(57)【要約】ステントを照明するためのシステム、すなわち光源を提供してステントの画像の取り込みを容易にするシステムである。照明は、ステント・ストラットのエッジをシャープに画定することに加えて、画像取り込み装置たとえばデジタルカメラ又はデジタルシステムが、ステントとステントを装着している何らかの表面の間の相違を明確に示し、ステントの画像を取り込めるように提供される。【選択図】 【図２】
2009513185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持構造体であって、該支持構造体は何らかの光が透過できる材料を含むことを特徴とする支持構造体上に物体を装着するステップと、
光源を提供するステップと、
前記装着された物体の第１の側面を前記光源で照明するステップと、
前記装着された物体の前記第１の側面に対向して位置し、光軸に沿った画像取り込み位置から前記装着された物体の画像を取り込むステップを含む方法であって、
前記画像取り込み位置、前記装着された物体、及び光源は前記光軸に沿って実質的に整列されており前記装着された物体は前記画像取り込み位置と前記光源の間に配置されること
を特徴とする方法。
【請求項２】
前記光源は前記装着された物体によって画定される空間内に位置することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記取り込まれた画像において、前記物体に起因する画像の一部は前記支持構造体に起因する画像の一部より暗く見えることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
前記支持構造体はガラス及びプラスチックの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記支持構造体は光を拡散するか又は透明な材料を含むことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記装着された物体がステントであり、
前記支持構造体は前記ステントが装着されるバルーン部分を有するバルーン・カテーテルであり、前記バルーン部分は光を拡散する材料を含む
ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記光源は前記バルーン・カテーテルの内部に配置されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
何らかの光が通過できる材料を含む支持構造体と、
前記支持構造体に装着された物体と、
前記装着された物体の第１の側面に照明を提供する光源と、
前記光源に対向して配置された画像取り込みデバイスであって、前記画像取り込みデバイスと前記光源の間に前記装着された物体が配置されるように構成されることを特徴とする画像取り込みデバイスとを含むシステムであって、
前記画像取り込みデバイス、前記装着された物体、及び前記光源が光軸に沿って実質的に直線的に整列される
ことを特徴とするシステム。
【請求項９】
前記画像取り込みデバイスによって取り込まれた画像において、前記物体に起因する前記画像の一部は前記支持構造体に起因する画像の一部より暗く見える
ことを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記支持構造体は、ガラスとプラスチックの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項８と請求項９のいずれかに記載のシステム。
【請求項１１】
前記支持構造体は光を拡散するか又は透明な材料を含むことを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれかに記載のシステム。
【請求項１２】
前記装着された物体はステントであり、
前記支持構造体は前記ステントが装着されるバルーン部分を有するバルーン・カテーテルであり、前記バルーン部分は光を拡散する材料を有する
ことを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれかに記載のシステム。
【請求項１３】
支持構造体と、
前記支持構造体に装着された物体と、
ビーム・スプリッターと、
前記ビーム・スプリッターを通って光軸に沿って光を配向し前記支持構造体及び前記装着されたデバイスを照明する直接光源と、
前記支持構造体と前記装着された物体とを拡散光で照明する第２の光源であって、該第２の光源は、前記光軸に対して対称的に前記拡散光を提供するように構成されたことを特徴とする第２の光源と、
前記ビーム・スプリッターによって反射された光を取り込むように配置された画像取り込み装置であって、前記画像取り込み装置に提供された光は前記光軸に沿って前記装着された物体と前記支持構造体から反射されて戻る光であることを特徴とする画像取り込み装置とを含む
ことを特徴とするシステム。
【請求項１４】
前記第２の光源の包括角度は８０度から１２０度の範囲内にある
ことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
第１のミラーと、
前記第１のミラーに対向して配置され前記光軸に対して対称的に配置された第２のミラーをさらに含み、
前記第１と第２のミラーは前記第２の光源からの高角度拡散光を前記物体及び前記支持構造体に反射するように構成されている
ことを特徴とする請求項１３及び請求項１４のいずれかに記載のシステム。
【請求項１６】
前記装着されたデバイスはステントであり、
前記支持構造体は前記ステントが装着されたバルーン部分を有するバルーン・カテーテルであり、前記バルーン部分は光を拡散する材料を含む
ことを特徴とする請求項１３から請求項１５のいずれかに記載のシステム。
【請求項１７】
支持構造体上にデバイスを装着するステップと、
ビーム・スプリッターを通して光軸に沿って第１のタイプの光を配向し前記支持構造体及び前記装着されたデバイスを照明するステップと、
前記支持構造体及び前記装着された物体を、前記光軸に対して対称的に提供される第２のタイプの光で照明するステップと、
前記ビーム・スプリッターによって配向された光の画像を取り込むステップであって、前記配向された光は前記光軸に沿って戻り前記支持構造体と前記装着されたデバイスによって反射された光であることを特徴とするステップとを含む方法であって、
前記第１のタイプの光は直接光で前記第２のタイプの光は拡散光である
ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記第１のタイプの光は前記光軸に対して第１の角度で前記支持構造体と前記装着された物体に向けて配向されることと、
前記第２のタイプの光は前記光軸に対して第２の角度で前記支持構造体と前記装着された物体に向けて配向されることと、
前記第１の角度は前記第２の角度より小さいか又は等しいこと
を特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のタイプの光は第１の光源により提供され、
前記第２のタイプの光は第２の光源により提供される
ことを特徴とする請求項１７と請求項１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記第２の光源の包括角度は８０度から１２０度の範囲にある
ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
第１のミラーを提供するステップと、
前記第１のミラーに対向して、かつ、前記光軸に対して対称的に第２のミラーを配置するステップと、
前記第２の光源からの高角度拡散光を前記物体及び前記支持構造体に対して反射するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
装着されたデバイス・アセンブリの一部の特性を決定する方法であって、前記装着されたデバイス・アセンブリは支持構造体上に装着されたデバイスを含み、前記方法は、
第１の角度位置で前記アセンブリの第１の画像を取り込むステップと、
前記第１の画像の中央部分を保存するステップと、
前記アセンブリを所定の角度量だけ回転させて第２の角度位置にするステップと、
前記アセンブリの第２の画像を前記第２の角度位置で取り込むステップと、
前記第１の画像の前記中央部分にある画素に対応する前記第２の画像の画素を識別するステップと、
前記第２の画像において前記識別された画素と前記第１の画像の前記中央部分にある対応する画素とを比較するステップと、
前記比較の関数として前記アセンブリの特性を決定するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２３記載の方法において、前記第２の画像において識別された画素は第１の画像タイプであり、前記第１の画像の前記中央部分において前記対応する画素は第２の画像タイプであり、前記第２の画像において識別された画素と前記第１の画像の前記中央部分において対応する画素は各々が前記アセンブリの同一部分に相当することを特徴とし、前記方法はさらに、
前記第１と第２の画像タイプが同一の場合には前記アセンブリの前記対応する部分が第１の特性を有すると判定するステップと、
前記第１と第２の画像タイプが異なる場合には前記アセンブリの前記対応する部分が第２の特性を有すると判定するステップとを含む
ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
請求項２２記載の方法において、前記第２の画像の前記識別された画素は第１の画像タイプであり、前記第１の画像の前記中央部分にある前記対応する画素は第２の画像タイプであって、前記第２の画像の前記識別された画素と前記第１の画像の前記中央部分の前記対応する画素は各々が前記アセンブリの同一部分に相当することを特徴とし、
前記アセンブリは
バルーン部分を有するバルーン・カテーテルと、
前記バルーン・カテーテルのバルーン部分に装着されたステントを含み、
前記方法はさらに
前記第１と第２の画像タイプの各々が明るい場合には前記アセンブリの前記対応する部分が前記ステントの一部であると判定するステップと、
前記第１と第２の画像タイプの各々が暗い場合には前記アセンブリの前記対応する部分が前記ステントの一部ではないと判定するステップと、
前記第１の画像タイプが暗く第２の画像タイプが明るい場合には前記アセンブリの前記対応する部分が前記ステントの一部であると判定するステップと
を含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
装着されたデバイス・アセンブリの一部の特性を決定するためのシステムであって、前記装着されたデバイス・アセンブリは支持構造体上に装着されたデバイスを含み、前記システムは
第１の角度位置で前記アセンブリの第１の画像を取り込むための手段と、
前記取り込み手段によって取り込まれた前記第１の画像の中央部分を保存するための手段と、
第２の角度位置まで所定の角度量だけ前記アセンブリを回転させるための手段と、
前記第２の角度位置で前記アセンブリの第２の画像を取り込むための手段と、
前記第２の画像において識別された画素と前記第１の画像の前記中央部分において対応する画素とを比較するための手段と、
前記比較の関数として前記アセンブリの特性を決定するための手段と
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２６】
請求項２５記載のシステムにおいて、前記第２の画像において識別された画素は第１の画像タイプであり、前記第１の画像の前記中央部分において前記対応する画素は第２の画像タイプであり、前記第２の画像において前記識別された画素と前記第１の画像の前記中央部分において前記対応する画素は各々前記アセンブリの同一部分に相当することを特徴とし、前記システムはさらに
前記第１と第２の画像タイプが同一である場合には前記アセンブリの前記対応する部分が第１の特性を有すると判定するための手段と、
前記第１と第２の画像タイプが異なる場合には前記アセンブリの前記対応する部分が第２の特性を有すると判定するための手段と
をさらに含むことを特徴とする請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
請求項２５記載のシステムにおいて、前記第２の画像において前記識別された画素は第１の画像タイプであり、前記第１の画像の前記中央部分において対応する画素は第２の画像タイプであり、前記第２の画像の前記識別された画素と前記第１の画像の前記中央部分において前記対応する画素は各々が前記アセンブリの同一部分に相当することを特徴とし、
前記アセンブリは
バルーン部分を有するバルーン・カテーテルと、
前記バルーン・カテーテルの前記バルーン部分に装着されたステントを含み、
前記システムはさらに
前記第１と前記第２の画像タイプが各々明るい場合には前記アセンブリの前記対応する部分が前記ステントの一部であると判定するための手段と、
前記第１と第２の画像タイプの各々が暗い場合には前記アセンブリの前記対応する部分が前記ステントの一部ではないと判定する手段と、
前記第１の画像タイプが暗く前記第２の画像タイプが明るい場合には前記アセンブリの前記対応する部分が前記ステントの一部であると判定する手段と、
をさらに含むことを特徴とする請求項２５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に物体を照明してその物体の画像を取り込むことに関係する。さらに詳しくは、照明システムを提供して支持構造体の上に装着されたステントの画像を取り込みステント・ストラットのエッジと表面とを識別するようにする。
【背景技術】
【０００２】
移植可能な医療用装置たとえばステントを合成又は生物学的に活性又は不活性な薬剤でコーティングする技術が知られている。このようなコーティングの塗布について多くの処理方法が提案されており、たとえば、移植可能な装置を薬剤溶液槽に浸漬する、撹拌槽に装置を浸漬する、加圧ノズルを用いて装置に薬剤をスプレーすることが挙げられる。
【０００３】
最初、このようなコーティングが医療用デバイスの製造時に適用された。ある種の薬剤の短い使用期限と製造から移植までの時間間隔とが合わさり、また移植時点での患者の状態に基づいて使用すべき特定の薬剤に関する最終的な投与量の決定から、移植の直前にコーティングを適用することができる技術への必要性が生じた。この「その時点で」のアプローチには、薬用フィルム（medicated conformal film）で移植用デバイスを包む、移植の直前に薬液槽に浸漬する、また特定の移植用デバイスたとえばカテーテルのバルーンに装着されたステントなどで使用する浸漬チャンバを提供する、などが含まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上記で列挙したような移植の直前に使用することを想定した方法およびデバイスの各々はコーティングに暴露される何らかの全ての表面にコーティング材料を付着している。これはコーティングが不必要又は望ましくない表面上にもコーティング材料を付着させることになってしまう。さらに、コーティングは移植用デバイスを移植装置から取り外した時にひび割れたり離脱してしまう。このひび割れはカテーテル・バルーンに装着したステントで発生することがある。バルーンを膨張させると、ステントは所定位置に拡張され、コーティングはステントとバルーンの境界面に沿ってひび割れることがある。このようなひび割れがあると、コーティングの一部がステントそれ自体から離脱することにつながることもある。これと同様な問題は、コーティング技術が各種デバイスたとえばステントのストラットなどのエッジに沿って内部表面と不用意に重なり合うのを防止できないような場合に発生し得る。これによってコーティングの医学的効果に影響が及んだり、医学的処置全体にマイナスの影響を及ぼすことがある。
【０００５】
インクジェット技術を使用して表面の選択された部分に塗布する技術が知られている。一例では、材料の選択的塗布は特定の塗布手順の必要条件に適合する必要がある「主観的配置」ではなく付着のための客観的な所定の位置に基づいている。インクジェット式アプリケータによる医療用デバイスに適用されるコーティングの塗布に関して、デバイスの選択した部分にだけ、たとえばカテーテルに装着されたステントにだけ、コーティングを行ないカテーテル自体には行なわないことが可能である。しかし、現行技術を使用するこの種の手順では、たとえば複雑なデータファイルたとえばコーティングしようとするデバイスのＣＡＤイメージを提供したり、ＣＡＤイメージと正確に同じ方向に向くような正確な方法でコーティング装置内にデバイスが導入されることを保証する必要がある。
【０００６】
これ以外に、リアルタイムの画像をカメラで撮影してプロテーゼに対するインクジェット・ノズルの位置を決定することができる。ノズル位置のフィードバックに基づいて、スプレーを作動させ、インクジェット・ノズルを移動させ、および／またはプロテーゼを移動させることによってインクジェット・アプリケータを制御し、実際のプロテーゼに良く適合するパターンに調節することができる。
【０００７】
ステントにコーティングを塗布するには、ステントが装着される何らかの表面たとえばマンドレル又はバルーン・カテーテルとステントを識別することが必要で、またＣＡＤ図面などの情報から予測することができないような構成を考慮する必要がある。さらに、ステントのストラットとここに介在する空間の識別を行なって空間にコーティングを塗布しないようにする必要がある。空間とストラットの間の識別ができることで「無駄になる」コーティング材料の量を削減し、同時に、バルーンに装着されたステントの場合には、バルーン表面にコーティング材料が塗布されるのを防止する。
【０００８】
本発明はステントを照明するためのシステム、すなわち光源を提供することによりステントの画像を取り込むのを容易にするシステムである。ステント・ストラットのエッジをシャープに画定することに加えて、画像取り込みデバイスたとえばデジタルカメラ又はデジタルシステムがステントと、ステントが装着されている何らかの表面の間の差を明確に示す画像を取り込めるように照明が提供される。
【０００９】
１つの実施例において、本発明の方法は支持構造体上に物体を載置し、当該支持構造体は幾らかの光が透過できる材料を含み、照明の光源を提供し、装着された物体の第１の側面を当該光源で照明し、光軸に沿って当該装着された物体の第１の側面とは対向して配置された画像取り込み位置から当該装着された物体の画像を取り込むことを含む。画像取り込み位置、装着された物体、および照明の光源は実質的に光軸に沿って整列され、装着された物体は画像取り込み位置と光源の間に配置される。
【００１０】
取り込まれた画像において、物体に起因する画像の一部は支持構造体に起因する画像の一部より暗く表現される。
【００１１】
１つの実施例において、装着される物体はステントであり、支持構造体は当該ステントが装着されるバルーン部分を有するバルーン・カテーテルであり、バルーン部分は光を拡散する材料を含む。照明の光源はバルーン・カテーテル内部に配置される。
【００１２】
別の実施例において、システムはある程度の光が透過できる材料を含む支持構造体と、当該支持構造体に装着された物体と、当該装着された物体の第１の側面に照明を提供するための光源と、光源に対向して配置された画像取り込みデバイスとを含み、当該装着された物体が画像取り込みデバイスと光源の間に配置されるようにする。画像取り込みデバイス、装着された物体、および光源は実質的に光軸に沿って直線的に整列される。
【００１３】
本発明の１つの態様によるさらに別の実施例において、システムは支持構造体と、支持構造体に装着された物体と、ビーム・スプリッターと、ビーム・スプリッターを通る光軸に沿って光を配向して支持構造体及び装着されたデバイスを照明するための直接光源と、支持構造体及び装着された物体を拡散光で照明する第２の光源とを含み、第２の光源は光軸に対して対称的に拡散光を提供するような位置に配置され、さらにビーム・スプリッターによって反射された光を取り込む位置に配置された画像取り込み装置を含み、画像取り込み装置に提供された光は装着された物体と支持構造体によって反射され光軸に沿って戻る光である。
【００１４】
第２の光源の包括角度は８０度から１２０度の間である。
【００１５】
別の実施例において、当該システムは、第１のミラーと、第１のミラーに対向して配置され光軸に対して対称的な第２のミラーを含む。動作において、第１と第２のミラーは第２の光源からの高角度拡散光を物体と支持構造体に向けて反射する。
【００１６】
装着されたデバイスはステントとすることができ、支持構造体はステントが装着されるバルーン部分を有するバルーン・カテーテルとすることができ、バルーン部分は光を拡散する材料を含む。
【００１７】
本発明のさらに別の実施例において、装着されたデバイス・アセンブリの一部の特性を決定する方法が提供され、装着されたデバイス・アセンブリが支持構造体に装着されたデバイスを含む。本方法は、第１の角度位置でアセンブリの第１の画像を取り込むステップと、第１の画像の中央部分を保存するステップと、所定の角度量だけ当該アセンブリを回転させて第２の角度位置にするステップと、第２の角度位置でアセンブリの第２の画像を取り込むステップと、第１の画像の中央部分にある画素に対応する第２の画像の画素を識別するステップと、第２の画像において識別された画素を第１の画像の中央部分にある対応する画素と比較するステップと、比較の関数としてアセンブリの特性を決定するステップとを含む。
【００１８】
本発明の別の態様において、第２の画像において識別された画素は第１の画像のタイプのそれであり第１の画像の中央部分において対応する画素は第２の画像のタイプのそれであり、第２の画像において識別された画素と第１の画像の中央部分において対応する画素は各々アセンブリの同じ部分に相当し、本方法はさらに第１と第２の画像のタイプが同一の場合にはアセンブリの対応する部分が第１の特性を有するものと判定するステップと、第１と第２の画像のタイプが異なる場合にはアセンブリの対応する部分が第２の特性を有するものと判定するステップとを含む。
【００１９】
アセンブリは、バルーン部分を有するバルーン・カテーテルと、バルーン・カテーテルのバルーン部分に装着されたステントとを含むことができる。さらに、第１と第２の画像のタイプの各々が明るい場合にはアセンブリの対応する部分がステントであり、又は第１と第２の画像のタイプが暗い場合にはアセンブリの対応する部分はステントの一部ではなく、又は第１の画像タイプが暗く第２の画像タイプが明るい場合にはアセンブリの対応する部分がステントの一部であると判定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明はその応用において以下の説明に記載されるか図面に図示された構造の詳細及びコンポーネントの構成に制限されないことは理解されるべきである。本発明はその他の実施例が可能であるか、又は様々な方法で実現又は実施することができる。また、本明細書で用いている表現や術語は説明を目的としたものであり制限するものとしてみなされるべきではないことが理解されるべきである。
【００２１】
本発明の幾つかの特徴は、これを明らかにするため別の実施例の文脈において説明されるが、単一の実施例に組み合わせて提供することもできることが理解される。逆に、本発明の各種特徴は、簡略にするために単一の実施例の文脈において説明されているが、これらを別々に又は何らかの適切な部分的組み合わせで提供することもできる。
【００２２】
図１に図示してあるように。ステント１００は支持構造体１０２に装着される。支持構造体１０２はマンドレル又はバルーン・カテーテルのバルーンであり、ここにステント１００が装着される。いずれかの実施例において、支持構造体１０２は透明又は光を拡散する材料、たとえばガラス、プラスチック、などから作成される。バルーンに装着したステントの場合、硬いカテーテルのシャフト（図示していない）を提供しここにバルーン・カテーテルを配置するようにする。
【００２３】
ステント１００は介在空間（interstitial spaces）１０６を画成するステント・ストラット１０４を含む。図示してあるように、介在空間１０６によりステント・ストラット１０４の間の支持構造体１０２の表面が露出する。
【００２４】
１つの実施例において、支持構造体１０２すなわちマンドレル又はバルーン・カテーテルのいずれかは回転可能なものとし、後述するように、ステントの周囲３６０度を撮像できるようにする。支持構造体１０２の回転はコーティング装置たとえば引用により主題が全体として本明細書の参照に含まれる米国特許第６，６４５，０４７号に開示されている装置の制御下で行なう。
【００２５】
本発明の１つの実施例においてバック照明システム２００を図２Ａの斜視図ならびに図２Ｂの上面図に図示してあるように提供する。バック照明システム２００は光源２０２、画像取り込み装置たとえばカメラ２０４、および撮像レンズ２０６を含む。ステント１００はカメラ２０４と撮像レンズ２０６と光源２０２の間に配置する。つまり、カメラ２０４の視点からは、光源２０２からの光がステント１００の後側から入射する。カメラ２０４，撮像レンズ２０６，ステント１００と光源２０２は光軸２０８に沿って直線的に整列しており、光軸に沿って光源２０２からの光も配向される。１つの実施例において撮像レンズ２０６はステント１００から約１５ミリ〜２５ミリの距離にある。
【００２６】
画像取り込み装置又はカメラ２０４は、透過し、反射し又は拡散された光を捕捉することができる感光デバイスたとえばＣＣＤエリア・カメラ、ＣＣＤライン・カメラ、高解像度ＣＭＯＳエリア・カメラ、又は既知の何らかのデバイス又はデバイス群を含む。画像取り込みデバイス又はカメラ２０４の一例はカリフォルニア州サンノゼのJAI PULNiX社製ＴＭ−２０１６−８ＣＣＤプログレッシブ・スキャンカメラである。
【００２７】
処理システム２１０たとえばソフトウェアの制御下にあるパーソナル・コンピュータを画像取り込み装置２０４に接続して制御信号を提供し、又カメラ２０４によって取り込まれた画像を保存する。光源２０２は当業者に既知の何らかの種類のもので良く、たとえば、制限するものとしてではなく、ＬＥＤ、蛍光灯、白熱電球などがあり、また処理システム２１０に結合される。１つの制限しない例として、白色又は赤色いずれかの高輝度ＬＥＤたとえばカリフォルニア州パロアルトのAgilent Technologies, Inc.社製ＨＬＭＰ−ＥＧ０８−ＹＺ０００モデルなどを使用することができる。撮像レンズ２０６はカメラ２０４とは別のものか又はカメラに内蔵されるものである。１つの制限しない例として、英国バッキンガムシャーのLINOS Photonics Ltd社製ロダゴン４５／５０撮影レンズを使用することができる。当業者にはカメラ２０４によって画像を取り込むために撮像レンズ２０６に必要とされる特性が理解されよう。
【００２８】
ステント１００を装着してある支持構造体１０２は処理システム２１０に結合された塗布ベース２１２に配置される。処理システム２１０の制御下で、塗布ベース２１２が作用して支持構造体１０２を回転および／または上下に移動させる。さらに、処理システム２１０はカメラ又は撮像システム２０４および光源２０２の動きを制御することができる。
【００２９】
支持構造体１０２の直線移動および／または回転の組み合わせによって、画像取り込み装置２０４と光源２０２の動きに加えて、ステント１００のストラット表面を照明することができその画像を取り込むことができる。処理システム２１０の制御下で、ステント１００のストラット表面の部分を取り込むことができ、これに対応する画像を用いて後続の手順たとえばコーティング塗布で支持構造体１０２上のステントを特定することができる。
【００３０】
ステント１００の画像は光強度差に基づいて、ステント・ストラット１０４とその背景すなわち支持構造体１０２の間の区分によって作成される。ステント・ストラット１０４が低い光レベルを放射している一方で背景の支持構造体１０２が高い光レベルを放射している場合、ステント・ストラット１０４はカメラ２０４に対して暗い又は黒いように見え背景は明るく又は白く見える。
【００３１】
図３に図示してあるように、カメラ２０４によって取り込まれた画像３００は支持構造体の画像３０２より暗くなるようにストラットの画像３０４を示し、支持構造体の画像はステント１００の介在空間１０６を通して表示される。
【００３２】
光源２０２からの光は光源２０２が配置されている側から介在空間１０６を通過し支持構造体１０２に進入する。光ガイドとして拡散性又は透過性の支持構造体１０２を使用することで、光源２０２からの光はカメラ２０４へ拡散される。光はステント１００のステント・ストラット１０４によって覆われていない支持構造体１０２の部分からだけ拡散されることになる。
【００３３】
別の実施例において、光源２０２’を用いて支持構造体１０２内部から光を提供したり、又は支持構造体１０２内部から発光するように光を提供することができる。光ファイバー・ケーブル又はその他の光ガイド材料を用いて支持構造体１０２内部から光を提供することができる。内部から光を提供するためのメカニズム、また単一の光源を用いて内部からおよび／または支持構造体１０２の背後から光を提供するにはどうするか、については当業者には理解されるであろう。
【００３４】
当然のことながら、光源２０２がステントの背後にあって光を提供するか又は支持構造体１０２の内部から光を提供するかで、光はステント・ストラット１０４と介在空間１０６の間に所望のコントラストを作出するのに充分な明るさでなければならない。さらに、強度はカメラ２０４を飽和させるほど明るくてもいけない。
【００３５】
有利にも、バックライト・システム２００はステント・ストラット１０４の材質、テクスチャ、表面仕上げに係わらずステント１００と支持構造体１０２を区別する画像を提供する。つまり、たとえばバルーン・カテーテルのバルーンにステント１００をクリンピングすることで導入される機械的不連続性はステント・ストラットのエッジを検出するシステムの能力に影響を与えない。
【００３６】
本発明の別の実施例において、図４に図示してあるように、正面照明システム４００は拡散光源４０２と反射光源４０４とを含む。反射光源４０４は反射光レンズ４０６を通して、さらにビーム・スプリッター４０８を通して光エネルギーを提供する。反射光源４０４，反射光レンズ４０６，ビーム・スプリッター４０８からの光は拡散光源４０２を通る光軸４１０にしたがってステント１００及び支持構造体１０２に入射する。撮像レンズ２０６はステント１００と支持構造体１０２から反射して取り込みのためのビーム・スプリッター４０８によってカメラ２０４に向かう光を受光するように配置しておく。
【００３７】
拡散光源４０２には開口部すなわちギャップが存在する。反射光源４０４からの光はビーム・スプリッター４０８からこのギャップを通る。ステント１００と支持構造体１０２で反射された光は同じギャップを逆に通過する。ギャップを直接光が通過する結果、ステント１００と支持構造体１０２は反射光源４０４からの光と拡散光源４０２からの光から作られた光の完全な「空」を受け取る。
【００３８】
反射光源４０４はどのような種類でも良く、たとえば、ＬＥＤ、蛍光灯、白熱電球、などでよくこれに制限されない。画像は光強度差に基づいてステント・ストラット１０４と背景すなわち支持構造体１０２の間の差によって作出される。図５に図示してあるように、カメラ２０４によって取り込まれた画像５００は、暗く又は黒く見える暗い背景５０２の上にステント・ストラット１０４が白く見える高い光レベル５０４を放射していることを示している。
【００３９】
正面照明システム４００の別のバージョンにおいて、反射光源４０４と反射光レンズ４０６はビーム・スプリッター４０８に対してカメラ２０４と撮像レンズ２０６と一緒に切り替えることができる。
【００４０】
さらに、光ディフューザを反射光レンズ４０６と反射光源４０４の間に挿入することもできる。
【００４１】
拡散光源４０２は当業者に既知のどのような種類でも良く、たとえば、制限されないが、ＬＥＤ、蛍光灯、発光ホイル、ＬＣＤバックライトなどとすることができる。ニュージャージー州バーリントンのEdmund Industrial Optics社製の白色のエレクトロルミネッセンス・バックライトパネルを使用することができる。ビーム・スプリッターはこれもEdmund Industrial Optics社から入手可能なミラー型ビーム・スプリッター５０％×５０％とすることができる。
【００４２】
拡散光源４０２も図７に図示してあるように、２個の独立した光源７０２、７０２’及び２個の各々の光レンズ７０４，７０４’によって実現することもでき、これらは光軸４１０に対して対称な角度θ、θ’でそれぞれ２本の光軸７０６、７０６'に沿って光を提供する。
【００４３】
反射光源４０４と、拡散光源４０２と、光源７０２、７０２’の各々の光強度は個別に制御可能である。
【００４４】
図４に図示してあるように、拡散光源４０２は８０度〜１２０度の範囲内で包括角度Ａを提供する。この包括角度Ａによって、有利にも本発明はたとえば小さいストラット幅のステント、ストラット・コーナーが急なステント、またストラットのテクスチャが変化するステントなど、広範な種類のステントを撮像することができ、ステント・ストラット１０４のエッジの画像を取り込むことができる。包括角度Ａはステント・エッジの湾曲した部分に対して接線方向に入射する光を提供する。つまり、拡散光源４０２はカメラ２０４による検出のため１つのステント・エッジの画像を提供する。
【００４５】
本発明の別の実施例において、照明角度は図４に図示したシステムに対して追加のミラーを設けることで増加できる。図６に図示してあるように、２個のサイド・ミラー６０２を照明システム４００に追加する。サイド・ミラー６０２は固定されているが調節可能で、実質的に光軸４１０に対して平行である。サイド・ミラー６０２は拡散光源４０２から到着する高角度の光線６０４を反射し光軸４１０の周囲に対称的に広がる１４０度〜１７０度の範囲で、公称１４０度〜１５０度の広い照明角度Ｂを提供する。照明角度Ｂは対向するサイド・ミラー６０２の間の距離と光がステント１００及び支持構造体１０２に入射する角度との関数である。高角度光線６０４の反射で非常に薄くクリンピングされたストラット・ステントからの画像を生成する能力を本発明に提供している。サイド・ミラー６０２の各々が多数のミラーを含むこと、またミラー位置を必要に応じて調節できるような方法でサイド・ミラー６０２が取り付けられていることは当業者には理解されよう。
【００４６】
サイド・ミラー６０２の追加で広い照明角度Ｂが提供され、したがって広い照明を提供し、その照明の元で装着されたデバイスの画像を取り込むことができる。しかし装着されたデバイスすなわちステント・ストラットが画像上では暗く見え、ステントの一部ではないと不正確に識別されてしまうような場合がある。これは、クリンピング処理の結果重なり合ったストラット位置ができてしまうとバルーン・カテーテルのバルーン部分にクリンピングされたステントで発生し易い。
【００４７】
ステントの部分をより正確に識別するには、本発明の１つの実施例によれば、連続するが位相又は角度的にオフセットしている装着されたステント１００の取り込み画像から画素を積分するための方法が提供される。画像は装着されたでバイス上の同じ部分に関連しており、これを組み合わせて又は比較してその点からの反射の単一の表現を得るようにする。
【００４８】
最初に、視野に対して撮像システムを較正し画像に取り込まれる画素がシステムの特定の物理的位置に対応するようにする。つまり、１つの取り込まれた画像においてステント軸の周囲の特定の回転角度におけるステント軸に沿った高さで定義される特定の画素位置が他のいずれかの取り込まれた画像においてその同じ画素位置に対応する。画像取り込みデバイスはデバイスの画像の一部を取り込むので、計算して考慮に入れるべき角度部分が存在する。さらに、各画素は既知の位置に対応するので、２枚の画像の間のオフセット回転角度が分かっていれば、１枚の取り込み画像からもう一枚の画像へ同じ物理的位置を識別することができる。撮像システムを較正するためのメカニズム及び方法は「医療用デバイスをコーティングするための方法及び装置」と題する米国特許公開２００６００７３２６５Ａ１号に開示されている。
【００４９】
積分方法によれば、一連の連続しオーバーラップする画像からの画素はスキャンされた表面上の同じ位置として計算されるため互いに相関するので、特定の点からの反射の単一の表現に組み合わされる。
【００５０】
図８に図示した方法８００によれば、デバイスはステップ８０２でカメラ２０４に対して第１の位置Ｐ１に取り付けられる。取り付けたデバイスの第１の画像Ｍ１を取り込み、第１の画像Ｍ１の中央の画素すなわち角度０（ゼロ）又は光軸に沿った画素をステップ８０４で第１の位置Ｐ１に取り込む。１つの実施例で使用しているカメラ２０４はエリア・カメラであり、取り込まれた画像の中央又は角度０部分がサンプリングされる。しかし、取り込まれた画像の中央部だけが使用されるとしても、装着されたデバイスの他の部分も各々の画像に取り込まれることに注意すべきである。
【００５１】
次に、ステップ８０６で、装着されたデバイスを既知の又は所定の角度だけ回転させて第２の位置Ｐ２にする。ステップ８０８で第２の画像Ｍ２を取り込み、第２の画像Ｍ２の中央部すなわち角度０の画素を取り込む。ステップ８１０で、装着されたデバイスは第２の位置Ｐ２であるが、第２の画像Ｍ２のオフセット画素は第１の画像Ｍ１の角度０でサンプリングされた画素に対応しているので、ステップ８１０でまたサンプリングする。装着されたデバイスすなわちステント１００を回転させ、ステント１００とステント・ストラット１０４の位置を照明システムに対して変化させる。移動の結果として、光が第２の部分Ｐ２ではストラット１０４の一部に落射するが、この同じ部分は第１の位置Ｐ１では暗くなっていた部分である。
【００５２】
回転角度すなわち第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２の間の差は分かっているので、また画像の各画素が装着されたデバイスに対する既知の位置に対応するので、同じ位置の２枚の画像をステップ８１２で比較することができる。この比較によって、また本発明の１つの実施例によれば幾つかの論理規則を適用することによってステップ８１４で２枚又はそれ以上の画像の組み合わせ又は比較でより正確な画像が得られる。
【００５３】
一例として、特定の位置すなわち１つまたはそれ以上の画素によって決定される画像の部分が両方の画像で暗い場合、その位置には金属が存在せず、したがってその位置にはステント１００の部分が存在していないと結論することができる。同じ位置を表わす画素が２枚の画像で取り込まれた場合、又各々の画像で明るい場合、その位置は金属でありステント１００の一部すなわちストラット１０４がそこに存在すると結論される。最後に、同じ位置を表わす画素が一方の取り込まれた画像では明るく、他方では暗い場合、その特定の位置は金属であって、したがってステントの一部であると結論できる。前述の処理は２枚の画像の積分のみに制限されるものではなく、新規データが追加されていない点に対する何枚の画像に対してでも適用可能である。
【００５４】
前述したように、本発明はデバイスの正確な画像が撮像できる光を提供し、前述のようにバルーンに装着されたステントを取り込むことができる。画像はステントの詳細すなわちステントのストラットのエッジを取り込む。一端取り込まれると、画像はコーティング装置で使用してコーティングを塗布しようとする位置を識別するために使用できる。すなわち、コーティングは所望の位置にだけ、たとえばステントにだけ塗布され、バルーンには塗布されないようになる。
【００５５】
前述の発明の実施例は完全にソフトウェアで、完全にハードウェアで、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせのいずれかで、専用ハードウェアを支持するファームウェアのフォーマットで格納されたプログラム・コードを含め、実施することができる。前述の実施例のソフトウェアによる実施は有形媒体たとえばコンピュータで読み取り可能な媒体たとえばディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、又は固定ディスクなどに固定されるか、又はモデム経由で又はその他のインタフェースデバイス経由で、搬送波によりコンピュータ・システムへ送信可能な、一連のコンピュータ命令を含む。媒体は光又はアナログ通信線を含みこれに限定されない有形媒体とするか、又はマイクロ波、赤外線又はその他の通信技術を含みこれに限定されない無線技術で実現される。一連のコンピュータ命令は有形媒体に含まれるか又は搬送波に含まれるかによらず本発明に関して本明細書で前述した機能の全部又は一部を実現する。このようなコンピュータ命令は多くのコンピュータ・アーキテクチャ又はオペレーティング・システムで使用される多数のプログラミング言語で書くことができ機械で実行可能なフォーマットで存在することは当業者には理解されよう。さらに、このような命令は現在又は将来の、半導体、磁気、光又はその他のメモリデバイスを含みこれに限定されない。何らかのメモリ技術を用いて保存したり、又は現在又は将来の、光、赤外線、マイクロ波又はその他の送信技術を含みこれに限定されない何らかの通信技術を用いて送信することができる。このようなコンピュータ・プログラム製品が印刷された又は電子的文書を伴うリムーバブル媒体としてたとえばシュリンクラップされたソフトウェアとして配布されたり、システムＲＯＭ上又は固定ディスク上でコンピュータ・システムにあらかじめ導入しておいたり、又はネットワーク上でたとえばインターネット又はワールドワイドウェブ上でサーバ又は電子掲示板から配布されることが企図されている。
【００５６】
さらに、制御システム２１０に関連して、制御システム２１０はコンピュータとして実現し得ることが想定される。
【００５７】
制御システム２１０は、本発明の１つの実施例において、カメラ２０４、塗布ベース２１２、及び光源２０２を制御しこれと対話する１つまたはそれ以上のアプリケーション・プログラムを実装した汎用パーソナル・コンピュータ又は計算デバイスである。コンピュータはマイクロソフト・ウィンドウズ（登録商標）、ｕｎｉｘ、Ｌｉｎｕｘ、又はアップルＯＳなど既知のオペレーティング・システムを実行する。アプリケーション・プログラムは商用プログラムの組み合わせ、又は、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｐｅｒｌ、Ｆｏｒｔｒａｎを含みこれに限定されない多数の利用可能なプログラミング言語のいずれか１つで書かれたプログラムの組み合わせである。
【００５８】
前述のようにコンピュータは多数のデバイスのいずれか１つとすることができるが、これらのデバイスは相対的な技術的複雑さとは関係なく共通した幾つかのコンポーネントおよび／または機能を備えている。図９に図示してあるように、計算デバイスは中央演算所為装置１５００，メモリ１５０２，たとえばキーボード、キーパッド、又はタッチスクリーンなどの入出力デバイス１５０４、たとえばハードディスクドライブなどのストレージ１５０６，及びネットワークと通信するためのインタフェース１５０８を含む。バス１５１０はこれらのデバイスを相互に接続してデバイス間の通信を行なえるようにする。
【００５９】
本発明の各種の代表的実施例を開示したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく本発明の利点の幾つかを実現するような様々な変化及び変更を成し得ることが当業者には明らかであろう。同じ機能を実行するその他のコンポーネントで適宜置換え得ることは当業者には明らかであろう。したがって添付の請求項の精神及び範囲に含まれるこれら全ての代替案、変更、及び変化を含むことが想定される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
添付の図面を参照しつつ実施例を用いて本発明を説明する。詳細に図面への特定の参照を行なうが、図示した特定の実施例は単なる例であって本発明の各種実施例を説明する目的で図示されており、本発明の原理及び概念的側面の最も有用かつ容易に離解される説明であると思われるものを提供するために提示されていることに注意されたい。この点で、本発明の基本的理解に必要とされる以上の詳細に渡り本発明の構造的詳細を示すことはしないが、図面を参照しての説明から本発明の幾つかの形態をどのように実施するかが当業者には明らかであろう。
【００６１】
本発明の上記及びその他の利点は添付の図面と関連して以下の説明を参照することにより、より良く理解されよう。図面において、
【図１】図１は支持構造体に装着されたステントの斜視図である。
【図２】図２Ａと図２Ｂは本発明の１つの実施例のブロック図である。
【図３】図３は図２Ａと図２Ｂに図示した実施例で取り込まれたステントの画像である。
【図４】図４は本発明の別の実施例のブロック図である。
【図５】図５は図４に図示した実施例で取り込まれたステントの画像である。
【図６】図６は拡散光源を使用する照明システムの１つの実施例のブロック図である。
【図７】図７は拡散光源の別の実施例のブロック図である。
【図８】図８は本発明の実施例による方法である。
【図９】図９は計算デバイスのブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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