JP2008526387A - 血管情報取得装置 - Google Patents

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Abstract

血管画像を提供する装置及び方法が開示され、この場合、単一の複合表示が血管撮影画像を含む患者の第1の図と、可撓性の細長い部材の末端に装着された作像プローブにより提供される情報から得られた血管画像を含む第2の図とを同時に提供する。作像プローブの近傍の放射線不透過性のマーカーにより提供される画像情報から導き出された位置を有するカーソルは、現在表示されている血管画像に作像プローブの位置を関連させ、従って現在表示されている血管画像に対応する患者内の位置の容易に認識できる特定化を提供するように、血管撮影画像内に表示される。結果としての複合表示は、血管撮影法からは入手できない血管についての情報を含む血管画像と、そこから血管画像を得る血管画像の源の血管内の現在の位置とを同時に提供する。
【選択図】
図1

Description

本発明は一般に血管の作像に関する。特に、本発明は第1の形式のデータから与えられた第1の画像及び第2の形式のデータから与えられた第2の画像に関する複合表示を発生させるための方法及び装置に関する。このような複合表示の特定の例はIVUS画像と並んで表示される血管撮影像である。

この出願は「カテーテル画像相互登録」という名称の2005年1月11日に出願された米国仮特許出願番号第60/642,893号及び「血管診断及び療法のための三次元相互登録」という名称の2005年6月24日に出願された米国仮特許出願番号第60/694,014号の優先権を主張し、そこに含まれるいかなる参照文献の内容及び教示を含む、これら両者の内容はその全体を参照としてここに表現的に組み込む。

冠動脈においては、通常アテローム斑に起因する血管内腔狭窄症を含む血管の疾病は心筋アンギナ(胸部の痛み)及び心筋梗塞/心発症を伴う血流の減少を招くことがある。心臓血管疾病の種々のインターベンション処置は現在、血管内腔のこのような狭窄症を特定し、処置するために利用される。このような処置の例はバルーン血管形成及び(又は)ステントの展開である。診断用作像はこのような閉塞の処置前及び(又は)処置中に血管内の閉塞の程度及び(又は)形式を特定するために利用される。診断用作像は、医師が疾病した血管の適正な処置を保証し、このような処置の効果を確認できるようにする。

一般に、血管構造内の心臓血管疾病の特定及び処置のための診断画像を発生させるための2つの別個の方法が存在する。診断用作像の第1の方法は血管内腔の外部から血管内腔を通って流れるストリームの放射線画像を発生させることである。このような流れの画像を発生させる目的は、血流を制限する疾病した血管内の閉塞を特定することである。血管内腔広さは血管撮影法を使用して伝統的に作像されており、この撮影法は、そこを通して放射線不透過性の対照媒体を射出した患者の血管構造の部分内の1又はそれ以上の血管の二次元図を得る工程を含む。二次元血管撮影画像はまた蛍光透視法によりリアルタイムに見ることができる。このような手順中、画像は種々のデジタル媒体において又は映画撮影法(映画)において捕捉することができる。映画撮影法は、血管内腔の良質の画像を得ることができるが、高レベルのイオン放射線に患者を曝すことになる。

一般に血管撮影よりも実質上一層弱い放射線を使用する蛍光透視法は主として、1又はそれ以上の放射線不透過性のマーカーを含む診断及び治療用のカテーテル又はガイドワイヤを、血管を通して可視的に案内するために医師により使用される。蛍光透視法中の放射線の強度は典型的には映画撮影法中に患者に曝される放射線の強度の1/10である。多くのカテーテルは蛍光透視鏡で見ることのできる放射線不透過性のマーカーを有し、それによって、医師は患者に対してカテーテルを挿入及び(又は)引き出しする際にそのようなカテーテルの位置/経路を追うことができる。ガイドワイヤのプラチナバネコイルはまた放射線不透過性のマーカーとして作用する。蛍光透視法の一層小さな放射線強度は診断/処置手順中一層長期の使用を許容する。しかし、その一層長い使用時間のため、インターベンション処置手順中に蛍光透視方からの総合の放射線露出量は映画撮影法手順中の放射線露出量を大幅に越えることがある。従って、診断及び(又は)インターベンション処置手順中の蛍光透視鏡の使用時間期間を最少にするのが医師の責任である。

上述の作像の第1の方法は多数の欠点を有する。例えば、血管壁の近傍での対照媒体の制限された流れ及び血管の横断面の極端な変化は十分な濃度の対照媒体での血管の不完全な充填を生じさせることがある。その結果、血管セグメントの直径は血管撮影画像において正しく表されないことがある。例えば、左側の主要な冠動脈の横断面はしばしば血管撮影法により低く見積もられる。これは、血管内の閉塞の重大性を判断しようとする場合又は処理バルーン又はステントの寸法を選択する場合に、問題となることがある。過小寸法のバルーン又はステントは適正な寸法の装置と同じような有効な処置を提供しない。さらに、血管撮影法においては、血管の横断面は血管の狭窄部の実際の程度を精確に表さないことのある二次元図により決定される。

更に、最適な処置結果を達成するためには、生の血管の真の標的直径即ち疾病していない血管の直径を正しく決定することが重要である。しかし、血管撮影法はその全長に沿った疾病した血管の標的直径を決定するのに有効ではない。例えば、血管がその長さに沿って直径を先細りさせる傾向を有するので、均一に狭窄された血管は血管撮影画像において正常に見えることがある。

最後に、血管撮影法はアテローム斑において見られる異なる形式の組織間の識別を容易にしない。例えば、心発症を生じさせることが分かっている冠動脈においては、壊死した組織は純然たる繊維性組織よりも一層頻繁に存在するものと思われる。従って、いくつかの閉塞を特定する良好な方法を提供するが、血管撮影法は、血管撮影画像データの不完全な特性のため、最良の診断作像工具であるとは必ずしも限らない。

血管作像の第2の方法はカテーテルに装着された血管プローブを使用して血管自体を作像する工程を有する。血管の血管作像は血管についての種々の情報を提供し:これらの情報は、内腔の横断面、血管壁上の付着物の厚さ、血管の疾病していない部分の直径、疾病した区分の長さ及び血管壁上のアテローム斑の形成を含む。

いくつかの形式のカテーテル装置が血管壁上のアテローム斑付着物を作像するために血管構造を通して移動するように設計されてきた。このような進歩した作像形態は、これらに限定されないが、血管超音波(IVUS)カテーテル、磁気共振作像(MRI)カテーテル及び光学コヒーレンス断層撮影(OCT)カテーテルを含む。更に、サーモグラフィカテーテル及びパルポグラフィカテーテルも血管プローブを介して血管画像データを発生させるものとして証明されている。提案された他のカテーテル形態は赤外又は近赤外作像を含む。

作動において、このような血管カテーテル装着プローブは作像を行いたい区域において血管に沿って移動させられる。プローブが関連する領域を通過すると、血管、内腔及び取り巻き組織の一連の「スライス」即ち横断面に対応する組をなす画像データが得られる。上述のように、カテーテルは放射線不透過性のマーカーを有する。このようなマーカーはカテーテルの末端の近傍に実質上位置する。それ故、作像プローブのおよその位置は、蛍光透視鏡又は血管撮影画像上でのカテーテル操作手順を観察することにより、認識することができる。典型的には、作像カテーテルは、特殊化した信号処理ハードウエア及びソフトウエア並びにディスプレイを含む専用のコンソールに接続される。生の画像データはコンソールにより受け取られ、関連する特性を含む画像を得るように処理され、専用のディスプレイ装置上に表示される。

例えば、血管の疾病を診断/処置するために使用されるIVUS画像は一般に血管の組をなす横断面画像「スライス」を有する。グレースケール横断面スライス画像は、作像プローブにより受け取られた超音波エコーの強度に基づき血管に沿った一組の位置の各々において、得られる。比較的強力なエコーを生じさせるカルシウム又はステント支柱はグレーの明るい影として示す。一層弱いエコーを生じさせる血液及び血管層はグレーの暗い影として示す。

アテローム組織は内側の弾性層(IEL)と外側の弾性層(EEL)との間の横断面画像の部分として特定される。血管内腔をシールしその寸法を計算する能力は、限られた二次元血管撮影法よりも一層信頼性のある血管の直径及び横断面積の決定を許容する。IVUSが対照剤の分散に依存しないので、IVUSは上述のような左側の主要な冠動脈の画像を発生させるのに特に有用である。更に、EELを図示しその寸法を計算する能力は、閉塞/疾病した血管に適正な血流を回復させるときに使用するために、IVUS画像による、バルーン又はステントの正しい直径及び長さの、血管撮影法よりも一層信頼ある決定を許容する。組織の特徴化を遂行し、カラーコードで異なる形式の組織を示すような進歩したIVUS画像もまた描かれてきた。1つのこのような形態は米国特許第6,200,268号明細書に記載されている。IVUSと同様、上述の他のカテーテルは、そこから付加的な情報を得ることのできる一連の横断面画像を表示する。

カテーテル装着プローブ特にIVUSプローブは種々の二次元及び三次元画像を得るように形成することができる。上述の二次元の横断方向横断面画像に加えて、長手方向の平坦な画像は横断面「スライス」の「スタック」を通して切断を行う平面から構成することができる。更に、三次元「フライスルー」(flu-through)画像は血管の一連の横断面スライス内の情報から構成することができる。このような三次元画像は視覚的に強い印象を与えるが、二次元血管撮影画像は血管内のカテーテルの位置、及び、それを介して医師が処置手順を計画し実行する「概略的な」基準を決定するための主要な基礎を保持する。

「スタック」又は「フライスルー」画像を生じさせる際、次のスライスに対する各スライスの方位に関して、画像データ処理ソフトウエアによりある仮定を行う。多くの場合、一連の横断方向の横断面スライスから得られた複合画像は直線の血管セグメントの形として得られる。実際に、血管はかなり湾曲することがある。直線セグメントを得るセグメントの可視化においては、他のスライスに関する各横断面スライスの空間的な方位は測定されない。更に、カテーテル装着プローブの回転方位は血管を通っているときのカテーテルの捩りのため実質上分からない。それ故、隣接するスライス間の角度関係は実質上分からない。多くの場合、このような制限は疾病した血管の処置に重大な影響を与えない。その理由は、典型的な処置形態(バルーン、ステント)が円周方向で特定のものではないからである。例えば、バルーンは内腔のまわりで血管を360°膨らませる。

血管を作像する2つの上述の方法により提供される利点に関して、多くのカテーテル擬乳酵素は患者を診断及び処置するために両方の方法を同時に使用する。しかし、対応するIVUS画像(又はカテーテル装着プローブにより得られた他の画像)とは異なるディスプレイモニター上で提供される血管撮影画像は疾病した血管の状態の包括的な理解を得るための挑戦を提示する。例えば、医師は処置を必要とする血管撮影ディスプレイ上に提示された血管上の位置を決定するために横断面画像内の特定の構造(例えば供給血管)を特定する。2つの別個のディスプレイ装置により得られた等位画像は、医師が2つの別個のディスプレイ装置上の2つの異なるスクリーン間で前後に参照するときに、扱いにくくなることがある。更に、IVUS画像のビデオループが機械上で後に再生するために記録されるとき、対応する血管撮影画像はこれと同期して記録されない。それ故、再生中、見ている特定の横断面は普通別のファイル内にある血管撮影法と対比する必要がある。

既知の可視化ディスプレイは血管撮影図、IVUS横断方向面図及びIVUS長手方向面図を同時に提供する。赤い点は現在表示されているIVUS横断方向面図に対応する血管撮影図上に置かれる。青い線は現在表示されている長手方向面図に対応する血管撮影図上に置かれる。基準点及び線はそれらの位置を血管撮影図上で登録させるプロセスの精度と同じ程度の価値がある。
米国特許第6,200,268号明細書

血管系の良好な全体図を提供するため、本発明によれば、装置及び方法は血管撮影画像を含む患者の第1の図と、可撓性の細長い部材の末端に装着された作像プローブにより提供される情報から得られる血管画像を含む第2の図とを同時に提供する単一のディスプレイを有する。作像プローブの近傍の放射線不透過性のマーカーにより提供される画像情報から導き出される位置を有するカーソルは、作像プローブの位置を現在表示されている血管画像と関連させるために血管撮影画像内に表示され、従って、現在表示されている血管画像に対応する患者内の位置の容易に認識できる特定を提供する。結果としての複合表示は、血管撮影図からは入手できない血管についての情報を含む血管画像、及び、そこから血管画像を得る血管画像の源の血管内の現在の位置を同時に提供する。

特許請求の範囲は本発明の特徴を詳細に規定するが、本発明は、その目的及び利点と共に、添付図面に関連して行う以下の詳細な説明から理解できよう。
本発明の実施の形態に従えば、画像データ取得装置及び(又は)可撓性の細長い部材(例えばカテーテル、ガイドワイヤ等)に装着された作像プローブ(例えばIVUSトランスデユーサプローブ)に関連する位置情報及び血管画像を同時に提供する単一のディスプレイ上で図を発生させるデータ/画像プロセッサを有する方法及び装置を、例として以下に説明する。

最初に図1に戻ると、血管撮影/蛍光透視及び血管超音波画像の相互登録の形で本発明を実行するための装置を概略的に示す。放射線及び超音波画像データ取得副装置は一般に当業界で周知である。放射線画像データに関しては、患者10は血管撮影テーブル12上に置かれる。血管撮影テーブル12はテーブル12上の患者10に関して作動位置における血管撮影/蛍光透視ユニットCアーム14の位置決めにとって十分な空間を提供するように配置される。血管撮影/蛍光透視Cアーム14により得られた放射線画像データは伝達ケーブル16を介して血管撮影/蛍光透視プロセッサ18に送られる。血管撮影/蛍光透視プロセッサ18はケーブル16を介して受け取った放射線画像データを血管撮影/蛍光透視画像データに変換する。最初、血管撮影/蛍光透視(「放射線」)画像データはプロセッサ18内に貯蔵される。

超音波画像データの取得に関連する装置の部分に関しては、作像カテーテル20特にIVUSカテーテルは、診断プローブ22(特にIVUSプローブ)を含むその末端が血管の所望の作像位置の近傍に位置するように、患者10内に挿入される。図1では特に特定されないが、プローブ22の近傍に位置する放射線不透過性の材料は放射線画像におけるプローブ22の現在の位置の表示を提供する。例えば、診断プローブ22は超音波ウエーブを発生させ、診断プローブ22の近傍の区域を表す超音波エコーを受け取り、超音波エコーを対応する電気信号に変換する。対応する電気信号は作像カテーテル20の長さに沿って基端コネクタ24に伝達される。プローブ22のIVUSバージョンは単一及び複数のトランスデユーサ素子配列を含む種々の形態をとる。複数のトランスデユーサ素子配列の場合、トランスデユーサの列(アレイ)は次のように配置することができる:作像カテーテル20の長手軸線に沿って直線的に配置する、カテーテル20の長手軸線のまわりで湾曲的に配置する、長手軸線のまわりで円周方向に配置する等。

カテーテル20の基端コネクタ24はカテーテル画像プロセッサ26に連通結合される。カテーテル画像プロセッサ26は基端コネクタ24を介して受け取った信号を、例えば、血管セグメントの横断面画像に変換する。更に、カテーテル画像プロセッサ26は血管の長さに沿って取った血管の薄切り即ちスライスに対応する長手方向の横断面画像を発生させる。カテーテル画像プロセッサ26により得られたIVUS画像データは最初にプロセッサ26内に貯蔵される。

診断プローブ22により得られカテーテル画像プロセッサ26により処理された診断作像データの形式は本発明の代わりの実施の形態に従って変わる。特定の代わりの実施の形態に従えば、診断プローブ22は機能流れ測定値としても参照される血液力学情報(例えば血液の流速及び圧力)を提供するための1又はそれ以上の(例えばドップラー及び(又は)圧力)センサを具備する。このような代わりの実施の形態においては、機能流れ測定値はカテーテル画像プロセッサ26により処理される。従って、「画像」という用語は、血液の圧力、血流の速度/体積、血管の横断面組成、血液にわたるせん断応力、血液/血管壁の境界面におけるせん断応力等を含む血管情報を表す種々の方法を包含するように広義に解釈すべきことを意図することに留意されたい。血管の特定の位置に対する血液力学データの取得の場合、有効な診断は、心臓血管疾病を表す機能流れメトリックスを同時に観察しながら、血管構造内の診断プローブ22の現在の位置を可視化する能力に依存する。血液力学及び放射線画像の相互登録は疾病した血管の精確な処置を容易にする。代わりに、カテーテル装着センサに代えて、例えば直径0.018インチ(約0.46mm)のガイドワイヤのようなガイドワイヤ上にセンサを装着することができる。従って、本発明の実施の形態によれば、種々のプローブ形式が使用されるのみならず、末端でこのようなプローブを装着する種々の可撓性の細長い部材(例えばカテーテル、ガイドワイヤ等)も使用される。

相互登録プロセッサ30はライン32を介してカテーテル画像プロセッサ26からIVUS画像データを受け取り、ライン34を介して放射線画像プロセッサ18から放射線画像データを受け取る。代わりに、センサとプロセッサとの間の連通は無線媒体を介して実行される。相互登録プロセッサ30は受け取った画像データから導き出される放射線及びIVUS画像のフレーム即ち駒の双方を含む相互登録画像を得る。本発明の実施の形態によれば、目印(例えば放射線不透過性のマーカーアーチファクト)は同時に表示されたIVUS画像データに対応する位置の放射線画像上に提供される。相互登録プロセッサ30は、最初、画像データメモリー40の第1の部分36においてライン34を介して放射線画像プロセッサ18から受け取った血管撮影画像データをバッファする。その後、カテーテル導入手順の過程中、ライン32、34を介して受け取ったIVUS画像データ及び放射線不透過性マーカー画像データは画像データメモリー40の第2の部分38及び第3の部分42にそれぞれ貯蔵される。貯蔵された画像データの個々に得られた駒は、IVUS画像駒及び対応する放射線(放射線不透過性マーカー)画像データ駒と関連させるように、適当に札付け即ち識別化(例えば時間付け、連番等)される。IVUSデータではなく血液力学データが得られるような実施の形態においては、血液力学データは第2の部分38に貯蔵される。

更に、血管撮影/蛍光透視作像装置の視界内で、患者の表面上又は患者の近傍内に付加的なマーカーを配置することができる。次いで、このようなマーカーの位置は正確な位置において血管撮影画像上で放射線不透過性マーカーアーチファクトを位置決めするために使用される。

相互登録プロセッサ30は画像データメモリー40の第1の部分36、第2の部分38及び第3の部分42内に先に貯蔵されたデータから相互登録画像を得る。例として、特定のIVUS画像駒/スライスは第2の部分38から選択される。相互登録プロセッサ30は第2の部分38からの選択されたIVUS画像データに対応する第3の部分42内の蛍光透視画像データを特定する。その後、相互登録プロセッサ30は第3の部分42からの蛍光透視画像データを第1の部分36から検索された血液撮影画像駒上に重ね合わせる。その後、相互登録された放射線及びIVUS画像駒は図形ディスプレイ装置50上で互いに並んで同時に表示される。また、ディスプレイ装置50を駆動する相互登録された画像データ駒は、画像データメモリー40に貯蔵された放射線及びIVUS画像データを取得した手順とは別の活動における後の再吟味のために長期間貯蔵装置60に貯蔵される。

図1には示さないが、制御され/測定された方法で患者からカテーテル20を引き出す引き戻し装置が組み込まれる。このような装置は当業界で周知である。このような装置の組み込みは、蛍光透視法が不活動の場合に、時間の時点において視界内のプローブ22の現在の位置の計算を容易にする。

図2に戻ると、血管撮影/蛍光透視プロセッサ18は所望の投影(患者/血管方位)及び倍率で血管撮影「ロードマップ」画像200を捕捉する。例として、画像200は最初患者の血管構造内の関連する区域へIVUSカテーテルを移動させる前に遂行される血管撮影手順により捕捉される。血管内にカテーテル20が無い状態での血管撮影手順の遂行は最大の対照流れ、良好な血管充填及びそれ故良好な全体血管撮影画像を提供する。従って、側分岐部210のような側分岐部及び他の血管構造目印部は、図形ディスプレイ装置50上に表示された相互登録した画像の放射線画像部分上に表示することができ、明確に見ることができる。

図3に戻ると、カテーテル20はその出発位置(例えば、IVUS引き戻し手順を開始する位置)へ移動される。典型的には、カテーテル20は先に前進させたガイドワイヤ(図示せず)上で移動される。その後、蛍光透視画像が得られる。画像においては、カテーテルの放射線不透過性のマーカー300が可視化されるが、対照流れが無いため、血管内腔は見ることができない。しかし、血管撮影及び蛍光透視画像の双方内に存在する一組の位置決めマークは先に得られた血管撮影画像内でのマーカー画像の適正な位置決め(重ね合わせ)を可能にする。血管撮影画像の視野内で放射線不透過性のマーカー画像を適正に位置決めする他の方法はここでの教示を考慮すれば当業者にとって知ることができよう。更に、マーカーアーチファクトはトランスデユーサ基端位置に対応するように重ね合わせた画像駒上で(寸法及び位置の双方を)自動的に調整することができる。血管撮影画像上での放射線不透過性のマーカーアーチファクトの畳重/重ね合わせの結果は、例として、図4に示す例示的な相互登録画像内に示す。

図4に戻ると、(関連する放射線及びIVUS画像を含む)例示的な相互登録ディスプレイ401は血管の選択された横断面IVUS画像400を示す。放射線画像410はディスプレイ50上でIVUS画像400と並んで同時に表示される。放射線画像410はメモリー40の第1の部分36から得られた血管撮影背景上に重ね合わされた蛍光透視画像駒により得られた放射線画像データから発生されたマーカーアーチファクト420を含む。蛍光透視画像駒は観察中の血管内の診断プローブ22の現在の位置に対応する。血管撮影及び蛍光透視画像の双方内に表される視界の精確な適合(2つの画像の正確な投影及び倍率)は図4に表示された相互登録画像の右側区画内の表示されたIVUS画像400に対応するIVUSプローブの現在の位置の特定を許容する。

代わりに、複合放射線画像410は1つの工程で得られる。このような場合、元のロードマップ血管撮影画像は、カテーテルが既にその出発位置にある状態で、得られる。しかし、得られた後、IVUSプローブが血管から引き出されるときに、血管撮影画像は再使用される。

装置はまた、放射線及びIVUS画像データを発生させ/取得する際に、心臓の動きを考慮する。例として、EKGのピークR波中にのみ血管撮影(背景)及び放射線不透過性のマーカーの双方のための画像データを取得することにより、心臓の動きは一層小さな因子となり、良好な畳重関係が血管撮影視界と蛍光透視視界との間に存在する。ピークR波が選択される理由は、これが、その間に心臓が最少量の運動を行う拡張終期を表し、従って、放射線画像データをそこから得る一層一貫した状態を表すからである。ピークR波はまた装置のためのEKGにおける検出を容易にする地点である。

図4を参照し続けると、例示的な実施の形態においては、IVUSカテーテル20が作像を開始するとき、IVUSカテーテルからの横断面画像400は血管撮影背景及び重ね合わせたマーカーアーチファクト420の双方を含む向上した放射線画像410と並んで表示される。向上した放射線画像410及び横断面IVUS画像400はディスプレイ50上で互いに近接して(並んで)表示され、そのため、オペレータは、向上した放射線画像410の状態を実質上同時に観察しながら、横断面画像400内の情報に全力を注ぐことができる。

複合/向上した放射線画像及び横断面画像の双方の同時の表示は、患者内の血管セグメントの疾病した状態及び血管セグメントの位置の双方の瞬時の知覚を許容する。このような包括的な情報は三次元フライスルー画像又は重なった長手方向の画像においては容易に識別できない。フライスルー画像も重なった画像も、単独では、1)横断面におけるすべての情報、2)血管の形状のための感触及び3)血管の長さに沿った横断面の位置の同時の認識を許容しない。向上した血管撮影(マーカーアーチファクトを含む)及び血管横断面画像/情報の上述の「相互登録」は、平均的な視野及び空間能力を備えたオペレータに対して簡単な提示においてこれら3つのすべての事項を実現する。相互登録表示は例えばIVUSコンソールディスプレイ上で提示されるか、または、相互登録表示は手順を行っている室内か又は遠隔位置において1又はそれ以上の血管撮影モニター上で提示される。例えば、手順室内のテーブル上の1つのモニターは、従事している医師が手順を見るのを許容し、一方、同時に、この症例のために手洗いしていない第2の顧問医師も別の制御室から相互登録表示を含む第2のモニターを介してその症例をみることができる。制御室からの視察はまた、有鉛服を着ることなく、可能である。

向上した放射線画像410の背景血管撮影(「ロードマップ」)画像部分の持続性に関して、単一の血管撮影画像は、例えば、与えられた手順/患者位置に対して得られ/発生され、メモリー40の第1の部分36に貯蔵される。視界が変化するか又は患者の位置が変化した場合、更新された背景血管撮影画像が発生され、第1の部分36に貯蔵される。代わりに、背景血管撮影画像は存続するか又は例えば血管撮影法を遂行する各工程において連続的に更新される。向上した放射線画像410の血管撮影ロードマップ/背景画像部分の投影は好ましくは、蛇行した/巻き付いた血管内に存在する縮小を考慮して、見るべき全体の血管を最良に表示する方位及び倍率とされる。代わりに、2つのロードマップ画像(又は2つの向上した放射線画像410でさえ)は1つの画像410の代わりに使用/表示できる。このような複数の図は双面血管撮影法の状況において提供される。

作像カテーテル20上の放射線不透過性のマーカーに少なくとも部分的に基づく、向上した放射線画像の視野内でのマーカーアーチファクトのための位置の確立は種々の方法で達成することができる。以下に更に説明する例は:(地点を確立するためにマーカーの近くの位置でクリックすることにより)ユーザーが特定する地点;画像パターン認識(視界内のマーカーのユニークな記号の自動特定);及び経路の手動計算と自動計算との組み合わせを含む。

画像410を得るための背景/ロードマップ血管撮影画像の向上は多数の異なる方法で達成される。上述のように、図示の実施の形態においては、(カテーテル20の末端に装着されたプローブ22の近傍の放射線不透過性のマーカーの蛍光透視画像から導き出される)マーカーアーチファクト420は向上した放射線画像410の血管撮影/ロードマップ背景の上に重ね合わされ/畳重される。画像410の存続/マーカーアーチファクト位置がカテーテル運動(例えば引き戻し)の全時間にわたって蛍光透視法を遂行することを必要とするので、代わりの実施の形態においては、マーカーアーチファクトは、蛍光透視鏡が活動しているときに、このような期間中にのみ画像410上に表示される。蛍光透視鏡が不作動の場合は、血管撮影背景のみがディスプレイ50の向上した画像410上に提示される。

図5、6に戻ると、本発明の実施の形態において、蛍光透視鏡が不作動の場合、相互登録プロセッサ30はその最新の登録された位置及びカテーテル運動の他のインジケータ(例えば、引き戻し距離センサ/メーター)に基づき放射線不透過性のマーカーのおよその位置を計算する。およその位置は、ディスプレイ501内で対応するIVUS横断面画像500と並んで表示される向上した放射線画像510上のマーカーアーチファクト520を得るために、放射線不透過性のマーカー画像の代わりに利用される。特定の例示的な例として、蛍光透視鏡が不作動の期間中、マーカーアーチファクト520の位置は、現在の背景血管撮影画像により提供される現在の画像の視野内の放射線不透過性のマーカーの現在の/変化した位置を表すセンサデータから、相互登録プロセッサ30内のソフトウエア/ハードウエアにより計算される。本発明の実施の形態においては、マーカーアーチファクト520の視覚特徴(例えば、色、記号、強度等)は、蛍光透視鏡が作動か/不作動かを区別するために使用され、従って、マーカーアーチファクトの位置が実際のものか/計算されたものかを示すために使用される。更に、一層進歩した装置においては、マーカー(従って診断プローブ22)の変位及び角度方位の双方は、画像500を発生させるためのデータを取得するときに、血管内の診断プローブ22の現在の位置の精確な近似を得るように決定される。

図5、6を参照し続けると、計算された経路550/650はディスプレイ501/601内の相互登録プロセッサ30により決定される。マーカーアーチファクト520/620は計算された経路路550/650の頂部に配置される。マーカーアーチファクト520/620は非視覚位置データ(例えば、引き戻し距離、空間位置センサ、角度方位センサ等)から計算された位置において血管撮影画像上に重ね合わされる。例えば、向上した放射線画像510/610内の放射線不透過性のマーカーの初期の位置が知られており、カテーテルが既知の時間量だけ特定の割合で自動引き戻し装置により引っ張られる場合、装置により、カーソルは引っ張り量及び時間期間の積を表す計算された経路550/650に沿った初期の位置からの距離に配置することができる。更に、蛍光透視鏡が作動され、放射線不透過性のマーカーが取得され、相互登録プロセッサ30に対して提示されるような各引き続きの時間において、実際の放射線不透過性マーカーの位置と計算されたマーカーアーチファクト520/620の現在の位置との間の誤差は、計算された位置を、放射線不透過性マーカー画像により計算された位置と交換することにより、取り除かれる。修正された位置とマーカーアーチファクト520/620の計算された位置との間の誤差は取り除かれる。例示的な実施の形態においては、誤差/合計進行距離の比は、蛍光透視鏡が不作動であった全体の先の期間に対して、向上した放射線画像510/610の取得/貯蔵されたコピー上のすべての先の計算/取得/提示されたマーカーアーチファクトの畳重位置を再計算し、調整するための尺度因子として使用される。

同様に、再計算はまた計算された経路550/650の曲線の形状を更新することができる。図5、6に示すように、計算された経路550/650は、表示された血管を通る中心線により表される、プローブ22がそこを通過する血管のねじれに適合する曲線として示される。代わりに、血管内のカテーテル経路は、このような血管を通して引っ張られるときに、血管の中心線よりも一層真っ直ぐで一層短い経路をとる。しかし、カテーテルが引っ張りの代わりに押し込みにより並進される場合、計算された経路550/650は血管の曲率に一層緊密に適合するか、または、一層長い経路をとることにより血管のねじれを一層誇張する。倍率係数(例えば、押し込みに対して1.05、引っ張りに対して0.95)は、血管を通して押し込まれ/引っ張られるときのプローブがとる経路のこの一般的な観察に基づき経路を計算する際に、導入することができる。代わりに、経路は異なる投影(面)において取られた2つの異なる血管撮影画像から計算することができる。これは、それから真の中心線を計算できる三次元血管撮影画像を許容する。

図7に示すディスプレイ701内の相互登録されたIVUS画像700及び向上した放射線画像710により表される、更に別の実施の形態によれば、オペレータは計算された経路750上の1又はそれ以上の地点で基準マーク760を生じさせる。基準マーク760は種々の可能性ある使用に役に立つ。例として、基準マーク760は向上した放射線画像710内のマーカーアーチファクト720の位置を更新するためのベンチマーク(位置同期地点)として作用することができる。図7に示す実施の形態においては、相互登録プロセッサ30は計算を遂行する前に基準マーク760の位置情報の手動入力まで待機する。ユーザーは放射線不透過性のマーカーを含む視界の蛍光透視鏡により提供される画像データから得られたマーカーアーチファクト720と一致する基準マーク760を生じさせる。その初期の進入期間を越えて持続できる基準マーク760はプローブ22の現在/見積もられた位置を追従するマーカーアーチファクト720から区別される。更に、例示的な実施の形態においては、基準マークは経路550/560上の単に計算された位置の見積もり値からの計算された地点(例えば550/560である経路上の地点)上の見積もられた地点と対照的に、(放射線不透過性のマーカーの蛍光透視画像により得られた)プローブ22の実際の位置を強調する/目立たせるために使用される。更に他の実施の形態においては、基準マーク760は診断/処置手順中に関連する特定の地点を強調するために使用される。ブックマークはディスプレイ701のIVUS画像700部分に関連する一連の横断面画像内に置かれる。ブックマークはディスプレイ701内の基準マーク760に対応する特定の達成された画像駒への迅速なアクセス許容する。

本発明の実施の形態によれば、図4−7において提供される表示された画像に関連するユーザーインターフェイスは、オペレータが血管内の横断経路に沿って順々に取得されたデータを表す一連の貯蔵された駒を通して追跡するのを許容する「スライダ」制御子を有する。スライダ制御子はキーボード上の一組の矢印、血管セグメントを横断するようにマウス又は他のユーザーインターフェイスを使用して再生中にオペレータにより操作できる向上した放射線画像上に表示されたバー/カーソル等とすることができる。例として、図7と同様の表示は先のデータ取得活動の再生中に相互登録プロセッサ30により得られる。基準マーク760と同様のカーソルは再生中に向上した放射線画像710上に表示される。ユーザーはカーソルを選択し、計算された経路750と同様の経路に沿ってカーソルをドラッグする。ユーザーが経路に沿ってカーソルをドラッグし、ドロップしたとき、相互登録プロセッサ30は対応する相互登録された画像を取得し、提示する。ユーザーは例えば矢印キー、マウスボタン等を使用して貯蔵された画像を通して順々に先に進む。

蛍光透視鏡が不作動の場合に、(現在表示されているIVUS横断面画像に対応する血管内の位置を表す)マーカーアーチファクトの位置の相互登録プロセッサ30の計算を改善/最適化する種々のカテーテルマーキング体系が考えられることに留意されたい。図8に戻ると、単一の放射線不透過性のマーカーバンド800はIVUSプローブの近傍でカテーテル820に取り付けられる。放射線不透過性のバンド800は基端縁部802と末端縁部804とを有する。バンド800は円筒状であり、基端縁部802における直径は末端縁部804における直径に等しい。更に、バンド800は既知の長さを有する。

カテーテル20の基端コネクタ24がカテーテル画像プロセッサ26(又はプロセッサ26に連通接続された介在する患者インターフェイスモジュール)の出口に接続したとき、プロセッサ26はカテーテル20を特定するためのEPROM、RFID、光学リーダー又は任意の他の適当な方法を介してカテーテル20から特定化情報を受け取る。図示の実施の形態においては、カテーテルの長さ及び直径寸法(又は寸法比)は受け取られる特定化情報に含まれる。更に、放射線画像プロセッサ18からの倍率及び(又は)投影角度のような画像視野情報は相互登録プロセッサ30に提供される。マーカーバンド画像のほぼ4辺多角形の隅部における4つの地点を特定することにより、相互登録プロセッサ30は向上した放射線画像図内の血管の縮小及び計算された経路のセグメントの真の長さを自動的に計算する。

図9a−eに簡単に戻ると、カテーテル20は図8を参照して上述した計算を行うのを容易にする既知の直線分離距離を有する2つのマーカーバンドを担持する。図9aはカテーテルシャフトを部分的に取り巻く、例示的な実施の形態に使用するのに適する放射線不透過性のマーカーバンド900を示す。例示的な実施の形態においては、マーカーバンド900はカテーテルシャフトの円周の約180°(1/2)を延びる。バンドは例えば100%のプラチナ又は90%のプラチナ/10%のイリジウム、タンタル、金又は任意の他の放射線不透過性の材料又はその組み合わせ/アマルガムから作ることができる。

図9bは図9aに示す形式の2つの放射線不透過性のマーカーバンド910、920を有する作像カテーテル20を示す。基端バンド910は末端バンド920に関して90°(カテーテル20の円周の1/4)傾斜する。この実施の形態においては、バンド910/920は診断プローブ22の両側で等間隔離間した状態で示してある。このカテーテル20はまた例えば0.014インチ(約0.36mm)のガイドワイヤのようなガイドワイヤを通過させるためのガイドワイヤ内腔930を有する。ガイドワイヤは末端ガイドワイヤポートから出る。ガイドワイヤの基端は血管内の基端ポートから出ることができる(短内腔迅速交換カテーテル)か又は案内カテーテル内の基端ポートから出ることができる(長内腔迅速交換カテーテル)か又は患者の外部へ出ることができる(ワイヤ上カテーテル)。

図9cは末端マーカーバンド920の全表面上で直接見られる図からの作像カテーテル20を示す。基端マーカーバンド910の精確に1/2が90度だけ傾斜していることが分かる。図9cに示すように見た場合、2つのマーカーバンドの血管撮影画像はバンド910の画像の厚さの2倍である厚さを有するバンド920を現す。更に、マーカーバンド910/920の画像長さ「L」はバンド910/920を含む画像におけるカテーテル20の部分の角度位置に依存する。完全な側面図においては、長さLはマーカーバンドの実際の長さに等しい。片寄り量Oはバンド920の厚さとバンド910の厚さとの間の差に等しい。

図9dでは、画像は、カテーテル20が図9cに示す位置から90度軸方向に回転した状態で、示される。バンド920の厚さはバンド910の厚さの半分である。また、カテーテル20の軸線に関するバンド910/920の相対位置の位置はカテーテル20の実際の角度方位を決定するために使用される。その理由は、片寄り量のみではカテーテル20の現在の回転位置を確立するのに不十分だからである。

図9eは図9c及び図9dとは異なる回転位置でのカテーテル20及びバンド910/920の画像を示す。カテーテルの方位はバンド910、920の画像の厚さの相対厚さ(例えば片寄り比)を比較することにより決定できる。

相互登録プロセッサ30に関連する他の制御は種々の付加的な仕事の遂行を容易にする。例えば、カテーテルの引き戻し中、プロセッサ30に組み込まれた評価機能は、ユーザーが「ルックマーク」ボタンを選択するのを可能にする。これに応じて、相互登録プロセッサ30は向上した放射線画像上の計算された経路に沿った特定の横断面及び(又は)位置に対して注意/評価を加える。

上述のように、相互登録画像体系の代わりのバージョンは、標準の単一図血管撮影画像に代えて、双面血管撮影法を組み込んでいる。双面血管撮影法においては、2つの放射線投影図、例えば共通回転軸線上で90度だけ傾いた2つの図は、ユーザーに同時に提示される。このような装置においては、2つの向上した放射線画像は横断面画像と並んで提示される。蛍光透視鏡の不作動期間中、マーカーアーチファクト(カーソル)の位置が既知の引き戻し量に関連する計算により決定された場合、2つのカーソル位置は、2つの向上した放射線画像の各々上でそれぞれ決定される。蛍光透視鏡が不作動の期間中のある期間において、一方の双面画像上で見られる血管の短縮は他方のものよりも少ないことを期待できる。三次元の血管のねじれに応じて、他方の双面画像は、マーカーアーチファクトが実際の蛍光透視画像ではなく計算に基づくような他の期間で、反対側の双面画像が一層少ない短縮を有することを期待できる。誤差は2つの異なる双面画像において独立に計算され、対応する尺度因子は修正のために発生される。上述のように、導き出された三次元ロードマップは異なる面からの2つの画像の情報に基づき生じる。この場合、2つの異なる面は90°の双面画像である。導き出された三次元画像上のマーカーアーチファクトの位置決めは2つの直交する双面画像の各々のマーカーアーチファクトの位置から計算される。

IVUSカテーテルを使用する図示の実施の形態に関連する上述のすべての説明は種々の別の形式の作像カテーテルに適用できる。同様に、向上した放射線画像は、横断面のスライスの代わりに、長手方向のスタックと組み合わせることができる。事実、向上した放射線の横断方向横断面及び長手方向横断面画像は一緒に表示することができる。更に他の実施の形態においては、向上した放射線画像は、組織及び血管内の付着物を特徴とするグレースケール及び色画像物の双方と並んで提示される。更に、長手方向のIVUSグレースケール画像及び(又は)色(事実上の組織学)画像は二次元血管撮影画像又は導き出された三次元画像上で畳重される。

相互登録の上述の例は主として扱われたIVUSの例である。しかし、上述のように、相互登録は、代わりに、血流の速度及び圧力のような血液力学画像情報を提供する機能的流れ測定装置に組み込まれる。図10に簡単に戻ると、相互登録プロセッサ30により得られる例示的な相互登録ディスプレイ1001はグラフ1000において提示される機能的流れ測定値と並んで表示される向上した放射線画像1010を含む。図10において、機能的流れリザーブ即ち蓄え(FFR)は血管の長さに沿った変位の関数としてグラフ1000に示す。向上した放射線画像1010は血管撮影画像に重ね合わされたマーカーアーチファクト1020を含む。マーカーアーチファクト1020は、ガイドワイヤ又はカテーテル20のような可撓性の細長い部材の末端に装着されたプローブ22上のセンサ/トランスデユーサにより先に取得された測定値に基づいて現在表示されている機能的流れ測定値を表す地点を示す。更に別の例示的な実施の形態においては、相互登録画像は更に向上した放射線画像1010上のマーカーアーチファクト1020により示される血管セグメントに対応するIVUS横断面画像(図示せず)を含む。

表示はまたマーカーアーチファクト1020により特定された血管の断面に関連する種々の付加的なテキスト情報を含む。血管寸法1030は向上した放射線画像1010上のマーカーアーチファクト1020の現在位置により示される特定の横断面のおよその直径及び内腔面積を特定する。更に、IVUS情報1040はプラーク負担百分率及びマーカーアーチファクト1020により示される現在の横断面スライスのためのプラーク面積を特定する。FFR情報1050はマーカーアーチファクト1020の現在の位置に関連する現在のFFR値を特定する。マーカーアーチファクト1020は現在表示されているデータ値を得るためにデータを取得した時点でのプローブ(例えばプローブ22)の位置に近似することに留意されたい。本発明の例示的な実施の形態によれば、マーカーアーチファクト1020の位置はガイドワイヤ又はカテーテル20に装着されたプローブ22のような可撓性の細長い部材に装着されたプローブの近傍に位置する放射線不透過性の素子/マーカーにより提供される画像データから導き出される。

例として、マーカーアーチファクト1020は、ユーザーが図10に表示される形式の情報を含む一組の貯蔵されたデータ記録を順々に考察できるようにするスライダ制御子として作動する。更に、特定の例においては、マーカーアーチファクト1020により指定される特定の位置に関連するFFR値はマーカーアーチファクト1020の近傍で表示される。また、マーカーアーチファクト1020の位置にリンクされ、従ってマーカーアーチファクト1020と同期して移動する第2のスライダ1060も設けられる。スライダ1060又はマーカーアーチファクト1020の一方の移動が他方の運動を生じさせる。

この相互登録装置を利用する心エコー図法のような他の形式のインターベンション超音波作像も想定される。例えば、末端に直線状のアレイ即ち列、湾曲状の列、円周方向の列又は他の超音波列を備えた操縦可能なカテーテルが心室内又はその近傍に配置され、その位置は向上した超音波画像に組み込まれる。

本発明を具体化した例示的な装置を説明したが、上述の装置の作動に関連する一組の例示的な工程(ステップ)を要約する図11に注目されたい。最初に、ステップ1100において、血管撮影画像が発生され、画像データメモリー40の第1の部分36内に貯蔵される。プローブ22が血管の長さ内で移動するときにプローブ22から取得した多数のデータセットの相互登録表示を支持するために、単一の血管撮影画像を使用することができる。作像カテーテル20上のプローブ22の近傍に位置する放射線不透過性のマーカーに少なくとも部分的に基づいて決定される位置を有する可視アーチファクト(例えばマーカーアーチファクト420)は血管撮影画像上に重ね合わされる。プローブ22が血管内を移動すると、可視アーチファクトは血管の血管撮影画像に沿って進行し、それによって、プローブ22により提供された情報に従って得られた現在表示されているデータに関連するプローブ22のおよその位置を提供する。

その後、ステップ1105において、初期の計算された経路(例えば経路550)が相互登録プロセッサ30により発生される。経路のこの見積もり値は次のものを含む種々の方法のうちの任意の方法に従って発生させることができる:すなわち、自動化二次元及び三次元経路計算;手動経路仕様;及びユーザーアシスト自動化経路計算(自動化経路計算とユーザーが指定するオーバーライドとの組み合わせ)。計算された経路はステップ1100中に発生された血管撮影画像上に重ね合わされ、プローブ22の引き戻しが開始されるときに、プローブ22の投影経路を表す。

例示的な実施の形態においては、相互登録装置の作動は、蛍光透視鏡が作動(プローブ22の近傍に位置する放射線不透過性のマーカーの生の画像を提供する)してしまっているか否かにより決定される。蛍光透視鏡が活動している場合、制御はステップ1115へ進み、このステップでは、放射線不透過性のマーカーの蛍光透視画像(例えば図3参照)が取得され、時間付けされ、貯蔵される。その後、ステップ1120において、プローブ22に関連する画像データが取得され、時間付けされ、貯蔵される。図示の例では、画像データは作像カテーテル20に装着された超音波トランスデユーサプローブにより発生されたIVUS画像を有する。

ステップ1125において、相互登録プロセッサ30は上述の向上した放射線画像を得るために先に貯蔵された血管撮影画像上にマーカーアーチファクトを重ね合わせる/畳重させる。マーカーアーチファクトは先に取得され貯蔵された放射線不透過性のマーカーの位置データから少なくとも部分的に位置を導き出す。その後、向上した放射線(例えば血管撮影)画像は、ステップ1130中に、放射線不透過性のマーカーの位置データに関連する時間付けを伴って貯蔵される。

その後、ステップ1135において、相互登録プロセッサ30は先に発生された向上した血管撮影画像及び対応するプローブ(IVUS)画像を取得し、同時に、これをディスプレイ/モニター上に提示する。向上した血管撮影画像及び対応するプローブ画像はディスプレイ/モニター上で互いに並んで表示される。対応する画像の選択は選択されたIVUSプローブ画像に関連する時間付けに基づく。相互登録された表示の放射線及びプローブ要素のそれぞれの時間付けは同一である必要はない。本発明の実施の形態においては、最も近い適合基準が選択プロセスに適用される。次いで、制御は相互登録作像プロセスの別の反復のためにステップ1110へ戻る。

代わりに、引き戻し機構が関連する血管セグメントを通してプローブ22を引き出している期間中蛍光透視鏡が不作動の場合、制御はステップ1110から1150へ進む。ステップ1150においては、相互登録プロセッサ30は引き戻し機構のための引き戻し量を取得し/登録する。ステップ1155において、プローブ22に関連する画像データが取得され、時間付けされ、貯蔵される。図示の例においては、画像データは作像カテーテル20に装着された超音波トランスデユーサプローブにより発生されるIVUS画像を有する。ステップ1160において、プロセッサ30はアーチファクトマーカー位置の先の計算からの経過時間を決定する。経過時間が一定の場合、経過時間定数が決定された後、このステップは繰り返す必要がない。ステップ1165において、相互登録プロセッサ30はプローブ22の現在の位置の見積もり値及び向上した放射線画像上の対応するマーカーアーチファクトの位置を発生させる。例として、引き戻し量及び先のマーカーアーチファクト位置決定と現在の位置決定との間の経過時間はマーカーアーチファクトのための現在の位置見積もり値を発生させるために使用される。

その後、ステップ1170において、相互登録プロセッサ30は計算された経路及びステップ1165中に得られた距離計算値に基づく新たな計算された位置での血管撮影画像上にマーカーアーチファクトを重ね合わせる/畳重させる。ステップ1175において、向上した放射線(例えば血管撮影)画像は計算されたマーカーアーチファクト位置データに関連する時間付けを伴って貯蔵される。その後、ステップ1180において、結果としての向上した放射線画像は、向上した血管撮影画像及び対応する(時間付けに基づく)先に貯蔵されたプローブ画像の双方を含む相互登録された表示を取得し、提示するために利用される。その後、制御はステップ1110へ戻る。

上述のステップは、可撓性の細長い部材(例えばカテーテル、ガイドワイヤ等)に装着された血管プローブが血管の長さに沿って進行するときに、相互登録した表示の提供に関連する。相互登録された表示はまた再生モードにおいて得られる。図12に戻ると、ステップ1200において、最初に、相互登録プロセッサ30は、例えば血管撮影画像を含む向上した放射線画像、計算された経路、及び、向上した放射線画像上の表示された位置でプローブ22により取得されたデータから導き出された現在提供されている画像に関連する位置を示す計算された経路上に位置するカーソル/スライダマークを表示する。

ステップ1205において、ユーザーは計算された経路上でカーソル/スライダマークを位置決めする。このような再位置決めは多数の方法のうちの任意の方法で行うことができる。例として、ユーザーはマウスを使用してカーソル/スライダをドラッグし、ドロップさせる。代わりに、キーボード入力はステップ1200中に提供された向上した血管撮影画像内に表示された計算された経路に沿った一連の先に指定され/ブックマークされた地点を通してカーソル/スライダを前進させ/バックアップすることができる。更に他のキーは計算された経路に沿ったプローブ22の前進に関連する一組の貯蔵された記録を通して記録/記録基礎でカーソル/スライダを前進させるために使用することができる。計算された経路及びその関連するプローブ22(例えばIVUS)画像上で関連する位置を選択する更に他の方法は、ここで提供された記述に照らして、当業者なら考えられよう。

ステップ1210において、向上した放射線画像上のカーソル/スライダの現在の位置に関連する特定の位置/時間付けに応答して、相互登録プロセッサ30はプローブ22により提供されたデータから導き出された一組の記録内の対応する記録にアクセスする。例として、このようなデータセットは血管に沿った特定位置での横断面IVUS画像又は代わりにFFR値を含む。その後、ステップ1215において、相互登録された図が提示され、この場合、計算された経路及び(データ取得中に放射線不透過性のマーカーにより提供された位置情報から少なくとも部分的に導き出された)カーソル/スライダを含む向上した放射線画像は、向上した放射線画像内の現在のカーソル/スライダ位置により示される位置でプローブ22により提供されたデータから導き出された画像(例えばIVUS横断面)と並んで表示される。図12に示すステップは、カーソル/スライダの新たな位置及び、指定されたカーソル/スライダ位置でプローブ22により提供されたデータから導き出された対応する画像(例えば横断面IVUS画像)を示すために表示を更新するように、カーソル/スライダの位置の検出された変化に応答して繰り返される。

上述の構造、技術及び利点は本発明の単なる実施の形態である。本発明の原理を適用できる多くの可能な実施の形態を考慮して、図面に関してここで述べた実施の形態は例示のみを意図するものであり、本発明の要旨を限定するものとすべきでないことを認識すべきである。例えば、本発明の特定の態様を実行するために別個のプロセッサを示したが、代わりの実施の形態においては、複数のプロセッサの機能性は単一のプロセッサ内に組み込むことができ、または、更に多くのプロセッサ内で分配することができる。それ故、ここで説明したような本発明は、すべてのこのような実施の形態が特許請求の範囲及びその等価物の範囲内に入ることを想定する。

カテーテル画像相互登録を履行するための装置の概略図である。 例示的な血管撮影画像を示す図である。 カテーテルに装着された放射線不透過性マーカーの例示的な蛍光透視画像を示す図である。 横断面IVUS画像と並んで例示的な向上した放射線画像を示す図である。 横断面IVUS画像と並んで例示的な向上した放射線画像を示す図であり、この場合、放射線画像は更に関連する血管内の計算された経路を含んでいる図である。 横断面IVUS画像と並んで例示的な向上した放射線画像を示す図であり、この場合、放射線画像は更に図5とは異なる位置に位置するマーカーを備えた関連する血管内の計算された経路を含んでいる図である。 横断面IVUS画像と並んで例示的な向上した放射線画像を示す図であり、この場合、放射線画像は更に関連する血管内の計算された経路及びマーカー位置の同期/較正地点を提供する基準マークを含んでいる図である。 単一の円筒状の放射線不透過性のマーカーバンドを含む例示的なカテーテルの末端を示す図である。 カテーテルシャフトを部分的に取り巻く、例示的な実施の形態において使用するのに適した放射線不透過性のマーカーバンド900を示す図である。 図9aに示す形式の2つの放射線不透過性のマーカーバンドを有する作像カテーテルを示す図であって、この場合、2つのバンドはカテーテルの軸線に沿った1/4回転により傾斜されている図である。 末端マーカーバンド900の全表面上で直接見える図から図9bの作像カテーテルを示す図である。 カテーテルが図9cに示す位置から軸方向に90度回転した状態での、図9cの作像カテーテルを示す図である。 図9c及び図9dからは異なった回転位置での作像カテーテルを示す図である。 放射線及び血液力学画像情報の相互登録のための例示的なディスプレイを示す図である。 データ取得手順中に相互登録された図を取得し表示するための一組の工程を要約するフローチャートである。 先に取得した画像データの再生中に相互登録された図を取得し表示するための一組の工程を要約するフローチャートである。

Claims (37)

  1. 血管情報の取得及び相互登録表示のための装置において、
    基端及び末端を有する可撓性の細長い作像部材と;
    上記可撓性の細長い部材の上記末端の近傍に位置し、血管の画像を発生させるための情報を得るように形成された作像プローブと;
    上記作像プローブの近傍に位置する放射線不透過性のマーカーと;
    血管撮影画像データを貯蔵するための第1のメモリーと;
    上記作像プローブにより得られた情報から導き出される血管画像データを貯蔵するための第2のメモリーと;
    上記血管撮影画像データから導き出された向上した放射線画像と、上記血管画像データに対応する血管画像要素とを含み、上記向上した放射線画像及び上記血管画像要素が互いに近接して表示されるようになった複合画像を得るために、上記第1のメモリー及び上記第2のメモリーから検索されたデータを組み合わせるディスプレイプロセッサと;
    上記向上した放射線画像上に表示され、上記血管画像要素のためのデータを取得している間に上記作像プローブの位置を表示し、上記放射線不透過性のマーカーから導き出される第3のデータの少なくとも一部に基づく位置を有するカーソルと;
    を有することを特徴とする装置。
  2. 上記可撓性の細長い部材がカテーテルであることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 上記作像プローブが超音波装置を有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
  4. 上記超音波装置が側方始動血管超音波トランスデューサ組立体であることを特徴とする請求項3に記載の装置。
  5. 上記側方始動血管超音波トランスデューサ組立体がトランスデューサ素子の列を有することを特徴とする請求項4に記載の装置。
  6. 上記トランスデューサ素子の列が上記可撓性の細長い部材の長手軸線に沿って直線的に配置されることを特徴とする請求項5に記載の装置。
  7. 上記トランスデューサ素子の列が上記可撓性の細長い部材の長手軸線のまわりで湾曲的に配置されることを特徴とする請求項5に記載の装置。
  8. 上記トランスデューサ素子の列が上記可撓性の細長い部材の長手軸線のまわりで円周方向に配置されることを特徴とする請求項5に記載の装置。
  9. 上記超音波装置がドップラートランスデューサを有することを特徴とする請求項3に記載の装置。
  10. 上記可撓性の細長い部材がガイドワイヤを有することを特徴とする請求項9に記載の装置。
  11. 上記可撓性の細長い部材がガイドワイヤであり、上記作像プローブが圧力センサを有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
  12. 上記放射線不透過性のマーカーが円筒状のマーカーバンドを有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
  13. 上記放射線不透過性のマーカーが少なくとも1つの部分的に完全な円筒状のマーカーバンドを有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
  14. 上記放射線不透過性のマーカーが2つの半円筒状のマーカーバンドを有することを特徴とする請求項13に記載の装置。
  15. 上記2つの半円筒状のマーカーバンドが上記可撓性の細長い部材の長手軸線に沿って互いに関して傾斜していることを特徴とする請求項14に記載の装置。
  16. 互いに関する上記2つの半円筒状のマーカーバンドの相対寸法及び位置に少なくとも基づく方位決定機能を更に有することを特徴とする請求項15に記載の装置。
  17. 上記第3のデータがユーザーの特定する地点から導き出されることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  18. 上記第3のデータが視界内で上記放射線不透過性のマーカーの位置を決定する自動化プロセスにより導き出されることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  19. 上記自動化プロセスが上記位置を決定するために画像パターン認識を利用することを特徴とする請求項18に記載の装置。
  20. 上記第3のデータがユーザーの手動入力と自動化計算との組み合わせにより導き出されることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  21. 上記自動化計算が上記作像プローブの予想される経路の決定を含むことを特徴とする請求項20に記載の装置。
  22. ユーザーが少なくとも上記血管画像要素を含む画像の貯蔵されたセット内の関係ある特定の画像を指定できるようにするブックマーク機能を更に有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
  23. 上記向上した放射線画像が上記作像プローブの計算された経路を含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
  24. ユーザーがユーザーインターフェイス制御を介して上記向上した放射線画像上の関連する地点に上記カーソルを再位置決めできるようにする、当該カーソルに関連するスライダ機能を更に有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
  25. 基端及び末端を有する可撓性の細長い作像部材と、上記可撓性の細長い部材の上記末端の近傍に位置し、血管の画像を発生させるための情報を得るように形成された作像プローブと、上記作像プローブの近傍に位置する放射線不透過性のマーカーとを有する装置内で血管情報を取得し、表示するための方法において、
    第1のメモリー内に血液撮影画像データを貯蔵する工程と;
    第2のメモリー内に上記作像プローブにより得られる情報から導き出された血管画像データを貯蔵する工程と;
    ディスプレイプロセッサにより、互いに近接して表示される、血管撮影画像データから導き出される向上した放射線画像及び血管画像データに対応する血管画像要素を含む複合画像を得るように、上記第1のメモリー及び上記第2のメモリーから検索されたデータを組み合わせる工程と;
    上記血管画像要素のためのデータを取得している間上記作像プローブの位置を表すカーソルを上記向上した放射線画像上に表示する工程と;
    を有し、上記カーソルが上記放射線不透過性のマーカーから導き出された第3のデータの少なくとも一部に基づく位置を有することを特徴とする方法。
  26. 上記可撓性の細長い部材がカテーテルであることを特徴とする請求項25に記載の方法。
  27. 上記作像プローブが超音波装置を有することを特徴とする請求項25に記載の方法。
  28. 上記超音波装置がドップラートランスデユーサを有することを特徴とする請求項27に記載の方法。
  29. 上記可撓性の細長い部材がガイドワイヤであり、上記作像プローブが圧力センサを有することを特徴とする請求項25に記載の方法。
  30. 上記放射線不透過性のマーカーが上記可撓性の細長い部材の長手方向に沿って互いに傾斜した2つの半円筒状のマーカーバンドを有し、上記方法が互いに関する上記2つの半円筒状のマーカーバンドの相対寸法及び位置に少なくとも基づいて上記作像プローブの方位を決定する更なる工程を有することを特徴とする請求項25に記載の方法。
  31. 上記第3のデータがユーザーの特定する地点から導き出されることを特徴とする請求項25に記載の方法。
  32. 上記第3のデータが視界内で上記放射線不透過性のマーカーの位置を決定する自動化プロセスにより導き出されることを特徴とする請求項25に記載の方法。
  33. 上記第3のデータがユーザーの手動入力と自動化計算との組み合わせにより導き出されることを特徴とする請求項25に記載の方法。
  34. 上記自動化計算が上記作像プローブの予想される経路を決定することを特徴とする請求項33に記載の方法。
  35. ブックマーク機能により、ユーザーが少なくとも上記血管画像要素を含む画像の貯蔵されたセット内の関係ある特定の画像のユーザー指定のセットを貯蔵する工程を更に有することを特徴とする請求項25に記載の方法。
  36. 上記向上した放射線画像内に上記作像プローブの計算された経路を組み込む工程を更に有することを特徴とする請求項25に記載の方法。
  37. ユーザーがユーザーインターフェイス制御を介して上記向上した放射線画像上の関連する地点に上記カーソルを再位置決めできるようにし、上記関連する地点に関連する上記放射線画像要素の特定の瞬間の表示に応答する、当該カーソルに関連するスライダ機能を提供する工程を更に有することを特徴とする請求項25に記載の方法。
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