25数字减影血管造影技术DSA与PACS

DSA与PACS数字减影血管造影20世纪60年代出现过X线照片减影术(RadiographyImageSubtraction)，主要用于脑血管造影。80年代的数字减影技术主要应用于血管造影中，所以又叫数字减影血管造影技术(DSA，DigitalSubtractionAngiography).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。DSA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的工作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的工作原理DSA的减影程序：①摄制普通片；②制备mask片，或称蒙片；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。①与③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。DSA的结构组成(1)影像链：影像链主要由影像增强器、光学透镜、摄像机和控制部分组成。影像增强器是x线电视的关键器件，其主要作用：①将不可见的x线图像转换成为可见光图像；②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。DSA的结构组成(2)数据获得系统：

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。

(3)中央处理机(CPU)：

CPU是计算机的心脏，是数据处理系统中执行算术／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。

DSA的结构组成(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)DSA软件模块组成：

DSA软件系统模块主要有：①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；②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；③管理模块：包括病人信息记录登记、修改、图像存取等；④处理块：包括各种处理方法的实现；⑤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。

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。DSA的减影方式

(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。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（intrarterial

DSA，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。院行网络及图像工作站医疗信息管理系统：HIS全称HospitalInformationSystem(医院信息系统)RIS全称RadiologyInformationSystem(放射信息系统)PACS全称PictureArchivingandCommunicationSystem（医学影像计算机存档与传输系统简称）院行网络及图像工作站一、院行网络简介

HIS全称HospitalInformationSystem(医院信息系统)、RIS全称RadiologyInformationSystem(放射信息系统)。HIS,RIS和PACS联成一网就成了一个全院性的一个配套系统(加上LIS--检验信息系统就更全了)。

HIS里面存的主要是病人和医院各项管理的文字资料。RIS主要负责病人预约、放射设备管理、放射有关医师医嘱、放射报告等管理。

因为HIS、RIS和PACS之间有重复的和相关的资料，良好的整合可以减少错误、重复劳动和提高工作效率。简单地说，HIS里面的病人基本资料要自动传给RIS，RIS里面的病人和检验资料要传给PACS，RIS/PACS里的影像报告结果要传回给HIS。院行网络及图像工作站PACS工作站HIS工作站信息共享RIS工作站病人图像资料病人临床记录病人放射信息院行网络及图像工作站二、PACS的基本概念PACS：医学影像存储与传递系统获得数字形式的医学影像PictureArchivingCmmunicationSystem存储与管理所获得影像利用高速通讯网传输影像医院整体的系统DB5.影象工作站6.确认诊断报告

3.获取医疗影象影象数据服务器4.存储器1.RISI/FwithHISHIS2.患者检查预约登记RIS7.打印输出院行网络及图像工作站三、PACS的主要用途用数字影像数据库取代传统的胶片库(ImageArchivalandManagement)

用医生诊断工作站取代传统胶片与胶片灯(ReviewStation)

用数字影像共享取代传统的胶片邮寄与传送(ImageDistribution)

用DICOM3.0将全院各种医疗影像设备联成一网

(ImageCommunications)

影像处理和计算机辅助诊断

(ImageProcessingandComputerAidedDiagnoses)

通过Internet或专网进行远程诊断与专家会诊(Teleradiology)

四、PACS的重要意义疏通工作流程从而提高设备与工作效率和增加收入省去与胶片相关的费用来降低成本减少重拍的机率更新技术来提高竞争力提高服务质量健全病人资料的自动化管理院行网络及图像工作站五、PACS分类

miniPACS一般指的是单一科室或单一影像模式用的，比如说超声miniPACS

传统的PACS一般指放射科用的PACS,一般只管CT,MRI,CR/DR，有时包括普通超声。用于高分辨率组织性灰阶图像看像、简单测量(线性、角度、面积等)和分析(区域最大、最小、平均值、均方差等)FULLPACS是全院、全企业(包括所有院区和分支)的PACS。支持的模式包括五大类CT、MR、超声波、核医学与正电子和所有X-光类(如胸、普通、乳腺、DSA、骨质等等)。在国内和亚洲一些地区还可能包括各种内窥镜、显微镜、心电图等。

PACS有分miniPACS、PACS和Enterprise

PACS:

院行网络及图像工作站六、PACS总体构架图影像服务器DICOMNetworkDICOM设备CT、CR、ECTDR、DSA、其他磁带库

光盘库打印机

激光相机

干式相机影像科室诊断中心打印服务器医生／护士工作站DICOM网关DICOM网关PACS管理工具HIS接口HISDICOM重建器数字设备DSA、数字胃肠机视频设备US、ES非DICOM设备门

诊

科

室住

院

部急

诊

室手

术

室分中心服务器Web服务器Tele服务器100M／1000M院行网络及图像工作站七、PACS组成部分PACS系统的主要内容图像传输网络图象采集系统图象显示系统数据处理系统图像存储系统影像打印输出系统院行网络及图像工作站影像采集系统

从各种数字化成像设备获取医学影像的数据资料数据处理系统承担各种影像数据和相关信息的管理、分配；连接放射学数据信息管理系