(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管内システムにおいて、
（ａ）基端、先端、第一の入れ子式部分、および第二の入れ子式部分を含む血管内イメージングカテーテルであって、当該血管内イメージングカテーテルの前記先端付近のトランスデューサ位置に配置されるトランスデューサを伴い、前記トランスデューサが、前記第一の入れ子式部分に連結され、前記第一の入れ子式部分が、前記トランスデューサを移動させるように前記第二の入れ子式部分内で移動するように構成されている、血管内イメージングカテーテルと、
（ｂ）前記カテーテルの前記第一の入れ子式部分に位置する可動要素と前記カテーテルの前記第二の入れ子式部分に位置する基準要素を含む位置センサであって、前記可動要素は、前記トランスデューサ位置と相関する可動要素位置を有し、前記位置センサは前記基準要素の位置に対する前記可動要素位置を測定するように構成されているような位置センサと、
（ｃ）前記血管内イメージングカテーテルに連結された血管内イメージングエンジンであって、前記血管内イメージングカテーテルからの画像情報と前記位置センサからの位置情報を受け取って、前記画像情報と前記位置情報に基づいて表示を生成するように構成された、血管内イメージングエンジンと、
を含む血管内システム。
【請求項２】
前記画像情報と前記位置情報は、
第一の可動要素位置に対応する画像情報と位置情報の第一の集合と、
前記第一の可動要素位置とは異なる第二の可動要素位置に対応する画像情報と位置情報の第二の集合と、
を含む、請求項１に記載の血管内システム。
【請求項３】
前記血管内イメージングカテーテルはＩＶＵＳイメージングカテーテルを含む、請求項１に記載の血管内システム。
【請求項４】
（ｄ）前記血管内イメージングカテーテルのトランスデューサの並進を起こさせるように構成された並進機構をさらに含む、請求項１に記載の血管内システム。
【請求項５】
（ｅ）前記血管内イメージングカテーテルの基端と接合し、前記血管内イメージングカテーテルを回転させるように構成された回転機構をさらに含み、前記回転機構は、前記並進機構と係合して、前記並進機構によって並進されるように構成される、請求項４に記載の血管内システム。
【請求項６】
前記並進機構は自動並進のために電動式である、請求項４に記載の血管内システム。
【請求項７】
前記並進機構は、前記血管内イメージングカテーテルのトランスデューサのスムーズな並進を容易にするように構成された減衰機構を含む、請求項４に記載の血管内システム。
【請求項８】
前記位置センサは電位計を含む、請求項１に記載の血管内システム。
【請求項９】
前記位置センサはエンコーダ含む、請求項１に記載の血管内システム。
【請求項１０】
プログラム可能プロセッサに、
（ａ）血管内イメージングカテーテルのトランスデューサから、複数のトランスデューサ位置に関連付けられる画像情報を受け取らせ、
（ｂ）位置センサから、前記複数のトランスデューサ位置に関連付けられ、前記受け取った画像情報に対応する位置情報を受け取らせ、
（ｃ）前記受け取った画像情報と位置情報に基づいて表示を生成させる、
ための実行可能命令を含む、非一時的コンピュータ読取可能媒体であって、
前記トランスデューサは、前記血管内イメージングカテーテルの先端付近に配置され、前記血管内イメージングカテーテルが、第一の入れ子式部分および第二の入れ子式部分を含み、前記トランスデューサが、前記第一の入れ子式部分に連結され、前記第一の入れ子式部分が、前記トランスデューサを移動させるように前記第二の入れ子式部分内で移動するように構成されており、
前記位置センサは、前記血管内イメージングカテーテルの前記第一の入れ子式部分に位置する可動要素と、前記血管内イメージングカテーテルの前記第二の入れ子式部分に位置する基準要素と、を含み、前記位置情報は、基準要素位置に対しかつ前記血管内イメージングカテーテルの前記第一および第二の入れ子式部分の互いに対する相対位置ならびに前記カテーテルのトランスデューサの位置と相関する、可動要素位置を含み、
前記表示は、前記受け取った画像情報及び受け取った位置情報に基づくＩＶＵＳ縦断像と、前記複数のトランスデューサ位置のうちの１つにおいて受け取った画像情報に対応する横断像と、を含む、
非一時的コンピュータ読取可能媒体。
【請求項１１】
前記血管内イメージングカテーテルの前記トランスデューサから画像情報を受け取ることは、ＩＶＵＳカテーテルの超音波トランスデューサから画像情報を受け取ることを含む、請求項１０に記載の非一時的コンピュータ読取可能媒体。
【請求項１２】
前記プログラム可能プロセッサに、（ｅ）前記トランスデューサを並進させるようにモータを作動させるための実行可能命令をさらに含む、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ読取可能媒体。
【請求項１３】
位置情報を受け取ることは、電位計から位置情報を受け取ることを含む、請求項１０に記載の非一時的コンピュータ読取可能媒体。
【請求項１４】
位置情報を受け取ることは、エンコーダから位置情報を受け取ることを含む、請求項１０に記載の非一時的コンピュータ読取可能媒体。
【請求項１５】
前記血管内イメージングエンジンは、前記並進機構に対し、前記位置センサから受け取ったフィードバック位置情報に基づいて前記トランスデューサを所定の量だけ並進させるように命令するべく構成される、請求項６に記載の血管内システム。
【請求項１６】
前記プログラム可能プロセッサに、前記モータを作動させて前記トランスデューサを並進させるための前記実行可能命令は、受け取った位置情報を使って前記モータに前記トランスデューサを所定の量だけ並進させることを含む、請求項１２に記載の非一時的コンピュータ読取可能媒体。
【請求項１７】
前記血管内イメージングエンジンが、前記生成された表示を使用者に対して提示し、使用者からの入力を受け取るように構成されたユーザインタフェースを含み、前記生成された表示が、１つの縦方向の位置に対応する画像情報を含むＩＶＵＳ横断像と、複数の縦方向の位置からの画像データを含むＩＶＵＳ縦断像を含み、前記入力が、前記ＩＶＵＳ縦断像からのある縦方向の位置の選択を含み、前記表示されたＩＶＵＳ横断像が前記選択された縦方向の位置に対応する、請求項１に記載の血管内システム。
【請求項１８】
前記生成された表示が、前記受け取った画像情報と受け取った位置情報に基づくＩＶＵＳ縦断像と、前記複数のトランスデューサ位置のうちの１つにおいて受け取った画像情報に対応する横断像の双方を含み、
命令はさらに、前記プログラム可能プロセッサに、前記ＩＶＵＳ縦断像の中の、前記複数のトランスデューサ位置のうちの１つに対応する位置の選択を受け取らせ、
前記生成された表示の中の前記横断像は、前記ＩＶＵＳ縦断像から選択された前記位置に関連付けられた画像データを表す、
請求項１０に記載の非一時的コンピュータ読取可能媒体。
【請求項１９】
前記トランスデューサが、前記カテーテルの前記第一の入れ子式部分に連結されており、前記位置センサの前記可動要素が、前記カテーテルの前記第一の入れ子式部分に位置しており、前記位置センサの前記基準要素が、前記カテーテルの前記第二の入れ子式部分に位置している、請求項１に記載の血管内システム。
【請求項２０】
前記トランスデューサが、前記カテーテルの前記第二の入れ子式部分に連結されており、前記位置センサの前記可動要素が、前記カテーテルの前記第二の入れ子式部分に位置しており、前記位置センサの前記基準要素が、前記カテーテルの前記第一の入れ子式部分に位置している、請求項１に記載の血管内システム。
【請求項２１】
前記トランスデューサが、前記カテーテルの前記第一の入れ子式部分に連結されており、前記位置センサの前記可動要素が、前記カテーテルの前記第一の入れ子式部分に位置しており、前記位置センサの前記基準要素が、前記カテーテルの前記第二の入れ子式部分に位置している、請求項１０に記載の非一時的コンピュータ読取可能媒体。
【請求項２２】
前記トランスデューサが、前記カテーテルの前記第二の入れ子式部分に連結されており、前記位置センサの前記可動要素が、前記カテーテルの前記第二の入れ子式部分に位置しており、前記位置センサの前記基準要素が、前記カテーテルの前記第一の入れ子式部分に位置している、請求項１０に記載の非一時的コンピュータ読取可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、血管内イメージングシステムおよびその動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
血管内イメージングは血管の診断上重要な特性を特定するためにしばしば用いられる。例えば、血管内イメージングシステムは医療従事者によって、血管内の閉塞または病変を識別し、その位置を特定するのを助けるために使用されるかもしれない。一般的な血管内イメージングシステムとしては、血管内超音波（ＩＶＵＳ）システムのほか、光干渉断層計（ＯＣＴ）システムが含まれる。
【０００３】
血管内イメージングには１つまたは複数のトランスデューサが含まれ、これは受信した電気信号に基づいてエネルギーを放出し、および／または受け取り、様々な血管内構造により反射された信号に基づいて返送信号を送信する。血管内イメージングは、画像生成に使用されることが多い。いくつかの例において、高解像度ディスプレイを備えるコンソールがリアルタイムで血管内画像を表示できる。このようにして、血管内イメージングを使い、冠状動脈内腔を含む血管構造と内腔、冠状動脈壁の形態、および冠状動脈壁表面の、またはその付近のステント等の機器をｉｎ−ｖｉｖｏで可視化できる。血管内イメージングは、冠状動脈疾患を含む病変血管の可視化に使用されてもよい。いくつかの例において、トランスデューサが血管内イメージングカテーテルの先端付近に担持されるようにすることができる。血管内イメージングシステムの中には、３６０度可視化するために血管内イメージングカテーテルを回転させる（機械式、フェーズドアレイ式、その他）ものもある。
【０００４】
多くの血管内イメージングシステムは並進動作を実行するように構成され、この場合、カテーテルのイメージング部品が画像取得中に患者の血管内で並進される。その結果として、縦断画像要素を伴う３６０度画像が得られる。並進動作の実行時には、３６０度画像を正確に構成するために、カテーテルのイメージング部品の少なくとも相対並進量を正確に測定することが重要となる可能性がある。
【０００５】
既存のシステムにおいて、並進量はしばしば、カテーテルを特定の速度で特定の時間にわたり並進させるように試みることによって推定される。カテーテルのイメージング部品が特定の速度で特定の時間にわたり並進移動されると、並進距離を計算できる。しかしながら、実際の並進速度が命令された速度と同じでない場合や、高い信頼性で測定または生成できない場合、並進量の測定が不正確となる。並進量の測定が不明確であると、縦断画像要素を伴う３６０度画像の構成においてエラーが生じる可能性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の中で論じられている血管内イメージングシステムの実施形態は、カテーテルのトランスデューサのリアルタイムの位置を検出でき、それが縦断画像要素を有する、より正確な血管内画像をもたらすことができる。多くの血管内イメージングカテーテルの実施形態は、先端に１つまたは複数のトランスデューサを含む。位置センサは、基準要素と可動要素を含むことができ、可動要素の位置をトランスデューサの位置と相関させることができる。可動要素およびトランスデューサの位置が相互に相関しているため、基準要素の位置に関するトランスデューサの位置を、基準要素の位置に関する可動要素の位置から判断できる。多くの実施形態において、血管内イメージングエンジンは、トランスデューサから受け取ったこのような位置情報と画像情報に基づいて表示を生成できる。血管内イメージングエンジンは、いくつかの可動要素位置に関連付けられる画像情報を受け取ることができ、縦断画像要素を有する血管内画像を（例えば、リアルタイムで）生成できる。位置および画像情報の各集合に関連付けられる固有の可動要素位置を、患者の血管内の固有のトランスデューサ位置と相関させることができる。
【０００７】
各種の実施形態において、位置センサを血管内イメージングシステムの様々な場所に配置することができる。例えば、基準要素と可動要素を、カテーテルを患者の血管内で（例えば自動的にまたは手動により）並進させる並進機構の構成部品に配置できる。他の例では、基準部品を手術マット等の基準となる医療部品内に配置できる。他の例では、基準要素と可動要素をカテーテルの構成部品に配置できる。本明細書中で提供されている主旨によれば、多くの組み合わせと構成が可能であり、想定される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示的な血管内イメージングシステムである。
【図２】例示的な血管内イメージングシステムのシステムレベルのブロック図である。
【図３】いくつかの血管内イメージングシステムの例示的な並進機構のシステムレベルのブロック図である。
【図４Ａ】いくつかの血管内イメージングシステムの例示的な並進機構の斜視図である。
【図４Ｂ】いくつかの血管内イメージングシステムの例示的な並進機構の斜視図である。
【図５Ａ】例示的な血管内イメージングカテーテルの第一および第二の入れ子式部分の側面図である。
【図５Ｂ】例示的な血管内イメージングカテーテルの第一および第二の入れ子式部分の側面図である。
【図６】１つまたは複数の表示を生成するための例示的な方法のステップフロー図である。
【図７】例示的な縦断像を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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、適用可能性、または構成を限定することを意図するものではない。むしろ、以下の説明は、本発明の例を実施するためのいくつかの実例を提供する。構成、材料、寸法、および製造工程の例が、選択された要素について提供されており、他の要素はすべて、本発明の分野の当業者にとって知られているものを利用する。当業者であれば、言及された例の多くに様々な適当な代替物があることがわかるであろう。
【００１０】
図１は、血管内イメージングを実行するように構成できるシステム１００のある実例である。システム１００は、カテーテル１０２と、並進機構１１０と、イメージングエンジン１１２と、を含んでいてもよい。カテーテル１０２は、基端１０４と、患者１１８の血管に挿入されるように構成された先端１０６と、を含んでいてもよい。図のように、患者１１８は、手術マット１１９を含んでいてもよい手術台の上に載せられる。１つの例において、カテーテル１０２は、大腿動脈を介して患者１１８に挿入され、患者１１８の体内の関心対象領域まで誘導されてもよい。図１の破線は、カテーテル１０２のうち、患者１１８の体内にある部分を示している。
【００１１】
いくつかの例において、カテーテル１０２は、先端１０６内にトランスデューサ１０８を含んでいてもよく、これは波動エネルギーを送受し、画像データを生成するように、例えば患者１１８の体内の関心対象領域を画像化するように構成される。例えば、システム１００がＩＶＵＳシステムである場合、トランスデューサ１０８は、超音波エネルギーを送受して、超音波データを生成するように構成された超音波トランスデューサを含んでいてもよい。他の例では、システム１００はＯＣＴシステムであってもよく、トランスデューサ１０８は、光を送受し、ＯＣＴデータを生成するように構成されたＯＣＴトランスデューサを含んでいてもよい。カテーテル１０２は、画像情報を生成し、その画像情報を画像化のために転送するように構成できる。
【００１２】
血管内イメージングシステム１００の並進機構１１０は、カテーテル１０２と係合でき、プルバック中またはその他の並進動作中に患者１１８の体内でカテーテル１０２を制御された距離だけ並進させるように構成できる。いくつかの実施形態において、並進機構１１０は、カテーテル１０２との仲介部として機能することができる。並進機構１１０は、患者１１８の血管を通じてカテーテル１０２の全部または一部を並進させることができる。例えば、カテーテルがシース内に格納されたトランスデューサ１０８に取り付けられた駆動ケーブルを含む実施形態において、並進機構１１０はシースを固定した状態のまま、駆動ケーブルとトランスデューサ１０８をシース内で並進させるように機能できる。
【００１３】
イメージングエンジン１１２は、トランスデューサ１０８および並進機構１１０と通信していてもよい。いくつかの例によれば、イメージングエンジン１１２は、少なくとも１つのブログラム可能プロセッサを含んでいてもよい。いくつかの例において、イメージングエンジン１１２はコンピュータを含んでいてもよく、これはユーザインタフェース１２０を介してシステムの使用者１１６からのコマンドを受け取り、および／またはカテーテル１０２から取得したデータを表示するように構成された１つまたは複数のプロセッサを含む。コンピュータは、システムの使用者１１６からの入力を受け取り、システム情報および／またはカテーテル１０２から受信した信号（例えば、レンダリング画像）を出力するコンピュータ周辺機器（例えば、キーボード、マウス、電子ディスプレイ）を含んでいてもよい。ユーザインタフェース１２０は、血管内イメージングシステム１００のその他の構成部品と通信するように構成されたソフトウェアを備える従来のＰＣまたはＰＣインタフェースを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、ユーザインタフェース１２０は、システム情報および／またはカテーテル１０２からのイメージング信号（例えば、血管内画像）を表示するように構成されたディスプレイ１１４を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、ユーザインタフェース１２０はタッチスクリーンディスプレイを含み、これはシステムの使用者１１６からのコマンドの受け取りと、カテーテル１０２からの血管内イメージングデータの表示の両方を実行できる。いくつかの例において、イメージングエンジン１１２は、１つまたは複数のプロセッサにより実行可能な命令、またはソフトウェアを記憶するためのメモリモジュールを含んでいてもよい。
【００１４】
図２は、血管内イメージングシステム１００のある実施形態のシステムレベルのブロック図であり、これは位置センサ１２２を含んでいる。特に、図２の例示的システム１００は、カテーテル１０２と、位置センサ１２２と、血管内イメージングエンジン１１２と、を含む。カテーテル１０２は、トランスデューサ１０８を含むことができ、血管内イメージングエンジン１１２と通信状態とすることができる。いくつかの実施形態において、血管内イメージングエンジン１１２は、トランスデューサ１０８と直接通信している。図２の実施形態において、血管内イメージングエンジン１１２は、ディスプレイ１１４と、ユーザインタフェース１２０と、メモリ／データストレージ１３０と、プロセッサ／コントローラ１３２と、を含む。これらの構成部品は、例えばタッチスクリーンディスプレイおよび／またはコンピュータに組み込まれていてもよい。
【００１５】
いくつかの実施形態において、カテーテル１０２またはカテーテル１０２内のトランスデューサ１０８は、イメージング機能の実行中に患者の血管内で並進させることができる。このような場合、血管内イメージングエンジン１１２は、複数のトランスデューサ位置において、トランスデューサ１０８から画像情報を受け取ることができる。いくつかの実施形態において、血管内イメージングエンジン１１２は、複数のトランスデューサ位置から画像情報を受け取り、複数のトランスデューサ位置の中の少なくともある小集合からの画像情報を含む合成縦断像を構成できる。このような合成画像を構成するために、血管内イメージングエンジン１１２が、少なくとも画像情報を受け取った先の位置間の相対的関係を検出することが有益となりうる。したがって、血管内イメージングシステム１００のいくつかの実施形態は位置センサ１２２を含む。
【００１６】
図２に示される位置センサ１２２は、可動要素１２６と基準要素１２４を含んでいてもよい。位置センサ１２２は、例えば電位計、エンコーダ、線形可変差動変圧器、またはその他の適当な位置センサを含むことができる。このような位置センサ１２２は、血管内イメージングシステム１００に組み込んで、血管内イメージングエンジン１１２と通信状態とすることができる。位置センサ１２２の可動要素１２６は、トランスデューサ１０８の位置と相関する可動要素位置を有することができる。トランスデューサ位置と可動要素１２６の位置との間の相関関係は、図２において破線１２８で示されている。位置センサ１２２の基準要素１２４は、血管内イメージング動作中にトランスデューサ１０８の運動に関して実質的に固定させることができる。このような実施形態において、トランスデューサ位置と可動要素位置との間の相関関係によって、位置センサ１２２は、位置センサ１２２の基準要素１２４に関するトランスデューサ１０８の相対運動を測定するように構成できる。いくかの実施形態において、位置センサ１２２は、基準要素１２４に関するトランスデューサ１０８の相対運動を測定でき、位置センサ１２２はこれを血管内イメージングエンジン１１２の他の構成部品に通信できる。
【００１７】
図２に示されているように、位置センサ１２２は血管内イメージングエンジン１１２と通信状態とすることができる。いくつかの実施形態において、血管内イメージングエンジン１１２は、位置センサ１２２からの位置情報を受け取るように構成できる。位置情報は、位置センサ１２２の可動要素１２６の、基準要素１２４に関する位置についての情報を含むことができる。位置情報は、エンコーダから受け取った情報、電位計からの抵抗情報もしくはその他の電気的データ、または各種の位置センサからのその他のあらゆる信号もしくは情報を含むことができる。位置センサ１２２が基準要素１２４に関するトランスデューサ１０８の相対移動を測定する実施形態において、位置センサ１２２は位置情報を血管内イメージングエンジン１１２に提供できる。いくつかの実施形態において、位置センサ１２２は、可動要素１２６と基準要素１２４に関する情報を血管内イメージングエンジン１１２に提供でき、血管内イメージングエンジン１１２は、基準要素１２４に関するトランスデューサ１０８の相対移動を測定できる。前述のように、可動要素１２６の位置をカテーテル１０２のトランスデューサ１０８の位置と相関させることができる。いくつかの実施形態において、位置センサ１２２は、可動要素１２６の位置を基準要素１２４のそれと比較し、可動要素１２６の位置をトランスデューサ１０８のそれにどのように相関させるかを説明し、トランスデューサ１０８の位置を基準要素１２４のそれに関して測定することができる。このような実施形態において、位置センサ１２２はトランスデューサ１０８の位置を血管内イメージングエンジン１１２に提供できる。いくつかの実施形態において、位置センサ１２２は単純に、基準要素１２４の位置に関する可動要素１２６の位置についての情報を血管内イメージングエンジン１１２に送信できる。いくつかのこのような実施形態において、血管内イメージングエンジン１１２は、可動要素１２６の位置を基準要素１２４のそれと比較し、可動要素１２６の位置をトランスデューサ１０８のそれにどのように相関させるかを説明し、トランスデューサ１０８の位置を基準要素１２４のそれに関して測定することができる。
【００１８】
いくつかの実施形態において、血管内イメージングエンジン１１２は、血管内イメージングカテーテル１０２からの画像情報と位置センサ１２２からの位置情報の両方を受け取るように構成できる。血管内イメージングエンジン１１２は、特定の画像情報をトランスデューサ１０８の相対位置に関連付けることができる。血管内イメージングエンジン１１２は、画像情報と位置情報に基づいて表示を生成するように構成できる。
【００１９】
血管内イメージングエンジン１１２は、画像化される血管内の長軸方向の複数の位置に対応する画像情報と位置情報を受け取り、処理できる。いくつかの実施形態において、血管内イメージングエンジン１１２は、画像情報の第一の集合と位置情報の第一の集合を受け取ることができ、各々が第一の可動要素位置に対応する。血管内イメージングエンジンはこれに加えて、画像情報の第二の集合と位置情報の第二の集合を受け取ることができ、各々が第二の可動要素位置に対応する。一般に、画像情報と位置情報は、いくつの可動要素位置に対応する情報でも含むことができる。いくつかの好ましい実施形態において、血管内イメージングエンジン１１２は、トランスデューサの並進中に複数の位置について、画像情報と位置情報をリアルタイムで処理し、画像化される血管のリアルタイム画像化を提供できる。
【００２０】
本明細書の他の箇所に記載されているように、いくつかの実施形態において、可動要素位置はトランスデューサ１０８の位置と相関させられる。それゆえ、第一および第二の可動要素位置に対応する画像および位置情報の第一および第二の集合もまた、第一および第二のトランスデューサ位置に対応させることができる。トランスデューサ１０８は、患者の血管内で様々な位置に並進させることができ、その間に可動要素１２６はそれに対応して基準要素１２４に関して移動できる。トランスデューサ１０８は、多様な方法によって患者の血管内で並進させることができる。いくつかの実施形態において、カテーテル１０２が患者の血管内で並進する。トランスデューサ１０８は例えば、シースの中において、カテーテル１０２内で並進できる。いくつかの実施形態において、血管内イメージングシステムは、カテーテル１０２および／またはカテーテル１０２内のトランスデューサ１０８を並進させるように構成された並進機構を含むことができる。
【００２１】
いくつかの並進機構は、カテーテル１０２の少なくとも一部と係合するように構成されたインタフェース要素と、インタフェース要素と係合し、それを並進させるように構成された並進要素と、を含むことができる。図３は、ある実施形態の血管内イメージングシステム１００における例示的な並進機構１１０を示すシステムレベルのブロック図である。図３に示されるシステム１００は、トランスデューサ１０８を有するカテーテル１０２を含む。システム１００は、カテーテル１０２からの画像情報を受け取り、表示を生成するように構成された血管内イメージングエンジン１１２をさらに含むことができる。いくつかの実施形態において、システム１００は、基準要素１２４と可動要素１２６を有する位置センサを含み、位置センサは一般に、本開示の別の箇所で説明するように構成される。位置センサは、血管内イメージングエンジン１１２に位置データを提供し、エンジン１１２はこれを使って表示を生成できる。
【００２２】
いくつかの実施形態において、システム１００は並進機構１１０を含むことができる。並進機構１１０は、並進要素１４２と、仲介要素１４０と、を含むことができる。いくつかの実施形態において、並進要素１４２は仲介要素１４０を並進させるように構成される。仲介要素１４０と並進要素との間の並進は、並進機構１１０に組み込まれたモータ１５８によって実現できる。いくつかの実施形態において、仲介要素１４０と並進要素１４２との間の並進は、使用者が手動で行うことができる。並進機構１１０は、並進をスムーズにするための減衰機構１６０を含むことができる。
【００２３】
仲介要素１４０は、カテーテル１０２と機械的および／または電気的接続を提供できる。いくつかの実施形態において、仲介要素１４０は、トランスデューサ１０８を回転させるように構成された回転機構１６２を含むことができる。トランスデューサ１０８の回転は、イメージング機能を実行するために行うことができる。仲介要素１４０は、血管内イメージングエンジン１１２と通信状態にあることができる。血管内イメージングエンジン１１２は、仲介要素１４０に対し、それに回転機構１６２を介してトランスデューサ１０８を回転させる信号を送信できる。いくつかの実施形態において、仲介要素１４０は、血管内イメージングエンジン１１２とカテーテル１０２および／またはトランスデューサ１０８との間の通信インタフェースを提供する。血管内イメージングエンジン１１２からの信号は、カテーテル１０２と仲介要素１４０との間の電気的接続を介してトランスデューサ１０８に送信できる。
【００２４】
本開示の他の箇所に記載されているように、位置センサの可動要素１２６と基準要素１４２の相対移動を測定できる。いくつかの実施形態において、位置センサ１２２は、並進機構１１０に組み込むことができる。例えば、位置センサ１２２の基準要素１２４を並進機構１１０の並進要素１４２に固定でき、その一方で、位置センサ１２２の可動要素１２６を並進機構１１０の仲介要素１４０に固定でき、またはその逆もありうる。
【００２５】
したがって、いくつかの実施形態において、位置センサ１２２は、並進機構１１０の仲介要素１４０と並進要素１４２との間の相対位置に関する情報を提供できる。いくつかのこのような実施形態において、並進機構１１０の並進要素１４２は患者に関して固定され、仲介要素１４０がトランスデューサ１０８に固定されている場合、位置センサ１２２は、患者の体内のトランスデューサ１０８の相対位置に関する情報を提供できる。血管内イメージングエンジン１１２は、並進機構１１０からデータを受けとることができる。このようなデータは、トランスデューサ１０８により生成され、仲介要素１４０を介して血管内イメージングエンジン１１２に送信された画像情報および／または、並進機構１１０の中の位置センサ１２２を介して血管内イメージングエンジン１２に送信された位置情報を含むことができる。
【００２６】
並進機構１１０は、仲介要素１４０を並進要素１４２に関して並進させるためのモータ１５８を含むことができる。モータ１５８は、サーボモータ、ステップモータ、リニアインダクションモータ、またはその他の適当なモータとすることができる。いくつかの実施形態において、血管内イメージングエンジン１１２は、モータ１５８と通信状態とすることができる。通信は、モータ１５８とエンジン１１２との間で直接確立させることができる。いくつかの実施形態において、通信は並進機構１１０を介して確立させることができる。血管内イメージングエンジン１１２は、モータ１５８を通じて仲介要素１４０を並進させるためのコマンドを、ユーザインタフェースを介して受け取ることができる。
【００２７】
いくつかの実施形態において、モータによる並進は、血管内イメージングエンジン１１２と通信するメモリ１３０内に保存されたコマンドによって自動化することができる。すなわち、並進機構１１０は自動並進のために電動式とすることができる。モータによる自動並進は、様々なイベントにより開始させることができ、これには例えば、ユーザによる催促、あらかじめプログラムされた動作シーケンス、およびその他が含まれるがこれらに限定されない。自動並進中、モータは仲介要素１４０を並進要素１４２に関して所定の距離だけ並進させることができる。本明細書中の他の箇所に記載されているように、仲介要素１４０と並進要素１４２との間の相対位置は、位置センサ１２２から判定できる。それゆえ、いくつかの実施形態において、血管内イメージングエンジン１１２は、位置センサ１２２および並進機構１１０と通信して、トランスデューサ１０８の所定の並進を起こさせることができる。いくつかの実施形態において、モータ１５８をカテーテル１０２またはトランスデューサ１０８に直接固定することにより、並進機構１１０の別々の並進要素１４２および／または仲介要素１４０を必要とせずに、その移動を実行させることができる。
【００２８】
使用者は、例えばカテーテル１０２および／またはトランスデューサ１０８の一部または、並進機構１１０の一部、例えば仲介要素１４０を手動で並進させることができる。オペレータの中には、自動並進より手動並進を好む人がいる。いくつかの例において、オペレータは、トランスデューサ１０８を特定の位置まで手で移動させることによって特定の関心対象領域をより詳しく見ることができるような柔軟性があることを評価する。トランスデューサ１０８の位置を予測ではなく測定することは、トランスデューサを手で並進させる多くの例において重要となりうる。
【００２９】
いくつかの実施形態において、並進機構１１０は、トランスデューサ１０８の急激な動きを防止するように構成された減衰機構を含むことができる。減衰機構は、ばね式機構、油圧機構、またはその他の適当な減衰機構によってトランスデューサ１０８の並進をスムーズにすることができる。トランスデューサ１０８および／またはカテーテル１０２の急激な、または突然の動きを防止することによって、システムにより生成される画像の品質を改善し、患者の体内での構成部品の望ましくない急激な動きを防止できる。
【００３０】
図４Ａは、カテーテル１０２と係合し、並進要素１４２に固定された仲介要素１４０を示す。いくつかの実施形態において、仲介要素１４０は並進要素１４２に関して並進するように構成できる。動作中、仲介要素１４０は、カテーテル１０２に装着点１５６において固定し、例えばトラック１５０を介して並進要素１４２に関して並進できる。並進要素１４２は、患者に関して静止した状態に保持でき、それによって、仲介要素１４０が並進要素１４２に関して並進されると、仲介要素１４０はカテーテル１０２の一部と係合し、トランスデューサ１０８を患者の血管内で並進させる。いくつかの実施形態において、並進要素１４２は、それに関する仲介要素１４０の並進を決定する。並進は、例えば制御手段１４６によって起こさせることができる。
【００３１】
図４Ｂは、例示的な並進要素１４２を示す。並進要素１４２は、並進機構および／または血管内イメージングシステムの設定と動作を使用者が観察し、操作するためのディスプレイ１４４と制御手段１４６を含むことができる。いくつかの実施形態において、制御手段１４６によって、使用者は血管内イメージングシステムの動作を制御できる。例えば、各種の実施形態の中で、使用者はイメージング機能を実行し、トランスデューサ１０８および／またはカテーテル１０２を並進させ、トランスデューサ１０８を回転させ、または使用者が制御手段１４６を介して開始できる他のあらゆる使用者機能を実行できる。
【００３２】
図４Ａ〜４Ｂを参照すると、ディスプレイ１４４は血管内イメージングシステムに関する情報を表示できる。ディスプレイ１４４は、カテーテル１０２および／またはトランスデューサの相対位置、位置センサの基準要素と可動要素の相対位置、運動が行われている速度、またはその他の関連するシステムパラメータ等の情報を表示できる。いくつかの実施形態において、ディスプレイ１４４は、使用者が制御手段１４６を介してシステムを動作させるのを支援するグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を表示できる。それゆえ、各種の実施形態の中で、使用者は、例えば血管内イメージングエンジン上のユーザインタフェース、または並進機構上の制御手段１４６とディスプレイ１４４を使って、モータに使用者の血管内でトランスデューサを並進させることができる。前述のように、いくつかの実施形態において、使用者は、モータを使用せずに、手でトランスデューサを患者の血管内で並進させることができる。
【００３３】
並進要素１４２は、仲介要素１４０と嵌合するように構成できるクレードル１４８と、クレードル１４８に並進可能に連結された台座１４９と、を含むことができる。いくつかの実施形態において、クレードル１４８は、トラック１５０に沿って台座１４９に関して並進できる。いくつかのこのような実施形態において、カテーテル１０２が仲介要素１４０に連結され、仲介要素１４０がクレードル１４８と嵌合すると、並進要素１４２は、クレードル１４８をトラック１５０に沿って並進させることにより、カテーテル１０２によって担持されるトランスデューサを所望の方法で並進させることができる。図４Ｂのクレードル１４８は、２つのとりうる位置、すなわち実線で示される先端側位置１５４と破線で示される基端側位置１５２に示されている。多くの実施形態において、並進要素１４２は、プルバック動作においてクレードル１４８を先端側位置１５４から基端側位置１５２へと並進させることができる。理解するべき点として、いくつかの血管内イメージング動作中、並進要素１４２は先端側位置１５４と基端側位置１５２との間でいずれかの方向に並進し、および／またはトラック１５０に沿ったその間のどこかで停止するように構成できる。
【００３４】
いくつかの実施形態によれば、並進要素１４２のクレードル１４８および台座１４９のほか、仲介要素１４０は、位置センサ１２２の基準要素１２４と可動要素１２６を支持するように機能できる。例えば、図４Ａおよび４Ｂに示されているもののようないくつかの実施形態において、基準要素１２４を並進要素１４２の台座１４９上のある点に固定でき、その一方で、可動要素１２６を並進要素１４２のクレードル１４８に固定できる。このような実施形態において、位置センサ１２２は、クレードル１４８と台座１４９との間の相対位置と移動を測定できる。仲介要素１４０は、カテーテル１０２とクレードル１４８に、クレードル１４８をトラック１５０に沿って並進させると、トランスデューサが患者の体内で並進するように固定できる。台座１４９が患者に関して静止している場合、クレードル１４８と台座１４９との間の相対移動は、患者の体内でのトランスデューサの相対移動に対応する。いくつかの実施形態において、あるいは可動要素１２６を仲介要素１４０に固定できる。同様に、仲介要素１４０と台座１４９との間の相対移動を患者の体内のトランスデューサの相対移動に対応できる。可動要素１２６を台座１４９に固定し、基準要素１２４をクレードル１４８または仲介要素１４０に固定しても、可動要素１２６と基準要素１２４との間の相対移動は前述の実施形態と同じとなり、同様に使用できることがわかるであろう。
【００３５】
いくつかの実施形態において、例えば、基準要素１２４は、トラック１５０内またはその周囲を含め、台座１４９に沿ったどこにでも位置付けることができる。同様に、可動要素１２６は、クレードル１４８に沿ったどこにでも位置付けることができ、これにはトラック１５０に沿ってクレードル１４８を台座１４９に固定するための装着手段が含まれる。いくつかの実施形態において、基準要素１２４と可動要素１２６は、クレードル１４８がトラック１５０に沿った最も基端側の位置にあるときにこれらが相互に最も近くなるように位置付けられる。あるいは、いくつかの実施形態において、基準要素１２４と可動要素１２６は、クレードル１４８がトラック１５０に沿った最も先端側の位置にあるときにそれらが相互に最も近くなる。前述のように、可動要素１２６を同様に仲介要素１４０に位置付け、同様に動作させることができる。いくつかの例において、可動要素１２６は、仲介要素１４０の底面に、台座１４９に、したがって、それによって支持される基準要素１２４のできるだけ近くに位置付けられる。
【００３６】
いくつかの場合において、並進要素１４２は溝１４３を含み、その中にカテーテル１０２のアンカ部分１０３を固定できる。いくつかのこのような実施形態において、仲介要素１４０の並進によって、カテーテル１０２内のトランスデューサがカテーテルシース内で並進し、その一方で、アンカ部分１０３によって、カテーテルの残りの部分は固定されたままとなる。したがって、例えば、基準要素１２４を並進要素１４２の台座１４９の溝１４３またはカテーテル１０２のアンカ部分１０３に、またはその付近に位置付けることができ、その一方で、可動要素１２６を並進要素１４２のうち、そのような構成部品に関して並進するいずれかの部分、例えばクレードル１４８、仲介要素１４０、またはカテーテル１０２自体の並進部分に位置付けることができる。いくつかの実施形態において、例えば、可動要素１２６は、カテーテル１０２と仲介要素１４０との間の装着点１５６に、またはその付近に設置できる。位置センサ１２２の基準要素１２４と可動要素１２６のための位置のこのような様々な組み合わせが可能であり、本発明の範囲内であることがわかるであろう。
【００３７】
いくつかの実施形態において、カテーテル１０２は第一および第二の入れ子式部分を含むことができ、これらは相互に関して伸縮することにより、トランスデューサ１０８の移動を容易にするように構成される。入れ子式部分は例えば、カテーテル１０２のアンカ部分（図４Ａ〜４Ｂの１０３）および並進要素（図４Ａ〜４Ｂの１４２）の溝（図４Ａ〜４Ｂの１４３）と共に使用して、カテーテル１０２とトランスデューサ１０８の一部がカテーテル１０２の静止部分（例えば、図４Ａ〜４Ｂのアンカ１０３）に関して移動しやすくすることができる。図５Ａおよび５Ｂは、血管内イメージングシステムにおいて使用可能な血管内イメージングカテーテル１０２の一部としての第一および第二の入れ子式部分１６４、１６６の例示的構成である。図５Ａは、血管内イメージングカテーテル１０２の一部としての第一の入れ子式部分１６４および第二の入れ子式部分１６６を示す。図の実施形態ではカテーテル１０２の一部として示されているが、入れ子式部分はいつくかのシステムにおいてはカテーテルの外部であってもよいことがわかるであろう。図５Ａに示される例において、第一の入れ子式部分１６４は、第二の入れ子式部分１６６内の開口部の中に入り込んでいる。第一および第二の入れ子式部分１６４、１６６は、両者間の相対移動が可能となるようにスライド式に連結できる。
【００３８】
図５Ｂは、図５Ａの血管内イメージングカテーテル１０２の第一および第二の入れ子式部分１６４、１６６を示しており、第一の入れ子式部分１６４が第二の入れ子式部分１６６から延びている。多くの実施形態において、第一および第二の入れ子式部分１６４、１６６は、図５Ａおよび５Ｂに示されている状態間で自由に推移するように構成できる。すなわち、第一および第二の入れ子式部分１６４、１６６は、相互に関して「伸縮」できる。いくつかの実施形態において、第一および第二の入れ子式部分１６４、１６６のうちの一方は、血管内イメージングシステムの中で、患者に関して静止したままの構成部品に固定でき、これは例えば図４Ａ〜４Ｂに示されている並進機構１１０の並進要素１４２である。
【００３９】
いくつかの実施形態において、トランスデューサ１０８は、第一および第二の入れ子式部分１６４、１６６の一方には連結できるが、他方には連結できない。このような構成において、トランスデューサ１０８に連結されていない入れ子式部分は、他方の入れ子式部分がそれに関して移動している間に固定されたままとすることができ、それによって、トランスデューサ１０８が静止した入れ子式部分に関して移動する。それゆえ、第一および第二の入れ子式部分１６４、１６６の伸縮運動によって、トランスデューサ１０８の運動を容易にすることができる。図の実施形態において、トランスデューサ１０８は第一の入れ子式部分１６４に連結され、その一方で、第二の入れ子式部分１６６はシステム１００の静止構成部品に固定されている。トランスデューサ１０８の移動が起こされると（手動並進、電動並進、その他）、第一の入れ子式部分１６４は第二の入れ子式部分１６６の中で並進できる。いくつかの実施形態において、トランスデューサ１０８を第二の入れ子式部分１６６に連結でき、その一方で、第一の入れ子式部分１６４はシステム１００の静止構成部品に固定される。トランスデューサ１０８の移動が起こされると（手動並進、電動並進、その他）、第二の入れ子式部分１６６は第一の入れ子式部分１６４の周囲で並進できる。各種の構成おいて、トランスデューサ１０８は、駆動ケーブルを介して第一の入れ子式部分１６４または第二の入れ子式部分１６６に連結できる。あるいは、いくつかのシステムにおいて、第一の入れ子式部分１６４または第二の入れ子式部分１６６は駆動ケーブル自体の一部とすることができる。
【００４０】
いくつかの実施形態において、カテーテル１０２の第一および第二の入れ子式部分１６４、１６６の相対移動を患者の血管内のトランスデューサ１０８の移動と相関させることができる。したがって、位置センサ１２２の可動要素１２６と基準要素１２４の各々を、第一および第二の入れ子式部分１６４、１６６の一方に連結できる。図５Ａ〜５Ｂの実施形態において、可動要素１２６を第一の入れ子式部分１６４に連結でき、その一方で、基準要素１２４を第二の入れ子式部分１６６に連結できる。この構成において、第一の入れ子式部分１６４がトランスデューサ１０８に連結され、第二の入れ子式部分１６６が患者に関して静止した状態に固定されていると、位置センサ１２２の可動要素１２６と基準要素１２４との間の相対移動は、第一および第二の入れ子式部分１６４、１６６の相互に関する相対移動、および最終的に患者の体内でのトランスデューサ１０８の相対移動に対応する。いくつかの実施形態において、可動要素１２６は第二の入れ子式部分１６６に連結でき、その一方で、基準要素１２４は第一の入れ子式部分１６４に連結できる。この構成において、第二の入れ子式部分１６６がトランスデューサ１０８に連結され、第一の入れ子式部分１６４が患者に関して静止した状態に固定されていると、位置センサ１２２の可動要素１２６と基準要素１２４の相対移動は、第一および第二の入れ子式部分１６４、１６６の相対移動および患者の体内でのトランスデューサ１０８の相対移動に対応する。
【００４１】
並進機構またはカテーテル入れ子式部分に設置されることに加えて、位置センサの構成部品は、血管内イメージングシステム内の様々な適当な位置に配置できる。いくつかの実施形態において、可動要素と基準要素の一方がトランスデューサに、その位置がトランスデューサの位置と相関するように何らかの方法で連結され（例えば、並進機構の仲介要素または第一の入れ子式部分を介す）、その一方で、可動要素と基準要素の他方が患者に関して固定されていると（例えば、並進機構の並進要素または入れ子式部分を介す）、位置センサの可動要素と基準要素との間の相対移動は、患者の体内のトランスデューサの相対移動に対応できる。いくつかの構成によれば、可動要素は、トランスデューサおよび／または駆動ケーブルに、またはその付近に配置でき、その一方で、基準要素は、トランスデューサと駆動ケーブルがその中で並進するカテーテルシースに設置できる。
【００４２】
いくつかの実施形態において、位置センサの可動要素または基準要素の一方または両方を基準となる医療部品に設置できる。図１を参照すると、いくつかの実施形態において、基準となる医療部品は手術マット１１９を含むことができる。いくつかの構成において、基準要素は、患者に関して実質的に静止したままの基準となる医療部品内に設置でき、その一方で、可動要素は、血管内イメージングシステム１００のうち、トランスデューサ１０８のそれに対応する位置を有するいずれかの構成部品に連結できる。例えば、基準要素は、患者１１８の下の手術マット１１９に設置でき、その一方で、可動要素は、関連する入れ子式部分、並進機構１１０の仲介要素、カテーテル駆動ケーブル、またはトランスデューサ１０８のうちのいずれにも連結できる。このような構成のいずれにおいても、位置センサの基準要素と可動要素との間の相対移動は、トランスデューサ１０８と患者１１８との間の相対移動に対応できる。
【００４３】
位置センサに関するいくつかのシステム構成を説明してきた。説明された構成の各種の組み合わせも想定される。例えば、いくつかの実施形態において、位置センサの可動要素を入れ子式部分に連結でき、これはトランスデューサ１０８に連結でき、その一方で、基準要素は患者１１８に関して静止した状態に保たれるいくつかの構成部品のいずれか、例えば手術マット１１９、相補的な入れ子式部分、並進機構の台座、またはその他のあらゆるこのような物体に連結される。一般に、可動要素は、トランスデューサ１０８と共に概して並進するいずれの構成部品にも連結でき、その一方で、基準要素は、患者１１８に関して静止したままのいずれの構成部品にも連結できる。いくつかのこのような例示的実施形態において、可動要素と基準要素の相対位置は最終的に、患者の血管内のトランスデューサ１０８の相対位置に対応する。いくつかの実施形態による血管内イメージングシステムは血管内イメージングエンジン１１２を含むことができ、これは位置センサからの位置情報のほか、カテーテルからの画像情報を受け取るように構成される。血管内イメージングエンジン１１２は、画像情報と位置情報に基づいて表示を生成できる。
【００４４】
上述したもののような血管内イメージングシステムは、画像および位置情報に基づいて１つまたは複数の表示を生成するために使用できる。図６は、１つまたは複数の表示を生成できる方法の概要を示すステップフロー図である。カテーテルがシステムのオペレータによって患者に挿入された後、本明細書に記載されているもののような血管内イメージングエンジンは、血管内イメージング機能を実行させるコマンドを受け取ることができる（２００）。このコマンドは、イメージング機能のパラメータとスケジュールを含むことができる。使用者は、血管内イメージングエンジンに対し、イメージング機能を実行するように命令してもよい。使用者は、イメージング機能のための所望のパラメータを手作業でプログラムすることができる。
【００４５】
血管内イメージングエンジンは、血管内イメージングカテーテルの中で命令されたイメージング機能を開始できる（２０２）。これには、カテーテルと接合するステップ、制御信号および／または電源をカテーテルに送信するステップ、カテーテルおよび／またはトランスデューサをカテーテル内で回転させるステップ、またはイメージング機能を実行するためのその他の開始プロセスを含むことができる。いくつかの実施形態において、開始プロセスのいずれか１つまたは組み合わせを、ユーザインタフェースを介して手動で開始できる。
【００４６】
イメージング機能を開始した後（２０２）、血管内イメージングエンジンは、実行されたイメージング機能に基づいてカテーテルから画像情報を受け取ることができる（２０４）。画像情報は、カテーテルおよび／またはトランスデューサからの電気またはその他の信号の形態とすることができる。血管内イメージングエンジンは、それに加えて、位置センサから位置情報を受け取ることがむできる（２０６）。前述のように、位置情報は、基準要素と可動要素の相対位置に関する情報を含むことができ、これは患者の体内のトランスデューサの相対位置に対応できる。
【００４７】
画像情報と位置情報を受け取った後、血管内イメージングエンジンは、受け取った情報に基づいて表示を生成できる（２０８）。表示はディスプレイ上で提示でき、そこで、システムの使用者がこれを閲覧できる。生成された表示は例えば、患者の体内の１つのトランスデューサ位置に対応する縦断像および／または横断像を含むことができる。いくつかのシステムにおいて、生成される表示は、血管内イメージングエンジンがリアルタイムで生成し、ライブ画像としてディスプレイ上に示すことができる。いくつかの実施形態において、生成された表示は、使用者によりトリガされる患者の血管の横断面の１枚のスナップショットを含むことができ、その中では、画像および位置情報が１回に１つのトランスデューサ位置について捕捉される。いくつかの実施形態において、様々な表示の生成が可能である。いくつかのシステムにおいて、使用者はどの表示モード（例えば、リアルタイム、スナップショット、その他）を使用するかを選択できる。
【００４８】
血管内イメージングエンジンは、受け取ったコマンド（例えば、ステップ（２００））とメモリに基づいて、さらに多くの情報を取得するべきか否かを判断できる（２１０）。いくつかの実施形態において、使用者は、さらに多くの情報が取得されるか否かを決定できる。取得される場合、血管内イメージングエンジンは、患者の体内でのトランスデューサの並進を開始できる（２１２）。例えば、いくつかのシステムにおいて、使用者により選択された選択表示モード、例えばリアルタイム表示またはスナップショット表示を使って、さらに多くの情報を取得するべきか決定できる（２１０）。いくつかの実施形態において、血管内イメージングシステムは並進機構を含む。並進機構は、モータを介した自動並進および／または手動動作用に構成できる。いくつかのこのような実施形態において、イメージングエンジンは並進機構と接合し、モータを介して直接並進を開始できる（２１２）。血管内イメージングシステムのいくつかの実施形態は、トランスデューサの手動並進用として構成される。このような実施形態において、血管内イメージングエンジンは、使用者にトランスデューサを並進させるように促すことができる。トランスデューサが並進させられた後、再びイメージング機能を開始することができ（２０２）、このプロセスが繰り返される。追加の情報を取得しないと判断されると（２１０）、生成された表示、画像、および／または位置情報をメモリ内に保存できる（２１４）。いくつかの実施形態において、使用者は手作業で情報をメモリに保存できる。カテーテルを使用するすべての作業が完了したら、各種の実施形態において、カテーテルを手動または自動的に患者の体内から抜去できる（２１４）。
【００４９】
画像情報を受け取るステップ（２０４）と位置情報を受け取るステップ（２０６）は、位置センサの可動要素のいくつかの個別の位置からのいくつかの画像および位置情報の集合を受け取るステップでも含むことができる。いくつかの実施形態において、画像情報を受け取るステップ（２０４）と位置情報を受け取るステップ（２０６）は、位置センサの可動要素の第一の位置に対応する画像および位置情報の第一の集合と、位置センサの可動要素の第二の位置に対応する画像および位置情報の第二の集合を受けるステップを含むことができ、第一および第二の位置が相互に区別される。
【００５０】
いくつかの実施形態において、位置センサの可動要素の位置が患者の血管内のトランスデューサの位置と相関されるため、受け取った画像および位置情報の集合は、トランスデューサの異なる位置に対応できる。いくつかの実施形態において、画像および位置情報がそれについて受け取られる可動要素位置のいずれか１つにおいて、画像および位置情報を共通のトランスデューサ位置で受け取ったものとして相互に関連付けることができる。画像情報の各集合は、患者の血管内の固有の位置から生成された画像情報に対応できる。位置情報の集合は、固有の位置間の空間関係に関する詳細を提供できる。これによって、複数の可動要素位置からの画像および位置情報を組み合わせ、合成画像を構成できる。
【００５１】
いくつかの実施形態において、画像および位置情報は、（患者の血管の関心対象領域全体にわたり）プルバック動作を行うことにより、一連のトランスデューサ位置から受け取られる。プルバックは、患者の血管にカテーテルを挿入するステップと、トランスデューサを患者から引き戻しながらイメージング機能を実行するステップと、を含むことができ、それによって複数のトランスデューサ位置に対応する画像および位置情報が取得される。プルバックはモータによって実行でき、使用者により血管内イメージングエンジンのユーザインタフェースを介して開始できる。所定のプルバック動作を実行でき、その場合、モータはトランスデューサを所定の方法で引き戻す。いくつかの実施形態において、使用者は、手作業でモータの動作を制御し、プルバック動作を制御できる。モータにより制御されるプルバックは、メモリに保存されたイメージングスケジュールの一環として自動的に実行できる。自動プルバックは、位置センサからの位置情報を血管内イメージングエンジンに提供するように構成されたフィードバック要素を含むことができ、血管内イメージングエンジンは、この位置情報に基づいてモータを制御できる。いくつかの構成において、プルバックは完全に手作業で実行でき、この場合、使用者は、イメージング機能の実行中、患者の体内でトランスデューサを手動で並進させる。ブルバックイメージング動作を実行することにより、位置およびそれに対応する画像情報の複数の集合を得ることができ、その中では、位置情報の集合間の相対的空間関係がわかっている。
【００５２】
複数の可動要素位置（すなわち、トランスデューサ位置）からの画像および位置情報を組み合わせて、画像情報の３次元空間を生成できる。受け取った位置および画像情報の各集合に関する相対的なトランスデューサ位置がわかっている場合、画像情報の各集合を正しい順序で、適切な空間分離により配置できる。いくつかの実施形態において、血管内イメージングエンジンが受け取った画像データの１つの集合は、トランスデューサ付近の患者の血管の横断像を含む。位置情報の１つの集合は、患者の血管内のトランスデューサの長軸方向の相対的位置を含むことができる。第二の位置から受け取った画像および位置情報の第二の集合は、第二の横断像と、その画像が撮影されたときのトランスデューサの長軸方向の相対的位置を含むことができる。第一および第二のトランスデューサ位置間の相対的関係は、位置情報の第一および第二の集合によって判断できる。したがって、画像情報の第一および第二の集合は、既知の距離だけ離れた長軸方向の位置において撮影された横断像を表すことができる。横断像を長軸に沿って、適当に距離をおいて組み合わせ、情報の２つの集合の３次元表現を構成できる。
【００５３】
一般に、画像および位置情報（すなわち、固有の横断像）の集合をいくつでもこのように組み合わせて、患者の血管等、トランスデューサの周囲の３次元表現を構築できる。このような表現を縦断像と呼ぶことができる。図７は、ある実施形態の血管内イメージングシステムにより構築可能なある例示的縦断像を示している。図７は、例えば図１のディスプレイ１１４上に示されるような表示２２０を示している。再び図７を参照すると、表示２２０は、特定のトランスデューサ位置に対応する画像情報２２２の集合を表示するように構成された横断像２２４を含むことができる。表示２２０は、各々がトランスデューサ１０８の特定の位置からのものであり、関連する位置情報に応じて長軸方向に配置された画像情報の一連の集合を示すように構成された縦断像２２６を含むことができる。縦断像２２６は、長軸が患者の体内でのトランスデューサの並進方向を表すようにすることができる。したがって、縦断像２２６の水平軸に沿った各データポイントには、対応する横断像２２５を関連付けることができる。図７では、トランスデューサの移動を表す軸が水平軸であるように示されているが、このような特性は、その代わりに縦軸またはその他の方位を示してもよく、いくつかの実施形態においては、概して長軸とすることができることがわかるであろう。いくつかの実施形態において、縦断像２２６は基本的に、複数の横断像を相互に積み重ね、それらの相対位置に従って配置したものの側面図である。いくつかの実施形態において、横断像の各々は少量の縦断情報を含むことができ、これを使って、画像情報を受け取った先のトランスデューサ位置間のギャップを埋めることができる。
【００５４】
図７に示される表示２２０は、画像データ２２８を含むことができる。画像データ２２８は、横断像２２４、縦断２２６像２２６、画像化された患者、その他のシステム情報等に関する各種の情報を含むことができる。いくつかの実施形態において、画像データ２２８は、患者の氏名、患者のＩＤ番号、日時、フレーム番号、および／または画像情報取得パラメータ、例えば撮像周期等を含むことができる。各種の実施形態において、画像データ２２８は、表示２２０上の１箇所にまとめて表示することも、またはあちこちに表示することもできる。図７の例では、画像データ２２８が複数の位置に配置されている。いくつかの実施形態において、表示２２０は、１つまたは複数のイメージング機能を継続的に実行している間のリアルタイム表示を含むことができる。表示２２０は、コマンドおよび制御機能を使用者に提供するユーザインタフェース２３０を含むことができる。
【００５５】
いくつかの実施形態において、図７に示されている表示２２０は、血管内イメージングエンジンの一部である。表示２２０は、使用者が入力および操作するためのタッチスクリーンを含むことができる。いくつかの実施形態において、使用者は生成された表示２２０に関する各種の機能を実行することができる。いくつかの例において、使用者は、表示２２０の明るさおよび／またはコントラストを調節すること、スクリーンショットをメモリに保存すること、プルバック動作等のイメージング機能を開始すること、イメージング機能を終了すること、その他を行うことができる。縦断像２２６の場合、いくつかの実施形態において、使用者は、縦断像２２６の中の長軸に沿って、対応するトランスデューサ位置の、それに関連する横断像２２４を表示するべき点を選択できる。
【００５６】
図１を再び参照すると、血管内イメージングシステム１００を使用する方法は、カテーテル１０２の、トランスデューサ１０８を含む先端１０６を患者１１８の血管に挿入するステップを含む。使用者１１６は、血管内イメージングエンジン１１２のユーザインタフェース１２０を介してイメージング動作を開始でき、その中で、トランスデューサ１０８は画像情報を血管内イメージングエンジン１１２に提供する。システム１００は、基準要素と可動要素を含む位置センサを含むことができ、基準要素が患者に関して固定され、可動要素位置がトランスデューサ１０８の位置と相関されるように構成できる。したがって、血管内イメージングエンジン１１２は、位置センサからの位置情報を受け取ることができる。血管内イメージングエンジン１１２は、受け取った位置および画像情報に基づいて表示を生成できる。
【００５７】
使用者１１６は、患者１１８の体内のトランスデューサ１０８の並進を開始することができ、その結果、血管内イメージングエンジン１１２は可動要素１２６、およびしたがってトランスデューサ１０８の複数の位置に関する画像および位置情報を受け取る。血管内イメージングエンジン１１２は、この情報を受け取り、組み合わせて合成画像、例えば図７の縦断像２２６にすることができる。図１を再び参照すると、使用者１１６は、血管内イメージングエンジン１１２を介して表示を操作または保存できる。いくつかの実施形態において、使用者は縦断像の一部を選択し、そこから対応する断面像を表示できる。
【００５８】
本発明の各種の態様は、非一時的なコンピュータ読取可能媒体において具現化できる。非一時的コンピュータ読取可能媒体は、プロセッサに、血管内イメージングカテーテル１０２の先端１０６の付近にあるトランスデューサ１０８からの画像情報と、位置センサからの位置情報を受け取らせる実行可能命令を含むことができる。位置センサは、可動要素と基準要素を含むことができ、位置情報は、可動要素の位置に関する、トランスデューサ位置と相関する位置を表す。非一時的コンピュータ読取可能媒体は、プロセッサに、受け取った画像情報と位置情報に基づいて表示を生成させる実行可能命令をさらに含むことができる。いくつかの実施形態において、非一時的コンピュータ読取可能媒体は、血管内イメージングエンジン１１２の中に具現化できる。いくつかの実施形態において、非一時的コンピュータ読取可能媒体は、プロセッサに本明細書に記載されたいずれかの方法を実行させる実行可能命令を含むことができる。
【００５９】
理解するべき点として、本発明の特定の実施形態に関して説明された構成要素を組み合わせて、また別の実施形態を形成してもよい。コンピュータ読取可能記憶媒体において具現化され、または符号化された命令は、プログラム可能プロセッサまたはその他のプロセッサに、所定の命令を実行させてもよい。コンピューティング読取可能記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、光媒体、またはその他のコンピュータ読取可能媒体を含んでいてもよい。
【００６０】
様々な例を説明した。これらおよびその他の例は以下の特許請求の範囲内に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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