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1、数字减影血管造影 血管造影 因血管与骨骼及软组织影重迭 血管显影不清 过去采用光学减影技术可消除骨骼和软组织影 使血管显影清晰 数字减影血管造影 DigitalSubtractionAngiography 简称DSA 则是利用计算机处理数字化的影像信息 以消除骨骼和软组织影的减影技术 是新一代血管造影的成像技术 是影像医学 临床医学 计算机技术结合而发展起来的边缘科学技术 DSA的发展历史 DSA由美国的威斯康星大学的Mistretta组和亚利桑纳大学的Nadelman组首先研制成功 于1980年11月在芝加哥召开的北美放射学会上公布于世 回顾DSA成像的发展 其基础为数字荧光技术 早在60年
2、代初 就有X线机与影像增强器 摄像机和显示器相连接的系统 60年代末在影像增强器结构上开发了碘化铯输入荧光体 由于计算机技术和x光技术的发展 在80年代初 开始了在X线电视系统的基础上 利用计算机对图像信号进行数字化处理 使模拟视频信号经过采样模数转换 A D 后直接进入计算机进行存储 处理和保存 此即为数字x线成像 这项技术促成了专门用于数字减影血管造影临床应用的设备一DSA系统产品的诞生 DSA的出现使得血管造影临床诊断能够快速 方便地进行 亦促进了血管造影和介入治疗技术的普及和发展 第一节DSA的成像基本原理与设备 一 DSA结构 1 影像链 影像链主要由影像增强器 光学透镜 摄像机和控
3、制部分组成 影像增强器是x线电视的关键器件 其主要作用 将不可见的x线图像转换成为可见光图像 将图像亮度提高到近万倍 光学透镜的作用是投射和聚焦 摄像机由摄像管 光学镜头 偏转系统 扫描电路 补偿电路 校正电路 前置放大器等组成 主要任务是把增强器输出的可见光信号转换成为电视信号 控制器的作用主要是对视频信号加以处理 完成摄像机和监视器的同步工作 同时 还产生整机所需要的各种电源和各种控制信号 数据获得系统为X光机和DSA计算机之间的接口和桥梁 它接收来自增强器的模拟信号 通过模 数转换器把它转换成适用于计算机处理的数字信号 并送到中央处理机 2 数据获得系统 CPU是计算机的心脏 是数据处理
4、系统中执行算术 逻辑运算的部分 现代的DSA计算机具有快速处理能力 图像处理部分一般采用多个并行CPU和快速缓冲内存 对于控制部分 亦采用功能强大的CPU 软件一般采用稳定的多任务系统 如Unix系统 并有专用软件模块用于控制 处理和协调DSA内部和外部设备的操作 3 中央处理机 CPU 4 存贮器 分为暂存器和永久存贮器 暂存器简称内存 特点是速度快 用来接受大量数据作为缓冲器和CPU实时和多任务处理数据的存放等 永久存贮器有硬盘 磁带机 CD ROM和DVD ROM等 硬盘为主存储器 其存储速度快 主要用于存储系统软件 应用软件和近期的图像资料 其他的为辅助存贮器主要用于存储备份图像资料
5、5 DSA软件模块组成 DSA软件系统模块主要有 采样模块 包括各种实时采样方式和减影方式 透视监示和引导监示等 回放模块 包括不同显示方式下的自动回放和手动回放 原像同放和减影回放等 管理模块 包括病人信息记录登记 修改 图像存取等 处理块 包括各种处理方法的实现 其他模块 包括机器系统状态调整 数据开放接口 工具软件等 二 DSA成像原理 一 DSA成像原理数字减影血管造影是利用影像增强器将透过人体后已衰减的未造影图像的X线信号增强 再用高分辨率的摄像机对增强后的图像作一系列扫描 扫描本身就是把整个图像按一定的矩阵分成许多小方块 即象素 所得到的各种不同的信息经模 数 A D 转换成不同值
6、的数字信号 然后存储起来 再把造影图像的数字信息与未造影图像的数字信息相减 所获得的不同数值的差值信号 经数 模 D A 转制成各种不同的灰度等级 在监视器上构成图像 由此 骨骼和软组织的影像被消除 仅留下含有造影剂的血管影像 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 与 为同部位同条件曝光 所谓mask片就是与普通平片的图像完全相同 而密度正好相反 计算机将图像信号反转 的图像 三 DSA的减影方式 一 时间减影时间减影是DSA的常用方式 在注入的造影剂进入兴趣区之前 将一帧或多帧图像作mask像储存起来 并与时间顺
7、序出现的含有造影剂的充盈像一一地进行相减 这样 两帧问相同的影像部分被消除了 而造影剂通过血管引起高密度的部分被突出地显示出来 因造影像和mask像两者获得的时间先后不同 故称时间减影 二 能量减影 能量减影也称双能减影 边缘减影 即进行兴趣区血管造影时 同时用两个不同的管电压 如70kV和130kV取得两帧图 作为减影对进行减影 由于两帧图像是利用两种不同的能量摄制的 所以称为能量减影 临床较少应用 三 混合减影 1981年Bordy提出了这种技术 基于时间与能量两种物理变量 先作能量减影再作时间减影 混合减影经历了两个阶段 先消除软组织 后消除骨组织 最后仅留下血管像 混合减影要求在同一焦
8、点上发生两种高压 或在同一X线管中具有高压和低压两个焦点 所以 混合减影对设备及X线球管负载的要求都较高 临床较少应用 四 DSA的成像方式 根据将造影剂注入动脉或静脉而分为动脉DSA intrarterialDSA IADSA 和静脉DSA intravenousDSA IVDSA 两种 由于IADSA血管成像清楚 造影剂用量少 所以应用多 IADSA的操作是将导管插入动脉后 经导管注入肝素3000 5000u 行全身低肝素化 以防止导管凝血 将导管尖插入欲查动脉开口 导管尾端接压力注射器 快速注入造影剂 注入造影剂前将IITV影屏对准检查部位 于造影前及整个造影过程中 以每秒1 3帧或更多
9、的帧频 摄像7 10秒 经操作台处理即可得减影的血管图像 IVDSA可经导管或针剌静脉 向静脉内注入造影剂 再进行减影处理 第二节DSA的临床应用 目前 IDASA对动脉的显示已达到或超过常规选择性动脉造影的水平 应用选择性或超选择性插管 对直径200 以下的小血管及小病变 IADSA也能很好显示 而观察较大动脉 已可不作选择性插管 所用造影剂浓度低 剂量少 还可实时观察血流的动态图像 作为功能检查手段 DSA可行数字化信息储存 IVDSA经周围静脉注入造影剂 即可获得动脉造影 操作方便 但检查区的大血管同时显影 互相重迭 造影剂用量较多 故临床应用少 不过在动脉播管困难或不适于作IADSA时
10、可以采用 DSA有助于心 大血管的检查 对主动脉夹层 主动脉瘤 主动脉缩窄或主动脉发育异常和检查肺动脉可用IVDSA DSA对显示冠状动脉亦较好 IADSA对显示颈段和颅内动脉均较清楚 可用于诊断颈段动脉狭窄或闭塞 颅内动脉瘤 血管发育异常和动脉闭塞以及颅内及颅内肿瘤的供血动脉和肿瘤染色等 对腹主动脉及其大分支以及肢体大血管的检查 DSA也很有帮助 DSA技术发展很快 现已达到三维立体实时成像 更有利于病变的显示 各个系统DSA的应用 头颈部 一 适应证与禁忌证 适应证 颈动脉及其分支和椎动脉狭窄或阻塞 临床上有缺血症状 颅内出血性疾病 常为颅内动脉瘤 动静脉畸形等血管性病变 颅内占位性病变
11、明确肿瘤的形态 范围和供血并进一步作定性诊断 禁忌证 过敏 重的心 肝 肾疾患 严重的血管硬化 高热 急性炎症 穿刺部位感染 二 造影参数的选择 对比剂为 复方泛影葡胺 或相应碘含量的非离子型对比剂 颈总动脉造影 总量 流速 颈内动脉对比剂用量 流速 椎动脉对比剂用量 流速 颈外动脉对比剂用量 流速 三 造影体位设计及程序颈内动脉造影常规体位是标准的正侧位 见图 透视矫正体位时 正位为两岩骨对称位于眼眶内下 侧位为水平侧位两外耳孔重合 必要时倾斜 线球管 对于动脉瘤等某些病变 可加照 的斜位 以显示动脉瘤的根部 左前斜 位可使主动脉弓 颈动脉及椎动脉清晰显示且彼此分离 左或右后斜位 可使颈内与
12、颈外动脉起始部分离 斜位可较好分辨颈内动脉虹吸部 椎动脉造影常规位是标准的侧位 汤氏位及华氏位 透视下矫正体位 汤氏位时增强器向头端倾斜 两岩骨位于两眼眶的上缘 可见枕骨大孔 侧位为水平侧位两外耳孔重合 后前斜位可使上矢状窦与中线静脉系统分离 左或右前斜位可显示乙状窦与颈静脉球 的成像方式 常规脉冲方式 帧 曝光至静脉窦显示为止 不配合易动者可选用超脉冲方式 帧 颈部 一 适应证与禁忌证 适应证 颈面部的血管性病变 如动脉瘤 海绵状血管瘤 动静脉畸形 动脉狭窄闭塞等的诊断与介入治疗 颈面部肿瘤性病变 了解肿块的性质 范围 形态 大小 供血与引流 为外科手术提供依据 恶性肿瘤的术前栓塞 以减少术
13、中出血和易于剥离 颈面部出血性病变 如外伤出血 动脉瘤与血管畸形破裂出血 肿瘤侵犯出血等的介入治疗 禁忌证 碘过敏 严重的心 肝 肾疾患 严重的血管硬化 急性炎症 高热 穿刺部位感染 二 造影参数选择颈总动脉造影总量 次 注射流率 浓度 的复方泛影葡胺或相应碘含量的非离子型造影剂 颈外动脉造影剂总量 次 注射流率 浓度 的复方泛影葡胺或相应碘含量的非离子造影剂 超选择性的上颌动脉 舌动脉 甲状腺上动脉 面动脉等造影剂总量 次 注射流率 浓度为 复方泛影葡胺或相应碘含量的非离子型造影剂 栓塞后复查造影时造影剂用量 次 注射流率 三 造影体位设计及程序颈总动脉摄标准正位和侧位后 取左 右前斜位 颈
14、外动脉造影取正位和侧位 根据颈外动脉分支的解剖走向加摄不同角度的左或右前斜位 或头足 足头位 以完全显示病变而无重叠现象 采用 脉冲方式成像 每秒 帧 曝光至静脉期显示 胸部 一 肺部 一 适应证与禁忌证 适应证肺动脉造影适用于肺的某些先天性和血管性病变 肺栓塞和肺动脉高压等 将造影导管尖端置于肺动脉干或右心室流出道内进行造影 此法适于两肺多发病变 如肺静脉扩张 肺动静脉瘘 肺动脉瘤 肺动脉干及其分支狭窄 肺栓塞 肺动脉高压及白塞病等 将造影导管尖端放置在左 右肺动脉或叶 段落动脉内行选择或超选择性造影 适于显示微细病变 观察病变与肺动脉的关系 如微小动静脉瘘 血管异常 肺栓塞 肺癌等 支气管
15、动脉造影适用于 咯血的定位诊断和支气管动脉栓塞治疗 肺癌的诊断和支气管动脉内灌注化疗 肺内孤立球形病变的鉴别诊断 疑支气管动静脉发育畸形或动脉瘤 先天性缺血型紫绀型心脏病的术前 了解肺内侧支血管发育和分布 肺动脉血栓形成 了解肺内侧支循环建立以决定治疗方案 禁忌证 患者已是恶液质 心肺 肝 肾功能衰竭者 碘过敏或严重出血倾向者 甲亢 高热及急性炎症者 穿刺部位感染 脊髓神经功能障碍或精神状态不健全者 二 造影参数选择肺动脉造影因心脏的运动可选用超脉冲方式采集 每秒 帧 曝光采像至静脉回流左房 造影剂浓度 复方泛影葡胺或相应浓度的非离子造影剂 肺动脉主干注药时 造影剂用量 次 流率 注射压力 磅
16、 一侧肺动脉选择性造影时 造影剂用量每次 次 流率 严重肺动脉高压者造影剂量和流率酌减 支气管动脉造影可选用脉冲方式采集 屏气曝光 每秒 帧 直至显示实质期 造影剂用非离子型的碘必乐或优维显 用量 流率 或手推造影剂行 采集 三 造影体位设计及程序肺动脉造影常规采集正侧位影像 肺栓塞者加斜位 支气管动脉造影常规采集正位影像 必要时加摄侧位或斜位 二 胸部 一 适应证与禁忌证 适应证乳腺癌的介入治疗 胸背部恶性肿瘤的介入治疗 禁忌证 碘过敏 严重心肝肾疾患 严重出血倾向 穿刺局部感染 高热等 二 造影参数选择造影剂的浓度 或 锁骨下动脉造影的造影剂量每次 注射流率 压限 磅 胸廓内动脉 肋间动脉及腋动脉的分支 造影剂量 次 注射流率 压限 磅 曝光时间直至兴趣区实质期满意显示 三 造影体位设计及程序锁骨下动脉 腋动脉 胸廓内动脉常规正位即可 必要时加照 的斜位 造影选用 的脉冲方式成像 采像帧率 帧 注射延迟 即先曝光采集图像后注射造影剂 的采集时间 对于胸部呼吸运动不易控制者 可选用 的超脉冲方式成像 或 减影方式成像 以免影像模糊 三 上腔静脉系统 一 适应证与禁忌证 适应证主要用于
