JPS6116732A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明はＸ線診断装置、特にスデレオディジタルラジオ
グラフィを用いたＸ線診断装置に関する。

［発明の技術的背頻］ 近年、Ｘ線診断の特に血管造影検査の分野において、タ
イムサブトラクションの技法とディジタル処理技術を応
用した［ディジタルラジオグラフィ」又は、「ディジタ
ルフルオロスコピイｊ等と呼ばれる診断法が用いられる
様になってきた。本法を用いることにより従来の動脈カ
テーテルによる造影注入法はもちろん、動脈力テーブル
を用いない静脈注入法を利用することかでき、より安全
で、より早く正確な循環器系診断が可能となるという要
所を有しておりとみに注目されている。

基本的には、ディジタルサブトラクションアンギオグラ
フイとも８うべきもので、比較的動きのない部位をねら
って撮影される１ｙｌａｓｋ　　Ｍｏｄｅ　　Ｒａｄｉ
ｏｇｒａｐｈｙ（マスク・モード・ラジオグラフィ）と
も言うべきモードと、動きのある部位の動態診断を主目
的とするＭａｓｋ　　１ｙｌｏｄｅ　　Ｆｌｕｏｒｏｓ
ｃｏｐｙ（マスク曖モード・フルオ［１スコピイ）とも
いうべきモード等がある。

ここでは、動きのある部位への診断を主眼とするマスク
・モード・フルオロスコピイをとりあげる。マスク・モ
ード・フルオロスコビイは、Ｃ０ｎｔｉｎｕｏｕｓ　　
Ｉｍａｇｉｎｇとも呼ばれ、第５図に示づ用に、被検者
Ｐの上腕静脈にインジェクタｌｎにより造影剤注入を行
いつつＸ線透視を行うが造影剤注入前のＸ線透視により
マスク像（数フレーム積分像）Ｍを得、次に造影剤注入
後のＸ線透視像を得てマスク像Ｍと造影剤注入後のＸ線
透視像とのサブトラクションｓｂをテレビカメラからの
同期信号により３０フレ一ム／秒で連続処理するもので
、結果を順次外部メモリ（ビデオテープ、ビデオディス
ク、ＩＣメモリ等）へ出力し記録することができる。ま
た、それと同時にマスク像とは別チレンネルのメモリへ
蓄積し、透視終了と同時にモニタへ出ノｊすることもで
きるがこれは、動態観察というより、マスク・モード・
ラジオグラフィに近い考えなのでここではふれない。

ディジタルラジオグラフィは基本的に前記したて撮り直
すことになる。人体の面管は解放的な市なりがあるため
、患者の体位を変えたり、Ｘ線−１−，１（イメージイ
ンテンシファイア）系を回転させたりして数箇所の異な
る位置について迄形削を注入して撮影する。

しかし、患者の精神的肉体的負担を軽減し、危険を少な
くすると共にＸ線被曝線量の低減という意味からも造影
剤の注入を一度で、かつ診断情報を少しでも多くという
強い要望があり、これを満たす必要がある。

そのためにはＸ線像をディジタル情報として得、これを
画像処理して画像の強調や部分的な抽出を可能とするデ
ィジタルラジオグラフィにおける立体視が望まれる。

一方、Ｘ線テレビ系としてのリアルタイムの立体視を考
えると現状では次の通りである。

すなわち、石像用、左像用の放射位置の異なる二つのＸ
線を交互に発生するＸ線管を用い、この二つのＸ線を被
検者に向は曝射することにより交互に得られる被検者の
Ｘ線像を被検者の後方に配されたＩ・■で光学変換した
出力を１１像手段で撮像することにより交互に両方向の
像を得るようにしているが、踊像手段（例えばビジコン
等の撮像管）には残像があるので、ある方向の残像が消
滅してから他ＩＪ向の像を入力させないと両方向の像が
混合することになり立体感が損われる。残像が消滅する
にはビジコンの場合通常５Ｑｍｓ稈度以上を必要とする
。したがって、５Ｑｍｓ後以降でないと他方向のＸ線を
照射できない。この結果、もし被検部の形状が速い速度
で変化している場合、その間に被検部の形が大きく変っ
てしまうことに石像を左右の眼で別々に観察する場合最
も正確なわけであるが、両方向のｘｉはできるだけ時間
的に接近して照射する必要があるが、従来の方式では、
残像によってこの時間が長くなって良好な立体視が出来
ない欠点がある。また、所望の立体視画像が得られない
場合には再ａＷｉ影を行わなければならず、造影剤注入
回数及びＸ線暉射回数が多くなるという問題点がある。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みて成されたもので従来望まれ
ていたディジタルラジオグラフィのＸ線テレビのリアル
タイムサブトラクシ１ンモードとも言えるマスク・モー
ドフルオロスコピイにおいて良好な立体視を実現させる
ものであり、左右のＸ線曝射の間に時間的ずれが大きい
上述の従来方式の欠点を解消し、ｘｍ＋ｓ射間隔を知く
して動いている被検者を正確に立体的に観察できるよう
にし、結果として、造影剤注入回数及びＸ線瞑射回数を
極力減らし、かつ立体視による診断能の向上を図ること
を目的とづるものである。

［発明の概要］ 上記目的を達成するだめの本発明のＩＩＡｆｆｉは、所
定の間隔を右して配置された左用及び右用のＸ線源から
被検者にＸ線をａＡ劃側能なＸ線管を有し、造影剤注入
前の被検者Ｘ線透視像を得てこれをマスク像どして保存
すると共に造影剤注入後の被検者Ｘ線透視像について前
記マスク像に対する差の像を青、これを立体視可能なＸ
線診ｒＳ装置において、左用及び右用のＸ線源よりの交
互のＸ線曝射に同期して入力するん用のＸｌ１Ｉ像及び
右用のＸ線像それぞれの出力面の結像位置を偏位させる
偏向手段を有するｘｉ−光像変換手段と、このＸ線−光
像変換手段の出力面に左用の光学像が出力されるときに
は前記左用の光学像を入力する入力面領域をブラッキン
グすると共に既に入力した右用の光学像をビーム走査し
ても用の映像信号を出力し、Ｘ線−光像変換手段の出力
面に右用の光学像が出力されるときには前記右用の光学
像を入力する入力面領域をブランキングすると共に、既
に入力した左用の光学像をビーム走査してん用の映像信
号を出力するＸ線テレビカメラとを具備することを特徴
とするものである。

［発明の実施例］ 以下、本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図は本発明の一実施例であるＸ線診断装置の構成を
示すブロック図である。同図１は１ターゲツト・２焦点
形のステレオ用Ｘ線管であり、Ｘ線変換用のターゲット
となる円錐台形状の回転陽極（図示せず）に対向して二
つの陰極（図示せず）が立体視のための左右像を得るに
必要な距離を隔てて配置されていて、前記陰極より熱電
子を放出づることにより、この熱電子のターゲット衝突
点から左右用のＸ線が放出される構成となっている。

２は、ステレオ用Ｘ線管（以下、「Ｘ線管」と称する）
１より発生するＸ線が所定のビーム束となるようにＸ線
束を制限するＸ線束制限装置、３は、被検者である。４
は、前記Ｘ線管１より１１１割され、次いで被検者３を
介して得られるＸ線を入力面に受けてこれを光学像に変
換し、出力蛍光面に光学像を出ノｊするＸ線−光像変換
手段例えばイメージインテンシファイア（以下、Ｉ−Ｉ
と略記する）であり、出力像偏位用の偏向手段例えば偏
向コイル５を有して、左右用のＸ線曝射に同期する偏向
電流を前記偏向コイル５に供給することにより、１−１
４内部の入力面たる光電面より放出されるところの入力
Ｘ線像に対応する電子像を偏向させて、前記入力面に左
用のＸ線を受けたときには出−力蛍光面に、その中心よ
り左側に偏位した地点に入用光学像を出力し、また、前
記入力面に右用のＸ線を受けたときには出力蛍光面にそ
の中心より右側に偏位した地点に右用光学像を出力する
構成となっている。６は、光学系であり、■・Ｉ４の出
力蛍光面前方に配置された１次レンズと後述のＸ線−ル
ビカメラ７の入力面前方に配置された２次レンズとを少
なくとも有して構成される。Ｘ線テレビカメラ７は左右
用のＸｌ１ｌ暉射に同期して、線走査の１／２区間のう
ち光学像の投影されている領域の走査ビームをブランキ
ングすることにより、■・Ｉ４の出力蛍光面の右側に入
用光学像が出力されているときにはそれ以前に出力され
た右用光学像を走査して石用像の映像信号を出力し、１
−１４の出力蛍光面の右側に右用光学像が出ノｊされて
いるときには前記入用光学像を走査してた円像の映像信
号を出力する構成となっている。８はディジタルプロセ
ッサであり、Ｘ線フレどカメラ７の出力信号の左右像を
分離し、ディジタル化して記憶し、マスク像をもとにサ
ブトラクション像を得、その画像データをアナログ化し
て左右像それぞれ独立に出力する機能を右する。９，１
゜は立体視用のモニタであり、偏向眼鏡方式あるいはレ
ンチキコラ板方式等の公知の方式を用いて構成すること
ができる。尚、前記モニタ９は１三としてマスク像の立
体像を、また、前記モニタ１ｏは主としてサブトラクシ
ョン像の表示を行う。１１は全システムの制御を司るコ
ントローラで、Ｘ線曝射タイミング、Ｘ線管１の曝射制
御、■・Ｉ４の出力像の偏位制御、ディジタルプロセッ
サ８の制御、ひいては造影剤注入装置（図示せず）の指
令、光学系装置４の内部にセットされたテレビカメラレ
ンズ用の光学絞り制御、Ｘ線テレビカメラ７の撮像管ビ
ームブランキング制御等を司ると共に、Ｘ線テレビカメ
ラ７に同期信号を供給する。

１２は公知のＸ線発生システムであり、前記コントロー
ラ１１の指令により、所定の管電圧、管電流をＸ線管１
に供給し、所定の相互タイミングにて前記Ｘ線管１にり
左右Ｘ線を＠射させると共に、１１ｊ！ＧｆｌされるＸ
ａが所定のビーム束となるようＸ１束制限装置２を駆動
するための一切の機能を含んで成る。

第２図に前記ディジタルプロセッサ８の詳細を示す。デ
ィジタルプロセッサ８はディジタルラジオグラフィの心
臓部ともいうべき画像処理装置部分であり、本実施例装
置では、ステレオのため右側用、左側用の二つの系統を
もっているが各々同一構成であるので一方の系統のみ説
明し、他方は説明を省略する。また、左右系−統の区分
のため、右側用にｒ、左側用には１の添え字を付すが説
明では省略する。

ディジタルプロセッサ８は基本的にはＸ線テレビカメラ
７の映像信号を高速アナログ・γイジタル変換（△／Ｄ
変換）し、２系列分のフレームメモリを用いてリアルタ
イムでの画像処理演算を行い画像強調処理を行った後、
ディジタル・アナログ変換（Ｄ／Ａ変換）し、モニタへ
出力するＸ線テレビ像ディジタル処理装置である。以下
、その構成を説明する。

３０はコントローラ１１よりの左右のゲートパルスに応
じて、テレビカメラ７よりの映像信号を左右に振り分け
て出力する分離回路、３１はビデオ信号を対数増幅する
ログアンプ、３２はログアンプ３１の出力をディジタル
変換するΔ／Ｄ変換器、３３は画像処理演算部、３４．
３５はフレームメモリであり、画像処理演算部３３はＡ
／Ｄ変換器出力をフレームメモリ３４に記憶させると共
に予め設定されたアルゴリズムにより基本的には、フレ
ームメモリ３４に記憶された画像と入力されて来る画像
との２つの画像間のりプトラクション像のデータを得る
等の動作をする。前記フレームメモリ３４は画像処理演
算部３３の制御のもとにマスク像のデータを蓄積し、ま
た、フレームメモリ３５はその後に得られる画像データ
を記憶する。

尚、マスク像と、それ以後に得られる像間での瞬時瞬時
のサブトラクション像は、そのままＤ／Ａ変換して出力
させることができる。また、瞬時瞬時の１ノブ１−ラン
シ遇ン像を臂るために、フレームメモリ３５を用いる。

３６はモニタ９にマスク像を表示さゼるか、あるいはサ
ブトラクション像を表示させるかの選択を行う切換器、
３７はこの切換器３６を介して与えられるフレームメモ
リ３４または画像処理演算部３３の出力をアナログ変換
ヅるＤ／Ａ変換器、３８は画像処Ｊ！Ｐ演粋部３３の出
力の後処理すなわちサブトラクション記憶像の画像強調
を行うＰｏ５ｔ　　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（ボス１ヘプ
ロセツシング）機能を有する後処理装置である。３９は
サブトラクション像と画像強調した像とによる画像処理
合成像゛を作るミキサ、４０は前記ミキサ３９より出力
される画像データをアナログ変換するＤ／Ａ変換器であ
り、このＤ／Ａ変換器４０の出力はモニタ１ｏへ与えら
れる。

次に、以上のように構成される実施例装置の作用につい
て、第３図及び第４図をも参照しながら説明する。

第３図は本実施例装置の動作を示すタイムチャートであ
り、また、第４図は本実施例装置における撮像管の動作
と得られる映像信号の状態とを示す説明図である。

システムコントローラ１１に動作開始指令が与えられる
と、このシステムコントローラ１１は図示しない造影剤
注入装置に造影剤注入開始指令を与える。これにより、
被検者３のＥ腕部静脈への造影剤注入が開始される。ま
た、前記動作開始指令により、前記システムコントロー
ラ１１はＸ線発生シスデム１２を介し、先ずＸ線管１の
右側焦点より垂直同期信号（ａ）に同期した石像用Ｘ線
（ｂ）を例、ｔ、Ｇｆ２〜３ｍ’ｓの間曝射させる。＠
射された石像用Ｘ線（ｂ）は被検者３を透過して■・Ｉ
４の入力蛍光面に入射し可視光像に変換される。そして
、この可視光像に応じた光電子が前記入力蛍光面に内接
する光電面より放出され、図示しない内部電極により生
ずる電界にて加速、集束されて出力蛍光面に衝突し再び
可視光像に変換される。

一方、偏向コイル５には、石像用ＸＩ！ｉ！（ｂ）の曝
射される垂直周期間（フィールド期間）、正方向に石像
用偏向電流（Ｃ）が供給される。この結果、偏向コイル
５の磁界により前記ｌ−１４内の光電子は、Ｘ線テレビ
カメラ７の線走査に平行な一方向に偏向され、前記ｌ−
１４の出力蛍光面の可視光像は当然一方向に偏位される
こととなる。

ここに前記可視光像の偏位量は、偏向コイル５に供給す
る偏向電流によって適宜に設定することができるが、例
えば第４図に示すように撮像管の走査アスペクト比４：
３の場合、偏向した可視光像の中心Ａ（又はＢ）が偏向
しないときの未偏向可視光像の中心０から未偏向可視光
像の半径の約２７３だ（プ離れる所に偏位するように設
定するのが望ましい。このように設定すれば、光学系６
を介してＸ線テレビカメラ７の撮像管の受光面に投影さ
れた像の中心は、走査ラスタ４２のハ側半分の中心に合
致することとなるからである。第４図では右用機Ｒが向
って右側に偏位されている。

尚、偏向コイル５により生ずる磁束Ｂは、公知の磁界偏
向の理論より、 Ｂ’？　（３，３７２Ｅｂｈ）＃！・しただし、Ｅｂ：
１・Ｉ４の陽Ｉｆｌ電圧ｌ：偏向コイル５の長さ し二人力面と出力面との距１１１１ ｈ：所定の偏位距離 と表わされる。

次に、前記撮像管におけるビーム走査は、石像用Ｘ線が
曝射されるフィールド間にあっては撮像管の右側像が投
影される側の半分（走査ラスタ４２においては右半分）
のビーム走査にブランキングがかけられる。すなわち、
水平走査の１／２はブランキングされる。

第２のフィールドでは垂直同期信号（ｂ）に同期した左
像用Ｘ線（ｄ）が、Ｘ線管１の左側焦点より石像用Ｘ線
（ｂ）同様２〜３ｍｓの間＠射される。曝射された石像
用Ｘ線（ｂ）は被検者３を透過してｌ−Ｉ４の入力蛍光
面に入射し、既述した石像用Ｘ線（ｂ）による場合と同
様に１−１４の出ツノ蛍光面に可視光像として出力され
るが、当該フィールドにあっては偏向コイル５に負方向
（前記石像用偏向電流（Ｃ）とは逆の方向）に左像用偏
向電流（ｅ）が供給されるので、前記可視光像は既述し
た右用機とは逆の方向に偏位される。

この偏位された左用機は光学系６を介してＸ線テレビカ
メラ７の撮像管の受光面に投影されるが、投影された像
の中心は走査ラスタ４２の石像の場合の反対側の半分（
走査ラスタ４２においては左半分）の中心に合致する。

そして、当該−フィールドのビーム走査にあっては、先
に投影された右用機すなわち撮像管の右側半分のみが走
査され、左側半分の水平走査がブランキングされる。し
たがって、当該フィールドの走査では、前記第１のフィ
ールドにおける石像用ＸＩ（ｂ）による像映像信号１な
わら右側映像出力（ｆ）が得られる。

尚、ｘ′ｍ制限装＠２によるＸ線ビーム東の制限は、第
５図に示す撮像管走査ラスタ４２上で右。

左の像Ｒ，Ｌが重合しないように設定するものとする。

この設定は、■・Ｉ４の有効パノノ面（出力面に表われ
る入力面を意味する）において、右。

左の像Ｒ，Ｌの水平方向の両側が、その半径の１／３づ
つ遮断されるように前記Ｘ線制御装首２を調整すれば良
い。

既述したプロセスをフィールド毎に右、ノ［２シ１づつ
繰り返すことにより得られる映像信号は、ｆビジタルプ
ロセッサ８の分離回路３０に入力され、システムコント
ローラ１１より出）〕される右、左のゲートパルスに応
じて”Ｒ”、”Ｌ”の２系統の映像（ＶＩＤＥＯ）信号
に振り分けられる。振り分けられた映像信号は、ｒ、矛
の添字で区別される右、左専用のログアンプ３１により
対数増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３２によりディジタル
信号に変換されて画像処理演算部３３に入力される。

今はマスク像の取り込みであるため画像処理演算部３３
は予め設定されたアルゴリズムに従って第３図（ｈ）、
（ｉ）に示す記憶指令を出し、ディジタル信号をマスク
像メモリたるル−ムメモてＤ／Ａ変換器３７に与えられ
、ここでアナログ変換された後、モニタ９に入力され、
マスク像による立体視用画像表示に供される。

尚、Ｘ線＠（ト）に先だって造影剤の注入を行っている
が、上腕静脈注入であり、被検部位が心臓であれば造影
剤が心臓に到達するまでに一定の時間を要覆ることから
、上記マスク像は造影剤注入前の像として得られる。

一方、マスク像取り込み後、所定の遅延時間（Ｄｅｌａ
ｙ　　ｔｉｍｅ）経過した段階でシステムコントローラ
１１は垂直同期信号に同期して再びパルスＸ線Ｓ射を開
始ずべく制御する。この段階では心臓に造影剤が到達し
ている。

今度は１１ブＩ〜ラクシヨン像を得るためのものである
。尚、Ｘ１ｌｌｉｔＡ等についてはすでに説明したので
省略することとする。また、得られた右、左の映像信号
は直接サブトラクションに供するようにしても良いし、
あるいは画像処理演算部３３を介して図示しない造影剤
像メモリに一旦格納づるようにしても良い（第３図（ｊ
り、（ｍ＞参照）。

造影剤像が入力されると、ディジタルプロセッサ８では
各々の映像信号のうち読み出した最初のフィールドの映
像信号について画像処理演算部３３によりフレームメモ
リ３４中のマスク像（Ｊ）。

（ｋ）とのサブトラクションをとり、サブトラクション
像のデータとしてフレームメモリ３５に格納する。

このフレームメモリ３５内の勺ブトラクション像（ｎ）
、（ｏ）は、後処理装置３８により画像強調等の処理が
行われた後、ミキサ３９及びＤ／Ａ変換器４０を介して
モニタ９．１０に入力され、サブトラクション像による
立体用画像表示に供される。

このように、立体視に供される右用機と左用機とを、Ｉ
・１／Ｉにおける偏向により貸なる位階に形成すれば、
撮像管において他方の残像により左右両方向の像が混合
づるといった不都合は生じ青い速度で動いている場合で
あっても立体視画像表示を確実に行うことができる。し
かも、１回の搬影により所望の立体視画像が確実に冑ら
れるので、結果的に造影剤注入回数及びＸ線曝射回数は
従来より減少づる。

以１−１本発明の一実施例について説明したが本発明ｔ
よ上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨
の範囲内で適宜に変形実施がｉ１Ｊ能であるのいうまで
もない、。

例えば、１記実施例ぐは像偏イ１′１を１・Ｉ４内にお
いて行ったが、搬像管にイメージオルシコン等のイメー
ジ型撤像管を用い、そのイメージ部で像偏位させても良
いし、あるいはｌ−Ｉ４と撮像管との間に光Ｉ−■を介
在さけ、この光１−１で像（−位させても良い。また、
ト記実施例では偏向下段５を偏向コイルどし、この偏向
コイルに生ずる磁界により像偏位を行ったが、電極を設
は電界により行うことも司能である。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば次のような効果を奏
することができる。

Ｘ線暉射間隔を短くすることができるので、動いている
被検部位を正確に立体視することが可能となる。これに
より、造影剤注入回数及びＸ線曝射回数を極力減らし、
かつ立体視による診断能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるＸ線診断装置の構成を
示すブロック図、第２図は第１図に示す装置の一部の訂
細な構成を示すブロック図、第３図（ａ）乃至（０）は
第１図に示す装置の動作を示すタイムブヤ−１〜、第４
図は第１図に示す装置における撮像管の動作と得られる
映像信号の状態とを示す説明図、第５図はディジタルラ
ジオグラフィのマスクモードフルオロスー１ビイの基本
動作を説明するための動作タイムチャートである。 １・・・Ｘ線管、　３・・・被検者、 ４・・・１・１（ＸＩｆ；Ａ−光像変換手段）、５・・
・偏向コイル（偏向手段）、 ７・・・Ｘ線テレビカメラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の間隔を有して配置された左用及び右用のＸ線源か
   ら被検者にＸ線を曝射可能なＸ線管を有し、造影剤注入
   前の被検者Ｘ線透視像を得てこれをマスク像として保存
   すると共に造影剤注入後の被検者Ｘ線透視像について前
   記マスク像に対する差の像を得、これを立体視可能なＸ
   線診断装置において、左用及び右用のＸ線源よりの交互
   のＸ線曝射に同期して入力する左用のＸ線像及び右用の
   Ｘ線像それぞれの出力面の結像位置を偏位させる偏向手
   段を有するＸ線−光像変換手段と、このＸ線−光像変換
   手段の出力面に左用の光学像が出力されるときには前記
   左用の光学像を入力する入力面領域をブラッキングする
   と共に既に入力した右用の光学像をビーム走査して右用
   の映像信号を出力し、Ｘ線−光像変換手段の出力面に右
   用の光学像が出力されるときには前記右用の光学像を入
   力する入力面領域をブランキングすると共に、既に入力
   した左用の光学像をビーム走査して左用の映像信号を出
   力するＸ線テレビカメラとを具備することを特徴とする
   Ｘ線診断装置。