数字减影血管造影技术DSA1文档资料.ppt

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1、医学影像成像理论P221-232“第四节数字减影血管造影”医学影像设备学P464-471“第三节数字减影血管造影装置”医学影像检查技术学P156-166“第二章 第五节 X线造影检查技术”医学影像检查技术学第2版P104-112“第一章 第九节 X线造影检查技术”,DSA的原理与方法DSA工作方式DSA后处理技术DSA图像质量的管理DSA检查技术DSA在介入放射学中的应用,数字减影血管造影（Digital Subtraction Angiography）简称DSA。DSA技术是20世纪80年代继CT之后兴起的一项新的医学影像技术，是影像增强技术、电视技术和计算机技术相结合的产物。,在数字减影血

2、管造影开发之前，减影的精确性还不能分辨 影像内1以下的影像对比。DSA的问世，解决了医学影像学领域中血管造影的数字化成像问题，是医学影像学领域中的一个重要发展。,DSA的原理与方法 P221,DSA是建立在图像相减的基础上。在1961年有人提出利用两张相似图像的胶片与胶片间作光学减影处理,从而突出两者间的差别。光学减影的缺点：减影过程会丢失信息量，不能实时显示，要消耗大量的胶片。,目前的DSA是基于顺序图像的数字减影，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，具有

3、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：直接引入和间接引入药敏试验、药敏反应及处理方法,DSA原理示意图,DSA图像的形成,是将不含对比剂的图像和含对比剂的图像，分别经影像增强器增强，摄像机扫描而矩阵化，经模/数转换成数字化，两者相减而获得数字化减影图像，其结果是消除了造影血管以外的结构，突出了被造影器官的血管影像，最后经数/模转换成模拟图像。,X线数字减影示意图,脑血管畸形普通脑血管造影 DSA像,颈内动脉DSA,支气管动脉,普通造影图,DSA像,脊髓血管畸形,上腔静脉DSA,普通造影图,腹主动脉瘤,DSA像,髂内动脉,发展DSA的原因,1、CT的限度2、常规血管造影（

4、AOT）的限度3、传统的胶片减影方式的限度4、计算机技术和微电子学的发展,胶片减影法步骤如下：1、在注射造影剂前先摄取一张平片，也是一张负片。2、将这张负片拷贝正片。3、将这张正片置于注入造影剂后所摄得的同一部位的X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张胶片感光。,DSA减影过程基本上按以下顺序：摄制普通片 制备mask片，即素片、蒙片 摄制血管造影片 把mask片与血管造影片重叠一起翻印成减影片,DSA系统和功能 P221,DSA系统结构,影像增强器-摄像机对数放大-模数变换存储器图像处理机,影像增强摄像机,功能是把透过人体的X线经影像增强管变为可见荧光，使亮度增强5000

5、10000倍，再由视频摄像机变为电信号供数字化处理用。,对数放大,实施减影处理前，常需对X线影像作对数变换处理。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X线的衰减系数成比例。对数放大器的目的是形成线性灰阶。,DSA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部分的对比（/3），扩展影像中暗的部分的对比（2）。在DSA中，系统以线性和均匀性的形式来描述对比信号。,模/数转换,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（ADC）的装置。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。摄像机扫描就是将图像矩阵化。常见的矩阵有512512(心脏血管)、102

6、41024(外周血管)。矩阵中被分割的小单元称为像素,像素是构成图像的最小元素。,存储器,没有注入对比剂的数字图像矩阵存于存储器1内作为mask，注入对比剂后的数字图像矩阵存于存储器2中。然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，并存于显示存储器中。运算的程序均由施行二进制运算的电子逻辑元件来完成。,图像处理机,所有的DSA系统中都有一快速图像处理机，用来实时处理图像系列和摄像曝光控制。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。,DSA系统对X线源有一定的要求（补充）,包括两方面：首先，DSA是采用脉冲图像采样方式，它要求发射X线的球管能够承受连续多次

7、脉冲曝光的负荷量。其次，DSA要求X线能量必须稳定。,如何提高图像质量,在已有的硬件设备和条件下如何提高图像质量是DSA设备系统的一个重大问题。为了提高减影图像的质量，提高整个系统的信噪比，应从两个方面予以考虑。适当地提高射线剂量（X线的剂量）。光阑控制与光通量调整。,理想的X线源,从实施DSA的立场考虑，理想的X线源应具有三种重要性能：提供高能量点源单色辐射。,物理基础 P-223,DSA中用来数字化并相减的信号取自视频摄像机的输出端，它是由透过人体后的X线强度决定的。这个X线强度信号是服从指数递减规律的。减影后的信号只与对比剂的厚度成正比，与骨与软组织的结构无关。即减影后的图像消掉了软组织

8、和骨等对图像的影响，突出了造影的血管。,基本方法(减影方式)P223,一、时间减影二、能量减影 三、时间减影与能量减影的改良方式（混合减影）,时间减影,时间减影是DSA的常用方式，是在注入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。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依赖性特征。用作减影的2幅影像是在不同显影时期获得的，故称为时间减影。,时间减影示意图,a表示对比剂在血管内的浓度变化，到第6-7秒浓度最大。,c表示各对应帧的减影图像，到第6秒减影像对比剂浓度最大。,b表示DSA的成像过程,鉴于减影中所用的mask和充盈像的帧数及时间不

9、同，又可分：,1、常规方式2、序列（脉冲）方式3、超脉冲方式4、连续方式（电影方式）5、时间之隔差方式（TID）6、路标方式7、心电图触发脉冲方式,常规方式,是取mask和充盈像各一帧，然后相减。Mask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内造影剂浓度最高为宜。mask像与充盈像的确立也可以根据诊断的需要分别进行选择，以获得不同时期的减影像。,序列（脉冲）方式 P224,脉冲方式为每秒数帧的摄影，图像频率为每秒数幅；X线脉冲曝光。在对比剂未注入血管前采集蒙片(mask),注射对比剂，在对比剂逐渐扩散的过程中对X线图像进行采集。然后用mask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，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,4,超脉冲方式,超脉冲方式是在短时间进行每秒6-30帧的X线脉冲摄像，然后逐帧高度重复减影，具有频率高，脉宽窄的特点。优点：适应心脏、冠状动脉、主肺动脉等活动快的部位，图像的运动模糊小。,4,