(57)【要約】第２の血管イメージ上の境界を識別するため、第１の血管イメージ、または特にそこに位置される複数の制御点を使用するためのシステムおよび方法が提供される。本発明の実施形態は血管内超音波（ＩＶＵＳ）装置およびそれに電気的に接続されているコンピュータ装置によって動作する。特に、本発明の１実施形態では、ＩＶＵＳコンソールは電気的にコンピュータ装置に接続され、ＩＶＵＳデータを捕捉するように構成されている。ＩＶＵＳデータ（またはその多数のセット）はその後コンピュータ装置へ与えられる（またはコンピュータ装置により捕捉される）。本発明の１実施形態では、コンピュータ装置はそこで動作する複数のアプリケーション、即ち境界検出アプリケーション、補外アプリケーション、アクチブ−外形アプリケーションを含んでいる。これらのアプリケーションは（ｉ）第１のＩＶＵＳイメージ（即ち任意のＩＶＵＳイメージ）上の境界と制御点を識別し、（ii）制御点を第２のＩＶＵＳイメージ（即ち別のＩＶＵＳイメージ）に補外し、（iii）第２のＩＶＵＳイメージ上の境界を識別し、（iv）少なくとも１つのファクタにしたがって、第２のＩＶＵＳイメージ上の境界を調節するために使用される。本発明の１実施形態では、少なくとも１つのファクタは勾配ファクタ、連続性ファクタ、湾曲ファクタからなるグループから選択される。
2005537052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管オブジェクトのボーダーを識別する方法において、
それぞれ血管オブジェクトのイメージに対応している各血管データの多数のセットを捕捉し、
前記血管オブジェクトのイメージ上のボーダーを近似するために血管データのセットを使用し、
前記ボーダー上の少なくとも１つの制御点を識別し、
前記少なくとも１つの制御点を少なくとも１つの血管データの他のセットに補外し、少なくとも１つの他のイメージ上に少なくとも１つの他の制御点を生成し、
前記少なくとも１つの他のイメージ上の少なくとも１つの他のボーダーを近似するように前記少なくとも１つの他の制御点を使用し、
少なくとも１つの勾配ファクタにしたがって前記少なくとも１つの他のボーダーを調節するステップを含んでいる方法。
【請求項２】
血管データの多数のセットを捕捉する前記ステップはさらに、血管内超音波（ＩＶＵＳ）データの多数のセットの捕捉を含み、各セットは前記血管オブジェクトの１つのＩＶＵＳイメージに対応している請求項１記載の方法。
【請求項３】
ボーダーを近似するために血管データのセットを使用する前記ステップはさらに、前記イメージの勾配を識別し、前記血管オブジェクトの前記イメージ上の前記ボーダーを近似するために前記勾配を使用するステップを含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの制御点を補外する前記ステップはさらに、前記少なくとも１つの制御点を血管データの隣接するセットに補外するステップを含み、前記隣接するセットは前記イメージに隣接する別のイメージに対応している請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの他のボーダーを調節する前記ステップは、少なくとも１つの連続性ファクタにしたがった前記少なくとも１つの他のボーダーの調節を含み、前記連続性ファクタは前記少なくとも１つの他のボーダー上の隣接する制御点の間の連続性の量を表している請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの他のボーダーを調節する前記ステップは、少なくとも１つの湾曲ファクタにしたがった前記少なくとも１つの他のボーダーの調節を含み、前記湾曲ファクタは前記少なくとも１つの他のボーダーの隣接する部分間の連続性の量を表している請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの他のボーダーを調節する前記ステップは、少なくとも１つの湾曲ファクタにしたがった前記少なくとも１つの他のボーダーの調節を含み、前記湾曲ファクタは前記少なくとも１つの他のボーダーの隣接する部分間の連続性の量を表している請求項５記載の方法。
【請求項８】
さらに、前記ボーダーが手動で調節されるならば、自動的に隣接するボーダーを調節するステップを含み、前記隣接するボーダーは前記別のイメージ上に位置されている請求項４記載の方法。
【請求項９】
ボーダー識別システムにおいて、
データ集収装置に電気的に接続され、前記データ集収装置から血管オブジェクトのイメージにそれぞれ対応している血管データの多数のセットを捕捉するように構成されているコンピュータ装置と、
前記コンピュータ装置で動作するボーダー検出アプリケーションと、
前記コンピュータ装置で動作する補外アプリケーションと、
前記コンピュータ装置で動作するアクチブ−外形アプリケーションとを具備し、
前記ボーダー検出アプリケーションは、開始ボーダーデータおよび開始制御点データを生成するために前記血管データの少なくとも一部を使用するように構成され、前記開始ボーダーデータは前記血管オブジェクトの少なくとも１つのイメージ上の少なくとも１つのボーダーを表し、前記開始制御点データは前記少なくとも１つのボーダー上の少なくとも１つの制御点を表しており、
前記補外アプリケーションは、付加的な制御点データと付加的なボーダーデータを生成するために前記開始制御点データを使用するように構成され、前記付加的な制御点データは少なくとも１つの他のイメージ上の少なくとも１つの他の制御点を表し、前記付加的なボーダーデータは前記少なくとも１つの他のイメージ上の少なくとも１つの他のボーダーを表しており、
前記アクチブ−外形アプリケーションは、前記少なくとも１つの他のボーダーを調節するように構成されているボーダー識別システム。
【請求項１０】
前記データ集収装置は血管内超音波（ＩＶＵＳ）コンソールを具備している請求項９記載のボーダー識別システム。
【請求項１１】
前記ボーダー検出アプリケーションはさらに、前記少なくとも１つのイメージ中の勾配を識別し、開始ボーダーデータを生成するために前記勾配を使用するように構成されている請求項９記載のボーダー識別システム。
【請求項１２】
前記ボーダー検出アプリケーションはさらに、前記開始制御点データを生成するために前記開始ボーダーデータを使用するように構成されている請求項１１記載のボーダー識別システム。
【請求項１３】
前記補外アプリケーションはさらに、前記少なくとも１つの他の制御点の隣接する点を接続するために立方補間を使用することにより前記付加的なボーダーデータを生成するように構成されている請求項９記載のボーダー識別システム。
【請求項１４】
前記アクチブ−外形アプリケーションはさらに、前記少なくとも１つの他のボーダーを調節するために勾配データを使用するように構成され、前記勾配データは前記少なくとも１つの他のイメージにおける勾配を表している請求項９記載のボーダー識別システム。
【請求項１５】
前記アクチブ−外形アプリケーションはさらに、前記少なくとも１つの他のボーダーを調節するため、前記少なくとも１つの他の制御点の隣接する１つの制御点の連続性を考慮するように構成されている請求項１４記載のボーダー識別システム。
【請求項１６】
前記アクチブ−外形アプリケーションはさらに、前記少なくとも１つの他のボーダーを調節するため、前記少なくとも１つの他のボーダーの曲率を考慮するように構成されている請求項１５記載のボーダー識別システム。
【請求項１７】
前記アクチブ−外形アプリケーションはさらに、少なくとも１つのファクタにしたがって前記少なくとも１つの他のボーダーを調節するように構成され、前記少なくとも１つのファクタは、勾配ファクタ、連続性ファクタ、湾曲ファクタからなるグループから選択される請求項９記載のボーダー識別システム。
【請求項１８】
血管内超音波（ＩＶＵＳ）イメージ上で境界を識別する方法において、
第２のＩＶＵＳイメージ上の付加的な制御点を識別するために第１のＩＶＵＳイメージ上で複数の制御点を使用し、
前記第２のＩＶＵＳイメージ上の境界を識別するために前記付加的な制御点を使用し、
少なくとも１つのファクタにしたがって前記境界を調節するステップを含んでおり、前記少なくとも１つのファクタは勾配ファクタ、制御点ファクタ、および境界ファクタからなるグループから選択され、前記制御点ファクタは前記付加的な制御点の隣接する１つの制御点への接続性に対応し、前記境界ファクタは前記境界の湾曲に対応している方法。
【請求項１９】
さらに、前記複数の制御点を識別するため第１のＩＶＵＳデータの少なくとも一部を使用するステップを含み、前記第１のＩＶＵＳデータは前記第１のＩＶＵＳイメージに対応している請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
第２のＩＶＵＳイメージ上の付加的な制御点を識別するために第１のＩＶＵＳイメージ上の複数の制御点を使用する前記ステップはさらに、前記第２のＩＶＵＳイメージ上の前記複数の制御点を補外するステップを含んでいる請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血管のボーダー、特に第２の血管イメージ上のボーダーを識別するために第１の血管イメージ（またはそこに位置する制御点）を使用するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は2002年８月26日に出願された米国特許出願第60/406,148号明細書、米国特許出願第60/406,183号明細書、米国特許出願第60/406,184号明細書、米国特許出願第60/406,185号明細書、米国特許出願第60/406,234号明細書、米国特許出願第60/406,254号明細書の35 U.S.C. §119(e)に準ずる利点を請求しており、これら全ての出願は全体的に本出願の参考文献とされている。
【０００３】
本発明は医療画像化技術に関する。これは血管内超音波（ＩＶＵＳ）イメージ中のボーダーを識別するシステムおよび方法に対して特別な応用を発見する。本発明はＩＶＵＳイメージの管腔および内−外膜ボーダーの識別に関して説明するが、本発明はそれに限定されないことが認識されるべきである。したがって、例えば、血管イメージ中の任意のボーダー（または境界）の識別は本発明の技術的範囲内に含まれる。
【０００４】
患者の身体部分の超音波画像化は治療の最良のタイプおよびコースを決定するために医療実務の種々の分野で有効なツールを提供する。超音波技術による患者の冠状血管の画像化は医師に貴重な情報を提供することができる。例えば、イメージデータは患者の狭窄の程度を示し、病気の進行を明らかにし、血管形成術または腫切除術のような処置が示されるか、さらに侵襲性の処置が保証されるかが決定される。
【０００５】
典型的な超音波画像化システムでは、超音波トランスデューサは患者の身体を通して血管内のような問題の地点へ慎重に操作されるカテーテルの端部へ取付けられる。トランスデューサは選択された角度範囲にわたってセクタをカバーするために機械的に走査され、あるいは前後に回転される単一素子の結晶またはプローブである。音響信号がその後送信され、これらの音響信号からのエコー（または後方散乱）が受信される。後方散乱のデータはまた走査される組織のタイプまたは密度を識別するために使用されることができる。プローブがセクタを通して掃引されるとき、多数の音響ラインが処理され、患者のセクタ−形状のイメージを作成する。データが集められた後、血管のイメージ（即ちＩＶＵＳイメージ）は既知の技術を使用して再構成される。このイメージはその後、血管コンポーネントとプラーク内容を評価するために心臓科医によって視覚的に解析される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
典型的な解析には血管の内膣の寸法およびプラーク量の決定が含まれている。これは血管のイメージ（例えばＩＶＵＳイメージ）を生成し、医師が管腔および内−外膜ボーダーが位置されていると考えているイメージ上に形作られる境界を手で描くことにより行われる。これは非常に時間のかかるプロセスである。さらに、このプロセスは多数のイメージが解析される（例えば３次元の血管イメージを再生成する）とき、またはイメージの品質が悪い（例えば境界の観察をさらに困難にする）ときさらに困難である。したがって、これらの欠点の少なくとも１つを克服する血管イメージ上のボーダーを識別するシステムおよび方法を有することが有効である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は第２の血管イメージ上のボーダーを識別するために第１の血管イメージ、特に複数のそこに位置される制御点を使用するシステムおよび方法を提供する。本発明の実施形態は血管内超音波（ＩＶＵＳ）装置と、それに電気的に接続されているコンピュータ装置とにしたがって動作する。特に、本発明の１実施形態では、ＩＶＵＳコンソールはカテーテルを介してコンピュータ装置およびトランスデューサと電気的に接続されている。トランスデューサは患者の血管に挿入され、ＩＶＵＳデータ（即ち、血管データ、または血管の形状、その密度、その組成等を識別するために使用されることのできるデータ）を集めるために使用される。ＩＶＵＳデータはその後、ＩＶＵＳコンソールに提供され（またはＩＶＵＳコンソールにより捕捉され）、そこで血管のＩＶＵＳイメージを生成するために使用される。
【０００８】
ＩＶＵＳデータ（またはその多数のセット）はコンピュータ装置に与えられる（またはコンピュータ装置により捕捉される）。本発明の１実施形態では、コンピュータ装置はそこで動作する複数のアプリケーション、即ち、ボーダー検出アプリケーション、補外アプリケーション、アクチブ−外形アプリケーションを含んでいる。これらのアプリケーションは（ｉ）第１のＩＶＵＳイメージ（即ち任意のＩＶＵＳイメージ）上のボーダーおよび制御点を識別し、（ii）第２のＩＶＵＳイメージ（即ち別のＩＶＵＳイメージ）へ制御点を補外し、（iii）第２のＩＶＵＳイメージ上のボーダーを識別し、（iv）少なくとも１つのファクタにしたがって第２のＩＶＵＳイメージ上のボーダーを調節するために使用される。
【０００９】
特に、ボーダー検出アプリケーションは血管イメージ（例えばＩＶＵＳイメージ）上のボーダーを識別するように構成されている。本発明の１実施形態では、これはそこに位置するある勾配を決定するために、ＩＶＵＳイメージ、またはＩＶＵＳイメージに対応するＩＶＵＳデータを解析することにより行われる。これは血管オブジェクトのボーダーが画素の色における変化（例えば明から暗、暗から明、陰影１から陰影２等）することにより識別されることができるためである。ボーダーが一度識別されると、ボーダー検出アプリケーションは識別されたボーダー上の少なくとも１つの制御点（即ち開始制御点）を識別するために使用される。その後、補外アプリケーションは少なくとも１つの他のＩＶＵＳイメージ上の少なくとも１つの制御点（即ち付加的な制御点）を識別するために使用される。本発明の好ましい実施形態では、これは先に識別された制御点（即ち開始制御点）を少なくとも１つの他のＩＶＵＳイメージに補外することにより行われる。制御点が補外されると、補外アプリケーションは補外された点を通るボーダーを識別（または近似）するように構成されている。
【００１０】
その後、アクチブ−外形アプリケーションが血管オブジェクトの実際のボーダーに対してさらに緊密に一致するように近似されたボーダー（即ち補外された点を通るボーダー）を調節するために使用される。そうすることで、アクチブ−外形アプリケーションは少なくとも（ｉ）イメージ勾配（即ち勾配ファクタ）と、（ii）各補外された点に対するボーダーの近接度（即ち連続性または制御点ファクタ）および／または（iii）ボーダーの湾曲または平滑度（即ち湾曲または境界ファクタ）を考察または考慮に入れることができる。特に、勾配ファクタは（ボーダーの画素とは反対に）近傍画素がボーダー特性（例えば暗−明変位等）を含んでいる場合には、ボーダーを調節するのに使用されることができる。換言すると、近傍画素がボーダーのような特性（または少なくともボーダーを形成する画素よりもこのような特性）を含んでいるならば、ボーダーは調節される。連続性ファクタおよび湾曲ファクタはボーダーが各補外された点を通り、それぞれ任意の急峻な転移（例えばコーナー等）を含まないことを確実にするために使用されることができる。本発明の１実施形態では、アクチブ−外形アプリケーションはさらに、ボーダーが手動で調節されるならば、隣接するイメージ上の関連するボーダーを調節するように構成されている。
【００１１】
ＩＶＵＳイメージ上のボーダーを識別するシステムおよび方法は、その付加的な利点および目的の認識と共に、好ましい実施形態の以下の詳細な説明を考慮することによって、当業者により完全に理解されるであろう。最初に簡単に説明されている添付図面を参照にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、第２の血管イメージ上のボーダーを識別するため、第１の血管イメージまたは特にそこに位置する複数の制御点を使用するシステムおよび方法を提供する。以下の詳細な説明では、同一の符号のエレメントは１以上の図面に示されている同一のエレメントを示すために使用されている。  
本発明の実施形態は血管内超音波（ＩＶＵＳ）装置およびそれに電気的に接続されているコンピュータ装置によって動作する。図１は本発明の１実施形態にしたがった血管−ボーダー−識別システム10を示している。特に、ＩＶＵＳコンソール110はコンピュータ装置120と接続され、またカテーテル112を介してトランスデューサ114に電気的に接続されている。トランスデューサ114は患者の血管（図示せず）中に挿入され、ＩＶＵＳデータ（即ち血管データ、または血管の形状、その密度、その組成等の識別に使用されることができるデータ）を集めるために使用される。ＩＶＵＳデータはその後、ＩＶＵＳコンソール110に与えられ（またはＩＶＵＳコンソール110により捕捉され）、そこで血管のＩＶＵＳイメージを生成するために使用される。
【００１３】
特に、ＩＶＵＳデータは典型的に、回転トランスデューサまたは周囲に位置されているトランスデューサのアレイを通してセグメントで集められ、ここで各セグメントはＩＶＵＳイメージの角度部分を表す。したがって、血管オブジェクトの断面全体を画像化するには複数のセグメント（またはＩＶＵＳデータのセット）が採取される。さらに、ＩＶＵＳデータの多数のセットは典型的に（例えば血管を通して直線的にトランスデューサを動かすことにより）血管オブジェクト内の多数の位置から集められる。これらのデータの多数のセットは複数の２次元（２Ｄ）イメージまたは１つの３次元（３Ｄ）イメージを生成するために使用されることができる。本発明はＩＶＵＳ装置の使用（またはＩＶＵＳデータの捕捉）に限定されず、さらにサーモグラフィ装置、光学装置（例えば光コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ）コンソール）、ＭＲＩ装置、または当業者に通常知られている任意の血管画像化装置を含むことができることが認識されるべきである。さらに図１に示されているコンピュータ装置は、パーソナルコンピュータまたは当業者に通常知られている任意の他のデータ処理装置（汎用目的または用途特定）を含むがそれらに限定されないことが認識されるべきである。
【００１４】
ＩＶＵＳデータ（またはその多数のセット）はその後、コンピュータ装置120へ与えられる（またはコンピュータ装置120により捕捉される）。本発明の１実施形態では、コンピュータ装置120はそこで動作する複数のアプリケーション、即ちボーダー検出アプリケーション122、補外アプリケーション124、アクチブ−外形アプリケーション126を含んでいる。これらのアプリケーションは（ｉ）第１のＩＶＵＳイメージ（即ち任意のＩＶＵＳイメージ）上のボーダーおよび制御点を識別し、（ii）第２のＩＶＵＳイメージ（即ち別のＩＶＵＳイメージ）へ制御点を補外し、（iii）第２のＩＶＵＳイメージ上のボーダーを識別し、（iv）第２のＩＶＵＳイメージ上のボーダーを調節するために使用される。図１に示されているアプリケーションの数および／または位置は本発明を限定する意図はなく、単に本発明が動作する環境を示すために与えられていることが認識されるべきである。したがって、例えばここで説明するようにアプリケーション機能を実行するために単一のアプリケーションを使用すること、または少なくとも１つのアプリケーションを（全体的または部分的に）遠隔に位置させることは本発明の技術的範囲内である。さらに、本発明を特異性（例えば１つのＩＶＵＳイメージ上のボーダーを識別し、制御点を別のＩＶＵＳイメージに補外する等）に関して説明するが、本発明はそれに限定されないことがさらに認識されるべきである。実際に、本発明はそれが複数のＩＶＵＳイメージで使用される（例えば５番目毎のＩＶＵＳイメージのボーダーを識別し、第５のＩＶＵＳイメージからの制御点を次の４つのＩＶＵＳイメージに補外する等）ならば、特に有効である。用語“第１”および“第２”はこれらの用語がここで使用されるとき、任意の２つのＩＶＵＳイメージを区別するために広い意味で使用されることも認識されるべきである。したがって用語“第２のＩＶＵＳイメージ”は（一連のＩＶＵＳイメージの２番目のＩＶＵＳイメージではなく）第１のＩＶＵＳイメージとは異なるＩＶＵＳイメージを識別するために使用されることができる。
【００１５】
血管オブジェクトは幾つかの識別可能なボーダーを含んでいる。例えば管腔ボーダーは血−内膜のインターフェースの境界を画定し、内−外膜ボーダーは外部の弾性膜（内膜と外膜との間の境界）の境界を画定する。これらのボーダーを識別することにより、それらの間に位置するプラーク−内膜の複合体が解析および／または計算されることができる。本発明は任意の特定のボーダーの識別に限定されず、当業者に通常知られている全ての血管境界を含むことが認識されるべきである。
【００１６】
図１に戻ると、ボーダー検出アプリケーション122は血管イメージ（例えばＩＶＵＳイメージ）上の境界を識別するように構成されている。本発明の１実施形態では、これはそこに位置するある勾配を決定するためＩＶＵＳイメージ、またはＩＶＵＳイメージに対応するＩＶＵＳデータを解析することにより行われる。これは血管オブジェクトのボーダーが画素の色の変化（例えば明から暗、暗から明、陰影１から陰影２等）により識別されることができるためである。
【００１７】
例えば、図２は血管オブジェクトの例示的なＩＶＵＳイメージ20を示している。中心から開始し、外方向に動作して、カテーテルは第１の明−暗転移（または勾配）により識別されることができる。カテーテルのボーダーはさらに図３（即ち330）で識別される。図２に戻ると、外方向に継続して、次の暗−明転移（または勾配）は管腔ボーダーを識別する（即ち、図３の320参照）。内−外膜ボーダーはその後、次の暗−明転移（または勾配）が発見されるまで、管腔ボーダーから外方向に進むことにより識別されることができる（図３の310参照）。ＩＶＵＳイメージはグレースケールを使用して構成されるので、これはイメージが明から暗に変化する（またはその逆）個所を正確に識別するためにアルゴリズムおよび／または少なくとも１つのしきい値を使用することが必要であることが認識されるべきである。しかしながら、本発明は前述の転移を識別するための任意の特定のアルゴリズムに限定されず、当業者に通常知られている全てのアルゴリズム（および／またはしきい値）を含むことがさらに認識されるべきである。
【００１８】
ボーダーが一度識別されると、ボーダー検出アルゴリズムはさらにボーダー上の少なくとも１つの制御点を識別するように構成されている。例えば図３および４を参照すると、ボーダー検出アルゴリズムは管腔ボーダー320上の複数の制御点22を識別するために使用されることができる。図４に示されている制御点の位置および数は本発明を限定する意図はなく、単に本発明が動作する環境を示すために与えられていることが認識されるべきである。別の実施形態では、ボーダー検出アプリケーション122はユーザ識別された制御点を使用してボーダーを識別するように構成されている。このような実施形態は2002年４月30日に出願された米国特許第6,381,350号明細書に詳細に説明され、この出願は全体的に本出願の参考文献とされている。
【００１９】
図１に戻ると、一度ボーダーおよび制御点が第１の血管イメージ上で識別されると、補外アプリケーション124が少なくとも１つの他のＩＶＵＳイメージ上の少なくとも１つの制御点を識別するために使用される。本発明の好ましい実施形態では、これは先に識別された制御点を少なくとも１つの他のＩＶＵＳイメージに補外することにより行われる。そうすることにより、多数の２次元イメージ（または少なくとも１つの３次元イメージ）が生成されることができる。例えば、図５に示されているように多数の２次元イメージ（例えば20、52a−52d等）は管状（例えば血管）オブジェクト50の３次元イメージを生成するために使用される。
【００２０】
図６は識別された制御点がどのようにして別のＩＶＵＳイメージに補外されることができるかを示している。特に、図４（即ち22）で示された制御点は別のＩＶＵＳイメージ（例えば52d）に補外（またはコピー）され、したがって制御点62の第２のセットを生成する。本発明の１実施形態では、制御点はデカルト座標を使用して補外される。図６は近くのイメージに制御点が補外されていることを示しているが、本発明はそれに限定されないことが認識されるべきである。したがって、制御点を付加的なイメージ（例えば52a、52b等）へ補外することは本発明の技術的範囲内のものである。
【００２１】
一度制御点が補外されると、補外アプリケーションはさらに補外された点に基づいてボーダーを識別（または近似）するように構成される。例えば図６に示されているように、補外された点62は複数のライン64を使用して接続されることができ、ここでラインは直線または曲線（図示せず）である。本発明の別の実施形態では、補外アプリケーションはラインの形状を識別するためのアルゴリズム（例えば立方補間アルゴリズム等）を使用するように構成される。
【００２２】
図１に戻ると、アクチブ−外形アプリケーション126はその後、血管オブジェクトの実際のボーダーに対してさらに緊密に一致するようにボーダーを調節するために使用される。そうすることで、アクチブ−外形アプリケーション126は少なくとも（ｉ）イメージ勾配（即ち勾配データ）と、（ii）補外された各点に対するボーダーの近接度（即ち連続性または制御点ファクタ）および／または（iii）ボーダーの湾曲または平滑度（即ち湾曲または境界ファクタ）を考察し、または考慮に入れることができる。特に、勾配データ（または勾配ファクタ）を考慮することにより、ボーダーは（ボーダーの画素とは反対に）近傍画素がボーダー特性（例えば暗−明転移等）を含んでいるならば、調節されることができる。連続性または制御点ファクタを考慮することにより、ボーダーはそれが各補外された点を通るように調節されることができる。さらに、湾曲または境界ファクタを考慮することにより、ボーダーは急峻な転移（例えば角等）を阻止するために調節されることができる。本発明の１実施形態では、連続性および湾曲ファクタはまた近接イメージ上の関連するボーダーを接続するために使用される。多数のファクタが考慮される場合に、個々のファクタは他よりも重くされることができることが認識されるべきである。これはファクタが異なる結果を生じる場合には重要になる（例えば勾配ファクタは補外される点から離れるようにボーダーを調節すること等を示唆する）。アクチブ−外形アプリケーションはボーダー検出アプリケーションにより識別されたボーダーを調節するためにも使用されることができることがさらに認識されるべきである。本発明はボーダーを最適化するための前述のファクタの使用に限定されず、ボーダーを調節（または最適化するための）付加的なファクタ（例えば周波数ファクタ等）の使用は本発明の技術的範囲内に含まれることも認識されるべきである。
【００２３】
本発明の１実施形態では、調節されたボーダーは手作業で操作されるように構成されている。換言すると、ボーダー上の少なくとも１つの点が選択され、新しい位置に手作業で移動されることができる。アクチブ−外形アプリケーションはその後、（前述したように）ボーダーを再構成するために使用される。本発明の別の実施形態では、アクチブ−外形アプリケーションはさらに近接するイメージの関連するボーダーを調節するように構成されている。これは（例えば多数のＩＶＵＳイメージ上で識別されるように）複数の関連するボーダーの表面にわたって幾何学モデル（例えばテンソル積のＢスプライン等）を適合することにより行われる。幾何学モデル上の複数の点はその後パラメータ化され、等式の条件付の最小二乗システムに公式化される。ボーダー上の点が手作業で動かされるならば、アクチブ−外形アプリケーションは結果的な表面（または制御点のメッシュ）を計算するためにこれらの式を使用することができる。影響されたボーダー（例えば隣接するボーダー）はその後、対応して調節されることができる。
【００２４】
一度ボーダーが十分に調節されると、前述のプロセスは付加的なボーダーを識別するために反復されることができる。本発明の別の実施形態では、多数のボーダー（例えば管膣および内−外膜ボーダー）が同時に識別される。多数のボーダーはその後、（２次元または３次元で）画像化され、熟練した医者またはコンピュータアルゴリズムにより解析されることができる。例えば図７に示されているように、管膣74および内−外膜ボーダー76は血管オブジェクトのプラ−ク−内膜複合体78を識別するために（医師またはアルゴリズムにより）使用されることができる。
【００２５】
血管イメージ上のボーダーを識別する１方法が図８に示されている。特にステップ810で、ＩＶＵＳデータの多数のセットが捕捉され、ここでＩＶＵＳデータの各セットは２次元のＩＶＵＳイメージに対応する。ステップ812で、ボーダーは１つのＩＶＵＳイメージ（例えば勾配データ等を使用して）において近似される。近似されたボーダー上の制御点はその後ステップ814で識別される。ステップ816で、これらの制御点はその後、（例えば補外等によって）付加的な２次元ＩＶＵＳイメージ上の付加的な制御点を識別するために使用される。これらの付加的な制御点はその後、ステップ818で少なくとも１つの他のボーダーを近似するために使用され、これはその後ステップ820で調節される。１実施形態では、ボーダーは少なくとも勾配データにしたがって調節される。
【００２６】
以上、血管イメージ上のボーダーを識別するシステムおよび方法の好ましい実施形態を説明したが、システムのある利点が実現されることが当業者に明白であろう。種々の変形、適合、およびその別の実施形態が本発明の技術的範囲内で行われることができることもまた認識されねばならない。本発明はさらに特許請求の範囲により規定される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の１実施形態による血管−ボーダー識別システムの概略図。
【図２】例示的な血管内超音波（ＩＶＵＳ）イメージを示す図。
【図３】ＩＶＵＳイメージで識別されることのできる複数のボーダーの説明図。
【図４】図３で示されている１つのボーダー上の複数の制御点を示す図。
【図５】複数の２次元血管イメージが３次元血管イメージの生成に使用されることのできる態様を示す図。
【図６】第１のイメージ（例えば図４に示されているイメージ）からの制御点が第２のイメージに補外される態様の説明図。
【図７】管腔境界、内−外膜境界、その間に位置するプラ−クコンポーネントを含んでいる血管イメージを示す説明図。
【図８】本発明の１実施形態にしたがった血管オブジェクトのボーダーを識別する方法を示すフロー図。
【図１】
2005537052.tif 000003
【図２】
2005537052.tif 000004
【図３】
2005537052.tif 000005
【図４】
2005537052.tif 000006
【図５】
2005537052.tif 000007
【図６】
2005537052.tif 000008
【図７】
2005537052.tif 000009
【図８】
2005537052.tif 000010
【国際調査報告】
2005537052.tif 000011