[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，其构造为显示在活体组织中极有可能是病变的区域的图像。

背景技术

目前，已经提出了具有分光计功能的电子内窥镜，例如在第JP2004-321792A号日本专利临时公布中所描述的。通过使用这样的电子内窥镜，可以获得诸如消化器官（例如，胃或直肠）的黏膜的活体组织的光谱特性（对于每个频率的光吸收特性的分布）。众所周知，物质的光谱特性反应有关包含在作为观测目标的活体组织的表层附近的成分的类型或密度的信息，其在属于分析化学的学术框架的领域中建立。在该领域中同样已知的是，包含复合材料的物质的光谱特性为通过叠加构成所述复合材料的基本成分的光谱特性而获得的信息。

病变的活体组织可以包括具有罕有包含在健康的活体组织中的化学结构的物质。因此，包含病变的活体组织的光谱特性不同于仅包含健康区域的活体组织的光谱特性。由于健康区域与病变的光谱特性如上所述，彼此间是不相同的，因此可以通过将健康区域的光谱特性与病变的光谱特性进行比较来判断活体组织是否包含病变。

发明内容

如上所述，已经进行了研究以利用从活体获得的体内光谱特性的差别来确定在活体组织中病变的存在。然而，已知的研究并没有提出任何实际的诊断方法来生成用于确定在活体组织中何处存在由病变引起的光谱特性上的变化的图像，和在将病变与周围组织进行比较时识别病变的位置和程度。

本发明的制定是为了解决以上描述的问题。即是说，本发明的目的是提供一种诊断系统，其构造为显示极可能是病变的区域的图像。

为了实现以上描述的目标，根据本发明的诊断系统包括光谱成像装置、图像处理装置以及显示器，其中，所述光谱成像装置捕捉在体腔中预定波长范围内的光谱图像，并获得光谱图像数据；所述图像处理装置获得所述光谱图像数据，从所述光谱图像数据确定表明极有可能是病变的区域的指标值，并且基于所述指标值生成并输出提取的病变图像；在所述显示器上显示所述提取的病变图像。所述图像处理装置对所述光谱图像的每个像素进行所述光谱图像为因变量以及氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白各自的光吸收特性为自变量的多重回归分析，并且基于所述氧合血红蛋白和所述脱氧血红蛋白各自的浓度来确定所述指标值。

作为所述光谱图像数据为因变量以及所述氧合血红蛋白和所述脱氧血红蛋白的光吸收特性为自变量的多重回归分析的结果，本发明的发明人发现利用所述氧合血红蛋白的光吸收特性、所述脱氧血红蛋白的光吸收特性和光散射的影响能够说明所述光谱图像数据，并且发现在病变处所述氧合血红蛋白的浓度高于在健康区域所述氧合血红蛋白的浓度。本发明利用前文提到的特性，并且构造为对所述光谱图像的每个像素进行所述光谱图像数据为因变量以及所述氧合血红蛋白和所述脱氧血红蛋白的光吸收特性为自变量的多重回归分析，以基于所述氧合血红蛋白和所述脱氧血红蛋白的浓度来确定所述指标值，并且基于确定的指标值在所述显示器上输出提取的病变图像。因此，根据前文提到的构造，可以通过在所述显示器上显示作为提取的病变图像的所述氧合血红蛋白的浓度不同于周围区域的氧合血红蛋白浓度的区域来协助检测和诊断病变。

所述图像处理装置可以配置为确定作为所述指标值的在所述氧合血红蛋白的浓度和所述脱氧血红蛋白的浓度之间的比值。利用该构造，可以精确地判断哪个区域极有可能是病变。

所述图像处理装置可以配置为根据所述指标值对所述光谱图像的每个像素指定预定颜色来生成所述提取的病变图像。所述图像处理装置还可以包括比较装置和二进制图像生成装置，其中所述比较装置将所述指标值与预定阈值进行比较，所述二进制图像生成装置基于由所述比较装置进行的比较的结果来生成二进制图像。还可以从所述二进制图像生成所述提取的病变图像。利用该构造，可以容易地将所述病变与所述健康区域区别开。

所述图像处理装置可以构造为通过综合具有蓝色、绿色和红色波段的所述光谱图像数据的数据来生成彩色图像，并且输出所述彩色图像。此外，在所述显示器上，所述彩色图像和所述提取的病变图像可以并排显示。利用该构造，通过活体组织的所述彩色图像和所述提取的病变图像之间的比较可以容易地确定哪个区域极有可能是病变，所述活体组织的光谱图像由所述光谱成像装置来捕捉。

所述图像处理装置可以构造为从具有为所述氧合血红蛋白和所述脱氧血红蛋白的吸收波段的500nm到590nm波段的所述光谱图像数据的数据来确定所述指标值。利用该构造，可以更快及更准确地计算多重回归系数。

优选地，所述预定波长范围可以从400nm到800nm，并且所述光谱图像可以包括在每个1nm到10nm的预定波长范围捕捉的多个图像。