JP2017534378A - 血流量及び灌流量のマルチスペクトル画像化によって得られる信号を使用して血行動態パラメータを決定する方法、システム、及びコンピュータプログラム製品 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2014年10月14日に出願された米国特許仮出願第62/063,663号、及び2015年3月20日に出願された同第62/136,010号の優先権を主張するものであり、これらの開示は、参照によって、全内容が記載されているかのように本明細書に組み込まれている。
この特許文書の開示の一部分は、著作権保護の対象となる題材を含む。著作権保有者であるイーストカロライナ大学(East Carolina University)(ノースカロライナ州グリーンビル)は、米国特許商標局の特許ファイル又は特許記録にある特許文書又は特許開示については誰が複製しようと異議を唱えるものではないが、それ以外の特許文書又は特許開示については、いかなるものであれ、あらゆる著作権を確保するものである。
Claims (34)
- メタKG信号を計算する方法であって、
サンプル中の関心領域を少なくとも1つの光源で照らすステップであって、前記光源は近赤外(NIR)光源及び/又は可視光源である、前記照らすステップと、
前記関心領域の画像を取得するステップと、
前記取得画像を処理して、前記取得画像に関連付けられたメタデータを取得するステップと、
前記取得画像に関連付けられた前記メタデータから前記メタKG信号を計算するステップと、を含み、
前記照らすステップ、前記取得するステップ、前記処理するステップ、及び前記計算するステップのうちの少なくとも1つが、少なくとも1つのプロセッサによって実施される、
方法。 - ロー画像からメタKG信号を導出するステップと、
灌流量画像からメタKGを導出するステップと、
のうちの一方を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記計算されたメタKG信号を使用して血流量及び灌流量のデータを取得するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記メタKG信号を計算する前記ステップは更に、前記取得画像を処理してコントラスト画像を取得し、前記関心領域内の前記コントラスト画像の平均コントラスト強度対時間を計算することによって、前記取得画像から前記メタKG信号を生成するステップを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記平均強度対時間の周波数成分を分析することにより、前記関心領域内の前記平均強度対時間から心拍数及び拍動性情報の少なくとも一方を計算するステップを更に含む、請求項4に記載の方法。
- 前記平均強度対時間の周波数成分に基づいて、異常な組織と正常な組織とを区別するステップと、
基調的な生理学的反応に関連する異常の度合いを示すステップと、
を更に含む、請求項5に記載の方法。 - 前記関心領域の前記平均コントラスト強度対時間から計算された心拍数から心拍変動(HRV)情報を抽出するステップを更に含む、請求項5に記載の方法。
- 前記関心領域の構成を変更するステップと、
視野内の関心領域の2次元心拍数マップを生成するステップと、
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記関心領域の構成を変更する前記ステップは、前記関心領域のサイズ及び位置の少なくとも一方を変更するステップを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記サンプルは、組織及び器官の一方を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記メタKG信号を計算する前記ステップは、スペックルコントラスト画像の平均強度を使用して前記メタKG信号を計算するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 心拍数(HR)、心拍変動(HRV)、RからRまでの間隔(RRI)、RRI標準偏差(RRISD)、収縮期血圧閾値(SBt)、速度圧力積(RPP)、収縮期及び拡張期の瞬時灌流量、灌流量曲線の周波数分析及び時間−周波数分析、並びに灌流量曲線の勾配を含む収縮性指数を含む少なくとも1つの血行動態パラメータ(HSP)を、前記計算されたメタKGに基づいて決定するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 組織酸素含有量、ヘモグロビン含有量、及び温度を含む少なくとも1つの血行動態パラメータを、前記計算されたメタKG信号に基づいて決定するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- メタKG信号を計算するコンピュータシステムであって、
プロセッサと、
前記プロセッサと結合されてコンピュータ可読なプログラムコードを含むメモリと、を含み、前記プログラムコードは、前記プロセッサによって実行されると、
サンプル中の関心領域を少なくとも1つの光源で照らすステップであって、前記光源は近赤外(NIR)光源及び/又は可視光源である、前記照らすステップと、
前記関心領域の画像を取得するステップと、
前記取得画像を処理して、前記取得画像に関連付けられたメタデータを取得するステップと、
前記取得画像に関連付けられた前記メタデータから前記メタKG信号を計算するステップと、を含む動作を前記プロセッサに実施させる、
システム。 - 前記プロセッサは更に、前記計算されたメタKG信号を使用して血流量及び灌流量のデータを取得するステップを含む動作を実施する、請求項14に記載のシステム。
- 前記プロセッサは更に、前記関心領域内の平均強度対時間を計算することによって、取得画像から前記メタKG信号を生成するステップを含む動作を実施する、請求項15に記載のシステム。
- 前記プロセッサは更に、前記平均強度対時間の周波数成分を分析することにより、前記関心領域内の前記平均強度対時間から心拍数及び拍動性情報の少なくとも一方を計算するステップを含む動作を実施する、請求項16に記載のシステム。
- 前記プロセッサは更に、
前記平均強度対時間の周波数成分に基づいて、異常な組織と正常な組織とを区別するステップと、
基調的な生理学的反応に関連する異常の度合いを示すステップと、を含む動作を実施する、
請求項17に記載のシステム。 - 前記プロセッサは更に、前記関心領域の前記平均コントラスト強度対時間から計算された心拍数から心拍変動(HRV)情報を抽出するように構成されている、請求項17に記載の方法。
- 前記プロセッサは更に、
前記関心領域の構成を変更するステップと、
視野内の関心領域の2次元心拍数マップを生成するステップと、を含む動作を実施する、
請求項14に記載のシステム。 - 前記プロセッサは更に、前記関心領域のサイズ及び位置の少なくとも一方を変更するステップを含む動作を実施する、請求項20に記載のシステム。
- 前記プロセッサは更に、スペックルコントラスト画像の平均強度を使用して前記メタKG信号を計算する、請求項14に記載のシステム。
- メタKG信号を計算する為のコンピュータプログラム製品であって、
コンピュータ可読なプログラムコードが実施された非過渡的コンピュータ可読記憶媒体を含み、前記コンピュータ可読なプログラムコードは、
サンプル中の関心領域を少なくとも1つの光源で照らすステップであって、前記光源は近赤外(NIR)光源及び/又は可視光源である、前記照らすステップを実施する為のコンピュータ可読なプログラムコードと、
前記関心領域の画像を取得するステップを実施する為のコンピュータ可読なプログラムコードと、
前記取得画像を処理して、前記取得画像に関連付けられたメタデータを取得するステップを実施する為のコンピュータ可読なプログラムコードと、
前記取得画像に関連付けられた前記メタデータから前記メタKG信号を計算するステップを実施する為のコンピュータ可読なプログラムコードと、を含む、
コンピュータプログラム製品。 - 前記計算されたメタKG信号を使用して血流量及び灌流量のデータを取得するステップを実施する為のコンピュータ可読なプログラムコードを更に含む、請求項23に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記メタKG信号を計算するステップを実施する為の前記コンピュータ可読なプログラムコードは更に、前記関心領域内の平均強度対時間を計算することによって、取得画像から前記メタKG信号を生成するステップを実施する為のコンピュータ可読なプログラムコードを含む、請求項24に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記平均強度対時間の周波数成分を分析することにより、前記関心領域内の前記平均強度対時間から心拍数及び拍動性情報の少なくとも一方を計算するステップを実施する為のコンピュータ可読なプログラムコードを更に含む、請求項25に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記平均強度対時間の周波数成分に基づいて、異常な組織と正常な組織とを区別するステップを実施する為のコンピュータ可読なプログラムコードと、基調的な生理学的反応に関連する異常の度合いを示すステップを実施する為のコンピュータ可読なプログラムコードと、を更に含む、請求項26に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記関心領域の前記平均コントラスト強度対時間から計算された心拍数から心拍変動(HRV)情報を抽出するように構成されたコンピュータ可読なプログラムコードを更に含む、請求項26に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記関心領域の構成を変更するステップを実施する為のコンピュータ可読なプログラムコードと、視野内の関心領域の2次元心拍数マップを生成するステップを実施する為のコンピュータ可読なプログラムコードと、を更に含む、請求項23に記載のコンピュータ可読なプログラム製品。
- 前記関心領域の構成を変更するステップを実施する為の前記コンピュータ可読なプログラムコードは、前記関心領域のサイズ及び位置の少なくとも一方を変更するステップを実施する為のコンピュータ可読なプログラムコードを含む、請求項29に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記メタKG信号を計算するように構成された前記コンピュータ可読なプログラムコードは、スペックルコントラスト画像の平均強度を使用して前記メタKG信号を計算するように構成されたコンピュータ可読なプログラムコードを含む、請求項23に記載のコンピュータプログラム製品。
- 2波長光源を使用してメタKG信号から動き関連アーチファクトを除去する方法であって、
サンプル中の関心領域を、近赤外(NIR)光源及び可視光(VL)源で照らすステップと、
それぞれが前記NIR光源及び前記VL源の一方に対応する2組の、前記関心領域の画像を取得するステップと、
前記2組の画像を処理して、NIRメタデータ及びVLメタデータを取得するステップと、
前記NIRメタデータ及び前記VLメタデータから、NIRメタKG及びVLメタKGを、それぞれ計算するステップと、
前記NIRメタKG及び前記VLメタKGから動き関連の共通信号成分を抽出するステップと、
前記NIRメタKGの前記動き関連の共通信号成分を打ち消すことにより、ノイズのないメタKGを計算するステップと、を含み、
前記照らすステップ、前記取得するステップ、前記処理するステップ、前記計算するステップ、前記抽出するステップ、及び前記計算するステップのうちの少なくとも1つが、少なくとも1つのプロセッサによって実施される、
方法。 - 前記ノイズのないメタKGを計算する前記ステップは、動きアーチファクトに起因するノイズを除去するステップを含む、請求項32に記載の方法。
- 前記動きアーチファクトに起因するノイズは呼吸活動を含む、請求項33に記載の方法。
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