数字减影血管造影技术

基本方法(减影方式)
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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。
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 简称DSA。 Subtraction Angiography ） 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。
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。
b表示DSA的成像过程
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。
鉴于减影中所用的mask和充盈像的 帧数及时间不同，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。
在数字减影血管造影开发之前 ，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。
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 ：
①摄制普通片 ②制备mask片，即素片、蒙片 ③摄制血管造影片 ④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
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。
式，它要求发射X线的球管能够承受 连续多次脉冲曝光的负荷量。
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。
①适当地提高射线剂量 （ X线的剂量 ） 。②光阑控制与光通量调整。
从实施DSA的立场考虑，理想 的X线源应具有三种重要性能：
①提供高能量 ②点源 ③单色辐射。
理想的X线源
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和骨等 对图像的影响，突出了造影的血管。
DSA像
颈内动脉DSA
支气管动脉
脊髓血管畸形
普通造影图
DSA像
上腔静脉DSA
腹主动脉瘤
普通造影图
DSA像
髂内动脉
发展DSA的原因
1、CT的限度 2、常规血管造影（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。
对比剂
DSA原理示意图
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/ D模SA转图换像成的模形拟成图像。
X线数字减影示意图
脑血管畸形 普通脑血管造影
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512×512(心脏血管) 、 1024×1024(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。
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 ，具有很强的对比剂。
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
影像增强器-摄像机 对数放大-模数变换 存储器 图像处理机
DSA系统结构
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5000～10000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。
运算的程序均由施行二进制运算的电 子逻辑元件来完成。
Hale Waihona Puke Baidu
图像处理机
所有的 D S A 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