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1、医学影像成像理论医学影像成像理论P P221-232221-232 “第四节第四节数字减影血管造影数字减影血管造影”医学影像设备学医学影像设备学P P464-471464-471 “第三节第三节数字减影血管造影装置数字减影血管造影装置”医学影像检查技术学医学影像检查技术学P P156-166156-166 “第二章第二章 第五节第五节 X X线造影检查技术线造影检查技术”医学影像检查技术学医学影像检查技术学第第2 2版版P P1 10404-1-11212 “第一章第一章 第九节第九节 X X线造影检查技术线造影检查技术”DSADSA的原理与的原理与方法方法DSADSA工作方式工作方式DSAD
2、SA后处理技术后处理技术DSADSA图像质量图像质量的管理的管理DSADSA检查技术检查技术DSADSA在介入放射学中的应用在介入放射学中的应用 数字减影血管造影数字减影血管造影（Digital Digital Subtraction Angiography Subtraction Angiography）简称简称DSADSA。DSADSA技术是技术是2020世纪世纪8080年代继年代继CTCT之后之后兴起的一项新的医学影像技术，兴起的一项新的医学影像技术，是影像增强技术、电视技术和是影像增强技术、电视技术和计算机技术相结合的产物。计算机技术相结合的产物。在数字减影血管造影开发之在数字减影血管
3、造影开发之前，减影的精确性还不能分辨前，减影的精确性还不能分辨 影像内影像内1 1以下的影像对比。以下的影像对比。DSA DSA的问世，解决了医学影的问世，解决了医学影像学领域中血管造影的数字化像学领域中血管造影的数字化成像问题，是医学影像学领域成像问题，是医学影像学领域中的一个重要发展。中的一个重要发展。DSA DSA是建立在图像相减的基础上。是建立在图像相减的基础上。在在19611961年有人提出利用两张相似图年有人提出利用两张相似图像的胶片与胶片间作像的胶片与胶片间作光学减影处理光学减影处理,从从而突出两者间的差别。而突出两者间的差别。光学减影的光学减影的缺点缺点：减影过程会丢失：减影过
4、程会丢失信息量，不能实时显示，要消耗大量信息量，不能实时显示，要消耗大量的胶片。的胶片。目前的目前的DSADSA是基于顺序图像的数是基于顺序图像的数字减影，减影技术的基本内容是把字减影，减影技术的基本内容是把人体同一部位的两帧影像相减，从人体同一部位的两帧影像相减，从而得出它们的差值部分，其结果是而得出它们的差值部分，其结果是在减影图像中消除了整个骨骼和软在减影图像中消除了整个骨骼和软组织结构，使浓度很低的对比剂所组织结构，使浓度很低的对比剂所充盈的血管在减影图中被显示出来，充盈的血管在减影图中被显示出来，具有很强的具有很强的对比剂对比剂。分类：阴性对比剂和阳性对比剂引入方法：直接引入和间接引
5、入药敏试验、药敏反应及处理方法 是将是将不含对比剂不含对比剂的图像和的图像和含对比含对比剂的剂的图像，分别经影像增强器增强，图像，分别经影像增强器增强，摄像机扫描而矩阵化，经模摄像机扫描而矩阵化，经模/数转换数转换成数字化，两者相减而获得数字化减成数字化，两者相减而获得数字化减影图像，影图像，其结果是消除了造影血管以外的结其结果是消除了造影血管以外的结构，突出了被造影器官构，突出了被造影器官的血管的血管影像影像，最后经最后经数数/模转换成模转换成模拟模拟图像。图像。脑血管畸形脑血管畸形普通脑血管造影普通脑血管造影 DSA DSA像像颈内动脉颈内动脉DSADSA支气管动脉支气管动脉普通造影图普通
6、造影图DSADSA像像脊髓血管畸形脊髓血管畸形上腔静脉上腔静脉DSADSA普通造影图普通造影图腹主动脉瘤腹主动脉瘤DSADSA像像髂内动脉髂内动脉1 1、CTCT的限度的限度2 2、常规血管造影、常规血管造影（AOTAOT）的限度的限度3 3、传统的胶片减影方式的限度、传统的胶片减影方式的限度4 4、计算机技术和微电子学的发展、计算机技术和微电子学的发展胶片减影法步骤如下：胶片减影法步骤如下：1 1、在注射造影剂前先摄取一张平片，也、在注射造影剂前先摄取一张平片，也是一张负片。是一张负片。2 2、将这张负片拷贝正片。、将这张负片拷贝正片。3 3、将这张正片置于注入造影剂后所摄得、将这张正片置于
7、注入造影剂后所摄得的同一部位的的同一部位的X X线造影片上，在其下方线造影片上，在其下方再放置一张胶片，然后又曝光一次使这再放置一张胶片，然后又曝光一次使这张胶片感光。张胶片感光。DSADSA减影过程基本上按以下顺序：减影过程基本上按以下顺序：摄制普通片摄制普通片 制备制备maskmask片，即素片、蒙片片，即素片、蒙片 摄制血管造影片摄制血管造影片 把把maskmask片与血管造影片重叠一起片与血管造影片重叠一起翻印成减影片翻印成减影片 影像增强器-摄像机对数放大-模数变换存储器图像处理机 功能是把透过人体的功能是把透过人体的X X线经线经影像增强管变为可见荧光，使影像增强管变为可见荧光，使
8、亮度增强亮度增强500050001000010000倍，再倍，再由视频摄像机变为电信号供数由视频摄像机变为电信号供数字化处理用。字化处理用。实施减影处理前，常需对实施减影处理前，常需对X X线影像线影像作对数变换处理。作对数变换处理。对数变换利用对数放大器使数字对数变换利用对数放大器使数字图像的灰度与人体组织对图像的灰度与人体组织对X X线的衰线的衰减系数成比例。减系数成比例。对数放大器的目的是形成线性灰对数放大器的目的是形成线性灰阶。阶。DSADSA中对数放大的机制，利用对中对数放大的机制，利用对数放大的特性来压缩影像中亮的数放大的特性来压缩影像中亮的部分的对比（部分的对比（/3/3），扩展
9、影），扩展影像中暗的部分的对比（像中暗的部分的对比（22）。）。在在DSADSA中，系统以中，系统以线性线性和和均匀性均匀性的形式来描述对比信号。的形式来描述对比信号。为了将模拟信号转换成数字形式，要使为了将模拟信号转换成数字形式，要使用一种叫做模拟数字转换器（用一种叫做模拟数字转换器（ADCADC）的的装置。装置。作用是把电视摄像机的输出视频信号数作用是把电视摄像机的输出视频信号数字化转换为数字图像矩阵。字化转换为数字图像矩阵。摄像机扫描就是将图像矩阵化。常见的摄像机扫描就是将图像矩阵化。常见的矩阵有矩阵有512512512(512(心脏血管心脏血管)、102410241024(1024(外
10、周血管外周血管)。矩阵中被分割的小单元称为像素矩阵中被分割的小单元称为像素,像素像素是构成图像的最小元素。是构成图像的最小元素。没有注入对比剂的数字图像矩阵没有注入对比剂的数字图像矩阵存于存储器存于存储器1 1内作为内作为maskmask，注入对比剂注入对比剂后的数字图像矩阵存于存储器后的数字图像矩阵存于存储器2 2中。然中。然后经运算逻辑电路使两图像对应部分后经运算逻辑电路使两图像对应部分进行数字相减，则得出减影图像矩阵，进行数字相减，则得出减影图像矩阵，并存于显示存储器中。并存于显示存储器中。运算的程序均由施行二进制运算的运算的程序均由施行二进制运算的电子逻辑元件来完成。电子逻辑元件来完成
11、。所有的所有的DSADSA系统中都有一快速图系统中都有一快速图像处理机，用来实时处理图像系列像处理机，用来实时处理图像系列和摄像曝光控制。和摄像曝光控制。在对图像系列进行处理时，全部在对图像系列进行处理时，全部原始数据数字化后储存于磁盘中。原始数据数字化后储存于磁盘中。包括两方面：包括两方面：首先，首先，DSADSA是采用脉冲图像采样方是采用脉冲图像采样方式，它要求发射式，它要求发射X X线的球管能够承受线的球管能够承受连续多次脉冲曝光的负荷量。连续多次脉冲曝光的负荷量。其次，其次，DSADSA要求要求X X线能量必须稳定。线能量必须稳定。在已有的硬件设备和条件下如何提在已有的硬件设备和条件下
12、如何提高图像质量是高图像质量是DSADSA设备系统的一个设备系统的一个重大问题。重大问题。为了提高减影图像的质量，提高整为了提高减影图像的质量，提高整个系统的信噪比，应从两个方面予个系统的信噪比，应从两个方面予以考虑。以考虑。适当地提高射线剂量适当地提高射线剂量（X X线的剂量线的剂量）。光阑控制与光通量调整。光阑控制与光通量调整。从实施从实施DSADSA的立场考虑，理想的的立场考虑，理想的X X线源应具有三种重要性能：线源应具有三种重要性能：提供高能量提供高能量点源点源单色辐射。单色辐射。DSADSA中用来数字化并相减的信号中用来数字化并相减的信号取自视频摄像机的输出端，它是由取自视频摄像机
13、的输出端，它是由透过人体后的透过人体后的X X线强度决定的。这个线强度决定的。这个X X线强度信号是服从指数递减规律的。线强度信号是服从指数递减规律的。减影后的信号只与减影后的信号只与对比剂的厚度对比剂的厚度成正比，与骨与软组织的结构无关。成正比，与骨与软组织的结构无关。即减影后的图像消掉了软组织和骨即减影后的图像消掉了软组织和骨等对图像的影响，突出了造影的血等对图像的影响，突出了造影的血管。管。一、时间减影一、时间减影二、能量减影二、能量减影 三、时间减影与能量减影的改良三、时间减影与能量减影的改良方式方式（混合减影）（混合减影）时间减影是时间减影是DSADSA的常用方式，是在注的常用方式，
14、是在注入入对比剂前后摄取一系列影像，从中取一幅对比剂前后摄取一系列影像，从中取一幅显影前（蒙片）与一幅显影后作减影。显影前（蒙片）与一幅显影后作减影。由于整个影像序列是在对比剂通过兴趣由于整个影像序列是在对比剂通过兴趣区血管期间摄取的，故每一幅均具有时间区血管期间摄取的，故每一幅均具有时间依赖性特征。依赖性特征。用作减影的用作减影的2 2幅影像是在不同显影时期幅影像是在不同显影时期获得的，故称为时间减影。获得的，故称为时间减影。a a表示对比剂在血管内的浓度变化，表示对比剂在血管内的浓度变化，到第到第6-76-7秒浓度最大。秒浓度最大。c c表示各对应帧的减影图像，到第表示各对应帧的减影图像，
15、到第6 6秒减影像对比剂浓度最大。秒减影像对比剂浓度最大。b b表示表示DSADSA的成像过程的成像过程1 1、常规方式、常规方式2 2、序列（脉冲）方式、序列（脉冲）方式3 3、超脉冲方式、超脉冲方式4 4、连续方式（电影方式）、连续方式（电影方式）5 5、时间之隔差方式（、时间之隔差方式（TIDTID）6 6、路标方式、路标方式7 7、心电图触发脉冲方式、心电图触发脉冲方式 是取是取maskmask和充盈像各一帧，然和充盈像各一帧，然后相减。后相减。Mask Mask的选定尽可能在血管充盈的选定尽可能在血管充盈前的一瞬间，充盈像的选定以血管前的一瞬间，充盈像的选定以血管内造影剂浓度最高为宜
16、。内造影剂浓度最高为宜。mask mask像与充盈像的确立也可以像与充盈像的确立也可以根据诊断的需要分别进行选择，以根据诊断的需要分别进行选择，以获得不同时期的减影像。获得不同时期的减影像。脉冲方式为每秒数帧的摄影，图像频率脉冲方式为每秒数帧的摄影，图像频率为每秒数幅；为每秒数幅；X X线脉冲曝光。线脉冲曝光。在对比剂未注入血管前采集蒙片在对比剂未注入血管前采集蒙片(mask)mask),注射对比剂，在对比剂逐渐扩散注射对比剂，在对比剂逐渐扩散的过程中对的过程中对X X线图像进行采集。然后用线图像进行采集。然后用maskmask与序列对比剂充盈像逐一进行减影处与序列对比剂充盈像逐一进行减影处理，最后得到一系列连续间隔的减影图像，理，最后得到一系列连续间隔的减影图像，是一种普遍采用的方式。是一种普遍采用的方式。适用于活动少的部位的检查：脑血管、腹部、四肢等适用于活动少的部位的检查：脑血管、腹部、四肢等 超脉冲方式是在短时间进行超脉冲方式是在短时间进行每秒每秒6-306-30帧的帧的X X线脉冲摄像，然线脉冲摄像，然后逐帧高度重复减影，具有频后逐帧高度重复减影，具有频率高，脉宽窄的特点。率
