JP5819732B2 - 血管における狭窄の検出 - Google Patents
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Description
Rmyocard=60mmHg/cm3/sec
μblood=0.045*P(gr/cm*sec)
血管に沿ったΔP=70mmHg
正常な冠動脈の半径=1.5mm
狭窄の長さL=10mm
(2)jの各値=1、2、・・・、Jについて、ROI2jのスペクトログラム(輝点)のうち、強度レベルの局所的ピークの位置{t,v}及び強度レベル{p}を検出する。
(3)条件:P(p<thrj)=pthrを満たす閾値を定義する。
(4)pthr=0.7から開始して、初期値をエッジ検出が向上するように変更する。
(5)thrjを用いて輝点を二つのグループに分ける。p<thrjが成立する各点を血流領域に関連付け、{tbf,vbf}とマークする。その他の点全てを組織運動領域に関連付け、{ttm,vtm}とマークする。
(6)ROI2j内の各点{ti,vi}について、2つの距離を算出する:dbf=d({tbf,vbf},(ti,vi))とdtm=d{ttm,vtm},(ti,vi))
(7)dbf<dtmが成立するなら、(ti,tv)を血流領域に関連付ける。成立しないなら、(ti,tv)を組織運動領域に関連付ける。
(8)外れ値を除外し、血流と組織領域との間に(時間の関数として)明確な境界を引く。
線形分類器を想定してデータを分離する。
分類器のパラメータは、様々な重症度の狭窄を有する動脈及び狭窄を有さない動脈のサンプル集団に基づいて、データからなんらかの適切な方法を用いて学習する。分類は、多様な方法(LDA(線形判別分析)及びSVM(サポート・ベクター・マシーン)法を含むが、それらに限られない)により行ってよい。
得られるパラメータは、
w−長さがNのベクトル:w=[w1,w2,..,wN]と
b−スカラー
である。
特性xのベクトルx=[x1,x2,..,xN]を考えた場合、分類器を用いて、線形結合f=sign(w1*x1+w2*x2+...+wN*xN+b)を計算する。
fは{−1,1}と等しくなり得る。
結果により(つまり、もしfが−1もしくは+1ならば)、被験者を一方の集団(たとえば、重度の狭窄が存在する集団)もしくは他方の集団(たとえば、重度の狭窄が存在しない集団)に関連付ける。
Claims (36)
- 流体が流れる管内における流れ障害を検出する方法であって、
前記管を流れる流体流から取得されたドップラー超音波測定値からフロー包絡線を抽出し、
第1の組のパラメータを生成するべく前記フロー包絡線をパラメータ化すること
を含み、
前記第1の組のパラメータは、少なくとも(a)隣接する肋間腔どうしの最大強度の差の内の、最大の最大強度の差に関するパラメータと、(b)ある期間での全速度についての平均強度に関するパラメータと、(c)ピーク速度時間間隔に関するパラメータとを含む
ことを特徴とする方法。 - 前記第1の組のパラメータは、標準偏差強度流に関するパラメータを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記パラメータ化する工程は、
0.39(拡張期血流間隔(秒))+1.01(平均強度(dB))−1.02(ピーク速度時間間隔(秒))−0.76(標準偏差強度流(dB))+1.11(最大強度の差(dB))+0.43(速度時間積分の差(秒))+0.7(平均拡張期ピーク速度の差(秒))を計算する工程と、
前記計算する工程で算出された合計値を、閾値0.2と比較する工程と
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記管は、血管である
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記パラメータ化では、前記フロー包絡線の心臓拡張期の部分をパラメータ化する
ことを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 前記パラメータ化では、前記フロー包絡線の心臓収縮期の部分をパラメータ化する
ことを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 流体が流れる管内における流れ障害を検出する方法であって、
前記管内のある地点に対して、(a)前記管内の流れの方向に垂直で、(b)前記地点を通る平面に対して、20度未満の角度で当てられたビームにより取得されたドップラー超音波測定値からフロー包絡線を抽出し、
流体流の方向に垂直な流体運動の速度成分を含む第1の組のパラメータを生成するべく、ドップラー処理を用いて前記フロー包絡線をパラメータ化し、
前記検出された速度成分が高速度で高強度を有する前記管内の位置を識別するべく、前記第1の組のパラメータに基づいて分類を実行すること
を含む方法。 - 前記識別された位置から上流にある位置を特定する表示を出力する
ことを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 前記特定された位置は、前記識別された位置から1〜3cm上流にある
ことを特徴とする請求項8に記載の方法。 - 前記特定された位置は、前記管の直径の4〜5倍に等しい量だけ、前記識別された位置から上流にある
ことを特徴とする請求項8に記載の方法。 - 前記ビームは、前記平面に対して10度未満の角度で当てられる
ことを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 前記ビームは、前記平面に対して5度未満の角度で当てられる
ことを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 前記管は、血管である
ことを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 前記パラメータ化では、前記フロー包絡線の心臓拡張期の部分をパラメータ化する
ことを特徴とする請求項13に記載の方法。 - 前記パラメータ化では、前記フロー包絡線の心臓収縮期の部分をパラメータ化する
ことを特徴とする請求項13に記載の方法。 - 流体が流れる管内における流れ障害を検出する方法であって、
前記管内のある地点に対して、(a)前記管内の流れの方向に垂直で、(b)前記地点を通る平面に対して、20度未満の角度で当てられたビームにより取得されたドップラー超音波測定値からフロー包絡線を抽出し、
流体流の方向に垂直な流体運動の速度成分を含む第1の組のパラメータを生成するべく、ドップラー処理を用いて前記フロー包絡線をパラメータ化し、
前記検出された速度成分の強度レベルを決定するべく、前記第1の組のパラメータに基づいて分類を実行し、
前記検出された速度成分の強度レベルの表示を表示する工程
を含む方法。 - 前記ビームを、前記平面に対して10度未満の角度で当てる
ことを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 前記ビームを、前記平面に対して5度未満の角度で当てる
ことを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 前記管は、血管である
ことを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 前記パラメータ化では、前記フロー包絡線の心臓拡張期の部分をパラメータ化する
ことを特徴とする請求項19に記載の方法。 - 前記パラメータ化では、前記フロー包絡線の心臓収縮期の部分をパラメータ化する
ことを特徴とする請求項19に記載の方法。 - 流体が流れる管における狭窄を検出する超音波システムであって、
超音波エネルギーのビームを発生する手段と、
前記管内の複数の地点の1つに対して、(a)前記管内の流れの方向に垂直で、(b)前記各地点を通る平面に対して20度未満の角度で前記ビームを選択的に当てる手段と、
前記管内においてかつ前記各地点について、流体流の方向に垂直な流体運動の速度成分を検出するべくドップラー処理する手段と、
前記検出された速度成分が高速度で高強度を有する前記管内の位置を識別する手段と
を含むシステム。 - 前記識別された位置の表示を出力する手段をさらに含む
ことを特徴とする請求項22に記載のシステム。 - 前記識別された位置から上流にある前記位置を特定する表示を出力する手段をさらに含む
ことを特徴とする請求項22に記載のシステム。 - 前記特定された位置は、前記識別された位置から1〜3cm上流にある
ことを特徴とする請求項24に記載のシステム。 - 前記特定された位置は、前記管の直径の4〜5倍に等しい量だけ、前記識別された位置から上流にある
ことを特徴とする請求項24に記載のシステム。 - 前記ビームは、前記平面に対して10度未満の角度で当てられる
ことを特徴とする請求項22に記載のシステム。 - 前記ビームは、前記平面に対して5度未満の角度で当てられる
ことを特徴とする請求項22に記載のシステム。 - 前記管は、血管である
ことを特徴とする請求項22に記載のシステム。 - 流体が流れる管における狭窄を検出する超音波システムであって、
超音波エネルギーのビームを発生する手段と、
前記管内のある地点に対して、(a)前記管内の流れの方向に垂直で、(b)前記地点を通る平面に対して20度未満の角度で前記ビームを当てる手段と、
前記管内において、流体流の方向に垂直な流体運動の速度成分を検出するべくドップラー処理する手段と、
前記検出された速度成分の強度レベルの表示を表示する手段と、
高速度成分に対する高強度レベルの存在を、前記管における狭窄の存在と相互に関連付ける手段と
を含むシステム。 - 前記高強度レベルの存在を前記管における狭窄の存在と相互に関連付ける手段は、前記管の第1の位置で検出された前記高速度成分に対する高強度レベルの存在を、前記管において前記第1の位置から上流にある第2の位置での狭窄の存在と相互に関連付ける
ことを特徴とする請求項30に記載のシステム。 - 前記高強度レベルの存在を前記管における狭窄の存在と相互に関連付ける手段は、前記管の第1の位置で検出された前記高速度成分に対する高強度レベルの存在を、前記管において前記第1の位置から1〜3cm上流にある第2の位置での狭窄の存在と相互に関連付ける
ことを特徴とする請求項30に記載のシステム。 - 前記高強度レベルの存在を前記管における狭窄の存在と相互に関連付ける手段は、前記管の第1の位置で検出された前記高速度成分に対する高強度レベルの存在を、前記管において前記第1の位置から前記管の直径の4〜5倍に等しい量だけ上流にある第2の位置での狭窄の存在と相互に関連付ける
ことを特徴とする請求項30に記載のシステム。 - 前記ビームは、前記平面に対して10度未満の角度で当てられる
ことを特徴とする請求項30に記載のシステム。 - 前記ビームは、前記平面に対して5度未満の角度で当てられる
ことを特徴とする請求項30に記載のシステム。 - 前記管は、血管である
ことを特徴とする請求項30に記載のシステム。
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