1、断层解剖学,徐 飞 教授大连医科大学,数字人解剖系统网址：http:/www.210.47.246.165/dhnet,徐飞，男，1961.11出生，中共党员，1986年7月毕业于大连医学院临床医学专业，解剖学硕士，人类学博士，解剖学教授，硕士研究生导师。 主要从事人类学的生长发育及群体遗传学及应用解剖学的研究工作。曾赴日留学并完成协作课题。曾获省级科研成果2项，主持课题多项，发表学术论文60余篇。现兼任中国解剖学会人类学专业委员会、中国临床解剖学分会委员、辽宁省解剖学会理事、大连理工大学博士生指导教师、日本、宝冢医疗学院、福岛医疗专门学校客座教授。办公室:解剖馆421室, 电话:861103
2、24E-mail: ，QQ:1004878607,断层解剖学的定义和特点,断层解剖学(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，它属于应用解剖学的范畴。特点：1.能在保持机体结构在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和定量分析。,3.密切结合影像诊断学和介入放射学，是解剖学与医学影像学相结合而产生的边缘学科。目的： 在系统解剖学、局部解剖学和医学影像技术知识基础上理解和掌握人体主要结构在连续断层内的变化规律，为学好临床医学及疾病的诊断奠定形态学基础。,1618世纪断层解剖发展缓慢。19世纪
3、中期，俄国的 Pirogoff 以天然冰冻法制备断层标本，出版了人体断层解剖学巨著，含四卷213幅断面图和一卷八开本的描述资料。1872年，德国人 Braune 制作了人体三种基本断层的解剖学图谱。1911年，美国的 Eycleshymer 和Schoemaker花费了九年的时间绘制了一部精美的人体断层解剖学图谱。20世纪70年代，超声成像、X线计算机断层成像、发射型计算机断层显像和磁共振成像等,断层解剖学的兴起和分科 16世纪初，意大利画家 da Vinci 绘制了男女躯干部部的正中矢状面图。,断层影像技术的相继出现，成为研究活体断层解剖的有力手段。 从此，断层解剖学摆脱了纯尸体研究的状态，
4、发展为两个方面：即尸体断层解剖学和影像断层解剖学。 前者是后者的形态学基础，后者又从诊治的需要不断提出新的要求，两者相辅相成，共同发展。,断层解剖学常用的研究方法,1.冰冻切片技术(Cryotomy)：是人体断层标本制作的常规方法。包括：选材：年轻、身材匀称固定：10%福尔马林固定三个月以上X线标记：标记骨性结构作为画线的依据画线：依切锯目的在尸体表面画线冰冻：置于模板上，-20的冰柜中冻硬切锯：用电动断层带锯沿切锯线制成断层标本,2.生物塑化技术(Plastination)： 1978年由德国Heidelberg大学Hagens博士发明。原理是选用渗透性能好的液态高分子多聚化合物单体作为塑化
5、剂，置换组织细胞内的水份后进行聚合固化，以达到长期保存生物标本的目的。过程包括：固定、脱水、真空浸渍和硬化处理。薄片塑化技术：适于保存和透明大而薄的整体断层标本。塑化切片技术：先将标本塑化，再用钻石线锯切成最薄可达200微米的薄片。,3.电子计算机图像三维重建(Computer aided 3-dimension reconstruction): 将生物或人体组织连续切片或断层影像重建成立体图像并进行三维显示的计算机信息处理技术。步骤：标本制作、数据输入（模数转换）、三维建模、光滑处理、灯光照射和三维显示。 目前CT和MRI机器都具有三维成像功能，重建后的图像直观、生动、逼真，且可任意剖割、旋
6、转、逐层剥离和定量分析。,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，可对相对较厚的组织、细胞标本作“光学切片”进行断层扫描观察，获得高清晰度的断层图像。CSLM还可对细胞断层图像作三维重建和对细胞内含物作定量分析。,5.超声成像 B超和C超断层成像是实时成像，可提供血流及运动的信息。如经食管超声心动图(TEE)、内,镜超声术(EUS)、微型化导管超声术(MCUS)、血管腔内超声技术(IVUS)、多媒体超声技术(multimedia ultrasound)等,6.X线计算机断层成
7、像 CT主要为横断成像，但带有图像的后处理系统，如多维断层重建、三维图像重建、扫描后再次重建放大、薄层冠状成像、图像的伪彩色处理、立体模型与几何模型测量法等。 近年CT进展：高分辨CT（HRCT）、三维CT（3DCT）、螺旋CT（spiral or helical CT）、电子束CT（EBCT）等。,CT图像,MRI图像,CT,各向同性（isotropy）示意图,各向同性,非各向同性,真正实现从二维显示到三维观察,从单一角度到任意角度观察,C臂CT,7.磁共振成像（MRI） 可清晰显示人体结构的组织学差异和生化变化，不改变体位便可直接获得横、矢、冠、斜四种断层图像。,8.单光子发射计算机断层显
8、像（SPECT） 是利用发射射线的放射性核素进行器官断层显像的设备。,9.正电子发射计算机断层显像（PET） 利用发射正电子的放射性核素进行器官断层显像的仪器。,MRI研究, 图像组织分割,白质重建,表面重建,脑沟重建和识别,距状沟（正中矢状面）, 图像三维重建, 距状沟的网格化,右面观（正中矢状面观）,前面观（冠状面观）,上面观（横断面观）,断层解剖学的常用术语,1.断层和断面（Section): 断层是指根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。断面是指断层标本的表面，亦称剖面或切面，故断层的含义比断面广。切片或扫描的厚度越薄，断
9、层与断面就越接近，故有时不作严格区别。,2.横断面(Transverse plance):亦称水平面(Hoeizontal plance)即与水平面平行将人体分为上、下两部分。沿横断面所作的切片或扫描，,称横断层标本或横断层扫描。3.矢状面(Sagittal plane):按前后方向将人体分为左右两部分，与水平面垂直。正中面、矢状断层标本、矢状断层扫描。4.冠状面(Coronal plane)：又称额状面(Frontal plane)按左右方向将人体分为前后两部分。冠状断层标本、冠状断层扫描。5.回声（Echo）：当超声传经两种声阻抗不同相邻介质的界面时，如界面的线度大于波长，则产生反射和折射
10、现象，这种反射和折射回来的超声称回声。,将接收到的回声依其强弱用明暗不同的光点依次显示在屏幕上就构成声像图(Sonogram)。6.CT值(CT attenuation value)：CT用组织对X线的吸收系数来说明其密度高低的程度，具有一个量的概念。通常将吸收系数换算成CT值，单位为Hu(Hounsfield unit).水的CT值为0Hu,骨的CT值为+1000Hu，空气的CT值为-1000Hu。7.空间分辨力(Spatial resolution)和密度分辨力(Density resolution)是判断CT装置性能和说明图像质量的两个指标。,8.窗位(Window level)和窗宽(
11、Window width)：窗宽是CT图像上显示的CT值范围，窗位是窗宽的中心值。9.部分容积效应(Partial volume phenomenon)10.周围间隙现象(Peripheral space phenomenon)11.T1和T2加权像(T1 and T2 weighted image)12.流空效应(Flowing void effect),T1图像,T2图像,断层解剖学的发展前景,随着现代影像技术的不断更新换代及其在解剖学研究中的应用，断层解剖学正从横断层向多维断层、从描述向量化、从尸体向活体、从厚片向薄层、从宏观向微观、从断面向三维和四维、从单纯形态相结合功能和代谢等方向迅速发展。,在具体内容上，将开展以下六个方面的研究：影像断层解剖学研究显微断层解剖学研究实验断层解剖学研究发育断层解剖学研究介入放射解剖学研究数字化虚拟人研究,总之，断层解剖学应需要而生，在应用中发展。必须适应现代医学的客观要求，引进各种高新技术，植根于基础，服务于临床。不断从疾病诊治中寻找课题，又反过来促进临床诊治水平的提高。只要我们善于把握现代医学的发展轨迹，将解剖学、影像学、信息科学及材料科学等结合起来，开展多学科联合攻关，断层解剖学就一定会有一个灿烂的明天。,
