(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の血管造影画像フレームを含む血管造影データをインポートするステップであって、前記血管造影データは、各血管造影画像フレームが、関連する心拍位相信号を含むように、心拍位相信号と同期される、インポートするステップと、
標的エリアに造影剤を含まない血管造影画像フレームについて、イメージングカテーテル経路を検出し、前記標的エリアに造影剤を含まない前記血管造影画像フレームについて、前記関連する心拍位相信号とともに前記イメージングカテーテル経路を保存するステップと、
前記標的エリアに造影剤を含む血管造影画像フレームについて、血管輪郭及びマーカを検出し、前記標的エリアに造影剤を含む前記血管造影画像フレームについて、前記血管輪郭、前記マーカ及び前記関連する心拍位相信号を保存するステップと、
前記造影剤を含む血管造影画像フレームから血管造影画像フレームを選択し、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームから、同一の心拍位相信号を有する血管造影画像フレームを選択するステップと、
前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームを、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームとオーバーレイして、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記イメージングカテーテル経路が、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記血管輪郭内に位置するかどうかを決定するステップと、
前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記イメージングカテーテル経路が、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記血管輪郭内に位置するという決定に応答して、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームに関連する前記マーカが、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記イメージングカテーテル経路上に位置するかどうかを決定するステップと、
を含む、血管造影画像データを処理するための方法。
【請求項２】
前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームに関連する前記マーカが、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記イメージングカテーテル経路上に位置するという決定に応答して、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記イメージングカテーテル経路を、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレーム上の相互レジストレーション経路として記憶するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記選択するステップ、前記オーバーレイするステップ及び前記決定するステップは、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの最後の血管造影画像フレームまで、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの各血管造影画像フレームについて繰り返される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記イメージングカテーテル経路が、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記血管輪郭内に位置しないと決定されたとき、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームから、前記同一の心拍位相信号にある別の血管造影画像フレームを選択し、前記オーバーレイするステップ及び前記決定するステップを繰り返し、
前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの、前記同一の心拍位相信号にある他の血管造影画像フレームが存在しない場合、前記選択するステップ、前記オーバーレイするステップ及び前記決定するステップが、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの別の血管造影画像フレームについて繰り返される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記決定するステップにおいて、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームに関連する前記マーカが、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記イメージングカテーテル経路上に位置しないと決定されたとき、前記決定するステップは、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームに関連する前記マーカが、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記イメージングカテーテル経路から既定の距離内に位置するかどうかを決定し、
前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームに関連する前記マーカが、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記イメージングカテーテル経路から前記既定の距離内に位置するとき、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記イメージングカテーテル経路上の、前記マーカ位置に最も近い位置が、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームに関連する更新されたマーカとして記憶される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記血管造影データと同時に取得された複数の血管内画像フレームを含む血管内イメージングデータをインポートするステップと、
相互レジストレーション経路を有する血管造影画像フレームを選択するステップと、
タイムスタンプに基づいて、前記複数の血管内画像フレームから、選択された前記血管造影画像フレームに対応する少なくとも２つの血管内画像フレームを決定するステップと、
前記少なくとも２つの血管内画像フレームに基づいて、前記相互レジストレーション経路上の血管内画像フレーム取得位置を計算するステップと、
前記相互レジストレーション経路と、前記血管内画像フレーム取得位置を表すインジケータとともに、前記血管造影画像フレームを表示するステップと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
造影剤を含まない血管造影画像フレームについて前記イメージングカテーテル経路を検出する前に、バックグラウンドノイズを軽減するために第１のフィルタを適用することと、
造影剤を含まない血管造影画像フレームについての前記イメージングカテーテル経路の検出中に、第２のフィルタを適用することと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のフィルタは準同形フィルタであり、前記第２のフィルタはエッジ検出フィルタである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記血管輪郭及び前記マーカを検出する前記ステップの前に、造影剤を含む血管造影画像フレームに第１のフィルタ及び第２のフィルタを適用することと、
前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタを適用した後に、前記造影剤を含む血管造影画像フレームをマスキングすることと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
検出された前記イメージングカテーテル経路を含むコンポーネントを選択することと、
選択された前記コンポーネント、又は、選択された前記コンポーネント内の検出されたエッジに、曲面フィッティング関数を適用することと、
を更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記血管輪郭及び前記マーカを検出する前記ステップにおいて、前記造影剤を含む血管造影画像フレームにおいて１つ又は複数の暗い点が検索され、造影剤を含む各血管造影画像フレームについて、検索された１つ又は複数の暗い点の各々をトラッキングし、前記トラッキングによって決定された方向に基づいて、前記マーカを決定する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
コンピュータに請求項１に記載の方法を実行させるためのコンピュータ可読プログラムを記憶する、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１３】
データを記憶するためのメモリと、
前記メモリに結合される１つ以上のプロセッサと、
を備える、血管造影画像データを処理するためのイメージング装置であって、前記１つ以上のプロセッサは、
複数の血管造影画像フレームを含む血管造影データをインポートすることであり、前記血管造影データは、各血管造影画像フレームが、関連する心拍位相信号を含むように、心拍位相信号と同期される、インポートすることと、
標的エリアに造影剤を含まない血管造影画像フレームについて、イメージングカテーテル経路を検出し、前記標的エリアに造影剤を含まない前記血管造影画像フレームについて、前記関連する心拍位相信号とともに前記イメージングカテーテル経路を保存することと、
前記標的エリアに造影剤を含む血管造影画像フレームについて、血管輪郭及びマーカを検出し、前記標的エリアに造影剤を含む前記血管造影画像フレームについて、前記血管輪郭、前記マーカ及び前記関連する心拍位相信号を保存することと、
前記造影剤を含む血管造影画像フレームから血管造影画像フレームを選択し、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームから、同一の心拍位相信号を有する血管造影画像フレームを選択することと、
前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームを、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームとオーバーレイして、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記イメージングカテーテル経路が、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記血管輪郭内に位置するかどうかを決定することと、
前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記イメージングカテーテル経路が、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記血管輪郭内に位置するという決定に応答して、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームに関連する前記マーカが、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記イメージングカテーテル経路上に位置するかどうかを決定することと、
を実行するように動作する、イメージング装置。
【請求項１４】
血管造影データを取得するための血管造影イメージングデバイスと、
前記血管造影データと同時の血管内イメージングデータを取得するための血管内イメージングデバイスと、
データを記憶するためのメモリと、
前記メモリに結合される１つ以上のプロセッサと、
を備える、血管造影画像データを処理するためのシステムであって、前記１つ以上のプロセッサは、
複数の血管造影画像フレームを含む前記血管造影データをインポートすることであり、前記血管造影データは、各血管造影画像フレームが、関連する心拍位相信号を含むように、心拍位相信号と同期される、インポートすることと、
標的エリアに造影剤を含まない血管造影画像フレームについて、イメージングカテーテル経路を検出し、前記標的エリアに造影剤を含まない前記血管造影画像フレームについて、前記関連する心拍位相信号とともに前記イメージングカテーテル経路を保存することと、
前記標的エリアに造影剤を含む血管造影画像フレームについて、血管輪郭及びマーカを検出し、前記標的エリアに造影剤を含む前記血管造影画像フレームについて、前記血管輪郭、前記マーカ及び前記関連する心拍位相信号を保存することと、
前記造影剤を含む血管造影画像フレームから血管造影画像フレームを選択し、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームから、同一の心拍位相信号を有する血管造影画像フレームを選択することと、
前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームを、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームとオーバーレイして、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記イメージングカテーテル経路が、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記血管輪郭内に位置するかどうかを決定することと、
前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記イメージングカテーテル経路が、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記血管輪郭内に位置するという決定に応答して、前記造影剤を含む血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームに関連する前記マーカが、前記造影剤を含まない血管造影画像フレームからの前記血管造影画像フレームの前記イメージングカテーテル経路上に位置するかどうかを決定することと、
を実行するように動作する、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本願は、２０１７年７月２６日出願の米国仮出願第６２／５３７，２０４号と２０１８年６月５日出願の米国仮出願第６２／６８０，７８０号に対する優先権を主張する、２０１８年７月２５日出願の米国特許出願第１６／０４４，８８１号と２０１８年７月２５日出願の米国特許出願第１６／０４４，９３１号に関し、また、これらに対する優先権を主張するものであり、これらの出願は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、概して、血管造影画像データを処理することに関し、より具体的には、血管造影画像フレームを用いて、イメージングカテーテル経路を表示し、複数イメージングモダリティ間の相互レジストレーションの信頼度を計算する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
冠動脈血管造影イメージング及び血管内イメージングは、経皮的冠動脈インターベンション（ＰＣＩ）にとって重要なイメージングモダリティである。冠動脈血管造影により、冠動脈の長手方向のシルエットが提供される。冠動脈の長手方向のシルエットは、インターベンショナル心臓専門医が標的領域にカテーテル挿入を誘導するのを助けるために、モニタに表示される。ＰＣＩ処置中に冠動脈血管造影を使用することは、カテーテルを病変へ誘導するのが他のタイプのイメージングモダリティよりも容易であることが理由で、好まれる。
【０００４】
ＰＣＩにおいて使用される別のイメージングモダリティは、冠動脈の断面情報を提供する血管内イメージングである。血管内イメージングは、血管内超音波（ＩＶＵＳ）と、冠動脈血管造影画像よりも精密な病変情報を提供する光干渉断層撮影法（ＯＣＴ）を含むことができる。しかしながら、ＰＣＩ処置においてＩＶＵＳやＯＣＴ等の血管内イメージングモダリティのみに頼ることは、例として管腔サイズ、プラーク形態又は埋め込みデバイスに関する情報を得るためにカテーテルを病変等の標的領域へ誘導するときには、困難である。
【０００５】
医師が、ＰＣＩ中に、例えば冠動脈血管造影と血管内イメージングの両方を含む２つの異なるイメージングモダリティを接続することを可能にするシステムは、相互レジストレーション（co-registration）に関与する。相互レジストレーションとは、一連の画像の空間的位置合せを指す。例えば、相互レジストレーションは、機能情報を解剖学的空間内にマッピングするための、ＰＣＩ患者の機能的な画像（血管内イメージング）と構造的な画像（冠動脈血管造影）の位置合せを指すことができる。血管造影イメージングを血管内イメージングと相互レジストレーションすることに関連する１つの利益として、血管造影画像フレームの冠動脈の長手方向のシルエットに沿って、どこで血管内画像が取得されたかを決定することが挙げられる。
【０００６】
あるタイプの相互レジストレーションは、血管造影から血管中心線を生成することを必要とする。生成された血管中心線は、血管造影画像フレーム上に表示される。血管中心線は、血管の長手方向の代表線である。相互レジストレーション位置は、血管造影画像フレーム上に人工マーカとして表示される。相互レジストレーション位置は、血管内画像フレームがキャプチャされた位置である。
【０００７】
血管造影と血管内イメージングとの間の別のタイプの相互レジストレーションは、イメージングカテーテル経路の３次元（３Ｄ）軌道を介して実行される。３Ｄ軌道は、２つの血管造影ビューによって作成される。ユーザは、両方の血管造影ビュー内のカテーテル経路に沿って、インジケータを配置する。２つの血管造影ビューは、血管内イメージングプルバックの前に取得されなければならない。言い換えると、この相互レジストレーションの方法は、ユーザ入力により血管内イメージングプルバックの前に取得される血管造影データから、イメージングカテーテル経路を生成することを必要とする。
【０００８】
冠動脈血管造影と血管内イメージングとの間の相互レジストレーションにより、結果として相互レジストレーション経路が得られる。相互レジストレーション経路とは、ＰＣＩ中の患者の冠動脈の標的領域を指すことができる。イメージングカテーテル経路は、実際の経路であるので、血管中心線よりも正確な相互レジストレーション結果をもたらすことができる。しかしながら、イメージングカテーテル経路を相互レジストレーション経路として検出することは、血管内画像が取得される標的領域を造影剤が完全に占有するときには、困難である。したがって、血管内イメージングプルバックの前に取得される血管造影画像フレームを用いて、イメージングカテーテル経路を検出して、造影剤が標的領域を完全に占有するのを回避することができる。これに関連する問題は、イメージングカテーテルの位置が血管内イメージングプルバックの前と最中で変化しないという前提である。血管内イメージングプルバックの前に取得される血管造影画像フレームからイメージングカテーテル経路が検出される場合、血管内イメージングプルバック中のイメージングカテーテルの位置に対するいかなる変化も、イメージングカテーテル経路の正確性に影響を与えてしまう。
【０００９】
正確性を向上させるための別の方法は、３Ｄ再構成された相互レジストレーション経路の使用であり得る。３Ｄ経路を再構成するためには、血管造影画像フレームの複数のビューが必要となり、これには、血管内イメージングプルバックの前に血管造影画像フレームを取得することを必要となる。３Ｄ再構成は、相互レジストレーション経路の２次元（２Ｄ）再構成と比較して、より多くのプロセッサと時間が必要である。
【００１０】
よって、血管内イメージングプルバック中のイメージングカテーテルの位置に対する変化によって影響を受けないイメージングカテーテル経路に基づいて、血管造影画像データを処理し、かつ、イメージングカテーテル経路に基づいて相互レジストレーション経路の２Ｄ再構成を表示するためのシステム及び方法が、当該技術分野において必要とされている。
【発明の概要】
【００１１】
本開示は、直接検出されたイメージングカテーテル経路、又は、血管造影データからの検出された放射線不透過性マーカ位置のいずれかを用いて、血管造影画像データを処理するための方法を対象とする。本方法は、複数の血管内画像フレームを取得することと、生成された相互レジストレーション経路を含む血管造影データからの血管造影画像フレーム上で血管内画像フレームの取得位置を決定することと、を含むことができる。本方法は、生成された相互レジストレーション経路と、血管内画像フレームの取得位置を表す相互レジストレーション経路上のインジケータとを有する血管造影画像フレームを、ディスプレイ上に表示することによって、完結することができる。本開示の利点として、血管内イメージングプルバック中に同時に取得される血管造影データを用いることで、イメージングカテーテル経路が、血管内イメージングプルバック中のイメージングカテーテルの位置におけるいかなる変化も反映することができることが挙げられる。別の利点として、２Ｄにおける直接検出されたイメージングカテーテル経路に基づいて、また、血管造影データの検出された放射線不透過性マーカ位置に基づく再構成によって、相互レジストレーション経路を生成することが挙げられる。
【００１２】
本開示の一実施形態は、血管造影画像データを処理するための方法を対象とし、本方法は、複数の血管造影画像フレームを含む血管造影データをインポートすることから開始することができる。血管造影データは、各血管造影画像フレームが、関連する心拍位相信号を含むように、心拍位相信号と同期されてよい。本方法は、標的エリアに造影剤を含まない血管造影画像フレームについて、イメージングカテーテル経路を検出し、標的エリアに造影剤を含まない血管造影画像フレームについて、関連する心拍位相信号とともにイメージングカテーテル経路を保存するための第１の検出ステップに続くことができる。標的エリアに造影剤を含む血管造影画像フレームについて、血管輪郭及びマーカを検出し、標的エリアに造影剤を含む血管造影画像フレームについて、血管輪郭、マーカ及び関連する心拍位相信号を保存するための第２の検出ステップ。本方法は、造影剤を含む血管造影画像フレームから血管造影画像フレームを選択し、造影剤を含まない血管造影画像フレームから、同一の心拍位相信号を有する血管造影画像フレームを選択することと、造影剤を含む血管造影画像フレームからの血管造影画像フレームを、造影剤を含まない血管造影画像フレームからの血管造影画像フレームとオーバーレイして、造影剤を含まない血管造影画像フレームからの血管造影画像フレーム内の検出されたイメージングカテーテル経路が、造影剤を含む血管造影画像フレームからの血管造影画像フレームの血管輪郭内に位置するかどうかを決定することと、造影剤を含まない血管造影画像フレームからの血管造影画像フレームのイメージングカテーテル経路が、造影剤を含む血管造影画像フレームからの血管造影画像フレームの血管輪郭内に位置するという決定に応答して、造影剤を含む血管造影画像フレームからの血管造影画像フレームに関連するマーカが、造影剤を含まない血管造影画像フレームからの血管造影画像フレームのイメージングカテーテル経路上に位置するかどうかを決定するための決定ステップとによって、進行することができる。
【００１３】
本開示の別の実施形態において、血管造影画像データを処理するための方法は、血管内イメージングシステム内のメモリ及びプロセッサによって実行される。血管内イメージングシステムは、血管造影システムから血管造影データを受信し、相互レジストレーション結果を、直接又はネットワークを介して、ディスプレイ上に表示するように構成されてよい。
【００１４】
本開示の別の実施形態において、血管造影画像データを処理するための方法は、血管造影システム内のメモリ及びプロセッサによって実行される。血管造影システムは、血管内イメージングシステムから血管内イメージングデータを受信し、相互レジストレーション結果を、直接又はネットワークを介して、ディスプレイ上に表示するように構成されてよい。
【００１５】
本開示の別の実施形態において、血管造影システム及び血管内イメージングシステムとは別の画像プロセッサが、血管造影データと血管内イメージングデータの両方を受信して、血管造影画像データを処理するための方法を実行するように構成されてよい。画像プロセッサは、ネットワークを介して、血管造影システム及び血管内イメージングシステムと接続してよい。画像プロセッサはまた、ディスプレイ上に相互レジストレーション結果を表示し、表示された相互レジストレーション経路上に血管内画像の取得位置を表示するための命令を生成してよい。
【００１６】
本開示の別の実施形態は、直接検出されたイメージングカテーテル経路、又は、血管造影データに関連する検出された放射線不透過性マーカ位置に基づくイメージングカテーテル経路のいずれかを用いて、血管造影画像データを処理するための方法を実行するための複数のプロセッサ実行可能命令によって符号化された、非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。
【００１７】
本開示の更なる特徴は、添付の図面を参照した例示的な実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本開示の１つ以上態様に従う、血管造影画像データを処理するために様々なステップを実行するためのイメージングシステムを示す概略図である。
【図２】図２は、本開示の１つ以上態様に従う、様々な画像処理ステップを示すフローチャートである。
【図３】図３は、本開示の１つ以上態様に従う、相互レジストレーションワークフローのタイミングを示すタイムチャート図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本開示の１つ以上態様に従う、直接検出されたイメージングカテーテル経路を用いた相互レジストレーションのための様々なステップを示すフローチャートである。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本開示の１つ以上態様に従う、直接検出されたイメージングカテーテル経路を用いた相互レジストレーションのための様々なステップを示すフローチャートである。
【図５】図５は、本開示の１つ以上態様に従う、図４Ａ及び図４Ｂの視覚表現を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本開示の１つ以上態様に従う、マーカ位置に基づくイメージングカテーテル経路を用いた相互レジストレーションのための様々なステップを示すフローチャートである。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本開示の１つ以上態様に従う、マーカ位置に基づくイメージングカテーテル経路を用いた相互レジストレーションのための様々なステップを示すフローチャートである。
【図７】図７は、本開示の１つ以上態様に従う、図６Ａ及び図６Ｂの視覚表現を示す図である。
【図８】図８は、本開示の１つ以上態様に従う、心拍位相情報を評価する方法の１つの方法例を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本開示の１つ以上態様に従う、取得された血管内画像フレームが血管造影画像フレーム上で位置する位置を決定するための様々なステップを示すフローチャートである。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本開示の１つ以上態様に従う、取得された血管内画像フレームが血管造影画像フレーム上で位置する位置を決定するための様々なステップを示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本開示の１つ以上態様に従う、血管造影画像フレーム上の取得された血管内画像フレームの位置を決定するための、血管造影画像フレーム及び血管内画像フレームを示す図である。
【図１１】図１１は、本開示の１つ以上態様に従う、相互レジストレーション結果を表示するためのグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。
【図１２】図１２は、本開示の１つ以上態様に従う、血管内イメージングプルバック中の異なる期間を示す図である。
【図１３】図１３は、本開示の１つ以上態様に従う、血管造影データが利用可能でない期間について、相互レジストレーション経路上のマーカ位置を計算するための様々なステップを示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、本開示の１つ以上態様に従う、相互レジストレーション経路上の相互レジストレーション位置を計算するための様々なステップを示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、本開示の１つ以上態様に従う、相互レジストレーション経路を生成するために用いることのできるコンピュータの実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下の説明は、特定の例示の実施形態のものであるが、他の実施形態は、代替、均等物及び修正を含んでよい。更に、例示の実施形態は、いくつかの新規の特徴を含むことがあり、特定の特徴は、本明細書に記載されるデバイス、システム及び方法を実施するのに必要不可欠ではないことがある。
【００２０】
本開示は、血管内イメージングプルバック中に同時に取得される血管造影画像フレームを用いることを含み、イメージングカテーテルの放射線不透過性マーカの直接検出された位置に基づいて、イメージングカテーテル経路を生成する。直接検出された位置を用いることにより、相互レジストレーションの信頼度を計算することができる。本開示は、血管内画像フレームが取得された位置を示すためのインジケータと一緒に、血管内イメージングプルバック処置がどこで実行されたかを示すための相互レジストレーション経路を有する血管造影画像フレームを、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）上に表示することを対象とする。相互レジストレーション経路は、血管内イメージングプルバック中に取得される血管造影画像フレームからのイメージングカテーテル経路に基づいて生成される。
【００２１】
相互レジストレーションのための１つの方法は、血管内イメージングに用いられる先端に放射線不透過性マーカを有するカテーテルを含むことができる。プロセッサは、画像フレームにおいて最も暗い点／印を検索することによって、血管造影画像フレーム上で放射線不透過性マーカを見つける。相互レジストレーション位置は、冠動脈の長手方向に沿ってマーカとイメージング用の光学レンズとの間に既知の距離がある状態で、検出されたマーカ位置の近位にある点を見つけることによって、決定される。相互レジストレーションの方法は他にもあり、本開示は、相互レジストレーションのこの１つの特定の例に限定されない。
【００２２】
これより図１を参照すると、血管内イメージングプルバック中に同時に取得される血管造影画像フレームを用いることにより、イメージングカテーテル上の放射線不透過性マーカの直接検出された位置、又は、イメージングカテーテル経路を表す回帰直線のいずれかに基づいてイメージングカテーテル経路を生成するための、例示的なイメージングシステム１０の概略図が示される。イメージングシステム１０は、血管造影システム２０、血管内イメージングシステム３０、画像プロセッサ４０、ディスプレイ５０及び心電図検査（ＥＣＧ）デバイス６０を含む。血管造影システム２０は、患者２８の血管造影画像フレームを取得するための血管造影システムコントローラ２４及び血管造影画像プロセッサ２６に接続される、Ｃアーム２２等のＸ線イメージングデバイスを含む。
【００２３】
イメージングシステム１０の血管内イメージングシステム３０は、コンソール３２と、カテーテル３８と、血管内画像フレームを取得するためにカテーテル３８とコンソール３２との間を接続する患者インタフェースユニット３７とを含む。カテーテル３８は、患者２８の血管内へ挿入される。カテーテル３８は、特定の血管、例えば冠動脈等の管腔内に設置される、光照射器及びデータ収集プローブとしての機能を果たすことができる。カテーテル３８は、典型的には、プローブ先端、１つ以上の放射線不透過性マーカ、光ファイバ及びトルクワイヤを含む。プローブ先端は、１つ以上のデータ収集システムを含んでよい。カテーテル３８は、冠動脈の画像を取得するために、患者の動脈内に通される。患者インタフェースユニット３７は、血管内画像フレームの取得中にイメージング光学系のプルバックを可能にするために、内側にモータを有する。イメージングプルバック処置により、血管の画像が得られる。イメージングプルバック経路は、血管の関心領域又は標的領域であり得る相互レジストレーション経路を表すことができる。
【００２４】
コンソール３２は、光源３３及びコンピュータ３４を含む。コンピュータ３４は、血管内システムコントローラ３５及び血管内画像プロセッサ３６を含む。血管内画像プロセッサ３５は、患者インタフェースユニット３７のモータを制御する。血管内画像プロセッサ３５はまた、画像処理のための様々なステップを実行し、表示されるべき情報を制御することができる。
【００２５】
イメージングシステム１０内では、様々なタイプの血管内イメージングシステムが用いられてよい。血管内イメージングシステム３０は、イメージングシステム１０内で用いることのできる血管内イメージングシステムの一例にすぎない。例として、ＯＣＴシステム、マルチモダリティＯＣＴシステム又はＩＶＵＳシステムを含む、様々なタイプの血管内イメージングシステムが用いられてよい。
【００２６】
イメージングシステム１０はまた、患者２８の皮膚上に配置された電極を用いて、ある期間にわたって心臓の電気的活動を記録するための心電図検査（ＥＣＧ）デバイス６０を含んでよい。イメージングシステム１０はまた、血管造影データ、血管内イメージングデータ及びＥＣＧデバイス６０からのデータを受信して、様々な画像処理ステップを実行して、相互レジストレーション経路を有する血管造影画像フレームを表示するためにディスプレイ５０に送信するための、画像プロセッサ４０を含んでよい。イメージングシステム１０に関連する画像プロセッサ４０は、血管造影システム２０と血管内イメージングシステム３０の両方の外側にあるように見えるが、画像プロセッサ４０は、血管造影システム２０、血管内イメージングシステム３０、ディスプレイ５０又はスタンドアローンデバイス内に含まれてよい。或いは、画像プロセッサ４０は、イメージングシステム１０の血管造影画像プロセッサ２６又は血管内画像プロセッサ３６のいずれかを用いて様々な画像処理ステップが実行される場合には、必要とされない場合がある。
【００２７】
これより図２を参照すると、血管造影システム２０から得られる血管造影データを、血管内イメージングシステム３０から得られる血管内イメージングデータと相互レジストレーションするための様々なステップを示すフローチャート。血管造影データの血管内画像データとの相互レジストレーションのための以下のステップは、直接検出されたイメージングカテーテル経路にも、計算された回帰直線に基づく直接検出された放射線不透過性マーカ位置に基づいた回帰直線として作成されるイメージングカテーテル経路にも、適用可能である。第１のステップＳ１０において、血管造影画像フレーム等の血管造影データが、血管内画像フレームの取得と同時に取得される。次いで、ステップＳ２０において、血管造影画像フレームと血管内画像フレームの両方を画像プロセッサにインポートすることにより、相互レジストレーションのためのプロセスが開始される。続いて、ステップＳ３０において、血管造影データからの各血管造影画像フレームについて、放射線不透過性マーカ位置が検出される。取得された血管造影データからの各血管造影画像フレームは、カテーテル３８の放射線不透過性マーカに対応する暗い点を含むことがある。カテーテル３８の放射線不透過性マーカに対応する暗い点は、画像プロセッサによって認識される。画像プロセッサは、複数の血管造影画像フレームからの各フレームについての放射線不透過性マーカの位置を、記憶データベースに記憶する。
【００２８】
ステップＳ４０において、検出された放射線不透過性マーカ位置に基づく相互レジストレーション経路が生成される。相互レジストレーション経路は、画像プルバックが実行されるエリアを表すことができる。相互レジストレーション経路はまた、患者の冠動脈の標的領域を表すことができる。相互レジストレーション経路は、血管造影画像フレーム全体について生成されてもよいし、又は、選択された１つ又は複数の血管造影画像フレームについて生成されてもよい。
【００２９】
ステップＳ５０において、血管造影画像フレームに関して各血管内画像フレームが取得された位置が決定される。特に、検出されたＸ線不透過性マーカの位置と生成された相互レジストレーション経路との情報を用いて、冠動脈ツリーの全体ビューにおいて各血管内画像が取得された位置が検索される。ステップＳ６０において、冠動脈ツリーの全体ビューにおいて各血管内画像が取得された位置が、ＧＵＩ内の血管造影画像フレーム上に表示される。血管内画像フレームとともに、血管造影画像フレームも表示されてよい。取得された各血管内画像フレームには取得位置があり、それが、生成された相互レジストレーション経路とともに、表示された血管造影画像上に視覚的に表される。ユーザが好む場合、相互レジストレーション経路は、表示された血管造影フレーム上にオーバーレイされないように選択することができる。ＧＵＩ内での表示後、血管造影画像フレームと血管内画像フレームを相互レジストレーションするためのプロセスは終了する。
【００３０】
これより図３を参照すると、相互レジストレーションプロセスに関連する様々なステップがどの時点で発生するかを示すタイムチャート。相互レジストレーションプロセスに関連する様々なステップを参照する前に、タイムチャート内には留意すべき３つのイベントが存在する。第１のイベントは、血管内画像が取得されることになるエリア内の血液を鮮明にするために、造影剤が患者の動脈又は血管に注入されることに対応する。造影剤は、患者に注入される染料を指すことができる。造影剤が患者に注入された後しばらくして、造影剤は標的領域に達し、これは、タイムチャートに沿った第２のイベントに対応する。タイムチャートに関連する第３のイベントは、造影剤が患者の標的領域に達した後に発生する血管内イメージングプルバック処置の完了を含む。
【００３１】
血管内画像フレームは、造影剤が患者の標的領域に達するとき、血管内イメージングプルバック処置が完了するまで、取得される。血管内画像の前処理及び表示は、特定の時間遅延を伴って、血管内画像フレームの取得と並行して発生してよい。血管造影画像フレームを含む血管造影データは、Ｘ線がオンのとき、Ｘ線がオフになるまで取得される。血管造影画像フレームの取得は、造影剤が患者の標的領域に達する前に開始してよい。血管内イメージングプルバック処置が完了する第３のイベントまで血管造影データを取得しさえすればよい。血管造影データが取得された後、血管造影データをインポートすることによって、相互レジストレーションプロセスが開始されてよい。血管造影データのインポートは、血管内イメージングプルバック処置が完了した後に発生してよい。
【００３２】
相互レジストレーションプロセスにおける次のステップは、各血管造影画像フレームについて放射線不透過性マーカ位置を検出することを含む。放射線不透過性マーカ位置の検出は、血管造影データがインポートされた後に発生してよい。次に、血管造影データについて放射線不透過性マーカ位置が検出された後に、相互レジストレーション経路が生成される。相互レジストレーション経路を生成した後、画像プロセッサは、相互レジストレーション経路及び検出された放射線不透過性マーカ位置に関して、血管内画像フレームの取得位置を決定してよい。次いで、血管造影画像フレーム及び血管内画像フレームは、表示された血管造影画像フレームに相互レジストレーション経路と血管内画像フレームの取得位置を表す人工インジケータとをオーバーレイした状態で、モニタ上に表示されてよい。表示される血管造影画像フレーム及び血管内画像フレームは、オーバーレイする相互レジストレーション経路及び相互レジストレーション位置と一緒に、取得された血管造影データ及び血管内データ内で変更することができる。血管造影画像フレームと血管内画像フレームの両方は、ＧＵＩ上で再生する映像として表示されてよい。表示された相互レジストレーション結果は、次いで、例としてインターベンショナル心臓専門医によって分析される。
【００３３】
血管内画像データのフレームレートは血管造影画像データのものよりも高いので、放射線不透過性マーカ位置を直接検出することによって取得位置を血管造影画像データから直接決定することができない血管内フレームが、複数存在する。したがって、相互レジストレーション経路の生成は、対応する血管造影画像フレームがない血管内画像フレームについて取得位置を決定することが必要とされる。
【００３４】
これより図４Ａを参照すると、直接検出されるイメージングカテーテル経路に基づいて相互レジストレーション経路を生成するための様々なステップを示すフローチャート。イメージングカテーテル経路は相互レジストレーション経路として用いられるので、相互レジストレーションの正確性は、イメージングカテーテル経路生成の正確性に依存する。直接検出されたイメージングカテーテル経路を用いる利点は、典型的には、それが他の方法よりも正確であることである。
【００３５】
例として、イメージングカテーテルを標的血管に送達するためのガイドワイヤ、又はイメージングカテーテルのドライブケーブルを、イメージングカテーテル経路として用いることができる。イメージングカテーテル経路及び血管輪郭は、Ｓｏｂｅｌ、Ｃａｎｎｙ、Ｐｒｅｗｉｔｔ、Ｒｏｂｅｒｔｓその他等のエッジ検出フィルタ、及び／又は、エッジ検出フィルタからの任意の組合せを適用することによって、検出することができる。放射線不透過性マーカは、例えば、Ｖｉｔｅｒｂｉベースの方法又は任意のエッジ検出方法を用いて、検出することができる。検出された情報は、対応するＥＣＧデータが利用可能である場合、心拍位相情報とともに各血管造影画像フレームに保存される。心拍位相情報は、ＥＣＧ信号に基づいて取得される。心拍位相情報を評価するための１つの手法は、図８に示されるように、心周期長のパーセンテージを計算することである。
【００３６】
図８において、心拍位相情報は、全心周期の長さ（Ｌ）に基づいて評価される。システムは、選択された血管造影画像フレームがＬに沿ってどこで取得されたかを決定して、選択された血管造影画像フレームの心周期の長さ（Ｉ）を決定することができる。選択された血管造影画像フレームに関して心周期長のパーセンテージを決定するために、以下の等式が適用される：（（Ｉ／Ｌ）×１００）＝心周期長のパーセンテージ。
【００３７】
ステップＳ１００において、血管造影画像フレームを含む血管造影データをインポートすることで、プロセスが開始される。血管造影データはまた、図１のＥＣＧ６０からの心拍位相情報を含んでよい。特に、各血管造影画像フレームは、血管造影画像フレームが取得された時間に従って、それに関連する心拍位相信号値を含んでよい。
【００３８】
図４Ａ及び図４Ｂは、血管造影画像フレームが心拍位相情報を含み（すなわち、血管造影データはＥＣＧ信号と同期される）、血管の標的領域に造影剤を含まない血管造影画像フレームが十分に存在する場合を示す。この場合では、システムは、相互レジストレーション経路（すなわちイメージングカテーテル経路）を直接検出することができる。イメージングカテーテル経路の正確性は、心拍位相情報の使用とともに、心臓運動によって向上させることができ、また、検出された放射線不透過性マーカ位置を用いて、検出されたイメージングカテーテル経路位置をチェックすることによって、向上させることができる。
【００３９】
ステップＳ１０２において、第１の血管造影画像フレームが選択される。ステップＳ１０４において、血管の標的領域に造影剤が存在するかどうかに関して、決定がなされる。直接検出されたイメージングカテーテル経路を生成するには、２つの要件が存在する。第１の要件は、各血管造影画像フレームに関連する心拍位相情報を含むことである。心拍位相情報とは、血管造影データと同期されたＥＣＧ信号を指す。第２の要件として、患者の血管の標的領域に造影剤を含まない最少量の血管造影画像フレームが挙げられる。よって、ステップＳ１０４において、血管の標的領域内の造影剤の決定により、血管造影画像フレームは２つの群に分けられる。血管造影画像フレームの一方の群は、標的領域に造影剤を含み、血管造影画像フレームの他方の群は、標的領域に造影剤を含まない。造影剤なしの血管造影画像フレームが十分に存在しない場合、イメージングカテーテル経路は、図６Ａ及び図６Ｂに関して以下に説明される回帰直線を用いて、決定される。当該決定は、標的領域に造影剤なしの血管造影画像フレームについての既定の閾値に基づいてなされてよい。既定の閾値は、自動的に選択されてもよいし、図１のイメージングシステム１０のユーザによって入力されてもよい。
【００４０】
イメージングシステムは、インポートされた血管造影データが、標的血管（すなわち血管内画像が取得される血管領域）に造影剤なしの血管造影画像フレームを十分に有するかどうかをチェックする。イメージングシステムは、造影剤なしの血管造影画像フレームが少なくとも１つの心周期について利用可能である場合、フレームの数が十分であると決定してよい。
【００４１】
ステップＳ１０４において、造影剤が血管の標的領域にないと決定された場合、第１の血管造影画像フレームは、標的領域に造影剤を含まない血管造影画像フレームの群内に記憶されてよく、プロセスはステップＳ１０６へ進む。ステップＳ１０６において、第１の血管造影画像フレームについて、イメージングカテーテル経路が検出される。ステップＳ１０８において、検出されたイメージングカテーテル経路と第１の血管造影画像フレームに関連する心拍位相との情報が、第１の血管造影画像フレームとともに保存される。検出されたイメージングカテーテル経路及び心拍位相が第１の血管造影画像フレームとともに保存された後、ステップＳ１１０において、第１の血管造影画像フレームが最後のフレームであるかどうかが決定される。この例では、第１の血管造影フレームは最後の血管造影画像フレームではなく、相互レジストレーションプロセスは、次の血管造影画像フレームを選択するためのステップＳ１１２へ進み、プロセスはステップＳ１０４へ戻る。この例では、次のフレームは第２の血管造影画像フレームであり、当該ステップは、最後の血管造影画像フレームが選択されるまで繰り返される。
【００４２】
図４ＡのステップＳ１０４を再び参照すると、選択された血管造影画像フレームの血管の標的領域に造影剤が存在すると決定された場合（ステップＳ１０４においてＹｅｓ）、プロセスはステップＳ１１４へ進む。ステップＳ１１４において、選択された血管造影画像フレームについて、標的領域の血管輪郭及び放射線不透過性マーカが検出される。ステップＳ１１４に続いて、検出された血管輪郭と、検出された放射線不透過性マーカと、選択された血管造影画像フレームに関連する心拍位相情報とが保存される。続いて、ステップＳ１１０において、選択された血管造影画像フレームが最後のフレームであるかどうかが決定される。選択された血管造影画像フレームが最後のフレームではないと決定された場合（ステップＳ１１０においてＮｏ）、ステップＳ１１２において次の血管造影画像フレームが選択され、プロセスはステップＳ１０４へ戻る。
【００４３】
ステップＳ１１０において、選択された血管造影画像フレームが最後の血管造影画像フレームであると決定された場合（ステップＳ１１０においてＹｅｓ）、プロセスは、図４Ｂのフローチャートに続くＡへ進む。これより図４Ｂを参照すると、フローチャートは、検出されたイメージングカテーテル経路を検出された放射線不透過性マーカ上にオーバーレイするために、血管造影画像フレームの一方の群から検出されたイメージングカテーテル経路が、血管造影画像フレームの他方の群から検出された血管輪郭内に位置するかどうかを決定するための、様々なステップを示す。
【００４４】
ステップＳ２００において、第１の造影剤あり血管造影画像フレームが選択され、次いでステップＳ２０２において、第１の造影剤あり血管造影画像フレームと同じ心拍位相を有する造影剤なし血管造影画像フレームが選択される。ステップＳ２０４において、２つの血管造影画像がオーバーレイされる。ステップＳ２０６において、検出されたイメージングカテーテル経路が、検出された血管輪郭内に位置するかどうかが決定される。検出されたイメージングカテーテル経路が、検出された血管輪郭内に位置する場合（ステップＳ２０６においてＹｅｓ）、プロセスはステップＳ２０８へ続いて、検出された放射線不透過性マーカがイメージングカテーテル経路上に位置するかどうかを決定する。ステップＳ２０８において、検出された放射線不透過性マーカがイメージングカテーテル経路上に位置すると決定された場合（ステップＳ２０８においてＹｅｓ）、イメージングカテーテル経路位置の情報は、ステップＳ２１４において、選択された造影剤あり血管造影画像フレームと、検出された放射線不透過性マーカ位置とともに、保存される。プロセスはステップＳ２１６へ続き、選択された第１の造影剤あり血管造影画像フレームが最後の造影剤あり血管造影画像フレームであるかどうかが決定される。選択された第１の造影剤あり血管造影画像フレームが最後のフレームではないと決定された場合（ステップＳ２１６においてＮｏ）、ステップＳ２１８において、次の造影剤あり血管造影画像フレームが選択され、プロセスはステップＳ２０２へ戻る。或いは、選択された造影剤あり血管造影画像フレームが最後のフレームである場合（ステップＳ２１６においてＹｅｓ）、プロセスは終了する。
【００４５】
ステップＳ２０６において、検出されたイメージングカテーテル経路が、検出された血管輪郭内に位置しないと決定された場合（ステップＳ２０６においてＮｏ）、ステップＳ２２０において、同じ心拍位相にある別の造影剤なし血管造影画像フレームが存在するかどうかが決定される。同じ心拍位相にある別の造影剤なし血管造影画像フレームが存在すると決定された場合（ステップＳ２２０においてＹｅｓ）、プロセスはステップＳ２０４へ戻り、同じ心拍位相にある新規の造影剤なしフレームが、選択された造影剤あり血管造影画像フレームとオーバーレイされる。或いは、同じ心拍位相にある造影剤なし血管造影画像フレームが存在しない場合（ステップＳ２２０においてＮｏ）、フローチャートはステップＳ２１６へ進む。
【００４６】
ステップＳ２０８に戻り、検出された放射線不透過性マーカがイメージングカテーテル経路上に位置しないと決定された場合（ステップＳ２０８においてＮｏ）、ステップＳ２１０において、検出された放射線不透過性マーカが、イメージングカテーテル経路から既定の距離内に位置するかどうかが決定される。検出された放射線不透過性マーカがイメージングカテーテル経路の既定の距離内にない場合（ステップＳ２１０においてＮｏ）、プロセスはステップＳ２２０へ戻る。或いは、検出された放射線不透過性マーカがイメージングカテーテル経路から既定の距離内に位置する場合（ステップＳ２１０においてＹｅｓ）、ステップＳ２１２において、イメージングカテーテル経路上の検出された放射線不透過性マーカに最も近い点が、マーカ位置として更新される。次いでステップＳ２１４において、更新されたマーカ位置及びイメージングカテーテル経路位置は、選択された造影剤あり血管造影画像フレームとともに保存される。
【００４７】
これより、図４Ａ及び図４Ｂに記載のプロセスを示す図５を参照する。血管造影データは、Ｘ線がオンのとき、Ｘ線がオフになるまで取得される。血管造影データは、血管造影画像フレームの２つの異なる群に分けられる複数の血管造影画像フレームを含む。血管造影画像フレームの第１の群は、標的血管の標的領域に造影剤なしの血管造影画像フレームを含んでよい。血管造影画像フレームの第１の群は、Ｘ線がオンである点から、造影剤が標的領域に達するまで取得される。造影剤なしの血管造影画像フレームの群についてイメージングカテーテル経路を検出するために、画像プロセッサを用いることができる。血管造影画像フレーム７０は、画像プロセッサによって検出されるイメージングカテーテル経路７１を含む。
【００４８】
血管造影画像フレームの第２の群は、標的血管の標的領域に造影剤ありの血管造影画像フレームを含んでよい。造影剤ありの血管造影画像フレームは、造影剤が標的領域に達すると、血管内イメージングプルバック処置が完了するまで取得される血管造影画像フレームである。血管造影画像フレーム７２は、検出された血管輪郭７４と、検出された放射線不透過性マーカ７３とを含む。
【００４９】
血管造影画像フレーム全体についての検出及び保存のプロセスの後、システムは、造影剤あり血管造影画像フレームの群から１つの血管造影画像フレームを選択し、造影剤なし血管造影画像フレームから、同じ心拍位相を有する血管造影画像フレームを見つける。次いで、選択された血管造影画像フレーム７０から検出されたイメージングカテーテル経路７１が、選択された血管造影画像フレーム７２上に、２つのオーバーレイされた血管造影画像フレーム（７０、７２）を含む血管造影画像フレーム７５に示されるように、オーバーレイされる。血管造影画像フレーム７５は、検出されたイメージングカテーテル経路７１が検出された血管輪郭内に位置するかどうかを決定して、検出されたイメージングカテーテル経路を血管の長手方向の代表線とすることができることを確認するために、用いられる。血管造影画像フレーム７５はまた、検出された放射線不透過性マーカ７３が、検出されたイメージングカテーテル経路上に位置するか、又はそこから特定の距離内に位置するかどうかを決定するために用いられる。オーバーレイされた画像７５を用いて、システムは、検出された放射線不透過性マーカが、検出されたイメージングカテーテル経路上に位置するか、又はそこから特定の距離内に位置するかどうかを決定することができる。距離の閾値は、システムによって事前に決定することができ、又は、ユーザによって決定することができる。オーバーレイされた画像が両方の基準を満たす場合、検出されたイメージングカテーテル経路位置の情報は、選択された造影剤あり血管造影フレームとともに保存される。検出された放射線不透過性マーカが、検出されたイメージングカテーテル経路上に位置しないが、特定の距離内に位置するとき、イメージングカテーテル経路上の検出された放射線不透過性マーカ位置に最も近い位置が検索され、その位置が、検出されたマーカ位置を更新することによって、造影剤あり血管造影フレームとともに保存される。オーバーレイされた画像がどちらの基準も満たさない場合、システムは、別の造影剤なし血管造影フレームを検索してよく、同じプロセスを進む。
【００５０】
同じ心拍位相を有する造影剤なし血管造影フレームが他に存在しない場合、システムは、選択された造影剤あり血管造影フレームについてのプロセスを停止する。次いで、システムは、別の造影剤あり血管造影画像フレームを選択し、最後の造影剤ありフレームが処理されるまで、プロセス全体を繰り返す。
【００５１】
これより図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、フローチャートは、相互レジストレーション経路が、血管造影データに関連する検出されたマーカ位置に基づいた回帰直線から決定されるイメージングカテーテル経路に基づく場合を示す。図６Ａ及び図６Ｂのフローチャートは、血管造影データが心拍位相情報を含まないとき、かつ／又は、血管の標的領域に造影剤なしの血管造影画像フレームが十分に存在しないときに、適用することができる。図６Ａにおいて、プロセスは、複数の血管造影画像フレームを含み得る血管造影データをインポートすることを含むステップＳ３００によって開始する。ステップＳ３０２において、第１の血管造影画像フレームが選択される。ステップＳ３０４において、選択された第１の血管造影画像フレームについて、造影剤が標的血管の標的領域にあるかどうかが決定される。第１の血管造影画像フレームについて造影剤が標的血管にあると決定された場合（ステップＳ３０４においてＹｅｓ）、ステップＳ３０６において、選択された第１の血管造影画像フレームについて、標的領域の血管輪郭及び放射線不透過性マーカが検出される。ステップＳ３０８において、検出された血管輪郭及び放射線不透過性マーカが、選択された第１の血管造影画像フレームとともに保存される。
【００５２】
ステップＳ３１０において、選択された血管造影画像フレームが最後の血管造影画像フレームであるかどうかが決定される。選択された血管造影フレームが最後のフレームでない場合（ステップＳ３１０においてＮｏ）、ステップＳ３１２において、次の血管造影フレームが選択される。この例では、ステップＳ３１２において第２の血管造影画像フレームが選択され、プロセスは、全ての血管造影画像フレームが選択されるまで、ステップＳ３０４へ戻る。或いは、ステップＳ３１０において、最後のフレームが選択されたと決定された場合（ステップＳ３１０においてＹｅｓ）、プロセスは、図６Ｂのフローチャートに続くＢへ進む。ステップＳ３０４に戻り、選択された血管造影画像フレームが造影剤を含まない場合（ステップＳ３０４においてＮｏ）、プロセスはステップＳ３１０へ飛ぶ。
【００５３】
図６Ｂにおいて、プロセスは、ステップＳ４００において、標的血管に造影剤ありの全ての血管造影画像フレームを選択することによって開始される。次にステップＳ４０２において、選択された血管造影画像フレームからの全ての検出された放射線不透過性マーカ位置が収集される。ステップＳ４０４において、選択された血管造影画像フレームから収集された全ての検出された放射線不透過性マーカ位置に基づいて、例えば最小二乗回帰法を用いて、回帰直線が生成される。ステップＳ４０６において、造影剤あり血管造影画像フレームから、第１の血管造影画像フレームが選択される。ステップＳ４０８において、選択された造影剤あり血管造影画像フレームの検出された血管輪郭内に回帰直線がフィットするかどうかに関して、決定がなされる。検出された血管輪郭内に回帰直線がフィットする場合（ステップＳ４０８においてＹｅｓ）、ステップＳ４１０において、検出された放射線不透過性マーカが、生成された回帰直線上に位置するかどうかが決定される。
【００５４】
検出された放射線不透過性マーカが回帰直線上にある場合（ステップＳ４１０においてＹｅｓ）、ステップＳ４１２において、回帰直線及び検出された放射線不透過性マーカ位置に関連する情報が、選択された血管造影画像フレームとともに保存される。ステップＳ４１４において、選択された血管造影画像フレームが最後の造影剤ありフレームであるかどうかが決定される。選択された血管造影画像フレームが最後のフレームである場合（ステップＳ４１４においてＹｅｓ）、相互レジストレーション経路を生成するためのプロセスは完了する。或いは、選択された血管造影画像フレームが最後の造影剤あり血管造影画像フレームではないと決定された場合（ステップＳ４１４においてＮｏ）、ステップＳ４１６において次のフレームが選択され、プロセスはステップＳ４０８へ戻る。
【００５５】
ここでステップＳ４０８に戻り、検出された血管輪郭内に回帰直線がフィットしないと決定された場合（ステップＳ４０８においてＮｏ）、ステップＳ４１８において、最も近いフレームに関連する検出された血管輪郭内に回帰直線がフィットすることのできる最も近い血管造影画像フレームが決定される。次いでステップＳ４２０において、最も近い血管造影フレームが、検出された血管輪郭と一緒に、選択された血管造影画像フレームと置き換わる。
【００５６】
ステップＳ４１０において、検出された放射線不透過性マーカが回帰直線上に位置しない場合（ステップＳ４１０においてＮｏ）、ステップＳ４２２において、検出された放射線不透過性マーカに最も近い回帰直線上の点が決定される。次いで、ステップＳ４２４において、選択された血管造影フレームに関連する回帰直線上の最も近い点の位置が保存される。
【００５７】
これより図７を参照すると、標的血管の標的領域に造影剤を含む血管造影画像フレーム８０が一緒にグループ化される。血管造影画像フレーム８０は、造影剤が標的領域に達すると、血管内イメージングプルバック処置が完了するまで取得されるフレームである。血管造影画像フレーム８０の各々について、画像プロセッサを用いて、血管輪郭８２及び放射線不透過性マーカ８１を検出することができる。次いで、検出された放射線不透過性マーカ位置８４の全ての情報が収集され、血管造影画像フレーム８３の同じ平面にプロットされる。検出された放射線不透過性マーカ位置８４に基づいて、例えば最小二乗回帰法を用いることにより、血管造影画像フレーム８５に示される回帰直線８６が生成される。その後、システムは、以前に選択された血管造影画像フレームから血管造影画像フレームを選択し、検出された血管輪郭内に回帰直線が位置するかどうかをチェックする。血管造影画像フレーム８８に示されるように、回帰直線８６が血管輪郭内に位置しない場合、システムは、回帰直線８６が血管造影画像フレーム８７に示されるように血管輪郭内に位置することができ、かつ、元々選択された血管造影画像フレームに最も近いタイミングで取得された、別の血管造影画像フレームを検索する。最も近いタイミングで検索された血管造影画像フレーム８７は、元々選択された血管造影画像フレームに置き換わる。置換の際、検出された血管輪郭の情報も置き換えられるが、検出された放射線不透過性マーカ位置の情報は置き換えられない。
【００５８】
次いで、システムは、検出されたマーカが回帰直線上に位置するかどうかをチェックする。検出されたマーカが回帰直線上に位置しない場合、システムは、検出されたマーカ位置に最も近い回帰直線上の位置を検索し、放射線不透過性マーカ位置の情報を、新しく検索された位置で更新する。その後、検出又は更新されたマーカ位置及び回帰直線の情報は、選択された血管造影画像フレームとともに保存される。このプロセスは、血管の標的領域に造影剤ありの各血管造影画像フレームについて繰り返される。回帰直線を生成した後のプロセスは、異なる順序で実行することができる。システムは、まず、検出された血管輪郭内に回帰直線が位置するかどうかをチェックし、必要に応じて、造影剤あり血管造影画像フレームの群について血管造影画像フレームを更新してよい。次いで、システムは、検出された放射線不透過性マーカが回帰直線上に位置するか否かをチェックすることができ、必要に応じて、その位置を更新する。
【００５９】
図９Ａ及び図９Ｂは、血管造影画像フレームに関して血管内画像フレームの取得位置を見つけるための様々なステップを示すフローチャートである。図９Ａ及び図９Ｂは、図２のステップＳ５０に対応する。ステップＳ５００において、システムは、複数の血管内画像フレームを含む血管内画像データをインポートする。ステップＳ５０２において、図４Ａ及び図４Ｂ又は図６Ａ及び図６Ｂに概説される相互レジストレーションステップに基づいて決定された相互レジストレーション経路及びマーカ位置を有する血管造影画像フレームがインポートされる。必須の数の造影剤なし血管造影画像フレームだけでなく、心拍位相情報も利用可能であった場合、図４Ａ及び図４Ｂに概説される相互レジストレーションステップに基づいて決定された相互レジストレーション経路及びマーカ位置を有する血管造影画像フレームがインポートされる。或いは、心拍位相情報が利用可能でなかった場合、又は造影剤なし血管造影画像フレームが十分に存在しなかった場合、図６Ａ及び図６Ｂに概説される相互レジストレーションステップに基づいて決定された相互レジストレーション経路及びマーカ位置を有する血管造影画像フレームがインポートされる。言い換えると、システムは、血管内画像フレーム、及び、相互レジストレーション経路（図４Ａ及び図４Ｂのフローチャートに概説されるステップに基づく直接検出されたイメージングカテーテル経路、又は、回帰モデルによる新たに生成されたイメージングカテーテル経路のいずれか）と、図６Ａ及び図６Ｂのフローチャートに概説されるステップに基づく検出された放射線不透過性マーカ位置とを有する血管造影画像フレームを含む。
【００６０】
ステップＳ５０４において、第１の血管内画像フレームが選択される。次に、ステップＳ５０６において、選択された血管内画像フレームに関連するタイムスタンプに基づいて、対応する血管造影画像フレームが存在するかどうかが決定される。最初に、システムは、血管内画像フレームと血管造影画像フレームの両方のタイムスタンプを用いて、ほぼ同じ時間に取得された血管造影画像フレームを有する血管内画像フレームを検索してよい。タイムスタンプに基づいて対応する血管造影画像フレームが存在すると決定された場合（ステップＳ５０６においてＹｅｓ）、ステップＳ５０８において、対応する血管造影フレーム番号のインデックスが、選択された血管内画像フレームに追加される一方、ステップＳ５１０において、対応する血管内フレーム番号のインデックスが、血管造影画像フレームに追加される。或いは、タイムスタンプに基づいて対応する血管造影画像フレームが存在しないと決定された場合（ステップＳ５０６においてＮｏ）、ステップＳ５１２において、選択された血管内画像フレームが最後の血管内画像フレームであるかどうかが決定される。選択された血管内画像フレームが最後の血管内画像フレームではない場合（ステップＳ５１２においてＮｏ）、ステップＳ５１４において、次の血管内画像フレームが選択され、ステップＳ５０６へ戻る。このプロセスは、最後の血管内画像フレームが選択されるまで繰り返されてよい。ステップＳ５１２において、選択された血管内画像フレームが最後の血管内画像フレームであると決定された場合（ステップＳ５１２においてＹｅｓ）、フローチャートは、図９Ｂに示されるフローチャートに続くＣへ続く。
【００６１】
これより図９Ｂを参照すると、ステップＳ６００において、対応する血管造影画像フレーム番号のインデックスを有する第１及び第２の血管内画像フレームが決定される。ステップＳ６０２において、第１の血管内画像フレームと第２の血管内画像フレームとの間の血管内画像フレームの数が決定される。次いで、ステップＳ６０４において、対応する２つの血管造影画像フレームにおける放射線不透過性マーカバンドの位置が決定される。ステップＳ６０６において、２つの放射線不透過性マーカバンド位置の間の距離が決定され、次いで、ステップＳ６０２において決定された、相互レジストレーション経路に沿った血管内画像フレームの数で割られる。ステップＳ６０８において、対応する血管造影フレーム番号のインデックスを有さない第１の血管内画像フレームが選択される。次いで、ステップＳ６１０において、ステップＳ６０８において選択された血管内画像フレームに近い時点で取得された血管造影画像フレームが複製される。ステップＳ６１２において、計算された距離に基づいて人工マーカ位置が生成され、その情報は、複製された血管造影画像フレームとともに保存される。ステップＳ６１４において、ステップＳ６００からの第２の血管内画像フレームが最後の血管内画像フレームであるかどうかが決定される。第２の血管内画像フレームが最後の血管内画像フレームでない場合（ステップＳ６１４においてＮｏ）、ステップＳ６１６において、対応する血管造影画像フレーム番号のインデックスを有する血管内画像フレームの次のセットが選択され、プロセスはステップＳ６００へ戻る。或いは、第２の血管内画像フレームが最後の血管内画像フレームである場合（ステップＳ６１４においてＹｅｓ）、血管造影画像フレームに関して血管内画像フレームの取得位置を見つけるためのプロセスは完了する。
【００６２】
これより図１０を参照すると、図９Ｂの様々なステップに概説されるプロセスが視覚的に説明される。システムは、対応する血管造影画像フレーム番号のインデックスを有する第１の血管内画像フレーム９０及び第２の血管内画像フレーム９２［ｉiv番目及びｊiv番目のフレーム］を見つけることができ、これら２つの選択されたフレーム間の血管内画像フレームの数［ｎij_iv＝ｊiv−ｉiv］９４を数える。２つの対応する血管造影画像フレームは、ｉag番目９６及びｊag番目９８である。次いで、システムは、対応する血管造影画像フレーム［ｉag番目及びｊag番目のフレーム］（９６、９８）から、対応する放射線不透過性マーカ位置［（ｘi_ag，ｙi_ag）及び（ｘj_ag，ｙj_ag）］を見つける。次に、システムは、（ｘi_ag，ｙi_ag）と（ｘj_ag，ｙj_ag）との間の距離を、相互レジストレーション経路に沿ってｎij_ivで割る［ｄij＝｛（ｘj_ag，ｙj_ag）−（ｘi_ag，ｙi_ag）｝／ｎij_iv］。その後、システムは、（ｉiv＋１）番目の血管内画像フレームを選択し、（ｉiv＋１）番目の血管内画像フレームが取得されたタイミングに最も近いタイミングで取得された血管造影画像フレーム１００を複製する。
【００６３】
血管造影画像フレーム１００が複製されるとき、イメージングカテーテル経路１０４も複製される。複製された血管造影画像フレーム１００上で、システムは、相互レジストレーション経路に沿った（ｘi_ag，ｙi_ag）から、計算された距離ｄijに位置する点１０６（すなわち人工マーカ）を生成する。システムは次いで、複製された血管造影画像フレーム１００上の人工マーカ位置を、対応する血管内画像フレーム番号のインデックスとともに保存する。システムは、（ｊiv−１）番目の血管内画像フレームについてこれらのプロセスを終了するまで、これらのプロセスを繰り返す。次いで、システムは、対応する血管造影画像フレーム番号のインデックスを有する第２及び第３の血管内画像フレームを見つけ、上記プロセスを繰り返す。システムが、対応する血管造影画像フレーム番号のインデックスを有する、最後から２番目の血管内画像フレームと最後の血管内画像フレームとを終えるまで、プロセスは繰り返す。上記のプロセスは、異なる順序で完了されてよい。システムは、同時に取得された血管造影画像フレームを有する２つの血管内画像フレームを見つけるたびに、人工マーカを生成することができる。
【００６４】
血管内画像フレームと血管造影データとの間の相互レジストレーションペアを生成するための方法において、（ｉiv＋１）番目の血管内画像フレームが選択されるとき、血管造影画像フレームは複製される。しかしながら、別の方法では、血管造影画像フレームは複製される必要がない。（ｉiv＋１）番目の血管内画像フレームが選択されるとき、（ｉiv＋１）番目の血管内画像フレームが取得されたタイミングに最も近いタイミングで取得された血管造影画像フレームが検索され、そのフレーム番号は、（ｉiv＋１）番目の血管内画像フレームのインデックスに保存される。次いで、（ｉiv＋１）番目の血管内画像フレームの取得位置が、上記と同じプロセスを用いて、相互レジストレーション経路上で検索される。検索された位置は、血管造影フレーム番号のインデックスと一緒に、（ｉiv＋１）番目の血管内画像フレームに保存される。
【００６５】
これより図１１を参照すると、相互レジストレーション結果は、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）２００を用いて、モニタ又はディスプレイ上に表示することができる。ＧＵＩは、血管造影画像フレーム２０２と、血管内画像フレーム２０４と、相互レジストレーション経路２０６の一部の長手方向ビューとを含むことができる。相互レジストレーション経路２１０は、血管輪郭２０８と一緒に、血管造影画像フレーム２０２に含まれる。相互レジストレーション経路２１０は、血管内イメージングプルバック処置がどこで実行されたかを示す。
【００６６】
システムは、血管内画像フレームと、対応する血管内フレーム番号を有する血管造影画像フレームとを含む。血管内画像フレームがシステム又はユーザによって選択されると、システムは、血管造影画像フレームのインデックスを用いて、対応する血管造影フレームを検索し、血管造影画像フレーム上に人工インジケータ２１２がオーバーレイされた状態で、血管造影画像フレームをモニタに表示する。人工インジケータ２１２は、選択された血管内画像フレーム２０４が取得された位置を示す。システムはまた、そのデフォルト設定として、相互レジストレーション経路２１０（すなわち、直接検出されるか、又は回帰モデルを用いて生成されるイメージングカテーテル経路）をオーバーレイするが、ユーザは、ユーザ嗜好に基づいて、表示しないことを選択することができる。加えて、システムは、標的血管２０６の長手方向ビューを表示する。長手方向ビューは、取得された血管内画像フレームを用いて生成され、複数のパターンを有してよい。一例では、長手方向ビューは、人工インジケータ２１６を用いて、血管内画像フレームが取得された位置を示す。
【００６７】
システムはまた、相互レジストレーションの信頼度をチェックする能力を有する。対応する血管造影画像フレームのインデックスを有する血管内画像フレームは、ｉiv番目、ｊiv番目、ｋiv番目、ｌiv番目、…、及びｚiv番目と番号付けされる。システムは、対応する血管造影画像フレーム番号のインデックスを有する２つの血管内画像フレーム［例えばｉiv番目及びｋiv番目のフレーム］を選択する。これら２つのフレームは、対応する血管造影フレーム番号のインデックスを有する少なくとも１つのフレーム分は離れている必要がある［この例では、ｊiv番目のフレームが飛ばされる］。次いで、システムは、２つの選択されたフレーム、ｉiv番目とｋiv番目のフレームの間で取得された血管内画像フレームの各々について、相互レジストレーション位置を推定する。その後、推定された相互レジストレーション位置は、対応する血管造影画像フレームから直接検出される（かつ更新される）実際の相互レジストレーション位置と比較される［この例では、ｊiv番目のフレームについて比較が実行される］。実際の位置と推定された位置との差は、信頼度値と見なされる。信頼度値が特定の閾値を超える場合、相互レジストレーション結果が表示されるときに、モニタに警告が示されてよい。閾値は、システムによって事前に決定されてもよいし、又は、ユーザ嗜好に基づいてユーザによって決定されてもよい。警告は、ディスプレイ上のテキストメッセージとすることができ、かつ／又は、色分けされたインジケータ２１４や、異なる線種又は異なる形状を有するインジケータ等、図形の出力とすることができる。
【００６８】
本開示の別の実施形態において、イメージングカテーテル経路検出（図４ＡのステップＳ１０６）及び放射線不透過性マーカ検出（図４ＡのステップＳ１１４及び図６ＡのステップＳ３０６）について、代替の方法が提供される。
【００６９】
まず、フィルタ、例えば準同形フィルタ（homomorphic  filter）が、骨構造（例えば肋骨）及び／又は他の器官（例えば腎臓）に起因して作成されるバックグラウンドノイズを低減するために適用される。このプロセスは、図４ＡのステップＳ１０４の前、又は図６ＡのステップＳ３０４の前に適用されてよい。
【００７０】
次いで、ステップＳ１０６、すなわちイメージングカテーテル経路の検出では、Ｓｏｂｅｌ、Ｃａｎｎｙ、Ｐｒｅｗｉｔｔ、Ｒｏｂｅｒｔｓその他等のエッジ検出フィルタ、及び／又はエッジ検出フィルタからの任意の組合せが適用され、拡張したエッジの内側空間が充填される。その後、イメージングカテーテル経路を含むコンポーネントが選択される。コンポーネント選択は、既定の閾値を設定することによって自動的に行うこともできるし、又は、おおよその位置を指定するためのユーザからの１つ又は複数の入力を得ることによって、半自動的に行うこともできる。次に、選択されたコンポーネントがスケルトン化される（skeletonized）。最後のステップとして、スケルトン化の結果が、平滑化関数、例えば三次スプライン関数又は多項式フィッティング関数を適用することによって、平滑化される。
【００７１】
放射線不透過性マーカの検出、すなわちステップＳ１１４又はステップＳ３０６では、バックグラウンドノイズを低減するためのフィルタを適用した後、Ｓｏｂｅｌ、Ｃａｎｎｙ、Ｐｒｅｗｉｔｔ、Ｒｏｂｅｒｔｓその他等のエッジ検出フィルタ、及び／又は、エッジ検出フィルタからの任意の組合せが適用される。検出されたエッジの位置情報を用いて、血管造影画像フレームは、検出されたエッジ内のエリアのみを示すようにマスキングされる。次に、マスキングされた各血管造影画像フレームにおいて、１つ又は複数の暗い点が検索される。各フレームにおいて検索される点の数は、事前に決定することもできるし、又はユーザによって設定することもできるが、血管造影データ全体を通じて同じ数でなければならない。
【００７２】
全ての血管造影画像フレームにおいて１つ又は複数の暗い点が検索された後、各フレームについて標的放射線不透過性マーカが決定される。まず、ユーザは、第１の血管造影画像フレームにおいて放射線不透過性マーカ位置のおおよその位置を指定するように要求される。次いで、ユーザが第１の血管造影画像フレームで入力した点から最も近い点を検索することによって、標的放射線不透過性マーカが決定される。後続のフレームについては、標的放射線不透過性マーカは、前のフレームにおいて検出された放射線不透過性マーカ位置から最も近い点を検索することによって、決定される。
【００７３】
１つ又は複数の暗い点が検索され、標的放射線不透過性マーカの決定は、各血管造影画像フレームについて行うことができる。この場合、放射線不透過性マーカ検出の正確性は、前のフレームにおける標的放射線不透過性マーカ位置に基づいて検索エリアを狭めることによって、向上させることができる。１つ又は複数の暗い点を検索する前に、血管造影画像フレームは、検出されたエッジ内の、前のフレームにおいて検出された放射線不透過性マーカ位置に近位のエリアのみを示すように、更にマスキングされる。心臓運動に起因する標的血管の動きに適応するために、特定のマージンを追加することができる。マージンは、システムによって事前に決定することもできるし、又はユーザによって手動で設定することもできる。
【００７４】
第１の血管造影画像フレームにおいて放射線不透過性マーカ位置のおおよその位置を指定するユーザ入力は、第１の血管造影画像フレームにおいて標的放射線不透過性マーカが決定される前に、いつでも取得することができる。
【００７５】
放射線不透過性マーカの検出では、標的放射線不透過性マーカの決定は、全ての血管造影画像フレームにおいて１つ又は複数の暗い点が検索された後に、血管造影データ全体を通して各々の検索された点をトラッキングすることによって、達成することができる。次いで、各血管造影画像フレームにおいて、１つ又は複数の暗い点が検索される。各フレームにおいて検索される点の数は、事前に決定することもできるし、又はユーザによって設定することもできるが、血管造影データ全体を通じて同じ数でなければならない。放射線不透過性マーカは、１つの特定の方向、すなわち標的血管の長手方向にのみ移動するはずであるので、標的放射線不透過性マーカは、特定の方向に移動する１つの点を見つけることによって、決定することができる。トラッキングでは、例として、Ｖｉｔｅｒｂｉベースの方法又はSpeeded  Up  Robust  Features（ＳＵＲＦ）方法が用いられてよい。
【００７６】
本開示の別の実施形態において、血管内イメージングプルバックの期間全体にわたって血管造影画像データが利用可能でない場合、異なる相互レジストレーションオプションが利用可能であることがある。この状況は、ユーザがプルバック中に偶発的又は意図的にＸ線をオフにしたとき、かつ／又は、システムが図２のステップＳ２０において任意の障害に直面したときに、発生することがある。プルバックの期間全体にわたって血管造影画像データが利用可能でないとき、ユーザが相互レジストレーションを実行することを選択した後、システムは、ユーザが相互レジストレーションプロセスを継続することを望むかどうかをユーザに尋ねる。ユーザが継続することを選択する場合、画像プロセッサは、血管造影画像データをチェックし、２つの他のオプションから１つのオプションを選択する。システムは、血管造影画像データがプルバック中に部分的に利用可能であるとき、オプションＡを選択し、プルバック中に利用可能な血管造影画像データがないとき、オプションＢを選択する。オプションＡは、図１２及び図１３を参照して説明され、オプションＢは、後述される図１４を参照して説明される。他の状況では、血管造影画像フレームの一部が、マーカ検出画像処理又は相互レジストレーション処理の用途に対して、十分な品質を有さないことがある。これらの状況では、システム又は画像プロセッサ４０は、プルバック中に取得される、相互レジストレーションに有効な（利用可能な）血管造影画像フレームが存在するかどうかを決定してよく、有効な血管造影画像フレームにおいて検出されるマーカ位置を用いて、血管内画像フレームのうちの少なくとも１つの取得位置を計算してよい。この状況では、システムは、オプションＡを選択し、有効な血管造影画像フレームを、プルバック中に利用可能な血管造影画像フレームとして用いる。プルバック中に取得された有効な血管造影画像フレームが存在しない場合、システムはオプションＢを選択する。
【００７７】
図１２は、血管内イメージングプルバックに関連して、血管造影画像がいつ利用可能であるかを説明する概略図である。この図では、期間Ｂは、血管造影画像が利用可能である期間であり、期間Ａ及び期間Ｃは、血管造影画像が利用可能でない期間である。このオプションＡでは、１つの方法例として、図２のステップＳ２０〜Ｓ４０が、図１３に記載のステップに変更されてよい。図１３は、１つの血管造影フレームを選択するためのステップＳ７００と、次いでステップＳ７０１において、ステップＳ７０２において相互レジストレーション経路上に検出されたマーカ位置を投影するために、選択されたフレーム上で相互レジストレーション経路を定めることとを含む。ステップＳ７０３において、血管造影データが利用可能でない期間について、検出された位置及びプルバック速度に基づいて、相互レジストレーション経路上のマーカ位置が計算される。
【００７８】
血管造影データをインポートした後、まず、プルバック全体にわたって血管造影データが利用可能である場合と同じような方法で、血管造影画像が利用可能である血管内イメージングプルバックの期間（図１２内の期間Ｂ）に、放射線不透過性マーカが検出される。次いで、システムは、１つの血管造影フレームを選択し、相互レジストレーション経路を定める。この経路は、血管中心線又はイメージングカテーテル経路とすることができる。次いで、検出された放射線不透過性マーカ位置が、相互レジストレーション経路上に投影される。血管内イメージングプルバックの一部の間に血管造影画像がキャプチャされた期間内の投影された位置に基づいて、血管造影画像が利用可能でない血管内イメージングプルバック中の期間（図１２内の期間Ａ及び期間Ｃ）にわたる放射線不透過性マーカ位置が、抽出された相互レジストレーション経路に沿って、血管内イメージングのプルバック速度を用いて、計算される。相互レジストレーション経路が定められる前、又は、経路上に位置が投影される前に、システムが、血管造影画像がキャプチャされた期間内の検出された放射線不透過性マーカ位置に基づいて、血管内画像の取得位置を計算する場合、血管造影画像がキャプチャされなかった期間の取得位置は、後で計算することができる。オプションＢでは、まず、システムは、新規の血管造影画像をキャプチャするかどうかをユーザに尋ねる。新規の血管造影画像が取得され、画像プロセッサに送られた後、画像プロセッサは相互レジストレーションプロセスを継続する。このオプションＢの相互レジストレーションプロセスの一例（図２のステップＳ２０〜Ｓ４０に対応する）は、図１４に説明される。血管造影データが複数のフレームを含む場合、まず、１つの血管造影フレームが選択される。この選択は、システムによる自動とすることもできるし、又はユーザによって手動で選択することもできる。次いで、ユーザは、選択されたフレーム上で、血管内イメージングプルバックの開始位置及び終了位置において入力を行うように要求される。続いて、システムは、選択されたフレームにおいて相互レジストレーション経路を抽出し、期間Ａ及びＣの間、オプションＡと同じような方法で、抽出された経路上の相互レジストレーション位置を計算する。抽出は、システムがユーザ入力を取得する前に実行することができる。図１４のステップＳ８００は、選択されたフレームをユーザに示し、次いで、プルバックの開始位置及び終了位置を定めるユーザ入力を取得することを含む。ステップＳ８０２は、ユーザ入力及びプルバック速度に基づいて、相互レジストレーション経路上の相互レジストレーション位置を計算することを含む。
【００７９】
図１５は、図１のコンピュータ３４のハードウェア構成の例示的なブロック図である。しかしながら、コンピュータ３００は、血管内イメージングシステム３０の代わりに、血管造影システム２０に組み込まれてもよい。本開示の別の実施形態において、コンピュータ３００は、図１に示される画像プロセッサ４０を包含するスタンドアローンデバイスであってよい。
【００８０】
コンピュータ３００は、図１５に示されるように、中央処理装置（「ＣＰＵ」）３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０４、通信インタフェース３０６、ハードディスク（及び／又は他の記憶デバイス）３０８、ディスプレイインタフェース３１０、キーボード（又は入力インタフェース；キーボードに加えて、マウス又は他の入力デバイスを含んでもよい）３１２、及び、上述の構成要素間のうちの１つ以上の間のＢＵＳ又は他の接続線（例えば接続線３１４）を含む。コンピュータ３００は、他の上述の構成要素の１つ以上の組合せを含んでよい。ＣＰＵ１３０１は、記憶媒体に格納されたコンピュータ実行可能命令を読み取って実行するように構成される。コンピュータ実行可能命令は、本明細書に記載の方法及び／又は計算の実行のための命令を含んでよい。コンピュータ３００は、ＣＰＵ３０１に加えて１つ以上の追加のプロセッサを含んでよく、ＣＰＵ３０１を含む当該のプロセッサは、血管内イメージングシステム、血管造影システム及びＥＧＣデバイスから情報を取得して、血管内画像フレームが取得された相互レジストレーション経路に沿った位置を表すインジケータを有する相互レジストレーション経路を決定するために用いられてよい。コンピュータ３００は更に、ネットワーク接続を介して（例えばネットワーク３１６を介して）接続された１つ以上のプロセッサを含んでよい。ＣＰＵ３０１と、コンピュータ３００によって用いられている任意の追加のプロセッサとは、同じテレコムネットワークに配置されてもよいし、又は異なるテレコムネットワークに配置されてもよい。
【００８１】
Ｉ／Ｏ又は通信インタフェース３０６は、入出力デバイス（２つの光源３３、通信ケーブル及びネットワーク（有線又は無線のいずれか）、キーボード３１２、マウス、タッチスクリーン又はモニタ５０等を含んでよい）への通信インタフェースを提供する。
【００８２】
本開示の任意の方法及び／又はデータ、例えば相互レジストレーション経路を生成するための方法は、コンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。一般に使用されるコンピュータ可読及び／又は書込み可能な記憶媒体、例えばハードディスク（例えばハードディスク３０８、磁気ディスク等）、フラッシュメモリ、ＣＤ、光ディスク（例えばコンパクトディスク（「ＣＤ」）、デジタル多用途ディスク（「ＤＶＤ」）、Ｂｌｕ−ｒａｙ（商標）ディスク等）、光磁気ディスク、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）（ＲＡＭ３０４等）、ＤＲＡＭ、読取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）、分散コンピュータシステムのストレージ、メモリカード又は同様のもの（例えば不揮発性メモリカード、ソリッドステートドライブ、ＳＲＡＭ等の他の半導体メモリ等）、それらの任意の組合せ、サーバ／データベース等のうちの１つ以上等を用いて、プロセッサ（例えば上述のコンピュータ３００のプロセッサ又はＣＰＵ３０１）に、本明細書で開示される方法のステップを実行させることができる。コンピュータ可読記憶媒体は非一時的コンピュータ可読媒体であってよく、かつ／又は、コンピュータ可読媒体は、一時的な伝搬信号であることを唯一の例外として、全てのコンピュータ可読媒体を含んでよい。コンピュータ可読記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ等の、所定期間又は制限された期間又は短期間に、かつ／又は電力の存在下でのみ、情報を記憶する媒体を含むことができる。また、本開示の実施形態は、記憶媒体（より完全には「非一時的コンピュータ可読記憶媒体」とも呼ばれ得る）に記録されたコンピュータ実行可能命令（例えば１つ以上のプログラム）を読み出して実行して、上記の実施形態の１つ以上の機能を実行し、かつ／又は、上記の実施形態の１つ以上の機能を実行するための１つ以上の回路（例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））を含むシステム又は装置のコンピュータによって実現されてもよく、また、例えば記憶媒体からコンピュータ実行可能命令を読み出して実行して、前述の実施形態の１つ以上の機能を実行し、かつ／又は上記の実施形態の１つ以上の機能を実行するための１つ以上の回路を制御することによって、システム又は装置のコンピュータによって実行される方法によって実現されてもよい。
【００８３】
上記のデバイス、システム及び方法は、コンピュータ実行可能命令を読み出してそれらを実行するように構成される１つ以上のコンピュータデバイスに対して、上記動作を実現するためのコンピュータ実行可能命令が記憶されている１つ以上のコンピュータ可読媒体を供給することによって、実施することができる。この場合、システム又はデバイスは、コンピュータ実行可能命令を実行するときに、上記実施形態の動作を実行する。また、１つ以上システム又はデバイス上のオペレーティングシステムが、上記実施形態の動作を実行してもよい。よって、コンピュータ実行可能命令、又はコンピュータ実行可能命令を記憶する１つ以上のコンピュータ可読媒体、又はコンピュータ実行可能命令を記憶している１つ以上のコンピュータ可読媒体が、実施形態を構成する。
【００８４】
上の開示は特定の例示の実施形態を説明するが、本開示は、上記実施形態に限定されず、以下の特許請求の範囲は、それらの範囲内の様々な変更及び均等の構成を含む。
【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５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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