1、2021-4-271 第六章 数字减影血管造影检查技术 （D S A） 2021-4-272 本章学习目标 1掌握DSA系统的基本组成，DSA的原理、常用减 影方式及成像方式、检查技术及操作程序。 2熟悉数字平板探测器的结构及工作原理、高压注射 器结构、DSA信号与幅度、DSA其它减影方式及成 像方式、DSA临床应用。 3了解DSA的发展史、影像链组成、CCD工作原理、 DSA成像系统的控制、能量减影特点、混合减影程 序、 DSA手术操作。 2021-4-273 概 述 减影是在一幅图像上减去非观察组织的图像。 数字减影技术广泛应用于血管造影、关节造影、脊 髓造影、乳腺造影等方面。 其中在血管
2、造影方面运用最成熟，称为数字减影血 管造影（DSA），又叫数字血管成像（DVI)。 2021-4-274 DSA是20世纪80年代继CT之后出现的医学影像 新技术，是电子计算机图像处理技术与传统X线 血管造影技术相结合的一种新检查方法。 X线血管造影术历史悠久。 实质：减除造影片上与血管影像重叠的背景影 像，使血管单独显示出来。 发展方向：高度一体化、系统化、程序化、自 动化、数字化、网络化、智能化。 2021-4-275 数字减影血管造影（DSA）主机 2021-4-276 本章所属节 第一节 DSA系统的组成 第二节 DSA的原理 第三节 DSA的减影方式及成像方式 第四节 DSA检查技术
3、及操作程序 第五节 DSA临床应用 2021-4-277 第一节 DSA系统的组成 2021-4-278 图6-1 DSA系统组成框图 X线发生系统 电子计算机系统 机械附属系统 成像控制系统 2021-4-279 一、X线系统 （X线发生装置+影像链） （一）X线发生装置 包括X线管、高压发生器和X线控制器等。 X线管:球管热容量和散热率高。 常用焦点：0.61.2。 高压发生器：X线量和管电压输出稳定。 （二）影像链构成 由、光学透镜、系统和控制部分组成。 现代影像链采用平板探测器将X线信息直接转为数字信号。 2021-4-2710 二、电子计算机系统 计算机系统是DSA的关键部件， 功能
4、：输入数据、执行运算、信息处理、显示 输出数据。 功能模块：系统控制和图像处理两部分。 系统控制：数据收集、X线发生、扫描工作、参 数调节、改变光圈、贮存图像、显示图像。 图像处理：AD、算术逻辑运算、减影、图像 后处理。 2021-4-2711 三、机械及附属设备系统 （一）机械系统 主要包括机架和检查床。 要求：运动范围大、速度快、全方位。 1机架：有C形臂、U形臂、双C形臂、L+C形臂等。现代 多用双、单C臂三轴或LC臂三轴系统。座地或悬吊安装。 2检查床：纵向、横向运动范围大，左右旋转。双向运动 180。 （二）附属设备 最重要的是：高压注射器。 两种类型：压力型和流率型，后者使用较普
5、及。 2021-4-2712 四、DSA成像系统的控制 DSA在透视状态操作，控制方法：手闸和脚闸。 控制方式：一是计算机为主体控制所有机器。 二是控制X线机，计算机作部分控制。 主要控制信号有： 手闸闭合信号；电路切换信号；曝光预备信 号；光阑控制信号；X线机准备完毕信号；高压注 射器启动信号；脉冲曝光控制信号等。 2021-4-2713 补充：DSA机房的环境要求与设备维护 DSA系有创手术，DSA室应按医院手术室的 要求来设计与管理。 DSA室布局要合理，分污染区、清洁区与无 菌区。 技师负责设备的日常维护与设备间的管理。 DSA室应配设备工程师。 2021-4-2714 第二节 DSA
6、的成像原理 2021-4-2715 一、DSA减影程序 摄制普通片，各像素数字化。 计算机制备mask像（蒙像），数字负像化。 8 – 3 = 5 8 +（-3）= 5 摄影血管造影像，各像素数字化。 计算机把mask像与血管造影像重叠一起处理成 减影像。 2021-4-2716 二、摄影图像数字化过程 普通摄影图像数字化 造影图像数字化 2021-4-2717 三、DSA减影原理 Mask像数字信号 造影像数字信号 和（差）信号 （一）电路“减”原理 2021-4-2718 （二）、DSA减影原理示意图 2021-4-2719 原理 在注入对比剂前、后各曝光一次，两幅图像除注入了对比剂的那部
7、分血 管密度有区别外，其余部分相同，经过“减”处理便获得了一幅没有其它组织 影像重叠的血管造影图像。 2021-4-2720 2021-4-2721 2021-4-2722 第三节 DSA的减影方式及成像方式 2021-4-2723 一、DSA的减影方式 （一）时间减影： 不同时间分别摄取Mask像和造影像进行减影，称为时间减影法。 Mask像可以对比剂注入前或造影充盈的任一时刻摄取。 2021-4-2724 1.时间减影常规成像方式 摄取时机有手动和自 动方式。 Mask像造影像 2021-4-2725 2.时间减影脉冲方 式 与脉冲 线曝光同 步 2021-4-2726 主要用于除胸部以外
8、活动度不大的部位， 如脑血管、颈动脉、肝动脉、四肢血管等。 2021-4-2727 3.时间减影超脉冲方式: 用于胸部活动度大的部 位 及心脏大血管活动 快的部位 帧/秒 2021-4-2728 4.时间减影时间间隔差方式: 主要用于心脏检查 2021-4-2729 透视下插管 普通透视 Mask1 血 管 像 减 影 推注对比剂血管像 引 导 5.时间减影路标方式 腹腔 动脉 DSA 插管头置腹 腔动脉入口 2021-4-2730 6.心电图触发脉冲方式:用于心脏大血管 图6-5心电图触发脉冲方式示意图 脉冲曝光与心脏大血管搏动同步， 保证图像与节律同相，避免图像运动模 糊。 2021-4-
9、2731 （二）能量减影(双能量、K缘减影） 图6-6能量减影原理图 70KV 130KV 碘信号相差80% 骨信号相差40% 软组织相差约25% 气体几乎不差别 u有效消除气体影 u经加权后再减影消除软组织 u留下明显的骨及碘信号 33KeV 减 影 2021-4-2732 （三）混合减影 造影剂注入前：先作能量减影，获得消除 软组织的骨组织图像。 造影剂注入后：再作时间减影，获得单纯 血管图像。 因减影次数多，信号衰减多，噪声有所增 加，设备要求复杂，很少用。 2021-4-2733 二、DSA的成像方式 IV-DSA IA-DSA 非选择性 选择性 中心法 外周法 超选择性 选择性 20
10、21-4-2734 （一）IV-DSA 经静脉引入对比剂进行DSA检查的方法。 1.非选择性IV-DSA: 外周法: 用1618号套管针穿刺肘部正中静 脉、贵要静脉，注射对比剂，经血液循环到兴 趣区的方法。 特点：操作简单，但检查区大血管同时显影， 互相重叠，对比剂剂量多，临床少用。仅用于 动脉插管困难或不适于作IA-DSA者。 2021-4-2735 中心法：在肘部选择较粗的静脉或股静脉穿刺插管，将导管尖置于上腔静脉、 下腔静脉或右心房注射对比剂检查。 主要用于行IA-DSA有困难时观察大动脉及主干分支。 2021-4-2736 2.选择性IV-DSA： 以静脉穿刺或插管，将导管尖抵达受检
11、部位的邻近点检查。 临床上常用于上、下腔静脉，右心、肺 动静脉的检查等。 2021-4-2737 （二）IA-DSA 穿刺途径：股动脉、肱动脉、腋动脉，少数经 颈动脉、锁骨下动脉。 选择性：将导管尖置于受检查部位近端约2厘 米处注射对比剂。主要用于主动脉及主干分支。 超选择性：将导管尖置于更细动脉或脏器供血 血管处注射对比剂。主要用于动脉分支检查。 具有对比剂浓度低、剂量少。 2021-4-2738 优点： u所需对比剂用量少，浓度低。 u减少了病人副作用，过敏机会减少。 u血管相互重叠少，明显改善了小血管的显示。 u操作灵活性大，便于介入治疗，无大损伤。 u应用广泛。 2021-4-2739
12、 1动态DSA： 在球管、人体和检测器同步运动下获得DSA图像为动态DSA，主要用于运 动部位成像。 2021-4-2740 2数字电影减影（DCM） 实时成像每秒2550帧，一般双向25帧 /秒，单向50帧秒，制成电影播放方式，适用于心脏、冠 状动脉检查。 2021-4-2741 3旋转式DSA 人体静止，C型臂（X线管与增强器）围 绕患者旋转运动，对血管及分支作180 的参数采集，为30s，850帧/秒， 分别完成Mask像和造影两个序列采集。 适用于脑血管、心腔和冠状动脉检查，形 成三维图像。 2021-4-2742 4步进式血管造影 球管与影像增强器静止，导管床携人体自动 匀速移动，快
13、速脉冲曝光采集图像，实时减 影，获得血管全程像。 主要用于：获得四肢血管全貌，解决肢体血 管行程长的问题。 2021-4-2743 5遥控对比剂跟踪技术 运动类似步进方式。床面的移动速度和帧速 根据血管中的对比剂浓度编程程序自动控制， 以获得血管始终充盈满意的全程像。 特别适用于四肢动脉闭塞性病变或狭窄性病 变检查。 2021-4-2744 6自动最佳角度定位系统 C形臂三轴系统（三个马达驱动的旋转轴）在自动最佳 角度定位软件的控制下自动确定复杂血管的最佳显示角 度，主要用于成球状交织分布的冠状动脉和脑血管。 操作者先要获得（正、侧位）或（正、相差30斜位） 两个视图，自动最佳角度定位系统就能
14、自动处理这些信 息，获得反映该血管最佳视图的具体角度。 2021-4-2745 第四节 DSA操作技术及操作程序 2021-4-2746 一、DSA图像采集 （一）患者资料输入 类似其它数字设备的输入内容。 2021-4-2747 （二）设计病人体位 先进DSA采用快速旋转采集成像，对体位要求不严。 普通DSA采取选择适当的体位和变换投射方向来全 面显示病变。 体位设计方法：选择标准体位；转动体位或C型臂， 确定合适的体位；利用切线方位曝露欲观察的部位。 重要原则：尽量使病变部位紧靠检测器。 2021-4-2748 （三）确定DSA方式 操作者应掌握各减影方式的特点及适用范围。 阅读病历资料，
15、根据病情及检查要求，确定减 影方式。 2021-4-2749 （四）选择及确定采集时机及帧率 原则：摄取对比剂最大浓度时刻，并尽可能减 少曝光量次数。 方式：键盘输入指令按设定程序执行。 高压注射器选择-照射延迟/注射 延迟。 延迟的选择取决于：造影方法、导 管顶端至造影部位的距离、循环时间。 2021-4-2750 采集帧率取决于：DSA装置、病变部位 和病变特点。 图像采集时间取决于：插管程度、病变 部位和诊断要求。 2021-4-2751 （五）选择其他相关技术参数 矩阵、增强器视野、摄像机光圈、焦点、球 管负载、X线脉宽、千伏和毫安值、曝光时 间、mask帧数、积分帧数、放大类型、注
16、射延迟类型和时间、对比剂总量和浓度、注 射流率、噪声消除方式。 2021-4-2752 例如： 心脏DSA需高帧率、大剂量对比剂和快 注射速率。 四肢血管DSA需低帧率，低浓度对比剂。 四肢末梢血管DSA需曝光延迟，提前注 射对比剂。 2021-4-2753 （六）设定mask像与充盈像的相减组合 mask像确定：根据诊断要求、观察血管时期 和范围选择在对比剂出现之前、对比剂消失之 后或对比剂充盈最佳时。 减影组合可在造影前设定，如图像不理想，可 在后处理中重新选择mask像和充盈像，进行 配对减影。 DSA后处理，通常先将整个造影过程复习一遍， 再确定减影对。 2021-4-2754 （七）
17、确认对比剂注射参量 1对比剂的浓度及用量 理论依据： 对比剂浓度 X MAS平方根 = 图像显示程度成正比。 血管内所需最低剂量与血管直径成反比。 临床总结： IV-DSA浓度一般为6080，外周法比中心法高。 IA-DSA浓度一般为4060，超选择法浓度略低。 成人一次量为1.0mlkg，总量34mlkg。 儿童一次量为1.21.5mlkg，总量为45mlkg。 2021-4-2755 2注射流率 注射流率（速度）是指单位时间内经导管注入对 比剂的量，以mls表示。 流率选择原则：使流率与导管尖端所在部位的血 流速度相同。 注射流率低于血流速度：对比剂稀释、显影差。 注射流率高于血流速度：血
18、管压力增加，病人不 适及产生血管破裂，夹层动脉瘤、动脉粥样硬化 禁忌流率过大。 2021-4-2756 影响注射流率因素：导管内径、长度、端或侧 孔、对比剂粘稠度、导管与血管方位关系。 注射流率与：与导管长度、对比剂粘稠度成反 比，与导管半径四次方及注射压力成正比。 IA-DSA注射流率与：血管显示数量级（细血管 等级）及图像分辨率成正比。 2021-4-2757 注射斜率是指注射对比剂达到 预选流率的所需时间，即注药 的线性上升速率。 斜率越大，对比剂进入血管内 越快，反之亦然。 一般在靶血管承受范围内，线 性上升速率与血管的显示率成 正比。 t1t2 t 浓度 3.注射斜率与注射加速度 V
19、a-Vo / t1Vb-Vo / t2 b a 2021-4-2758 注射加速度是注射速度的时间变化率。加速度 大，注入快，压力大。 加速度太大血管可能发生破裂。 多次注射指造影过程中进行重复注射对比剂。 应选定首次注射流率、末次注射流率，某时刻 注射量等参数。 2021-4-2759 4注射压力 注射压力=导管内阻力+血管内阻力。 注射压力有关因素：造影部位、病变、 导管型号、血管大小、外周法与中心 法、选择性与超选择性。 单位：PSI（磅/平方英寸）。 2021-4-2760 （八）判断导管顶端的位置 导管应与血管长轴平行,顶端应位于血管腔中间。 导管顶端至兴趣区距离越近，所需对比剂浓度
20、越低， 用量越小,且成像质量越好。 但动脉瘤检查，导管顶端应远离病变处，且顺常态 血流注药。 2021-4-2761 （九）进行血管造影并采集图像 1放大技术 （1）几何放大：M=1+b/a。 （2）电子放大：改变II输入屏上电压 视野大小 影像大小。 2021-4-2762 2定位技术 在图像采集前确定造影部位准确的初始位 置，以便在采集过程中及时寻找该血管部位。主 要用于冠状动脉和腹部血管DSA检查。 3缩光技术 准直器 遮盖 曝光野空旷区或低密 度区 图像采集 照射区密度。 4屏气技术 胸部：深吸气后屏气。 腹部：深呼气后屏气。 2021-4-2763 5持续采集技术 原则：采集到诊断区
21、满意为止。 如： u心脏DSA采集要到左心室充盈满意为止。 u冠状动脉DSA要到静脉像充盈满意为止。 u 观察侧支循环到侧支循环充盈为止。 u肝癌病人腹腔动脉DSA延长到门静脉满意为止。 u消化道出血行肠系膜上、下动脉DSA到毛细血 管期或静脉期，以观察动脉、静脉畸形或细小血 管。 2021-4-2764 二、DSA图像处理 （一）窗口技术 窗口技术是通过窗宽、窗位调节保证DSA 图像效果的处理技术。 同其它数字图像的窗口技术,在CT中集中介 绍。 2021-4-2765 （二）空间（频率）滤过 空间（频率）滤过是选择性增强或减弱某 些空间频率成份的图像处理技术。 1 2 3 低通电路 中通电
22、路 高通电路 低通滤过 高通滤过 中通滤过 平滑图像 边缘增强图像 低噪图像 2021-4-2766 （三）校正配准不良 配准不良：曝光期间病人移动，mask像与造影像不能 精确对位。 1再蒙片 图像后处理中重新选择Mask像来校正。此 法最常用。 2时间间隔差 图像后处理中估测患者运动时间，确定 间隔时间，寻找清晰的图像。 3像素移位 图像后处理中采用计算机内推法程序，将 mask片的局部或全部像素向不同方向移动一定距离， 使之与对应的像素正好配准。 2021-4-2767 （四）图像合成（积分） 积分因素越多，图像噪音越低。 2021-4-2768 （五） 匹配滤过 与 递推滤过 匹配滤过
23、：减影图像再积分，目的：提高信噪比 （突出碘信号，降低背景信号和噪声）。 n递推滤过：用视频影像处理方式将图像积分。 n目的：提高图像对比度和分辨率。 2021-4-2769 （六）对数放大与线形放大 理论上造影剂浓度与DSA信号成正比例变化 中等厚度呈线性正比关系厚度大、薄呈非线性正比关系 线性等倍放大对数式放大提供补偿 获对比均匀图像 2021-4-2770 (七)补偿滤过 肢厚 肢薄 暗电流饱和电流 摄像机动态范围 物体动态范围 u补偿滤过：球管与病人间放置衰减材料，衰减特定区域。 u目的：使物体动态范围与系统动态范围吻合。 无DSA信号 无DSA信号 增加kVp 附加滤过材料 降低摄像
24、机增益 2021-4-2771 （八）界标与感兴趣区处理 1界标技术:即路标方式（前面已介绍）减 影提供插管定位像。 2感兴趣区处理方法常有： 勾边增强，病变区放大、灰度校准、转换及附加注解，对病变区数学 运算及图像换算，病变区的计算统计，建立时间密度曲线，病变区曲 线处理、定量分析，确定心脏功能参量，研究对比剂流过血管情况。 2021-4-2772 三、DSA图像记录、存储与传输 （一）DSA图像的记录 1激光打印照片 2X线影像录像片 3数字图像工作站记录光盘 2021-4-2773 （二）DSA图像的存储与传输 1DSA图像存储格式: 压缩存储在磁带、光 盘、记忆卡片上。 JPEG格式:
25、用于静止图像。 MPEG格式:用于运动图像。 2DSA图像的传输:PACS系统实现。 2021-4-2774 四、DSA图像质量 如： u脉冲方式：摄影帧频低，但每帧图像X线剂量大，图像 对比、分辨率较高。 u超脉冲方式则恰恰相反。 （一）影响DSA图像质量的因素 1设备结构性能：X线源、影像接收器、电视摄像系统、 影像处理和显示系统、DSA分辨率。 2减影成像方式 根据受检部位特点和诊断要求选择相应减影成像 方式。 2021-4-2775 3操作技术：摄影条件、摄影体位、其它相关摄影 技术因素、图像后处理技术。 4造影方法与对比剂：造影方法、对比剂的使用。 5DSA图像伪影 运动性伪影 设备
26、性伪影： 饱和状态伪影： 表现：均匀亮度的无DSA信号的盲区。 原因：过薄或密度过低肢体未使用补偿 滤过。 2021-4-2776 6DSA的图像噪声 表现：斑点、细粒、网纹或雪花状或结构异常， 影像清晰度下降。 原因: (X线产生 打印照片,全过程均产生 噪声) X线系统的量子噪声、影像增强器的量子噪声、电子噪声、散射线 引起噪声、辐射剂量减小引进噪声、数据处理及转换过程中误差引起噪 声、存贮器或磁盘存取时出现噪声、多幅照相机和荧光等。 2021-4-2777 7影像变形与放大 原因： （1）病人定位：不精确（角度不准、方位不精） （2）几何原因：球管、病人及检测器位置造成几 何放大畸变。
27、2021-4-2778 （二）改善DSA图像质量的措施 1术前与患者说明检查过程和注意事项。 2设计最佳摄影体位。 3制定合理的曝光程序，选择恰当的曝光参数。 4确定导管先端的位置、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、密度补偿器防止饱和伪影的产生。 6保证影像质量的同时尽量减少不必要的照射。 7充分利用图像后处理功能，使影像符合诊断要求。 8正确匹配激光相机以及冲洗药液，并定期检测。 2021-4-2779 第五节 DSA的临床应用 2021-4-2780 （一）DSA的适应证 1血管本身病变。 2出血性病变诊断与治疗。 3血管的介入治疗。 4血供脏器病变的鉴
28、别诊断。 5术后随访。 6各种先天性心脏病。 2021-4-2781 （二）DSA的禁忌证 碘和麻醉剂过敏。 严重的心肝肾疾患。 严重的血管硬化或穿刺血管严重阻塞病变。 急性炎症、高热。 严重的出血倾向和凝血功能障碍。 穿刺部位感染。 2021-4-2782 （三）DSA的并发症 1穿刺插管导致的并发症 处理原则：对因治疗。 2对比剂过敏导致的并发症 一般难以预防，应控制好对比剂的浓度和用 量，对症处理。 2021-4-2783 二、DSA的术前准备与手术操作 （一）DSA的术前准备 1病人准备：普通手术准备和特殊准备。 2器械准备：DSA主机、导管相关物品及 抢救设备准备。 3药品准备：对比
29、剂与抢救药品准备。 2021-4-2784 （二）DSA的手术操作 常选股动脉和股静脉，有时取肱动脉、腋动脉、肘部 静脉及颈静脉经皮穿刺血管插管操作。 2021-4-2785 2021-4-2786 （二）DSA的手术操作 不同部位选用不同形状和型号的导管，与靶血管形态 和走行相适应。 先作较大血管DSA，明确血管走行后再行选择性或 超选择性穿刺。 2021-4-2787 （二）DSA的手术操作 操作中变换导管前端方位，或旋转导管，注意轻柔以 防血管内膜损伤。 插管中选用路标方式，或图像冻结方式，或选用相关 图像作参考，以便指导插管。 造影完毕拔出导管压迫动脉15分钟，再加压包扎，患 者平卧2
30、4小时。 2021-4-2788 三、神经系统造影（头颈部DSA） 1造影参数选择：浓度为5060。 2造影体位 颈内、外动脉造影常规头颅仰卧正位、仰卧水 平侧位，必要时加左、右斜位。 椎动脉造影常规仰卧水平侧位和汤氏位。 2021-4-2789 DSA（全脑血管造影） 2021-4-2790 DSA3D DSA 2021-4-2791 四、循环系统造影 （一）胸部DSA 1造影参数选择 浓度为5060。 2造影体位 肺动脉造影、支气管动脉、肋间动脉和胸 廓动脉造影、上腔静脉造影：常规正位， 必要时加摄斜位或侧位。 2021-4-2792 （二）心脏与冠状动脉DSA 1造影参数选择 心脏大血管
31、造影：对比剂浓度为300 370mgml非离子型对比剂。 冠状动脉造影：对比剂浓度为6070的 非离子型对比剂。 注射延迟，至冠状静脉出现回流时结束。 2021-4-2793 （二）心脏与冠状动脉DSA 2造影体位 心脏大血管造影：正位、侧位、长轴斜位、四 腔位、半坐位、延长右前斜位、其它摄影体位。 冠状动脉造影：左冠状动脉造影右肩位、左冠 状动脉造影肝位、左冠状动脉造影左肩位、左 冠状动脉造影蜘蛛位及补充体位。 2021-4-2794 冠状动脉造影 2021-4-2795 2021-4-2796 2021-4-2797 （三）肝脏DSA 1造影参数选择 对比剂浓度为50% 60%离子型对比剂
32、。 2造影体位：正位，必要时加斜位。 2021-4-2798 （四）胃肠道DSA 1造影参数选择：对比剂浓度为5060 离子型对比剂。 2造影体位：造影体位取正位，必要时加 摄斜位。 2021-4-2799 （五）胰、胆、脾DSA 1造影参数选择 对比剂浓度为5060。 2造影体位：正位，必要时加不同角度的斜位。 2021-4-27100 脾动脉DSA 2021-4-27101 （六）肾脏及肾上腺血管DSA 1造影参数选择 对比剂浓度为5060。 2造影体位：正位。 肾动脉造影及肾上腺动脉造影体位：常规正 位，必要时加斜位。 2021-4-27102 右肾癌DSA肾动脉栓塞治疗 2021-4-27103 （七）下腔静脉DSA 1造影参数选择 对比剂浓度5060 离子型对比剂。 2造影体位：正位，必要时加摄左、右 斜位和侧位。 2021-4-27104 （八）盆腔DSA 1造影参数选择 髂动脉造影：对比剂浓度5070离子型对比 剂。 髂静脉造影：对比剂浓度为5060离子型
