【手続補正書】
【提出日】平成27年10月28日(2015.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントラストが強調された画像データ内の着目する組織に対するアブレーションによって生成された瘢痕組織を表す造影物質の量を定量化するように構成された定量化器；および、
前記定量化された造影物質の量が所定の閾値を充足しないことに応じて、前記着目する組織に対して更にアブレーションを行うべき旨の推奨を表す信号を生成するように構成された推奨器；
を具備する解析器。
【請求項２】
前記着目する組織における造影物質を表すコントラストが強調された画像と、前記着目する組織の構造を表す画像とを合成する合成器であって、前記合成された画像は、視覚的に提示される、合成器をさらに具備する、請求項１記載の解析器。
【請求項３】
前記コントラストが強調された画像は、Ｋ−エッジ画像である、請求項２記載の解析器。
【請求項４】
前記コントラストが強調された画像は、少なくとも一つの前記瘢痕組織を対象とするナノ粒子の造影物質を表現している、請求項２または請求項３に記載された解析器。
【請求項５】
前記ナノ粒子の造影物質は、ビスマス、金またはガドリニウムにより形成されたナノ粒子のうちの少なくとも一つを含む、請求項４記載の解析器。
【請求項６】
前記定量化された量は、前記コントラストが強調された画像と共に提示される、請求項２乃至請求項５の中のいずれか一項に記載された解析器。
【請求項７】
前記定量化された量は、グラフ中に視覚的に提示される、請求項２乃至請求項６の中のいずれか一項に記載された解析器。
【請求項８】
前記推奨を表す信号は、前記コントラストが強調された画像と共に提示される、請求項２乃至請求項７の中のいずれか一項に記載された解析器。
【請求項９】
前記定量化された量を前記所定の閾値と比較するように構成された比較器であって、前記推奨器は、前記比較の結果と一つ以上の規則に基づいて、前記信号を生成することを特徴とする、比較器をさらに具備する、請求項１乃至請求項８の中のいずれか一項に記載された解析器。
【請求項１０】
前記コントラストが強調された画像のデータは、コントラストが強調されたコンピュータ断層撮影画像データを含む、請求項１乃至請求項９の中のいずれか一項に記載された解析器。
【請求項１１】
前記コントラストが強調された画像のデータは、コントラストが強調されたＸ線画像データを含む、請求項１乃至請求項１０の中のいずれか一項に記載された解析器。
【請求項１２】
前記アブレーションは、無線周波数アブレーションまたは低温アブレーションの中の一つ以上である、請求項１乃至請求項１１の中のいずれか一項に記載された解析器。
【請求項１３】
前記着目する組織は、心臓組織である、請求項１乃至請求項１２の中のいずれか一項に記載された解析器。
【請求項１４】
前記着目する組織は、腫瘍組織である、請求項１乃至請求項１２の中のいずれか一項に記載された解析器。
【請求項１５】
着目する組織に対するアブレーションによって生成された瘢痕組織を表すコントラストが強調された画像を取得するステップ；
着目する組織内における瘢痕組織に対する造影物質の量を定量化するステップ；および、
前記定量化された造影物質の量が所定の閾値を充足しないことに応じて、前記着目する組織に対して更にアブレーションを行うべき旨の推奨を表す信号を生成するステップ；
を具備する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】スペクトル画像化
【技術分野】
【０００１】
下記の開示内容は、一般にスペクトルの画像化処理に関係があり、コンピューター断層撮影（ＣＴ）に特有の応用用途と関連して記述される。しかしながら、下記の開示内容は、さらに、Ｘ線の画像診断療法および（または）他の画像診断療法のような他の画像診断療法に適合することも可能である。
【背景技術】
【０００２】
物質による光子の吸収は、物質を横断する光子のエネルギーに依存するので、検知された放射線はスペクトルの情報をさらに含んでいる。スペクトルのＣＴスキャナーは追加的にスペクトルの情報を捕らえる。一般に、スペクトルＣＴスキャナーは、異なる平均スペクトルを有する放射線を放射するように構成された２本以上のＸ線管および／または所定の分解能でエネルギーを検知する検知器を備えた単一の広域スペクトルＸ線管および所定の分解能でエネルギーを検知する検知器配列（例えば、光子計数検知器、互いに異なるスペクトル感度を備えた少なくとも２組のフォト・ダイオードなど）および電子的な弁別機構を含んでおり、単一のＸ線管は、走査の間に少なくとも２つの異なる放射電圧間で制御可能に切り替えられるように構成されている。Ｋ−エッジのスペクトル画像化は、Ｚ要素が高い場合に、Ｋ−エッジエネルギーのすぐ下の光子を減衰させるのに比べて、特定のエネルギー（与えられた要素のＫ−エッジエネルギー）を上回るはるかに高い程度までの光子を減衰させがちであるという現象の生起を促進する。上述した減衰させる挙動における不連続性は所定の分解能でエネルギーを検知する検知器を使用して検知することができる。
【０００３】
心臓カテーテル・アブレーションは一般に、侵襲性が最も少ない医学的処置であり、当該心臓カテーテル・アブレーションにおいては、先端部分に無線周波数エミッターが配置されたカテーテルは、大腿静脈のような血管内において、心臓の特定の領域へ渡され、当該エミッターが、異常な電気的活動によって心臓の細胞のような特別の組織をアブレーションにより除去する電気的信号を発するために活性化されると、それは不整脈に結びつくかもしれない。心臓カテーテル・アブレーションは成功裡に上室性頻拍（ＳＶＴ）、心房粗動、心房細動（ＡＦ）および心室頻拍（ＶＴ）を処置するために使用され、また、人間による制御操作の下で、人間およびロボットによって行なわれる。カテーテル・アブレーション（例えばＡＦのための）の成功は、左心房中の肺静脈を包囲するために、傷跡のラインが連続的であることを必要とする。不運にも、着目している組織の適切なアブレーションが行なわれたことを保証するためのアブレーション評価を適切に行うことが出来ないので、心臓カテーテル・アブレーション手順は、多くの場合失敗する。
【発明の概要】
【０００４】
本明細書において以下のとおりに記述された技術的側面は上述した問題およびその他の問題に対処するためのものである。
【０００５】
本発明に係る１つの技術的側面においては、解析器は、造影物質の量を定量化するように構成された定量化器、および所定の閾値を充足しない造影物質の定量化された量に応じて着目する組織をアブレーションによりさらに除去すべき旨の推奨を示す信号を生成するように構成された推奨器を含んでおり、当該造影物質は、コントラストが強調された画像化データにおける着目する組織のためのアブレーションによって生成された瘢痕組織を表わしている。
【０００６】
本発明に係るさらに別の技術的側面においては、本発明に係る方法は、着目する組織のアブレーションによって生成された瘢痕組織を示すコントラストが強調された画像化データを取得することを含んでいる。本発明に係る方法は着目する組織中の瘢痕組織の造影物質の量を定量化することをさらに含んでいる。本発明に係る方法はさらに所定の閾値を満たさない数量化された量の造影物質に応じて着目する組織をアブレーションにより除去する推奨を示す信号を生成することをさらに含んでいる。
【０００７】
さらに別の技術的側面においては、本発明に係る方法は、着目する組織のためのアブレーションによって生成された瘢痕組織を示している「コントラストが強調された画像化データ」に基づいて、着目する組織のアブレーションが完全か否かを判断することを含んでいる。
【０００８】
本発明は、様々なコンポーネント、複数のコンポーネントから成る配列、様々な動作ステップ、複数の動作ステップから成る配列の中において実施可能に構成され得る。図面は好適な実施例を例示することのみを目的として添付され、本発明の技術的範囲を制限するものとして解釈すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】解析器に関連して一つの例示的な画像化処理システムを図示し、当該解析器は、アブレーションの実行中またはアブレーションの後に生成された瘢痕組織を対象とする造影物質を示す「コントラストが強調された画像化データ」を分析するように構成される。
【図２】図１において説明された解析器の一例を図示する。
【図３】着目する組織のアブレーションの結果を評価する例示的な方法を説明する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
下記の説明は、一般に着目する組織のアブレーションを評価するために画像化処理を利用することに関係がある。上述したとおり、着目している組織の適切なアブレーションが行なわれたことを保証するためのアブレーション評価を適切に行うことが出来ないので、心臓カテーテル・アブレーション手順は、多くの場合失敗する。以下において詳しく後述されるように、本明細書に記載されたアプローチは、瘢痕組織を対象とした造影剤を使用して、アブレーションによって生成された瘢痕組織についての「コントラストが強調された走査」を行ない、結果として生じる画像を分析することによって、アブレーションを評価することを含んでいる。１つの非制限的な実例においては、上述した評価は、さらなるアブレーションが行なわれるべきか否かを判断するために利用することが可能となり、それにより、適切なアブレーション評価ができないことで、アブレーションが失敗するという問題を緩和することができる。
【００１１】
図１は、コンピューター断層撮影（ＣＴ）システムのような例示的な画像化処理システム１００を図示する。画像化処理システム１００は一般に静止しているガントリー１０２および回転するガントリー１０４を含んでおり、それは静止しているガントリー１０２によって回転自在に支持されている。回転するガントリー１０４は、縦軸すなわちＺ軸に関して検査領域１０６の回りを回転する。カウチ部のような被検体支持部１０８は、検査領域１０６内における人間または動物の患者あるいは物体などのような被検体を支持する。被検体支持部１０８は、被検体または物体を走査するための検査領域１０６に関して被検体または物体をガイドするような態様で、走査する動作と協調して移動可能である。
【００１２】
例えば、コントラストが強調された画像化処理の手順に関して、注射器１１０は被検体または物体に対して造影物質を導入するように構成され、そのような画像化処理の手順の具体例としては、アブレーションに起因する瘢痕組織の中で濃縮された造影物質を画像化するために、心臓カテーテル・アブレーションの実行中またはその後に実行される「コントラストが強調された画像化処理手順」などがある。図示される注射器１１０は、システム１００によって制御され、それは、走査する動作と協調しながら造影物質を導入するために注射器１１０をアクティブ化する。代替的に、注射器１１０は、臨床医および／またはその他の認可された人員によって活性化されることも可能である。あるいは、造影物質は、臨床医および／または認可された人員によって手動で処理される。
【００１３】
適切な造影物質は、診断用のＸ線エネルギー帯（例えば、２０〜１４０ｋｅＶ）内においてＫ−エッジを有するナノ粒子を備え、対象となる組織に特有である造影剤を含んでいる。１つの非制限的な実例においては、特定の組織は、瘢痕組織、マクロファージ、炎症および／またはアブレーションの際に心臓カテーテル・アブレーションによって生成されたその他の生理学的変化を含んでいる。さらに別の実例においては、特定の組織は腫瘍である。ナノ粒子は、ビスマス、金、ガドリニウムのような１つ以上の成分および／または診断用のＸ線エネルギー帯域内においてＫ−エッジ値を備えたその他の成分を含むことが可能である。マクロファージを対象とする例示的な造影物質は２０１０年発行の放射線学会誌の第２５６巻、第３号、Ｃｏｒｍｏｄｅ、他著：「アテローム斑構成：マルチカラーのＣＴおよび対象とされる金のナノ粒子を備えた分析」において議論されている。本発明においては、上記以外の他の造影物質を使用することもまた想定され得る。
【００１４】
Ｘ線管のような放射線源１１２は回転するガントリー１０４によって支持され、ガントリーによって回転し、ポリ・エネルギー放射線を放射するように構成される。検知器配列１１６は、検査領域１０６を横切る放射線を検知する検知器ピクセルの１つ以上から成る列を含んでいる。図示された検知器配列１１６は所定の分解能でエネルギーを検知する一つ以上の検知器を含んでおり、当該検知器の具体例としては、直接変換検知器（例えばＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅなど）あるいはシンチレータに基づいた多重スペクトル検知器などが含まれ、これらの検知器は、それぞれ異なるＸ線エネルギー感度を有する少なくとも２つのシンチレータおよび対応する光学的感度を有する少なくとも２つの対応する光センサーを伴う。検知器配列１１６は検知された放射線を示す電気的信号を生成する。
【００１５】
信号分解器１１８は、所定の分解能でエネルギーを検知した信号を様々なエネルギーに依存した成分へと分解する。例えば、１つの実例では、所定の分解能で検知されたエネルギー信号は、例えば造影物質の中において、コンプトン成分光電子的な成分、または１つ以上のＫ−エッジ物質を表す１つ以上のＫ−エッジ成分へと分解される。例示的な分解アプローチは２００７年１２月１４日に出願された出願シリアル番号「ＰＣＴ／ＩＢ２００７／０５５１０５」の国際出願において述べられており、当該国際出願は、２００６年１２月２０日に出願されたシリアル番号「ＥＰ０６１２６６５３．２」の仮特許出願に基づく優先権の利益を主張している（これら両方は参照によってそれらの開示内容全体が本明細書に組み入れられる）。
【００１６】
再構成器１２０は、検知器配列１１６によって生成された信号を再構成し、容積メトリックの画像化データを生成する。１つの実例では、これはで、コンプトン成分、光電子的成分、および／またはＫ−エッジ成分を個々にあるいはこれらの２つ以上の組み合わせとして再構成することを含んでいる。
造影剤がＫ−エッジ物質を含んでいる実施例においては、Ｋ−エッジ成分は着目する組織を表す造影物質イメージを生成するために再構成することができる。着目する組織の解剖学的構造についての１つ以上のイメージもまた分解された成分の１つ以上に基づいて再構成されることが可能である。更に、造影物質イメージおよび構造イメージは単一のイメージの中で組み合わせられ及び／または互いに隣りあって画面表示されることが可能である。
【００１７】
汎用計算機は操作者用のコンソール１２２としての役割を果たす。コンソール１２２は、モニターまたはディスプレイ、およびキーボード、マウス等のような入力装置のように人間が判読可能な出力装置を含んでいます。コンソール１２２上で常駐しているソフトウェアは、オペレーターがＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インターフェース）によって画像化処理システム１００と対話することを可能にする。この対話機能はコントラストが強調された画像化処理のプロトコルのような画像化処理プロトコルを選択し、走査を開始することなどを含み得る。
【００１８】
解析器１２４は容積メトリックの画像化データを分析する。以下において詳しく後述するように、１つの非制限的な実例においては、分析動作は、着目する組織のアブレーションの実行中および／またはその後において生成された瘢痕組織を対象とする造影物質に対応する１つ以上のオントラストが強調された画像を分析する動作と、１つ以上の画像に基づいて、着目する組織のアブレーションが完全か否かについて表示する信号を生成する動作を含んでいる。信号は、例えば、着目する組織の心臓カテーテル・アブレーションが適切でない箇所において、一層のアブレーションが行なわれるべきかどうか判断するために使用することができます。信号はプロット／グラフなどの中のイメージ（例えば、Ｋ−エッジイメージ、構造のイメージの上にスーパーインポーズ処理されたＫ−エッジイメージなど）において、数量化された指標（例えば、数値、色など）を使用してディスプレイ１２６などを介して画面表示することができる。
【００１９】
データ・リポジトリ１２８は、システム１００によって生成されたイメージデータ，解析器１２４によって生成された信号および／または別の装置からの他の情報を格納するために使用することができる。データ・リポジトリ１２８は、画像アーカイブ処理と通信のためのシステム（ＰＡＣＳ）、放射線医学情報システム（ＲＩＳ）、病院情報システム（ＨＩＳ）、電子カルテ（ＥＭＲ）データベース、サーバ機器、コンピューターおよび／または他のデータ・リポジトリの１つ以上を含み得る。データ・リポジトリ１２８はシステム１００にローカルなものとすることも、あるいはシステム１００からリモートなものとすることも可能である。
【００２０】
物理メモリーのようなコンピューター読取り可能な記憶媒体上でコード化された又は埋め込まれ、１つ以上のコンピューター読取り可能である命令コードを実行するプロセッサーによって解析器１２４を実装可能であることが当業者には理解できよう。そのようなプロセッサーは、コンソール１２２、専用の視覚化処理用コンピューターのような他のコンピューティング装置および／またはその他のコンピューティング装置の一部となり得る。プロセッサーは、さらに搬送波、信号あるいは一時的な媒体のようなその他のコンピューター読み取り可能でない記憶媒体によって運ばれた少なくとも１つのコンピューター読取り可能な命令コードを実行することができる。
【００２１】
図２は、解析器１２４の具体例を例示する。
【００２２】
この具体例において、解析器１２４は、着目する組織に対する心臓カテーテル・アブレーション、腫瘍アブレーションおよび／または他のアブレーションのようなアブレーションの実行中かその後に生成された瘢痕組織を対象とする造影物質を示すコントラストが強調された画像化データに関して記述される。
【００２３】
１つの非制限的な実例においては、画像合成器２０２は、瘢痕組織を表すコントラストが強調された画像と同じ解剖の構造を表す画像とを合成して（例えば、スーパーインポーズ処理やオーバーレイ処理により合成して）単一の画像とする。解析器１２４は上述した「コントラストが強調された画像」、上述した「構造を表す画像」および／または上述した「単一の画像」を出力することができる。
【００２４】
任意的に、定量化器２０４は、コントラストが強調された画像の中の造影物質の量（例えば、着目する組織に沿った量）を定量化する。解析器１２４は当該定量化された量と「コントラストが強調された画像および／または単一の画像」とを組み合わせることができ、および／または定量化された量や合成したデータを出力することができる。
【００２５】
任意的に、比較器２０６は、着目する組織に沿った数量化された量の造影物質を１つ以上の所定の閾値２０８と比較する。推奨器２１０は上述した比較の結果および１つ以上の規則２１２に少なくとも基づいて、推奨内容を示す信号を生成する。図示された実施例では、推奨器２１０は、１つ以上の規則２１２に基づいた推奨内容を生成する。
【００２６】
例示のみを目的として、規則は造影剤の量あるいはレベルが閾値未満ならば、推奨器２１０は一層のアブレーションが行なわれるべきであることを示す信号を生成するであろう旨を示すことが可能である。造影剤の量あるいはレベルが閾値より大きければ、アブレーションが完全であることを示す信号を推奨器２１０が生成するであろう旨を上述した規則および／またはさらに別の規則が示すことが可能である。
【００２７】
また、適切な推奨内容は、具体的な推奨が存在しない旨を表すことも可能である。この場合には、信号を生成すらしないことが可能である。いくつかの実施例では、推奨器２１０は省略される。
【００２８】
図１では、解析器１２４はコントラストが強調されたＣＴデータを分析する。一つの変形実施例では、解析器１２４は、心臓カテーテル・アブレーションの結果を評価するためにコントラストが強調されたＸ線データを分析することができる。
【００２９】
図３は、着目する組織のアブレーションの結果を評価する例示的な方法を説明する。
当業者であれば、ここに記述された方法における複数の処理手順の実行順序は特定の順序に制限されないことが理解できよう。そのため、他の実行順序もまた本実施例において想定することが可能である。さらに、１つ以上の処理手順が省略されることも可能であり、または、１つ以上の追加的な処理手順が新たに含められることも可能である。
【００３０】
ステップ３０２において、最初の診断室において、アブレーションは着目する組織のために行なわれる。アブレーションは無線周波数アブレーションあるいは低温アブレーションとすることが可能である。着目する組織は、例えば、心臓カテーテル・アブレーションあるいは腫瘍のアブレーションの対象とすることが可能である。
【００３１】
ステップ３０４において、着目する組織についてのコントラストが強調されたＣＴデータあるいはＸ線走査はアブレーションによって着目する組織に生成された瘢痕組織を対象とした造影物質を画像化するために行なわれる。コントラストが強調された走査結果は、同じ診断室あるいは異なる診断室の中で行なうことができる。
【００３２】
ステップ３０６において、造影物質の量は、走査結果から得られた「コントラストが強調された画像」に基づいて着目する組織の瘢痕組織に関して定量化される。
【００３３】
ステップ３０８において、定量化された量の造影物質は１つ以上の所定の閾値と比較される。
【００３４】
ステップ３１０において、一層のアブレーションが推奨されるかどうか示す推奨内容は、比較の結果および１つ以上の規則に基づいて生成される。
【００３５】
ステップ３１２において、任意的に、推奨内容、定量化された量の造影物質、コントラストが強調された画像、あるいはコントラストが強調された画像と走査結果から得られた着目する組織の構造を表す画像との合成結果の中の少なくとも一つは、視覚的に表示される。
【００３６】
ここにおいて議論されるように、本明細書に開示された情報は、心臓カテーテル、腫瘍などについてのアブレーションが行なわれるべきか否かの判断を促進するために使用することができる。ここに記述された方法は、１台以上のプロセッサーに様々な処理動作および／またはその他の機能を行なわせ、又は物理メモリーのようなコンピューター読取り可能な記憶媒体上でコード化された又は具体化された１つ以上のコンピューター読取り可能な命令コードを実行する１台以上のプロセッサーによって実現されることが可能である。１台以上のプロセッサーは、さらに信号や搬送波のような一時的な媒体によって運ばれた命令コードを実行することができる。
【００３７】
本発明は好適な実施例に関して記述された。上述した詳細な記述を読み、理解することにより、修正実施例や変形実施例を生じることが可能である。本明細書に添付した請求項に記載された発明とその均等物の技術的範囲から逸脱することなく、本発明は、そのような修正実施例や変形実施例をすべて含むと解釈すべきである。