DE4133493A1 - Diagnostisches geraet zur erkennung von krebs im fruehstadium - Google Patents
Diagnostisches geraet zur erkennung von krebs im fruehstadiumInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein diagnostisches
Gerät der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten
Art. Sie betrifft insbesondere den Gegenstand der japa
nischen Patentanmeldung Nr. 2-2 74 921 vom 12. Oktober
1990, die ausdrücklich und vollständig auch Gegenstand
der vorliegenden Anmeldung ist.
Es ist nicht leicht, Krebs im Frühstadium durch eine
normale endoskopische Untersuchung, d. h. eine einfache
Untersuchung mit dem Auge festzustellen.
Es ist deshalb übliche Praxis, die Eigenschaften einer
fotosensitiven Substanz einzusetzen, die eine Affinität
zu Tumoren hat, beispielsweise eines Hematoporphyrin-
Derivativs, da eine derartige Substanz sich um Krebs
zellen herum anlagern kann und bei einer Bestrahlung
mit Laserlicht fluoresziert. Das Hematoporphyrin-Deri
vativ wird dem Patienten zuvor eingegeben und danach
kann man die Fluoreszenz mit einem Endoskop unter Be
strahlung mit Laserlicht beobachten.
Es ist jedoch nicht ratsam, eine derartige Substanz,
wie ein Hematoporphyrin-Derivativ, für ganz allgemeine
medizinische Untersuchungen zu verwenden, und zwar we
gen ihrer Nebenwirkungen für den menschlichen Körper.
Außerdem macht der Einsatz von Laserlicht einen teueren
Laserlichtgenerator erforderlich sowie gegebenenfalls
ein Endoskop, welches speziell für diesen Einsatz kon
struiert ist. Deshalb kostet dieses System sehr viel
Geld.
Außerdem kann wegen der Störungen, die durch das neben
dem vom Hematoporphyrin-Derivat erzeugten Licht infolge
einer Eigenfluoreszenz der normalen, nicht vom Krebs
befallenen Zellen erzeugte Licht verursacht werden, bei
dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik nicht immer
eine genaue Diagnose getroffen werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ge
rät zu schaffen, welches bei geringeren Kosten und ohne
jede Nebenwirkung eine genaue Diagnose von Krebs im
Frühstadium erlaubt.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein diagnosti
sches Gerät zur Erkennung von Krebs im Frühstadium ge
löst, umfassend ein Endoskop, bei welchem von einer Be
leuchtungslichtquelle ausgehendes Beleuchtungslicht
über ein Beleuchtungsfenster, welches am distalen Ende
eines Einführteils angeordnet ist, auf ein Objekt ge
worfen wird, und bei welchem ein Objektbild, welches
von einem am distalen Ende des Einführteils angeordne
ten optischen Objektivsystem gebildet wird, über Bild
übertragungsmittel aus dem Einführteil heraus übertra
gen wird, so daß eine Bildbetrachtung möglich ist; da
bei ist ein erster Wellenlängen-Auswahlfilter vorgese
hen, welcher im Beleuchtungslichtweg zwischen der Be
leuchtungslichtquelle und dem Objekt angeordnet ist,
wobei der Filter so ausgelegt ist, daß er ein Anre
gungslicht mit einer Wellenlänge überträgt, bei der ein
lebender Organismus Fluoreszenzlicht erzeugt; ferner
ist ein zweiter, im Betrachtungslichtweg angeordneter
Wellenlängen-Auswahlfilter vorgesehen, der so ausgelegt
ist, daß er das Fluoreszenzlicht überträgt, nicht je
doch das über den ersten Filter übertragene Licht.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben
sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und der
Zeichnung, auf die bezüglich der Offenbarung aller
nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich
verwiesen wird. In der Zeichnung sind mehrere Ausfüh
rungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die im fol
genden näher beschrieben werden. Es zeigt
Fig. 1 schematisch ein erstes Ausführungs
beispiel der Erfindung;
Fig. 2 ein Diagramm mit den charakteristi
schen Kurven des Anregungslichtes so
wie des durch Eigenfluoreszenz er
zeugten Lichtes;
Fig. 3 schematisch ein zweites Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen be
schrieben.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbei
spiel ist mit 10 ein Endoskop und mit 30 ein Lichter
zeugungsgerät bezeichnet.
Ein Einführteil 11 umfaßt ein flexibles Rohr. Am proxi
malen Ende des Einführteils 11 ist ein Steuerteil 12
angeordnet. Am Steuerteil 12 ist ein Okular 13 vorgese
hen.
Das distale Ende des Einführteils 11 hat ein Beleuch
tungsfenster 15 zum Beleuchten eines Objektes 100, so
wie ein Sichtfenster 16 zum Betrachten des Objektes
100, wobei die beiden Fenster 15 und 16 nebeneinander
angeordnet sind.
Das Ausgangsende eines Beleuchtungslichtleitfaserbün
dels 21 liegt an der Innenseite des Beleuchtungsfen
sters 15. Die Objektivlinse 22 eines optischen Betrach
tungssystems ist an der Innenseite des Sichtfensters 16
angeordnet; das Eingangsende eines Bildleitfaserbündels
23 für die Bildübertragung ist an der Stelle angeord
net, an der ein Bild des Objektes 100 durch die Objek
tivlinse 22 gebildet wird.
Das Eingangsende 21a des Lichtleitfaserbündels 21 ist
mit dem Lichterzeugungsgerät 30 verbunden; das von ei
ner die Lichtquelle bildenden Lampe 31 ausgehende Be
leuchtungslicht wird über eine Sammellinse 32 gebündelt
und fällt in das Eingangsende 21a des Lichtleitfaser
bündels 21 ein.
In dem Teil des Beleuchtungslichtweges, welcher sich
zwischen der Lampe 31 und der Sammellinse 32 erstreckt,
ist ein erster Wellenlängen-Auswahlfilter 1 vorgesehen,
welcher nur Licht überträgt, dessen Wellenlänge zwi
schen 400 nm und 500 nm liegt. Infolgedessen ist das
durch das Lichtleitfaserbündel 21 über das Beleuch
tungsfenster 15 auf das Objekt 100 geworfene Beleuch
tungslicht auf Wellenlängen von 400 nm bis 500 nm be
grenzt.
Wenn ein normales biologisches Gewebe mit Licht im oben
beschriebenen Wellenlängenbereich bestrahlt wird (siehe
Fig. 2), dann wird dieses biologische Gewebe selbst an
geregt, fluoreszierendes Licht mit Wellenlängen zwi
schen 500 nm und 600 nm zu erzeugen (durch Eigenfluo
reszenz).
Gemäß der Fig. 1 ist das Ausgangsende des Bildleitfa
serbündels 23 an einer Stelle angeordnet, die eine Be
trachtung eines Bildes ermöglicht, welches durch eine
im Okular 13 angeordnete Okularlinse 25 vergrößert wor
den ist. Es ist nun zusätzlich ein zweiter Wellenlän
gen-Auswahlfilter 2, welcher nur Licht mit Wellenlängen
zwischen 500 nm und 600 nm überträgt, am äußeren Ende
des Okulars 13 angeordnet.
Infolgedessen ist das ein Bild des Objektes 100 erzeu
gende Licht, welches durch das Sichtfenster 16, die Ob
jektivlinse 22, das Lichtleitfaserbündel 23 und das
Okular 13 gesehen wird, auf Wellenlängen zwischen
500 nm und 600 nm begrenzt, welches durch den zweiten
Wellenlängen-Auswahlfilter 2 übertragen wird.
Beim Einsatz des oben beschriebenen diagnostischen Ge
rätes wird der Einführteil 11 des Endoskopes 10 bei
spielsweise in eine Bronchialröhre, ein Verdauungsorgan
oder dergleichen des menschlichen Körpers eingeführt,
um ein das Objekt 100 bildendes biologisches Gewebe zu
betrachten.
Wie bereits erwähnt wurde, wird das Objekt 100 mit
Licht bestrahlt, welches ausschließlich Wellenlängen
zwischen 400 nm und 500 nm hat; dadurch wird das Objekt
100 veranlaßt, durch Eigenfluoreszenz Licht mit Wellen
längen von 500 nm bis 600 nm zu erzeugen.
Durch das Okular 13 kann nur ein durch fluoreszierendes
Licht mit einer Wellenlänge von 500 nm bis 600 nm er
zeugtes Bild gesehen werden. Wenn das Objekt 100 Krebs
zellen enthält, dann erzeugt der von Krebs befallene
Teil nur eine schwache Fluoreszenz und erscheint des
halb verhältnismäßig dunkel, während ein normaler Be
reich verhältnismäßig hell erscheint.
Wenn die Helligkeit des fluoreszierenden Lichtes für
eine Betrachtung nicht ausreicht, kann das Okular 13
vorzugsweise z. B. mit einem Bildverstärker (Dunkelfeld
betrachter) verbunden werden, um die Helligkeit des be
trachteten Bildes zu verstärken.
Der erste Wellenlängen-Auswahlfilter 1 kann an jeder
beliebigen Stelle im Beleuchtungslichtweg zwischen der
Lampe 31 und dem Objekt 100 angeordnet sein. Der zweite
Wellenlängen-Auswahlfilter 2 kann an jeder beliebigen
Stelle im Betrachtungslichtweg zwischen dem Objekt 100
und der Außenseite des Okulars 13 angeordnet sein.
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung, bei welchem in der Bildposition
der Objektivlinse 22 eine Festkörper-Bilderzeugungsein
richtung 41 angeordnet ist, die anstelle des Bildleit
faserbündels 23 das zu betrachtende Bild überträgt; der
zweite Wellenlängen-Auswahlfilter 2 ist zwischen der
Objektivlinse 22 und der Festkörper-Bilderzeugungsein
richtung 41 angeordnet. Mit 42 ist ein Videoprozessor
zum Verarbeiten der Bildsignale (elektrische Signale)
bezeichnet, die von der Festkörper-Bilderzeugungsein
richtung 41 ausgegeben werden, und mit 43 ein Monitor
für die Darstellung des Bildes.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nicht mehr er
forderlich, Chemikalien wie Hematoporphyrin-Derivative
zu verwenden, so daß auch keine Bedenken wegen evtl.
Nebenwirkungen mehr bestehen müssen. Da die Einrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung keine Lasereinrichtung
braucht, sondern einfach durch Hinzufügen zweier Wellen
längen-Auswahlfilter zu einem herkömmlichen Endoskop
verwirklicht werden kann, sind die Herstellungskosten
des Systems äußerst niedrig und das erfindungsgemäße
Gerät sehr preiswert.
Da es möglich ist, nur von einem lebenden Organismus
durch Eigenfluoreszenz erzeugtes Licht zu betrachten,
kann eine einwandfreie Diagnose von Krebs im Frühsta
dium erstellt werden, die nicht durch Anregungslicht
oder anderes fluoreszierendes Licht gestört wird.
Claims (8)
1. Diagnostisches Gerät zur Erkennung von Krebs im
Frühstadium, umfassend ein Endoskop, bei welchem
von einer Beleuchtungslichtquelle ausgehendes Be
leuchtungslicht über ein Beleuchtungsfenster, wel
ches am distalen Ende eines Einführteils angeord
net ist, auf ein Objekt geworfen wird, und bei
welchem ein Objektbild, welches von einem am di
stalen Ende des Einführteils angeordneten opti
schen Objektivsystem gebildet wird, über Bildüber
tragungsmittel aus dem Einführteil heraus übertra
gen wird, so daß eine Bildbetrachtung möglich ist,
gekennzeichnet durch einen ersten Wellenlängen-
Auswahlfilter (1), welcher im Beleuchtungslichtweg
zwischen der Beleuchtungslichtquelle (31) und dem
Objekt (100) angeordnet ist, wobei der Filter (1)
so ausgelegt ist, daß er ein Anregungslicht mit
einer Wellenlänge überträgt, bei der ein lebender
Organismus fluoreszierendes Licht erzeugt; und
einen zweiten Wellenlängen-Auswahlfilter (2), wel
cher im Betrachtungslichtweg angeordnet ist, wobei
der zweite Filter (2) so ausgelegt ist, daß er das
fluoreszierende Licht überträgt, nicht jedoch das
über den ersten Filter (1) übertragene Licht.
2. Diagnostisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der zweite Wellenlängen-Auswahl
filter (2) zwischen dem Objekt (100) und den Bild
übertragungsmitteln (41, 42) angeordnet ist.
3. Diagnostisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der zweite Wellenlängen-Auswahl
filter (2) an der Außenseite des Bildausgangsendes
der Bildübertragungsmittel (22, 23, 25) angeordnet
ist.
4. Diagnostisches Gerät nach einem der Ansprüche
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wel
lenlängen-Auswahlfilter (1) ausschließlich Licht
mit Wellenlängen zwischen 400 nm und 500 nm über
trägt.
5. Diagnostisches Gerät nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtleit
faserbündel (21) zum Übertragen von Beleuchtungs
licht zwischen der Beleuchtungslichtquelle (30)
und dem Beleuchtungsfenster (15) vorgesehen ist,
wobei der erste Wellenlängen-Auswahlfilter (1)
zwischen dem Eingangsende des Lichtleitfaserbün
dels (21) und der Beleuchtungslichtquelle (30) an
geordnet ist.
6. Diagnostisches Gerät nach einem der Ansprüche
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wel
lenlängen-Auswahlfilter (2) ausschließlich Licht
mit Wellenlängen zwischen 500 nm und 600 nm über
trägt.
7. Diagnostisches Gerät nach einem der Ansprüche
sowie 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bildübertragungsmittel durch ein Bildleitfaserbün
del (23) gebildet sind, welches zwischen dem opti
schen Objektivsystem (22) und der Außenseite des
Einführungsteils (11) angeordnet ist, wobei der
zweite Wellenlängen-Auswahlfilter (2) an der Au
ßenseite des Ausgangsendes dieses Lichtleitfaser
bündels (23) angeordnet ist.
8. Diagnostisches Gerät nach einem der Ansprüche 1, 2
sowie 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bildübertragungsmittel durch eine Festkörper-Bild
erzeugungseinrichtung (41) gebildet sind, die in
der Bildposition des optischen Objektivsystems
(22) angeordnet ist und das zu betrachtende Bild
in Form von elektrischen Signalen überträgt, wobei
der zweite Wellenlängen-Auswahlfilter (2) zwischen
dem optischen Objektivsystem (22) und der Festkör
per-Bilderzeugungseinrichtung (41) angeordnet ist.
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