[發明專利]人體自發熒光照明激發及圖像處理系統及方法

在審

• 申請號: 201910003030.0
• 申請日: 2019-01-03
• 公開（公告）號: CN109497955A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 劉奇為;盧文卿;劉華
• 申請（專利權）人: 聚品（上海）生物科技有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B1/06;G06T5/50
• 代理公司: 上海恒銳佳知識產權代理事務所(普通合伙) 31286
• 代理人: 張驥

本發明公開了一種人體自發熒光照明激發及圖像處理系統，包括照明模塊、兩路圖像處理模塊、攝像模組，照明模塊為攝像模組提供至少兩種照明光，一種為白光，另一種為熒光激發光；兩路圖像處理模塊包括一路白光圖像處理模塊和一路熒光圖像處理模塊，兩路圖像處理模塊的輸出端連接圖像合成處理模塊。本發明能夠獲得純度和亮度都非常理想的熒光激發光和白光照明，通過簡單的硬件結構就能夠采集到可以作為診斷依據的病灶部位的白光圖像和熒光圖像，以及白光與熒光合成的疊加圖像，從而提高診斷的精確度。本發明還公開了一種人體自發熒光照明激發及圖像處理方法。

技術領域

本發明涉及一種醫療診斷輔助設備，具體涉及一種人體自發熒光照明激發及圖像處理系統。本發明還涉及一種人體自發熒光照明激發及圖像處理方法。

背景技術

有研究表明，普通白光下的支氣管鏡影像檢查很難發現5mm以下淺表組織病變，當腫瘤局限于粘膜未構成支氣管狹窄和阻塞者，X線檢查可無陽性表現，內鏡下聯用白光及自體熒光檢查時，中度至重度異型增生和CIS(臨床信息系統)的診斷敏感性可提高38～160％，平均可提高50％。自熒光支氣管鏡(Autofluorescence bronchoscopy，AFB)是利用細胞自發性熒光特性和電腦圖像分析技術開發的一種新型支氣管鏡。AFB在診斷中央型肺癌癌前病變和原位癌方面，敏感度比WLB(白光支氣管檢查)高1～6倍，兩者合用敏感度可達90％以上。由于AFB對異常病變的探察直徑最小可至1mm，其陰性預測值高于0.85，所以對中度異型增生以上的癌前病變漏診幾率較小。AFB可發現大于1mm的癌前病變、原位癌和小于8mm的早期腫瘤，可使氣管鏡對肺癌及>1mm的癌前病變早期定位診斷的敏感性顯著提高。這是其他所有檢查方法不具備的。

肺癌是中國最常見的惡性腫瘤之一。近20年來，中國的肺癌發病率以每年11％的速度遞增，死亡率增幅111.85％。隨著中國人口老齡化加快，吸煙人口比率增加，工業化進程加劇，據最新報道，中國每年新發肺癌達80萬人，早診斷早治療的生存率達90％，肺癌中的中央型肺癌約占50～75％左右，這非常符合AFB的適應癥。從早期探查、術前定位、術后復查都需要AFB技術，因此，支氣管鏡下人體自有熒光圖像診斷技術設備有著廣泛的市場前景。

傳統的熒光內鏡系統的實現方法有多種，一類是注射光敏劑(如ICG)，利用人體病變組織(例如癌組織)與正常組織吸收熒光光敏劑不同的特性，采用近紅外激發光源激發的熒光成像。但是，如果患者對光敏劑敏感，就無法采用該方法。

另一類是利用特殊光譜激發人體器官粘膜產生的自體熒光，由于正常組織與病變組織產生熒光有不同的強度，病變組織內產生熒光的物質減少，造成自體熒光減弱，病變及病變組織周圍厚度增加也減少了自體熒光的發出，另外病變組織血運豐富，血紅蛋白吸收部分自體熒光也造成自體熒光減弱，經過圖像系統的處理，就可以清晰地分辨出正常組織與病變組織。但是，這種熒光內鏡系統采用氙燈照明，所需要的窄帶熒光激發光需要使用專門的帶通濾波器實現。而應用于內鏡系統的帶通濾波器需要復雜的光路系統和機械光路切換裝置。另外，圖像處理器也只使用一路圖像處理電路，電路和軟件都很難兼顧到白光拍攝和熒光拍攝的圖像處理效果；此外，由于熒光激發能量低，所得到的熒光圖像還會出現假陽性率高的問題，無法作為診斷依據。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種人體自發熒光照明激發及圖像處理系統，它可以采集到能夠作為診斷依據的病灶部位的白光圖像和熒光圖像，以及白光與熒光合成的疊加圖像。

為解決上述技術問題，本發明人體自發熒光照明激發及圖像處理系統的技術解決方案為：