1 第四篇DSA成像技术 第二十章概论 2 第一节DSA的产生与发展 数字减影血管造影 DigitalSubtractionAngiography DSA是20世纪80年代继CT之后出现的一项医学影像学新技术 是电子计算机与常规X线心血管造影相结合的一种新的检查方法 3 血管造影术的历史 1895年11月8日伦琴发现了X线 几周后有人就在尸体上进行了手的动脉血管造影的实验研究1923年首次在人体上做了血管造影检查1931年Forsmann报告了心脏的X线造影20世纪30年代中期 一些学者报告了经腰部穿刺施行主动脉 颈动脉及周围血管造影的方法20世纪50年代初期 Seldinger对动脉插管的方法改进 时至今日 动脉插管仍沿用此法 4 血管造影术的发展 快速换片机高压注射器高速X线电影特别是20世纪60年代初影像增强器的应用直接大剂量的X线摄影间接小剂量的X线摄影暗房明室为数字化成像奠定基础 5 血管造影术的发展 除去与血管重叠的背景结构并使兴趣区影像单独显示的方法 即减影 1934年胶片减影法电子减影法数字减影血管造影技术 6 血管造影术的发展 1978年Wisconsin大学Kruger领导的一个研究小组最先设计出了数字视频影像处理器 奠定了数字减影血管造影的基础数字视频成像程序完善1980年3月在Wisconsin大学和Cleveland临床医院里安装了数字减影血管造影商用机1980年11月北美放射学会上公布DSA国际放射学会上推荐 布鲁塞尔 1980年11月北美放射学会上展示商用DSA 7 第二节DSA的应用评价 DSA与传统的心血管造影相比 1 图像的密度分辨率高2 图像的摄制 储存 处理和传递都以数字形式进行3 可仅留下造影的心血管影像 图像清晰且分辨率高4 能做动态性能研究5 具有多种后处理功能6 图像能长期存盘 反复观察 且无信息损失7 DSA的血管路径图功能能做插管的向导 8 第二十一章DSA系统的组成及特性 第一节DSA的基本构造 一 X线的发生装置阳极热容量 80万HU 具有大小焦点的球管 9 二 图像检测装置 常规DSA的图像检测装置包括光栅 影像增强管 光学系统 电视摄像机 目前 越来越多的医院采用全数字平板探测装置的DSA机 1 光栅2 影像增强器3 光学系统4 X线电视摄像机5 固体摄像器6 数字平板探测器 10 三 DSA图像显示及处理 1 DSA图像显示2 DSA图像处理 a 对数变换处理b 时间滤波处理c 对比度增强处理 11 12 第二节高压注射器 DSA血管造影时对比剂的总量 流速控制及与曝光时间同步是关系到检查成败及受检者安全的大问题 高压注射器能确保在短时间内按设置要求将对比剂注入血管内 高浓度显示目标血管 形成高对比度影像 13 一 高压注射器的结构 一般分为压力型 现少用 和流率型流率型注射速度由流率控制 可任意选择 使用较普及 现以电脑控制的电动高压注射器为例介绍其结构和功能 1 注射头 针筒 加热器 注射筒活塞控制 指示灯 2 控制台 信息显示 参数选择3 多向移动臂及机架 14 二 高压注射器的工作原理 高压注射器的主要功能就是满足造影时所需的对比剂注射速度 压力及剂量控制 其工作原理是由微处理器处理设定的速度后 经控制电路控制注射电机速度 当设定速度与实际速度不等时电机就转动 15 第22章DSA的成像原理 数字减影血管造影DSA是通过计算机把血管影像上的骨与软组织影像消除而突出血管的一种技术 DSA图像采集需设置各类检查参数 包括 DSA方式选择 注射参数设定等 DSA影像的后处理方式很多 窗口技术是重要手段之一 它通过调节窗宽 窗位完成 16 第一节DSA的基本原理 一 常规DSA的原理常规DSA是用碘化铯荧光体探测器将X线穿过人体的信息X线接受 使之变为光学图像 经影像增强器增强后 再用高分辨率的摄像机扫描 所得到的图像信号经模 数转换存储在数字存储器内 将对比剂注入前所摄蒙片mask与对比剂注入后所摄的血管充盈像经减影处理成减影影像 再经数 模转换成只留下含对比剂的血管像 17 第一节DSA的基本原理 数字减影血管造影术是消除了造影血管以外的结构 突出了被造影血管的血管影像的方法 18 19 二 数字平板探测器的工作原理 穿过人体的X线通过碘化铯闪烁晶体吸收转变成可见光 经无定形硅阵列将可见光转变为电信号 再由读出电路读出 经模数转换器转变为数字信号 传至图像处理器 最终在显示器上显示 这一信号转化为数字信号过程减少了成像环节 在标准曝光条件下 信息丢失降至最低 20 二 数字平板探测器的工作原理 针状碘化铯通道消除了光的散射 改善了光的散射和余辉 平板式的设计避免了传统影像链所造成的伪影和失真 如影像增强器的曲面形成的锲形失真等 21 第二节DSA的图像采集 一 DSA检查前技术参数的选择检查前将受检者相关资料输入计算机 以备检查后查询 按照检查要求设置不同的检查参数 1 确定DSA方式2 采集时机及帧率3 mask像的选择与充盈像的相减组合 22 二 注射参数的设定 DSA减影图像质量的好坏与注射参数的选择直接相关 碘信号的强弱直接影响靶血管的显示程度 影响诊断需求 注射参数的确立直接决定DSA的碘信号 注射参数包括 A对比剂的用量和浓度 B注射流率和斜率 C注射压力和注射延迟等 23 第三节DSA的影像处理 DSA影像处理的方式包括 1 窗口技术2 再蒙片3 像素移位4 图像的合成或积分5 匹配滤过与递推滤过6 对数放大与线性放大7 补偿滤过8 界标与兴趣区的处理 24 第23章DSA的减影方式和成像方式 DSA的减影方式最常用的是时间减影法 它包含有脉冲 超脉冲和连续方式 脉冲方式用于活动较少的部位 超脉冲及连续方式用于快速运动的组织 DSA减影的成像方式 1 静脉DSA2 动脉DSA 目前最常用 其对比剂使用量及浓度可较静脉DSA低 25 第一节DSA的减影方式 一 时间减影 是DSA的常用方式 在注入的对比剂团块进入兴趣区之前 将一帧或多帧图像作为mask像储存起来 并与时间顺序出现的含有对比剂的充盈像一一进行相减 这样两帧间相同的影像部分被消除 而对比剂通过的部分被显示出来 因造影像和mask像两者获得的时间先后不同 故称时间减影 26 一 时间减影 1 常规方式2 脉冲方式3 超脉冲方式4 连续方式5 时间之隔差方式6 路标方式7 心电图触发脉冲方式 27 二 能量减影 能量减影也称双能减影 K缘减影 即进行兴趣区血管造影时 几乎同时用两个不同的管电压进行摄影 获得的两幅图像进行减影 由于两幅图像是利用两种不同的能量摄制的 所以称为能量减影 能量减影是利用碘与周围软组织对X线衰减系数在不同能量下有明显差异的物理特性 28 三 混合减影 混合减影是1981年提出的一种技术 它基于时间与能量两种物理变量 是能量减影同时间减影相结合的技术 混合减影是先使用双能量K缘减影 获得的减影像中仍含有一部分骨组织信号 再将能量减影过的蒙片和造影像做一次时间减影 形成第二次减影 消除残存骨组织信号 得到仅含碘血管图像 这种技术即为混合减影技术 29 第二节DSA的成像方式 1 静脉性DSA2 动脉性DSA3 动态DSA 在DSA成像过程中 球管 人体和检测器在规律运动的情况下 获得清晰的DSA图像的方式 称之为动态DSA A 旋转式心血管造影B 步进式血管造影C 遥控对比剂跟踪技术 30 第24章DSA图像的质量控制 第一节影响DSA图像质量的因素 一 设备结构1 X线源2 影像增强器3 电视摄像系统4 影像处理和显示系统 31 二 成像方式和操作技术 1 成像方式的影响2 操作技术的影响A 摄影条件B 摄影体位C 其他摄影技术因素D 后处理技术 32 三 造影方法和对比剂 1 造影方法的影响2 对比剂的影响 四 患者本身因素在DSA检查过程中 患者本身自主和不自主的移动 心跳 吞咽 呼吸或胃肠蠕动等可以形成运动性伪影 33 34 数字减影血管造影 35 数字减影血管造影 监视屏操作台 36 C臂绕床水平轴 900 450 37 手术室为无菌操作C臂摄像管及影像监视器 38 数字减影血管造影 DSA可移动的手术床 39 第二节改善DSA图像质量的措施 改善DSA图像质量要从DSA成像链中的可变因素入手 1 术前与患者说明检查过程和注意事项 争取病人术中相应配合 尽可能地减少运动性伪影的产生 2 根据X线摄影学原理和诊断要求 设计最佳摄影体位 3 根据病变部位的结构特点 制定合理的曝光程序 选择恰当的曝光参数 合适的成像方式和减影方式 适宜的帧频等 40 数字减影血管造影 手术床边有医生操动的按键 41 第二节改善DSA图像质量的措施 4 根据病情和病变部位 决定造影导管先端的位置 对比剂的浓度 用量 流率 注射压力以及延迟方式 5 正确使用遮光栅 密度补偿器以减少空间对比 防止饱和伪影的产生 6 合理应用曝光测试方法 在保证影像质量的同时尽量减少不必要的照射 7 充分利用DSA设备的图像后处理功能 使影像符合诊断要求 8 正确匹配激光相机或多辐相机以及冲洗药液 并定期检测 42 第25章DSA的临床应用 第一节检查前的准备一 DSA的适应症和禁忌症 一 适应症1 血管性疾病2 肿瘤性疾病3 心脏冠状动脉疾病4 血管外伤的诊断与介入治疗 43 二 禁忌症 1 碘过敏 2 严重的心 肝 肾功能不全 3 严重的凝血功能障碍 有明显出血倾向 严重的动脉血管硬化 4 高热 急性感染及穿刺部位感染 5 恶性甲亢 骨髓瘤 6 女性月经期及妊娠3月以内者 44 手术前准备 45 二 术前准备 一 病人准备1 碘过敏和麻醉药过敏试验 2 检测心肝肾功能及出凝血时间 血小板计数 3 术前4小时禁食 4 术前半小时肌内注射镇静药 5 穿刺部位备皮 46 二 术前准备 6 向患者和家属说明造影的目的 手术过程 消除顾虑及紧张心理 同时告知术中 术后可能发生的意外情况和并发症 争取患者和家属理解合作 并签署手术协议书 7 儿童及不合作者施行全身麻醉 8 建立静脉通道 便于术中给药和急救 47 二 器械准备 1 手术器械准备2 造影设备准备 48 三 药物准备 1 常规药物2 对比剂 49 第二节头颈部DSA 50 第二节头颈部DSA 51 第三节胸部DSA 52 第四节心脏与冠状动DSA 53 第五节腹部DSA 54 55 DSA图像示肠系膜血管不同期相表现 56 第六节盆腔DSA 普通X线机血管造影 普通 57 58 第七节四肢DSA 普通上肢血管造影上肢血管DSA图像 59 60 第26章介入放射学 第一节介入放射学发展与应用评价介入放射学是在影像诊断技术中不断探索 创新和完善中发展和壮大起来的 例如 1928年第一例经皮直接穿刺主动脉造影由Santos等完成 最早穿刺腹主动脉造影于1931年由DosStantos做了尝试 1964年Dotter创用同轴技术做血管成形术等 61 第一节介入放射学发展与应用评价 Seldinger技术的出现使血管造影成为介入放射学的基本操作技术 1953年 瑞典医生Sven IvarSeldinger首创用套管针 导丝和导管 经皮股动脉插管造影的技术方法 大大简化并提高了介入放射学操作的安全性 1956年 Oedman Morino与Tillander等倡导选择性插管技术 使血管造影逐步成熟 62 第一节介入放射学发展与应用评价 20世纪70 90年代 随着电子技术 生物技术和新材料的发现和进展 使介入器材得到了迅速发展 特别是医学影像设备和新技术的广泛应用 对比剂从离子型到非离子型的改善 同轴导管系统的开发与生产 微导管 微钢圈 镍钛合金支架及封堵器 可脱性球囊以及其他多种栓塞剂的涌现 以及穿刺针 穿刺方法及组织学和细胞学技术的发展 使经血管介入放射学更进一步发展的同时 非血管介入放射学也逐步完善起来 再度扩大了介入放射学的范围 63 第一节介入放射学发展与应用评价 我国介入放射学起步较晚 但在放射界老一辈科学家的孜孜追求与不懈努力下 利