JP7568636B2 - 動脈の撮像・評価のシステム及び方法並びに関連するユーザインタフェースに基づくワークフロー - Google Patents

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１９年３月１７日出願の米国仮特許出願第６２／８１９，５９５号に基づく優先権及び利益を主張するものである。この米国仮特許出願の全開示内容は、引用により本明細書の一部をなすものとする。

インターベンション心臓専門医は、治療を計画、ガイド、及び評価するために、カテーテル術の間に多様な診断ツールを取り入れる。血管の血管造影撮像を行うために一般に蛍光透視法が使用される。同様に、そのような血管撮像は、バイパス手術又はステント留置等の介入中に血管の疾患を診断、位置特定及び処置するために医師により行われる。光コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ：optical coherence tomography）等の血管内撮像技術も、所与の被検者の血管の状態に関する高解像度データを取得するために、蛍光透視法に代えて又は蛍光透視法と組み合わせて用いることができる貴重なツールである。

血管内光コヒーレンス断層撮影は、検討のために冠動脈壁を覗き込み、その画像を生成するために光を使用するカテーテルベースの撮像モダリティである。コヒーレント光、干渉法、及び微小光学部品を利用して、ＯＣＴは、病変部血管内のビデオレート生体内断層撮影をマイクロメータレベルの分解能で提供することができる。光ファイバプローブを使用して表面下の構造を高分解能で観察することは、内部の組織及び臓器の最小侵襲的撮像のために、ＯＣＴを特に有用にする。ＯＣＴによって可能になるこのレベルの詳細は、ユーザが冠動脈疾患の進行を監視するだけでなく、診断することを可能にする。様々な他の非侵襲的撮像モダリティも、狭窄、カルシウム、及び他の関心特徴部又は関心領域を評価するためにＯＣＴとともに又は別々に使用することができる。

血管内のカルシウムプラークが心臓病の主な原因である。カルシウム沈着は、血管直径の狭小化をもたらし、血管壁も硬化し、これによって、血管性能が大幅に低下する。したがって、カルシウムプラークは、心臓血管インターベンションの主な対象の１つである。

動脈の部分の撮像は、医者及びその他の者のために有用な診断ツールを提供する。例えば、血管内による冠動脈の撮像は、狭小化又は狭窄の場所を明らかにし得る。この情報は、心臓専門医が、侵襲的冠動脈バイパス手術と、血管形成術（angioplasty）又はステントデリバリ等の低侵襲的カテーテルベース手技との間で選択を行うことを助ける。普及している選択肢ではあるが、ステントデリバリはそれ自体、関連するリスクを有する。

ステントは、しばしばメッシュで形成されるチューブ状の構造である。ステントは、血流を制限する狭窄状態に対処するために血管内に挿入され、拡張することができる。ステントは、典型的に金属又はポリマー・スキャフォールド（polymer scaffold）で作られる。それらのステントを、カテーテルを介して狭窄の部位に配置することができる。心臓血管手技中に、ステントは、ガイドワイヤを介してカテーテルを通して狭窄部位に送出し、バルーンを使用して拡張することができる。典型的に、ステントは、狭窄した血管の管腔（lumen）を拡大するためにプリセットされた圧力を使用して拡張される。

ステントを配置するときに患者の予後（outcome）に影響を及ぼすいくつかの要因がある。いくつかの手技において、ステントは、隣接する健康な血管セグメントの直径に対応する直径まで拡張されるべきである。ステントの過剰な拡張は、血管に大きな損傷を引き起こし、切開（dissection）、離断（disarticulation）、及び壁内出血（intra-mural hemorrhage）を生じやすくさせる場合がある。ステントの拡張不良（stent under expansion）は、血管の拡張が不適切になる場合がある。ステントの所定の部分が血管壁に接触することができない場合、血栓症のリスクが増す場合がある。拡張不良のステントは正常な流れを回復できない場合がある。明らかに、ステントが設けられた後で、ステントのステント過剰拡張（stent over expansion）及びステント拡張不良は、様々な問題をもたらす可能性がある。

ステント留置及びそれに関連する手技に関して別の課題がある。血管造影システムを用いて血管の壁に対するステントの配置の可視化は、検査によって行うことが困難である。臨床医が利用可能な撮像モダリティ及びツールの全ては、有用な情報を提供することができるが、カテーテル法において診断又は処置するときに臨床医にあまり多くの情報を提供しないように注意が必要である。撮像モダリティ及び他の診断ツールを使用するワークフローを、バランスが取れかつ将来を考慮した方法で確立することが現行の課題である。

さらに、カテーテル室における画像のレビュー並びに様々な画面及びシステムの操作には、相反する様々な時間的制約がある。狭窄の評価、ステント配置の計画、並びに所与の冠動脈のランドスケープのその他の考察及び理解は、容易な作業ではない。計画、診断、処置、及び確認のためのツール及びワークフロー並びに検出システム及び関連した方法は全て、所与の被検者の心臓系の手技の成功及び心臓系の状態のより良い理解を高めることに関して、実際的な解決策に非常に大きな関心がある困難な問題である。

本開示は、これらの課題及びその他の課題に対処するものである。

１つの態様において、本開示は、動脈の表現を表示する方法に関する。本方法は、１つ以上のプロセッサを使用して、ＥＥＬベースのメトリックをフレームごとに検出するステップであって、フレームは、複数のスキャンラインからなる一群のスキャンラインを含む、ステップと、前記１つ以上のプロセッサを使用して、ＥＥＬ直径又は他のＥＥＬベースのメトリックを計算するステップと、前記１つ以上のプロセッサを使用して、前記動脈のセグメントに沿った位置においてカルシウムを検出するステップと、ディスプレイにユーザインタフェースを表示するステップであって、前記ユーザインタフェースは第１のパネルを含み、前記ディスプレイは血管内撮像システムと電気的に通信するステップとを含む。前記方法は、前記第１のパネルが、１つ以上のＥＥＬベースのメトリック又はＥＥＬ直径に対応する第１のインディシアを描写する血管の表現の縦断面ビューを示す場合も含む。

１つの実施の形態において、前記方法は、カルシウムが検出された動脈の１つ以上の領域に対応する第２のインディシアを表示することを更に含む。１つの実施の形態において、前記方法は、ステント計画又は狭窄評価をガイドするために、前記ユーザインタフェースに関する管腔境界、最小管腔面積、又は検出されたカルシウムの角度範囲の測定値のうちの１つ以上を表示することを更に含む。１つの実施の形態において、前記方法は、ステントストラットの検出に応じて或る範囲のフレームにわたってステントに対応するインディシアを表示することと、ステント拡張メトリック及びステント不完全密着（malapposition：不完全圧着）のうちの一方又は双方を表示することとを更に含む。１つの実施の形態において、前記方法は、前記管腔境界を検出することが、各スキャンライン上で領域を管腔境界組織として特定することを含む場合を含む。１つの実施の形態において、前記方法は、検出されたカルシウムの１つ以上のインスタンスの厚さ値を求めることと、該厚さ値をエンドユーザに表示することとを更に含む。

１つの実施の形態において、前記方法は、第２のパネルを前記ユーザインタフェースに表示することも含み、前記第２のパネルは、前記動脈表現の別のビューを含む。１つの実施の形態において、前記方法は、第２のパネルを前記ユーザインタフェースに表示することも含み、前記第２のパネルは、前記縦断面に沿った位置の第１の横断面ビューを含む。１つの実施の形態において、前記方法は、直径狭窄率を前記ユーザインタフェースに表示することも含む。

１つの実施の形態において、前記方法は、近位基準及び遠位基準を前記ユーザインタフェースに表示することも含む。１つの実施の形態において、前記方法は、近位基準の直径値及び遠位基準の直径値を表示することも含む。１つの実施の形態において、前記方法は、前記近位基準と前記遠位基準との間の前記縦断面のサブセットの最小管腔面積を表示することも含み、前記最小管腔面積は、前記縦断面の前記サブセットにおける一群のフレーム及び該一群のフレームの前記スキャンラインを使用してフレームごとに求められる。１つの実施の形態において、前記方法は、ステントを前記第１の縦断面ビュー上に重ね合わせることも含む。１つの実施の形態において、前記方法は、前記動脈に沿った１つ以上の位置において検出されたカルシウムの角度又は円周測定値を表示することも含む。

１つの実施の形態において、前記方法は、動脈の断面又はセグメントに関して取得された画像データにおいて１つ以上の関心領域又は関心特徴部を特定又は検出することを含む。前記関心領域又は前記関心特徴部は、次のもの、すなわち、石灰化プラーク又は他の動脈カルシウム沈着等のカルシウム；管腔、動脈壁、管腔、管腔境界、ＥＥＬ、内膜、中膜、側枝、ステントストラット、組織タイプ、及び他の動脈特徴部のうちの１つ以上又は全てを含む。１つの実施の形態において、前記画像データは、ＯＣＴ、ＩＶＵＳ、ＯＦＤＩ等の血管内／診断システムを使用して取得されるスキャンラインを含む。前記画像データは、血管内撮像プローブ又は他の撮像モダリティを使用して生成されるフレームも含むことができる。

１つの実施の形態において、前記方法は、前記動脈の前記断面又は前記セグメントの１つ以上の表現をグラフィカルユーザインタフェースに表示することを含む。前記関心領域及び前記関心特徴部のうちの１つ以上を含む様々なグラフィカルユーザインタフェースをユーザに同時に表示することができる。前記１つ以上の関心領域又は関心特徴部は、１つの実施の形態において自動的に検出される。１つの実施の形態において、前記動脈の前記セグメントの前記表現は、インディシア、オーバレイ、又は他の可視要素を使用して特定される前記関心特徴部又は前記関心領域のうちのいくつかと同時に前記グラフィカルユーザインタフェースに表示される前記動脈の２次元横断面ビュー、前記動脈の前記セグメントの２次元縦断面ビュー又はそれらの組み合わせである。前記グラフィカルユーザインタフェースは、カテーテル検査室又は別の環境において被検者を処置するエンドユーザをガイドするために、ワークフローとして一連のステップ及び情報提示の形で配置又はグループ化される。１つの実施の形態において、前記関心特徴部又は前記関心領域は、内膜、中膜、外膜、管腔、ＥＥＬ、ＩＥＬプラーク、カルシウム、カルシウムプラークを含む群から選択される。

関心領域の１つ以上の円弧長を、検出されたカルシウムのインスタンス等に表示することができる。１つの実施の形態において、カルシウム検出の不連続領域が、カルシウムの全体の角度の１つの角度測定値が示されるように組み合わされる。色、形状、及び他のグラフィカル要素又はオーバレイを含むことができる様々なインディシア及びグラフィック要素を使用することができる。様々な実施の形態において、撮像／診断システムのオペレーション及び制御とともに生成される前記グラフィカルユーザインタフェースは、コンピュータ指示（computer directed）又はコンピュータ支援形態構造ワークフロー、コンピュータ指示又はコンピュータ支援ステントサイジング／サイジングワークフロー、コンピュータ指示又はコンピュータ支援ステント配備／配備ワークフロー、コンピュータ指示又はコンピュータ支援レビュー／比較ワークフロー、それらの組み合わせ、及び本明細書に開示されるような他のワークフローに対応するグループに編成される一組のグラフィカルユーザインタフェースを含むように使用可能である。いくつかの実施の形態において、前記ワークフローは、１つ以上のパネル、１つ以上のインディシアを使用して特定される自動的に検出された関心特徴部及び関心領域を含むグラフィカルユーザインタフェースを使用して生成及び表示される。前記様々なワークフローは、横断面ビュー及び縦断面ビューに関する管腔並びにカルシウム円弧及びＥＥＬ検出を示す横断面ビュー及び縦断面ビュー等の動脈の２次元ビュー及び／又は３次元ビューの表現を含む。

１つの態様において、本開示は、動脈の表現を表示する方法に関する。該方法は、血管内画像データセットを診断撮像システムのメモリデバイスに記憶することであって、前記血管内画像データセットは、動脈のセグメントの血管内撮像に応答して生成されることを含む。該方法は、前記セグメントの管腔境界をフレームごとに自動的に検出することも含む。該方法は、前記セグメントの外弾性板（ＥＥＬ）をフレームごとに自動的に検出することも含む。該方法は、グラフィカルユーザインタフェースを構成するステントサイジングに使用可能なワークフローを表示することも含み、前記グラフィカルユーザインタフェースは、第１のフレームにおける前記動脈の第１の表現と、第２のフレームにおける前記動脈の第２の表現とを含み、第１のＥＥＬ厚及び第１の管腔厚が前記第１の表現に関して表示され、第２のＥＥＬ厚及び第２の管腔厚が前記第２の表現に関して表示される。

１つの実施の形態において、前記方法は、前記検出された管腔境界及び前記検出されたＥＥＬが、１つ以上のインディシアを使用してそれぞれの各表現に関して特定される場合を更に含む。１つの実施の形態において、前記方法は、前記グラフィカルユーザインタフェースが、第３のフレームにおける前記動脈の第３の表現を含む場合を更に含み、第３のＥＥＬ厚及び第３の管腔厚が前記第３の表現に関して表示され、第３のフレームは、ユーザが前記グラフィカルユーザインタフェースを通じて選択及び変更することができる。１つの実施の形態において、前記方法は、前記第３のフレームが、前記第１のフレームと前記第２のフレームとの間のフレームから選択される場合を更に含む。１つの実施の形態において、前記方法は、前記グラフィカルユーザインタフェースが、前記動脈の縦断面表現に関して前記第１のフレーム及び前記第２のフレームを表示する該縦断面表現を更に含む場合を更に含む。１つの実施の形態において、前記方法は、前記縦断面表現が管腔領域を含む場合を更に含み、管腔領域は、前記表現の縦断面軸に関して対称である。

１つの実施の形態において、前記方法は、前記グラフィカルユーザインタフェースが、１つ以上のインディシアを使用して複数のフレームの前記検出されたＥＥＬを表示する前記動脈の縦断面表現を更に含む場合を更に含む。１つの実施の形態において、前記方法は、前記第１のフレームが近位基準フレームであり、前記第２のフレームが遠位基準フレームである場合を更に含む。１つの実施の形態において、前記方法は、前記近位基準フレームの表現の第１の部分が、第１のインディシアを用いて特定され、前記遠位基準フレームの表現の第２の部分が、第２のインディシアを用いて特定される場合を更に含む。１つの実施の形態において、前記方法は、前記グラフィカルユーザインタフェースが、前記セグメントの縦断面表現を更に含み、該縦断面表現に関して、前記第１のインディシアを用いて特定される第１の軸の一部分を表示する場合を更に含む。１つの実施の形態において、前記方法は、前記グラフィカルユーザインタフェースが、第３のフレームにおける前記動脈の第３の表現を含み、該第３の表現に関して、前記第１のインディシアを用いて特定される前記第１の軸の前記一部分を表示する場合を更に含む。

１つの実施の形態において、前記方法は、前記インディシアが、色、点線、ハッチング、グラフィカル要素及びオーバレイからなる群から選択される場合を更に含む。１つの実施の形態において、前記方法は、前記セグメントに沿った位置においてカルシウムを検出することと、１つ以上のフレームに関して全カルシウムの角度を前記グラフィカルユーザインタフェースに表示することとを更に含む。１つの実施の形態において、前記方法は、前記セグメントの縦断面表現に関するステントランディングゾーンを選択する入力をユーザから受信することを更に含む。１つの実施の形態において、前記方法は、ユーザがランディングゾーンを選択したことに応じて、計算されたステント長を表示することと、前記縦断面表現に関する最小管腔直径（ＭＬＤ）を表示することとを更に含む。１つの実施の形態において、前記方法は、ステントサイジングに使用可能なワークフローの後に、ステント配備ワークフローを選択するオプションを表示することを更に含む。１つの実施の形態において、前記方法は、ステント配備の後に、レビューワークフローを選択するオプションを更に含み、前記レビューワークフローは、ステント挿入された動脈の表現と、ステント拡張パーセンテージ及びステント不完全密着の１つ以上のインジケータとを含む。

第２の態様において、本開示は、動脈を表示する方法に関する。該方法は、血管内画像データセットを診断撮像システムのメモリデバイスに記憶することであって、前記血管内画像データセットは、動脈のセグメントの血管内撮像に応答して生成されることを含む。該方法は、前記セグメントの管腔境界に関するカルシウムの１つ以上の領域をフレームごとに自動的に検出することも含む。該方法は、１つ以上のフレームの検出されたカルシウムの角度測定値又は円周測定値を計算することも含む。該方法は、１つ以上のフレームの検出されたカルシウムのカルシウム厚を計算することも含む。該方法は、１つ以上のフレームにおける前記動脈の第１の表現を生成することも含む。該方法は、前記１つ以上のフレームの第１のフレームの検出されたカルシウムの前記カルシウム厚と、前記角度測定値又は前記円周測定値とを表示することも含む。該方法は、前記動脈の前記第１の表現に関する前記角度測定値又は前記円周測定値を示すインディシアを表示することも含む。

１つの実施の形態において、前記方法は、前記動脈の第２の表現を生成することであって、前記第２の表現は、前記動脈の縦断面表現を含むことと、フレームごとのカルシウムの検出に対応するインディシアを表示することとを更に含む。１つの実施の形態において、前記方法は、前記セグメントの外弾性板（ＥＥＬ）をフレームごとに自動的に検出することと、前記縦断面表現のフレームごとのＥＥＬに対応するインディシアを表示することとを更に含む。

複数の画像データセットを使用して、形態構造、前処置、ステント計画／ステントサイジング、ステント配備、及び手技のレビューに関して編成される様々なワークフロー及び基本となるグラフィカルユーザインタフェースは、スコア、測定値、全角度、最大厚、ＥＥＬ、管腔、側枝、カルシウム、カルシウム角度、フレーム、撮像及び表示されている動脈セグメントの近位端又はフレーム、撮像及び表示されている動脈セグメントの遠位端又はフレーム、選択されたフレーム、フラグ、ブックマーク、近位基準、遠位基準、管腔境界、動脈内で又は動脈に関して取得された画像データに関して表示される血管造影画像及び共位置合わせ（コレジストレーション）のインディシア、第１のプルバック、第２のプルバック、第ｎのプルバック、ＥＥＬの直径、ＥＥＬの測定値、ＥＥＬメトリック、カルシウム角度及びＥＥＬ厚を使用して生成されるスコア、ステント拡張パーセンテージ、ステント密着（apposition：並置）、ステント不完全密着、全カルシウム角度、最小管腔面積、最小管腔直径、管腔厚、狭窄、ステント拡張閾値、ステント密着閾値、カルシウム閾値、カルシウムの０度～約３６０度、円周カルシウム円弧等のうちの１つ以上及び組み合わせを含み、表示することができる。

部分的に、本開示は、動脈等の血管内の関心領域を特定するシステムに関し、該システムは、メモリと通信するプロセッサを含み、前記メモリは、実行されると、前記血管の画像データを取得することと、スキャンライン、フレーム、ピクセル、及びそれらの組み合わせ等の画像データを検出又はセグメンテーションすることと、関心領域の特徴部を特定することと、診断、処置の一部として編成及び表示される１つ以上のグラフィックユーザインタフェースを用いて血管表現を表示することとを前記プロセッサに行わせる命令を含む。１つの実施の形態において、前記画像データは複数のスキャンラインである。１つの実施の形態において、前記画像データは極画像である。

部分的に、本開示の１つの実施の形態は、血管内データ収集システム及び１つ以上のソフトウェアベースのグラフィックユーザインタフェース並びに本明細書に記載されるような１つ以上の検出プロセス及び表示プロセスを実行するソフトウェアモジュールに関する。１つの実施の形態において、血管内データが収集されるとともに、血管造影データが同時に収集される。このように、横断面ビュー及び／又は縦断面ビュー等の動脈の１つ以上の表現を血管造影データと共位置合わせすることができる。１つの実施の形態において、本開示は、血管造影画像又は光コヒーレンス断層撮影画像（又は他の血管内画像データ）のうちの１つ以上に関する血管の石灰化部分等の検出されたカルシウムに関係した情報の表示に関する。

様々な実施の形態において、近位フレーム、遠位フレーム、及びそれらのフレーム間に配置されたフレームが、第１のインディシアを使用して表示される検出されたカルシウムとともに表示され、いくつかの実施の形態におけるカルシウム円弧及びカルシウム角度の和を含む前記検出されたカルシウムの角度又は円弧値も、数値的に及び／又はインディシア若しくはグラフィック要素を用いて表示され、ＥＥＬ検出も、この検出に関連した厚さ測定値を用いて表示される。様々な実施の形態において、前記近位フレーム及び前記遠位フレームは、第１のフレーム及び第２のフレームとすることもできるし、その逆とすることもできる。前記第１のフレームと前記第２のフレームとの間の配置されたフレームは、ユーザ選択フレーム等の第３のフレーム／中間フレームとすることができる。様々な実施の形態において、図に示すように、Ｆｒ．の後に数字が続いたものは、ＯＣＴ、ＩＶＵＳ、ＯＦＤＩ、又は他のプルバック生成撮像モダリティ等の撮像プルバックの特定のフレーム番号を示す。

１つの一般的な態様は、本明細書に開示される処置ワークフロー、計画ワークフロー、レビューワークフロー又は他のワークフローの一部として、管腔検出を行って管腔境界、カルシウム及びＥＥＬを検出することと、１つ以上の動脈表現に関する管腔検出を表示することとを含む。１つの実施の形態において、画像単位等で検出された管腔境界データ。この態様の他の実施の形態は、それぞれが前記方法のアクションを実行するように構成される対応するコンピュータシステム、装置、及び１つ以上のコンピュータ記憶デバイスに記録されたコンピュータプログラムを含む。

実施態様は、次の特徴のうちの１つ以上を含むことができる。１つの実施の形態において、前記検出された管腔境界データを入力することは、画像データにおける関心領域及び関心特徴部を分類する待ち時間を削減する。記載される技法の実施態様は、ハードウェア、方法若しくはプロセス、又はコンピュータアクセス可能媒体上のコンピュータソフトウェアを含むことができる。様々な機械学習技法、画像処理ベースの技法、及び他の画像解析技法を使用して、本明細書に開示される関心特徴部及び関心領域の検出及びセグメンテーションを自動的に行うことができる。

１つの一般的な態様は、データ収集及び／又は撮像並びに領域／特徴部特徴付けシステムを含む。該システムはハウジングも含む。該システムは、極データ、超音波データ、光画像データ、Ｘ線画像データ及び血管内画像データ等の画像データのうちの１つ以上を受信するフレームグラバも含む。前記血管内システムは電源装置も含む。前記血管内システムは、前記電源装置と電気通信する１つ以上の電子メモリ記憶デバイスも含む。前記血管内システムは、プロセッサ上で実行可能であるとともに前記１つ以上の電子メモリ記憶デバイスに記憶される１つ以上の画像処理ソフトウェアモジュールも含む。前記血管内システムは、第１のプロセッサを含むコンピューティングデバイスも含み、該コンピューティングデバイスは、前記電源装置及び前記第１のプロセッサと電子通信する。１つの実施の形態において、１つ以上のＡＩプロセッサ及び専用ＡＩプロセッサメモリが、前記ハウジングに配置されるか、又は、１つ以上のポート、バス、又はネットワークを通じてハウジングに接続される。１つの実施の形態において、所与の機械学習システム（machine learning system, ＭＬＳ）及びそのトレーニングされたニューラルネットワークは、クライアント／サーバ実施態様、エッジコンピューティング実施態様、又はサービス実施態様としてのクラウド若しくはソフトウェア等を通じてリモートで動作される。

１つの実施の形態において、前記システムは、前記１つ以上の電子メモリ記憶デバイスに記憶される１つ以上のソフトウェアプログラムも含む。前記システムは、１つ以上の機械学習ソフトウェアモジュールを含むニューラルネットワークを備える機械学習システムも含む。また、前記血管内システムは、１つ以上のＡＩプロセッサであって、前記１つ以上の機械学習ソフトウェアモジュールは、該１つ以上のＡＩプロセッサ上で実行可能である、１つ以上のＡＩプロセッサと、バスと、ＡＩプロセッサメモリと、画像データを前記第１のプロセッサとの間で送信及び受信するインタフェースとを含み、前記機械学習システムは前記電源装置と電子通信し、前記機械学習システム、前記コンピューティングデバイス、及び前記１つ以上の電子メモリ記憶デバイスは、前記ハウジング内に配置される。１つの実施の形態において、前記バスはＰＣＩｅバスである。この態様の他の実施の形態は、それぞれが前記方法のアクションを実行するように構成される対応するコンピュータシステム、装置、１つ以上のコンピュータ記憶デバイス上に記録されたコンピュータプログラム、ＡＩプロセッサ、専用ＡＳＩＣ、回路機構及び回路機構構成要素を含む。１つの実施の形態において、前記バスは、前記ＡＩプロセッサ及びオンボードメモリ並びに診断／撮像システムのプロセッサを接続する。

実施態様は、次の特徴のうちの１つ以上を含むことができる。前記ハウジングは、光コヒーレンス断層撮影撮像システム、ＯＦＤＩシステム、断層撮影システム、ＣＴスキャン、Ｘ線又は血管内超音波撮像システムのハウジングである、システム。前記１つ以上の画像処理ソフトウェアモジュールは、エンドユーザに表示されるときに関心領域又は関心特徴部にラベル付けする組織分類オーバレイソフトウェアと、管腔検出ソフトウェアモジュールと、ワークフローごとに編成されるグラフィカルユーザインタフェースの表示を調整するロジックとのうちの１つ以上を含む、システム。前記１つ以上の機械学習ソフトウェアモジュールは、ニューラルネットワークインタフェースと、管腔輪郭予測と、側枝予測と、カルシウム検出と、ＥＥＬ検出と、ユーザインタフェース及び入力処理ソフトウェアモジュールと、ニューラルネットワークのパラメータを制御及び設定するＭＬＳインタフェースソフトウェアモジュールと、ＭＬＳメモリマネージャソフトウェアと、前処理ソフトウェアモジュールと、ステントストラット予測ソフトウェアモジュールと、ジェイルドステント予測ソフトウェアモジュールと、ガイドワイヤ予測ソフトウェアモジュールと、撮像システムとデータを交換するインタフェースモジュールと、所与のコンピュータ指示又はコンピュータ支援ワークフローに関して上記のいずれかを表示するワークフローロジックとのうちの１つ以上を含む、システム。記載される技法の実施態様は、ハードウェア、方法若しくはプロセス、又はコンピュータアクセス可能媒体上のコンピュータソフトウェアを含むことができる。

部分的に、本開示は、機械学習（ＭＬ：machine learning）方法及びシステムを使用して患者からの画像データをリアルタイム又は実質的にリアルタイムで評価するのに適したコンピュータベースの方法、及びシステムに関する。様々な実施の形態において、血管内データのプルバック等の画像データのセットが、畳み込みニューラルネットワーク等のトレーニングされたニューラルネットワークを使用して実質的にリアルタイムで分類される。様々な実施の形態において、画像データのセットは、約４００個のフレーム～約６００個のフレームを含む。さらに、回転プローブを使用してＯＣＴ、ＩＶＵＳの画像データ、及び他の撮像データを取得することを考えると、それらに関連した２つの座標系を取り扱うことが課題をもたらす。本開示は、これらの課題と、カテーテル検査室において単一のセッションの間にステント挿入及び他の手技を適用することができるように患者を迅速に撮像及び診断するという問題を解くことに関係した非常に多くの他の課題とに対処する。本明細書に開示されるワークフローは、患者がカテーテル検査室に居て、所与の手技の一部としての処置／診断、配備、レビュー、又は他のワークフローに利用可能であるか又はこれらを受けている間のオペレータの疲労を削減し意思決定を促進する情報を制御された方法で表示するように設計される。複数の関心特徴部又は関心領域への画像のセグメンテーションを行うことができ、指示ワークフローを使用することは、ステント計画、バイパス、アテレクトミー、ステント配備ゾーンの減量及び他の外科オプションの評価を通知し、患者の状態の経時的な変化を評価する診断情報を臨床医に提供することによって、患者が初期診断手技及びその後の処置手技の間に費やす時間を削減する。

部分的に、本開示は、撮像処理パイプラインを使用して、組織タイプ及び側枝等の他の特徴部、ステント、ＥＥＬ、カルシウム、カルシウム角度、ＥＥＬ、ＥＥＬ厚、ガイドワイヤ及び他の特徴部、血管の特性及び物質を含むことができる血管内の関心領域を検出するとともに、ニューラルネットワークを使用して、カルシウム、管腔、中膜、内膜、脂質及び本明細書に開示されるそれ以外のもの等の他の関心領域又は関心特徴部を検出する上記血管内の関心領域を特定する方法に関する。

１つの実施の形態において、１つ以上のマスク、画像、又は出力におけるセグメンテーション及び／又は検出並びに表現のために選択される組織タイプ又は組織特性、関心領域、関心特徴部、クラス若しくはタイプ又は血管特徴部は、次のもの、すなわち、コレステロール、繊維質、脂質プール、脂質、線維脂肪、石灰化、カルシウム結節、カルシウムプレート、内膜、血栓、泡沫細胞、プロテオグリカン、及び本明細書に開示されるそれ以外のもののうちの１つ以上を含む。本明細書に開示される様々なシステムは、専用回路、コントローラ、ＦＰＧＡ、ＡＩプロセッサ及び本明細書に開示されるような他の構成要素を使用して本明細書に開示される方法及びプロセスの全てを実行するように動作可能である。

本明細書に開示される前記方法は、各極画像の前記１つ以上の関心領域又は関心特徴部をタイプ又はクラスとして分類することを更に含むことができる。１つの実施の形態において、前記タイプ又は前記クラスは、内膜、中膜、外膜、管腔、ＥＥＬ、ＩＥＬプラーク、カルシウム、カルシウムプラークを含む群から選択される。１つの実施の形態において、本明細書に開示されるシステム及び方法とともに使用される前記画像データは、カーペットビュー画像、スキャンライン、ピクセル、２Ｄ画像、３Ｄ画像、血管造影画像、血管内画像、ＣＴスキャン画像、Ｘ線画像、及び動脈、静脈、器官又は循環系の他の構成要素の他の画像を含む。上記特徴部、領域、チャネル、クラス等は、それらに関してトレーニングされたニューラルネットワークを使用して検出することができる。

本開示は、種々の態様及び実施形態に関するが、本明細書に開示されるこれらの種々の態様及び実施形態は、統合することもできるし、組み合わせることもできるし、組み合わせシステムとして又は必要に応じて部分的に別々の構成要素、デバイス、及びシステムとしてともに使用することもできることが理解される。したがって、本明細書に開示される各実施形態は、所与の実施態様について、必要に応じて様々な度合いで上記態様のそれぞれに組み込むことができる。

図は必ずしも一定比例尺に従わず、代わりに、概して、例示的な原理に重点が置かれている。図は、あらゆる面で例示的であると考えられ、本開示を限定することを意図されず、その範囲は特許請求の範囲によってのみ規定される。

本特許のファイル又は本出願のファイルは、カラーで作成された少なくとも１つの図面を含む。（複数の）カラー図面を有するこの特許又は特許出願公開の写しは、請求により、必要な料金が支払われれば米国特許商標庁から提供されるであろう。

本開示の例示の実施形態による、動脈の撮像と、得られた画像データに関する関心特徴部・領域の自動検出と、強化された指示ワークフローの表示とを行い、カテーテル室における処置を能率的にするのに適した診断システムの概略図である。 本開示の例示の実施形態による、図示するようなカルシウム検出、全カルシウム角度、近位フレーム及び遠位フレーム並びに他の特徴部等の様々な関心特徴部を有する、取得されて図１のシステム等のメモリに記憶された画像データを評価するのに適した例示的なユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、図示するようなカルシウム検出、全カルシウム角度、複数のフレームのＥＥＬ検出、近位フレーム及び遠位フレーム並びに他の特徴部等の様々な関心特徴部を有する、取得されて図１のシステム等のメモリに記憶された画像データを評価するのに適した例示的なユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、ＥＥＬ領域のうちのいくつかが様々な領域において閾値を下回る動脈の縦断面ビューの例示的なユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、様々なパネルが、動脈の縦断面表現に関係した動脈の横断面表現における様々なブックマーク及び動脈の向きを示すためにユーザインタフェースの一部として配置される形態ワークフローの例示的なユーザインタフェースを示す図である。 カルシウム及びＥＥＬ検出並びに関連した測定値が示される形態構造ワークフローを実施するのに適した例示的なグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 カルシウム及びＥＥＬ検出並びに関連した測定値が示される形態構造ワークフローを実施するのに適した例示的なグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、ステントランディングゾーンを評価するのに適した動脈の表現に関する、ステント及びステント長等の他のステントパラメータを選択するためのステントサイジングワークフローを実施するのに適した例示的なグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、ステントランディングゾーンを評価するのに適した動脈の表現に関する、ステント及びステント長等の他のステントパラメータを選択するためのステントサイジングワークフローを実施するのに適した例示的なグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、ステントランディングゾーンを評価するのに適した動脈の表現に関する、ステント及びステント長等の他のステントパラメータを選択するためのステントサイジングワークフローを実施するのに適した例示的なグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、ステントランディングゾーンを評価するのに適した動脈の表現に関する、ステント及びステント長等の他のステントパラメータを選択するためのステントサイジングワークフローを実施するのに適した例示的なグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、ステント配置ワークフローをサポートするときに血管内及び血管造影のコレジストレーション（位置合わせ）を構成及び実演するのに適した例示的な位置合わせインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、ステント配置ワークフローを実施するのに適した例示的なグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、ステント配置ワークフローを実施するのに適した例示的なグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、患者の予後を改善するために別のバルーニング又は別のステント再配置等の別の手技を行うことができるレビューワークフローを実施するのに適した例示的なグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、患者の予後を改善するために別のバルーニング又は別のステント再配置等の別の手技を行うことができるレビューワークフローを実施するのに適した例示的なグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、患者の予後を改善するために別のバルーニング又は別のステント再配置等の別の手技を行うことができるレビューワークフローを実施するのに適した例示的なグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、患者の予後を改善するために別のバルーニング又は別のステント再配置等の別の手技を行うことができるレビューワークフローを実施するのに適した例示的なグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、患者の予後を改善するために別のバルーニング又は別のステント再配置等の別の手技を行うことができるレビューワークフローを実施するのに適した例示的なグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、患者の予後を改善するために別のバルーニング又は別のステント再配置等の別の手技を行うことができるレビューワークフローを実施するのに適した例示的なグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、患者の予後を改善するために別のバルーニング又は別のステント再配置等の別の手技を行うことができるレビューワークフローを実施するのに適した例示的なグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 本開示の例示の実施形態による、患者の予後を改善するために別のバルーニング又は別のステント再配置等の別の手技を行うことができるレビューワークフローを実施するのに適した例示的なグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。

本開示は、一つには、動脈に関係するデータ、検出されたパラメータ、又は画像を収集し、及び／又は電子メモリに記憶する診断システムに関する。１つの実施形態において、このシステムは、自動化された検出、様々な診断目的を促進するこの検出に関する様々なメトリックの決定を容易にし、及び／又は様々なグラフィカルユーザインタフェースを通じて上記のものをエンドユーザに表示する。これらの目的は、限定されないが、ステントのサイジング（サイズ選択）、ステントの配置、バルーンのサイジング、バルーンの配置、同時若しくは事前の処置又は診断手技のレビュー並びに他の診断ツール、測定及び計算を含むことができる。ユーザインタフェース及び関連した診断システムは、Ｘ線撮像、ＣＴスキャン、血管造影（血管）システム、蛍光透視システム、超音波システム、光コヒーレンス断層撮影システム、血管内撮像システム、これらのものの組み合わせ、並びに他の撮像モダリティ及び診断モダリティ等の様々な撮像モダリティからの受信データを含むことができ、及び／又はこの受信データにリンクすることができる。

１つの態様において、本開示は、カテーテル室での手技を能率的にするとともに、心臓専門医又は他の臨床医等のユーザにとって情報へ容易にアクセス可能にする様々なワークフローに関する。各ワークフローは、色、ハッチング、点線、オーバレイ等のインディシア（あるいは印）を含み、本明細書に開示されるようなカルシウム、ＥＥＬ、管腔、管腔境界等の様々な関心のある検出を際立たせて横断面ビュー又は縦断面ビューといった、異なる動脈の表現又はビューの間で特定されるように変更された動脈セグメントの表現を含む。いくつかの実施形態において、縦断面ビュー等の動脈の表現は軸の周りに対称である。様々な実施形態において、色は、様々な表現の間で関心特徴部を強調するために様々な図面に示されたオレンジ色等のインディシアとして使用される。

冠動脈系に関する情報を得るのに様々なデータ収集解析システムが利用可能である。血管からデバイスを使用して取得されたデータ、又は、これらのデータに関連した血管内測定若しくは血管外測定から導かれたデータは、研究者及び臨床医を支援するために解析又は表示することができる。加えて、形態ワークフローに従った血管内特徴部の自動検出のオペレータのレビューと、サイジング・計画ワークフローに従って前処置オプション及びステントサイズ選択を評価することと、配備ワークフローに従ってランディングゾーンを選択し、選択の一部として動脈セグメントを評価することと、患者がカテーテル室にまだ居る間にステント拡張及び不完全密着を評価して最終的なステント配置及び拡張を改善する更なるバルーニング又は他の手技を可能にするステント配備のレビューとを容易にするために、様々なコンピュータ指示ワークフロー又はコンピュータ支援ワークフローを、定められた方法で生成及び表示することができる。

光コヒーレンス断層撮影（optical coherence tomography, ＯＣＴ）は、干渉計を使用して、血管又は血管内に配置された物体に関する距離測定値を取得する撮像モダリティである。様々な実施形態において、光周波数領域撮像（ＯＦＤＩ：Optical Frequency Domain Imaging）も血管内撮像モダリティとして使用することができる。血管内超音波法（Intravascular Ultrasound, ＩＶＵＳ）も、血管の部分を撮像するプローブに使用することができる。血管造影システム及び蛍光透視システムも、診断決定を行うことができるとともにステント留置等の様々な可能な処置オプションを行うことができるように、患者を撮像するのに多く使用される。これらの撮像システム及び他の撮像システムは、患者を外部又は内部から撮像して生のデータを取得するのに使用することができ、これらのデータは、様々なタイプの画像データを含むことができる。

本開示は概して、血管内データの収集デバイスが使用される血管に関する画像データ等の診断情報を含む信号を生成及び受信するのに使用することができる任意の血管内データ収集デバイスに適用することができる。これらのデバイスは、光プローブ又は超音波プローブ等の撮像デバイス、圧力センサデバイス、及び血管又は心臓血管系の他の構成部分に関するデータを収集するのに適した他のデバイスを含むことができるが、これらに限定されるものではない。様々なユーザインタフェース表現及び関連したワークフローを評価する前に、本明細書に開示される方法及び動脈評価ツールを実施する例示的なシステムを検討することが有益である。

図１は、動脈の撮像と、得られた画像データに関する関心特徴部・領域の自動検出と、強化された指示ワークフローの表示とを行い、カテーテル室での処置を能率的にするのに適した診断システム５の概略図である。システム５は、様々な血管内撮像モダリティ及び非血管内撮像モダリティをサポートして、動脈に関する画像データを生成し、エビデンスベースの測定値及びそれらの効率的な表示を用いて様々な診断手技及び様々な処置オプションのサポートを容易にするワークフローを提示する。

システム５は、動脈情報の視覚的表現の視認及び評価に適している。これらのユーザインタフェースは、ユーザがマウス、ジョイスティック、又は他の制御装置を用いて制御することができるとともに、１つ以上のプロセッサ及びメモリ記憶素子を使用して動作させることができる１つ以上の可動要素を含むことができる。画像データに関して自動的に取得される形態構造結果は、能率化されたワークフローの一部として表示することができる。

ステントデリバリ計画手順において、密着（apposition）のレベル及びロケーション、ユーザは、ＯＣＴ及び注釈付き血管造影を参照して、デリバリ計画の一部としてステントを更に拡張又は移動させることができる。これらのシステムの特徴及び方法は、図１に示すシステム５を使用して実施することができる。

図１に、データを収集するか、又は被検者４の特徴を検出するか、又は被検者４の状態を検知するか、又は別の方法で被検者４を診断するのに適した様々なデータ収集サブシステムを有するシステム５を示している。１つの実施形態において、被検者は、テーブル、ベッド、若しくは椅子等の適切な支持体４４又は他の適切な支持体上に配置される。典型的に、被検者４は、特定の関心領域２５を有する人間又はその他の動物である。

データ収集システム５は、核磁気共鳴、Ｘ線、コンピュータ支援断層撮影、又は他の適切な非侵襲撮像技術等の非侵襲撮像システムを含む。そのような非侵襲撮像システムの非限定的な一例として示されるように、シネ（cine）を生成するのに適するような血管造影システム２０が示されている。血管造影システム２０は蛍光透視システムを含むことができる。血管造影システム２０は、例えば、ＯＣＴ又はＩＶＵＳ等の１つ以上の撮像技術における血管造影を使用して被検者４の領域２５内の血管が撮像されるように、プローブ３０を使用してプルバック手技が実行される間に、典型的には画像データのフレームの形態で血管造影データのフレームが生成されるように、被検者４を非侵襲的に撮像するように構成される。

血管造影システム２０は、血管造影データの記憶及び画像管理システム２２と通信する。この血管造影データの記憶及び画像管理システム２２は、１つの実施形態においてはワークステーション又はサーバとして実装することができる。１つの実施形態において、収集された血管造影信号に関連するデータ処理は、血管造影システム２０の検出器上で直接実行される。システム２０からの画像は、血管造影データ記憶及び画像管理部２２によって記憶及び管理される。

１つの実施形態において、システムサーバ５０又はワークステーション８５は、システム２２の機能をハンドリングする。１つの実施形態において、システム２０全体は、Ｘ線等の電磁放射を生じさせる。システム２０はまた、被検者４を通過したそのような放射線を受ける。次いで、データ処理システム２２は、血管造影システム２０からの信号を使用して、領域２５を含む被検者４の１つ以上の領域を撮像する。

この特定の例に示すように、関心領域２５は、特定の血管等の血管系又は末梢血管系のサブセット（一部分）である。このサブセットは、ＯＣＴを使用して撮像することができる。カテーテルベースのデータ収集プローブ３０は、被検者４内に導入され、例えば冠動脈等の特定の血管の管腔内に配置される。プローブ３０は、例えば、ＯＣＴプローブ、ＦＦＲプローブ、ＩＶＵＳプローブ、上記のうちの２つ以上の特徴を組み合わせるプローブ、及び血管内で撮像するのに適した他のプローブ等の、種々のタイプのデータ収集プローブとすることができる。プローブ３０は、典型的には、プローブ先端部、１つ以上の放射線不透過性マーカ、光ファイバ、及びトルクワイヤを含む。加えて、プローブ先端部は、光ビームディレクタ、音響ビームディレクタ、圧力検出器センサ、他の変換器又は検出器、及び上記の組み合わせ等の、１つ以上のデータ収集サブシステムを含む。

光ビームディレクタを有するプローブの場合、光ファイバ２８は、ビームディレクタを用いてプローブと光通信を行う。トルクワイヤは、光ファイバが配設される穴を定める。図１において、光ファイバ２８は、それを囲むトルクワイヤなしで示されている。加えて、プローブ３０はまた、カテーテルの一部を形成するポリマーシース（不図示）等のシースを含む。ＯＣＴシステムの文脈において、干渉計のサンプルアームの一部分である、光ファイバ２８は、図示するように患者インタフェースユニット（ＰＩＵ：patient interface unit）３５に光接続される。

患者インタフェースユニット３５は、プローブ３０の端部を受け入れて、それに光接続されるのに適したプローブコネクタを含む。典型的には、データ収集プローブ３０は使い捨て可能である。ＰＩＵ３５は、使用されるデータ収集プローブのタイプに基づいて適切なジョイント及び要素を含む。例えば、ＯＣＴ及びＩＶＵＳデータ収集プローブの組み合わせは、ＯＣＴ及びＩＶＵＳ型のＰＩＵを必要とする。ＰＩＵ３５は、典型的に、トルクワイヤ、シース、及び内部に配設される光ファイバ２８を、プルバック手技の一部としてプルバックするのに適するモータも含む。プルバックされることに加えて、プローブ先端部はまた、典型的に、ＰＩＵ３５によって回転させられる。こうして、被検者４の血管は、長手方向に又は横断面を介して撮像することができる。プローブ３０はまた、冠血流予備量比（ＦＦＲ：fractional flow reserve、血流予備量比）又は他の圧力測定値等の特定のパラメータを測定するために使用することができる。

次いで、ＰＩＵ３５は、１つ以上の血管内データ収集システム４０に接続される。血管内データ収集システム４０は、ＯＣＴシステム、ＩＶＵＳシステム、別の撮像システム、及び上記の組み合わせとすることができる。例えば、ＯＣＴプローブであるプローブ３０の文脈におけるシステム４０は、干渉計のサンプルアーム、干渉計の基準アーム（reference arm）、フォトダイオード、制御システム、及び患者インタフェースユニットを含むことができる。同様に、別の例として、ＩＶＵＳシステムの文脈において、血管内データ収集システム４０は、超音波信号生成及び処理回路機構、ノイズフィルタ、回転可能なジョイント、モータ、及びインタフェースユニットを含むことができる。１つの実施形態において、データ収集システム４０及び血管造影システム２０は、血管造影ビデオフレームタイムスタンプ及びＯＣＴ画像フレームタイムスタンプを同期させるように構成される、共有クロック又は他のタイミング信号を有する。

図１の侵襲的あるいは非侵襲的な画像データ収集システム及びデバイスに加えて、被検者の領域２５及び被検者の他の関心パラメータに関して、様々な他のタイプのデータを収集することができる。例えば、データ収集プローブ３０は、例えば圧力ワイヤ等の１つ以上の圧力センサを含むことができる。圧力ワイヤは、ＯＣＴ又は超音波構成要素の付加なしで使用することができる。圧力読み取り値は、被検者４の領域２５内の血管のセグメントに沿って取得することができる。

そのような読み取り値は、有線接続又は無線接続を通じて中継することができる。冠血流予備量比（ＦＦＲ）データ収集システムに示すように、無線トランシーバ４８は、プローブ３０からの圧力読み取り値を受信し、それらをシステムに送信して、測定された血管に沿う１つ以上のロケーションのＦＦＲ測定値を生成する。１つ以上のディスプレイ８２、８３も、本明細書に開示される様々なワークフロー、カルシウム角度、ＥＥＬ検出、カルシウム検出、近位フレーム、遠位フレーム、及び関連したグラフィカルユーザインタフェース、ＥＥＬベースのメトリック、ステント有無の決定、スコア、減量術及び他の手技の推奨、関心領域・特徴部の自動検出によって通知されたエビデンスベースの推奨、血管造影データフレーム、ＯＣＴフレーム、画像データ、ステント計画インタフェース、形態構造インタフェース、レビューインタフェース、ステント配備インタフェース、ＯＣＴ及び血管造影データ用のユーザインタフェース、並びに及び他の制御及び関心特徴部を示すのに使用することができる。ワークフローＡ及びワークフローＢの２つの例示的なワークフローを、ディスプレイ８２、８３に表示することができる。これらのワークフローは、限定されないが、グラフィカルユーザインタフェース、パネル、動脈画像、動脈表現、関心特徴部、関心領域、並びに本明細書に開示又は描写される他の測定値及びグラフィカル要素のうちの任意のものを含むことができ、それらの任意のサブセット（一部）を含むことができる。

データ収集プローブ３０を使用して生成された血管内データのフレーム等の血管内画像データは、ＰＩＵ３５を介してプローブと接続したデータ収集処理システム４０に送ることができる。画像管理システム２２を使用して生成される非侵襲的な画像データを、コレジストレーション（位置合わせ）サーバ５０、ワークステーション８５等の１つ以上のサーバ又はワークステーションに送信し、そこに記憶し、それによって処理することができる。システム２２から血管造影画像データを取り込むように構成されるコンピュータボード等のビデオフレームグラバデバイス（ビデオフレーム取得デバイス）５５を、様々な実施形態で使用することができる。

１つの実施形態において、サーバ５０は、メモリ７０に記憶され、プロセッサ８０によって実行される１つ以上のコレジストレーション（位置合わせ）ソフトウェアモジュール６７を含む。サーバは、本開示の様々な実施形態を実施するのに適したトレーニングされたニューラルネットワーク５２を含むことができる。１つの実施形態において、グラフィック処理ユニット５３等のＡＩプロセッサがサーバ５０に含まれ、メモリ７０と電気的に通信する。コンピューティングデバイス・サーバ５０は、プロセッサベースのコンピューティングサーバのための他の典型的な構成要素を含むことができる。あるいは、データベース９０等の１つ以上のデータベースは、生成された画像データ、被検者のパラメータ、及び図１に示すシステムデバイス又は構成要素の１つ以上によって生成され、データベース９０によって受信されるか又はデータベース９０に送られる他の情報を、受信するように構成することができる。

データベース９０は、ワークステーション８５のメモリ内に記憶されている間、サーバ５０に接続されているように示されるが、これは１つの例示的な構成にすぎない。例えば、ソフトウェアモジュール６７は、ワークステーション８５のプロセッサ上で実行することができ、データベース９０は、サーバ５０のメモリ内に位置することができる。様々なソフトウェアモジュールを実行するためのデバイス又はシステムの使用が、例として提供される。様々な組み合わせにおいて、本明細書において説明されるハードウェア及びソフトウェアは、画像データのフレームを取得し、そのような画像データを処理し、そのような画像データを位置合わせするために使用することができる。

本明細書に別段の指定がない限り、ソフトウェアモジュール６７は、前処理ソフトウェア、変換、行列、及び画像データを処理して又は患者トリガに応じて、他のソフトウェアベースの構成要素６７によって異なるタイプの画像データのコレジストレーションを容易にするか又はそれ以外に画像データの注釈付けを実行してグラウンドトゥルースを生成するのに使用される他のソフトウェアベースの構成要素等のソフトウェア、並びに本開示の様々な実施形態を実施するのに適した他のソフトウェア、モジュール、及び機能を含むことができる。これらのモジュールは、ワークフロー、形態構造ワークフロー、レビューワークフロー、サイジングワークフロー、配備ワークフロー、コンピュータ指示ワークフロー、コンピュータ支援ワークフロー、スキャンラインベース又は画像ベースの手法を使用した管腔検出、ワークフロー、インディシア生成、カルシウム角度・円弧生成、スキャンラインベース又は画像ベースの手法を使用したステント検出、インジケータ生成、ステント計画用の密着バー生成、近位・遠位の色分け・インディシア生成、管腔境界検出、ステント拡張、管腔プロファイル、ターゲット管腔プロファイル、側枝及び欠測データ等を含むことができる。

データベース９０は、血管造影システム２０によって生成され、フレーム取得部５５サーバ５０によって取得される画像データ等の血管造影画像データ９２を受信し記憶することができる。データベース９０は、ＯＣＴ画像データ、ＩＶＵＳ画像データ、若しくはＯＦＤＩ画像データ等の血管内画像データ、又は、ＯＣＴシステム４０によって生成された画像データ等の他の非血管内動脈画像データ９５であって、サーバ５０のフレーム取得部５５によって取得されたものを受信及び記憶することができる。

加えて、被検者４は、１つ以上の電極を介して、例えばモニタ４９等の１つ以上のモニタに電気的に接続することができる。モニタ４９は、限定されないが、心臓機能に関連し、収縮期及び拡張期等の被検者の様々な状態を示すデータを生成する心電図モニタを含むことができる。

所与の図における方向性を示す矢印の使用又は不使用は、情報が流れることができる方向を限定又は要件とすることを意図したものではない。例えば、図１に示す要素を接続するように示される矢印及びライン等の所与のコネクタについて、情報は、所与の実施形態のために適するように、１つ以上の方向に又は１つだけの方向に流れることができる。接続は、光接続、有線接続、電力接続、無線接続、又は電気接続等の様々な適切なデータ伝送接続を含むことができる。

１つ以上のソフトウェアモジュールは、図１に示すシステム２２等の血管造影システムから受信される血管造影データのフレームを処理するために使用することができる。限定されないが、ソフトウェア、その構成要素、又は、ソフトウェアベースの若しくはプロセッサ実行方法の１つ以上のステップを含むことができる様々なソフトウェアモジュールは、本開示の所与の実施形態において使用することができる。

本開示は、一つには、血管内プローブによって収集された血管内データをプロセッサベースのシステムによって変換又は解析することができる血管内データ収集システム及び関連方法に関する。そのような解析及び変換の結果は、画像データに関する関心特徴部又は関心領域の画像セグメンテーション・検出のための撮像処理ソフトウェアモジュールのパイプライン、医療画像内の要素を分類し、関心特徴部及び関心領域のインスタンスを検出するニューラルネットワークを有する機械学習システム、並びに他の画像処理システム及びセグメンテーション・検出システムと通信するディスプレイ等の様々な表示においてエンドユーザに表示することができる。１つの実施形態において、ＯＣＴ、ＩＶＵＳ、Ｘ線ベースの撮像システム等の所与の撮像システムは、ＭＬＳと電子通信し、所与のタイプの撮像システムを使用して取得された画像データの変更バージョンをそのような画像データが取得された同じセッションの間に表示することができる。Ｖ－ｎｅｔ、Ｕ－ｎｅｔ、ＣＵＭｅｄＶｉｓｉｏｎ１、ＣＵＭｅｄＶｉｓｉｏｎ２、ＶＧＧＮｅｔ、多段階マルチ再帰入力完全畳込みネットワーク（Ｍ^２ＦＣＮ：Multi-stage Multi-recursive-input Fully Convolutional Network）、コース・トゥ・ファインスタック型（Coarse-to-Fine Stacked）完全畳込みネット、ディープアクティブラーニングフレームワーク、ＲｅｓＮｅｔ、それらの組み合わせ、並びに画像セグメンテーションに適した他のニューラルネットワーク及びソフトウェアベースの機械学習フレームワーク等の様々なニューラルネットワークアーキテクチャを、画像のセグメンテーションに使用することができる。

１つの実施形態において、ＭＬＳは、本明細書に開示されるワークフローの適時の生成をサポートするために結果を迅速に得ることができるように、必要な機械学習オペレーション及びそのトレーニングプロセスをハンドリングする専用化されたハードウェアシステムを有する。所与のＭＬＳの実施形態の専用化ハードウェアシステムは、ＡＩ／ＭＬプロセッサ等の複数のプロセッサを含むことができる。この機械学習システムは、画像の構成組織、組織タイプ、及び他の関心領域が検出され、タイプ又は別のパラメータに基づいて特徴付けられるように、画像をセグメンテーションするか又は画像に処理を行うように分類器をトレーニングすることによって実施することができる。１つの実施形態において、管腔、内膜、中膜及びプラークが検出され、これらの異なる組織に対応する境界を有するものとして特定される。

本開示は、プロセッサごとに割り当てられたメモリ量が増加されたメモリを含む１つ以上のＡＩプロセッサを含む高度機械学習システムに関する。この高度機械学習システムは、マルチチャネルセグメンテーション手法をサポートするように設計される。所与の実施態様の異なる関心領域及び特性に関して様々なチャネルを選択することができる。例えば、１つの実施形態において、第１のチャネル、第２のチャネル、第３のチャネル及び第４のチャネルが、これらのチャネルのそれぞれが管腔、カルシウム、ＥＥＬ、及び他の関心領域又は特徴部に１つずつ関連付けられるように指定される。他のクラス／タイプを異なるチャネルに関連付けてセグメンテーションを容易にすることもできる。

１つの実施形態において、カルシウムは、管腔を取り囲む動脈の壁・組織に関して分類される。管腔境界検出は、動脈壁の組織内のカルシウムの外側境界を提供することができる。いくつかの実施形態において、プラークタイプは、石灰化されたものとして分類することができる。加えて、所与の動脈セクションのカルシウム、プラーク及び他の検出可能な特徴部の存在が狭窄症等からの絞窄の存在を示す可能性があるとすると、本開示の別の特徴は、所与のプラーク又は狭窄に関連した１つ以上のスコアを素早くかつ自動的に取得して、エンドユーザが行う判定を容易にすることを助けることができることである。例えば、画像データ及びその機械学習ベースの解析を使用して求められる所与のスコアは、緊急行動が推奨されないかどうか、又は狭窄に対してステントを留置すべきかどうか、又は、アテレクトミー若しくはバイパス等の他の手技が必要かどうかを判断するのを助けることができる。これは、形態ワークフロー等の本明細書に記載のワークフローの一部として、又は、ステント計画・サイジングワークフローの一部として行われる。約１８０度よりも大きいカルシウム角度及びＥＥＬ厚。

健康な患者の場合、動脈は、内膜、中膜及び外膜を含む、一貫した構造に並んだ様々な層を有する。アテローム性動脈硬化のプロセスの結果、内膜は病理学的に肥厚し、繊維質、プロテオグリカン、脂質及びカルシウム、並びにマクロファージ及び他の炎症細胞を含む異なるタイプの組織から構成されるプラークを含み得る。これらの組織タイプは、本開示の機械学習システムのうちの１つ以上についてのトレーニングデータのセットを確立するのに使用することができる様々な撮像システムを使用して撮像されると、異なる特性を有する。最も病理学的に重要であると考えられるプラークは、下層に脂質プールを伴う線維皮膜からなるいわゆる脆弱性プラークである。異なるアテローム性動脈硬化プラークは、異なる幾何形状を有する。例えば、泡沫細胞は、通常、大きな脂質プールの肩部にリボン状の特徴部を形成し、中膜は、血管の周囲に環状に見える等である。形状情報は、現在のところ、ＯＣＴ画像の定性評価に使用される。１つの実施形態において、ニューラルネットは、線維皮膜及び／又は下層に脂質プールを伴う線維皮膜を特定するようにトレーニングされる。様々な実施形態において、本明細書でカルシウムというとき、これは、限定するものではないが石灰化プラーク及び他のカルシウム含有組織も含む。

患者がまだなおカテーテルを挿入されていて、ステント又は他の処置オプションを受ける準備ができている間に、患者に対して撮像手順を迅速に実行して動脈画像を取得し、その後、機械学習システムを使用して画像を処理できることにより、大幅な時間の節約及び患者予後の改善が得られる。

中膜と、外弾性板（External Elastic Lamina）すなわちＥＥＬと呼ばれる中膜の外縁とは、介入中にそれらのステントのサイズを決めるために医師によって用いられる。中膜を見つけて、部分的に病変した組織の直径を測定することは、多くの時間を要し、困難である。これは、画像解釈のトレーニングも必要とする。ＥＥＬの直径の自動検出及び測定は、診断のとき又はそれ以外で処置オプションについて患者を評価するときに直面するこれらの技術的な課題に対処するものである。そのような直径の測定の一例を、管腔直径又は別の管腔距離及びＥＥＬ直径又は別のＥＥＬ距離をエンドユーザがこれらの動脈尺度及び候補ランディングゾーンに基づいてステントのサイズを選択するためにレビューすることができるステントサイジングワークフローの一部として、図３Ａ～図３Ｄに示す。

図２Ａ及び図２Ｂは、動脈等の血管の１つ以上の特徴部の画像及び表現を表示するのに適した診断システムの例示的なグラフィカルユーザインタフェースである。特に、図２Ａのユーザインタフェース１０及び図２Ｂのユーザインタフェース１５は、それぞれ動脈の一部分の断面ビュー１７、１９を右側に示し、それぞれの動脈の断面の縦断面ビュー２１、２３をインタフェースの下部に示している。横断面ビュー及び縦断面ビューのそれぞれは、１つのフレームであるか複数のフレームであるかを問わず、それぞれ動脈の表現の例である。

図示された縦断面表現又は縦断面画像２１、２３等は、左側に近位方向のラベルＰ及び右側に遠位方向のラベルＤも含む。１つの実施形態において、血管の縦断面モードは、評価されている所与の動脈の測定値等の収集された撮像データ又は他のデータから導出される。１つの実施形態において、動脈のセグメントの実際の画像が表示される。他の実施形態において、縦断面ビュー若しくは他のビューに関して示されたデータ（凡例３１参照）を含むこれらのビューの平滑化、ベクトル化、又は簡略化された若しくは視覚データが削減された表現も生成される。

１つの実施形態において、プローブＰ等のデバイスが、図２Ａに示すように動脈内に配置される。加えて、縦断面、横断面等の様々なビューは、画像データの個々のフレームとすることができる。プローブＰのプルバックのフレーム１２０が図２Ａに示され、上部に示すビュー１７に対応し、フレーム１２０は縦断面ビューでは下部に示される。約１ｍｍのスケール等のスケールに対応する基準３６等の様々なスケール及び測定基準も示されている。動脈特徴部及び寸法を関係付けるか又は追跡する他のスケール及びメトリックも使用することができる。診断システムは、１つ以上のコンピュータベースの撮像システムを含むことができるとともに、血管の特徴部を検出する専用化サブシステムを含むことができる。

本明細書に開示されるユーザインタフェースは、メニュー１２及び他のメニュー等の様々なメニュー、パネル、インタフェース、コントロール、及びそれらの組み合わせを含むことができる。１つの実施形態において、様々な画面／ユーザインタフェースは、形態構造、サイジング（ステントサイジング又は他の動脈メトリック等）、配備（デバイス配備又は手技配備等）、共位置合わせ、現在若しくは事前の手技又は他の診断データのレビュー、被検者メトリック、サポート撮像モダリティ等に関するメニュー１２を通じてアクセスすることができる。様々な実施形態において、ステント計画ワークフローの間、エンドユーザは、ＥＥＬ測定値及び／又は管腔直径測定値に基づいてサイドステントする（side stent）ことを選択することができる。これは、図３Ａ～図３Ｄのグラフィカルユーザインタフェースに示されている。

血管の画像又は血管の他の表現に関する任意の適した形態構造的特徴部を検出及び表示することができる。１つの実施形態において、検出される特徴部は動脈に関するものである。本明細書に記載のシステム及び方法は、検出されたカルシウム及び１つ以上の動脈層に関する様々な表現及びメトリック又はそれらに関する測定値を表示することができる。血管に関するカルシウムを検出及び表示するいくつかの例示的な方法は、２０１５年１２月１４日付けで出願された「SYSTEMS AND METHODS TO DETECT AND DISPLAY ENDOVASCULAR FEATURES」と題する米国特許第９，９４０，７２３号により詳細に記載されている。この米国特許の開示内容は、その全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。

一般に、例示的なユーザインタフェース１０、１５は、形態構造情報を表示するように構成されるが、他の情報も、様々なインディシア、オーバレイ、及び視覚化要素とともに追加して表示することができる。インタフェース１０、１５の双方は、１つ以上のセグメント又はフレームにおいて動脈内に検出されたカルシウムを示している。各インタフェース１０、１５の右上部分は、カルシウム６５が強調される形態構造的特徴部として特定している。凡例３１は、様々なインタフェースについてオン及びオフにトグルさせることができ、ＥＥＬを示す点線と、カルシウムが、様々な実施形態において一致し、及び／又は超過したカルシウム検出レベルに関連した閾値上で検出された領域に対応するオレンジ色等の色と、側枝（side branch, ＳＢ）と、管腔（lumen, Ｌ）とを示し、他のパラメータも、シンボル及び色若しくはハッチング又は他の視覚要素等のインディシアとともに示すことができる。

動脈内のカルシウムプラークは、心臓病と相関があり、これに関してステント挿入するときに課題を提示する。カルシウム沈着は、血管直径の狭小化をもたらし、血管壁も硬化し、これによって、血管性能が大幅に低下する。カルシウムプラークは、したがって、心臓血管介入の主なターゲットのうちの１つである。動脈内のカルシウム検出、カルシウム厚、及びカルシウム角度に関する本明細書に開示されるユーザインタフェースは、エンドユーザが石灰化領域をナビゲートし、それらの領域に対するステント挿入についての情報に基づく決定を行うか、又は、より薄いカルシウム領域を有する領域へのステント挿入を選ぶか、若しくは、アテレクトミー若しくは他の組織・材料除去プロセス等の減量手技の実行を選ぶことを可能にする診断情報をエンドユーザに提供する。

１つの実施形態において、本開示は、動脈の外弾性層（ＥＥＬ：external elastic layer）、又は、ＥＥＬの検出領域を使用して取得若しくは生成された測定値若しくはメトリックを表示することに適したグラフィカルユーザインタフェースに関する。例えば、１つの実施形態において、ＥＥＬの検出領域又はＥＥＬ直径若しくは半径の測定値若しくは計算された値が、点線又は破線として動脈の表現に関して表示される。上記ＥＥＬベースのパラメータ及びカルシウムパラメータのうちの１つ以上を表示するユーザインタフェースの例は、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２、図４、図５Ａ、図５Ｂ、及び図６に示されている。これらの図において、点線は、そのようなパラメータを表示するのに使用されている。Ｃａ、ＥＥＬ等について本明細書に使用される凡例は、凡例が他の図とともに示されていない場合でも、適用可能な場合にはそのような図に適用される。様々な実施形態において、所与の図の状況から分かるようにカルシウム、ステント拡張レベル、又はステント不完全密着を示すために、オレンジ色が図に示されている。

図２Ｃは、ＥＥＬ領域のうちのいくつかが領域Ｊ及びＫに示すように閾値未満である動脈の縦断面ビューの例示的なユーザインタフェースを示している。加えて、カルシウムＣａの領域も、オレンジ色の領域によって示されている。領域Ｊ及びＫにおいて破線がないことは、プラークがそれらの領域の範囲を越えている可能性があり、ＥＥＬが検出されないか又はＥＥＬを描写するための閾値を満たすレベルで検出されないことを示している。このように、ユーザインタフェース３８は、エンドユーザがランディングゾーンを選択するときに回避すべき領域を特定することを助ける。加えて、異なる点線間隔を有する領域Ｌが示されている。これは、ＥＥＬが動脈の長さに沿ってどのように変化するのかを示すために他の閾値をどのように設定することができるのか、及び、診断システムの実施形態によって生成されるその表現の一例である。これらの変化は、ＥＥＬの変動に基づいて意思決定をガイドするのに使用することができる。

１つの実施形態において、診断システム及び関連したユーザインタフェースは、エンドユーザがタッチ画面、ジョイスティック、トラックボール、マウス、キーボード、それらの組み合わせ等の様々な入力デバイスを介してインタラクトすることができる。システム及び方法は、カルシウム、ＥＥＬ、ＥＥＬメトリック、ＥＥＬ直径、ＥＥＬ半径、ＥＥＬ導出値、ランディングゾーン、ステントランディングゾーン、バルーンランディングゾーン、ターゲットゾーン、狭窄、病変、基準フレーム、マーカバンド、ステント不完全密着の領域、閾値、閾値に対するずれ又は差、ステント拡張メトリック、不完全密着閾値、ステント拡張閾値、カルシウム円弧長、カルシウム角度測定値、円周測定値の検出、表示、操作、変換、及び視覚化に関する。

ユーザインタフェースは、様々な視野角及び断面ビューからの動脈の１つ以上の画像又は表現を含むことができる。１つの実施形態において、ＥＥＬの位置、ＥＥＬの直径、又は他のＥＥＬベースのパラメータが、角度測定値、又は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように度数による全角度３３として示すことができる検出されたカルシウム円弧に関して示される。動脈の所与の断面に関して検出されたカルシウムの円弧、角度、又は円周範囲は、円弧長若しくは角度範囲として又は他のメトリックを介して示すことができる。図２Ａには、角度Ａ度～Ｂ度の角度範囲を有する検出されたカルシウム（Ｃａ）６５が示されている。加えて、Ａ１～Ｂ１の別のカルシウム円弧も示されている。カルシウムの全角度は、円弧３１及び３１ｂの和である。具体的には、図２Ａでは、この全角度は７６度として示されている。加えて、検出されたカルシウム６５（Ｃａ）の最大厚値ＭＴも示されている。この例では、ＭＴは約０．３７ｍｍである。検出されたカルシウムは、ＥＥＬパラメータに関する縦断面ビュー２１にも示されている。

図２Ｂには、カルシウムの２つの領域がインタフェース部分１９に示されている。第１のカルシウム領域の角度範囲はＡ度～Ｂ度であり、第２のカルシウム領域の角度範囲はＣ度～Ｄ度である。１つの実施形態において、２つの異なる全Ｃａ角度を示すことができる。図２Ｂでは、角度Ａ～Ｂの範囲と角度Ｃ～Ｄの範囲とを組み合わせた和が、全角度３３にある１９３度である。Ａ度とＢ度との間に配置されたカルシウム領域の最大厚ＭＴも示され、約０．５４ｍｍの値を有する。様々な実施形態において、１８０度よりも大きいカルシウム角度が、情報に基づくユーザの意思決定を助けるために、その因子及びカルシウム厚に基づく減量又はステント挿入に適しているとして特定される。

１つの実施形態において、特定のステント又はバルーンを配備するランディングゾーンを選択するとき、本明細書に記載の診断ユーザインタフェースは、付加的な血管準備がいつ必要とされるのか又はランディングゾーンのために回避すべきエリアをエンドユーザに示すことができる。図２Ｃは、ランディングゾーンが回避されるべき領域Ｊ及びＫを示している。動脈表現３８の領域Ｌは、領域にわたって変化する直径値等のＥＥＬベースの値を点線ラベルの変化に基づいて示している。

図２Ｄは、様々なパネルが、動脈の縦断面表現に関係した動脈の横断面表現における様々なブックマーク及び動脈の向きを示すためにユーザインタフェースの一部として配置される形態構造ワークフローの例示的なユーザインタフェースである。図２Ｄでは、近位基準フレーム及び遠位基準フレームが、インディシア、この場合には黄色Ｙ及び青色Ｂを用いて特定される。遠位基準フレーム及び近位基準フレームの上部は黄色であり、下部は青色である。特徴部を保持するこの向きは、図３Ｂでも使用される。これらの特定された遠位フレーム及び近位フレームは、動脈のどの部分が、近位基準フレーム及び遠位基準フレームのＹ、Ｂ向きを保持するグラフィカルユーザインタフェースの上側パネルにおいて視認されているのかを示す。また、この形態構造ワークフローの一部として、１８４度の全カルシウム角度及び０．５４ｍｍのカルシウムの最大厚ＭＴも示されている。縦断面モードにおける様々なフラグは、事前に特定された対象フレームの間でユーザを前後に移動させるブックマークである。

さらに、図３Ａ～図３Ｄに示され、ＭＬＳ又は他の検出システムを使用する図１のシステムを使用して検出されたＥＥＬ直径及び管腔直径等の自動のＥＥＬ測定値及び管腔測定値は、どのステントサイズを検討すべきか及びどのタイプのステントを使用すべきかを知らせることを助ける。ＭＬＳを介したカルシウム検出は、病変前処置と、ステント挿入よりもアテレクトミーを選択する等の処置選択肢とに関する情報を提供する。加えて、カルシウム検出は、いずれかのアテレクトミー手技を選ぶとき及び所与のベンダのステント、ステントタイプ、ステントモデル、ステント長、及びステント厚を選択するときの入力パラメータを提供する。グラフィカルユーザインタフェースとのインタラクションは、ユーザが移動することができ、撮像された動脈に関する様々な寸法を変更することができ、ステントを選択するとき及びステントが配備される場合により大きな柔軟性を有することができるワークフローをサポートする。

１つの実施形態において、縦断面ビュー等の１つ以上のビューにおける点線はＥＥＬ直径を示す。フレームごと、血管セグメントごと、又はそれらのサブセット及び組み合わせでＥＥＬを検出することは、画像処理、機械学習、人工知能、ニューラルネットワーク、及び本明細書に開示されるような他の技法を使用して実施することができる。

いくつかの動脈では、プラークが成長するか又は所定の位置にあると、このプラークは、ＥＥＬを押し出す可能性もあるし、取り囲む可能性もある。その結果、いくつかの実施形態において、ＥＥＬを検出すること、又は、ＥＥＬ直径閾値に一致しているか若しくはこれを越えていると判断すること等のＥＥＬ閾値メトリックに対応する点線は、点線又はＥＥＬ検出の他のインディシアが存在する領域及び存在しない領域を動脈の所与のセグメントに沿って間欠的にもたらすことができる。これは、ＥＥＬがプラーク位置によって覆い隠されているか、又は、ＥＥＬベースのパラメータが所与の領域、１つのフレーム、複数のフレーム又はセグメントについて検出されないように別の方法でＥＥＬが不明瞭になっているためにステント又はバルーンのランディングゾーンの不十分な候補である領域を示すことができる。したがって、ＥＥＬパラメータ検出を示す点線等のインディシアにおける切れ目は、ランディングゾーン／配備の観点から回避されるべき領域を示すことができる。ユーザ選択可能フレームを含む３つのフレームの使用は、意思決定を促進するサイジングワークフローに役立つ。縦断面モードにおける１つ以上のマーカは、１５３で示す中央のフレームを変更するように変化させることができる。

１つの実施形態において、カルシウム検出に関連付けられたオレンジ色のインディシアは、検出されたカルシウム又は検出されたカルシウムの所与の円周パーセンテージ若しくは円弧長若しくは角度スパンについて満たされる或る閾値厚等のカルシウムの特定の閾値が検出されたときに表示される。閾値等の値又は異なる閾値に適合する値が満たされているとき、カルシウムの閾値要件を満たすことに関連付けられた１つ以上のインディシアを表示することができる。ハッチング、色、アニメーション等の任意の適したインディシアを、開示されるユーザインタフェース及びそれらのサブセットに関する表示に適した動脈特徴部のうちの任意のものに使用することができる。１つの実施形態において、特定の特徴部を検出する様々な閾値及びインタフェースに関してそれらの特徴部をいつどのように表示するのかは、エンドユーザによって入力ユーザインタフェースを介して指定される。他の実施形態において、閾値を事前に設定することもできるし、様々な事前設定値をユーザ選択用に提供することもできる。

図３Ａは、ステントサイジングワークフローのグラフィカルユーザインタフェースを示している。このインタフェースの上側部分には、近位基準１５１における動脈のフレーム又は特定のビュー若しくはスライスと、選択されたフレーム１５３（下部の縦断面ビュー１６５における菱形を有するフレームに対応する）と、遠位基準フレーム１５５におけるビューとに対応する３つのビューがこの図３Ａの上部にある。

図３Ａの下側部分にあるビューは、管腔プロファイルビューにおける組み合わされたＣａ及びＥＥＬを示している。近位基準１５１及び遠位基準１５５は、管腔Ｌを通る１つ以上の点線を有する管腔Ｌを示している。これらのラインの測定から得られるこれらの値は、測定又は検出されたＥＥＬ位置、点、又はピクセルに適用され、測定されたＥＥＬ直径又は平均ＥＥＬ直径を生成するのに使用される。いくつかの例示的なＥＥＬ直径測定値は、約３．８ｍｍ（近位）及び約３．４ｍｍ（遠位）として示されている。

図４Ａは、例示的なコレジストレーションインタフェース２００を示している。１つの実施形態において、血管造影画像等の血管造影データが取得されるとともに、ＯＣＴ、ＩＶＵＳ、Ｘ線等の別の撮像モダリティも使用される。血管造影データは、他のデータをＯＣＴ、ＩＶＵＳ等の別の撮像モダリティと共位置合わせするのに使用することができる。プルバックの経路は、動脈内の経路を用いて示される。コントラストクラウド（contrast cloud）の開始点２０７も示すことができる。

図４Ｂは、左側にライブの血管を有し、このライブの血管を、ＯＣＴ、ＩＶＵＳ、Ｘ線等の別の撮像モダリティと共位置合わせされた右側の基準血管造影の隣に位置決めしているユーザインタフェース１５３を示している。ライブ及び基準血管造影情報のこのデュアル配置は、ユーザがＯＣＴ又は他の撮像モダリティと共位置合わせされる血管造影に関する動脈を視覚化することを助ける。これは、ライブの血管造影を通知する基準共位置合わせデータを用いてステント又はバルーンを配備することを助けるのに使用することができる。図４Ｃは、既存の配備されたステントＤＳＴが示されるようにするとともに、ステント計画ワークフロー又は別のワークフローの間に選択されるが、血管内画像データ又は他の画像データがステント配備を選択及び計画するのに使用されたワークフローインタフェースからのものである２つのランディングゾーンＬＺ１、ＬＺ２が血管造影画像上に表示されるようにＯＣＴ画像と共位置合わせされた血管造影画像を示している。

ランディングゾーン等の様々な端点は、端点Ｓ及びＴのように血管造影上に示すことができる。これらの点は、動脈表現間の形態構造的マッピングを、画像若しくは中心ライン又は他の関連データ等の血管造影データに関してリンク、マッピング、又は別の方法で共位置合わせすることができるように、以下の対応する点とともにマッピング又は追跡される。これらは、配備プロセスの一部としてステントランディングゾーンを選択するのに使用することができる。加えて、ステント配備計画段階の一部として異なるステント長を選択又は試用するために、距離Ｙｍｍ等の距離の測定値を評価することができる。

図５Ｂは、動脈表現に関するステント留置のレビューモードを示すユーザインタフェースである。１つの実施形態において、ステントの表現又はインディシアが、画像、表現に関して描かれるか若しくは別の方法で描写されるか又はオーバレイされる。

１つの実施形態において、ステントが、クロスハッチングを有するメッシュ又はグラフィックオブジェクトとして視覚化される。ステントのランディングゾーンＳ及びＴは、様々なビューに示される。ＥＥＬ直径は、フレーム又はセグメントロケーション１８０に示されている。最小ステント拡張７３％が示されている。カラーで示された水平ラインはステント拡張に対応する。フレーム又はロケーション１８０のステント拡張は、ステントに沿った点における８３％のステント拡張と、そのロケーション／フレーム１８０における約９．０９の管腔面積とを示す別のビューとともに右上にも示されている。様々なステントストラットＳＳも右上ビューに示されている。血管造影に示されるような右側の色分けされた長さは、以下に示すステント拡張メトリックに対応し、不完全密着フレームは、色分けされた垂直ラインによって特定される。

１つの実施形態において、細い水平なオレンジ色のラインは、目標の拡張と実現される実際のものとの間の差を示す。１つの実施形態において、オレンジ色又は別の色のインディシアが、拡張閾値又は拡張メトリックに対する拡張不良又は拡張を示すのに使用される。オレンジ色の垂直ライン又は他の色分けされたライン若しくはインディシアは、閾値に対してステント不完全密着を有するフレームを表す。１つの実施形態において、垂直バーが、色等の不完全密着の他のインディシアを有するフレームである。所与のユーザインタフェースにおいて使用することができるこのタイプの表現例は、図５Ａ、図５Ｂ、図６（下部縦断面ビュー）及び図７Ｂに描写されている。図５Ａは、不完全密着である検出されたステントストラットのインスタンスに対応する垂直ラインを表示するのに使用される約３００μｍの不完全密着閾値も示している。拡張不良留置にも不完全密着にもなっていない様々なステントストラットＳＴが示されている。管腔境界から離れた管腔Ｌ内に配置されたＵＭとともに示されるステントストラットは不完全密着であり、及び／又は、拡張不良領域を示し、患者がカテーテル検査室を離れる前の再バルーンの候補である。ステント配備を検査し修正することができることは、レビューワークフローの重要な特徴である。

１つの実施形態において、特定のフレーム、ロケーション、領域、セグメント等に対応する特徴又は値に関連付けられたパラメータがその値の閾値若しくは閾値レベルを上回るか、下回るか、又はこの閾値若しくは閾値レベルと実質的に同じであることを示すために、色等の所与のインディシアがユーザインタフェースに関して表示される。閾値は、或る値／レベル以上として設定することもできるし、或る値／レベル以下として設定することもできる。したがって、カルシウムの検出、不完全密着、ステント拡張不良、ステント過剰拡張、ＥＥＬ直径、ＥＥＬ半径、他のＥＥＬベースのパラメータは、単独で又は本明細書若しくは図に開示される他のパラメータ、値、レベル等と組み合わせて、１つ以上のフレームの色分け領域、垂直ライン、水平ラインハッチング、及び他のインディシア等の様々なインディシアを使用して示すことができる。これらの様々なインディシアは、形態構造段階、ステントサイジング段階、ステント配備段階、又はレビュー段階の一部として使用することができる。所与の段階は、様々な実施形態におけるワークフローに対応する。

図５Ａ、図７Ａ及び図７Ｂにおいて、垂直の着色ライン又はバーは、所定の閾値又はユーザ指定閾値に対して不完全密着である検出されたステントストラット又はステント断面に対応する画像データのフレームを示す。加えて、水平の着色ライン若しくはバー又は拡張部は、所定の拡張閾値又はユーザ指定拡張閾値に対して拡張不良又は過剰拡張である検出されたステントストラット又はステント断面に対応する画像データのフレームを示す。異なる色等の異なるインディシアをステント拡張不良又は過剰拡張に使用することができる。図６において、上部の管腔ビューは、カルシウムに対応する着色領域を示す一方、後続のプルバックから得られる下側の管腔ビューでは、着色領域は、不完全密着及びステント拡張に関して、配置されたステントに関する情報を提供する。インタフェースを簡略化するために使用されている異なる色及びインディシアを有する異なったビューにわたって、様々なインディシアを組み合わせ及び／又は標準化することができる。

加えて、所与の被検者は、診断医／臨床医との単一のセッションの間又は１つ以上の診断手技が行われる複数の来院の間に複数の撮像セッションを受けることができる。例えば、ＯＣＴ撮像等を用いた血管内撮像セッションを実施して、図２Ａ及び図２Ｂに示すようなＥＥＬ及びカルシウムの検出及び閾値が組み合わされたものを示す形態構造的評価を得ることができる。その初期セッション、すなわち第１のプルバックの後に、ステントを留置することができ、その後、第２のプルバック等の後続の撮像セッションを実施することができる。これらの２つの異なるセッションにより、通常、各セッション中に動脈の異なる長さ又はセグメントが撮像されることになる。その結果、一方のセッション又はプルバックは、ステント挿入等の手技の前の撮像データを含むことができるが、後続のセッション又はプルバックは、ステントが配備及び拡張された後の画像データを含む。実際上、同じ動脈の異なる長さは、異なる時刻に取得することができる。

図８は、第２のプルバックが比較される付加的なレビューワークフローインタフェースを示している。第１のプルバックは、前述と同様に、このインタフェースの上側部分に示され、他のワークフローを使用して配備されたものとして示されるステントは、下部縦断面ビューに表示されている。最小ステント拡張量が示されている。ＭＬＡのマーカも示されている。２つの対応する横断面フレームも左側に示され、この左側には、管腔境界内のステントストラットも示されている。２．０２ｍｍ^２及び２．７６ｍｍ^２（ステント挿入前及び挿入後）の２つの測定された管腔面積も示されている。このワークフローは、患者がカテーテル検査室を離れる前の付加的なバルーンをサポートする。

１つの実施形態において、基本となる診断システムのソフトウェアによって電力供給を受けるユーザインタフェースは、第１のプルバック及び第２のプルバック等の２つの異なる撮像データセットをリンクすることができる。このように、２つのデータセットをスクロールすることができるとともに動脈の共通エリアをレビューすることができるように、２つのデータセットを同期させることができる。これによって、ステント挿入、バルーニング、アテレクトミー等の前の動脈のレビューが容易になり、エンドユーザがステント、バルーンの留置又はアテレクトミーの実行の結果を見ることが可能になる。第１のプルバック及び第２のプルバックの２つのデータセットが同期されていない場合には、レビューは困難になり、僅かにシフトされるか又は異なるコンテンツ（画像データのフレーム）を有する２つのプルバックから動脈内のロケーションを追跡することは困難になり、誤差の原因となり得る。これは図６に見ることができる。１つの実施形態において、一度リンクすると、２つのプルバック等の２つの画像間のスクロールがリンク／同期状態を維持するように、ユーザがフレームをドラッグして横断面画像を位置合わせすることが可能である。

管腔検出は、２０１０年９月２２日付けで出願された「Lumen morphology image reconstruction based on the scan line data of OCT」と題する米国特許第９，１３８，１４７号に開示されているものを含む様々なシステム及び方法を使用して実施することができる。この米国特許の開示内容は、その全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。加えて、様々な他の検出オペレーションは、２０２０年１月１３日付けで出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR CLASSIFICATION OF ARTERIAL IMAGE REGIONS AND FEATURES THEREOF」と題する同時係属中の米国特許出願第１６／７４１，７１８号に開示されているものを含む様々なシステム及び方法を使用して実施することができる。この米国特許出願の開示内容は、その全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。さらに、様々な他の検出オペレーション並びにステント解析及びターゲット管腔プロファイルに関する詳細は、２０１３年３月１２日付けで出願された「METHOD AND APPARATUS FOR AUTOMATED DETERMINATION OF A LUMEN CONTOUR OF A STENTED BLOOD VESSEL」と題する同時係属中の米国特許出願第１４／１１５５２７号に開示されているものを含む様々なシステム及び方法を使用して実装することができる。この米国特許出願の開示内容は、その全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。

本開示の１つの実施形態は、一つには、血管内データ収集システム及び１つ以上のソフトウェアベースのグラフィックユーザインタフェース並びに本明細書に説明されるような１つ以上の検出プロセス及び表示プロセスを実行するソフトウェアモジュールに関する。１つの実施形態において、血管内データが収集されるとともに、血管造影データが同時に収集される。

本開示は、一つには、１つ以上の冠動脈等の被検者の血管を視覚化することによる、ステント計画及び外科オプションを含む処置評価のためのシステム及び方法に関する。画像データは、血管内データ収集プローブを使用して取得することができる。このプローブは、血管を通ってプルバックすることができ、データは、それに関して収集することができる。そのようなプルバック及び関連したデータ収集は、ステント配備の計画又は配備されたステントの評価に使用される。その結果得られたプルバックからの血管内データは、様々な血管領域、特徴部、及びそれらに対して配備されたステントの視覚化等のために様々な方法で使用することができる。画像データ、動脈表現（撮像された動脈の横断面ビュー、縦断面ビュー、及び他のビュー）、及び動脈表現に関して示された検出は、対応する血管造影データと共位置合わせすることができる。したがって、ユーザは、ワークフローの一部として動脈表現の領域を選択することができ、マップ（ＯＣＴ、ＩＶＵＳ、Ｘ線等）を生成するのに使用される基本となる画像データを見ることができ、動脈表現又は動脈ビューにおいて選択された血管の領域を示す強調又は他のインディシアを有する血管造影データも見ることができる。これは、共位置合わせワークフローを使用して実施することができる。

本開示は、一つには、ＯＣＴ、ＩＶＵＳ、及び他の撮像モダリティ等の血管内データ収集システムと、様々なユーザインタフェースレイアウトに基づいてコンピュータガイドされる一連のワークフロー及びカテーテル検査室における所与の撮像診断セッションの一部としての一連のオペレーションとして示される、血管内のステントランディングゾーン、側枝、関心領域、及び特徴付けられた組織領域等の診断情報の生成及び視覚化とに関する。上記のような関心のある診断情報を示すのに適したグラフィカル要素は、比較、測定、及び解析を可能にするユーザ選択要素としての機能を果たす。この点にもかかわらず、関連情報を簡潔に編成及び要約することによって、様々な検出及びワークフローに関連した表示が自動的に生成され、エンドユーザ情報の全体的な負荷及び関連した疲労を削減することを助ける。

また、本明細書には、ステント、組織タイプ、組織容積、及び組織境界を視覚化するシステム及び方法も開示される。本明細書に開示されるこれらのシステム及び方法は、カルシウム、脂質、繊維質等を含む様々な組織タイプの角度、厚さ、容積、幅、フレームカウント、組織と管腔との相対近接性を測定することができる自動化測定システム及び関連した特徴部も含む。様々な実施形態において、そのような測定ツールは、Ｃａ、ＥＥＬ、及び管腔厚等の上記パラメータと、特定の組織タイプの所与の関心領域の任意の幾何学的特性とを測定するのに使用することができる。これらの測定値は、エンドユーザによる検討に適した様々な格付け又はスコアを生成するのに使用することができる。

図面の横断面画像等の血管内画像又はフレームは、通常、一時に１つのスキャンラインずつ取得される。カテーテル中心から発し最大撮像深度に至る光線に沿ったサンプルのシーケンスが、１つの実施形態においてスキャンラインと呼ばれる。１つの実施形態において、ＯＣＴ画像における最小データ単位がサンプルと呼ばれる。プローブ中心から発し最大撮像深度に至る光線に沿ったサンプルのシーケンスがスキャンラインと呼ばれる。ＯＣＴ画像は、通常、一時に１つのスキャンラインずつ取得される。横断面画像は、プローブが回転するにつれて収集されるスキャンラインのセットから形成することができる。さらに、動脈又は他の血管のセグメントを撮像するために、カテーテルは、回転しながら長手方向に移動される。このように、プローブは、螺旋状パターンで横断面画像のセットを取得する。画像は、関心のある血管又は動脈のスライスに関連した様々なスキャンラインから生じる。スキャンラインは、車輪のスポークのようにそれらの間に角度を伴って配置される。スキャンラインは、１つの実施形態において極フォーマットで取得される。

明確にするために、本開示は、本出願人の教示の実施形態の様々な態様を解説する一方、省略することが便利又は適切である箇所では常にいくつかの具体的な詳細は省略されることが理解されるであろう。例えば、代替の実施形態における同様又は類似の特徴の論述は、或る程度略記される場合がある。よく知られたアイデア又は概念も、簡潔にするために、詳細に論述されない場合がある。当業者であれば、本出願人の教示のいくつかの実施形態が、これらの実施形態の完全な理解を提供することのみを目的として本明細書に述べられているあらゆる実施態様における具体的に記載された詳細のうちのいくつかを必要としない場合があることを認識するであろう。同様に、記載された実施形態は、本開示の範囲から逸脱することなく、共通の一般知識に従った改変又は変更を受け入れることができることが明らかである。実施形態の詳細な説明は、いかなる方法によっても本出願人の教示の範囲を限定するものとみなされるべきでない。

本明細書において使用されるような用語「約」及び「実質的に同一」は、例えば、実世界における測定又は手技のハンドリングによって；これらの手技における不注意のエラーによって；電気素子の製造における差／不具合によって；電気損失によって発生し得る数量の変動と、そのような変動が従来技術によって実施された既知の値を包含しない限り同等であると当業者によって認識される変動とを指す。通常、用語「約」は、規定された値又は値の範囲よりも、この規定された値の１／１０だけ大きいか又は小さい、例えば±１０％異なることを意味する。例えば、約＋３Ｖ ＤＣの電圧を素子に印加することは、＋２．７Ｖ ＤＣ～＋３．３Ｖ ＤＣの電圧を印加することを意味することができる。同様に、値が「実質的に同一」である言われる場合には、その値は、５％までの範囲で異なり得る。用語「約」又は「実質的」に同一による修飾の有無を問わず、特許請求の範囲において列挙された量的な値は、列挙された値と同等のもの、例えば、発生し得るが、当業者によって同等と認識されるそのような値の数量の変動を含む。

［血管内撮像モダリティ及び他の撮像モダリティを使用した動脈評価、ワークフロー提示及び順序付け並びにグラフィカルユーザインタフェースの特徴、システム及び方法の非限定的なソフトウェアの特徴及び実施形態］
以下の説明は、本明細書に記載の本開示の方法を実行するのに適したデバイスハードウェア及び他の動作構成要素の概観を提供することを意図している。この説明は、適用可能な環境も、本開示の範囲も限定することを意図していない。同様に、このハードウェア及び他の動作構成要素は、上述した装置の一部として適したものとすることができる。本開示は、パーソナルコンピュータ、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースの電子デバイス又はプログラマブル電子デバイス、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ等を含む他のシステム構成を用いて実施することができる。本開示は、タスクが、異なるカテーテルルーム又はカテーテル検査室等における通信ネットワークを通じてリンクされるリモート処理デバイスによって実行される分散コンピューティング環境において実施することもできる。

１つの実施形態において、ソフトウェアモジュールは、血管内データに処理を行って、組織を特徴付け、カルシウム領域、テーパ領域、脂質プール、及び他の組織特徴部等の関心領域を特定するように設計される。ソフトウェアは、冠血流予備量比（ＦＦＲ）、血管抵抗比（ＶＲＲ：Vascular Resistance Ratio）、及び他の測定及び計算された血管内データ収集パラメータを比較することもできる。そのようなパラメータがステント挿入状態から非ステント状態に変化する範囲内で、そのようなパラメータを使用して１つ以上のメトリックを生成することができる。

１つの実施形態において、ＯＣＴシステムを使用することができる。このシステムは、プローブによって戻された光を受けるバランスフォトダイオードベースのシステム等の受光器を含む。このシステムの一部であるか又はこのシステムと電気通信又は光通信する別のサブシステムとして含まれるコンピュータ、プロセッサ、ＡＳＩＣ、又は他のデバイス等のコンピューティングデバイスがプローブからの電子信号を受信する。様々な実施形態におけるコンピューティングデバイスは、ローカルメモリと、バスと、データを処理し、ステント視覚化及びステント不完全密着検出用に構成された画像データ処理等のソフトウェアを利用するのに適した他の構成要素とを含む。１つの実施形態において、ＰＣＩｅバス又は他の高帯域幅低レイテンシバスが、所与の撮像システム、ＭＬＳ、又は双方を含む組み合わせシステムの様々な構成要素を接続するのに使用される。

ステント配備計画ツールは、ソフトウェアの一部とすることもできるし、ソフトウェアとデータを交換することもできる。これらのツールは、プローブが血管壁に対して配置されている管腔エリア内に仮想ステントを留置するのに使用することができる。図３Ｂ及び図３Ｃは、１つ以上の仮想ステントを配備することができ、ユーザインタフェース上に表示することができるプルバックのセグメントの例示的な領域を示している。図３Ｃには、血管造影画像に対して共位置合わせされたサイジングワークフロー中における候補ステントランディングゾーンＬＺが示されている。２．６１ｍｍのＥＥＬ直径及び２．５０ｍｍの管腔直径を有する動脈のフレームの横断面表現も示されている。これらの測定値は、ステント選択を通知することを助けるのに使用することができ、血管との共位置合わせは、ランディングゾーンが評価及び変更されるのを助ける。図３Ｂにおいて、遠位基準フレーム及び近位基準フレームの上部は黄色であり、下部は青色である。図３Ｂでは、サイジングの一部として、候補ランディングゾーンＬＺ及び候補ステント長２３ｍｍがユーザによって選択されている。中央にユーザ選択可能フレームを有する３つのフレームが示されている。様々な実施形態において、異なるＥＥＬ及び管腔直径を近位基準及び遠位基準に対して検討することを可能にするために、マーカＵＳを移動させて、どのフレームがステントサイジンググラフィカルインタフェースの中央パネルに表示されるのかを変更することができる。ユーザがＧＵＩを使用して設定することができるブックマークＢＫＭも示されており、そのため、ユーザはフレーム間を高速に移動することができる。最小管腔直径ＭＬＤを有するフレームを示す別のマーカも示されており、他の例では、ＭＬＡ、すなわち最小管腔面積を表示することができる。

収集された血管内データを使用して生成される血管の横断面ビュー及び縦断面ビュー等の情報を示すディスプレイも、システムの一部とすることができる。血管内データがプローブを用いて取得され、メモリに記憶されると、このデータを処理して、プルバック領域又はそのサブセットの長さに沿った血管の横断面ビュー、縦断面ビュー、及び／又は３次元ビュー等の情報を生成して表示することができる。２次元画像マスク又は３次元画像マスクを使用して、グラウンドトゥルースデータ及び予測結果を示すか又は記憶することができる。これらのビューは、以下の説明及び後続の図に記載及び図示されるようにユーザインタフェースの一部として描写することができる。

所与の一組のユーザインタフェースを本明細書に開示されるようなワークフローに従って編成することができる。様々な実施形態において、ワークフローは、カテーテル検査室におけるオペレーションを能率的にするとともに、患者が退院する前、又は実際にはカテーテル検査室の台を離れる前の患者予後を改善するように働く好ましい順序を有する。１つの実施形態において、一連のワークフローは、次の系列、すなわち、形態構造、ステントサイジング、ステント配備、及びレビューの系列で行われる。システムから取得された距離測定値を使用して生成される血管の画像は、管腔輪郭と、血管直径と、血管横断面積と、ランディングゾーンと、本明細書に記載のツール及びソフトウェアモジュールを使用して処理されるときにランディングゾーンによって仕切られる仮想ステントとを含む血管についての情報を提供する。１つの実施形態において、ＭＬＳは、１つ以上のコンピューティングデバイスと、１つ以上のソフトウェアプログラム又はモジュールとを含む。本明細書に開示される様々なデバイス、構成要素、システム、及びサブシステムは、これらのそれぞれに関して本明細書に記載のタスク、方法、ステップ、プロセス及び他の特徴を実行するように動作可能である。

詳細な説明のいくつかの部分は、コンピュータメモリ内でのデータビットに対する操作のアルゴリズム及び記号表現によって提示される。これらのアルゴリズム記述及び表現を、コンピュータ及びソフトウェア関連分野の当業者によって使用することができる。１つの実施形態において、アルゴリズムは、ここでは、一般的に、所望の結果をもたらす動作の自己一貫性シーケンス（self-consistent sequence）であると考えられる。方法ステップとして実行されるか又は本明細書に他の方法で記載される動作は、物理量の物理的操作を必要とする動作である。必ずしもそうではないが通常は、これらの量は、記憶される、転送される、結合される、変換される、比較される、及び他の方法で操作されることが可能な、電気信号又は磁気信号の形態を取る。

以下の論述から明らかなように特に別段の指定がない限り、本明細書の全体を通して、「処理」又は「計算」又は「分類」又は「特徴付け」又は「相関」又は「検出」、「評価」又は「畳み込み」又は「逆畳み込み」又は「分類」又は「セグメンテーション」又は「トレーニング」又は「注釈付け」又は「位置合わせ」又は「測定」又は「算出」又は「比較」、「生成」又は「検知」又は「決定」又は「表示」又は「ブールロジック」又は関係のある動作等の他のセット等の用語を利用した論述は、コンピュータシステム又は電子デバイスのレジスタ及びメモリ内の物理（電子）量として表されたデータを、電子メモリ若しくはレジスタ又は他のそのような情報記憶装置、伝送デバイス若しくはディスプレイデバイス内の同様に物理量として表された他のデータに操作及び変換する、トレーニングされたＭＬＳ、コンピュータシステム、ＡＩプロセッサ、ＧＰＵ、又は電子デバイスのアクション及びプロセスを指すことが理解される。

本開示はまた、いくつかの実施形態において、本明細書における動作を実行するための装置に関する。この装置は、要求される目的のために特別に構築することができる、又は、この装置は、コンピュータに記憶されたコンピュータプログラムによって選択的に起動又は再構成された汎用コンピュータを含むことができる。様々な回路及びそれらの構成要素を使用して、本明細書に記載されるデータ収集並びに変換及び処理のうちのいくつかを実行することができる。

本明細書に提示されるアルゴリズム及び表示は、本質的には、どの特定のコンピュータにもそれ以外の装置にも関係していない。様々な汎用システムを本明細書における教示に従ってプログラムとともに使用することもできるし、必要とされる方法ステップを実行するより専用化された装置を構築することが便利であることが分かる場合もある。様々なこれらのシステムの必要とされる構造は、以下の記載から明らかになる。加えて、本開示は、いずれかの特定のプログラミング言語に関して記載されたものではなく、様々な実施形態は、したがって、様々なプログラミング言語を使用して実施することができる。

１つの実施形態において、所与のＭＬＳの実施形態を使用するセマンティックセグメンテーションを使用して、画像がカルシウム及びＥＥＬを有するか否かを検出し、カルシウム及びＥＥＬを有するピクセルを特定することができる。これは、医師が処置オプションの選択及び特定の処置のガイドに関する様々な問題を解決することを助ける。様々な実施形態において、ＭＬＳシステムの出力は、Ｃａ及びＥＥＬの双方の類似性の円弧ベースのメトリック／測定値と、検出されたＥＥＬ直径と、検出されたＣａ深度とのうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態において、これらの値は、ＥＥＬ、中膜、カルシウム、管腔、並びに他の関心領域及び関心特徴部を分類した後に、画像データに関して測定される。本明細書に開示される方法及びシステムを使用して検出することができる組織タイプのいくつかの非限定的な例には、血液が流れる内部領域、管腔、内膜、中膜、外弾性板（ＥＥＬ）（外弾性膜とも呼ばれる）、内弾性板（ＩＥＬ：internal elastic lamina）、外膜、プラーク、カルシウム又は石灰化組織等が含まれる。中膜は、ＩＥＬ及びＥＥＬによって仕切られる。内膜は、管腔及びＩＥＬによって仕切られる。本開示は、１つ以上の機械学習システム又は人工知能（ＡＩ）システムを使用して、動脈若しくは他の構造体の画像を検出又は様々な構成組織タイプ若しくは関心領域にセグメンテーションする様々な実施形態に関する。部分的に、機械学習システムは、血管内撮像システム、超音波システム、又は血管造影システム若しくは蛍光透視法システム等のＸ線システム等の撮像システムとともに設置することもできるし、そのような撮像システムと組み合わせることもできるように設計される。１つの実施形態において、本開示は、ＭＬＳを使用して組織特徴付けを行い、管腔、ＥＥＬ、中膜、及びカルシウム／カルシウムプラークのうちの１つ以上を検出することに関する。

本開示の実施形態は、プロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、又は汎用コンピュータ）とともに使用するためのコンピュータプログラムロジック、プログラマブルロジックデバイス（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又は他のプログラマブルロジックデバイス）とともに使用するためのプログラマブルロジック、ディスクリート構成要素、集積回路機構（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））、又はその任意の組み合わせを含む任意の他の手段を含むが、それらに全く限定されない多くの異なる形態で具現化することができる。本開示の典型的な実施形態において、プルバックのための１つ以上の撮像プローブを備えることができる血管内撮像システム、２Ｄ撮像又は３Ｄ撮像システム及びプロセッサベースのシステムを使用して収集されるデータの処理の一部又は全ては、コンピュータプログラム命令のセットとして実装され、その命令のセットは、コンピュータ実行可能な形式に変換され、コンピュータ可読媒体にそれ自体記憶され、オペレーティングシステムの制御下でマイクロプロセッサによって実行される。したがって、クエリ応答及び入力データは、トレーニングセット、画像マスク、並びに本明細書に開示される他の入力及び出力を生成するのに適したプロセッサ理解可能命令に変換される。本明細書において上述した機能の全部又は一部を実施するコンピュータプログラムロジックは、ソースコード形式、コンピュータ実行可能形式、及び様々な中間形式（例えば、アセンブラ、コンパイラ、リンカ、又はロケータによって生成される形式）を含むが、それらに全く限定されない、様々な形式で具現化することができる。ソースコードは、様々なオペレーティングシステム又はオペレーティング環境とともに使用するために、様々なプログラミング言語（例えば、オブジェクトコード、アセンブリ言語、又は、Ｐｙｔｈｏｎ、Ｐｅｒｌ、Ｇｏ、ＦＯＲＴＲＡＮ、Ｃ、Ｃ＋＋、ＪＡＶＡ（登録商標）等の高水準言語、又はＨＴＭＬ）のいずれかで実装された一連のコンピュータプログラム命令を含むことができる。ソースコードは、様々なデータ構造及び通信メッセージを規定し、使用することができる。ソースコードは、（例えば、インタプリタを介して）コンピュータ実行可能な形式とすることができる、又は、ソースコードは（例えば、トランスレータ、アセンブラ、又はコンパイラを介して）コンピュータ実行可能形式に変換することができる。

本明細書に記載される様々な実施形態、又はそれらの構成要素若しくは部分は、ソフトウェア、ファームウェア、及び／又はハードウェア、又はそれらのモジュールの多くの異なる実施形態において実施することができる。本実施形態のうちのいくつかを実施するのに使用されるソフトウェアコード又は専用制御ハードウェアは、本発明を限定するものではない。例えば、本明細書の上記に記載された実施形態は、例えば、従来の技法又はオブジェクト指向型技法を使用する．ＮＥＴ、ＳＱＬ、又はＭｙＳＱＬ等の任意の適したコンピュータプログラミング言語を使用するコンピュータソフトウェアで実施することができる。

コンピュータソフトウェア及び他のコンピュータ実施される命令のプログラミング言語は、実行前にコンパイラ又はアセンブラによって機械語に変換することができ、及び／又は、インタプリタによってランタイム時に直接変換することができる。アセンブリ言語の例には、ＡＲＭ、ＭＩＰＳ、及びｘ８６が含まれ；高水準言語の例には、Ａｄａ、ＢＡＳＩＣ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、ＣＯＢＯＬ、Ｆｏｒｔｒａｎ、ＬＵＡ、Ｃｌｏｊｕｒｅ、Ｊａｖａ、Ｌｉｓｐ、Ｐａｓｃａｌ、Ｏｂｊｅｃｔ Ｐａｓｃａｌが含まれ、スクリプト言語の例には、Ｂｏｕｒｎｅ ｓｃｒｉｐｔ、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ、Ｐｙｔｈｏｎ、Ｒｕｂｙ、ＰＨＰ、及びＰｅｒｌが含まれる。

実施形態の動作及び挙動は、実際のソフトウェアコード又は専用ハードウェア構成要素を具体的に参照することなく記載されている。そのような具体的な参照がないことは実現可能である。なぜならば、当業者は、過度の実験を伴うことなく適度な努力だけで、本明細書の記載に基づいて本開示の実施形態を実施するソフトウェアを設計することができ、ハードウェアを制御することができることが明確に理解されるからである。

様々な機械学習システムと、ディープラーニングニューラルネットワーク、３Ｄニューラルネットワーク、畳み込みニューラルネットワーク、２Ｄニューラルネットワーク、Ｎ層ニューラルネットワーク、フィードフォワードニューラルネットワーク、フィードフォワードネットワーク、フィードバックワードネットワーク、放射基底関数ニューラルネットワーク、コホネン自己組織化ニューラルネットワーク、リカレントニューラルネットワーク（ＲＮＮ：recurrent neural network）、モジュラニューラルネットワーク、ディープラーニングネットワーク、人工知能ベースのシステム及びフレームワーク、並びにこれらの組み合わせ等の関連したニューラルネットワーク。

コントローラ、プロセッサ、コンピューティングデバイス、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、及び／又はそれらの組み合わせ並びに本明細書に記載の他のコンピュータ機能の組み合わせを使用して実施することができる本明細書に記載の様々な診断システムのソフトウェアは、任意の適したコンピュータプログラミング言語を使用したコンピュータソフトウェアで実施することができる。例えば、様々な機械学習システムは、コンピュータ可読媒体、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、２次記憶装置等に記憶されるか又は別の方法で保持されるソフトウェアモジュールを用いて実施することができる。１つ以上の処理コア（例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ及び／又はＡＩアクセラレータコア）は、一連のワークフロー及びグラフィックユーザインタフェースを生成することができ、ジョイスティック、ボタン、マウス、及び他のユーザインタフェースデバイス等のユーザアクションに応答することができる。

コンピュータプログラムは、半導体メモリデバイス（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、又はフラッシュプログラマブルＲＡＭ）、磁気メモリデバイス（例えば、ディスケット又は固定ディスク）、光メモリデバイス（例えば、ＣＤ－ＲＯＭ）、ＰＣカード（例えば、ＰＣＭＣＩＡカード）、又は他のメモリデバイス等の有形の記憶媒体に任意の形式（例えば、ソースコード形式、コンピュータ実行可能形式、又は中間形式）で永続的又は一時的に固定することができる。コンピュータプログラムは、様々な通信技術のうちの任意のものを用いてコンピュータに送信可能である信号に任意の形式で固定することができる。これらの通信技術には、アナログ技術、デジタル技術、光技術、無線技術（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、ネットワーキング技術、及びインターネットワーキング技術が含まれるが、これらに全く限定されるものではない。コンピュータプログラムは、添付の印刷文書又は電子文書を有するリムーバブル記憶媒体（例えば、市販（shrink wrapped）ソフトウェア）として任意の形式で配布することもできるし、コンピュータシステム（例えば、システムＲＯＭ又は固定ディスク）にプリロードすることもできるし、サーバ又は電子掲示板から通信システム（例えば、インターネット又はワールドワイドウェブ）を介して配信することもできる。

本明細書において上述した機能の全て又は一部分を実施するハードウェアロジック（プログラマブルロジックデバイスとともに用いられるプログラマブルロジックを含む）は、従来の手動の方法を用いて設計することもできるし、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）、ハードウェア記述言語（例えば、ＶＨＤＬ又はＡＨＤＬ）、又はＰＬＤプログラミング言語（例えば、ＰＡＬＡＳＭ、ＡＢＥＬ、又はＣＵＰＬ）等の様々なツールを用いて電子的に設計、取り込み、シミュレーション、又は文書化することもできる。

プログラマブルロジックは、半導体メモリデバイス（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、又はフラッシュプログラマブルＲＡＭ）、磁気メモリデバイス（例えば、ディスケット又は固定ディスク）、光メモリデバイス（例えば、ＣＤ－ＲＯＭ）、又は他のメモリデバイス等の有形の記憶媒体に永続的又は一時的のいずれかで固定することができる。プログラマブルロジックは、アナログ技術、デジタル技術、光技術、無線技術（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、ネットワーキング技術、及びインターネットワーキング技術を含むが、これらに全く限定されない様々な通信技術のうちの任意のものを用いてコンピュータに伝送可能な信号に固定することができる。プログラマブルロジックは、添付の印刷文書又は電子文書を有するリムーバブル記憶媒体（例えば、市販ソフトウェア）として配布することもできるし、コンピュータシステム（例えば、システムＲＯＭ又は固定ディスク）にプリロードすることもできるし、サーバ又は電子掲示板から通信システム（例えば、インターネット又はワールドワイドウェブ）を介して配信することもできる。

適切な処理モジュールの様々な例は、本明細書においてより詳細に論述される。本明細書において使用するとき、モジュールは、特定のデータ処理タスク又はデータ伝送タスクを実施するのに適するソフトウェア、ハードウェア、又はファームウェアを指す。通常、好ましい実施形態において、モジュールは、命令、若しくは抵抗変化、電圧変化、電流変化、ガイドワイヤベースのプローブデータ、血管内圧力データ、比率、カルシウム厚、ＥＥＬ厚、カルシウム角度、指数及び本明細書に開示の他の対象情報等の様々なタイプのデータを受信、変換、配信及び処理するのに適したソフトウェアルーチン、プログラム、又は他のメモリ常駐アプリケーションを指す。

本明細書に記載されるコンピュータ及びコンピュータシステムは、データを取得する、処理する、記憶する及び／又は通信するときに使用されるソフトウェアアプリケーションを記憶するためのメモリ等の、動作可能に連結されたコンピュータ可読媒体を含むことができる。そのようなメモリが、その動作可能に連結されたコンピュータ又はコンピュータシステムに関して、内部、外部、遠隔、又はローカルにあることができることを理解することができる。

記憶媒体は、非一時的なものとすることもできるし、非一時的デバイスを含むこともできる。したがって、非一時的記憶媒体又は非一時的デバイスは、有形であるデバイスを含むことができる。有形とは、デバイスが具体的な物理的形状を有するが、デバイスがその物理状態を変化させることができることを意味する。したがって、例えば、非一時的とは、デバイスがこの状態の変化にもかかわらず有形のままであることを指す。

部分的に、本開示は、１つ以上の撮像及び組織検出方法論が適用された診断システムと、血管表現をナビゲートすることを容易にするこの診断システムのインタフェースとに関する。冠動脈等の所与の血管又は他の身体管腔について、１つ以上の組織タイプ又は他の関心領域を様々な技法を使用して特定することができる。特に、血管内の石灰化領域等のカルシウム結節、石灰化組織及び他のカルシウム関連組織を表すことができる。１つ以上の動脈表現を、所与のシステム指示ワークフローの一部として、特徴付けられた組織及び関心領域をユーザに表示するために生成及び使用することができる。

検出と、１つ以上のグラフィカルユーザインタフェース上に含めることとに適した特徴付けられた組織及び／又は関心領域は、ステントを選択又は配備するときの情報使用を能率的にするために、近位セグメント、遠位セグメント、及びユーザ選択セグメント又はフレームを含むように同時に表示することができる。これらのグラフィカルユーザインタフェースは、自動的に検出されて、色、ハッチング、アニメーション等の１つ以上の可視要素又はインディシアを用いてユーザに表示される特徴部を表示することができる。自動検出と、１つ以上のインディシアを用いて表示することとに適した特徴部は、次のもの、すなわち、脂質領域、管腔領域、ステントストラット、側枝、ガイドワイヤ、外弾性層（ＥＥＬ）、内弾性層（ＩＥＬ）、これらに関する境界及び容積並びに本明細書に開示されるような他の動脈特徴部及び組織タイプのうちの１つ以上を含むことができる。様々な軸は、横断面ビュー等の１つのビューにおける軸が縦断面ビューにおける同じ軸と一致するように、部分的に色分けすることもできるし、インディシアを用いて修飾することもできる。これは、例えば図２Ｄ及び図３Ｂでは、青色及び黄色の色分けされた線分／軸部分を用いて示されている。

部分的に、本開示は、ＯＣＴ、ＩＶＵＳ、及び他の撮像モダリティ等の血管内データ収集システムと、血管内のステントランディングゾーン、側枝、関心領域、及び特徴付けられた組織領域等の診断情報の生成及び視覚化とに関する。上記のような関心のある診断情報を示すのに適したグラフィカル要素は、マーカ等のワークフロー内のユーザ選択要素としての機能を果たす。

また、ステント、組織タイプ、組織容積、及び組織境界を視覚化するシステム及び方法も本明細書に開示される。１つ以上のソフトウェアモジュールを使用して、側枝ロケーション、管腔輪郭、及びステントストラット位置を検出し、血管表現を生成し、ＧＵＩに関するユーザ選択に基づいて画像へのナビゲーションを制御することができる。本明細書に開示されるシステム及び方法は、カルシウム、脂質、繊維質等を含む様々な組織タイプの角度、円弧、円周部分、厚さ、容積、幅、フレームカウント、組織と管腔との相対近接度を測定することができる自動化測定システム及び関係した特徴も含む。

様々な実施形態において、そのような測定ツールは、上記パラメータと、特定の組織タイプの所与の関心領域の任意の幾何学的特性とを測定するのに使用することができる。これらの測定値は、エンドユーザによる検討に適した様々な格付け又はスコアを生成するのに使用することができる。例えば、血管の特定の領域においてカルシウム負担が現れているが、全体としては少量の表面カルシウムのみである場合には、そのカルシウム負担に関する測定値は、ユーザをガイドし、そのような領域を候補ランディングゾーンとして除外しないように助けることができる。

本開示の態様、実施形態、特徴、及び例は、全ての点で例示的であると考えられ、本開示を限定することを意図するものではなく、その範囲は特許請求の範囲によってのみ規定される。他の実施形態、修正形態、及び使用法は、特許請求される開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、当業者には明らかであろう。

本出願における見出し及び段落の使用は、本開示を限定することを意味しない。各段落は、本開示の任意の態様、実施形態、又は特徴に適用することができる。語「する手段（means for）」を使用する特許請求項のみが、米国特許法１１２条６項の下で解釈されることを意図される。特許請求項において「する手段（means for）」の列挙が存在しない場合、そのような特許請求項は、米国特許法１１２条の下で解釈されるべきでない。本明細書からの限定は、そのような限定が特許請求の範囲に明示的に含まれない限り、いずれの特許請求項に読み込まれることも意図されない。

値又は値の範囲が与えられる場合、各値及び所与の範囲のエンドポイント及びその間の値は、何らかの異なる範囲が特に述べられない限り、本開示の教示内に依然として留まりながら、２０％だけ増加又は減少することができる。

本出願全体を通して、構成物が特定の構成要素を有する、含む、又は備えるものとして記載される場合、又は、プロセスが特定のプロセスステップを有する、又は含むものと記載される場合、本教示の構成物が、本質的に列挙される構成要素からなる又は列挙される構成要素からなること、及び、本教示のプロセスが、本質的に列挙されるプロセスステップからなる又は列挙されるプロセスステップからなることが企図される。

本出願において、要素又は構成要素が、列挙された要素又は構成要素のリストに含まれる及び／又はそのリストから選択されると言及される場合、その要素又は構成要素が、列挙される要素又は構成要素のいずれか１つとすることができ、また、列挙される要素又は構成要素のうちの２つ以上からなる群から選択することができることが理解されるべきである。さらに、本明細書に記載される構成物、装置、又は方法の要素及び／又は特徴を、本明細書において明示的であろうと暗黙的であろうと、本教示の趣旨及び範囲から逸脱することなく種々の方法で組み合わせることができることが理解されるべきである。

用語「含む（include）」、「含む（includes）」、「含んでいる（including）」、「有する（have）」、「有する（has）」、又は「有している（having）」の使用は、別段の定めがない限り、一般にオープンエンドでかつ非限定的であると理解されるべきである。

本明細書における単数形の使用は、別段の定めがない限り、複数を含む（逆の場合も同様である）。さらに、別段に文脈が明確に指示しない限り、単数形「一（"a," "an"）」及び「その（the）」は、複数形を含む。さらに、用語「約（about）」の使用が定量値の前である場合に、本教示は、別段の定めがない限り、特定の定量値自体も含む。

ステップの順序又は或る特定の動作を実行するための順序が、本教示が使用可能なままである限り、重要でないことが理解されるべきである。さらに、２つ以上のステップ又は動作を、同時に行うことができる。

値の範囲又はリストが提供される場合、値のその範囲又はリストの上限と下限との間の介在する各値は、個々に企図され、各値が本明細書に具体的に列挙されているかのように本開示内に包含される。さらに、所与の範囲の上限と下限との間及びそれらを含むより小さい範囲が、企図され、本開示内に包含される。例示的な値又は範囲のリストは、所与の範囲の上限及び下限の間並びにそれらを含む他の値又は範囲を排除するものではない。

本開示の図及び説明が、明確化のために他の要素を削除しながら、本開示の明確な理解のために適切である要素を示すように簡略化されていることが理解される。当業者は、しかしながら、これら及び他の要素が望ましい場合があることを認識するであろう。しかしながら、そのような要素が当技術分野で既知であるため、また、それらの要素が本開示のより良い理解を促進しないため、そのような要素の論述は、本明細書において提供されない。図が、構造図としてではなく、例示のために提示されていることが理解されるべきである。省略された詳細及び修正形態又は代替的な実施形態は、当業者の知識の範囲内にある。

本開示の或る特定の態様において、要素又は構造を提供するため、又は単数若しくは複数の所与の機能を実施するために、単一の構成要素を複数の構成要素に置き換えることができ、また、複数の構成要素を単一の構成要素に置き換えることができることを、理解することができる。そのような置換が本開示の或る特定の実施形態を実施するために使用可能でない場合を除いて、そのような置換は、本開示の範囲内にあると考えられる。

本明細書に提示される例は、本開示の可能性のあるかつ具体的な実施態様を例示することを意図される。その例が、主に、当業者のために本開示の例示のために意図されることを、理解することができる。本開示の趣旨から逸脱することなく、これらの図又は本明細書に記載される動作に対する変形が存在する場合がある。例えば、或る特定の場合には、方法ステップ又は動作を、異なる順序で実施若しくは実行することができる、又は、動作を、追加、削除、若しくは修正することができる。

Claims (16)

1. 動脈の表現を表示する方法であって、
   動脈の或るセグメントの血管内撮像に応じて生成された血管内画像のデータセットを、診断撮像システムのメモリデバイスに記憶するステップと、
   前記セグメントの管腔の境界をフレームごとに自動的に検出するステップと、
   前記セグメントの外弾性板（ＥＥＬ）をフレームごとに自動的に検出するステップと、
   ステントのサイズ選択に利用可能な、グラフィカルユーザインタフェースを有するワークフローを表示するステップと
   を含み、
   前記グラフィカルユーザインタフェースは、
   前記動脈の、第１のフレームにおける第１の表現と、
   前記動脈の、複数のフレームに対応する縦断面表現と
   を有し、
   前記第１の表現に関して、第１のＥＥＬ直径及び第１の管腔直径が表示され、
   前記縦断面表現は管腔直径に対するＥＥＬ直径の表現を含む、
   方法。
2. 検出された管腔の境界及び検出されたＥＥＬは、各表現に関して１つ以上の印を用いて特定される、請求項１に記載の方法。
3. 前記グラフィカルユーザインタフェースは、前記動脈の、第２のフレームにおける表現を有し、前記第２の表現に関して第２のＥＥＬ直径及び第２の管腔直径が表示される、請求項１に記載の方法。
4. 前記グラフィカルユーザインタフェースは、前記動脈の、第３のフレームにおける第３の表現を有し、前記第３の表現に関して第３のＥＥＬ直径及び第３の管腔直径が表示され、前記表示により前記第１のフレームと前記第２のフレームとの間にある複数のフレームから前記第３のフレームをユーザが選択できる、請求項３に記載の方法。
5. 前記動脈の縦断面表現は、前記縦断面表現に関して前記第１のフレーム及び前記第２のフレームを示すものである、請求項３に記載の方法。
6. 前記縦断面表現は管腔の領域を有し、管腔の領域は前記表現の縦軸に関して対称である、請求項５に記載の方法。
7. 前記動脈の縦断面表現は、１つ以上の印を用いて複数のフレームにつき検出されたＥＥＬを表示する、請求項１に記載の方法。
8. 前記第１のフレームは近位の基準フレームであり、前記第２のフレームは遠位の基準フレームである、請求項３に記載の方法。
9. 前記近位の基準フレームの表現における第１の部分が、第１の印を用いて特定され、前記遠位の基準フレームの表現における第２の部分が、第２の印を用いて特定される、請求項８に記載の方法。
10. 前記グラフィカルユーザインタフェースは縦断面表現を更に含み、前記縦断面表現に関し前記第１の印が特定される、請求項９に記載の方法。
11. 前記印は、色と点線とハッチングとグラフィック要素とオーバレイとからなる群から選択されるものである、請求項２に記載の方法。
12. 前記セグメントに沿った位置においてカルシウムを検出するステップと、
    １つ以上のフレームに関して全カルシウムの角度測定値を前記グラフィカルユーザインタフェースに表示するステップと
    を更に含む請求項１に記載の方法。
13. 前記セグメントの縦断面表現に関しステントのランディングゾーンを選択するための入力をユーザから受け付けるステップを更に含む請求項１に記載の方法。
14. ユーザによりランディングゾーンが選択されると、計算されたステント長を表示するステップと、
    前記縦断面表現に関し最小の管腔直径（ＭＬＤ）を表示するステップと
    を更に含む請求項１３に記載の方法。
15. ステントのサイズ選択に利用可能なワークフローの後にステント配置のワークフローを選択するためのオプションを表示するステップを更に含む請求項１に記載の方法。
16. ステント配置の後にレビューのワークフローを選択するためのオプションを更に含み、
    前記レビューのワークフローは、ステントが挿入された動脈の表現と、ステントの拡張割合とステントの不完全密着とに関する１つ以上のインジケータとを有する、請求項１５に記載の方法。