JP2808559B2 - 血管内腔像撮影表示方式 - Google Patents

血管内腔像撮影表示方式

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JP2808559B2
JP2808559B2 JP1288552A JP28855289A JP2808559B2 JP 2808559 B2 JP2808559 B2 JP 2808559B2 JP 1288552 A JP1288552 A JP 1288552A JP 28855289 A JP28855289 A JP 28855289A JP 2808559 B2 JP2808559 B2 JP 2808559B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔I〕産業上の利用分野 本発明は、血管内腔像撮影表示方式、特に血管内腔像
のダイナミックレンジを向上させることにより、近視野
から遠視野まで鮮明に撮影して表示するようにした血管
内腔像撮影表示方式に関する。
〔II〕従来の技術 従来、内視鏡により血管内腔の像を観察する場合、第
3図(A)に示す方式が用いられている。
即ち、第3図(A)において、照光源200からの光S6
を、ライトガイド140を介して、血管220の患部に、照射
させる。
これにより、ライトガイド140からの光は、血管220内
で矢印のように反射し、イメージガイド100内を反射光
による血管内腔像S7が伝送して行く。
この血管内腔像S7は、集光レンズ120を通過後テレビ
カメラ180に入力し、画像処理されてモニタ等に映し出
されるようになっている。
〔III〕発明が解決しようとする課題 上記従来例において(第3図)、血管220内での内腔
像の明るさは、よく知られているように、ライトガイド
140からの光が血管壁に達するまでの距離の四乗に反比
例する。
また、ライトガイド140からの光の血管内腔における
反射率が各部位により異なり、かつライトガイド140と
イメージガイド100を含むカテーテルは、一般には血管2
20に対して平行とはならない。
従って、上記内腔像S7をテレビカメラ180の撮像面で
見ると、第3図(B)に示すように、その輝度1は、位
置Pにより明暗が著しく異なりテレビカメラのダイナミ
ックレンジを越えてしまう。
このため、従来の血管内腔像は、近視野ではハレーシ
ョンを起こし、遠視野では暗くなりすぎ、全体を鮮明に
撮影することができないという課題があった。
この課題解決のため、本願の出願人は、平成元年7月
5日提出の特許願(1)において、発明を開示したが、
これはテレビカメラが2台必要なために位置合わせが困
難であるなど難点がある。
本発明の目的は、血管内腔像のダイナミックレンジの
向上させることにより近視野から遠視野まで鮮明に撮影
し表示することにある。
〔IV〕課題を解決するための手段 上記課題は、イメージガイド10の接眼端面10Aにおけ
る血管体腔像S1をビデオ信号S2に変換するテレビカメラ
14の入力側にスリット板13を、出力側に画像メモリ22を
それぞれ配置し、上記テレビカメラ14の同期信号SYNCの
位相とスリット板13の位置信号Pの位相とが一致するよ
うにスリット板13を回転させ、スリット板13のスリット
13A、13Bを通過する光に基づいて生成したシャッタ制御
信号SCにより上記テレビカメラ14への入射光量を交互に
切り換え、上記ビデオ信号S2を構成する実時間画像信号
S5と1フィールド遅延した画像信号S6とを、リードモデ
ィファイライト方式により、上記画像メモリ22に順次書
込むと共に加算し、加算信号S8を表示するようにしたこ
とを特徴とする血管内腔像撮影表示方式及び、イメージ
ガイド10の接眼端面10Aにおける血管内腔像S1をビデオ
信号S2に変換するテレビカメラ14の出力側に画像メモリ
22を、ライトガイド11と照光源33間にスリット板13をそ
れぞれ配置し、上記テレビカメラ14の同期信号SYNCの位
相とスリット板13の位置信号Pの位相とが一致するよう
にスリット板13を回転させ、スリット板13のスリット13
A、13Bを通過する光に基づいて生成したシャッタ制御信
号SCにより上記ライトガイド11に入射する照明光量を交
互に切り換え、上記ビデオ信号S2を構成する実時間画像
信号S5と1フィールド遅延した画像信号S6とを、リード
モディファイライト方式により、上記画像メモリ22に順
次書込むと共に加算し、加算信号S8を表示するようにし
たことを特徴とする血管内腔像撮影表示方式により、解
決される。
〔V〕作用 上記のように、本発明によれば、イメージガイド10の
接眼端面10Aにおける血管内腔像S1をビデオ信号S2に変
換するテレビカメラ14の入力側にスリット板13を、出力
側に画像メモリ22をそれぞれ配置し、上記テレビカメラ
14の同期信号SYNCの位相とスリット板13の位置信号Pの
位相とが一致するようにスリット板13を回転させ、スリ
ット板13のスリット13A、13Bを通過する光に基づいて生
成したシャッタ制御信号SCにより上記テレビカメラ14へ
の入射光量を交互に切り換え、上記ビデオ信号S2を構成
する実時間画像信号S5と1フィールド遅延した画像信号
S6とを、リードモディファイライト方式により、上記画
像メモリ22に順次書込むと共に加算し、加算信号S8を表
示するようにしたことを特徴とする血管内腔像撮影表示
方式及び、イメージガイド10の接眼端面10Aにおける血
管内腔像S1をビデオ信号S2に変換するテレビカメラ14の
出力側に画像メモリ22を、ライトガイド11と照光源33間
にスリット板13をそれぞれ配置し、上記テレビカメラ14
の同期信号SYNCの位相とスリット板13の位置信号Pの位
相とが一致するようにスリット板13を回転させ、スリッ
ト板13のスリット13A、13Bを通過する光に基づいて生成
したシャッタ制御信号SCにより上記ライトガイド11に入
射する照明光量を交互に切り換え、上記ビデオ信号S2を
構成する実時間画像信号S5と1フィールド遅延した画像
信号S6とを、リードモディファイライト方式により、上
記画像メモリ22に順次書込むと共に加算し、加算信号S8
を表示するようにしたことを特徴とする血管内腔像撮影
表示方式が、提供される。
従って、いわば機械的なシャッタであるスリット板13
により生成されるシャッタ制御信号SCでテレビカメラ14
の撮像感度を交互に切り換え、1フィールド遅延した画
像信号S6と実時間画像信号S5を加算し、加算信号S8を表
示できる。
このため、表示された加算信号S8のダイナミックレン
ジは向上しており、血管内腔像を近視野から遠視野まで
鮮明に撮影し表示することができるようになった。
〔VI〕実 施 例 以下、本発明を実施例により添付図面と参照して説明
する。
第1図(A)は、本発明の実施例を示す図である。同
図において、参照符号10はイメージガイド、10Aはその
接眼端面、12は結像レンズ、13はスリット板、14はテレ
ビカメラ、16は対数増幅器、18はクランプ回路、20はA/
D変換器、22は画像メモリ、24は加算器、26はD/A変換
器、28はモニタ、30は制御回路、31は同期モータであ
る。
上記イメージガイド10は、ライトガイド11と共に血管
に挿入されるカテーテル(図示省略)を構成しており、
例えば光ファイバで形成され、その中を血管内腔像S1が
伝送するようになっている。
上記結像レンズ12は、イメージガイド10内を伝送して
来た血管内腔像S1をテレビカメラ14の撮像面に結像させ
る機能があり、例えば凸レンズで形成されている。
上記スリット板13は、第1図(B)に示すように、回
転軸29を有する円板に、中心角180゜の第1スリット13A
と中心角1.8゜の第2スリット13Bが形成され、該スリッ
ト板13が回転すると、上記各スリットを通過する光によ
り後述するシャッタ制御信号SC(第1図(A)第2図
(D))が生成されるようになっている。
上記制御信号SCのパルス13aは、スリット板13の第1
スリット13Aに、パルス13bは、スリット板13の第2スリ
ット13Bに、それぞれ対応している。
このスリット板13の回転軸29の近傍には、センサ40が
複数個設けられ、各センサ40が光を検知することにより
スリット板13の回転位置を示す位置信号P(第1図
(A)、第2図(D))が生成されるようになってい
る。
このセンサ40は、例えば発光素子と受光素子の組み合
わせから成るフォトカプラでもよく、発光素子から受光
素子へ伝送される光の断続作用により、複数個のパルス
から成る位置信号Pが生成される。
上記テレビカメラ14は、その内部に撮像素子を備え、
上記光学像である血管内腔像S1を電気信号であるビデオ
信号S2に変換するようになっている。
上記対数増幅器16は、テレビカメラ14からのビデオ信
号S2を入力し、対数増幅する装置である。
上記クランプ回路18はビデオ信号S3を入力し所定のク
ランプレベルでクランプし雑音を除去する装置である。
上記A/D変換器20は、クランプされた信号S4をデジタ
ル信号S5に変換する装置である。
上記画像メモリ22は、上記雑音が除去された信号S5と
S6を書き込む画像遅延メモリである。
上記加算器24は、A/D変換されたデジタルビデオ信号S
5と、1フィールド遅延したデジタルビデオ信号S6を入
力し、両者を加算することにより、テレビカメラ14によ
るダイナミックレンジより大きなダイナミックレンジを
有する信号S7を出力する装置である。
上記D/A変換器26は、デジタル信号S7を入力し、それ
をアナログ信号S8に変換する装置である。
上記モニタ28は、アナログ信号S8、内容的にはダイナ
ミックレンジが拡がった信号S9を表示する装置である。
上記制御回路30は、同期回路30Aと位相弁別回路30Bか
ら成り、同期回路30Aからは同期信号SYNCをテレビカメ
ラ14に向かって出力すると共に、この同期信号SYNCを位
相弁別回路30Bに入力して上記スリット板13からの位置
信号Pとを比較し、位相差信号S9を出力する装置であ
る。
上記位相信号S9は、同期信号SYNCを基準として位置信
号Pの位相が同じであれば零電圧、位相が異なれば正負
の電圧である。
上記同期モータ31は、制御回路30からの位相差信号S9
を入力し、その内容が零か正か負かによってスリット板
13の回転を制御する。
即ち、入力した位相差信号S9が零であれば、同期信号
SYNCと位置信号Pの位相は一致するので、同じ回転を維
持する。
しかし、入力した位相差信号S9が正又は負であれば、
同期信号SYNCに対し位置信号Pが進んでいるか遅れてい
るので、回転数を増加又は減少させる。
要するに、同期モータ31は、同期信号SYNCと位置信号
Pとの位相が常に一致するように、スリット板13の回転
を制御する。
以下、上記構成を有する本発明の作用を、第1図と第
2図に基づいて説明する。
先ず、イメージガイド10を含むカテーテルを患者の血
管に挿入し、ライトガイド11内を進んで来た照光源33か
らの光を患部に照射すると、その反射光による血管内腔
像S1がイメージガイド10内を伝送して来る。
イメージガイド10の接眼端面10Aから出た血管内腔像S
1は、結像レンズ12を通過後テレビカメラ14の撮像面に
おいて結像する。
血管内腔像S1は、テレビカメラ14でビデオ信号S2に変
換され、第2図(C)に示すようになる。
即ち、血管40の内部の各位置A、B、Cにライトガイ
ド50からの光を照射し、イメージガイド60を介し、その
像をみると、第2図(B)に示すように、近い点から遠
い点までA、B、Cの同心円状になっている。
これを中心線X上の部分のビデオ信号で見れば、第2
図(C)に示すように、両側は明るく真中は暗くなる。
ところが、ビデオ信号S2は、よく知られているように
奇数番目のオッド信号と偶数番目のイーブン信号とから
構成されており、本発明においては、これら両信号を、
シャッタ制御信号SC(第1図、第2図(D))により、
カメラへの入射光量を切り換え、画像メモリ22に順次書
き込むようになっている。
この場合、オッド信号が実時間画像信号S5、イーブン
信号が1フィールド遅延した画像信号S6であり、書き込
み方式は、よく知られているように、リードモディファ
イライト方式である。
両信号S5、S6を加算器24に入力させて両者を加算すれ
ば、ダイナミックレンジが拡大した信号S7が出力され、
これをD/A変換器26でアナログ信号S8に変換してモニタ2
8に表示すれば第2図(E)のようになる。
尚、第1図(A)の実施例では、スリット板13をテレ
ビカメラ14の入力側に配置したが、該スリット板13を照
光源33の出力側に、即ちライトガイド1と照光源33の間
に配置しても、同様の効果があることは勿論である。
〔VII〕発明の効果 上記のように、本発明によれば、イメージガイド10の
接眼端面10Aにおける血管内腔像S1をビデオ信号S2に変
換するテレビカメラ14の入力側にスリット板13を、出力
側に画像メモリ22をそれぞれ配置し、上記テレビカメラ
14の同期信号SYNCの位相とスリット板13の位置信号Pの
位相とが一致するようにスリット板13を回転させ、スリ
ット板13のスリット13A、13Bを通過する光に基づいて生
成したシャッタ制御信号SCにより上記テレビカメラ14の
撮像感度を交互に切り換え、上記ビデオ信号S2を構成す
る実時間画像信号S5と1フィールド遅延した画像信号S6
とを、リードモディファイライト方式により、上記画像
メモリ22に順次書込むと共に加算し、加算信号S8を表示
するようにしたことを特徴とする血管内腔像撮影表示方
式及び、イメージガイド10の接眼端面10Aにおける血管
内腔像S1をビデオ信号S2に変換するテレビカメラ14の出
力側に画像メモリ22を、ライトガイド11の照光源33間に
スリット板13をそれぞれ配置し、上記ビデオカメラ14の
同期信号SYNCの位相とスリット板13の位置信号Pの位相
とが一致するようにスリット板13を回転させ、スリット
板13のスリット13A、13Bを通過する光に基づいて生成し
たシャッタ制御信号SCにより上記ライトガイド11に入射
する照明光量を交互に切り換え、上記ビデオ信号S2を構
成する実時間画像信号S5と1フィールド遅延した画像信
号S6とを、リードモディファイライト方式により、上記
画像メモリ22に順次書込むと共に加算し、加算信号S8を
表示するようにしたことを特徴とする血管内腔像撮影表
示方式という技術的手段が講じられた。
従って、上記機械的シャッタであるスリット板13を用
いて周期的に入射光量を変えたテレビカメラにより撮影
した実時間信号と、1フィールド遅延した画像信号を加
算し、加算信号S8を表示できるようになった。
このため、表示された加算信号S8のダイナミックレン
ジは向上しており、血管内腔像を近視野から遠視野まで
鮮明に撮影し表示することができるという技術的効果を
奏することとなった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す図、 第2図は本発明の作用説明図、 第3図は従来技術の説明図である。 10……イメージガイド、 10A……接眼端面、 13……スリット板、 13A、13B……スリット、 14……テレビカメラ、 22……画像メモリ、 S1……血管内腔像、 S2……ビデオ信号、 S5……実時間画像信号、 S6……1フィールド遅延した画像信号、 S8……加算信号、 SYNC……同期信号、 P……位置信号、 SC……シャッタ制御信号。
フロントページの続き (72)発明者 竹内 清 東京都文京区本郷2丁目35番8号 フク ダ電子株式会社本郷事業所内 (56)参考文献 特開 昭60−76883(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A61B 1/04 H04N 7/18 H04N 5/225 G02B 23/24

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】イメージガイド10の接眼端面10Aにおける
    血管内腔像S1をビデオ信号S2に変換するテレビカメラ14
    の入力側にスリット板13を、出力側に画像メモリ22をそ
    れぞれ配置し、上記テレビカメラ14の同期信号SYNCの位
    相とスリット板13の位置信号Pの位相とが一致するよう
    にスリット板13を回転させ、スリット板13のスリット13
    A、13Bを通過する光に基づいて生成したシャッタ制御信
    号SCにより上記テレビカメラ14への入射光量を交互に切
    り換え、上記ビデオ信号S2を構成する実時間画像信号S5
    と1フィールド遅延した画像信号S6とを、リードモディ
    ファイライト方式により、上記画像メモリ22に順次書込
    むと共に加算し、加算信号S8を表示するようにしたこと
    を特徴とする血管内腔像撮影表示方式
  2. 【請求項2】イメージガイド10の接眼端面10Aにおける
    血管内腔像S1をビデオ信号S2に変換するテレビカメラ14
    の出力側に画像メモリ22を、ライトガイド11と照光源33
    間にスリット板13をそれぞれ配置し、上記テレビカメラ
    14の同期信号SYNCの位相とスリット板13の位置信号Pの
    位相とが一致するようにスリット板13を回転させ、スリ
    ット板13のスリット13A、13Bを通過する光に基づいて生
    成したシャッタ制御信号SCにより上記ライトガイド11に
    入射する照明光量を交互に切り換え、上記ビデオ信号S2
    を構成する実時間画像信号S5と1フィールド遅延した画
    像信号S6とを、リードモディファイライト方式により、
    上記画像メモリ22に順次書込むと共に加算し、加算信号
    S8を表示するようにしたことを特徴とする血管内腔像撮
    影表示方式。
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