JPS5914840A - 放射線撮影装置 - 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、例えば心臓容積計測等において、被験者に与
える被曝線量を最小にすると共に、心臓に対する負担を
軽減することができる放射線撮影装置に関するものであ
る。

〔発明の技術的背景〕

従来、例えば循環器系の検査の一つとして行う心室容積
の計測においては、心室の収縮期又は拡張期とは無関係
に放射線を照射して撮影していたため、検査に必要な心
室の最大拡張期と最小縮小時以外の時点でも被曝と撮影
が成され、従って被験者は必要以上の被曝にさらされる
と共にまた撮影に必要なフィルム等も膨大なものとなっ
ていた。

また、心臓の撮影に社造影剤注入によるＸ線造影法が用
いられるが、造影剤を心室に注入するタインングは撮影
タイインク１合わせなければならないから、上述のよう
な方式の場合、心室の運動に無関係に造影剤注入を行う
ことになり、心室の縮小期では心室内の血量が少ないこ
ともあって、造影剤の注入量によっては人体が危険にさ
らされる他、心室内圧も高くなるため、造影剤注入装置
も大きな圧力負担を受けて動作することになる。

そこで心電図をもとに、Ｘ線撮影を行う方法も提案され
ている。しかし、そのような場合、心電波形と心室の拡
張、収縮の関係は心室＠積の最大点が心電図のＳ波に対
応しているものの、心室容積の最小点はＴ波の後である
が、個人差等の影響によｐ１心電図波形から心容積最小
点を定めることは困難であった。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであｐ１心室容
檀の計測等において、放射線の被曝量を最小にし、かつ
造影剤等の注入に対する心臓の負担を軽減し、更に使用
フィルム等の大幅な減少をはかることができる放射線撮
影装置を提供することを目的とするものである。

〔発明の概要〕

即ち、本発明は上記目的を達成するため、心音波形を整
形して心音に同期したパルスを得る手段と、この得られ
た・９ルスより心室の拡張期に対応する信号を得る手段
と、この得られた信号により駆動制御されて造影剤注入
を行う手段と、前記ノ臂ルスに応動してＸ線撮影を行う
手段とよ）構成し、心音よｐ心運動に同期したパルスを
得ると共にこのパルスに応動させてＸ線等の放射線によ
る循環器系の撮影を行い、また、心室の拡張、縮小の運
動によって生ずる心音の発生周期において心室の拡張期
が次の縮小期よシ短いことから前記・ｆルスよｐ拡張期
を容易に検出できることを利用して拡張期を検出し、造
影剤注入を行うようにして被験者の安全を確保し、心室
の最大拡張時、最小拡張時における撮影を可能として無
駄のないしかも正確な検査ができるようにするものであ
る。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する
。

第１図は本装置の概略構成を示すプロ、り図であり１図
中１は心音波形の信号を増幅し、帯域制限して抽出する
と共に波形整形してこれを出力する心音波形整形装置、
ＪＪはこの心音波形整形装置１ノの出力・ｆルスに応動
してＸ線撮影制御を行うＸ線撮影装置駆動装置、１８は
このＸ線撮影装置駆動装置１２の出力にて制御されＸ線
曝射を行ってＸ線撮影を実施するＸ線撮影装置、１４は
前記心音波形整形装ｆｏＩＪの出力するパルスを入力と
し、このパルスが心音の第１音であるか第２音であるか
を判別し、判定出力を出す第１音・第２音判別回路、１
５はこの第１音・第２音判別回路１４が出力する第２音
から第１音までの間であることを示す判定用カキ を受けて動作し、被験者造影剤注入を行う造影剤注入装
置１６の駆動制御を行う造影剤注入装置駆動装置、及び
造影剤注入装置１６から構成されている。

このような構成の本装置は第１図には示されていない被
験者から抽出された心音波形の信号は心音波形整形装置
１１により雑音成分をできるだけ除去するため心音を含
む帯域のみが取り出され、充分に増幅された後、矩形波
状に整形されて心音を示す一ンルスとして出力される。

この詳細を第２図に示す。

第２図は心音波形整形装置１１の具体的な回路構成側を
示すものであり、帯域制限増幅器２１、検波形のダイオ
ード２２、積分用のコンデンサ２３、波形整形用のシュ
ミットトリガ型５− インバータ２４，２１５により図の如ぐ構成されている
。このような構成の心音波形整形装置１ノは被験者よｐ
導出された心音波形がカップリング用のコンデンサを介
してまず初段の帯域制限増幅器２１に入力され、ここで
心音の持つ周波数帯域の成分の増幅が行われ、心音のみ
が増幅される。この増幅出力は整流回路である次段のダ
イオード２２によｐ半波整流されて２３のコンデンサを
充電する。コンデンサ２３の電位がある値を越えると１
！４，２５のシ！、イツトトリガ型インツイータにより
、整形された矩形波が１つ発生する。この出力は心音の
第１音、第２音に同期して発生することになる。

このようにして、心音に対応して心音波形整形装置１ノ
は矩形波（即ちパルス）を出力して゛ゆく。そのため、
この矩形波は心音の第１音、第２音に同期して発生する
ことになる。

この様子を第４図ａ＋ｂに示す。図において６一 このようにして得られた心音波形整形装置１１の出力す
る心音に同期したパルス列すは、第１音・第２音判別回
路１４及びＸＭ撮影装置駆動装置１２にそれぞれ入力さ
れる。第１音・第２音判別回路１４は、心音における第
１心音と第２心音の間隔が第２心音と次の第１心音の間
隔に比べて充分短いことを利用して三者の判別を行う。

その詳細を第３図に示す。

第３図は第１音・第２音判別回路１４の具体的な回路構
成例を示すものであり、アンドｒ　−ト回路３１，３３
、単安定マルチバイブレータ回路３２　、　ＪＫフリッ
プフロッゾ回路３４を用いて図のように構成しである。

即ち、第１音・第２音判別回路１４は心音波形整形装置
１１の出力する矩形波のパルスと単安定マルチパイブレ
ーク回路３２のＱ出力のアンド論理をとるアンドダート
回路３１の出力により単安定マルチパイブレーク回路３
２が動作し、また、単安定マルチバイプーリ回路３２の
Ｑ出力によシフリアされると共にこの単安定マルチバイ
ブレータ回路３２のＱ出力及び心音波形整形装置１ノの
出カッ９ルスとのアンド論理をとるアンドゲート回路３
３の出力によＪ）Ｊ−に端子が論理レベル°′１”にゾ
ルアラ！されたＪＫアフリノフロ２ノ回路３４を動作さ
せ、そのｑ出力を判別出力とするように構成して、第２
音の発生後、次の第１音が発生するまでの期間を検出で
きるようにしている。

即ち、本装置において、通常時はノ４ルスの入力がない
から単安定マルチｉＪイブレータ３２はているＪＫフリ
ップフロッゾ回路３４はリセットの状態に保たれるから
、ＪＫフリツノフロ、ｆ回路３４のＱ出力は論理レベル
″１＃となっている。この状態で心音波形整形装置１１
からの前記パルス列すが加わるとアンドｒ−）回路３ノ
はアンド論理が成立するのでこのアンドゲート回路３１
を通して上記単安定マルチバイブレータ回路３２にトリ
ガ・寸ルスが加わることになる。

ここで単安定マルチバイブレータ回路３２のＱ出力のノ
９ルス幅を第４図（ｃ）に示す如く第１音と第２音の間
隔より長く、かつ第２音と次の第１音の間隔よシ短く設
定しておく。

このようにすると、例えば第１音に同期したノｆルスに
よって単安定マルチパイブレーク回路３２がトリガされ
た時点を考えると、第２音に同期したパルスが発生した
時点でこの単安定マルチバイブレータ回路３２のＱ出力
はまだ論理レベルＭＯ＃となっているのでアンド？−）
回路３１を論理レベル″ｌ＃にする危険はなく、したが
って単安定マルチバイブレータ回路３２は再トリガされ
ることはない。逆に単安定マルチツマイブレーク回路３
２が第２音に同期したパルスによってトリガされた場合
を考えると、次の第１音に同期したパルスが発生した時
点で単安定マルチバイブレータ回路３２のＱ出力はすで
に論理レベル″′１”にもどっているので、単安定マル
チバイブレータ回路３２は第１音に同９− 期したパルスによって毎回確実にトリガされることにな
る。

ここで単安定マルチバイブレータ回路３２のＱ出力は第
４図の（ｃｌに示す如き変化を呈することになる。

従って、単安定マルチバイブレータ回路３ＢのＱ出力と
心音を示すｄ’ルス列第４図（ｂｌを入力するアンドゲ
ート回路３３は第１音、第２音の各〕ｆルス入力毎にこ
の人力ｉｆルスを通過させて出力することとなｐｌこの
出力はＪＫアフリｆフロラゾ回路３４に入力され、との
ＪＫフリッゾ７μツノ回路３４を交互にセット、リセッ
トすることになる。

その結果、ＪＫフリップフロップ回路３４の互出力←第
４図の（ｄｌのようになる。つまＤ　ＪＫフリッゾ７＋
２．ゾ回路３４の互出力侶号ｄは第１音と第２音の間で
論理レベル１′０７となｐ第２音と次の第１膏との間で
論理レベル″１２となる。

さて、造影剤等をカテーテル等を用いて心室１０− 内に注入する場合、従来は心臓の拡張期、収縮期に関係
なく、外部から強制的に注入が行われていた。この場合
、心室が収縮を行っている最中に造影剤等を注入するこ
とは被験者の心臓に負担をかけ安全性の上でも問題があ
ると共に注入装置の注入圧力が高くなりやすいなどの欠
点が生じていた。

従って、本発明装置では心室の拡張期に選択的に造影剤
等の注入を可能とするために、第３図のＪＫフリッゾフ
ロ、プ回路３４の同出力を用いて注入の制御を行う。即
ち、心室の拡張期に対応する第２音と次の第１音の間は
上述したようにＪＫアフリｆフロッゾ回路３４のＱ出力
が論理レベル″１１１１となっていることからこの信号
を注入の制御に用いれば、被験者並びに注入装置の負担
を軽くすることができる。

従って、該同出力（第４図（ｄ））を造影剤注入装置駆
動装置Ｊ５ｉ７ｍ与えてこれを制御するようにし、これ
によって心室拡張期に造影剤注入装置１６を駆動させて
造影剤の注入を行う。第４図（＠）は本装置による造影
剤注入量の変化の様子を示すものである。これによｐ被
験者の負担は軽くなｐ１心臓検査時の人体のよｐ一層の
安全が確保できる他、造影剤注入は心室の圧力が低い期
間に行われるので、造影剤注入装置１６の機械的な負担
も軽くなり、装置の寿命も向上する。

以上の様な方法によって注入された造影剤の影像を撮影
するための装置を駆動するには、心室の収縮終了期及び
拡張終了期を示す信号である第４図における心音に同期
したパルス列すを用いる。即ち、この心音ノｆルス列す
の、ｆルスに応動させてＸａ撮影装置駆動装置１２を駆
動させ、これによってＸ線撮影装置１３を制御する。

その結果、Ｘ線撮影装置１３は前記、ｆルスの入力毎に
Ｘ線曝射を行って撮影が進められてゆく・ この方法によって、撮影は心室の運動に同期して行われ
ることになり、診断に有用な心室の拡大時及び縮小時の
写真が得られるので従来のように心室の拡大収縮とは無
関係に一定間隔で撮影していた場合に比べて不要な写真
がなくなるから放射線写真の枚数を大幅に節約させるこ
とが可能とな９、また、被験者のＸ線爆線量及び撮影フ
ィルム枚数の減少に太いに役立つことになる。

尚、本発明は上記し、且つ図面に示す実施例にのみ限定
されるものではなく、その要旨は変゛更しない範囲で種
々変形実施が可能であｐｌ例えば上記実施例で、心音を
得るだめの心音状集音 装置は、第５図に示す如く、心ｌマイク５ノを被験者Ｐ
の胸部に装着して得る方式であっても可能であるし、ま
たは、第６図に示すように造影剤を注入する際や心室内
圧を同時測定する際に、血管６０を通して被験者Ｐの心
室６１内にセットするカテーテル６２から得られる心室
内圧のうち心音に相当する周波数成分を抽出して、心音
を得る方式も可能である。

また本発明は心室容積の計測のみならず、心拍に同期し
て起きる現象を放射線計測する場合１３− に有効である。例えば、血管内の血液の移動は心室の収
縮によって起こるものであるから、カテーテルを用いて
造影剤を心室内に注入し、本発明による方法で一心拍毎
に、血管造影像の撮影を行えば、心室の一回の収縮によ
って送）出される血液の移動状態から、血管狭窄等の異
常が発見できる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は心音波形を整形して心音に
同期した。ｆルスを得る手段と、この得られたノ４ルス
よｐ心室の拡張期に対応する信号を得る手段と、この得
られた信号により駆動制御されて造影剤注入を行う手段
と、前記ノ昔ルスに応動してＸＭ撮影を行う手段とよｐ
構成し、心音よｐ心運動に同期したノ９ルスを得ると共
にこのノｆルスに応動させてＸ線撮影を行い且つこのｉ
４ルスよｐ心室の拡張期を容易に検出できることを利用
して該拡張期を検出し、この検出出力に↓ｐ造影剤の注
入を行うようにしたので、造影剤注入は人体にも安全で
しかも６圧の低い１４− 拡張期に合わせて行うことができ、安全性の高い検査が
可能となる他、心音に同期して撮影を行い心室容積等の
放射線計測を行うことによって、必要とする心室の最大
拡張時、最小縮小時の写真やデータが得られ、従って、
従来のようにむやみな撮影を行うことがないので被験者
に与える放射線線量を大幅に減少することができると共
に、撮影に用いるフィルム等の節減や、造影剤注入の際
の心臓に対する負担を軽減でき、正確な検査ができると
いう効果が得られるなど安全でランニングコストの安い
循環器系の検査用の放射線撮影装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すシステム・ブロ
ック図、第２図は第１図における心音波形整形装置１１
の一具体例の構成を示す回路図、第３１図は第１図にお
ける第１音！第２音判別装置１３の一具体例を示す回路
図、第４図は本装置の動作を示すタイミングチャート、
第５図、第６図は心音のピックアップの一例を説明する
ための図である。 １ノ・・・心音波形整形装置、１２・・・ｘｉ撮影装置
駆動装置、１３・・・Ｘ線撮影装置、Ｊ４・・・第１音
・第２音判別回路、１５・・・造影剤注入装置駆動装置
、１６・・・造影剤注入装置、２ノ・・・帯域制限増幅
器、２２・・・ダイオード、２３・・・コンデンサ、２
４．２６・・・シ、＜、トトリガ型インノ（−タ、３１
・・・アンドダート回路、３２・・・単安定マルチパイ
ブレーク回路、３３・・・アンドｒ−）回路、３４・・
・ＪＫフリッゾフロ、１回路。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被験者から得た心音波形より心音に同期したパルスを得
   る手段と、このパルスよｐ心室の拡張期に対応する信号
   を得る手段と、この得られた信号により制御されて被験
   者循環器系に造影剤注入を行う手段と、前記ノｆルスに
   応動して被験者循環器系の放射線撮影を行う手段とを具
   備したことを特徴とする放射線撮影装置。