Friday 22 Apr

1

Cross Sectional Anatomy 

Dr. Elwin R. Tilson, R.T.(R)(M)(QM)(CT), FAEIRSArmstrong Atlantic State University

Savannah, GAelwin.tilson@armstrong.edu

What is Cross Sectional Anatomy?y

Why Do I Need To Know Anything About It?y g

'Sectional' Can Mean Several Things

• Axial• Coronal• Sagittal • 3D

To Help You Understand, Think About Meat Loaf 

Not him! A real meat loaf with lots of vegetables in it

Sliced Meat Loaf 

• We can slice it regularly, top and bottom, or long ways to see what is inside

• We do the same thing with data sets in CT, MRI Sonography and other modalitiesMRI, Sonography, and other modalities

Friday 22 Apr

2

Which Orientation is Which?

Axial

• Margins are Right/Left and Anterior/Posterior• Radiographs 'squash' the anatomy into one image• Cross sectional images have a defined thickness – like a slab of meatloafa slab of meatloaf

P

LR

A

Coronal

• Margins are Superior/Inferior and Right/Left• A bit like an AP image but it's NOT!• It shows only a slab of the anatomy

S

I

LR

S

Sagittal

• Margins are Anterior/Posterior and Superior/Inferior• A bit like a lateral image but it's NOT!• It shows only a slab of the anatomy

S

P

S

A

I

Upside Down, Inside Out, Backwards Thinking

• In order to understand cross sectional you have to have a new mindset

• Recall: slices are virtual 'slabs' of anatomy that cut through the bodycut through the body– You don’t see what is outside that slab

• It is too hard to 'memorize' the anatomy• Students need a 'system' to think about the body so what is on the image makes sense

Teaching Yourself Cross Sectional Anatomy

• Step 1: Know what is suppose to be there –divide the body into sections– HeadNeck/Face– Neck/Face

– Chest– Abdomen/Pelvis– Extremities

Friday 22 Apr

3

Teaching Yourself Cross Sectional Anatomy

• Step 2: Know where is what – Smaller structures and their relationships to major structures

• Step 3: Think 3 Dimentionally• Step 3: Think 3‐Dimentionally – Rotate the anatomy in your head so it is the same orientation as the image

• Step 4: Details, details, details – Relate details to big objects

Sounds Simple… And It Is

• As long as you know your general anatomy• As long as you know how structures are arranged relative to each other

l hi k 3• As long as you think 3D

Step 1: The Chest

Step 2: List the Major Structures in a Section

• Boney Structures– Spine– Ribs– Sternum– Clavicle

• Other Soft Tissue– Lungs– Trachea– Esophagus

• Heart and major Blood vessels– Heart– Aortic Arch– Descending Aorta– Pulmonary Arteries

Step 2: Relationships – Boney Structures

• Spine: T‐1 to T‐8/12 due to diaphragm motion• Scapula: Posterior T1 – T7• Sternum: Anterior to heart T‐3/4 to T‐10• Clavicle: Anterior T‐3 to T1 at shoulder• Clavicle: Anterior T‐3 to T1 at shoulder

Step 2: Relationships – Heart and Blood Vessels

• Heart: Anterior and slightly left of midline

Friday 22 Apr

4

Step 2: Relationships – Heart and Blood Vessels

• Aortic Arch: T3 to top of heart, posterior and superior then inferior

• Descending Aorta: Posterior and left of spine

Step 2: Relationships – Lungs, Airways, etc.

• Lungs: 3 lobes Rt and 2 lobes Lt. T1‐T10/11

Step 2: Relationships – Lungs, Airways, etc.

• Trachea: Midline and bifurcates (carina) at T‐4/5 and pulmonary artery

• Esophagus: Midline behind trachea and then behind Lt Atriumbehind Lt. Atrium

Step 3: Orientation

• In your head, rotate the 3D ‘image’ of the body part to the same orientation as the slice

• Now, visualize where the major structures are to each otherto each other

• Finally, relate other structures to major structures.

Step 3: Chest Example Trachea  Step 3: Chest Example Aorta

Friday 22 Apr

5

Step 3: Chest Example Pulmonary A.  Step 4: Details on Chest• Suprasternal (jugular) notch• Sternal angle• Xiphoid process• Apex• Subclavian arteries• Subclavian arteries• Azygos V.• Vetrebal A.• Mediastinum

– Anterior Mediastinum– Middle Mediastinum– Posterior Mediastium

Anterior Mediastinum

• Areolar tissue• Lymphatic vessels • Anterior mediastinal lymph glands• Branches of the internal mammary artery• Thymus (in infants and young children)

Middle Mediastinum

• Heart enclosed in the pericardium• Ascending aorta• Lower half of the superior vena cava with the azygos vein opening into ityg p g

• Bifurcation of the trachea and the two bronchi• Pulmonary artery dividing into its two branches• Right and left pulmonary veins• Pulmonary cavities• Common carotid artery

Bony Thorax‐ (CT Axial Images)

Clavicles 1st and 2nd Ribs

Left Humeral Head

Bony Thorax‐ (CT Axial Image)

Sternum‐Manubrium

Right Scapula

LeftScapula

Vertebral body Rib

Friday 22 Apr

6

Bony Thorax‐ (MRI Sagittal Image)

StSternum

Bony ThoraxRibs SternumScapula

The Lungs

Img1

Img2

Trachea Bifurcation into Lt and Rt bronchi

The Lungs

RT Upper lobe

RT Middle lobeRT Middle lobe

RT Lower lobe

The Lungs

Img3

Trachea  (inner ring isEndotracheal tube (ET Tube))

RightPrimaryBronchus

Left PrimaryBronchus

The Lungs‐ MRI acquired images

Trachea superior to bifurcation

Trachea Bifurcating Rt and Lt

Friday 22 Apr

7

The Heart‐ deoxygenated venous blood flows into the heart’s Right Atrium via 

the superior vena cava.

Superior Vena Cava Right Atrium

The Heart‐ From the Right Atrium, blood flows through the tricuspid valve 

into the Right Ventricle.

Right Ventricle Right VentricleRight Atrium

The Heart‐ Blood flows through the right and left pulmonary arteries and is 

taken into the lungs for oxygenation.

Pulmonary Trunk

lAA

Rt PulmonaryArtery

Lt PulmonaryArterySVC

DA

The Heart‐ The pulmonary veins take the blood back to the heart from the 

lungs and it enters the Left Atrium, through the mitral valve, and into the Left Ventricle.

Left

Left Atrium

LeftVentricle

The Heart‐ from the Left Ventricle blood is ejected out and into the ascending 

aorta. This begins circulation.

Left Ventricle

InterventricularSeptum

Ventricle

DescendingAorta

The Heart

RT Atrium

RT Ventricle

LT Ventricle

InterventricularSeptum

LT Atrium

Friday 22 Apr

8

The Heart‐ MRI images. Two‐chamber view/ short axis (left image); Four‐

chamber/ long axis view ( right image)

RVRA

InterventricularSeptum

Two Chamber short axis view Four Chamber long axis view

RV

LV

LV

LV

RA

InterventricularSeptum

The Heart‐ MRI coronal gradient echo image (left); CT with contrast, coronal 

reconstruction image (right). Note‐ the left ventricle is more anterior than the left atrium. 

Aortic arch SubclavianArteries

Left AtriumLeftVentricle

The Heart‐ MRI sagittal images

LA

LALV

RV

Heart ValvesTricuspidValve

Bicuspid (Mitral)Valve

Important VesselsAA‐ ascending aorta                DA‐ descending aorta SVC‐ superior vena cava           AAr‐ aortic arch

AAr

AA

SVC

DADA

Important Vessels

AzygosVein

Friday 22 Apr

9

Important Vessels

Lt SubclavianArtery

Rt BrachiocephalicArtery

Lt Common CarotidArtery

Superior Vena Cava Ascending Aorta

Important Vessels

LeftPulmonaryArtery

RightPulmonaryArtery

Important Vessels

Inferior Vena Cava

Thymus‐ found immediately behind the manubrium. Part of the endocrine 

system.

STEP 1: The Abdomen

Step 2: Major Structures

• Liver• Stomach• Spleen• Descending Aorta

• Pancreas• Kidneys• Small Bowel• Colon• Descending Aorta

• IVC• GB

• Colon• Bladder• Rectum

Friday 22 Apr

10

Step 2: Relationships – Upper Abdomen

• Liver: Top Right Margin. Very long and may cross midline. Average right lobe T9‐L3.

• Stomach: Top Left from• Stomach: Top Left from midline. Fundus T10. Opening T11/12. Pylorus L1.

• Spleen: Top Left at Margin just lower than stomach. T10‐L1.

Step 2: Relationships – Upper Abdomen

• Descending Aorta: Continues just left of midline. Diaphragm to L5.– Keep in mind: Arteries are 

small and high pressuresmall and high pressure.

• IVC: Base of heart (T9) to L5. Anterior and right of Descending Aorta.– Keep in mind: Veins are 

large and low pressure

Step 2: Relationships – Upper Abdomen

• GB: Approximately midpoint on underside of liver. Inferior margin L2. Anterior at same plane as IVC.

• Pancreas: Body T12. Head right of midline. Tail almost gtouching spleen.

• Kidneys: Right usually higher than left. Right T11‐L3. Left T12‐L3. Both just lateral to vertebra. 

• Transverse colon: Splenic Flexure T12. Hepatic flexure L2 

Step 2: Relationships – Lower Abdomen

• Small Bowel: Superior duodenum T12 • Ascending Colon: Ileocecal Valve L5

Step 2: Relationships – Pelvis

• Iliac Crest: L4 • Bladder: Midline. Box shaped on images. 

• Sigmoid Colon: S2 bothSigmoid Colon: S2 both sides of midline

• Rectum: Midline. Just anterior to coccyx

• Uterus: Midline x2 above bladder

Step 3: Abdomen Example Bladder

Friday 22 Apr

11

Step 3: Abdomen Example GB Step 4: Details on Abdomen Blood vessels

• Celiac A. T12• Superior Mesenteric A. L1

• Inferior Mesenteric A.  L3

• Left Adrenal A. T12‐L1 • Inferior phrenic V. T8• Hepatic V. T8• Suprarenal V. L1

L3• Renal A. L1/2• Inferior phrenic A. T12 • Descending Aorta Bifurcation into iliac A. L4/5

• Renal V. L1• Gonadal V. L2• Common iliac V. L5

Image 1

1 = Descending Aorta2 = Vertebra3 = Rib4 ‐ Sternum5 = muscle6 =  Heart 

4

36

1

2

3 5

3

5

3

4

5

6

7

Image 4

1 = Descending Aorta2 = Vertebra3 = Rib4 ‐ Sternum5 = Lt ventricle 6 = Rt ventricle7 = Liver

1

2

3

4

5

6

7 8

Image 7

1 = Descending Aorta2 = Vertebra3 = Rib4 ‐ Sternum5 = Lt ventricle 6 = Rt ventricle7 = Liver8 = Vena Cava9 = Spleen10 = Stomach

1

2

3

10

9

4 5

7

Image 10

1 = Descending Aorta2 = Vertebra3 = Rib4 ‐ Liver5 = I. Vena Cava6 = Spleen7 = Stomach

1

2

3

4 5

6

7

Friday 22 Apr

12

34

7

Image 13

1 = Descending Aorta2 = Vertebra3 = Rib4 ‐ Liver5 = I. Vena Cava6 = Spleen7 = Stomach8 = Kidney

1

2

5

68

8

34

7

Image 16

1 = Descending Aorta2 = Vertebra3 = Pancreas4 ‐ Liver5 = I. Vena Cava6 = Spleen7 = Stomach8 = Kidney9 = Spleenic A.Arrow = Adrenal

3

1

2

5

68

8

93

4

7

Image 19

1 = Descending Aorta2 = Vertebra3 = Pancreas4 ‐ Liver5 = I. Vena Cava6 = Spleen7 = Stomach8 = Kidney9 = Renal Vein10 = D. Colon11 = Sm bowel

11

4

1

2

34

5

68

11 = Sm. bowel

8

9109

3

5

9

Image 22

1 = Descending Aorta2 = Vertebra3 = Liver4 = IVC5 = Stomach6 = Kidney7 = A. Colon8 = D. Colon9 = Sm. bowel

9

9

1

2

4

6

7

6

8

4

8

Image 25

1 = Descending Aorta2 = Vertebra3 = IVC4 = Stomach5 = Kidney6 = A. Colon7 = D. Colon8 = Sm. bowel

81

2

3

5

6

7

5

8

13

4

7

7

Image 28

1 = Descending Aorta2 = Vertebra3 = IVC4 = T. Colon5 = A. Colon6 = D. Colon7 = Sm. bowel

7

7 7

256

7

Friday 22 Apr

13

13

4

5

7

Image 31

1 = Descending Aortabifracation

2 = Vertebra3 = IVC4 = T. Colon5 = A. Colon6 = D. Colon7 = Sm. Bowel8 = Psoas M.

7

7

7

1

2

3

68

7

8

13

4

5

6

7

Image 32

1 = Iliac A.2 = Vertebra3 = IVC bifurcation4 = T. Colon5 = A. Colon6 = D. Colon7 = Sm. Bowel8 = Psoas M.9 = Iliac Creast

1

7

7

7

2

68 8

9

13

4

56

7

Image 37

1 = Iliac A.2 = Vertebra3 = Iliac V.4 = T. Colon5 = A. Colon6 = D. Colon7 = Sm. Bowel8 = Psoas M.9 = Pelvis10 = Ureter 

7

7

7

31

10‐> <‐10

2

38 8

99

334

44

Image 40

1 = Ureter 2 = Sacrum3 = D. Colon4 =Sm Bowel5 =Psoas M.

1

2

5 5

1

34

4

Image 43

1 = Ureter 2 = Sacrum3 = Sigmoid Colon4 =Sm Bowel

<‐‐1

2

<‐‐1

23

3

Image 46

1 = Ureter 2 = Sigmoid Colon3 =Sm Bowel

<‐‐1

Friday 22 Apr

14

4

5

Image 49

1 = Ureter 2 = Rectum3 = Sigmoid Colon4 =Bladder5 = Uterus 

<‐‐1

2

3 3

3

4

3A

Image 52

1 = Ureter 2 = Rectum3 = Bladder3A = Contrast in 

Bladder4 = Uterus 

1‐‐>

2

2

Image 55

1 = Rectum2 = Bladder3 = Uterus 

1

3

2

3

Image 58

1 = Rectum2 = Bladder3 = Symphysis

1

1

2

Image 60

1 = Rectum2 = Symphysis

Step 1: The Head

Friday 22 Apr

15

Step 2: Major Structures

• The Cerebrum– Frontal Lobe– Parietal LobeOccipital Lobe– Occipital Lobe

– Temporal Lobe

Step 2: Major Structures

• The Cerebellum• Limbic System

– ThalamusH h l– Hypothalamus

– Amygdala– Hippocampus

Step 2: Major Structures

• Brain Stem – Midbrain– PonsMedulla– Medulla

• Basal Ganglia• Corpus callosum

Step 2: Relationships 

• Cerebellum – Located behind pons, in posterior section of cranial cavity.

• Cerebral cortex• Cerebral cortex– Outer layer of cerebrum

• Cerebrum– Largest part of brain.

Step 2: Relationships 

• Corpus callosum– Bridge of nerve fibers that 

connects one cerebral hemisphere with the other

• Hypothalamus– Small mass below the 

thalamus; forms floor and part of lateral walls of third ventricle

• Medulla oblangata– Lowermost portion of 

brainstem

Step 2: Relationships 

• Midbrain– Located at upper end of 

brainstem.– Connects pons, and 

cerebellum with cerebrum• Pons

– Lies anterior to cerebellum and between midbrain and medulla.

• Thalamus– Located in center of 

cerebrum

Friday 22 Apr

16

Step 3: Brain Example Tumor Step 3: Head Example Orbit

Step 3: Head Example IAC

Step 4: Details

Maxillary Sinus

Foramen Magnum

Skull Base

Maxillary Sinus

Spinal Cord

Skull Base

Vertebral A.

Friday 22 Apr

17

ZygomaticArch

MandibularCondyle

Medulla Oblongata

Cerebellum

ZygomaticArch

Maxillary Sinus

Ethmoid Sinus

Cerebellum

Ethmoid Sinus

Sphenoid Sinus

Mastoid Air Cells

Cerebellum

Globe of the Eye

Ethmoid Sinus

Sphenoid Sinus

Temporal Lobe

Cerebellum

Temporal Lobe

Ethmoid Sinus

Sphenoid Sinus

Dorsum Sella

Fourth Ventricle

Cerebellum

Cerebral Peduncle

Temporal Lobe

Frontal Lobe

Basilar Artery

Peduncle

Aqueduct of Sylvius

Friday 22 Apr

18

Anterior Horn Lateral Ventricle

h l

Third Ventricle

Falx Cerebri

Caudate Nucleus

Thalamus

Posterior Horn Lateral Ventricle

SylvianFissure

White MatterGray Matter

Body of Lateral Ventricle

Falx Cerebri

Parietal

Bone

Superior Sagittal Sinus

Parietal Lobe

Parietal Lobe

Cerebral (Sylvian)Frontal Lobe

T1 Weighted MRI Sagittal (dark CSF)

Ventricle

Cerebellum

Cerebral (Sylvian)aqueduct

Thalamus

Skull

T1 Weighted MRI Sagittal  (dark CSF MRI)

Maxillary sinus

Falx Cerebri

T1 Weighted MRI Coronal

Temporal Lobe

HippocampalFormation

Sylvianfissure

T1 Weighted MRI Coronal

Thalamus

Pons8th Nerve 8th Nerve

Friday 22 Apr

19

Internal Auditorycanal

T1 Weighted MRI Coronal

8th cranial nerves

Odontoid process, C2

Study Tips

Learning Pyramid

• Activities help you learn • Don’t just try to ‘memorize’ it!

Teaching aids

• Visible Man Model• Play Dough• Labeling Images

Teaching Aids

• For Mac & iPad owners: Osirix– Octogonal (3‐orientation) R t tiReconstructions

– 3D Modeling

Web sites• Excellent introduction to cross sectional anatomy site. Covers Head, Chest, Abdomen. 

• http://www.med.wayne.edu/diagRadiology/Anatomy_Modules/Page1.html

• Good Introduction to CT Brain anatomy. Only major structures labledstructures labled. 

• http://www.urmc.rochester.edu/smd/Rad/neuroanatomy/headCT_anatomy.htm

• CT brain anatomy. Very informative visually. About 65 structures identified. 

• http://www.neurosurvival.ca/ComputerAssistedLearning/readingCTs/anatomy_guide/alpha.htm

• The Whole Brain Atlas More detail then you might need but amazing site

• http://www.med.harvard.edu/AANLIB/home.htm

Friday 22 Apr

20

Web sites

• Gray’s Anatomy online • http://www.bartleby.com/107/ 

• CT is Us site. Good teaching helps. • http://www ctisus com/• http://www.ctisus.com/

• National Library of Medicine Visible Human Project. Actual thin slices of cadavers reconstructed as 3D. Can be sliced any way you like. 

• http://anatquest.nlm.nih.gov/AnatQuest/AwtCsViewer/aq‐cutaway.html