(57)【要約】本発明は、ステント又は他の医用介入デバイスの位置決めに関する。小型マーカに適したマーカー検出を向上させるために、医用介入デバイスを位置決めするためのデバイス１０が提供される。デバイスは、データ入力インターフェース１２と、データ処理ユニット１４と、データ出力インターフェース１６とを含む。データ入力インターフェースは、被験者の関心領域の少なくとも１つの画像を提供する。少なくとも１つの画像内では、医用介入デバイス用の誘導装置の少なくとも一部が関心領域に配置される。誘導装置の少なくとも一部は、少なくとも１つの画像において可視である少なくとも１つの装置位置マーカを含む。さらに、少なくとも１つの画像内では、医用介入デバイスが少なくとも部分的に関心領域に配置される。医用介入デバイスは、画像において、少なくとも１つの装置位置マーカよりも見えにくいデバイス位置マーカを含む。データ処理ユニットは、少なくとも１つの画像内の少なくとも１つの装置位置マーカを検出し、少なくとも１つの装置位置マーカに基づいて少なくとも１つの画像内の近接領域を画定し、近接領域を選択して、近接領域内のデバイス位置マーカを検出し、医用介入デバイスの位置決めを支援するために少なくとも１つの画像内のデバイス位置マーカを強調する。データ出力インターフェースは、少なくとも１つの画像に強調されたデバイス位置マーカを提供する。
2021529036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用介入デバイスの位置決めを支援するためのデバイスであって、前記デバイスは、
データ入力インターフェースと、
データ処理ユニットと、
データ出力インターフェースと、
を含み、
前記データ入力インターフェースは、被験者の関心領域の少なくとも１つの画像を提供し、
前記データ処理ユニットは、
ｉ）前記少なくとも１つの画像において、前記関心領域に少なくとも部分的に配置されている医用介入デバイス用の誘導装置の少なくとも１つの装置位置マーカを検出し、ｉｉ）前記少なくとも１つの装置位置マーカに基づいて、前記少なくとも１つの画像内に近接領域を画定し、ｉｉｉ）前記近接領域において、前記関心領域に少なくとも部分的に配置されている前記医用介入デバイスのデバイス位置マーカを検出し、ｉｖ）前記医用介入デバイスの位置決めを支援するために、前記少なくとも１つの画像における前記デバイス位置マーカを強調し、
前記デバイス位置マーカは、前記画像において、前記少なくとも１つの装置位置マーカよりも見えにくく、
前記データ出力インターフェースは、前記少なくとも１つの画像に、強調された前記デバイス位置マーカを提供する、デバイス。
【請求項２】
前記データ入力インターフェースは、前記少なくとも１つの画像に、前記関心領域に少なくとも部分的に配置される前記医用介入デバイスとしてのステントを提供する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
強調されたデバイス位置マーカを有する関心領域の前記少なくとも１つの画像を提示するディスプレイユニットが設けられている、請求項１又は２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記データ処理ユニットは、前記近接領域を、前記少なくとも１つの装置位置マーカの周りの領域として画定する、請求項１から３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項５】
前記誘導装置は、ガイドワイヤ、バルーン、及びカテーテルのうちの少なくとも１つを含み、
前記データ処理ユニットは、前記近接領域を、前記誘導装置に沿った長手方向の拡張方向を有する画像領域として画定する、
請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項６】
前記データ入力インターフェースは、画像のシーケンスを提供し、
前記データ処理ユニットは、前記少なくとも１つの装置位置マーカを検出し、前記少なくとも１つの装置位置マーカに基づいて近接領域を画定し、前記近接領域を選択し、前記画像の各々について前記近接領域内の前記デバイス位置マーカを検出し、
前記データ処理ユニットはまた、それぞれ検出された前記デバイス位置マーカに基づいて前記画像を時間的に統合して、前記画像の時間的ブーストを提供し、
前記データ処理ユニットは、ｉ）検出された前記デバイス位置マーカ、又はｉｉ）検出された前記少なくとも１つの装置位置マーカに基づいて前記画像を互いに対して中心合わせする、
請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項７】
Ｘ線源及びＸ線検出器を有するイメージングデバイスと、
請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイスと、
を含む、医用イメージングシステムであって、
前記イメージングデバイスは、被験者の関心領域の前記少なくとも１つの画像を生成し、
好ましくは、前記画像は透視画像である、
医用イメージングシステム。
【請求項８】
医用介入デバイス用の誘導装置をさらに含み、前記誘導装置は、前記少なくとも１つの装置位置マーカを含み、
前記医用イメージングシステムは、医用介入デバイスとして展開されるべきステントをさらに含み、前記ステントは、ステント位置マーカを含み、前記誘導装置は、ステント誘導デバイスであり、前記少なくとも１つの装置位置マーカは、少なくとも１つの誘導デバイス位置マーカである、
請求項７に記載の医用イメージングシステム。
【請求項９】
前記ステント誘導デバイスは、前記展開されるべきステントが取り付けられているバルーンデバイスであり、
前記少なくとも１つの誘導デバイス位置マーカは、バルーンマーカであり、
前記データ処理ユニットは、前記少なくとも１つのバルーンマーカに基づいて前記近接領域を画定する、
請求項８に記載の医用イメージングシステム。
【請求項１０】
医用介入デバイスの位置決めを支援するための方法であって、
ａ）被験者の関心領域の少なくとも１つの画像を提供するステップと、
ｂ１）前記少なくとも１つの画像において、前記関心領域に少なくとも部分的に配置されている医用介入デバイス用の誘導装置の少なくとも１つの装置位置マーカを検出するステップと、
ｂ２）前記少なくとも１つの装置位置マーカに基づいて前記少なくとも１つの画像内の近接領域を画定するステップと、
ｃ１）前記近接領域を選択するステップと、
ｃ２）前記近接領域内で、前記関心領域に少なくとも部分的に配置されている前記医用介入デバイスのデバイス位置マーカを検出するステップであって、前記デバイス位置マーカは、前記画像において、前記少なくとも１つの誘導装置マーカよりも見えにくい、検出するステップと、
ｄ）前記医用介入デバイスの位置決めを支援するために、前記少なくとも１つの画像内の前記デバイス位置マーカを強調するステップと、
を含む、方法。
【請求項１１】
画像のシーケンスが提供され、
ステップｂ１）〜ｃ２）は、前記シーケンスの前記画像の少なくとも一部に対して提供され、
ステップｄ）の前に、それぞれ検出された前記デバイス位置マーカに基づいて前記画像が時間的に位置合わせされるステップが提供され、これは前記画像の時間的ブーストを提供する、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記画像は、
ｉ）検出された前記デバイス位置マーカ、又はｉｉ）検出された前記少なくとも１つの装置位置マーカに基づいて互いに対して中心合わせされる、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１から９のいずれか一項に記載の装置を制御するためのコンピュータプログラムであって、処理ユニットによって実行されると、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の方法のステップを行う、コンピュータプログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のコンピュータプログラムを記憶した、コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステント又は他の医用介入デバイスの位置決めに関し、特に、医用介入デバイスを位置決めするためのデバイス、医用イメージングシステム、及び医用介入デバイス、例えばステントを位置決めするための方法、ならびに装置を制御するためのコンピュータプログラム要素、及びプログラム要素を格納したコンピュータ可読媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
最小侵襲手術では、ステント又は他の形態又はプロテーゼなどの医用介入デバイスを、ガイドワイヤなどの誘導装置を介して、管腔、例えば、被験者の血管系又は組織構造に挿入することが知られている。医用介入デバイスを正しく配置するためには、医用介入デバイスの相対位置を決定する必要がある。この目的のために、デバイスの現在位置が決定され、被験者に関連付けられる。現在位置の決定の一例は、関心領域の画像内の相対位置を決定するための放射Ｘ線の使用である。他の位置決定は、電磁波を使用して、被験者内の位置マーカの位置を特定し、これらの位置をデータの画像データと位置合わせしてもよい。Ｘ線画像では、それ自体ではほとんど見えない、又は見えない医用介入デバイスの現在位置を示すために、Ｘ線で見えるデバイスマーカを使用する。しかしながら、デバイスマーカ検出でさえも、例えば、より小さいマーカをもたらすデバイスの小さいサイズの構造に対する要求のために、煩わしくなることが示されている。このようなより小さいマーカの例は、例えば生体吸収性ステント上に設けられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、より小さく、Ｘ線であまりよく見えないマーカに適した改善されたマーカ検出が必要である。
【０００４】
本発明の目的は、独立請求項の主題によって解決され、さらなる実施形態は従属請求項に組み込まれる。本発明の以下に説明する態様は、医用介入デバイスを位置決めするためのデバイス、医用イメージングシステム、及び医用介入デバイスを位置決めするための方法にも適用されることに留意されたい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、医用介入デバイスを位置決めするためのデバイスが提供される。デバイスは、データ入力インターフェースと、データ処理ユニットと、データ出力インターフェースとを含む。データ入力インターフェースは、被験者の関心領域の少なくとも１つの画像を提供する。少なくとも１つの画像において、医用介入デバイス用の誘導装置の少なくとも一部が関心領域に配置される。誘導装置の少なくとも一部は、少なくとも１つの画像において可視の少なくとも１つの装置位置マーカを含む。さらに、上記少なくとも１つの画像において、医用介入デバイスが関心領域に少なくとも部分的に配置される。医用介入デバイスは、画像において少なくとも１つの装置位置マーカよりも見えにくいデバイス位置マーカを含む。データ処理ユニットは、少なくとも１つの画像において少なくとも１つの装置位置マーカを検出し、少なくとも１つの装置位置マーカに基づいて少なくとも１つの画像内に近接領域を画定する。データ処理ユニットはまた、近接領域を選択し、近接領域内のデバイス位置マーカを検出し、少なくとも１つの画像内のデバイス位置マーカを強調して、医用介入デバイスの位置決めを支援する。データ出力インターフェースは、少なくとも１つの画像に強調されたデバイス位置マーカを提供する。
【０００６】
医用介入デバイスは、例えば、血管系、器官又は組織構造に挿入されるステントである。医用介入デバイスはまた、さらなる例として、人工心臓弁などのプロテーゼである。
【０００７】
１つの利点として、デバイス位置マーカの検出は、関心領域の画像の選択された部分に対してのみ提供される。次いで、選択された部分をより詳細に探索することができ、その結果、精度が向上し、また、偽陽性を検出するリスクが低くなる。したがって、画像の部分の選択は、より小さいマーカを探すことも可能にする。デバイス位置マーカのために画像の選択された部分を画定することによって、デバイス検出努力を低減することもできる。
【０００８】
「近接領域」という用語は、検出されたアイテムの周りの領域、すなわちアイテムの近くの領域に関する。近接領域は、近隣領域又は周囲領域とも呼ばれる。近接領域のサイズ又は範囲は、（より小さい）デバイス位置マーカの位置が見つけられるべき範囲に従って決定又は選択される。近接領域は、結果として、画像全体のより小さい部分のみが選択されるように、例えば、画像の半分未満、例えば、画像の３分の１、４分の１、又は５分の１をもたらすように決定される。一例では、近接領域は、画像の１０分の１未満である。別の例では、近接領域は、画像の５％未満、例えば１％未満である。
【０００９】
「誘導装置」は、医用介入デバイスを誘導及び／又は運搬するために使用可能な任意の装置又はデバイス、あるいはその一部として理解される。例えば、医用介入デバイスとしてのステントの場合、誘導装置は、ガイドワイヤ、ステントバルーン又はバルーンカテーテルのうちの１つ以上を含む。
【００１０】
一例によれば、データ入力インターフェースは、関心領域内に少なくとも部分的に配置される医用介入デバイスとしてステントを有する少なくとも１つの画像を提供する。
【００１１】
一例によれば、データ処理ユニットは、近接領域を、少なくとも１つの装置位置マーカの周りの領域として画定する。
【００１２】
一例によれば、誘導装置はまた、ガイドワイヤを含み、データ処理ユニットは、近接領域を、ガイドワイヤに沿った長手方向の拡張方向を有する画像領域として画定する。
【００１３】
本発明によれば、医用イメージングシステムも提供される。システムは、Ｘ線源及びＸ線検出器を有するイメージングデバイスと、前述の例のうちの１つによる医用介入デバイスを位置決めするためのデバイスとを含む。イメージングデバイスは、被験者の関心領域の少なくとも１つの画像を生成する。
【００１４】
オプションでは、画像は透視画像である。
【００１５】
医用イメージングシステムはまた、介入イメージングシステムと呼んでもよい。
【００１６】
一例によれば、システムはさらに、医用介入デバイス用の誘導装置を含み、誘導装置は、少なくとも１つの装置位置マーカを含む。システムはさらに、医用介入デバイスを含み、医用介入デバイスは、デバイス位置マーカを含む。
【００１７】
オプションでは、医用介入デバイスは、展開されるべきステントであり、デバイス位置マーカは、ステント位置マーカである。誘導装置は、ステント誘導デバイスであり、少なくとも１つの装置位置マーカは、少なくとも１つの誘導デバイス位置マーカである。
【００１８】
一例によれば、ステント誘導デバイスは、展開されるべきステントが取り付けられているバルーンデバイスである。少なくとも１つの誘導デバイス位置マーカは、バルーンマーカである。データ処理ユニットは、少なくとも１つのバルーンマーカに基づいて近接領域を画定する。
【００１９】
本発明によれば、医用介入デバイスを位置決めするための方法も提供される。方法は、
ａ）被験者の関心領域の少なくとも１つの画像を提供するステップと、
ｂ１）少なくとも１つの画像において、関心領域に少なくとも部分的に配置されている医用介入デバイス用の誘導装置の少なくとも１つの装置位置マーカを検出するステップと、
ｂ２）少なくとも１つの装置位置マーカに基づいて少なくとも１つの画像内の近接領域を画定するステップと、
ｃ１）近接領域を選択するステップと、
ｃ２）近接領域内で、関心領域に少なくとも部分的に配置されている医用介入デバイスのデバイス位置マーカを検出するステップであって、デバイス位置マーカは、画像において、少なくとも１つの誘導装置マーカよりも見えにくい、検出するステップと、
ｄ）医用介入デバイスの位置決めを支援するために、少なくとも１つの画像内のデバイス位置マーカを強調するステップとを含む。
【００２０】
一例では、方法は、経皮冠動脈介入（ＰＣＩ）に適用される。例えば、生体吸収性ステント（ＢＶＳ）が使用される。
【００２１】
別の例では、本発明は、他の近接部、例えば、医用介入デバイス用の他の案内ツール又は支援ツールを使用する。従って、ステントマーカ以外の物体が検出される。
【００２２】
一例によれば、医用介入デバイスは、展開されるべきステントであり、デバイス位置マーカは、ステント位置マーカである。さらに、誘導装置は、ステント誘導デバイスであり、装置位置マーカは、デバイス位置マーカである。
【００２３】
オプションでは、ステント誘導デバイスは、展開されるべきステントが取り付けられているバルーンデバイスであり、少なくとも１つのデバイス位置マーカは、バルーンマーカである。近接領域は、少なくとも１つのバルーンマーカに基づいて画定される。
【００２４】
一例によれば、近接領域は、少なくとも１つの装置位置マーカの周りの領域として画定される。それに加えて、又はその代わりに、誘導装置はまた、ガイドワイヤを含み、近接領域は、ガイドワイヤに沿った長手方向の拡張方向を有する画像領域として画定される。
【００２５】
一例によれば、画像のシーケンスが提供される。ステップｂ１）〜ｃ２）は、画像の各々について提供される。さらに、ステップｄ）の前に、それぞれ検出されたデバイス位置マーカに基づいて画像が時間的に位置合わせされるステップが提供され、これは、画像の時間的なブーストを提供する。画像は、ｉ）検出されたデバイス位置マーカ、又はｉｉ）検出された少なくとも１つの装置位置マーカに基づいて互いに対して中心合わせされる。
【００２６】
一態様によれば、ステントのようなデバイスが配置され、正確に位置決めされると想定される関心領域の画像データが提供される。しかしながら、デバイスは、関心領域の画像データにおいて検出することが困難である。デバイスの位置を突き止めるための第１の検出手法として、デバイスが配置されている画像の一部に関連すると考えられるインジケータが検出される。インジケータは、関心領域の画像データにおいて、デバイスよりも検出しやすい構造又は特徴として選択される。インジケータに基づいて、画像の部分が選択される。第２の検出手法として、画像の選択された部分が、デバイス自体を検出するために撮影される。したがって、関心領域の画像は、デバイス位置についてより詳細な関心のある部分と、デバイス位置についてそれ以上使用されない部分とに分割される。デバイスの検出は、関心領域の画像の選択された部分に対してのみ提供される。
【００２７】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に説明される実施形態から明らかになり、それを参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、次の図面を参照しながら説明する。
【００２９】
【図１】図１は、医用介入デバイスを位置決めするための方法の一例のステップを示す。
【図２】図２は、医用介入デバイスの一例としてのステントと、ステントを位置決めするためのデバイスの一例としてのバルーンとのＸ線画像を示す。
【図３】図３は、医用介入デバイスを位置決めするための方法の別の例を示す。
【図４】図４は、医用介入デバイスを位置決めするための方法のさらなる例を示す。
【図５】図５は、医用介入デバイスを位置決めするためのデバイスの一例を概略的に示す。
【図６】図６は、医用イメージングシステムの一例を概略的に示す。
【図７】図７は、バルーン及びステントを有するカテーテルを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１に、医用介入デバイスを位置決めするための方法１００の一例を示す。方法１００は、以下のステップを含む。
【００３１】
ステップａ）とも呼ばれる第１のステップ１０２において、被験者の関心領域の少なくとも１つの画像が提供される。その少なくとも１つの画像において、医用介入デバイス用の誘導装置の少なくとも一部が関心領域に配置される。誘導装置のその少なくとも一部は、少なくとも１つの画像において可視である少なくとも１つの装置位置マーカを含む。さらに、上記少なくとも１つの画像において、医用介入デバイスが関心領域に少なくとも部分的に配置される。医用介入デバイスは、画像において少なくとも１つの誘導装置マーカよりも見えにくいデバイス位置マーカを含む。
【００３２】
ステップｂ１）とも呼ばれる第２のステップ１０４において、少なくとも１つの画像において、少なくとも１つの装置位置マーカが検出される。
【００３３】
ステップｂ２）とも呼ばれる第３のステップ１０６において、少なくとも１つの装置位置マーカに基づいて、少なくとも１つの画像内の近接領域が画定される。
【００３４】
ステップｃ１）とも呼ばれる第４のステップ１０８において、近接領域が選択される。
【００３５】
ステップｃ２）とも呼ばれる第５のステップ１１０において、近接領域内のデバイス位置マーカが検出される。
【００３６】
ステップｄ）とも呼ばれる第６のステップ１１２において、医用介入デバイスの位置決めを支援するために、少なくとも１つの画像においてデバイス位置マーカが強調される。
【００３７】
第２のステップｂ１）及び第３のステップｂ２）は、それぞれ、完全な少なくとも１つの画像のために提供される、破線の（ｈａｓｈｅｄ）第１のフレーム１１４で示される第１の検出ステップｂ）の第１及び第２のサブステップと見なすことができる。
【００３８】
第４のステップｃ１）及び第５のステップｃ２）は、それぞれ、選択された領域、すなわち、プロキシ領域とも呼ばれる近接領域のために提供される、破線の第２のフレーム１１６で示される第２の検出ステップｃ）の第１及び第２のサブステップと見なすことができる。
【００３９】
図２に、医用介入デバイスの一例としてのステントのＸ線画像１１８を示す。誘導及び挿入デバイスの機能を果たすガイドワイヤ１２０が示されている。ステントを位置決めするための装置の一例としてバルーンが提供されている。バルーンは、ガイドワイヤ上に設けられ、バルーンマーカとも呼ばれる２つの位置マーカ１２２で示される。ステントは、バルーン上に配置され、バルーンの膨張により、ステントは、拡張され、所定の位置にされる。ステントは、２つのほとんど見えないステントマーカ１２４で示されている。ステントは、生体吸収性ステントとして提供され得る。Ｘ線画像１２８は、ステントの位置決めを支援するために、検査中にライブ撮影された関心領域のコリメートされた透視画像であり得る。コリメーションは、例えば、楕円形のダイアフラムの形態で提供される。
【００４０】
詳細には示さないこの方法の一例において、医用介入デバイスは、展開されるべきステントであり、デバイス位置マーカはステント位置マーカである。誘導装置は、ステント誘導デバイスであり、装置位置マーカは、デバイス位置マーカである。オプションとして、ステント誘導デバイスは、展開されるべきステントが取り付けられているバルーンデバイスである。少なくとも１つのデバイス位置マーカは、バルーンマーカである。近接領域は、少なくとも１つのバルーンマーカに基づいて画定される。
【００４１】
医用介入デバイスを位置決めするためのデバイスはまた、ステントを位置決めするためのデバイスと呼んでもよい。
【００４２】
医用介入デバイスが、１つのステント、又は２つ以上のステントとして提供される場合、デバイス位置マーカは、ステントマーカとして提供される。
【００４３】
一例では、ステントは生体吸収性ステントである。生体吸収性ステント（ＢＶＳ）は、例えば、狭窄治療の長期転帰に有益であることに留意されたい。生体吸収性ステントは、例えば、若年被験者において、長い狭窄を治療する場合に使用される。長さのある領域を治療することは、いくつかの生体吸収性ステントを連続的に移植することを意味する。近接画定に基づくマーカの検出は、例えば、ステントを互いに対して配置することを容易にする。１つの利点として、ステントは、動脈を完全に覆うために十分に近接しているが、血管の一部を密閉して覆わないために最小限の重なりで配置することができる。生体吸収性ステントがＸ線に対して透過性（又は少なくとも透過性）であっても、１つのステントの遠位マーカを隣接するステントの近位マーカの隣に配置することによって、隣接するステントの重なりを最小限にすることができ、その結果、例えば１ｍｍ未満の重なりとなる。
【００４４】
生体吸収性ステントのマーカは、画像内でそれらを直接検出することが不可能に近いほど小さいにもかかわらず、最初に近接領域を選択することによって、ステントのマーカの検出が達成される。
【００４５】
一態様では、（より大きく、よりコントラストのある）バルーンマーカが第１のステップにおいて検出され、次いで、第２のステップにおいて、ステント自体の（より小さく、よりぼんやりとした）マーカがバルーンマーカの付近で探索される。
【００４６】
その結果、既存のステントブースト技術のみを使用するよりも優れたビューがユーザに提示される。したがって、一例では、バルーン位置が再調整されている間であっても、ぼけのない画像が提供され、その結果、例えば、スムーズで快適なステント位置決めがもたらされる。これは特に、ステントが、バルーンマーカと全く同じ動きで動かない状況に有用であり、これはステントマーカ及びバルーンマーカが遠く離れるほど可能性が高くなる。
【００４７】
２ステップ検出手順は、ステントのためのより小さいマーカの使用を容易にする。２ステップ検出手順はまた、より低い線量のＸ線放射線の使用を可能にする。
【００４８】
また、これは、目標領域を中心に提示することを可能にし、ステアリングされた物体は目標領域に対して移動し、これもまたより直観的である。
【００４９】
２ステップ検出はまた、臨床医がバルーンの位置を変えるときにステントが完全に消失し、バルーンマーカと一貫して動いている構造がない場合であっても、ステントの位置が示されることを提供する。
【００５０】
臨床医は、例えば、ステントマーカを中心としたソリューションで、ジェスチャーにおける支援が提供されており、それらは例えば、ブースト、強調表示、及び／又は安定化することによって、それらを絶えず強化する。
【００５１】
一例では、ステントマーカの検出を行うために、近接度に依存すること、すなわち、２つのステップで進むこと、すなわち、検出がより容易で関心構造に近い近接度を識別するステップ（例えば、これらは、（より大きく、よりコントラストのある）バルーンマーカである）と、その近傍におけるかろうじて検出可能な関心の構造を探すステップとが提案される。この検出が達成されると、例えば、強調表示、ブースト又は安定化のような改善された解決策が提供される。
【００５２】
ステントを位置決めするためのデバイスはまた、ステントの位置を決定するためのデバイス、又はステントの位置決めを支援するためのデバイスとも呼ばれる。
【００５３】
データ入力インターフェースはまた、画像データ入力インターフェースとも呼ばれる。データ出力インターフェースはまた、画像データ出力インターフェースとも呼ばれる。
【００５４】
こちらも詳細には示さない方法のさらなる例では、近接領域は、少なくとも１つの装置位置マーカの周りの領域として画定される。
【００５５】
追加又は代替として提供される、こちらも詳細には示さない本発明のさらなる例では、誘導装置はまた、ガイドワイヤを含み、近接領域は、ガイドワイヤに沿った長手方向の拡張方向を有する画像領域として画定される。
【００５６】
図３に、医用介入デバイスを位置決めするための方法のさらなる例を示す。ステップａ）において、画像のシーケンスが提供される（１２８）。ステップｂ１）〜ｃ２）は、点線１３２で示されるように、画像の各々に対して提供される。ステップｄ）の前に、それぞれ検出されたデバイス位置マーカに基づいて画像が時間的に位置合わせされるステップ１３０が提供され、これは、画像の時間的なブーストを提供する。例えば、画像は、ｉ）検出されたデバイス位置マーカ、又はｉｉ）検出された少なくとも１つの装置位置マーカに基づいて互いに対して中心合わせされる。
【００５７】
図４に、医用介入デバイスを位置決めするための方法のさらに別の例を示す。透視画像が入力として提供される（１３４）。
【００５８】
１つ又はいくつかのいわゆるプロキシオブジェクトが第１のフレームにわたって検出され（１３６）、これにより、それぞれの画像内の領域、すなわち、ほとんど見えない、例えば、ぼんやりとしたマーカを探す狭い領域が画定される。「プロキシオブジェクト」という用語は、関心の実際のマーカを検出するためにより詳細な検索のために後に選択される、画像内の領域を画定するための基礎を提供するために、容易に検出可能な物体を指す。プロキシオブジェクトは、例えば、画像内に存在するカテーテルのマーカ、バルーン又はガイドワイヤのマーカとすることができる。画定された領域はまた、ＢＶＳ領域とも呼ばれる。実際のほとんど見えないマーカの一例は、生体吸収性ステントのマーカ（ＢＶＳマーカ）である。
【００５９】
特定の検出器が、この領域におけるＢＶＳマーカの位置を見つける、すなわち検出する（１３８）。
【００６０】
次いで、検出されたＢＶＳマーカを使用して、生体吸収性ステント（ＢＶＳ）を強調する（１４０）。
【００６１】
第１の画像が処理されると、時間的統合１４２を利用して、関心のＢＶＳ領域が画定される（基本的に、ＢＶＳマーカは、最後に検出された位置に近いままであると予想される）。このオプションを、破線（ｈａｓｈｅｄ  ｌｉｎｅ）で示す。時間的統合は、点線のフレーム１４４で示されるように、プロキシベースの領域を置換又は補完してもよい。
【００６２】
ＢＶＳ領域のプロキシベースの画定１３６では、関心の物体の予想位置の良好な指示を与え、検出がより容易な物体が検出される。一例では、マルチステント分岐ステント留置術の場合に、バルーンマーカが特に関心がある。これは、これらが、展開された（又は展開される)ＢＶＳに近いことが予想されるからである。臨床医は、どの血管セグメントにステント留置されたか、すなわち、ステントが適用されたカテーテルがどの領域に入れられたかを把握しているので、バルーンをおおよその展開の領域においてステアリングするのに支障がない。しかしながら、最終的な正確な位置決めが必要である。
【００６３】
多くの研究の対象としてバルーンマーカを検出することは、ステントを強調するための応用、例えば、いわゆるステントブースト応用において重要な構築ボックスである。バルーンマーカは、それらを強調するフィルタを設計し、スマートトラッキングアルゴリズムを開発することによって見つけることができる。あるいは、機械学習技術を用いてマーカ検出器をトレーニングすることもできる。
【００６４】
プロキシ位置からＢＶＳマーカの可能な位置が推論される。バルーンマーカを中心とする幾つかの円で、粗領域が簡単に形成される。
【００６５】
この領域は、バルーンの方向を利用することによって異方性にすることができ、これにより、局所的な血管の向きを良好に推定できる。次に、探索領域が、検出されたバルーンマーカの両方を中心とする２つの楕円から形成され、マーカによって規定される方向に延長される。
【００６６】
ガイドワイヤ（バルーンマーカに近い）を検出し、ガイドワイヤの近傍にあるものとして探索領域を画定することもできる。
【００６７】
ＢＶＳマーカ検出１４０では、縮小された領域、すなわち、画像内ではあるが画像全体よりも小さい領域に注目できる。選択された領域画定の詳細が何であれ、ＢＶＳマーカが予想される狭い領域が注目される。
【００６８】
画像全体を考慮するときには不可能に近い、これらの小さなぼんやりとしたマーカを検出するタスクが、実行可能になる。マーカとしての物体の検出は、精度と誤警報との間のトレードオフとして提供される。探索領域が、例えば（表面において）１００と１００００との間の倍数だけ縮小されているので、より大きな偽陽性率を与えることができ、ＢＶＳマーカを確実に見つけることができる。
【００６９】
これを実行するために、ＢＶＳマーカを強調表示する手作りの特徴が手動で設計される。別のオプションでは、深層学習などの機械学習法を使用することによって学習する検出器が提供される。
【００７０】
さらに、時間的統合１４２を利用することができる。マーカの形状、向き、及び位置を漸進的に学習することができ、検出が改善される。数フレーム後、ＢＶＳ検出器によって学習されたＢＶＳマーカの予想される形状及び位置が、それ自体によってロバストな検出を確実にするために十分よく画定されることが可能であり、これにより、さらなるステップでは、近接領域の画定がそれによって置き換えられる。ただし、初期化の場合は、プロキシ検出が提供される。
【００７１】
ＢＶＳ強調表示１４０では、強調画像１４６が生成され、これはブースト画像とも呼ばれる。この目的のために、ＢＶＳマーカは強調されると、いくつかの視覚化モードが提供されて、臨床医の操作、すなわちジェスチャが支援される。
【００７２】
一例は、ＢＶＳマーカブーストを提供する。しかしながら、ブーストプロセスは、バルーンマーカの代わりにＢＶＳマーカを中心とする。これは、ビューがＢＶＳマーカを中心にしていることから、ＢＶＳマーカは空間的に鮮明となり、また、ＢＶＳマーカの鮮鋭度は、バルーンマーカの摺動運動によって影響されないままである。これは、バルーンの快適かつ円滑な位置決めを可能にする。
【００７３】
あるいは、ビューは、バルーンマーカを中心にするが、ＢＶＳマーカに基づいて行われる時間的ブーストを有する。言い換えれば、ビューは、最終的にバルーンマーカを中心にすることを除いて、前のビューと同じである（同じブースト、同じ空間的及び時間的なＢＶＳ鮮鋭度）。これは、「ステントブースト」ビューに慣れており、同じ基準内に留まることを好む臨床医向けである。オプションでは、ＢＶＳマーカは、オリジナル画像又はブースト画像のいずれかで色付けされる。
【００７４】
図５に、医用介入デバイスを位置決めするためのデバイス１０の一例を概略的に示す。装置１０は、データ入力インターフェース１２と、データ処理ユニット１４と、データ出力インターフェース１６とを含む。データ入力インターフェース１２は、被験者の関心領域の少なくとも１つの画像を提供する。少なくとも１つの画像において、医用介入デバイス用の誘導装置の少なくとも一部が関心領域に配置される。誘導装置のその少なくとも一部は、少なくとも１つの画像において可視の少なくとも１つの装置位置マーカを含む。さらに、少なくとも１つの画像において、医用介入デバイスが少なくとも部分的に関心領域に配置される。医用介入デバイスは、画像において、少なくとも１つの装置位置マーカよりも見えにくいデバイス位置マーカを含む。データ処理ユニット１４は、少なくとも１つの画像内の少なくとも１つの装置位置マーカを検出する。データ処理ユニット１４はまた、少なくとも１つの装置位置マーカに基づいて、少なくとも１つの画像内に近接領域を画定する。データ処理ユニット１４はさらに、近接領域を選択し、近接領域内のデバイス位置マーカを検出し、少なくとも１つの画像内のデバイス位置マーカを強調して、医用介入デバイスの位置決めを支援する。データ出力インターフェース１６は、少なくとも１つの画像に強調されたデバイス位置マーカを提供する。
【００７５】
提供される画像データは、第１の破線矢印２０で示され、出力されるデータは、第２の破線矢印２２で示される。
【００７６】
詳細には示さない一例では、データ入力インターフェース１２は、関心領域内に少なくとも部分的に配置された医用介入デバイスとしてのステントを有する少なくとも１つの画像を提供する。
【００７７】
図５では、オプションとして一例が示されており、ここでは、強調されたデバイス位置マーカを有する関心領域の少なくとも１つの画像に提示する表示ユニット２４が設けられている。
【００７８】
詳細には示さない一例では、データ処理ユニットは、近接領域を、少なくとも１つの装置位置マーカの周りの領域として画定する。
【００７９】
詳細には示さない一例では、誘導装置はまた、ガイドワイヤも含み、データ処理ユニット１４は、近接領域を、ガイドワイヤに沿った長手方向の拡張方向を有する画像領域として画定する。
【００８０】
詳細には示さない一例では、データ入力インターフェース１２は、画像のシーケンスを提供する。データ処理ユニット１４は、少なくとも１つの装置位置マーカを検出する。データ処理ユニット１４は、少なくとも１つの装置位置マーカに基づいて近接領域を画定し、近接領域を選択し、各画像の近接領域内のデバイス位置マーカを検出する。データ処理ユニット１４はまた、それぞれ検出されたデバイス位置マーカに基づいて画像を時間的に統合し、これは画像の時間的ブーストを提供する。データ処理ユニット１４はさらに、ｉ）検出されたデバイス位置マーカ、又はｉｉ）検出された少なくとも１つの装置位置マーカに基づいて、画像を互いに対して中心合わせする。
【００８１】
図６は、医用イメージングシステム３０の一例を概略的に示す。医用イメージングシステム３０は、Ｘ線源３６及びＸ線検出器３８を有するイメージングデバイス３２を含む。医用イメージングシステム３０はまた、前述の例のうちの１つによる医用介入デバイスを位置決めするためのデバイス３４を含む。イメージングデバイス３２は、被験者の関心領域の少なくとも１つの画像を生成する。オプションとして、画像は透視画像である。
【００８２】
イメージングデバイス３２は、ＣアークＸ線システムとして提供され得る。例は天井から懸架されたＣアークを示すが、床に設置された、又は移動式Ｘ線画像システムが提供されてもよい。
【００８３】
関心物体、すなわち、被験者は、円４０で概略的に示されている。被験者は、患者テーブル４２上に配置される。
【００８４】
オプションとして、システム３０は、医用介入デバイス用の誘導装置４４をさらに含むことが示されており、誘導装置４４は少なくとも１つの装置位置マーカを含む。システム３０は、医用介入デバイスをさらに含み、医用介入デバイスは、デバイス位置マーカを含む。
【００８５】
オプションとして、医用介入デバイスは、展開されるべきステントであり、デバイス位置マーカは、ステント位置マーカである。さらに、誘導装置は、ステント誘導デバイスであり、少なくとも１つの装置位置マーカは、少なくとも１つの誘導デバイス位置マーカである。
【００８６】
一例では、ステント誘導デバイスは、展開されるべきステントが取り付けられているバルーンデバイスである。少なくとも１つの誘導デバイス位置マーカは、バルーンマーカである。データ処理ユニットは、少なくとも１つのバルーンマーカに基づいて近接領域を画定する。
【００８７】
図７は、カテーテルデバイス４４を示す。破線はガイドワイヤ４６を示す。バルーンマーカ５０を有するバルーン４８が提供される。さらに、ステントマーカ５４を有するステント５２が示されている。ハンドル５６、すなわちグリップ部分が模式的に示されている。Ｘ線画像では、ステントマーカ５４は、バルーンマーカ５０よりも見えにくい。
【００８８】
見えにくいステントマーカ５４の検出は、ある領域、すなわち、画像の一部に限定された検出によって提供される。この限定は、よりよく見えるバルーンマーカ５０の検出に基づいており、これは、ステントマーカはバルーンマーカの近くに配置されていると仮定されていることによる。
【００８９】
本発明の別の例示的な実施形態では、上記実施形態のうちの１つによる方法のステップを適切なシステム上で実行するように適合されていることによって特徴付けられるコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム要素が提供される。
【００９０】
したがって、コンピュータプログラム要素は、コンピュータユニットに記憶されていてもよい。当該コンピュータユニットも、本発明の一実施形態の一部であってよい。当該コンピュータユニットは、上記方法のステップを行うか又はステップの実行を誘導する。さらに、コンピュータユニットは、上記装置のコンポーネントを動作させる。コンピューティングユニットは、自動的に動作するか及び／又はユーザの命令を実行する。コンピュータプログラムが、データプロセッサの作業メモリにロードされてよい。したがって、データプロセッサは、本発明の方法を実行する能力を備えている。
【００９１】
本発明のこの例示的な実施形態は、最初から本発明を使用するコンピュータプログラムと、アップデートによって、既存のプログラムを、本発明を使用するプログラムに変えるコンピュータプログラムとの両方を対象とする。
【００９２】
さらに、コンピュータプログラム要素は、上記方法の例示的な実施形態の手順を満たすすべての必要なステップを提供することができる。
【００９３】
本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、ＣＤ−ＲＯＭといったコンピュータ可読媒体が提示される。コンピュータ可読媒体に、コンピュータプログラム要素が記憶され、コンピュータプログラム要素は上記セクションに説明されている。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又は他のハードウェアの一部として供給される光学記憶媒体又は固体媒体といった適切な媒体上に記憶される及び／又は分散配置されるが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介した形態といった他の形態で分配されてもよい。
【００９４】
しかしながら、コンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブといったネットワークを介して提示され、当該ネットワークからデータプロセッサの作業メモリにダウンロードされてもよい。本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、ダウンロード用にコンピュータプログラム要素を利用可能にする媒体が提供され、当該コンピュータプログラム要素は、本発明の上記実施形態のうちの１つによる方法を行うように構成される。
【００９５】
なお、本発明の実施形態は、さまざまな主題を参照して説明されている。具体的には、方法タイプのクレームを参照して説明される実施形態もあれば、デバイスタイプのクレームを参照して説明される実施形態もある。しかしながら、当業者であれば、上記及び下記の説明から、特に明記されない限り、１つのタイプの主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、さまざまな主題に関連する特徴の任意の組み合わせも、本願に開示されていると見なされると理解できるであろう。ただし、すべての特徴は、特徴の単なる足し合わせ以上の相乗効果を提供する限り、組み合わされることが可能である。
【００９６】
本発明は、図面及び上記説明において詳細に例示され、説明されたが、当該例示及び説明は、例示的に見なされるべきであり、限定的に見なされるべきではない。本発明は、開示される実施形態に限定されない。開示された実施形態の他の変形態様は、図面、開示内容及び従属請求項の検討から、請求項に係る発明を実施する当業者によって理解され、実施される。
【００９７】
請求項において、「含む」との用語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、また、単数形も、複数形を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に引用される幾つかのアイテムの機能を果たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されることだけで、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを示すものではない。請求項における任意の参照符号は、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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