放射医学丨【相关专业知识】DSA设备：基本构造及其特性

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       基本构造及其特性

       DSA设备主要由X线发生系统、数字成像系统、机械系统、计算机控制系统、图像处理系统及辅助系统（高压注射器和激光相机）等组成。由于计算机技术及数字成像技术的不断发展，平板技术的不断完善和应用，使DSA设备的主要结构及性能发生了很大的变化，其特点是技术复杂，自动化程度提高，性能更好、操作简化。

       (一)X线发生系统

       X线发生系统主要由X线管、高压发生系统、灯丝加热部分、旋转阳极启动电路及X线束光器构成。

       1.X线管 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 高频，大功率，脉冲控制。

       3.X线束光器 采用多叶遮光器，用来限制 X线照射视野，避免患者受到不必要的辐射。内部设有多块铜滤片，计算机根据摄影部位、体位、成像参数自动选择，保证最佳过滤效果，消除软线，减少辐射剂量。

       (二)数字成像系统

       DSA设备数字成像系统采用影像增强器＋摄像管式摄像机＋A/D 转换或者是影像增强器＋高分辨率CCD摄像机＋A/D转换。大型DSA普遍采用平板探测器数字成像系统。

       1.影像增强电视系统（IATVS）总体的结构为影像增强器、光学系统、电视系统三部分组成。

       (1)增强管的主要技术参数

       1)转换系数（GX）：它是衡量X线增强管转变效率高低的一个物理量。它的定义为输出屏亮度和输入屏接受的X线剂量率之比。

       2)分辨力：它是衡量增强管分辨图像细节能力的物理量，以每厘米能区分的线对数来表示分辨力的大小，单位为LP/cm。

       3)对比度：它是体现增强管输出图像反差强弱的物理量，通常情况下，对比度越高，增强管输出图像所包含的层次就越多。

       (2)多视野影像增强器影像增强系统设有二视野、三视野及多视野增强功能。单视野增强管是由三组电极（光电阴极、栅极、阳极）构成的。二视野增强管是由四组电极（光电阴极，栅极1、辅助阳极和阳极）构成的。三视野增强管又比二视野增强管增加了一组电极（栅极2）。通过调节辅助阳极和栅极上的电位，可改变电子透镜的放大倍率，就可改变输入图像的尺寸（输出屏大小不变）。通过调节辅助阳极电位，来改变输入图像尺寸的大小；而通过调整栅极电位，来调节增强管的聚焦状况，也就是调节图像的清晰度。

       (3)电视摄像系统：有摄像管式摄像系统和CCD摄像系统两种。

       1)摄像管式摄像系统：摄像头、中心控制器（CCU）和显示器组成。

       摄像机由摄像头中的光学镜头把增强管输出屏的荧光图像传到摄像管的光敏靶面，照到靶面上的荧光图像通过光电导靶面变成各像素阻抗不同的电导图像；行、场扫描电路给偏转线圈提供扫描的锯齿波电流，产生偏转磁场。通过电子束扫描，从摄像管靶环上取出一定时间序列的大小不同的电流信号，这样就把平面的电导图像变换成了时间序列的电流图像信号，即将摄影图像变成了时间序列的电流图像信号，图像信号经预放器放大，视频处理后，生成标准的视频信号在显示屏上显示。摄像管的种类很多，有视像管、超正析管、硅靶管等。

       2)CCD（change coupled device）摄像机：CCD摄像器件由很多个光敏单元组成。CCD摄像器件由光电转换、电荷存储、电荷转移以及信号输出等部分构成。

       (5)光学系统分为单通道，双通道、三通道。

       2.平板探测器 根据探测器内部结构不同可分为：非晶硒平板探测器型、非晶硅平板探测器型、多丝正比室扫描型和CCD探测器。根据数字转换的方式不同分直接转换式和间接转换式。

       直接转换式：非晶硒平板探测器型、多丝正比室探测器。间接转换式：非晶硅平板探测器型和CCD探测器。

       (1)非晶硒平板探测器主要由基板、集电矩阵、硒层、电介层、顶层电极和保护层等构成。

       (2)非晶硅平板探测器 它由保护层、反射层、闪烁晶体层、探测元阵列层、信号处理电路层和支撑层等构成。

       技术指标：有效面积、像素大小、量子检出效率(DQE)、空间分辨力、密度分辨力、可变视野数和数据读出通道数等。

      (三)计算机控制系统

       (1)控制X线的发生 计算机发出准备就绪信号，表示可以进行脉冲曝光。曝光开始后，向A/D转换电路发出采样开始信号，转换结束后，通知计算机读取数字信号，再次进行脉冲曝光，采集下一帧图像。

       (2)数字图像处理 除具备普通图像处理功能，并备有心血管分析软件包等各种血管造影检查特殊功能，可做心血管、脑血管、外周血管及腹部血管等检查。

       1)数字减影：是指对某种特定改变前后所获得的图像，通过数字化图像处理，实施减影来突出特定结构。主要包括时间减影、能量减影和混合减影等三种方式。目前主要减影方式为时间减影，即对同一部位对比剂注射前后分别采集并作减影处理。

       2)数字电影：采集速率一般要求大于25帧/秒。主要用于运动脏器的图像采集。

       3)路径图技术：它是为复杂部位插管的方便及介入治疗的需求而设计。具体方法是，在透视下注入少许对比剂后，使用峰值保持技术，当对比剂流经目的部位时，将对比剂浓度达最大密度形成图像保持下来，再将此图像与以后透视的图像进行叠加显示。图像上既有前方血管的固定图像，也有导管的走向和前端位置的动态图像，利于指导导管及导丝更容易地送入病变部位的血管内。也有利用同一部位刚做过的DSA图像，叠加在透视图像上，作为“地图”指导导管或导丝插入。

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