"DSA的前世今生：数字减影血管造影术的发展与应用"

笔墨苍炎

数字减影血管造影术(Digital subtraction angiography,简称DSA)是医学影象学中,继X线CT之后的又一项新技术,也是当前医学影象学中具有突破性的重大进展。
其基本原理是将注入造影剂前后拍摄的两帧X线图像经数字化输入图像计算机，通过减影、增强和再成像过程把血管造影影像上的骨与软组织影像消除来获得清晰的纯血管影像，是电子计算机与常规X线血管造影相结合的一种检查方法。通俗的讲就是将造影剂注入需要检查的血管中，使血管显露原形，然后通过系统处理，使血管显示更加清晰，便于医生诊断或进行手术。
前世
DSA在血管疾患的临床诊断中，具有十分重要的意义，要了解DSA的发展过程，还需追溯到血管造影术本身的历史。与其它影像设备一样，DSA的发展离不开伦琴发现X射线：
1895年11月8日，伦琴发现了X射线，几个星期后，两位奥地利医生就在尸体上进行了动脉血管造影尝试。
1923年，德国医生将造影剂注入血管内，成功地利用X射线实施了人体四肢动静脉造影。30年代中期，创建了经腰部穿剌实施主动脉、颈动脉及周围血管造影的方法。
此后，随着血管造影技术和造影剂的不断改进，以及X射线机、医学影象学和电子计算机技术的发展，血管造影已成为临床有关疾病诊断和鉴别的重要手段。
但是，传统的血管造影存在两大缺点，第一，这是一种侵入性的方法，需要切开皮肤，从动脉中插入导管，易产生局部并发症；第二，由于待检部位的各种组织器官互相重叠，特别是较复杂的部位，使血管的影象难以辨认，给临床的准确诊断带来困难。因此，寻找一种操作简便、对病人比较安全、影象显示更加清晰的血管造影方法，一直是医学界努力追求的动力.
到了70年代，随着计算机技术、电视技术、影像增强技术的发展，美国威斯康星大学的米斯特塔等人采用模拟存储装置，应用时间和碘剂K-缘能量减影法，可从电视透视影像中分辨出很低的碘剂信号，显著地提高了造影效果。
1978年，研究者设计了数字式视频图像处理器，用电子扫描将图像以数字形式存储起来。
1980年，DSA由美国威斯康星大学的Mistretta小组和亚利桑那大学的Nadelman小组首先研制成功并投入临床使用。从此，医学界寻找侵入性小，简便安全、影像清晰的血管造影方法的愿望终于得以实现。
今生
经过20多年的发展，DSA得到了进一步研究，在机器性能、成像方式、方法和速度，图像的存取、处理与显示，组织器官的形态和功能的定性分析，自动化和智能化程度等方面都取得了明显的进展。
近年来，DSA宏观的发展趋势是向专用化转变，即单向C形臂系统用于全身的血管造影与介入放射学，双向C形臂系统则用于心脏和大血管检查。此外，小型化、低辐射、智能化也是DSA未来的重要发展趋势。
目前，DSA设备主要采用的是平板探测器，有别于过去影像增强型DSA，平板探测器型的DSA具备空间分辨率高；成像的动态范围大；余辉小，可作快速采集；需要的射线剂量低等优势。
此外，新一代的三维图像融合DSA系统更加体现了满足多种临床需求的特点，能够满足冠脉、电生理、结构性心脏病、血管、神经、肿瘤、脊柱等多种人体结构的诊断和治疗。
从外观形式上来看，DSA设备分为落地式、悬吊式两种。主流DSA厂家主要包括GE医疗、西门子医疗、飞利浦医疗、东芝和岛津等。以GE医疗和西门子为例：
GE医疗
GE医疗的DSA设备以悬吊式为主，这种形式的优点是不占用地面空间，但在实际的临床环境中同样存在不足的方面，例如天顶安装要求较高，移动范围仍局限在固定区域，不支持垂直层流设计等。
GE医疗最具代表性的DSA恐怕非IGS智能移动介入机器人Discovery IGS 730和Discovery IGS 730，它是首款兼备落地和悬吊式影像系统优点的介入X射线系统。在机动可移式架构上应用激光制导技术，实现运行轨迹的可预测性和精确性，Wide Bore3D更方便3D跟踪，此外，该系统还具有20余项先进的应用。凭借这些独特优势，DiscoveryIGS 730开启了介入治疗的新时代。这一创新对于介入影像的意义并不逊色于平板技术的发明。

西门子医疗
西门子医疗的DSA设备以落地式为主，落地式的优点是层流设计方便，不占用垂直层流设计位置，但也有不足之处，例如，固定式对地面场地占用较大，影响手术辅助设备的空间移动等。
目前，西门子最新的DSA设备为ARTIS pheno飞龙，超大尺寸的C型臂（SID 130cm）可以为操作者提供更大的移动空间，搭配8轴机械臂和全天花板无线设计，可以让医患双方都能获得更大的活动空间，让手术更自由！

此外，这款DSA产品还拥有业内最快速的高分辨率DynaCT采集速率。>90f/s的平板刷新率率可以实现6S神经高分辨DynaCT的采集，4S外周的DynaCT采集，较传统的类CT采集速率提高68%，在减少病人造影剂量的同时，还可以让患者屏除长时间屏气的烦恼。此外，ARTIS pheno还是西门子医疗“复合手术室解决方案”（多模态术中成像DSA+MR+CT）中至关重要的一部分，是未来重要的发展趋势。
国内DSA生产厂家主要有万东医疗和唯迈医疗，东软医疗和联影近年来也在积极研发制造DSA设备。东软和联影两家企业于2017年获得了国家“数字诊疗装备研发”专项项目资金支持，分别承担了低剂量数字减影血管造影（DSA）X-射线成像系统研制（中央财政经费1732万元）、新型低剂量数字减影血管造影（DSA）X射线成像系统及临床应用技术（中央财政经费1750万元），项目周期4年。前不久，东软医疗已经推出了首台悬吊双中心七轴智能血管机NeuAngio 30C（中文名“汉武”），按照联影的研发实力，我们相信他们的DSA产品也会在不久的将来推向市场。

随着《大型医用设备配置许可管理目录（2018年）》出台，X线数字减影血管造影系统（DSA）被调整出乙类大型医疗管理目录，这也意味着医院需求DSA设备将不再需要配置证。国家对大型医疗设备的管控上的放权，对国产DSA设备制造商来说，这是一个新的发展的时代。

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