(57)【要約】  本発明は、呼吸器インターベンション治療を評価するための方法及びシステムを提供する。複数の音響トランスデューサが、人の気道の上の人の表面上に固定され、トランスデューサにおいて圧力波を示す信号を生成する。プロセッサが、それらの信号を受信し、それらの信号から、呼吸器インターベンション治療が実行される前の、気道の少なくとも一部分の空気流を示す画像を生成する。次いで、気道の少なくとも一部分の空気流を示す第２の画像が、インターベンション治療が実行された後の信号から生成される。第１及び第２の連続した画像が表示装置に同時に表示される。次いで、第１及び第２の画像は、画面上に表示される。【選択図】  図１
2009512491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
呼吸器インターベンション治療を評価するシステムであって、
（ａ）それぞれが、人の気道に沿って人の表面に固定されるように構成されたＮ個のトランスデューサであり、ｉ＝１〜Ｎとして、ｉ番目の該トランスデューサが、位置ｘｉで固定され、前記位置ｘｉにおける圧力波を示す信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）を生成する、トランスデューサと、
（ｂ）プロセッサと
を備え、
前記プロセッサが、
（ｉ）前記信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）を受信し、
（ii）第１の時刻ｔ１から第２の時刻ｔ２までの第１のタイムインターバルが、前記呼吸器インターベンション治療が実行される前に起きるものとして、ｔ１からｔ２までの前記タイムインターバルにわたって、前記信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）から前記気道の少なくとも一部分の空気流を示す、第１の連続した１つ又は複数の画像を生成し、
（iii）第３の時刻ｔ３から第４の時刻ｔ４までの第２のタイムインターバルが、前記インターベンション治療が実行された後に起きるものとして、ｔ３からｔ４までの前記タイムインターバルにわたって、前記信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）から前記気道の少なくとも一部分の空気流を示す、第２の連続した１つ又は複数の画像を生成し、
（iv）前記第１及び第２の連続した画像を同時に表示装置に表示する
ように構成されており、
（ｃ）前記表示装置が、前記プロセッサによって生成された前記気道の前記第１及び第２の連続した画像を同時に表示する、システム。
【請求項２】
前記プロセッサが、少なくとも１つの前記信号を含むアルゴリズムにおいて計算される
【数１】
2009512491.tif 000016
の１つ又は複数のタイムサブインターバルにわたる、複数の位置ｘにおける平均音響エネルギー
【数２】
2009512491.tif 000017
の計算を含むアルゴリズムにおいて１つ又は複数の画像を生成するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
ｔｋ１からｔｋ２までのタイムサブインターバルにわたる前記平均音響エネルギー
【数３】
2009512491.tif 000018
が、代数式
【数４】
2009512491.tif 000019
を使用してトランスデューサの位置ｘｉにおいて決定される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記関数
【数５】
2009512491.tif 000020
が、
（ａ）トランスデューサの複数の位置ｘｉにおいて、
【数６】
2009512491.tif 000021
の時間タイムサブインターバルにわたって、平均音響エネルギー
【数７】
2009512491.tif 000022
を決定するステップと、
（ｂ）前記決定された
【数８】
2009512491.tif 000023
の補間によって、少なくとも１つの位置ｘにおける、平均音響エネルギー
【数９】
2009512491.tif 000024
を決定するステップと
を含むアルゴリズムにおいて、１つ又は複数の位置ｘにおいて決定される、請求項２又は３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
平均音響エネルギー
【数１０】
2009512491.tif 000025
が、
【数１１】
2009512491.tif 000026
のタイムインターバルにわたって、代数式
【数１２】
2009512491.tif 000027
を使用してトランスデューサの複数の位置ｘｉにおいて決定される、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
平均音響エネルギーが、前記代数式
【数１３】
2009512491.tif 000028
を使用することにより、前記決定された
【数１４】
2009512491.tif 000029
の補間によって、少なくとも１つの位置ｘにおいて決定され、
ここで、ｇ（ｘ，ｘｉ，σ）が、
【数１５】
2009512491.tif 000030
を満たすカーネルであり、
【数１６】
2009512491.tif 000031
がほぼ１に等しい（４）、請求項４又は５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１の連続した画像及び前記第２の連続した画像の少なくとも一方が、前記気道の前記少なくとも一部分の空気流を示す動画である、前記請求項の１つ又は複数に記載のシステム。
【請求項８】
人への呼吸器インターベンション治療を評価する方法であって、
（ａ）前記呼吸器インターベンション治療を実行する前に、前記人の気道の少なくとも一部分の空気流を示す、第１の連続した１つ又は複数の画像を獲得するステップと、
（ｂ）前記インターベンション治療を実行した後に、前記人の気道の少なくとも一部分の空気流を示す、第２の連続した１つ又は複数の画像を獲得するステップと、
（ｃ）前記呼吸器インターベンション治療後の前記気道の空気流の変化を判定するために、前記第１の連続した画像と第２の連続した画像を比較するステップと
を含み、
１つ又は複数の画像が、
（ｉ）前記人の気道の上の前記人の表面上に、複数のＮ個のトランスデューサを固定するステップであり、ｉ番目のトランスデューサが位置ｘに固定される、ステップと、
（ii）ｉ＝１からＮとして、位置ｘｉの圧力波を示す信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）を獲得するステップと、
（iii）前記獲得した信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）から前記画像を生成するステップと
を含むプロセスにおいて獲得される、方法。
【請求項９】
複数の位置ｘで第１の時刻ｔ１から第２の時刻ｔ２までのタイムインターバルにわたって平均音響エネルギー
【数１７】
2009512491.tif 000032
を計算するステップをさらに含み、
【数１８】
2009512491.tif 000033
が、少なくとも１つの前記信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）を含むアルゴリズムにおいてで決定され、
【数１９】
2009512491.tif 000034
に基づいて前記気道の画像を生成する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ｔ１からｔ２までのタイムインターバルにわたる前記平均音響エネルギー
【数２０】
2009512491.tif 000035
が、トランスデューサの位置ｘｉにおいて代数式
【数２１】
2009512491.tif 000036
を使用して決定される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記関数
【数２２】
2009512491.tif 000037
が、
（ｃ）ｔ１からｔ２までのタイムインターバルにわたるトランスデューサの複数の位置ｘｉにおける平均音響エネルギー
【数２３】
2009512491.tif 000038
を決定するステップと、
（ｄ）前記決定された
【数２４】
2009512491.tif 000039
の補間によって少なくとも１つの位置ｘにおける平均音響エネルギー
【数２５】
2009512491.tif 000040
を決定するステップと
を含むアルゴリズムにおいて、１つ又は複数の位置ｘにおいて決定される、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
平均音響エネルギー
【数２６】
2009512491.tif 000041
が、ｔ１からｔ２までのタイムインターバルにわたってトランスデューサの複数の位置ｘｉにおいて、代数式
【数２７】
2009512491.tif 000042
を使用して決定される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
平均音響エネルギーが、代数式
【数２８】
2009512491.tif 000043
を使用して、決定された
【数２９】
2009512491.tif 000044
の補間によって少なくとも１つの位置ｘにおいて決定され、ここで、ｇ（ｘ，ｘｉ，σ）が
【数３０】
2009512491.tif 000045
を満たすカーネルであり、
【数３１】
2009512491.tif 000046
がほぼ１に等しい（４）、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ｇ（ｘ，ｖｉ，σ）が、カーネル
【数３２】
2009512491.tif 000047
である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の連続した画像及び第２の連続した画像の少なくとも一方が、前記気道の前記少なくとも一部分の空気流を示す動画である、請求項８〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１及び第２の連続した画像を表示装置に同時に表示するステップをさらに含む、請求項８〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
プログラムがコンピュータ上で動作するときに、請求項８〜１６のいずれか一項に記載の全てのステップを行うためのコンピュータプログラムコード手段を備える、コンピュータプログラム。
【請求項１８】
コンピュータ可読媒体に埋め込まれた、請求項１７に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、医療用装置及び方法に関し、より詳細には、インターベンション治療を実行するための装置及び方法に関する。
【発明の背景】
【０００２】
呼吸器インターベンションは、悪性腫瘍に伴う気管気管支狭窄及び胸水などの胸部疾患の治療のための、気管支鏡、胸腔鏡及び他の技術の使用を中心にした、呼吸器治療（ｐｕｌｍｏｎａｒｙ  ｍｅｄｉｃｉｎｅ）内の分野である。剛性の気管支鏡による再疎通法、バルーン拡張法、レーザー気管支鏡法、寒冷療法、電気メス、近接照射療法、光ダイナミック療法、弁の配置、及びステント留置法など、いくつかの技術は、気道狭窄の処置のために治療上使用される。
【０００３】
気道閉塞の原因を特定し、治療方針を選択するために、処置前に注意深く評価することが必要である。肺機能テスト（ＰＦＴ、Ｐｕｌｍｏｎａｒｙ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｔｅｓｔｉｎｇ）及びコンピュータ断層撮影（ＣＴ、ｃｏｍｐｕｔｅｄ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）などの胸部画像技術が、主な気道の閉塞が疑われる患者の評価に使用されているが、気管支鏡が診断の最も標準的なものと考えられている。フォローアップには、治療が成功したかどうかの評価（すなわち、再疎通／切除率、インターベンションのリピート率）、合併症（すなわち、ステントの移動、気道の穿孔、瘻の形成）、臨床症状の評価（すなわち、呼吸困難の軽減）、及び肺機能試験の結果などの臨床成果が含まれる。
【０００４】
人体の音は、医師により日常的に様々な症状の診断に使用される。医師は、副雑音（すなわち、異常な又は予期しない肺音）を検出するために、人の胸部又は背部に聴診器を置き、その患者の呼吸をモニターすることがある。副雑音の特定及び分類は、肺の異常について重要な情報を提供することが多い。
【０００５】
Ｋｕｓｈｎｉｒらの米国特許第６８８７２０８号は、気道によって生成される音を録音し分析するためのシステム及び方法を提供する。気道の音は、人の胸郭の上の複数の位置で録音され、録音された音は、気道の画像を生成するように処理される。処理には、録音された信号から、胸郭の上の複数の位置でｔ１からｔ２までのタイムインターバルにわたる平均音響エネルギーを決定することを含む。ある位置における「音響エネルギー（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｅｎｅｒｇｙ）」という用語は、本明細書では、その位置における圧力と質量伝搬速度の積を示すか又はそれに近似するパラメータを指すために使用される。それらの画像を使用して、気道の生理学を分析し、病的な状態を検出することができる。さらに、タイムインターバルを複数のタイムサブインターバルに分割することができ、胸郭の上の複数の位置で２つ以上のタイムサブインターバルの間の平均音響エネルギーを決定することができる。次いで、これらのタイムサブインターバルそれぞれの間の画像を決定し、表示画面に連続して表示することができる。これは、そのタイムインターバルにわたって気道の音響エネルギーに起きる動的な変化を示す動画を生成する。
【発明の概要】
【０００６】
両者とも明示的に説明される以下の説明及び特許請求の範囲では、計算可能又は測定可能な変数は、それら２つの変数が互いに比例するときは、互いに等価であると考えられる。
【０００７】
第１の態様では、本発明は、呼吸器インターベンション治療を行うための方法を提供する。本明細書で使用されるように、用語「呼吸器インターベンション治療（ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ  ｐｕｌｍｏｎｏｌｏｇｙ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）」とは、呼吸中の気道の空気流に影響を与えるインターベンション治療を指す。こうした治療には、例えば、バルーン拡張法、レーザー気管支鏡法、寒冷療法、電気メス、近接照射療法、光ダイナミック療法、及びステント留置法並びに肺の目標領域への薬物投与が含まれる。
【０００８】
本発明によれば、マイクロフォンが、胸郭の上の複数の位置において、人の体の表面に固定される。呼吸器インターベンション治療を実行する前の１つ又は複数の時刻において、気道の音を示す信号が記録される。それらの信号は、その治療が実行される前の人の気道の空気流を示す、気道の１つ又は複数の画像を生成するために分析される。インターベンション治療を実行した後の１つ又は複数の時刻において、気道の音を示す信号が再び記録される。それらの信号は、その治療が実行された後の人の気道の空気流を示す、気道の１つ又は複数の画像を生成するために分析される。その治療の前後に獲得された画像は、インターベンションの結果として空気流の変化が起きたかどうかを判定するために比較される。
【０００９】
本発明のシステムは、複数のＮ個のトランスデューサ（マイクロフォン）を含み、それらのトランスデューサは、人の胸郭の上の背部又は胸部の本質的に平面の領域Ｒに取り付けられるように構成される。それらのトランスデューサは、典型的には、人の皮膚上に簡単に取り付けることを可能にする母材に埋め込まれる。こうした母材は、典型的には、胸郭の上の皮膚上でマイクロフォンの固定を容易にするためのベスト又は長い上着（ｇａｒｍｅｎｔ）の形態でよい。理解されているように、サイズ、年齢、性別などの異なる人に対して異なる母材を使用することができる。
【００１０】
本発明のシステムはさらに、ユーザが画像を比較し、インターベンション治療の後に気道の空気流に変化が起きたかどうかを判定することを可能にするために、インターベンション治療前に獲得された少なくとも１つの画像と、その治療後に獲得された少なくとも１つの画像とを同時に表示するための表示装置を備える。
【００１１】
好ましい実施形態では、インターベンション治療が実行される前の第１のタイムインターバル及びインターベンション治療が実行された後の最新のタイムインターバルはそれぞれ、複数のタイムサブインターバルに分割され、各タイムサブインターバルにつき１枚の画像が生成される。これは、その治療の前の気道の空気流を示す第１の連続した画像と、その治療後の空気流を示す第２の連続した画像とを生成する。それらの連続した画像が表示装置に順番に表示されると、一連の画像が、タイムインターバルにわたる気道の空気流の動画として表示される。したがって、最も好ましい実施形態では、インターベンション治療の前後の気道の空気流の動画が獲得され、２つの動画が表示装置に同時に表示される。
【００１２】
領域Ｒの位置は、平面領域Ｒに定義された２次元座標系における２次元の位置ベクトルｘ＝（ｘ１，ｘ２）によって示される。ｉ＝１からＮとして、ｉ番目のトランスデューサは、領域Ｒの位置ｘｉに固定され、ｘｉに到達する人体の圧力波を示す、本明細書ではＰ（ｘｉ，ｔ）で表される信号を生成する。
【００１３】
Ｐ（ｘｉ，ｔ）から気道の画像を生成するための任意の既知の方法を、本発明に従って使用することができる。好ましい実施形態では、気道の画像は、Ｋｕｓｈｎｉｒらの米国特許第６８８７２０８号に記載されているようにして獲得される。その特許には、信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）から、本明細書では
【数１】
2009512491.tif 000003
で表される、ｔ１からｔ２までのタイムインターバルにわたる、領域Ｒの複数の位置ｘにおける、その領域の平均音響エネルギーを計算し、
【数２】
2009512491.tif 000004
から肺の画像を生成するためのシステム及び方法が記載されている。
【００１４】
本発明の一実施形態では、ｔ１からｔ２までのタイムインターバルにわたる平均音響エネルギーが、代数式
【数３】
2009512491.tif 000005
を使用してある位置の１つのマイクロフォンにおいて獲得され、上式で、ｘｉはマイクロフォンの位置である。
【００１５】
より好ましい実施形態では、ｔ１からｔ２までのタイムインターバルにわたる平均音響エネルギー
【数４】
2009512491.tif 000006
が、例えば、方程式（１）を使用して、複数の位置ｘｉのマイクロフォンにおいて獲得され、次いで、既知の補間方法を使用して、
【数５】
2009512491.tif 000007
の補間によって他の位置ｘにおける
【数６】
2009512491.tif 000008
を計算する。
【００１６】
最も好ましい実施形態では、代数式
【数７】
2009512491.tif 000009
を使用して、表面Ｒの位置ｘ＝（ｘ１，ｘ２）における平均音響エネルギー
【数８】
2009512491.tif 000010
を獲得するために補間が行われ、上式で、ｇ（ｘ，ｘｉ，σ）は、
【数９】
2009512491.tif 000011
を満たすカーネルであり、
【数１０】
2009512491.tif 000012
は、１にほぼ等しく（４）、上式で、
【数１１】
2009512491.tif 000013
は、ｉ番目のマイクロフォンの位置であり、σは選択可能なパラメータである。
【００１７】
例えば、カーネル
【数１２】
2009512491.tif 000014
を使用することができる。
【００１８】
本発明によるシステムが、適切にプログラムされたコンピュータでよいことも理解されよう。同様に、本発明は、本発明の方法を実行するためのコンピュータによって可読であるコンピュータプログラムを企図する。本発明はさらに、本発明の方法を実行するための機械によって実行可能である命令のプログラムを確実に実施する機械可読メモリを企図する。
【００１９】
したがって、第１の態様では、本発明は、呼吸器インターベンション治療を評価するためのシステムであって、
（ａ）複数のＮ個のトランスデューサであり、各トランスデューサが、人の気道上の人の表面に固定されるように構成され、ｉ＝１からＮとして、ｉ番目のトランスデューサが、位置ｘｉで固定され、位置ｘｉにおける圧力波を示す信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）を生成する、トランスデューサと、
（ｂ）プロセッサと
を備え、前記プロメセッサが
（ｉ）信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）を受信し、
（ii）第１の時刻ｔ１から第２の時刻ｔ２までの第１のタイムインターバルが、呼吸器インターベンション治療が実行される前に起きるとして、第１の時刻ｔ１から第２の時刻ｔ２までの第１のタイムインターバルにわたって、信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）から気道の少なくとも一部分の空気流を示す、第１の連続した１つ又は複数の画像を生成し、
（iii）第３の時刻ｔ３から第４の時刻ｔ４までの第２のタイムインターバルが、インターベンション治療が実行された後に起きるとして、第３の時刻ｔ３から第４の時刻ｔ４までの第２のタイムインターバルにわたって、信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）から気道の少なくとも一部分の空気流を示す、第２の連続した１つ又は複数の画像を生成し、
（iv）第１及び第２の連続した画像を同時に表示装置に表示する
ように構成されており、
（ｃ）前記表示装置が、プロセッサによって生成された気道の連続した画像を同時に表示する、システムを提供する。
【００２０】
第２の態様では、本発明は、人への呼吸器インターベンション治療を評価するための方法であって、
（ａ）呼吸器インターベンション治療を実行する前に、人の気道の少なくとも一部分の空気流を示す、第１の連続した１つ又は複数の画像を獲得するステップと、
（ｂ）インターベンション治療を実行した後に、人の気道の少なくとも一部分の空気流を示す、第２の連続した１つ又は複数の画像を獲得するステップと、
（ｃ）呼吸器インターベンション治療後の気道の空気流の変化を判定するために、第１の連続した画像と第２の連続した画像を比較するステップと
を含み、
１つ又は複数の画像が、
（ｉ）人の気道の上の人の表面上に、複数のＮ個のトランスデューサを固定するステップであり、ｉ番目のトランスデューサが位置ｘに固定される、ステップと、
（ii）ｉ＝１からＮとして、位置ｘｉの圧力波を示す信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）を獲得するステップと、
（iii）獲得した信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）から画像を生成するステップと
を含むプロセスにおいて獲得される、方法を提供する。
【００２１】
第３の態様では、本発明は、プログラムがコンピュータ上で動作するときに、本発明の方法の全てのステップを行うためのコンピュータプログラムコード手段を備えるコンピュータプログラムを提供する。
【００２２】
第４の態様では、本発明は、プログラムがコンピュータ可読媒体で実施されるコンピュータ上で動作するときに、本発明の方法の全てのステップを実行するためのコンピュータプログラムコード手段を含むコンピュータプログラムを提供する。
【００２３】
次に、本発明を理解し実際にどのように実行されるかを見るために、添付の図面を参照して、非限定的な例示によってのみ、好ましい実施形態を説明する。
【発明の好ましい実施形態の詳細説明】
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態による呼吸器インターベンション治療を実行し評価するためのシステムを、全体的に１００によって示す。複数のＮ個の音響トランスデューサ１０５が、人１１０の胸部又は背部の平面領域に付けられ、そのうち４個が示されている。トランスデューサ１０５を、当技術分野で知られた任意の手段、例えば、接着剤、吸着、又は固定ストラップを使用して、対象に付けることができる。トランスデューサ１０５はそれぞれ、トランスデューサに到達する圧力波を示すアナログ電圧信号１１５を生成する。アナログ信号１１５は、マルチチャンネルのアナログデジタル変換器１２０によってデジタル化される。デジタルデータ信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）１２５は、時刻ｔのｉ番目のトランスデューサ（ｉ＝１からＮ）の位置ｘｉにおける圧力波を表す。データ信号１２５は、メモリ１３０に入力される。メモリ１３０に入力されたデータは、データ信号１２５を処理するように構成されたプロセッサ１３５によってアクセスされる。信号１２５は、肺音の範囲外、例えば、人の動きによる振動の周波数を有する成分をフィルタ処理することによってノイズを除去することができる。また、信号１２５はそれぞれ、重要な範囲内の信号の成分のみ分析されるように、帯域通過フィルタを通すこともできる。
【００２５】
コンピュータのキーボード１４０又はマウス１４５などの入力装置を使用して、人１１０の個人的詳細などの検査に関する情報を入力する。入力装置１４０を使用して、第１対の時刻ｔ１及びｔ２の値を入力することもでき、ここで、ｔ１からｔ２までのタイムインターバルはインターベンション治療が実行される前に起きる。プロセッサ１３５は、インターベンション治療前の人の気道の空気流を示す１つ又は複数の画像１３７を生成するために、ｔ１からｔ２までの信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）の分析を行う。好ましい実施形態では、その分析は、少なくとも１つの信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）が関わる計算において、領域Ｒの少なくとも１つの位置ｘにおけるｔ１からｔ２までのタイムインターバルにわたる平均音響エネルギー
【数１３】
2009512491.tif 000015
を決定することを含む。入力装置１４０を使用して、第２対の時刻ｔ３及びｔ４の値を入力することもでき、ここで、ｔ３からｔ４までのタイムインターバルはインターベンション治療が実行された後に起きる。次いで、プロセッサ１３５は、インターベンション治療が実行された後の人の気道の空気流を示す１つ又は複数の画像１３９を生成するために、ｔ３からｔ４までの信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）の分析を行う。インターベンション治療の前後に生成された気道の画像１３７及び１３９は、表示画面などの表示装置１５０に同時に表示される。
【００２６】
より好ましい実施形態では、ｔ１からｔ２まで及びｔ３からｔ４までのタイムインターバルは、複数のタイムサブインターバルに分割され、各タイムサブインターバルに対していくつかの信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）から１つの画像が生成される。これにより、表示装置１５０に同時に表示される、インターベンション治療の前後の気道の空気流の動画を生成する。
【００２７】
図２は、本発明の方法の一実施形態による呼吸器インターベンション治療を行うためのフローチャートを示す。ステップ２００では、時刻ｔ１及びｔ２の値が、入力装置１４０又は１４５を使用してプロセッサ１３５に入力され、ここで、ｔ１からｔ２までのタイムインターバルは、呼吸器インターベンション治療が実行される前に起きる。ステップ２０５では、信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）が、時刻ｔ１から時刻ｔ２までのタイムインターバルにわたって、肺の上に横たわる領域Ｒにおいて、ｉが１からＮとして、所定の位置ｘｉに配置されたＮ個のトランスデューサから獲得される。ステップ２１０では、ｔ１からｔ２までのタイムインターバルの１つ又は複数のタイムサブインターバルの間の、領域Ｒの複数の位置ｘにおける、人が呼吸する間の平均音響エネルギーが計算される。ステップ２１５では、肺の第１の連続した１つ又は複数の画像が、インターベンション治療を実行する前の人の気道の空気流を示す平均音響エネルギーから生成される。ステップ２３０では、入力装置１４０又は１４５を使用して時刻ｔ３及びｔ４の値がプロセッサ１３５に入力され、ここで、ｔ３からｔ４までのタイムインターバルは、呼吸器インターベンション治療が実行された後に起きる。ステップ２３５では、信号Ｐ（ｘｉ，ｔ）は、ｉが１からＮとして、領域Ｒの位置ｘｉに配置されたＮ個のトランスデューサから獲得される。ステップ２４０では、１つ又は複数のタイムサブインターバルの間の平均音響エネルギーが、ｔ３からｔ４のタイムインターバルの１つ又は複数のタイムサブインターバルの間に領域Ｒの複数の位置ｘにおいて計算される。ステップ２４５では、肺の第２の連続した画像が、インターベンション治療の後の人の気道の空気流を示す平均音響エネルギーから生成される。ステップ２５０では、第１及び第２の画像が、表示装置１５０に同時に表示される。ステップ２５５では、それらの第１の画像と第２の画像が比較され、インターベンション治療の効果が評価される。
【実施例】
【００２８】
本発明のシステム及び方法を使用して、呼吸器インターベンション治療を実行した。
【００２９】
図３ａは、人の右肺３０２及び左肺３０４の画像３００を示し、画像３００は、σ＝３６として、上記の方程式（２）、（３）及び（４）を使用するＫｕｓｈｎｉｒらによる米国特許第６８８７２０８号に記載の方法によって得られた肺の空気流を示す。画像３００は、中程度の吸気時（ｍｉｄ−ｉｎｓｐｉｒｕｍ）に獲得された。腫瘍が右主気管支を閉塞して、右肺３０２に入る空気流を制限している。左肺３０４の空気流は、妨げられていないように見える。図３ｂは、右主気管支にステントを留置した後の、同じ方法によって獲得された中程度の吸気時の同じ人の肺３０２及び３０４の画像３０６を示す。図３ａの画像３００を図３ｂの画像３０６と比較することにより、ステント留置後に右肺３０２への空気流が大幅に増加したことが分かる。
【００３０】
図４ａは、人の肺の空気流を示す左肺４０２及び右肺４０４の画像４００を示し、その画像４００は、σ＝３６として、上記の方程式（２）、（４）及び（４）を使用するＫｕｓｈｎｉｒらによる米国特許第６８８７２０８号に記載されている方法によって得られた。画像４００は、中程度の吸気時に獲得された。腫瘍が右主気管支を閉塞して、右肺４０２に入る空気流を制限している。左肺４０４に入る空気流は、妨げられていないように見える。図４ｂは、右主気管支のレーザー切除術後に同じ方法によって獲得された、同じ人の中程度の吸気時の肺４０２及び４０４の画像４０６を示す。図４ａの画像４００と図４ｂの画像４０６の比較により、レーザー切除術後に、右肺４０２への空気流が大幅に増加したことが分かる。
【００３１】
図５ａは、人の肺の空気流を示す左肺５０２及び右肺５０４の画像５００を示し、その画像５００は、σ＝３６として、上記の方程式（２）、（５）及び（４）を使用するＫｕｓｈｎｉｒらによる米国特許第６８８７２０８号に記載されている方法によって得られた。画像５００は、中程度の吸気時に獲得された。異物が左主気管支を閉塞して、左肺５０２に入る空気流を制限している。右肺５０４に入る空気流は、妨げられていないように見える。図５ｂは、左主気管支から異物を取り除いた後に同じ方法によって獲得された、同じ人の中程度の吸気時の肺５０２及び５０４の画像５０６を示す。図５ａの画像５００と図５ｂの画像５０６の比較により、異物の除去後に、左肺５０２への空気流が大幅に増加したことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態による、呼吸器インターベンションを行うためのシステムを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による、呼吸器インターベンションを行う方法を実行するためのフローチャートを示す図である。
【図３ａ】腫瘍が右主気管支を閉塞して右肺に入る空気流を制限している、人の気道の画像を示す図である。
【図３ｂ】右主気管支にステントを留置した後の同じ人の気道の画像を示す図である。
【図４ａ】腫瘍が右主気管支を閉塞して右肺に入る空気流を制限している、人の気道の画像を示す図である。
【図４ｂ】右主気管支のレーザーによる切除術後の同じ人の気道の画像を示す図である。
【図５ａ】異物が左主気管支を閉塞して左肺に入る空気流を制限している、人の気道の画像を示す図である。
【図５ｂ】異物の除去後の同じ人の気道の画像を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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