一、DSA成像系统成像简单工作原理
图2-4 造影前图像（蒙片）
DSA成像系统的减影方式有以下三种：①时间减影；②能量减影；③混合减影。时间减影是在注入的对比剂团块进入兴趣区之前，将一帧或多帧图像作蒙片像储存起来，并与时间顺序出现的含有对比剂的充盈像进行相减。帧间相同的影像部分被减除掉，对比剂通过血管引起高密度的部分被显示出来。下文主要介绍常规采用的时间减影方式的简单成像过程。
DSA成像简单工作原理如图2-4至图2-6所示：
①摄取未注射对比剂的普通X线片；②制备蒙片（图2-4）；③摄取注射对比剂后的血管造影片（图2-5，与图2-4同部位，同摄影条件）；④血管造影片减去蒙片部分，即成血管减影图（图2-6）。
图2-5 造影图像
图2-6 减影图像
二、DSA系统的成像程序
DSA成像系统的大致成像步骤：X线→穿透被检体→衰减的X线信号→影像增强器（同时把X线信号转为光学信号）→增强的光学信号→摄像机→光学信号采集→模／数转换→计算机数据处理→图像重建→显示器→减影图像。
（一）X线的发生
DSA操作技师通过控制台向计算机发出曝光指令，再经计算机中央处理器下达“机器工作”的指令。接通X线球管的高压发生器的初级电路，产生高电压加载于X线球管两端，高电压使X线球管发出诊断用X线。
（二）信息采集
被检体各部位、组织、器官间厚度、密度、质量不同因而产生的差异，因此同等强度的X线透射过人体不同部位后X线衰减后的信号值也会产生差异，利用这种X线强度衰减不一致来代表被检体内部结构不同的信息。但该具有诊断价值的X线强度衰减的信息人眼无法识别，影像增强器采集不可见的X线信号转变为可见光信号后并增强放大之，高分辨率的摄像机扫描影像增强器输出屏上经增强后的图像信号，形成连续的视频信号。
（三）图像处理
1．模／数转换 摄像机扫描得到的被检部位的连续视频信号是由一系列的模拟图像所组成，而计算机能识别的只有数字信号，因此必须通过模数转换器（analog to digital converter，简称A／D转换器或ADC）将模拟信号转换为数字信号后，再输送到计算机进行运算处理，计算机再把DSA连续的模拟视频图像转换成由纵、横交错垂直排列的线条组成的矩阵，矩阵中每个小单元称之为像素。图像矩阵线条数越多，或者像素的数量越多，分辨力越强，图像越清晰。与此同时计算机通过窗口技术把模拟图像转换为人眼可识别的从黑到白“16”个不同的灰阶梯度来反映人体组织器官微小密度差别。
2．DSA数字图像处理 通常DSA图像是由造影前后注射和未注射对比剂的两幅图像减影所得，因此对于不同部位（如心脏、脑血管、外周血管）造影图像减影处理方式是不同的。常见的有如下三种：①对数变换处理；②时间滤波处理；③对比度增强处理。处理后的图像具有较高的清晰度和良好的信噪比。
3．数／模转换 经计算机运算处理完的图像数字图像（digital image）需经数模转换器（digital to analog converter，简称D／A转换器或DAC）将数字信号再转回模拟图像（analog image）送回显示器供临床医师参考治疗、诊断。数字图像可经光缆或电缆送激光打印机打印和储存在光盘和PACS系统中。
三、影响数字减影血管造影成像质量的因素
（一）DSA系统X源应具备的性能标准
1．由于采用脉冲图像采样方式，因此，X线管应能承受连续多次的曝光。应选择500mA和500mA以上，并能进行快速曝光的X线机。
2．X线能量保持稳定。为满足这一要求，应尽量采用三相十二波、三相六波、三相六波高压整流的X线机和高频X线机。
（二）DSA系统提高性噪比的方法
1．提高X线量 由于图像性噪比的平方与X线量成正比，因此，适当的加大X线量可以改善图像质量。DSA成像系统与常规的X-TV成像、快速换片机连续摄影相比较，使用的X线剂量较小，因此，不必担心X线剂量过高的问题。又由于数字X线图像成像，信号首先经影像增强器放大，所需的X线量水平极低。
2．光阑控制与光通量调整 光阑（aperture）中心孔径大小的调整是X-TV对不同强度曝光信息进行成像的关键手段。影像增强器输出的光线很弱时，光阑打开，电视摄像机将全部接受影像增强器的全部信息；当影像增强器输出的光线较强时，光阑缩小到最小，电视摄像机仅接收到光阑的中心小孔射出来的光。在DSA系统中，光阑的作用并不只限于调整光通量，它还能屏蔽一些产生图像噪声的折射和散射光线。当X线量增大时，影像增强器输出光强也增大。此时，必须缩小光阑束保护电视摄像机不出现图像饱和现象，同时又增加了图像的清晰度，提高了图像的性噪比。
（三）采样与曝光保持同步
在DSA系统中，采样是将模拟视频信号经过模／数转换变成数字信号的过程。由于X线图像只能在曝光时才能形成，因此，采样与曝光同步非常重要。
1．摄像机与电视制式 现在CCD（charge coupled device，CCD，电荷耦合器件）摄像机已经替代了真空管摄像机，尽管许多CCD摄像机的性噪比较真空管摄像机低。目前，有一些血管造影机已配备了档次较高、质量较好的CCD，但成本较高。
2．采样与曝光时序 在DSA采用脉冲减影方式时，由于摄像机成像的迟滞特性，需等到信号幅值稳定时再进行采样，这样采集到的图像才能保证两场之间的信号幅值的一致性。采样与曝光的匹配同步需注意超级脉冲图像方式，X线曝光时，脉冲宽度窄，控制的时序精度要求高。因此，必须采用可控硅控制或数字化控制的方法来取代时间误差在毫秒量级的继电器。
（四）DSA系统柱子图像的质量保证
1．图像精细度与对比度 即为图像的分辨率和图像的灰阶数量。对同一制式的视频图像来说，采样所得的点阵数目越大，图像细节的分辨率就越高。
2．一次采样帧数 由图像帧存容量所决定，图像帧存越大，一次采样能存储下来的帧数就越多。
3．运算处理速度 能否进行实时减影、图像的快速处理、图像的存盘和调出是否迅速等，直接影响临床工作效率。
4．图像显示能力 DSA系统能迅速的显示图像，它包括图像的增强、放大、翻转、界标、容积、面积计算等。
DSA系统数字图像的优劣、快慢与DSA系统的计算机内存直接相关，应尽量采用较大的计算机内存。
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