(57)【要約】      （修正有）【課題】圧力測定、温度測定、流量測定などの血管内測定、及び関連する診断の方法及び装置を提供する。【解決手段】１つ以上のメモリ装置と、メモリ装置と通信しているコンピューティング装置と、を備える血管内圧力及び流量監視システムであって、メモリ装置は、コンピューティング装置によって実行可能であって、ガイドワイヤ式プローブ及びインタフェース装置から形成される測定回路からの第１の電気信号に対する応答として、１つ以上の血管内圧力値を求めるステップ、をコンピューティング装置に行わせる命令を含む、血管内圧力及び流量監視システム。【選択図】図１Ａ
2019193786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のメモリ装置と、
前記メモリ装置と通信しているコンピューティング装置と、を備える血管内圧力及び流量監視システムであって、前記メモリ装置は、前記コンピューティング装置によって実行可能であって、
ガイドワイヤ式プローブ及びインタフェース装置から形成される測定回路からの第１の電気信号に対する応答として、１つ以上の血管内圧力値を求めるステップ、を前記コンピューティング装置に行わせる命令を含む、
血管内圧力及び流量監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年４月４日に出願された米国特許仮出願第６１／９７５，４２４号、及び２０１４年１０月３１日に出願された米国特許仮出願第６２／０７３，２８４号の優先権を主張するものであり、これらの開示は、その全内容が参照によって本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本開示は、全般的には、圧力測定、温度測定、流量測定などの血管内測定、及び関連する診断の方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
センサ及びガイドワイヤのアセンブリを使用することにより、アセンブリの遠位端又は遠位端付近に配置された測定センサにより血管内データを収集することが可能である。これらの装置は、典型的には、血圧のような、組織や流体の内部特性を測定する用途において使用される。センサ及びガイドワイヤのアセンブリは、単独で、又は、既に患者内に配置されているカテーテルを通して、動脈、静脈、又は他の人体器官に導入されることが可能である。これらのアセンブリは、圧力及び他のパラメータを測定することに使用可能である。
【０００４】
例えば、そのようなアセンブリを、送達カテーテルなどの１つ以上の圧力検知装置とともに使用することにより、圧力データを用いて血流予備量比（ＦＦＲ）を測定することが可能である。更に、熱希釈法に基づく手法を用いて、冠血流予備能（ＣＦＲ）を測定することが可能である。そのような手法では、ＣＦＲ値は、関心対象の冠動脈に冷生理食塩水溶液を注入し、温度センサを使用して、動脈への冷生理食塩水の注入開始から温度が特定レベルまで戻るまでの時間を測定することにより、取得される。
【０００５】
熱希釈法には幾つかの制約がある。この方法の規定された精度は、±３０％という低さである。更に、その手順は、システムソフトウェアがＣＦＲ値を計算するのに十分なデータを生成する為に特定の特性の生理食塩水を何回か注入する必要があり、面倒であり、時間がかかる。ＦＦＲ及びＣＦＲの測定は、必要とされる熱希釈システム、生理食塩水の送達、及びその後の測定の性質を考慮して、２つの別々の方法として実施される。
【０００６】
ＦＦＲは、冠動脈の狭窄の深刻さの尺度を与える為に使用される。ＦＦＲを求める典型的な方法は、充血時の冠動脈の圧力低下を測定することである。充血を引き起こす物質を注入することにより、ある管理された期間にわたって冠動脈系の血流の増加が引き起こされる。この期間に圧力低下が測定され、これが、ＦＦＲを求める際の入力として使用される。
【０００７】
本開示は、部分的には、ＦＦＲ値、ＣＦＲ値、及び他の値を測定し、既存の方法における課題の幾つかを克服する診断出力を生成することに適する方法、システム、及び装置に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、背景技術の課題を解決するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、部分的には、血流量値、又はそのような流量と関連しているパラメータを測定しながら、血管内圧力測定を同時に実施する方法、システム、及び装置に関する。これらの実施形態は、熱膜流速測定又は熱線流速測定に基づいてよい。熱膜流速測定又は熱線流速測定は、加熱された面の上を流れる流体（又は気体）の冷却効果を測定する方法である。センサを熱膜流速計として使用する場合、センサは電流によって加熱され、血流の冷却効果は、抵抗の両端電圧をサンプリングすることによって測定される。抵抗の両端電圧は、他の抵抗、電流、電気的パラメータ、及び電気信号とともに測定されてよい。これらの測定値は、流量パラメータと相関していることが可能である。一実施形態では、電圧は、関連する２つの流速測定方法、即ち、定温流速測定（ＣＴＡ）及び定励起電圧（ＣＶＥＸ）流速測定に使用可能である。
【００１０】
一実施形態では、第１の温度感応抵抗及び第２の温度感応抵抗を含む半導体ベースのセンサが、圧力検知血管内装置の一部として使用される。更に、この第１及び第２の抵抗の少なくとも一方が圧力感応性でもある。センサは、ガイドワイヤを介して送達されてよく、センサを使用して、励起電圧、電流、温度、又は他のセンサパラメータの変化に基づいて流量データ、圧力データ、又は温度データを同時に取得しながら、狭窄候補の前後の圧力を測定することが可能である。そのような圧力及び流量の測定を支援する為に、様々な制御システム及び較正方法が用いられてよい。
【００１１】
一実施形態では、本開示は、半導体ベースの圧力センサを使用して圧力及び流量の同時測定を実施しながら、デジタル制御システムを使用することに関する。デジタル制御システムは、アナログ制御システムの幾つかの欠陥を克服する。具体的には、デジタル制御システムの幾つかの優位点として、較正機能と、ユーザ指定の温度選択機能とがある。デジタルシステムは又、ノイズレベルに対する相対的な信号レベルを向上させる為に使用可能である。較正機能は、所与の検知プローブに関連付けられたメモリ装置上にデジタルエンコードされた情報を読み取ることと、この読み取りに対する応答として制御システムの各段を調整することと、を含む。メモリ装置は、プローブに取り付け可能であり、例えば、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＦＩＤ、又は他の適切なメモリ記憶装置である。
【００１２】
温度選択機能は、１つ以上のセンサを使用して血管の温度を自動的に取得し、その後、検知システムの電気的特性を変更することを含む。この、電流、電圧、インピーダンス、又は別のパラメータに対する変更は、流れている血液の温度より高いユーザ指定温度（例えば、過剰温度又は検知温度範囲）に対する応答として行われる。過剰温度又は検知温度範囲は、冷却によって下げることが可能な範囲又は値を与える。この温度低下は、血液が流れたことの結果として測定可能である。代替として、過剰温度又は検知温度範囲を一定に保つ為に、電圧や電流などの電気的特性をどこまで上げる必要があるかを測定し、血流量と相互に関連付けることが可能である。従って、過剰温度は、一定であることが可能であり、或いは、冷却に応じて変化する範囲であることが可能である。
【００１３】
一実施形態では、本開示は、圧力データと圧力データに関連する流量データとを同時に中継するガイドワイヤ式プローブと電子連通しているグラフィカルユーザインタフェース及びプローブインタフェース又は処理システム又はディスプレイシステム又は統合型心臓病ディスプレイシステム（ＩＣＤ）（それぞれは別個であるか、一体であって、「測定システム」と総称される）に関する。一実施形態では、ＩＣＤなどの適している測定システムとして、限定ではないが、ＲａｄｉＡｎａｌｙｚｅｒシステム、ＲａｄｉＡｎａｌｙｚｅｒ  Ｘｐｒｅｓｓシステム、Ｑｕａｎｔｉｅｎシステム、Ａｅｒｉｓシステム、Ｐｒｅｓｔｉｇｅガイドワイヤ式プローブシステム、ＣｏｍｂｏＭａｐ（登録商標）圧力及び流量システム、及び他の、血管内圧力を検知するかＦＦＲを求める装置及びシステムがあってよい。一実施形態では、測定システムと、プローブインタフェース又は処理システム及びディスプレイシステムとは、同じ装置又は装置集合体である。
【００１４】
一実施形態では、インタフェース装置は、血管に沿う１つ以上の場所での流量及び圧力を表す信号をガイドワイヤ式プローブから受信する。ガイドワイヤ式プローブセンサは、血管内に導入される前に、カテーテル内に配置される。更に、本システムは、血管の管腔内に導入される前に、カテーテル内部からゼロ流量基準値を取得する。このゼロ流量基準値は、ガイドワイヤ式プローブの較正時の入力として使用されてもよい。大気圧も、センサ較正時のゼロ点として使用されてよい。
【００１５】
データ収集が行われる制御された環境のデータの収集及び選択のタイミングによって、他の流量測定値及び／又は圧力測定値の評価の基準となるゼロ点又は原点が決まる。ゼロ点又は較正点を他のパラメータ及び伝達関数とともに使用することにより、ガイドワイヤ式プローブ信号データを、測定システム内の１つ以上のプロセッサを使用して表示して分析することに適する流量データに変換することが可能である。
【００１６】
一実施形態では、伝達関数Ｔ（ｘ）はＴ（ｘ）＝ａ＋ｂ×ｌｎ（ｘ）という形式であり、Ｔ（ｘ）は、流量値ｘに対する応答として温度値を与える。一実施形態では、伝達関数Ｔ（ｘ）はＴ（ｘ）＝ａ＋ｂ×ｌｎ（ｘ）という形式であり、Ｔ（ｘ）は、流量値ｘに対する応答として励起電圧または電力値を与える。流量値ｘは、一実施形態では、流速（ｆｌｏｗ  ｖｅｌｏｃｉｔｙ）である。別の実施形態では、流量値ｘは流量（ｆｌｏｗ  ｒａｔｅ）である。一実施形態では、伝達関数Ｔ（ｘ）はＴ（ｘ）＝ａ＋ｂ×ｘ＾ｃという形式である。
【００１７】
一実施形態では、伝達関数は、データ当てはめに基づいて求められる。具体的には、そのような当てはめを行うことに使用されるデータとして、流量対温度、流量対励起電圧、流速対温度、流速対励起電圧などがあってよい。伝達関数によって使用可能な１つ以上のセンサ固有パラメータは、ガイドワイヤ式プローブのメモリ記憶装置に格納される。一実施形態では、伝達関数は、モデル、制約、及び他の数式のみ又は数式とデータとの組み合わせに基づいて求められる。
【００１８】
血管からデータを収集し、収集されたデータに基づいて圧力及び流量の情報を表示する為の時間の範囲は、約０秒超から約１秒である。一実施形態では、データは、抵抗変化と相関している時変電気信号を含む。一実施形態では、データは、電流変化と相関している時変電気信号を含む。
【００１９】
一実施形態では、ガイドワイヤ式プローブの検知部分内に配置された１つ以上の抵抗にかけられる電位差の範囲は、約０．１ボルト超から約１５ボルトである。一実施形態では、ガイドワイヤ式プローブの、温度（Ｐ）、流量（Ｑ）、又は温度（Ｔ）の検知部分を使用して血管内で測定される温度変化の範囲は、約０℃超から約５℃である。一実施形態では、十分な過剰温度を発生させる為に必要な励起電圧（即ち、流量変化に対する感度）は、約４ボルト超である。この励起電圧の範囲は、一実施形態では、ＣＶＥＸ及びＣＴＡの実施態様に当てはまる。
【００２０】
本開示は、部分的には、血管関連データを収集する方法に関する。本方法は、ガイドワイヤ式プローブのデータを１つ以上のメモリ装置に格納するステップと、血管内に配置された第１の抵抗及び第２の抵抗に関連付けられた第１の電気信号を測定するステップと、血管内に配置された第２の抵抗に関連付けられた第２の電気信号を測定するステップと、流量パラメータを出力とする伝達関数を、ガイドワイヤ式プローブデータを使用して求めるステップと、第１及び第２の電気信号のうちの１つ以上を使用して血管の血圧値を求めるステップと、第１及び第２の電気信号のうちの１つ以上を使用して血管の血液温度値を求めるステップと、第１及び第２の電気信号のうちの１つ以上と伝達関数とを使用して血管の血流量値を求めるステップと、血管の圧力対流量曲線を表示するステップと、を含む。一実施形態では、伝達関数は、流量パラメータ及び励起電圧に関する。一実施形態では、伝達関数は、流量値と、第１の抵抗及び第２の抵抗のうちの１つ以上の抵抗の温度と、に関する。一実施形態では、本方法は更に、最大流量、最小流量、及び流量の相対極値のうちの１つ以上の発生を識別するステップと、そのような発生を、血管内イベント又は心臓イベントと相互に関連付けるステップと、を含む。
【００２１】
本開示は、部分的には、血管内圧力及び流量監視システムに関する。本システムは、１つ以上のメモリ装置と、メモリ装置と通信しているコンピューティング装置と、を含み、メモリ装置は、コンピューティング装置によって実行可能であって、ガイドワイヤ式プローブ及びインタフェース装置から形成される測定回路からの第１の電気信号に対する応答として、１つ以上の血管内圧力値を求めるステップと、ガイドワイヤ式プローブ及びインタフェース装置から形成される測定回路からの第２の電気信号に対する応答として、伝達関数を使用して、１つ以上の血管内流量値を求めるステップと、１つ以上の血管内圧力値及び血管内流量値に基づいて生成される、時間に対して変化する圧力対流量曲線を表示するステップと、をコンピューティング装置に行わせる命令を含む。
【００２２】
一実施形態では、圧力対流量曲線は、ほぼリアルタイムで表示される。一実施形態では、伝達関数Ｔ（ｘ）は、Ｔ（ｘ）＝ａ＋ｂ×ｌｎ（ｘ）という形式であり、ｘは流量であり、ａ及びｂは定数である。一実施形態では、伝達関数Ｔ（ｘ）は、Ｔ（ｘ）＝ａ＋ｂ×ｘｃという形式であり、ｘは流量であり、ａ、ｂ、及びｃは定数である。一実施形態では、本システムは更に、１つ以上の時点の間に取得された１つ以上の心臓血管関連値を表示する命令を含む。
【００２３】
一実施形態では、この１つ以上の心臓血管関連値は、流速、圧力値、最大流量、最小流量、流量の相対極値、１つ以上の血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、及び１つ以上の心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値からなる群から選択される。
【００２４】
一実施形態では、本システムは更に、動脈内の１つ以上の位置に関する血管内プローブデータに対する応答として生成される１つ以上の軌跡又はシグネチャを表示する命令を含む。一実施形態では、本システムは更に、血管内プローブからの圧力及び流量データを使用して生成される流速、圧力値、最大流量、最小流量、流量の相対極値、１つ以上の血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、又は１つ以上の心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値を含むユーザインタフェースを表示する命令を含む。
【００２５】
一実施形態では、本システムは更に、ガイドワイヤ式プローブ及びインタフェース装置から形成された測定回路からの第２の電気信号に対する応答として、線形関数又は他の関数を使用して１つ以上の温度値を求める命令を含む。
【００２６】
本開示は、部分的には、血管内圧力及び流量監視アダプタキットに関する。本キットは電源装置を含み、電源装置は、第１の血管内圧力測定システム出力接続部と、第２の血管内圧力測定システム出力接続部と、を含み、電源装置の電力出力範囲は、約０．２ボルト超から約１２ボルト未満であり、電源装置のサイズは、血管内圧力測定システムと電気的に接続するように決められている。本キットは、電源と電気連通する１つ以上の電気的構成要素を含んでよい。本キットの一実施形態では、１つ以上の電気的構成要素は、フィルタ、増幅器、電流源、電圧源、及び制御システム接続部からなる群から選択される。
【００２７】
本キットの一実施形態では、電力出力範囲は、約０．３ボルトから約３０ボルト未満である。本キットの一実施形態では、本キットは更に非過渡的記憶媒体を含み、この非過渡的記憶媒体は、励起電圧又は温度に対する応答として血管内流量値を出力する伝達関数をメモリ内に格納するステップと、電源装置及び伝達関数からの（ｉ）励起電圧、又は（ｉｉ）固定電圧と温度依存抵抗の両端電圧との差に対する応答として血管内流量値を生成するステップと、を血管内圧力監視システムのコンピューティング装置に行わせる命令を含む。
【００２８】
本開示は、部分的には、流量監視装置の較正方法に関する。本方法は、圧力センサの温度と、圧力センサが中に配置されている血液の温度とがほぼ一致するように、圧力センサの励起電圧を選択するステップと、関心対象血管内の血液の絶対温度を求めるステップと、圧力センサを使用して血管内の流量値を測定するステップと、を含む。一実施形態では、本方法に含まれる、関心対象血管内の血液の絶対温度を求めるステップは、インタフェースシステム内のスイッチ構成の変更の間に測定値を取得するステップを含む。
【００２９】
本開示は、部分的には、統合型心臓病システムに関する。本システムは、ディスプレイシステムと、ディスプレイシステムと電気連通している圧力及び流量測定システムと、ディスプレイシステム又は圧力及び流量測定システムのうちの一方に配置されたプロセッサと、プロセッサを使用して生成され、ディスプレイ上に描かれる１つ以上のパネルであって、圧力及び流量センサを含む血管内プローブを使用して取得された流量値及び圧力値を含む１つ以上のパネルと、を含む。一実施形態では、この１つ以上のパネルは圧力対流量曲線を含み、圧力対流量曲線は、血管内圧力及び流量データを使用して生成された１つ以上の軌跡を含み、更に、血管内プローブからデータ信号を受信する入力を含み、血管内プローブは、流量値と相関している温度変化を測定する温度センサを含む。
【００３０】
一実施形態では、軌跡は、限定ではないが心臓サイクルに関連する各状態間の遷移のグラフィカル表現を含んでよく、狭窄、動脈内の圧力変化、並びに、収縮や他の、動脈又は心臓の状態に起因する流量変化に応じて変化しうる。一実施形態では、１つ以上のパネルが、シグネチャ、軌跡、スロープ、最大点、最小点、測定値の比、測定値と導出値の比、１次導出値と２次導出値の比、範囲、１つ以上の血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、及び１つ以上の心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値を含む。
【００３１】
本開示は、部分的には、血管内圧力及び流量監視システムに関する。本システムは、血管内プローブからデータを受信する為の有線インタフェース又は無線インタフェースを含む血管内圧力及び流量インタフェースシステムと、血管内圧力及び流量インタフェースシステムと電気連通しているディスプレイシステムと、１つ以上の流量測定値の為のフィールドを有する１つ以上のパネルを含むユーザインタフェースを、ディスプレイ上に出力する命令を含む１つ以上のメモリ記憶装置と、血管内圧力及び流量インタフェースシステム、ディスプレイシステム、及び１つ以上のメモリ記憶装置と電気連通しているプロセッサであって、ディスプレイシステム上にユーザインタフェースが出力されるように、命令に応答するプロセッサと、を含む。
【００３２】
一実施形態では、本システムは、測定された温度信号又は励起電圧のうちの一方を、伝達関数を使用して流速に変換するように構成された較正システムを含む。一実施形態では、伝達関数は、ａ＋ｂ×ｌｎｘ及び／又はａ＋ｂ×ｘｃという形式である。一実施形態では、ディスプレイシステムは、圧力と流速の測定値を同時に出力する。一実施形態では、ディスプレイシステムは、圧力と絶対温度の測定値を同時に出力する。一実施形態では、ディスプレイシステムは、プローブセンサの測定位置において取得された１つ以上の信号に対応する１つ以上のパラメータ又は指数を出力する。
【００３３】
一実施形態では、この１つ以上のパラメータ又は指数は、シグネチャ、軌跡、スロープ、最大点、最小点、測定値の比、測定値と導出値の比、１次導出値と２次導出値の比、範囲、血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、及び１つ以上の心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値からなる群から選択される。一実施形態では、有線インタフェースは、励起電圧源、第１の抵抗、第２の抵抗、第１のスイッチ、及び第２のスイッチを含む。一実施形態では、無線インタフェースは、複数の電流源、複数のスイッチ、第１の抵抗、及び第２の抵抗を含み、各電流源は、いずれかのスイッチと直列になる。
冠血流予備能に関連する特徴及び実施形態
【００３４】
本開示は、部分的には、熱対流装置、例えば、血管内圧力及び流量センサ並びに血管内データ収集及び処理システムを使用して、１つ以上の冠血流予備能（ＣＦＲ）値及び血流予備量比（ＦＦＲ）値を別々に、又は同時に求めることに適する方法及びシステムに関する。更に、本開示は又、部分的には、圧力センサを有する血管内プローブと定温度流速測定（ＣＴＡ）又は定励起電圧（ＣＶＥＸ）流速測定とを用いてＣＦＲ値を求めることに関する。
【００３５】
本開示は又、血管内圧力又は流量センサを使用して冠血流予備能データを求める方法に関する。本方法は、血管内データ収集プローブをサンプリングして、血管の遠位領域からの１つ以上の遠位圧力値（Ｐｄ）と、１つ以上の熱対流データ値と、を取得するステップと、血管の近位領域から取得された１つ以上の大動脈圧値（Ｐａ）を血管内データ処理システムにおいて受信するステップと、１つ以上の遠位圧力値及び１つ以上の大動脈圧値から１つ以上の血流予備量比（ＦＦＲ）値を求めるステップと、１つ以上の熱対流データ値から１つ以上の冠血流予備能（ＣＦＲ）値を求めるステップと、１つ以上のＦＦＲ値と１つ以上のＣＦＲ値とをディスプレイ装置上に表示するステップと、を含む。
【００３６】
一実施形態では、各ＣＦＲ値は、伝達関数を使用して求められる。一実施形態では、伝達関数はＴ＝ａ＋ｃ×ｌｎＱという形式であり、Ｔは熱対流装置の温度可変抵抗の測定された温度であり、Ｑは流量であり、ａ及びｃは定数である。一実施形態では、１つ以上の冠血流予備能（ＣＦＲ）値を求める上記ステップは、充血流量時の測定された温度Ｔｈｙｐ及びベースライン流量時の測定された温度Ｔｂａｓを求めるステップを含む。一実施形態では、各ＣＦＲ値は、形式ｂ
【数１】
2019193786.tif 000003
のＴｈｙｐとＴｂａｓとの間の関係を使用して求められ、この形式は、の関数の逆関数を代数的に簡略化したものであり、ｂは一般化された基数であり、ｃは定数である。一実施形態では、ＦＦＲ値及びＣＦＲ値は、数値として、且つ、１つ以上の操作部を含むグラフィカルユーザインタフェースに対して相対的な時変プロットとして表示される。一実施形態では、１つ以上の操作部のうちの１つがイネーブルＣＦＲ操作部を含み、イネーブルＣＦＲ操作部は、ＦＦＲ表示モードかＦＦＲ及びＣＦＲ結合モードかを選択する為に、ユーザによって調節可能である。一実施形態では、本方法は更に、温度信号を調整して最大レベル、最小レベル、又は他のレベルを見つけるステップを含む。一実施形態では、この調整ステップは、調整済みの状態を表す聴覚キュー又は視覚キューが発生するまで操作部を調節することによって実施される。
【００３７】
本開示は、部分的には、データ収集方法、及び／又は、収集されたデータ、例えば、測定された圧力、温度、又は流量の値を使用する診断方法に関する。本方法は、血管内熱対流装置によって測定される遠位圧力信号に対してゼロ値を設定するステップと、血管内熱対流装置を送達カテーテルの開口部に配置するステップと、血管系内を前進させる前に、血管内熱対流装置によって測定される温度信号のゼロ値を設定するステップと、血管内熱対流装置を、カテーテル開口部より遠位にある位置まで前進させるステップと、血管内熱対流装置圧力（Ｐｄ）信号を大動脈圧（Ｐａ）信号に対して等化させるステップと、血管内熱対流装置が関心対象の測定位置にある場合に、血管内熱対流装置の温度信号を調整又は最適化するステップと、血管内熱対流装置をサンプリングして、ベースライン熱対流信号値を取得するステップと、血管内熱対流装置をサンプリングして、ＦＦＲ及びＣＦＲの計算を実行する為のＰｄ値及び熱対流装置値を取得するステップと、を含む。一実施形態では、本方法は更に、圧力が等化され、流量信号がベースラインレベルに戻ったことを確認するステップを含む。一実施形態では、本方法は更に、１つ以上のＦＦＲ値及び１つ以上のＣＦＲ値を、１つ以上の軸と１つ以上の操作入力とを含むグラフィカルユーザインタフェースに対して相対的に表示するステップを含む。一実施形態では、操作入力及びユーザインタフェースは、タッチスクリーンを使用して実施される。
【００３８】
本開示は、部分的には、血管内データ監視システムに関する。本システムは、血管内プローブからデータを受信するインタフェースを含む血管内データ収集システムと、血管内データ収集システムと電気連通しているディスプレイシステムと、ディスプレイシステム上にユーザインタフェースを出力する命令を含む１つ以上のメモリ記憶装置であり、ユーザインタフェースは、１つ以上のＣＦＲ値又はそのプロットを表示する１つ以上の領域を含み、ユーザインタフェースは、１つ以上のＦＦＲ値又はそのプロットを表示する１つ以上の領域を含む、１つ以上のメモリ記憶装置と、血管内データ収集システム、ディスプレイシステム、及び１つ以上のメモリ記憶装置と電気連通しているプロセッサと、を含み、プロセッサは、複数の近位圧力値（Ｐａ）をサンプリングすることと、複数の遠位圧力値（Ｐｄ）をサンプリングすることと、複数の熱対流データ値をサンプリングすることと、サンプリングされたＰａ値、Ｐｄ値、及び熱対流データ値を使用して、１つ以上のＣＦＲ値及び１つ以上のＦＦＲ値を求めることと、を行うようにプログラムされている。
【００３９】
本開示は、部分的には、血管内データ収集システムの較正方法に関する。本方法は、血管内熱対流装置によって測定される遠位圧力信号に対してベースライン値を設定するステップと、血管内熱対流装置を送達カテーテルの開口部に配置するステップと、血管系内を前進させる前に、血管内熱対流装置によって測定される温度信号のベースライン値を設定するステップと、血管内熱対流装置を、カテーテル開口部より遠位にある位置まで前進させるステップと、血管内熱対流装置圧力（Ｐｄ）信号を大動脈圧（Ｐａ）信号に対して等化させるステップと、血管内熱対流装置が関心対象の測定位置にある場合に、血管内熱対流装置の温度信号を較正するステップと、血管内熱対流装置をサンプリングして、Ｐｄ値及び熱対流装置値を取得するステップと、を含む。
狭窄評価及び流量閾値／流量ピークによってガイドされる測定実施形態
【００４０】
本開示は、部分的には、非充血状態又は充血状態での圧力低下を分析し、１つ以上の流量閾値を識別し、そのような選択された時点において収集されたデータを基準とする診断データを収集又は他の方法で生成することに適する血管内圧力監視システム及びデータ収集装置に関する。一実施形態では、時間に対して、様々な１つ以上の流量閾値において、遠位対近位比のような圧力比、又は圧力差が収集される。各流量閾値において測定される圧力値及び流量値を使用して、何拍かの心拍にわたる圧力比／圧力差の算術平均を計算することが可能である。
【００４１】
本開示は、部分的には、血管の評価方法に関する。本方法は、１つ以上のセンサを使用して、１つ以上の心拍にわたって、複数の血管内血流量値及び複数の血圧値を測定するステップと、複数の血管内血流量値のうちの１つ以上を使用して、１つ以上の心拍にわたる流量閾値を求めるステップと、流量閾値の間で近位圧力値（Ｐａ）及び遠位圧力値（Ｐｄ）を求めるステップと、１つ以上の心拍にわたる、流量閾値におけるＰａ値及びＰｄ値に基づいて第１の診断パラメータを計算するステップと、１つ以上の心拍にわたる第１の診断パラメータ、又は第１の診断パラメータを使用して求められた第２の診断パラメータを、ユーザディスプレイ上に表示するステップと、を含む。一実施形態では、第１の診断パラメータは、圧力差Ｐａ−Ｐｄ又は圧力比Ｐｄ／Ｐａである。一実施形態では、複数の血圧値は、狭窄に対して相対的に測定された１つ以上の近位圧力値と、１つ以上の大動脈圧値と、を含む。
【００４２】
一実施形態では、第１の診断パラメータ及び前記第２の診断パラメータは、Ｐａ、Ｐｄ、Ｐｄ／Ｐａ、Ｐａ−Ｐｄ、流速、圧力値、最大流量、最小流量、流量の相対極値、血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、及び１つ以上の心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値からなる群から選択される。一実施形態では、流量閾値は、心臓サイクルの間の最大流量、心臓サイクルの間の流量の相対極値、心臓サイクルの間の最大流量のほんの何分の１かの値、充血時最大流量値、及び非充血時流量値からなる群から選択される。
【００４３】
一実施形態では、複数の血管内血流量値及び複数の血圧値を測定する上記ステップは更に、血管内に配置された第１の抵抗及び第２の抵抗に関連付けられた第１の電気信号を測定するステップと、血管内に配置された第２の抵抗に関連付けられた第２の電気信号を測定するステップと、第１及び第２の電気信号のうちの１つ以上を使用して、複数の血管内血圧値のうちの１つ以上の血圧値を求めるステップと、第１及び第２の電気信号のうちの１つ以上を使用して、血管の１つ以上の血液温度値を求めるステップと、第１及び第２の電気信号のうちの１つ以上を使用して、血管の複数の血管内血流量値を求めるステップと、を含む。
【００４４】
一実施形態では、血圧値の１つ以上が、大動脈圧値又は近位圧力値である。一実施形態では、第１の診断パラメータは、時間に対する値のプロットである。一実施形態では、第１の診断パラメータを計算する上記ステップは、心臓サイクルごとに求められた流量閾値に従って、複数の心臓サイクルにわたる圧力比又は圧力差の平均値を計算するステップを含む。一実施形態では、第１の診断パラメータは、複数の心臓サイクルにわたる圧力比の平均値、又は複数の心臓サイクルにわたる圧力差の平均値である。
【００４５】
本開示は、部分的には、血管の評価方法に関する。本方法は、１つ以上の心臓サイクルの間に取得された血管内血流量データ及び血圧データを受信するステップであって、血管内血流量データはピーク血流量値を含む、受信するステップと、ピーク血流量値を含む流量閾値を求めるステップと、１つ以上の心拍のそれぞれにおけるピーク血流量において、第１の血管内血圧（Ｐａ）及び第２の血管内血圧（Ｐｄ）を求めるステップと、１つ以上の心臓サイクルのそれぞれにおけるＰａとＰｄの１つ以上の圧力差、又は１つ以上の心臓サイクルのそれぞれにおける１つ以上の圧力比Ｐｄ／Ｐａを計算するステップと、血管についての診断情報をユーザディスプレイ上に表示するステップであって、診断情報は、圧力比、圧力差、又はそのプロットのうちの１つ以上を含む、表示するステップと、を含む。一実施形態では、圧力差を計算する上記ステップは、複数の心拍にわたる圧力差の平均を計算することを含む。
【００４６】
一実施形態では、本方法は更に、血管と熱連通している血管内熱対流装置の温度変化と相関している電気信号を受信するステップであって、温度変化は、１つ以上の心臓サイクルにわたる流量の変化と相関しており、血管内血流量データはこの電気信号を含む、受信するステップと、温度変化と相関している電気信号からピーク血流量値を求めるステップと、を含む。
【００４７】
一実施形態では、本方法は更に、血管と熱連通している血管内熱対流装置の温度変化と相関している電気信号を受信するステップであって、温度変化は、１つ以上の心臓サイクルにわたる流量の変化と相関しており、血管内血流量データはこの電気信号を含む、受信するステップと、温度変化と相関している電気信号からピーク血流量値を求めるステップと、を含む。
その他の実施形態及び実施態様
【００４８】
本開示は、部分的には、血管内圧力及び流量監視システムに関する。本システムは、１つ以上のメモリ装置と、メモリ装置と通信しているコンピューティング装置と、を含み、メモリ装置は、コンピューティング装置によって実行可能であって、ガイドワイヤ式プローブ及びインタフェース装置から形成される測定回路からの第１の電気信号に対する応答として、１つ以上の血管内圧力値を求めるステップと、ガイドワイヤ式プローブ及び前記インタフェース装置から形成される測定回路からの第２の電気信号に対する応答として、伝達関数を使用して、１つ以上の血管内流量値を求めるステップと、１つ以上の血管内圧力値及び血管内流量値に基づいて生成される、時間に対して変化する圧力対流量曲線を表示するステップと、をコンピューティング装置に行わせる命令を含む。一実施形態では、圧力対流量曲線は、ほぼリアルタイムで表示される。一実施形態では、伝達関数Ｔ（ｘ）は、Ｔ（ｘ）＝ａ＋ｂ×ｌｎ（ｘ）という形式であり、ｘは流量であり、ａ及びｂは定数である。一実施形態では、伝達関数Ｔ（ｘ）は、Ｔ（ｘ）＝ａ＋ｂ×ｘｃという形式であり、ｘは流量であり、ａ、ｂ、及びｃは定数である。
【００４９】
一実施形態では、本システムは更に、１つ以上の時点の間に取得された１つ以上の心臓血管関連値を表示する命令を含む。一実施形態では、１つ以上の心臓血管関連値は、流速、圧力値、最大流量、最小流量、流量の相対極値、１つ以上の血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、及び１つ以上の心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値からなる群から選択される。
【００５０】
一実施形態では、本システムは更に、動脈内の１つ以上の位置に関する血管内プローブデータに対する応答として生成される１つ以上の軌跡又はシグネチャを表示する命令を含む。一実施形態では、本システムは更に、血管内プローブからの圧力及び流量データを使用して生成される流速、圧力値、最大流量、最小流量、流量の相対極値、１つ以上の血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、又は１つ以上の心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値を含むユーザインタフェースを表示する命令を含む。
【００５１】
一実施形態では、本システムは更に、ガイドワイヤ式プローブ及びインタフェース装置から形成された測定回路からの第２の電気信号に対する応答として、線形関数又は他の関数を使用して１つ以上の温度値を求める命令を含む。一実施形態では、本システムは更に、以下の較正方法ステップ、即ち、圧力センサの温度と、圧力センサが中に配置されている血液の温度とがほぼ一致するように、圧力センサの励起電圧を選択するステップと、関心対象血管内の血液の絶対温度を求めるステップと、圧力センサを使用して血管内の流量値を測定するステップと、によってガイドワイヤ式プローブを較正する命令を含む。一実施形態では、関心対象血管内の血液の絶対温度を求める上記ステップは、インタフェースシステム内のスイッチ構成の変更の間に測定値を取得するステップを含む。
【００５２】
一実施形態では、血管内圧力及び流量監視システムは更に、ディスプレイシステムと、ディスプレイシステムと電気連通していて、コンピューティング装置を含む圧力及び流量測定システムと、ディスプレイシステム又は圧力及び流量測定システムのうちの一方に配置された前記コンピューティング装置と、コンピューティング装置を使用して生成され、ディスプレイ上に描かれる１つ以上のパネルであって、圧力及び流量センサを含む血管内プローブを使用して取得された流量値及び圧力値を含む１つ以上のパネルと、を含む。
【００５３】
一実施形態では、１つ以上のパネルが圧力対流量曲線を含み、この圧力対流量曲線は、血管内圧力及び流量データを使用して生成された１つ以上の軌跡を含み、更に、血管内プローブからデータ信号を受信する入力を含み、血管内プローブは、流量値と相関している温度変化を測定する温度センサを含む。一実施形態では、１つ以上のパネルが、シグネチャ、軌跡、スロープ、最大点、最小点、測定値の比、測定値と導出値の比、１次導出値と２次導出値の比、範囲、１つ以上の血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、及び１つ以上の心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値を含む。
【００５４】
一実施形態では、血管内圧力及び流量監視システムは更に、血管内圧力又は流量センサを使用して冠血流予備能データを処理する命令を含み、これらの命令は、血管内データ収集プローブをサンプリングして、血管の遠位領域からの１つ以上の遠位圧力値（Ｐｄ）と、１つ以上の熱対流データ値と、を取得するステップと、血管の近位領域から取得された１つ以上の大動脈圧値（Ｐａ）を血管内データ処理システムにおいて受信するステップと、１つ以上の遠位圧力値及び１つ以上の大動脈圧値から１つ以上の血流予備量比（ＦＦＲ）値を求めるステップと、１つ以上の熱対流データ値から１つ以上の冠血流予備能（ＣＦＲ）値を求めるステップと、１つ以上のＦＦＲ値と１つ以上のＣＦＲ値とをディスプレイ装置上に表示するステップであって、各ＣＦＲ値は伝達関数を使用して求められる、表示するステップと、を含む。一実施形態では、伝達関数はＴ＝ａ＋ｃ×ｌｎＱという形式であり、Ｔは熱対流装置の温度可変抵抗の測定された温度であり、Ｑは流量であり、ａ及びｃは定数である。一実施形態では、各ＣＦＲ値は、形式ｂ
【数２】
2019193786.tif 000004
のＴｈｙｐとＴｂａｓとの間の関係を使用して求められ、この形式は請求項３の関数の逆関数を代数的に簡略化したものであり、ｂは一般化された基数であり、ｃは定数である。
【００５５】
本開示は、部分的には、血管内の圧力及び流量を監視する方法に関する。本方法は、１つ以上のセンサを使用して、１つ以上の心拍にわたって、複数の血管内血流量値及び複数の血圧値を測定するステップと、複数の血管内血流量値のうちの１つ以上を使用して、１つ以上の心拍にわたる流量閾値を求めるステップと、流量閾値の間で近位圧力値（Ｐａ）及び遠位圧力値（Ｐｄ）を求めるステップと、１つ以上の心拍にわたる、流量閾値におけるＰａ値及びＰｄ値に基づいて第１の診断パラメータを計算するステップと、１つ以上の心拍にわたる第１の診断パラメータ、又は第１の診断パラメータを使用して求められた第２の診断パラメータを、ユーザディスプレイ上に表示するステップと、を含む。一実施形態では、第１の診断パラメータは、圧力差Ｐａ−Ｐｄ又は圧力比Ｐｄ／Ｐａであってよい。一実施形態では、複数の血圧値は、狭窄に対して相対的に測定された１つ以上の近位圧力値と、１つ以上の大動脈圧値と、を含む。
【００５６】
一実施形態では、第１の診断パラメータ及び前記第２の診断パラメータは、Ｐａ、Ｐｄ、Ｐｄ／Ｐａ、Ｐａ−Ｐｄ、流速、圧力値、最大流量、最小流量、流量の相対極値、血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、及び１つ以上の心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値からなる群から選択される。一実施形態では、流量閾値は、心臓サイクルの間の最大流量、心臓サイクルの間の流量の相対極値、心臓サイクルの間の最大流量のほんの何分の１かの値、充血時最大流量値、及び非充血時流量値からなる群から選択される。一実施形態では、複数の血管内血流量値及び複数の血圧値を測定する上記ステップは更に、血管内に配置された第１の抵抗及び第２の抵抗に関連付けられた第１の電気信号を測定するステップと、血管内に配置された第２の抵抗に関連付けられた第２の電気信号を測定するステップと、第１及び第２の電気信号のうちの１つ以上を使用して、複数の血管内血圧値のうちの１つ以上の血圧値を求めるステップと、第１及び第２の電気信号のうちの１つ以上を使用して、血管の１つ以上の血液温度値を求めるステップと、第１及び第２の電気信号のうちの１つ以上を使用して、血管の複数の血管内血流量値を求めるステップと、を含む。
【００５７】
一実施形態では、第１の診断パラメータを計算する上記ステップは、心臓サイクルごとに求められた流量閾値に従って、複数の心臓サイクルにわたる圧力比又は圧力差の平均値を計算するステップを含む。一実施形態では、第１の診断パラメータは、複数の心臓サイクルにわたる圧力比の平均値、又は複数の心臓サイクルにわたる圧力差の平均値である。一実施形態では、本方法は、血管と熱連通している血管内熱対流装置の温度変化と相関している電気信号を受信するステップであって、温度変化は、１つ以上の心臓サイクルにわたる流量の変化と相関しており、血管内血流量データはこの電気信号を含む、受信するステップと、温度変化と相関している電気信号からピーク血流量値を求めるステップと、を含む。
【００５８】
一実施形態では、本方法は更に、血管内データ収集システムを較正するステップを含み、これらのステップは、血管内熱対流装置によって測定される遠位圧力信号に対してベースライン値を設定するステップと、血管内熱対流装置を送達カテーテルの開口部に配置するステップと、血管系内を前進させる前に、血管内熱対流装置によって測定される温度信号のベースライン値を設定するステップと、血管内熱対流装置を、カテーテル開口部より遠位にある位置まで前進させるステップと、血管内熱対流装置圧力（Ｐｄ）信号を大動脈圧（Ｐａ）信号に対して等化させるステップと、血管内熱対流装置が関心対象の測定位置にある場合に、血管内熱対流装置の温度信号を較正するステップと、血管内熱対流装置をサンプリングして、Ｐｄ値及び熱対流装置値を取得するステップと、を含む。
【００５９】
図面は、必ずしも正しい縮尺で描かれておらず、むしろ、概して、原理を例示することに重点が置かれている。図面は、あらゆる側面において例示的であると見なされるべきであり、本開示を限定することを意図しておらず、本開示の範囲は特許請求の範囲によってのみ定義される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１Ａ】１つ以上の測定システムと有線接続された構成において、圧力、流量パラメータ、及び他の関心対象パラメータを測定することに適する血管内プローブの概略図である。
【図１Ｂ】１つ以上の測定システムと無線接続された構成において、圧力、流量、及び他の関心対象パラメータを測定することに適する血管内プローブの概略図である。
【図２Ａ】本開示の一例示的実施形態による、圧力と流量を検知するガイドワイヤ式プローブが中に配置されている血管の概略図である。
【図２Ｂ】本開示の一例示的実施形態による、圧力と流量を同時に測定することに適するガイドワイヤ式プローブの一例示的実施形態の検知領域及び関連する構成要素の概略図である。
【図２Ｃ】本開示の一例示的実施形態による、圧力及び流量の検知の為の能動抵抗及び受動抵抗を含むガイドワイヤ式プローブの半導体基板の一部のイメージ図である。
【図２Ｄ】本開示の一例示的実施形態による、センサアレイを囲むカプセルを示す、ガイドワイヤ式プローブの斜視図である。
【図３】本開示の一例示的実施形態による、プローブ、接続部、及びこれらに関連する接触パッドの構成要素の表現として様々な抵抗及びノードを含む回路図である。
【図４Ａ】本開示の一例示的実施形態による、ブリッジ構成である血管内プローブ及びインタフェースシステム又は処理システムの構成要素の表現として様々な抵抗及びノードを含む回路図である。
【図４Ｂ】本開示の一例示的実施形態による、ブリッジ構成である血管内プローブ及びインタフェースシステム又は処理システムの構成要素の表現として様々な抵抗及びノードを含む回路図である。
【図５Ａ】血管内プローブと図４Ａに示されたような測定ブリッジとの組み合わせとともに使用される信号サンプリングシステムの概略図である。
【図５Ｂ】本開示の一例示的実施形態による、ガイドワイヤ式プローブを使用する、定温度流速測定（ＣＴＡ）の実施形態の制御システムの概略図である。
【図５Ｃ】本開示の一例示的実施形態による、励起電圧の変化を監視する定温度制御システムの概略図である。
【図５Ｄ】本開示の一例示的実施形態による、定励起電圧（ＣＶＥＸ）を使用して実施される流量計算システムの概略図である。
【図５Ｅ】本開示の一例示的実施形態による、ＣＶＥＸを使用して圧力と流量を同時に測定するソフトウェア信号処理の概略図である。
【図６Ａ】本開示の一例示的実施形態による、血管内プローブを使用する圧力及び流量の監視の、それぞれ、ＣＴＡ及びＣＶＥＸの実施態様の伝達関数のプロット及び表現である。
【図６Ｂ】本開示の一例示的実施形態による、血管内プローブを使用する圧力及び流量の監視の、それぞれ、ＣＴＡ及びＣＶＥＸの実施態様の伝達関数のプロット及び表現である。
【図７Ａ】本開示の一実施形態で測定された流量信号（青色）と基準流量信号（赤色）との比較を示す図である。測定は架空の流量を使用して行われた。
【図７Ｂ】遠位ＬＡＤから近位ＬＡＤまでの引き戻しに対する流速のプロットを示す図である。記録は、鼓動する、摘出されたブタの心臓の中で行われた。
【図８Ａ】本開示の一例示的実施形態による、圧力及び流量の検知プローブを使用し、ブタの心臓の近位ＲＣＡ内にセンサを配置して取得された、時間に対する圧力及び流量のプロットを示す図である。
【図８Ｂ】本開示の一例示的実施形態による、圧力及び流量の検知プローブを使用し、ブタの心臓の近位ＬＡＤ内にセンサを配置して取得された、時間に対する圧力及び流量のプロットを示す図である。
【図８Ｃ】本開示の一例示的実施形態による、圧力及び流量の検知プローブを使用して取得された圧力対流量のプロットを示す図であり、ＲＣＡに関して取得されたループ又は軌跡を有する図である。マーキングに対応する点が図８Ｄに示されている。
【図８Ｄ】本開示の一例示的実施形態による、圧力及び流量の検知プローブを使用し、ＲＣＡに関して取得された流速プロファイルの、時間に対する圧力及び流量のプロットを示す図である。マーキングに対応する点が図８Ｃに示されている。
【図８Ｅ】本開示の一例示的実施形態による、圧力及び流量の検知プローブを使用して取得された圧力対流量のプロットを示す図であり、ＬＣＡに関して取得されたループ又は軌跡を有する図である。マーキングに対応する点が図８Ｆに示されている。
【図８Ｆ】本開示の一例示的実施形態による、ＬＣＡに関して取得された流速プロファイルの、時間に対する圧力及び流量のプロットを示す図である。マーキングに対応する点が図８Ｅに示されている。
【図９Ａ】本開示の一例示的実施形態による、近位左前下行冠動脈内の、時間に対する圧力及び流量のプロットを示す図である。
【図９Ｂ】本開示の一例示的実施形態による、時間に対する心筋抵抗のプロットを示す図である。図９Ｂのプロットは、図９Ａの圧力を流量信号で割って得られたものである。
【図１０Ａ】本開示の一例示的実施形態による、正常なシナリオ（図１０Ａ）及び異常なシナリオ（図１０Ｂ）における圧力対流量のプロット（上側）及び時間対圧力のプロット（下側）を示す図である。図１０Ｂに示された異常なシナリオは、心筋梗塞を引き起こす閉塞バルーンによって作り出された。
【図１０Ｂ】本開示の一例示的実施形態による、正常なシナリオ（図１０Ａ）及び異常なシナリオ（図１０Ｂ）における圧力対流量のプロット（上側）及び時間対圧力のプロット（下側）を示す図である。図１０Ｂに示された異常なシナリオは、心筋梗塞を引き起こす閉塞バルーンによって作り出された。
【図１１】本開示の一例示的実施形態による、血管内検知装置を使用してＣＦＲを測定することに適する血管内データ収集及びディスプレイシステムの概略図である。
【図１２Ａ】本開示の一例示的実施形態による、血管内データ分析及び表示の一例示的方法のフローチャートである。
【図１２Ｂ】本開示の一例示的実施形態による、血管内データ分析及び表示の一例示的方法のフローチャートである。
【図１３Ａ】本開示の一例示的実施形態による、例示的ユーザインタフェース及びデータディスプレイの、レビューモード時のスクリーンショットである。
【図１３Ｂ】本開示の一例示的実施形態による、例示的ユーザインタフェース及びデータディスプレイの、レビューモード時のスクリーンショットである。
【図１３Ｃ】本開示の一例示的実施形態による、例示的ユーザインタフェース及びデータディスプレイの、レビューモード時のスクリーンショットである。
【図１３Ｄ】本開示の一例示的実施形態による、例示的ユーザインタフェース及びデータディスプレイの、レビューモード時のスクリーンショットである。
【図１４】本開示の一例示的実施形態による一システムの成果を示すグラフであり、基準ＣＦＲ値との比較によりＣＦＲ値を求めることに使用されるグラフである。
【図１５Ａ】本開示の一例示的実施形態による、例示的ユーザインタフェース及びデータディスプレイのスクリーンショットである。
【図１５Ｂ】本開示の一例示的実施形態による、例示的ユーザインタフェース及びデータディスプレイのスクリーンショットである。
【図１５Ｃ】本開示の一例示的実施形態による、例示的ユーザインタフェース及びデータディスプレイのスクリーンショットである。
【図１５Ｄ】本開示の一例示的実施形態による、例示的ユーザインタフェース及びデータディスプレイのスクリーンショットである。
【図１６】本開示の一例示的実施形態による、流量閾値検出に関連する診断方法を示す図である。
【図１７Ａ】本開示の一例示的実施形態による、関心対象の診断情報の血管内データ収集、分析、及び表示に関連する方法実施形態を示すフローチャートである。
【図１７Ｂ】本開示の一例示的実施形態による、関心対象の診断情報の血管内データ収集、分析、及び表示に関連する方法実施形態を示すフローチャートである。
【図１８】本開示の一例示的実施形態による、検知装置を使用して様々な時点において取得された複数の流量閾値において取得された圧力比及び圧力差の、圧力測定値（上側）及び流量測定値／流量値と相関している測定値（下側）に対するプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
冠動脈系に関する情報を取得する為に、様々なデータ収集分析システムが利用可能である。装置を用いて血管から取得されるデータ、又は、それらに関連する血管内測定値又は血管外測定値から導出されたデータを分析又は表示することにより、研究者や臨床医の役に立つ相関や外挿を行うことが可能である。例えば、圧力センサ式装置を使用して、血管についての血流予備量比（ＦＦＲ）を求める為に、様々な測定システム及び血管内プローブが利用可能である。血管内超音波（ＩＶＵＳ）は、音波を使用して血管の一部を画像化する画像化モダリティである。一方、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）は、干渉計を使用して、血管又は血管内に配置された物体に対して相対的な距離測定値を取得する画像化モダリティである。
【００６２】
血管内データ収集装置を血管内で使用することにより、その血管に対して相対的な診断情報を含む信号を生成したり受信したりすることが可能である。このような装置として、限定ではなく、光プローブや超音波プローブなどの撮像装置、圧力センサ装置、流れセンサ、温度センサ、イオンセンサなどの化学センサ、並びに他の、血管、又は他の、心臓血管系のコンポーネントに関するデータを収集することに適した装置が挙げられる。又、例えば、図１Ａ及び図１Ｂのように、カテーテル処置室の血管造影システム９５及び他の外部センサ９７を使用して、患者を撮像し、データを、本明細書に記載の他の装置及びシステム１０、２０からのデータとともに、測定システムに提供することが可能である。
【００６３】
そのような装置及びシステムを使用して、冠血流予備能（ＣＦＲ）値及び血流予備量比（ＦＦＲ）値を別々に、又は同時に求めることが可能であり、これについては本明細書において詳述される。更に、特定の時点又は複数の特定の時点において、圧力比及び圧力差を選択的に測定することが可能である。これらの時点は、流量閾値に対応するものであってよく、流量閾値は、例えば、ピーク流量、又は別の流量極値、又は、心周期中の周期的イベントに対応する時点における流量値と相関しているか、その流量値から導出された値である。そのような周期的イベントの一例として、心臓が拡張及び収縮するにつれて繰り返し発生するピーク流量又は最大流量の時点があるが、これらは必ずしも同じレベルの流量にはならない。
【００６４】
本開示は、部分的には、血管内の血流測定値及び圧力測定値を取得し、これらを使用して患者に関する診断フィードバックを生成することを可能にする方法、システム、及び装置に関する。本明細書では、血流測定値を取得することへの言及、血流値又は血流パラメータを測定することへの言及、及び血流への同様の言及は、絶対流量値への言及ではなく、流速値又は相関値への言及である。具体的には、本明細書に記載の開示の様々な実施形態が、血流情報又はそのような血流と相関しているパラメータを取得しながら、血管内圧力測定を同時に実施する。ＣＴＡ及びＣＶＥＸ流速測定に基づく方法を１つ以上の実施形態において用いることにより、１つ以上の光センサ又は電気的センサを含む単一ガイドワイヤ式プローブを使用して、血管に関する流量測定及び圧力測定を同時に実施することが可能である。プローブは、ＯＣＴ、ＩＶＵＳなどの他のセンサ、及び他のデータ収集センサを含んでよい。
【００６５】
ＣＴＡの実施形態では、温度センサに対して一定温度が維持される。温度を維持する制御システムが使用され、制御システムは、温度を維持する為に必要な電圧が変化したときにこれを検出することが可能である。結果として、温度センサに対して流動する流体の冷却効果は、流量パラメータに対応する時変電圧に変換されることが可能である。これに対し、ＣＶＥＸの実施形態の場合は、温度センサの励起電圧が一定に維持され、抵抗の変化、インピーダンス、及び他の電圧、電流、又は時変パラメータが、流量パラメータを示すものとして測定される。
【００６６】
血管内血流測定値を単独で、又は他の測定値と組み合わせて使用することにより、関心対象の診断情報をリアルタイム又はほぼリアルタイムで（例えば、約０秒から約５秒の時間内に）表示することが可能である。１つ以上の測定システムを含んでよい統合型心臓病ディスプレイシステム（ＩＣＤ）を使用して、血管内プローブ及び他のカテーテル処置室用測定装置（例えば、血管造影システム）を使用して取得される、患者に関連する様々なタイプのデータを、室温、血中酸素などと統合して表示することが可能である。これらの機能に関しては、本明細書において更に詳述される。
【００６７】
図１Ａ及び図１Ｂは、タイプの異なるガイドワイヤ式の装置であるシステム１０、２０を示しており、これらは、血管内血流測定値の取得及び表示を可能にするカテーテル処置室環境又は他の環境での使用に適する。図１Ａには、インタフェースシステム８０までの有線接続９０を含む血管内プローブ２０が示されている。これに対し、図１Ｂには、インタフェースシステム８２までの無線接続９１を含む血管内プローブ３５が示されている。図１Ａ及び図１Ｂに示された各装置は、ガイドワイヤ４０と、ガイドワイヤの遠位端に配置された１つ以上のセンサと、を含み、これらは血管内プローブのコンポーネントを構成している。ガイドワイヤの遠位端は、冠動脈などの血管に挿入されるようにサイズが決められている。これらの１つ以上のセンサによって、圧力値Ｐ、流量値Ｑ、流量と相関している値、温度値Ｔ、及びこれらのいずれかに関連する変化のうちの１つ以上を検知又は測定することに適する検知領域が画定される。ＰＱＴ検知領域４５は、血管内プローブの先端に対応してよい。圧力センサは、所与の実施態様に適切であるように、電気式、機械式、又は光学式であってよい。
【００６８】
又、図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ、それぞれのタイプの血管内プローブのプローブ先端の拡大図を示している。拡大図に示されるように、ガイドワイヤ４０は、センサアレイ４３の上方のキャビティを画定しているジャケット又はカプセル５０、或いは他の支持構造物と隣接している。ジャケット又はカプセルは、一実施形態では金属チューブであってよい。センサアレイは、１つ以上のセンサを含んでよい。一実施形態では、センサアレイ４３は、圧力感応抵抗及び温度感応抵抗を含む。別の実施形態では、センサアレイは、光圧力センサを含み、例えば、光ファイバ式の圧力センサを含む。センサアレイは、光学式流量センサ、機械式流量センサ、及び他の流量センサを含んでよい。圧力センサ及び流量センサのタイプに応じて、電気的接続又は光接続が、センサアレイからガイドワイヤを通って近位コネクタまで延びる。プローブ先端は、１つ以上のコイル５５を含んでよく、これは、例えば、図２Ｄに示されるように、通行可能性の検出用又は血管造影検出用である。
【００６９】
図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、近位コネクタ７０、７２は、２つのタイプのプローブ３０、３５に応じて異なる。図１Ａの近位コネクタ７０は、遠位端がプローブ先端と連通しており、プローブの近位端においてガイドワイヤと接続されている。図１Ａに示されるように、近位コネクタ７０は、解除可能な有線接続９０を介してプローブインタフェース／処理システム８０と接続されている。これに対し、図１Ｂの血管内プローブ３５は、ガイドワイヤが近位コネクタ７２まで延びており、近位コネクタ７２は送信器７５を含む。
【００７０】
図１Ｂの無線式の実施形態を参照すると、送信器は、プローブからプローブインタフェース／処理システム８２へ信号を無線で送信する。一方、図１Ａの実施形態では、有線接続９０が使用される。近位コネクタ及び送信器は又、一実施形態では、バッテリなどの電源を含む。これらの近位コネクタは、いずれも、プローブ先端に配置されたセンサアレイとの電気的接続又は光接続を含む。近位コネクタは又、プローブインタフェース／処理システムなどの測定システムとの有線又は無線のブリッジを形成するインタフェース回路を含んでよい。
【００７１】
電気式圧力センサを使用する、有線コネクタ式のシステムでは、例えば、図４Ａに示されるようなインタフェース用電子回路が、一実施形態では、ディスプレイシステム８７又は別の測定システムに内蔵されている。ディスプレイシステム、インタフェース／処理システム、及び他の、血管内プローブ信号を受信する入力を有するシステムは、別々のシステムであってよく、或いは、ＩＣＤのような１つ以上のシステムとして、様々なレベルで合体されてよい。プローブ信号、又はプローブ信号から生成されるデータを含むデータ、又は所与の血管内プローブから受信されるデータを直接又は間接的に受信する、本明細書に記載のシステムのうちの１つ以上において、アナログデジタル変換、ロー信号データから較正済みデータへの信号の処理及び変換、並びに圧力、流量、及び温度の各データをリアルタイム提示する為のグラフィカルユーザインタフェースが実施されてよい。
【００７２】
これらのインタフェース又はインタフェース装置は、１つ以上の回路又は信号処理素子又は制御素子と接続される。これらの回路、素子、及び他の、所与の血管内測定システムのコンポーネントは、ガイドワイヤ式プローブからの時変電気信号を流量データ及び圧力データに変換する為に使用される。この時変電気信号は、血管内の流量又は圧力と相関している電流、電圧、抵抗変化、温度変化、又は他のデータであってよい。これらのインタフェース及びディスプレイは、１つ以上のパネルを表示するようにフォーマット及びプログラムされる。パネルは、複数の表示セクションを含んでよく、例えば、圧力データ、超音波画像、血管造影画像、ＯＣＴ画像、及び他の血管内の画像及びデータの為の測定システムで使用される表示セクションを含んでよい。１つ以上のそのようなパネル、例えば、Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３が、流量データを時間領域のリアルタイム曲線として表示するように、ディスプレイシステム又は他の測定システムを使用して制御及びプログラムされてよい。圧力データは、流量データと同時に表示されてよい。圧力データに基づくＦＦＲ値も表示されてよい。又、本明細書に記載の様々な軌跡及びループが、関心対象点とともに表示されてよい。
【００７３】
ディスプレイシステムは、Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３のような、様々なパネル、ディスプレイ、又はＧＵＩを含む。これらのパネルは、適切な血管内測定データを提示してよく、例えば、撮像データ又は圧力データ又は他のデータを提示してよく、例えば、血管造影データ、超音波データ、又はＯＣＴデータを提示してよい。例えば、Ｄ１、Ｄ２、又はＤ３は、他の測定値の代わりに圧力測定値を使用して取得された圧力対流量曲線及びリアルタイムＦＦＲデータを表示することが可能である。Ｄ１、Ｄ２、又はＤ３は、他の関心対象の血管内データを表示することも可能であり、例えば、撮像データ、相対極値、最大流量、最小流量、最大圧力、最小圧力、心筋抵抗、流量データ、ステント配置画像などの関心対象細目を表示することが可能である。
【００７４】
一実施形態では、流量データは、圧力データと同様に、或いは、圧力データと共存又は同期した形式で表示される。例えば、ＦＦＲシステムや複合的又は多モードの血管内データ収集システムなどの測定システムの既存のユーザインタフェース又はデータディスプレイ画面に、Ｄ１又はＤ２又はＤ３のような追加パネルが追加されてよい。これらの２つ以上の追加パネルは、圧力と流量の情報を同時に表示することが可能であり、例えば、圧力対流量曲線により、或いは、他の、ＦＦＲ結果と統合された表現により、表示することが可能である。これらのディスプレイ又はインタフェースは、ガイドワイヤ式プローブ、ＯＣＴ、ＦＦＲ、ＩＶＵＳ、又は他の血管内データ収集システムのインタフェース装置の一部であってよく、或いは、そのインタフェース装置と、無線通信などにより、電気連通してよい。一実施形態では、ガイドワイヤ式プローブの較正に伝達関数又は較正関数が使用され、これらの関数は、較正システム９３の一部として、メモリに格納されたパラメータを入力として使用する。較正システム９３は、一実施形態では、制御システム９２の一部であってよい。
【００７５】
Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３は、流量及び圧力の測定システムの操作用ユーザインタフェースを提供してよい。更に、情報パネル又はグラフィカルユーザインタフェースパネルのＤ１、Ｄ２、Ｄ３などは、図７Ａから図１０Ｂに描かれたプロット又はパラメータのうちの１つ以上を表示することに使用可能である。図示されているのはＤ１、Ｄ２、及びＤ３であるが、これらは例であって限定ではない。従って、本明細書に記載の１つ以上のタイプのリアルタイムデータ、格納データ、及びユーザインタフェースの為に、ディスプレイ、パネル、又はサブパネルが様々に追加されたり削減されたりしてよい。
【００７６】
無線プローブ式のシステムでは、一実施形態では、近位コネクタ及び送信器にインタフェース用電子回路が内蔵される。一実施形態では、近位コネクタ内で、血管内を流れる血液に関して取得された信号データのアナログデジタル変換が行われる。更に、近位コネクタ及び送信器内、又はディスプレイシステム内の回路素子又はプロセッサによって、ローデータの、較正済みデータへの変換が行われてよい。圧力、流量、及び温度の各データをリアルタイム提示するグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）は、一実施形態では、ディスプレイシステム内に実装されてよい。
【００７７】
本開示の実施形態は、部分的には、圧力監視及び流量監視に適する圧力検知装置、測定システム、及びこれらに関連するソフトウェアの様々な特徴に関する。圧力監視及び流量監視は、流量変化及び圧力変化に対する応答として電気的変化が発生するコンポーネントを含む半導体素子を有するガイドワイヤ式プローブを使用して行われてよい。幾つかの臨床測定、例えば、冠血流予備能（ＣＦＲ）、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）、血流予備量比（ＦＦＲ）、及び心筋抵抗指数（ＩＭＲ）については、圧力測定と流量測定を同時に行うことが望ましい。一実施形態では、（例えば、Ｐ−Ｑプロットの一領域における）最大流量値又は他の関心対象流量値が、そのような値に対する応答として、ＣＦＲ、ＣＦＶＲ、ＦＦＲ、又はＩＭＲのうちの１つ以上が実施可能であるように、本明細書に記載のいずれかの実施形態を使用して識別される。本明細書に記載の実施形態は、測定システムの、ガイドワイヤ式プローブ並びに関連するソフトウェアコンポーネント及び電気的コンポーネントを使用して、上述の手順及び測定を実施する方法をサポートする。
【００７８】
ガイドワイヤ式プローブを本明細書に記載の測定プラットフォーム及びソフトウェアによる方法との組み合わせで使用することにより、電気信号の変化に基づいて圧力と流量を同時に測定することが可能である。これらのコンポーネントは、データをリアルタイムで表示することに役立つ診断ツール及び様々なインタフェースタイプを提供する。ガイドワイヤ式プローブからの電気信号からそのようなデータを取得できることを踏まえると、プローブが患者内にある間に、圧力と流量のデータを表示することが可能である。そして、その圧力と流量のデータは、圧力対流量、又はＰ−Ｑプロットとして、リアルタイムで一緒にプロットされることが可能であり、イベントをトリガする為に、又は本明細書に記載の診断ツールとして、使用されることが可能である。患者内の圧力及び流量のプローブの位置と共通に位置合わせされた血管造影システム又は他の撮像システム及びその出力データによって識別される場所に、プローブのガイドワイヤに沿って、又は他のカテーテル配備可能なワイヤ又は装置を使用して、ステントを配備することが可能である。
【００７９】
図２Ａに示されるように、血管１００が図示されており、これは、例えば、冠動脈の一部分であってよい。血液は、血管１００内及び残りの動脈全体にわたって流れ、血液が、図示された狭窄１２０のような、流路内の狭窄部に遭遇すると、流量変化及び圧力低下が起こる。血管１００の壁１５０は、血液が流れる管腔２００を取り囲む。血管１００に関するデータを取得する為に、圧力センサ式装置２５０、例えば、ガイドワイヤ式プローブが、血管１００の管腔２００に挿入されてよい。流量及び圧力の検知が行われる、装置２５０の検知領域３００は、血液に対して露出しているが、カプセル、ジャケット、或いは他の構造的支持物又は他の構造物に囲まれてよい。カプセル、ジャケット、又は他の細長い支持領域又は支持部材は、検知領域の開放を可能にしながら構造的支持を提供する。
【００８０】
図２Ａに示されるように、血管の管腔２００内に装置２５０を導入する為に、領域３００内の回路素子と連通する電気導線を含むガイドワイヤ３２０が使用可能である。ガイドワイヤ３２０は、一実施形態では、ガイドワイヤ式プローブの一部分である。圧力センサ式装置２５０は、典型的には、カテーテル（図示せず）内に配置される。カテーテル内で測定値を取得することが可能であり、その間は流れが抑制されるか実質的にゼロになって、流れに対する基準値又は較正値が与えられる。ガイドワイヤは、一実施形態では、無線近位コネクタＰＣ内まで延びてよい。
【００８１】
一実施形態では、ガイドワイヤ及びガイドワイヤ式プローブ内に配置された電気導線は、コネクタ又は無線装置内まで延び、データは、インタフェース装置とも称されるプローブインタフェースシステム３４０に中継されてよい。プローブインタフェースシステム又は装置３４０は、プローブからの信号に基づいて、測定値の計算を実施してよい。或いは、システム３４０は、プローブ内（例えば、プローブの近位コネクタ内）に配置された回路又は処理素子を使用して実施された計算の結果をエンコードした信号を受信してよい。一実施形態では、インタフェース装置３４０は、測定装置のコンポーネント又はサブシステムである。一実施形態では、インタフェース装置３４０は、ディスプレイ装置又はＩＣＤを含んでよい測定システム３９０と通信している。システム３４０及び３９０は、本明細書に記載のように、過剰温度又は励起電圧を与えたり制御したりする電源及び他のアダプタコンポーネントを含んでよい。アダプタコンポーネントは、既存の圧力監視システムをレトロフィットすることに使用可能である。
【００８２】
測定装置又はインタフェース装置３４０は、ガイドワイヤ式プローブ内に配置されたものと調和するように、又はそれらとともに動作するように選択された回路素子を含んでよい。インタフェース装置は又、圧力、流量、及びこれらに関連する相対極値をグラフ化して表示することに適するソフトウェア、制御システム、並びにデータ分析／表示装置及びプロセッサを含んでよい。一実施形態では、制御システムは、最大流量、最大圧力、相対最大流量、相対最大圧力、及び他の値又は閾値のうちのいずれかが発生した場合に、圧力測定、流量測定をトリガしたり、別の方法でＦＦＲ、ＣＦＲ、ＣＦＶＲ、又は他の処置又は計算を実施したりするようにプログラムされる。
【００８３】
図２Ｂは、図２Ａのガイドワイヤ式プローブの検知領域３００に関する更なる詳細を示す。ガイドワイヤ３２０は、典型的には、検知領域３００を含み、検知領域３００は、一部分が、血流に対して露出しているカプセルに覆われているか、別の形式で支持されていてよい。検知領域は、血流によって直接又は間接的に冷却されることが可能である。検知領域の温度は、血流と同等の温度、又は血流より高い温度まで上げられてよい。特定の機構に限定されることなく、一実施形態では、血流が検知領域３００に接触して、検知領域３００からの熱移動を引き起こす。別の実施形態では、血流が、検知領域３００の周囲に配置されて検知領域３００と熱連通しているカプセル及び他の、ガイドワイヤ又は他の支持構造物の材料からの熱移動を引き起こす。従って、検知領域、カプセル、及び周囲材料は、熱移動量を増やすことによって血流量パラメータの検出能力を向上させるように、サイズが決められてよく、適切な熱伝導性材料から作られてよい。
【００８４】
一実施形態では、図２Ｂに示されるように、ガイドワイヤ式プローブの検知領域３００は、周囲の血液と流体連通している。この検知領域は、検知領域の周囲に配置されたカプセル又は他の障壁が境界になっている。一実施形態では、検知領域は、血流によって直接冷却される。別の実施形態では、検知領域を支持するカプセル又は他のプローブコンポーネントを通る熱移動量は、１つ以上の血流量パラメータと相関している。周囲の血液と直接接触しているかどうかにかかわらず、検知領域への効率的な熱移動によって、熱応答性及び流量測定の精度が高まる。一実施形態では、カプセルは存在しない。
【００８５】
一実施形態では、半導体基板４００上に圧電メンブレン３５０が配置される。メンブレン３５０は、圧力変化に対する応答として動き、能動抵抗ＲＡとして動作する。一方、半導体基板４００上には、受動抵抗ＲＰとも称される基準抵抗も配置又は形成される。圧力センサ及び基準（受動）抵抗は、プローブの様々な実施形態に対して様々な構成で、１つ以上の電気導線又は他の電気的コンポーネントと電気的に接続されてよい。
【００８６】
例えば、図示されている電気導線Ｌ１及びＬ２は、それぞれ抵抗ＲＰ及びＲＡと電気連通している。代替実施形態として、図２Ｃは、ガイドワイヤ式プローブ装置の半導体チップ部分１２８を示しており、これは、半導体基板と能動抵抗ＲＡ及び受動抵抗ＲＰとを含む。一実施形態では、導線Ｌ１及びＬ２のような１つ以上の電気導線が、ガイドワイヤ式プローブの一部として組み込まれたガイドワイヤのカプラ又は端子端部を通して、測定システム３４０とつながっている。図２Ｂに示されるように、接地接続も、ガイドワイヤ式プローブからの別の接続であってよい。光ファイバ式エタロンなどの光センサを使用する圧力センサも実装されてよい。この光センサは、他の熱線流速測定装置と一体化されてよい。
温度、圧力、及び流量のデータ収集
【００８７】
圧力センサ式装置は、本明細書において説明されるように、ガイドワイヤの先端にマウントされた小形圧力センサを含む。圧力センサは、典型的には、図２Ｂ及び図２Ｃに示されるように、半導体基板上に配置されるか、半導体基板から形成される。図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、圧力センサは、ガイドワイヤとつながるセンサアレイの一部であり、一部分がカプセルによって支持されている。一実施形態では、センサアレイは、流量測定、圧力測定、又はこれらの両方を実施することに適する１つのセンサを含む。図２Ｄは、検知装置、例えば、カプセル５０及びセンサアレイ４３を有する血管内プローブ２２０の一例示的表現を示す。ガイドワイヤ式プローブ２２０は、センサアレイの一部として、２つ以上の測定抵抗、例えば、ＲＡ及びＲＰを含んでよい。圧力センサは、図２ＣにおいてＲＡで示されたメンブレンと連通する抗張力抵抗を有するメンブレンを有する。圧力が変化すると、これはセンサメンブレンに影響を及ぼし、能動抵抗ＲＡとも称される抗張力抵抗の抵抗値が変化する。
【００８８】
ＲＡは、典型的には、温度に感応する。同様の基準抵抗、即ち、受動抵抗ＲＰが基板４００上に置かれ、これは温度にのみ感応する。この基準抵抗は、圧力信号を変化させたり、ノイズとして働いたりする可能性のある温度変化の補償を促進する。結果として、一実施形態では、ガイドワイヤ式プローブの一方の抵抗が圧力と温度に感応し（ＲＡ）、ガイドワイヤ式プローブの他方の抵抗が温度にのみ感応する（ＲＰ）。
【００８９】
これらの抵抗は、測定用電子回路と接続され、測定用電子回路は、インタフェース装置又は測定システム内に配置されてよく、或いは、マイクロケーブルにより、インタフェース装置又は測定システムと電気連通してよい。選択されるケーブルは、ガイドワイヤに適合するようにサイズが決められる。ケーブルは細い為、ｒａ、ｒｐ、及びｒｇは、抵抗値がかなり大きく、典型的には、長さに応じて約４０オームから約７０オームである。マイクロケーブルも温度に感応する。電気的等価モデルを図３に示す。センサアレイは、概略的に示された細長いガイドワイヤに接続され、ガイドワイヤは近位コネクタまで延びている。図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、近位コネクタは、無線の実施態様では送信器を含んでよく、或いは、代替実施態様として、データ信号伝送に有線接続を用いてよい。
ガイドワイヤ式プローブのカプセル及び流れ方向決定コンポーネント
【００９０】
図２Ｄは、ガイドワイヤ式プローブの先端２２０を示しており、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃに示されたようなセンサアレイ４３が、カプセル５０の開口部から露出している。カプセル又はジャケットは、側面に開口部があるチューブであってよく、図示されるようにガイドワイヤ部分と当接して、センサアレイの１つ以上のコンポーネントが見える開口部を画定する。カプセルの役割は、血流が検知領域を通過し、プローブの先端と接触し続けてプローブの先端を冷却することを可能にしながら、ガイドワイヤ式プローブを構造的に支持することである。一実施形態では、カプセルを薄くするか無くすことによって、ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰ信号の感度が高まる。従って、カプセルがあってもなくても、圧力と流量の測定が統合されたプローブを使用することが可能である。
電気的インタフェースコンポーネント
【００９１】
ＲＡ及びＲＰを含むガイドワイヤ式プローブを使用して圧力と流量を測定する場合、プローブは、データをインタフェースシステム又はディスプレイシステムに送信する。そのようなシステムは、例えば、ＲａｄｉＡｎａｌｙｚｅｒ、ＲａｄｉＡｎａｌｙｚｅｒ  Ｘｐｒｅｓｓ、Ｑｕａｎｔｉｅｎ、又はＡｅｒｉｓシステムである。一実施形態では、ガイドワイヤ式プローブ装置、並びにそれ自体の回路素子の配置が図３に示されており、それらはブリッジを形成する。これは、例えば、図４Ａに示されるように、測定システムの電子回路と接続される場合には、ホイートストンブリッジである。
【００９２】
図３の回路図に示されるように、ＲＡ及びＲＰは、半導体基板４０上の抵抗を表しており、ｒａ、ｒｇ、及びｒｐは、所与のガイドワイヤ式プローブのボンド及びコネクタを含むマイクロケーブルに対応する。接地されるケーブルの抵抗値はｒｇである。能動抵抗ＲＡ及び受動抵抗ＲＰは、約２２００オームから約３２００オームの範囲であってよく、典型的には２７００オームであってよい。一実施形態では、ＲＡの圧力感度は少なくとも約７．９ｐｐｍ／ｍｍＨｇであり、典型的には約１０ｐｐｍ／ｍｍＨｇである。従って、典型的なガイドワイヤ式プローブのセンサの場合、圧力感度に対する抵抗値の比は、約２７００×１０／１００００００＝２７ｍΩ／ｍｍＨｇである。ＲＡ及びＲＰの温度感度は、少なくとも４００ｐｐｍ／℃であり、典型的には５００ｐｐｍ／℃である。即ち、典型的なセンサの場合、温度に対する抵抗値の比は、約２７００×５００／１００００００＝約１．３５Ω／℃である。０．０２℃の変化は、能動抵抗ＲＡの１ｍｍＨｇの変化に対応する。
【００９３】
図４Ａは、ガイドワイヤ式プローブの電子部品とインタフェースする、インタフェースシステム又は測定システムの電子部品を示す。抵抗値ｒａを有する能動抵抗及び能動抵抗接続ケーブルは、インタフェースシステム又は測定システムのノードＡとインタフェースする。そして、ノードＡは、ガイドワイヤ式プローブが測定装置と接続されたときに、抵抗Ｒ１と電子連通する。一実施形態では、ノードＡからＶＡが測定される。抵抗値ｒｐを有する受動抵抗及び受動抵抗接続は、インタフェースシステム又は測定システムのノードＰとインタフェースする。そして、ノードＰは、ガイドワイヤ式プローブが測定装置と接続されたときに、抵抗Ｒ２と電子連通する。一実施形態では、ノードＰからＶＰが測定される。
【００９４】
抵抗値ｒｇを有する接地ケーブルがグラウンドＧに接続される。励起電圧ＶＥＸＣが抵抗Ｒ１及びＲ２に印加される。Ｒ１及びＲ２は、プローブインタフェースシステムなど、１つ以上のシステムに配置される。一実施形態では、ＶＥＸＣは、ホイートストンブリッジの励起電圧である。一実施形態では、ブリッジ励起電圧は、約１ボルトから約１５ボルトの範囲である。Ｒ１及びＲ２は、一実施形態では、約２０００オームから約３０００オームの範囲であってよい。一実施形態では、ホイートストンブリッジは、励起電圧ＶＥＸＣを使用するガイドワイヤ式プローブのインタフェースによって励起され、ＶＡがとＶＰとの電位差が測定されて、圧力が導出される。温度は、ＶＴＯＦＦＳとＶＰとの間で測定される。ＰＯＦＦＳがブリッジを水平にできるように、１０％の制約条件が選択される。電圧ＶＴＯＦＦＳは、約３７℃におけるＶＰにほぼ等しいオフセット電圧に対応する。
【００９５】
図４Ａを更に参照すると、図４Ａに示されるように正電圧ＶＰＯＦＦＳ＋及び負電圧ＶＰＯＦＦＳ−として印加される電圧ＶＰＯＦＦＳは、ホイートストンブリッジ上のノードＡ及びノードＰを水平にする、即ち、平衡させる為に使用されるオフセット電圧に対応する。ＶＰＯＦＦＳは、ＲＡとＲＰとの抵抗差を補償すべく、圧力チャネルを平衡させるように使用されるオフセット電圧である。ＶＰＯＦＦＳは、温度が約３７℃であるとして、標準的な大気圧（７６０ｍｍＨｇ）におけるゼロ圧力の状態で、ＶＡとＶＰとの間の電位がゼロになるように調整される。
【００９６】
図４Ａに示されるように、ガイドワイヤ式プローブの電気部品と測定システムの電気部品とが接続されることにより、ブリッジ構成で、又は他の電流又は電圧レベルに関して印加される励起電圧が、ＣＴＡ又はＣＶＥＸによる手法をサポートする為に必要なだけ維持されることが可能になる。図５Ａは、図４Ａの測定ブリッジの電圧がサンプリングされ、変換され、ＤＳＰで処理される様子を示す。ＶＡ及びＶＰは、アナログデジタル変換の前に、プログラム可能な利得で増幅されてよい。
【００９７】
図１Ｂに示された無線インタフェースシステムは、ガイドワイヤ式プローブと、ＲａｄｉＡｎａｌｙｚｅｒ、Ｘｐｒｅｓｓ、Ｑｕａｎｔｉｅｎ、又はＣｏｍｂｏＭａｐ（登録商標）  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ａｎｄ  Ｆｌｏｗ  Ｓｙｓｔｅｍとの接続時に、これらに対して、無線血管内プローブの送信器とともに測定ブリッジを形成する電気信号インタフェース、或いは、等価又は同様のインタフェースを有する。ガイドワイヤ式プローブのインタフェース装置又は測定システムは、ホイートストンブリッジなどのブリッジや他の平衡可能な回路構成のアナログ信号をサンプリングするインタフェース電子回路を含む。そのようなインタフェース電子回路の一例を、図４Ｂに示す。
【００９８】
具体的には、図４Ｂは、無線血管内流量及び圧力センサとの使用に適するインタフェース電子回路を描いた回路図である。点線で囲まれた領域は、血管内プローブ内の電気部品に対応する。例えば、図１Ｂの実施形態は、図４Ｂのインタフェース回路と適合する。図４Ｂの右側は、ガイドワイヤ式プローブの電子部品が定電流インタフェース回路と接続される様子を示している。定電流源は、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、及びＳ４により、回路と接触するように切り替えられてよい。これらのスイッチは、物理スイッチ、マルチプレクサであってよく、或いは、電流源のソフトウェア制御として実装されてよい。抵抗Ｒ１及びＲ２は、高精度固定抵抗である。一実施形態では、１つ以上の電流源Ｉが近位コネクタ内に配置される。電圧ＶＴＯＦＦＳは、一実施形態では、ＶＰにほぼ等しい。電圧差ＶＡ−ＶＰを測定することにより、圧力の測定値が導出可能である。温度は、電圧ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰから導出可能である。定電流回路は、ＣＶＥＸ、ＣＴＡなどのような流速測定方法により流量を測定するのに十分な、ガイドワイヤ式プローブのチップの電流誘起加熱を引き起こす。電流源を切り替えることにより、圧力値及び温度値（流量値）の取得が可能になり、取得されたこれらは、測定システムに無線で送信されることが可能である。
従来システムの実施形態の修正
【００９９】
一実施形態では、本開示は、圧力測定インタフェース装置（例えば、当初は圧力監視用としてのみ設計された装置）などの測定システムに適応するか、別の形式でレトロフィットする為のシステムアダプタに関する。従って、アダプタが追加されると、検知装置は、ガイドワイヤ式プローブによる圧力と流量の同時検知をサポートできるようになる。アダプタは、ある出力電力範囲を有する電源を含む。一実施形態では、出力電力範囲は約５ボルトを超える。一実施形態では、出力電力範囲は約１０ボルトを超える。一実施形態では、出力電力範囲は約１２ボルト以上である。一実施形態では、アダプタは、測定システム内に設置されるようにサイズが決められた回路基板である。
【０１００】
圧力、ＦＦＲ、及び他の血管内データを収集する従来システムにおいて、ガイドワイヤ式プローブのより大きな励起電圧を達成する為に、ガイドワイヤ式プローブのインタフェース装置内の１つ以上の回路素子を修正又は交換してよい。一実施形態では、検知領域に印加される励起電圧が約１０ボルトを超えるように、電源部品を追加又は修正してよい。又、別の実施形態では、流量パラメータ測定信号のレベルまで拡大されたノイズを除去するように設定された通過帯域を有するフィルタが組み込まれてよい。
【０１０１】
各圧力センサ式装置は、ＥＥＰＲＯＭなどのメモリ記憶装置を有する。一実施形態では、（例えば、ガイドワイヤ式プローブの製造時に）ガイドワイヤ式プローブに関して取得された１つ以上のパラメータが、メモリ装置に格納される。一実施形態では、メモリ装置は、ガイドワイヤ式プローブに取り付けられる。メモリ装置は、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＦＩＤ、又は他の適切なメモリ記憶装置であってよい。圧力プローブに関連付けられたメモリ装置に１つ以上のセンサパラメータを格納することにより、それらのパラメータを必要に応じて読み出すことが可能になる。それらのパラメータは、適切なスキャナ又はインタフェース装置又はそれらのコンポーネントによって読み出された後、ガイドワイヤ式プローブを使用して圧力及び流量の情報を収集する前に、ガイドワイヤ式プローブの較正に使用されることが可能である。
【０１０２】
一実施形態では、プローブに格納されるパラメータとして、ゼロレベル又はベースラインの温度、ゼロレベル又はベースラインの励起電圧、過剰温度に関連付けられた感度係数などがある。圧力対流量曲線も出力されてよい。これは、時間の経過、並びに血管内の場所に対する圧力及び流量の変化を示す曲線である。格納されたメモリパラメータを使用して、圧力対流量曲線の尺度変更又は較正を行うことが可能である。圧力及び流量のデータは、光コヒーレンストモグラフィ画像、超音波画像、血管造影画像などの画像データとともに表示されてもよい。
【０１０３】
一実施形態では、製造時に設定された個々の固有の較正パラメータを収容するメモリが、コネクタ端部に配置される。これらの格納されたパラメータは、ガイドワイヤ式プローブのインタフェース装置のソフトウェアが、サンプリングされた「ロー」電圧をｍｍＨｇ単位の正確な圧力値に変換する為に使用する。具体的には、圧力センサは、製造工程中に最終測定ステーションにおいて測定される。その目的は、ＲＡの圧力感度、ＲＡ及びＲＰの温度感度、ブリッジとＶＰＯＦＦＳ及びＶＴＯＦＦＳとのバランス、センサ電流、及び温度範囲を測定することである。一実施形態では、適切なパラメータが、ＲＦＩＤチップ又はＥＥＰＲＯＭなどのメモリ、又は他のメモリに格納される。一実施形態では、メモリは、ガイドワイヤ式プローブのコネクタ内に配置される。
流量の測定
【０１０４】
圧力センサ式の熱膜流速計を使用する場合、センサアレイ、例えば、本明細書に記載の半導体センサは、電流によって加熱され、血流の冷却効果は、抵抗ＲＰの両端電圧をサンプリングすることによって測定される。ＲＰの両端電圧を測定できる、ＲＰの適切な構成、並びに他の抵抗及び電気的接続を示す回路を、図４Ａに示した。この電圧は、関連する２つの流速測定方法、即ち、ＣＴＡ及びＣＶＥＸ流速測定において使用されてよい。
【０１０５】
圧力センサ式の熱膜流速測定に関連して考慮すべきことの１つは、関連する抵抗によって生成される電気信号が流量変化と血液温度変化とを区別しないことを認識することである。何らかの普通でない血液温度変化が発生した場合、システムはこれらを流量変化として解釈する。従って、対象がある環境を監視するフィードバックループ、並びに患者の温度読み取りが、他の温度センサを使用して取得されてよい。上述にもかかわらず、典型的には、血液温度は、処置の時間、及び血液温度の変化に要する時間を考えると、一定であると見なされてよい。
定温度流速測定（ＣＴＡ）
【０１０６】
一例として、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、及び図２Ｃに示されたガイドワイヤ式プローブ、及び本明細書に記載の各コンポーネントは、流量測定装置として使用可能であり、定温度流速測定（ＣＴＡ）とも称される定温度モードの流速計として使用可能である。ガイドワイヤ式プローブのセンサチップの温度感応抵抗が、制御された励起電圧の印加によって、周囲温度より高い特定の温度まで加熱される。この抵抗は、周囲の流体にさらされて、或いは別の形式で、他の熱伝導性材料と連通しており、この材料が血流の変化に反応して、冷却を引き起こし、センサ内に関連の冷却変化を生じさせる。一方、流体の流れが抵抗に対して可変の冷却効果を有する。流量が増えるほど冷却効果が高まり、流量が減るほど冷却効果が低下する。温度感応性（ＲＰ）が安定するように、励起電圧は、デジタルシステムによって、所定のレベルに制御される。従って、励起電圧は、流量の尺度になる。
【０１０７】
圧力センサの抵抗ＲＰの温度は、一定レベルで保持され、これは、典型的には、血液温度より約１０℃から約２０℃高い範囲である。この一定温度は、ブリッジ励起電圧によって制御される。血流量が多いほど、冷却効果が高まり、ブリッジ励起電圧が高くなる。これに対し、流量が少ないほど、励起電圧は低くなる。従って、励起電圧は、流量の尺度になる。ガイドワイヤ式プローブのインタフェース装置のソフトウェアは、電圧ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰからＲＰ温度を抽出し、この温度を励起電圧制御システムの入力として使用する。この制御システムは又、図５Ｂに示されるようなプロポーショナル（Ｐ）コントローラとして、ガイドワイヤ式プローブのインタフェース装置のソフトウェア内に実装される。
ＣＴＡ制御システムの実施形態
【０１０８】
図５Ａは、図１〜４の測定装置を使用し、定温度流速測定（ＣＴＡ）の手法を用いて流量を測定する原理を示す。図５Ａに示されるように、図示された信号処理システム５００において差ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰを測定し、この信号を印加励起電圧（ＶＥＸ）で割ることにより、ＲＰの温度変化、並びに図４のマイクロケーブル抵抗ｒａ、ｒｐ、及びｒｇにのみ依存する信号が取得される。この、温度に依存する信号は、図５ＢにおいてＴｅｍｐ信号とも称されていて、ＤＳＰソフトウェアのＶＥＸ制御の入力として使用される。制御システムは、ＶＥＸを制御することにより、定温度信号を維持するように設計される。定温度信号はＲＰの一定温度と同じであり、これは、流体流にさらされる表面（この場合はＲＰ）に特定の過剰温度を引き起こし、これを維持するという、ＣＴＡの基本的な考え方である。
【０１０９】
図５Ａに示されるように、圧力測定の場合は、ＶＡとＶＰとの電圧差がサンプリングされる。ＶＡは温度に感応し、且つ、圧力に感応する為、１つ以上の信号を使用して、電圧差ＶＡ−ＶＰに作用する周囲温度変化が補償される。一実施形態では、電圧差ＶＡ−ＶＰは、制御システム又は制御回路又は信号処理装置を使用して、電圧差ＶＡ−ＶＰを電圧差ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰで処理することにより、温度補償される。ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰは、温度に依存する信号である。
【０１１０】
図５Ａに示されるように、２つの信号チャネル、即ち、圧力ブランチ（ＶＡ及びＶＰ）５０５、及び温度ブランチ（ＶＴＯＦＦＳ及びＶＰ）５０７が測定される。圧力ブランチは、ＶＡとＶＰとの差を測定する。プログラム可能な利得５１０で、圧力信号が増幅される。利得値は、ガイドワイヤ式プローブのセンサごとに個別に選択されて、所与の圧力プローブのメモリに格納されてよく、或いは、そのメモリに格納されている情報から生成されてよい。一実施形態では、プログラム可能な利得値は、１アナログデジタル変換単位（ＡＤＵ）が約０．１ｍｍＨｇに相当するように較正される。アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）５２０は、圧力値ＶＡ−ＶＰの増幅された値に対する応答としてサンプリングを実施し、ＡＤＵ単位の圧力値を出力する。利得値は、ＤＳＰ５３０の信号処理ソフトウェアによって読み取られ、このソフトウェアは又、図５Ａに示されるように、この利得値をデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）の利得回路にロードする。
【０１１１】
図５Ｃは、ＣＴＡの動作原理に基づく血管内測定システムの制御システム５８０を示す。制御システムは、ＲＰの温度を一定に保つようにプログラムされている。制御システムは、図５Ｂに示されるように、信号ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰをＶＥＸで割り、図５Ｃで「測定温度」と記されているこの信号を制御システムの入力として使用することにより、ＲＰの温度変化を測定する。制御システムは、この入力信号を、特定のＲＰの過剰温度に対応する設定点の値と比較する。設定点の温度と測定されたＲＰの温度との差は、システムの誤差であり、これに係数ｋが乗せられる。この乗算の結果が、前回の制御反復からの励起電圧に加算されて新しい励起電圧が生成され、これを使用して、プローブ先端の検知回路の調整が行われる。
【０１１２】
制御システムが起動される前に、流体の温度に基づく設定点の値が確定される。設定点の決定は、ガイドワイヤ式プローブのメモリに格納されているＡＤＵ−摂氏変換パラメータを使用して、約０．５Ｖから約２Ｖの範囲のＶＥＸにおいて測定温度信号を摂氏値に変換することにより行われる。この、流体の測定温度にユーザ定義の過剰温度が加算されて、摂氏単位の設定点が決定される。次に、設定点の温度表現が、ＡＤＵ（アナログデジタル変換単位）の値に変換され、制御システムの設定点として使用される。血管内プローブのメモリ記憶装置、又は別のメモリロケーションに格納されているＡＤＵ−摂氏変換パラメータが使用されて、ＡＤＵの設定点への変換が行われる。一実施形態では、ユーザは、測定システムのインタフェースを使用して過剰温度を設定することが可能である。
【０１１３】
図５Ｃに示されるように、加算器Σ５８５が、符号反転された（−１）測定温度５９５を設定点温度５８２に加算して、能動制御システムの誤差５８７を生成する。この誤差は、処理ステップ又は処理段階５９０に示されるように、係数ｋが乗せられ、その後、前回の励起電圧に加算される（５９１）。このように変倍された誤差が使用された結果として、新しい励起電圧レベルが生成される。この新しい励起電圧が、血管内圧力及び流量監視プローブ５９２に印加されてよい。そして、そのプローブ５９２により、血管内データのサンプリング及び測定温度５９４の生成が可能である。
【０１１４】
図５Ｃに示された測定温度は、電圧ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰを励起電圧で割ったものである。このように励起電圧で割ることにより、温度変化にのみ依存する信号が得られる。設定点温度は、圧力センサのメモリに格納される。例えば、メモリ設定点パラメータが１０であれば、システムソフトウェア又は制御システムは、ＲＰの温度を血液温度より１０℃高く保つ。過剰温度が１０℃の場合、励起電圧は約５ボルトから約７ボルトの範囲である。過剰温度がより高い場合（１０℃を超える場合）、一実施形態では、より高い電圧範囲、即ち、７ボルトを超える電圧範囲を使用することが必要になる可能性がある。これらの励起電圧の変化は、流量の変化に追従する。
定励起電圧
【０１１５】
一実施形態では、（例えば、約５ボルトの）固定励起電圧を使用して、流量及び圧力の測定が行われる。一実施形態では、ＣＶＥＸによる手法が制御システムアルゴリズムを含まない。これは、血管内で測定される流量の尺度として、電圧ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰが直接使用される為である。その代わりに、図５Ｃの制御システムに関しては、上述のようにＶＥＸの変化に対して制御を行うのではなく、流量値計算アルゴリズムが使用される。これに対し、ＲＰの温度は、流量とともに変化する。流量が増えると、ＲＰの温度が低くなる。逆に、流量が減ると、ＲＰの温度が高くなる。図５Ｄは、定励起電圧、即ち、ＣＶＥＸを用いながら、ガイドワイヤ式プローブからの信号を処理する流量測定システム６００を示す。
【０１１６】
図５Ｄに示されるように、本開示のＤＳＰソフトウェア実施形態は、アナログデジタル変換器６３０からＴｅｍｐ信号（サンプリングされたＶＴＯＦＦＳ−ＶＰ信号）を受信する。ＶＥＸは、一定であり、ＤＳＰソフトウェアによって設定され、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）６２０によってアナログ信号に変換される。流量計算アルゴリズム６１５は、入力としてＴｅｍｐ信号を受信し、この信号から流量値を生成することが可能である。
【０１１７】
図５Ｅは、ＣＶＥＸ方法による圧力及び流量同時測定システム６５０のソフトウェア実施形態の概略図である。図示されるように、プローブインタフェース／測定システムソフトウェア６６０は、アナログデジタル変換器６６５から入力電圧差を受信する。差信号ＶＡ−ＶＰ及び差信号ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰが処理されて、圧力値が生成され、この圧力値は、本明細書に記載のコンソール又は他のディスプレイ上に値又はプロットとして表示されることが可能である。一方、差信号ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰが処理されて、本明細書に記載のコンソール又は他のディスプレイ上に、流量値又はプロットが生成される。これらの値は、表示されてよく、圧力対流量曲線としてプロットされてよく、且つ、別の形式で、測定システムによるＦＦＲ計算の入力として使用されるか、プローブ自体に組み込まれた回路又はプロセッサによって計算されてよい。
ＣＶＥＸ及びＣＴＡの伝達関数の特徴及び実施形態
【０１１８】
印加励起電圧（ＣＴＡの使用時）又は測定温度（ＣＶＥＸの使用時）は、流量値に変換されるか、伝達関数により、流量と相関している値に変換されることが可能である。一実施形態では、伝達関数は、圧力センサを既知の基準流量にさらし、その測定信号を基準流量に対してプロットすることにより、決定される。基準流量は、閉ループ系内を流れる流体、例えば、ループタンク又は曲面タンク内を流れる水を使用して発生させることが可能である。図６Ａ及び図６Ｂは、測定信号と基準流量との典型的な関係を示す。
【０１１９】
図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ、ＣＴＡ及びＣＶＥＸの両方について、流量ｘと温度又は励起電圧Ｔ（ｘ）とを関連付ける適切な伝達関数を求める為に行われた曲線の当てはめを示す。圧力センサ式装置の較正は、装置を幾つかの流量レベルにさらし、次に、曲線当てはめ又は他の方法で、それぞれの関数Ｔ（ｘ）＝ａ＋ｂ×ｌｎＸの定数ａ及び定数ｂを求めることによって可能である。ＣＴＡの場合には、Ｔ（ｘ）の出力は励起電圧であり、ＣＶＥＸの場合には、Ｔ（ｘ）の出力は温度である。この伝達関数の各定数（ａ及びｂ）は、圧力センサのメモリに格納されてよい。
【０１２０】
更に、流量計算アルゴリズムの一環として流量値を計算する為に、関数ａ＋ｂ×ｌｎＸの逆数が、ガイドワイヤ式プローブのインタフェース装置のソフトウェアによって使用される。流量値を時間経過とともに追跡することにより、最大流量の点が表示されてよい。圧力対流量のプロット又は他の表現を用いて生成される最大流量又は相対極値の点を使用することにより、複数の時点、又は血管に沿った複数の場所を識別することが可能であり、それらの間で、画像を重ね合わせたり、最大値、最小値、又は相対極値のうちの１つ以上にまたがる複数の時点及び流量レベルに対応する測定値（例えば、一連のＦＦＲ測定値）を取得したりしてよい。
【０１２１】
ＣＴＡによる方法とＣＶＥＸによる方法とでは、考慮すべき幾つかの相違点がある。図６Ａ及び図６Ｂは、ＣＴＡとＣＶＥＸとで、流量の単位と測定された量の単位との間に同じタイプの関係（ａ＋ｂ×ｌｎＸ）があることを示している。更に、両方法は、脈動する流量を測定する精度が（検査室検査での観察では）同等である。従って、流量の測定に関しては、ＣＶＥＸによる方法とＣＴＡによる方法は同等と見なしてよい。一実施形態では、流量と圧力を同時に測定する場合は、ＣＶＥＸによる手法にメリットがあると考えられる。これは、圧力測定が簡単になる為である。ＣＴＡによる手法では、励起電圧が変動する為に、圧力測定がより複雑になる。一実施形態では、ＣＴＡによる圧力及び流量の測定システムのハードウェア及びソフトウェアは、励起電圧が狭い誤差限界内に収まるように制御しながら圧力測定を正確に行うように選択される。
ＦＦＲ及び他の測定プラットフォームを圧力及び流量の測定に適応させる
【０１２２】
圧力と流量の測定を同時に行うシステムは、典型的には、ＣＶＥＸ原理に基づいて実施されてよい。圧力センサによる測定システムにおいてＣＶＥＸ流量測定を実施することは、回路基板又は回路及び電源などのアダプタを使用し、ソフトウェア及び制御フローを一部変更することにより、可能である。
【０１２３】
デバイス又はハードウェアの見地からは、圧力センサによる測定のホイートストンブリッジに出力される最大励起電圧を高めることが有用である。（例えば、圧力のみを測定するシステムのような）血管内測定システムを圧力及び流量の同時監視の為にレトロフィットする工程の一環として、ガイドワイヤ式プローブのインタフェース装置基板に１２Ｖ出力の電力供給装置（ＰＳＵ）基板が取り付けられてよい。更に、ガイドワイヤ式プローブのインタフェース装置内の１つ以上の増幅器が、圧力検知に使用される通常の±５Ｖの代わりに＋１２Ｖと−１２Ｖでバイアスされる。
【０１２４】
一実施形態では、ガイドワイヤ式プローブのインタフェースソフトウェアは、電圧ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰを、おおよそ約４００Ｈｚから約６００Ｈｚの範囲のサンプリングレートでサンプリングする。このサンプリングされた信号はメモリに格納される。一実施形態では、この信号は、典型的にはＴＥＭＰと示される変数として信号データアレイの特定の場所に格納される。このＣＶＥＸ実施態様により、ＴＥＭＰ信号として格納された電圧差が、本明細書に記載の伝達関数を使用して、流量値に変化される。この信号処理のソフトウェア表現を、図５Ｅに示す。これらのハードウェア及びソフトウェアの特徴により、ＣＶＥＸによる手法により、圧力センサを使用して圧力と流量を同時に測定することが可能なシステムが提供される。
【０１２５】
本明細書に記載の流量測定システムは、特定の温度関連の設計修正を行って実施されてよい。これらは、ケーブル温度補償及び流量無感応絶対温度測定のうちの１つ以上を実施することを含む。
ケーブル温度補償方法の実施形態
【０１２６】
図４Ａのガイドワイヤ式プローブの測定ブリッジのスイッチＳ１及びＳ２（これは、ガイドワイヤ式プローブのインタフェース装置の通常動作中は、典型的には「オン」である）により、ブリッジのいずれかのブランチをオフに切り替えることが可能である。Ｓ２がオフに切り替えられると、マイクロケーブルｒａ、ｒｐ、及びｒｇの抵抗変化（即ち、温度変化）が、電圧（ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰ）をサンプリングすることにより測定されてよい。これに対し、Ｓ２のオンオフを（約４００Ｈｚから約６００Ｈｚの範囲の）特定のレートで切り替え、Ｓ２の両方の状態の間のＶＴＯＦＦＳ−ＶＰをサンプリングすることにより、センサアレイの温度信号が以下のように抽出されてよい。
センサ温度＝（Ｓ２＿オン＿ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰ）−ｋ×（Ｓ２＿オフ＿ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰ）
但し、（Ｓ２＿オン＿ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰ）は、Ｓ２スイッチング素子が「オン」状態である間にサンプリングされた信号であり、（Ｓ２＿オフ＿ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰ）は、Ｓ２スイッチング素子が「オフ」状態である間にサンプリングされた信号であり、ｋは、特定のプローブインタフェース装置に関連付けられた補償定数である。ｋの値は、メモリに格納されてよく、センサ温度決定方法により、必要に応じてアクセス可能であってよい。
【０１２７】
このケーブル温度補償方法は、センサ温度を決定するものであり、流量信号に対するケーブル温度変化の影響を除去するか抑える。具体的には、「スイッチオン」信号を使用するケーブル効果を「スイッチオフ」信号で補償する方法により、血管内プローブ先端内のセンサアレイに関連するセンサ温度変化にのみ応答する信号が生成される。このことが望ましいのは、ガイドワイヤ式プローブの標準的な取り扱い及び臨床使用によって、マイクロケーブル内の温度変化が引き起こされる為である。
【０１２８】
これらの引き起こされた温度変化によって、ケーブルの抵抗が変化した結果として、未補償の（スイッチング素子Ｓ２が「オン」状態である）信号が劣化する可能性がある。流量測定ではＶＴＯＦＦＳ−ＶＰ信号が使用される為、本明細書に記載のケーブル温度補償方法では、プローブ先端センサの温度変化に対してのみ応答する信号が生成される。更に、典型的には、患者が一定温度環境下で休んでいる場合がそうであるように、血液温度が安定している場合は、流量パラメータの変化に対応するのは、センサに対する温度変化だけであろう。一実施形態では、流量パラメータは流速（ｆｌｏｗ  ｖｅｌｏｃｉｔｙ）である。別の実施形態では、流量パラメータは流量（ｆｌｏｗ  ｒａｔｅ）である。
流量無感応絶対温度測定の実施形態
【０１２９】
本明細書に記載のケーブル温度補償を使用し、励起電圧を約０．５Ｖまで下げることにより、血液の温度変化（又は、何であれ、プローブが挿入された媒体の温度変化）を測定するシステムが得られる。励起電圧は、約０ボルト超から約２ボルトの範囲であるように選択すると、センサアレイの温度が周囲の血液の温度とほぼ同じになる為、有利である。結果として、センサと流体の温度がほぼ一致するように励起電圧を選択することにより、圧力及び流量の監視システムは、流量の変化に対して感応しない。そのようになるのは、流量測定が、励起電圧に対する応答としてセンサアレイ温度を発生させることに基づいていて、励起電圧は、周囲流体がプローブ先端に対して流れる際に周囲流体による冷却の影響を受ける可能性がある為である。これにより、単純に血液温度の変化を測定する場合と異なり、血液の流量を測定可能にすることができる。
【０１３０】
上述のように定義されたセンサ温度信号は、一実施形態では、０．５Ｖの励起電圧で測定される。次に、以下のように、第１の定数と第２の定数及びセンサ温度の積との間の差分関係を用いて、流体（血液）の絶対温度を計算してよい。
絶対温度＝Ｃ−Ｄ（センサ温度）
但し、Ｃ及びＤは、所与の血管内プローブ及びそのセンサアレイからデータを受信する、個々のインタフェースシステム又は処理システム、或いは関連する統合システムに固有の定数である。上述の絶対式で参照されているセンサ温度は、センサ温度が（Ｓ２＿オン＿  ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰ）−ｋ×（Ｓ２＿オフ＿ＶＴＯＦＦＳ−ＶＰ）で与えられる上述の関係を用いて取得可能である。一実施形態では、定数Ｃ及びＤは、個々の血管内プローブと個々のインタフェースシステム又は処理システムの組み合わせに固有である。これらの定数Ｃ及びＤは、一実施形態では、各プローブに取り付けられたメモリにおいてエンコードされてよい。
【０１３１】
ケーブル補償測定及び絶対温度測定は、流量測定システムにおける有用な特徴である。これは、部分的には、マイクロケーブルの抵抗からの信号影響が除去される為である。更に、流量測定中に血液温度を監視することが有用である。これは、流量測定信号が流量変化及び血液温度変化の両方に感応する為である。測定システムのユーザ操作により、ユーザは、流量モードと絶対温度モードとを手動で切り替えることが可能である。
ＦＦＲ測定とその応用
【０１３２】
一実施形態では、充血剤の投与後に、１つ以上の圧力対流量プロットが取得される。一実施形態では、充血剤を投与せずに、１つ以上の圧力対流量プロットが取得される。一実施形態では、充血剤の投与後に、ＦＦＲ、圧力、流量、抵抗、又は他の、心臓血管関連の測定値が１つ以上取得される。一実施形態では、充血剤を投与せずに、ＦＦＲ、圧力、流量、抵抗、又は他の、心臓血管関連の測定値が１つ以上取得される。一実施形態では、血管内の圧力及び流量のセンサからの測定値によって特定される大流量又は最大流量の期間に、ＦＦＲ、圧力、流量、抵抗、又は他の、心臓血管関連の測定値が１つ以上取得される。
【０１３３】
一実施形態では、血管の近位圧力に対する遠位圧力の比（Ｐ遠位／Ｐ近位）に基づいて、ＦＦＲ値又は関連値が取得される。一実施形態では、非閉塞最大流量に対する閉塞最大流量の比に基づいて、ＦＦＲ値又は関連値が取得される。流量データ（例えば、心臓血管系内の複数箇所における流速）を取得する、これらの様々な手法は、個別に表示されてよく、或いは、他の心臓血管の値とともに、比として、或いは、対象の状態を表す他の関係を通して、表示されてよい。
【０１３４】
一実施形態では、血管内プローブが動脈の長さ方向に動かされ、圧力測定値、流量パラメータ測定値、及び位置測定値のうちの１つ以上についてのデータセットが、時間の経過に対して取得される。このデータセットの各要素は、ＩＶＵＳ、血管造影、ＯＣＴ、又は他の、更なるセンサからのデータと互いに同期されてよく、且つ、位置合わせされてよい。このデータセットを処理して、遠位冠動脈圧などの遠位圧力、及び大動脈圧などの近位圧力の測定値を計算することが可能である。これらの遠位圧力及び近位圧力から、以下の関係を用いて、複数のＦＦＲｉ値を取得してよい。
ＦＦＲｉ＝Ｐ遠位Ｉ／Ｐ近位Ｉ＝閉塞最大流量／非閉塞最大流量
ｉ値は、血管に関して取得された要素（例えば、流量パラメータ、圧力値等、閉塞最大流量／非閉塞最大流量）のセットのインデックスとして選択されてよい。
【０１３５】
ＦＦＲは、上述のように、狭窄がある場合の最大血流量（第１の流量）を、狭窄がなかった場合の最大血流量（第２の流量）で割ったものとして評価されてもよい。これらの閉塞最大流量と非閉塞最大流量との比は、流量比という観点でのＦＦＲ値を与える。これらの流量は、本明細書に記載の血管内プローブを使用して取得可能である。
【０１３６】
一実施形態では、最大流量又は最小流量の期間に取得されたＦＦＲ値が評価されて、これらのそれぞれの測定時間の間に発生するイベント、及びこれらが取得された、血管上の場所に基づくＦＦＲ値が決定される。一実施形態では、取得された最小ＦＦＲ値、或いは、最大流量又は平均最大流量に対して取得されたＦＦＲ値が、ＦＦＲ値として表示される。
圧力及び流量のプロット及び軌跡
【０１３７】
一実施形態では、本開示は、ＣＴＡ又はＣＶＥＸによる方法を用いて生成される圧力対流量のプロット又はデータセットに関してパターン認識を実施することに関する。このパターン認識は、血管内圧力及び流量プローブで生成されたデータを受信する測定装置又は別の装置のプロセッサを使用して実施されてよい。この圧力対流量のプロットは、ガイドワイヤ式プローブによる圧力データ及び流量データの同時収集に対する応答として、リアルタイム又はほぼリアルタイムで表示されることが可能である。パターン認識プロセスでは、圧力対流量の軌跡又はパターン、又はそのような曲線のサブセットを比較し、それらを関心対象の状況又は患者状態と相互に関連付けることが可能である。
【０１３８】
一実施形態では、診断情報を必要とする個人との比較の為の、Ｐ−Ｑプロットの追跡記録又は軌跡などのベースラインシグネチャを確定させる為に、健康な母集団の患者データが使用される。個別の追跡記録を、個々の患者について取得して、その後の追跡記録と比較することにより、所与の治療計画又は処置の有効性を示すことも可能である。回復の質及び期間の評価を、本明細書に記載の処置（例えば、ステント処置）の前及び処置中に取得された圧力対流量曲線、並びに他のプロット及びＦＦＲ値を使用して行うことも可能である。
【０１３９】
測定システム又はディスプレイシステムのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）は、流量データを、時間領域のリアルタイム曲線として表示する。圧力と流量のデータを一緒にリアルタイムでプロットしてＰ−Ｑプロットを生成することが可能であり、図７Ａには、これが、圧力及び流量の範囲に関する更なる詳細とともに示されている。各プロットについての凡例に記載されているか、本明細書に記載されているように、各曲線を識別する為に、緑色についてはＧ、青色についてはＢ、赤色についてはＲというしるしを使用する。Ｇは、概して、心臓の右側に関連する曲線を示す為に使用される。Ｒは、概して、心臓の左側に関連する曲線を示す為に使用される。Ｂは、概して、時間対血圧に関連する曲線を示す為に使用される。
【０１４０】
一実施形態では、圧力対流量曲線は、１つ以上の動的イベント、心周期イベント、心臓状態、狭窄の程度、ステント前の流量、ステント後の流量、心臓イベント後の回復度、履歴データとの比較、及び様々な時点で取得されたデータと相互に関連する相対極値、変曲点、最大値、及び最小値を含む。一実施形態では、様々な時点は、１つ以上の薬剤又は治療計画（例えば、ステント）の導入と相互に関連してよい。
【０１４１】
一実施形態では、圧力対流量曲線は、ペースメーカ機能の較正に使用されてもよい。これは、患者の圧力対流量曲線を取得し、それらが時間とともに変化し、１つ以上の軌跡又は形状に収束する様子を監視することによって行われてよい。一実施形態では、ペースメーカの調整は、履歴及び現在の圧力対流量プロットを使用して、軌跡を健康な心臓の軌跡に追従させることによって行われてよい。このようにして、ペースメーカの動作パラメータの調整及び較正を行うことが可能である。又、圧力対流量曲線は、腎臓の脱神経の前後の圧力の読みと流量の読みとを確定させて有効性情報及び診断情報を提供する為に使用されてもよい。一実施形態では、ガイドワイヤ式プローブは、圧力及び流量のデータを収集しながら、動脈内の様々な場所（例えば、基幹動脈や分岐部のそば）に配置されることが可能である。１つの分岐部から別の分岐部にかけて流量が変化する場所を用いて、所与の分岐部を、潜在的に閉塞されているとして分類することが可能である。これらの場所は、処置中のＩＶＵＳ、ＯＣＴ、血管造影、及び他の撮像モダリティによって識別されることが可能である。
【０１４２】
以下では、圧力及び流量の検知プローブを使用して取得できる様々な例示的曲線について、詳細に説明する。これらの曲線は、圧力、温度、及び流量を同時に測定することに適するセンサを含む血管内プローブにより動脈内の１つ以上の場所で取得されるセンサデータを使用して生成される。このセンサデータを使用することにより、シグネチャ、軌跡、スロープ、最大点、最小点、測定値の比、測定値と導出値の比、１次導出値と２次導出値の比、範囲、ＦＦＲ値、ＣＦＲ値、ＣＦＶＲ値、ＩＦＲ値、ＩＭＲ値、指数、患者状態、並びに他の、本明細書に記載の情報の値及び表現のうちの１つ以上を生成することが可能である。
【０１４３】
時間とともに展開及び変化する個々のデータ要素及び曲線は、本明細書に記載の様々な診断目的に使用可能である。一実施形態では、圧力対流量曲線の軌跡又は形状又は範囲（又は他の特徴）を、履歴データ、例えば、患者の年齢、体重、活動レベル、及び１つ以上の患者状態（例えば、心臓発作、弁の損傷、及び他の測定可能な患者パラメータ）などのデータに当てはめることが可能であり、これによって、新規患者の圧力対流量曲線を、特定の患者状態を表す圧力対流量曲線と比較することが可能になり、診断に役立つ。
【０１４４】
図７Ａは、時間対流量のプロットを示しており、これには、Ｒ又は赤色又は他の第１のしるしで識別される基準流量プローブと、Ｂ又は青色又は他の第２のしるしで識別されるガイドワイヤ式圧力及び流量プローブとが使用されている。基準流量プローブ及びガイドワイヤ式圧力及び流量プローブの実施形態は、両方とも、水循環ループ内の脈動流にさらされた。基準流量のパターン及び測定流量のパターンは、印加流量と測定信号との間に線形関係があることを明らかにしている。
【０１４５】
図７Ｂは、ガイドワイヤ式プローブが遠位左前下行動脈（ｄＬＡＤ）位置から近位左前下行動脈（ｐＬＡＤ）位置まで引き戻されたことに対する応答として測定温度（流量）信号のプロットが上昇する様子を示す。ガイドワイヤ式プローブが動脈内を通って引き戻される間、圧力信号はほぼ一定である。
【０１４６】
図８Ａは、４０ｋｇのブタに圧力及び流量検知プローブを使用して取得された、時間に対する圧力及び流量のプロットを示す。近位右冠動脈（ｐＲＣＡ）（右側）が、検知プローブで監視されている場所である。横軸の時間に対して、圧力及び流量が縦軸で示されている。曲線の底部での小さな隆起は、小規模の逆流である。点線は圧力値を示しており、これは、概して、下側の曲線で示される流量と相関しているパターンで上昇し下降する。圧力曲線及び流量曲線の位相は、図８Ａに示されたｐＲＣＡデータに対して揃っている。
【０１４７】
図８Ｂは、４０ｋｇのブタに圧力及び流量検知プローブを使用して取得された、時間に対する圧力及び流量のプロットを示す。ｐＬＡＤが、検知プローブで監視されている場所である。横軸の時間に対して、圧力及び流量が縦軸で示されている。曲線の底部での小さな隆起は、小規模の逆流である。図８Ａと異なり、圧力曲線及び流量曲線の位相は、図８Ｂではずれており、圧力信号のピークは、流量信号に対して右にずれているように見える。図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、流量ピークは、収縮期には右側にあり、拡張期には左側に現れる。
【０１４８】
図８Ｃは、４０ｋｇのブタに圧力及び流量検知プローブを使用して取得された圧力対流量プロットを示す。近位右冠動脈（ｐＲＣＡ）が、図８Ｃにおいて、検知プローブで監視されている場所である。ループ方向は、時計回り方向である。様々な関心対象点Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤが示されている。どの点が開始点として選択されてもよいが、左下の点Ａからであれば、軌跡又はループを追跡することが可能である。一実施形態では、ループの形状又は範囲を保存し、他のループと比較することによって、相関を識別することが可能である。形状又はループは、処置前、処理中、又は処理後の収縮、拡張、ずれ、又は他の変化に関して監視されてもよい。
【０１４９】
例えば、低流量及び低圧力の状態に対応する点Ａからの、ループに沿う経路は、圧力が増えるにつれて、ループをたどって点Ｂまで上がり、その後、流量が増えるにつれて、ほぼ水平である経路に沿ってループをたどって右側に動き、点Ｃに至ることが可能である。点Ｃからは、圧力及び流量が減るにつれて、角度がついた経路に沿って点Ｄに到達し、その後、ループは点Ａに戻る。点Ａは、収縮の開始を特徴づける低流量及び低圧力の状態に対応する。点Ｂは、収縮期に発生する最大圧力及び最小流量の状態に対応する。点Ｃは、収縮期に発生する最大圧力及び最大流量の状態に対応する。点Ｄは、拡張期の２番目に大きな流量に対応する相対極値を有する、ＡとＣの間の過渡状態に対応する。この、点Ｄでの流れは逆流である。
【０１５０】
図８Ｄは、４０ｋｇのブタに圧力及び流量検知プローブを使用して取得された、時間に対する圧力及び流量のプロットを示す。近位ＲＣＡが、検知プローブで監視されている場所である。図８Ｃの点Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤに対応する点が、図８Ｄにも示されている。これらの点は、収縮が始まって圧力及び流量が増え、その後、心臓の収縮後の拡張期に圧力及び流量が減る様子を示している。
【０１５１】
図８Ｅは、４０ｋｇのブタに圧力及び流量検知プローブを使用して取得された圧力対流量プロットを示す。図８Ｆは、図８Ｅのデータに対応する、時間に対する圧力及び流量のプロットを示す。近位左前下行冠動脈（ｐＬＡＤ）が、検知プローブで監視されている場所である。ループ方向は、時計回り方向である。様々な関心対象点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、及びＦが示されている。選択された関心対象点のほとんど、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥは収縮期に発生し、点Ａ及びＦは拡張期に発生する。点Ａは、収縮期の信号収縮の後の拡張期における最大流量に対応する。点Ｂは、収縮の開始時に発生する最小圧力値に対応する。点Ｃは、点Ｄの最大圧力に到達する前の、圧力の相対的な局所的増加に対応する。点Ｅは、大動脈弁が閉じて左心室内の圧力が低下することに対応する。従って、図８Ｅに示されるように、圧力が低下すると、左冠動脈内の血流量が再び増える。
【０１５２】
図９Ａは、ｐＬＡＤにおける、時間に対する圧力及び流量を示す。図９Ｂは、時間に対する心筋抵抗を示す。最大流量及び最小圧力の場所が特定されている。最大流量で心筋抵抗が最小になる場所が特定されている。最小圧力に対する心筋抵抗も特定され、プロットされている。これらの抵抗値は、時間に対して変化する軌跡を確定させる為に使用可能であり、上述のパラメータを同時に測定できる血管内圧力及び流量プローブを使用して取得されるＦＦＲ値及び他の値とともに、ユーザに対して、リアルタイム又はほぼリアルタイムで表示されてよい。これらの測定値は、４０ｋｇのブタに関して取得された。
【０１５３】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、圧力及び流量のプロット（上）を、時間対流量のプロット（下）とともに示す。図１０Ａは、正常なシナリオに対応しており、図１０Ｂは、縁枝の一部閉塞が人工的に引き起こされたことによる異常な流量シナリオに対応している。図示された圧力（Ｐ）対流量（Ｑ）の軌跡は、図１０Ａの圧力対流量の左上隅にプロットされているように、傾いた８の字、又は無限大記号に似ている。図１０Ａの正常なシナリオの場合には、軌跡は、両ローブがほぼ均等である。これに対し、閉塞が人工的に引き起こされた後である異常な例の、図１０Ｂの対応するプロットにおいては、軌跡は非対称であり、左のローブが縮んでいて、右のローブが膨らんでいる。一実施形態では、これらをシグネチャとして使用して、異常な心臓イベントを識別することが可能である。同様に、図１０Ａの、時間に対する二重ピークの流量曲線は、図１０Ｂの異常シナリオでは、より丸みがあって、より大きな振幅の曲線になる。一実施形態では、このように振幅がシフトし、丸みがついて、二重ピークが単一ピークになることを、シグネチャとして使用することにより、異常な心臓イベントを識別することが可能になる。又、処置前、処置後、及び処置中に、これらのプロットを、本明細書に記載の他のプロット及びパラメータ値とともに、時間に対して追跡して、臨床医や他の、関心があるユーザに情報を提供することが可能である。
冠血流予備能の診断のシステム及び方法
【０１５４】
本開示は、部分的には、血管内圧力及び流量データ又は他の形式でこれらと相関しているデータのうちの１つ以上のデータに対する応答として冠血流予備能値を求めることに適する方法及びシステムに関する。圧力センサ又は流量センサなどの検知装置（ＳＤ）を使用することにより、熱対流データを用いて時間に対する冠血流予備能値を求めることが可能である。ＣＦＲ測定と並行して、同じ検知装置をサンプリングすることにより、遠位圧力値Ｐｄを取得することが可能であり、Ｐｄ値を基準圧力とともに使用することにより、ＦＦＲ値を同時に求めることが可能である。ＩＣＤなどの、本明細書に記載の様々な測定システムを使用して、ＣＦＲ、ＦＦＲ、及び他の、本明細書に記載のパラメータを処理して表示することが可能である。本開示は又、ＣＦＲ値及び他の値を表示及びプロットする為に使用される、様々なユーザインタフェース及び関連するライブモード及びレビューモードに関する。
【０１５５】
圧力データの例示的ソースとして、電気式又は光学式の圧力トランスデューサなどの圧力センサがあってよい。適切な圧力センサが、カテーテル（例えば、送達カテーテルなど）、血管内データ収集プロット、ガイドワイヤ、及び他の適切な装置及びシステムの上、中、又は他の形式でこれらに対して相対的に配置されてよい。ＣＦＲ値及びＦＦＲ値は、ＧＵＩ上の数値又は時変曲線として、時間の経過に対して、同時に求められて表示されてよく、或いは、心臓系の挙動に関する他の診断データを生成する為の入力として使用されてよい。
【０１５６】
一実施形態では、本開示は、血管内データ収集方法に関する。本方法は、診断データ及び診断情報が収集及び生成されることを可能にする。一実施形態では、本方法は、血管内熱対流装置が関心対象の測定位置にあるときに血管内熱対流装置の温度信号を調整又は最適化するステップと、血管内熱対流装置をサンプリングして、ベースライン熱対流信号値を取得するステップと、血管内熱対流装置をサンプリングして、ＦＦＲ及びＣＦＲの計算を実行する為のＰｄ値及び熱対流装置値を取得するステップと、を含む。ＦＦＲ及びＣＦＲの計算の結果は、カテーテル処置室の装置のディスプレイ、又は他のディスプレイ（例えば、タッチスクリーン装置）に出力されてよい。
【０１５７】
本開示は、部分的には、熱対流装置、例えば、血管内圧力及び流量センサ、並びに血管内データ収集及び処理システムを使用して、１つ以上の冠血流予備能（ＣＦＲ）値及び血流予備量比（ＦＦＲ）値を同時に求めることに適する方法及びシステムに関する。更に、本開示は、部分的には、圧力センサを有する血管内プローブと、定温度流速測定（ＣＴＡ）又は定励起電圧（ＣＶＥＸ）流速測定とを用いて、ＣＦＲ値を求めることにも関する。
【０１５８】
一実施形態では、ＣＦＲは、充血絶対流量とベースライン絶対流量との比である。同様に、一実施形態では、ＣＦＶＲは、充血流速とベースライン流速との比として定義される。ＣＦＲとＣＦＶＲは、値としては等しい。取り付けられた、ＣＦＲへの参照は、ＣＦＶＲ値も同様に実施して表示することに使用されてもよい。従って、ＣＦＲという用語の使用は、本明細書では、ＣＦＶＲの実施形態及び測定を説明する為にＣＦＶＲに置き換えられてもよく、これは本開示の範囲内でもある。
【０１５９】
冠動脈系についての情報を取得する為に、様々なデータ収集及び分析システムが利用可能である。装置を使用して血管から取得されるデータ、又は血管に関連付けられた血管内又は血管外の測定から導出されるデータを分析又は表示することにより、研究者や臨床医の役に立つ相関や外挿を提供することが可能である。例えば、血流予備量比（ＦＦＲ）及び冠血流予備能（ＣＦＲ）を求める為に、様々な測定システム及び血管内プローブが利用可能である。本明細書に記載のように、圧力センサ式装置は、患者の１つ以上のＣＦＲ測定値を取得することに使用可能である。
【０１６０】
一実施形態では、圧力データ（Ｐｄ）及び熱対流データは、患者の動脈内に配置された血管内データ収集プローブを使用して収集される。例示的血管内データ収集プローブとしては、カテーテル式又はカテーテルで送達されるプローブ、ガイドワイヤ式プローブ、撮像プローブ、切除プローブ、超音波プローブ、干渉計式プローブ、及び他の、本明細書に記載の適切なデータ収集プローブがある。
【０１６１】
具体的には、圧力センサを使用してデータを取得することにより、流量、熱対流データ、及び他の、本明細書に記載の心臓系パラメータの測定を行うことが可能である。本明細書に記載のシステム、方法、及び装置は、部分的には、熱対流技術及び熱膜流速測定技術に関し、例えば、実施形態によっては、定温度流速測定（ＣＴＡ）や定励起電圧（ＣＶＥＸ）流速測定に関する。後で詳述するように、圧力センサにより、血管内データのサンプリング及びＣＦＲ測定値の生成が可能であり、この点は、既存の熱希釈法の手法より優れている。
【０１６２】
バックグラウンドで、圧力センサ、例えば、圧力ワイヤ、又は他の、熱希釈装置として動作可能な圧力センサを使用して、冠血流予備能の測定を実施してよい。従来技術の一部として、関心対象の冠動脈に冷生理食塩水溶液を注入することにより、ＣＦＲ値が取得される。そして、血管内圧力センサの温度測定機能を使用して、（動脈内への冷生理食塩水の注入の開始から温度が特定レベルに戻るまでの）血液温度上昇時間が測定される。この上昇時間がＣＦＲ値に変換されることが可能である。
【０１６３】
そのような従来の熱希釈法は、精度が足りないという欠点があり、又、実施が面倒な場合がある。例えば、例示的な従来の熱希釈法の規定された精度では、得られるＣＦＲ値の精度は±３０％未満である場合がある。手順は、典型的には、システムソフトウェアがＣＦＲ値を計算するのに十分なデータを生成する為に特定の特性の生理食塩水を複数回注入する必要があり、面倒であり、時間がかかる。
【０１６４】
本明細書に記載及び図示される測定システム、方法、及び装置を使用することにより、圧力センサチップの温度又は電力の尺度となる信号を取得することが可能である。チップ抵抗が電流で加熱されて、周囲流体（血液）に対して特定の過剰な温度が生成される。チップ抵抗に対する血流の冷却効果は、（温度値として）直接、又は（チップ抵抗の温度を安定状態に保つ為に必要な電力として）間接的に測定される。
【０１６５】
図１１は、ＣＦＲの測定に適する例示的システム７１０を示す。更に、システム７１０を使用して、ＣＦＲ値とＦＦＲ値を同時に測定することも可能である。血管内データ収集及び分析システム７１０又はそのコンポーネントの限定でない幾つかの例として、ＲａｄｉＡｎａｌｙｚｅｒ、ＲａｄｉＡｎａｌｙｚｅｒ  Ｘｐｒｅｓｓ、Ｑｕａｎｔｉｅｎ、ＰｒｅｓｓｕｒｅＷｉｒｅシステム（例えば、Ａｅｒｉｓ  １、Ａｅｒｉｓ  ２、又はＣｅｒｔｕｓ）、Ｏｐｔｉｓシステム、複合型血管内撮像及び圧力監視システムなどの多モードシステム、圧力データ入力を有する血行動態ディスプレイなどがあってよい。
【０１６６】
一実施形態では、熱対流ＣＦＲ測定を単独で実施するか、ＦＦＲ測定と同時に実施することに適するシステム、例えば、図１１のシステム７１０が、サブシステムや装置などの複数のコンポーネントを含んでよい。一例として、そのようなシステムは、熱対流装置７６０を含んでよい。そのような熱対流装置の例として、本明細書に記載の装置のような圧力センサ式装置があってよい。具体的な例として、熱対流装置は、熱対流測定を容易にするように適合された圧力センサＡｅｒｉｓユニットを含んでよい。そのようなＡｅｒｉｓユニットは、本明細書に記載の測定技術を使用するように修正又はプログラムされてよい。一実施形態では、熱対流装置は、圧力センサを含み、遠位血管内圧力及び他の関心対象パラメータを測定することにより、流量、ＣＦＲ又はＦＦＲ、又は他の心臓系パラメータを測定するようにサイズ決定及び構成されてよい。
【０１６７】
図１１のシステム７１０に関して示されているように、例示的熱対流ＣＦＲ測定システムは、基準圧力装置７６５を含んでもよい。基準圧力装置を使用することにより、基準圧力（例えば一実施形態では大動脈圧）を測定することが可能である。基準圧力装置は、ガイドカテーテル又は送達カテーテルの圧力センサを含んでよい。そのような基準圧力装置は又、大動脈圧値などの近位圧力値（Ｐａ）を受信し、それらを、システム７１０に示されるように、ＦＦＲ計算の入力として送信する。
【０１６８】
本システムは又、信号処理及びディスプレイ装置７３０（例えば、セント・ジュード・メディカル（Ｓｔ．  Ｊｕｄｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ）製のＱｕａｎｔｉｅｎシステム）を含んでよく、これは、熱対流装置から圧力及び熱対流（流量）データを無線又は有線で受信する。装置７３０は又、基準圧力装置（例えば、大動脈圧トランスデューサ）から圧力データを受信する。本開示の実施形態は、部分的には、本明細書に記載及び図示されたプローブのような血管内データ収集プローブからサンプリングされた信号に基づいて比を求めることに適する圧力検知装置、測定システム、及びこれらに関連するソフトウェアの様々な特徴に関する。装置７３０は、熱対流装置７６０及び基準圧力センサ７６５（例えば、大動脈圧トランスデューサ）からの測定されたＣＦＲ、ＦＦＲ、及び他の関心対象データとともにＧＵＩを出力する、タッチスクリーンディスプレイのようなディスプレイ、又は他のディスプレイを含んでよい。熱対流データ値は、一実施形態では、温度値である。これらの値は、熱対流装置内でトリガされる電気的変化に基づいて生成されてよい。一実施形態では、熱対流データ値は、℃などの温度単位で与えられる。
【０１６９】
圧力監視、流量監視、ＣＦＲ測定用血管内データのサンプリング、及びＦＦＲ測定用血管内データのサンプリングを実施することに使用可能な検知装置の一例として、圧力変化に対する応答として電気的変化が発生するコンポーネントを含む半導体素子を有するガイドワイヤ式プローブがある。本明細書に記載の実施形態は、熱対流装置を使用してＣＦＲ値を求める方法、並びに、データ収集及び分析システム７１０のガイドワイヤ式プローブ並びに関連するソフトウェア及び電気的コンポーネントを使用して比を求めたり測定したりする様々なシステム及び方法をサポートする。有線プローブ又は無線プローブを使用して、所与のプローブに関連付けられたセンサからＰｄ、Ｐａ、及び熱対流データを送信することが可能である。
【０１７０】
システム７１０は、血管内プローブからサンプリングされた信号に基づいて測定値計算を行うことが可能である。或いは、システム７１０は、プローブ内（例えば、プローブの近位コネクタ内など）に配置された回路または処理素子を使用して行われた計算の結果をエンコードした信号を受信することが可能である。システム７１０は又、圧力値、ＦＦＲ値、ＣＦＲ値、サンプリングされたＰａ値、サンプリングされたＰｄ値、移動平均、及び他の、これらに関連する値をグラフ化して表示することに適するソフトウェア、制御システム、並びにデータ分析及び表示装置及びプロセッサを含んでよい。
【０１７１】
データ収集及び分析システム７１０は、マイクロプロセッサなどのプロセッサ、メモリ、並びに１つ以上のソフトウェアモジュール、回路、又はハードウェアコンポーネント（例えば、ＣＦＲハードウェアコンポーネント又はＣＦＲソフトウェアモジュール７４０）を含んでよい。システム７１０は又、ＦＦＲハードウェアコンポーネント又はＦＦＲソフトウェアモジュール７５０を含んでよい。これらのコンポーネント又はソフトウェアルーチンは、血管内データを受信し、同時にＣＦＲ値及びＦＦＲ値を（そのような情報がインタフェース画面に表示されるように選択された場合に）求めるように構成されている。ＣＦＲハードウェアモジュール又はソフトウェアモジュールは、温度及び流量を検知するガイドワイヤ式プローブに関して記載された熱対流装置などの検知装置（ＳＤ）からサンプリングされたデータを使用してＣＦＲ値を求めることに関して、本明細書に記載の方法及び関連する、経験的に決定された機能又は数学的関係のうちの１つ以上を含んでよい。
【０１７２】
一実施形態では、熱対流データは、加熱された測定抵抗の相対的な温度変化であり、これは、抵抗／装置の周囲の流量変化の尺度である。熱対流データを取得する為に使用可能なシステム、及び圧力及び流量検知装置に基づく熱対流装置に関する更なる詳細が、本明細書において記載及び図示されている。
【０１７３】
ＣＦＲ測定は、ＦＦＲ測定と並行して行われる。例えば、ＣＦＲ測定ソフトウェアは、図１１のシステムのハードウェアコンポーネント及び装置において動作する圧力センサ信号処理ソフトウェア及び／又は１つ以上のソフトウェアコンポーネントの拡張としての１つ以上のソフトウェアルーチン又はメソッドとして実施されてよい。
ＦＦＲデータ及び熱対流ＣＦＲデータの測定手順
【０１７４】
ＦＦＲと熱対流ＣＦＲの同時測定の手順の例示的な一連のステップを、図１２Ｂに関して説明する。これらのステップは、図１１のシステム及び本明細書に記載のシステムを使用して実施されてよい。診断データ出力に関連付けられたグラフィカルユーザインタフェースの関連画面を、図１３Ａ〜１３Ｄ及び図５Ａ〜５Ｄに示す。
【０１７５】
図１２Ｂには、患者についての１つ以上のＣＦＲ値及び１つ以上のＦＦＲ値を求める為に実施できる例示的な一連の方法ステップを示す。ステップ１０からステップ５５は、実施形態によっては、全てが実施されなくてもよい。更に、ステップによっては異なる順序で実施されてよく、或いは、他のステップと同時に実施されてよい。
【０１７６】
本方法の一環として、ベースライン値を設定すること、又は別の形式で検知装置（ＳＤ）の圧力信号のゼロ値（例えば、トレイ内での、生理食塩水又は別の緩衝液内での血管内圧力）を設定するステップが実施される（ステップ１０）。ＳＤを前進させてカテーテル開口部に配置する（ただし、血流内には入れない）ステップが実施される（ステップ１５）。ＳＤ温度信号のベースライン値（ゼロ値）を設定するステップが実施される（ステップ２０）。ＳＤをカテーテル開口部より遠位にある位置まで前進させ、ＳＤ圧力信号（Ｐｄ）を大動脈圧（Ｐａ）信号と等しくするステップが実施される（ステップ２５）。ＣＦＲ及びＦＦＲを評価する位置までＳＤを前進させるステップが実施される（ステップ３０）。聴覚及び／又は視覚に対するフィードバックにより、温度信号を較正（調整）して、最大レベル、最小レベル、又は他のレベルを見つけるステップが実施される（ステップ３５）。この較正又は調整のステップは、ソフトウェアの形で実施されてよく、或いは、温度信号レベルを見つけるべく操作部を調節する際に、較正済みの状態が現れたら視覚的又は聴覚的キューによって操作者に通知するように容易化されたソフトウェアであってよい。一実施形態では、調整又は較正は、血管内装置を最適流量レベル又は他の所望の流量レベルになるように位置決めする為に、血管内装置を血管内で半径方向に物理的に動かすことを意味する。最適流量は、典型的には、温度信号が最大又は最小レベルで落ち着くことにより、識別される。温度信号レベルは、相対的な最大値又は最小値又は他の閾値を達成するように調整される。
【０１７７】
引き続き図１２Ｂに示された方法を参照すると、本方法は又、ＳＤ値のデータ記録セッションを開始し、ＣＦＲベースラインを設定するステップ（ステップ４０）を含んでよい。一実施形態では、ＣＦＲ測定値が取得されたら、充血を引き起こすステップが実施される（ステップ４５）。従って、ステップ４５では、一例として、ＣＦＲ値及びＦＦＲ値を求める為に監視されている患者に対して、アデノシンなどの充血剤が投与される。圧力が等化され、流量信号がベースラインに戻ったことを確認するステップが実施される（ステップ５０）。最後に、一実施形態では、サンプリングされたプローブ値の所望のセットが取得されたら、或いは、並行診断又は並行治療が終了したら、データ記録セッションを終了又は中止するステップが実施される（ステップ５５）。一実施形態では、ベースラインレベルは、レベル１又は別の設定されたベースライン値である。
【０１７８】
ＦＦＲ測定システム（例えば、Ｑｕａｎｔｉｅｎシステムや図１１のシステムなど）のグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）には、圧力センサの温度信号をゼロにする為のユーザ操作部を提供する１つ以上のプロセッサ又は制御システムが組み込まれてよい。更に、そのようなユーザ操作部を使用することにより、ＣＦＲベースライン値、並びに、信号調整及びＣＦＲ追跡の為の新しいグラフウィンドウを設定することが可能である。本システムは又、音声調整ステップの為の音声インタフェース／スピーカにより拡張される。
【０１７９】
各種のスクリーンショットでは、図１１のシステム又は本明細書に記載及び図示された他のシステムのＧＵＩ又は他の表示出力の１つ以上の領域又はパネルが、ＦＦＲ及びＣＦＲを同時に評価する為に記録された測定値を表示する。例えば、ＦＦＲデータとＣＦＲデータの同時表示は、Ｆｖ／Ｆｖ−Ｂ（流量／ベースライン流量の比）によって示され、これは、様々なインタフェース図面でレビューモードのＦＦＲ値とともに表示されている、ＣＦＲ計算の結果である。
【０１８０】
本開示は、部分的には、ＣＦＲ及びＦＦＲに関する進歩及び新しい診断の情報及び方法論をユーザに対して示す様々な特徴を含む。そのような特徴の１つは、関係式ＣＦＲ＝ｂ＾（（ｘ＿充血−ｘ＿ベースライン）／ｃ）に基づいてＣＦＲ値を求める処理である。更に、このＣＦＲの関係式は、本明細書に記載のような血管内圧力プローブで測定された圧力センサ温度又は電力信号に基づいて評価されてよい。図１１に関して本明細書で言及されているように、ＦＦＲとＣＦＲの同時測定、並びにその後のＦＦＲ値とＣＦＲ値の同時表示を容易にする為には、ＣＦＲソフトウェアによる方法又はハードウェアコンポーネント７４０を、ＦＦＲソフトウェアによる方法又はハードウェアコンポーネント５０の一部としての圧力センサの圧力信号処理と並行して実行することが有利である。（例えば、図１２Ａ及び図１２Ｂの処理フローに関する）本明細書に記載の方法ステップ、関連付けられたユーザインタフェース及びＣＦＲデータのプロット、並びに、時間に対するＦＦＲ及びＣＦＲの変化を同時にプロットすることが、強化された診断情報をユーザに提供する更なる特徴である。
【０１８１】
図１４は、比較対象の既知のＣＦＲ値として働く基準ＣＦＲに対して、Ａｅｒｉｓ  ２プラットフォームでの熱対流流量測定値を使用して、セント・ジュード・メディカル（Ｓｔ．  Ｊｕｄｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ）製のＰｒｅｓｓｕｒｅＷｉｒｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ８ユニットによって実施されたＣＦＲ測定の成果を示す。この測定は、３ｍｍ管内の（赤（位置１）、青（位置２）、及び緑（位置３）で示された）３箇所で実施された。一実施形態では、測定中に、各ＣＦＲ測定の前に、ＰｒｅｓｓｕｒｅＷｉｒｅの回転が行われて、最大流量信号レベルが決定される。その結果として、全ての場所で最大偏差が１０％以内であることが示される。これは、熱希釈法によるＰｒｅｓｓｕｒｅＷｉｒｅ  ＣＦＲ測定に対して指定された３０％の許容誤差に比べて良好である。
血管内データ及び他の心臓系データの視覚表現
【０１８２】
様々な例示的グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）又は表示出力が図１３Ａ〜１３Ｄ及び図１５Ａ〜１５Ｄに示されており、これらは、血管内測定値、例えば、圧力、温度、流量測定値、又はそれから導出された測定値、又はそれと相関している測定値のうちの１つ以上を使用して生成されたデータセットを含む。一実施形態では、血管内データ処理及びディスプレイシステムの出力に複数のモードがある。例として、以下では、ライブモードとレビューモードについて詳述する。
ライブモード−ＧＵＩ
【０１８３】
図１３Ａは、ライブモードの例示的ＧＵＩ８０５を示しており、表示されているデータは、血管内プローブによってサンプリングされ、測定システム、例えば、システム７１０又は他の、本明細書に記載のＩＣＤによって処理されているデータである。このＧＵＩは、典型的にはタッチスクリーン上に表示され、表示の変更、システムの較正、及び他の修正を行う為に、インタフェース上の様々な要素に対して、アクティブ化、非アクティブ化、又は他の形式での対話が行われてよい。図示されたライブモードでは、リアルタイムのデータ曲線及び数値が表示され、これらは、そのようなデータをレビューしているユーザにリアルタイムの見通しを与えるものであり、これは、例えば、別の治療の診断手順の前、途中、又は後に行われてもよい。
【０１８４】
図１３Ａに示されるように、測定対象の心臓系データに関して、様々なグラフやプロットが表示可能である。上側のグラフウィンドウには、位相性のＰｄ（緑などの１つの色、又は第２のしるしを使用）、Ｐａ（赤などの別の色、又は第１のしるしを使用）、及びこれらのそれぞれの平均値が表示される。白の位相性曲線８０７は、熱対流（流量）データであり、これは現在の流量比値にマッピングされる（後述の数値情報を参照）。位相性曲線の平均値は、現在の流量比値（１．８８）と一致する。下側のグラフウィンドウには、現在のＰｄ／Ｐａ値（０．９８）を表す色付き線８０８（例えば、黄線又は別のしるし）が表示される。右側のパネルには、以下の数値情報が上から下まで表示される。
・Ｐａ平均値。Ｐａ最大値及びＰａ最小値も小さな数字で示される。
・Ｐｄ平均値。Ｐｄ最大値及びＰｄ最小値も小さな数字で示される。
・Ｐｄ／Ｐａ値。Ｐｄ及びＰａの平均値に基づく。
・Ｆｖ／Ｆｖ−Ｂ（流量／流量ベースライン比）。これはＣＦＲ計算の結果である。
一実施形態では、この値は、ライブモードではＣＦＲと称されない。これは、ＣＦＲの定義が、最大充血時のベースライン流量に対する流量の比だからである。これらの定義は、本システムのユーザの期待に基づいて、修正及び変更されてよい。一実施形態では、最大充血が存在するのは、測定サイクルのうちのほんの短い間だけである。一実施形態では、Ｐｄ／Ｐａは、ライブモードではＦＦＲとして識別されない。
【０１８５】
図１３ＡのＧＵＩは、様々なユーザ操作ボタン、即ち、「記録」、「等化」、「患者」、「ライブ」、「レビュー」、及び「アーカイブ」の各ボタン及びメニューを含む。図１３Ａの例示的ＧＵＩ８０５は又、「ＣＦＲイネーブル」操作インタフェースについての新しい操作部及びボタンを含む。「ＣＦＲイネーブル」操作部は、ＦＦＲ＋ＣＦＲモードをイネーブル又はディセーブルにする為に、ユーザによって調節可能である。即ち、ユーザは、ＦＦＲモードにするかＦＦＲ＋ＣＦＲモードにするかを選択することが可能である。本明細書で図示されているＧＵＩは、様々な実施形態において、タッチスクリーン又は他の操作手段及び入力装置を使用して実施される。
【０１８６】
（図１３Ａに示された）「ベースライン」操作部を使用すると、ユーザが「調整」又は「ベースライン設定」を選択できる新しいメニューを開くことが可能になる。そして、「調整」操作部を使用すると、熱対流信号の調整をアクティブ化することが可能になり、これにより、視覚情報（グラフ）及び聴覚情報（音声信号）の両方を使用して、熱対流信号を最適化する機会、即ち、装置を血管内の最適位置に配置する機会をユーザに与えることが可能になる。「ベースライン設定」操作部を使用すると、熱対流信号の現在の平均値を、ＣＦＲ計算の為のＴｂａｓとして記憶することをソフトウェアに指示することが可能になる。
レビューモード
【０１８７】
図１３Ｂ、図１３Ｃ、及び図１３Ｄに示されるレビューモードでは、測定記録が表示される。画面は、圧力比及び流量比が１（ベースライン流量）から始まり、その後、充血の開始時にそれぞれの充血レベル（即ち、図１３Ｂの場合には圧力比が０．８前後、流量比が５．０）にシフトする様子を示している。なお、流量比のスケールは上側のグラフウィンドウの右側に示されており、０．０から１０．０の範囲である。「レビュー」画面では、各比はＦＦＲ及びＣＦＲと称されており、ユーザはカーソルを記録の端から端までスライドさせることによって最大充血（２つの比がＦＦＲ及びＣＦＲになる場所）を識別するものとする。
ＣＦＲを求める−熱対流データ
【０１８８】
本明細書に記載されるように、血流量値から測定される圧力センサ信号への可能な伝達関数が幾つかリストされる。一実施形態では、ｘ＝ａ＋ｃ×ｌｏｇｂＱという形式の伝達関数が使用される。但し、対数の底ｂは指定されず、ｘは、測定される圧力センサ温度信号又はチップ電力であり、ａはオフセット値であり、ｃは利得係数であり、Ｑは血流値である。ａ及びｃは、両方とも、血管内の圧力センサチップの位置に依存する。この関数の逆関数Ｑ＝ｂ＾（（ｘ−ａ）／ｃ）を使用して、測定される圧力センサ信号による流量値が計算される。ＣＦＲ（Ｑ＿充血／Ｑ＿ベースライン）は、その後、本明細書において更に詳述されるように、ｂ＾（（ｘ＿充血−ｘ＿ベースライン）／ｃ）として計算されてよい。一実施形態では、オフセット値（ａ）は、ＣＦＲの計算には不要である。
【０１８９】
ＣＦＲ計算は、上述の伝達関数のうちの１つ、即ち、
【数３】
2019193786.tif 000005
に基づく。但し、Ｔは、熱対流装置の温度可変抵抗の測定された温度であり、Ｑは流量であり、ａ及びｃは、熱対流装置に依存し、且つ、血管内での装置位置に依存する定数である。測定された熱対流装置温度が与えられて流量値を計算する場合は、（１）の逆関数である次式を使用する。
【数４】
2019193786.tif 000006
一実施形態では、ＣＦＲは次式で定義される。
【数５】
2019193786.tif 000007
但し、Ｑｈｙｐは充血時の冠血流量であり、Ｑｂａｓはベースライン（安静時）冠血流量である。従って、ＣＦＲ指数は、達成可能な、冠動脈系の最大血流量増加率の値である。
【０１９０】
（３）式に（２）式を挿入することにより、次式が得られる。
【数６】
2019193786.tif 000008
【０１９１】
但し、Ｔｈｙｐは、充血流量時の測定された温度であり、Ｔｂａｓは、ベースライン流量時の測定された温度である。この為には、熱対流装置は、ベースライン流量時及び充血流量時の両方で、特定の測定位置で安定が保たれなければならない（そうでないと、定数ａ及びｃは、充血及びベースラインの両方に対して有効ではなくなる）。充血は、図１５Ａ〜１５Ｄにおいて、ＦＦＲデータプロットの下側ウィンドウに示された負の平坦域、並びに、画面の中程に（図１５Ａを参照）Ｆｖ／Ｆｖ−Ｂ（流量／流量ベースライン比）のプロットに対して示された正の平坦域として可視化されることが可能である。図５Ａのスクリーンショットの左３分の１あたりに示された縦線は、充血の開始を表してる。対数の規則を用いて（４）式を簡略化すると、次式が得られる。
【数７】
2019193786.tif 000009
【０１９２】
更に簡略化すると、ＣＦＲ計算ソフトウェアで使用される、最終的なＣＦＲ関数（次式）が得られる。
【数８】
2019193786.tif 000010
【０１９３】
なお、定数ａは、ＣＦＲの計算には不要である。しかしながら、定数ｃは、非常に重要であり、熱対流装置に固有であり、且つ、血管内での装置位置に固有である。又、ＣＦＲ値は、ベースライン流量に対する流量の比であり、これは、個々のＣＦＲ計算の間、Ｔｂａｓ値は定数として動作することを意味している。Ｔｂａｓの値は、ユーザによって間接的に与えられる。即ち、冠血流量が安静時レベルにあり、操作者が熱対流装置を最適測定位置に配置したときに、ＧＵＩの「ベースライン設定」ボタンが押され、その時点での熱対流値（平均値）を、ソフトウェアがＴｂａｓとして記憶する。
【０１９４】
この関数は、自然対数の底（ｅ）を使用せずに任意の対数の底（ｂ）を使用することにより、次式のような、より一般的な形式で書くことができる。
【数９】
2019193786.tif 000011
【０１９５】
血管内データ収集装置を血管内で使用することにより、その血管に対して相対的な診断情報を含む信号を生成したり受信したりすることが可能である。このような装置として、限定ではなく、撮像装置があってよく、例えば、光学式又は超音波プローブ、圧力センサ装置、及び他の、血管又は他の心臓血管系の構成要素についてのデータを収集することに適する装置があってよい。
【０１９６】
本開示は、部分的には、血管内プローブによって収集された血管内データをプロセッサベースのシステムで変換又は分析する為に使用される血管内データ収集システム及び関連する方法に関する。そのような分析及び変換の結果は、様々な表現によってエンドユーザに対して表示されてよく、例えば、圧力監視システムや血管内データ収集システムなどのシステムと通信しているか、その一部であるディスプレイによって表示されてよい。そのようなシステムの例が、例えば、図１Ａ〜２Ｂ、図５Ａ〜５Ｅ、図１１、図１３Ａ〜１３Ｄ、図１５Ａ〜１５Ｄに示されており、且つ、他の図面に別の形式でその全体又は一部分が示されている。
【０１９７】
一実施形態では、ディスプレイコンソールを使用して、ユーザインタフェース、例えば、タッチスクリーンインタフェースと、流速、最大流量、最小流量、流量閾値、流量の相対極値、１つ以上の血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、及び１つ以上の心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値のうちの１つ以上と、が、１つ以上のパネルに、又はユーザインタフェース領域に、或いは、一実施形態では本システムのコンポーネント上の値として、又はプロット又はグラフとして、表示される。ディスプレイ装置、コンソール、又はそれらが取り付けられるか電気連通又は無線連通するカート又は他のハウジングは、本明細書に記載のステップのうちの１つ以上を実施し、本明細書に記載のプローブからの血管内信号を処理する為の１つ以上のマイクロプロセッサを含んでよい。
【０１９８】
これらの図面及びユーザインタフェース画面は、ステントの決定、診断的観点からの関心領域の識別、及び他の心臓系治療の決定の通知を行う為に、血管内画像又は血管造影画像とともに診断ツールとして使用されてよい。
【０１９９】
一実施形態では、本明細書に開示のシステム、方法、及びディスプレイのユーザが、処置前、処置中、又は処置後に、時間の経過に対して与えられたＦＦＲ値及びＣＦＲ値の表示をレビューして、狭窄の重篤度の診断、狭窄場所の特定、治療方針の案内、治療効果の評価、及び処置後の更なる治療の必要性の評価を行うことが可能である。
流量ピーク／流量閾値の測定及び評価の実施形態
【０２００】
圧力センサ又は流量センサ又は他の検知装置を、統合型心臓病ディスプレイシステム又は他の、本明細書に記載のシステムなどのシステムと組み合わせて使用することにより、流量センサを使用して取得された熱対流データ又は流量データを使用して、又は流量データと相関している他の測定値から、時間経過に対する１つ以上のカテゴリの血管内データを求めることが可能である。熱対流式センサに加えて、機械式、光学式、又は他の流量センサを使用してよい。本システムは、信号処理及びディスプレイ装置を含んでよい（例えば、ＲａｄｉＡｎａｌｙｚｅｒシステム、ＲａｄｉＡｎａｌｙｚｅｒ  Ｘｐｒｅｓｓシステム、Ｑｕａｎｔｉｅｎシステム、Ａｅｒｉｓシステム、Ｐｒｅｓｔｉｇｅガイドワイヤ式プローブシステム、ＣｏｍｂｏＭａｐ（登録商標）圧力及び流量システム、及び他の、血管内圧力を検知するかＦＦＲを求める装置及びシステムを含んでよい）。一実施形態では、血管内プローブを一部を成す圧力センサ又は流量センサが使用される。本システムは又、近位又は遠位の圧力値を測定することに適するカテーテルなどの基準圧力装置を含むか、これと連通してよい。基準圧力装置を使用することにより、基準圧力（例えば一実施形態では大動脈圧）を測定することが可能である。基準圧力装置は、ガイドカテーテル又は送達カテーテルの圧力センサを含んでよい。
【０２０１】
同じ検知装置をサンプリングすることにより、遠位圧力値Ｐｄを取得することが可能であり、遠位圧力値Ｐｄを基準圧力とともに使用することにより、ＦＦＲ値を同時に求めることが可能である。そのような基準圧力装置は又、大動脈圧値などの近位圧力値（Ｐａ）を受信し、これらを、その後の分析及び計算の為に、適切なシステム、例えば、本明細書に記載され、図１Ａ〜２Ｂ、図５Ａ〜５Ｅ、図１１、図１３Ａ〜１３Ｄ、図１５Ａ〜１５Ｄの例示的実施形態の形で図示されたシステムに送信する。
【０２０２】
一態様では、本開示は、本明細書に記載の１つ以上の手法により、取得された血管内データを使用して流量閾値を検出することに関する。流量閾値としては、心臓サイクル中の非限定的な例として、流量ピーク又は他の相対極値、変曲点、１次導出値、又は２次導出値などがある。そして、検出された流量閾値、例えば、流量ピーク（又は他の値又時点）は、測定システムの指標として選択されてよく、例えば、圧力比や圧力差の計算に使用されてよい。図１６、図１７Ａ、図１７Ｂを参照して、且つ、心臓サイクルごとの例示的な圧力及び流量の曲線並びにＰａ値及びＰｄ値のプロットを参照して、例示的処理ステップを更に詳細に説明する。
【０２０３】
本開示の実施形態は、部分的には、血管内データ収集プローブからサンプリングされた信号に基づいて比を求めることに適する圧力検知装置、測定システム、及びこれらに関連するソフトウェアの様々な特徴に関する。これらの信号は、様々な値であってよく、例えば、心臓サイクル中の時点又は期間を選択することに使用される（ユーザがインタフェースを介して指定するか、測定システムによって自動的に特定される）圧力閾値又は流量閾値であってよい。この時点は、プローブで取得された一連の流量値のうちの最大値であってよい。選択される時点又は期間は、測定を実施すること、又は既に取得された測定値を選択することに使用され、測定値は遠位圧力値又は他のパラメータを含み、そのようなパラメータとして、限定ではなく、流速、最大流量、最小流量、流量閾値、流量の相対極値、１つ以上の血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、及び１つ以上の心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値がある。流量閾値は、流量の測定レベルがそれ以上になるとピーク流量又は大流量として分類されるレベルとして指定されてよい。
【０２０４】
或いは、最大流量値又は流量測定値の絶対値が、流量閾値又はピーク流量値として識別されてよく、心臓サイクル中のその時点で、１つ以上の圧力値又は他の関心対象血管内パラメータが測定される。流量閾値を選択することにより、その時点を基準とする相対的な圧力差、流量値、又は他の、本明細書に記載の値（例えば、統計値や他の指標）を検知装置で取得することが可能になる。各流量閾値（例えば、ピーク流量や最大流量など）において収集された診断データは、値として表示されてよく、プロットされるか他の形式で処理されてよく、相関値を生成することに使用されてよく、その相関値が又、表示又はプロットされてよい。
【０２０５】
ここでは、冠動脈の狭窄を評価することに適する診断方法、及び関連する熱対流システム及び装置について説明する。本システム及び方法を使用することにより、心臓サイクル中の関心対象の時点又はイベントを識別する手がかりになりうる流量ピーク（又は他の、本明細書に記載の値又は時点）を検出することが可能である。これらの時点又はイベントは、それらのイベントや時点における圧力比や圧力差を測定する為の基準として使用されてよい。これらの方法及びシステムを使用して、非充血測定、例えば、非充血時又は安静時のＦＦＲ値の測定を実施することが可能である。
【０２０６】
心臓サイクル中の流量ピーク又は他の時点に関連付けられた流量データ又は他の指標と無関係にＦＦＲを求める為に現在用いられている手法の幾つかにおいては、常に大流量が発生する領域を明確に限定するなどしてＦＦＲ値を求めることが前提になっている。そのような領域をデータ収集用として選択するように指定するだけの、そのような限定型の手法とは異なり、本明細書に記載の、流速測定又は他の流量測定に基づくシステム及び方法は、大流量又はピーク流量が発生したときに、その流量を正確に測定することが可能であり、或いは、そのような流量測定値と相関しているか、その値から導出される別の指標を正確に測定することが可能である。実施形態によっては、ここで言及されているピーク流量は、最大血流量の発生に対応しうるものであり、最大血流量は、心臓サイクル中の最大血流量ピーク又は他の相対極値に関連付けられる。
【０２０７】
（最大血流量ピークなどの流量閾値における）関心対象箇所は、常に見つけることが可能であり、心臓サイクル中のその箇所において圧力低下が測定される。流量ピークの発生は、心臓サイクル中の任意の箇所に位置することが可能であり、従って、サイクル比は、収縮期及び拡張期の心臓の挙動に関する予想に基づいて領域を事前選択することによっては決定されない。圧力低下は、静止状態又は／及び充血時に測定可能である。流量ピークの発生は、心臓サイクル中の任意の箇所に位置することが可能であり、遠位圧力（Ｐｄ）と大動脈圧（Ｐａ）との比は、この箇所（又はこの箇所の近隣の幾つかの箇所／サンプル）において測定可能である。圧力低下が関心対象である場合は、同じ１つ以上の箇所において差（Ｐａ−Ｐｄ）が測定される。図１８に示されるように、大動脈圧（Ｐ大動脈）曲線は、図示される心臓サイクルのピーク流量においてＰａ値があり、縦の両方向矢印においてＰｄ値がある。これらの値を見つけて使用することにより、ピーク流量又は他の指定された流量閾値において、ＦＦＲ、圧力差、及び他の値を心臓サイクルごとに計算することが可能である。一実施形態では、何拍かの心拍数にわたる、測定値の算術平均又は他の統計指標又はデータ指標（平均、中央値、最頻値、標準偏差等）が計算される。この比は、流量ピーク又は他の流量閾値におけるＰｄ／Ｐａである。これは、（充血が導入されない場合の）ベースラインにおいて、心臓サイクル中の最小Ｐｄ／Ｐａであり、非充血静止時の指数を表す。
【０２０８】
図１６は、流量閾値及び他の測定された血管内パラメータを使用する血管又は狭窄の評価方法などの診断方法の一連の方法ステップである。本方法の一ステップとして、インタフェース又は他の血管内測定システム及び１つ以上の検知装置を非充血状態（又は充血状態）において使用して流量閾値を検出するステップが実施される（ステップＡ１）。その結果、検知装置又はシステムコンポーネントが、１つ以上のピーク流量値（又は他の識別された１つ以上の値）を出力することが可能である（ステップＡ２）。更に、本システム及び関連する制御ロジックが、識別されたピーク流量値（又は他の識別された１つ以上の値）に対する応答として、又はそれらの値の発生時に、圧力比及び／又は圧力差を求めることが可能である（ステップＡ３）。そのような圧力比又は圧力差を使用して、本システムは、１拍以上の心拍にわたる、圧力比、圧力差、又はこの両方の統計指標又は他の指標（例えば、算術平均、最頻値、偏差、又は他の指標又は統計値）を生成することが可能である（ステップＡ４）。
【０２０９】
そして、本システムは、診断情報を表示又は出力することが可能であり（ステップＡ５）、例えば、ピーク流量や最大流量などの流量閾値において取得されたプロット又は比又は差を表示又は出力することが可能である。流量値は、血管内センサを使用して生成されることが可能であり、流量値を使用して、流量閾値を選択する為の入力を本システムに与えることが可能である。本システムは、最大流量などの識別された値又は他の識別された値における、圧力比（Ｐｄ／Ｐａ）の１つ以上の数値又はこれと相関している値を表示することが可能である（ステップＡ６）。本システムは、データが非充血状態において収集された場合には、出力を、非充血静止時のベースラインとして表示／分類することが可能である（ステップＡ６−１）。本システムは、充血剤が使用された場合には、出力を、充血時データとして表示／分類することが可能である（ステップＡ６−２）。更に、本システムは、最大流量などの識別された値又は他の識別された値における、圧力差の値の１つ以上の数値を表示することが可能である（ステップＡ７）。本システムは、出力を、非充血静止時のベースラインとして表示／分類することが可能である（ステップＡ７−１）。本システムは、出力を、充血時データとして表示／分類することが可能である（ステップＡ７−２）。
【０２１０】
図１７Ａは、本明細書に記載の圧力及び流量検知システムのうちの１つ以上とともに使用されることに適する圧力値比に関連する診断方法の別の実施形態である。図１７Ａでは、図示されるように、Ｐｄ／Ｐａ比に関連する各種ステップの概要が示されている。本システムは、まず、関心対象の血管に関する血管内データを送信／提供するステップ（ステップＢ１）に使用される。次に、第１の期間又は心臓イベントの間で第１の流量閾値における第１の流量値を求めるステップ（ステップＢ２）が実施される。第１の流量閾値の間で大動脈圧に対する遠位圧力の比（ｐｄ／ｐａ）を求めるステップ（ステップＢ３）が実施される。更に、本システムは、複数の期間又は心臓イベントにおける圧力比に関する１つ以上の指標を求めるステップ（ステップＢ４）の為にセットアップされてよい。本システムは、次に、ｐｄ／ｐａ、求められた指標、求められた流量値、又はそれから導出された値のうちの１つ以上を、数値として、又は、時間に対するプロットとして、又は心臓イベントごとに表示することが可能である（ステップＢ５）。図１８は、図１７Ａの方法の例示的な結果の表示であって、流量閾値と、そのような閾値において見つかるＰａ値及びＰｄ値とを示すのに適するプロットを示しており、Ｐａ値及びＰｄ値は、例えば、第１の心臓サイクルＡにおける縦線Ａに沿って示されている。
【０２１１】
図１７Ｂは、本明細書に記載の圧力及び流量検知システムのうちの１つ以上とともに使用されることに適する圧力値比に関連する診断方法の別の実施形態である。図１７Ｂでは、血管内圧力値と別の関心対象の圧力値との圧力差に関連する診断方法の各種ステップの概要が示されている。本システムは、関心対象の血管に関する血管内データを送信／提供するステップ（ステップＢ１）を実施することに使用されてよい。別のステップでは、第１の期間又は心臓イベントの間で第１の流量閾値における第１の流量値を求めるステップ（ステップＢ２）が実施されてよい。本明細書に記載の（例えば、温度及び電圧を使用する）流量センサで測定される流量値は、測定値を取得する場所となる流量閾値を選択することに使用されてよい。第１の流量閾値の間で大動脈圧と遠位圧力との圧力差（ｐａ−ｐｄ）を求めるステップ（ステップＣ１）が実施されてよい。
【０２１２】
別のステップとして、複数の期間又は心臓イベントにおける圧力差に関する１つ以上の指標を求めるステップ（ステップＣ２）が実施されてよく、例えば、ユーザ選択により、或いは、システムにおける所定の選択により、実施されてよい。本システムは、求められた指標、求められた流量値、又はそれから導出された値のうちの１つ以上を、数値として、又は、時間に対するプロットとして、又は心臓イベントごとに表示する（ステップＣ３）。図１８は、図１７Ｂの方法の例示的な結果の表示を示す。
【０２１３】
図１８を参照すると、（例えば、図１６、図１７Ａ、及び図１７Ｂの方法のうちの１つ以上の方法により）測定された血管内データを使用して、２つのプロット又は追跡記録が生成されている。プロット９１０（図の上側）及びプロット９２０（図の下側）は、心臓サイクルＡ〜Ｅにおける時間対圧力及び時間対流量値をそれぞれ示す。即ち、複数回の心臓サイクルにわたる、時間に対する一連の圧力曲線が示されている。上側の図、プロット９１０では、実線は、上側の曲線に対応し、心臓が一連の心臓サイクルを経るにつれて時間とともに上昇したり下降したりする大動脈圧を示す。下側の圧力曲線は、流量閾値に対応する点線１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、及び１００Ｅで示される、血管内で測定された遠位圧力に対応する。Ｐｄ値及びＰａ値は、両方向矢印の交点で見つけることができ、これらを使用して、Ｐｄ−ＰａやＰｄ／Ｐａなどの第１のパラメータ、又は別の形式で第１のパラメータと相関している第２のパラメータを求めることが可能である。
【０２１４】
ＡからＥのラベルが付けられた縦の点線のそれぞれは流量閾値を示しており、ここで、心臓サイクルごとに、データが収集され、診断データが精製される。図示された縦線は、最大流量に対応する。しかしながら、他の流量閾値も使用されてよく、例えば、最大流量のＸ％が使用されてよい。Ｘの範囲は約１から約１００までである。図示されている心臓サイクルは、ＡからＥまでの５つである。両方向矢印で示され、ＰＤ−Ａ、ＰＤ−Ｂ、ＰＤ−Ｃ、ＰＤ−Ｄ、及びＰＤ−Ｅで識別される圧力差が、本システムで選択された流量閾値に対応する縦の点線で示される、関連付けられた時間断面において求められる圧力差又は圧力比である。本明細書で示されるように、圧力比又は圧力差を測定する場所を決定する為に使用される流量閾値のベースになったのが最大流量又はピーク流量であった。縦線で示される流量閾値は、サイクルごとの最大流量値として選択されてよく、これは、本明細書に記載の、温度に基づく流量測定値、又は他の流量センサを使用して決定される。
【０２１５】
図示された５拍分の心拍の場合、縦の両方向矢印は、第１の圧力と第２の圧力との差に対応する。これらの両方向矢印は、上側図面に広がり、更に下側図面まで続く縦の点線と一直線に重なっている。これらの点線は、ピーク流量などの流量閾値の発生を示す。これらの点線は、制御システムと、他の関心対象の流量閾値（例えば、流量測定値、又は他の、これと相関している値）とを使用して設定されてよい。流量閾値において決定されて表示されてよい診断値又はそのプロットとしては、限定ではないが、１つ以上の血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、及び１つ以上の心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値がある。
【０２１６】
本明細書に記載の様々な圧力差及び圧力問題が、診断手順又は他の手順において使用される数値として表示されてよい。これらの差及び比は、統計値などの様々な指標や他の指標を生成する為に使用されてもよい。そのような統計値の例として、重み付き平均、平均、算術平均、最頻値、中央値、（充血時であれ非充血時であれ）ベースラインなどのパラメータからの標準偏差、及び、血管内システムパラメータ及び冠動脈系システムパラメータに関連する別の統計値がある。
圧力及び流量に関連するデータ収集及び分析方法及びシステムを実施する為の非限定的なソフトウェア機能及び実施形態
【０２１７】
以下の説明は、本明細書に記載の開示の方法を実施することに適する装置ハードウェア及び他の動作コンポーネントの概要を提示することを意図したものである。この説明は、本開示の適用可能な環境又は範囲を限定することを意図したものではない。同様に、ハードウェア及び他の動作コンポーネントは、上述の装置の一部として適するものであってよい。本開示は、他のシステム構成でも実施されてよく、例えば、パーソナルコンピュータ、マルチプロセッサシステム、マルチプロセッサベースの、又はプログラム可能な電子機器、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどでも実施されてよい。本開示は、分散コンピューティング環境で実施されてもよく、そのような環境では、タスクが、通信ネットワークを介してリンクされている遠隔処理装置によって実施される（例えば、カテーテル処置室の複数の異なる部屋で実施される）。
【０２１８】
詳細説明のうちの幾つかの部分は、コンピュータメモリ内でのデータビットに対する演算のアルゴリズム及びシンボル表現の観点から説明されている。これらのアルゴリズム説明及び表現は、コンピュータ及びソフトウェア関連分野の当業者であれば使用可能である。一実施形態では、アルゴリズムは、ここでは、且つ一般的に、所望の結果につながる、自己矛盾のない一連の演算であると考える。方法ステップ、又は他の、本明細書に記載の形式として実施される演算は、物理量の物理操作を必要とする。必須ではないが、通常、これらの量は、記憶、転送、結合、変換、比較、及び他の形式の操作が可能な電気信号又は磁器信号の形態をとる。
【０２１９】
以下の説明から明らかであるが、特に断らない限り、説明全体を通して、「処理する」又は「演算する」又は「検索する」又は「検出する」又は「測定する」又は「計算する」又は「比較する」又は「生成する」又は「検知する」又は「求める」又は「表示する」などの語句を用いた説明、或いは、ブール論理又は他の集合に関連する演算などは、コンピュータシステム又は電子機器のレジスタ及びメモリ内で物理量（電子量）で表されたデータを操作したり、同様に電子メモリまたはレジスタ又は他のそのような情報記憶装置内で物理量として表される他のデータに変換したりする、コンピュータシステム又は電子機器の動作又は処理を意味することを理解されたい。
【０２２０】
本開示は、実施形態によっては、本明細書に記載の演算を実施する装置にも関連する。この装置は、必要とされる用途に特化して構築されてよく、或いは、コンピュータに記憶されたコンピュータプログラムによって選択的にアクティブ化又は再構成された汎用コンピュータを含んでよい。本明細書に記載のデータの収集及び変換及び処理の一部を実施する為に、様々な回路及び回路部品が使用されてよい。
【０２２１】
本明細書において示されたアルゴリズム及び表示は、本質的には、いかなる特定のコンピュータまたは他の装置にも関連付けられない。様々な汎用システムが、本明細書の教示に従うプログラムとともに使用されてよく、或いは、必要な方法ステップを実施することに、より特化された装置を構築することが具合がよいことがわかる場合がある。これらの様々なシステムに対して必要とされる構造は、以下の説明から明らかになるであろう。更に、本開示の説明は、いかなる特定のプログラミング言語に関するものでもなく、従って、様々なプログラミング言語を用いる様々な実施形態が実施されてよい。
【０２２２】
本開示の実施形態は、多様な形態で実施されてよく、例えば、限定ではないが、プロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、又は汎用コンピュータ）とともに使用されるコンピュータプログラムロジック、プログラマブルロジックデバイス（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又は他のプログラマブルロジックデバイス）とともに使用されるプログラマブルロジック、ディスクリート部品、集積回路（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））、又はこれらの任意の組み合わせを含む他の任意の手段で実施されてよい。本開示の典型的な実施形態では、ＯＣＴプローブ及びプロセッサベースのシステムを使用して収集されるデータの処理の一部又は全てが、コンピュータプログラム命令のセットとして実施され、この命令セットは、コンピュータで実行可能な形式に変換され、そのような形式でコンピュータ可読媒体に記憶され、オペレーティングシステムの制御下でマイクロプロセッサによって実行される。従って、本明細書に記載のクエリ、応答、送信されるプローブデータ、入力データ、並びに他のデータ及び信号は、プロセッサが理解できる命令に変換され、それらの命令は、圧力及び流量のデータを生成すること、狭窄を検出すること、最大流量値を求めること、ＣＶＥＸベースの伝達関数を使用して較正すること、ＣＴＡベースの伝達関数を使用して較正すること、最大流量値を求めること、ＣＦＲ値を求めること、ＦＦＲ値を求めること、本明細書に記載のデータ及びパラメータをＧＵＩの諸領域に表示及びプロットするか、又は他の方法で、圧力対流量曲線及び流量測定値、及び他の、上述の特徴及び実施形態に基づく分析及び比較を実施することに適する命令である。グラフィカルユーザインタフェースにおいてプロット曲線、値、又は別の表現として表示されることに適するデータ及びパラメータとして、限定ではないが、血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、流量閾値、流量閾値の平均値、及び心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値があってよい。
【０２２３】
本明細書において既に記載された機能性の全て又は一部を実施するコンピュータプログラムロジックは、様々な形式で実施されてよく、例えば、限定ではないが、ソースコード形式、コンピュータ実行可能形式、又は様々な中間形式（例えば、アセンブラ、コンパイラ、リンカ、又はロケータによって生成される形式）で実施されてよい。ソースコードは、様々なオペレーティングシステム又はオペレーティング環境での使用の為に、任意の様々なプログラミング言語（例えば、オブジェクトコード、アセンブリ言語、又はＦｏｒｔｒａｎ、Ｃ、Ｃ＋＋、ＪＡＶＡ（登録商標）、又はＨＴＭＬのような高級言語）で実施された一連のコンピュータプログラム命令を含んでよい。ソースコードは、様々なデータ構造及び通信メッセージを定義して使用してよい。ソースコードは、（例えば、インタプリタによって）コンピュータ実行可能形式になってよく、或いはソースコードは、（例えば、トランスレータ、アセンブラ、又はコンパイラによって）コンピュータ実行可能形式に変換されてよい。
【０２２４】
コンピュータプログラムは、任意の形式（例えば、ソースコード形式、コンピュータ実行可能形式、又は中間形式）で永続的又は一時的に有形の記憶媒体に記憶されてよく、例えば、半導体メモリ装置（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、又はフラッシュプログラマブルＲＡＭ）、磁気メモリ装置（例えば、ディスケット又は固定ディスク）、光学式メモリ装置（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）、ＰＣカード（例えば、ＰＣＭＣＩＡカード）、又は他のメモリ装置に記憶されてよい。コンピュータプログラムは、様々な通信技術のうちのいずれかを使用してコンピュータに送信されることが可能な信号の中に任意の形式で記憶されてよく、そのような通信技術として、限定ではないが、アナログ技術、デジタル技術、光技術、無線技術（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、ネットワーキング技術、インターネットワーキング技術などがある。コンピュータプログラムは、印刷文書又は電子文書が付属するリムーバブル記憶媒体（例えば、シュリンク包装されたソフトウェア）として任意の形式で流通されてよく、或いは、コンピュータシステム（の、例えば、システムＲＯＭ上又は固定ディスク上）にあらかじめロードされていてよく、或いは、通信システム（例えば、インターネット又はワールドワイドウェブ）を介してサーバや電子掲示板から分配されてよい。
【０２２５】
本明細書において既に記載された機能性の全て又は一部を実施するハードウェアロジック（プログラマブルロジックデバイスとともに使用されるプログラマブルロジックを含む）は、従来の手作業の手法で設計されてよく、或いは、様々なツール、例えば、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）、ハードウェア記述言語（例えば、ＶＨＤＬ又はＡＨＤＬ）、又はＰＬＤプログラミング言語（例えば、ＰＡＬＡＳＭ、ＡＢＥＬ、又はＣＵＰＬ）を使用して、設計、キャプチャ、シミュレーション、又は電子文書化が行われてよい。
【０２２６】
プログラマブルロジックは、永続的又は一時的に有形の記憶媒体に記憶されてよく、例えば、半導体メモリ装置（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、又はフラッシュプログラマブルＲＡＭ）、磁気メモリ装置（例えば、ディスケット又は固定ディスク）、光学式メモリ装置（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）、又は他のメモリ装置に記憶されてよい。プログラマブルロジックは、様々な通信技術のうちのいずれかを使用してコンピュータに送信されることが可能な信号の中に記憶されてよく、そのような通信技術として、限定ではないが、アナログ技術、デジタル技術、光技術、無線技術（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、ネットワーキング技術、インターネットワーキング技術などがある。プログラマブルロジックは、印刷文書又は電子文書が付属するリムーバブル記憶媒体（例えば、シュリンク包装されたソフトウェア）として流通されてよく、或いは、コンピュータシステム（の、例えば、システムＲＯＭ上又は固定ディスク上）にあらかじめロードされていてよく、或いは、通信システム（例えば、インターネット又はワールドワイドウェブ）を介してサーバや電子掲示板から分配されてよい。
【０２２７】
以下では、適切な処理モジュールの様々な例を詳細に説明する。本明細書では、モジュールは、特定のデータ処理又はデータ送信のタスクを実施することに適するソフトウェア、ハードウェア、又はファームウェアを意味する。典型的には、好ましい実施形態では、モジュールは、命令、又は様々なタイプのデータを受信したり変換したりルーティングしたり処理したりすることに適するソフトウェアルーチン、プログラム、又は他のメモリ常駐アプリケーションを意味し、そのようなデータは、例えば、抵抗変化、ガイドワイヤ式プローブデータ、温度データ、血管内流量データ、血管内圧力データ、伝達関数出力の較正データ、励起電圧、及び他の関心対象情報である。
【０２２８】
本明細書に記載のコンピュータ及びコンピュータシステムは、作用的に関連付けられたコンピュータ可読媒体を含んでよく、例えば、データの取得、処理、記憶、及び／又は伝達に使用されるソフトウェアアプリケーションを格納するメモリを含んでよい。そのようなメモリは、その作用的に関連付けられたコンピュータ又はコンピュータシステムに対して、内部にあってもよく、外部にあってもよく、離れていてもよく、近くにあってもよいことが理解されよう。
【０２２９】
メモリには、ソフトウェア又は他の命令を格納する任意の手段が含まれてもよく、そのような手段として、例えば、限定ではないが、ハードディスク、光ディスク、フロッピーディスク、ＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）、ＣＤ（コンパクトディスク）、メモリスティック、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＤＲＡＭ（動的ランダムアクセスメモリ）、ＰＲＯＭ（プログラマブルＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（拡張消去可能ＰＲＯＭ）、及び／又は他の同様のコンピュータ可読媒体がある。
【０２３０】
一般に、本明細書に記載の開示の実施形態に関連して適用されるコンピュータ可読メモリ媒体は、プログラマブル装置によって実行される命令を記憶することが可能な任意のメモリ媒体を含んでよい。適用可能であれば、本明細書に記載の方法ステップは、１つ以上のコンピュータ可読メモリ媒体に記憶される命令として実施又は実行されてよい。これらの命令は、様々なプログラミング言語で実施されるソフトウェアであってよく、例えば、Ｃ＋＋、Ｃ、Ｊａｖａ、及び／又は他の様々な種類の、本開示の実施形態に従って命令を形成することに適用されてよいソフトウェアプログラミング言語で実施されるソフトウェアであってよい。
【０２３１】
記憶媒体は、非過渡的であってよく、或いは非過渡的な装置を含んでよい。従って、非過渡的記憶媒体又は非過渡的装置は、有形である装置を含んでよく、これは、具体的な物理形態を有する装置を意味するが、その物理的状態は変化してよい。従って、例えば、非過渡的は、このような状態変化があっても装置は有形のまま存続することを意味する。
【０２３２】
本開示の態様、実施形態、特徴、及び実施例は、あらゆる点において例示的であると見なされるべきであり、本開示を限定することを意図しておらず、本開示の範囲は特許請求の範囲によってのみ定義される。特許請求される本開示の趣旨及び範囲から逸脱しない他の実施形態、修正形態、及び使用のされ方があることは、当業者であれば明らかであろう。
【０２３３】
本出願における見出し及びセクションの使用は、本開示を限定することを意図しておらず、各セクションは、本開示のいかなる態様、実施形態、又は特徴にも当てはまるものである。
【０２３４】
本出願全体を通して、構成物が特定の構成要素を有するか、含むか、その構成要素から構成されると記載されている場合、或いは、工程が特定の工程ステップを有するか、含むか、その工程ステップから構成されると記載されている場合は、本教示の構成物も、その記載された構成要素から基本的に構成されている（又はその構成要素から構成されている）こと、並びに、本教示の工程も、その記載された工程ステップから基本的に構成されている（又はその工程ステップから構成されている）ことが考えられる。
【０２３５】
本出願において、ある要素又は構成要素が、記載された要素又は構成要素のリストに含まれているか、且つ／又は、そのリストから選択されていると述べられた場合、当然のことながら、その要素又は構成要素は、記載された要素又は構成要素のいずれか１つであってよく、且つ、記載された要素又は構成要素のうちの２つ以上からなる群から選択されてよい。更に、当然のことながら、本明細書に記載の構成物、装置、又は方法の要素及び／又は特徴は、本明細書において明示的であれ暗黙的であれ、本教示の趣旨及び範囲から逸脱しない限り、様々な様式で組み合わされてよい。
【０２３６】
「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｅ）」、「有する（ｈａｓ）」、「ｈａｖｉｎｇ（有する）」という語句の使用は、特に断らない限り、一般的には、制約がなく非限定的であると理解されたい。
【０２３７】
本明細書における単数形の語の使用は、特に断らない限り、複数形の語を包含する（逆に複数形の語の使用は単数形の語を包含する）。更に、単数形の「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、複数形を包含する。更に、定量的な値の前に「約（ａｂｏｕｔ）」という語が使用される場合、本教示は、特に断らない限り、その特定の定量的な値自体も包含する。
【０２３８】
当然のことながら、ステップの順序、又は特定のアクションを実施する順序は、本教示が機能する限り、重要ではない。更に、２つ以上のステップ又はアクションが同時に実施されてもよい。
【０２３９】
値の範囲又はリストが与えられた場合、その値の範囲又はリストの上限と下限との間の各中間値は、各値が本明細書において具体的に列挙されているかのように、個別に考慮され、本開示内に包含されている。更に、与えられた範囲の上限と下限の間にあって、その上限及び下限を含む、より小さい範囲も考慮され、本開示内に包含されている。例示的な値又は範囲をリストすることは、与えられた範囲の上限と下限の間にあって、その上限及び下限を含む他の値又は範囲を否認するものではない。
【０２４０】
当然のことながら、本開示の図面及び説明は、本開示の明確な理解の為に、関連のある要素を説明するように簡略化されており、他の要素が明確さの為に排除されている。しかしながら、当業者であれば理解されるように、これらの要素及び他の要素も、望ましいものとしてあってよい。しかしながら、そのような要素は当該技術分野において周知であり、且つ、それらが本開示のよりよい理解を促進するものではないことから、そのような要素の説明は、本明細書では行われていない。当然のことながら、各図面は、例示を目的として示されており、構造図として示されるものではない。省略された詳細及び修正形態又は代替実施形態は、当業者の認識の範囲内にある。
【０２４１】
本開示の態様によっては、ある要素又は構造を与える為に、或いは、所望の１つ以上の機能を実施する為に、単一の構成要素が複数の構成要素に置き換えられうること、並びに、複数の構成要素が単一の構成要素に置き換えられうることが理解されよう。本開示の特定の実施形態を実施する上でそのような置き換えが機能しないと考えられる場合を除き、そのような置き換えは、本開示の範囲に収まると見なされる。
【０２４２】
本明細書において示された各実施例は、本開示の潜在的且つ具体的な実施態様を例示することを意図したものである。当業者であれば、これらの実施例が主に本開示の例示を目的としたものであることを理解されるであろう。本開示の趣旨から逸脱しない限り、本明細書に記載のこれらの図面又は動作に対する変形形態があってもよい。例えば、場合によっては、方法ステップ又は操作が異なる順序で実施又は実行されてよく、或いは、操作が追加されたり、削除されたり、修正されたりしてよい。
【０２４３】
〔付記１〕
１つ以上のメモリ装置と、
前記メモリ装置と通信しているコンピューティング装置と、を備える血管内圧力及び流量監視システムであって、前記メモリ装置は、前記コンピューティング装置によって実行可能であって、
ガイドワイヤ式プローブ及びインタフェース装置から形成される測定回路からの第１の電気信号に対する応答として、１つ以上の血管内圧力値を求めるステップと、
前記ガイドワイヤ式プローブ及び前記インタフェース装置から形成される前記測定回路からの第２の電気信号に対する応答として、伝達関数を使用して、１つ以上の血管内流量値を求めるステップと、
前記１つ以上の血管内圧力値及び前記血管内流量値に基づいて生成される、時間に対して変化する圧力対流量曲線を表示するステップと、を前記コンピューティング装置に行わせる命令を含む、
血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記２〕
前記圧力対流量曲線は、ほぼリアルタイムで表示される、付記１に記載の血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記３〕
前記伝達関数Ｔ（ｘ）は、Ｔ（ｘ）＝ａ＋ｂ×ｌｎ（ｘ）という形式であり、ｘは流量であり、ａ及びｂは定数である、付記１に記載の血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記４〕
前記伝達関数Ｔ（ｘ）は、Ｔ（ｘ）＝ａ＋ｂ×ｘｃという形式であり、ｘは流量であり、ａ、ｂ、及びｃは定数である、付記１に記載の血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記５〕
１つ以上の時点の間に取得された１つ以上の心臓血管関連値を表示する命令を更に含む、付記１に記載の血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記６〕
前記１つ以上の心臓血管関連値は、流速、圧力値、最大流量、最小流量、流量の相対極値、１つ以上の血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、及び１つ以上の心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値からなる群から選択される、付記５に記載の血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記７〕
動脈内の１つ以上の位置に関する血管内プローブデータに対する応答として生成される１つ以上の軌跡又はシグネチャを表示する命令を更に含む、付記５に記載の血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記８〕
血管内プローブからの圧力及び流量データを使用して生成される流速、圧力値、最大流量、最小流量、流量の相対極値、１つ以上の血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、又は１つ以上の心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値を含むユーザインタフェースを表示する命令を更に含む、付記５に記載の血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記９〕
前記ガイドワイヤ式プローブ及び前記インタフェース装置から形成された前記測定回路からの第２の電気信号に対する応答として、線形関数又は他の関数を使用して１つ以上の温度値を求める命令を更に含む、付記５に記載の血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記１０〕
以下の較正方法ステップ、即ち、圧力センサの温度と、前記圧力センサが中に配置されている血液の温度とがほぼ一致するように、前記圧力センサの励起電圧を選択するステップと、関心対象血管内の血液の絶対温度を求めるステップと、前記圧力センサを使用して前記血管内の流量値を測定するステップと、によって前記ガイドワイヤ式プローブを較正する命令を更に含む、付記５に記載の血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記１１〕
関心対象血管内の血液の絶対温度を求める前記ステップは、インタフェースシステム内のスイッチ構成の変更の間に測定値を取得するステップを含む、付記１０に記載の血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記１２〕
ディスプレイシステムと、
前記ディスプレイシステムと電気連通していて、前記コンピューティング装置を含む圧力及び流量測定システムと、
前記ディスプレイシステム又は前記圧力及び流量測定システムのうちの一方に配置された前記コンピューティング装置と、
前記コンピューティング装置を使用して生成され、前記ディスプレイ上に描かれる１つ以上のパネルであって、圧力及び流量センサを備える血管内プローブを使用して取得された流量値及び圧力値を含む前記１つ以上のパネルと、
を更に備える、付記５に記載の血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記１３〕
１つ以上のパネルが圧力対流量曲線を含み、前記圧力対流量曲線は、血管内圧力及び流量データを使用して生成された１つ以上の軌跡を含み、更に、前記血管内プローブからデータ信号を受信する入力を含み、前記血管内プローブは、流量値と相関している温度変化を測定する温度センサを備える、付記１２に記載の血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記１４〕
１つ以上のパネルが、シグネチャ、軌跡、スロープ、最大点、最小点、測定値の比、測定値と導出値の比、１次導出値と２次導出値の比、範囲、１つ以上の血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、及び１つ以上の心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値を含む、付記１２に記載の血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記１５〕
血管内圧力又は流量センサを使用して冠血流予備能データを処理する命令を更に含み、前記命令は、
血管内データ収集プローブをサンプリングして、血管の遠位領域からの１つ以上の遠位圧力値（Ｐｄ）と、１つ以上の熱対流データ値と、を取得するステップと、
前記血管の近位領域から取得された１つ以上の大動脈圧値（Ｐａ）を血管内データ処理システムにおいて受信するステップと、
前記１つ以上の遠位圧力値及び前記１つ以上の大動脈圧値から１つ以上の血流予備量比（ＦＦＲ）値を求めるステップと、
前記１つ以上の熱対流データ値から１つ以上の冠血流予備能（ＣＦＲ）値を求めるステップと、
１つ以上のＦＦＲ値と１つ以上のＣＦＲ値とをディスプレイ装置上に表示するステップであって、各ＣＦＲ値は伝達関数を使用して求められる、前記ステップと、を含む、
付記１２に記載の血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記１６〕
前記伝達関数はＴ＝ａ＋ｃ×ｌｎＱという形式であり、Ｔは熱対流装置の温度可変抵抗の測定された温度であり、Ｑは流量であり、ａ及びｃは定数である、付記１５に記載の血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記１７〕
各ＣＦＲ値は、形式ｂ
【数１０】
2019193786.tif 000012
のＴｈｙｐとＴｂａｓとの間の関係を使用して求められ、前記形式は付記３の関数の逆関数を代数的に簡略化したものであり、ｂは一般化された基数であり、ｃは定数である、付記１５に記載の血管内圧力及び流量監視システム。
〔付記１８〕
血管内の圧力及び流量を監視する方法であって、
１つ以上のセンサを使用して、１つ以上の心拍にわたって、複数の血管内血流量値及び複数の血圧値を測定するステップと、
前記複数の血管内血流量値のうちの１つ以上を使用して、１つ以上の心拍にわたる流量閾値を求めるステップと、
前記流量閾値の間で近位圧力値（Ｐａ）及び遠位圧力値（Ｐｄ）を求めるステップと、
１つ以上の心拍にわたる、前記流量閾値における前記Ｐａ値及び前記Ｐｄ値に基づいて第１の診断パラメータを計算するステップと、
１つ以上の心拍にわたる前記第１の診断パラメータ、又は前記第１の診断パラメータを使用して求められた第２の診断パラメータを、ユーザディスプレイ上に表示するステップと、
を含む方法。
〔付記１９〕
前記第１の診断パラメータは、圧力差Ｐａ−Ｐｄ又は圧力比Ｐｄ／Ｐａである、付記１８に記載の方法。
〔付記２０〕
前記複数の血圧値は、狭窄に対して相対的に測定された１つ以上の近位圧力値と、１つ以上の大動脈圧値と、を含む、付記１８に記載の方法。
〔付記２１〕
前記第１の診断パラメータ及び前記第２の診断パラメータは、Ｐａ、Ｐｄ、Ｐｄ／Ｐａ、Ｐａ−Ｐｄ、流速、圧力値、最大流量、最小流量、流量の相対極値、血流予備量比（ＦＦＲ）値、冠血流予備能（ＣＦＲ）値、冠血流速予備能（ＣＦＶＲ）値、瞬時血流予備能（ＩＦＲ）値、及び１つ以上の心筋抵抗指数（ＩＭＲ）値からなる群から選択される、付記１８に記載の方法。
〔付記２２〕
前記流量閾値は、心臓サイクルの間の最大流量、心臓サイクルの間の流量の相対極値、心臓サイクルの間の最大流量のほんの何分の１かの値、充血時最大流量値、及び非充血時流量値からなる群から選択される、付記１８に記載の方法。
〔付記２３〕
複数の血管内血流量値及び複数の血圧値を測定する前記ステップは更に、
前記血管内に配置された第１の抵抗及び第２の抵抗に関連付けられた第１の電気信号を測定するステップと、
前記血管内に配置された前記第２の抵抗に関連付けられた第２の電気信号を測定するステップと、
前記第１及び第２の電気信号のうちの１つ以上を使用して、前記複数の血管内血圧値のうちの１つ以上の血圧値を求めるステップと、
前記第１及び第２の電気信号のうちの１つ以上を使用して、前記血管の１つ以上の血液温度値を求めるステップと、
前記第１及び第２の電気信号のうちの１つ以上を使用して、前記血管の前記複数の血管内血流量値を求めるステップと、
を含む、付記１８に記載の方法。
〔付記２４〕
第１の診断パラメータを計算する前記ステップは、心臓サイクルごとに求められた流量閾値に従って、複数の心臓サイクルにわたる圧力比又は圧力差の平均値を計算するステップを含む、付記１８に記載の方法。
〔付記２５〕
前記第１の診断パラメータは、複数の心臓サイクルにわたる圧力比の平均値、又は複数の心臓サイクルにわたる圧力差の平均値である、付記１８に記載の方法。
〔付記２６〕
前記血管と熱連通している血管内熱対流装置の温度変化と相関している電気信号を受信するステップであって、前記温度変化は、１つ以上の心臓サイクルにわたる流量の変化と相関しており、前記血管内血流量データは前記電気信号を含む、前記ステップと、
温度変化と相関している前記電気信号からピーク血流量値を求めるステップと、
を更に含む、付記２５に記載の方法。
〔付記２７〕
血管内熱対流装置によって測定される遠位圧力信号に対してベースライン値を設定するステップと、
血管内熱対流装置を送達カテーテルの開口部に配置するステップと、
血管系内を前進させる前に、血管内熱対流装置によって測定される温度信号のベースライン値を設定するステップと、
血管内熱対流装置を、前記カテーテル開口部より遠位にある位置まで前進させるステップと、
血管内熱対流装置圧力（Ｐｄ）信号を前記大動脈圧（Ｐａ）信号に対して等化させるステップと、
血管内熱対流装置が関心対象の測定位置にある場合に、前記血管内熱対流装置の温度信号を較正するステップと、
血管内熱対流装置をサンプリングして、Ｐｄ値及び熱対流装置値を取得するステップと、
を含む、血管内データ収集システムを較正するステップを更に含む、付記２５に記載の方法。
【図１Ａ】
2019193786.tif 000013
【図１Ｂ】
2019193786.tif 000014
【図２−１】
2019193786.tif 000015
【図２−２】
2019193786.tif 000016
【図２−３】
2019193786.tif 000017
【図３】
2019193786.tif 000018
【図４Ａ】
2019193786.tif 000019
【図４Ｂ】
2019193786.tif 000020
【図５Ａ】
2019193786.tif 000021
【図５Ｂ】
2019193786.tif 000022
【図５Ｃ】
2019193786.tif 000023
【図５Ｄ】
2019193786.tif 000024
【図５Ｅ】
2019193786.tif 000025
【図６】
2019193786.tif 000026
【図７Ａ】
2019193786.tif 000027
【図７Ｂ】
2019193786.tif 000028
【図８−１】
2019193786.tif 000029
【図８−２】
2019193786.tif 000030
【図８−３】
2019193786.tif 000031
【図８−４】
2019193786.tif 000032
【図９】
2019193786.tif 000033
【図１０】
2019193786.tif 000034
【図１１】
2019193786.tif 000035
【図１２Ａ】
2019193786.tif 000036
【図１２Ｂ】
2019193786.tif 000037
【図１３Ａ】
2019193786.tif 000038
【図１３Ｂ】
2019193786.tif 000039
【図１３Ｃ】
2019193786.tif 000040
【図１３Ｄ】
2019193786.tif 000041
【図１４】
2019193786.tif 000042
【図１５Ａ】
2019193786.tif 000043
【図１５Ｂ】
2019193786.tif 000044
【図１５Ｃ】
2019193786.tif 000045
【図１５Ｄ】
2019193786.tif 000046
【図１６】
2019193786.tif 000047
【図１７Ａ】
2019193786.tif 000048
【図１７Ｂ】
2019193786.tif 000049
【図１８】
2019193786.tif 000050