1、 2.4 數(shù)字化成像特點(diǎn)：普通 x 影像采用模擬技術(shù)，所得信息為模擬量，圖像不能存貯管理和運(yùn)輸；數(shù)字圖像能對(duì)圖像量化貯存處理典型的數(shù)字化成像系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) x射線人體檢測器（模擬信號(hào)）數(shù)字化設(shè)備（A/D 轉(zhuǎn)換）計(jì)算機(jī)處理數(shù)/ 模轉(zhuǎn)換器 存儲(chǔ)器 顯示/攝影 模擬圖像：一張普通射線照片上的灰度是空間位置的連續(xù)函數(shù)，即照片上點(diǎn)與點(diǎn)之間的灰度值是連續(xù)變化的，中間沒有間隔，這種圖像信息是模擬信號(hào)的圖像數(shù)字圖像：將一幅圖像分成有限個(gè)像素，每個(gè)像素灰度平均值用一個(gè)整數(shù)來表示，這種圖像信息便是數(shù)字信號(hào)，圖像信息為數(shù)字信號(hào)的圖像就是數(shù)字圖像。圖像矩陣:數(shù)字圖像中所有像素的陣列；數(shù)字圖像的圖像矩陣是一個(gè)整數(shù)數(shù)值的二

2、維數(shù)組圖像矩陣的大小與圖像的關(guān)系（圖 2-5） 總像素?cái)?shù)目=矩陣行數(shù)目列數(shù)目 構(gòu)成圖像的像素?cái)?shù)量少，像素尺寸大，可觀察的原始圖像細(xì)節(jié)較少，圖像的空間分辨力低； 視野=像素?cái)?shù)量像素大小 矩陣大小一定，視野增加，圖像空間分辨力下降灰度級(jí)數(shù)與數(shù)字圖像的關(guān)系（圖 2-6） 模數(shù)轉(zhuǎn)換器將連續(xù)變化灰度值離散的整數(shù)灰度值（灰度級(jí)、灰階） 灰標(biāo)：對(duì)應(yīng)于每個(gè)灰度值的黑白程度 數(shù)字圖像的獲得 視頻圖像sampling離散的像素quantization連續(xù)的灰度值變?yōu)橛邢迋€(gè)灰度級(jí)存貯數(shù)字圖像 抽樣空間像素矩陣的大小 常用 512 512 ， 1024 1024 量化級(jí)數(shù)的確定 常用 8 位 256 個(gè)灰度值， 10

3、 位 1024 個(gè)灰度值 上限：受制于成本及計(jì)算機(jī)內(nèi)存空間下限：不失真反映原始圖像信息越多，越保持圖像不失真過多，明顯增加附加的誤差 2.5 數(shù)字透視（ DF ）實(shí)質(zhì)：影像增強(qiáng)器-電視系統(tǒng)得到視頻輸出信號(hào)數(shù)字化計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理 D/A轉(zhuǎn)換視頻終端（顯示器）分類： DSA 數(shù)字減影血管造影 DSI數(shù)字胃腸點(diǎn)片 優(yōu)點(diǎn)：存貯固定 2-4 幅圖像，任意調(diào)出其中一幅，無射線輻射條件下做出診斷 一、Digital subtraction angiography數(shù)字減影血管造影：Nudelman于1977年獲得第一張犬的頸動(dòng)脈DSA的圖像 造影技術(shù)：將某種造影劑引入欲檢查的器官內(nèi)或其周圍（心臟，血管，腎，

4、膽囊，胃腸道等軟組織包裹的含腔器官）使其形成物質(zhì)密度差異，從而改變器官與周圍組織的x射線影像密度差，顯示出器官的形態(tài)和功能的方法減影技術(shù)：把人體同一部位造影前后的兩幀圖像相減，則可獲得反映兩幀圖像中有差異部分的圖像 應(yīng)用:血管，脊髓，喉，關(guān)節(jié)，內(nèi)窺鏡等數(shù)字減影血管造影：將造影前后獲得的數(shù)字圖像進(jìn)行數(shù)字減影，在減影圖像中消除骨骼和軟組織結(jié)構(gòu)，使?jié)舛群艿偷脑煊皠┧溆难茉跍p影圖像中顯示出來，有較高的圖像對(duì)比度DSA物理基礎(chǔ)DSA的基本方法DSA的操作DSA 圖像系統(tǒng)的發(fā)展影響DSA影像質(zhì)量的因素DSA的優(yōu)缺點(diǎn)DSA物理基礎(chǔ) 設(shè)單色窄束 x 射線透過均勻骨軟組織（血管視為軟組織）（i）注入造影劑

5、前透射強(qiáng)度與入射強(qiáng)度關(guān)系或：（ii）注入造影劑后或 DSA的基本方法時(shí)間減影能量減影混合減影時(shí)間減影法（常用） 定義： 用作減影的二幀圖像是在不同的顯影時(shí)期獲得的 步驟：從靜脈或動(dòng)脈注入造影劑，在造影劑進(jìn)入目標(biāo)血管前，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)采集一幀圖像存貯作為掩膜（mask），將它與在時(shí)間上順序出現(xiàn)的充有造影劑的血管圖像一點(diǎn)一點(diǎn)進(jìn)行衰減，相同的軟組織和骨骼部分被消除，而造影劑通過血管引起的密度變化被突出顯示，因此減影圖像實(shí)際上突出了造影劑影像的對(duì)比度。 能量減影法 (雙能減影法) 原理：碘原子在 33kev能量水平時(shí)，其x射線吸收系數(shù)顯示為銳利的鋸齒形不連續(xù)；與k層的結(jié)合能33kev有關(guān)。 步驟： 引

6、入造影劑 用 70kv和 120-130 kv伏管電壓分別得到略低于或略高于 33kev的x射線曝光，這兩種能量下的曝光影像中，碘與其它結(jié)構(gòu)的衰減特征有較大差別，將這兩種能量下的影像進(jìn)行數(shù)字減影處理，可以突出圖像中碘的對(duì)比度，消除其他無關(guān)組織結(jié)構(gòu)的影響 可以利用能量減影法將不同吸收系數(shù)的組織影像分開 原理：用高能和低能 x 射線照射 透射射線強(qiáng)度與入射射線強(qiáng)度間關(guān)系(i) 或(ii) 或?qū)⑸鲜鰞墒郊訖?quán)系數(shù) KL 和 KH 相減，可得令 KH/KL=BL/ BH,此時(shí)dB項(xiàng)系數(shù)為 0 ，則 可得到消除骨信號(hào)的軟組織圖像令 KH/KL=TL/ TH,此時(shí) dT 項(xiàng)系數(shù)為 0 ，則有 可得到消除軟組

7、織信號(hào)的骨信號(hào)缺點(diǎn)：兩種能量影像相減，只能消除一種材料的像優(yōu)點(diǎn)：可抑制由于組織緩慢運(yùn)動(dòng)如吞咽、胃腸蠕動(dòng)造成的圖像模糊實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)：要求 x 射線管電壓能在兩種能量之間高速切換，增加了設(shè)備的復(fù)雜性 混合減影:1981年由Bordy提出 原理：造影劑到達(dá)前后都做高、低能攝影 高能-低能攝影=雙能減影像（消除軟組織） 用時(shí)間減影法處理雙能減影像（消除骨骼等背景） 可見該方法中軟組織像用能量減影法消除的，因此軟組織的運(yùn)動(dòng)不會(huì)對(duì)影像產(chǎn)生影響，克服了時(shí)間減影法的缺點(diǎn)。 但是混合減影法要求在同一個(gè)焦點(diǎn)上發(fā)生兩種高壓，或者同一個(gè)射線管中具有高壓和低壓兩個(gè)焦點(diǎn)，對(duì)射線管的負(fù)載和設(shè)備的要求都很高，所以較少使用。返回

8、根據(jù)將造影劑注入動(dòng)脈或靜脈而分為動(dòng)脈DSA（intraarterial DSA，IADSA）和靜脈DSA（intravenous DSA，IVDSA ）兩種。靜脈內(nèi)注入少量造影劑即可獲得機(jī)體任何一個(gè)臟器或部位的減影血管造影。較之一般血管特管造影，具有簡便、經(jīng)濟(jì)、合并癥少等優(yōu)點(diǎn)，但靜脈數(shù)字減影所得的血管造影像空間分辨率差，血管影像相互重疊，影響觀察。另外在造影時(shí)限內(nèi)身體稍有移動(dòng)，或受呼吸、心跳、胃腸蠕動(dòng)等因素影響，均可使血管影像模糊不清。由于導(dǎo)管插管技術(shù)的普及，靜脈法數(shù)字減影造影已被動(dòng)脈法所代替。 由于IADSA血管成像清楚，造影劑用量少，所以應(yīng)用多。 IADSA的操作是將導(dǎo)管插入動(dòng)脈后，經(jīng)導(dǎo)管

9、注入肝素30005000u，行全身低肝素化，以防止導(dǎo)管凝血。將導(dǎo)管尖插入欲查動(dòng)脈開口，導(dǎo)管尾端接壓力注射器，快速注入造影劑。注入造影劑前將IITV影屏對(duì)準(zhǔn)檢查部位。于造影前及整個(gè)造影過程中，以每秒13幀或更多的幀頻，攝像710秒。經(jīng)操作臺(tái)處理即可得減影的血管圖像。 IVDSA可經(jīng)導(dǎo)管或針剌靜脈，向靜脈內(nèi)注入造影劑，再進(jìn)行減影處理。返回DSA 圖像系統(tǒng)的發(fā)展運(yùn)動(dòng)模糊的消除活動(dòng)圖像減影基像減影像 1減影像 2減影過程CT 與 X DSA 復(fù)合應(yīng)用定量分析三維網(wǎng)絡(luò)重建DSA參數(shù)性成像parametric imaging of DSA常規(guī) DSA 成像，獲取的均為傳統(tǒng)的二維形態(tài)學(xué)信息DSA 參數(shù)性成像

10、是在獲得 DSA 影像序列后，除了提取血管分布、輪廓、數(shù)量、位置、管徑等形態(tài)學(xué)信息外，還可以把記錄到的視頻信號(hào)量化為視頻灰度值，進(jìn)而得到作為時(shí)間函數(shù)的視頻灰度曲線，該曲線間接反映了相關(guān)興趣區(qū)內(nèi)含碘血液的廓清過程，從曲線的峰值高度、曲線下面積、曲線的出現(xiàn)時(shí)間、曲線的最大斜率等以及進(jìn)一步派生出來的一系列參數(shù)值中可以提取深（厚）度或容量性參數(shù)，從而得到的一系列非形態(tài)學(xué)信息。返回DSA的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 1.圖像疊加準(zhǔn)確，對(duì)比度大，可用濃度低的造影劑顯示出被充盈細(xì)小血管，造影劑濃度只相當(dāng)于常規(guī)劑量的1/3，減少了腎臟的負(fù)擔(dān)。 2.可實(shí)時(shí)處理 3.屏幕上直接顯示減影圖像，進(jìn)行圖像分析 4.可對(duì)圖像偽影進(jìn)行快

11、速較正，如采用新的掩膜圖像來改變對(duì)比度和消除偽影 缺點(diǎn)： 1.不進(jìn)行選擇性注射時(shí)，圖像中會(huì)出現(xiàn)血管重疊，需要多體位投照，例如正側(cè)位同時(shí)投照。 2 由于被檢者移動(dòng)、吞咽、腸蠕動(dòng)、動(dòng)脈搏動(dòng)等慢運(yùn)動(dòng)，使掩膜圖像和充盈圖像發(fā)生位移，不能充分消掉與血管重疊的那些結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生圖像偽影，需要病人密切合作，避免一切隨意的運(yùn)動(dòng)。3.必須對(duì)病人進(jìn)行碘過敏三步試驗(yàn)（分別皮膚、眼結(jié)膜、靜脈注射），對(duì)過敏者，可以考慮用陰性造影劑二氧化碳DSA。返回 二氧化碳在血液中的溶解度是氧氣的20倍，能與血液中緩沖堿結(jié)合促進(jìn)自身的溶解吸收。血液可快速吸收大量二氧化碳，當(dāng)血液流經(jīng)肺毛細(xì)血管時(shí)，又經(jīng)肺排出體外?？煽紤]大劑量注射。二、數(shù)字胃腸點(diǎn)片結(jié)構(gòu)應(yīng)用：消化道造影等X 射線源人體影像增強(qiáng)器視頻攝像機(jī)(A/D)轉(zhuǎn)換計(jì)算級(jí)處理與控制數(shù)/模轉(zhuǎn)換器顯示點(diǎn)片結(jié)腸癌返回DSI的特點(diǎn)即拍即看，及時(shí)決定是否需要補(bǔ)拍，可隨時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)固態(tài)存貯可連續(xù)攝片：可對(duì)同一部位連續(xù)攝影，避免由呼吸胃腸蠕動(dòng)吞咽等造成的圖像模糊