3D—DSA技術(shù)的臨床應(yīng)用現(xiàn)狀

覃明安　盧炳豐　方爛基

1數(shù)字減影血管造影技術(shù)

數(shù)字減影血管造影（Digital Subtraction Angiography，DSA）技術(shù)在上世紀(jì)70 年代后期開(kāi)始研究，于1980 年始用于臨床，是常規(guī)X線血管造影術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。最早應(yīng)用DSA的部位是頭頸部。早在1983年， 已有相關(guān)的臨床報(bào)告。我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)DSA 設(shè)備是在1984年，開(kāi)始應(yīng)用于臨床并是在1985年初，從1986年開(kāi)始國(guó)內(nèi)陸續(xù)有文獻(xiàn)報(bào)道。

腦血管疾病是引起人類死亡的主要疾病之一，是危害人類健康和生命的常見(jiàn)病和多發(fā)病。在頭頸部血管檢查手段中，DSA被公認(rèn)為是腦血管疾病診斷、術(shù)前評(píng)估和評(píng)價(jià)的"金標(biāo)準(zhǔn)"，因其在血管形態(tài)方面和反應(yīng)動(dòng)態(tài)血流情況具有特異性強(qiáng)、準(zhǔn)確性好、敏感性高的特點(diǎn)，DSA檢查頭頸部血管最常用的是正側(cè)位造影。常規(guī)DSA正側(cè)位由于受到多支血管重疊成角及攝影角度選擇不當(dāng)?shù)鹊挠绊?，往往?huì)使部分病變血管與周?chē)艿年P(guān)系顯示不清，甚至部分血管狹窄會(huì)被遮擋而遺漏。三維旋轉(zhuǎn)數(shù)字減影血管造影（three-dimensional digital subtraction angiography，3D-DSA ）技術(shù)就是為了解決這些問(wèn)題而生的。

3D-DSA建立在球管旋轉(zhuǎn)技術(shù)、常規(guī)DSA技術(shù)和三維重建技術(shù)三者結(jié)合的基礎(chǔ)上，是在球管旋轉(zhuǎn)兩次的基礎(chǔ)上獲得數(shù)字減影血管造影圖像資料，經(jīng)工作站處理并快速重建成三維血管影像。文獻(xiàn)顯示，3D-DSA技術(shù)在神經(jīng)介入診治中的價(jià)值越來(lái)越被廣泛認(rèn)可[1]。

2 3D-DSA圖像對(duì)于血管性疾病的意義

3D-DSA圖像對(duì)于血管性疾病的診斷和治療有重要的意義，它是旋轉(zhuǎn)數(shù)字減影血管造影及三維血管重建相結(jié)合的結(jié)果。3D-DSA可以從多個(gè)角度和更準(zhǔn)確的觀察血管影像和顯示血管狹窄；可從任何空間視角觀察動(dòng)脈瘤，避開(kāi)其他血管的重疊，清楚顯示動(dòng)脈瘤及其頸部，更明確血管間的毗鄰關(guān)系、瘤體和載瘤動(dòng)脈之間的三維空間關(guān)系，找出瘤體、瘤頸顯示最好的角度；可準(zhǔn)確測(cè)量靶血管的直徑、動(dòng)脈瘤頸部寬度和瘤囊的最大深度和寬度，助醫(yī)師選擇更優(yōu)的治療方式及操作路徑[2]。

在顱內(nèi)動(dòng)脈瘤、動(dòng)靜脈畸形及頸動(dòng)脈狹窄，尤其是在復(fù)雜的病例的的診斷與治療中，3D-DSA以其優(yōu)勢(shì)得到了廣泛應(yīng)用[3]。但3D-DSA技術(shù)是建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，造影條件、三維重建后處理及患者配合等人為因素都會(huì)影響成像質(zhì)量，故有其局限性，不能完全作為一種客觀的指標(biāo)。3D-DSA技術(shù)的局限性使其只能作為常規(guī)DSA檢查的重要補(bǔ)充，不能代替常規(guī)DSA檢查[2]。

3 3D-DSA技術(shù)的全面應(yīng)用必會(huì)對(duì)患者的輻射劑量增加

3D-DSA技術(shù)的全面應(yīng)用必會(huì)對(duì)患者的輻射劑量增加。電離輻射作用于人體，可能造成器官和組織損傷，因而表現(xiàn)出對(duì)人體健康有害的各種生物效應(yīng)，輻射防護(hù)的目的就是要防止組織反應(yīng)，限制隨機(jī)效應(yīng)的發(fā)生率，使之合理達(dá)到盡可能低的水平。由于介入操作是在自動(dòng)曝光和自動(dòng)照射量控制下進(jìn)行，所以要準(zhǔn)確和真實(shí)的反映介入操作者和患者的全身有效劑量較為困難，需要同時(shí)考慮X射線束流的變化和照射野的改變。介入放射學(xué)操作中患者的受照劑量目前還沒(méi)有統(tǒng)一的測(cè)量方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)。常用的指標(biāo)有最高皮膚劑量（peak skin dose，PSD）、累積劑量（cumulative dose，CD）、入射皮膚劑量（entrance skin dose，ESD）、劑量-面積乘積（dose area product，DAP）等。

PSD是評(píng)價(jià)確定性效應(yīng)較好的指標(biāo)，但測(cè)量較復(fù)雜，目前還沒(méi)有被廣泛應(yīng)用；CD與PSD之間有較好的相關(guān)性，CD可直接通過(guò)設(shè)備內(nèi)置劑量測(cè)量系統(tǒng)獲得；ESD是指輻射射入受檢者的體表處照射野中心的吸收劑量（含受照皮下組織反散射線對(duì)皮膚照射的貢獻(xiàn)），能定量描述確定性損傷的嚴(yán)重程度，可以直接采用熱釋光劑量計(jì)（thermo luminescent dosimeter，TLD）測(cè)定。DAP是指射線束的橫截面積與所致平均空氣比釋動(dòng)能（air kerma，AK）的乘積，單位是Gy·cm2，常用于評(píng)估患者的有效劑量，可以客觀的評(píng)價(jià)隨機(jī)性效應(yīng)。DAP可用設(shè)備自帶的電離室型區(qū)域劑量測(cè)量系統(tǒng)（area exposure product，AEP）直接測(cè)得。ESD和DAP之間可以相互轉(zhuǎn)換，ESD和DAP的測(cè)量結(jié)果可按相同的量值單位直接與指導(dǎo)水平比較。AK可以反映出患者在介入放射學(xué)實(shí)踐中所接受到的X射線的總授予能量， 單位與吸收劑量相同，也可以用AEP直接測(cè)得[4]。

4患者受照劑量的問(wèn)題

介入放射學(xué)診療中的患者受照劑量是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，附加濾過(guò)，采集野及感興趣區(qū)，對(duì)比劑濃度， 管球旋轉(zhuǎn)次數(shù)等因素都會(huì)對(duì)它產(chǎn)生影響。①附加濾過(guò)板可大量吸收射線束中的低能量光子，改善線質(zhì)，增加射線束的穿透力，降低受檢者吸收劑量。②筆者實(shí)際測(cè)量得出，在相同附加濾過(guò)條件下，采用自動(dòng)曝光模式，采集野及感興趣區(qū)變小，AK增大。③DSA顯示血管的能力與血管內(nèi)碘濃度和X線曝光量平方根的乘積成正比[5]，在保證圖像質(zhì)量的前提下，增加對(duì)比劑濃度可大大減低被檢者輻射劑量。④3D-DSA技術(shù)需要管球旋轉(zhuǎn)兩次，采集時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，患者的一些不自主活動(dòng)或吞咽動(dòng)作，會(huì)造成圖像模糊，對(duì)于配合欠佳的患者，可以采用旋轉(zhuǎn)DSA的單次旋轉(zhuǎn)技術(shù)，只需管球旋轉(zhuǎn)一次，旋轉(zhuǎn)的同時(shí)注射造影劑，這樣就減少了輻射劑量。但是，單次旋轉(zhuǎn)的圖像未經(jīng)減影，部分顱骨會(huì)對(duì)血管有遮擋，對(duì)于局部血管細(xì)節(jié)不能清晰顯示，影響圖像質(zhì)量。對(duì)以上幾個(gè)可調(diào)節(jié)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，制定出最優(yōu)的參數(shù)組合來(lái)指導(dǎo)臨床實(shí)踐，使受檢者在承受較為合理的照射劑量同時(shí)仍能獲取滿意的圖像質(zhì)量，這是廣大從業(yè)者需要研究的課題。

5計(jì)算機(jī)技術(shù)是DSA的基礎(chǔ)

計(jì)算機(jī)技術(shù)是DSA的基礎(chǔ)，隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的增加，3D-DSA的后處理能力得到進(jìn)一步提高。各大DSA設(shè)備廠商都在積極地研發(fā)新技術(shù)。Clarity IQ技術(shù)是Philips公司最新研發(fā)并已應(yīng)用于臨床的綠色微劑量技術(shù)。此技術(shù)涉及從X射線發(fā)射到最終圖像顯示，全影像鏈中每一個(gè)環(huán)節(jié)。X射線源頭的改進(jìn)包括：增加銅濾片和降低毫安值，使用更窄而陡的脈沖。Clarity IQ技術(shù)強(qiáng)大的后處理功能，保證了X射線劑量與圖像質(zhì)量之間的平衡。Clarity IQ技術(shù)后處理功能在4個(gè)方面做到了技術(shù)革新，革新內(nèi)容有：①抑制空間噪聲技術(shù)，減少噪音，只需要較少的X射線劑量即可獲得同等圖像質(zhì)量；②控制自動(dòng)像素位移，有效的減少了患者運(yùn)動(dòng)偽影；③自動(dòng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，對(duì)于運(yùn)動(dòng)器官（如心跳）使用更強(qiáng)的時(shí)間降噪技術(shù)、自動(dòng)校正動(dòng)態(tài)偽影； ④圖像強(qiáng)化，更加靈活的調(diào)節(jié)對(duì)比度、亮度和清晰度。最新研究表明，Clarity IQ技術(shù)能明顯降低檢查對(duì)比劑的用量，大幅度降低醫(yī)務(wù)人員及受檢者的輻射劑量。新技術(shù)對(duì)硬件設(shè)備的高要求，使得其普及需要一個(gè)過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，現(xiàn)有技術(shù)的劑量控制，仍需認(rèn)真對(duì)待。如果能把新技術(shù)與優(yōu)化參數(shù)結(jié)合起來(lái)，更能促進(jìn)3D-DSA的廣泛應(yīng)用。

綜上所述，3D-DSA 以其高質(zhì)量的3D 圖像、多角度的重建等優(yōu)點(diǎn)在臨床上尤其是介入診療領(lǐng)域越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用。隨著3D-DSA的廣泛應(yīng)用，介入放射技師和醫(yī)師應(yīng)充分認(rèn)識(shí)入射線束的線質(zhì)和輻射劑量與影像質(zhì)量間的相互關(guān)系，結(jié)合臨床實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)對(duì)掃描參數(shù)及劑量進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，制定相關(guān)的影像質(zhì)量控制規(guī)范。

參考文獻(xiàn)：

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[5]全國(guó)衛(wèi)生專業(yè)技術(shù)資格考試專家委員會(huì).全國(guó)衛(wèi)生專業(yè)技術(shù)資格考試指導(dǎo)--放射醫(yī)學(xué)技術(shù)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2011：210.

編輯/張燕