JP2022031226A - 自動プルバックトリガの方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】１つ以上の装置又はシステム（例えば冠動脈内イメージングの装置又はシステム）において自動プルバックトリガ方法を使用及び／又は制御するための、イメージング（例えばＯＣＴ、ＮＩＲＦ、ＮＩＲＡＦ等）の装置、システム、方法及び記憶媒体を提供する。【解決手段】自動プルバックをトリガするためのイメージングデバイスであって、血管腔から画像データを収集し、参照フレームの関心領域（ＲＯＩ）に対する画像強度の変化を決定し、前記変化の量又はレベルに基づいて、前記自動プルバックをトリガするように機能する信号を発する、ように機能する１つ以上のプロセッサ、を備えるイメージングデバイス。【選択図】図２

Description

関連出願への相互参照
本願は、２０２０年８月６日に提出された米国特許出願第６３／０６２，２３７号と、２０２１年１月５日に提出された米国特許出願第６３／１３３，９４６号とに関連し、また、それらに対する優先権を主張し、当該出願の開示全体は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。

本開示は、概してコンピュータイメージング及び／又は光学イメージングの分野に関し、特に、複数のイメージングモダリティ（光干渉断層撮影法（ＯＣＴ）、マルチモードＯＣＴ（ＭＭＯ－ＯＣＴ）、近赤外蛍光（ＮＩＲＦ）、近赤外自家蛍光（ＮＩＲＡＦ）等）を用いるためのデバイス、システム、方法及び記憶媒体に関する。ＯＣＴ用途の例として、胃腸、心臓及び／又は眼での用途等、生体（biological object）のイメージング、評価及び診断と、１つ以上の光学機器（１つ以上の光学プローブ、１つ以上のカテーテル、１つ以上の内視鏡、１つ以上のカプセル、１つ以上の針（例えば生検針）等）による取得が挙げられる。本明細書では、複数のイメージングモダリティを使用及び／又は制御する装置又はシステムを用いる用途において、サンプル又は物体を特性評価、検査及び／若しくは診断し、かつ／又は、サンプル又は物体の粘度を測定するための、１つ以上のデバイス、システム、方法及び記憶媒体を論じる。

血管内超音波検査（ＩＶＵＳ）や光干渉断層撮影法（ＯＣＴ）等の血管内イメージング（ＩＶＩ）モダリティにより、冠動脈の断面イメージングに精確な病変情報（管腔サイズ、プラーク形態、埋込みデバイス等）が与えられる。更に、このようなモダリティの取得速度は、ＩＶＵＳの場合と同様に、高解像度（ＨＤ）ＩＶＵＳや他のより高速な高周波ＩＶＵＳシステム、更にはこれまでになく高速なシング又はマルチモダリティＯＣＴシステムの導入によって向上している。このような高速システムでは、プルバックの開始をアルゴリズムでトリガできる自動プルバック機構が、より一層重要になる。

光干渉断層撮影法（ＯＣＴ）は、組織や材料の高解像度の断面画像を取得する技術であり、リアルタイムの可視化を可能にする。ＯＣＴ技術の目的は、フーリエ変換やマイケルソン干渉計等の干渉光学系や干渉法を用いて、光の時間遅延を測定することである。光源からの光は、スプリッタ（例えばビームスプリッタ）によって分離され、参照アームとサンプル（又は測定）アームに送られる。参照ビームは、参照アームの参照ミラー（部分反射要素又は他の反射要素）から反射され、サンプルビームは、サンプルアームのサンプルから反射又は散乱される。両ビームは、スプリッタで結合（又は再結合）され、干渉縞を生成する。干渉計の出力は、分光計（例えばフーリエ変換赤外分光計）等の１つ以上のデバイスにおいて、フォトダイオードやマルチアレイカメラ等の１つ以上の検出器によって検出される。干渉縞は、サンプルアームの経路長が参照アームの経路長と光源のコヒーレンス長の範囲内で一致する場合に、生成される。出力ビームを評価することにより、入力放射線のスペクトルを周波数の関数として導出することができる。干渉縞の周波数は、サンプルアームと参照アームの間の距離に対応する。周波数が高いほど、経路長の差が大きくなる。

ＯＣＴがイメージングに光を利用する一方、ＩＶＵＳは音波を利用する。管腔に血液が存在すると動脈のイメージングが劣化し得る高周波超音波とＨＤ ＩＶＵＳの場合を除いて、音波は血液中を容易に伝わることができる。一方、ＯＣＴは、管腔内の血液の存在によって妨害される場合がある。よって、適切なイメージングのために、血液は、クリアなイメージングに十分な時間、置換される。血液は、放射線不透過性造影剤、生理食塩水、デキストラン、他の代替血液、又は媒体の組合せ等のいくつかのフラッシング媒体を用いて、置換することができる。レオロジーから、通常、明確なＩＶＩイメージング（例えばＯＣＴ）及び血管造影イメージングのために血管内の血液を置換するには、放射線不透過性造影剤が最適であることが確認されている。ただし、過度の造影剤の使用は腎障害につながるおそれがあるので、造影剤の負担を軽減するように注意する必要がある。

造影剤の負荷を軽減するには、プルバックが血液クリアリングの開始時に開始され、血液クリアリングの終了時に終了するように、正確にフラッシングを行う必要がある。造影剤の投与量は通常事前に決定され、例えば、イメージングの実行では、４ＣＣ／秒の速度で投与される１０ＣＣの造影剤を利用することができる。プルバックが造影剤投与と適切なタイミングで行われれば、丸２秒間、血液を含まないプルバックデータを正常に取得することができ、これにより、例えば、２５ｍｍ／秒のプルバック速度での５０ｍｍの血管セグメントのイメージング、又は４０ｍｍ／秒のプルバック速度での８０ｍｍの血管セグメントのイメージングの成功が可能となり得る。

手動のトリガ方法は、造影剤が投与され、ユーザが待機し、画像がクリアになったことを確認してからプルバックをトリガするという、ユーザの反応時間に依存する可能性がある。この方法は、人によって、また同じ人でも異なる可能性のあるユーザの反応時間に左右され、また、ユーザが血管がクリアリングされたことを登録するのに数百ミリ秒かかり、その後、反応し、ボタンを押す、音声コマンド、ジェスチャその他の手段等の事象によってプルバックの開始をトリガするまでに、更に数百ミリ秒かかる場合があるように、やや遅くなる可能性がある。プルバックの開始が大幅に遅れると、標的血管セグメント全体がイメージングされる前に血液が渦巻いて像面に戻り、プルバックの繰返しにつながるおそれがあり、したがって、造影剤投与が増加するおそれがある。或いは、ユーザは、例えば、部分的に満たされた注射器や、完全に満たされた小さめの１０ＣＣ注射器の代わりに、完全に満たされた２０ＣＣ注射器を使用して、イメージングのランスルーごとにより多くの造影剤を投与することを選択する可能性がある。

いくつかの方法は、フレーム内のプローブの各回転角度の線半径を決定し、当該情報を用いてプルバックをトリガすることにより、血液クリアランスを自動検出することによって、不要な造影剤を投与するリスクを低減しようと試みてきた。このような方法では、疑似半径を見つけ、半径曲線を平滑化してから、最大の線半径を見つける等、いくつかの手順を実行する必要がある。大きな半径を見つけるだけでは、これがクリアな血管壁に対応するかどうかを決定するのに十分ではないので、当該方法では、２級メトリックを調べて、その線半径が組織に対応するかどうか、或いは血液測定であり得るかどうかを決定せざるを得ない。また、この方法では、トリガの基準を満たすいくつかの連続したフレームも必要となり、プルバック開始時での反応が遅くなってしまう。

自動プルバックトリガ方法には、フラッシュクリアリング状態の挙動を調整するためにユーザによって変更される多数のパラメータが必要であり、処理が遅くなる可能性があり、血管クリアリングの開始とプルバックの開始の間に大幅な遅延が生じる場合がある。よって、そのような方法は、フラッシングの検出において信頼性が低いおそれがあり、造影剤の投与の繰返しにつながってしまう。

よって、プルバックを自動的にトリガする方法が必要である。実際、ＯＣＴプルバック全体に関して信頼性が高く効率的な測定を提供する必要がある。

したがって、例えば、自動プルバックをトリガし、かつ／又は、ＯＣＴプルバック全体に関して信頼性が高く効率的な測定及びイメージングを提供する１つ又は複数の方法を用いて、１つ以上の複数イメージングモダリティを使用、制御及び／又は強調するための、少なくとも１つのイメージング又は光学デバイス、システム、方法及び記憶媒体を提供することが望ましいであろう。

したがって、本開示の広範な目的は、１つ以上の装置又はシステム（例えば冠動脈内イメージングの装置又はシステム）において自動プルバックトリガ方法を使用及び／又は制御するための、イメージング（例えばＯＣＴ、ＮＩＲＦ、ＮＩＲＡＦ等）の装置、システム、方法及び記憶媒体を提供することである。また、干渉計等の干渉光学系を用いたＯＣＴデバイス、システム、方法及び記憶媒体（例えばＳＤ－ＯＣＴ、ＳＳ－ＯＣＴ、ＭＭ－ＯＣＴ等）を提供することも、本開示の広範な目的である。

本開示の１つ以上の実施形態は、単純で高速な１つ又は複数の方法を提供することによって前述の問題を回避し、該方法は、画像フレームデータのより小さいサブセットを用いるとともに、参照フレームからの結果のフレームのデータの単純な減算を用い、したがって、データの変化を表すメトリックを探しているので、血液以外の特徴からのノイズが発生しにくく、したがって、血液で満たされた状態からクリアな状態への管腔の状態の変化に対して、より敏感である。該方法は、メトリックとして強度の単純な変化に依存／依拠し、非常に堅牢で高速であるので、非常にリアルタイム性が高い。

１つ以上の実施形態では、少なくとも１つの方法は、自動的にプルバックをトリガすることができる（例えば、ユーザインタラクションを伴わずに、ユーザインタラクションを必要としない、等）。よって、１つ以上の実施形態では、造影剤の過剰投与のリスクを最小限に抑えながら、対象となる物体、サンプル又はエリア全体（例えば血管）をイメージングすることができる（例えば、造影剤の使用を制限、最小化又は回避することにより、放射線造影剤の過剰投与が低減、回避又は最小化される）。

本開示の１つ以上の実施形態は、イメージング（例えば血管内イメージング）中に自動プルバックをトリガするための方法を含み得る。

本開示の１つ以上の実施形態は、概して、血管腔からの血液のクリアランス時にプルバックのトリガを必要とするイメージングの分野に関する。そのような用途の例としては、血管内用途等、１つ以上の器具（１つ以上のプローブ、１つ以上のカテーテル、１つ以上のテザーカプセル等）を介して得られる生体のイメージング、評価及び診断が挙げられる。

管腔内イメージングは、組織の高解像度の断面画像を取得し、リアルタイムの可視化を可能にすることを目的とする。管腔内イメージングでは、血管セグメントをイメージングするために、１つ以上の実施形態において、管腔から血液をクリアリングする場合がある。プルバックは、手動でトリガされることもあれば、アルゴリズムでトリガされることもある。プルバックの手動トリガでは、プルバックの開始が大幅に遅延する可能性がある。

本開示の１つ以上の実施形態は、複雑なパラメータや時間のかかる複雑な処理を必要とせずに、プルバックが血管クリアリングの開始時に確実に開始されることを確実にし、イメージング実行ごとに投与する必要のある造影剤の時間と量を最小限に抑え、良好な血管クリアリング実行のためにイメージングが失敗しないことを確実にするので、本開示の１つ以上の実施形態は、前述の問題を克服する。

本開示の１つ以上の実施形態では、（手動又は自動の）プルバックをトリガするためのイメージングデバイスは、以下を含んでよい：血管腔から画像データを収集し、参照フレームの関心領域（ＲＯＩ）に対する画像強度の変化を決定し、変化の量又はレベルに基づいて、自動プルバックをトリガするように機能する信号を発するように機能する１つ以上のプロセッサ。

１つ以上の実施形態では、１つ以上のプロセッサは、以下のうちの１つ以上を実行するように更に機能することができる：（ｉ）ＲＯＩの次のフレームを取得すること；（ｉｉ）２次元（２Ｄ）画像のバンドがカテーテルの外半径の外側の数ピクセルから始まり、血中の略侵入深さに相当する深さまで延びるように、走査前変換ドメインにおいてデータが選択されるように、ＲＯＩを分離すること；（ｉｉｉ）最大毎秒２００フレームの速度で、１つ以上のイメージングモダリティフレームを受け取ること；（ｉｖ）全てのＡラインについて、又はＡライン１～Ａライン５００までについて、深さ約９０ピクセルから深さ約１６０ピクセルまででＲＯＩを選択すること；（ｖ）低回転速度モードで参照フレームをキャプチャし、参照フレームを調整して、自動プルバックのトリガの検出に用いられるフレームにＲＯＩを合わせること；（ｖｉ）低回転速度モードで参照フレームをキャプチャし、参照フレームを調整して、自動プルバックのトリガの検出に用いられるフレームにＲＯＩを合わせ、また、参照フレームからの値が想定クリアリング前画像（possible preclearing image）を示す状況では、次のフレームのＲＯＩを取得する代わりに、参照フレームを参照ＲＯＩとして用いること；及び／又は、（ｖｉｉ）想定クリアリング前画像に、造影剤が誤って早めに投与されたか、又はイメージングデバイスが事録モード及び／又はプルバックモードに入るよりも早く投与された場合が含まれるかどうかを決定すること。

１つ以上の実施形態では、１つ以上のプロセッサは、以下のうちの１つ以上を実行するように更に機能することができる：（ｉ）部分的にクリアな血管画像のスキャン変換画像上に円環（annulus）の内輪と外輪が重ねられた状態で、円環としてＲＯＩを処理又は表示すること；（ｉｉ）円環を超えた画像の背景を黒く塗り潰した状態で、ＲＯＩを処理又は表示すること；（ｉｉｉ）処理を改善又は最適化するために、Ａラインの方向にサブサンプリングを実行すること；及び／又は、（ｉｖ）１つのＡラインおきに、又は３つ以上のＡラインごとに、サブサンプリングを処理すること。

１つ以上の実施形態では、１つ以上のプロセッサは、以下のうちの１つ以上を実行するように更に機能することができる：（ｉ）ＲＯＩの次のフレームを取得するか、又は、参照フレームからの値が想定クリアリング前画像を示す状況では、参照フレームを参照ＲＯＩとして用いること；（ｉｉ）ＲＯＩの第１のフレームを特定すること；（ｉｉｉ）第１のフレームを、ＲＯＩのオリジナル画像として保存すること；（ｉｖ）第１のフレームを、ＲＯＩのオリジナル画像としてメモリに保存すること；（ｖ）クリアランスメトリックを計算又は決定すること；（ｖｉ）クリアランスメトリックが閾値よりも大きいかどうかを決定すること；（ｖｉｉ）クリアランスメトリックが閾値よりも大きくない場合、クリアランスメトリックが閾値よりも大きくなるまで、ＲＯＩの次のフレームの取得に戻り、新しい第１のフレームを特定し、新しいクリアランスメトリックを計算又は決定すること；及び／又は、（ｖｉｉｉ）クリアランスメトリックが閾値よりも大きい場合、自動プルバックをトリガすること。

１つ以上の実施形態では、１つ以上のプロセッサは、以下のうちの１つ以上を実行するように更に機能することができる：（ｉ）参照ＲＯＩから、全ての後続フレームのＲＯＩデータを差し引くこと；（ｉｉ）実質的に類似した特徴又は同じ特徴が互いに実質的に差し引かれるか又は差し引かれるように、参照ＲＯＩから全ての後続フレームのＲＯＩデータを差し引くこと；（ｉｉｉ）クリアランスメトリックを以下のうちの１つ以上になるように計算又は決定すること：全ての後続フレームのＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数値の合計又は平均値、参照ＲＯＩから差し引かれた全ての後続フレームのＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数強度値の合計又は平均値、参照ＲＯＩから差し引かれてから現在のフレームのＲＯＩの平均で割られた全ての後続フレームのＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数強度値の合計又は平均値、参照ＲＯＩから差し引かれてから参照ＲＯＩの平均で割られた全ての後続フレームのＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数強度値の合計又は平均値、結果の信号の平均ＲＯＩ値、参照フレームＲＯＩからの平均ＲＯＩ値に対する結果の信号の平均ＲＯＩ値、現在のフレームのＲＯＩ値からの平均ＲＯＩ値に対する結果の信号の平均ＲＯＩ値、大きい又は最高の変化がある領域、及び／又は、１つ以上の閾値と比較される１つ以上の領域；及び／又は、（ｉｖ）プレ血液クリアランス及び／又はポスト血液クリアランスが全体の変化の最小部分であり、クリアランスメトリックの変化が小さくなるように、プレ血液クリアランス及び／又はポスト血液クリアランスを実行すること。

１つ以上の実施形態では、以下のうちの１つ以上が発生又は存在してよい：（ｉ）ＲＯＩのオリジナルフレームは、血液で満たされた管腔、部分的にクリアな管腔、及び／又は診断上クリアな血管壁のうちの１つ以上を含む複数のフレームについて取得されること；（ｉｉ）閾値は、予め決定又は設定された閾値であること；（ｉｉｉ）クリアランスメトリックは、ＲＯＩのｎ個のセグメントについて計算され、ｎは、２からＲＯＩ内の処理されるＡラインの数の半分までの整数値であるか、２～４の範囲内にあるか、かつ／又は２～８の範囲内にあることのうちの１つ以上であること；（ｉｖ）閾値は、部分的なクリアリング後、又は診断上のクリアリングが達成された後にのみ、自動プルバックがトリガされるように設定されること；（ｖ）トリガプルバックの発行から実際のプルバック機構の動作までにかかる時間が数十ミリ秒の範囲にあるように、自動プルバックを最適化するように閾値を設定すること；及び／又は、（ｖｉ）診断上クリアな画像と同等又は実質的に同等な画像でのみクリアランスメトリックが閾値を超えるように、閾値を高い値に設定するか、又は、トリガプルバックの発行と実際のプルバック機構の動作との間の遅延が１００ミリ秒よりも大きい状況に対して、閾値を低く設定して、部分的にクリアな画像と同等又は実質的に同等な画像でのみ、クリアランスメトリックが低い閾値を超えるようにすること。

１つ以上の実施形態では、１つ以上のプロセッサは、以下のうちの１つ以上を実行するように更に機能することができる：（ｉ）ＯＣＴ処理が可能な、データフローを制御するための１つ以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ（“ＦＰＧＡ”）を内蔵したデジタイザ又は最新デジタイザを用いること；（ｉｉ）データのウィンドウイング、ゼロパディング、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、大きさ（magnitude）の計算、及び／又はトリガプルバック信号の発行前に結果の対数をとることのうちの１つ以上を含むＯＣＴ処理を実行すること；（ｉｉｉ）トリガプルバック信号の発行後、デジタイザ又は最新デジタイザから生データを転送し、生データの取得時よりも低い速度で生データを保存及び処理すること；及び／又は、（ｉｖ）２つの検出チャネルを用いるシナリオでは、トリガプルバック信号の発行前は高速処理のために単一のチャネルを用い、トリガプルバック信号の発行後は、両方の検出チャネルを用いること。

１つ以上の実施形態では、以下のうちの１つ以上が発生又は存在してよい：（ｉ）クリアランスメトリックは複数のフレームにわたって保持され、部分的なクリアリングを示すプレトリガの予備閾値が用いられること；（ｉｉ）トリガプルバック閾値に達したシナリオでは、クリアランスメトリックが特定の最小フレーム数でプレトリガ閾値を超えた場合にのみ、トリガプルバックが開始されること；（ｉｉｉ）特定の最小フレーム数は、１以上であること；及び／又は、（ｉｖ）連続する複数のフレームでない場合、１つ以上のフレームは、トリガプルバック信号の発行前にトリガプルバック閾値を超えるクリアランスメトリックを有すること。

本開示の方法の１つ以上の実施形態では、（手動又は自動の）プルバックをトリガするための少なくとも１つの方法は、血管腔から画像データを収集するステップと、参照フレームの関心領域（ＲＯＩ）に対する画像強度の変化を決定するステップと、変化の量又はレベルに基づいて、自動プルバックをトリガするように機能する信号を発するステップと、を含んでよい。

１つ以上の方法実施形態は、以下のうちの１つ以上を更に含んでよい：（ｉ）ＲＯＩの次のフレームを取得するステップ；（ｉｉ）２次元（２Ｄ）画像のバンドがカテーテルの外半径の外側の数ピクセルから始まり、血中の略侵入深さに相当する深さまで延びるように、走査前変換ドメインにおいてデータが選択されるように、ＲＯＩを分離するステップ；（ｉｉｉ）最大毎秒２００フレームの速度で、１つ以上のイメージングモダリティフレームを受け取るステップ；（ｉｖ）全てのＡラインについて、又はＡライン１～Ａライン５００までについて、深さ約９０ピクセルから深さ約１６０ピクセルまででＲＯＩを選択するステップ；（ｖ）低回転速度モードで参照フレームをキャプチャし、参照フレームを調整して、自動プルバックのトリガの検出に用いられるフレームにＲＯＩを合わせるステップ；（ｖｉ）低回転速度モードで参照フレームをキャプチャし、参照フレームを調整して、自動プルバックのトリガの検出に用いられるフレームにＲＯＩを合わせ、また、参照フレームからの値が想定クリアリング前画像を示す状況では、次のフレームのＲＯＩを取得する代わりに、参照フレームを参照ＲＯＩとして用いるステップ；及び／又は、（ｖｉｉ）想定クリアリング前画像に、造影剤が誤って早めに投与されたか、又はイメージングデバイスが事録モード及び／又はプルバックモードに入るよりも早く投与された場合が含まれるかどうかを決定するステップ。

１つ以上の方法実施形態は、以下のうちの１つ以上を更に含んでよい：（ｉ）部分的にクリアな血管画像のスキャン変換画像上に円環の内輪と外輪が重ねられた状態で、円環としてＲＯＩを処理又は表示するステップ；（ｉｉ）円環を超えた画像の背景を黒く塗り潰した状態で、ＲＯＩを処理又は表示するステップ；（ｉｉｉ）処理を改善又は最適化するために、Ａラインの方向にサブサンプリングを実行するステップ；及び／又は、（ｉｖ）１つのＡラインおきに、又は３つ以上のＡラインごとに、サブサンプリングを処理するステップ。

１つ以上の方法実施形態は、以下のうちの１つ以上を更に含んでよい：（ｉ）ＲＯＩの次のフレームを取得するか、又は、参照フレームからの値が想定クリアリング前画像を示す状況では、参照フレームを参照ＲＯＩとして用いるステップ；（ｉｉ）ＲＯＩの第１のフレームを特定するステップ；（ｉｉｉ）第１のフレームを、ＲＯＩのオリジナル画像として保存するステップ；（ｉｖ）第１のフレームを、ＲＯＩのオリジナル画像としてメモリに保存するステップ；（ｖ）クリアランスメトリックを計算又は決定するステップ；（ｖｉ）クリアランスメトリックが閾値よりも大きいかどうかを決定するステップ；（ｖｉｉ）クリアランスメトリックが閾値よりも大きくない場合、クリアランスメトリックが閾値よりも大きくなるまで、ＲＯＩの次のフレームの取得に戻り、新しい第１のフレームを特定し、新しいクリアランスメトリックを計算又は決定するステップ；及び／又は、（ｖｉｉｉ）クリアランスメトリックが閾値よりも大きい場合、自動プルバックをトリガするステップ。

１つ以上の方法実施形態は、以下のうちの１つ以上を更に含んでよい：（ｉ）参照ＲＯＩから、全ての後続フレームのＲＯＩデータを差し引くステップ；（ｉｉ）実質的に類似した特徴又は同じ特徴が互いに実質的に差し引かれるか又は差し引かれるように、参照ＲＯＩから全ての後続フレームのＲＯＩデータを差し引くステップ；（ｉｉｉ）クリアランスメトリックを以下のうちの１つ以上になるように計算又は決定するステップ：全ての後続フレームのＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数値の合計又は平均値、参照ＲＯＩから差し引かれた全ての後続フレームのＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数強度値の合計又は平均値、参照ＲＯＩから差し引かれてから現在のフレームのＲＯＩの平均で割られた全ての後続フレームのＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数強度値の合計又は平均値、参照ＲＯＩから差し引かれてから参照ＲＯＩの平均で割られた全ての後続フレームのＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数強度値の合計又は平均値、結果の信号の平均ＲＯＩ値、参照フレームＲＯＩからの平均ＲＯＩ値に対する結果の信号の平均ＲＯＩ値、現在のフレームのＲＯＩ値からの平均ＲＯＩ値に対する結果の信号の平均ＲＯＩ値、大きい又は最高の変化がある領域、及び／又は、１つ以上の閾値と比較される１つ以上の領域；及び／又は、（ｉｖ）プレ血液クリアランス及び／又はポスト血液クリアランスが全体の変化の最小部分であり、クリアランスメトリックの変化が小さくなるように、プレ血液クリアランス及び／又はポスト血液クリアランスを実行するステップ。

自動プルバックをトリガするための方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ可読プログラムを格納するために、１つ以上の記憶媒体を提供することができ、当該方法は、血管腔から画像データを収集するステップと、参照フレームの関心領域（ＲＯＩ）に対する画像強度の変化を決定するステップと、変化の量又はレベルに基づいて、自動プルバックをトリガするように機能する信号を発するステップと、を含んでよい。

本開示は、ＯＣＴユーザが関心エリアに集中し、かつ／又は、全てのイメージングモダリティ（断層撮影画像、カーペットビューでの近赤外蛍光（ＮＩＲＦ）情報、半管表示での冠状血管の３次元（３Ｄ）レンダリング、管腔径表示、長手方向ビュー、血管造影ビュー等）において自動プルバックトリガを実行することを可能にする手段を記載する。これにより、ユーザは１つ又は複数のモダリティを用いて構造的管情報の全体ビューを得ることができ、また、高速で効率の良いＡライン管腔セグメンテーションを提供する場合、より的を絞ったフォーカスのための機能の設定可能性が与えられる。

本開示の１つ以上の実施形態によれば、自動プルバックトリガのための装置及びシステム、並びに方法及び記憶媒体は、血液や粘液、組織等の生体を特性評価するように機能することができる。

本開示の１つ以上の実施形態は、脈管間イメージング、血管内イメージング、動脈硬化プラークの評価、心臓ステントの評価、血液クリアリングを用いた冠動脈内イメージング、バルーン副鼻腔形成術（balloon sinuplasty）、副鼻腔ステント留置、関節鏡検査、眼科、耳の研究、獣医学での使用及び研究等、臨床用途で用いることができる。

本開示の少なくとも別の態様によれば、本明細書に記載の１つ以上の技術は、光学コンポーネント及び／又は処理コンポーネントの数を削減又は最小化することにより、また、１つ以上の装置、デバイス、システム及び記憶媒体の使用／製造のコストを削減するための効率的な技術のおかげで、そのような装置、デバイス、システム及び記憶媒体の製造及び保守のうちの少なくとも１つのコストを低減する特徴として、又はそのような特徴とともに、採用されてよい。

以下の段落では、特定の説明的な実施形態を記載する。他の実施形態は、代替、均等物及び変更を含む場合がある。加えて、説明的な実施形態はいくつかの新規の特徴を含む場合があり、特定の特徴は、本明細書に記載のデバイス、システム及び方法の一部の実施形態には必須ではない場合がある。

本開示の他の態様によれば、本明細書では、ＯＣＴ及び／又は他の技術を用いる１つ以上の追加のデバイス、１つ以上のシステム、１つ以上の方法及び１つ以上の記憶媒体が論じられる。本開示の更なる特徴は、以下の説明から、かつ添付の図面を参照して、一部は理解可能であり、一部は明らかになるであろう。

本開示の様々な態様を図示する目的で（同様の数字は同様の要素を示す）、図面には、採用され得る単純化された形態が示されている。しかし、当然のことながら、本開示は、図示されている精確な配置及び手段によって限定されず、又はそれに限定されない。当業者が本明細書の主題を作製及び使用することを支援するために、添付の図面及び図を参照する。

図１は、本開示の１つ以上の態様に係る、自動プルバックトリガの方法の１つ以上の実施形態を実行するために用いることのできるシステムの少なくとも１つの実施形態を示す概略図である。 図２は、本開示の１つ以上の態様に係る、自動プルバックトリガの方法の１つ以上の実施形態を実行するために用いることのできるシステム又は装置の少なくとも１つの追加の実施形態を示す一般化概略図である。 図３は、本開示の１つ以上の態様に係る、自動プルバックトリガを実行するための装置、方法又はシステムの少なくとも１つの実施形態と併用できるカテーテル又はプローブの実施形態の図である。 図４は、本開示の１つ以上の態様に係る、自動プルバックトリガのアルゴリズム又は方法の少なくとも１つの実施形態である。 図５ａ～図５ｃは、本開示の１つ以上の態様に従ってイメージングできる円環の少なくとも１つの実施形態の画像である。 図６Ａ～図６Ｂは、それぞれ、本開示の１つ以上の態様に係る、関心領域画像の結果と結果の信号を示す少なくとも１つの実施形態の画像である。 図７は、本開示の１つ以上の態様に係る１つ以上の自動プルバックトリガ技術を利用できる少なくとも追加のシステムの実施形態を示す図である。 図８は、本開示の１つ以上の態様に係る１つ以上の自動プルバックトリガ技術を利用できる少なくとも別のシステムの実施形態を示す図である。 図９は、本開示の１つ以上の態様に係る１つ以上の自動プルバックトリガ技術を利用できる少なくとも更なるシステムの実施形態を示す図である。 図１０は、本開示の１つ以上の態様に係る、本明細書で論じられる装置若しくはシステムの１つ以上の実施形態又は１つ以上の方法と併用できるコンピュータの実施形態の概略図である。 図１１は、本開示の１つ以上の態様に係る、本明細書で論じられる装置若しくはシステムの１つ以上の実施形態又は１つ以上の方法と併用できるコンピュータの別の実施形態の概略図である。

本明細書には、１つ以上のイメージング及び／又は計算の技術或いはモダリティ（ＯＣＴ、ＮＩＲＦ、ＮＩＲＡ等）を用いて組織、或いは物体又はサンプルを特性評価するための、１つ以上のデバイス、システム、方法及び記憶媒体が開示される。図１～図１１には、本開示のいくつかの実施形態（本開示の装置、システム、方法及び／又はコンピュータ可読記憶媒体の１つ以上の実施形態によって実施され得る）が図式的かつ視覚的に記載される。

１つ以上の実施形態では、少なくとも１つの方法は、標的となる物体、サンプル又はエリア（例えば血管）における血液のクリアリング状態を検出することができ、また、自動的にプルバックをトリガすることができる（例えば、ユーザインタラクションを伴わずに、ユーザインタラクションを必要としない、等）。よって、１つ以上の実施形態では、造影剤の過剰投与のリスクを最小限に抑えながら、対象となる物体、サンプル又はエリア全体（例えば血管）をイメージングすることができる（例えば、放射線造影剤の過剰投与が低減、回避又は最小化される）。

本開示の１つ以上の実施形態は、以下のうちの１つ以上を含んでよい：計算に用いられるデータを最小化又は削減して、カテーテル／プローブ及び血管壁の寄与を回避するために、円環状の関心領域（ＲＯＩ）を用いること；信号の変化をメトリックとして追跡して、血管壁やガイドワイヤ等の構造からの信号を実質的に差し引くことにより、血液で満たされた血管のフレームと部分的にクリア又は診断上クリアのフレームとの間の信号変化を増大させること；ＲＯＩのセクションを用いて、血管腔のみにあり血管壁又はガイドワイヤではないセクションに対する信号変化を改善又は最適化すること；非常に高速であり、新しいフレームを取得するのにかかる時間よりも短い時間で全てのフレームに実行できる減算と平均化を用いること；及び／又は、プルバック開始の決定からプルバックが実際に有効になるまでのシステム固有の遅延について改善又は最適化された、異なる閾値を設定すること。

本開示の１つ以上の実施形態は、イメージング（例えば血管内イメージング）中に自動プルバックをトリガするための方法を含んでよく、以下を含んでよい：血管腔又は他の標的から画像データを収集するステップ；コンピュータ、プロセッサを用いて、参照フレームの関心領域（ＲＯＩ）に対する画像強度の変化を決定するステップ；及び、変化のレベルに基づいて、信号（例えば、自動プルバックをトリガするための）を発するステップ。本明細書に記載の１つ以上の装置又はシステム（又は別の装置又はシステム）は、プルバックをトリガするための１つ以上の方法実施形態を用いることができる。

ユーザインタラクションのない１つ以上の実施形態において、その１つ以上の方法では、（例えばアルゴリズム又は方法が失敗したときに）フラッシュクリアリング状態の挙動を調整するために、パラメータがユーザによって変更される必要がない。実際、ユーザインタラクションの低減又は回避により、効率性が改善され、エラーが低減される。

ここで、図の詳細に戻ると、血管内イメージングデータの処理及び／又は自動プルバックトリガ方法の実行は、本明細書に記載の１つ以上の方法で実行することができる。本明細書に記載の１つ以上のディスプレイは、１つ以上のディスプレイのユーザが、１つ以上のイメージング及び／又は計算技術又はモダリティ（例えばＯＣＴ、ＮＩＲＦ、ＮＩＲＡＦ等）を使用、制御及び／又は強調することを可能にすることができ、また、ユーザが１つ以上のイメージング技術又はモダリティを同時に使用、制御及び／又は強調することを可能にすることができ、かつ／又は、ユーザが自動プルバックトリガ方法（血液クリアリングに関与する方法を含む）を実行し、かつ／又は血管内イメージングデータを処理することを可能にすることができる。

ＯＣＴのような血管内イメージングモダリティは、光信号を用いて、血管腔と、壁面と、血管壁内の約１～２ｍｍとをイメージングする。血液はＯＣＴ光を強く減衰させるので、適切なプルバックが発生するのに十分な時間、フラッシング剤を用いて血液を置換する場合がある。通常、血管の動脈壁に安全な低めの速度（典型的には３～４ＣＣ／秒）でフラッシュするように、生理食塩水の代わりに粘性の放射線不透過性造影剤が用いられる。１つ以上の実施形態では、造影剤が投与される限られた時間（２．５～４．０秒）の間に動脈セグメント全体が確実にイメージングされるように、血液クリアランスをカテーテルのプルバックと同期させる場合がある。放射線不透過性造影剤は、大量では毒性があり、患者によっては腎不全や腎障害を引き起こすことが示されているので、造影剤の量を制限するために、造影剤は短時間で投与される。血管のクリアランスからプルバックの開始までの時間の適切な同期が、最も重要であり、プルバック自動トリガ機構の主な要件である。プルバックの開始が早すぎると、血管の遠位部分において、診断に値するクリアな動脈壁画像が得られなくなってしまう。同様に、プルバックの開始が遅すぎると、血管の近位部分において、診断に値するクリアな動脈壁画像が得られなくなってしまう。

図１に図示されるように、１つ以上のイメージングモダリティの可視化、強調及び／又は制御のための、かつ／又は、自動プルバックトリガ方法（血液クリアリングに関与する方法を含む）を実行するための、かつ／又は、血管内イメージングデータを処理するための本開示のシステム又は装置の１つ以上の実施形態は、１つ以上の所定又は所望の手順（医療処置のプランニング及び実行等）と関連することができる。

図２は、光干渉断層撮影システムを含み得る本発明に係る例示の実施形態の一般化概略図を示す。システムは、ＯＣＴ及び近赤外自家蛍光（ＮＩＲＡＦ）のデュアルモダリティであってもよい。イメージングデータ２１０は、データ取得ユニット２２０を用いて取得することができる。ハードウェア管理ユニット２４０は、データ取得ユニット２２０のパラメータと、スキャン機構ユニット２５０とを制御することができる。自動トリガアルゴリズムユニット２３０は、データ取得ユニット２２０からのデータを用いて、ハードウェア管理ユニット２４０を介してプルバックを開始することができる。これは、ユニット２３０がユニット２２０に記録用のデータを取得するように直接指示し、ユニット２５０を直接制御してプルバックを開始できることに限定するものではない。ユニット２３０と図示されていない他のユニットとの間に、他のブロック及びユニットが存在してもよい。

図１のシステムの出力から得られる電気アナログ信号は、デジタル信号に変換されて、コンピュータ（図１のコンピュータ、図２のコンピュータ、コンピュータ１２００、１２００'（それぞれ図１及び図７～図１０及び図１１に示され、後述される）等）によって解析される。１つ以上の実施形態では、ソフトウェア及び電子機器を含むフーリエ解析器を用いて、電気アナログ信号を光スペクトルに変換することができる。１つ以上の実施形態では、図２のコンピュータは、コンピュータ１２００又はコンピュータ１２００'であってよい。

図１及び／又は図２のシステムに存在し既に先に説明した同番号の要素の説明は繰り返さないものとし、参照によりその全体がここに組み込まれる。

本開示の少なくとも１つの態様によれば、ＯＣＴシステムの特徴は、光ファイバによって実施される。前述したように、本開示のＯＣＴ技術の用途のひとつは、少なくとも図１及び図３に図示されるようなカテーテル１２０とＯＣＴを併用することである。

図３は、シース１２１、コイル１２２、プロテクタ１２３及び光学プローブ１２４を含むカテーテル１２０の実施形態を示す。図１及び図３に概略的に示されるように、カテーテル１２０は、プルバックでコイル１２２をスピンさせるために、ＰＩＵ１１０に接続されることが好ましい（例えば、ＰＩＵ１１０の少なくとも１つの実施形態は、プルバックでコイル１２２をスピンさせるように機能する）。コイル１２２は、その近位端から遠位端へ（例えば、ＰＩＵ１１０の回転モータを介して、又はそれによって）トルクを送達する。１つ以上の実施形態では、評価されている生体器官、サンプル又は物質（血管や心臓等の中空器官等）の全方向ビューを見るために光学プローブ１２４の遠位端もスピンするように、コイル１２２は光学プローブ１２４とともに／光学プローブ１２４に固定される。例えば、光ファイバのカテーテル及び内視鏡は、アクセスするのが困難な内臓器官（血管内画像や消化管、その他の狭域等）へのアクセスを提供するために、ＯＣＴ干渉計のサンプルアーム（図１に示されるサンプルアーム１０３等）内に存在してよい。カテーテル１２０又は内視鏡の内部の光学プローブ１２４を通る光のビームが関心表面にわたって回転すると、１つ以上のサンプルの断面画像が得られる。３次元データを取得するために、光学プローブ１２４は、回転スピン中に長手方向に同時に並進されて、らせん状のスキャンパターンをもたらす。この並進は、プローブ１２４の先端を近位端に向かって引き戻すことによって行うことができるので、プルバックと呼ばれる。

１つ以上の実施形態では、１つ以上のコンポーネント（プローブの１つ以上のコンポーネント（例えばカテーテル１２０（例えば図１及び図３を参照））、針、カプセル、患者インタフェースユニット（例えば患者インタフェースユニット１１０）等）を、１つ以上の他のコンポーネント（光学部品、光源（例えば光源１０１）、偏向部（例えば、光源からの光を光学干渉系へ偏向してから、光学干渉系から受け取った光を少なくとも１つの検出器に向けて送るように機能するコンポーネントである偏向又は被偏向部；１つ以上の干渉計、サーキュレータ、ビームスプリッタ、アイソレータ、カプラ、融着ファイバカプラ、穴を有する部分切断ミラー、タップを有する部分切断ミラー等のうちの少なくとも１つを含む偏向又は被偏向部、等）、サンプルアーム１０２、接続コンポーネント及び又は患者ユーザインタフェース１１０に電力供給するように機能するモータ、等）に接続するために、患者ユーザインタフェース１１０は、接続コンポーネント（又はインタフェースモジュール）（回転接合部等）を備えてよく、或いは含んでよい。例えば、接続部材又はインタフェースモジュールが回転接合部である場合、回転接合部は後述するように動作することが好ましい。１つ以上の他の実施形態では、回転接合部は、接触型回転接合部、レンズレス回転接合部、レンズベース回転接合部、又は当業者に既知の他の回転接合部のうち少なくとも１つであってよい。

少なくとも１つの実施形態では、ＰＩＵ１１０は、光ファイバ回転接合部（ＦＯＲＪ）と、回転モータ及び並進電動ステージ（例えばＰＩＵ１１０の一部）と、カテーテルコネクタ（例えばＰＩＵ１１０の一部）とを含んでよい。ＦＯＲＪにより、ファイバをファイバ軸に沿って回転させながら、光信号を途切れることなく伝送することができる。ＦＯＲＪは、回転子及び固定子を含む自由空間光ビームコンバイナを有してよい。

システム１００'に存在し既に先に説明した（システム１００について等）同番号の要素の説明は繰り返さないものとし、参照によりその全体がここに組み込まれる。

少なくとも１つの実施形態では、コンソール１２００、１２００'は、モータ及び並進電動ステージ（以後「モータ」又は「モータ及びステージ」と呼ぶ）の動きを制御し、少なくとも１つの検出器１０７から強度データを取得し、（例えば、ディスプレイ等のモニタ又はスクリーン上や、後述する図１０のコンソール１２００及び／又は図１１のコンソール１２００'に示されるスクリーン又はモニタ１２０９上に）スキャンされた画像を表示するように機能する。１つ以上の実施形態では、コンソール１２００、１２００'は、モータの速度を変更し、かつ／又はモータを停止するように機能する。モータは、速度を制御して位置の精度を高めるために、ステッピング又はＤＣサーボモータであってよい。

１つ以上の実施形態では、コンソール又はコンピュータ１２００、１２００'は、システム１００（及び後述されるシステム１００'、システム１００''、システム１００'''等の他のシステム）、カテーテル１２０、及び／又はシステム１００の１つ以上の他の前述されたコンポーネントを制御するように機能する。少なくとも１つの実施形態では、コンソール又はコンピュータ１２００、１２００'は、ＯＣＴシステム／デバイス／装置の少なくとも１つの検出器１０７から強度データを取得するように機能し、画像を表示する（例えば、ディスプレイ等のモニタ又はスクリーン上や、後述する図１０のコンソール１２００及び／又は図１１のコンソール１２００'に示されるスクリーン又はモニタ１２０９上に）。システム１００（及び後述されるシステム１００'、システム１００''、システム１００'''等の他のシステム）の１つ以上のコンポーネントの出力は、ＯＣＴシステム／デバイス／装置の少なくとも１つの検出器１０７によって取得される（例えばフォトダイオード、光電子増倍管（ＰＭＴ）、ラインスキャンカメラ、又はマルチアレイカメラ等）。システム１００（及び／又は後述されるシステム１００'、システム１００''、システム１００'''等の他のシステム）又はその１つ以上のコンポーネントの出力から得られる電気アナログ信号は、デジタル信号に変換されて、コンピュータ１２００、１２００'及び／又は本明細書に記載のその他のコンピュータ（例えば図１～図１１の１つ以上に示される）等のコンピュータによって解析される。１つ以上の実施形態では、光源１０１は、放射線源、又は広帯域の波長で放射される広帯域光源であってよい。１つ以上の実施形態では、ソフトウェア及び電子機器を含むフーリエ解析器を用いて、電気アナログ信号を光スペクトルに変換することができる。一部の実施形態では、少なくとも１つの検出器１０７は、３つの異なる帯域の光を検出するように構成された３つの検出器を含む。

ここで図４の詳細に戻ると、自動プルバックトリガ方法の少なくとも１つの実施形態の例が示されている（例えば、血管クリアランスの開始時に用いることができる）。例えば、ＯＣＴ画像は、毎秒２００フレームで取得され、大幅に減速した毎秒１５～６０フレームでユーザへの表示用に処理される。自動トリガアルゴリズムユニット２３０のステップｓ４００では、データ取得ユニット２２０から最大毎秒２００フレームでＯＣＴフレームを受け取り、それを複数の方法で処理する。例示の実施形態では、データは既にフーリエ変換されており、このステップでは、走査前変換ドメインにおいて、カテーテル外半径の外側の数ピクセルから始まり、血中の略侵入深さに相当する深さまで延びる２Ｄ画像のバンドのみのデータが選択されるように、関心領域（ＲＯＩ）が分離される。一例では、ＲＯＩは、全てのＡラインについて、或いはこの例ではＡライン１～Ａライン５００までについて、深さ約９０ピクセルから深さ約１６０ピクセルまでで選択される。

図５ａは、ＲＯＩを、部分的にクリアな血管画像のスキャン変換画像上の円環として示しており、円環の内輪及び外輪が重ねられている。この例示の画像では、内輪の直径は約０．９ｍｍに対応し（これは、約０．８ｍｍのカテーテル外径よりもわずかに大きい）、外輪の直径は約１．６ｍｍに対応し（これは、０．３５ｍｍのリング幅に対応する）、およそのイメージング深さは、カテーテル外縁から最大約０．４ｍｍである。図５ｂは、図５ａからの円環選択の拡大図を示しており、円環を超えた画像の背景が黒く塗り潰されている。処理を最適化するために、Ａライン方向のサブサンプリングを実行することができる。例えば、１つのＡラインおきに、又は３つ以上のＡラインごとに。

図４のステップｓ４１０では、自動トリガアルゴリズムの開始時に第１のフレームを特定し、ステップｓ４２０において、参照ＲＯＩをメモリに保存する。次に、全ての後続フレームのＲＯＩデータがステップｓ４３０の対象となり、そこで参照ＲＯＩから差し引かれる。このステップにより、実質的に類似した特徴が、互いに実質的に差し引かれることが保証される。カテーテルから管腔への偏心により、ＲＯＩのかなりの部分が、血管壁、ガイドワイヤ、ガイドワイヤの影、又はその他の液体（血液、フラッシュメディア）ではない構造になる可能性があるので、これは重要なステップである。この場合のプレ血液クリアランス及びポスト血液クリアランスは、これらの領域に最低限の影響しか及ぼさない可能性があり、よって、血液クリアランスから予想される信号変化のほとんどは、変化全体の最小部分となり、クリアランスメトリックの変化が小さくなる可能性がある。クリアランスメトリックは、最も単純な形式では、全ての後続フレームのＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数強度値の合計又は平均値とすることができる。

図６Ａは、血液で満たされた管腔から部分的にクリアな管腔、診断上クリアな血管壁に至るまでのいくつかのフレームについて、ステップｓ４００で取得されたオリジナル画像のＲＯＩの結果を示し、各図は、アルゴリズムの開始後にフレーム番号でラベル付けされている。別の実施形態のクリアランスメトリックは、参照ＲＯＩから差し引かれた全ての後続フレームのＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数強度値の合計又は平均値とすることができる。別の実施形態のクリアランスメトリックは、参照ＲＯＩから差し引かれてから現在のフレームＲＯＩの平均で割られた（別の実施形態では、参照ＲＯＩの平均で割られた）、全ての後続フレームのＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数強度値の合計又は平均値とすることができる。

ステップｓ４４０では、クリアランスメトリックの値を所定の閾値と比較することができ、クリアランスメトリックが閾値を上回る場合は、ステップｓ４５０においてプルバックをトリガすることができ、そうでない場合は、ステップｓ４００に戻り、新しいフレームＲＯＩを取得してから、フローチャートのステップを再び進む。別の例では、クリアランスメトリックは、ＲＯＩのｎ個のセグメントについて計算される。ここで、ｎは、２から、ＲＯＩにおいて処理されたＡラインの数の半分までの整数値であってよく、好ましくは、ｎは（４，８）の範囲内にあってよい。

図５ｃは、ｎ＝４である例を示す。この場合、第１の領域は主に血管壁であり、領域２は血管壁と血液の混合であり、領域３は血液のみえであり、領域４は血液、血管壁及びガイドワイヤの混合である。図６Ｂは、参照フレームからそれぞれフレーム１、３０、６０、８０、１００、１２０を差し引いて得られた結果の信号を示す。以下の表１は、異なる３通りの方法で測定された結果のクリアランスメトリックを示す。一実施形態では、結果の信号の平均ＲＯＩ値を用いることができ、或いは、参照フレームＲＯＩからの平均ＲＯＩ値に対する結果の信号の平均ＲＯＩ値を用いることができ、或いは、現在のフレームＲＯＩ値からの平均ＲＯＩ値に対する結果の信号の平均ＲＯＩ値を用いることができる。好ましい実施形態では、変化が最も大きい領域が用いられ、この例では、以下の表から分かるように、領域３に最大の変化があり、ステップｓ４４０において、設定された閾値と比較されるクリアランスメトリックとして用いることができる。他の例では、１つ以上の領域を１つ以上の閾値とともに用いて比較することができる。

閾値は、部分的なクリアリング後、又は診断上のクリアリングが達成された後にのみ、プルバックがトリガされるように設定することができる。値は、プルバックを最適化するように設定することができ、例えば、自動トリガアルゴリズムによるプルバックのトリガの発行から実際のプルバック機構の動作までにかかる時間が数十ミリ秒の範囲にある場合、閾値は高く設定することができ、クリアランスメトリックは、診断上クリアな画像と同等である場合にのみ、閾値を超えることになる。ただし、このような遅延が１００ミリ秒を超える場合は、閾値を低く設定することができ、クリアランスメトリックは、部分的にクリアな画像と同等の場合に閾値を超えることになる。

システムが生の光検出器信号を保存する必要がある特定の実施形態では、特に２つの検出チャネルを使用するシステムの場合、標準的なコンピュータが生信号をリアルタイムで処理してＡラインに変換することは、難しい場合がある（これには、毎秒５万～２０万、更にはＭＨｚレートのＡラインのＦＦＴの取得が含まれる場合がある）。この場合、コンピュータは、ＯＣＴ処理（データのウィンドウイング、ゼロパディング、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、大きさの計算、トリガプルバック信号の発行前に結果の対数をとること等）が可能な、データフローを制御するためのＦＰＧＡを内蔵した最新デジタイザを利用することができる。そのような信号の発行後、デジタイザから生データを転送し、取得時よりもはるかに低い速度で保存及び処理するように切り替えることができる。

更に、２つの検出チャネルを備えたシステムの場合、トリガプルバック信号を発行する前にデータをより高速に処理するために、単一のチャネルを用いることができる。このような信号の発行後、両方のチャネルからのデータの処理に切り替えることができる。

別の実施形態では、複数のフレームのクリアランスメトリックを追跡し、部分的なクリアリングを示すプレトリガ用の予備閾値を設定することができ、トリガプルバック閾値に達すると、クリアランスメトリックが特定の最小フレーム数（１以上）についてプレトリガ閾値を超えた場合にのみ、トリガプルバックを開始することができる。そうでない場合、連続する複数のフレーム（１以上）は、トリガプルバック信号の発行前にトリガプルバック閾値を超えるクリアランスメトリックを有するものとする。

特定の実施形態では、参照フレームは、低回転速度モードでキャプチャされてよく、自動トリガアルゴリズムで用いられるフレームのＲＯＩに合うように調整されてよい。このようなフレームは、システムが事前記録／プルバックモードに入るよりも早く造影剤が誤って投与された場合のように、参照フレームからの値が想定クリアリング前画像を示している場合、ステップｓ４００の第１のフレームの代わりに参照ＲＯＩとして用いることができる。

本発明は、例示の実施形態を参照して説明されたが、当然のことながら、本発明は、開示された例示の実施形態に限定されない。特許請求の範囲は、全ての変更並びに均等の構造及び機能を包含するように、最も広い解釈が与えられるべきである。

コンピュータ（コンソール又はコンピュータ１２００、１２００'等）は、製造又は使用されている任意の装置及び／又はシステム、図１～１１に示される実施形態のいずれか、本明細書に記載のその他の装置又はシステムのための、本明細書に記載のステップ、プロセス及び／又は技術のいずれかを実行することができる。

本開示の１つ以上の更なる態様によれば、本明細書で開示される管腔エッジ及びアーチファクト検出のＯＣＴ技術とともに、ベンチトップシステムを利用することができる。図７は、眼科用途等のベンチトップ用の、管腔エッジ及びアーチファクト検出のＯＣＴ技術を利用することのできるシステムの例を示す。光源１０１からの光は、偏向部１０８により、参照アーム１０２とサンプルアーム１０３へ送達及び分割される。参照アーム１０２では、参照ビームが長さ調整部９０４（１つ以上の実施形態では任意である）を通過し、参照ミラー（図１に示される参照ミラー又は参照反射１０５等）から反射され、サンプルアーム１０３では、サンプルビームが、サンプル、標的又は物体１０６から反射又は散乱される（例えばＰＩＵ１１０及びカテーテル１２０を介して）。一実施形態では、両ビームは偏向部１０８で結合し、干渉縞を生成する。１つ以上の実施形態では、ビームはコンバイナ９０３へ進み、コンバイナ９０３は、サーキュレータ９０１及び偏向部１０８を介してビームを結合する。結合されたビームは、１つ以上の検出器１０７等の１つ以上の検出器へ送られることが好ましい。ビームスプリッタ（例えば図１のビームスプリッタ１０４参照）、偏向部１０８及び／又は干渉計の出力は、１つ以上の検出器１０７等の１つ以上の検出器によって連続的に取得される。電気アナログ信号はデジタル信号に変換されて、コンピュータ（コンピュータ１２００（図１を参照；以下で更に論じられる図７～図９及び図１０にも示されている）、コンピュータ１２００'（例えば以下で更に論じられる図１１を参照）等）によって解析される。

１つ以上の実施形態では、サンプルアーム１０３は、図８のシステム１００''に示されるベンチトップシステムでは、移相ユニット１０３を含んでよい。サンプル１０６は、移相ユニット１３０と併用されるミラー１０５の場所に配置することができる（例えば図１に示されるように）。光源１０１からの光は、スプリッタ１０４により、参照アーム１０２とサンプルアーム１０３へ送達及び分割される。参照アーム１０２では、参照ビームが長さ調整部９０４を通過し、参照ミラー（図１に示される参照ミラー１０５等）から反射され、サンプルアーム１０３では、サンプルビームが移相ユニット（移相ユニット１３０等）を通って、サンプル、標的及び／又は物体１０６から反射又は散乱される。一実施形態では、両ビームはスプリッタ１０４で結合し、干渉縞を生成する。１つ以上の実施形態では、ビームはコンバイナ９０３に進み、コンバイナ９０３は、サーキュレータ９０１及びスプリッタ１０４を介して両ビームを結合し、結合されたビームは１つ以上の検出器（１つ以上の検出器１０７等）に送られる。ビームスプリッタ１０４及び／又は干渉計の出力は、１つ以上の検出器１０７等の１つ以上の検出器によって連続的に取得される。電気アナログ信号はデジタル信号に変換され、コンピュータで分析される。

回転、強度、管腔距離、又は本明細書で論じられるその他の測定値を計算し、自動プルバック方法又はアルゴリズムを実行し、かつ／又はＭＭＯＣＴデバイス／装置、システム及び／又は記憶媒体を制御及び／又は製造する方法は、デジタルでもアナログでも多数存在する。少なくとも１つの実施形態では、コンソール又はコンピュータ１２００、１２００'等のコンピュータは、本明細書に記載のＯＣＴデバイス、システム、方法及び／又はそれと併用される記憶媒体を制御及び／又は使用するための専用であってよい。

本開示の１つ以上の更なる態様によれば、本明細書に開示される管腔エッジ及びアーチファクトの検出のＯＣＴ技術とともに、１つ以上の他のシステムを利用することができる。図９は、眼科用途等の管腔エッジ及びアーチファクト検出のＯＣＴ技術を利用することのできるシステム１００'''の例を示す。光源１０１からの光は、ＯＣＴイメージングエンジン１５０内部に位置する偏向部１０８（例えばビームスプリッタ又は本明細書で論じられる他の偏向部又は被偏向部）によって分離され、参照アーム１０２及びサンプルアーム１０３に送られる。ＯＣＴイメージングエンジン１５０は、１つ以上の実施形態では、ＯＣＴ干渉計１５１（偏向部１０８を収納又は包含してもよい）及び波長掃引型エンジン１５２を含んでもよい。参照ビームは、長さ調整部９０４（参照ミラー（参照ミラー又は参照反射１０５等；図１にも示される）の距離を変化させるように機能し得る）を通過し、参照アーム１０２の参照反射１０５から反射され、一方、サンプルビームは、サンプルアーム１０３においてサンプル、標的又は物体１０６から反射又は散乱される。一実施形態では、両ビームは偏向部１０８で結合し、干渉縞を生成する。１つ以上の実施形態では、結合されたビームは、１つ以上の検出器に送られる。干渉計１５１の出力は、１つ以上の検出器１０７等の１つ以上の検出器によって連続的に取得される。電気アナログ信号はデジタル信号に変換されて、コンピュータ（コンピュータ１２００（図９を参照；以下で更に論じられる図１０にも示されている）、コンピュータ１２００'（例えば以下で更に論じられる図１１を参照）等）によって解析される。１つ以上の実施形態では、サンプルアーム１０３は、サンプルビームが本明細書で論じられるサンプル、標的又は物体１０６から反射又は散乱されるように、ＰＩＵ１１０及びカテーテル１２０を含む。１つ以上の実施形態では、ＰＩＵ１１０は、カテーテル１２０（又はその１つ以上のコンポーネント）のプルバック動作を制御し、かつ／又は、カテーテル１２０（又はその１つ以上のコンポーネント）の回転又はスピンを制御するために、１つ以上のモータを含んでよい。例えば、ＰＩＵ１１０は、プルバックモータ（ＰＭ）及びスピンモータ（ＳＭ）を含んでよく、かつ／又は、プルバックモータＰＭ及び／又はスピンモータＳＭを用いてプルバック機能及び／又は回転機能を実行するように機能する運動制御ユニット１１２を含んでよい。本明細書で論じられるように、ＰＩＵ１１０は、回転接合部（例えば図９に示されるような回転接合部ＲＪ）を含んでよい。回転接合部ＲＪは、カテーテル１２０がサンプル１０６の１つ以上のビュー又は画像を取得することができるように、スピンモータＳＭに接続することができる。コンピュータ１２００（又はコンピュータ１２００'）を用いて、プルバックモータＰＭ、スピンモータＳＭ及び／又は運動制御ユニット１１２のうち１つ以上を制御することができる。ＯＣＴシステムは、ＯＣＴエンジン１５０、コンピュータ（例えばコンピュータ１２００、コンピュータ１２００'等）、ＰＩＵ１１０、カテーテル１２０、モニタ等のうち１つ以上を含んでよい。ＯＣＴシステムの１つ以上の実施形態は、アンギオシステム、外部ディスプレイ、１つ以上の病院ネットワーク、外部記憶媒体、電源、ベッドサイドコントローラ（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術や、無線通信で既知の他の方法を用いてＯＣＴシステムに接続されてよい）等の、１つ以上の外部システムと相互作用することができる。

本明細書に別段の記載がない限り、同様の数字は同様の要素を示す。例えば、システム１００、システム１００'、システム１００''、システム１００'''等のシステム間には変形又は差異が存在するが（例えば、用いるＯＣＴシステム又は方法に応じた参照反射１０５（及び／又は参照アーム１０２）の位置の差）、それらの１つ以上の特徴は、その光源１０１、偏向部１０８又は他のコンポーネント（例えばコンソール１２００、コンソール１２００'等）等、互いに同じ又は同様であってよい。当業者には当然のことながら、光源１０１、少なくとも１つの検出器１０７、及び／又はシステム１００の１つ以上の他の要素は、１つ以上の他のシステム（本明細書で論じられるシステム１００、システム１００'、システム１００''、システム１００'''等）の同様の番号の要素と同じ又は類似の方式で機能してよい。当業者には当然のことながら、システム１００、システム１００'、システム１００''、システム１００'''、及び／又は、そのようなシステムのうち１つの１つ以上の同様の番号の要素の代替実施形態は、本明細書で論じられるように他の変形を含むが、本明細書で論じられる他のシステム（又はそのコンポーネント）のうちいずれかの同様の番号の要素と同じ又は類似の方式で機能してよい。実際、本明細書で論じられるシステム１００、システム１００'、システム１００''及びシステム１００'''の間には特定の違いが存在するが、本明細書で論じられるシステムの間には類似点がある。同様に、１つ以上のシステム（例えばシステム１００、システム１００'、システム１００''、システム１００'''等）においてコンソール又はコンピュータ１２００を用いることができるが、１つ以上の他のコンソール又はコンピュータ（コンソール又はコンピュータ１２００'等）を追加又は代替として用いることができる。

装置又はシステム（例えば図１のシステム、図２のシステム、又は本明細書に記載のその他のシステム）の実施形態の１つ以上の検出器は、デジタル信号又はアナログ信号をプロセッサ又はコンピュータ（画像プロセッサ、プロセッサ又はコンピュータ１２００、１２００'（例えば図１及び図７～図１１参照）、それらの組合せ等）に送信することができる。画像プロセッサは、専用の画像プロセッサであってもよいし、画像を処理するように構成された汎用プロセッサであってもよい。少なくとも１つの実施形態では、コンピュータ１２００、１２００'を、画像プロセッサの代わりに、又は画像プロセッサに加えて用いることができる。代替実施形態では、画像プロセッサは、ＡＤＣを含み、ＯＣＴシステム１００の１つ以上の検出器からアナログ信号を受信してよい。画像プロセッサは、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ又は何らかの他の処理回路のうちの１つ以上を含んでよい。画像プロセッサは、画像、データ及び命令を格納するためのメモリを含んでよい。画像プロセッサは、１つ以上の検出器１０７によって提供される情報に基づいて、１つ以上の画像を生成してよい。本明細書で論じられるコンピュータ又はプロセッサ（図１～図１１のデバイス、装置又はシステムのプロセッサ、コンピュータ１２００、コンピュータ１２００'、画像プロセッサ等）は、本明細書で更に後述される１つ以上のコンポーネントを含んでもよい（例えば図１０～図１１を参照）。

本明細書で論じられるシステムのうちいずれかの１つ以上のコンポーネントの出力は、例えばフォトダイオード、光電子増倍管（ＰＭＴ）、ラインスキャンカメラ又はマルチアレイカメラ等の少なくとも１つの検出器によって取得することができる。図１のシステム又はその検出器の出力から、かつ／又は図１～図１１のデバイス、装置又はシステムから得られる電気アナログ信号は、デジタル信号に変換されて、図１のコンピュータ、図２のコンピュータ、コンピュータ１２００、１２００'等のコンピュータによって解析される。１つ以上の実施形態では、ＯＣＴシステム１００の光源は、放射線源、又は広帯域の波長で放射される広帯域光源であってよい。１つ以上の実施形態では、ソフトウェア及び電子機器を含むフーリエ解析器を用いて、電気アナログ信号を光スペクトルに変換することができる。

電力を計算し、かつ／又は管腔エッジ及びアーチファクトを検出し、かつ／又は自動プルバックの方法又はアルゴリズムを実行する方法は、デジタルでもアナログでも多く存在する。少なくとも１つの実施形態では、図１のコンピュータ、図２のコンピュータ、コンソール又はコンピュータ１２００、１２００'等のコンピュータは、本明細書に記載のＯＣＴデバイス、システム、方法及び／又は記憶媒体の制御及びモニタリングの専用であってよい。

イメージングに用いられる電気信号は、ケーブル又はワイヤ（ケーブル又はワイヤ１１３（図１０を参照）等）を介して、１つ以上のプロセッサ（図１のコンピュータ、図２のコンピュータ、コンピュータ１２００（例えば図１０参照）、後述されるコンピュータ１２００'（例えば図１１参照）等）に送信することができる。追加又は代替として、本明細書に記載のコンピュータ又はプロセッサは、交換可能であり、本明細書に記載の特徴及び方法のいずれかをじっこうするように機能することができる。

図１０には、コンピュータシステム１２００（例えば、図１に示されるコンピュータの実施形態の一例として用いることのできるコンソール又はコンピュータ１２００を参照）の様々なコンポーネントが提供されている。コンピュータシステム１２００は、中央処理装置（「ＣＰＵ」）１２０１、ＲＯＭ１２０２、ＲＡＭ１２０３、通信インタフェース１２０５、ハードディスク（及び／又は他の記憶装置）１２０４、スクリーン（又はモニタインタフェース）１２０９、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）１２１０、及び、前述のコンポーネント（例えば図１０に示される）のうち１つ以上の間のＢＵＳ（又は「バス」）又は他の接続線（例えば接続線１２１３）を含んでよい。加えて、コンピュータシステム１２００は、前述のコンポーネントのうち１つ以上を備えてよい。例えば、コンピュータシステム１２００は、ＣＰＵ１２０１、ＲＡＭ１２０３、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース（通信インタフェース１２０５等）及びバスを含んでよく（コンピュータシステム１２００のコンポーネント間の通信システムとして１つ以上の配線１２１３を含んでよい；１つ以上の実施形態では、コンピュータシステム１２００と少なくともそのＣＰＵ１２０１は、１つ以上の配線１２１３を介して、ＦＯＲＪ又はそれを用いるデバイス若しくはシステム（システム１００、システム１００'、システム１００''、システム１００'''、及び／又は図１～図１１のシステム／装置等）の１つ以上の前述のコンポーネントと通信してよい）、１つ以上の他のコンピュータシステム１２００は、他の前述のコンポーネントの１つ以上の組合せを含んでよい（例えば、コンピュータ１２００の１つ以上の線１２１３は、線１１３を介して他のコンポーネントに接続することができる）。ＣＰＵ１２０１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。コンピュータシステム１２００は、ＣＰＵ１２０１に加えて１つ以上の追加のプロセッサを含んでよく、ＣＰＵ１２０１を含む当該プロセッサは、それと併用されるか、又は任意の管腔検出、ステント検出、アーチファクト検出及び／又は管腔距離計算の技術と併用され、かつ／又は、本明細書に記載の自動プルバック技術と併用されるデバイス、システム又は記憶媒体の制御及び／又は製造に用いることができる。システム１２００は、ネットワーク接続を介して（例えばネットワーク１２０６を介して）接続された１つ以上のプロセッサを更に含んでよい。ＣＰＵ１２０１と、システム１２００によって用いられている追加のプロセッサは、同じテレコムネットワーク内に配置されてもよいし、異なるテレコムネットワークに配置されてもよい（例えば、技術の実行、製造、制御、計算及び／又は使用は、リモートで制御することができる）。

Ｉ／Ｏインタフェース又は通信インタフェース１２０５は、入出力デバイス（光源１０１、ＲＪ、ＰＭ、ＳＭ、ユニット１５０、ユニット１１２、マイク、通信ケーブル及びネットワーク（有線又は無線）、キーボード１２１０、マウス（例えば図１１に示されるマウス１２１１を参照）、タッチスクリーン又はスクリーン１２０９、ライトペン等を含んでよい）に通信インタフェースを提供する。コンピュータ１２００の通信インタフェースは、配線１１３を介して、本明細書で論じられる他のコンポーネントに接続することができる（図１０に図式的に示されるように）。モニタインタフェース又はスクリーン１２０９は、それに対する通信インタフェースを提供する。

本明細書で論じられるような、デバイス、システム又はそれと併用される記憶媒体を使用及び／又は製造するための方法、並びに／又は、イメージング、組織又はサンプルの特性評価又は分析の実行、診断、プランニング及び／又は検査の実行、ＯＣＴ画像に含まれる管腔エッジ、ステント及び／又はアーチファクトの検出、及び／又は自動プルバック技術の実行のための方法等、本開示の任意の方法及び／又はデータは、コンピュータ可読記憶媒体に格納することができる。本明細書に開示される方法のステップをプロセッサ（前述のコンピュータシステム１２００のプロセッサ又はＣＰＵ１２０１等）に実行させるために、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を用いることができる（例えば、ハードディスク（例えばハードディスク１２０４、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」）（ＲＡＭ１２０３等）、ＤＲＡＭ、リードオンリーメモリ（「ＲＯＭ」）、分散コンピュータシステムのストレージ、メモリカード又は類似のもの（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（ＳＳＤ）（図１１のＳＳＤ１２０７を参照）、ＳＲＡＭ等の他の半導体メモリ）、それらの任意の組合せ、サーバ／データベース等のうち１つ以上）。コンピュータ可読記憶媒体は、非一時的な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、１つ以上の実施形態において一時的であり信号を伝搬してい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、所定の期間、限定された期間又は短期間に、かつ／又は電源の存在下でのみ、情報を格納するメディアを含んでよい。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」と呼ぶこともできる）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）を読み出し実行して、前述の実施形態のうち１つ以上の機能を実行し、かつ／又は、前述の実施形態のうち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することもできるし、また、システム又は装置のコンピュータが、記憶媒体からコンピュータ実行可能命令を読み出し実行して、前述の実施形態のうち１つ以上の機能を実行すること、及び／又は１つ以上の回路を制御して、前述の実施形態のうち１つ以上の機能を実行することによって実行される方法によって実現することもできる。

本開示の少なくとも１つの態様によれば、前述の方法、デバイス、システム、及びプロセッサ（前述のコンピュータ１２００のプロセッサ、コンピュータ１２００'のプロセッサ等）に関連付けられたコンピュータ可読記憶媒体は、図に例示されるような適切なハードウェアを利用して達成することができる。本開示の１つ以上の態様の機能は、図１０に示されているような適切なハードウェアを利用して達成することができる。そのようなハードウェアは、標準のデジタル回路、ソフトウェア及び／又はファームウェアプログラムを実行するように動作可能な既知のプロセッサのいずれか、１つ以上のプログラム可能なデジタルデバイス又はシステム（プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、プログラマブルアレイロジックデバイス（ＰＡＬ）等）のような、既知の技術を利用して実装することができる。ＣＰＵ１２０１（図１０又は図１１に示される、かつ／又は、図１のコンピュータに含まれる場合もある）は、１つ以上のマイクロプロセッサ、ナノプロセッサ、１つ以上のグラフィックスプロセシングユニット（「ＧＰＵ」、ビジュアルプロセシングユニット（「ＶＰＵ」）ともよればれる）、１つ以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）、又は他のタイプの処理コンポーネント（例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））を含んでもよく、かつ／又はそれから成ってもよい。更に、本開示の様々な態様は、適切な記憶媒体（例えばコンピュータ可読記憶媒体、ハードドライブ等）又は輸送性及び／又は配布のための媒体（フロッピーディスク、メモリチップ等）に格納することのできるソフトウェア及び／又はプログラムによって実装することができる。コンピュータは、コンピュータ実行可能命令を読み出して実行するための別個のコンピュータ又は別個のプロセッサのネットワークを含んでよい。コンピュータ実行可能命令は、例えばネットワークク又は記憶媒体から、コンピュータに提供することができる。コンピュータ又はプロセッサ（例えば２、１２００、１２００'等）は、前述のＣＰＵ構造を含んでよく、又は、それらとの通信のためにそのようなＣＰＵ構造に接続することができる。

前述のように、図１１には、コンピュータ又はコンソール１２００'の代替実施形態のハードウェア構造が示されている。コンピュータ１２００'は、中央処理装置（ＣＰＵ）１２０１、グラフィックスプロセシングユニット（ＧＰＵ）１２１５、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２０３、ネットワークインタフェースデバイス１２１２、操作インタフェース１２１４（ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）等）及びメモリ（ハードディスクドライブ又はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）１２０７等）を含む。好ましくは、コンピュータ又はコンソール１２００'は、ディスプレイ１２０９を含む。コンピュータ１２００'は、操作インタフェース１２１４又はネットワークインタフェース１２１２を介して、システム（例えば図１～図１１のシステム／装置等）の１つ以上のコンポーネントと接続することができる。コンピュータ（コンピュータ１２００、１２００'又は図１のコンピュータ等）は、１つ以上の実施形態において、回転継手／接合部ＲＪ、モータ等を含んでよい。操作インタフェース１２１４は、マウスデバイス１２１１、キーボード１２１０又はタッチパネルデバイス等の操作ユニットと接続される。コンピュータ１２００'は、各コンポーネントの２つ以上を含んでよい。或いは、ＣＰＵ１２０１又はＧＰＵ１２１５は、コンピュータ（コンピュータ１２００、コンピュータ１２００'等）の設計に応じて、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は他の処理ユニットによって置換することができる。

少なくとも１つのコンピュータプログラムはＳＳＤ１２０７に格納されており、ＣＰＵ１２０１は、少なくとも１つのプログラムをＲＡＭ１２０３にロードし、少なくとも１つのプログラムの命令を実行して、基本的な入力、出力、計算、メモリ書込み及びメモリ読取りのプロセスだけでなく、本明細書に記載の１つ以上のプロセスを実行する。

コンピュータ（コンピュータ１２００、１２００'、図１のコンピュータ等）は、図１～図１１の装置／システムの１つ以上のコンポーネントと通信してイメージングを実行し、取得された強度データから画像を再構成する。モニタ又はディスプレイ１２０９は、再構成された画像を表示し、また、イメージング条件又はイメージング対象の物体に関する他の情報を表示することができる。また、モニタ１２０９は、例えばＯＣＴ又は他のイメージング技術（管腔エッジ及び／又はアーチファクトの検出等）の実行時、及び／又は自動プルバック技術の実行時にユーザがシステムを操作するために、グラフィカルユーザインタフェースを提供する。操作信号は、操作ユニット（例えばマウスデバイス１２１１、キーボード１２１０、タッチパネルデバイス等）からコンピュータ１２００'の操作インタフェース１２１４に入力され、操作信号に対応して、コンピュータ１２００'は、システム（例えばシステム１００、システム１００'、システム１００''、システム１００'''、図１～図１１のシステム／装置等）に、イメージング条件を設定又は変更し、イメージングを開始又は終了し、かつ／又は、管腔検出、ステント検出、アーチファクト検出、血液クリアランス検出、及び／又は自動プルバック技術の実行を開始又は終了するように命令する。上記ＯＣＴシステムのレーザ源１０１は、ステータス情報及び制御信号を送受信するために、コンピュータ１２００、１２００'と通信するインタフェースを有してよい。

同様に、本開示並びに／又はそのデバイス、システム及び記憶媒体及び／若しくは方法の１つ以上のコンポーネントは、光干渉断層撮影プローブと併せて用いることもできる。

そのようなプローブは、米国特許第６，７６３，２６１号、第７，３６６，３７６号、第７，８４３，５７２号、第７，８７２，７５９号、第８，２８９，５２２号、第８，６７６，０１３号、第８，９２８，８８９号、第９，０８７，３６８号、第９，５５７，１５４号；並びに米国特許公開第２０１４／０２７６０１１号及び第２０１７／０１３５５８４号；並びにＴｅａｒｎｅｙらに対するＷＯ２０１６／０１５０５２に開示されるＯＣＴイメージングシステムと、フォトルミネセンスイメージングを促進する構成及び方法（Ｔｅａｒｎｅｙらに対する米国特許第７，８８９，３４８号に開示されているもの等）と、米国特許第９，３３２，９４２号、米国特許公開第２０１０／００９２３８９号、第２０１１／０２９２４００号、第２０１２／０１０１３７４号、第２０１６／０２２８０９７号、第２０１８／００４５５０１号及び第２０１８／０００３４８１号に開示されたマルチモダリティイメージングを対象とする開示（特許及び特許公報の各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる）等を含む。前述したように、本開示の特徴又は態様はいずれも、ＷＯ２０１６／１４４８７８（その全体が参照により本明細書に組み込まれる）に開示された特徴と併用されてよい。前述したように、本開示の特徴又は態様はいずれも、米国特許公開第２０１９／０２９８１７４号；米国特許出願第１６／１３１，６６２号；米国特許出願第１６／４１４，２２２号（２０１９年５月１６日出願）；米国特許出願第６２／９０１，４７２号；米国特許出願第６２／９２５，６５５号；及び米国特許出願第６２／９４４，０６４号（２０１９年１２月５日出願）（各特許、公開及び出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる）に開示されたＯＣＴイメージングシステム、装置、方法、記憶媒体及び他の態様又は特徴と併用されてよい。

本明細書の開示は特定の実施形態を参照して説明されてきたが、当然のことながら、これらの実施形態は、本開示の原理及び用途の例示にすぎず（それに限定されない）、本発明は開示の実施形態に限定されない。したがって、当然のことながら、例示の実施形態には多くの変更を加えることができ、本開示の主旨及び範囲から逸脱することなく他の構成を考案することができる。以下の特許請求の範囲は、そのような変更並びに均等の構造及び機能を全て包含するように、最も広い解釈が与えられるべきである。

Claims (14)

1. 自動プルバックをトリガするためのイメージングデバイスであって、
   血管腔から画像データを収集し、
   参照フレームの関心領域（ＲＯＩ）に対する画像強度の変化を決定し、
   前記変化の量又はレベルに基づいて、前記自動プルバックをトリガするように機能する信号を発する、
   ように機能する１つ以上のプロセッサ、を備えるイメージングデバイス。
2. 前記１つ以上のプロセッサは、
   （ｉ）前記ＲＯＩの次のフレームを取得すること、
   （ｉｉ）２次元（２Ｄ）画像のバンドがカテーテルの外半径の外側の数ピクセルから始まり、血中の略侵入深さに相当する深さまで延びるように、走査前変換ドメインにおいて前記データが選択されるように、前記ＲＯＩを分離すること、
   （ｉｉｉ）最大毎秒２００フレームの速度で、１つ以上のイメージングモダリティフレームを受け取ること、
   （ｉｖ）全てのＡラインについて、又はＡライン１～Ａライン５００までについて、深さ約９０ピクセルから深さ約１６０ピクセルまでで前記ＲＯＩを選択すること、
   （ｖ）低回転速度モードで前記参照フレームをキャプチャし、前記参照フレームを調整して、前記自動プルバックのトリガの検出に用いられるフレームに前記ＲＯＩを合わせること、
   （ｖｉ）低回転速度モードで前記参照フレームをキャプチャし、前記参照フレームを調整して、前記自動プルバックのトリガの検出に用いられるフレームに前記ＲＯＩを合わせ、また、前記参照フレームからの値が想定クリアリング前画像を示す状況では、前記次のフレームのＲＯＩを取得する代わりに、前記参照フレームを前記参照ＲＯＩとして用いること、及び／又は、
   （ｖｉｉ）前記想定クリアリング前画像に、造影剤が誤って早めに投与されたか、又は前記イメージングデバイスが事前記録モード及び／又はプルバックモードに入るよりも早く投与された場合が含まれるかどうかを決定すること、
   のうち１つ以上を実行するように更に機能する、請求項１に記載のイメージングデバイス。
3. 前記１つ以上のプロセッサは、
   （ｉ）部分的にクリアな血管画像のスキャン変換画像上に円環の内輪と外輪が重ねられた状態で、円環として前記ＲＯＩを処理又は表示すること、
   （ｉｉ）前記円環を超えた前記画像の背景を黒く塗り潰した状態で、前記ＲＯＩを処理又は表示すること、
   （ｉｉｉ）処理を改善又は最適化するために、前記Ａラインの方向にサブサンプリングを実行すること、及び／又は、
   （ｉｖ）１つのＡラインおきに、又は３つ以上のＡラインごとに、前記サブサンプリングを処理すること、
   のうち１つ以上を実行するように更に機能する、請求項１に記載のイメージングデバイス。
4. 前記１つ以上のプロセッサは、
   （ｉ）前記ＲＯＩの次のフレームを取得するか、又は、前記参照フレームからの値が想定クリアリング前画像を示す状況では、前記参照フレームを前記参照ＲＯＩとして用いること、
   （ｉｉ）前記ＲＯＩの第１のフレームを特定すること、
   （ｉｉｉ）前記第１のフレームを、前記ＲＯＩのオリジナル画像として保存すること、
   （ｉｖ）前記第１のフレームを、前記ＲＯＩのオリジナル画像としてメモリに保存すること、
   （ｖ）クリアランスメトリックを計算又は決定すること、
   （ｖｉ）前記クリアランスメトリックが閾値よりも大きいかどうかを決定すること、
   （ｖｉｉ）前記クリアランスメトリックが前記閾値よりも大きくない場合、前記クリアランスメトリックが前記閾値よりも大きくなるまで、前記ＲＯＩの次のフレームの取得に戻り、新しい第１のフレームを特定し、新しいクリアランスメトリックを計算又は決定すること、及び／又は、
   （ｖｉｉｉ）前記クリアランスメトリックが前記閾値よりも大きい場合、前記自動プルバックをトリガすること、
   のうち１つ以上を実行するように更に機能する、請求項１に記載のイメージングデバイス。
5. 前記１つ以上のプロセッサは、
   （ｉ）前記参照ＲＯＩから、全ての後続フレームのＲＯＩデータを差し引くこと、
   （ｉｉ）実質的に類似した特徴又は同じ特徴が互いに実質的に差し引かれるか又は差し引かれるように、前記参照ＲＯＩから全ての後続フレームのＲＯＩデータを差し引くこと、
   （ｉｉｉ）前記クリアランスメトリックを以下のうちの１つ以上になるように計算又は決定すること：全ての後続フレームの前記ＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数値の合計又は平均値、前記参照ＲＯＩから差し引かれた全ての後続フレームの前記ＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数強度値の合計又は平均値、前記参照ＲＯＩから差し引かれてから前記現在のフレームのＲＯＩの平均で割られた全ての後続フレームの前記ＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数強度値の合計又は平均値、前記参照ＲＯＩから差し引かれてから前記参照ＲＯＩの平均で割られた全ての後続フレームの前記ＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数強度値の合計又は平均値、結果の信号の平均ＲＯＩ値、前記参照フレームＲＯＩからの前記平均ＲＯＩ値に対する前記結果の信号の平均ＲＯＩ値、前記現在のフレームのＲＯＩ値からの前記平均ＲＯＩ値に対する前記結果の信号の平均ＲＯＩ値、大きい又は最高の変化がある領域、及び／又は、１つ以上の閾値と比較される１つ以上の領域、及び／又は、
   （ｉｖ）プレ血液クリアランス及び／又はポスト血液クリアランスが全体の変化の最小部分であり、前記クリアランスメトリックの変化が小さくなるように、前記プレ血液クリアランス及び／又は前記ポスト血液クリアランスを実行すること、
   のうち１つ以上を実行するように更に機能する、請求項４に記載のイメージングデバイス。
6. （ｉ）前記ＲＯＩのオリジナルフレームは、血液で満たされた管腔、部分的にクリアな管腔、及び／又は診断上クリアな血管壁のうちの１つ以上を含む複数のフレームについて取得されること、
   （ｉｉ）前記閾値は、予め決定又は設定された閾値であること、
   （ｉｉｉ）前記クリアランスメトリックは、前記ＲＯＩのｎ個のセグメントについて計算され、ｎは、２から前記ＲＯＩ内の処理されるＡラインの数の半分までの整数値であるか、２～４の範囲内にあるか、かつ／又は２～８の範囲内にあることのうちの１つ以上であること、
   （ｉｖ）前記閾値は、部分的なクリアリング後、又は診断上のクリアリングが達成された後にのみ、前記自動プルバックがトリガされるように設定されること、
   （ｖ）前記トリガプルバックの発行から実際のプルバック機構の動作までにかかる時間が数十ミリ秒の範囲にあるように、前記自動プルバックを最適化するように前記閾値を設定すること、及び／又は、
   （ｖｉ）診断上クリアな画像と同等又は実質的に同等な画像でのみ前記クリアランスメトリックが前記閾値を超えるように、前記閾値を高い値に設定するか、又は、前記トリガプルバックの発行と実際の前記プルバック機構の動作との間の遅延が１００ミリ秒よりも大きい状況に対して、前記閾値を低く設定して、部分的にクリアな画像と同等又は実質的に同等な画像でのみ、前記クリアランスメトリックが前記低い閾値を超えるようにすること、
   のうち１つ以上である、請求項４に記載のイメージングデバイス。
7. 前記１つ以上のプロセッサは、
   （ｉ）ＯＣＴ処理が可能な、データフローを制御するための１つ以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ（“ＦＰＧＡ”）を内蔵したデジタイザ又は最新デジタイザを用いること、
   （ｉｉ）データのウィンドウイング、ゼロパディング、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、大きさの計算、及び／又は前記トリガプルバック信号の発行前に結果の対数をとることのうちの１つ以上を含む前記ＯＣＴ処理を実行すること、
   （ｉｉｉ）前記トリガプルバック信号の発行後、前記デジタイザ又は前記最新デジタイザから生データを転送し、前記生データの取得時よりも低い速度で前記生データを保存及び処理すること、及び／又は、
   （ｉｖ）２つの検出チャネルを用いるシナリオでは、前記トリガプルバック信号の発行前は高速処理のために単一のチャネルを用い、前記トリガプルバック信号の発行後は、両方の検出チャネルを用いること、
   のうち１つ以上を実行するように更に機能する、請求項４に記載のイメージングデバイス。
8. （ｉ）前記クリアランスメトリックは複数のフレームにわたって保持され、部分的なクリアリングを示すプレトリガの予備閾値が用いられること、
   （ｉｉ）前記トリガプルバック閾値に達したシナリオでは、前記クリアランスメトリックが特定の最小フレーム数の前記プレトリガ閾値を超えた場合にのみ、前記トリガプルバックが開始されること、
   （ｉｉｉ）前記特定の最小フレーム数は、１以上であること、及び／又は、
   （ｉｖ）連続する複数のフレームでない場合、１つ以上のフレームは、前記トリガプルバック信号の発行前に前記トリガプルバック閾値を超えるクリアランスメトリックを有すること、
   のうち１つ以上である、請求項４に記載のイメージングデバイス。
9. 自動プルバックをトリガするための方法であって、
   血管腔から画像データを収集するステップと、
   参照フレームの関心領域（ＲＯＩ）に対する画像強度の変化を決定するステップと、
   前記変化の量又はレベルに基づいて、前記自動プルバックをトリガするように機能する信号を発するステップと、
   を含む方法。
10. （ｉ）前記ＲＯＩの次のフレームを取得するステップ、
    （ｉｉ）２次元（２Ｄ）画像のバンドがカテーテルの外半径の外側の数ピクセルから始まり、血中の略侵入深さに相当する深さまで延びるように、走査前変換ドメインにおいて前記データが選択されるように、前記ＲＯＩを分離するステップ、
    （ｉｉｉ）最大毎秒２００フレームの速度で、１つ以上のイメージングモダリティフレームを受け取るステップ、
    （ｉｖ）全てのＡラインについて、又はＡライン１～Ａライン５００までについて、深さ約９０ピクセルから深さ約１６０ピクセルまでで前記ＲＯＩを選択するステップ、
    （ｖ）低回転速度モードで前記参照フレームをキャプチャし、前記参照フレームを調整して、前記自動プルバックのトリガの検出に用いられるフレームに前記ＲＯＩを合わせるステップ、
    （ｖｉ）低回転速度モードで前記参照フレームをキャプチャし、前記参照フレームを調整して、前記自動プルバックのトリガの検出に用いられるフレームに前記ＲＯＩを合わせ、また、前記参照フレームからの値が想定クリアリング前画像を示す状況では、前記次のフレームのＲＯＩを取得する代わりに、前記参照フレームを前記参照ＲＯＩとして用いるステップ、及び／又は、
    （ｖｉｉ）前記想定クリアリング前画像に、造影剤が誤って早めに投与されたか、又は前記イメージングデバイスが事前記録モード及び／又はプルバックモードに入るよりも早く投与された場合が含まれるかどうかを決定するステップ
    のうち１つ以上を更に含む、請求項９に記載の方法。
11. （ｉ）部分的にクリアな血管画像のスキャン変換画像上に円環の内輪と外輪が重ねられた状態で、円環として前記ＲＯＩを処理又は表示するステップ、
    （ｉｉ）前記円環を超えた前記画像の背景を黒く塗り潰した状態で、前記ＲＯＩを処理又は表示するステップ、
    （ｉｉｉ）処理を改善又は最適化するために、前記Ａラインの方向にサブサンプリングを実行するステップ、及び／又は、
    （ｉｖ）１つのＡラインおきに、又は３つ以上のＡラインごとに、前記サブサンプリングを処理するステップ、
    のうち１つ以上を更に含む、請求項９に記載の方法。
12. （ｉ）前記ＲＯＩの次のフレームを取得するか、又は、前記参照フレームからの値が想定クリアリング前画像を示す状況では、前記参照フレームを前記参照ＲＯＩとして用いるステップ、
    （ｉｉ）前記ＲＯＩの第１のフレームを特定するステップ、
    （ｉｉｉ）前記第１のフレームを、前記ＲＯＩのオリジナル画像として保存するステップ、
    （ｉｖ）前記第１のフレームを、前記ＲＯＩのオリジナル画像としてメモリに保存するステップ、
    （ｖ）クリアランスメトリックを計算又は決定するステップ、
    （ｖｉ）前記クリアランスメトリックが閾値よりも大きいかどうかを決定するステップ、
    （ｖｉｉ）前記クリアランスメトリックが前記閾値よりも大きくない場合、前記クリアランスメトリックが前記閾値よりも大きくなるまで、前記ＲＯＩの次のフレームの取得に戻り、新しい第１のフレームを特定し、新しいクリアランスメトリックを計算又は決定するステップ、及び／又は、
    （ｖｉｉｉ）前記クリアランスメトリックが前記閾値よりも大きい場合、前記自動プルバックをトリガするステップ、
    のうち１つ以上を更に含む、請求項９に記載の方法。
13. （ｉ）前記参照ＲＯＩから、全ての後続フレームのＲＯＩデータを差し引くステップ、
    （ｉｉ）実質的に類似した特徴又は同じ特徴が互いに実質的に差し引かれるか又は差し引かれるように、前記参照ＲＯＩから全ての後続フレームのＲＯＩデータを差し引くステップ、
    （ｉｉｉ）前記クリアランスメトリックを以下のうちの１つ以上になるように計算又は決定するステップ：全ての後続フレームの前記ＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数値の合計又は平均値、前記参照ＲＯＩから差し引かれた全ての後続フレームの前記ＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数強度値の合計又は平均値、前記参照ＲＯＩから差し引かれてから前記現在のフレームのＲＯＩの平均で割られた全ての後続フレームの前記ＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数強度値の合計又は平均値、前記参照ＲＯＩから差し引かれてから前記参照ＲＯＩの平均で割られた全ての後続フレームの前記ＲＯＩにおける８ビットの符号なし整数強度値の合計又は平均値、結果の信号の平均ＲＯＩ値、前記参照フレームＲＯＩからの前記平均ＲＯＩ値に対する前記結果の信号の平均ＲＯＩ値、前記現在のフレームのＲＯＩ値からの前記平均ＲＯＩ値に対する前記結果の信号の平均ＲＯＩ値、大きい又は最高の変化がある領域、及び／又は、１つ以上の閾値と比較される１つ以上の領域、及び／又は、
    （ｉｖ）プレ血液クリアランス及び／又はポスト血液クリアランスが全体の変化の最小部分であり、前記クリアランスメトリックの変化が小さくなるように、前記プレ血液クリアランス及び／又は前記ポスト血液クリアランスを実行するステップ、
    のうち１つ以上を更に含む、請求項１２に記載の方法。
14. 自動プルバックをトリガするための方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ可読プログラムを格納した非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記方法は、
    血管腔から画像データを収集するステップと、
    参照フレームの関心領域（ＲＯＩ）に対する画像強度の変化を決定するステップと、
    前記変化の量又はレベルに基づいて、前記自動プルバックをトリガするように機能する信号を発するステップと、
    を含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

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