一項未獲得諾貝爾獎的偉大發明——DSA機

數字減影血管造影的英文全稱是digital subtraction angiography ,簡稱為DSA,是用於檢查人體全身各部位血管、心臟等部位的機器,為人們檢查帶來了極大的便利,DSA機不僅是檢查儀器,也是治療儀器,大夫利用介入器材通過DSA機完成各種介入手術。DSA機的發明要比CT機還要晚,第一臺DSA機誕生於1977年的美國,當時CT機已經發明瞭6年.但是CT和磁共振的相關研究者都獲得了諾貝爾醫學和生理學獎。

一項未獲得諾貝爾獎的偉大發明——DSA機

DSA機,病人躺在檢查床上進行檢查和治療

1977年美國威斯康星大學的Mistretta小組和亞利桑那大學的Nadelman小組研製成功數字減影血管造影技術,使血管造影技術應用於全身各部位的血管及各部位經血管性的介入治療。

一項未獲得諾貝爾獎的偉大發明——DSA機

威斯康星大學科學館


一項未獲得諾貝爾獎的偉大發明——DSA機

亞利桑那大學藝術博物館


為什麼要研製數字減影設備

在未使用DSA成像系統以前,需要影像技師通過照片減影技術

人工來製備減影照片。當時的減影技術十分繁瑣,需要5個步驟來完成:1.攝製原片;2.製備負片;3.進行血管造影並攝製血管造影片;4然後把負片和血管造影片重疊在一起;5.印製減影片。

我們利用ps軟件演示一下減影的原理


一項未獲得諾貝爾獎的偉大發明——DSA機

第一步,這是原片(由於DSA是熒光探測器,所以高密度骨骼越黑,其實DSA透視和X線片基本上是互為負片。

一項未獲得諾貝爾獎的偉大發明——DSA機

第二步,製備負片

我們先不進行造影,我們來看一下將這兩張照片直接重疊會怎麼樣

一項未獲得諾貝爾獎的偉大發明——DSA機

兩張照片逐漸靠攏重合


我們可以看到兩張圖片重合後消失了,是不是很神奇,圖像看不見了,

一項未獲得諾貝爾獎的偉大發明——DSA機

也就是“減影”減掉了,我們也可以看到,兩張圖片在對不齊時會有骨骼偽影,在臨床實踐過程中,患者經常有微小的挪動,這就造成了圖像的錯位,變得不重疊了,這種偽影我們稱之為運動偽影,我們可以通過像素位移的方式消除。

我們再來看一張打入造影劑的減影什麼效果,我們用紅色線條來代替血管內造影劑。相同部分被減掉了,只留下有血管的影像,這就是血管減影基本的原理。

一項未獲得諾貝爾獎的偉大發明——DSA機


現在減影技術早已實現了數字化,數字圖像的每一個像素都有一個像素值,這些像素值可以直接進行數學運算,我們所說的減影也就是數學中的減法運算,我們舉一個例子:

假設有兩幅完全相同的5X5像素的照片,每一個像素的像素值如下

一項未獲得諾貝爾獎的偉大發明——DSA機

兩張像素值一樣的圖片相減為零,就是這麼簡單。

現在的DSA減影總共就三步,1,蒙片(未注入造影劑的影像);2,造影(注入造影劑的影像);3,減影。

這三步完全交給計算機來完成,而我們就只踩下曝光腳閘,注入對比劑就可以了。

經過30多年的發展,DSA得到了進一步研究,在機器性能、成像方式、方法和速度,圖像的存取、處理與顯示,組織器官的形態和功能的定性分析,自動化和智能化程度等方面都取得了明顯的進展。


分享到:


相關文章: