医学影像设备学_【技士/师证考试宝典】第四篇 医学影像设备学DSA 15

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DSA摄影设备

一、基本概念

1**.数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography，简称DSA**)则是利用计算机处理数字化的影像信息，以消除骨骼和软组织的减影技术，是新一代血管造影的成像技术，是影像医学、临床医学、计算机技术结合而发展起来的边缘科学技术。

2.蒙片 mask是指不含造影剂的影像。

二、DSA 的成像原理及每一部分的组成

1.X线管: 目前DSA的X线管采用液态金属球管，金属和陶瓷之间的过渡采用铌，用铜焊接。

2.1 影像增强器

图1 影像增强器示意图

(1)增强管

它主要由输入窗、闪烁体、光电阴极、电极、输出荧光屏、输出窗、管壳 等构成。

①输入窗：

它是X线的入射窗口，由球面(或双曲面)状玻璃或对X线吸收较小的薄金属板等构成。

②闪烁体：

将X线图像转换成荧光影像。碘化铯作为闪烁体，它能将X线转换成蓝光，蓝光强度与入射的X线强度成正比。

对它的要求是：

→ 对X线的吸收率要高，以获得较高的转换效率；

→ 荧光效率高，即在吸收相同X线量的情况下，能转换成更多的可见光；

→ 发光频谱与光电阴极的频谱响应特性相匹配。

③光电阴极:

它是一层极薄的光电发射膜。光电阴极受光照射时逸出光电子。光电子密度与入射的蓝光强度成正比。

④电极

管内一些特制的金属零件称为电极。最接近输出端的为阳极，中间的电极为栅极，最接近输入端为光电阴极。

在阳极和光电阴极之间加直流正高压，对光电阴极逸出的光电子起定向加速作用。 在栅极上加一定的直流电位，对阴极发射的电子束起聚焦作用。

⑤输出荧光屏：

它是在玻璃基板上涂敷一层荧光粉，其上敷有一层铝膜，高速电子可以通过铝膜到达荧光粉层。铝膜的作用是防止光的反向传播以及给电子提供电气通路。

⑥输出窗：

它由玻璃或光纤面板制成，是输出荧光屏上的荧光影像输出窗口，摄像头可摄取此窗口荧光影像。

缩小增益：增强管的输入屏面积大，输出屏面积小 ，输入屏上光电阴极发出的电子经电子透镜后集中投射到面积较小的输出屏上，使输出屏单位面积接受的电子数量增加很多，导致输出屏亮度提高，称为缩小增益 。其关系是:

缩小增益=输入屏有效面积/输出屏有效面积=(输入屏有效直径)2 / (输出** 屏有效直径)2**。

⑦管壳：

由输入窗、管身(金属或玻璃)，输出窗等构成。它是一个大型的真空器件。

(2)壳体

为防止电磁场对增强管工作的干扰和X线泄漏，需采用金属管壳进行电磁屏蔽并吸收X线。 壳体材料一般由铝材或铁皮加工而成，且壳体内加有铅层和铍膜合金屏蔽层。

(3)影像增强器的电源

X线增强管用的电源常称为小高压。

要求具备：

输出电压稳定、持续，波纹系数小，以使荧光图像的亮度稳定、噪声小。

聚焦电压稳定、且可调、以使增强管有良好的聚焦效果，根据不同的增强管，适当调整聚焦电压值。

2.2 影像增强器的工作原理

3.光学系统

为了对影像增强器输出屏上形成的荧光图像进行电视摄像,在影像增强器输出屏和摄像机之间均安装光学镜头、光分配器及光阑等光学器件。

4.1摄像机

图3 电子电池和磁场的作用下向光电导靶运动

图4 光电导靶在外界光的照射下，每一个像元的阻抗发生变化，不同阻抗的像元就组成一幅不同灰阶的图像。注：光电导靶上不同颜色代表不同像元不同的阻抗。

图5 读取光电导靶上每一个像元阻抗的信息。

4.2 CCD探测器

CCD探测器的工作原理，在数字X线摄影第一节已经详述。这里就不再概括了。

5.A/D转换器

**** 把电信号转换为数字信号输出，计算机对数字信号进行处理后就得到一幅满足临床需要的图像。

图6 冠状动脉造影

三、DSA设备的构成

DSA设备主要包括X线发生系统、图像采集及处理系统、C臂及导管床控制系统、控制装置等子系统 ，它们之间通过一套计算机通信系统组成局域网。

1.X****线管 为常规玻璃X线管或金属陶瓷X线管 。热容量大，管电流高。旋转阳极转速高，散热率高。冷却方式：水冷、油循环冷却。

**2.**高压发生系统 特点：高频，大功率，脉冲控制。

3**.探测器** ：(1)数字平板探测器：非晶体硒和非晶体硅探测器

(2)影像增强器

4.C型臂 ：为满足DSA检查和治疗需求所设计的。C型臂两顶端分别安装射线发射装置和探测器设备，即一端为X线管组件和准直器，另一端安装影像增强器、X线电视摄像机或平板探测器等。

特点：结构紧凑、转动灵活、活动范围大，多方位X线摄影。

5.导管床: DSA检查的手术床。

床面材质:由高强度低吸收的碳纤维为材料

功能：上下 升降，前后移动，左右旋转。

四、X线管专用支架及导管床系统

1.支架结构

支架大都采用英文字母C形的结构，故称C形壁。

根据安装方式

(1)落地式：①固定落地式；②移动落地式；

(2)悬吊式；

图7 C臂支架结构示意图

2.支架的功能

(1)角度支持；(2)角度记忆；(3)体位记忆；

(4)快速旋转；(5)岁差运动；(6)安全保护；

五、DSA时间减影

(1)常规方式；(2)脉冲方式； (3)超脉冲方式；

(4)连续方式；(5)时间之隔差方式；(6)路标方式；

(7)心电图触发脉冲方式；

六、DSA成像

(1)静脉性DSA；

(2)动脉性DSA；

(3)动态DSA：

A、旋转式心血管造影

B、步进式血管造影

C、遥控对比剂跟踪技术

七、影响DSA图像质量的因素

(1)设备结构； (2)成像方式；(3)操作技术；

(4)造影方法； (5)患者本身；

习题

1.关于DSA设备X线管的设计。目前DSA设备最好的X线管壳的材料是

( E )。

A、玻璃
B、有机玻璃
C、陶瓷
D、金属
E、金属陶瓷

2.对影像增强器组成的正确描述是(D)

A、由输入屏、电子透镜、输出屏组成
B、由增强器、光学系统、摄像机组成
C、由管套、增强管、吸气泵组成
D、由增强管、管套、电源组成
E、由增强管、物镜、监视器组成

3.有关影像增强器结构功能的组合，错误的是( C)。

A、荧光体层
B、输入屏--碘化铯晶体膜
C、光电极--将输入屏的模拟信号转换成光信号
D、聚焦
E 、输出屏--形成可见影像

4.影像增强器的工作原理，错误的是 (B)

A、静电场一电子透镜

B、输入屏一将X线转换成数字影像

C、输出屏一将电子像转换成可见光像

D、缩小增益一把较大面积上的亮度成像在较小面积

E、流量增益-由于光电子获得较大动能，使亮度提高

5.影像增强管输入屏有效直径是23cm，输出屏有效直径是2.85cm，缩小增益是( A)
A、64
B、81
C、49
D、9
E、8

感悟

书读的越多而不加思考，你就会觉得你知道得很多；而当你读书而思考得越多的时候，你就会越清楚地看到，你知道得很少。 ——伏尔泰