JP2013176637A - 管内の流体流を可視化するための装置およびシステム - Google Patents

Abstract

【課題】造影成分が流れる血管を介する流体流を可視化する。
【解決手段】造影成分が流れる血管を介する流体流を可視化するための方法であって、血管造影画像のシーケンスから血管造影画像のサブシーケンスを選択するステップと、前記血管造影画像の表示を制御するための複数の動的パラメータを読み取るステップと、動的パラメータに従って、サブシーケンスを繰り返し連続して表示するステップと、サブシーケンスを表示している間にユーザが動的パラメータを動的に更新するためのインターフェースを提供するステップとを具えた方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、動物組織における流体搬送管内の流れを可視化するためのコンピュータ支援の装置およびシステムに関し、より詳細には、加齢性黄斑変性症に関連する新生血管の病巣などの、病巣に血液を供給する血管内の血流の方向を可視化および識別して、そのような病巣の診断と治療を補助するための装置およびシステム。

本出願は、２００２年３月２０日に出願した米国特許出願第６０／３６５，５４７号の優先権を主張するものである。

病巣は通常、組織またはその他の体内部位にある異常な組織構造として定義され、有害な状態、疾患または疾病の兆候であることが多い。病巣は、眼球においてみられる脈絡膜血管新生（「ＣＮＶ」）などのように、数多くの特有の形態をとる場合がある。一般に、体内のいかなる異常な脈管構造も、病巣の一種である。

ＣＮＶは、加齢性黄斑変性症（「ＡＭＤ」）の１つの兆候であり、５０歳以上の人々に多くみられる失明の原因となっている。１９９５年には、米国内の６５歳以上の人口約３，４００万人のうち、約１７０万人がＡＭＤを原因とする何らかの視力障害を有していた。ＣＮＶの大量出血が発生した場合には、永久的な失明をもたらす可能性があるため、ＣＮＶの適時の診断および処置は重要な治療の目標となる。

ＣＮＶの可視化
可視化は、血管に造影剤を導入した後、対象領域における血管の血管造影画像表現を取得して表示するプロセスである。

通常は、網膜色素上皮（「ＲＰＥ」）層内（感覚網膜と脈絡毛細管の間にある）の色素および脈絡膜内の色素は容易に可視光波長を透過しないため、眼球の脈絡膜の脈管構造は容易に可視化することができない。したがって、網膜血管の血流を明らかにするために日常的に使用されている、励起および発光のスペクトルが可視波長から成るフルオレセインナトリウム眼底血管造影法であっても、脈絡膜循環を通過するとき、また色素がさらに表面の網膜脈管構造に達する前に、フルオレセイン色素による血管の着色に起因するかすかな赤みの広がりしか示さない。

インドシアニングリーン（「ＩＣＧ」）色素血管造影法（「ＩＣＧＡ」）と呼ばれるもう１つの方法は、通常、脈絡膜の血流を可視化するために使用される。これは、着色された視覚組織を貫通しやすいＩＣＧによって放射される近赤外蛍光波長を使用することを基にしている。約３０年前にＩＣＧＡの開発を刺激したものは、脈絡膜血行動態および血流生理機能を研究するためのツールを提供するということであったが、過去５年の間に、これを実施する装置が商業ベースで入手可能になった結果、その臨床への利用がＡＭＤに関連するＣＮＶを発見し監視する用途に広く普及するようになった。

ＣＮＶの血流を可視化して監視することは、病巣が網膜の中心窩の直下にある、または隣接しているとき特に、ＣＮＶの診断と処置の重要な部分になった。

走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）が商業ベースで入手可能になったことにより、ＩＣＧＡへの関心が高まった。毎秒約１枚の速度で画像を取得できる、眼底カメラ光学に基づく主流の市販ＩＣＧＡシステムと比較すると、ＳＬＯは高速画像処理を実行する能力を提供した。高速ＩＣＧ画像収集システムを容易に利用できることは、新しいＡＭＤ治療法、すなわちＣＮＶフィーダ血管光凝固治療に対する関心の重要な要素であった。

ＣＮＶフィーダ血管光凝固
最近行われている手法は、いわゆるフィーダ血管（「ＦＶ」）光凝固法であり、血液を中心窩下のＣＮＶに供給する輸入管が中心窩領域の外部部位において光凝固されるものである。これまでのところＦＶ光凝固は、明らかに効果的なＣＮＶの治療法であることが実証されており、結果として視力の改善をもたらすことも多い。これは通常、これまで使用または検討されてきた他の治療形態には伴わない結果である。この治療方法は、現時点で他に治療方法がない潜在的的な中心窩下のＣＮＶにとって特に重要なものである。

前述のように、ＦＶは、ＣＮＶの領域に血液を供給するものとして識別されている血管である。これらの血管の長さは、およそ２分の１から数ミリメートル程度の長さであり、脈絡網のＳａｔｔｌｅｒの層にあると考えられている（本明細書に参照により組み込まれている非特許文献１を参照）。Ｓａｔｔｌｅｒの層は、感覚網膜のすぐ下にある脈絡膜毛細血管の薄層から血液を供給および排出する動脈および静脈を含む脈絡膜血管の中間層であることに留意されたい。ＩＣＧＡなどによるＣＮＶフィーダ血管の可視化に続いて、ＣＮＶへの血液の流れを減少または停止させるために、フィーダ血管の光凝固が行われる。

研究では、多くの場合数時間以内のフィーダ血管の光凝固により、ＣＮＶに関連する網膜浮腫のしばしば劇的な消散および安定化が示され、また視力の改善すら認められている。

米国特許第５，３９４，１９９号明細書

Ｆｌｏｗｅｒ Ｒ．Ｗ．著、Experimental Studies of Indocyanine Green Dye-Enhanced Photocoagulation of Choroidal Neovascularization Feeder Vessels、Ａｍ．Ｊ．Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ．、２０００年、１２９：５０１〜５１２頁

現在実施されているＦＶ治療の主要な短所は、所定の病巣に血液を供給するＦＶの正確な識別と可視化によって必然的に制限を受けるという点である。したがって、ＦＶ光凝固、およびＦＶ色素拡張光凝固法（「ＤＥＰ」）などの代替手段の成功はいずれも、ＦＶの適切な識別に大きく依存している。従来、１回の注射によるＩＣＧ大量注入後に１回の血管造影を使用して、フィーダ血管の発見と識別を行ってきた。
従来の方法を使用するこの１回の血管造影（１つの血管造影図のシーケンス）は、適切な血流データを入手するには不十分であり、そのため同じ眼に対して複数の血管造影図のシーケンスを使用することが余儀なくされる。
さらに、従来の方法を使用する１回の色素の大量投与によって生成された脈絡膜組織の着色では、画像のコントラストが低すぎて正確なＦＶの識別が困難になる。したがって、１回の血管造影を行った後、第２の血管造影画像のセットを得るために２回目の血管造影を行うことが必要になる場合も多い。これは、第１の画像のセットが、ＦＶを識別するのに十分な画質に達していないために必要になる。したがって、より高品質の画像を入手して病巣の血流に関する十分なデータを得るために、第１の画像のセットの結果に基づき、第２の血管造影のためにパラメータが調整される。その結果、第２の血管造影で得られた第２の血管造影画像のセットが依然としてＦＶの識別には不十分である場合には、第３の造影を行うことが必要になる。さらに、造影を繰り返すことで、コントラストおよび画質の劣化が生じる。

たとえ、技術的に十分な血管造影画像のシーケンスが得られた後でも、ＣＮＶ ＦＶの確実な識別は（排出管とは対照的に）困難になる場合が多い。特に、下にある脈絡膜の脈管構造からかなりの背景色素の蛍光があり、色素が拍動してＦＶを通過する場合には困難になる。そのような状況では通常、特定のフィーダ血管またはそれを介する流れの方向を識別することは不可能である。

ＦＶを識別して可視化するには、現在の技法には限界がある。したがって、フィーダ血管を識別し血管を介する血流の方向を可視化する機能を高める必要があり、本発明の目的はその技法を提供することにある。

そこで、本発明の目的は、動物組織における流体搬送管を可視化するための装置およびシステムを提供し、具体的には、病巣に血液を供給する血管内の血流の方向を可視化および識別するための装置およびシステムを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、潜在的に治療可能な病巣のフィーダ血管を検出できる頻度を大幅に高めることにある。
さらに、本発明の他の目的は、ＣＮＶに関連する中心窩付近および中心窩下の加齢に伴う黄斑変性の潜在的に治療可能なフィーダ血管を検出できる頻度を大幅に高めることにある。

本発明の方法は、より一層容易にＦＶを識別することができ、血管を介する色素の可視化が一般に、対象領域を流れる色素の一連の血管造影画像を繰り返し連続的に表示することによって増強され、特定のパラメータをリアルタイムで操作できることを前提としている。画像の連続的な表示は一般に、ファイモーションと呼ばれる。

本発明の一実施の形態によれば、造影成分が流れる血管を通して流体流を可視化するための方法が提供される。該方法は、次のステップを備えている。
血管造影画像のシーケンスから、血管造影画像のサブシーケンスを選択するステップ。複数の動的パラメータを読み取るステップで、前記動的パラメータが前記血管造影画像の表示を制御するもの。前記動的パラメータに従って、前記サブシーケンスを繰り返し連続して表示するステップ。および、前記サブシーケンスを表示している間にユーザが前記動的パラメータを動的に更新するためのインターフェースを提供するステップ。この方法は、インタラクティブファイモーション（「ＩＰＭ」）と呼ばれる。

本発明の一実施の形態において、速度、間隔、方向、およびピクセル輝度で構成される動的パラメータが使用され、これらは動的に調整可能である。収集された輝度値と表示された輝度値との間のピクセル輝度の関係は、ルックアップテーブル（「ＬＵＴ」）によって提示され、これを通じて操作可能であることが好ましい。

さらに、本発明の方法を実施するための装置と、方法に対応するコードが実装されたメモリを含むコンピュータプログラム製品と、方法に対応する命令を格納するコンピュータ可読メモリについても説明される。

本発明の他の実施の形態によれば、血液を供給する少なくとも１つの血管の病巣を治療するための方法が提供される。この方法は、蛍光色素を含む造影成分を注入するステップと、病巣の周囲のあらかじめ選択された領域の複数の血管造影画像を取り込むステップと、ＩＰＭを使用して前記病巣にわたる前記造影成分の流れを可視化するステップと、前記血管を識別するステップと、前記血管を通過する血流の速度を減少させるのに十分な種類および量のエネルギーを前記血管に印加するステップとを備えている。

有利なことに、本発明の方法は、従来の方法に優る多くの利点を提供する。第１に、血管造影画像をファイモーションで表示し、動的パラメータをリアルタイムに操作することにより、対象血管とその血管に入りそこに満たされる色素の最前部との可視化を最適化することができる。第２に、高速血管造影画像は１セットしか取得する必要がないので、以前の血管造影に基づいて可視化を最適化するために画像取り込みの間にパラメータを調整しなくてすむようになる。第３として、色素波面を可視化する機能によって、血管内の流れの方向を確実に判別することができ、これにより輸出管ではなく、輸入管が確実に治療されるようになる。

本発明のさらに多くの利点および利益は、以下の好ましい実施例についての詳細な説明を読み、理解すれば当業者には明らかとなろう。

本発明の好ましい実施例の様々な特徴は、添付の図を参照する詳細な説明を読めばさらに明らかとなろう。

ＩＰＭの使用を組み入れた光凝固による、病巣をもたらした血管の治療の方法を示す流れ図である。 ＩＰＭの方法を示す流れ図である。 ＩＰＭの１つの実施例によるデフォルトのＬＵＴを示す図である。 ＩＰＭの１つの実施例による変更済みのＬＵＴを示す図である。 ＩＰＭの１つの実施例による第２の変更済みのＬＵＴを示す図である。 ＩＰＭを使用したＡＭＤに関連するＣＮＶの患者の診断および治療の好ましい実施例を示すシステム総括ダイアグラムである。 ＩＰＭの好ましい実施例のグラフィカルユーザインターフェースを示す図である。

以下の説明において、本発明を十分に理解できるように数多くの具体的な詳細が示される。ただし、本発明はこれらの特定の詳細なしに実施できることを理解されたい。他の例においては、本発明を不明瞭にしないため、周知のプロセスについて詳細には説明または表示されていない。説明および図において、同種の数表示は同種の構造および／またはプロセスを参照している。

本発明の方法は、一連のステップとして本明細書で主張および説明される。これらの方法および関連付けられているステップが、本発明の精神を維持する任意の論理的順序で実行できることを理解されたい。さらに、方法は、本発明の範囲および精神を逸脱することなく、本明細書に示されているそのような方法およびステップの実施中または実施後に、単独でも、あるいは以前実施された他の手順および処理と併せても、実行することができる。また、本明細書に使用されている動物という用語は人間を含むが、人間には限定されないものとする。

ＡＭＤに関連するＣＮＶなどの病巣は、病巣に血液を供給する血管の光凝固またはＤＥＰによって治療に成功を収めていることが示されている。ただし、治療の成功は、血液を病巣に供給するＦＶの正確かつ緻密な識別が前提となっている。このために、病巣に至る血管を識別し、それが供給（輸入）血管または排出（輸出）血管のいずれかを判別するために、その血管内の血液の方向を識別することが有利となる。ＡＭＤに関連するＣＮＶのような病巣のさらに一層効果的な治療を達成できる可能性は、治療に先立ちインタラクティブファイモーションを使用してＦＶの可視化および識別を行う機能を高めることに依存する。ＩＰＭは、連続ループなどのような以前取り込まれた高速造影画像のサブシーケンスを繰り返し再生することにより、対象領域において、血管内の色素の流れの可視化機能を高め、しかも特定のパラメータを動的に操作できる機能をもたらす。これらのパラメータを動的に変更することで、所定の事例ごとにＦＶの可視化を最適化するようなパラメータの正確な組み合わせを見い出すことができる。可視化は、特定の患者、造影用色素の注入量、画像が取り込まれた速度など数多くの変動要素によって異なってくるため、これらのパラメータの調整が必要になる度合いは、血管造影のセットごとに異なる。

図１を参照すると、本発明の１つの広範な態様により、動物における病巣を治療するための方法１００が示されている。方法を効果的にするため、病巣はさらに、血液を病巣に搬送する血管をさらに備えている。本発明の方法は、次のステップを備えているが、それに限定されることはない。病巣に高速血管造影を実行するステップ２００。インタラクティブファイモーションを実行するステップ３００。ＦＶを識別するステップ４００。ＦＶを光凝固するステップ５００。本発明の好ましい実施例において、方法１００は、人間のＡＭＤに関連するＣＮＶを治療するために使用される。

高速血管造影２００は、適切な任意の造影成分を使用して、対象領域の血管に注入された造影成分を示す高速画像を取得することにより実行される。ＣＮＶおよびその関連するフィーダ血管は、インドシアニングリーン色素蛍光血管造影法を使用して可視化されることが好ましい。ＩＣＧ色素は静脈注射により患者に注入され、患者の脈管構造内を潅流することができる。可視化は、ＩＣＧ色素が蛍光を発するのに十分な種類および量のレーザ光を対象の領域に照射することによって行うことが好ましい。

ＦＶを可視化するために好ましいＩＣＧの用量は、静脈注射により約０．３ｍｌの体積中約２５ｍｇ／ｍｌの濃度で注入される約７．５ｍｇである。画像処理シーケンスごとに必要な投与数は１回のみであるが、複数回の投与も採用される。血中約０．０２５ｍｇ／ｍｌの濃度は、理論上、哺乳類の眼底から最大の蛍光発光を生成する。さらに、本発明の一部の実施例において、ＩＣＧの静脈注射後に５ｍｌの生理食塩水が注入される。生理食塩水は、肘脈から胸腔内の脈管構造に薬剤を迅速に押し出すために使用される。

色素の活性化は、約７８０ｎｍ〜８３０ｎｍの範囲のレーザ光線を使用して行うことが好ましい。哺乳類の眼におけるＣＮＶおよびその関連するフィーダ血管の可視化の場合、色素を励起するために使用されるレーザ光線は、平均出力の約２０〜１００ｍＷを使用して約１ｃｍ²の標的部位を照射することが好ましいが、最大２３０ｍＷまで使用することができる。レーザ光線による対象部位の照射は、約１０〜２０秒間で行うことが好ましい。

蛍光を発する脈管構造の高速画像シーケンスの取り込みは、当業者には周知で明白な数多くの手段を用いて達成することができる。画像は、ＣＣＤカメラの高速血管造影画像として取り込まれ、１つの対象シーケンスとしてメモリに格納されることが好ましい。上記の好ましい投与量を使用して、高速画像は通常、血管を満たす蛍光を取り込むために、好ましくは１０〜２０秒にわたり約３０フレーム／秒のレートで記録される。本発明の実施の形態により、標準的な対象シーケンスは約３００の画像で構成される。

上記の例は、ＣＮＶの高速血管造影画像を取り込むための好ましいパラメータを表しているが、ＣＮＶおよびその関連するフィーダ血管が可視化されて血管造影で取り込まれるような眼球内の蛍光発光を生じるために、他の用量、光パラメータおよび取り込み速度も効果的であることは、当技術分野で周知である。

２００において病巣およびその関連するＦＶの高速血管造影画像を取り込んだ後、３００において高速画像のシーケンスにインタラクティブファイモーションが実行される。ファイモーションは、１９１２年にＷｅｒｔｈｅｉｍｅｒによって最初に発見された現象であり、映画のように、何も存在しない場合の動きの視覚認知を表している。ファイモーションを動的に操作可能なパラメータと共に使用することにより、３００においてＩＰＭはそれ以降のＦＶ識別および可視化を改善することができ、特に４００においてＦＶ内の血流の方向の識別および可視化を改善することができる。

治療に適したＦＶを識別することに続いて、５００において病巣に血液を供給する血管の光凝固が行われる。光凝固治療の目標設定は、３００におけるＩＰＭを通じ、４００における病巣およびその関連するＦＶの可視化および識別から前もって導かれた情報に基づいている。光凝固法は、目標となる血管の閉塞をもたらすのに十分な種類および量を照射することにより達成される。そのような閉塞は、フィーダ血管の温度を高めて、血管の焼灼または血管内の血液の凝固を生じさせることによって発生すると考えられる。その結果、血管内の血流速度が減少する。

本発明の一実施の形態において、ＤＥＰは、ＩＣＧ色素などの放射線吸収色素を患者に前もって注射することによって行われる。したがって、光凝固は、ＩＣＧ色素の放射線を吸収する特性を利用してＦＶの色素拡張光凝固を行うことによって促進される。約８１０ｎｍの治療用レーザが約４００〜６００ｍＷで約１．０〜１．５秒間使用されることが好ましい。これにより、ＩＣＧの存在する血管の光凝固に十分な約０．４Ｊ〜０．９Ｊのエネルギーが生成される。

したがって病巣は、病巣の血液供給を遮断することによって攻撃される。これには、病巣を枯渇させて、血圧を速やかに降下させる効果を備えている。光凝固およびＤＥＰの通常のパラメータが好ましい値として示されているが、本発明の請求の範囲を限定するものとして考慮してはならない。

図２を参照すると、本発明の他の実施の形態により、ＩＰＭを使用して血管内の血流を可視化するための方法３００が示されている。ＩＰＭは、次のステップを備えている。
ステップ３１０では、前もって取り込まれた高速血管造影画像の対象シーケンスが取り出される。ステップ３２０では、対象の期間を表す連続サブシーケンスを定義する制限が受け取られる。次いで、ステップ３３０では、動的パラメータが受け取られる。ステップ３４０において実行命令が受け取られると、サブシーケンスがステップ３６０で停止するまで、ステップ３５０にてファイモーションで表示される。ステップ３５０での表示中、ステップ３７０にてパラメータを変更するか否か判断し、変更する場合はステップ３８０にて、その変更に応じて前記動的パラメータでユーザにより、動的に更新される。

対象シーケンスは通常、ユーザが選択する特定のシーケンス識別子に対応してメモリから取り出される。ステップ３１０では、ＩＰＭ用に前もって取り出された高速血管造影画像の対象シーケンスは、対象の期間を含んでいる。したがって、シーケンスは病巣内の血管に入りそこに満たされる色素の最前部を示す。対象シーケンスは通常、ユーザによって選択され、メモリ手段から取り出される。

続いて、ステップ３２０にて、対象シーケンスのサブシーケンスを表す制限が受け取られる。通常、これらの制限は、フレームと、定義されたフレームの後続または先行する周囲のフレームの数とを定義することにより、または好ましくは最初および最後のフレームを定義することにより、ユーザが選択する。サブシーケンスは、対象期間を定義する、すなわちサブシーケンスは、病巣に関連付けられた血管、特にＦＶに入る造影用色素を示すシーケンスの部分を含む必要がある。サブシーケンスは、ＩＰＭを受けているシーケンスの一部でしかないため、サブシーケンスが長ければ、それに応じてＩＰＭに要する時間も長くなる。通常、上記の好ましい取り込みの速度およびパラメータを使用して、約３０フレームがサブシーケンスとして定義されるが、ユーザが可視化する対象に応じて任意のフレーム数を選択することができる。

ステップ３３０にて、サブシーケンスの定義に続いて、動的パラメータが受け取られる。本発明の一実施の形態において、速度、間隔、方向、およびピクセル輝度という、ＩＰＭに関連付けられた４つの動的パラメータがある。ファイモーションでの表示中に加えていつでも、ユーザ入力に応じて、動的パラメータをリアルタイムで更新することができる。

速度パラメータは、血管造影画像がファイモーションで表示される速度を定義する。通常、速度パラメータは、秒あたりのフレームで定量化され、１フレームはサブシーケンス内の１つの血管造影画像を表す。

間隔パラメータは、サブシーケンス内のすべての画像が表示されるかどうかを定義する。たとえば、本発明の一実施の形態において、２の値を入力すると、サブシーケンス内の２つごとに１つの画像がファイモーションで表示されるようになる。このようにして間隔パラメータは、ファイモーションでの表示中に、ｎ個ごとに１つの画像（２つごと、３つごと、４つごとなど）を表示するように調整することができる。

方向パラメータは、ファイモーション表示の方向を定義する。本発明の一実施の形態において、方向パラメータは、連続フォワードループ、連続リバースループまたは連続バウンスでのファイモーションの実行を定義することができる。連続バウンスを選択すると、血管造影画像のサブシーケンスが最初の画像から最後の画像まで、最後の画像から最初の画像まで、最初の画像から最後の画像まで、というようにファイモーションで連続的に表示されるようになる。

輝度パラメータは、収集される輝度値と表示される輝度値の関連を定義する。輝度パラメータを操作することにより、収集された血管造影画像で特定の輝度を持つピクセルが、ファイモーションで表示される血管造影画像で異なる輝度に調整される。

本発明の一実施の形態において図３を参照すると、輝度パラメータはルックアップテーブルの操作によって受け取られ、調整される。ｘ軸は、収集された輝度値を表し、ｙ軸は表示される輝度値を表している。通常デフォルトでは、輝度パラメータは、収集された輝度値と表示された輝度値が正比例し、しかも傾き１の直線によって表されるように設定される。この例において、ＬＵＴには３つのコントロールポイントがある。対向する隅部に２つのコントロールポイントがあり、中間に１つのコントロールポイントがある。コントロールポイントを移動させることにより、ユーザは収集された輝度値および表示される輝度値の関係を操作することができる。
図４を参照すると、線の中間にあるコントロールポイントは、通常ポインティングデバイスをクリックしてドラッグすることにより、ユーザ操作に応じて上方に移動されている。新しい線は、引き続き対向する隅部に固定されているが、２つの線分で構成されるようになり、収集された輝度値と表示される輝度値間で新たな調整された関係を規定する。
図５を参照すると、線をさらに分け、収集された輝度値と表示される輝度値の関係をさらに操作するために、ＬＵＴの一部でポインティングデバイスをクリックすることなどにより、新しいポイントをユーザが追加することもできる。本発明の一実施の形態において、線上の連続するポイントを他よりも後方に移動させることはできない。すなわち、１つの収集された輝度値が１つの表示される輝度値よりも大きな値に対応するように線を折り返すことはできない。

これらのパラメータは、対象領域にわたり血流をよりよく可視化するために、ファイモーションでの表示中に動的に変更することができる。これにより、病巣に血液を供給している血管の識別と、血流の方向の可視化を改善することができる。

フィーダ血管とその中を流れる血流の方向をよりよく可視化および識別するために、ファイモーションで動的に調整する際に追加のパラメータを使用することができることは、当業者には明らかであろう。

ステップ３４０においてファイモーションで表示を開始するように命令を受け取ると、３５０において血管造影画像がファイモーションで表示される。ファイモーションでの表示は、定義されたサブシーケンスの血管造影画像を、連続して、動的パラメータに従って表示することにより達成される。本発明の一実施の形態においてファイモーションは、モニタの表示ウィンドウに表示される。

動的パラメータに対する変更は、ステップ３７０において検出され、ステップ３８０において、ファイモーションが続行されるようにリアルタイムで更新される。したがって、ＩＰＭを実施することにより、速度、間隔、方向、およびピクセル輝度などのパラメータをリアルタイムで動的に変更しながら、ファイモーションで表示される連続血管造影画像を見ることができる。

意味深いことに、ＩＰＭの本発明の方法は、従来の方法に加えていくつかの有利な効果を備えている。まず、ファイモーションで特定領域の血管を満たす色素を可視化することにより、ＣＮＶに関連する血管およびその血流の方向を容易に識別することができ、それにより排出（輸出）血管と区別して供給（輸入）血管を識別することができる。ＦＶの識別は、病巣の治療としての光凝固を成功させるために必要不可欠である。
第２に、ＦＶの可視化および特定の改善は、リアルタイムで動的パラメータを操作しながら、血管造影画像のファイモーション表示を連続的にループできることによって達成される。これらの４つのパラメータ（速度、間隔、方向およびピクセル輝度）の操作は、対象領域の血管に入る色素を可視化する機能を大幅に改善して、ＦＶの識別を強化する。最後に、上記のすべての効果は、高速な血管造影画像の１つのセットを入手することにより達成される。おそらくは複数回注射して、別個の血管造影を連続的に行い、以前の血管造影図のセットに基づいて取り込みの間にパラメータの調整を試みるような必要はない。

本発明のもう１つの実施例において、定義されたサブシーケンス内の画像の順次除去は、ノイズを減らすためにファイモーションを実行する前に行われる。順次除去は、連続する画像間の移動および回転の量を決定する登録に応じて行われ、連続する画像が位置合わせされて順次除去を最適化できるようになっている。さらにノイズを減少させるため、除去される画像にフーリエフィルタを使用することもできる。（参照により本明細書に組み込む）特許文献１に開示されている、順次除去、登録およびフーリエフィルタリングに関連する方法は、当技術分野で周知である。

図６を参照すると、ＩＰＭの使用を組み込む本発明の好ましい実施例を表す全システム総括ダイアグラム６００が示されている。この実施例において、患者の眼６１０を含む患者の頭部６０５が示されている。高速画像を取り込むために操作できるように配置された装置６２０は、表示モニタ６２１、ヘッドマウント６２２、ＣＣＤカメラ６２３、カメラマウントアダプタ６２４、修正眼底カメラ６２５、カメラ位置決めコントロール６２６、および電源／計装キャビネット６２７を備えている。コンピュータシステム６５０は、ＣＰＵ６５１、ハードディスクおよびランダムアクセスメモリなどのメモリ６５２、画像処理プロセッサ６５３、ＰＣモニタ６５４、および１つまたは複数の入力装置６５５を備えている。

実際には、患者の眼６１０は、ＡＭＤに関連するＣＮＶなどの対象の病巣を含む。したがって、患者の眼はＣＮＶのＦＶの光凝固による治療の対象である。患者は、その頭部６０５をヘッドマウント６２２にのせる。そこで患者の位置を装置６２０の他の部分に合わせて調整できるようになっている。眼底カメラ６２５をＣＮＶの含まれる対象領域に合わせるために、カメラ位置決めコントロール６２６を使用して修正眼底カメラ６２５を調整する。この位置合わせは、ヘッドマウント６２２に搭載され眼底カメラ６２５を通じて状況を表示する表示モニタ６２１を使用して映像化される。

患者にＩＣＧなどの可視化用色素が注入されると、カメラマウントアダプタ６２４を介して搭載されているＣＣＤカメラ６２３が、一連の高速血管造影画像を撮影し、それがコンピュータシステム６５０上のメモリ６５２に格納される。アナログ画像をデジタル形式に変換する方法は、一般的なものも、イメージングボードバッファ（ＥＰＩＸ（商標）など）経由のものも、当技術分野では周知である。高速画像の各シリーズは、メモリ６５２から取り出せるように一意の識別子を指定されている。シリーズ内の各画像も、メモリ６５２から取り出せるように一意の識別子を指定されている。

一連の高速画像は、１つまたは複数の入力装置６５５経由のユーザによる要求に従って、メモリ６５２から取り出され、画像処理プロセッサ６５３を使用してＰＣモニタ６５４に表示される。コンピュータシステム６５０は、実行時オペレーションを実行できるオペレーティングシステムを備えている。コンピュータプログラムは、メモリ６５２に格納される。メモリは、ＣＰＵ６５１によって実行される場合、ＩＰＭ２００の方法に対応する命令を備えている。ユーザは、入力装置６５５を介してＩＰＭを受けるようにサブシーケンスを定義する。動的パラメータは、１つまたは複数の入力装置６５５を使用して定義される。入力装置６５５経由のユーザによる開始信号に応答して、ＣＰＵ６５１は、動的パラメータに従って画像処理プロセッサ６５３を使用してＰＣモニタ６５４上にサブシーケンスをファイモーションで表示する。動的パラメータは、ファイモーション表示中にＣＰＵ６５１によって更新される。

図７を参照すると、本発明の１つの実施例のグラフィカルユーザインターフェース（「ＧＵＩ」）７００が示されている。ＧＵＩ７００は、ＰＣモニタ６５４に表示される。ＧＵＩ７００は、表示ウィンドウ７８０、対応するスライダバー７８５、ＬＵＴディスプレイ７９０、保存されたシーケンスウィンドウ７１０、ファイモーションセグメントウィンドウ７１５、治療画像ウィンドウ７４０、ファイモーション開始ボタンおよびファイモーションサブセット保存ボタンを備えている。

表示ウィンドウ７８０は、保存されたシーケンス内の画像を表示する。表示ウィンドウ７８０はさらに、ファイモーション表示の稼動時にファイモーションでサブシーケンスを表示する。スライダバー７８５は、保存されたシーケンスまたはサブシーケンス内の個々の血管造影画像を選択して表示するために使用する。ＬＵＴディスプレイ７９０は、図３から図５で参照されているファイモーションサブシーケンスに対して収集された輝度値および表示される輝度値の関係を操作するためにユーザが使用するインターフェースである。収集された輝度値と表示された輝度値の間のデフォルトの関係、すなわち正比例の関係は、変換関数リセットボタン７９２を選択することによって復元することができる。コントロールポイントは、ＬＵＴディスプレイ７９０内のＬＵＴ線分上でマウスを右クリックして追加することもできる。コントロールポイントは、コントロールポイント削除ボタン７９３を選択して削除することができる。コントロールポイントは、配置したときと逆の順序で自動的に削除される。各コントロールポイントが削除、追加または調整されると、ＬＵＴが変更されたポイントで再計算される。

保存されたシーケンスウィンドウ７１０は、保存されたシーケンス内の最初のフレーム番号と最後のフレーム番号を数字で表示する。ファイモーションウィンドウ７１５は、ユーザが制限およびパラメータを入力する次の領域を備えている。ファイモーションサブシーケンスは、最初および最後の画像によって定義され、対応するフレーム番号をファイモーションセグメントウィンドウ７１５の最初７２０および最後７２５の画像ボックスに入力することによって定義される。速度パラメータは、秒あたりのフレーム数で速度パラメータボックス７３０に入力される。間隔パラメータは、間隔パラメータボックス７３５に入力される。方向パラメータは、フォワード７５１、リバース７５２、またはバウンス７５３の適切な方向ボタンを選択することにより定義される。

ファイモーション表示は、ファイモーション開始ボタン７６０を選択することによって開始される。ファイモーションサブセット保存ボタン７７０を選択することによって、ファイモーションサブシーケンスは付随のパラメータと共にメモリ６５２に保存される。

治療の画像は、治療画像ウィンドウ７４０を使用して操作される。個々の治療画像は、マーク／選択ボタン７４１を選択して、表示ウィンドウ７８０に表示されている治療画像をマウスでクリックするとマーカーで印が付けられる。最も新しく追加されたマーカーは、前回のマーカーを削除ボタン７４２を選択して削除することができる。個々の治療画像は、治療画像の保存ボタン７４３を選択することにより、メモリ６５２に格納される。最後に、ユーザは、終了ボタン８００を選択してプログラムを終了する。

本発明について特定の具体的な実施例を参照しながら説明してきたが、添付の請求の範囲に概説されている本発明の精神および範囲を逸脱することなく様々な変更が可能であることは当業者には明らかであろう。

Claims (16)

1. 造影成分が内部を流れる血管内の流体流を可視化するための方法であって、
   （ａ）血管造影画像のシーケンスから血管造影画像のサブシーケンスを選択するステップと、
   （ｂ）前記血管造影画像の表示を制御するための複数の動的パラメータを読み取るステップと、
   （ｃ）前記動的パラメータに従って、前記サブシーケンスを繰り返し連続して表示するステップと、
   （ｄ）前記サブシーケンスを表示している間にユーザが前記動的パラメータを動的に更新するためのインターフェースを提供するステップと
   を具えたことを特徴とする方法。
2. 前記動的パラメータの１つは速度パラメータを具え、
   前記速度パラメータは、前記サブシーケンスが連続的に表示される速度を定義することを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記動的パラメータの１つは間隔パラメータを具え、
   前記間隔パラメータは、ｎ個ごとに１つの血管造影画像を連続して表示することによって前記サブシーケンスを連続的に表示することに対応する数値「ｎ」を定義することを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 前記動的パラメータの１つは方向パラメータを具え、
   前記方向パラメータは、前記サブシーケンスが連続的に表示される方向を定義することを特徴とする請求項１記載の方法。
5. 前記動的パラメータの１つはピクセル輝度関数を具え、
   前記ピクセル輝度関数は、元のピクセル輝度値と表示されるピクセル輝度値の関係を表すことを特徴とする請求項１記載の方法。
6. 前記ピクセル輝度関数が、前記ユーザによる操作が可能なルックアップテーブルによって表されることを特徴とする請求項５記載の方法。
7. 前記造影成分は、蛍光色素を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
8. 前記造影成分は、インドシアニングリーン色素を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
9. 前記血管の１つは、病巣に血液を供給する血管であることを特徴とする請求項１記載の方法。
10. 前記血管の１つは、加齢性黄斑変性症に関連する脈絡膜新生血管に血液を供給する血管であることを特徴とする請求項１記載の方法。
11. 請求項１記載の方法をコンピュータにおいて実行する際に使用するためのステートメントおよび命令を格納することを特徴とするコンピュータ可読メモリ。
12. 前記血管内を流れる造影成分の複数の血管造影画像を表示することにより、血管内の流体流を可視化するための装置であって、
    （ａ）血管造影画像のシーケンスから血管造影画像のサブシーケンスを選択する手段と、
    （ｂ）前記血管造影画像の表示を制御するための複数の動的パラメータを読み取る手段と、
    （ｃ）前記動的パラメータに従って、前記サブシーケンスを繰り返し連続的に表示する手段と、
    （ｄ）前記サブシーケンスを表示している間にユーザが前記動的パラメータを動的に更新するためのインターフェースを提供する手段と
    を具えたことを特徴とする装置。
13. 血管を介する造影成分の流れを表示するためにコンピュータ可読コードが実装されているメモリを備えるコンピュータプログラム製品であって、
    （ａ）血管造影画像のシーケンスから、血管造影画像のサブシーケンスを選択するコード手段と、
    （ｂ）前記血管造影画像の表示を制御するための複数の動的パラメータを読み取るコード手段と、
    （ｃ）前記動的パラメータに従って、前記サブシーケンスを繰り返し連続的に表示するコード手段と、
    （ｄ）前記サブシーケンスを表示している間にユーザが前記動的パラメータを動的に更新するためのインターフェースを提供するコード手段と
    を具えたことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
14. 血液を病巣に搬送する少なくとも１つの血管を有する動物の病巣を治療するための方法であって、
    （ａ）蛍光色素を含む造影成分を注入するステップと、
    （ｂ）前記病巣の周囲のあらかじめ選択された領域の複数の血管造影画像を取り込むステップと、
    （ｃ）請求項１の方法を使用して前記病巣を介する前記造影成分の流れを可視化するステップと、
    （ｄ）前記血管を識別するステップと、
    （ｅ）前記血管を通る血流の速度を減少させるのに十分な種類および量のエネルギーを前記血管に印加するステップと
    を具えたことを特徴とする方法。
15. 前記蛍光色素はインドシアニングリーン色素であることを特徴とする請求項１４記載の方法。
16. 前記病巣は、人間の加齢性黄斑変性症に関連する脈絡膜新生血管であることを特徴とする請求項１４記載の方法。

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