DE10116859C2 - Vorrichtung zur bildgebenden Diagnose von Gewebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur bildgebenden Diagnose von Gewe­ be unter wahlweiser Anwendung von zwei Diagnosemethoden, nämlich ei­ nem Arbeitsmodus zur bildgebenden Weißlichtdiagnose und einem Arbeits­ modus zur bildgebenden Autofluoreszenzdiagnose, mit einer Lichtquelle, de­ ren Licht über ein Endoskop zum Gewebe geleitet wird und die im Arbeitsmo­ dus der bildgebenden Autofluoreszenzdiagnose neben dem Fluoreszenzanre­ gungslicht zusätzlich noch Rotlicht emittiert, und mit einer im Endoskop ange­ ordneten Bildübertragungseinheit, die das Bild des Gewebes zu einer Farbka­ mera leitet, wobei die Farbkamera drei Sensoren für die drei Farbbereiche Rot, Grün und Blau aufweist, die jeweils mit einer Bildprozessoreinheit in Verbin­ dung stehen, die einen Monitor mit den Bildsignalen versorgt.

Die Therapie von prä- bzw. frühmalignen Läsionen verspricht die besten Hei­ lungschancen, während die Erfolgsaussichten bei einem kurativen Behand­ lungsversuch ab dem Stadium des invasiven Karzinoms rapide abnehmen. Daher kommt der Diagnose von prä- bzw. frühmalignem Gewebe eine hohe Bedeutung zu.

Der Prozess der Karzinogenese von den ersten Zellatypien bis zum Stadium des invasiven Karzinoms erstreckt sich über einen Zeitraum von mehreren Jahren. Diese prä- und frühmaligne Phase bietet daher ein großes diagnostisches Zeit­ fenster, in welchem eine erfolgreiche Behandlung des Patienten und eine Tu­ morprävention gegeben sind. Leider konnte dieser Zeitrahmen für therapeuti­ sche Zwecke bisher nur unzureichend genutzt werden, was sich in der seit Jahrzehnten nahezu unverändert geringen Fünf-Jahres-Überlebensrate bei Pa­ tienten mit Bronchialkarzinom widerspiegelt. Diese Überlebensrate liegt nach wie vor nur zwischen 10% und 15%.

Der Grund für diese bisher unzureichenden Nutzungsmöglichkeiten im gege­ benen langen Zeitrahmen liegt darin, dass die Sensitivität der konventionellen Diagnoseformen - dazu zählt auch die Weißlichtendoskopie - für prä- und frühmaligne Läsionen sehr gering ist. Dementsprechend kann die Detektion bzw. Lokalisierung und daran anschließend eine Therapie der Läsionen nicht oder nur in wenigen Fällen erfolgen.

Bei der Untersuchung eines Patienten im Bronchialbereich ist es für den untersuchenden Arzt wünschenswert, zunächst eine gewöhnliche Weißlichtdiagnose durchzuführen, um sich dabei unter Weißlicht einen Überblick zu verschaffen und eine Vorabdiagnose zu erstellen. Hierbei wird nach entzündetem und malignem Gewebe, wie zum Beispiel exophytischen Tumoren, aber auch nach frühmalignem Gewebe gesucht, soweit dieses bereits unter Weißlicht sichtbar ist.

Bei der konventionellen Weißlichtdiagnose ist jedoch häufig prä- und frühmalignes Gewebe nicht von benignem Gewebe zu unterscheiden, weshalb es nicht aufgefunden werden kann. Die Weißlichtdiagnose hat hierfür eine unzureichende Sensitivität. Dementsprechend kann die Notwendigkeit einer lebensrettenden oder zumindest deutlich lebensverlängernden Therapie nicht erkannt werden. Hier stellt die bildgebende Autofluoreszenzdiagnose einen entscheidenden Vorteil dar: Sie verbessert die Sichtbarmachung bzw. die Möglichkeit der Differenzierung von prä- und frühmalignem Gewebe gegenüber gesundem, entzündetem oder lediglich metaplastisch verändertem Gewebe wesentlich.

Dabei ist hinsichtlich der bildgebenden Autofluoreszenzdiagnose bei der Diagnose von prä- bzw. frühmalignen Läsionen zu deren Unterscheidung von gesundem Gewebe folgendes festzustellen: Gesundes Gewebe unterscheidet sich von krankem Gewebe zum einen in der Fluoreszenzintensität integral über den gesamten Emissionsbereich betrachtet, d. h. in der Helligkeit, und zum anderen in der Fluoreszenzfarbe (beim Betrachter hervorgerufener integraler Farbeindruck, verursacht durch eine wechselnde Gewichtung der spektralen Anteile im vom Gewebe abgegebenen Fluoreszenzlicht).

Zur Abhängigkeit der Fluoreszenzintensität vom Gewebezustand wird auf Fig. 1 hingewiesen: Dort ist beispielhaft für eine Anregungswellenlänge von 405 nm die spektrale Fluoreszenzintensität I_S über der Wellenlänge W in Nanometer für verschiedene Gewebezustände dargestellt (Healthy: gesund; Metapl./Infl.: Metaplasie/Entzündung, d. h. gutartige und damit als nicht maligne einzustufende Gewebeatypien; Dyspasia/CIS: Dysplasie/Carcinoma in situ; Invasive: invasiver Tumor). Aus Fig. 1 wird ersichtlich, dass mit zunehmendem Grad der Gewebeatypie bzw. mit zunehmendem Malignitätsgrad die integrale Intensität abnimmt.

Die Abhängigkeit der Fluoreszenzfarbe vom Gewebezustand, d. h. des beim Betrachter hervorgerufenen integralen Farbeindrucks, wird aus der Darstellung gemäß Fig. 2 ersichtlich: Hier sind die auf das erste Fluoreszenzmaximum (im grünen Spektralbereich, also um etwa 500 nm) normierten Kurvenverläufe der spektralen Fluoreszenzintensitäten I_S dargestellt. Der Unterschied zu der Darstellung gemäß Fig. 1 besteht lediglich in der Normierung zur Hervorhebung der Farbverschiebung. Die Kurven für die unterschiedlichen Gewebezustände sind jedoch als solche identisch mit denjenigen aus Fig. 1.

Wie zu erkennen ist, gilt, dass mit zunehmendem Grad der Gewebeatypie bzw. mit zunehmendem Malignitätsgrad der Anteil der Rotfluoreszenz (Wellenlängen zwischen etwa 600 nm und 700 nm) gegenüber der Grünfluoreszenz (Wellenlängen kleiner als etwa 570 nm) zunimmt und damit das Gewebe mit zunehmendem Grad der Gewebeatypie bzw. mit zunehmendem Malignitätsgrad für den Betrachter in zunehmendem Maße rötlich erscheint.

Die ausschließliche Bewertung der gewebezustandsabhängigen Fluoreszenzintensität für die Gewebedifferenzierung und damit für die Diagnose prä- und frühmaligner Läsionen, d. h. die Nichtbeachtung der vom Gewebezustand abhängigen integralen Farbwiedergabe bzw. Farbver­ schiebung, indem beispielsweise im Arbeitsmodus der Autofluoreszenz­ diagnose der ohnehin intensitätsschwache rote Spektralbereich in die Gewebebewertung nicht miteinbezogen wird, ist problembehaftet, da als Ursache für einen Rückgang der Gesamtfluoreszenzintensität nicht ausschließlich Gewebeatypien in Betracht gezogen werden dürfen. Der Rückgang der Intensität kann auch gewebemorphologisch bedingt sein. Beispielsweise wirken sowohl mikroskopisch stark strukturiertes, aber gesundes Gewebe als auch makroskopische Oberflächenunebenheiten, wie evt. Gewebefalten bei gesundem Gewebe, hinsichtlich des Fluoreszenzanregungslichts und auch bezüglich der Emission von Fluoreszenzlicht wie "Lichtfallen" und reduzieren dadurch das vom Auge oder von der Kamera detektierbare Fluoreszenzlicht. Damit wirkt dieses Gewebe u. U. ähnlich wie krankes Gewebe intensitätsschwächer.

Der Versuch der Gewebebewertung hinsichtlich prä- bzw. frühmaligner Läsionen allein auf der Basis der Fluoreszenzintensität kann deshalb vermehrt zu Falschpositiv-Resultaten führen und somit zu einer verminderten Spezifität. Unter diesem Aspekt spielt beim bildgebenden Autofluoreszenzdiagnoseverfahren für das Auffinden prä- bzw. frühmaligner Läsionen die vom Gewebezustand bzw. Malignitätsgrad abhängige Farbe des Gewebes und der so dem Betrachter vermittelte Farbeindruck eine entscheidende Rolle. Ein bildgebendes Fluoreszenzdiagnosesystem sollte daher so konzipiert sein, dass die vom Grad der Gewebeatypie abhängige Farbe, d. h. der Wechsel in der Gewichtung der spektralen Fluoreszenzanteile, dem Betrachter auch tatsächlich sichtbar gemacht wird.

Aus Fig. 1 wird allerdings auch ersichtlich, dass die integrale Fluoreszenzintensität von frühmalignem und malignem Gewebe gegenüber gesundem Gewebe ausserordentlich stark zurückgeht. In Verbindung mit der endlichen bzw. begrenzten Dynamik von konventionellen Farbkameras und auch des menschlichen Auges kann dann die Farbverschiebung gegenüber gesundem Gewebe unter Umständen kaum noch oder gar nicht mehr wahrgenommen werden; die verdächtige Stelle erscheint lediglich dunkel, und Farben, sowie Farbverschiebungen sind dadurch nur eingeschränkt zu erkennen. Eine Helligkeitsanhebung führt lediglich dazu, dass das die verdächtige Stelle umgebende gesunde Gewebe überstrahlt wirkt und deshalb die Farbveränderungen besonders bei kleineren verdächtigen Stellen dann auch nicht wahrgenommen werden können.

Zu berücksichtigen ist außerdem, daß die gegenüber gesundem Gewebe stark reduzierte Fluoreszenz von prä- und frühmalignem Gewebe (siehe Fig. 1) dazu führt, daß die von der Kamera in diesen Gewebebereichen erzeugten Signale gegebenenfalls schon von einem vergleichsweise starken Rauschen überlagert sind, so daß eine Helligkeitsanhebung, beispielsweise in Form von elektronischer Verstärkung, ohnehin nur bedingt möglich ist.

Daraus ergibt sich eine Problematik, die vergleichbar mit derjenigen sein kann, welche bereits oben beschrieben wurde:
Frühmaligne und maligne Läsionen können aufgrund ihrer stark reduzierten Fluoreszenzintensität und deshalb nur noch begrenzt wahrnehmbaren Farbverschiebung kaum von solchem gesunden Gewebe unterschieden werden, welches beispielsweise allein aufgrund einer veränderten Oberflächenstruktur sowohl hinsichtlich des Anregungslichts als auch bezüglich des dadurch erzeugten Fluoreszenzlichts "lichtschluckend" wirkt und welches deshalb gleichfalls weniger Fluoreszenzlicht als normal strukturiertes gesundes Gewebe dem Beobachter zuführen kann.

Unsicherheiten bei der Beurteilung solchen Gewebes macht in all solchen Fällen eine Probeentnahme obligatorisch, um möglichst alle potentiellen frühmalignen bzw. malignen Herde zu erfassen. Dadurch steigt aber die Falschpositiv-Rate, d. h. die Spezifität sinkt. In gleichem Maße steigen der Zeitaufwand, es entstehen dadurch bedingt zusätzliche Kosten und es sind außerdem zusätzliche, gleichfalls zusätzliche Kosten verursachende Biopsien erforderlich. Außerdem kann jede Probeentnahme zu Blutungen führen, welche die weitere Untersuchung behindern.

Ungünstig beim Bestreben, in die Gewebedifferenzierung unter den gegebenen Umständen die Farbverschiebung miteinzubeziehen, ist, daß mit zunehmendem Malignitätsgrad bzw. mit zunehmender Atypie des Gewebes nicht nur die Fluoreszenz im grünen Spektralbereich rückläufig ist, sondern auch die Fluoreszenz im roten Spektralbereich - wenn auch weniger ausgeprägt (siehe Fig. 1). Aus mehrfacher Sicht wäre es aber vorteilhaft, wenn das detektierte Rotlicht bezüglich des Gewebezustands beispielsweise unverändert, d. h. konstant bliebe, wobei der dem Betrachter zugeführte Rotanteil zusätzlich idealerweise so hoch sein sollte, daß er einerseits von den durch die Grünfluoreszenz des gesunden Gewebes herrührenden Signalen klar dominiert wird, so daß also das gesunde Gewebe dem Betrachter grün erscheint, daß dieser Rotanteil aber andererseits die von der Grünfluoreszenz von krankem Gewebe herrührenden Signale, die etwa um einen Faktor 10 geringer sind als diejenigen, welche vom gesunden Gewebe stammen (siehe Fig. 1), deutlich übertrifft, so daß das kranke Gewebe dem Betrachter rot erscheint.

Ein vom Gewebezustand unabhängiger Rotanteil in der oben beschriebenen Art würde folgende Vorteile mit sich bringen:
Es würde einerseits zu einer Verbesserung des Farbkontrasts zwischen gesundem und krankem Gewebe und damit zu einer Steigerung der Sensitivität führen, bedingt durch eine deutlich verbesserte Farbverschiebung zum Roten hin beim kranken Gewebe gegenüber dem gesunden Gewebe, und andererseits das schwach fluoreszierende kranke Gewebe heller erscheinen lassen, bedingt durch den dann höheren Rotanteil. Außerdem wäre eine bessere Differenzierung des kranken Gewebes auch von solchem gesunden Gewebe möglich, welches aufgrund einer mikroskopisch oder makroskopisch stärker strukturierten Oberflächenbeschaffenheit Licht verschluckt und deshalb dunkler erscheint als "glattes" gesundes Gewebe; letzteres erschiene dunkel, das frühmaligne und maligne Gewebe hingegen rot.

Da also die Rotfluoreszenz gemäß Fig. 1 eine nicht vernachlässigbare Abhängigkeit vom Grad der Gewebeatypie aufweist, nämlich mit zunehmender Gewebeveränderung wie die Grünfluoreszenz gleichfalls rückläufig ist - wenn auch weniger stark augeprägt, kann die Bereitstellung eines vom Gewebezustand unabhängigen Rotanteils nur über eine Bestrahlung des Gewebes mit zusätzlichem Rotlicht (neben dem Fluoreszenzanregungslicht) erfolgen; das dadurch vom Gewebe remittierte Rotlicht ist im Gegensatz zur Rotfluoreszenz vom Grad der Gewebeatypie weitgehend unabhängig. Gleichzeitig muß aber dafür gesorgt werden, daß die durch die Rotfluoreszenz bedingten Signalunterschiede bei unterschiedlichen Gewebezuständen gegenüber dem von der Rotremission erzeugten Signal im Rotkanal eliminiert werden oder zumindest nahezu bedeutungslos werden.

Aus der US 5 590 660 ist ein Diagnosesystem bekannt, bei dem von einer Lichtquelle bereitgestelltes und dann am Gewebe remittiertes Rotlicht in die Gewebebewertung eingeht, und zwar zusätzlich zu dem vom Gewebe emittierten Fluoreszenzlicht. Insofern ist die Konzeption des Systems und der Lichtquelle so geändert, daß eine verbesserte Farbdifferenzierung und damit eine verbesserte Sensitivität von prä- und frühmalignem Gewebe gegenüber derjenigen Vorgehensweise erreicht wird, bei welcher der Farbeindruck und damit der Gewebezustand nur auf der Basis der Autofluoreszenz des Gewebes bewertet werden. Allerdings ist dabei die Vorgehensweise derart, daß als Detektionseinheit zwei Kameras eingesetzt werden müssen, deren Sensoren optische Bandpaßfilter vorgelagert sind, welche Sonderanfertigungen darstellen in dem Sinne, daß sie nicht den Filterspezifikationen herkömmlicher, für die Weißlichtendoskopie geeigneter 3- Chip-Kameras entsprechen. Die der US 5 590 660 zu Grunde liegende Idee ist nämlich die, daß der gesamte detektierte Wellenlängenbereich aufgeteilt wird in zwei separate spektrale Bereiche: Einen ersten Wellenlängenbereich, in welchem im wesentlichen das gesamte Autofluoreszenzlicht liegt (Wellenlängen zwischen 500 nm und 650 nm, entsprechend der Emfpfindlichkeit der dort verwendeten Sensoren ist das jenseits von 650 nm detektierte Autofluoreszenzsignal verschwindend klein), das der ersten Kamera zugeführt wird, deren Signale einem ersten Farbeingang eines Monitors (z. B. Grün) zugeführt werden und einen zweiten Wellenlängenbereich (welcher sich mit dem ersten Wellenlängenbereich nicht überschneidet), in welchem spektral das zusätzliche Beleuchtungslicht aus der Lichtquelle liegt (Rotlicht, Wellenlängen größer als 700 nm), welches nach Remission am Gewebe der zweiten Kamera zugeführt wird, deren Signale einem zweiten Farbeingang des Monitors (z. B. Rot) zugeführt werden.

Die in der US 5 590 660 beschriebene Vorgehensweise hat die Eigenschaft, daß das dem zweiten Farbkanal des Monitors zugeführte Signal vom Grad der Gewebeatypie unabhängig ist (mit den bezüglich der Farbdifferenzierung oben ausführlich beschriebenen Vorteilen), denn der Detektionsbereich der zweiten Kamera, die diesem zweiten Monitoreingang die Signale liefert, liegt außer­ halb des Wellenlängenbereichs der emittierten Gewebeautofluoreszenzsigna­ le, deren Intensität wiederum vom Gewebezustand abhängig sind. Dem be­ züglich des Gewebezustands konstanten zweiten Signal kann sich also kein von der Autofluoreszenz herrührendes und damit gewebezustandsabhängiges Signal überlagern und der zweite Kanal kann bei entsprechender Dosierung des zusätzlichen Beleuchtungslichts als Farbreferenz gegenüber den gewebe­ zustandabhängigen Schwankungen der in den ersten Kanal eingespeisten Signale benutzt werden.

Andererseits ergibt sich aber bei der in der US 5 590 660 beschriebenen Vorge­ hensweise der Nachteil, dass die zu verwendenden Kameras bzw. deren Sen­ soren nicht Teil einer konventionellen 3-Chip-Kamera sein können, da der erste Detektionsbereich den Wellenlängenbereich des gesamten Autofluoreszenz­ lichts umfasst, welches aus Grün-, aber auch aus Rotlicht besteht, während sich der zweite Detektionsbereich nicht mit diesem ersten Bereich überschnei­ den darf und dementsprechend erst im langwelligen roten Spektralbereich liegen kann. Eine konventionelle 3-Chip-Kamera jedoch trennt Rot und Grün bereits in einem wesentlich kurzwelligeren Bereich. Soll also bei der Diagnose­ vorrichtung gemäß dieser Lösung eine Weißlichtdiagnose mit einer 3-Chip- Kamera durchgeführt werden, ist eine weitere konventionelle Farbkamera notwendig. Die Vorrichtung der US 5 590 660 ist dann entsprechend aufwändig aufgebaut und damit für den Anwender zum einen unhandlich und zum an­ deren teuer. Der Umstand, dass der der ersten Kamera zugeführte Wellenlän­ genbereich so breit ist bzw. so weit in den roten Spektralbereich reicht, wirkt sich auch insofern nachteilig aus, als dass sich die Fluoreszenzkurven für die un­ terschiedlichen Gewebezustände zum Langwelligen hin, insbesondere aber mit Beginn des gelben und roten Spektralbereiches immer mehr einander an­ nähern und insofern die Möglichkeit der Gewebedifferenzierung immer verwa­ schener und damit ungünstiger wird, wenn der der ersten Kamera zugeführte Spektralbereich bis ins Rote hineinreicht.

In der Druckschrift WO 00/42910 A1 ist ein gattungsgemäße Vorrichtung dar­ gestellt und beschrieben. Bei dieser Vorrichtung liegt das Fluoreszenzanre­ gungsband im Ultravioletten, weshalb es im Roten bei Wellenlängen < 600 nm praktisch keine Fluoreszenz gibt. Diesem Vorteil steht allerdings der große Nachteil gegenüber, dass durch eine Verlagerung des Anregungsspektrums ins Ultraviolette eine eindeutige Gewebedifferenzierung kaum möglich ist. In­ sofern erkennt man anhand der Fig. 1 der vorgenannten Druckschrift, dass sich die Fluoreszenzintensität dort, wo der Unterschied zwischen gesundem und krankem Gewebe am stärksten ist, nämlich bei etwa 450 nm, nur um einen Fak­ tor von weniger als DREI unterscheidet. Eine beträchtliche Steigerung dieses Faktors könnte allerdings erreicht werden, wenn das Fluoreszenzanregungs­ band im kurzwelligen Sichtbaren liegen würde.

Gegenstand der Druckschrift US 5 590 660 A ist eine Diagnosevorrichtung, bei der eine spezielle Kamera mit modifizierten Detektionseigenschaften ihrer Sen­ soren zum Einsatz kommt. Der Rotsensor detektiert nur das zusätzlich von einer Lichtquelle emittierte und am Gewebe remittierte Rotlicht, nicht jedoch das Fluoreszenzlicht, welches starken Schwankungen unterworfen ist. Aus diesem Grund dominiert das vom Gewebe remittierte Rotlicht die Rotfluoreszenz mit der Folge einer unsicheren Gewebedifferenzierung.

Ferner ist aus der US 5 772 580 A ein Diagnosesystem bekannt, das vollständig auf die Detektion von Rotlicht bei der Gewebebewertung verzichtet, d. h. sowohl auf die Rotfluoreszenz als auch auf zusätzliches von der Lichtquelle bereitgestelltes und am Gewebe remittiertes Rotlicht. Der Transmissionsbereich des dort zum Einsatz kommenden Sensors liegt zwischen 480 nm und 600 nm. Dadurch erzielt man zwar einerseits ebenfalls eine gesteigerte Sensitivität für prä- bzw. frühmaligne Läsionen, andererseits entstehen aber auch die oben erwähnten, mit dem Verzicht auf die Rotreferenz verbundenen Nachteile, vor allem die reduzierte Spezifität durch eine erhöhte Falschpositiv-Rate. Zwar ist mit der Vorrichtung gemäß dieser Schrift auch eine Weißlichtdiagnose möglich, jedoch ist hierfür eine zweite Kamera notwendig. Desweiteren bedeutet der Verzicht auf die Detektion von Rotlicht (sowohl Fluoreszenz als auch am Gewebe remittiertes Rotlicht) ein Verlust an Helligkeit. So verwendet das System denn auch große, schwere und unhandliche Bildverstärker, um ein ausreichend helles Bild zu erzeugen.

Bekannt sind auch noch Diagnosevorrichtungen, bei denen anstatt zusätzlichem, von der Lichtquelle emittiertem und am Gewebe remittiertem Rotlicht Blaulicht detektiert wird mit dem Ziel der verbesserten Farbkontrastierung des Gewebes im Diagnosemodus der Autofluoreszenz. Bei dieser Vorgehensweise wird ein geringer Anteil des von der Lichtquelle für die Fluoreszenzanregung zur Verfügung gestellten Blaulichts, welcher aber vom Gewebe nicht absorbiert, sondern am Gewebe remittiert wird, von der Kamera detektiert und nicht wie bei den anderen bekannten Systemen komplett geblockt (beispielsweise durch optische Filter). Dabei ist der die Kamera erreichende Blauanteil mittels optischer Filtertechnik so spezifiziert, daß gesundes Gewebe dem Betrachter grün erscheint. Während krankes Gewebe bläulich wirkt. Die Beurteilung des Krankheitsgrades des Gewebes erfolgt also im wesentlichen durch die Bewertung der unterschiedlichen Grün-Blau-Anteile. Nachteilig bei dieser Vorgehensweise ist, dass im Gegensatz zu Rotlicht Blaulicht eine geringere Gewebeeindringtiefe hat. Dadurch ist beim vom Gewebe remittierten Blaulicht der gerichtet reflektierte Anteil größer als bei Rotlicht, der homogen zurückgestreute Anteil indes geringer als bei Rotlicht. Da das Gewebefluoreszenzlicht jedoch nahezu unabhängig vom Einfallswinkel des Anregungslichtes relativ homogen emittiert wird (isotrop), ist somit der beim Betrachter durch die Summe aus Fluoreszenz und vom Gewebe remittierten Blaulicht hervorgerufene Farbeindruck stark vom Einfallswinkel des Anregungs- und Beleuchtungslichtes abhängig, und zwar viel stärker als bei der Detektion von Fluoreszenzlicht und von vom Gewebe remittertem Rotlicht. Die Gewebebeurteilung ist also vom Einfallswinkel des Beleuchtungs- und Anregungslichts abhängig, was natürlich keinesfalls erwünscht ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Diagnosevorrichtung zur bildgebenden Diagnose von Gewebe - insbesondere für die Untersuchung des Bronchialbereichs - unter wahlweiser Anwendung der bildgebenden Weißlichtdiagnose und der bildgebenden Autofluoreszenzdiagnose zu schaffen, mit der im Modus der bildgebenden Autofluoreszenzdiagnose einerseits eine gesteigerte Sensitivität, d. h. eine verbesserte Farbkontrastierung und damit eine verbesserte Unterscheidungsmöglichkeit zwischen gesundem und prä- bzw. frühmalignem Gewebe ermöglicht wird gegenüber jener Vorgehensweise, bei welcher im Modus der Autofluoreszenzdiagnose nur die Bewertung des Autofluoreszenzlichts selbst herangezogen wird, und andererseits eine gesteigerte Spezifität, d. h. eine verbesserte Unterscheidungsfähigkeit von prä- und frühmalignem Gewebe vor allen Dingen auch gegenüber solchem gesunden Gewebe, welches aufgrund seiner mikro- und/oder makrostrukturell unebenen und deshalb lichtschluckenden Oberfläche dem Empfänger vergleichsweise wenig Fluoreszenzlicht zuführt und deshalb fälschlicherweise als krankes Gewebe eingestuft werden könnte, ermöglicht wird. Dabei soll zusätzlich der dem Betrachter im Autofluoreszenzmodus entstehende Farbeindruck des Gewebes vom Betrachtungswinkel, d. h. vom Winkel des Endoskops gegenüber der Gewebeoberfläche weitestgehend unabhängig sein. Außerdem soll es möglich sein, auf bestehende Diagnosevorrichtungen zurückgreifen zu können, ohne signifikante Modifikationen erforderlich zu machen. Das bedeutet vor allen Dingen, dass für beide Arbeitsmodi als Detektionseinheit eine insbesondere hinsichtlich der optischen Spezifikationen des Kamerakopfes konventionelle 3- Chip-Kamera eingesetzt werden kann. Die Beibehaltung der optischen Spezifikationen bedeutet, dass im Arbeitsmodus der Weißlichtdiagnose das Bild keinerlei Einbußen erfährt und seine gewohnt gute Farbqualität beibehält. Außerdem soll das System so aufgebaut sein, dass ein einfacher Wechsel zwischen bildgebender Weißlichtdiagnose und bildgebender Autofluores­ zenzdiagnose realisiert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs erwähnte Vorrichtung dadurch ge­ kennzeichnet, dass das von der Lichtquelle im Arbeitsmodus der Autofluores­ zenzdiagnose zusätzlich emittierte Rotlicht so intensiv ist, dass das durch Remis­ sion von Rotlicht am Gewebe im Rotsensor erzeugte Signal das durch Gewe­ berotfluoreszenz im Rotsensor erzeugte Signal dominiert und dass die Bildpro­ zessoreinheit der Kamera Mittel aufweist, mit denen das vom Rotsensor der 3- Chip-Kamera erzeugte elektrische Signal im vorerwähnten Arbeitsmodus so gedämpft wird, dass es quantitativ zwischen den elektrischen Signalen des Grünsensors der Kamera liegt, die bei der Diagnose von gesundem Gewebe einerseits und prä- oder frühmalignem Gewebe andererseits erzeugt werden, und dass auf dem angeschlossenen Monitor benignes Gewebe grün und prä- oder frühmalignes Gewebe rot erscheint.

Ziel dabei ist, dass der Rotanteil des von der Kamera detektierten Lichts vom Grad der Gewebeatypie praktisch unabhängig ist und als Referenz gegen­ über dem vom Grad der Gewebeatypie sehr stark abhängigen Grünanteil he­ rangezogen werden kann, um so u. a. eine Verbesserung des Farbkontrastes zwischen benignem und prä- bzw. frühmalignem Gewebe zu realisieren. Mit diesen Maßnahmen kann sowohl die Sensitivität als auch die Spezifität der Di­ agnosevorrichtung gesteigert werden, wobei trotzdem ein einfacher appara­ tiver Aufbau beibehalten werden kann und insbesondere die bildgebende Darstellung in beiden Arbeitsmoden mittels einer vor allen Dingen bezüglich der optischen Eigenschaften des Kopfes konventionellen 3-Chip-Kamera vor­ genommen werden kann. Die Farbwiedergabe des Gewebes im Arbeitsmo­ dus der bildgebenden Autofluoreszenzdiagnose ist vom Winkel zwischen der Gewebenormalen und dem Endoskop weitgehend unabhängig.

Wie bereits ausgeführt basiert der vom Grad der Gewebeatypie bzw. vom Malignitätsgrad abhängige und dem Betrachter vermittelte Farbeindruck des Gewebes im Modus der bildgebenden Autofluoreszenzdiagnose auf einem stark zunehmenden Rückgang der Grünfluoreszenz und einem weniger stark ausgeprägten aber ungünstigerweise nicht vernachlässigbaren Rückgang der Rotfluoreszenz mit zunehmender Atypie des Gewebes. Gesundes Gewebe er­ scheint dadurch grün, prä- bzw. frühmalignes Gewebe mit wachsender Atypie zunehmend rötlich bzw. rotbraun. Der Farbunterschied und damit die Unterscheidungsfähigkeit zwischen benignem und prä- bzw. frühmalignem Gewebe wäre allerdings ausgeprägter und deutlicher und damit die Sensitivität des Systems bezüglich prä- bzw. frühmalignen Läsionen erhöht, wenn der Rotanteil nicht ebenfalls mit zunehmender Gewebeatypie bzw. mit zunehmendem Malignitätsgrad abnehmen würde, sondern beispielsweise konstant oder zumindest nahezu konstant bliebe und dem Rotanteil somit eine Referenzfunktion gegenüber dem gewebezustandsabhängigen Grünanteil zukäme.

Dies wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung u. a. dadurch erreicht, dass die Fluoreszenzanregungslichtquelle nicht nur das Fluoreszenanregungslicht - bei der Autofluoreszenzanregung im Bronchialbereich in der Regel Violett- /Blaulicht - sondern auch noch zusätzlich Rotlicht zur Verfügung stellt und an das zu untersuchende Gewebe heranführt.

Da bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eine (vor allen Dingen bezüglich der optischen Eigenschaften des Kopfes) konventionelle 3-Chip-Kamera verwendet wird, um so auch eine uneingeschränkte Verwendung der Kamera für die gewöhnliche Weißlichtendoskopie zu ermöglichen, wird das im Kamerakopf eintreffende Licht mittels dichroitischer Filter aufgeteilt in "Blaulicht", "Grünlicht" und "Rotlicht" und dann unterschiedlichen Sensoren zugeführt (Da bei der hier betrachteten Autofluoreszenzanregung praktisch kein Blaulicht induziert wird, wird der Blaukanal in diesem Arbeitsmodus nachfolgend nicht weiter betrachtet). Zunächst jedoch problematisch für die beschriebene Vorgehensweise bei der Autofluoreszenzdiagnose ist, daß der "Rotsensor" einer 3-Chip-Kamera mit konventionellem Kamerakopf, bzw. das dem "Rotsensor" vorgelagerte optische Filter so spezifiziert ist, daß dieses nicht nur das von der Lichtquelle zusätzlich bereitgestellte, vom Gewebe remittierte und vom Grad der Gewebeatypie unabhängige rote Beleuchtungslicht detektiert, um so die oben angesprochene Rotreferenz realisieren zu können, sondern gleichzeitig auch das vom Malignitätsgrad abhängige rote Fluoreszenzlicht, denn der Transmissionsbereich des dem "Rotsensor" vorgeschalteten optischen Filters, welches den spektralen Detektionsbereich des Sensors bestimmt, beginnt üblicherweise bereits bei Wellenlängen, die kleiner als 600 nm sind. Bei diesen Wellenlängen ist die Autofluoreszenz des Gewebes allerdings noch keinesfalls vernachlässigbar gering und das im Rotkanal der Kamera verarbeitete und dem Monitor zu Verfügung gestellte Signal, welches also als Summe aus Fluoreszenzsignal und Remissionssignal betrachtet werden kann, unterliegt deshalb gewebezustandsbedingten Schwankungen, welche auf die malignitätsgradabhängigen Schwankungen des Fluoreszenzlichts zurückzuführen sind. Soll dennoch trotz Verwendung einer konventionellen 3- Chip-Kamera ein vom Grad der Atypie des Gewebes praktisch unabhängiges Rotsignal realisiert werden, dann ist der von der Lichtquelle im roten Spektralbereich bereitgestellte Anteil so hoch zu bemessen, dass das vom Gewebe remittierte Rotlicht, dessen Intensität unabhängig vom Malignitätsgrad des Gewebes ist, das rote und vom Malignitätsgrad des Gewebes abhängige Fluoreszenzlicht um ein Vielfaches dominiert; d. h. der Transmissionsgrad des Fluoreszenzanregungsfilters in der Lichtquelle im roten Spektralbereich ist so hoch zu wählen, dass das Rotfluoreszenzlicht gegenüber dem von der Lichtquelle stammenden und am Gewebe remittierten Rotlicht keine oder nur eine vernachlässigbare Rolle spielt. Je größer der Anteil des Remissionslichts gegenüber dem Fluoreszenzlicht am gesamten von der Kamera detektierten Rotlicht ist, um so größer ist die Unabhängigkeit des dem Monitor zugeführten Rotkanalsignals vom Grad der Gewebeatypie und damit um so besser die Möglichkeit der Differenzierung von prä- bzw. frühmalignem Gewebe von gesundem Gewebe (stärkere Rotverschiebung beim früh- und malignen Gewebe gegenüber dem benignen Gewebe).

Gleichzeitig muß aber in einem zweiten Schritt im Diagnosemodus der bildgebenden Autofluoreszenzdiagnose die Rotverstärkung der Kamera reduziert bzw. das Rotsignal gedämpft werden - entsprechend der Intensität des zusätzlichen Rotlichts bzw. entsprechend dem Verhältnis des Fluoreszenzanregungslichts (im Blauen/Violetten) zum zusätzlichen Rotlicht. Die hohe Intensität des zusätzlichen Rotlichts, die so hoch gewählt ist, dass die Rotfluoreszenz gegenüber der Rotremission am Gewebe vernachlässigbar oder nahezu vernachlässigbar wird, und die dementsprechend starke Rotremission am Gewebe würden nämlich sonst - ohne Reduktion der Rotverstärkung bzw. ohne Dämpfung des Rotkanalsignals in der Kamera - die Grünfluoreszenz sowohl von krankem, u. U. aber auch von gesundem Gewebe dominieren und das Gewebe erschiene somit durchweg rot oder zumindest rötlich, sowohl das kranke als auch das gesunde, es gäbe also fast keine oder eine zumindest verschlechterte Unterscheidungsmöglichkeit anhand des vermittelten Farbeindrucks.

Die Reduktion der Kamera-Rotverstärkung bzw. die Dämpfung des Rotsignals im Modus der bildgebenden Autofluoreszenzdiagnose wird daher derart vorgenommen, dass die Überlagerung von Gewebefluoreszenz und von der Lichtquelle zusätzlich bereitgestelltem und vom Gewebe remittertem Rotlicht dazu führt, dass gesundes Gewebe grün erscheint (was gleichbedeutend ist mit einer Dominanz der Grünfluoreszenz gegenüber der gewebezustandsunabhängigen Rotremission - die Rotfluoreszenz spielt nun fast keine Rolle mehr) und prä- bzw. frühmalignes Gewebe rot erscheint (was einer Dominanz der gewebezustandsunabhängigen Rotremission gegenüber der im Vergleich zu gesundem Gewebe bei krankem Gewebe stark reduzierten Grünfluoreszenz gleichkommt). Quantitativ liegt also das im wesentlichen von durch am Gewebe remittiertem Rotlicht bestimmte Rotkanalsignal nach der Dämpfung in der Kamera zwischen dem Grünkanalsignal, welches von Grünfluoreszenzlicht von gesundem Gewebe erzeugt wird und dem Grünkanalsignal, welches von Grünfluoreszenzlicht von krankem Gewebe erzeugt wird.

Dieses Vorgehen führt in vorteilhafter Weise zu einer deutlichen Steigerung der Sensitivität für prä- bzw. frühmalignes Gewebe gegenüber dem Fall, dass im roten Spektralbereich nur Fluoreszenzlicht und kein von der beleuchtenden und Fluoreszenz anregenden Lichtquelle zusätzlich emittiertes und am Gewebe remittiertes Rotlicht detektiert wird, welches anschließend in der Kamera in der oben beschriebenen Form weiter verarbeitet wird.

Der von der Kamera detektierte Rotanteil ist nun nicht mehr oder zumindest kaum noch vom Malignitätsgrad des Gewebes abhängig und nimmt deshalb nicht mehr oder kaum noch mit zunehmendem Malignitätsgrad ab, krankes Gewebe erfährt dadurch einerseits eine deutlichere Rotverschiebung und strahlt andererseits bei entsprechender Einstellung der Kameradämpfung kräftiger (da die Kameradämpfung idealerweise so eingestellt wird, dass der konstante, vom Gewebe remittierte, hinsichtlich der Gewebeatypie konstante Rotanteil ein deutlich stärkeres Rotsignal erzeugt, als die reduzierte Rotfluoreszenz beim kranken Gewebe), so dass also nicht nur das kranke Gewebe in einem kräftigeren Rot erscheint, sondern dass auch die Farbe des kranken Gewebes heller und damit besser wahrgenommen werden kann, als wenn ausschließlich Fluoreszenzlicht betrachtet wird.

Für die Ausgestaltung der Lichtquelle bestehen verschiedene Möglichkeiten. Gemäß einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Lichtquelle aus einer Weißlichtquelle, d. h. einer breitbandig über den gesamten sichtbaren Spektralbereich emittierenden Lampe besteht, die ihr Licht zumindest zeitweise über einen optischen Filter abgibt, der eine Lichttransmission im blauen/violetten Spektralbereich und in einem Spektralbereich im Roten erlaubt. Alternativ ist es möglich, dass die Lichtquelle aus einer blaulichtgefilterten Weißlichtquelle und einer zusätzlichen Rotlichtquelle besteht. Diese zusätzliche Rotlichtquelle kann beispielsweise ein Rotlichtlaser, z. B. ein Halbleiterlaser, oder auch eine rote LED oder ein Array von roten LED's sein. Weiterhin kann die Lichtquelle auch aus einem Blau- /Violettlichtlaser und aus einem Rotlichtlaser bestehen. In diesem Falle kann zwecks Durchführung der Weißlichtdiagnose außerdem ein Grünlichtlaser vorgesehen werden, der zusammen mit dem blauen und roten Laser das Weißlicht erzeugt. Um eine gegenüber der Version mit den Lasern verbesserte Farbwiedergabe im Weißlichtmodus zu realisieren, kann auch ein Array von relativ breitbandig, in unterschiedlichen spektralen Bereichen emittierenden Leuchtdioden verwendet werden, welche in der Summe idealerweise den gesamten sichtbaren Spektralbereich abdecken.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine (besonders im Hinblick auf die optischen Spezifikationen des Kamerakopfs) konventionelle 3-Chip-Kamera vorgesehen. Es kann sich dabei um eine CCD-Kamera oder und eine CMOS- Kamera handeln. Bevorzugt sind die Mittel zur Dämpfung des vom roten Bildanteil stammenden Signals im Modus der Autofluoreszenzdiagnose softwaregesteuert, so daß ein einfaches, zentrales, prozessorgesteuertes Zu- und Abschalten der Dämpfung beim Wechsel zwischen Weißlichtdiagnose und Autofluoreszenzdiagnose möglich ist. Namentlich sind die Mittel zur Dämpfung des vom roten Bildanteil stammenden Signals ein Voltage Controlled Amplifier (VCA). Schließlich kann zwischen der Bildprozessoreinheit und dem Monitor ein Bildspeicher angeordnet sein, der bei zu geringer Bildhelligkeit zum Einsatz kommt.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Vorrichtung sind in Unteransprüchen angegeben und werden auch anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die spektrale Fluoreszenzintensität I_S (willkürliche Einheiten) über der Wellenlänge W in Nanometer für verschiedene Gewebezustände,

Fig. 2 die auf das erste Fluoreszenzmaximum im Grünen normierten Kurvenverläufe der spektralen Fluoreszenzintensitäten I_S aus Fig. 1,

Fig. 3 schematisch den Aufbau der Diagnosevorrichtung,

Fig. 4 die spektrale Fluoreszenzintensität I_S über der Wellenlänge W in Nanometer für verschiedene Gewebezustände sowie eine mögliche Ausführungsform der spektralen Intensität I_S des der Fluoreszenz überlagerten, von der Lichtquelle emittierten und vom Gewebe remitterten Rotlichts,

Fig. 5 schematisch die durch alleinige Detektion von Autofluoreszenzlicht von den Farbkanälen (rot und grün) der 3-Chip-Kamera erzeugte Spannungen U für benignes und für frühmalignes Gewebe,

Fig. 6 schematisch die durch Detektion von Autofluoreszenzlicht und zusätzlich bereitgestelltem Rotlicht von den Farbkanälen (rot und grün) der 3- Chip-Kamera erzeugte Spannungen U für benignes und für frühmalignes Gewebe und

Fig. 7 schematisch die durch Detektion von Autofluoreszenzlicht und zusätzlich bereitgestelltem Rotlicht von den Farbkanälen (rot und grün) der 3- Chip-Kamera erzeugte Spannungen U nach Dämpfung im Rotkanal für benignes und für frühmalignes Gewebe.

In Fig. 3 ist die Diagnosevorrichtung für die kombinierte bildgebende Weißlichtdiagnose und bildgebende Autofluoreszenzdiagnose zu sehen. Die Vorrichtung zur Untersuchung des Gewebes 1 weist eine Lichtquelle 2 auf, wobei eine inkohärente, breitbandig im sichtbaren Spektralbereich emittierende Lichtquelle besonders gut geeignet ist. Die idealerweise weißes Licht emittierende Lichtquelle 2 kann eine Kurzbogenlampe sein; hier ist sowohl eine Xenonlampe vorteilhaft als auch eine Gasentladungslampe mit Quecksilberanteilen oder eine Quecksilberhoch- oder gar Quecksilberhöchstdrucklampe. Letztere haben ein breites Strahlungsgrundkontinuum im Sichtbaren und die für das Quecksilber typischen Linien im Blauen und Violetten. Diese liegen zum Teil ideal im Absorptionsspektrum für die Fluoreszenzanregung der für die Autofluoreszenzdiagnose relevanten körpereigenen Fluorochrome. Alternativ kommt auch eine Halogenlampe in Betracht.

Alle genannten Lampen haben den Vorteil, dass sie einerseits einen Strahlungsanteil im Violetten/Blauen und einen (wenn auch bei manchen Lampen kleinen) Anteil im Roten besitzen und andererseits auch in der Lage sind, weißes Licht zu emittieren. Diese Lampen bieten damit ideale Voraussetzungen für ein System, welches sowohl die konventionelle Weißlichtdiagnose also auch die Autofluoreszenzdiagnose ermöglichen soll.

Im Untersuchungsmodus der Weißlichtdiagnose gelangt das Licht der Lichtquelle 2 über einen Lichtleiter 15 (Einzelfaser, Faserbündel oder Flüssiglichtleitkabel) zu Endoskop 3. Für die Lichteinkopplung in den Lichtleiter 15 kann die Lichtquelle 2 als Reflektorlampe ausgebildet sein. Denkbar ist jedoch auch eine Kondensoranordnung. Das Endoskop 3 leitet das Licht in bekannter Weise zu Gewebe 1. Mittels einer Bildübertragungseinheit 4 wird das Bild des Gewebes 1 über ein Videoobjektiv 16 zum Kamerakopf 5a einer Kamera 5 geleitet, die aus Kamerakopf 5a und Kameracontroller 5b besteht. Hierfür kommen in der Bildübertragungseinheit 4 konventionelle Linsensysteme, GRIN-Linsensysteme oder Bildfaserbündel zum Einsatz.

Um im Modus der Autofluoreszenzdiagnose das vergleichsweise schwache Autofluoreszenzlicht gegenüber dem intensitätsstarken, am Gewebe remittierten Fluoreszenzanregunglicht überhaupt erst sichtbar werden zu lassen, ist irgendwo im Bildkanal, beispielsweise zwischen Endoskop 3 und Videoobjektiv 16, ein Fluoreszenzanregungslicht-Blockfilter 23 eingebracht, welches dafür sorgt, dass das am Gewebe remittierte Fluoreszenzanregungslicht die Detektionseinheit der Kamera nicht erreichen kann. Dieses Blockfilter kann entweder fest oder in den Strahlengang ein- und ausschwenkbar angebracht sein.

Bei der Kamera 5 handelt es sich um eine (vor allen Dingen bezüglich der optischen Kopfspezifikationen) konventionelle 3-Chip-Kamera, die drei Sensoren 6, 7 und 8 aufweist, welche den drei spektralen Farbbereichen blau (B), grün (G) und rot (R) zugeordnet sind. Die Kamera 5 kann damit ohne Einschränkungen, vor allen Dingen ohne Einbußen bei der Farbwiedergabe, für die konventionelle Weißlichtendoskopie benutzt werden. Sie kann als CCD- Kamera oder als CMOS-Kamera ausgeführt sein. Eine strahlaufteilende Einheit im Kamerakopf 5a zerlegt das dort ankommende Bild des Gewebes 1 in für 3-Chip-Kameras bekannter Weise in die drei Spektralbereiche "blau" (B), "grün" (G) und "rot" (R) und bildet dieses auf die Sensoren 6, 7 und 8 ab.

Über die Signalleitungen 17 werden die Signale der drei Sensoren 6, 7, 8 zu einer Bildprozessoreinheit 9 geleitet. Von dort gelangt das Bildsignal über einen Bildspeicher 14, der im Modus der Weißlichtdiagnose nicht aktiviert sein muß, und eine Schnittstelle 18 zu Monitor 10, über den sich der Arzt das Bild des Gewebes 1 ansehen kann. Eine CPU 19 im Kameracontroller 5b steuert die Bildprozessoreinheit 9 und den Bildspeicher 14. Der Bildspeicher hat in Verbindung mit der Bildprozessoreinheit die Aufgabe, im Arbeitsmodus der Autofluoreszenzdiagnose im Falle zu schwacher Fluoreszenzsignale während der Bildintegrationsphase, also dann, wenn die Sensoren nicht ausgelesen werden, das zuvor abgespeicherte Bild mit Videofrequenz immer wieder auszugeben. Arbeitet die Beleuchtungs- bzw. Fluoreszenzanregungskette von der Lichtquelle 2 bis zum Gewebe 1 effizient genug, beispielsweise durch die Verwendung eines hochtransmittierenden Lichtleiters 15 bei bestmöglicher Anpassung der Elemente in der Beleuchtungs- bzw. Fluoreszenzanregungskette untereinander, und wird eine Kamera 5 mit hoher Empfindlichkeit eingesetzt, kann unter Umständen auf den Bildspeicher 14 verzichtet werden.

Die Vorrichtung weist weiterhin eine Steuereinheit 20 auf, mit der die Diagnosemodi gesteuert bzw. geschaltet werden können. Soll vom Modus der Weißlichtdiagnose auf den Modus der bildgebenden Autofluoreszenzdiagnose umgeschaltet werden, wird wie folgt vorgegangen:
Der Arzt betätigt einen Handschalter 21 oder einen Fußschalter 22. Das Schaltersignal wird zur Steuereinheit 20 geleitet. Diese sorgt zunächst einmal dafür, dass ein Fluoreszenzanregungsfilter 11 in den Strahlengang der Lichtquelle 2 eingebracht wird. Auf diese Weise wird das Gewebe 1 mit Fluoreszenzanregungslicht bestrahlt. Das Filter 11 ist so ausgeführt, dass neben dem Fluoreszenzanregungslicht - bei der angesprochenen Indikation im blauen/violetten Bereich - auch rotes Licht zum Gewebe gelangt. Das Gewebe wird also sowohl mit Fluoreszenzanregungslicht als auch zusätzlich mit Rotlicht bestrahlt. Dabei wird die Rottransmission des Filters 11 so hoch gewählt, dass die Rotfluoreszenz des durch das Violett-/Blaulicht angeregten Gewebes gegenüber dem am Gewebe remittierten Rotlicht vernachlässigt werden kann oder zumindest eine untergeordnete Rolle spielt, beispielsweise in der Größenordnung 1 : 10 oder auch größer liegt, ausreichend kann auch schon ein Verhältnis von Fluoreszenzlicht zu remittiertem Licht von 1 : 5 oder noch höher sein.

Gleichzeitig aktiviert die Steuereinheit 20 Mittel 12 in der Kamera zur Dämpfung des im Rotkanal erzeugten Signalwertes. Da im Modus der Autofluoreszenzdiagnose weniger Licht als bei der Weißlichtdiagnose zur Kamera 5 gelangt, wird schließlich gegebenenfalls die Integration mehrerer Videohalbbilder und damit zusammenhängend der Bildspeicher 14 aktiviert, um ein ausreichend helles, und dennoch wenig verrauschtes Bild am Monitor zu erzeugen.

Das erneute Betätigen der Schalter 21 bzw. 22 sorgt dafür, dass die genannten Maßnahmen rückgängig gemacht werden, so dass vom Modus der bildgebenden Autofluoreszenzdiagnose zur Weißlichtdiagnose zurückgeschaltet werden kann.

Mit der beschriebenen Diagnosevorrichtung wird also im Modus der bildgebenden Autofluoreszenzdiagnose das zu untersuchende Gewebe 1 - im Gegensatz zur "konventionellen" Autofluoreszenzdiagnose, bei welcher lediglich das Autofluoreszenzlicht selbst detektiert und bewertet wird - zusätzlich mit rotem Licht bestrahlt und das vom Gewebe remittierte Licht für die Gewebebewertung herangezogen unter Beibehaltung der Verwendung einer konventionellen 3-Chip-Kamera (konventioneller Kamerakopf, keine Veränderung der Kopffilterspezifkationen). Im Ausführungsbeispiel transmittiert das Filter 11 in der Lichtquelle zusätzlich zum blauen/violetten Licht wie beschrieben rotes Licht. Alternativ zum dargestellten Aufbau kann jedoch auch eine separate Rotlichtquelle, beispielsweise ein Rotlicht-Laser, Verwendung finden.

Zur Erläuterung der damit erzielten Wirkung wird zunächst auf die Fig. 4 hingewiesen. Dort sind die spektrale Intensität I_S der Gewebefluoreszenz (ausgelöst durch das Fluoreszenzanregungslicht) beispielhaft für eine Anregungswellenlänge von 405 nm für unterschiedliche Gewebezustände und die der Gewebefluoreszenz überlagerte, vom Gewebezustand unabhängige spektrale Intensität I_S des vom Gewebe remittierten Rotlichts (ausgelöst durch das von der Lichtquelle zustätzlich bereitgestellte und an das Gewebe herangeführte Rotlicht) über der Wellenlänge zu sehen.

Die Kurven stellen die Fluoreszenzspektren dar, wie sie am Kamerakopf detektiert werden. Zusätzlich eingezeichnet und mit 24 bezeichnet ist das zusätzlich von der Lichtquelle bereitgestellte und am Gewebe 1 remittierte Rotlicht, so wie es am "Rotsensor" 8 der Kamera detektiert wird. Die skizzierte spektrale Intensität I_S des detektierten zusätzlichen Rotlichts, d. h. der Verlauf über der Wellenlänge, stellt nur ein mögliches Beispiel dar, welches der erfindungsgemäßen Forderung nachkommt, am Ausgang der konventionellen 3-Chip-Kamera bzw. am Monitor im Autofluoreszenzdiagnosemodus ein praktisch vom Grad der Gewebeatypie unabhängiges Rotsignal zu erzeugen (Rotreferenz). Dazu wird das von der Lichtquelle 2 über das Filter 11 oder alternativ über eine zusätzliche Rotlichtquelle zusätzlich bereitgestellte und dann vom Gewebe 1 remittierte Rotlicht so stark bzw. intensiv gewählt, dass bei der am "Rotsensor" 8 der Kamera ankommenden Rotlicht-Summe, bestehend aus zusätzlich bereitgestelltem und am Gewebe remittiertem Rotlicht und aus durch blauem/violettem Anregungslicht erzeugter Gewebe- Rotfluoreszenz, die gewebezustandsabhängigen Schwankungen der Rotfluoreszenz nicht mehr oder kaum noch ins Gewicht fallen. Je größer also die Lichtmenge des zusätzlich bereitgestellten und am Gewebe remittierten Rotlichts gewählt wird, um so höher wird der Anteil des vom Grad der Gewebeatypie unabhängigen remitterten Rotlichts am von der Kamera detektierten Gesamtrotlicht und um so weniger fallen die Rotfluoreszenz als solche und damit auch deren gewebezustandsabhängigen Schwankungen ins Gewicht. Es wird also ein bezüglich des Grades der Gewebeatypie praktisch konstantes Rotsignal erzeugt.

Eine quantitative Beschränkung des bereitzustellenden zusätzlichen Rotlichts nach oben ergibt sich in der Praxis lediglich dahingehend, dass der "Rotsensor" nicht in Sättigung gehen sollte, d. h. dass das am "Rotsensor" eintreffende Rotlicht idealerweise in der Größenordnung des am "Grünsensor" eintreffenden Grünfluoreszenzlichts liegen sollte.

In Fig. 6 sind die sich daraus in der Kamera ergebenden Farbsignalverhältnisse schematisch und qualitativ dargestellt, Fig. 5 stellt dem gegenüber die Farbsignalverhältnisse in der Kamera bei derjenigen Vorgehensweise, bei welcher das Gewebe nicht mit zusätzlichem Rotlicht bestrahlt wird dar. Die dargestellten Spannungsverhältnisse basieren sowohl für die Fig. 5 und 6 als auch für die nachfolgend erläuterte Fig. 7 auf den Kurven der Fig. 1 (Fluoreszenzanregungswellenlänge von 405 nm; in einem dieser Wellenlänge benachbarten Anregungswellenlängenbereich sind die Ergebnisse ähnlich) und den durch diese Kuvenverläufe begrenzten Flächenanteile; der Einfluß der spektralen Empfindlichkeit der unterschiedlichen zum Einsatz kommenden Bauelemente und eine u. U. dementsprechend erforderliche Gewichtung der Kurven aus Fig. 1 bleiben hier unberücksichtigt, dieser Einfluß kann aber weitestgehend durch entsprechende zusätzliche Verstärkung oder Dämpfung in den einzelnen Farbkanälen korrigiert werden.

In allen drei Figuren (5, 6 und 7) sind die vom jeweiligen "Farbsensor" in der Kamera erzeugten Spannungen U der Farbkanäle grün (G) und rot (R) (wie bereits erwähnt spielt blau im Modus der Autofluoreszenzdiagnose keine Rolle) jeweils für benignes und frühmalignes Gewebe einander gegenübergestellt. Dabei deutet der Index "fl" darauf hin, daß die Spannung von Gewebefluoreszenzlicht stammt, während der Index "re" anzeigt, daß die Spannung von am Gewebe remittiertem Licht herrührt.

Fig. 5 zeigt die in den einzelnen Sensoren erzeugten Signalspannungen U für den Fall, daß gemäß einer konventionellen Vorrichtung auf die Bereitstellung von zusätzlichem Rotlicht verzichtet wird. Beim frühmalignen Gewebe ist das Rotsignal dem Grünsignal vergleichbar. Die für eine gute Farbkontrastierung gewünschte Rotverschiebung ist bei diesem Gewebezustand also nicht vorhanden. Eine Rotsignalverstärkung ist aus zweierlei Gründen ungünstig: Zum einen wird das Rotsignal beim gesunden Gewebe um den gleichen Faktor verstärkt, was dort zu einer Abnahme der Dominanz des durch das Grünfluoreszenzlicht erzeugten Signals gegenüber dem durch das Rotfluoreszenzlicht erzeugten Signals führt - auf dem Monitor erscheint deshalb das gesunde Gewebe mit zunehmender Rotkanalverstärkung zunehmend rötlich, eine optimale Anhebung des Farbkontrasts ist also so nicht möglich. Zum anderen ist die Rotfluoreszenz bei frühmalignem und malignem Gewebe intensitätsschwach und daher das Signal-Rauschverhältnis vergleichsweise gering. Eine Verstärkung des Rotkanals führt deshalb zu einer Verschlechterung der Gesamtbildqualität.

Fig. 6 zeigt die in den Sensoren erzeugten Signalspannungen für den Fall, daß das Gewebe gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung neben dem Anregungslicht mit zusätzlichem Rotlicht bestrahlt wird in der Art, dass die vom Gewebe remittierten Rotlicht erzeugte Signalspannung diejenige, welche vom Rotfluoreszenzlicht erzeugt wird, klar dominiert. Dem aus der Rotfluoreszenz resultierenden Signalspannungsbalken R_fl ist der aus der Rotlichtremission resultierende Signalspannungsbalken R_re aufgesetzt, da sich die beiden Signalspannungen jeweils addieren.

Bei der zusätzlichen Bestrahlung des Gewebes mit Rotlicht in der oben beschriebenen Art ist das am Gewebe remittierte Rotlicht also nicht nur viel intensiver als die Rotfluoreszenz, sondern u. U. auch intensiver oder zumindest in der Größenordnung der Grünfluoreszenz von gesundem Gewebe. Würden nun also keine weiteren Maßnahmen in der Kamera ergriffen, würde das auf dem Monitor abgebildete Gewebe immer rot oder zumindest rötlich erscheinen, unabhängig vom Gewebezustand. Somit wäre die ursprünglich angestrebte Verbesserung der Farbkontrastierung von gesundem und krankem Gewebe nicht realisiert.

Deshalb wird erfindungsgemäß nun, nach der Lichtdetektion am Kamerakopf und nachdem das Licht in den Sensoren bereits in ein elektrisches Signal umgewandelt wurde, das elektrische Gesamtrotsignal, also die im "Rotsensor" der 3-Chip-Kamera erzeugte Gesamtspannung, gegenüber dem elektrischen Grünsignal, also der am "Grünsensor" erzeugten Spannung, mittels der Mittel 12 (s. Fig. 3) so weit gedämpft, dass auf dem an die Kamera angeschlossenen Monitor gesundes Gewebe deutlich grün und krankes Gewebe deutlich rot erscheint.

Die Höhe der Dämpfung des Rotanteils durch die Mittel 12 kann einmalig vor der Inbetriebnahme des Diagnosesystems eingestellt werden. Beispielsweise kann dabei so vorgegangen werden, dass die Rotdämpfung im Kameracontroller 5b so eingestellt wird, dass der vom Rotkanal erhaltene Spannungswert in erster Näherung dem Mittelwert der beiden Spannungswerte für gesundes und krankes Gewebe am Grünkanal entspricht.

Fig. 7 zeigt die in den Sensoren erzeugten Signalspannungen, nachdem die Rotkanalspannungen der Fig. 6 beispielhaft die zusätzlich notwendige Dämpfung erfahren haben in der Art, daß das benigne Gewebe deutlich grün und das kranke Gewebe deutlich rot erscheint.

Es wird also kameraintern jetzt nicht mehr auf das detektierte Licht, sondern auf das vom Licht in den Sensoren (vor allen Dingen im "Rotsensor") erzeugte elektrische Signal Einfluß genommen. Jedoch ist im Sensor selbst bzw. an dessen Ausgang eine spektrale Zerlegung des Signals nicht mehr möglich. Stattdessen gibt es pro Sensor (rot, grün, blau) an dessen Ausgang jeweils nur noch einen (zeitabhängigen) Signalwert. Daher sind in den Fig. 5, 6 und 7 nur Spannungsbalken gezeichnet. Die Gegenüberstellung der Fig. 6 und 7 zeigt also beispielhaft und schematisch, wie das elektrische Rotkanalsignal gegenüber dem elektrischen Grünkanalsignal entsprechend der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingestellt werden kann, damit gesundes Gewebe grün (die Spannung am Grünkanal muß die Spannung am Rotkanal klar dominieren) und krankes Gewebe rot (die krankheitsbedingt zurückgegangene Spannung am Grünkanal muß jetzt von der Spannung am Rotkanal deutlich dominiert werden) erscheint. Die Gegenüberstellung der Fig. 5 und 7 zeigt, wie mit den Maßnahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber der alleinigen Detektion und Bewertung von Fluoreszenzlicht eine deutlichere Farbdifferenzierung der dargestellten Gewebezustände realisiert werden kann, indem beim frühmalignen Gewebe eine deutliche Anhebung des Rotkanalsignals erzielt werden kann, ohne im gleichen Maße das Rotkanalsignal beim gesunden Gewebe anzuheben.

Die beispielhafte Einstellung der Spannungsverhältnisse in der Kamera über das Dämpfungsglied 12 mit dem Resultat, wie in Fig. 7 dargestellt, gilt nur für den theoretisch einfachsten Fall, dass in der verbleibenden Übertragungskette (Kamera - Monitor - menschliches Auge) Rotsignal und Grünsignal im Verhältnis 1 : 1 übertragen werden. Dies ist in der Praxis nicht unbedingt der Fall. Dementsprechend müssen die in Fig. 7 dargestellten Balkenhöhen für die unterschiedlichen, spektralen Empfindlichkeiten korrigiert werden. Das kann gleichfalls über das Dämpfungsglied 12 geschehen.

Der erfindungsgemäß vorgesehene Einbezug von vom Gewebe remittierten Rotlicht in die Gewebebewertung bei gleichzeitiger, entsprechend angepaßter Dämpfung der elektrischen Signale im Rotkanal der eingesetzten, konventionellen 3-Chip-Kamera in der hier beschriebenen Form hat also folgende Funktion und Vorteile: Die Sensitivität für prä- bzw. frühmaligne Läsionen gegenüber benignem Gewebe wird gesteigert, indem der dem Detektor zugeführte Rotanteil nun nicht mehr oder kaum noch vom Grad der Gewebeatypie abhängig ist (im Gegensatz zu den Verhältnissen bei der reinen Fluoreszenzdetektion) und dementsprechend für einen verbesserten Farbkontrast zwischen benignem und frühmalignem Gewebe gesorgt (das frühmaligne Gewebe erscheint gegenüber dem benignen Gewebe deutlich röter).

Dem Rotkanalsignal kommt mit dieser "Fixierung" auf einen bezüglich des Grades der Gewebeatypie nahezu unveränderlichen Wert gleichzeitig eine Referenzfunktion zu: Es ist nur noch die Änderung der Grünfluoreszenz für die Gewebebewertung von Bedeutung, da ja idealerweise das der Kamera und damit dem Betrachter zugeführte Rotlicht vom Gewebezustand nahezu unabhängig und diesbezüglich fast konstant ist. Bei entsprechend eingestellter Dämpfung ist das vom Grünkanal bereitgestellte Signal beim gesunden Gewebe deutlich stärker und dieses erscheint deshalb in einem kräftigen Grün, beim kranken Gewebe deutlich schwächer und letzteres erscheint deshalb in einem kräftigen Rot.

Würde man allein diesen Aspekt berücksichtigen wollen (daß ohnehin nur noch die Änderung der Grünfluoreszenz betrachtet wird), wäre eine völlige Ausblendung des gesamten Rotlichts eine Alternative zur erläuterten Vorgehensweise. Der zusätzliche Aufwand der Festlegung von Filterspezifikationen für den Anregungslichtfilter im Roten oder alternativ eine zusätzliche rote Lichtquelle unter Beibehaltung der üblichen Filterspezifikationen sowie die Kameraanpassung an die durch das zusätzliche Rotlicht verursachten veränderten Gegebenheiten würden somit entfallen. Der Farbeindruck bzw. die Farbverschiebung wiederum würden jedoch dann für die Gewebebewertung keine Rolle mehr spielen, nur noch der Intensitätsrückgang im Grünen wäre für die Gewebedifferenzierung relevant. Wie jedoch bereits erwähnt wurde, kann auch gesundes Gewebe, dessen Oberfläche aufgrund morphologischer Unebenheiten wie eine "Lichtfalle" wirkt, einen ähnlichen Fluoreszenzrückgang verursachen wie prä- bzw. frühmalignes Gewebe, mit der Folge, daß hier kaum eine Differenzierung möglich ist, was dann zu einem Rückgang der Spezifität führt. Wird jedoch remittertes Rotlicht in der beschriebenen Art in die Gewebebewertung mit einbezogen, findet die Gewebebewertung in erster Linie wieder über den dem Betrachter vermittelten Farbeindruck statt. Dieser ist unabhängig von der Oberflächenstruktur des Gewebes, da die Lichtfallenwirkung bei Rotlicht und Grünlicht gleichermaßen wirksam, also unabhängig von der Wellenlänge ist und unabhängig vom Abstand Endoskop - Gewebe. Wie gewünscht bewirkt also allein der Grad der Gewebeatypie eine Farbänderung. Insofern kommt dem zusätzlich detetkierten, remittierten Rotlicht im Vergleich zum völligen Verzicht jeglicher Rotlichtdetektion eine wichtige Referenzfunktion zu.

Schließlich liefert das zusätzliche, von der Lichtquelle zur Verfügung gestellte und vom Gewebe remittierte Rotlicht gegenüber der Maßnahme des völligen Ausblendens von Rotlicht aber auch - wie bereits erläutert - gegenüber der alleinigen Detektion von Fluoreszenzlicht über den gesamten Spektralbereich (Grün- und Rotfluoreszenz) einen zusätzlichen Helligkeitsgewinn. Gegenüber dem letzteren Fall besteht die Möglichkeit, durch Erhöhen des von der Lichtquelle abgegebenen und dann am Gewebe remittierten Rotlichtanteils entsprechend die Rotverstärkung der bildaufnehmenden Kamera nahezu beliebig weit abzusenken und damit das Signal-Rausch-Verhältnis in diesem Spektralbereich zu verbessern. Vor dem Hintergrund der ohnehin intensitätschwachen Fluoreszenzbilder und der in der Regel gegenüber der Empfindlichkeit im Grünen geringeren Empfindlichkeit marktüblicher medizinischer Kameras im Roten (gewöhnlich durch ein am Kopfeingang zusätzlich angebrachtes optisches Filter mit abnehmender Transmission zum langwelligen Roten hin bedingt) ist dieser Aspekt von größter Bedeutung. Es kann also ohne andere, die Bildqualität beeinträchtigende Maßnahmen wie elektronische Verstärkung oder Anheben der Bildintegrationszeit eine Helligkeitsanhebung im Autofluoreszenzmodus und eine Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses erzielt werden.

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Anordnung - insbesondere gegenüber dem in der US 5 590 660 beschriebenen Diagnosesystem besteht darin, dass das Grünkanalsignal erzeugende Licht durch das vergleichsweise schmale Transmissionsband des optischen Filters vor dem "Grünsensor" einer bezüglich der Kopfspezifikationen konventionellen 3-Chip-Kamera bestimmt wird. Die langweilige Transmissions-"Kante" dieses Filters liegt gewöhnlich in einem Spektralbereich um ungefähr 580 nm. Nur in einem Bereich unterhalb dieser Wellenlänge sind jedoch die Intensitätsunterschiede zwischen benignem und prä- bzw. frühmalignem Gewebe stark ausgeprägt; zum Langwelligen hin nähern sich die Werte für die spektrale Intensität bei gesundem und krankem Gewebe immer mehr einander an (siehe Fig. 1). Das zusätzliche Einbeziehen von Licht oberhalb einer Wellenlänge von ungefähr 580 nm in den Grünkanal, so wie dies das Diagnosesystem der US 5 590 660 vorsieht (dort bis 650 nm), führt deshalb dazu, dass sich der Kontrast zwischen gesundem und krankem Gewebe zunehmend verschlechtert (mit zunehmender Wellenlänge) und die Möglichkeit der Gewebedifferenzierung immer ungünstiger wird.

Die zur Realisierung der erläuterten Vorgehensweise beschriebene Vorrichtung erlaubt ferner in vorteilhafter Weise die Verwendung einer (einzigen) konventionellen 3-Chip-Kamera für beide Arbeitsmodi (Weißlicht und Autofluoreszenz) und damit zusammenhängend einen einfachen Wechsel zwischen den beiden Arbeitsmodi der Weißlichtdiagnose und der bildgebenden Autofluoreszenzdiagnose zu realisieren. Eine spezielle Sensor- und Filterkonzeption (im Kopf der Kamera) und damit eine Abweichung von der für die Weißlichtdiagnose optimalen optischen Kopfkonfiguration ist nicht erforderlich, d. h. die Kamera produziert hinsichtlich der Bild- und Farbqualität auch im Weißlichtmodus uneingeschränkt gute Bilder. Da die Diagnosevorrichtung nur eine Kamera für beide Diagnosemodi benötigt, ist die Voraussetzung für ein kleines, leichtes, handliches und preiswertes System geschaffen, das trotzdem eine sehr gute Sensitivität und eine hohe Spezifität aufweist.

Da das neben dem Anregungslicht im Autofluoreszenzmodus zusätzliche, für die Farbkontrastanhebung verwendete Licht im roten Spektralbereich liegt, ist die Eindringtiefe vergleichsweise hoch, der gerichtet reflektierte Anteil vergleichsweise niedrig und damit der erzielte Farbeindruck des Gewebes nahezu unabhängig vom Winkel Endoskop - Gewebenormale im Gegensatz zu Systemen, welche blaues Fluoreszenzanregungslicht detektieren und für die Gewebebewertung miteinbeziehen. Der Effekt kann noch dadurch gesteigert werden, indem das spektrale Band des von der Lichtquelle 2 zusätzlich emittierten Rotlichts schmal gewählt wird und an die langweilige "Kante" des Transmissionsbandes des "Rotfilters" vor dem Sensor 8 gelegt wird.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur bildgebenden Diagnose von Gewebe (1) unter wahlweiser Anwendung von zwei Diagnosemethoden, nämlich ei­ nem Arbeitsmodus zur bildgebenden Weißlichtdiagnose und einem Arbeitsmodus zur bildgebenden Autofluoreszenzdiagnose, mit einer Lichtquelle (2), deren Licht über ein Endoskop (3) zum Gewebe (1) geleitet wird und die im Arbeitsmodus der bildgebenden Autofluores­ zenzdiagnose neben dem Fluoreszenzanregungslicht zusätzlich noch Rotlicht emittiert, und mit einer im Endoskop (3) angeordneten Bild­ übertragungseinheit (4), die das Bild des Gewebes (1) zu einer Farb­ kamera (5) leitet, wobei die Farbkamera (5) drei Sensoren (6, 7, 8) für die drei Farbbereiche Rot, Grün und Blau aufweist, die jeweils mit ei­ ner Bildprozessoreinheit (9) in Verbindung stehen, die einen Monitor (10) mit den Bildsignalen versorgt, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Lichtquelle (2) im Arbeitsmodus der Autofluoreszenzdiagnose zusätzlich emittierte Rotlicht so intensiv ist, dass das durch Remission von Rotlicht am Gewebe im Rotsensor (8) erzeugte Signal das durch Geweberotfluoreszenz im Rotsensor (8) erzeugte Signal dominiert und dass die Bildprozessoreinheit (9) der Kamera (5) Mittel (12) aufweist, mit denen das vom Rotsensor (8) der 3-Chip-Kamera erzeugte elektri­ sche Signal im vorerwähnten Arbeitsmodus so gedämpft wird, dass es quantitativ zwischen den elektrischen Signalen des Grünsensors (7) der Kamera (5) liegt, die bei der Diagnose von gesundem Gewebe einerseits und prä- oder frühmalignem Gewebe andererseits erzeugt werden, und dass auf dem angeschlossenen Monitor (10) benignes Gewebe grün und prä- oder frühmalignes Gewebe rot erscheint.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel zwischen den beiden Diagnosemethoden von einer zentra­ len Steuereinheit (20) koordiniert wird und dass die Dämpfung des vom roten Bildanteil stammenden Signals im Modus der Autofluoreszenzdiagnose durch die erwähnten Mittel (12) über die zentrale Steu­ ereinheit (20) aktiviert und im Modus der Weißlichtdiagnose über die zentrale Steuereinheit (20) deaktiviert wird.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Mittel (12) zur Dämpfung des vom roten Bildanteil stammenden Signals im Modus der Autofluoreszenzdiagnose soft­ waregesteuert sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Lichtquelle (2) aus einer inkohärenten, spektral breitbandigen Lichtquelle besteht, die ihr Licht zumindest zeitweise über einen optische Filter (11) abgibt, der eine Lichttransmission im blauen und violetten Spektralbereich und im roten Spektralbereich erlaubt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Lichtquelle (2) aus einer inkohärenten, spektral breitbandigen Lichtquelle (2) und einer zusätzlichen Rotlichtquelle besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rot­ lichtquelle aus einem Laser besteht, welcher im roten Spektralbereich emittiert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rot­ lichtquelle aus einer einzelnen LED oder einem Array von LEDs be­ steht, welche im roten Spektralbereich emittieren.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Lichtquelle (2) aus einer einzelnen LED oder einem Array von LED's, welche im blauen und violetten Spektralbereich e­ mittieren, und einer Rotlichtquelle besteht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Lichtquelle (2) aus einem Laser, welcher im blauen und violetten Spektralbereich emittiert, und einer Rotlichtquelle be­ steht.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Lichtquelle (2) weiterhin eine einzelne LED oder ei­ nen Array von im grünen Spektralbereich emittierenden LEDs auf­ weist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Farbkamera (5) hinsichtlich des funktionellen Auf­ baus und der optischen Spezifikationen des Kamerakopfes (5a) als konventionelle, für die Weißlichtendoskopie geeignete 3-Chip- Kamera ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbkamera (5) als CCD-Kamera ausgeführt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbkamera (5) als CMOS-Kamera ausgeführt ist.