JP2010526558A - 立体視覚効果を産生させるx線発生装置及び該装置を採用する医用x線設備 - Google Patents
立体視覚効果を産生させるx線発生装置及び該装置を採用する医用x線設備 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010526558A JP2010526558A JP2009552997A JP2009552997A JP2010526558A JP 2010526558 A JP2010526558 A JP 2010526558A JP 2009552997 A JP2009552997 A JP 2009552997A JP 2009552997 A JP2009552997 A JP 2009552997A JP 2010526558 A JP2010526558 A JP 2010526558A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- stereoscopic
- medical
- visual effect
- effect
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 title claims abstract description 96
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 claims abstract description 71
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 61
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 claims abstract description 46
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 24
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 16
- 238000002583 angiography Methods 0.000 claims description 6
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 56
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 6
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 5
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 5
- 238000002601 radiography Methods 0.000 description 5
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 1
- 208000003464 asthenopia Diseases 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000004382 visual function Effects 0.000 description 1
- 238000004846 x-ray emission Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B42/00—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means
- G03B42/02—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means using X-rays
- G03B42/026—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means using X-rays for obtaining three-dimensional pictures
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/022—Stereoscopic imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4021—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot
- A61B6/4028—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot resulting in acquisition of views from substantially different positions, e.g. EBCT
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
- A61B6/504—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of blood vessels, e.g. by angiography
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B35/00—Stereoscopic photography
- G03B35/02—Stereoscopic photography by sequential recording
- G03B35/04—Stereoscopic photography by sequential recording with movement of beam-selecting members in a system defining two or more viewpoints
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
本発明は立体視覚効果を産生させるX線発生装置及び該装置を採用した医用X線設備を提供する。本発明は、2つの互いに距離を有して、人類の目の立体視覚効果に見合う位置からX線を交互に発射するX線発生装置において、人類の目の立体視覚効果に見合うX線画像データを獲得し、コンピュータにより処理した後、立体テレビジョン技術或いは立体映像技術を採用してイメージシステム中で立体画像を形成させる。本発明の技術方案により製造された立体視覚効果を産生させるX線発生装置によれば、リアルタイムの立体視覚効果画像を観察することが可能になり、医師の診断と手術操作が便利になる。
Description
本発明は、X線発生装置及びX線設備に関し、特に、医用X線発生装置及び医用X線設備に関するものである。
(一)従来のX線発生装置
X線チューブが発明されてから今まで100年以上の歴史があり、X線は、工業探査、化学分析、宝石検定、交通分野での旅客検査など人類社会の各領域で幅広く応用され、医療分野でのX線検査、撮影、及び1970年代に発明されたCTスキャナ装置などにも応用されており、その後に発明されたデジタル減算血管造影機(Digital subtraction Angiography,DSA)、デジタル胃腸機、デジタルX線透視機、直接X線撮影装置(Direct Radiography,DR)などの装置にもX線チューブが応用されている。しかし、X線チューブの作動原理は変化されておらず、電子ビームで重金属を衝撃することでX線を産生させる原理は不変であった。
X線チューブが発明されてから今まで100年以上の歴史があり、X線は、工業探査、化学分析、宝石検定、交通分野での旅客検査など人類社会の各領域で幅広く応用され、医療分野でのX線検査、撮影、及び1970年代に発明されたCTスキャナ装置などにも応用されており、その後に発明されたデジタル減算血管造影機(Digital subtraction Angiography,DSA)、デジタル胃腸機、デジタルX線透視機、直接X線撮影装置(Direct Radiography,DR)などの装置にもX線チューブが応用されている。しかし、X線チューブの作動原理は変化されておらず、電子ビームで重金属を衝撃することでX線を産生させる原理は不変であった。
最初のX線チューブは冷陰極管であり、その作動原理は、放電管の放電経路に1つの電極−陽極を設置し、該陽極上に電圧を加え、放電管が放電する際にX線が発生され、前記設置された電極はモリブデン、タングステン、ニッケル、コバルトなどの重金属であった。冷陰極管はX線のみ産生させるため、X線量はきわめて弱いものであり、真空ダイオード形式のX線管に設計する必要があった。
従来に幅広く応用されていたX線チューブは、固定陽極管と回転陽極管の2種類があった。
小型X線装置及び工業X線装置に使われているX線チューブはたいてい固定陽極管式を採用し、多くの封入方式はガラス管による封入であり、僅かの封入方式として金属管を採用し、それらの優点としては陽極が固定され、構造が簡単で、コストが低いことであり、欠点としては、低出力で、X線量が小さいため、小型X線装置及び工業X線装置のみに応用され、大きい作動電流を要求する医用精密X線設備(例えば、CT機或いはDSA機)などには適用できない。これらの固定陽極管は、ヒラメント、重金属からなる陽極ターゲット、および真空ガラスケースからなり、場合によって、金属管も採用している。
小型X線装置及び工業X線装置に使われているX線チューブはたいてい固定陽極管式を採用し、多くの封入方式はガラス管による封入であり、僅かの封入方式として金属管を採用し、それらの優点としては陽極が固定され、構造が簡単で、コストが低いことであり、欠点としては、低出力で、X線量が小さいため、小型X線装置及び工業X線装置のみに応用され、大きい作動電流を要求する医用精密X線設備(例えば、CT機或いはDSA機)などには適用できない。これらの固定陽極管は、ヒラメント、重金属からなる陽極ターゲット、および真空ガラスケースからなり、場合によって、金属管も採用している。
回転陽極管は、高出力のX線装置に対応する高性能チューブであり、これらのチューブは小さい焦点でもっと大きい電流を使って作動し、金属の放熱問題のため、チューブが小さい焦点で大きい電流を使って作動するため、陽極ターゲットに高温が発生し、電子ビームが固定位置から絶えずに衝撃する場合、ターゲット面が溶解し易くなり、そこで、ターゲット面を移動可能に設計し、電子ビームが異なる位置を衝撃するようにした場合、チューブが大きい電流下で作動しても、ターゲット面に発生される熱量が金属内部で発散されるため、ターゲット面の溶解問題が解決できる。
回転陽極管と固定陽極管の構造的な区別は主に陽極にあり、回転陽極管は軸を備える円盤であり、陽極の回転は管芯外部のモータの固定子コイルによる回転磁界により駆動され、前記回転陽極の軸は、真空中に密閉されたいわゆるヒステリシス・モータの回転子である。回転陽極の機能は電子ビームの衝撃によりX線を産生させることである。
回転陽極管の陰極は直熱式真空管の陰極であり、その機能は電子ビームを産生させて陽極を衝撃することである。そのヒラメントはタングステンからなり、その隣には電子線角度と方向を制御するビーム調節キャップを設け、それにより、チューブの焦点の大きさが制御される。
現在、両焦点を有するチューブが販売されており、これらのチューブは2組の前記ヒラメント陰極を備え、その内、1つは大焦点大出力のヒラメントであって、強いX線を産生させることができ、もう1つは小焦点小出力のヒラメントであって、細かい画像を産生させることができ、これらの両焦点は位置差がなくて、大焦点が小焦点を被っており、これらの両焦点から産生させるX線からは、人類の目の立体視覚効果に見合う互いに関連するデータを獲得することが不可能であり、それにより、立体視覚効果を有する画像が獲得できない。
なお、X線チューブは循環冷却システム及びその他のサブシステムを含み、ここでは省略する。前記の通り、何れかのX線チューブであってもシングルX線光源を利用して平面画像を形成するものであり、人類の目の立体視覚効果に見合う互いに関連するデータを獲得することは不可能であり、それにより、立体視覚効果を有する画像が獲得できない。
(二)従来の立体映像技術
欧洲文芸復興時期の絵画透視とスカルプチヤード芸術研究および実践から知られるように、両目にそれぞれ独立した画像を提供し、両目視差を回復した状況で、リアル立体視覚効果を得ることができる。早期の両目立体視覚技術はサンガラスと実体鏡を利用して立体画像を観察する方法であった。16世紀になって、人類は異なる色を利用して一定規律を持つ画像を描いて、その後、フィルターを利用して観察することにより立体視覚効果を得た。17世紀末18世紀初に使われた“実体鏡”は、それぞれの目に独立した視覚通路を提供し、立体視覚効果は非常に強烈であって、これらの“実体鏡”は現在にも立体画像を観察する有効な手段として利用される。19世紀になって科学家達はサブシステム無しで直接立体画面を観察する方法を考案したが、失敗であった。
欧洲文芸復興時期の絵画透視とスカルプチヤード芸術研究および実践から知られるように、両目にそれぞれ独立した画像を提供し、両目視差を回復した状況で、リアル立体視覚効果を得ることができる。早期の両目立体視覚技術はサンガラスと実体鏡を利用して立体画像を観察する方法であった。16世紀になって、人類は異なる色を利用して一定規律を持つ画像を描いて、その後、フィルターを利用して観察することにより立体視覚効果を得た。17世紀末18世紀初に使われた“実体鏡”は、それぞれの目に独立した視覚通路を提供し、立体視覚効果は非常に強烈であって、これらの“実体鏡”は現在にも立体画像を観察する有効な手段として利用される。19世紀になって科学家達はサブシステム無しで直接立体画面を観察する方法を考案したが、失敗であった。
19世紀末になって、人類は映像技術により動く立体視覚画像を表現する考案をした。まず、2つの撮影装置を利用して人類の両目をシミュレートして撮影し、その後、プロジェクタ装置の偏光フィルターを通じて作成された映像をスクリーンに射影することにより、立体画像を観察することにした。これらの立体映像技術は現在にも使われている。
20世紀初、テレビジョン技術が開発された後、人類は立体テレビの開発に取り込み、伝統的なすべての静止画像或いは映像の立体表示方法は立体テレビジョン技術に応用されて来た。
20世紀初、テレビジョン技術が開発された後、人類は立体テレビの開発に取り込み、伝統的なすべての静止画像或いは映像の立体表示方法は立体テレビジョン技術に応用されて来た。
初期のモノクロームテレビジョン時代に、比較的に成功した立体テレビジョンは、2つの撮影機により撮影された映像を2つの互いに独立する映像チャンネルを通じて2つのテレビに送信し、それぞれのテレビのスクリーン上には偏光パネルを設置し、その後、偏光メガネを利用して観察することにより立体映像を見ることにした。この種類の両チャンネル偏光分離立体テレビジョン技術は高品質の立体テレビシステムとして現在も利用されている。
20世紀50年代になって、カラーテレビジョン時代になって、“補色立体映像技術”が立体テレビに応用されるようになった。基本的な方法は、レンズ前端にフィルターを取り付けた2つの撮影装置を利用して同じ風景を撮影し、テレビ上で見えるのは2つの異なる色の重なった映像であり、関連のフィルターを通じて観察した場合に立体映像が見える方法であった。この種類の立体映像技術は互換性が良くて、立体映像技術分野で幅広く応用されていた。しかし、問題点としては、フィルターを通じて観察するため、色データの損失は大きくなり;また、カラーテレビ自体の“クロス・カラー”現象が激しくなり;さらには、左/右目の入射スペクトルが一致しないため、視覚的な疲労感が起こり易くななった。
20世紀70年代末になって、セラミック光スイッチ新材料の発明により、人類は光スイッチメガネを製造し、これにより、時分式立体映像技術が開発された。時分式立体映像技術は、カラーテレビジョン信号の奇数フィールドと偶数フィールドに対して立体映像信号のエンコーダを行う技術である。1980年代初、東芝から偏光フィルターを通じて観覧できる時分式立体テレビジョン装置を開発した。1985年、松下から時分式液晶メガネ式立体テレビジョン装置を開発した。現在、ヘルメットを被って両スクリーンのモニターにより立体映像を観覧する設備の立体視覚効果がかなり理想的である。中国の清華大学から高透光性の新型液晶光弁メガネを開発し、かつ、2001年には時分式液晶メガネ式立体テレビジョン装置を開発した。
現在、時分式立体テレビジョン技術は成熟しており、その優点としては:リアルなカラー立体画像を提供し;テレビのフィールド周波数が高い時にも映像が安定であり;現在のカラーテレビジョンシステムとコンピュータモニター装置と通用され;デジタルテレビジョンシステムへの移行が順調にできる。
2000年、中国では最初の実時立体モニターシステムが開発された。1枚の普通のVCDディスクでゴースト画面を再生し、無線赤外線メガネをかけてよりリアル立体画面を観覧することができる。この種類の立体映像システムは、従来の信号源の2次元画像をモニター上で3次元画像に変換することができる。しかし、技術的な面から見ると、これらの立体映像効果は、光学或いは信号処理の方法で画面を変換するレベルに止まっている。
現在、この業界では、新型立体撮影装置と立体モニター装置の開発に注力している。新型立体撮影装置は2つのレンズユニットを備え、コンピュータ、制御、画像処理技術を組み合わせ、撮影過程が人類の視覚機能に合っている。新型立体モニター装置は、時分割或いは同時に左右画像を入力し、光学技術を採用して、左右画像を正確な視差で人類の両目に投射させ、メガネを付けない状況で、モニター上で直接に立体映像を観覧することができる。2003年、東京の3D連盟成立大会では、三洋電機からメガネを付けなくて立体画像を観覧するモニター装置を展示し、ソニーからは立体映像の撮影及び再生システムを展示した。しかし、上記製品の立体効果には、観覧角度と距離の制限がある。
立体テレビジョン技術の基本原理
人類の視覚経験から見ると、両目で同じ物体の視覚信号を見て立体感を感じる;しかし、1つの目で見ても立体感を感じる、これは、両目立体視覚と一目立体視覚に対応し、前者は立体テレビジョン技術の基礎になり;後者は経験から感じた立体感である。
人類の視覚経験から見ると、両目で同じ物体の視覚信号を見て立体感を感じる;しかし、1つの目で見ても立体感を感じる、これは、両目立体視覚と一目立体視覚に対応し、前者は立体テレビジョン技術の基礎になり;後者は経験から感じた立体感である。
両目立体視覚:
立体テレビジョンは、人類の目の立体視覚特性を利用して立体画像を産生させる。人類は世の中を見るとき、物体の幅と高さを見ると共に、それらの深さも知っており、物体の間、或いは、観覧者と物体の間の距離を判断することができる。このような3次元視覚特性が産生される主な原因としては:人類は常に両目から同じ物体を観覧し、両目の間には距離を持ち(約65mm)、左目と右目が一定距離を有する物体を見るときに受け入れる視覚画像は異なることであり、そして、脳はこれらの2つの画像データに対して調節を行って立体感を感じる。1つの目で物体を見る時に感じる画像変位は視差とも言える。図15と合わせて具体的に説明する。
立体テレビジョンは、人類の目の立体視覚特性を利用して立体画像を産生させる。人類は世の中を見るとき、物体の幅と高さを見ると共に、それらの深さも知っており、物体の間、或いは、観覧者と物体の間の距離を判断することができる。このような3次元視覚特性が産生される主な原因としては:人類は常に両目から同じ物体を観覧し、両目の間には距離を持ち(約65mm)、左目と右目が一定距離を有する物体を見るときに受け入れる視覚画像は異なることであり、そして、脳はこれらの2つの画像データに対して調節を行って立体感を感じる。1つの目で物体を見る時に感じる画像変位は視差とも言える。図15と合わせて具体的に説明する。
図15に示すように、2つの完全に同様な撮影装置を設け、2つの画像平面は同じ平面Q上に位置し、両装置の座標軸は平行し、X軸が重合しており、両装置のX方向上の距離は基線Bである。場面上の特徴点Pが両画像平面の中での投影点GL、GRは共役組と言い、即ち、一つの投影点は他の投影点と対応している。両画像が重なり合った後、共役組の間の位置差XL−XRは視差である。座標原点を左レンズ中心にした場合、相似三角形関係により下記式を得る:
X/Z=XL/F和(X-B)/Z=XR/F
前記式から下記を得る:Z=BF/(XL-XR)
前記のように、物体の深さデータは視差により回復され、視差が大きいほど物体とレンズの間の距離が短い、視差が小さいほど物体とレンズの間の距離が長いことが分かる。両レンズを備える立体撮影装置により立体画像組を獲得することが可能になる。
X/Z=XL/F和(X-B)/Z=XR/F
前記式から下記を得る:Z=BF/(XL-XR)
前記のように、物体の深さデータは視差により回復され、視差が大きいほど物体とレンズの間の距離が短い、視差が小さいほど物体とレンズの間の距離が長いことが分かる。両レンズを備える立体撮影装置により立体画像組を獲得することが可能になる。
立体テレビジョンの実現方式:
立体テレビジョンの実現方式は主に2種類に分けられ、その一つ目は、1対の視差信号を有する2つの画像を同時にスクリーン上に投影させ、両目からそれぞれ2つの画像を見ることにより立体感を感じることである。これは、前記の両チャンネル偏光分離立体テレビジョン技術と“補色立体映像技術”である。もう1つは、1対の視差信号を有する2つの画像を前後交互にスクリーン上に投影させ、両目から時間差を持って見ることにより立体感を感じることである。これは、前記の時分式立体テレビジョン技術である。具体的には、時分式立体テレビジョン技術は、左目、右目に対応する映像を交替にスクリーン上に投影させ、同期装置(即ち、立体メガネ)を利用して、スクリーン上に左目に対応する映像が表示される時に右目を遮り;スクリーン上に右目に対応する映像が表示される時に左目を遮るようにする。このように繰り返し操作を行って、人類の視覚的な残像速度より速い速度で交替表示することにより、立体感を感じるようになる。
立体テレビジョンの実現方式は主に2種類に分けられ、その一つ目は、1対の視差信号を有する2つの画像を同時にスクリーン上に投影させ、両目からそれぞれ2つの画像を見ることにより立体感を感じることである。これは、前記の両チャンネル偏光分離立体テレビジョン技術と“補色立体映像技術”である。もう1つは、1対の視差信号を有する2つの画像を前後交互にスクリーン上に投影させ、両目から時間差を持って見ることにより立体感を感じることである。これは、前記の時分式立体テレビジョン技術である。具体的には、時分式立体テレビジョン技術は、左目、右目に対応する映像を交替にスクリーン上に投影させ、同期装置(即ち、立体メガネ)を利用して、スクリーン上に左目に対応する映像が表示される時に右目を遮り;スクリーン上に右目に対応する映像が表示される時に左目を遮るようにする。このように繰り返し操作を行って、人類の視覚的な残像速度より速い速度で交替表示することにより、立体感を感じるようになる。
(三)従来技術の医用X線設備
従来技術のX線チューブに基づくいろんな医療X線診断治療設備として、下記のような装置がある: デジタル減算血管造影機(Digital subtraction Angiography,DSA)、デジタル胃腸機、デジタルX線透視機、直接X線撮影装置(Direct Radiography,DR)などの装置では、シングルX線光源を利用して、平面画像を形成させ、立体感がない。
従来技術のX線チューブに基づくいろんな医療X線診断治療設備として、下記のような装置がある: デジタル減算血管造影機(Digital subtraction Angiography,DSA)、デジタル胃腸機、デジタルX線透視機、直接X線撮影装置(Direct Radiography,DR)などの装置では、シングルX線光源を利用して、平面画像を形成させ、立体感がない。
その以外に、デュアルソースCT装置(Dual Source CT)とダブルCアーム型DSA装置(DSA by Double C-arm)がある。デュアルソースCT装置でデュアルチューブを利用したことはスキャン速度の提高が目的であり、立体視覚効果の形成とは関係ない;しかし、ダブルCアーム型DSA装置でデュアルチューブを利用したことは1つの投射角度を追加し、ダブルCアームの間に固定の位置関係がなく、各チューブは互いに独立的にそれぞれの平面画像を形成させ、これらの2組の画像の間では人類の立体視覚機能に見合うデータが形成できなく、更には、立体視覚効果を有する画像が形成できなくなり、臨床操作をする医師にただの異なる検察角度を提供することになる。
現代医学の発展により、人体の組織、構造の空間位置関係及びそれらの間の相互位置関係を知って置く必要があり、それに従って、コンピュータ技術に基づく三次元表示技術(例えば、CT三次元表示技術、MRA三次元表示技術、DSA三次元表示技術)が発展されており、しかし、これらの三次元表示技術によっても、リアルタイムの立体視覚効果画像を提供することができないため、医師の臨床操作の際に、従来のX線源による平面画像により診断或いは手術操作を行うことに伴う、上下左右だけ判別でき、その深さが判別できないし、従って、操作の盲目性があり、リスク高くなっている。特に、神経介入、心臓介入、外周介入などの臨床操作過程において、従来の平面画像には明らかな欠点があり、立体視覚画像の直感的な効果を持っていない。
前記の通り、従来技術のX線チューブ技術は非常に成熟して精密であるもの、シングルX線源を提供して平面画像を形成させるだけであって、人類の立体視覚機能に見合う一対のデータによる立体視覚効果を提供することができない。また、従来技術の医用X線設備も非常に成熟して精密であるもの、リアルタイムの立体視覚効果画像を観察することができない。
前記の通り、従来技術のX線チューブは前記要求を満足できないため、新技術によるX線発生装置の開発必要があり、これにより、リアルタイムの立体視覚効果画像を観察することができる医用X線設備を製造する必要があり、このような装置により、透視モード下、介入医師が立体頭蓋、立体骨格血管を見ることができ、操作し易くなり、診断水準を大幅に高めると共に手術操作におけるリスクを下げることが可能になる。
本発明は、立体視覚効果を産生させるX線発生装置及び該装置を関連部品として採用した立体視覚効果を有する医用X線設備を提供することを目的とする。
本発明の目的は、下記のようにして実現されている:
立体視覚効果を産生させるX線発生装置は、2つの互いに距離を有して、人類の目の立体視覚効果に見合う位置からX線を交互に発射するX線発生装置である。
更には、前記2つのX線を交互に発射する位置の距離は、人類の目の距離に近付くように、40mm〜90mmの間であり、最適値は、58mm〜72mmの間である。2つのX線を交互に発射する位置の距離は、固定された設計も可能であり、調節するような設計も可能である。
立体視覚効果を産生させるX線発生装置は、2つの互いに距離を有して、人類の目の立体視覚効果に見合う位置からX線を交互に発射するX線発生装置である。
更には、前記2つのX線を交互に発射する位置の距離は、人類の目の距離に近付くように、40mm〜90mmの間であり、最適値は、58mm〜72mmの間である。2つのX線を交互に発射する位置の距離は、固定された設計も可能であり、調節するような設計も可能である。
前記立体視覚効果を産生させるX線発生装置は、2つ又は2つ以上のX線チューブを含み、異なるX線チューブの間からX線を交互に発射し、異なるX線チューブの間の距離は40mm〜90mmの間であり、最適値は、58mm〜72mmの間である。このような2つのX線チューブからX線を交互に発射する仕組みの本発明の立体視覚効果を産生させるX線発生装置をダブルチューブ型立体視覚X線発生装置と呼び;このような3つのX線チューブからX線を交互に発射する仕組みの本発明の立体視覚効果を産生させるX線発生装置を3チューブ型立体視覚X線発生装置と呼ぶ、それ以上のものも同じ呼び方で名称を付ける。幾つかのX線チューブを採用しても、2つのX線チューブの間の距離が人類の立体視覚要求を満足する際にこそ、これらの1組の2つのX線チューブの間から交互に発射するX線が人類の立体視覚機能に見合うデータを有し、即ち、2つの互いに独立しながら、かつ、互いに関連するデータを有し、従って、更に立体テレビジョン技術或いは立体映画技術を採用して立体視覚効果を有する画像を形成させることが可能になる。
前記立体視覚効果を産生させるX線発生装置は、少なくとも陰極、陽極、偏向電極及び2つ又は2つ以上の陽極焦点を含み;陰極から発射する高エネルギ電子ビームは偏向電極の制御により交互されて異なる陽極焦点に発射され、異なる陽極焦点がX線を交互に発射し;異なる陽極焦点の間の距離は40mm〜90mmの間であり、最適値は、58mm〜72mmの間である。このような本発明の立体視覚効果を産生させるX線発生装置は、いろんな具体的な構造に設計されることが可能であり、例えば、陽極焦点の個数によりシングル焦点型、ダブル焦点型、3焦点型などに分けられ;陽極の個数によりシングル陽極型、ダブル陽極型、3陽極型などに分けられ;陽極の移動可能により固定陽極型、回転陽極型などに分けられる。幾つかの陽極焦点を採用するX線であっても、2つの陽極焦点の間の距離が人類の立体視覚要求を満足する際にこそ、これらの1組の2つの陽極焦点から交互に発射するX線が人類の立体視覚機能に見合うデータを有し、即ち、2つの互いに独立しながら、かつ、互いに関連するデータを有し、従って、更に立体テレビジョン技術或いは立体映画技術を採用して立体視覚効果を有する画像を形成させることが可能になる。
更に、前記立体視覚効果を産生させるX線発生装置は3つの陽極焦点を備え、その中で、何れかの2つの焦点の間でX線を交互に発射し、或いは、3つの陽極焦点がX線を交互に発射する。これらのシングル管3焦点の立体視覚効果を産生させるX線発生装置では、何れかの2つの焦点の間の距離が人類の立体視覚要求を満足する際に、1対の人類の立体視覚機能に見合うデータを得ることが可能になり、更に、立体視覚効果を有する画像を形成させることが可能になる。これにより、シングル管3焦点の立体視覚効果を産生させるX線発生装置では、X線発生装置を移動させない状況で、3つの異なる角度の立体視覚画像を提供する。
前記立体視覚効果を産生させるX線発生装置は、2つ又は2つ以上の陰極を備え、各陰極の高エネルギ電子ビームは、対応する陽極焦点に交互に発射され、それにより、陽極焦点がX線を交互に発射する。陰極の個数によりシングル陰極型、ダブル陰極型、3陰極型などに分けられる。
本発明は、前記立体視覚効果を産生させるX線発生装置を採用して製造された立体視覚効果を産生させるX線設備を含み、特に、立体視覚効果を有する医用X線設備を含む。
前記立体視覚効果を有する医用X線設備は、立体視覚効果を産生させるX線発生装置を採用してこれらの医用X線設備のX線源とする。
更に、前記立体視覚効果を有する医用X線設備は、立体視覚効果を有するデジタル減算血管造影機(Digital subtraction Angiography,DSA)を含み、立体視覚効果を産生させるX線発生装置をデジタル減算血管造影機のX線源とする。
前記立体視覚効果を有する医用X線設備は、立体視覚効果を有するデジタル胃腸機を含み、立体視覚効果を産生させるX線発生装置をデジタル胃腸機のX線源とする。
前記立体視覚効果を有する医用X線設備は、立体視覚効果を有するデジタルX線透視機を含み、立体視覚効果を産生させるX線発生装置をデジタルX線透視機のX線源とする。
前記立体視覚効果を有する医用X線設備は、立体視覚効果を有するデジタルX線透視機を含み、立体視覚効果を産生させるX線発生装置をデジタルX線透視機のX線源とする。
前記立体視覚効果を有する医用X線設備は、立体視覚効果を有する直接X線撮影装置(Direct Radiography,DR)を含み、立体視覚効果を産生させるX線発生装置を直接X線撮影装置のX線源とする。
本発明の立体視覚効果を産生させるX線発生装置をX線源として、各種類の立体視覚効果を有する医用X線設備を製造するほか、いろんな立体視覚効果を有する工業用X線設備を製造することも可能であり、工業探査、化学分析、宝石検定、交通分野での旅客検査など人類社会の各領域で幅広く応用されることが可能である。
本発明は、2つの互いに距離を有する人類の目の立体視覚効果に見合う位置からX線を交互に発射するX線発生装置を提供するため、人類の目の立体視覚効果に見合うX線画像データを獲得し、コンピュータによる処理を通じて、立体テレビジョン技術或いは立体映像技術を採用してイメージシステム中に立体画像を形成させる。本発明の技術方案で製造された立体視覚効果を産生させるX線発生装置によれば、リアルタイムの立体視覚効果画像を観察することが可能になり、医師の診断と手術操作が便利になる。
ダブルチューブ型立体視覚X線発生装置
図1に示すように、実施例1において、2つのX線チューブ1として従来の技術で広く使用されている回転陽極チューブを採用し、この2つのチューブの陽極焦点の間では距離Dを有し、該距離Dは40mm〜90mmの間であり、最適値は、58mm〜72mmの間である。 2つのX線チューブ1はハウジング2内に設置されている。ハウジング2にはX線窓口3を設け、光学格子4によりX線ビームの大きさを制御し、これにより、本発明のダブルチューブ型立体視覚X線発生装置を得る。
図1に示すように、実施例1において、2つのX線チューブ1として従来の技術で広く使用されている回転陽極チューブを採用し、この2つのチューブの陽極焦点の間では距離Dを有し、該距離Dは40mm〜90mmの間であり、最適値は、58mm〜72mmの間である。 2つのX線チューブ1はハウジング2内に設置されている。ハウジング2にはX線窓口3を設け、光学格子4によりX線ビームの大きさを制御し、これにより、本発明のダブルチューブ型立体視覚X線発生装置を得る。
電源、回路、及びその他の補機により、2つのX線チューブ上からX線を交互に発射し、これらの2つのX線チューブから発射されたX線ビームによりハウジング2の外部で同時に覆われる区域が立体視覚データ収集区域5を形成し、前記2つのX線チューブの内の1つのX線チューブの焦点から発射されたX線ビームにより覆われる区域が非立体視覚データ収集区域6を形成する。図1を参照。
その動作原理は図13に示すようになり、説明の便利性を考えて、本発明のダブルチューブ型立体視覚X線発生装置101上で左側のX線チューブ1をhと標記し、右側のX線チューブ1をkに標記する場合、チューブhの陽極焦点とチューブkの陽極焦点の間の距離がDになる。距離Dは調節装置により調節できるようになり、該距離Dは40mm〜90mmの間であり、通常、65mm+/-2mmに設定する。
本発明のダブルチューブ型立体視覚X線発生装置101から発射されるX線に対し、光学格子4によりX線ビームの大きさを制御し、それにより、X線ビームに覆われる区域を調節し、イメージング視野を制御する。X線が手術台117と患者116を貫通した後、X線データ収集システム111に至り、X線データ収集システム111はX線ビームにより覆われる区域に装着され、画像データを収集する。
本発明のダブルチューブ型立体視覚X線発生装置101から発射されるX線に対し、光学格子4によりX線ビームの大きさを制御し、それにより、X線ビームに覆われる区域を調節し、イメージング視野を制御する。X線が手術台117と患者116を貫通した後、X線データ収集システム111に至り、X線データ収集システム111はX線ビームにより覆われる区域に装着され、画像データを収集する。
X線データ収集システム111は収集したチューブhから発射されたX線ビームにより形成されたデータをH組データと標記し、チューブkから発射されたX線ビームにより形成されたデータをK組データと標記し、その中で、立体視覚データ収集区域5内において、チューブhから発射されたX線ビームにより形成されたデータをH5として記録し、チューブkから発射されたX線ビームにより形成されたデータをK5として記録し、データH5とデータK5は人類の立体視覚原理に見合う関連データであり、データH5とデータK5はコンピュータデータ処理システム112を通じて処理された後、立体テレビジョン技術或いは立体映像技術を採用して立体画像表示システム113の中で立体画像を形成させる。
立体画像表示システム113の中で形成された立体画像は色んな種類があり、主には、2つの成熟技術があり、その一つは1対の視差信号の2枚の画像を同時にスクリーン上に表示させる技術であって、両目がそれぞれ前記2枚の画像を見ることにより立体感を感じる。例えば、両チャンネル偏光分離立体テレビジョン技術と補色立体映像技術である。もう1つは、1対の視差信号を有する2つの画像を前後交互にスクリーン上に投影させ、両目から時間差を持って見ることにより立体感を感じる技術であり、例えば、時分式立体テレビジョン技術である。それ以外に、新型立体モニター装置を採用することも可能であり、時分割或いは同時に左右画像を入力し、光学技術を採用して、左右画像を正確な視差で人類の両目に投射させ、メガネを付けない状況で、モニター上で直接に立体映像を観覧することができる。
電源及び補機115はすべての装置に対して動力を提供して自動化制御を行い、機械アーム114の運動により異なる角度、異なる部位でリアルタイムの立体視覚効果画像を得て、医師118の手術操作が便利になる。
シングルチューブ2焦点型立体視覚X線発生装置
図5に示すように、本実施例と実施例1は大きな異なる点がある。
本実施例において、シングルチューブ2焦点型立体視覚X線発生装置を採用し、その基本構造と原理は従来の技術で広く使用されている回転陽極チューブと似ていて、陰極11と陽極12を含み、更に、陰極電子ビームを制御する偏向電極13を含み、陰極11から発射される電子ビームは偏向電極13を通じて制御された後、陽極12上の焦点14を交互に衝撃し、X線を交互に発射する。
図5に示すように、本実施例と実施例1は大きな異なる点がある。
本実施例において、シングルチューブ2焦点型立体視覚X線発生装置を採用し、その基本構造と原理は従来の技術で広く使用されている回転陽極チューブと似ていて、陰極11と陽極12を含み、更に、陰極電子ビームを制御する偏向電極13を含み、陰極11から発射される電子ビームは偏向電極13を通じて制御された後、陽極12上の焦点14を交互に衝撃し、X線を交互に発射する。
2つの焦点14は距離Dを維持し、該距離Dは40mm〜90mmの間であり、最適値は、58mm〜72mmの間である。偏向電極13を調節することにより、陽極焦点14が陽極12上での位置を便利に調節すると共に、2つの焦点14の間の距離Dを制御し、通常、距離Dは65mm+/-2mmに設定する。
陰極11、陽極12、偏向電極13は真空容器15内に設置され、その後、ハウジング2内に装着される。ハウジング2にはX線窓口3を設け、光学格子4によりX線ビームの大きさを制御し、これにより、本発明のシングルチューブ2焦点型立体視覚X線発生装置を得る。
陰極11、陽極12、偏向電極13は真空容器15内に設置され、その後、ハウジング2内に装着される。ハウジング2にはX線窓口3を設け、光学格子4によりX線ビームの大きさを制御し、これにより、本発明のシングルチューブ2焦点型立体視覚X線発生装置を得る。
本実施例の動作原理は図10に示すようになり、電源及び補機115により、陰極11から発射された電子ビームは偏向電極13を通じて制御された後、陽極焦点14を交互に衝撃し、2つの焦点14上でX線を交互に発射する。この2つの焦点14から発射されたX線ビームがハウジング2の外部で同時に覆われる区域が立体視覚データ収集区域5を形成し、前記2つの焦点14の内の1つの焦点14から発射されたX線ビームにより覆われる区域が非立体視覚データ収集区域6を形成する。
X線データ収集システム111はX線ビームに覆われる区域に装着され、立体視覚データ収集区域5内の同じ焦点から発射されたX線からなるデータを1組として記録する。説明の便利のため、左側の陽極焦点をaとし、右側の陽極焦点をbとした場合、立体視覚データ収集区域5内で記録した焦点aから発射されたX線からなるデータをA5として記録し;立体視覚データ収集区域5内で記録した焦点bから発射されたX線からなるデータをB5として記録し;データA5とデータB5は一組の人類立体視覚原理に見合う関連データであり、データA5とデータB5は、コンピュータデータ処理システム112を通じて処理された後、立体テレビジョン技術或いは立体映像技術を採用して立体画像表示システム113の中で立体画像を形成させる。
シングルチューブ3焦点型立体視覚X線発生装置
図7に示すように、本実施例の原理は実施例2とほぼ同じであり、下記で図7と図5を比較しながら説明する。実施例2との異なる点は、本実施例では3つの焦点を採用し、陰極11の高エネルギー電子ビーム16がそれぞれ1つの回転陽極12上の3つの異なる空間位置を交互に衝撃し、1つの回転陽極上で3つの陽極焦点14を形成し、それにより、3つの陽極焦点14から交互又は循環してX線を発生する。
図7に示すように、本実施例の原理は実施例2とほぼ同じであり、下記で図7と図5を比較しながら説明する。実施例2との異なる点は、本実施例では3つの焦点を採用し、陰極11の高エネルギー電子ビーム16がそれぞれ1つの回転陽極12上の3つの異なる空間位置を交互に衝撃し、1つの回転陽極上で3つの陽極焦点14を形成し、それにより、3つの陽極焦点14から交互又は循環してX線を発生する。
3つの焦点の中で、何れかの2つの焦点の間の距離が人類の立体視覚要求を満足する際に、3対の人類の立体視覚機能に見合うデータを得ることが可能になり、それに対応して、3組の立体視覚画像を形成し、この技術によれば、X線発生装置を回転しない状況で、3つの異なる角度の立体視覚画像を得て、医師が画面を切り替えるだけて、3つの異なる角度からリアルタイムの立体視覚画像を観察することが可能になり、医師の診断と手術操作が極めて便利になる。
シングルチューブダブル陰極2焦点型立体視覚X線発生装置
図8に示すように、本実施例の原理は実施例2とほぼ同じであり、下記で図8と図5を比較しながら説明する。
図8に示すように、本実施例の原理は実施例2とほぼ同じであり、下記で図8と図5を比較しながら説明する。
実施例2との異なる点は、本実施例では2つの陰極11を採用し、これらの2つの陰極11の高エネルギー電子ビーム16がそれぞれ1つの回転陽極12上の対応する空間位置を交互に衝撃し、1つの回転陽極上で2つの陽極焦点14を形成し、それにより、1対の人類の立体視覚効果に見合うデータを提供して立体視覚画像を形成する。
シングルチューブ3陰極3焦点型立体視覚X線発生装置
図9に示すように、本実施例の原理は実施例4とほぼ同じであり、下記で図8と図9を比較しながら説明する。
図9に示すように、本実施例の原理は実施例4とほぼ同じであり、下記で図8と図9を比較しながら説明する。
図4との異なる点は、本実施例では3つの陰極11を採用し、これらの3つの陰極の高エネルギー電子ビーム16がそれぞれ1つの回転陽極12上の対応する空間位置を交互に衝撃し、1つの回転陽極12上に3つの陽極焦点14を形成し、それにより、3つのX線発生源を形成させる。3つの焦点の中で、何れかの2つの焦点の間の距離が人類の立体視覚要求を満足する際に、3対の人類の立体視覚機能に見合うデータを得ることが可能になり、それに対応して、3組の立体視覚画像を形成し、この技術によれば、X線発生装置を回転しない状況で、3つの異なる角度の立体視覚画像を得て、医師が画面を切り替えるだけて、3つの異なる角度からリアルタイムの立体視覚画像を観察することが可能になり、医師の診断と手術操作が極めて便利になる。
リアルタイムの立体視覚映像診断介入治療機(DSA機)
図10と図11に示すように、本実施例では、本発明のシングルチューブ2焦点型立体視覚X線発生装置を採用してリアルタイムの立体視覚映像診断介入治療機のX線源とする。
図10と図11に示すように、本実施例では、本発明のシングルチューブ2焦点型立体視覚X線発生装置を採用してリアルタイムの立体視覚映像診断介入治療機のX線源とする。
電源及び補機115により、陰極11から発射された電子ビームは偏向電極13を通じて制御された後、陽極焦点14を交互に衝撃し、2つの焦点14上でX線を交互に発射する。それにより、X線データ収集システム111は、立体視覚データ収集区域5内で人類の立体視覚原理に見合う1対のデータを得て、該1対のデータはコンピュータデータ処理システム112を通じて処理された後、立体テレビジョン技術或いは立体映像技術を採用して立体画像表示システム113の中で立体画像を観察することが可能になる。
これらのリアルタイムの立体視覚効果画像を観察することができる医用X線設備によれば、立体視覚を産生させることが可能になり、透視モード下、介入医師が立体頭蓋、立体骨格血管を見ることができ、操作し易くなり、診断水準を大幅に高めると共に手術操作におけるリスクを下げることが可能になる。
本実施例で採用した立体テレビジョン技術或いは立体映像技術は、両チャンネル偏光分離立体テレビジョン技術、 “補色立体映像技術”、 或いは、時分式立体テレビジョン技術であり、これらの立体テレビジョン技術或いは立体映像技術を使用する際に、図10に示すように、医師118は立体視覚メガネ119をつけて、立体画像表示システム113の中から立体視覚効果画像を観察する。
図11に示すように、新型立体モニター装置を採用して、時分割或いは同時に左右画像を入力し、光学技術を採用して、左右画像を正確な視差で人類の両目に投射させ、これらの立体テレビジョン技術を使用する際に、医師としてはメガネを付けない状況で、モニター上で直接に立体映像を観覧することができる。
X線リアルタイムの立体視覚映像のデジタルX線透視機
図12に示すように、本実施例では、シングルチューブ3焦点型立体視覚X線発生装置101を採用してX線リアルタイムの立体視覚映像のデジタルX線透視機のX線源とする。
図12に示すように、本実施例では、シングルチューブ3焦点型立体視覚X線発生装置101を採用してX線リアルタイムの立体視覚映像のデジタルX線透視機のX線源とする。
電源及び補機115により、陰極11の高エネルギー電子ビーム16がそれぞれ1つの回転陽極12上の対応する空間位置を交互に衝撃し、1つの回転陽極12上で3つの陽極焦点を形成し、それにより、3つのX線発生源を形成させる。
図12に示すように、3つの焦点14の中で、何れかの2つの焦点の間の距離Dが人類の立体視覚要求を満足する際に、3対の人類の立体視覚機能に見合うデータを得ることが可能になり、それに対応して、3組の立体視覚画像を形成し、この技術によれば、X線発生装置を回転しない状況で、3つの異なる角度の立体視覚画像を得て、医師が画面を切り替えるだけて、3つの異なる角度からリアルタイムの立体視覚画像を観察することが可能になり、透視モード下、手術医師は立体感がある人体組織を観察することが可能になり、診断が正確になり、かつ、操作における空間感がある。
X線リアルタイムの立体視覚映像のデジタル胃腸機
図13に示すように、本実施例では、ダブルチューブ型立体視覚X線発生装置を採用してX線リアルタイムの立体視覚映像のデジタル胃腸機のX線源とする。
図13に示すように、本実施例では、ダブルチューブ型立体視覚X線発生装置を採用してX線リアルタイムの立体視覚映像のデジタル胃腸機のX線源とする。
電源及び補機115により、2つのX線チューブ1上からX線を交互に発射し、これらの2つのX線チューブから発射されたX線ビームによりハウジング2の外部で同時に覆われる区域が立体視覚データ収集区域5を形成し、前記2つのX線チューブの内の1つのX線チューブの焦点から発射されたX線ビームにより覆われる区域が非立体視覚データ収集区域6を形成する。
本発明のダブルチューブ型立体視覚X線発生装置101上で左側のX線チューブ1をhと標記し、右側のX線チューブ1をkに標記する場合、チューブhの陽極焦点とチューブkの陽極焦点の間の距離がDになる。距離Dは調整装置により調整できるようになり、該距離Dは40mm〜90mmの間であり、通常、65mm+/-2mmに設定する。
本発明のダブルチューブ型立体視覚X線発生装置101から発射されるX線に対し、光学格子4によりX線ビームの大きさを制御し、それにより、X線ビームに覆われる区域を調整し、イメージング視野を制御する。X線が手術台117と患者116を貫通した後、X線データ収集システム111に至り、X線データ収集システム111はX線ビームにより覆われる区域に装着され、画像データを収集する。
X線データ収集システム111は収集したチューブhから発射されたX線ビームにより形成されたデータをH組データと標記し、チューブkから発射されたX線ビームにより形成されたデータをK組データと標記し、その中で、立体視覚データ収集区域5内において、チューブhから発射されたX線ビームにより形成されたデータをH5として記録し、チューブkから発射されたX線ビームにより形成されたデータをK5として記録し、データH5とデータK5は人類の立体視覚原理に見合う関連データであり、データH5とデータK5はコンピュータデータ処理システム112を通じて処理された後、立体テレビジョン技術或いは立体映像技術を採用して立体画像表示システム113の中で立体画像を形成させる。
電源及び補機115はすべての装置に対して動力を提供して自動化制御を行い、機械アーム114の運動により異なる角度、異なる部位でリアルタイムの立体視覚効果画像を得て、医師118の手術操作が便利になる。
X線リアルタイムの立体視覚映像直接X線撮影装置(DR機)
図14に示すように、本実施例では、本発明の3チューブ型立体視覚X線発生装置を採用してX線リアルタイムの立体視覚映像直接X線撮影装置のX線源とする。
図14に示すように、本実施例では、本発明の3チューブ型立体視覚X線発生装置を採用してX線リアルタイムの立体視覚映像直接X線撮影装置のX線源とする。
電源及び補機115により、前記3つのX線チューブから交互又は循環してX線を発射し、その中の何れかの2つのX線発射源の間のデータから人類の立体視覚機能に見合う1対のデータを得て、これらのデータはコンピュータデータ処理システム112を通じて処理された後、立体テレビジョン技術或いは立体映像技術を採用して立体画像表示システム113の中で立体画像を観察することが可能になる。X線発生装置を回転しない状況で、3つの異なる角度の立体視覚画像を得ることが可能になる。これらのリアルタイムの立体視覚効果画像を観察することができる医用X線設備によれば、立体視覚を産生させることが可能になり、透視モード下、手術医師は立体感がある人体組織を観察することが可能になり、操作における空間感があり、診断水準を大幅に高めると共に手術操作におけるリスクを下げることが可能になる。
本発明で公開した構造は他の同じ効果を有する構造で切り替えることが可能であり、本発明で紹介した実施例は本発明の唯一の構造ではない。本発明の優先実施例は前記で説明したが、他の種々の変形、変更例も可能であることは当業者にとって明白であり、本発明はその技術的思想から逸脱することのないそのような変形、変更例を含むことを意図するものである。
1 X線チューブ
2 ハウジング
3 窓口
4 光学格子
5 立体視覚データ収集区域
6 非立体視覚データ収集区域
11 陰極
12 陽極
13 偏向電極
14 陽極焦点
15 真空容器
16 高エネルギー電子ビーム
101 本発明の立体視覚効果を産生させるX線発生装置
111 データ収集システム
112 コンピュータデータ処理システム
113 立体画像表示システム
114 機械アーム
115 電源及び補機
116 患者
117 手術台
118 医師
119 立体視覚メガネ
2 ハウジング
3 窓口
4 光学格子
5 立体視覚データ収集区域
6 非立体視覚データ収集区域
11 陰極
12 陽極
13 偏向電極
14 陽極焦点
15 真空容器
16 高エネルギー電子ビーム
101 本発明の立体視覚効果を産生させるX線発生装置
111 データ収集システム
112 コンピュータデータ処理システム
113 立体画像表示システム
114 機械アーム
115 電源及び補機
116 患者
117 手術台
118 医師
119 立体視覚メガネ
Claims (10)
- 立体視覚効果を産生させるX線発生装置及び立体視覚効果を有する医用X線設備であって、前記立体視覚効果を産生させるX線発生装置は、2つの互いに距離(D)を有する人類の目の立体視覚効果に見合う位置からX線を交互に発射するX線発生装置であり;前記立体視覚効果を有する医用X線設備は、立体視覚効果を産生させるX線発生装置(101)を採用して、該当医用X線設備のX線源とすることを特徴とする、立体視覚効果を産生させるX線発生装置及び立体視覚効果を有する医用X線設備。
- 前記2つのX線を交互に発射する位置の距離(D)は、人類の目の距離に近付くように、40mm〜90mmの間であり、最適値は、58mm〜72mmの間であることを特徴とする、請求項1に記載の立体視覚効果を産生させるX線発生装置。
- 前記立体視覚効果を産生させるX線発生装置は、2つ又は2つ以上のX線チューブ(1)を含み、異なるX線チューブ(1)の間からX線を交互に発射し、異なるX線チューブ(1)の間の距離(D)は40mm〜90mmの間であり、最適値は、58mm〜72mmの間であることを特徴とする、請求項1に記載の立体視覚効果を産生させるX線発生装置。
- 前記立体視覚効果を産生させるX線発生装置は、少なくとも陰極(11)、陽極(12)、偏向電極(13)及び2つ又は2つ以上の陽極焦点(14)を含み;陰極(11)から発射する高エネルギ電子ビーム(16)は偏向電極(13)の制御により交互されて異なる陽極焦点(14)に発射され、異なる陽極焦点(14)がX線を交互に発射し;異なる陽極焦点(14)の間の距離(D)は40mm〜90mmの間であり、最適値は、58mm〜72mmの間であることを特徴とする、請求項1に記載の立体視覚効果を産生させるX線発生装置。
- 前記立体視覚効果を産生させるX線発生装置は、3つの陽極焦点(14)を備え、その中で、何れかの2つの焦点の間でX線を交互に発射し、或いは、3つの陽極焦点(14)がX線を交互に発射することを特徴とする、請求項4に記載の立体視覚効果を産生させるX線発生装置。
- 前記立体視覚効果を産生させるX線発生装置は、2つ又は2つ以上の陰極(11)を備え、各陰極(11)の高エネルギ電子ビームは、対応する陽極焦点(14)に交互に発射され、それにより、陽極焦点(14)がX線を交互に発射することを特徴とする、請求項4に記載の立体視覚効果を産生させるX線発生装置。
- 前記立体視覚効果を有する医用X線設備は、立体視覚効果を有するデジタル減算血管造影機を含み、立体視覚効果を産生させるX線発生装置(101)をデジタル減算血管造影機のX線源とすることを特徴とする、請求項1に記載の立体視覚効果を有する医用X線設備。
- 前記立体視覚効果を有する医用X線設備は、立体視覚効果を有するデジタル胃腸機を含み、立体視覚効果を産生させるX線発生装置(101)をデジタル胃腸機のX線源とすることを特徴とする、請求項1に記載の立体視覚効果を有する医用X線設備。
- 前記立体視覚効果を有する医用X線設備は、立体視覚効果を有するデジタルX線透視機を含み、立体視覚効果を産生させるX線発生装置(101)をデジタルX線透視機のX線源とすることを特徴とする、請求項1に記載の立体視覚効果を有する医用X線設備。
- 前記立体視覚効果を有する医用X線設備は、立体視覚効果を有する直接X線撮影装置を含み、立体視覚効果を産生させるX線発生装置(101)を直接X線撮影装置のX線源とすることを特徴とする、請求項1に記載の立体視覚効果を有する医用X線設備。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007100271520A CN101347335B (zh) | 2007-03-14 | 2007-03-14 | 能产生立体视觉效果的x射线发生装置及医用x射线设备 |
| PCT/CN2008/070664 WO2008110126A1 (en) | 2007-03-14 | 2008-04-02 | X-ray generator for achieving stereoscopic imaging effect and medical x-ray device using the x-ray generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010526558A true JP2010526558A (ja) | 2010-08-05 |
Family
ID=39759032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009552997A Pending JP2010526558A (ja) | 2007-03-14 | 2008-04-02 | 立体視覚効果を産生させるx線発生装置及び該装置を採用する医用x線設備 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20100040196A1 (ja) |
| EP (1) | EP2135553A1 (ja) |
| JP (1) | JP2010526558A (ja) |
| CN (1) | CN101347335B (ja) |
| WO (1) | WO2008110126A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5011455B1 (ja) * | 2011-06-30 | 2012-08-29 | 医療法人社団神▲崎▼循環器クリニック | X線診断装置 |
| JP2013242204A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Shimadzu Corp | X線検査装置 |
| JP2014526335A (ja) * | 2011-09-16 | 2014-10-06 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | ライブ3dx線観視 |
| US9579071B2 (en) | 2013-08-29 | 2017-02-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | X-ray imaging apparatus and control method thereof |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5532954B2 (ja) * | 2010-01-22 | 2014-06-25 | 株式会社島津製作所 | X線透視撮影装置およびこのx線透視撮影装置を使用した立体画像の表示方法 |
| CN102411157B (zh) * | 2011-08-05 | 2014-10-29 | 北京睿思厚德辐射信息科技开发有限公司 | 物体单侧扫描双侧立体成像的方法及装置 |
| DE102011081550B4 (de) * | 2011-08-25 | 2013-10-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur stereoskopischen Röntgenbildgebung |
| CN104205285B (zh) | 2012-03-19 | 2017-05-31 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于单视场与立体视场的观察之间的渐进式转换的渐进式x射线焦斑移动 |
| RU2656245C2 (ru) * | 2012-03-26 | 2018-06-04 | Конинклейке Филипс Н.В. | Имитированный пространственный просмотр объекта в реальном времени с различных точек наблюдения |
| CN102901703A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-30 | 彩虹集团公司 | 一种用于安检设备的3d 图像显示方法 |
| US20150043712A1 (en) * | 2013-08-07 | 2015-02-12 | Carestream Health, Inc. | Imaging system and method for portable stereoscopic tomography |
| CN104567758B (zh) * | 2013-10-29 | 2017-11-17 | 同方威视技术股份有限公司 | 立体成像系统及其方法 |
| JP6444112B2 (ja) * | 2014-09-25 | 2018-12-26 | 株式会社Ina医療開発研究所 | 放射線防護用具、及び放射線防護用具を備えた放射線防護システム |
| CN105070625A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-11-18 | 上海宏精医疗器械有限公司 | 一种高效的x射线管装置 |
| RU2607948C2 (ru) * | 2015-09-21 | 2017-01-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория медицинской электроники "Биоток" | Способ и устройство визуализации в кардиохирургии |
| KR101770282B1 (ko) * | 2016-04-26 | 2017-08-23 | 서울대학교병원 | 실시간 입체시를 위한 x선 투시 장치 |
| CN109247947A (zh) * | 2018-09-08 | 2019-01-22 | 潍坊学院 | 一种双能x射线全息心血管造影装置 |
| DE102019202359A1 (de) * | 2019-02-21 | 2020-08-27 | Siemens Healthcare Gmbh | Verfahren zum Bestimmen einer Relativposition eines Objekts bezüglich einer Röntgenaufnahmevorrichtung |
| EP4125110B1 (de) * | 2021-07-30 | 2024-11-20 | Siemens Healthineers AG | Röntgenröhre für eine stereoskopische bildgebung |
| CN114743849B (zh) * | 2022-04-07 | 2025-08-12 | 中国科学技术大学 | 用于近距离放射治疗的冷阴极x射线球管 |
| CN120432369A (zh) * | 2025-07-04 | 2025-08-05 | 昆山医源医疗技术有限公司 | X射线管 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5584153A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-25 | Nippon Electron Optics Lab | Xxray solid shadow image observing method that use xxray tomographing device |
| JPS6116732A (ja) * | 1984-07-03 | 1986-01-24 | 株式会社東芝 | X線診断装置 |
| JPS6117998A (ja) * | 1984-06-15 | 1986-01-25 | シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト | X線立体像用x線診断装置の一次放射線絞り機構 |
| JPH10216252A (ja) * | 1997-02-07 | 1998-08-18 | Hamamatsu Photonics Kk | ガン治療装置 |
| JP2002263091A (ja) * | 2001-03-07 | 2002-09-17 | Tomoki Yamazaki | 立体x線透視法と立体x線透視のためのx線バルブ |
| JP2005168601A (ja) * | 2003-12-08 | 2005-06-30 | Canon Inc | 撮影装置及び方法 |
| JP2006029886A (ja) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Hiroshige Yamada | ステレオグラフ画像取得方法およびその装置 |
| JP2007324068A (ja) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Hitachi Medical Corp | X線発生用電源装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5776800A (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-13 | Toshiba Corp | X-ray cinematographic stereographic unit |
| FR2531571A1 (fr) * | 1982-08-06 | 1984-02-10 | Thomson Csf | Tube a rayons x universel pour la stereographie |
| JPS63127741A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-05-31 | 株式会社東芝 | ステレオx線透視撮影装置 |
| CN1187750A (zh) * | 1997-01-10 | 1998-07-15 | 马传林 | X-射线双视差立体透视机及成像方法 |
| US7209538B2 (en) * | 2003-08-07 | 2007-04-24 | Xoran Technologies, Inc. | Intraoperative stereo imaging system |
| US20060227936A1 (en) * | 2005-01-18 | 2006-10-12 | Zegang Dong | Stereo x-ray system with two grid-controlled x-ray tubes |
| CN100441144C (zh) * | 2005-02-18 | 2008-12-10 | 傅耀宗 | X射线检测装置和图像获取及处理方法 |
| CN201018708Y (zh) * | 2007-03-14 | 2008-02-06 | 张迎光 | 能产生立体视觉效果的x射线发生装置及采用该装置的医用x射线设备 |
-
2007
- 2007-03-14 CN CN2007100271520A patent/CN101347335B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-04-02 WO PCT/CN2008/070664 patent/WO2008110126A1/zh not_active Ceased
- 2008-04-02 US US12/531,072 patent/US20100040196A1/en not_active Abandoned
- 2008-04-02 JP JP2009552997A patent/JP2010526558A/ja active Pending
- 2008-04-02 EP EP08715396A patent/EP2135553A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5584153A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-25 | Nippon Electron Optics Lab | Xxray solid shadow image observing method that use xxray tomographing device |
| JPS6117998A (ja) * | 1984-06-15 | 1986-01-25 | シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト | X線立体像用x線診断装置の一次放射線絞り機構 |
| JPS6116732A (ja) * | 1984-07-03 | 1986-01-24 | 株式会社東芝 | X線診断装置 |
| JPH10216252A (ja) * | 1997-02-07 | 1998-08-18 | Hamamatsu Photonics Kk | ガン治療装置 |
| JP2002263091A (ja) * | 2001-03-07 | 2002-09-17 | Tomoki Yamazaki | 立体x線透視法と立体x線透視のためのx線バルブ |
| JP2005168601A (ja) * | 2003-12-08 | 2005-06-30 | Canon Inc | 撮影装置及び方法 |
| JP2006029886A (ja) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Hiroshige Yamada | ステレオグラフ画像取得方法およびその装置 |
| JP2007324068A (ja) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Hitachi Medical Corp | X線発生用電源装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5011455B1 (ja) * | 2011-06-30 | 2012-08-29 | 医療法人社団神▲崎▼循環器クリニック | X線診断装置 |
| WO2013001635A1 (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | 医療法人社団神▲崎▼循環器クリニック | X線診断装置 |
| JP2014526335A (ja) * | 2011-09-16 | 2014-10-06 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | ライブ3dx線観視 |
| JP2013242204A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Shimadzu Corp | X線検査装置 |
| US9579071B2 (en) | 2013-08-29 | 2017-02-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | X-ray imaging apparatus and control method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2135553A1 (en) | 2009-12-23 |
| CN101347335A (zh) | 2009-01-21 |
| WO2008110126A1 (en) | 2008-09-18 |
| US20100040196A1 (en) | 2010-02-18 |
| CN101347335B (zh) | 2010-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2010526558A (ja) | 立体視覚効果を産生させるx線発生装置及び該装置を採用する医用x線設備 | |
| US5233639A (en) | Stereoscopic fluoroscopy apparatus and method of producing stereoscopic X-ray images | |
| JP2013039351A (ja) | 画像処理システム、装置、方法及び医用画像診断装置 | |
| US9615802B2 (en) | Direct control of X-ray focal spot movement | |
| JP6125154B2 (ja) | X線撮影装置及び医用画像処理装置 | |
| CN101953694A (zh) | 医用和工业用x射线实时立体成像装置 | |
| US20150146843A1 (en) | Live 3d x-ray viewing | |
| JP4111832B2 (ja) | 3dまたは4d画像を見るための電子式仮想レンズ | |
| US6449333B1 (en) | Three-dimensional fluoroscopy and X-ray bulb for the same | |
| JP6188428B2 (ja) | X線診断装置 | |
| WO2014126219A1 (ja) | X線診断装置 | |
| WO2012090472A1 (ja) | 撮影制御装置および撮影制御方法 | |
| CN201018708Y (zh) | 能产生立体视觉效果的x射线发生装置及采用该装置的医用x射线设备 | |
| JP2013022155A (ja) | 医用画像診断装置及び医用画像処理方法 | |
| JP5532954B2 (ja) | X線透視撮影装置およびこのx線透視撮影装置を使用した立体画像の表示方法 | |
| JP2012110645A (ja) | 立体視画像表示装置および立体視画像表示方法 | |
| JP2013000585A (ja) | 放射線撮影装置およびその動作方法 | |
| CN120036807A (zh) | 一种基于c型臂x光机的实时立体透视影像成像方法 | |
| JP5924411B2 (ja) | 放射線撮影装置 | |
| WO2012066753A1 (ja) | 立体視画像表示方法および装置 | |
| JP6245801B2 (ja) | 画像表示装置及び医用画像診断装置 | |
| WO2012096221A1 (ja) | 放射線画像表示装置および方法 | |
| JP2012075001A (ja) | 立体視画像表示方法および立体視画像表示装置 | |
| WO2012132320A1 (ja) | 立体視画像表示装置および立体視画像表示方法 | |
| JP2012095274A (ja) | 立体視画像表示装置および立体視画像表示方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120131 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120214 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120817 |