[发明专利]荧光图像获取方法及设备、荧光内窥镜和激发光装置

说明书

本申请是申请日为2009年5月22日的中国专利申请200910203876.5的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种荧光图像获取方法、荧光图像获取设备、荧光内窥镜设备以及激发光装置。具体地，本发明涉及通过获取包含有采用激发光照射而从被观察的区域发出的荧光的图像而产生荧光图像的荧光图像获取方法、荧光图像获取设备以及荧光内窥镜设备。此外，本发明涉及发出激发光以产生荧光图像的激发光装置。

背景技术

常规上，用于观察患者体腔内的组织(体内)的内窥镜设备是广泛已知的。而且，广泛使用电子内窥镜，该电子内窥镜通过在采用白光照射被观察的区域的同时将体腔内的该区域进行成像而获取普通图像，并且在监视器(显示器)上显示所获取的普通图像。

除通过采用白光照射被观察的区域而观察该区域以外，被用作荧光内窥镜设备的荧光图像获取设备也是熟知的。荧光内窥镜设备通过接收自发荧光而捕获荧光图像，所述自发荧光是通过采用激发光照射被观察的区域而从该区域发出的。此外，荧光内窥镜设备在监视器上显示荧光图像以及普通图像。自发荧光是从活组织(体内组织)中的内源性荧光物质发出的。例如，当被观察的区域是气道粘膜时，大部分自发荧光被认为从粘膜下层发出。内源性荧光物质的实例为核黄素、色氨酸、酪氨酸、NADH、NADPH、卟啉、胶原、弹性蛋白、纤连蛋白、FAD等。

此外，已知的是采用预定的波长带的激发光照射被观察区域例如活组织时，从存在于被观察区域中的自发荧光物质发出的自发荧光的光强和光谱形状根据自发荧光是从正常组织发出的还是从病变组织发出的而不同，如图15中所示。利用这种现象的荧光内窥镜设备是已知的(例如，请参考日本未审查专利出版物2001-128925)。在该荧光内窥镜设备中，采用预定波长的激发光照射被观察的区域，并且检测从被观察区域发出的自发荧光，以产生荧光图像。据推测，从病变组织发出的自发荧光比从正常组织发出的自发荧光更弱的原因是病变组织的粘液上皮细胞变厚，病变组织内的内源性荧光物质的消耗，病变组织内的荧光吸收物质的增加等。

此外，例如通过预先将作为荧光染料的亲瘤光敏物质(ATX-S10、5-ALA、NPe6、HAT-D01、Photofrin-2等)给患者(被检查的对象)施用而产生荧光图像的荧光图像获取设备是熟知的。亲瘤光敏物质通过被光激发而发出荧光。施用的荧光染料被肿瘤区域例如癌吸收。采用在荧光染料的激发波长范围内的激发光照射已经吸收荧光染料的肿瘤区域，并且检测从已经积聚在肿瘤区域内的荧光染料发出的荧光以产生荧光图像。

在这些荧光图像获取设备之中，已经提出了各种比较分析方法，以便使用者(观察者或检查者或医生)可以基于荧光信息获取关于组织特征的更准确信息。例如，当获取从被激发光照射的被观察区域例如活组织发出的自发荧光的强度作为荧光图像，并且显示基于荧光图像的荧光信息时，如果被观察区域是正常区域，则从被观察区域发出的荧光的强度基本上与激发光的照射强度成正比。然而，激发光的照射强度与距离的平方成反比地下降。因此，存在以下情况：从位于光源附近的病变组织接收的荧光高于从位于光源的远处的正常组织接收的荧光。因此，不能仅仅通过关于荧光强度的信息准确地判断被观察区域的组织特征。

为了解决这些问题，日本未审查专利出版物2004-000477提出了一种诊断活体的组织特征的荧光图像获取设备。在该荧光图像获取设备中，采用波长带与激发光的波长带不同的参照光照射被观察区域。此外，检测从已经采用参照光照射的被观察区域反射的光的强度。此外，基于由荧光强度与参照光的反射光强度的比率表示的荧光收率，获得表示活组织的病变的诊断信息。此外，在所显示的荧光图像中以不同的颜色，例如红色显示病变区域，即诊断信息。

在这些荧光图像获取设备中，当从照明光输出端至被观察区域的距离长时，没有足量的照明光到达被检测的区域，并且存在获取暗的图像的风险。因此，当获取动画(动态图像或视频图像)时，恒定地检测图像的亮度，例如图像的平均亮度值，以控制照明光的光量使得可以获得恒定的亮度。

然而，在通过同时采用照明光和激发光两者照射被观察区域而获取普通图像和荧光图像的设备中，当普通图像叠加在荧光图像上并且显示时，如果仅控制照明光的光量，则是不足的。例如，当增加照明光的光时，只有普通图像变成亮，而荧光图像仍然是暗的。因此，难以确认在叠加的图像中的荧光图像。此外，当降低照明光的光量时，只有普通图像变暗，而荧光图像仍然是亮的。因此，普通图像的亮度和荧光图像的亮度变得不平衡，并且难以观察图像中的被观察区域。