标结构而选择的设定）来处理高光 谱图像，在这种情况下，所述目标结构为肿瘤组织。操作者接着具有对被测试的组织的哪些 部分执行探头测量的视觉指示。接下来的步骤R_PMD是接收探头测量数据，任选地还有提 供得到探头测量数据的探头测量的步骤。例如，探头测量数据是利用光学表面探头获得的， 所述光学表面探头提供基本上在第一区域内的一个点中，优选地在被识别并显示的可疑区 域内的第二区域中的测量数据。
[0089] 接着利用被布置为例如基于测得的光学吸收系数、约化散射系数、以及探头的端 部处的光发射纤维与光收集纤维之间的中心到中心距离来识别一个或多个生理参数的算 法来分探头测量数据。结果接着被用于校准C_HSA用来分析高光谱图像的处理算 法，从而使处理算法适于提供具有目标结构（在该范例中为肿瘤组织）与被测试组织之间 的增强的对比度的图像。随后，使用经校准的高光谱图像处理算法来分析A_HSI高光谱图 像。最后，将经重新分析的高光谱图像显示D_HSI在例如彩色监视器上。
[0090] 以这种方式，可以采用具有高光谱分辨率的一个或几个点测量来添加关于经标准 处理的高光谱图像的可疑区域中的组织的信息，从而修改高光谱处理算法。然后这被用于 处理高光谱图像，以便提供具有为了在被测试组织与目标结构（例如肿瘤组织）之间进行 区分的增强的对比度或灵敏度的图像。由此，所述方法帮助操作者（例如医学医生或其他 医学人员）评估肿瘤组织是否存在于被测试区域内，例如帮助搜索阳性边缘。此外，所述方 法可以包括也在经重新分析的高光谱图像中指示可疑区域，和/或指示肿瘤组织存在的可 能性。
[0091] 应当理解，可以按照与图9中示出的不同并且与以上方法实施例的说明中不同的 顺序来执行所述步骤中的一些。
[0092] 总之，本发明提供了一种用于识别生物组织中的目标结构（例如肿瘤）的医学成 像系统。高光谱相机系统被用于例如以有限但足够允许对目标结构可能存在的可疑区域进 行识别的光谱分辨率来对组织的表面区域进行成像，例如这样的区域可以在显示器上被视 觉指示给操作者。探头（例如光学表面探头）被用于提供对于组织的较小的表面区域但是 具有指示目标结构的更多信息的探头测量。探头被选择为提供比高光谱相机更高的关于对 目标结构的识别的特异性。接着基于在可疑区域内执行的探头测量数据来对高光谱处理算 法进行校准，因此提供得到具有增强的灵敏度的图像的经校准的高光谱处理算法，以识别 目标结构。仅需要几次探头测量来显著地改进得到的图像，由此提供可靠且快速的目标结 构识别。
[0093] 尽管已经在附图和前文的描述中详细说明并描述了本发明，但这种说明和描述被 视为说明性或示范性的，而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员通 过研宄附图、公开内容以及权利要求书，在实践要求保护的本发明时，能够理解并实现对所 公开的实施例的其他变型。在权利要求书中，词语"包括"不排除其他元件或步骤，并且词 语"一"或"一个"不排除多个。单个处理器或其他单元可以满足权利要求中记载的若干项 目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利 地使用这些措施的组合。计算机程序可以被存储/分布在适合的介质上，例如与其他硬件 一起提供或作为其他硬件的部分提供的光学存储介质或固态介质，但是也可以被以其他形 式分布，例如经由因特网或其他的有线或无线的电信系统。权利要求中的任何附图标记都 不应被解释为对范围的限制。
【主权项】
1. 一种被布置为识别相关联的生物组织（BT)中的目标结构的医学成像系统，所述系 统包括： -高光谱相机系统（HSC)，其被布置为提供覆盖所述生物组织（BT)的第一表面区域 (Al)的高光谱图像（HIS)，其中，所述高光谱图像（HIS)的像素包含在不同光波长带处的信 息， -探头（PR)，其被布置为提供对于所述生物组织（BT)的第二表面区域(A2)的、具有指 示所述目标结构（TS)的信息的探头测量，并且被布置为相应地生成探头测量数据（PMD)， 其中，所述第二表面区域（A2)比所述第一表面区域（Al)更小，并且其中，所述探头（PR)被 选择为提供比所述高光谱相机系统（HSC)更高的关于对所述目标结构（TS)的识别的特异 性，以及 -处理器（P)，其在功能上被连接以接收所述高光谱图像（HSI)和所述探头测量数据 (PMD)，其中，所述处理器（P)被布置为根据高光谱处理算法（HSA)来分析所述高光谱图像 (HIS)，以便识别所述高光谱图像（HSI)的可能包含所述目标结构（TS)的部分，其中，所述 处理器（P)还被布置为分析所述探头测量数据（PMD)并响应于所述探头测量数据来校准所 述高光谱处理算法（HSA)，从而提供具有增强的灵敏度的经校准的高光谱处理算法（HSA)， 以在所述高光谱图像（HSI)中识别所述目标结构（TS)。2. 根据权利要求1所述的医学成像系统，其中，所述探头测量是以比所述高光谱图像 (HSI)更高的光谱分辨率来采集的。3. 根据权利要求1所述的医学成像系统，其中，所述第二表面区域(A2)被选择为被定 位在所述第一表面区域(Al)内。4. 根据权利要求1所述的医学成像系统，其中，所述系统被布置为在利用所述高光谱 处理算法（HSA)处理所述高光谱图像（Il)后将所述高光谱图像与被识别为可能包含所述 目标结构（TS)的所述部分的视觉指示一起进行视觉显示。5. 根据权利要求1所述的医学成像系统，其中，所述系统被布置为在利用所述经校准 的高光谱处理算法（HSA)处理所述高光谱图像（12)后视觉显示所述高光谱图像（12)。6. 根据权利要求1所述的医学成像系统，其中，所述处理器（P)被布置为根据探头处理 算法（PM)来分析所述探头测量数据（PMD)，所述探头处理算法包括将所述探头测量数据 (PMD)与查找表进行比较。7. 根据权利要求1所述的医学成像系统，其中，所述处理器（P)被布置为根据探头处理 算法（PM)来分析所述探头测量数据（PMD)，所述探头处理算法包括计算多个测量参数并 将所述多个测量参数转译为指示所述目标结构（TS)的生理参数（PP)。8. 根据权利要求1所述的医学成像系统，其中，所述处理器（P)被布置为通过对所述高 光谱图像（HSI)中的在所述探头测量数据（PMD)中被识别为属于所述目标结构（TS)的像素 的分组进行细化来校准所述高光谱处理算法（HSA)。9. 根据权利要求1所述的医学成像系统，其中，所述探头（PR)包括以下中的一种：表面 探头、以及介入设备。10. 根据权利要求1所述的医学成像系统，其中，所述探头（PR)包括以下中的至少一 种：光学探头、以及超声探头。11. 根据权利要求1所述的医学成像系统，其中，所述探头（PR)包括以下中的一种：漫 反射光谱探头、漫射光学断层摄影探头、差分路径长度光谱、荧光探头、拉曼光谱探头、共焦 反射探头、共焦荧光探头、双光子荧光探头、光学相干断层摄影探头、以及被布置为执行共 焦成像的扫描纤维显微镜。12. 根据权利要求1所述的医学成像系统，其中，所述高光谱相机系统包括以下中的一 种： -高光谱相机（HSC)，其被布置为提供所述高光谱图像（HSI )， -普通相机（CM)和具有不同窄带波长的多个光源（LU L2、L3)以及控制器（C)，所述 普通相机、多个光源以及控制器被布置为提供所述生物组织（BT)由所述多个光源（LU L2、 L3)顺序照射的图像，以及 -普通相机以及被布置在所述普通相机与所述生物组织之间的能调谐的光学滤波器， 从而提供具有对所述能调谐的光学滤波器的不同设置的序列图像。13. 根据权利要求1所述的医学成像系统，其中，所述处理器（P)被布置为根据图像处 理算法来处理所述高光谱图像（HSI)，以便在所述高光谱图像（HSI)中识别所述探头（PR) 的端部，从而识别所述探头测量数据（PMD)对应于所述高光谱图像(A2)的哪个部分。14. 根据权利要求1所述的医学成像系统，其中，所述目标组织（TS)是以下中的一种： 肿瘤组织、神经束、血管、淋巴结、以及组织的氧合水平。15. -种用于检测相关联的生物组织中的目标结构的方法，所述方法包括： -提供（R_HSI)覆盖所述相关联的生物组织的第一表面区域的高光谱图像，其中，所述 高光谱图像的像素包含关于不同光波长带的信息， -提供（R_PMD)根据对于所述生物组织的第二表面区域的、具有指示所述目标结构的 信息的探头测量的探头测量数据，其中，所述第二表面区域比所述第一表面区域更小并且 被定位在所述第一表面区域内，并且其中，所述探头测量被选择为提供比所述高光谱相机 系统更高的关于对所述目标结构的识别的特异性， _根据高光谱处理算法来分析(A_HSI)所述高光谱图像，以便识别所述高光谱图像的 可以包含所述目标结构的部分， -分析(A_PMD)所述探头测量数据，并且 -响应于所述探头测量数据的分析的结果来校准（C_HSA)所述高光谱处理算法，从而 提供具有增强的灵敏度的经校准的高光谱处理算法，以在所述高光谱图像中识别所述目标 结构。
【专利摘要】一种用于识别生物组织中诸如肿瘤的目标结构的医学成像系统。高光谱相机系统被用于例如以有限但足够允许对可能存在目标结构的可疑区域进行识别的光谱分辨率来对组织的表面区域进行成像，例如这样的区域可以在显示器上被视觉指示给操作者。诸如光学表面探头的探头被用于提供对于组织的较小的表面区域但是具有指示目标结构的更多信息的探头测量。探头被选择为提供比高光谱相机更高的关于对目标结构的识别的特异性。接着基于在可疑区域内执行的探头测量数据来对高光谱处理算法进行校准，因此提供得到具有增强的灵敏度的图像的经校准的高光谱处理算法，以识别目标结构。仅需要几次探头测量来显著地改进得到的图像，由此提供可靠且快速的目标结构识别。
【IPC分类】A61B5/00, G01J3/28, G06T11/00
【公开号】CN104968257
【申请号】CN201480006485
【发明人】B·H·W·亨德里克斯, J·J·H·B·施莱彭, C·赖克, G·W·吕卡森, M·米勒, V·V·普利
【申请人】皇家飞利浦有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2014年1月22日
【公告号】EP2950708A2, WO2014118674A2, WO2014118674A3