(57)【要約】【課題】本発明では、血管内データセット／画像に同期して得られた合成Ｘ線／透視画像の新しいシーケンスを生成する方法および関連するシステムが提供される。【解決手段】この同期は、Ｘ線／透視画像の１つのデータセットおよび血管内画像／データセットの取得時に記録された時刻タグと、合成Ｘ線／透視データセット／画像間の心臓周期の対応関係と、に基づいている。血管に沿って血管内測定／スライスの位置ごとに本方法で提供される合成されたＸ線／透視および血管内センサ画像によって、血管内画像に基づいてＸ線／透視画像において、たとえば、ステントなどの処置の予定位置を医師が決定することが可能になり、処置中にＸ線／透視画像中の目標／病変位置の正確な評価が可能になる。【選択図】図１
2017153947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管／心筋（２６）の強化されたＸ線画像（４０）を生成するための方法であって、前記方法は、
単一の心臓周期（１７）にわたって前記血管／心筋（２６）のＸ線画像の第１のセット（２４）を取得するステップと、
いくつかの心臓周期（２７）にわたって前記血管／心筋（２６）のＸ線画像の第２のセット（２８）を取得するステップと、
各画像が取得された前記心臓周期（２７）の一部について、前記第２のセットのＸ線画像（２８）および前記第１のセットのＸ線画像（２４）を同期させるステップと、
合成Ｘ線画像（４０）を生成するために、前記第１のセットのＸ線画像（２４）のうちの１つを前記第２のセットのＸ線画像（２８）のうちの同期された１つに重ね合わせるステップと、を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記第１のセットのＸ線画像（２４）を取得する前に、前記血管／心筋（２６）内に造影剤を注入するステップをさらに含む方法。
【請求項３】
血管／心筋（２６）の強化されたＸ線画像（４０）を生成するための方法であって、前記方法は、
単一の心臓周期（１７）にわたって前記血管／心筋（２６）のＸ線画像の第１のセット（２４）を取得するステップと、
いくつかの心臓周期（２７）にわたって前記血管／心筋（２６）のＸ線画像の第２のセット（２８）を取得するステップと、
前記第２のセットのＸ線画像（２８）を取得するステップと並行して、前記血管／心筋（２６）の血管内画像（３０）の１つのセットを取得するステップと、
前記１つのセットの血管内画像（３０）の各々および前記第２のセットのＸ線画像（２８）の各々が取得された時間について、前記１つのセットの血管内画像（３０）および前記第２のセットのＸ線画像（２８）を同期させるステップと、
合成Ｘ線画像（４０）を生成するために、前記第１のセットのＸ線画像（２４）のうちの１つを前記第２のセットのＸ線画像（２８）のうちの対応する１つに重ね合わせるステップと、を含む方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、前記第１のセットのＸ線画像（２４）を取得する前に、前記血管／心筋（２６）内に造影剤を注入するステップをさらに含む方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、前記第１のセットのＸ線画像（２４）を取得する前記ステップは、前記血管／心筋（２６）の構造の鮮明な画像を提供し、前記第２のセットのＸ線画像（２８）を取得する前記ステップは、前記血管／心筋（２６）内の静脈内カテーテル（３２）のカテーテル先端部（３４）の位置の鮮明な画像を提供し、前記１つのセットの血管内画像（３０）を取得するために利用される、方法。
【請求項６】
請求項３に記載の方法であって、
前記１つのセットの血管内画像（３０）を取得した後の精査のために、前記１つのセットの血管内画像（３０）のうちの１つを選択するステップと、
前記１つのセットの血管内画像（３０）のうちの前記選択された１つと同時に取得された前記第２のセットのＸ線画像（２８）のうちの１つを決定するために、前記第２のセットのＸ線画像（２８）を精査するステップと、をさらに含む方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、
前記第１のセットのＸ線画像（２４）を取得するステップと並行して、前記単一の心臓周期（１７）について第１のＥＣＧ信号を記録するステップと、
前記第２のセットのＸ線画像（２８）を取得するステップと並行して、前記いくつかの心臓周期（２７）について第２のＥＣＧ信号を記録するステップと、をさらに含む方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、
前記第１のセットのＸ線画像（２４）のうちの１つが取得された前記単一の心臓周期（１７）内の第１の時点（３６）を決定するために、前記第１のＥＣＧ信号を精査するステップと、
前記第２のセットのＸ線画像（２８）のうちの前記１つが、前記１つのセットの血管内画像（３０）のうちの前記選択された１つが取得されたのと同時に取得された前記いくつかの心臓周期（２７）内の第２の時点（３８）を決定するために、前記第２のＥＣＧ信号を精査するステップであって、前記第２の時点（３８）は、前記それぞれの心臓周期（１７）内のそれぞれの位置において前記第１の時点（３６）に緊密に対応する、ステップと、
前記合成Ｘ線画像（４０）を生成するために、前記第１の時点（３６）で取得された前記第１のセットのＸ線画像（２４）のうちの前記１つを前記第２の時点（３８）で取得された前記第２のセットのＸ線画像（２８）のうちの前記１つと重ね合わせるステップと、をさらに含む方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、前記第１のセットのＸ線画像（２４）のうちの前記１つを前記第２のセットのＸ線画像（２８）のうちの前記１つと重ね合わせる前記ステップは、前記第１のセットのＸ線画像（２４）のうちの前記１つまたは前記第２のセットのＸ線画像（２８）のうちの前記１つの少なくとも一方を処理するステップを含む、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、前記第１のセットのＸ線画像（２４）のうちの前記１つまたは前記第２のセットのＸ線画像（２８）のうちの前記１つの少なくとも一方を処理する前記ステップは、前記第２のセットのＸ線画像（２８）のうちの前記１つに、曲線構造を強調する画像処理フィルタを適用するステップを含む、方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法であって、前記第１のセットのＸ線画像（２４）のうちの前記１つまたは前記第２のセットのＸ線画像（２８）のうちの前記１つの少なくとも一方を処理する前記ステップは、呼吸によって引き起こされる前記血管／心筋（２６）の動きを補償するために、公知の方法で前記第２のセットのＸ線画像（２８）のうちの前記１つを歪ませるステップを含む、方法。
【請求項１２】
請求項９に記載の方法であって、前記第１のセットのＸ線画像（２４）のうちの前記１つまたは前記第２のセットのＸ線画像（２８）のうちの前記１つの少なくとも一方を処理する前記ステップは、
前記単一の心臓周期（１７）をカバーする小さなビデオループを形成するために、前記第１のセットのＸ線画像（２４）を結合するステップと、
前記第２のセットのＸ線画像（２８）によりカバーされる複数の心臓周期（２７）のシーケンスの画像を形成するために、前記第２のセットのＸ線画像（２８）の各々を前記それぞれの心臓周期（１７）内のそれぞれの位置に対応する前記第１のセットのＸ線画像（２４）のうちの前記１つに重ね合わせるステップと、を含む、方法。
【請求項１３】
請求項８に記載の方法であって、前記第１の時点（３６）で取得された前記第１のセットのＸ線画像（２４）のうちの前記１つを前記第２の時点（３８）で取得された前記第２のセットのＸ線画像（２８）のうちの前記１つと重ね合わせる前記ステップは、前記第１のセットのＸ線画像（２４）の全体を前記第２のセットのＸ線画像（２８）の全体と重ね合わせるステップを含む、方法。
【請求項１４】
請求項８に記載の方法であって、前記１つのセットの血管内画像（３０）のうちの前記選択された１つとともに、前記合成Ｘ線画像（４０）を表示するステップをさらに含む方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、前記１つのセットの血管内画像（３０）のうちの前記選択された１つとともに、前記合成Ｘ線画像（４０）を表示する前記ステップは、前記合成Ｘ線画像（４０）、前記１つのセットの血管内画像（３０）のうちの前記選択された１つ、および前記１つのセットの血管内画像（３０）のすべてを組み合わせた積み重ねられたロードマップ画像（３５）を表示するステップを含む、方法。
【請求項１６】
請求項８に記載の方法であって、前記第１の時点（３６）で取得された前記第１のセットのＸ線画像（２４）のうちの前記１つを前記第２の時点（３８）で取得された前記第２のセットのＸ線画像（２８）のうちの前記１つと重ね合わせる前記ステップは、いくつかの合成Ｘ線画像（４０）を形成するために、前記第１の時点（３６）で取得された前記第１のセットのＸ線画像（２４）のうちの前記１つを前記第２のセットのＸ線画像（２８）の各々と重ね合わせるステップを含む、方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法であって、前記第１のセットのＸ線画像（２４）のうちの前記１つを前記第２のセットのＸ線画像（２８）のうちの前記１つと重ね合わせる前記ステップは、いくつかの合成Ｘ線画像（４０）を形成するために、前記第１のセットのＸ線画像（２４）のうちの前記１つを前記第２のセットのＸ線画像（２８）の各々と重ね合わせるステップを含む、方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の方法を実行するための撮像システム（１０）。
【請求項１９】
請求項３に記載の方法を実行するための撮像システム（１０）。
【請求項２０】
請求項６に記載の方法を実行するための撮像システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、介入性心臓病学の分野に関し、より具体的には、介入性心臓病学処置において利用される撮像技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
介入性心臓病学は、狭窄症、すなわち血管の狭まりに影響される冠状動脈を治療するために医師によって行われる臨床処置を含んでいる。この狭まりによって、心臓／心筋への血液供給が影響を受けるおそれがある。この状態に対する共通の治療の選択肢は、狭くなった血管内にステントを配置することである。ステントは、配置されると円筒形状を有する金属製のメッシュ構造である。この構造は、配置されたステントにより加えられる圧力によって、血管を通常の大きさに戻すようにし、その結果心筋への血液供給が有望に復元される。
【０００３】
この種の介入性心臓病学処置は、最小限の侵襲性手法を使用して行われる。特に、この処置で使用される種々の介入性ツールは、患者の構造または周囲の組織を示す画像の案内によって、動脈／血管内の関心のある場所に導かれ、または通される。ツールは、通常カテーテル、ガイドワイヤ、およびステントの形態であり、大腿動脈または撓骨動脈であり得る穿刺点に導入される。カテーテルを血管に沿って所望の領域／患部に案内するために医師によって用いられる画像は、数センチメートルの視野を提供し、この視野内にあるすべての解剖学的要素を示すＸ線画像である。これらの種類の画像のコントラストは、Ｘ線による材料のＸ線吸収に依存する。たとえば、用いられる介入性ツールの設計／材料によって、適度にＸ線不透過とし、Ｘ線画像において容易に見えるようにする。画像内に示される血管などの解剖学的組織については、この組織はより透明であり得るので、患者内のその構造を容易に可視化するために造影剤を注入することが必要となる場合がある。
【０００４】
場合によっては、他の撮像システムをＸ線画像の代わりに用いることができる。その理由は、医師が、狭窄の根本原因を理解するために、あるいは血管内でその範囲をより良く定義するために、血管壁／構造に関する何らかの情報を知りたい場合があるが、それはＸ線画像では容易に行うことができないからである。実際、狭窄が経時的に血管壁に蓄積するプラークに起因することが多いということは、一般的な生理学的知識である。このプラークの性質は変化する場合があり、石灰化、繊維状などであり得る。プラークが蓄積を開始する際の血管の最初の反応は、管腔サイズを拡大し、したがって管腔サイズを維持しようとすることであることもまた知られている。しかし、これらの詳細は、血管のＸ線画像では容易に見ることができないが、患者の処置においては重要であり得る。
【０００５】
この問題に対処するために、業界は、血管内超音波（ＩＶＵＳ）または光コヒーレントトモグラフィ（ＯＣＴ）などの、代替的なおよび／または付加的な撮像モダリティを開発した。これらのツールのための一般的な動作モードは、動脈自体の内側をナビゲートするセンサを用いて得られた信号から画像を提供することである。これらのモダリティから得られた画像は、血管の長手軸に垂直な組織のスライスを示す。このスライスの位置は、信号が収集された時点の動脈内におけるセンサの位置によって正確に定義される。他のいくつかの状況では、圧力センサまたは温度センサなどの異なるセンサを動脈内に導入してもよい。これらの種類のセンサを用いる場合には、収集された情報は、単一のモノ次元信号であって、このセンサによって収集された信号の時間的変化に対応する。いずれの構成においても、医師は、センサを使用して得られた画像を用いて、治療を行うために血管内の特定の関心のある点においてカテーテルを位置決め／再位置決めする。
【０００６】
これら公知の撮像技術を用いる従来技術の介入性心臓処置の主要なステップは、次の通りである。
【０００７】
大腿動脈または撓骨動脈のレベルで患者を穿刺する。
【０００８】
カテーテルを導入し、Ｘ線画像のガイダンスにより冠状動脈の入口の中まで動かす。
【０００９】
造影剤の注入により冠状動脈のいくつかの画像を取得する。
【００１０】
狭窄領域がこれらの画像によって示され、医師が血管内撮像または血管内センサを用いてこの血管に質問したいと判断すると、
カテーテルの内側にガイドワイヤを導入して、冠状動脈の入口に押圧する。ガイドワイヤがカテーテルから出ると、ワイヤは血管に沿ってナビゲートされて、病気の冠状動脈の遠位部分に到達する。
【００１１】
レールとして用いられるガイドワイヤに沿って、センサを含む血管内機器をスライドする。Ｘ線画像におけるこの機器の外観は、通常、小さな長い（２または３ｍｍの長さ、２／３ｍｍの直径の）対象物である。
【００１２】
血管内機器の撮像／記録能力を活性化する。
【００１３】
血管に沿って異なる位置で観察するために血管内機器を押す／引く。ほとんどの場合、排他的ではないが、血管内機器は、一定の速度で作動する電動プルバック装置を用いて引っ張られる。
【００１４】
センサの使用と並行して、オペレータは、自分の判断で、血管内の血管内センサの位置を表示するいくつかのＸ線画像を得ることができる。
【００１５】
このデータの解析が終了すると、医師は、病変として識別される血管部分にステントを配置する、すでに配置されているステントを最適化するなどの、種々のアクションを実行することができる。
【００１６】
血管内装置／機器の使用に関係する主要な医療目的は、血管内機器／センサを介して血管上で収集された情報を、Ｘ線を使用して得られた血管の画像に沿った正確な位置に関係付けることである。これを効果的に実現しようとする試みにおいて、いくつかの従来技術の方策が存在する。
【００１７】
（１）情報を関係付ける／相関させるために、Ｘ線画像および血管内データの両方を解析する際に医師の経験を用いる。たとえば、医師は、２枚の画像に示される狭窄の位置を使用し、これから血管に沿った画像と位置との対応関係を外挿することができる。この手法は、血管内データが電動プルバック機構を用いて収集された場合に可能である。取得速度が固定されていれば、血管内の位置と血管内データのスタック内の位置とを大まかに関連づけることが可能である。
【００１８】
（２）進歩した技術的手段（すなわち、コンピュータモデリングプログラム）を使用して、センサデータを使用して血管の中心に対応する中心線を有する血管の画像を構築する。この中心線は、３Ｄ空間内に設定され、それに沿って測定された任意の距離は、血管内のセンサの自動プルバックの一定速度を仮定して所与の時間差に変換される。所与の場所に血管内データを関連づけるために、オペレータが共通の基準点を手動で定義することができる。たとえば、２つのデータセットで観察することができる血管の分岐点を示すことができる。
【００１９】
（３）以下の方法ステップを使用する。
【００２０】
プローブが動脈内を移動している間に、Ｘ線（Ｘ線透視用低線量）画像を撮像し、センサ画像が取得される。
【００２１】
画像処理アルゴリズムを用いて、これらの画像中のプローブの位置を分割する。
【００２２】
Ｘ線撮像システムと同一構成で行われたシネ画像中におけるこの位置を報告する。この位置を報告する際に、アルゴリズムは、心拍運動および呼吸運動などのさらなるエラー源を処理しなければならないが、それは、これら２つの運動が経時的に血管の位置を変化させるからである。
【００２３】
この第３のオプションは、現在いくつかの撮像製造業者によって提供されており、医師による使用のために極めて魅力的な技術的解決策を示している。しかし、Ｘ線画像において以下の解析を実行するために信頼性のあるアルゴリズムに依存している。
【００２４】
シネ画像中の血管の中心線の識別
Ｘ線透視画像中のプローブの位置の追跡
解析を行う際に、これらのアルゴリズムは、画像内の血管の動きの結果として生じ得る大きな誤差を正確に明らかにしなければならない。このように、様々な画像間の正確な対応を実現するために、解析および付随するアルゴリズムおよび装置の複雑さは非常に高い。
【００２５】
これらの種類の画像間の相関を提供する他の試みにおいては、血管内機器に定位センサを追加することが従来技術において提案されている。この定位センサは、任意の時刻において血管に沿ったプローブの位置を報告することができる。この情報は、血管のＸ線画像と同じ参照が設けられており、誤差および正確な画像のためにこれらの誤差を解消するのに必要なアルゴリズムに関して同じ欠点のうちのいくつかを有する。上に列挙した第３のオプションについては、Ｘ線透視画像中のプローブの位置を追跡することの困難な問題が回避される。他方、技術的複雑さの観点から、定位センサを血管内機器に組み込むことは、かなり難しい。さらに、このセンサを動作させるために、いくつかの他の機器を追加することになる。
【００２６】
したがって、処置するために血管の病変または患部を評価するための方法およびシステムを提供することが望ましく、それは、病変の性質、血管ツリー上の病変の位置、病変の寸法（たとえば、長さおよび直径）、ならびに得られた画像中の誤差および／または変動を補正するための複雑なアルゴリズムを必要としない血管ツリーに沿って病変にアクセスする蛇行性を含む。
【発明の概要】
【００２７】
従来技術における上述した欠点および必要性を含まずに、血管の患部のこれらの属性を示す画像を提供することができる方法および装置が必要とされ、または要望されている。これらの問題は、本発明の以下の説明において本明細書に記載の実施形態によって対処され、それはＸ線および血管内センサ画像との合成画像を生成するための方法およびシステムである。
【００２８】
本方法および関連するシステムでは、ディスプレイは、血管内データセット／画像に同期して得られた合成Ｘ線／透視画像の新しいシーケンスを提供する。この同期は、Ｘ線／透視および血管内画像／データセットの取得時において記録された時刻タグに基づいている。血管に沿って血管内測定／スライスの位置ごとに本方法で提供される合成されたＸ線／透視および血管内センサ画像によって、血管内画像に基づいてＸ線／透視画像において、たとえば、ステントなどの処置の予定位置を医師が決定することが可能になり、処置中にＸ線／透視画像中の目標／病変位置の正確な評価が可能になる。この方法／処理では、血管内スライスごとのＸ線／透視画像に対する強化が、オペレータの操作を必要とせずに、画像の取得直後の任意の時点で同期化された精査において行われる、すなわち、本方法は、本方法における解析の性能において、手動による血管セグメント分割、手動による空間登録またはカテーテル検出／追跡を必要としない。本方法はまた、従来技術で必要とされる複雑なアルゴリズムおよび／または追加の機器の必要性がなく、非常に簡素化された方法で実行される。
【００２９】
本発明の１つの例示的な実施形態は、血管／心筋の強化されたＸ線画像を作成するための方法、および本方法を実行するためのシステムであって、本方法は、単一の心臓周期にわたって血管／心筋のＸ線画像の第１のセットを取得するステップと、いくつかの心臓周期にわたって血管／心筋のＸ線画像の第２のセットを取得するステップと、各画像が取得された心臓周期の一部について、第２のセットのＸ線画像および第１のセットのＸ線画像を同期させるステップと、合成Ｘ線画像を生成するために、第１のセットのＸ線画像のうちの１つを第２のセットのＸ線画像のうちの同期された１つに重ね合わせるステップと、を含む。
【００３０】
本発明の別の例示的な実施形態は、血管／心筋の強化されたＸ線画像を作成するための方法、および本方法を実行するためのシステムであって、本方法は、単一の心臓周期にわたって血管／心筋のＸ線画像の第１のセットを取得するステップと、いくつかの心臓周期にわたって血管／心筋のＸ線画像の第２のセットを取得するステップと、第２のセットのＸ線画像を取得するステップと並行して、血管／心筋の血管内画像の１つのセットを取得するステップと、１つのセットの血管内画像の各々および第２のセットのＸ線画像の各々が取得された時間について、１つのセットの血管内画像および第２のセットのＸ線画像を同期させるステップと、合成Ｘ線画像を生成するために、第１のセットのＸ線画像のうちの１つを第２のセットのＸ線画像のうちの対応する１つに重ね合わせるステップと、を含む。
【００３１】
詳細な説明においてさらに説明される概念の選択を簡略な形式で導入するために、上記の簡単な説明が提供されることを理解すべきである。それは請求する発明の主題の鍵となるまたは本質的な特徴を特定するものではなく、発明の主題の範囲は詳細な説明に続く請求項によって独自に定義される。さらにまた、請求する発明の主題は、上述した不利な点、またはこの開示の任意の部分で述べる任意の不利な点を解決する実施に限定されない。
【００３２】
図面は、本開示を実施するために現在考えられる最良の形態を示している。図面の説明は以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の１つの例示的な実施形態による多モード撮像システムのブロック図である。
【図２】本発明の例示的な実施形態の第１のステップにより動作する、撮像システムのＸ線／透視撮像システム、およびＸ線／透視撮像システムによって得られた関連する記録された心臓周期画像の模式図である。
【図３】本発明の例示的な実施形態の第２のステップにより動作する、Ｘ線／透視撮像システム、Ｘ線／透視撮像システムによって得られた関連する記録された心臓周期画像、血管内撮像システム、および血管内撮像システムによって得られた関連する血管内画像の模式図である。
【図４】本発明の例示的な実施形態の第３のステップにより動作する、Ｘ線／透視撮像システムによって得られた記録された心臓周期画像および血管内撮像システムによって得られた血管内画像の組み合わせの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照し、例示のために実施可能な特定の実施形態を示す。これらの実施形態は、当業者が実施形態を実施できるように十分詳細に記載されており、他の実施形態も利用することができること、ならびに論理的、機械的、電気的およびその他の変更を、実施形態の範囲から逸脱せずに行うことができることを理解すべきである。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈すべきではない。
【００３５】
本発明の例示的な実施形態は、Ｘ線／透視画像内の血管内撮像で利用されるカテーテルの位置を容易に特定し表示するために、同時に血管内撮像を用いてまたは用いずに得られた同期されたＸ線／透視画像を表示するための方法に関する。
【００３６】
図１に示す本発明の例示的な実施形態では、Ｘ線／透視撮像システム１２および血管内撮像システム１４を含む多モード撮像システム１０が示されている。システム１２および１４は、任意の好適な撮像システムとすることができ、Ｘ線／透視システム１２の一例は、ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社によって販売されているＩＧＳ５２０などの血管造影またはＸ線／透視／ＥＣＧ装置１３であって、別個のＸ線／透視およびＥＣＧ装置であってもよく、血管内撮像システム１４の一例は、血管内超音波（ＩＶＵＳ）装置１５であって、たとえば、Ｅａｇｌｅ  Ｅｙｅ  ＩＶＵＳという名称でＶｏｌｃａｎｏ社により、ＨＤ  ＩＶＵＳという名称でＡｃｉｓｔ社により、またはＯｐｔｉｃｒｏｓｓ冠動脈撮像カテーテルという名称でＢｏｓｔｏｎ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社により、それぞれ製造販売されているものである。
【００３７】
図１に示すように、Ｘ線／透視／ＥＣＧ装置１３は、Ｘ線／透視データセットもしくは画像２４、２８およびＥＣＧ記録１７、２７（図２および図３）が格納されたデータベース１６に動作可能に接続され、ＩＶＵＳ装置１５は、ＩＶＵＳ画像３０（図３および図４）が格納されたデータベース１８に動作可能に接続される。データベース１６および１８の各々は、適切なコンピュータまたは処理ユニット２０にさらに動作可能に接続され、必要に応じて、装置１２、１３および１４、１５に、また様々な画像２４、２８および３０を表示するディスプレイ２２に動作可能に接続され、それは装置１２、１３および１４、１５の上に、またはそれから分離して形成することができる。
【００３８】
次に図２〜図４を見ると、本方法は、ステップ１においてＸ線／透視／ＥＣＧ装置１３を用いた画像取得ステップのシーケンスを含む。ステップ１では、図２に示すように、Ｘ線／透視／ＥＣＧ装置１３は、単一の心臓周期１７のＥＣＧ記録（図示せず）、すなわち、装置１３の取得モードなどの、患者の第１の記録されたＥＣＧ信号にわたって、第１のセットのＸ線／透視画像２４の記録またはセグメント化された取得を行うために使用される。このステップの心臓周期１７についての画像２４のシーケンスは、画像２４内に表現される血管／心筋２６の構造をより明確に示すために、患者に造影剤を注入した後に得られる。さらに、これらの画像２４が得られると、これらが得られて、データベース１６内に格納された心臓周期１７内の時刻または位置によって、これらの画像が識別／タグ付けされる。画像２４を識別するためにこの初期ステップで使用される処理は、ＥＣＧ記録された心臓周期１７の異なる段階で画像２４を取得するための公知のＥＣＧトレーシング技術を用いて、血管／心筋２６のシネまたは動画画像を生成する際に使用される処理と同様であり、それは、記録された周期１７について血管／心筋２６の動きを示して、画像２４から任意の問題を識別するために、ループ状であってもよい。このステップで得られた画像２４のセグメント化された取得シーケンスは、データベース１６に接続された装置１３および／またはコンピュータ２０を使用して、必要に応じて、注入された造影剤が白くなるように画像２４が処理される、取得されたシーケンス、あるいは注入された個別画像２４の処理により得られたロードマップ／写真などに強化することができる。さらに、コンピュータ２０は、全体的な方法のその後のステップに利用されるオーバーレイ画像としてＸ線／透視画像２４を識別することができる。
【００３９】
ここで図３を参照すると、Ｘ線／透視画像２４が取得され記憶された後に、ステップ２では、Ｘ線／透視／ＥＣＧ装置１３は、Ｎ個のＥＣＧ記録された心臓周期２７についての血管／心筋２６の第２のセットのＸ線／透視画像２８、すなわち第２の記録されたＥＣＧ信号を得るために利用され、ここで、装置１３の透視格納モードなどのようにＮ＞１である。これらのＸ線／透視画像２８は、データベース１６に、あるいは別個のデータベース（図示せず）に格納され、血管／心筋２６中に存在する任意の注入された造影剤なしに取得され、血管／心筋２６内のＩＶＵＳ装置１５に動作可能に接続された血管内カテーテル３２の位置をＸ線／透視画像２８で示すことができる。しかし、造影剤の不足により、血管／心筋２６の構造は、Ｘ線／透視画像２８では全く示されていない。
【００４０】
同時に、血管／心筋２６のＩＶＵＳ画像３０のセットは、ＩＶＵＳ装置１５を用いて、カテーテル先端部３４にセンサ３３を含む血管内カテーテル３２のプルバックの間に得られ、センサ３３は、血管／心筋２６内に配置され、ＩＶＵＳ装置１５に接続されている画像３０は、カテーテル先端部３４に対して垂直に配向された血管／心筋２６のスライスを示す。ＩＶＵＳカテーテル３２のプルバックは、画像３０が取得された血管／心筋２６に沿った各点における血管／心筋２６の個々のスライス／画像３０を提供する。また、センサ３３からのこれらのスライス／画像３０は、コンピュータ２０によってスタックされ／組み合わされて、図３および図４に示すように、血管／心筋２６の３次元表示／ロードマップ画像３５を形成することができ、選択されたスライス３０とともに示すことができる。
【００４１】
Ｘ線／透視画像２８の第２のセットおよびＩＶＵＳ画像３０のセットが得られたステップ２の期間にわたって、本方法のこのステップの間に同時に得られる画像２８、３０の間の位置合わせを提供するために、コンピュータ２０または他の適切な装置（図示せず）を用いることなどによる公知の方法で得られたように、画像２８、３０を互いにリンクまたは時刻タグ付け／同期させる。さらに、画像２８、３０は、取得されると、続いて、画像２８、３０を取得したそれぞれの装置１３、１５に関連するデータベース１６、１８内に格納される。さらに、Ｘ線／透視画像２８の第２のセットはまた、各特定の画像２８が取得された周期２７のシーケンス内の個々の心臓周期１７のセグメント／部分の識別とともに、データベース１６内に記録されるが、それは、コンピュータ２０が、画像２８が得られた周期１７のセグメント／部分に同一または少なくとも時間的に密接に関連する単一周期１７について取得された血管／心筋２６の画像２４に画像２８を関連づけることができるようにするためである。
【００４２】
ここで図４を参照すると、取得された時のＥＣＧ記録された心臓周期１７の部分とともに格納され同期された血管／心筋２６のＸ線／透視画像２４、２８、および取得された時の取得時刻ｔｉに基づいてＩＶＵＳ画像３０とさらに同期されたＸ線／透視画像２８を用いて、コンピュータ２０は、ステップ３において選択されたＩＶＵＳ画像／スライス３０に関連してディスプレイ２２に合成Ｘ線／透視画像４０を提供するために、画像２４、２８、３０の解析を行うことができる。この合成画像４０は、各ＩＶＵＳ画像／スライス３０に対応する取得時刻ｔｉにおいて得られたＸ線／透視画像２８と、Ｘ線／透視画像２８が取得された時の周期２７のシーケンスにおいてＥＣＧ記録された周期１７の時点に時間的に最も近いＥＣＧ記録された心臓周期１７の時点で取得されたＸ線／透視画像２４と、を組み合わせたものである。
【００４３】
ステップ３において、合成された画像３２を生成するために、画像２４、２８、３０の解析および合成を行う際に、医師が精査のために特定のスライスまたはＩＶＵＳ画像３０を選択することによって画像２４、２８、３０の精査を開始する場合に、コンピュータ２０は、データベース１８に選択したスライス３０とともに格納されている、選択した画像３０が取得されたステップ２中の取得時刻ｔｉを決定する。ステップ２で得られたＸ線／透視画像２８およびＩＶＵＳ画像３０についてコンピュータ２０によって実行される時刻同期／位置合わせの結果、コンピュータ２０は、選択したＩＶＵＳスライス３０に対して、ステップ２の同一取得時刻ｔｉで得られたデータベース１６内の特定のＸ線／透視画像２８を探し出すことができる。
【００４４】
さらに、選択したＩＶＵＳ画像３０に関連するＸ線／透視画像２８が、画像２８、３０の間の時間同期／位置合わせを使用して決定されると、ステップ３においてコンピュータ２０が、Ｘ線／透視画像２８が得られたステップ２でカバーされた周期２７のシーケンスの特定のＥＣＧ記録された心臓周期１７における時点３６をさらに決定することができる。これは、取得時刻ｔｉを用いて、特定の周期１７および取得時刻ｔｉに対応する周期１７内の時点３６を見つけるものであってもよい。コンピュータ２０は次に、Ｘ線／透視画像２８が取得された際の周期１７の時点に時間的にできるだけ近くに対応するステップ１でカバーされたＥＣＧ記録された単一周期１７の時点３８で取得されたＸ線／透視画像２４を見つける。
【００４５】
ステップ１およびステップ２で個々のＥＣＧ記録された心臓周期１７の時点３６、３８に基づいて互いに対応するＸ線／透視画像２４および２８が見つかると、ステップ３でコンピュータ２０により、Ｘ線／透視画像２４、２８をディスプレイ２２上で、または任意の他の適切な方法で、互いに重ね合わせることができる。特定の例示的な実施形態では、ステップ３で実行されるＸ線画像２４および２８を合成する処理は、画像中の血管の動きの結果として生じ得る有意な誤差を収容するために従来技術において必要とされるアルゴリズムを用いないで、実行される。そうする際に、画像２４について注入された造影剤によって提供される血管／心筋２６の構造を規定するコントラストは、ディスプレイ２２上にＩＶＵＳカテーテル３２の先端部３４の位置を示す／強調する画像２８に重畳される。このように、Ｘ線／透視画像２８上にＸ線／透視画像２４を重ね合わせることにより形成された合成画像４０、またはその逆は、血管／心筋２６の構造の明瞭な像と、血管／心筋２６内のカテーテル先端部３４およびカテーテル３２の位置と、の両方を提供する。そうする際に、コンピュータ２０は、合成画像４０中のカテーテル先端部３４の表現を強化するために画像４０をさらに処理することができ、またステップ１の注入された画像２４から血管２６を明確に示すことができる。
【００４６】
解析および処理が完了すると、合成画像３２は、選択されたＩＶＵＳ画像３０とともに表示することができ、血管／心筋２６の内部構造に関するさらなる情報を医師に提供することができる。ディスプレイ２２上に提供される種々の画像、すなわち、ＩＶＵＳ画像／スライス３０、スタックされたスライス／ロードマップ３５および合成Ｘ線／透視画像４０は、このように、医師が血管に対する血管内プローブの位置を評価することを可能にする。さらに、画像３０、３５、４０のアレイは、医師が、血管／心筋２６内の目標とする患部の位置を評価すること、および患部を治療するために用いるステントの配置の予定の位置を表示することを可能にする。
【００４７】
本発明の他の例示的な実施形態では、ステップ１および２からＸ線／透視画像２４、２８を処理／合成して、合成画像４０を形成する際に、対応するＩＶＵＳ画像３０の有無にかかわらず、表示される画像４０を強化するために使用することができる様々な任意選択の処理があり、それらは次の通りである。
【００４８】
プローブがこの画像２８でさらに良く見えるように、Ｘ線／透視画像２８を処理する。この処理は、たとえば、反転ビデオで画像を表示する、または曲線状構造を強化する画像処理フィルタを画像２８に適用する形態をとることができる。別の戦略は、画像２４、２８内で色を使用して、異なる色のランプに沿ってＸ線／透視画像２４、２８を示すことであってもよい。
【００４９】
患者の呼吸により引き起こされる動きを補償するために、公知の方法でＸ線／透視画像２８歪ませる。
【００５０】
ステップ１からの１つの記録フレーム／画像２４は（位置合わせするためにＥＣＧ記録を用いるかどうかにかかわらず）、ステップ２からのＸ線／透視画像２８のすべて（位置合わせするためにＥＣＧ記録を用いるかどうかにかかわらず）と組み合わせ／融合させることができる。
【００５１】
ステップ１からのＸ線画像２４の全体のセットは（位置合わせするためにＥＣＧ記録を用いて）、位置合わせするためにＥＣＧ記録を用いて、ステップ２で得られたＸ線／透視画像２８の全体のセットと組み合わせることができる。
【００５２】
本発明のさらに別の例示的な実施形態では、ステップ１からのＸ線／透視画像２４は、ステップ３で合成されて、心臓周期１７をカバーする小さなビデオループを形成することができる。ステップ２で得られた異なるＸ線／透視画像２８は、位置合わせするために画像２４、２８に対応する心臓周期１７、２７のＥＣＧ記録に基づいて、ステップ１からの対応する画像２４と合成される。ビデオで画像２８と対応する画像２４とを合成した後に、ビデオは、ステップ２で得られた画像２８内にカバーされた複数の心臓周期１７のシーケンス２７をカバーするようにループさせることができる。この方法では、ステップ１とステップ２の画像２４、２８の対応関係は、それぞれの心臓周期１７中の時間的に最も近い画像２４および２８を考慮することによって定義される。心臓周期１７における位置は、周知のアルゴリズムおよび／またはＥＣＧトリガセグメント化された撮像に基づいてＥＣＧトレーシングを解析することによって通常識別され、それは個々の画像２４、２８を互いに相関させるのに使用することができる。
【００５３】
本発明のさらに他の例示的な実施形態では、合成Ｘ線／透視画像４０は、ＯＣＴなどの他の血管内撮像モダリティ／装置１４、および／または血圧センサなどの他の血管内センサ３３と併せて利用することができると考えられる。さらに、ステップ２においてセンサ３３／先端部３４のプルバック中に得られた結果としてのＸ線／透視画像２８中のカテーテル先端部３４を効果的に強調するために、システム１０に存在するさらなる特徴により血管／心筋２６内に注入された造影剤を用いて、ステップ２の画像２８を得ることができる。この変形例の１つの例示的な実施形態では、カテーテル先端部３４にアンテナ／センサ３３を備えたナビゲーション・システム（図示せず）は、画像２８および合成画像４０において先端部３４の位置を識別するために利用することができる。また、画像取得時のドーズ量を減少させるために、Ｘ線／透視画像２８のフレームレートを、センサプルバック取得中にコリメーションにより非常に低くすることができる。
【００５４】
本方法の上記の例示的な実施形態を実行するために、先に述べたものと同様な任意の適切なシステム１０を利用することができる。加えて、本方法は、本方法のすべての要素／機能を、たとえば、血管造影部１２、１３などの適切な撮像機器上にホストされた単一のソフトウェアアプリケーションに統合することによって、システム１０上で実行することができる。本方法は、システム１０で利用される各撮像装置１２、１４の間のオープンインターフェース（図示せず）を利用してさらに実行することができる。
【００５５】
本方法を実施するためのさらに別の代替的な例示的な実施形態では、本方法は、合成Ｘ線画像４０を生成するための血管造影部１２、１３上に格納され、それによって実行することができるアプリケーションとしてコンパイルすることができる。これに対応して、装置１２、１４が動作可能に接続されたネットワーク（図示せず）上でオープンに利用可能なプロトコルは、現在表示されている合成画像４０の時刻タグを画像４０の表示と併せて示すために利用することができる。この時刻タグは、この時刻タグにおいて収集された情報／画像３２を表示するために、血管内機器／装置１４によって利用することができる。さらに、プロトコルは逆に用いることもでき、血管内機器１４により血管造影部１２、１３に提供される時刻タグから適切な合成Ｘ線画像４０の表示を得ることができる。
【００５６】
本明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイスまたはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許され得る範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例が請求項の字義通りの文言と異ならない構造要素を有する場合、または、それらが請求項の字義通りの文言と実質的な差異がない等価な構造要素を含む場合には、このような他の実施例は特許請求の範囲内であることを意図している。
【符号の説明】
【００５７】
１０  多モード撮像システム
１２  Ｘ線／透視撮像システム、撮像装置、血管造影部
１３  Ｘ線／透視／ＥＣＧ装置、血管造影部
１４  血管内撮像システム、撮像装置、血管内機器
１５  血管内超音波（ＩＶＵＳ）装置
１６  データベース
１７  心臓周期、単一周期、記録
１８  データベース
２０  コンピュータ、処理ユニット
２２  ディスプレイ
２４  Ｘ線／透視画像、個別画像
２６  血管／心筋
２７  シーケンス、心臓周期、記録
２８  Ｘ線／透視画像
３０  ＩＶＵＳ画像、ＩＶＵＳスライス
３２  ＩＶＵＳカテーテル、合成画像、情報／画像
３３  血管内センサ
３４  カテーテル先端部
３５  ロードマップ画像、ロードマップ
３６  時点
３８  時点
４０  合成Ｘ線／透視画像
【図１】
2017153947.tif 000003
【図２】
2017153947.tif 000004
【図３】
2017153947.tif 000005
【図４】
2017153947.tif 000006
【外国語明細書】
2017153947000001.pdf