JP4144846B2 - X-ray image pseudo fluoroscope - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体の外観画像に、内部の硬組織画像を重ね合わせて透視することができるX線画像擬似透視スコープに関する。
【0002】
【従来の技術】
医科や歯科の診療においては、人体の外部から処置を施すのに、その内部構造、特に、内部の硬組織と軟組織の構造が必要な場合がある。
【0003】
例えば、歯科における顎関節造影検査は、顎関節の関節腔に造影剤を注入して、この部分のX線画像を診断に用いる検査であるが、関節円板の位置や形態、穿孔や癒着の診断に有効であり、その造影剤注入に用いる穿刺針を応用した治療も行われている。
【0004】
この際、穿刺針は、患者の皮膚表面より穿刺するものであるが、適正な造影や治療を行うために、これを正確に穿刺して目標とする関節腔に到達させることが非常に重要である。また、深過ぎると、中頭蓋窩損傷など下顎窩最被薄を穿通し脳底部に到達してしまう危険性もあった。
【0005】
この関節腔穿刺は、上記のような厳しい条件があるため、術者には、豊富な解剖学的な知識、経験と熟練が要求されていた。
【0006】
また、このような問題は、同様に、人体の外部から内部へ向かって、外からは見えない、硬組織と軟組織の境目や、硬組織間の窩洞に処置を施す場合に一般的に生じる問題であった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、このような問題を解決しようとするもので、人体の外部から内部へ向かって、外からは見えない硬組織間の窩洞などに、熟練をあまり必要とせずに安全確実に処置を施すことを可能とするX線画像擬似透視スコープを提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載のX線画像擬似透視スコープは、光学的に二つの可視像を重ね合わせて見れるようにした二重画像手段を透視部として設けた筐体内に、X線造影マーカを取り付けて撮影した被写体の特定部位のX線透過参照画像を収容して成るX線画像擬似透視スコープであって、
上記二重画像手段によって、上記X線透過参照画像の虚像を、上記と同一のX線造影マーカを含んだ透視すべき被写体の特定部位に等倍かつ重整合させるように生成した可視像と、その被写体の特定部位の外観可視像とを上記透視部によって重ね合わせて透視するようにしたことを特徴とする。
【0009】
ここで、重整合とは、X線透過参照画像の虚像と透視すべき被写体の特定部位の外観像とが一致するように、位置合わせして重ねることをいう。
【0010】
このスコープによれば、透視部の二重画像手段によって、X線造影マーカを取り付けて撮影した被写体の特定部位のX線透過参照画像が等倍の虚像の可視像となって見えるので、そのX線透過画像に現れたX線造影マーカの像と、被写体の特定部位に取り付けたX線造影マーカの像とを合致させておけば、透視部より透視している被写体の特定部位の外観可視像と、X線透過参照画像の可視像とは正しい位置関係に重整合し、硬組織が晒し骨のようになって見えるので、熟練者でなくても、外からは見えない硬組織間の窩洞などに安全確実に処置を行うことが出来る。
【0011】
X線造影マーカは、X線を吸収する金属球などで構成され、その数は限定されない。少なくとも3以上の金属球があれば、2つの独立した2次元画像を正確に位置合わせ出来るが、筐体や被写体の位置を固定しておけば、1、2個でもよい。
【0012】
請求項2に記載のX線画像擬似透視スコープは、請求項1に記載のX線画像擬似透視スコープにおいて、上記二重画像手段をハーフミラーで構成したことを特徴とする。
【0013】
このスコープは、二重画像手段を具体的にハーフミラーと規定したもので、請求項1の効果を発揮するスコープを容易に構成することができる。また、ハーフミラーは安価で軽量なので、スコープを安価にまた、片手に持てるようにできる。
【0014】
請求項3に記載のX線画像擬似透視スコープは、請求項1に記載のX線画像擬似透視スコープにおいて、上記二重画像手段をプリズムで構成したことを特徴とする。
【0015】
このスコープは、二重画像手段を具体的にプリズムと規定したもので、請求項1の効果を発揮するスコープを容易に構成することができる。また、プリズムは安価で軽量なので、スコープを安価にまた、片手に持てるようにできる。
【0016】
請求項4に記載のX線画像擬似透視スコープは、請求項1から3のいずれかに記載のX線画像擬似透視スコープにおいて、上記被写体の特定部位のX線透過参照画像は、上記筐体内にX線撮影フィルムまたはX線撮影印画紙を収納したものであることを特徴とする。
【0017】
このスコープは、X線透過参照画像を具体的に、X線造影マーカを取り付けて撮影した被写体の特定部位のX線透過画像を焼きつけたX線撮影フィルムまたはX線撮影印画紙としたもので、被写体や特定部位に合わせて、予め撮影しておいたX線撮影フィルム、X線撮影印画紙を選択的に取り替えるだけで、このスコープの目的を達成することができる。
【0018】
請求項5に記載のX線画像擬似透視スコープは、請求項1から3のいずれかに記載のX線画像擬似透視スコープにおいて、上記被写体の特定部位のX線透過参照画像は、上記筐体内に表示部を設け、そこにX線透過画像を表示させるものであることを特徴とする。
【0019】
このスコープは、X線透過参照画像として、液晶画面やCRT画面などで構成された表示部としたもので、X線透過参照画像の選択がより容易になる。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明のX線画像擬似透視スコープの実施の形態について、添付図面を参照しながら、説明する。
【0021】
図1は、本発明のX線画像擬似透視スコープを例示する外観斜視図である。
【0022】
この線画像擬似透視スコープ10は、断面が四角形筒状の筐体2の上辺部2aに45度に傾けて透視部としてのハーフミラー(二重画像手段)1を設け、下部の内底面2d上にX線撮影フィルム、X線撮影印画紙に焼き付けられたX線透過参照画像3が置けるようになっている。
【0023】
術者Dは、ハーフミラー(透視部)1を、45度に傾けられた手前から見ることによって、この透視部1へ下方から上方へと到達し(この光線を二点鎖線で示している。)ハーフミラーで反射された筒体2の内底面2dに置かれたX線透過参照画像3の虚像(可視像)3′と、透視部1へ後方から前方へ到達する(この光線を二点鎖線で示している。)被写体Oの特定部位OSの外観可視像OSIとを重ね合わせて(この光線を一点鎖線で示している。)見ることができる。
【0024】
筐体2は、光不透過性の素材で製された筒体2で、上辺部2aは、上述のように、ハーフミラーの透視部1を設けるため、45度の傾きで、この筒体2の上部を切り取った構造となっている。
【0025】
ハーフミラー(透視部)1の手前にあたる部分には、この透視部1を見るための透視窓2bが開設され、内底面2dの手前側には、X線透過参照画像3を出し入れするための出し入れ窓2cが開設されている。
【0026】
これより、このX線画像擬似透視スコープ10を、顎関節造影検査のための関節腔穿刺に用いる場合について、説明する。
【0027】
この場合、擬似透視スコープ10で透視する外観画像OSIは、人体頭部を被写体Oとし、その右側の顎関節部分を前方より見た部分である特定部位OSの外観画像であり、この特定部位OSに、X線不透過素材で製した微少体、例えば、金属球であるX線造影マーカ4を2カ所設置しておく。
【0028】
なお、このX線造影マーカ4は、この特定部位OSのX線透過画像に、これらの画像も現れるように、X線不透過素材あるいはX線吸収素材としたものであるが、上記したように、外観画像としても用いるため、この例では、人体皮膚との区別がつきやすいように、その外周を白色などとしておくのがよい。
【0029】
また、この擬似透視スコープ10を用いる場合、同じ被写体Oの特定部位OSに、先に上記のX線造影マーカ4を2カ所設置しておき、この特定部位OSを、例えば、特開平2000−139902号公報に示した局所照射X線CT撮影装置によってX線撮影しておき、その特定部位(顎関節部分)OSの三次元的なX線吸収係数データを得、これより、この特定部位OSを同じ方向から見たX線透過画像を作成し、更にこのX線透過画像を左右鏡像化し上下回転させたものをX線撮影フィルム、X線撮影印画紙に焼き付けたX線透過参照画像3を作成しておく。
【0030】
なお、このように、X線透過参照画像3を左右鏡像化し上下回転させたものとするのは、スコープ10のハーフミラーで構成された透視部1で見るX線透過参照画像3の虚像(可視像)3′は、このハーフミラーで反射されたものであるためである。
【0031】
こうして作成したX線透過参照画像3が、スコープ10の内底面2dに置かれている。X線透過参照画像3には、特定部位(顎関節部分)OSの硬組織画像が表され、また、この特定部位OSに貼り付けた2つのX線造影マーカ4のマーカX線像4IXと、上記で作成した特定部位(顎関節部分)OSの三次元的なX線吸収係数データから作成した三次元画像や、XYZの3方向スライス画像などを参照して位置決めした、穿刺針を皮膚に穿刺する位置である刺入点と刺入目標点(到達点)の画像PIもこの画像には表されている。
【0032】
この状態で、術者Dは、このX線画像擬似透視スコープ10を片手に持ち、透視部1により、特定部位OSのX線透過参照画像3の虚像(ハーフミラー1に反射した画像)3′と、特定部位OSの外観画像OSIとをピッタリ一致するように等倍かつ重整合させて見るようにする。
【0033】
この場合、図で示すように、両者のX線透過参照画像3から透視部1までの距離L1と、被写体Oの特定部位OSから透視部1まdの距離L2を一定に保つ必要がある。特に、この距離L1と距離L2とが等しいようにすると、X線透過参照画像3も、実際の特定部位OSと同じ大きさとすることができ、人の目にとって、両方の画像の重整合がしやすい。
【0034】
しかしながら、例えば、X線透過参照画像3を半分に小さくし、これに対応して、距離L1を距離L2の半分になるように、つまり、X線透過参照画像3の大小に比例させて、距離L2に対する距離L1の比率を変えるようにしてもよい。
【0035】
図2(a)は、図1のX線画像擬似透視スコープで透視する被写体の特定部位の外観画像の説明図、(b)は、X線透過参照画像(可視像)を示す図、(c)はX線透過参照画像の虚像を示す図、(d)は、被写体の外観画像とX線透過参照画像の虚像とを重整合した状態を示す図である。これより、すでに説明した部分と同じ部分については、同じ符号を付して、重複説明を省略する。
【0036】
図2(a)は、X線画像擬似透視スコープ10の透視部1に見える特定部位Oの外観画像OSIを示しており、これには、X線造影マーカ4のマーカ外観像4IOも2カ所見えている。なお、X線造影マーカ4のうち、図上で、右上に見えるものは、外観から解剖学的に判断して決定された、穿刺針の予想刺入点となっている。
【0037】
図2(b)は、X線透過参照画像3を示しており、また、外観画像OSIに対し、左右鏡像で上下に回転されたものであることが解る。この画像には、2つのX線造影マーカ4のマーカX線像4IXと、穿刺針の刺入点の画像PI1と刺入目標点の画像PI2とが左右鏡像で上下に回転した状態で見えている。
【0038】
また、硬組織である上顎骨(上方)、下顎骨(下方)はより明瞭に見えているが、軟組織である頬表面などは点線で示すようにぼんやりと見えている。
【0039】
図2(c)は、透視部1に見える特定部位OのX線透過参照画像3の虚像3′であり、ハーフミラー1に反射されて、正常な状態、つまり、外観画像OSIと重ね合わせ可能な状態で見えている。また、この虚像3′に見える各点も、虚像であるマーカX線虚像4IX′、刺入点の虚像PI1′、刺入目標点の虚像PI2′として示している。
【0040】
図2(d)は、X線画像擬似透視スコープ10の位置を調整して、透視部1に、被写体Oの特定部位OSの外観画像OSIとX線透過参照画像3の虚像3′とが重整合された状態である。
【0041】
この重整合をするためには、相互の画像を合わせるのであるが、その際、2つのX線造影マーカ4のマーカ外観像4IOとマーカX線虚像4IX′とを一致させるようにすると、双方の画像も明瞭な画像であるため、位置合わせがしやすい。
【0042】
なお、ここでは、2つのX線造影マーカ4を用いる例を説明したが、スコープ10を適正な支持装置に設置することにより、被写体Oの特定部位OSとスコープ10の距離や、スコープ10で特定部位OSを見る方向がきちんとセットできる場合には、マーカ4は、一つでもよい。もちろん、3つ以上であってもよい。
【0043】
この重整合画像を見ると、図2(a)の外観画像OSIに、ちょうど、その部分の内部組織が透けて見えるように、透視されているのが解る。
【0044】
術者Dは、片手(この場合、左手)に擬似透視スコープ10を以て、透視部1のX線透過参照画像3の虚像3′に表された穿刺針の刺入点の画像PI1と刺入目標点の画像PI2を見ながら、他の手にもった穿刺針を、熟練をあまり必要とせずに安全確実に、被写体Oの顎関節腔穿刺のための刺入点に決められた方向で位置決めし、初期穿刺を行うことができる。
【0045】
図3は、本発明のX線画像擬似透視スコープを例示する外観斜視図である。
【0046】
このX線画像擬似透視スコープ10Aは、図1の擬似透視スコープ10に比べて、透視部1Aとして構成された二重画像手段1Aが、ハーフミラーではなく、図示するようにプリズムである点で異なっている。なお、この図では、プリズム1A内を通過する光線を点線で示している。
【0047】
このようなプリズム1Aを透視部1Aとしても、ハーフミラーと同様に、特定部位OSのX線透過参照画像3の虚像3′と、特定部位OSの外観画像OSIとをピッタリ一致するように等倍かつ重整合させて見ることができるので、外観画像に、ちょうど、その部分の内部組織が透けて見えるように、透視され、外からは見えない硬組織間の窩洞などに、熟練をあまり必要とせずに安全確実に処置を施すことができる。
【0048】
また、スコープを構成するものは、プリズム1A、筐体2、X線透過参照画像3だけであるので、安価かつ軽量に構成でき、術者が片手に持って操作することができる。
【0049】
図4は、本発明のX線画像擬似透視スコープを例示する外観斜視図である。
【0050】
このX線画像擬似透視スコープ10Bは、図1の擬似透視スコープ10に比べて、X線透過参照画像3Aが、X線撮影フィルムなどに焼き付けられた画像3ではなく、液晶画面などで構成され、記憶保存された画像データを表示する表示部3Aに表示されるものである点が異なっている。
【0051】
このような表示部3AにX線透過参照画像3Aを表示させると、X線透過参照画像の選択がより容易になる。
【0052】
これより、本発明のX線画像擬似透視スコープを用いたX線造影検査の手順を説明する。この手順は、本発明者によって行われたものであり、本スコープに関する部分を除いた詳細は、学術研究誌「歯科放射線」2000年第2号通巻40号(日本歯科放射線学会2000年Vol.40 No.2/ISSN 0389−9705)に所載の報告「歯科用小照射野X線CT(Ortho-CT)を用いた顎関節造影検査」を参照されたい。
【0053】
<手順1、2>
X線画像擬似透視スコープ10を用いてX線造影検査を行う場合、まず、上記したように、被写体Oの特定部位OSにX線造影マーカ4を設置した状態で、局所照射X線CT撮影装置によってX線撮影し、その特定部位(顎関節部分)OSのXYZの3方向スライス画像を作成する。
【0054】
図5(a)は、この局所照射X線CT撮影装置で被写体を撮影している状態を示す要部外観斜視図、(b)はこの局所照射X線CT撮影装置が備える表示操作手段の正面図を示している。
【0055】
図5(a)のX線CT撮影装置20は、装置全体の構造体をなすフレーム10の上部から延出されたアーム10aに、X線発生器1とX線検出器2を対向させて下垂させた旋回アーム3を旋回可能に支持している。
【0056】
患者は、図では見えていない椅子に腰掛け、椅子の後背部に設けられた頭部固定装置(不図示)の頭部バンド4abによって被写体である頭部Oが固定され、旋回アーム3に下垂されたX線発生器1とX線検出器2との間に挟まれている。
【0057】
アーム10aに延設された支持体6aには左右ガイドビームLXを照射する左右ガイドビーム発生手段6bが設置され、X線発生器1と2次元X線イメージセンサ2にそれぞれ、前後ガイドビームLYを照射する一対の前後ガイドビーム発生手段6c、上下ガイドビームLZを照射する上下ガイドビーム発生手段6dが設置されている。
【0058】
患者を乗せた椅子は水平移動可能となっており、図示したように、前後ガイドビーム発生手段6cで照射された前後ガイドビームLYと、上下ガイドビーム発生手段6dで照射された上下ガイドビームLZがちょうど被写体Oに貼り付けられたX線造影マーカ4付近に位置される状態とすることができ、左右ガイドビーム発生手段6bで照射された左右ガイドビームLXを前方から見て顎関節部分となる位置とすることができる。
【0059】
この状態で、旋回アーム3を旋回させながらX線を顎関節部分に旋回局所照射するのである。
【0060】
この装置20には、図5(b)に示すような、パーソナルコンピュータで構成され、表示部12a、制御処理部12b、マウス12c、キーボード12dなどを備えた表示操作手段12が設置されており、この装置20で作成されたスライス画像などの種々の画像を表示させたり、表示された画像による種々の操作が可能である。これより説明する図6から図9の画像も、この表示部12aに表示されるものである。
【0061】
図6(a)〜(f)は、こうして作成されたスライス画像であり、(a)、(b)、(c)は、刺入点(白抜き星印)を決定するためのもので、それぞれ前額断(顎関節部分を前方、Y方向の手前より見たスライス画像)、矢状断(顎関節部分を左方、X方向の左手より見たスライス画像)、水平断(顎関節部分を上方、Z方向の上手より見たスライス画像)である。
【0062】
(d)、(e)、(f)は、刺入目標点(白抜き星印)を決定するためのもので、それぞれ前額断、矢状断、水平断である。
【0063】
なお、(a)〜(f)の図中で、白矢印で指した白丸部分は、図2で説明した予想刺入点となるX線造影マーカの画像である。
【0064】
ここで、用いられた局所照射X線CT撮影方法は、その照射野が回転中心部で高さ29mm、幅38mmであり、被爆線量も少なく、3方向スライス画像を作成するための時間も7分程度である。また、得られたスライス画像は、0.1mm間隔で、XYZの3方向にそれぞれ90枚であり、これらのスライス画像を順次表示させながら、ここに示したような、それぞれ刺入点、刺入目標点を決定するのに、最適のスライス画像を表示させ、正確、的確にこれらの点を決定することができる。
【0065】
この際、図7に示したような顎関節部分の三次元画像を用いると穿刺位置の決定が実感的にやりやすい。局所照射X線CT撮影装置によれば、一旦得られた三次元のX線吸収係数データにより、このような三次元画像も容易に再構成することができる。
【0066】
<手順3>
こうして、刺入点、刺入目標点が決まると、これらを合わせ表示したX線透過参照画像3を作成し、これをX線画像擬似透視スコープ10にセットし、顎関節部分の外観画像と硬組織画像との透視画像を見ながら、刺入点の位置と穿刺針の方向とを決定し、一定深さまで穿刺針を初期穿刺する。この詳細については、既に、図1、2によって説明した。
【0067】
<手順4>
ついで、X線画像擬似透視スコープ10を取り除き、穿刺針を初期穿刺したまま、同じ局所照射X線CT撮影装置で、顎関節部分の穿刺針を含んだ透視画像を見ながら、穿刺針を刺入目標点まで到達させ、造影剤を注入する。
【0068】
図8(a)は、穿刺初期状態の透視画像、(b)は穿刺針が刺入目標点まで到達し造影剤を注入する状態の透視画像、(c)は造影剤の注入が終了した状態の透視画像である。この図において、符号NIは、図2(d)で説明した穿刺針であり、符号NItは、この穿刺針NIの後端に接続され、造影剤を注入するためのチューブである。
【0069】
図8(b),(c)において、関節腔に造影剤が注入されると、この関節腔部分がより濃く投影され、その形状が明確に現れているのが解る。
【0070】
こうして、同じ画像で、CT撮影だけでなく、透視画像の撮影も可能であるので、患者を移動させることなく処置が可能である。
【0071】
<手順5>
こうして、造影剤を注入後は、直ちに、同じ装置で、顎関節部分のX線CT撮影を行う。
【0072】
図9(a)〜(c)はこうして得られた顎関節部分の3方向スライス画像であり、(a)は前額断(顎関節部分を前方、Y方向の手前より見たスライス画像)、(b)は矢状断(顎関節部分を左方、X方向の左手より見たスライス画像)、(c)は水平断(顎関節部分を上方、Z方向の上手より見たスライス画像)である。
【0073】
これらの画像を、MRI画像と比較すると、同等の検査結果が得られたのに加え、この図9(a)、(b)では、MRI画像では、判然としない、関節円板も明瞭に現れ、診療により好適である。
【0074】
しかも、全ての手順を、被写体である患者を局所照射X線CT撮影装置にセットしたままで、約15分で可能であり、短時間となり、従来のような、X線撮影装置と、MRI装置との間を行き来も不要となった。更に、X線被爆量も大幅に軽減されている。加えて、X線画像擬似透視スコープ10により、穿刺針の方向と刺入点の位置決めとが、熟練者でなくても安全確実に行うことが出来る。
【0075】
なお、ここでは、X線画像擬似透視スコープ10を顎関節造影検査の関節腔穿刺に用いる場合について説明したが、本発明のX線画像擬似透視スコープは、内部硬組織を透視できるようにするので、人体の外部から内部へ向かって、外からは見えない、硬組織と軟組織の境目や、硬組織間の窩洞に処置を施す場合に、有効である。
【0076】
また、ここでは、X線画像擬似透視スコープの二重画像手段の例として、ハーフミラー、プリズムを用いたものを例示したが、これに限らない。二つの画像を重ね合わせてみる方法としては、コンピュータの表示手段として提案されているメガネタイプのもので、通常の外界画像も見ることができるものでもよい。
【0077】
【発明の効果】
請求項1に記載のX線画像擬似透視スコープによれば、透視部の二重画像手段によって、X線造影マーカを取り付けて撮影した被写体の特定部位のX線透過参照画像が等倍の虚像となって見えるので、そのX線透過画像に現れたX線造影マーカの像と、被写体の特定部位に取り付けたX線造影マーカの像とを合致させておけば、透視部より透視している被写体の特定部位と、X線透過参照画像とは正しい位置関係に重整合し、硬組織が晒し骨のようになって見えるので、熟練者でなくても、外からは見えない硬組織間の窩洞などに安全確実に処置を行うことが出来る。
【0078】
請求項2に記載のX線画像擬似透視スコープによれば、請求項1の効果に加え、二重画像手段を具体的にハーフミラーと規定したもので、請求項1の効果を発揮するスコープを容易に構成することができる。また、ハーフミラーは安価で軽量なので、スコープを安価にまた、片手に持てるようにできる。
【0079】
請求項3に記載のX線画像擬似透視スコープによれば、請求項1の効果に加え、二重画像手段を具体的にプリズムと規定したもので、請求項1の効果を発揮するスコープを容易に構成することができる。また、プリズムは安価で軽量なので、スコープを安価にまた、片手に持てるようにできる。
【0080】
請求項4に記載のX線画像擬似透視スコープによれば、請求項1から3のいずれかの効果に加え、X線透過参照画像を具体的に、X線造影マーカを取り付けて撮影した被写体の特定部位のX線透過画像を焼きつけたX線撮影フィルムまたはX線撮影印画紙としたので、被写体や特定部位に合わせて、予め撮影しておいたX線撮影フィルム、X線撮影印画紙を選択的に取り替えるだけで、このスコープの目的を達成することができる。
【0081】
請求項5に記載のX線画像擬似透視スコープによれば、請求項1から3のいずれかの効果に加え、X線透過参照画像として、液晶画面やCRT画面などで構成された表示部としたので、X線透過参照画像の選択がより容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のX線画像擬似透視スコープを例示する外観斜視図
【図2】(a)は図1のX線画像擬似透視スコープで透視する被写体の特定部位の外観画像の説明図、(b)はX線透過参照画像(可視像)を示す図、(c)はX線透過参照画像の虚像を示す図、(d)は被写体の外観画像とX線透過参照画像の虚像とを重整合した状態を示す図
【図3】本発明のX線画像擬似透視スコープを例示する外観斜視図
【図4】本発明のX線画像擬似透視スコープを例示する外観斜視図
【図5】(a)本発明のX線画像擬似透視スコープと組み合わせて好適に用いられる局所照射X線CT撮影装置で被写体を撮影している状態を示す要部外観斜視図、(b)はこの局所照射X線CT撮影装置が備える表示操作手段の正面図
【図6】(a)〜(f)は本発明のX線画像擬似透視スコープを用いたX線造影検査の手順1(X線透過参照画像の作成)の説明図
【図7】本発明のX線画像擬似透視スコープを用いたX線造影検査の手順2(三次元画像による穿刺位置の決定)の説明図
【図8】(a)〜(c)は本発明のX線画像擬似透視スコープを用いたX線造影検査の手順4(造影剤注入の監視)の説明図
【図9】(a)〜(c)は本発明のX線画像擬似透視スコープを用いたX線造影検査の手順5(得られた造影画像による検査)の説明図
【符号の説明】
1 ハーフミラー(透視部、二重画像手段)
1A プリズム(透視部、二重画像手段)
2 筐体
3 X線透過参照画像(X線撮影フィルム、X線撮影印画紙)
3A X線透過参照画像(表示部)
3′ 虚像
4 X線造影マーカ
10 X線画像擬似透視スコープ
O 被写体
OS 特定部位
OSI 外観画像[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray image pseudo-fluoroscope that can superimpose an internal hard tissue image on an appearance image of a subject.
[0002]
[Prior art]
In medical and dental practice, in order to perform treatment from the outside of the human body, the internal structure, particularly the internal hard and soft tissue structures, may be required.
[0003]
For example, temporomandibular arthroscopy is a test in which a contrast medium is injected into the joint space of the temporomandibular joint and an X-ray image of this part is used for diagnosis. It is effective for diagnosis, and treatment using a puncture needle used for injection of the contrast agent is also performed.
[0004]
At this time, the puncture needle is punctured from the surface of the patient's skin, but it is very important to puncture it accurately to reach the target joint cavity in order to perform proper contrast and treatment. is there. In addition, if the depth is too deep, there is a risk of reaching the bottom of the brain by penetrating the thinnest in the mandibular fossa, such as damage to the middle skull fossa.
[0005]
Since this joint cavity puncture has such severe conditions as described above, the surgeon is required to have abundant anatomical knowledge, experience and skill.
[0006]
In addition, this problem is also a problem that generally occurs when treatment is performed on the boundary between hard tissue and soft tissue, or the cavity between hard tissues, which cannot be seen from the outside, from the outside to the inside of the human body. Met.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is intended to solve such a problem. From the outside of the human body to the inside, the cavity between the hard tissues that cannot be seen from the outside can be safely and securely treated without requiring much skill. It is an object of the present invention to provide an X-ray image pseudofluoroscope that can be applied.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The X-ray image pseudo-fluoroscope according to
A visible image generated by the double image means so as to align the virtual image of the X-ray transmission reference image with a specific portion of the subject to be seen through that includes the same X-ray contrast marker as described above, The visible visible image of a specific part of the subject is superimposed on the fluoroscopic part and is seen through.
[0009]
Here, the superposition matching means that the virtual image of the X-ray transmission reference image is aligned and overlapped so that the appearance image of the specific part of the subject to be seen through matches.
[0010]
According to this scope, the X-ray transmission reference image of the specific part of the subject imaged by attaching the X-ray contrast marker is seen as a virtual image visible image by the double image means of the fluoroscopic part. If the image of the X-ray contrast marker appearing in the X-ray transmission image matches the image of the X-ray contrast marker attached to the specific part of the subject, the appearance of the specific part of the subject seen through from the fluoroscopic part can be seen. Since the visual image and the visible image of the X-ray transmission reference image are superimposed in the correct positional relationship, the hard tissue is exposed and looks like bone, so even if you are not an expert, hard tissue that cannot be seen from the outside It is possible to safely and reliably perform treatments such as intercavities.
[0011]
The X-ray contrast marker is composed of a metal sphere or the like that absorbs X-rays, and the number thereof is not limited. If there are at least three or more metal balls, two independent two-dimensional images can be accurately aligned. However, if the positions of the housing and the subject are fixed, one or two may be used.
[0012]
The X-ray image pseudo-fluoroscope according to
[0013]
In this scope, the double image means is specifically defined as a half mirror, and a scope that exhibits the effect of
[0014]
The X-ray image pseudo-fluoroscope according to
[0015]
In this scope, the double image means is specifically defined as a prism, and a scope that exhibits the effect of
[0016]
The X-ray image pseudo-fluoroscope according to claim 4 is the X-ray image pseudo-fluoroscope according to any one of
[0017]
This scope is an X-ray transmission reference image, specifically, an X-ray imaging film or X-ray imaging printing paper on which an X-ray transmission image of a specific part of a subject imaged by attaching an X-ray contrast marker is printed, The purpose of this scope can be achieved simply by selectively replacing previously photographed X-ray film and X-ray photographic printing paper according to the subject or specific part.
[0018]
The X-ray image pseudo-fluoroscope according to claim 5 is the X-ray image pseudo-fluoroscope according to any one of
[0019]
This scope is a display unit configured with a liquid crystal screen, a CRT screen, or the like as an X-ray transmission reference image, and the selection of the X-ray transmission reference image becomes easier.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the X-ray image pseudo-fluoroscope of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
[0021]
FIG. 1 is an external perspective view illustrating an X-ray image pseudofluoroscope of the present invention.
[0022]
This line
[0023]
The surgeon D looks at the half mirror (the fluoroscopic part) 1 from the front inclined at 45 degrees, thereby reaching the
[0024]
The
[0025]
A
[0026]
Hereafter, the case where this X-ray image
[0027]
In this case, the appearance image OSI to be seen through with the pseudo-scope 10 is an appearance image of the specific part OS that is a part when the human head is the subject O and the right temporomandibular joint part is seen from the front. In addition, two X-ray contrast markers 4 which are made of a radio-opaque material, for example, a metal sphere, are installed.
[0028]
The X-ray contrast marker 4 is made of an X-ray opaque material or an X-ray absorbing material so that these images also appear in the X-ray transmission image of the specific part OS. In this example, the outer periphery is preferably white so that it can be easily distinguished from the human skin.
[0029]
Further, when using this
[0030]
As described above, the X-ray
[0031]
The X-ray
[0032]
In this state, the surgeon D holds the X-ray image
[0033]
In this case, as shown in the figure, it is necessary to keep the distance L1 from the X-ray
[0034]
However, for example, the X-ray
[0035]
FIG. 2A is an explanatory diagram of an appearance image of a specific part of a subject seen through with the X-ray image pseudo-transmission scope of FIG. 1, and FIG. 2B is a diagram showing an X-ray transmission reference image (visible image). (c) is a figure which shows the virtual image of a X-ray transparent reference image, (d) is a figure which shows the state which overlap-aligned the to-be-photographed object's external appearance image and the virtual image of a X-ray transparent reference image. Accordingly, the same parts as those already described are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0036]
FIG. 2A shows an external appearance image OSI of the specific part O that can be seen in the
[0037]
FIG. 2 (b) shows the X-ray
[0038]
Further, the maxilla (upper) and mandible (lower), which are hard tissues, can be seen more clearly, but the cheek surface, etc., which is a soft tissue, is blurred as shown by dotted lines.
[0039]
FIG. 2C is a
[0040]
2D, the position of the X-ray image
[0041]
In order to perform this double matching, the images of each other are matched. At this time, if the marker appearance image 4IO and the marker X-ray virtual image 4IX ′ of the two X-ray contrast markers 4 are matched, Since the image is also a clear image, alignment is easy.
[0042]
Although an example using two X-ray contrast markers 4 has been described here, the distance between the specific part OS of the subject O and the
[0043]
When this double-matched image is seen, it can be seen that the appearance image OSI of FIG. 2A is seen through so that the internal tissue of the portion can be seen through.
[0044]
The surgeon D has the
[0045]
FIG. 3 is an external perspective view illustrating the X-ray image pseudofluoroscope of the present invention.
[0046]
This X-ray image
[0047]
Even if such a
[0048]
Further, since the scope is composed only of the
[0049]
FIG. 4 is an external perspective view illustrating the X-ray image pseudofluoroscope of the present invention.
[0050]
This X-ray image
[0051]
When the X-ray
[0052]
Hereafter, the procedure of the X-ray contrast examination using the X-ray image pseudo-fluoroscope of this invention is demonstrated. This procedure was performed by the present inventor, and details other than those relating to this scope are described in detail in the journal “Dental Radiation” 2000 No. 2 Volume 40 (Japan Dental Radiological Society 2000 Vol. 40). No. 2 / ISSN 0389-9705), refer to “Joint arthrography using small dental X-ray CT (Ortho-CT)”.
[0053]
<
When performing an X-ray contrast examination using the
[0054]
FIG. 5A is an external perspective view of a main part showing a state in which a subject is being imaged by the local irradiation X-ray CT imaging apparatus, and FIG. 5B is a front view of a display operation unit included in the local irradiation X-ray CT imaging apparatus. The figure is shown.
[0055]
The X-ray
[0056]
The patient sits on a chair not visible in the figure, and the head O, which is the subject, is fixed by the head band 4ab of the head fixing device (not shown) provided on the back of the chair, and is dropped on the
[0057]
Left and right guide beam generating means 6b for irradiating the left and right guide beams LX is installed on the
[0058]
The chair on which the patient is placed can move horizontally. As shown in the drawing, the front and rear guide beams LY irradiated by the front and rear guide beam generating means 6c and the upper and lower guide beams LZ irradiated by the upper and lower guide beam generating means 6d are provided. The position can be just positioned near the X-ray contrast marker 4 attached to the subject O, and the position where the left and right guide beams LX irradiated by the left and right guide beam generating means 6b are viewed from the front becomes the temporomandibular joint portion. It can be.
[0059]
In this state, the
[0060]
The
[0061]
6 (a) to 6 (f) are slice images created in this way, and (a), (b) and (c) are for determining the insertion point (open star). Frontal cut (slice image of the temporomandibular joint viewed from the front in the Y direction), sagittal cut (slice image of the temporomandibular joint viewed from the left and the left hand in the X direction), horizontal cut (temporomandibular joint part) Is a slice image viewed from above in the Z direction.
[0062]
(D), (e), and (f) are for determining the insertion target point (open star), and are forehead, sagittal, and horizontal cuts, respectively.
[0063]
In addition, in the drawings of (a) to (f), the white circle pointed by the white arrow is an image of the X-ray contrast marker serving as the predicted insertion point described in FIG.
[0064]
Here, in the local irradiation X-ray CT imaging method used, the irradiation field has a height of 29 mm and a width of 38 mm at the center of rotation, the exposure dose is small, and the time for creating a three-way slice image is also 7 minutes. Degree. In addition, the obtained slice images are 90 images each in three directions of XYZ at intervals of 0.1 mm, and these slice images are sequentially displayed, as shown here, respectively. In order to determine the target point, an optimum slice image can be displayed, and these points can be determined accurately and accurately.
[0065]
At this time, if a three-dimensional image of the temporomandibular joint as shown in FIG. 7 is used, the puncture position can be easily determined. According to the local irradiation X-ray CT imaging apparatus, such a three-dimensional image can be easily reconstructed by using the three-dimensional X-ray absorption coefficient data once obtained.
[0066]
<
When the insertion point and the insertion target point are determined in this way, an X-ray
[0067]
<Procedure 4>
Next, the X-ray image
[0068]
8A is a fluoroscopic image in the initial puncture state, FIG. 8B is a fluoroscopic image in which the puncture needle reaches the target insertion point and injects the contrast agent, and FIG. 8C is the state in which the injection of the contrast agent is completed. It is a fluoroscopic image. In this figure, the symbol NI is the puncture needle described in FIG. 2D, and the symbol NIt is a tube connected to the rear end of the puncture needle NI to inject a contrast agent.
[0069]
In FIGS. 8B and 8C, it can be seen that when the contrast medium is injected into the joint cavity, the joint cavity portion is projected darker and the shape clearly appears.
[0070]
Thus, not only CT imaging but also fluoroscopic imaging can be performed with the same image, so that treatment can be performed without moving the patient.
[0071]
<Procedure 5>
Thus, immediately after injecting the contrast agent, X-ray CT imaging of the temporomandibular joint is performed with the same apparatus.
[0072]
FIGS. 9A to 9C are three-direction slice images of the temporomandibular joint portion obtained in this way, and FIG. 9A is a frontal severance (slice image of the temporomandibular joint portion seen from the front in the Y direction), (B) Sagittal cut (slice image of temporomandibular joint portion seen from left, left hand of X direction), (c) Horizontal cut (slice image of temporomandibular joint portion seen from upper side, upper hand of Z direction) is there.
[0073]
When these images are compared with the MRI image, in addition to obtaining the same examination result, in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the articular disk that is not obvious in the MRI image appears clearly. More suitable for medical treatment.
[0074]
Moreover, all procedures can be performed in about 15 minutes with the subject patient set on the local irradiation X-ray CT imaging apparatus, which is a short time, and the conventional X-ray imaging apparatus and MRI apparatus can be shortened. No need to go back and forth between. Furthermore, the amount of X-ray exposure has been greatly reduced. In addition, the direction of the puncture needle and the positioning of the insertion point can be safely and reliably performed by the
[0075]
Here, the case where the X-ray image
[0076]
In addition, here, as an example of the double image means of the X-ray image pseudo-perspective scope, an example using a half mirror and a prism is illustrated, but the present invention is not limited thereto. As a method of superimposing the two images, a glasses type proposed as a display means of a computer may be used, and a normal external image can also be seen.
[0077]
【The invention's effect】
According to the X-ray image pseudo-fluoroscope of
[0078]
According to the X-ray image pseudo fluoroscope according to
[0079]
According to the X-ray image pseudo fluoroscope according to
[0080]
According to the X-ray image pseudo-fluoroscope according to claim 4, in addition to the effect of any one of
[0081]
According to the X-ray image pseudo fluoroscope according to claim 5, in addition to the effect of any one of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view illustrating an X-ray image pseudofluoroscope of the present invention.
2A is an explanatory diagram of an appearance image of a specific part of a subject to be seen through with the X-ray image pseudo-transparent scope of FIG. 1, and FIG. 2B is a view showing an X-ray transmission reference image (visible image); (c) is a diagram showing a virtual image of an X-ray transmission reference image, and (d) is a diagram showing a state in which the appearance image of the subject and the virtual image of the X-ray transmission reference image are overlaid.
FIG. 3 is an external perspective view illustrating an X-ray image pseudo-fluoroscope according to the present invention.
FIG. 4 is an external perspective view illustrating an X-ray image pseudofluoroscope of the present invention.
5A is a perspective view of an external appearance of a main part showing a state in which a subject is imaged by a locally irradiated X-ray CT imaging apparatus suitably used in combination with the X-ray image pseudo-fluoroscope of the present invention; FIG. Front view of display operation means provided in this local irradiation X-ray CT imaging apparatus
FIGS. 6A to 6F are explanatory diagrams of a procedure 1 (creating an X-ray transmission reference image) of an X-ray contrast examination using the X-ray image pseudo-fluoroscope of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a procedure 2 (determination of a puncture position based on a three-dimensional image) of an X-ray contrast examination using the X-ray image pseudofluoroscope of the present invention
FIGS. 8A to 8C are explanatory diagrams of a procedure 4 (monitoring of contrast medium injection) of an X-ray contrast examination using the X-ray image pseudofluoroscope of the present invention. FIGS.
FIGS. 9A to 9C are explanatory diagrams of a procedure 5 (examination based on the obtained contrast image) of the X-ray contrast inspection using the X-ray image pseudo-fluoroscope of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Half mirror (transparent part, double image means)
1A prism (perspective part, double image means)
2 Case
3 X-ray transmission reference image (X-ray film, X-ray photographic paper)
3A X-ray transmission reference image (display unit)
3 'virtual image
4 X-ray contrast markers
10 X-ray image pseudo fluoroscope
O Subject
OS specific part
OSI appearance image
Claims (5)
上記二重画像手段によって、上記X線透過参照画像の虚像を、上記と同一のX線造影マーカを含んだ透視すべき被写体の特定部位に等倍かつ重整合させるように生成した可視像と、その被写体の特定部位の外観可視像とを上記透視部によって重ね合わせて透視するようにしたことを特徴とするX線画像擬似透視スコープ。An X-ray transmission reference image of a specific part of a subject photographed by attaching an X-ray contrast marker in a casing provided with a double image means as a see-through unit so that two visible images can be optically superimposed. An X-ray image pseudo-fluoroscope that is housed,
A visible image generated by the double image means so as to align the virtual image of the X-ray transmission reference image with a specific portion of the subject to be seen through that includes the same X-ray contrast marker as described above, An X-ray image pseudo-transmission scope characterized in that an external appearance visible image of a specific part of the subject is superposed and seen through by the see-through unit.
上記二重画像手段をハーフミラーで構成したことを特徴とするX線画像擬似透視スコープ。The X-ray image pseudo-fluoroscope according to claim 1,
An X-ray image pseudo-transmission scope characterized in that the double image means comprises a half mirror.
上記二重画像手段をプリズムで構成したことを特徴とするX線画像擬似透視スコープ。The X-ray image pseudo-fluoroscope according to claim 1,
An X-ray image pseudo-transparent scope characterized in that the double image means is constituted by a prism.
上記被写体の特定部位のX線透過参照画像は、上記筐体内にX線撮影フィルムまたはX線撮影印画紙を収納したものであることを特徴とするX線画像擬似透視スコープ。The X-ray image pseudo-fluoroscope according to any one of claims 1 to 3,
The X-ray image pseudo-transmission scope, wherein the X-ray transmission reference image of the specific part of the subject is an X-ray imaging film or X-ray imaging printing paper housed in the casing.
上記被写体の特定部位のX線透過参照画像は、上記筐体内に表示部を設け、そこにX線透過画像を表示させるものであることを特徴とするX線画像擬似透視スコープ。The X-ray image pseudo-fluoroscope according to any one of claims 1 to 3,
The X-ray image pseudo-transmission scope, wherein the X-ray transmission reference image of the specific part of the subject is provided with a display unit in the housing and displays the X-ray transmission image there.
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