JP2018524122A - 血管再生位置特定並びに術前及び術後定量的冠動脈造影 - Google Patents

Abstract

本発明は、血管治療の位置特定及び血管構造の一部の定量化に関するものである。血管構造の関心領域の表示を含む少なくとも１つの第１画像を供給する（１２）ことが記載されている。該血管構造の関心領域の表示を含む少なくとも１つの第２画像が供給される（１４）。前記少なくとも１つの第１画像の取得と前記少なくとも１つの第２画像の取得との間において、該血管構造の関心領域には血管治療が施されていることがあり得、その場合、該血管構造の関心領域の表示は該血管構造の少なくとも１つの画像面における空間的拡張情報に関するものとなる。前記少なくとも１つの第１画像及び前記少なくとも１つの第２画像から形成された画像組から、少なくとも１つの基準画像が選択される（１６）。前記少なくとも１つの第１画像及び前記少なくとも１つの第２画像から形成された前記画像組から、前記少なくとも１つの基準画像とは異なる少なくとも１つのサンプル画像が選択される（１８）。前記少なくとも１つのサンプル画像からの少なくとも１つの画像が前記少なくとも１つの基準画像と位置合わせされて（２０）、少なくとも１つの位置合わせされた画像を供給する。前記少なくとも１つの基準画像における当該関心領域の表示と前記少なくとも１つの位置合わせされた画像における当該関心領域の表示との間に少なくとも１つの空間的不一致の領域が存在するかが判定される（２２）。該少なくとも１つの空間的不一致の領域を表すデータが出力される（２４）。

Description

本発明は、血管治療の位置特定及び血管構造の一部の定量化のための装置、血管治療の位置特定及び血管構造の一部の定量化のための医療システム、血管治療の位置特定及び血管構造の一部の定量化のための方法、並びにコンピュータプログラム要素及びコンピュータ読取可能な媒体に関する。

血管治療において、例えば心臓狭窄を治療するための経皮的冠動脈形成術（ＰＣＴＡ）においては、血管治療に関する情報が提供されることが必要となる。特に、医師は、例えば取得された血管造影画像上で位置特定することにより、何の狭窄が治療されたかを説明しなければならない。更に、ステント留置前後の各狭窄の定量的冠動脈造影（ＱＣＡ）値が提供されることが、しばしば、必要とされる。ＱＣＡ値は、狭窄位置における動脈直径の相対的減少を表わす。これらの値は、介入治療の必要性を支持し、該介入治療の成功又は失敗を記録するために使用することができる。医師は、頻繁に、介入治療前に（即ち、実際の介入治療又は治療の前に）得られた一連の造影図を選択すると共に、該系列から１つのフレームを選択し、狭窄を位置特定し、ＱＣＡ値を決定するために該フレーム上でマウスカーソルにより何回かクリックしなければならない。このようなことは、介入治療後に（即ち、該介入治療又は治療の後に）得られた一連の造影図に関しても行わなければならない。従って、ＱＣＡ値を得ることは、時間が掛かり、面倒くさくなり得、かくして、時には省略されて、視覚的に大まかに推定されるものである。国際特許出願公開第WO2014/111930号は、血管モデル化のための方法を開示している。該方法は、幾つかの実施態様において、被検者の血管構造の一部の複数の２Ｄ造影画像を入力するステップ、及びこれら画像を処理して２Ｄ特徴構造（例えば、血管の広がりに沿う経路）を自動的に検出するステップを有している。

米国特許出願公開第2008/242977号は、幾つかの実施態様において、治療、患者の行動変化又はフォローアップによる疾病の変化を評価する目的で長期的な検査におけるプラークの特徴変化の検出が自動化されたシステム、方法及び装置を記載している。幾つかの実施態様において、血管病変の診断及び治療は、少なくとも１つの動脈プラーク病変の複数の組のコンピュータトモグラフィ画像を取得するステップを含み、各組のコンピュータトモグラフィ画像は異なる時点で取得され、次いで該コンピュータトモグラフィ画像をデータベースに記憶し、これら組のコンピュータトモグラフィ画像における動脈プラーク変化を少なくとも１つのパラメータの変化に関して分析する。

血管治療の位置特定及び定量的冠動脈造影値を提供する改善された技術を有することが有利であろう。

本発明の上記目的は独立請求項の主題により解決され、更なる実施態様は従属請求項に含まれる。本発明の以下に記載される態様は、血管治療の位置特定及び血管構造の一部の定量化のための装置、血管治療の位置特定及び血管構造の一部の定量化のための医療システム、血管治療の位置特定及び血管構造の一部の定量化のための方法、並びにコンピュータプログラム要素及びコンピュータ読取可能な媒体にも当てはまることに注意すべきである。

第１態様によれば、血管治療の位置特定及び定量化のための装置が提供され、該装置は、
− 入力ユニット、
− 処理ユニット、及び
− 出力ユニット、
を有する。

前記入力ユニットは、血管構造の関心領域の表示（表現）を含む少なくとも１つの第１画像を供給すると共に、前記血管構造の前記関心領域の表示を含む少なくとも１つの第２画像を供給するように構成される。前記少なくとも１つの第１画像の取得と前記少なくとも１つの第２画像の取得との間においては、前記血管構造の前記関心領域に対して血管治療が施されている可能性がある。更に、前記血管構造の前記関心領域の表示は該血管構造の少なくとも１つの画像面における空間的拡張情報に関係する。

前記処理ユニットは、前記少なくとも１つの第１画像及び前記少なくとも１つの第２画像から形成された画像組から少なくとも１つの基準画像を選択するよう構成される。また、該処理ユニットは、前記少なくとも１つの第１画像及び前記少なくとも１つの第２画像から形成された前記画像組から、前記少なくとも１つの基準画像とは異なる少なくとも１つのサンプル画像を選択するように構成される。該処理ユニットは、更に、前記少なくとも１つのサンプル画像からの少なくとも１つの画像を前記少なくとも１つの基準画像と位置合わせして少なくとも１つの位置合わせされた画像を供給するように構成される。更に、該処理ユニットは、前記少なくとも１つの基準画像における前記関心領域の表示と前記少なくとも１つの位置合わせされた画像における前記関心領域の表示との間に少なくとも１つの空間的不一致の領域が存在するかを判定するように構成される。

前記出力ユニットは、前記少なくとも１つの空間的不一致の領域を表すデータを出力するように構成される。

結果として、当該介入治療の位置を自動的に決定することができる。また、介入治療前及び介入治療後のＱＣＡ値を決定することもできる。このことは、当該介入治療が期待されたように実行されたか、当該介入治療が成功したか、当該介入治療が期待されたように展開されたか、介入治療後の血管構造が期待された通りかが判定されることを、従って医師に当該介入治療の必要性をサポートすると共に該介入治療の成功を説明するために必要とされる情報を提供することを可能にする。更に、この情報は当該治療の位置に自動的にリンクさせることができる。更に、血管造影画像を、前記第１画像の取得と前記第２画像の取得との間において治療が施されたかを判定するために分析することができる。例えば、空間的不一致が存在しない場合、血管治療は行われなかったと判定することができる。

一例において、前記少なくとも１つの第１画像の取得と前記少なくとも１つの第２画像の取得との間において、当該血管構造の関心領域に血管治療が施されている。

このことは、血管造影図が取得された場合に、前に取得された血管造影画像（同一の角度で取得されたものであり得る）に対して空間的不一致の検索を実行することができることを意味する。空間的不一致が存在すると判定された場合、対応するＱＣＡ値を計算することができる。しかしながら、空間的不一致が存在しないと判定された場合、恐らくはステント留置（stenting）は実行されていない。

“血管治療”なる用語は、当該血管区域（又は複数の区域）を介しての血流にとり利用可能な開口幅に関し当該血管構造に対して影響を持つ手順（処置）に関するものである。例えば、血管治療は経皮経腔的冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）又は経皮的冠動脈介入治療（ＰＣＩ）に関するものである。例えば、拡張のためのバルーン並びに動脈瘤凝固のためのステント供給及び取り外し可能なコイル等の介入治療装置の使用を行うことができる。

“基準画像”なる用語は、他の画像が空間的不一致の領域を有しているかを判定する際に利用可能な、基準又はベースライン（基線）として使用される画像に関するものである。基準画像又は複数の基準画像は、可能性のある血管治療が施される前に取得された画像から選択することができるか、又は可能性のある血管治療が施された後に取得された画像から選択することができる。基準画像（又は複数の基準画像）は、血管構造の少なくとも一部を可視的且つ明確な態様で表す画像データを有する画像（又は複数の画像）として選択することができる。上記血管構造の少なくとも一部に関連する“可視的且つ明確な”なる用語は、該血管構造の少なくとも一部が、該血管構造を手動で又は自動で位置特定、識別及び／又は線引きすることができるように提示されることに関係する。当該画像、即ち前記複数の画像は、画像取得の際に（例えばＸ線血管造影の間に）当該血管構造に造影剤が注入されていることにより可視的且つ明確になり得る。

“サンプル画像”なる用語は、可能性のある血管治療が適用された前及び後に取得された画像から選択される画像に関するものである。しかしながら、サンプル画像は基準画像とは異なる画像又は複数の画像である。サンプル画像は、前記少なくとも１つの第１画像及び／又は前記少なくとも１つの第２画像が血管構造の少なくとも一部を可視的且つ明確に表す画像データを含むような画像として選択することができる。当該画像はＸ線血管造影の間に取得することができる。

“位置合わせされた画像”なる用語は、当該位置合わせされた画像を形成又は供給するために前記基準画像に対して位置合わせされたサンプル画像又は複数のサンプル画像に関係する。例えば、サンプル画像（又は複数のサンプル画像）は、心周期、患者の呼吸、患者の動き若しくは画像ズーム又はこれらの何れかの組み合わせに関して位置合わせすることができる。一例において、この結果、位置合わせされた画像と基準画像との間の空間的に一致する血管樹が得られる。言い換えると、基準画像の関心領域における血管構造が、位置合わせされた画像のものと最適に類似したものとなるか、又は、言い換えると、両画像における血管は可能な限り類似する（例えば、両画像における血管の中心線が可能な限り類似する）。基準画像及び位置合わせされた画像は、次いで、これら画像の間に空間的に不一致な領域が存在するかを判定する際に使用することができる。

“空間的不一致”なる用語は、基準画像と位置合わせされた画像との間における最適には類似しない血管構造の領域に関するものである。例えば、位置合わせの後に、当該血管構造は基準画像と位置合わせされた画像との間で１つの領域を除き全ての箇所で類似し得る。上記領域においては、例えば、当該動脈は基準画像においては狭いが、位置合わせされた画像では拡幅されたものであり得る。このことは、当該位置に、基準画像においては未だ処置されていないが、位置合わせされた画像となったサンプル画像では処置されている狭窄が存在することを示す。該処置（治療）は、例えば、当該動脈を広げるためにバルーンを使用し、ステントを配置することにより行われたものであり得る。

“自動的”なる用語は、当該システムが動作又はステップをユーザ入力の即時的必要性無しに実行することができることに関係し得る。方法においては、当該ステップが実行され、入力に基づくが更なるユーザ対話は要せずに結果又は出力を提供する。一例において、当該装置は血管構造の一部の自動的定量化のための装置として参照される。

一例において、前記処理ユニットは、前記少なくとも１つの基準画像における前記関心領域の表示内の或る位置における特徴構造の、前記少なくとも１つの位置合わせされた画像における前記関心領域の表示内の同一の位置における特徴構造に対する寸法の不一致があるかを判定するよう構成される。

“特徴構造（feature）”なる用語は、当該画像における領域又はアーチファクトに関係する。例えば、特徴構造は血管構造に関係し得る。一例において、当該特徴構造は基準画像における動脈内の狭窄に関係するものであり、位置合わせされた画像は該狭窄が治療された画像に関係するものである。従って、或る位置における特徴構造の寸法の不一致は、基準画像では当該血管構造が狭められており、位置合わせされた画像においては該血管構造が当該位置において広げられ又は拡幅されていることに関係し得る。他の例において、位置合わせされた画像においては狭窄が見られ得る一方、基準画像では治療された狭窄が見られ得る。

一例において、前記特徴構造の寸法の不一致は該特徴構造の直径の不一致であり、前記処理ユニットは、前記少なくとも１つの基準画像における前記特徴構造の前記少なくとも１つの位置合わせされた画像に対する直径の相対変化を決定するように構成される。

このことは、前記血管治療前後のＱＣＡ情報が決定されることを可能にする。従って、当該治療が不完全であり、当該狭窄が部分的にしか再開されなかったかを判定することができる。また、情報は自動的に供給され、当該治療が必要であったことを医師が示すことを可能にする。

一例において、前記寸法又は直径の不一致は、前記血管構造の或る位置に対応する空間位置においてのみ判定される。

“血管構造の或る位置”なる用語は、当該血管構造における又は該血管構造上の或る位置に関係する。当該血管構造から離れて位置する不一致を伴う箇所は、一例においては、更に考察されることはない。

一例において、前記処理ユニットは、少なくとも２つのサンプル画像を選択すると共に、少なくとも２つの位置合わせされた画像を供給するように構成される。また、前記処理ユニットは、前記少なくとも２つの位置合わせされた画像のうちの第１のものに前記特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在し、且つ、前記少なくとも２つの位置合わせされた画像のうちの少なくとも第２のものに前記特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在する場合に空間的不一致の領域が存在すると確認するよう構成される。言い換えると、２以上の血管造影図において特定の位置における不一致が存在するかが判定される。

例えば、前記処理ユニットは１０個のサンプル画像を選択すると共に１０個の位置合わせされた画像を供給することができ、これらの位置合わせされた画像のうちの２つに当該特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在する場合に、空間的不一致の領域が存在すると確認される。

一例においては、上記位置合わせされた画像のうちの３以上に当該特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在する場合に、空間的不一致の領域が存在すると確認される。一例において、前記処理ユニットは“ｎ”個のサンプル画像を選択すると共に“ｎ”個の位置合わせされた画像を供給することができ、これら画像のうちの“ｐ”個に当該特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在する場合に、空間的不一致の領域が存在すると確認され、ここでｐ＝ｎ／２である。一例においては、上記画像のうちの“ｐ”個に当該特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在する場合に、空間的不一致の領域が存在すると確認され、ここでｐ＝２ｎ／３である。一例においては、上記画像のうちの“ｐ”個に当該特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在する場合に、空間的不一致の領域が存在すると確認され、ここでｎ≧ｐ≧１である。一例においては、２つの連続する位置合わせされた画像に当該特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在する場合に、空間的不一致の領域が存在すると確認される。一例においては、３つの連続する位置合わせされた画像に当該特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在する場合に、空間的不一致の領域が存在すると確認される。一例においては、４つの連続する位置合わせされた画像に当該特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在する場合に、空間的不一致の領域が存在すると確認される。一例においては、５以上の連続する位置合わせされた画像に当該特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在する場合に、空間的不一致の領域が存在すると確認される。

かくして、空間的不一致の領域が存在することを確認（又は確証）するために、又は恐らくは空間的不一致の領域が存在することを無効にするために（言い換えると、空間的不一致の領域が存在しないと判定するために）、２以上の血管造影図における血管特徴構造の寸法又は直径の不一致が探索される。または、言い換えると、識別強度を補強するために、これらの直径の高度に不一致の領域を血管造影図の時間軸に沿って追跡することができる。

一例においては、前記処理ユニットが前記少なくとも１つの基準画像を前記少なくとも１つの第１画像から選択するよう構成される、及び前記処理ユニットが前記少なくとも１つのサンプル画像を前記少なくとも１つの第２画像から選択するよう構成される、ことからなる群のうちの少なくとも一方が規定される。

前記基準画像を治療前に取得された画像から選択することにより、この段階において狭窄が一層見えるようになり、如何なる結果的画像の一層良好な解釈をももたらすことになる。

一例において、前記処理ユニットは前記少なくとも１つの位置合わせされた画像を前記少なくとも１つのサンプル画像に対する変換の適用を介して供給するよう構成される。

言い換えると、基準画像（血管造影図等）以外の第１画像（血管造影図等）は、第１画像の血管造影図と基準の血管造影図との間に空間的不一致が存在するかを判定する前に空間変換を受ける。このことは、心周期、呼吸、患者の動き、可能性のあるズームを考慮に入れることができ、例えば異なる角度で撮影された血管造影図を考慮に入れることもできる。一例において、上記空間変換は３Ｄ空間変換を含む。

一例において、前記少なくとも１つのサンプル画像は複数のサンプル画像を有し、前記変換は空間時間対形成変換である。この例において、前記処理ユニットが前記少なくとも１つの位置合わせされた画像を供給するように構成されることは、前記少なくとも１つのサンプル画像におけるサンプル画像を前記少なくとも１つの基準画像と対にすることを含む。

一例において、前記少なくとも１つの基準画像は複数の基準画像を有し、前記変換は空間時間対形成変換である。この例において、前記処理ユニットは、前記少なくとも１つの位置合わせされた画像を供給するように構成され、前記少なくとも１つのサンプル画像におけるサンプル画像を前記少なくとも１つの基準画像における基準画像と対にすることを含む。

言い換えると、前記位置合わせされた画像を供給する際に、基準画像はサンプル画像と対にされる。これを行う際に、画像内の特徴構造が密に合致する画像が選択される。従って、上記空間時間対形成変換は、呼吸等の患者の動きを自動的に考慮に入れると共に、心周期等の運動を自動的に考慮に入れる。言い換えると、空間及び時間の両方の変換が行われ、その場合、画像は同一の心位相に対応するように時間的に対にされ、次いで呼吸を考慮に入れるために空間的に位置合わせされる。更に、このことは、呼吸サイクルにおける時点若しくは位相又は心周期における時点若しくは位相の何れも決定することを要せずに行われる。

第２態様によれば、血管治療の位置特定及び定量化のための医療システムが提供され、該システムは、
− 画像取得ユニット、及び
− 上述した例の何れかによる血管治療の位置特定及び定量化のための装置、
を有する。

上記画像取得ユニットは、血管治療の前後の前記血管構造の関心領域の表示を含む前記少なくとも１つの第１画像及び前記少なくとも１つの第２画像を供給するように構成される。

血管治療の位置特定及び定量化のための医療システムを提供することにより、医師には当該介入治療に関連する所要の報告情報が自動的に供給される。医師には、血管造影画像上で何の狭窄が治療されたか、及び該狭窄が血管構造内の何処に位置するかについての情報が提供される。医師には、当該介入治療前の狭窄の重症度及び該介入治療が成功したかについての情報が提供される。医師は、当該介入治療の前及び後の両方の血管造影画像フレームを評価することを要する（これらの画像内で当該介入治療が何処で実行されたかについての手動での判定も行わなければならない）であろう、該介入治療に関するＱＣＡ値を手動で決定する必要がない。医師には、取得された画像の組の間で介入治療が行われたかについての情報も提供される。

一例において、上記医療システムは、血管構造の一部の自動的定量化のための医療システムとして参照される。

第３態様によれば、血管治療の位置特定及び定量化のための方法が提供され、該方法は、
ａ） 血管構造の関心領域の表示を含む少なくとも１つの第１画像を供給するステップと、
ｂ） 前記血管構造の前記関心領域の表示を含む少なくとも１つの第２画像を供給するステップであって、前記少なくとも１つの第１画像の取得と前記少なくとも１つの第２画像の取得との間においては前記血管構造の前記関心領域に対して血管治療が施され得るものであり、前記血管構造の前記関心領域の表示は該血管構造の少なくとも１つの画像面における空間的拡張情報に関係するものであるステップと、
ｃ） 前記少なくとも１つの第１画像及び前記少なくとも１つの第２画像から形成された画像組から少なくとも１つの基準画像を選択するステップと、
ｄ） 前記少なくとも１つの第１画像及び前記少なくとも１つの第２画像から形成された前記画像組から、前記少なくとも１つの基準画像とは異なる少なくとも１つのサンプル画像を選択するステップと、
ｅ） 前記少なくとも１つのサンプル画像からの少なくとも１つの画像を前記少なくとも１つの基準画像と位置合わせして、少なくとも１つの位置合わせされた画像を供給するステップと、
ｆ） 前記少なくとも１つの基準画像における前記関心領域の表示と前記少なくとも１つの位置合わせされた画像における前記関心領域の表示との間に少なくとも１つの空間的不一致の領域が存在するかを判定するステップと、
ｇ） 前記少なくとも１つの空間的不一致の領域を表すデータを出力するステップと、
を有する。

“血管造影図”なる用語は、心臓領域の血管、及び、代わりに又は加えて、患者の心臓の外部の血管構造の視覚化に関係するものである。

一例において、当該方法は血管構造の一部の自動的定量化のための方法として参照される。

一例において、前記ステップｆ）は、前記少なくとも１つの基準画像における前記関心領域の表示内の或る位置における特徴構造の、前記少なくとも１つの位置合わせされた画像における前記関心領域の表示内の同一の位置における特徴構造に対する寸法の不一致があるかを判定する副ステップf1）を有する。

一例において、前記ステップｅ）は、前記少なくとも１つのサンプル画像に変換を適用する副ステップe1）を有する。

第４態様によれば、機器、即ち前述した装置又はシステムを制御するコンピュータプログラム要素であって、処理ユニットにより実行された場合に前述した方法ステップを実行するように構成されたコンピュータプログラム要素が提供される。

第５態様によれば、上述したコンピュータプログラム要素を記憶したコンピュータ読取可能な媒体が提供される。

有利にも、上記態様のうちの何れかにより提供される利点は他の態様の全てにも当てはまり、その逆でもある。

上記態様及び例は、後述する実施態様から明らかとなり、該実施態様を参照して解説されるであろう。

図１は、血管治療位置特定及び血管構造の一部の定量化のための方法の一例を示す。 図２は、血管治療位置特定及び血管構造の一部の定量化のための方法に含まれる方法ステップの一例を示す。 図３は、血管治療位置特定及び血管構造の一部の定量化のための方法に含まれる方法ステップの一例を示す。 図４は、血管治療位置特定及び血管構造の一部の定量化のための方法に含まれる方法ステップの一例を示す。 図５は、血管治療位置特定及び血管構造の一部の定量化のための装置の一例の概略構成を示す。 図６は、血管治療位置特定及び血管構造の一部の定量化のための医療撮像システムの一例の概略構成を示す。 図７は、血管構造の一部を示し、血管治療位置特定及び血管構造の一部の定量化のために使用可能な第１及び第２画像（血管治療の前及び後の）の概略図を示す。 図８は、図７に示される第１及び第２概略画像の写真を示す。

以下、例示的実施態様を、図面を参照して説明する。
図１は、自動的血管治療位置特定及び血管構造の一部の定量化のための方法１０を基本ステップで示す。該方法１０は以下のステップを含む。

ステップａ）とも称される第１供給ステップ１２において、血管構造の関心領域の表示を含む少なくとも１つの第１画像が供給される。

ステップｂ）とも称される第２供給ステップ１４において、当該血管構造の上記関心領域の表示を含む少なくとも１つの第２画像が供給される。

上記少なくとも１つの第１画像の取得と、上記少なくとも１つの第２画像の取得との間において、当該血管構造の上記関心領域に対して血管治療が施されている可能性がある。当該血管構造の該関心領域の表示は、該血管構造の少なくとも１つの画像面における空間的拡張情報に関するものである。

ステップｃ）とも称される第１選択ステップ１６において、前記少なくとも１つの第１画像及び前記少なくとも１つの第２画像から形成された画像組から少なくとも１つの基準画像が選択される。

ステップｄ）とも称される第２選択ステップ１８において、前記少なくとも１つの第１画像及び前記少なくとも１つの第２画像から形成された前記画像組から少なくとも１つのサンプル画像が選択される。該少なくとも１つのサンプル画像は前記少なくとも１つの基準画像とは異なる。

ステップｅ）とも称される位置合わせステップ２０において、前記少なくとも１つのサンプル画像からの少なくとも１つの画像が前記少なくとも１つの基準画像と位置合わせされて、少なくとも１つの位置合わせされた画像を供給する。

ステップｆ）とも称される判定ステップ２２において、前記少なくとも１つの基準画像における関心領域の表示と前記少なくとも１つの位置合わせされた画像における関心領域の表示との間に少なくとも１つの空間的不一致の領域が存在するかが判定される。

ステップｇ）とも称される出力ステップ２４において、前記少なくとも１つの空間的不一致の領域を表すデータが出力される（例えば、ユーザに提供される）。

一例では、前記少なくとも１つの第１画像の取得と前記少なくとも１つの第２画像の取得との間において、当該血管構造の前記関心領域に血管治療が施されている。

一例において、前記少なくとも１つの第１画像は血管造影図である。一例において、前記少なくとも１つの第２画像は血管造影図である。

一例において、上記血管治療は、少なくとも１つの空間的不一致の領域が存在することを生じさせ又は少なくとも狙いとする。言い換えると、該血管治療は、通過特性に関して血管寸法の差を生じさせる。

一例において、該血管治療は狭窄の治療のためのものであった。例えば、前記空間的不一致の領域は狭窄の位置におけるものであり、前記空間的不一致は、前記少なくとも１つの第１画像が取得された後で、且つ、前記少なくとも１つの第２画像が取得される前に該狭窄の位置において血管治療が施された結果である。

一例において、狭窄は前記少なくとも１つの第１画像において良く見えるものである。“良く見える”なる用語は、当該狭窄が前記少なくとも１つの第１画像内に手動で又は自動で識別することができるように存在することに関するものである。言い換えると、前記少なくとも１つの第１画像内の血管構造は可視的且つ明確な態様で示される。一例において、狭窄の位置は治療後に前記少なくとも１つの第２画像内で良く見える。言い換えると、該少なくとも１つの第２画像における血管構造は可視的且つ明確な態様で示される。

他の例において、治療後の狭窄の位置は前記少なくとも１つの第２画像内において、それ自体では識別可能でない（例えば、見えない）が、前記不一致の判定（又は比較の結果）により識別することができる。

一例においては、前記少なくとも１つの第１画像から基準画像が選択され、前記少なくとも１つの第２画像からサンプル画像が選択される。該サンプル画像は上記基準画像に対して位置合わせされ、位置合わせされた画像、即ち該サンプル画像の上記基準に対して位置合わせされた変換バージョンを生じさせる。

一例において、前記少なくとも１つの第１画像は、血管治療が施される前に取得された複数の第１画像を有する。

一例において、前記少なくとも１つの第２画像は、血管治療が施された後に取得された複数の第２画像を有する。

一例において、前記複数の第１画像は或る範囲のシステム角度にわたり取得されたものであり、ステップａ）は複数の第１画像を同様のシステム角度で取得されたグループ（１つのグループは１つの画像を有することができる）にグループ化するステップを有する。一例において、ステップａ）は、前記少なくとも１つの第１画像を、１つのシステム角度において又は限られた範囲のシステム角度にわたって取得された第１画像のグループとして供給するステップを更に有する。

一例において、前記複数の第２画像は或る範囲のシステム角度にわたり取得されたものであり、ステップｂ）は複数の第２画像を同様のシステム角度で取得されたグループ（１つのグループは１つの画像を有することができる）にグループ化するステップを有する。一例において、ステップｂ）は、前記少なくとも１つの第２画像を、１つのシステム角度において又は限られた範囲のシステム角度にわたって取得された第２画像のグループとして供給するステップを更に有する。一例において、ステップｂ）は、前記少なくとも１つの第２画像を、前記第１画像のグループに対するものと同一のシステム角度において又は同一の限られた範囲のシステム角度にわたって取得された第２画像のグループとして供給するステップを更に有する。

画像（例えば、造影図）を同一の角度を持つグループにグループ化する場合、特定の許容誤差を定めることができ、小さな角度偏差を許容することができる。これが、“限られた範囲のシステム角度”により意味することである。

一例において、前記少なくとも１つの第１画像及び／又は前記少なくとも１つの第２画像（選択されたサンプル画像としての）は、心周期、呼吸、患者の動き及びズームのうちの少なくとも１つに関して位置合わせされる。

一例において、前記少なくとも１つの第１画像及び／又は前記少なくとも１つの第２画像は、画像系列の形態の複数の画像として取得される。例えば、各系列は１以上の完全な心周期にわたり取得された複数の別個の画像を有することができる。従って、一例において、位置合わせは空間的成分を有し、患者の呼吸、動き及び画像ズームを考慮することができる一方、位置合わせは時間的成分を有し、患者の心周期を考慮することができる。

一例において、ステップｃ）及び／又はステップｄ）は、注入されていない又は十分に注入されていない画像である第１画像を破棄するステップを有する。一例において、この例は良好に注入された心周期に対応する第１画像を保持するステップを更に有する。一例において、この例は良好に注入された心周期に対応する連続した画像である第１画像を保持するステップを更に有する。

一例において、ステップｃ）及び／又はステップｄ）は、注入されていない又は十分に注入されていない画像である第２画像を破棄するステップを有する。一例において、この例は良好に注入された心周期に対応する第２画像を保持するステップを更に有する。

一例において、この例は良好に注入された心周期に対応する連続した画像である第２画像を保持するステップを更に有する。

一例において、全ての大きな空間的不一致は狭窄治療の指示情報である。

一例において、前記位置合わせされた画像はサンプル画像であると決定される。

一例において、ステップｃ）は前記少なくとも１つの基準画像を最良に注入された画像を構成する画像に基づいて選択するステップを更に有する。

一例において、ステップｄ）は前記少なくとも１つのサンプル画像を最良に注入された画像を構成する画像又は複数の画像に基づいて選択するステップを更に有する。

一例において、ステップｆ）は、少なくとも１つの空間的不一致の領域の位置に対する基準画像座標を決定するステップを有する。

一例において、ステップｆ）は、少なくとも１つの空間的不一致の領域の位置に対する位置合わせされた画像の座標を決定するステップを有する。

一例において、ステップｇ）は、当該血管構造の関心領域における少なくとも１つの空間的不一致の領域の位置を表すデータを出力する（例えば、上記少なくとも１つの空間的不一致の位置特定情報を前記少なくとも１つの基準画像上に、又は該少なくとも１つの基準画像以外の画像上に表示することにより）ステップを有する。一例において、全ての大きな空間的不一致の位置が血管造影図上で位置特定される。

一例において、ステップｇ）は、少なくとも１つの空間的不一致の領域に関する定量的冠動脈造影（ＱＣＡ）情報を出力するステップを有する。一例において、ＱＣＡ情報は全ての大きな空間的不一致に関して供給される。一例において、ＱＣＡ情報は介入治療前の及び後の両方の全ての大きな空間的不一致に関して供給される。

図２は、自動的血管治療位置特定及び血管構造の一部の定量化のための方法に含まれる方法ステップ２０、即ちステップｅ）の一例を示す。一例によれば、該方法のステップｅ）は前記少なくとも１つのサンプル画像に変換を施す副ステップ２６（ステップe1）とも称する）を有する。

一例において、少なくとも１つの位置合わせされた画像を供給するステップは、前記少なくとも１つのサンプル画像における少なくとも幾つかの特徴構造（例えば、Ａ，Ｂ，Ｃ）が前記少なくとも１つの基準画像における少なくとも幾つかの類似した特徴構造（例えば、Ａ’，Ｂ’，Ｃ’）と位置合わせされるようになる又は該少なくとも幾つかの類似した特徴構造上に投影されるステップを有する。

一例において、前記少なくとも１つのサンプル画像は前記少なくとも１つの基準画像と同一の角度で取得されたものである。例えば、両取得は同一のＣアーム角度で実行される。このことは、ステップｆ）の少なくとも１つの空間的不一致の領域が存在するかの判定を容易にさせる。

一例において、副ステップe1）は、前記少なくとも１つのサンプル画像を前記少なくとも１つの基準画像に重ね合わせると共に、上記少なくとも１つのサンプル画像を該少なくとも１つのサンプル画像における特徴構造が上記少なくとも１つの基準画像における特徴構造と最も密に合致するまでｘ及び／又はｙ方向に空間的に移動させるステップを有する。一例において、異なるタイプの動き（平行移動、回転、ズーム又はもっと局所的な変形）の何れか１つ又は組み合わせを使用することができる。

一例において、副ステップe1）は、前記少なくとも１つのサンプル画像における関心領域の表示内の少なくとも１つの血管特徴構造の寸法を前記少なくとも１つの基準画像における関心領域の表示内の上記少なくとも１つの血管特徴構造の寸法に変換するステップを有する。一例において、該変換するステップは線形変換するステップを有する。例えば、該空間的変換は、特に平行移動、回転及びズームに関係するアファイン変換を有する。一例において、該変換するステップは非線形変換するステップを有する。一例において、前記少なくとも１つのサンプル画像は、該少なくとも１つのサンプル画像における特徴構造が前記少なくとも１つの基準画像における特徴構造に最も密に合致するまでｙ及び／又はｘ方向に線形に若しくは非線形に伸張される。一例において、当該サンプル画像をｘ及び／又はｙ方向に歪める又は伸張させるのと同時に、該サンプル画像は該少なくとも１つのサンプル画像における特徴構造が前記少なくとも１つの基準画像における特徴構造に最も密に合致するまでｘ及び／又はｙ方向に移動される。

一例において、副ステップe1）は、前記少なくとも１つのサンプル画像が、該少なくとも１つのサンプル画像における関心領域内の血管特徴構造の大部分が前記少なくとも１つの基準画像における関心領域内の同一の血管特徴構造の寸法を有するように最適に類似したものとなるステップを有する。

一例によれば、前記少なくとも１つのサンプル画像は複数のサンプル画像を有し、前記変換は空間時間対形成変換である。この例において、副ステップ２６、即ちステップe1）は、前記少なくとも１つのサンプル画像におけるサンプル画像を前記少なくとも１つの基準画像と対形成することにより位置合わせされた画像を供給するステップ２８ａを有する。

一例によれば、前記少なくとも１つの基準画像は複数の基準画像を有し、前記変換は空間時間対形成変換である。この例において、副ステップ２６、即ちステップe1）は、前記少なくとも１つのサンプル画像におけるサンプル画像を前記少なくとも１つの基準画像における基準画像と対形成することにより位置合わせされた画像を供給するステップ２８ｂを有する。図２において、ステップ２８ａ及び２８ｂはボックス２８により表されている。

一例において、副ステップe1）は、前記少なくとも１つのサンプル画像における各サンプル画像を前記少なくとも１つの基準画像における対応する基準画像と対形成するステップを有する。

一例において、位置合わせされた画像の組は、サンプル画像組における各画像が基準画像組における画像と対形成及び位置合わせされることを介して供給され、その場合において、対形成される画像は最適に類似したものである。“最適に類似”とは、対形成された画像における血管が可能な限り類似していることを意味する。従って、前記空間時間対形成変換は、心周期、患者の呼吸、患者の動き及びシステムズームを考慮する。

図３は自動的血管治療の位置特定及び血管構造の一部の定量化のための方法に含まれる方法ステップ２２、即ちステップｆ）の一例を示す。

一例によれば、ステップ２２、即ちステップｆ）は、ステップf1）とも称する副ステップ３０を有する。ステップ３０では、前記少なくとも１つの基準画像における当該関心領域の表示内の位置における特徴構造の、前記少なくとも１つの位置合わせされた画像における該関心領域の表示内の同一の位置における特徴構造に対する寸法の不一致が存在するかが判定される。

一例において、該判定するステップは、前記少なくとも１つの位置合わせされた画像に関するシステム角度を前記少なくとも１つの基準画像に関するシステム角度と比較するステップを有する。このことは、例えば、同一の又は実質的に同一のシステム角度で取得された画像が使用されることを可能にする。他の例において、このことは、位置合わされた画像と基準画像との間のシステム角度の相違に関する情報が考慮されることを可能にする。

一例によれば、ステップ３０、即ちステップf1）は、前記少なくとも１つの位置合わせされた画像に対する前記少なくとも１つの基準画像における特徴構造の直径の相対変化を決定するステップ３２を有する。

一例において、寸法又は直径の不一致は、当該血管構造の位置に対応する空間位置においてのみ判定される。

図４は、自動的血管治療位置特定及び血管構造の一部の定量化のための方法に含まれる方法ステップ１８、２０及び２２（各々、ｄ、ｅ及びｆ）の一例を示す。一例によれば、ステップｄ）は少なくとも２つのサンプル画像を選択する選択ステップ３４を有する。この例において、ステップｅ）は供給ステップ３６を有し、該ステップにおいては少なくとも２つの位置合わせされた画像が供給される。次いで、この例では副ステップf1）（ステップ３０）を有するステップｆは、前記少なくとも２つの位置合わせされた画像のうちの第１のものに当該特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在し、且つ、前記少なくとも２つの位置合わせされた画像のうちの少なくとも第２のものに前記特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在する場合に空間的不一致の領域が存在すると確証するステップを含む確証（確認）ステップ３８を更に有する。

一例によれば、ステップｃ）は前記少なくとも１つの第１画像から前記少なくとも１つの基準画像を選択するステップを有し、代わりに又は加えて、ステップｄ）は前記少なくとも１つの第２画像から前記少なくとも１つのサンプル画像を選択するステップを有する。

図５は、自動的血管治療位置特定及び血管構造の一部の定量化のための装置４０の一例を示す。該装置４０は、入力ユニット４２、処理ユニット４４及び出力ユニット４６を有する。

入力ユニット４２は、処理ユニット４４に血管構造における関心領域の表現を含む少なくとも１つの第１画像を供給するように構成される。該入力ユニット４２は、処理ユニット４４に当該血管構造における関心領域の表現を含む少なくとも１つの第２画像を供給するようにも構成される。上記少なくとも１つの第１画像の取得と上記少なくとも１つの第２画像の取得との間においては、該血管構造における上記関心領域に血管治療が施されている可能性がある。当該血管構造の関心領域の表現は、該血管構造の少なくとも１つの画像面における空間的拡張情報に関するものであることに注意すべきである。

処理ユニット４４は、前記少なくとも１つの第１画像及び前記少なくとも１つの第２画像から形成された画像組から少なくとも１つの基準画像を選択するように構成される。該処理ユニット４４は、前記少なくとも１つの第１画像及び少なくとも１つの第２画像から形成された前記画像組から少なくとも１つのサンプル画像を選択するようにも構成される。ここで、該少なくとも１つのサンプル画像は前記少なくとも１つの基準画像とは相違する。該処理ユニット４４は、更に、前記少なくとも１つのサンプル画像からの少なくとも１つの画像を前記少なくとも１つの基準画像に位置合わせして、少なくとも１つの位置合わせされた画像を供給するようにも構成される。また、該処理ユニット４４は、前記少なくとも１つの基準画像における当該関心領域の表現（表示）と前記少なくとも１つの位置合わせされた画像における該関心領域の表示との間に少なくとも１つの空間的不一致の領域が存在するかを判定するように構成される。

出力ユニット４６は、上記少なくとも１つの空間的不一致の領域を表すデータを出力するように構成される。

一例において、前記少なくとも１つの第１画像は血管造影図を有する。一例において、前記少なくとも１つの第２画像は血管造影図を有する。

一例において、前記少なくとも１つの第１画像はＸ線放射に基づくものである。例えば、当該血管構造の画像データを可視的且つ明確な態様で供給するために、該血管構造の少なくとも一部には造影剤が注入されている。

一例において、前記少なくとも１つの第２画像はＸ線放射に基づくものである。例えば、該少なくとも１つの第２画像の取得の間においては造影剤が存在する。例えば、当該血管構造の画像データを可視的且つ明確な態様で供給するために、該血管構造の少なくとも一部には造影剤が注入されている。

一例において、前記少なくとも１つの第１画像は前記少なくとも１つの第２画像と同一の画像タイプのものである。

一例において、前記少なくとも１つの第１画像は第１画像の系列を有する。

一例において、前記少なくとも１つの第２画像は第２画像の系列を有する。

一例において、前記処理ユニットは、空間的不一致の領域が存在するかを画像プロセッサ又は画像処理ユニットの使用により判定するように構成される。

一例において、前記処理ユニットは前記少なくとも１つの基準画像を前記少なくとも１つの第１画像から選択するように構成される。

一例において、前記少なくとも１つの空間的不一致の領域は血管治療が施された結果生じる。

一例において、前記血管治療は狭窄の位置において施されている。

一例においては、定量的冠動脈造影法（ＱＣＡ）が前記少なくとも１つの第１画像を用いて実行される。該ＱＣＡは血管の一層小さな直径の区域の基準直径と比較した比である。基準直径は、血管が健康であった場合に当該位置において有すべき直径であり、該血管の当該狭窄の空間的に両側における直径とされる。

一例において、ＱＣＡは前記少なくとも１つの第２画像を用いて実行される。

一例において、前記少なくとも１つの第１画像及び前記少なくとも１つの第２画像は同一の角度で取得される。

一例において、前記血管治療は血管再生（血行再建）である。一例において、血管再生前画像及び血管再生後画像の両方が存在する。

一例において、前記出力データは狭窄又は他の異常に関する情報を供給することに関するものである。例えば、当該データを出力するステップは、前記少なくとも１つの空間的不一致の領域の位置特定に関する情報を表示若しくは供給するステップ、及び／又はＱＣＡ値を出力するステップ等の当該狭窄若しくは異常に関する定量的情報を供給するステップを含む。

一例によれば、前記処理ユニットは、前記少なくとも１つの基準画像における当該関心領域の表示内の或る位置における特徴構造の、前記少なくとも１つの位置合わせされた画像における当該関心領域の表示内の同一の位置における特徴構造に対する寸法の不一致が存在するかを判定するように構成される。

言い換えると、これは、空間的不一致の領域が存在するかを判定するために用いられる基準血管造影図と該基準以外の血管造影図との間の当該特徴構造の寸法の変化である。

一例において、前記少なくとも１つのサンプル画像における各サンプル画像は、対応画像（前記少なくとも１つの基準画像における対となる基準画像）と比較される。言い換えると、前記少なくとも１つの位置合わせされた画像における各位置合わせされた画像は、自身の対となる基準画像に対して、これら画像の間に特徴構造の寸法の不一致が存在するかを判定するために比較される。

一例において、前記血管特徴構造寸法の不一致は該血管特徴構造の直径の不一致であり、前記処理ユニットは前記少なくとも１つの基準画像における前記少なくとも１つの位置合わせされた画像に対する当該血管特徴構造の直径の相対変化を決定するように構成される。

一例においては、前記少なくとも１つの位置合わせされた画像における各位置において当該位置における特徴構造の寸法が決定され、この寸法が前記少なくとも１つの基準画像内の同一の位置における特徴構造の寸法と比較される。一例において、寸法の差は全ての位置において決定される。他の例において、寸法の差は、当該画像の一部（下位部分）のみにわたり、例えば当該関心構造をカバーするマスクにわたり（例えば、該画像における当該血管の二進マスクにわたり、又は当該血管の中心線にわたり）、測定される。一例においては、差分画像が前記位置合わせされた画像に対応して決定され、該位置合わせされた画像上の各位置に、当該位置における該位置合わせされた画像と該位置における前記基準画像との間の寸法の差が提示される。

一例によれば、前記特徴構造の寸法の不一致は該特徴構造の直径の不一致である。この場合、前記処理ユニットは前記少なくとも１つの基準画像における当該特徴構造の前記少なくとも１つの位置合わせされた画像に対する直径の相対変化を決定するように構成される。

言い換えると、血管特徴構造の直径の不一致を見付けようとするものであり、基準血管造影図と基準以外の血管造影図との間で該血管特徴構造の直径の相対変化が決定される。一例においては、基準及び造影図における当該特徴構造の直径が、当該血管が当該位置において有するべきであった直径と比較される。例えば、第１画像として選択された基準画像の場合、狭窄等の特徴構造の直径が、該狭窄の両側における当該動脈の直径と比較される。次いで、このことは、治療された狭窄の位置において、位置合わせされた画像に対して実行される。前述したように、このことは当該血管治療前及び後のＱＣＡ情報が決定されることを可能にする。

他の例によれば、寸法又は直径の不一致は、当該血管構造の或る位置に対応する空間的位置においてのみ決定される。“血管構造の位置”なる用語は、血管構造における又は該血管構造上の位置に関するものである。当該血管構造から遠くに位置する不一致を伴う位置は、それ以上考察されることはない。言い換えると、差分計算は、血管構造の位置における（目立つ位置における）当該画像の一部に対してのみ決定されることを要する。このことは処理の効率につながり、更に、さもなければ誤った結果につながり得る当該血管構造外の如何なる乱れも無視される。

一例によれば、前記処理ユニットは少なくとも２つのサンプル画像を選択すると共に、少なくとも２つの位置合わせされた画像を供給するように構成される。この場合、該処理ユニットは、更に、上記２つの位置合わせされた画像のうちの第１のものに特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在し、且つ、該２つの位置合わせされた画像のうちの少なくとも第２のものに該特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在する場合に、空間的不一致の領域が存在すると確証するよう構成される。例えば、当該処理ユニットは１０個のサンプル画像を選択すると共に１０個の位置合わせされた画像を供給することができ、これらの位置合わせされた画像のうちの２つに特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在する場合に、空間的不一致の領域が存在すると確認される。

一例において、前記少なくとも２つのサンプル画像は、良好に注入された心周期に対応する２つの連続する第１画像から選択される。一例において、前記少なくとも２つのサンプル画像は、良好に注入された心周期に対応する２つの連続する第２画像から選択される。一例において、前記少なくとも２つのサンプル画像は、良好に注入された心周期に対応する２つの連続しない第１画像から選択される。一例において、前記少なくとも２つのサンプル画像は、良好に注入された心周期に対応する２つの連続しない第２画像から選択される。

一例によれば、前記処理ユニットは、前記少なくとも１つの基準画像を前記少なくとも１つの第１画像から選択するように構成される。代わりに又は加えて、該処理ユニットは、前記少なくとも１つのサンプル画像を前記少なくとも１つの第２画像から選択するように構成される。基準フレームを、治療前に取得された画像から選択することにより、この段階で狭窄は一層見えるようになり、如何なる結果的画像の一層良好な視覚的解釈も提供する。

一例によれば、該処理ユニットは前記少なくとも１つの位置合わせされた画像を、前記少なくとも１つのサンプル画像に対する変換の適用を介して供給するように構成される。

一例において、上記変換は空間又は空間時間変換である。

一例において、当該変換の適用は、前記少なくとも１つのサンプル画像における当該関心領域の表示内の少なくとも１つの血管特徴構造の寸法が前記少なくとも１つの基準画像における当該関心領域の表示内の少なくとも１つの血管特徴構造の寸法に変換されるステップを有する。

一例において、当該変換の適用は、前記少なくとも１つのサンプル画像が前記少なくとも１つの基準画像に最適に類似したものとなり、かくして、上記少なくとも１つのサンプル画像における当該関心領域内の血管特徴構造の大部分が上記少なくとも１つの基準画像における当該関心領域内の同一の血管特徴構造の寸法を有するようにさせるステップを有する。

一例によれば、前記少なくとも１つのサンプル画像は複数のサンプル画像を有し、前記変換は空間時間対形成変換である。この場合、前記処理ユニットが前記少なくとも１つの位置合わせされた画像を供給するように構成されるステップは、前記少なくとも１つのサンプル画像におけるサンプル画像を前記少なくとも１つの基準画像と対にするステップを有する。

一例によれば、前記少なくとも１つの基準画像は複数の基準画像を有し、前記変換は空間時間対形成変換である。この場合、前記処理ユニットが前記少なくとも１つの位置合わせされた画像を供給するように構成されるステップは、前記少なくとも１つのサンプル画像におけるサンプル画像を前記少なくとも１つの基準画像における基準画像と対にするステップを有する。

一例において、サンプル画像を基準画像と対にするステップは、前記複数の基準画像のうちの当該サンプル画像に空間的に最も密に対応する基準画像を決定するステップを有する。例えば、対にされる基準画像における血管構造は、サンプル画像における血管構造と最も密に合致する血管構造である。

一例において、前記空間又は空間時間対形成変換は空間対形成変換及び時間対形成変換を有する。一例において、空間対形成変換は、前記少なくとも１つの位置合わせされた画像を供給するステップの一部として、前記少なくとも１つのサンプル画像と前記少なくとも１つの基準画像との間の大まかな又は試験的な空間的位置合わせを行うために使用される。一例において、前記複数のサンプル画像は、各系列が１以上の完全な心周期にわたって取得された個別の画像フレームを有する画像系列に含まれる。一例において、当該空間対形成変換は、個々の基準画像を該基準画像に空間的に類似するサンプル系列と対にするように構成される。この場合、時間対形成変換は該基準画像を当該系列内の最も類似したサンプル画像と対にするように構成される。一例において、前記複数の基準画像は、各系列が１以上の完全な心周期にわたって取得された個別の画像フレームを有する画像系列に含まれる。一例において、当該空間対形成変換は、基準画像系列を該基準画像系列に空間的に類似するサンプル系列と対にするように構成される。この場合、時間対形成変換は該基準画像系列における基準画像を上記サンプル系列内の最も類似したサンプル画像と対にするように構成される。このようにして、当該空間対形成変換は患者の呼吸、患者の動き及びシステムズームを考慮に入れることができ、時間対形成変換は患者の心周期を考慮することができる。

一例において、前記処理ユニットが前記少なくとも１つの位置合わせされた画像を供給するように構成されることは、前記少なくとも１つのサンプル画像における各サンプル画像を前記少なくとも１つの基準画像における対応する基準画像と対にするステップを有する。

一例において、前記位置合わせされた画像の組は、前記サンプル画像組における各画像が前記基準画像組における画像と対にされると共に位置合わせされ、これら対にされる画像が最適に類似するものであることにより供給される。“最適に類似する”とは、対にされた画像における血管が可能な限り類似していることを意味する。従って、当該空間時間対形成変換は、心周期、患者の呼吸、患者の動き及びシステムズームを考慮に入れるものである。

一例において、前記出力ユニットは、当該血管構造の関心領域における少なくとも１つの空間的不一致の領域の位置特定情報を表すデータを出力するように構成される。一例において、該出力ユニットは、該少なくとも１つの空間的不一致の領域の位置特定情報を前記少なくとも１つの基準画像上に表示するように構成される。

一例において、該出力ユニットは、ステント留置位置を表示するように構成される。

一例において、該出力ユニットは前記少なくとも１つの第１画像から導出されたＱＣＡ情報を出力するように構成される。一例において、該出力ユニットは前記少なくとも１つの第２画像から導出されたＱＣＡ情報を出力するように構成される。

一例において、該出力ユニットは、当該ステント留置位置に関連する介入治療（血管治療）前後のＱＣＡ情報を出力するように構成される。

図６は、血管構造の一部の自動的血管治療位置特定及び定量化のための医療撮像システム５０を示す。該システムは、画像取得ユニット５２、並びに血管構造の一部の自動的血管治療位置特定及び定量化のための装置４０を有する。装置４０は、前述した図５によるアプリケーションとして設けられる。画像取得ユニット５２は、矢印５４により示されるように、当該血管構造の関心領域の表示を含む前記少なくとも１つの第１画像を供給するように構成される。該画像取得ユニット５２は、矢印５６により示されるように、当該血管構造の関心領域の表示を含む前記少なくとも１つの第２画像を供給するようにも構成される。該画像取得ユニット５２は、Ｃアーム角度装置として示されているが、他の例では異なるタイプの画像（Ｘ線）取得装置が用いられる。

一例において、前記出力ユニットは前記少なくとも１つの空間的不一致の領域の位置特定情報を前記少なくとも１つの基準画像上に表示するように構成される。

一例において、前記画像取得ユニットはＸ線撮像装置を有する。例えば、ＣＴ装置が設けられる。例えば、該画像取得ユニットはＣアーム型ＣＴシステムを有する。一例において、該画像取得ユニットは介入型Ｘ線システムを有する。

一例において、前記出力ユニットは治療された狭窄に関するデータを出力するように構成される。

一例において、該治療された狭窄の位置は前記少なくとも１つの第１画像及び／又は前記少なくとも１つの第２画像上に提示することができる。

一例において、当該出力データは、ステント留置前の狭窄の定量的冠動脈造影（ＱＣＡ）情報を含む。一例において、該出力データは、ステント留置後の狭窄の定量的冠動脈造影（ＱＣＡ）情報を含む。ここで、該ＱＣＡ情報は、当該狭窄位置における例えば動脈直径の相対的減少である。

一例において、狭窄に関連するＱＣＡ値は介入治療前後に提示される。一例においては、異なる狭窄に関連するＱＣＡ値のリストが介入治療前後に提示される。

一例において、当該出力データは、当該血管介入治療が成功したかを医師が判定することを可能にするために利用可能である。

一例において、当該システムは、心臓狭窄を治療するためのカテーテル処置室における経皮経腔的冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）又は経皮的冠動脈介入治療（ＰＣＩ）のために使用される。

図７は、血管構造の一部を示した第１及び第２画像（血管治療の前後の）の表示を示す。上側の列には、３つの画像６２、６４、６６が“前の”画像として示されている。右の下には、画像６８が“後の”画像として示されている。第１矢印７０は、時間的合致がなされることを示し、第２矢印７２は空間的合致がなされることを示している。

血管構造６０は、“前の”画像６２、６４、６６及び“後の”画像６８の各々に示されている。

“後の”画像６８の左には、時間及び／又は空間的照合により割り当てられた前及び後の画像において供給された血管構造の各関心領域に関係する２つの部分７４、７６が示されている。これら２つの部分７４、７６は直径不一致分析のために供給される。

指示矢印７８は、検出された不一致の位置を示す。

血管構造は、介入治療前後で（即ち、ステント留置前後で）示される。これらの画像は、ステント留置の前後に取得された画像の間の空間的不一致の領域を示す。該空間的不一致の領域は、狭窄の位置に関係するものである。該不一致は、狭窄は“前の”画像において動脈が狭められた箇所に存在するが、“後の”画像では血管治療が例えばバルーンの膨張及びステントの留置により該動脈の拡幅につながる故に生じる。当該前の及び後の画像は、図１、図２、図３、図４、図５及び図６に関連して説明したように、血管構造の一部の自動的血管治療位置特定及び定量化のために利用可能である。

図８は、図７に示された代表的第１及び第２画像の写真を示す。

次に、血管構造の一部の自動的血管治療位置特定及び定量化のための詳細なワークフローの、図示されていない、一例を説明する。血管造影図グループ化ワークフローステップにおいて、治療の間に取得された全ての血管造影図は、システム幾何学構造に従って一緒にグループ化される。言い換えると、同一のシステム角度に対応する全ての画像は同一の組に収集される。特定の角度的許容誤差を定めることができ、小さな角度的偏差は許容される。血管造影図間隔選択ワークフローステップにおいて、１つの組の各血管造影図がスライスされる。この処理において、１つ又は数個の良好に注入された心周期に対応する連続するフレームのみが保持される。注入されていない又は不十分にしか注入されていない画像に対応する他の全てのものは破棄される。血管に基づく位置合わせワークフローステップにおいて、スライスされた各血管造影図組内で位置合わせ処理が行われる。これら血管造影図のうちの１つが基準とされる。次いで、当該組における残りの全ての要素に関して、位置合わせ手順が行われ、該手順において上記残りの要素における各画像が前記基準の画像又はフレームと対にされる。この対形成は、基準血管造影図と当該組における残りの要素との間における呼吸、患者の動き及びズームの変化を考慮に入れるものである。この位置合わせ処理には空間時間対形成変換が含まれ、かくして、変換された血管造影図は、両画像における血管が可能な限り類似する当該基準に最適に類似したものとなる。該空間時間対形成変換は、異なる心臓状態も補償する。言い換えると、基準血管造影図における血管造影図フレームは、当該組の残りの血管造影図における血管造影図の血管造影図フレームと対にされる。直径不一致分析ワークフローステップにおいて、各々の位置合わせされたスライス血管造影画像は、相手となる基準画像と血管内容に基づいて比較される。基本的に、位置合わせされた血管造影画像における十分に目立つ（血管的に）各位置において、局部的な血管直径が推定される。この直径は、基準血管造影図における同一の位置において推定される局部的血管直径と比較される。この比較は、局部的角度一致等の有効化基準を含むことができる。（有効化された）直径差分は、この位置に記録される。このことは、直径差分画像を形成し、この画像は次いで高い直径不一致の局部領域を識別するために空間的にフィルタされる。高い直径不一致の領域は、識別強度を補強するために、当該スライスされた血管造影図の時間軸に沿って辿ることができる。しかしながら、血管治療に又は複数の血管治療に対応する血管再生の領域又は複数の領域が識別される。次いで、これらの領域は基準血管造影図上で位置特定することができる。結果としての収集ワークフローステップにおいては、当該基準血管造影図の幾つかの基準フレームが識別された治療領域を含み得るので、これらは単一の基準フレーム上に投影される。このことは、当該基準血管造影図の各フレームを該基準血管造影図の１つのフレームに位置合わせすることになる。これは、弾性変換を含み、本質的に血管に左右される位置合わせ処理である。該弾性変換は前述した血管顕著性測定に依存することができる。血管造影図マーキング及び自動ＱＣＡワークフローステップにおいては、血管治療又は複数の血管治療の位置が基準血管造影図上で位置特定され、ＱＣＡ値が当該血管治療の前及び後の両方に関し上記位置における当該血管構造に関連して供給される。例えば、ステント留置の前後のＱＣＡ値が、識別された治療済狭窄の位置に対して供給される。

他の例示的実施態様においては、コンピュータプログラム又はコンピュータプログラム要素が提供され、該コンピュータプログラム又はコンピュータプログラム要素は適切なシステムを制御する前述した実施態様の１つによる方法ステップを実行するように構成されることを特徴とする。

従って、上記コンピュータプログラム要素は、これも一実施態様の一部であり得るコンピュータユニット上に記憶することができる。このコンピュータユニットは、上述した方法のステップの実行を行う又は誘起するよう構成することができる。更に、該コンピュータユニットは上述した装置の構成要素を動作させるように構成することができる。該コンピュータユニットは、自動的に動作する及び／又はユーザの指令を実行するように構成することができる。コンピュータプログラムは、データプロセッサの作業メモリにロードすることができる。該データプロセッサは、このように、前記実施態様の１つによる方法を実行するように装備することができる。

本発明の該例示的実施態様は、最初から本発明を使用するコンピュータプログラム、及び更新により既存のプログラムから本発明を使用するプログラムに変化するコンピュータプログラムの両方をカバーする。

更に、前記コンピュータプログラム要素は、上述した方法の例示的実施態様の手順を満たすための全ての必要なステップを提供することができる。

本発明の他の例示的実施態様によれば、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読取可能な媒体が提供され、該コンピュータ読取可能な媒体は先の段落で説明したコンピュータプログラム要素を記憶している。

コンピュータプログラムは、光記憶媒体又は他のハードウェアと一緒に若しくは他のハードウェアの一部として供給される固体媒体により記憶及び／又は分配することができるのみならず、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介して等の様に他の形態で分配することもできる。

しかしながら、上記コンピュータプログラムは、ワールドワイドウエブ等のネットワークを介して提供することもでき、斯様なネットワークからデータプロセッサの作業メモリにダウンロードすることもできる。本発明の他の例示的実施態様によれば、コンピュータプログラム要素をダウンロードのために利用可能にするための媒体も提供され、該コンピュータプログラム要素は本発明の前述した実施態様の１つによる方法を実行するように構成される。

本発明の実施態様は異なる主題に関して説明されていることに注意されたい。特に、幾つかの実施態様は方法のタイプの請求項に関して説明されている一方、他の実施態様は装置のタイプの請求項に関して説明されている。しかしながら、当業者であれば、上記及び以下の記載から、そうでないと言及しない限り、１つのタイプの主題に属するフィーチャの如何なる組み合わせにも加えて、異なる主題に関係するフィーチャの如何なる組み合わせも本出願により開示されていると見なされることが分かるであろう。しかしながら、全てのフィーチャは、斯かるフィーチャの単なる寄せ集め以上の相乗効果を提供するように組み合わせることができるものである。

以上、本発明を図面及び上記記載において詳細に図示及び説明したが、斯かる図示及び説明は解説的又は例示的なものであって、限定するものではないと見なされるべきである。本発明は、開示された実施態様に限定されるものではない。開示された実施態様に対する他の変形例は、当業者によれば、請求項に記載された本発明を実施するに際して図面、本開示及び従属請求項の精査から理解し、実施することができるものである。

尚、請求項において、“有する”なる文言は他の要素又はステップを排除するものではなく、単数形は複数を排除するものではない。また、単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項に記載された幾つかの項目の機能を満たすことができる。また、特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせを有利に使用することができないということを示すものではない。また、請求項における如何なる符号も、当該範囲を限定するものと見なしてはならない。

Claims (15)

1. 血管治療の位置特定及び定量化のための装置であって、
   入力ユニット、
   処理ユニット、及び
   出力ユニット、
   を有し、
   前記入力ユニットは、血管構造の関心領域の表示を含む少なくとも１つの第１画像を供給すると共に、前記血管構造の前記関心領域の表示を含む少なくとも１つの第２画像を供給し、
   前記少なくとも１つの第１画像の取得と前記少なくとも１つの第２画像の取得との間においては前記血管構造の前記関心領域に対して血管治療が施され得るものであり、前記血管構造の前記関心領域の表示は該血管構造の少なくとも１つの画像面における空間的拡張情報に関係するものであり、
   前記処理ユニットは、前記少なくとも１つの第１画像及び前記少なくとも１つの第２画像から形成された画像組から少なくとも１つの基準画像を選択し、前記少なくとも１つの第１画像及び前記少なくとも１つの第２画像から形成された前記画像組から前記少なくとも１つの基準画像とは異なる少なくとも１つのサンプル画像を選択し、前記少なくとも１つのサンプル画像からの少なくとも１つの画像を前記少なくとも１つの基準画像と位置合わせして少なくとも１つの位置合わせされた画像を供給し、前記少なくとも１つの基準画像における前記関心領域の表示と前記少なくとも１つの位置合わせされた画像における前記関心領域の表示との間に少なくとも１つの空間的不一致の領域が存在するかを判定し、これにより血管治療の位置を決定することができ、
   前記出力ユニットは、前記少なくとも１つの空間的不一致の領域を表すデータを出力する、
   装置。
2. 前記処理ユニットが、前記少なくとも１つの基準画像における前記関心領域の表示内の或る位置における特徴構造の、前記少なくとも１つの位置合わせされた画像における前記関心領域の表示内の同一の位置における特徴構造に対する寸法の不一致があるかを判定する、請求項１に記載の装置。
3. 前記特徴構造の寸法の不一致が前記特徴構造の直径の不一致であり、前記処理ユニットが、前記少なくとも１つの基準画像における前記特徴構造の前記少なくとも１つの位置合わせされた画像に対する直径の相対変化を決定する、請求項２に記載の装置。
4. 前記寸法又は直径の不一致が、前記血管構造の或る位置に対応する空間位置においてのみ判定される、請求項２又は請求項３に記載の装置。
5. 前記処理ユニットが、少なくとも２つのサンプル画像を選択し、少なくとも２つの位置合わせされた画像を供給し、前記少なくとも２つの位置合わせされた画像のうちの第１のものに前記特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在し、且つ、前記少なくとも２つの位置合わせされた画像のうちの少なくとも第２のものに前記特徴構造の寸法又は直径の不一致が存在する場合に空間的不一致の領域が存在すると確認する、請求項２ないし４の何れか一項に記載の装置。
6. 前記処理ユニットが前記少なくとも１つの基準画像を前記少なくとも１つの第１画像から選択することと、
   前記処理ユニットが前記少なくとも１つのサンプル画像を前記少なくとも１つの第２画像から選択することと、
   のうちの少なくとも一方である、請求項１ないし５の何れか一項に記載の装置。
7. 前記処理ユニットが前記少なくとも１つの位置合わせされた画像を前記少なくとも１つのサンプル画像に対する変換の適用を介して供給する、請求項１ないし６の何れか一項に記載の装置。
8. 前記少なくとも１つのサンプル画像は複数のサンプル画像を有し、前記変換は空間時間対形成変換であり、
   前記処理ユニットが前記少なくとも１つの位置合わせされた画像を供給するように構成されることが、前記少なくとも１つのサンプル画像におけるサンプル画像を前記少なくとも１つの基準画像と対にすることを含む、請求項７に記載の装置。
9. 前記少なくとも１つの基準画像は複数の基準画像を有し、前記変換は空間時間対形成変換であり、
   前記処理ユニットが前記少なくとも１つの位置合わせされた画像を供給するように構成されることが、前記少なくとも１つのサンプル画像におけるサンプル画像を前記少なくとも１つの基準画像における基準画像と対にすることを含む、請求項７又は請求項８に記載の装置。
10. 血管治療の位置特定及び定量化のための医療システムであって、
    画像取得ユニット、及び
    血管治療の位置特定及び定量化のための請求項１ないし９の何れか一項に記載の装置、
    を有し、
    前記画像取得ユニットが、血管治療の前後の前記血管構造の関心領域の表示を含む前記少なくとも１つの第１画像及び前記少なくとも１つの第２画像を供給する、
    医療システム。
11. 血管治療の位置特定及び定量化のための方法であって、
    ａ） 血管構造の関心領域の表示を含む少なくとも１つの第１画像を供給するステップと、
    ｂ） 前記血管構造の前記関心領域の表示を含む少なくとも１つの第２画像を供給するステップであって、前記少なくとも１つの第１画像の取得と前記少なくとも１つの第２画像の取得との間においては前記血管構造の前記関心領域に対して血管治療が施され得るものであり、前記血管構造の前記関心領域の表示は該血管構造の少なくとも１つの画像面における空間的拡張情報に関係するものであるステップと、
    ｃ） 前記少なくとも１つの第１画像及び前記少なくとも１つの第２画像から形成された画像組から少なくとも１つの基準画像を選択するステップと、
    ｄ） 前記少なくとも１つの第１画像及び前記少なくとも１つの第２画像から形成された前記画像組から、前記少なくとも１つの基準画像とは異なる少なくとも１つのサンプル画像を選択するステップと、
    ｅ） 前記少なくとも１つのサンプル画像からの少なくとも１つの画像を前記少なくとも１つの基準画像と位置合わせして、少なくとも１つの位置合わせされた画像を供給するステップと、
    ｆ） 前記少なくとも１つの基準画像における前記関心領域の表示と前記少なくとも１つの位置合わせされた画像における前記関心領域の表示との間に少なくとも１つの空間的不一致の領域が存在するかを判定し、これにより血管治療の位置を決定することができるようにするステップと、
    ｇ） 前記少なくとも１つの空間的不一致の領域を表すデータを出力するステップと、
    を有する、方法。
12. 前記ステップｆ）が、前記少なくとも１つの基準画像における前記関心領域の表示内の或る位置における特徴構造の、前記少なくとも１つの位置合わせされた画像における前記関心領域の表示内の同一の位置における特徴構造に対する寸法の不一致があるかを判定する副ステップf1）を有する、請求項１１に記載の方法。
13. 前記ステップｅ）が、前記少なくとも１つのサンプル画像に変換を適用する副ステップe1）を有する、請求項１１又は請求項１２に記載の方法。
14. 請求項１ないし９の何れか一項に記載の装置又は請求項１０に記載のシステムを制御するためのコンピュータプログラムであって、プロセッサにより実行された場合に請求項１１ないし１３の何れか一項に記載の方法を実行する、コンピュータプログラム。
15. 請求項１４に記載のコンピュータプログラムを記憶した、コンピュータ読取可能な媒体。

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