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1、第四篇 DSA成像技术第二十章 概论1 第一节 DSA的产生与发展数字减影血管造影数字减影血管造影 (Digital Subtraction Angiography)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.2 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动脉、颈动脉及周围血管造影的方法20世纪50年代初期,Seldinge
2、r对动脉插管的方法改进。时至今日，动脉插管仍沿用此法。3 血管造影术的发展快速换片机高压注射器高速X线电影特别是20世纪60年代初 影像增强器的应用直接大剂量的X线摄影 间接小剂量的X线摄影 暗房 明室为数字化成像奠定基础4 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5 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数字视频成像程序完善1980年3月在Wisconsin大学和Cleveland临床医院里安装了数字减影血
3、管造影商用机1980年11月北美放射学会上公布DSA国际放射学会上推荐布鲁塞尔1980年11月北美放射学会上展示商用DSA6 第二节 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7 第二十一章 DSA系统的组 成及特性第一节 DSA的基本构造(一) X线的发生装置阳极热容量80万HU、具有大小焦点的球管8 (二) 图像检测装置常规DSA的图像检测装置包括
4、光栅、影像增强管、光学系统、电视摄像机.目前,越来越多的医院采用全数字平板探测装置的DSA机.1,光栅2,影像增强器3,光学系统4,X线电视摄像机5,固体摄像器6,数字平板探测器9 (三)DSA图像显示及处理1, DSA图像显示2, DSA图像处理: a, 对数变换处理 b, 时间滤波处理 c, 对比度增强处理1011 第二节 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.12 (一) 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
5、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13 (二)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.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.14 第22章 DSA的成像原理数字减影血管造影DSA是通过计算机把血管影像上的骨与软组织影像消除而突出血管的一种技术.DSA图像采集需设置各类检查参数,包括:DSA方式选择,注射参数设定等.DSA影像
6、的后处理方式很多,窗口技术是重要手段之一,它通过调节窗宽、窗位完成.15 第一节 DSA的基本原理(一)常规DSA的原理常规DSA是用碘化铯荧光体探测器碘化铯荧光体探测器将X线穿过人体的信息X线接受,使之变为光学图像,经影像增强器增强后,再用高分辨率的摄像机扫描,所得到的图像信号经模/数转换存储在数字存储器内,将对比剂注入前所摄蒙片mask与对比剂注入后所摄的血管充盈像经减影处理成减影影像,再经数/模转换成只留下含对比剂的血管像.16 第一节 DSA的基本原理数字减影血管造影术是消除了造影血管以外的结构,突出了被造影血管的血管影像的方法.1718 (二)数字平板探测器的工作原理穿过人体的X线通
7、过碘化铯闪烁晶体碘化铯闪烁晶体吸收转变成可见光，经无定形硅阵列将可见光转变为电信号，再由读出电路读出,经模数转换器转变为数字信号，传至图像处理器，最终在显示器上显示。这一信号转化为数字信号过程减少了成像环节，在标准曝光条件下，信息丢失降至最低。19 (二)数字平板探测器的工作原理 针状碘化铯通道消除了光的散射，改善碘化铯通道消除了光的散射，改善了光的散射和余辉。了光的散射和余辉。 平板式的设计避免了传统影像链所造成的伪影和失真(如影像增强器的曲面形成的锲形失真等)。20 第二节 DSA的图像采集(一) DSA检查前技术参数的选择检查前将受检者相关资料输入计算机,以备检查后查询.按照检查要求设置
8、不同的检查参数.1,确定DSA方式2,采集时机及帧率3,mask像的选择与充盈像的相减组合21 (二) 注射参数的设定DSA减影图像质量的好坏与注射参数的选择直接相关,碘信号的强弱直接影响靶血管的显示程度,影响诊断需求.注射参数的确立直接决定DSA的碘信号.注射参数包括:A对比剂的用量和浓度、B注射流率和斜率、C注射压力和注射延迟等.22第三节 DSA的影像处理DSA影像处理的方式包括:1,窗口技术2,再蒙片3,像素移位4,图像的合成或积分5,匹配滤过与递推滤过6,对数放大与线性放大7,补偿滤过8,界标与兴趣区的处理23 第23章 DSA的减影方式和成像方式DSA的减影方式最常用的是时间减影法
9、,它包含有脉冲、超脉冲和连续方式.脉冲方式用于活动较少的部位,超脉冲及连续方式用于快速运动的组织. DSA减影的成像方式:1,静脉DSA2,动脉DSA(目前最常用),其对比剂使用量及浓度可较静脉DSA低24 第一节 DSA的减影方式(一)时间减影:是DSA的常用方式,在注入的对比剂团块进入兴趣区之前,将一帧或多帧图像作为mask像储存起来,并与时间顺序出现的含有对比剂的充盈像一一进行相减,这样两帧间相同的影像部分被消除,而对比剂通过的部分被显示出来.因造影像和mask像两者获得的时间先后不同,故称时间减影.25(一)时间减影1,常规方式2,脉冲方式3,超脉冲方式4,连续方式5,时间之隔差方式6
10、,路标方式7,心电图触发脉冲方式26(二) 能量减影能量减影也称双能减影、K缘减影,即进行兴趣区血管造影时,几乎同时用两个不同的管电压进行摄影,获得的两幅图像进行减影,由于两幅图像是利用两种不同的能量摄制的,所以称为能量减影.能量减影是利用碘与周围软组织对X线衰减系数在不同能量下有明显差异的物理特性。27(三) 混合减影混合减影是1981年提出的一种技术,它基于时间与能量两种物理变量,是能量减影同时间减影相结合的技术.混合减影是先使用双能量K缘减影,获得的减影像中仍含有一部分骨组织信号.再将能量减影过的蒙片和造影像做一次时间减影,形成第二次减影,消除残存骨组织信号,得到仅含碘血管图像.这种技术
11、即为混合减影技术.28第二节 DSA的成像方式1,静脉性DSA2,动脉性DSA3,动态DSA:在DSA成像过程中,球管、人体和检测器在规律运动的情况下,获得清晰的DSA图像的方式,称之为动态DSA.A,旋转式心血管造影B,步进式血管造影C,遥控对比剂跟踪技术29 第24章 DSA图像的质量控制第一节 影响DSA图像质量的因素(一)设备结构1,X线源2,影像增强器3,电视摄像系统4,影像处理和显示系统30(二) 成像方式和操作技术1,成像方式的影响2,操作技术的影响A,摄影条件B,摄影体位C,其他摄影技术因素D,后处理技术31(三)造影方法和对比剂1,造影方法的影响2,对比剂的影响(四)患者本身
12、因素在DSA检查过程中,患者本身自主和不自主的移动、心跳、吞咽、呼吸或胃肠蠕动等可以形成运动性伪影.3233 数字减影血管造影数字减影血管造影34 数字减影血管造影数字减影血管造影监视屏操作台35C臂绕床水平轴+900-45036手术室为无菌操作C臂摄像管及影像监视器37数字减影血管造影数字减影血管造影DSA可移动的手术床38 第二节 改善 DSA图像质量的措施改善 DSA图像质量要从DSA成像链中的可变因素入手.1,术前与患者说明检查过程和注意事项,争取病人术中相应配合,尽可能地减少运动性伪影的产生.2,根据X线摄影学原理和诊断要求,设计最佳摄影体位.3,根据病变部位的结构特点,制定合理的曝
13、光程序,选择恰当的曝光参数、合适的成像方式和减影方式,适宜的帧频等.39数字减影血管造影数字减影血管造影手术床边有医生操动的按键40第二节 改善 DSA图像质量的措施4,根据病情和病变部位,决定造影导管先端的位置,对比剂的浓度、用量、流率、注射压力以及延迟方式.5,正确使用遮光栅、密度补偿器以减少空间对比,防止饱和伪影的产生.6,合理应用曝光测试方法,在保证影像质量的同时尽量减少不必要的照射.7,充分利用DSA设备的图像后处理功能,使影像符合诊断要求.8,正确匹配激光相机或多辐相机以及冲洗药液,并定期检测.41第25章 DSA的临床应用第一节 检查前的准备一, DSA的适应症和禁忌症(一)适应
14、症1,血管性疾病2,肿瘤性疾病3,心脏冠状动脉疾病4,血管外伤的诊断与介入治疗42(二) 禁忌症1,碘过敏.2,严重的心、肝、肾功能不全。3,严重的凝血功能障碍,有明显出血倾向;严重的动脉血管硬化.4,高热、急性感染及穿刺部位感染.5,恶性甲亢、骨髓瘤.6,女性月经期及妊娠3月以内者.43手术前准备44 二, 术前准备(一)病人准备1,碘过敏和麻醉药过敏试验.2,检测心肝肾功能及出凝血时间、血小板计数.3,术前4小时禁食.4,术前半小时肌内注射镇静药.5,穿刺部位备皮.45 二, 术前准备6, 向患者和家属说明造影的目的、手术过程,消除顾虑及紧张心理.同时告知术中、术后可能发生的意外情况和并发
15、症,争取患者和家属理解合作,并签署手术协议书.7, 儿童及不合作者施行全身麻醉.8, 建立静脉通道,便于术中给药和急救.46 (二) 器械准备1,手术器械准备2,造影设备准备47 (三) 药物准备1,常规药物2,对比剂48 第二节 头颈部 DSA49 第二节 头颈部 DSA50 第三节 胸部 DSA51 第四节 心脏与冠状动DSA52 第五节 腹部 DSA5354DSA图像示肠系膜血管不同期相表现55 第六节 盆腔 DSA56普通X线机血管造影普通57 第七节 四肢 DSA58普通上肢血管造影 上肢血管DSA图像59 第26章 介入放射学第一节 介入放射学发展与应用评价介入放射学是在影像诊断技
16、术中不断探索、创新和完善中发展和壮大起来的。例如，1928年第一例经皮直接穿刺主动脉造影由Santos等完成，最早穿刺腹主动脉造影于1931年由Dos Stantos做了尝试，1964年Dotter创用同轴技术做血管成形术等。60第一节介入放射学发展与应用评价Seldinger技术的出现使血管造影成为介入放射学的基本操作技术1953年，瑞典医生Sven-Ivar Seldinger首创用套管针、导丝和导管，经皮股动脉插管造影的技术方法，大大简化并提高了介入放射学操作的安全性。1956年，Oedman、Morino与Tillander等倡导选择性插管技术，使血管造影逐步成熟。61第一节 介入放射
17、学发展与应用评价20世纪70-90年代，随着电子技术、生物技术和新材料的发现和进展，使介入器材得到了迅速发展。特别是医学影像设备和新技术的广泛应用，对比剂从离子型到非离子型的改善，同轴导管系统的开发与生产，微导管、微钢圈、镍钛合金支架及封堵器、可脱性球囊以及其他多种栓塞剂的涌现，以及穿刺针、穿刺方法及组织学和细胞学技术的发展，使经血管介入放射学更进一步发展的同时，非血管介入放射学也逐步完善起来，再度扩大了介入放射学的范围。62第一节 介入放射学发展与应用评价我国介入放射学起步较晚。但在放射界老一辈科学家的孜孜追求与不懈努力下，利用陈旧的设备和简陋的环境，本着为科学进步和为病人解除病痛的精神，不
18、断实践，积累了丰富而宝贵的经验。1984年开展肺癌支气管动脉灌注化疗； 1985年开展食管狭窄球囊扩张术；63第一节 介入放射学发展与应用评价1986年开始了肾动脉狭窄球囊扩张术（PTRA）等等。1990年卫生部发出文件，确定介入放射科为临床科室。由介入放射学发展引发的微创医疗技术方兴未艾，各临床学科相互影响、相互渗透，学科间正在进行重组和优化，出现了许多新兴边缘学科。临床医学在不断专科化的同时，又在更高水平上联合与重组，向更大程度减少病人损伤、提高诊疗效率、节约医疗资源的目标发展。64 第二节 介入放射学相关器械一、影像导向设备1、X线透视与DSA设备 2、介入性超声3、CT与MRI导向设备
19、65二、介入放射学常用器材1、穿刺针2、导丝3、扩张器4、导管插入鞘5、导管6、连接管与通断开关66第三节 介入放射学相关技术（一）穿刺插管技术（二）灌注术（三）栓塞术（四）成形术与支架术（五）针穿（抽吸）活检术（六）灭能术（七）引流术67第四节 介入放射学并发症及其处理一、穿刺插管并发症及其处理（一）常见并发症及其成因1、动脉痉挛2、局部血肿3、假性动脉瘤和动静脉瘘4、动脉内膜切割5、插管器械在血管内折断6、动脉粥样硬化斑块脱落7、血栓形成或气栓8、血管破裂68 （二） 预防与处理了解穿刺插管并发症的成因之后，预防并发症的产生就显得尤为重要。介入放射学技术中每一个操作动作都可引起并发症，又可预防并发症。对并发症的处理，基本上是对因治疗。例如，动脉痉挛时，可根据不同部位的血管应用利多卡因、罂粟碱或硝酸甘油等解除痉挛；应用肝素等药物可防止血栓形成；假性动脉瘤和动脉内异物可采用介入或手术治疗。69 二、对比剂所致并发症及处理使用的对比剂，特别是非离子型对比剂都比较安全。但对个别超敏受检者仍有休克、惊厥、喉头水肿、肺水肿、急性肾衰、癫痫、脊髓炎及脑水肿等并发症发生，此类并发症较难预防。严格执行碘过敏试验、对过敏体质者不用或慎用含碘对比剂、控制对比剂浓度和用量等措施仍是预防此类并发症的基本原则。一旦发生碘过敏所致的并发症，应按临床表现积极进行对症处理。70
