医学影像解剖学(第2版)

**章总论 **节医学影像解剖学的定义 医学影像解剖学(medicine imaging anatomy)简称影像解剖学（image anatomy)，它是利用医学影像成像技术及各种影像图研究正常人体器官解剖结构及位置关系的科学，是衔接人体解剖学与影像诊断学的桥梁学科。影像解剖学有别于系统解剖学（human systematic anatomy)、局部解剖学（human regional anatomy )及断面解剖学（human sectional anatomy )。系统解剖学是按照人体的器官系统（如运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、内分泌系统、循环系统、感觉器官和神经系统等），对人体器官的形态、位置和构造分别加以叙述的解剖学。局部解剖学是按照人体的部位（如头部、颈部、胸部、腹部、盆部、背部和四肢等），由浅及深对各部结构的形态、位置及相互关系等进行描述的解剖学。人体断面(层)解剖学反映和研究人体正常断面结构，通过断层原位来研究人体各部结构的断面形态、位置及其相互关系，并通过其连续断层观察显示解剖结构的整体形态及空间分布。它们的研究方法均属于传统解剖学方法，研究对象是人体标本，亦即研究工作是在人体标本上完成，研究目标是人体解剖结构。医学影像解剖学的研究方法是各种医学影像技术，研究对象是各种人体影像图，研究目标是人体结构。 医学影像解剖学随着X线（X-ray)、计算机体层成像（compute tomography， CT)、磁共振 成像（ magnetic resonance imaging， MRI)、超声（ultrasonography， US)和数字减影血管造影 (digital subtraction angiography， DSA)等现代医学影像技术的迅速发展，及其在临床上的广泛应用而产生的一门应用型桥梁学科。它力图全面反映各种影像资料的平面、断面及三维解剖结构，进而以影像学形态结构及位置关系诠释人体解剖学内容。因此，学习医学影像解剖学对进一步学习影像诊断学及各种影像介人治疗有着非常重要的意义。 第二节医学影像解剖学发展简史 一、国外人体断层解剖学的发展 国外人体断层解剖学的发展大致可分为四个阶段: **阶段（16世纪初~18世纪初）为起步时期。此阶段的断层解剖只是作为一种方法用于大体解剖学的研究中，先后有Leonardo da Vinci绘制的正常人体躯干正中矢状断面图；Andre Vesale绘制的烦脑断面图；Vidius、Placentinus、Spieghel等制作了脑、眼和生殖器官的断面标本；Haller等对脑的各种断面进行了初步研究；Camper、SCarpa等研究了盆部各种断面解剖结构。此阶段由于缺乏良好的尸体固定方法，致使解剖学研究领域发展缓慢。 第二阶段（18世纪~19世纪初）为发展初期。由于此阶段先后采用了冰冻法和Formalin溶液注射法处理尸体，能够使人体标本固定变硬后再制成断层标本，从而大大推动了断层解剖学的发展。 第三阶段（19世纪初~20世纪60年代）为缓慢发展期。此阶段该领域的研究很少，进展缓慢，少量断层解剖图谱被大体解剖学教材引用，作为基础研究，其临床需求不大，也没有引起临床上的足够重视。 第四阶段(20世纪后期）为快速发展期。自70年代以来，由于新学科、新技术和新手段的不断涌现，特别是以电子技术和计算机技术为支撑的CT、MRI、US和单光子发射断层显像(SPECT)等影像技术的飞速发展及其在临床上的广泛应用，对作为应用基础的断层解剖学提出了新的要求，提供了新的研究领域，促进了断层解剖学的快速发展及医学影像解剖学的诞生。 医学影像解剖学很大程度上源于X线解剖学，其产生与发展经历了X线解剖学(X-rayanatomy)和断层影像解剖学两个阶段，并正在向功能影像解剖学方向发展。1895年德国物理学家Rfientgen发现了X线，1922年Sicard和Forestier发明了重金属对比剂，从此开展了管道器官如消化道、支气管和血管的造影观察和研究。20世纪60年代X线解剖学问世，从而建立并奠定了医学影像应用解剖学的基础。1969年英国学者Hounsfield将计算机与X线成像结合起来，发明了CT;1973年美国的Lanterbur发明了磁共振成像。它们在医学影像诊断方面的应用，为解剖学研究提供了全新的技术和领域，促进了医学影像解剖学的发展。 二、国内人体断层解剖学的研究 国内人体断层解剖学的研究，基本是从CT(70年代）和MRI(80年代）等先进医学影像技术引进我国之后才开始的，起步较晚，但发展很快。近30年来，我国解剖学工作者，已对人体各部器官结构等诸多方面进行了深入研究。在器官断层解剖研究方面，对肝脏、肝外胆道、胰腺、脾脏、肾脏和肾上腺、前列腺和精囊腺、女性内生殖器官、肺段和血管、胸腹部大血管、小脑和松果体等器官进行了断面观察。在局部结构断面解剖研究方面，对腹膜后间隙、盆腔筋膜及筋膜间隙、肝周间隙、心包隐窝、网膜囊上隐窝及侧脑室等结构进行了断面观察。1982年国内就有了成人上、下肢横断面解剖学研究报告，1990年有了蝶鞍区、大脑语言区和胸膜顶区等断层解剖学研究，1995年开展了妊娠女性盆部影像断层研究。与此同时，发表和出版了相应的图谱，如1986年《成人胸、腹部连续横断面解剖图谱》、1987年《中国男性成人头颈部横断面解剖图谱》、1990年及1992年《成人胸、腹部连续矢状断面解剖图谱》、1990年《腹部影像学应用解剖（横、矢、冠、斜断面）》、1996年《人体颅底部薄层断面MRI、CT图谱》。也汇总形成不少解剖学专著如徐峰主编了《人体断层解剖学》(1988年）、吴德昌编著了《人体断层解剖学》（横断层，1988年;矢冠状断层，1995年）、王玮等编著了《人体三维断面图谱》（1991年）。 在影像解剖研究方面，对婴儿颅脑、小脑幕、喉区、肝段和肺的分叶分段等正常断面影像进行了研究，并出版了《颅脑CT解剖学》(1993年）、《影像断面解剖学》(1995年）等专著。腹、盆部和肝脏等做了断层解剖与X线、超声、CT和MRI图像等对比性研究。 三、医学影像解剖学发展简史 医学影像解剖学的雏形应追溯到60年代初期的X线解剖，20世纪70年代中、后期CT和MRI问世及US、DSA等出现后的各种断面及血管造影解剖内容的大幅增加，内容越来越丰富。在医学影像诊断临床工作中，一方面人们感觉到解剖学和影像学之间的跨度较大，需要有相应的桥梁知识加以衔接。另一方面，更重要的是临床影像医师不断思考从影像学的角度来观察人体结构，随后主动利用医学影像技术来研究、描述和阐明人体解剖结构及其位置关系，这样就逐步形成了这门介于影像学和解剖学之间的新型交叉学科，称为医学影像解剖学。 1977年美国的Nudelman*先采用数字化减影技术所获得的数字减影血管造影（DSA)图像、各种影像技术可获得良好空间定位的三维影像、多重信息整合的融合图像、MRI解剖功能定位图像等新技术极大地提高了影像的对比分辨率、空间分辨率和时间分辨率，给影像应用解剖学注入了新的活力。随着数字化时代的到来，医学影像解剖学巳从模拟信息向数字化信息、从二维断面成像向三维容积立体成像、从宏观影像向分子影像、从形态向功能成像等方面快速发展。 第三节医学影像解剖学研究方法 一、医学影像解剖学的研究范围 医学影像解剖学是利用X线、US、CT和MRI等各种影像学技术及所获取的影像资料，研究人体结构及其位置关系。它的研究范围包括人体几乎所有部位和脏器结构的形态、位置及其毗邻关系，涵盖了二维平面影像、断层影像和三维重建影像，既包含了人体解剖结构的形态学，也部分涉及了脏器的生理学等功能变化的内容。它与单纯研究人体断层结构的断层解剖学有交叉之处，同时也有更多不同的内容，二者核心的区别在于断层解剖学研究在尸体断层标本上进行，影像解剖学研究在影像资料上进行。 二、影像资料中解剖学方位的形成 影像资料上解剖方位的形成取决于两方面因素:一是人体的姿态，二是图像获取的方法。接受影像检査时人体姿态有站立位、仰卧位、俯卧位、侧卧位等各种不同的体位。然后根据不同的体位分别确定图像资料上的前(anterior)即腹侧、后(posterior)即背侧，左(left)、右(right)，上(superior)即头侧、下(inferior)即足侧，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。 在医学影像检查中，各种影像检查方法获取图像的方式不同，其方位判断也不相同。X线摄影是X线穿透人体某部位获得的平面重叠影像，而CT、MRI、US资料多是以断面成像与显7K，其常用断面如下:横切面(transverse plane )、矢状面（sagittal plane )、冠状面（coronal plane) 0在不同平面及断面上分别有前、后、左、右的方位。影像解剖资料还有许多任意断面，其方位的判断仍以人体姿态和切取方式来确定。 三、影像解剖学与断层解剖学研究内容的区别 人体断面解剖，是尸体断层原位经不同方式切割后的显示，其与人体结构成影后的影像有很大的区别。尽管现代影像技术的发展越来越能清晰地显示人体的细微结构，但影像资料上人体结构表现的方式，与断层原位的解剖是有区别的，甚至是完全不同的。 (1)断面解剖学反映的是人体结构静态的恒定的解剖关系，影像解剖学是在活体视诊下观察人体结构，一些脏器的解剖形态和毗邻关系是可以动态演变的。 (2)影像解剖学不仅解释断面结构，还解释人体结构平面重叠的形态内容，包含不同层(切）面内厚度重叠的人体结构的内容。 (3)影像解剖学解释人体解剖结构形态的同时，含有人体器官功能变化的显示，而现代影像学技术越来越注重展现人体形态和功能的结合。 (4)影像解剖学还要解释各种影像上密度、回声、信号等影像灰度的变化。检査方法的微小改变都可以使显示的解剖形态结构发生变化。影像解剖还包括了人体脏器结构在不同影像上的变化之间的关系。 四、影像资料上人体结构解剖信息表示的方法及特点 1.X线图像解剖信息表示方法和特点 (1)X线片上人体各种结构是由从黑到白不同灰度的影像构成的，成像显示细节多，但细节的差别不易分辨，因此图像的空间分辨率髙而密度分辨率有限。X线片上人体组织密度(tissue density)的差异是以影像的黑白度显示出来的，反映了人体组织对X线的吸收程度及其衰减系数的大小。在线片上白影代表髙密度，如骨骼;黑影代表低密度，如气体;灰影代表中等密度，如软组织。 但在电脑显示屏上和在X线透视观察下所见到的影像与照片上的黑白相反，称为“反相”。 (2)X线图像是平面重叠影像，可使解剖结构显示不理想甚至产生假像。 (3)锥形X线束的影响可导致图像放大与虚影、变形与失真，故X线测量值可能与实际有~'定的差别。 (4)X线片阅片的基本知识:X线平片可以双面观察，故单从影像结构上常无法确定被照人体结构的左右方位。影像资料阅读的统一要求是*先确定照片的正、反和上、下，常规以X线号码作为照片的定位标准，号码位于右上角或右侧，观察者与照片呈镜向，为观察照片的正确位置。 观察不同部位X线片的统一方位要求如下： X线后前位胸片阅片方位：正常胸片上显示心脏影像位于中线偏左侧，肝脏略高密度影应该位于右侧横膈下方即照片的右侧下方处，左膈下常可见到由胃底气体形成的“胃泡”影(图1-3-1)。 X线腹部平片阅片方位:正常腹部平片中脊柱位于照片的中心，由照片号码确定图像的左右，胸椎在上、耻骨联合位于照片下方（图1-3-2)