JP2022524147A - 生体組織のイメージングを強調するシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

血管造影イメージングに使用するためのシステムおよび方法を提示する。このシステムは、光源ユニットと、検出器アレイを含む少なくとも１のイメージングユニットとを備え、検出器アレイが、第１および第２のスペクトルピークをそれぞれ規定する対応する第１および第２の異なるスペクトル応答関数を有する少なくとも第１および第２のタイプの検出器セルを含み、光源が、第１および第２のタイプの検出器セルの第１および第２のスペクトルピークと整列するように選択された少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲で形成される光を放出するように構成されたユニットである。【選択図】図１

Description

本発明は、生体組織のイメージングを強調する技術に関し、特に、生物学的パラメータを分析するために血液を含む組織をイメージングする技術に関するものである。

生体組織のイメージングは、様々な用途で医師に重要なデータを提供する。血管造影法は、血管を生体内でイメージングすることを可能にする技術である。この技術は、病状の診断や様々な医療行為の支援ツールとして使用することができる。

現在の血管造影技術は、放射線不透過性の造影剤を生体の血液中に投与することを利用する。その後、Ｘ線の波長領域で目的の画像を取得し、生体組織を背景にした血管の鮮明な画像を提供する。

Ｘ線放射の使用を避けるために、蛍光剤（例えば、フルオレセインナトリウムやインドシアニングリーンなど）の投与後に撮影される画像と、選択された照明とを使用して、照明された組織から適切な波長範囲の蛍光反応を提供する、いくつかのイメージング技術が提案されている。そのようなイメージング技術は、網膜、強膜、消化管内壁などの粘膜組織など、身体の様々な領域の効率的な血管造影を提供することができる。

追加の技術により、全光学的血管造影が可能になり、血流への物質の投与の必要性が回避される。一般に、可視光のカラー画像は、コントラストが不十分で、小さな血管を明確に識別することができない。しかしながら、選択された波長範囲（色）で収集された異なる画像を処理することにより、組織背景に対する血管のコントラストを高めることができる。場合によっては、「赤のない」画像（例えば、カメラレンズが機能的に緑色フィルタに関連付けられて、赤色光が集まらないように取得された画像）は、自然なカラー画像よりもコントラストが向上する。

当技術分野では、患者の血流に造影剤を投与することなく実行可能である、非侵襲的で効率的な血管造影イメージングを可能にする新規な技術が必要とされている。

本発明は、選択された照明および取得条件の下で、関心領域（例えば、網膜、強膜、胃腸管腔壁など）の光学イメージングを利用して、血管に関して高いコントラストを有する画像データを提供する。本発明の技術は、周囲の組織に対する血管のコントラストを高めた画像データを収集しつつ、生体組織のイメージングを可能にし、異なる時間および／または異なるイメージング装置によって撮影された画像を組み合わせるために必要な位置合わせ処理の必要性を省略することができる。

また、本発明は、２以上の画像に処理を施す必要があることから生じる位置合わせの問題を解決することができる。概して、いくつかの実施形態によれば、本技術は、同時の照明および画像取得を利用する。画像取得は、後述するように選択された照明条件で関心領域が照明されている間に、実行される。さらに、いくつかの実施形態によれば、本技術は、画像データを収集するために、単一の検出器アレイ、例えば、異なる色を収集するための複数の検出器セルを有するアレイを利用することができる。そのような単一の検出器アレイによる同時の照明および画像収集を使用することにより、複雑な画像位置合わせおよび処理の必要性を省略することができる。

より具体的には、本発明は、生体組織のイメージングに使用するためのシステムを提供し、好ましくは、血管を含む組織の強調されたイメージングに使用するためのシステムを提供する。本システムは、イメージングユニットおよび光源ユニットを備え、さらに処理ユニットを備えるか、または処理ユニットと関連付けることができる。

イメージングユニットは、検出器アレイを含み、検出器アレイは、予め設定された配列（２次元アレイ）で配置された２以上の異なるタイプの検出器セルを含む、複数の検出器セルの配列を備える。異なるタイプの検出器セルは、そのスペクトル応答関数、すなわち、異なる波長の光に対する検出器セルの感度が互いに異なる。通常、異なるタイプの検出器セルは、インターレース配列で検出器アレイ内に配置されている。このため、１タイプの検出器セルで収集された出力画像データは、（検出器セルのスペクトル応答に対応する）特定の波長範囲を使用した視野の画像を提供する。異なるタイプの検出器セルの各々によって収集された画像は、共通の視野に関連付けられ、よって追加の位置合わせ処理を必要としない。

検出器アレイには、光学レンズ配列が関連付けられている／装備されている。光学レンズ配列は、可視光で、場合によっては近可視光範囲でも動作し、選択された１または複数の視野のイメージングを検出器アレイに提供するように構成されている。

従来のカメラユニットで一般に使用されるカラー検出器アレイは、赤、緑、青（ＲＧＢ）などの異なる色の光を収集するように構成された３つの異なるタイプの検出器セルを含む。なお、スペクトル応答関数のそのようなバリエーションは、ベイヤーフィルタなどの検出器セルの波長選択フィルタによって提供される場合があることに留意されたい。各タイプの検出器セルのスペクトル応答関数は、特定の波長でピーク応答を持ち、典型的には応答関数の最大値を提供する。例えば、第１のタイプの検出器セルのスペクトル応答関数は、６００～７００ｎｍ付近の波長でピーク応答を有し、第２のタイプの検出器セルのスペクトル応答関数は、４２０～４８０ｎｍ付近の波長でピーク応答を有する。また、原色（ＲＧＢ）の光を収集するように構成された検出器セルの例では、第３のタイプの検出器セルの応答関数が、５００～５５０ｎｍ付近に応答のピークがある。

光源ユニットは、対応する少なくとも２の異なるタイプの検出器セルのピーク応答の波長と合わせた、少なくとも２の異なる波長範囲の照明を提供するように構成されている。より具体的には、第１の波長範囲の照明が、第１のタイプの検出器セルのピーク応答に対応する波長を含み、第２の波長範囲の照明が、第２のタイプの検出器セルのピーク応答に対応する波長を含む。この目的のために、光源ユニットは、少なくとも２の異なる選択された波長範囲において、それぞれ比較的狭い帯域の照明を生成する少なくとも２の光源（例えば、ＬＥＤ光源）を含むことができる。

イメージングシステムは、２以上の離散的な波長範囲の照明下での生体組織のイメージングに使用され、２以上の波長成分を有する画像データを提供するように構成されている。異なる波長範囲を示す画像データを使用することで、画像データの処理が可能となり、周囲組織に対する血管のコントラストが高い強調された画像を生成することが可能になる。ここで、２以上の離散的な波長範囲という用語は、照明が、前記２以上の波長範囲の間の特定の波長において光強度の少なくとも１の最小値を有することを示している（このため、２以上の波長範囲は、可視スペクトルを完全にはカバーしていない）。

したがって、広い態様によれば、本発明は、光源ユニットと、検出器アレイを含む少なくとも１のイメージングユニットとを備えたシステムであって、検出器アレイが、第１および第２のスペクトルピークをそれぞれ規定する対応する第１および第２の異なるスペクトル応答関数を有する少なくとも第１および第２のタイプの検出器セルを含み、光源ユニットが、少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲を含む照明を形成する光を放出するように構成され、少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲が、第１および第２のタイプの検出器セルの第１および第２のスペクトルピークと整列していることを特徴とするシステムを提供する。

いくつかの実施形態によれば、検出器アレイが、収集された光をフィルタリングし、少なくとも第１および第２のタイプの検出器セルの第１および第２のスペクトル応答関数の少なくとも一部を規定する波長選択フィルタアレイを含むことができる。

いくつかの実施形態によれば、検出器アレイが、少なくとも第１および第２のタイプの検出器アレイを同時に使用して画像データを収集するように適合されている。

いくつかの実施形態によれば、検出器アレイが、検出器アレイの共通平面内にインターレース順に配置された少なくとも第１および第２のタイプの検出器セルを含み、検出器アレイによって生成された画像データが、共通の視野の少なくとも第１および第２の画像部分を含み、第１および第２の異なるスペクトル応答関数に関連付けられている。

追加的または代替的には、いくつかの実施形態によれば、検出器アレイが、少なくとも第１および第２のタイプの検出器セルと、少なくとも第３のタイプの検出器セルとを含む３以上の異なるタイプの検出器セルを含むことができる。３以上のタイプの検出器セルは、赤色光、緑色光および青色光に対応するスペクトルピークを有するスペクトル応答関数を有する検出器セルを含むことができる。

いくつかの実施形態によれば、光源ユニットが、イメージングユニットの視野の少なくとも一部に向けて、少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲に対応する光照明の少なくとも第１および第２のビームを放出するように適合または構成されるものであってもよい。

いくつかの実施形態によれば、少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲が、スペクトル的に重なり合わない。

いくつかの実施形態によれば、第１および第２のスペクトルピークが、青および橙赤の照明色に対応するものであってもよい。

いくつかの実施形態によれば、光源ユニットが、少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲を含む光をそれぞれ放出するように構成された少なくとも第１および第２の光源を含むことができる。第１および第２の光源は、狭帯域の光源であってもよい。追加的または代替的には、第１および第２の光源を、規定された色を有する光を放出するように構成することができる。

いくつかの実施形態によれば、２以上の離散的な波長の照明が、４００～５７０ｎｍおよび５８０～７７０ｎｍの範囲内の照明を含むことができる。第１および第２の異なる波長は、４００～４８０ｎｍおよび５８０～７００ｎｍの範囲内の波長に対応することができる。好ましくは、第１および第２の異なる波長が、４０５～４２０ｎｍおよび６３０～６７０ｎｍの範囲内の波長に対応することができる。代替的には、第１および第２の異なる波長が、４１０～４２０ｎｍおよび６４０～６６０ｎｍの範囲内の波長に対応することができる。

いくつかの実施形態によれば、イメージングユニットが、選択された入力放射線を遮断するように構成された波長遮断フィルタをさらに含むことができる。遮断フィルタは、赤外線照明を遮断するように構成された赤外線遮断フィルタを含むことができる。

いくつかの実施形態によれば、光源ユニットが、イメージングユニットの露光時間が照明の期間と少なくとも部分的に重なるように、少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲内で同時に、かつ画像データを取得するためのイメージングユニットの動作と少なくとも部分的に同時に照明を提供するように適合または構成することができる。

本システムは、処理ユニットと関連付けられ（すなわち、処理ユニットを含むか、または、処理ユニットに接続可能であり）、この処理ユニットが、照明を受けた関心領域から収集された光のイメージングユニットによる画像取得中に、検出器アレイから画像データを受信し、画像データを処理して、そこから少なくとも２の異なる波長範囲の収集された光に対応する第１および第２の画像データ片を抽出し、関心領域（例えば、生体組織）の強調された画像を示す出力データを生成するように適合されている。そのような出力データは、少なくとも第１および第２の画像データ片の選択された写像間の関係に基づく画像マップを示すものであってもよく、関心領域の周囲の部分（例えば、組織領域）に対する関心領域の選択された部分（例えば、血管）のコントラストを高めることができる。

処理ユニットは、強度較正モジュールを備えることができ、この強度較正モジュールが、強度較正条件を規定する較正モードで動作するように適合され、強度較正条件に応じて少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲で光源ユニットにより生成された照明の強度が、第１および第２のタイプの検出器セルによって実質的に同様の強度応答を得ることができる。

処理ユニットは、強度較正モジュールを自動的に動作させ、照明の強度が較正条件を満たすと判断すると判定したときに、検出器アレイを動作させて画像データを取得し、第１および第２の画像データ片を処理して出力データを生成するように適合されるものであってもよい。

いくつかの実施形態によれば、強度較正モジュールは、少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲の照明下で画像データを収集するために、光源ユニットおよびイメージングユニットを動作させ、第１および第２のタイプの検出器セルの飽和レベルを判定し、選択された飽和レベルに従って少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲の照明の強度を較正するように適合されるものであってもよい。

いくつかの実施形態によれば、処理ユニットが、光源ユニットおよびイメージングユニットを動作させて、視野を照明して画像データを同時に収集するように適合されるものであってもよい。

いくつかの実施形態によれば、処理ユニットが、連続照明モードおよび／またはフラッシュ照明モードで光源ユニットを動作させるように適合されるものであってもよい。

いくつかの実施形態によれば、イメージングユニットが、少なくとも第１および第２のタイプの検出器セルのうち選択された１つによって個別に収集された光に関するデータに応じて、イメージングのための焦点距離を選択的に変化させるように適合された光学レンズ配列をさらに備えることができる。

イメージングユニットは、第１または第２の波長範囲の光に応じて、選択的に合焦状態を判定するように適合させることができる。

いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載のシステムは、生体組織の強調された画像データを得るように構成することができる。例えば、本システムは、組織領域の血管に関連する強調された画像データを得るように構成することができる。そのような強調された画像は、照明および収集のための波長の適切な選択（例えば、検出器セルのタイプおよび対応する最大応答波長）により、血液の酸素化レベルの検出を可能にすることができる。いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載のシステムは、患者の眼の網膜および強膜の少なくとも一方の血管に関連する強調された画像データを得るように適応または構成されるものであってもよい。

本発明は、他の広範な一態様によれば、生体組織の画像を取得する方法を提供するものであり、当該方法が、画像データを提供するステップであって、画像データが、少なくとも第１および第２の異なる波長範囲の照明に対する関心領域の光応答に対応し、かつ検出器アレイによって収集され、検出器アレイが、少なくとも第１および第２の異なる波長範囲にそれぞれ整列した第１および第２のスペクトルピークを規定する対応する第１および第２の異なるスペクトル応答関数を有する少なくとも第１および第２の異なるタイプの検出器セルを含む、ステップと、画像データから、少なくとも第１および第２の異なるタイプの検出器セルによって収集された光応答に関連する少なくとも第１および第２の画像データ片を抽出することによって画像データを処理し、少なくとも第１および第２の画像データ片間の関係に応じて画像マップを示す出力データを生成するステップであって、画像マップが、関心領域のコントラストが強調された画像を提供する、ステップとを備える。

関心領域のコントラストの強調された画像は、画像化された関心領域の周囲の部分に対する関心領域の選択された部分のコントラストの強調によって特徴付けられている。

いくつかの実施形態によれば、検出器アレイの露光時間が照明の期間と少なくとも部分的に重なっている間に、画像データが収集される。

いくつかの実施形態によれば、画像データは、少なくとも第１および第２の異なる波長範囲による関心領域の同時照明に対応する。

いくつかの実施形態によれば、少なくとも第１および第２の波長範囲は、スペクトル的に重なり合わないか、または少なくとも部分的にスペクトル的に重なり合わない。

いくつかの実施形態によれば、本方法は、少なくとも第１および第２の異なる波長範囲のうちの１つの光の収集に応じて、画像データの収集のための光学配列の合焦状態を判定するステップをさらに含むことができる。

いくつかの実施形態によれば、本方法は、光の収集に適合した検出器セルの選択されたタイプに応じて、画像データの収集のための光学配列の合焦状態を選択的に判定するステップをさらに含むことができる。

いくつかの実施形態によれば、本方法は、（相対的に）鮮明な画像を提供する初期合焦状態を判定するステップと、（相対的に）ぼやけた画像を提供するために選択された量だけ合焦状態を変化させるステップと、複数の小さなフォーカスステップで、初期合焦状態に向けて合焦状態を調節する（戻す）ステップと、複数の小さなフォーカスステップの各々について、収集された画像の鮮明さを示す合焦レベルが少なくとも第１および第２の波長範囲のうちの１つであることを判定するステップと、最大の合焦レベルを有するフォーカスステップに従って、合焦状態を特定するステップとをさらに含むことができる。

複数の小さなフォーカスステップは、初期合焦状態を通過（例えば、オーバーシュート）してその他方の焦点側に向かうものであってもよい。

本発明は、さらに別の広い態様によれば、生体組織のイメージングに使用する方法を提供するものであり、この方法が、画像データを提供するステップを備え、この画像データが、少なくとも第１および第２の波長範囲の照明に対する生体組織の光応答に対応し、かつ少なくとも第１および第２のタイプの検出器セルを含む検出器アレイを使用して収集されるものであり、第１および第２のタイプの検出器セルが、照明の第１および第２の波長範囲と整列した異なる第１および第２の波長でそれぞれ第１および第２のスペクトルピークを有する対応する第１および第２のスペクトル応答関数によって特徴付けられる。

第１および第２の波長範囲は、重なり合わないようにしてもよい。

いくつかの実施形態によれば、本方法は、少なくとも第１および第２のタイプの検出器セルによって収集された画像部分に関連する少なくとも第１および第２の画像データ片を抽出することによって、検出器アレイにより収集された画像データを処理するステップと、第１および第２の画像データ片部分の間の関係を特定することによって、生体組織の強調された画像を得るステップとをさらに含むことができる。

いくつかの実施形態によれば、本方法は、第１および第２の波長範囲に対する照明強度を較正するステップをさらに含むことができ、当該較正が、第１および第２の波長範囲による照明のための初期強度レベルを測定すること、第１の画像データを収集すること、第１および第２のタイプの検出器セルの飽和レベルを測定すること、並びに、第１および第２の波長範囲のうちの１または複数による照明のための強度レベルを調整して予め設定された飽和レベルを提供することを含むことができる。

照明強度を較正することは、予め設定された飽和レベルおよび予め設定された反復サイクルのうちの少なくとも一方に到達するまで、較正を反復的に繰り返すことを含むことができる。

飽和レベルは、同じタイプの検出器セルの強度ヒストグラムによって得ることができる。

いくつかの実施形態によれば、予め設定された飽和レベルが、予め設定された限界内にある、第１および第２のタイプの検出器セルの強度ヒストグラムの差に関連付けられるものであってもよい。

いくつかの実施形態によれば、第１および第２の波長範囲の照明強度を較正することが、少なくとも第１および第２の画像部分の１または複数のコントラスト測定値を求めること、並びに、第１および第２の波長範囲のうちの少なくとも一方の照明レベルの変動を特定して、第１および第２の画像部分のコントラストを最適化することを含むことができる。

本明細書に開示の主題をよりよく理解し、それが実際にどのように実施され得るのかを例示するために、単なる非限定的な例として、以下の添付図面を参照しながら、実施形態を説明する。
図１は、本発明のいくつかの実施形態に係る血管造影イメージングで使用するためのシステムを概略的に示している。 図２は、ＲＧＢ光学検出器アレイの典型的なスペクトル応答関数を例示している。 図３は、本発明のいくつかの実施形態に係る、コントラストが強調された画像を提供する技術を例示するフローチャートである。 図４は、本発明のいくつかの実施形態に係る、照明較正を調整する技術を例示するフローチャートである。 図５は、本発明のいくつかの実施形態に係る処理ユニットのブロック図構成を例示している。

上述したように、本技術は、生体組織の強調された血管造影イメージングに使用するためのシステムおよび対応する方法を提供する。図１を参照すると、イメージングユニット１１０および光源ユニット１２０を含むシステム１００が概略的に示されている。

本システム１００は、イメージングユニット１１０および光源ユニット１２０を動作させるための動作データを提供するように構成された処理ユニット５００に関連付けられている（すなわち、この処理ユニットを含むか、または処理ユニットに接続可能である）。いくつかの実施形態では、処理ユニット５００が、以下で詳細に説明するように、イメージングユニットによって生成された画像データを処理するように構成されている。

イメージングユニット１１０は、検出器アレイ１１２と、イメージングセッション中に検出器アレイ１１２への光収集のための選択された視野ＦＯＶを規定するように構成および配置された任意選択的な対応する光学配列１１４とを含む。検出器アレイ１１２は、複数の検出器セルを含み、それらが、例えば、典型的には２次元アレイに配置され、それぞれ第１および第２のスペクトルピークを規定する異なるスペクトル応答関数を有する２以上のタイプの検出器セルを含み、そのような２タイプの検出器セル（概して１１２Ａおよび１１２Ｂ）が、図１の非限定的な例に例示されている。異なるタイプの検出器セルは、選択された配列で任意の適切な形で配置させることができる。

より具体的には、検出器アレイ１１２は、異なる応答関数の検出器セルを含む。これは、適切な１または複数のフィルタを備えた同じタイプの検出器セルを使用するか、または異なるタイプの検出器セル、すなわち異なるスペクトル感度を有する検出器セルを使用することによって、実現することができる。このため、応答関数の異なる検出器セルは、そのスペクトル応答関数に応じて、選択された異なる波長（波長範囲）の光成分を収集するように構成される。これにより、検出器アレイ１１２は、収集した光をスペクトル部分に分離することによりカラー画像データを収集することができる。

例えば、典型的なカラー検出器アレイは、赤、緑、青などの原色ＲＧＢのような、３つの異なる色の光を収集するように構成された３タイプの検出器セル（一般的には単色検出器セルおよびベイヤーフィルタアレイを使用）を含む。本技術は、そのような検出器構成を利用することができ、また、２以上の異なるタイプの検出器セルの配列を有する検出器構成も利用することができる。

簡潔にするために、本明細書では、検出器アレイ１１２が、対応する第１および第２の異なるスペクトル応答関数を有する第１および第２の異なるタイプの検出器セル１１２Ａおよび１１２Ｂを含むものとして説明する。しかしながら、本発明の原理は、この特定の例に限定されるわけではなく、異なるタイプの検出器セルの特定の数ｎ≧２に限定されないことを理解されたい。

図１にも示すように、イメージングユニットは、選択されたスペクトル範囲の収集を遮断するように構成されたスペクトル遮断フィルタ１１６も含むことができる。

光源ユニット１２０は、イメージングユニットの視野ＦＯＶ内の関心領域に向けられた少なくとも２の離散的で異なる波長（または波長範囲）を有する照明を提供するように構成されている。光源ユニット１２０は、典型的には、第１および第２のタイプの検出器セルのスペクトル応答関数に応じて選択された少なくとも第１および第２の異なる波長範囲の光を放出するように構成された２以上の光源１２２および１２４（例えば、ＬＥＤ光源）を含むことができる。例えば、１または複数の光源は、第１の波長範囲の１または複数の光ビームと、第２の波長範囲の１または複数の光ビームとを有するビームを含む、２以上のビームを放出することができる。

光源ユニット１２０は、好ましくは、少なくとも２の波長範囲がスペクトル帯域幅で重ならないような狭帯域の照明を提供し、２つの異なる色の光による照明を提供するように構成されている。いくつかの構成では、照明の少なくとも２の波長が、異なるタイプの検出器セルの応答関数におけるスペクトルピークと整列しながら、部分的に重なり合う少なくとも２の波長範囲に対応する。より具体的には、照明の少なくとも２の波長は、その照明が検出器アレイ１１２の検出器セルによって収集されるときに、区別可能である。

本技術によれば、照明の少なくとも２の波長（波長範囲）が、検出器アレイ１１２の第１および第２のタイプの検出器セルのスペクトル応答関数に応じて選択される。図２は、ＲＧＢカラー構成を有する（例えば、ベイヤーフィルタを使用）例示的なカラー検出器アレイのスペクトル応答関数を示している。この図面は、青色光を収集するように構成された検出器セル、緑色光を収集するように構成された検出器セル、および赤色光を収集するように構成された検出器セルのスペクトル応答関数を示している。図示のように、各スペクトル応答関数は、他の応答関数とは異なる、特定の波長のスペクトルピークを有している。この具体的な非限定的な例では、青色光のスペクトルピークが波長約４６５ｎｍにあり、緑色光のスペクトルピークが波長約５４０ｎｍにあり、赤色光のスペクトルピークが波長約６００ｎｍにある。

上述したように、照明に使用される第１および第２の波長範囲は、第１および第２のタイプの検出器セルに対応するそれぞれの第１および第２のスペクトル応答関数の第１および第２のスペクトルピークの波長に応じて選択されている。より具体的には、本技術のいくつかの実施形態によれば、第１および第２のタイプの検出器セルが、青色光成分を収集するように構成された検出器セルと、赤色光成分を収集するように構成された検出器セルとを含む。図２の例によれば、光源ユニット１２０は、通常、「青色タイプ」の検出器セルのスペクトルピーク付近の波長範囲で光を放出するように構成された光源１２２と、「赤色タイプ」の検出器セルのスペクトルピーク付近の波長範囲で光を放出するように構成された光源１２４とを含むことができる。このため、光源ユニット１２０は、少なくとも第１および第２のタイプの検出器セルの応答関数のスペクトルピークとスペクトル的に整列した、少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲のセットを有する照明を提供する。

光源ユニット１２０は、検出器アレイ１１２の２以上のタイプの検出器セルのスペクトルピークと整列した離散的な波長範囲で照明を提供するように構成された２以上の光源１２２および１２４を含むことができる。より具体的には、それぞれの３つの異なるタイプの検出器セルによって３つの異なる波長範囲の光を集めるように構成された典型的な検出器アレイ１１２とともに使用するために、光源ユニット１２０は、（重複しない）２または３の異なる波長範囲の光を放出するための２または３の異なる光源を含むことができる。例えば、典型的なＲＧＢ検出器は、４５０ｎｍ（青）、５５０ｎｍ（緑）および６５０ｎｍ（赤）の波長に対して最大の応答を有する検出器セルを有することができる。このような検出器アレイとともに使用するために、光源ユニットは、４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍの波長のうちの少なくとも２の波長の周りの狭い帯域で光を放出するように構成された光源（例えば、ＬＥＤ光源）を含むことができる。

いくつかの例では、光源ユニット１２０が、４００～５７０ｎｍの範囲内の比較的狭い帯域である第１の波長範囲と、５８０～７７０ｎｍの範囲内の比較的狭い帯域である第２の波長範囲とを含む、２以上の離散的な波長範囲の照明を提供するように構成されている。第１および第２の異なる波長範囲は、４００～４８０ｎｍおよび５８０～７００ｎｍの範囲内で１０～５０ｎｍの帯域幅を有する波長範囲に対応することができる。

いくつかの例では、第１および第２の異なる波長範囲が、４０５～４２０ｎｍおよび６３０～６７０ｎｍの範囲内の光、または４１０～４２０ｎｍおよび６４０～６６０ｎｍの範囲内の光を含むことができる。

さらに、いくつかの構成では、イメージングユニット１１０が、選択されたスペクトル範囲の収集を遮断するように構成されたスペクトル遮断フィルタ１１６も含むことができる。例えば、イメージングユニット１１０は、赤外線照明をフィルタで除去するように構成された赤外線遮断フィルタを利用することができる。図２に示すように、いくつかのＲＧＢ検出器セルは、８００ｎｍを超える波長の入射光に関して同様のスペクトル応答関数を有する場合がある。このため、スペクトル遮断フィルタ１１６は、検出器セルのタイプ間での光の検出の重複を低減して、信号対雑音比を高めるために使用することができる。

図１に戻ると、システム１００は、処理ユニット５００と関連付けられている。処理ユニット５００は、通常、イメージングユニット１１０および光源ユニット１２０に（有線または無線データ通信によって）接続されている。処理ユニット５００は、照明コントローラ５００Ｂと、検出器コントローラ５００Ｃと、画像データリーダ５００Ａとを含む。このため、処理ユニット５００は、光源ユニットおよびイメージングユニットに動作データ（動作コマンド）を提供し、検出器アレイ１１２から画像データを受信することができる。また、処理ユニット５００は、１または複数のプロセッサおよびメモリユーティリティを含むことができる。例えば、画像データリーダ５００Ａは、検出器アレイ１１２からの画像データを処理および分析して、強調された血管造影画像の形態の出力データを生成するためのものであり、そのような適合させることができる。図面にも示されているように、システム１００は、好ましくは、較正モジュール５１０も含む。その目的および動作は、以下で述べることとする。さらに図示のように、また以下でさらに述べるように、処理ユニット５００は、オートフォーカスモジュール５２０を含むことができる。

処理ユニット５００の照明コントローラ５００Ｂは、光源ユニット１２０を動作させて、（例えば、光源１２２および１２４を使用して）第１および第２の波長範囲を有する光を放出し、検出器の視野ＦＯＶ内の関心領域を照明することができる。処理ユニット５００の検出器コントローラ５００Ｃは、イメージングユニット１１０を動作させて、照明期間と少なくとも部分的に重なる期間（露光時間）中に、画像データを収集するための１または複数のイメージングセッションを実行するように構成されている。光源ユニット１２０は、フラッシュモード、すなわち短時間に高強度の照明を提供するモードで動作させることができ、または検出器アレイ１１２の露光時間に対して実質的により長い期間、照明を提供する連続照明モードで動作させることができる。検出器アレイ１１２は、視野ＦＯＶからの光成分を収集し、視野ＦＯＶから到来する光の少なくとも第１および第２の波長範囲に関連する対応する画像データを生成するように動作する。

少なくとも第１および第２の波長範囲の使用は、少なくとも２の異なる波長範囲で収集された画像データ間の関係が、生体組織の背景に対する血管のイメージングのためのコントラストの強調を可能にするという、本発明者等の理解に基づいている。より具体的には、組織サンプルの少なくとも２の画像部分を使用して、１つの画像が第１（例えば、青色）の波長範囲で収集され、別の画像が第２（例えば、赤色）の波長範囲で収集されると、少なくとも２の画像部分の選択された写像の間の関係（例えば、比率）に基づいて画像マップを得ることができる。そのような画像マップは、周囲の生体組織に対する血管のコントラストを強調する。この目的のために、本技術は、検出器アレイ１１２から受信した画像データの処理を利用して、第１のタイプの検出器セル（例えば、青色検出器セル）によって収集された画像に関連する少なくとも２の画像部分と、第２のタイプの検出器セル（例えば、赤色検出器セル）によって収集された画像に関連する画像部分とを抽出する。例えば、検出器アレイ１１２は、ＲＧＢ画像（例えば、ビットマップまたは圧縮カラー画像）の形態の画像データを生成し、画像データの処理が、画像データの赤色画像部分の抽出および青色画像部分の抽出と、赤色画像部分と青色画像部分との間の選択された比率に対応するコントラスト強調画像の導出とを含むことができる。

このため、本発明は、画像取得の共通のインスタンスで収集された、共通の検出器アレイにより収集された画像部分を利用することで、異なる画像のピクセル間の位置合わせの必要性を回避している。

図３を参照すると、本技術の動作がフローチャートで例示されている。図示のように、本技術は、少なくとも第１および第２の波長範囲で視野を照明することを利用する（３０１０）。第１および第２の波長範囲は、上述したように、通常は離散的であり、イメージングユニットの第１および第２のタイプの検出器セルのスペクトル応答関数のピークとスペクトル的に整列するように選択される。本技術は、画像収集と組み合わせて、さらに以下で詳細に説明するように、選択された波長範囲での照明の強度レベルを特定すること（３０１２）を利用することができ、検出器セルのタイプのうち選択された１つに基づいて合焦状態を判定すること（３０１４）を含むことができる。ステップ３０１２および３０１４の順序は重要ではなく、よって置換可能である。

この照明条件の下で、本技術は、少なくとも第１および第２のタイプの検出器セルを有する検出器アレイを用いて、画像データを収集すること（３０２０）を含む。この画像データは、通常、第１および第２の波長範囲の照明条件の影響を受けた、視野のカラー画像であってよい。いくつかの実施形態では、１または複数のそのように収集された画像データを、更なる処理３０３０に使用することができる。その処理は、第１および第２のタイプの検出器セルに関連する少なくとも第１および第２の画像部分を抽出すること（３０４０）を含むことができる。例えば、ＲＧＢカラー画像検出器を使用して、３タイプの検出器セルにより収集された光の強度を示す３ピクセルマップによって、画像データを形成することができる。より具体的には、３ピクセルマップは、赤色検出器セル、緑色検出器セルおよび青色検出器セルによって収集された光の強度を示すことができる。なお、図３を参照して示した特定の動作は、同時にかつ／または様々な順序で実行され得ることに留意されたい。さらに、図３に示すように、特定の動作は、それら動作が任意であることを示すために破線で示されており、本技術に更なる改善をもたらすことができるが、特定の構成に応じて省略することもできる。

この処理は、コントラストの強調された画像を生成するために、少なくとも第１の画像部分と第２の画像部分との間の関係のマップを得るステップ（３０５０）と、コントラストの強調された画像を示す出力データを生成するステップ（３０６０）とを含む。例えば、コントラストの強調された画像は、各ピクセルについて、異なるタイプ（例えば、赤タイプと青タイプ）の検出器セルにより検出された光強度の間の比率に応じて得ることができる。

例えば、出力画像は以下のような形式であってもよい。

ここで、Ｉｍ（ｉ，ｊ）は、コントラスト強調画像ピクセル（ｉ，ｊ）であり、Ｉｍ^Ｒ（ｉ，ｊ）は、赤色画像部分のピクセル（ｉ，ｊ）であり、Ｉｍ^Ｂ（ｉ，ｊ）は、青色画像部分のピクセル（ｉ，ｊ）であり、ｎおよびｍは実数である。なお、いくつかの構成では、緑色画像部分と青色画像部分の関係、または赤色画像部分と緑色画像部分の関係に応じて、コントラストの強調された画像を得ることができることに留意されたい。いくつかの追加の例では、出力画像が以下のような形式であってもよい。

ここで、Ｉｍ^１（ｉ，ｊ）、Ｉｍ^２（ｉ，ｊ）およびＩｍ^３（ｉ，ｊ）は、赤色、緑色または青色画像部分のピクセル（ｉ，ｊ）に関するものであり、α、βおよびγは選択された係数である。いくつかの構成では、処理を簡略化するために、ピクセルの合計を読み出し段階で実行することができる。

本技術は、共通の光学系を用いた共通の画像取得において、画像部分を提供するために、少なくとも２の異なる重なり合わない波長領域の照明を利用するとともに、少なくとも２の異なるタイプの検出器セル（異なる波長範囲に感度を持つ検出器セル）を有する検出器アレイを使用して、画像データの収集を利用する。これにより、１つの画像部分のピクセルを他の１つの画像部分のピクセルと整列させる必要がある位置合わせ処理を適用する必要性を回避しながら、画像データを処理することができる。これは、高速で動く傾向のある生体組織の血管造影画像を得るのに有利である。例えば、患者の目の組織の血管造影画像は、高速の目の動きを補正するために、典型的には高速の画像取得を必要とする場合がある。

本技術は、画像のコントラストの更なる向上を可能にし、血管撮影を改善するために、照明の較正プロセスを利用することができる。より具体的には、較正手順は、異なる波長範囲の照明強度を、異なるタイプの（すなわち、異なるスペクトル応答関数を有する）検出器セルの感度に調整することを目的としている。この目的のために、本発明のシステムは、照明較正プロセスを実行するように構成されかつ動作可能な較正モジュール（図１の５１０）を含む。これは、図４に例示されている。

通常、光源を動作させて、少なくとも第１および第２の波長範囲を有する照明を提供するために、初期の第１および第２の強度レベルが特定される（ステップ４０１０）。そのような初期強度レベルは、照明の異なる波長に対して類似または異なる場合があり、オペレータによって予め決定または選択されるものであってもよい。イメージングセッションが実行され、上述したように、選択された強度レベルの異なる波長範囲で視野を照明し（ステップ４０２０）、異なるスペクトル応答関数を有する２タイプ以上の検出器セルを有する検出器アレイにより、照明された関心領域の光応答を収集することによって（ステップ４０３０）、画像が取得される。こうして検出された光応答は、少なくとも第１および第２の波長に反応する収集された「カラー」画像データを提供する。

画像データは、２つの異なるタイプの検出器セルに対応する画像部分をその中から抽出し、収集された画像部分の強度レベル（飽和レベル）を測定すること（４０４０）によって処理される。

例えば、８ビットのデジタル検出器セルを使用した場合、取得した画像部分の強度レベルは、０～２５５の範囲になる。２５５の強度を有するピクセルの数が多い場合、検出器の飽和を示している可能性があり、一方、強度の高いピクセルが存在しない場合（例えば、２５０を超えるピクセルがない場合）、検出の範囲が制限される。

なお、光の強度は、既知の適切な技術によって、例えば、ウェーブレットを使用して、高い空間周波数での振幅を測定することによって、あるいは第１および第２の画像部分のコントラストの分析を使用すること等によって、特定できることに留意されたい。

一般的に、高品質の改善されたコントラストを提供するためには、検出器セルのダイナミックレンジを利用しながら、異なる画像部分の強度レベルを実質的に類似させることが好ましい。

２つの異なるタイプの検出器セルに対応する画像部分の強度レベルに応じて、較正モジュール５１０は、波長範囲の１または複数における照明の強度を調整するために、照明コントローラ５００Ｂとともに動作し（ステップ４０５０）、異なる画像部分における実質的に同様の強度レベルの状態が提供されるまで、較正手順（ステップ４０２０、４０３０、４０４０）が繰り返される（ステップ４０６０）。通常、少なくとも２の異なる画像部分において検出された光の強度レベルが十分に近い場合、そのようにして取得された画像を処理に使用することができる（ステップ４０７０）。

照明の強度レベルを調整することで、検出器セルのダイナミックレンジ全体を利用して、血管造影イメージングのコントラストをさらに高めることができる。対象者の身体の関心領域のイメージングを考慮すると、上述した照明強度の較正により、異なる波長範囲に対する反射特性の変化に応じて、関心領域の画像データ内の血管の検出を強化することができる。

図５を参照すると、本発明のいくつかの実施形態に係る処理ユニット５００の機能的なユーティリティの非限定的な具体例がブロック図で示されている。処理ユニット５００は、通常、データ入力／出力モジュール７００およびメモリユーティリティ８００を含むコンピューティングユニットとして構成され、照明および検出器コントローラ５００Ｂおよび５００Ｃ、画像データリーダ５００Ａを含む。照明および検出器コントローラ５００Ｂおよび５００Ｃは、光源ユニット１２０およびイメージングユニット１１０にそれぞれ動作コマンドを生成して指示するように構成されかつ動作可能である。

画像データリーダ５００Ａは、検出器アレイによって提供される画像データを処理および分析するように構成されかつ動作可能である。この目的のために、画像データリーダ５００Ａは、検出器アレイから多色画像データ（例えば、ＲＧＢ画像データ）を受信し、異なる２以上のタイプの検出器セルに関連する画像部分を抽出するように構成された画像部分抽出モジュール５１４と、画像部分抽出モジュール５１４から受信した２以上の画像部分と、メモリユーティリティ８００に予め記憶された所定のまたは選択されたパラメータとを使用して、視野内の関心領域のコントラストの強調された画像を取得するように構成された強調画像生成モジュール５１６とを含む。

また、処理ユニット５００は、オートフォーカスモジュール５２０および／または照明較正モジュール５１０も含むことができる。照明較正モジュール５１０の動作は、上述した通りである。照明較正モジュール６３０は、照明コントローラ５１０のコンポーネントであってもよい。

オートフォーカスモジュール５２０は、検出された画像データから抽出モジュールにより抽出された１または複数の画像部分に基づいて、イメージングユニットの合焦状態を調整するように構成されかつ動作可能である。通常、オートフォーカスモジュール５２０は、イメージングユニット１１０に関連する光学レンズ配列（図１の１１４）の最適な合焦状態を判定するために動作することができる。オートフォーカスモジュール５２０は、光学レンズ配列の合焦レベルを判定するために、抽出された画像部分のうちの１または複数を示すデータを利用する。このため、オートフォーカスモジュール５２０は、一般に単色の画像データを使用するのではなく、１または複数の色（波長範囲）の画像部分に応じて、光学レンズ配列１１４の焦点を調整するように動作する。

上記技術により、画像化される関心領域を有する異なる組織部分（生体組織）へのそれぞれの波長範囲の光の侵入深さの違いを利用して、選択された深さで組織部分（血管）をイメージングすることができる。

より具体的には、典型的なＲＧＢイメージングの例では、すなわち、６５０ｎｍ、５５０ｎｍ、４５０ｎｍにそれぞれピーク応答を持つ３つのカラーチャンネルＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）を有する標準的な工業用カラーカメラを使用し、ピーク応答レベルのうち少なくとも２のレベルで照明（例えば、６５０ｎｍおよび４５０ｎｍでの照明、さらに潜在的には５５０ｎｍでの照明）を提供する場合、異なる波長の光成分は、生体組織への侵入深さが僅かに異なる。より具体的には、４５０ｎｍ付近の波長の光は、２００～４００マイクロメートルの範囲の侵入深さを持つのに対し、６５０ｎｍの波長の光成分は、より深く組織内に侵入し、５００マイクロメートル以上の侵入深さを与えることができる。このため、光学レンズ配列の焦点深度に応じて、青色検出器セルの入力に基づいて焦点を決定すると、組織内への侵入深さが２００～４００マイクロメートルの平面をイメージングすることができ、赤色検出器セルを用いて焦点を決定すると、組織のより深い層（一般的に５００～１０００マイクロメートル）を画像化することができる。なお、照明に用いる波長の選択は、検出器セルのピーク応答に応じて実行され、また、画像化される組織の反射特性の変動に応じて選択され得ることに留意されたい。

オートフォーカスモジュール５２０は、合焦のレベルを特定するための任意の既知の適切な技術を利用することができる。例えば、いくつかの構成では、オートフォーカスモジュール５２０が、収集された画像の１または複数の領域から選択された、選択されたタイプの検出器セルのサブグループ間のコントラストを特定するように構成することができる。隣接するピクセル間のコントラストは、画像の鮮明さを示すことができる。また、位相検出を利用したオートフォーカス技術もある。これらの構成では、検査対象の組織（サンプル）の共通の位置から到来し、光学レンズ配列の異なる領域を通過する光成分が、検出器平面で比較される。光学配列が適切に焦点を結んでいる場合、そのような光成分は検出器平面で重なり合うが、光学レンズ配列が焦点から外れている場合は、重なり合わない２以上の画像領域が識別され得る。

上述したように、合焦状態／レベルは、好ましくは、選択された１タイプの検出器セルを用いて特定される。しかしながら、初期合焦レベルは、単色イメージングまたは異なる波長範囲の組合せに基づいて特定されるものであってもよい。このような合焦検出の構成は、異なるタイプの検出器セルへの反応が最大となるように整列された２以上の異なる波長範囲の照明と組み合わせることで、生体組織内への選択された１または複数の波長範囲の光の選択された１または複数の侵入深さにある物体面に焦点を合わせることが可能になる。

組織内への侵入深さ間の差の検出を可能にしながら、適切な合焦を提供するために、オートフォーカスモジュール５２０は、１または複数の物体面における合焦状態／レベルを測定するように適合されるものであってもよく、合焦状態は、選択されたタイプの検出器セルを使用して特定することができる。

概して、この技術は、鮮明な画像を提供する初期の合焦状態を特定するステップと、合焦状態を選択した量だけ変化させて、ぼやけた画像を提供するステップと、複数の小さなフォーカスステップで、初期の合焦状態に向けて合焦状態を戻すステップと、複数の小さなフォーカスステップの各々について、収集された画像の鮮明さを示す合焦状態が少なくとも第１および第２の波長範囲のうちの１つであることを判定するステップと、最大の合焦状態を有するフォーカスステップに従って、合焦状態を特定するステップとを含むことができる。

いくつかの例では、複数の小さなフォーカスステップが、初期の合焦状態を通ってその他方の焦点側に向かう。具体的には、初期合焦状態からの最初の転換が、イメージングユニットから遠い物体面への合焦に向けられている場合、この技術は、小さなフォーカスステップでの進行を利用して、イメージングユニットにより近い位置にある物体面のデフォーカスに向けてオーバーシュートするようにしてもよく、その逆であってもよい。本技術は、概して、最適な合焦が望まれる、好ましい侵入深さの選択を利用できることに留意されたい。好ましい侵入深さに応じて、オートフォーカスに使用される波長または検出器セルのタイプは、対応する照明波長の侵入深さに基づいて選択される。

このように、本技術は、イメージングのコントラストを改善および強調することができる新規なイメージング技術を提供する。この技術は、造影剤の投与を必要としない光学的イメージングから血管の検出を可能にすることで、血管造影イメージングを可能にする生体組織のイメージングを改善することができる。本発明の技術は、有利には、急速な眼球運動により分離した画像を収集することができない網膜や強膜などの眼球領域の血管造影イメージングに使用することができる。

Claims (46)

1. 光源ユニットと、検出器アレイを含む少なくとも１のイメージングユニットとを備えたシステムであって、
   前記検出器アレイが、第１および第２のスペクトルピークをそれぞれ規定する対応する第１および第２の異なるスペクトル応答関数を有する少なくとも第１および第２のタイプの検出器セルを含み、
   光源ユニットが、少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲を含む照明を形成する光を放出するように構成され、前記少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲が、前記第１および第２のタイプの検出器セルの前記第１および第２のスペクトルピークと整列していることを特徴とするシステム。
2. 請求項１に記載のシステムにおいて、
   前記光源ユニットが、前記少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲内で、同時に、かつ画像データを取得するための前記イメージングユニットの動作と少なくとも部分的に同時に照明を提供するように適合されており、前記イメージングユニットの露光時間が前記照明の期間と少なくとも部分的に重なることを特徴とするシステム。
3. 請求項１または２に記載のシステムにおいて、
   前記検出器アレイが、前記少なくとも第１および第２のタイプの検出器アレイを同時に使用して画像データを収集するように適合されていることを特徴とするシステム。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載のシステムにおいて、
   前記検出器アレイが、収集した光をフィルタリングし、前記少なくとも第１および第２のタイプの検出器セルの前記第１および第２のスペクトル応答関数の少なくとも一部を規定する波長選択フィルタアレイを備えることを特徴とするシステム。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載のシステムにおいて、
   前記検出器アレイが、前記検出器アレイの共通平面内にインターレース順に配置された前記少なくとも第１および第２のタイプの検出器セルを含み、前記検出器アレイによって生成された画像データが、共通の視野の少なくとも第１および第２の画像部分を含み、前記第１および第２の異なるスペクトル応答関数に関連付けられていることを特徴とするシステム。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載のシステムにおいて、
   前記検出器アレイが、前記少なくとも第１および第２のタイプの検出器セルと、少なくとも第３のタイプの検出器セルとを含む３以上の異なるタイプの検出器セルを含むことを特徴とするシステム。
7. 請求項６に記載のシステムにおいて、
   ３以上のタイプの検出器セルが、赤色光、緑色光および青色光に対応するスペクトルピークを有するスペクトル応答関数を有する検出器セルを含むことを特徴とするシステム。
8. 請求項１乃至７の何れか一項に記載のシステムにおいて、
   前記光源ユニットが、前記少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲に対応する前記照明の少なくとも第１および第２のビームを、前記イメージングユニットの視野の少なくとも一部に向けて放出するように適合されていることを特徴とするシステム。
9. 請求項１乃至８の何れか一項に記載のシステムにおいて、
   前記第１および第２のスペクトルピークが、青色および橙赤色に対応することを特徴とするシステム。
10. 請求項１乃至９の何れか一項に記載のシステムにおいて、
    放出された光における前記少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲が、スペクトル的に実質的に重なり合わないことを特徴とするシステム。
11. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載のシステムにおいて、
    前記光源ユニットが、前記少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲から形成される光をそれぞれ放出するように構成された少なくとも第１および第２の光源を含むことを特徴とするシステム。
12. 請求項１１に記載のシステムにおいて、
    前記第１および第２の光源が、狭帯域の光源であることを特徴とするシステム。
13. 請求項１１または１２に記載のシステムにおいて、
    前記第１および第２の光源が、規定された色を有する光を放出するように構成されていることを特徴とするシステム。
14. 請求項１乃至１３の何れか一項に記載のシステムにおいて、
    前記イメージングユニットが、選択された入力放射線を遮断するように構成された波長遮断フィルタをさらに備えることを特徴とするシステム。
15. 請求項１５に記載のシステムにおいて、
    前記遮断フィルタが、赤外線照明を取り除くように構成された赤外線遮断フィルタを含むことを特徴とするシステム。
16. 請求項１乃至１５の何れか一項に記載のシステムにおいて、
    処理ユニットをさらに備え、この処理ユニットが、前記照明を受けた関心領域から収集した光の前記イメージングユニットによる画像取得中に、前記検出器アレイから画像データを受信し、前記画像データを処理して、そこから、少なくとも２の異なる波長範囲の収集した光に対応する第１および第２の画像データ片を抽出し、関心領域の強調された画像を示す出力データを生成するように適合されていることを特徴とするシステム。
17. 請求項１６に記載のシステムにおいて、
    前記出力データが、少なくとも第１および第２の画像データ片の選択された写像間の関係に基づく画像マップを示し、前記関心領域の周囲の部分に対する前記関心領域の選択された部分のコントラストを高めることを特徴とするシステム。
18. 請求項１７に記載のシステムにおいて、
    前記関係が、少なくとも第１および第２の画像データ片の選択された写像間の比率を含むことを特徴とするシステム。
19. 請求項１６乃至１８の何れか一項に記載のシステムにおいて、
    前記処理ユニットが強度較正モジュールを備え、この強度較正モジュールが、強度較正条件を規定する較正モードで動作するように適合され、前記強度較正条件に応じて少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲で前記光源ユニットにより生成された照明の強度が、前記第１および第２のタイプの検出器セルによって実質的に同様の強度応答を与えることを特徴とするシステム。
20. 請求項１９に記載のシステムにおいて、
    前記処理ユニットが、前記強度較正モジュールを自動的に動作させ、前記照明の強度が較正条件を満たすと判定したときに、前記検出器アレイを動作させて画像データを取得し、前記第１および第２の画像データ片を処理して出力データを生成するように適合されていることを特徴とするシステム。
21. 請求項１９または２０に記載のシステムにおいて、
    前記強度較正モジュールが、前記少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲の照明下で画像データを収集するために、前記光源ユニットおよび前記イメージングユニットを動作させ、前記第１および第２のタイプの検出器セルの飽和レベルを判定し、選択された飽和レベルに従って前記少なくとも第１および第２の離散的な波長範囲の照明の強度を較正するように適合されていることを特徴とするシステム。
22. 請求項２１に記載のシステムにおいて、
    前記強度較正モジュールが、少なくとも第１および第２の波長の照明の強度を同時に較正するように適合されていることを特徴とするシステム。
23. 請求項１６乃至２２の何れか一項に記載のシステムにおいて、
    前記処理ユニットが、前記光源ユニットおよび前記イメージングユニットを動作させて、視野を照明して画像データを同時に収集するように適合されていることを特徴とするシステム。
24. 請求項２３に記載のシステムにおいて、
    前記処理ユニットが、前記光源ユニットを連続照明モードで動作させるように適合されていることを特徴とするシステム。
25. 請求項２３または２４に記載のシステムにおいて、
    前記処理ユニットが、前記光源ユニットをフラッシュ照明モードで動作させるように適合されていることを特徴とするシステム。
26. 請求項１乃至２５の何れか一項に記載のシステムにおいて、
    前記イメージングユニットが、前記少なくとも第１および第２のタイプの検出器セルのうち選択された１つによって個別に収集された光に関するデータに応じて、イメージングのための合焦状態を選択的に変化させるように適合された光学レンズ配列をさらに備えることを特徴とするシステム。
27. 請求項２６に記載のシステムにおいて、
    前記イメージングユニットが、前記第１または第２の波長範囲の光に応じて、合焦状態を選択的に判定するように適合されていることを特徴とするシステム。
28. 請求項１乃至２７の何れか一項に記載のシステムにおいて、
    前記検出器アレイが、関心領域における生体組織の強調された画像データを得るために、前記第１および第２のスペクトルピークに応じて選択されることを特徴とするシステム。
29. 請求項２８に記載のシステムにおいて、
    組織領域の血管に関連する強調された画像データを得るように構成されていることを特徴とするシステム。
30. 請求項２９に記載のシステムにおいて、
    患者の眼の網膜および強膜のうちの少なくとも一方の血管に関連する強調された画像データを得るように構成されていることを特徴とするシステム。
31. 生体組織の画像を取得する方法において、
    画像データを提供するステップであって、前記画像データが、少なくとも第１および第２の異なる波長範囲の照明に対する関心領域の光応答に対応し、かつ検出器アレイによって収集され、前記検出器アレイが、前記少なくとも第１および第２の異なる波長範囲にそれぞれ整列した第１および第２のスペクトルピークをそれぞれ規定する対応する第１および第２の異なるスペクトル応答関数を有する少なくとも第１および第２の異なるタイプの検出器セルを含む、ステップと、
    前記画像データから、前記少なくとも第１および第２の異なるタイプの検出器セルによって収集された光応答に関連する少なくとも第１および第２の画像データ片を抽出することによって前記画像データを処理し、前記少なくとも第１および第２の画像データ片間の関係に応じて画像マップを示す出力データを生成するステップであって、前記画像マップが、関心領域のコントラストが強調された画像を提供する、ステップとを備えることを特徴とする方法。
32. 請求項３１に記載の方法において、
    前記関心領域のコントラストの強調された画像が、画像化される前記関心領域の周囲の部分に対する前記関心領域の選択された部分のコントラストの強調によって特徴付けられることを特徴とする方法。
33. 請求項３１または３２に記載の方法において、
    前記検出器アレイの露光時間が前記照明の期間と少なくとも部分的に重なっている間に、前記画像データが収集されることを特徴とする方法。
34. 請求項３１乃至３３の何れか一項に記載の方法において、
    前記画像データが、前記少なくとも第１および第２の異なる波長範囲による前記関心領域の同時照明に対応することを特徴とする方法。
35. 請求項３１乃至３４の何れか一項に記載の方法において、
    前記少なくとも第１および第２の波長範囲が、スペクトル的に重複しないように選択されることを特徴とする方法。
36. 請求項３１乃至３５の何れか一項に記載の方法において、
    前記少なくとも第１および第２の異なる波長範囲のうちの１つの光の収集に応じて、前記画像データの収集のための光学配列の合焦状態を判定するステップを含むことを特徴とする方法。
37. 請求項３１乃至３６の何れか一項に記載の方法において、
    光を収集するように適合された検出器セルの選択されたタイプに応じて、前記画像データの収集のための光学配列の合焦状態を選択的に判定するステップを含むことを特徴とする方法。
38. 請求項３６または３７に記載の方法において、
    相対的に鮮明な画像を提供する初期合焦状態を判定するステップと、
    相対的にぼやけた画像を提供するために選択された量だけ合焦状態を変化させるステップと、
    複数の小さなフォーカスステップで、前記初期合焦状態に向けて合焦状態を戻すステップと、
    前記複数の小さなフォーカスステップの各々について、収集された画像の鮮明さを示す合焦レベルが前記少なくとも第１および第２の波長範囲のうちの１つであることを判定するステップと、
    前記合焦レベルの最大値を有するフォーカスステップに従って、合焦状態を判定するステップとをさらに含むことを特徴とする方法。
39. 請求項３８に記載の方法において、
    前記複数の小さなフォーカスステップが、前記初期合焦状態を通過してその他方の焦点側に向かうことを特徴とする方法。
40. 請求項３１乃至３９の何れか一項に記載の方法において、
    画像化される前記関心領域が、生体組織を含むことを特徴とする方法。
41. 請求項４０に記載の方法において、
    前記生体組織の前記コントラストの強調された画像が、画像化される組織の周囲の部分に対する血管のコントラストの強調によって特徴付けられることを特徴とする方法。
42. 請求項３１乃至４１の何れか一項に記載の方法において、
    前記第１および第２の波長範囲の照明強度を較正するステップをさらに含み、
    前記較正が、前記第１および第２の波長範囲による照明のための初期強度レベルを測定すること、第１の画像データを収集すること、前記第１および第２のタイプの検出器セルのうちの検出器セルの飽和レベルを測定すること、並びに、前記第１および第２の波長範囲のうちの１または複数による照明のための強度レベルを調整して予め設定された飽和レベルを提供することを含むことを特徴とする方法。
43. 請求項４２に記載の方法において、
    前記照明強度を較正することは、前記予め設定された飽和レベルおよび予め設定された反復サイクルのうちの少なくとも一方に到達するまで、前記較正を反復的に繰り返すことを含むことを特徴とする方法。
44. 請求項４２または４３に記載の方法において、
    前記飽和レベルが、同じタイプの検出器セルの強度ヒストグラムによって求められることを特徴とする方法。
45. 請求項４２乃至４４の何れか一項に記載の方法において、
    前記予め設定された飽和レベルが、予め設定された限界内にある、前記第１および第２のタイプの検出器セルの強度ヒストグラムの差に関連付けられていることを特徴とする方法。
46. 請求項４２に記載の方法において、
    前記第１および第２の波長範囲の照明強度を較正することが、少なくとも第１および第２の画像部分の１または複数のコントラスト測定値を求めること、並びに、第１および第２の波長範囲のうちの少なくとも一方に対する照明レベルの変動を特定して、前記第１および第２の画像部分のコントラストを最適化することを含むことを特徴とする方法。

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