[发明专利]诊断系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种诊断系统，该诊断系统配置成显示与活体组织中的病变部分高度相似的区域的图像。

背景技术

目前，已经提出了具有光谱仪功能的电子内窥镜，例如，如在日本专利临时公开No.JP2007-135989A所描述的。通过使用这样的电子内窥镜，能够获得对于诸如消化器官（例如，胃或直肠）的黏膜的活体组织的光谱特性（每个频率的光吸收特性的分布）。众所周知，物质的光谱特性反映了有关包含在作为观察目标的活体组织的表层附近的成分的类型或密度的信息，其建立在属于分析化学的学术框架的领域中。在该领域中同样众所周知的是，构成复合物的物质的光谱特性是通过叠加组成复合物的基本成分的光谱特性而获得的信息。

在活体组织中的病变部分可以包含具有在健康活体组织中极少含有的化学结构的物质。因此，包含病变部分的活体组织的光谱特性不同于仅包含健康部分的活体组织的光谱特性。如上所述，由于健康部分和病变部分的光谱特性彼此不同，因此可以通过比较健康部分的光谱特性与病变部分的光谱特性来判断活体组织是否包含病变部分。

发明内容

如上所述，已经进行了研究以通过获得来自活体的光谱信息并且通过利用从光谱信息中得到的光谱特性的差异来确定活体组织中病变部分的存在。但是，已知的研究并没有提出任何实际诊断方法来生成用于确定在活体组织中何处存在由病变部分导致的光谱特性的变化的图像，并且在将病变部分与周边组织进行比较时识别病变部分的位置和程度。

本发明致力于解决上述问题。换言之，本发明的目的为提供一种诊断系统，该诊断系统能够显示使操作者能够容易地在健康部分和病变部分之间进行辨别的图像。

为了实现上述目的，根据本发明的诊断系统包括：光谱图像摄像设备、图像处理设备以及监视器，其中，所述光谱图像摄像设备在体腔内在预定波长区域中拍摄光谱图像并且得到光谱图像数据；所述图像处理设备从所述光谱图像数据中得到用于在病变部分和健康部分之间进行辨别的指数值，并且基于所述指数值生成并输出指示物图像；所述监视器上显示所述指示物图像。对于光谱图像的每个像素，所述图像处理设备将通过下面的表达式得到的β定义为指数值，

（表达式1）

β＝2P₂-P₁-P₃

同时利用在为542nm波长附近的第一波长处的光谱图像数据P₁，在为558nm波长附近的第二波长处的光谱图像数据P₂，以及在为578nm波长附近的第三波长处的光谱图像数据P₃。

据记载，存在一种情况，在活体的血流成分中，病变部分和健康部分具有不同的氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的成分比例，并且这样的不同可以有利地用于检测病变或者估计病变的发展。同样众所周知的是，氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的光吸收特性彼此不同。通过集中在该要点上来进行本发明。根据上述配置，显示了基于指示氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白之间的成分比例的指数值β的指示物图像。因此，操作者能够容易地在健康部分和病变部分之间进行辨别。

图像处理设备可以从指数值中得到氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白之间的比例，并且基于该比例生成指示物图像。在这种情况下，优选的是，所述图像处理设备通过将基于氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白之间的比例的预定颜色分配给光谱图像的每个像素来生成指示物图像。根据这样的配置，能够进一步容易且精确地在健康部分和病变部分之间进行辨别。

优选的是，图像处理设备通过结合在对应于蓝色、绿色和红色的波长带中的光谱图像数据来输出彩色图像，以及在监视器上显示彩色图像和指示物图像，同时并排排列。根据这样的配置，由于其能够通过在彩色图像和正在观察的指示物图像之间进行比较而容易地识别病变部分，因此其还能够容易地检查并明确指出在手术操作中需要切除等等的区域。

所述诊断系统可以包括标准化设备，所述标准化设备将在预定波长范围中的所述光谱图像数据进行积分以得到积分值，并且校正所述光谱图像数据使得所述积分值与参考值一致。在这种情况下，优选的是，预定波长范围选自600nm至800nm的范围。根据这样的配置，因为其能够校正由于构成光谱图像的像素之间的反射角度差而导致的光量的波动，因此能够提供一种使得在健康部分和病变部分之间进行进一步精确辨别的指示物图像。

所述诊断系统可以进一步包括标准化设备，所述标准化设备校正所述光谱图像数据，使得在对应于血红蛋白的等吸光点的波长处的光谱图像数据与参考值一致。