DSA的基本原理及高级运用

团注（blouse injection) ：在单位时间
内向血管注射一定量的对比剂，其量略大
于同期血管内的血流量，从而取代该节段
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高压注射器使用注意事项
确认管路中无空气 检查各注射参数 联动设置（高压注射器控制血管机、血管
机控制高压注射器）
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DSA的显示特性
使2mm的血管4mm的血管得到同样的 显示
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颈动脉支架术后类CTA
流速— 1ml/s 总量— 10ml 浓度— 25% 注射时间— 10s 延时时间— X线延时2s 导管所在位置— 颈总动脉
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VALUE OF DYNA-CT IN INTRACRANIAL STENTING
POST-STENT EVALUATION
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不同的分辨率
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空间分辨力
DSA LP/mm
普通胶片
航空电影胶片
1~3
10 LP/mm 100 LP/mm
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密度分辨力
密度分辨力density resolution：又称低对 比分辨率，是指图像中可辨认的密度差别 的最小极限，即对细微密度差别的分辨能 力
与图像中每像素所接受的光子数目成正 比
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２０Ｓ ＤＲ
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类CT图像类型
图1.三维立体图像
图2.类CTA样图像
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图3.CT样平扫图像
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双容积
+=
Dual volume图像融合模式所做的图像，
立体显示动脉瘤的三维结构，动脉瘤及
颅骨的三60 维关系。
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Dual volume图像切割进行“模拟手术”，优势在于使手术医生在 手
超过设备的动态范围
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动态范围
动态范围表示图像所包含的从“最暗”至“最 亮”的范围。动态范围越大,所能表示的层次 越丰富,所包含的色彩空间也越广。
普通胶片 1：1000 CCD影像增强器 1:500 平板探测器 1：100000
表现为密度分辨率的高低
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常用名词解释
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灰阶
灰阶（gray level）亦称灰度级，是指各 组织器官的微小密度差别，反映图像的黑 白灰等影像层次，对应于每个灰度级的黑 白程度称为灰标
像素的数目和灰阶越大图像越真实 人眼仅能辨认16个灰阶
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DSA成像的关键影响因素
各参数的选择（造影程序、流率、流量、 延时等）
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旋转DSA及3D-DSA
在血管性疾病介入中的应用
应用范围： 脑血管病变 腹部血管 脊髓血管畸形 四肢血管畸形 肺动脉栓塞
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脑动静脉畸形
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微小动脉瘤
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三维立体图像
术前、后三维图像融合
通明化后VRT显示动脉瘤内 情况
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动脉瘤介入术前后对比
动态范围 亮度响应非从0开始，亦不是无限大 最大亮度Bmax 最小亮度Bmin 动态范围D=Bmax/ Bmin
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高压注射器
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
高压注射器能够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，使检查成功率 提高。
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3D-DSA对脑动脉瘤的显示与诊断价值
可发现常规造影中被大血管遮盖的微小动脉瘤，并排出由于血 管扭曲所导致的假阳性结果，从而提高脑动脉瘤的检出率
3D-DSA对于脑动脉瘤的三维形态及空间关系的显示亦具有绝对 优势。可清楚显示动脉瘤的部位、大小、形态、数量，特别是 对动脉瘤瘤颈与载瘤动脉、动脉瘤与正常血管的空间关系，瘤 腔内有无重要分支的贯穿的辨别较常规DSA造影有明显优越性。
3D-DSA是判断治疗方案最佳的检查方法，其判断准确率明显 高于常规造影检查。可以选择最佳工作角度来进行血管内治疗， 起可以提供微导管头塑性的参考角度以便能将微导管顺利到位， 从而提高栓塞治疗的成功性，并减少并发症的出现。
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三维路径图
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动脉瘤栓塞中造影
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脑血管支架术后类CT样图像
Sum模式：弹簧圈无任何伪影，相邻软组织显示清晰
16 May 21, 2014 IS department
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XperCT 去除金属伪影MAR
XperCT 无MAR
XperCT MAR功能
更好的显示有金属的区域 更加清晰显示金属物体，无条状伪影
15 May 21, 2014 IS department
患者的配合
伪影是最大的影响因素
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DSA伪影（Artifact）
移动伪影 饱和状伪影 设备伪影
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移动伪影
移动伪影（motion artifact）----因移动 使减
的伪影
影对配准不良在影像上形成
呼吸
心博
吞咽
肠蠕动
肢体移动 28
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饱和状伪影
饱和状伪影(saturation artifact)---当视 野内 某些部位对射线衰减极小时，使局部 视 频信号饱和，形成均匀亮度的无信号 区， 妨碍与之重叠的有用结构的观察
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动脉瘤介入术中CT平扫样图像
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XperCT出血诊断
左图蛛网膜下腔出血 中图左额叶血肿，蛛网膜下腔出血 右图动脉瘤栓塞后，见金属弹簧圈显示
13 May 21, 2014 IS department
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XperCT出血诊断
14 May 21, 2014 IS department
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空间分辨力
空间分辨力spatial resolution ：又称 高对比分辨率，是指图像中可辨认的邻接 物体空间几何尺寸的最小极限，即对影像 细微结构的分辨能力
与图像的矩阵大小相关
与单位面积内所含有的像素数
目成正比
单位LP/mm
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线对与PPI
线对每毫米（LP/mm ）：指在一毫米内能分辨出多少对线
影片
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蒙片
蒙片---与普通平片图像完全相同，而密度
透视像
相反的图像，也即正像，同
1.通常为不含造影剂的图像 2.可以为造影序列中任一帧图像 3.可以是动态蒙片
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什么是正片?什么是负片？
普通X光片是 负片
透视图像是正片
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摄影与透视
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分辨率
空间分辨率 密度分辨率 时间分辨率
减影：通过计算机将两幅信息相反的图像 叠加，消除骨骼、软组织等信息，仅保留 血管信息
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图像如何数字化
将模拟图像矩阵化，分成许多小的像素，并对每个像 素赋予相应的数值，代表不同的灰度。
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常用名词解释
原始数据（raw data） 由探测器直接接收到的信号， 这些信号经放大后，再通过模/数转换，所得到的数 据称“原始数据”
用 %表示
如果密度分辨率为0.5%，则表示两个物资的密度差大于或等于
0.5%时设备既能分别出来
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关系
视野=矩阵 x 像素大小
视野不变，矩阵越大，空间分辨率提高， 但密度分辨率下降（每像数的光子数减少）
矩阵不变，视野越大，图像空间分辨率下 降
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常用名词解释
时间分辨力temporal resolution：亦称动 态分辨力，表征系统的瞬间成像能力
DSA指单位时间内的成像帧数 CT/MR指单一层面的成像时间
时间分辨率越高，对动态组织器官的成 像显示能力俞强，图像越清晰
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对比度(Contrast)
对比度(Contrast)是指兴趣区的相比信号 强度的差异
在一幅图像中，对比度的形成可表现为不 同灰阶梯度、光强度和颜色。
X线对比度表现为不同灰阶梯度
三维立体图像 卡，可根据需要变 察血管三维立体走
换不同模板
行结构，但无法显
示软组织。
是否需要造影剂 注入：
是，一般注入 100%浓度造影剂 。
类CTA样图像
工作站
3D任务卡中的MIP 模式，
常规层厚20-60mm
可同时显示血管、 骨骼及软组织结构 ，但三维空间结构 显示略差。
是，一般注入2050%浓度造影剂 。
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减影原理
在通常的血管造影的过程中，运用计数机处理，取人 体同一部位在造影剂注入前后两帧不同的数字图像， 进行叠加。消除两帧图像的相同部分，得到造影剂充 盈的血管图像
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DSA的减影程序
摄制普通片 制备mask片，或称蒙片 摄制血管造影片 把mask片与血管造影片重叠一起翻印成减
DSA的相关基础知识 及高级应用
周素军
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什么是DSA
DIGITAL SUBTRUCTION ANGIOGRIPHY
数字减影血管造影
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什么是DSA
数字减影血管造影(DSA)是通过电子计算机进行辅助 成像的血管造影方法，是70年代以来应用于临床的一 种崭新的X线检查新技术。在注入造影剂之前，首先 进行第一次成像，并用计算机将图像转换成数字信号 储存起来。注入造影剂后，再次成像并转换成数字信 号。两次数字相减，消除相同的信号，得到一个只有 造影剂的血管图像。CT平扫样图 像ຫໍສະໝຸດ 工作站可清晰显示软组织
3D任务卡中的MPR 结构，但无法显示 否
模式
血管。
常规层厚5-10mm
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DSA三维重建（3D-DSA）原理
3D-DSA是在旋转DSA技术上发展而来的，是旋转 DSA造影技术，及计算机三维图像处理技术相结合 的产物。其工作原理为通过二次旋转DSA采集的原 始图像传至三维工作站进行容积再现重建（VR）、 多曲面重建（MPR）和最大密度投影（MIP），少 数病人还进行仿真内窥镜（VA）显示。
像素 (pixel）：构成图像的基本单位，也即 影像被分解成的孤立信息，像素的大小用尺寸表示， 单位是μm
矩阵（matrix）：构成图像的像素阵列，表示一个横 成行，纵成列的数字集合，是二维排列的像素集合
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模拟图像
模拟图像：是一种以直观的物理量来连续 地，形象地表现另一种物理量的情况。在 这些图像中的密度（亮度）是空间位置的 连续函数，影像中的点和点之间是连续的， 中间没有间隔，感光密度（亮度）随着坐 标点的变化是连续改变的。
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XperCT 支架
确认支架位置，展开情况及与弹簧圈的关系。支架网格及形态清晰可见，支架展开良好，使用了去除金属 伪影功能，消除了弹簧圈高密度条状伪影，可明确弹簧圈与支架关系
18 May 21, 2014 IS department
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XperCT MAR
MIP模式，清晰显示弹簧圈和支架
1.碘浓度加1倍 2.曝光剂量增加4倍
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DSA新技术
类CT 仿真内窥镜 三维成像（双容积重建、三维路图、IC3D） 模拟支架释放、导管头模拟塑形 下肢步进、追踪成像，图像融合 穿刺导航等
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以旋转造影为基础的新技术
图像类型： 常规后处理方式： 应用优势及劣势：
工作站Inspace任务 可全方位多角度观
术前更清楚了解动脉瘤的所在位位置，方便手术中寻找动脉瘤
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将血管和骨骼或支架图像进行融合.从而能立体观察血管与周围骨骼及血
肾动脉狭窄类CT样图像
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腹主动脉类CTＡ样图像
流速— 5ml/s 总量— 60ml 浓度— 50% 注射时间— 12s 延时时间— X线延时4s 导管所在位置— 腹主动脉 MIP显示，层厚30-80mm
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高压注射器相关术语
流率（flow）:单位时间内经导管注入血管
内的
对比剂的量
流量volume： 对比剂的一次注射量
压力限制：
斜率 ：对比剂达到预选流率所需时间
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高压注射器相关术语
注射延迟(Injury delay):先曝光再注射对 比剂
X线延迟(X-ray delay)：先注射对比剂再 曝光
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模拟与数字
超市买-----1.8kg糖 买的
1.8kg糖即为要购
糖的模拟
糖0.5kg一包 即认为规定的量级
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需要买3或4包 “包”
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数字与模拟
X线图像数字与模拟的区别在于其图像形成 过程中的处理方式
最终呈现在我们眼前的总是由不同灰阶组 成，表现为不同密度、对比度的影像
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DSA的发展
1934年Ziedes des Plantes 胶片减影法 电子减影 1978年美国威斯康星大学和亚利桑纳大学
研制第一台数字减影血管机 1980年11月在芝加哥召开的北美放射学会
（RSNA)上公布
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DSA的内涵
数字化：将模拟信号数字化，以便计算机 处理