1、X线新进展 数字化X线摄影,山西医科大学第一医院 郑 玄 中,概 述,X线成像设备的发展历程： （一）诊断用X线机发展史 1、气体X线管、感应圈时期（1895-1916）2、热电子X线管、变压器式高压发生器时期（1916-1925年）为现代X线机奠定了基础,3、防电击、防散射X线装置的实用化时期（1925-1945年）标志着诊断用X线机已进入成熟时期 以上各个时期X线管均为固定阳极。 4、高条件、大容量、控制技术现代化时期（1945年以后），大功率旋转阳极X线管的问世，是X线机实现大容量的前提 。 （阳极分为固定阳极和旋转阳极）,二十世纪五十年代，影像增强器的研制成功，使X线机的性能和应用范围
2、有了新的突破，最引人注目的是X线电视、录像和动态摄影，在一定程度上解决了动态检查、影像再现等问题（IITVs，即影像增强电视系统）。使图像质量得以提高，并解决了暗室向明室的转变的这一难题。我国七十年代以后才广泛应用。,1975年以来，逆变技术在X线机中得到广泛应用，使高压变压器的体积和重量明显减小，从而得到迅速普及 。,（二）X线CT机的诞生1972年，英国工程师汉斯菲（Hounsfield）首次研制成功世界上第一台CT扫描机。这是电子技术、计算机技术和X线技术相结合的产物，是1895年X线发现以来医学影像设备的一个革命性进展，为现代医学影像设备学奠定了基础 。（CT对密度分辨率高）,（三）数
3、字X线成像设备的发展 数字x线设备是指把x线透射图像数字化并进行图像处理，再转换成模拟图像显示的一种x线设备。数字X线设备可分为CR、DR、DSA,根据x线束的形状，数字x线成像又可分为锥形成像法、扇形和笔形成像法。CR和DF属于数字锥形成像。DDR采用扇形X线束或笔形x线束进行扫描投影成像， 亦可采用锥形成像 。,数字X线成像与传统的增感屏-胶片成像相比有许多优点：对比度分辨力高（分辨力单位：LP即线对）；辐射剂量小；图像的后处理功能强；可利用大容量的光盘存储数字影像，消除用胶片记录X线影像带来的种种不便，并可方便地接人PACS，实施联网，更高效、低耗、省时间、省空间地实现影像的储存、传输和
4、诊断。,数字x线设备的对比度分辨力高，但其空间分辨力(约为2040LPcm)不如胶片的高(理论值为5070LPcm)。,数字图象与比特(bit),比特没有颜色、尺寸或重量，能以光速传播，是信息的最小单位。 是一种存在的状态：开或关，真或伪，上或下，入或出，黑或白。 比特用“1”或“0”来表示，比特通常代表的是数字信息。如：1，10，11，100，101，110，111，代表了1，2，3，4，5，6，7等数字。,像素与比特,就像比特是信息的原子一样，像素可视为图形的分子，一个像素由不止一个比特来代表。它是由“图像”（picture）和“元素”（e1ement）两个词缩合而成的。 对于任何一个特定
5、的单色图像（monochrome image），你都可以决定要用多少行和多少列来构图。你用的行和列越多，每个方块的面积就越小，图形的颗粒就越精细，效果也就越好 。,数字化的特点,数据压缩（data comparession）和纠正错误（error correction）的功能，如果是在非常昂贵或杂音充斥的信道（channel）上传递信息，这两个功能就显得更加重要了。 比特会毫不费力地相互混合，可以同时或分别地被重复使用。声音、图像和数据的混合被称作 “多媒体”（mu1timedia），这个名词听起来很复杂，但实际上，不过是指混合的比特（commingled bits） 以光速传输,什么是数字影
6、像,模拟影像-图像的密度随空间位置连续变化随空间位置连续变化。 数字影像-图像的密度是由许多不连续的不同密度值(可用数字表示)的点组成的。模拟信息与数字信息可以通过“模数转换器”A/D 或“数模转换器” D/A 相互转换:A/D转换 模拟影像 数字影像 D/A转换,数字影像系统主要组成,影像信息的采集 影像信息的转换及输入存储器 处理系统 显示器 输出传输系统,数字影像显著的优点,成像速度快: S/F体系:约10分钟 CR:几十秒 DR:几秒钟)图像清晰:数字影像具有很高的密度分辨率图像处理功能强: 获取信息更多: 一次拍摄可以看到多种组织;图像保存方便: 图像可以远程传送: 提高工作效率 :
7、,典型的医学数字影像,CT- Computed Tomography 计算机断层扫描 MRI-Magnetic Resonance Imaging 磁共振成像 DSA-Digital SubtractionAngiography 数字减影血管造影 DF- Digital Fluorography 数字荧光摄影 DSI- DigitL Spot Imaging 数字点片成像 ECT- 放射性核素发射计算机断层扫描成像 DR- CR-,第一节 X线计算机摄影装置,CR（Computed Radiograph）是采用影像板（image plate IP）作探测器。与常规X线摄影相比，除了信息数字化带
8、来的优点外，还具有对比度分辨力高、辐射剂量小等优点。但其空间分辨力不如胶片的高。（IP代替了胶片成像）,X-线信息 IP 潜影 激光扫描 紫外光信息 光电倍增管 电信号 A/D 数字信息注：光电倍增管功能：光信号转换为电信号;增强光信号强度。,1、信息采集由IP代替胶片实现，它以潜影的形式记忆X线图像。 2、信息转换由影像读取装置实现，它可将x线图像(潜影)变换为数字图像信号。 3、信息处理由计算机来完成，对数字影像作各种相关的后处理，如大小测量、放大、灰阶处理、空间频率处理、减影处理等。,4、信息记录利用存储媒体如光盘等，通常在存储前进行数据压缩；用于诊断的模拟影像(照片)可通过激光相机打印
9、激光胶片获得；也可采用热敏打印胶片或热敏纸等记录影像。激光打印胶片是常规的记录方式。CR图像还能直接在计算机显示器上显示。,一、基本组成与工作原理,CR工作流程示意,X 射线对IP板曝光,激光扫描IP板,采集影像信息并数字化,擦除IP板信息,影像采集工作站,影像采集工作站,打印管理工作站,质量管理工作站,网络集线器,激光打印输出,CD 刻录存档,二、影像板,CR影像不是直接记录于胶片上，而是先记录在IP上；IP可以重复使用，但它不能直接显示图像,1结构(1)表面保护层：其作用是防止荧光层受到 损伤。它非常薄且透光率高。(2)光激励发光(photon stimtJlation light， PS
10、I。)荧光层。（核心结构）(3)基板：其作用是保护荧光层免受外力的 损伤。(4)背面保护层：其作用是防止IP摩擦损伤。,光激励发光(photon stimtJlation light PSL )荧光层：它由PSL荧光物混于多聚体溶液中，涂在基板上制成。PSL荧光物是一种特殊的荧光物质，它能把第一次照射的光信号记录下来，当它再次受到光刺激时，就会发出与第一次照射光能量呈正比的荧光信号。多聚体溶液的作用是使荧光物的晶体互相结合。,2成像原理 射入IP的x线量子被PSL荧光层内的PSL荧光物吸收，释放出电子。其中部分电子散布在荧光物内呈半稳态，形成潜影，完成X线信息的采集和存储。当用激光束逐行扫描(
11、二次激发)已有潜影的IP时，半稳态的电子转换成荧光，即发生PSL现象，亦简称光致发光现象 。,光致发光现象所产生的荧光强度与第一次激发时X线的能量精确地成正比，完成光学影像的读出。IP的输出信号还需由读取装置完成光电转换和AD转换，再经计算机图像处理后，形成数字影像。,A/D（模数转换器）即analogue-to- digital convertr,将模拟图像（analogue image）转化成数字图像（digital image）,A B C 上图A为一幅手的X线照片，其中有一条横线。现分析沿这条线的一维像，图B给出横线上一维像的密度随距离变化的连续函数，图C是用数字表示的一维数字图像,3
12、特性(1)发射光谱与激发光谱：PSL荧光体可发出蓝-紫光，发光强度依激发IP光线的波长而变，把PSL强度与读取照射光波长的关系曲线称为激发光谱。 在读取激发光谱下，已存储x线图像IP中PSL荧光体发射出强度与X线强度成正比的蓝-紫光。PSL强度与其波长的关系曲线称为发射光谱。,(2)时间响应：当停止用激光照射荧光体时，发光按其衰减规律逐渐终止。IP的PSL强度衰减速度很快，不会发生采集和读出信息的重叠，即IP具有很好的时间响应特征。,(3)动态范围：IP发射荧光的量依赖于第一次激发的X线量，在1：10的范围内具有良好的动态范围。IP的动态范围比屏片组合宽得多，可以精确地检测每次摄影中各组织间X
13、线吸收的差别 。,(4)存储信息的消退：X线激发IP后模拟影像被存储于荧光体内，在读出前的存储期间，一部分被俘获的光电子将逃逸，从而使第二次激发时荧光体发射的PSL强度减少，这种现象称消退。IP的消退现象很轻微，读出前存储8小时的IP，其发光量只减少25。,由于CR设备对光电倍增管增益有一定的补偿，故按标准条件曝光的IP在额定存储时间内几乎不受消退的影响。但若IP曝光不足或存储过久，则会由于X线量子不足和天然辐射的影响，致使噪声加大。因此，最好在第一次激发后的8小时内读出IP的信息 。,(5)天然辐射的影响：IP不仅对X线敏感，对其它形式的电磁波也很敏感，如紫外线、了射线等，随着这些射线能量的
14、积蓄，在IP上会以影像的形式被检测出来。长期存放的IP上会出现小黑斑，使用前应先用强光照射以消除这些影响。,4使用注意事项,由于在摄影前可改变摄影范围的大小，在读取部分设置预读程序，并能反复使用IP，所以用一张较大的IP来记录X线影像，可以大大减少胶片尺寸的选择次数。 IP再次使用时，最好重作一次光照射，以消除可能存在的任何潜影。 IP上的荧光体对x线的敏感度高于普通X线胶片，保存要有很好的屏蔽。,三、读取装置,1结构 (1)暗盒型读取装置： 其特征是将IP置入与常规x线摄影暗盒类似的盒内，它可以代替常规摄影暗盒在任何X线机上使用。目前带暗盒的IP尺寸有四种：14“17“，14”14”，10”
15、12”和8”10”。,曝光后的暗盒，插入CR孔读取装置内后，IP被自动取出，由激光扫描读出潜影信息；IP被传送到潜影消除部分，经强光照射后消除IP上的潜影。此后IP被传送回暗盒内，暗盒自动封闭后被传送出读取装置，供反复使用，整个过程自动、连续。IP消除残影后传送到IP分类器，待时传送到暗盒；等待时间由机器自动调节。,(2)无暗盒读取装置（省略）,读出的数字图像信息连同病人的信息(如病历号、姓名、日期等)和摄影条件(照相部位等)一并输入计算机，进行图像处理。病人信息可以通过磁卡或专门的录入装置输入或修改，最终合成打印在CR照片上。输入的信息也是记录和检索的依据。,2读出原理,存储在PSL荧光物质
16、中的图像是潜像，存储的形式为模拟信号，要将其读出并转换为数字化信号，需采用激光扫描系统。随着电动机带动IP匀速移动，激光束对IP整体进行逐行扫描。受激光激发产生的PSL荧光被传输到光电倍增管的光电阴极上，进行光电转换和放大后，再经AD转换为数字图像信号。这一过程反复进行，扫描完一张IP后，得到一幅完整的数字图像。,综上所述，CR的成像过程可归纳为：两次激发 一次消除/涂抹,3影响图像质量的因素,(1)激光束的直径：读取装置的激光束直径越小，则读取的信息量就越多，得到的图像质量就越好。(2)光电及传动系统的噪声(3)数字化的影响：在AD转换过程中，对模拟信号进行取样和量化会产生量化噪声和伪影,信
17、号数字化会使图像的空间分辨力降低，应将数字化程度控制在人眼和显示器分辨力的范围内，过高将使数据量增加，从而使图像处理时间过长。CR图像的空间分辨力与IP的特性、激光和取样频率有关，激光束直径小、IP中荧光物对激光的散射少、取样频率高，空间分辨力就高。IP的空间分辨力一般2033LPcm,四、计算机图像处理（省略）,五、图像存储装置,存储载体 (1)硬盘：用于短期暂存数据 (2)字式磁带：数据不能永久保存 (3)光盘：适合永久保存信息,Kodak CR 800,Kodak CR 900,第二节 数字化线摄影,一、间接数字化x线摄影 二、直接数字化x线摄影,一、间接数字化x线摄影,1基本结构：(1
18、)x线图像接收器：(2)数据采集器： (3)图像处理器： (4)存储器： (5)图像监视器： (6)系统控制器：,2工作原理,IDR装置的基本工作原理是由II把作为信息载体的X线转换为可见光，再由CCD或真空摄像管转换成模拟视频信号，再经AD转换后形成数字图像信号。这是最先得到实际使用的IDR设备 。,这种系统的主要缺陷： 由于II和摄像管中的光散射和电子散射，引入了附加的对比度损失； 电视摄像管的动态范围小，不能发现微小的组织差异； II的视野小，边缘和中心分辨力不一致 注：现在大部分胃肠造影机和部分血管造影机属于IDR。,二、直接数字化X线摄影,DDR是用x线探测器直接把x线转换为模拟电信
19、号进行数字化的方法。20世纪70-80年代的DDR采用x线扫描投影，再经放大合成为二维图像的成像方法；90年代中期出现了使用平板型探测器(flat panel detector，FPD)的DDR，FPD有将X线直接转换成数字信号的非晶态硒；也有先经闪烁发光晶体转换成可见光，再转换为数字信号的非晶态硅。因此，DDR分为扫描投影DDR和平板探测器DDR 。注：日本新研发出硫氧化二钆材料的FPD,（一）扫描投影DDR（略）,1点扫描法：优点是散射体积很小，减少了因散射引起的图像质量下降；另一优点是由于光电倍增管的灵敏度高，可以降低x线的剂量。缺点是运动机构比较复杂，扫描时间较长 2线(扇)形扫描法
20、：线扫描系统比点扫描系统的速度快，对X线源的利用也充分,（二）DDR使用的X线探测器,1气体电离室探测器 2非晶态硒型平板探测器 3非晶态硅型平板探测器,非晶态硒型平板探测器,非晶态硒型平板探测器封装在类似胶片夹的暗盒内，主要由集电矩阵、硒层、电介层、顶层电极和保护层等构成。集电矩阵由按阵元方式排列的薄膜晶体管(thill-film transistor，TFT)组成，非晶态硒层涂覆在集电矩阵上，它对x线敏感，并有很高的解像能力,探测器暗盒是接收X线图像而直接输出数字化图像信息。信号读出后，扫描电路自动清除硒层中的潜影和电容存储的电荷，以保证探测器能反复使用,X-线信息 非晶态硒 电信息 A/
21、D转换 数字信息 非晶态硒涂盖于薄膜晶体管阵列上,每个晶体管的尺寸为 139 x 139 m 相当于14 x 17 英寸的范围内有 2560 x 2560 个象素单元,每个象素单元均可在控制电路的触发下把单元储存的电荷传输到外围读出电路,经14比特的A/D转换成为数字化影像信息,非晶态硅型平板探测器,非晶态硅型FPD其外形也类似x线胶片夹的暗盒，是一种半导体探测器。其基本工作原理是：把掺铊的碘化铯闪烁发光晶体层覆盖在光电二极管矩阵上，每个光电管就是一个像素，由薄膜非晶态氢化硅制成,尽管X线在非晶态硅型探测器中先转换成可见光，又转换成电信号后进行数字化，但从探测器暗盒外部看，也是输入x线后直接输
22、出数字化图像信号,X-线信息 CsI闪烁体 可见光信息光电二极管薄膜晶体管 电信息 A/D转换 数字信息这种平板检测器的关键在于柱状结构的CsI闪烁体类似于一束束光纤导管引导X线激发的荧光沿着平行的方向传递至光电二极管，减少闪烁体的光散射,微细针状碘化铯结构,针状结构保证了高的DQE 高感光灵敏度及高信噪比,非晶态硅与非晶态硒型平 板探测器数字转换示意图,非晶态硅与非晶态硒型平 板探测器数字转换示意图,(1)组成： X线机、平板探测器、图像处理器、系统控制台和网络,（三）平板探测器DDR,(2)图像质量：空间分辨力高 在FPD中x线的散射减少，失锐大为降低。空间分辨力最高为36LPcm，大大高
23、于胶片图像的调制传递函数(modulation transfer function，MTF) 对比度分辨力高。,(3)DDR与CR的比较： DDR的图像清晰度优于CR DDR的噪声源比CR少，因此SN高 DDR的拍片速度快于CR,DDR的x线转换效率高于CR DDR探测器寿命长，可用10年，CR的IP可用1年 DDR有升级为透视的能力，但不能应用于常规X线机；CR不能透视，但能与原有的X线摄影设备配套工作，取代胶片,DDR的主要问题是：大面积TFT在工业生产中存在较大难度， 43cm43cm的平面矩阵需用4块 21.5cm21.5cm的小平面矩阵拼接而成。在时间分辨力上优于CR，但仍需提高读出
24、和建像的速度,三种摄影方式工作流程的比较： 片屏系统（传统X线摄影） ,片-屏系统工作流程,CR工作流程,DR工作流程,MTF-Modular Transfer Function,High MTF,Low MTF,MTF： 系统反应物体本来面目的能力 MTF越高，图像轮廓越清晰,DQE量子捕获效率,系统捕获信号强度的能力 DQE越高，信噪比越高 DQE受空间分辨率影响很大 直接转化探测器在整个空间频率 范围内全面提高DQE！,工作流程的改变与优化,片-屏图像采集时间(6分）,CR图像采集时间（与上相似）,DR图像采集时间（2分 ）,各种数字影像的比较,CR的优点： 1、便携 2、IP机械强度高
25、，不易损害，有刚性、柔性板之分。 3、价廉 4、小板图像优于大板图像质量。 CR的缺点： 1、工作流程未变，甚至变的更复杂，成像速度慢。 2、IP为易耗品，图像质量随使用次数增多而下降，到一定时候需更换。,DR的优点： 1、图像质量优于CR； 2、几乎即时成像（工作流程明显简化）； 3、人工操作工作量小； 4、平板寿命长； 5、可做透视检查,DR的缺点： 1、专机专用，目前不能现场摄片； 2、平板较脆弱，对环境条件要求较高（如湿度、温度）； 3、投资相对较高,对CR、DR的评估意见,选择DR DR价格高于CR两倍，但效益也高于CR2倍； 病人流量增加，图像质量提高； 检查时间明显缩短,选择CR
26、 资金少，较小的医院适合实用； 干片化的医院不能没有CR，因CR可到病房或现场去； 开始用CR到一定时候改用DR； 习惯于CR使用,对图像质量的认识,1、普通X线胶片银颗粒模拟像数字化胶片像素数字化像 2、二者几何尺寸相差甚远 3、空间分辨率决定最小成像单元密度分辨率决定病变的显示信息的获得取决于以上两种分辨率 4、综合之，数字化图像质量必然优于模拟图像 5、读片方式由观片灯读片监视器阅片（软阅片）,8、图像可一次采集，多种方式显示； 9、融合成像，如MRI+PET 融合图像（即形态+功能）CT+ PET 融合图像 10、动态线性的调节； 11、三“E”即任何人、任何时间、任何地点都可做大影像
27、的综合分析； 12、远程影像会诊； 13、计算机辅助检测诊断（CAD），有人称之为第三只眼。,图像获取技术的发展历史,第三节 数字减影血管造影,数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography DSA)DSA是电子计算机与常规血管造影相结合的产物。 是利用计算机处理数字化的影像信息，以消除骨骼及软组织的减影技术，是新一代血管造影的成像技术，1977年Nudelman获得了第一张DSA图像，目前，该种技术已广泛地应用于临床。,减影技术是把人体同一部位的两帧影像（减影对）相减，从而得出它们的差值部分，不含对比剂的影像称为掩模像(mask image)或蒙片，注入对比
28、剂后得到的影像称为造影像或充盈像。广义地说，掩模像是被减的影像，而造影像则是减去的影像，相减后得到减影像。,减影后的图像信号与对比剂的厚度成正比，与对比剂和血管的吸收系数有关，与背景无关。在减影像中，骨骼和软组织等背景影像被消除，只留下含有对比剂的血管影像。因为减影对是数字图像，所以叫做数字减影血管造影。,减影由以下五个步骤来完成。摄制原片；制备蒙片(mask)：就是与测试片图像完全相同而密度正好相反的照片；摄制血管造影片；把蒙片和血管造影片重叠在一起；印制减影片,一、基本结构和影响图像质量的因素,（ALU：实时算术逻辑运算器）,（一）基本结构,(二)影响图像质量的因素：1成像方式 ： （1）
29、脉冲影像方式（2）超脉冲方式（3）连续影像方式,2投照X线的稳定性 3曝光与图像采集的匹配同步 4噪声 5设备性伪影： (1)条纹伪影和旋涡伪影：它们由投影系统不稳定引起。(2)软件伪影：丢失的高频信息以低频形式重现，形成条纹伪影；当空间频率过高时容易产生过冲伪影；X线束的密度不均匀、探测器几何尺寸的偏差等产生X线束的几何伪影；X线束硬化产生的伪影。,二、DSA对设备的特殊要求和技术措施,(一) X线发生和显像系统 X线发生和显像系统包括X线管，高压发生器，影像增强器，电视摄像机（IITVs），光学系统和监视器等（目前有的公司已用平板探测器取代了IITVs）,1X线发生装置 要求X线管能承受连
30、续脉冲曝光的负荷量， x线管热容量应在200kHu以上，管电压范围40150kV，管电流为8001250mA。要求高压发生器能产生稳定的直流高压。由于曝光应与图像采集同步，需采用可控硅或数字化控制方式,2影像增强器 通常采用可变视野的II，根据造影需要灵活选用，空间分辨力与视野成反比，一般为1125LPcm。为了提高灵敏度和分辨力，输入屏采用碘化铯等材料。新研制的平板型增强器，使影像有较高的亮度和分辨力，提高了II的转换效率，因此很有发展前途,3光学系统 为了适应所用X线剂量范围(即输入光量变化范围)大的特点，要求使用大孔径、光圈可自动调节的镜头。,4电视摄像机要求摄像管具有高灵敏度、高分辨力
31、和低残像的特点，视频通道要有各种补偿电路，保证输出高信噪比、高保真的视频信号。随着CCD产品质量的提高，将进一步取代真空摄像管,5监视器要求配备高清晰度、大屏幕的监视器，如逐行扫描1024线以上、51cm以上的类型。现在造影室内的监视器常采用多屏、多分割或画中画的形式，便于随时对比,6X线影像亮度的自动控制 在DSA中由于被摄对象的组织密度变化大，应保证在各种不同的摄影对象和摄影条件下都能得到有足够诊断信息的影像，消除模糊及晕光。（1）控制II的输出光量。（2）控制光学系统的输出光量,7X线剂量管理 （在保证图像质量的条件下尽量减少病人接受的X线照射剂量） (1)栅控技术：消除软射线，提高有效
32、射线质量 (2)光谱滤过技术： 采用该技术后可降低x线辐射剂量约20 (3)脉冲透视技术：采用该技术，估计较常规透视辐射剂量减少约40 (4)图像冻结技术： (1ast image!hold，LIH),(二)机械系统1机架和床现代血管造影机多用双c臂、单C臂三轴或U臂+C臂三轴系统。导管床的纵向、横向运动范围要大，并可以左右旋转，使活动空间增大，便于病人的摆位及抢救。,2体位记忆技术专为手术医生设计了投照体位记忆装置，能存储多达100个体位，各种体位可事先预设，也可在造影中随时存储，使造影程序化，加快造影速度。,3自动跟踪回放技术当C形臂转到需要的角度进行透视观察时，系统能自动搜索并重放该角度
33、已有的造影像，供医生诊断或介入治疗时参考；也可根据图像自动将C臂转到该位置重新进行透视造影。,(三)图像数据采集和存储系统,即图像数据的采集、处理和存储系统。大容量实时图像存储器一般采用动态存储器(dynarrLic rarldom access memory，DRAM)，由于最高实时存取速度要达到每秒50帧5125128bit的图像，所以必须通过视频总线传输，同时也要有计算机总线接口，以便进行读写控制和实现帧存与硬盘之间图像转存。,(四)计算机系统1系统控制,(1)启动开关信号：启动开关l闭合（计算机对X线机发出曝光准备信号）；启动开关2闭合（ 启动高压注射器，并对x线机发出脉冲曝光启动信号
34、，使造影过程开始）。(2)联络信号：X线机准备完毕后，向计算机发出准备就绪信号，表示可以进行脉冲曝光。,2图像后处理主要有对数变换处理，移动性伪影的校正处理，改善图像SN的时间滤过处理和自动参数分析功能。,三、现代DSA设备和新技术,(一)现代DSA设备的性能1X线发生系统 高压发生器：智能型以多脉冲方式快速曝 光，成像速度可达到150帧秒。,x线管：输出功率可达100kw，热容量为30万HU以上，转速达到8500转分，0、3和0、6mm双焦点。 曝光条件：超脉冲方式的脉冲频率可达50Hz、脉宽312ms，最大摄影管电流60100mA，最大曝光量300mAs。 缩光器：全自动虹膜型光栅，红外遥
35、控器控制。,2图像显示系统 II的DQE可达85，空间分辨力最高为62LPmm，大直径40cm的输入屏和高对比度、影像畸变小的输出屏。 电视系统用高清晰度制式和高分辨力的CCD摄像机。 高性能的监视器用微处理器控制，实现无闪烁图像显示。,3图像数据采集和存储系统 采样矩阵10241024，采样频率20MHz，AD转换精度10bit，实时帧存储器的容量128MB。 4自动安全保护装置,(二)DSA处理的新技术： 1ECG触发脉冲方式 由于每一时刻心脏运动处在不同的相位上，为使掩模像和造影像的相位尽可能接近，以减少减影像的运动伪影，要求相减的像相位一致，通常采用ECG触发x线脉冲方式。,2数字电影
36、减影 这种采集方式适用于心脏、冠状动脉等运动部位，使减影后几乎没有运动伪影。,3旋转血管造影 DSA开始采集图像时，人体保持静止，X线管头和增强器做同步运动，从而获得三维图像 4步进式血管造影 采用快速脉冲曝光采集图像，曝光时X线管头和增强器保持静止，导管床携载人体自动匀速地移动，从而获得血管全程减影像，主要用于四肢动脉检查和介人治疗。,5遥控对比剂跟踪技术 注射对比剂后，在采像期间手控或程控床面移动速度，追踪对比剂采像，特别适用于需要多个视野、多次注射才能完成的周围动脉及胸腹主动脉造影。 6自动最佳角度定位系统 7峰值保持采样技术 优点是能提高减影像的质量，或用较小的照射剂量就可得到普通DS
37、A采集方式的图像效果。,8双平面血管造影： 双C臂DSA可以通过软件实现两台DSA的同步控制，实时获得正、侧两个方向的造影像。把两个不同方向的减影像分别显示在两台监视器上，通过专用观测镜能看到有真实立体感的影像。这种通过软件联接实现双平面血管减影的方法，可避免多次注入对比剂和多方位投照，因此缩短了检查时间，减少了对比剂的用量。,附一、DSA的减影方式,1时间减影 2能量减影 3混合减影 4体层减影 5三维数字减影血管造影,1时间减影 ：时间减影是目前DSA最常用的减影方法，经导管向血管内注人造影剂，在造影剂到达欲查血管之前，摄蒙片像，先储存起来，并与时间顺序出现的含有造影剂的充盈像，组成一个“
38、减影对”作减影处理时，这样相同的固定的图像部分被消除了，即可得到突出含碘血管结构，消除了其他非兴趣结构的减影影像，在整个过程中构成减影对的两帧图像是在不同时间获得的故称时间减影。,2能量减影：能量减影是利用碘与周围组织间的能量衰减差别的物理特性，碘的总体衰减系数在33keV处有一突然增加，即碘的k缘，当用比碘的k缘能量略高和略低能量分别曝光时，所获得影像内的碘信号可有较大的差别，应用这两帧影像组成“减影对”作减影处理，可得到保留碘信息，而消除软组织背影的减影像。这两种影像是利用两种不同能量摄取的，所以称为能量减影,3混合减影：能量减影的效果可有效地消除气体，保留少量的软组织信号，保留明显的碘信
39、号与骨信号，若将能量减影的影像再作时间减影，则可进一步消除骨信号和软组织信号，仅保留碘信号，这种减影技术称为混合减影。,4体层减影：DSA体层减影原理与常规体层成像原理相似。在脉冲减影技术基础上结合常规体层摄影术，X线管移动并以影像增强器取代X线胶片，这样当注人造影剂后即可获得体层摄影减影片或一系列数字合成的体层摄影减影片，它优于常规体层摄影，是因为通过减影消除血管外结构影像，此种减影方法可防止血管重叠，获得清晰的直径小于lmm的小血管影像，主要缺点是分层不完全。,5三维数字减影血管造影（3DDSA）： 有两种基本方法：(1)复杂轨迹两次投影法；(2)复杂轨迹一次摄影法。前者是指在注射对比剂前
40、先作复杂轨迹摄影摄取蒙片，然后注射对比剂，再摄同样轨迹的充盈照片经减影和计算机处理，显示三维的DSA影像， 后者是指从注射开始后摄取一个复杂轨迹的影像序列通过类似常规体层摄影的原理，使非血管结构模糊，并经过计算机处理显示3D DSA影像,附二、DSA的临床应用,1静脉DSA：静脉DSA是指经静脉途径置人导管或套管针进行DSA检查。中心静脉法是指在肘部静脉或股静脉穿刺插管， 将导管(常用猪尾导管)先端置上、下腔静脉近右心房处， 透视下定位，拔出导丝接好高压注射器， 可使兴趣区的动脉显示满意。外围静脉法DSA是指经肘部正中静脉或贵要静脉穿刺，固定穿刺针拔出针芯，接好连接管 ，按预设程序摄影,DSA
41、的临床应用,2动脉DSA：动脉DSA是指经皮穿刺股动脉或肱动脉，拔出针芯，根据诊断的需要放置导管先端，将导管接入高压注射器，注药后投影，采用Seldinger法置人的导管，其先端进一步深入到所选择动脉的主干或主干的分支，如肝总动脉或肝固有动脉，则称为选择性DSA或超选择性DSA,DSA的临床应用,IVDSA与IADSA的比较 1造影剂的浓度 2剂量：IVDSA造影剂剂量大，IADSA造影剂用量少 3特征：IVDSA图像质量与心输出量有关，IADSA不需经过体循环，所以与心输出量无关 4造影剂的流速：IADSA与造影剂的流速有关，IVDSA与造影剂流速无关 5压力：IADSA的压力通常比IVDSA的压力小。,附三、DSA的实际操作,谢 谢,
