JPS61170438A - Method for forming and regenerating three-dimensional observation hologram of internal structure - Google Patents

Method for forming and regenerating three-dimensional observation hologram of internal structure

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JPS61170438A
JPS61170438A JP60012121A JP1212185A JPS61170438A JP S61170438 A JPS61170438 A JP S61170438A JP 60012121 A JP60012121 A JP 60012121A JP 1212185 A JP1212185 A JP 1212185A JP S61170438 A JPS61170438 A JP S61170438A
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JP
Japan
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hologram
images
internal structure
tissue structure
image
Prior art date
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Application number
JP60012121A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
鈴木 正根
金谷 元徳
隆行 斎藤
憲一 野口
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Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Optical Co Ltd filed Critical Fuji Photo Optical Co Ltd
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  • Holo Graphy (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は被検体内部構造を立体視化するホログラムの作
製及び再生方法に関し、詳しくは異なる組織構造よりな
る被検体の内部構造をその組織の相違にかかわらず明瞭
な立体像として再生することができるホログラムの作製
及び再生方法に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for producing and reproducing a hologram that stereoscopically visualizes the internal structure of a subject. The present invention relates to a method for producing and reproducing a hologram that can be reproduced as a clear three-dimensional image regardless of differences.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

被検体内部の構造を画像化する技術、特に人体の内部構
造を可視画像する医学技術としてCT(compute
rised X−ray Tomogram)技術が長
足の進歩を遂げており、この技術によれば、例えば人体
頭部のような被検体の内部構造は、その頭部を切断する
ことなく所定断面の構造をX線像写真として可視画像化
することができる。このような所謂断層写真を多数枚作
製することによって人体などを切断、切開することなく
その内部構造を診断、解析することができる。
CT (compute) is a medical technology that visualizes the internal structure of a subject, especially the internal structure of the human body.
The technology (raised X-ray tomogram) has made great progress, and with this technology, the internal structure of a subject, such as a human head, can be visualized in a predetermined cross-section using X-rays without cutting the head. It can be visualized as a line image. By producing a large number of such so-called tomographic photographs, the internal structure of the human body can be diagnosed and analyzed without cutting or incising the body.

しかしながら、CT断層写真は以下の点について充分満
足すべきものではない。
However, CT tomography is not fully satisfactory in the following points.

CT断層写真は二次元情報であり、被検体の内部構造を
立体視することができないことである。
CT tomography is two-dimensional information and cannot provide a three-dimensional view of the internal structure of the subject.

即ち、内部構造を三次元的に把握するには極めて多数枚
OCT断層写真を作製し、これらを並列的にならべて観
察しながら、観察者が被検体内部構造を頭の中で立体化
して把握するものであり、仮想の立体構造にすぎない。
In other words, in order to understand the internal structure three-dimensionally, an extremely large number of OCT tomograms must be created, and by arranging and observing these images in parallel, the observer mentally visualizes the internal structure of the subject in three dimensions. It is only a virtual three-dimensional structure.

従って各断層相互間の相対性は全く不明なものである。Therefore, the relativity between each fault is completely unknown.

このようなCT断層写真を利用し被検体内部構造を三次
元情報化して正確な立体視を可能にするために本出願人
は、CT技術とホログラフィ技術を結合することによっ
て被検体内部構造を三次元的に再生する技術を開発し、
この技術は、「断面画像の立体視化ホログラムの作製方
法」として特開昭53−95657号公報によって公開
されている。この方法によれば複数枚のCT断層写真を
多重化して単一の方法を形成することができるから、こ
の方法を再生することによって同時に複数の被検体断層
構造を観察することができる。即ち被検体の内部構造が
立体視化できるので各断層相互間の相対性も極めて正確
に観察、把握することができる。
In order to convert the internal structure of the subject into three-dimensional information using such CT tomograms and enable accurate stereoscopic viewing, the applicant has combined CT technology and holography technology to convert the internal structure of the subject into three-dimensional information. Developing original regeneration technology,
This technique is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-95657 as "Method for producing a hologram for stereoscopic visualization of cross-sectional images." According to this method, a plurality of CT tomograms can be multiplexed to form a single method, so by reproducing this method, it is possible to observe a plurality of tomographic structures of a plurality of objects at the same time. In other words, since the internal structure of the subject can be visualized in three dimensions, the relativity between the respective toms can be observed and understood with great accuracy.

このホログラフィ技術の結合により被検体内部構造の立
体視は実現され医学技術に大きな貢献をなしてきたが、
視断層写真の特性に起因してなお次のような問題が残さ
れる。
The combination of this holography technology has enabled stereoscopic viewing of the internal structure of a subject, and has made a major contribution to medical technology.
Due to the characteristics of visual tomography, the following problems still remain.

即ち、従来のホログラム化されたCT断層写真を再生す
ると、組織の差によって被検体構造の全体を立体視する
ことが困難であるという問題である。例えば人体につい
て言えば硬組織部と軟組織部、具体的には硬組織である
骨質部と軟組織である脳実質部のような臓器実質部を同
時再生することが困難である。これは、CT断層写真が
X線による走査断層の組織の吸収係数あるいは透過X線
強度に基くX線像であることに起因する。硬組織部と軟
組織部のX線に対する吸収係数又は透過率は、微小なが
ら差があり、従って同一断層内の硬組織部と軟組織部を
同時に諧調のあるX線像として形成することができない
。頭部CT写真を形成するために、骨質部に識別可能な
画像諧調を得る場合には軟組織である脳実質部は真黒に
なってしまい識別が不可能となる。後に脳実質部に識別
可能な画像諧調を得ようとすれば軟組織である骨質部は
真白にとんでしまいやはり識別不可能となる。このよう
な組織差の存在する被検体の内部構造OCT断層写真に
より作製された従来のホログラムの再生像では、明瞭な
立体構造の観察が極めて困難であった。又医学的観点か
らすれば単一のホログラムから以下の態様の内部構造観
察ができることが要望される; +l)組織差にかかわらず被検体内部の全体構造が立体
視できる、 (2)被検体内部の特定組織の構造のみが立体視できる
、 (3)被検体内部の全体構造が立体視できるか、いづれ
かの組織の方を強調して立体視ができる。
That is, when a conventional holographic CT tomogram is reproduced, it is difficult to stereoscopically view the entire structure of the subject due to differences in tissue. For example, in the case of the human body, it is difficult to simultaneously regenerate hard tissue and soft tissue, specifically, hard tissue, which is bony tissue, and soft tissue, such as the brain parenchyma, at the same time. This is due to the fact that a CT tomogram is an X-ray image based on the absorption coefficient of tissue or the intensity of transmitted X-rays in a scanned tomography using X-rays. There is a slight difference in absorption coefficient or transmittance for X-rays between hard tissue and soft tissue, and therefore it is not possible to simultaneously form a gradated X-ray image of hard tissue and soft tissue within the same cross section. In order to form a head CT photograph, when obtaining an image tone in which the bony parts can be identified, the brain parenchyma, which is soft tissue, becomes completely black and cannot be identified. Later, if an attempt is made to obtain an image tone that is distinguishable from the brain parenchyma, the bony part, which is soft tissue, becomes completely white and cannot be identified. In conventional hologram reconstruction images produced using OCT tomography of the internal structure of a subject with such tissue differences, it is extremely difficult to observe a clear three-dimensional structure. Furthermore, from a medical perspective, it is desired that the following aspects of the internal structure can be observed from a single hologram; (3) Either the entire structure inside the subject can be viewed stereoscopically, or it is possible to emphasize one of the tissues for stereoscopic viewing.

これらの観察態様のうち態様(1)については不完全な
がらも従来より可能であったが、態様(2)及び(3)
については全く不可能である。従って特に臨床医学的見
地からすると従来の立体化ホログラムは充分満足できる
ものではない。
Among these observation modes, mode (1) has been possible until now, although it is incomplete, but mode (2) and (3)
is completely impossible. Therefore, especially from a clinical medical point of view, conventional three-dimensional holograms are not fully satisfactory.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は従来の断面画像の立体視化ホログラムの上述せ
る不満足な事情に鑑み臨床医学的に特に有用な、被検体
内部構造の種々の観察態様での立体視が可能なホログラ
ムの作製及び再生方法を提供することを目的とするもの
である。
In view of the above-mentioned unsatisfactory circumstances of conventional stereoscopic visualization holograms of cross-sectional images, the present invention provides a method for producing and reproducing a hologram that is particularly useful in clinical medicine and allows stereoscopic visualization of the internal structure of a subject in various observation modes. The purpose is to provide the following.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

本発明のホログラムの作製方法は概略以下のプロセスよ
りなる。
The method for producing a hologram of the present invention roughly consists of the following process.

(1)被検体の特定組織についてのみ諧調のあるCT断
層写真を複数断面について走査形成する;(2)被検体
の他の特定組織についてのみ諧調のあるCT断層写真を
複数断面に付いて形成する;(3)プロセス(1)で形
成された複数枚のCT断層写真をこれら断層写真相互関
係が被検体の走査断面相互関係と対応するように順次ホ
ログラム化し多重ホログラムを形成する; (4)プロセス(2)で形成された複数枚のCT断層写
真を、プロセス(3)と同様にして、しかし、ホログラ
ム化する時の参照光方向を分離して同じホログラムプレ
ート上に順次ホログラム化して多重ホログラムを形成す
る。
(1) Scanning and forming a CT tomogram with gradation only for a specific tissue of the subject on multiple cross-sections; (2) Forming a CT tomogram with gradation only on other specific tissues of the subject on multiple cross-sections (3) The plurality of CT tomograms formed in process (1) are sequentially converted into holograms so that the correlation between these tomograms corresponds to the correlation between the scanned sections of the object to form a multiplex hologram; (4) Process Multiple holograms are created by converting the multiple CT tomograms formed in step (2) into holograms in the same manner as in process (3), but separating the reference light directions and sequentially converting them into holograms on the same hologram plate. Form.

このようにして形成されたホログラムは二方向の参照光
に対してことなる二つの特定の組織の合成ホログラムと
なる。
The hologram thus formed is a composite hologram of two different specific tissues with respect to the reference beams in two directions.

上記プロセスによって形成された多重化ホログラムの再
生は次のようにして行なわれる。
The multiplexed hologram formed by the above process is reproduced as follows.

多重化ホログラムに、このホログラム形成時の参照行照
射角度と同じ照射角度で分離された二方向から参照光を
照射する。両方向からの参照光をほぼ等しい強度にして
ホログラムを再生すれば二つの特定組織の再生像が同時
に再生され、両組織の合成構造が立体視できる。一方い
づれかの参照光を遮断することによって他方の参照光に
よって再生される特定組織の再生像のみが立体視できる
。更には参照光の強度に差を与えることによって両組織
の合成構造が立体視できるが、その合成構造において一
方の組織構造を強調して立体視することができる。
The multiplexed hologram is irradiated with reference light from two directions separated by the same irradiation angle as the reference row irradiation angle at the time of forming the hologram. If the hologram is reproduced by using reference beams from both directions with approximately the same intensity, reconstructed images of two specific tissues will be simultaneously reproduced, and the composite structure of both tissues can be viewed in 3D. By blocking one of the reference beams, only the reconstructed image of the specific tissue reproduced by the other reference beam can be viewed stereoscopically. Furthermore, by giving a difference in the intensity of the reference light, a composite structure of both tissues can be viewed stereoscopically, and in the composite structure, one tissue structure can be emphasized and viewed stereoscopically.

本発明においては識別すべき組織構造が複数である場合
ホログラムの形成、再生時の参照光の照射方向を複数方
向に分離すればよく、異なる組織構造が二つであること
に限定されるものではない。又、断層写真はCT写真に
限らず他の断層写真でも、分離しなければ諧調のある断
層写真が得られない全てのものに適合するものである。
In the present invention, when there are multiple tissue structures to be identified, the irradiation direction of the reference light during hologram formation and reproduction may be separated into multiple directions, and the present invention is not limited to two different tissue structures. do not have. Furthermore, tomography is applicable not only to CT photography but also to all other tomography images in which a tomographic image with gradation cannot be obtained unless the images are separated.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について図面に基いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は人体頭部を被検体とするCT断層写真について
その概要を説明するものである。周知のようにCT断層
写真は被検体、即ち人体頭部のある断面についてのX線
像写真を作製しようとする場合、頭部仮想断面の周囲か
らX線を照射して180°ないしは360’走査を行な
う。この1800ないしは360″走査の過程で吸収係
数あるいは透過X線強度を測定し、得られたデータを総
合してその断面のX線像を形成しこれらを写真記録する
。このX線像写真がCT断層写真と呼ばれるものである
。人体頭部を構成するものは、主として硬組織である骨
質部と軟組織である脳実質部であり、骨質部に諧調のあ
るCT断層写真PA。
FIG. 1 provides an overview of a CT tomogram in which the subject is a human head. As is well known, in CT tomography, when attempting to create an X-ray image of a certain cross section of a subject, that is, a human head, X-rays are irradiated from around a virtual cross section of the head and scanned 180° or 360'. Do the following. During this 1800" or 360" scanning process, the absorption coefficient or transmitted X-ray intensity is measured, and the obtained data is combined to form an X-ray image of the cross section, which is then photographically recorded. This is called a tomogram.The human head is mainly composed of the bony part, which is hard tissue, and the parenchymal part, which is soft tissue, and the CT tomogram PA has gradation in the bony part.

では第1図(B)に示されるように脳実質部P2及び背
景P3は真黒(斜線で表現している)につぶれてしまい
、一方脳実質部P2に階調のあるCT断層写真PB、で
は第1図(C)に示すように骨質部P lはそのおおよ
そその輪郭に沿って白抜(白地で表現している)にとん
でしまう。これは、その組織毎に)lに対する吸収又は
透過特性が異なるからである。
As shown in Figure 1 (B), the brain parenchyma P2 and the background P3 are completely black (represented by diagonal lines), while in the CT tomogram PB, where the brain parenchyma P2 has gradation. As shown in FIG. 1(C), the bony part P1 is cut off into a white area (represented by a white background) roughly along its outline. This is because each tissue has different absorption or transmission characteristics for l.

そこで、本発明に係るホログラムを作製するために使用
するCT断層写真として骨質部に関する複数枚OCT断
層写真を所要の走査位置A、〜A7毎に作製し、一方脳
実質部に関する複数枚OCT断層写真を所要の走査位置
B1〜B6毎に作製する。これらCT断層写真をそのま
ま走査位置に対応させてPAイ、PB、lと記す。この
ようにして得られたCT断層写真PA、−PA、及びP
B。
Therefore, as CT tomograms used to produce the hologram according to the present invention, a plurality of OCT tomograms related to the bony region were prepared at each required scanning position A, ~A7, and a plurality of OCT tomograms related to the brain parenchyma were prepared. is produced for each required scanning position B1 to B6. These CT tomograms are written as PA, PB, and 1 in correspondence with the scanning positions. CT tomograms PA, -PA, and P obtained in this way
B.

〜PB、のうちまず写真PAをホログラム化する骨質部
(硬組織)OCT断層写真PAをホログラム化する方法
を第2図(A)にもとづいて説明する。第2図(B)は
ホログラム作製装置の光学系であり、これ自体は周知で
ある。図においてコヒーレント光源であるレーザー光源
1からのレーザー光りは、反射ミラー2で偏向されビー
ムスプリッタ−3によって二分割される。分割された一
方のレーザー光りは反射ミラー4で偏向された後発散光
学系5により物体照明L0としてCT断層写真FAIを
照明する。照明光L0によって照明されたCT断層写真
FAIを透過した物体光はホログラムプレートH,に到
達する。ビームスプリッタ3によって分割された他方の
レーザー光は反射ミラー6で偏光された後発散光学系7
により発散され参照光り、とじて、物体光L0とある角
度θをなしてホログラムプレートH,に到達する。
-PB, first of all, a method of converting a photograph PA into a hologram A method of converting a bony part (hard tissue) OCT tomogram PA into a hologram will be explained based on FIG. 2(A). FIG. 2(B) shows an optical system of a hologram production apparatus, which itself is well known. In the figure, laser light from a laser light source 1, which is a coherent light source, is deflected by a reflecting mirror 2 and split into two by a beam splitter 3. One of the divided laser beams is deflected by a reflection mirror 4, and then illuminates the CT tomogram FAI as object illumination L0 by a diverging optical system 5. The object light transmitted through the CT tomography FAI illuminated by the illumination light L0 reaches the hologram plate H. The other laser beam split by the beam splitter 3 is polarized by a reflection mirror 6 and then sent to a diverging optical system 7.
The reference light is diverged by the reference light, and reaches the hologram plate H at a certain angle θ with the object light L0.

ホログラムプレートH7は周知のように高分解能写真乾
板あるいはフィルムであり、物体光り。
As is well known, the hologram plate H7 is a high-resolution photographic plate or film, and has object light.

と参照光り、との二つの光波のなす角度に対応した間隔
の干渉縞が記録される。次にCT断層写真PAを、CT
断層写真PAIに対して、CT断断層走査隔隔正確に対
応させて物体照明光路中に配置して、全く同様な方法で
CT断層写真PAtに関する干渉縞をホログラムプレー
トHPに多重記録する。以下同様にCT断層写真PA3
−・−PA。
Interference fringes are recorded at intervals corresponding to the angle formed by the two light waves, ie, the reference beam and the reference beam. Next, CT tomogram PA, CT
The interference fringes associated with the CT tomogram PAt are multiplexed onto the hologram plate HP in exactly the same manner by placing it in the object illumination optical path in exactly the same manner as the CT tomography scan interval with respect to the tomogram PAI. Similarly, CT tomogram PA3 below
-・-PA.

の干渉縞をホログラムプレートT(Pに多重記録してホ
ログラム化する。このようにしてCTWr@写真PA即
ち骨質部(硬組織)の多重化ホログラムが記録される(
CTT層写真の脳実質部及び背景は光を通さないからこ
の部分に関する干渉縞は形成されない)。
The interference fringes of are recorded multiplexed on the hologram plate T (P) to form a hologram. In this way, a multiplexed hologram of the CTWr@photograph PA, that is, the bony part (hard tissue) is recorded (
The brain parenchyma and background of the CTT layer photograph do not transmit light, so no interference fringes are formed regarding these parts.)

次に脳実質部(軟組織)OCT断層写真PBをホログラ
ム化する方法を第2図(B)にもとづいて説明する。こ
の光学系は原理的に第1図(A)の光学系と全く同じで
あるが、参照光LRが物体光L0となす角度方向が異な
っている(角度自体は等しくてもよい)−第2図(B)
中、第2図(A)と同一参照番号符号が付された光学要
素は全く同一の作用をなすものである。図中番号8は反
射ミラーであるこのような光学系を有するホログラム作
製装置により、全く同様にしてCT断層写真PAのホロ
グラムが記録されたホログラムプレートHpに更にCT
断層写真P B+ 、P Bz 、−・−1PB、の干
渉縞を順次記録してホログラム化する。なおCTltI
r層写真PBのホログラム化する時、事前に第1図(C
)の番号1で示す骨質部(硬組織)を黒色塗料などによ
って不透明化しておく、これは物体光から脳実質部以外
のホログラム情報を除去するために重要である。言うま
でもなく各CTT層写真PBのホログラム化に際しては
それぞれ他のCTT層写真との相対位置関係を充分正確
に確保して物体照明光中に配置することが必要である。
Next, a method for converting the OCT tomogram PB of the brain parenchyma (soft tissue) into a hologram will be explained based on FIG. 2(B). This optical system is in principle exactly the same as the optical system shown in FIG. Diagram (B)
Among them, optical elements having the same reference numerals as in FIG. 2(A) have exactly the same functions. In the figure, number 8 is a reflecting mirror. Using a hologram production apparatus having such an optical system, the hologram plate Hp on which the hologram of the CT tomography photograph PA has been recorded is further subjected to CT scan in exactly the same manner.
The interference fringes of the tomograms PB+, PBz, -.-1PB are sequentially recorded and converted into a hologram. Furthermore, CTltI
When converting the r-layer photograph PB into a hologram, prepare in advance the image shown in Figure 1 (C
) The bony part (hard tissue) indicated by number 1 is made opaque with black paint or the like. This is important in order to remove hologram information other than the brain parenchymal part from the object light. Needless to say, when converting each CTT layer photograph PB into a hologram, it is necessary to ensure a sufficiently accurate relative positional relationship with other CTT layer photographs and place it in the object illumination light.

以上のようにして得られたホログラムを再生する方法を
第3図にもとづいて説明する。
A method for reproducing the hologram obtained as described above will be explained based on FIG. 3.

第3図はホログラム再生装置の光学系を示すものであり
、コヒーレント光源であるレーザー光源10からのレー
ザー光りは反射ミラー1)で偏向され後述するビームス
プリッタ−12によって二分割される。分割されたレー
ザー光りの一方は反射ミラー13及び14によって、他
方は反射ミラー15.16及び17によって偏向され、
最終的にそれぞれ発散光学系18.19によって参照光
LRθ、LRθ′としてホログラムプレートH。
FIG. 3 shows the optical system of the hologram reproducing device. Laser light from a laser light source 10, which is a coherent light source, is deflected by a reflecting mirror 1) and split into two by a beam splitter 12, which will be described later. One of the divided laser beams is deflected by reflecting mirrors 13 and 14, and the other is deflected by reflecting mirrors 15, 16 and 17,
Finally, the reference beams LRθ and LRθ' are sent to the hologram plate H by the divergent optical systems 18 and 19, respectively.

を照明するように構成されている。参照光LRθとLR
θ′のホログラムプレートに対する照明方向θ、θ′は
いづれもホログラム記録時(第2図)における参照光L
8の照明方向θ、θ′に一致している。
It is configured to illuminate. Reference light LRθ and LR
The illumination directions θ and θ′ with respect to the hologram plate are both the reference beam L during hologram recording (Fig. 2).
This coincides with the illumination directions θ and θ′ of 8.

参照光LRθでホログラムプレートH7を照明するとそ
こに記録されているホログラムのうちその波面と同一の
波面によって形成された干渉縞によってのみその干渉縞
に対応して特定の方向へ回折光LDが射出する。この回
折光はホログラム記録時の物体光L0と同じ方向に進む
ため、ホログラムの後方から透視するともとの物体、こ
の場合それぞれのCT断層写真PA、 、PAz・・・
・・・、PA7から出ている波面が再現される。CTI
FrJii写真PAのホログラム化されている情報は骨
質部のみであるから、CT断断層走査隔隔対応して骨質
部断層像Xが重なりあって三次元的に見ることができる
。全く同様にして参照光LRθ′によって脳実質部断層
像Yが三次元的に見ることができる。
When the hologram plate H7 is illuminated with the reference light LRθ, the diffracted light LD is emitted in a specific direction corresponding to only the interference fringes formed by the same wavefront of the hologram recorded therein. . This diffracted light travels in the same direction as the object beam L0 during hologram recording, so when viewed from behind the hologram, the original object, in this case, the respective CT tomograms PA, , PAz...
..., the wavefront coming out of PA7 is reproduced. CTI
Since the hologram information in the FrJii photo PA is only about the bony part, the tomographic images X of the bony part are overlapped in correspondence with the CT tomography scan intervals, and can be viewed three-dimensionally. In exactly the same way, the tomographic image Y of the brain parenchyma can be viewed three-dimensionally using the reference light LRθ'.

従ってホログラムプレートH,に同時に参照光LRθ、
LRθ′を入射させれば両断層X、Yが合成されて再生
される。一方、いづれかの参照光を強く、他方を弱くな
るようにビームスプリッタ−12でレーザー光りを分割
すれば一方の再生像が強調され、他方の再生像が弱めら
れて再生される。レーザー光の分割比を更に大きくして
ゆくと最終的には一方の断層像のみが再生され、他方の
再生像は全く再生されないことになる。
Therefore, the reference beam LRθ is simultaneously applied to the hologram plate H,
When LRθ' is incident, both faults X and Y are synthesized and reproduced. On the other hand, if the laser beam is split by the beam splitter 12 so that one of the reference beams is made stronger and the other is made weaker, one reproduced image will be emphasized and the other reproduced image will be weakened. If the division ratio of the laser beam is further increased, eventually only one tomographic image will be reproduced, and the other tomographic image will not be reproduced at all.

このようにして人体頭部の内部構造の観察形態に応じて
次のようなホログラム再生を行うことができる。
In this way, the following hologram reproduction can be performed depending on the observation form of the internal structure of the human head.

(1)参照光の強度分割比をLRθ#LRθ′とする(
組織差にかかわらず全体構造を立体視する)(2)参照
光の強度分割比をLRθ#0又はLRθ′塙0とする(
いづれかの組織構造のみを立体視する); (3)参照光の強度分割比をLRθ≠LRθ′とする(
全体構造が立体視できるが、いづれかの組織構造を強調
して立体視する)。
(1) Let the intensity division ratio of the reference light be LRθ#LRθ' (
(2) Set the intensity division ratio of the reference light to LRθ#0 or LRθ'hanawa0 (3D view of the entire structure regardless of tissue differences)
(3) Set the intensity division ratio of the reference light to LRθ≠LRθ' (
The entire structure can be viewed in 3D, but some tissue structures are emphasized for 3D viewing).

このような再生形態を実施するために、第3図のビーム
スプリッタ−12は分割比可変型になっており、軸12
′に関してレーザー光路中に360°回転可能に設けら
れている。そしてこのビームスプリッタ−12は第4図
に示されるように、分割光量比LRθ/LRθ′が異な
る5区域に分割されている。各区域Sl、S2、S8、
S4、S5の分割比はSI (10010) 、St 
 (75/25)、S3  (50150)、S、(2
5/75)ss  (0/100)になっており、第4
図に於けるレーザー光は反射光(LRθ)/透過光(L
Rθ’)=75/25の分割比を有するビームスプリッ
タ−区域S2で分割されるため、再生立体像のうち参照
光LRθで再生される骨質部所層Xの立体化像が強調さ
れ、脳実質部断NYの立体化像が弱められている。従っ
て人体頭部内部の全体構造を立体視しながらも特に骨質
部を分離してコントラストの強い立体像として見ること
ができる。このビーム不プリンタ12のどの分割比区域
をレーザー光路中に配置するかによって前記再生形態(
1)〜(3)を自由に選択することができる。
In order to implement such a reproduction mode, the beam splitter 12 shown in FIG.
' is provided in the laser optical path so as to be rotatable by 360 degrees. As shown in FIG. 4, this beam splitter 12 is divided into five areas with different split light quantity ratios LRθ/LRθ'. Each area Sl, S2, S8,
The division ratio of S4 and S5 is SI (10010), St
(75/25), S3 (50150), S, (2
5/75) ss (0/100), and the 4th
The laser beam in the figure is reflected light (LRθ)/transmitted light (L
Since the beam splitter section S2 has a division ratio of Rθ') = 75/25, the three-dimensional image of the local layer The 3D image of the section NY is weakened. Therefore, while the entire internal structure of the human head can be viewed in 3D, the bony parts in particular can be separated and viewed as a 3D image with strong contrast. The reproduction mode (
1) to (3) can be freely selected.

以上の実施例に於いては分離する組織構造が二組織の場
合について説明したが、本発明は多数組織について適用
できる。コンピューターに於ける組織の吸収係数の分解
能は約10bit(= 2 ”)であり一方X線写真に
於ける諧調は約4〜5bitであるから、この観点から
すれば分離記録し得る組織数は四組織以上となる。しか
しホログラムの再生に於けるクロストーク像の発生を回
避するという観点からすると四組織が限界である。この
場合は、ホログラムの作製及び再生に於ける参照光の照
射方向は上下左右に分離するのが望ましい。
In the above embodiments, the case where the tissue structures to be separated are two tissues has been described, but the present invention can be applied to multiple tissues. The resolution of tissue absorption coefficient in a computer is approximately 10 bits (= 2''), while the gradation in an X-ray photograph is approximately 4 to 5 bits, so from this point of view, the number of tissues that can be separated and recorded is 4. However, from the perspective of avoiding the generation of crosstalk images during hologram reproduction, four tissues is the limit.In this case, the irradiation direction of the reference light during hologram production and reproduction must be up and down. It is desirable to separate the left and right sides.

又ビームスプリッタ−の分割比は段階的でなく連続的に
変化するものでもよい。
Further, the division ratio of the beam splitter may be changed continuously instead of stepwise.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の内部構造の立体視化方向の作製及び再生方法に
よれば、物体の断層写真から物体の内部構造を立体視す
ることができるとともに、内部構造を組織ごとに分離し
て、あるいは特定組織構造のみを強調して立体視するこ
とができる。
According to the method for producing and reproducing the stereoscopic visualization direction of an internal structure of the present invention, it is possible to stereoscopically view the internal structure of an object from a tomographic photograph of the object, and also to separate the internal structure for each tissue or to It is possible to emphasize only the structure and see it in 3D.

このような方法により、特に切断不能な生体の内部構造
を立体的に把握することができ従来複数OCT断層写真
を頭の中で仮想的に合成して把握分析せざるを得なかっ
たが、この先端技術であるCT技術をより有効に役立て
るものであり臨床医学的貢献度が極めて大きいものであ
る。
With this method, it is possible to grasp the internal structure of a living body in a three-dimensional manner, which cannot be cut. Conventionally, it was necessary to virtually synthesize multiple OCT tomograms in one's head to understand and analyze them. It will make more effective use of cutting-edge CT technology and will make an extremely large contribution to clinical medicine.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はCTT層写真を形成する走査位置及び形成され
た硬組織及び軟組織それぞれの断層写真の概要を示す説
明図、第2図は本発明に係る立体視化ホログラムの作製
方法を説明するための光路図、第3図は本発明に係る立
体視化ホログラムの再生方法を説明するための光路図、
及び第4図は立体視化ホログラム再生時に使用するビー
ムスプリッターの説明図である。 1.10・・・レーザー光源、 2.4.6.8.1)
.13.14.15.16.17・・・反射ミラー、 
3.12・・・ビームスプリッタ、 7.18.19・
・・発散レンズ、 L・・・レーザー光、 LR・・・
参照光、 Lo・・・物体光、 Pl・・・骨質部、P
2・・・脳実質部、 PA、PB・・・CT断層写真。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the scanning position for forming a CTT layer photograph and an overview of the formed tomographic photographs of hard tissue and soft tissue, and FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the method for producing a stereoscopic hologram according to the present invention. FIG. 3 is an optical path diagram for explaining the method for reproducing a stereoscopic hologram according to the present invention,
FIG. 4 is an explanatory diagram of a beam splitter used when reproducing a stereoscopic hologram. 1.10... Laser light source, 2.4.6.8.1)
.. 13.14.15.16.17...Reflection mirror,
3.12... Beam splitter, 7.18.19.
...Divergent lens, L...laser light, LR...
Reference light, Lo...Object light, Pl...Bony part, P
2...Brain parenchyma, PA, PB...CT tomogram.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)構造体の複数の断層画像を順次多重記録した立体
視化されたホログラムを作製する方法において、 吸収係数等の断層画像形成要因が異なる組織構造毎に、
それぞれ複数の断層画像群を形成し、同一組織構造に係
る断層画像群の各画像を画像相互間の相対位置をそれら
画像の形成時の相対位置に対応させながら写真記録材料
上に順次ホログラムとして多重記録し、及び 更に他の同一組織構造に係る断層画像群の各画像を画像
相互間の相対位置をそれら画像の形成時の相対位置に対
応させながら、前記ホログラム記録時の参照光照射方向
とは異なる方向から照射する参照光によって、前記写真
記録材料上に順次ホログラムとして多重記録する、 ことを特徴とする内部構造の立体視化ホログラムの作製
方法。
(1) In a method for creating a stereoscopic hologram in which multiple tomographic images of a structure are sequentially recorded, each tissue structure has different tomographic image formation factors such as absorption coefficients.
A plurality of tomographic image groups are each formed, and each image of the tomographic image group relating to the same tissue structure is sequentially multiplexed as a hologram on a photographic recording material while the relative positions between the images correspond to the relative positions at the time of formation of the images. The reference light irradiation direction at the time of the hologram recording is determined while recording each image of a group of tomographic images related to the same tissue structure and making the relative positions between the images correspond to the relative positions at the time of formation of the images. A method for producing a stereoscopic hologram of an internal structure, comprising sequentially multiplexing holograms on the photographic recording material using reference beams irradiated from different directions.
(2)構造体の組織構造毎に異なる方向から照射される
参照光によって複数の断層画像を順次多重記録した多重
方向の再生方法において、単一光源からの参照光をビー
ムスプリッタにより複数参照光に分割し、分割された各
参照光をそれぞれの組織構造毎に多重ホログラム記録時
と対応する異なる方向から多重ホログラムを照射して立
体像を再生することを特徴とする内部構造の立体視化ホ
ログラムの再生方法。
(2) In a multidirectional reproduction method in which multiple tomographic images are sequentially multiplexed and recorded using reference beams irradiated from different directions for each tissue structure of a structure, the reference beam from a single light source is converted into multiple reference beams by a beam splitter. A hologram for stereoscopic visualization of an internal structure characterized by dividing and reproducing a three-dimensional image by irradiating each divided reference beam with multiple holograms from different directions corresponding to the multiple hologram recording for each tissue structure. How to play.
(3)単一光源からの参照光をビームスプリッタにより
互いに異なる強度を有する複数参照光に分割し、分割さ
れた各参照光をそれぞれの組織構造毎に多重ホログラム
記録時と対応する異なる方向から多重ホログラムを照射
して、それぞれの組織構造の立体像を分離して再生する
ことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の内部構造
の立体視化ホログラムの再生方法。
(3) A reference beam from a single light source is divided into multiple reference beams with different intensities by a beam splitter, and each divided reference beam is multiplexed for each tissue structure from different directions corresponding to the multiplex hologram recording. 3. The method for reproducing a hologram for stereoscopic visualization of an internal structure according to claim 2, wherein the hologram is irradiated to separate and reproduce three-dimensional images of each tissue structure.
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