JPH04322641A

JPH04322641A - Ｘ線診断装置

Info

Publication number: JPH04322641A
Application number: JP3092214A
Authority: JP
Inventors: Michitaka Honda; 道隆本田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1991-04-23
Publication date: 1992-11-12

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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、ステレオＸ線管を用い
て被検体を立体視するＸ線診断装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】例えば、カテーテルを用いて血管中の留
を治療する際には、ガイドワイヤを血管中に挿入する必
要がある。このため、術者はガイドワイヤの位置を正確
に把握する必要があり、これを監視するために、ステレ
オＸ線管を用いたＸ線診断装置が多く用いられている。

【０００４】ステレオＸ線管は、右画像用と左画像用と
の１つのＸ線出射点を備えており、該ステレオＸ線管の
各出射点から出射されたＸ線による投影像はそれぞれ右
画像、左画像としてイメージインテンシファイヤによっ
て取込まれる。

【０００５】従来において、この右画像、左画像を用い
て被検体を立体視する際には、右画像、左画像を交互に
表示させ、この表示の切換周期に同期させて、右画像を
観察者の右目、左画像を左目にのみ入れるステレオ眼鏡
を利用したり、右画像、左画像を同時に表示させ、右画
像を右目、左画像を左目にのみ入れるビューアを用いて
いた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ステレ
オ眼鏡やビューアを用いて画面を観察することは、術者
にとって非常に面倒である。また、本来眼鏡をかけてい
る人が更にステレオ眼鏡やビューアを使用することは、
極めて煩わしいという問題点があった。

【０００７】この発明はこのような従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、被
検体の奥行き距離を容易に確認し得るＸ線診断装置を提
供することにある。

【０００８】［発明の構成］

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、ステレオＸ線管を用いて被検体に左右２方
向からのＸ線を放射し、各放射Ｘ線の投影画像を基に前
記被検体を立体視するＸ線診断装置において、前記各投
影画像から関心部位を領域抽出する手段と、前記抽出さ
れた両関心部位画像の横軸方向の距離を、縦軸方向の所
定間隔毎に求める手段と、前記関心部位の空間位置は、
横軸方向距離が小さいほど検出側であり、大きいほどＸ
線管側であると判定する手段と、前記判定結果に基づい
て、前記関心部位の空間位置を識別表示する手段と、を
有することが特徴である。

【００１０】また、ステレオＸ線管を用いて被検体に左
右２方向からのＸ線を放射し、各放射Ｘ線の投影画像を
基に前記被検体を立体視するＸ線診断装置において、前
記各投影画像から関心部位を領域抽出する手段と、前記
抽出された各関心部位画像を、対応するＸ線出射点に向
けて逆投影する手段と、各逆投影データの交点から前記
関心部位の空間位置を求める手段と、前記関心部位の空
間位置を識別表示する手段と、を有することを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】上述の如く構成すれば、ステレオＸ線管で撮影
された被検体の右画像、及び左画像から、関心部位が領
域抽出され２値化される。そして、請求項１では、両画
像の関心部位の横軸方向の距離を求め、この距離が大き
いほど奥行き距離が大きく、この距離が小さいほど奥行
きが小さいと判定される。その後、この判定結果に基づ
いて平面画像上に、色分けや、直線・点線などで奥行き
距離が識別されて表示される。

【００１２】また、請求項２では、２値化された左右の
領域抽出画像からステレオＸ線管の左焦点、及び右焦点
に直線が引かれ、各直線の交点から被検体の奥行き座標
が求められる。そして、この座標に基づいて前記請求項
１と同様に、平面画像上に、色分けや直線・点線などで
奥行き距離が識別されて表示される。

【００１３】その結果、操作者は容易に被検体の奥行き
距離を認識することができるようになる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明が適用されたＸ線診断装置の構成を
示す機能ブロック図である。

【００１５】図示のように、被検体３はステレオＸ線管
１とイメージインテンシファイヤ５（以下、Ｉ．Ｉと略
す）との間に置かれ、ステレオＸ線管１の左焦点２ａ，
及び右焦点２ｂから投射されたＸ線は被検体３を通過後
、Ｉ．Ｉ５で収集される。

【００１６】Ｉ．Ｉ５は、光学系６、カメラ７と接続さ
れ、ステレオＸ線管１の各焦点２ａ，２ｂからのＸ線に
よる投影像、即ち、左画像，右画像をアナログの画像デ
ータとして取込む。

【００１７】右画像メモリ１０、左画像メモリ１１は、
各画像データを一旦記憶するものであり、アドレスタイ
ミングコントローラ９からの指令を受けて記憶データを
特徴抽出部１２，１３へ出力する。

【００１８】特徴抽出部１２，１３は、後述するように
、各画像メモリ１０，１１からの画像データ中の関心領
域を領域抽出し、処理データを右プレーンメモリ１４、
左プレーンメモリ１５に出力する。

【００１９】右プレーンメモリ１４、左プレーンメモリ
１５は、前記領域抽出された関心領域の画像データを２
値化して一旦記憶し、これをビット距離計算部１６に出
力する。

【００２０】図２はビット距離計算部１６の詳細な構成
を示すブロック図であり、読出アドレス発生部１９と、
コンパレータ２０，２１と、メモリ２２，２３と、演算
部２４と、メモリ２５，２６から構成されている。

【００２１】読出アドレス発生部１９は、各プレーンメ
モリ１４，１５上の縦軸データを出力し、これを各プレ
ーンメモリ１４，１５に供給する。

【００２２】コンパレータ２０，２１は、読出アドレス
発生部１９からの縦軸データに対応して各プレーンメモ
リ１４，１５から出力されるデータから、データ値が「
１」となる部位の横軸座標を検索し、これをメモリ２２
，２３に供給する。

【００２３】メモリ２２，２３は、各コンパレータ２０
，２１で検索された横軸座標を一旦格納し、これを演算
部２４に供給する。

【００２４】演算部２４は、両メモリ２２，２３から与
えられた横軸座標間の距離を、各縦軸座標毎に演算して
求め、この横軸座標間距離から被検体の空間座標を算出
し、これをメモリ２５，２６に供給する。

【００２５】メモリ２５，２６は、前記算出された空間
座標を一旦記憶し、これを図１に示した奥行情報発生部
１７に供給するものである。

【００２６】奥行情報発生部１７は、メモリ２５，２６
からの空間座標に基づいて、右画像、又は左画像を色彩
、あるいは実線・点線等で識別することで、奥行情報を
持たせる。例えば、奥行情報として，Ｉ．Ｉ５側を「赤
」、Ｘ線管１側を「青」で識別すれば、観察者は被検体
の平面像を見ただけでおおよその奥行情報を知ることが
できる。また、符号１８は表示部であり、識別された平
面像を画面表示するものである。

【００２７】次に、本実施例の作用について説明する。いま、例えば被検体３内に挿入したカテーテル用のガイ
ドワイヤ４の位置を監視する場合には、ステレオＸ線管
１とＩ．Ｉ５との間に置かれた被検体３に対して、ステ
レオＸ線管の左焦点２ａ、右焦点２ｂからＸ線を投射す
る。これによって、Ｉ．Ｉ５には被検体３の左画像、右
画像が投影され、これらの画像は光学系６で収集され、
カメラ７で撮影される。

【００２８】その後、撮影された左画像，右画像は、Ａ
／Ｄ変換器８にてディジタル化され、左画像は左画像メ
モリ１１、右画像は右画像メモリ１０にそれぞれ記憶さ
れる。そして、各画像メモリ１０，１１の記憶データは
特徴抽出部１２，１３に供給され、以下に述べる３つの
方法のうち、１つを用いて関心部位であるガイドワイヤ
４の領域抽出が行なわれる。

【００２９】図３は第一の方法を示す説明図である。こ
の方法では、まずガイドワイヤ４が挿入されていないと
きの画像２７と、ガイドワイヤ４挿入後の画像２８を取
込み、各画像２７，２８を減算器２９で減算する。これ
によって、ガイドワイヤ４のみの画像３０が得られ、２
値化することによってガイドワイヤ４の領域抽出が行な
われる。

【００３０】図４は第二の方法を示す説明図である。こ
の方法は、ガイドワイヤ４が挿入された画像３１をシフ
ト部３２において例えば１ピクセルだけ右下方向にシフ
トさせ、このシフト画像と画像３１との減算を減算器２
９において実施する。その結果、ガイドワイヤ４と不鮮
明な背景像が映された画像３３が得られ、これを２値化
すればガイドワイヤ４を領域抽出するとができる。

【００３１】図５は第三の方法を示す説明図である。こ
の方法では、ガイドワイヤ４が挿入された画像３４と、
該ガイドワイヤ４を移動させた後の画像３５とを収集し
、減算器２９において減算を実施する。その結果、ガイ
ドワイヤ４の先端部４ａのみの画像３６が得られ、２値
化されて領域抽出が行なわれる。

【００３２】第４の方法として、原画に２種の空間周波
数特性を有する空間フィルタをかけ、互いに減じること
が領域抽出を行なう方法がある。例えば、高周波強調フ
ィルタをまず原画に対して施すと、ガイドワイヤーの様
な細い物体はシャープなエッジ成分を有するため、強調
されコントラストが強まる。次に背景の成分を消去する
ため、ガイドワイヤーのエッジを強調しない様な特性の
空間フィルタ、例えば高周波抑圧フィルタをかけて互い
に減じると、ガイドワイヤー影は、背景成分に比べ強調
され、背景成分はほぼ消去された画像が得られる。

【００３３】このように、上記４つの方法のうちいずれ
かを用いて領域検出されたガイドワイヤ４の左画像、右
画像はそれぞれ左プレーンメモリ１５、右プレーンメモ
リ１４に一旦記憶され、図２に示す読出アドレス発生部
１９から与えられる縦軸データ（ｙ軸データ）に従って
読出され、コンパレータ２０，２１に供給される。従え
ば、図６に示すような左画像５２、右画像５３が与えら
れ、ｙ軸データとして座標ｙ０　が与えられると、この
座標ｙ０　に対応するデータがコンパレータ２０，２１
に出力され、データが「１」となる地点を検索する。

【００３４】即ち、左画像５２上では座標（ｘＬ０，ｙ
０　）が得られ、右画像５３上では座標（ｘＲ０，ｙ０
　）が得られる。そして、ｙ座標を順次変化させながら
同様な操作を実施すれば、左画像５２上のガイドワイヤ
４の位置、及び右画像５３上のガイドワイヤ４の位置が
求められ、この座標データはメモリ２２，２３に記憶さ
れる。その後、このメモリ２２，２３に記憶された座標
データは演算部２４供給され、両画像のｘ軸方向の距離
が求められる。例えば、ｙ座標ｙ０　におけるｘ軸方向
の距離Ｓ（ｙ０　）はＳ（ｙ０　）＝ｘＲ０−ｘＬ０として求められ、各ｙ座標ｙｎ　において同様に距離Ｓ
（ｙｎ　）が求められる。そして、このデータはメモリ
２５，２６に記憶された後、図１に示す奥行き情報発生
部１７に供給される。

【００３５】その後、奥行き情報発生部１７では、左画
像と右画像との距離Ｓ（ｙｎ　）を基に、距離Ｓ（ｙｎ
　）が大きい程ガイドワイヤ４の奥行き座標はＸ線管１
側であると判定し、距離Ｓ（ｙｎ　）が小さい程ガイド
ワイヤ４の奥行き座標はＩ．Ｉ５側であると判定する。そして、この判定結果から例えば、奥行き座標がＩ．Ｉ
５側である程赤色、Ｘ線管１側である程青色と色を分類
して識別し、表示部８にて表示する。

【００３６】これによって、操作者は表示部８の画面を
見てガイドワイヤ４の平面画像とこの奥行情報を知るこ
とができるのである。

【００３７】このようにして、本実施例では、ステレオ
Ｘ線管１で投影された左画像、右画像を領域抽出した後
、両画像間の横軸方向距離を求め、この距離の大きさに
応じて奥行情報を得、これを色等で分類して奥行方向の
座標を識別している。従って、被検体の立体的な位置を
容易に確認することができるようになり、カテーテルを
用いた診断を行なう場合には、ガイドワイヤの位置、及
び先端部の向く方向を正確に知ることができる。

【００３８】図７は本発明の第二実施例を示す構成図で
ある。該実施例は前述した第一実施例と略同様であるが
、右プレーンメモリ１４、及び左プレーンメモリ１５の
記憶データから逆投影演算部３７を用いてガイドワイヤ
４の奥行情報を求めている部分が異なる。以下、逆投影
部３７の構成のみを説明し、他の説明は省略する。

【００３９】図８は逆投影演算部３７の詳細構成を示す
機能ブロック図である。図示のように逆投影演算部３７
は、右焦点座標メモリ３８と、左焦点座標メモリ３９と
、コンパレータ４０，４１と、直線方程式発生部４２，
４３と、右アドレス発生部４４と、左アドレス発生部４
５と、交点演算部４６と、奥行き座標メモリ４７，４８
から構成されている。

【００４０】右焦点座標メモリ３８は、ステレオＸ線管
１の右焦点２ｂの三次元座標を予め記憶するものであり
、同様に左焦点座標メモリ３９は左焦点２ａの三次元座
標を記憶するものである。

【００４１】右アドレス発生部４４、左アドレス発生部
４５は、縦軸座標データを各プレーンメモリ１４，１５
、及び奥行き座標メモリ４７，４８に供給するものであ
る。

【００４２】コンパレータ４０，４１は、右プレーンメ
モリ１４、及び左プレーンメモリ１５に記憶された２値
化画像から画像値が「１」となる部分の座標を読取り、
これを直線方程式発生部４２，４３に出力する。

【００４３】直線方程式発生部４２，４３は、前記各コ
ンパレータ４０，４１から与えられた座標データと、ス
テレオＸ線管１の各焦点２ａ，２ｂとを結ぶ直線方程式
を求めるものであり、右画像と右焦点２ｂ、左画像と左
焦点２ａとの間で直線方程式が求められる。

【００４４】交点演算部４６は、右画像と右焦点２ｂを
結ぶ直線と、左画像と左焦点２ａを結ぶ直線との交点座
標を演算する。

【００４５】奥行き座標メモリ４７，４８は、前記交点
演算部４６で求められた交点座標を記憶するものであり
、各メモリ４７，４８には同一データが記憶される。これは、右画像、及び左画像のどちらの画像に奥行き情
報を付加する場合にも対応できるようにするためである
。そして、各奥行き座標メモリ４７，４８は図７に示す
奥行き情報発生部１７に接続される。

【００４６】次に、本実施例の作用について説明する。いま、図７に示す右プレーンメモリ１４、及び左プレー
ンメモリ１５に、領域抽出されたガイドワイヤ４の右画
像、左画像がそれぞれ記憶されると、図８に示す右アド
レス発生部４４、左アドレス発生部４５から、図６で説
明したように、ｙ軸データが所定間隔で出力され、この
ｙ軸データに対応する画像データがコンパレータ４０，
４１に供給される。そして、コンパレータ４０，４１で
は画像値が「１」となる位置座標が検索されるので、左
画像５２、及び右画像５３上のガイドワイヤ４の平面座
標が求められ、直線方程式発生部４２，４３に供給され
る。

【００４７】その後、右画像側の直線方程式発生部４２
では、図６に示す右画像５２のガイドワイヤ４上の複数
の点と、図７に示すステレオＸ線管１の右焦点２ｂとを
結ぶ直線が求められる。また、これと同様に左画像側の
直線方程式発生部４３では左画像５３のガイドワイヤ４
上の複数の点と左焦点２ａとを結ぶ直線が求められる。その結果、図９に示すように複数の直線が得られ、この
データは交点演算部４６に供給される。そして、交点演
算部４６では左画像４９、及び右画像５０の同一ｙ座標
上の点から引かれた直線どうしの交点座標が各ｙ座標毎
に求められ、各交点が接続されてガイドワイヤ４の奥行
き座標が求められる。

【００４８】その後、この空間座標は図７に示す奥行情
報発生部１７に出力され、以下第一実施例と同様の手順
で、奥行き座標がＩ．Ｉ５側である程赤色、Ｘ線管１側
である程青色として表示部１８に表示される。

【００４９】このようにして、第二実施例では、左画像
４９の、所定間隔で決められたｙ座標上の各点からステ
レオＸ線管１の左焦点２ａへ直線を引き、また、同様に
右画像５０の各ｙ座標上の点から右焦点２ｂへ直線を引
いている。そして、各画像４９，５０の同一ｙ座標上の
点から引かれた直線どうしの交点５１を求め、これによ
ってガイドワイヤ４の奥行き情報を得、これを基に表示
部１８の平面画像に色分けしガイドワイヤ４の奥行きを
認識できるようにしている。従って、前述した第一実施
例と同様に、操作者は容易にガイドワイヤ４の奥行き情
報を知ることができ、カテーテルを用いた診断に極めて
有用となる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
では、ステレオＸ線管を用いて得られた右画像、及び左
画像から関心部位を領域抽出し、抽出された各画像の横
軸方向距離から奥行き情報を得、これに基づいて平面画
像に奥行き情報を付している。また、請求項２では、領
域抽出された右画像、及び左画像から、ステレオＸ線管
の各焦点に直線を引き、各画像からの直線の交点を求め
て奥行き情報を得、これに基づいて平面画像に奥行き情
報を付している。

【００５１】従って、操作者は従来のようにステレオ眼
鏡やビューアを用いることなく、容易に被検体の奥行き
情報を認識することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】ビット距離演算部の詳細な構成を示すブロック
図である。

【図３】領域抽出の第一の方法を示す説明図である。

【図４】領域抽出の第二の方法を示す説明図である。

【図５】領域抽出の第三の方法を示す説明図である。

【図６】左画像と右画像の位置座標を求める際の説明図
である。

【図７】本発明の第二実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図８】逆投影演算部の詳細な構成を示すブロック図で
ある。

【図９】左画像，右画像から左焦点，右焦点へ直線を引
いた状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１　　ステレオＸ線管２ａ　　左焦点２ｂ　　右焦点３　　被検体４　　ガイドワイヤ５　　イメージインテンシファイヤ（Ｉ．Ｉ）１２，１
３　　特徴抽出部１６　　ビット距離演算部１７　　奥行き情報発生部３７　　逆投影演算部４２，４３　　直線方程式発生部４６　　交点演算部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　ステレオＸ線管を用いて被検体に左右
２方向からのＸ線を放射し、各放射Ｘ線の投影画像を基
に前記被検体を立体視するＸ線診断装置において、前記
各投影画像から関心部位を領域抽出する手段と、前記抽
出された両関心部位画像の横軸方向の距離を、縦軸方向
の所定間隔毎に求める手段と、前記関心部位の空間位置
は、横軸方向距離が小さいほど検出側であり、大きいほ
どＸ線管側であると判定する手段と、前記判定結果に基
づいて、前記関心部位の空間位置を識別表示する手段と
、を有することを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】　　ステレオＸ線管を用いて被検体に左右
２方向からのＸ線を放射し、各放射Ｘ線の投影画像を基
に前記被検体を立体視するＸ線診断装置において、前記
各投影画像から関心部位を領域抽出する手段と、前記抽
出された各関心部位画像を、対応するＸ線出射点に向け
て逆投影する手段と、各逆投影データの交点から前記関
心部位の空間位置を求める手段と、前記関心部位の空間
位置を識別表示する手段と、を有することを特徴とする
Ｘ線診断装置。
【請求項３】　　前記関心部位はカテーテル診断に用い
られるガイドワイヤ像である請求項１、又は２記載のＸ
線診断装置。