(57)【要約】  血管治療デバイス１０１及びトルク検出コントローラ１３０を採用したトルク検出血管治療システムである。血管治療デバイス１０１は、配置前状態から配置後状態へと変化され得るものであり、該血管治療デバイス１０１の幾何学形状を表す画像化可能マーカの行列を含む。トルク検出コントローラ１３０は、血管治療デバイス１０１の配置前状態から配置後状態への変化の後の非捻れ配置又は捻れ配置の検出を、該血管治療デバイス１０１の斯かる非捻れ配置又は捻れ配置の検出を前記画像化可能マーカの行列により表される血管治療デバイス１０１の基準デバイス幾何学形状と該画像化可能マーカの行列により表される血管治療デバイス１０１の撮像されたデバイス幾何学形状との間の行列方位類似性又は行列方位非類似性から導出することにより制御する。
2021506437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配置前状態から配置後状態へ変化されるよう操作可能な血管治療デバイスであって、当該血管治療デバイスの幾何学形状を表す画像化可能なマーカの行列を含む血管治療デバイスと、
前記血管治療デバイスの前記配置前状態から前記配置後状態への変化後の該血管治療デバイスの非捻れ配置及び捻れ配置の一方の検出を制御するトルク検出コントローラと、
を有するトルク検出血管治療システムであって、
前記トルク検出コントローラは、前記血管治療デバイスの非捻れ配置の検出を、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの撮像デバイス幾何学形状との間の行列方位類似性から導出し、
前記トルク検出コントローラは、前記血管治療デバイスの捻れ配置の検出を、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の行列方位非類似性から導出する、
トルク検出血管治療システム。
【請求項２】
前記トルク検出コントローラは、更に、
前記画像化可能マーカの行列の配置前幾何学形状モデルを前記血管治療デバイスのデバイスモデルから再構成すること、
前記画像化可能マーカの行列の前記配置前幾何学形状モデルを前記血管治療デバイスの少なくとも１つの血管外画像から再構成すること、及び
前記画像化可能マーカの行列の前記配置前幾何学形状モデルを前記血管治療デバイスの少なくとも１つの血管内画像から再構成すること、
のうちの少なくとも１つを行い、
前記画像化可能マーカの行列の前記配置前幾何学形状モデルが前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状を表す、
請求項１に記載のトルク検出血管治療システム。
【請求項３】
前記トルク検出コントローラは、更に、
前記画像化可能マーカの行列の配置後幾何学形状モデルを前記血管治療デバイスの少なくとも１つの血管外画像から再構成すること、及び
前記画像化可能マーカの行列の前記配置後幾何学形状モデルを前記血管治療デバイスの少なくとも１つの血管内画像から再構成すること、
のうちの少なくとも一方を行い、
前記画像化可能マーカの行列の前記配置後幾何学形状モデルが前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状を表す、
請求項１に記載のトルク検出血管治療システム。
【請求項４】
前記トルク検出コントローラは、更に、前記配置前状態から前記配置後状態への各画像化可能マーカに関する動きベクトルを計算し、
前記動きベクトルが、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の前記行列方位類似性及び前記行列方位非類似性の一方を示す、
請求項１に記載のトルク検出血管治療システム。
【請求項５】
前記トルク検出コントローラは、更に、前記配置前状態から前記配置後状態への各画像化可能マーカに関する角度ベクトルを計算し、
前記角度ベクトルが、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の前記行列方位類似性及び前記行列方位非類似性の一方を示す、
請求項１に記載のトルク検出血管治療システム。
【請求項６】
前記トルク検出コントローラが、更に、前記血管治療デバイスの許容できない捻れ配置の検出に関する警報情報を発生する、
請求項１に記載のトルク検出血管治療システム。
【請求項７】
前記トルク検出コントローラが、更に、前記血管治療デバイスの前記捻れ配置の検出に関する表示を制御する、
請求項１に記載のトルク検出血管治療システム。
【請求項８】
前記血管治療デバイスが該血管治療デバイスの形状及び向きの少なくとも一方を感知する光学形状センサを更に含む、
請求項１に記載のトルク検出血管治療システム。
【請求項９】
画像化可能マーカの行列を含む血管治療デバイスの、配置前状態から配置後状態への該血管治療デバイスの移行後の非捻れ配置及び捻れ配置の一方を検出するためのトルク検出コントローラであって、
前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの基準デバイス幾何学形状の描写及び前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの撮像デバイス幾何学形状の描写を制御する幾何学形状マネージャと、
トルク検出器と、
を有し、
前記トルク検出器は、前記血管治療デバイスの前記非捻れ配置の検出を、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の行列方位類似性から導出し、
前記トルク検出器は、前記血管治療デバイスの前記捻れ配置の検出を、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の行列方位非類似性から導出する、
トルク検出コントローラ。
【請求項１０】
前記幾何学形状マネージャは、更に、
前記画像化可能マーカの行列の配置前幾何学形状モデルを前記血管治療デバイスのデバイスモデルから再構成すること、
前記画像化可能マーカの行列の前記配置前幾何学形状モデルを前記血管治療デバイスの少なくとも１つの血管外画像から再構成すること、及び
前記画像化可能マーカの行列の前記配置前幾何学形状モデルを前記血管治療デバイスの少なくとも１つの血管内画像から再構成すること、
のうちの少なくとも１つを行い、
前記画像化可能マーカの行列の前記配置前幾何学形状モデルが前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状を表す、
請求項９に記載のトルク検出コントローラ。
【請求項１１】
前記幾何学形状マネージャは、更に、
前記画像化可能マーカの行列の配置後幾何学形状モデルを前記血管治療デバイスの少なくとも１つの血管外画像から再構成すること、及び
前記画像化可能マーカの行列の前記配置後幾何学形状モデルを前記血管治療デバイスの少なくとも１つの血管内画像から再構成すること、
のうちの少なくとも一方を行い、
前記画像化可能マーカの行列の前記配置後幾何学形状モデルが前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状を表す、
請求項９に記載のトルク検出コントローラ。
【請求項１２】
前記トルク検出器は、更に、前記配置前状態から前記配置後状態への各画像化可能マーカに関する動きベクトルを計算し、
前記動きベクトルが、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の前記行列方位類似性及び前記行列方位非類似性の一方を示す、
請求項９に記載のトルク検出コントローラ。
【請求項１３】
前記トルク検出器は、更に、前記配置前状態から前記配置後状態への各画像化可能マーカに関する角度ベクトルを計算し、
前記角度ベクトルが、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の前記行列方位類似性及び前記行列方位非類似性の一方を示す、
請求項９に記載のトルク検出コントローラ。
【請求項１４】
前記トルク検出器が、更に、前記血管治療デバイスの許容できない捻れ配置の検出に関する警報情報を発生する、
請求項９に記載のトルク検出コントローラ。
【請求項１５】
前記トルク検出器が、更に、前記血管治療デバイスの前記捻れ配置の検出に関する表示を制御する、
請求項９に記載のトルク検出コントローラ。
【請求項１６】
画像化可能マーカの行列を含む血管治療デバイスの、配置前状態から配置後状態への該血管治療デバイスの移行後の非捻れ配置及び捻れ配置の一方を検出するためのトルク検出コントローラにより実行可能なトルク検出方法であって、
前記トルク検出コントローラが前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの基準デバイス幾何学形状の描写及び前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの撮像デバイス幾何学形状の描写を制御するステップと、
前記トルク検出コントローラが前記血管治療デバイスの前記非捻れ配置の検出を前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の行列方位類似性から導出するステップ、及び前記トルク検出コントローラが前記血管治療デバイスの前記捻れ配置の検出を前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の行列方位非類似性から導出するステップのうちの一方のステップと、
を有する、トルク検出方法。
【請求項１７】
前記トルク検出コントローラが前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの基準デバイス幾何学形状の描写及び前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの撮像デバイス幾何学形状の描写を制御するステップが、
前記トルク検出コントローラが前記画像化可能マーカの行列の配置前幾何学形状モデルを前記血管治療デバイスのデバイスモデルから再構成するステップ、
前記トルク検出コントローラが前記画像化可能マーカの行列の前記配置前幾何学形状モデルを前記血管治療デバイスの少なくとも１つの血管外画像から再構成するステップ、
前記トルク検出コントローラが前記画像化可能マーカの行列の前記配置前幾何学形状モデルを前記血管治療デバイスの少なくとも１つの血管内画像から再構成するステップ、
前記トルク検出コントローラが前記画像化可能マーカの行列の配置後幾何学形状モデルを前記血管治療デバイスの少なくとも１つの血管外画像から再構成するステップ、及び
前記トルク検出コントローラが前記画像化可能マーカの行列の前記配置後幾何学形状モデルを前記血管治療デバイスの少なくとも１つの血管内画像から再構成するステップ、
のうちの少なくとも１つのステップを含み、
前記画像化可能マーカの行列の前記配置前幾何学形状モデルが前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状を表し、
前記画像化可能マーカの行列の前記配置後幾何学形状モデルが前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状を表す、
請求項１６に記載のトルク検出方法。
【請求項１８】
前記トルク検出コントローラが前記血管治療デバイスの前記非捻れ配置の検出を前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の行列方位類似性から導出するステップが、
前記トルク検出コントローラが前記配置前状態から前記配置後状態への各画像化可能マーカに関する動きベクトルを計算するステップ、及び
前記トルク検出コントローラが前記配置前状態から前記配置後状態への各画像化可能マーカに関する角度ベクトルを計算するステップ、
のうちの少なくとも一方のステップを含み、
前記動きベクトルが、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の前記行列方位類似性を示し、
前記角度ベクトルが、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の前記行列方位類似性を示す、
請求項１６に記載のトルク検出方法。
【請求項１９】
前記トルク検出コントローラが前記血管治療デバイスの前記捻れ配置の検出を前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の行列方位非類似性から導出するステップが、
前記トルク検出コントローラが前記配置前状態から前記配置後状態への各画像化可能マーカに関する動きベクトルを計算するステップ、及び
前記トルク検出コントローラが前記配置前状態から前記配置後状態への各画像化可能マーカに関する角度ベクトルを計算するステップ、
のうちの少なくとも一方のステップを含み、
前記動きベクトルが、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の前記行列方位非類似性を示し、
前記角度ベクトルが、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の前記行列方位非類似性を示す、
請求項１６に記載のトルク検出方法。
【請求項２０】
前記トルク検出コントローラが前記血管治療デバイスの許容できない捻れ配置の検出に関する警報情報を発生するステップ、及び
前記トルク検出コントローラが前記血管治療デバイスの前記捻れ配置の検出に関する表示を制御するステップ、
のうちの少なくとも一方のステップを更に有する、請求項１６に記載のトルク検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、広くは血管治療デバイス（例えば、エンドグラフト及びステント等）に関する。本開示は、更に詳細には、最小限に侵襲性の血管内介入治療の間における血管治療デバイスの捻れ配置（例えば、腹部大動脈瘤（“ＡＡＡ”）の血管内大動脈瘤修復（“ＥＶＡＲ”）若しくは有窓ＥＶＡＲ（“ＦＥＶＡＲ”）修復の間におけるエンドグラフトの捻れ配置、又は血管造影術の間におけるステントの捻れ配置等）の検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
本開示の当業技術において既知のように、大動脈は心臓から身体を介して酸素に富んだ血液を運ぶ身体の主動脈である。腹部大動脈瘤（“ＡＡＡ”）は身体の腹部領域内の大動脈の弱った部分における膨らみ／膨張であり、これにより、当該大動脈は破裂し、腹部内での過剰な内部出血を生じさせ得、即座の死に到る。
【０００３】
例えば、図１Ａは、腹部大動脈１１から枝分かれした右腎動脈１２Ｒ、左腎動脈１２Ｌ、右腸骨動脈１３Ｒ及び左腸骨動脈１３Ｌを含む、腹部１０Ｒ，Ｌ内の大動脈１１を示す。腹部大動脈１１内の動脈枝路１２及び１３の間に示されるものは、高血圧、アテローム性動脈硬化及び加齢を含む種々の要因に起因したものであり得る動脈瘤１４Ｒ，Ｌである。点線矢印により示された大動脈１１並びに大動脈枝路１２及び１３を経る典型的血流は動脈瘤１４の壁を緊張させ、このことは、大動脈１１を膨張させ得、最終的に破裂につながり、腹部１０内で過度の内出血を生じさせて、即座に死に到る。
【０００４】
ＡＡＡを修復するための種々の処置が提案されており、これらのうち、血管内大動脈瘤修復（“ＥＶＡＲ”）及び有窓ＥＶＡＲ（“ＦＥＶＡＲ”）修復が現在のところＡＡＡの修復に対する最も一般的技術である。血管内処置は、典型的に、Ｘ線透視誘導の下で実行され、ＡＡＡを経る血流を制御するようエンドグラフト（血管内留置型人工血管）を配置すべく腹部大動脈内の該血管内ステントグラフト（“エンドグラフト”）を正しく位置決め及び方向付けするために大量の造影剤及び放射線を使用する。
【０００５】
例えば、図１Ｂは、動脈瘤１４の壁に沿う圧力を減じながら大動脈枝路１２及び１３への連続した血流を維持するために腹部大動脈１１内にＸ線透視誘導の下で配置されたエンドグラフト２０を示す。
【０００６】
更なる例により、図１Ｃは、動脈瘤１４の壁に沿う血流を離れるように妨げながら大動脈枝路１２及び１３への連続した血流を維持するために腹部大動脈１１内にＸ線透視誘導の下で配置された枝状グラフト２２を備えた有窓エンドグラフト２１を示す。
【０００７】
これも本開示の当業技術において既知のように、大動脈は、心臓の右側に血液を供給する右冠動脈及び心臓の左側に血液を供給する左冠動脈である２つの主冠動脈に枝分かれする。種々の理由により、冠動脈内にはプラークが蓄積し得、冠動脈を経る血流の減少につながる。このような血流の減少は、最終的に、胸の痛み及び恐らくは心臓発作に到るであろう。
【０００８】
例えば、図２Ａは冠動脈３０の内壁上のプラーク３１ａ及び３１ｂの蓄積を示し、該蓄積はプラーク３１ａ及びプラーク３１ｂの間の通路３２を狭め、冠動脈３０を経る血流を減少させる。
【０００９】
経皮的冠動脈介入術（“ＰＣＴ”）又は血管形成術は、冠動脈内へのバルーン先端装備カテーテルの挿入を伴い、これによれば、該バルーンは開口内に配置され且つ膨張されてプラークを押圧し、これにより通路を広げる。バルーンが膨張されるにつれ、該バルーン上の畳まれていたステントは拡張され、これにより、該ステントは開いた通路を固定させて血流を改善させ、如何なる胸の痛みも解放すると共に心臓発作の確率を低減する。
【００１０】
例えば、図２Ｂは通路３２内に固定されて、押し広げられたプラーク３１ａ及び３１ｂを介して血流を改善する拡張されたステント４０を示し、このことは、如何なる胸の痛みも解放すると共に心臓発作の確率を低減する。
【００１１】
図１Ａ、図１Ｃ及び図２Ｂに示されたように、血管治療デバイスは、罹患血管壁の構造を増大させることにより血液が通過することを可能にする一方、血管の壁に順応する長尺のデバイスと考えられる。このような血管治療デバイスは、壁構造を強化すべく半径（放射）方向においては強固である一方、蛇行する血管に順応すべく軸（“長さ”）方向においては柔軟となるように形成される。
【００１２】
このような血管治療デバイスの悪い副作用は、これらデバイスが供給の間に軸に対してトルクを生じ、患者内に捻れた状態で配置されるようになる（即ち、捻れ配置）ことである。このような状況は、当該血管の組織に対して望ましくない力を及ぼし得、解放された場合に当該血管の周囲の組織に対して損傷を生じ得るような不安定なエネルギの蓄積を促し、更に該デバイスの配置、従って有効性を悪化させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
当業技術において知られている血管内手術は、一般的に、主要血管を介しての心臓及び全ての血管を含む心血管系の目標領域へのアクセスを伴う最小限に侵襲的介入処置である。血管内手術の例は、これらに限られるものではないが、ＥＶＡＲ、ＦＥＶＡＲ、冠動脈ステント留置、末梢血管バルーニング及びステント留置、僧帽弁置換、僧帽弁クリップ配置、大動脈弁置換、左心耳閉鎖、弁周囲漏出閉鎖等を含む。
【００１４】
本開示は、血管内手術の間における血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の新規で固有な自律的検出を提供すると共に、血管内手術の間において血管治療デバイスの捻れ配置の何れの検出に関しても臨床医に警報を発することを提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本開示の一実施態様は、血管治療デバイス（例えば、エンドグラフト又はステント）と、トルク検出コントローラとを採用したトルク検出血管治療システムである。前記血管治療デバイスは、配置前状態から配置後状態へと変化（移行）されるように操作可能であり、該血管治療デバイスの幾何学形状を表す画像化可能なマーカの行列を含む。前記トルク検出コントローラは、前記血管治療デバイスの前記配置前状態から前記配置後状態への移行後の該血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の何れかの検出を制御する。前記トルク検出コントローラによる前記非捻れ配置の検出は、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの撮像されたデバイス幾何学形状（撮像デバイス幾何学形状）との間の行列方位類似性から導出される。前記トルク検出コントローラによる前記捻れ配置の検出は、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の行列方位非類似性から導出される。
【００１６】
本開示の第２実施態様は、幾何学形状マネージャと、トルク検出器とを採用したトルク検出コントローラである。動作時において、前記幾何学形状マネージャは、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの基準デバイス幾何学形状の描写及び前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの撮像デバイス幾何学形状の描写を制御する。前記トルク検出器による前記非捻れ配置の検出は、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の行列方位類似性から導出される。前記トルク検出器による前記捻れ配置の検出は、前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の行列方位非類似性から導出される。
【００１７】
本開示の第３実施態様は、前記トルク検出コントローラにより実行されるトルク検出方法である。該トルク検出方法は、前記トルク検出コントローラが前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの基準デバイス幾何学形状の描写及び前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの撮像デバイス幾何学形状の描写を制御するステップを含む。該トルク検出血管治療方法は、前記トルク検出コントローラが前記血管治療デバイスの前記非捻れ配置の検出を前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の行列方位類似性から導出する、又は前記血管治療デバイスの前記捻れ配置の検出を前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記基準デバイス幾何学形状と前記画像化可能マーカの行列により表される前記血管治療デバイスの前記撮像デバイス幾何学形状との間の行列方位非類似性から導出するステップを更に含む。
【００１８】
本開示の発明を説明及び請求項に記載する目的で、以下が定義される。
【００１９】
（１）“血管治療デバイス”なる用語は、血管構造を経る血流を制御するために該血管構造に対して治療を適用するための、本開示の当業技術において既知であり以下で想定される全てのデバイスを広く含む。血管治療デバイスの例は、エンドグラフト（血管内留置型人工血管）及びステントを含む。
（２）“画像化可能なマーカ”なる用語は、血管治療デバイスの血管外撮像又は血管内撮像内で識別可能な該血管治療デバイスの如何なる特徴構造／要素も広く含む。画像化可能なマーカの例は、これらに限定されるものではないが、血管治療デバイスの放射線不透過性の特徴構造／要素、血管治療デバイスの超音波感知性の特徴構造／要素、及び血管治療デバイスの光感知性の特徴構造／要素を含む。
（３）“画像化可能なマーカの行列”なる用語は、血管治療デバイスの長軸に対して配列された２以上の画像化可能なマーカを広く含む。画像化可能なマーカの行列の例は、血管治療デバイスを部分的に又は完全に囲む離隔された画像化可能なマーカの配列、離隔された画像化可能なマーカの配列を具現化するトルクセンサ、及び血管治療デバイスを部分的に又は完全に囲む離隔されたトルクセンサの配列を含む。
（４）“非捻れ配置”なる用語は、血管治療デバイスの血管外撮像又は血管内撮像を介しての該血管治療デバイスに対して付与された如何なる検出可能なトルクもない該血管治療デバイスの配置を広く含む。
（５）“捻れ配置”なる用語は、血管治療デバイスの血管外撮像又は血管内撮像を介しての該血管治療デバイスに対して付与された検出可能なトルクを含む該血管治療デバイスの配置を広く含む。
（６）“行列方位類似性”なる用語は、血管治療デバイスの長軸に対する該血管治療デバイスの配置前の状態における画像化可能なマーカの行列の向きと、該血管治療デバイスの長軸に対する該血管治療デバイスの配置後の状態における画像化可能なマーカの行列の向きとの間のシステム定義類似性を広く含む。
（７）“行列方位非類似性”なる用語は、血管治療デバイスの長軸に対する該血管治療デバイスの配置前の状態における画像化可能なマーカの行列の向きと、該血管治療デバイスの長軸に対する該血管治療デバイスの配置後の状態における画像化可能なマーカの行列の向きとの間のシステム定義非類似性を広く含む。
（８）“血管治療方法”なる用語は、血管内手術を実施するための本開示の当業技術において既知であり以下で想定される全ての手順（処置）を広く含む。血管内治療方法の例は、これらに限定されるものではないが、腹部大動脈瘤の血管内動脈瘤修復、腹部大動脈瘤の有窓血管内動脈瘤修復、血管形成、冠動脈ステント留置、抹消血管バルーニング及びステント留置、僧帽弁置換、僧帽弁クリップ配置、大動脈弁置換、左心耳閉鎖並びに弁周囲漏出閉鎖を含む。
（９）“血管治療システム”なる用語は、血管治療方法を実行するための本開示の当業技術において既知であり以下で想定される全ての医療システムを広く含む。このような医療システムの例は、これらに限定されるものではないが、血管治療デバイス（例えば、Medtronic Endurant IITM, Cook Zenith Flex(R), Endologix AFX(R)2及びGore(R) Excluder(R)）の供給のためのエンドグラフトシステム及び血管治療デバイス（例えば、Philips AzurionTM 及びSiemens ArtisTM）の供給を撮像するための撮像システムを含む。
（10）“トルク検出血管治療方法”なる用語は、血管内手術の間における血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の検出のための本開示の発明原理を組み込んだ全ての血管治療方法を広く含む。
（11）“トルク検出血管治療システム”なる用語は、血管内手術の間における血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の検出のための本開示の発明原理を組み込んだ全ての血管治療システムを広く含む。
（12）“コントローラ”なる用語は、本開示に例示的に記載された本開示の種々の発明原理の適用を制御するためのアプリケーション固有の主基板又はアプリケーション固有の集積回路の、本開示の当業技術において理解され且つ本開示に例示的に記載された全ての構成を広く含む。当該コントローラの構成は、限定されるものではないが、プロセッサ、コンピュータ使用可能な／コンピュータ読取可能な記憶媒体、オペレーティングシステム、アプリケーションモジュール、周辺装置コントローラ、スロット及びポートを含むことができる。コントローラは、拡張現実装置、医療装置及び／又はワークステーションに収容することができ又はリンクすることができる。“ワークステーション”の例は、限定されるものではないが、独立型計算システム、サーバシステムのクライアントコンピュータ、デスクトップ、ラップトップ又はタブレットの形の１以上の計算装置、ディスプレイ／モニタ及び１以上の入力装置（例えば、キーボード、ジョイスティック及びマウス）の組み立て体を含む。
（13）本明細書及び請求項に記載されるコントローラのための記述的ラベルは、本明細書及び請求項に記載されるコントローラの間の区別を、該“コントローラ”なる用語に対する如何なる追加の限定も指定し又は含めること無しに、容易にする。
（14）“アプリケーションモジュール”なる用語は、特定のアプリケーションを実行するための、電子回路（例えば、電子部品及び／又はハードウェア）からなるコントローラに組み込まれた又はコントローラによりアクセス可能なアプリケーション及び／又は実行可能なプログラム（例えば、非一時的コンピュータ読取可能な媒体上に記憶された実行可能なソフトウェア及び／又はファームウエア）を広く含む。
（15）本明細書及び請求項に記載されるアプリケーションモジュールのための記述的ラベルは、本明細書及び請求項に記載されるアプリケーションモジュールの間の区別を、該“アプリケーションモジュール”なる用語に対する如何なる追加の限定も指定し又は含めること無しに、容易にする。
（16）“信号”、“データ”及び“コマンド”なる用語は、本開示において後述される本開示の種々の発明原理の適用を助ける情報及び／又は命令を伝送するための、本開示の当業技術において理解され且つ本開示において例示的に記載される検出可能な物理量又はインパルスの全ての形態（例えば、電圧、電流又は磁場強度）を広く含む。本開示の種々の構成要素における信号／データ／コマンド通信は、限定されるものではないが、何らかのタイプの有線又は無線データリンクを介する信号／データ／コマンド送信／受信及びコンピュータ使用可能／コンピュータ読取可能な記憶媒体にアップロードされた信号／データ／コマンドの読み取りを含む、本開示の当業技術において既知の如何なる通信方法も含むことができる。
（17）本明細書及び請求項に記載される信号／データ／コマンドのための記述的ラベルは、本明細書及び請求項に記載される信号／データ／コマンドの間の区別を、該“信号”、“データ”及び“コマンド”なる用語に対する如何なる追加の限定も指定し又は含めること無しに、容易にする。
【００２０】
本開示の発明の上記及び他の実施態様並びに本開示の発明の種々のフィーチャ及び利点は、添付図面を参照して読まれる本開示の発明の種々の実施態様の後述する詳細な説明から更に明らかとなるであろう。尚、詳細な説明及び図面は、限定するというよりは本開示の発明の解説に過ぎず、本開示の発明の範囲は添付請求項及びその均等物によって定義されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ−１Ｃ】図１Ａ〜図１Ｃは、当業技術において既知の腹部大動脈瘤を修復するための例示的エンドグラフト配置を示す。
【図２Ａ−２Ｂ】図２Ａ及び図２Ｂは、当業技術において既知のプラーク蓄積を押圧するための例示的ステント配置を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、本開示の発明原理による血管治療デバイスの例示的実施態様を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本開示の発明原理によるトルクセンサの例示的実施態様を示す。
【図４】図４は、本開示の発明原理によるトルク検出血管治療方法の例示的実施態様のフローチャートを示す。
【図５Ａ−５Ｄ】図５Ａ〜図５Ｄは、エンドグラフトの、本開示の発明原理による該エンドグラフトの幾何学形状モデルの行列により表された非捻れ配置を示す。
【図５Ｅ−５Ｈ】図５Ｅ〜図５Ｈは、エンドグラフトの、本開示の発明原理による該エンドグラフトの幾何学形状モデルの行列により表された捻れ配置を示す。
【図６Ａ−６Ｄ】図６Ａ〜図６Ｄは、図５Ａ〜図５Ｄに示されたエンドグラフトの非捻れ配置を示したゼロ動きベクトルを示す。
【図６Ｅ−６Ｆ】図６Ｅ及び図６Ｆは、図５Ｅ〜図５Ｈに示されたエンドグラフトの捻れ配置を示した非ゼロ動きベクトルを示す。
【図７Ａ−７Ｄ】図７Ａ〜図７Ｄは、ステントの、本開示の発明原理による該ステントの幾何学形状モデルの行列により表された非捻れ配置を示す。
【図７Ｅ−７Ｈ】図７Ｅ〜図７Ｈは、ステントの、本開示の発明原理による該ステントの幾何学形状モデルの行列により表された捻れ配置を示す。
【図８Ａ−８Ｂ】図８Ａ及び図８Ｂは、図７Ａ〜図７Ｄに示されたステントの非捻れ配置を示したゼロ角度ベクトルを示す。
【図８Ｃ−８Ｄ】図８Ｃ及び図８Ｄは、図７Ｅ〜図７Ｈに示されたステントの捻れ配置を示した非ゼロ角度ベクトルを示す。
【図９】図９は、本開示の発明原理によるトルク検出血管治療システムの例示的実施態様を示す。
【図１０Ａ−１０Ｂ】図１０Ａ及び図１０Ｂは、本開示の発明原理による血管治療デバイスの例示的Ｘ線撮像を示す。
【図１１Ａ−１１Ｂ】図１１Ａ及び図１１Ｂは、本開示の発明原理による血管治療デバイスの例示的カテーテル撮像を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本開示の発明は、血管治療デバイス（例えば、エンドグラフト、ステント等）の配置前（配備前）状態から配置後（配備後）状態への移行後の該血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の検出に関わるものである。本開示の実施において、血管治療デバイスの配置された状態は、当該血管治療デバイスを血管構造内でナビゲーションするための該血管治療デバイスの配置されていない圧縮された物理的状態と、該血管治療デバイスを血管構造内に永久的に配置するための該血管治療デバイスの完全に配置された拡張された物理的状態との間の範囲内の該血管治療デバイスの任意の物理的状態である。
【００２３】
例えば、血管治療デバイス（エンドグラフト）を血管構造内でナビゲーションするための該エンドグラフトの配置されていない圧縮された物理的状態とは、該エンドグラフトが本開示の当業技術において既知のようにカテーテルシース内で圧縮されていることに関わるものであり、該エンドグラフトの完全に配置された拡張された物理的状態とは、本開示の当業技術において既知のように該エンドグラフトを血管構造内に永久的に配置するために該エンドグラフトをシースから外すことにより該エンドグラフトを拡張することを伴うものである。
【００２４】
更なる例によれば、当該血管治療デバイス（ステント）を血管構造内でナビゲーションするための該ステントの配置されていない圧縮された物理的状態とは、本開示の当業技術において既知のように該ステントが該ステント内に配置された収縮されたバルーンを伴って圧縮されていることに関わるものであり、該ステントの完全に配置された拡張された物理的状態とは、本開示の当業技術において既知のように該ステントを血管構造内に永久的に配置するために当該バルーンカテーテルを膨張させることにより該ステントを拡張することを伴うものである。
【００２５】
当該血管治療デバイスの配置前状態から配置後状態への移行の後に本開示により該血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置を検出する目的に関し、該血管治療デバイスの配置前状態とは該血管治療デバイスの完全に配置された拡張物理状態を除く該血管治療デバイスの任意の物理的状態とすることができ、該血管治療デバイスの配置後状態とは該血管治療デバイスの配置されていない圧縮された物理的状態を除く該血管治療デバイスの如何なる物理的状態とすることもできる。更に特定的には、当該血管治療デバイスの配置前状態は該血管治療デバイスの圧縮された物理的状態と何らかの部分的に拡張された物理的状態との間にわたる一方、当該血管治療デバイスの配置後状態は該血管治療デバイスの何らかの部分的に拡張された物理的状態と完全に拡張された物理的状態との間にわたる。
【００２６】
本開示の実施において、本開示による当該血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の１以上の検出は、該血管治療デバイスの配置前状態から配置後状態への移行の後に実行することができる。
【００２７】
一実施態様においては、更に特定的には血管構造の最小限の撮像を伴う血管内手術に対しては、本開示による当該血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の１回の検出を、該血管治療デバイスの配置されていない圧縮された物理的状態（配置前状態）から完全に配置された拡張された物理的状態（配置後状態）への移行の後に実行することができる。
【００２８】
第２実施態様においては、更に特定的には血管構造の最小限の撮像を伴う血管内手術に対しては、本開示による当該血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の１回の検出を、該血管治療デバイスの配置されていない圧縮された物理的状態（配置前状態）から部分的に配置された拡張された物理的状態（配置後状態）への移行の後に実行することができる。
【００２９】
第３実施態様においては、更に特定的には血管構造の最小限の撮像を伴う血管内手術に対しては、本開示による当該血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の１回の検出を、該血管治療デバイスの部分的に配置された拡張された物理的状態（配置前状態）から完全に配置された拡張された物理的状態（配置後状態）への移行の後に実行することができる。
【００３０】
第４実施態様においては、更に特定的には血管構造の間欠的撮像を伴う血管内手術に対しては、本開示による当該血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の間欠的検出を、該血管治療デバイスが配置されていない圧縮された物理的状態（配置前状態）から配置された拡張された物理的状態（配置後状態）へ移行されるにつれて実行することができる。例えば、本開示による当該血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の最初の検出を、該血管治療デバイスが配置されていない圧縮された物理的状態（初期配置前状態）から部分的に配置された拡張された物理的状態（初期配置後状態）へ移行される際に実行することができ、本開示による当該血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の最後の検出を、該血管治療デバイスが部分的に配置された拡張された物理的状態（最終配置前状態）から完全に配置された拡張された物理的状態（最終配置後状態）へ移行される際に実行することができる。
【００３１】
第５実施態様においては、更に特定的には血管構造の周期的撮像又は連続的撮像を伴う血管内手術に対しては、本開示による当該血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の周期的検出を、該血管治療デバイスが配置されていない圧縮された物理的状態（配置前状態）から配置された拡張された物理的状態（配置後状態）へ移行されるにつれて実行することができる。例えば、本開示による当該血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の最初の検出を、該血管治療デバイスが配置されていない圧縮された物理的状態（初期配置前状態）から部分的に配置された拡張された物理的状態（初期配置後状態）へ移行される際に実行することができ、本開示による当該血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の周期的検出を、該血管治療デバイスが更に拡張されるにつれて実行することができ、本開示による当該血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の最後の検出を、該血管治療デバイスが部分的に配置された拡張された物理的状態（最終配置前状態）から完全に配置された拡張された物理的状態（最終配置後状態）へ移行される際に実行することができる。
【００３２】
本開示の更なる理解を容易にするために、本開示の血管治療デバイスの例示的実施態様を図３Ａ及び図３Ｂに関連させて説明する。図３Ａ及び図３Ｂの記載から、当業者であれば、本開示による血管治療デバイスの更なる種々及び多数の実施態様を如何にして形成及び使用するかを理解するであろう。
【００３３】
図３Ａを参照すると、本開示の血管治療デバイス３０ａ〜ｃは、デバイス３０の長軸に対して配向された２以上の画像化可能なマーカ３１の行列（１４個の画像化可能マーカ３１が例示的に図示されている）を採用し、これにより、該画像化可能マーカ３１の行列は血管治療デバイス３０の幾何学形状を表す。本開示において更に説明されるように、画像化可能マーカ３１の行列の長軸３２に対する向きは、画像化可能マーカ３１の行列により表される血管治療デバイス３０の基準デバイス幾何学形状３０ａと該画像化マーカ３１の行列により表される血管治療デバイス３０の撮像されたデバイス幾何学形状（撮像デバイス幾何学形状）３０ｂとの間の行列方位類似性に基づく該血管治療デバイス３０の例示的な非捻れ配置３３ａの検出を容易にする。更に、画像化可能マーカ３１の行列の長軸３２に対する該向きは、画像化可能マーカ３１の行列により表される血管治療デバイス３０の基準デバイス幾何学形状３０ａと該画像化マーカ３１の行列により表される血管治療デバイス３０の撮像デバイス幾何学形状３０ｃとの間の行列方位非類似性に基づく該血管治療デバイス３０の例示的な捻れ配置３３ｂの検出を容易にする。
【００３４】
本開示の実施において、血管治療デバイス３０は血管内手術のために使用される任意のタイプのデバイスとすることができ、画像化可能マーカ３１は血管治療デバイス３０の血管外撮像及び／又は血管内撮像において識別可能な該血管治療デバイス３０の任意のデバイス特徴構造とすることができる。
【００３５】
例示的一実施態様において、血管治療デバイス３０は本開示の当業技術において既知のエンドグラフトであり、画像化可能マーカ３１は本開示の当業技術において既知の放射線不透過性マーカである。この実施態様の場合、当該エンドグラフトは織られたポリエステルチューブに隣接された管状金属ウェブを有し、これによれば、各放射線不透過性マーカは当該管状金属ウェブの１つに隣接されて、該織られたポリエステルチューブの長軸に対して基準方位を有する放射線不透過性マーカの行列を形成する。
【００３６】
例示的第２態様において、血管治療デバイス３０は本開示の当業技術において既知のステントであり、画像化可能マーカ３１は本開示の当業技術において既知の超音波感知性マーカである。この実施態様の場合、当該ステントはワイヤメッシュチューブとして構成され、これによれば、各超音波感知性マーカは該ワイヤメッシュチューブに隣接されて、該ワイヤメッシュチューブの長軸に対して基準方位を有する超音波感知性マーカの行列を形成する。
【００３７】
また、本開示の実施において、画像化可能マーカ３１の行列の構造は、長軸３２から放射方向に延びると共に、血管治療デバイス３０の近端から該血管治療デバイス３０の遠端まで該血管治療デバイス３０の何れかの部分又は全体に沿って長手方向に延びる点のパターンを定める。
【００３８】
例示的一実施態様において、画像化可能マーカ３１の行列の構造は、各列が血管治療デバイス３０の近端と該血管治療デバイス３０の遠端との間で該血管治療デバイス３０の一部又は全体にわたって長手方向に延びる等間隔の画像化可能マーカ３１を有するような、長軸３２から放射方向に延びる点の複数の列を定める。例えば、本開示において更に説明されるように、点の４つの列を、各列が血管治療デバイス３０の近端から該血管治療デバイス３０の遠端まで長手方向に延びる等間隔の画像化可能マーカ３１を有するようにして半径方向に９０°隔てることができる。
【００３９】
例示的第２実施態様において、画像化可能マーカ３１の行列の構造は、各行が血管治療デバイス３０を囲む等間隔の複数の画像化可能マーカ３１を有すると共に、点の各行が血管治療デバイス３０の近端と該血管治療デバイス３０の遠端との間で該血管治療デバイス３０の一部又は全体にわたって隣接する行（又は複数の行）から長手方向にずらされるようにして、長軸３２から放射方向に延びる点の行を定める。例えば、本開示において更に説明されるように、点の複数の行を、当該血管治療デバイス３０に沿って隣接する行（又は複数の行）から半径方向にずらされると共に、血管治療デバイス３０の近端から該血管治療デバイス３０の遠端まで長手方向に延びるようにすることができる。
【００４０】
本開示の当業者であれば、血管治療デバイス３０の近端と該血管治療デバイス３０の遠端との間に延びる画像化可能マーカ３１の密な行列による、該血管治療デバイス３０の非捻れ配置（例えば、非捻れ配置３３ａ）又は捻れ配置（例えば、捻れ配置３３ｂ）の検出の高精度を理解するであろう。
【００４１】
更に、実際において、画像化可能マーカ３１の行列は本開示のトルクセンサでも具現化することができる。一実施態様において、トルクセンサ３４は図３Ｂに例示的に示されるように内部に固定された複数の行列画像化可能マーカ３１を有する母体とすることができ、これによれば、トルクセンサ３４はエンドグラフトの管状金属ウェブに隣接され又はステントのワイヤメッシュチューブに隣接されるようにすることができる。第２実施態様において、本開示のトルクセンサは、各画像化可能マーカ３１が該トルクセンサ上の点として指定された一体型画像化可能体であり得、これによれば、該トルクセンサはエンドグラフトの管状金属ウェブに隣接され又はステントのワイヤメッシュチューブに隣接されるようにすることができる。
【００４２】
本開示の更なる理解を容易にするために、本開示のトルク検出血管治療方法の例示的実施態様を図４〜図８Ｂに関連して説明する。図４〜図８Ｂの記載から、当業者であれば、本開示によるトルク検出血管治療方法の更なる種々及び多数の実施態様を如何にして形成及び使用するかを理解するであろう。
【００４３】
図４を参照すると、フローチャート４０は、本開示の血管治療デバイスの配置前状態から配置後状態への移行に関わる本開示のトルク検出血管治療方法を示す。
【００４４】
フローチャート４０のステージＳ４２は、当該血管治療デバイスの配置前状態に関連する該血管治療デバイスの基準デバイス幾何学形状の描写を含む。
【００４５】
ステージＳ４２の例示的一実施態様においては、何れかの配置前状態における当該血管治療デバイスの物理的モデル又はデジタル化モデルが、該血管治療デバイスの基準デバイス幾何学形状を表す画像化可能マーカの行列の幾何学形状モデルのデジタル的構築の基礎として役立ち得る。このようなデジタル的構築のための技術は本開示の当業技術において既知であり、例えばデジタルモデルを、装置設計仕様を用いて予見的に構築することができる。
【００４６】
ステージＳ４２の第２の例示的実施態様においては、血管構造内の何らかの配置前状態の血管治療デバイスの一部又は全体の血管外撮像（例えば、Ｘ線撮像）が、該血管治療デバイスの基準デバイス幾何学形状を表す画像化可能マーカの撮像された行列の幾何学形状モデルのデジタル的構築の基礎として役立ち得る。このようなデジタル的構築のための技術は本開示の当業技術において既知であり、例えば、身体内の部分的に配置されたデバイスのコーンビームＣＴスキャンからのマーカをセグメント化することによりデジタルモデルを遡及的に構築することができる。
【００４７】
ステージＳ４２の第３の例示的実施態様においては、血管構造内の何らかの配置前状態の血管治療デバイスの一部又は全体の血管内撮像（例えば、超音波カテーテル撮像）が、該血管治療デバイスの基準デバイス幾何学形状を表す画像化可能マーカの撮像された行列の幾何学形状モデルのデジタル的構築の基礎として役立ち得る。このようなデジタル的構築のための技術は本開示の当業技術において既知であり、例えば、血管内撮像装置が関心血管区域を介して引き抜かれる際に血管断面をキャプチャする超音波画像のシーケンスを伴う血管内超音波（ＩＶＵＳ）プルバック技術情報が取得され、上記画像シーケンスは結合されて当該血管治療デバイスを含む３Ｄボリューム画像を構築し、当該デバイスからのマーカが該ボリュームから分割されてデジタルモデルを形成する。同様にして、光干渉トモグラフィ（ＯＣＴ）プルバック技術も使用することができる。
【００４８】
ステージＳ４２の第４の例示的実施態様においては、配置されていない状態における当該血管治療デバイスの物理的モデル又はデジタル化モデルが、該血管治療デバイスの基準デバイス幾何学形状を表す画像化可能マーカの行列の幾何学形状モデルのデジタル的構築の基礎として役立ち得、血管構造内の何らかの部分的に配置された状態の血管治療デバイスの一部又は全体の血管外撮像又は血管内撮像（例えば、超音波カテーテル撮像）が、画像化可能マーカの撮像された行列の基準幾何学形状モデルのデジタル的構築の動的更新のための基礎として役立ち得る。
【００４９】
フローチャート４０のステージＳ４４は、血管治療デバイスの配置後状態に関連する該血管治療デバイスの撮像デバイス幾何学形状の描写を含む。
【００５０】
ステージＳ４４の例示的一実施態様においては、血管構造内の何れかの配置後状態の血管治療デバイスの血管外撮像（例えば、Ｘ線撮像）が、該血管治療デバイスの撮像デバイス幾何学形状を表す画像化可能マーカの幾何学形状モデルのデジタル的構築のための基礎として役立ち得る。このようなデジタル的構築のための技術は、本開示の当業技術において既知である。
【００５１】
ステージＳ４４の第２の例示的実施態様においては、血管構造内の何れかの配置後状態の血管治療デバイスの血管内撮像（例えば、超音波カテーテル撮像）が、該血管治療デバイスの撮像デバイス幾何学形状を表す画像化可能マーカの行列の幾何学形状モデルのデジタル的構築のための基礎として役立ち得る。このようなデジタル的構築のための技術は、例えば本開示において前述したＩＶＵＳプルバック及びＯＣＴプルバック等のように、本開示の当業技術において既知である。
【００５２】
フローチャート４０のステージＳ４６は、ステージＳ４２の血管治療デバイスの基準デバイス幾何学形状とステージＳ４４の該血管治療デバイスの撮像デバイス幾何学形状との間の行列方位類似性又は非類似性から導出される配置後状態の血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の検出を含む。更に詳細には、ステージＳ４２の画像化可能マーカの行列により表される血管治療デバイスの基準幾何学形状モデル及びステージＳ４４の画像化可能マーカの行列により表される該血管治療デバイスの測定された幾何学形状モデルは、ステージＳ４４の間に使用される撮像空間に対して位置合わせされ、これにより、当該血管治療デバイスの長軸に対する基準幾何学形状モデルの方位（向き）を該血管治療デバイスの長軸に対する上記の撮像された幾何学形状モデル（撮像幾何学形状モデル）の向きと比較することにより、配置後状態における該血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置を検出することができる。
【００５３】
本開示の実施において、ステージＳ４６は当該血管治療デバイスの長軸に対する基準幾何学形状モデル及び撮像幾何学形状モデルの向きを比較するのに適した如何なる技術を実施することもできる。
【００５４】
ステージＳ４６の一実施態様においては、基準幾何学形状モデルと撮像幾何学形状モデルとの間の画像化可能マーカの位置合わせされた対の間の動きベクトルが計算されて、配置後状態に対する当該血管治療デバイスの非捻れ配置又は捻れ配置の指示情報を提供する。
【００５５】
［Ｓ４６：エンドグラフトの非捻れ配置の例示的検出］
図５Ａは、デバイスモデル、即ち図５Ｂに示されるようなエンドグラフト５４の完全に拡張された状態５６ａの血管外撮像又は血管内撮像、からデジタル的に構築された基準幾何学形状モデル５０を示す。更に詳細には、エンドグラフト５４は該エンドグラフト５４の近端と遠端との間に延びる７つの行Ｒ１〜Ｒ７の画像化可能マーカ５５からなり、基準幾何学形状モデル５０は、これに対応して、該基準幾何学形状モデル５０の近端と遠端との間に延びる７つの行Ｒ１〜Ｒ７の基準モデルマーカ５１からなる。
【００５６】
この例示的シナリオの場合、図５Ｃに示されるように、エンドグラフト５４が非配置状態（初期配置前状態）から半配置状態（初期配置後状態）へ移行される際に、カテーテル５７により覆われたエンドグラフト５４の最初の３つの遠端側行Ｒ１〜Ｒ３の捻れのない部分的シース外し５６ｂが起きる。図５Ｄは、図５Ｃに示されたようなエンドグラフト５４の最初の３つの遠端側行Ｒ１〜Ｒ３の捻れのない部分的シース外し５６ｂの血管外撮像又は血管内撮像からデジタル的に構築された撮像されたモデルマーカ（撮像モデルマーカ）５３の撮像幾何学形状モデル５２ａを示す。このエンドグラフト５４の部分的シース外しの場合、エンドグラフト５４の長軸に対する行Ｒ１〜Ｒ３の撮像モデルマーカ５３の撮像幾何学形状モデル５２ａの行列の向きは、該エンドグラフト５４の長軸に対する行Ｒ１〜Ｒ３の基準モデルマーカ５１の基準幾何学形状モデル５０の行列の向きと同一である。
【００５７】
動きベクトルが行Ｒ１〜Ｒ３の基準モデルマーカ５１及び撮像モデルマーカ５３の位置合わせされた対の間で計算され、これらの計算された動きベクトルは方向及び／又は大きさに関して比較され、これにより、エンドグラフト５４の何れのトルク付与（捻り）も決定する。
【００５８】
例えば、図６Ａは行Ｒ１〜Ｒ３の基準モデルマーカ５１及び撮像モデルマーカ５３の位置合わせされた対に関して計算されたゼロ動きベクトル５９を示し、これによれば、これらゼロ動きベクトル５９は非配置状態（初期配置前状態）から半配置状態（初期配置後状態）へのエンドグラフト５４の非捻れ、非回転配置５８ａを該エンドグラフト５４の長軸に対するモデル５０及び５２ａの行列方位類似性に基づいて示す。
【００５９】
更なる例として、図６Ｂは行Ｒ１〜Ｒ３の基準モデルマーカ５１及び撮像モデルマーカ５３の位置合わせされた対に関して計算された同一の非ゼロ動きベクトル（矢印により印される）を示し、これによれば、これら同一の非ゼロ動きベクトルの方向及び大きさは非配置状態（配置前状態）から半配置状態（配置後状態）へのエンドグラフト５４の捻れのない対称な回転配置５８ｂを該エンドグラフト５４の長軸に対するモデル５０及び５２ａの行列方位類似性に基づいて示す。エンドグラフト５４のトルク付与を示すものではないが、該対称な回転は血管構造内の当該エンドグラフトの何らかの軸的位置ズレに関して気付くために重要なものである。
【００６０】
この例示的シナリオの場合、エンドグラフト５４が図５Ｃに示されたような半配置状態（最終配置前状態）から図５Ｄに示されたような完全な配置状態（最終配置後状態）へ移行される際に、カテーテル５７により覆われたエンドグラフト５４の７つの行Ｒ１〜Ｒ７の捻れのない完全なシース外し５６ｂが起きる。ここでも、エンドグラフト５４の７つの行Ｒ１〜Ｒ７の捻れのない完全なシース外しの血管外撮像又は血管内撮像から撮像モデルマーカ５３の撮像幾何学形状モデル５２ａがデジタル的に構築され、該構築された撮像幾何学形状モデル５２ａは基準幾何学形状モデル５０と同一となる。このエンドグラフト５４の完全なシース外しの場合、エンドグラフト５４の長軸に対する行Ｒ１〜Ｒ７の撮像モデルマーカ５３の撮像幾何学形状モデル５２ａの行列の向きは、該エンドグラフト５４の長軸に対する行Ｒ１〜Ｒ７の基準モデルマーカ５１の基準幾何学形状モデル５０の行列の向きと同一である。
【００６１】
この場合においても、行Ｒ１〜Ｒ７の基準モデルマーカ５１及び撮像モデルマーカ５３の位置合わせされた対の間で動きベクトルが計算され、該計算された動きベクトルは方向及び／又は大きさに関して比較され、これにより、エンドグラフト５４の何れの捻れも決定する。
【００６２】
例えば、図６Ｃは行Ｒ１〜Ｒ７の基準モデルマーカ５１及び撮像モデルマーカ５３の位置合わせされた対に関して計算されたゼロ動きベクトル５９を示し、これによれば、これらゼロ動きベクトル５９は非配置状態（初期配置前状態）から完全配置状態（最終配置後状態）へのエンドグラフト５４の非捻れ、非回転配置５８ｃを該エンドグラフト５４の長軸に対するモデル５０及び５２の行列方位類似性に基づいて示している。
【００６３】
更なる例として、図６Ｄは行Ｒ１〜Ｒ７の基準モデルマーカ５１及び撮像モデルマーカ５３の位置合わせされた対に関して計算された同一の非ゼロ動きベクトル（矢印により印される）を示し、これによれば、これら同一の非ゼロ動きベクトルは、非配置状態（初期配置前状態）から完全配置状態（最終配置後状態）へのエンドグラフト５４の捻れのない対称な回転配置５８ｄを該エンドグラフト５４の長軸に対するモデル５０及び５２の行列方位類似性に基づいて示している。エンドグラフト５４のトルク付与を示すものではないが、該対称な回転は血管構造内の当該エンドグラフトの何らかの軸的位置ズレに関して気付くために重要なものである。
【００６４】
［Ｓ４６：エンドグラフトの捻れ配置の例示的検出］
図５Ｅは、デバイスモデル、即ち図５Ｂに示されるようなエンドグラフト５４の完全に拡張された状態５６ａの血管外撮像又は血管内撮像、からデジタル的に構築された基準幾何学形状モデル５０を示す。更に詳細には、ここでも、エンドグラフト５４は該エンドグラフト５４の近端と遠端との間に延びる７つの行Ｒ１〜Ｒ７の画像化可能マーカ５５からなり、基準幾何学形状モデル５０は、これに対応して、該基準幾何学形状モデル５０の近端と遠端との間に延びる７つの行Ｒ１〜Ｒ７の基準モデルマーカ５１からなる。
【００６５】
この例示的シナリオの場合、図５Ｆに示されるように、エンドグラフト５４が非配置状態（初期配置前状態）から半配置状態（初期配置後状態）へ移行される際に、カテーテル５７により覆われたエンドグラフト５４の最初の３つの遠端側行Ｒ１〜Ｒ３の捻れた部分的シース外し５６ｃが起きる。図５Ｇは、図５Ｆに示されたエンドグラフト５４の最初の３つの遠端側行Ｒ１〜Ｒ３の捻れた部分的シース外し５６ｃの血管外撮像又は血管内撮像からデジタル的に構築された撮像モデルマーカ５３の撮像幾何学形状モデル５２ｂを示す。
【００６６】
動きベクトルが行Ｒ１〜Ｒ３の基準モデルマーカ５１及び撮像モデルマーカ５３の位置合わせされた対の間で計算され、これらの計算された動きベクトルは方向及び／又は大きさに関して比較され、これにより、エンドグラフト５４の何れのトルク付与（捻り）も決定する。
【００６７】
例えば、図６Ｅは行Ｒ１の基準モデルマーカ５１及び撮像モデルマーカ５３の位置合わせされた対に関して計算されたゼロ動きベクトル５９を示すと共に、行Ｒ２及びＲ３の基準モデルマーカ５１及び撮像モデルマーカ５３の位置合わせされた対に関して計算された大きさが増加する非ゼロ動きベクトル（矢印により印される）を更に示し、これによれば、上記ゼロ動きベクトル及び大きさが増加するベクトルの間の不一致は、非配置状態（初期配置前状態）から半配置状態（初期配置後状態）へのエンドグラフト５４の捻れ配置５８ｅを、該エンドグラフト５４の長軸に対するモデル５０及び５２ｂの間の行列方位非類似性に基づいて示している。
【００６８】
更に、この例示的シナリオにおいて、エンドグラフト５４が図５Ｆに示されたような半配置状態（最終配置前状態）から図５Ｈに示されたような完全な配置状態（最終配置後状態）へ移行される際に、カテーテル５７により覆われたエンドグラフト５４の７つの行Ｒ１〜Ｒ７の捻れた完全なシース外しが起きる。ここでも、エンドグラフト５４の７つの行Ｒ１〜Ｒ７の捻れた完全なシース外しの血管外撮像又は血管内撮像から撮像モデルマーカ５３の撮像幾何学形状モデル５２ｂがデジタル的に構築される（図示略）。このエンドグラフト５４の完全なシース外しの場合、エンドグラフト５４の長軸に対する行Ｒ１〜Ｒ７の撮像モデルマーカ５３の撮像幾何学形状モデル５２ｂの行列の向きは、該エンドグラフト５４の長軸に対する行Ｒ１〜Ｒ７の基準モデルマーカ５１の基準幾何学形状モデル５０の行列の向きとは異なる。
【００６９】
この場合においても、行Ｒ１〜Ｒ７の基準モデルマーカ５１及び撮像モデルマーカ５３の位置合わせされた対の間で動きベクトルが計算され、該計算された動きベクトルは方向及び／又は大きさに関して比較され、これにより、エンドグラフト５４の何れの捻りも決定する。
【００７０】
例えば、図６Ｆは行Ｒ１の基準モデルマーカ５１及び撮像モデルマーカ５３の位置合わせされた対に関して計算されたゼロ動きベクトル５９を示すと共に、行Ｒ２〜Ｒ７の基準モデルマーカ５１及び撮像モデルマーカ５３の位置合わせされた対に関して計算された大きさが増加する非ゼロ動きベクトル（矢印により印される）を更に示し、これによれば、上記ゼロ動きベクトル及び大きさが増加するベクトルの間の不一致は、半配置状態（最終配置前状態）から完全配置状態（最終配置後状態）へのエンドグラフト５４の捻れ配置５８ｆを、該エンドグラフト５４の長軸に対するモデル５０及び５２ｂの間の行列方位非類似性に基づいて示している。
【００７１】
［Ｓ４６：ステントの非捻れ配置の例示的検出］
図７Ａは、デバイスモデル、即ち図７Ｂに示されるようなステント６４の完全に拡張された状態６４ｂの血管外撮像又は血管内撮像、からデジタル的に構築された基準幾何学形状モデル６０を示す。更に詳細には、ステント６４は該ステント６４の近端と遠端との間に長手方向に延びる画像化可能マーカ６５〜６７の列からなり、基準幾何学形状モデル６０は、これに対応して、該基準幾何学形状モデル６０の近端と遠端との間に長手方向に延びる基準モデルマーカ６１〜６３の列からなる。
【００７２】
この例示的シナリオに関し、図７Ｄは、ステント６４が非配置状態（初期配置前状態）から半配置状態（初期配置後状態）へ移行される際の、該ステント６４の捻れのない部分的拡張６４ａを示す。図７Ｃは、図７Ｄに示されたようなステント６４の捻れのない部分的拡張６４ａの血管外撮像又は血管内撮像からデジタル的に構築された撮像モデルマーカ７１〜７３の撮像幾何学形状モデル７０を示す。このステント６４の非捻れ部分的拡張の場合、ステント６４の長軸に対する撮像モデルマーカ７１〜７３の撮像幾何学形状モデル７０の行列の向きは、該ステント６４の長軸に対する基準モデルマーカ６１〜６３の基準幾何学形状モデル６０の行列の向きと同一である。
【００７３】
角度ベクトルが基準モデルマーカ６１〜６３及び撮像モデルマーカ７１〜７３の位置合わせされた対の間で計算され、これらの計算された角度ベクトルは方向及び／又は大きさに関して比較され、これにより、ステント６４の何れのトルク付与（捻り）も決定する。
【００７４】
例えば、図８Ａはステント６４の長軸から同一の方向において半径方向に延びる基準モデルマーカ６１〜６３及び撮像モデルマーカ７１〜７３を示す。このように、半径方向の拡張の大きさは基準モデルマーカ６１〜６３と撮像モデルマーカ７１〜７３との間で異なるが、基準モデルマーカ６１〜６３及び撮像モデルマーカ７１〜７３の位置合わせされた対に関して計算されたゼロ角度ベクトル（矢印による印される）は、非配置状態（初期配置前状態）から半配置状態（初期配置後状態）へのステント６４の捻れのない非回転配置６８ａを該ステント６４の長軸に対するモデル６０及び７０の行列方位類似性に基づいて示している。
【００７５】
この例示的シナリオに関し、図７Ｂは、ステント６４が半配置状態（最終配置前状態）から完全な配置状態（最終配置後状態）へ移行された際の、ステント６４の捻れのない完全な拡張６４ａを示す。ここでも、基準モデルマーカ６１〜６３及び撮像モデルマーカ７１〜７３の位置合わせされた対の間で角度ベクトルが計算され、該計算された角度ベクトルは方向及び／又は大きさに関して比較され、これにより、ステント６４の何れの捻りも決定する。
【００７６】
例えば、図８Ｂはステント６４の長軸から同一の方向に等しい大きさで半径方向に延びる基準モデルマーカ６１〜６３及び撮像モデルマーカ７１〜７３を示す。このように、基準モデルマーカ６１〜６３及び撮像モデルマーカ７１〜７３の位置合わせされた対に関して計算されたゼロ角度ベクトル６９ａ〜ｃは、半配置状態（最終配置前状態）から完全配置状態（最終配置後状態）へのステント６４の捻れのない非回転配置６８ｂを該ステント６４の長軸に対するモデル６０及び７０の行列方位類似性に基づいて示している。
【００７７】
［Ｓ４６：ステントの捻れ配置の例示的検出］
前述したように、図７Ａは、デバイスモデル、即ち図７Ｂに示されるようなステント６４の完全に拡張された状態６４ｂの血管外撮像又は血管内撮像、からデジタル的に構築された基準幾何学形状モデル６０を示す。更に詳細には、ここでも、ステント６４は該ステント６４の近端と遠端との間に長手方向に延びる画像化可能マーカ６５〜６７の列からなり、基準幾何学形状モデル６０は、これに対応して、該基準幾何学形状モデル６０の近端と遠端との間に長手方向に延びる基準モデルマーカ６１〜６３の列からなる。
【００７８】
この例示的シナリオに関し、図７Ｆは、ステント６４が非配置状態（初期配置前状態）から半配置状態（初期配置後状態）へ移行される際の、該ステント６４の捻れた部分的拡張６４ｃを示す。図７Ｅは、図７Ｆに示されたようなステント６４の捻れた部分的拡張６４ｃの血管外撮像又は血管内撮像からデジタル的に構築された撮像モデルマーカ７５〜７７の撮像幾何学形状モデル７４ａを示す。このステント６４の捻れた部分的拡張の場合、ステント６４の長軸に対する撮像モデルマーカ７５〜７７の撮像幾何学形状モデル７４ａの行列の向きは、該ステント６４の長軸に対する基準モデルマーカ６１〜６３の基準幾何学形状モデル６０の行列の向きは異なる。
【００７９】
角度ベクトルが基準モデルマーカ６１〜６３及び撮像モデルマーカ７５〜７７の位置合わせされた対の間で計算され、これらの計算された角度ベクトルは方向及び／又は大きさに関して比較され、これにより、ステント６４の何れの捻りも決定する。
【００８０】
例えば、図８Ｃはステント６４の長軸から異なる方向に等しくない大きさで半径方向に延びる基準モデルマーカ６１〜６３及び撮像モデルマーカ７５〜７７を示す。基準モデルマーカ６２及び６３並びに撮像モデルマーカ７６及び７７の位置合わせされた対に関して計算された非ゼロ角度ベクトル（β１及びβ２による印される）は、非配置状態（初期配置前状態）から半配置状態（初期配置後状態）へのステント６４の捻れ配置６８ｃを該ステント６４の長軸に対するモデル６０及び７０の行列方位非類似性に基づいて示している。
【００８１】
更に、この例示的シナリオに関し、図７Ｈは、ステント６４が半配置状態（最終配置前状態）から完全な配置状態（最終配置後状態）へ移行された際の、ステント６４の捻れた完全拡張６４ｄを示す。ここでも、基準モデルマーカ６１〜６３及び撮像モデルマーカ７５〜７７の位置合わせされた対の間で角度ベクトルが計算され、該計算された角度ベクトルは方向及び／又は大きさに関して比較され、これにより、ステント６４の何れの捻りも決定する。
【００８２】
例えば、図８Ｄはステント６４の長軸から異なる方向に等しくない大きさで半径方向に延びる基準モデルマーカ６１〜６３及び撮像モデルマーカ７５〜７７を示す。基準モデルマーカ６２及び６３並びに撮像モデルマーカ７６及び７７の位置合わせされた対に関して計算された非ゼロ角度ベクトル（β１及びβ２による印される）は、半配置状態（最終配置前状態）から完全配置状態（最終配置後状態）へのステント６４の捻れ配置６８ｄを該ステント６４の長軸に対するモデル６０及び７０の行列方位非類似性に基づいて示している。
【００８３】
図４に戻ると、フローチャート４０のステージＳ４６は、ステージＳ４４の配置後状態に対する当該血管治療デバイスの捻れ配置の検出の何らかの視覚的、可聴的及び／又は機械的警報の起動を更に含むことができる。
【００８４】
一実施態様において、非ゼロ動きベクトル又は非ゼロ角度ベクトルを、当該血管治療デバイスの何らかの捻れ配置を視覚化するために表示することができる。更に詳細には、非ゼロ動きベクトル又は非ゼロ角度ベクトルを、当該血管治療デバイスの許容できない捻れ配置の検出を視覚化するために斯かる非ゼロ動きベクトル又は非ゼロ角度ベクトルが該血管治療デバイスの大きな捻りを表す大きさの閾値及び／又は方向の閾値を超えることに基づいて表示することができる。
【００８５】
第２実施態様においては、当該血管治療デバイスの何らかの捻れ配置の検出を視覚化するために該血管治療デバイスの表示は色を変化させ及び／又は光らせることができる。更に詳細には、当該血管治療デバイスの表示画像を、当該血管治療デバイスの許容できない捻れ配置の検出を視覚化するために非ゼロ動きベクトル又は非ゼロ角度ベクトルが該血管治療デバイスの大きな捻りを表す大きさの閾値及び／又は方向の閾値を超えることに基づいて色を変化させ及び／又は光らせることができる。
【００８６】
第３実施態様においては、当該血管治療デバイスの何らかの捻れ配置の検出を通知するために可聴警報（例えば、音声又は警笛）を起動することができる。更に詳細には、斯かる可聴警報を、当該血管治療デバイスの許容できない捻れ配置の検出を通知するために非ゼロ動きベクトル又は非ゼロ角度ベクトルが該血管治療デバイスの大きな捻りを表す大きさの閾値及び／又は方向の閾値を超えることに基づいて起動することができる。
【００８７】
第４実施態様においては、適用可能なら、血管構造を経る当該血管治療デバイスのナビゲーションを制御するロボットを、該血管治療デバイスの何らかの捻れ配置の検出に際して不能化することができる。更に詳細には、斯かるロボットを、非ゼロ動きベクトル又は非ゼロ角度ベクトルが該血管治療デバイスの大きな捻りを表す大きさの閾値及び／又は方向の閾値を超えることに基づいた該血管治療デバイスの許容できない捻れ配置の検出に際して不能化することができる。
【００８８】
本開示の更なる理解を容易にするために、血管内処置の間において本発明のトルク検出血管治療方法を実行するための本開示のトルク検出血管治療システムの実施態様を図９〜１１Ｂに関連して説明する。図９〜図１１Ｂの記載から、当業者であれば、本開示によるトルク検出血管治療システムの更なる種々の多数の実施態様をどの様に形成及び使用するかを理解するであろう。
【００８９】
図９を参照すると、本開示のトルク検出血管治療システムは、
（１）血管内治療配置装置１００であって、
（ａ）各々が画像化可能マーカの行列を有するステント１０１ａ及びエンドグラフト１０１ｂの形態の血管治療デバイスと、
（ｂ）近位制御部１０２と、
（ｃ）シースカテーテル１０３、ガイドワイヤ１０４及び／又はバルーン１０６を有するカテーテル１０５の形態の供給ツールと、
（ｄ）１以上の光学形状センサ１０７と、
を有する装置；
（２）ロボット１１０（手動制御に対しては省略することができる）；
（３）医療撮像方式部１２０；及び
（４）ロボットコントローラ１１１、撮像コントローラ１２１及びトルク検出コントローラ１３０を備えて構成された血管治療ワークステーション１４０；
を使用する。
【００９０】
光学形状センサ（“ＯＳＳ”）１０７は、血管内処置の間におけるデバイスの位置特定及びナビゲーションのために１以上の光ファイバに沿う光を使用する。ＯＳＳセンサ１０７の動作原理は、限定されるものではないが、特性レイリ後方散乱の使用又は制御された回折格子パターンの使用を含む光ファイバにおける歪分布測定の使用を含む。光ファイバに沿う形状は、ＯＳＳ座標系（図示略）の原点に関連付けられたＯＳＳ１０７に沿う特定点で開始し、これにより、ＯＳＳ１０７の後の形状位置及び向きは、ＯＳＳ座標系の原点に対するものとなる。
【００９１】
ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの画像誘導をサポートするために当該血管内処置にＯＳＳ１０７の使用を導入すべく、実際には、ＯＳＳ１０７は、以下のものを含む（これらに限られるものではない）本開示の当業技術において既知の種々のアプローチによりエンドグラフト内に統合することができる：
（１）ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂ内へのＯＳＳ１０７の統合（組み込み）；
（２）ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂ上へのＯＳＳ１０７の離散的点での取り付け；
（３）カテーテル１０３及び１０５の壁内へのＯＳＳ１０７の組み込み；
（４）近位制御部１０２のハンドルへのＯＳＳ１０７の取り付け；及び
（５）ガイドワイヤ１０４へのＯＳＳ１０７の組み込み。
【００９２】
ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの画像レンダリング及び画像モデル化は、統合方法に依存して光学形状感知情報に基づいて行うことができる。
【００９３】
ロボット１１０は、供給ツールの１つを介して血管構造（例えば、腹大動脈）内でステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂをナビゲーションするために近位制御部１０２に取り付けることができる。本開示の実施において、近位制御部１０２及び／又は供給ツールへのロボット１１０の取り付けは、これらに限られるものではないが：
（１）供給ツールに連結されたステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの捻れ部分上へのロボットのクランプ留め；
（２）ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂとロボット１１０との間の組付け片の使用；及び
（３）ロボット１１０に取り付けられたコレットを介してのシースカテーテル１０３の貫通；
を含む。
【００９４】
一実施態様において、ロボット１１０は、本開示の当業技術において既知のように、ロボット座標系に対するステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの軸回転及び／又は軸方向移動を制御する。この実施態様に関して、ＯＳＳ１０７が使用される場合、ＯＳＳセンサ１０７に関連付けられたＯＳＳ座標系は、本開示の当業技術において既知のように、ロボット１１０のロボット座標系に対して空間的に位置合わせされ得る。
【００９５】
ロボット１１０のキーとなるフィーチャは、ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂを安定した位置／向きに保持する能力であり、該能力は操作者が近位制御部１２０のハンドルを常に定位置／向きに保持している必要性を減じる。ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂが血管構造内でナビゲーション及び／又は位置決めされている間に滑った場合、ロボット１１０はステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂを当該血管構造内で位置決め直す／向け直すように自動的に試行することができ、又はワークステーション１４０の操作者に警告することができる。更に、本開示の当業技術において既知のように力センサ（又は複数の力センサ）を組み込むことにより、腹大動脈内にステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂを挿入するために要する力を測定することができ、血管カニューレ挿入等の間にステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂを保持するために要する力も測定することができる。このような力の測定値は、患者に対して過剰な力が付与された場合にワークステーション１４０の操作者に警告するために用いることができる。
【００９６】
依然として図９を参照すると、医療撮像方式部１２０は、ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの血管外撮像（例えば、Ｘ線方式）及び／又はステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの血管内撮像（例えば、光干渉トモグラフィ、近赤外線撮像、ＩＶＵＳ等）のための本開示の当業技術において既知の如何なる撮像方式部とすることもできる。撮像のために、ＯＳＳセンサ１０７が使用される場合、該ＯＳＳセンサ１０７に関連付けられるＯＳＳ座標系は本開示の当業技術において既知のように撮像方式部１２０の画像座標系と又はＸ線画像において識別可能な目印／目標に対して位置合わせすることができ、これにより、ＯＳＳ１０７の形状感知データはロボット制御の目的で当該Ｘ線撮像から生成される如何なる医療画像に対しても空間的に位置合わせされる。
【００９７】
依然として図９を参照すると、血管治療ワークステーション１４０はモニタ７１、インターフェースプラットフォーム７２及びワークステーションコンピュータ７３を使用する。
【００９８】
ワークステーションコンピュータ７３は、ＯＳＳ１０７（もし、使用されるなら）及び撮像方式部１２０に接続／結合され、本開示の当業技術において既知のように形状感知データ及び撮像データを各々入力する。更に詳細には、形状感知データの入力のために、ＯＳＳ１０７により反射され及び／又は該ＯＳＳ１０７を透過された光を検出するための本開示の当業技術において既知の光検出器（図示略）がワークステーションコンピュータ７３の内部又は外部に存在し得る。
【００９９】
本開示の実施において、ワークステーションコンピュータ７３上に設けられるようにして、ロボットコントローラ１１１、撮像コントローラ１２１、トルク検出コントローラ１３０及び図示されていない何らかの追加のコントローラ（例えば、表示コントローラ）は、図示されたように分割され、又は部分的に若しくは全体として統合され得るものである。また、実際には、トルク検出コントローラ１３０は、追加のワークステーション（図示略）（例えば、ラップトップ又はパッド）に設けることができ、ワークステーションコンピュータ７３に遠隔的に接続され得る。
【０１００】
依然として図９を参照すると、各コントローラ１１１、１２１及び１３０は、１以上のシステムバスを介して相互接続されたプロセッサ（又は複数のプロセッサ）、メモリ、ユーザインターフェース、ネットワークインターフェース及び記憶部を含む。
【０１０１】
各プロセッサは、メモリ若しくは記憶部に記憶された命令を実行し又はそれ以外でデータを処理することができる、本開示の当業技術において既知の又は以下で想定される任意のハードウェア装置とすることもできる。限定するものでない例において、当該プロセッサは、マイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は他の同様のデバイスを含むことができる。
【０１０２】
前記メモリは、これらに限定されるものではないがＬ１、Ｌ２若しくはＬ３キャッシュ又はシステムメモリを含む、本開示の当業者において既知の又は以下で想定される種々のメモリを含むことができる。限定するものでない例において、当該メモリはスタチックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、フラッシュメモリ、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）又は他の同様のメモリデバイスを含むことができる。
【０１０３】
前記ユーザインターフェースは、管理者等のユーザとの通信を可能にするための、本開示の当業技術において既知の又は以下で想定される１以上の装置を含むことができる。限定するものでない例において、該ユーザインターフェースはネットワークインターフェースを介して遠隔端末に提示することができるコマンドラインインターフェース又はグラフィックユーザインターフェースを含むことができる。
【０１０４】
前記ネットワークインターフェースは、他のハードウェア装置との通信を可能にするための、本開示の当業技術において既知の又は以下で想定される１以上の装置を含むことができる。限定するものでない例において、該ネットワークインターフェースは、イーサネットプロトコルに従って通信するように構成されたネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）を含むことができる。更に、該ネットワークインターフェースはTCP/IPプロトコルに従う通信のためのTCP/IPスタックを実施化することができる。当該ネットワークインターフェースのための種々の代替的又は付加的ハードウェア又は構成は明らかであろう。
【０１０５】
前記記憶部は、これらに限定されるものではないがリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリ装置又は同様の記憶媒体を含む、本開示の当業技術において既知の又は以下で想定される１以上のマシン読取可能な記憶媒体を含むことができる。種々の限定するものでない実施態様において、該記憶部は前記プロセッサによる実行のための命令又は該プロセッサが演算を行うデータを記憶することができる。例えば、該記憶部は当該ハードウェアの種々の基本動作を制御するための基本オペレーティングシステムを記憶することができる。該記憶部は、本開示において更に説明するように、前記コントローラの種々の機能を果たすためにアプリケーションモジュールを実行可能なソフトウェア／ファームウエアの形で記憶する。
【０１０６】
依然として図９を参照すると、一実施態様において、ロボットコントローラ１１１は本開示の当業技術において既知のように血管構造内のステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの位置決め、配向、仮想固定及び配置のためのアプリケーションモジュール（図示略）を含む一方、撮像コントローラ１２１は本開示の当業技術において既知のように調整可能な視野から血管構造内のステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの位置決め、配向、仮想固定及び配置を視覚的に追跡するためのアプリケーションモジュール（図示略）を含む。
【０１０７】
本開示の実施において、ロボットコントローラ１１１は、これらに限られるものではないが該ロボットコントローラ１１１からロボット１１０への駆動コマンド／信号及びロボット１１０からロボットコントローラ１１１への駆動データ（例えば、ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの軸方向移動及び／又は軸回転の程度並びに何らかの力フィードバック）を含む、ロボット１１０とロボットコントローラ１１１との間の信号／データ／コマンド通信１１２のためにロボット１１０のアクチュエータ制御部に接続される。これと併行して、撮像コントローラ１２１は、これらに限られるものではないが撮像方式部１２０から撮像コントローラ１２１への撮像データ及び撮像コントローラ１２１から撮像方式部１２０への駆動コマンド／信号を含む、撮像方式部１２０と撮像コントローラ１２１との間の信号／データ／コマンド通信１２２のために撮像方式部１２０に接続される。
【０１０８】
依然として図９を参照すると、トルク検出コントローラ１３０は、本開示において前述したようなフローチャート４０（図４）のステージＳ４２及びＳ４４を実行するための幾何学形状マネージャ１３１及び本開示において前述したようなフローチャート４０のステージＳ４６を実行するためのトルク検出器１３２の形態のアプリケーションモジュールを含む。
【０１０９】
本開示の実施において、幾何学形状マネージャ１３１及びトルク検出器１３２の実施態様は、何の特定の血管治療デバイス１０１ａ及び１０１ｂが監視されているか、何の供給装置１０２〜１０６が採用されているか、ＯＳＳ１０７が利用されているか否か、及び撮像方式部１２０の形態に従って構成される。
【０１１０】
幾何学形状マネージャ１３１及びトルク検出器１３２の更なる理解を容易にするために、以下のものは血管内処置における例示的血管外撮像及び血管内処置における例示的血管内撮像の説明である。
【０１１１】
［血管外Ｘ線撮像］
図１０Ａは、ＯＳＳバルーンカテーテル１０５ａを介しての血管構造内でのステント１０１ａの供給及び配置を撮像し、並びにカテーテルＯＳＳガイドワイヤ１０４ａを介しての血管構造内でのエンドグラフト１０１ｂの供給及び配置を撮像するためのＸ線アーム１２０ａを示す。
【０１１２】
当該血管内処置の間において、ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの非捻れ配置又は捻れ配置を概ね自動的に検出する処理は：
（１）本明細書において前述した本開示に従いデバイスモデルからステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの基準幾何学形状モデルを術前的に構築するための幾何学形状マネージャ１３１の動作；
（２）本開示の当業技術において既知のように、血管構造内の目標位置においてロボット１１０を介してステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂを半ば配置する動作；
（３）本明細書において前述した本開示に従いＸ線画像の撮像の下でステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの放射線不透過性マーカを検出するための幾何学形状マネージャ１３１の動作；
（４）本明細書において前述した本開示に従いステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの撮像された放射線不透過性マーカからステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの３Ｄ幾何学形状モデルを術中的に再構成するための幾何学形状マネージャ１３１の動作；
（５）本明細書において前述した本開示に従いステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの撮像幾何学形状モデルの術中再構成に基づいて基準幾何学形状モデルを修正するための幾何学形状マネージャ１３１のオプション的動作；
（６）Ｘ線方式部１２０ａに対して位置合わせすることによりステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの現在の状況を基準（位置、向き及び変形）として保存するための幾何学形状マネージャ１３１の動作；
（７）ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂが更に配置され、新たな画像が取得されるにつれての、本明細書において前述した本開示に従いステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの放射線不透過性マーカの変位を検出するための幾何学形状マネージャ１３１の動作；
（８）時間にわたるステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの放射線不透過性マーカの方向性の表示を制御するためのトルク検出器１３２のオプション的動作；及び
（９）上記方向性が悪い成分（即ち、本明細書において前述した本開示に従う基準幾何学形状モデルと撮像幾何学形状モデルとの間の行列非類似性）として現れる場合、トルク検出器１３２はＸ線方式部１２０の操作者に対するステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの検出された捻れ配置についての警報を起動する動作；
を含む。
【０１１３】
更に詳細には、ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの変形の方向性はトルク検出器１３２により容易に決定される。何故なら、ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの長手方向は、バルーンカテーテル１０５ａ又はガイドワイヤ１０４ａ内に埋め込まれたＯＳＳ１０７から分かるからである。即ち、ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの局所的ｚ軸は、前記ステップ（６）における位置合わせにより与えられてトルク検出器１３２により位置が分かるステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの近端から該ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの遠端へのベクトルと整列されるように選択される。ｘ及びｙ軸は該ｚ軸に対し垂直であり、これら軸の特定の整列は本開示にとり重要ではない。何故なら、例えばｘは画像面に沿って延びることができ、ｙは画像面外に延びることができる等のように、何れの都合良い向きを選択することもできるからである。このように、ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの座標系は形状座標系に関しｄＴｓと表される。
【０１１４】
各放射線不透過性マーカの３Ｄ位置は、２つのＸ線画像１２３ａ及び１２３ｂからの放射線不透過性マーカ１２４の行の例示的再構成を図示した図１０Ｂに例示的に示されるように前記ステップ（４）により計算され、取得される各Ｘ線画像に関して繰り返される。複数のＸ線画像から、各放射線不透過性マーカに関する動きベクトルは、本開示において前述されたように、トルク検出器１３２により追跡される位置の差分として計算される。ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂは前記形状座標系に対して位置合わせされるので、これら動きベクトルも該形状座標系においてｖＴｓと表される。
【０１１５】
一実施態様においては、以下の式［１］がトルク検出器１３２によりデバイス座標で表される動きベクトルを得るために実行される：
dTv = dTs・vTs-1                                ［１］
【０１１６】
デバイス座標で表される各動きベクトルv = (vx,vy,vz)に関して、ｚ軸、長手方向回転又は捻れが、トルク検出器１３２により下記の式［２］に従って計算される：
捻れ = curl v・z = ∂vy/∂x - ∂vx/∂y        「２」
【０１１７】
curl演算は、動きベクトルｖのxyz成分に関する回転を生じる。ｚ成分は捻れに対応するので、curl vのｚ法線ベクトルとのドット積がとられ、これによれば、ｚ成分はステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂが配置される際の放射線不透過性マーカの行列類似性又は行列非類似性を示す。
【０１１８】
前記方向性情報も、本開示において前述したように、トルク検出器１３２により基準幾何学形状モデル内の放射線不透過性マーカの位置に対する撮像幾何学形状モデル内の放射線不透過性マーカの位置の比較に基づいて決定することができる。更に詳細には、ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの捻れ配置は、当該処置における下記の時点においてトルク検出器１３２により検出することができる。即ち、（１）ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの半配置の後に、術前に再構成された基準幾何学形状モデル内の放射線不透過性マーカの位置に対する術中に再構成される撮像幾何学形状モデル内の放射線不透過性マーカの位置の比較によるもの、及び（２）ステント１０１ａ／エンドグラフト１０１ｂの継続された配置の間において、術前に再構成された基準幾何学形状モデル、術中に再構成される基準幾何学形状モデル又は両者の混成内の放射線不透過性マーカの位置に対する現在の術中に再構成される撮像幾何学形状モデル内の放射線不透過性マーカの位置の比較によるものである。
【０１１９】
前記放射線不透過性マーカの動きは、オプションとして、血管医療画像７４（図９）上の小型矢印、筋状アーチファクト、時間経過等のオーバーレイとして等のように多数の方法で表示することができる。このようなオーバーレイが視覚的混乱につながる場合、悪い動きに対する警告のみを、当該視覚化内の別の標識、当該オーバーレイ上の点滅等のような態様で表示することができる。
【０１２０】
［血管内カテーテル撮像］
血管内処置の間において、血管内撮像カテーテル（光干渉トモグラフィ、近赤外撮像、ＩＶＵＳ等）は以下のようにしてエンドグラフト１０１ｂ内の何れの捻れ増加の監視も容易にする：
（１）本開示の当業技術において既知のように血管構造内の目標位置においてロボット１１０によりエンドグラフト１０１ｂを半配置する；
（２）血管内撮像カテーテルによりエンドグラフト１０１ｂを挿入すると共に、エンドグラフト１０１ｂの位置合わせ画像を取得するためにプルバックを実行する（例えば、図１１Ａ及び図１１Ｂは、図示された行１２３ｃ及び１２３ｄ等の画像化可能マーカの行の平面画像を得るための血管内撮像カテーテル１２０ｂのプルバックを例示的に示す）；
（３）エンドグラフト１０１ｂの術中の基準幾何学形状モデルを再構成するための幾何学形状マネージャ１３１の動作を行う；
（４）血管内撮像カテーテルを画像化可能マーカのレベル又は画像化可能マーカの行の位置に保持し、これにより、幾何学形状マネージャ１３１が血管内撮像カテーテルの周囲でエンドグラフト１０１ｂの術中の撮像幾何学形状モデルを再構成するようにするか、又は追加の画像化可能マーカのレベル若しくは画像化可能マーカの追加の行におけるエンドグラフト上の複数のマーカを位置特定するために血管内撮像カテーテルの追加のプルバックを実行することができ、これにより、幾何学形状マネージャ１３１が血管内撮像カテーテルの周囲でエンドグラフト１０１ｂの術中撮像幾何学形状モデルを再構成するようにする；及び
（５）本開示において前述したようにエンドグラフト１０１ｂの術中基準幾何学形状モデルに対して比較される術中撮像幾何学形状モデルからエンドグラフト１０１ｂの画像化可能マーカの角度ベクトルを計算するための幾何学形状マネージャ１３１の動作を行う。
【０１２１】
このような撮像が動作するためには、血管内撮像カテーテルが画像取得の間において定位置に固定されたまま留まる、又は本開示の当業技術において既知のように当該血管内撮像カテーテルの何れの回転もハブを介して監視されねばならないことが重要である。
【０１２２】
このような血管内撮像は、バルーン１０６の除去後のステント１０１ａに対して実行することもできる。
【０１２３】
図３〜図１１Ｂを参照すると、本開示の当業者であれば、これらに限定されるものではないが、血管治療デバイスの捻れ配置の自動的検出を含む本開示の発明の多数の利点を理解するであろう。
【０１２４】
更に、当業者であれば本明細書で提供される教示を参照して理解するように、本開示／明細書に記載され及び／又は図に記載される構造、要素、部品等は、ハードウェア及びソフトウェアの種々の組み合わせで実施化することができ、単一の要素又は複数の要素に組み合わせることができる機能を提供することができる。例えば、図に示され／図示され／描かれた種々の構造、要素、部品等の機能は、専用のハードウェア及び付加的機能のための適切なソフトウェアとの関連でソフトウェアを実行することができるハードウェアを介して提供することができる。プロセッサにより提供される場合、斯かる機能は単一の専用のプロセッサにより、単一の共有プロセッサにより、又は複数の個別のプロセッサ（これらの幾つかは共有及び／又は多重化することができる）により提供することができる。更に、“プロセッサ”又は“コントローラ”なる用語の明示的使用は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアを専ら参照すると見なされるべきではなく、限定無しで、デジタル信号プロセッサ（“ＤＳＰ”）ハードウェア、メモリ（例えば、ソフトウェアを記憶するためのリードオンリメモリ（“ＲＯＭ”）、ランダムアクセスメモリ（“ＲＡＭ”）、不揮発性記憶部等）並びに処理を実行及び／又は制御することができる（及び／又は構成することができる）実質的に如何なる手段及び／又はマシン（ハードウェア、ソフトウェア、ファームウエア及びこれらの組合せ等を含む）も暗黙的に含むことができる。
【０１２５】
更に、本明細書における本発明の原理、態様及び実施態様並びにこれらの特定の例を記載する記述は、これらの構造的及び機能的な両方の均等物を含むことを意図するものである。加えて、このような均等物は現在知られている均等物及び将来開発される均等物（例えば、構成に拘わらず同一の又は実質的に同様の機能を果たすことができる何らかの開発された要素）の両方を含むことを意図するものである。このように、例えば、当業者によれば、ここに提供される教示内容に鑑み、ここに提示される如何なるブロック図も本発明の原理を具現化する例示的システム部品及び／又は回路の概念図を表し得ると理解されるであろう。同様に、当業者であれば、ここに提供される教示内容に鑑み、如何なるフローチャート及び流れ図等も、コンピュータ読取可能な記憶媒体内に実質的に表すことができ、従ってコンピュータ、プロセッサ又は処理能力を備える他の装置（斯かるコンピュータ又はプロセッサが明示的に示されているか否かによらず）により実行することができる種々の処理を表すことができると理解すべきである。
【０１２６】
本開示の発明の好ましい且つ例示的実施態様（解説的なもので、限定するものでないことを意図するものである）を説明したが、各図を含み、ここに提供された教示内容に照らして当業者により修正及び変形をなすことができることに注意されたい。従って、本開示の好ましい且つ例示的実施態様に対し、ここに開示される実施態様の範囲内に入る変更を行うことができると理解されるべきである。
【０１２７】
更に、当該装置／システムを組み込む及び／又は実施化する対応する及び／又は関係するシステム、又は本開示による装置において使用され／実施化されるもの等も、本開示の範囲内に入ると想定され、見なされるものである。更に、本開示による装置及び／又はシステムを製造し及び／又は使用する対応する及び／又は関連する方法も、本開示の範囲内に入ると想定及び見なされるものである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図５Ｈ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図７Ｇ】
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【図７Ｈ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【国際調査報告】
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