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技術 マルチセンサ医療デバイスのための表示制御

出願人 ボルケーノコーポレイション
発明者 ブレット・ミレットポール・ホースイット
出願日 2013年12月17日 (6年11ヶ月経過) 出願番号 2015-549569
公開日 2016年3月24日 (4年8ヶ月経過) 公開番号 2016-508758
状態 特許登録済
技術分野 診断用測定記録装置 内視鏡 脈拍・心拍・血圧・血流の測定 超音波診断装置
主要キーワード 光学検知システム 検知差 診断速度 衝突管 電気光学センサ 光ファイバストランド 電気機械トランスデューサ 圧電圧力センサ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年3月24日)のものです。
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図面 (20)

課題・解決手段

医療データの取得、処理、および提示に対するユーザ制御のためのシステムおよび方法が提供される。いくつかの実施形態は、特に、マルチモダリティ処理システムにおけるマルチモダリティ医療データの表示を制御することに関する。一実施形態において、医療画像化システムは、第1のセンサを使用して収集される第1のデータサブセットと、第2のセンサを使用して収集される第2のデータサブセットとを含む医療データセットを受信し、第1のセンサと第2のセンサとは異なる。第2のデータサブセットとは無関係に第1のデータサブセットに適用されるべき表示属性が受信される。表示属性に基づいて第1のデータサブセットの処理に影響を与える命令が生成される。第1のデータサブセットが、命令に従って処理される。処理された第1のデータサブセットが表示属性に従って表示され、第2のデータサブセットが、表示属性とは無関係に表示される。

概要

背景

疾患の処置成功レベル診断および検証における革新は、外部画像化プロセスから内部診断プロセスへと移行してきている。特に、カテーテル挿入手技に使用されるカテーテル、またはガイドワイヤのような細長い可撓性部材遠位端部に配置される超小型センサによって血管系の閉塞および他の血管系疾患を診断するための診断機器およびプロセスが開発されている。たとえば、既知医療検知技法は、血管造影法、血管内超音波法(IVUS)、フォワードルッキングIVUS(FL−IVUS)、血流予備量比FFR)判定、冠血流予備能(CFR)判定、光コヒーレンストモグラフィOCT)、経食道心エコー検査、および画像誘導治療を含む。これらの技法の各々は、種々の診断状況により良好に適している場合がある。処置成功の可能性を増大させるために、医療施設は手技の間に、複数の画像化、処置、診断、および検知モダリティカテーテル処置室内で手元に用意している場合がある。近年、複数の画像化、処置、診断、および検知ツールから医療データ収集し、このマルチモダリティ医療データを処理する処理システムが設計されている。そのようなマルチコンポーネントシステムは、操作者命令を受けて豊富医療情報を提供する。

概要

医療データの取得、処理、および提示に対するユーザ制御のためのシステムおよび方法が提供される。いくつかの実施形態は、特に、マルチモダリティ処理システムにおけるマルチモダリティ医療データの表示を制御することに関する。一実施形態において、医療画像化システムは、第1のセンサを使用して収集される第1のデータサブセットと、第2のセンサを使用して収集される第2のデータサブセットとを含む医療データセットを受信し、第1のセンサと第2のセンサとは異なる。第2のデータサブセットとは無関係に第1のデータサブセットに適用されるべき表示属性が受信される。表示属性に基づいて第1のデータサブセットの処理に影響を与える命令が生成される。第1のデータサブセットが、命令に従って処理される。処理された第1のデータサブセットが表示属性に従って表示され、第2のデータサブセットが、表示属性とは無関係に表示される。

目的

そのようなマルチコンポーネントシステムは、操作者の命令を受けて豊富な医療情報を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

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請求項1

医療画像化ステムによって医療データセットを表示する方法であって、前記方法は、前記医療画像化システムによって、第1のセンサを使用して収集される第1のデータサブセットおよび第2のセンサを使用して収集される第2のデータサブセットを含む前記医療データセットを受信するステップであって、前記第1のセンサおよび前記第2のセンサは異なっている、受信するステップと、前記第2のデータサブセットとは無関係に前記第1のデータサブセットに適用されるべき表示属性を受信するステップと、前記医療画像化システムによって、前記表示属性に基づいて前記第1のデータサブセットの処理に影響を与える命令を生成するステップと、前記第1のデータサブセットの処理のために前記命令を提供するステップと、更新された第1のデータサブセットを受信するステップであって、前記更新された第1のデータサブセットは、前記提供された命令を利用した前記第1のデータサブセットの処理の結果である、受信するステップと、前記医療画像化システムによって、前記更新された第1のデータサブセットを表示するステップであって、前記表示は、前記表示属性に従って実施される、表示するステップと、前記医療画像化システムによって、前記表示属性とは無関係に前記第2のデータサブセットを表示するステップとを含む、方法。

請求項2

前記表示属性は、前記医療データセット内の、前記表示属性に従って表示されるべきデータサブセットのリストを指定し、前記データサブセットのリストは前記第1のデータサブセットを含む、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記表示属性は、ユーザ嗜好、実施されている医療手技手術方針、前記手技が実施されている医療設備患者情報、前記第1のデータサブセット、前記第2のデータサブセット、ステータスインジケータ、および/またはセンサ属性のうちの少なくとも1つに応じて決まる値を含む、請求項1に記載の方法。

請求項4

前記表示属性は、閾値擬似カラー変換方式、ならびに、明示状態、淡色表示状態、および隠れ状態から成る群からの表示状態のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。

請求項5

前記第1のセンサおよび前記第2のセンサは、医療検知機器細長い部材上に配置される、請求項1に記載の方法。

請求項6

前記第1のセンサおよび前記第2のセンサは光音響超音波トランスデューサであり、前記医療検知機器は光音響IVUデバイスである、請求項5に記載の方法。

請求項7

前記第1のセンサおよび前記第2のセンサの各々は、圧力センサおよび流量センサのうちの1つである、請求項5に記載の方法。

請求項8

前記第1のセンサは第1のモダリティに対応し、前記第2のセンサは第2のモダリティに対応し、前記第1のモダリティと前記第2のモダリティとは異なる、請求項5に記載の方法。

請求項9

医療画像化システムによって医療データセットを収集する方法であって、前記方法は、前記医療画像化システムによって、前記医療データセットのうちの第1のデータサブセットの表示属性を受信するステップであって、前記医療データセットのうちの前記第1のデータサブセットは第1のセンサを使用して収集される、受信するステップと、前記表示属性に従って前記第1のデータサブセットを収集するための命令を提供するステップと、前記医療データセットのうちの第2のデータサブセットを収集するための命令を提供するステップであって、前記第2のデータサブセットは第2のセンサを使用して収集され、前記第1のセンサと前記第2のセンサとは異なり、前記第2のデータサブセットは前記表示状態とは無関係に収集されるステップと、前記医療画像化システムによって、前記表示属性に従って収集された前記医療データセットを受信するステップと、前記医療画像化システムによって、前記表示属性に従って前記医療データセットを表示するステップとを含む、方法。

請求項10

前記第1のセンサおよび前記第2のセンサの各々は、超音波トランスデューサ、圧力センサ、および流量センサのうちの1つである、請求項9に記載の方法。

請求項11

前記表示属性は、前記医療データセット内の、前記表示属性に従って表示されるべきデータサブセットのリストを指定し、前記データサブセットのリストは前記第1のデータサブセットを含む、請求項9に記載の方法。

請求項12

前記表示属性は、ユーザ嗜好、実施されている医療手技の手術方針、前記手技を実施している医療設備、患者情報、前記第1のデータサブセット、前記第2のデータサブセット、ステータスインジケータ、および/またはセンサ属性のうちの少なくとも1つに応じて決まる値を含む、請求項9に記載の方法。

請求項13

前記第1のデータサブセットを収集するための前記提供される命令は、前記表示属性に基づいてセンサ電力サンプリングレート、および増幅器利得のうちの少なくとも1つを指定する、請求項9に記載の方法。

請求項14

前記第1のデータサブセットを収集するための前記提供される命令は、前記表示属性に基づいて、前記第1のデータサブセットの収集を中断し、前記第1のセンサのセンサ回路ディセーブルするように構成されている、請求項9に記載の方法。

請求項15

前記ディセーブルされるセンサ回路は、超音波トランスデューサ、圧力センサ、および流量計のうちの1つを含む、請求項14に記載の方法。

請求項16

前記ディセーブルされるセンサ回路は、少なくとも1つの光センサと、前記少なくとも1つの光センサを動作させるために使用されるレーザ発光器とを含む、請求項14に記載の方法。

請求項17

医療画像化システムによって組織性状診断を実施する方法であって、前記方法は、前記医療画像化システムによって、医療データセットを受信するステップと、前記医療画像化システムによって、組織性状診断プロセスに関係する表示属性を受信するステップと、前記医療画像化システムによって、前記表示属性に基づいて前記組織性状診断プロセスに影響を与える命令を生成するステップと、組織成分要素を判定し、前記組織成分要素に組織識別子割り当てるために、前記医療データセットに対して前記組織性状診断プロセスを実施するステップであって、前記組織性状診断プロセスは、前記生成された命令を利用する、実施するステップと、前記医療画像化システムによって、前記表示属性に従って前記医療データセットおよび前記組織識別子を表示するステップとを含む、方法。

請求項18

前記表示属性は、前記医療データセットのうちの第2のサブセットとは無関係に前記医療データセットのうちの第1のサブセットに適用される、請求項17に記載の方法。

請求項19

前記表示属性は、前記医療データセット内の、前記表示属性に従って表示されるべきデータサブセットのリストを指定し、前記データサブセットのリストは前記第1のタサブセットを含む、請求項18に記載の方法。

請求項20

前記表示属性は、ユーザ嗜好、実施されている医療手技の手術方針、前記手技を実施している医療設備、患者情報、前記第1のデータサブセット、前記第2のデータサブセット、ステータスインジケータ、および/またはセンサ属性のうちの少なくとも1つに応じて決まる値を含む、請求項17に記載の方法。

請求項21

前記表示属性は、前記表示特性が適用されるべき組織型を指定する、請求項17に記載の方法。

請求項22

前記表示属性は、閾値、擬似カラー変換方式、ならびに、明示状態、淡色表示状態、および隠れ状態から成る群からの表示状態のうちの少なくとも1つを含む、請求項17に記載の方法。

技術分野

0001

本開示は、概して医療デバイスの分野に関し、より詳細には、マルチモダリティ医療検知データの表示のユーザカスタマイズおよび制御に関する。

背景技術

0002

疾患の処置成功レベル診断および検証における革新は、外部画像化プロセスから内部診断プロセスへと移行してきている。特に、カテーテル挿入手技に使用されるカテーテル、またはガイドワイヤのような細長い可撓性部材遠位端部に配置される超小型センサによって血管系の閉塞および他の血管系疾患を診断するための診断機器およびプロセスが開発されている。たとえば、既知の医療検知技法は、血管造影法、血管内超音波法(IVUS)、フォワードルッキングIVUS(FL−IVUS)、血流予備量比FFR)判定、冠血流予備能(CFR)判定、光コヒーレンストモグラフィOCT)、経食道心エコー検査、および画像誘導治療を含む。これらの技法の各々は、種々の診断状況により良好に適している場合がある。処置成功の可能性を増大させるために、医療施設は手技の間に、複数の画像化、処置、診断、および検知モダリティカテーテル処置室内で手元に用意している場合がある。近年、複数の画像化、処置、診断、および検知ツールから医療データ収集し、このマルチモダリティ医療データを処理する処理システムが設計されている。そのようなマルチコンポーネントシステムは、操作者命令を受けて豊富医療情報を提供する。

発明が解決しようとする課題

0003

既存のマルチモダリティ医療処理システムは有用であることが分かっているが、そのようなシステムによって収集および処理される情報の量が増大すると、直接的に、表示クラッタおよび手術室における注意散漫が増大する。したがって、最も関連性の高い部分を観察するために、操作者が収集されたデータを抽出することができるメカニズムを提供することがますます重要になっている。表示カスタマイズを改善することによって、操作者が、関連データを認識、分離、および測定する能力を増強することができる。複数のモダリティにわたって収集されたデータの、統一された、首尾一貫した様式での提示を改善することによって、医師がより正確な診断の結論を出すことも可能にすることができる。したがって、既存のシステムが有用であることは分かっているが、操作者に提示されるデータ量に対する制御を強化すること、および、そのデータが提示される様態に対する制御を強化することが依然として必要とされている。

課題を解決するための手段

0004

本開示の実施形態は、専用画像化システムおよびマルチモダリティ画像化システムの両方における医療データの表示のユーザカスタマイズのための強化されたシステムおよび方法を提供する。

0005

本開示のシステムおよび方法は、マルチセンサおよびマルチモダリティ環境における医療データの取得、処理、および提示に対するユーザ制御のためのメカニズムを提供する。ユーザは、医療データセットの全体または部分に対する表示属性を指定することができ、画像化システムは、その属性に基づいて、関連医療データの取得、処理、および/または提示を制御する。これによって、ユーザが関連データに焦点絞り、表示データの品質を改善し、スクリーンクラッタを低減することが可能になる。画像化システムは、表示のために選択されるデータのみを選択的に処理することによって、システムリソースを節約することもできる。無論、これらの利点は例示にすぎず、任意の特定の実施形態のためにいかなる特定の利点も必要とされないことが理解される。

0006

いくつかの実施形態において、医療画像化システムによって医療データセットを表示するための方法が提供される。医療画像化システムは、第1のセンサを使用して収集される第1のデータサブセットと、第2のセンサを使用して収集される第2のデータサブセットとを含む医療データセットを受信し、ここで第1のセンサと第2のセンサとは異なる。第2のデータサブセットとは無関係に第1のデータサブセットに適用されるべき表示属性が受信される。医療画像化システムは、表示属性に基づいて第1のデータサブセットの処理に影響を与える命令を生成する。命令は、第1のデータサブセットの処理に使用するために提供される。更新された第1のデータサブセットが受信され、更新された第1のデータサブセットは、提供された命令を利用して第1のデータサブセットを処理した結果である。医療画像化システムは、表示属性に従って、更新された第1のデータサブセットを表示し、表示属性とは無関係に第2のデータサブセットを表示する。

0007

いくつかの実施形態において、医療画像化システムによって医療データセットを収集する方法が提供される。方法は、医療画像化システムによって、医療データセットの第1のデータサブセットの表示属性を受信するステップを含む。医療データセットの第1のデータサブセットは、第1のセンサを使用して収集される。表示属性に従って第1のデータサブセットを収集するための命令が提供され、医療データセットの第2のデータサブセットを収集するための命令が提供される。第2のデータサブセットは、第1のセンサとは異なる第2のセンサを使用して収集され、第2のデータサブセットは、表示属性とは無関係に収集される。医療画像化システムは、表示属性に従って収集された医療データセットを受信し、表示属性に従って医療データセットを表示する。

0008

いくつかの実施形態において、医療画像化システムによって組織性状診断を実施する方法が提供される。方法は、医療画像化システムによって、医療データセットを受信するステップを含む。医療画像化システムは、組織性状診断プロセスに関係する表示属性をも受信する。医療画像化システムは、表示属性に基づいて組織性状診断プロセスに影響を与える命令を生成する。組織成分要素を判定し、当該組織成分要素に組織識別子割り当てるために、医療データセットに対して組織性状診断プロセスが実施される。組織性状診断プロセスは、生成された命令を利用する。医療画像化システムは、表示属性に従って、医療データセットおよび組織識別子を表示する。そのようないくつかの実施形態において、表示属性は、閾値擬似カラー変換方式、ならびに、明示状態、淡色表示状態、および隠れ状態から成る群からの表示状態のうちの少なくとも1つを含む。

0009

本開示の追加の態様、特徴、および利点が、以下の詳細な説明から明らかになる。

図面の簡単な説明

0010

本開示のいくつかの実施形態による様々な応用形態における侵襲的血管内システムを含む医療システムを示す概略図であり、特に本開示のいくつかの実施形態によるカテーテル挿入手技における医療システムを示す図である。
本開示のいくつかの実施形態による様々な応用形態における侵襲的血管内システムを含む医療システムを示す概略図であり、特に本開示のいくつかの実施形態による心臓カテーテル入手技における医療システムを示す図である。
本開示のいくつかの実施形態による様々な応用形態における侵襲的血管内システムを含む医療システムを示す概略図であり、特に本開示のいくつかの実施形態による腎臓カテーテル挿入手技における医療システムを示す図である。
本開示のいくつかの実施形態による医療検知システムの概略図である。
本開示のいくつかの実施形態による医療検知システムの一部の概略図である。
本開示のいくつかの実施形態による光学検知システムの一部の概略図である。
本開示のいくつかの実施形態によるカテーテル挿入手技に使用される医療検知デバイスの概略図である。
本開示のいくつかの実施形態によるカテーテル挿入手技に使用される医療検知デバイスの概略図である。
本開示のいくつかの実施形態による光音響IVUSトランスデューサの概略図である。
本開示のいくつかの実施形態による、送信モードにある光音響IVUSシステムの一部の概略図である。
本開示のいくつかの実施形態による、受信モードにある光音響IVUSシステムの一部の概略図である。
本開示のいくつかの実施形態によるマルチモダリティ光学システムの一部の概略図である。
本開示のいくつかの実施形態による、図1A図1B、および図1Cの医療システムの部分の機能ブロック図である。
本開示のいくつかの実施形態による、医療検知データの表示を構成するためのユーザインターフェース構成要素を含む図1A図1B、および図1Cの医療システムの部分の機能ブロック図である。
本開示のいくつかの実施形態による、マルチモダリティ医療データの表示をカスタマイズするための例示的なユーザインターフェースの図である。
本開示のいくつかの実施形態による、性状診断されている組織の表示をカスタマイズするための例示的なユーザインターフェースの図である。
本開示のいくつかの実施形態による、表示属性に基づいて医療検知データを収集する方法の流れ図である。
本開示のいくつかの実施形態による、表示属性に基づいて医療検知データを処理および表示する方法の流れ図である。
本開示のいくつかの実施形態による、表示属性に基づいて組織性状診断を実施する方法の流れ図である。
本開示のいくつかの実施形態による、血管内で構造を位置特定する方法の流れ図である。
本開示のいくつかの実施形態による、血管を評価する方法の流れ図である。
本開示のいくつかの実施形態による、血管内検知デバイスのプルバックシミュレートすることによって医療データを表示する方法の流れ図である。

実施例

0011

本開示の原理の理解を促進する目的で、ここで、図面に示されている実施形態を参照し、これを説明するために特定の文言を使用する。それにもかかわらず、本開示の範囲に対する限定は意図されていないことが理解される。本開示が関係する分野の当業者に通常想起されるように、説明されるデバイス、システム、および方法に対する任意の代替形態およびさらなる変更形態、ならびに、本開示の原理の任意のさらなる応用形態が完全に企図されており、本開示の範囲内に含まれる。特に、一実施形態に関連して説明される特徴、構成要素、および/またはステップが、本開示の他の実施形態に関連して説明される特徴、構成要素、および/またはステップと組み合わされてもよいことが、完全に企図されている。しかしながら、簡潔にするために、これらの組み合わせの多数の反復は別個には説明しない。

0012

図1A図1B、および図1Cは、本開示のいくつかの実施形態による、様々な応用形態における侵襲的血管内システムを含む医療システムを示す概略図である。一般に、医療システム100は、単一モダリティ医療システムであってもよく、またはマルチモダリティ医療システムであってもよい。それに関連して、マルチモダリティ医療システムは、ヒトの生物学的生理および形態学的情報を取得および解釈するのに使用される様々な方法に対して反応するように設計されている複数の形態の取得および処理要素の首尾一貫した統合および連結を可能にし、かつ/または、様々な症状の処置を協調させる。

0013

図1Aに関して、画像化システム101は、医療検知データの1つまたは複数のモダリティの取得、制御、解釈、および表示のための統合デバイスである。したがって、実施形態によっては、画像化システム101はIVUS画像化システムのような単一モダリティ画像化システムであり、一方で、実施形態によっては、画像化システム101はマルチモダリティ画像化システムである。一実施形態において、画像化システム101は、医療画像化データを取得、処理、および表示するためのハードウェアおよびソフトウェアを有するコンピュータシステムを含むが、他の実施形態において、画像化システム101は、医療データを処理するように動作可能な任意の他のタイプのコンピューティングシステムを含む。画像化システム101がコンピュータワークステーションを含む実施形態において、システムは、マイクロコントローラもしくは専用中央処理装置(CPU)のようなプロセッサハードドライブランダムアクセスメモリ(RAM)、および/もしくはコンパクトディスク読み出し専用メモリCD−ROM)のような持続性コンピュータ可読記憶媒体グラフィックス処理装置(GPU)のようなビデオコントローラ、ならびに/または、Ethernet(登録商標コントローラおよび/もしくはワイヤレス通信コントローラのようなネットワーク通信デバイスを含む。それに関連して、いくつかの特定の事例において、画像化システム101は、本明細書に記載のデータ取得および分析に関連するステップを実行するようにプログラムされている。したがって、データ取得、データ処理命令制御、および/または本開示の諸態様の他の処理もしくは制御に関連する任意のステップが、処理システムによってアクセス可能な持続性コンピュータ可読媒体上または内に記憶されている対応する命令を使用して画像化システム101によって実施されてもよいことが理解される。いくつかの事例において、画像化システム101は可搬性(たとえば、手持ち式ローリングカート上など)である。さらに、いくつかの事例において、画像化システム101は複数のコンピューティングデバイスを備えることが理解される。それに関連して、本開示の諸態様の異なる処理および/または制御は、複数のコンピューティングデバイスを使用して別個にまたは所定のグループ分けの中で実施されてもよいことが特に理解される。複数のコンピューティングデバイスにわたる、下記に記載する諸態様の処理および/または制御の任意の分割および/または組み合わせは、本開示の範囲内にある。

0014

図示されている実施形態において、医療システム100は、制御室104を有するカテーテル処置室102内に配備され、画像化システム101は制御室内に位置する。他の実施形態において、画像化システム101は、カテーテル処置室102内、医療施設の中核エリア内、またはネットワークを介してアクセス可能な現場外の場所のような他の場所に位置してもよい。たとえば、画像化システム101は、クラウドベースリソースであってもよい。カテーテル処置室102は、一般的に手術エリアを包含する無菌領域を含む一方で、関連する制御室104は、手技および/または医療施設の要件に応じて無菌であってもよいし、または無菌でなくてもよい。カテーテル処置室および制御室は、患者に対して、血管造影法、血管内超音波法(IVUS)、光音響IVUS、フォワードルッキングIVUS(FL−IVUS)、仮想生検(VH)、血管内光音響(IVPA)画像化、圧力判定、光学的圧力判定、血流予備量比(FFR)判定、冠血流予備能(CFR)判定、光コヒーレンストモグラフィ(OCT)、コンピュータ断層撮影、心内心エコー検査(ICE)、フォワードルッキングICE(FLICE)、血管内パルグラフィ、経食道心エコー検査、または当該技術分野において既知の任意の他の医療検知モダリティのような任意の数の医療検知手技を実施するのに使用されてもよい。さらに、カテーテル処置室および制御室は、高周波アブレーション(RFA)、凍結療法アテローム切除術、または当該技術分野において既知の任意の他の医療処置手技のような1つまたは複数の処置または治療手技を患者に対して実施するのに使用されてもよい。たとえば、カテーテル処置室102において、患者106は、単一の手技または複数の手技のいずれかとしてのマルチモダリティ手技を受けていてもよい。いずれにせよ、カテーテル処置室102は、患者106からの様々な異なる医療検知モダリティにおける医療検知データを収集する医療検知デバイスを含む複数の医療機器を含む。

0015

図1Aの図示されている実施形態において、機器108および110は、臨床医によって患者106に関する医療検知データを取得するのに利用されてもよい医療検知デバイスである。特定の事例において、デバイス108は、1つのモダリティにおける医療検知データを収集し、デバイス110は、異なるモダリティにおける医療検知データを収集する。たとえば、それらの機器は各々、圧力、流量(流速)、画像(超音波(たとえば、IVUS)、OCT、熱、および/または他の画像化技法を使用して得られる画像を含む)、温度のうちの1つ、および/またはそれらの組み合わせを収集してもよい。いくつかの実施形態において、デバイス108および110は、同様のモダリティの異なるバージョンにおける医療検知データを収集する。たとえば、1つのそのような実施形態において、デバイス108は圧力データを収集し、デバイス110はFFR(圧力ベース測定値)データを収集する。別のそのような実施形態において、デバイス108は、20MHIVUSデータを収集し、デバイス110は、40MHz IVUSデータを収集する。したがって、デバイス108および110は、血管内に位置付けられるようなサイズおよび形状にされるか、患者の外部に取り付けられるか、または距離をおいて患者にわたって走査される任意の形態のデバイス、機器、またはプローブであってもよい。

0016

図1Aの図示されている実施形態において、機器108は、IVUS検知データを収集するための位相配列トランスデューサのような1つまたは複数のセンサを含んでもよいIVUSカテーテル108である。いくつかの実施形態において、IVUSカテーテル108は、IVUSおよびIVPA検知のようなマルチモダリティ検知が可能であってもよい。さらに、図示されている実施形態において、機器110は、OCT検知データを収集するように構成されている1つまたは複数の光センサを含んでもよいOCTカテーテル110である。いくつかの事例において、IVUS患者インターフェースモジュール(PIM)112およびOCT PIM114はそれぞれ、IVUSカテーテル108およびOCTカテーテル110を画像化システム101に結合する。特に、IVUS PIM112およびOCT PIM114はそれぞれ、患者106からIVUSカテーテル108およびOCTカテーテル110によって収集される医療検知データを受信するように動作可能であり、受信されたデータを制御室104内の画像化システム101に送信するように動作可能である。一実施形態において、PIM112および114は、アナログ−デジタル(A/D)変換器を含み、デジタルデータを画像化システム101に送信し、しかしながら、他の実施形態においては、PIMはアナログデータを処理システムに送信する。一実施形態において、IVUS PIM112およびOCT PIM114は周辺機器相互接続エクスプレスPCIe)データバス接続を介して医療検知データを送信するが、他の実施形態においては、それらは、USB接続、Thunderbolt接続、FireWire接続、または何らかの他の高速データバス接続を介してデータを送信してもよい。他の事例において、PIMは、IEEE802.11 Wi−Fi(登録商標)規格超広帯域(UWB)規格、ワイヤレスFireWire、ワイヤレスUSB、または別の高速ワイヤレスネットワーク接続規格を使用するワイヤレス接続を介して画像化システム101に接続されてもよい。

0017

加えて、医療システム100において、心電図(ECG)デバイス116は、患者106からの心電図信号または他の血行動態データを画像化システム101に送信するように動作可能である。いくつかの実施形態において、画像化システム101は、ECG116からのECG信号を使用してカテーテル108および110を用いて収集されたデータを同期させるように動作可能であってもよい。さらに、血管造影システム117が、患者106のx線、コンピュータ断層撮影(CT)、または磁気共鳴画像MRI)を収集し、それらを画像化システム101に送信するように動作可能である。一実施形態において、血管造影システム117は、アダプタデバイスを通じて画像化システム101の処理システムに通信可能に結合されている。そのようなアダプタデバイスは、データを独占所有権のあるサードパーティフォーマットから、画像化システム101によって使用可能なフォーマットへと変換することができる。いくつかの実施形態において、画像化システム101は、血管造影システム117からの画像データ(たとえば、x線データ、MRIデータ、CTデータなど)を、IVUSカテーテル108およびOCTカテーテル110からの検知データと同時登録(位置合わせ)するように動作可能である。この一態様として、同時登録は、検知データと共に三次元画像を生成するために実施されてもよい。

0018

ベッドサイドコントローラ118も画像化システム101に通信可能に結合されており、患者106を診断するために使用されている特定の医療モダリティ(複数の場合もあり)のユーザ制御装置を提供する。本実施形態において、ベッドサイドコントローラ118は、単一の表面上でユーザ制御装置および診断画像を提供するタッチスクリーンコントローラである。しかしながら、代替的な実施形態において、ベッドサイドコントローラ118は、非対話型ディスプレイと、物理ボタンおよび/またはジョイスティックのような別個の制御装置の両方を含んでもよい。統合医療システム100において、ベッドサイドコントローラ118は、グラフィカルユーザインターフェースGUI)内にワークフロー制御オプションおよび患者画像データを提示するように動作可能である。図9に関連してより詳細に説明するように、いくつかの実施形態において、ベッドサイドコントローラ118は、それを通じて複数のモダリティと関連付けられるワークフローが実行することができるユーザインターフェース(UI)フレームワークサービスを含む。したがって、ベッドサイドコントローラ118は、複数のモダリティのワークフローおよび診断画像を表示することが可能であり、これによって、臨床医が、単一のインターフェースデバイスを用いてマルチモダリティ医療検知データの取得を制御することが可能である。

0019

制御室104内のメインコントローラ120も画像化システム101に通信可能に結合されており、図1Aに示すように、カテーテル処置室102に隣接している。本実施形態において、メインコントローラ120は、タッチスクリーンを含み、その上で実行するUIフレームワークサービスを介して複数の異なる医療検知モダリティに対応する複数のGUIベースのワークフローを表示するように動作可能であるという点において、ベッドサイドコントローラ118と同様である。いくつかの実施形態において、メインコントローラ120は、手技のワークフローの、ベッドサイドコントローラ118のものとは異なる態様を同時に実行するのに使用される。代替的な実施形態において、メインコントローラ120は、非対話型ディスプレイと、マウスおよびキーボードのような、独立型制御装置とを含む。

0020

医療システム100は、画像化システム101に通信可能に結合されているブームディスプレイ122をさらに含む。ブームディスプレイ122は、各々が医療検知手技に関連付けられる異なる情報を表示することが可能なモニタアレイを含んでもよい。たとえば、IVUS手技の間、ブームディスプレイ122内の1つのモニタが断層像を表示してもよく、1つのモニタが矢状像を表示してもよい。

0021

さらに、マルチモダリティ画像化システム101は、データネットワーク125に通信可能に結合されている。図示されている実施形態において、データネットワーク125は、TCP/IPベースローカルエリアネットワークであるが、他の実施形態において、当該ネットワークは、同期型光ネットワーク(SONET)のような異なるプロトコルを利用してもよく、または、広域ネットワークWAN)であってもよい。画像化システム101は、ネットワーク125を介して様々なリソースに接続することができる。たとえば、画像化システム101は、ネットワーク125を通じて、医用デジタル画像通信(DICOM)システム126、画像保管通信システムPACS)127、および病院情報システム(HIS)128と通信することができる。加えて、いくつかの実施形態において、医師または他の医療従業者が医療システム100の諸態様に遠隔してアクセスすることを可能にするために、ネットワークコンソール130が、ネットワーク125を介してマルチモダリティ画像化システム101と通信してもよい。たとえば、ネットワークコンソール130のユーザが、マルチモダリティ画像化システム101によって収集される診断画像のような患者医療データにアクセスしてもよく、または、いくつかの実施形態においては、カテーテル処置室102内で進行中の1つまたは複数の手技をリアルタイムモニタリングまたは制御してもよい。ネットワークコンソール130は、PC、ラップトップスマートフォンタブレットコンピュータ、または、医療施設の内部もしくは外部に位置する他のそのようなデバイスのような、ネットワーク接続を有する任意のコンピューティングデバイスなどであってもよい。

0022

加えて、図示されている実施形態において、上述したシステム100内の医療検知ツールは、標準的な銅線リンクまたは光ファイバリンクのような有線接続を介して画像化システム101に通信可能に結合されているように示されているが、代替的な実施形態において、ツールは、IEEE802.11 Wi−Fi規格、超広帯域(UWB)規格、ワイヤレスFireWire、ワイヤレスUSB、または別の高速ワイヤレスネットワーク接続規格を使用するワイヤレス接続を介して画像化システム101に接続されてもよい。

0023

上述した医療システム100は単に、複数の医療モダリティと関連付けられる診断データを収集するように動作可能であるシステムの一例の実施形態に過ぎないことを、当業者は認識しよう。代替的な実施形態において、異なるおよび/または追加のツールが、追加のおよび/または異なる機能を医療システム100に提供するように、画像化システム101に通信可能に結合されてもよい。

0024

ここで図1Bを参照すると、医療システム100の応用形態は、冠動脈カテーテル挿入手技を含む。冠動脈カテーテル挿入手技において、検知カテーテル150を含む医療検知機器が、大動脈154を介して心臓152の血管内に入れられる。いくつかの実施形態において、ガイドワイヤ156が最初に、大動脈154へと続く大きい末梢動脈を通じて心臓152内へと進められる。ガイドワイヤ156が適切に配置されると、ガイドカテーテル158がガイドワイヤの上に進められる。その後、検知カテーテル150が、ガイドワイヤ156の上で、かつガイドカテーテル158内部を進むことによって、所定の位置に導かれる。図示されている実施形態において、検知カテーテル150の遠位端が、左冠状動脈160内に位置付けられるまで進められる。検知カテーテル150が起動され、カテーテル150と、図1AのPIM112および/または画像化システム101のようなシステム100の構成要素との間で信号が回される。IVUS検知カテーテル150の例において、IVUS PIM112から1つまたは複数の超音波トランスデューサに送られる信号が、トランスデューサに、指定の超音波波形を放出させる。超音波波形の部分は周囲の血管系によって反射され、カテーテル150の1つまたは複数の受信トランスデューサによって受信される。結果もたらされるエコー信号が、IVUS PIM112への送信のために増幅される。いくつかの事例において、PIM112は、エコーデータを増幅し、事前にエコーデータの前処理を実施し、および/または、エコーデータを画像化システム101に再送信する。画像化システム101は、受信したエコーデータを集約し組み立てて、表示のための血管系の画像を生成する。

0025

いくつかの例示的な応用形態において、IVUS検知カテーテル150が画像化されるべき血管構造の領域を越えて進められ、トランスデューサが動作しているときに引き戻され、それによって、血管の長手方向部分露出および画像化される。一定の速度を保証するために、いくつかの用途においてプルバック機構が使用される。一般的な後退速度は0.5mm/sであるが、ビーム形状、サンプル速度、およびシステムの処理能力に基づいて他の速度が可能である。いくつかの実施形態において、カテーテル150は、膨張式バルーン部分を含む。処置手技の一部として、デバイスは、血管構造内で狭窄(狭い部分)または閉塞性プラークに隣接して位置付けられ、制限された領域を拡げる試行において膨張される。

0026

ここで図1Cを参照すると、医療システム100の別の応用形態は、腎カテーテル挿入手技を含む。腎カテーテル挿入手技において、検知カテーテル170は、大動脈を介して腎臓172の血管内に入れられる。これは、最初にガイドワイヤおよび/またはガイドカテーテルを進めること、ならびに、ガイドデバイス(複数の場合もあり)を使用して検知カテーテル170の前進を制御することを含んでもよい。図示されている実施形態において、検知カテーテル170の遠位端が、右腎動脈174内に配置されるまで進められる。その後、検知カテーテル170が起動され、カテーテル170と、図1AのPIM112および/または画像化システム101のようなシステム100の構成要素との間で信号が回される。IVUS検知カテーテル170の例において、信号は、IVUS PIM112によってカテーテル170から画像化システム101に送信されるエコーデータを含む。腎臓血管系の構造は、心臓血管系のものとは異なる。血管径組織型、および他の差は、心臓カテーテル挿入に適した動作パラメータが、腎カテーテル挿入にはあまり適していないこと、およびその逆もあることを意味し得る。さらに、腎カテーテル挿入は、たとえば、動脈プラークではなく膜を画像化しようとして、異なる構造を目標とする場合がある。これらおよび他の理由から、画像化システム101は、心臓および腎臓の画像化のような複数の異なる応用形態のための複数の異なる動作パラメータをサポートすることができる。同様に、この概念は、限定ではなく、肝臓、心臓、腎臓、胆嚢膵臓を含む臓器、管、腸、脳、硬膜脊髄、および末梢神経を含む神経系、尿路、ならびに血液系または身体の他の系統内の弁を含む、任意の数の解剖学的部位および組織型に適用されてもよい。

0027

図2は、本開示のいくつかの実施形態による医療検知システム200の概略図である。医療検知システム200は、独立型のシステムとして、または、図1A図1B、および図1Cの医療システム100を含むより大規模な医療画像化システムの一部として使用するのに適している。それに関連して、検知システム200の要素は、医療システム100の要素に組み込まれてもよい。代替の実施形態において、検知システム200の要素は、医療システム100の要素とは異なり、医療システム100の要素と通信している。

0028

医療システム200は、細長い部材202を含む。本明細書において使用される場合、「細長い部材」または「細長い可撓性部材」は、少なくとも、患者の血管系内に挿入することができる任意の細く、長い、可撓性の構造を含む。本開示の「細長い部材」の図示されている実施形態は、細長い可撓性部材の外径を規定する円形断面プロファイルを有する円筒形プロファイルを有するが、他の事例においては、細長い可撓性部材のすべてまたは一部は、他の幾何学的断面プロファイル(たとえば、長円形矩形正方形楕円形など)または非幾何学的断面プロファイルを有してもよい。細長い可撓性部材は、たとえば、ガイドワイヤおよびカテーテルを含む。それに関連して、カテーテルは、他の機器を受け入れ、および/または誘導するためにその長さに沿って延伸する空洞を含んでもよいし、または含まなくてもよい。カテーテルが空洞を含む場合、空洞は、デバイスの断面プロファイルに対して中心に位置してもよいし、または中心からずれていてもよい。

0029

細長い部材202は、部材202の長さに沿って配置されているセンサ(たとえば、センサ204、206、208、および210)を含む。いくつかの実施形態において、細長い部材202は、遠位端に配置される1つまたは複数のセンサ(たとえば、センサ212)を含む。様々な実施形態において、センサ204、206、208、210、および212は、流量、オプティカルフロー、IVUS、光音響IVUS、FL−IVUS、圧力、光学的圧力、血流予備量比(FFR)判定、冠血流予備能(CFR)判定、OCT、経食道心エコー検査、画像誘導治療、他の適切なモダリティ、および/またはそれらの組み合わせのような検知モダリティに対応する。例示的な実施形態において、センサ204および208はIVUS超音波送受信機であり、センサ206および210は流量センサであり、センサ212は圧力センサである。別の実施形態において、センサ204、206、208、および210は圧力センサであり、センサ212はFL−IVUS送受信機である。他の実施形態は他のセンサ組み合わせを組み込み、任意の特定の実施形態のためにいかなる特定のセンサまたはセンサ組み合わせも必要とされない。

0030

電子、光学、および/または電気光学センサ、構成要素、関連通信回線は、細長い可撓性部材202の直径が非常に小さくなることを可能にするサイズおよび形状にされる。たとえば、本明細書に記載のような1つまたは複数の電子、光学、および/または電気光学構成要素を含む、ガイドワイヤまたはカテーテルのような細長い部材202の外径は、約0.0007インチ(0.0178mm)〜約0.118インチ(3.0mm)であり、いくつかの特定の実施形態は、約0.014インチ(0.3556mm)および約0.018インチ(0.4572mm)の外径を有する。そのため、本開示の電子、光学、および/または電気光学構成要素(複数の場合もあり)を組み込んだ細長い可撓性部材202は、心臓の一部であるか心臓を直に取り囲む管腔に加えて、体肢静脈および動脈、腎動脈、脳内および脳の周囲の血管、および他の管腔を含む、人体内の多種多様な管腔内で使用するのに適している。

0031

細長い部材202の遠位端は管214を通じて進められる。管214は、生体内の自然および人工の両方の、流体を満たされたまたは取り囲まれた構造を表し、たとえば、限定ではなく、肝臓、心臓、腎臓、胆嚢、膵臓、肺を含む臓器、管、腸、脳、硬膜嚢、脊髄、および末梢神経を含む神経系、尿路、ならびに血液系または身体の他の系統内の弁を含み得る。自然構造に加えて、細長い部材202は、限定ではなく、心臓弁ステントシャントフィルタ、および、身体内に位置付けられる他のデバイス、たとえば、ガイドワイヤまたはガイドカテーテルのような、人工構造を試験するのに使用されてもよい。

0032

センサがアクティブであるとき、細長い部材202の中に存在する、光ファイバ導体束、および/またはワイヤレス送受信機のような通信チャネルが、細長い部材202の近位端に結合されている患者インターフェースモニタ(PIM)216にセンサデータを搬送する。PIM216は、図1Aに関連して開示されているIVUS PIM112および/またはOCTPIM114と実質的に同様であってもよい。たとえば、PIM216は、センサを使用して収集される医療検知データを受信するように動作可能であり、受信したデータを処理システム218に送信するように動作可能である。いくつかの実施形態において、PIM216は、データを処理システム218に送信する前に、検知データの予備処理を実施する。そのような実施形態の例において、PIM216は、データの増幅、フィルタリングタイムスタンプ付け識別、および/または集約を実施する。PIM216はまた、処理システム218からのコマンドのようなデータを、細長い部材202のセンサに転送もする。例示的な実施形態において、これらのコマンドは、センサをイネーブルおよびディセーブルし、および/または、個々のセンサの動作モードを構成するためのコマンドを含む。いくつかの実施形態において、PIM216はまた、センサの動作を駆動するための電力をも供給する。

0033

PIM216は、処理システム218に通信可能に結合されており、処理システム218は、センサ動作ならびにデータ取得、処理、解釈、および表示を管理する。多くの点において、処理システム218は図1Aの画像化システム101と実質的に同様である。それに関連して、処理システム218は、細長い部材202のセンサからPIM216を介してセンサデータを受信し、センサデータを処理して当該データを表示に適したものにし、処理されたセンサデータをユーザディスプレイ220において提示する。

0034

多くの実施形態において、医療検知システム200は、増大した数のセンサをサポートするために、処理システム218の機能を活用する。いくつかのそのような実施形態において、これによって、操作者が、外部画像化を使用したのでは見えない血管異常または他の構造を位置特定することが可能である。1つのそのような実施形態において、必ずしも細長い部材202を配置し直すことなく、対象の構造を検出するために、細長い部材202の長さに沿って一連の測定が行われる。これは仮想プルバックの形態をとってもよい。対象の構造が位置特定されると、周囲の領域の詳細な測定が行われてもよい。このように、システム200は、物理的なプルバックおよび/またはデバイスの交換なしに周囲の血管系の詳細な分析を可能にする。

0035

図3は、本開示のいくつかの実施形態による電気機械的医療検知システム300の一部の概略図である。システム300は、図2に関連して開示されている検知システム200と実質的に同様であってもよい。それに関連して、システム300は、検知システム300の細長い部材302の遠位端内に複数のセンサ(たとえば、センサ304、306、および308)を組み込んでいる。明瞭にする目的で3つのセンサのみが示されているが、さらなる実施形態は、4個、8個、16個、32個、およびそれ以上のセンサを有する実施形態を含め、任意の数のセンサを組み込んでいる。センサ304、306、および308は、流量、オプティカルフロー、IVUS、光音響IVUS、FL−IVUS、圧力、光学的圧力、FFR判定、CFR判定、OCT、経食道心エコー検査、画像誘導治療、および/または他の適切なモダリティのような1つまたは複数の検知モダリティに対応する。たとえば、いくつかの実施形態において、センサ304、306、および308は、IVUSトランスデューサを含む。それに関連して、センサは、圧電マイクマシン超音波トランスデューサ(PMUT)、容量性微細加工超音波トランスデューサ(CMUT)、圧電トランスデューサPZT)、および/またはそれらの組み合わせを含んでもよい。「ULTRASONIC TRANSDUERRRAY AND METHODOFMANUFACTURING THESAME」と題する米国特許第6,238,347号明細書、「MINIATURE ULTRASOUND TRANSDUCER」と題する米国特許第6,641,540号明細書、「HIGHESOLUTION INTRAVASCULAR ULTRASOUND TRANSDUCER ASSEMBLHAVING A FLEXIBLSUBSTRATE」と題する米国特許第7,226,417号明細書、「CAPCITIVEMICROFABRICATED ULTRASOUND TRANSDUCER−BASED INTRAVASCULAR ULTRASOUND PROBES」と題する米国特許第7,914,458号明細書がIVUSトランスデューサをより詳細に開示しており、これらは参照により本明細書に組み込まれる。適切なIVUSトランスデューサを含む市販の製品の例は、限定ではなく、the Eagle Eye(登録商標)シリーズのIVUSカテーテル、the Revolution(登録商標)IVUSカテーテル、the Visions(登録商標)シリーズのIVUSカテーテルを含み、これらは各々Volcano Corporationから市販されている。本開示の目的のために、そのようなトランスデューサは、電気的インターフェースおよび電気機械的動作に起因して「電気機械トランスデューサ」と称する。これは、下記に詳細に開示されている光音響トランスデューサ光学インターフェースおよび光音響動作とは対照的である。

0036

別の例として、いくつかの実施形態において、センサ304、306、および308は圧力センサを含み、ピエゾ抵抗圧力センサ、圧電圧力センサ容量性圧力センサ電磁圧力センサ流体柱(流体柱は、機器から分離している流体柱センサと連通しており、かつ/または流体柱の近位にある機器の一部に位置付けられている)、光圧力センサ、および/またはそれらの組み合わせの形態をとってもよい。いくつかの事例において、圧力センサの1つまたは複数の特徴は、半導体および/または他の適切な製造技法を使用して製造されるソリッドステート構成要素として実装される。適切な圧力センサを含む市販のガイドワイヤ製品の例は、限定ではなく、the PrimeWire PRESTIGE(登録商標)圧力ガイドワイヤ、the PrimeWire(登録商標)圧力ガイドワイヤ、およびthe ComboWire(登録商標)XT圧力および流量ガイドワイヤを含み、これらは各々Volcano Corporationから市販されている。

0037

センサ304、306、および308は、細長い部材302の遠位端に沿って分布しており、システム300の近位端にあるPIMカプラ(図示せず)において終端する送信線束310に接続されている。送信線束310は、PIMとセンサ304、306、および308との間の電気的インターフェースを提供し、任意の配列における合計2個、3個、4個、6個、7個、および8個の導体を有する実施形態を含め、任意の数の導体を含む。センサ304、308、および308は電気的インターフェース(たとえば、送信線束310)に結合されており、電気的に操作されるため、それらは本開示の目的のために「電気機械センサ」と称される。

0038

システム300の電気的インターフェースとは対照的に、図4は、本開示のいくつかの実施形態による、光学インターフェースを有する光学検知システム400の一部の概略図である。システム400は、図2に関連して開示されている検知システム200と実質的に同様であってもよい。それに関連して、システム400は、検知システム400の細長い部材402の遠位端内に複数のセンサ(たとえば、センサ404、406、および408)を組み込んでいる。明瞭にする目的で3つのセンサのみが示されているが、さらなる実施形態は、4個、8個、16個、32個、およびそれ以上のセンサを有する実施形態を含め、任意の数のセンサを組み込んでいる。センサ404、406、および408は、流量、オプティカルフロー、IVUS、光音響IVUS、FL−IVUS、圧力、光学的圧力、FFR判定、CFR判定、OCT、経食道心エコー検査、画像誘導治療、および/または他の適切なモダリティのような検知モダリティに対応する。一例として、いくつかの実施形態において、センサ404、406、および408は、光音響IVUSトランスデューサを含む。「SYSTEMS AND METHODS FORMINIMALLY−INVASIVEPHOTOACOUSTIC IMAGING」と題する米国特許第7,245,789号明細書、「PHOTOACOUSTIC IMAGING DEVICE」と題する米国特許第6,659,957号明細書、および「OPTICAL ULTRASOUND RECEIVER」と題する米国特許出願第12/571,724号明細書が、光音響IVUSデバイスを詳細に開示しており、参照により本明細書に組み込まれる。さらに、追加の適切な光音響IVUSトランスデューサが、図6図9を参照して下記に開示されている。

0039

さらなる一例として、いくつかの実施形態において、センサ404、406、および408は光圧力センサを含む。「FIBEROPTIC PRESSURE SENSORFORCATHETERUSE」と題する米国特許第7,689,071号明細書、「ULTRA−MINIATURE FIBER−OPTIC PRESSURE SENSOR SYSTEMAND METHODOFFABRICATION」と題する米国特許第8,151,648号明細書、および「MINIATURE HIGHSENSITIVITY PRESSURE SENSOR」と題する米国特許出願第13/415,514号明細書が光圧力センサを詳細に開示しており、参照により本明細書に組み込まれる。

0040

センサ404、406、および408は、センサをPIM(図示せず)に光学的に結合するファイバコア410に接続されている。いくつかの実施形態において、光ファイバコア410は、センサデータを空間多重化するように構成されている。空間多重化は、ファイバコア410のような共通の導管を複数の物理領域に分割し、導管の各物理領域は、特定のデバイスのために確保される。1つのそのような実施形態において、ファイバコア410は、複数の光ファイバストランドを備え、各ストランドまたはストランド群は、単一のセンサに排他的に結合される。空間多重化は、対応するストランドまたはストランド群を使用してデータを送受信することによって、PIMが個々のセンサに対処することを可能にする。

0041

いくつかの実施形態において、センサデータは、波長分割多重化される。波長分割光多重化は、各データチャネルスペクトル固有の部分を割り当てる。クロストークを低減し、製造ばらつきを許容するために、チャネル間には十分な間隔があてがわれる。したがって、データチャネルは、干渉することなくファイバコア410のような共通の導管にわたって同時に送信され得る。そのような実施形態において、光学フィルタまたは格子がファイバコア410の長さ方向に沿って位置しており、適切な信号を逆多重化し、それらを対応するセンサに向けて導くように調整されている。波長分割多重化は、データの送信がPIMに対するファイバコアストランドの配置構造に依拠しないため、回転IVUSおよび回転OCTのような、光ファイバコア410がPIMから独立して回転される実施形態に特に有用である。さらなる一例として、いくつかの実施形態において、センサデータは時間分割多重化されるが、任意の特定の実施形態のためにいかなる特定の多重化方式も必要とされない。

0042

図5Aおよび図5Bは、本開示のいくつかの実施形態によるカテーテル挿入手技500に使用される医療検知デバイスの概略図である。最初に図5Aを参照すると、医療検知デバイスの細長い部材502が管504内へと進められる。細長い部材502は、図2図4を参照して開示されたものと実質的に同様である。それに関連して、細長い部材は、細長い部材502の遠位端内にセンサ506(センサ506a〜dを含む)を組み込んでいる。センサ506は、流量、オプティカルフロー、IVUS、光音響IVUS、FL−IVUS、圧力、光学的圧力、FFR判定、CFR判定、OCT、経食道心エコー検査、画像誘導治療、および/または他の適切なモダリティのような1つまたは複数の検知モダリティに対応する。管504は、生体内の自然および人工の両方の、流体を満たされたまたは取り囲まれた構造を表し、たとえば、限定ではなく、肝臓、心臓、腎臓、胆嚢、膵臓、肺を含む臓器、管、腸、脳、硬膜嚢、脊髄、および末梢神経を含む神経系、尿路、ならびに血液系または身体の他の系統内の弁を含み得る。自然構造に加えて、細長い部材502は、限定ではなく、心臓弁、ステント、シャント、フィルタ、および、身体内に位置付けられる他のデバイス、たとえば、ガイドワイヤまたはガイドカテーテルのような、人工構造を試験するのに使用されてもよい。

0043

対象の多くの心臓血管構造は、外部的手段を使用して正確に位置特定することはできない。多くの他の用途において、対象の構造と細長い部材502の両方の位置はおおまかに判定することができるが、それら2つの適切な位置合わせを達成することは困難であることが判明している。それゆえ、細長い部材502の縦の長さに沿って配列されているセンサ506のアレイを使用して、対象の構造の位置を判定することが有利であり得る。図示されている実施形態において、細長い部材502は、構造508、510、および512の全体的な領域内に入るまで、管504内に進められる。様々な応用形態において、対象の構造は、分岐、狭窄、プラーク、血管剥離病変、ステント、および/または他の適切な静脈形態を含む。適切な位置に来ると、そこから血管構造を検出することができる一連の測定値が得られる。

0044

たとえば、いくつかの実施形態において、センサ506は圧力センサを含み、一連の血流予備量比が計算される。FFRは、虚血を引き起こす病変を含む、血管における狭窄の重症度を評価するための、現在認められている技法であり、他のタイプの血管構造を判定するのに使用される場合がある。FFRは、遠位圧力測定値(狭窄の遠位側で測定される)と近位圧力測定値(狭窄の近位側で測定される)との比の計算である。FFRは、その閉塞が、処置が必要とされる程度まで血管内の血流を制限するか否かに関する判定を可能にする、狭窄重症度の指標を提供する。健康な血管におけるFFRの通常値は1.00であり、一方、約0.80を下回る値は一般的に重症であると考えられ、処置を必要とする。Instant Wave−Free Ratio(瞬時血流予備量)(商標)機能性データ(iFR(登録商標)機能性)(両方ともVolcano Corp.の商標)、および、充血剤を用いずに利用可能である圧力比を使用する、「DEVICES, SYSTEMS, AND METHODS FOR ASSESSING AVESSEL」と題する米国特許出願第13/460,296号明細書に開示されているもののようなさらなる測定値も、いくつかの実施形態においては使用に適している。iFR(登録商標)および/またはFFRデータから、狭窄のような構造を推測することができる。たとえば、いくつかの実施形態において、閾値(たとえば、0.80)を下回るFFRは、狭窄のような構造が近位および遠位センサ506との間に存在することを示唆する。したがって、FFR測定値が閾値を下回る場所のいずれかの側にあるセンサ506の既知の位置から、狭窄の位置を推測することができる。

0045

他の例示的な実施形態において、IVUSトランスデューサまたはOCT送受信機のようなセンサ506が、細長い部材502の長さ方向に沿った管504の断面図または正面図を撮影するために使用される。そのような実施形態において、複数のセンサにわたって画像の差を調べることによって、下記に詳細に開示されている組織性状診断プロセスによって、および/またはデータの他の診断試験によって、血管構造(たとえば、構造508、510、および512)の位置を判定することができる。

0046

さらなる例示的な実施形態において、血管構造を位置特定するためにセンサ506およびモダリティの他の組み合わせが使用され、本開示の精神から逸脱することなく、様々なセンサ506およびモダリティを使用して構造の位置を判定することができることを、当業者は認識しよう。

0047

構造の位置特定に加えて、センサ506によって収集されるデータを、診断目的に利用することができる。たとえば、一実施形態において、センサ506は、圧力センサを含み、一連のFFR判定が部材502の長さ方向に沿って行われる。本例において、データは、複数のプラーク狭窄(たとえば、構造510および512)を示す。それゆえ、すべてのプラークの近位にある近位センサおよびすべてのプラークより遠位にある遠位センサ(たとえば、センサ506aおよび506d)を使用して、複合効果を判定するためにFFR比が計算される。各プラークの個々の効果を判定するために、追加のFFR比も計算される。これらの個々のFFR比は、センサがほぼ各プラークと隣のセンサとの間にある(たとえば、構造510に対してはセンサ506aおよび506b、ならびに、構造512に対してはセンサ506cおよび506d)ように、各プラークの近位および遠位に位置するセンサを使用して計算される。このように、操作者は、個々には良性であるものの、集合的には急性である狭窄を見分けることができ、いずれの閉塞が最も大きい全体寄与を有するかを判定することができる。

0048

さらなる実施形態は、全体的な血管の健康状態を評価するために、他のマルチサイト判定を利用する。たとえば、1つのそのような実施形態において、仮想プルバックを実施するために細長い部材502が使用される。ユーザコマンド応答して、センサ506を使用して収集されたデータが、次々とユーザに提示され得る。場所の順にセンサをステップスルーすることによって、細長い部材502を実際に後退させることなく、管504を通じた単一のセンサのプルバックがシミュレートされる。これによって、デバイスを位置付け直すことなく、シミュレートされたプルバックの後続の測定が実行されることが可能である。

0049

ここで図5Bを参照すると、細長い部材502、組み込まれているセンサ506、および管504は、図5Aを参照して開示されているものと実質的に同様である。しかしながら、細長い部材は、詳細検知領域514をも含む。対象の構造が位置特定されると、詳細検知領域514を使用して構造を調べることができる。詳細検知領域514は、構造(たとえば、構造512)に隣接する位置まで動かされ、関連付けられるセンサ506を使用してデータが収集される。図示されている実施形態において、詳細検知領域514は、細長い部材502の残りの部分よりも緊密なセンサ間隔を有する。加えて、または代替形態において、詳細検知領域514は、異なるモダリティまたはモダリティセットに対応する異なるタイプのセンサを組み込んでもよい。いくつかの実施形態において、詳細検知領域のセンサは、細長い部材502の軸方向長さに沿って、細長い部材502の他のセンサよりも高い検知分解能を有する。様々なさらなる実施形態において、詳細検知領域514は、細長い部材502の残りの部分と比較して、他の検知差を有する。詳細検知領域514は、所望されるときは徹底的な検知および分析を可能にするが、詳細分析に割り振られるセンサ506の数を制限することによって、デバイス複雑度コスト、および/またはシステム要件を低減する。

0050

図6は、本開示のいくつかの実施形態による光音響IVUSトランスデューサ600の概略図である。図示されているトランスデューサ600は、図1Aの機器108および110、図2の細長い部材202、ならびに/または図4の細長い部材402のような検知デバイス内で使用するのに適している。さらに、トランスデューサ600は、垂直に積層されて配列された超音波膜および反射エタロン構造を含むため、デバイスは、エンドルッキング光音響IVUS検知デバイス内で使用するのに特によく適している。

0051

トランスデューサ600は、カテーテル、ガイドカテーテルまたはガイドワイヤのような検知デバイスの縦の長さに沿って光信号を送信するための導管として作用するファイバコア410に物理的に結合されている。ファイバコア410は、デバイスの遠位部分にあるトランスデューサ600を、近位部分にあるPIMに通信可能に結合する。トランスデューサ600はそれ自体、製造、組み立て、および/または動作中にトランスデューサ600の構造的支持を提供する透明基板602を介してファイバコア410に結合されている受信部604および送信部606を含む。受信部604はエタロン608、すなわち、エタロン608に作用する超音波エコーの強度を判定するために光学的に調べられ得る一形態のセンサを含む。エタロン608は、スペーサ層612によって離隔されている2つの部分反射鏡(たとえば、イニシャルミラー610およびターミナルミラー614)を含む。例示的な実施形態において、イニシャルミラー610とターミナルミラー614との間の距離、および同様にスペーサ層612の厚さは約5.9μmである。例示的な実施形態において、イニシャルミラー610およびターミナルミラー614の各々の厚さは約30nmである。いくつかの実施形態において、両方のミラー610および614は、実質的に等しい反射率を有する。いくつかのさらなる実施形態において、ターミナルミラー614は、イニシャルミラー610よりも大幅に高い反射率を有する。

0052

プロービングレーザのような光源が矢印616によって示されているようにエタロン608に向けられているとき、光エネルギーの一部は、矢印618によって示されているようにイニシャルミラー610によって反射される。これが、2つのうちの第1の光学経路を規定する。光エネルギーの第2の部分はイニシャルミラー610およびスペーサ層612を通過し、矢印620によって示されているようにターミナルミラー610によって反射される。これが、第2の光学経路を規定する。光学経路の差が、2つの反射信号の互いに対する位相に影響を与える。これらの差は、反射信号の干渉パターンを調べることによって測定することができる。

0053

一実施形態において、両方の反射信号はファイバコア410によってPIM(図示せず)に搬送され、PIMにおいて、干渉パターンが分析される。無視できる超音波圧がエタロン608に作用している状態を表す基線干渉パターンが確立される。反射超音波エコーによって引き起こされるもののような圧縮力および拡張力がエタロン608に向けられ、これらの力が光学経路、したがって干渉パターンを変化させる。いくつかの実施形態において、スペーサ層612の材料は、応力下で物理的寸法の変化を呈する。いくつかの実施形態において、スペーサ層612の材料は、応力下で屈折率の変化を呈する。したがって、光学経路の変化は、イニシャルミラー610とターミナルミラー610との間の距離の関数かつ/またはスペーサ層612の屈折率の関数であり得る。言い換えれば、たとえミラー610とミラー614との間の物理的距離が大きく変わっていない場合であっても、スペーサ層612の屈折率の変化が光学経路長の変化を引き起こし得る。前述の光学経路長の変化によって干渉パターンの変化がもたらされ、後続の干渉パターンを基線と比較することによって、PIMは対応する力測定値を得る。

0054

トランスデューサ600はまた、受信部604の上に配置されている放出部606をも含む。放出部は、様々な実施形態においてポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリフッ化ビニリデンPVDF)のうちの1つまたは複数のような弾性生体適合性材料、および/または他の適切な材料から作成される伸縮性フィルム622を含む。一実施形態において、PDMSフィルム622は、約11μmの厚さに形成される。フィルム622は、レーザエネルギーのような光エネルギーによって加熱されると膨張する。たとえば、矢印624によって図示されているパルスレーザによって引き起こされる急速な膨張および収縮によって、フィルム622は、超音波波形を生成させられる。例示的な実施形態において、パルスレーザはフィルム622が冷却することを可能にするための50ナノ秒休息をはさむ25ナノ秒パルスを生成し、20MHz超音波パルス誘起する。いくつかの実施形態において、エタロン608のミラー610および614は、プロービングレーザからのエネルギーを反射しながら、フィルム622に達するように、パルスレーザからのエネルギーをミラーを通じて透過するように適合されている。いくつかの実施形態において、ミラー610および614は、エタロン608を通じてパルスレーザを透過することを可能にするための開口626を内部に形成されている。例示的な開口626は約2mm幅である。

0055

図7Aは、本開示のいくつかの実施形態による、光音響IVUSシステム700の一部の概略図である。図示されているシステム700は、図1Aの機器108および110のような検知デバイス内で使用するのに適しており、図2のシステム200および/または図4のシステム400と実質的に同様であってもよい。それに関連して、光音響IVUSシステム700は、光ファイバコア410を含む細長い部材702を有する。細長い部材は、ファイバコア410の周囲に配置されている2サイドルッキング光音響超音波トランスデューサ706および708をも含む。さらなる実施形態は、他の数のトランスデューサを組み込み、光音響トランスデューサと電気機械トランスデューサの両方を組み込んでもよい。

0056

光音響超音波トランスデューサ706および708は各々、エタロン718および720を形成する、垂直に整列されたファイバブラッグ格子対(たとえば、トランスデューサ706の格子710および712ならびにトランスデューサ708の格子714および716)を含む。各トランスデューサはまた、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、および/または他の適切な材料のうちの1つ以上などの伸縮性フィルムのダイヤフラム(たとえば、ダイヤフラム726および728)に光エネルギーを向けるブレーズド(傾斜)ファイバブラッグ格子(たとえば、格子722、および724)をも含む。ファイバラッグ格子710、712、714、716、722、および724は、光の特定の波長を反射および透過するように構成されている。ピッチが均一なファイバラッグ格子は、λ=2nΛを所与としてブラッグ波長λを中心とする狭帯域周波数範囲内の光を反射し、nはファイバコア410の屈折率であり、Λは格子周期である。したがって、ファイバラッグ格子のピッチを調整することによって、格子の光学的応答を調整することができる。特に、ファイバラッグ格子のピッチは、下記により詳細に開示されるように、波長分割多重化通信方式においてファイバコア410に沿って送信される信号を逆多重化するように調整されてもよい。手短に言うと、ファイバラッグ格子を調整することによって、多重化光チャネルにわたって各トランスデューサ(たとえば、トランスデューサ706および708)を独立して制御することが可能である。

0057

図7Aは、送信モードにおけるトランスデューサ706および708のこの独立した制御を示す。第1のブレーズドファイバブラッグ格子722は、第1の波長のレーザエネルギーを反射する。ブラッグ格子の角度によって、反射されたエネルギーは矢印730によって示されるようにダイヤフラム726に向けられ、ここで、反射されたエネルギーはダイヤフラム726のフィルムを加熱し、超音波インパルスを引き起こす。対照的に、第1のブレーズドファイバブラッグ格子722は、第2の波長のレーザエネルギーを反射ではなく透過する。したがって、第1のトランスデューサ706の動作とは無関係に、第2の波長のエネルギーは矢印732によって示されているように、第2のブレーズドファイバブラッグ格子724に達するまでファイバコア410に沿って導かれる。第2の格子724のピッチは、第2の波長のレーザエネルギーをダイヤフラム728のフィルムに向けて反射するように構成されており、ここで、第2の波長のレーザエネルギーはダイヤフラム728を加熱して、超音波インパルスを引き起こす。この概念は2つのトランスデューサには限定されず、様々な例示的な実施形態において、4個、8個、16個、32個およびそれ以上のトランスデューサが共通のファイバコア上に配列される。

0058

図7Bは、本開示のいくつかの実施形態による、光音響IVUSシステム750の一部の概略図である。図示されているシステム750は、図1Aの機器108および110のような検知デバイス内で使用するのに適しており、図2のシステム200および/または図4のシステム400と実質的に同様であってもよい。光音響IVUSシステム750は、図7Aに関連して開示されているシステム700と実質的に同様である。それに関連して、システム750は、細長い部材702と、光ファイバコア410と、図7Aに関連して説明されているものと実質的に同様の垂直ファイバブラッグ格子710および712、ブレーズド(傾斜)ファイバブラッグ格子722、ならびにダイヤフラム726を備える光音響トランスデューサ706とを含む。

0059

図7Bは、受信モードにおけるトランスデューサ706の動作を示す。垂直ファイバブラッグ格子710および712はエタロン718を形成し、エタロン718は、トランスデューサ706によって受信される超音波エコー信号を測定するのに使用され得る。プロービングレーザのような光源が矢印752によって示されているようにエタロン718に向けられているとき、光エネルギーの一部は、矢印754によって示されているように第1のファイバブラッグ格子710によって反射される。光エネルギーの第2の部分はファイバコア410の、第1の垂直ファイバブラッグ格子710と第2の垂直ファイバブラッグ格子712との間の区画を通過する。ブレーズドファイバブラッグ格子722は、プロービング波長を有する光エネルギーを透過するように構成されているため、この光エネルギーの通過を妨げない。これは、ブレーズドファイバブラッグ格子722のピッチを上記で開示されているように構成することによって達成され得る。したがって、光エネルギーの第2の部分は、矢印756によって示されているように第2の垂直格子712によって反射されるまでファイバコア410を進み続ける。

0060

光学経路の差が、2つの反射信号の互いに対する位相に影響を与える。これらの差は、反射信号の干渉パターンを調べることによって測定することができる。一実施形態において、両方の反射信号はファイバコア410によってPIM(図示せず)に搬送され、PIMにおいて、干渉パターンが分析される。無視できる超音波圧がエタロン718に作用している状態を表す基線干渉パターンが確立される。反射超音波エコーによって引き起こされるもののような圧縮力および拡張力がエタロン718に向けられ、これらの力が光学経路、したがって干渉パターンを変化させる。後続の干渉パターンを基線と比較することによって、対応する力測定値を得ることができる。光学経路の差は、第1の垂直格子710と第2の垂直格子712との間の距離の関数および格子710と712との間のファイバコア410の屈折率の関数であり得る。したがって、たとえ格子710と格子712との間の物理的距離が大きく変わっていない場合であっても、ファイバコア410の屈折率の変化が光学経路長の変化を引き起こし得る。

0061

いくつかの実施形態において、複数のトランスデューサエタロン718がファイバコア410に沿って配列される。上記で開示されている原理によれば、各エタロン718の格子は、トランスデューサに固有の波長を反射し、他のトランスデューサに特徴的な波長を透過するように構成されている。これによって、特徴的な波長を有するトランスデューサを調べ、結果もたらされる干渉パターンを測定することによって任意の特定のトランスデューサにおける超音波エコーデータを独立して測定することが可能である。様々な例示的な実施形態において、2個、4個、8個、16個、32個、およびそれ以上のトランスデューサエタロンが共通のファイバコア上に配列され、各トランスデューサは、固有の光波長を介して独立して対処可能である。

0062

図8は、本開示のいくつかの実施形態によるマルチモダリティ光学システムの一部の概略図である。図示されているシステム800は、図1Aの機器108および110のような検知デバイス内で使用するのに適しており、図2のシステム200および/または図4のシステム400と実質的に同様であってもよい。さらに、システム800は、図7Aおよび図7Bに関連して開示されているシステム700および750と実質的に同様である。それに関連して、システム800は、光音響トランスデューサ706および708を含み、光音響トランスデューサは、エタロンを形成する垂直ファイバブラッグ格子と、ファイバコア410からの光エネルギーを弾性ダイヤフラムに向けるブレーズドファイバブラッグ格子とを含む。

0063

システム800はまた、システム800に沿って配列されている1つまたは複数の追加のセンサをも含む。これらのセンサは、センサ802のようにシステム800の長さ方向に沿って位置してもよく、および/またはセンサ804のようにシステム800の先端に位置してもよい。様々な実施形態において、センサ802および804は超音波トランスデューサ、OCTセンサ、圧力センサ流量センサ、および/または他の適切な医療センサを含み、電気的および/または光学的に操作される。例示的な実施形態において、センサ802は光圧力センサを含む。別の例示的な実施形態において、センサ804は光学的FL−IVUSトランスデューサを含む。したがって、システム800は、幅広い種類のモダリティに対応する様々な配列のセンサを単一の検知機器に組み込んでいる。

0064

ここで図9を参照すると、画像化システム101のいくつかの実施形態で実行する処理フレームワーク900を含む、図1A図1B、および図1Cの医療システム100の部分の機能ブロック図が示されている。処理フレームワーク900は、1つまたは複数のモダリティと関連付けられる医療検知データの取得、処理、および表示を含む、画像化システム101の動作を制御する、様々な独立して実行可能な構成要素および依存して実行可能な構成要素を含む。概して、画像化システム101の処理フレームワーク900はモジュール式であり、拡張可能である。すなわち、フレームワーク900は、それぞれ異なる機能および医療検知モダリティと関連付けられる独立したソフトウェアおよび/またはハードウェア構成要素(または拡張機能)から構成される。このモジュール式設計によって、既存の機能に影響を与えることなく、または基礎となるアーキテクチャに対する変更を必要とすることなく、フレームワークが、追加の医療検知モダリティおよび機能に対応するように拡張されることが可能である。さらに、内部メッセージングシステムが、フレームワーク内のモジュール間の独立したデータ通信を促進する。1つの事例において、処理フレームワーク900は、画像化システム101内の持続性コンピュータ可読記憶媒体上に記憶されているコンピュータ実行可能命令として実装されてもよい。他の事例において、処理フレームワーク900は、画像化システム101内で実行しているハードウェアおよびソフトウェアモジュールの組み合わせであってもよい。

0065

概して、図9に示す実施形態において、処理フレームワーク900は、1つまたは複数の医療検知デバイスから医療検知データを受信し、データを処理し、メインコントローラ120、ベッドサイドコントローラ118、または他のグラフィック表示デバイスを介してデータを診断画像として出力するように構成されている複数の構成要素を含む。フレームワーク900は、画像化システム101のコアシステム機能を管理し、また、複数のモダリティ特有の構成要素を協調させるいくつかのシステムレベル構成要素を含む。たとえば、フレームワーク900は、患者診断データの取得および処理に関係するハードウェアおよびソフトウェアモジュールを含む、処理フレームワーク900の複数の実行可能構成要素の起動および停止を協調させるシステムコントローラ902を含む。システムコントローラ902はまた、たとえば、任意の構成要素が予期せず実行を停止していないかどうかを判定するために、フレームワーク902内で実行している構成要素の状態をモニタリングするようにも構成されてもよい。加えて、システムコントローラ902は、他のフレームワーク構成要素が、それを通じてシステム構成およびステータス情報を得ることができるインターフェースを提供する。ソフトウェアフレームワーク900はモジュール式であるため、システムコントローラ902は、当該システムコントローラが管理するフレームワーク内の構成要素から独立しており、それによって、構成要素に対して為されるエラーおよび変化は、システムコントローラの実行または構造に影響を与えない。

0066

上述したように、フレームワーク900は、システムアーキテクチャを変更することなく様々な拡張機能が追加および除去され得るように構成されている。特定の実施形態において、フレームワーク900内で実行している拡張機能は、ともに拡張機能の全機能を実装する複数の実行可能構成要素を含んでもよい。そのような実施形態において、拡張機能は、当該拡張機能と関連付けられる様々な実行可能構成要素を起動、停止、およびモニタリングするように動作可能である、システムコントローラ902と同様である拡張機能コントローラを含んでもよい。たとえば、システムが起動すると、システムコントローラ902は、医療モダリティに対応する拡張機能コントローラを始動させてもよく、その後、拡張機能コントローラが、モダリティと関連付けられる実行可能構成要素を始動させてもよい。一実施形態において、拡張機能コントローラは、システムコントローラ902が構成ファイルのような構成メカニズムから取り出されるパラメータを介してそれらを特定のモダリティまたは他のシステムタスクと関連付けるまで割り振られないままであり得る。

0067

処理フレームワーク900は、概して医療検知ワークフローの間にフレームワーク902の実行可能構成要素の実行を管理するように構成されているワークフローコントローラ構成要素904をさらに含む。ワークフローコントローラ構成要素904は、様々な異なる様式において処理フレームワーク900によって実行されるワークフローを管理することができる。

0068

処理フレームワーク900は、処理フレームワークの様々な構成要素から受信されるメッセージログ記録するように構成されているイベントログ記録構成要素906をさらに含む。たとえば、システム起動中、システムコントローラ902は、起動されている構成要素のステータスに関するメッセージをイベントログ記録構成要素906に送信し得、イベントログ記録構成要素906は、メッセージを標準化フォーマットログファイルに書き込む。加えて、処理フレームワーク900は、マルチモダリティ医療検知および/または処置ワークフローの間にフレームワーク902の様々な実行可能構成要素間の限られたシステムリソースの共有を管理するように構成されているリソースアービタ構成要素908を含む。たとえば、マルチモダリティワークフローの間、処理フレームワーク902内の異なるモダリティと関連付けられる2つ以上の構成要素が、メインコントローラ120上でのグラフィク表示のような同じシステムリソースをめぐって競合している場合がある。リソースアービタ構成要素908は、ロックシステムキューシステム、または階層的衝突管理システムを通じてなどの様々な方法で限られたシステムリソースの共有を調整することができる。

0069

一実施形態において、システムコントローラ902、ワークフローコントローラ構成要素904、イベントログ記録構成要素906、およびリソースアービタ構成要素908は、持続性コンピュータ可読記憶媒体上に記憶されているプロセッサ実行可能ソフトウェアとして実装されてもよいが、代替的な実施形態において、これらの構成要素は、専用マイクロプロセッサフィールドプログラマブルゲートアレイFPGA)、マイクロコントローラ、グラフィックスプロセッシングユニット(GPU)、デジタル信号プロセッサ(DSP)のようなハードウェア構成要素として実装されてもよい。代替的に、処理フレームワークの構成要素は、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせとして実装されてもよい。実行可能構成要素がFPGAにおいて実装される特定の実施形態において、システムコントローラ902は、その時点で必要とされる様々な機能を実施するために、FPGA内のプログラム可能論理を動的に変更するように構成されてもよい。この一態様として、画像化システム101は、システム起動中にシステムコントローラによって割り振られ得る、1つまたは複数の割り当てられていないFPGAを含んでもよい。たとえば、画像化システム101の起動時に、システムコントローラがOCTPIMおよびそれに結合されているカテーテルを検出した場合、システムコントローラまたはOCT機能と関連付けられる拡張機能コントローラは、1つのその割り当てられていないFPGA内のプログラム可能論理を、OCT医療データを受信および/または処理するための機能を含むように動的に変換してもよい。

0070

マルチモダリティ画像化システム101内の異なるハードウェアおよびソフトウェア構成要素の間のシステム間通信を促進するために、処理フレームワーク900は、メッセージ配信構成要素910をさらに含む。一実施形態において、メッセージ配信構成要素910は、フレームワーク902内の構成要素からメッセージを受信し、メッセージの意図されている宛先を判定し、メッセージを適時に配信するように構成されている(すなわち、メッセージ配信構成要素は、メッセージ配信の能動的な参加者である)。そのような実施形態において、宛先情報ペイロードデータ(たとえば、モダリティタイプ、患者データなど)、優先度情報タイミング情報、または他のそのような情報を含むメッセージメタデータが、送信構成要素によって生成されてもよい。別の実施形態において、メッセージ配信構成要素910は、フレームワーク902内の構成要素からメッセージを受信し、メッセージを一時的に記憶し、フレームワーク内の他の構成要素が取り出すためにメッセージを利用可能にするように構成されてもよい(すなわち、メッセージ配信構成要素は受動的なキューである)。いずれにせよ、メッセージ配信構成要素910は、フレームワーク900内の実行可能構成要素間の通信を促進する。たとえば、システムコントローラ902は、メッセージ配信構成要素910を利用して、システム起動シーケンス中に起動している構成要素のステータスを調べ、その後、ステータス情報を受信すると、メッセージ配信構成要素を利用して、ステータス情報をイベントログ記録構成要素906に送信してもよく、それによって、ステータス情報がログファイルに書き込まれ得る。同様に、リソースアービタ構成要素908は、限られたリソースへのアクセスを要求する構成要素間でリソーストークンを渡すために、メッセージ配信構成要素910を利用してもよい。

0071

メッセージ配信構成要素910が受動的なキューである例示的な一実施形態において、フレームワーク900内の構成要素は、入来する医療検知データをパケット化してメッセージにし、このメッセージをメッセージ配信構成要素上のキューに送信してもよく、そこで、メッセージは画像データ処理構成要素のような他の構成要素によって取り出され得る。さらに、いくつかの実施形態において、メッセージ配信構成要素910は、受信されたメッセージを、最初にキューに到来するメッセージが最初にキューから削除されることになる先入れ先出し(FIFO)方式で利用可能にするように動作可能である。代替的な実施形態において、メッセージ配信構成要素910は、たとえば、メッセージヘッダに格納されている優先度値によって、異なる方式でメッセージを利用可能にしてもよい。一実施形態において、メッセージ配信構成要素910は、画像化システム101内のランダムアクセスメモリ(RAM)内で実装されるが、他の実施形態において、メッセージ配信構成要素910は、不揮発性RAM(NVRAM)、二次記憶装置(たとえば、磁気ハードドライブ、フラッシュメモリなど)、またはネットワークベースストレージ内で実装されてもよい。さらに、一実施形態において、メッセージ配信構成要素910上に記憶されているメッセージは、ダイレクトメモリアクセスDMA)を使用して画像化システム101内のソフトウェアおよびハードウェアモジュールによってアクセスされてもよい。

0072

処理フレームワーク902は、セキュリティ構成要素912、マルチモダリティ事例管理(MMCM)構成要素914、およびデータベース管理構成要素916を含むコアシステム機能を提供するいくつかの追加のシステム構成要素を含んでもよい。特定の実施形態において、セキュリティ構成要素912は、処理フレームワーク全体および個々の構成要素に様々なセキュリティサービスを提供するように構成されている。たとえば、IVUSデータ取得ワークフローを実施する構成要素は、IVUSデータがネットワーク接続を介して送信される前に当該データを暗号化するために、セキュリティ構成要素912によって露出される暗号化アプリケーションプログラミングインターフェースAPI)を利用してもよい。さらに、セキュリティ構成要素912は、処理フレームワークに対するアクセスを、資格を有するユーザに制限するとともに、また、拡張可能フレームワーク内の信頼できない構成要素の実行を防止するために、システムレベル認証および権利付与サービスのような、他のセキュリティサービスを提供してもよい。マルチモダリティ事例管理(MMCM)構成要素914は、複数の医療モダリティと関連付けられる診断データを協調させて、より容易に管理することができる統一された患者記録に統合するように構成されている。そのような統一された患者記録は、データベース内により容易に記憶することができ、データ保管および取り出しがよりしやすいものであり得る。それに関連して、データベース管理構成要素916は、データベース接続および管理の詳細が他の構成要素から隠されるように、フレームワーク900内の他の構成要素にトランスペアレントデータベースサービスを提示するように構成されている。たとえば、特定の実施形態において、データベース管理構成要素916は、データベース記憶および取り出し機能を含むAPIを、フレームワーク900の構成要素に露出させてもよい。言い換えれば、医療検知ワークフロー構成要素は、データベース接続の詳細を意識することなく、データベース構成要素を介してDICOMまたはPACSサービスのようなローカルおよび/または遠隔データベースに診断データを送信することが可能であってもよい。他の実施形態において、データベース管理構成要素916は、診断データをデータベース保管のために準備するためのデータフォーマッティングサービスのような追加のおよび/または異なるデータベースサービスを実施するように動作可能であってもよい。

0073

上述したように、画像化システム101の処理フレームワーク900は、1つまたは複数のモダリティと関連付けられる医療データを受信および処理するように動作可能である。マルチモード実施形態において、処理フレームワーク900は、それぞれ異なる医療検知および診断モダリティに関連付けられる複数のモジュール式取得構成要素およびワークフロー構成要素を含む。たとえば、図9の図示されている実施形態に示すように、処理フレームワーク900は、それぞれIVUS PIM112からのIVUS医療検知データを受信および処理するように構成されているIVUS取得構成要素920およびIVUSワークフロー構成要素922を含む。処理フレームワーク900がモジュール式および拡張可能であるという性質に従って、モダリティ「N」PIM928からのデータを取得および処理するモダリティ「N」取得構成要素924およびモダリティ「N」ワークフロー構成要素926によって示されているように、任意の数の追加の取得およびワークフロー構成要素が、独立してフレームワークに追加されてもよい。たとえば、特定の実施形態において、画像化システム101は、OCTPIM114、ECGシステム116、血流予備量比(FFR)PIM、FL−IVUS PIM、およびICE PIMに通信可能に結合されてもよい。他の実施形態において、追加のおよび/または異なる医療検知、処置、または診断デバイスが、当該技術分野において既知の追加のおよび/または異なるデータ通信接続を介して画像化システム101に結合されてもよい。そのようなシナリオにおいて、IVUS取得モジュール920に加えて、処理フレームワーク900は、FFR PIMからFFRデータを受信するためのFFR取得構成要素、FL−IVUS PIMからFL−IVUSデータを受信するためのFL−IVUS取得構成要素、ICE PIMからICEデータを受信するためのICE取得構成要素を含んでもよく、OCT取得構成要素は、OCT PIMからOCTデータを受信するように動作可能である。この文脈において、処理フレームワーク900の実行可能構成要素と、通信可能に結合されている医療デバイス(たとえば、PIM、カテーテルなど)との間で通信される医療データは、センサによって収集されるデータ、制御信号電力レベル、デバイスフィードバック、および、検知、処置、または診断手順に関連する他の医療データを含んでもよい。さらに、特定の実施形態において、高周波アブレーション(RFA)、凍結療法、またはアテローム切除術と関連付けられるデバイス、およびそのような処置手技と関連付けられるPIMまたは他の制御機器のような患者処置デバイスが、画像化システム101に通信可能に結合されてもよい。そのような実施形態において、モダリティ「N」取得構成要素924およびモダリティ「N」ワークフロー構成要素926は、制御信号を中継すること、電力レベルを中継すること、デバイスフィードバックを受信すること、処置デバイス上に配置されているセンサによって収集されるデータを受信することなどによって、処置デバイスと通信し、処置デバイスを制御するように構成されてもよい。

0074

一実施形態において、取得構成要素920および924が、接続されている医療検知デバイスからデータを受信すると、システム間通信を容易にするために、構成要素はデータをパケット化してメッセージにする。具体的には、構成要素は、入来するデジタルデータストリームから複数のメッセージを作成するように動作可能であってもよく、各メッセージは、デジタル化医療検知データの一部およびヘッダを含む。メッセージヘッダは、メッセージ内に含まれている医療検知データと関連付けられるメタデータを含む。さらに、いくつかの実施形態において、取得構成要素920および924は、デジタル化医療検知データを、フレームワーク900の他の部分に送信される前に何らかの方法で操作するように動作可能であってもよい。たとえば、取得構成要素は、システム間通信をより効率的にするために検知データを圧縮してもよく、または、後のデータ処理を補助するためにデータを正規化スケーリングまたは他の方法でフィルタリングしてもよい。いくつかの実施形態において、この操作はモダリティ特有であってもよい。たとえば、IVUS取得構成要素920は、後続のステップにおける処理時間を節約するために、冗長なIVUSデータを、回される前に識別および廃棄してもよい。取得構成要素920および924は加えて、データバス(たとえば、PCIe、USB)によって生成される割り込みに対する応答、いずれの医療検知デバイスが画像化システム101に接続されているかの検出、接続されている医療検知デバイスに関する情報の取り出し、検知デバイス特有のデータの記憶、およびデータバスに対するリソースの割り振りを含む、データの取得に関係するいくつかのタスクを実施してもよい。上述したように、データ取得構成要素は、互いから独立しており、他の構成要素によるデータ取得を中断することなくインストールまたは除去することができる。加えて、取得構成要素は、下層のデータバスソフトウェア層から(たとえば、APIを使用することを通じて)独立しており、したがって、サードパーティ医療検知デバイスからのデータの取得を促進するためにサードパーティによって作成されてもよい。

0075

IVUSワークフロー構成要素922のような、処理フレームワークのワークフロー構成要素は、それぞれの取得構成要素からメッセージ配信構成要素910を介して、処理されていない医療検知および/または診断データを受信する。概して、ワークフロー構成要素は、計算された時刻においてデータ収集を開始および停止すること、取得および処理された患者データを表示すること、ならびに、臨床医による取得された患者データの分析を促進することなどによって、医療検知データの取得を制御するように構成されている。この一態様として、ワークフロー構成要素は、患者から収集された処理されていない医療データを、診断画像、および、臨床医が患者の状態を評価することを可能にする他のデータフォーマットに変換するように動作可能である。たとえば、IVUSワークフロー構成要素922は、IVUS PIM112から受信されるIVUSデータを解釈し、このデータを人間が読解可能なIVUS画像に変換することができる。一実施形態において、フレームワーク内のソフトウェアスタックは、ワークフロー構成要素922およびフレームワーク内の他のワークフロー構成要素が、計算リソース、メッセージ配信構成要素910、および通信リソースのようなシステムリソースにアクセスするために呼び出すことができるAPIのセットを露出させることができる。取得されたデータを処理した後、モダリティ中心ワークフロー構成要素は、処理されたメッセージを含む1つまたはメッセージを、メッセージ配信構成要素910を介してフレームワーク900内の他の構成要素に送信することができる。いくつかの実施形態において、そのようなメッセージを送信する前に、構成要素は、ヘッダ内に、メッセージが処理されたデータを含むことを示すフラグを挿入してもよい。加えて、いくつかの実施形態において、医療検知データを処理した後、構成要素は、データベース管理構成要素916を利用して、処理されたデータを、ローカルに取り付けられた大容量記憶装置またはネットワークベースのPACSサーバ127のような保管システムに送信してもよい。処理フレームワーク900のモジュール式アーキテクチャによれば、ワークフロー構成要素922および926は互いから独立しており、他の構成要素を邪魔することなくインストールまたは除去することができ、サードパーティによって書き込むことができる。さらに、それらが独立していることに起因して、それらの構成要素は、複数の医療検知デバイスからのデータのシグナリングおよび画像化を同時に処理するように動作可能である。

0076

処理フレームワーク900は加えて、任意の数のデータ収集ツール934からのデータを取得および処理し、取得されたデータを、フレームワーク内の他の取得構成要素のうちの1つによって取得されたデータと同時登録するように構成されている、同時登録インターフェース構成要素930および同時登録ワークフロー構成要素932を含む。より詳細には、位置合わせインターフェース構成要素930は、図1AのECGデバイス116または血管造影システム117のような、任意の数のモダリティと関連付けられる医療データ取得ツールと通信可能にインターフェースするように動作可能であってもよい。特定の実施形態において、インターフェース構成要素930は、入来するモダリティデータを、画像化システム101によって取得される他の検知データと同時登録することができるように、標準化および/または変換するように動作可能であってもよい。医療データが同時登録インターフェース構成要素930によって取得されているとき、同時登録ワークフロー構成要素932は、複数の医療検知デバイス間でデータ収集を空間的または時間的に同期させること、空間的または時間的同時登録マーカに基づいて2つ以上の取得されたデータセットを位置合わせすること、および、同時登録された診断画像、または、臨床医が患者の状態を評価することを可能にする人間が読解可能な他のデータを生成することなどによって、複数の異なるモダリティからのデータの同時登録を促進するように構成されている。さらに、他の実施形態において、同時登録ワークフロー構成要素932は、以前に生成された二次元(2D)画像または三次元(3D)モデルを使用して、カテーテルによって収集されたデータを2Dまたは3D空間において空間的に同時登録するように動作可能であってもよい。たとえば、カテーテルベースの検知ツールは、検知手技の間に位置データを生成するために追跡される基準を含んでもよく、同時登録ワークフロー構成要素932は、以前に取得されたMRIデータに対してこの位置データを同時登録してもよい。またさらに、同時登録ワークフロー構成要素932は、IVUS取得構成要素920およびモダリティ「N」取得構成要素924のような、フレームワーク900内の元々の取得構成要素によって取得されたマルチモダリティデータの同時登録を促進することができる。加えて、いくつかの実施形態において、リアルタイムクロックが、同時登録ワークフロー構成要素932内に組み込まれてもよい。「DISTRIBUTEDMEDICAL SENSING SYSTEMAND METHOD」と題する米国特許出願第61/473,591号明細書は、医療検知データ収集を時間的に同期させることをより詳細に開示しており、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

0077

図1Aに関連して上述したように、画像化システム101を利用する臨床医は、メインコントローラ120およびベッドサイドコントローラ118を通じてワークフローを制御し、診断画像を見ることができる。メインコントローラ120およびベッドサイドコントローラ118はそれぞれ、複数のユーザインターフェース(UI)拡張機能(または構成要素)をサポートするユーザインターフェース(UI)フレームワークサービス940および942を含む。概して、UIフレームワークサービス940および942によってサポートされるUI拡張機能はそれぞれ、医療検知モダリティに対応し、関連付けられる取得ワークフローの制御および処理された検知データの表示のためにユーザインターフェースをレンダリングするように動作可能である。処理フレームワーク900と同様に、UIフレームワーク940および942は、それらが互いから独立したUI拡張機能をサポートするという点において拡張可能である。すなわち、そのモジュール式設計によって、既存のユーザインターフェースに影響を与えることなく、または基礎となるUIアーキテクチャに対する変更を必要とすることなく、UIフレームワーク940および942が、追加の医療検知モダリティユーザインターフェースに対応するように拡張されることが可能である。図示されている実施形態において、メインコントローラ120は、コアシステム制御部および構成オプションを含むユーザインターフェースをレンダリングするシステムUI拡張機能944を含む。たとえば、臨床医は、システムUI拡張機能944によってレンダリングされたユーザインターフェースを使用して画像化システム101を起動、停止または他の方法で管理することができる。一実施形態において、メインコントローラ120の構成要素は、処理フレームワーク900の一部と考えられてもよい。IVUS UI拡張機能946および948はそれぞれ、メインコントローラ120およびベッドサイドコントローラ118のユーザインターフェースをレンダリングする。たとえば、IVUS UI拡張機能946および948は、IVUSワークフローを制御するのに使用されるタッチスクリーンボタンをレンダリングおよび表示してもよく、また、IVUSワークフロー構成要素922によって作成されるIVUS診断画像もレンダリングおよび表示してもよい。同様に、モダリティ「N」UI拡張機能950および952は、モダリティ「N」ワークフローと関連付けられる制御部および画像をレンダリングする。

0078

一実施形態において、UIフレームワークサービス940および942は、ルックアンドフィールツールボックスおよびエラー処理リソースのようなシステムリソースにアクセスするためにUI拡張機能が呼び出しすることができるAPIを露出させることができる。ルックアンドフィールツールボックスAPIは、UI拡張機能が、複数の異なるモダリティワークフローのための共通のボタン、並列ワークフローフォーマット、およびデータ提示方式を有する標準化ユーザインターフェースを提示することを可能にする。このように、臨床医は、さらにユーザインターフェースを訓練することなく、取得モダリティの間でより容易に遷移することができる。さらに、同時登録UI拡張機能が、複数のモダリティからの処理された画像またはシグナリングデータを提示および/または組み合わせすることができる。たとえば、UI拡張機能は、IVUS画像化データに隣接して心電図(ECG)波を表示することができ、または、以前はOCT画像に対して引かれていた境界と重ねてIVUS画像を表示することができる。さらに、いくつかの実施形態において、UIフレームワークサービス940および942は、同時に実行しているUI拡張機能を協調させるためのマルチタスクフレームワークを含んでもよい。たとえば、画像化システム101が2つ以上のモダリティと関連付けられるデータを同時に取得している場合、UIフレームワークサービス940および942は、ユーザに、その上で所望のユーザインターフェースを選択することができるモダリティ選択画面を提示することができる。

0079

UIフレームワークサービス940は、メッセージ配信構成要素910を介して処理フレームワーク900の構成要素と通信する。図9の図示されている実施形態に示すように、ベッドサイドコントローラ118は、ネットワーク接続954を介して処理フレームワーク900に通信可能に結合されてもよい。ネットワーク接続954は、Ethernet(登録商標)接続またはIEEE802.11 Wi−Fi接続のような、ワイヤレスネットワーク接続の有線の任意のタイプであってもよい。代替的に、メインコントローラ120およびベッドサイドコントローラ118の一方または両方は、(PCIe)データバス接続、USB接続、Thunderbolt接続、FireWire接続、または何らかの他の高速データバス接続のようなローカルバス接続を介して処理フレームワーク900と通信してもよい。さらに、図9の図示されている実施形態において、ベッドサイドコントローラは、ベッドサイドコントローラ118内のUI拡張機能と処理フレームワーク900内の構成要素との間のメッセージベースの通信を促進するように構成されているメッセージ配信構成要素956を含む。特定の実施形態において、メッセージ配信構成要素956は、ネットワーク通信パケットがネットワーク接続954を介して到来すると、当該パケットから診断画像データを抽出することができる。

0080

処理フレームワーク900は、臨床医が、マルチモダリティ画像化システム101内で実行しているワークフローにアクセスおよび/または制御することを可能にする追加の構成要素を含む。たとえば、フレームワーク900は、ネットワークコンソール130(図1A)を処理フレームワーク900に通信可能に結合する遠隔アクセス構成要素960を含む。一実施形態において、遠隔アクセス構成要素960は、画像化システム101の制御機能をネットワークコンソール130にエクスポートするように動作可能であり、それによって、ネットワークコンソールは、そのユーザインターフェース内でワークフロー制御機能を提示することができる。特定の実施形態において、遠隔アクセス構成要素960は、ネットワークコンソール130からワークフローコマンドを受信し、それらを遠隔アクセスワークフロー構成要素962に転送してもよい。遠隔アクセスワークフロー構成要素962は、遠隔したユーザがネットワークコンソール130を通じてアクセスすることができるコマンドのセットおよび診断データを指示することができる。さらに、レガシー制御構成要素964およびレガシー制御ワークフロー構成要素966が、レガシーコンソール968(たとえば、ボタンコンソール、マウス、キーボード、独立型モニタ)のユーザに、モダリティワークフロー制御およびデータに対するある程度のアクセスを提供する。

0081

一実施形態において、処理フレームワーク900のコアシステム構成要素、および、モダリティ関連構成要素のような追加の構成要素は、持続性コンピュータ可読記憶媒体上に記憶されているプロセッサ実行可能ソフトウェアとして実装されてもよいが、代替的な実施形態において、これらの構成要素は、専用マイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、マイクロコントローラ、グラフィックスプロセッシングユニット(GPU)、デジタル信号プロセッサ(DSP)のようなハードウェア構成要素として実装されてもよい。代替的に、処理フレームワークの構成要素は、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせとして実装されてもよい。

0082

図9の処理フレームワーク900は例示的な実施形態にすぎず、代替的な実施形態において、フレームワークは様々な医療検知ワークフローを実行するように構成されている、異なるおよび/または追加の構成要素を含んでもよいことを、当業者は認識しよう。たとえば、処理フレームワーク900は、人間の血管の狭窄の評価のために構成されており、または、コンピュータ支援手術または遠隔制御手術の制御を促進するように構成されている実行可能構成要素をさらに含んでもよい。

0083

ここで図10を参照すると、医療システム100のいくつかの実施形態による、医療検知データの表示を構成するためのユーザインターフェース構成要素1000を含む図1A図1B、および図1Cの医療システム100の部分の機能ブロック図が示されている。概して、ユーザインターフェース構成要素1000は、ユーザから表示属性を受信し、当該属性に基づいて、医療データの取得、処理、および/または提示を制御する。このように、ユーザインターフェース構成要素1000は、操作者が関連データに焦点を絞り、スクリーンクラッタを低減し、表示データの品質を改善することを可能にする。ユーザインターフェース構成要素1000は、表示されるべきデータのみを選択的に処理することによって、システムリソースを節約することもできる。この効率が、システム応答性およびユーザ体験を改善することができる。

0084

ユーザインターフェース構成要素1000は、ユーザに表示制御部のセットを提示し、ユーザが選択した表示属性を受信する表示エンジン1002を含む。したがって、表示エンジン1002は、コントローラ1004に通信可能に結合されており、コントローラ1004は、ユーザ入力デバイス1006およびユーザ表示デバイス1008を含む。適切なユーザ入力デバイス1006の例は、決して限定ではないが、キーボード、キーパッド、マウス、トラックボールデジタルペン、触知ベースのインターフェース、ジェスチャベースのインターフェース、言語および音声認識インターフェース、適応インターフェース、カメラ動作検知インターフェース、および/または、当業者に既知の他のユーザ入力デバイスを含む。

0085

表示属性をユーザから直接受信するのに加えて、表示エンジン1002はまた、データベースからも表示属性を受信してもよい。いくつかのそのような実施形態において、ユーザインターフェース構成要素1000は、表示エンジン1002に通信可能に結合されている表示属性データベース1010をさらに含む。表示エンジン1002は、表示属性データベース1010を利用して表示属性を保存および復元し、属性を編集し、新たな属性を作成および配布する。

0086

表示属性は、ユーザへのデータの提示を管理する。上記で開示したように、マルチモダリティ画像化システム(たとえば、画像化システム101)は、圧力データ、流量データ、IVUSデータ、光音響IVUSデータ、FL−IVUSデータ、FFR判定、CFR判定、OCTデータ、経食道心エコー検査データ、画像誘導治療データ、他の適切な医療データ、および/またはそれらの組み合わせを含む、いくつかの個々のセンサから収集される、幅広い検知モダリティに対応する医療検知データのセットを受信してもよい。様々な実施形態において、受信された表示属性は、利用可能な医療データの一部、医療データの複数部分、および/または医療データのすべてに適用される。したがって、表示属性は、当該表示属性が適用されるべき医療データの部分を指定することができる。表示属性は、センサによって、検知機器によって、モダリティによって、時間窓によって、他の適切な分割によっておよび/またはそれらの組み合わせによって適用可能なデータセットを指定することができ、表示属性は、システムによって受信される他のデータセットとは無関係に、指定されたデータセットを変更することができる。したがって、一実施形態において、表示属性は、第1のセンサと第2のセンサの両方が単一の検知機器に組み込まれていたとしても、相対的に遠位にある第2のセンサによって収集されるデータとは無関係に、相対的に近位にある第1のセンサによって収集されるデータの表示特性を指定する。別の実施形態において、表示属性は、両方のデータセットが単一の物理センサによって収集されるとしても、第2のモダリティのデータとは無関係に、第1のモダリティのデータの表示特性を指定する。このことは、他の適切な区分に拡大適用することができる。

0087

表示属性は、固定値および依存値または変動値を含んでもよい。たとえば、表示属性は、別のパラメータまたはデータ値に応じて決まる値を指定してもよい。いくつかの例示的な実施形態において、表示属性は、ユーザ嗜好、実施されている医療手技の手術方針患者情報、表示属性が適用されるデータのサブセット、表示属性とは無関係なデータのサブセット、ステータスインジケータ、および/またはセンサ属性に応じて決まる値を指定してもよい。1つのそのような実施形態において、表示属性は、表示エンジン1002が、手技を実施する病院または手術設備に基づいてそれらの間で選択する値のセットを指定する。別のそのような実施形態において、表示属性は、医師特有の値を指定する。

0088

表示属性に基づいて、表示エンジン1002は、適用可能なデータの取得、処理、および表示を管理するための命令セットを生成する。データ取得命令に関連して、命令は、センサ、検知機器、PIMまたは画像化システムのようなサポートデバイス、および/または他のデータ処理構成要素の動作を指示し得る。例示的な命令は、センサ動作電力、増幅器利得、および/または任意の他の適用可能な動作パラメータを指定する。いくつかの実施形態において、生成された命令は、データの収集を中断または阻止する。電力、システム負荷、および可能性のある信号干渉を低減するために、いくつかの実施形態において、中断は、センサデータが表示されなくなることを表示属性がシグナリングするときに、センサ(たとえば、超音波トランスデューサ、圧力センサ、流量計、OCTセンサなど)、対応するインターフェース構成要素、処理構成要素、および/または他の関連構成要素をディセーブルまたはパワーダウンすることを含む。光センサを利用するいくつかの実施形態において、中断は、対応するレーザ発光器をディセーブルまたはパワーダウンすることを含む。

0089

データ処理命令に関連して、生成される命令は、センサ、検知機器、PIMまたは画像化システムのようなサポートデバイス、および/または他のデータ処理構成要素の動作を指示し得る。例示的な命令は、サンプリングレート基線補正率、IVUS集束パラメータ、擬似カラー変換方式、および/または別の適用可能な動作パラメータを指定する。1つのそのような例において、生成される命令は、血流分析のような動き検出アルゴリズムを起動し、データを供給するための1つまたは複数のIVUSトランスデューサを指定する。

0090

処理されたデータの表示に関連して、命令は同様に、センサ、検知機器、PIMまたは画像化システムのようなサポートデバイス、および/または他のデータ処理構成要素の動作を指示し得る。

0091

表示エンジン1002は、センサ、検知機器、サポートデバイス、および/または他のデータ処理構成要素を含む、医療システム100のそれぞれの構成要素に生成された命令を提供する。たとえば、いくつかの実施形態において、表示エンジン1002は、表示属性に基づく命令を組織性状診断エンジン1012に提供する。手短に言うと、Virtual Histology(仮想生検)(登録商標)(Volcano Corporationの商標)のような組織性状診断プロセスは、組織成分および構造を識別するために、受信された検知データを、既知のサンプルから収集されたデータと比較する。認識された組織は、色、マーカ、輪郭線、および、操作者が容易に識別できるようにするための他の指示を使用して表示を強調されることができる。「SYSTEMAND METHODOFCHARACTERIZING VASCULAR TISSUE」と題する米国特許第7,074,188号明細書、「NON−INVASIVETISSUE CHARACTERIZATION SYSTEM AND METHOD」と題する米国特許第7,175,597号明細書、および「APPARATUS AND METHOD FOR USE OFRFIDCATHETER INTELLIGENCE」と題する米国特許第7,988,633号明細書が、組織性状診断をより詳細に開示しており、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。表示エンジン1002を使用して、操作者は、重要な構造を強調し、全体的なクラッタを低減するために、認識された組織の表示を制御することができる。いくつかの実施形態において、表示エンジン1002は、組織性状診断エンジン1012が分析または除外するための総データのサブセットを指定することによって、性状診断速度を向上させ、他のタイプの画像処理のためにリソースを解放する。

0092

したがって、いくつかの実施形態において、表示エンジン1002は、組織性状診断に関係する表示属性をサポートする。そのような表示属性は、属性が適用されるデータセットおよび/または組織(たとえば、血栓、プラーク、外膜線維性組織線維脂質性組織石灰化壊死性組織石灰化組織コラーゲン組成コレステロール、ステント、管壁など)を指定することができる。例示的な実施形態において、表示属性は、属性が特定のセンサによって収集されるデータおよびその中で識別されるプラーク構造に適用されることを指定する。さらなる例示的な実施形態において、表示属性は、属性が、IVUSセンサデータに適用され、ステントを除くすべての構造に適用されることを指定する。

0093

表示エンジン1002は、それゆえ、組織性状診断に特に関連するいくつかの表示属性をサポートすることができる。たとえば、表示属性は、閾値、組織型と関連付けるための識別子(たとえば、色、マーカ形状、輪郭線など)、特定の組織型を隠すか、表示するか、もしくはぼかすかを指定してもよく、かつ/または、他の関連する組織性状診断パラメータを指定してもよい。表示属性は、固定値に加えて、依存値または変動値を含んでもよい。表示属性に基づいて、表示エンジン1002は、組織性状診断プロセスおよび性状診断データの表示を管理するための命令セットを生成する。これらの命令は、組織性状診断エンジン1012、および/または画像化システム101を含む医療システム100の他の適切な構成要素によって実行されてもよい。

0094

他の構成要素に命令を提供するのに加えて、いくつかの実施形態において、表示エンジン1002は、関連検知データの表示中に生成された命令のうちの1つまたは複数をさらに実行する。1つのそのような実施形態において、表示エンジン1002は、信号強度色値への変換中に擬似カラー方式を指定する命令を実行する。その後、表示エンジン1002は、変換された疑似カラーデータをユーザ表示デバイス1008に提示する。さらなるそのような実施形態において、表示エンジン1002は、ステントによって生成されるホットスポットに対応するIVUS画像の識別されたサブセットのコントラストを調整する命令を実行する。その後、表示エンジン1002は、調整されたIVUS画像をユーザ表示デバイス1008で提示する。さらなるそのような実施形態において、表示エンジン1002は、表示属性に応答して生成された命令に基づいて組織性状診断識別子テーブルを管理する。性状診断された検知データを表示するとき、表示エンジン1002は、識別された組織を強調するために、テーブルからの識別子を適用する。

0095

ユーザインターフェース構成要素1000の部分は、その全体または部分が、持続性コンピュータ可読記憶媒体上に記憶されているプロセッサ実行可能ソフトウェアとして、ならびに/または、専用マイクロプロセッサ、FPGA、マイクロコントローラ、グラフィックスプロセッシングユニット、およびDSPのようなハードウェア構成要素として実装されてもよい。いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース構成要素1000の部分は、図1A図1B、および図1Cならびに図2図9に関連して記載されている医療システム100の構成要素に組み込まれてもよい。たとえば、いくつかのそのような実施形態において、コントローラ1004は、図1Aに関連して記載されているベッドサイドコントローラ118、メインコントローラ120、ブームディスプレイ122、および/またはネットワークコンソール130の構成要素である。さらなる例として、いくつかのそのような実施形態において、表示エンジン1002は、メインコントローラ120のUIフレームワークサービス940、ベッドサイドコントローラ118のUIフレームワークサービス942、および/または、図9に関連して記載されているIVUS UI拡張機能946またはIVUS UI拡張機能948のようなUI拡張機能に組み込まれてもよい。他の実施形態において、ユーザインターフェース構成要素1000は、マルチモダリティ医療システム100の、別個の明確に区別される構成要素である。

0096

表示属性および命令の上記の例は例示的な実施形態にすぎず、限定ではないことを、当業者は認識しよう。さらなる実施形態において、表示エンジン1002は、さらなるタイプの表示属性を受信し、ユーザが表示を自身の好みに合わせることを可能にする追加の機能を提供する。

0097

図11は、本開示のいくつかの実施形態による、マルチモダリティ医療データの表示をカスタマイズするための例示的なユーザインターフェース1100の図である。ユーザインターフェース1100は、図10に関連して記載されているユーザディスプレイ1008のようなユーザディスプレイ上に表示されてもよい。ユーザインターフェース1100は、マルチモダリティ処理システム100によって提示される、より具体的には、表示エンジン1002によって提示される情報を表示するための1つの可能な構成を表す。代替の構成が企図されるとともに提供されもすることを、当業者は認識しよう。

0098

図示されている実施形態において、ユーザインターフェース1100は、1つまたは複数のモダリティに対応する医療検知データを表示するための1つまたは複数の表示ウィンドウ枠1102および1104を含む。医療検知データの例は、IVUSデータ、フォワードルッキングIVUSデータ、流速、圧力データ、FFR判定、CFR判定、OCTデータ、および経食道心エコー検査データを含む。図示されている実施形態において、ウィンドウ枠1102は、第1のモダリティに対応する第1のデータサブセットを表示し、ウィンドウ枠1104は、第2のモダリティに対応する第2のデータサブセットを表示する。第1のモダリティおよび第2のモダリティは異なり得る。ユーザインターフェース1100は、ユーザが、ウィンドウ枠1102の第1のデータサブセットおよびウィンドウ枠1104の第2のデータサブセットに対して独立した表示属性を選択することを可能にする。チェックボックス、排他的リストおよび非排他的リスト、ラジオボタン、ならびに/または他の適切なインターフェース方式を介して、表示属性オプションが提示されてもよい。図示されている実施形態において、ウィンドウ枠1102の第1のデータサブセットの表示属性はタブ1106を介して提示され、ウィンドウ枠1104の第2のデータサブセットの表示属性はタブ1108を介して提示されるが、これは例示にすぎず、ドロップダウンメニューツールバーツリー、および他の適切な構成を含む他の構成が提供される。ユーザが表示属性を選択すると、表示属性が対応する1つまたは複数のデータサブセットに適用され、それに従って表示1100が更新される。

0099

図12は、本開示のいくつかの実施形態による、性状診断されている組織の表示をカスタマイズするための例示的なユーザインターフェース1200の図である。ユーザインターフェース1200は、図10に関連して記載されているユーザディスプレイ1008のようなユーザディスプレイ上に表示されてもよい。ユーザインターフェース1200は、マルチモダリティ処理システム100によって提示される、より具体的には、表示エンジン1002によって提示される情報を表示するための1つの可能な構成を表す。代替の構成が企図されるとともに提供されもすることを、当業者は認識しよう。

0100

図示されている実施形態において、ユーザインターフェース1200は、1つまたは複数のモダリティに対応する医療検知データを表示するための1つまたは複数の表示ウィンドウ枠1202を含む。ユーザインターフェース1200はまた、1つまたは複数の表示属性ウィンドウ枠1204をも含んでもよい。表示属性ウィンドウ枠1204は、チェックボックス1206、排他的リストおよび非排他的リスト1208、ラジオボタン、ならびに他の適切なインターフェース方式を介して、組織性状診断プロセスに対応するユーザ選択可能表示属性を提示する。図示されている実施形態において、表示属性ウィンドウ枠1204はタブ1210として提示されているカテゴリにおいて表示属性オプションを提示しているが、これは例示にすぎず、ドロップダウンメニュー、ツールバー、ツリー、および他の適切な構成を含む他の構成が提供される。ユーザが表示属性を選択すると、表示属性が対応するデータに適用され、表示が更新される。これは、組織マーカ(たとえば、マーカ1212)を更新することを含み得る。

0101

上記で詳細に開示したように、医療画像化システム(たとえば、図1Aの画像化システム101)は、医療検知データを受信、誘導、処理、および表示する。医療画像化システムは、いくつかの個々のセンサから収集される、幅広い検知モダリティに対応する相当量のデータを受信する場合がある。たとえば、様々な実施形態において、医療画像化システムは、圧力データ、流量データ、IVUSデータ、光音響IVUSデータ、FL−IVUSデータ、FFR判定、CFR判定、OCTデータ、経食道心エコー検査データ、画像誘導治療データ、他の適切な医療データ、および/またはそれらの組み合わせを受信する。ユーザがこの豊富な情報によってうまく立ち回るのを補助するために、医療画像化システムは、ユーザの命令を受けて基礎となるデータの収集、処理、および表示を調整することができる。これらの表示属性に応答する方法が、図13図15を参照して開示される。

0102

図13は、本開示のいくつかの実施形態による、表示属性に基づいて医療検知データを収集する方法1300の流れ図である。追加のステップが方法1300のステップの前、間、および後に設けられてもよく、記載されているステップのいくつかは、本方法の他の実施形態については置き換えられ、または取り除かれてもよいことが理解される。方法1300のブロック1302を参照すると、医療画像化システムが、表示属性を受信する。表示属性は、ユーザ入力、および/または、表示属性データベースのような外部ストレージリソースを介して受信されてもよい。表示属性は、ユーザへのデータの提示を管理する。表示属性は、単一のデータサブセット、複数のデータサブセット、および/またはすべての利用可能な医療データに適用されてもよい。したがって、図13の実施形態において、表示属性は、第1のデータサブセットに適用されるが、第2のデータサブセットには必ずしも適用されない。第1のデータサブセットおよび第2のデータサブセットは、センサによって、検知機器によって、モダリティによって、時間枠によって、他の適切な分割によって、および/または、それらの組み合わせによって定義されてもよい。いくつかの実施形態において、表示属性は、当該表示属性が適用されるべきサブセットを指定する。

0103

表示属性は、固定値、変動値、および/または依存値を含んでもよい。いくつかの例示的な実施形態において、表示属性は、ユーザ嗜好、実施されている医療手技の手術方針、手技を実施している医療設備、患者情報、表示属性が適用されるデータのサブセット、表示属性とは無関係なデータのサブセット、ステータスインジケータ、および/またはセンサ属性に応じて決まる値を指定してもよい。

0104

ブロック1304において、医療システムは、表示属性に基づいて第1のデータサブセットの取得を管理するための命令セットを生成する。いくつかの実施形態において、命令は、センサ動作電力、増幅器利得、および/または任意の他の適用可能な動作パラメータを指定する。いくつかの実施形態において、生成された命令は、データの収集を中断または阻止し、これは、関連付けられるセンサをディセーブルすることを含んでもよく、光センサの場合は、対応するレーザ発光器をディセーブルすることを含んでもよい。いくつかの実施形態において、生成された命令は、データが収集および記憶されるようにし、リアルタイムでは処理されないようにする。これによって、データが後の評価に利用されることを保証しながら、リアルタイムリソースが解放される。ブロック1306において、表示属性に従って第1のデータサブセットを収集するために、セットのうちの少なくとも1つの命令が提供される。様々な例示的な実施形態において、命令は、センサ(たとえば、超音波トランスデューサ、圧力センサ、流量センサ、OCTセンサなど)、検知機器(たとえば、カテーテル、ガイドカテーテル、ガイドワイヤなど)、PIMまたは画像化システムのようなサポートデバイス、および/または他のデータ取得構成要素のような、医療システムの構成要素に提供される。

0105

ブロック1308において、第2のデータサブセットを収集するための命令が提供される。第2のデータサブセットの収集するための命令は、表示属性とは無関係である。ブロック1310において、第1のサブセットおよび第2のサブセットを含む医療データのセットであって、第1のサブセットは表示属性に従って収集されている、医療データのセットが医療システムによって受信される。ブロック1312において、医療データセットが表示属性に従って表示される。

0106

図14は、本開示のいくつかの実施形態による、表示属性に基づいて医療検知データを処理および表示する方法1400の流れ図である。追加のステップが方法1400のステップの前、間、および後に設けられてもよく、記載されているステップのいくつかは、本方法の他の実施形態については置き換えられ、または取り除かれてもよいことが理解される。ブロック1400において、医療画像化システムは、第1のデータサブセットおよび第2のデータサブセットを含む医療データセットを受信する。それらのデータサブセットは、センサによって、検知機器によって、モダリティによって、時間枠によって、他の適切な分割によって、および/または、それらの組み合わせによって定義されてもよい。

0107

ブロック1404において、医療画像化システムは表示属性を受信する。表示属性は、単一のデータサブセット、複数のデータサブセット、および/またはすべての利用可能な医療データに適用されてもよい。したがって、図14の実施形態において、表示属性は、第1のデータサブセットに適用されるが、第2のデータサブセットには必ずしも適用されない。いくつかの実施形態において、表示属性は、医療データセットの、当該表示属性が適用されるべきサブセットを指定する。

0108

表示属性は、ユーザへのデータの提示を管理する。表示属性は、固定値、変動値、および/または依存値を含んでもよい。いくつかの例示的な実施形態において、表示属性は、ユーザ嗜好、実施されている医療手技の手術方針、手技を実施している医療設備、患者情報、表示属性が適用されるデータのサブセット、表示属性とは無関係なデータのサブセット、ステータスインジケータ、および/またはセンサ属性に応じて決まる値を指定する。

0109

ブロック1406において、医療システムは、表示属性に基づいて第1のデータサブセットの処理に影響を与える命令セットを生成する。いくつかの例示的な実施形態において、命令は、閾値、擬似カラー変換方式、ならびに、明示状態、淡色表示状態、および隠れ状態から成る群から選択される表示状態を指定する。ブロック1408において、表示属性に従って第1のデータサブセットを処理するために、セットのうちの少なくとも1つの命令が提供される。様々な例示的な実施形態において、命令は、センサ(たとえば、超音波トランスデューサ、圧力センサ、流量計、OCTセンサなど)、検知機器(たとえば、カテーテル、ガイドカテーテル、ガイドワイヤなど)、PIMまたは画像化システムのようなサポートデバイス、および/または他のデータ取得構成要素のような、医療システムの構成要素に提供される。

0110

ブロック1410において、医療システムは、表示属性に従って第1のデータサブセットを表示し、ブロック1412において、医療システムは、表示属性とは無関係に第2のデータサブセットを表示する。

0111

図15は、本開示のいくつかの実施形態による、表示属性に基づいて組織性状診断を実施する方法1500の流れ図である。追加のステップが方法1500のステップの前、間、および後に設けられてもよく、記載されているステップのいくつかは、本方法の他の実施形態については置き換えられ、または取り除かれてもよいことが理解される。ブロック1502において、医療画像化システムは医療データセットを受信する。セットは、異種のセンサ、モダリティ、および/または検知機器に対応する様々なサブセットを含んでもよい。

0112

ブロック1504において、システムは、医療データの少なくとも1つのサブセットに適用されるべき表示属性を受信する。表示属性はまた、必ずしも他の組織型には適用されないが、性状診断されるべき組織を選択するために適用されてもよい。したがって、そのような表示属性は、属性が適用されるデータセットおよび/または組織(たとえば、血栓、プラーク、外膜、線維性組織、線維脂質性組織、石灰化壊死性組織、石灰化組織、コラーゲン組成、コレステロール、ステント、管壁など)を指定することができる。加えて、表示属性は、固定値、変動値、および/または依存値を含んでもよい。ブロック1506において、医療システムは、医療データセットに対して実施されるべき組織性状診断プロセスに使用するために表示属性に基づいて命令セットを生成する。たとえば、命令は、閾値、組織型と関連付けるための識別子(たとえば、色、マーカ形状、輪郭線など)、特定の組織型を隠すか、表示するか、もしくはぼかすかを指定してもよく、かつ/または、他の関連する組織性状診断パラメータを指定してもよい。

0113

ブロック1508において、セットのうちの少なくとも1つの命令は、組織性状診断プロセスに使用するために提供される。様々な例示的な実施形態において、命令は、センサ(たとえば、超音波トランスデューサ、圧力センサ、流量計、OCTセンサなど)、検知機器(たとえば、カテーテル、ガイドカテーテル、ガイドワイヤなど)、PIMまたは画像化システムのようなサポートデバイス、および/または他のデータ取得構成要素のような、医療システムの構成要素に提供される。ブロック1510において、提供された命令を使用して組織性状診断プロセスが実施される。組織性状診断プロセスは、医療データから組織成分要素を識別し、表示時にそれらを識別するために組織識別子を組織成分要素に割り当てる。ブロック1512において、医療システムは、性状診断された医療データセットおよび組織識別子を表示する。

0114

図16は、本開示のいくつかの実施形態による、血管内で構造を位置特定する方法1600の流れ図である。追加のステップが方法1600のステップの前、間、および後に設けられてもよく、記載されているステップのいくつかは、本方法の他の実施形態については置き換えられ、または取り除かれてもよいことが理解される。ブロック1602において、検知デバイスの細長い可撓性部材(たとえば、カテーテル、ガイドカテーテル、ガイドワイヤなど)が管の中に進められる。細長い部材は、細長い部材の縦の長さに沿って配置されている複数のセンサを組み込んでいる。複数のセンサは、超音波トランスデューサ、光音響超音波トランスデューサ、圧力センサ、光圧力センサ、流量センサ、オプティカルフローセンサ、OCT送受信機、および/または他の適切なセンサのような任意の適切な医療センサを含んでもよく、関連付けられるセンサは、流量、オプティカルフロー、IVUS、光音響IVUS、FL−IVUS、圧力、光圧力、血流予備量比(FFR)判定、冠血流予備能(CFR)判定、光コヒーレンストモグラフィ(OCT)、経食道心エコー検査、画像誘導治療、他の適切なモダリティ、および/またはそれらの組み合わせを含む、1つまたは複数のモダリティに対応してもよい。

0115

ブロック1604において、医療データ測定値のセットが取得される。セットは、複数のセンサの各センサからの少なくとも1つの測定値を含む。ブロック1606において、測定値が複数のセンサにわたって比較される。比較は、センサ間での直接比較、組織性状診断データベース内にあるもののような基準値に対する比較、閾値に対する比較、および/または他のタイプの比較を含んでもよい。いくつかの実施形態において、比較は、一連のFFR計算を実施し、近位センサと遠位センサとの間に狭窄があることを示唆する閾値に対するFFRの比を比較することを含む。いくつかの実施形態において、比較は、血栓、プラーク、外膜、線維性組織、線維脂質性組織、石灰化壊死性組織、石灰化組織、コラーゲン組成、コレステロール、ステント、管壁、および/または他の構造のうちの1つまたは複数を検出するために、IVUSおよび/またはOCT測定値を組織性状診断データベースと比較することを含む。ブロック1608において、比較は、対象の構造を示す血管性状の差を検出するのに使用される。その差は、閾値を超えるFFR比、組織内の変動、信号強度または特性の差、および/または他の適切な差であってもよい。ブロック1610において、その差は、対象の構造の近位にあるセンサを判定するのに使用される。たとえば、FFR比の場合、近位にあるセンサは、比の計算に関与するセンサを含んでもよい。組織性状診断プロセスを介して認識される構造の場合、近位にあるセンサは、そこから構造が認識された性状診断データを収集したセンサを含んでもよい。ブロック1612において、近位にあるセンサに基づいて構造の位置が判定される。

0116

いくつかの実施形態において、構造が位置特定されると、さらなる診断分析が実施されてもよい。1つのそのような実施形態において、複数の狭窄の個々の効果および累積的効果が測定および分析される。ブロック1614において、複数の狭窄の各狭窄について近位圧力測定値が得られる。近位測定値は、狭窄の近位にあり、実質的に、その狭窄と、期せずして測定されているものの近位にある任意の狭窄との間にあるセンサから得られる。ブロック1616において、狭窄の遠位にあり、実質的に、その狭窄と、任意の後続の遠位の狭窄との間にあるセンサを使用して、その狭窄の遠位圧力測定値が得られる。ブロック1618において、収集された遠位圧力測定値および近位圧力測定値を使用して、狭窄について個々の圧力比が判定される。

0117

ブロック1620において、複数の狭窄のすべての狭窄の近位にあるセンサを利用して、累積的効果を判定するための近位圧力測定値が得られる。ブロック1622において、複数の狭窄のすべての狭窄の遠位にあるセンサを使用して、対応する遠位圧力測定値が得られる。ブロック1624において、収集された遠位圧力測定値および近位圧力測定値を使用して、複数の狭窄について累積的な圧力比が判定される。

0118

いくつかの実施形態において、このさらなる診断分析は、細長い部材の詳細検知領域を、対象の構造に隣接するように位置決めし直すことを含む。一実施形態において、これは、管の細長い部材の位置を調整することを含む。細長い部材が進められるまたは後退される量は、ブロック1612において判定された構造の位置と、詳細検知領域の位置との間の差に基づいて決定されてもよい。詳細検知領域が位置決めされると、詳細検知領域内に配置されるセンサを使用して、後続の測定値が得られる。後続の測定値は、以前の測定値とは異なるモダリティに対応してもよい。たとえば、一実施形態において、圧力測定値は狭窄を位置特定するのに使用され、IVUS測定値は、狭窄を詳細に調べるのに使用される。別の例示的な実施形態において、構造的IVUS測定値が分岐を位置特定するのに使用され、ドップラIVUS測定値が分岐を詳細に調べるのに使用される。

0119

ここで図17を参照すると、いくつかの実施形態において、細長い部材を位置付けし直すことなく管の長さに沿った詳細な測定を行うことができる。図17は、本開示のいくつかの実施形態による、血管を評価する方法1700の流れ図である。追加のステップが方法1700のステップの前、間、および後に設けられてもよく、記載されているステップのいくつかは、本方法の他の実施形態については置き換えられ、または取り除かれてもよいことが理解される。方法1700は、操作者が管に対する高レベル測定を実施し、高レベル測定に基づいて、必ずしも検知機器を配置し直すことなくさらに測定するための血管セグメントを選択することを可能にする。ブロック1702において、細長い可撓性部材のような検知機器が、当該機器の検知部が画像化されるべき管の領域を通じて延伸するように、管の中に進められる。検知部は、超音波トランスデューサ、圧力センサ、流量センサ、OCT送受信機、および/または他の適切なセンサのような任意の適切な医療センサを含んでもよく、関連付けられるセンサは、流量、オプティカルフロー、IVUS、光音響IVUS、FL−IVUS、圧力、光圧力、FFR判定、CFR判定、OCT、経食道心エコー検査、画像誘導治療、他の適切なモダリティ、および/またはそれらの組み合わせを含む、1つまたは複数のモダリティに対応してもよい。

0120

ブロック1704において、複数のセンサのうちの第1のサブセットを使用して、第1の医療データ測定値セットが得られる。第1の医療データセットは、流量、オプティカルフロー、IVUS、光音響IVUS、FL−IVUS、圧力、光学的圧力、FFR判定、CFR判定、OCT、経食道心エコー検査、画像誘導治療、他の適切なモダリティ、および/またはそれらの組み合わせのような第1のモダリティに対応する。ブロック1706において、第1の医療データセットが、表示デバイスを介してユーザに提示される。血管領域表現も、表示デバイスを介して提示される。この表現は、この血管領域を選択可能な血管セグメントの集合に分割し得、各セグメントは、セグメントを測定するために位置付けられている1つまたは複数のセンサを有する。いくつかの実施形態において、医療データは、血管セグメントとともに医療データを表示することによって、コンテキストを与えられる。医療データセットがFFR比を判定するのに使用される圧力データを含む一実施形態において、各セグメントインジケータが、そのセグメントについて計算されたFFR比と重ねられる。医療データセットがIVUSデータを含むさらなる実施形態において、IVUSデータが、対応するセグメントを示すアイコンと重ねられる。

0121

いくつかの実施形態において、第1の医療データセットを提示することは、医療データセットの識別された部分を強調することを含む。医療データがFFR比を判定するために使用される圧力データを含む例示的な実施形態において、重大な閾値未満であり狭窄の可能性を示唆する比が強調される。医療データがIVUSデータを含む例示的な実施形態において、分岐、狭窄、プラーク、血管剥離、病変、および/またはステントに対応する領域が強調される。

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