(57)【要約】  本発明の分野は、医用画像システムに関するものであり、特に、患者内に適用されるステント又は他の医用装置の、大きさ及び位置を、予測するための、システム及び装置に関するものである。一実施形態では、医用画像システムは、細長管状部材と、画像装置と、コンソールと、を含んでいる。細長管状部材は、末端部及び基端部を有しており、患者の血管内に挿入されるように構成されている。画像装置は、細長管状部材の末端部に連結されており、１つ以上のエネルギーパルスを放出し、且つ、１つ以上のエコー信号を受け取るように、構成されている。コンソールは、画像装置に、電気的に連結されており、画像装置に電気的に連結されたコンピュータが使える媒体を含んでおり、プロセッサによって実行されたときに、上記プロセッサが血管の画像作成を含む工程を、実行させる、一連の指令を有しており、画像上に重ねられるように、ステント及び他の医用装置のグラフィック表示を、提供している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像システムであって、
細長管状部材と、画像装置と、コンソールと、を備えており、
細長管状部材は、末端部及び基端部を有しており、患者の血管内に挿入されるように構成されており、
画像装置は、細長管状部材の末端部に連結されており、１つ以上のエネルギーパルスを放出し、且つ、１つ以上のエコー信号を受け取るように、構成されており、
コンソールは、画像装置に電気的に連結されており、血管の画像作成と、画像上に重ねられるステントのグラフィック表示の提供と、を含む工程を、実行させるように構成された、プロセッサを、備えている、ことを特徴とする医用画像システム。
【請求項２】
画像装置が、超音波画像トランスデューサアッセンブリを備えている、請求項１記載の医用画像システム。
【請求項３】
画像が、長手方向画像である、請求項１記載の医用画像システム。
【請求項４】
長手方向画像が、画像トランスデューサアッセンブリが血管内を引き戻されるときに作成された、断面フレームを積み重ねることによって、作成される、請求項３記載の医用画像システム。
【請求項５】
一連の指令が、血管の画像を提示するために、ユーザー・インターフェースを作成することを、更に備えている、請求項４記載の医用画像システム。
【請求項６】
ユーザー・インターフェースが、ユーザーによって長手方向画像をフレーム毎に再生可能とする制御を、提供している、請求項５記載の医用画像システム。
【請求項７】
一連の指令が、異なるステントのライブラリを提供することを、更に備えており、
ユーザーは、血管の画像上に重ねるために、上記ライブラリから選択できる、請求項１記載の医用画像システム。
【請求項８】
ステントのグラフィカル表示の場所が、ユーザーによって調節できる、請求項１記載の医用画像システム。
【請求項９】
ステントの場所の末端部及び基端部に、ブックマークできる、請求項１記載の医用画像システム。
【請求項１０】
患者の血管内に適用されるステントの、大きさ、場所、及び、位置を、予測する、システムであって、
血管の長手方向画像を作成する手段と、
画像上に重ねられるステントのグラフィカル表示を提供する手段と、を備えている、ことを特徴とするシステム。
【請求項１１】
長手方向画像が、画像トランスデューサアッセンブリが血管内を引き戻されるときに作成された、断面フレームを、積み重ねることによって作成される、請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
血管の画像を提示するために、ユーザー・インターフェースを作成する手段を、更に備えている、請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
ユーザー・インターフェースが、ユーザーによって長手方向画像をフレーム毎に再生可能とする制御を、提供している、請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
異なる大きさのステントの、ライブラリを、提供する手段を、更に備えており、
ユーザーは、血管の画像上に重ねるために、上記ライブラリから選択できる、請求項１０記載のシステム。
【請求項１５】
ステントのグラフィカル表示の場所が、ユーザーによって設定できる、請求項１０記載のシステム。
【請求項１６】
場所を、ブックマークできる、請求項１５記載のシステム。
【請求項１７】
コンピュータが使える媒体を備えたコンピュータプログラム製品であって、
上記媒体は、プロセッサによって実行されたときに、上記プロセッサに、患者の血管内に適用されるステントの、大きさ、場所、及び、位置を、予測する工程を、実行させるという、一連の指令を、有しており、
血管の画像を作成することと、
画像上に重ね撮りされるステントのグラフィカル表示を提供することと、を備えている、ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項１８】
ステントのグラフィカル表示が、透明である、請求項１記載の医用画像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、医用画像システムに関するものであり、特に、患者内に適用されるステント又は他の医用装置の長さ及び位置を、予測する、システム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
低侵襲的処置を利用している病状の、管腔内、腔内、血管内、及び、心臓内の、治療及び診断は、医療の多数の分野において、効果的なツールである。これらの処置は、典型的には、画像及び治療のカテーテルを用いて行われており、そのカテーテルは、体内へ、且つ、大腿動脈等の診断及び／又は治療される血管又は臓器から離れた部位における、脈管系のアクセス可能な血管内へ、径皮的に、挿入される。そして、カテーテルは、治療される人体の部位へ、脈管系の血管を通って、進んでいく。カテーテルは、画像装置、典型的には超音波画像装置、を備えていてもよく、画像装置は、動脈の狭窄部位等の人体の罹患部位を、位置付け且つ診断するために、使用されている。例えば、Hamm他の米国特許第５，３６８，０３５号の開示は、参照によってここに組み込まれており、血管内超音波画像トランスデューサを有するカテーテルを、示している。
【０００３】
図１は、本技術分野において周知の、画像トランスデューサアッセンブリ１の実施例を示している。画像トランスデューサ１は、典型的には、（部分的に示されている）ガイドワイヤの内腔１０内にあり、外側管状壁部材５を、有している。血管の画像を得るために、画像トランスデューサアッセンブリ１は、血管内に挿入できる。そして、トランスデューサアッセンブリ１は、回転でき、その間に同時に、血管の中から、血管部分にて、エネルギーパルス、例えば、超音波、を放出し、また、エコー信号又は反射信号を、受け取ることができる。
【０００４】
図２において、表示画面と、プロセッサと、関連したグラフィックハードウェア（図示せず）と、を有する画像コンソール２０が、医用画像システム３０を形成するために、画像トランスデューサアッセンブリ１と連結できることは、周知である。画像コンソール２０は、画像トランスデューサアッセンブリ１から受け取ったエコー信号を処理し、撮像される部位の画像を形成する。画像を形成するために、画像コンソール２０は、表示画面上に、「ラジアル・ライン」として公知の多重ライン（図示せず）を描く。その多重ラインの各々は、トランスデューサアッセンブリ１の角度位置に対応している。画像コンソール２０のプロセッサは、ラインに対応する角度位置においてトランスデューサアッセンブリ１から受け取ったエコー信号の、マグニチュードレベルに基づいたラインの画素に、輝度値を与えている。このようなラジアル・ラインを多数含んでいる図は、血管内超音波検査（ＩＶＵＳ）画像（図示せず）等の画像を、結果としてもたらしている。
【０００５】
血管内のトランスデューサ又はカテーテルを、徐々に引き出しながら、ＩＶＵＳ画像のフレームを継続的に記録することは、更に周知である。結果としてもたらされた多くのフレームは、プロセッサによって、保存され且つ操作され、これらのフレームから、血管の長手方向画像が作成される。言い換えると、血管の長軸を含む平面における血管の可視化を、提供でき、そのことにより、臨床医が、血管の長さに沿った異なる場所における閉塞を判断することが、可能となる。例えば、Tenhoffの米国特許第５，８３０，１４５号の開示は、参照によってここに組み込まれており、血管部位の長手方向画像を作成する、システム及び方法を、示している。
【特許文献１】米国特許第５，８３０，１４５号
【特許文献２】米国特許第４，８４１，９７７号
【特許文献３】米国特許第５，３２１，５０１号
【非特許文献１】１９９１年１１月２２日発行、サイエンス紙、２５４号、１１７８−１１８１頁「光コヒーレンス・トモグラフィー」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
結果としてもたらされた長手方向画像は、血管内における閉塞等の異常を診断するのに、使用できる。本技術分野において周知である、そのような異常に対する典型的な処置は、目的部位において、１つ以上のステントを使用することである。多くの場合、患者内に適用されるステントの、適切な大きさ（長さ及び直径）及び位置を決定することは、試行錯誤の過程であり、患者への治療時間及び危険を増加させる。従って、１つ以上のステントを供給するための、改良されたシステム及び方法が、望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の分野は、医用画像システムに関するものであり、特に、患者内に適用されるステント又は他の医用装置の、大きさ及び位置を、予測するための、システム及び装置に関するものである。
【０００８】
一実施形態では、医用画像システムは、細長管状部材と、画像装置と、コンソールと、を含んでいる。細長管状部材は、末端部及び基端部を有しており、患者の血管内に挿入されるように構成されている。画像装置は、細長管状部材の末端部に連結されており、１つ以上のエネルギーパルスを放出し、且つ、１つ以上のエコー信号を受け取るように、構成されている。コンソールは、画像装置に電気的に連結されており、画像装置に電気的に連結された、コンピュータが使える媒体を、含んでおり、コンソールは、プロセッサによって実行されたときに、上記プロセッサが血管の画像作成を含む工程を、実行させる、一連の指令を有しており、画像上に重ねられる、ステント及び他の医用装置のグラフィック表示を、提供している。
【０００９】
本発明の他の、システム、方法、特徴、及び、利点は、以下の図面及び詳細な説明の審査において、当業者にとっては、明らかであり、又は、明らかになるであろう。追加の、システム、方法、特徴、及び、利点、の全ては、この記述内に含まれており、本発明の技術的範囲に含まれており、添付の特許請求の範囲によって保護されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
上記で述べられた本発明の他の利点及び目的が、どのように得られるかを、より理解するために、上記に簡単に記載された実施形態の更に詳細な記載が、その特有の実施形態を参照することにより、提供され、それは、添付の図面に描かれている。図の要素は、必ずしも縮尺通りではなく、代わりに、本発明の原理を描く際に、強調されていることに注意すべきである。更に、図において、同様の参照数字は、種々の図を通して、対応する部分を示している。しかし、同様の部分が、常に、同様の参照数字を有しているわけではない。更に、全ての図は、概念を伝えることを意図しており、そこでは、関連する大きさ、形状、及び、他の詳細な特性が、そのままに又は正確にというよりもむしろ、図式的に、描かれている。
【００１１】
ここに開示された方法及びシステムは、図３に描かれた冠動脈等の血管の、超音波画像等の医用画像において、又は、部位に渡って画像が得られるあらゆる体腔において、適用可能である。図３を参照すると、心臓９９は、冠動脈９８を含んでおり、冠動脈９８は、心臓の表面に沿った蛇行した通路を、進んでいる。図４は、湾曲部９７の分解図を示しており、湾曲部９７は、その目的部位内に配置されたＩＶＵＳカテーテル２１を有している。カテーテル２１は、末端部２２及び基端部（図示せず）を有しており、概ね、本技術分野において周知の画像カテーテルに従って、設計されている。それ故、カテーテルは、カテーテルチップ２２の周囲の超音波検査画像を得ることが可能な、図１に示された、腔内超音波画像システムを含んでいる。この画像システムは、トランスデューサ２３と、超音波検査データセットを表示するためのその関連した電子技術と、を含んでおり、超音波検査データセットは、例えば、カテーテル２１の末端チップ２２回りの３６０度の通路２４に渡って、トランスデューサ２３を走査することによって、又は、６０度又は９０度の走査を行う扇形走査によって、得られる。別の実施形態においては、トランスデューサ２３は、Griffith等の米国特許第４，８４１，９７７号に開示された、フェイズドアレイによって置き換えられている。更に、他の画像装置が、光コヒーレンス・トモグラフィー（ＯＣＴ）によって画像を得るための装置に基づく光源等の、画像トランスデューサの、代わりとして又はそれに加えて、使用されてもよい。ＯＣＴを使用する画像取得は、Huang等の、１９９１年１１月２２日発行、サイエンス紙、２５４号、１１７８−１１８１頁「光コヒーレンス・トモグラフィー」にて、開示されている。光コヒーレンス領域反射率計（ＯＣＤＲ）と呼ばれる、ＯＣＴ画像装置の一例が、Swansonの米国特許第５，３２１，５０１号に開示されており、それは、参照によりここに組み込まれている。ＯＣＤＲは、拡張された長手方向又は深さの範囲に渡って、鮮明さ（シャープフォーカス）と高解像度と範囲に渡った感度とを備えた、２次元及び３次元の画像走査を、電子的に行うことが可能である。
【００１２】
血管９８内の一連の位置２７において取得される、多数の超音波検査データセットを得るために、血管内部の走査は、引き戻す間、何度も繰り返される。一実施形態において、引き戻す間に得られた超音波検査の各データセットは、図４に示されるように、画像地点における血管の、横断画像又は断面（すなわち、ｒ−θ）画像を、含んでいる。断面画像１２０の一実施例は、図５に示されている。これらの画像を「スタッキング（積み重ね）」することによって、血管の長手方向画像１０５が、すなわち、長手方向軸又はｚ軸に沿った画像が、作成でき、その一実施例も、図５に示されている。そのような画像は、本技術分野において、「カットプレーン（断面）」画像として、周知である。長手方向画像１０５は、異なる角度θでの画像１０５を表示するために、望ましい外観が現れるまで、ｚ軸に沿って回転されてもよい。
【００１３】
長手方向画像１０５は、ソフトウェア・プログラムによって、典型的には、作成されており、ソフトウェア・プログラムは、図２に示された画像コンソール２０内に存在している。ソフトウェア・プログラムは、画像コンソール２０の表示装置（図示せず）に、画像を表示する。図５において、ソフトウェア・プログラムは、ユーザー・インターフェース１００を含んでいてもよい。ユーザー・インターフェース１００は、第１ウィンドウ１１０を含んでおり、ウィンドウ１１０は、血管の長手方向画像１０５を表示する。上記のように、長手方向画像１０５は、カテーテル２１が引き戻されているときに、長期に渡って得られた、多数のｒ−θ断面画像を、含んでいる。これらのｒ−θ画像の各々は、フレーム１２０と見なすことができ、長手方向画像１０５は、各フレーム１２０を連続的に提示する、アニメーション・シーケンスとして、表示できる。これらのフレーム１２０は、典型的には、毎秒約３０フレームの割合で作成され、また、カテーテル２１は、典型的には、毎秒約１／２ｍｍの速度で引き戻される。このように、フレーム１２０は、典型的には、互いにかなり近接して表示される。
【００１４】
ユーザー・インターフェース１００は、ユーザーが長手方向画像１０５の表示を制御することを可能にする、制御要素を、含んでもよい。制御要素は、再生要素１３０と、停止再生要素１４０と、調節断面位置要素１２５と、を含んでもよく、調節断面位置要素１２５は、ユーザーが長手方向画像１０５を、ｚ軸に沿って回転するのを可能にする。また、フレーム制御１５０要素が含まれており、それは、ユーザーがフレーム１２０を前後へスクロールし且つシーケンス内の特定のフレーム１２０の表示を選択することを、可能にする。アニメーション・シーケンス内のユーザーが選択したフレーム１２０の位置は、カーソル位置として、知られている。フレーム制御１５０要素は、カーソル位置を示す、スクロール・バー・ボタン１５５を、含んでいる。ユーザー・インターフェース１００もまた、カーソル位置に対応した、フレーム１２０又は断面画像を、表示する、第２ウィンドウを、含んでいる。制御要素は、ボタン、キー、スライダー、スクロール・バー、タッチスクリーン上のバーチャルキー、又は、他のユーザーの作動可能な装置、でもよい。
【００１５】
概ね、臨床医は、異常のために画像を分析しており、１つ以上のステントを必要とする異常が画像中に発見された場合には、臨床医は、異常部位に適用される適切なステントの、長さ及び位置を、視覚的に予測する。予測を助けるための１つのアプローチは、グラフィカルツールを提供することであり、そのグラフィカルツールは、臨床医が、分析される長手方向画像１０５の上にステント１６０のグラフィカル表示を適用するのを、可能にする。臨床医は、ステント１６０の大きさを、所望の大きさに、グラフィック的に調節することができるかもしれない。１つのアプローチとしては、ステントの角部の上のマウスポインターをドラッグして、大きさを調節してもよい。しかしながら、ステントの大きさは、典型的には、ステント製造者によって、既定であり且つ包装済みであり、それ故、異なる大きさの種類は限られるだろう。そのような場合には、それらの大きさ及び他の特徴を備えた１つ以上の既定のステントの、グラフィカルパレット１６５又は既定のライブラリを、ユーザー・インターフェース１００に提供することが、望ましい。何故なら、ライブラリは、各ステントの必要な寸法及び特徴によって事前に定義されており、臨床医は、選択されたステントが適切なものであるかを決定するために、パレット１６５内の所望のステントを、単にクリックし又は選択し、長手方向画像１０５上の所望の位置へ、所望のステントをドラッグできるからである。当業者の１人が、パレット１６５又はライブラリに加えられてもよいような、追加の、大きさ、特性、又は、装置を、評価してもよい。
【００１６】
臨床医は、ステント１６０を配置するために、長手方向画像１０５上の所望の場所又は位置を設定した後に、望ましい場所を記録するために、画像にブックマークを（好ましくは、場所の各端部に、１つのブックマークを）置いてもよい。ブックマークは、基本的には、長手方向画像１０５内の所望の場所を画定する、特定のフレーム１２０を、記録している。加えて、ステント１６０のグラフィカル表示は、画像１０５の構造の可視性を維持するために、透明であってもよい。画像１０５内のステントの長さ及び位置をシミュレートするためのグラフィカルツールを、臨床医に提供することは、実際のステントを配置する前での、適切なステントの大きさ及び位置の選択を、容易にする。実際のステントは、費用がかかるものであり、目的部位内に永久に埋め込むものである。
【００１７】
以上の説明において、本発明は、その特定の実施形態に基づいて説明されている。しかしながら、本発明の広い精神及び範囲から逸脱せずに、各種の修正及び変更を行うことは、明らかに可能である。例えば、本発明は、ステントを含む装置に特に適しているが、他の医用装置にも適用可能にできる。更なる例として、一実施形態の各特徴を、他の実施形態に示された他の特徴と、組み合わせたり適合させたりすることができる。加えて且つ明らかに、特徴は、要望通りに、追加したり取り除いたりできる。更に、本発明は、添付の請求項及びそれらの均等物に限定される範囲を除いては、限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本技術分野において周知である、画像トランスデューサアッセンブリの断面図である。
【図２】本技術分野において周知である、医用画像システムのブロック図である。
【図３】ここに開示された方法及び装置が使用される予定部位として、人体の心臓を示す図である。
【図４】目的部位に配置されたＩＶＵＳカテーテルを有する、冠動脈部位の分解図である。
【図５】本技術分野において周知である、長手方向医用画像を表示するための、ユーザー・インターフェースを示す図である。
【図６】本発明の好ましい実施形態の長手方向医用画像を表示するための、ユーザー・インターフェースを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2008531200.tif 000010
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