[发明专利]人体自发荧光照明激发及图像处理系统及方法

说明书

本发明公开了一种人体自发荧光照明激发及图像处理系统，包括照明模块、两路图像处理模块、摄像模组，照明模块为摄像模组提供至少两种照明光，一种为白光，另一种为荧光激发光；两路图像处理模块包括一路白光图像处理模块和一路荧光图像处理模块，两路图像处理模块的输出端连接图像合成处理模块。本发明能够获得纯度和亮度都非常理想的荧光激发光和白光照明，通过简单的硬件结构就能够采集到可以作为诊断依据的病灶部位的白光图像和荧光图像，以及白光与荧光合成的叠加图像，从而提高诊断的精确度。本发明还公开了一种人体自发荧光照明激发及图像处理方法。

技术领域

本发明涉及一种医疗诊断辅助设备，具体涉及一种人体自发荧光照明激发及图像处理系统。本发明还涉及一种人体自发荧光照明激发及图像处理方法。

背景技术

有研究表明，普通白光下的支气管镜影像检查很难发现5mm以下浅表组织病变，当肿瘤局限于粘膜未构成支气管狭窄和阻塞者，X线检查可无阳性表现，内镜下联用白光及自体荧光检查时，中度至重度异型增生和CIS(临床信息系统)的诊断敏感性可提高38～160％，平均可提高50％。自荧光支气管镜(Autofluorescence bronchoscopy，AFB)是利用细胞自发性荧光特性和电脑图像分析技术开发的一种新型支气管镜。AFB在诊断中央型肺癌癌前病变和原位癌方面，敏感度比WLB(白光支气管检查)高1～6倍，两者合用敏感度可达90％以上。由于AFB对异常病变的探察直径最小可至1mm，其阴性预测值高于0.85，所以对中度异型增生以上的癌前病变漏诊几率较小。AFB可发现大于1mm的癌前病变、原位癌和小于8mm的早期肿瘤，可使气管镜对肺癌及>1mm的癌前病变早期定位诊断的敏感性显著提高。这是其他所有检查方法不具备的。

肺癌是中国最常见的恶性肿瘤之一。近20年来，中国的肺癌发病率以每年11％的速度递增，死亡率增幅111.85％。随着中国人口老龄化加快，吸烟人口比率增加，工业化进程加剧，据最新报道，中国每年新发肺癌达80万人，早诊断早治疗的生存率达90％，肺癌中的中央型肺癌约占50～75％左右，这非常符合AFB的适应症。从早期探查、术前定位、术后复查都需要AFB技术，因此，支气管镜下人体自有荧光图像诊断技术设备有着广泛的市场前景。

传统的荧光内镜系统的实现方法有多种，一类是注射光敏剂(如ICG)，利用人体病变组织(例如癌组织)与正常组织吸收荧光光敏剂不同的特性，采用近红外激发光源激发的荧光成像。但是，如果患者对光敏剂敏感，就无法采用该方法。

另一类是利用特殊光谱激发人体器官粘膜产生的自体荧光，由于正常组织与病变组织产生荧光有不同的强度，病变组织内产生荧光的物质减少，造成自体荧光减弱，病变及病变组织周围厚度增加也减少了自体荧光的发出，另外病变组织血运丰富，血红蛋白吸收部分自体荧光也造成自体荧光减弱，经过图像系统的处理，就可以清晰地分辨出正常组织与病变组织。但是，这种荧光内镜系统采用氙灯照明，所需要的窄带荧光激发光需要使用专门的带通滤波器实现。而应用于内镜系统的带通滤波器需要复杂的光路系统和机械光路切换装置。另外，图像处理器也只使用一路图像处理电路，电路和软件都很难兼顾到白光拍摄和荧光拍摄的图像处理效果；此外，由于荧光激发能量低，所得到的荧光图像还会出现假阳性率高的问题，无法作为诊断依据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种人体自发荧光照明激发及图像处理系统，它可以采集到能够作为诊断依据的病灶部位的白光图像和荧光图像，以及白光与荧光合成的叠加图像。

为解决上述技术问题，本发明人体自发荧光照明激发及图像处理系统的技术解决方案为：