(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）血管内撮像デバイスを含むカテーテル組立体と、
（ｂ）血管内血液置換流体ポートと、
（ｃ）前記血管内撮像デバイスを並進移動させるように構成される並進移動デバイスと、
（ｄ）前記血管内撮像デバイス及び前記並進移動デバイスと通信する撮像エンジンであって、前記撮像エンジンは、１つ又は複数のプロセッサを含む計算機を備える、撮像エンジンと
を備え、
前記撮像エンジンは、
（ｉ）患者の血管のセクションのスクリーニング画像を生成することと、
（ｉｉ）前記セクション内の前記患者の血管のサブセクションを識別することと、
（ｉｉｉ）前記患者の血管の前記サブセクションの物理的寸法に基づいてある量の血液置換流体の必要量を計算することであって、前記患者の血管の前記サブセクションの前記物理的寸法は、前記サブセクションの断面積又は前記サブセクションの長さに基づいて計算され、
（ｉｖ）前記血管内血液置換流体ポートを介して前記ある量の血液置換流体を前記患者の血管内に導入することにより、前記患者の血管内の血液を置換することと、
（ｖ）前記並進移動デバイスを用いて、前記サブセクションを通して前記血管内撮像デバイスを並進移動させることと、
（ｖｉ）前記サブセクション内の血液が前記計算された量の血液置換流体で置換されており、前記血管内撮像デバイスが前記サブセクションを通って並進移動している間、前記サブセクションの血液置換画像を生成することと
を実行するように構成される、システム。
【請求項２】
前記撮像エンジンは、前記患者の血管の前記セクションの前記スクリーニング画像を表示するように構成されるユーザインターフェースを更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記撮像エンジンは、前記ユーザインターフェースを介して前記サブセクションの選択を受信することにより、前記患者の血管の前記サブセクションを識別するように構成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記撮像エンジンは、前記患者の血管の前記セクションの前記スクリーニング画像に基づいて、前記患者の血管の前記サブセクションを自動的に識別するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記撮像エンジンは、血液が前記患者の血管の前記サブセクションから置換されるときを検出し、血液置換の検出後、前記サブセクションの前記画像を生成するように更に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記撮像エンジンは、前記撮像エンジンが前記サブセクションの前記血液置換画像の生成を開始するのと略同時に、前記患者の血管の前記サブセクションからの血液の置換を開始するように構成され、前記撮像エンジンは、前記撮像エンジンが前記サブセクションの前記血液置換画像の生成を停止するのと略同時に、前記患者の血管の前記サブセクションからの血液の置換を停止するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記撮像エンジンは、前記並進移動デバイスの位置に基づいて前記患者の血管の前記サブセクションからの血液置換を開始及び停止するように構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記撮像エンジンは、血液を置換させ、前記スクリーニング画像及び前記血液置換画像を生成するように構成される集積機器を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記撮像エンジンは、血液を置換するように構成される注入装置と、前記スクリーニング画像及び前記血液置換画像を生成するように構成される撮像装置とを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記注入装置及び前記撮像装置は、互いと通信し、同期するように構成される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記注入装置は、手動注入装置を含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記患者の血管の前記サブセクションは、前記患者の血管の前記セクションの全て未満である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記血管内撮像デバイスは、ＩＶＵＳ撮像プローブを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記血液置換流体は、造影剤を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記血液置換流体は生理食塩水を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
（ａ）血管内撮像デバイスを使用して、患者の血管のセクションのスクリーニング画像を生成することと、
（ｂ）前記セクション内の前記患者の血管のサブセクションを識別することと、
（ｃ）前記患者の血管の前記サブセクションの物理的寸法に基づいてある量の血液置換流体の必要量を計算することであって、前記患者の血管の前記サブセクションの前記物理的寸法は、前記サブセクションの断面積又は前記サブセクションの長さに基づいて計算され、
（ｄ）前記ある量の血液置換流体を前記患者の血管内に導入することにより、前記患者の血管内の血液を置換することと、
（ｅ）並進移動デバイスを用いて、前記サブセクションを通して前記血管内撮像デバイスを並進移動させることと、
（ｆ）前記サブセクション内の血液が前記ある量の血液置換流体で置換されており、前記血管内撮像デバイスが前記サブセクションを通って並進移動している間、前記サブセクションの血液置換画像を生成することと
を含む、コンピュータ実施方法。
【請求項１７】
前記患者の血管の前記セクションの前記スクリーニング画像をユーザインターフェースに表示することを更に含む、請求項１６に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項１８】
前記患者の血管の前記サブセクションを識別することは、前記ユーザインターフェースを介して前記サブセクションの選択を受信することを含む、請求項１７に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項１９】
前記患者の血管の前記サブセクションを識別することは、前記セクションの前記スクリーニング画像に基づいて、前記患者の血管の前記サブセクションを自動的に識別することを含む、請求項１６に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項２０】
血液が前記患者の血管の前記サブセクションから置換されるときを検出し、血液置換の検出後、前記サブセクションの前記画像を生成することを更に含む、請求項１６に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項２１】
前記サブセクションの前記画像が生成された後、前記患者の血管の前記サブセクションからの血液の置換を停止することを更に含む、請求項２０に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項２２】
前記サブセクションの前記血液置換画像の生成の開始と略同時に、前記患者の血管の前記サブセクションからの血液の置換を開始し、前記サブセクションの前記血液置換画像の生成停止と略同時に、前記患者の血管の前記サブセクションからの血液の置換を停止することにより、前記患者の血管内の血液の置換を前記患者の血管の前記サブセクションの前記血液置換画像の生成と同期させることを更に含む、請求項１６に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項２３】
前記患者の血管内の血液の置換を前記患者の血管の前記サブセクションの前記血液置換画像の生成と同期させることは、前記血管内撮像デバイスの位置に基づく、請求項２２に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項２４】
前記患者の血管の前記サブセクションは、前記患者の血管の前記セクションの全て未満である、請求項１６に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項２５】
前記血管内撮像デバイスは、ＩＶＵＳ撮像プローブを備える、請求項１６に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項２６】
前記血液置換流体は、造影剤を含む、請求項１６に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項２７】
前記血液置換流体は生理食塩水を含む、請求項１６に記載のコンピュータ実施方法。
【請求項２８】
コンピュータ実行可能命令が記憶された非一時的コンピュータ可読記憶物品であって、前記命令は、少なくとも１つのプログラマブルプロセッサに、
（ａ）血管内撮像デバイスを使用して、患者の血管のセクションのスクリーニング画像を生成することと、
（ｂ）前記セクション内の前記患者の血管のサブセクションを識別することと、
（ｃ）前記患者の血管の前記サブセクションの物理的寸法に基づいてある量の血液置換流体の必要量を計算することであって、前記患者の血管の前記サブセクションの前記物理的寸法は、前記サブセクションの断面積又は前記サブセクションの長さに基づいて計算され、
（ｄ）前記ある量の血液置換流体を前記患者の血管内に導入することにより、前記患者の血管内の血液を置換することと、
（ｅ）並進移動デバイスを用いて、前記サブセクションを通して前記血管内撮像デバイスを並進移動させることと、
（ｆ）前記サブセクション内の血液が前記ある量の血液置換流体で置換されており、前記血管内撮像デバイスが前記サブセクションを通って並進移動している間、前記サブセクションの血液置換画像を生成することと
を実行させる、物品。
【請求項２９】
前記プログラマブルプロセッサに、前記患者の血管の前記セクションの前記スクリーニング画像をユーザインターフェースに表示させる命令を更に含む、請求項２８に記載の物品。
【請求項３０】
前記プログラマブルプロセッサに、前記患者の血管の前記サブセクションを識別させる命令は、前記プログラマブルプロセッサに、前記ユーザインターフェースを介して前記サブセクションの選択を受信させる命令を含む、請求項２９に記載の物品。
【請求項３１】
前記プログラマブルプロセッサに、前記患者の血管の前記サブセクションを識別させる命令は、前記プログラマブルプロセッサによって、前記患者の血管の前記セクションの前記スクリーニング画像に基づいて、自動的に実行される、請求項２８に記載の物品。
【請求項３２】
前記プログラマブルプロセッサに、血液が前記患者の血管の前記サブセクションから置換されるときを検出させ、血液置換の検出後、前記サブセクションの前記画像を生成させる命令を更に含む、請求項２８に記載の物品。
【請求項３３】
前記プログラマブルプロセッサに、前記サブセクションの前記画像が生成された後、前記患者の血管の前記サブセクションからの血液の置換を停止させる命令を更に含む、請求項２８に記載の物品。
【請求項３４】
前記プログラマブルプロセッサに、前記サブセクションの前記血液置換画像の生成の開始と略同時に、前記患者の血管の前記サブセクションからの血液の置換を開始し、前記サブセクションの前記血液置換画像の生成停止と略同時に、前記患者の血管の前記サブセクションからの血液の置換を停止することにより、前記患者の血管内の血液の置換を前記患者の血管の前記サブセクションの前記血液置換画像の生成と同期させる命令を更に含む、請求項２８に記載の物品。
【請求項３５】
前記プログラマブルプロセッサに、前記患者の血管内の血液の置換を前記患者の血管の前記サブセクションの前記血液置換画像の生成と同期させる命令は、前記血管内撮像デバイスの位置に基づく、請求項３４に記載の物品。
【請求項３６】
前記患者の血管の前記サブセクションは、前記患者の血管の前記セクションの全て未満である、請求項２８に記載の物品。
【請求項３７】
前記血管内撮像デバイスは、ＩＶＵＳ撮像プローブを備える、請求項２８に記載の物品。
【請求項３８】
前記血液置換流体は、造影剤を含む、請求項２８に記載の物品。
【請求項３９】
前記血液置換流体は生理食塩水を含む、請求項２８に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
血管内撮像は多くの場合、血管の診断的に有意な特徴を識別するために使用される。例えば、血管内撮像システムは、医療従事者により使用されて、血管内の血栓又は病変を識別し位置特定するのに役立ち得る。一般的な血管内撮像システムは、血管内超音波（ＩＶＵＳ）システム及び赤外線顕微鏡法又は光学コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）システム等の光ベースの撮像システムを含む。
【背景技術】
【０００２】
ＩＶＵＳシステムは、受信する電気信号に基づいて超音波エネルギーを発し、様々な血管内構造により反射された超音波エネルギーに基づいてリターン電気信号を送信する１つ又は複数の超音波トランスデューサを含む。幾つかの場合、高解像度ディスプレイを有するコンソールは、ＩＶＵＳ画像をリアルタイムで表示することが可能である。このようにして、ＩＶＵＳを使用して、冠動脈腔、冠動脈壁形態、及び冠動脈壁の表面又は表面近傍にあるステント等のデバイスを含め、血管構造及び血管腔の生体内視覚化を提供することができる。ＩＶＵＳ撮像を使用して、冠動脈疾病を含め、疾病を有する血管を視覚化し得る。幾つかの場合、超音波トランスデューサは、比較的高い周波数（例えば、１０ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ、幾つかの好ましい実施形態では、４０ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ）で動作することができ、ＩＶＵＳカテーテルの先端部の近傍に運ぶことができる。幾つかのＩＶＵＳシステムは、３６０度可視化のために、ＩＶＵＳカテーテルを回転させる（例えば、機械的に、フェーズドアレイ等）ことを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
より高い周波数のＩＶＵＳ撮像システム及び光ベースの撮像システムの出現に伴い、血管の画像の精度は、血液が血管腔から置換される場合、大幅に改善される。したがって、撮像システムは、血管が撮像される前、フラッシング剤を血管内に送達するように構成される注入システムを含み得る。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は一般に、血液置換の持続時間を最小にしながら、特に関心がある部位の血液置換血管内画像を生成するのに使用し得るシステム及び方法に関する。特定の例では、ＩＶＵＳ、光ベースの撮像、又は他の適する撮像技法を利用する血管内撮像システムを使用して、血管内画像を生成し得る。一例では、本血管内撮像システムは、血管のセクションのスクリーニング画像を生成し、血管の診断的に有意な特徴を含む血管のセクション内の１つ又は複数のサブセクションを識別し、１つ又は複数のサブセクションを撮像することにより、患者の血管の診断的に有意な特徴を識別するために、医療従事者を支援するように構成し得る。血管内撮像システムは、これらのステップのうちの１つ又は複数を手動又は自動的に実行するように構成し得る。例えば、本血管内撮像システムは、１つ又は複数のサブセクションを手動で識別するユーザを支援するように構成されてもよく、又は本システムは、スクリーニング画像に関連付けられた撮像データに基づいて、サブセクションを自動的に識別するように構成し得る。別の例では、本血管内撮像システムは、サブセクションが識別された後、１つ又は複数のサブセクションを自動的に撮像するように構成し得る。幾つかの例によれば、本血管内撮像システムは、血液置換を提供して、スクリーニング画像及び／又はサブセクションの画像の画質を強化するように構成し得る。幾つかの例では、本血管内撮像システムは、血管の撮像を血液置換と同期させて、血液が血管内で置換される時間期間を最小化するように構成し得る。
【０００５】
本開示に記載される例は、既存のシステム及び方法を凌ぐ１つ又は複数の利点を提供し得る。例えば、記載される血管内撮像システム及び方法の幾つかは、診断プロセスを簡素化し、それにより、医療従事者及び患者の両者に時間及びコストの節減を提供する。特定の例では、患者の血管の診断的に有意な特徴は、スクリーニング画像に基づいて、手動又は自動的に素早く識別し得る。診断的に有意な特徴が自動的に識別される例は、医療従事者の診断能力を補足し得るため、患者によりよいヘルスケアを提供し得る。撮像する必要がある血管の複数の診断的に有意な特徴がある状況では、本システム及び本方法の幾つかは、血管の特徴を効率的に撮像することができ、それにより、患者の不快さを最小に抑える。血液置換を含む特定の例では、記載のシステム及び方法は、撮像を血液置換と同期させて、血液置換に関連付けられる負の結果を最小に抑えることができる。
【０００６】
１つ又は複数の例の詳細について、添付図面及び以下の説明に記載される。他の特徴、目的、及び利点が、説明及び図面並びに特許請求の範囲から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】血管内撮像を実行するように構成されるシステムの説明のための例である。
【図２】血管内撮像を実行するように構成されるシステムを示すブロック図である。
【図３Ａ】カテーテル組立体の側面断面図である。
【図３Ｂ】カテーテル組立体の先端部の側面断面図である。
【図３Ｃ】カテーテル組立体の側面断面図である。
【図４】撮像エンジンのユーザインターフェースの説明のための例である。
【図５Ａ】血管を撮像する方法を示す流れ図である。
【図５Ｂ】血管の断面図を示す。
【図６】血管のセクション内のサブセクションを識別する方法を示す流れ図である。
【図７】血管の血液置換画像を生成する方法を示す流れ図である。
【図８Ａ】血管の血液置換撮像を生成する方法を示す流れ図である。
【図８Ｂ】血液を置換するある量の流体の量を特定する方法を示す流れ図である。
【図９】血管の血液置換画像を生成する方法を示す流れ図である。
【図１０Ａ】血管内のカテーテル組立体の断面図である。
【図１０Ｂ】血管内のカテーテル組立体の断面図である。
【図１０Ｃ】血管内のカテーテル組立体の断面図である。
【図１０Ｄ】血管内のカテーテル組立体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の詳細な説明は、例示的な性質のものであり、本発明の範囲、適用性、又は構成を決して限定することを意図しない。むしろ、以下の詳細な説明は、本発明の例を実施する幾つかの実用的な例示を提供する。構造、材料、寸法、及び製造プロセスの例は、選択された要素に提供され、本発明の分野での当業者に既知の全ての他の要素もそれを利用する。記された例の多くが様々な適する代替を有することを当業者は認識する。
【０００９】
図１は、血管内撮像を実施するように構成し得るシステム１００の説明のための例である。システム１００は、カテーテル組立体１０２、並進移動デバイス１１９、及び撮像エンジン１４０を含み得る。カテーテル組立体１０２は、基端部１０４と、患者１４４の血管内に挿入されるように構成された先端部１０６とを含み得る。一例では、カテーテル組立体１０２は、大腿動脈を介して患者１４４に挿入され、患者１４４内の関心部位まで案内し得る。図１の破線は、患者１４４内のカテーテル組立体１０２の部分を表す。
【００１０】
幾つかの例では、カテーテル組立体１０２は、先端部１０６内に、波ベースのエネルギーを発して受け取り、撮像データを生成する−例えば、患者１４４内の関心部位を撮像する−ように構成された血管内撮像デバイス１０８を含み得る。例えば、システム１００がＩＶＵＳシステムである場合、血管内撮像デバイス１０８は、超音波エネルギーを発して受け取り、超音波データを生成するように構成される超音波トランスデューサを含むＩＶＵＳ撮像プローブを含み得る。別の例では、システム１００はＯＣＴシステムであり得、その場合、血管内撮像デバイス１０８は、光を発して受け取り、ＯＣＴデータを生成するように構成されるＯＣＴ撮像プローブを含み得る。
【００１１】
並進移動デバイス１１９は、カテーテル組立体１０２の血管内撮像デバイス１０８を並進移動させるように構成し得る。並進移動デバイス１１９は、線形並進移動システム（ＬＴＳ）１２２を含み得る。本明細書の他の箇所で考察するように、ＬＴＳ１２２は、カテーテル組立体１０２と機械的に係合し得、並進移動動作中、例えば、引き戻し動作又は前進動作中、カテーテル組立体１０２を患者１４４内で制御された距離だけ並進移動させるように構成し得る。システム１００は、並進移動デバイス１１９をカテーテル組立体１０２とインターフェースするように構成される患者インターフェースモジュール（ＰＩＭ）１２０を備え得る。
【００１２】
撮像エンジン１４０は、血管内撮像デバイス１０８及び並進移動デバイス１１９と通信し得る。幾つかの例によれば、撮像エンジン１４０は、少なくとも１つのプログラマブルプロセッサを備え得る。幾つかの例では、撮像デバイス１４０は、ユーザインターフェースを介して、システムユーザ１４２からコマンドを受信し、及び／又はカテーテル組立体１０２から取得されるデータを表示するように構成された１つ又は複数のプロセッサを含む計算機を備え得る。計算機は、システムユーザ１４２から入力を受信し、カテーテル組立体１０２から受信されるシステム情報及び／又は信号（例えば、レンダリングされた画像）を出力する１つ又は複数の周辺機器（例えば、キーボード、マウス、電子ディスプレイ）を含み得る。幾つかの例では、計算機のユーザインターフェースは、入力デバイス及び出力デバイスの両方として機能するように構成されたタッチスクリーンディスプレイであり得る。幾つかの例では、撮像エンジン１４０は、１つ又は複数のプロセッサにより実行可能な命令又はソフトウェアを記憶するメモリモジュールを含み得る。
【００１３】
撮像エンジン１４０の構造は、様々な形態をとることができる。幾つかの実施形態では、撮像エンジンは、血液を置換させ、血液置換されたスクリーニング画像を生成するように構成される集積機で作ることができる。幾つかの実施形態では、撮像エンジンは、別個の注入装置及び撮像装置を含むことができる。幾つかのそのような実施形態では、注入装置は、血液を置換するように構成することができ、撮像装置は、血液置換されたスクリーニング画像を生成するように構成することができる。別個の注入装置及び撮像装置を含む幾つかの実施形態では、２つの別個の装置は、互いと通信し、同期するように構成することができる。別個の注入装置及び撮像装置を含む幾つかの実施形態では、注入装置は、手動注入装置を含むことができる。
【００１４】
図２は、血管内撮像を実行するように構成されるシステム２００を示すブロック図である。システム２００は、ＰＩＭ２３０、並進移動デバイス２２０、注入システム２５０、カテーテル組立体２４０、及び撮像エンジン２１０を含み得る。システム２００は、ＯＣＴ及び／又はＩＶＵＳベースの血管内撮像デバイスと併用されるように構成し得る。
【００１５】
幾つかの例によれば、ＰＩＭ２３０は、カテーテル組立体２４０と撮像エンジン２１０との間に電子機械インターフェースを提供し得る。幾つかの例では、ＰＩＭ２３０は、カテーテル組立体２４０をシステム２００に固定するカテーテルインターフェース２３２を提供し得る。ＰＩＭ２３０は、機械的エネルギーを提供して、カテーテル組立体２４０の血管内撮像デバイスを回転させるように構成されるモータ２３４を含み得る。幾つかの例によれば、ＰＩＭ２３０は、信号をカテーテル組立体２４０の血管内撮像デバイスから送信し、リターン信号を受信する電気インターフェースを提供し得る。幾つかの例では、血管内撮像デバイスは、超音波トランスデューサのフェーズドアレイを介して電気的に回転し得る。
【００１６】
並進移動デバイス２２０は、カテーテル組立体の長手方向並進移動を提供するように構成し得る。並進移動デバイス２２０は、線形並進移動システム（ＬＴＳ）を備え得る。並進移動デバイス２２０は、ＰＩＭ２３０及びカテーテル組立体に嵌合して、カテーテル組立体２４０の血管内撮像デバイスの制御された引っ張り戻しを可能にするように構成し得る。幾つかの例によれば、並進移動デバイス２２０は並進移動ユーザインターフェース２２２を備え得、このインターフェースは、血管内撮像デバイスの並進移動に関連付けられた並進移動データをシステム２００のユーザに表示するように構成される並進移動ディスプレイを含み得る。幾つかの例では、並進移動データは、横移動した線形距離及び／又は並進移動速度を含み得る。並進移動ユーザインターフェース２２２は、並進移動の開始／停止、並進移動速度の設定、横移動した線形距離のゼロへのリセット、及び／又は手動モードへの切り換えを制御するユーザからの入力を受信するように構成し得る。手動モードでは、ユーザは、カテーテル組立体の血管内撮像デバイスを前後に（例えば、遠心及び近心に）自在に動かし得る。幾つかの例では、並進移動デバイス２２０は、制御された速度で血管内撮像デバイスの引き戻し及び前進の両方を可能にするように構成し得る。別の例では、並進移動デバイス２２０は、引き戻し動作及び前進動作を交互に実行することにより、血管内撮像デバイスを振動又は循環させるように構成し得る。幾つかの例では、並進移動デバイス２２０は、並進移動動作の距離を測定するように構成される位置センサを含み得る。
【００１７】
注入システム２５０は、カテーテル組立体２４０を介して患者の血管内に流体を送達するように構成し得る。注入システム２５０は、１つ又は複数の流体（例えば、造影剤又は生理食塩水）を患者に送達するように構成された注入ポンプ２５２を備え得る。幾つかの例では、注入ポンプ２５２は、撮像エンジン２１０により自動化され、撮像エンジン２１０と電気通信し、撮像エンジン２１０により制御し得る。幾つかの例によれば、注入ポンプ２５２は、ユーザが１つ又は複数の流体を患者に手動で送達可能にするように構成される手動ポンプ（例えば、注射器注入）を含み得る。本明細書の他の箇所で考察されるように、注入システム２５０は、血管内血液置換流体ポートと流通し得、このポートには、血管内血液置換流体ポートを介して注入システム２５０からの流体が患者の血管内に送達されるように、カテーテル組立体２４０に関連付け得る。理解することができるように、注入システム２５０は、システム２００の特定の用途に適切なように任意の数の流体及び任意の量の流体を送達するように構成し得る。幾つかの例では、ある量の血液置換流体は、造影剤を含み得る。幾つかの例では、ある量の血液置換流体は生理食塩水を含み得る。
【００１８】
図３Ａは、図２のシステム２００で使用し得るカテーテル組立体３００の側面断面図である。図３Ａを再び参照すると、カテーテル組立体の駆動ケーブル３０４が、コネクタ３０２を介してＰＩＭに機械的に係合し、電気的に接続し得る。したがって、ＰＩＭは、外装３０３内の駆動ケーブル３０４を回転させるのに使用し得る。血管内撮像デバイス３０９は、駆動ケーブル３０４の回転が、撮像要素３０８をカテーテル組立体３００の先端部３３０を回転させるように、駆動ケーブル３０４に結合し得る。撮像要素３０８は、波ベースのエネルギーを発して受け取り、撮像データを生成するように構成し得る。撮像データは次に、撮像エンジンに通信し得、撮像エンジンにおいて、撮像データは画像にレンダリングし得る。カテーテル組立体３００がＩＶＵＳシステムで使用されるように構成される例では、撮像要素３０８は超音波トランスデューサを含み得る。カテーテル組立体３００がＯＣＴシステムで使用されるように構成される例では、撮像要素３０８は、光を発し受け取るように構成されたＯＣＴ撮像プローブを備え得る。幾つかの例では、カテーテル組立体３００は、撮像要素３０８により発せられる波ベースのエネルギーの周波数を略透過する撮像窓３０６を含み得る。
【００１９】
記されるように、幾つかの例では、注入システムは、ある量の流体（例えば、ボーラス流体）を血管内血液置換流体ポートを通して患者の血管内に送達し得る。幾つかのそのような例では、カテーテル組立体３００は、ポイント３４０の上流で注入システムと流通する注入カニューラ３４２を含み得る。注入カニューラ３４２は、流体を血管内に送達する注入カニューラルーメン３４４及び血管内血液置換流体ポート３４６を含むことができる。注入システムは、小さなボーラスの流体（例えば、生理食塩水又は造影染料）を注入カニューラルーメン３４４内、血管内血液置換流体ポート３４６外、及び血管内に送達し得る。血液置換流体ポート３４６は、注入されたボーラスが血管内の血流に沿って（すなわち、図３Ａを参照すると左から右に）撮像要素３０８に向かって移動するように、撮像要素３０８の上流で、カテーテル組立体３００の基端部３２０に配置し得る。ボーラスは、撮像要素３０８により発せられる波ベースのエネルギーの波長を略透過し、血管の造影を強化することができるように、血管から血液をなくすためのフラッシング剤として使用される流体を含み得る。
【００２０】
図３Ｂは、カテーテル組立体の先端部３５０の側面断面図である。幾つかの例では、先端部３５０は、図３Ａのカテーテル組立体３００に含まれる先端部３３０の代わりに使用し得る。先端部３５０は、カテーテル組立体３００の先端部３３０と同様であることができるが、先端部３５０はモノレールガイドワイヤシステム３５１を含み得る。モノレールガイドワイヤシステム３５１は、カテーテル組立体を患者の血管系に案内するガイドワイヤ３５４を受け入れるように構成されるガイドワイヤルーメン３５６を形成する先端部３５２を含み得る。異なる例が、カテーテル組立体の適用に応じて異なるガイドワイヤを受け入れるように構成し得ることを理解することができる。
【００２１】
図３Ｃは、図２のシステム２００で使用し得るカテーテル組立体３７０の側面断面図である。図３Ｃを再び参照すると、幾つかの例では、カテーテル組立体３７０は、血管内撮像デバイス３９０を患者内の関心部位に送達するように構成されるガイドカテーテル３８０を含み得る。血管内撮像デバイス３９０は、駆動ケーブル３９４の回転が、撮像要素３９９をカテーテル組立体３７０の先端部３９５を回転させるように、駆動ケーブル３９４に結合し得る。幾つかの例によれば、血管内撮像デバイス３９０は、外装３８５で実質的に囲み得る。幾つかの例では、カテーテル組立体３７０は、注入システムと流通して、ある量の流体を注入システムから患者の血管内に送達し得る。そのような例では、ガイドカテーテル３８０は、ある量の流体を注入システムから、ガイドカテーテル３８０と外装３８５との間の空間３８２を介して血管内に送達し得る。ガイドカテーテル３８０により送達された流体は、血管内血液置換流体ポート３８４において血管に入り得る。
【００２２】
再び図２を参照すると、システム２００の撮像エンジン２１０は、１つ又は複数のプロセッサ２１２、１つ又は複数のメモリモジュール２１４、及びユーザインターフェース２１６を備え得る。撮像エンジン２１０は、例えば、画像生成、血管内画像及び他の情報の表示、システム構成要素の制御、画像データの記憶及びエクスポート、システム２００を動作させるためのユーザインターフェース２１６の制御、分析ツール（例えば、面積測定、線形測定、及び注釈）、血流力学計算等を含め、１つ又は複数の機能を実行するように構成し得る。
【００２３】
１つ又は複数のメモリモジュール２１４は、１つ又は複数のプロセッサ２１２により実行し得る命令（例えば、ソフトウェア）を含み得る。メモリモジュール２１４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブル読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電子的に消去可能なプログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク、カセット、磁気媒体、光学媒体、又は他のコンピュータ可読媒体を含め、揮発性メモリ形態及び／又は不揮発性メモリ形態を含み得る１つ又は複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含み得る。幾つかの例では、命令は、メモリモジュール２１４に埋め込むか、又は符号化し得、メモリモジュール２１４は、例えば、命令が実行されると、１つ又は複数のプロセッサ２１２に方法を実行させ得る。
【００２４】
幾つかの例では、ユーザインターフェース２１６は、システム２００のユーザから入力を受信するように構成し得、１つ又は複数のコンピュータ周辺機器（例えば、キーボード、マウス）、音声認識技術、又はユーザから入力を受信する他の適する手段を含み得る。ユーザインターフェース２１６は、撮像データ（例えば、血管内画像、システムステータス、血流力学測定値）をシステム２００のユーザに表示するように構成されたディスプレイを含み得る。幾つかの例では、ユーザインターフェース２１６は、ユーザ入力を受信し、撮像データを表示するように構成されるタッチセンシティブスクリーンを含み得る。
【００２５】
図４は、図２のシステム２００で使用し得る撮像エンジンのユーザインターフェース４００の説明のための例である。ユーザインターフェース４００は、メニュー４１０、データ表示エリア４２０、及び画像表示エリア４３０を含み得る。メニュー４１０は、ユーザから入力を受信するように構成し得、選択された場合、特定の機能又はタスクを実行するように構成されるグラフィカルアイコンを含み得る。幾つかの例では、ユーザは、コンピュータ周辺機器（例えば、マウス、キーボード）を使用して、グラフィカルアイコンを選択することにより、メニュー４１０と対話し得る。ユーザインターフェース４００がタッチスクリーンを含む例では、ユーザは単に、ユーザインターフェース４００により表示されるグラフィカルアイコンにタッチし得る。データ表示エリア４２０は、撮像データ又は他の関連データをユーザに表示するのに使用し得る。画像表示エリア４３０は、撮像エンジンにより生成される血管内画像、例えば、患者の血管の断面図をユーザに表示するのに使用し得る。幾つかの例では、画像エリア４２０は、患者の血管の部分のスクリーニング画像を表示し得る。図４は、限定ではなく、例示のみを目的として提供される。本発明の範囲及び趣旨内でユーザインターフェース４００の多数の構成があることを当業者は理解する。
【００２６】
幾つかの例によれば、撮像エンジンは、患者の血管のセクションのスクリーニング画像を生成し、更に撮像するセクション内の患者の血管のサブセクションを識別するように構成し得る。多くの場合、スクリーニング画像は、血液を置換させずに、又は血液の部分的な置換のみで生成することができる（５１０）。そのような場合、スクリーニング画像生成ステップ（５１０）で撮像されたセクションは、更に撮像されることになるサブセクションよりもはるかに大きいことがある。血液置換なし（又は部分的な血液置換のみ）で比較的大きなセクションを撮像し、次に、より大きな程度の血液置換（最高で全血液置換）で比較的小さなサブセクションのみを撮像することは、血液置換の量をより小さくし、持続時間を短縮することができる。多くの例では、患者の血管のサブセクションは、患者の血管のセクションの全てに満たない（しかし、幾つかの場合では、セクション全体が更なる撮像を保証し得る）。
【００２７】
図５Ａは、血管を撮像する方法５００を示す流れ図であり、図５Ｂは、図５Ａの方法５００により撮像し得る血管５５０の断面図を示す。図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、撮像エンジンは、患者の血管５５０のスクリーニング画像を生成する（５１０）ように構成し得る。この例では、スクリーニング画像は、ポイントＡとＡ’との間のセクション５６０を含み、血管内撮像デバイスにより収集された撮像データに基づいて生成し得る。幾つかの例では、ユーザは、ポイントＡとＡ’との間を撮像するように撮像エンジンに指示することにより、スクリーニング画像を手動で生成し得る（５１０）。他の例では、撮像エンジンは、ポイントＡ及びＡ’を特定し、ポイントＡとＡ’との間を撮像することにより、スクリーニング画像を自動的に生成し得る（５１０）。
【００２８】
図５Ａを参照すると、次に、撮像エンジンは、更なる撮像を保証するセクションのサブセクションを識別し得る（５２０）。図５Ｂにおいて、サブセクション５６５は、セクション５６０内のポイントＢとＢ’との間である。幾つかの例では、サブセクション５６５は、血管５５０の診断的に有意な特徴（例えば、血栓、病変、ステントのロケーション等）を表す撮像データに基づいて識別し得る。例えば、サブセクション５６５は、血管５５０の狭窄部５５５を示す撮像データに基づいて識別し得る。幾つかの例では、撮像エンジンは、ユーザが、撮像エンジンのユーザインターフェースと対話することにより、サブセクション５６５を手動で識別し選択できるようにするよう構成し得る。そのような例では、ユーザは、スクリーニング画像を視覚的に調べ、スクリーニング画像と比較して又はスクリーニング画像上で１つ又は複数のサブセクションを選択する（例えば、マウス又は指を使用してスクリーニング画像のセクションをクリックアンドドラッグする等）ことにより、識別し得る。幾つかの例では、撮像エンジンは、スクリーニング画像及び／又はスクリーニング画像に関連付けられた撮像データを分析して、血管の診断的に有意な特徴を認識することにより、１つ又は複数のサブセクションを自動的に識別する（５２０）ように構成し得る。例えば、撮像エンジンは、セクションに沿った様々な位置から取得されたデータ（例えば、内腔断面積等の寸法データ）を比較し、どのサブセクションが更なる撮像を保証するかを特定することができる。
【００２９】
幾つかの例によれば、撮像エンジンは、１つ又は複数のサブセクションの手動識別又は自動識別の選択肢をユーザに提供するように構成し得る。図６は、患者の血管のセクション内のサブセクションを識別する方法６００を示す流れ図である。方法６００は、更に撮像する１つ又は複数のサブセクションを自動的に識別すべきか、それとも手動で識別すべきかを選ぶ選択肢をユーザに提供する。幾つかの例によれば、図５Ａのステップ５２０は、図６の方法６００のステップを含み得る。撮像エンジンは、撮像データを収集し、患者の血管のセクションのスクリーニング画像を生成した後、ステップ（６１０）において、ユーザが更に撮像するサブセクションを手動で識別したいか、それとも撮像エンジンにサブセクションを自動的に識別させたいかを示すように、ユーザにプロンプトし得る。ユーザが、サブセクションの手動識別を選ぶ場合、撮像エンジンは、サブセクションを示すユーザ入力を受信する（６２０）。記されるように、ユーザは、撮像エンジンのユーザインターフェース、例えば、図４のユーザインターフェース４００を介してサブセクションを手動で識別し得る。再び図６を参照すると、ユーザ入力を受信した（６２０）後、撮像エンジンは、１つ又は複数のサブセクションを識別し（６３０）、それから、手動で選択されたサブセクションの撮像に続き得る。ステップ（６１０）において、ユーザが、撮像エンジンにサブセクションを自動的に識別させることを選ぶ場合、撮像エンジンは、血管のセクション内に見られる潜在的に、診断的に有意な特徴について、撮像データ及び／又は関連付けられたスクリーニング画像を分析する（６４０）。撮像エンジンは次に、更に撮像する１つ又は複数のサブセクションを識別し得る（６５０）。幾つかの例では、撮像エンジンは、自動的に識別されたサブセクションを承認するようにユーザにプロンプトし得る（６６０）。幾つかの例では、撮像エンジンは、スクリーニング画像上で１つ又は複数のサブセクション又は潜在的に、診断的に有意な特徴が区別された（例えば、拡大、強調表示された）スクリーニング画像をユーザに提示するように構成し得る。そのような例では、撮像エンジンのユーザインターフェースを使用して、データを提示し、ユーザから入力を受信し得る。理解することができるように、ステップ（６６０）は、血管の診断的に有意な特徴又は関連する特徴を含まない可能性がある血管の不適切に識別されたサブセクションを低減し得る。多くの例では、ユーザ承認ステップ（６６０）は省かれる。幾つかのそのような例では、ユーザは、サブセクションの自動選択を選び、単に、それ以上の入力を提供せずにサブセクションの強化画像を受信することができる。
【００３０】
ステップ（６５０）において、撮像エンジンが２つ以上のサブセクションを識別する場合、ユーザは、自動的に識別されたサブセクションの全てを承認してもよく、いずれも承認しなくてもよく、又はサブセットを承認してもよい。ユーザが、自動的に識別されたサブセクションを拒絶する場合、撮像エンジンは、ステップ（６１０）において再び、ユーザがサブセクションを手動で識別したいか、それとも自動的に識別したいかを示すようにユーザにプロンプトし得る。ユーザが、自動的に識別されたサブセクションのサブセットを承認する状況では、撮像エンジンは、承認されたサブセクションを記憶して、方法６００のステップが繰り返される際、サブセクションの冗長的な識別を回避するように構成し得る。幾つかの例では、追加のステップをステップ６１０と６４０との間で利用し得、そこで、ユーザに、関連するサブセクションを識別するために撮像エンジンを支援する基準を入力する選択肢が与えられる。例えば、患者の血管内の血栓の撮像のみに関心があるユーザは、血栓を含むサブセクションのみを自動的に識別し、血管の他の全ての診断的に有意な特徴を除外するように、撮像エンジンに指示し得る。別の例では、ステント部位の撮像のみに関心があるユーザは、ステントを含むサブセクションのみを自動的に識別し、血管の他の全ての診断的に有意な特徴を除外するように、撮像エンジンに指示し得る。
【００３１】
撮像すべき２つ以上のサブセクションを含む状況では、撮像エンジンは、サブセクションを撮像する最適な順序を決定するように構成し得る。最適化は、血管内のサブセクションの位置、撮像要素及び／又はカテーテル組立体の現在位置、又は他の関連因子に基づき得る。幾つかの例では、撮像は、示唆される撮像順をユーザに提供し、ユーザがユーザインターフェースを介してその順序を承認又は編集できるようにし得る。
【００３２】
再び図５Ａを参照すると、サブセクションが識別される（５２０）と、撮像エンジンはサブセクションを撮像し得る（５３０）。ここでも、図５Ｂにおいて、サブセクション５６５は、セクション５６０内のポイントＢとＢ’との間にある。再び図５Ａを参照すると、幾つかの例では、サブセクションの撮像（５３０）は、撮像エンジンのユーザインターフェースを介してユーザにより手動で開始し得る。他の例では、撮像エンジンは、サブセクションを自動的に撮像するように構成し得る（５３０）。そのような例では、撮像エンジンは、サブセクションの識別（５２０）に基づいて、撮像デバイスを用いてサブセクションを通して血管内撮像デバイスを自動的に並進移動させ、血管のサブセクションを撮像する（５３０）ように構成し得る。例えば、撮像エンジンは、ポイントＡ’からポイントＡまでの引き戻し動作を実行するように並進移動デバイスに指示することにより、血管のスクリーニング画像を生成し得る（５１０）。次に、撮像エンジンは、図５ＢでのポイントＡ及びＡ’での並進移動デバイスの機械的位置に基づいてセクションの物理的距離を特定し得る（５６０）。サブセクション５６５が識別された後、撮像エンジンは、サブセクション５６５の物理的距離を特定し得る。幾つかの例では、この特定は、サブセクション５６５の長さとセクション５６０の長さとの比率（すなわち、ＢとＢ’との間の距離とＡとＡ’との間の距離との比率）並びにセクション５６０の既知の物理的距離に基づき得る。幾つかの例では、サブセクション５６５とセクション５６０との比率は、物理的な距離である必要はなく、むしろ、比率の特定に十分な長さの任意の表現、例えば、各長さを表すピクセル数であることができる。幾つかの例では、部分５７０及び５７５の物理的距離も同様の方法を使用して特定し得る。次に、撮像エンジンは、サブセクション５６５、５７０、及び／又は５７５の物理的距離に基づいてポイントＢ又はＢ’のいずれかに血管内撮像デバイスを自動的に位置決めして、サブセクション５６５を撮像し得る。撮像エンジンは、１つ又は複数のスクリーニング画像に基づいて、複数のサブセクションを連続して自動的に撮像する（５３０）ように構成し得る。
【００３３】
図５Ａを再び参照すると、幾つかの例によれば、撮像エンジンは、患者の血管の１つ又は複数のサブセクションを撮像しながら（５３０）、血管を自動的に置換するように構成し得る。一般に、血管内撮像中の血液の存在は、画像の品質に影響する。例えば、血液は、血液の成分（例えば、赤血球細胞、白血球細胞、血小板）は小さすぎて、超音波トランスデューサにより解像することができないため、ＩＶＵＳ撮像システムを使用して捕捉される画像では、スペックルの原因となり得る。一般に、スペックルは、潜在的に、診断的に有意な撮像特徴をマスキングするおそれがあるため、望ましくない画像アーチファクトとして見なされる。ＯＣＴ撮像システムでは、画像は発光及び受光に基づいて生成され、血管中の血液は、血管内画像を生成する能力を大幅に阻害し得る。したがって、血液置換方法及び技法は多くの場合、画質を強化するために、血管内撮像と併せて使用される。したがって、幾つかの例は、最小の血液置換でスクリーニング画像を生成し、次に、最高程度の血液置換での関心のあるサブセクションの強化画像を生成するように構成された撮像エンジンを含む。強化画像は、撮像エンジンが、血管内血液置換流体ポートを介してある量の血液置換流体を患者の血管中に導入することにより、患者の血管内の血液を置換させ、サブセクション内の血液がある量の血液置換流体で置換されている間、サブセクションの血液置換画像を生成することを含むことができる。血液置換流体は、撮像データを収集するために撮像要素により使用される波長を略透過するフラッシング剤（例えば、生理食塩水、造影剤、リンガー液、デキストラン、乳酸溶液等）を含み得る。
【００３４】
図７は、患者の血管の血液置換画像を生成する方法７００を示す流れ図である。幾つかの例によれば、図５Ａのステップ（５３０）は、図７の方法７００のステップを含み得る。１つ又は複数のサブセクションが識別された後、撮像エンジンは、並進移動デバイスを用いて、血管内撮像デバイスがサブセクションを通して並進移動するように、血管内撮像デバイスを自動的に位置決めし得る（７１０）。幾つかの例では、血管内撮像デバイスを位置決めすること（７１０）は、撮像エンジンが、サブセクションを走査するのに適切な並進移動動作を実行し得るように、血管内撮像デバイスの撮像要素を撮像されるサブセクションの先端部又は基端部に位置合わせすることを含み得る。血管内撮像デバイスが、サブセクションを撮像する位置に配置されると、撮像エンジンは、血管内の血液置換を開始し得る（７２０）。幾つかの例では、撮像エンジンは、血管内血液置換流体ポートを介してある量の流体を患者の血管内に導入するように、注入システムに指示し得る。撮像エンジンは、血液がサブセクションから置換されると、サブセクションを自動的に撮像し得る（７３０）。幾つかの例では、撮像エンジンは、サブセクションを通して血管内撮像デバイスを並進移動させる（例えば、引き戻し動作及び／又は前進動作）ように、並進移動デバイスに指示し得る。同時に、血管内撮像デバイスの撮像要素は、撮像データを収集することができる。関心部位が撮像される（７３０）と、撮像エンジンは、血液置換を停止し得る（７４０）。
【００３５】
幾つかの実施形態では、患者の血管のセクションのスクリーニング画像が生成され、セクション内のサブセクションが識別されると、撮像エンジンは、複数の追加のステップを自動的に開始し得る。例えば、撮像エンジンは、ある量の血液置換流体を患者の血管内に導入することにより、患者の血管内の血液を自動的に置換することができる。撮像エンジンは、並進移動デバイスを用いてサブセクションを通して血管内撮像デバイスを自動的に並進移動させることができる。撮像エンジンは、サブセクション内の血液がある量の血液置換流体で置換され、血管内撮像デバイスがサブセクションを通して並進移動している間、サブセクションの血液置換画像を自動的に生成することができる。幾つかのそのような実施形態では、関心のあるサブセクションが識別された後（手動又は自動的に）、撮像エンジンは、更なるユーザ入力なしで、サブセクションの血液置換画像を生成するために必要な全てのステップを自動的に実行することができる。
【００３６】
血液置換により血管内撮像に提供される利点にも拘わらず、多くの場合、血液が血管から置換される時間量を最小に抑えることが有利であり得る。血液置換の時間が長いと、無酸素症が発現するおそれがあり、これは、血管の関心のある部位の下流にある組織にとってストレスであり得る。幾つかの例では、撮像エンジンは、並進移動デバイスの位置に基づいて、患者の血管のサブセクションからの血液の置換を開始及び停止するように構成し得る。例えば、並進移動デバイスが血管内撮像デバイスを並進移動させる際、並進移動デバイスの位置は、血管内撮像デバイスが、サブセクションの撮像を開始する位置にあるとき及びサブセクションの撮像が完了するときを示し得る。このようにして、血液は、サブセクションを撮像するために、最小の時間量、置換することができる。
【００３７】
ＩＶＵＳ撮像を利用する例では、長時間の血液置換を最小にするために、スクリーニング画像は、血液置換なしで生成し得る。血液が充填された血管を撮像することにより生じる画像アーチファクト（例えば、スペックル）の存在にも拘わらず、それでも血管の特定の診断的に有意な特徴を識別し得る。幾つかの例では、血管の診断的に有意な特徴の識別が阻害され得る場合、ユーザは、血液置換スクリーニング画像の生成を選び得る。ＯＣＴ撮像を利用する例では、血液の不透明性に起因して、少なくとも部分的に血液置換されたスクリーニング画像が必要であり得る。ＩＶＵＳ撮像及び光ベースの撮像の両方を利用する例では、ＩＶＵＳにより、非血液置換スクリーニング画像を生成し、ＩＶＵＳ及び／又は光ベースの撮像により、サブセクションの血液置換画像を生成し得る。
【００３８】
血液置換の時間を最小に抑えるために、撮像エンジンは、注入システムと通信し、及び／又は注入システムと同期するように構成し得る。したがって、幾つかの例では、撮像エンジンは、撮像エンジンがサブセクションの血液置換画像の生成の開始と略同時に、患者の血管のサブセクションからの血液の置換を開始するように構成し得る。同様に、撮像エンジンは、撮像エンジンのサブセクションの血液置換画像の生成停止と略同時に、患者の血管のサブセクションからの血液置換を停止するように構成し得る。図８Ａは、患者の血管の血液置換画像を生成する方法８００を示す流れ図である。幾つかの例によれば、図５Ａのステップ５３０は、図８Ａの方法８００のステップを含み得る。１つ又は複数のサブセクションが識別された後、撮像エンジンは、並進移動デバイスを使用して、サブセクションを通して血管内撮像デバイスを並進移動させるように、血管内撮像デバイスを位置決めし得る（８０５）。血管内撮像デバイスが撮像する位置にあると、撮像エンジンは、サブセクション内の血液の置換に使用すべきある量の流体の量を決定し得る（８１０）。血液が患者の血管内で置換される時間量を最小にするために、撮像エンジンは、サブセクションを撮像するためにかかる時間中、サブセクションから血液を置換するのに必要な量のみを決定するように構成し得る。ある量の流体の量が決定されると、撮像エンジンは、サブセクション内の血液の置換とサブセクションの撮像とを同期させるための遅延間隔を決定するように構成し得る（８１５）。幾つかの例では、遅延間隔は、流体のボーラス（例えば、ある量の流体の量）が、血管内血液置換流体ポートから血管内に導入された後、サブセクションから血液を置換するのにかかる時間であり得る。遅延間隔が決定された（８１５）後、撮像エンジンは、血管から血液を置換させ（８２０）、遅延間隔にわたり待ち得る（８２５）。遅延間隔が経過すると、流体のボーラスは、サブセクションから血液を置換させ、次に、撮像エンジンはサブセクションを撮像し得る（８３０）。
【００３９】
幾つかの例では、撮像エンジンは、患者の血管のサブセクションの物理的寸法及び撮像すべきサブセクションの長手方向寸法又は長さに基づいて、ある量の血液置換流体の必要量を決定するように構成し得る。図８Ｂは、サブセクション内の血液を置換するある量の流体の量を決定する方法８５０を示す流れ図である。幾つかの例によれば、図８Ａのステップ（８１０）は、方法８５０のステップを含み得る。撮像エンジンは、血管の物理的寸法を特定するように構成し得る（８５５）。幾つかの例では、物理的寸法は、撮像すべきサブセクションの断面積であり得る。２０１３年３月１５日に出願された、本願の所有者が所有する米国特許出願第１３／８３４，０３１号明細書（「Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｄｅｖｉｃｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ」）には、特に、血管の直径又は断面積に関する情報を収集することが考察され、参照により、全体的に本明細書に援用される。幾つかの例では、撮像エンジンは、スクリーニング画像に関連して取得される撮像データを使用して、撮像すべきサブセクションの平均断面積を特定するように構成し得る。血管の物理的寸法が特定された（８５５）後、撮像エンジンは、物理的寸法に基づいて血管及び／又はサブセクションの流量を特定し得る（８６０）。２０１３年５月２４日に出願された、本願の所有者が所有する米国特許出願第１３／９０２，２２４号明細書（「Ｆｌｕｉｄ  Ｆｌｏｗ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ」）には、特に、血管内の血液速度及び流量を含む血流力学測定を実行することが考察され、参照により、全体的に本明細書に援用される。
【００４０】
流量が特定されると（８６０）、撮像エンジンは、撮像すべきサブセクションの長手方向寸法又は長さを特定し得る（８７５）。記されるように、撮像すべきサブセクションの長手方向寸法は、スクリーニング画像の既知の物理的寸法（例えば、並進移動デバイスの位置センサにより測定されるか、又はスクリーニング画像生成中に取得される並進移動デバイスの既知の機械的位置を使用して導出される）と、スクリーニング画像のサブセクションの長さとセクションの長さとの比率（例えば、サブセクションのピクセルとセクションのピクセルとの比率）とに基づいて特定し得る。サブセクションの長手方向寸法を使用して、撮像エンジンは、並進移動デバイスの既知の並進移動速度に基づいて、サブセクションを撮像する時間を決定し得る（８８０）。次に、撮像エンジンは、ステップ（８６０）において特定される流量と、ステップ（８８０）において決定されるサブセクションの撮像時間とに基づいて、撮像中にサブセクションから血液を置換するのに必要なある量の流体の量を決定し得る（８８５）。幾つかの例では、患者の血管のサブセクションの物理的寸法又は量は、サブセクションの断面積及び／又はサブセクションの長さに基づいて決定し得る。幾つかの例では、撮像エンジンは、撮像すべきサブセクションの容積又は長さ及びサブセクションから血液を置換するある量の流体の量を決定する（８８５）際の既知又は計算される誤差マージンを考慮に入れ得る。
【００４１】
図８Ａを再び参照すると、撮像エンジンは、特定された血管内の流量及び撮像要素と血管内血液置換流体ポートとの既知の距離に基づいて、遅延間隔（例えば、撮像すべきサブセクションから血液を置換するのにかかる時間）を決定し得る（８１５）。記されるように、流量は、先に全体的に参照により援用された、本願の所有者が所有する米国特許出願第１３／９０２，２２４号明細書に開示される方法を使用して、血液速度及び血管内の流量を含め、血流理学的測定を実行して特定し得る。撮像要素と血管内血液置換流体ポートとの距離は、既知であるか、又は並進移動デバイスの１つ若しくは複数の機械的位置、並進移動デバイスの位置センサ、及び／又はカテーテル組立体、血管内撮像デバイス、及び駆動ケーブルの既知の長さに基づいて導出し得る。したがって、撮像要素は、特定された流量及び既知の距離（例えば、血液速度により既知の距離）に基づいて、遅延間隔を決定する（８１５）ように構成し得る。
【００４２】
幾つかの例では、撮像エンジンは、血液が患者の血管のサブセクションから置換されたときを検出し、サブセクションからの血液置換の検出後、サブセクションの画像を生成するように構成し得る。図９は、患者の血管の血液置換画像を生成する方法９００を示す流れ図である。幾つかの例によれば、図５Ａのステップ（５３０）は、図９の方法９００のステップを含み得る。方法９００は図８Ａの方法８００と同様であるが、方法９００は、方法８００でのように遅延間隔を利用する代わりに、ある量の流体が検出される（９５０）とき、サブセクションの撮像を開始する（９６０）。図９を参照すると、撮像エンジンは、サブセクションを通して血管内撮像デバイスを並進移動させるように、血管内撮像デバイスを位置決めし得る（９１０）。次に、撮像エンジンは、ある量の流体の適切な量を決定し得る（９２０）。幾つかの例では、ステップ（９２０）は、図８Ａを参照して考察したように、ある量の流体の量を決定するステップ（８１０）と同様であり得る。図９を再び参照すると、次に、撮像エンジンは、ステップ（９１０）の長手方向位置での血管の走査を開始するように、血管内撮像デバイスを指示し得る。血管の走査（９３０）は、血管に相対する静止長手方向位置を維持し、撮像デバイスを回転させ、波ベースのエネルギーを撮像デバイスを発して受け取ることにより、撮像データを生成することを含み得る。血管内撮像デバイスが血管を走査している（９３０）間、撮像エンジンは、ステップ（９２０）において決定されるある量の流体の量を用いて、血液を置換し得る（９４０）。次に、撮像エンジンは、ボーラスが走査中の血管内撮像デバイスに達したとき、血管内のある量の流体を検出し得る（９５０）。ボーラスの検出は、ある量の流体のボーラスが血液をサブセクションから置換させたことを示し、次に、撮像エンジンは、血管内撮像デバイスが走査を続けている間、並進移動動作を実行することにより、サブセクションを撮像し得る（９６０）。
【００４３】
幾つかの例によれば、撮像エンジンは、血液に関連付けられた画像アーチファクトの有無について走査することにより、フラッシング剤を含むボーラスの位置を検出するように構成し得る。例えば、記されるように、血液はＩＶＵＳ撮像システムに、血液の成分（例えば、赤血球細胞、白血球細胞、血小板）が小さすぎて、超音波トランスデューサにより解像することができないことがあるため、スペックルとして知られる画像アーチファクトを生成させるおそれがある。これとは対照的に、フラッシング剤は、撮像に使用される波ベースのエネルギーを略透過するため、スペックルを生じさせない。したがって、スペックルの密度（例えば、超音波画像でのスペックの密度）は、血管内の血液の濃度に直接相関し得、血管内のフラッシング剤を含むボーラスの検出に使用し得る。幾つかの例では、撮像エンジンは、先に全体的に参照により援用された、本願の所有者が所有する米国特許出願第１３／９０２，２２４号明細書に開示されている方法を実行して、血管内撮像デバイスを使用してフラッシング剤を含む流体のボーラスを検出するように構成し得る。
【００４４】
幾つかの例では、撮像エンジンがスペックル密度を生成するように構成される場合、フラッシング剤を含む流体のボーラスの前縁部は、スペックル密度が高（例えば、血液に起因するスペックル）から低（例えば、フラッシング剤中にスペックルがない）になるときに検出し得る。同様に、ボーラスの後縁部は、スペックル密度が低（例えば、フラッシング剤）から高（例えば、血液）になるときに検出し得る。幾つかの例では、１つ又は複数のスペックル密度閾値を使用して、ボーラスの前縁部及び／又は後縁部を特徴付け得る。幾つかの例では、スペックル密度閾値は、所定であってもよく、及び／又はユーザにより選択してもよい。他の例では、測定エンジンは、システムの構成及び／又は用途の特定の撮像状況に基づいて、スペックル密度を自動的に特定するように構成し得る。
【００４５】
ＩＶＵＳ以外の撮像技術を使用して、同様の方法を使用してボーラスの位置を特定し得る。単なる一例として、本明細書に記載される方法は、ＯＣＴを使用する撮像エンジンに適合し得る。例えば、ボーラスは、光学的に透明なフラッシング剤を含み得、スペックル密度を検出する代わりに、ＯＣＴ撮像エンジンは、血管内の流体の光学透明度又は不透明度を検出して、ボーラスの位置を特定し得る。したがって、幾つかの例では、光学透明度又は不透明度閾値を使用して、ボーラスの位置を検出し得る。
【００４６】
図１０Ａ〜図１０Ｄは、患者の血管１０００内のカテーテル組立体１０１０の断面図である。この例では、カテーテル組立体１０１０は、血管内血液置換流体ポート１０１２と、撮像要素１０１６を含む血管内撮像デバイス１０１４とを含み得る。カテーテル組立体１０１０は、血管内血液置換流体ポート１０１２を介して流体のボーラス１０２０を血管１０００内に送達するように構成し得る。流体のボーラス１０２０は、フラッシング剤を含むある量の流体であり得る。図１０Ａ〜図１０Ｄのシーケンスは、サブセクション１０５５の方法を時間的に示す。例えば、図１０Ａ〜図１０Ｄのシーケンスは、図７の方法７００、図８Ａの方法８００、又は図９の方法９００を示し得る。
【００４７】
図１０Ａの前に、撮像エンジンは既に、ポイントＡとＡ’との間の血管１０００のセクション１０５０のスクリーニング画像を生成している。図１０Ａでは、撮像エンジンは、サブセクション１０５５を撮像するように撮像要素１０１６を位置決めしている。より具体的には、撮像要素１０１６は、ポイントＢ’からポイントＢへの引き戻し動作を介してサブセクション１０５５を撮像し得るように、ポイントＢ’から離れて位置決めされる。他の例では、撮像エンジンは、ポイントＢからポイントＢ’への前進動作を介してサブセクション１０５５を撮像し得るように、ポイントＢの近傍に位置決めし得る。図１０Ａに示されるように、フラッシング剤を含む流体のボーラス１０２０は、血管内血液置換流体ポート１０１２からリリースされている。
【００４８】
図１０Ｂは、撮像エンジンが血管内血液置換流体ポート１０１２を介してフラッシング剤を血管１０００内に注入を続けるにつれて、大きくなるボーラス１０２０を示す。記されるように、幾つかの例では、撮像要素１０１６は、撮像すべきサブセクション１０５５に必要な流体量を決定し、必要な流体量のみを分注して、血液置換時間を最小にし得る。図１０Ｂに示されるように、ボーラス１０２０は、ボーラス１０２０の前縁部１０２４が、サブセクション１０５５の基端部であるポイントＢに近づくにつれて、サブセクション１０５５内の血液をまさに置換させようとしている。
【００４９】
図１０Ｃに示されるように、ボーラス１０２０の前縁部１０２４がポイントＢ’に近づき、それにより、サブセクション１０５５内の血液を置換する。血液が、サブセクション１０５５内で置換されると、撮像エンジンは、引き戻し動作を介してサブセクション１０５５の撮像を開始し得る。幾つかの例では、撮像エンジンは、ボーラス１０２０の前縁部１０２４が血管内血液置換流体ポート１０１２からポイントＢ’まで移動するのにかかる時間（例えば、図１０Ａと図１０Ｃとの時間差）が関連付けられた遅延間隔に基づいて、サブセクション１０５５の撮像を開始し得る。幾つかの例では、遅延間隔は、本明細書に記載のように、図８Ａのステップ８１５と同様の方法を使用して決定し得る。他の例では、撮像エンジンは、ボーラス１０２０の前縁部１０２４の検出に基づいて、サブセクション１０５５の撮像を開始し得る。図９の方法９００を参照して説明したように、撮像エンジンは、ポイントＢ’において血管１０００の走査を開始し、撮像要素１０１６を介して撮像データを生成し得る。ボーラス１０２０の前縁部１０２４がポイントＢ’に達する前、撮像要素１０１６により生成されるいかなる撮像データも、血管１０００内に血液がある状態のものである。前縁部１０２４がポイントＢ’に達すると、撮像要素１０１６により生成される撮像データは、血管１０００内にボーラス１０２０のフラッシング剤がある状態のものである。ＩＶＵＳを利用する例では、ボーラス１０２０の前縁部１０２４は、血液のスペックル密度（高）からボーラス１０２０のフラッシング剤のスペックル密度（低）へのスペックル密度の低減に基づいて検出し得る。ＯＣＴを利用する例では、ボーラス１０２０の前縁部１０２４は、血液の不透明度（高）からボーラス１０２０のフラッシング剤の不透明度（低）への流体不透明度の低減に基づいて検出し得る。前縁部１０２４が、ポイントＢ’において検出されると、ボーラス１０２０は、血液をサブセクション１０５５から置換させており、撮像エンジンは、サブセクション１０５５の撮像を開始し得る。
【００５０】
幾つかの例では、撮像要素１０１６は、ボーラス１０２０が血管内血液置換流体ポート１０１２からサブセクション１０５５に向けて移動するにつれて、ポイントＢに位置決めし得る。ボーラス１０２０の前縁部１０２４がポイントＢに達すると、撮像エンジンは、サブセクション１０５５の撮像を開始し得る。撮像要素１０１６は、ボーラス１０２０が血管１０００を通って移動する速度に相関する速度で前に押され得る。このようにして、撮像要素１０１６及びボーラス１０２０は、サブセクション１０５５を取って一緒に移動し、撮像要素１０１６は、移動する際、血液置換撮像データを収集する。幾つかのそのような例では、ボーラス１０２０は、撮像要素１０１６を包含するのに十分な大きさのみの大きさであることができる。幾つかの例では、ボーラス１０２０は、サブセクション１０５５全体を包含するのに十分な大きさである必要はない。多くのそのような例は、最小の血液置換につながる。
【００５１】
図１０Ｄでは、撮像エンジンは、撮像要素１０１６がポイントＢにおいてサブセクション１０５５の基端部に達したため、サブセクション１０５５の撮像を完了している。図１０Ｄは、サブセクション１０５５の撮像が完了するそのとき、ボーラス１０２０の後縁部１０２２がポイントＢの近傍にあるため、ボーラス１０２０の量が血液置換の時間を最小化する例を示す。したがって、血液は、撮像すべきサブセクション１０５５に必要な時間を超えて置換されない。
【００５２】
本開示に記載される技法及び方法は、命令を含む非一時的コンピュータ可読記憶媒体等のコンピュータ可読媒体に具現又は符号化し得る。コンピュータ可読記憶媒体に具現又は符号化される命令は、例えば、命令が実行されるとき、プログラマブルプロセッサ又は他のプロセッサに方法を実行させ得る。コンピュータ可読記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、光学媒体、又は他のコンピュータ可読媒体を含み得る。
【００５３】
様々な例を記載した。これら及び他の例は、以下の特許請求の範囲内にある。
【図１】
0006389283.tif 000002
【図２】
0006389283.tif 000003
【図３Ａ】
0006389283.tif 000004
【図３Ｂ】
0006389283.tif 000005
【図３Ｃ】
0006389283.tif 000006
【図４】
0006389283.tif 000007
【図５Ａ】
0006389283.tif 000008
【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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