(57)【要約】  本発明は、対象の脈管構造を評価するためのシステム及び方法を提供する。特定の態様において、本発明のシステム及び方法は、放射線不透過性ラベルと同じ場所に配置されるデータ収集装置を介して対象の機能的流量データを受け取ること、放射線不透過性ラベルを含む脈管構造のイメージングデータを受け取ること、機能的流量データに対応する脈管構造マップを生成すること、及び、モニター上に脈管構造マップ画像を表示することを含む。
2016521138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象の脈管構造を評価するためのシステムであって、
プロセッサと、
コンピュータ可読記憶媒体と、
を含み、
前記コンピュータ可読記憶媒体は、実行された場合に、前記プロセッサに、
放射線不透過性ラベルと同じ場所に配置されるデータ収集装置を介して前記対象の機能的流量データを受け取らせる命令と、
前記放射線不透過性ラベルを含む前記脈管構造のイメージングデータを受け取らせる命令と、
前記機能的流量データに対応する脈管構造マップ画像を生成させる命令と、
を有する、システム。
【請求項２】
前記コンピュータ可読記憶媒体は、実行された場合に、前記プロセッサに、前記生成のステップに先立ち、
前記機能的流量データを前記脈管構造のイメージングデータにコレジスタさせる命令を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コンピュータ可読記憶媒体は、実行された場合に、前記プロセッサに、
前記脈管構造マップ画像をモニター上に表示させる命令と、
前記脈管構造マップ画像上の前記データ収集装置の位置を示させる命令と、
を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記コンピュータ可読記憶装置は、実行された場合に、前記プロセッサに、
１つ又は複数のパラメータに対して前記機能的流量データを分析させる命令と、
前記１つ又は複数のパラメータが閾値レベル以上である場合に、前記脈管構造マップ画像上に警告を提供させる命令と、
を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記コンピュータ可読記憶媒体は、実行された場合に、前記プロセッサに、
前記データ収集装置の位置での前記機能的流量データを含む機能的流量画像を提供させる命令を有する、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記コンピュータ可読記憶媒体は、実行された場合に、前記プロセッサに、
前記モニターを介して、前記脈管構造マップ画像及び前記機能的流量画像を含む合成画像を表示させる命令を有する、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記警告は、視覚的な警告である、請求項４に記載のシステム。
【請求項８】
前記視覚的な警告は、色分けされた指標、明滅指標、前記１つ又は複数のパラメータのカラーマップ、コールアウトマーカー又はその組合せを含む群から選択される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記データ収集装置の位置は、前記データ収集装置のリアルタイムの位置である、請求項３に記載のシステム。
【請求項１０】
前記機能的流量データは、圧力データ、流量データ又はその組合せを含む群から選択されるデータを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
対象の脈管構造を評価する方法であって、
放射線不透過性ラベルと同じ場所に配置されるデータ収集装置を介して前記対象の機能的流量データを受け取るステップと、
前記放射線不透過性ラベルを含む前記脈管構造のイメージングデータを受け取るステップと、
前記機能的流量データに対応する脈管構造マップ画像を生成するステップと、
を含む方法。
【請求項１２】
前記脈管構造マップ画像は、前記データ収集装置の位置を示す、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
１つ又は複数のパラメータに対して前記機能的流量データを分析するステップと、
前記１つ又は複数のパラメータが閾値レベル以上である場合に、前記脈管構造マップ上に警告を提供するステップと、
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記データ収集装置の位置での前記機能的流量データを含む機能的流量画像を提供するステップ、
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
モニターを介して、前記脈管構造マップ画像及び前記機能的流量画像を含む合成画像を表示するステップ、
をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記警告は、視覚的な警告である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記視覚的な警告は、色分けされた指標、明滅指標、前記１つ又は複数のパラメータのカラーマップ、コールアウトマーカー又はその組合せを含む群から選択される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記データ収集装置の位置は、前記データ収集装置の実際のリアルタイムの位置、又は、前記データ収集装置の以前の位置である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記機能的流量データは、圧力データ、流量データ又はその組合せを含む群から選択されるデータを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記生成するステップに先立ち、前記機能的流量データ及び前記イメージングデータをコレジスタするステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本願は、２０１３年３月１２日出願の米国仮特許出願第６１／７７６，８６３号に基づく利益及び優先権を主張するものであり、参照により全内容を本願に援用する。
【０００２】
本願は、一般に、対象の脈管構造を評価するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
小血管疾患としても既知の冠動脈微小血管疾患は、心臓内の小動脈が狭くなる状態である。典型的には、小動脈の壁が損傷されているか又は病気に罹っている。冠動脈微小血管疾患は、従来の冠動脈疾患とは異なって血管に影響を与える。冠動脈疾患は、プラークの蓄積、及び、蓄積されたプラークの結果として形成される血餅による、冠動脈を通る血流の通過障害である。しかし、プラークの蓄積及び結果として生じる妨害物は、冠動脈微小血管疾患において常に存在しているというわけではない。代わりに、冠動脈微小血管疾患は、小血管の有害な収縮／弛緩によって引き起こされる。この有害な収縮／弛緩は、動脈細胞及び周囲の筋肉組織における変化によって引き起こされると信じられている。冠動脈微小血管疾患は、男性と比較して疾患を経験する可能性がより高い女性において特に問題になる。
【０００４】
冠動脈微小血管疾患を診断することは挑戦である。従来の方法（血管造影、ストレス試験及び心臓ＭＲＩストレス試験等）は、動脈内の妨害物を検出するように設計されている。これらの試験は冠動脈微小血管疾患を一貫して診断することはできず、それは、病気の小血管はプラークによって制限されていないことが多くあり、従って、血管造影図及びＭＲＩ走査上で可視ではないためである。従って、説明できない疲労、胸痛、又は、心疾患に付随する全般的な倦怠感を経験している女性、及び、糖尿病患者等の他の影響を受けやすい群は、心疾患に対して検査で陰性と出る可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，１０６，４７６号
【特許文献２】米国特許第５，１２５，１３７号
【特許文献３】米国特許第６，５５１，２５０号
【特許文献４】米国特許第５，８７３，８３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、１つ又は複数の機能的流量（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｆｌｏｗ）測定値を、脈管構造画像にマップすることによって冠動脈微小血管疾患を検出するための従来の方法の制限を克服する。機能的流量測定値は、血流速度及び血圧をモニターすることによって、狭窄の非存在下でも血管の異常な収縮又は弛緩を決定するのを可能にする。機能的流量測定値が、脈管構造画像にマップされるか又はコレジスタされる場合、損傷された血管の位置及び重症度を決定することができ、損傷された血管は、さもなければ、外部のイメージングモダリティにより得られる脈管構造画像において示されない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の方法は、放射線不透過性ラベルと同じ場所に配置されるデータ収集装置を用いて、対象の機能的流量データを受け取ること、及び、放射線不透過性ラベルを含む脈管構造イメージングデータを受け取ることによって成し遂げられる。受け取った機能的流量データ及びイメージングデータを使用することによって、機能的流量データに対応する脈管構造マップ画像が生成され、さらに、モニター上に表示される。特定の実施形態において、機能的流量データに対応する脈管構造マップ画像は、機能的流量データをイメージングデータとコレジスタすることによって生成される。放射線不透過性ラベルをデータ収集装置と同じ場所に配置することによって、データ収集装置の正確な位置を同定する、及び、所与の機能的流量測定値を脈管構造内の特定の位置と関連づけるのがより容易である。これによって、対応する脈管構造マップ画像上で、機能的流量測定値を同時に表示し、さらに、それらの機能的流量測定値の位置を特定することができる可能なシステムが作製される。
【０００８】
本発明の方法は、脈管構造マップ画像及び機能的流量画像を含む合成画像を表示するステップも定める。機能的流量画像は、脈管構造マップ画像上で示されている脈管構造内の特定の位置に特異的な機能的流量測定値を含んでもよい。脈管構造マップ画像は、データ収集装置の位置を示してもよく、それは、表示される機能的流量画像に直接対応する。一部の実施形態において、データ収集装置の位置は、例えば、脈管構造に挿入されたデータ収集装置の現在の位置等、データ収集装置のリアルタイムの位置である。
【０００９】
特定の態様によると、本発明の方法は、１つ又は複数のパラメータに対して機能的流量データを分析するステップ、及び、１つ又は複数のパラメータが閾値レベルにあるか又は閾値レベルを超えている場合に、脈管構造マップ画像上に警告を提供するステップをさらに含む。特定の実施形態において、警告は、視覚的な警告である。視覚的な警告は、色分けされた指標、明滅指標、１つ又は複数のパラメータのカラーマップ、コールアウトマーカー又はその組合せを含んでもよい。
【００１０】
データ収集装置は、ガイドワイヤ、カテーテル、又は、脈管構造に接近するように構成される他の腔内装置の上に置かれてもよい。典型的には、機能的流量データを得るデータ収集装置は、圧力センサ、流量センサ又はその組合せである。好ましくは、腔内装置は、装置の遠位部分に圧力センサも流量センサも有するガイドワイヤである。圧力センサは、圧力測定値を得ることができ、流量センサは、血管内の速度測定値を得ることができる。圧力及び流量の双方を測定及び比較する能力は、虚血試験の診断精度を著しく改善する。
【００１１】
イメージングデータは、例えば、コンピュータ断層撮影、血管造影及び磁気共鳴画像処理を含むいかなる外部のイメージングモダリティを使用して得られてもよい。外部のイメージングモダリティがフローコントラスト（ｆｌｏｗ  ｃｏｎｔｒａｓｔ）を要求する場合に、フローコントラストは、適切な画像処理に対して十分な量で（冠動脈微小血管疾患に関連する小血管等）脈管構造の血管の全てに入らない場合があり、造影剤なしで血管のマッピングを妨げ得る。その結果、使用される外部のイメージングモダリティは、好ましくは、画像処理に対してフローコントラストを要求せず、冠動脈微小血管疾患に関連する小血管が画像化及びマップされる可能性を上げる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】機能的流量データ及び外部のイメージングデータのコレジストレーションを行うためのシステムの概略図である。
【図２】特定の実施形態に従った、外部のイメージングモダリティによって得られる背景の脈管構造画像マップを描いた図である。
【図３】機能的流量データに対応する脈管構造マップ画像、及び、機能的流量画像を示した合成画像を描いた図である。
【図４】機能的流量画像及び脈管構造マップ画像の同時表示を描いた図であり、ボックスを介して、機能的流量画像のデータが得られた位置を強調している。
【図５】代わりとなる、機能的流量画像及び脈管構造マップ画像の同時表示を描いた図であり、機能的流量画像のデータが得られた位置を強調している。
【図６】特定の実施形態に従った、警告を示した図である。データ収集装置の位置を示した矢印、及び、機能的流量画像をその位置まで視覚的に連結する線には、その位置での機能的流量データからの１つ又は複数のパラメータが、それらの１つ又は複数のパラメータに対する閾値レベル以上である場合に、異なる色が与えられる。
【図７】パラメータに対する脈管構造画像マップのカラーマップを示した図である。
【図８】図７からのポイントＸに対応する機能的流量画像を同時に示した画像である。
【図９Ａ】機能的流量データに対応する脈管構造の関心のある領域を知らせる、脈管構造画像マップ上でのコールアウトマーカーの使用を示した図である。
【図９Ｂ】機能的流量データに対応する脈管構造の関心のある領域を知らせる、脈管構造画像マップ上でのコールアウトマーカーの使用を示した図である。
【図１０】本発明との使用に適したガイドワイヤを例証する図である。
【図１１】対象の脈管構造画像に対する機能的流量データの位置を定める本発明のシステムのブロック図である。
【図１２】対象の脈管構造画像に対する機能的流量データの位置を定めるネットワーク化された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】
本発明の方法及びシステムは、機能的流量データ及び画像データの取得機器、並びに、（例えば、圧力センサ、流量センサ、温度センサ又はその組合せ等の）データ収集装置に関連する位置情報及び機能的流量データを同時に提供する単一のディスプレイ上の視野を生成するデータ／画像プロセッサを含む。データ収集装置は、（例えば、カテーテル、ガイドワイヤ等の）可撓性の細長い部材の上に乗せられ、さらに、外部のイメージングモダリティを用いて追跡することができる放射線不透過性ラベルと同じ場所に配置される。
【００１４】
最初に図１に注意を向けると、外部のイメージングモダリティから得られるイメージングデータ、及び、データ収集装置から得られる機能的流量データのコレジストレーションの形で本発明を実行するための例証的なシステムが概略的に描かれている。外部のイメージングモダリティのデータ、及び、機能的流量データの取得サブシステムは、一般的に、当技術分野においてよく知られている。外部のイメージングモダリティのデータに関して、患者１０は、画像化のためにテーブル１２の上に置かれる。テーブル１２は、テーブル１２上の患者１０に対して操作位置での外部のイメージングモダリティ１４の位置決めに対して十分な空間を提供するように構成される。外部のイメージングモダリティ１４によって取得されるイメージングデータは、伝送ケーブル１６を介して外部のイメージングモダリティのプロセッサ１８に渡る。外部のイメージングモダリティのプロセッサ１８は、ケーブル１６を介して受け取ったイメージングデータを、脈管構造画像データに変える。脈管構造画像データは、最初に、プロセッサ１８内に格納される。
【００１５】
当該システムのうち、機能的流量データの取得に関連する部分に関して、機能的流量装置２０（好ましくは、圧力ガイドワイヤ、流量ガイドワイヤ、又は、組み合わされた圧力／流量ガイドワイヤ）が、データ収集装置２２（例えば、圧力センサ、流量センサ又はその両方）を含むその遠位端が所望の脈管構造の領域の近くにあるように患者１０内に挿入される。図１において具体的に同定されていないけれども、データ収集装置２２の近くに置かれる放射線不透過性ラベルが、外部の画像においてデータ収集装置２２の現在の位置のしるしを提供する。例として、データ収集装置２２は、圧力勾配に応答し且つその圧力を対応する電気信号に変えるクリスタルセミコンダクタ材料であってもよい。対応する電気信号は、機能的流量装置２０の長手方向に沿って、近位のコネクタ２４まで送られる。データ収集装置は、機能的流量装置上の種々の構成で手に入れることができる。その構成に関係なく、放射線不透過性ラベルは、データ収集装置と同じ場所に配置される、すなわち、データ収集装置の近く又はそこに置かれるべきである。時には、データ収集装置自体が、放射線不透過性材料を含んでもよい。
【００１６】
機能的流量装置２０の近位のコネクタ２４は、機能的流量データのプロセッサ２６に通信可能に接続される。機能的流量データのプロセッサ２６は、近位のコネクタ２４を介して受け取った信号を、例えば、圧力測定値、流量測定値、冠血流予備量比測定値、冠動脈血流予備能測定値等に変える。さらに、機能的流量のプロセッサ２６は、機能的流量データを表示可能なフォーマットに変えることによって、機能的流量画像を生成する。機能的流量のプロセッサ２６によって与えられる機能的流量データは、最初に、プロセッサ２６内に格納される。
【００１７】
データ収集装置２２によって取得され、さらに、機能的流量のプロセッサ２６によって処理される診断上の機能的流量データのタイプは、本発明の代わりとなる実施形態に従って変わる。特定の実施形態に従って、診断プローブ２２には、機能的流量データとも呼ばれる（例えば血流速度及び圧力等の）血行動態情報を提供するために（例えばドップラ流量及び／又は圧力等）１つ又は複数のセンサが備えられる。従って、「機能的流量画像」という用語は、血圧、血流速度／体積、血管断面組成、血液中の剪断応力、血液／血管壁の接触部分での剪断応力等を含む血管情報を表す種々の方法を包含するように広く解釈されるとして意図されるということに留意されたい。血管の特定部分に対する血行動態データを取得する場合、効果的な診断は、脈管構造内のデータ収集装置２２の現在の位置を、循環器疾患を示す機能的流量測定基準を同時に観察しながら可視化する能力次第である。血行動態及び外部の脈管構造画像のコレジストレーションは、病気の血管の正確な治療を促進する。加えて、機能的流量装置は、例えば、機能的流量データと共に脈管構造のクロスセクション画像を提供するために１つ又は複数のイメージング収集装置を含むということが熟考される。イメージング収集装置によって得られるデータは、機能的流量のプロセッサ２６によって処理され、さらに、外部のイメージングデータとコレジスタされてもよい。
【００１８】
コレジストレーションプロセッサ３０は、ライン３２を介して機能的流量のプロセッサ２６から機能的流量データを受け取り、さらに、ライン３４を介して外部のイメージングモダリティのプロセッサ１８から脈管構造画像データを受け取る。或いは、センサ及びプロセッサ間の通信は、ワイヤレスメディアを介して実行される。コレジストレーションプロセッサ３０は、機能的流量データに対応する脈管構造マップ画像を与える。例えば、脈管構造マップ画像は、例えば放射線不透過性ラベルによって示される脈管構造内のデータ収集装置の位置を示して提供される。本発明の一実施形態に従って、しるし（例えば放射線不透過性マーカーのアーチファクト等）が、同時に表示された機能的流量画像に対応する位置の脈管構造マップ画像上に提供される。好ましい実施形態において、ソフトウェアタギングが、他の可視のしるし（例えば、コールアウトマーカー、ボックス、矢印又は他のコンピューティングアイコン等）を提供して、放射線不透過性マーカーのアーチファクトを示す。一実施形態において、合成画像が、しるしと共に脈管構造マップ画像、及び、脈管構造マップ画像内のしるしの位置に特異的の機能的流量データ画像を示して表示される。脈管構造マップ画像及び機能的流量画像は、モニター上に同時に表示されてもよく、又は、ユーザインターフェースを介して脈管構造マップ画像若しくは機能的流量画像を最小化若しくは最大化することによって、それぞれが、モニター上に独立して表示されてもよい。
【００１９】
コレジストレーションプロセッサ３０は、最初に、外部のイメージングモダリティのプロセッサ１８からライン３４を介して受け取った外部のイメージングデータを、画像データメモリ４０の第１の部分３６へバッファーリングする。これは、最初の背景の脈管構造マップ画像を提供し、タイムスタンプ脈管構造マップ画像のフレームで更新することができる。その後、カテーテル処置手順の過程の間に、ライン３２及び３４を介して受け取った機能的流量データ及び脈管構造マップ画像データが、画像データメモリ４０の第２の部分３８及び第３の部分４２内にそれぞれ格納される。個々に与えられる格納された画像データのフレームは、（例えばタイムスタンプ、シーケンス番号等）適切にタグ付けされて、機能的流量データのフレーム及び対応する脈管構造マップ（放射線不透過性マーカーのしるしを含む）画像データのフレームを関連づける。格納された、特定の脈管構造画像マップのフレームに対応する機能的流量データのフレームを使用して、脈管構造内の種々の位置にわたって機能的流量データを追跡することができる。特定の実施形態において、データ収集装置によって脈管構造内の種々の位置にて得られた機能的流量データのレベルを示す警告が、脈管構造マップ画像上に提供される。
【００２０】
加えて、さらなるマーカーを、外部のイメージングモダリティの装置の視野内で患者の表面上又は患者の近くに置くことができる。従って、これらのマーカーの位置は、正確な位置において血管造影画像上の放射線不透過性ラベルを位置決めするために使用される。
【００２１】
コレジストレーションプロセッサ３０は、画像データメモリ４０の第１の部分３６、第２の部分３８及び第３の部分４２内に以前に格納されたデータからコレジストレーション画像を与える。例として、機能的流量データのフレームが、第２の部分３８から選択される。コレジストレーションプロセッサ３０は、第２の部分３８から選択された機能的流量データのフレームに対応する第３の部分４２内の脈管構造マップ画像のフレームを同定する。その後、コレジストレーションプロセッサ３０は、第３の部分４２からの脈管構造マップ画像のフレームを、第１の部分３６から検索された最初の脈管構造マップ画像の上に重ねる。加えて、機能的流量データを処理して、冠血流予備量比測定値、冠動脈血流予備能測定値、組み合わされたＰＶ曲線等、臨床的に関連している測定値を機能的流量データから決定し、さらに、それらの測定値を、例えば圧力及び流量の記録等と共に機能的流量画像において表示してもよい。その後、コレジスタされた脈管構造マップ画像及び機能的流量画像が、互いに並んで、グラフィックディスプレイ装置５０の上に同時に表示されてもよい。ディスプレイ装置５０を駆動するコレジスタされた画像及び機能的流量データのフレームも、画像データメモリ４０において格納された脈管構造画像データ及び機能的流量データを取得した手順とは別のセッションにおける後の再調査のために、長期記憶装置６０上に格納される。
【００２２】
図１において示されていないけれども、制御された／測定された様式にて患者から機能的流量２０を動かす引戻装置が、機能的流量装置と作動可能に関連していてもよい。そのような装置は、当技術分野においてよく知られている。そのような装置の組み入れは、外部のイメージングモダリティがイメージングデータを積極的に提供していない時点での視野内のデータ収集装置２２の現在の位置を計算することを促進する。例えば、血管造影／蛍光透視が外部のイメージングモダリティとして使用される場合に、引戻機構を使用して、蛍光透視が活動中ではない場合に、最初の背景の脈管構造マップ画像上のデータ収集装置の位置を追跡することができる。
【００２３】
図２乃至４は、脈管構造の機能的流量データを、外部のイメージングモダリティによって得られる脈管構造イメージングデータにマップするための例証的な技術を例示している。
【００２４】
図２に注意を向けると、外部のイメージングモダリティのプロセッサ１８が、所望の投影（患者／血管の定位）及び拡大における最初の背景の脈管構造マップ画像２００をキャプチャしている。例として、最初の画像２００は、最初に、患者の脈管構造内の関心のある領域までの機能的流量装置の追跡に先立ち外部のイメージングモダリティによってキャプチャされる。けれども、処理の間に背景の脈管構造マップ画像をキャプチャすることもできる。最初の画像２００は、脈管構造の血管２１０を示している。
【００２５】
図３に注意を向けると、（相関した脈管構造マップ画像及び機能的流量データ画像を含む）例証的なコレジストレーションディスプレイ４０１が、機能的流量測定値、及び、データ収集装置の位置に関連しているデータを含有する機能的流量画像を描いている。脈管構造マップ画像４１０が、ディスプレイ５０上に、機能的流量画像４００と並んで同時に表示されている。脈管構造マップ画像４１０は、メモリ４０の第１の部分３６から与えられる背景の画像の上に重ねられる、脈管構造画像のフレームによって与えられる外部のイメージングデータから生成される放射線不透過性ラベル４２０を含む。脈管構造画像のフレームは、観察下の血管内のデータ収集装置２２の現在の位置に対応する。背景の脈管構造画像及び手順の間に集められた脈管構造マップ画像のフレーム両方において表される視野の正確なマッチング（すなわち、２つの画像の正確な投影及び拡大）が、図３において表示されているコレジスタされた画像の右側の区画における表示された機能的流量画像４００に対応するデータ収集装置の現在の位置の同定を可能にする。
【００２６】
一部の実施形態において、画像タギングソフトウェアを使用して、放射線不透過性ラベルの位置を自動的に同定することができ、放射線不透過性ラベルは、画像の残りの部分よりも濃い色を有する小さいスポットとして現れ得る。画像タギングソフトウェアは、例えば図４において示されている脈管構造マップ画像上に、データ収集装置の位置に対応するボックスを自動的に置くことができる。そのようなシステムを使用する医師は、関心のある特定の構造の位置を突き止め、さらに、より少ない労力でそれらの構造に戻ることが可能になる。従って、この手順はより少ない時間を要し、さらに、患者及び医師はより少ない放射物に曝露されることになる。機能的流量データが、脈管構造の領域に対して得られた後で、医師は、脈管構造マップ画像上のそれらの領域内の位置をクリックして、その位置に対応する機能的流量画像を引っぱり出す必要があるだけである。
【００２７】
上記の実施形態に加えて、本発明の装置、方法及びシステムを使用して、図５において示されているように、血管内イメージング及び血管構造の重複画像のカタログを作製する及び表示することができる。ここでも、画像タギングソフトウェア又は他のアルゴリズムを使用して、血管内画像を共に表示する脈管構造マップ画像を表示することが可能である。図５は、肺動脈の脈管構造マップ画像上のデータ収集装置の位置と同じ場所に配置されたシミュレートされた機能的流量画像を示している。
【００２８】
当該システムは、（例えば放射線的等）外部の脈管構造の画像データ及び機能的流量データを生成／取得する場合に、心臓の動きも考慮に入れる。例として、ＥＫＧのピークＲ波の間に脈管構造マップに対する画像データを取得することのみによって、心臓の動きは要因ではなくなり、さらに、優れたオーバーレイの相関性が、血管造影図と蛍光透視の視野との間に存在する。ピークＲ波は、心臓が最も少ない量の動きを有する拡張終期を表し、従って、外部の画像データを得るために拡張終期からより一貫した状態を表すため、選択される。ピークＲ波は、当該システムにとって検出するのが容易なＥＫＧにおけるポイントでもある。
【００２９】
図３を続けて参照すると、例証的な実施形態において、機能的流量装置２０がデータを収集し始める場合に、機能的流量データは、背景の脈管構造マップ画像も、重ねられた脈管構造マップのフレームも含む増強される脈管構造マップ４１０と一列に並んで表示される。増強される脈管構造マップ画像４１０及び機能的流量データ４００は、ディスプレイ５０上に、互いに近くに（例えば並んで）表示されるため、オペレータは、増強される放射線画像４１０の状態を視覚的に同時に観察しながら、クロスセクション画像４００における情報に集中することができる。
【００３０】
脈管構造マップを有する合成画像及び機能的流量データ両方の同時表示は、血管セグメントの疾患状態及び患者内の血管セグメントの位置両方の即時の気づきを可能にする。そのような包括的な情報は、循環器疾患を評価するための従来の方法においては容易に識別できない。加えて、機能的流量測定値は、微小血管疾患の症状等、脈管構造画像単独では容易に可視ではない異常及び状態を同定するのを可能にする。フライスルー画像も積重ね画像も単独では、１）クロスセクションにおける情報の全て、２）血管の形状に対する印象、及び、３）血管の長手方向に沿ったクロスセクションの位置の同時の評価を可能にしない。
【００３１】
上記の放射線不透過性ラベルを含む脈管構造マップ画像及び機能的流量画像／情報の「コレジストレーション」は、平均的な視覚及び空間能力であっても、オペレータにわかりやすい表示において、これらの項目のうち３つ全てを伝える。処置が生じている部屋又は遠隔位置において、コレジストレーションディスプレイが、例として、機能的流量装置に対してコンソールディスプレイ上に示されるか、又は、コレジストレーションディスプレイが、１つ又は複数の外部のイメージングモダリティのモニター上に示される。例えば、処置室内のテーブル上の１つのモニターは、主治医がその処置を見るのを可能にし、同時に、そのケースに対して手を洗っていない第２の顧問医師も、別の制御室から、コレジストレーションディスプレイを含有する第２のモニターを介してそのケースを見ることができる。制御室での観察は、鉛カバーをつける必要なく可能である。
【００３２】
増強される脈管構造マップ画像４１０（放射線不透過性ラベルを含む）のうち背景の脈管構造マップ画像部分の持続性に関して、１つの最初の画像が、例として、所与の処置／患者の位置に対して得られ／生成され、さらに、メモリ４０の第１の部分３６において格納される。視野が変わるか又は患者の位置が変わる場合、更新される背景の脈管構造画像が生成され、さらに、第１の部分３６において格納される。或いは、背景の脈管構造マップ画像はライブのものであるか又は連続的に更新される。増強される脈管構造画像４１０へのロードマップの脈管構造マップ画像の投影は、好ましくは、見られることになる血管全体を最良に表示する定位及び拡大にあり、ねじれた／曲がりくねった血管において存在する短縮法を考慮に入れている。或いは、２つの背景の脈管構造画像を（又は、２つの増強される放射線画像４１０でさえも）、１つの画像４１０の代わりに使用／表示することができる。
【００３３】
特定の態様によると、本発明のシステム及び方法は、１つ又は複数のパラメータに対して機能的流量データを分析すること、及び、１つ又は複数のパラメータが閾値レベルを超えている場合に脈管構造マップ画像上に警告を提供することを定める。閾値レベルは、狭窄、血管収縮又は他の血管損傷を示す許容されるデータ範囲を規定するように確立されてもよい。例えば、閾値レベルは、正常又は異常であるとしてパラメータを分類するようにパラメータに対して確立されてもよい。加えて、閾値レベルは、正常と異常の中間範囲に対して確立されてもよい。一実施形態において、機能的流量データに対するパラメータは、冠動脈血流予備能、冠血流予備量比、圧力体積（ＰＶ）曲線／ループ又はその組合せに対するレベルを含む。
【００３４】
冠動脈血流予備能は、正常な流量に対する充血時の最大冠動脈血流量の比として定義される。冠動脈血流予備能は、最大運動に応答して血流量を増やす心筋の能力を示す。２以上の比は正常とみなされる。異常なＣＦＲ（２を下回る比）は、狭窄、微小動脈の異常収縮又はその両方を示す。冠動脈血流予備能は流速を測定する。冠血流予備量比は、血管の一部にわたる圧力差を測定して、血管の収縮又は狭窄のレベルが、心筋への酸素運搬を邪魔することになるかどうかを決定する。具体的には、冠血流予備量比は、調査中の血管の一部に近位の圧力のレベルに対する、検査中の血管の一部に遠位の圧力のレベルの比である。０．７５から０．８０のカットオフポイントが使用されることが多くあり、高い値は、無視できる狭窄又は収縮を示し、さらに、低い値は、重大な狭窄及び病変を示している。
【００３５】
ＰＶループは、心臓力学を理解するための骨組を提供する。そのようなループは、左心室内の圧力及び体積のリアルタイムでの測定によって生成することができる。一回拍出量、心拍出量、駆出率、心筋収縮力等、いくつかの生理学的に関連している血行動態パラメータを、これらのループから決定することができる。左心室に対するＰＶループを生成するために、ＬＶ圧力が、１つの心臓周期の間に多数の時点にてＬＶ体積に対してプロットされる。狭窄又は収縮の存在は、正常のＰＶループからＰＶループの曲線／形状を変え得る。
【００３６】
特に、冠血流予備量比（ＦＦＲ）、冠動脈血流予備能（ＣＦＲ）及び組み合わされたＰＶ曲線等の圧力降下−速度関係に関する、遠位での圧力及び速度測定は、狭窄の重症度に関する情報を明らかにするということが示されてきた。例えば、使用中、機能的流量装置は、狭窄の遠位側の位置まで進められてもよい。圧力及び流速が、次に、第１のフロー状態にて測定されてもよい。次に、流量が、例えばアデノシン等の薬物の使用によって、有意に増やされ、圧力及び流量が、この第２の充血性のフロー状態において測定されてもよい。次に、これら２つのフロー状態での圧力及び流量の関係は比較されて、狭窄の重症度を評価し、さらに、いかなる冠動脈インターベンションに対しても、改善されたガイダンスを提供する。組み合わされた圧力／流量ガイドワイヤを用いて同じ位置及び同じ時間にて圧力及び流量測定を行う能力が、これらの圧力−速度ループの精度を改善し、従って、診断情報の精度を改善する。
【００３７】
冠動脈血流予備能、冠血流予備量比及びＰＶループは、動脈内の異なる位置にて行われる測定を要求し得る。これらのパラメータに対する測定値を提供するために、本発明のシステム及び方法は、脈管構造内のデータ収集装置の第２の位置に対して、データ収集装置の第１の位置の圧力及び流量を評価してもよい。例えば、第１の位置は、検査中の血管のセグメントに対して遠位であり、第２の位置は、その血管のセグメントに対して近位である。２つの位置にわたって得られる測定値は、次に、１つ又は複数の閾値レベルに対して評価され、さらに、１つ又は複数のパラメータが閾値レベル以上である場合に、警告が脈管構造画像マップ上に提供される。警告は、例えば、１つ又は複数のパラメータに対する脈管構造マップ画像上のデータ収集装置の１つの位置に対して示されてもよく、又は、複数のパラメータに対応するデータ収集装置のいくつかの位置に対して示されてもよく、又は、脈管構造画像マップ上の１つのパラメータに対応するデータ収集装置の１つ又は複数の位置ポイントにわたって示されてもよい。
【００３８】
一部の実施形態において、警告は、色分けされた指標、明滅指標、１つ又は複数のパラメータのカラーマップ、コールアウトマーカー又はその組合せである。脈管構造画像マップ上の１つ又は複数の位置に対応する機能的流量データが閾値レベル以上である場合、警告が、それらの１つ又は複数の位置にて提供される。脈管構造マップ画像上の関心のある領域を示すために使用される警告のいかなる組合せも、本明細書において熟考される。一例において、警告は、色分けされたコールアウトマーカーである。別の例において、警告は、コールアウトマーカーを有するカラーマップである。図６乃至９Ｂは、特定の実施形態に従った警告の使用を示している。
【００３９】
図６において示されているように、データ収集装置の位置を示す矢印及び機能的流量画像をその位置まで視覚的に連結する線には、その位置での機能的流量データからの１つ又は複数のパラメータが、それらの１つ又は複数のパラメータに対する閾値レベル以上である場合に、異なる色が与えられる。例えば、図６における矢印及び連結線は、機能的流量データが、例えば、脈管構造内のその特定の位置にて異常な血管収縮又は狭窄がないということを示す場合に緑色であってもよい。或いは、赤色が、脈管構造内の特定の位置での異常な血管収縮又は狭窄を示すために使用されてもよい。別の実施形態において、収縮又は狭窄のレベルを示すために使用される色の代わりに、又は、その色と組み合わせて、矢印及び／又は連結線は、収縮又は狭窄のレベルを示すために明滅してもよい。他の例において、機能的流量画像自体が、閾値レベル以上の測定値を示すために明滅してもよい。
【００４０】
図７は、パラメータに対する脈管構造画像マップのカラーマップを示している。図７において示されているように、脈管構造の領域が、Ａ，Ｂ及びＣでラベルされている。それらの領域は、それらの領域に対応する機能的流量データの測定値に基づき脈管構造の異なる色を示している。カラーマップに対して、領域Ａは、それらの領域が正常な機能的流量データの測定値を有するということを示すために緑色であってもよく；領域Ｂは、それらの領域が中間の機能的流量データの測定値（健康と異常との境界）を有するということを示すために黄色であってもよく；さらに、領域Ｃは、それらの領域が異常な流量データの測定値を有するということを示すために赤色であってもよい。結果として、医師は、本発明のシステムを使用して、脈管構造内の関心のある領域を迅速に特定するためには、脈管構造マップ画像を見る必要があるだけである。加えて、医師は、脈管構造マップのカラーマップ領域内の位置をクリックして、その位置に対応する機能的流量画像データを引っぱり出す必要があるだけである。例えば、医師がポイントＸをクリックした場合に、ポイントＸに対応する機能的流量画像を同時に示す図８が現れる。
【００４１】
図９Ａ乃至９Ｂは、機能的流量データに対応する脈管構造の関心のある領域を知らせる、脈管構造画像マップ上でのコールアウトマーカーの使用を示している。考察されるように、関心のある領域は、その位置での機能的流量データのパラメータが閾値レベル以上である位置であってもよい。コールアウトマーカーのうち１つをクリックすると、図９Ｂにおいて示されているもの等、脈管構造のその位置に関連している機能的流量画像が現れることになる。特定の実施形態において、セッションの間に多数のコールアウトマーカーをクリックして、そのコールアウトマーカーに対応する機能的流量画像を比較してもよい。
【００４２】
本発明の方法及びシステムにおける使用に適した機能的流量装置は、ガイドワイヤ又はカテーテルであってもよい。好ましくは、機能的流量装置は、微小血管の内部に適合するようにサイズが決められたガイドワイヤである。例証的なガイドワイヤは、Ｖｏｌｃａｎｏ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによるＦｌｏＷｉｒｅ  Ｄｏｐｐｌｅｒ  Ｇｕｉｄｅｗｉｒｅ及びＴｈｅ  ＣｏｍｂｏＷｉｒｅ  ＸＴ  Ｇｕｉｄｅｗｉｒｅを含む。
【００４３】
図１０は、本発明の方法及びシステムにおける使用に適したガイドワイヤ５を描いている。ガイドワイヤ５は、近位部分１０２及び遠位部分１０４を有する可撓性の細長い部材１００を含む。ガイドワイヤ５は、０．０１８´´以下の平均直径を有してもよい。可撓性の細長い部材１００は、典型的には、細長いシャフト１１６及びコイルセグメント１１２を含む。可撓性の細長いシャフト１１６は、ステンレス鋼、ニッケル及びチタンの合金（ニチノール）、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、又は、他の金属若しくは高分子材料等、いかなる適した材料からも形成することができ、さらに、例えば０．００１´´から０．００２´´等、適した壁厚を有し得る。この可撓性の細長いシャフトは、従来、ハイポチューブと呼ばれている。一実施形態において、ハイポチューブは、１３０から１７０ｃｍの長さを有してもよい。ガイドワイヤは、細長い部材１００の管腔内に配置されるコア部材１５０をさらに含む。コア部材１５０は、可撓性の細長い部材１００の近位部分から遠位部分まで延び、所望のねじり弾性を提供して、血管内でのガイドワイヤのステアリングを促進し、さらに、ガイドワイヤに対して強度を提供し且つよじれを防ぐ。コア部材は、ステンレス鋼、ニッケル及びチタンの合金（ニチノール）、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、又は、他の金属若しくは高分子材料等の適した材料から形成することができる。
【００４４】
コア部材１５０の近位端は、ハンドルに接続されてもよい。コア部材１５０の近位端は、コネクタハウジング１０６に取り外し可能につなぐことができる。コア部材１５０の近位端を受けることに加えて、コネクタハウジング１０６は、細長い本体１００の長さに延び且つ遠位部分１０２上の１つ又は複数のセンサに接続する１つ又は複数の電気接続ワイヤ（図示せず）にも取り外し可能に接続され、さらに、それを受けてもよい。この取り外し可能な接続は、ガイドワイヤ上にカテーテルを置く場合に、コネクタハウジング１０６からガイドワイヤを分離する、及び、その後ガイドワイヤを再度接続して、センサに対する電気通信をためすのを可能にする。コネクタハウジング１０６は、電気導体ワイヤと結合する１つ又は複数の電気接続を含んでもよい。コネクタハウジング１０６は、ケーブル１０８を介して出力コネクタ７２に接続されてもよい。出力コネクタ７２は、図１において示されている近位のコネクタ２４であってもよく、又は、図１において示されている近位のコネクタ２４につながれてもよい。近位のコネクタ２４は、１つ又は複数のセンサからの信号を、図１の機能的流量データのプロセッサ２６まで送る。
【００４５】
センサハウジング１２０が、細長い部材１００上に置かれてもよい。センサハウジング１２０は、管腔を画定するハウジング本体を含む。１つ又は複数の空洞が、センサハウジングの壁に形作られて、その中にセンサを配置するか又は乗せるための窓を形成してもよい。センサハウジングは、好ましくは、コイルセグメント１１２と遠位端１１０との間に置かれる。センサハウジング１２０は、機能的流量データを受け、さらに、機能的流量のプロセッサまで送るように構成される１つ又は複数のデータ収集装置を含有する。
【００４６】
本発明の方法及び装置における使用に適したデータ収集装置は、例えば、圧力センサ、流量センサ又はその組合せを含む。データ収集装置は、機能的流量データの位置を決定することができるように放射線不透過性ラベルと同じ場所に配置される。
【００４７】
圧力センサは、体腔内の圧力測定値を得るのを可能にする。圧力センサの特定の利点は、圧力センサは、血管内のＦＦＲを測定するのを可能にするということである。ＦＦＲは、狭窄の前後の位置での血管内の圧力の比較である。ＦＦＲのレベルが、狭窄の重大さを決定し、医師が、臨床的に関連している狭窄をより正確に同定するのを可能にする。例えば、０．８０を超えるＦＦＲの測定値は、正常な冠動脈血流及び無視できる狭窄を示す。別の利点は、医師が、腔内インターベンション処置の前後に圧力を測定して、その処置の影響を決定することができるということである。
【００４８】
圧力センサは、可撓性の細長い部材の遠位部分の上に乗せることができる。特定の実施形態において、圧力センサは、圧縮する及び曲げることができる細長い部材のコイルセグメントの遠位に置かれる。これは、圧力センサが、縦軸から曲げられ離れるコイルセグメントと共に動くのを可能にする。圧力センサは、その中にくぼみを有し且つ縁をつけられたダイヤフラムを形成するクリスタルセミコンダクタ材料から形成することができる。補強部材が、クリスタルに結合してクリスタルの縁を補強し、さらに、その中にダイヤフラムの下にあり且つダイヤフラムに曝露された空洞を有する。反対端を有する抵抗器が、クリスタルによって保有され、その一部を、ダイヤフラムの一部の上に重ねる。電気導体ワイヤは、抵抗器の反対端に接続することができ、さらに、可撓性の細長い部材内を、可撓性の細長い部材の近位部分まで延びることができる。本発明の装置と共に使用することができる適した圧力センサのさらなる詳細が、特許文献１において記載されている。特許文献１は、センサハウジング内に圧力センサ１０４を乗せるための適した方法も記載している。
【００４９】
流量センサを使用して血管内の血流速度を測定することができ、冠動脈血流予備能（ＣＦＲ）を評価するために使用することができる。流量センサは、ガイドワイヤの遠位端に又はその近くに配置される、例えば、超音波トランスデューサ、ドップラ式流量センサ、又は、いかなる他の適した流量センサであり得る。超音波トランスデューサは、いかなる適したトランスデューサであってもよく、さらに、特許文献２、３及び４において記載される様式を含むいかなる従来の方法も使用して遠位端に乗せられてもよい。
【００５０】
本発明の方法及び装置において使用するための外部のイメージングモダリティ装置は、例えば、Ｘ線血管造影画像処理、コンピュータ断層撮影画像処理、及び、磁気共鳴画像処理の装置を含む。好ましくは、イメージングモダリティは、適切な画像処理に対して十分な量で微小血管又は狭窄血管の小血管に入ることができない可能性がある造影剤の使用を要求しないコンピュータ断層撮影である。
【００５１】
本発明のシステムは、多くのフォーマットで行われてもよい。本発明のシステム３００の一実施形態が、図１１において示されている。システム３００のコアは、プロセッサ３６５及びメモリ３６７を含むコンピュータ３６０又は他のコンピュータ計算の構成（図１２を参照）である。メモリは命令を有し、命令は実行されると、プロセッサに、放射線不透過性ラベルと同じ場所に配置される画像収集装置を用いて収集される対象の脈管構造のイメージングデータを受け取らせる。脈管構造の機能的流量データは、典型的に、機能的流量装置３２５と電子的及び／又は機械的に通信しているデータ収集装置３２０から生じる。メモリはさらに命令を有し、命令は実行されると、プロセッサに、放射線不透過性ラベルを含む対象の画像を受け取らせる。対象の画像は、典型的には、血管造影、ＣＴ走査、ＭＲＩ走査の間に生成されるもの等、Ｘ線画像である。対象の画像は、典型的には、放射線源３４３、及び、フラットパネルディテクター等の放射線画像収集装置３４７と電子的及び／又は機械的に通信している外部の画像処理装置３４０において生じる。画像を収集すると、プロセッサは次に画像を処理し、さらに、データ収集装置３２０の位置を示す対象の画像、並びに、対象の脈管構造の画像を出力する。画像は、典型的には、ディスプレイ３８０に出力されて、医師又は技術者によって見られる。一部の実施形態において、表示される画像は、例えば図３乃至５において示されているように、機能的流量画像も脈管構造の画像も同時に含む。
【００５２】
進歩した実施形態において、システム３００は、画像タギング等の進歩した画像処理特徴を有するイメージングエンジン３７０を含んでもよく、システム３００が、組み合わされた機能的流量画像及び脈管構造マップ画像をより効率的に処理及び表示するのを可能にする。イメージングエンジン３７０は、脈管構造内の関心のある領域を自動的に強調し又さもなければ示してもよい。イメージングエンジン３７０は、脈管構造マップ画像の３Ｄレンダリングも生成してよい。一部の実施形態において、イメージングエンジン３７０は、データ取得機能（ＤＡＱ）３７５をさらに含んでもよく、イメージングエンジン３７０が、表示のために画像に処理されることになるイメージングデータを機能的流量装置３２５又は収集装置３４７から直接受け取るのを可能にする。
【００５３】
他の進歩した実施形態は、コンピュータ３６０のＩ／Ｏ機能３６２を使用して、血管内の画像処理３２０又は外部のイメージングモダリティ３４０を制御する。これらの実施形態において、例えば機能的流量装置３２５が引戻タイプである場合に、コンピュータ３６０は、機能的流量装置３２５のデータ収集装置に特定の位置まで移動させてもよい。コンピュータ３６０は、源３４３に視野を照射させて、新しくされた脈管構造の画像を得るか又は最新の画像の収集装置３４７を明らかにすることもできる。ここでは示されていないけれども、コンピュータ３６０が、機能的流量装置３２５に接続される例えばロボットマニピュレータ等のマニピュレータを制御して、機能的流量装置３２５の配置を改善することができるということも可能である。
【００５４】
図１２において示されているように、本発明のシステム４００も、ネットワーク４０９を介して通信する多くの独立したプラットフォームにわたって行うことができる。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、又は、これらのうちいずれの組合せも使用して実行することができる。機能を実行する特徴も、種々の位置にて物理的に置くことができ、（例えば、無線又は有線の接続を用いて、例えば、１つの部屋における画像処理装置、及び、別の部屋、又は、別の建物におけるホストワークステーション等）機能の一部が異なる物理的位置にて行われるように分布されることを含む。
【００５５】
図１２において示されているように、機能的流量データ収集装置３２０及び外部のイメージングモダリティ３４０はデータを得るために重要であるが、しかし、データ収集、データのコレジストレーション、格納及びデータ出力に対するステップの実際の実行は、例えば構内ネットワーク、無線ネットワーク又はインターネット等のネットワーク４０９を介した通信において機能する多数のプロセッサによって行うことができる。システム４００の構成要素は、物理的に離すこともできる。例えば、ターミナル４６７及びディスプレイ３８０は、機能的流量データ収集装置３２０及び外部のイメージングモダリティ３４０と共に地理的に置かれなくてもよい。
【００５６】
図１２において示されているように、イメージングエンジン８５９は、ホストワークステーション４３３、並びに、任意でネットワーク４０９を超えてサーバー（図示せず）と通信する。一部の実施形態において、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３６０又はターミナル４６７を使用して、システム４００を制御するか、又は、画像及び機能的流量データを受け取る。画像は、モニターを含み得るＩ／Ｏ３６２、４３７又は４７１を使用して表示されてもよい。いかなるＩ／Ｏも、プロセッサ３６５、４４１又は４７５のいずれと通信して、例えば、いかなる有形の非一時的メモリ３６７、４４５又は４７９にもデータを格納させるために、モニター、キーボード、マウス又はタッチスクリーンを含んでもよい。サーバーは、一般的には、ネットワーク４０９を超えて通信する、又は、データファイルにデータを書き込むためにインターフェースモジュールを含む。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、ターミナル４６７又はコンピュータ３６０等の電子装置においてプロセッサによって受け取られる。特定の実施形態において、ホストワークステーション４３３及びイメージングエンジン８５５は、枕もとのコンソールユニットに含まれ、システム４００を作動させる。
【００５７】
一部の実施形態において、当該システムは、脈管構造又は血管内画像の三次元イメージング加工を与えてもよい。ホストワークステーション４３３等の当該システム内の電子機器（例えば、ＰＣ、専用のハードウェア又はファームウェア）が、有形の非一時的メモリにおいて三次元画像を格納し、さらに、ディスプレイ３８０上に３Ｄ組織の画像を表示する。一部の実施形態において、３Ｄ画像は、上記のように、より速い表示のためにコード化されることになる。特定の実施形態において、本発明のシステムは、要素又は制御手段を有するＧＵＩを与えて、オペレータが、三次元ビューとして三次元データセットと相互作用するのを可能にする。他の実施形態において、オペレータは、動的なプログレスビューがディスプレイにおいて表示されながら開始及び終了ポイントを選ぶことによって、複数の画像のうち１つの画像内又は三次元データセット内からポイントを選択してもよい。他の実施形態において、ユーザは、脈管構造マップ画像と相互作用することによって、機能的流量装置を体内の新たな位置へ再配置させてもよい。
【００５８】
一部の実施形態において、ユーザは、ビジュアルインターフェースと相互作用し、さらに、パラメータを入れるか又は選択を行う。ユーザからの入力（例えばパラメータ又は選択等）は、例えばホストワークステーション４３３、ターミナル４６７又はコンピュータ３６０等の電子装置内のプロセッサによって受け取られる。選択は、ビジュアルディスプレイに表示することができる。一部の実施形態において、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３６０又はターミナル４６７を使用して、システム４００を制御するか又は画像を受け取る。画像は、モニターを含み得るＩ／Ｏ３６２、４３７又は４７１を使用して表示されてもよい。いかなるＩ／Ｏも、プロセッサ３６５、４４１又は４７５のいずれと通信して、例えば、いかなる有形の非一時的メモリ３６７、４４５又は４７９にもデータを格納させるために、キーボード、マウス又はタッチスクリーンを含んでもよい。サーバーは、一般的には、ネットワークを超えた通信を実施する、又は、データファイルにデータを書き込むためにインターフェースモジュールを含む。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、又は、これらのうちいずれの組合せも使用して実行することができる。機能を実行する特徴も、種々の位置にて物理的に置くことができ、（例えば、無線又は有線の接続を用いて、例えば、１つの部屋における画像処理装置、及び、別の部屋、又は、別の建物におけるホストワークステーション等）機能の一部が異なる物理的位置にて行われるように分布されることを含む。特定の実施形態において、ホストワークステーション４３３及びイメージングエンジン８５５は、枕もとのコンソールユニットに含まれ、システム４００を作動させる。
【００５９】
コンピュータプログラムの実行に適したプロセッサは、例として、汎用及び専用マイクロプロセッサも、いかなる種類のデジタルコンピュータのいかなる１つ又は複数のプロセッサも含む。一般的に、プロセッサは、リードオンリーメモリ若しくはランダムアクセスメモリ又はその両方から命令及びデータを受け取ることになる。コンピュータの必須要素は、命令を実行するためのプロセッサ、並びに、命令及びデータを格納するための１つ又は複数のメモリ装置である。一般的に、コンピュータは、例えば、磁気、光磁気ディスク又は光ディスク等、データを格納するための１つ又は複数の大容量記憶装置も含むか、或いは、該記憶装置からデータを受け取るか若しくは該記憶装置にデータを伝達する、又は、その両方を行うように動作可能に連結されることになる。コンピュータプログラム命令及びデータを具体化するのに適した情報担体は、例として、（例えばＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＮＡＮＤベースのフラッシュメモリ、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）及び他のフラッシュメモリ装置等の）半導体記憶装置；（例えば内部のハードディスク又は可換型ディスク等の）磁気ディスク；光磁気ディスク；及び、（例えばＣＤ及びＤＶＤディスク等の）光ディスク；を含む全ての形の不揮発性メモリを含む。プロセッサ及びメモリは、専用論理回路によって補うか、又は、専用論理回路に組み入れることができる。
【００６０】
ユーザとの相互作用を定めるために、本明細書において記載される発明特定事項を、例えばＣＲＴ、ＬＣＤ、ＬＥＤ等のＩ／Ｏ装置、又は、ユーザに情報を表示するための投影装置、及び、キーボード及び（例えばマウス若しくはトラックボール等の）位置指示装置等の入力若しくは出力装置を有するコンピュータ上で行うことができ、入力若しくは出力装置によって、ユーザは、コンピュータに入力を提供することができる。他の種類の装置も、ユーザとの相互作用を定めるために使用することができる。例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、いかなる形の（例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック又は触覚フィードバック等の）感覚フィードバックであってもよく、さらに、ユーザからの入力は、音響、音声又は触覚の入力を含むいかなる形でも受け取ることができる。
【００６１】
本明細書において記載される発明特定事項は、（例えばデータサーバー等の）バックエンドコンポーネント、（例えばアプリケーションサーバー等の）ミドルウェアコンポーネント、又は、（例えば、グラフィカルユーザインターフェース又はウェブブラウザを有するクライアントコンピュータ３６０であって、グラフィカルユーザインターフェース又はウェブブラウザを介して、ユーザは、本明細書において記載される発明特定事項の実行と相互作用することができる、クライアントコンピュータ３６０等の）フロントエンドコンポーネント、又は、そのようなバックエンド、ミドルウェア及びフロントエンドコンポーネントのいかなる組合せも含むコンピューティングシステムにおいて行うことができる。当該システムのコンポーネントは、例えば通信ネットワーク等、いかなる形又は媒体のデジタルデータ通信によっても、ネットワーク４０９を介して相互に連結することができる。通信ネットワークの例として、セルネットワーク（３Ｇ、４Ｇ）、構内ネットワーク（ＬＡＮ）、及び、例えばインターネット等の広域ネットワーク（ＷＡＮ）が挙げられる。
【００６２】
本明細書において記載される発明特定事項は、（例えば、プログラム可能なプロセッサ、コンピュータ又はマルチプルコンピュータ等の）データ処理装置による実行のため、又は、該データ処理装置の作動を制御するために（例えば、非一時的なコンピュータ可読媒体において等）情報担体において明白に具体化される１つ又は複数のコンピュータプログラム等、１つ又は複数のコンピュータプログラムプロダクトとして行うことができる。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、ａｐｐ、マクロ又はコードとしても知られる）は、（例えば、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｐｅｒｌ等の）コンパイルされたか又は解釈された言語を含むいかなる形のプログラム言語でも書き込むことができ、さらに、独立プログラムとして又はモジュールとして、コンピューティング環境において使用するのに適したコンポーネント、サブルーチン又は他のユニットを含むいかなる形でも展開することができる。本発明のシステム及び方法は、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｐｅｒｌ、Ｊａｖａ（登録商標）、ＡｃｔｉｖｅＸ、ＨＴＭＬ５、Ｖｉｓｕａｌ  Ｂａｓｉｃ又はＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（登録商標）を含むがそれらに限定されない、当技術分野において既知のプログラム言語を含み得る。
【００６３】
コンピュータプログラムは、必ずしも１つのファイルに対応するというわけではない。プログラムは、他のプログラム又はデータを保持するファイルの一部において、くだんのプログラム専用にされた単一のファイルにおいて、又は、（例えば、１つ又は複数のモジュール、サブプログラム又はコードの一部を格納するファイル等）複数の調整されたファイルにおいて格納することができる。コンピュータプログラムは、１つのコンピュータ上で、又は、１つの場所にて、若しくは、多数の場所にわたって分布され且つ通信ネットワークによって相互に連結された多数のコンピュータ上で実行されるように展開することができる。
【００６４】
ファイルは、例えば、ハードドライブ、ＳＳＤ、ＣＤ、又は、他の有形の非一時的媒体上に格納されるデジタルファイルであり得る。ファイルは、（例えば、ネットワークインターフェースカード、モデム、無線カード又は類似のものを介して、例えば、サーバーからクライアントまで送られるパケットとして等）ネットワーク４０９を超えて１つの装置から別の装置まで送ることができる。
【００６５】
本発明に従ってファイルを書き込むことは、（例えば実効電荷又は双極子モーメントを用いて）例えば、粒子を加える、除去する又は配列し直すことによって、有形の非一時的なコンピュータ可読媒体を、読取り／書込みヘッドによる磁化のパターンに変換することを含み、そのパターンは、従って、ユーザによって所望され且つユーザに有用な新たな情報のコロケーションを表している。一部の実施形態において、書き込むことは、（例えばＣＤ−ＲＯＭに焼き込む等）光学式読取り／書込み装置が、従って、新たな且つ有用な情報のコロケーションを読み取ることができるように、特定の性質を有する有形の非一時的なコンピュータ可読媒体における材料の物理的変換を含む。一部の実施形態において、ファイルを書き込むことは、ＮＡＮＤフラッシュメモリ等のフラッシュメモリを使用すること、及び、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に情報を格納することを含む。ファイルを書き込む方法は、当技術分野においてよく知られており、例えば、プログラムによって、又は、ソフトウェアからの保存指令若しくはプログラム言語からの書込み指令によって、自動的に呼び出すことができる。
【００６６】
特定の実施形態において、ディスプレイ３８０が、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、Ｍａｃ  ＯＳ若しくは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、又は、専門のシステムのディスプレイ若しくはＧＵＩ内に与えられる。ディスプレイ３８０は、最小化及び閉じボタン、スクロールバー、メニュー及びウインドウサイズ変更制御を含む、（例えばウインドウ環境内の）ディスプレイに関連するいかなる標準的な制御も含み得る。ディスプレイ３８０の要素は、オペレーティングシステム、ウインドウ環境、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、プログラム又はその組合せによって提供することができる（例えば、一部の実施形態において、コンピュータは、ウェブブラウザ等の独立プログラムが作動し、さらに、その独立プログラムがＡＰＩのうち１つ又は複数を供給してＧＵＩの要素を与えるオペレーティングシステムを含む）。ディスプレイ３８０は、（例えば、ズーム、カラーコントロール、明るさ／コントラスト等の）画像を見ることに関する、又は、（例えば、開く、保存する、閉じる、選択する、カットする、削除する等の）三次元画像データを含むファイルを扱うことに関するいかなる制御手段又は情報もさらに含み得る。さらに、ディスプレイ３８０は、（例えば、作動する、停止する、休止する、パワーアップする、パワーダウンする等の）三次元画像キャプチャシステムを作動させることに関する制御手段（例えば、ボタン、スライダー、タブ、スイッチ等）を含み得る。
【００６７】
特定の実施形態において、ディスプレイ３８０は、異なるイメージングモダリティと共に作動可能な三次元画像処理システムに関する制御手段を含む。例えば、ディスプレイ３８０は、開始、終了、ズーム、保存等のボタンを含んでもよく、さらに、機能的流量装置及び外部のイメージングモダリティと相互運用するコンピュータプログラムによって与えられてもよい。従って、ディスプレイ３８０は、システムのイメージングモードに関して又は構わずに、三次元データセットから得られる画像を表示することができる。
【００６８】
参照による援用
特許、特許出願、特許公開、ジャーナル、本、論文、ウェブコンテンツ等、他の文書が、本開示を通して参照及び引用される。そのような文書は全て、全内容が全ての目的のため参照により本願に援用される。
【００６９】
同等物
本発明、及び、本明細書において示され且つ記載されたものに加えてその多くのさらなる実施形態の種々の修正が、本明細書において引用される科学及び特許文献に対する参照を含む本開示の全内容から当業者には明らかになる。本明細書において記載される発明特定事項は、種々の実施形態及びその同等物における本発明の実施に適応させることができる重要な情報、例証及びガイダンスを含有する。
【図１】
2016521138.tif 000003
【図２】
2016521138.tif 000004
【図３】
2016521138.tif 000005
【図４】
2016521138.tif 000006
【図５】
2016521138.tif 000007
【図６】
2016521138.tif 000008
【図７】
2016521138.tif 000009
【図８】
2016521138.tif 000010
【図９Ａ】
2016521138.tif 000011
【図９Ｂ】
2016521138.tif 000012
【図１０】
2016521138.tif 000013
【図１１】
2016521138.tif 000014
【図１２】
2016521138.tif 000015
【国際調査報告】
2016521138.tif 000016