頭蓋骨と脳のX線解剖学

頭蓋骨の放射線学的検査において、主要かつ実績のある方法は、サーベイX線撮影（頭蓋骨X線撮影）です。通常、直接撮影と側面撮影という2つの標準的な撮影法で行われます。これらに加えて、軸方向撮影、半軸方向撮影、標的撮影が必要となる場合もあります。サーベイ画像と標的撮影は、頭蓋骨のすべての骨の位置、大きさ、形状、輪郭、構造を明らかにするために使用されます。

直接投影および側面投影の調査X線写真では、頭蓋骨と顔面頭蓋骨の輪郭が明瞭に描かれています。頭蓋骨の厚さは0.4cmから1cmの範囲で変化します。側頭窩領域では厚さが最も薄く、側面X線写真では明瞭に現れています。同時に、頭頂結節および後頭結節領域では骨が厚くなっています。頭蓋骨の細かい網目構造を背景に、様々な明瞭が目立ちます。これには、髄膜動脈の樹状分岐溝、双極静脈の広い管と星状枝、パキオン窩の小さな円形または三日月形の明瞭、および指圧痕（主に頭蓋骨の前頭部）の不明瞭な輪郭が含まれます。当然、空気を含んだ副鼻腔（前頭洞、篩骨洞、副鼻腔、蝶形骨洞）と側頭骨の空気化した細胞が画像上にはっきりと現れます。

頭蓋底は、側面像および軸方向像で明瞭に観察できます。頭蓋内面には、前頭蓋窩、中頭蓋窩、後頭蓋窩の3つの頭蓋窩が定義されています。前頭蓋窩と中頭蓋窩の境界は、蝶形骨小翼の後縁であり、中頭蓋窩と後頭蓋窩の境界は、側頭骨錐体の上縁とトルコ鞍の背面です。トルコ鞍は、下垂体を収容する骨性の器官です。頭蓋骨の側面像、標的像、断層像で明瞭に観察できます。これらの画像は、トルコ鞍の形状、前壁、底部、後部の状態、矢状方向および垂直方向の寸法を評価するために使用されます。

頭蓋骨の複雑な解剖学的構造のため、X線画像では個々の骨とその部位の画像が重なり合い、複雑な画像となります。そのため、特定の骨の必要な部分の単独画像を得るために、線形断層撮影法が用いられることがあります。必要に応じてCT検査を行います。特に頭蓋底骨と顔面骨格の場合に有効です。

脳とその膜はX線を弱く吸収するため、通常の画像では識別可能な影は形成されません。正常な状態では松果体、側脳室の血管叢、および大脳鎌に時折見られるカルシウム沈着のみが映し出されます。

脳の放射線解剖

現在、脳の構造を生体内で研究する主な方法は CT と特に MRI です。

実施の適応は、主治医（神経科医、脳神経外科医、精神科医、腫瘍医、眼科医、放射線診断分野の専門家）によって共同で決定されます。

脳の放射線検査の最も一般的な適応症は、脳血管障害の兆候、頭蓋内圧の上昇、一般的な脳および局所的な神経症状、および視覚、聴覚、言語、記憶の障害の存在です。

頭部CT検査は、患者を水平に寝かせた状態で実施され、頭蓋骨と脳の各層を分離した画像が得られます。検査に特別な準備は必要ありません。頭部全体の検査は、分離する層の厚さに応じて12～17枚のスライス画像で構成されます。スライス画像のレベルは、脳室の形状によって判断できます。脳室は通常、断層画像上で確認できます。脳CT検査では、水溶性造影剤を静脈内投与する造影剤増強法が用いられることがよくあります。

コンピュータ断層撮影（CT）と磁気共鳴断層撮影（MRI）は、大脳半球、脳幹、小脳を明確に区別します。灰白質と白質、脳回や脳溝の輪郭、大血管の影、脳脊髄液腔を区別することが可能です。CTとMRIは、階層化画像と組み合わせることで、頭蓋骨と脳のあらゆる構造の3次元表示と解剖学的方向を再構成できます。コンピュータ処理により、医師は関心領域の拡大画像を得ることができます。

脳構造の検査において、MRIはCTに比べていくつかの利点があります。第一に、MR断層撮影では脳の構造要素をより明確に区別でき、白質と灰白質、そしてすべての幹構造をより明確に区別できます。磁気共鳴断層撮影では、CTでは画質を低下させる頭蓋骨の遮蔽効果の影響を受けません。第二に、MRIは様々な投影法で撮影でき、CTのように体軸方向だけでなく、前頭葉、矢状面、斜面の層も取得できます。第三に、この検査は放射線被曝を伴いません。MRIの特別な利点は、血管、特に頸部と脳底部の血管、そしてガドリニウム造影剤を用いて細い血管の枝を描出できることです。

超音波スキャンは脳の検査にも用いられますが、泉門が温存されている幼児期に限られます。超音波検出器は泉門膜の上に設置されます。成人では、主に1次元超音波検査（エコー脳波検査）が脳の正中線構造の位置を特定するために行われ、これは脳内の容積変化を認識するために不可欠です。

脳は2つの血管系、すなわち2本の内頸動脈と2本の椎骨動脈から血液を受け取ります。静脈内造影剤を投与したCTスキャンでは、大きな血管が観察されます。近年、MRアンギオグラフィーは急速に発展し、広く認知されるようになりました。その利点は、非侵襲性、簡便性、そしてX線被曝がないことです。

しかし、脳の血管系の詳細な研究は血管造影でのみ可能であり、常にデジタル画像登録、つまり DSA の実行が優先されます。血管カテーテル挿入は通常、大腿動脈から行われ、次にカテーテルが透視制御下で検査対象の血管に挿入され、造影剤が注入されます。造影剤を外頸動脈に注入すると、その枝（浅側頭動脈、中部硬膜動脈など）が血管造影図上に表示されます。造影剤を総頸動脈に注入すると、脳の血管が外頸動脈の枝とともに画像上で区別されます。ほとんどの場合、頸動脈造影法が使用され、造影剤は内頸動脈に注入されます。これらの場合、画像上に見えるのは脳の血管だけです。最初に動脈の影が現れ、その後、脳の浅静脈、そして最後に脳の深静脈と硬膜の静脈洞（洞）が現れます。椎骨動脈系を検査するために、造影剤をこの血管に直接注入します。この検査は椎骨血管造影と呼ばれます。

脳血管造影は通常、CTまたはMRI検査の後に行われます。血管造影の適応には、血管病変（脳卒中、くも膜下出血、動脈瘤、頸部主要血管の頭蓋外部分の病変）が含まれます。また、血管内治療介入（血管形成術および塞栓術）が必要な場合にも血管造影が行われます。禁忌には、心内膜炎および心筋炎、心臓、肝臓、腎臓の代償不全、非常に高い動脈性高血圧、ショックなどがあります。

放射性核種診断法による脳検査は、主に機能データの取得に限られています。脳血流量は脳の代謝活動に比例することが一般的に認められているため、適切な放射性医薬品（例えば過テクネチウム酸塩）を用いることで、機能低下領域と機能亢進領域を特定することができます。このような検査は、てんかん病巣の局在化、認知症患者の虚血検出、そして脳の様々な生理機能の研究のために行われます。シンチグラフィーに加えて、単光子放出断層撮影法、特に陽電子放出断層撮影法は、放射性核種の可視化方法として効果的に使用されています。後者は、前述のように技術的および経済的な理由から、大規模な科学研究センターでのみ実施可能です。

放射線法は脳血流の研究に不可欠です。大動脈弓の頭蓋枝、外頸動脈と内頸動脈、椎骨動脈、それらの脳外枝と脳内枝、脳静脈、そして脳洞の位置、口径、輪郭を明らかにするために用いられます。放射線法を用いることで、あらゆる血管における血流の方向、線速度、体積速度を記録し、血管網の構造と機能の病理学的変化を特定することができます。

脳血流を調べる最も簡便かつ効果的な方法は超音波検査です。もちろん、ここでは頭蓋外血管、すなわち頸部血管のみを対象としています。これは診療や臨床検査において、初期段階から適応となります。この検査は患者にとって負担が少なく、合併症もなく、禁忌もありません。

超音波検査は、超音波検査と、主にドップラーグラフィー（1次元および2次元（カラードップラーマッピング））の両方を使用して行われます。患者の特別な準備は必要ありません。この手順は通常、患者を仰向けに水平に寝かせた状態で行われます。解剖学的なランドマークと触診の結果をガイドとして、検査する血管の位置を特定し、その上の体表面をジェルまたはワセリンで覆います。センサーを動脈の上に圧迫せずに設置します。次に、動脈に沿ってゆっくりと徐々に移動させ、画面上の血管の画像を調べます。検査はリアルタイムで行われ、血流の方向と速度が同時に記録されます。コンピューター処理により、血管のカラー画像、ドップラーグラム、および対応するデジタル指標が紙上に得られます。検査は必ず両側で実施されます。