14数字减影血管造影2

课堂教学教案授课章节名称14数字减影血管造影2课型理论授课日期年月日第周课时数2教学目标知识与技能：1、能够正确使用万方数据库2、能够正确使用检索式进行文献检索过程与方法：1、掌握关键词检索文献的方法情感态度价值观：1、培养对专业课程的兴趣教学重点检索式的正确书写以及检索工具的使用教学难点检索工具的使用教学方法讲授法、演示法、实验法教学资源PPT、万方课外作业检索10篇与选题有关的文献教学后记教学实践教学环节与主要教学内容具体教学目标教学活动【新课讲授】DSA系统组成结构1．电子计算机系统(1)概念：计算机系统是DSA的关键部件，是一种可以输入数据，执行算术或逻辑运算，对信息进行处理，并可在适当输出设备上显示输出数据的电子设备。从功能模块分类，它包括系统控制部分和图像处理两部分。系统控制部分控制图像数据的收集、X线发生器和曝光条件和扫描系统的工作，调节摄像机内各种参数，并改变光圈的大小，对贮存图像在监视器上显示起控制作用。图像处理部分是对模／数(A／D)转换后的数字信号进行各种算术逻辑运算，并对减影的图像进行各种后处理。(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。(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：I)SA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。2．对X光机及影像链的要求(1)DSA对X线源的要求：首先是需要采用脉冲图像采样方式，要求X线球管能够承受连续多次脉冲曝光的热负荷量。所以大型DSA的X光机的球管往往在l000mA以上。其次，DSA要求X线能量必须稳定。所以高压发生了解万方数据库的使用方法能够正确检索文献教师讲授学生记录学生讨论装置多采用三相十二波整流的X线机或逆变式X线机，以保证高压输出的稳定性。(2)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，其主要作用有二：①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。(3)光阑控制与光通量调整：DSA的x线成像系统中，影像增强器的动态范围很大，在不同的曝光剂量下都能输出良好对比度的增强图像。其动态范围响应主要依靠影像增强器和摄像机之间光学结构中的一个光阑束的控制和调节，其作用相当于照相机中的光圈。当影像增强器输出的光线很弱时，光阑开大，电视摄像机接受很多来自影像增强器的成像信息；当影像增强器输出的光线很强时，光阑缩小，电视摄像机仅接受从光阑的中心小孔中照射过来的光强信息。光阑还可屏蔽一些产生图像噪声的折射和散射光线，能有效地增加X线图像的清晰度，提高图像的信噪比。(4)采样与曝光的匹配同步：采样是指对模拟视频信号经过A／D转变成数字图像信号的过程。采样与曝光的匹配同步涉及到几个方面的情况：采样时应注意视频制式的特点，曝光时应考虑何时利用光强信息；匹配同步时应了解机器系统的反应速度以及能达到的时间精度。3．成像系统的控制实际操作过程中经常要使用透视，所以透视是任何时候都可能发生的随机事件。因此，所有DSA模式及操作控制均应置于手闸或脚闸控制之下，手闸或脚闸松开后状态即刻恢复。DSA的控制方式有两种，一是所有的控制流程以计算机为主体控制机器；二是控制X线机，计算机只作部分控制。主要的控制信号有：①手闸闭合信号；②电路切换信号；③曝光预备信号；④光阑控制信号；⑤X线机准备完毕信号；⑥高压注射器启动信号；⑦脉冲曝光控制信号等。二、DSA成像原理(一)DSA成像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教师讲授／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，从而大大提高血管的分辨率。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。(二)DSA的信号幅度在造影期间进行脉冲曝光，在造影剂到达兴趣区之前采集图像，即为蒙片。造影剂到达兴趣区并出现最大浓度时，连续采集图像，其相应的图像称为造影像?如果病人在曝光过程中保持体位不移动，则蒙片和造影图像之间的唯一差别是含有造影剂的血管，它们二者的差值信号就是DSA的信号。在造影过程中，利用DSA设备附有的视频密度计把记录的视频信号量转化为视频密度值，即信号幅度。以时间值为x轴，视频密度值为Y轴作图，即得到时间一视频密度曲线。一个兴趣区的时间一视频密度曲线反映的是透射该兴趣区的X线衰减的时间变化。在血管造影中，同一兴趣区不同时相的影像对射线衰减的变化，取决于兴趣区内的碘含量。时间一视频密度曲线则间接地反映该兴趣区血管内碘的廓清过程。(三)DSA的曝光条件选择在选择DSA的相关参数时应明确一条基本规律，即DSA显示血管及病变的能力与血管内碘浓度及辐射曝光剂量的平方根的积成正比。即SNR(信噪比)。C碘浓度X线剂量。提高X线曝光剂量可以相应改善图像质量，更好地显示小血管。1．X线能量X线检测器和被成像物质(碘)的吸收特性，将影响DSA所需的X线能量的选择。2．曝光要求由于存在许多变量，难以规定DSA中标准的病人曝射剂量。3．选择摄像条件选择适当的X线参数需要在千伏(kVp或kV)、毫安秒(mAS)、球管负载、病人曝光剂量、病变部位及病变显示要求等方面作平衡。曝光时间和毫安互为关系，一般情况下，毫安秒相同则影像的密度相同，毫安秒是影响图像密度的主要因素。毫安秒越大，病人接受的x线剂量越多。kV的选择通常依赖于X线管负荷与碘信号大小间的权衡，高千伏产生高能的X线粒子，形成的图像对比差。碘信号随着kV增大而迅速减小，如65kV到85kV信号下降了35％。低能的X线粒子，对人体穿透不均匀，形成高的X线影像对比。在实际应用中，还有一些因素可改变曝光量：①x线管到病人的距离的改变与x线强度成反比，即距离增加一倍X线强度减到1／4，X线影像密度也降至1／4，倘若是自动曝光保持影像密度则以增加球管的负载为代价；②附加滤过物质，可提高图像质量，也可减少病人接受自x线剂最小；③检测器的检测率高时，可减少病人剂量；④对薄的部位及四肢去掉滤线栅，可降低40％～50％的曝光量；⑤另外，检查的部位、病变的性质、年龄、体态等不同，曝光景也不一样。、(四)DsA的自动曝光目前常用两种形式的自动曝光控制，即以荧光效应控制的光电管自动曝光控制系统或以x线对空气的电离效应为基础的电离窒自动曝光控制系统。它们的工作原理相同，即采用某种对x线敏感的检测器，把X线剂量转换成电流或电压，这电流或电压正比于x线剂量率，它对时间积分后的电压就正比于所接受的x线剂量当把积分电厂卡与一个正比于图像密度的设定电压进行比较，由一个门限检测器给出判量，到达设定值的曝光终止信号以切断高压，这就形成了自动曝光控制。(五)DsA的图像形成1，图像采集(1)资料输入：在病人进行DsA检查治疗前，应将有关资料如病人姓名、性别、年龄、住院ID号、检查号等输入计算机内，以便检查后查询，为图像拷贝或激光照相留下文字记录。同时也为PACS图像格式(DICOM30)提供相关信启、。(2)确定DsA方式：不同的DsA装置有不同的减影方式，确定该方式之前，操作者应对各种减影方式的特点，适应范围等全向掌握，仔细复习病历资料，根据不同的病情需要及诊断要求，进行全面权衡、选择与造影部位和病人状态相适应的减影方式。(3)采集时机及帧率：采集时机及帧率选择原则，是使造影剂的最大浓度出现在所摄取的造影系列图像中，并尽可能减少病人的曝光景。采集时机：可经设定程序执行，一般在高压注射器T作前后进行采集，即采像延迟或注射延迟。采集帧率：依DSA装置、病变部位和痫变特点而定。大多数DSA装置的采像帧是可变的，一般有1～50帧／秒不等。(4)相关技术参数的选择：DsA检查前都要选择减影力式、矩阵人小、增强器输入野的尺寸(放大率)、摄像机光圈大小、x线焦点、球管的负载、x线脉冲宽度、千伏和毫安值、采像帧率、rnask的帧数、积分帧数、放大类型、曝光时间、注射延迟类型和时间、造影剂总量和浓度、注射速率、噪声消除方式等等。(5)msk像的选择与充盈像的相减组合：减影图像在采像后显示在监视器上，其效果在于选择mask像与充盈像，以及它们之间的相减组合。(6)确认注射参数：在DSA检查中，不同的造影方式需要不同的造影剂浓度和用量，浓度随着观察病变的细致程度不同而不同，过高或过低的造影荆浓度对血管的显示均小利。IV—DSA的浓度一般为60%～80％，按造影剂在血管内的稀释及行程，外周静脉法的造影剂浓度比中心静脉法高。IA—DSA的造影剂浓度一般为40％～60％，这个浓度的范围是基于导管端至兴趣区的距离不一样而定的。超选择性动脉法比一般动脉法造影剂浓度要低。注射速率和斜率：注射速率指单位时间内经导管注人造影剂的量，一般以ml／s表示。选择速率的原则，应与导管尖端所在部位的血管速度相适应。在实际应用中，造影剂的每次用量应根据造影方式、造影部位和病情状况等全衙考虑。如果难于确定，在透视下试验注射少量造影剂，俗称“冒煳”，对导管位置、血流速度等有一个基奉判断后，冉选择适当的注射参数。妇产科血管内介入造影常用的注射参数：腹主动脉15～20ml／s，总量20～．30nll，压力500～800Imi；髂总动脉7～9ml／s，总量15～20ml，压力200～400psi；髂内动脉5～7ml／s，总量lO～l5ml，压力150～300pi；增大的子宫动脉(肌瘤等)2～3ml／s，总量4～6ml，压力100～150psi。如果应用微导管，注射速度为1～2ml／s，般不宜超过3ml／s，压力不宜超过200p(需参考微导管说明书)。(7)体位设汁与影像质量：一般心脏、血管减影像是二维结构的平面投影，D5～A成像时，心脏血管uJ能出现缩短、拉长和重叠等变形，影响疾病的诊断。当然，现代先进的DSA系统可以快速旋转采集成像，对血管解剖和病变能显示得更完全。但日前普通的DsA还是采取固定体位采集成像，所以需要选择适当的体位和变换不同的投射方向，才能全面显示病变。体位设计的方法：D