(57)【要約】【課題】編組を検査すること。【解決手段】説明される実施形態は、外側表面と、外側表面の下にある空間的に周期的な支持構造体とを含む管状デバイスを検査するためのシステムを含む。システムは、外側表面からの光の反射の画像を取得するように構成された撮像装置と、画像を処理することによって支持構造体の空間周波数を確認するように構成されたプロセッサと、を備える。その他の実施形態も説明される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側表面と、前記外側表面の下にある空間的に周期的な支持構造体とを含む管状デバイスを検査するためのシステムであって、
前記外側表面からの光の反射の画像を取得するように構成された撮像装置と、
前記画像を処理することによって、前記支持構造体の空間周波数を確認するように構成されたプロセッサと、
を備えるシステム。
【請求項２】
前記反射を生成するために前記外側表面を前記光によって照明するように構成された光源を更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記空間周波数が標的空間周波数と異なることに応答して、前記空間周波数を前記標的空間周波数に従うようにするために前記管状デバイスの製造を制御するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記支持構造体は、コイル及び編組からなる支持構造体の群から選択されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記反射は正弦波を画定するように成形され、前記プロセッサは、前記正弦波の周波数に基づいて前記支持構造体の前記空間周波数を確認するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記画像を処理する前に、
前記画像内に呈示されるような前記正弦波のパラメータを、別の画像に呈示されるパラメータと比較し、
前記比較に応答して、前記処理のために、前記画像を選択するが、前記別の画像は選択しないように更に構成されている、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記パラメータは、前記正弦波のピークツーピーク振幅を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記パラメータは、前記正弦波の卓越周波数のエネルギーを含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記支持構造体の前記空間周波数は第１の空間周波数であり、前記プロセッサは、前記反射の強度の第２の空間周波数に基づいて前記第１の空間周波数を確認するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
方法であって、
光源を使用して、管状デバイスの外側表面を光によって照明することであって、前記管状デバイスは前記外側表面の下に空間的に周期的な支持構造体を含む、ことと、
前記外側表面を照明する間に、撮像装置を使用して、前記外側表面からの前記光の反射の画像を取得することと、
前記画像を処理することによって、前記支持構造体の空間周波数を確認することと、を含む方法。
【請求項１１】
前記外側表面を照明することは、前記管状デバイスが製造されている間に前記外側表面を照明することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記空間周波数が標的空間周波数と異なることに応じて、前記空間周波数を前記標的空間周波数に従うようにするために前記管状デバイスの前記製造を制御することを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記支持構造体は、コイル及び編組からなる支持構造体の群から選択される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記反射は正弦波を画定するように成形され、前記支持構造体の前記空間周波数を確認することは、前記正弦波の周波数に基づいて前記支持構造体の前記空間周波数を確認することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記画像を処理する前に、
前記画像内に呈示されるような前記正弦波のパラメータを、別の画像に呈示されるパラメータと比較することと、
前記比較に応答して、前記処理のために、前記画像を選択するが、前記別の画像は選択しないことと、を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記パラメータは、前記正弦波のピークツーピーク振幅を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記パラメータは、前記正弦波の卓越周波数のエネルギーを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記支持構造体は、互いに編組された少なくとも２つのコイルを含み、前記外側表面を照明することは、前記正弦波のピークが前記コイルのそれぞれの交差部のところに位置するように前記外側表面を照明することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記支持構造体の前記空間周波数は第１の空間周波数であり、前記第１の空間周波数を確認することは、前記反射の強度の第２の空間周波数に基づいて前記第１の空間周波数を確認することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項２０】
プログラム命令が格納される有形の非一時的なコンピュータ可読媒体を含むコンピュータソフトウェア製品であって、前記命令がプロセッサによって読み取られると、前記プロセッサに、
管状デバイスの外側表面からの光の反射の画像を受信することであって、前記管状デバイスは、前記外側表面の下に空間的に周期的な支持構造体を含む、ことと、
前記画像を処理することによって、前記支持構造体の空間周波数を確認することと、を行わせる、コンピュータソフトウェア製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、体内カテーテルシャフト及び他の管状デバイスで使用するための編組押出成形物などの編組構造体の製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
体内カテーテルのシャフトなどの一部の管状デバイスは、内側管と、外側管とを備え、２つの管の間に編組骨格構造が配置されている。編組は、他の機械的特性と共にカテーテルに安定性を与える。編組のピッチは、典型的には、１インチ当たりのピックの単位（ＰＰＩ）で測定される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明のいくつかの実施形態によって、外側表面と、外側表面の下にある空間的に周期的な支持構造体とを含む管状デバイスを検査するためのシステムが提供される。システムは、外側表面からの光の反射の画像を取得するように構成された撮像装置と、画像を処理することによって支持構造体の空間周波数を確認するように構成されたプロセッサと、を備える。
【０００４】
いくつかの実施形態では、システムは、反射を生成するために外側表面を光によって照明するように構成された光源を更に備える。
【０００５】
いくつかの実施形態では、プロセッサは、空間周波数が標的空間周波数と異なることに応答して、空間周波数を標的空間周波数に従うようにするために管状デバイスの製造を制御するように更に構成されている。
【０００６】
いくつかの実施形態では、支持構造体は、コイル及び編組からなる支持構造体の群から選択されている。
【０００７】
いくつかの実施形態では、反射は正弦波を画定するように成形され、プロセッサは、正弦波の周波数に基づいて支持構造体の空間周波数を確認するように構成されている。
【０００８】
いくつかの実施形態では、プロセッサは、画像を処理する前に、
画像内に呈示されるような正弦波のパラメータを、別の画像に呈示されるパラメータと比較し、
比較に応答して、処理のために、画像を選択するが、別の画像は選択しないように更に構成されている。
【０００９】
いくつかの実施形態では、パラメータは、正弦波のピークツーピーク振幅を含む。
【００１０】
いくつかの実施形態では、パラメータは、正弦波の卓越周波数のエネルギーを含む。
【００１１】
いくつかの実施形態では、支持構造体の空間周波数は第１の空間周波数であり、プロセッサは、反射の強度の第２の空間周波数に基づいて第１の空間周波数を確認するように構成されている。
【００１２】
発明のいくつかの実施形態によれば、光源を使用して、管状デバイスの外側表面を光によって照明することであって、管状デバイスは外側表面の下に空間的に周期的な支持構造体を含む、ことを含む方法が更に提供される。方法は、外側表面を照明する間に、撮像装置を使用して、外側表面からの光の反射の画像を取得することを更に含む。方法は、画像を処理することによって、支持構造体の空間周波数を確認することを更に含む。
【００１３】
いくつかの実施形態では、外側表面を照明することは、管状デバイスが製造されている間に外側表面を照明することを含む。
【００１４】
いくつかの実施形態では、支持構造体は、互いに編組された少なくとも２つのコイルを含み、外側表面を照明することは、正弦波のピークがコイルのそれぞれの交差部のところに位置するように外側表面を照明することを含む。
【００１５】
本発明の一部の実施形態によれば、プログラム命令が格納される有形の非一時的なコンピュータ可読媒体を含むコンピュータソフトウェア製品が更に提供される。命令は、プロセッサによって読み取られると、プロセッサに、管状デバイスの外側表面からの光の反射の画像を受信することであって、管状デバイスは、外側表面の下に空間的に周期的な支持構造体を含む、ことと、画像を処理することによって、支持構造体の空間周波数を確認することと、を行わせる。
【００１６】
本発明は、その実施形態の以下の詳細な説明を図面と併せ読むことによって一層十分な理解がなされるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のいくつかの実施形態による、カテーテルシャフトをその製造中に検査するためのシステムの概略図である。
【図２Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、図１のシステムの様々な代替構成を概略的に示す図である。
【図２Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、図１のシステムの様々な代替構成を概略的に示す図である。
【図２Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による、図１のシステムの様々な代替構成を概略的に示す図である。
【図３】本発明の一部の実施形態による、支持構造体の空間周波数を確認するための方法の概略図である。
【図４】本発明の一部の実施形態による、支持構造体の空間周波数を確認するための方法の概略図である。
【図５】本発明のいくつかの実施形態による、編組のピッチを特定するための方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
概説
背景に上述したような支持編組を備える管状デバイスでは、編組のピッチは、装置の機械的特性に影響を及ぼし得る。したがって、製造プロセス中に、編組の所望のピッチが達成されることを検証することが重要である。そのようにするための１つの方法は、装置の外側管の一部を切断し、それから編組のピッチを測定することである。しかしながら、この方法には、材料が無駄になるのと併せて製造プロセスの中断が伴う。これらの欠点は、編組のピッチがデバイスの長さに沿って変化する必要がある場合に特に顕著である。
【００１９】
この課題に対処するために、本発明の実施形態は、製造プロセスを中断することなく、装置の編組を測定する非破壊的で非侵襲的な方法を使用する。この方法は、デバイスの外側表面が、下にある編組のピッチに依存するような様式で光を反射するように、編組が典型的にはデバイスの外側管をわずかに外側に膨らませるという事実を利用する。詳細には、本明細書に開示される技術により、デバイスが製造されている間にデバイスの表面が照らされる。好適な撮像装置を使用して、表面からの光の反射の画像が取り込まれる。その後、この画像を処理することによって下にある編組のピッチが確認される。
【００２０】
いくつかの場合において、画像内の反射の位置は、反射が一連の交互になった正のピークと負のピークとを含んでよく、正のピークは、編組が表面の下を通過する点に対応するという点において、周期的に（例えば正弦曲線を描くように）変化してよい。代替として、又は追加として、反射の強度（又は「輝度」）が周期的（例えば、正弦波を描くように）に変化してもよく、それにより、強度は編組が表面の下を通過する点においてその最大値を達成する。（呈示される周期性のタイプは、一般に、使用される光源の種類、デバイスに対する光源の位置及びデバイスに対する撮像装置の位置などの様々な要因に依存する。）このようなタイプの周期性のそれぞれは下にある編組のピッチを示すため、画像の処理は、このようなタイプの周期性のうちの１つ又はその両方の識別を含んでよい。
【００２１】
例えば、プロセッサは、反射のピーク間の距離及び／又は反射の強度のピーク間の距離を計算することができ、その結果、下にある編組のピッチが確認されてよい。代替として、プロセッサは、反射の位置又は強度の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行してもよく、次いでピッチが変換から直接確認される場合もある。
【００２２】
有利には、本明細書に記載される技術は、非破壊的かつ費用効果的であり、製造プロセスを中断することなく、装置が製造される際に編組をリアルタイムで検査することを可能にする。更に、本明細書に記載される技術は、可変（例えば、ステップ付き）ピッチを有するものなどの、より複雑な編組タイプの検査を大幅に促進する。万一仕様からの逸脱が見つかった場合には、装置を守るために製造プロセスをリアルタイムで調整することができる。したがって、製造プロセスの持続時間を短縮し、コストを削減することができる。
【００２３】
更に、本明細書に記載される技術は、他の検査技術の使用を阻害する特性を有するものを含め、ほとんどのタイプの管状デバイスに適用されてよい。例えば、本明細書に記載される技術は、例えば、外側管の厚さに起因して（例えば、複数の層の材料を含む外側管のおかげで）、及び／又は着色剤、潤滑剤又はタングステンなどの放射線不透過性材料などの不透明材料による外側管の含浸に起因して、外側管が可視光及び／又はＸ線に対して不透明である管状デバイスにも適用されてよい。
【００２４】
以下の説明は、体内カテーテルシャフトの製造に概ね焦点を当てているが、本明細書に記載される技術は、支持編組を含む任意の他の好適な管状デバイスに同様に適用され得ることに留意されたい。このような装置の例としては、哺乳類の体、園芸ホースあるいは液体又は気体の輸送のための他の可撓性導管に体内デバイスを取り込むための体内プローブシャフト、シース及び他の導入器が挙げられる。
【００２５】
システムの説明
最初に図１を参照すると、この図は、本発明のいくつかの実施形態による、カテーテルシャフト２２をその製造中に検査するためのシステム２０の概略図である。
【００２６】
図１は、製造装置２４によるカテーテルシャフト２２の製造を描いている。示される特定の実施例では、原材料が装置２４を通過するとき、装置は、原材料からカテーテルシャフトを形成する。例えば、装置２４は、１つ以上の押出ダイを備えてもよく、カテーテルシャフト２２は押出成形によって形成されてもよい。（そのような場合、カテーテルシャフト自体は、「編組押出成形」又は単純に「押出成形」と称されてよい。）代替として、本明細書に記載される技術は、付加製造プロセスなどの任意の他の好適な種類の製造プロセスに適用されてもよい。
【００２７】
カテーテルシャフト２２は、典型的にはポリマーから作製される外側管３８を備える。外側管３８は、外側表面２３を含む。外側管３８の下に、カテーテルシャフト２２は、支持構造体（又は「骨格構造体」）２７を含む。構造体２７の下に、カテーテルシャフト２２は、図１には示されていない内側管を備える。
【００２８】
一部のケースでは、構造体２７は編組を含む。図１に示される１つのタイプの編組は、第１のコイル２７ａ及び第２のコイル２７ｂを同一ピッチ（本明細書では「空間周波数」と称される）であるが異なる配向で巻き付けることによって形成されてよい。例えば、コイルのうちの１つは、カテーテルシャフトの遠位端に向かって（例えば、４５°の角度で）配向されてよく、他方のコイルは、カテーテルシャフトの近位端に向かって（例えば、４５°の角度で）配向されてよい。この場合、編組のピッチは、コイルの連続する交差部の間の距離ｄ０の逆数であり、ｄ０は、カテーテルシャフトの長手方向軸５２に沿って測定される。他の種類の編組は、任意の好適な方法で配向され得るコイル、ループ及び／又は直線の任意の好適な組み合わせを使用して形成されてもよい。
【００２９】
代替として、構造体２７は、カテーテルシャフトの内側管の上に巻かれた単一のコイルを備える場合もある。この場合、構造体の空間周波数は、コイルの連続する巻線間の距離の逆数であり、この距離は長手方向軸５２に沿って測定される。
【００３０】
一般に、支持構造体２７内の各コイルは、ステンレス鋼、ニチノール、ポリマー（例えば、液晶ポリマー又はポリエーテルエーテルケトン）、ガラス及び／又は炭素繊維などの任意の好適な材料を含んでよい。各コイルの断面は、円形又は矩形の形状など、任意の好適な形状を有してよい。
【００３１】
システム２０は、検査ユニット２１を備える。装置２４を出ると、カテーテルシャフトは、検査ユニット２１の下のトラック２６によって搬送される。（この移動は、図の下の右方向の矢印によって示されるように、図の右に向かっている。）トラック２６が移動する速度（「ライン速度」と呼ばれる）は、例えば８〜７０ｃｍ／秒であってよい。
【００３２】
ユニット２１は、光源２８と、例えば、撮像レンズと、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）又は相補的金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）などの撮像センサを含む、少なくとも１つの撮像装置３０とを備える。カテーテルシャフトがユニットの下を通過すると、光源２８が、光２５によってカテーテルシャフトの外側表面２３を照明することで、光２５が外側表面によって撮像レンズを通って撮像装置３０の撮像センサへと反射される。カテーテルシャフトが照明されている間、撮像装置３０は反射の画像を取得する。
【００３３】
図３〜図４を参照して以下で更に説明するように、反射は、外側表面の下に構造体２７が存在するため、均一な直線のようには見えない。具体的には、構造体２７は、構造体の真上に位置する外側表面２３の部分が、外側表面の他の部分に対して隆起するという点において外側表面２３を不均一にする。したがって、反射は、交互になった正のピークと負のピークとを含む、及び／又はその強度が周期的に変化する。
【００３４】
システム２０は、ユニット２１内に、又はそこから離れて配置され得るプロセッサ３２を更に備える。プロセッサ３２は、撮像装置によって取得された画像がインターフェースを介してプロセッサ３２に通信されるように、任意の好適な有線又は無線インターフェースを介して撮像装置３０に接続されてよい。図３〜図４を参照して以下に更に詳細に説明するように、プロセッサ３２は、画像内の光２５の反射から支持構造体のピッチを確認するなどのために画像を処理する。
【００３５】
ピッチが、関連する製造仕様で指定された標的ピッチと異なることの確認に応答して、プロセッサ３２は、ピッチを標的ピッチに従うようにするなどのためにカテーテルシャフトの製造を制御してよい。（換言すれば、プロセッサ３２は、ピッチを制御するための閉じた制御ループのフィードバックを提供し得る。）例えば、プロセッサは、例えばピッチを補正するために、装置２４によって原材料に加えられる温度、圧力及び／又は張力、及び／又はライン速度を調整してよい。
【００３６】
この制御機能を促進させるために、プロセッサ３２は、任意の好適な無線又は有線通信インターフェース５６を介して製造装置２４に接続されてよい。例えば、プロセッサは、プロセッサが任意の関連する製造パラメータを調節するようにコントローラに指示することができるように、製造装置２４に属するコントローラに接続されてもよい。
【００３７】
典型的には、カテーテルシャフトは、シャフトのあらゆる部分の少なくとも１つの画像を取得するのに十分な速度で撮像される。（一般に、最小の十分な速度は、撮像装置の視野のライン速度及びサイズの関数である。）いくつかの実施形態では、画像は、典型的には、シャフトの各部分の複数の画像が取得されるように、１秒当たり少なくとも１５、３０又は６０フレームの速度で取得される。
【００３８】
一部の実施形態では、本明細書で説明されるプロセッサ３２の機能は、例えば１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を使用してハードウェア内にのみ実装される。他の実施形態では、プロセッサ３２の機能は、少なくとも部分的にソフトウェア内に実装される。例えば、一部の実施形態では、プロセッサ３２は、少なくとも中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むプログラムされたデジタルコンピューティングデバイスとして具現化される。ソフトウェアプログラムを含むプログラムコード、及び／又はデータは、ＣＰＵによる実行及び処理のためにＲＡＭに読み込まれる。プログラムコード及び／又はデータは、例えば、ネットワークを介して、電子形態でプロセッサにダウンロード可能である。あるいは又は更に、プログラムコード及び／又はデータは、磁気、光学、又は電子メモリなどの非一時的有形媒体上に提供及び／又は格納されてもよい。このようなプログラムコード及び／又はデータが、プロセッサに提供されると、本明細書に記載されているタスクを行うように構成されている、機械又は専用コンピュータが実現する。
【００３９】
示される特定の実施形態では、光源２８は、その背後に撮像装置３０の撮像レンズが位置する中央の透明窓３４の周りに円形に配置された１組の発光ダイオード（ＬＥＤ）３６を備える。ＬＥＤ３６は、以下に更に記載されるように、カテーテルシャフト２２を同時に又は順に照明してよい。ＬＥＤがカテーテルシャフトを照明すると、反射光が窓３４を通過して撮像装置へと進む。
【００４０】
より一般的には、システム２０は、１つ以上の光源と、任意の好適な構成で配置され得る１つ以上の撮像装置とを備えてもよい。各光源は、任意の好適な数の発光体（例えば、ＬＥＤ、レーザ、蛍光電球、白熱電球及び／又はハロゲン電球）を含んでもよく、これは任意の好適な構成（例えば、円形又は線形構成）で配置されてよい。各光源によって放射される１つ以上の光線は、任意の好適な形状（例えば、円形又は線形の形状）を有してよい。したがって、コヒーレント又は非コヒーレント照明の任意の好適なパターンが得られる場合がある。更に、光源のそれぞれによって放射される光は、電磁スペクトルの可視部分又は不可視部分内の任意の好適な周波数又は周波数の組み合わせを有してもよい（撮像装置がこれらの周波数を画像化するように構成されていという条件で）。
【００４１】
いくつかの実施形態では、システム２０は、前述の光源、撮像装置及びプロセッサを含む携帯電話を備える。代替として、又は追加として、システム２０は、本明細書に記載される照明及び撮像機能を促進する追加のレンズ又はビームスプリッタなどの追加の光学素子を備える場合もある。
【００４２】
本発明のいくつかの実施形態によるシステム２０の様々な代替構成について、ここで図２Ａ〜図２Ｃを参照されたい。図２Ａ〜図２Ｃのそれぞれは、システム２０の様々な構成要素と共に、カテーテルシャフト２２を通る横断面を示す。（簡略化のために、プロセッサ３２は、図２Ａ〜図２Ｃから省略される。）横断面は、外側管３８（外側表面２３を含む）、内側管４０、内側管４０によって包囲されたカテーテルシャフト内腔４２及び外側管３８と内側管４０との間に配設された支持構造体２７を露呈させる。
【００４３】
図２Ａでは、システム２０は、各々が図１のように同軸照明及び撮像を提供する複数の検査ユニット２１を備える。換言すれば、各検査ユニットは、カテーテルシャフトを照明し、共通の軸に沿ってカテーテルシャフトから反射光を受け取る。検査ユニットは、カテーテルシャフトに対して異なるそれぞれの角度で配置される。いくつかの実施形態では、検査ユニットは、カテーテルシャフトを互いに同相で同じ周波数（すなわち、１秒当たり同じ数の画像）で画像化する。他の実施形態では、検査ユニットは、異なる周波数で、又は同じ周波数であるが異なる位相でカテーテルシャフトを画像化する。いずれの場合も、各撮像装置は、典型的には、図１を参照して上述したように、シャフトのあらゆる部分の少なくとも１つの画像を取得するのに十分な速度でカテーテルシャフトを画像化する。
【００４４】
典型的には、撮像ユニットのうちの１つの内部に、又はそこから離れて配置された単一のプロセッサ３２が、撮像装置によって取得された画像を処理する。カテーテルシャフトの単一部分の複数の画像が、異なるそれぞれの角度から同時に取得される場合、プロセッサ３２は、複数の画像を使用して、下にある支持構造体の空間周波数のより正確な推定値を得ることができる。例えば、プロセッサは、画像全体にわたる空間周波数を平均してもよい。代替として、図３〜図４を参照して以下で更に説明するように、プロセッサは、別の画像よりも多くの反射を示す１つ以上の画像を選択し、選択された画像のみを使用して支持構造体の空間周波数を確認する場合もある。
【００４５】
図２Ｂでは、光源２８及び撮像装置３０は、システム２０が軸外照明及び撮像を提供するように、カテーテルシャフトに対して異なるそれぞれの角度で配置される。（換言すれば、照明は第１の軸に沿って送達されるが、反射光は第２の異なる軸に沿って受光される。）場合によっては、この軸外構成は、同軸構成に対してより多くの反射パターンを提供することができる。
【００４６】
図２Ｂの実施形態は、カテーテルシャフトを他の位置から照明する１つ以上の他の光源を更に含んでもよい。これらの光源からの光線の反射は、１つ以上の他の同軸又は軸外撮像装置によって撮像されても、及び／又は同一の撮像装置によって撮像されてもよい。同様に、単一の光源が複数の撮像装置によって「共有」されてもよく、光源によって生成された反射は、複数の異なる位置からデバイスによって撮像されてもよい。図２Ａを参照して上述したように、それぞれの画像は、複数の撮像装置によって同時に、又は異なる時間に取得されてよい。画像が同時に取得された場合、プロセッサは、支持構造体の空間周波数を確認する際に使用するための画像の一部又は全てを選択してよい。
【００４７】
図２Ｃでは、図２Ｂのように、光源２８及び撮像装置３０は、カテーテルシャフトに対して異なるそれぞれの角度で配置されている。しかしながら、システム２０は、ビームスプリッタ４４によって同軸照明作用及び撮像作用を提供する。図２Ｃに示す構成要素は、任意の好適な構成で配置された任意の数の他の光源、撮像装置及び／又は他の光学構成要素と組み合わせることができる。
【００４８】
空間周波数を確認する
ここで図３を参照すると、この図は、本発明のいくつかの実施形態による、支持構造体２７の空間周波数を確認するための方法の概略図である。
【００４９】
図３の上部では、外側管３８の一部分は、下に空間的に周期的な支持構造体を示すためなど、図示の目的のために除去されている。図１に示すように、示される特定の実施例では、支持構造体は、内側管４０の周りに、同一のピッチではあるが、反対の配向で巻かれた２つのコイルを備える編組を備える。
【００５０】
図１を参照して上述したように、支持構造体は、外側表面からの光の反射４６が特定の不均一性を呈することができるように、外側管３８の外側表面２３に凹凸を生じさせる。例えば、図３の底部に示されるように、反射の形状４６は、軸５２に沿って周期的に変化してよい。例えば、反射は、交互になった正のピーク４８と負のピーク５０とを有する正弦波（又は正弦波に対する何らかの近似）を画定するように成形されてよく、それにより、正のピーク４８は、外側表面２３の最大限外向きに膨れる点で達成されるのに対して、負のピーク５０は、最低限外向きに膨れる点に相当する。この場合、支持構造体の空間周波数は、正弦波の周波数に基づいて確認されてよい。
【００５１】
例えば、正弦波を検出した後（例えば、カラーフィルタ及び／又は輝度フィルタを画像に適用することによって）、プロセッサは、（ｉ）正弦波の正のピークを検出すること、（ｉｉ）一対の連続する正のピーク間の画素の距離、又は複数のこのような対にわたるこの距離の平均を計算すること、（ｉｉｉ）正のピーク間の実世界の距離を得るためになど、撮像装置の視野（ＦＯＶ）のサイズに従ってピーク間の距離をスケーリングすること、及び（ｉｖ）実世界の距離の逆数を計算するによって編組の空間周波数を計算してよい。代替として、正弦波のＦＦＴが計算される場合もあり、ＦＦＴの卓越周波数がその後特定されてよい。その後、編組の空間周波数は、ＦＯＶのサイズ（画素内の）及び撮像レンズの倍率係数に従って卓越周波数をスケーリングすることによって計算されてよい。（撮像の前に、異なる倍率係数についてそれぞれのスケール係数を突き止めるために、較正手順が実行される場合もある。）
【００５２】
ここで図４を参照すると、この図４は、本発明のいくつかの実施形態による、支持構造体２７の空間周波数を確認するための別の方法の概略図である。
【００５３】
一部のケースでは、周期的な形状を有することの代替として、又はそれに加えて、反射４６は、空間的に周期的な強度を呈し、それにより、強度は支持構造体の真上で最も高い。したがって、支持構造体の空間周波数は、反射の空間周波数に基づいて確認することができる。例えば、プロセッサは、画像から、画像内の反射の輝度を表す周期関数Ｂ（ｘ）を導き出してよく、ｘは長手方向軸５２に沿った距離である。その後、プロセッサは、上述のピーク検出技術又はＦＦＴ技術をＢ（ｘ）に適用することによって、支持構造体の空間周波数を計算することができる。
【００５４】
いくつかの実施形態では、プロセッサ３２は、図３〜図４を参照して上述したように、画像を処理する前に、ソフトウェア実装カラーフィルタを各画像に適用する。このようなフィルタは、例えば、反射４６と周囲の画素との間のコントラストを増大させるように、外側管３８の色をフィルタリングすることができる。代替として、又は追加として、物理的カラーフィルタが、撮像装置３０によって受光された光をフィルタリングする場合もある。
【００５５】
画像処理技術の一例
上述のＦＦＴ演算の一例には、２次元ＦＦＴを実行するためにＭＡＴＬＡＢ（登録商標）の使用が挙げられる。例えば、カテーテルシャフトの各画像を処理するために、ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）関数「ｆｆｔ２」を呼び出すことができ、次いで、編組のピッチが、ＦＦＴがその最大値を達成する周波数から導き出されてよい。
【００５６】
１次元ＦＦＴを利用する別の計算手法が図５に示されており、この図は、本発明のいくつかの実施形態による、編組のピッチを特定するための方法５８のフロー図である。
【００５７】
アルゴリズム５８は、プロセッサ３２が画像に好適な閾値を適用し、その値が閾値未満である任意の画素をゼロに設定する閾値適用ステップ６０から開始する。一般に、使用される閾値は、反射が画像に到達することが予想される最小輝度値である。（この閾値処理は、画像への「輝度フィルタ」の適用として上記で参照された）。当業者であれば、アルゴリズム５８を利用して、画像の処理を実行するために好適なコンピュータコードを生成することが可能であろう。
【００５８】
次に、任意の好適な整数Ｎ（例えば、１〜１０の任意の整数）の座標特定ステップ６１において、プロセッサは、少なくともＮ個の非ゼロ画素を含む列について、画像の各列内のＮ個の最大の非ゼロ画素のそれぞれのｙ座標を特定する。（ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）関数「ｆｉｎｄ」が、この目的のために使用されてよい。）その後、平均計算ステップ６２において、プロセッサは、前述のｙ座標が特定された各列について、特定されたｙ座標の平均を計算する。プロセッサはこうして、反射の垂直位置を表す平均ｙ座標を、反射の長さに沿ったそれぞれのｘ座標と関連付ける反射位置関数を取得する。
【００５９】
次に、プロセッサは、ＦＦＴ実行ステップ６４において、反射位置関数で１次元ＦＦＴを実行する。（ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）関数「ｆｆｔ」が、この目的のために使用されてよい。）卓越周波数特定ステップ６６において、プロセッサは、ＦＦＴ内の卓越周波数を特定する。最後に、ピッチ導出ステップ６８において、プロセッサは、例えば、ＦＯＶの大きさ及び撮像レンズの倍率に応じて卓越周波数をスケーリングすることによって、卓越周波数から編組のピッチを導き出す。
【００６０】
図５は、反射が画像内で水平方向を有すると仮定しているが、方法５８は、必要に応じて変更を加えて、垂直方向を有する反射に対しても、適用され得ることに留意されたい。同様に、図５は、ピッチが画像内の反射の周期的に変化する位置から導き出されると仮定しているが、方法５８は、必要に応じて変更を加えて、画像の周期的に変化する輝度から編組のピッチを導き出すためにも同様に使用され得ることに留意されたい。
【００６１】
選択的処理
いくつかの実施形態では、図示される反射の位置及び／又は形状が互いに変化する複数の画像は、例えば、最後の画像が最初の画像の１〜１００ミリ秒以内（例えば、５〜５０ミリ秒以内）に取得されるように、ほぼ同時に取得される。その後、プロセッサは、これらの画像のうちの少なくとも１つを、別の画像よりも支持構造体の空間周波数をより示すものとして特定する。したがって、プロセッサは、処理のために別の画像を選択することなく、特定された画像を選択する。代替として、又は追加として、プロセッサは、他の反射を選択することなく、画像に示されるいくつかの反射のうちの１つを選択する場合がある。
【００６２】
有利には、この技術は、より高い精度で支持構造体のピッチを推定することを容易にすることができる。例えば、いくつかの場合では、図３〜図４に示されるように、クロスオーバーコイルを有する編組の場合、反射が交差部５４と位置合わせされたとき、ピッチは最大精度で推定されてよい。したがって、カテーテルシャフトの円周に沿った異なるそれぞれの位置での反射を示す複数の画像を取得することができる。その後、プロセッサは、反射が交差部５４と最も密接に位置合わせされるように見える画像を選択してよい。代替として、カテーテルシャフトの円周に沿った異なるそれぞれの位置での複数回の反射を示す単一の画像が取得されてもよく、その後プロセッサは、交差部５４と最も密接に位置合わせされるように見える反射を選択してもよい。
【００６３】
いくつかの実施形態では、この技術を実施するのを容易にするために、光源２８は、シャフトの円周に沿った様々な異なる位置でカテーテルシャフトを照明するように構成される。例えば、図１に示されるＬＥＤ３６の円形配置は、ＬＥＤの全てが点灯されたときに、シャフト周囲に沿った異なるそれぞれの位置で軸５２と位置合わせされた２つの別個の反射を生成することができる。代替として、ＬＥＤ３６又はＬＥＤ３６のサブセットは、様々な異なる反射が素早く生成されるように、（例えば、最後のＬＥＤが、最初のＬＥＤの１〜１００ミリ秒以内、５〜５０ミリ秒以内などで点灯するように）、様々な異なる反射が素早く生成されてもよい。
【００６４】
代替として、又は追加として、画像化される反射の形状及び／又は位置を変化させるために、カテーテルシャフトの照明作用及び／又は撮像作用は、図２Ａ〜２Ｃを参照して上述したように複数の異なる位置から行われてもよい。例えば、異なるそれぞれの場所に配置された複数の異なる光源及び／又は撮像装置が使用される場合もある。代替として、又は追加として、光源及び／又は撮像装置は、画像が取得されている間、カテーテルシャフトに対して移動される場合もある。
【００６５】
代替として、又は追加として、トラック２６及び／又は別個のジッタ機構が、反射の形状及び／又は位置が変化するように、カテーテルシャフトが検査システムの下を通過する際にカテーテルシャフトを振動させる場合もある。
【００６６】
複数の画像を受信した後、プロセッサは、画像のそれぞれに呈示されるような反射の少なくとも１つのパラメータを、別の画像に呈示されるパラメータと比較する。その後、この比較に応答して、プロセッサは、処理のために、少なくとも１つの画像を選択してよいが、これは別の画像ではない。
【００６７】
そのようなパラメータの１つは、反射の平均又は中央ピークツーピーク振幅（すなわち、正のピーク４８と負のピーク５０との間の平均又は中央値の差）、あるいは反射の強度である。詳細には、プロセッサは、別の画像に対して、より大きなピークツーピーク振幅を示す画像を選択してよい。この振幅は、ピークの絶対値の合計によって正規化されてよく、例えば、正のピークＡｍａｘ及び負のピークＡｍｉｎを考慮すると、正規化されたピークツーピーク振幅は、（Ａｍａｘ−Ａｍｉｎ）／（Ａｍａｘ＋Ａｍｉｎ）として定義することができる。
【００６８】
別のそのようなパラメータは、他の周波数に対する反射の卓越周波数又は反射の強度のエネルギーである。例えば、プロセッサは、反射のそれぞれのＦＦＴ及び／又は反射のそれぞれについての輝度関数Ｂ（ｘ）のＦＦＴを計算してもよい。各ＦＦＴについて、プロセッサは、ＦＦＴの最高ピークと２番目の最高ピークとの割合差を計算してよい。次いで、プロセッサは、別の画像に対して、より高い割合差を有する画像を選択してよい。
【００６９】
上述のように、プロセッサはまた、単一の画像に示される複数の反射からの反射を選択するために、上述の技術を使用してもよい。
【００７０】
本発明が、本明細書上に具体的に示されて記載されたものに限定されない点が、当業者により理解されよう。むしろ、本発明の実施形態の範囲は、本明細書上に記載されている様々な特徴の組み合わせ及び部分的組み合わせの両方、並びに、上記の説明を一読すると当業者には想起されると思われる、従来技術には存在しない特徴の変更例及び改変例を含む。参照により本特許出願に援用される文献は、これらの援用される文献において、いずれかの用語が本明細書において明示的又は暗示的になされた定義と矛盾するようなやり方で定義されている場合には、本明細書における定義のみを考慮すべきであるという点を除いて、本出願の一部とみなすものとする。
【００７１】
〔実施の態様〕
（１）  外側表面と、前記外側表面の下にある空間的に周期的な支持構造体とを含む管状デバイスを検査するためのシステムであって、
前記外側表面からの光の反射の画像を取得するように構成された撮像装置と、
前記画像を処理することによって、前記支持構造体の空間周波数を確認するように構成されたプロセッサと、
を備えるシステム。
（２）  前記反射を生成するために前記外側表面を前記光によって照明するように構成された光源を更に備える、実施態様１に記載のシステム。
（３）  前記プロセッサは、前記空間周波数が標的空間周波数と異なることに応答して、前記空間周波数を前記標的空間周波数に従うようにするために前記管状デバイスの製造を制御するように更に構成されている、実施態様１に記載のシステム。
（４）  前記支持構造体は、コイル及び編組からなる支持構造体の群から選択されている、実施態様１に記載のシステム。
（５）  前記反射は正弦波を画定するように成形され、前記プロセッサは、前記正弦波の周波数に基づいて前記支持構造体の前記空間周波数を確認するように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
【００７２】
（６）  前記プロセッサは、前記画像を処理する前に、
前記画像内に呈示されるような前記正弦波のパラメータを、別の画像に呈示されるパラメータと比較し、
前記比較に応答して、前記処理のために、前記画像を選択するが、前記別の画像は選択しないように更に構成されている、実施態様５に記載のシステム。
（７）  前記パラメータは、前記正弦波のピークツーピーク振幅を含む、実施態様６に記載のシステム。
（８）  前記パラメータは、前記正弦波の卓越周波数のエネルギーを含む、実施態様６に記載のシステム。
（９）  前記支持構造体の前記空間周波数は第１の空間周波数であり、前記プロセッサは、前記反射の強度の第２の空間周波数に基づいて前記第１の空間周波数を確認するように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
（１０）  方法であって、
光源を使用して、管状デバイスの外側表面を光によって照明することであって、前記管状デバイスは前記外側表面の下に空間的に周期的な支持構造体を含む、ことと、
前記外側表面を照明する間に、撮像装置を使用して、前記外側表面からの前記光の反射の画像を取得することと、
前記画像を処理することによって、前記支持構造体の空間周波数を確認することと、を含む方法。
【００７３】
（１１）  前記外側表面を照明することは、前記管状デバイスが製造されている間に前記外側表面を照明することを含む、実施態様１０に記載の方法。
（１２）  前記空間周波数が標的空間周波数と異なることに応じて、前記空間周波数を前記標的空間周波数に従うようにするために前記管状デバイスの前記製造を制御することを更に含む、実施態様１１に記載の方法。
（１３）  前記支持構造体は、コイル及び編組からなる支持構造体の群から選択される、実施態様１０に記載の方法。
（１４）  前記反射は正弦波を画定するように成形され、前記支持構造体の前記空間周波数を確認することは、前記正弦波の周波数に基づいて前記支持構造体の前記空間周波数を確認することを含む、実施態様１０に記載の方法。
（１５）  前記画像を処理する前に、
前記画像内に呈示されるような前記正弦波のパラメータを、別の画像に呈示されるパラメータと比較することと、
前記比較に応答して、前記処理のために、前記画像を選択するが、前記別の画像は選択しないことと、を更に含む、実施態様１４に記載の方法。
【００７４】
（１６）  前記パラメータは、前記正弦波のピークツーピーク振幅を含む、実施態様１５に記載の方法。
（１７）  前記パラメータは、前記正弦波の卓越周波数のエネルギーを含む、実施態様１５に記載の方法。
（１８）  前記支持構造体は、互いに編組された少なくとも２つのコイルを含み、前記外側表面を照明することは、前記正弦波のピークが前記コイルのそれぞれの交差部のところに位置するように前記外側表面を照明することを含む、実施態様１４に記載の方法。
（１９）  前記支持構造体の前記空間周波数は第１の空間周波数であり、前記第１の空間周波数を確認することは、前記反射の強度の第２の空間周波数に基づいて前記第１の空間周波数を確認することを含む、実施態様１０に記載の方法。
（２０）  プログラム命令が格納される有形の非一時的なコンピュータ可読媒体を含むコンピュータソフトウェア製品であって、前記命令がプロセッサによって読み取られると、前記プロセッサに、
管状デバイスの外側表面からの光の反射の画像を受信することであって、前記管状デバイスは、前記外側表面の下に空間的に周期的な支持構造体を含む、ことと、
前記画像を処理することによって、前記支持構造体の空間周波数を確認することと、を行わせる、コンピュータソフトウェア製品。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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