DSA的基本原理及高级运用

左右肝动脉：1ml/s 8ml 200psi delay time 5s
XperCT 图像质量（SUM）
XperCT 平扫
Xper 增强扫描
4 May 21, 2014 IS department
模拟与数字
超市买-----1.8kg糖 1.8kg糖即为要购买的 糖的模拟
糖0.5kg一包
需要买3或4包
“包”即认为规定的量级
允许误差的存在
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
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
16 May 21, 2014 IS department
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
动脉瘤介入术中CT平扫样图像
XperCT出血诊断
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
对比度(Contrast)
对比度(Contrast)是指兴趣区的相比信号强 度的差异
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 颅骨的三维关系。
Dual volume图像切割进行“模拟手术”，优势在于使手术医生在 手
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
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
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
超过设备的动态范围 可以补偿滤过
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。
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
DSA的内涵
数字化：将模拟信号数字化，以便计算机 处理
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
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
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，从而取代该节段血管 内的血液
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
肾动脉狭窄类CT样图像
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
胆道三维立体图像
腹主动脉三维立体图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
肾脏肿瘤的3D-DSA
门静脉
流速— 2ml/s 总量— 24ml 浓度— 50% 注射时间— 12s 延时时间— X线延时4s 导管所在位置— 门静脉 MIP显示，层厚30--80mm
三维路径图
动脉瘤栓塞中造影
脑血管支架术后类CT样图像
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
VALUE OF DYNA-CT IN INTRACRANIAL STENTING
POST-STENT EVALUATION
目成正比 单位LP/mm
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
不同的分辨率
空间分辨力
DSA
1~3 LP/mm
普通胶片 10 LP/mm
航空电影胶片 100 LP/mm
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
DSA的相关基础知识 及高级应用
周素军
什么是DSA
DIGITAL SUBTRUCTION ANGIOGRIPHY
数字减影血管造影
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。
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
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
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
XperCT出血诊断
14 May 21, 2014 IS department
２０Ｓ ＤＲ
类CT图像类型
图1.三维立体图像
图2.类CTA样图像
图3.CT样平扫图像
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。
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”
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
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。
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
XperCT MAR
MIP模式，清晰显示弹簧圈和支架
Sum模式：弹簧圈无任何伪影，相邻软组织显示清晰
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
脑动静脉畸形
微小动脉瘤
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
动脉瘤介入术前后对比
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
肝癌介入术后CT平扫样图像
XperCT 图像质量（SUM）
XperCT 平扫
Xper 增强扫描
肝脏上部层面，增强扫描造影剂参数为：肝总动脉：3ml/s 24ml 250psi delay time 5s
肝固有动脉：2ml/s 16ml 250psi delay time 5s 3 May 21, 2014 IS department
图像类型： 常规后处理方式： 应用优势及劣势： 是否需要造影剂 注入：
三维立体图像
工作站Inspace任务 可全方位多角度观
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，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
普通X光片是 负片
透视图像是正片
摄影与透视
分辨率 空间分辨率 密度分辨率 时间分辨率
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
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）
患者的配合
伪影是最大的影响因素
DSA伪影（Artifact）
移动伪影 饱和状伪影 设备伪影
移动伪影
移动伪影（motion artifact）----因移动使减 影对配准不良在影像上形成的伪影 呼吸 心博 吞咽 肠蠕动 肢体移动
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。
机控制高压注射器）
DSA的显示特性
使2mm的血管4mm的血管得到同样的 显示
1.碘浓度加1倍 2.曝光剂量增加4倍
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
以旋转造影为基础的新技术
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
影片
蒙片
蒙片---与普通平片图像完全相同，而密度
相反的图像，也即正像，同透视像
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
什么是正片?什么是负片？
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 。
CT平扫样图 像
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
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。
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
常用名词解释
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
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
与图像中每像素所接受的光子数目成正比 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
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
常用名词解释
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。
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
高压注射器相关术语