《神经影像》课件

神经影像学课件PPT神经影像学是医学影像与神经科学的交叉前沿学科，专门研究脑、脊髓等中枢神经系统的影像学表现随着现代医学技术的飞速发展，神经影像学已成为神经系统疾病诊断、治疗监测和预后评估的重要手段课程目录12基础理论主要检查方法神经影像学发展历史、基本概念及成像原理CT、MRI、DSA、PET等各种影像技术详解34结构解剖典型疾病及影像神经系统正常解剖结构及影像表现常见神经系统疾病的影像学特征5新技术与前沿临床应用实例功能影像、人工智能等前沿技术应用神经影像学简介发展历程技术分类从最初的头颅X线平片到现代高分辨率MRI和功能影像技术的演进历程结构影像、功能影像、分子影像等多种成像技术的综合应用123临床意义为神经系统疾病提供无创性诊断手段，指导临床治疗决策神经影像发展历史线时代X1895年伦琴发现X射线，头颅平片成为最早的神经影像检查革命CT1972年CT问世，实现了颅内结构的横断面成像突破MRI1980年代MRI临床应用，提供更清晰的软组织对比功能影像1990年代功能MRI和PET技术兴起，开启脑功能研究新纪元神经系统基本解剖大脑皮层脑干包括额叶、顶叶、颞叶、枕叶四个主要中脑、脑桥、延髓构成生命中枢功能区域脊髓小脑连接大脑与周围神经系统的重要通路负责运动协调和平衡功能脑室系统及解剖侧脑室位于大脑半球内的最大脑室第三脑室位于间脑中央的狭窄腔隙第四脑室位于脑桥和延髓背侧的菱形腔脑室系统是脑脊液循环的重要通道，包含重要的解剖标志点侧脑室前角、体部、后角和下角的形态变化常反映病理状态第三脑室和第四脑室的形态改变可提示中线结构移位或脑积水等病变颅内血管解剖环Willis大脑动脉环为脑部提供侧支循环颈动脉系统内颈动脉及其分支供应大脑前循环椎基底动脉椎动脉汇合成基底动脉供应后循环静脉系统深浅静脉系统引流脑组织静脉血神经影像检查总览结构影像血管影像功能影像X线平片、CT、MRI等提供解剖结构信CTA、MRA、DSA等专门显示血管结构fMRI、PET、SPECT等反映脑功能和代息，是神经影像的基础检查方法CT适和血流情况DSA仍是血管成像的金标谢状态这些技术为神经科学研究和临用于急诊和骨性结构显示，MRI在软组准，而CTA和MRA则提供了无创的血管床诊断提供了功能层面的信息织对比方面具有明显优势评估手段•fMRI脑功能定位•X线平片骨折、钙化•DSA介入治疗•PET代谢评估•CT出血、急性病变•CTA血管筛查•SPECT血流灌注•MRI软组织病变•MRA血管评估线平片基础X常用投照体位临床应用优势正位片显示颅骨对称性和中线结检查简便快速，费用低廉，对骨构，侧位片观察颅底和鞍区结性结构显示清晰适用于外伤初构，汤氏位显示岩骨和内听道步筛查、钙化病变检出以及某些各种体位配合使用可全面评估颅先天性畸形的诊断骨结构主要局限性软组织对比差，无法显示脑实质病变重叠影像干扰诊断，对早期病变敏感性低现已主要用于特定适应症计算机断层扫描原理CT射线发射信号探测XX射线管围绕患者旋转发射射线束探测器阵列接收透过人体的X射线图像显示数据重建生成高分辨率的断层影像计算机算法重建横断面图像常用临床场景CT急诊首选出血检测骨性病变急性脑卒中、颅脑外伤对急性颅内出血具有极颅骨骨折、骨质破坏的的快速筛查工具，检查高敏感性，能清晰显示最佳检查方法，可多平时间短，可及时发现危出血部位、范围和血肿面重建显示复杂骨折及生命的病变效应肿瘤筛查大型占位性病变的初步评估，为进一步MRI检查提供指导基本原理MRI磁场激发强磁场使人体内氢原子核产生共振，不同组织的氢原子密度和环境不同，产生不同的信号强度射频脉冲特定频率的射频脉冲激发氢原子核，使其从低能态跃迁到高能态，改变磁化方向信号采集氢原子核返回平衡态时释放能量，接收线圈检测这些微弱的射频信号进行成像常见序列MRI加权成像加权成像序列弥散加权成像T1T2FLAIR提供良好的解剖结构对比，水呈高信号，对病理改变敏抑制脑脊液信号的T2加权DWI对急性脑梗死具有极高脂肪组织呈高信号，水呈低感脑脊液呈高信号，能清像，提高脑实质病变的显示敏感性，能在症状出现数分信号适用于显示解剖细节晰显示脑室和蛛网膜下腔能力，特别适用于脑室周围钟内检出病变，是急性卒中和增强后病变检出病变检出诊断的重要序列•病变敏感性高•解剖结构清晰•脑脊液信号抑制•急性梗死诊断•水肿显示清楚•增强扫描首选•脑室周围病变•细胞毒性水肿•囊性病变鉴别•脂肪抑制技术•皮层病变显示•脓肿鉴别诊断增强成像MRI对比剂注射静脉注射钆剂，通过缩短T1弛豫时间使病变组织呈高信号血脑屏障破坏病变导致血脑屏障通透性增加，对比剂渗入间质空间病变强化显示肿瘤、炎症、血管病变等出现特征性强化模式诊断价值提升提高病变检出率，明确病变性质，指导治疗方案脑血管造影DSA

1024300.1%分辨率帧频并发症率亚毫米级空间分辨率每秒帧数实时显像经验丰富中心风险极低数字减影血管造影仍是血管成像的金标准，提供最高的空间和时间分辨率能清晰显示血管细微结构、血流动力学变化和侧支循环建立情况主要适用于血管畸形、动脉瘤的精确诊断和介入治疗与PET/CT PET/MR代谢显像18F-FDG示踪剂显示脑组织葡萄糖代谢状态2肿瘤诊断恶性肿瘤高代谢特征，良恶性鉴别诊断价值高神经退行性疾病阿尔茨海默病等痴呆的早期诊断和鉴别精准医学个体化治疗方案制定和疗效监测超声在神经系统应用新生儿颅脑超声经颅多普勒TCD通过前囟门进行颅脑超声检无创检测颅内主要动脉血流速查，适用于早产儿脑室内出度和方向，评估脑血管狭窄、血、脑积水等疾病筛查痉挛和侧支循环颈部血管超声评估颈动脉狭窄程度、斑块性质，是脑卒中风险评估的重要手段神经影像检查流程安全评估病史采集排除禁忌症，确保患者安全详细了解症状、既往史和检查目的检查准备去除金属物品，患者教育和配合指导报告解读图像采集专业影像诊断和临床建议按照标准流程获取高质量影像中枢神经系统正常影像表现正常神经系统影像表现的掌握是准确诊断的基础CT平扫显示脑组织密度分布均匀，灰白质界限清楚，脑室大小形态正常MRI各序列显示脑实质信号均匀，血管流空效应明显，无异常强化年龄相关的生理性改变如脑萎缩、脑白质高信号需与病理性改变鉴别脑实质正常表现MRI灰质结构白质纤维年龄相关变化大脑皮层、基底节、丘脑等灰质结构在脑白质在T1WI呈高于灰质的信号，T2WI随年龄增长，脑体积逐渐减小，脑沟增T1WI呈等信号，T2WI呈稍高信号皮层呈低信号主要白质纤维束包括胼胝宽，脑室轻度扩大白质可出现散在点厚度均匀，基底节结构对称，无异常信体、内囊、半卵圆中心等结构完整状T2高信号，多为血管周围间隙扩大号改变白质信号均匀，无片状高信号病灶正老年人脑萎缩主要表现为皮层萎缩和脑深部灰质核团包括尾状核、豆状核、丘常老化过程中可出现散在点状高信号，室扩大，但应保持灰白质信号正常，无脑等结构边界清楚，信号均匀，是评估需与病理性白质病变鉴别明显异常强化神经退行性疾病的重要标志脑室脑池正常表现-侧脑室对称性双侧侧脑室大小形态基本对称，前角尖锐，体部适中中线结构居中第三脑室位于中线，透明隔正常，无中线移位脑脊液循环通畅脑室系统连通良好，脑池显示清楚，无梗阻征象正常脑室系统显示脑脊液循环路径通畅，从侧脑室经室间孔到第三脑室，再通过中脑导水管到达第四脑室各级脑池包括鞍上池、环池、小脑延髓池等结构清楚显示，反映脑脊液循环和颅内压状态正常脑膜系统硬脑膜最外层纤维性膜，与颅骨内板紧贴蛛网膜中间层，与硬膜间有潜在间隙软脑膜最内层，紧贴脑表面，含有血管脑膜三层结构在影像上的识别对于脑膜疾病诊断至关重要硬膜下血肿位于硬膜与蛛网膜间，呈新月形；硬膜外血肿位于颅骨与硬膜间，呈梭形脑膜炎时软膜增厚强化，蛛网膜下腔出血显示高密度或高信号脑卒中基础超急性期发病6小时内，CT常无异常，DWI可在数分钟内显示病灶急性期6-24小时，CT显示低密度改变，MRI多序列显示异常亚急性期1-7天，病灶边界清楚，可见血管再通征象慢性期7天后，形成软化灶或囊性变，胶质增生脑出血影像学表现超急性期（小时内）24CT显示均匀高密度血肿，边界清楚MRI表现复杂，T1等信号，T2低信号，周围水肿明显急性期（天）1-3CT密度开始下降，血肿周围水肿加重MRI信号变化明显，血红蛋白氧化过程影响信号亚急性期（天周）3-2CT呈等密度，边缘模糊MRI显示血肿边缘高信号环，中央信号复杂多变慢性期（周后）2CT显示低密度囊腔，可有钙化MRI呈含铁血黄素沉积的特征性低信号环脑肿瘤影像表现总览良性肿瘤特征恶性肿瘤特征边界清楚，生长缓慢，均匀强边界不清，浸润性生长，不均匀化，周围水肿轻微典型代表如强化，周围水肿明显胶质瘤常脑膜瘤，具有脑膜尾征等特征性呈环形强化，伴有坏死囊变表现转移瘤特点多发病灶，皮层下分布，明显强化，显著水肿常见原发部位包括肺、乳腺、肾脏等脑膜瘤影像特征宽基底附着脑膜尾征均匀强化与硬脑膜广泛接触，呈增强后显示肿瘤周围硬注射对比剂后呈明显均宽基底附着于脑膜表面膜呈尾状强化，为特征匀强化，极少有坏死囊性征象变压迫效应推压周围脑组织，很少有浸润性生长表现胶质瘤影像表现浸润性生长环形强化沿白质纤维束蔓延，边界模糊不清高级别胶质瘤典型表现，中央坏死区分级诊断周围水肿根据强化程度和坏死情况判断恶性程度瘤周广泛水肿，占位效应明显垂体腺瘤、听神经瘤垂体腺瘤听神经瘤位于鞍区，微腺瘤呈低信号，巨腺瘤可压迫视交叉增强扫描显桥小脑角池常见肿瘤，沿听神经生长典型表现为内听道扩大，示延迟强化特征，有助于与正常垂体组织鉴别延伸至桥小脑角，均匀强化•鞍区占位•内听道扩大•视交叉压迫•单侧听力下降•内分泌异常•桥小脑角占位脑转移瘤影像识别多发病灶典型表现为多发性病灶，大小不等，分布于不同脑叶，以皮层下白质多见特殊部位偏好好发于血供丰富的皮层-白质交界区，后颅窝转移瘤相对少见但恶性程度高强化特征增强后多呈明显环形或结节状强化，周围水肿常不成比例地严重原发灶寻找需结合全身影像学检查寻找原发病灶，常见来源为肺、乳腺、肾脏、黑色素瘤脑部感染影像表现脑炎期1弥漫性脑实质信号异常，皮层肿胀，强化不明显化脓期中央液化坏死，形成脓腔，周围炎性反应明显包膜形成期典型环形强化，包膜完整，DWI显示脓液高信号脑脓肿的影像演变过程反映了病理发展阶段早期脑炎阶段FLAIR高信号，增强扫描可见斑片状强化包膜形成期是诊断的关键阶段，典型的环形强化伴DWI高信号有助于与囊性肿瘤鉴别慢性期包膜增厚，周围胶质增生明显脑萎缩与变性疾病20%65海马萎缩发病年龄阿尔茨海默病特征性改变痴呆患者平均发病年龄30%脑体积减少严重痴呆患者脑萎缩程度神经退行性疾病的影像表现以脑萎缩为主要特征阿尔茨海默病早期海马和内嗅皮层萎缩明显，随病程进展出现广泛皮层萎缩帕金森病主要累及黑质和纹状体，MRI可见中脑萎缩和黑质信号改变额颞叶痴呆表现为额颞叶选择性萎缩脑外伤影像学表现颅脑外伤的影像表现多样，CT是急诊首选检查硬膜外血肿呈典型梭形高密度影，常伴颞骨骨折硬膜下血肿呈新月形，跨越颅缝分布脑挫裂伤表现为皮层出血和水肿弥漫性轴索损伤在MRI上显示为多发点片状出血和水肿，预后较差脑动脉瘤形态评估CTA和MRA可清晰显示动脉瘤的大小、形态和位置球形动脉瘤破裂风险较低，不规则形态和子囊形成提示高破裂风险位置分析前交通动脉、后交通动脉和大脑中动脉分叉是常见部位后循环动脉瘤虽然相对少见，但破裂后果更严重破裂征象蛛网膜下腔出血是动脉瘤破裂的典型表现，CT显示脑池内高密度影，腰穿可见血性脑脊液脑动静脉畸形AVM血管团显像典型的动静脉短路，无正常毛细血管床，血管团呈蛇形扩张供血动脉多条扩张的供血动脉，血流速度增快，可见流空效应引流静脉扩张的引流静脉早期显影，可为浅静脉或深静脉引流破裂风险年破裂率约2-4%，深部引流和小病灶破裂风险更高在脊髓成像中的应用MRI正常脊髓解剖常见病理改变检查技术要点脊髓在T1WI呈均匀等信号，T2WI呈稍高脊髓肿瘤、炎症、外伤的MRI表现各具矢状位T2WI是脊髓成像的基础序列，显信号颈段和腰段生理性膨大明显，脊特征髓内肿瘤以室管膜瘤和星形细胞示脊髓全貌横断位有助于评估病变范髓圆锥位于L1-L2水平瘤多见，髓外硬膜内肿瘤以神经鞘瘤和围，增强扫描用于鉴别肿瘤性质脊膜瘤常见•颈髓膨大C3-T2•矢状位T2概观全貌•髓内肿瘤脊髓增粗•腰髓膨大T9-T12•横断位精确定位•髓外肿瘤脊髓压迫•脊髓圆锥L1-L2•增强扫描性质鉴别•脱髓鞘病多发病灶脑白质病变识别年龄相关改变小血管病60岁以上人群常见的点状白质高信号，多高血压、糖尿病等导致的白质缺血性改变2为良性改变3中毒性病变脱髓鞘病化疗药物、有机溶剂等引起的白质损害多发性硬化等免疫介导的白质破坏儿童与新生儿神经影像1胎儿期胎儿MRI显示脑发育过程，可发现重大畸形如无脑儿、脊柱裂等新生儿期髓鞘化未完成，白质信号与成人相反常见病变包括缺氧缺血性脑病儿童期髓鞘化逐渐完成，脑体积增大先天性畸形和遗传代谢病多见4青少年期脑发育基本完成，影像表现接近成人肿瘤谱与成人有所不同老年人神经影像特征生理性脑萎缩脑白质病变皮层萎缩导致脑沟增宽，脑室扩室周白质高信号增多，反映小血大，但应保持对称性海马萎缩管病变严重的白质病变可影响程度与认知功能相关，轻度萎缩认知功能，需与正常老化鉴别属于正常老化微出血病灶SWI序列显示的微出血灶增多，多位于基底节和皮层下数量过多提示脑淀粉样血管病或高血压性微血管病功能影像学fMRI脑功能定位1精确定位语言、运动、感觉等功能区术前规划脑肿瘤手术前功能区保护规划神经科学研究认知功能和脑网络连接研究精神疾病评估抑郁症、精神分裂症等功能异常检测弥散张量成像DTI纤维束追踪脑连接分析重建白质纤维束的三维结构和走行方向评估不同脑区间的结构连接完整性手术指导损伤评估避免损伤重要的白质纤维束检测白质纤维束的微观结构损害磁共振波谱MRS代谢产物检测肿瘤鉴别诊断痴呆诊断辅助无创检测脑组织内胆碱峰升高提示肿瘤，海马区NAA/Cr比值下NAA、胆碱、肌酸等代NAA峰下降反映神经元降有助于阿尔茨海默病谢产物浓度变化损失早期诊断治疗监测动态监测肿瘤治疗后代谢变化，评估疗效性能参数与质控1mm100ms空间分辨率时间分辨率现代MRI设备可达到亚毫米级分辨率超快速成像序列的单次扫描时间99%设备正常运行率高端设备的年度稳定性指标影像设备的性能参数直接影响诊断质量空间分辨率决定了细微结构的显示能力，时间分辨率影响动态成像效果定期质控检查包括均匀性、线性度、信噪比等指标监测，确保设备始终处于最佳工作状态神经影像人工智能应用自动检测识别AI算法可自动识别脑出血、梗死、肿瘤等病变，显著提高筛查效率深度学习模型在某些特定病变检测上已达到专家水平智能辅助诊断基于大数据训练的AI系统能够提供诊断建议，帮助年轻医师提升诊断水平，减少误诊和漏诊发生预后预测评估AI模型整合影像特征和临床数据，预测治疗反应和患者预后，为个体化治疗方案制定提供支持复杂案例分析病史采集65岁男性，突发右侧肢体无力伴言语不清2小时影像检查CT平扫未见明显异常，DWI显示左侧基底节区高信号病灶影像分析结合临床症状和DWI表现，诊断为急性脑梗死治疗指导在时间窗内给予溶栓治疗，症状明显改善。