Table Of ContentDie entsprechenden Korrekt-;)ren
befinden sich im Handexemplar der englischen Ausgabe
Notiz für Herrn ßerf':stedt
Betr.: Gambarelli, Computerized Axial Tomography
Lieber Herr Berc;stedt,
Sie haben mir Kenntnis vom Schriftwechsel zwischen
Professor Grunbarelli und f'Iaruzen, TOkyo, gegeben.
Professor Grunbarelli hat sich uns r;egenüber zu
diesen Korrekturen nicht geäußert. Für die ersten
Auflagen der englischen, französischen, und deutschen
Ausgabe diese Korrekturen aber zu spät. Alle
ko~nen
Ausgaben sind bereits vor mehreren l'-1onaten erschienen.
Ich halte nichts davon, den Bänden jetzt Berichtigungs
zettel beizufügen.
In diesem Zusammenhang vlird Sie ein Brief von W. C. Johnson
an Springer New 70rk vom 6.6.77 interessieren, Kopie anbei.
Beste Grüße
Ihr
K. l"Iünster
v·
D.: ]'rau Deigmöller
J. Gambarelli . G. GuerineI· L. Chevrot · M. Mattei
Ganzkörper -
Computer-Tomographie
Ein anatomischer Atlas von Serienschnitten durch den
menschlichen Körper
Anatomie - Radiologie - Scanner
Unter Mitwirkung von R. Ga1liano und S. Nazarian
Zeichnungen von 1. P. J acomy
Photographien von D. Amy und M. Soler
Mit 550 Abbildungen
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH 1977
Prof. JOSEPH GAMBARELLI
Membre du College Medical Franc;ais des Professeurs d' Anatomie
Faculte de Medecine de Marseille, Laboratoire d' Anatomie
27, Boulevard Jean Moulin
F -13385 Marseille Cedex 4
Prof. GERARD GUERINEL
Membre du College Medical Franc;ais des Professeurs d' Anatomie
Faculte de Medecine de Marseille, Laboratoire d' Anatomie
27, Boulevard J ean Moulin
F-13385 Marseille Cedex 4
Prof. LAURENT CHEVROT
Service Central de Radiologie du C.H.V. de la Timone
Boulevard J ean Moulin
F -13005 Marseille
Dr. MA THIEU MATTEI
Centre de Tomo-Densitometrie de la F.E.R.R.A.C.
88, Rue du Commandant Rolland
F -13008 Marseille
ISBN 978-3-662-07373-5 ISBN 978-3-662-07372-8 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-662-07372-8
Library of Congress Cataloging in Publication Data. Main entry under title: Ganzkörper
Computer-Tomographie. Bibliography: p. Includes index. \. Tomography-Atlases. I. Gam
barelli, J., 1923-
RC78.7.T6G36 616.07'572 76-57773
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den Verlag zu zahlen, deren Höhe mit dem Verlag zu vereinbaren ist.
© by Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1977
Ursprünglich erschienen bei Springer-Verlag Berlin· Heidelberg 1977
Softcover reprint of the hardcover 1s t edition 1997
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem
Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche
Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten
wären und daher von jedermann benutzt werden dürften.
Vorwort
Die Benutzung des transversalen Axialtomo sen Fällen für richtig gehalten, emlge zusätzliche
graphen für Ganzkörperuntersuchungen (Scanner) Abbildungen in die Arbeit aufzunehmen.
stellt als neues Mittel der Röntgendiagnose einige Ein Kapitel über die axiale Transversal-To
Probleme bei der Interpretation bestimmter norma mographie vom theoretischen und praktischen
ler oder pathologischer Bilder. Wir haben dies ein Gesichtspunkt aus dient als Einführung zu den ana
deutig bei unseren Reisen im Ausland festgestellt, tomisch-radiologischen Daten. Vielleicht wird man
wo diese Anlage bereits zur Verfügung steht, und uns Vorwürfe wegen der trockenen mathematischen
ebenso in jüngster Zeit bei unserer eigenen Benut Erläuterungen machen. Sie werden zweifellos für die
zung eines Delta-Scan für Ganzkörperuntersuchun Praktiker der Physik und Datenverarbeitung von
gen bei der Fondation pour l'Etude et la Recherche größerem Interesse sein.
en Radio-Anatomie Clinique (FERRAC-Marseille). Diese Arbeit scheint uns in der vorliegenden
Deshalb erschien es uns unerläßlich, die mit Form von besonderem Interesse für die Anatomen,
diesem Gerät hergestellten normalen Bilder zu die noch immer beim anatomisch-klinischen Unter
untersuchen und mit den entsprechenden Serien richt führend bleiben, sowie für Ärzte, die in ihren
schnitten des menschlichen Körpers zu vergleichen. Krankenakten Scanner-Schnitte ihrer Patienten fin
Unsere Anatomieunterlagen sollen nicht als den, die sie ebenso leicht interpretieren müssen wie
Ersatz für die Abbildungen in den klassischen Wer eine konventionelle Röntgenaufnahme, und schließ
ken und noch viel weniger für den hervorragenden lich für die Röntgenologen, die privilegierten oder
Atlas der Horizontalschnitte des Rumpfes von Roy potentiellen Benutzer dieser modernen Anlagen, die
CAMILLE (MASSON, editeur, 1959) betrachtet werden; in diesem Atlas alle topographischen Anatomie-In
in dieser Arbeit soll vielmehr die röntgenologische formationen für ihren Fachbereich finden.
Anatomie, wie sie sich bei der Betrachtung der neuen Die anatomisch-radiologische F orschungsar
Tomodensimetrie ergibt, behandelt werden. Die Ar beit wurde in Marseille vom Laboratoire d'Anato
beit beruht auf der Analyse von axialen Transversal mie der UER de Medecine durchgeführt (Prof. J.
schnitten (und Frontalschnitten des Kopfes), die mit GAMBARELLI und Prof. G. GUERINEL), vom Service
Abständen vonje 1 cm an Reihen von tiefgefrorenen Central de Radiologie du C.H. U de la Timone (Prof.
Leichen mittleren Morphotypus ausgeführt wurden. L. CHEVROT) und vom Centre de Tomo-Densitome
Jeder Schnitt wurde photographiert, geröntgt, nach trie de la FERRAC (Dr. MATTEI) mit der technischen
Sezierung gezeichnet und mit einem Scanner-Bild der Unterstützung der Herren R. GALLIANO und S. NA
entsprechenden Ebene verglichen. Die Interpreta ZARIAN (Anatomie-Assistenten). Die Zeichnungen
tion des tomodensimetrischen Dokumentes wurde stammen von Herrn J. JACOMY, und die häufig
hierdurch stark erleichtert. schwierig anzufertigenden Photographien sind Dr. D.
Es erschien uns nicht sinnvoll, sämtliche AMY und Herrn M. SOLER sowie der unermüdlichen
Schnitte der Gliedmaßen abzubilden. Deshalb haben Arbeit von Fräulein G. HANCY zu verdanken.
wir nur eine Serie der großen topographischen Ge Die Autoren danken Herrn Dr. PFEILER in
biete zu rein informatorischen Zwecken abgebildet. Erlangen und Herrn Prof. MORETTI für den bemer
Auf Wunsch der Anatomen wurden die kenswerten Artikel zum Thema " Theoretische
Zeichnungen und Photographien mit einer Überset Grundlagen der Rekonstruktion von tomographi
zung in internationaler Terminologie versehen. Wir schen Abbildungen mit Hilfe des Elektronenrech
haben uns mit Absicht auf das Wesentliche be ners". Es sei auch Herrn HORST HEYNE, Direktor
schränkt, um die Zeichnungen nicht zu überlasten, von Siemens Medical (Frankreich) für die freund
bei welchen jede überflüssige Einzelheit fehl am schaftliche Unterstützung der FERRAC sowie dem
Platze wäre. Springer-Verlag gedankt, welche die Veröffentli
Einige schwierige Untersuchungsgebiete chung dieser Arbeit ermöglicht haben.
(Schädel und Thorax/Bauch-Bereich insbesondere)
wurden gründlicher untersucht. Wir haben es in die- Marseille, Sommer 1976 Die Autoren
Inhal tsverzeichnis
Einleitung 1
Theoretische Grundlagen 13
Literatur 25
Hinweise ftir den Leser 27
Serienschnitte
durch den menschlichen Körper 29
A. Kopf 31
AR. Horizontalschnitte 31
AF. Frontalschnitte 65
B. Hals 99
C. Thorax 115
D. Bauch 155
E. Becken 197
EÖ' männlich 197
E~ weiblich 233
F. Arm 255
G. Bein 269
Sachverzeichnis 281
VI
Inhaltsverzeichnis
A. Horizontal- und Frontalschnitte des Kopfes D. Bauch
Schädel Aorta, D5-16
Dickdarm, D5-20
Blutgefäße, AFI-15, AHI-16
Dünndarm, D9-20
Gehirn, AFI-15, AHI-7
Zwölffingerdarm und Bauchspeicheldrüse, D5, 7-14
Hypophyse, AF7, AH8
Harnleiter, DII-20
Hirnhäute, AFI-15, AH1-1I
Vena cava, C18, 19, DI-18
Hirnstamm, AF9-12, AH6-11
Leber und Gallengang, D 1-10
Kleinhirn, AFlO-16, AH6-9
Lymphknoten, D6-17
Schädelknochen, AFI-16, AHl-11
Magen, D3-5
Milz, D2-7
Gesichtsregion
Nervengeflecht, D7, 13, 15, 16, 18
Kiefergelenk, AF9, AHII Nieren und Nebennieren, D4-15
Mundhöhle, AF2-9, AH14-16 Speiseröhre, Dl, 2
Nasenhöhle, AFI-7, AH9-13 Zwerchfell, DI-8
Nasennebenhöhlen, AF3-8, AH6, 7, 10-13
Ohrspeicheldrüse, AF9-11, AH12-16
Augenhöhlen, AFI-5, AH7-12
E. Becken
Rachenraum, AF8-12, AH13-16
EÖ' männlich
Blutgefäße, EÖ' 1-8
B. Hals
Dickdarm (Sigmoid), EÖ' 1-7
Doug1asscher Raum, EÖ'7, 8
Atlas, Axis, AFI0-15, AH13, 14
Dünndarm, EÖ' 1-8
Blutgefäße, BI-7
Harnblase, EÖ'7-12
Kehlkopf, B2-5
Harnleiter, EÖ' 1-9
Luftröhre, B6, 7
Harnröhre EÖ' 12-15, 17
Nebenschilddrüsen, B6
Mastdarm, EÖ'4-14
Nerven, BI-7
Corpora cavernosa, E Ö'14-17
Rachenraum, B 1-3
Prostata, EÖ'12, 13
Schilddrüse, B4-7
Speiseröhre, B4-7
E~ weiblich
Blutgefäße, E~I-8
c. Thorax Dickdarm (Sigmoid), E~1
Doug1asscher Raum, E~I, 3
Aorta, C8-19, DI-4 Dünndarm, E~I-4
Ductusthoracicus, B7, CI-19, Dl, 2 Eierstöcke und Eileiter, E~I, 2
Herz und Herzbeutel, C9-19 Gebärmutter, E~I-3
Luftröhre, CI-8 Harnblase, E~I-5
Lunge und Pleura, CI-D5 Harnleiter, E~I-4
Lymphknoten, C3, 7-10 Harnröhre E~6-9
Nerven, CI-19 Mastdarm, E~ 1-7
Speiseröhre, CI-19 Vagina, E~5-9
Zwerchfell, C19 Corpora cavernosa, E~7, 8
VII
Inhaltsverzeichnis
F.Arm G. Bein
Achselhöhle, Cl, 2, 3-7 Analregion, EÖ'16, 17, E~9, 10
Ellenbogengelenk, F2, 3 Kniegelenk, G2, 3, 4
Karpaltunnel, F5 Oberschenkel, GI
Oberarm, Fl Sprunggelenk, G6
Unterarm, F4 Trigonum femorale, EÖ' 16, 17, E~9, 10
Unterschenkel, G5
VIII
Einleitung
In der Röntgentechnik belichten unterschied solchen Perfektion entwickelt, daß diese Geräte zur
lich geschwächte Strahlen einen hinter dem zu unter Standardausrüstung einer neuroradiologischen Ab
suchenden Objekt liegenden Film. Es entsteht ein teilung gehören.
Schattenbild, das infolge Überlagerungen keine Nur kurze Zeit nach dem ersten Computer
quantitative Weichteildiagnostik zuläßt. Neue Mög Tomographie-Gerät für die Schädeldiagnostik
lichkeiten für die Weichteildiagnostik wurden durch wurde von LEDLEY und DI CHIRO ein Gerät für
die Verwendung von positiven und negativen Kon die Ganzkörperuntersuchung vorgestellt.
trastmitteln geschaffen. Bei der Tumordiagnostik Es zeigte sich, daß ein breiter Markt für die
liefern diese Methoden jedoch nur indirekte Aussa Computer-Tomographen vorhanden war. So gibt es
gen über Lage und Größe des Tumors. heute eine Vielzahl von Herstellern für Computer
Mit Hilfe der Ultraschalldiagnostik können Tomographie-Geräte.
Grenzschichten sichtbar gemacht werden. Flüssig Da es sich in der Computer-Tomographie
keiten und Gewebe lassen sich klar abgrenzen. Man fast ausschließlich um transversale Schichtbilder
erhält jedoch keine Aussage über die Dichte und handelt, muß sich der Diagnostiker in seiner Be
das Absorptionsverhalten von Gewebe. trachtungsweise umstellen. Bisher war er es ge
In der Nuklearmedizin werden morphologi wohnt, im wesentlichen frontale und laterale Ansich
sche Studien und Funktionsstudien durchgeführt, ten zu diagnostizieren.
wobei das Schwergewicht auf den Funktionsstudien Für die Benutzer von Computer-Tomogra
liegt. Radioaktiv markierte Substanzen sammeln phie-Geräten soll der hier vorgestellte Atlas ein
sich mehr oder weniger stark im Gewebe an. Die Hilfsmittel sein, das eine Übersicht über sämtliche
Aktivitätsunterschiede können meßtechnisch erfaßt transversale Schichtbilder des Menschen gibt.
und sichtbar gemacht werden.
Mit allen aufgeführten Verfahren war jedoch
eine voll befriedigende Weichteildiagnostik bisher
nicht möglich. Erste Ansätze sind bei OLDENDORF
1. Terminologie
(1961) zu finden, der auf die Bedeutung der Weich
teildiagnostik hinwies und einen Vorschlag für ein
technisches Verfahren machte. Ein Durchbruch Das Wort Computer-Tomographie, abge
gelang diesem Verfahren jedoch nicht, weil die kürzt CT, hat sich überall durchgesetzt. In einigen
Computertechnik noch nicht weit genug entwickelt Fällen wird man noch die Abkürzung CAT - Com
war und damit die technischen Voraussetzungen puterized Axial Tomography - finden.
fehlten. Die Geräte werden häufig als Scanner -
CORMACK beschrieb 1963 erstmalig eine ge nicht zu verwechseln mit dem nuklearmed. Scanner
schlossene Theorie zu einem Röntgenschnittbildver - bezeichnet, während man das Untersuchungser
fahren. Wichtige Grundlagen für die Computer gebnis einfach Scan nennt. Aber auch Tomogramm
Tomographie sind in dieser Veröffentlichung ent und Schichtbild sind durchaus gebräuchlich.
halten. Sämtliche CT-Bilder weisen eine Rasterung
Es war das Verdienst von HouNsFIELD, ein auf. Die Bildelernente, die - bezogen auf das Objekt
für den klinischen Einsatz brauchbares Computer - eine Größe von ca. 1 x 1 mm oder 2 x 2 mm
Tomographie-Gerät realisiert zu haben (1973). haben, werden im amerikanischen Sprachraum als
Schmerzfrei und ohne Eingriffe am Patienten konnte Pixel (picture element) bezeichnet. Berücksichtigt
mit diesem Gerät eine quantitative Weichteildiagno man noch die Schichtdicke, die üblicherweise 5, 8,
stik am Schädel durchgeführt werden. Ebenfalls 10 oder 13 mm beträgt, so spricht man von Voxel
1973 erprobte AMBRosE das Gerät im Atkinson Mor (volume element).
ley Hospital. Innerhalb von 2 Jahren wurden die Im übrigen wird die von der Röntgendiagno
Geräte und die Untersuchungsverfahren zu einer stik her bekannte Terminologie verwendet.
1
Einleitung
2. Röntgenschichttechnik lung auf ein schmales Bündel begrenzt, einer Vor
und Computer-Tomographie richtung zur Lagerung des Patienten, die für die
Strahlung durchlässig sein muß, und einem Detektor.
Bei der Planigraphie werden Röhre und De Meistens handelt es sich um Kristalldetektoren mit
tektor in planparallelen Ebenen bewegt. Die ge angeschlossenem Photomultiplier. Vielfach werden
wünschte Schicht wird scharf abgebildet, jedoch sind jedoch auch Halbleiterdetektoren oder Xenon
im Bild Verwischungen durch benachbarte Schich Hochdruckkammern verwendet.
ten zu sehen. Die meisten heute verwendeten Systeme füh
Bei der Transversaltomographie dreht sich ren eine lineare Abtastbewegung mit anschließender
entweder der Patient bei feststehender Röntgen Drehung aus. Man kommt dann zu Meßzeiten von
röhre oder die Röntgenröhre um den Patienten. ca. 15 bis 20 sec, wenn man ca. 10 bis 30 Detektoren
Trotz der hohen Strahlenbelastung ist die Bildquali verwendet. Bildunschärfen durch Veratmung sind
tät meistens unbefriedigend, weil Unschärfen, die damit weitgehend ausgeschlossen.
durch das Prinzip bedingt sind, im Bild auftreten. Will man die Meßzeit weiter reduzieren, so
Scharfe Schichtbilder erhält man jetzt mit muß man Systeme verwenden, die nur noch eine
Hilfe der CT. Die gewünschte Schicht wird linear Rotation ausführen. Die Meßzeit liegt dann in der
aus verschiedenen Projektionsrichtungen abgetastet. Größenanordnung von einigen Sekunden. Man be
Aus den Meßwerten wird das Bild der Verteilung nötigt jedoch dann Detektorsysteme mit einigen
der Schwächungswerte Punkt für Punkt berechnet. hundert Detektoren. Der technische Aufwand für
Das Bildrekonstruktionsverfahren ist so gewählt, diese Systeme ist beträchtlich.
daß die sonst üblichen Unschärfen nicht auftreten. Für Schädeluntersuchungen verwendet man
üblicherweise ein Format von ca. 25 cm x 25 cm, für
Ganzkörperuntersuchungen ein Format von ca.
3. CT- Prinzip 45 cm x45 cm.
Bei einer Matrix von 256 x 256 Bildpunkten
3.1. Messung ergeben sich damit Bildpunktgrößen von ca.
1 mm xl mm bzw. 1,8 mm x 1,8 mm.
Die Meßanordnung eines CT -Gerätes
(Abb. 1) besteht im wesentlichen aus einer Röntgen
3.2. Bildberechnung
röhre, einem Kollimator, der die austretende Strah-
Aus den Meßwerten wird das matrixförmige
Bild der Schwächungsverteilung berechnet. Für die
Röntgenröhre
Bildberechnung stehen verschiedene mathematische
i------ Verfahren wie Z.B. Iterationsverfahren, Fourier
Transformation und Faltungsverfahren zur Verfü
Kollimator
gung, die weiter unten ausführlich erläutert werden.
11
- Schädelhalter 3.3. Bildwiedergabe
Die aus den Meßwerten berechneten Schwä
11 11 chungswerte liegen in einem Bereich von -1000
11
+
U~-- -- Kri talldeteklor ~ (Luft) bis 1 000 (Knochen), wobei Wasser der
Wert 0 zugeordnet ist. Die Schwächungswerte für
Fotovervielfacher
die verschiedenen Gewebearten sind Abb. 3 zu ent
Abb.l nehmen.
2
