数字减影血管造影检查技术-PPT课件.ppt
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1、1第九章第九章数字减影血管造影检查技术数字减影血管造影检查技术(D S A)2本章学习目标本章学习目标1.掌握掌握DSA系统的基本成像原理和减影方式系统的基本成像原理和减影方式2.简述简述DSA的设备组成,维护管理和操作技术;的设备组成,维护管理和操作技术;3.说出说出DSA的造影方法、临床应用和检查注意事的造影方法、临床应用和检查注意事项项.4.说出常用说出常用DSA 的造影的适应症、检查技术与方的造影的适应症、检查技术与方法法.3概概 述述n减影是在一幅图像上减影是在一幅图像上减减去非观察组织的图像。去非观察组织的图像。n数字减影技术广泛应用于血管造影、关节造影、脊数字减影技术广泛应用于血
2、管造影、关节造影、脊髓造影、乳腺造影等方面。髓造影、乳腺造影等方面。n其中在血管造影方面运用最成熟,称为数字减影血其中在血管造影方面运用最成熟,称为数字减影血管造影(管造影(DSA),又叫数字血管成像(),又叫数字血管成像(DVI)。4nDSA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电子计算机图像处理技术与传统传统X线线血管造影技术血管造影技术相结合的一种新检查方法。nX线血管造影术历史悠久。n实质:减除造影片上与血管影像重叠的背景影像,使血管单独血管单独显示出来。n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。5数字减影血管造影(数字
3、减影血管造影(DSA)主机)主机6本章所属节本章所属节第一节 DSA系统的组成及设备维护第二节 DSA的原理第三节 DSA的减影方式及成像方式第四节 DSA检查技术及操作程序第五节 DSA临床应用7第一节第一节 DSA系统的组成及设备维护系统的组成及设备维护 8(一)DSA系统的组成图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9一、一、X线系统线系统(X线发生装置线发生装置+影像链)影像链) (一)X线发生装置包括X线管、高压发生器和线管、高压发生器和X线控制器线控制器等。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
4、稳定。(二)影像链构成 由影像增强器、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。线信息直接转为数字信号。 2022-4-23晋中三院影像科晋中三院影像科 101011二、电子计算机系统二、电子计算机系统n计算机系统是DSA的关键部件,功能:输入数据、执行运算、信息处理、显示输出数据。n功能模块:功能模块:系统控制和图像处理两部分。n系统控制: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。n图像处理:图像处理:AD、算术逻辑运算、减影、图像后处理。12三、机械及附属设备系统三、机械及附属设备系统(
5、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,后者使用较普及。13四、四、DSA成像系统的控制成像系统的控制nDSA在透视状态操作,控制方法:手闸和脚闸。n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。n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
6、;脉冲曝光控制信号等。14(二)(二)DSA机房的环境要求与设备维护机房的环境要求与设备维护nDSA系有创手术,DSA室应按医院手术室的要求来设计与管理。nDSA室布局要合理,分污染区、清洁区与无菌区。n技师负责设备的日常维护与设备间的管理。nDSA室应配设备工程师。15第二节第二节 DSA的成像原理的成像原理16一、DSA减影程序摄制普通片,各像素数字化各像素数字化。计算机制备mask像(蒙像),图像与平片相同,但密度正好相反,相当于透视的影像。 8 - 3 = 5 8 +(-3)= 5摄影血管造影像,各像素数字化各像素数字化。计算机把mask像与血管造影像重叠一起处理成减影像。17二、摄影
7、图像数字化过程二、摄影图像数字化过程普通摄影图像数字化普通摄影图像数字化 造影图像数字化造影图像数字化18三、三、DSA减影原理减影原理Mask像数字信号像数字信号造影像数字信号造影像数字信号和(差)信号和(差)信号(一)电路(一)电路“减减”原理原理19(二)、(二)、DSA减影原理示意图减影原理示意图20原理原理 在注入对比剂前、后各曝光一次,两在注入对比剂前、后各曝光一次,两幅图像除注入了对比剂的那部分血管密度幅图像除注入了对比剂的那部分血管密度有区别外,其余部分相同,经过有区别外,其余部分相同,经过“减减”处处理便获得了一幅没有其它组织影像重叠的理便获得了一幅没有其它组织影像重叠的血管
8、造影图像。血管造影图像。212223第三节三节 DSA的减影方式及成像方式的减影方式及成像方式24一、DSA的减影方式(一)时间减影:(一)时间减影:n不同时间分别摄取不同时间分别摄取Mask像和造影像进行减像和造影像进行减影,称为时间减影法。影,称为时间减影法。nMask像可以对比剂注入前或造影充盈前的像可以对比剂注入前或造影充盈前的任一时刻摄取。任一时刻摄取。251.时间减影常规成像方式时间减影常规成像方式摄取时机有手动摄取时机有手动和自动方式。和自动方式。Mask像造影像262.时间减影脉冲方式时间减影脉冲方式与脉冲线曝光同步27n主要用于除胸部以外活动度不大的部位,主要用于除胸部以外活
9、动度不大的部位, 如脑血管、颈动脉、肝动脉、四肢血管等。如脑血管、颈动脉、肝动脉、四肢血管等。283.时间减影超脉冲方式时间减影超脉冲方式: 用于胸部活动度大的部位用于胸部活动度大的部位 及心脏大血管活动快的部位及心脏大血管活动快的部位帧帧/秒秒294.时间减影时间间隔差方式时间减影时间间隔差方式: 主要用于心脏检查主要用于心脏检查30透视下插管透视下插管普通透视普通透视 Mask1血血管管像像减减 影影推注对比剂血管像推注对比剂血管像引引 导导5.时间减影路标方式时间减影路标方式腹腔腹腔动脉动脉DSA插管头置插管头置腹腔动脉腹腔动脉入口入口316.心电图触发脉冲方式心电图触发脉冲方式:用于心
10、脏大血管用于心脏大血管图6-5心电图触发脉冲方式示意图脉冲曝光与心脏大血管脉冲曝光与心脏大血管搏动同步,保证图像与节律搏动同步,保证图像与节律同相,避免图像运动模糊。同相,避免图像运动模糊。32(二)能量减影(二)能量减影(双能量、双能量、K缘减影)缘减影)n将两种能量的影像相减,而消除一种组织的影像。n进行感兴趣区血管造影时,几乎用两个不同的管电压取得两祯图像并对其减影,由于两祯图像是由不同的能量摄制的,故称为能量减影。33(二)能量减影(二)能量减影(双能量、双能量、K缘减影)缘减影)图6-6能量减影原理图70KV130KV碘信号相差碘信号相差80%骨信号相差骨信号相差40%软组织相差约软
11、组织相差约25%气体几乎不差别气体几乎不差别 u有效消除气体影有效消除气体影u经加权后再减影消除软组织经加权后再减影消除软组织u留下明显的骨及碘信号留下明显的骨及碘信号33KeV减减 影影34(三)混合减影(三)混合减影n时间减影和能量减影两种方式的结合的减影方法n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。n造影剂注入后:再作时间减影,获得单纯血管图像。n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。35二、二、DSA的造影方法、选择原则、扫描技术的造影方法、选择原则、扫描技术IV-DSAIA-DSA非选择性非选择性选择性选择性中心法中心法外周法外周法超选择性超选
12、择性选择性选择性36(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: 外周法外周法: 用1618号套管针穿刺肘部正中静脉、肘部正中静脉、贵要静脉,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。 37 中心法:中心法:在肘部选择较粗的静脉或股静较粗的静脉或股静脉穿刺插管,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。 主要用于行主要用于行IA-DSA有困难时观察大动脉有困难时观察大动脉及主干分支。及主干分支。382.选
13、择性IV-DSA: 以静脉穿刺或插管,将导管尖抵达受检部导管尖抵达受检部位的邻近点位的邻近点检查。 临床上常用于上、下腔静脉,右心、肺动上、下腔静脉,右心、肺动静脉的检查静脉的检查等。39(二)IA-DSAn穿刺途径:股动脉、肱动脉、腋动脉,少数经颈穿刺途径:股动脉、肱动脉、腋动脉,少数经颈动脉、锁骨下动脉。动脉、锁骨下动脉。n选择性:将导管尖置于受检查部位近端约选择性:将导管尖置于受检查部位近端约2厘米厘米处注射对比剂。主要用于主动脉及主干分支。处注射对比剂。主要用于主动脉及主干分支。n超选择性:将导管尖置于更细动脉或脏器供血血超选择性: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
14、于动脉分支检查。具有管处注射对比剂。主要用于动脉分支检查。具有对比剂浓度低、剂量少。对比剂浓度低、剂量少。40优点: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。41(三)造影的选择原则(三)造影的选择原则nIVDSA操作方便,但大血管同时显影,互相重叠,对比剂用量多,临床少用;在插管困难或不适合做IADSA时采用。n主动脉夹层、主动脉瘤、主动脉缩窄、主动脉发育异常、检查肺动脉可用IVDSA.nIADSA对颈段和颅腔内动脉显示较清,用于颈动脉狭窄、闭塞、血管发育异常和动脉闭塞、颅
15、内动脉瘤,血管发育异常和动脉闭塞以及颅内肿瘤及其供血动脉和肿瘤染色。对腹主动脉及其大分支及肢体大血管的检查,DSA也有很大帮助。42(四)DSA的常用扫描技术 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。432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。443旋转式旋转式DSAn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。n适用于脑血管、心腔和冠状动脉检查,形
16、成三维图像三维图像。454步进式血管造影步进式血管造影n球管与影像增强器静止,导管床携人体自动匀速移动,快速脉冲曝光采集图像,实时减影,获得血管全程像。n主要用于:获得四肢血管全貌四肢血管全貌,解决肢体血管行程长的问题。465遥控对比剂跟踪技术遥控对比剂跟踪技术n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。n特别适用于四肢动脉闭塞性病变或狭窄性病四肢动脉闭塞性病变或狭窄性病变变检查。476自动最佳角度定位系统自动最佳角度定位系统nC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,
17、主要用于成球状交织分布的冠状动脉和脑血管。成球状交织分布的冠状动脉和脑血管。n操作者先要获得(正、侧位)或(正、相差(正、侧位)或(正、相差30斜位)斜位)两个视图,自动最佳角度定位系统就能自动处理这些信息,获得反映该血管最佳视图的具体角度。48第四节第四节DSA操作技术及操作程序操作技术及操作程序49一、一、DSA图像采集图像采集(一)患者资料输入(一)患者资料输入 类似其它数字设备的输入内容。50(二)设计病人体位(二)设计病人体位 n先进先进DSA采用快速旋转采集成像,对体位要求不严。n普通普通DSA采取选择适当的体位和变换投射方向来全面显示病变。n体位设计方法:选择标准体位;转动体位或
18、C型臂,确定合适的体位;利用切线方位曝露欲观察的部位。n重要原则:重要原则:尽量使病变部位紧靠检测器。51(三)确定(三)确定DSA方式方式n操作者应掌握各减影方式的特点及适用范围。操作者应掌握各减影方式的特点及适用范围。n阅读病历资料,根据病情及检查要求,确定减阅读病历资料,根据病情及检查要求,确定减影方式。影方式。52(四)选择及确定采集时机及帧率(四)选择及确定采集时机及帧率n原则原则:摄取对比剂最大浓度时刻,并尽可能减少曝光量次数。n方式:经DSA键盘输入计算机指令,按设定程序执行。 或高压注射器选择-采像延迟延迟/注射延迟。注射延迟。 采像延迟(注射延迟(注射-蒙片方式)是先注射对比
19、剂后蒙片方式)是先注射对比剂后曝光采集;注射延迟(蒙片曝光采集;注射延迟(蒙片-注射方式)是先注射方式)是先曝光采集影像,后注射对比片。曝光采集影像,后注射对比片。 53n延迟的选择取决于:造影方法、导管顶端至造影部延迟的选择取决于:造影方法、导管顶端至造影部位的距离、循环时间。位的距离、循环时间。n采集帧率取决于:DSA装置、病变部位和病变特点。 n图像采集时间取决于:插管程度、病变部位和诊断要求。 54(五)选择其他相关技术参数(五)选择其他相关技术参数 n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、注射延迟类型和时间、
20、对比剂总量和浓度、注射流率、噪声消除方式。55 例如:n心脏DSA需高帧率、大剂量对比剂和快注射速率。n四肢血管DSA需低帧率,低浓度对比剂。n四肢末梢血管DSA需曝光延迟,提前注射对比剂。56(六)设定(六)设定mask像与充盈像的相减组合像与充盈像的相减组合 nmask像确定:根据诊断要求、观察血管时期和像确定: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。对比剂充盈最佳时。n减影组合可在造影前设定,如图像不理想,可在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后处理中重新选择mask像和充盈
21、像,进行配对像和充盈像,进行配对减影。减影。nDSA后处理,通常先将整个造影过程复习一遍,后处理,通常先将整个造影过程复习一遍,再确定减影对。再确定减影对。 57(七)确认对比剂注射参量(七)确认对比剂注射参量1对比剂的浓度及用量 n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。 n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。582注射流率 n注射流率(速度)注射流
22、率(速度)是指单位时间内经导管注入对比剂的量,以mls表示。n流率选择原则: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。n注射流率低于低于血流速度:对比剂稀释、显影差。n注射流率高于高于血流速度:血管压力增加,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。59n影响注射流率因素:导管内径、长度、端或侧孔、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。对比剂粘稠度、导管与血管方位关系。n注射流率与:与导管长度、对比剂粘稠度导管长度、对比剂粘稠度成反比,与导管半径四次方及注射压力导管半径四次方及注射压力成正比。nIA-DSA注射流率与:血管显示数量级血管显示
23、数量级(细血管等级)及图像分辨率图像分辨率成正比。60n注射斜率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。n斜率越大越大,对比剂进入血管内越快,反之亦然。n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。t1t2t浓度3.注射斜率与注射加速度注射斜率与注射加速度Va-Vo / t1Vb-Vo / t2 ba 61n注射加速度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。n加速度太大加速度太大血管可能发生破裂。n多次注射多次注射指造影过程中进行重复注射对比剂。n应选定首次注射流率、末次注射流率,某时刻注射量等参数。624注射压力n注射压力=导管内
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