JP3996890B2 - 定量的解析のための正確な画像の自動選択方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、診断医療用イメージングに関し、心臓画像及びＥＣＧ波形を格納する方法及びシステムに関する。より具体的には、本発明は、ＥＣＧ波形特性に基づいて心臓解析用の画像を選択し、これにより訓練を受けた専門家によって、より効率的な診断を可能にするための方法とシステムに関する。

冠状血管造影図（又は動脈図）は、心臓の表面に位置する動脈（冠状動脈）のＸ線画像である。こうした画像は、通常、脂肪プラークによって動脈の何れが閉塞されているのかを医師が見極めるのに役に立つ。動脈が閉塞されている場合には、患者を冠状動脈疾患（「ＣＡＤ」）と診断することができる。

冠状血管造影図は、多くの場合、血圧測定を含む、血液検査用サンプル、冠状血管造影図及び左心室造影図を採取する心臓カテーテル法と呼ばれる手法の一部として、カテーテルに基づいた他の検査と共に収集される。血管造影図を採取するために、医師は、冠状動脈へ特別の色素（造影剤）を注入する必要がある。こうするために、医師は、通常大腿動脈（鼠蹊／上方大腿部）、腕又は手首の血管を通して完全に心臓に至るまで、細い管（カテーテル）を挿入する。一旦カテーテルが正しい位置に収まると、医師は、カテーテルを通して冠状動脈内へ色素を注入することができる。その結果、Ｘ線画像を採取することができる。

どのような血管造影図が示されるかにより、医師は、薬物治療、カテーテルに基づいた手法（例えば、バルーン血管形成術又は冠状血管ステント施術）又は外科手術（例えば、バイパス手術）などの治療を推奨することができる。冠状血管造影図（又は動脈図）は、ＣＡＤ診断において最も正確な検査の１つであり、毎年、百万を越える血管造影図が採取される。血管造影図は、ＣＡＤの位置及び重症度を正確に示すのに用いられる。例えば、血管造影図は、心臓壁におけるプラークの蓄積又は異常の何れかに起因する動脈閉鎖を明らかにすることもできる。

上述の心臓血管造影法は、典型的には、心臓のカテーテル検査室と呼ばれる外科用イメージング領域において実行される。画像は、心臓血管Ｘ線イメージング装置を用いて収集される。その結果得られる画像は、フィルム上に格納されて、観察され、或いは、ＤＩＣＯＭ（医学用のデジタル画像及び通信）画像としてデジタル方式で保持され、電子的に格納及び観察されることが多くなっている。これらのデジタル画像は、医師の検査ワークステーションでの検査及び解析に利用可能である。

カテーテル手法中に、患者はまた、血行動態モニタリング・システムを用いて生理学的モニタリングも受ける。血行動態モニタリング・システムは、心臓からの電気インパルスをモニタする外部に配置されたリード線を介して患者につながれ、波形の形式で心臓の電気的活動を記録する。この記録は、心電図（ＥＣＧ）と呼ばれ、心拍及び電気インパルスを測定する公知のソフトウェアによって解析され、医師が心臓の異常、疾患及び損傷を検出できるようにする。波形及び解析結果を含むＥＣＧデータは、典型的には、コンピュータのデータベースに格納される。

定量的画像解析とは、血管造影画像を測定する方法をいう。典型的には、Ｘ線撮影の不透明色素が注入されたときに「撮影」される必要があるこれらの画像は動的であり、動画フォーマットで診断のために検査される。定量的画像解析は、主に手動プロセスである。心臓内科医は通常、血管造影画像の連続運転によって探索し、心臓内科医が探しているものを示す画像（例えば、心収縮期又は心拡張期の画像）を自分で見つけて納得するまで前後に画像を動かすことになる。これには、患者の治療に用いることができる貴重な時間が費やされる。

一旦正確な血管造影画像が選択されると、定量的画像解析を実行することができる。周知の解析技術は、左心室解析（壁運動、駆出率及び量）である。左心室解析は以下のように行われる。画像システムが作動すると同時に色素が左心室に注入される。典型的には、その結果もたらされる画像はデジタルフォーマットで収集され、イメージング装置により再表示される。ユーザは、最大の（心拡張期の）フレーム及び最小の（心収縮期の）フレームを選択し、解析プロセス（ソフトウェア）を用いて２つのトレースを比較する。その結果は、患者の心臓のポンプ能力を反映し、各拍動によって吐出される実際量の計算値を含むことができる駆出率又は値である。

正確な画像又は定量的画像解析のための画像の自動選択を容易にするシステムが求められている。例えば、定量的冠状血管解析は、典型的には、患者の心臓周期における所定事象と同時に患者から収集されるイメージングデータの格納されたフレームの選択を求めるものであり、この所定事象は、患者の格納されたＥＣＧ波形上の特徴又は特性によって示される。しかしながら、所与の検査のために、どちらも格納装置から読み出されたイメージングデータ及び生理学的データの同期は、不確実であり時間がかかる。より具体的には、イメージング及び生理学的データ上のそれぞれのタイムスタンプは、同期させる必要がある。ネットワークの時刻同期のための必要性を考慮する自動フレーム選択技術が望ましい。

本発明は、1つには、対応する生理学的又は血行動態モニタリングデータ、例えばＥＣＧデータと心臓血管画像を相互に関連付けるためにタイムスタンプを用いて冠状血管解析のための画像を選択する方法に関する。この方法は、画像とデータとの相互関連付けの分散ネットワーククロック同期プロトコルに固有のオフセットと、並びにタイムスタンプを用いる。本発明はまた、1つには、分散ネットワーククロック同期プロトコルを用いて導き出されるオフセット・データと、並びに、例えばタイムスタンプ・データを用いて理学的データに画像を相互に関連付ける冠状血管解析システムに関する。

本発明の1つの態様は、生理学的データにイメージングデータのフレームを同期させる方法であって、該方法は、（ａ）イメージングシステムを用いて検査中の患者の心臓の連続画像を表すイメージングデータのフレームを収集する段階と、（ｂ）第１クロックによって生成される時間のそれぞれにおいて収集されるフレームの各々を自動的にタイムスタンプする段階と、（ｃ）収集されるフレームと関連するタイムスタンプの各々における基準クロックに対して、第１クロックのオフセットのそれぞれを自動的に判断する段階と、（ｄ）収集されるフレームとタイムスタンプと、収集されるフレームに関連するオフセットとを格納する段階と、（ｅ）血行動態モニタリング・システムを用いて検査中の患者からの生理学的データを収集する段階と、（ｆ）第２クロックによって生成される時間のそれぞれにおいて、1つ又はそれ以上の所定の心臓事象を表す収集された生理学的データにおけるデータを自動的にタイムスタンプする段階と、（ｇ）生理学的データに関連するタイムスタンプの各々のための基準クロックに対して、第２クロックのそれぞれのオフセットを自動的に判断する段階と、（ｈ）収集された生理学的データとタイムスタンプと、収集された生理学的データに関連するオフセットとを格納する段階とを含む。

本発明の別の態様は、オペレータ・インターフェースと、ディスプレイ・モニタと、収集されるイメージングデータの複数のフレームをタイムスタンプするのに用いられる第１クロックと収集される所定の心臓事象を表す生理学的データをタイムスタンプするのに用いられる第２クロックとの間の同期欠如を補償する段階と、該補償する段階の結果に基づいて、所定の心臓事象が発生したときの時間と実質的に同じ時間において収集されたフレームのうちの１つを選択する段階と、を実行するようにプログラムされたコンピュータとを備える心臓解析システムである。

本発明の別の態様は、第１ローカルクロックによって測定される時間に基づいて、収集されるイメージングデータのフレームをタイムスタンプするようにプログラムされたイメージングシステムと、第２ローカルクロックによって測定された時間に基づいて、所定の心臓事象に対応する収集された生理学的データをタイムスタンプするようにプログラムされた血行動態モニタリング・システムと、ネットワークの時刻同期プロトコルにより、イメージングシステム及び血行動態モニタリング・システムに基準クロック時間を通信するようにプログラムされたコンピュータとを備えるシステムである。イメージングシステム及び血行動態モニタリング・システムは各々、（ａ）リンク遅れのそれぞれを計算する段階と、（ｂ）ローカル・オフセットのそれぞれを計算する段階と、（ｃ）それぞれのタイムスタンプにローカル・オフセットの各々を関連付ける段階とを実行するように、更にプログラムされる。

更に本発明の別の態様は、第１ローカルクロックによって測定された時間に基づいて、収集されたイメージングデータのフレームをタイムスタンプするようにプログラムされたイメージングシステムと、第２ローカルクロックによって測定された時間に基づいて、所定の心臓事象に対応する収集された生理学的データをタイムスタンプするようにプログラムされた血行動態モニタリング・システムと、ネットワークの時刻同期プロトコルにより、イメージングシステム及び血行動態モニタリング・システムに基準クロック時間を通信するようにプログラムされたコンピュータとを備えるシステムである。イメージングシステム及び血行動態モニタリング・システムの各々は、（ａ）それぞれのリンク遅れを計算する段階と、（ｂ）それぞれのローカル・オフセットを計算する段階と、（ｃ）基準クロックに一致させるように第１及び第２のローカルクロックのうちのそれぞれ1つを調整する段階を実行するように、更にプログラムされる。イメージングシステム及び血行動態モニタリング・システムのタイムスタンプはそれぞれ、調整された第１及び第２のローカルクロックから導き出される。

本発明の別の態様は、生理学的データにイメージングデータのフレームを同期させる方法であって、（ａ）基準クロックに対して、イメージングシステムにおいて時刻を指示する第１ローカルクロックの第１オフセットを自動的に判断する段階と、（ｂ）基準クロックに第１ローカルクロックを同期させる第１オフセットの関数である量によって、第１ローカルクロックを自動的に調整する段階と、（ｃ）基準クロックに対して、血行動態モニタリング・システムにおいて時刻を指示する第２ローカルクロックの第２オフセットを自動的に判断する段階と、（ｄ）基準クロックに第２ローカルクロックを同期させる第２オフセットの関数である量によって、第２ローカルクロックを自動的に調整する段階と、（ｅ）イメージングシステムを用いて、検査中の患者の心臓の画像を表すイメージングデータのフレームを収集する段階と、（ｆ）調整された第１ローカルクロックによって生成される時間で収集されたフレームを自動的にタイムスタンプする段階と、（ｇ）イメージングファイルとして、収集されたフレームと該収集されたフレームに関連するタイムスタンプとを格納する段階と、（ｈ）血行動態モニタリング・システムを用いて、検査中の患者から生理学的データを収集する段階と、（ｉ）調整された第２ローカルクロックによって生成される時間で所定の心臓事象を表す収集された生理学的データにおけるデータを自動的にタイムスタンプする段階と、（ｊ）生理学的ファイルとして、収集された生理学的データと収集された生理学的データに関連するタイムスタンプとを格納する段階を含む。

本発明の他の態様は、以下に開示され、特許請求の範囲に記載される。

以下、異なる図面において同じ要素に同じ符号が付与された図面を参照する。

図１は、心臓のカテーテル検査室１２（又は正確に言えば、該検査室に収容されるシステム）、医師の検査又は総括ワークステーション１４、及びＤＩＣＯＭサーバ１６の間の通信を容易にするローカルエリア・ネットワーク（ＬＡＮ）１８を示す。例えば、カテーテル検査室１２におけるイメージング装置によって収集され、ＤＩＣＯＭオブジェクトとしてフォーマット化された血管撮影Ｘ線画像は、ＤＩＣＯＭサーバ１６を介してアクセスされるデータベース（図示せず）内に格納することができる。その後、ワークステーション１４の医師は、ＤＩＣＯＭサーバ１６からこれらの格納された画像を読み出し、ワークステーションのディスプレイ・モニタ上でこれらを見ることができる。ワークステーションにおけるコンピュータは、読み出された画像上で医師が定量的的画像解析を実行できるようにプログラムすることができる。しかしながら、本発明の背景技術で説明されたように、左心室解析などのある一定の解析には、特定の心臓事象（例えば、心拡張及び心収縮）に対応する画像が、医師によって正確に選択されることが必要となる。医師は通常、特定検査の画像の連続運転を通して、表示された画像が所望の心臓事象に対応することに該医師が納得するまで前後に走査して、探索することになる。

図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の1つの実施の形態によりネットワーク化されたシステムを示すブロック図である。図２に示されるように、これらの図面は併せて見る必要がある。図２Ａにおいて、矩形の境界線によって区分された領域は、心臓のカテーテル検査室１２を表す。（図２Ａと２Ｂが結合された場合に形成される）６辺多角形によって区分された隣接領域は、制御室２０を示す。ＮＴＰ時刻同期サーバソフトウェア５１及びデータベース管理ソフトウェア（図示せず）によりプログラムされた非同期ＤＩＣＯＭサーバ３８は、カテーテル検査室１２及び制御室の外に位置して示されるが、何れかの内部に設置されてもよい。ＤＩＣＯＭサーバ３８はデータベース（図示せず）を管理し、該データベースは、以下で詳細に説明されるように、ＤＩＣＯＭオブジェクトとして格納されたイメージングデータ及び生理学的データを含む。

カテーテル検査室１２の室内において、専用診察台２８上に載置された患者２６に心臓カテーテル法を実施することができる。この手法は、心臓及び周囲の血管の解剖学的構造及び機能を評価するために患者の心臓内にカテーテル（中空管）を配置することを伴う。局部麻酔を施した後、カテーテルは、鼠蹊部、腕部又は頚部の血管に挿入される。カテーテルは血管を通り心臓へ送られる。一旦心臓に入ると、カテーテルを心臓内の様々な位置に対して操作することができる。カテーテルを圧力変換器に取り付けることによって、異なる心室内の圧力を測定することができる。血液サンプルもまた、異なる部位から取り出すことができる。更に、カテーテルを通して色素が注入され、一連の高速Ｘ線画像がＸ線イメージャ３０によって記録される。Ｘ線イメージャ３０は、Ｘ線制御ステーション５２に位置する技術者によって制御される。Ｘ線画像は、カテーテル検査室１２及び制御室２０のそれぞれに配置されたライブビデオモニタ３２及び４６によってビデオ・フォーマットで見ることができる。このビデオは、心室を通して又は心臓につながる血管を通して流れる血液を示す。この手法は、血管造影法として周知である。血管造影図は、血管のロードマップを形成するのに役立っている。コントラストが強調されたロードマップ画像は、カテーテル検査室１２及び制御室２０のそれぞれに配置されたロードマップモニタ３４及び４８上に表示され、かつカテーテルの誘導を支援する。

Ｘ線イメージャ３０によって収集されたイメージングデータのフレームの各々は、Ｘ線イメージャ３０内に配置された、又は接続された第１ローカルクロックを基準として、ローカルタイムでタイムスタンプされる。各フレームは、後でＤＩＣＯＭオブジェクトにおけるヘッダの所定フィールドに挿入される該フレームの関連するタイムスタンプでＤＩＣＯＭオブジェクト内にカプセル化される。次に、ＤＩＣＯＭオブジェクトは、ＤＩＣＯＭ画像ネットワーク２０を介して（図２Ｂで示される）ＤＩＣＯＭサーバ３８にアップロードすることができる。ＤＩＣＯＭサーバ３８は、ＤＩＣＯＭ画像データベース（図示せず）を管理するためのデータベース管理ソフトウェアでプログラムされる。このデータベースは、ＤＩＣＯＭサーバ３８上、又はＤＩＣＯＭサーバ３８に接続された別のコンピュータ上に存在することができる。Ｘ線イメージャ３０からのＤＩＣＯＭオブジェクトは、このデータベースに格納される。

心臓のカテーテル検査室１２はまた、ＧＥメディカルシステムによって製造及び販売されているＭａｃＬａｂ７０００のような血行動態モニタリング・システムを収容する。このシステムは、制御室２０に配置された血行動態制御ステーション５０に座る技術者によって管理される。カテーテル手法の間に、患者は生理学的にモニタリングされる。血行動態モニタリング・システム４０は、患者に配置された電極から収集されたＥＣＧ波形を含む生理学的データを記録する。血行動態モニタリング・システムによって収集されるデータは、カテーテル検査室１２及び制御室２０内にそれぞれ配置された血行動態モニタ４２及び４４上に表示される。血行動態モニタリング・システム４０はまた、ＥＣＧ解析を実行するようにプログラムされており、正確な心拡張期及び心収縮期の心拍などのＥＣＧ波形の特徴を示す信号すなわちポインタを生成する。血行動態モニタリング・システムはまた、１２リードＥＣＧ、連続ＳＴセグメント解析、呼吸速度、熱希釈心拍出量、ＳｐＯ₂レベル、非侵襲的血圧及び最大４つの侵襲的圧力を自動的に収集して表示することができる。

更に、血行動態モニタリング・システム４０は、「カテーテル検査室事象ログ」を保持しており、この中に実行中の様々な手法が記録されている。血行動態技術者は、このカテーテル検査室事象ログの全情報を制御する。技術者は、手を使用せずに有鉛ガラスの背後でカテーテル検査室の手法全体を観察／聴取している。技術者は、撮像される投影と記録用に選択された動脈枝とを識別する。この情報は、色素の注入前に事象ログに入力することができる。

収集されたＥＣＧ波形特有の特徴を示し、（心拡張期及び心収縮期などの）周知の心臓事象に対応する前述のポインタは、血行動態モニタリング・システム４０によってタイムスタンプされる。これらのポインタは、血行動態モニタリング・システム４０内に配置又は接続された第２ローカルクロックを基準として、ローカルタイムでタイムスタンプされる。タイムスタンプされたＥＣＧ波形は、後に、各ＤＩＣＯＭオブジェクトにおけるヘッダの所定フィールドに挿入された関連するタイムスタンプで、ＤＩＣＯＭオブジェクトにカプセル化される。これらのＤＩＣＯＭオブジェクトは、ＤＩＣＯＭ波形ネットワーク２２を介して、ＤＩＣＯＭサーバ３８にアップロードされる。

収集されたＸ線画像上で定量的的イメージング解析を実行するのが通例である。定量的的解析のためのソフトウェアモジュールは、Ｘ線制御ステーション５２上、血行動態制御ステーション５０上、又は全検査のための収集されたデータが格納されるＤＩＣＯＭサーバ３８と通信可能な（図１に図示されたステーション１４などの）あらゆる医師の検査ワークステーション上に存在することができる。こうした定量的的解析は、関心のある一定の心臓事象に同期して実質的に収集された画像を選択することが必要となる。この目的は、このフレーム選択プロセスを自動化することにある。特定の心臓事象に同期するイメージングデータのフレームを選択するために、該特定の心臓事象に対応するタイムスタンプされたポインタを観察し、次に、時間的に最も近接するタイムスタンプを有するイメージングデータのフレームを捜し出すことができる。しかしながら、この手法では、２つのデータ収集システム、すなわち、Ｘ線イメージャ３０及び血行動態モニタリング・システム４０のためのローカルクロックのそれぞれが同期をとることができない環境、すなわち、２つのクロックのタイムの各々が、本明細書で「オフセット」と言われる量によって異なるという環境は、考慮されていない。更に、この２つのローカルクロック間のオフセットの大きさは、経時的に変化することができる。

本発明の１つの実施の形態は、ＤＩＣＯＭサーバ３８に存在するＮＴＰ時刻同期サーバソフトウェアモジュール５１を提供することによって、及びＮＴＰ時刻同期クライアントソフトウェアモジュールをそれぞれ備えた２つのデータ収集システム３０及び４０を提供することによってもまた、同期していないローカルクロックを補償するものである。ＮＴＰ時刻同期クライアントソフトウェアモジュールの各々は、モジュール５１に関連する基準クロックに、データ収集システム３０及び４０のローカルクロックのそれぞれを独立して同期させることを目的とするネットワークのタイム・プロトコルにより、ＮＴＰ時刻同期サーバソフトウェアモジュール５１と通信する。ＮＴＰ時刻同期クライアントソフトウェアモジュールの各々は、ＮＴＰ時刻同期サーバソフトウェアモジュール５１とのタイムリクエスト交換を開始する。この交換の結果として、クライアントは、リンク遅れを計算し、そのローカル・オフセットを計算することができ、かつサーバソフトウェアモジュール５１が存在するコンピュータ（すなわち、ＤＩＣＯＭサーバ３８）の基準クロックに一致させるように、そのローカルクロックを調整することができる。一旦ローカルクロックが基準クロックに同期すると、クライアントは、周期的に、例えば１分毎にそのローカルクロックをアップデートする。

本発明のこの実施の形態によれば、Ｘ線イメージャ３０によって収集されるイメージングデータのフレームは、関心のある所定の心臓事象を表す血行動態モニタリング・システムによって収集される生理学的データの特徴に同期させることができる。その手法は、以下の通りである。

検査中の患者の心臓の連続画像を表すイメージングデータのフレームは、イメージャ３０を用いて収集される。イメージングシステムにおける時刻を指示するローカルクロックによって生成されたそれぞれの時間で収集されるフレームの各々に自動的にタイムスタンプするようにイメージャ３０がプログラムされる。イメージャ３０は更に、収集されるイメージングデータのフレームに関連する各タイムスタンプのための基準クロックに関連して、そのローカルクロックのオフセットのそれぞれを自動的に判断するようにプログラムされる。収集されたフレーム及びタイムスタンプと、この収集されるフレームに関連するローカル・オフセットとは、ＤＩＣＯＭ画像ネットワーク２４を介して、ＤＩＣＯＭサーバ３８にアップロードされる。各々が、イメージングデータのフレームのそれぞれをカプセル化し、かつそのフレームに関連するタイムスタンプとオフセットのためのそれぞれのフィールドを含むヘッダを有するＤＩＣＯＭオブジェクトのフォーマットでこのデータが伝送される。

同じ検査中に、生理学的データが血行動態モニタリング・システム４０を用いて患者から収集される。血行動態モニタリング・システム内の時刻を指示するローカルクロックによって生成された時間のそれぞれにおける１つ又はそれ以上の所定の心臓事象を示す収集された生理学的データにおいてデータを自動的にタイムスタンプするように血行動態モニタリング・システムがプログラムされる。血行動態モニタリング・システムは更に、生理学的データに関連する各タイムスタンプのための基準クロックに関連して、そのローカルクロックのオフセットのそれぞれを自動的に判断するように、プログラムされる。収集される生理学的データ及びタイムスタンプと、該収集される生理学的データに関連するローカル・オフセットとは、ＤＩＣＯＭ波形ネットワーク２２を介して、ＤＩＣＯＭサーバ３８にアップロードされる。各々が、生理学的データのそれぞれをカプセル化し、かつその生理学的データに関連するタイムスタンプ及びオフセットのためのフィールドのそれぞれを含むヘッダを有するＤＩＣＯＭオブジェクトのフォーマットに、このデータが伝送される。

前述したように、ＤＩＣＯＭサーバ３８は、データベース管理ソフトウェアモジュールでプログラムされており、これを用いて、ＤＩＣＯＭサーバ３８がデータベース（図２Ｂに図示せず）にイメージング及び生理学的ＤＩＣＯＭオブジェクトを格納する。このデータベース管理ソフトウェアもまた、ＤＩＣＯＭサーバ３８が遠隔ワークステーションからのファイル要求に応えることを可能にする。具体的には、ＤＩＣＯＭサーバ３８は、定量的的イメージング解析を実行することができる医師の検査ステーションに、検査用のＤＩＣＯＭファイル一式を送ることができる。定量的的解析ソフトウェアモジュールは、例えば、Ｘ線制御ステーション５２（図２Ａ参照）、血行動態制御ステーション５０（図２Ｂ参照）又は医師の検査ステーション１４（図１参照）上に存在することができる。定量的解析ソフトウェアモジュールは、ＤＩＣＯＭヘッダを介して検査用のＤＩＣＯＭオブジェクトのタイムスタンプとローカル・オフセットを解釈し、自動画像選択用の生理学的データ（例えば、ＥＣＧ波形）と画像を合成させることになる。定量的解析ソフトウェアモジュールの１つの実施の形態において、医師が画像を再生するときには、心拡張期フレーム及び一致する心収縮期フレームの全てが、表示されることになる。これらの表示されたフレームは、例えば左心室解析について選択可能である。狭窄評価のための個別フレームは、ＤＩＣＯＭヘッダにあるこれらの収縮性について同定されることになるであろう。定量的解析ソフトウェアは、自分がＱＣＡツールを選択するときに、それがピークにあるか又はそうでないかを知らせるインジケータを用いて、医師が定量的冠状血管解析（ＱＣＡ）のための個別フレームを選択できるようにするものである。医師は次に、自分が要求する位置及び狭窄の両方を入手するまで、前後に動かしフレーム化することができる。

本発明の１つの実施の形態によれば、検査ステーションは、オペレータ・インターフェースと、ディスプレイ・モニタと、イメージャ３０及び血行動態モニタリング・システム４０のローカルクロック間の同期欠如を補償するようにプログラムされたコンピュータとを備える心臓解析システムである。イメージングデータのフレームのタイムスタンプが、関心のある心臓事象に対応する生理学的データのタイムスタンプと比較されるときに関連付けられるローカル・オフセットを要素として組み込むことによって、同期欠如が補償される。言い換えると、タイムスタンプが、基準クロックに対してデータ収集の実時間を得るために比較される前に、これらはオフセット量によって調整される必要がある。これにより、定量的イメージング解析のソフトウェアモジュールは、問題の検査のための生理学的データに記録された所定の心臓事象の発生と実質的に同期して収集されたフレームを自動的に選択できるようになる。定量的冠状血管解析は、次に、イメージングデータの選択されたフレームに少なくとも部分的に基づいて実行される。左心室解析の場合には、例えば、特定の心臓周期の心拡張期及び心収縮期に対応する２つのフレームが選択され、次いで解析される。

本発明の別の実施の形態によれば、イメージャ及び血行動態モニタリング・システムのローカルクロックは、ＮＴＰ時刻同期プロトコルを用いてリアルタイムに調整され、基準クロックに同期させることができる。この実施の形態において、タイムスタンプは、調整された、すなわち、同期された時間を表すことになる。従って、各ＤＩＣＯＭオブジェクトのヘッダは、調整されたタイムスタンプを含むフィールドを有することになるが、ローカルクロックを調整するのに用いられたローカル・オフセットのためのフィールドを必要とはしない。

本発明は、ＮＴＰの使用に限定されない。用いることができる他の分散ネットワークのタイム・プロトコルは、例えば、簡易ネットワーク・プロトコル（「ＳＮＴＰ」）、実験ネットワーク・プロトコル（「ＸＮＴＰ」）、安全ネットワーク・タイム・プロトコル（「ＳＴＩＭＥ」）及びリアルタイム転送プロトコル（「ＲＴＰ」）を含む。

図３は、カテーテル検査室において実行される生理学的モニタリング・プロセスの様々な段階を示すフローチャートである。その手法を受ける患者に接続されたリード線は、患者の心臓への及び心臓からの電気パルスを受け取る（段階５４）。その波形は、コンピュータメモリに格納される（段階６０）。血行動態モニタリング・システムは、波形のＥＣＧ解析を自動的に実行するようにプログラムされ（段階５８）、その結果もまた、コンピュータメモリに格納される。その解析の一部として、収集された波形における様々な特有の特徴に対するポインタは、自動的にタイムスタンプされる。任意選択的に、定量的解析（ＱＶＡの量測定６６又はＱＣＡの寸法測定６８）を、血行動態制御ステーションにて実行することができる。ＱＣＡ及びＱＶＡのソフトウェアモジュールは、必ずしも血行動態モニタリング・システムの一部とはならないが、後者に接続するＰＣ上に存在することができる。前述したように、その手法の進行している間は、血行動態技術者は、識別コードを入力し、実行される様々な手法のタイムスタンプを作動させることになる（段階６２）。これらの手法は、「カテーテル検査室事象ログ」と呼ばれる手法ログ６４に保持される。

図４は、カテーテル検査室において実行されるイメージングプロセスの様々な段階を示すフローチャートである。Ｘ線画像は、典型的には、１秒間に８から６０フレームのフレームレートで収集される（段階７２）。収集された画像は、ライブビデオモニタ（図２Ａの３２）上でライブビデオとして表示される（段階７４）。コントラスト強調ロードマップ画像は、ロードマップモニタ（図２Ａの３２）上に表示される（段階７６）。ロードマップ画像は、患者の血管を通るカテーテルの誘導中に医師を支援し、かつ定量的画像解析（例えば、ＱＣＡ又はＱＶＡ）を実行するのにも用いることができる（段階７８）。画像は、あらゆる定量的画像解析の結果と共に、画像アーカイブ８０でタイムスタンプされ、格納される。画像アーカイブは、前述のＤＩＣＯＭサーバ（図２Ｂの３８）によって管理されるデータベースを含む。ＤＩＣＯＭサーバはまた、例えばＴＣＰ／ＩＰネットワークを介して、画像アーカイブ８０からのＤＩＣＯＭデータを、要求するワークステーションにダウンロードする（段階８２）。画像は、次に、前述のような定量的画像解析を受けることができる。

本発明は、好ましい実施の形態を参照しながら説明されたが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更がなされ、均等物によりその要素に代替可能であることが理解されるであろう。更に、特許請求の範囲から実質的に逸脱することなく、特定状況を本発明の教示に適合させるために多くの修正を行うことができる。従って、本発明は、本発明を実行することが企図された最良の実施の態様として開示された特定の実施の態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲に属する全ての実施の形態を含むものであることが意図される。

病院又は他の医療サービス機関における心臓のカテーテル検査室内において収集されるデータの格納及び検査を容易にするためのネットワークを図示するブロック図。 図２Ａ及び２Ｂを併せて図２を構成し、本発明の１つの実施の形態によりＮＴＰ時刻同期サーバを備えた非同期ＤＩＣＯＭサーバにネットワーク化された心臓のカテーテル検査室を図示するブロック図。 図２Ａ及び２Ｂを併せて図２を構成し、本発明の１つの実施の形態によりＮＴＰ時刻同期サーバを備えた非同期ＤＩＣＯＭサーバにネットワーク化された心臓のカテーテル検査室を図示するブロック図。 図２おいて図示された血行動態モニタリング・システムによるデータ収集を示すフローチャート。 図２において図示されたＸ線イメージングシステムによるデータ収集を示すフローチャート。

符号の説明

１２ 心臓カテーテル検査室
１４ 医師検査ワークステーション
１６ ＤＩＣＯＭサーバ
２０ ＤＩＣＯＭ画像ネットワーク
２２ ＤＩＣＯＭ波形ネットワーク
３０ Ｘ線イメージャ
３１ ＮＴＰ時刻同期クライアント
４０ 血行動態システム
４１ ＮＴＰ時刻同期クライアント
４２、４４ 血行動態モニタ
５０ 血行動態制御ステーション
５１ ＮＴＰ時刻同期サーバ
５２ Ｘ線制御ステーション

Claims (8)

1. 第１ローカルクロック（３１）によって測定される時間に基づいて、収集されるイメージングデータのフレームをタイムスタンプするようにプログラムされたイメージングシステム（３０）と、
   第２ローカルクロック（４１）によって測定された時間に基づいて、所定の心臓事象に対応する収集される生理学的データをタイムスタンプするようにプログラムされた血行動態モニタリング・システム（４０）と、
   ネットワークの時刻同期プロトコルにより、前記イメージングシステム及び前記血行動態モニタリング・システムに基準クロック時間を通信するようにプログラムされた第１コンピュータ（３８）と、
   を備えるシステムであって、
   前記イメージングシステム及び前記血行動態モニタリング・システムの各々が、
   （ａ）前記第１ローカルクロック（３１）と前記第２ローカルクロック（４１）の前記基準クロック時間に対し同期外れとなっている時間の大きさを表すローカル・オフセットをそれぞれ計算する段階と、
   （ｂ）それぞれのタイムスタンプに前記ローカル・オフセットの各々を関連付ける段階と、
   を実行するように更にプログラムされたことを特徴とするシステム。
2. 前記段階（ａ）、（ｂ）が、前記イメージングシステムによって、及び前記血行動態モニタリング・システムによって周期的に実行されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. データベースを更に含み、前記第１コンピュータは前記データベースを管理するように更にプログラムされており、前記イメージングシステム及び前記血行動態モニタリング・システムの各々は、収集されたイメージングデータ又は生理学的データと、該データが収集された時刻をそれぞれ表すタイムスタンプと、前記第１及び第２ローカルクロックのそれぞれのローカル・オフセットとを各々が含むファイルを、前記データベースにアップロードするように更にプログラムされた請求項１に記載のシステム。
4. 前記ファイルの各々は、各々がそれぞれのタイムスタンプとそれぞれのローカル・オフセットとを有するヘッダを含むＤＩＣＯＭオブジェクトのフォーマットであることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
5. 前記第１コンピュータを介して前記データベースからファイルを受け取る段階と、
   イメージングデータを含むファイルのローカル・オフセットと生理学的データを含むファイルのローカル・オフセットとの間の差の計算に少なくとも部分的に基づき、前記血行動態モニタリング・システムによって収集される前記生理学的データに記録された所定の心臓事象に実質的に同期した時間において、前記イメージングシステムによって収集されるイメージングデータのフレームを選択する段階と、
   前記選択されたイメージングデータのフレームに少なくとも部分的に基づいて定量的解析を実行する段階と、
   を実行するようにプログラムされた第２コンピュータ（１４，５０又は５２）を、更に含む請求項２に記載のシステム。
6. 前記第１コンピュータを介して前記データベースからファイルを受け取る段階と、
   イメージングデータを含むファイルのローカル・オフセットと生理学的データを含むファイルのローカル・オフセットとの間の差の計算に少なくとも部分的に基づき、前記血行動態モニタリング・システムによって収集される所定の心臓事象に対応する前記生理学的データに、前記イメージングシステムによって収集される前記イメージングデータのフレームを一致させる段階と、
   前記選択された１つ又はそれ以上のイメージングデータのフレームに少なくとも部分的に基づいて定量的解析を実行する段階と、
   を実行するようにプログラムされた第２コンピュータ（１４，５０又は５２）を、更に含む請求項２に記載のシステム。
7. 第１ローカルクロック（３１）によって測定された時間に基づいて、収集されたイメージングデータのフレームをタイムスタンプするようにプログラムされたイメージングシステム（３０）と、
   第２ローカルクロック（４１）によって測定された時間に基づいて、所定の心臓事象に対応する収集された生理学的データをタイムスタンプするようにプログラムされた血行動態モニタリング・システム（４０）と、
   ネットワークの時刻同期プロトコルにより、前記イメージングシステム及び前記血行動態モニタリング・システムに基準クロック時間を通信するようにプログラムされた第１コンピュータ（３８）と、
   を備えるシステムであって、
   前記イメージングシステム及び前記血行動態モニタリング・システムの各々が、
   （ａ）前記第１ローカルクロック（３１）と前記第２ローカルクロック（４１）の前記基準クロック時間に対し同期外れとなっている時間の大きさを表すローカル・オフセットをそれぞれ計算する段階と、
   （ｂ）前記基準クロックに一致させるように前記第１及び第２のローカルクロックのうちのそれぞれ1つを調整する段階と、
   を実行するように更にプログラムされ、
   前記イメージングシステム及び前記血行動態モニタリング・システムの前記タイムスタンプが、前記調整された第１及び第２のローカルクロックからそれぞれ導き出されることを特徴とするシステム。
8. 生理学的データにイメージングデータのフレームを同期させる方法であって、
   （ａ）基準クロック（５１）に対して、イメージングシステム（３０）において時刻を指示する第１ローカルクロック（３１）の第１オフセットを自動的に判断する段階と、
   （ｂ）前記基準クロックに前記第１ローカルクロックを同期させる前記第１オフセットの関数である量によって、前記第１ローカルクロックを自動的に調整する段階と、
   （ｃ）前記基準クロックに対して、血行動態モニタリング・システム（４０）において時刻を指示する第２ローカルクロック（４１）の第２オフセットを自動的に判断する段階と、
   （ｄ）前記基準クロックに前記第２ローカルクロックを同期させる前記第２オフセットの関数である量によって、前記第２ローカルクロックを自動的に調整する段階と、
   （ｅ）前記調整された第１ローカルクロックによって生成された時間で前記イメージングシステムを用いて収集された検査中の患者の心臓画像を表すイメージングデータのフレームを自動的にタイムスタンプする段階と、
   （ｆ）イメージングファイルとして、前記収集されたフレームと該収集されたフレームに関連する前記タイムスタンプとを格納する段階と、
   （ｇ）前記調整された第２ローカルクロックによって生成される時間で所定の心臓事象を表す前記血行動態モニタリング・システムを用いて前記患者から収集された生理学的データにおけるデータを自動的にタイムスタンプする段階と、
   （ｈ）生理学的ファイルとして前記収集された生理学的データと該収集された生理学的データに関連するタイムスタンプとを格納する段階と、
   を含む方法。
   

Images