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血管造影术中非屏气摄影技术的应用
时间:2011-01-23 浏览次数:1441次 无忧论文网
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   伴随着介入性微创技术的发展, 数字减影血管造影在医学领域得到了越来越广泛的应用。常规胸、腹部DSA 术中,摄影前均需对患者进行屏气训练,方能避免图像伪影,获取满足临床诊疗需求的清晰图像[1-2]。对于年老体弱、意识不清和危重患者,屏气本论文英语论文网www.整理提供
后摄影这一看似简单的操作常会变得复杂,以致拖延诊疗时间,甚至无法得到满意图像。为解决这一问题,我们试用非屏气摄影技术,在图像采集后使用各种后处理功能对减影图像进一步进行处理, 取得了比较满意的效果。同时,我们应用前瞻性方法对此技术与传统DSA 操作进行了造影质量观察对比。
   1 材料和方法
   1.1 患者资料2007 年4 月至6 月在我院血管造影室接受胸、腹部DSA 检查的183 例患者,男113 例,女70 例,年龄23~90 岁,平均48.3 岁。其中本论文英语论文网www.整理提供行胸部DSA 者73 例,腹部DSA 者110 例。上述患者按照胸、腹部检查分别进行时间排序。各部位单数病例为非屏气实验组(胸部n=37,腹部n=55),双数病例为常规对照组(胸部n=36,腹部n=55)。
   1.2 仪器设备   使用美国GE 公司Advantx LCV+数字减影血管造影机和Mark VProVis 高压注射器。胶片打印采用AGFA 公司DRYSTAR5300 干式激光打印机。
   1.3 对比剂选择   所有造影均使用美国万灵科公司的安射力(Ioversol,碘佛醇)350非离子型对比剂。依据靶血管的直径和血液流速的不同设定注射速率和剂量。
   1.4 技术方法   采用股动脉穿刺,将导管送至靶血管造影(腹腔动脉23 例、肝总动脉87 例、支气管动脉73 例),根据患者体厚采用自动曝光模式。造影时应用X 线球管1.2 mm 大焦点,12 in 影像增强器,采样矩阵为1 024×1 024。常规对照组造影时本论文英语论文网www.整理提供嘱患者先吸气后屏气,然后采集图像,采集程序设置:曝光0.5 s 后采集蒙片,1.0 s 后高压注射器开始注射对比剂,采集图像的速率为3.1 帧/s。实验组造影时嘱患者均匀呼吸,采部位呼吸运动伪影胃肠道蠕动伪影心脏搏动伪影胸部实验组0 0 1常规组3 0 1腹部实验组1 1 0常规组5 1 0表2 183 例胸腹部DSA 图像伪影情况表1 183 例胸腹部不同方法的DSA 图像质量对比部位满意/例不满意/例总计/例36 1 3732 4 3653 2 5549 6 55总计170 13 183胸部实验组常规组腹部实验组常规组注:胸部两组满意图像相比,χ2=2.02,0.1<P<0.25 腹部两组满意图像相比,χ2=2.16,0.1<P<0.25集程序设置:曝光0.5 s 后采集蒙片,2.0 s 后高压注射器开始注射对比剂,采集速率为6.3 帧/s。
   1.5 图像处理和评价
   图像采集后,两组均根据需要使用蒙片重设、像素移位、窗宽窗位调整等图像后处理功能,对图像进行再处理,最大可能地消除呼吸、心跳和肠蠕动等造成的运动伪影。实验组在图像回放过程中,选择血管信息丰富、画面较稳定的一幅图像作为造影像,主要依靠蒙片重设功能改善减影对配准不良,使图像清晰显示。常规组图像出现伪影后,主要依靠像素移位功能改善本论文英语论文网www.整理提供图像质量。图像经激光胶片打印机打印后由4 位高年资专家(影像诊断和影像技术专业各2 位)对2 组图片进行评价。图像质量分为满意和不满意2 类:排除设备影响,DSA 图片中血管清晰,层次丰富,减影完全,兴趣区血管诊断信息量大,无影响诊断的明显伪影者为满意;影像细节显示欠佳,图像模糊,整个造影系列中通过各种后处理无法消除明显伪影者为不满意。
     2 结果
     胸部实验组37 例中, 满意片36 例(97.30%), 不满意片1 例(2.70%); 常规组36 例中, 满意片32 例(88.89%), 不满意片4 例(11.11%)。腹部实验组55 例中,满意片53 例(96.36%),不满意片2 例(3.64%); 常规组55 例中, 满意片49 例(89.09%), 不满意片6 例(10.91%)。2 个部位的实验组与常规组DSA 图像的满意率差异无显著性本论文英语论文网www.整理提供意义(胸部χ2=2.02,0.1<P<0.25;腹部χ2=2.16, 0.1<P<0.25)(见表1)。影响图像质量的因素主要是呼吸运动造成的伪影,其次是胃肠道蠕动对腹部DSA 影像的影响和心脏搏动对胸部影像的影响(见表2)。
     3 讨论
     伪影是成像过程中所造成的虚假现象,常影响病变观察,降低图像质量。在DSA 术中,对影像造成干扰的主要原因是在2 帧影像形成的时间间隔中,检查部位发生了移动,使组成减影对的2 帧影像不能精确重合。在胸、腹部DSA 术中,造成移动伪影的主要因素是呼吸运动、胃肠蠕动和心脏、血管搏动等,本组重点讨论呼吸运动所造成的影响。
    3.1 传统胸、腹部DSA 屏气后摄影出现呼吸本论文英语论文网www.整理提供运动伪影的原因   一些患者精神紧张, 屏气后仍存在不受控制的胸腹部微幅运动。年老体弱者一般都难以耐受长时间屏气。此外,病情危重、意识不清或语言交流困难的患者则无法听从屏气指令。临床应用中有时很难,甚至完全不可能消除这些影响因素,由此可导致贻误诊断和治疗。
    3.2 胸、腹部DSA 应用非屏气摄影的理论基础
    DSA 的基本过程是把人体同一部位的蒙片图像与造影像相减,以它们的差值数据构建血管造影减影像。获取清晰减影图像的关键是采集图像时兴趣区解剖结构位置的稳定。一旦出现蒙片像至造影像期间患者解剖位置的移动,减影对的影像就不能精确重合,即产生配准不良导致的减影像伪影。一个简单的补救方法是改变(调换)减影对,用试凑法选择不同蒙片图像,以形成理想的减影效果[3]。传统屏气法DSA的蒙片系列是在患者屏气初期获得的,屏气状态相对稳定,各本论文英语论文网www.整理提供幅蒙片像基本相同。当造影像采集期间发生检查部位呼吸运动移位时,则找不到能与之匹配的蒙片。这时,使用重选蒙片或像素移位方法消除伪影只能加重图像模糊或造成更为广泛的骨骼等结构伪影。应用非屏气法DSA 摄取蒙片, 可以得到局部解剖结构在呼吸运动周期所有不同位置的系列蒙片图像,便于造影后与呼吸时相相一致的任何一幅造影像进行匹配,形成理想减影对。
    3.3 非屏气摄影的技术要点
    非屏气摄影时的关键是要求患者自然放松,按照一定的运动幅度均匀呼吸,采集蒙片的时间较常规屏气摄影蒙片时间延长1s,采集速率也由常规3.1 帧/s 提高到6.3 帧/s,以便完成一个呼吸运动周期中变动着的解剖结构位置的蒙片拍摄。在图像后处理过程中,首先确定需要观察的1 帧造影图像,然后以重选蒙片方法,挑选出能与该帧图像精确重合的蒙片,组成最佳减本论文英语论文网www.整理提供影对,消除因移动性伪影造成的图像模糊。本组有1 例患者造影时出现短暂屏气现象,导致采集的所有蒙片停留在同一位置,无法用试凑法与造影像进行配准,从而对减影像质量产生了一定的影响。  
   3.4 屏气与非屏气摄影在胸、腹部DSA 中的应用比较常规胸、腹部DSA 造影时,呼吸运动是造成伪影并严重影响图像质量的主要因素。遇患者不能很好屏气,或屏气后出现膈肌不自主持续小幅上移现象时,由于图像系列中根本没有能与造影像精确重合的蒙片像,使蒙片重选这一图像后处理手段受到限制。使用像素移位方法只能实现纵、横二维方向的调整,对于多向复杂的移动伪影调整很有限。非屏气摄影技术可在采集过程中得到一系列运动幅度一致的蒙片像和造影像, 能够比较容易地重新选出与造影像配对良好的蒙片,形成理想的减影效果。此种方法虽然不像理想的屏气摄影那样可以即刻获得整个系列稳定的减影图像,但由于省略了患者屏气训练,因此通常较屏气摄影采集图像时的本论文英语论文网www.整理提供操作更为简便。本组资料经统计学检验,说明在处理单幅图像供激光胶片打印时,非屏气方法DSA 系列获得高质量图像的能力与屏气法DSA 相似。这一方法的应用参数可以在DSA 设备上作为一个特定程序, 随时应用于那些已知不能很好合作的、年老体弱的和病情危重的患者。恰当的使用非屏气法DSA 技术,不仅能得到满足诊断需求的优质图像,还能有效缩短手术时间,减少因重复造影而增加的X 线辐射剂量。由于受到X 线设备、图像处理软件等条件限制,非屏气摄影技术只能手动挑选蒙片,对单帧造影像逐一配对减影,无法实现配准良好减影图像的连续回放。在需要动态观察病变范围血管各期变化时,这种方法的不便之处便会显现出来。
[参考文献]
[1] 李麟荪,贺能树,邹英华. 介入放射学—基础与方法[M]. 北京:人民卫生出版社,2005:336-337.
[2] 俞可华. 数字减影血管造影应用技术分析[J]. 实用放射学杂志,1999,15(8):481.
[3] 欧阳墉. 数字减影血管造影诊断学[M]. 北京:人民卫生出版社,2000:10.
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