JPH08604A

JPH08604A - 医用ｘ線透視装置

Info

Publication number: JPH08604A
Application number: JP6136855A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Suzuki; 力鈴木; Yoshikazu Iketa; 嘉一井桁; Shigeyuki Ikeda; 重之池田
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1994-06-20
Filing date: 1994-06-20
Publication date: 1996-01-09

Abstract

(57)【要約】【目的】術者がＩＶＲ治療を正確に行なうことができ
るように、Ｘ線透視像を３次元的に観察することのでき
る医用Ｘ線透視装置を実現する。【構成】Ｘ線照射手段と、被検者の透過Ｘ線像を検出
し、これを電気信号に変換して画像処理する手段と、こ
の電気信号を画像として表示する手段とよりなる医用Ｘ
線透視装置において、Ｘ線照射手段として２焦点Ｘ線管
４ａを用い、被検者２に対して２方向からＸ線を交互に
切り替えて照射し、かつ、画像表示手段において、上記
Ｘ線の切り替えに同期して、術者の左右の眼に、それぞ
れ対応するＸ線透視画像を２つの液晶ディスプレイ１０
２、１０４により、交互に切り替えて表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検者のＸ線診断に用
いられる医用Ｘ線透視装置に係り、特に、術者がＸ線透
視像を立体的に観察することのできる医用Ｘ線透視装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線透視撮影台や循環器装置に代表され
る医用Ｘ線透視装置は、診断の分野においては欠かせな
いものとなっているが、最近は、診断のみならず、治療
にも使われるようになってきている。この治療は、Ｘ線
透視下において、例えば、先端にさまざまな器具を取り
付けたカテーテルを被検者に挿入して行なうものであ
る。これにより、従来の外科的な手術による治療に対し
て、被検者に与える苦痛を少なくすることができ、か
つ、安価に治療ができるという大きなメリットを持ち、
このため、最近、急速に普及しだしている。このような
治療方法は、ＩＶＲ（Interventional Radiology）と呼
ばれている。

【０００３】このＩＶＲは、微妙、かつ、繊細なカテー
テル操作を必要とするため、的確なカテーテル操作を支
援できる機能や性能を、上記の透視撮影台や循環器装置
に盛り込むことが重要である。中でも、透視画像の高画
質化、参照画像とリアルタイムの透視画像の切り替え方
法等、画像に対する要求が強い。

【０００４】図８に、一般に広く利用されている医用Ｘ
線透視装置の一種である循環器装置を示す。この図にお
ける循環器装置は、Ｘ線管とイメージインテンシファイ
ヤ（以下Ｉ．Ｉ．と称す）を２組備え、２方向からの透
視が同時に行なえるバイプレーンタイプの装置を示して
いる（なお、Ｘ線管とＩ．Ｉ．とが１組であるものをシ
ングルプレーンタイプと称す）。Ｘ線管４ａから照射さ
れたＸ線は、天板１に横臥した被検者２を透過してＩ．
Ｉ．６ａに入射し、電気信号に変換される。その後、後
述する画像処理装置を経て、被検者２の透視像としてデ
ィスプレイ２０に表示される。これらＸ線管４ａとＩ．
Ｉ．６ａとはアーム８に支持され、このアーム８は、床
１２に固定された支持器１０に取り付けられている。同
様にＸ線管４ｂから照射されたＸ線は、被検者２を透過
してＩ．Ｉ．６ｂに入射し、電気信号に変換される。そ
の後、後述する画像処理装置を経て、被検者２の透視像
としてディスプレイ２０に表示される。これらＸ線管４
ｂとＩ．Ｉ．６ｂとはアーム１４に支持され、このアー
ム１４は、天井２４に固定されたレール１８上を移動で
きるようになっている。

【０００５】図９に、循環器装置の制御装置のブロック
図を示す。なお、この図９は、説明を簡略化するためシ
ングルプレーンタイプのブロック図を示している。しか
し、一般にバイプレーンタイプにおいては、図９に示す
ものと同等のものが２組となっているだけであるので、
ここでは、シングルプレーンタイプについて、Ｘ線透視
装置の制御装置の機能を説明する。まず、制御装置は、
画像処理装置５０、機器制御装置７６、Ｘ線制御装置８
２、の３つに大別できる。画像処理装置５０は、Ａ／Ｄ
変換器５２、画像処理部５４、表示階調処理部５６、Ｄ
／Ａ変換器５８とからなっている。すなわち、被検者２
にＸ線管４ａからＸ線が照射され、透過したＸ線がＩ．
Ｉ．６ａに入射すると、この透過Ｘ線情報は、図示を省
略したテレビカメラでアナログ信号に変換される。この
アナログ信号はＡ／Ｄ変換器５２でデジタル信号に変換
され、画像処理部５４に送られる。送られてきたデジタ
ル画像信号は、コントラスト、ガンマ特性変換等の画像
処理が行われ、階調処理をする表示階調処理部５６に送
られる。階調処理が済むと、デジタル画像信号はＤ／Ａ
変換器５８によりアナログ信号に変換され、ディスプレ
イ２０に透視画像として表示される。次に、機器制御装
置７６は、アーム８を支持するローラ６０、ベルト６
２、６６、プーリ６４、６８、減速器７０、及びモータ
７２とからなっており、モータ制御部７４で駆動制御さ
れるモータ７２により、Ｘ線管４ａとＩ．Ｉ．６とが被
検者２の周りを回転できる機構になっている。なお、実
際の装置では、透視像の拡大率を変えるため、Ｉ．Ｉ．
を被検者に近づけたり、遠ざけたりする機構と、その制
御装置等があるが、ここでは省略してある。Ｘ線制御装
置８２は、Ｘ線管４ａに高電圧を印加する高電圧発生部
７８と、高電圧発生部７８に対してＸ線管の管電圧、管
電流、電圧印加時間等のＸ線条件信号を発するＸ線制御
部８０とからなっている。以上の、画像処理装置５０、
機器制御装置７６、Ｘ線制御装置８２は、システムコン
トローラ８４により総括的に制御される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような医
用Ｘ線透視装置では、ＩＶＲの治療中、術者はカテーテ
ルの位置をディスプレイ上のＸ線透視像を見ることによ
って知ることができるが、その奥行き方向、すなわち、
３次元的な位置情報を直接得ることはできない。この奥
行き方向の位置を知るためには、Ｘ線管とＩ．Ｉ．との
位置を変えて、異なる方向からの透視像を得る必要があ
る。しかし、このような手法で得た３次元的な位置情報
は、直感的に把握できるものではない。また、血管に造
影剤を注入し、血管を強調表示することがよくあるが、
Ｘ線管とＩ．Ｉ．との位置を移動させている内に、造影
剤が視野から消失してしまう。そこで、透視像を即座に
立体的に捕える方法として、次の３点が公知となってい
るが、それぞれ欠点を持っている。

【０００７】まず、第１に、図８に示したような、Ｘ線
管とＩ．Ｉ．とを２組有したバイプレーンタイプの装置
が上げられる。これは、異なる方向からの透視像を同時
に得ることができるため、即座に奥行き方向の位置を知
ることができる。しかし、２つの画像を見て判断しなけ
ればならないため、直感的に把握できるものではない。
また、シングルプレーンタイプの場合と比較して、Ｘ線
管とＩ．Ｉ．とが１組余計に備えられていることから、
非常に高価である。さらに、ＩＶＲは、術者が被検者の
傍らに接近して行うため、被検者の周りは、できるだけ
スペースをあけておく必要がある。この点においても、
バイプレーンタイプの装置は不利である。

【０００８】第２に、焦点を２つ有するＸ線管からＸ線
を照射する手法がある。しかし、この方法は現在のとこ
ろ、フィルムに撮影された画像について利用されている
だけであり、透視像に応用された実際例はない。

【０００９】第３に、上記第２の手法に関して、２焦点
Ｘ線管の各焦点から交互にＸ線を照射し、この画像を１
つのディスプレイに表示して、シャッタ付き眼鏡の左右
のシャッタを焦点に連動して開閉させ、立体視する技術
が特開平１−５３６９２公報、特開平２−１９５９４３
公報に公開されている。この技術は、静止画像を観察す
る場合には、簡単に立体視できるので、非常に有効な技
術である。しかし、ＩＶＲに重要な画像は、動画像であ
る。動画像を認識するためには、短い時間（１／３０秒
程度）で、かつ、焦点の切り替えに同期して左右のシャ
ッタを開閉する必要がある。このためには、眼鏡のシャ
ッタをモータにより高速に同期開閉する機構が必要にな
り、実現するには困難が伴う。

【００１０】以上の説明からわかるように、従来の装置
や技術においては、ＩＶＲに有効な動画像を立体視する
ことは、価格的、技術的に多くのデメリットを持ってい
る。

【００１１】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、最小限の装置構成で、安価に、かつ、確実
に、被検者の透視像を立体的に観察できる医用Ｘ線透視
装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明においては、異なる方向から被検者にＸ線を
照射することのできるＸ線照射手段と、被検者を透過し
たＸ線を検出するＸ線検出器と、この検出器による被検
者のＸ線透過像を画像電気信号に変換する手段と、この
電気信号に演算処理を施す画像処理装置と、この画像処
理された電気信号を画像化し表示する画像表示手段とに
よりなる医用Ｘ線透視装置において、上記Ｘ線照射手段
により異なる２方向から交互にＸ線を照射する切り替え
手段を設け、かつ、上記画像表示手段に、上記Ｘ線照射
の切り替えに同期して、術者の左右の眼にそれぞれ対応
した画像を表示する手段を設ける。

【００１３】

【作用】この医用Ｘ線透視装置においては、異なる２方
向から交互に被検者に対してＸ線を照射し、得られた２
方向からの透視画像を、Ｘ線照射の切り替えに同期して
術者の左右の眼にそれぞれ対応した画像を切り替えて表
示する。したがって、これにより、術者は左右の眼で、
それぞれ異なる方向からの透視画像を見ることになり、
被検者のＸ線透視画像を立体的に見ることが可能にな
る。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明に係る医用Ｘ線透視装置の一
実施例の、制御装置のブロック図である。

【００１５】本実施例においては、Ｘ線管として、焦点
を２つ有する２焦点Ｘ線管を用いている。そして、被検
者２に、このＸ線管４ａの一方の焦点からＸ線を照射
し、被検者２を透過したＸ線がＩ．Ｉ．６ａに入射する
と、透過Ｘ線は、図示を省略してあるテレビカメラでア
ナログ信号に変換される。このアナログ信号はＡ／Ｄ変
換器５２でデジタル信号に変換され、画像処理部５４に
送られる。送られてきたデジタル画像信号は、コントラ
スト、ガンマ特性変換等の画像処理が行われ、フレーム
メモリＡ８６に格納された後、階調処理をする表示階調
処理部５６に送られる。階調処理が済むとデジタル画像
信号はＲ／Ｌ切り替え部９４を経て、液晶表示制御部９
６へ送られ、術者の左眼に対応する左側液晶ディスプレ
イ１０２に、被検者２の透視像を表示する。また、次の
タイミングにおいては、Ｘ線管４ａの他の焦点から放射
されたＸ線は、上記と同じ処理を行い、デジタル画像信
号がフレームメモリＢ８８に格納された後、Ｒ／Ｌ切り
替え部９４により、液晶表示制御部９８へ送られ、術者
の右眼に対応する右側液晶ディスプレイ１０４に、被検
者２の透視像を表示する。以上の説明におけるＲ／Ｌ切
り替え部９４の切り替えのタイミングは、以下に述べる
焦点の切り替えに同期するように、システムコントロー
ラ８４で制御される。

【００１６】Ｘ線、及びＸ線管の焦点の切り替えは、Ｘ
線管４ａの各焦点に高電圧を切り替えて印加する高電圧
切り替え部９２、高電圧を発生する高電圧発生部７８、
この高電圧発生部７８に管電圧、管電流、電圧印加時間
等のＸ線条件信号を発するＸ線制御部８０、高電圧切り
替え部９２に切り替え信号を与える高電圧切り替え制御
部９０、により制御されている。このＸ線制御部８０と
高電圧切り替え制御部９０とは、前記したシステムコン
トローラ８４により制御される。

【００１７】さらに、Ｘ線管４ａとＩ．Ｉ．６ａとは、
ローラ６０によって支持されたアーム８に支持され、ベ
ルト６２、６６、プーリ６４、６８、減速器７０を介し
てモータ７２に繋がれる。このモータ７２は、モータ制
御部７４により駆動される。これらも、前記したシステ
ムコントローラ８４により総括的に制御される。

【００１８】次に、画像表示手段について説明する。図
２は、画像表示手段を装着した術者の平面図である。左
眼１０６に対応する左側液晶ディスプレイ１０２、右眼
１０８に対応する右側液晶ディスプレイ１０４は、ケー
ス１１４に一体に収められ、ベルト１１６で被検者の頭
部２０２にかけられる。ここで、１１０、１１２は補正
レンズであって、液晶ディスプレイ１０２、１０４が被
検者に近接して見にくいため、画像を光学的に見やすい
位置に移動させるものである。図３は、この補正レンズ
の機能を示す説明図である。すなわち、左眼１０６の前
方ｆの距離に位置する補正レンズ１１０は、液晶ディス
プレイの実際の表示像１２０の虚像１２２を、術者が見
やすい距離Ｄにシフトさせることができる。なお、この
図においては左眼について説明したが、右眼についても
同様である。図４は、術者２００が、ケース１１４に組
み込んだ画像表示手段である液晶ディスプレイ１０２、
１０４、及び補正レンズ１１０、１１２を装着した概略
図である。なお、この画像表示手段は、術者が透視像を
見たい時にのみ使用できるように、任意に退避できるよ
うに形成することも可能である。図５は、退避機能を有
した画像表示手段を示す斜視図（ａ）と断面図（ｂ）と
である。枠部材１３０に固定された液晶ディスプレイ１
０２、１０４と、補正レンズ１１０、１１２及びこの補
正レンズを支持する部材１３４、１３６を、蝶番１３８
により、ケース１１４に回転可能に支持する。これによ
り、レバー１３２の操作により、手動で退避動すること
が可能になる。なお、この退避動は手動で行わず、アク
チュエータを設け、例えば、音声によって動作するよう
なスイッチを利用して、自動的に動作するようにしても
良い。

【００１９】一方、図６に示すように、画像表示手段と
術者との光路間にハーフミラーを設けても同様の効果が
得られる。すなわち、液晶ディスプレイ１０２、１０４
の表示画像は、補正レンズ１１０、１１２、ミラー１５
０、１５２、ハーフミラー１５４、１５６を介して、術
者の左眼１０６、右眼１０８の視野に入るようになって
いる。ハーフミラー１５４、１５６を介することによ
り、画像表示手段に画像が表示されていないときは、術
者は、眼前の状況を直接見ることが可能となる。また、
表示画像の輝度を調節することにより、透視画像と実体
を重畳して観察することも可能となる。

【００２０】以上の構成からなる医用Ｘ線透視装置の表
示画像を、図７に示す。左側と右側の液晶ディスプレイ
には、時間と共に、（ａ）（ｂ）、（ｃ）（ｄ）、
（ｅ）（ｆ）のように表示されるが、術者の左右の眼１
０６、１０８には、交互に異なる方向からのＸ線による
被検者２の透視像が表示されるため、術者は、透視像を
３次元的に立体的に見ることができるようになる。

【００２１】なお、以上の説明において、Ｘ線照射手段
としては焦点が複数のＸ線管を用いて説明したが、これ
に限定するものではなく、焦点が１つのＸ線管を２つ用
いて実施しても良い。また、画像表示手段は液晶ディス
プレイとしたが、これに限定する必要はなく、ＣＲＴ、
ＥＬディスプレイ等を用いても良い。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る医用
Ｘ線透視装置においては、術者は、被検者に対する２方
向からのＸ線透視画像を左右の眼で別々に見ることがで
き、これにより、被検者の体内を立体的に透視して観察
することができ、ＩＶＲなどの治療を正確に行なうこと
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る医用Ｘ線透視装置の制御装置のブ
ロック図である。

【図２】本発明に係る画像表示手段を装着した術者の平
面図である。

【図３】表示された画像の光学的距離を変える補正レン
ズの機能を説明する図である。

【図４】術者が本発明に係る画像表示手段を装着した概
略図である。

【図５】退避機能を有した画像表示手段を示す概略図で
ある。

【図６】術者と画像表示手段との光路間にハーフミラー
を介在させた場合の平面図である。

【図７】画像表示手段に表示される画像の説明図であ
る。

【図８】従来の医用Ｘ線透視装置であるバイプレーンタ
イプの循環器装置の概略図である。

【図９】従来の医用Ｘ線透視装置の制御装置のブロック
図である。

【符号の説明】

１…天板２…被検者４ａ、４ｂ…Ｘ線管６ａ、６ｂ…Ｉ．Ｉ．８、１４…アーム１０…支持器１２…床１８…レール２０…ディスプレイ２４…天井５０…画像処理装置５２…Ａ／Ｄ変換器５４…画像処理部５６…表示階調処理部５８…Ｄ／Ａ変換器６０…ローラ６２、６６…ベルト６４、６８…プーリ７０…減速器７２…モータ７４…モータ制御部７６…機器制御装置７８…高電圧発生部８０…Ｘ線制御部８２…Ｘ線制御装置８４…システムコント
ローラ８６、８８…フレームメモリ９０…高電圧切り替え
制御部９２…高電圧切り替え部９４…Ｒ／Ｌ切り替え
部９６、９８…液晶表示制御部１０２、１０４…液晶
ディスプレイ１０６、１０８…術者の眼１１０、１１２…補正
レンズ１１４…ケース１１６…ベルト１２０…表示像１２２…虚像１３０…枠部材１３２…操作レバー１３４、１３６…支持部材１３８…蝶番１５０、１５２…ミラー１５４、１５６…ハー
フミラー２００…術者２０２…術者の頭部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】異なる方向から被検者にＸ線を照射するこ
とのできるＸ線照射手段と、上記被検者を透過したＸ線
を検出するＸ線検出器と、該Ｘ線検出器による上記被検
者のＸ線透過像を画像電気信号に変換する手段と、該画
像電気信号に対して演算処理を施す画像処理装置と、該
演算処理された電気信号を画像化し表示する画像表示手
段とにより構成された医用Ｘ線透視装置において、上記
Ｘ線照射手段により異なる２方向からＸ線を交互に切り
替えて照射する切り替え手段を有し、かつ、上記画像表
示手段に上記Ｘ線照射手段の切り替えに同期して、術者
の左右の眼にそれぞれ対応した画像を表示する手段を有
することを特徴とする医用Ｘ線透視装置。