JP7426823B2 - 懸念閉塞物に関連する情報を決定するためのデバイス - Google Patents
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Description
a)スペクトル分解ユニットに少なくとも1つの広帯域放射を供給するステップであって、少なくとも1つの広帯域放射は血管構造内の関心領域から取得される第1の広帯域放射を含み、閉塞構造物は関心領域内に位置することが懸念され、第1の広帯域放射は懸念閉塞構造物と関連している、ステップと、
b)少なくとも1つの広帯域放射に基づいて少なくとも1つのスペクトル分解されたデータセットを決定するステップであって、少なくとも1つのスペクトル分解されたデータセットは第1の広帯域放射に基づいて決定される第1のスペクトル分解されたデータセットを含む、ステップと、
c)処理ユニットに、少なくとも1つの広帯域放射に基づいて少なくとも1つのスペクトル分解されたデータセットを供給するステップと、
d)処理ユニットによって、第1のスペクトル分解されたデータセットの利用を含む、懸念閉塞構造物に関連する情報を決定するステップと、を有する方法が提供される。
ステップa)とも呼ばれる供給するステップ210において、スペクトル分解ユニットに少なくとも1つの広帯域放射を供給するステップであって、少なくとも1つの広帯域放射は血管構造内の関心領域から取得される第1の広帯域放射を含み、閉塞構造物は関心領域内に位置することが懸念され、第1の広帯域放射は懸念閉塞構造物と関連している、ステップと、
ステップb)とも呼ばれる決定するステップ220において、少なくとも1つの広帯域放射に基づいて少なくとも1つのスペクトル分解されたデータセットを決定するステップであって、少なくとも1つのスペクトル分解されたデータセットは第1の広帯域放射に基づいて決定される第1のスペクトル分解されたデータセットを含む、ステップと、
ステップc)とも呼ばれる供給するステップ230において、処理ユニットに、少なくとも1つの広帯域放射に基づいて少なくとも1つのスペクトル分解されたデータセットを供給するステップと、
ステップd)とも呼ばれる決定するステップ240において、処理ユニットによって、第1のスペクトル分解されたデータセットの利用を含む、懸念閉塞構造物に関連する情報を決定するステップと、を有する。
-全ヘモグロビン濃度:これはRBCが豊富な凝固塊中でより高い。
-ヘモグロビン酸化:これは、凝固塊が血液循環に関与していないため、周囲の血液中よりも凝固塊中で低い。
-メトヘモグロビン:これは、ヘモグロビンの分解が開始されたため、凝固塊中でより高い。
-血管半径:これは、血管パッケージングに対する代替の又はさらに増強するパラメータである。
-散乱パラメータ:散乱パラメータは大部分が粒子サイズに頼っている。RBCが豊富である凝固塊は基本的に、大粒子(RBC)の緩やかな集まりである。従って、有効な粒子サイズは大きい。結果として、これらは、Mie比が大きく、おそらく、増大したMie傾きも有するものとする。フィブリンが豊富である凝固塊は、より多くの同種の塊を形成するため、散乱は大部分がより小さい異種物上で発生することになる。これによって、よりMie比は小さくなり、Mie傾きは低減されることになる。
-水濃度:これは周囲の血液中よりも凝固塊中の方が低い。
ここで、取得されたスペクトルから決定された情報を使用して、赤血球が豊富である血液凝固塊タイプとフィブリンが豊富である血液凝固塊との間を区別する。具体的には、スペクトル評価を使用して、血液凝固塊タイプを分類するために使用される上述されたパラメータの推定値を決定する。
-赤血球が豊富である血液凝固塊は通常の血液より高いヘマトクリット値を有する。ヘマトクリット値は赤血球と全血漿量との比率である。人間の通常の範囲は、性別によって38~43%の間で変動する。ヘマトクリット値が0.38~0.43の範囲になる血液全体からのスペクトルに関して、血液凝固塊に関連する取得されたスペクトルは、このような基準スペクトルと比較可能であり、これにより、血液凝固塊がより多い量の赤血球を有するか否かが決定可能である。とりわけ、血液凝固塊の方へのカテーテルの挿入中に通常の血液の基線測定を利用することによって、通常の血液と比較した血液凝固塊の上昇のヘマトクリット値は精確に検出可能である。この値は、血液凝固塊の特徴付けに重要であり、この値にリンクされたルックアップテーブルを使用することによって、血栓摘出デバイスの選択アドバイスが医師に与えられ得る。
-フィブリンが豊富である血液凝固塊について、赤血球の量は通常の全血より低い。また、赤血球が豊富である血液凝固塊と比較した凝固塊組織のフィブリン構造により、散乱量は異なっている。フィブリン量はまた、フィブリン吸収が高いUV波長範囲において検出可能である。
要約すると、血液凝固塊に関連する情報を決定するためのシステムの詳細な例は、神経学的使用に適するガイドワイヤから成る。このガイドワイヤは、
-光ファイバー、好ましくは単一の光ファイバーを含有し、該光ファイバーは、
-(好ましくは、300nm~800nmの波長の光を含む)白色光をガイドワイヤの先端に、及びガイドワイヤの先端からの反射光をコンソールに案内し、
-コンソールは、
-分光計などのスペクトル分解素子、
-スペクトルを評価する処理ユニット、及び
-評価の結果に基づいて、凝固塊がワイヤの正面で検出されたかどうかを表示する出力ユニットを含有し、
-血液凝固塊が検出された場合、
-血液凝固塊のタイプが決定され且つ医師に出力され、
-血栓摘出デバイスが凝固塊の除去に最も適しているかの提案又は評価がもたらされ且つ出力される、又は凝固塊が、血栓溶解、
-凝固塊の物理的硬度又は密度の査定、及び/又は
-凝固塊のフィブリン含有量の査定によって処置されるべきであることが決定され、
-血液の基準測定は凝固塊の付近で行うことが可能であり、これは、凝固塊の測定が比較されるベース参照として使用される。このように、患者間の血液組成における自然発生する変動はより堅牢な識別信号をもたらすことが考慮される。
-光ファイバー、好ましくは単一の光ファイバーを含有し、該光ファイバーは、
-(好ましくは、1100nm~1500nmの波長の光を含む)白色光をガイドワイヤの先端に、及びガイドワイヤの先端からの反射光をコンソールに案内し、
-コンソールは、
-分光計などのスペクトル分解素子、
-スペクトルを評価し、且つ1つ又は複数の位置依存パラメータを決定する処理ユニットであって、
-およそ1180nm及び/又は1380nmにおける吸収を決定するアルゴリズムを起動する、処理ユニット、及び
-評価の結果に基づいて、凝固塊がワイヤの正面で検出されたかどうかを表示する出力ユニットを含有し、
-血液凝固塊が検出された場合、
-血液凝固塊のタイプが決定され且つ医師に出力され、
-血栓摘出デバイスが凝固塊の除去に最も適しているかの提案又は評価がもたらされ且つ出力される、又は凝固塊が、血栓溶解、
-凝固塊の物理的硬度又は密度の査定、及び/又は
-凝固塊のフィブリン含有量の査定によって処置されるべきであることが決定され、
-血液の基準測定は凝固塊の付近で行うことが可能であり、これは、凝固塊の測定が比較されるベース参照として使用される。このように、患者間の血液組成における自然発生する変動はより堅牢な識別信号をもたらすことが考慮される。
Claims (8)
- 閉塞構造物に関連する情報を決定するためのシステムであって、前記システムは、
広帯域放射線源と、
少なくとも1つの光ファイバーと、
スペクトル分解ユニットと、
処理ユニットと、
出力ユニットとを備え、
前記少なくとも1つの光ファイバーは、前記広帯域放射線源によって生じた広帯域放射を血管構造内に伝え、
前記少なくとも1つの光ファイバーは、前記血管構造内から反射した少なくとも1つの広帯域放射を前記スペクトル分解ユニットに伝え、
前記少なくとも1つの広帯域放射は400nm~800nmのスペクトル範囲を包含する波長による光を発する白色光源によるものであり、前記少なくとも1つの広帯域放射は、血管構造内の関心領域にある血液凝固塊を含む閉塞構造物と関連する第1の広帯域放射を含み、前記第1の広帯域放射は前記血液凝固塊から反射した放射を含み、前記少なくとも1つの広帯域放射は、前記血管構造内から反射した前記閉塞構造物と関連していない第2の広帯域放射を含み、
前記スペクトル分解ユニットは、前記処理ユニットに、前記少なくとも1つの広帯域放射に基づいて少なくとも1つのスペクトル分解されたデータセットを供給し、前記スペクトル分解ユニットは、前記少なくとも1つのスペクトル分解されたデータセットを決定するための波長分解素子であり、
前記少なくとも1つのスペクトル分解されたデータセットは、前記第1の広帯域放射に基づいて決定される第1のスペクトル分解されたデータセットを含み、前記少なくとも1つのスペクトル分解されたデータセットは、前記第2の広帯域放射に基づいて決定される第2のスペクトル分解されたデータセットを含み、
前記処理ユニットは、前記閉塞構造物に関連する情報を決定し、前記血液凝固塊に関連する情報の決定は、前記第1のスペクトル分解されたデータセットと前記第2のスペクトル分解されたデータセットとの間の比率の利用を含み、
前記出力ユニットは、懸念される前記閉塞構造物に関連する情報を出力する、
システム。 - 前記第2の広帯域放射は前記関心領域から反射したものである、請求項1に記載のシステム。
- 前記血液凝固塊に関連する前記情報の決定は、赤血球が豊富である第1の血液凝固塊タイプとフィブリンが豊富である第2の血液凝固塊タイプとの間の区別を含む、請求項1又は2に記載のシステム。
- 前記第1の血液凝固塊タイプと前記第2の血液凝固塊タイプとの間の前記区別は、少なくとも1つの生理的パラメータの決定を含み、前記少なくとも1つの生理的パラメータは、ヘモグロビン量、ヘモグロビン酸素飽和度、散乱量、血管パッケージングパラメータ、含水量、及び、少なくとも1つのヘモグロビン誘導体の量、の1つ又は複数を含む、請求項3に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの生理的パラメータの前記決定は、前記少なくとも1つのスペクトル分解されたデータセットへの光学モデルの適合、前記少なくとも1つのスペクトル分解されたデータセットへの少なくとも1つの多変量解析ツールの適用、前記少なくとも1つのスペクトル分解されたデータセットの部分最小二乗識別解析、前記少なくとも1つのスペクトル分解されたデータセットへのサポートベクタマシンの適用、k最近傍解析の適用、及び、前記少なくとも1つのスペクトル分解されたデータセットへの深層学習アルゴリズムの適用、の1つ又は複数を含む、請求項4に記載のシステム。
- 前記第1の血液凝固塊タイプと前記第2の血液凝固塊タイプとの間の前記区別は、ルックアップテーブルの利用を含む、請求項4又は5に記載のシステム。
- 前記血液凝固塊に関連する前記情報は、どの1つ又は複数の血栓摘出デバイスが前記血液凝固塊の除去に最も適しているかの評価、前記血液凝固塊の物理的硬度の査定、前記血液凝固塊の密度の査定、及び前記血液凝固塊のフィブリン含有量の査定、の1つ又は複数を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記血管構造内から反射した前記少なくとも1つの広帯域放射は、光ビームスプリッタ、サーキュレータ、及び/又はフィルタにより、前記広帯域放射線源から直接伝えられる広帯域放射から分離されて、前記スペクトル分解ユニットに伝えられる、請求項1から7のいずれか一項に記載のシステム。
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