數字減影血管造影術(shù)(Digital subtraction angiography,簡(jiǎn)稱(chēng)DSA)是醫學(xué)影象學(xué)中,繼X線(xiàn)CT之后的又一項新技術(shù),也是當前醫學(xué)影象學(xué)中具有突破性的重大進(jìn)展。
其基本原理是將注入造影劑前后拍攝的兩幀X線(xiàn)圖像經(jīng)數字化輸入圖像計算機,通過(guò)減影、增強和再成像過(guò)程把血管造影影像上的骨與軟組織影像消除來(lái)獲得清晰的純血管影像,是電子計算機與常規X線(xiàn)血管造影相結合的一種檢查方法。通俗的講就是將造影劑注入需要檢查的血管中,使血管顯露原形,然后通過(guò)系統處理,使血管顯示更加清晰,便于醫生診斷或進(jìn)行手術(shù)。
前世
DSA在血管疾患的臨床診斷中,具有十分重要的意義,要了解DSA的發(fā)展過(guò)程,還需追溯到血管造影術(shù)本身的歷史。與其它影像設備一樣,DSA的發(fā)展離不開(kāi)倫琴發(fā)現X射線(xiàn):
1895年11月8日,倫琴發(fā)現了X射線(xiàn),幾個(gè)星期后,兩位奧地利醫生就在尸體上進(jìn)行了動(dòng)脈血管造影嘗試。
1923年,德國醫生將造影劑注入血管內,成功地利用X射線(xiàn)實(shí)施了人體四肢動(dòng)靜脈造影。30年代中期,創(chuàng )建了經(jīng)腰部穿剌實(shí)施主動(dòng)脈、頸動(dòng)脈及周?chē)茉煊暗姆椒ā?
此后,隨著(zhù)血管造影技術(shù)和造影劑的不斷改進(jìn),以及X射線(xiàn)機、醫學(xué)影象學(xué)和電子計算機技術(shù)的發(fā)展,血管造影已成為臨床有關(guān)疾病診斷和鑒別的重要手段。
但是,傳統的血管造影存在兩大缺點(diǎn),第一,這是一種侵入性的方法,需要切開(kāi)皮膚,從動(dòng)脈中插入導管,易產(chǎn)生局部并發(fā)癥;第二,由于待檢部位的各種組織器官互相重疊,特別是較復雜的部位,使血管的影象難以辨認,給臨床的準確診斷帶來(lái)困難。因此,尋找一種操作簡(jiǎn)便、對病人比較安全、影象顯示更加清晰的血管造影方法,一直是醫學(xué)界努力追求的動(dòng)力。
到了70年代,隨著(zhù)計算機技術(shù)、電視技術(shù)、影像增強技術(shù)的發(fā)展,美國威斯康星大學(xué)的米斯特塔等人采用模擬存儲裝置,應用時(shí)間和碘劑K-緣能量減影法,可從電視透視影像中分辨出很低的碘劑信號,顯著(zhù)地提高了造影效果。
1978年,研究者設計了數字式視頻圖像處理器,用電子掃描將圖像以數字形式存儲起來(lái)。
1980年,DSA由美國威斯康星大學(xué)的Mistretta小組和亞利桑那大學(xué)的Nadelman小組首先研制成功并投入臨床使用。從此,醫學(xué)界尋找侵入性小,簡(jiǎn)便安全、影像清晰的血管造影方法的愿望終于得以實(shí)現。
今生
經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,DSA得到了進(jìn)一步研究,在機器性能、成像方式、方法和速度,圖像的存取、處理與顯示,組織器官的形態(tài)和功能的定性分析,自動(dòng)化和智能化程度等方面都取得了明顯的進(jìn)展。
近年來(lái),DSA宏觀(guān)的發(fā)展趨勢是向專(zhuān)用化轉變,即單向C形臂系統用于全身的血管造影與介入放射學(xué),雙向C形臂系統則用于心臟和大血管檢查。此外,小型化、低輻射、智能化也是DSA未來(lái)的重要發(fā)展趨勢。
目前,DSA設備主要采用的是平板探測器,有別于過(guò)去影像增強型DSA,平板探測器型的DSA具備空間分辨率高;成像的動(dòng)態(tài)范圍大;余輝小,可作快速采集;需要的射線(xiàn)劑量低等優(yōu)勢。
此外,新一代的三維圖像融合DSA系統更加體現了滿(mǎn)足多種臨床需求的特點(diǎn),能夠滿(mǎn)足冠脈、電生理、結構性心臟病、血管、神經(jīng)、腫瘤、脊柱等多種人體結構的診斷和治療。
從外觀(guān)形式上來(lái)看,DSA設備分為落地式、懸吊式兩種,落地式的優(yōu)點(diǎn)是層流設計方便,不占用垂直層流設計位置,但也有不足之處,例如,固定式對地面場(chǎng)地占用較大,影響手術(shù)輔助設備的空間移動(dòng)等。懸吊式的優(yōu)點(diǎn)是不占用地面空間,但在實(shí)際的臨床環(huán)境中同樣存在不足的方面,例如天頂安裝要求較高,移動(dòng)范圍仍局限在固定區域,不支持垂直層流設計等。主流DSA廠(chǎng)家主要包括GE醫療、西門(mén)子醫療、飛利浦醫療、東芝和島津等。以GE醫療和西門(mén)子為例:
GE醫療最具代表性的DSA恐怕非IGS智能移動(dòng)介入機器人Discovery IGS 730和Discovery IGS 730,它是首款兼備落地和懸吊式影像系統優(yōu)點(diǎn)的介入X射線(xiàn)系統。在機動(dòng)可移式架構上應用激光制導技術(shù),實(shí)現運行軌跡的可預測性和精確性。
西門(mén)子最新的DSA設備為ARTIS pheno飛龍,超大尺寸的C型臂(SID 130cm)可以為操作者提供更大的移動(dòng)空間,搭配8軸機械臂和全天花板無(wú)線(xiàn)設計,可以讓醫患雙方都能獲得更大的活動(dòng)空間,讓手術(shù)更自由!ARTIS pheno還是西門(mén)子醫療“復合手術(shù)室解決方案”(多模態(tài)術(shù)中成像DSA+MR+CT)中至關(guān)重要的一部分,是未來(lái)重要的發(fā)展趨勢。
國內DSA生產(chǎn)廠(chǎng)家主要有萬(wàn)東醫療和唯邁醫療,東軟醫療和聯(lián)影近年來(lái)也在積極研發(fā)制造DSA設備。東軟和聯(lián)影兩家企業(yè)于2017年獲得了國家“數字診療裝備研發(fā)”專(zhuān)項項目資金支持,分別承擔了低劑量數字減影血管造影(DSA)X-射線(xiàn)成像系統研制(中央財政經(jīng)費1732萬(wàn)元)、新型低劑量數字減影血管造影(DSA)X射線(xiàn)成像系統及臨床應用技術(shù)(中央財政經(jīng)費1750萬(wàn)元),項目周期4年。前不久,東軟醫療已經(jīng)推出了首臺懸吊雙中心七軸智能血管機NeuAngio 30C(中文名“漢武”),按照聯(lián)影的研發(fā)實(shí)力,我們相信他們的DSA產(chǎn)品也會(huì )在不久的將來(lái)推向市場(chǎng)。
隨著(zhù)《大型醫用設備配置許可管理目錄(2018年)》出臺,X線(xiàn)數字減影血管造影系統(DSA)被調整出乙類(lèi)大型醫療管理目錄,這也意味著(zhù)醫院需求DSA設備將不再需要配置證。國家對大型醫療設備的管控上的放權,對國產(chǎn)DSA設備制造商來(lái)說(shuō),這是一個(gè)新的發(fā)展的時(shí)代。
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