JP6479678B2 - マルチセンサ医療デバイスのための表示制御 - Google Patents

Description

本開示は、概して医療デバイスの分野に関し、より詳細には、マルチモダリティ医療検知データの表示のユーザカスタマイズおよび制御に関する。

疾患の処置の成功レベルの診断および検証における革新は、外部画像化プロセスから内部診断プロセスへと移行してきている。特に、カテーテル挿入手技に使用されるカテーテル、またはガイドワイヤのような細長い可撓性部材の遠位端部に配置される超小型センサによって血管系の閉塞および他の血管系疾患を診断するための診断機器およびプロセスが開発されている。たとえば、既知の医療検知技法は、血管造影法、血管内超音波法（ＩＶＵＳ）、フォワードルッキングＩＶＵＳ（ＦＬ−ＩＶＵＳ）、血流予備量比（ＦＦＲ）判定、冠血流予備能（ＣＦＲ）判定、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）、経食道心エコー検査、および画像誘導治療を含む。これらの技法の各々は、種々の診断状況により良好に適している場合がある。処置成功の可能性を増大させるために、医療施設は手技の間に、複数の画像化、処置、診断、および検知モダリティをカテーテル処置室内で手元に用意している場合がある。近年、複数の画像化、処置、診断、および検知ツールから医療データを収集し、このマルチモダリティ医療データを処理する処理システムが設計されている。そのようなマルチコンポーネントシステムは、操作者の命令を受けて豊富な医療情報を提供する。

既存のマルチモダリティ医療処理システムは有用であることが分かっているが、そのようなシステムによって収集および処理される情報の量が増大すると、直接的に、表示クラッタおよび手術室における注意散漫が増大する。したがって、最も関連性の高い部分を観察するために、操作者が収集されたデータを抽出することができるメカニズムを提供することがますます重要になっている。表示カスタマイズを改善することによって、操作者が、関連データを認識、分離、および測定する能力を増強することができる。複数のモダリティにわたって収集されたデータの、統一された、首尾一貫した様式での提示を改善することによって、医師がより正確な診断の結論を出すことも可能にすることができる。したがって、既存のシステムが有用であることは分かっているが、操作者に提示されるデータ量に対する制御を強化すること、および、そのデータが提示される様態に対する制御を強化することが依然として必要とされている。

本開示の実施形態は、専用画像化システムおよびマルチモダリティ画像化システムの両方における医療データの表示のユーザカスタマイズのための強化されたシステムおよび方法を提供する。

本開示のシステムおよび方法は、マルチセンサおよびマルチモダリティ環境における医療データの取得、処理、および提示に対するユーザ制御のためのメカニズムを提供する。ユーザは、医療データセットの全体または部分に対する表示属性を指定することができ、画像化システムは、その属性に基づいて、関連医療データの取得、処理、および／または提示を制御する。これによって、ユーザが関連データに焦点を絞り、表示データの品質を改善し、スクリーンクラッタを低減することが可能になる。画像化システムは、表示のために選択されるデータのみを選択的に処理することによって、システムリソースを節約することもできる。無論、これらの利点は例示にすぎず、任意の特定の実施形態のためにいかなる特定の利点も必要とされないことが理解される。

いくつかの実施形態において、医療画像化システムによって医療データセットを表示するための方法が提供される。医療画像化システムは、第１のセンサを使用して収集される第１のデータサブセットと、第２のセンサを使用して収集される第２のデータサブセットとを含む医療データセットを受信し、ここで第１のセンサと第２のセンサとは異なる。第２のデータサブセットとは無関係に第１のデータサブセットに適用されるべき表示属性が受信される。医療画像化システムは、表示属性に基づいて第１のデータサブセットの処理に影響を与える命令を生成する。命令は、第１のデータサブセットの処理に使用するために提供される。更新された第１のデータサブセットが受信され、更新された第１のデータサブセットは、提供された命令を利用して第１のデータサブセットを処理した結果である。医療画像化システムは、表示属性に従って、更新された第１のデータサブセットを表示し、表示属性とは無関係に第２のデータサブセットを表示する。

いくつかの実施形態において、医療画像化システムによって医療データセットを収集する方法が提供される。方法は、医療画像化システムによって、医療データセットの第１のデータサブセットの表示属性を受信するステップを含む。医療データセットの第１のデータサブセットは、第１のセンサを使用して収集される。表示属性に従って第１のデータサブセットを収集するための命令が提供され、医療データセットの第２のデータサブセットを収集するための命令が提供される。第２のデータサブセットは、第１のセンサとは異なる第２のセンサを使用して収集され、第２のデータサブセットは、表示属性とは無関係に収集される。医療画像化システムは、表示属性に従って収集された医療データセットを受信し、表示属性に従って医療データセットを表示する。

いくつかの実施形態において、医療画像化システムによって組織性状診断を実施する方法が提供される。方法は、医療画像化システムによって、医療データセットを受信するステップを含む。医療画像化システムは、組織性状診断プロセスに関係する表示属性をも受信する。医療画像化システムは、表示属性に基づいて組織性状診断プロセスに影響を与える命令を生成する。組織成分要素を判定し、当該組織成分要素に組織識別子を割り当てるために、医療データセットに対して組織性状診断プロセスが実施される。組織性状診断プロセスは、生成された命令を利用する。医療画像化システムは、表示属性に従って、医療データセットおよび組織識別子を表示する。そのようないくつかの実施形態において、表示属性は、閾値、擬似カラー変換方式、ならびに、明示状態、淡色表示状態、および隠れ状態から成る群からの表示状態のうちの少なくとも１つを含む。

本開示の追加の態様、特徴、および利点が、以下の詳細な説明から明らかになる。

本開示のいくつかの実施形態による様々な応用形態における侵襲的血管内システムを含む医療システムを示す概略図であり、特に本開示のいくつかの実施形態によるカテーテル挿入手技における医療システムを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態による様々な応用形態における侵襲的血管内システムを含む医療システムを示す概略図であり、特に本開示のいくつかの実施形態による心臓カテーテル挿入手技における医療システムを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態による様々な応用形態における侵襲的血管内システムを含む医療システムを示す概略図であり、特に本開示のいくつかの実施形態による腎臓カテーテル挿入手技における医療システムを示す図である。 本開示のいくつかの実施形態による医療検知システムの概略図である。 本開示のいくつかの実施形態による医療検知システムの一部の概略図である。 本開示のいくつかの実施形態による光学検知システムの一部の概略図である。 本開示のいくつかの実施形態によるカテーテル挿入手技に使用される医療検知デバイスの概略図である。 本開示のいくつかの実施形態によるカテーテル挿入手技に使用される医療検知デバイスの概略図である。 本開示のいくつかの実施形態による光音響ＩＶＵＳトランスデューサの概略図である。 本開示のいくつかの実施形態による、送信モードにある光音響ＩＶＵＳシステムの一部の概略図である。 本開示のいくつかの実施形態による、受信モードにある光音響ＩＶＵＳシステムの一部の概略図である。 本開示のいくつかの実施形態によるマルチモダリティ光学システムの一部の概略図である。 本開示のいくつかの実施形態による、図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃの医療システムの部分の機能ブロック図である。 本開示のいくつかの実施形態による、医療検知データの表示を構成するためのユーザインターフェース構成要素を含む図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃの医療システムの部分の機能ブロック図である。 本開示のいくつかの実施形態による、マルチモダリティ医療データの表示をカスタマイズするための例示的なユーザインターフェースの図である。 本開示のいくつかの実施形態による、性状診断されている組織の表示をカスタマイズするための例示的なユーザインターフェースの図である。 本開示のいくつかの実施形態による、表示属性に基づいて医療検知データを収集する方法の流れ図である。 本開示のいくつかの実施形態による、表示属性に基づいて医療検知データを処理および表示する方法の流れ図である。 本開示のいくつかの実施形態による、表示属性に基づいて組織性状診断を実施する方法の流れ図である。 本開示のいくつかの実施形態による、血管内で構造を位置特定する方法の流れ図である。 本開示のいくつかの実施形態による、血管を評価する方法の流れ図である。 本開示のいくつかの実施形態による、血管内検知デバイスのプルバックをシミュレートすることによって医療データを表示する方法の流れ図である。

本開示の原理の理解を促進する目的で、ここで、図面に示されている実施形態を参照し、これを説明するために特定の文言を使用する。それにもかかわらず、本開示の範囲に対する限定は意図されていないことが理解される。本開示が関係する分野の当業者に通常想起されるように、説明されるデバイス、システム、および方法に対する任意の代替形態およびさらなる変更形態、ならびに、本開示の原理の任意のさらなる応用形態が完全に企図されており、本開示の範囲内に含まれる。特に、一実施形態に関連して説明される特徴、構成要素、および／またはステップが、本開示の他の実施形態に関連して説明される特徴、構成要素、および／またはステップと組み合わされてもよいことが、完全に企図されている。しかしながら、簡潔にするために、これらの組み合わせの多数の反復は別個には説明しない。

図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、様々な応用形態における侵襲的血管内システムを含む医療システムを示す概略図である。一般に、医療システム１００は、単一モダリティ医療システムであってもよく、またはマルチモダリティ医療システムであってもよい。それに関連して、マルチモダリティ医療システムは、ヒトの生物学的生理および形態学的情報を取得および解釈するのに使用される様々な方法に対して反応するように設計されている複数の形態の取得および処理要素の首尾一貫した統合および連結を可能にし、かつ／または、様々な症状の処置を協調させる。

図１Ａに関して、画像化システム１０１は、医療検知データの１つまたは複数のモダリティの取得、制御、解釈、および表示のための統合デバイスである。したがって、実施形態によっては、画像化システム１０１はＩＶＵＳ画像化システムのような単一モダリティ画像化システムであり、一方で、実施形態によっては、画像化システム１０１はマルチモダリティ画像化システムである。一実施形態において、画像化システム１０１は、医療画像化データを取得、処理、および表示するためのハードウェアおよびソフトウェアを有するコンピュータシステムを含むが、他の実施形態において、画像化システム１０１は、医療データを処理するように動作可能な任意の他のタイプのコンピューティングシステムを含む。画像化システム１０１がコンピュータワークステーションを含む実施形態において、システムは、マイクロコントローラもしくは専用中央処理装置（ＣＰＵ）のようなプロセッサ、ハードドライブ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および／もしくはコンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）のような持続性コンピュータ可読記憶媒体、グラフィックス処理装置（ＧＰＵ）のようなビデオコントローラ、ならびに／または、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）コントローラおよび／もしくはワイヤレス通信コントローラのようなネットワーク通信デバイスを含む。それに関連して、いくつかの特定の事例において、画像化システム１０１は、本明細書に記載のデータ取得および分析に関連するステップを実行するようにプログラムされている。したがって、データ取得、データ処理、命令制御、および／または本開示の諸態様の他の処理もしくは制御に関連する任意のステップが、処理システムによってアクセス可能な持続性コンピュータ可読媒体上または内に記憶されている対応する命令を使用して画像化システム１０１によって実施されてもよいことが理解される。いくつかの事例において、画像化システム１０１は可搬性（たとえば、手持ち式、ローリングカート上など）である。さらに、いくつかの事例において、画像化システム１０１は複数のコンピューティングデバイスを備えることが理解される。それに関連して、本開示の諸態様の異なる処理および／または制御は、複数のコンピューティングデバイスを使用して別個にまたは所定のグループ分けの中で実施されてもよいことが特に理解される。複数のコンピューティングデバイスにわたる、下記に記載する諸態様の処理および／または制御の任意の分割および／または組み合わせは、本開示の範囲内にある。

図示されている実施形態において、医療システム１００は、制御室１０４を有するカテーテル処置室１０２内に配備され、画像化システム１０１は制御室内に位置する。他の実施形態において、画像化システム１０１は、カテーテル処置室１０２内、医療施設の中核エリア内、またはネットワークを介してアクセス可能な現場外の場所のような他の場所に位置してもよい。たとえば、画像化システム１０１は、クラウドベースのリソースであってもよい。カテーテル処置室１０２は、一般的に手術エリアを包含する無菌領域を含む一方で、関連する制御室１０４は、手技および／または医療施設の要件に応じて無菌であってもよいし、または無菌でなくてもよい。カテーテル処置室および制御室は、患者に対して、血管造影法、血管内超音波法（ＩＶＵＳ）、光音響ＩＶＵＳ、フォワードルッキングＩＶＵＳ（ＦＬ−ＩＶＵＳ）、仮想生検（ＶＨ）、血管内光音響（ＩＶＰＡ）画像化、圧力判定、光学的圧力判定、血流予備量比（ＦＦＲ）判定、冠血流予備能（ＣＦＲ）判定、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）、コンピュータ断層撮影、心内心エコー検査（ＩＣＥ）、フォワードルッキングＩＣＥ（ＦＬＩＣＥ）、血管内パルポグラフィ、経食道心エコー検査、または当該技術分野において既知の任意の他の医療検知モダリティのような任意の数の医療検知手技を実施するのに使用されてもよい。さらに、カテーテル処置室および制御室は、高周波アブレーション（ＲＦＡ）、凍結療法、アテローム切除術、または当該技術分野において既知の任意の他の医療処置手技のような１つまたは複数の処置または治療手技を患者に対して実施するのに使用されてもよい。たとえば、カテーテル処置室１０２において、患者１０６は、単一の手技または複数の手技のいずれかとしてのマルチモダリティ手技を受けていてもよい。いずれにせよ、カテーテル処置室１０２は、患者１０６からの様々な異なる医療検知モダリティにおける医療検知データを収集する医療検知デバイスを含む複数の医療機器を含む。

図１Ａの図示されている実施形態において、機器１０８および１１０は、臨床医によって患者１０６に関する医療検知データを取得するのに利用されてもよい医療検知デバイスである。特定の事例において、デバイス１０８は、１つのモダリティにおける医療検知データを収集し、デバイス１１０は、異なるモダリティにおける医療検知データを収集する。たとえば、それらの機器は各々、圧力、流量（流速）、画像（超音波（たとえば、ＩＶＵＳ）、ＯＣＴ、熱、および／または他の画像化技法を使用して得られる画像を含む）、温度のうちの１つ、および／またはそれらの組み合わせを収集してもよい。いくつかの実施形態において、デバイス１０８および１１０は、同様のモダリティの異なるバージョンにおける医療検知データを収集する。たとえば、１つのそのような実施形態において、デバイス１０８は圧力データを収集し、デバイス１１０はＦＦＲ（圧力ベースの測定値）データを収集する。別のそのような実施形態において、デバイス１０８は、２０ＭＨｚ ＩＶＵＳデータを収集し、デバイス１１０は、４０ＭＨｚ ＩＶＵＳデータを収集する。したがって、デバイス１０８および１１０は、血管内に位置付けられるようなサイズおよび形状にされるか、患者の外部に取り付けられるか、または距離をおいて患者にわたって走査される任意の形態のデバイス、機器、またはプローブであってもよい。

図１Ａの図示されている実施形態において、機器１０８は、ＩＶＵＳ検知データを収集するための位相配列トランスデューサのような１つまたは複数のセンサを含んでもよいＩＶＵＳカテーテル１０８である。いくつかの実施形態において、ＩＶＵＳカテーテル１０８は、ＩＶＵＳおよびＩＶＰＡ検知のようなマルチモダリティ検知が可能であってもよい。さらに、図示されている実施形態において、機器１１０は、ＯＣＴ検知データを収集するように構成されている１つまたは複数の光センサを含んでもよいＯＣＴカテーテル１１０である。いくつかの事例において、ＩＶＵＳ患者インターフェースモジュール（ＰＩＭ）１１２およびＯＣＴ ＰＩＭ１１４はそれぞれ、ＩＶＵＳカテーテル１０８およびＯＣＴカテーテル１１０を画像化システム１０１に結合する。特に、ＩＶＵＳ ＰＩＭ１１２およびＯＣＴ ＰＩＭ１１４はそれぞれ、患者１０６からＩＶＵＳカテーテル１０８およびＯＣＴカテーテル１１０によって収集される医療検知データを受信するように動作可能であり、受信されたデータを制御室１０４内の画像化システム１０１に送信するように動作可能である。一実施形態において、ＰＩＭ１１２および１１４は、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を含み、デジタルデータを画像化システム１０１に送信し、しかしながら、他の実施形態においては、ＰＩＭはアナログデータを処理システムに送信する。一実施形態において、ＩＶＵＳ ＰＩＭ１１２およびＯＣＴ ＰＩＭ１１４は周辺機器相互接続エクスプレス（ＰＣＩｅ）データバス接続を介して医療検知データを送信するが、他の実施形態においては、それらは、ＵＳＢ接続、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ接続、ＦｉｒｅＷｉｒｅ接続、または何らかの他の高速データバス接続を介してデータを送信してもよい。他の事例において、ＰＩＭは、ＩＥＥＥ８０２．１１ Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）規格、超広帯域（ＵＷＢ）規格、ワイヤレスＦｉｒｅＷｉｒｅ、ワイヤレスＵＳＢ、または別の高速ワイヤレスネットワーク接続規格を使用するワイヤレス接続を介して画像化システム１０１に接続されてもよい。

加えて、医療システム１００において、心電図（ＥＣＧ）デバイス１１６は、患者１０６からの心電図信号または他の血行動態データを画像化システム１０１に送信するように動作可能である。いくつかの実施形態において、画像化システム１０１は、ＥＣＧ１１６からのＥＣＧ信号を使用してカテーテル１０８および１１０を用いて収集されたデータを同期させるように動作可能であってもよい。さらに、血管造影システム１１７が、患者１０６のｘ線、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、または磁気共鳴画像（ＭＲＩ）を収集し、それらを画像化システム１０１に送信するように動作可能である。一実施形態において、血管造影システム１１７は、アダプタデバイスを通じて画像化システム１０１の処理システムに通信可能に結合されている。そのようなアダプタデバイスは、データを独占所有権のあるサードパーティフォーマットから、画像化システム１０１によって使用可能なフォーマットへと変換することができる。いくつかの実施形態において、画像化システム１０１は、血管造影システム１１７からの画像データ（たとえば、ｘ線データ、ＭＲＩデータ、ＣＴデータなど）を、ＩＶＵＳカテーテル１０８およびＯＣＴカテーテル１１０からの検知データと同時登録（位置合わせ）するように動作可能である。この一態様として、同時登録は、検知データと共に三次元画像を生成するために実施されてもよい。

ベッドサイドコントローラ１１８も画像化システム１０１に通信可能に結合されており、患者１０６を診断するために使用されている特定の医療モダリティ（複数の場合もあり）のユーザ制御装置を提供する。本実施形態において、ベッドサイドコントローラ１１８は、単一の表面上でユーザ制御装置および診断画像を提供するタッチスクリーンコントローラである。しかしながら、代替的な実施形態において、ベッドサイドコントローラ１１８は、非対話型ディスプレイと、物理ボタンおよび／またはジョイスティックのような別個の制御装置の両方を含んでもよい。統合医療システム１００において、ベッドサイドコントローラ１１８は、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）内にワークフロー制御オプションおよび患者画像データを提示するように動作可能である。図９に関連してより詳細に説明するように、いくつかの実施形態において、ベッドサイドコントローラ１１８は、それを通じて複数のモダリティと関連付けられるワークフローが実行することができるユーザインターフェース（ＵＩ）フレームワークサービスを含む。したがって、ベッドサイドコントローラ１１８は、複数のモダリティのワークフローおよび診断画像を表示することが可能であり、これによって、臨床医が、単一のインターフェースデバイスを用いてマルチモダリティ医療検知データの取得を制御することが可能である。

制御室１０４内のメインコントローラ１２０も画像化システム１０１に通信可能に結合されており、図１Ａに示すように、カテーテル処置室１０２に隣接している。本実施形態において、メインコントローラ１２０は、タッチスクリーンを含み、その上で実行するＵＩフレームワークサービスを介して複数の異なる医療検知モダリティに対応する複数のＧＵＩベースのワークフローを表示するように動作可能であるという点において、ベッドサイドコントローラ１１８と同様である。いくつかの実施形態において、メインコントローラ１２０は、手技のワークフローの、ベッドサイドコントローラ１１８のものとは異なる態様を同時に実行するのに使用される。代替的な実施形態において、メインコントローラ１２０は、非対話型ディスプレイと、マウスおよびキーボードのような、独立型制御装置とを含む。

医療システム１００は、画像化システム１０１に通信可能に結合されているブームディスプレイ１２２をさらに含む。ブームディスプレイ１２２は、各々が医療検知手技に関連付けられる異なる情報を表示することが可能なモニタのアレイを含んでもよい。たとえば、ＩＶＵＳ手技の間、ブームディスプレイ１２２内の１つのモニタが断層像を表示してもよく、１つのモニタが矢状像を表示してもよい。

さらに、マルチモダリティ画像化システム１０１は、データネットワーク１２５に通信可能に結合されている。図示されている実施形態において、データネットワーク１２５は、ＴＣＰ／ＩＰベースのローカルエリアネットワークであるが、他の実施形態において、当該ネットワークは、同期型光ネットワーク（ＳＯＮＥＴ）のような異なるプロトコルを利用してもよく、または、広域ネットワーク（ＷＡＮ）であってもよい。画像化システム１０１は、ネットワーク１２５を介して様々なリソースに接続することができる。たとえば、画像化システム１０１は、ネットワーク１２５を通じて、医用デジタル画像通信（ＤＩＣＯＭ）システム１２６、画像保管通信システム（ＰＡＣＳ）１２７、および病院情報システム（ＨＩＳ）１２８と通信することができる。加えて、いくつかの実施形態において、医師または他の医療従業者が医療システム１００の諸態様に遠隔してアクセスすることを可能にするために、ネットワークコンソール１３０が、ネットワーク１２５を介してマルチモダリティ画像化システム１０１と通信してもよい。たとえば、ネットワークコンソール１３０のユーザが、マルチモダリティ画像化システム１０１によって収集される診断画像のような患者医療データにアクセスしてもよく、または、いくつかの実施形態においては、カテーテル処置室１０２内で進行中の１つまたは複数の手技をリアルタイムでモニタリングまたは制御してもよい。ネットワークコンソール１３０は、ＰＣ、ラップトップ、スマートフォン、タブレットコンピュータ、または、医療施設の内部もしくは外部に位置する他のそのようなデバイスのような、ネットワーク接続を有する任意のコンピューティングデバイスなどであってもよい。

加えて、図示されている実施形態において、上述したシステム１００内の医療検知ツールは、標準的な銅線リンクまたは光ファイバリンクのような有線接続を介して画像化システム１０１に通信可能に結合されているように示されているが、代替的な実施形態において、ツールは、ＩＥＥＥ８０２．１１ Ｗｉ−Ｆｉ規格、超広帯域（ＵＷＢ）規格、ワイヤレスＦｉｒｅＷｉｒｅ、ワイヤレスＵＳＢ、または別の高速ワイヤレスネットワーク接続規格を使用するワイヤレス接続を介して画像化システム１０１に接続されてもよい。

上述した医療システム１００は単に、複数の医療モダリティと関連付けられる診断データを収集するように動作可能であるシステムの一例の実施形態に過ぎないことを、当業者は認識しよう。代替的な実施形態において、異なるおよび／または追加のツールが、追加のおよび／または異なる機能を医療システム１００に提供するように、画像化システム１０１に通信可能に結合されてもよい。

ここで図１Ｂを参照すると、医療システム１００の応用形態は、冠動脈カテーテル挿入手技を含む。冠動脈カテーテル挿入手技において、検知カテーテル１５０を含む医療検知機器が、大動脈１５４を介して心臓１５２の血管内に入れられる。いくつかの実施形態において、ガイドワイヤ１５６が最初に、大動脈１５４へと続く大きい末梢動脈を通じて心臓１５２内へと進められる。ガイドワイヤ１５６が適切に配置されると、ガイドカテーテル１５８がガイドワイヤの上に進められる。その後、検知カテーテル１５０が、ガイドワイヤ１５６の上で、かつガイドカテーテル１５８内部を進むことによって、所定の位置に導かれる。図示されている実施形態において、検知カテーテル１５０の遠位端が、左冠状動脈１６０内に位置付けられるまで進められる。検知カテーテル１５０が起動され、カテーテル１５０と、図１ＡのＰＩＭ１１２および／または画像化システム１０１のようなシステム１００の構成要素との間で信号が回される。ＩＶＵＳ検知カテーテル１５０の例において、ＩＶＵＳ ＰＩＭ１１２から１つまたは複数の超音波トランスデューサに送られる信号が、トランスデューサに、指定の超音波波形を放出させる。超音波波形の部分は周囲の血管系によって反射され、カテーテル１５０の１つまたは複数の受信トランスデューサによって受信される。結果もたらされるエコー信号が、ＩＶＵＳ ＰＩＭ１１２への送信のために増幅される。いくつかの事例において、ＰＩＭ１１２は、エコーデータを増幅し、事前にエコーデータの前処理を実施し、および／または、エコーデータを画像化システム１０１に再送信する。画像化システム１０１は、受信したエコーデータを集約し組み立てて、表示のための血管系の画像を生成する。

いくつかの例示的な応用形態において、ＩＶＵＳ検知カテーテル１５０が画像化されるべき血管構造の領域を越えて進められ、トランスデューサが動作しているときに引き戻され、それによって、血管の長手方向部分が露出および画像化される。一定の速度を保証するために、いくつかの用途においてプルバック機構が使用される。一般的な後退速度は０．５ｍｍ／ｓであるが、ビーム形状、サンプル速度、およびシステムの処理能力に基づいて他の速度が可能である。いくつかの実施形態において、カテーテル１５０は、膨張式バルーン部分を含む。処置手技の一部として、デバイスは、血管構造内で狭窄（狭い部分）または閉塞性プラークに隣接して位置付けられ、制限された領域を拡げる試行において膨張される。

ここで図１Ｃを参照すると、医療システム１００の別の応用形態は、腎カテーテル挿入手技を含む。腎カテーテル挿入手技において、検知カテーテル１７０は、大動脈を介して腎臓１７２の血管内に入れられる。これは、最初にガイドワイヤおよび／またはガイドカテーテルを進めること、ならびに、ガイドデバイス（複数の場合もあり）を使用して検知カテーテル１７０の前進を制御することを含んでもよい。図示されている実施形態において、検知カテーテル１７０の遠位端が、右腎動脈１７４内に配置されるまで進められる。その後、検知カテーテル１７０が起動され、カテーテル１７０と、図１ＡのＰＩＭ１１２および／または画像化システム１０１のようなシステム１００の構成要素との間で信号が回される。ＩＶＵＳ検知カテーテル１７０の例において、信号は、ＩＶＵＳ ＰＩＭ１１２によってカテーテル１７０から画像化システム１０１に送信されるエコーデータを含む。腎臓血管系の構造は、心臓血管系のものとは異なる。血管径、組織型、および他の差は、心臓カテーテル挿入に適した動作パラメータが、腎カテーテル挿入にはあまり適していないこと、およびその逆もあることを意味し得る。さらに、腎カテーテル挿入は、たとえば、動脈プラークではなく腎膜を画像化しようとして、異なる構造を目標とする場合がある。これらおよび他の理由から、画像化システム１０１は、心臓および腎臓の画像化のような複数の異なる応用形態のための複数の異なる動作パラメータをサポートすることができる。同様に、この概念は、限定ではなく、肝臓、心臓、腎臓、胆嚢、膵臓、肺を含む臓器、管、腸、脳、硬膜嚢、脊髄、および末梢神経を含む神経系、尿路、ならびに血液系または身体の他の系統内の弁を含む、任意の数の解剖学的部位および組織型に適用されてもよい。

図２は、本開示のいくつかの実施形態による医療検知システム２００の概略図である。医療検知システム２００は、独立型のシステムとして、または、図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃの医療システム１００を含むより大規模な医療画像化システムの一部として使用するのに適している。それに関連して、検知システム２００の要素は、医療システム１００の要素に組み込まれてもよい。代替の実施形態において、検知システム２００の要素は、医療システム１００の要素とは異なり、医療システム１００の要素と通信している。

医療システム２００は、細長い部材２０２を含む。本明細書において使用される場合、「細長い部材」または「細長い可撓性部材」は、少なくとも、患者の血管系内に挿入することができる任意の細く、長い、可撓性の構造を含む。本開示の「細長い部材」の図示されている実施形態は、細長い可撓性部材の外径を規定する円形断面プロファイルを有する円筒形プロファイルを有するが、他の事例においては、細長い可撓性部材のすべてまたは一部は、他の幾何学的断面プロファイル（たとえば、長円形、矩形、正方形、楕円形など）または非幾何学的断面プロファイルを有してもよい。細長い可撓性部材は、たとえば、ガイドワイヤおよびカテーテルを含む。それに関連して、カテーテルは、他の機器を受け入れ、および／または誘導するためにその長さに沿って延伸する空洞を含んでもよいし、または含まなくてもよい。カテーテルが空洞を含む場合、空洞は、デバイスの断面プロファイルに対して中心に位置してもよいし、または中心からずれていてもよい。

細長い部材２０２は、部材２０２の長さに沿って配置されているセンサ（たとえば、センサ２０４、２０６、２０８、および２１０）を含む。いくつかの実施形態において、細長い部材２０２は、遠位端に配置される１つまたは複数のセンサ（たとえば、センサ２１２）を含む。様々な実施形態において、センサ２０４、２０６、２０８、２１０、および２１２は、流量、オプティカルフロー、ＩＶＵＳ、光音響ＩＶＵＳ、ＦＬ−ＩＶＵＳ、圧力、光学的圧力、血流予備量比（ＦＦＲ）判定、冠血流予備能（ＣＦＲ）判定、ＯＣＴ、経食道心エコー検査、画像誘導治療、他の適切なモダリティ、および／またはそれらの組み合わせのような検知モダリティに対応する。例示的な実施形態において、センサ２０４および２０８はＩＶＵＳ超音波送受信機であり、センサ２０６および２１０は流量センサであり、センサ２１２は圧力センサである。別の実施形態において、センサ２０４、２０６、２０８、および２１０は圧力センサであり、センサ２１２はＦＬ−ＩＶＵＳ送受信機である。他の実施形態は他のセンサ組み合わせを組み込み、任意の特定の実施形態のためにいかなる特定のセンサまたはセンサ組み合わせも必要とされない。

電子、光学、および／または電気光学センサ、構成要素、関連通信回線は、細長い可撓性部材２０２の直径が非常に小さくなることを可能にするサイズおよび形状にされる。たとえば、本明細書に記載のような１つまたは複数の電子、光学、および／または電気光学構成要素を含む、ガイドワイヤまたはカテーテルのような細長い部材２０２の外径は、約０．０００７インチ（０．０１７８ｍｍ）〜約０．１１８インチ（３．０ｍｍ）であり、いくつかの特定の実施形態は、約０．０１４インチ（０．３５５６ｍｍ）および約０．０１８インチ（０．４５７２ｍｍ）の外径を有する。そのため、本開示の電子、光学、および／または電気光学構成要素（複数の場合もあり）を組み込んだ細長い可撓性部材２０２は、心臓の一部であるか心臓を直に取り囲む管腔に加えて、体肢の静脈および動脈、腎動脈、脳内および脳の周囲の血管、および他の管腔を含む、人体内の多種多様な管腔内で使用するのに適している。

細長い部材２０２の遠位端は管２１４を通じて進められる。管２１４は、生体内の自然および人工の両方の、流体を満たされたまたは取り囲まれた構造を表し、たとえば、限定ではなく、肝臓、心臓、腎臓、胆嚢、膵臓、肺を含む臓器、管、腸、脳、硬膜嚢、脊髄、および末梢神経を含む神経系、尿路、ならびに血液系または身体の他の系統内の弁を含み得る。自然構造に加えて、細長い部材２０２は、限定ではなく、心臓弁、ステント、シャント、フィルタ、および、身体内に位置付けられる他のデバイス、たとえば、ガイドワイヤまたはガイドカテーテルのような、人工構造を試験するのに使用されてもよい。

センサがアクティブであるとき、細長い部材２０２の中に存在する、光ファイバ、導体束、および／またはワイヤレス送受信機のような通信チャネルが、細長い部材２０２の近位端に結合されている患者インターフェースモニタ（ＰＩＭ）２１６にセンサデータを搬送する。ＰＩＭ２１６は、図１Ａに関連して開示されているＩＶＵＳ ＰＩＭ１１２および／またはＯＣＴ ＰＩＭ１１４と実質的に同様であってもよい。たとえば、ＰＩＭ２１６は、センサを使用して収集される医療検知データを受信するように動作可能であり、受信したデータを処理システム２１８に送信するように動作可能である。いくつかの実施形態において、ＰＩＭ２１６は、データを処理システム２１８に送信する前に、検知データの予備処理を実施する。そのような実施形態の例において、ＰＩＭ２１６は、データの増幅、フィルタリング、タイムスタンプ付け、識別、および／または集約を実施する。ＰＩＭ２１６はまた、処理システム２１８からのコマンドのようなデータを、細長い部材２０２のセンサに転送もする。例示的な実施形態において、これらのコマンドは、センサをイネーブルおよびディセーブルし、および／または、個々のセンサの動作モードを構成するためのコマンドを含む。いくつかの実施形態において、ＰＩＭ２１６はまた、センサの動作を駆動するための電力をも供給する。

ＰＩＭ２１６は、処理システム２１８に通信可能に結合されており、処理システム２１８は、センサ動作ならびにデータ取得、処理、解釈、および表示を管理する。多くの点において、処理システム２１８は図１Ａの画像化システム１０１と実質的に同様である。それに関連して、処理システム２１８は、細長い部材２０２のセンサからＰＩＭ２１６を介してセンサデータを受信し、センサデータを処理して当該データを表示に適したものにし、処理されたセンサデータをユーザディスプレイ２２０において提示する。

多くの実施形態において、医療検知システム２００は、増大した数のセンサをサポートするために、処理システム２１８の機能を活用する。いくつかのそのような実施形態において、これによって、操作者が、外部画像化を使用したのでは見えない血管異常または他の構造を位置特定することが可能である。１つのそのような実施形態において、必ずしも細長い部材２０２を配置し直すことなく、対象の構造を検出するために、細長い部材２０２の長さに沿って一連の測定が行われる。これは仮想プルバックの形態をとってもよい。対象の構造が位置特定されると、周囲の領域の詳細な測定が行われてもよい。このように、システム２００は、物理的なプルバックおよび／またはデバイスの交換なしに周囲の血管系の詳細な分析を可能にする。

図３は、本開示のいくつかの実施形態による電気機械的医療検知システム３００の一部の概略図である。システム３００は、図２に関連して開示されている検知システム２００と実質的に同様であってもよい。それに関連して、システム３００は、検知システム３００の細長い部材３０２の遠位端内に複数のセンサ（たとえば、センサ３０４、３０６、および３０８）を組み込んでいる。明瞭にする目的で３つのセンサのみが示されているが、さらなる実施形態は、４個、８個、１６個、３２個、およびそれ以上のセンサを有する実施形態を含め、任意の数のセンサを組み込んでいる。センサ３０４、３０６、および３０８は、流量、オプティカルフロー、ＩＶＵＳ、光音響ＩＶＵＳ、ＦＬ−ＩＶＵＳ、圧力、光学的圧力、ＦＦＲ判定、ＣＦＲ判定、ＯＣＴ、経食道心エコー検査、画像誘導治療、および／または他の適切なモダリティのような１つまたは複数の検知モダリティに対応する。たとえば、いくつかの実施形態において、センサ３０４、３０６、および３０８は、ＩＶＵＳトランスデューサを含む。それに関連して、センサは、圧電マイクロマシン超音波トランスデューサ（ＰＭＵＴ）、容量性微細加工超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）、圧電トランスデューサ（ＰＺＴ）、および／またはそれらの組み合わせを含んでもよい。「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＴＲＡＮＳＤＵＣＥＲ ＡＲＲＡＹ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ ＴＨＥ ＳＡＭＥ」と題する米国特許第６，２３８，３４７号明細書、「ＭＩＮＩＡＴＵＲＥ ＵＬＴＲＡＳＯＵＮＤ ＴＲＡＮＳＤＵＣＥＲ」と題する米国特許第６，６４１，５４０号明細書、「ＨＩＧＨ ＲＥＳＯＬＵＴＩＯＮ ＩＮＴＲＡＶＡＳＣＵＬＡＲ ＵＬＴＲＡＳＯＵＮＤ ＴＲＡＮＳＤＵＣＥＲ ＡＳＳＥＭＢＬＹ ＨＡＶＩＮＧ Ａ ＦＬＥＸＩＢＬＥ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ」と題する米国特許第７，２２６，４１７号明細書、「ＣＡＰＡＣＩＴＩＶＥ ＭＩＣＲＯＦＡＢＲＩＣＡＴＥＤ ＵＬＴＲＡＳＯＵＮＤ ＴＲＡＮＳＤＵＣＥＲ−ＢＡＳＥＤ ＩＮＴＲＡＶＡＳＣＵＬＡＲ ＵＬＴＲＡＳＯＵＮＤ ＰＲＯＢＥＳ」と題する米国特許第７，９１４，４５８号明細書がＩＶＵＳトランスデューサをより詳細に開示しており、これらは参照により本明細書に組み込まれる。適切なＩＶＵＳトランスデューサを含む市販の製品の例は、限定ではなく、ｔｈｅ Ｅａｇｌｅ Ｅｙｅ（登録商標）シリーズのＩＶＵＳカテーテル、ｔｈｅ Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（登録商標）ＩＶＵＳカテーテル、ｔｈｅ Ｖｉｓｉｏｎｓ（登録商標）シリーズのＩＶＵＳカテーテルを含み、これらは各々Ｖｏｌｃａｎｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。本開示の目的のために、そのようなトランスデューサは、電気的インターフェースおよび電気機械的動作に起因して「電気機械トランスデューサ」と称する。これは、下記に詳細に開示されている光音響トランスデューサの光学インターフェースおよび光音響動作とは対照的である。

別の例として、いくつかの実施形態において、センサ３０４、３０６、および３０８は圧力センサを含み、ピエゾ抵抗圧力センサ、圧電圧力センサ、容量性圧力センサ、電磁圧力センサ、流体柱（流体柱は、機器から分離している流体柱センサと連通しており、かつ／または流体柱の近位にある機器の一部に位置付けられている）、光圧力センサ、および／またはそれらの組み合わせの形態をとってもよい。いくつかの事例において、圧力センサの１つまたは複数の特徴は、半導体および／または他の適切な製造技法を使用して製造されるソリッドステート構成要素として実装される。適切な圧力センサを含む市販のガイドワイヤ製品の例は、限定ではなく、ｔｈｅ ＰｒｉｍｅＷｉｒｅ ＰＲＥＳＴＩＧＥ（登録商標）圧力ガイドワイヤ、ｔｈｅ ＰｒｉｍｅＷｉｒｅ（登録商標）圧力ガイドワイヤ、およびｔｈｅ ＣｏｍｂｏＷｉｒｅ（登録商標）ＸＴ圧力および流量ガイドワイヤを含み、これらは各々Ｖｏｌｃａｎｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。

センサ３０４、３０６、および３０８は、細長い部材３０２の遠位端に沿って分布しており、システム３００の近位端にあるＰＩＭカプラ（図示せず）において終端する送信線束３１０に接続されている。送信線束３１０は、ＰＩＭとセンサ３０４、３０６、および３０８との間の電気的インターフェースを提供し、任意の配列における合計２個、３個、４個、６個、７個、および８個の導体を有する実施形態を含め、任意の数の導体を含む。センサ３０４、３０８、および３０８は電気的インターフェース（たとえば、送信線束３１０）に結合されており、電気的に操作されるため、それらは本開示の目的のために「電気機械センサ」と称される。

システム３００の電気的インターフェースとは対照的に、図４は、本開示のいくつかの実施形態による、光学インターフェースを有する光学検知システム４００の一部の概略図である。システム４００は、図２に関連して開示されている検知システム２００と実質的に同様であってもよい。それに関連して、システム４００は、検知システム４００の細長い部材４０２の遠位端内に複数のセンサ（たとえば、センサ４０４、４０６、および４０８）を組み込んでいる。明瞭にする目的で３つのセンサのみが示されているが、さらなる実施形態は、４個、８個、１６個、３２個、およびそれ以上のセンサを有する実施形態を含め、任意の数のセンサを組み込んでいる。センサ４０４、４０６、および４０８は、流量、オプティカルフロー、ＩＶＵＳ、光音響ＩＶＵＳ、ＦＬ−ＩＶＵＳ、圧力、光学的圧力、ＦＦＲ判定、ＣＦＲ判定、ＯＣＴ、経食道心エコー検査、画像誘導治療、および／または他の適切なモダリティのような検知モダリティに対応する。一例として、いくつかの実施形態において、センサ４０４、４０６、および４０８は、光音響ＩＶＵＳトランスデューサを含む。「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＭＩＮＩＭＡＬＬＹ−ＩＮＶＡＳＩＶＥ ＰＨＯＴＯＡＣＯＵＳＴＩＣ ＩＭＡＧＩＮＧ」と題する米国特許第７，２４５，７８９号明細書、「ＰＨＯＴＯＡＣＯＵＳＴＩＣ ＩＭＡＧＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥ」と題する米国特許第６，６５９，９５７号明細書、および「ＯＰＴＩＣＡＬ ＵＬＴＲＡＳＯＵＮＤ ＲＥＣＥＩＶＥＲ」と題する米国特許出願第１２／５７１，７２４号明細書が、光音響ＩＶＵＳデバイスを詳細に開示しており、参照により本明細書に組み込まれる。さらに、追加の適切な光音響ＩＶＵＳトランスデューサが、図６〜図９を参照して下記に開示されている。

さらなる一例として、いくつかの実施形態において、センサ４０４、４０６、および４０８は光圧力センサを含む。「ＦＩＢＥＲ ＯＰＴＩＣ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＳＥＮＳＯＲ ＦＯＲ ＣＡＴＨＥＴＥＲ ＵＳＥ」と題する米国特許第７，６８９，０７１号明細書、「ＵＬＴＲＡ−ＭＩＮＩＡＴＵＲＥ ＦＩＢＥＲ−ＯＰＴＩＣ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＳＥＮＳＯＲ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＦＡＢＲＩＣＡＴＩＯＮ」と題する米国特許第８，１５１，６４８号明細書、および「ＭＩＮＩＡＴＵＲＥ ＨＩＧＨ ＳＥＮＳＩＴＩＶＩＴＹ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＳＥＮＳＯＲ」と題する米国特許出願第１３／４１５，５１４号明細書が光圧力センサを詳細に開示しており、参照により本明細書に組み込まれる。

センサ４０４、４０６、および４０８は、センサをＰＩＭ（図示せず）に光学的に結合するファイバコア４１０に接続されている。いくつかの実施形態において、光ファイバコア４１０は、センサデータを空間多重化するように構成されている。空間多重化は、ファイバコア４１０のような共通の導管を複数の物理領域に分割し、導管の各物理領域は、特定のデバイスのために確保される。１つのそのような実施形態において、ファイバコア４１０は、複数の光ファイバストランドを備え、各ストランドまたはストランド群は、単一のセンサに排他的に結合される。空間多重化は、対応するストランドまたはストランド群を使用してデータを送受信することによって、ＰＩＭが個々のセンサに対処することを可能にする。

いくつかの実施形態において、センサデータは、波長分割多重化される。波長分割光多重化は、各データチャネルにスペクトルの固有の部分を割り当てる。クロストークを低減し、製造ばらつきを許容するために、チャネル間には十分な間隔があてがわれる。したがって、データチャネルは、干渉することなくファイバコア４１０のような共通の導管にわたって同時に送信され得る。そのような実施形態において、光学フィルタまたは格子がファイバコア４１０の長さ方向に沿って位置しており、適切な信号を逆多重化し、それらを対応するセンサに向けて導くように調整されている。波長分割多重化は、データの送信がＰＩＭに対するファイバコアストランドの配置構造に依拠しないため、回転ＩＶＵＳおよび回転ＯＣＴのような、光ファイバコア４１０がＰＩＭから独立して回転される実施形態に特に有用である。さらなる一例として、いくつかの実施形態において、センサデータは時間分割多重化されるが、任意の特定の実施形態のためにいかなる特定の多重化方式も必要とされない。

図５Ａおよび図５Ｂは、本開示のいくつかの実施形態によるカテーテル挿入手技５００に使用される医療検知デバイスの概略図である。最初に図５Ａを参照すると、医療検知デバイスの細長い部材５０２が管５０４内へと進められる。細長い部材５０２は、図２〜図４を参照して開示されたものと実質的に同様である。それに関連して、細長い部材は、細長い部材５０２の遠位端内にセンサ５０６（センサ５０６ａ〜ｄを含む）を組み込んでいる。センサ５０６は、流量、オプティカルフロー、ＩＶＵＳ、光音響ＩＶＵＳ、ＦＬ−ＩＶＵＳ、圧力、光学的圧力、ＦＦＲ判定、ＣＦＲ判定、ＯＣＴ、経食道心エコー検査、画像誘導治療、および／または他の適切なモダリティのような１つまたは複数の検知モダリティに対応する。管５０４は、生体内の自然および人工の両方の、流体を満たされたまたは取り囲まれた構造を表し、たとえば、限定ではなく、肝臓、心臓、腎臓、胆嚢、膵臓、肺を含む臓器、管、腸、脳、硬膜嚢、脊髄、および末梢神経を含む神経系、尿路、ならびに血液系または身体の他の系統内の弁を含み得る。自然構造に加えて、細長い部材５０２は、限定ではなく、心臓弁、ステント、シャント、フィルタ、および、身体内に位置付けられる他のデバイス、たとえば、ガイドワイヤまたはガイドカテーテルのような、人工構造を試験するのに使用されてもよい。

対象の多くの心臓血管構造は、外部的手段を使用して正確に位置特定することはできない。多くの他の用途において、対象の構造と細長い部材５０２の両方の位置はおおまかに判定することができるが、それら２つの適切な位置合わせを達成することは困難であることが判明している。それゆえ、細長い部材５０２の縦の長さに沿って配列されているセンサ５０６のアレイを使用して、対象の構造の位置を判定することが有利であり得る。図示されている実施形態において、細長い部材５０２は、構造５０８、５１０、および５１２の全体的な領域内に入るまで、管５０４内に進められる。様々な応用形態において、対象の構造は、分岐、狭窄、プラーク、血管剥離、病変、ステント、および／または他の適切な静脈形態を含む。適切な位置に来ると、そこから血管構造を検出することができる一連の測定値が得られる。

たとえば、いくつかの実施形態において、センサ５０６は圧力センサを含み、一連の血流予備量比が計算される。ＦＦＲは、虚血を引き起こす病変を含む、血管における狭窄の重症度を評価するための、現在認められている技法であり、他のタイプの血管構造を判定するのに使用される場合がある。ＦＦＲは、遠位圧力測定値（狭窄の遠位側で測定される）と近位圧力測定値（狭窄の近位側で測定される）との比の計算である。ＦＦＲは、その閉塞が、処置が必要とされる程度まで血管内の血流を制限するか否かに関する判定を可能にする、狭窄重症度の指標を提供する。健康な血管におけるＦＦＲの通常値は１．００であり、一方、約０．８０を下回る値は一般的に重症であると考えられ、処置を必要とする。Ｉｎｓｔａｎｔ Ｗａｖｅ−Ｆｒｅｅ Ｒａｔｉｏ（瞬時血流予備量）（商標）機能性データ（ｉＦＲ（登録商標）機能性）（両方ともＶｏｌｃａｎｏ Ｃｏｒｐ．の商標）、および、充血剤を用いずに利用可能である圧力比を使用する、「ＤＥＶＩＣＥＳ， ＳＹＳＴＥＭＳ， ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＡＳＳＥＳＳＩＮＧ Ａ ＶＥＳＳＥＬ」と題する米国特許出願第１３／４６０，２９６号明細書に開示されているもののようなさらなる測定値も、いくつかの実施形態においては使用に適している。ｉＦＲ（登録商標）および／またはＦＦＲデータから、狭窄のような構造を推測することができる。たとえば、いくつかの実施形態において、閾値（たとえば、０．８０）を下回るＦＦＲは、狭窄のような構造が近位および遠位センサ５０６との間に存在することを示唆する。したがって、ＦＦＲ測定値が閾値を下回る場所のいずれかの側にあるセンサ５０６の既知の位置から、狭窄の位置を推測することができる。

他の例示的な実施形態において、ＩＶＵＳトランスデューサまたはＯＣＴ送受信機のようなセンサ５０６が、細長い部材５０２の長さ方向に沿った管５０４の断面図または正面図を撮影するために使用される。そのような実施形態において、複数のセンサにわたって画像の差を調べることによって、下記に詳細に開示されている組織性状診断プロセスによって、および／またはデータの他の診断試験によって、血管構造（たとえば、構造５０８、５１０、および５１２）の位置を判定することができる。

さらなる例示的な実施形態において、血管構造を位置特定するためにセンサ５０６およびモダリティの他の組み合わせが使用され、本開示の精神から逸脱することなく、様々なセンサ５０６およびモダリティを使用して構造の位置を判定することができることを、当業者は認識しよう。

構造の位置特定に加えて、センサ５０６によって収集されるデータを、診断目的に利用することができる。たとえば、一実施形態において、センサ５０６は、圧力センサを含み、一連のＦＦＲ判定が部材５０２の長さ方向に沿って行われる。本例において、データは、複数のプラーク狭窄（たとえば、構造５１０および５１２）を示す。それゆえ、すべてのプラークの近位にある近位センサおよびすべてのプラークより遠位にある遠位センサ（たとえば、センサ５０６ａおよび５０６ｄ）を使用して、複合効果を判定するためにＦＦＲ比が計算される。各プラークの個々の効果を判定するために、追加のＦＦＲ比も計算される。これらの個々のＦＦＲ比は、センサがほぼ各プラークと隣のセンサとの間にある（たとえば、構造５１０に対してはセンサ５０６ａおよび５０６ｂ、ならびに、構造５１２に対してはセンサ５０６ｃおよび５０６ｄ）ように、各プラークの近位および遠位に位置するセンサを使用して計算される。このように、操作者は、個々には良性であるものの、集合的には急性である狭窄を見分けることができ、いずれの閉塞が最も大きい全体寄与を有するかを判定することができる。

さらなる実施形態は、全体的な血管の健康状態を評価するために、他のマルチサイト判定を利用する。たとえば、１つのそのような実施形態において、仮想プルバックを実施するために細長い部材５０２が使用される。ユーザコマンドに応答して、センサ５０６を使用して収集されたデータが、次々とユーザに提示され得る。場所の順にセンサをステップスルーすることによって、細長い部材５０２を実際に後退させることなく、管５０４を通じた単一のセンサのプルバックがシミュレートされる。これによって、デバイスを位置付け直すことなく、シミュレートされたプルバックの後続の測定が実行されることが可能である。

ここで図５Ｂを参照すると、細長い部材５０２、組み込まれているセンサ５０６、および管５０４は、図５Ａを参照して開示されているものと実質的に同様である。しかしながら、細長い部材は、詳細検知領域５１４をも含む。対象の構造が位置特定されると、詳細検知領域５１４を使用して構造を調べることができる。詳細検知領域５１４は、構造（たとえば、構造５１２）に隣接する位置まで動かされ、関連付けられるセンサ５０６を使用してデータが収集される。図示されている実施形態において、詳細検知領域５１４は、細長い部材５０２の残りの部分よりも緊密なセンサ間隔を有する。加えて、または代替形態において、詳細検知領域５１４は、異なるモダリティまたはモダリティセットに対応する異なるタイプのセンサを組み込んでもよい。いくつかの実施形態において、詳細検知領域のセンサは、細長い部材５０２の軸方向長さに沿って、細長い部材５０２の他のセンサよりも高い検知分解能を有する。様々なさらなる実施形態において、詳細検知領域５１４は、細長い部材５０２の残りの部分と比較して、他の検知差を有する。詳細検知領域５１４は、所望されるときは徹底的な検知および分析を可能にするが、詳細分析に割り振られるセンサ５０６の数を制限することによって、デバイス複雑度、コスト、および／またはシステム要件を低減する。

図６は、本開示のいくつかの実施形態による光音響ＩＶＵＳトランスデューサ６００の概略図である。図示されているトランスデューサ６００は、図１Ａの機器１０８および１１０、図２の細長い部材２０２、ならびに／または図４の細長い部材４０２のような検知デバイス内で使用するのに適している。さらに、トランスデューサ６００は、垂直に積層されて配列された超音波膜および反射エタロン構造を含むため、デバイスは、エンドルッキング光音響ＩＶＵＳ検知デバイス内で使用するのに特によく適している。

トランスデューサ６００は、カテーテル、ガイドカテーテルまたはガイドワイヤのような検知デバイスの縦の長さに沿って光信号を送信するための導管として作用するファイバコア４１０に物理的に結合されている。ファイバコア４１０は、デバイスの遠位部分にあるトランスデューサ６００を、近位部分にあるＰＩＭに通信可能に結合する。トランスデューサ６００はそれ自体、製造、組み立て、および／または動作中にトランスデューサ６００の構造的支持を提供する透明基板６０２を介してファイバコア４１０に結合されている受信部６０４および送信部６０６を含む。受信部６０４はエタロン６０８、すなわち、エタロン６０８に作用する超音波エコーの強度を判定するために光学的に調べられ得る一形態のセンサを含む。エタロン６０８は、スペーサ層６１２によって離隔されている２つの部分反射鏡（たとえば、イニシャルミラー６１０およびターミナルミラー６１４）を含む。例示的な実施形態において、イニシャルミラー６１０とターミナルミラー６１４との間の距離、および同様にスペーサ層６１２の厚さは約５．９μｍである。例示的な実施形態において、イニシャルミラー６１０およびターミナルミラー６１４の各々の厚さは約３０ｎｍである。いくつかの実施形態において、両方のミラー６１０および６１４は、実質的に等しい反射率を有する。いくつかのさらなる実施形態において、ターミナルミラー６１４は、イニシャルミラー６１０よりも大幅に高い反射率を有する。

プロービングレーザのような光源が矢印６１６によって示されているようにエタロン６０８に向けられているとき、光エネルギーの一部は、矢印６１８によって示されているようにイニシャルミラー６１０によって反射される。これが、２つのうちの第１の光学経路を規定する。光エネルギーの第２の部分はイニシャルミラー６１０およびスペーサ層６１２を通過し、矢印６２０によって示されているようにターミナルミラー６１０によって反射される。これが、第２の光学経路を規定する。光学経路の差が、２つの反射信号の互いに対する位相に影響を与える。これらの差は、反射信号の干渉パターンを調べることによって測定することができる。

一実施形態において、両方の反射信号はファイバコア４１０によってＰＩＭ（図示せず）に搬送され、ＰＩＭにおいて、干渉パターンが分析される。無視できる超音波圧がエタロン６０８に作用している状態を表す基線干渉パターンが確立される。反射超音波エコーによって引き起こされるもののような圧縮力および拡張力がエタロン６０８に向けられ、これらの力が光学経路、したがって干渉パターンを変化させる。いくつかの実施形態において、スペーサ層６１２の材料は、応力下で物理的寸法の変化を呈する。いくつかの実施形態において、スペーサ層６１２の材料は、応力下で屈折率の変化を呈する。したがって、光学経路の変化は、イニシャルミラー６１０とターミナルミラー６１０との間の距離の関数かつ／またはスペーサ層６１２の屈折率の関数であり得る。言い換えれば、たとえミラー６１０とミラー６１４との間の物理的距離が大きく変わっていない場合であっても、スペーサ層６１２の屈折率の変化が光学経路長の変化を引き起こし得る。前述の光学経路長の変化によって干渉パターンの変化がもたらされ、後続の干渉パターンを基線と比較することによって、ＰＩＭは対応する力測定値を得る。

トランスデューサ６００はまた、受信部６０４の上に配置されている放出部６０６をも含む。放出部は、様々な実施形態においてポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のうちの１つまたは複数のような弾性生体適合性材料、および／または他の適切な材料から作成される伸縮性フィルム６２２を含む。一実施形態において、ＰＤＭＳフィルム６２２は、約１１μｍの厚さに形成される。フィルム６２２は、レーザエネルギーのような光エネルギーによって加熱されると膨張する。たとえば、矢印６２４によって図示されているパルスレーザによって引き起こされる急速な膨張および収縮によって、フィルム６２２は、超音波波形を生成させられる。例示的な実施形態において、パルスレーザはフィルム６２２が冷却することを可能にするための５０ナノ秒の休息をはさむ２５ナノ秒パルスを生成し、２０ＭＨｚ超音波パルスを誘起する。いくつかの実施形態において、エタロン６０８のミラー６１０および６１４は、プロービングレーザからのエネルギーを反射しながら、フィルム６２２に達するように、パルスレーザからのエネルギーをミラーを通じて透過するように適合されている。いくつかの実施形態において、ミラー６１０および６１４は、エタロン６０８を通じてパルスレーザを透過することを可能にするための開口６２６を内部に形成されている。例示的な開口６２６は約２ｍｍ幅である。

図７Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、光音響ＩＶＵＳシステム７００の一部の概略図である。図示されているシステム７００は、図１Ａの機器１０８および１１０のような検知デバイス内で使用するのに適しており、図２のシステム２００および／または図４のシステム４００と実質的に同様であってもよい。それに関連して、光音響ＩＶＵＳシステム７００は、光ファイバコア４１０を含む細長い部材７０２を有する。細長い部材は、ファイバコア４１０の周囲に配置されている２サイドルッキング光音響超音波トランスデューサ７０６および７０８をも含む。さらなる実施形態は、他の数のトランスデューサを組み込み、光音響トランスデューサと電気機械トランスデューサの両方を組み込んでもよい。

光音響超音波トランスデューサ７０６および７０８は各々、エタロン７１８および７２０を形成する、垂直に整列されたファイバブラッグ格子対（たとえば、トランスデューサ７０６の格子７１０および７１２ならびにトランスデューサ７０８の格子７１４および７１６）を含む。各トランスデューサはまた、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、および／または他の適切な材料のうちの１つ以上などの伸縮性フィルムのダイヤフラム（たとえば、ダイヤフラム７２６および７２８）に光エネルギーを向けるブレーズド（傾斜）ファイバブラッグ格子（たとえば、格子７２２、および７２４）をも含む。ファイバラッグ格子７１０、７１２、７１４、７１６、７２２、および７２４は、光の特定の波長を反射および透過するように構成されている。ピッチが均一なファイバラッグ格子は、λ＝２ｎΛを所与としてブラッグ波長λを中心とする狭帯域周波数範囲内の光を反射し、ｎはファイバコア４１０の屈折率であり、Λは格子周期である。したがって、ファイバラッグ格子のピッチを調整することによって、格子の光学的応答を調整することができる。特に、ファイバラッグ格子のピッチは、下記により詳細に開示されるように、波長分割多重化通信方式においてファイバコア４１０に沿って送信される信号を逆多重化するように調整されてもよい。手短に言うと、ファイバラッグ格子を調整することによって、多重化光チャネルにわたって各トランスデューサ（たとえば、トランスデューサ７０６および７０８）を独立して制御することが可能である。

図７Ａは、送信モードにおけるトランスデューサ７０６および７０８のこの独立した制御を示す。第１のブレーズドファイバブラッグ格子７２２は、第１の波長のレーザエネルギーを反射する。ブラッグ格子の角度によって、反射されたエネルギーは矢印７３０によって示されるようにダイヤフラム７２６に向けられ、ここで、反射されたエネルギーはダイヤフラム７２６のフィルムを加熱し、超音波インパルスを引き起こす。対照的に、第１のブレーズドファイバブラッグ格子７２２は、第２の波長のレーザエネルギーを反射ではなく透過する。したがって、第１のトランスデューサ７０６の動作とは無関係に、第２の波長のエネルギーは矢印７３２によって示されているように、第２のブレーズドファイバブラッグ格子７２４に達するまでファイバコア４１０に沿って導かれる。第２の格子７２４のピッチは、第２の波長のレーザエネルギーをダイヤフラム７２８のフィルムに向けて反射するように構成されており、ここで、第２の波長のレーザエネルギーはダイヤフラム７２８を加熱して、超音波インパルスを引き起こす。この概念は２つのトランスデューサには限定されず、様々な例示的な実施形態において、４個、８個、１６個、３２個およびそれ以上のトランスデューサが共通のファイバコア上に配列される。

図７Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、光音響ＩＶＵＳシステム７５０の一部の概略図である。図示されているシステム７５０は、図１Ａの機器１０８および１１０のような検知デバイス内で使用するのに適しており、図２のシステム２００および／または図４のシステム４００と実質的に同様であってもよい。光音響ＩＶＵＳシステム７５０は、図７Ａに関連して開示されているシステム７００と実質的に同様である。それに関連して、システム７５０は、細長い部材７０２と、光ファイバコア４１０と、図７Ａに関連して説明されているものと実質的に同様の垂直ファイバブラッグ格子７１０および７１２、ブレーズド（傾斜）ファイバブラッグ格子７２２、ならびにダイヤフラム７２６を備える光音響トランスデューサ７０６とを含む。

図７Ｂは、受信モードにおけるトランスデューサ７０６の動作を示す。垂直ファイバブラッグ格子７１０および７１２はエタロン７１８を形成し、エタロン７１８は、トランスデューサ７０６によって受信される超音波エコー信号を測定するのに使用され得る。プロービングレーザのような光源が矢印７５２によって示されているようにエタロン７１８に向けられているとき、光エネルギーの一部は、矢印７５４によって示されているように第１のファイバブラッグ格子７１０によって反射される。光エネルギーの第２の部分はファイバコア４１０の、第１の垂直ファイバブラッグ格子７１０と第２の垂直ファイバブラッグ格子７１２との間の区画を通過する。ブレーズドファイバブラッグ格子７２２は、プロービング波長を有する光エネルギーを透過するように構成されているため、この光エネルギーの通過を妨げない。これは、ブレーズドファイバブラッグ格子７２２のピッチを上記で開示されているように構成することによって達成され得る。したがって、光エネルギーの第２の部分は、矢印７５６によって示されているように第２の垂直格子７１２によって反射されるまでファイバコア４１０を進み続ける。

光学経路の差が、２つの反射信号の互いに対する位相に影響を与える。これらの差は、反射信号の干渉パターンを調べることによって測定することができる。一実施形態において、両方の反射信号はファイバコア４１０によってＰＩＭ（図示せず）に搬送され、ＰＩＭにおいて、干渉パターンが分析される。無視できる超音波圧がエタロン７１８に作用している状態を表す基線干渉パターンが確立される。反射超音波エコーによって引き起こされるもののような圧縮力および拡張力がエタロン７１８に向けられ、これらの力が光学経路、したがって干渉パターンを変化させる。後続の干渉パターンを基線と比較することによって、対応する力測定値を得ることができる。光学経路の差は、第１の垂直格子７１０と第２の垂直格子７１２との間の距離の関数および格子７１０と７１２との間のファイバコア４１０の屈折率の関数であり得る。したがって、たとえ格子７１０と格子７１２との間の物理的距離が大きく変わっていない場合であっても、ファイバコア４１０の屈折率の変化が光学経路長の変化を引き起こし得る。

いくつかの実施形態において、複数のトランスデューサエタロン７１８がファイバコア４１０に沿って配列される。上記で開示されている原理によれば、各エタロン７１８の格子は、トランスデューサに固有の波長を反射し、他のトランスデューサに特徴的な波長を透過するように構成されている。これによって、特徴的な波長を有するトランスデューサを調べ、結果もたらされる干渉パターンを測定することによって任意の特定のトランスデューサにおける超音波エコーデータを独立して測定することが可能である。様々な例示的な実施形態において、２個、４個、８個、１６個、３２個、およびそれ以上のトランスデューサエタロンが共通のファイバコア上に配列され、各トランスデューサは、固有の光波長を介して独立して対処可能である。

図８は、本開示のいくつかの実施形態によるマルチモダリティ光学システムの一部の概略図である。図示されているシステム８００は、図１Ａの機器１０８および１１０のような検知デバイス内で使用するのに適しており、図２のシステム２００および／または図４のシステム４００と実質的に同様であってもよい。さらに、システム８００は、図７Ａおよび図７Ｂに関連して開示されているシステム７００および７５０と実質的に同様である。それに関連して、システム８００は、光音響トランスデューサ７０６および７０８を含み、光音響トランスデューサは、エタロンを形成する垂直ファイバブラッグ格子と、ファイバコア４１０からの光エネルギーを弾性ダイヤフラムに向けるブレーズドファイバブラッグ格子とを含む。

システム８００はまた、システム８００に沿って配列されている１つまたは複数の追加のセンサをも含む。これらのセンサは、センサ８０２のようにシステム８００の長さ方向に沿って位置してもよく、および／またはセンサ８０４のようにシステム８００の先端に位置してもよい。様々な実施形態において、センサ８０２および８０４は超音波トランスデューサ、ＯＣＴセンサ、圧力センサ流量センサ、および／または他の適切な医療センサを含み、電気的および／または光学的に操作される。例示的な実施形態において、センサ８０２は光圧力センサを含む。別の例示的な実施形態において、センサ８０４は光学的ＦＬ−ＩＶＵＳトランスデューサを含む。したがって、システム８００は、幅広い種類のモダリティに対応する様々な配列のセンサを単一の検知機器に組み込んでいる。

ここで図９を参照すると、画像化システム１０１のいくつかの実施形態で実行する処理フレームワーク９００を含む、図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃの医療システム１００の部分の機能ブロック図が示されている。処理フレームワーク９００は、１つまたは複数のモダリティと関連付けられる医療検知データの取得、処理、および表示を含む、画像化システム１０１の動作を制御する、様々な独立して実行可能な構成要素および依存して実行可能な構成要素を含む。概して、画像化システム１０１の処理フレームワーク９００はモジュール式であり、拡張可能である。すなわち、フレームワーク９００は、それぞれ異なる機能および医療検知モダリティと関連付けられる独立したソフトウェアおよび／またはハードウェア構成要素（または拡張機能）から構成される。このモジュール式設計によって、既存の機能に影響を与えることなく、または基礎となるアーキテクチャに対する変更を必要とすることなく、フレームワークが、追加の医療検知モダリティおよび機能に対応するように拡張されることが可能である。さらに、内部メッセージングシステムが、フレームワーク内のモジュール間の独立したデータ通信を促進する。１つの事例において、処理フレームワーク９００は、画像化システム１０１内の持続性コンピュータ可読記憶媒体上に記憶されているコンピュータ実行可能命令として実装されてもよい。他の事例において、処理フレームワーク９００は、画像化システム１０１内で実行しているハードウェアおよびソフトウェアモジュールの組み合わせであってもよい。

概して、図９に示す実施形態において、処理フレームワーク９００は、１つまたは複数の医療検知デバイスから医療検知データを受信し、データを処理し、メインコントローラ１２０、ベッドサイドコントローラ１１８、または他のグラフィック表示デバイスを介してデータを診断画像として出力するように構成されている複数の構成要素を含む。フレームワーク９００は、画像化システム１０１のコアシステム機能を管理し、また、複数のモダリティ特有の構成要素を協調させるいくつかのシステムレベル構成要素を含む。たとえば、フレームワーク９００は、患者診断データの取得および処理に関係するハードウェアおよびソフトウェアモジュールを含む、処理フレームワーク９００の複数の実行可能構成要素の起動および停止を協調させるシステムコントローラ９０２を含む。システムコントローラ９０２はまた、たとえば、任意の構成要素が予期せず実行を停止していないかどうかを判定するために、フレームワーク９０２内で実行している構成要素の状態をモニタリングするようにも構成されてもよい。加えて、システムコントローラ９０２は、他のフレームワーク構成要素が、それを通じてシステム構成およびステータス情報を得ることができるインターフェースを提供する。ソフトウェアフレームワーク９００はモジュール式であるため、システムコントローラ９０２は、当該システムコントローラが管理するフレームワーク内の構成要素から独立しており、それによって、構成要素に対して為されるエラーおよび変化は、システムコントローラの実行または構造に影響を与えない。

上述したように、フレームワーク９００は、システムアーキテクチャを変更することなく様々な拡張機能が追加および除去され得るように構成されている。特定の実施形態において、フレームワーク９００内で実行している拡張機能は、ともに拡張機能の全機能を実装する複数の実行可能構成要素を含んでもよい。そのような実施形態において、拡張機能は、当該拡張機能と関連付けられる様々な実行可能構成要素を起動、停止、およびモニタリングするように動作可能である、システムコントローラ９０２と同様である拡張機能コントローラを含んでもよい。たとえば、システムが起動すると、システムコントローラ９０２は、医療モダリティに対応する拡張機能コントローラを始動させてもよく、その後、拡張機能コントローラが、モダリティと関連付けられる実行可能構成要素を始動させてもよい。一実施形態において、拡張機能コントローラは、システムコントローラ９０２が構成ファイルのような構成メカニズムから取り出されるパラメータを介してそれらを特定のモダリティまたは他のシステムタスクと関連付けるまで割り振られないままであり得る。

処理フレームワーク９００は、概して医療検知ワークフローの間にフレームワーク９０２の実行可能構成要素の実行を管理するように構成されているワークフローコントローラ構成要素９０４をさらに含む。ワークフローコントローラ構成要素９０４は、様々な異なる様式において処理フレームワーク９００によって実行されるワークフローを管理することができる。

処理フレームワーク９００は、処理フレームワークの様々な構成要素から受信されるメッセージをログ記録するように構成されているイベントログ記録構成要素９０６をさらに含む。たとえば、システム起動中、システムコントローラ９０２は、起動されている構成要素のステータスに関するメッセージをイベントログ記録構成要素９０６に送信し得、イベントログ記録構成要素９０６は、メッセージを標準化フォーマットでログファイルに書き込む。加えて、処理フレームワーク９００は、マルチモダリティ医療検知および／または処置ワークフローの間にフレームワーク９０２の様々な実行可能構成要素間の限られたシステムリソースの共有を管理するように構成されているリソースアービタ構成要素９０８を含む。たとえば、マルチモダリティワークフローの間、処理フレームワーク９０２内の異なるモダリティと関連付けられる２つ以上の構成要素が、メインコントローラ１２０上でのグラッフィク表示のような同じシステムリソースをめぐって競合している場合がある。リソースアービタ構成要素９０８は、ロックシステム、キューシステム、または階層的衝突管理システムを通じてなどの様々な方法で限られたシステムリソースの共有を調整することができる。

一実施形態において、システムコントローラ９０２、ワークフローコントローラ構成要素９０４、イベントログ記録構成要素９０６、およびリソースアービタ構成要素９０８は、持続性コンピュータ可読記憶媒体上に記憶されているプロセッサ実行可能ソフトウェアとして実装されてもよいが、代替的な実施形態において、これらの構成要素は、専用マイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、マイクロコントローラ、グラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）のようなハードウェア構成要素として実装されてもよい。代替的に、処理フレームワークの構成要素は、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせとして実装されてもよい。実行可能構成要素がＦＰＧＡにおいて実装される特定の実施形態において、システムコントローラ９０２は、その時点で必要とされる様々な機能を実施するために、ＦＰＧＡ内のプログラム可能論理を動的に変更するように構成されてもよい。この一態様として、画像化システム１０１は、システム起動中にシステムコントローラによって割り振られ得る、１つまたは複数の割り当てられていないＦＰＧＡを含んでもよい。たとえば、画像化システム１０１の起動時に、システムコントローラがＯＣＴ ＰＩＭおよびそれに結合されているカテーテルを検出した場合、システムコントローラまたはＯＣＴ機能と関連付けられる拡張機能コントローラは、１つのその割り当てられていないＦＰＧＡ内のプログラム可能論理を、ＯＣＴ医療データを受信および／または処理するための機能を含むように動的に変換してもよい。

マルチモダリティ画像化システム１０１内の異なるハードウェアおよびソフトウェア構成要素の間のシステム間通信を促進するために、処理フレームワーク９００は、メッセージ配信構成要素９１０をさらに含む。一実施形態において、メッセージ配信構成要素９１０は、フレームワーク９０２内の構成要素からメッセージを受信し、メッセージの意図されている宛先を判定し、メッセージを適時に配信するように構成されている（すなわち、メッセージ配信構成要素は、メッセージ配信の能動的な参加者である）。そのような実施形態において、宛先情報、ペイロードデータ（たとえば、モダリティタイプ、患者データなど）、優先度情報、タイミング情報、または他のそのような情報を含むメッセージメタデータが、送信構成要素によって生成されてもよい。別の実施形態において、メッセージ配信構成要素９１０は、フレームワーク９０２内の構成要素からメッセージを受信し、メッセージを一時的に記憶し、フレームワーク内の他の構成要素が取り出すためにメッセージを利用可能にするように構成されてもよい（すなわち、メッセージ配信構成要素は受動的なキューである）。いずれにせよ、メッセージ配信構成要素９１０は、フレームワーク９００内の実行可能構成要素間の通信を促進する。たとえば、システムコントローラ９０２は、メッセージ配信構成要素９１０を利用して、システム起動シーケンス中に起動している構成要素のステータスを調べ、その後、ステータス情報を受信すると、メッセージ配信構成要素を利用して、ステータス情報をイベントログ記録構成要素９０６に送信してもよく、それによって、ステータス情報がログファイルに書き込まれ得る。同様に、リソースアービタ構成要素９０８は、限られたリソースへのアクセスを要求する構成要素間でリソーストークンを渡すために、メッセージ配信構成要素９１０を利用してもよい。

メッセージ配信構成要素９１０が受動的なキューである例示的な一実施形態において、フレームワーク９００内の構成要素は、入来する医療検知データをパケット化してメッセージにし、このメッセージをメッセージ配信構成要素上のキューに送信してもよく、そこで、メッセージは画像データ処理構成要素のような他の構成要素によって取り出され得る。さらに、いくつかの実施形態において、メッセージ配信構成要素９１０は、受信されたメッセージを、最初にキューに到来するメッセージが最初にキューから削除されることになる先入れ先出し（ＦＩＦＯ）方式で利用可能にするように動作可能である。代替的な実施形態において、メッセージ配信構成要素９１０は、たとえば、メッセージヘッダに格納されている優先度値によって、異なる方式でメッセージを利用可能にしてもよい。一実施形態において、メッセージ配信構成要素９１０は、画像化システム１０１内のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）内で実装されるが、他の実施形態において、メッセージ配信構成要素９１０は、不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）、二次記憶装置（たとえば、磁気ハードドライブ、フラッシュメモリなど）、またはネットワークベースのストレージ内で実装されてもよい。さらに、一実施形態において、メッセージ配信構成要素９１０上に記憶されているメッセージは、ダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）を使用して画像化システム１０１内のソフトウェアおよびハードウェアモジュールによってアクセスされてもよい。

処理フレームワーク９０２は、セキュリティ構成要素９１２、マルチモダリティ事例管理（ＭＭＣＭ）構成要素９１４、およびデータベース管理構成要素９１６を含むコアシステム機能を提供するいくつかの追加のシステム構成要素を含んでもよい。特定の実施形態において、セキュリティ構成要素９１２は、処理フレームワーク全体および個々の構成要素に様々なセキュリティサービスを提供するように構成されている。たとえば、ＩＶＵＳデータ取得ワークフローを実施する構成要素は、ＩＶＵＳデータがネットワーク接続を介して送信される前に当該データを暗号化するために、セキュリティ構成要素９１２によって露出される暗号化アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）を利用してもよい。さらに、セキュリティ構成要素９１２は、処理フレームワークに対するアクセスを、資格を有するユーザに制限するとともに、また、拡張可能フレームワーク内の信頼できない構成要素の実行を防止するために、システムレベル認証および権利付与サービスのような、他のセキュリティサービスを提供してもよい。マルチモダリティ事例管理（ＭＭＣＭ）構成要素９１４は、複数の医療モダリティと関連付けられる診断データを協調させて、より容易に管理することができる統一された患者記録に統合するように構成されている。そのような統一された患者記録は、データベース内により容易に記憶することができ、データ保管および取り出しがよりしやすいものであり得る。それに関連して、データベース管理構成要素９１６は、データベース接続および管理の詳細が他の構成要素から隠されるように、フレームワーク９００内の他の構成要素にトランスペアレントなデータベースサービスを提示するように構成されている。たとえば、特定の実施形態において、データベース管理構成要素９１６は、データベース記憶および取り出し機能を含むＡＰＩを、フレームワーク９００の構成要素に露出させてもよい。言い換えれば、医療検知ワークフロー構成要素は、データベース接続の詳細を意識することなく、データベース構成要素を介してＤＩＣＯＭまたはＰＡＣＳサービスのようなローカルおよび／または遠隔データベースに診断データを送信することが可能であってもよい。他の実施形態において、データベース管理構成要素９１６は、診断データをデータベース保管のために準備するためのデータフォーマッティングサービスのような追加のおよび／または異なるデータベースサービスを実施するように動作可能であってもよい。

上述したように、画像化システム１０１の処理フレームワーク９００は、１つまたは複数のモダリティと関連付けられる医療データを受信および処理するように動作可能である。マルチモード実施形態において、処理フレームワーク９００は、それぞれ異なる医療検知および診断モダリティに関連付けられる複数のモジュール式取得構成要素およびワークフロー構成要素を含む。たとえば、図９の図示されている実施形態に示すように、処理フレームワーク９００は、それぞれＩＶＵＳ ＰＩＭ１１２からのＩＶＵＳ医療検知データを受信および処理するように構成されているＩＶＵＳ取得構成要素９２０およびＩＶＵＳワークフロー構成要素９２２を含む。処理フレームワーク９００がモジュール式および拡張可能であるという性質に従って、モダリティ「Ｎ」ＰＩＭ９２８からのデータを取得および処理するモダリティ「Ｎ」取得構成要素９２４およびモダリティ「Ｎ」ワークフロー構成要素９２６によって示されているように、任意の数の追加の取得およびワークフロー構成要素が、独立してフレームワークに追加されてもよい。たとえば、特定の実施形態において、画像化システム１０１は、ＯＣＴ ＰＩＭ１１４、ＥＣＧシステム１１６、血流予備量比（ＦＦＲ）ＰＩＭ、ＦＬ−ＩＶＵＳ ＰＩＭ、およびＩＣＥ ＰＩＭに通信可能に結合されてもよい。他の実施形態において、追加のおよび／または異なる医療検知、処置、または診断デバイスが、当該技術分野において既知の追加のおよび／または異なるデータ通信接続を介して画像化システム１０１に結合されてもよい。そのようなシナリオにおいて、ＩＶＵＳ取得モジュール９２０に加えて、処理フレームワーク９００は、ＦＦＲ ＰＩＭからＦＦＲデータを受信するためのＦＦＲ取得構成要素、ＦＬ−ＩＶＵＳ ＰＩＭからＦＬ−ＩＶＵＳデータを受信するためのＦＬ−ＩＶＵＳ取得構成要素、ＩＣＥ ＰＩＭからＩＣＥデータを受信するためのＩＣＥ取得構成要素を含んでもよく、ＯＣＴ取得構成要素は、ＯＣＴ ＰＩＭからＯＣＴデータを受信するように動作可能である。この文脈において、処理フレームワーク９００の実行可能構成要素と、通信可能に結合されている医療デバイス（たとえば、ＰＩＭ、カテーテルなど）との間で通信される医療データは、センサによって収集されるデータ、制御信号、電力レベル、デバイスフィードバック、および、検知、処置、または診断手順に関連する他の医療データを含んでもよい。さらに、特定の実施形態において、高周波アブレーション（ＲＦＡ）、凍結療法、またはアテローム切除術と関連付けられるデバイス、およびそのような処置手技と関連付けられるＰＩＭまたは他の制御機器のような患者処置デバイスが、画像化システム１０１に通信可能に結合されてもよい。そのような実施形態において、モダリティ「Ｎ」取得構成要素９２４およびモダリティ「Ｎ」ワークフロー構成要素９２６は、制御信号を中継すること、電力レベルを中継すること、デバイスフィードバックを受信すること、処置デバイス上に配置されているセンサによって収集されるデータを受信することなどによって、処置デバイスと通信し、処置デバイスを制御するように構成されてもよい。

一実施形態において、取得構成要素９２０および９２４が、接続されている医療検知デバイスからデータを受信すると、システム間通信を容易にするために、構成要素はデータをパケット化してメッセージにする。具体的には、構成要素は、入来するデジタルデータストリームから複数のメッセージを作成するように動作可能であってもよく、各メッセージは、デジタル化医療検知データの一部およびヘッダを含む。メッセージヘッダは、メッセージ内に含まれている医療検知データと関連付けられるメタデータを含む。さらに、いくつかの実施形態において、取得構成要素９２０および９２４は、デジタル化医療検知データを、フレームワーク９００の他の部分に送信される前に何らかの方法で操作するように動作可能であってもよい。たとえば、取得構成要素は、システム間通信をより効率的にするために検知データを圧縮してもよく、または、後のデータ処理を補助するためにデータを正規化、スケーリングまたは他の方法でフィルタリングしてもよい。いくつかの実施形態において、この操作はモダリティ特有であってもよい。たとえば、ＩＶＵＳ取得構成要素９２０は、後続のステップにおける処理時間を節約するために、冗長なＩＶＵＳデータを、回される前に識別および廃棄してもよい。取得構成要素９２０および９２４は加えて、データバス（たとえば、ＰＣＩｅ、ＵＳＢ）によって生成される割り込みに対する応答、いずれの医療検知デバイスが画像化システム１０１に接続されているかの検出、接続されている医療検知デバイスに関する情報の取り出し、検知デバイス特有のデータの記憶、およびデータバスに対するリソースの割り振りを含む、データの取得に関係するいくつかのタスクを実施してもよい。上述したように、データ取得構成要素は、互いから独立しており、他の構成要素によるデータ取得を中断することなくインストールまたは除去することができる。加えて、取得構成要素は、下層のデータバスソフトウェア層から（たとえば、ＡＰＩを使用することを通じて）独立しており、したがって、サードパーティ医療検知デバイスからのデータの取得を促進するためにサードパーティによって作成されてもよい。

ＩＶＵＳワークフロー構成要素９２２のような、処理フレームワークのワークフロー構成要素は、それぞれの取得構成要素からメッセージ配信構成要素９１０を介して、処理されていない医療検知および／または診断データを受信する。概して、ワークフロー構成要素は、計算された時刻においてデータ収集を開始および停止すること、取得および処理された患者データを表示すること、ならびに、臨床医による取得された患者データの分析を促進することなどによって、医療検知データの取得を制御するように構成されている。この一態様として、ワークフロー構成要素は、患者から収集された処理されていない医療データを、診断画像、および、臨床医が患者の状態を評価することを可能にする他のデータフォーマットに変換するように動作可能である。たとえば、ＩＶＵＳワークフロー構成要素９２２は、ＩＶＵＳ ＰＩＭ１１２から受信されるＩＶＵＳデータを解釈し、このデータを人間が読解可能なＩＶＵＳ画像に変換することができる。一実施形態において、フレームワーク内のソフトウェアスタックは、ワークフロー構成要素９２２およびフレームワーク内の他のワークフロー構成要素が、計算リソース、メッセージ配信構成要素９１０、および通信リソースのようなシステムリソースにアクセスするために呼び出すことができるＡＰＩのセットを露出させることができる。取得されたデータを処理した後、モダリティ中心ワークフロー構成要素は、処理されたメッセージを含む１つまたはメッセージを、メッセージ配信構成要素９１０を介してフレームワーク９００内の他の構成要素に送信することができる。いくつかの実施形態において、そのようなメッセージを送信する前に、構成要素は、ヘッダ内に、メッセージが処理されたデータを含むことを示すフラグを挿入してもよい。加えて、いくつかの実施形態において、医療検知データを処理した後、構成要素は、データベース管理構成要素９１６を利用して、処理されたデータを、ローカルに取り付けられた大容量記憶装置またはネットワークベースのＰＡＣＳサーバ１２７のような保管システムに送信してもよい。処理フレームワーク９００のモジュール式アーキテクチャによれば、ワークフロー構成要素９２２および９２６は互いから独立しており、他の構成要素を邪魔することなくインストールまたは除去することができ、サードパーティによって書き込むことができる。さらに、それらが独立していることに起因して、それらの構成要素は、複数の医療検知デバイスからのデータのシグナリングおよび画像化を同時に処理するように動作可能である。

処理フレームワーク９００は加えて、任意の数のデータ収集ツール９３４からのデータを取得および処理し、取得されたデータを、フレームワーク内の他の取得構成要素のうちの１つによって取得されたデータと同時登録するように構成されている、同時登録インターフェース構成要素９３０および同時登録ワークフロー構成要素９３２を含む。より詳細には、位置合わせインターフェース構成要素９３０は、図１ＡのＥＣＧデバイス１１６または血管造影システム１１７のような、任意の数のモダリティと関連付けられる医療データ取得ツールと通信可能にインターフェースするように動作可能であってもよい。特定の実施形態において、インターフェース構成要素９３０は、入来するモダリティデータを、画像化システム１０１によって取得される他の検知データと同時登録することができるように、標準化および／または変換するように動作可能であってもよい。医療データが同時登録インターフェース構成要素９３０によって取得されているとき、同時登録ワークフロー構成要素９３２は、複数の医療検知デバイス間でデータ収集を空間的または時間的に同期させること、空間的または時間的同時登録マーカに基づいて２つ以上の取得されたデータセットを位置合わせすること、および、同時登録された診断画像、または、臨床医が患者の状態を評価することを可能にする人間が読解可能な他のデータを生成することなどによって、複数の異なるモダリティからのデータの同時登録を促進するように構成されている。さらに、他の実施形態において、同時登録ワークフロー構成要素９３２は、以前に生成された二次元（２Ｄ）画像または三次元（３Ｄ）モデルを使用して、カテーテルによって収集されたデータを２Ｄまたは３Ｄ空間において空間的に同時登録するように動作可能であってもよい。たとえば、カテーテルベースの検知ツールは、検知手技の間に位置データを生成するために追跡される基準を含んでもよく、同時登録ワークフロー構成要素９３２は、以前に取得されたＭＲＩデータに対してこの位置データを同時登録してもよい。またさらに、同時登録ワークフロー構成要素９３２は、ＩＶＵＳ取得構成要素９２０およびモダリティ「Ｎ」取得構成要素９２４のような、フレームワーク９００内の元々の取得構成要素によって取得されたマルチモダリティデータの同時登録を促進することができる。加えて、いくつかの実施形態において、リアルタイムクロックが、同時登録ワークフロー構成要素９３２内に組み込まれてもよい。「ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＥＤ ＭＥＤＩＣＡＬ ＳＥＮＳＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ」と題する米国特許出願第６１／４７３，５９１号明細書は、医療検知データ収集を時間的に同期させることをより詳細に開示しており、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

図１Ａに関連して上述したように、画像化システム１０１を利用する臨床医は、メインコントローラ１２０およびベッドサイドコントローラ１１８を通じてワークフローを制御し、診断画像を見ることができる。メインコントローラ１２０およびベッドサイドコントローラ１１８はそれぞれ、複数のユーザインターフェース（ＵＩ）拡張機能（または構成要素）をサポートするユーザインターフェース（ＵＩ）フレームワークサービス９４０および９４２を含む。概して、ＵＩフレームワークサービス９４０および９４２によってサポートされるＵＩ拡張機能はそれぞれ、医療検知モダリティに対応し、関連付けられる取得ワークフローの制御および処理された検知データの表示のためにユーザインターフェースをレンダリングするように動作可能である。処理フレームワーク９００と同様に、ＵＩフレームワーク９４０および９４２は、それらが互いから独立したＵＩ拡張機能をサポートするという点において拡張可能である。すなわち、そのモジュール式設計によって、既存のユーザインターフェースに影響を与えることなく、または基礎となるＵＩアーキテクチャに対する変更を必要とすることなく、ＵＩフレームワーク９４０および９４２が、追加の医療検知モダリティユーザインターフェースに対応するように拡張されることが可能である。図示されている実施形態において、メインコントローラ１２０は、コアシステム制御部および構成オプションを含むユーザインターフェースをレンダリングするシステムＵＩ拡張機能９４４を含む。たとえば、臨床医は、システムＵＩ拡張機能９４４によってレンダリングされたユーザインターフェースを使用して画像化システム１０１を起動、停止または他の方法で管理することができる。一実施形態において、メインコントローラ１２０の構成要素は、処理フレームワーク９００の一部と考えられてもよい。ＩＶＵＳ ＵＩ拡張機能９４６および９４８はそれぞれ、メインコントローラ１２０およびベッドサイドコントローラ１１８のユーザインターフェースをレンダリングする。たとえば、ＩＶＵＳ ＵＩ拡張機能９４６および９４８は、ＩＶＵＳワークフローを制御するのに使用されるタッチスクリーンボタンをレンダリングおよび表示してもよく、また、ＩＶＵＳワークフロー構成要素９２２によって作成されるＩＶＵＳ診断画像もレンダリングおよび表示してもよい。同様に、モダリティ「Ｎ」ＵＩ拡張機能９５０および９５２は、モダリティ「Ｎ」ワークフローと関連付けられる制御部および画像をレンダリングする。

一実施形態において、ＵＩフレームワークサービス９４０および９４２は、ルックアンドフィールツールボックスおよびエラー処理リソースのようなシステムリソースにアクセスするためにＵＩ拡張機能が呼び出しすることができるＡＰＩを露出させることができる。ルックアンドフィールツールボックスＡＰＩは、ＵＩ拡張機能が、複数の異なるモダリティワークフローのための共通のボタン、並列ワークフローフォーマット、およびデータ提示方式を有する標準化ユーザインターフェースを提示することを可能にする。このように、臨床医は、さらにユーザインターフェースを訓練することなく、取得モダリティの間でより容易に遷移することができる。さらに、同時登録ＵＩ拡張機能が、複数のモダリティからの処理された画像またはシグナリングデータを提示および／または組み合わせすることができる。たとえば、ＵＩ拡張機能は、ＩＶＵＳ画像化データに隣接して心電図（ＥＣＧ）波を表示することができ、または、以前はＯＣＴ画像に対して引かれていた境界と重ねてＩＶＵＳ画像を表示することができる。さらに、いくつかの実施形態において、ＵＩフレームワークサービス９４０および９４２は、同時に実行しているＵＩ拡張機能を協調させるためのマルチタスクフレームワークを含んでもよい。たとえば、画像化システム１０１が２つ以上のモダリティと関連付けられるデータを同時に取得している場合、ＵＩフレームワークサービス９４０および９４２は、ユーザに、その上で所望のユーザインターフェースを選択することができるモダリティ選択画面を提示することができる。

ＵＩフレームワークサービス９４０は、メッセージ配信構成要素９１０を介して処理フレームワーク９００の構成要素と通信する。図９の図示されている実施形態に示すように、ベッドサイドコントローラ１１８は、ネットワーク接続９５４を介して処理フレームワーク９００に通信可能に結合されてもよい。ネットワーク接続９５４は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）接続またはＩＥＥＥ８０２．１１ Ｗｉ−Ｆｉ接続のような、ワイヤレスネットワーク接続の有線の任意のタイプであってもよい。代替的に、メインコントローラ１２０およびベッドサイドコントローラ１１８の一方または両方は、（ＰＣＩｅ）データバス接続、ＵＳＢ接続、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ接続、ＦｉｒｅＷｉｒｅ接続、または何らかの他の高速データバス接続のようなローカルバス接続を介して処理フレームワーク９００と通信してもよい。さらに、図９の図示されている実施形態において、ベッドサイドコントローラは、ベッドサイドコントローラ１１８内のＵＩ拡張機能と処理フレームワーク９００内の構成要素との間のメッセージベースの通信を促進するように構成されているメッセージ配信構成要素９５６を含む。特定の実施形態において、メッセージ配信構成要素９５６は、ネットワーク通信パケットがネットワーク接続９５４を介して到来すると、当該パケットから診断画像データを抽出することができる。

処理フレームワーク９００は、臨床医が、マルチモダリティ画像化システム１０１内で実行しているワークフローにアクセスおよび／または制御することを可能にする追加の構成要素を含む。たとえば、フレームワーク９００は、ネットワークコンソール１３０（図１Ａ）を処理フレームワーク９００に通信可能に結合する遠隔アクセス構成要素９６０を含む。一実施形態において、遠隔アクセス構成要素９６０は、画像化システム１０１の制御機能をネットワークコンソール１３０にエクスポートするように動作可能であり、それによって、ネットワークコンソールは、そのユーザインターフェース内でワークフロー制御機能を提示することができる。特定の実施形態において、遠隔アクセス構成要素９６０は、ネットワークコンソール１３０からワークフローコマンドを受信し、それらを遠隔アクセスワークフロー構成要素９６２に転送してもよい。遠隔アクセスワークフロー構成要素９６２は、遠隔したユーザがネットワークコンソール１３０を通じてアクセスすることができるコマンドのセットおよび診断データを指示することができる。さらに、レガシー制御構成要素９６４およびレガシー制御ワークフロー構成要素９６６が、レガシーコンソール９６８（たとえば、ボタンコンソール、マウス、キーボード、独立型モニタ）のユーザに、モダリティワークフロー制御およびデータに対するある程度のアクセスを提供する。

一実施形態において、処理フレームワーク９００のコアシステム構成要素、および、モダリティ関連構成要素のような追加の構成要素は、持続性コンピュータ可読記憶媒体上に記憶されているプロセッサ実行可能ソフトウェアとして実装されてもよいが、代替的な実施形態において、これらの構成要素は、専用マイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、マイクロコントローラ、グラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）のようなハードウェア構成要素として実装されてもよい。代替的に、処理フレームワークの構成要素は、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせとして実装されてもよい。

図９の処理フレームワーク９００は例示的な実施形態にすぎず、代替的な実施形態において、フレームワークは様々な医療検知ワークフローを実行するように構成されている、異なるおよび／または追加の構成要素を含んでもよいことを、当業者は認識しよう。たとえば、処理フレームワーク９００は、人間の血管の狭窄の評価のために構成されており、または、コンピュータ支援手術または遠隔制御手術の制御を促進するように構成されている実行可能構成要素をさらに含んでもよい。

ここで図１０を参照すると、医療システム１００のいくつかの実施形態による、医療検知データの表示を構成するためのユーザインターフェース構成要素１０００を含む図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃの医療システム１００の部分の機能ブロック図が示されている。概して、ユーザインターフェース構成要素１０００は、ユーザから表示属性を受信し、当該属性に基づいて、医療データの取得、処理、および／または提示を制御する。このように、ユーザインターフェース構成要素１０００は、操作者が関連データに焦点を絞り、スクリーンクラッタを低減し、表示データの品質を改善することを可能にする。ユーザインターフェース構成要素１０００は、表示されるべきデータのみを選択的に処理することによって、システムリソースを節約することもできる。この効率が、システム応答性およびユーザ体験を改善することができる。

ユーザインターフェース構成要素１０００は、ユーザに表示制御部のセットを提示し、ユーザが選択した表示属性を受信する表示エンジン１００２を含む。したがって、表示エンジン１００２は、コントローラ１００４に通信可能に結合されており、コントローラ１００４は、ユーザ入力デバイス１００６およびユーザ表示デバイス１００８を含む。適切なユーザ入力デバイス１００６の例は、決して限定ではないが、キーボード、キーパッド、マウス、トラックボール、デジタルペン、触知ベースのインターフェース、ジェスチャベースのインターフェース、言語および音声認識インターフェース、適応インターフェース、カメラ、動作検知インターフェース、および／または、当業者に既知の他のユーザ入力デバイスを含む。

表示属性をユーザから直接受信するのに加えて、表示エンジン１００２はまた、データベースからも表示属性を受信してもよい。いくつかのそのような実施形態において、ユーザインターフェース構成要素１０００は、表示エンジン１００２に通信可能に結合されている表示属性データベース１０１０をさらに含む。表示エンジン１００２は、表示属性データベース１０１０を利用して表示属性を保存および復元し、属性を編集し、新たな属性を作成および配布する。

表示属性は、ユーザへのデータの提示を管理する。上記で開示したように、マルチモダリティ画像化システム（たとえば、画像化システム１０１）は、圧力データ、流量データ、ＩＶＵＳデータ、光音響ＩＶＵＳデータ、ＦＬ−ＩＶＵＳデータ、ＦＦＲ判定、ＣＦＲ判定、ＯＣＴデータ、経食道心エコー検査データ、画像誘導治療データ、他の適切な医療データ、および／またはそれらの組み合わせを含む、いくつかの個々のセンサから収集される、幅広い検知モダリティに対応する医療検知データのセットを受信してもよい。様々な実施形態において、受信された表示属性は、利用可能な医療データの一部、医療データの複数部分、および／または医療データのすべてに適用される。したがって、表示属性は、当該表示属性が適用されるべき医療データの部分を指定することができる。表示属性は、センサによって、検知機器によって、モダリティによって、時間窓によって、他の適切な分割によっておよび／またはそれらの組み合わせによって適用可能なデータセットを指定することができ、表示属性は、システムによって受信される他のデータセットとは無関係に、指定されたデータセットを変更することができる。したがって、一実施形態において、表示属性は、第１のセンサと第２のセンサの両方が単一の検知機器に組み込まれていたとしても、相対的に遠位にある第２のセンサによって収集されるデータとは無関係に、相対的に近位にある第１のセンサによって収集されるデータの表示特性を指定する。別の実施形態において、表示属性は、両方のデータセットが単一の物理センサによって収集されるとしても、第２のモダリティのデータとは無関係に、第１のモダリティのデータの表示特性を指定する。このことは、他の適切な区分に拡大適用することができる。

表示属性は、固定値および依存値または変動値を含んでもよい。たとえば、表示属性は、別のパラメータまたはデータ値に応じて決まる値を指定してもよい。いくつかの例示的な実施形態において、表示属性は、ユーザ嗜好、実施されている医療手技の手術方針、患者情報、表示属性が適用されるデータのサブセット、表示属性とは無関係なデータのサブセット、ステータスインジケータ、および／またはセンサ属性に応じて決まる値を指定してもよい。１つのそのような実施形態において、表示属性は、表示エンジン１００２が、手技を実施する病院または手術設備に基づいてそれらの間で選択する値のセットを指定する。別のそのような実施形態において、表示属性は、医師特有の値を指定する。

表示属性に基づいて、表示エンジン１００２は、適用可能なデータの取得、処理、および表示を管理するための命令セットを生成する。データ取得命令に関連して、命令は、センサ、検知機器、ＰＩＭまたは画像化システムのようなサポートデバイス、および／または他のデータ処理構成要素の動作を指示し得る。例示的な命令は、センサ動作電力、増幅器利得、および／または任意の他の適用可能な動作パラメータを指定する。いくつかの実施形態において、生成された命令は、データの収集を中断または阻止する。電力、システム負荷、および可能性のある信号干渉を低減するために、いくつかの実施形態において、中断は、センサデータが表示されなくなることを表示属性がシグナリングするときに、センサ（たとえば、超音波トランスデューサ、圧力センサ、流量計、ＯＣＴセンサなど）、対応するインターフェース構成要素、処理構成要素、および／または他の関連構成要素をディセーブルまたはパワーダウンすることを含む。光センサを利用するいくつかの実施形態において、中断は、対応するレーザ発光器をディセーブルまたはパワーダウンすることを含む。

データ処理命令に関連して、生成される命令は、センサ、検知機器、ＰＩＭまたは画像化システムのようなサポートデバイス、および／または他のデータ処理構成要素の動作を指示し得る。例示的な命令は、サンプリングレート、基線補正率、ＩＶＵＳ集束パラメータ、擬似カラー変換方式、および／または別の適用可能な動作パラメータを指定する。１つのそのような例において、生成される命令は、血流分析のような動き検出アルゴリズムを起動し、データを供給するための１つまたは複数のＩＶＵＳトランスデューサを指定する。

処理されたデータの表示に関連して、命令は同様に、センサ、検知機器、ＰＩＭまたは画像化システムのようなサポートデバイス、および／または他のデータ処理構成要素の動作を指示し得る。

表示エンジン１００２は、センサ、検知機器、サポートデバイス、および／または他のデータ処理構成要素を含む、医療システム１００のそれぞれの構成要素に生成された命令を提供する。たとえば、いくつかの実施形態において、表示エンジン１００２は、表示属性に基づく命令を組織性状診断エンジン１０１２に提供する。手短に言うと、Ｖｉｒｔｕａｌ Ｈｉｓｔｏｌｏｇｙ（仮想生検）（登録商標）（Ｖｏｌｃａｎｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの商標）のような組織性状診断プロセスは、組織成分および構造を識別するために、受信された検知データを、既知のサンプルから収集されたデータと比較する。認識された組織は、色、マーカ、輪郭線、および、操作者が容易に識別できるようにするための他の指示を使用して表示を強調されることができる。「ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＺＩＮＧ ＶＡＳＣＵＬＡＲ ＴＩＳＳＵＥ」と題する米国特許第７，０７４，１８８号明細書、「ＮＯＮ−ＩＮＶＡＳＩＶＥ ＴＩＳＳＵＥ ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＺＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ」と題する米国特許第７，１７５，５９７号明細書、および「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＵＳＥ ＯＦ ＲＦＩＤ ＣＡＴＨＥＴＥＲ ＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＣＥ」と題する米国特許第７，９８８，６３３号明細書が、組織性状診断をより詳細に開示しており、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。表示エンジン１００２を使用して、操作者は、重要な構造を強調し、全体的なクラッタを低減するために、認識された組織の表示を制御することができる。いくつかの実施形態において、表示エンジン１００２は、組織性状診断エンジン１０１２が分析または除外するための総データのサブセットを指定することによって、性状診断速度を向上させ、他のタイプの画像処理のためにリソースを解放する。

したがって、いくつかの実施形態において、表示エンジン１００２は、組織性状診断に関係する表示属性をサポートする。そのような表示属性は、属性が適用されるデータセットおよび／または組織（たとえば、血栓、プラーク、外膜、線維性組織、線維脂質性組織、石灰化壊死性組織、石灰化組織、コラーゲン組成、コレステロール、ステント、管壁など）を指定することができる。例示的な実施形態において、表示属性は、属性が特定のセンサによって収集されるデータおよびその中で識別されるプラーク構造に適用されることを指定する。さらなる例示的な実施形態において、表示属性は、属性が、ＩＶＵＳセンサデータに適用され、ステントを除くすべての構造に適用されることを指定する。

表示エンジン１００２は、それゆえ、組織性状診断に特に関連するいくつかの表示属性をサポートすることができる。たとえば、表示属性は、閾値、組織型と関連付けるための識別子（たとえば、色、マーカ形状、輪郭線など）、特定の組織型を隠すか、表示するか、もしくはぼかすかを指定してもよく、かつ／または、他の関連する組織性状診断パラメータを指定してもよい。表示属性は、固定値に加えて、依存値または変動値を含んでもよい。表示属性に基づいて、表示エンジン１００２は、組織性状診断プロセスおよび性状診断データの表示を管理するための命令セットを生成する。これらの命令は、組織性状診断エンジン１０１２、および／または画像化システム１０１を含む医療システム１００の他の適切な構成要素によって実行されてもよい。

他の構成要素に命令を提供するのに加えて、いくつかの実施形態において、表示エンジン１００２は、関連検知データの表示中に生成された命令のうちの１つまたは複数をさらに実行する。１つのそのような実施形態において、表示エンジン１００２は、信号強度の色値への変換中に擬似カラー方式を指定する命令を実行する。その後、表示エンジン１００２は、変換された疑似カラーデータをユーザ表示デバイス１００８に提示する。さらなるそのような実施形態において、表示エンジン１００２は、ステントによって生成されるホットスポットに対応するＩＶＵＳ画像の識別されたサブセットのコントラストを調整する命令を実行する。その後、表示エンジン１００２は、調整されたＩＶＵＳ画像をユーザ表示デバイス１００８で提示する。さらなるそのような実施形態において、表示エンジン１００２は、表示属性に応答して生成された命令に基づいて組織性状診断識別子テーブルを管理する。性状診断された検知データを表示するとき、表示エンジン１００２は、識別された組織を強調するために、テーブルからの識別子を適用する。

ユーザインターフェース構成要素１０００の部分は、その全体または部分が、持続性コンピュータ可読記憶媒体上に記憶されているプロセッサ実行可能ソフトウェアとして、ならびに／または、専用マイクロプロセッサ、ＦＰＧＡ、マイクロコントローラ、グラフィックスプロセッシングユニット、およびＤＳＰのようなハードウェア構成要素として実装されてもよい。いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース構成要素１０００の部分は、図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃならびに図２〜図９に関連して記載されている医療システム１００の構成要素に組み込まれてもよい。たとえば、いくつかのそのような実施形態において、コントローラ１００４は、図１Ａに関連して記載されているベッドサイドコントローラ１１８、メインコントローラ１２０、ブームディスプレイ１２２、および／またはネットワークコンソール１３０の構成要素である。さらなる例として、いくつかのそのような実施形態において、表示エンジン１００２は、メインコントローラ１２０のＵＩフレームワークサービス９４０、ベッドサイドコントローラ１１８のＵＩフレームワークサービス９４２、および／または、図９に関連して記載されているＩＶＵＳ ＵＩ拡張機能９４６またはＩＶＵＳ ＵＩ拡張機能９４８のようなＵＩ拡張機能に組み込まれてもよい。他の実施形態において、ユーザインターフェース構成要素１０００は、マルチモダリティ医療システム１００の、別個の明確に区別される構成要素である。

表示属性および命令の上記の例は例示的な実施形態にすぎず、限定ではないことを、当業者は認識しよう。さらなる実施形態において、表示エンジン１００２は、さらなるタイプの表示属性を受信し、ユーザが表示を自身の好みに合わせることを可能にする追加の機能を提供する。

図１１は、本開示のいくつかの実施形態による、マルチモダリティ医療データの表示をカスタマイズするための例示的なユーザインターフェース１１００の図である。ユーザインターフェース１１００は、図１０に関連して記載されているユーザディスプレイ１００８のようなユーザディスプレイ上に表示されてもよい。ユーザインターフェース１１００は、マルチモダリティ処理システム１００によって提示される、より具体的には、表示エンジン１００２によって提示される情報を表示するための１つの可能な構成を表す。代替の構成が企図されるとともに提供されもすることを、当業者は認識しよう。

図示されている実施形態において、ユーザインターフェース１１００は、１つまたは複数のモダリティに対応する医療検知データを表示するための１つまたは複数の表示ウィンドウ枠１１０２および１１０４を含む。医療検知データの例は、ＩＶＵＳデータ、フォワードルッキングＩＶＵＳデータ、流速、圧力データ、ＦＦＲ判定、ＣＦＲ判定、ＯＣＴデータ、および経食道心エコー検査データを含む。図示されている実施形態において、ウィンドウ枠１１０２は、第１のモダリティに対応する第１のデータサブセットを表示し、ウィンドウ枠１１０４は、第２のモダリティに対応する第２のデータサブセットを表示する。第１のモダリティおよび第２のモダリティは異なり得る。ユーザインターフェース１１００は、ユーザが、ウィンドウ枠１１０２の第１のデータサブセットおよびウィンドウ枠１１０４の第２のデータサブセットに対して独立した表示属性を選択することを可能にする。チェックボックス、排他的リストおよび非排他的リスト、ラジオボタン、ならびに／または他の適切なインターフェース方式を介して、表示属性オプションが提示されてもよい。図示されている実施形態において、ウィンドウ枠１１０２の第１のデータサブセットの表示属性はタブ１１０６を介して提示され、ウィンドウ枠１１０４の第２のデータサブセットの表示属性はタブ１１０８を介して提示されるが、これは例示にすぎず、ドロップダウンメニュー、ツールバー、ツリー、および他の適切な構成を含む他の構成が提供される。ユーザが表示属性を選択すると、表示属性が対応する１つまたは複数のデータサブセットに適用され、それに従って表示１１００が更新される。

図１２は、本開示のいくつかの実施形態による、性状診断されている組織の表示をカスタマイズするための例示的なユーザインターフェース１２００の図である。ユーザインターフェース１２００は、図１０に関連して記載されているユーザディスプレイ１００８のようなユーザディスプレイ上に表示されてもよい。ユーザインターフェース１２００は、マルチモダリティ処理システム１００によって提示される、より具体的には、表示エンジン１００２によって提示される情報を表示するための１つの可能な構成を表す。代替の構成が企図されるとともに提供されもすることを、当業者は認識しよう。

図示されている実施形態において、ユーザインターフェース１２００は、１つまたは複数のモダリティに対応する医療検知データを表示するための１つまたは複数の表示ウィンドウ枠１２０２を含む。ユーザインターフェース１２００はまた、１つまたは複数の表示属性ウィンドウ枠１２０４をも含んでもよい。表示属性ウィンドウ枠１２０４は、チェックボックス１２０６、排他的リストおよび非排他的リスト１２０８、ラジオボタン、ならびに他の適切なインターフェース方式を介して、組織性状診断プロセスに対応するユーザ選択可能表示属性を提示する。図示されている実施形態において、表示属性ウィンドウ枠１２０４はタブ１２１０として提示されているカテゴリにおいて表示属性オプションを提示しているが、これは例示にすぎず、ドロップダウンメニュー、ツールバー、ツリー、および他の適切な構成を含む他の構成が提供される。ユーザが表示属性を選択すると、表示属性が対応するデータに適用され、表示が更新される。これは、組織マーカ（たとえば、マーカ１２１２）を更新することを含み得る。

上記で詳細に開示したように、医療画像化システム（たとえば、図１Ａの画像化システム１０１）は、医療検知データを受信、誘導、処理、および表示する。医療画像化システムは、いくつかの個々のセンサから収集される、幅広い検知モダリティに対応する相当量のデータを受信する場合がある。たとえば、様々な実施形態において、医療画像化システムは、圧力データ、流量データ、ＩＶＵＳデータ、光音響ＩＶＵＳデータ、ＦＬ−ＩＶＵＳデータ、ＦＦＲ判定、ＣＦＲ判定、ＯＣＴデータ、経食道心エコー検査データ、画像誘導治療データ、他の適切な医療データ、および／またはそれらの組み合わせを受信する。ユーザがこの豊富な情報によってうまく立ち回るのを補助するために、医療画像化システムは、ユーザの命令を受けて基礎となるデータの収集、処理、および表示を調整することができる。これらの表示属性に応答する方法が、図１３〜図１５を参照して開示される。

図１３は、本開示のいくつかの実施形態による、表示属性に基づいて医療検知データを収集する方法１３００の流れ図である。追加のステップが方法１３００のステップの前、間、および後に設けられてもよく、記載されているステップのいくつかは、本方法の他の実施形態については置き換えられ、または取り除かれてもよいことが理解される。方法１３００のブロック１３０２を参照すると、医療画像化システムが、表示属性を受信する。表示属性は、ユーザ入力、および／または、表示属性データベースのような外部ストレージリソースを介して受信されてもよい。表示属性は、ユーザへのデータの提示を管理する。表示属性は、単一のデータサブセット、複数のデータサブセット、および／またはすべての利用可能な医療データに適用されてもよい。したがって、図１３の実施形態において、表示属性は、第１のデータサブセットに適用されるが、第２のデータサブセットには必ずしも適用されない。第１のデータサブセットおよび第２のデータサブセットは、センサによって、検知機器によって、モダリティによって、時間枠によって、他の適切な分割によって、および／または、それらの組み合わせによって定義されてもよい。いくつかの実施形態において、表示属性は、当該表示属性が適用されるべきサブセットを指定する。

表示属性は、固定値、変動値、および／または依存値を含んでもよい。いくつかの例示的な実施形態において、表示属性は、ユーザ嗜好、実施されている医療手技の手術方針、手技を実施している医療設備、患者情報、表示属性が適用されるデータのサブセット、表示属性とは無関係なデータのサブセット、ステータスインジケータ、および／またはセンサ属性に応じて決まる値を指定してもよい。

ブロック１３０４において、医療システムは、表示属性に基づいて第１のデータサブセットの取得を管理するための命令セットを生成する。いくつかの実施形態において、命令は、センサ動作電力、増幅器利得、および／または任意の他の適用可能な動作パラメータを指定する。いくつかの実施形態において、生成された命令は、データの収集を中断または阻止し、これは、関連付けられるセンサをディセーブルすることを含んでもよく、光センサの場合は、対応するレーザ発光器をディセーブルすることを含んでもよい。いくつかの実施形態において、生成された命令は、データが収集および記憶されるようにし、リアルタイムでは処理されないようにする。これによって、データが後の評価に利用されることを保証しながら、リアルタイムリソースが解放される。ブロック１３０６において、表示属性に従って第１のデータサブセットを収集するために、セットのうちの少なくとも１つの命令が提供される。様々な例示的な実施形態において、命令は、センサ（たとえば、超音波トランスデューサ、圧力センサ、流量センサ、ＯＣＴセンサなど）、検知機器（たとえば、カテーテル、ガイドカテーテル、ガイドワイヤなど）、ＰＩＭまたは画像化システムのようなサポートデバイス、および／または他のデータ取得構成要素のような、医療システムの構成要素に提供される。

ブロック１３０８において、第２のデータサブセットを収集するための命令が提供される。第２のデータサブセットの収集するための命令は、表示属性とは無関係である。ブロック１３１０において、第１のサブセットおよび第２のサブセットを含む医療データのセットであって、第１のサブセットは表示属性に従って収集されている、医療データのセットが医療システムによって受信される。ブロック１３１２において、医療データセットが表示属性に従って表示される。

図１４は、本開示のいくつかの実施形態による、表示属性に基づいて医療検知データを処理および表示する方法１４００の流れ図である。追加のステップが方法１４００のステップの前、間、および後に設けられてもよく、記載されているステップのいくつかは、本方法の他の実施形態については置き換えられ、または取り除かれてもよいことが理解される。ブロック１４００において、医療画像化システムは、第１のデータサブセットおよび第２のデータサブセットを含む医療データセットを受信する。それらのデータサブセットは、センサによって、検知機器によって、モダリティによって、時間枠によって、他の適切な分割によって、および／または、それらの組み合わせによって定義されてもよい。

ブロック１４０４において、医療画像化システムは表示属性を受信する。表示属性は、単一のデータサブセット、複数のデータサブセット、および／またはすべての利用可能な医療データに適用されてもよい。したがって、図１４の実施形態において、表示属性は、第１のデータサブセットに適用されるが、第２のデータサブセットには必ずしも適用されない。いくつかの実施形態において、表示属性は、医療データセットの、当該表示属性が適用されるべきサブセットを指定する。

表示属性は、ユーザへのデータの提示を管理する。表示属性は、固定値、変動値、および／または依存値を含んでもよい。いくつかの例示的な実施形態において、表示属性は、ユーザ嗜好、実施されている医療手技の手術方針、手技を実施している医療設備、患者情報、表示属性が適用されるデータのサブセット、表示属性とは無関係なデータのサブセット、ステータスインジケータ、および／またはセンサ属性に応じて決まる値を指定する。

ブロック１４０６において、医療システムは、表示属性に基づいて第１のデータサブセットの処理に影響を与える命令セットを生成する。いくつかの例示的な実施形態において、命令は、閾値、擬似カラー変換方式、ならびに、明示状態、淡色表示状態、および隠れ状態から成る群から選択される表示状態を指定する。ブロック１４０８において、表示属性に従って第１のデータサブセットを処理するために、セットのうちの少なくとも１つの命令が提供される。様々な例示的な実施形態において、命令は、センサ（たとえば、超音波トランスデューサ、圧力センサ、流量計、ＯＣＴセンサなど）、検知機器（たとえば、カテーテル、ガイドカテーテル、ガイドワイヤなど）、ＰＩＭまたは画像化システムのようなサポートデバイス、および／または他のデータ取得構成要素のような、医療システムの構成要素に提供される。

ブロック１４１０において、医療システムは、表示属性に従って第１のデータサブセットを表示し、ブロック１４１２において、医療システムは、表示属性とは無関係に第２のデータサブセットを表示する。

図１５は、本開示のいくつかの実施形態による、表示属性に基づいて組織性状診断を実施する方法１５００の流れ図である。追加のステップが方法１５００のステップの前、間、および後に設けられてもよく、記載されているステップのいくつかは、本方法の他の実施形態については置き換えられ、または取り除かれてもよいことが理解される。ブロック１５０２において、医療画像化システムは医療データセットを受信する。セットは、異種のセンサ、モダリティ、および／または検知機器に対応する様々なサブセットを含んでもよい。

ブロック１５０４において、システムは、医療データの少なくとも１つのサブセットに適用されるべき表示属性を受信する。表示属性はまた、必ずしも他の組織型には適用されないが、性状診断されるべき組織を選択するために適用されてもよい。したがって、そのような表示属性は、属性が適用されるデータセットおよび／または組織（たとえば、血栓、プラーク、外膜、線維性組織、線維脂質性組織、石灰化壊死性組織、石灰化組織、コラーゲン組成、コレステロール、ステント、管壁など）を指定することができる。加えて、表示属性は、固定値、変動値、および／または依存値を含んでもよい。ブロック１５０６において、医療システムは、医療データセットに対して実施されるべき組織性状診断プロセスに使用するために表示属性に基づいて命令セットを生成する。たとえば、命令は、閾値、組織型と関連付けるための識別子（たとえば、色、マーカ形状、輪郭線など）、特定の組織型を隠すか、表示するか、もしくはぼかすかを指定してもよく、かつ／または、他の関連する組織性状診断パラメータを指定してもよい。

ブロック１５０８において、セットのうちの少なくとも１つの命令は、組織性状診断プロセスに使用するために提供される。様々な例示的な実施形態において、命令は、センサ（たとえば、超音波トランスデューサ、圧力センサ、流量計、ＯＣＴセンサなど）、検知機器（たとえば、カテーテル、ガイドカテーテル、ガイドワイヤなど）、ＰＩＭまたは画像化システムのようなサポートデバイス、および／または他のデータ取得構成要素のような、医療システムの構成要素に提供される。ブロック１５１０において、提供された命令を使用して組織性状診断プロセスが実施される。組織性状診断プロセスは、医療データから組織成分要素を識別し、表示時にそれらを識別するために組織識別子を組織成分要素に割り当てる。ブロック１５１２において、医療システムは、性状診断された医療データセットおよび組織識別子を表示する。

図１６は、本開示のいくつかの実施形態による、血管内で構造を位置特定する方法１６００の流れ図である。追加のステップが方法１６００のステップの前、間、および後に設けられてもよく、記載されているステップのいくつかは、本方法の他の実施形態については置き換えられ、または取り除かれてもよいことが理解される。ブロック１６０２において、検知デバイスの細長い可撓性部材（たとえば、カテーテル、ガイドカテーテル、ガイドワイヤなど）が管の中に進められる。細長い部材は、細長い部材の縦の長さに沿って配置されている複数のセンサを組み込んでいる。複数のセンサは、超音波トランスデューサ、光音響超音波トランスデューサ、圧力センサ、光圧力センサ、流量センサ、オプティカルフローセンサ、ＯＣＴ送受信機、および／または他の適切なセンサのような任意の適切な医療センサを含んでもよく、関連付けられるセンサは、流量、オプティカルフロー、ＩＶＵＳ、光音響ＩＶＵＳ、ＦＬ−ＩＶＵＳ、圧力、光圧力、血流予備量比（ＦＦＲ）判定、冠血流予備能（ＣＦＲ）判定、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）、経食道心エコー検査、画像誘導治療、他の適切なモダリティ、および／またはそれらの組み合わせを含む、１つまたは複数のモダリティに対応してもよい。

ブロック１６０４において、医療データ測定値のセットが取得される。セットは、複数のセンサの各センサからの少なくとも１つの測定値を含む。ブロック１６０６において、測定値が複数のセンサにわたって比較される。比較は、センサ間での直接比較、組織性状診断データベース内にあるもののような基準値に対する比較、閾値に対する比較、および／または他のタイプの比較を含んでもよい。いくつかの実施形態において、比較は、一連のＦＦＲ計算を実施し、近位センサと遠位センサとの間に狭窄があることを示唆する閾値に対するＦＦＲの比を比較することを含む。いくつかの実施形態において、比較は、血栓、プラーク、外膜、線維性組織、線維脂質性組織、石灰化壊死性組織、石灰化組織、コラーゲン組成、コレステロール、ステント、管壁、および／または他の構造のうちの１つまたは複数を検出するために、ＩＶＵＳおよび／またはＯＣＴ測定値を組織性状診断データベースと比較することを含む。ブロック１６０８において、比較は、対象の構造を示す血管性状の差を検出するのに使用される。その差は、閾値を超えるＦＦＲ比、組織内の変動、信号強度または特性の差、および／または他の適切な差であってもよい。ブロック１６１０において、その差は、対象の構造の近位にあるセンサを判定するのに使用される。たとえば、ＦＦＲ比の場合、近位にあるセンサは、比の計算に関与するセンサを含んでもよい。組織性状診断プロセスを介して認識される構造の場合、近位にあるセンサは、そこから構造が認識された性状診断データを収集したセンサを含んでもよい。ブロック１６１２において、近位にあるセンサに基づいて構造の位置が判定される。

いくつかの実施形態において、構造が位置特定されると、さらなる診断分析が実施されてもよい。１つのそのような実施形態において、複数の狭窄の個々の効果および累積的効果が測定および分析される。ブロック１６１４において、複数の狭窄の各狭窄について近位圧力測定値が得られる。近位測定値は、狭窄の近位にあり、実質的に、その狭窄と、期せずして測定されているものの近位にある任意の狭窄との間にあるセンサから得られる。ブロック１６１６において、狭窄の遠位にあり、実質的に、その狭窄と、任意の後続の遠位の狭窄との間にあるセンサを使用して、その狭窄の遠位圧力測定値が得られる。ブロック１６１８において、収集された遠位圧力測定値および近位圧力測定値を使用して、狭窄について個々の圧力比が判定される。

ブロック１６２０において、複数の狭窄のすべての狭窄の近位にあるセンサを利用して、累積的効果を判定するための近位圧力測定値が得られる。ブロック１６２２において、複数の狭窄のすべての狭窄の遠位にあるセンサを使用して、対応する遠位圧力測定値が得られる。ブロック１６２４において、収集された遠位圧力測定値および近位圧力測定値を使用して、複数の狭窄について累積的な圧力比が判定される。

いくつかの実施形態において、このさらなる診断分析は、細長い部材の詳細検知領域を、対象の構造に隣接するように位置決めし直すことを含む。一実施形態において、これは、管の細長い部材の位置を調整することを含む。細長い部材が進められるまたは後退される量は、ブロック１６１２において判定された構造の位置と、詳細検知領域の位置との間の差に基づいて決定されてもよい。詳細検知領域が位置決めされると、詳細検知領域内に配置されるセンサを使用して、後続の測定値が得られる。後続の測定値は、以前の測定値とは異なるモダリティに対応してもよい。たとえば、一実施形態において、圧力測定値は狭窄を位置特定するのに使用され、ＩＶＵＳ測定値は、狭窄を詳細に調べるのに使用される。別の例示的な実施形態において、構造的ＩＶＵＳ測定値が分岐を位置特定するのに使用され、ドップラＩＶＵＳ測定値が分岐を詳細に調べるのに使用される。

ここで図１７を参照すると、いくつかの実施形態において、細長い部材を位置付けし直すことなく管の長さに沿った詳細な測定を行うことができる。図１７は、本開示のいくつかの実施形態による、血管を評価する方法１７００の流れ図である。追加のステップが方法１７００のステップの前、間、および後に設けられてもよく、記載されているステップのいくつかは、本方法の他の実施形態については置き換えられ、または取り除かれてもよいことが理解される。方法１７００は、操作者が管に対する高レベル測定を実施し、高レベル測定に基づいて、必ずしも検知機器を配置し直すことなくさらに測定するための血管セグメントを選択することを可能にする。ブロック１７０２において、細長い可撓性部材のような検知機器が、当該機器の検知部が画像化されるべき管の領域を通じて延伸するように、管の中に進められる。検知部は、超音波トランスデューサ、圧力センサ、流量センサ、ＯＣＴ送受信機、および／または他の適切なセンサのような任意の適切な医療センサを含んでもよく、関連付けられるセンサは、流量、オプティカルフロー、ＩＶＵＳ、光音響ＩＶＵＳ、ＦＬ−ＩＶＵＳ、圧力、光圧力、ＦＦＲ判定、ＣＦＲ判定、ＯＣＴ、経食道心エコー検査、画像誘導治療、他の適切なモダリティ、および／またはそれらの組み合わせを含む、１つまたは複数のモダリティに対応してもよい。

ブロック１７０４において、複数のセンサのうちの第１のサブセットを使用して、第１の医療データ測定値セットが得られる。第１の医療データセットは、流量、オプティカルフロー、ＩＶＵＳ、光音響ＩＶＵＳ、ＦＬ−ＩＶＵＳ、圧力、光学的圧力、ＦＦＲ判定、ＣＦＲ判定、ＯＣＴ、経食道心エコー検査、画像誘導治療、他の適切なモダリティ、および／またはそれらの組み合わせのような第１のモダリティに対応する。ブロック１７０６において、第１の医療データセットが、表示デバイスを介してユーザに提示される。血管領域の表現も、表示デバイスを介して提示される。この表現は、この血管領域を選択可能な血管セグメントの集合に分割し得、各セグメントは、セグメントを測定するために位置付けられている１つまたは複数のセンサを有する。いくつかの実施形態において、医療データは、血管セグメントとともに医療データを表示することによって、コンテキストを与えられる。医療データセットがＦＦＲ比を判定するのに使用される圧力データを含む一実施形態において、各セグメントインジケータが、そのセグメントについて計算されたＦＦＲ比と重ねられる。医療データセットがＩＶＵＳデータを含むさらなる実施形態において、ＩＶＵＳデータが、対応するセグメントを示すアイコンと重ねられる。

いくつかの実施形態において、第１の医療データセットを提示することは、医療データセットの識別された部分を強調することを含む。医療データがＦＦＲ比を判定するために使用される圧力データを含む例示的な実施形態において、重大な閾値未満であり狭窄の可能性を示唆する比が強調される。医療データがＩＶＵＳデータを含む例示的な実施形態において、分岐、狭窄、プラーク、血管剥離、病変、および／またはステントに対応する領域が強調される。

ユーザはその後、さらに詳細に分析するために血管領域のセグメントを選択することができる。ブロック１７０８において、セグメントを指定するユーザ入力が受信される。ブロック１７１０において、選択されたセグメントを測定するように位置付けられているセンサを含む第２のセンササブセットを使用して、第２の測定値セットが得られる。したがって、第２の測定値データセットは、血管領域の選択されたセグメントを測定する。検知機器は、検知部の長さ方向に沿って配列されたセンサを含むため、第２の測定値セットは、必ずしも検知部の位置を調整することなく得ることができる。検知機器が長さ方向に沿って配列された様々なセンサを含むいくつかの実施形態において、第２の測定値セットは、第１の測定値セットとは異なるモダリティに対応する。

いくつかの実施形態において、検知部を位置付けし直すことなくさらに測定するために、追加の血管セグメントが選択され得る。ブロック１７１２において、第２の血管領域セグメントを指定する第２のユーザ入力が受信される。ブロック１７１４において、第２の選択セグメントに対応する第３の測定値セットが得られる。第３の測定値セットは、必ずしも検知部の位置を調整することなく得られる。

ここで図１８を参照すると、いくつかの実施形態において、ユーザは、窓の小さい検知デバイスの物理的な前進およびプルバックに類似した方法で詳細な測定値を得ることができる。図１８は、本開示のいくつかの実施形態による、血管内検知デバイスのプルバックをシミュレートすることによって医療データを表示する方法１８００の流れ図である。追加のステップが方法１８００のステップの前、間、および後に設けられてもよく、記載されているステップのいくつかは、本方法の他の実施形態については置き換えられ、または取り除かれてもよいことが理解される。方法１８００は、ユーザが、必ずしも検知デバイスを動かすことなく、また、物理的移動によって引き起こされる遅延および位置合わせのズレの危険性なしに、仮想プルバックを実施することを可能にする。ブロック１８０２において、複数のセンサを有する、細長い可撓性部材のような検知機器が表示されるべき管の中に進められる。センサは、超音波トランスデューサ、圧力センサ、流量センサ、ＯＣＴ送受信機、および／または他の適切なセンサのような任意の適切な医療センサを含んでもよく、関連付けられるセンサは、流量、オプティカルフロー、ＩＶＵＳ、光音響ＩＶＵＳ、ＦＬ−ＩＶＵＳ、圧力、光圧力、ＦＦＲ判定、ＣＦＲ判定、ＯＣＴ、経食道心エコー検査、画像誘導治療、他の適切なモダリティ、および／またはそれらの組み合わせを含む、１つまたは複数のモダリティに対応してもよい。

ブロック１８０４において、画像化システムは、管を複数の部分に分割し、管の各部分を測定するように位置付けられた１つまたは複数のセンサを判定する。これは、図１７のブロック１７０４に開示されているような、予備医療データ測定値セットを収集することを含んでもよい。ブロック１８０６において、システムは、ユーザディスプレイを介して、血管部分の各々の選択可能インジケータを表示する。これは、図１７のブロック１７０６に開示されている表示と実質的に同様であってもよい。ブロック１８０８において、システムは、血管部分を指定するユーザ選択を受信する。ブロック１８１０において、指定された部分を測定するように位置付けられた１つまたは複数のセンサから医療データが収集される。この医療データは、予備医療データセットとは異なるモダリティに対応してもよい。ブロック１８１２において、医療データが表示される。医療データの表示は、必ずしも検知機器を動かすことなく、検知デバイスのプルバックをシミュレートする。

例示的な実施形態が図示および説明されたが、前述の開示において広範な修正、変更、および置換が企図されており、いくつかの事例において、本開示のいくつかの特徴は、他の特徴の対応する使用なしに利用されてもよい。さらに、上述したように、マルチモダリティ処理システムに関連して上述した構成要素および拡張機能は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれら両方の組み合わせにおいて実装されてもよい。処理システムは、任意の特定のアーキテクチャに作用するように設計されてもよい。たとえば、システムは、単一のコンピュータ、ローカルエリアネットワーク、クライアントサーバネットワーク、ワイドエリアネットワーク、インターネット、手持ち式および他のポータブルおよびワイヤレスデバイスならびにネットワーク上で実行されてもよい。上記において、本開示の範囲から逸脱することなくそのような変形が行われてもよいことが理解される。したがって、添付の特許請求の範囲は、広範に、本解除の範囲と一貫した方法で解釈されることが諒解される。
本発明は一側面において以下の発明を包含する。
（発明１）
医療画像化システムによって医療データセットを表示する方法であって、前記方法は、
前記医療画像化システムによって、第１のセンサを使用して収集される第１のデータサブセットおよび第２のセンサを使用して収集される第２のデータサブセットを含む前記医療データセットを受信するステップであって、前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは異なっている、受信するステップと、
前記第２のデータサブセットとは無関係に前記第１のデータサブセットに適用されるべき表示属性を受信するステップと、
前記医療画像化システムによって、前記表示属性に基づいて前記第１のデータサブセットの処理に影響を与える命令を生成するステップと、
前記第１のデータサブセットの処理のために前記命令を提供するステップと、
更新された第１のデータサブセットを受信するステップであって、前記更新された第１のデータサブセットは、前記提供された命令を利用した前記第１のデータサブセットの処理の結果である、受信するステップと、
前記医療画像化システムによって、前記更新された第１のデータサブセットを表示するステップであって、前記表示は、前記表示属性に従って実施される、表示するステップと、
前記医療画像化システムによって、前記表示属性とは無関係に前記第２のデータサブセットを表示するステップと
を含む、方法。
（発明２）
前記表示属性は、前記医療データセット内の、前記表示属性に従って表示されるべきデータサブセットのリストを指定し、前記データサブセットのリストは前記第１のデータサブセットを含む、発明１に記載の方法。
（発明３）
前記表示属性は、ユーザ嗜好、実施されている医療手技の手術方針、前記手技が実施されている医療設備、患者情報、前記第１のデータサブセット、前記第２のデータサブセット、ステータスインジケータ、および／またはセンサ属性のうちの少なくとも１つに応じて決まる値を含む、発明１に記載の方法。
（発明４）
前記表示属性は、閾値、擬似カラー変換方式、ならびに、明示状態、淡色表示状態、および隠れ状態から成る群からの表示状態のうちの少なくとも１つを含む、発明１に記載の方法。
（発明５）
前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは、医療検知機器の細長い部材上に配置される、発明１に記載の方法。
（発明６）
前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは光音響超音波トランスデューサであり、前記医療検知機器は光音響ＩＶＵＳデバイスである、発明５に記載の方法。
（発明７）
前記第１のセンサおよび前記第２のセンサの各々は、圧力センサおよび流量センサのうちの１つである、発明５に記載の方法。
（発明８）
前記第１のセンサは第１のモダリティに対応し、前記第２のセンサは第２のモダリティに対応し、前記第１のモダリティと前記第２のモダリティとは異なる、発明５に記載の方法。
（発明９）
医療画像化システムによって医療データセットを収集する方法であって、前記方法は、
前記医療画像化システムによって、前記医療データセットのうちの第１のデータサブセットの表示属性を受信するステップであって、前記医療データセットのうちの前記第１のデータサブセットは第１のセンサを使用して収集される、受信するステップと、
前記表示属性に従って前記第１のデータサブセットを収集するための命令を提供するステップと、
前記医療データセットのうちの第２のデータサブセットを収集するための命令を提供するステップであって、
前記第２のデータサブセットは第２のセンサを使用して収集され、
前記第１のセンサと前記第２のセンサとは異なり、
前記第２のデータサブセットは前記表示状態とは無関係に収集されるステップと、
前記医療画像化システムによって、前記表示属性に従って収集された前記医療データセットを受信するステップと、
前記医療画像化システムによって、前記表示属性に従って前記医療データセットを表示するステップと
を含む、方法。
（発明１０）
前記第１のセンサおよび前記第２のセンサの各々は、超音波トランスデューサ、圧力センサ、および流量センサのうちの１つである、発明９に記載の方法。
（発明１１）
前記表示属性は、前記医療データセット内の、前記表示属性に従って表示されるべきデータサブセットのリストを指定し、前記データサブセットのリストは前記第１のデータサブセットを含む、発明９に記載の方法。
（発明１２）
前記表示属性は、ユーザ嗜好、実施されている医療手技の手術方針、前記手技を実施している医療設備、患者情報、前記第１のデータサブセット、前記第２のデータサブセット、ステータスインジケータ、および／またはセンサ属性のうちの少なくとも１つに応じて決まる値を含む、発明９に記載の方法。
（発明１３）
前記第１のデータサブセットを収集するための前記提供される命令は、前記表示属性に基づいてセンサ電力、サンプリングレート、および増幅器利得のうちの少なくとも１つを指定する、発明９に記載の方法。
（発明１４）
前記第１のデータサブセットを収集するための前記提供される命令は、前記表示属性に基づいて、前記第１のデータサブセットの収集を中断し、前記第１のセンサのセンサ回路をディセーブルするように構成されている、発明９に記載の方法。
（発明１５）
前記ディセーブルされるセンサ回路は、超音波トランスデューサ、圧力センサ、および流量計のうちの１つを含む、発明１４に記載の方法。
（発明１６）
前記ディセーブルされるセンサ回路は、少なくとも１つの光センサと、前記少なくとも１つの光センサを動作させるために使用されるレーザ発光器とを含む、発明１４に記載の方法。
（発明１７）
医療画像化システムによって組織性状診断を実施する方法であって、前記方法は、
前記医療画像化システムによって、医療データセットを受信するステップと、
前記医療画像化システムによって、組織性状診断プロセスに関係する表示属性を受信するステップと、
前記医療画像化システムによって、前記表示属性に基づいて前記組織性状診断プロセスに影響を与える命令を生成するステップと、
組織成分要素を判定し、前記組織成分要素に組織識別子を割り当てるために、前記医療データセットに対して前記組織性状診断プロセスを実施するステップであって、前記組織性状診断プロセスは、前記生成された命令を利用する、実施するステップと、
前記医療画像化システムによって、前記表示属性に従って前記医療データセットおよび前記組織識別子を表示するステップと
を含む、方法。
（発明１８）
前記表示属性は、前記医療データセットのうちの第２のサブセットとは無関係に前記医療データセットのうちの第１のサブセットに適用される、発明１７に記載の方法。
（発明１９）
前記表示属性は、前記医療データセット内の、前記表示属性に従って表示されるべきデータサブセットのリストを指定し、前記データサブセットのリストは前記第１のタサブセットを含む、発明１８に記載の方法。
（発明２０）
前記表示属性は、ユーザ嗜好、実施されている医療手技の手術方針、前記手技を実施している医療設備、患者情報、前記第１のデータサブセット、前記第２のデータサブセット、ステータスインジケータ、および／またはセンサ属性のうちの少なくとも１つに応じて決まる値を含む、発明１７に記載の方法。
（発明２１）
前記表示属性は、前記表示特性が適用されるべき組織型を指定する、発明１７に記載の方法。
（発明２２）
前記表示属性は、閾値、擬似カラー変換方式、ならびに、明示状態、淡色表示状態、および隠れ状態から成る群からの表示状態のうちの少なくとも１つを含む、発明１７に記載の方法。

Claims (16)

1. 医療画像化システムによって医療データセットを表示する方法であって、前記方法は、
   第１のデータサブセットに適用されるべき表示属性を受信するステップと、
   前記医療画像化システムによって、第１のセンサを使用して前記表示属性に基づいて収集される前記第１のデータサブセットおよび第２のセンサを使用して収集される第２のデータサブセットを含む前記医療データセットを受信するステップであって、前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは異なっている、受信するステップと、
   前記医療画像化システムによって、前記表示属性に基づいて前記第１のデータサブセットの処理に影響を与える命令を生成するステップと、
   前記第１のデータサブセットの処理のために前記命令を提供するステップと、
   更新された第１のデータサブセットを受信するステップであって、前記更新された第１のデータサブセットは、前記提供された命令を利用した前記第１のデータサブセットの処理の結果である、受信するステップと、
   前記医療画像化システムによって、前記更新された第１のデータサブセットを表示するステップであって、前記表示は、前記表示属性に従って実施される、表示するステップと、
   前記医療画像化システムによって、前記表示属性とは無関係に前記第２のデータサブセットを表示するステップと
   を含む、方法。
2. 前記表示属性は、前記医療データセット内の、前記表示属性に従って表示されるべきデータサブセットのリストを指定し、前記データサブセットのリストは前記第１のデータサブセットを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記表示属性は、ユーザ嗜好、実施されている医療手技の手術方針、前記手技が実施されている医療設備、患者情報、前記第１のデータサブセット、前記第２のデータサブセット、ステータスインジケータ、および／またはセンサ属性のうちの少なくとも１つに応じて決まる値を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記表示属性は、閾値、擬似カラー変換方式、ならびに、明示状態、淡色表示状態、および隠れ状態から成る群からの表示状態のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは、医療検知機器の細長い部材上に配置される、請求項１に記載の方法。
6. 前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは光音響超音波トランスデューサであり、前記医療検知機器は光音響ＩＶＵＳデバイスである、請求項５に記載の方法。
7. 前記第１のセンサおよび前記第２のセンサの各々は、圧力センサおよび流量センサのうちの１つである、請求項５に記載の方法。
8. 前記第１のセンサは第１のモダリティに対応し、前記第２のセンサは第２のモダリティに対応し、前記第１のモダリティと前記第２のモダリティとは異なる、請求項５に記載の方法。
9. 第１のセンサと、
   前記第１のセンサと異なっている第２のセンサと、
   医療データセットを表示する医療画像化システムと、を備え、
   前記医療画像化システムは、
   第１のデータサブセットに適用されるべき表示属性を受信し、
   前記第１のセンサを使用して前記表示属性に基づいて収集される前記第１のデータサブセットおよび第２のセンサを使用して収集される第２のデータサブセットを含む前記医療データセットを受信し、
   前記表示属性に基づいて前記第１のデータサブセットの処理に影響を与える命令を生成し、
   前記第１のデータサブセットの処理のために前記命令を提供し、
   前記提供された命令を利用した前記第１のデータサブセットの処理の結果である、更新された第１のデータサブセットを受信し、
   前記表示属性に従って、前記更新された第１のデータサブセットを表示し、
   前記表示属性とは無関係に前記第２のデータサブセットを表示する、
   システム。
10. 前記表示属性は、前記医療データセット内の、前記表示属性に従って表示されるべきデータサブセットのリストを指定し、前記データサブセットのリストは前記第１のデータサブセットを含む、請求項９に記載のシステム。
11. 前記表示属性は、ユーザ嗜好、実施されている医療手技の手術方針、前記手技が実施されている医療設備、患者情報、前記第１のデータサブセット、前記第２のデータサブセット、ステータスインジケータ、および／またはセンサ属性のうちの少なくとも１つに応じて決まる値を含む、請求項９に記載のシステム。
12. 前記表示属性は、閾値、擬似カラー変換方式、ならびに、明示状態、淡色表示状態、および隠れ状態から成る群からの表示状態のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載のシステム。
13. 前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは、医療検知機器の細長い部材上に配置される、請求項９に記載のシステム。
14. 前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは光音響超音波トランスデューサであり、前記医療検知機器は光音響ＩＶＵＳデバイスである、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記第１のセンサおよび前記第２のセンサの各々は、圧力センサおよび流量センサのうちの１つである、請求項１３に記載のシステム。
16. 前記第１のセンサは第１のモダリティに対応し、前記第２のセンサは第２のモダリティに対応し、前記第１のモダリティと前記第２のモダリティとは異なる、請求項１３に記載のシステム。