2022年DSA成像技术教案

1、蚂蚁文库 DSA成像原理教案 单位：医学影像学教研室课程名称DSA成像原理医学影像技术学25 分钟授课题目DSA成像原理授课对象09 医同学物工程专业DSA 图像采集20 分钟时间安排DSA影像处理30 分钟DSA 时间减影15 分钟20 分DSA 成像钟影响 DSA 图像质量的因素 10 分钟把握 DSA成像原理；课时目标熟识 DSA成像技术；人民卫生出版社明白 DSA 成像及 影响 DSA 图像质量的因素授课重点各种 DSA的成像原理及成像方式授课难点各种 DSA的成像原理授课形式小班理论课授课方法启示讲解医学影像学吴恩惠主编参考文献介入放射学郭启勇主编人民卫生出版社中华影像医学 介入放射

2、学卷 贺能树主编人民卫生出版社摸索题各种 DSA成像方式的差别有哪些？各种 DSA成像过程的区分？教研室主任教研室主任（签字）课程负责人（签字）及课程负责人签字年月日年月日1 基本内容备注DSA 成像原理 一. 概述：数字减影血管造影Digital subtraction angiography-DSA是通过计算机把血管影像上的骨与软组织影像排除而突出血管的一种成像技术；DSA图像采集需要设置各类检查参数,包括 定等；DSA方法挑选、注射参数设1DSA 的基本工作原理是：将 X 射线机对准人体的某一部位,并将 X射线造影剂注入人体的血管中；假如在注入造影剂的前后分别摄取这同一部位的 X 射线图

3、像,然后再将这两幅图像想减,那么就可以排除图像中相同结构的部分,而突出注入造影剂的血管部分；网络的功能检查；2目前 DSA 探测器包括 影像增强器 平板探测器DSA 在临床中已胜利的用于血管CCD （电荷耦合型 Charge-couple device）探测器 二各种 DSA 的成像原理 1影像增强器型 DSA 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末造影图像 的 X 线信号增强,再用高辨论率的摄像机对增强后的图像作系列扫描；扫描 本身就是把整个图像按肯定的矩阵分成很多小方块,即像素；所得到的各种 不同的信息经模数转换成不同值的数字,然后储备起来；再把造影图像的 数字信息与

4、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 数模转换成各种不同的灰度等级,在阴极射线管上构成图像；由此,骨胳 和软组织的影像被排除,仅留下含有造影剂的血管影像；数字减影血管造影是将未造影的图像和造影图像,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图像,最终经数模转换成减影图像,突出了被造影的器官影像；其结果是排除了造影血管以外的结构,DSA 的减影过程基压上按以下次序进行：摄制一般片；制备 mask片,即素片、蒙片、掩模片、基片；摄制血管造影片；把 mask 片与血管造影篇重叠一起翻印成减影片；与为同部位同条件曝光,制备 mask片是减影

5、的关键,mask 片就是与一般平片的图像完全相同,而密度正好相反的图像,即正像,相当于透视影像；2平板探测器型 DSA 原理（1）非晶硅平板探测器型 DSA 的原理基本原理同样经受摄制 mask 像、造影像,序列图像相减,得出血管减影像；2 基本内容备注成像过程不同, 分两步： 1、X 线转换成可见光传递至非晶硅探测器序列；2、转换成信息电荷放大A/D 转换成数字信号运算机运算数字图像；这一信号转化为数字信号过程削减了成像环节,在标准曝光条件下,信息丢失降至最低；（2）非晶硒平板探测器型 DSA 的原理基本原理同样经受摄制 mask 像、造影像,序列图像相减,得出血管减影像；成像过程不同, 分

6、 4 步：1、曝光前对非晶硒两面的偏置电极板间预先施加 05000V 正向电压形成偏置电场,像素矩阵处于预置初始状态；2、X线曝光时在偏置电场作用下形成电流垂直运动电荷采集电极给储存电容充电； 3、读取 TFT 储存电容内的电荷 （门控信号掌握） 放大A/D 转换成数字信号运算机运算数字图像；4、排除残存电荷；3CCD 探测器型 DSA 原理基本原理同样经受摄制 mask 像、造影像,序列图像想减,得出血管减影像；X 线成像过程： 1、入射 X 线被晶体物质 （碘化铯、 硫氧化钆） 吸取可见荧光； 2、通过反射镜 /透镜或光纤缩微和传导CCD ；3、光生电子产生 （与吸取的光子数成正比）被检出

7、电信号储备装置（电荷量代表光照强度）4、储存的电荷按像素矩阵排列方式转移、放大A/D 转换成数字信号运算机运算数字图像；三 DSA 图像采集DSA 信号采集前应按检查目的挑选合适的技术参数,并按病变及血管情况设定对比剂注射参数,以保证成像质量；1 DSA 信号Mask 像和造影像的区分含对比剂的血管；DSA信号强度决二者之间的信号差就是DSA 信号；血管内碘浓度（PI）与血管直径（d）的乘积成正比,定于 PId；在 DSA 中,血管显影所需的最低碘量与血管直径成反比；挑选 DSA 成像的相关参数是应明确一条基本规律,即 DSA 显示血管及病变的才能与血管内碘浓度及辐射曝光剂量的平方根的积成正比

8、；即SNR（信噪比）碘浓度 ；相对来说,在直径较小的血管中,提高 取；2DSA 成像参数的挑选X 线图像质量,增加碘浓度更可检查前将受检者相关资料输入运算机,以备检查后查询.依据检查要求设置不同的检查参数. 3 基本内容备注（1）、确定 DSA 方式：依据不同病情、不同部位挑选适应的减影技术（颈内动脉-脉冲 3-6 帧,冠脉 -超脉冲 -25 帧,心脏 -心电门触发脉冲-25 帧）（2）、采集时机及帧率采集时机挑选曝光推迟或注射推迟；远）；曝光推迟： 先注射对比剂后采集图像（ IV-DSA 或导管顶端爱好区较注射推迟：先采集图像后注射对比剂（IA-DSA 特殊是挑选性或超挑选性动脉造影） ；采

9、集帧率和时间依据 DSA 装置、病变部位和病变特点挑选；（3）、mask 像的挑选与充盈像的相减组合 可以造影前挑选,如不抱负可在后处理中重新挑选；3注射参数的设定 DSA 减影图像质量的好坏与注射参数的挑选直接相关 ,碘信号的强弱直 ,影响诊断需求 .注射参数的确立直接打算 DSA 的碘 接影响靶血管的显示程度 信号；注射参数包括 :1、注射流率； 2、注射剂量； 3、注射压力； 4、注射时机 等；（1）注射流率 指单位时间内经导管注入的对比剂的量,以 ml/s 表示；一般注射流率应等于或略大于其血流速度；流率过低,被稀释；流率过高,血管破裂；依据病情挑选流率（夹层动脉瘤等）对比剂流率的大小

10、与导管的半径四次方成正比、与导管的长度成反比；（2）注射剂量 IVDSA 采集所需剂量大,IADSA 所需剂量相对较低；血管显影所需的对比剂最低碘量与血管直径成反比；大血管？小血管？肾功能不良应谨慎用量；（3）注射压力 与注射速度、对比剂浓度、对比剂温度导管尺寸等有关；（4）注射时机 依据造影要求设定曝光推迟或注射推迟；曝光推迟： 先注射对比剂后采集图像（IV-DSA 或导管顶端爱好区较远）；注射推迟：先采集图像后注射对比剂（IA-DSA特殊是挑选性或超挑选性动脉造影） ；仍需设定对比剂上升速率,即注射的对比剂达到设定的注射流率所需要 的时间,一般为 0.5s；注射对比剂维护时间依据检查部位血

11、管及诊断需求而定；4 基本内容备注四 DSA 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、界标与爱好区的处理等；（1）再蒙片即重新确定 mask 像,是对患者自主或不自主运动造成减影对错位的后 处理方法；局限性： 替换的蒙片中含有肯定量的对比剂,（2）像素移位使减影后的差值信号降低；通过运算机内推法程序来排除移动伪影的技术；主要用于排除患者移动引起的减影像中的配准不良；将蒙片中的局部或全部像素像不同的方向移动肯定的距离,使之与对应 的像素更好的协作；改善功能有限；（3）

12、图像的合成或积分 将多帧 mask 像积分,并作一个负数加权,如干含对比剂的帧幅积分,做一个正数加权,再减影,可得到积分后的减影像；是一种空间滤过处理；积分图像越多,图像噪声越低；实质是肯定时间内对一系列图像的平均过程；（4）补偿滤过是在 X 线球管与病人之间放入附加的衰减材料,在视野内挑选性的衰减特定的辐射强度区,以便供应更匀称的 X 线的衰减；（5）界标与爱好区的处理 界标界标技术主要是为DSA 的减影图像供应一个解剖学标志,对病变区域血管精确的解剖定位,为疾病诊断或外科手术做参考；用一个增强了的DSA 减影像与未减影像重合,同时显示减影的血管与背景结构,即为标界影像；感爱好区处理对病变区

13、勾边增强,突出病灶；放大、灰度校准及转换,附加文字说明；5 基本内容备注对病变区数字运算、图像转换,以观看图像的细 致程度；对病变区运算统计,包括密度统计、两个感爱好 区的密度比率等；建立时间密度曲线；病变区曲线的处理；确定心脏功能参数、测定心室容积和射血分数等 讨论对比剂流过血管的情形,从而确定血管内的 相对流量,灌注时间和血管限流,同时可以测出 血管内的狭窄程度、大小、相对百分比,以及狭 窄区的密度转变和百分比等；五 DSA 时间减影 时间减影 : 是 DSA的常用方式 , 在注入的对比剂团块进入爱好区之前, 将一帧或多帧图像作为mask像储存起来 , 并与时间次序显现的含有对比剂的充盈像

14、一 一进行相减 , 这样两帧间相同的影像部分被排除 , 而 对比剂通过的部分被显示出来 . 因造影像和 mask像两 , 故称时间减影；者获得的时间先后不同 DSA时间减影的方式 常规方式 脉冲方式 超脉冲方式 连续方式 时间之隔差方式 路标方式 心电图触发脉冲方式 1、脉冲方式 为每秒进行数帧摄影,采纳间隙 X 线脉冲曝光,连续时间（脉冲宽度） 在几毫秒到几百毫秒之间,得到一系列连续的减影图像；信噪比较高,图像质量好,普遍采纳；适用于活动较少的部位,如头、颈、四肢及胸腹 部等；2、超脉冲方式 在短时间进行每秒 630 帧的 X 线脉冲采像,然 后逐帧高速度重复减影,具有频率高、脉宽窄的 特点

15、；应用于快速运动的器官,如心脏大血管,削减运 动模糊；6 对比辨论率降低,对 X 线球管要求高；适用于心脏、冠脉、不协作的胸腹部检查；3、心电图触发脉冲方式与心脏大血管的的搏动节律相匹配,以保证系列 中全部的图像与其节律相同位,释放曝光的时间 点是变化的 , 以便把握最小的心血管运动时机；外部心电图以三种方式触发采像：连续心电图标记；买重新点图标记；脉冲心电门控；防止搏动产生的图像运动性模糊,用于心脏和冠 脉的 DSA检查；基本内容备注7 六 DSA 成像 静脉性 DSA 动脉性 DSA 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 1、静脉 DSA IVD

16、SA 最初是通过静脉注射对比剂显示全身动脉,需要对比剂量大,辐射剂量高；目前 IVDSA 基本废弃,仅用于门静脉、髂静脉、四肢静脉的检查；2、动脉 DSA IADSA 应用广泛,分为挑选性和超挑选性；对比剂直接注入爱好区动脉或接近爱好区动脉；对比剂稀释相对稍微,使用对比剂浓度低；影像重叠少,成像质量高；受病人影响小,辐射剂量低；3、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形下 ,获得清楚 的 DSA 图像的方式 ,称之为动态 DSA；（1）旋转式 DSA 三维采集方法；注射对比剂前后两次采集图像序列；C 型臂 180 参数采集,人体静止,球管与增强器同步匀速运动

17、；减影后可得到 180 血管图像；适用于脑血管、心脏、冠脉；（2）步进式 DSA 采纳快速脉冲曝光采集图像,实时减影成像；两次曝光采集中,球管和增强器静止,导管床携人体自动匀速移动,得 到全程减影图像；一次注射对比剂获得成像区域的血管全长；主要用于四肢动脉 DSA 检查和介入治疗；七影响 DSA 图像质量的因素 可发生在 DSA 成像链全过程：设备结构 成像方式 操作技术 造影方法基本内容备注8 患者本身1、设备结构（一） X 线源与显像系统1. X 线系统1. 产生稳固高压、脉冲时序和稳固脉宽的 X 线发生器；2. 大功率 X 线球管 80 万 HU （热单位）；3. 功能完善的遮光栅和 X

18、 线滤过装置；2. 影像增强器或数字平板探测器1. 具有每秒 25 帧以上的显示才能、 抱负的光敏度、 足够的亮度、较高的辨论率和对比度、最小的失真度；2. 适应不同部位使用的可变输出视野和稳固的光路安排器；3. 光学系统：为了适应输入光量变化范畴（X 线剂量范畴）大和防止摄入强光,要求大孔径、光圈可自动调剂、内含电动滤光片的镜头；4.电视摄像（管）机1 毫伦 X1.很高的辨论率和相宜的合成时间,确保输出屏上线产生的柔弱荧光都能毫无遗漏的采集到；2. 系统动态幅度的信噪比在 1000:1 左右；3. 每帧图像的水平稳固度差异要小于 1%；（二）运算机与监视系统运算机担负整机运行掌握和图像处理等

19、多项任务,应具备：精确启动高压注射对比剂、的规章运动；X 线脉冲曝光甚至是床体、机架数据采集、转换、快速完成运算、储备、减影和图像处理等 系列程序；监视器要求配备逐行扫描 2、成像方式和操作技术（一）成像方式的影响1024 线以上的高清楚、大屏幕监视器；成像方式：脉冲成像（PI mode）、超脉冲成像（SPI mode）、连续成像（ CI mode）和心电图触发脉冲成像；造影时应依据受检部位和诊断要求挑选相应的成像方式,以猎取高信噪比的减影图像；（二）操作技术的影响1.摄影条件X 线剂量与密度辨论率成正比备注1.自动曝光：密度高且体厚的部位2.手动曝光：密度低且体薄的部位3.经曝光测试后挑选,防止过度曝光或曝光不足；基本内容9 2. 摄影体位1. 基本体位正侧位,及多种复合角度的摄影体位；2. 正确的摄影体位对显示心脑血管病变及指导介入治疗非常重要；3. 摄影技术因素3. 合理