JPS62266025A - 血管内視ビデオシステム - 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】 〔従来の技術〕 近年我が国に於ける国民食生活の欧米化と老齢化社会の
進行に伴い、心臓等の重要臓器における閉塞性血管障害
に起因する疾患が急増している。

これに対する治療方法として冠動脈の代用血管移植術、
経皮的血管形成術、薬品による血栓溶解などがある。

そしてこれらの診断は、従来主としてＸ線による血管造
影により行われるものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、Ｘ線造影による診断は外部からの間接的な影の
コントラストや欠落の診断であり血管のような細い部分
の内部に発生している疾患が動脈硬化によるものか、血
栓によるものかなどの判断が難しく、また患部は疾患の
種類、進行状況によって色彩やその濃淡など微妙に異な
る場合があり、モノクロ的にしか識別できないＸ線造影
では患部を極細かく的確に診断し、適切な治療に結びつ
けるには限界のあるものであった。

さらにまた、造影剤を繰り返し使用したりＸ線照射に時
間をかけて診断をすることは、患者に対する生命的な危
険性とさらに医師に対する放射線障害の危険をも伴うの
で、できるだけ短時間のＸ線照射により診断することが
望ましい。

本発明はこのような問題点を解消することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本発明は次のような血管内視
ビデオシステムを提供する。

即ち、本発明は画像伝達用光ファイバ（以下イメージフ
ァイバ）と言う照明光誘導用光ファイバ（以下ライトガ
イド）と言う血液排除用透明液注入チャンネル（以下フ
ラッシュチャンネル）と言う及び血管閉鎖用バルーンチ
ャンネル（以下バルーンチャンネル）と言うを有する血
管内視用ファイバカテーテル（以下ファイバカテーテル
゛と言句と、前記ライトガイドへ光源を供給するライト
ソースとイメージファイバからの画像をＴＶカメラヘッ
ドに結像させるための光学系レンズとその結像した画像
をカラーの電気信号に変えるＴＶカメラヘッドと、この
ＴＶカメラヘッドを制御するカメラコントローラと、前
記カラーの電気信号を記憶して各種の画像処理を行うビ
デオコントローラをリモートコントロールするリモコン
スイッチと、リアルタイム動画像と前記静止画像をモニ
タするカラーモニタと、モニタ像にカーソル及びキャラ
クタ文字を重畳させて血管径や患部の寸法を測定するテ
レマイクロスケーラと診断画像の時間管理のため年月日
時分秒のキャラクタ文字を画像に重畳させるビデオタイ
マと、一連の診断モニタ状況をビデオテープに磁気的に
記録するＶＴＲと、前記ビデオコントローラからの画像
をプリントするカラービデオプリンタとＸ線装置にリン
クして診断に必要な透視画像を電気信号に変えるＸ線Ｔ
Ｖカメラと、このＸ線ＶＴカメラからの画像信号を記憶
して静止画像として画像処理を行うメモリコントローラ
と、この静止画像を前記カラーモニタにスーパーインポ
ーズさせる画像合成器とを備え、血管内患部の診断を的
確に、且つ迅速に行える様にした、血管内視ビデオシス
テムである。

〔作　用〕

本発明の血管内視ビデオシステムを用いて診断するとき
は、先ず造影剤注入によりＸ線装置で得られた血管透視
像をＸ線ＶＴカメラ、メモリコントローラ、画像合成器
を経てカラーモニタにより動画像として写し出し診断に
最も有効と思われる画像をメモリコントローラによりメ
モリし、カラーモニタ上の中心より左側に静止画像とし
て写し出し患部の位置を外部から視ることによってファ
イバカテーテルを血管のどこから挿入してどの経路を通
りどの長さまで入れたらよいのかなどの診断の手順を基
本的な診断が予め行われる。

次にこの静止画像を参考にしファイバーカテーテルの管
の先端を血管内に挿入し、患部付近の深さまで先端が達
したとき前記ライトソース部の光源を用いてライトガイ
ド機能により患部を照明する。

このとき、血管内は血液により不透明なので視野を得る
ことができず透明な視野を得るために前記バルーンチャ
ンネルによるバルーンの膨張作用により血流を瞬間的に
遮断し、フラッシュチャンネルより生理食塩水などの透
明液を注入する。

この透明液の注入により、患部付近は血液が瞬間的に排
除されてかわりに透明液で満たされるので視野を得るこ
とができ、イメージファイバ終端に画像が得られ、接続
されている光学レンズにより拡大されＴＶカメラヘッド
の撮像管に結像されテレビ画像としてＲＧＢ信号番こ変
換される。

この信号はカメラコントローラを経てビデオコントロー
ラに送り込まれる。

カメラコントローラはカメラヘッドに同期信号を送り且
つ、映像信号の増幅や自バランスを調整するなどの機能
を有し、カメラヘッドを制御する。

テレマイクロスケーラ部は被写体の寸法測定をするため
にカーソル線や測定値のデジタル表示を行う。ビデオタ
イマ部は診断中の時間データを画像信号にスーパーイン
ポーズさせモニタ上に表示を行う。

ビデオコントローラ部はＲＧＢ単独のフレームメモリを
内臓しＴＶカメラからの映像信号を記憶する機能と、こ
の映像信号の輪グ１くを強調したり、各色毎（■色信号
に対する補正や加算減算など信号処理４１ｉえる機能を
有し診断画像やその色彩をより一層わかり易くする装置
であり、さらにテレマイクロスケーラ部やビデオタイマ
部からの信号をスーパーインポーズさせる機能や、カラ
ーモニタやＶＴＩ？・カラービデオプリンタなど各機器
への信号分配などを行う機能を有する。

カラーモニタは複合カラーテレビ信号やＲＧＢ分離カラ
ーテレビ信号を受は鮮明な画像をディスプレイする機能
を有し、さらにＸ線造影によるモノクロの画像も同一・
ブラウン管」二にスーパーインポーズモニタされるので
、Ｘ線による外部からの血管画像と、イメージファイバ
からの血管内患部の画像を二次元、三次元的に見比べな
がら診断を行うことができる。

ＶＴＲは一連の診断画像やデータをビデオテープ上にカ
ラーで記録し、動的に再現できる。

カラービデオプリンタは診断上必要な画像をビデオコン
トローラの静＋ｌ−画像（８号によりカラーでプリント
することができる。

リモコンスイッチはビデオコントローラ部に接続され、
医師が手元やフィツトスイッチ的にコントロールし易い
至近距離に評き、千二タ両面にょる診断中、たとえばフ
ラソシ工に１・り患部付近の視野が開けた一瞬をとらえ
その画像を記憶させるなどの用い方がある。

〔実施例〕

本発明の実施例について、以下図面に従って本発明の構
成が実際」二どのように具体化されるかをその作用と共
に説明する。

図面は本発明の実施例の構成図である。

１はファイバカラテールで、その管には画像をそのまま
伝えるイメージファイバ２と照明用の光を伝えるライト
ガイド３と生理食塩水等の透明液を瞬間的に注入するフ
ラッシュチャンネル４と血流を試験管的に遮断するバル
ーンチャンネル５とがあり、管１の先端には対物レンズ
６があって血管内患部を結像させ、この画像をイメージ
ファイバの画像に伝達機能により管の基端側の接眼レン
ズ７に導出する。

５はバルーンチャンネルで血流を瞬間的に遮断し前記フ
ラッシュチャンネル４による透明液注入により透明な視
野を得るこ上ができる。

８はライトソース部で、ファイバ力テテール用ライトガ
イドの光源をｆａｔ給する。

９はカメラヘッドで、イメージファイバ２の管の基端側
の接眼レンズ７側に取りつける。Ｔ　Ｖカメラヘッド９
は光学系レンズ１０により接眼レンズの像を撮像管に結
像させ、その像を１？（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）３本の撮
像管で電気信号に変え、この信号はカメラコントローラ
線を経てビデオニノントローラ１４に送られる。

線はカメラコントローラで、ＴＶカメラヘッド９に同期
信号を送り、またＴＶカメラヘッド９からの画像信号の
増幅やバランスを調節する。

１２はテレマイクロスケーラ部で、複写体の寸法測定を
するためにカーソル線や測定値の画面円表示などを行う
。

１３はビデオタイマで、診断画像を経時的にとらえ、時
間低管理をし易いように年月日時分秒の両面白表示を行
う。

１４はビデオ７１ント「１−ラで本システムの中枢的役
割を果たす部分である。ＤＲＡＭ　（ダイナミックラン
ダムアセスメモリ）を内臓し、ＴＶ左カメラッド９から
の前記ＲＧＢ信号を受けて記憶し、また、前記テレマイ
クロスケーラ部１２からのカーソル線や測定値や、前記
ビデオタイマ１３からの年月日時分秒の時間情報を画像
上にスーパーインポーズさせる。

さらにビデオコントローラ１４はＲＧＢビデオ信号のフ
リーズ機能や、カラーモニタ、カラービデオプリンタへ
の信号分配や、ＶＴＲ用ＮＴＳ信号への変換や、画像の
輪郭強調や、各色毎の色信号に対する補正や加算減算な
どの信号処理などの多彩な画像処理機能を有しこれらの
機能を枢支することにより患部を明確なわかり易い画像
としその画像信号を各種信号を各種接続機器へ出力する
。

１５はカラーモニタで、診断画像をＣＲＴ上にカラーで
写し出し、また、後述のＸ線造影によるモノクロ静止画
像をインポーズさせ、同−ＣＲＴ上で透視Ｘ線の静止画
像とイメージファイバからの血管内勤画像を対比しなが
ら診断を進めることができる。

１７はカラービデオプリンタで、必要な画像をカラーの
ハードコピーとしてプリントし、システムと切り離して
視ることができる。

１８はリモコンスイッチで、ビデオコントローラに接続
され、診断時に医師が手元やフットスイッチ的にコント
ロールし昌い至近距離に置いてモニタ画面を見ながらリ
モートコントロールし、診断を進める。

たとえば、フラッシュすることにより患部付近の視界が
開けた一瞬をとらえその画面を記憶させるなどである。

１９はＸ＆ＩＴＶカメラで、外科用イメージといわれる
Ｘ線装置とリンクして用いる。

これは、一連の診断の初期段階で、先ずＸ線造影により
患部の位置を知るためのものであり、Ｘ線造影による透
視画像をモノクロの画像信号に変える。

２０はメモリコントローラでＸ＆ＩＴＶカメラからの画
像を内臓しているＤＲＡＭ　（ランダムアクセスメモリ
）によりフリーズする機構を有する。

これにより診断時のＸ線照射時間を短縮し、患者ならび
に医師の安全をはかることができる。

２１は画像合成器で透視画像メモリコントローラ２０を
経てモノクロ静止画像として前記カラー画像と合成しＣ
ＲＴ上の左側に写し出すことができる。

このモノクロ静止画像は前述のように診断の初期段階で
Ｘ線造影により透視で写した画像であり、診断の手順を
決めるためにも用いられるが、これを画像合成器２１を
用いて前記カラーモニタ１５内にスーパーインポーズさ
せることによりそれぞれことなる角度から患部の像を多
次元的に診断でき血管内視像と常に対比しながら診断出
来るというメリットがある。

以上述べたように本発明はまず最初にＸ線装置による透
視画像を電気信号として記憶させ、これを画像合成器を
用いてカラー画像と合成し、カラーモニタ上に常にモノ
クロ静止画像としてスーパ−インポーズさせ、この画像
をもとに患部の位置を見定め、ファイバーカラテールを
挿入すべき血管の位置、ルート、患部までの距離や診断
の手順を把握でき、また診断進行中も、このモノクロ静
止画像はカラー画像と共に参照される。

ファイバカラテールｌの管をどの深さまで挿入すればよ
いかは上述の方法で予めわかるから診断作業は無駄がな
く効率的である。

ファイバカナテール１先端の対物レンゾ６が患部に接近
したとき、ライトガイド３により患部付近を参照しても
血流のため患部は見えない。

そこでバルーンチャンネル５で血流を瞬間的に遮断し、
フラッシュチャンネル４より生理食塩水等の透明液を瞬
間的に患部付近に注入することによって血液を排除し、
患部付近は透明液で満たされ患部は一時的にくっきりと
見えるので、ファイバカラテール１の前句先端にある対
物レンズ６は血管内の至近距離で前記透視画像とは別の
角度から患部をとらえ、結像させ、イメージファイバ２
によりその画像は体外に導出される。

しかし、この透明液は前記一時的に排除された血流と混
合し、数秒後には血管内視用ファイバカテーテル１の視
界はきかなくなるのでこの短時間内にすばやくビデオコ
ントローラ１４にカラーで記憶させる。

また、こうすることによって血流を無用に長時間化める
ことなく従って生命の安全を確保しながら着実に診断を
すすめることができる。

ビデオコントローラ１４は、前記血管内患部のカラー画
像を記憶しているばかりでなく、テレマイクロスケーラ
１２のカーソル情報や、ビデオタイマ１３の時間管理情
報画面に重畳させることによって診断情報の価値を高め
る。

また、ビデオコントローラ内の画像処理部は画像の輪郭
強調や各色毎の色信号に対する補正や加算減算などの信
号処理により患部を他の正常な部分と明確に区別できる
ようなカラー画像としてわかり易く診断をバンクアンプ
する。

さらにビデオコントローラは、画像合成器やカラーモニ
タや、ＶＴＲ，カラービデオプリンタと連結して前述の
各種画像処理機能を発揮するので、従来の透視のみの、
あるいは血管内視用ファイバカテーテルｌから目視のみ
で画像処理を伴わない診断方法に比べると、本発明の血
管内視ビデオシステムは極めて高レベルのものというこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上の構成であるので、血管内に血管内視用フ
ァイバカテーテルの管を挿入し、血管内の患部に接近す
るので血管内の患部を明確に且つカラーによる画像とし
て見ることができ、その結果血管内の診断を的確に、迅
速に行うことができるので外科的治療から内科的治療へ
移行し、医師、患者双方の精神的肉体的負担が軽減され
る。

また本発明は血管内視機能とＸ線装置による透視機能を
システム化することができるので、Ｘ線照射時間を短縮
することができ患者および医師の安全が確保される。

さらにビデオコントローラを設けたので、ＤＲＡＭＵに
よるメモリ機能と他の入力機器との強調により、患部画
像測定、時間管理、輪郭強調、各色毎の色信号の補正等
の画像処理が容易に行える他、画像診断のモニタ、ＶＴ
Ｒによる動画像の再現、必要な場合のハードコピーなど
の多彩な出力が得られる。

その上画像合成器によりＸ線装置とリンクして得られる
モノクロ静止画像をカラーモニタ上にスーパーインポー
ズでき、患部を異なる角度から同時に高次元で視ること
ができるので患部の状ｐＨＡ３容易に理解できるなどの
効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例の構成図である。 １・・・・・・血管内視用ファイバカテーテル、（ファ
イバカテーテル） ２・・・・・・画像伝達用光ファイバ、（イメージファ
イバ） ３・・・・・・照明光誘導用光ファイバ、（ライトガイ
ド） ４・・・・・・血液排除用透明液注入チャンネル、（フ
ラッシュチャンネル） ５・・・・・・血管閉１バルーンチャンネル（バルーン
チャンネル） ６・・・・・・対物レンズ、 ７・・・・・・接眼レンズ ８・・・・・・ライトソース、 ９・・・・・・ＴＶカメラヘッド、 ｌＯ・・・・・・光学系レンズ、 線・・・・・・カメラコントローラ、 １２・・・・・・テレマイクロ、 １３・・・・・・ビデオタイマ、 １４・・・・・・ビデオコントローラ、１５・・・・・
・カラーモニタ、 １６・・・・・・ＶＴＲ。 １７・・・・・・カラービデオプリンタ、１８・・・・
・・リモコンスイッチ、 １９・・・・・・Ｘ線ＴＶカメラ、 ２０・・・・・・メモリコントローラ、２１・・・・・
・画像合成器、 ２２・・・・・・Ｘ線装置、 代理人弁理士　　　鈴　木　淳　也 手続補正書（方式） ％式％ ］ ２、発明の名称　　　血管内視ビデオシステム３、補正
をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　　東京都文京区本卿３丁目１８番１２号名　
称　　　株式会社メディカルサイエンス他１名４、代理
人　〒線３ 住　所　　東京都文京区本郷三丁目３番１号お茶の水Ｋ
Ｓビル４階 ・■ プ 別紙 補正の内容 明細書第２ページ第１３行目「テム。」と同ページ第１
４行目〔従来の技術〕との間に、「３、発明の詳細な説
明」を加入する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像伝達用光ファイバと照明光ファイバと血液排除用透
   明液注入チャンネル及び血管閉鎖用バルーンチャンネル
   を有する血管内視用ファイバカテーテルと、前記照明光
   誘導用光ファイバへ光源を供給するライトソースと前記
   画像伝達用光ファイバからの画像をＴＶカメラヘッドに
   結像させるための光学系レンズとその結像した画像をカ
   ラーの電気信号に変えるＴＶカメラヘッドと、このＴＶ
   カメラヘッドを制御するカメラコントローラと、前記カ
   ラーの電気信号を記憶して静止画像とし、各種の画像処
   理を行うビデオコントローラと、このビデオコントロー
   ラをリモートコントロールするリモコンスイッチと、リ
   アルタイム動画像と前記静止画像をモニタするカラーモ
   ニタと、モニタ像にカーソル及びキャラクタ文字を重畳
   させて血管径や患部の寸法を測定するテレマイクロスケ
   ーラと診断画像の時間管理のため年月日時分秒のキャラ
   クタ文字を画像に重畳させるビデオタイマと、一連の診
   断モニタ状況をビデオテープに磁気的に記録するＶＴＲ
   と、前記ビデオコントローラからの画像をプリントする
   カラービデオプリンタとＸ線装置にリンクして診断に必
   要な透視画像を電気信号に変えるＸ線ＴＶカメラと、こ
   のＸ線ＴＶカメラからの画像信号を記憶して静止画像と
   し画像処理を行うメモリコントローラと、この静止画像
   を前記カラーモニタにスーパーインポーズさせる画像合
   成器とを備え、血管内患部の診断を的確に、且つ迅速に
   行える様にした、血管内視ビデオシステム。