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断层解剖学绪论 Introduction to Sectional Anatomy 泰山医学院解剖教研室 赵 振 美 zhaozhenmei@hotmail.com zhenmeizhao@163.com 断层解剖学的定义和特点 sectional anatomy 是用断层方法研究人体形态结构及其相关功能的科学 特点 （1）能在保持机体结构于原位的状态下，准确地显示其断面形态变化及位置关系 （2）可通过追踪连续断层或借助计算机进行结构的三维重建 （3）密切结合影像诊断学和介入放射学，是解剖学和医学影像学相结合而产生的边缘学科 断层解剖学的兴起、范围和分科 尸体断层解剖 16世纪 da v inci 16~18世纪 19世纪中期 俄国Pirogoff 1卷描述资料 4卷含有213幅图的特大对折本 1872年 德国人Braune 人体三种基本断层的解剖学图谱 1911年 美国人Eycleshymer and Schoemaker(九年)人体横断层解剖学图谱（精美） Mona Lisa Lady with an Ermine Portrait of Ginevra de’ Benci. C. 1478-1480 断层解剖学的兴起、范围和分科 尸体断层解剖 16世纪 da v inci 16~18世纪 19世纪中期 俄国Pirogoff 1卷描述资料 4卷含有213幅图的特大对折本 1872年 德国人Braune 人体三种基本断层的解剖学图谱 1911年 美国人Eycleshymer and Schoemaker(九年)人体横断层解剖学图谱（精美） 影像断层解剖 上世纪70年代 US、CT、PET、SPECT和MRI相继出现 尸体断层解剖和影像断层解剖 （1）起于上世纪50年代—— 超声断层 70年代 实时超声技术（心和胎儿的 活动）-超声解剖学（ultrasonic anatomy） （2）1969年，英国科学家Hounsfield 发明了X线计算机断层成像-CT(X-ray computed tomography) CT anatomy （3）70年代，计算机应用于核医学 ㈠正电子发射计算机断层显像（positron emission computed tomography, PET） ㈡(γ 射线)单光子发射计算机断层显像 (single photon emission computed tomography, SPECT） PET and SPECT可在横、矢、冠三种断层内显示人体组织的功 能和代谢状态（肿瘤、癫痫及脑功能的研究） （4）1973年 Lauterbur 成功地获得最早的磁共振（magnetic resonance imaging，MRI) 1978年 第一台颅脑磁共振扫描机用于人体检查 MRI anatomy (横、矢、冠、斜） 近年来，立体超声、CT血管造影、MRI血管造影、计算机图像三维重建和多媒体技术 断层解剖学-三维、四维 介入放射学 起于上世纪50年代，形成于60年代 诊疗技术 介入放射解剖学（interventional radiologic anatomy) 断层解剖学常用的研究方法 1、冰冻切片技术（cryotomy) (1) 选材 （2）固定 10%福尔马林3~6个月 （3）X线标记 （4) 画线 （5）冰冻 -20℃以下 （6）切锯 2、生物塑化技术（plastination) 1978年，由德国Heidelberg大 学Hagens博士发明 主要原理：选用某些渗透性能好的液态高分子多聚化合物单体作为塑化剂，置换组织细胞内的水分进行聚合固化。长期保存生物标本 塑化过程：固定、脱水、真空浸渍和硬化处理 应用：（1）薄层塑化技术（sheet plastination technique)大而薄的整体断层标本 （2）塑化切片技术 钻石线锯200μm 半透明状，干燥无味-肉眼观察、显微镜下观察 3、电子计算机图像三维重建（computer aided 3-dimension reconstruction) 4、激光共聚焦技术 激光共聚焦显微镜（confocal scanning laser microscopy)(CSLM) 以激光为光源 类似CT扫描的光学显微镜 “光学切片”-细胞CT 5、超声成像 B超 、C超、实时成像 80年代初 彩色多普勒超声成像 90年代，经食管超声心动图（transesophageal echocardiography,TEE) 全平面（omniplane)TEE 内镜超声术（endoscopic ultrasonography,EUS) 微型化导管超声术（miniature catheter ultrasonography,MCUS) 血管腔内超声技术（intravascular ultrasound ,IVUS) 直观的显示血管腔及硬化斑块的立体形态 多媒体超声技术（multimedia ultrasound) 6、X线计算机断层成像 图像后处理系统 薄层冠状成像 （1）high resolution CT(HRCT) (2) 3DCT(three dimensional CT) (3) spiral or helical CT可获得呼吸移动器官和血管结构的满意图像 spiral CT 血管造影（CT angiography, CTA) (4) 电子束CT(electron-beam CT,EBCT)扫描速度0.05秒/层 CT仿真内镜(CT virtual endoscopy, CTVE) 管腔导航技术navigation or 漫游技术fly through 肠腔、气管和支气管等 CT透视(CT fluoroscopy) CT容积再现 (CT volume rendering, CTVR) CT灌注成像 perfusion CT imaging 脑梗死和肿瘤的诊断 多层螺旋CT (multislice, multidetector spiral CT) 7、磁共振成像 可清晰显示人体结构的组织学差异和生化变化 （1）磁共振血管造影（MR angiography, MRA) 无需造 影剂 （2）磁共振波谱 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 （MR spectroscopy,MRS)-数值形式 磁共振波谱成像技术（MRSI)-图像形式 （3)磁共振弥散成像（MR diffusion imaging)和灌注成像（MR perfusion imaging) 血管栓塞的早期诊断 （4）功能磁共振成像（functional MRI, fMRI) (5) 开发微型和腔内线圈 （6) 不断研制新的造影剂 如亲淋巴造影剂 水成像hydrography MR胰胆管造影(MR Cholangiopancreatography, MRCP); MR尿路造影，MR脊髓造影，MR内耳成像和MR涎腺成像等 8、SPECT 心脑血管疾病的诊断、癫痫灶的术前定位和肿瘤的诊断、脑功能和受体的研究 9、PET 是在分子水平上显示活体器官代谢、受体和功能活动的影像技术，被视为生理断层 内禀光学成像 内禀信号光学纪录(optical recording of intrinsic signals, ORIS) 光学特性的变化与某些特定波长的光量子相互作用后得到的包含了这些光学特性的光信号 光学成像仪器系统探测 断层解剖学的现状和发展前景 （一）结合影像诊断学和介入放射学的断层解剖学研究 1、编制人体断层解剖学图谱： （1）依据断层标本绘制图谱 Takahashi用 断层的下表面制图 Koritke和Sick成年男女头颈和躯干部的连续横、矢、冠状断层解剖学图谱 王永贵（华西）利用大量尸体，完成了国人连续横、矢、冠状断层解剖学图谱 （2)依据断层影像编制图谱 1991 Merran -CT and MRI Radiological Anatomy 1994 Wicke-Atlas of Radiologic Anatomy MRI 、血管造影、CT 、超声、淋巴造影、支气管镜及核医学 1995 EL-Khoury- Sectional Anatomy by MRI 1997 Kelley和Petersen-Sectional Anatomy for Imaging Professionals (3)用断层标本并结合临床影像制备图谱 Wagner 和Lawson 全身各部三种基本断层标本、CT 、MRI和B超 1994 Littleton和Durizch 吴德昌 横、矢、冠、斜断层标本， CT 、MRI 1996 张绍祥 生物塑化薄层断层标本、CT 、MRI对照颅底部 1997姜均本 男、女头颈和躯干部的断层标本及CT、MRI图像 2、颅脑 B超 新生儿 小于2岁 CT、 MRI在NS检查中各有优势 在断面上辨别脑的沟、回，有利于疾病的定位。 Iwasaki 提出以大脑白质的髓型来识别CT图像上大脑沟、回的方法 Naidich 在脑标本的配合下研究了脑沟、回在MRI图像上的辨识 3、颌面部 超声、CT、MRI-眶内结构 颞骨内微小结构（面神经,迷路)-CT 内耳道及颞骨内软组织-MRI 4、颈部 刘远健 正常喉区的断层标本和薄层CT图像，用四个不同平面描述了喉区的形态变化及分布特征。 一些作者，用超声、CT和MRI研究了甲状腺的大小、毗邻和血流彩色多普勒频谱 5、胸部 CT可清晰显示肺内结构。 沈宗文-断层标本和CT图像研究了肺门、肺内管道、肺段和肺韧带。 SPECT和PET 是研究心肌代谢和神经受体的必备工具，这方面的工作尚需深入 6、腹部 肝内门静脉和肝静脉-肝段的划分 1988年以来，经颈静脉肝内门体分流术-肝静脉和肝内门静脉的空间关系 膈下间隙 Rubenstein 、高贤华、闵鹏秋、刘树伟 腹膜后间隙 姜苏明 7、盆部 近藤良明和Hardt 正常前列腺及其周围结构的超声解剖 MRI 可清晰显示前列腺的内部结构、分区、周围毗邻和年龄变化。 羊惠君-男性盆部筋膜和筋膜间隙，提出了一些新颖的观点 MRI和超声 母体和胎儿 8、脊柱和四肢 MRI占主导地位，但它在手术中的应用几乎不可能 1988年以来，B超 实时成像-倍受青睐 （二）结合立体定向放射外科学的断层解剖学研究 手术操作-小型化、闭合化和计算机化 X-刀、 γ -刀、回旋加速器-颅脑疾病的立体定向治疗是以AC-PC线为准进行的。 CT、MRI多以眦耳线（CM线）为准，需靶点坐标转换 姚家庆 外眦上方20mm,外耳门中点上方35mm之点的连线-CT扫描的一条新基线 （三）结合显微外科学的断层解剖学研究 断肢再植 断掌（足）再植 断指（趾）再植 （四）结合针灸的断层解剖学研究 严振国等1983年以来，断层标本、CT图像、计算机经穴图像三维重建及多媒体技术，详细研究了经穴的准确定位及正确的针刺法-经穴断层解剖学 fMRI、SPECT和PET-针刺的作用机制 （五）断层解剖学的发展前景 1、断层影像解剖学研究 2、显微断层解剖学研究 3、实验断层解剖学研究 4、发育断层解剖学研究 5、介入放射解剖学研究 6、数字化虚拟人研究 五、断层解剖学的常用术语 1、断层或断面（section) 据研究目的、沿某一方向所作的具有一定厚度的切片或扫描。 切片所得结果称断层标本；扫描所得结果称断层图像 2、横断面（transverse plane) 一般观察其下表面 3、矢状面（sagittal plane) 一般观察其左表面，但超声观察其右表面 4、冠状面（coronal plane)一般观察其前表面 5、回声（echo) 反射和折射回来的超声称为回声 （1）无回声 无回声暗区（黑影）血液、胆汁、尿、羊水、腹水、巨块型癌、肾实质和脾 （2）低回声（灰影） (3) 强回声： 较强回声 （灰白影-癌、肌瘤及血管瘤） 强回声 （ 白影-骨质、结石、钙化） 极强回声 （强光带-含气的肺、胃肠等） 6、CT值 （CT attenuation value)吸收系数 CT值 Hu(Hounsfield unit) 规定水的CT值为0Hu;骨密质+1000Hu;空气-1000Hu 7、空间分辨力（spatial resolution)和密度分辨力（density resolution) SR 用象素的大小来说明。象素越小，数目越多，构成的图像越细致-SR高 DR 又称对比度分辨力，能区分出密度微小差别的能力，以% 表示 CT 0.5~1% ; X线 5% 8、窗位和窗宽（window level and window width) WW是CT图像上显示的CT值范围，WL是窗宽的中心值。 大于WW白影显示 小于WW黑影显示 欲观察某一组织结构及发生的病变，应以该组织的CT值为窗位 9、部分容积效应（partial volume phenomenon) 在高密度的组织层面内，有厚度小于层面的低密度结构，则此结构显示的CT值偏高，反之偏低 10、周围间隙现象（peripheral space phenomenon)边缘效应（edge effect) 一般在密度不同物体交界处，密度高的物体边缘CT值偏小，密度低的物体边缘CT值偏大 11、T1和T2加权像 （T1 and T2 weighted image) 均匀磁场 氢原子 磁化矢量 射频脉冲（radiofrequency,RF)进行激发，氢原子核共振 磁化矢量的恢复过程-驰豫 有纵向和横向驰豫，所用时间T1和T2 T1加权像（主要反映组织间T1特征参数）-脂肪为白色高信号，水为黑色低信号 ：解剖结构 T2加权像（主要反映组织间T2特征参数）-水及水肿组织为高信号，脂肪呈暗灰色：显示病变为好 12、流空效应（flowing void effect) 心血管内的血液由于流动迅速，使发射MR信号的氢原子核离开接受范围，测不到MR信号。T1 T2均为黑色，心脏和血管显影 六、断层解剖学的学习方法 1、欲学断层，先修整体 2、整体与断层相结合，培养断层解剖思维 3、断层标本与影像相结合完成从尸体向活体的过渡 4、理论联系实际 THANKS!