DSA的方法有几种,目前常用的是时间减影法(temporal subtraction method),介绍 于下。 经导管向血管内团注水溶性有机碘对比剂,在对比剂到达欲查血管之前和血管内 出现对比剂,浓度处于高峰和对比剂被廓清这段时间内,使检查部位连续成像,比如每 秒成像1帧,共得图像10帧。在这系列图像中,取1幀血管内不含对比剂的图像作为 蒙片和1航含对比剂的图像,用这同一部位的两帧图像的数字矩阵,经计算机行数字减 影处理,使两个数字矩阵中代表骨骼及软组织的数字被抵消,这样,这个经计算机减影 处理的数字矩阵经数字模拟转换器转换为图像,则没有骨路和软组织影像,只有血管 影像,达到减影目的。这两帧图像称为减影对。图像因系在不同时间所得,故称为时间 减影法。血管不含对比剂的图像可同任一含对比剂的图像成为减影对,于是可得不同 期相的DSA。时间减影法所用的各帧图像是在造影过程中所得,易因运动而不尽 致,选成减影对的不能精确重合,叫做配准不良,致使血管影像不够清晰。 DSA设备包括TV,高分辨力摄像管,计算机,磁盘、阴极线管和操作台等部分。 第二节DSA检查技术 根据将对比剂注入动脉或静脉而分为动脉DSA(intra-arterial DSA,IADSA)和静脉 DSA(intravenous DSA,IVDSA)两种,由于IADSA血管成像清楚,对比剂用量少,所以 现在大都用IADSA。 1ADSA的操作是将导管插入动脉后,经导管注人肝素3000~5000U,行全身低肝 素化,以防止导管凝血。将导管尖插人欲查动脉开口,导管尾嘴接压力注射器,团注对 比剂。注人对比剂前将1TV影屏对准检查部位。于造影前及整个造影过程中,以每 秒1~3顿或更多的帧频,摄像7~10秒。经操作台处理即可得减影的血管图像。 第三节DSA的临床应用 DSA由于没有骨骼与软组织重叠,使血管及其病变显示清楚,应用普遗,已代替T -般的血管造影。用选择性或超选择性插管,对直径200m以下的血管及小病变,能 很好显示。而观察较大动脉,可不作选择性插管。所用对比剂浓度低,剂量少。还可实 时视察血流的动态图像,成为功能检查手段。DSA可行数字化信息存储。 VDSA经周围静脉注入对比剂,即可获得动脉造影,临床应用不多,但在动脉插管 困难或不适于作ADSA时可以采用 DSA适用于心脏大血管的检查。对心内解剖结构异常、主动脉夹层、主动脉瘤、主 动脉缩窄或主动脉发育异常等显示清楚,对显示冠状动脉是最好的方法。 IADSA对显示颈段和颅内动脉均清楚,用于诊断颈段动脉狭窄或闭塞、顾内动脉 瘤、血管发育异常和动脉闭塞以及颅内肿瘤的供血动脉和肿瘤染色等(图132)。 对腹主动脉及其大分支以及肢体大血管的检查,DSA也很有幕助(图13-2)。 DSA设备与技术已相当成熟,三维立体实时成像,加上旋转,可动态地从不同方位 对血管及其病变进行观察,并能观察血流动力情况。对介入技术,特别是血管内介人技 术的开展,DSA更是不可缺少的。 -23
图1-3.2S4图像 人B左新绿备诗杭障康左侧强内动技在影动林定肌在正位款北新收左新时日 林纵分支右移行被成面未是像CD左侧得下动窄血 C对B美线所 -24
第四章超声成像 超声是指振动频率每秒在20000次(H2,赫兹)以上,超过人耳听觉阑值上限的声 波。超声检查是利用超声波的物理特性和人体器官组织声学特性相互作用后产生的信 息,并将其接收、放大和信息处理后形成图形(声像图、血流流道图)、曲线(M型心动 图,频谱曲线)或其他数据,借此进行疾病诊断的检查方法,简称USG(utrasonography)》 检查法。 40年代初就已探素利用超声检查人体,50年代国内外采用A型超声仪,以及相继 问世的B型超声仪开展了广泛的临床应用研究,至0年代初灰阶实时(grey scale real time)超声的应用,不仅能获得人体软组织器官的断层图像,面且解剖结构层次清嘶,并 能动态显示心脏大血管等许多器官运动时的图像,高效率地查找腹部、心脏等器官的病 变,因而是超声诊断技术的重大突破。几乎同期,一种能够检测血流的多普勒 (Doppler)超声诊断仪也迅速发展,它可将超声检测的血流速度以频谱曲线的方式显示 和记录。将这种技术与B型超声仪相结合即构成双功能(duplex)超声仪,应用这种仪 器即可提供断层解剖图像诊断信息,增加了心脏、大血管内血流信息,因而使超声诊断 水平迅速提高。80年代初彩色多普莉超声仪的研制成功,将心腔和血管内血流信息加 以彩色编码,用以分辨其方向和流速,并将彩色血流信号叠加于B型超声图像上。这 种实时(动态)二维断层图像(B型)与彩色多普勒超声相结合的仪器,同样能够以频谱 曲线方式记录血流信号,故称三功能(ipex)超声仪,它可以实时(动态)地为临床提供解 剖断层形态和血流动力学信息。90年代更是高科技发展的年代,随着相关技术发展更氏 进了超声诊断技术迅速进步,如龃声造影二次谐被成像、超高频探头和介人超声等技术的 发展,使超声在临床的应用更加广泛和深入,成为医学影像学中的重要组成部分。 第一节USG成像基本原理与设备 一、超声的物理特性 超声属于机械波,由物体机械振动产生。目前医学上产生和接收超声的器件通常 采用压电晶体作为换能器。压电晶体具有两种可逆的能量转变效应即在交变电场的作 用下导致厚度的交替改变从而产生声振动,即由电能转变为声能,称为逆压电效应:相 反,由声波的压力变化使压电晶体两端的电极随声波的压缩(正压)与弛张(负压)发生 正负电位交替变化,称为正压电效应。在逆压电效应中,压电晶体成为超声发生器,在 正压电效应中,压电晶体成为回声接收器(图141)。 由声源发生的声振动在介质中传播,具有波长(),频率()和传播速度(C)等物理 参数。①频率:由声源发生超声时所决定,单位为赫兹(Hre,b),用于医学上的超声 -25-
图14!压电效应示意图 (1)正压电效应2)逆压电效应 频率为2.5~10MH(兆赫),常用的是3.5~5M。②声速:指超声在传播介质中单位 时间内行进的距离单位为m或c,介质中声速的高低遵循下列公式C=√K 即弹性(K)/密度()比率大的介质,其声速高,小则声速低。即在固体中最快,液体中 次之,气体中最慢。人体软组织中的声速与液体近似,平均为1540m/s:肺、胃肠道等含 气脏器为3S0ms,骨与软骨约为4500m/s等。③波长:超声在传播中,两个相邻的位相 相同的质点之间的长度,即声波在完整周期内所通过的距离。频率、声速与波长间的关 系式为,C=fλ。超声在同一介质中传播时,由于声速已经确定不变,由上式可知频率 愈高则波长愈短:反之,频率愈低则波长愈长。 超声波在人体内传播主要具有以下的物理特性: 1,束射性或指向性超声波与一般声被不同,由于频率极高,波长很短。在介质 中呈直线传播具有良好的束射性或指向性。这便是可用超声对人体器官进行定向探测 的基础。但超声声束在远场区则有一定的扩散,远场区开始点(即与声源距离1)与声 源半径()及波长有关,即:1=入。扩散声场的两侧边缘所形成的角度即扩散角 (0),扩散角与声源直径(D)及波长(a)有关:S8=1.22AD。超声成像中多使用案 焦式声束,以提高像质(图142)。 一近场 运场 图142 2,反射、折射、散射和绕射超声在介质中传播与介质的声阻抗密切相关。声阻 抗(Z)为声波传递介质中某点的声压和该点速度的比值,它等于密度与声速(C)的乘 积,Z=C。两种不同声阻抗物体的接触面,称界面。当超声传经两种声阻抗不同的构 邻介质的界面时,其声阻抗差大于01%时,即可产生反射。界面可分为大界面与小界 面,前者其尺寸大于声束直径;后者则小于声束直径。 -26-
人射超声遇到大的平界面时,属于镜面反射模式,其入射角(8)与反射角(日,)相 等,另一部分超声则经过此层界面以日,角进入第二个介质,即透射声(图143),反射回 的超声振幅和透射声的大小与界面两侧阻抗之间的差别有关,分别以反射系数和透射 系数表示。 穿过大界面的透射声由于两种分 质内声速不同可产生折射现象,导致 入射声束的偏转。如第二种介质内声 速大于第一种介质时,则折射角将大 于人时角,当人射角超过某一临界角 时,其折射的声束会重新进入第一种 介质内,而产生超声的全反射现象 介质2 某些图像中的“速差”或“折射”声影即 是。 入射超声遇到小界面时,呈散射 模式,散射回声强度与入射角无明显 Z2=P2C2 关系,但强度甚低。脏器和组织内部 的微小结构对人射超声呈散射现象, 图14-3两种介质界面上超声波的 是超声成像法研究内部结构的重要根 人射、反射和折射示意图 据。 绕射亦称衍射,当声束传播过程中遇到降碍物边缘距离近似于1一2个波长时,则 会使得一部分声波偏离原来的传播方向,即沿障碍物的边缘绕行,即超声液的绕射现 象。绕过物体后又以接近原来的方向传播。绕射现象导致某些被测体后方声影抵消 绕射现象是复杂的,与廉碍物的大小、声束直径的粗细都有关。 3.吸收与衰减 超声在介质中传播时除了声束的远场扩散,界面反射和散射使其 声能衰减外,还有介质吸收导致的衰或,包括介质的粘滞性、导热率和弛豫性。不同生 物组织对入射超声的吸收衰诚程度不一,主要与组织中蛋白质和水的含量有关,且在同 种组织中又随超声频率的增高而增大。 4.多普勒效应超声另一重要物理特性为活动目标回声频移现象,即为超声 Doppler效应。由于声源和接收体之间的相对运动而引起声波颜率发生改变的现象是 奥地利天文学家Doppler首先发现故名。其关系式为日=If-fol=±2V·f。 C0S0/C,式中:a为频移,f入射超声频率,f为回声频率,V为活动物体的速度,C 为介质中的声速,00S9为移动方向与声轴方向间的角度。这一物理特性已广泛应用 于心脏血管等活动脏器的检测。 二、超声成像基本原理 超声成像的基本原理和过程主要是依据上述超声波在介质中传播物理特性,其中 最为重要的有以下三个方面:即①声阻抗特性;②声衰减特性;③多普勒特性。 人体结构对超声而言是一个复杂的介质,各种器官与组织,包括病理组织均有它符 -27