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医学影像解剖学概述


第三节医学影像解剖学的研究 方法
一、医学影像解剖学的研究范围 医学影像解剖学研究的范围包括人体几乎所有 部位和器官的形态、位置、结构及其毗邻关系, 研究人体经过X线、CT、MRI和US等影像学技 术处理后获得的人体结构在影像资料上的不同 表现。在这些影像资料中,既有二维平面图像, 也有断层图像和三维重组图像,它既能研究人 体解剖结构的形态,也能对人体部分器官的生 理进行功能研究,它和断层解剖学既有联系, 也有区别,既有共同点,也有各自的特点。
20世纪70年代以来,由于各种新学科、新技术和新手段的出现, 人体断层解剖学有了突飞猛进的发展,特别是近十几年来,CT、MRI、 US和SPECT等在临床上的应用,为人体断层解剖学注入了新的活力, 提供了新的发展空间和领域,各种图谱、专著大量涌现,人体断层解 剖学进入了新的发展时期。 我国人体断层解剖学的研究和发展,与国外相比虽起步较晚,但 发展迅速,很多学者对人体各部及器官结构断面开展了深入的研究, 各种研究成果和文献、著作不断问世。在全身断层解剖研究方面,有 徐峰主编的《人体断面解剖学图谱》;吴德昌主编的《人体断层解剖 学》;王玮等编写的《人体三维断面图谱》;杨桂姣主编的《实用人 体断面解剖学图谱》;韩子玉、曹郁琦主编的《实用彩色解剖学图谱》 等。在局部断层解剖研究方面,国内学者先后完成了成人上、下肢横 断面解剖研究;妊娠女性盆部研究;蝶鞍区、大脑语言区和胸膜顶区 断层解剖研究,出版了成人胸、腹部连续横断面解剖图谱;中国男性 成人头颈部横断面解剖图谱;成人胸、腹部连续矢状面解剖图谱。在 器官断层解剖研究方面,分别对小脑、松果体、肺段和血管、胸腹部 大血管、肝、胆道、胰、脾、肾、肾上腺、前列腺、精囊腺、女性内 生殖器官等进行了研究。
第二章医学影像解剖学概述
学习目标:通过本章学习,明确医学影 像解剖学的定义;了解医学影像解剖学 的发展简史;熟悉医学影像解剖学的研 究方法;掌握医学影像解剖学的学习方 法。 重点内容:医学影像解剖学的研究方法 和学习方法。

第一节医学影像解剖学的定义
医学影像解剖学(简称影像解剖学)是利用影 像成像技术研究正常人体形态、结构、位置及 其相互关系的科学,是医学影像专业的专业基 础课程,也是医学影像诊断学、影像介入治疗 学的基础学科。 传统意义上的人体解剖学包括系统解剖学和局 部解剖学,它们作为医学基础课程,为我们学 习、研究正常人体形态、结构打下了基础。但 它们所研究、展示的只是用肉眼观察所得到的 形态学图像,其中系统解剖学按器官系统结构 进行观察、描述;局部解剖学则按各部位的切 面结构进行观察、描述,它们都仅限于肉眼观 察所见。

窗宽(WW)是指CT图像上所包括16个灰 阶的CT值范围,WW加大,包括的组织层 次多,细节对比差,图像变灰;WW变窄, 反差大,图像黑白对比增强。窗位(WL) 是以某组织CT值为窗的中心来调节图像, 以利于观察该组织的细微结构。WL提高, 图像变黑,WL降低,图像变白。WW调 节相当于对比度调节,WL调节相当于亮 度调节。CT的多方位图像可以通过MPR 获得,三维立体图像可经三维重组获得, 但它们易受部分容积效应、噪声、伪影等 因素的干扰(图1-2-3-5,6)。
第二节医学影像解剖学的发 展简史


一、人体断层解剖学发展史 人体断层解剖学也称为人体断面解剖学,是人体解剖 学的一个重要分支学科。它随着人体解剖学的发展而 前进,反过来又推动了人体解剖学研究的深入开展。 人体断层解剖的研究可以追溯到14世纪初。1316年, 意大利解剖学家dei Luzzi制作了人体断层标本。16世纪 初,意大利画家Leonardo da Vinci(达· 芬奇)绘制了人 体躯干部的正中矢状断面图。一些学者开始把断面解 剖作为解剖学的研究方法,陆续开展了脑、眼、盆腔 等断面的研究。

二、影像解剖学的方位 影像解剖学解剖方位的形成取决于人体的姿态和 图像获取的方法两个因素。 进行影像检查时的人体姿态包括:站立位、仰卧 位、俯卧位、侧卧位等各种不同的体位。 不同的体位可以分别确定、表述影像资料上的前 (腹侧,anterior)、后(背侧,posterior)、左 (left)、右(right)、上(superior)、下 (inferior)、内(inner,即人体中线部位)、外 (besides,即远离中线的部位)、近侧(proximal side)、远侧(distal side)等方位。
图1-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-3-4(1)胸部X线片
图1-2-3-4(2)胸部DR片(能量减影, 去除骨骼)
图1-2-3-4(3)胸部DR片(能量减影,去除软组织)
(二)CT图像 CT图像是由一定数目由黑到白不同灰阶的像素 按矩阵排列而构成的数字化图像,也是以灰阶 来表示组织的密度。像素是经数/模转换器把数 字矩阵中的每个数字转为不等灰度的小方格。 空间分辨率是指CT图像上能显示最小细节的能 力。组织结构的密度可用CT值来量化,反映的 是器官组织对X线吸收能力的差异,CT值的单 位是HU,范围一般在-1000~+1000HU。CT 图像可以运用窗技术调节显示灰度影像。
三、影像解剖学常用术语 1.断层或断面 断层是指根据研究目的,沿人体某 一方向所做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。断 面是指断层标本的表面,也称为剖面或切面。因此, 断层的含义比断面广泛。切片、扫描的厚度越薄, 断层与断面就越接近,所以在实际工作中,也可不 作严格区别。 2.横断面 或称水平面,是与水平面平行,将人体 分为上、下两部分的平面。沿横断面所做的切片或 扫描,称横断层标本或横断层扫描,一般观测切片 或扫描的下表面(图1-2-3-1)。
二、医学影像解剖学发展史

医学影像解剖学开始于20世纪60年代。医学影像学在 解剖学研究中的引入和应用,尤其是CT、MRI、US、 DSA等出现后,大大促进了断层解剖学的发展,并逐 步形成了医学影像解剖学这门新型学科。我国学者出 版了《腹部影像学应用解剖》、《颅脑CT解剖学》、 《影像断面解剖学》、《人体颅底部薄层断面MRI CT 图谱》、《断面解剖》与《MRI CT ECT对照图谱》等 多部专著,开展了婴儿颅脑、小脑幕、喉区、肺的叶 段、肝段研究,对胸、腹、盆部和肝脏作了断层解剖 与X线、US、CT和MRI图像对比研究。



随着X线检查、CT、MRI、数字减影血管成像(digital subtraction angiography,DSA)、超声(ultrasonography, US)等现代医学影像技术的相继出现和不断发展,原 有的解剖学技术和观察、显示方法已不能满足现代医学 的要求,人们需要对活体某一断面的内部正常结构在肉 眼不能观察的情况下进行了解、描述,以利于对疾病的 诊断和治疗,于是医学影像解剖学运应而生。 医学影像解剖学以现代成像技术为手段,以正常人体为 研究对象,提供人体各部不同方位的断面图像,显示器 官结构的断面形态、位置及其结构之间相互关系,为疾 病的诊断和治疗提供了精确的形态学定位,已成为沟通 人体解剖学和医学影像学的桥梁学科和边缘学科。因此, 医学影像解剖学也属现代意义上的人体解剖学,在现代 医学中正发挥着重要的作用。
图1-2-3-2(1)矢状面切层示意图
图1-2-3-2(2) 颅脑MRI矢状面 (T1WI)

4.冠状面 或称额状面,于左右方向将人体 分为前、后两部分的切面,分别与横断面和矢 状面垂直。沿冠状面所做的切片或扫描称冠状 断层标本或冠状断层扫描,一般观测前表面 (图1-2-3-3)。

图1-2-3-3(1)冠状面切层示 意图
图1-2-3-6 胸部CT横断面(肺窗)
图1-2-3-5 颅脑CT横断面
(三)MRI图像 MRI图像是以不同灰度反映组织弛豫时间长短 的数字化影像,软组织对比分辨率高。自旋 回波序列(SE)是常用的脉冲序列。 MRI可以多参数成像,反映组织间T1特征参 数时为T1加权像(T1WI),它反映的是组织 间T1的差别。如反映组织间T2特征参数时, 则为T2加权像(T2WI)。在T1WI 中,脂肪 为白色高信号,水为黑色低信号;而在T2WI 中,水及水肿组织及脂肪均呈高信号。在 T1WI 中白色高信号也可称为短T1,黑色低信 号则称为长T1;在T2WI 中白色高信号称为长 T2,黑色低信号则称为短T2。

图1-2-3-1(1) 横断面切层示意图
图1-2-3-1(2) 颅脑MRI横断面(T1WI)

3.矢状面 于前后方向将人体分为左、 右两部分的切面,与水平面垂直。通过 人体正中的矢状面称为正中面(正中矢 状面),把人体分为左、右相等的两部 分。沿矢状面所做的切片或扫描称矢状 断层标本或矢状断层扫描,一般观测左 表面,而超声观测右表面(图1-2-3- 2)。


各种影像检查方法获取的图像方式不同, 其方位判断也不同。X线摄影获得的是X 线束路径上各解剖结构的综合投影,为 平面重叠影像;CT、MRI、US影像则多 以断面显示,其常用断面为横断面、矢 状面、冠状面。在不同平面和断面上分 别有前、后、左、右方位。至于影像解 剖中的任意断面,其方位的判断仍以人 体姿态和切取方式确定。

进入19世纪以后,人们采用冰冻切片等技术,在尸 体被固定变硬后制成断层标本,使断层解剖学得到了较 快的发展。1818年荷兰解剖学家Riemer使用冷冻法制备 断层标本并出版了断层图谱。俄国解剖学家、外科医生 Nicolas Pirogoff从1852年开始,进行了长达7年的研究, 出版了具有里程碑意义的断层解剖学专著。德国学者 Braune1872年出版了人体各部3种基本断面的解剖学图 谱。其他如1844年Huschke的女婴断面图谱、1858年Le Gendre的全身各部的3种断面解剖学图谱、1885年Dalton 的脑断层解剖学图谱、1911年Eycleshymer和Schoemaker 的全身连续横断层解剖学图谱、1944年Morton的人体横 断层解剖学手册、1956年Symington的人体横断层解剖 图谱等都相继出版。
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