數(shù)字減影血管造影技術(shù)

數(shù)字減影血管造影技術(shù),醫(yī)學(xué)影像成像理論P(yáng)221-232“第四節(jié)數(shù)字減影血管造影”醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)P464-471“第三節(jié)數(shù)字減影血管造影裝置”醫(yī)學(xué)影像檢查技術(shù)學(xué)P156-166“第二章第五節(jié)X線造影檢查技術(shù)”醫(yī)學(xué)影像檢查技術(shù)學(xué)第2版P104-112“第一章第九節(jié)X線造影檢查技術(shù)”,DSA的原理與方法DSA工作方式DSA后處理技術(shù)DSA圖像質(zhì)量的管理DSA檢查技術(shù)DSA在介入放射學(xué)中的應(yīng)用,數(shù)字減影血管造影（DigitalSubtractionAngiography）簡(jiǎn)稱(chēng)DSA。DSA技術(shù)是20世紀(jì)80年代繼CT之后興起的一項(xiàng)新的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，是影像增強(qiáng)技術(shù)、電視技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。,在數(shù)字減影血管造影開(kāi)發(fā)之前，減影的精確性還不能分辨影像內(nèi)1以下的影像對(duì)比。DSA的問(wèn)世，解決了醫(yī)學(xué)影像學(xué)領(lǐng)域中血管造影的數(shù)字化成像問(wèn)題，是醫(yī)學(xué)影像學(xué)領(lǐng)域中的一個(gè)重要發(fā)展。,DSA的原理與方法P221,DSA是建立在圖像相減的基礎(chǔ)上。在1961年有人提出利用兩張相似圖像的膠片與膠片間作光學(xué)減影處理,從而突出兩者間的差別。光學(xué)減影的缺點(diǎn)：減影過(guò)程會(huì)丟失信息量，不能實(shí)時(shí)顯示，要消耗大量的膠片。,目前的DSA是基于順序圖像的數(shù)字減影，減影技術(shù)的基本內(nèi)容是把人體同一部位的兩幀影像相減，從而得出它們的差值部分，其結(jié)果是在減影圖像中消除了整個(gè)骨骼和軟組織結(jié)構(gòu)，使?jié)舛群艿偷膶?duì)比劑所充盈的血管在減影圖中被顯示出來(lái)，具有很強(qiáng)的對(duì)比劑。,對(duì)比劑,分類(lèi)：陰性對(duì)比劑和陽(yáng)性對(duì)比劑引入方法：直接引入和間接引入藥敏試驗(yàn)、藥敏反應(yīng)及處理方法,DSA原理示意圖,DSA圖像的形成,是將不含對(duì)比劑的圖像和含對(duì)比劑的圖像，分別經(jīng)影像增強(qiáng)器增強(qiáng)，攝像機(jī)掃描而矩陣化，經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化，兩者相減而獲得數(shù)字化減影圖像，其結(jié)果是消除了造影血管以外的結(jié)構(gòu)，突出了被造影器官的血管影像，最后經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換成模擬圖像。,X線數(shù)字減影示意圖,腦血管畸形普通腦血管造影DSA像,頸內(nèi)動(dòng)脈DSA,支氣管動(dòng)脈,普通造影圖,DSA像,脊髓血管畸形,上腔靜脈DSA,普通造影圖,腹主動(dòng)脈瘤,DSA像,髂內(nèi)動(dòng)脈,發(fā)展DSA的原因,1、CT的限度2、常規(guī)血管造影（AOT）的限度3、傳統(tǒng)的膠片減影方式的限度4、計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子學(xué)的發(fā)展,膠片減影法步驟如下：1、在注射造影劑前先攝取一張平片，也是一張負(fù)片。2、將這張負(fù)片拷貝正片。3、將這張正片置于注入造影劑后所攝得的同一部位的X線造影片上，在其下方再放置一張膠片，然后又曝光一次使這張膠片感光。,DSA減影過(guò)程基本上按以下順序：攝制普通片制備mask片，即素片、蒙片攝制血管造影片把mask片與血管造影片重疊一起翻印成減影片,DSA系統(tǒng)和功能P221,DSA系統(tǒng)結(jié)構(gòu),影像增強(qiáng)器-攝像機(jī)對(duì)數(shù)放大-模數(shù)變換存儲(chǔ)器圖像處理機(jī),影像增強(qiáng)攝像機(jī),功能是把透過(guò)人體的X線經(jīng)影像增強(qiáng)管變?yōu)榭梢?jiàn)熒光，使亮度增強(qiáng)500010000倍，再由視頻攝像機(jī)變?yōu)殡娦盘?hào)供數(shù)字化處理用。,對(duì)數(shù)放大,實(shí)施減影處理前，常需對(duì)X線影像作對(duì)數(shù)變換處理。對(duì)數(shù)變換利用對(duì)數(shù)放大器使數(shù)字圖像的灰度與人體組織對(duì)X線的衰減系數(shù)成比例。對(duì)數(shù)放大器的目的是形成線性灰階。,DSA中對(duì)數(shù)放大的機(jī)制，利用對(duì)數(shù)放大的特性來(lái)壓縮影像中亮的部分的對(duì)比（/3），擴(kuò)展影像中暗的部分的對(duì)比（2）。在DSA中，系統(tǒng)以線性和均勻性的形式來(lái)描述對(duì)比信號(hào)。,模/數(shù)轉(zhuǎn)換,為了將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，要使用一種叫做模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）的裝置。作用是把電視攝像機(jī)的輸出視頻信號(hào)數(shù)字化轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像矩陣。攝像機(jī)掃描就是將圖像矩陣化。常見(jiàn)的矩陣有512512(心臟血管)、10241024(外周血管)。矩陣中被分割的小單元稱(chēng)為像素,像素是構(gòu)成圖像的最小元素。,存儲(chǔ)器,沒(méi)有注入對(duì)比劑的數(shù)字圖像矩陣存于存儲(chǔ)器1內(nèi)作為mask，注入對(duì)比劑后的數(shù)字圖像矩陣存于存儲(chǔ)器2中。然后經(jīng)運(yùn)算邏輯電路使兩圖像對(duì)應(yīng)部分進(jìn)行數(shù)字相減，則得出減影圖像矩陣，并存于顯示存儲(chǔ)器中。運(yùn)算的程序均由施行二進(jìn)制運(yùn)算的電子邏輯元件來(lái)完成。,圖像處理機(jī),所有的DSA系統(tǒng)中都有一快速圖像處理機(jī)，用來(lái)實(shí)時(shí)處理圖像系列和攝像曝光控制。在對(duì)圖像系列進(jìn)行處理時(shí)，全部原始數(shù)據(jù)數(shù)字化后儲(chǔ)存于磁盤(pán)中。,DSA系統(tǒng)對(duì)X線源有一定的要求（補(bǔ)充）,包括兩方面：首先，DSA是采用脈沖圖像采樣方式，它要求發(fā)射X線的球管能夠承受連續(xù)多次脈沖曝光的負(fù)荷量。其次，DSA要求X線能量必須穩(wěn)定。,如何提高圖像質(zhì)量,在已有的硬件設(shè)備和條件下如何提高圖像質(zhì)量是DSA設(shè)備系統(tǒng)的一個(gè)重大問(wèn)題。為了提高減影圖像的質(zhì)量，提高整個(gè)系統(tǒng)的信噪比，應(yīng)從兩個(gè)方面予以考慮。適當(dāng)?shù)靥岣呱渚€劑量（X線的劑量）。光闌控制與光通量調(diào)整。,理想的X線源,從實(shí)施DSA的立場(chǎng)考慮，理想的X線源應(yīng)具有三種重要性能：提供高能量點(diǎn)源單色輻射。,物理基礎(chǔ)P-223,DSA中用來(lái)數(shù)字化并相減的信號(hào)取自視頻攝像機(jī)的輸出端，它是由透過(guò)人體后的X線強(qiáng)度決定的。這個(gè)X線強(qiáng)度信號(hào)是服從指數(shù)遞減規(guī)律的。減影后的信號(hào)只與對(duì)比劑的厚度成正比，與骨與軟組織的結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)。即減影后的圖像消掉了軟組織和骨等對(duì)圖像的影響，突出了造影的血管。,基本方法(減影方式)P223,一、時(shí)間減影二、能量減影三、時(shí)間減影與能量減影的改良方式（混合減影）,時(shí)間減影,時(shí)間減影是DSA的常用方式，是在注入對(duì)比劑前后攝取一系列影像，從中取一幅顯影前（蒙片）與一幅顯影后作減影。由于整個(gè)影像序列是在對(duì)比劑通過(guò)興趣區(qū)血管期間攝取的，故每一幅均具有時(shí)間依賴(lài)性特征。用作減影的2幅影像是在不同顯影時(shí)期獲得的，故稱(chēng)為時(shí)間減影。,時(shí)間減影示意圖,a表示對(duì)比劑在血管內(nèi)的濃度變化，到第6-7秒濃度最大。,c表示各對(duì)應(yīng)幀的減影圖像，到第6秒減影像對(duì)比劑濃度最大。,b表示DSA的成像過(guò)程,鑒于減影中所用的mask和充盈像的幀數(shù)及時(shí)間不同，又可分：,1、常規(guī)方式2、序列（脈沖）方式3、超脈沖方式4、連續(xù)方式（電影方式）5、時(shí)間之隔差方式（TID）6、路標(biāo)方式7、心電圖觸發(fā)脈沖方式,常規(guī)方式,是取mask和充盈像各一幀，然后相減。Mask的選定盡可能在血管充盈前的一瞬間，充盈像的選定以血管內(nèi)造影劑濃度最高為宜。mask像與充盈像的確立也可以根據(jù)診斷的需要分別進(jìn)行選擇，以獲得不同時(shí)期的減影像。,序列（脈沖）方式P224,脈沖方式為每秒數(shù)幀的攝影，圖像頻率為每秒數(shù)幅；X線脈沖曝光。在對(duì)比劑未注入血管前采集蒙片(mask),注射對(duì)比劑，在對(duì)比劑逐漸擴(kuò)散的過(guò)程中對(duì)X線圖像進(jìn)行采集。然后用mask與序列對(duì)比劑充盈像逐一進(jìn)行減影處理，最后得到一系