3D—DSA技术的临床应用现状

覃明安　卢炳丰　方烂基

1数字减影血管造影技术

数字减影血管造影（Digital Subtraction Angiography，DSA）技术在上世纪70 年代后期开始研究，于1980 年始用于临床，是常规X线血管造影术和计算机技术相结合的产物。最早应用DSA的部位是头颈部。早在1983年， 已有相关的临床报告。我国开始引进DSA 设备是在1984年，开始应用于临床并是在1985年初，从1986年开始国内陆续有文献报道。

脑血管疾病是引起人类死亡的主要疾病之一，是危害人类健康和生命的常见病和多发病。在头颈部血管检查手段中，DSA被公认为是脑血管疾病诊断、术前评估和评价的"金标准"，因其在血管形态方面和反应动态血流情况具有特异性强、准确性好、敏感性高的特点，DSA检查头颈部血管最常用的是正侧位造影。常规DSA正侧位由于受到多支血管重叠成角及摄影角度选择不当等的影响，往往会使部分病变血管与周围血管的关系显示不清，甚至部分血管狭窄会被遮挡而遗漏。三维旋转数字减影血管造影（three-dimensional digital subtraction angiography，3D-DSA ）技术就是为了解决这些问题而生的。

3D-DSA建立在球管旋转技术、常规DSA技术和三维重建技术三者结合的基础上，是在球管旋转两次的基础上获得数字减影血管造影图像资料，经工作站处理并快速重建成三维血管影像。文献显示，3D-DSA技术在神经介入诊治中的价值越来越被广泛认可[1]。

2 3D-DSA图像对于血管性疾病的意义

3D-DSA图像对于血管性疾病的诊断和治疗有重要的意义，它是旋转数字减影血管造影及三维血管重建相结合的结果。3D-DSA可以从多个角度和更准确的观察血管影像和显示血管狭窄；可从任何空间视角观察动脉瘤，避开其他血管的重叠，清楚显示动脉瘤及其颈部，更明确血管间的毗邻关系、瘤体和载瘤动脉之间的三维空间关系，找出瘤体、瘤颈显示最好的角度；可准确测量靶血管的直径、动脉瘤颈部宽度和瘤囊的最大深度和宽度，助医师选择更优的治疗方式及操作路径[2]。

在颅内动脉瘤、动静脉畸形及颈动脉狭窄，尤其是在复杂的病例的的诊断与治疗中，3D-DSA以其优势得到了广泛应用[3]。但3D-DSA技术是建立在计算机技术的基础上，造影条件、三维重建后处理及患者配合等人为因素都会影响成像质量，故有其局限性，不能完全作为一种客观的指标。3D-DSA技术的局限性使其只能作为常规DSA检查的重要补充，不能代替常规DSA检查[2]。

3 3D-DSA技术的全面应用必会对患者的辐射剂量增加

3D-DSA技术的全面应用必会对患者的辐射剂量增加。电离辐射作用于人体，可能造成器官和组织损伤，因而表现出对人体健康有害的各种生物效应，辐射防护的目的就是要防止组织反应，限制随机效应的发生率，使之合理达到尽可能低的水平。由于介入操作是在自动曝光和自动照射量控制下进行，所以要准确和真实的反映介入操作者和患者的全身有效剂量较为困难，需要同时考虑X射线束流的变化和照射野的改变。介入放射学操作中患者的受照剂量目前还没有统一的测量方法和评价指标。常用的指标有最高皮肤剂量（peak skin dose，PSD）、累积剂量（cumulative dose，CD）、入射皮肤剂量（entrance skin dose，ESD）、剂量-面积乘积（dose area product，DAP）等。

PSD是评价确定性效应较好的指标，但测量较复杂，目前还没有被广泛应用；CD与PSD之间有较好的相关性，CD可直接通过设备内置剂量测量系统获得；ESD是指辐射射入受检者的体表处照射野中心的吸收剂量（含受照皮下组织反散射线对皮肤照射的贡献），能定量描述确定性损伤的严重程度，可以直接采用热释光剂量计（thermo luminescent dosimeter，TLD）测定。DAP是指射线束的横截面积与所致平均空气比释动能（air kerma，AK）的乘积，单位是Gy·cm2，常用于评估患者的有效剂量，可以客观的评价随机性效应。DAP可用设备自带的电离室型区域剂量测量系统（area exposure product，AEP）直接测得。ESD和DAP之间可以相互转换，ESD和DAP的测量结果可按相同的量值单位直接与指导水平比较。AK可以反映出患者在介入放射学实践中所接受到的X射线的总授予能量， 单位与吸收剂量相同，也可以用AEP直接测得[4]。

4患者受照剂量的问题

介入放射学诊疗中的患者受照剂量是一个复杂的问题，附加滤过，采集野及感兴趣区，对比剂浓度， 管球旋转次数等因素都会对它产生影响。①附加滤过板可大量吸收射线束中的低能量光子，改善线质，增加射线束的穿透力，降低受检者吸收剂量。②笔者实际测量得出，在相同附加滤过条件下，采用自动曝光模式，采集野及感兴趣区变小，AK增大。③DSA显示血管的能力与血管内碘浓度和X线曝光量平方根的乘积成正比[5]，在保证图像质量的前提下，增加对比剂浓度可大大减低被检者辐射剂量。④3D-DSA技术需要管球旋转两次，采集时间相对较长，患者的一些不自主活动或吞咽动作，会造成图像模糊，对于配合欠佳的患者，可以采用旋转DSA的单次旋转技术，只需管球旋转一次，旋转的同时注射造影剂，这样就减少了辐射剂量。但是，单次旋转的图像未经减影，部分颅骨会对血管有遮挡，对于局部血管细节不能清晰显示，影响图像质量。对以上几个可调节的参数进行优化设计，制定出最优的参数组合来指导临床实践，使受检者在承受较为合理的照射剂量同时仍能获取满意的图像质量，这是广大从业者需要研究的课题。

5计算机技术是DSA的基础

计算机技术是DSA的基础，随着计算机运算能力的增加，3D-DSA的后处理能力得到进一步提高。各大DSA设备厂商都在积极地研发新技术。Clarity IQ技术是Philips公司最新研发并已应用于临床的绿色微剂量技术。此技术涉及从X射线发射到最终图像显示，全影像链中每一个环节。X射线源头的改进包括：增加铜滤片和降低毫安值，使用更窄而陡的脉冲。Clarity IQ技术强大的后处理功能，保证了X射线剂量与图像质量之间的平衡。Clarity IQ技术后处理功能在4个方面做到了技术革新，革新内容有：①抑制空间噪声技术，减少噪音，只需要较少的X射线剂量即可获得同等图像质量；②控制自动像素位移，有效的减少了患者运动伪影；③自动动态补偿，对于运动器官（如心跳）使用更强的时间降噪技术、自动校正动态伪影； ④图像强化，更加灵活的调节对比度、亮度和清晰度。最新研究表明，Clarity IQ技术能明显降低检查对比剂的用量，大幅度降低医务人员及受检者的辐射剂量。新技术对硬件设备的高要求，使得其普及需要一个过程，在这个过程中，现有技术的剂量控制，仍需认真对待。如果能把新技术与优化参数结合起来，更能促进3D-DSA的广泛应用。

综上所述，3D-DSA 以其高质量的3D 图像、多角度的重建等优点在临床上尤其是介入诊疗领域越来越得到广泛应用。随着3D-DSA的广泛应用，介入放射技师和医师应充分认识入射线束的线质和辐射剂量与影像质量间的相互关系，结合临床实际应用经验对扫描参数及剂量进行优化调整，制定相关的影像质量控制规范。

参考文献：

[1]张晓龙，凌峰.三维数字减影血管造影在介入神经放射学中的价值[J].国外医学（脑血管疾病分册），2001，9（2）：99-101.

[2]刘瑞宏，胡立斌，付海鸿，等.3D-DSA技术在颅内动脉瘤造影中的应用价值[J].中国医疗设备，2008，23（9）：129-132.

[3]AnxionnatR，Bracard S，DucrocqX，eta1.Intracranial aneurysms：clinical value of 3Ddigital subtraction angiography in the therapeutic decision[J].

[4]强永刚.医学辐射防护学[M].北京：高等教育出版社，2008：187-188.

[5]全国卫生专业技术资格考试专家委员会.全国卫生专业技术资格考试指导--放射医学技术[M].北京：人民卫生出版社，2011：210.

编辑/张燕