影像斷層解剖學(xué)緒論

影像斷層解剖學(xué)放射學(xué)院醫(yī)學(xué)影像技術(shù)教研室:6222132緒

論一、影像斷層解剖學(xué)的定義和特點(diǎn)影像斷層解剖學(xué)(sectional

imageanatomy)是用影像斷層的方法研究形態(tài)極其相關(guān)功能的科學(xué)，屬于影像解剖學(xué)的范疇。與系統(tǒng)解剖學(xué)、剖學(xué)和斷層解剖學(xué)相比，有以下特點(diǎn)：

能在機(jī)體保持于原位的狀態(tài)下，準(zhǔn)確地顯示其斷面形態(tài)變化及位置關(guān)系；

可通過追蹤連續(xù)斷層面影像或借助電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的三維重建和定量分析；

密切結(jié)合解剖學(xué)和介入放射學(xué)，是解剖學(xué)和醫(yī)學(xué)影像學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的邊緣學(xué)科。

開設(shè)影像斷層解剖學(xué)的目的

是使學(xué)生在學(xué)習(xí)系統(tǒng)解剖學(xué)、

剖學(xué)、斷層解剖學(xué)和醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的基礎(chǔ)上理解和掌握

主要結(jié)構(gòu)在連續(xù)斷層影像上的變化規(guī)律，為學(xué)好臨床醫(yī)學(xué)課程打下堅(jiān)實(shí)的形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。二、影像斷層解剖學(xué)的興起、范圍和分科影像斷層解剖學(xué)起始于上世紀(jì)50年代，那時(shí)超聲儀研制成功，70年代處又發(fā)展了實(shí)時(shí)超聲技術(shù)，可觀察心和的活動(dòng)，形成了超聲解剖學(xué)（ultrasonicanatomy)。1969年英國(guó)科學(xué)家Hounsfield發(fā)明了X線計(jì)算機(jī)斷層掃描(computedtomography)裝置，可在橫斷層內(nèi)研究解剖結(jié)構(gòu)，CT解剖學(xué)（CT

anatomy)繼而誕生。

70年代，計(jì)算機(jī)應(yīng)用于核醫(yī)學(xué)。出現(xiàn)了正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像（positronemissioncomputedtomography;

PET)和單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像（single

photoncomputedtomography;

SPECT),其主要特點(diǎn)是可在橫、矢、冠三種斷層內(nèi)顯示

組織的功能和代謝狀態(tài)。

右肺下葉肺癌Lauterbur于1973年成功地獲得了最早的磁

成像（magnetic

resonanceimaging;MRI)圖象，1978年第一臺(tái)MRI掃描機(jī)用于

檢查，從此，擁有橫、矢、冠、斜四種斷層圖像的磁

成像解剖學(xué)(MRIanatomy)大大豐富了影像解剖學(xué)的內(nèi)容。近幾年來(lái)，

超聲、CT血管造影、磁

血管造影、計(jì)算機(jī)三維重建技術(shù)等又將影像斷層解剖學(xué)推向了三維和

水平。顱內(nèi)畸胎瘤介入放射學(xué)起始于50年代，發(fā)展于60年代，作為一種

性小的診療技術(shù)為醫(yī)學(xué)影像學(xué)的另一個(gè)重要方向。在影像學(xué)

的監(jiān)視下，將導(dǎo)管

到各個(gè)的餓供血血管和非血管系統(tǒng)。介入放射解剖學(xué)應(yīng)運(yùn)而產(chǎn)生?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)不斷飛速發(fā)展極大地推動(dòng)了影像解剖學(xué)的發(fā)展。三、影像斷層解剖學(xué)的研究方法1、超聲成像2、CT3、MRI4、SPECT5、PET超聲檢查（

ultrasonography；USG）技術(shù)是利用超聲波在

內(nèi)各種組織中并反射時(shí)的回聲（echo）不同，而形成聲像圖的一種檢查方法。超聲檢查是根據(jù)聲像圖特征對(duì)疾病做出

的，與其它影像學(xué)的成像原理不盡相同，但均系使

組織結(jié)構(gòu)和

成像，達(dá)到了解解剖結(jié)構(gòu)、生理功能以及病理變化的目的，為醫(yī)學(xué)影像學(xué)的一個(gè)重要分支。超聲波與光相似的，呈直線

，有反射、散射、衰減以及

效應(yīng)（

Dopplereffect）等物理特征，通過各種超聲儀的探頭將超聲波發(fā)射到

內(nèi)，在人體內(nèi)

的超聲波遇到不同組織

的分界面時(shí)，將發(fā)生反射和散射形成回聲，這些攜帶信息的回聲信號(hào)經(jīng)過接收、放大和計(jì)算機(jī)處理，以不同的形式將圖像顯示于監(jiān)視器上，這些圖像統(tǒng)稱為聲像圖。通過觀察聲像圖并結(jié)合臨床表現(xiàn)可

對(duì)疾病做出

。主要內(nèi)容①超聲解剖學(xué)和病變的形態(tài)學(xué)研究，超聲檢查可以得到各臟器的斷面聲像圖，其基礎(chǔ)為解剖學(xué)、生理學(xué)、病理解剖學(xué)的形態(tài)及組織學(xué)改變，這種改變與聲像圖關(guān)系密切，可做出病變定位、定量、定性的 ；②功能性檢查，通過探測(cè)某些臟器、組織的生理功能的聲像圖變化或超聲圖上的變化做出功能性，如超聲心動(dòng)圖，或超聲檢測(cè)心臟的收縮和舒張功能；用實(shí)時(shí)超聲觀察膽囊的收縮功能和胃的排空功能。超聲技術(shù)的發(fā)展，使超聲從形態(tài)學(xué)檢查上向“形態(tài)-血流動(dòng)力學(xué)”進(jìn)步，檢查水平進(jìn)一步提高；③聲學(xué)造影的研究，聲學(xué)造影是指將某種物質(zhì)引入到“靶”或病灶內(nèi)，以提高信號(hào)對(duì)比的超聲檢查技術(shù)。在心臟疾病的方面已取得良好的效果，目前這一技術(shù)擴(kuò)展到腹部及小的檢查；④介入性超聲（

interventional

ultrasound）的應(yīng)用，包括內(nèi)窺鏡超聲、術(shù)中超聲和超聲引導(dǎo)下穿刺

和治療。介入性超聲技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了超聲技術(shù)與臨床、病理學(xué)、細(xì)胞學(xué)的密切結(jié)合，擴(kuò)大了超

聲技術(shù)的應(yīng)用范圍。主要用途①檢測(cè)實(shí)質(zhì)性臟器的大小、形態(tài)、及物理特性；②檢測(cè)囊

的形態(tài)、大小、

及某些功能狀態(tài)；③檢測(cè)心臟、大血管及其周圍血管的結(jié)構(gòu)、功能與血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)；④鑒別臟器內(nèi)占位性疾病的物理性質(zhì)，部分可鑒別良、惡性；⑤檢測(cè)有無(wú)積液，并對(duì)積液量做出初步估計(jì)；⑥隨訪經(jīng)藥物或手術(shù)治療后病變的動(dòng)態(tài)變化；⑦超聲引導(dǎo)下穿刺、活檢或置入導(dǎo)管，進(jìn)行輔助

和某些治療。CT檢查技術(shù)自20世紀(jì)70年代

Hounsfield研制成功第一臺(tái)CT機(jī)后，經(jīng)過多次更新?lián)Q代，其結(jié)構(gòu)和性能不斷完善和提高。由最初的普通頭顱CT機(jī)發(fā)展到先進(jìn)的多層螺旋CT（multislice

CT；MSCT）和

CT（electron

bean

CT；EBCT），無(wú)論掃描速度還是空間分辨力都得到很大的提高?，F(xiàn)代CT向著高速、多層、小體積、多功能方向急速發(fā)展?？椖壳?，CT可用于身體任何部位組的檢查，其空間分辨力和密度分辨力高，解剖結(jié)構(gòu)顯示清楚，對(duì)病灶的定位和定性較普通X線檢查有明顯提高，已成為臨床及治療不可缺少的成像技術(shù)。MRI檢查技術(shù)MRI檢查技術(shù)是利用原子核在磁場(chǎng)內(nèi)所產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)重建成像的一種成像技術(shù)。原子核具有質(zhì)量、電荷和自旋（spin）等屬性。原子核由質(zhì)子和中子兩種核子構(gòu)成，這兩種核子無(wú)論何者具有奇數(shù)的原子核，自旋時(shí)就具有磁性。當(dāng)把 放入一強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)， 內(nèi)某一些質(zhì)子（1H、13C、19F、23Na、31P等）就具備磁的特性，

內(nèi)1H數(shù)量最多、密度大，MRI成像主要是1H的成像。早在1946年，

哈佛大學(xué)的Purcell和斯坦福大學(xué)的Bloch發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)的核磁現(xiàn)象，以后這種物理現(xiàn)象主要應(yīng)用在化學(xué)分析上，并形成了核磁學(xué)，因而他們獲得了1952年的波譜物紐約州立大學(xué)的理學(xué)獎(jiǎng)。1971年，Damadian用核磁波譜儀對(duì)正常組織和

組織進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)氫原子核（1H）的弛豫時(shí)間T1在了，根據(jù)這一結(jié)果，組織中變長(zhǎng)利用磁共振現(xiàn)象

的可能性。1973年，紐約州立大學(xué)教授Lauterbur首先利用磁場(chǎng)和射頻相結(jié)合來(lái)獲得磁

圖像，為MRI奠定了基礎(chǔ)。1974年到1978年，英國(guó)諾丁漢大學(xué)和阿伯丁大學(xué)的物理學(xué)家們?cè)谘芯揩@得磁 于像方面取得了較大進(jìn)展。1978年取得頭部磁 圖像，1980年取得了第一幅胸、腹部圖像。1982年底在臨床開展應(yīng)用。臨床醫(yī)生建議將核磁 成像（nuclear

magneticresonance

imaging；NMR）稱為磁 成像（magnetic

resonance

imaging；MRI）。MRI的特點(diǎn)與其他成像技術(shù)相比，MRI具有以下顯著的特點(diǎn)：①以射頻脈沖作為成像的能量源，不使用電離輻射，對(duì) 安全、無(wú)

；②圖像對(duì)腦組織和軟組織分辨力極佳，能清楚地顯示腦灰質(zhì)、腦白質(zhì)、肌肉、肌腱、脂肪等軟組織以及軟骨結(jié)構(gòu)，解剖結(jié)構(gòu)和病變形態(tài)顯示清楚；③多方位成像，在不搬動(dòng)的情況下，能對(duì)被位進(jìn)行軸、矢、冠狀位以及任何斜方位的成像。便于再現(xiàn)體內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)和病變的看見位置和毗鄰關(guān)系；④多參數(shù)成像，通過選擇射頻脈沖的重復(fù)時(shí)間（repetition

time；TR）和回波時(shí)間（echo

time；TE），獲得T1

像（T1weighted

image；T1WI）、T2

像(T2weighted

image；

T2WI)、質(zhì)子密度

像

(proton

weighted

image；

PDWI)，以及

T2*WI、重T1WI、重T2WI，在影像上獲得組織之間組織與病變之間在T1、、T2、T2*和PD上的信號(hào)對(duì)比，對(duì)于顯示解剖結(jié)構(gòu)和病變敏感。T1T2

CTMRI

T1MRI

T2CTMRI利用流動(dòng)質(zhì)子的時(shí)間飛躍（time

offlight；TOF）現(xiàn)象和相位對(duì)比（phase

contrast；PC）進(jìn)行

MR血管成像（

magnetic

resonance

angiography；MRA）。MR還可對(duì)體內(nèi)緩慢流動(dòng)或停止?fàn)顟B(tài)的液體進(jìn)行MR水成像(magnetic

resonancehydrography)，有MR膽胰管成像（magneticresonance

cholangiopancreatography；MRCP）、磁 成像（magnetic

resonance

urography；MRU）、磁

脊髓成像（magnetic

resonancemyelography

；MRM）、磁 內(nèi)耳迷路成像（magnetic

resonance

labyrinthography）、磁共振涎腺成像（magneticresonance

sialography）和磁 成像（magnetic

resonancesal

ography）；左頂部動(dòng)靜脈畸形⑤還能進(jìn)行功能、組織化學(xué)和生物化學(xué)方面的研究。由于磁具備上述其他成像技術(shù)所不具備的特點(diǎn)，在臨床應(yīng)用方面顯示出強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，并得到廣泛地應(yīng)用，是目前發(fā)展最為迅速的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)之一。主要用途MRI的上述特點(diǎn)決定了它特別適合于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、軟組織 及心血管系統(tǒng)的檢查。①在中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central

nervous

system；CNS）MRI已成為顱頸交界區(qū)、顱底、后顱窩及椎管內(nèi)病變的最佳檢查方法。MRI對(duì)腦瘤、腦血管病、腦性疾病、腦變性疾病和腦白質(zhì)病、顱發(fā)育異常等均具有極高的敏感性，在發(fā)現(xiàn)病變方面優(yōu)于CT。對(duì)于椎管內(nèi)病變?nèi)缂顾枘[瘤、脫髓鞘疾病、脊髓空洞癥、外傷、

畸形等的檢查，MRI為首選方法；②在頭頸部，MRI的應(yīng)用大大改善了眼眶、鼻竇、鼻咽腔以及頸部軟組織病變的檢

出、定位、定量和定性。MRA在顯示頭頸部血管疾病如血管狹窄、閉塞、畸形以及顱內(nèi)動(dòng)脈瘤方面具有重要價(jià)值。③在肌肉骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)，MRI已經(jīng)成為肌肉、肌腱、韌帶、軟骨病變的主要檢查之一。對(duì)關(guān)節(jié)及周圍病變、股骨頭無(wú)菌性壞死、松質(zhì)骨細(xì)微結(jié)構(gòu)的破壞、骨小折、關(guān)節(jié)軟骨疾病以及骨髓腔內(nèi)疾病都具有重要的

價(jià)值。

MRI技術(shù)還可用于關(guān)節(jié)功能的檢查；④在心血管系統(tǒng)，使用心電門控、呼吸門控技術(shù)和血管成像技術(shù)可對(duì)大血管疾病如主動(dòng)脈瘤、主動(dòng)脈夾層動(dòng)脈瘤、大動(dòng)脈炎、肺動(dòng)脈栓塞以及大血管發(fā)育異常等進(jìn)行。也可以用于診斷心肌、心包、瓣膜、心腔內(nèi)疾?。虎菰诳v隔、腹腔、盆腔，MRI的流空效應(yīng)（flowvoid

effect）使之在不注射對(duì)比劑的情況下，直接區(qū)別縱隔肺門內(nèi)血管結(jié)構(gòu)和非血管結(jié)構(gòu)，利于對(duì)腫瘤和淋 的觀察。MRI對(duì)腫瘤分期，以及其它病變的發(fā)現(xiàn)、 、鑒別 都具有較高的價(jià)值。⑥在乳腺，由于MRI具有極佳的組織分辨力，且對(duì)病變十分敏感，對(duì) 乳腺疾病有較高的價(jià)值。單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像為利用發(fā)射伽瑪射線的放射性核素進(jìn)行器官斷層顯像的設(shè)備。80年代99mTC標(biāo)記的腦血流顯像劑和心肌灌注顯像劑研制成

功，并被廣泛應(yīng)用。近幾年來(lái)131I-生長(zhǎng)抑制素受體顯像劑事實(shí)的研制也取得突破，它們不僅用于心腦血管疾病的

、癲

癇灶的術(shù)前定位和