(57)【要約】本発明は、身体内の血管内画像の位置を特定するためのデバイス、方法、およびシステムを提供する。本発明は、放射線不透過性標識と同一場所に位置する画像コレクタを有する撮像カテーテルと、撮像カテーテルを使用する方法と、身体内の血管内画像の位置を特定するためのシステムとを含む。いくつかの事例では、血管造影図は、同一場所に位置する放射線不透過性標識の精密な場所、したがって、血管内画像の位置を判定するために使用される。
2016506276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像コレクタと同一場所に位置する放射線不透過性標識を備える、撮像カテーテル。
【請求項２】
前記画像コレクタは、圧電センサ、微細加工変換器、フォトダイオード、電荷結合デバイス、マイクロチャネルアレイ、レンズ、または光ファイバである、請求項１に記載の撮像カテーテル。
【請求項３】
前記放射線不透過性標識は、前記カテーテルに沿って縦方向に測定されると、長さ３ｍｍ未満である、請求項１に記載の撮像カテーテル。
【請求項４】
前記放射線不透過性標識は、白金、パラジウム、レニウム、タングステン、またはタンタルを備える、請求項１に記載の撮像カテーテル。
【請求項５】
前記画像コレクタは、血管系を撮像しながら、平行移動可能である、請求項１に記載の撮像カテーテル。
【請求項６】
前記画像コレクタは、血管系を撮像しながら、近位に平行移動可能である、請求項５に記載の撮像カテーテル。
【請求項７】
前記撮像カテーテルは、血管内超音波法撮像データを収集可能である、請求項１に記載の撮像カテーテル。
【請求項８】
前記撮像カテーテルは、血管内光コヒーレンス断層撮影撮像データを収集可能である、請求項１に記載の撮像カテーテル。
【請求項９】
前記撮像カテーテルは、前記画像コレクタと同一場所に位置しない、付加的放射線不透過性マーカー標識を含む、請求項１に記載の撮像カテーテル。
【請求項１０】
対象内の血管内画像の位置を特定する方法であって、
画像コレクタと同一場所に位置する放射線不透過性標識を備える血管内撮像カテーテルを対象の中に挿入するステップと、
前記画像コレクタを使用して、前記対象の血管系の一部を撮像するステップと、
前記対象を撮像し、前記画像コレクタと同一場所に位置する放射線不透過性標識の場所を判定するステップと、
前記放射線不透過性標識の位置に基づいて、前記血管内画像の位置を特定するステップと、
を含む、方法。
【請求項１１】
前記対象を撮像するステップは、前記対象のＸ線画像を得るステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記Ｘ線画像は、蛍光透視法またはＸ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ走査）を用いて得られる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記放射線不透過性標識を含む、前記対象の画像を表示するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記血管内画像は、超音波画像または光コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ）画像である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
対象の中の撮像カテーテル内の画像コレクタの位置を特定する方法であって、
画像コレクタと同一場所に位置する放射線不透過性標識を備える撮像カテーテルを対象の中に挿入するステップと、
前記対象を撮像し、前記放射線不透過性標識の場所を判定するステップと、
前記放射線不透過性標識の位置に基づいて、前記画像コレクタの位置を特定するステップと、
を含む、方法。
【請求項１６】
撮像は、前記対象のＸ線画像を得るステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記Ｘ線画像は、蛍光透視法またはＸ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ走査）を用いて得られる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
対象内の血管内画像の位置を特定するためのシステムであって、
プロセッサと、
命令を有するコンピュータ可読記憶媒体であって、
前記命令は、実行されると、
放射線不透過性標識と同一場所に位置する画像コレクタを用いて収集された対象の血管系の撮像データを受信することと、
前記放射線不透過性標識を含む、前記対象の画像を受信することと、
前記対象の画像を出力し、前記画像コレクタの場所を示すことと、
前記対象の血管系の画像を出力することと、
を前記プロセッサに行わせる、コンピュータ可読記憶媒体と、
を備える、システム。
【請求項１９】
前記放射線不透過性標識を含む前記対象の画像は、血管造影図である、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記コンピュータ可読記憶媒体は、実行されると、前記プロセッサに、画像を出力させ、前記画像コレクタの場所および前記対象の血管系を同時に示させる命令を有する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記画像コレクタは、圧電センサ、微細加工変換器、フォトダイオード、電荷結合デバイス、マイクロチャネルアレイ、レンズ、または光ファイバである、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
放射線不透過性標識と同一場所に位置する画像コレクタを有し、前記プロセッサに動作可能に結合され、前記対象の血管系の撮像データを収集可能である、撮像カテーテルをさらに備える、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記プロセッサおよび前記撮像カテーテルに動作可能に結合される、マニピュレータをさらに備え、前記コンピュータ可読記憶媒体は、実行されると、前記プロセッサに、前記撮像カテーテルを操作させる命令を有する、請求項２２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、米国仮出願第６１／７４０，２２０号（２０１２年１２月２０日出願）に対する優先権を主張するものであり、該米国仮出願の全体は、参照により本明細書中に援用される。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、身体内の血管内画像の位置を特定するためのデバイス、方法、およびシステムを提供する。
【背景技術】
【０００３】
血管内撮像および血管内外科手術は、心血管疾患に罹患する患者の平均寿命を延ばし、生活の質を向上させる。血管内超音波法（ＩＶＵＳ）、血管内ドップラー、および血管内光コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ）等の撮像技法は、放射線医師、神経内科医、神経外科医、循環器専門医、血管外科医等が、直接、患者の血管系を可視化し、閉塞、血栓、塞栓、動脈瘤等を観察することを可能にする。撮像技法と高度外科手術手技を結合することによって、血栓を除去する、またはステントを脆弱脈管内に留置することによって、心血管疾患に対処することが可能である。そのような手技を使用することによって、心停止の高リスク患者は、リスクが減少され、治療後、より優れた生活の質を経験することができる。さらに、血管内撮像および血管内外科手術は、冠状動脈バイパス等の技法より低侵襲的であるため、外科手術合併症のリスクは、大幅に低減され、入院期間および回復時間は、短縮される。
【０００４】
手技は、非侵襲的であるが、身体の中への入口と標的組織との間の実質的距離は、手技を複雑にする。撮像カテーテルのための血管アクセスは、橈骨動脈、上腕動脈、または大腿動脈等の動脈進入点を通して得られる。進入点から、提供者は、カテーテルを留置されたガイドワイヤに沿って着目特徴に誘導することによって、最も重要な器官（心臓、肺、腎臓、脳）の血管系にアクセスすることができる。進入点と標的との間にある程度の進行量があるため、血管造影等の付加的撮像技法が、身体内のガイドワイヤおよび／またはカテーテルの近似位置を判定するために必要とされる。
【０００５】
２つの撮像システム（血管内撮像および血管造影）が、独立して動作されるため、身体内の撮像された血管内組織を精密に特定することが困難であり得る。循環器専門医は、典型的には、ガイドワイヤの遠位端が着目特徴に略隣接するように、血管造影図を観察し、ガイドワイヤを移動させながらガイドワイヤを血管系内に留置するであろう。いったんガイドワイヤが留置されると、循環器専門医は、カテーテルをガイドワイヤの遠位端における停止部まで押動させることによって、撮像カテーテルを送達するであろう。論理上、後続組織画像、例えば、ＩＶＵＳ画像は、血管造影図を使用して前もって視覚化されたガイドワイヤの略遠位端に位置しなければならない。ある場合には、画像の場所が不鮮明であるとき、付加的造影剤およびＸ線撮像が、影のパターンとして血管造影図中に現れる、カテーテルを特定するために使用される。
【０００６】
しかしながら、多くの場合、画像コレクタ（例えば、超音波コレクタ）の撮像平面が、ガイドワイヤの遠位端に対して明確に定義されないため、身体内の組織画像の正確な場所は、把握されない。本問題は、特に、いったん展開されると、カテーテル内を縦方向に移動させ得る、高度引き戻し撮像カテーテルを使用するときに悪化する。画像コレクタは、非常に小さいため、ガイドワイヤの影は、平行移動の間、センサパッケージ内の画像コレクタの精密な位置を特定することを困難にし得る。さらに、該当特徴が、画像コレクタを平行移動させながら見出される場合、平行移動を停止させ、付加的造影剤およびＸ線を追加せずに、特徴の場所をピンポイント化することは困難であり得る。残念ながら、血管造影は、患者および提供者の両方にリスクを呈する。血管造影は、放射線不透過性造影剤およびＸ線撮像、例えば、蛍光透視法を使用して、血管系を撮像する。画像は、リアルタイムで撮影されるため、実質的に、大量のＸ線放射が、放射線写真（Ｘ線写真）と比較して要求される。Ｘ線暴露に加え、患者は、疼痛、有害薬物相互作用、および腎不全を含む、放射線不透過性造影剤からの副作用に悩まされ得る。技術者および医師の場合、また、Ｘ線暴露ならびに鉛裏打エプロンおよび他の保護機器の余剰重量による整形外科的傷害（例えば、腰部捻挫）のリスクがある。
【０００７】
したがって、手技の間、画像カテーテルによって生成される画像を特定する改良された方法の必要性がある。血管造影を使用する手技の時間を短縮させるいかなる改良も、医師および患者の両方に有益となるであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、血管内画像の精密な場所を付随の血管造影図においてより容易に識別させることによって、患者および技術者／医師の両方に有益となるであろう、撮像カテーテル、方法、およびシステムを提供する。放射線不透過性標識と撮像カテーテルの画像コレクタを同一場所に位置させることによって、画像コレクタの正確な場所を識別し、所与の画像と血管系内の具体的場所を相関させることがより容易となる。画像コレクタ内の改良は、同時に、血管内画像を表示し、対応する血管造影図上のその画像の場所をピンポイント化するシステムを可能にする。しかしながら、本発明の撮像カテーテルは、放射線不透過性標識を画像コレクタに有することのみに限定されず、付加的放射線不透過性マーカーが、遠位先端または引き戻しケーブルの識別を促進するために使用されてもよい。
【０００９】
一側面では、本発明は、画像コレクタと同一場所に位置する放射線不透過性標識を含む、撮像カテーテルである。画像コレクタは、圧電センサ、微細加工変換器、フォトダイオード、電荷結合デバイス、マイクロチャネルアレイ、レンズ、または光ファイバであることができる。カテーテルは、血管内超音波法（ＩＶＵＳ）、血管内光コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ）、血管内ドップラー、または血管内可視画像を収集するために使用されることができる。放射線不透過性標識は、医療用Ｘ線を透過しないため、対象の蛍光透視画像内に暗点として現れ、医師が、コレクタを用いて得られた血管内画像の場所を迅速に識別することを可能にする。
【００１０】
別の側面では、本発明は、対象内の血管内画像の位置を特定するための方法である。本方法は、画像コレクタと同一場所に位置する放射線不透過性標識を有する静脈内撮像カテーテルを対象の中に挿入するステップと、画像コレクタを使用して、対象の血管系の一部を撮像するステップとを含む。撮像の間またはその後、カテーテルが位置する、患者の身体の面積が、撮像され、放射線不透過性標識の精密な場所を判定し、したがって、血管内画像の場所もまた、把握される。
【００１１】
別の側面では、本発明は、対象内の血管内画像の位置を特定するためのシステムである。本システムは、プロセッサと、実行されると、プロセッサに、本発明の方法を実行させる命令を有するコンピュータ可読記憶媒体とを含む。例えば、命令は、プロセッサに、放射線不透過性標識と同一場所に位置する画像コレクタを用いて収集された対象の血管系の撮像データを受信し、次いで、続いて、放射線不透過性標識を含む、対象の画像（例えば、血管造影図）を受信させてもよい。いったん放射線不透過性標識が、対象の画像内で特定されると、本システムは、対象の画像を出力し、画像コレクタの場所を示し、対象の血管系の血管内画像を出力する。いくつかの事例では、プロセッサは、同時に、画像コレクタの場所および対象の血管系を示す、画像を出力するであろう。本システムは、加えて、カテーテル、Ｘ線透視、および関連制御機器等の撮像データおよび画像を得て、それを処理するために必要とされるツールを含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】図１Ａは、画像コレクタと同一場所に位置する放射線不透過性標識を有する、血管内画像を撮影するためのカテーテルを示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、画像コレクタと同一場所に位置する放射線不透過性標識を含む、コレクタアセンブリの詳細を示す。
【図２】図２は、光コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ）撮像エンジンと、撮像要素と同一場所に位置するマーカーを含む撮像カテーテルを有する、患者インターフェースモジュール（ＰＩＭ）とを描写する。ＯＣＴシステムは、例えば、引き戻しシャフトの場所またはカテーテルの遠位先端の場所を示す、付加的マーカーを含んでもよい。
【図３】図３は、図２のＯＣＴ撮像エンジンをより詳細に描写する。
【図４】図４は、ＯＣＴ画像取得および処理のための光混合設定を描写する。
【図５】図５は、ＩＶＵＳ画像が生じた動脈の血管内超音波法（ＩＶＵＳ）画像および血管造影図の同時表示である。
【図６】図６は、ＩＶＵＳ画像が生じた動脈のＩＶＵＳ画像および血管造影図の代替同時表示である。
【図７】図７は、ＯＣＴ画像が生じた動脈の光コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ）画像および血管造影図の同時表示である。
【図８】図８は、本発明のシステムのフロー図である。
【図９】図９は、対象の血管系の画像に対して血管内画像の位置を特定するための本発明のシステムのブロック図である。
【図１０】図１０は、対象の血管系の画像に対して血管内画像の位置を特定するためのネットワーク化システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書に説明される画像コレクタと放射線不透過性標識ならびにシステムおよび方法を併用することによって、血管内撮像の医師および他のユーザは、血管系内の所与の血管内画像の位置を精密に特定可能となるであろう。本発明は、血管内撮像手技を加速させ、患者のより少ない造影剤およびＸ線暴露をもたらすであろう。本発明はまた、ユーザが、付随の血管内手技のための着目組織、例えば、血栓をより容易に特定することを可能にするであろう。
【００１４】
任意の標的組織が、本発明の方法およびシステムを使用して撮像されることができる。ある実施形態では、本発明のシステムおよび方法は、対象の管腔内を撮像する。限定ではないが、血管、リンパ系および神経系の脈管構造、小腸、大腸、胃、食道、結腸、膵管、胆管、肝管の管腔を含む、胃腸管の種々の構造、輸精管、子宮、および卵管を含む、生殖器官の管腔、尿細管、腎細管、尿管、および膀胱を含む、尿路の構造、ならびに頭頸部および洞、耳下腺、気管、気管支、および肺を含む、肺系の構造を含む、生体構造の種々の管腔が、撮像されてもよい。
【００１５】
任意の血管撮像システムは、例えば、超音波（ＩＶＵＳ）、ドップラー、および光コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ）を含む、本発明のデバイス、システム、および方法と併用されてもよい。本発明を使用するデバイス、方法、およびシステムはまた、放射線不透過性標識と光ファイバまたはＣＣＤアレイカメラ等の可視画像コレクタを同一場所に位置させることによって、血管内可視撮像のために使用されることができる。放射線不透過性標識を画像コレクタと同一場所に位置させることによって、画像コレクタの場所、したがって、測定画像平面を追跡することが可能である。放射線不透過性標識は、典型的には、非常に小さく（１〜５ｍｍ）、白金、パラジウム、レニウム、タングステン、タンタル、またはそれらの組み合わせ等、医療用Ｘ線を透過させない金属から構築されるであろう。
【００１６】
（カテーテル）
ある実施形態では、本発明は、血管内超音波法（ＩＶＵＳ）を使用して組織を撮像するためのシステムおよび方法を提供する。ＩＶＵＳは、遠位端に取着された超音波プローブを伴うカテーテルを使用する。カテーテルの近位端は、コンピュータ化超音波機器に取着される。ＩＶＵＳを介して脈管を可視化するために、技術者／医師がガイドワイヤの先端を位置付ける間、血管造影が、使用される。医師は、身体外から、血管造影カテーテルを通して、撮像される血管枝の中にガイドワイヤを操向する。
【００１７】
例示的ＩＶＵＳカテーテルは、図１Ａに示される。回転撮像カテーテル１００は、典型的には、総長約１５０ｃｍであって、冠状動脈または頸動脈および静脈を含む、種々の血管系を撮像するために使用されることができる。回転撮像カテーテル１００が使用されるとき、それは、ガイドワイヤ（図示せず）に沿って、所望の場所へと動脈の中に挿入される。典型的には、遠位先端１１０を含む、カテーテルの一部は、ガイドワイヤと噛合する、管腔（図示せず）を備え、ガイドワイヤに沿って、その目的地へと押動させることによって、カテーテルが展開されることを可能にする。
【００１８】
遠位先端１１０の近位の撮像アセンブリ１２０は、超音波エネルギー（例えば、２０−５０ＭＨｚ範囲）を用いて組織を撮像する、変換器１２２と、戻りエネルギー（エコー）を収集し、血管内画像を生成する、画像コレクタ１２４とを含む。撮像アセンブリ１２０は、図１Ｂにより詳細に示される。
【００１９】
図１Ｂに示されるように、撮像アセンブリ１２０は、変換器１２２と、画像コレクタ１２４と、放射線不透過性マーカー１２５と、ユニボディ１２６と、配線束１２８とを備える。撮像アセンブリ１２０は、撮像窓１３０内で縦方向に回転および進行し、撮像アセンブリ１２０が、進行距離にわたって、血管系の３６０°画像を得ることを可能にするように構成される。撮像アセンブリは、内側部材１３５に取着された駆動ケーブル（図示せず）によって、縦方向に回転および操作される。駆動ケーブルは、加えて、１つ以上の放射線不透過性マーカーを含み、手技の間、駆動ケーブルの範囲の特定を促進してもよい。回転撮像カテーテル１００のいくつかの実施形態では、撮像窓は、長さ１５ｃｍにわたることができ、撮像アセンブリ１２０は、本距離の大部分を回転および進行し、したがって、進行に沿って、数千の画像を提供することができる。本延長進行長のため、特に、画像コレクタ１２４と同一場所に位置する放射線不透過性マーカー１２５を有することが有用である。すなわち、いったん撮像アセンブリ１２０が、カテーテルの先端から実質的距離だけ引き戻されると、放射線不透過性マーカー１２５は、ユーザが、ガイドワイヤの先端に対して、推定する必要なく、所与の画像の位置を迅速に検証することを可能にする。画像の特定をより容易にするために、撮像窓１３０はまた、１ｃｍ間隔で離間された放射線不透過性マーカー１３７を有する。カテーテル１００はまた、遠位先端に放射線不透過性マーカーを含み、可視化を補助してもよい。
【００２０】
回転撮像カテーテル１００は、加えて、撮像窓１３０および撮像アセンブリ１２０をカテーテルの体外部分に接続する、ハイポチューブ１４０を含む。ハイポチューブ１４０は、縦方向剛性と軸方向可撓性を組み合わせ、それによって、ユーザが、カテーテル１００をガイドワイヤに沿って、かつ血管系内の蛇行性曲線および分岐の周囲に容易に送り込むことを可能にする。ハイポチューブの体外部分は、上腕動脈または大腿動脈のための最大挿入長を示す、シャフトマーカー１４５を含むことができる。カテーテル１００の体外部分はまた、外部伸縮自在区分１６５を画定する、結合部１６０に結合される、遷移シャフト１５０を含む。外部伸縮自在区分１６５は、約１３０ｍｍである、引き戻し進行に対応する。伸縮自在区分の端部は、カテーテル１００が、電力を変換器に供給し、画像コレクタから画像を受信するための電気接続を含む、患者インターフェースモジュール（ＰＩＭ）とインターフェースがとられることを可能にする、コネクタ１７０によって画定される。コネクタ１７０はまた、撮像アセンブリ１２０を回転させる、機械的接続を含む。臨床で使用されるとき、撮像アセンブリの引き戻しはまた、結合部１６０とコネクタ１７０との間で動作する、較正された引き戻しデバイス（図示せず）を用いて自動化される。撮像アセンブリは、光音響材料を使用して、診断超音波を生成し、および／または診断のための反射超音波を受信する、位相アレイＩＶＵＳ撮像アセンブリ、引き戻しタイプＩＶＵＳ撮像アセンブリ、またはＩＶＵＳ撮像アセンブリであることができる。ＩＶＵＳ撮像アセンブリおよびＩＶＵＳデータの処理は、例えば、Ｙｏｃｋの米国特許第４，７９４，９３１号、第５，０００，１８５号、および第５，３１３，９４９号、Ｓｉｅｂｅｎ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，２４３，９８８号、および第５，３５３，７９８号、Ｃｒｏｗｌｅｙ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第４，９５１，６７７号、Ｐｏｍｅｒａｎｚの米国特許第５，０９５，９１１号、Ｇｒｉｆｆｉｔｈ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第４，８４１，９７７号、Ｍａｒｏｎｅｙ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，３７３，８４９号、Ｂｏｒｎ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，１７６，１４１号、Ｌａｎｃｅｅ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，２４０，００３号、Ｌａｎｃｅｅ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，３７５，６０２号、Ｇａｒｄｉｎｅｅｒ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，３７３，８４５号、Ｓｅｗａｒｄ  ｅｔ  ａｌ．のＭａｙｏ  Ｃｌｉｎｉｃ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ７１（７）：６２９−６３５（１９９６）、Ｐａｃｋｅｒ  ｅｔ  ａｌ．のＣａｒｄｉｏｓｔｉｍ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ８３３（１９９４），“Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  Ｃａｒｄｉｏｓｃｏｐｙ”，Ｅｕｒ．  Ｊ．Ｃ．Ｐ．Ｅ．４（２）：１９３（１９９４年６月）、Ｅｂｅｒｌｅ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，４５３，５７５号、Ｅｂｅｒｌｅ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，３６８，０３７号、Ｅｂｅｒｌｅ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，１８３，０４８号、Ｅｂｅｒｌｅ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，１６７，２３３号、Ｅｂｅｒｌｅ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第４，９１７，０９７号、Ｅｂｅｒｌｅ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第５，１３５，４８６号、および管��内超音波デバイスおよびモダリティに関連する当技術分野において周知の他の参考文献に説明されている。これらの参考文献は全て、参照することによって本明細書に組み込まれる。
【００２１】
撮像アセンブリ１２０は、超音波エネルギーを生成し、そして、血管の薄い断面のリアルタイム超音波画像がそれから生成される、エコーを受信する。変換器１２２は、２０〜５０ＭＨｚにおいて音エネルギーを生成する、圧電構成要素から構築される。画像コレクタ１２４は、血管系から反射された超音波エネルギーを受信する、別個の圧電要素を備える。撮像アセンブリ１２０の代替実施形態は、例えば、パルス状超音波を使用することによって、同一の圧電構成要素を使用して、超音波エネルギーを生成および受信してもよい。別の代替実施形態は、超音波吸収材料および超音波レンズを組み込み、信号対雑音比を増加させてもよい。
【００２２】
しかしながら、放射線不透過性マーカー１２５を含む、本発明と併用される撮像アセンブリ１２０は、超音波用途に限定されない。放射線不透過性マーカー１２５は、可視撮像、光コヒーレンス断層撮影、または任意の他の血管内撮像システムと併用される、レンズ、ＣＣＤアレイ、および光ファイバ等の他の画像コレクタと同一場所に位置してもよい。加えて、放射線不透過性マーカーは、画像コレクタの真下または内部に配置される必要はない。代替設計は、画像コレクタが適切に機能することを可能にする、窓または他の開口部を伴う画像コレクタの上部または外部に放射線不透過性マーカーを有してもよい。
【００２３】
撮像のタイプにかかわらず、放射線不透過性マーカー１２５は、画像コレクタに対して縦方向に同一場所に位置し、ユーザが、コレクタの場所を識別することを可能にするであろう。故に、放射線不透過性マーカー１２５は、ほとんどの事例では、小さく、５ｍｍ未満、例えば、４ｍｍ未満、例えば、３ｍｍ未満、例えば、２ｍｍ未満、例えば、１ｍｍ未満の縦方向寸法を有するであろう。放射線不透過性マーカー１２５は、少なくとも０．２ｍｍ、例えば、少なくとも０．３ｍｍ、例えば、少なくとも０．４ｍｍ、例えば、少なくとも０．５ｍｍであろう。放射線不透過性マーカー１２５は、その形状に応じて、軸方向サイズまたは直径が変動してもよい。しかしながら、必然的に、カテーテル１００内に嵌合するために十分に小さいであろう。例えば、放射線不透過性マーカー１２５は、少なくとも０．１ｍｍ、例えば、少なくとも０．３ｍｍ、例えば、少なくとも０．７ｍｍの直径を有してもよい。放射線不透過性マーカー１２５は、白金、パラジウム、レニウム、タングステン、およびタンタルを含む、Ｘ線を透過させず、好適な機械的特性を有する、任意の材料から構築されてもよい。
【００２４】
他の実施形態では、撮像カテーテルは、放射線不透過性マーカーまたは別の好適なマーカーと同一場所に位置する撮像要素を有する、光コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ）カテーテルであってもよい。ＯＣＴは、小型近赤外線発光プローブを使用する医療撮像方法論であって、光学散乱媒体（例えば、生体組織）内からマイクロメートル分解能の３次元画像を取得可能である。ＯＣＴシステムおよび方法は、概して、Ｃａｓｔｅｌｌａ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第８，１０８，０３０号、Ｍｉｌｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許出願公開第２０１１／０１５２７７１号、Ｃｏｎｄｉｔ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許出願公開第２０１０／０２２０３３４号、Ｃａｓｔｅｌｌａ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許出願公開第２００９／００４３１９１号、Ｍｉｌｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許出願公開第２００８／０２９１４６３号、およびＫｅｍｐ，  Ｎ．の米国特許出願公開第２００８／０１８０６８３号に説明されており、それぞれの内容は、参照することによって、全体として組み込まれる。
【００２５】
ＯＣＴでは、光源は、光のビームを撮像デバイスに送達し、標的組織を撮像する。光源は、広スペクトル光源である、またはより限定されたスペクトルの波長、例えば、近赤外線を提供することができる。光源は、パルス状または連続波であってもよい。例えば、光源は、ダイオード（例えば、スーパールミネッセントダイオード）、またはダイオードアレイ、半導体レーザ、超短波パルス状レーザ、またはスーパーコンティニューム光源であってもよい。典型的には、光源は、フィルタリングされ、ユーザが、増幅されるべき光の波長を選択することを可能にする。医療用途において一般に使用される波長として、近赤外線光、例えば、約８００ｎｍ〜約１７００ｎｍが挙げられる。
【００２６】
本発明の方法は、時間ドメインまたは周波数（高精細）ドメインのいずれかにおいて動作するＯＣＴシステムを含む、任意のＩＶＵＳまたはＯＣＴシステムを使用する撮像と併用されることができる。時間ドメインＯＣＴでは、干渉スペクトルは、基準ミラー等の走査光学系を縦方向に移動させ、基準経路を変更し、サンプル内の光の反射による複数の光学経路を一致させることによって取得される。反射率を与える信号が、経時的にサンプリングされ、具体的距離において進行する光は、検出器内に干渉を生成する。サンプルを横断して、走査機構を側方に（または、回転）移動させると、サンプルの反射率分布（すなわち、撮像データセット）が生成され、そこから、２次元および３次元画像が生成されることができる。
【００２７】
周波数ドメインＯＣＴでは、ある範囲の光学周波数を放出可能な光源が、干渉計を通して通過し、干渉計は、サンプルから戻された光と同一の源からの光の基準ビームを結合し、結合された光の強度が、光学周波数の関数として記録され、干渉スペクトルを形成する。干渉スペクトルのフーリエ変換は、サンプル内の深度に沿った反射率分布を提供する。
【００２８】
代替として、掃引源ＯＣＴでは、干渉スペクトルは、源の光学周波数がある範囲の光学周波数を通して掃引される、調節可能光学周波数を伴う源を使用し、掃引の間の時間の関数として、干渉された光強度を記録することによって、記録される。掃引源ＯＣＴの実施例は、米国特許第５，３２１，５０１号に説明されており、参照することによって、全体として本明細書に組み込まれる。
【００２９】
時間および周波数ドメインシステムはさらに、システムの光学レイアウトに基づいて、タイプが異なり得る。すなわち、共通ビーム経路システムおよび差分ビーム経路システムである。共通ビーム経路システムは、全ての生成された光を単一光ファイバを通して送光し、基準信号およびサンプル信号を発生させる一方、差分ビーム経路システムは、光の一部がサンプルに指向され、他の部分が基準表面に指向されるように、生成された光を分割する。共通ビーム経路システムは、米国特許第７，９９９，９３８号、米国特許第７，９９５，２１０号、および米国特許第７，７８７，１２７号に説明されており、差分ビーム経路システムは、米国特許第７，７８３，３３７号、米国特許第６，１３４，００３号、および米国特許第６，４２１，１６４号に説明されており、そのそれぞれの内容は、参照することによって、全体として本明細書に組み込まれる。
【００３０】
ある実施形態では、本発明は、図２に図示されるように、血管内撮像能力を伴う、差分ビーム経路ＯＣＴシステムを提供する。血管内撮像のために、光ビームが、光ファイバ系撮像カテーテル８２６を介して、脈管管腔に送達される。撮像カテーテルは、ハードウェアを通して、ホストワークステーション上のソフトウェアに接続される。ハードウェアは、撮像エンジン８５９と、ユーザ制御を含む、ハンドヘルド患者インターフェースモジュール（ＰＩＭ）８３９とを含む。撮像カテーテル８２６の近位端は、図２に示されるように、撮像エンジン８５９に接続される、ＰＩＭ８３９に接続される。
【００３１】
撮像エンジン８５９の実施形態が、図３に示される。撮像エンジン８５９（すなわち、ベッドサイドユニット）は、分電盤８４９と、光源８２７と、干渉計８３１と、可変遅延線８３５と、データ取得（ＤＡＱ）ボード８５５と、光学コントローラボード（ＯＣＢ）８５１とを格納する。ＰＩＭケーブル８４１は、撮像エンジン８５９とＰＩＭ８３９を接続し、エンジンケーブル８４５は、撮像エンジン８５９とホストワークステーション（図示せず）を接続する。
【００３２】
図４は、本発明と併用するために好適なＯＣＴシステム内で使用され得る、差分ビーム経路システムにおける例示的光経路を示す。測定を生成するための光は、光源８２７内から発生する。本光は、主ＯＣＴ干渉計９０５と補助干渉計９１１との間で分割される。いくつかの実施形態では、補助干渉計は、「クロック」干渉計と称される。主ＯＣＴ干渉計９０５に指向される光はさらに、非対称分割比を用いて、スプリッタ９１７によって分割され、スプリッタ９１９によって再結合される。スプリッタ９１７からの光の大部分は、サンプル経路９１３の中に誘導される一方、残りは、基準経路９１５の中に進む。サンプル経路９１７は、ＰＩＭ８３９および撮像カテーテルコア８２６を通して延設され、そしてサンプルが測定される撮像カテーテルの遠位端で終端する、光ファイバを含む。
【００３３】
反射される光は、サンプル経路９１３に沿って伝送され、スプリッタ９１９において、基準経路９１５からの光と再結合される。基準経路上の可変遅延線（ＶＤＬ）９２５は、調節可能ファイバコイルを使用して、基準経路９１５の長さとサンプル経路９１３の長さを一致させる。基準経路長は、ファームウェアまたはソフトウェアの制御下、平行移動段上のミラーを平行移動させるステッパモータによって調節される。
【００３４】
スプリッタ９１９から結合された光は、直交偏光状態に分割され、ＲＦ帯域偏光分岐時間干渉縞信号をもたらす。干渉縞信号は、光学コントローラボード（ＯＣＢ）８５１上のＰＩＮフォトダイオード９２９ａおよび９２９ｂを使用して、光電流に変換される。干渉、偏光分割、および検出ステップは、ＯＣＢ８５１上の偏光分岐モジュール（ＰＤＭ）（図示せず）によって行われる。ＯＣＢ８５１からの信号は、図３に示されるＤＡＱ８５５に送信される。ＤＡＱ８５５は、デジタル信号処理（ＤＳＰ）マイクロプロセッサおよびフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含み、信号をデジタル化し、ホストワークステーションおよびＰＩＭ８３９と通信する。ＦＰＧＡは、未加工光学干渉信号を有意義な反射率測定に変換する。ＤＡＱ８５５はまた、必要に応じて、例えば、画像転送幅をｌＧｂｐｓまで低減させるようにデータを圧縮する（例えば、不可逆圧縮ＪＰＥＧエンコーダを用いてフレームを圧縮することによる）。
【００３５】
回転撮像カテーテル１００は、図５−６に示されるようなＩＶＵＳ画像を得るために使用されることができるが、しかしながら、類似画像が、前述のように、ＯＣＴを用いて生成され、図７に示されるようなＯＣＴ画像を生成してもよいことを理解されたい。図５（左側）は、ステントの留置に先立つ肺動脈の血管内超音波法画像を示す。境界線は、管腔（血管）の内径およびカテーテルの影を画定する。カテーテルの影は、管腔直径のための較正としての役割を果たす。言い換えると、撮像される面積とカテーテル影面積との間の比率が、撮像時点における実際の管腔面積を計算するために使用されることができる。しかしながら、絶対管腔面積は、血管内画像から計算されることができ、管腔画像の実際の場所は、血管内画像から明白ではない。
【００３６】
故に、血管造影等の二次撮像システムを使用して、画像コレクタ、したがって、取得された画像の場所を判定する必要がある。前述のように、血管造影は、Ｘ線撮像、典型的には、蛍光透視法と、注入された放射線不透過性造影剤の組み合わせを使用して、血管系の構造を識別する。血管系のリアルタイム画像は、典型的には、技術者または医師が、ガイドワイヤまたはカテーテルの操作をリアルタイムで確認することができるように、血管内手技の間、モニタ上に表示される。血管造影図は、ソフトウェアを用いて処理され、コンピュータ上に表示されてもよく、または画像は、可視蛍光材料と組み合わせられた発光表面の閉回路画像であってもよい。より新しいＸ線透視法は、より低線量のＸ線放射に敏感であって、より従来の発光表面に優る改良された分解能を提供する、フラットパネル（アレイ）検出器を使用し得る。肺動脈の血管造影図は、図５の右側画像に示される。
【００３７】
（撮像システム）
本発明のデバイス、すなわち、画像コレクタと同一場所に位置する放射線不透過性標識を伴うカテーテルを使用することによって、血管内画像の位置を特定するための改良されたシステムが、提供されることができる。原則として、本方法は、例えば、撮像カテーテルの一部として、画像コレクタを使用して、対象の血管系の一部を撮像するステップと、例えば、血管造影を使用して、対象を撮像し、画像コレクタと同一場所に位置する放射線不透過性標識の場所を判定するステップと、放射線不透過性標識の位置に基づいて、血管内画像の位置を特定するステップとの単純な方法であることができる。
【００３８】
説明される方法を使用する単純表示は、図５に示されており、白色ボックスは、放射線不透過性標識（血管造影図には図示せず）を特定することによって画定されるような左側血管内画像の場所を示す。いくつかの実施形態では、画像タグ付けソフトウェアが、使用され、画像の残りより暗い色を有する小スポットとして現れるであろう放射線不透過性標識の場所を自動的に識別することができる。画像タグ付けソフトウェアは、例えば、図５に示されるように、血管造影図上の画像コレクタの位置に対応するボックスを自動的に特定することができる。そのような本システムを使用する医師は、容易に、具体的着目構造を特定し、それらの構造に戻ることが可能となるであろう。故に、手技は、時間がかからず、患者および医師は、Ｘ線放射にほとんど暴露されないであろう。
【００３９】
前述の実施形態に加え、本発明のデバイス、方法、およびシステムは、図５から７に示されるように、血管内撮像および血管構造の重複画像を分類および表示するために使用されることができる。再び、画像タグ付けソフトウェアまたは他のアルゴリズムを使用して、血管内画像を同時に表示する、血管造影図を表示することが可能である。図６は、肺動脈の血管造影図上のＩＶＵＳ画像の場所と同一場所に位置する、シミュレーションされたＩＶＵＳ画像を示す。図７は、肺動脈の血管造影図上のＯＣＴ画像の場所と同一場所に位置するＯＣＴ画像を示す。前述のように、ＩＶＵＳまたはＯＣＴを使用する本発明の原理は、いったん放射線不透過性標識が画像コレクタと同一場所に位置すると同じとなる。
【００４０】
他の実施形態では、血管造影図、またはより可能性があるものとして、シミュレーションされた血管造影図は、手技後、患者の血管系を術後検査するために使用されることができる。図６および７の画像を使用することによって、技術者または医師は、後に、血管造影図上をスクロールし、具体的血管系をクリックし、対応する血管内画像を検査することができる。故に、本発明の方法およびシステムは、患者の心血管の健康のより完全な状況を提供することができる。システムのさらなる改良は、参照することによって、全体として本明細書に組み込まれる、米国特許公報第２００８／０２８７７９５号に説明されるような自動境界検出および／またはカラー標識付けを使用し得る。
【００４１】
本発明のシステムのフロー図２００は、図８に示される。ステップ２１０では、画像コレクタと同一場所に位置する放射線不透過性標識を有する撮像カテーテルから等の血管内撮像データが、受信される。ステップ２２０では、蛍光透視装置等からの血管系撮像データが、受信される。ステップ２３０では、血管系撮像データは、放射線不透過性標識が識別可能かどうかを判定するために分析される。標識が識別可能ではない場合、システムは、新しい血管系撮像データを受信する。標識が識別可能である場合、システムは、血管造影図等の血管画像の出力に進み、血管内画像の場所を示す。次いで、システムはまた、血管内画像、例えば、ＩＶＵＳまたはＯＣＴ画像を出力する。いくつかの実施形態では、システムは、同時に、血管造影図および血管内画像の両方を同一の画像内に出力する（破線ボックス）。
【００４２】
本発明のシステムは、いくつかの形式で実装されてもよい。本発明のシステム３００の実施形態は、図９に示される。システム３００のコアは、プロセッサ３６５およびメモリ３６７を備える、コンピュータ３６０または他の計算配列（図１０参照）である。メモリは、実行されると、プロセッサに、放射線不透過性標識と同一場所に位置する画像コレクタを用いて収集された対象の血管系の撮像データを受信させる命令を有する。血管系の撮像データは、典型的には、撮像カテーテル３２５と電子的および／または機械的に通信する、血管内撮像デバイス３２０から生じるであろう。メモリは、加えて、実行されると、プロセッサに、放射線不透過性標識を含む、対象の画像を受信させる命令を有する。対象の画像は、典型的には、血管造影図またはＣＴ走査の間に生成されるようなＸ線画像であろう。対象の画像は、典型的には、前述のフラットパネル検出器等のＸ線源３４３およびＸ線画像コレクタ３４７と電子的および／または機械的に通信する、Ｘ線撮像デバイス３４０内で生じるであろう。画像が収集されると、プロセッサは、次いで、画像を処理し、対象の画像を出力し、画像コレクタの場所ならびに対象の血管系の画像を示す。画像は、典型的には、ディスプレイ３８０に出力され、医師または技術者によって視認される。いくつかの実施形態では、表示される画像は、同時に、例えば、図６および７に示されるように、血管内画像および血管系の画像の両方を含むであろう。
【００４３】
高度な実施形態では、システム３００は、システム３００が、組み合わせられた血管内および血管造影画像をより効率的に処理および表示することを可能にする、画像タグ付け等の高度な画像処理特徴を有する、撮像エンジン３７０を備えてもよい。撮像エンジン３７０は、自動的に、血管系内の着目面積をハイライトまたは別様に示してもよい。撮像エンジン３７０はまた、血管内画像および／または血管造影画像の３Ｄレンダリングを生成してもよい。いくつかの実施形態では、撮像エンジン３７０は、加えて、撮像エンジン３７０が、直接、表示のために画像に処理されるカテーテル３２５またはコレクタ３４７からの撮像データを受信することを可能にする、データ取得機能性（ＤＡＱ）３７５を含んでもよい。
【００４４】
他の高度な実施形態は、コンピュータ３６０のＩ／Ｏ機能性３６２を使用して、血管内撮像３２０またはＸ線撮像３４０を制御する。これらの実施形態では、コンピュータ３６０は、例えば、カテーテル３２５が引き戻しタイプである場合、カテーテル３２５の撮像アセンブリを具体的場所に進行させてもよい。コンピュータ３６０はまた、源３４３に、視野を照射させ、血管系のリフレッシュ画像を獲得させる、またはコレクタ３４７に最新の画像をクリアさせてもよい。ここには示されないが、また、コンピュータ３６０は、カテーテル３２５に接続されるマニピュレータ、例えば、ロボットマニピュレータを制御し、カテーテル３２５の留置を改善し得ることも可能性として考えられる。
【００４５】
本発明のシステム４００はまた、図１０に示されるように、ネットワーク４０９を介して通信する、いくつかの独立プラットフォームにわたって実装されてもよい。本発明の方法は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、固定配線、またこれらのいずれかの組み合わせを使用して行われることができる。機能を実装する特徴はまた、機能の一部が異なる物理的場所において実装されるように分散されることを含む、種々の位置に物理的に位置することができる（例えば、無線または有線接続を用いて、ある部屋に撮像装置、そして別の部屋または別個の建物にホストワークステーション等）。
【００４６】
図１０に示されるように、血管内撮像システム３２０およびＸ線撮像システム３４０は、データを得るために重要であるが、しかしながら、ステップ、例えば、図８のステップの実際の実装は、ネットワーク４０９、例えば、ローカルエリアネットワーク、無線ネットワーク、またはインターネットを介して通信する、複数のプロセッサ作業によって行われることができる。システム４００の構成要素はまた、物理的に分離されてもよい。例えば、端末４６７およびディスプレイ３８０は、血管内撮像システム３２０およびＸ線撮像システム３４０とともに地理的に位置しなくてもよい。
【００４７】
図１０に示されるように、撮像エンジン８５９は、ネットワーク４０９を経由して、ホストワークステーション４３３と、随意に、サーバ４１３と通信する。いくつかの実施形態では、オペレータは、ホストワークステーション４３３、コンピュータ４４９または端末４６７を使用して、システム４００を制御する、または画像を受信する。画像は、モニタを含み得る、Ｉ／Ｏ４５４、４３７、または４７１を使用して表示されてもよい。任意のＩ／Ｏは、モニタ、キーボード、マウス、またはタッチスクリーンを含み、プロセッサ４２１、４５９、４４１、または４７５のいずれかと通信し、例えば、データを任意の有形非一過性メモリ４６３、４４５、４７９、または４２９内に記憶させてもよい。サーバ４１３は、概して、インターフェースモジュール４２５を含み、ネットワーク４０９を経由して、通信を可能にする、またはデータをデータファイル４１７に書き込む。ユーザからの入力は、例えば、ホストワークステーション４３３、サーバ４１３、またはコンピュータ４４９等の電子デバイス内のプロセッサによって受信される。ある実施形態では、ホストワークステーション４３３および撮像エンジン８５５が、システム４００を動作するようにベッドサイドコンソールユニット内に含まれる。
【００４８】
いくつかの実施形態では、システムは、血管系または血管内画像の３次元撮像をレンダリングしてもよい。ホストワークステーション４３３等のシステム内の電子装置（例えば、ＰＣ、専用ハードウェア、またはファームウェア）が、３次元画像を有形非一過性メモリ内に記憶し、３Ｄ組織の画像をディスプレイ３８０上にレンダリングする。いくつかの実施形態では、３Ｄ画像は、より高速の視認のためにコード化されるであろう。ある実施形態では、本発明のシステムは、オペレータが３次元ビューとしての３次元データセットと相互作用することを可能にするための要素または制御を伴うＧＵＩをレンダリングする。例えば、オペレータは、例えば、断層ビュー内でビデオ効果が視認されるようにし、脈管の管腔を通して移動する視覚効果を作成してもよい（すなわち、動的進行ビュー）。他の実施形態では、オペレータが、動的進行ビューがディスプレイに表示されている間、開始および停止点を選定することによって、画像または３次元データセットのうちの１つの中から点を選択してもよい。他の実施形態では、ユーザは、画像と相互作用することによって、撮像カテーテルを身体内の新しい位置に再位置付けさせてもよい。
【００４９】
いくつかの実施形態では、ユーザは、視覚インターフェースと相互作用し、パラメータを打ち込む、または選択を行う。ユーザからの入力（例えば、パラメータまたは選択）は、例えば、ホストワークステーション４３３、サーバ４１３、またはコンピュータ４４９等の電子デバイス内のプロセッサによって受信される。選択は、視覚表示の中にレンダリングされることができる。いくつかの実施形態では、オペレータは、ホストワークステーション４３３、コンピュータ４４９または端末４６７を使用して、システム４００を制御する、または画像を受信する。画像は、モニタを含み得る、Ｉ／Ｏ４５４、４３７、または４７１を使用して表示されてもよい。任意のＩ／Ｏは、キーボード、マウス、またはタッチスクリーンを含み、プロセッサ４２１、４５９、４４１、または４７５のいずれかと通信し、例えば、データを任意の有形非一過性メモリ４６３、４４５、４７９、または４２９内に記憶させてもよい。サーバ４１３は、概して、インターフェースモジュール４２５を含み、ネットワーク４０９を経由して、通信を可能にする、またはデータをデータファイル４１７に書き込む。本発明の方法は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、ハード配線、またはこれらのいずれかの組み合わせを使用して、行われることができる。機能を実装する特徴はまた、機能の一部が異なる物理的場所に実装されるように分散されることを含め、種々の位置に物理的に位置することができる（例えば、無線または有線接続を用いて、ある部屋に撮像装置、そして別の部屋または別個の建物にホストワークステーション等）。ある実施形態では、ホストワークステーション４３３および撮像エンジン８５５が、システム４００を動作するようにベッドサイドコンソールユニット内に含まれる。
【００５０】
コンピュータプログラムの実行のために好適なプロセッサとして、一例として、汎用および特殊目的マイクロプロセッサの両方、ならびに任意の種類のデジタルコンピュータの任意の１つ以上のプロセッサが挙げられる。概して、プロセッサは、命令およびデータを読取専用メモリまたはランダムアクセスメモリまたは両方から受信するであろう。コンピュータの不可欠な要素は、命令を実行するためのプロセッサと、命令およびデータを記憶するための１つ以上のメモリデバイスである。概して、コンピュータはまた、データを記憶するための１つ以上の大容量記憶デバイス、例えば、磁気、光磁気ディスク、または光ディスクを含み得るか、あるいは、そこに動作可能に結合され、そこからデータを受信する、またはそこにデータを転送する、または両方を行うであろう。コンピュータプログラム命令およびデータを具現化するために好適な情報キャリアとして、一例として、半導体メモリデバイス（例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＮＡＮＤベースのフラッシュメモリ、固体状態ドライブ（ＳＳＤ）、および他のフラッシュメモリデバイス）、磁気ディスク（例えば、内部ハードディスクまたは可撤性ディスク）、光磁気ディスク、および光ディスク（例えば、ＣＤおよびＤＶＤディスク）を含む、あらゆる形態の不揮発性メモリが挙げられる。プロセッサおよびメモリは、特殊目的論理回路によって補完される、またはその中に組み込まれることができる。
【００５１】
ユーザとの相互作用を提供するために、本明細書に説明される主題は、Ｉ／Ｏデバイス、例えば、ＣＲＴ、ＬＣＤ、ＬＥＤ、または情報をユーザに表示するための投影デバイスおよびユーザが入力をコンピュータに提供し得る、キーボードおよびポインティングデバイス等の入力または出力デバイス（例えば、マウスまたはトラックボール）を有する、コンピュータ上に実装されることができる。他の種類のデバイスも同様に、ユーザとの相互作用を提供するために使用されることができる。例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、感覚フィードバック（例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、または触覚フィードバック）の任意の形態であることができ、ユーザからの入力は、音響、発話、または触覚入力を含む、任意の形態で受信されることができる。
【００５２】
本明細書に説明される主題は、バックエンド構成要素（例えば、データサーバ４１３）、ミドルウェア構成要素（例えば、アプリケーションサーバ）、またはフロントエンド構成要素（例えば、それを通して、ユーザが本明細書に説明される主題の実装と相互作用することができる、グラフィカルユーザインターフェース４５４またはウェブブラウザを有する、クライアントコンピュータ４４９）、またはそのようなバックエンド、ミドルウェア、およびフロントエンド構成要素の任意の組み合わせを含む、コンピューティングシステム内に実装されることができる。システムの構成要素は、デジタルデータ通信、例えば、通信ネットワークの任意の形態または媒体によって、ネットワーク４０９を通して、相互接続されることができる。通信ネットワークの実施例として、セルネットワーク（３Ｇ、４Ｇ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、および広域ネットワーク（ＷＡＮ）、例えば、インターネットが挙げられる。
【００５３】
本明細書に説明される主題は、データ処理装置（例えば、プログラマブルプロセッサ、コンピュータ、または複数のコンピュータ）の動作によって実行するため、またはそれを制御するために、情報キャリア内（例えば、非一過性コンピュータ可読媒体内）で有形具現化される、１つ以上のコンピュータプログラム等の１つ以上のコンピュータプログラム製品として実装されることができる。コンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、アプリ、マクロ、またはコードとしても知られる）は、コンパイルまたは解釈言語（例えば、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｐｅｒｌ）を含む、プログラミング言語の任意の形態で書き込まれることができ、独立型プログラムとして、またはモジュール、構成要素、サブルーチン、またはコンピューティング環境において使用するために好適な他のユニットとしてを含め、任意の形態で展開されることができる。本発明のシステムおよび方法は、限定ではないが、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｐｅｒｌ、Ｊａｖａ（登録商標）、ＡｃｔｉｖｅＸ、ＨＴＭＬ５、Ｖｉｓｕａｌ  Ｂａｓｉｃ、またはＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（登録商標）を含む、当技術分野において公知のプログラミング言語を含むことができる。
【００５４】
コンピュータプログラムは、必ずしも、ファイルに対応しない。プログラムは、他のプログラムまたはデータを当該プログラム専用の単一ファイルまたは複数の協調ファイル（例えば、１つ以上のモジュール、サブプログラム、またはコードの一部を記憶するファイル）内に保持する、ファイル４１７の一部内に記憶されることができる。コンピュータプログラムは、１カ所において、または複数箇所にわたって分散され、通信ネットワークによって相互接続される、１つのコンピュータまたは複数のコンピュータ上で実行されるように展開されることができる。
【００５５】
ファイルは、例えば、ハードドライブ、ＳＳＤ、ＣＤ、または他の有形非一過性媒体上に記憶されたデジタルファイルであることができる。ファイルは、ネットワーク４０９を経由して、１つのデバイスから別のデバイスに送信されることができる（例えば、ネットワークインターフェースカード、モデム、無線カード、または類似物を通して、例えば、サーバからクライアントに送信されるパケットとして）。
【００５６】
本発明によるファイルの書込は、例えば、粒子を追加、除去、または並べ替えることによって、有形非一過性コンピュータ可読媒体を（例えば、実効電荷または双極子モーメントとともに）、読取／書込ヘッドによって磁化パターンに変換することを伴い、パターンは、次いで、ユーザによって所望され、かつユーザにとって有用である、情報の新しい配置を表す。いくつかの実施形態では、光学読取／書込デバイスが、次いで、情報の新しくかつ有用な配置を読み取ることができるように、書き込みは、ある特性を有する有形非一過性コンピュータ可読媒体内の材料の物理的変換を伴う（例えば、ＣＤ−ＲＯＭに焼く）。いくつかの実施形態では、ファイルの書込は、ＮＡＮＤフラッシュメモリ等のフラッシュメモリを使用し、フローティングゲートトランジスタを含むメモリセルのアレイ内の情報を記憶することを含む。ファイルの書込方法は、当技術分野において周知であって、例えば、自動的に、プログラムによって、あるいはソフトウェアからの保存コマンドまたはプログラミング言語からの書込コマンドによって、起動されることができる。
【００５７】
ある実施形態では、ディスプレイ３８０は、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、Ｍａｃ  ＯＳ、またはＬｉｎｕｘ（登録商標）等のコンピュータオペレーティングシステム環境内、あるいは特殊システムのディスプレイまたはＧＵＩ内にレンダリングされる。ディスプレイ３８０は、縮小および閉じるボタン、スクロールバー、メニュー、およびウィンドウサイズ調整制御を含む、ディスプレイと関連付けられた任意の標準的制御を含むことができる（例えば、ウィンドウ生成環境内に）。ディスプレイ３８０の要素は、オペレーティングシステム、ウィンドウ環境、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）、ウェブブラウザ、プログラム、またはそれらの組み合わせによって提供されることができる（例えば、いくつかの実施形態では、コンピュータは、ウェブブラウザ等の独立プログラムが稼働し、独立プログラムが、ＡＰＩのうちの１つ以上を供給し、ＧＵＩの要素をレンダリングする、オペレーティングシステムを含む）。ディスプレイ３８０はさらに、画像の視認（例えば、ズーム、色制御、輝度／コントラスト）または３次元画像データを備えるファイルの取扱（例えば、開く、保存、閉じる、選択、切り取り、削除等）に関連する任意の制御または情報を含むことができる。さらに、ディスプレイ３８０は、３次元画像捕捉システムの動作（例えば、実行、停止、一時停止、電源入、電源切）に関連する制御（例えば、ボタン、スライダ、タブ、スイッチ）を含むことができる。
【００５８】
ある実施形態では、ディスプレイ３８０は、異なる撮像モダリティと動作可能な３次元撮像システムに関連する制御を含む。例えば、ディスプレイ３８０は、開始、停止、ズーム、保存等のボタンを含み、ＩＶＵＳ、ＯＣＴ、または血管撮影モダリティと相互動作する、コンピュータプログラムによってレンダリングされてもよい。したがって、ディスプレイ３８０は、システムの撮像モードと関係して、または関係なく、３次元データセットから導出された画像を表示することができる。
【００５９】
（参照による引用）
特許、特許出願、特許刊行物、雑誌、書籍、論文、ウェブ内容等の他の文書の参照および引用が、本開示全体を通して行われた。そのような文書は全て、あらゆる目的のために、参照することによって、全体として本明細書に組み込まれる。
【００６０】
（均等物）
本明細書に図示および説明されるものに加え、本発明およびその多くのさらなる実施形態の種々の修正が、本明細書に引用される科学および特許文献の参考文献を含む、本書の全内容から、当業者に明白となるであろう。本明細書における主題は、その種々の実施形態およびその均等物における本発明の実践に適合され得る、重要な情報、例示、および指針を含有する。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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