DE4420599A1

DE4420599A1 - Gerät zur Untersuchung von Gewebe in vivo

Info

Publication number: DE4420599A1
Application number: DE19944420599
Authority: DE
Inventors: Arnulf Dr Rer Nat Oppelt; Hans-Erich Dr Ing Reinfelder; Heinz Morneburg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-06-13
Filing date: 1994-06-13
Publication date: 1995-12-14
Also published as: WO1995034240A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Untersuchung von Gewebe in vivo, aufweisend eine Lichtquelle, eine Lichtaustritts zone, aus der im Betrieb das mittels der Lichtquelle erzeugte Licht austritt und auf das zu untersuchende Gewebe fällt, ei ne Lichteintrittszone, in die im Betrieb von dem zu untersu chenden Gewebe ausgehendes Licht einfällt, eine der Lichtein trittszone zugeordnete Optik und Bilderzeugungsmittel, denen das mittels der Optik aufgenommene Licht zugeführt wird und die ein Bild desjenigen Bereiches erzeugen, aus dem die Optik Licht aufnimmt.

Derartige Geräte sind normalerweise endoskopartig ausgebil det. Sie können unter Ausnutzung natürlicher Wege oder aber über künstliche, beispielsweise mit Hilfe eines Trokars ge schaffene Wege derart positioniert werden, daß die Erzeugung eines Bildes des jeweils diagnostisch relevanten Bereiches möglich ist. Besteht Anlaß zu der Annahme, daß das Gewebe im diagnostisch relevanten Bereich Anomalien aufweist, wird, in der Regel durch einen Biopsiekanal des Endoskops, eine Ge webeprobe entnommen.

Da die Bildqualität von mit herkömmlichen Endoskopen erzeug ten Bildern in der Regel nur eine grob qualitative Beurtei lung des diagnostisch relevanten Bereiches zuläßt, werden häufig unnötigerweise Gewebeproben entnommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der ein gangs genannten Art so auszubilden, daß eine bessere Beurtei lung des Gewebes in einem diagnostisch relevanten Bereich möglich ist.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Gerät zur Untersuchung von Gewebe in vivo, aufweisend

a) ein Lichtquelle, mittels derer Licht unterschiedlicher Wellenlängen erzeugbar ist,
b) eine Lichtaustrittszone, aus der im Betrieb das mittels der Lichtquelle erzeugte Licht austritt und auf das zu untersuchenden Gewebe fällt,
c) eine Lichteintrittszone, in die im Betrieb von dem zu untersuchenden Gewebe ausgehendes Licht einfällt,
d) eine der Lichteintrittszone zugeordnete Optik, die Licht aus einem engen Bereich aufnimmt, dessen Dimensionen die der Lichteintrittszone nicht oder nicht wesentlich über steigen,
e) Bilderzeugungsmittel, denen das mittels der Optik aufge nommene Licht zugeführt wird und die ein Bild desjenigen Bereiches erzeugen, aus dem die Optik Licht aufnimmt, und
f) eine Spektroskopieeinrichtung mit Anzeige- und Auswerte mitteln, der mittels der Optik aufgenommenes Licht un terschiedlicher Wellenlängen zugeführt wird.

Da die Optik Licht aus einem engen Bereich aufnimmt, dessen Dimensionen die der Lichteintrittszone nicht oder nicht we sentlich übersteigen, können die Bilderzeugungsmittel ein ge genüber herkömmlichen Geräten vergrößertes Bild erzeugen, so daß eine bessere Beurteilung des Gewebes in dem jeweils diagnostisch relevanten Bereich möglich ist. Da außerdem mit tels der Lichtquelle Licht unterschiedlicher Wellenlängen er zeugbar ist und der Spektroskopieeinrichtung mittels der Op tik aufgenommenes Licht unterschiedlicher Wellenlängen (Wellenlängenbereich 380 nm bis 1 mm, insbesondere 660 nm bis 1,2 µm) zugeführt wird, besteht die Möglichkeit, in dem je weiligen diagnostisch relevanten Bereich spektroskopische Ge webeuntersuchungen vorzunehmen. Damit ist eine gegenüber her kömmlichen Geräten deutlich verbesserte Beurteilung des Gewe bes im diagnostisch relevanten Bereich möglich, so daß die Zahl der Fälle, in denen unnötigerweise Gewebeproben entnom men werden, im Vergleich zu herkömmlichen Geräten geringer sein wird.

Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung ist vorge sehen, daß das Gerät endoskopartig ausgebildet ist und dem nach einen vorzugsweise flexiblen länglichen Schaft auf weist, an dessen einem Ende die Lichtaustrittszone und die Lichteintrittszone angeordnet sind. In diesem Zusammenhang ist gemäß einer Variante der Erfindung vorgesehen, daß die Dimensionen des engen Bereiches, aus dem die Optik Licht auf nimmt, die Dimensionen des Querschnittes des Schaftes im Be reich seines Endes nicht übersteigen.

Eine gute Beurteilung des im diagnostisch relevanten Bereich vorliegenden Gewebes ist möglich, wenn die Bilderzeugungsmit tel den engen Bereich mit einer wenigstens 50fachen Vergröße rung abbilden.

Um das Auffinden des diagnostisch relevanten Bereiches zu er leichtern, ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungs form der Erfindung vorgesehen, daß die Optik als variables Objektiv ausgeführt ist, das in einer ersten Einstellung Licht aus dem engen Bereich und in einer zweiten Einstellung Licht aus einem weiteren Bereich aufnimmt. Der diagnostisch relevante Bereich kann also vor der eigentlichen Untersuchung leicht aufgefunden werden, indem das Objektiv in seine zweite Einstellung gebracht wird. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, eine zweite Lichteintrittszone vorzusehen, die im Betrieb Licht aus einem weiteren Bereich aufnimmt. Da bei bestünde zwar die Möglichkeit, der zweiten Lichtein trittszone eigene Bilderzeugungsmittel zuzuordnen; gemäß ei ner wegen ihrer Einfachheit vorteilhaften Variante der Erfin dung ist aber vorgesehen, daß die Bilderzeugungsmittel wahl weise ein Bild des weiteren oder des engen Bereiches erzeu gen.

Unabhängig davon, ob das Bild des weiteren Bereiches mittels eines variablen Objektivs oder einer zweiten Lichteintritts zone gewonnen wird, ist gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß in das Bild des weiteren Bereiches der dem engen Bereich entsprechende Bild ausschnitt eingeblendet ist. Hierdurch kann bereits bei Be trachtung des weiteren Bereiches eine sehr gute Ausrichtung des Gerätes relativ zu einem diagnostisch relevanten Bereich gefunden werden, so daß bei Betrachtung des engen Bereiches nur noch geringfügige oder gar keine Korrekturen mehr erfor derlich sind.

In der Regel wird die Spektroskopieeinrichtung aus der Licht austrittszone ausgetretenes, an dem zu untersuchenden Gewebe reflektiertes bzw. aus diesem zurückgestreutes Licht auswer ten. Es kann aber auch vorgesehen sein, daß die Spektrosko pieeinrichtung auf eine entsprechende Bestrahlung des zu un tersuchenden Gewebes mit aus der Lichtaustrittszone austre tendem Licht hin von dem zu untersuchenden Gewebe ausgehendes Fluoreszenzlicht auswertet. Das Fluoreszenzlicht kann von dem Gewebe selbst (Autofluoreszenz) oder einem in dem Gewebe an gereicherten Stoff (z. B. Deltaaminolävulinsäure = ALA (ϑ- amino levulinic acid) ausgehen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Gerät Lichtleitmittel, vorzugsweise faseroptische Licht leitmittel, zur Verbindung der Lichtquelle mit der Lichtaus trittszone und/oder der Lichteintrittszone mit zumindest der Spektroskopieeinrichtung oder den Bilderzeugungsmitteln, auf.

Es lassen sich so auf einfache Weise die erforderlichen Ver bindungen herstellen, ohne die eventuell erforderliche Flexi bilität des Schaftes zu beeinträchtigen.

Im einfachsten Fall kann vorgesehen sein, daß die Bilderzeu gungsmittel ein Okular zur Bildbetrachtung aufweisen. Um die modernen Möglichkeiten der Bildverarbeitung und Bildmanipula tion nutzen zu können, sieht eine Variante der Erfindung vor, daß die Bilderzeugungsmittel einen CCD-Bildwandler, auf den mittels der Optik aufgenommenes Licht fällt, und mit diesem verbundene Mittel zur Erzeugung und Darstellung eines Video bildes enthalten. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn als CCD-Bildwandler ein Dreifarb-Bildwandler vorgesehen ist, da hierdurch eine bessere Beurteilung des Zustandes des Gewebes im diagnostisch relevanten Bereich möglich ist. Zu gleich eröffnet die Verwendung eines Dreifarb-CCD-Bildwand lers die Möglichkeit, diesen als Bestandteil des Spektrosko pieeinrichtung zu nutzen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gerät in grob schematischer, teilweise blockschaltbildartiger Darstellung, und

Fig. 2 in zu der Fig. 1 analoger Darstellung eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gerätes.,
Das erfindungsgemäße Gerät gemäß den Fig. 1 weist ein in Fig. 1 schematisch angedeutetes Endoskopteil 1 auf, das in an sich bekannter Weise flexibel ausgebildet ist. Am freien (distalen) Ende des Endoskopteiles 1 ist als Lichtaustritts zone eine Linse 2 vorgesehen, der über eine Lichtleitfaser 3 Licht von einer weißes Licht erzeugenden Lichtquelle 4 zuge führt wird. In den Lichtwellenleiter 3 ist eine einstellbare Filtereinrichtung 5 geschaltet, die je nach Einstellung be wirkt, daß entweder weißes Licht (λ_n-m) oder monochromati sches Licht unterschiedlicher Wellenlängen (λ₁, λ₂ bis λ_n) durchläßt. Die Einstellung der Filtereinrichtung 5 wird über eine elektronische Recheneinrichtung 6 gesteuert, an die eine Tastatur 7 angeschlossen ist. Durch das aus der Linse 2 aus tretende Licht wird ein in Fig. 1 strichliert angedeuteter Raumwinkel ausgeleuchtet.

Ebenfalls an dem freien Ende des Endoskopteiles 1 ist als Lichteintrittszone eine Optik in Form eines variablen Objek tivs vorgesehen, das im folgenden als Zoom-Objektiv 8 be zeichnet wird, dem von der elektronischen Recheneinrichtung 6 betätigte Verstellmittel 9 zugeordnet sind, mittels derer die Brennweite des Zoom-Objektivs 8 verstellbar ist. Dem Zoom-Ob jektiv 8, das im Betrieb dazu dient, von dem zu untersuchen den Gewebe ausgehendes Licht aufzunehmen, sind Bilderzeu gungsmittel zugeordnet, die einen hinter dem Zoom-Objektiv 8 angeordneten Dreifarb-CCD-Bildwandler 10 in Form eines flä chigen, also zweidimensionalen Arrays, eine Videoelektronik 11 und einen Videomonitor 12 enthalten.

Das Zoom-Objektiv 8 ist in Fig. 1 schematisch als dreilinsi ges Objektiv mit den Linsen 8a bis 8c dargestellt, wobei die mittlere Linse 8b durch die Verstellmittel 9 zur Brennwei tenänderung in Richtung des Doppelpfeiles x verstellt wird. Die Verstellmittel 9 weisen übrigens eine motorische Ver stelleinheit 9a und ein diese mit dem Zoom-Objektiv 8 verbin dendes Betätigungsorgan 9b, z. B. einen Bowdenzug, auf.

Je nachdem, wie die elektronische Recheneinrichtung 6 die Verstellmittel 9 betätigt nimmt das Zoom-Objektiv 8 von dem zu untersuchenden Gewebe G ausgehendes Licht in einer ersten Einstellung aus einem in Fig. 1 punktiert angedeuteten engen Bereich oder in einer zweiten Einstellung aus einem strich punktiert angedeuteten weiteren Bereich auf.

In der der Aufnahme des weiteren Bereichs entsprechenden Ein stellung des Zoom-Objektivs 8 konvergiert das von dem Gewebe G ausgehende Licht in Richtung auf dem Zoom-Objektiv 8. In der dem engen Bereich entsprechenden Stellung divergiert da gegen das von dem zu untersuchenden Gewebe G in das Zoom-Ob jektiv 8 einfallende Licht in Richtung auf dem Zoom-Objektiv 8. Das Zoom-Objektiv 8 bildet den engen Bereich also ver größert auf dem CCD-Wandler 10 ab, und zwar vorzugsweise mit einer wenigstens 50fachen Vergrößerung.

Aus der Fig. 1 wird deutlich, daß unter diesen Umständen die Dimensionen des engen Bereiches die Dimensionen der Lichtein trittszone (Apertur des Zoom-Objektivs 8) zumindest nicht we sentlich übersteigen und somit auch die Dimensionen des Quer schnitt es des freien Endes des Endoskopteiles 1 nicht über schreiten.

Wenn vorstehend die Rede davon ist, daß die Dimensionen des engen Bereiches die der Lichteintrittszone bzw. des Quer schnittes des Endes Endoskopteiles 1 zumindest nicht wesent lich bzw. nicht überschreiten, so ist darunter zu verstehen, daß diejenigen Dimensionen verglichen werden, die sich e rgeben, wenn die Lichteintrittszone bzw. der Querschnitt des Endoskopteiles und der enge Bereich durch Parallelprojektion in Richtung der Hauptausbreitungsrichtung (siehe Linie A in Fig. 1) des in die Lichteintrittszone eintretenden Lichtes in eine rechtwinklig zur Hauptausbreitungsrichtung stehende Ebene abgebildet werden.

Aus den vorstehenden Ausführungen wird deutlich, daß je nach Einstellung des Zoom-Objektives 8 der enge oder weitere Be reich auf dem Videomonitor 12 abgebildet wird. Um bei der Darstellung des weiteren Bereiches beurteilen zu können, wel cher Bereich bei Umschaltung des Zoom-Objektivs 8 auf Dar stellung des engen Bereiches abgebildet würde, wird mittels der Videoelektronik 11 in das Bild des weiteren Bereiches ei ne in Fig. 1 strichliert angedeutete Marke M eingeleitet, die denjenigen Bildausschnitt in der Darstellung des weiteren Bereiches umgrenzt, der dem engen Bereich entspricht. Damit die Videoelektronik 11 die Marke M nur dann einblendet, wenn der weitere Bereich dargestellt wird, ist sie an die von der elektronischen Recheneinrichtung 6 zu der Verstelleinrichtung 9a führende Leitung angeschlossen.

Es wird also deutlich, daß es mittels des erfindungsgemäßen Gerätes möglich ist, sozusagen in einer Übersichtsdarstellung größere Gewebebereiche zu betrachten und dann als diagno stisch relevant angesehene Zonen gezielt in vergrößert er Dar stellung zu beurteilen. Es kann daher schon in vielen Fällen, wo bisher noch sicherheitshalber eine Probenentnahme erfolgen mußte, auf eine solche verzichtet werden, da in der ver größerten Darstellung erkannt werden kann, daß keine besorg niserregenden Gewebeveränderungen vorliegen.

Sollte aber ein Verdacht auf pathologische Gewebeveränderun gen vorliegen, so muß bei Verwendung des erfindungsgemäßen Gerätes noch nicht sofort eine Probenentnahme erfolgen. Viel mehr besteht noch die Möglichkeit, den diagnostisch relevan ten Bereich mittels einer Spektroskopieeinrichtung zu unter suchen.

Dies ist zum einen dadurch möglich, daß die elektronische Recheneinrichtung 6 über eine entsprechende Leitung die Videoelektronik 11 in einen Modus schaltet, in dem durch Methoden der Bildverarbeitung aus dem bei Verwendung von weißem Licht gewonnenen Bild des diagnostisch relevanten Be reiches nur diejenigen Bildinformationen "ausgefiltert" und auf dem Videomonitor 12 dargestellt werden, die innerhalb ei nes bestimmten Spektralbereiches liegen.

Alternativ kann die elektronische Recheneinrichtung 6 die Filtereinrichtung 5 derart aktivieren, daß diese monochroma tisches Licht einer der genannten Wellenlängen λ₁, λ₂ bis λ_m (beispielsweise 670 nm, 780 nm oder 850 nm) abgibt. Das auf diese Weise erhaltene Video-Signal gelangt über den Ana log/Digital-Wandler 13 zu der elektronischen Recheneinrich tung 6, die die entsprechenden Daten in numerischer, vorzugs weise aber graphischer Form auf einem weiteren Monitor 14 darstellt.

Deuten auch die Ergebnisse der spektroskopischen Untersuchun gen darauf hin, daß pathologische Gewebeveränderungen vorlie gen, besteht die Möglichkeit, eine Gewebeprobe zu entnehmen. Hierzu ist das Endoskopteil 1 mit einem Biopsiekanal 15 ver sehen.

Im Interesse aussagekräftiger Ergebnisse ist es sinnvoll, bei der Durchführung spektroskopischer Untersuchungen das Zoom- Objektiv 8 derart einzustellen, daß es den engen Bereich auf nimmt.

Während der Durchführung spektroskopischer Untersuchungen kann das dabei erhaltene Video-Bild auf dem Video-Monitor 12 dargestellt werden. Hierdurch können unter Umständen wert volle Zusatzinformationen gewonnen werden.

Das Gerät gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von dem zuvor be schriebenen zunächst dadurch, daß zur Aufnahme des engen und des weiteren Bereiches zwei separate Lichteintrittszonen vor gesehen sind, die in durch zwei Linsen 16 bzw. 17 gebildet sind.

Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß das durch die beiden Lichteintrittszonen aufgenommene Licht nicht auf einen CCD-Wandler fällt, sondern mittels zweier Lichtwellenleiter 18 bzw. 19 zu einem von der elektronischen Recheneinrichtung 6 betätigten elektro-optischen Umschalter 20 geführt, der, je nachdem, ob der enge oder der weitere Bereich abgebildet wer den soll, den Lichtwellenleiter 19 oder den Lichtwellenleiter 18 über einen weiteren Lichtwellenleiter 21 zu einer Farb fernsehkamera 22. Das von dieser gelieferte Videosignal ge langt über eine Bildverarbeitungselektronik 23 zu dem Video- Monitor 12.

In Abhängigkeit davon, in welche Stellung die elektronische Recheneinrichtung 6 den Umschalter 20 bringt, wird also auf dem Video-Monitor 12 entweder der enge oder der weitere Be reich dargestellt, wobei in der Darstellung des weiteren Be reiches wieder mit Hilfe der Marke M der Bildausschnitt des engen Bereiches angezeigt wird. Zur Einblendung der Marke M dient die Bildverarbeitungselektronik 23, die an die die elektronische Recheneinrichtung 6 mit dem Umschalter 20 ver bindende Leitung angeschlossen ist.

Um auch spektroskopische Untersuchungen durchführen zu kön nen, sind zusätzlich zu der weißes Licht abgebenden Licht quelle 4 Lichtquellen 4₁ bis 4 _n vorgesehen, die monochromati sches Licht der Wellenlänge λ₁ bis λ_n abgeben. Die Lichtquel len 4₁ bis 4 _n enthalten jeweils eine Laserdiode und die zuge hörige Stromversorgungseinheit. Jeder der Lichtquellen λ₁ bis 4₁ 4 _n ist eine Generatoreinrichtung 25₁ bis 25 _n zugeordnet, die den Versorgungsstrom der jeweiligen Lichtquelle mit unter schiedlichen Frequenzen f₁ bis f_n modulieren. Die Lichtquel len 4₁ bis 4 _n geben also monochromatisches Licht der Wellen längen λ₁ bis λ_n ab, das mit Modulationsfrequenzen f₁ bis f_n amplitudenmoduliert ist. Das Licht der Lichtquellen 4₁ bis 4 _n wird ebenso wie das Licht der Lichtquelle 4 über den n+1 : 1- Kanal-Fan-In-Koppler 24 in den Lichtwellenleiter 3 eingekop pelt. Mit dem n+1 : 1-Kanal-Fan-In-Koppler 24 stehen die Licht quellen 4 sowie 4₁ bis 4 _n über Lichtwellenleiter 26 sowie 26₁ bis 26 _n in Verbindung.

Außerdem ist ein Strahlteiler in Form eines 1 : 2-Kanal-Fan- Out-Koppler 27 geschaltet, an dessen einem Ausgang der zu dem Umschalter 20 führende Teil des Lichtwellenleiters 19 und an dessen anderem Ausgang ein Lichtwellenleiter 28 angeschlossen ist, der zu einer Detektoreinheit, im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispieles einen Photomultiplier 29, führt.

Das elektrische Ausgangssignal des Photomultipliers 29 ist Bandpaßfiltern 30₁ bis 30 _n zugeführt, deren Mittenfrequenzen möglichst exakt mit den Modulationsfrequenzen f₁ bis f_n über einstimmen. Die Ausgangssignale der Bandpaßfilter 30₁ bis 30 _n entsprechen also jeweils denjenigen Anteilen des Lichtes der Lichtquellen 4₁ bis 4 _n, das aus dem mittels der Lichtaus trittszone 2 beleuchteten Gewebe G zurückgestreut und über die Linse 16 aufgenommen wurde. Zwischen die Bandpaßfilter 30₁ bis 30 _n und die Eingänge eines n : 1-Kanal-Analog-Multiple xers 32 sind Signalaufbereitungsschaltungen 31₁ bis 31 _n ge schaltet, bei denen es sich um Logarithmierer, Integratoren oder dergleichen handeln kann. Der Ausgang des Multiplexers 32 ist mit dem Eingang des Analog/Digital-Wandlers 13 verbun den, der den Ausgangssignalen Signalaufbereitungsschaltungen 31₁ bis 31 _n entsprechende digitale Daten an die elektronische Recheneinrichtung 6 gibt. Diese stellt die bei einer spektro skopischen Untersuchung gewonnenen Daten vorzugsweise gra phisch auf dem Monitor 14 dar.

Aus den vorstehenden Ausführungen wird deutlich, daß es im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 möglich ist, bezüglich des engen Bereiches spektroskopische Untersuchungen durchzuführen und dabei gleichzeitig wahlweise den weiteren oder den engen Bereich auf dem Videomonitor 12 darzustellen. Grundsätzlich ist es möglich, die der Abbildung dienende Lichtquelle 4 und die spektroskopischen Zwecken dienenden Lichtquellen 4₁ bis 4 _n gleichzeitig zu betreiben, da infolge der Amplitudenmodulation des Lichtes der Lichtquellen 4₁ bis 4 _n und der Demodulation des elektrischen Ausgangssignals des Photomultipliers 29 mittels der Bandpaßfilter 30₁ bis 30 _n keine Störungen zu befürchten sind. Dennoch kann es zweck mäßig sein, während der Durchführung spektroskopischer Unter suchungen die Lichtquelle 4 abzuschalten, beispielsweise um Übersteuerungen des Photomultipliers 29 zu vermeiden.

Es besteht übrigens auch die Möglichkeit der Betrachtung des Bildes des weiteren bzw. engen Bereiches mittels eines Okulars 33, das über einen Lichtwellenleiter 34 mit einem als Strahlteiler in den Lichtwellenleiter 21 geschalteten 2 : 1- Kanal-Fan-Out-Koppler 35 in Verbindung steht.

Aus den vorstehenden Ausführungen wird deutlich, daß auch im Falle des Gerätes gemäß Fig. 2 die Gefahr, daß unnötigerweise Gewebeproben entnommen werden, gegenüber dem Stand der Tech nik verringert ist.

Anstelle der Lichtquelle 4 mit Filtereinrichtung 5 im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 bzw. der Lichtquellen 4 sowie 4₁ bis 4 _n im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 könnte übrigens auch eine durchstimmbare Lichtquelle Ver wendung finden.

Aus den vorstehenden Erläuterungen wird deutlich, daß beide Ausführungsbeispiele eine Spektroskopieeinrichtung und Bild erzeugungsmittel aufweisen. Die wesentlichsten Bestandteile der Spektroskopieeinrichtung sind im Falle der Fig. 1 die Lichtquelle 4, die Filtereinrichtung 5, die Linse 2, das Zoom-Objektiv 8, der CCD-Wandler 10, die Videoelektronik 11 der Analog/Digital-Wandler 13, die elektronische Rechenein richtung 6 und der Monitor 14 bzw. die Lichtquellen 4₁ bis 4 _n, der n+1 : 1-Kanal-Fan-In-Koppler 24, die Linsen 2 und 16, der 1 : 2-Kanal-Fan-Out-Koppler 27, der Photomultiplier 29, die Bandpaßfilter 30₁ bis 30 _n, der Multiplexer 32 der Ana log/Digital-Wandler 13, die elektronische Recheneinrichtung 6 und der Monitor 14 im Falle der Fig. 2. Die wesentlichsten Bestandteile der Bilderzeugungsmittel sind im Falle der Fig. 1 die Lichtquelle 4, die Linse 2, das Zoom-Objektiv 8, die Videoelektronik 11 und der Videomonitor 12 bzw. Lichtquelle 4, der n+1 : 1-Kanal-Fan-In-Koppler 24, die Linsen 2, 16 und 17, die Videoelektronik 11 und der Videomonitor 12 im Falle der Fig. 2.

Im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 ist die Durchführung von spektroskopischen Untersuchungen jeweils nach dem Reflexions prinzip beschrieben, d. h., es werden am Gewebe reflektierte bzw. aus dem Gewebe zurückgestreute Anteile des aus der Lichtaustrittszone austretenden Lichtes berücksichtigt. Beide Geräte können aber auch zur Durchführung von auf dem Fluores zenz-Prinzip beruhenden spektroskopischen Untersuchungen ver wendet werden.

Die äußere Gestalt des Endoskopteils und dessen mechanische Eigenschaften können in an sich bekannter Weise unterschied lich ausgeführt sein, je nachdem, ob es über einen Trokar oder unter Ausnutzung eines natürlichen Weges, z. B. des Ösophagus, appliziert werden soll. An der grundsätzlichen Funktion des Gerätes ändert dies jedoch nichts.

Claims

1. Gerät zur Untersuchung von Gewebe in vivo, aufweisend

a) ein Lichtquelle (4, 4₁ bis 4 _n), mittels derer Licht un terschiedlicher Wellenlängen (λ, λ₁ bis λ_n) erzeugbar ist,
b) eine Lichtaustrittszone (2), aus der im Betrieb das mit tels der Lichtquelle (4, 4₁ bis 4_n) erzeugte Licht aus tritt und auf das zu untersuchenden Gewebe fällt,
c) eine Lichteintrittszone, in die im Betrieb von dem zu untersuchenden Gewebe ausgehendes Licht einfällt,
d) eine der Lichteintrittszone zugeordnete Optik (8, 16, 17), die Licht aus einem engen Bereich aufnimmt, dessen Dimensionen die der Lichteintrittszone (2) nicht oder nicht wesentlich übersteigen,
e) Bilderzeugungsmittel, denen das mittels der Optik (8, 16, 17) aufgenommene Licht zugeführt wird und die ein Bild desjenigen Bereiches erzeugen, aus dem die Optik (8, 16, 17) Licht aufnimmt, und
f) eine Spektroskopieeinrichtung mit Anzeige- und Auswerte mitteln (6, 14), der mittels der Optik (8, 16, 17) auf genommenes Licht unterschiedlicher Wellenlängen (λ, λ₁ bis λ_n zugeführt wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, welches einen vorzugsweise flexi blen länglichen Schaft (1) aufweist, an dessen einem Ende die Lichtaustrittszone (2) und die Lichteintrittszone angeordnet sind.

3. Gerät nach Anspruch 2, bei welchem die Dimensionen des en gen Bereiches, aus dem die Optik (8, 16, 17) Licht aufnimmt, die Dimensionen des Querschnittes des Schaftes (1) im Bereich seines Endes nicht übersteigen.

4. Gerät nach Anspruch 1 oder 3, bei welchem die Bilderzeu gungsmittel den engen Bereich mit einer wenigstens 50fachen Vergrößerung abbilden.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die Optik (8) als variables Objektiv aus geführt ist, das in ei ner ersten Einstellung Licht aus dem engen Bereich und in ei ner zweiten Einstellung Licht aus einem weiteren Bereich auf nimmt.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, welches eine zweite Lichteintrittszone aufweist, die im Betrieb Licht aus einem weiteren Bereich aufnimmt.

7. Gerät nach Anspruch 6, wobei die Bilderzeugungsmittel wahlweise ein Bild des engeren oder des weiteren Bereiches erzeugen.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der in das Bild des weiteren Bereiches der dem engen Bereich entspre chende Bildausschnitt eingeblendet ist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dessen Spektrosko pieeinrichtung aus der Lichtaustrittszone (2) ausgetretenes, an dem zu untersuchenden Gewebe reflektiertes bzw. aus diesem zurückgestreutes Licht auswertet.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dessen Spektro skopieeinrichtung auf eine entsprechende Bestrahlung mit aus der Lichtaustrittszone (2) austretendem Licht hin von dem zu untersuchenden Gewebe ausgehendes Fluoreszenzlicht auswertet.

11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welches Licht leitmittel zur Verbindung der Lichtquelle (4, 4₁ bis 4 _n) mit der Lichtaustrittszone (2) und/oder der Lichteintrittszone mit zumindest der Spektroskopieeinrichtung oder den Bilder zeugungsmitteln aufweist.

12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dessen Bild erzeugungsmittel ein Okular (34) zur Bildbetrachtung aufwei sen.

13. Gerät nach Anspruch 11 oder 12, dessen Bilderzeugungsmit tel eine Fernsehkamera (22) mit nachgeschaltetem Videomonitor (12) enthalten.

14. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dessen Bild erzeugungsmittel einen CCD-Bildwandler (10), auf den mittels der Optik (8, 16, 17) aufgenommenes Licht fällt, und mit die sem verbundene Mittel zur Erzeugung und Darstellung eines Videobildes enthalten.

15. Gerät nach Anspruch 14, wobei der CCD-Bildwandler (10) ein Dreifarb-Bildwandler ist.

16. Gerät nach Anspruch 15, dessen CCD-Bildwandler (10) auch Bestandteil der Spektroskopieeinrichtung ist.