(57)【要約】本発明は、励起光を検査領域へ供給する少なくとも１つの光源、および蛍光の光検出器を備えた器官または組織の新しい蛍光診断システムに関し、蛍光は、励起光に起因して、組織の中に存在する蛍光色素によって生成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を検査領域（２）へ供給する少なくとも１つの光源（７）、および蛍光の光検出器を有し、前記蛍光が、励起光に起因して、組織の中に存在する蛍光色素によって生成される、器官または組織の蛍光診断システムであって、光検出器が検査領域（２）の正規画像および蛍光画像を生成する少なくとも１つのカメラシステム（３）から成ること、および少なくとも１つの光源（７）がパルス光源であることを特徴とするシステム。
【請求項２】
少なくとも１つのカメラシステム（３）、またはカメラシステム（３）の少なくとも１つの光−電子画像変換器（４）を使用して、検査領域（２）の正規画像および蛍光画像、即ち、励起光を放出する少なくとも１つの光源（７）が作動される励起および蛍光段階における蛍光画像、および励起および蛍光段階の外における正規画像が、時間的に連続して生成されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
少なくとも２つのカメラシステムおよび／または少なくとも２つの光−電子画像変換器（４）、即ち、組織領域の正規画像を生成する１つのカメラシステムまたは１つの光−電子画像変換器（４）、および蛍光画像のための１つのカメラシステムまたは１つの光−電子画像変換器（４）が設けられることを特徴とする、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
少なくとも１つのカメラシステム（３）または少なくとも１つの光−電子画像変換器（４）のための第１の電子制御ユニット（５）を特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
電子制御ユニットが、少なくとも１つのカメラシステム（３）または少なくとも１つの光−電子画像変換器（４）によって供給された画像信号を、正規画像の画像信号および蛍光画像の画像信号として、少なくとも１つの光源（７）の作動と同期して受け取り、それにより更なる画像処理のための画像を生成することを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
少なくとも１つのカメラシステム（３）が、ＲＧＢ出力を有する光−電子画像変換器（４）を含むこと、および蛍光画像を生成する第１の電子制御ユニット（５）が、光−電子画像変換器（４）の出力に存在して蛍光画像のスペクトルレンジに対応する画像信号のみを分析することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
少なくとも１つの光源（７）のための第２の電子制御ユニット（６）を特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
励起光のための少なくとも１つの光源（７）および／または第２の電子制御ユニット（６）が、第１の電子制御ユニット（５）によって始動されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
少なくとも１つのパルス光源（７）の励起光を、ビーム通路または少なくとも１つのカメラシステム（３）の光学軸の中へ注入する手段（８）を特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記手段が、少なくとも１つのスプリッタミラー（８）を含むことを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
励起光をフィルタアウトするため、少なくとも１つのカメラシステムのビーム通路に存在する少なくとも１つのフィルタを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
少なくとも１つの光−電子画像変換器（４）がＣＣＤチップであることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
蛍光画像を生成するため、電子制御ユニットが光−電子画像変換器のＲチャネルの信号を分析することを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
パルス光源の光のスペクトルが、可視スペクトルレンジおよび／または赤外線レンジおよび／またはＵＶレンジにあることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載されるような蛍光診断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光診断は、既に知られたプロセスであるが、依然として実験段階にあり、まだ臨床的に証明されていない。しかし、それは組織の中の多くの前癌状態変異／形成異常変異を定量的かつ早期に検出するので非常に将来性がある。蛍光診断は、形成異常組織／腫瘍組織の細胞と正常な組織の細胞との間の新陳代謝、たとえばポルフィリン代謝の差異を利用する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、改善されたより明確な蛍光診断を可能にするシステムを提供することである。この目的を達成するため、請求項１に記載されるようなシステムが具体化される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に従ったシステムは、たとえば、ヒトの腫瘍の蛍光診断のために蛍光色素を可視化するように働き、多くの前癌状態変異／形成異常変異を高感度で定量的かつ早期に検出するのに適している。そのために、本発明に従ったシステムは、形成異常組織／腫瘍組織の細胞と正常な組織の細胞とを比較した差異、たとえば、ポルフィリン代謝の差異を利用する。本発明に従ったシステムは、更に、高感度および明確な結果を伴った非常に簡単な作業プロセスを可能にする。
【０００５】
適切な蛍光色素は、たとえば、可視スペクトルレンジまたは近赤外線レンジで光を吸収し、近赤外線レンジで光を放出する蛍光団である。これらの蛍光団は、特に外因性色素、即ち、外部から組織の中へ導入された色素、たとえばインドシアニングリーンおよび様々なポルフィセン、および内因性色素、即ち、組織の中で生成された色素、たとえば５−アミノレブリン酸誘導ポルフィリン（特にプロトポルフィリン  ＩＸ）などを含む。
【０００６】
本発明は、以下に、例示的実施形態の図面に基づいて、より詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
システムは、たとえば、光−電子画像変換器としての３−ＣＣＤチップ４（同様に、ＲＧＢチップ）を有するディジタルカメラシステム３、カメラシステム３および３ＣＣＤチップ４のための第１の電子制御ユニット５、およびパルス光源７のための第２の電子制御ユニット６を含む。パルス光源７は、励起光を供給し、たとえば、少なくとも１つのＬＥＤまたは１つのフラッシュランプ、たとえばキセノン高圧ランプ、または１つのレーザダイオードを含むか、レーザダイオード構成を含む。
【０００８】
図２で示されるように、蛍光色素としてポルフィリンを使用した場合、励起の最大吸収は青のスペクトルレンジ（４００ｎｍ前後、レンジＡ）にあり、最大蛍光放出は赤のスペクトルレンジ（６３０ｎｍ前後、レンジＢ）にある。
【０００９】
ビーム通路またはカメラシステム３の光学軸の中に、ビームスプリッタが存在する。ビームスプリッタは、図示された実施形態ではスプリッタミラー８を含み、それによってカメラシステム３の光学軸で光源７によって供給されたパルス励起光は、このシステムのレンズ９を介して、検査される物体または組織領域２へ当てられる。ビームスプリッタ８は、検査される組織領域２の蛍光画像が、レンズ９およびビームスプリッタ８を介してＣＣＤチップの上に衝突するか、そこに置かれた画像平面で描画されるように設計および構成される。このようにして、励起光および蛍光はビームスプリッタ８によって分離される。
【００１０】
電子制御ユニットのビデオ出力は、コンピュータ１０と接続される。カメラシステム３によって供給された画像、即ち、正規のカラー画像（同様に、ＲＧＢ画像）および検査される物体２の蛍光画像を可視化するため、モニタ１１がコンピュータ１０へ割り当てられる。コンピュータ１０は、更に、モニタ１１上に画像をプレゼンテーションするのに必要な構成要素、特に画像メモリを含む。コンピュータ１０は、たとえばＰＣであり、図示されていない他の構成要素、即ち、通常のキーボードおよび記憶メディア、たとえばハードディスク、ディスケット、テープ、データＣＤなどのための駆動装置を割り当てられる。更に、コンピュータ１０は、たとえば、データネットワークへのリンク、またはそのようなネットワークを介するデータ交換が可能になる手段を割り当てられる。
【００１１】
電子制御ユニット５は、更に、トリガ出力を有する。電子制御ユニット６は、光源７を同期制御するため、前記トリガ出力によって始動される。したがって、説明されたシステム１では、周辺光、たとえばデイライトまたは図示されていないランプを使用して、検査される組織領域２の正規画像をカメラシステム３によって受け取り、時間の遅延を生じないで、電子制御ユニット５によって制御される電子制御ユニット６、したがって励起光の光源７を始動することによって、瞬間的蛍光画像を受け取ることが可能である。蛍光画像を生成するため、電子制御ユニット５は、光源７、したがって蛍光の活性化の時間に（活性化および蛍光段階）、蛍光のスペクトルレンジに対応するＣＣＤチップのチャネルに存在するカメラシステム３の画像信号のみ、即ち、たとえば、もしプロトポルフィリンが蛍光色素として使用されるならば、Ｒチャネル（赤色信号のチャネル）の信号のみを分析する。
【００１２】
したがって、蛍光画像の短い受け取り時間および／または蛍光画像のより高い強度は、システムが定常の周辺光、即ち、励起および蛍光段階での周辺光で明確に機能する限り、蛍光画像から周辺光を識別することを可能にする。
【００１３】
システムの更に決定的な利点は、検査領域２全体の蛍光画像および正規ＲＧＢ画像が、交互および即時にコンピュータ１０の中で検出、ディジタル化、および処理されるので、モニタ１１の上で双方の画像を直接横または上下に表示することが可能であり、それにより情報および位置確認の損失なしに、病的組織領域をＲＧＢ画像で表示できることである。
【００１４】
コンピュータ１０で実行される閾値計算によって、健康な組織と病的組織の境界を明瞭に強調することも可能である。重要な画像は、コンピュータ１０または記憶メディアに保存し、たとえば、治療手段および／または疾病の進行を制御するため、それぞれの患者のデータと一緒に起動させられることができる。
【００１５】
本発明は、例示の実施形態に基づいて説明された。本発明の根底にある発明的アイデアを放棄することなく、多くの修正が可能であることはもちろんである。たとえば、励起光がカメラシステム３のビーム通路と混合されず、このビーム通路の外で、検査される物体２に衝突するように、励起光としての光源７を構成することもできる。この場合、光源７の励起光から蛍光を分離するため、カメラシステム３のビーム通路の中で、好ましくは、ビームスプリッタ８の代わりに長いパスフィルタ（λ＞４６０ｎｍ）が存在する。
【００１６】
これまでの説明では、正規のＲＧＢ画像および蛍光画像の双方が、単一のカメラシステム３または単一のＣＣＤチップ（ＲＧＢチップ）を使用して生成されると仮定した。もちろん、２つのカメラシステム、または２つのＣＣＤチップを有する１つのカメラシステムを設けることも可能である。後者の場合、１つのＣＣＤチップは正規のＲＧＢ画像または対応する画像信号を生成する３ＣＣＤチップとして設計され、他のチップは蛍光画像または対応する信号を生成するｂ／ｗＣＣＤチップとして設計される。この場合、電子制御ユニット５は２つの入力を有する。したがって、２つのＣＣＤチップの信号は、コンピュータ１０へ送られるビデオ画像を生成するため電子制御ユニット５によって連続的に検出される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に従ったヒトの腫瘍の蛍光診断システムの略図である。
【図２】プロトポルフィリンＩＸを使用したときの吸収および放出スペクトルレンジを示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  蛍光診断システム
２  対象または組織
３  カメラシステム
４  ３−ＣＣＤチップ
５，６  電子制御ユニット
７  励起光用光源
８  ビームスプリッタ
９  カメラレンズ
１０  コンピュータ
１１  モニタ
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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