JPH031845A

JPH031845A - Ｘ線画像表示装置

Info

Publication number: JPH031845A
Application number: JP1137613A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nishioka; 西岡　弘之; Takeshi Ozaki; 尾崎　毅
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-01-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

この発明は、Ｘ線血管造影検査などの臨床医療に使用さ
れるのに好適なＸ線画像表示装置に関する。

【従来の技術】

Ｘ線血管造影検査では血管内にカテーテルを挿入する心
嚢があるが、このカテーテル挿入のための手技は医師に
とって熟練を要し、また時間のかかる作業である。通常
、医師は、Ｘ線ＴＶ透視システムを用い、そのＴＶモニ
ター装置でカテーテルの先端を確認しながら操作する。血管の分岐部分では、少量の造影剤をテスト注入し、分
岐付近の血管像を観察し、これを医師が記憶して、その
記憶をたよりにカテーテルを目的とする血管部分に進入
させていく。この作業を改善するため、従来よりロードマツプ方式が
考えられ、実用されている。これは、造影剤のテスト注
入時の血管像を画像メモリに記憶し、その後これを読み
出して、透視像と重畳するようにＴＶモニター装置の画
面に表示するというもので、カテーテルの先端位置を観
察するための透視像と５分岐付近の血管地図とが同時に
観察できる。この方式は、通常ＤＳＡ　（デジタルサブ
トラクションアンギオグラフィ）装置を用いて実現され
る。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、ＤＳＡ装置を用いた従来のロードマツプ
方式はたしかにテスト注入時の像を医師が記憶して作業
を進める方式に比較して非常に有効なものであるが、血
管記憶像はＴＶモニター装置において２次元的に表示さ
れるだけであるから、分岐付近において、血管が手前側
にでてきているか、あるいは奥の方に走行しているかは
表示されず、これについての判断は医師の推測によるし
かない、という問題があった。この発明は、血管像を立体的に表示するとともにカテー
テルの動きも立体的に表示して、医師によるカテーテル
操作を非常に容易且つ確実なものとすることができる、
Ｘ線画像表示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、この発明によるＸ線画像表示
装置においては、テレビジョンの垂直同期信号に同期し
て左右の焦点から交互にＸ線曝射するステレオＸ線発生
手段と、被写体のＸ線透過像のビデオ信号を得る手段と
、造影剤注入時のビデオ信号から血管のみを表す画像を
左右の焦点からの１対の画像として得る手段と、この画
像とカテーテル挿入時のＸ線透過像とを左右焦点の各々
について重ね合わせる手段と、この重ね合わされた左右
焦点の画像を立体表示する手段とが備えられる。

【作　　用】

ステレオＸ線発生手段の左右の焦点から交互にｘｉ曝射
され、それが被写体を透過した像のビデオ信号が得られ
るため、左焦点からの像のビデオ信号と右焦点からの像
のビデオ信号とが交互に得られることになる。造影剤を注入することにより、血管の像が現れるので、
その血管像が現れているビデオ信号を、左焦点のもの同
士、及び右焦点のもの同士で比較することにより血管の
みを表す画像を左右の焦点からの１対の画像として得る
ことができる。そこで、この画像とカテーテル挿入時のＸ線透過像とを
左右焦点の各々について重ね合わせ、立体表示すれば、
カテーテルを含んだ立体的な透視像に、血管像を立体的
に重ね合わせた画像の観察が可能となる。

【実　施　例】

つぎにこの発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。第１図において、ステレオＸ線管１からのＸ
線が被写体２に向けて曝射され、被写体２を通ったＸ線
がイメージインテンシファイア３に入射されて、光学像
に変換されたＸｌｌ透視像が得られる。この光学像はＴ
Ｖ右カメラ及びカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）
５を経てビデオ信号に変換され、さらにＡ／Ｄ変換器６
によりデジタル化される。Ｘ線管１は左右の２焦点を有するステレオＸ線管であっ
て、Ｘ線高電圧発生装？Ｉ２１より高電圧の供給を受け
るとともに、ステレオコントローラ２２によりグリッド
制御され、その左右の焦点のどちらからＸ線曝射するか
の制御を受ける。システムコントローラ及びタイミング
ジェネレータ２０がＴＶ垂直同期信号に同期してＸ線高
電圧発生装置２１及びステレオコントローラ２２を制御
し、ステレオＸ線管１から、フレーム毎に、その左の焦
点と右の焦点との交互のＸ線曝射を繰り返し行う、した
がって、Ａ／Ｄ変換器６より、左焦点画像のデジタルビ
デオ信号と右焦点画像のデジタルビデオ信号とが、フレ
ーム毎に交互に出力されることになる。切換回路７はこの時点ではａ側に倒れており、また、切
換回路８はフレーム毎にす、ｃに交互に切り換えられる
。そのため、右焦点Ｘ線曝射時の画像はフレームメモリ
９に、左焦点Ｘ線曝射時の画像はフレームメモリ１０に
それぞれ格納される。第２図Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｈに示すように、まず、造影剤注入
以前に右焦点曝射と左焦点曝射とを１回ずつ行い、この
ときにＡ／Ｄ変換器６から出力される右左のライブ像（
同図Ｄ）を右左のマスク像ＭＲ，ＭＬとしてフレームメ
モリ９．１０に記憶する。その後、切換回路８はａ側に
倒され、また切換回路１１は垂直同期信号に同期してａ
、ｂを交互に繰り返し切り換えるよう制御される。フレ
−ムメモリ９．１０の内容は垂直同期信号に応じて読み
出される。そのため、上記の記憶された右左のマスク像
ＭＲ，ＭＬが第２図Ｅに示すようにフレーム毎に交互に
、引算器１２の一方の入力に入力されることになる。ここで造影剤注入器（図示しない）を用いて血管内に造
影剤を注入しく第２図Ｈ）、右左のＸ線曝射を開始する
とく第２図Ａ、Ｂ、Ｃ）、Ａ／Ｄ変換器６より切換回路
７を通じて引算器１２の他方の入力に、第２図りに示す
ように右左のライブ像Ｒ１“、ＬＬ’　、Ｒ２“、Ｌ２
’　、・・・が交互に順次入力されるようになる。この
引算器１２の一方の入力に右のライブ像が送られるとき
、他方の入力には右のマスク像が送られ、左のライブ像
に対しては左のマスク像が送られるため、引算器１２か
ら第２図Ｆに示すように、右左のサブトラクション像（
Ｒ１’−ＭＲ）、（Ｌｌ’−ＭＬ）。・・・が順次出力され、これがデジタル録画装置２３に
送られて録画されるとともに、コントラスト強調回路１
３、Ｄ／Ａ変換器１６を経てＴＶモニター装置１７に送
られる。コントラスト強調回路１３ではコントラスト調
整器１４及び輝度調整器１５によってコントラストや輝
度が調整されるようになっている。その結果、ＴＶモニター装置１７により第２図Ｆに示す
ように右左のサブトラクション像つまり血管像が交互に
表示されることになる。このＴＶモニター装Ｗ１７の画
面には、システムコントローラ及びタイミングジェネレ
ータ２０により制御される液晶シャッター１８が取り付
けられており、医師等の観察者は偏光眼鏡１９をかけて
、この液晶シャッター１８を経た画像を観察する。液晶
シャッター１８は、垂直同期信号に応じて偏光状態を、
偏光眼鏡１９の右左で異なる偏光状態に合わせて交互に
切り換えており、そのため、偏光眼鏡１９をかけた観察
者の目には血管像が立体的に見えることになる。造影剤が流れ去ったとき、以上の動作を終了し、つぎに
デジタル録画装置２３を再生状態とするとともに、切換
回路７をｂ側へ切り換える。このとき引算器１２による
引算動作は行わず、再生画像がそのまま引算器１２を経
てコントラスト強調回路１３に送られ、さらにＤ／Ａ変
換器１６を経てＴＶモニター装置１７に送られるように
する。液晶シャッター１８はこのときも偏光状態を交互
に切り換えており、偏光眼鏡１つをかけた観察者は再生
された血管像の立体的な観察を行うことができる。血管
の走行状態が最もよく表現されていると思われる１対の
ステレオ像が表示されたとき、図示しないボタン操作を
行って、その右左の再生血管像を切換回路８を経てフレ
ームメモリ９．１０にストアする。こうして１対のステ
レオロードマツプ像がフレームメモリ９．１０において
得られることになる。つぎにカテーテルを血管内に挿入し、その先端を目的部
位にまで進める過程でロードマツプを必要とする事態が
発生したとき、ステレオロードマツプモードが選択され
る。すると切換回路７は再びａ側に切り換えられ、第３
図Ａ、Ｂ、Ｃに示すように垂直同期信号に同期してステ
レオＸ線管１から右左交互の焦点よりのＸ線曝射が行わ
れる。こうしてＡ　／　Ｄ変換器６から切換回路７を経て右左
のステレオ透視像Ｒ１１，Ｌ２．Ｒ２，Ｌ２゜・・・が
第３図りのように順次出力され、これが引算器１２の一
方の入力に送られることになる。このとき切換回路８は
ａ側に切り換えられている。切換回路１１は垂直同期信
号に同期してａ、ｂの間を交互に切り換えており、フレ
ームメモリ９．１０より読み出された右、左のステレオ
ロードマツプ像Ｒ，Ｌを、ステレオ透視像の右、左に対
応して、引算器１２の他方の入力に送っている。引算器
１２はこれらの入力面の引算を行い、第３図Ｆに示すよ
うにＭＡＰ重畳透視像（Ｒ１−Ｒ）、（ＬＬ−Ｌ）、（
Ｒ２−Ｒ）、（Ｌ２−Ｌ）、・・・を左右交互に出力す
る。すなわち、このＭＡＰ重畳透視像は、カテーテルを
含んだ透視像に、血管像を白黒反転して重畳したもので
、これがステレオ画像として右左交互に得られる。この
ＭＡＰ重畳透視像はコントラスト強調回路１３及びＤ／
Ａ変換器１６を経てＴＶモニター装置１７に送られ、液
晶シャッター１８及び偏光眼鏡１９を経てその画像を観
察することにより、カテーテルを含んだ立体的な透視像
に１、血管像を白抜きの状態で立体的に重ね合わせた画
像の観察ができる。この実施例では、再生された血管像の中から血管の走行
状態を最もよく表現している１対のステレオ像を観察者
が選び出す作業が必要である。第４図に示す実施例では
この作業をなくすようにしている。すなわち、造影剤注
入時の最小値ホールド像から最大値ホールド像を引算す
ることをステレオの左右像について行って、ステレオロ
ードマツプ像を得るようにしている。第４図の実施例で
は、Ａ／Ｄ変換器６より前、及びコントラスト強調回路
１３の後の構成は第１図と同じであるがら、図より省略
している。第５図をも参照しながら説明すると、垂直同
期信号に同期した右・左焦点曝射により右左のライブ像
Ｒ１°、Ｌｌ’　、Ｒ２’Ｌ２′、・・・を、Ａ／Ｄ変
換器６及びａ側に倒された切換回路７より得る（第５図
Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）。これらのライブ像が得られる前、切換回路４１．５１は
それぞれｂ側に倒され、Ｈｉｇｈの信号が比較器４３、
切換回路４４を経て、右、左焦点用の最小値ホールドフ
レームメモリ４５．４６に書き込まれるとともに、Ｌｏ
ｗの信号が比較器５３、切換回路５４を経て、右、左焦
点用の最大値ホールドフレームメモリ５５．５６に書き
込まれている。上記のようにライブ像が得られるとき、切換回路４１．
５１はそれぞれａ側に切り換えられる。最初の右左のラ
イブ像Ｒ１’　、Ｌｌ″は、比較器４３を通り、フレー
ム毎にａ、ｂ側を切り換えられている切換回路４４によ
り、右左に振り分けられて右焦点用の最小値ホールドフ
レームメモリ４５と左焦点用の最小値ホールドフレーム
メモリ４６とに格納される。２番目の右左のライブ像Ｒ
２゜Ｌ２’が送られてきたとき、このフレームメモリ４
５．４６の内容が読み出され、フレーム毎に交互に切り
換えられている切換回路４２を経て比較器４３に送られ
る。そこで、比較器４３では新たに得られたライブ像と
記憶されていた画像とを、右、左の画像のそれぞれ画像
同士で画素毎に比較し、その小さい方を選び、再び切換
回路４４を経てフレームメモリ４５．４６に格納し、右
、左の最小値ホールド像Ｒ’ｍｉｎ、　Ｌ　ｆｉｎを得
る（第５図Ｅ）、この操作を造影剤の注入前から造影剤
が流れ去る（第５図Ｉ）まで行うと、フレームメモリ４
５．４６には多数のフレームの画像の中で最小値となっ
たものぞ画素毎ば選んで得た画像つまり最小値ホールド
像が作成されることになる。この最小値ホールド像は各
時点での造影剤の像を重ね合わせたような画像つまり造
影剤が通った軌跡を背景画像上に表すものとなる。比較器５３、切換回路５４、右焦点用最大値ホールドフ
レームメモリ５５、左焦点用最大値ホールドフレームメ
モリ５６及び切換回路５２の動作も同様で、比較器５３
が画素値の大きなものを選び、最大値ホールドフレーム
メモリ５５．５６において右、左の最大値ホールド像Ｒ
″ｗａｘ、　Ｌ’ｍａｘを得る（第５図Ｆ）、この最大
値ホールド像は、多数のライブ像を白方向に重ね合わせ
たものであり、移動する造影剤画像が抜は落ちた、背景
のみの画像となる。そこで、造影剤が流れ去った後において得られるこれら
最小値ホールド像から最大値ホールド像を、引算器６１
により引算してサブトラクション像を得ると、造影剤の
軌跡像のみの画像つまり血管のみを表す画像が右左１対
のステレオロードマツプ像として得られる。切換回路６
４をｂ側に倒しておけば、この血管のみを表す画像、ま
たはそれが得られる過程でのサブトラクション像を立体
的に観察できるとともに、デジタル録画装置２３により
録画できる。こうして血管のみを表すステレオロードマツプ像を得た
後のステレオロードマツプモードでの動作は上記の実施
例とほとんど同じである。すなわち、このモー下ではス
イッチ回路６２はオンされており、カテーテルを含んだ
透視像が引算器６３の一方の入力に送られ、他方の入力
には血管のみを表すステレオロードマツプ像が入力され
る６そのため、引算器６３より、カテーテルを含んだ透
視像に、白黒反転した血管像を重ね合わせたＭＡ２重畳
透視像が得られることになり、ａ側に倒された切換回路
６４を経てコントラスト強調回路１３に送ることにより
、カテーテルを含んだ立体的な透視像に、血管像を白抜
きの状態で立体的に重ね合わせた画像を観察することが
できる。

【発明の効果】

この発明のＸ線画像表示装置によれば、血管地図が立体
的に表示され、且つその立体的な画像の中でカテーテル
の動きも立体的に表示されるので、医師等によるカテー
テル操作はきわめて容易且つ確実に行える。このことは
、カテーテルを用いて治療を行うインターベンショナル
アンギオグラフィの領域でとくに有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図及び
第３図は第１図の動作説明のためのタイムチャート、第
４図は他の実施例のブロック図、第５図は第４図の動作
説明のためのタイムチャートである。１・・・ステレオＸ線管、２・・・被写体、３・・・イ
メージインテンシファイア、４・・・ＴＶ右カメラ５・
・・カメラコントロールユニット、６・・・Ａ／Ｄ変換
器、７．８．１１．４１．５１．４２．５２．４４．５
４．７４・・・切換回路、９．１０・・・フレームメモ
リ、１２．６１．６３・・・引算器、１３・・・コント
ラスト強調回路、１６・・・Ｄ／Ａ変換器、１７・・・
ＴＶモニター装置、１８・・・液晶シャッター　１９・
・・偏光眼鏡、２０・・・システムコントローラ及びタ
イミングジェネレータ、２１・・・Ｘ線高電圧発生装置
、２２・・・ステレオコントローラ、２３・・・デジタ
ル録画装置、４３．５３・・・比較器、４５．４６・・
・最小値ホールドフレームメモリ、５５．５６・・・最
大値ホールドフレームメモリ、６２・・・スイッチ回路
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）テレビジョンの垂直同期信号に同期して左右の焦
点から交互にＸ線曝射するステレオＸ線発生手段と、被
写体のＸ線透過像のビデオ信号を得る手段と、造影剤注
入時のビデオ信号から血管のみを表す画像を左右の焦点
からの１対の画像として得る手段と、この画像とカテー
テル挿入時のＸ線透過像とを左右焦点の各々について重
ね合わせる手段と、この重ね合わされた左右焦点の画像
を立体表示する手段とを備えることを特徴とするＸ線画
像表示装置。