JP6139510B2 - 画像診断装置及びプローブ - Google Patents
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Description
画像診断装置であって、
シースと、該シースに内挿され信号の送受信を行う送受信部とを有し、該送受信部が該シース内において周方向への回転を行いながら、または、周方向への回転と軸方向への移動とを行いながら信号の送受信を行うよう制御され、かつ、該軸方向における該シースの異なる位置には、外界の圧力に応じて断面形状が変形する変形部がそれぞれ設けられたプローブ部と、
前記変形部が含まれる断層画像を用いて、前記軸方向の異なる位置に設けられた変形部それぞれの変形度合いを示す複数のパラメータを算出する第1の算出手段と、
前記複数のパラメータに基づいて、心筋血流予備量比に対応する値を算出する第2の算出手段とを備えることを特徴とする。
<1.心筋血流予備量比の説明>
はじめに、生理学的な手法において用いられる評価パラメータである、心筋血流予備量比(FFR:Fractional flow reserve)の概要について非特許文献1より引用する図8を用いて説明する。
Qn=(Pa−Pv)/R
となる。
Qs=(Pd−Pv)/R
となる。
ここで、最大冠拡張時では、Pd>>Pv、Pa>>Pvとなることから、心筋血流予備量比(FFR)≒Pd/Paと表すことができる。
次に、画像診断装置を用いた心筋血流予備量比の算出方法について説明する。図9は、OCTを用いた心筋血流予備量比の算出方法を説明するための図であり、900は血管内の圧力に応じて、所定の面901が変形する測定スリット部(変形部)である。
Pb×Vb1=P0×Vb0
したがって、心筋血流予備量比(FFR)は、
FFR=Pb/Pf={(P0×Vb0)/Vb1}/{(P0×Vf0)/Vf1}=(Vb0×Vf1)/(Vb1×Vf0)
つまり、画像診断装置により生成される断層画像を用いて、軸方向先端側の測定スリット部の大気下での体積と血管内での体積、及び、軸方向基端側の測定スリット部の大気下での体積と血管内での体積をそれぞれ算出することにより、心筋血流予備量比を算出することができる。
次に、上記心筋血流予備量比を算出する、本実施形態に係る画像診断装置の外観構成について説明する。
次に、プローブ部101の構成について図2を用いて説明する。図2に示すように、プローブ部101は、血管等の生体管腔内に挿入される長尺のカテーテルシース201と、ユーザが操作するために血管等の生体管腔内に挿入されることなく、ユーザの手元側に配置されるコネクタ部202とにより構成される。カテーテルシース201の先端には、ガイドワイヤルーメンを構成するガイドワイヤルーメン用チューブ203が設けられている。カテーテルシース201は、ガイドワイヤルーメン用チューブ203との接続部分からコネクタ部202との接続部分にかけて連続する管腔を形成している。
次に、プローブ部101の先端部(図2の230)の詳細構成について、図3を用いて説明する。図3は、プローブ部101の先端部の詳細構成を示す図であり、図3の3aは、プローブ部101の先端部を側面から見た場合の断面図を、図3の3bは、プローブ部101の先端部を先端側から見た場合の、図3の3aの第1の位置及び第2の位置における断面図をそれぞれ示している(なお、図3の3bでは、説明の便宜上、イメージングコア220を省略している)。
次に、画像診断装置100を用いた、心筋血流予備量比算出作業の流れについて、図4を用いて説明する。図4は、心筋血流予備量比算出作業の流れを示すフローチャートである。
次に、図4のステップS401及びS403に示す、測定スリット部におけるシート330の変形度合いを示すパラメータを算出するための処理(以下、パラメータ算出処理と称す)の詳細について、図5A、図5B及び図6A、図6Bを用いて説明する。図5A及び図5Bは、パラメータ算出処理(3種類の処理)の流れを示すフローチャートであり、図6A及び図6Bは、パラメータ算出処理に際して生成される断層画像及びその拡大図の一例を示す図である。
図5Aの5aに示すように、画像診断装置100では、ステップS501において、光の送受信を開始するとともに、ラジアル動作を開始し、カテーテルシース201の断層画像の生成を開始する。
次に、図5Aの5bに示すパラメータ算出処理について説明する。なお、図5Aの5bのステップS511〜S513までの処理は、図5Aの5aのステップS501〜S503までの処理と同じであるため、ここでは説明を省略する。
次に、図5Bに示すパラメータ算出処理について説明する。なお、図5BのステップS521〜S522までの処理は、図5Aの5aのステップS501〜S502までの処理と同様であるため、ここでは説明を省略する。
上記第1の実施形態では、測定スリット部におけるシートの変形を捉えるにあたり、拍動の影響については特に考慮しなかったが、本発明は、これに限定されず、拍動のタイミングを考慮するように構成してもよい。
上記第1の実施形態では、カテーテルシース201を切り欠くことにより、測定スリット部を形成することとしたが、本発明はこれに限定されない。カテーテルシース201の外周に、測定スリット部に相当する隙間が形成されるような形状の部材を貼り付け、その上からシート330を覆う構成としてもよい。なお、このときカテーテルシース201の外周に貼り付けられる部材は、シート330よりも高い剛性を有する部材であることが望ましい。
上記第1の実施形態では、第1の位置及び第2の位置において、測定スリット部をそれぞれ4つ設ける構成としたが、本発明はこれに限定されず、4つ以上であってもよい。
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
Claims (11)
- 画像診断装置であって、
シースと、該シースに内挿され信号の送受信を行う送受信部とを有し、該送受信部が該シース内において周方向への回転を行いながら、または、周方向への回転と軸方向への移動とを行いながら信号の送受信を行うよう制御され、かつ、該軸方向における該シースの異なる位置には、外界の圧力に応じて断面形状が変形する変形部がそれぞれ設けられたプローブ部と、
前記変形部が含まれる断層画像を用いて、前記軸方向の異なる位置に設けられた変形部それぞれの変形度合いを示す複数のパラメータを算出する第1の算出手段と、
前記複数のパラメータに基づいて、心筋血流予備量比に対応する値を算出する第2の算出手段と
を備えることを特徴とする画像診断装置。 - 前記変形部は、前記軸方向に所定の長さを有する直方体形状を有しており、該変形部のうち前記プローブ部の円周面を形成する面が、該変形部の他の面よりも剛性の低い部材により構成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像診断装置。
- 前記第1の算出手段は、前記変形部の変形度合いを示すパラメータとして、前記変形部の体積、または、前記変形部の前記軸方向の所定の位置における面積、または、前記変形部の前記軸方向の所定の位置における前記円周面を形成する面の高さ、または、前記変形部の前記軸方向の所定の位置における前記円周面を形成する面の歪み量を算出することを特徴とする請求項2に記載の画像診断装置。
- 前記第2の算出手段は、
前記軸方向の異なる位置に設けられた変形部のうち、第1の位置に設けられた変形部について算出された、
大気圧P0下における前記パラメータをXf0、
生体管腔内における前記パラメータをXf1、
前記軸方向の異なる位置に設けられた変形部のうち、第2の位置に設けられた変形部について算出された、
大気圧P0下における前記パラメータをXb0、
生体管腔内における前記パラメータをXb1、
とした場合、前記心筋血流予備量比に対応する値を、
(Xb0×Xf1)/(Xb1×Xf0)により算出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像診断装置。 - 前記変形部が含まれる断層画像を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された断層画像に基づいて、前記軸方向の異なる位置に設けられた変形部それぞれの、前記軸方向における中心位置を算出する第3の算出手段と、を更に備え、
前記第1の算出手段は、前記第3の算出手段により算出された前記軸方向における中心位置それぞれに、前記送受信部を移動させた状態で、該送受信部を周方向に回転させることにより生成される断層画像を用いて、前記パラメータを算出することを特徴とする請求項1に記載の画像診断装置。 - 前記第1の算出手段は、前記送受信部を、所定時間、周方向に回転させることにより生成される複数の断層画像のうち、前記変形部の変形度合いが最も大きい断層画像を用いて、前記パラメータを算出することを特徴とする請求項5に記載の画像診断装置。
- 前記変形部は、前記シースにおける第1の位置と、該第1の位置より前記軸方向における基端側の第2の位置にそれぞれ設けられ、該第1の位置と該第2の位置のそれぞれにおいて、周方向に複数設けられていることを特徴とする請求項1に記載の画像診断装置。
- 前記第1の算出手段は、周方向に複数設けられている前記変形部の内の一部の変形部の変形度合いを示すパラメータを採用し、他の変形部の変形度合いを示すパラメータを採用せずに前記第2の算出手段にて用いられる前記パラメータを算出することを特徴とする請求項7に記載の画像診断装置。
- 信号の送受信を行う送受信部がシースに内挿され、該送受信部が該シース内において周方向への回転を行いながら、または、周方向への回転と軸方向への移動とを行いながら取得した信号を用いて血管内の断層画像を生成する画像診断装置に対して、該信号を送信するプローブであって、
前記軸方向の互いに異なる位置に配置され、前記プローブにかかる圧力に応じて断面形状が変形する複数の変形部を備え、
前記変形部は、前記軸方向に所定の長さを有する直方体形状を有しており、該変形部のうち前記プローブの円周面を形成する面が、該変形部の他の面よりも剛性の低い部材により構成され、
前記送受信部は、前記画像診断装置が断層画像の一部として前記変形部の画像を得ることができるように配置されていることを特徴とするプローブ。 - 前記変形部は、前記軸方向に所定の長さを有する直方体形状を有しており、該変形部のうち前記プローブの円周面を形成する面が、該変形部の他の面よりも剛性の低い部材により構成されていることを特徴とする請求項9に記載のプローブ。
- 前記変形部は、前記シースにおける第1の位置と、該第1の位置より前記軸方向における基端側の第2の位置にそれぞれ設けられ、該第1の位置と該第2の位置のそれぞれにおいて、周方向に複数設けられていることを特徴とする請求項9または10に記載のプローブ。
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