放射醫(yī)學(xué)丨【相關(guān)專業(yè)知識(shí)】DSA設(shè)備：基本構(gòu)造及其特性

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       基本構(gòu)造及其特性

       DSA設(shè)備主要由X線發(fā)生系統(tǒng)、數(shù)字成像系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)（高壓注射器和激光相機(jī)）等組成。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)字成像技術(shù)的不斷發(fā)展，平板技術(shù)的不斷完善和應(yīng)用，使DSA設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)及性能發(fā)生了很大的變化，其特點(diǎn)是技術(shù)復(fù)雜，自動(dòng)化程度提高，性能更好、操作簡(jiǎn)化。

       (一)X線發(fā)生系統(tǒng)

       X線發(fā)生系統(tǒng)主要由X線管、高壓發(fā)生系統(tǒng)、燈絲加熱部分、旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極啟動(dòng)電路及X線束光器構(gòu)成。

       1.X線管 常規(guī)玻璃X線管或金屬陶瓷X線管。熱容量大，管電流高。旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極轉(zhuǎn)速高，散熱率高。冷卻方式：水冷、油循環(huán)冷卻。

       2.高壓發(fā)生系統(tǒng) 高頻，大功率，脈沖控制。

       3.X線束光器 采用多葉遮光器，用來(lái)限制 X線照射視野，避免患者受到不必要的輻射。內(nèi)部設(shè)有多塊銅濾片，計(jì)算機(jī)根據(jù)攝影部位、體位、成像參數(shù)自動(dòng)選擇，保證最佳過(guò)濾效果，消除軟線，減少輻射劑量。

       (二)數(shù)字成像系統(tǒng)

       DSA設(shè)備數(shù)字成像系統(tǒng)采用影像增強(qiáng)器＋攝像管式攝像機(jī)＋A/D 轉(zhuǎn)換或者是影像增強(qiáng)器＋高分辨率CCD攝像機(jī)＋A/D轉(zhuǎn)換。大型DSA普遍采用平板探測(cè)器數(shù)字成像系統(tǒng)。

       1.影像增強(qiáng)電視系統(tǒng)（IATVS）總體的結(jié)構(gòu)為影像增強(qiáng)器、光學(xué)系統(tǒng)、電視系統(tǒng)三部分組成。

       (1)增強(qiáng)管的主要技術(shù)參數(shù)

       1)轉(zhuǎn)換系數(shù)（GX）：它是衡量X線增強(qiáng)管轉(zhuǎn)變效率高低的一個(gè)物理量。它的定義為輸出屏亮度和輸入屏接受的X線劑量率之比。

       2)分辨力：它是衡量增強(qiáng)管分辨圖像細(xì)節(jié)能力的物理量，以每厘米能區(qū)分的線對(duì)數(shù)來(lái)表示分辨力的大小，單位為L(zhǎng)P/cm。

       3)對(duì)比度：它是體現(xiàn)增強(qiáng)管輸出圖像反差強(qiáng)弱的物理量，通常情況下，對(duì)比度越高，增強(qiáng)管輸出圖像所包含的層次就越多。

       (2)多視野影像增強(qiáng)器影像增強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)有二視野、三視野及多視野增強(qiáng)功能。單視野增強(qiáng)管是由三組電極（光電陰極、柵極、陽(yáng)極）構(gòu)成的。二視野增強(qiáng)管是由四組電極（光電陰極，柵極1、輔助陽(yáng)極和陽(yáng)極）構(gòu)成的。三視野增強(qiáng)管又比二視野增強(qiáng)管增加了一組電極（柵極2）。通過(guò)調(diào)節(jié)輔助陽(yáng)極和柵極上的電位，可改變電子透鏡的放大倍率，就可改變輸入圖像的尺寸（輸出屏大小不變）。通過(guò)調(diào)節(jié)輔助陽(yáng)極電位，來(lái)改變輸入圖像尺寸的大??；而通過(guò)調(diào)整柵極電位，來(lái)調(diào)節(jié)增強(qiáng)管的聚焦?fàn)顩r，也就是調(diào)節(jié)圖像的清晰度。

       (3)電視攝像系統(tǒng)：有攝像管式攝像系統(tǒng)和CCD攝像系統(tǒng)兩種。

       1)攝像管式攝像系統(tǒng)：攝像頭、中心控制器（CCU）和顯示器組成。

       攝像機(jī)由攝像頭中的光學(xué)鏡頭把增強(qiáng)管輸出屏的熒光圖像傳到攝像管的光敏靶面，照到靶面上的熒光圖像通過(guò)光電導(dǎo)靶面變成各像素阻抗不同的電導(dǎo)圖像；行、場(chǎng)掃描電路給偏轉(zhuǎn)線圈提供掃描的鋸齒波電流，產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。通過(guò)電子束掃描，從攝像管靶環(huán)上取出一定時(shí)間序列的大小不同的電流信號(hào)，這樣就把平面的電導(dǎo)圖像變換成了時(shí)間序列的電流圖像信號(hào)，即將攝影圖像變成了時(shí)間序列的電流圖像信號(hào)，圖像信號(hào)經(jīng)預(yù)放器放大，視頻處理后，生成標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號(hào)在顯示屏上顯示。攝像管的種類很多，有視像管、超正析管、硅靶管等。

       2)CCD（change coupled device）攝像機(jī)：CCD攝像器件由很多個(gè)光敏單元組成。CCD攝像器件由光電轉(zhuǎn)換、電荷存儲(chǔ)、電荷轉(zhuǎn)移以及信號(hào)輸出等部分構(gòu)成。

       (5)光學(xué)系統(tǒng)分為單通道，雙通道、三通道。

       2.平板探測(cè)器 根據(jù)探測(cè)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同可分為：非晶硒平板探測(cè)器型、非晶硅平板探測(cè)器型、多絲正比室掃描型和CCD探測(cè)器。根據(jù)數(shù)字轉(zhuǎn)換的方式不同分直接轉(zhuǎn)換式和間接轉(zhuǎn)換式。

       直接轉(zhuǎn)換式：非晶硒平板探測(cè)器型、多絲正比室探測(cè)器。間接轉(zhuǎn)換式：非晶硅平板探測(cè)器型和CCD探測(cè)器。

       (1)非晶硒平板探測(cè)器主要由基板、集電矩陣、硒層、電介層、頂層電極和保護(hù)層等構(gòu)成。

       (2)非晶硅平板探測(cè)器 它由保護(hù)層、反射層、閃爍晶體層、探測(cè)元陣列層、信號(hào)處理電路層和支撐層等構(gòu)成。

       技術(shù)指標(biāo)：有效面積、像素大小、量子檢出效率(DQE)、空間分辨力、密度分辨力、可變視野數(shù)和數(shù)據(jù)讀出通道數(shù)等。

      (三)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

       (1)控制X線的發(fā)生 計(jì)算機(jī)發(fā)出準(zhǔn)備就緒信號(hào)，表示可以進(jìn)行脈沖曝光。曝光開始后，向A/D轉(zhuǎn)換電路發(fā)出采樣開始信號(hào)，轉(zhuǎn)換結(jié)束后，通知計(jì)算機(jī)讀取數(shù)字信號(hào)，再次進(jìn)行脈沖曝光，采集下一幀圖像。

       (2)數(shù)字圖像處理 除具備普通圖像處理功能，并備有心血管分析軟件包等各種血管造影檢查特殊功能，可做心血管、腦血管、外周血管及腹部血管等檢查。

       1)數(shù)字減影：是指對(duì)某種特定改變前后所獲得的圖像，通過(guò)數(shù)字化圖像處理，實(shí)施減影來(lái)突出特定結(jié)構(gòu)。主要包括時(shí)間減影、能量減影和混合減影等三種方式。目前主要減影方式為時(shí)間減影，即對(duì)同一部位對(duì)比劑注射前后分別采集并作減影處理。

       2)數(shù)字電影：采集速率一般要求大于25幀/秒。主要用于運(yùn)動(dòng)臟器的圖像采集。

       3)路徑圖技術(shù)：它是為復(fù)雜部位插管的方便及介入治療的需求而設(shè)計(jì)。具體方法是，在透視下注入少許對(duì)比劑后，使用峰值保持技術(shù)，當(dāng)對(duì)比劑流經(jīng)目的部位時(shí)，將對(duì)比劑濃度達(dá)最大密度形成圖像保持下來(lái)，再將此圖像與以后透視的圖像進(jìn)行疊加顯示。圖像上既有前方血管的固定圖像，也有導(dǎo)管的走向和前端位置的動(dòng)態(tài)圖像，利于指導(dǎo)導(dǎo)管及導(dǎo)絲更容易地送入病變部位的血管內(nèi)。也有利用同一部位剛做過(guò)的DSA圖像，疊加在透視圖像上，作為“地圖”指導(dǎo)導(dǎo)管或?qū)Ыz插入。

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