JPS633834A - 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、薬品にま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＆ｉ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
では患部を極く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
ァイバという）と照明光誘導用光ファイバ（以下ライト
ガイドという）と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いう）と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いう）
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
つ迅速に行える襟にした、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　ｂ’ＲＴ　ｖ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
手順や基本的な判断が予め行われる。

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、イメージファイバ基端に画像が得られ、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信号に変換
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、映像信号の増幅や白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ａ　（Ｋ　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
の映像信号の輪郭を強調したり、各色毎の色信号に対す
る補正や加算減算など信号処理を行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（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ＶＴＲ・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イスプレィする機能
を有し、さらにＸ線造影によるモノクロの画像も同一ブ
ラウン管上にスーパーインボ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
トローラの静止画像信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
至近距離に置き、モニタ画面による診断中、たとえばフ
ラッシュによ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
成が実際上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とがあり、管１の先端には対物レン
ズ５があって血管内患部を結像させ、この画像をイメー
ジファイバの画像伝達機能により管の基端側の接眼レン
ズ６に導出する。

前記フラッシュチャンネル４は透明液注入により患部附
近の血液を一時的に排除して透明な視野を得ることがで
きる。

７はライトソースで、ファイバカテーテル用ライトガイ
ドの光源を供給する。

８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６側に取りつける。ＴＶカメラヘフド８は
光学系レンズ９により接眼レンズ６の像を撮像管に結像
させ、その像をＲ（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１０
を経てビデオコントローラ１３に送られる。

′、０はカメラコントローラで、ＴＶカメラへソド８に
同期信号を送り、またＴＶカメラへ７ド８からの画像信
号の増幅や白バランスを調節する。

１５テレマイクロスケーラで、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内表示などを行う。

１２はビデオタイマで、診断画像を経時的にとらえ、時
間的管理をし易いように年月日時分秒の画面内表示を行
う。

１３はビデオコントローラで本システムの中枢的役割を
果たす部分であり、ＤＲＡＭ　（ダイナミックランダム
アセスメモリ）を内臓し、ＴＶカメラヘッド８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１１からのカーソル線や測定値や、前記ビデオ
タイマ１２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１３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ＮＴＳＣ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
の機能を駆使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。

１４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。

１５はＶＴＲで、一連の診断の記録が磁気テープにカラ
ーで記録される。また動的に再現できる。

１６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。

１７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
ロールし易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。

１８はＸ線ＴＶ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。

１９はメモリコントローラでＸ線ＴＶ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。

２０は画像合成器で透視画像をメモリコントローラ１９
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
ＣＲＴ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２０を用いて前記カ
ラーモニタ１４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ーインポーズさせ、この画像
をもとに患部の位置を見定め、ファイバーカテーテルを
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。

ファイバカテーテル１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
（効率的である。

ファイバカテーテル１先端の対物レンズ５が患部に接近
したとき、ライトガイド３により患部付近を照明しても
血流のため患部は見えない。

そこで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（っ
きりと見えるので、ファイバカテーテル１の管の先端に
ある対物レンズ５は血管内の至近距離で前記透視画像と
は別の角度か＾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−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（なるのでこの短時間内にすばやくビデオコ
ントローラ１３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止める
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１′３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１１のカーソル情報や、ビデオタイマ１２０時間管理
情報を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ックアップ
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１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掻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、ＤＲＡＭによ
るメモリ機能と他の入力機器との波調により、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、ＶＴＲ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態を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） ７・・・・・・ライトソース、 ８・・・・・・ＴＶカメラヘッド、 ９・・・・・・光学系レンズ、 １０・・・・・・カメラコントローラ、１１・・・・・
・テレマイクロスケーラ、１２・・・・・・ビデオタイ
マ、 １３・・・・・・ビデオコントローラ、１４・・・・・
・カラーモニタ、 １５・・・・・・ＶＴＲ。 １６・・・・・・カラービデオプリンタ、１７・・・・
・・リモコンスイッチ、 １８・・・・・・Ｘ線ＴＶカメラ、 １９・・・・・・メモリコントローラ、２０・・・・・
・画像合成器、 ２１・・・・・・Ｘ線装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像伝達用光ファイバと照明光誘導用光ファイバと血液
   排除用透明液注入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Ｔ
   Ｖ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。