腦部影像分析神經系統疾病診斷的核心技術課程概述腦部影像技術簡介現代神經影像學基礎知識課程目標掌握影像診斷核心技能課程內容腦部影像技術發展歷史11895年倫琴發現X射線21972年CT掃描儀問世31977年首臺MRI臨床應用41980年代PET與SPECT發展52000年后功能影像與分子影像興起主要腦部影像技術X射線基礎結構顯示CT密度分析MRI軟組織分辨率高PET/SPECT代謝與功能成像X射線成像原理1X射線產生高壓電子轟擊金屬靶2組織穿透不同密度組織衰減不同3成像形成接收器記錄透過強度差異CT成像原理1234旋轉掃描X射線管繞患者旋轉多角度投射采集不同角度數據計算機重建應用算法重建斷層圖像密度顯示以CT值表示組織密度MRI成像原理氫原子排列強磁場中質子定向排列射頻脈沖打斷磁矩平衡信號采集接收質子回歸釋放能量圖像重建計算不同組織弛豫時間差異PET成像原理1圖像生成計算機建立放射性分布圖2湮滅輻射探測同時檢測相對γ射線3正電子湮滅正電子與電子相遇釋放能量4示蹤劑注射短半衰期放射性物質進入體內SPECT成像原理示蹤劑注射γ射線發射核素進入體內γ射線探測旋轉探頭采集多角度數據數據處理重建三維放射性分布功能評估分析腦區血流和代謝變化腦部解剖結構回顧大腦半球皮層、白質、基底核腦干中腦、腦橋、延髓小腦平衡、協調、運動控制腦室系統腦脊液產生與循環大腦皮層分區額葉高級認知功能、情緒調控頂葉感覺處理、空間感知顳葉聽覺處理、記憶形成枕葉視覺信息處理腦室系統腦脊液產生脈絡叢分泌CSF腦室循環側腦室→第三腦室→第四腦室蛛網膜下腔循環環繞大腦表面吸收回血液蛛網膜顆粒再吸收基底神經節組成結構尾狀核殼核蒼白球黑質丘腦下核主要功能運動控制姿勢調節認知過程情緒調節腦干結構1中腦位于最上方，連接間腦與腦橋2腦橋位于中間，連接中腦與延髓3延髓位于最下方，連接腦橋與脊髓小腦結構腦血管解剖前循環頸內動脈、大腦前動脈、大腦中動脈后循環椎動脈、基底動脈、大腦后動脈交通系統前交通動脈、后交通動脈靜脈系統大腦表面靜脈、深部靜脈、靜脈竇正常腦部CT影像0-30腦脊液低密度，CT值范圍25-40白質中密度，CT值范圍35-45灰質略高密度，CT值范圍100-1000骨骼最高密度，CT值范圍正常腦部MRI影像T1加權像灰質>白質>腦脊液脂肪高信號，水低信號T2加權像腦脊液>白質>灰質水高信號，脂肪中等信號FLAIR序列抑制腦脊液信號突顯腦實質病變腦部影像分析基本步驟病變檢出系統性觀察各腦區病變定位確定解剖位置特征分析密度/信號、邊界、增強診斷推理結合臨床形成診斷病變定位技巧3平面分析軸位、冠狀位、矢狀位綜合評估5區域劃分葉、溝回、灰白質、深部結構2對稱性分析對照左右兩側形態密度/信號特征分析增強掃描的應用血腦屏障破壞腫瘤、炎癥、急性梗塞血管豐富程度腫瘤血供評估灌注評估腦組織血流狀態動態增強病變時間-密度曲線分析腦出血的CT表現1超急性期等密度或略高密度2急性期高密度，清晰邊界3亞急性期密度逐漸降低4慢性期低密度，可見包膜腦梗塞的CT和MRI表現CT表現早期：等或低密度不明顯24小時后：低密度區慢性期：腦萎縮，腦溝增寬MRI表現DWI：超早期高信號T2：高信號區FLAIR：更清晰顯示腦腫瘤的影像特征邊界特點清晰與否，包膜情況信號特征均勻程度，囊實性周圍組織水腫范圍，壓跡效應增強方式均勻，環形，結節狀腦膜瘤的典型影像表現硬腦膜起源與腦膜相連，呈寬基底硬腦膜尾征增強掃描特征性表現明顯均勻強化豐富血供特點鄰近骨質改變可見增厚或溶骨膠質瘤的影像特點轉移性腦腫瘤的影像學診斷多發性常見灰白質交界處明顯水腫周圍水腫不成比例環形強化強化壁較均勻規則原發灶尋找配合全身檢查腦積水的影像學表現交通性腦積水腦脊液吸收障礙全腦室系統擴張腦溝可見梗阻性腦積水腦脊液循環受阻梗阻水平以上腦室擴大壓迫周圍組織腦外傷的影像學評估硬膜外血腫雙凸鏡形，不超顱縫硬膜下血腫新月形，可跨顱縫顱骨骨折線狀或凹陷性彌漫性軸索損傷的MRI表現1微小出血灶GRE/SWI序列最敏感2常見部位腦梁、皮質下白質、腦干3DWI表現急性期彌漫受限腦疝的影像學診斷大腦鐮下疝中線結構偏移小腦幕切跡疝內側顳葉向下疝入小腦扁桃體疝扁桃體向枕骨大孔移位上行疝小腦向上穿過切跡腦動脈瘤的CT血管造影1囊狀動脈瘤球形或分葉狀局限性擴張2夾層動脈瘤血管壁分層，管腔狹窄或擴張3梭形動脈瘤血管節段性梭形擴張腦動靜脈畸形的影像學特征病灶核心異常血管團供血動脈擴張、迂曲增多引流靜脈早期顯影，擴張相關改變出血風險，盜血現象顱內感染性疾病的影像學表現腦膜炎腦膜強化，腦溝增寬腦膿腫環形強化，含氣液平面腦炎局灶性或彌漫性水腫腦膿腫的CT和MRI特征1腦炎期不規則低密度區，彌漫性強化2早期膿腫期中心液化，周圍不規則強化3晚期膿腫期典型環形強化，壁厚不均4膠囊期壁變薄規則，周圍水腫減輕腦炎的影像學診斷單純皰疹病毒腦炎顳葉內側好發FLAIR高信號皮質灰質為主日本腦炎丘腦、基底節對稱性改變T2高信號朊病毒腦炎皮質帶狀高信號DWI早期顯示腦萎縮表現多發性硬化的MRI表現腦室周圍白質胼胝體皮質下白質腦干小腦脊髓帕金森病的功能影像學改變多巴胺轉運體成像紋狀體攝取減低FDG-PET輔助核代謝改變靜息態功能MRI基底節網絡連接改變阿爾茨海默病的影像學特征1起始內側顳葉萎縮2進展頂顳葉皮質萎縮3晚期廣泛腦萎縮腦白質病變的影像學分析年齡相關性腦室周圍帽狀，點狀缺血性深部白質，腦室周圍脫髓鞘性不規則，可融合代謝性對稱性，特定分布癲癇的功能影像學評估1綜合分析多模態融合定位2特殊序列DTI、SWI、功能MRI3PET/SPECT檢查代謝異常定位癲癇灶腦卒中的急診影像學診斷無增強CT排除出血，早期缺血征象1CT血管造影血管閉塞部位、范圍2CT灌注成像評估缺血半暗帶3MRI擴散灌注確定梗死核心與缺血半暗帶4頸動脈狹窄的影像學評估超聲檢查無創篩查工具血流速度測量斑塊性質評估CTA評估狹窄程度定量斑塊成分分析顱內側支循環DSA檢查金標準方法介入治療結合血流動力學評估腦血管搭橋術后的影像學隨訪腦腫瘤術后復發與放射性壞死的鑒別形態特點復發：結節樣強化壞死：不規則強化DWI表現復發：高信號壞死：低-中信號灌注成像復發：rCBV升高壞死：rCBV降低MRS表現復發：Cho/NAA比值高壞死：乳酸/脂質峰顱內占位性病變的鑒別診斷病變定位軸內、軸外、腦膜、腦室患者因素年齡、性別、臨床癥狀影像特征密度、信號、增強方式輔助檢查功能影像、實驗室檢查腦萎縮的定量評估方法正常體積(ml)萎縮體積(ml)腦灌注成像技術及應用腦血流量(CBF)單位時間內流經組織的血液量腦血容量(CBV)組織中的血液體積平均通過時間(MTT)血液通過腦組織的時間達峰時間(TTP)造影劑到達峰值所需時間彌散張量成像在白質病變中的應用白質纖維束追蹤三維可視化神經纖維走行分數各向異性(FA)測量定量評估白質完整性平均彌散系數(MD)分析反映組織水分子運動神經連接組圖譜全腦結構連接網絡功能MRI在腦功能定位中的應用基本原理BOLD效應血氧水平依賴對比神經活動→血流增加臨床應用術前功能區定位語言中樞側化運動區精確定位技術挑戰運動偽影血管干擾數據處理復雜PET/CT在腦腫瘤診斷中的價值1.8SUV比值高級別膠質瘤/正常腦組織11C氨基酸示蹤劑蛋白質合成標記18FFDG代謝葡萄糖攝取示蹤分子影像技術在腦部疾病診斷中的應用β-淀粉樣蛋白成像阿爾茨海默病診斷1tau蛋白PET神經退行性疾病評估2多巴胺系統成像帕金森病早期診斷3腦部炎癥顯像多發性硬化病變活動性4人工智能在腦部影像分析中的應用病變自動檢測微小病變早期發現影像分割精確區分組織結構診斷輔助篩查大量影像數據預后預測基于影像組學分析腦部影像三維重建技術圖像獲取高分辨率原始數據2數據分割目標結構提取模型生成表面網格建立體積渲染透明度與顏色映射腦部影像引導手術規劃腫瘤切除路徑規劃避開功能區和主要血管DBS電極定位精確靶向丘腦下核功能導航手術中實時定位關鍵結構常見腦部影像診斷陷阱生理變異松果體囊腫，透明隔腔偽影誤判金屬偽影，運動偽影解剖變異發育