DSA 成 像 技 术 协和医院介入科 曾 军

第二十章 概 论 第一节 DSA的产生与发展

Digital subtraction angiography（DSA）

血管造影图片 DSA图片

第二节 DSA的应用评价

一、DSA与传统心血管造影相比 DSA技术的优点： 1、图像的密度分辨率高 2、图像以数字形式形成 3、消除靶血管以外的重叠结构 4、能做动态性研究 5、成像快，时间分辨率高 6、对碘信息敏感度高

二、动脉DSA与静脉DSA比较 动脉DSA优点： 1、对比剂浓度低，用量小 2、显像清晰，能显示直径0.5mm的小血管 3、减少运动性伪影 4、放射辐射剂量减少 5、成像质量高，有利于介入治疗

三、DSA与其它影像学技术的比较 CTA、MRA都能显示血管影像，但只是静止的，且需要重建，时间分辨率低。

四、DSA技术的发展 一体化、系统化、自动化、数字化、网络化、遥控化、简便化。

软件发展：递归滤过，混合能量减影。 硬件发展：大视野的影像增强器，较高光栅 的电视系统，高速大容量的数字 磁盘，新一代的平板探测器，旋 转DSA及动态三维重建。

第二十一章 DSA系统的组成及特性 第一节 DSA的基本构造

图 造影室全貌

一、X线的发生装置 1、X线管及附件 80万Hu，具有大小焦点 的球管。 2、高压发生器 高千伏，短脉冲和恒定输出。 2、高压发生器 高千伏，短脉冲和恒定输出。 3、X线控制器 滤线装置，使光谱移向较高 能级。

二、图像检测装置 1、光栅 吸收散射线，增加原发与散 射光子的比率。 2、影像增强器 提高影像亮度，便于 将X线像转换成可见光像。 1、光栅 吸收散射线，增加原发与散 射光子的比率。 2、影像增强器 提高影像亮度，便于 将X线像转换成可见光像。 3、光学系统 将影像增强器输出屏上形成的可见光图像传递到视频摄像管输入屏或电视摄影机内。

4、X线电视摄像机 将影像增强器输出的可见光信号转换成电视信号。 5、固体摄像器（CCD） 作为透过人体后X线信息的探测器。 6、数字平板探测器 以非晶硅数字平板探测器多见。

三、DSA图像显示及处理 1、DSA图像显示 （1）模/数转换器（A/D） （2）数字逻辑运算 （3）数/模转换器（D/A）

2、DSA图像处理 （1）对数变换处理 人体内X线强度以指数关系衰减，所以造影图像在实施减影处理前，一般需进行对数变换，才能得到对比度一致的血管图像。

（2）时间滤波处理 时间滤波是对一定时间内变化的图像进行加权处理。 如果加权权数为正时，则对应低通滤波，具有时间平滑的作用。 如果加权权数有正有负时，则对应高通滤波，强调图像中随时间变化的部分。 数字减影属高通滤波，减影后留下的是不同时刻的图像的差别，即留下对比剂流过的血管影像。

是对同一时刻图像（序列图 像）上同一空间像素之间的处理。 空间滤波 是对同一时刻图像（序列图 像）上同一空间像素之间的处理。

（3）对比度增强处理: 对相减后很小的血管图像数值进行放大处理，改善图像的视觉效果，使之适合人的视觉特性。

第二节 高压注射器

一、高压注射器的结构 1、注射头 （1）针筒 （2）加热器 （3）注射筒活塞控制 （4）指示灯 2、控制台 （1）信息显示 （2）参数选择 （1）针筒 （2）加热器 （3）注射筒活塞控制 （4）指示灯 2、控制台 （1）信息显示 （2）参数选择 3、多向移动臂及支架

由微处理器处理设定的速度，经控制 电路控制电机速度而注射造影剂。 二、高压注摄器的工作原理 由微处理器处理设定的速度，经控制 电路控制电机速度而注射造影剂。

第二十二章 DSA的成像原理

第一节 DSA的基本原理 （一）什么是数字减影血管造影？ 是以数字方式消除造影血管以外的结 构，突出了被造影器官血管影像的方法。

DSA的原理

（二）数字平板探测器的工作原理 避免了传统影像链所造成的伪影和失真。

第二节 DSA的图像采集 （一） DSA检查前技术参数的选择 1、确定DSA方式 脉冲方式和超脉冲方式。 2、采集时机及帧率 3、mask像的选择与充盈像的相减组合 mask像可以在注射造影剂之前、中、后选择，通常采用注射造影剂之前获取mask像与充盈像相减。

…… 40%； 60% ；76%。 （二）注射参数的设定 DSA图像质量的好坏与注射参数的选择直接相关。 1、对比剂的用量和浓度 成人 一次1ml/kg， 总量4ml/kg， 儿童 一次1.2-1.5ml/kg， 总量5ml/kg， 对比剂的浓度 40%； 60% ；76%。

DSA信号随血管内碘浓度和血管直径的增加而增强。 血管里所需最低对比剂的量与血管的直径成反比。

注射流率是指单位时间内经导管注入的对比剂的量，用ml/s表示，选择流率的大小应与导管尖端所在部位的血流速度相适应。 2、注射流率和斜率 注射流率是指单位时间内经导管注入的对比剂的量，用ml/s表示，选择流率的大小应与导管尖端所在部位的血流速度相适应。 注射斜率是指注射的对比剂达到预设流率所需的时间，即注药的线性上升速率，亦称冲量。

3、注射压力 使对比剂流入血管所需的克服导管内及血管内阻力所需的推力。 应根据不同类型的导管，不同造影部位的诊断需求而选择不同的压力。

4、延迟时间 分为注射延迟及曝光延迟

第三节 DSA的影像处理 （一）窗口技术 是通过调节窗宽、窗位来完成一幅能满足诊断要求的图像的方法。 窗宽是显示图像的灰阶范围。 窗位是指窗宽范围内最大值与最小值的平均值，它是器官灰度范围的中心，是依照目标血管显示的最佳密度值。

（二）再蒙片 当减影图像不佳时可以重新确定蒙片（mask）像，以得到更佳的减影图像。

（三）像素移位 是指通过计算机内推法程序来消除移动伪影的技术，主要用于消除因患者的移动引起的减影配准不良，可在X轴及Y轴上移动。

（四）图像的合成或积分 图像的合成或积分是一种空间滤过处理，主要是使所有的mask像和所有的血管充盈像分别叠加，获取图像噪声很低的图像，再经减影后，可得到一张很低噪声的减影像。

（五）匹配滤过与递推滤过 1、匹配滤过：将系列减影图像加权以突出碘信号，降低背景结构信号和噪声的时间积分的处理方法，可获得最佳的信噪比，最大限度地利用X线曝光。 2、递推滤过：是应用视频影像处理方式，将系列图像加权后进行相加，最大限度地利用X线曝光，提高图像对比分辨率，但同时也降低了时间分辨率。

（六）对数放大与线性放大 DSA系统以线性和均匀性来对碘信号进行放大。 “线性”是指DSA信号随碘浓度改变而成比例的改变，碘浓度信号改变可引起DSA图像中差值信号的倍增，因而线性放大不能提供均匀的DSA信号，会受不含碘结构的干扰。

“均匀性”是指含对比剂血管的显影程度是同样的，不受体内非碘结构重叠的影响。对数放大可消除非碘解剖结构对含碘图像对比度的影响，提供均匀的图像

使用线性放大，身体厚度大的部位，DSA信号弱，而对数放大，提供了物质厚度方面差异的补偿，获取的对比信号均匀。

（七）补偿滤过 补偿滤过是在X线管与病人之间放入附加的衰减材料，在视野内选择性地衰减特定的辐射强度区域，以便提供更均匀的X线衰减。 当成像部位衰减值的动态范围大于摄像机可精确复制的信号范围，就会产生均匀灰度值的饱和伪影，失去诊断信号。

（八）界标与兴趣区的处理 1、界标：在减影图像上适当叠加低信号的解剖背景，可同时显示减影的血管与背景结构，以利于定位。

2、兴趣区处理：DSA技术除了对某些疾病作出定位诊断外，还可通过某些征象分析，各种参数的测定及曲线分析，做出定性和定量诊断。

第二十三章 DSA的减影方式和成像方式

第一节 DSA的减影方式 DSA的减影方式有时间减影法，能量减影法和混和减影法。 最常见的是时间减影法。

（一）时间减影：在减影过程中，因造影像和mask像两者获得的时间先后不同，故称为时间减影。 2、脉冲方式：为每秒进行数帧减影，得到一连续的减影图像，其图像质量较好，可适用于活动较少的部位。

3、超脉冲方式：在短时间内进行6-30帧/秒的高速度重复减影，其图像质量没有脉冲方式好。应用于快速运动的器官，可减少运动模糊。 4、连续方式：X线机连续发出X线照射得到25-50帧/秒的连续图像，时间分辨率高，可用于运动器官的检查。

5、时间间隔差方式 此方式mask不固定，顺次随机抽取许 多不同时期的图像，依次与其后一定时间 的图像进行相减，可得到一连续的图像， 图像质量不理想。 6、路标方式 7、心电图触发脉冲方式

（二）能量减影 即：双能减影、K缘减影 （三）混合减影 是能量减影与时间减影相结合的技术

第二节 DSA的成像方式 （一）静脉DSA （二）动脉DSA （三）动态DSA

第二十四章 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：DSA图像以每秒几帧至几十帧的频率快速形成图像，因此对系统设备提出较高的要求。

高压发生器： 具有产生高千伏、短脉冲和恒定输出的能力。 球管： 80万Hu（热单位）以上，具有大小焦点和大 功率，散热快。 遮光栅和X线滤过装置： 功能完善，使用灵活方便。

2、影像增强器：必须具有30帧/秒以上的显像能力，理想的光敏度，足够的亮度，较高的分辨率和对比度，最小的失真度，具有适应不同部位使用的可变输出野和稳定的光路分配器，可同时取得多种影像。

现代机器的影像增强器由平板CCD代替， 直接将X线经光电转换转变为数字信号。

3、电视摄像系统：电视摄像管应具有很高的感光度和很高的分辨率，对于II，输出屏上的1毫伦的X线都能无遗漏地采集到，整个系统的动态幅度要大，一般在1000：1左右，连续成像。

4、影像处理和显示系统：影像处理主要靠计算机来进行，因而需要运算很快的芯片，很大的硬盘，内存等。

（二）成像方式和操作技术 1、成像方式的影响 （1）脉冲成像方式 （2）超脉冲成像方式 （3）连续成像方式 （4）时间间隔差方式

2、操作技术的影响

（1）摄影条件： X线剂量与密度分辨力成正比。 合适的曝光条件可获得漂亮的图像。

（2）摄影体位：DSA图像不仅需要好的曝光条件，即高的密度分辨力，同时需要对一些解剖重叠的部位进行特殊体位的投照，才能获得更好的没有重叠结构的图像。

（3）其他技术因素 合理使用遮光器和密度补偿装置以使照射野密度均衡，以减少“饱合状伪影”； 尽量使II紧帖检查部位，以减少散射线，减小放大率，对图像的清晰度有很大的提高； 正确使用放大技术，以获得合适的视野。

（4）后处理技术：如果得到不甚理想 的图像，应合理使用再蒙片，图像配准， 图像合成，边缘增强和窗口技术等多种后 处理技术，以改善图像。

（三）造影方法和对比剂 1、造影方法的影响：目前采用的造影方法不外乎有动脉法，静脉法及经皮穿刺直接显影法。

2、对比剂的影响：目前对比剂可分为 离子型、非离子型造影剂，某些特殊情况 下，使用二氧化碳作为对比剂。

（四）患者本身因素 在检查过程中，对于能合作的患者，只要通过耐心的解释、训练，取得配合，一般都能得到满意的图像。

第二节 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，争取病人术中相应配合，尽可能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，以避开重叠结构。

（3）根据病人的部位结构特点，制订合理的曝光程序，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。 （4）根据病人的特性和病变部位，决定造影导管端的位置，对比剂的浓度、用量、流率、注射压力以及延迟方式。

（5）正确使用遮当栅、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幅相机以及冲洗药液，并定期检测，使其达到规定的标准。

第二十五章 DSA的临床应用

第一节 检查前准备 一、 DSA的适应证和禁忌证

（一）适应证 （1）血管性疾病　血管瘤、血管畸形、血管狭窄、血管闭塞、血栓形成等；血管疾病的介入治疗；血管手术后随访。 （2）肿瘤性疾病　了解肿瘤的血供、范围及肿瘤的介入治疗；肿瘤治疗后的随访。

（3）心脏冠状动脉疾病　冠心病和心肌缺 血 的诊断；冠状动脉疾病的介入治疗；心脏疾病的诊断与介入治疗等。 （4）血管外伤的诊断与介入治疗。 （5）某些非血管疾病的介入治疗。

（二）禁忌证 （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）恶性甲状腺功能亢进、骨髓瘤。 （6）女性月经期及妊娠三个月以内者。

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）术前半小时肌注镇静剂。

（5）穿刺部位备皮。 （6） 向患者和家属简述造影目的、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症，争取患者和家属理解合作，并签署手术同意书。 （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。

（二）器械准备 1 手术器械准备　包括消毒手术包，造影用穿刺针、扩张器、导管、导丝， 注射器若干个。 2 造影设备准备　DSA设备、高压注 射器，术前检查运行状况，确保手术正常进行。 3 心电监护及抢救设备准备

（三）药物准备 1 常规药物　配备肝素、利多卡因、生理盐水及各类抢救药。 2 对比剂　浓度为60%～76%离子型或300 ～ 370mgI/ml非离子型对比剂。必要时可进行稀释

第二节 头颈部DSA 一 血管解剖 （一）动脉系统 1 颈总动脉及其分支 2 椎动脉系统 （二）静脉系统 1 颅内静脉 2 颅外静脉

颈内动脉解剖 正位 侧位

椎动脉解剖 侧位 正位

二 造影技术 （一）手术操作 由介入科医生将不同类型的导管插入颈总动脉，颈外动脉，颈内动脉、椎动脉，接高压注射器分别造影。 （二）造影参数选择 1 对比剂 300中等浓度的非离子型造影剂，如优维显、碘必乐。

2 注射参数 注射部位 每次注射 总量（ml） 注射流率（ml/s） 压力 （psI） 主动脉弓 20-30 12-18 600 颈外动脉 10-12 5-6 450 颈内动脉 8-10 6-7 300 椎动脉 6-8 3-4

（三）造影体位： 颈内动脉造影常规只摄正侧位，必要时加左右斜位及头、足复合斜位。 椎动脉造影常规汤氏位和侧位，必要时加左、右斜位。 上述造影均应曝光延时15-20秒以观察静脉窦期。

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第三节 胸部DSA 一 血管解剖 1、主动脉 2、肺动脉 3、肺静脉 4、支气管动脉 5、肋间动脉 6、上腔静脉 7、胸廓内动脉

二 造影技术 （一） 手术操作：由介入科医生采用相应的导丝，导管插入所需造影的靶血管，接高压注射器造影，有些小血管造影必须由介入 医生手推造影剂造影。 （二）造影参数选择 1、300中等浓度非离子型造影剂

2、注射参数 注射部位 每次注射 总量（ml） 注射流率（ml/s） 压力 （psI） 肺A主干 15-20 10-12 450 支气管A 4-6 1-2 锁骨下及腋A 8-10 3-4 150 上腔静脉 300