JP6175073B2 - 最適なデバイスナビゲーションのための血管系ビューのリアルタイム表示 - Google Patents

Description

本発明は、管状構造のネットワークにおいてデバイスをナビゲートすることを支援する装置、管状構造のネットワークにおいてデバイスをナビゲートすることを支援する方法、医療Ｘ線イメージングサポートシステム、コンピュータプログラム要素、及びコンピュータ読み取り可能な媒体に関する。

ＰＣＩ（経皮的冠動脈インターベンション）中、心臓狭窄の治療をサポートするために、ガイドワイヤが心臓血管に導入され、心臓血管に沿って進められる。

血管内をナビゲートする際、臨床医は、ライブ蛍光透視画像（live fluoroscopic image）の隣に示された血管系の静止画像に依拠する。

血管系画像は、通常、蛍光透視画像と同一の視点からの血管を表す。しかしながら、３Ｄ血管系形状（3D vasculature geometry）は複雑であり、時として表現するのは難しい。

ＷＯ２０１１／０８６４７５は、インターベンショナルデバイスをナビゲートするシステムを説明している。

したがって、インターベンション中に臨床医をサポートするための異なるシステムが存在する必要がある。

本発明の目的は、独立請求項の主題により解決され、さらなる実施形態は、従属請求項に組み込まれる。

本発明の以下で説明する態様は、管状構造のネットワークにおいてデバイスをナビゲートすることを支援する方法、医療Ｘ線イメージングサポートシステム、コンピュータプログラム要素、及びコンピュータ読み取り可能な媒体に同様に適用されることに留意すべきである。

本発明の一側面に従うと、管状構造のネットワークにおいてデバイスをナビゲートすることを支援する装置が提供される。本装置は、
・デバイスが管状構造のネットワークに存在する間に第１の投影方向において取得された現在の基準投影画像又は「先行」投影画像を受信するよう構成された入力ユニットであって、投影画像は、表示される場合に、デバイスのフットプリント（footprint）を示す、入力ユニットと、
・フットプリントの現在の画像内位置及びネットワークのモデルを使用して一連の以前に取得された２Ｄ投影画像から少なくとも１つの補足的投影画像を検索するよう構成された処理ユニットであって、検索された補足的投影画像は、表示される場合に、少なくともネットワークの部分的なフットプリントを示し、検索された補足的投影画像は、デバイスが現在存在する関心セクションにおけるネットワーク上の第２の投影方向に沿ったビューを提供する、処理ユニットと、
・スクリーン上に表示するために、現在の投影画像及び補足的投影画像を含むグラフィックスパネルを生成するよう構成されたグラフィックスディスプレイジェネレータであって、本装置は、入力ユニットにおいて新たな投影画像を受信すると、グラフィックスパネルを更新するよう構成され、更新されたグラフィックスパネルは、新たな投影画像及び新たに又はその後に検索された補足的投影画像を含む、グラフィックスディスプレイジェネレータと、
を備える。

一実施形態に従うと、管状構造のネットワークは、心臓血管系であり、基準投影画像は、ＰＣＩ（経皮的冠動脈インターベンション）の過程中に１つずつ取得された複数の蛍光透視画像からの（ライブ）蛍光透視画像である。デバイスは、血管系の特定の分岐における病変にナビゲートするために、臨床医によって血管系を介して進められるガイドワイヤであってよい。

一実施形態に従うと、一連の補足的投影画像は、血管系の血管造影画像であり、各々は、血管系の異なるフットプリントを符号化する。血管造影画像は、インターベンション及び／又は本装置の動作に先立って取得されたものである。血管造影画像内の符号化された２Ｄ画像情報は、インターベンション中に取得された蛍光透視画像の各々をリアルタイムで補足するために利用される。

換言すると、本装置は、現在デバイスがナビゲートしている血管セグメントの３Ｄ構造を最良に可視化することを可能にするように選択された複数の血管系ビューを表示するよう動作する。ナビゲーションのために現在の関心血管セクションがインターベンションを通じて常に定められるように、ビューは自動的に適合される。さらに換言すると、本装置は、現在血管がナビゲートされている場所の３Ｄ構造のより良い理解を促進するために、臨床医に表示するよう関連する空間的情報を並べて準備する。ビューの選択は、現在の蛍光透視画像のようにガイドワイヤの原位置に関するビューに基づくか、又は当該ビューによりガイドされ、臨床医が要求又は観察する現在の蛍光透視画像の取得は、インターベンションの過程を通じてフィットする。

要するに、本装置は、蛍光透視画像内でナビゲーティングデバイスを検出し、現在関心のある血管セクションを特定するために血管系内のデバイスの位置を計算する。現在関心のある血管セクションが得られると、デバイスが現在存在する血管系内のポイントにおけるローカル３Ｄ形状を評価することを可能にする最適なビューが選択される。

本装置は、動作時、２Ｄ画像情報のみに依拠する。ＣＰＵ時間を低減するのを助けるため、ランタイム中の３Ｄ画像計算は伴わない。それにより、反応性及び向上したリアルタイム性能を確実にする。特に、インターベンション時間及びＸ線放射被ばくの両方を抑えるのを助けるため、（ＣＴ）３Ｄ画像ボリューム取得は必要とされない。したがって、これは患者の利益となる。これはまた、ワークフローを単純化する。というのは、術中３Ｄデータが取得される必要がないからである。

一実施形態に従うと、モデルは一般的であるため、考えられる特定の管状ネットワークから計算されない。

一実施形態に従うと、血管系モデルは、異なるモデルの集合のうちの１つであり、異なるモデルの各々は、心臓フェーズの１つに対応する。処理ユニットは、現在の投影画像の取得時における血管系の形状に対応するネットワークモデルを選択するよう構成されている。これにより、心臓力学を考慮することが可能になる。というのは、心筋を囲む血管系は、筋肉が交互に収縮し拡張するとき、その形状を変えるか、又は、ゆがむからである。

一実施形態に従うと、複数の（以前に取得された）２Ｄ投影画像は、異なる投影方向に沿って取得されたものである。補足的画像の第２の投影方向は、複数の異なる良好性（goodness）のビュー基準（view standard）の１つ又は組合せに対して測定された場合、一連の以前に取得された２Ｄ投影画像からの別の投影画像よりも、関心セクションにおいてネットワーク上のより良いビューを提供する。

基準又は複数の基準は、次のうちのいずれか１つ、若しくはそれらの組合せ、又はそれらの平均を考慮に入れる：
（ｉ）関心セクションを表すフットプリントの部分における低程度の重なり（overlap）、
（ｉｉ）関心セクションを表すフットプリントの部分の低程度の短縮（foreshortening）、
（ｉｉｉ）関心セクションを表すフットプリントの部分の高程度のねじれ（tortuosity）。
処理ユニットは、ネットワークモデルに基づいて、良好性のビュー基準に関するスコアを計算するよう構成されている。「より良い」ビューは、一連の画像における血管造影画像の全てよりも良いものであってもよいし（「最良のビュー」）、又は、一連の画像からの血管造影画像の真のサブセットよりも良いものであってよい。後者は、特に、ユーザが調整可能な閾スコア又は閾値よりも高いスコアを有する血管造影画像を検索する場合である。「低い」又は「高い」良好性のビュー基準スコアは、１つの血管造影画像の特定のスコアが別の血管造影画像のスコアよりも高いことを意味するか、又は、特定の血管造影画像のスコアが閾スコアよりも高い又は低いことを意味する。

重なり、短縮、及びねじれという異なる基準を結合するために重み付け平均を使用することにより、インターベンションを実行する際の臨床医のニーズをより良く考慮に入れるために、妥協案を見つけること、又はこれらビュー基準間の適正なバランスを取ることが可能となる。最大、メディアン、非線形混合などの別の組合せの態様も意図されている。

一実施形態に従うと、処理ユニットは、補足的画像とともに、基準補足的画像を検索するよう構成されている。基準補足的画像は、現在の基準投影画像と実質的に同一の投影方向を有しており、補足的投影画像は、第１の／ユーザが選択可能な良好性のビュー基準に対して測定された場合、基準補足的画像よりも、関心セクションにおいてネットワーク上のより良いビューを提供するよう計算される。すなわち、補足的画像及び基準補足的画像は、一緒になって、関心セクションに関する補完ビューを提供する。このようにして、検索された補足的投影画像の投影方向の集合が、関心領域周りのより情報を提供するビューのサンプルを形成する。というのは、デバイスに関連してオペレータによって選択される視点が考慮され得るからである。これにより、血管系の３Ｄ構造のより良い理解を促進することが可能となり、臨床医が血管系をより速くナビゲートするのを助けることができる。

一実施形態に従うと、補足的投影画像のグループが検索されるように補足的画像とともに少なくとも１つのさらなる補足的画像を検索するプロセッサにより、補間ビューが達成される。さらなる補足的画像は、第１の良好性のビュー基準とは異なる第２の良好性のビュー基準に対して測定された場合、補足的画像よりも、関心セクションにおいてネットワーク上のより良いビューを提供する。一実施形態において、グループは、基準補足的画像を含み、複数の基準のうち少なくとも１つに関して基準補足的画像よりも良いビューを提供する少なくとも１つの補足的画像が存在する。

一実施形態に従うと、基準補足的投影画像が、グラフィックスパネルの１つのペインに含まれるとともに、補足的投影画像が、さらなるペインに示される。一実施形態において、基準投影画像が取得されるときはいつでも基準補足的投影画像が自動的に検索されるようなデフォルト設定が存在する。

一実施形態に従うと、処理ユニットは、現在表示されている補足的投影画像の投影方向のユーザが定義可能な角度マージン内で、画像群から、新たな又はその後の補足的投影画像を検索するよう構成されている。一実施形態において、この予め定義された角度マージン内での検索は、上述した基準とともに、さらなる良好性のビュー基準（「角度近接性（angular closeness）」）のスコアを用いることにより実現される。同様の角度近接性の良好性のビュー基準が、グループ内の補足的投影画像に対しても適用され得る。グループ内の補足的投影画像又はその後の補足的投影画像が、グループ内の以前に検索された補足的投影画像（群）の投影方向のユーザが定義可能な角度マージン内に保たれるよう促される。この角度近接性スコアは、グループ内の補足的投影画像間の角度変位、又は現在の補足的投影画像若しくは補足的投影画像群とその後の検索される補足的投影画像若しくは補足的投影画像群との間の角度変位の減少関数により定義され得る。角度変位が低くなるほど、対応する角度近接性スコアは高くなる。したがって、他の良好性のビュースコアと組み合わせる際に、スコアにおける角度近接性を促進する。これにより、インターベンションの過程を通じて、現在検索された（表示されている）補足的投影画像及び次の検索される（表示される）補足的投影画像から、滑らかな遷移を伴う向上した視覚的エクスペリエンスをユーザに提供することが可能となる。

別の実施形態にしたがうと、検索／最適化を、現在の画像の投影方向を中心とした角度マージンに制約することなく、最良の又はより良いスコアを有する投影画像が最終的に表示される前に、一連の準最適な投影画像からの１つの画像を短時間フェードインし次いでフェードアウトすることにより、遷移の滑らかさが達成される。最適化中に判定された準最適な画像は、最良の又はより良い画像よりも低いスコアを有しており、画像がフェードインされる順番は、それら画像のスコアに従って決定される。その順番は、より低いスコアから徐々に高いスコアに進み、最高スコア又は最適化閾値を超えるスコアを有するより良い又は最良の画像まで進む。準最適な画像は、それらのスコア順にバッファ内に記憶されるので、それら準最適な画像は、グラフィックスディスプレイジェネレータによりその順番でアクセスされ得、グラフィックスパネルにおいてそれぞれフェードインされる。記憶される準最適な画像の数及びフェードインのそれぞれの期間は、ユーザが定義可能であるので、個々の臨床医にとって最良の視覚的エクスペリエンスをもたらすように本装置を変化させることが可能である。

一実施形態に従うと、処理ユニットは、良好性のビュースコアを計算するよう構成されたオプティマイザを含み、検索は、良好性のビュースコアに基づく。計算は、本装置の動作に先立つ準備段階において前に実行されるか（オフラインモード）、又は、検索時にリアルタイムで計算される（オンラインモード）。

一実施形態に従うと、グラフィックスディスプレイジェネレータは、デバイスの現在の画像内位置を使用して、対応位置におけるデバイスのグラフィック表現を、グラフィックスパネルに含まれる補足的投影画像に重ねるよう構成されるか、又は、補足的投影画像に示される関心領域のグラフィック表現を、基準投影画像に重ねるよう構成される。

一実施形態において、補足的投影画像は、平らなバックグラウンドに対して表示される。

一実施形態に従うと、グラフィックスディスプレイジェネレータは、グラフィックスパネルに含まれる補足的投影画像内の関心領域を色分けするよう構成されている。すなわち、デバイスが血管系を介して進むとき、ビューは、検索された補足的画像の各々において関心血管セクションを強調表示するよう適合される。

一実施形態に従うと、グラフィックスディスプレイジェネレータは、パネル上に表示するための注記情報を生成するよう構成され、注記情報は、補足的画像の良好性のビュー基準に関する計算されたスコア、及び／又はスコアの計算で使用された１以上のパラメータを含む。さらに、血管造影画像及び／又は蛍光透視画像以外の２Ｄ画像が使用されてもよいことが、当業者により理解されよう。

本発明は、血管インターベンションの医療的コンテキストにおいて使用され得るのみならず、他の臓器に対しても使用され得る。あるいは、本発明は、キャビティの複雑なネットワークを有するオブジェクトの非破壊的材料テストにおいて使用され得る。そして、プローブが、適切な誘導機器により、当該誘導機器を用いなければアクセス不可能なオブジェクト内の所望の位置に配置され得る。

定義
血管造影画像は、造影剤が管状構造のネットワーク内に存在する後に撮影される２Ｄ投影画像である。それにより、Ｘ線画像取得中に、管状構造に不透性を与える。蛍光透視２Ｄ投影画像において、造影剤は管状構造のネットワーク内には存在しないので、蛍光透視画像が表示されるときに目に見えるのは、一般に、ガイドワイヤ（及び、骨や厚い筋肉組織などの他の放射線不透性物質）だけであるのに対し、蛍光透視画像が表示されるときに、血管系の柔らかい組織は認識できない。

投影方向に沿って撮影される投影画像内の「重なり」は、画像平面内で交差するフットプリントをそれぞれ有する２以上の管状構造から生じる画像部分（通常はクラッタ（clutter）として認識可能）である。すなわち、少なくとも１つの管状構造は、その投影方向において観察されるとき、他の１以上の管状構造の前方又は後方に空間的に配置される。

「ビュー」及び「投影」方向は、本明細書において置き換え可能に使用される。

管状構造のネットワークにおいてデバイスをナビゲートすることを支援する装置のブロック図。 管状構造のネットワークにおいてデバイスをナビゲートすることを支援する方法のフローチャート。

図面を参照しながら、本発明の例示的な実施形態について説明する。

図１の左側に、ＣアームタイプのＸ線撮像装置１００が示されている。関心臓器の一連のＸ線投影画像１７０ａ〜１７０ｃを取得して後のフェーズにおいてインターベンションをサポートするために、Ｘ線撮像装置１００が、準備計画フェーズにおいて使用される。

一実施形態において、関心臓器は、患者１１０の心臓であり、特にその冠血管系１１５である。

計画フェーズにおいて、患者は検査台１５０の上に配置される。撮像装置１００は、軸受１６０において軸支された剛性のＣアーム構造１４０を備える。軸支により、軸受１６０を通過する第１の軸周りのＣアーム１４０の回転が可能となる。したがって、Ｃアーム構造は、血管系１１５を中心とした様々な回転角（rotation angle）・で配置され得る。Ｃアーム１４０は、異なるアンギュレーション角（angulation angle）・を取るよう、第１の軸に垂直な軸周りにさらに回転可能であるので、Ｃアーム１４０は、少なくとも２自由度を享受する。

Ｃアーム１４０は、その一方の端部において、Ｘ線源１３０を有し、他の端部において、Ｘ線源１３０とは反対の空間的関係で検出器１２０を有する。検出器１２０は、検出器セルのアレイ（不図示）を含む。

Ｘ線は、Ｘ線源１３０から放射される。Ｘ線は、血管系１１５を通過し、次いで、検出器１２０において検出される。Ｘ線は、Ｘ線ペンシルビームｐから形成される。

各Ｘ線ビームｐは、血管系１１５を通過し血管系１１５に当たると減衰する。検出器１２０において検出されるのが、この減衰したＸ線ビームである。

Ｘ線ビームが血管系１１５に当たる入射角（「投影方向」）は、回転角・及びアンギュレーション角・のペア（・，・）により定まる。各個別のＸ線ビームｐが受ける減衰の程度は、Ｘ線ビームｐが通過する組織のタイプ及び量によって決まる。減衰した各Ｘ線ビームｐは、検出器セルに衝突し、そこで、減衰の程度に反比例した（anti-proportional）電気信号を生成する。衝突したＸ線ビームｐの各検出器セルにおいて生成された電気信号は、次いで、データ取得デバイス１０５を介して、対応するグレー値を符号化するピクセル値に変換される。次いで、ピクセル値が、特定の投影方向（・，・）において取られた投影画像を形成する行列構造内に記憶される。

一連の投影画像１７０ａ〜１７０ｃは、画像取得エポック（epoch）中に取得され、各個別の投影画像１７０ａ、１７０ｂ、又は１７０ｃは、一般に、異なる投影方向に沿って取得される。次いで、血管系１１５の一連の投影画像１７０ａ〜１７０ｃは、データベース１７５に記憶される。投影画像１７０ａ〜１７０ｃは、ＤＩＣＯＭフォーマットで記憶されてもよい。ＤＩＣＯＭフォーマットは、各投影画像について、取得時間ｔとともに、投影画像が取得された投影方向を符号化したメタデータを含む。

血管系１１５自体は、血管系１１５の投影（「フットプリント」）が通常投影画像１７０ａ〜１７０ｃ内には見えないことを意味する放射線不透性を有していない。これを改善するために、画像取得に先立って、造影剤が患者１１０に投与される。造影剤は血管系１１５内に蓄積し、したがって、血管系に不透性を与える。造影剤により、（血管造影画像としても知られている）各投影画像１７０ａ、１７０ｂ、又は１７０ｃは、異なる投影方向に沿って、血管系１１５の投影ビュー又はフットプリント１１５ａを符号化する。造影剤を運ぶ血液は、そうした血管及び分岐点を流れ、それにより、造影剤を血管系からその分岐部及び副分岐部に至るまで分散させる。

後のインターベンションフェーズにおいて、患者は、依然として検査台１５０の上に配置されたままであるか、または再度検査台１５０の上に配置される。しかし、このときには、造影剤は投与されない。１つの理由は、血管系狭窄、すなわち、心臓血管系１１５を構成する多数の血管のうち傷ついた血管における狭窄を治療することであり得る。インターベンション中、ガイドワイヤ１１７が血管系に導入され、血管系を介して進められる。目標は、バルーン又はステントをガイドワイヤに沿って滑りこませ次いで狭窄より遠位に配置させることができるように、ガイドワイヤ１１７を傷ついた血管内に配置させその先端を狭窄より遠位に配置させることである。ガイドワイヤを配置させた後、次いで、バルーンカテーテルをガイドワイヤに沿って狭窄まで導いて狭窄に配置させ、狭窄の治療を実施する。インターベンションにおいて、オペレータは、血管系を介してガイドワイヤ１１７を進めるが、撮像装置１００は、血管系１１５及び血管系１１５に存在するガイドワイヤ１１７の（ライブ）蛍光透視画像１９０ａ〜１９０ｃをリアルタイムに１つずつ取得するために使用される。オペレータは、オペレータコンソール１５０に設けられたジョイスティックを操作して撮像装置１００のＣアーム１４０を所望の投影方向又は角度に配置させ、ボタン又はペダルを操作して蛍光透視投影画像１９０ａ〜１９０ｃをその所望の投影方向において取得する。インターベンションフェーズ中、造影剤は使用されないので、蛍光透視画像１９０ａ〜１９０ｃの各々は、ガイドワイヤ１１７のフットプリント１１７ａを符号化するが、血管系１１５のフットプリントを符号化しない。すなわち、蛍光透視画像１９０ａ〜１９０ｃが表示されるとき、ガイドワイヤのフットプリント１１７ａは目に見えるが、血管系のフットプリント１１５ａは目に見えない（又は、ほとんど目に見えない）。

血管系１１５を介した３Ｄナビゲーションにおいて外科医を支援又はサポートするために、図１の右下に示される装置２００が使用される。

装置２００は、処理ユニット２０１を備える。処理ユニット２０１は、入力ユニット２０５、検出ユニット２１０、レジストレータ２２０、ローカライザ２３０、識別部２４０、（ビュー）オプティマイザ２６０、メモリ２５０、及びグラフィックディスプレイジェネレータ２７０といった複数のコンポーネントを有する。

この装置のコンポーネントは、処理ユニット２０１内に存在するものとして示されている。しかしながら、これは例示的な実施形態に過ぎない。この装置は、分散アーキテクチャ内に構成され、適切な通信ネットワークを介して接続されてもよい。図示した実施形態では、コンポーネントは、ソフトウェアルーチンとして、処理ユニット２０１上で実行される。コンポーネントはまた、専用ＦＰＧＡ又はハードワイヤードスタンドアロンチップとして構成されてもよい。これらのコンポーネントは、Ｍａｔｌａｂ（登録商標）又はＳｉｍｕｌｉｎｋ（登録商標）などの適切な科学コンピューティングプラットフォームを用いてプログラムされ、次いでライブラリに維持されたＣ＋＋又はＣルーチンに変換され、処理ユニット２００により要求された場合にリンクされ得る。

大まかに言えば、装置２００は、以前に記録された２Ｄ血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃの選択されたものからの追加的な２Ｄ画像情報を用いることにより現在取得された蛍光透視画像１９０ａ〜１９０ｃの２Ｄ視覚情報コンテンツを補足することによって、血管系１１５を通るガイドワイヤ１１７をナビゲートするための視覚的サポートを提供する。

血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃのうち選択された１つとともに蛍光透視画像１９０ａ〜１９０ｃの現在の１つが、グラフィックディスプレイジェネレータ２７０により表示のためレンダリングされ、スクリーン１１９上で２つのペインウィンドウ２８０内に表示される。基準ペイン２８０ａ内には、現在取得された蛍光透視画像、例えば蛍光透視画像１９０ａが示され、補足的ペイン２８０ｂ内には、以前に取得された血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃから選択された１つ、すわなち、血管造影画像１７０ａが示されている。

ストレージ１７５内に保持された他の血管造影画像１７０ｂ〜１７０ｃのいくつか又は全てよりも血管系１１５の良いビューを提供するために、検索された血管造影画像１７０ａは、装置２００により以前に確立されたものである。最適化されたビュー又はより良いビューが、１以上の予め定められているが選択可能な良好性のビュー基準に対して測定される。

オペレータがガイドワイヤ１１７ａを進めると、新たな蛍光透視画像１９０ｂが取得される。装置２００は、変更の位置合わせをし、次いで、対応する更新された血管造影画像１７０ｂを検索し、新たな蛍光透視画像１９０ｂとともに血管造影画像１７０ｂを表示する。

このようにして、動的に更新される一連の表示血管造影画像１７０ｉ〜１７０ｋが生成され、各血管造影画像が、現在の蛍光透視画像１９０ａ〜１９０ｃに示される２Ｄ画像情報を補足するよう表示される。

次に、装置２００の動作についてより詳細に説明する。

動作
装置２００は、適切な通信ネットワークを介して撮像装置１００のデータ取得システム１０５と通信する。現在観察されている蛍光透視画像１９０ａが、装置２００により傍受され、そのインターフェース入力ユニット２０５を介して装置２００に与えられる。

インターフェースユニット２０５又は異なるインターフェースユニットにより、同一の又は異なる通信ネットワークを介して、データベース１７５に保持された一連の血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃにアクセスすることが可能となる。

傍受された現在の基準蛍光透視画像１９０ａが、次いで、ローカライザ２１０に渡される。ローカライザ２１０は、例えばピクセル値スレショルディング（pixel value thresholding）といった適切なセグメンテーション技術を用いることにより、画像内でガイドワイヤのフットプリント１１７ａを検出する。次いで、ローカライザ２１０は、ガイドワイヤのフットプリント１１７ａの画像内位置を設定し、１組の画像内位置座標によりその位置を記録する。ガイドワイヤの位置を設定するという目的のため、ガイドワイヤのフットプリント１１７ａ上の基準点、例えばガイドワイヤ１１７の先端を表す端部が使用されることを理解されたい。端部は、ピクセル値を追跡し繰り返しのピクセル値スレショルディングを行うことにより見つけられ得る。

傍受された蛍光透視画像１９０ａは、次いで、レジストレータ２２０に渡される。次いで、レジストレータ２２０は、データベース１７５内の一連の血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃに関連付けられたメタデータにアクセスし、そのメタデータを使用して傍受された基準蛍光透視画像を一連の血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃ上に位置合わせする。位置合わせの結果、蛍光透視画像１９０ａ及び一連の血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃが、共通の座標系に沿って整列される。

一実施形態において、現在の蛍光透視画像が、当該現在の蛍光透視画像と同一の（選択可能なマージン内の）投影方向を有する血管造影画像上に位置合わせされる。位置合わせは、蛍光透視画像１９０内のガイドワイヤ１１７ａを血管造影画像１７０ａ内の血管系のフットプリント１１５ａにマッチング又はフィッティングすることにより実施され得る。

一実施形態において、レジストレータ２２０により実施される位置合わせはまた、血管系１１５に動きを与える心臓の心臓活動を考慮に入れる。このため、装置２００は、現在の蛍光透視画像１９０ａの取得時に現在の心臓フェーズを設定するためのＥＣＧ信号を受信する適切なインターフェース手段を有するように構成することができる。

他の実施形態において、心臓活動は、ＥＣＧなしに考慮され得る。例えば、一連の蛍光透視画像１９０ａ〜１９０ｃを通してガイドワイヤの先端の形状及び動きを追跡する際、人間の心拍数を概算する「脈拍」コンポーネントである心臓コンポーネントを得るために、この先端の空間的位置をフィルタリングすることができる。このフィルタリングされた脈拍コンポーネントから、心臓周期を推測することができ、特に画像１９０ａに関する心臓フェーズを推測することができる。特に、拡張末期及び収縮末期は、コンポーネントがヌルであることを示す、すなわち、方向が元の動きに戻ろうとする、心臓周期における２つの点である。血管系における顕著な特徴点（例えば血管分岐点など）を用いて、同一の手法を血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃに適用することができる。さらに、血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃにおいては、血管系の一般的形状により、収縮（一般的な血管ツリーの収縮）と拡張（一般的な血管ツリーの拡張）とを容易に識別することが可能となる。

位置合わせプロセスは、一連の血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃと現在の蛍光透視画像１９０ａとを整列させる空間的変換（spatial transformation）を計算することを含む。次いで、血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃの１つからのガイドワイヤのフットプリント１１７ａの輪郭（contour）が、蛍光透視画像１９０ａ内の血管系１１５を表すピクセル領域を得るために、整列された蛍光透視画像１９０ａ上に投影される。次いで、「基準血管系フットプリント」を形成するために、このピクセル領域を記述する画像内座標が出力される。

一実施形態に従うと、基準血管系フットプリントの輪郭を表すグラフィカルオーバーレイシンボル（graphical overlay symbol）が計算される。次いで、２Ｄ心臓ロードマッピング（2D cardiac road-mapping）として知られているものを実施するために、そのシンボルが蛍光透視画像に重ねられる。

次に、基準血管系フットプリントの座標及びガイドワイヤのフットプリント１１７の座標が、レジストレータ２２０からローカライザ２３０に渡される。

ローカライザ２３０は、基準血管系フットプリントと比較した基準血管系フットプリント内のワイヤのフットプリント１１７ａの位置を得るために、ガイドワイヤのフットプリント１１７ａ及び基準血管系フットプリントの画像内位置座標を使用する。次いで、基準血管系フットプリント内のこの位置により、血管系のどの解剖学的部分にデバイス１１７が現在存在しているかを設定することが可能となる。次いで、ローカライザ２３０は、医療データベース（図示せず）にアクセスし、（現在の投影方向に対応する）２Ｄ又は３Ｄの生体構造とみなされる一般モデルを使用して、基準血管系フットプリント内のガイドワイヤのフットプリントの位置を、例えば、左主のＬＡＤ（left anterior descending）と回旋との間の主分岐部といった解剖学的血管系部分を識別する識別ラベルに変換する。識別は、画像データと同一の解像度（多くのピクセルによって共有される同一のラベル）を有しないので、変換には、患者固有の生体構造表現（anatomy description）ではない一般モデルで十分である。３Ｄ一般モデルについて、オプティマイザ２６０の動作と関連して以下でより詳細に説明する。

基準血管系フットプリント内のガイドワイヤのフットプリントの位置は、関心（血管）セクション（ＳＯＩ）フットプリントと呼ばれ得る。ＳＯＩフットプリントは、現在の蛍光透視画像１９０ａが取得された間にガイドワイヤ１１７が存在した血管系１１５の血管セクションを表す、血管系フットプリント１１７ａの一部分である。すなわち、ＳＯＩフットプリントは、識別された部分のフットプリントである。

次いで、そのように識別された解剖学的部分の識別ラベルが、出力としてローカライザ２３０から識別部２４０に渡される。

識別部２４０は、この識別ラベルを使用して、一連の血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃにわたって対応する解剖学的部分を設定する。このため、識別部２４０は、血管系１１５の一般モデルを用いることにより残りの血管造影画像１７０ｂ〜１７０ｃの位置合わせを実施するよう、レジストレータ２２０に命令する。投影された３Ｄ一般モデルのフットプリントが、残りの血管造影画像１７０ｂ〜１７０ｃにおける血管系フットプリントの各々とマッチングされ、各血管造影画像１７０ｂ〜１７０ｃの各投影方向が、その方向の３Ｄモデル投影に対応する特定の血管系フットプリントを定める。次いで、血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃの各々において符号化されたそれぞれの血管系フットプリントをラベル付けすることができる。このラベル付けは、フロー制御がローカライザ２１０からレジストレータ２２０に移る前のフェーズで実行することもできる。すなわち、各血管造影画像は、それぞれの血管系フットプリント内のピクセル位置を、それぞれの血管系の解剖学的部分を識別する識別ラベルに変換するのに適した辞書データ構造に関連付けられている。

例示のため、血管造影画像１７０ｃのための識別ラベルが、参照符号１７５ａ〜１７５ｃとして示されている。このラベルにより、生体構造の一般モデル（以下参照）を用いて、一連の血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃにわたって、１つの同じ解剖学的部分を識別することが可能となる。なお、一連の血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃのいずれもが、この解剖学的部分に関して、異なるビューを符号化している。

一実施形態において、一連の血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃにわたる解剖学的部分のラベル付けは、取得後よりも前に実行されるか、又は、識別部２４０により要求されたときに要求に応じて実行される。好ましくは、ラベル付けは、インターベンション中、オペレータのリアルタイムエクスペリエンスを向上させるために、取得後よりも前に実行される。ラベル付けアルゴリズムは、“Modeling the 3D coronary tree for labelling purposes”, C. Chalopin et al, Medical Image Analysis 5 (2001), pp 301-315において、説明されている。

次いで、識別部２４０は、現在示されている蛍光透視画像１９０ａの現在の投影方向と、ガイドワイヤ１１７が現在存在しローカライザ２３０により前に設定された、解剖学的部分の識別ラベルとをオプティマイザ２６０に渡す。

次いで、オプティマイザ２６０は、現在の投影方向及び識別ラベルを使用して、一連の記憶されている血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃから最適化されたビューを検索する。オプティマイザ２６０は、最適化された投影方向を計算し、次いで、一連の記憶されている血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃから、投影方向（・，・）が良好性のビュー基準に関して最適なものとして計算された血管造影画像の１つを検索する。

一実施形態に従うと、オプティマイザ２６０は、異なる血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃに対応する各利用可能なビューの良好性のビュースコアを計算し、ビュー１７０ａ〜１７０ｃのうち最良のもの、選択可能な１つ、又は良好性のビュー基準ごとに表示する。

一実施形態において、ビューのスコアがユーザが予め定義した閾値よりも高い場合、又はビューのスコアがユーザが予め定義した閾値よりも低い場合、ビューは「最良」と考えられ、したがって、「最良のビュー」は、閾値よりも高い又は低いスコアを各々が有するビューの集合となる。２以上の「最良の」ビューが存在する場合、ランダムジェネレータを使用して表示されるビューを選択することができるか、あるいは、その投影方向が現在表示されている蛍光透視画像１９０ａに最も近いビューが、集合の中から選択される。

以下において、多種多様な良好性のビュー基準について説明し、そうしたビュー基準の各々に関して最適化されたビューを計算するためにオプティマイザ２６０がどのように実現されるかについて説明する。オプティマイザ２６０は、最適化のために、心臓血管系の形式モデル（formal model）を使用する。

一実施形態に従うと、このモデルは、冠血管系の形状の一般平均モデルとラベル付けされている。冠動脈の形状に関する解剖学的プライア（anatomical prior）が使用され、平均形状冠動脈モデル（mean geometric coronary model）に公式化される。このモデルは、曲線セグメントによりリンクされたノードを有する適切なツリーデータ構造として、メモリ２５０に記憶され得る。血管モデルの例は、J. Theodore Dodge et al “Intrathoracic spatial location of specified coronary segments on the normal human heart. Applications in quantitative arteriography, assessment of regional risk and contraction, and anatomic display”, Circulation, 1988, 78, p. 1167-1180において、又は、上述したChalopinのp. 306, Fig 5(b)において見つけることができる。解剖学的プライアは、一般的形状及び血管系を構成する複数の血管といった予想される画像構造に関する一般的な患者固有ではない知識であるか、又は、人間の形状検出から例を挙げると、解剖学的プライアは、頭部、胴体、及び通常は四肢などの存在である。

そのような冠動脈モデルの集合を使用することができ、冠動脈優位（coronary dominance）（右、バランス、又は左（これが主な特性である））、患者の性別、患者の年齢、及び異なる心臓フェーズに従った各々の冠動脈モデルは、異なる心臓フェーズ中に血管系の歪みを考慮する。

オプティマイザは、ラベル付けを使用して、ＳＯＩをＳＯＩに対応するモデルセグメントにマッピングする。以降、これを「ＳＯＩセグメント」と呼ぶ。マッピングの前に、オプティマイザは、適切なモデルを選択して、現在の蛍光透視画像１９０ａの取得時における心臓フェーズをマッチングする。

一実施形態において、マッピングの前に、異なる血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃへの投影が、血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃの各々又はサンプル選択における２Ｄセグメント化された血管の各々又は選択に正確にマッチングするように、平均冠動脈ツリーを適合させることができる。サンプル選択のサイズは、ユーザが定義可能であり、ランダムであってもよいし、ユーザが定義してもよい。このようにして、平均冠動脈ツリーが、利用可能な一連の血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃに関して較正され得る。この較正又はモデル位置合わせが、好ましくは、装置２００の動作の前の準備フェーズにおいて実施される。

次いで、オプティマイザ２６０は、シミュレートされた投影ビューを画像平面に生成するために、ＳＯＩセグメントを通るモデルにわたって投影ラインをキャストする（cast）。各投影ラインは、利用可能なビューの１つ、又は一連の血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃの投影方向を表す。

一実施形態に従うと、良好性のビュー基準は、できる限り少ない血管系フットプリントの周囲部分に重なる（識別ラベルによって示される）ＳＯＩフットプリントによって、又は、適切な四角形単位で測定された構成可能な閾領域値よりも小さな重なり領域を有することによって、定められる。この「低程度の重なり」基準が、キャストされたサンプルラインがどれだけ多くのセグメントと交差するのかを追跡することにより実現され得る。最小の数の交点又はユーザが定義可能な数の交点よりも少ない交点を有する投影方向が、次いで、最良の又はより良い投影方向（「ビュー」）として出力される。そのように計算された最良の又はより良い投影方向において取得された血管造影画像が、次いで、一連の血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃから検索される。

別の良好性のビュー基準は、ＳＯＩフットプリントにおける低程度の短縮である。低短縮基準は、ＳＯＩセグメントを介した異なる投影方向キャストに関するＳＯＩセグメントの投影の長手方向の曲線長さを追跡することにより実行され得る。次いで、ＳＯＩセグメント投影の長さが、ＳＯＩセグメントの実際の長さと比較される。短縮の程度は、キャストされた投影ラインの各々に対して取られる、投影された長さと実際の長さとの比として表現することができる。次いで、ユーザが定義可能な単一性のマージン内の比をもたらす投影方向が、より良い又は最良の投影方向として出力され得る。

別の実施形態に従うと、良好性のビュー基準は、ＳＯＩフットプリントのねじれの程度である。この実施形態では、より複雑な形態のＳＯＩフットプリントを示すビューが有利である。この高程度のねじれ基準は、各投影ラインについて、長さとともにＳＯＩセグメントの投影の数学的曲率の平均を計算することにより実現され得る。最高のねじれスコア又はユーザが定義可能な閾値よりも高いねじれをもたらす投影方向が、次いで、高ねじれ基準に関して、より良い又は最良の投影方向として出力され得る。ねじれ基準に関して最適化することにより、血管系の複雑な困難な部分における安全なナビゲーションのために高情報コンテンツを有する血管造影画像に焦点を当てることが可能となり、こうした困難な場所の形状をあらわにする。

オプティマイザ２６０は、ユーザが選択可能な予め定義された良好性のビュー基準の任意の１つに従って最適化されたビューを設定するよう構成されている。あるいは、オプティマイザ２６０は、こうした予め定義された良好性のビュー基準の重み付け平均又は任意の組合せに基づいて最適化されたビューを設定するよう構成されている。重み付け平均の組合せ又は他の組合せにより、２以上の基準が計算に含められるべきである場合、妥協案を取り決めることを可能にする。重み付け平均又は組合せスキームは、計算の際に得られた上述の目的の値（重なりの数又は領域、短縮の長さ、曲率）を共通のスコアリングスケールにマッピングすることにより実現され得る。０と１との間の因子により重み付けされるのが、スケール上のスコアリングポイントである。因子は、臨床医がそれぞれの基準に重きを置く重要度を表す。次いで、ユーザは、目下の臨床状況において適切であるとみなされる所望の重み付け平均値を設定することができる。次いで、オプティマイザ２６０は、設定された値の定義可能なマージン内の重み付けスコアをもたらす投影方向を見つけることを最適化する。

一実施形態において、オプティマイザは、適切なＳＯＩセグメントのためだけでなく、現在のＳＯＩセグメントに隣接するセグメントのためにも、上述した最適化を実行するよう構成されている。検索された血管造影画像がグラフィックスパネル内に表示されているときに、ユーザは、キーストローク又はマウスクリックにより、隣接するセクションを指定することができる。

オプティマイザは、装置２００の動作前の準備フェーズにおいて、複数の基準の各々について最適化されたビューを計算するよう構成され得る。オフラインのシナリオにおいて、各解剖学的部分について、且つ各良好性のビュー基準について、最良の観察方向をテーブルに記録することができる。テーブルは、行及び列を有する行列のファミリにより形成され得、各エントリは、（・，・）の観点で最良のビューの範囲を示し、・だけでは、（行において示される）それぞれの部分を表し、・だけでは、列に示されるそれぞれの基準を表す。オフラインモードで動作するとき、オプティマイザ２６０は、次いで、関心のある解剖学的部分のための識別ラベルを使用して、所望の基準の各々について最良のビューの範囲を調べる。次いで、そうした範囲を使用して、一連の血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃの中から、投影方向がそれぞれの範囲内に入る血管造影画像を検索する。

好ましい実施形態において、装置２００は、装置の動作中、要求に応じて、リアルタイムに最適化されたビューを計算するよう構成されている。

一実施形態に従うと、オプティマイザ２６０は、一連の血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃの中から、より良い又は最良のビューを一緒に提供する２以上の血管造影画像のグループを検索するようプログラムされている。オプティマイザ２６０により決定される血管造影画像のグループは、検索されたグループが、３以上のビュー基準の各々について、ビュー基準に関して最良の又はより良いビューを提供する少なくとも１つの血管造影画像を含むという点で、一緒になって最適化される。例えば、グループ内の１つの血管造影画像１７０ｂは、低短縮基準に関して最良のビューを提供することができるが、低重なりビュー基準の観点では最良とは言えない。一緒になって最適化するとき、オプティマイザ２６０は、血管造影画像１７０ｃが低重なり基準に関して最良であるという点で、検索されたグループが、血管造影画像１７０ｂを補完するさらなる血管造影画像１７０ｃを少なくとも含むことを確実にする。すなわち、オプティマイザ２６０は、グループ内の別の血管造影画像を「補完する」グループ内の１つの血管造影画像が常に存在することを確実にする。それにより、ビュー基準の任意の１つを満たす他の血管造影画像の失敗を補う。

一実施形態に従うと、処理ユニットは、最適化をバイパスして、ガイドワイヤ１１７の各現在位置について、現在取得され表示されている蛍光透視画像１９０ａの投影方向とともに整列された投影方向を有する基準血管造影画像を自動的に検索するよう構成されている。現在の蛍光透視画像が利用可能なビューのいずれにも正確にマッチングしない場合、整列は、ユーザが定義可能な派生マージン内である。基準血管造影画像が検索されると、検索され最適化された血管造影画像１７０ａがユーザが選択可能なビュー基準の１つを補完するように、又は現在検索されている基準血管造影画像を補完する血管造影画像の最適化されたグループ内の少なくとも１つの血管造影画像が存在するように、オプティマイザは構成される。インターベンション中の任意の所与の時間に、基準血管造影画像が検索されず、オペレータが１つの基準血管造影画像を要求する場合、現在検索されている最適化された血管造影画像又は補完血管造影画像のグループが、現在要求された基準血管造影画像を補完することを確実にするために再計算される。一実施形態において、ユーザにより要求された場合、グループはまた、ＳＯＩセグメントに隣接するセグメントに関して補完する血管造影画像を含む。この実施形態において、血管造影画像のグループは、少なくとも１つのビュー基準に関して隣接するセグメントについての最良の又はより良いビューを提供する少なくとも１つの血管造影画像を含む。

オペレータがガイドワイヤ１１７の位置を変更し、ガイドワイヤのフットプリントの新たな画像内位置を符号化する新たな蛍光透視画像１９０ｂが取得されるとき、この装置は、上述した新たな最適化された血管造影画像又は血管造影画像のグループを更新及び再計算するために、この新たなガイドワイヤのフットプリントを、新たなＳＯＩに変換する新たな入力として受け取る。このような動的な形で、インターベンション中に取得される一連の蛍光透視画像１９０ａ〜１９０ｃに関して、対応する一連の最適化された血管造影画像１７０ｉ〜１７０ｋが、表示のために１度に１回以上検索される。この対応関係が、図１の右側に、左から右への矢印のセットにより示されている。オプティマイザ２６０は、一連の検索された血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃの投影方向が、インターベンション中、常にＳＯＩに関する最良の又はより良い共同情報を提供することを確実にする。

オプティマイザ２６０により計算される最適化されたビュー又は一緒になって最適化されたビューを提供する血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃ又は血管造影画像のグループが、次いで、データベース１７５から検索され、検索された血管造影画像又は血管造影画像のグループを表示するために、グラフィックスディスプレイジェネレータ２７０に渡される。検索された最良の又はより良い血管造影画像又は補完血管造影画像のグループが、次いで、スクリーン１１９上の補足的ペイン（群）２８０ｂ内に表示され（図１には、１つの補足的ペイン２８０ｂしか示されていない）、それにより、以前に計算され表示された血管造影画像と置き換える。

一実施形態に従うと、観察ペイン２８０は、図１の実施形態に示されるように２つのペインを含む。すなわち、現在の蛍光透視画像１９０ａのための基準ペイン２８０ａと、現在選択されている良好性のビュー基準を満たすために、又は全ての良好性のビュー基準の組合せを満たすために、投影方向がオプティマイザ２６０により計算された血管造影画像を示す補足的ペイン２８０ｂとがある。

別の実施形態に従うと、パネル２８０は、２以上の補足的観察ペインを含み、各ペインは、ビュー基準のいずれかに関して補完ビューを提供する血管造影画像の検索されたグループからの血管造影画像を表示する。

好ましい実施形態において、グラフィックスパネルは、現在表示されている蛍光透視画像１９０ａとともに整列された基準血管造影画像のための専用ペインを含む。この場合、最適化され表示されている血管造影画像又は血管造影画像のグループは、基準血管造影画像を補完するものである。

一実施形態に従うと、良好性のビュー基準及び／又はそれぞれの最適化において使用される目的の値が、表示される投影画像１７０ａ、１７０ｂとともに、それぞれのペイン２８０ａ、２８０ｂ内に表示される。

一実施形態に従うと、ユーザが表示された血管造影画像ビューの１つを迅速に選択することを可能にするために、単純なユーザインタラクション手段（図１には示されていない）が提供される。それにより、選択された血管造影画像ビューの投影方向における新たな蛍光透視画像の取得を自動的に実施する。血管造影画像のグループにより提供されるビューの補完及び観察ペイン上に提供される（良好性のビュースコアなどの）注記情報は、ユーザが、インターベンションの所与の時間に最も適切なインターベンショナル蛍光透視画像ビューを選択することを助ける。一実施形態において、インタラクション手段は、マウスクリックに応答し、血管造影画像を含むクリックされたペイン２８０ａ、２８０ｂの投影方向とともに整列された新たな蛍光透視画像の取得を実施するＧＵＩウィジェットとして構成されるペインを有する。

一実施形態に従うと、観察グラフィックスパネルペイン２８０は、別々のペインに分割され、各々は、ユーザにより望まれるように、スクリーン１１９にわたって配置可能である。あるいは、観察ペインは、２以上のスクリーンにわたって分散させてもよく、１以上のペインが、複数のスクリーンの各々に表示されてもよい。一実施形態において、血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃの検索は、観察者がその後に続く検索され表示される血管造影画像間の滑らかな遷移を実施するように制御される。この滑らかな遷移の印象は、同一の観察ペイン内に短時間準最適な血管造影画像を連続的にフェードインして、各準最適な血管造影画像について表示時間を伴って準最適な血管造影画像を表示することにより実現され得る。表示時間が長くなるほど、それぞれのビューの良好性は最適なものに近づく。最終的に、一連の準最適な血管造影画像が短時間表示された後、次いで、最適な血管造影画像が表示される。

遷移の滑らかさは、角度近接性の観点で定義されたさらなる良好性のビュー基準をオプティマイザ２６０に実行させることによっても実行され得る。この実施形態では、オプティマイザ２６０は、重なり、短縮、及びねじれに関する最適化を、現在表示されている血管造影画像を中心としたユーザが定義可能な角度領域（angular region）に制約する。

その後に続く検索され表示され最適化された血管造影画像のいずれもが、この角度領域内に投影方向を有さなければならない。

一実施形態に従うと、遷移の滑らかさは、その後に続く検索される血管造影画像１７０ｉ〜１７０ｋの投影方向にわたる角度近接性の観点でさらなる良好性のビュー基準を追加することにより実行される。以前に検索された血管造影画像の投影方向が追跡され、その後に続く血管造影画像の検索における最適化を制御するために使用される。すなわち、その後の血管造影画像１７０ｋが、以前に検索された血管造影画像１７０ｉ〜１７０ｊの投影方向のユーザが定義可能な角度マージン内に保たれるように促される。この角度近接性の良好性のビュースコアが、他の良好性のビュー基準（上述した重なり、短縮、ねじれ）とともに使用される。この角度近接性スコアは、グループ内の血管造影画像１７０ｂ間の角度変位、又は現在の血管造影画像１７０ｉ若しくは血管造影画像群とその後の検索される血管造影画像１７０ｊ〜１７０ｋ若しくは血管造影画像群との間の角度変位の減少関数により定義され得る。角度変位が低くなるほど、対応するスコアは高くなる。したがって、他の良好性のビュースコアと組み合わせる際に、スコアにおける角度近接性を促進する。

図２のフローチャートは、装置２００により実行される方法の基本的ステップを要約したものである。

ステップＳ３０５において、現在の蛍光透視画像１９０ａ及びその投影方向が受信される。

ステップＳ３１０において、ガイドワイヤのフットプリントの現在の画像位置及び一般血管系モデルを使用して、以前に取得された一連の２Ｄ血管造影画像１７０ａ〜１７０ｃから補足的投影画像を検索する。

検索された補足的画像は、表示されるとき、少なくとも、血管系の部分的なフットプリントを示し、関心領域における血管系に関するより良いビューを提供する。ここで、デバイスは、良好性のビュー基準に対して測定されたときに、一連の血管造影画像からの少なくとも１つの血管造影画像以外の場所に現在位置している。基準は、複数の基準から選択可能である。複数のビュー基準の重み付け平均又は任意の組合せが使用されてもよい。

ステップＳ３２０において、スクリーンに表示するためのグラフィックスパネルが生成される。

生成されたグラフィックスパネルは、現在の蛍光透視画像と、検索された補足的投影画像とを含む。

ステップＳ３３０において、ガイドワイヤが血管系を介して進められ、したがって関心画像領域内で位置が変わったことを示す新たな蛍光透視画像が受信されたかどうかが判定される。

新たな蛍光透視画像を受信すると、この装置は、上記のステップＳ３１０を繰り返し、新たに受信された蛍光透視画像とともに新たに検索されたその後に続く補足的投影画像を含むグラフィックスパネルをステップＳ３３０において更新するよう構成される。

一実施形態に従うと、補足的投影画像を検索するステップは、関心領域の識別子を使用して補足的画像を検索するよう構成された、ネットワークにおける関心領域を再定義するステップを含む。

本発明の別の例示的な実施形態において、適切なシステム上で前述の実施形態の１つに従った方法の方法ステップを実行するよう適合されることにより特徴付けられるコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム要素が提供される。

したがって、コンピュータプログラム要素は、コンピュータユニットに記憶され得、コンピュータプログラム要素もまた、本発明の実施形態の一部となり得る。このコンピュータユニットは、上述した方法のステップを実行するよう、又は前記ステップを実行することを誘導するよう適合され得る。さらに、コンピュータユニットは、上述した装置のコンポーネントを動作させるよう適合され得る。コンピュータユニットは、ユーザの命令を自動的に動作させる、且つ／又はユーザの命令を実行するよう適合され得る。コンピュータプログラムは、データプロセッサのワーキングメモリにロードされ得る。したがって、データプロセッサは、本発明の方法を実行するよう備えられ得る。

本発明のこの例示的な実施形態は、はじめから本発明を使用するコンピュータプログラムと、更新を利用して既存プログラムを本発明を使用するプログラムに変換するコンピュータプログラムとの両方をカバーする。

さらに、コンピュータプログラム要素は、上述した方法の例示的な実施形態の手順を達成するために必要な全ステップを提供することができてもよい。

本発明のさらなる例示的な実施形態に従うと、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能な媒体が提供され、コンピュータ読み取り可能な媒体は、前のセクションによって記載されたコンピュータプログラム要素を記憶する。

コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に若しくはその一部として供給される光記憶媒体若しくは固体媒体などの適切な媒体上に記憶及び／又は分散され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムなどを介して他の形態でも分散され得る。

しかしながら、コンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブのようなネットワークを介して提供されてもよく、このようなネットワークからデータプロセッサのワーキングメモリにダウンロードされ得る。本発明のさらなる例示的な実施形態に従うと、コンピュータプログラム要素をダウンロードのために利用できるようにするための媒体が提供され、このコンピュータプログラム要素は、本発明の前述した実施形態の１つに従った方法を実行するよう構成される。

本発明の実施形態は、異なる主題に関して記載されることに留意すべきである。特に、いくつかの実施形態は、方法タイプの請求項に関して記載され、他の実施形態は、装置タイプの請求項に関して記載される。しかしながら、当業者は上記及び以下の記載から、他に明記しない限り、１つのタイプの主題に属する特徴の任意の組合せに加えて、異なる主題に関連する特徴間の任意の組合せもまた本出願とともに開示されるものとみなされることを推測するであろう。しかしながら、全特徴は組み合わされて、特徴の単なる総和にとどまらない相乗効果をもたらし得る。

本発明は、図面及び上記の記載において詳細に図示され説明されているが、このような図示及び説明は、例示的なものとみなされるべきであって、限定的なものではない。本発明は、開示された実施形態に限定されない。開示された実施形態に対する他の変更が、図面、本開示及び従属請求項の考察から、請求される発明を実施する際に当業者によって理解され実施され得る。

請求項中、用語「備える」は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項中に記載された複数の項目の機能を満たしてもよい。所定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組合せが有利に使用され得ないことを示すものではない。請求項におけるいかなる参照符号も、その範囲を限定するものとして解釈すべきではない。

Claims (16)

1. 管状構造のネットワークにおいてデバイスをナビゲートすることを支援する装置であって、
   前記デバイスが前記管状構造のネットワークに存在する間に第１の投影方向において取得された現在の基準投影画像を受信するよう構成された入力ユニットであって、前記投影画像は、表示される場合に、前記デバイスのフットプリントを示す、入力ユニットと、
   前記ネットワークの取得された３Ｄ画像データを用いることなく、前記フットプリントの現在の画像内位置及び前記ネットワークの形状モデルを使用して、一連の以前に取得された２Ｄ投影画像から補足的投影画像を検索するよう構成された処理ユニットであって、前記検索された補足的投影画像は、表示される場合に、少なくとも前記ネットワークの部分的なフットプリントを示し、前記検索された補足的投影画像は、前記デバイスが現在存在する関心セクションにおける前記ネットワーク上の第２の投影方向に沿ったビューを提供する、処理ユニットと、
   スクリーン上に表示するために、前記現在の投影画像及び前記補足的投影画像を含むグラフィックスパネルを生成するよう構成されたグラフィックスディスプレイジェネレータであって、前記装置は、前記入力ユニットにおいて新たな投影画像を受信すると、前記グラフィックスパネルを更新するよう構成され、前記更新されたグラフィックスパネルは、前記新たな投影画像及び新たに検索された補足的投影画像を含む、グラフィックスディスプレイジェネレータと、
   を備えた、装置。
2. 複数の前記２Ｄ投影画像は、複数の投影方向において以前に取得され、複数の基準又は複数の異なる良好性のビュー基準の組合せからの第１の良好性のビュー基準に対して測定された場合、前記補足的投影画像の前記第２の投影方向は、前記一連の以前に取得された２Ｄ投影画像からの別の投影画像よりも、前記関心セクションにおいて前記ネットワーク上の良いビューを提供し、前記基準又は前記複数の基準のいずれか１つは、（ｉ）前記関心セクションを表す前記フットプリントの部分における低程度の重なり、（ｉｉ）前記関心セクションを表す前記フットプリントの部分の低程度の短縮、（ｉｉｉ）前記関心セクションを表す前記フットプリントの部分の高程度のねじれのうちのいずれか１つを考慮に入れ、前記処理ユニットは、前記形状モデルに基づいて、前記良好性のビュー基準に関するスコアを計算するよう構成されている、請求項１記載の装置。
3. 前記処理ユニットは、前記補足的投影画像とともに、基準補足的画像を検索するよう構成され、前記基準補足的画像は、前記現在の基準投影画像と実質的に同一の投影方向を有し、前記補足的投影画像は、前記第１の良好性のビュー基準に対して測定された場合、前記基準補足的画像よりも、前記関心セクションにおいて前記ネットワーク上の良いビューを提供し、それにより、前記補足的投影画像及び前記基準補足的画像は、一緒になって、前記関心セクションに関する補完ビューを提供する、請求項２記載の装置。
4. 前記処理ユニットは、前記補足的投影画像とともに、さらなる補足的画像を検索するよう構成され、前記さらなる補足的画像は、前記第１の良好性のビュー基準とは異なる第２の良好性のビュー基準に対して測定された場合、前記補足的投影画像よりも、前記関心セクションにおいて前記ネットワーク上の良いビューを提供し、それにより、前記補足的投影画像及び前記さらなる補足的画像は、一緒になって、前記関心セクションに関する補完ビューを提供する、請求項２記載の装置。
5. 前記グラフィックスディスプレイジェネレータは、前記パネル上に表示するための注記情報を生成するよう構成され、前記注記情報は、前記補足的投影画像の前記良好性のビュー基準に関する前記計算されたスコア、及び／又は前記スコアの計算で計算若しくは使用された１以上の目的のパラメータ若しくは値を含む、請求項２乃至４いずれか一項記載の装置。
6. さらなる良好性のビュー基準は、（ｉｖ）前記補足的投影画像の投影方向の前記さらなる補足的画像の投影方向に対する角度近接性又は前記補足的投影画像の投影方向の前記新たに検索された補足的投影画像の投影方向に対する角度近接性を考慮に入れる、請求項４記載の装置。
7. 前記管状構造のネットワークは、時間の経過に伴って、異なる形状を取ることができ、前記形状モデルは、異なる形状モデルの集合のうちの１つであり、前記異なる形状モデルの各々は、前記異なる形状の１つに対応し、前記処理ユニットは、前記現在の投影画像の取得時における前記ネットワークの形状に対応する前記形状モデルを選択するよう構成されている、請求項１乃至６いずれか一項記載の装置。
8. 前記グラフィックスディスプレイジェネレータは、前記デバイスの前記現在の画像内位置を使用して、対応位置における前記デバイスのグラフィック表現を、前記グラフィックスパネルに含まれる前記補足的投影画像に重ねるよう構成されるか、又は、前記補足的投影画像に示される関心領域のグラフィック表現を、前記基準投影画像に重ねるよう構成される、請求項１乃至７いずれか一項記載の装置。
9. 前記グラフィックスディスプレイジェネレータは、前記グラフィックスパネルに含まれる前記補足的投影画像内の関心領域を色分けするよう構成されている、請求項１乃至８いずれか一項記載の装置。
10. 前記デバイスは、メディカルナビゲーティングデバイスであり、前記管状構造のネットワークは、冠血管系であり、前記現在の基準投影画像は、前記冠血管系の冠血管内に存在するガイドワイヤなどの前記メディカルナビゲーティングデバイスの蛍光透視画像であり、前記補足的投影画像は、前記冠血管系の血管造影画像である、請求項１乃至９いずれか一項記載の装置。
11. 管状構造のネットワークにおいてデバイスをナビゲートすることを支援する装置の作動方法であって、
    前記装置の入力ユニットが、前記デバイスが前記管状構造のネットワークに存在する間に第１の投影方向において取得された現在の投影画像を受信するステップであって、前記投影画像は、表示される場合に、前記デバイスのフットプリントを示す、受信するステップと、
    前記装置の処理ユニットが、前記ネットワークの取得された３Ｄ画像データを用いることなく、前記フットプリントの現在の画像内位置及び前記ネットワークの形状モデルを使用して、一連の以前に取得された２Ｄ投影画像から補足的投影画像を検索するステップであって、前記検索された補足的投影画像は、表示される場合に、少なくとも前記ネットワークの部分的なフットプリントを示し、前記検索された補足的投影画像は、前記デバイスが現在存在する関心セクションにおける前記ネットワーク上の第２の投影方向に沿ったビューを提供する、検索するステップと、
    前記装置のグラフィックスディスプレイジェネレータが、スクリーン上に表示するために、前記現在の投影画像及び前記補足的投影画像を含むグラフィックスパネルを生成するステップであって、前記装置は、前記入力ユニットにおいて新たな投影画像を受信すると、前記グラフィックスパネルを更新するよう構成され、前記更新されたグラフィックスパネルは、前記新たな投影画像及び新たに検索された補足的投影画像を含む、生成するステップと、
    を含む、作動方法。
12. 複数の前記２Ｄ投影画像は、複数の投影方向において以前に取得され、第１の良好性のビュー基準又は複数の異なる良好性のビュー基準の重み付け組合せに対して測定された場合、前記補足的投影画像の前記第２の投影方向は、前記一連の以前に取得された２Ｄ投影画像からの別の投影画像よりも、前記関心セクションにおいて前記ネットワーク上の良いビューを提供し、前記基準又は前記複数の基準のいずれか１つは、（ｉ）前記関心セクションを表す前記フットプリントの部分における低程度の重なり、（ｉｉ）前記関心セクションを表す前記フットプリントの部分の低程度の短縮、（ｉｉｉ）前記関心セクションを表す前記フットプリントの部分の高程度のねじれのうちのいずれか１つを考慮に入れ、前記処理ユニットは、前記形状モデルに基づいて、良好性のビュー基準に関するスコアを計算するよう構成されている、請求項１１記載の作動方法。
13. 前記処理ユニットが、前記補足的投影画像とともに、さらなる補足的画像を検索するステップを含み、前記さらなる補足的画像は、前記第１の良好性のビュー基準とは異なる第２の良好性のビュー基準に対して測定された場合、前記補足的投影画像よりも、前記関心セクションにおいて前記ネットワーク上の良いビューを提供し、それにより、前記補足的投影画像及び前記さらなる補足的画像は、一緒になって、前記関心セクションに関する補完ビューを提供する、請求項１２記載の作動方法。
14. ２Ｄ補足的投影画像を保持するデータベースと、
    請求項１乃至１０いずれか一項記載の装置と、
    Ｘ線撮像装置と、
    スクリーンと、
    を備えた、Ｘ線撮像装置サポートシステム。
15. 管状構造のネットワークにおいてデバイスをナビゲートすることを支援する装置に、請求項１１乃至１３いずれか一項記載の作動方法を実行させるコンピュータプログラム。
16. 請求項１５記載のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

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