数字减影血管造影系统

数字减影血管制影（digital subtraction angiography，DSA）是基于顺次图像的数 字减影时间，通过把人体统一部位的两帧影像相减，得出差值部门。

数字减影血管制影（digital subtraction angiography，DSA）是基于顺次图像的数 字减影时间，通过把人体统一部位的两帧影像相减，得出差值部门，杀绝骨骼和 软机合构造，使第二帧中被制影剂敷裕的血管正在减影图中映现，加强比较度。作 为 20 世纪 80 年代继 CT 之后振起的一项医学影像时间，DSA 正在血管疾病的临床诊断 中具有相称紧要的道理，是心脑血管疾病介入诊疗中最有用的检测法子，被以为 是血管疾病诊断的“金规范”。数字减影血管制影编制，又称 DSA 筑筑，它不光是 检讨筑筑，也是介入手术践诺中必备的看管筑筑。

DSA 筑筑要紧由 X 线发作装配、数字成像编制、刻板编制、谋划机支配编制、 图像处分编制以及辅助编制（高压打针器）等构成，大型 DSA 筑筑集体采用平板 探测器数字成像编制。遵照机架类型要紧分为以下四类：

1）落地式 DSA：C 臂固定于地面，平淡位于检讨床头侧。又分为 L 臂机架和 六轴偏中央机架，对付头侧麻醉筑筑及操作空间的占用略有区别。平淡敏捷度上 众轴偏中央机架会优于 L 臂机架，投照角度弱于 L 臂机架。

2）悬吊式DSA：机架吊挂正在天吊导轨上，具有更大的运动周围和敏捷度。但悬 吊导轨正在天花板铺设，平淡意味着比落地机型更高的基筑本钱和更高的层高恳求。

3）双向式 DSA：由一套落地臂和一套悬吊臂构成，可同时实行两个平面的成 像。众利用于神经介入和先心病介入，其他心脏、外周血管等范围利用相对较少。

4）复合手术室专用：近十年来复合手术兴盛连忙，涉及绽放的外科部门，手 术难度平淡很大，对 DSA 编制提出了更高的恳求。①转移式 DSA：C 臂敏捷伸缩， 充斥空置出外科所必要的空间。落地装配，对层流扰乱少，餍足介入 + 外科的复合 需求。②更始的悬吊式 DSA：如增大导轨转移空间，可正在 X 轴和 Y 轴两个倾向实行 大周围转移、纠正的无轨道悬吊机架等。

1895 年，伦琴出现了 X 光；1896 年，奥地利医师 E.Haschek 通过向尸体手臂注 射汽油、生石灰、硫化汞等混淆液取得血管的 X 线片，这是最早合于 X 光血管成 像的报道；1923 年，德邦医师获胜地践诺了 X 光手脚消息脉制影；1927 年，葡萄 牙医师和神经学家 Egas Moniz 初度实行了脑血管制影，被公以为这一范围的前驱。1929 年，25 岁的德邦医师 Forssmann 将一根无菌导尿管通过左肘正中静脉插入了自 己的右心房，并将浓碘化钠溶液注入导管内，初度测试了心脏制影。

因为待检部位的种种机合器官彼此重叠，血管难以辨认，早期非减影的血管制 影无法用于正确的临床诊断。20 世纪 70 年代入手下手，经静脉打针制影剂，通过对胶 片后期处分而取得减影血管图像的获胜病例被继续报道，惹起学界极大的有趣。随 着谋划机时间、电视时间、影像加强时间的兴盛，谋划机减影时间取代了守旧的胶 片后处分。美邦 Wisconsin-Madison 大学的 Mistretta 等人采用模仿存储装配，利用时 间和碘剂 K- 缘能量减影法，从透视影像平分辨出很低的碘剂信号，明显地提升了 制影功效。其研制的第一台 DSA 筑筑正在 1980 年 11 月的北美放射学年会上宣布，反 响激烈。此项时间最初被叫做“谋划机透视成像”（computerized fluoroscopy）或“经 静脉动脉照相术”（IV video arteriography）。慢慢地，个人动脉打针制影剂取代了静 脉打针，及时减影成像取代了后期处分，同时收罗帧率、运动伪影等题目又慢慢被 取胜，图像质料有了质的晋升，“数字减影血管制影”这个名字也冉冉被确定下来。

1981 年，飞利浦等四家公司接踵推出商用 DSA 筑筑。到 1981 岁终，仍然有 30 众家贸易实体取得了此时间的开拓权。跟着 DSA 筑筑以及配套导管室的贸易 化，X 光血管制影时间入手下手真正用于规范化临床诊断，拉开了血管腔内微创手术 以及介入放射学的时期序幕。时至今日，跟着硬件编制的继续完好，影像链处分 时间的奔腾，DSA 筑筑仍然从影像加强编制（image intensifier）兴盛到了数字平 板探测器；硬件的提高同样煽动了全体机架刻板运动本能的晋升。术中三维血管 制影、三维道图、挽回收罗血管机“类 CT”或称“锥束 CT（Cone-Beam CT）” 等三维成像成为或许，种种基于“类 CT”的高级效用也纷纷入手下手萌芽，如映现 了导管室内的术中定量说明、效用学成像等高端利用，可助助医师鉴定即刻疗 效、影响决定；术中及时导航可弥补医师对剖解的空间认知；同时，血管制影 剂、高压打针器等配套筑筑的晋升也使 DSA 时间有了显著提高，与介入放射学一同日趋成熟。

近十年以还，伴跟着介入术式正在兴盛中邦度的普及和下浸，DSA 筑筑正在继续 更新换代、强盛兴盛。归纳起来看，小型化、低辐射、智能化、刻板主动化以及 众模态影像调解、临床效用专科化、流程化，是另日 DSA 兴盛的肯定趋向。以下 以主流厂家改进和迭代最众集结的三个方面容易先容：硬件迭代、影像整合、软 件“术式专用化”。

第一，硬件迭代优化影像链：硬件提高倾向是影像链的兴盛和高清低剂量时间的提高，要紧显示正在以下 5 个 方面：

①灰阶：灰度要紧影响 3D 及类 CT 影像质料。目前墟市上的 DSA 图像灰阶正 正在从 14bit 到 16bit 进阶。16bit 的灰度分离率是 14bit 的 4 倍，三维成像的懂得度将大 幅晋升。

②图像空间分离率：DSA 图像空间分离率的提升，将使图像主意加倍清楚， 血管周围加倍锐利，定量说明才气进一步晋升。

③球管灯丝：动作 X 射线发作端的源流，球管的灯丝构造、巨细对付 X 射线的 纯度、图像质料都有很大影响，更小的重心意味着更好的图像质料。

⑤探测器：目前业界集体采用的非晶硅平板探测器。硅原子罗列无序，成像 流程中存正在无法杀绝的本底电子噪声，需大幅提升射线剂量才气成像。而新映现 的晶体硅平板探测器，采用有序的硅原子罗列，从质料学源流消浸电子噪声，超 微剂量下也能成像（图 1）。

DSA 的高年华分离率以及精华的血管比较度决议了其弗成挥动的身分，但 DSA 与 CT、MR、超声、IVUS、OCT 等其他各样影像东西及时整合以辅助诊疗的需 求也雨后春笋。

① DSA 与 CT/MR 的整合：DSA 与 CT/MR 等集成一站式治理计划，正在统一手术 间内竣事诊断、医疗及评估。以 CT 为例，如遇上主动脉瓣重度狭隘导致众脏器衰 竭患者的急诊 TAVR 手术、急性主动脉夹层或其他急症手术，医师可能登时做 CTA 整个评估，实时协议手术计划。患者经受一站式诊治，缩短转运年华，同时使用 滑轨 CT 或是专用 MR 的转运床避免其正在床间的转移，删除危害。

② DSA 与腔内影像的整合：DSA 与血管内超声 IVUS/ 光学合系断层成像 OCT 双 模成像编制一同整合成集成硬件平台，将腔内影像和冠脉制影调解定位。这种设 备整合加影像调解的形式，使构造成像（IVUS、OCT）和效用丈量（血流贮藏分 数 FFR）自然融为一体，全方位辅助冠脉病变诊断，优化手术流程。

③ DSA 与超声的调解：正在强盛振起的构造性心脏病介入范围中，经食道超声 （TEE）起着环节指示用意。但因为 X 线和超声由区别医师操作，对介入医师来说， 必要熟习超声剖解、剖析 X 线和超声图像的空间相干已是一大寻事，更无法操控 超声图像。将 DSA 和超声有用整合，使 TEE 的环节标识与透视影像调解联动，为 庞杂性构造心脏病介入医疗供应加倍直观的及时诱导（图 2）。

①对付冠脉介入，冠脉全景成像效用可告竣“一次打药，全景收罗”，删除制 影剂的操纵（图 3）。支架精显 / 及时支架精显效用可正在庞杂 PCI 手术中旁观支架扩 张、分叉支架吻合、长病变两支架重叠和贴壁等环境，提升诊断精准度（图 4）。动态冠脉道图效用可从一次冠脉制影序列中提取系列敷裕的冠脉蒙片，与随后的 透视图像及时对应调解，主动补充透视时心脏运动，删除制影剂的操纵（图 5）。

②对付构造性心脏病介入，最早贸易化的 TAVR（经导管主动脉瓣膜置换）/ LAAC（左心耳封堵）三维导航时间集成术前宗旨、术中导航、术后评估三种效用 （图 6）针对 TAVR，三维导航时间可正在术挺进行 CTA 决裂提取，标识核心剖解位， 主动尺寸丈量；术中将带标识点的三维血管轮廓与透视及时叠加、双向同步配准， 供应最佳管事角度并发送至 C 臂，有利于诱导瓣膜支架的定位和开释，消浸由瓣膜 植入位差错导致的并发症；术后采用动态后台减影算法，更高效地评估瓣膜开释 功效。针对 LAAC，三维导航软件可能使术者一键从 CTA 中提取左心房构造，丈量 如启齿形式、锚定区直径、封堵区深度等环节剖解学参数，标识房间隔穿孔场所， 用于术中导航指引。正在更契合科室的管事流程、更专业的用户操作界面根柢上， 专科专用软件肯定会为另日的“精准医疗”阐扬更大价格。

③对付心脏节律打点，电心理导航可辅助房颤电心理的射频融解医疗，使用 CT/MR或者由DSA筑筑术中收罗的类CT，懂得左心房以及肺静脉剖解构造，将电解 剖图与更直观的可靠剖解图调解显示，为术者正在射频融解时供应充斥参考（图7）。

2019 年，中邦 DSA 的筑筑销量超 1000 台，我邦 DSA 筑筑的墟市范围从 2015 年的 21 亿元群众币增加到 2019 年的 35 亿元群众币，年复合增加率为 13.3%。依照 医疗行业招标采购数据统计宣布：2020 年的 DSA 采购涉及寰宇 31 个省市自治区、 6 类医疗机构 718 家单元；品牌厂商 10 家。墟市份额和出卖金额如图 8，可能看 出，不管从数目仍然金额上，邦内 DSA 墟市份额仍然被邦际医疗三巨头 GPS（GE、 Philips、Siemens）所掌控。

DSA 自问世以还就受到行业青睐，GPS 等厂商纷纷进入多量人力、物力实行研 发。DSA 因为有较高的时间壁垒，鲜少有邦产厂商涉足。目前跟着邦度的珍惜，邦 产厂商纷纷起步，固然机型很少，目前已知万东医疗、东软医疗、唯迈医疗等少数 公司具有自助研发的 DSA 筑筑，墟市拥有率总和 5% 足下。但从 2020 年数据可能看 出，邦产DSA的增加率集体高于进口DSA，越来越众如联影之类的邦内巨头也加入 到DSA赛道，试图突破以往险些由跨邦厂商垄断的邦内高端DSA墟市。跟着血管介 入手术慢慢往县级都会排泄，DSA的墟市需求日益增加。估计到2024年，我邦DSA 筑筑墟市范围将到达54亿元群众币，销量将迫近2000台，年复合增加率14%。