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DSA发展的全新未来,数字方差血管造影 (DVA) 的应用与进展

DSA发展的全新未来,数字方差血管造影 (DVA) 的应用与进展 鼎湖影像
2025-01-07
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导读:点滴积累,成就影像专家


数字方差血管造影(DVA)作为一种新兴的影像学技术,正逐步在介入医学领域中得到广泛应用。相比传统的数字减影血管造影(DSA),DVA通过显著提高图像质量和减少辐射暴露,展现了巨大的临床优势。今天和各位通道分享文献和的分析中提取出的要点,涵盖了DVA的特征、优势、应用以及未来发展趋势。



01
DVA的发展历程、基本原理与优势





DVA,数字方差血管造影(Digital Variance Angiography),一项由匈牙利医疗软件企业Kinepict Health开发的图像处理技术,该技术基于现有血管机设备,简单来说DVA不是一种新设备,而是一种新的图像处理技术。目前,西门子、GE、飞利浦等厂家正在将DVA以套件形式集成在其血管机上,并在匈牙利、德国澳大利亚等地继续深入临床应用评价,也期望国产DSA 厂商跟进。


与DSA不同,DVA仅使用未减影血管图像序列,其原理是基于动态成像技术和方差处理的数字减影技术,利用统计学识别注射造影剂后的血管造影图像的对比度变化,从而实现改善血管结构可视化的目的。


通俗来说相对于DSA,DVA技术更关注“动“的部分,增强了患者体内造影剂运动的功能信息,通过更高的噪声抑制和图像增强算法,提高了图像的对比度噪声比(CNR)。并且在减少辐射剂量的同时,保持或甚至提高了图像质量,使得诊断过程更为安全可靠



DVA与DSA的辐射暴露对照

辐射暴露:单位为 µGy/frame。DVA与传统DSA在不同剂量下的辐射暴露对比,突显DVA在减少辐射暴露方面的优势。



DVA与DSA在图像质量对照

CNR(对比噪声比):数值(较高的CNR表示图像质量较好);视觉质量评分:单位为 1-5分(分数越高表示质量越好)。DVA和DSA在不同区域的图像质量评估,通过专家评分和CNR(对比噪声比)来比较它们的表现。



02
DVA目前的临床应用(部分文献报道)






下肢血管造影

研究指出,DVA在下肢血管造影中的应用能够显著降低辐射暴露,抵消金属植入下肢血管造影图像质量的损害,同时提升图像清晰度,另外可显著减少辐射剂量(文献报道对照DSA可减少约70%),尤其在高龄患者或需要多次检查的情况下,具有重要的临床价值。


图1. DSA-DVA下肢动脉图像对照:A-C. DSA(左z)-DVA1(中)-DVA2(右)/ D. DSA(左)-DVA(右)在下肢金属植入物干扰下图像质量对照;


图2.正常剂量(1.2μGy/帧)DSA100(左列)与低剂量(0.36 μGy/帧)DVA30(右列)在同患者同角度的腹部(上列)、股动脉(中列)和下肢动脉(下列)区域的代表性图像比较。彩色编码数字方差血管造影(ccDVA)图像,兴趣区域(ROI)在彩色编码DVA图像上的典型位置。颜色条显示了颜色与注射造影剂所测量的经过时间(以秒为单位)之间的联系。



前列腺动脉栓塞(PAE)

通过数字方差血管造影,能够精准定位病变区域,研究报道DVA在PAE中具有更高的CNR和更好的图像质量。这种质量储备可用于剂量管理(减少辐射剂量和造影剂用量),彩色编码数字方差血管造影(ccDVA)在未来辅助PAE干预方面也具有很高的潜力。


图3.髂总动脉DSA(左侧)和DVA(右侧)图像对照。在大血管水平上差异不大,但在DVA图像中,小动脉轮廓更清晰,整体背景噪声更低。

图4-5.在髂内动脉远端起始处的左侧阴部动脉(PuA)DSA和彩色编码数字方差血管造影(ccDVA)图像。近端有较小的管腔,怀疑为病变。ccDVA(图5):颜色表示在特定血管段出现造影剂所经过的时间。在IVA中,可以看到从橙色到蓝色的颜色变化,表明血流较慢。较小的血管,如典型的螺旋状(*)或前列腺优势动脉向阴部区域的偏侧化(**)可见较高的可见度,可见实质红晕,呈绿色弥漫性衰减。



肝脏动脉化疗栓塞

研究还表明,DVA能有效提高诊断的准确性,并减少不必要的辐射暴露(有研究指出对照DSA减少约70%的辐射暴露),可能在某些病例中替代传统的DSA,尤其是在需要长期监测和治疗的患者中。


图6. 肝癌病灶供血动脉DSA(左图)和DVA(右图)图像对的比较。DVA图像可以显示更多毫米至亚毫米的动脉血管,可以更清楚地评估病变和供血动脉。

图7.对比噪声比(CNR)结果/单幅图像质量评价结果。(盲法随机,采用4级Likert评分)



颈动脉剂及脑血管造影

研究表明100%碘化造影剂方案,DVA的图像质量明显高于DSA;100%造影剂剂量的DSA与50%造影剂剂量的DVA的图像质量没有明显差异。比较有趣的是,61%的研究人员更喜欢50%造影剂量的DVA图像,而不是100%造影剂量的DSA图像。




03
DVA技术的挑战与未来发展





数字方差血管造影(DVA)作为一种新型的影像技术,凭借其在减少辐射暴露、提高图像质量和保持低剂量的优势,逐渐成为介入放射学领域的重要工具尽管DVA在多个领域展现了巨大的潜力,但其技术的普及仍面临一些挑战。首先,DVA技术需要高性能的硬件和专门的图像处理软件支持,这可能导致成本上升,限制了其在资源有限的地区的应用。其次,DVA的技术标准尚未完全统一,不同设备和算法的差异可能影响其普适性和稳定性


未来,随着人工智能(AI)和机器学习技术的发展,DVA的图像处理和分析能力将得到进一步提升,尤其是在自动化图像诊断和实时干预指导方面。此外,随着临床数据的积累,DVA的应用领域将不断拓展,预计会在更多类型的介入治疗中发挥重要作用


·END·

   
   
   


 
 
 




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