人體解剖生理學PPT課件

1、第一節(jié)第一節(jié) 器官、系統(tǒng)、人體形態(tài)器官、系統(tǒng)、人體形態(tài)一、器官、系統(tǒng)一、器官、系統(tǒng)器官是指由幾種不同的組織結合在一起，具有一定的形態(tài)，執(zhí)行一定功能的結構。如心臟、胃、腦等。系統(tǒng)：許多在結構和功能上有密切聯(lián)系的器官，按一定的順序結合在一起，共同執(zhí)行某種特定的功能，稱作系統(tǒng)。通常認為人體有八大系統(tǒng):消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、運動系統(tǒng)、內分泌系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)和生殖系統(tǒng) 第1頁/共139頁二、人體形態(tài)二、人體形態(tài)人體可分為頭、頸、軀干和四肢等部分。頭顱分為腦顱和面顱，腦顱比面顱發(fā)達，顱腔內容納腦。頸部為與軀干部的連接部分，較短而運動靈活。軀干前后徑小于左右徑。前面可分為胸、腹兩部分；后面可

2、分為背、腰、骶(di)等幾部分。軀干內部的體腔以膈肌為界分為胸腔和腹腔，分別容納胸腹臟器。四肢分為上下肢。上肢有肩、上臂、肘、前臂、手等部分，具有靈活的關節(jié)。下肢包括髖(kuan)、大腿、膝、小腿、足等部分。第2頁/共139頁人體解剖方位人體解剖方位 為了描述人體結構的位置與各器官之間的關系，通常以人體直立、雙臂自然下垂，掌心向前，兩足并攏，足尖向前，雙眼向前平視作為標準解剖學姿勢。近頭部為上，近足部為下，靠近軀干或臟器中心為內(里)，靠近體表或臟器表面為外(表)。 按人體直立位置，通過身體自上而下與地面垂直的假想軸稱垂直軸垂直軸；與垂直軸相垂直的前后方向的軸稱矢狀軸矢狀軸；與前兩軸都垂直的左

3、右軸稱冠狀軸冠狀軸( (額狀軸額狀軸) )第3頁/共139頁第4頁/共139頁 常用以描述解剖位置的切面有： 水平面水平面( (橫切面橫切面) ) 通過矢狀面與冠狀面所作的與地面平行的切面，可將身體分為上下兩部分。 矢狀面矢狀面( (縱切面縱切面) ) 通過矢狀軸與垂直軸所作的切面，可將身體分為左右兩部分。 冠狀面冠狀面( (額狀面額狀面) ) 通過冠狀軸和垂直軸所作的切面，可將身體分為前后兩部分。 器官方位的表示：與長軸平行的面為縱切面，與長軸垂直的面為橫切面。第5頁/共139頁第二節(jié)人體細胞結構與功能第二節(jié)人體細胞結構與功能細胞是生物體的基本結構與功能單位.高爾基體線粒體細胞質細胞膜細胞核

4、粗面內質網(wǎng)光面內質網(wǎng)中心體纖毛第6頁/共139頁一、細胞的多樣性一、細胞的多樣性(形態(tài)與功能方面均存在巨大差異）血細胞（紅細胞、白細胞）扁平上皮細胞第7頁/共139頁平滑肌細胞心肌細胞第8頁/共139頁視桿細胞（模式圖）第9頁/共139頁神經(jīng)元（神經(jīng)細胞）第10頁/共139頁神經(jīng)元（顯微照片）神經(jīng)元（模式圖）第11頁/共139頁人卵細胞人卵細胞和精子第12頁/共139頁二、細胞的結構二、細胞的結構細胞由細胞膜、細胞質和細胞核三部分構成高爾基體線粒體細胞質細胞膜細胞核粗面內質網(wǎng)光面內質網(wǎng)中心體纖毛第13頁/共139頁（一）細胞膜1.細胞膜的結構細胞膜也是生物膜的一種。各類細胞器的膜（如內質網(wǎng)膜、

5、內囊體膜等）、質膜和核膜在分子結構上基本相同，它們統(tǒng)稱為生物膜。生物膜主要由脂質、蛋白質和糖類構成。脂質約占一半，其中以磷脂為主，還有膽固醇和糖脂。第14頁/共139頁第15頁/共139頁非極性尾部非極性尾部極性頭部極性頭部第16頁/共139頁2. 細胞膜的功能細胞膜是細胞的邊界，細胞通過細胞膜與其周圍環(huán)境進行著復雜的聯(lián)系。它控制著細胞內外物質的轉運，維持細胞內環(huán)境的相對穩(wěn)定。細胞通過細胞膜與外界不斷進行物質和信息的交換和傳遞。第17頁/共139頁（1）物質的跨膜運輸n 被動運輸 passive transport 簡單擴散 simple diffusion第18頁/共139頁n 水的簡單擴散

6、（滲透作用osmosis）第19頁/共139頁n 被動運輸易化擴散 facilitated diffusion通道蛋白 channel protein 形成親水性通道載體蛋白 carrier protein 能與被載物結合，有特異性第20頁/共139頁n 主動運輸 active transport 鈉鉀泵Na+-K+ pump（動物細胞） 直接消耗ATP第21頁/共139頁n 主動運輸 質子泵 Proton pump（植物細胞） 直接消耗ATP第22頁/共139頁n 主動運輸協(xié)同運輸(繼發(fā)性主動運輸) 間接消耗ATP第23頁/共139頁第24頁/共139頁n 胞吞和胞吐作用 endocytos

7、is and exocytosis 生物大分子或顆粒物質的運輸?shù)?5頁/共139頁n物質的跨膜運輸 （總結）被動運輸簡單擴散 易化擴散主動運輸直接消耗ATP(鈉鉀泵、質子泵等） 間接消耗ATP協(xié)同運輸胞吞和胞吐作用 生物大分子或顆粒物質的運輸?shù)?6頁/共139頁信息跨膜傳遞是質膜的重要功能。質膜上有各種受體蛋白，能感受外界各種化學信息,將信息傳入細胞后，使胞內發(fā)生各種生物化學反應和生物學效應。信息傳遞規(guī)律是外源性刺激直接傳給膜上受體，經(jīng)酶的調控產(chǎn)生信號，再激發(fā)另一酶的溶性顯示出生物學效應。 （2）信息跨膜傳遞第27頁/共139頁（二）細胞質 廣義地說,就真核生物而言,在細胞膜的界限以內,除了細

8、胞核以外的其他部分,都屬于細胞質。 細胞質(cytoplasm) 是由細胞質基質、內膜系統(tǒng)、細胞骨架和包涵物組成。 第28頁/共139頁n 細胞器 Organelle 細胞膜內是透明粘稠并可流動的細胞質基質(plasma)，細胞器分布在細胞質基質中。 細胞器主要包括：內質網(wǎng)、核糖體、高爾基體、溶酶體、線粒體、質體、微體、液泡、微管、微絲等。有的細胞表面還有鞭毛或纖毛。第29頁/共139頁 核被膜 (nuclear lamina)是包在核外的雙層膜，外膜可延伸與細胞質中的內質網(wǎng)相連。一些蛋白質和RNA分子可通過核被膜或核被膜上的核孔進入或輸出細胞核。 染色質 (chromatin)是核中由DNA

9、和蛋白質組成并可被蘇木精等染料染色的物質，染色質DNA含有大量基因片段，是生命的遺傳物質。 核仁(nucleolus)是核中顆粒狀結構，富含蛋白質和RNA，核糖體的裝配場所。 染色質和核仁都被液態(tài)的核基質(nuclear plasma)所包圍。第30頁/共139頁（四）細胞的增殖 細胞以分裂的方式進行增殖 真核細胞的分裂方式有三種，即有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂 細胞增殖是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎 一個多細胞生物完全長大以后，仍然需要細胞分裂的過程。這種分裂生成的新細胞可用于替代不斷衰老或死亡的細胞，維持細胞的新陳代謝，或者用于生物組織損傷的修復。第31頁/共139頁 有分裂能力的細

10、胞，從一次分裂結束到下一次分裂結束所經(jīng)歷的一個完整過程稱為一個細胞周期n 細胞周期 cell cycle 典型的細胞周期可包括間期 interphase 和細胞分裂期mitotic phase兩部分。 間期包括一個（DNA）合成期（S期）及S期前后兩個間隙期（G1期，G2期）。 細胞分裂期則包括有絲分裂和胞質分裂兩個主要過程。第32頁/共139頁第33頁/共139頁 有絲分裂是一個連續(xù)的過程，根據(jù)染色體形態(tài)的變化特征可分為 前期 prophase 中期 metaphase 后期 anaphase 末期 telophasen 有絲分裂有絲分裂 mitosis 特點：在間期每個染色體復制成兩條相同

11、的染色單體，在分裂時有規(guī)律地分配到兩個子細胞核中。第34頁/共139頁n 配子形成與減數(shù)分裂由二倍體細胞形成單倍體細胞需要在細胞分裂過程中染色體數(shù)目減半，伴隨著染色體數(shù)目減半的細胞分裂稱為減數(shù)分裂。第35頁/共139頁第三節(jié)基本組織第三節(jié)基本組織組織(tissue)為結構相似、功能相關的細胞和細胞間質集合而成。所謂間質是指存在于細胞之間的不具有細胞形態(tài)的物質。血漿、組織液、細胞之間的纖維等都是間質。間質不僅是細胞與細胞之間的聯(lián)系物質，而且是維持細胞生命活動的重要環(huán)境。根據(jù)組織起源、結構和功能上的特點，人和動物體的組織可歸納為四大類，即：上皮組織、結締組織、肌肉組織和神經(jīng)組織。第36頁/共139

12、頁一、上皮組織一、上皮組織(epithelial tissue) 上皮組織簡稱上皮，由密集的細胞和少量的細胞間質組成，大部分存在于機體的外表面或襯貼在有腔器官的腔面。細胞排列緊密而規(guī)則，細胞間質很少。 上皮細胞具有明顯的極性，可分為游離面和基底面。 游離面因所處的位置和功能不同，常分化出各種特殊的結構，如纖毛和微絨毛等。第37頁/共139頁 上皮細胞的基底面附著于基膜，并借助基膜于結締組織相連。上皮組織中一般沒有血管，其營養(yǎng)物質由深層結締組織的血管供應。 上皮組織具有保護、吸收、分泌和排泄等功能。 上皮組織主要有兩種即被覆上皮和腺上皮第38頁/共139頁（一）被覆上皮（一）被覆上皮被覆上皮廣泛

13、分布于機體的外表面或襯在各種管、腔、囊的腔面以及某些器官的表面。功能有保護、分泌、吸收等。被覆上皮單層上皮復層上皮被覆上皮（根據(jù)層數(shù)）扁平上皮立方上皮柱狀上皮（根據(jù)上層細胞的形態(tài)）第39頁/共139頁1.單層上皮由一層細胞組成單層扁平上皮由一層扁平細胞組成。根據(jù)分布和功能不同可分為內皮和間皮。內皮：分布在心臟、血管、淋巴管的腔面間皮：分布在胸膜、腹膜、和心外膜表面第40頁/共139頁單層扁平上皮銀染(間皮)第41頁/共139頁單層立方上皮由一層近似立方形的細胞組成。見腎小管、甲狀腺濾泡等處，細胞的游離面常有微絨毛。第42頁/共139頁甲狀腺濾泡（示單層立方上皮）第43頁/共139頁A tubu

14、le stained to show the pink basement membrane underlying the base of the simple cuboidal epithelium. Stained with periodic acid Schiff reagent (PAS), which stains mucopolysaccharides. 腎小管橫切面示立方上皮和基膜第44頁/共139頁單層柱狀上皮 由一層柱狀細胞組成，如被覆于胃腸道、子宮等腔面的上皮。第45頁/共139頁假復層柱狀纖毛上皮細胞高低不一，都排列在同一基底面上，看似多層，實際只有一層。頂端常附有纖毛。分

15、布在呼吸道腔面，具有保護和分泌功能。第46頁/共139頁相關鏈接組織切片技術相關鏈接組織切片技術石蠟切片 取材 固定借助化學藥品的作用,使細胞組織的形態(tài)保存下來,不使其改變形態(tài)和變質。 浸洗 脫水和透明利于材料的透明和制片（乙醇二甲苯） 浸蠟（透蠟）先用二甲苯石蠟混合物，再用石蠟 包埋石蠟包埋第47頁/共139頁 切片先整修蠟塊，通常切片厚度7m左右 展片和貼片在熱水中進行，水溫38-42 烤片 首選在38-42烤片24-72小時 復水、染色、脫水、透明二甲苯乙醇二甲苯乙醇水染液乙醇乙醇二甲苯二甲苯 封片 貼標第48頁/共139頁第49頁/共139頁輪轉式組織切片機第50頁/共139頁石蠟切片

16、操作第51頁/共139頁第52頁/共139頁第53頁/共139頁冰凍切片最突出的優(yōu)點是能夠較完好地保存多種抗原的免疫活性。另外，也用于病理快速制片。 病理醫(yī)生如何做？手術醫(yī)生切下腫瘤（或其他病變）的一小部分或全部（稱為：標本），與病情介紹（病理申請單）一起交給病理科，病理技師將標本制成常規(guī)石蠟切片（先把腫瘤浸在石蠟中，用特制的切片機再做成一種薄到透明的膜，然后貼到玻璃片上去染色。病理醫(yī)生用顯微鏡觀察切片，參考申請單 上描述的患者基本情況，綜合分析。然后用書面報告把病理情況提供給臨床醫(yī)生參考（僅僅是參考）。整個過程需要72小時以上第54頁/共139頁2. 復層上皮復層扁平上皮 由十至數(shù)十層細胞構

17、成。淺層細胞呈扁平狀，不斷角質化脫落?；准毎刹粩喾至?，補充衰老的細胞。分布于身體表面，構成皮膚的表皮。第55頁/共139頁角化的復層扁平上皮角質層（細胞已死亡）手掌處的皮膚切片第56頁/共139頁復層移行上皮如膀胱，縮小時有5-6層細胞，膨大時僅有2-3層細胞。右圖為縮小時的切片。第57頁/共139頁（二）腺上皮 凡是以分泌功能為主的上皮稱腺上皮。以腺上皮為主要成分的器官稱為腺。 腺分為外分泌腺和內分泌腺兩種，前者有導管，將分泌物排到體外，后者沒有導管，分泌物直接進入血液。 外分沁腺有：汗腺、皮脂腺、淚腺、臭腺、唾液腺、胃腺、胰腺、小腸腺、大腸腺等。 內分泌腺有：甲狀腺、腦垂體后葉、腎上腺

18、、性腺、胰島等第58頁/共139頁 內分泌腺(endocrine gland) 由一團具有分泌能力的腺細胞組成 外分泌腺(exocrine gland) 由導管和腺泡組成第59頁/共139頁二、結締組織二、結締組織 connective tissue 結締組織廣泛分布于身體各部，種類多，形態(tài)多樣。如液體狀的血液、松軟或膠體狀的固有結締組織、固體狀的軟骨和骨等。 結締組織的特點：是由細胞和大量細胞間質構成。 細胞間質分基質和纖維兩部分。細胞種類多，無極性，散在于細胞間質中。 結締組織具有支持、連接、營養(yǎng)、保護、防御等功能。第60頁/共139頁第61頁/共139頁（一）疏松結締組織 疏松結締組織在

19、體內分布廣泛，可位于器官之間、組織之間、以至細胞之間。 疏松結締組織的特點是細胞種類多，細胞間質中的纖維排列疏松。第62頁/共139頁疏松結締組織的組成 第63頁/共139頁疏松結締組織第64頁/共139頁巨噬細胞直接識別和粘附被吞噬物，如細菌第65頁/共139頁肥大細胞多分布于小血管周圍?？僧a(chǎn)生肝素和組織胺，肝素有抗凝血作用，組織胺可使血管擴張，通透性增強第66頁/共139頁脂肪細胞（fat cellfat cell）有合成和貯存脂肪、參與脂質代謝的功能第67頁/共139頁（二）致密結締組織致密結締組織的最大特點是纖維多而至密，細胞種類和數(shù)量少，故以支持和連接作用為主。肌腱、真皮和硬腦膜都是

20、致密結締組織。第68頁/共139頁（三）脂肪組織 由大量聚集的脂肪細胞構成，并被疏松結締組織分隔成許多脂肪小葉。 正常人的脂肪含量，男性約占體重的1020%，女性約占體重的1525%。大都以甘油三酯的形式貯存于脂肪細胞內。 脂肪是人體濃縮的能源儲備，每克脂肪在體內被完全氧化后，可放出2.2kJ的能量，約相當于相同質量的糖或蛋白質的2倍。 脂肪組織具有保溫、緩沖、保護、支持等作用。第69頁/共139頁脂肪組織第70頁/共139頁（四）軟骨 cartilage 軟骨組織由軟骨細胞和細胞間質構成。細胞間質呈凝膠固體狀，具有一定的坦然硬度和彈性，能承受壓力和耐摩擦。 軟骨可分為：透明軟骨，分布于關節(jié)面

21、、肋軟骨、氣管環(huán)。纖維軟骨，分布于椎間盤、恥骨聯(lián)合等處。彈性軟骨，分布于耳廓、會厭等處第71頁/共139頁透明軟骨第72頁/共139頁透明軟骨第73頁/共139頁（五）骨組織 osseous tissue 骨組織是由骨細胞和鈣化的細胞間質組成的。細胞有骨原細胞、成骨細胞、骨細胞及破骨細胞四種。 骨(bone)是器官，主要由骨組織、骨膜、骨髓、神經(jīng)和血管等構成。骨組織是構成骨的主要成分，體內的鈣約99%以骨鹽形式沉積在骨組織內，是人體最大的鈣庫。第74頁/共139頁長骨的結構第75頁/共139頁（七）血液 將在第六章講述第76頁/共139頁三、肌肉組織（muscle tissue) 肌肉組織主要

22、由高度分化的肌細胞構成。肌細胞之間有少量的結締組織、血管和神經(jīng)纖維等。 肌細胞細長呈纖維狀，因此也被稱為肌纖維。 根據(jù)結構和功能肌肉組織可分為骨骼肌、心肌和平滑肌三種第77頁/共139頁（一）骨骼肌 skeleton muscle 屬于橫紋肌，骨骼肌纖維是細長圓柱狀多核細胞，長度變化范圍很大，如鐙骨肌纖維長度為1mm，縫匠肌纖維為125mm，而臀大肌為400mm。第78頁/共139頁第79頁/共139頁（二）心肌 cardiac muscle 細胞呈細長圓柱形，有分支，并互相連接成網(wǎng)。細胞核位于細胞中央。心肌細胞相連接處細胞膜特化，凹凸相連，呈階梯狀，稱作閏盤。它有利于化學物質的傳遞和電沖動的

23、快速傳導，使心肌成為一個功能性的整體。 心肌有自動節(jié)律性，屬不隨意肌。第80頁/共139頁第81頁/共139頁（三）平滑肌 smooth muscle 平滑肌主要由平滑肌纖維組成，分布于胃腸道、子宮、輸尿管和血管壁等處。 平滑肌收縮緩慢，屬不隨意肌。 平滑肌纖維呈梭形，無橫紋，長約20 200m，直徑2 20 m。 不同器官的平滑肌纖維長短、粗細不一，妊娠子宮平滑肌可達500 m。第82頁/共139頁第83頁/共139頁四、神經(jīng)組織（nerve tissue) 神經(jīng)組織是神經(jīng)系統(tǒng)的主要組成成分，由神經(jīng)細胞和神經(jīng)膠質細胞組成。 神經(jīng)細胞又稱神經(jīng)元，是神經(jīng)系統(tǒng)中基本的結構和功能單位。 神經(jīng)膠質細胞

24、不參與神經(jīng)沖動的傳導，但對神經(jīng)元起營養(yǎng)和支持的作用，并參與髓鞘的形成。第84頁/共139頁（一）神經(jīng)元的結構神經(jīng)元由胞體和突起組成，突起分軸突和樹突。樹突和胞體接受其它神經(jīng)元，通過軸突將信號傳至另一與之相聯(lián)系的神經(jīng)元。第85頁/共139頁1. 胞體神經(jīng)元胞體呈不規(guī)則的多角形、圓形或錐形等。核大而圓，多位于細胞中央。脊椎動物中最小的神經(jīng)元胞體直徑僅為5 6 m，如小腦的顆粒細胞，大的神經(jīng)元直徑可達25100 m，如脊髓前角運動神經(jīng)元和大腦皮層的貝茨細胞。第86頁/共139頁2. 突起 樹突樹突分支多，呈樹枝狀愈向外周分枝愈細。 軸突軸突每個神經(jīng)元只有一根粗細均勻的軸突。 軸突長短不一，短者僅數(shù)微

25、米，長者可達1米以上。第87頁/共139頁（二）神經(jīng)元的分類1. 根據(jù)神經(jīng)元的突起數(shù)目分類假單極神經(jīng)元雙極神經(jīng)元多極神經(jīng)元第88頁/共139頁2. 根據(jù)神經(jīng)元的功能分類感覺神經(jīng)元（傳入神經(jīng)元）運動神經(jīng)元（傳出神經(jīng)元）聯(lián)絡神經(jīng)元（中間神經(jīng)元）人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中約有1011個神經(jīng)元第89頁/共139頁（三）神經(jīng)膠質細胞人類的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中約有151012個神經(jīng)膠質細胞神經(jīng)膠質細胞具有突起，但無樹突和軸突之分。分布于神經(jīng)元周圍和血管周圍，交織成網(wǎng)，構成神經(jīng)組織的網(wǎng)狀支架。神經(jīng)膠質細胞無產(chǎn)生和傳導神經(jīng)沖動的功能，它們的功能主要是支持、營養(yǎng)和絕緣等。根據(jù)神經(jīng)膠質細胞的形態(tài)和功能可分為：星形細胞、少突膠質

26、細胞、小膠質細胞、施旺氏細胞。第90頁/共139頁第91頁/共139頁神經(jīng)膠質瘤簡稱膠質瘤，是發(fā)生于神經(jīng)外胚層的腫瘤。神經(jīng)外胚層發(fā)生的腫瘤有兩類，一類由間質細胞形成，稱為膠質瘤；另一類由實質細胞形成，稱神經(jīng)元腫瘤。由于從病原學與形態(tài)學上還不能將這兩類腫瘤完全區(qū)別，而起源于間質細胞的膠質瘤又比起源于實質細胞的神經(jīng)元腫瘤常見得多，所以將神經(jīng)元腫瘤包括有膠質瘤中，統(tǒng)稱為膠質瘤。相關鏈接神經(jīng)膠質細胞瘤相關鏈接神經(jīng)膠質細胞瘤第92頁/共139頁膠質瘤以男性較多見，特別在多形性膠質母細胞瘤、髓母細胞瘤，男性明顯多于女性。各型膠質母細胞瘤多見于中年，室管膜瘤多見于兒童及青年，髓母細胞瘤幾乎都發(fā)生在兒童。膠質

27、瘤的部位與年齡也有一定關系，如大腦星形細胞瘤和膠質母細胞瘤多見于成人，小腦膠質瘤（星形細胞瘤、髓母細胞瘤、室管膜瘤）多見于兒童。膠質瘤的治療，以手術治療為主，由于腫瘤呈浸潤性生長，與腦組織無明確分界，難以徹底切除，術后進行放射治療、化學治療、免疫治療極為必要。手術治療的原則是在保存神經(jīng)功能的前提下盡可能切除腫瘤。 第93頁/共139頁（四）神經(jīng)纖維神經(jīng)纖維是神經(jīng)元的長突起和包在它外表的神經(jīng)細胞所組成的纖維狀結構。根據(jù)有無髓鞘可分為有纖維和無髓纖維兩種有髓神經(jīng)纖維無髓神經(jīng)纖維第94頁/共139頁有髓神經(jīng)纖維 有神經(jīng)纖維是由神經(jīng)元的軸突和包裹其周圍的髓鞘和神經(jīng)膜構成。髓鞘和神經(jīng)膜都有節(jié)段性，段與段

28、之間的縮窄部稱郎飛氏節(jié)（node of Ranvier)。軸突的側支均從郎飛氏節(jié)發(fā)出。郎飛氏節(jié)處無髓鞘包裹，軸突較裸露，適于軸內外離子交換，適于神經(jīng)沖動的跳躍式傳導。 髓鞘是由神經(jīng)膜細胞的細胞膜反復包卷軸突形成的。第95頁/共139頁第96頁/共139頁無髓神經(jīng)纖維直徑較細，每個神經(jīng)膜細胞包裹數(shù)條軸突，但不形成髓鞘，也無郎飛氏節(jié)。第97頁/共139頁第98頁/共139頁第四節(jié)醫(yī)學影像技術簡介第四節(jié)醫(yī)學影像技術簡介 醫(yī)學（解剖）影像技術極大地促進了醫(yī)學的發(fā)展。據(jù)估計在過去的30年里醫(yī)學的發(fā)展成就相當于在此之前全部發(fā)展成就的總和，而影像技術在這其中做出了主要貢獻。影像技術可以使醫(yī)生不需要打開病人的

29、身體就能以高清晰度觀察到人體內部。 盡管很多解剖影像技術都是很新的，但是其概念和技術原型已有較長的歷史。第99頁/共139頁一、 X線成像二、X-CT成像三、MRI成像四、超聲波成像五、核醫(yī)學設備成像醫(yī)學影像成像第100頁/共139頁一、 X線成像 X線的本質：電磁輻射 常用X線診斷設備： X線機 數(shù)字X線攝影設備 X線計算機體層等。第101頁/共139頁1. X線的特征X射線在電磁輻射中的特點屬于高頻率、波長短的射線X射線的頻率約在3101631020 Hz之間，波長約在1010-3nm之間 X線診斷常用的X線波長范圍為0.0080.031nm 第102頁/共139頁1. X線的特征第103

30、頁/共139頁X射線與物質間的相互作用（1）X射線的穿透作用。 其貫穿本領的強弱與物質的性質有關 第104頁/共139頁（2）X射線的熒光作用。 X射線是肉眼看不見的，但當它照射某些物質時，如磷、鉑氰化鋇、硫化鋅、鎢酸鈣等，能夠使這些物質的原子處于激發(fā)態(tài)，當它們回到基態(tài)時就能夠發(fā)出熒光，這類物質稱熒光物質。 醫(yī)學中透視用的熒光屏、X射線攝影用的增感屏、影像增強器中的輸入屏和輸出屏都是利用熒光特性做成的。 （3）X射線的電離作用。 X射線雖然不帶電，但具有足夠能量的X光子能夠撞擊原子中軌道電子，使之脫離原子產(chǎn)生一次電離。 電離作用也是X射線損傷和治療的基礎。 第105頁/共139頁（4）X射線的

31、熱作用 （5）X射線的化學效應 X射線能使多種物質發(fā)生光化學反應。例如，X射線能使照相底片感光。（6）X射線的生物效應。 生物組織經(jīng)一定量的X射線照射，會產(chǎn)生電離和激發(fā)，使細胞受到損傷、抑制、死亡或通過遺傳變異影響下一代，這種現(xiàn)象稱為X射線的生物效應。這個特性可充分應用在腫瘤放射治療中。第106頁/共139頁2. X射線成像原理(2) X射線人體成像 使用X射線對人體進行照射，并對透過人體的X射線信息進行采集、轉換，并使之成為可見的影像，即為X射線人體成像。 當一束強度大致均勻的X射線投照到人體上時，X 射線一部分被吸收和散射，另一部分透過人體沿原方向傳播。由于人體各種組織、器官在密度、厚度等

32、方面存在差異，對投照在其上的X射線的吸收量各不相同，從而使透過人體的X射線強度分布發(fā)生變化并攜帶人體信息，最終形成X射線信息影像。X射線信息影像不能為人眼識別，須通過一定的采集、轉換、顯示系統(tǒng)將X射線強度分布轉換成可見光的強度分布，形成人眼可見的X 射線影像。第107頁/共139頁 人體不同密度組織與X線成像的關系 第108頁/共139頁 人體不同厚度組織與X線成像的關系 密度和厚度的差別是產(chǎn)生影像對比的基礎，密度和厚度的差別是產(chǎn)生影像對比的基礎，是是X線成像的基本條件線成像的基本條件第109頁/共139頁X射線的采集與顯示 醫(yī)用X 射線膠片與增感屏 醫(yī)用X射線膠片的主要特性是感光，即接受光照

33、 并 產(chǎn) 生 化 學 反 應 ， 形 成 潛 影 （ l a t e n t image）。 膠片感光層中的鹵化銀還原成金屬銀殘留在膠片上，形成由金屬銀顆粒組成的黑色影像。人體組織的物質密度高，則吸收X射線多，在X射線照片上呈白影；反之，如果組織的物質密度低，則吸收X射線少，在X射線照片上呈黑影。第110頁/共139頁正常胸部X光片第111頁/共139頁第112頁/共139頁 醫(yī)用X射線增感屏為熒光增感屏，其增感原理為增感屏上的熒光物質受到X射線激發(fā)后，發(fā)出易被膠片所接收的熒光，從而增強對X 射線膠片的感光作用。 在實際X 射線攝影中，僅有不到10%的X射線光子能直接被膠片吸收形成潛影，絕大部

34、分X射線光子穿透膠片，得不到有效的利用。因此需要利用一種增感方法來增加X射線對膠片的曝光，以縮短攝影時間，降低X射線的輻射劑量。常采用的增感措施是在暗盒中將膠片夾在兩片增感屏（intensifying screen）之間，然后進行曝光。第113頁/共139頁 X射線電視系統(tǒng) X射線電視系統(tǒng)主要包括X射線影像增強器、光學圖像分配系統(tǒng)、含有攝像機與監(jiān)視器的閉路視頻系統(tǒng)與輔助電子設備。 X射線影像增強管是影像增強器的核心部件。 第114頁/共139頁3. 計算機X線攝影（CR） 計算機X線攝影（Computed Radiography，C R ） 是 將 X 線 透 過 人 體 后 的 信 息 記

35、錄 在 成 像 板（Image Plate，IP）上，經(jīng)讀取裝置讀取后，由計算機以數(shù)字化圖像信息的形式儲存，再經(jīng)過數(shù)字/模擬（D/A）轉換器將數(shù)字化信息轉換成圖像的組織密度（灰度）信息，最后在熒光屏上顯示。其中，成像板是CR 成像技術的關鍵。第115頁/共139頁4. 直接數(shù)字化X線攝影系統(tǒng)（DR）DR與CR成像技術的比較 第116頁/共139頁二、 X-CT成像 X-CT與X射線攝影相比較有很大區(qū)別， X射線攝影產(chǎn)生的是多器官重疊的平片圖像 CT是用X射線對人體層面進行掃描，取得信息，經(jīng)計算機處理而獲得重建圖像，顯示的是斷面解剖圖像，其密度分辨力明顯優(yōu)于X線圖像，可以顯著的擴大人體的檢查范圍

36、，提高病變的檢出率和診斷的準確率第117頁/共139頁X射線平片與CT斷層對比圖 第118頁/共139頁1. X-CT成像技術 X-CT（X-ray computed tomography, X-CT）是運用掃描并采集投影的物理技術，以測定 X 射線在人體內的衰減系數(shù)為基礎，采用一定算法，經(jīng)計算機運算處理，求解出人體組織的衰減系數(shù)值在某剖面上的二維分布矩陣，再將其轉為圖像上的灰度分布，從而實現(xiàn)建立斷層解剖圖像的現(xiàn)代醫(yī)學成像技術，X-CT成像的本質是衰減系數(shù)成像。第119頁/共139頁第120頁/共139頁 CT的特點是操作簡便，對病人來說無痛苦，其密度分辯率高，可直接顯示X線平片無法顯示的器官

37、和病變，它在發(fā)現(xiàn)病變、確定病變的位置、大小、數(shù)目方面非常敏感而可靠，而在病理性質的診斷上存在一定的限制。 CT與傳統(tǒng)X光攝影不同，在CT中使用的X光探測系統(tǒng)比攝影膠片敏感，一般使用氣體或晶體探測器，并利用計算機處理探測器所得到的資料。CT的特點在于它能區(qū)別差異極小的X光吸收值。與傳統(tǒng)X光攝影比較，CT能區(qū)分的密度范圍多達2000級以上，而傳統(tǒng)X光片大約只能區(qū)分20級密度。 第121頁/共139頁2. 螺旋螺旋CT工作原理工作原理 螺旋掃描是指在掃描期間， X線管連續(xù)旋轉并產(chǎn)生X線束，同時掃描床在縱軸方向連續(xù)移動，這樣，掃描區(qū)域X線束進行的軌跡相對被檢查者而言呈螺旋運動，掃描軌跡為螺旋形曲線，這

38、樣可以一次收集到掃描范圍內全部容積的數(shù)據(jù)，所以也稱為螺旋容積掃描。 螺旋CT掃描裝置包括探測器、X線管滑環(huán)、機架與檢查床、控制臺與計算機。其中滑環(huán)技術是螺旋掃描的基礎，螺旋掃描是通過滑環(huán)技術與掃描床的連續(xù)移動相結合而實現(xiàn)的。第122頁/共139頁多層螺旋CT，又稱多層CT。它的結構特點是具備多排檢測器和多個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 螺旋掃描及層面投影 第123頁/共139頁三、 MRI成像 磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI） 磁共振成像基本原理是利用特定頻率的電磁波，向人體進行照射，人體內各種不同組織的氫核在電磁波的作用下會發(fā)生核磁共振，并吸收電磁波的能量，隨后

39、再發(fā)射出電磁波。第124頁/共139頁1. 磁共振現(xiàn)象 在磁場中旋轉的原子核有一個特點，即可以吸收頻率與其旋轉頻率相同的電磁波，使原子核的能量增加，當原子核恢復原狀時，就會把多余的能量以電磁波的形式釋放出來。這種現(xiàn)象稱為磁共振現(xiàn)象(magnetic resonance，MR)。第125頁/共139頁2. 磁共振成像的原理 MRI成像方法是將檢查層面分成體素信息，用接收器收集信息，數(shù)字化后輸入計算機處理，同時獲得每個體素的T1值與T2值，用轉換器將每個T值轉為模擬灰度，而重建圖像。當MRI應用于人體成像時，由于人體各組織與器官的T值不同，從而形成不同的影像。第126頁/共139頁3. 磁共振成像系統(tǒng) 磁共振成像系統(tǒng)主要由磁場系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、圖像重建系統(tǒng)三大部分組成。1. 磁場系統(tǒng)（1）靜磁場。（2）梯度磁場。（3）場強與精度。2. 射頻系統(tǒng)（1）射頻發(fā)生器。（2）射頻接收器。第127頁/共139頁第128頁/共139頁第129頁/共139頁四、超聲波成像產(chǎn)生超聲波有兩個必要條件：一是要有高頻聲源，二是要有傳播超聲的介質。在固體中，超聲振動可以以縱波的形式傳播，也