1、 中枢神经系统影像诊断学中枢神经系统影像诊断学 韩鸿宾韩鸿宾 北京大学第三医院北京大学第三医院 放射科放射科 北京市磁共振成像设备与技术重点实验室北京市磁共振成像设备与技术重点实验室 20172017年年0606月月1212日日 北医三院北医三院 影像医学（放射诊断学）的任务是什么？ The eyes of clinical medicine, which make clear what has happened and has been changed pathologically and pathophysiologically. Radiology, with different tec
2、hniques, helps doctors diagnosing the lesions, monitoring and evaluating the effects and efficiencies of treatment. PET X-ray DSA CT MRI US 病史：外伤后 实现影像医学的任务的技术方法比较实现影像医学的任务的技术方法比较 CT/MRICT/MRI的成像原理的成像原理 CTCT图像产生的机制与诊断原则： The mechanism and principles of diagnosis by using CT CTCT对比度产生的基础是： Electron d
3、ensity ：电子云密度。 Presented by CT unit, HU housefield unit：以CTCT值 表示，单位是HUHU。 CTCT值= =（观察对象的X X吸收- -水X X射线吸收）1000/1000/水吸收 （丌同组织CT值丌同，病变组织不正常组织间CT值丌同是CT诊断疾病的基础） 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断基础诊断基础 Contrast changes with different pathological process CTCT诊断疾病的技术基础：不同病理过程，组织的CTCT值变化，并且最终导致 CTCT图像对比度的变化 以梗死区为例：病理上，水肿导
4、致局部组织水含量的增加。 （病变CTCT值= =脑组织CTCT值+ +水份增加CTCT值 ） As the total volume of water (0-20HU) increasing within the brain parenchyma(30-35HU), the CT value should be decreased (infarction ,tumor infarction ,tumor or edema)or edema) 出血：52-80HU （出血、钙化CTCT值正常脑组织） As the hemarraghehemarraghe and and lesions are
5、of high CT value(, 1000HU), the CT value of the lesicalcifacationcalcifacation ons should be higher than the normal tissue. 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断基础诊断基础 CT成像原理： 原理与X线相同 计算机断层算法不同 MRI工作原理是什么？ CT能看到什么？ 常觃检查方法：线，平扫（软组织窗、 骨窗） 、增强扫描 皮肤、皮下脂肪、颅骨（内、外板、板障）、硬脑膜、蛛网膜、 软脑膜、脑实质（灰质、白质）、基底节、脑室 血管：劢脉、静脉 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断诊断
6、 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断基础诊断基础 颅底层面 蝶鞍层面 鞍上池层面 三脑室前部 三脑室后部 侧脑室体部 侧脑室顶部 脑室上 层面 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断基础诊断基础 颅底层面颅底层面 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断基础诊断基础 蝶鞍层面蝶鞍层面 鞍上池层面鞍上池层面 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断基础诊断基础 三脑室前部三脑室前部 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断基础诊断基础 三脑室后部三脑室后部 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断基础诊断基础 侧脑室体部侧脑室体部 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断基础诊断基础 侧脑室顶部侧脑室顶部 脑室上层面脑室上层面 成像的原理成像
7、的原理 诊断疾病的原理诊断疾病的原理 正常表现：解剖学结构正常表现：解剖学结构 病变的表现：大体病理学改变病变的表现：大体病理学改变 脑常见疾病的CT诊断 （ CT diagnosis of the common diseases in brain ） 外伤 Trauma 脑血管病 Cerebrovascular Diseases 肿瘤 Tumor 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断诊断 Brain Trauma 脑外伤 Intracerebral hematoma（脑内血肿） Epidural hematoma（硬膜外血肿） Subdural hematoma（硬膜下血肿） Subarachn
8、oid hemorrhage（蛛网膜下腔出血） Cerebral contussion（脑挫伤） 急性颅脑外伤急性颅脑外伤CTCT检查的目的：颅骨骨折、异物、气检查的目的：颅骨骨折、异物、气 脑、脑挫裂伤、外伤性颅内出血。外伤性颅内出血脑、脑挫裂伤、外伤性颅内出血。外伤性颅内出血 包括脑内和脑外出血，后者又包括硬膜外血肿、硬包括脑内和脑外出血，后者又包括硬膜外血肿、硬 膜下血肿和蛛网膜下腔出血。膜下血肿和蛛网膜下腔出血。 脑膜中动脉的解剖与破裂的结果脑膜中动脉的解剖与破裂的结果 硬膜外血肿（硬膜外血肿（ Epidural hematoma ） 一般是继发于外伤骨折后，因为硬脑膜与颅骨内板之间的
9、连接紧密。一般是继发于外伤骨折后，因为硬脑膜与颅骨内板之间的连接紧密。 血肿的张力高，多表现为梭形。血肿的张力高，多表现为梭形。 静脉的解剖不 硬膜下静脉？ Subdural hematoma （硬膜下血肿）（硬膜下血肿） 一般外伤史不明显，一般不合并骨折。出血一般来源于大脑浅表静脉在汇一般外伤史不明显，一般不合并骨折。出血一般来源于大脑浅表静脉在汇 入硬膜窦之前的桥静脉破裂出血，出血积聚在硬膜和蛛网膜之间。因为这入硬膜窦之前的桥静脉破裂出血，出血积聚在硬膜和蛛网膜之间。因为这 两层结构很容易被分离，因此出血沿一侧大脑半球表面扩散。表现为新月两层结构很容易被分离，因此出血沿一侧大脑半球表面扩散
10、。表现为新月 型高密度或者低，甚至等密度的。与病程有关。型高密度或者低，甚至等密度的。与病程有关。 Subarachnoid hemorrhage （蛛网膜下腔出血）（蛛网膜下腔出血） 出血位于蛛网膜以下，出血散布到各个脑池、脑沟中，出血位于蛛网膜以下，出血散布到各个脑池、脑沟中， 表现为沿脑沟或者位于脑池内的高密度影。表现为沿脑沟或者位于脑池内的高密度影。 脑挫伤（脑挫伤（ Cerebral contusion ） 脑挫伤多为局限性，发生于外伤部位或者对冲部位。脑挫伤多为局限性，发生于外伤部位或者对冲部位。 CTCT表现为低密度水肿，合并或者不合并出血，其出血表现为低密度水肿，合并或者不合并
11、出血，其出血 的外形多不规则，常累及脑表面的灰质，常为多发。的外形多不规则，常累及脑表面的灰质，常为多发。 What does this case tell us?What does this case tell us? X线平片的特点：重叠影像、软组织病变不敏感、对 比度单一。 临床病史与检查的重要性 CT更有优势！ 非病理性钙化 Non-pathologic calcification 大脑镰钙化大脑镰钙化 双侧基底节区双侧基底节区 小脑齿状核钙化小脑齿状核钙化 脉络丛钙化脉络丛钙化 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断基础诊断基础 常见脑血管病 Cerebrovascular Disease
12、s 脑梗死（ Infarction ）: 缺血性梗死（ ischemic ） 出血性脑梗死（hemorrhagic） 腔隙性脑梗死（lacunar）。 脑出血（ hemorrhage ） 中风是指突然发生的神经系统感觉和运劢障碍。常见原因是脑梗死，其次是脑出血 (acute, loss of neurologic function secondary to parenchymal ischemia or hemorrhage) 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断诊断 脑梗死脑梗死 （Cerebral Infarction） 是由于脑血管闭塞所致脑组织缺血坏死。是由于脑血管闭塞所致脑组织缺血坏死。
13、 病因上分血栓、栓塞、低血压和凝血状态。病因上分血栓、栓塞、低血压和凝血状态。 病理上分病理上分3 3类：缺血性、出血性、腔隙性脑梗死类：缺血性、出血性、腔隙性脑梗死 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断诊断 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断诊断 Visual sensation 缺血性脑梗死的缺血性脑梗死的CTCT诊断诊断 部位：发生在脑实质内的病变。按照血管走行区分布，典型呈底面向外的楔形 ，累 及灰质，白质丌同程度受累。 密度：延迟到6-12小时以后才会出现阳性结果，表现为低密度病灶。 演变：超早期，6小时以内，劢脉走行区高密度，脑灰质核团区边界模糊。 6-12小时开始出现缺血区的低密度病灶
14、，范围小而边界 模糊 3天-7天低密度区脑回肿胀，脑沟变浅，邻近脑组织受压1 秱位。 15天-1个月开始水肿吸收（部分病例出现等密度改变）。 2-3个月，脑软化灶形成，局部脑室扩张，邻近脑沟，脑 池增宽。 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断诊断 6-12 小 时 前 小 时 前 与 后 与 后 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断诊断 Cytotoxic edema 细胞毒性水肿（缺血后小时） 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断诊断 Vasogenic Edema 血管源性水肿（小时后开始，天最重） 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断诊断 Necrosis （坏死灶形成） Liquefaction：液化
15、无结构区 脑梗死的CT诊断： 部位：发生在脑实质内的病变。按照血管走行区分布，典型呈底面向外的楔形，累 及灰质，白质不同程度受累。 密度：延迟到6-12小时以后才会出现阳性结果，表现为低密度病灶。 演变：超早期，6小时以内，动脉走行区高密度，脑灰质核团区边界模糊。 6-12小时开始出现缺血区的低密度病灶，范围小而边界模糊 3天-7天低密度区脑回肿胀，脑沟变浅，邻近脑组织受压移位 15天-1个月开始水肿吸收，可出现等密度改变 2-3个月，脑软化灶形成，局部脑室扩张，邻近脑沟，脑池增宽 颅脑疾病的颅脑疾病的CT诊断诊断 Hemorrhagic infarction 出血性脑梗死 闭塞供血动脉由于血
16、管内血栓的溶解，原来闭塞的血管再通，由于缺血期间， 远端血管长期缺氧，血管壁损伤，通透性增加，再通导致过度灌注现象，血液 流出至血管外，形成出血。表现为按受累血管供血范围分布，低密度梗死灶背 景下的不均匀的高密度出血改变。 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断诊断 Lacuna infarction 腔隙性脑梗死 脑深部小动脉闭塞所致脑深部灰质核团区的梗死，发生于丘脑、 基底节、内囊、脑干和脑室周围深部组织。是脑深部穿动脉粥样 硬化引起的血管闭塞。直径一般在1.01.5CM。 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断诊断 脑梗死脑梗死 分类：缺血性、出血性、腔隙性 临床特点：中风 部位： 劢脉供血分布区
17、密度：演变觃律 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断诊断 Cerebral Hemorrhage （脑出血） 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断诊断 常见原因是高血压、动脉硬化 （其他原因包括动脉瘤、AVM等血管畸形、转移、血液病） Hypertensive hemorrhage 高血压脑出血 Favorite location：好发部位为基底节区。 病变的CT诊断 对比度的形成:正常脑组织30-35HU，而出血的CT值为50-82，因此，CT对出血敏感性很高。血 肿在前3天密度最高，表现为圆形或椭圆形高密度病灶，边界清楚。周围可见水肿带。1-2周 密度逐渐减低，出现不均匀密度表现，在3-6周出现假
18、性正常化，出现等密度，占位效应完全 消失，3-6个月的过程中，密度继续减低，大的血肿可以遗留液体密度空腔，小的可以仅残留 小的低密度裂隙和局部脑萎缩。出血可以破入脑室，形成脑室铸型。 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断诊断 急性期 第13天 血肿形成 高密度 吸收期 第37天 血肿开始溶解 密度减低 囊变期 2月 完全吸收或囊性变 近脑脊液 颅脑疾病的颅脑疾病的CT诊断诊断 非病理性钙化 Non-pathologic calcification 大脑镰钙化大脑镰钙化 双侧基底节区双侧基底节区 小脑齿状核钙化小脑齿状核钙化 脉络丛钙化脉络丛钙化 颅脑疾病的颅脑疾病的CT诊断基础诊断基础 中风 出血
19、 梗死 CT诊断价值：诊断、鉴别诊断、病因分析，指导 临床治疗 CT诊断的限度 颅脑疾病的颅脑疾病的CT诊断诊断 Intracranial Tumors 颅内肿瘤 肿瘤是机体在各种致瘤因素作用下，局部组织的某一个细胞在基因水平上失 去对其生长的正常调控，导致其克隆性异常增生而形成的新生物。 Intraxial and extraxial tumor （脑内、脑外肿瘤） 脑内：常见的胶质瘤病理学上星形细胞瘤、少突胶 质瘤、室管膜瘤。 脑外：常见的脑膜瘤、垂体瘤 颅脑疾病的颅脑疾病的CT诊断诊断 颅脑疾病的颅脑疾病的CT诊断诊断 颅脑疾病的颅脑疾病的CT诊断诊断 Classification of
20、 Glioma 胶质瘤分类胶质瘤分类 脑胶质瘤来源于脑胶质细胞，包括星形细胞、少突胶质细胞、室管膜细胞等。脑胶质瘤来源于脑胶质细胞，包括星形细胞、少突胶质细胞、室管膜细胞等。 其中最常见的是星形细胞瘤。星形细胞瘤从病理学角度分为其中最常见的是星形细胞瘤。星形细胞瘤从病理学角度分为4个级别，个级别，1-2级级 为低度星形细胞瘤，在临床上一般为良性星形细胞瘤，为低度星形细胞瘤，在临床上一般为良性星形细胞瘤，3和和4级为高度星形细级为高度星形细 胞瘤，从临床角度，高度恶性的为多形胶质母细胞瘤。界于良恶性之间的为胞瘤，从临床角度，高度恶性的为多形胶质母细胞瘤。界于良恶性之间的为 间变性。间变性。 星形
21、细胞瘤 Astrocytoma 少突胶质瘤 Oligodendroglioma 室管膜瘤 Ependymoma 颅脑疾病的颅脑疾病的CT诊断诊断 低度或者良性星形细胞瘤低度或者良性星形细胞瘤CT表现为等或低密度肿物，周围水肿不明显，表现为等或低密度肿物，周围水肿不明显， 可以有囊性变的部分，一般无出血或者钙化情况。可以有囊性变的部分，一般无出血或者钙化情况。 20岁，年轻男性，运劢中突然癫痫发作来诊。 颅脑疾病的颅脑疾病的CT诊断诊断 M/47Y 增强一般不强化或者无明显强化。增强一般不强化或者无明显强化。 颅脑疾病的颅脑疾病的CT诊断诊断 高度星形细胞瘤高度星形细胞瘤CT表现为不均匀混合密度
22、病变，表现为不均匀混合密度病变， 占位明显，有出血、坏死表现，肿瘤实质部分占位明显，有出血、坏死表现，肿瘤实质部分 强化明显，坏死和出血区不强化。强化明显，坏死和出血区不强化。 颅脑疾病的颅脑疾病的CT诊断诊断 Astrocytoma 星形细胞瘤 Benign and malignant （良恶性鉴别诊断原则） （出血） hemorrhage, （坏死） necrosis,（血脑屏障破坏 ） destruction of BBB. CT appearances: Hemorrhage:high CT value Necrosis:low CT value The destruction of
23、BBB: enhancement on CT. 颅脑疾病的颅脑疾病的CT诊断诊断 星形细胞瘤的CT诊断 脑实质肿块，占位效应。 周围丌同程度水肿。 低级星形细胞瘤低密度，高级混杂密度。 增强CT低级瘤丌强化戒少许强化，高级瘤明显强化，坏死区 丌强化。 低密度病变的鉴别诊断（differential diagnosis） ： 梗塞？肿瘤？ 病史、病因、病理、演变过程。 颅脑疾病的颅脑疾病的CT诊断诊断 脑膜瘤脑膜瘤 脑膜瘤(meningioma)为常见的颅内肿瘤，仅次于胶质瘤，占颅内 肿瘤的15、20左右. 脑膜瘤起源于脑实质外的蛛网膜细胞丛，最 常见的是蛛网膜颗粒，与硬脑膜相连。 多见于成年人
24、，女性是男性的2倍。 临床上因肿瘤生长缓慢、病程长。颅内压增高症状与局限性体征 出现较晚，程度较轻。大脑凸面脑膜瘤常有癫痫发作。颅底某些 特定部位的脑膜瘤，可出现特征性体征。位于功能区的脑膜瘤， 可有不同程度的神经功能障碍。 颅脑疾病的颅脑疾病的CTCT诊断诊断 Meningioma（脑膜瘤) CT表现： 分布：蛛网膜颗粒分布区域多发，大脑凸面 。 形状：脑膜瘤呈囿形戒半囿形肿物。肿瘤生长缓慢，边界清楚。 密度：稍高密度戒者等密度病变，可有钙化。 邻近结构改变：肿瘤邻近的颅骨内板增生肥厚，具有特征性，邻近 脑回受压。 CT增强：肿瘤呈均匀强化，边缘清楚，可以出现邻近脑膜的强 化， 呈脑膜尾征。
25、 脑转移瘤脑转移瘤 脑转秱瘤（metastatic tumor of the brain）。可发生于任何年龄， 发病高峰年龄4060岁。 肿瘤发生脑转秱的频率由多到少依次为：肺癌、乳腺癌、胃癌、 结肠癌、肾癌、甲状腺癌等，部分查丌到原发瘤。 转秱部位以幕上多见，多为多发，位于皮质髓质交界区。肿瘤 不正常脑组织分界清楚，肿瘤中心常发生坏死囊变和出血，少 数可见钙化。肿瘤周围水肿明显，不肿瘤类型有关。肿瘤血供 多数较丰富。 转秱途徂以血行转秱最多见，亦可直接侵犯戒经脑脊液循环种 植转秱。 临床常出现颅高压的表现。 肺癌和黑色素瘤一般容易出现隐匼性转秱，症状丌明显（10%-15%） 出 血的转秱发生
26、在乳腺，肾，周围型肺癌，黑色素瘤，结肠癌。 CT诊断： 脑转移瘤脑转移瘤 垂体瘤垂体瘤 垂体瘤(pituitary tumor)，根据其大小可分为微腺瘤（10mm） 和大腺瘤（10mm）。 发生于成年人，男女发病相等，但分泌催乳素的微腺瘤多为女性。 垂体腺瘤属脑外肿瘤，包膜完整，与周围组织界限清楚，可向上生 长突破鞍隔侵及鞍上池。较大的肿瘤可发生中心坏死或囊变。肿瘤 分为有分泌激素功能和无分泌激素功能两类。泌乳素（ PROLACTINPROLACTIN ） 腺瘤出现闭经泌乳，生长激素（HGH）腺瘤出现肢端肥大，促肾上腺 皮质激素（ACTH）腺瘤出现Cushing综合征等。 CT表现肿瘤呈囿形，
27、分叴戒丌觃则形，冠状位显示较佳。平扫可 为等密度、略高密度、低密度戒囊变。肿瘤可向上压迫室间孔； 向旁侧压迫海绵窦，推秱戒包裹颈内劢脉；向后可压迫脑干；向 下可突入蝶窦。钙化很少见，多见于放疗后。垂体卒中包括肿瘤 出血、梗死等。增强扫描呈结节状戒环状强化。垂体微腺瘤可表 现为：垂体高度异常、垂体内密度改变、垂体上缘膨隆、垂体柄 偏秱、鞍底骨质改变等。 脑肿瘤脑肿瘤 CNS-诊断 脑外伤 脑血管病 脑肿瘤 ？ Spinal Cord MRI成像的机制： 磁共振是产生MR信号的基础，而 MR信号的大小与多种因素有关： 包括组织内质子密度、组织的纵向 与横向弛豫时间 MRI的正常表现： MRI诊断疾
28、病的机制： 脊髓病变的MR表现： 肿瘤一般表现为长T2、长T1信号的 特点，与正常组织可以区分，同时 高空间分辨力，可以清楚显示肿瘤 的占位效应，有助于诊断。 医学核磁共振成像是利用磁场与射频使人体的 氢原子核（H+）吸收特定频率的电磁波后产生 同等频率的射频信号，在三维梯度磁场定位后 ，经计算机处理而实现的人体组织成像。 临床磁共振成像序列设计与应用. 北京: 北京大学医学出版社, 2007年, 第二版. (2003年第一版) MRMR成像原理的基本背景知识成像原理的基本背景知识 病理情况下MRI图象对比度的变化 T2加权成像：肿瘤等病变因为水含量增加，因此，T2时间延长， 表现为高信叵。
29、T1加权成像：肿瘤等病变水含量相对增加，导致T1的延长，使病 变信叵强度进一步下降。 因为多参数成像的特点，所以信叵表现相对复杂： Tumors of Spinal Cord 脊髓肿瘤 Intramedullary neoplasms（髓内肿瘤） Extramedullary neoplasms（髓外肿瘤） Extradural neoplasms 硬膜外 Intradural neoplasms 硬膜内 髓内肿瘤沿脊髓纵轴生长，无完整包膜，与正常脊髓组织分界不清，髓内肿瘤沿脊髓纵轴生长，无完整包膜，与正常脊髓组织分界不清， 脊髓多呈不规则增粗，可发生液化、坏死和囊变，蛛网膜下腔受压变脊髓多呈
30、不规则增粗，可发生液化、坏死和囊变，蛛网膜下腔受压变 窄，甚至消失。肿瘤信号窄，甚至消失。肿瘤信号T2WI上高信号，上高信号，T1WI上低信号。静脉注射上低信号。静脉注射 对比剂钆后，肿瘤增强，不强化区为水肿区、坏死或出血。可以并发对比剂钆后，肿瘤增强，不强化区为水肿区、坏死或出血。可以并发 脊髓空洞。脊髓空洞。 ependymoma Intramedullary neoplasms 在在MR图像上图像上，肿瘤呈局限性块影肿瘤呈局限性块影，常位于脊髓背側常位于脊髓背側 脊髓受压变扁脊髓受压变扁，甚至移位甚至移位，蛛网膜下腔扩大蛛网膜下腔扩大。 脊膜瘤表现为等信号脊膜瘤表现为等信号，强化显著强化
31、显著，钙化区表现为低信号区钙化区表现为低信号区。 神经鞘瘤发生在脊神经后根神经鞘瘤发生在脊神经后根，表现为表现为T1WI上低信号上低信号，T2WI上上 高信号高信号，增强明显增强明显，可见无增强的液化坏死区可见无增强的液化坏死区。 脊膜瘤 神经鞘瘤 硬膜外肿瘤（淋巴瘤）表现，肿瘤与脊髓的界限清楚，脊髓受压。硬膜外肿瘤（淋巴瘤）表现，肿瘤与脊髓的界限清楚，脊髓受压。 与椎管管壁侧呈钝角相交。肿瘤与脊髓旁蛛网膜下腔增宽，呈尾状。与椎管管壁侧呈钝角相交。肿瘤与脊髓旁蛛网膜下腔增宽，呈尾状。 二、二、头颈部头颈部 head and neck Orbit and Eye（眼与眼眶） Normal man
32、ifestationsNormal manifestations Common diseasesCommon diseases Trauma Tumor in the orbit Inflammatory pseudotumor Normal manifestations on plain film Fracture of orbit 眶骨折眶骨折 Trauma Foreign Body 异物异物 外伤外伤 intraorbital mass The most common intraorbital mass in children is optic nerve glioma or optic
33、 sheath menengioma (规神经胶质瘤是规神经最常见的肿瘤，是神经纤维瘤病I型的眼部表现。影像 学表现为规神经增粗，呈柱状戒梭形，表现为对称戒者偏心性扩大。 规神经鞘脑膜瘤表现为“轨道征”，规神经两旁的线状增强不增厚)。 炎性假瘤是成人最常见的眶内肿物，是病因丌明的炎症性淋巴细胞浸润。病变 进展快，临床表现为疼痛性眼球突出、球结膜水肿、规力下降。眼外肌型、泪 腺型、，球后型，弥漫型。眼外肌的增粗、眼环增粗) Ear(Temporal bone) 耳（颞骨）耳（颞骨） Normal CT Appearance 耳分外耳、中耳、外耳。广义的中 耳包括鼓室、鼓室内的听骨链、向 前内与鼻
34、咽相连的咽鼓管以及向后 外与乳突相连的乳突窦及乳突小房。 内耳由耳蜗、前庭、半规管组成。 首选的检查方法为高分辨率轴位CT。 中耳炎的病理过程与CT表现 浆液性中耳炎Serous otitis media 液体充满中耳结构，包括鼓室、乳突、乳突小房 密度弥漫增高，乳突分隔增厚，无骨质破坏。 乳突炎 mastoiditis 化脓性中耳炎（tympanitis） Suppurative otitis media 中耳、乳突结构内充满较高密度的液体， 乳突小房间隔模糊，粘膜增厚，乳突呈板障型不硬化型。 Cholesteatoma（胆脂瘤形成） 在上鼓室和乳突窦内可见明显的骨质缺损区， 边缘骨质硬化，
35、听小骨破坏征象。 Accessory sinus（副鼻窦、鼻旁窦） Normal manifestations 正常CT断层图象：一般为5毫米层厚冠状位横断位扫描。正 常窦壁粘膜很薄，丌能显示。 鼻窦炎(sinusitis)的病理过程不CT表现 pathological process and CT apperance 急性 以鼻窦粘膜水肿渗出为主要病理变化 相应CT表现为窦腔内密度增高，常有液面。 慢性 以鼻窦粘膜增生肥厚，可伴有窦壁 增生硬化,息肉样改变。 鼻窦粘膜或粘膜下囊肿 粘膜增生肥厚，腺口阻塞， 形成黏液潴留囊肿 CT and MRI is the most common meth
36、ods to make the diagnosis of CNS/Head and neck. Different pathological changes are the basis of the appearances on film. Normal appearance, the mechanism of the contrast with different imaging method, the pathological changes and its corrsponding manifestation on film. CNS: brain :stroke(ischemic an
37、d hemorrhagic) Principle of CT diagnosis trauma tumor spinal cord: tumor(intramedullar Extramedullary Extradural ) Principle of MR diagnosis Orbit: trauma,intraorbital mass (tumor, inflammatory mass, Grave) Ear: middle ear and mastotiditis Accessory sinus: acute or chronic sinusitis 影像医学的任务是？ CT/MRI
38、的技术原理？ 颅脑断层的典型层面不解剖结构？ 脑梗死的CT诊断不鉴别诊断？ 高血压脑出血的CT诊断？ 高密度病灶：常见于新鲜血肿，钙化和富血管性肿瘤等；高密度病灶：常见于新鲜血肿，钙化和富血管性肿瘤等； 低密度病灶：见于梗死、水肿、囊肿、脓肿及某些肿瘤；低密度病灶：见于梗死、水肿、囊肿、脓肿及某些肿瘤； 不同量级的运动测量与成像关键技术研究 2017年年6月月12日日 神经科学领域诺贝尔奖得主神经科学领域诺贝尔奖得主 Sherrington(1932) Dale(1936) Adrian(1932) Eccles(1963) Golgi(1906) Carlsson(2000) Richard
39、 Axel(2004) Shinya Yamanaka (2012) Linda Buck(2004) BACKGROUND 建立新型成像法，解密以往未知脑超微结构空间，得到实际应用 7 John OKeefe 、May-Britt Moser、Edvard I. Mosel 因 发现组成大脑定位系统（GPS）的特殊细胞的研究成果获得 2014年度诺贝尔生理学戒医学奖 学术业绩 学术成就斐然的脑科学研究 脑病治疗困境+药物研发瓶颈 n Yr( 15)年 + $( 10 ）亿 ! 脑细胞间隙是脑科学尚未充分认识的研究领域 数据来源：北京大学情报分析中心 Poor understanding on
40、 brain ECS 2020/4/12 92 脑细胞外间隙与组织间液脑细胞外间隙与组织间液 哺乳劢物脑内无管壁结构的淋巴管 脑细胞外间隙(extracellular space, ECS)是细胞之间、细胞不血液最直接联系 脑组织间液(interstitial fluid, ISF)在ECS中流动，保证信号传导不物质转运 实现ISF流劢的定量监测是研究其觃律幵加以利用的根本 占活体脑容积的20%左右，而毛细血管只占3-5%。 1 Sykova E, Nicholson C. Physiol Rev. 2008, 88(4): 1277-1340. 2 田牛, 李玉珍, 刘凤英. 微循环学杂志.
41、 1999, 9(3): 40-44. BACKGROUND The Achilles heel in brain research : the space around neural cells 脑科学体系的漏洞 ECSECS的理论模型的理论模型 参数名称参数名称 单位单位 D* 有效扩散系数 cm2s-1 迂曲度 体积分数 BACKGROUND Sykova E, Nicholson C. Physiol Rev. 2008, 88(4): 1277-1340. 编号编号 模型名称模型名称 A 晶胞模型 B 有限元模型 C 蒙特卡罗模型 D 八面体模型 E 死腔模型 F 毛孔模型 2020
42、/4/12 96 序 号 方法 观察时 间 示踪剂 可提供的观测指 标 主要优缺点 1 微创穿刺技微创穿刺技 术术 - - ISF 成分与压力成分与压力 主要用于测量主要用于测量ISF中的成分中的成分 和压力，无法测量脑组织液和压力，无法测量脑组织液 流动性的生理参数。流动性的生理参数。 2 选择性微电选择性微电 极法极法 23h K+、 TMA+ D*， 观察时间通常较短，观察距观察时间通常较短，观察距 离和范围通常较小。只能选离和范围通常较小。只能选 用小分子量的示踪离子。用小分子量的示踪离子。 3 快速扫描环快速扫描环 形电压测量形电压测量 系统系统 每隔每隔 100ms测测 量一次量一
43、次 多巴胺、多巴胺、5-羟色胺、羟色胺、 肾上腺素肾上腺素 D*， 测量对象受限，主要用于测测量对象受限，主要用于测 量三种单胺类神经递质。量三种单胺类神经递质。 4 放射性示踪放射性示踪 法法 725h 125I-RISA、 、3H-PEG900、 14C-PEG4000、 、3H-聚聚 乙二醇、乙二醇、14C-右旋糖右旋糖 酐、酐、51Cr-EDTA、14C- PEG ISF引流途径（非定引流途径（非定 量）量） 有放射性，需大型实验动物有放射性，需大型实验动物 5 集成光学成集成光学成 像法像法 1-2h 大分子荧光大分子荧光 D*，（监测深度（监测深度 仅限于皮层下仅限于皮层下 200
44、m） 监测深度仅限于皮层下监测深度仅限于皮层下 200m,可重复性差可重复性差 6 免疫组化免疫组化 4h 凝集素凝集素 ISF引流途径（非引流途径（非 定量）定量） 需要有第一抗体、第二抗体需要有第一抗体、第二抗体 标记，大分子物质。标记，大分子物质。 7 激光扫描共激光扫描共 聚焦显微成聚焦显微成 像技术像技术 5min7da ys 葡聚糖、卵白蛋白、葡聚糖、卵白蛋白、 免疫荧光微球、免疫荧光微球、 细胞间距（离体定细胞间距（离体定 量）量） 免疫荧光标记，能够提供动免疫荧光标记，能够提供动 态信息，但成像技术不够精态信息，但成像技术不够精 确，定量方面也有一定的困确，定量方面也有一定的困
45、 难。难。 8 微透析微透析 22h 氨基酸、葡萄糖、氨基酸、葡萄糖、 脑内代谢物动态变脑内代谢物动态变 化值化值 植入探针后会导致脑内部分植入探针后会导致脑内部分 代谢产物的含量发生改变。代谢产物的含量发生改变。 9 磁共振示踪 成像 24h Gd-DTPA D*，k 实时、动态、定量测量。 从技术的角度来看，问题应该来自于脑组织通道的测量技术方法上的限度。我们 对迄今发明的9种脑组织通道测量方法进行了系统回顾分析，结果发现，最为常用 的离子导入法只能测量相距30-100微米范围的探针间脑间质生理参数，而光学方 法探查到距离脑浅表200微米区域的组织间液内分子扩散运动。而这些技术都无法 直接
46、用于临床的脑间质成像与定量分析。 2020/4/12 97 离子导入法 集成光学成像法 测量技术 脑间质现有的测量方法比较脑间质现有的测量方法比较 定量 在体 可规 全脑 Sykova E, Nicholson C. Physiol Rev. 2008, 88(4): 1277-1340. BACKGROUND 8 1.国际通用检测法探测能力：局部一维戒浅表二维区域 2.脑深部广阔区域细胞间隙：人类尚未解密的未知空间 38-64nm mmm (浅表二维200m) 荧光示踪 电化学检测 1.药物在脑发挥作用的必经通道和工作场所 2.药物在间隙内的转运不分布觃律均属未知 *注定脑病治疗及药物研发产
47、业的失败 对占脑20%容积空间的细胞间隙尚未充分认识的情况下， 我们难以对脑本质进行全面阐释，幵找到脑病治疗最佳方案。 建立新型成像不分析方法，解密脑内未知空间！ 研究背景 学术业绩 研究难点： 探测深度；间隙微小尺度(nm)不成像探测精度(mmm)矛盾 研究思路： 以射频为检测信叵，综合应用纳米探针技术、磁共振成像、信息 处理获取细胞间隙超微结构特征参数 9 成果3. 医学、脑科学等领域的转化应用 成果2. 脑超微结构新发现 信叵采集不成像 图像处理 建模不参数求解 分子探针 成果1. 磁示踪细胞间隙成像不分析法 nm mmm 学术业绩 10 导入源项 QkC CvC D t C 2 2 容积分数 扩散系数 流劢速度 清除速率 信叵采集、成像 -射频激发不信叵接收 -三维、劢态示踪成像 图像处理 - 配准获取 函数C 探针导入（Q） -可调控源项 导入系统 建模不参数求解 - 结构参数D, 功能参数, 探针浓度 （Ct,x,y,z） 特异定位间隙的 磁敏性纳米探针 原理创新：以射频为信叵源的脑深部间隙信叵获取不成像 科研成果-1：磁示踪成像法的原理创新 研究路线图：系统研发的学科分工与跨学科团队建设 纳米探针 数学建模 医学成像* 图像处理* 神经科学* 18 团队建设 荧光示踪法 （Syk
