-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung schwach fluoreszierender
Areale mit maximalem Kontrast bei Fluoreszenzanregung mit sichtbarem
Licht. Die Erfindung ist geeignet zur visuellen Erkennung und bildgebenden
Darstellung schwach fluoreszierender Areale, insbesondere in der
medizinischen Fluoreszenzdiagnostik zur Erkennung von pathologischen
Veränderungen der Haut, der Schleimhaut und von inneren
Organen, sowie zur Markierung der Grenzen zwischen pathologischem und
gesundem Gewebe während einer Operation.
-
Im
Gegensatz zu einer konventionellen medizinischen Diagnostik, die
typischerweise unter Weißlicht erfolgt und bei der lediglich
morphologische Veränderungen erkannt werden können,
ermöglicht die Fluoreszenzdiagnostik die Unterscheidung
von normalem und pathologischem Gewebe über Veränderungen
im Stoffwechsel. Stoffwechselveränderungen können über
spezielle Biomoleküle, die fluoreszierende Strukturen aufweisen,
sog. Fluorophore, optisch erkannt werden.
-
Mit
der Fluoreszenzdiagnostik von Körperarealen bietet sich
unter anderem die Möglichkeit, Wachstumsgrenzen eines Tumors
präzise zu definieren und Tumoren in einem frühen
Stadium erkennbar zu machen, wenngleich diese Fluoreszenzsignale häufig
sehr geringe Intensitäten aufweisen. Mit der Erfindung,
die insbesondere für Operationsmikroskope, Lupenbrillen,
dermatologische Untersuchungsgeräte sowohl für
visuelle Inspektion als auch bildgebende Dokumentation, für
handgehaltene Dermatoskope und Betrachtungsbrillen geeignet ist,
sollen diese schwachen Fluoreszenzsignale bei Anregung durch sichtbares
Licht mit möglichst hohem Kontrast erkannt werden.
-
Die
Erfindung ist jedoch nicht auf medizinische Anwendungen beschränkt.
Eine Unterscheidung zwischen schwach fluoreszierenden Arealen und
ihrer Umgebung mit hohem Kontrast ist prinzipiell für zahlreiche
Anwendungen in Wissenschaft und Technik interessant. Die Detektion
der fluoreszierenden Areale kann dabei vorteilhaft durch eine Kamera (Video,
CCD) oder eine Scaneinrichtung vorgenommen werden.
-
Zur
Diagnose pathologischer Veränderungen von Gewebe mittels
Fluoreszenz sind verschiedene Vorrichtungen und Geräte
vorgeschlagen worden. Für die Untersuchung der Haut sind
handgehaltene Lupenlampen (z. B.
US 7,027,153 B2 ), Ringleuchten (z. B.
DE 10 2005 001 682
A1 ) sowie Betrachtungssysteme (z. B.
US 6,021,344 ) und stationäre
Diagnostiksysteme (z. B.
WO
03/016878 A2 ) bekannt.
-
Für
Untersuchungen im Körperinneren wurden Fluoreszenz-Endoskope
(beispielsweise
WO 99/39626 )
entwickelt, und für chirurgische Eingriffe sind Operationsmikroskope
mit Fluoreszenzmodus (z. B.
DE10339784 A1 ) bekannt.
-
Alle
diese Vorrichtungen und Geräte zur Fluoreszenzdiagnostik
bestehen im Prinzip aus einer Bestrahlungseinrichtung, die eine
Lichtquelle zur Anregung der Fluorophore aufweist, und einer Beobachtungseinrichtung,
welche eine visuelle Betrachtung und/oder eine bildgebende Darstellung
gestattet, und die optische Bauteile zur Unterdrückung
der Anregungsstrahlung besitzt bzw. optional aufweisen kann.
-
Haupteinsatzgebiet
der medizinischen Fluoreszenzdiagnostik ist gegenwärtig
neben ophthalmologischen Anwendungen (wie
EP 1048263 A2 ) der Nachweis
von Tumoren auf Basis der körpereigenen Synthese von fluoreszierendem
Protoporphyrin IX (PpIX), insbesondere durch Stimulation dieser
Synthese durch ALA (Aminolaevulinic acid), einem Vorläufer
in der Synthesekette des Fluorophores PpIX (z. B. Aktuelle Dermatologie
5, Mai 2005). Von großem Vorteil für die Tumordiagnostik
ist, dass PpIX vorzugsweise in den besonders stoffwechselaktiven Bereichen
des Tumors gebildet wird, also auch am schnell wachsenden Tumorrand
und nicht im stoffwechselarmen oder bereits nekrotischen Tumorzentrum,
wobei für den untersuchenden Arzt ohne Hilfsmittel der
Tumorgrenzbereich nur schwer erkennbar ist und mit Hilfe von Gewebeentnahmen
bestimmt werden muss. Ein weiterer Vorteil der Fluoreszenzdiagnostik
ist, dass Tumoren in ihrer Frühform (carcinoma in situ)
erkannt werden können, die ebenfalls dem untersuchenden
Arzt ansonsten verborgen bleiben.
-
Da
jedoch die Fluoreszenz relativ schwach ist, können die
genannten Vorteile der Fluoreszenzdiagnostik nur genutzt werden,
wenn die schwache Fluoreszenz pathologischer Areale möglichst
gut sichtbar gemacht werden kann und gegenüber gesundem
Gewebe kontrastreich darstellbar ist.
-
Bei
den vorgenannten bekannten Vorrichtungen und Geräten (Lupenlampen,
Ringleuchten und sonstigen Beobachtungssystemen) werden als Strahlungsquellen
LEDs, Halogenlampen oder Xenonlampen zur Anregung des entsprechenden
Fluorophors eingesetzt. Ihre Emission sollte hauptsächlich
im Bereich der Fluorophorabsorption liegen. Eine spektrale Einengung
des Emissionsspektrums von Halogen- und Xenonlampen ist relativ
aufwändig und darüber hinaus wenig effektiv.
-
Bekannt
ist auch die Verwendung von quasimonochromatischen „farbigen"
LEDs. Es zeigt sich jedoch, dass „farbige" LEDs neben ihrem
bestimmungsgemäßen Strahlungsmaximum auch noch
in anderen Spektralbereichen, wenn auch geringe, Strahlungsanteile
aufweisen. Der in Erwägung gezogene Einsatz eines Lasers
als monochromatische Strahlungsquelle (
US 6,021,344 ) ist mit sehr hohen Kosten
und eingeschränkter praktischer Handhabbarkeit und Mobilität
verbunden.
-
Auch
werden bei den besagten Vorrichtungen und Geräten in der
Beobachtungseinrichtung Longpass-Filter eingesetzt, mit deren Hilfe
die Anregungsstrahlung unterdrückt und die langwelligere Fluoreszenz
durchgelassen werden soll. Wird zur Erkennung der schwach fluoreszierenden
Areale die im sichtbaren Spektralbereich liegende Anregungsstrahlung
mit einem Longpassfilter unterdrückt, so erscheint die
Fluoreszenz auf einem schwarzen Hintergrund. Damit geht für
den Beobachter die Orientierung auf dem Untersuchungsobjekt in Bezug
auf seine Umgebung verloren. Wird Umgebungslicht zugelassen, so
reduziert sich wiederum der Kontrast für den Nachweis schwach
fluoreszierender Areale.
-
Mit
den vorgenannten Vorrichtungen und Geräten wird in den
meisten Fällen eine Darstellung der am stärksten
fluoreszierenden Gewebeareale ermöglicht. Sie erlauben
es jedoch nicht, mit maximal möglichem Kontrast zwischen
pathologischen Arealen und gesundem Gewebe zu unterscheiden. Die potenzielle
Möglichkeit der Fluoreszenzdiagnostik, Wachstumsgrenzen
eines Tumors präzise zu definieren und Tumoren in einem
frühen Stadium erkennbar zu machen, wird dadurch nicht
voll ausgeschöpft.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, schwach fluoreszierende Areale
auf möglichst einfach und mobil handhabbare Weise sowie
aufwandgering mit maximalem Kontrast erkennen und darstellen zu
können.
-
Für
medizinische Anwendungen sollen mit der Erfindung auf diese Weise
eine verbesserte Diagnostik, beispielsweise Früherkennung
und Ausdehnung von Tumoren, prinzipiell auch in der ärztlichen Routineuntersuchung,
eine Reduktion von Gewebebiopsien und eine präzisere operative
Entfernung von bösartigen Neubildungen ermöglicht
werden.
-
Erfindungsgemäß wird
ein optisches Filtersystem vorgeschlagen, welches erstens im Anregungsstrahlengang
zur Fluoreszenzanregung des in den Arealen vorhandenen Fluorophors
alle diejenigen Spektralanteile der Anregungsstrahlung unterdrückt,
welche nicht von dem vorhandenen Fluorophor absorbiert werden können,
und welches zweitens im Beobachtungsstrahlengang ausschließlich den
Spektralbereich des emittierenden Fluorophors durchlässt,
zuzüglich lediglich eines definierten Anteils von Anregungsstrahlung
die von nichtfluoreszierenden Arealen des Objektes reflektiert wird.
-
Für
die Fluoreszenzanregung bedeutet das, dass alle Strahlungsanteile
der Beleuchtungsstrahlenquelle, insbesondere einer LED oder eines LED-Arrays,
die nicht zur Fluoreszenzanregung beitragen und folglich auch vom
fluoreszierenden Areal mehr oder weniger reflektiert werden würden,
im Anregungsstrahlengang ausgefiltert werden und somit nicht die
Erkennbarkeit des fluoreszierenden Areals verfälschen und
erschweren können. Eine solche Untergrundstrahlung kann
besonders nachteilig sein für Spektralbereiche der Lichtquelle,
die in das Emissionsgebiet des Fluorophors fallen oder zu ihm spektral
benachbart sind. Ohne diese Filterung des Anregungslichtes würde
somit der Kontrast bei der Identifizierung der fluoreszierenden
Areale reduziert werden.
-
Im
Beobachtungsstrahlengang für die angeregte Fluoreszenz
wird erfindungsgemäß nicht, wie üblich,
die gesamte Anregungsstrahlung ausgefiltert, sondern bewusst ein
definiert geringer Teil derselben zum Zweck der Lokalisierung des
zu erkennenden Arials gegenüber seiner Umgebung hindurchgelassen,
wobei dieser Anteil der Anregungsstrahlung so festgelegt wird, dass
die Intensität dieser durchgelassenen Anregungsstrahlung
und die Intensität des Fluoreszenzlichts vom zu betrachtenden
Fluorophor nicht wesentlich unterschiedlich sind.
-
Es
hat sich gezeigt, dass mit der Erfindung nicht nur ein für
schwache Fluoreszenzintensitäten besonders wichtiger maximaler
Kontrast zwischen fluoreszierenden und nichtfluoreszierenden Arealen erreicht
wird, sondern dass durch die Maßgabe des besagten speziellen
Anteils des im Beobachtungsstrahlengang durchgelassenen Anregungslichts
die nichtfluoreszierenden Areale des Objektes darstellbar sind und
somit auch eine Lokalisierung der fluoreszierenden Areale im Verhältnis
zu ihrer Umgebung ermöglicht wird.
-
Dieser
maximaler Kontrast wird erreicht, wenn das nichtfluoreszierende
Areal – das entspricht bei der medizinischen Fluoreszenzdiagnostik
dem gesunden Gewebe – für die visuelle Wahrnehmung
in einer anderen Farbe dargestellt werden kann als das fluoreszierende
Areal. Zur visuellen Erkennung und ebenso für eine bildgebende
Detektion ist es dabei vorteilhaft, wenn sich die Farben im Spektrum
deutlich unterscheiden, die Spektralanteile also nicht benachbart
sind, somit nicht Rot und Gelb sondern Rot und Grün oder
Rot und Blau. Solche Unterschiede sind aufgrund der Unterschiede
in den Wellenlängen zwischen Absorption und Fluoreszenz
(sog. Stokes-shift) für eine Reihe von fluoreszierenden Stoffen
gegeben. Dieser Umstand kann mit der Erfindung genutzt werden, indem
die Transmission des Filters im Beobachtungsstrahlengang so eingestellt wird,
dass außer einer maximalen Transmission für die
Fluoreszenz noch eine geringe definierte Transmission für
die Anregungsstrahlung der Fluoreszenz zugelassen wird. Damit eventuell
noch vorhandene nicht gänzlich unterdrückte Spektralanteile
der Anregungsstrahlung oder eine auftretende Autofluoreszenz des
Objektes in unmittelbarer spektralen Umgebung des Fluoreszenzspektrums
den Kontrast nicht reduzieren können, ist es zweckmäßig,
wenn diese Transmissionskurve an den Grenzen des Fluoreszenzspektrums,
insbesondere zu kürzeren Wellenlängen hin, steil
abfällt.
-
Filter
mit den genannten Eigenschaften für den Anregungs- und/oder
Beobachtungsstrahlengang lassen sich beispielsweise mit dielektrischen Schichtsystemen
relativ einfach und aufwandgering realisieren. Auch ist es möglich,
je nach bestimmungsgemäßem Einsatz, d. h. beispielsweise
je nach Lage des Fluoreszenzspektrum, Art der Strahlungsquelle zur
Fluoreszenzanregung und insbesondere für eine zusätzliche
Betrachtung des Objektes unter normalem Weißlicht, ein
oder mehrere entsprechend passfähige optische Filter in
den betreffenden Strahlengang einzuschwenken, einzuschieben oder elektrisch
in den Filtereigenschaften umzuschalten.
-
Vorrichtungen
und Geräte zur visuellen Diagnose pathologischer Veränderungen,
die es bisher unter Weißlicht lediglich gestatteten, morphologische Veränderungen
wahrzuneh men, können mit Hilfe des vorgeschlagenen Filtersystems
und einer geeigneten Strahlungsquelle, beispielsweise einem LED-Array, so
modifiziert werden, dass sie auf einfache Weise sowie unter Wahrung
ihrer bewährten mobilen Einsatzmöglichkeiten für
die Fluoreszenzdiagnostik eingesetzt werden können, ohne
dass zwingend größere, meist stationäre
und aufwändige Geräte zur Fluoreszenzerfassung,
zum Einsatz kommen müssen.
-
Vorrichtungen
und Geräte zur Fluoreszenzdiagnostik, die in der Beschreibung
zum bekannten Stand der Technik angegeben wurden, können
mit Hilfe des erfindungsgemäßen Filtersystems
so verbessert werden, dass fluoreszierende pathologische Areale
mit maximalem Kontrast dargestellt werden können. Damit
wird es ermöglicht, die Wachstumsgrenze eines Tumors präziser
zu definieren und auch Tumoren in einem frühen Stadium
erkennbar zu machen.
-
Die
Erschließung dieser neuen Möglichkeit ist mit
geringem technischen Aufwand verbunden und kostengünstig
möglich.
-
Auf
diese Weise können insbesondere Geräte optional
erweitert werden, die zur dermatologischen Begutachtung der Haut,
zur Begutachtung der Schleimhaut (z. B. in der Mund- und Rachenhöhle,
im Genitalbereich) eingesetzt werden, wodurch eine frühzeitige
Erkennung von Tumoren sowie eine Markierung der Tumorgrenzen ermöglicht
wird.
-
Von
erheblicher Bedeutung ist die Erkennung der Tumorgrenzen an menschlichen
Organen während einer Operation. Hier ist es ebenfalls
mit einfachen Mitteln möglich, Operationsmikroskope umzurüsten,
um den Kontrast bei Fluoreszenz-Operationsmikroskopen mit einfachen
Mitteln zu verbessern.
-
Die
Erfindung soll nachstehend anhand einer in der Figur schematisch
dargestellten an sich bekannten Lupenbrille mit einem nachgerüsteten
optischen Filtersystem als Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung auf
dieses zu beschränken. Darüber hinaus wird angegeben,
wie unter Verwendung des Filtersystems mit einfachen Mitteln auch
eine bildgebende Dokumentation ermöglicht werden kann.
-
Derartige
Lupenbrillen, wie in der Figur schematisch dargestellt, werden bekanntermaßen
insbesondere bei chirurgischen Eingriffen oder bei dermatologischen
Untersuchungen eingesetzt. Mit Hilfe des vorgeschlagenen optischen
Filtersystems lassen sich besagte konventionelle Lupenbrillen in
einfacher Weise auch für Anwendungen für die Fluoreszenzdiagnostik,
beispielsweise zur Tumor-Fluoreszenzdiagnostik, erschließen.
Dadurch wird es jetzt möglich, bereits in der ärztlichen
Routineuntersuchung mit einer solchen erfindungsgemäß nachgerüsteten
Lupenbrille zwischen fluoreszierenden und nicht fluoreszierenden
Gewebearealen mit maximalem Kontrast, d. h. mit hoher Erkennbarkeit,
zu unterscheiden.
-
Die
Figur zeigt in vereinfachter Schnittdarstellung eine mögliche
Ausführungsform einer derart modifizierten Lupenbrille.
Auf einem Tragegestell in Form eines Brillenrahmens 1 ist
eine konventionelle Lupen-Doppeloptik 2 befestigt. In der
Mitte des Tragegestells befindet sich eine zusätzlich angebrachte Beleuchtungseinrichtung 3,
bestehend aus einem an sich bekannten LED-Array mit Reflektor. Die
Stromversorgung erfolgt über eine elektrische Zuleitung 4 aus
einer tragbaren Batterie (aus Übersichtsgründen in
der Figur nicht gezeigt).
-
Die
Beleuchtungseinrichtung 3 strahlt mit Hilfe des Reflektors
ein schwach divergentes Lichtbündel ab, wodurch eine relativ
homogene Ausleuchtung und damit auch eine relativ gleichmäßige
Anregung der Fluoreszenz im zu untersuchenden Objekt erreicht wird.
Das Strahlungsmaximum der LEDs im LED-Array wird so gewählt,
dass es in das Absorptionsmaximum des nachzuweisenden Fluorophors fällt.
Wie in der Tumor-Fluoreszenzdiagnostik üblich, wird als
Fluorophor endogenes Protoporphyrin IX verwandt, dessen körpereigene
Produktion in bekannter Weise durch Aminolävulinsäure
(ALA) stimuliert werden kann. Das Absorptionsmaximum von Protoporphyrin
IX liegt im Gewebe bei 410 nm. LEDs und andere spontane Strahlungsquellen
strahlen jedoch nicht nur in ihrem Strahlungsmaximum, sondern mehr
oder weniger auch in anderen Spektralbereichen ab. Bei LEDs mit
Strahlungsmaximum um 410 nm findet man auch Strahlungsanteile im
grünen, und besonders im gelben und roten Spektralbereich. Diese
Strahlungsanteile, insbesondere die im gelben und roten Spektralbereich,
werden durch einen optischen Filter 5 unterdrückt,
welcher der Beleuchtungseinrichtung 3 mit dem LED-Array
vorgeschaltet ist. Auf diese Weise wird erfindungsgemäß verhindert,
dass diese besagten Strahlungsanteile, insbesondere im gelben und
roten Spektralbereich, die nicht zur Fluoreszenz beitragen und statt
dessen von dem zur Fluoreszenz anzuregenden Areal reflektiert werden
würden, aus dem Beleuchtungsstrahlengang zur Fluoreszenzanregung
(Anregungsstrahlungsgang) ausgefiltert werden, so dass sich diese
nicht mit der Fluores zenz des angeregten Areals überlagern
und somit den Kontrast bei der Fluoreszenzbeobachtung beeinträchtigen
können. Somit werden im Anregungsstrahlengang im Wesentlichen
nur Strahlungsanteile im Bereich des Absorptionsmaximums des anzuregenden
Fluorophores (Protoporphyrin IX) durchgelassen, die auch vom Protoporphyrin
IX absorbiert werden, zu dessen Fluoreszenz beitragen und sich nicht
durch Reflexion mit der emittierten Fluoreszenz überlagern.
Nach dieser Maßgabe wird die Transmission des Filters 5 im
Anregungsstrahlengang festgelegt. In der Praxis lässt sich
dies mit einem Kurzpassfilter erreichen, der vorzugsweise durch
Beschichtung mittels dielektrischer Schichtsysteme hergestellt werden
kann oder der ggf. auch mit optischen Glasfiltern realisierbar ist.
-
Im
Betrachtungsstrahlengang befinden sich jeweils am Ende der Lupenoptik 2 je
ein weiterer definierter und transparenzspezifischer optischer Filter 6.
Die Transparenz dieses Filters 6 weist im Spektralbereich
der vom zu untersuchenden Areal emittierten Fluoreszenz von Protoporphyrin
IX jeweils die bestimmungsgemäße maximale Transmission
auf. Außerhalb des Fluoreszenzspektrums fällt
die Transmissionskurve jeweils steil ab, um zu vermeiden. dass eventuell
vorhandene benachbarte Spektralanteile, wie Autofluoreszenz des
Gewebes oder unvollständig unterdrückte Emission
der Anregungslichtquelle (Beleuchtungseinrichtung 3 mit
dem LED-Array) im gelben Spektralbereich, den Kontrast bei der Fluoreszenzbetrachtung
nicht zusätzlich beeinträchtigen.
-
Damit
die fluoreszierenden Areale bei ihrer Betrachtung nicht auf dunklem
Hintergrund erscheinen sowie um dieselben in Relation zur Arealumgebung
orten zu können, werden die Filter 6 so ausgelegt,
dass eine definierte Transmission von blauer Anregungsstrahlung
(Licht der Strahlungsquelle 3, welche durch den optischen
Filter 5 hindurchgelassen wurde) auch durch die optischen
Filter 6 zugelassen wird. Dabei wird der Transmissionsgrad
für den blauen Strahlungsanteil so bemessen, dass die Umgebung
der fluoreszierenden Areale erkennbar wird und die Intensität
der von den nicht fluoreszierenden Arealen reflektierten blauen
Anregungsstrahlung nicht die Intensität der roten Fluoreszenz
der fluoreszierenden Areale übertrifft, sondern beide Intensitäten
für das Auge des Betrachters als im Wesentlichen vergleichbar
erscheinen.
-
Auf
diese Weise ist für den Beobachter eine Orientierung im
Untersuchungsgebiet des fluoreszenzangeregten Areals möglich.
Das rot fluoreszierende Areal des pathologischen Gewebes erscheint gegenüber
dem blauen Umfeld des gesunden Gewebes durch den Farbunterschied
als klar unterscheidbar, als scharf abgegrenzt und mit maximalem
Kontrast. Ein entsprechender Filter mit der gewünschten Transmissions-Charakteristik
lässt sich ebenfalls mittels dielektrischer Schichtsysteme
definiert und aufwandgering herstellen.
-
Falls
keine Vergrößerung des Beobachtungsobjekts (vgl.
Lupenoptik 2) erforderlich ist, kann der Aufwand zur visuellen
Fluoreszenzdiagnostik weiter reduziert werden. Die Betrachtungseinrichtung reduziert
sich dann auf eine Brille ohne Lupenfunktion, bei der die optischen
Filter im Betrachtungsstrahlengang (vgl. Filter 6) nicht
hinter einer Lupenoptik, sondern vorzugsweise unmittelbar als Brillengläser ausgebildet
sein können. Die Beleuchtungseinheit (vgl. Strahlungsquelle 3)
kann entweder am Tragegestell der Brille verbleiben oder auch als
externe Zusatzlichtquelle, beispielsweise in Form einer Kopf- oder
einer Handlampe, mit vorgeschaltetem optischen Filter (vgl. Filter 5)
ausgebildet sein.
-
Für
unterschiedliche bestimmungsgemäße Verwendungen
beider Anwendungsfälle (sowohl Lupenbrille als auch Brille
ohne Lupenfunktion) wäre es für den universellen
Einsatz denkbar, das heißt beispielsweise für
unterschiedliche Spektralbereiche, in denen andere Fluorophore absorbieren
und emittieren, jeweils für den gegebenen Verwendungszweck vorgesehene
optische Filter mit entsprechender Transmission in die Anregungs-
und Beobachtungsstrahlengänge einzubringen. Dies könnte
beispielsweise durch einsteckbare Filter oder auch durch ein- und
ausschwenkbare Filter (jeweils in der Zeichnung nicht explizit dargestellt)
oder durch elektrooptisch in der Transmissions-Charakteristik veränderbare
Filter realisiert werden.
-
Insbesondere
besteht bei medizinischer Anwendung – wie bei Operationen
und dermatologischen Untersuchungen – der Wunsch, das gesamte Untersuchungsgebiet
im Wechsel auch unter normalem Weißlicht betrachten zu
können. Das kann durch das genannte Entfernen der Filter
und dem Zuschalten einer zusätzlichen Weißlicht-Strahlungsquelle, vorzugsweise
von LEDs bzw. eines Weißlicht LED-Arrays oder mittels in
der Emissionswellenlänge durchstimmbarer LEDs erzielt werden.
-
Soll
anstelle oder zusätzlich zur visuellen Beobachtung mit
einer Brille oder Lupenbrille eine Dokumentation der fluoreszierenden
Areale eines Objektes in Form einer Bildgebung erfolgen, z. B. mittels einer
Digital- oder Video-Kamera, so wird der Filter 6 vor das
Objektiv des entsprechenden Detektionssystemes gesetzt (nicht in
der Zeichnung dargestellt). Dabei ist jedoch zu beachten, dass sich
die spektrale Empfindlichkeit des Auges von der eines Detektionssystemes
deutlich unterscheiden kann und die Empfindlichkeit üblicher
Detektionssysteme in der Regel im kurzwelligen Spektralbereich ansteigt.
Bei einer derartig erhöhten Empfindlichkeit des Detektionssystemes
muss die Transmission des Beobachtungsfilters für den kurzwelligen
Spektralbereich reduziert werden, und zwar für die Erzielung
eines maximalen Kontrastes soweit, dass die Intensität
des von den nichtfluoreszierenden Arealen des Objekts reflektierten
(blauen) Anregungslichtes nicht die Intensität der von
den fluoreszierenden Arealen emittierten (rote) Fluoreszenz übertrifft
sondern mit ihr vergleichbar wird. Anderenfalls erfolgt eine Übersteuerung
der Kamera und damit verbunden eine Verminderung des Kontrastes.
Die gegebenenfalls notwendige Anpassung an die unterschiedlichen
Empfindlichkeiten kann auch vorteilhaft dadurch erfolgen, dass der
Filter 6 mit einem an sich bekannten Longpassfilter kombiniert
wird, der den kurzwelligen Spektralbereich einschränkt.
Mit einem LED-Array, den erfindungsgemäßen optischen
Filtern 5, 6 und ggf. einem für die spektrale
Empfindlichkeit des Detektionssystems geeignet gewählten
Longpassfilter kann der erhebliche elektronische und softwaremäßige
Aufwand, der bei den bekannten bildgebenden Vorrichtungen und Geräte
zur Fluoreszenzdiagnostik notwendig ist, entfallen. Auf diese Weise
kann als Detektionssystem auch eine handelsübliche Digitalkamera eingesetzt
werden. Eine Verbindung mit einem Rechner ermöglicht dann
auch eine Realtime Beobachtung, einen Anschluss für mehrere
Monitore und eine Datenbankverwaltung der gewonnenen Bilder.
-
- 1
- Brillenrahmen
- 2
- Lupenoptik
- 3
- Beleuchtungseinrichtung
- 4
- Zuleitung
- 5,
6
- optischer
Filter
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 7027153
B2 [0005]
- - DE 102005001682 A1 [0005]
- - US 6021344 [0005, 0011]
- - WO 03/016878 A2 [0005]
- - WO 99/39626 [0006]
- - DE 10339784 A1 [0006]
- - EP 1048263 A2 [0008]