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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。
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
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
4、RSM-DSA
实时模糊蒙片（real-time smoothed mask）不会产生运动 伪影。
5、步进式血管造影
在注射造影剂前以步进方式摄制检查部位的mask片，随 即采集造影像进行快速减影，在脉冲曝光中，球管与增 强器保持静止，导管床携人体自动移动，以此获得该血 管的全程减影像。该方式一次注射造影剂获得造影血管 的全貌，解决了肢体血管行程长，增强器视野小，需要 多次曝光系列和多次注射造影剂的不足，从X线防护和 造影剂的用量减少上无疑是有很大的作用。主要用四肢 动脉DSA检查和介入治疗。
造影剂碘的X线衰减系数在33keV处有显著的不连续性，比临界水平 的能量即为碘的K缘，若在略高或略低于K缘能量条件下成像，然后 将两种不同能量的影像相减，则得保留碘信息的影像(血管影像).但是， 能量减影对气体和软组织影像消除较好，骨组织则不能有效的消除。
DSA体层摄影
又称动态数字减影体层摄影。利用物理学变量深度 进行减影，故适用于解剖结构复杂的平面，其原理 与常规体层摄影近似，但DSA所显示血管内造影剂 廓清是动态的，而非血管结构则被去掉。减影的效 果优于一般体层摄影。
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
数字系统
高性能Ｘ线影响增强点数系统将穿过人体的信息Ｘ线接 收，形成电视信号，经视频信号采集由A/D转换器转换 成数字图像。
DSA图像获得： １、对比剂注入前采集掩模像
２、对比剂注入后采集系列造影像
混合减影
通常利用时间和能量两种减影技术结合而形成混合 减影。原理是通过时间减影减去骨和软组织，再通 过能量减影除去气体和器官运动干扰（如心，大血 管博动和肠蠕动等），从而只剩下血管影像，减影 效果好。但此种减影是4帧影像形成，所以信噪比 有损失，仅为时间减影的35%~40%，因此，对小血 管显示不利，此为混合减影的缺点。
数字减影血管造影装置
Dography
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
DSA系统的特殊功能
1、旋转式心血管减影(旋转DSA)
旋转心血管造影减影是新型C型臂所具有的一种三维图 像采集方法。C型臂支架围绕患者做旋转运动，对某血 管及其分支作90 度或更大的角度来采集，人体保持静止， X线管与增强器作同步运动。方法是先旋转采集多角度 多幅mask，恢复起始位置后注射造影剂同时旋转采集造 影数据。即需要做两个采像序列，在第一个序列(mask) 之后，C形臂自动地回到它的开始位，再做第二个序列 (造影)。采集的速度、旋转速度和角度可调。非常适合 心脏，头颅等部位的造影。
浮动床面：二维移动 床面材料：采用高强低衰减系数的碳纤增强塑料，不但有较
低的Ｘ线吸收系数，并且有较高的机械强度 防护帘，对球管的床上的屏蔽效果达60%~90%
高压注射器
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。
DSA图像质量控制
1、监视器的检测 2、图像质量参数：
1）空间分辨率：指DSA系统对相邻高度对比度物体或 血管的分辨力。
检测标准：在经减影或未经减影情况下，系统在垂直、 水平和45度三个方向上的分辨率都应不低于设备说明书 上的要求。
2）低对比度分辨率：主要几何放大倍数、像素大小、 X线线质和X线辐射量等因素影响。
数字减影及其类型
时间减影法
这种减影方法是通过不同时间获得的两个影像相 减而成，故称时间减影。时间减影的缺点是易因 器官运动而使摄像不能完全重合，致血管减影影 像产生伪影。
蒙片
造影像
对数放大 A/D
帧叠加
减影像 增强减影像
图像相减 对比度增强
后处理
能量减影
利用造影剂与周围组织间能量衰减的差别进行减影， 称能量减影。
４、自动分析功能：在心室和血管造影后，计算机 利用分析软件实时提取与定量诊断有关的功能性信 息，添加在形态图像上。
1）左心室体积计算和分析功能
2）冠状动脉血管分析软件
3）功能性图像
５、虚拟支架置入术：置入支架对很多疾病是很好 的解决方案，但取得手术成功的关键是正确选择合 适的置入支架。虚拟支架置入系统可以在有待进行 支架置入的病变血管部位形象地展示支架置入的效 果，可清晰的模拟显示内支架置入后的情况。
３、掩模像与系列造影像进行减影处理，得到单纯血管像
普通上肢血管造影 像
上肢血管DSA图
头颈部 DSA
腹部 DSA
肠系膜血管DSA
28
DSA系统的组成
Ｘ线成像链
Ｘ线影响增强器
FPD
摄影机系统 光学系统
DSA 图像采集
采集桢缓存 积分桢缓存 积分电路 PCI接口
处理计算机
控制系统 数字图像的输出 图像处理功能
2、岁差运动DSA
它对观察血管结构的立体关系十分有利， 主要用于腹 部、盆腔血管重叠的器官，以观察血管立体解剖关系。
3、3D—DSA
是旋转血管造影技术、DS A技术及计算机三维图像处理 技术相结合的产物。显示血管的三维立体图像，可以任 意角度观察血管疾病变的三维关系，在一定程度上克服 了血管结构重叠的问题。
系统控制
启动开关1 X线机预备
启动1
光阑调整
启动开关2
高压注射器启动
准备完毕
启动2
脉冲曝光启动
结 束
采样脉冲
状态恢复
数字图像的输出
主机配有标准的DICOM（Digital Imaging and Communications in Medicine）3.0图像接口，通过 接口可以并入PACS（Picture Archiving and Communication Systems）、RIS （Radiology Information System），HIS（Hospital Information System）系统中
6、自动最佳角度定位系统
DSA设备不断的更新换代，以往所青睐的结构复杂、价 格昂贵的双向C型臂血管造影系统，正在被自动化程度与 功能强的单C型臂所代替。高性能的单C型臂都有三个马 达驱动的旋转轴，俗称“三轴系统”，保证单C型臂围绕 患者作同中心运动，操作灵活，定位准确。 人体内血管
分布错综复杂，尤其是冠状动脉和脑血管基本成一球形 分布。在血管造影中，血管可能与图像平面垂直，也可 能与图像平面成一角度，使该段血管在长度和大小上造 成一定程度的失真，容易造成误诊或漏诊。 自动最佳角
度定位系统帮助操作者容易找到任何感兴趣的血管的实 际解剖位置的最佳视图，即该血管病变的最佳显示角度。 操作者只要简单的取任意特殊血管的两个视图，系统就 可自动的处理，给出能反映出这段血管最佳视图的相应 角度。
7、C形臂体层成像 解决了介入治疗过程中需要进行CT检查的需要。 8、3D路径图
可以最大程度显示血管的立体分布，以利于引导导 管或导丝顺利地进入或欲进入血管内。
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 1980年11月，北美放射学会上展示商用DSA
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
支架功能
１、角度支持：方便进行各种角度透视和摄影
２、角度记忆：系统能够自动搜索并重放位置进行透视、造 影，有利于心脑血管造影，尤其是冠状动脉介入治疗手术
３、体位记忆技术：存储多达100个体位，使造影程式化， 加快造影速度
４、快速旋转：45°~60°/秒，C形臂具有精确的角度重现 性，与图像处理软件配合完成
DSA
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。
像
素
转
换
为
数
字
6
DSA
减影技术：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：不含造影的影像称为掩模像 （ mask image）或蒙片。注人造影剂后得到的影像称 为造影像或充盈像。广义地说，掩模像是被减的影像， 而造影像则是减去的影像，相减后得到的影像是减影 像。减影像中骨胳和软组织等背景影像被消除，只留 下含有造影剂的血管影像。
DSA基本结构
DSA成像系统按功能和结构划分，主要由五部分构成：
①射线质量稳定的X线机，由X光发生器和影像链构成； ②快速图像处理机，接受影像链的模拟图像进行数字化并实 时地处理系列图像并显示之； ③X线定位系统和机架，包括导管床和支架，为了方便使用， 具有多轴旋转和移动功能； ④系统控制部分，具有多种接口，用于协调X光机、机架、 计算机处理器和外设联动等； ⑤图像显示、存储等外部设备和网络传输部分。
对X线机的要求
心血管造影：将导管经穿刺或皮肤切开处插入到检 查部位血管内血流方向源端，快速注入对比剂并进 行快速摄影，摄取心腔或血管的对比剂充盈像，由 此诊断疾病的检查方法。
1.主机大功率 2.KV波形平稳 3.脉冲控制 4.多X线管的要求 5.X线管的散热 6.三焦点
专用支架
C臂绕床 水平轴+900~-450
5、岁差运动：是相对于旋转DSA的另一种运动形式。利用 Ｃ形臂支架两个方向的旋转，精确控制其转动方向和速度， 形成了Ｘ线管焦点在同一平面内的圆周运动。增强器在支架 的另一端做相反方向的圆周运动，从而形成岁差运动
６、安全保护：自动安全防撞装置
导管床
18
导管床
高度：适应不用手术者的要求。可完成不用放大倍数的放大 摄影和放大血管造影
X线系统和数字探测技术的发展
随着X光成像技术和计算机技术的进一步发展，DSA 成像技术也有了长足的进 步。DSA的发展向高度一体 化、系统化、程序化、自动化、网络化等发展。近年 来 已经出现快速旋转采集的成像系统，结合工作站可 行三维成像、血管内镜成像等， 对病灶也可作定量分 析。影像增强器亦将逐步由直接数字X光成像板(DR) 代替。图 像的处理和存储功能大大提高，并与PACS 无缝结合 。
图像处理功能
１、数字减影：指对某种特定改变前后所获得的 图像，通过数字化图像处理，实施减影来突出特 定结构。主要包括时间减影、能量减影、混合减 影等三种方式 。
２、数字电影减影：以快速短脉冲曝光进行数字 图像采集。这种采集方式用于心脏冠状动脉动运 动部位。
３、路径图技术：为复杂部位导管插管的方便及介 入治疗的需求而设计的。图像上既有前方血管的固 定图像，也有导管的走向和前端位置的动态图像， 利于指导导管及导丝更容易地送入病变部位的血管 内，也有利于同一部位刚做过的DSA图像，叠加在 透视图像上，作为“地图” 指导导管插入。
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
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
时至今日，动脉插管仍沿用此法。
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
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
4、RSM-DSA
实时模糊蒙片（real-time smoothed mask）不会产生运动 伪影。
5、步进式血管造影
在注射造影剂前以步进方式摄制检查部位的mask片，随 即采集造影像进行快速减影，在脉冲曝光中，球管与增 强器保持静止，导管床携人体自动移动，以此获得该血 管的全程减影像。该方式一次注射造影剂获得造影血管 的全貌，解决了肢体血管行程长，增强器视野小，需要 多次曝光系列和多次注射造影剂的不足，从X线防护和 造影剂的用量减少上无疑是有很大的作用。主要用四肢 动脉DSA检查和介入治疗。
造影剂碘的X线衰减系数在33keV处有显著的不连续性，比临界水平 的能量即为碘的K缘，若在略高或略低于K缘能量条件下成像，然后 将两种不同能量的影像相减，则得保留碘信息的影像(血管影像).但是， 能量减影对气体和软组织影像消除较好，骨组织则不能有效的消除。
DSA体层摄影
又称动态数字减影体层摄影。利用物理学变量深度 进行减影，故适用于解剖结构复杂的平面，其原理 与常规体层摄影近似，但DSA所显示血管内造影剂 廓清是动态的，而非血管结构则被去掉。减影的效 果优于一般体层摄影。
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
数字系统
高性能Ｘ线影响增强点数系统将穿过人体的信息Ｘ线接 收，形成电视信号，经视频信号采集由A/D转换器转换 成数字图像。
DSA图像获得： １、对比剂注入前采集掩模像
２、对比剂注入后采集系列造影像
混合减影
通常利用时间和能量两种减影技术结合而形成混合 减影。原理是通过时间减影减去骨和软组织，再通 过能量减影除去气体和器官运动干扰（如心，大血 管博动和肠蠕动等），从而只剩下血管影像，减影 效果好。但此种减影是4帧影像形成，所以信噪比 有损失，仅为时间减影的35%~40%，因此，对小血 管显示不利，此为混合减影的缺点。
数字减影血管造影装置
Dography
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
DSA系统的特殊功能
1、旋转式心血管减影(旋转DSA)
旋转心血管造影减影是新型C型臂所具有的一种三维图 像采集方法。C型臂支架围绕患者做旋转运动，对某血 管及其分支作90 度或更大的角度来采集，人体保持静止， X线管与增强器作同步运动。方法是先旋转采集多角度 多幅mask，恢复起始位置后注射造影剂同时旋转采集造 影数据。即需要做两个采像序列，在第一个序列(mask) 之后，C形臂自动地回到它的开始位，再做第二个序列 (造影)。采集的速度、旋转速度和角度可调。非常适合 心脏，头颅等部位的造影。
浮动床面：二维移动 床面材料：采用高强低衰减系数的碳纤增强塑料，不但有较
低的Ｘ线吸收系数，并且有较高的机械强度 防护帘，对球管的床上的屏蔽效果达60%~90%
高压注射器
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。
DSA图像质量控制
1、监视器的检测 2、图像质量参数：
1）空间分辨率：指DSA系统对相邻高度对比度物体或 血管的分辨力。
检测标准：在经减影或未经减影情况下，系统在垂直、 水平和45度三个方向上的分辨率都应不低于设备说明书 上的要求。
2）低对比度分辨率：主要几何放大倍数、像素大小、 X线线质和X线辐射量等因素影响。
数字减影及其类型
时间减影法
这种减影方法是通过不同时间获得的两个影像相 减而成，故称时间减影。时间减影的缺点是易因 器官运动而使摄像不能完全重合，致血管减影影 像产生伪影。
蒙片
造影像
对数放大 A/D
帧叠加
减影像 增强减影像
图像相减 对比度增强
后处理
能量减影
利用造影剂与周围组织间能量衰减的差别进行减影， 称能量减影。
４、自动分析功能：在心室和血管造影后，计算机 利用分析软件实时提取与定量诊断有关的功能性信 息，添加在形态图像上。
1）左心室体积计算和分析功能
2）冠状动脉血管分析软件
3）功能性图像
５、虚拟支架置入术：置入支架对很多疾病是很好 的解决方案，但取得手术成功的关键是正确选择合 适的置入支架。虚拟支架置入系统可以在有待进行 支架置入的病变血管部位形象地展示支架置入的效 果，可清晰的模拟显示内支架置入后的情况。
３、掩模像与系列造影像进行减影处理，得到单纯血管像
普通上肢血管造影 像
上肢血管DSA图
头颈部 DSA
腹部 DSA
肠系膜血管DSA
28
DSA系统的组成
Ｘ线成像链
Ｘ线影响增强器
FPD
摄影机系统 光学系统
DSA 图像采集
采集桢缓存 积分桢缓存 积分电路 PCI接口
处理计算机
控制系统 数字图像的输出 图像处理功能
2、岁差运动DSA
它对观察血管结构的立体关系十分有利， 主要用于腹 部、盆腔血管重叠的器官，以观察血管立体解剖关系。
3、3D—DSA
是旋转血管造影技术、DS A技术及计算机三维图像处理 技术相结合的产物。显示血管的三维立体图像，可以任 意角度观察血管疾病变的三维关系，在一定程度上克服 了血管结构重叠的问题。
系统控制
启动开关1 X线机预备
启动1
光阑调整
启动开关2
高压注射器启动
准备完毕
启动2
脉冲曝光启动
结 束
采样脉冲
状态恢复
数字图像的输出
主机配有标准的DICOM（Digital Imaging and Communications in Medicine）3.0图像接口，通过 接口可以并入PACS（Picture Archiving and Communication Systems）、RIS （Radiology Information System），HIS（Hospital Information System）系统中
6、自动最佳角度定位系统
DSA设备不断的更新换代，以往所青睐的结构复杂、价 格昂贵的双向C型臂血管造影系统，正在被自动化程度与 功能强的单C型臂所代替。高性能的单C型臂都有三个马 达驱动的旋转轴，俗称“三轴系统”，保证单C型臂围绕 患者作同中心运动，操作灵活，定位准确。 人体内血管
分布错综复杂，尤其是冠状动脉和脑血管基本成一球形 分布。在血管造影中，血管可能与图像平面垂直，也可 能与图像平面成一角度，使该段血管在长度和大小上造 成一定程度的失真，容易造成误诊或漏诊。 自动最佳角
度定位系统帮助操作者容易找到任何感兴趣的血管的实 际解剖位置的最佳视图，即该血管病变的最佳显示角度。 操作者只要简单的取任意特殊血管的两个视图，系统就 可自动的处理，给出能反映出这段血管最佳视图的相应 角度。
7、C形臂体层成像 解决了介入治疗过程中需要进行CT检查的需要。 8、3D路径图
可以最大程度显示血管的立体分布，以利于引导导 管或导丝顺利地进入或欲进入血管内。
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 1980年11月，北美放射学会上展示商用DSA
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
支架功能
１、角度支持：方便进行各种角度透视和摄影
２、角度记忆：系统能够自动搜索并重放位置进行透视、造 影，有利于心脑血管造影，尤其是冠状动脉介入治疗手术
３、体位记忆技术：存储多达100个体位，使造影程式化， 加快造影速度
４、快速旋转：45°~60°/秒，C形臂具有精确的角度重现 性，与图像处理软件配合完成
DSA
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。
像
素
转
换
为
数
字
6
DSA
减影技术：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：不含造影的影像称为掩模像 （ mask image）或蒙片。注人造影剂后得到的影像称 为造影像或充盈像。广义地说，掩模像是被减的影像， 而造影像则是减去的影像，相减后得到的影像是减影 像。减影像中骨胳和软组织等背景影像被消除，只留 下含有造影剂的血管影像。
DSA基本结构
DSA成像系统按功能和结构划分，主要由五部分构成：
①射线质量稳定的X线机，由X光发生器和影像链构成； ②快速图像处理机，接受影像链的模拟图像进行数字化并实 时地处理系列图像并显示之； ③X线定位系统和机架，包括导管床和支架，为了方便使用， 具有多轴旋转和移动功能； ④系统控制部分，具有多种接口，用于协调X光机、机架、 计算机处理器和外设联动等； ⑤图像显示、存储等外部设备和网络传输部分。
对X线机的要求
心血管造影：将导管经穿刺或皮肤切开处插入到检 查部位血管内血流方向源端，快速注入对比剂并进 行快速摄影，摄取心腔或血管的对比剂充盈像，由 此诊断疾病的检查方法。
1.主机大功率 2.KV波形平稳 3.脉冲控制 4.多X线管的要求 5.X线管的散热 6.三焦点
专用支架
C臂绕床 水平轴+900~-450
5、岁差运动：是相对于旋转DSA的另一种运动形式。利用 Ｃ形臂支架两个方向的旋转，精确控制其转动方向和速度， 形成了Ｘ线管焦点在同一平面内的圆周运动。增强器在支架 的另一端做相反方向的圆周运动，从而形成岁差运动
６、安全保护：自动安全防撞装置
导管床
18
导管床
高度：适应不用手术者的要求。可完成不用放大倍数的放大 摄影和放大血管造影
X线系统和数字探测技术的发展
随着X光成像技术和计算机技术的进一步发展，DSA 成像技术也有了长足的进 步。DSA的发展向高度一体 化、系统化、程序化、自动化、网络化等发展。近年 来 已经出现快速旋转采集的成像系统，结合工作站可 行三维成像、血管内镜成像等， 对病灶也可作定量分 析。影像增强器亦将逐步由直接数字X光成像板(DR) 代替。图 像的处理和存储功能大大提高，并与PACS 无缝结合 。
图像处理功能
１、数字减影：指对某种特定改变前后所获得的 图像，通过数字化图像处理，实施减影来突出特 定结构。主要包括时间减影、能量减影、混合减 影等三种方式 。
２、数字电影减影：以快速短脉冲曝光进行数字 图像采集。这种采集方式用于心脏冠状动脉动运 动部位。
３、路径图技术：为复杂部位导管插管的方便及介 入治疗的需求而设计的。图像上既有前方血管的固 定图像，也有导管的走向和前端位置的动态图像， 利于指导导管及导丝更容易地送入病变部位的血管 内，也有利于同一部位刚做过的DSA图像，叠加在 透视图像上，作为“地图” 指导导管插入。
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
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