介入放射学发展简史

数字减影血管造影(DSA)设备的进展
直接或间接型FP的时间分辨力通常可满足 血管造影的要求，现可达 7.5－30帧／秒。目 前的主要问题是FP自身性能的完善，比如目前 FP作透视时的DQE尚不如影像增强管（I.I）， 照片时则优于后者；更适用于DSA系统的FP的 研制（如尺寸、采集速度）；FP的照射剂量目 前会比I.I系统要求高；FP及处理系统的价格 昂贵等。
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（六）消除腹部伪影的技术 岛津公司采用了一种RSM－DSA的成像 方式，即对易因活动产生减影影像伪影的 部位，特别是腹部，在曝光中有意使蒙片 模糊，再与血管显影片作减影，实际上是 采用了一种不完全的减影方式，克服减影 影像中 的移动伪影的方法。该方法获得的 影像还可作3D显示。
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（七）其他改进 其他的改进还有：1）根据需要 实施2D或3D导向径路图（road map） 显示。（2）对置入的导管作3D定位 显示。（3）下肢血管无缝拼接显示。 （4）以血管自身（而不是导管）作 标准参照的测定定量方式。
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二、平板检测器（flat panel，FP） 型 DSA 各家公司均已研制FP型DSA. FP的空间分辨力会明显 高于影像增强管（I.I）者，且信息的转换更便捷。 使用的FP仍有直接方式与间接方式两种类型者。直接 方式者检测元件已多用无定形硅加薄膜晶体管 （TFT）。因检测器晶体的厚度较薄，转换速度会较 快。但直接方式FP的量子检测效率（DQE）略逊于间 接方式者，应用中需使用较高的电压，从而引起较大 的噪声，但其空间分辨力要优于间接方式者；间接方 式者则采用碘化铯（CSI）或硫氧化钆（GdSO）（+无 定形硅+TFT）。间接方式的FP稳定性较好，但空间分 辨力比直接方式者略差。
• 1929年Dos Santos采用长针经皮腰部穿刺作腹主动 脉造影成功，安全有效，至今仍有人在沿用。同年 Fotsmann从上臂静脉将导尿管插入自己的右心房首 创了心导管造影术，并因此荣膺诺贝尔奖。
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• 1930年Bamey Brooka在手术中用肌肉栓塞颈动脉海 绵窦瘘成功。 • 1941年，Farinas采用股动脉切开插管作腹主动脉造 影。
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• 1967年，Porstman采用经腹股沟动静脉双途 径插入特制的导管进行栓塞的方法，栓塞未 闭的动脉导管，取得了令人惊叹的成功。同 年， Baum与Nusbaum经导管灌注血管加压素 治疗消化道出血取得成功，接着又开展了血 管栓塞术治疗出血。 • 1968年Newtont用栓塞血管的方法治疗脊柱血 管瘤获得满意效果。
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• 1987年以后，Sigwart、Rousseau、 Strecker和Robkin等相继报道了一些新 的内支架。随着内支架材料、形态、投 递技术的研究，其种类不断增多，应用 范围越来越广。
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一、传统类型DSA设备的进展 （一）CCD装置完全替代了摄像管 目前所有厂家生产的大型DSA设备均采 用电荷耦合器件（CCD）替代了传统的摄像 管采集来自影像增强管的光学信号。目前普 遍采用的 CCD至少有100万像素，显示距阵 通常为1024，可具有12bit的分辨力。最高 可达4096的发阶分辨力。设计上也有公司采 用医学专用者代替通用型者。
• 同年，法国的Sicard和Forestier用含碘罂子油作静 脉注射造影也获得成功。
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• 1924年美国的Brooks用50％的碘化钠成功地作了第 一例股动脉造影。
• 1927年Moniz：用直接穿刺法作颈动脉造影获得成功。 Nuvoli经前后胸穿刺作胸主动脉造影。Caxtellanos， Robb和Steinberg等先后采用了经前臂注射造影剂作 心脏和大血管造影。
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（三）监视器的改进 Philips公司已实现了逐行扫描 方式的监视器图像显示，可以克服传 统的隔行扫描方式中的图像闪烁。此 外，一些公司实施了三（电子）枪扫 描方式，从而在背景亮度较大时仍可 获得高分辨力的图像。
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（四）软件功能的改进 除了已经较成熟的旋转采集、三维显示功能外，DSA目前已 可实施血管内窥镜显示，心脏功能分析，冠状动脉分析，血管分 析（含从不同方向显示狭窄血管的真实管腔大小）等功能。 动态数字补偿是通过造影检查中的动态调节使图像始终保持 最佳质量的方式。不同厂家的方式各有不同，如Toshiba公司采 用的是动态数字补偿滤过的方式；Siemens公司采用的是动态密 度优化处理方式，即以兴趣区（ROI）内的影像信息反馈作为调 节各项扫描参数依据的处理方式等。 GE公司提出了一种扩增透视系统(augmented fluoroscopy)， 系把3D重建的影像与2D影像融合的透视显示方式，可给观察者以 实时的立体感。
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• 1969年Dotter首先提出了血管内支架的设想，并在 犬实验研究中证实了血管内支架能够嵌入血管壁， 保持血管腔通畅达两年半之久。 • 由于20世纪70年代PTA的兴起，使内支架的研究受到 冷落。直到14年后，PTA显示缺陷以后，血管内支架 才得到重视和发展。
• 1974年Grunzing发明了双腔带襄导管用以作腔内血 管成术，较之Dotter的同轴导管更先进。3年后他又 用这种导管成功地为一患者在清醒状态下作了冠状 动脉成形术。
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（五）降低剂量措施的改进 各种降低剂量的措施一直在不断的改进中：（1）数字脉 冲透视曝光，可根据需要设置各种脉冲模式（0.5－5-30脉冲 ／秒），据介绍最多可节省达90％的曝光剂量。（2）无辐射 病人定位，即应用冻结的图像作为参照的定位系统。（3）改 进X线滤过，如使用钼滤过，以得到更宜的射线能谱。（4）可 更敏感实施的依照检查部位的自动mA调节系统。（5）自动γ 曲线调节（可在0.3秒内完成）。（6）设计上改变X线管-影像 增强器的位置，从而在检查中可遮蔽部分对操作人员的辐射。 （7）对因活动而不易保证减影影像质量的部分，如腹部，采 用调节图像中的对比，不作减影的直接显示方式，从而节省多 次蒙片曝光的剂量。
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（二）普遍实现了三维信息采集 目前所有的大型DSA设备均可采用旋转 曝光方式的三维信息采集以实现三维图像显 示，旋转速度从最初的15°－20°／秒，目 前已可达40°－60°／秒，一次最大旋转角 度可达305°。 快速大角度旋转采集的信息 量大，除可作更为精细的血管结构的三维重 建外，还可扩展到某些非血管结构的三维显 示，如颌骨。
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• 1956年，Oedman、Morino、Tillnader使用不同头端 弯度的导管，应用于腹腔内脏动脉的选择性插管造 影术。 • 1964年，Dotter经导管作肢体动脉造影时，意外地 将导管插过了狭窄的动脉，使狭窄的血管得到了扩 张，改善了肢体的血液循环。在这种启示下，他利 用同轴导管开创了经皮血管成形技术。 • 1965年，Sano用导管法成功地栓塞了先天性动-静脉 畸形。
• 1951年，Peizce通过套管作经皮置管术。同年， Biermam用手术暴露颈动脉和肱动脉的方法作选择性 内脏动脉置管造影术，并作为化疗药物推注的途径。 • 1953年Seldinger首创了经皮股动脉穿刺、钢丝引导 插管的动、静脉造影法，由于此法操作简便，容易 掌遏，对病人损伤小，不需结扎修补血管，因而很 快被广泛应用。他本人也因此获得诺贝尔奖。
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• 1983年，Dotter 和Cragg分别报道了用镍钛合金丝 制成热记忆合金内支架的实验结果，标志着内支架 的系统研究进入了一个新记元。 • 1984年，Mass报道了使用金属不锈钢圈制成的自扩 式双螺旋形内支架。 • 1985年， Wright和 Palmaz分别报道了用不锈钢丝 制成的自扩式Z型内支架和由不锈钢丝编织成的球囊 扩张式网状管形内支架，次年改进为一种超薄壁无 缝钢管式内支架。
介入放射学的发展历史与 数字减影血管造影(DSA)设备的进展
宣武医院介入中心 宋庆斌
介入放射学发展简史
• 1895年Haschek和Lindenthal首次在截肢手的动脉内 作动脉内注入造影剂造影。 • 1896年Morton开始作尸体动脉造影的研究。 • 1904年Dawbam将凡士林和蜡制成的栓子注入颈外动 脉，进行肿瘤手术切除前栓塞。 • 1910年Franck和Alwens在活狗及活兔的动脉内进行 造影。 • 1923年血管造影始用于人类。德国的Berberich经皮 穿刺将溴化锶水溶液注入人体血管内造影成功