医用成像设备、尤其是立体内窥镜或立体外窥镜

技术领域

本发明涉及一种医用成像设备、尤其是立体内窥镜或立体外窥镜，包括：具有第一光谱的第一光源和具有第二光谱的光源；具有第一光学器件和带有第一传感器滤波器的第一图像传感器的第一光路；和具有第二光学器件和带有第二传感器滤波器的第二图像传感器的第二光路，其中相应的光路在观测区域和相应的图像传感器之间延伸，并且第一光路和第二光路在空间上以相对于彼此偏移的方式布置，使得第一图像传感器借助第一光路记录观测区域的第一图像，而第二图像传感器借助第二光路记录观测区域的第二图像，并且第一图像和第二图像为了以叠加的图像形成双图像信息而被彼此关联，其中相应的光源被设置用于以相应的光谱照射观测区域，从而能够根据相应的光谱来确定观测区域的生理参数。

背景技术

在这种背景下，已知有作为医用成像设备的尤其是具有两个图像记录路径的内窥镜、例如立体内窥镜或立体外窥镜，其可以基于利用第一光路和第二路径进行的立体观测来记录观测区域的空间图像。

此外，已知有内窥镜又或内窥镜系统，其可以通过专门以特定的光谱进行照射和通过借助一个或多个图像传感器进行相应的评估来记录并显示观测区域的生理参数。例如已知有所谓的多光谱内窥镜，借助该多光谱内窥镜通过以限定的光谱对观测区域进行照射和对相应被反射的光谱对应地进行评估，因此能够实现对观测区域内的例如氧饱和度又或脂肪含量、血红蛋白含量或其他参数的推断。因此可以例如在外科手术期间直接利用这种多光谱影像内窥镜来确定和监测被处理的组织的氧含量。

发明内容

本发明的目的是对现有技术进行改进。

该目的通过一种医用成像设备得以实现、尤其是立体内窥镜或立体外窥镜，包括：具有第一光谱的第一光源和具有第二光谱的第二光源；具有第一光学器件和带有第一传感器滤波器的第一图像传感器的第一光路；和具有第二光学器件和带有第二传感器滤波器的第二图像传感器的第二光路，其中相应的光路在观测区域和相应的图像传感器之间延伸，并且第一光路和第二光路在空间上以相对于彼此偏移的方式布置，使得第一图像传感器借助第一光路记录观测区域的第一图像，而第二图像传感器借助第二光路记录观测区域的第二图像，并且第一图像和第二图像为了以叠加的图像形成双图像信息而被彼此关联，其中相应的光源被设置用于以相应的光谱照射观测区域，从而可以根据相应的光谱来确定观测区域的生理参数，其中第一光路包括具有第一过滤光谱的第一滤波器和/或第二光路包括具有第二过滤光谱的第二滤波器，从而可以根据第一图像中的被过滤的图像信息和/或第二图像中的被过滤的图像信息来评估相应的图像的不同的光谱范围，以获取与观测区域中的生理参数相关的一个或多个附加的图像信息。

以这种方式实施的医用成像设备组合的构件少并且结构简单，双图像内窥镜又或立体内窥镜或立体外窥镜或其他医用双成像设备或医用立体成像设备都具有根据相应的光谱来评估观测区域在生理参数方面的能力。尤其地，根据第一滤波器与第二滤波器组合的应用或第一滤波器的单独的应用或第二滤波器的单独的应用，在此可以借助第一滤波器和/或第二滤波器根据第一滤波器和/或第二滤波器之间的差值信息进行光谱评估，使得除了双图像之外能够在没有其他构件的情况下借助现有的成像技术确定观测区域的生理参数。

另外，形成这种差值信息在此可能是必要的，因为在使用相应的滤波器以用于对应地对节点进行查明时滤除了必要的光谱信息。如果使用不同的第一滤波器和第二滤波器，则可以从相应的另一光路中确定相应的缺失的光谱份额并进行调准。

在这种背景下对以下术语进行阐释：

“医用成像设备”可以是任何技术装置和/或电子装置，其适合于记录、再加工和/或传递以及例如在屏幕上显示医用环境中的观测区域的图像。这种医用成像设备例如是双内窥镜、立体内窥镜或立体外窥镜。这种“立体内窥镜”在此大多是窄而长地构造的成像设备，该成像设备适合于引导进入空腔中或引导穿过大多是小的开口，并且适合于在空腔内和/或在位于小的开口之后的区域内借助两个摄像机或两个图像传感器记录观测区域的图像。“立体外窥镜”是类似的装置，其例如在医用手术中、即在所谓的开放性外科手术中用于从外部成像。相应的内窥镜或外窥镜的“立体”特性在此描述了借助两个光路和/或两个光学器件记录观测区域的立体图像的能力。对应的双内窥镜或双外窥镜能够记录两个独立的图像，而不例如进行立体重建。在这种背景下应当指出，在如上所述的本义下的“内窥镜”也可以被集成在具有下述其他装置的内窥镜系统内，例如电缆导线器、其他传感器和/或用于在外部的监视器上显示图像信息的显示仪器。此外，“内窥镜”和“内窥镜系统”经常区分得很模糊并且有时被同义地使用。

“光源”例如是LED、白炽灯或其他发光的装置。此外，还可以通过下述方式实现这种光源，即例如借助光导体、例如光纤或光纤束将借助LED或其他产生光的装置所产生的光转向或传导到观测区域处的对应的位置处。这种光源在此用于以对应光谱的光来照射观测区域。也可以将光源实施为激光、即以尤其是仅一种波长的非常窄的光谱实施该光源，其中“一种”波长在此是指例如仅+/-2nm又或+/-5nm的窄的范围，即明显地窄于利用LED能够到达的范围。

“光谱”在此描述了波长范围和/或相对于不同波长的强度分布，相应的光源以其发射光。在此例如可以以相对于相应波长的照射强度的图表的形式通过图形描绘这种光谱。

“光路”尤其是对应的图像的光从观测区域经由相应的光学器件直至例如相应的图像传感器所穿过的路径。在此例如利用光轴对这种光路进行限定或将这种光路进行限定为几何形状的走向。

“光学器件”描述了所有使光和/或图像信息或图像沿着光路转向的构件的整体。这种光学器件在此例如包括透镜、盖板、保护板又或滤波器。

“图像传感器”例如是电子芯片或其他类似的装置，借助该装置可以记载沿着光路和相应的光学器件伸延的光和/或对应的图像并将其换算成电子信号。这种图像传感器例如是CCD芯片或类似的电子构件。

“传感器滤波器”描述了大多配属于相应的图像传感器的滤波器或对应的滤波器装置，其适合于对入射到图像传感器上以用于通过图像传感器记录的光预先进行过滤。图像传感器例如包括传感器滤波器，该传感器滤波器向图像传感器的配属于对应的颜色值的部分传送分别对应于颜色预过滤的光。因此，例如典型的图像传感器可以具有位于用于例如单个像素的对应的传感器部分之前的RGB滤波器，使得仅涉及R(红色)、G(绿色)以及B(蓝色)的相应的信息被传送至相应的像素。图像传感器的每个所谓的像素在此通常具有至少三个子像素，利用对应的滤波器将R信息、G信息、B信息传送至该子像素，使得由子像素形成的像素能够实现各种各样的颜色表示。另外，在这种背景下还已知有具有所谓的拜耳滤镜(Bayer-Filter)的图像传感器。

“观测区域”描述了应借助医用成像设备观测的区域、体积或部位并且由该区域、体积或部位产生相应的图像。这种观测区域在此例如是人或动物的身体的器官、骨骼或部分区域，或对相应的观测有益的其他区域。

在最简单的情况下，“在空间上相对于彼此偏移”在此描述了两个光路被并排地布置成，使得可以从两个视角记录相应的图像。此外，对应的光轴的沿着光路的平行的或偏斜的布置尤其也可以被设置为和被用于，使得可以记载所谓的立体图像。在本发明的以下进一步描述的实施方式中可以使这一点变得可用。这种立体图像在此模拟生物的在空间上的视野，在其中从至少两个视角来记载相应的图像。随后可以根据来自不同视角的相应的图像的各种信息重建或产生空间印象。这一点也被描述为“空间图像信息的立体形成”。

“双图像信息”在此是由两份图像信息构成的图像信息，该图像信息包括例如借助不同的光路记录的来自观测区域的两个图像的影像，而这些图像不必是立体的。

“空间的图像信息”在此是能够实现对例如观测区域的局部解剖图(Topographie)和/或观测区域内的对应的对象的空间布置进行推断的信息。空间的图像信息在此例如可以是作为3D图像被示出的图像，其向观测者提供涉及观测区域的局部解剖图的详细信息。此外，这种空间的信息也可以通过以下方式产生，即例如针对相应的眼睛的相应的图像信息被传送至观测者，使得由观测者实现实际的“空间的形成”，因为默认观测者在生理上具有空间视觉。例如，可以借助VR眼镜(虚拟现实眼镜)实现这一点，然后根据以上描述向该VR眼镜传送“双图像信息”。

观测区域的“生理参数”当前例如是观测区域中的例如被观测的器官和/或相应的器官的组织中的氧浓度、脂肪的份额、血液循环值、血红蛋白浓度又或水的份额。例如可以借助对应的光谱通过分析针对光谱的对应波长范围的吸收度并由此推断出对应的生理参数来查明这种生理参数。因此，例如一个特定的吸收波长关联于血红蛋白浓度，另一吸收波长关联于血液中的水含量或者第三吸收波长关联于血液中的氧含量。

“滤波器”是光学构件并且因此可以是所述的光学器件的一部分。滤波器在此尤其用于，使得整个光谱的特定的波长范围被抑制

“被过滤的图像信息”在此是下述图像信息，其穿过相应的滤波器并由此以清除或减少根据相应的过滤光谱被确定的波长份额。

在这种背景下，“光谱范围”是对应的过滤范围或光谱的区段或子范围。

“附加的图像信息”例如是一种图像表示或该图像表示的以类似于此的方式被编辑的电子展示(Aufbereitung)，其为观测者提供了对观测区域中的生理参数的推断。这种附加的图像信息例如是针对对应的图像点或像素的对应的生理参数的伪彩色图像或以数字方式实现的显示。尤其地，对于例如由操作员选择的像素的显示数值因此可以指征特定的生理参数。

为了能够查明多个生理参数和/又或能够借助不同光源的不同光谱来可靠地查明特定的生理参数，医用成像设备包括具有第三光谱的第三光源，具有第四光谱的第四光源和/或具有其他光谱的其他光源，其中相应的光源被设置成，使得其以相应的、尤其是与生理参数适配的光谱来照射观测区域。

在一种实施方式中，第一过滤光谱和第二过滤光谱是彼此不同的，从而第一滤波器和第二滤波器具有不同的过滤光谱。

借助该布置能够实现可以以特别简单的方式构造医用成像设备。通过不同的第一滤波器和第二滤波器可以使在第一光路中被查明的参数和在第二光路中被查明的参数协同作用，从而尤其能够通过形成相应的图像信息的差值来实现立体表示和空间表示以及还有在图像内的对应的生理参数的表示和/或分析。

在一种实施方式中，该实施方式还可以是具有彼此不同地设计的第一过滤光谱和第二过滤光谱的上述的实施方案的简化方案，第一过滤光谱或第二过滤光谱被构造成，对于可以利用第一图像传感记录的图像或对于可以利用第二图像传感器记录的图像而言是基本上完全可透射的。

因此可以通过下述方式实现彼此不同的过滤光谱，即仅使用一个经过特定选择的滤波器而对于相应的另一图像传感器使用具有可完全透射的过滤光谱的滤波器，即在最简单的情况下例如是覆盖玻璃。

“基本上完全可透射的”在此描述了滤波器可透射的特性，使得图像传感器对于相关的波长范围是被完全透射的。于是这种滤波器例如对于400nm至900nm之间的波长范围而言是完全可透射的，其中“基本上”在此包含由技术导致的偏差，即例如尤其是由于所使用的材料和/或其他光学特性导致的在透射性方面的与波长相关的5％或10％的差异。

在此为了能够利用相应的滤波器和对应的传感器滤波器之间的协同效应，以与第一传感器滤波器和/或与第二传感器滤波器相对应的方式来选择第一过滤光谱和/或第二过滤光谱，从而能够借助与相应的传感器滤波器相关的在不同的光谱范围中的灵敏度来评估相应的图像的不同的光谱范围，以获取观测区域的一个或多个附加的图像信息。

因此，例如可以充分利用与相应的所配属的传感器滤波器相关的相应的图像传感器的高灵敏度，以能够特别突出地评估与其相对应的过滤光谱。在此例如以下述方式利用相应的图像传感器对于红颜色的光的高灵敏度，即相应的滤波器的过滤光谱对于恰好一种与其相对应的波长是透射的，也就是说在对应的光谱范围内具有高穿透性。这一点类似地当然也适用于对于人眼而言可见或不可见的其他光谱。

在另一实施方式中，第一滤波器和/或第二滤波器在此是边缘滤波器或带通滤波器(Bandfilter)。

“边缘滤波器”具有两个或更多个彼此明显区分的光谱范围，边缘滤波器在该光谱范围内被穿透、即是可透射的，或被吸收，即是不可透射的。这种边缘滤波器在此被实现为所谓的高通的、即在高的波长范围内具有穿透性的边缘滤波器，或实现为低通的、即在低的波长范围内具有穿透性的边缘滤波器。

“带通滤波器”是包括多个边缘滤波器的对应的滤波器，即例如是被位于较低的波长和较高的波长之间的光谱份额所穿透的所谓的“带”。由此分别利用相应的边缘滤波器在较低的波长处和较高的波长处进行区分。

在一个实施方式中，相应的光谱中的至少一个光谱具有400nm至940nm、400nm至700nm、790nm至850nm、400nm至500nm和/或740nm至780nm的波长。具体地可以例如以940nm进行照射、以400nm到700nm的白光进行照射、以460nm进行照射或以770nm进行照射。总而言之，对于当前的实施方案而言在此应当注意的是，相应的波长在每种情况下都描述了参考波长、即“额定波长”，并且例如包含沿上升方向及下降方向的相应地为10nm又或20nm的波动的(abfallend)强度的范围。这一点对于利用LED或类似的光源进行照射时是尤其重要的，因为LED通常无法发出仅一个波长被清晰界定的光，而是产生具有在额定波长附近波动分布的强度分布曲线的光谱。为此应当注意，例如也可以利用由具有特定波长的激光构成的被清晰界定的激光辐射来实现本发明的构思，其中这种激光可以实现位于额定波长附近的例如+/-2nm或+/-5nm的明显较窄的范围。对应的滤波器可以被实施成具有较窄的过滤范围，这对于观测者而言尤其最小化了对白光图像的影响。

无论如何，利用这种相应的特定的光波长可以有针对性地充分利用组织的不同的荧光物质、组织反应或吸收行为。

为了使医用成像设备也能够用于在可见的范围内进行成像，并且例如还为了能够利用在光学上均匀可见的光谱份额，医用成像设备具有用于以白光照射观测区域的附加的光源。

“白光”、也被称为“多色光”描述了由不同颜色的混合、即由不同的光谱份额构成的混合组成的光。因此，这种光也被描述为是光谱宽带的。这种白光在此例如是日光意义下白色的光，然而也可以是光波长的任何其他混合。例如，这种白光也可以相应地以叠加的形式具有适合用于确定生理参数的波长。

在另一实施方式中，双图像信息的形成包括根据相应的被过滤的第一图像信息和被过滤的第二图像信息来重建在第一图像和第二图像之间的相关性，其中尤其是根据图像信息以被允许穿过第一滤波器和第二滤波器的波长光谱、尤其是通过以白光进行照射来实现重建。

“相关性的重建”在此描述了相应地对属于观测区域中的图像点的图像点进行关联或对第一图像和第二图像的相应的部分信息进行关联，由此例如计算第一图像至第二图像的偏移，并将其用于对双图像信息的形成进行校正。

为了能够将双重图像信息附加地用于在局部解剖图或空间信息方面进行评估，双图像信息的形成包括观测区域的空间图像信息的立体形成。

在另一实施方式中，光源中的一个或多个光源以与佐剂相对应的光谱照射观测区域，从而能够借助相对应的光谱实现对佐剂、尤其是荧光物质的光学激发，其中尤其是第一滤波器和/或第二滤波器具有过滤光谱，其与由被激发的佐剂、尤其是荧光物质发出的光谱相适配。

这种布置可以例如用于产生所谓的荧光图像、即例如吲哚菁绿图像(ICG图像)。在此，在观测区域中引入用于ICG方法的佐剂、例如荧光物质。该佐剂随后通过与佐剂相对应的光谱被激发，并发射相应地由佐剂发出的光谱。例如，如果将该佐剂作为荧光物质输入患者的血液中，则可以借助佐剂的相应地发出的光谱来确定激发之后的血液循环(Durchblutung)。

“佐剂”在此例如是下述药物，其在利用内窥镜进行检查之前被输入病人体内，并且随后被储存在被检查的器官中，并且在该处可以被用于评估特定的生理参数。这种佐剂的示例是所谓的造影剂，其在不同的实施方案中被已知为医用产品。

在这种背景下，“荧光物质”是佐剂，其以发出被改变的、有特点的光谱对射入的光谱、即所谓的“激发光谱”做出反应。即“荧光物质”吸收特定波长的光并作为对其的反应放出相同或不同波长的光。对此的示例是在所谓的黑光下近于蓝色地发光的物质。在医用领域中以及在非医用领域中都已知有采取不同的形式且具有不同的发光颜色的这种物质。

如果第一滤波器和/或第二滤波器在此具有与由被激发的佐剂发出的光谱相适配的光谱，则对应的“响应”、即例如佐剂或荧光物质的荧光反应可以借助相应的滤波器清晰地进行界定，并且在清除不利的光谱份额之后进行评估。滤波器在此尤其将光源的用于激发佐剂的光谱份额滤除。由此能够尽可能不受干扰地实现对荧光反应的评估。

为了针对对应的生理参数实施对观测区域的照射，为任一光源或相应的光源配属激发滤波器，其中激发滤波器对由光源发出的光进行过滤，从而能够实现以与佐剂相对应的光谱照射观测区域。

这种激发滤波器在此例如可以以下述方式被设计成带通滤波器，即只有窄的、激发佐剂的光谱带被允许穿过。进而能够实现对佐剂、例如荧光物质的有针对性的激发。

在另一实施方式中，医用成像设备具有评估单元，其被设置用于在OHI指数、TWI指数、STO

这种“评估单元”在此具有例如存储器，在该存储器中储存有用于评估医用成像设备的方法。此外，评估单元可以具有处理器或微控制器，其中可以利用处理器或微控制器来实施用于评估的方法。

例如为了将立体的图像信息和其他的图像信息都以恰当的且可评估的方式呈现给对应的操作员，医用成像设备具有显示单元，该显示单元被设置用于以同时的、叠加的和/或有相关性的方式显示第一图像信息、第二图像信息、立体形成的空间图像信息和/或附加的图像信息。

这种“显示单元”在此例如是具有对应的处理器的屏幕、PC、或小型计算机，其可以显示第一图像信息、第二图像信息、由此形成的空间的图像信息和/又或形式为例如观测区域的血红蛋白含量的附加的图像信息。这种血红蛋白含量在此例如作为彩色图像以逐像素对应的方式被叠加至其他的图像信息。显示单元本身在此也可以具有评估单元，从而对于显示单元和评估单元而言不需要被区分开的仪器。

附图说明

在下文根据实施例对本发明进行更详细的阐释。在附图中

图1示出了医用立体内窥镜的顶端的示意图，

图2以剖切侧视图示出了图1的医用立体内窥镜的顶端的示意图，

图3示出了涉及示例组织的生理参数的不同的吸收率的图表，

图4示出了涉及图像记录芯片的不同的颜色敏感度的图表，

图5示出了用于图1和图2的立体内窥镜的顶端的示例性的滤波器的过滤光谱的图表，以及

图6示出了用于立体内窥镜的照射模式的时间顺序的图表。

具体实施方式

立体内窥镜101具有顶端103。顶端103在此由第一部分105和第二部分115形成。第一部分105在此接纳针对用于立体观测的第一光路的所有构件，第二部分115接纳针对用于立体观测的第二光路的所有构件。

第一部分105为此具有透镜106，其将入射的图像信息通过滤波器121传导至图像传感器123。在外科手术期间，位于观测区域160中的示例性的器官150的图像借助由透镜116和滤波器121形成的该光学器件被映射在图像传感器123上。

类似于此，观测区域160中的器官150的第二图像在第二部分115中借助透镜116和滤波器131被映射在图像传感器133上。透镜106、滤波器121以及图像传感器123在此位于光轴125上，透镜116、滤波器131以及图像传感器133沿着光轴135布置。透镜106以及透镜116在此以相对于彼此平行的方式朝向器官150进行观察，使得可以借助第一部分105和第二部分115在对应的评估单元(未示出)中或在VR眼镜(未示出)中产生观测区域160中的器官150的立体图像。为此，在图像传感器123上产生的图像信息和在图像传感器133上产生的图像信息被传导至评估单元(未示出)处并被重建为双图像，其中通过计算消除了两个图像之间的偏移，以能够将来自图像的相应信息与器官150上对应的点相关联。在这方面也涉及视差的重建。这一点通常基于白光图像并且基于图像传感器123和图像传感器133的相应的校准得以实现。

为了照射观测区域160中器官150，LED107以及108被布置在第一部分105处。此外，LED109以及110被布置在第二部分115处。LED107、108、109以及110在此仅在几何构造上布置在第一部分105处和第二部分115处，而先不规定与相应的光轴125和光轴135的具体的配属。在这种情况下，LED107、108、109以及110按照所提及的顺序被选择和设置为窄带LED，从而以450nm、580nm、700nm和800nm的波长照射观测区域160中的器官150。小于20nm、例如小于10nm的半值宽度在此被称为窄带的，其中这一点可以根据应用情况和对应的记录的期望精度的不同而变化。用于照射器官150的其他LED例如可以发出460nm、660nm、765nm又或940nm的波长(这些LED未示出)。涉及具有上述半值宽度的波长和/或相对于具体给出的波长的偏差的规定可以被理解为，使得例如如果为了可以实现被照射的组织的更清晰或更精确的反应，例如可以将给出的765nm调整到770nm。

滤波器121以及滤波器131具有彼此不同的过滤光谱。在替选方案中，也可以仅设有滤波器121或仅设有滤波器131，其中相应的另一光轴则不具有滤波器。在本示例中，滤波器131是可完全透射的，即在光学上没有影响。

图表301具有波长轴303以及强度轴305。图表301在此针对对象150的不同的组织组成部分描述其在相应的光波长下的吸收率。为此，参照波长轴303上的波长绘制强度轴305上的强度。在该图表中，分别参照波长轴303上的相应的光波长，吸收曲线311表示水的吸收，吸收曲线313表示脱氧血液的吸收，吸收曲线315表示含氧血液的吸收，以及吸收曲线317表示脂肪组织的吸收。

图表401具有波长轴403以及强度轴405。图表401描述了图像传感器、即例如图像传感器123和/或图像传感器133的所谓的RGB敏感度。图像传感器123和图像传感器133在此被设置为具有拜耳滤镜的图像传感器，使得不同的子像素能够以在图表401中示出的针对不同颜色的灵敏度曲线来为每个像素记录不同的颜色信息。在这种背景下，在下文还提到了“通道”，即“红色通道”、“绿色通道”和“蓝色通道”，其中分别表示相应的子像素的R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的敏感重点(Empfindlichkeitsschwerpunkt)。在此，以类似于图表301的方式，参照波长轴403上的波长绘制强度轴405上的强度。灵敏度曲线411在此描述了图像传感器在蓝色通道中对于入射光的敏感度，灵敏度曲线413描述了图像传感器在黄色通道中对于入射光的敏感度，以及灵敏度曲线415描述了图像传感器在红色通道中对于入射光的敏感度。在此在可以定性地看出，相应的灵敏度曲线针对对应的波长范围具有局部最大值，即对于针对相应颜色的评估而言是特别敏感的。然而，例如在灵敏度曲线413中可识别地也记录不同于黄色的彩色光信息并且将其转化成相应的、较弱的信号。这同样类似地适用于针对其他颜色的其他灵敏度曲线。

图表501具有波长轴503以及穿透性轴505。图表501在此示例性地描述了对应的滤波器、例如滤波器121或滤波器131的穿透性、即透射性。穿透性曲线511在此具有凸显的透射光谱521、凸显的阻断光谱522以及凸显的其他透射光谱523。因此，图表501所基于的滤波器是双带通滤波器。在此，允许约450nm和约650nm之间的以及约820nm和约950nm之间的波长范围穿过，而其余的波长范围几乎完全被阻断。“完全”在这里是指透射的光的明显的、在技术上有意义的衰减，与穿过相比，衰减了例如大于100倍、又或例如大于1000倍。

进程图表601示出了用于立体内窥镜101的照射次序的时间进程。白光相位611和MSI相位613在此被交替地激活。在白光相位中，借助其他LED(未示出)以白光照射器官150，而在MSI相位613中，借助LED105、108、109和110借助所描述的用于多光谱成像(MSI)的光波长照射器官150。在此，沿着时间轴线631交替地激活不同的相位，更确切地说，在当前的示例中相应地对于MSI而言光照时间为约25ms而对于白光而言光照时间为约8ms。在此在时间上调谐地对图像传感器123和图像传感器133进行评估，使得能够将相应的图像传感器的信号与沿着时间轴线631的相应的相位关联。在MSI相位613中，还进行如上所述的两个不同图像的视差的重建。

现在将在下文对用于确定器官150的特定的生理参数并且用于使观测者同时确定ICG参数的立体内窥镜101的应用进行描述：

在此假定滤波器121沿着光轴125布置，其中滤波器121是ICG滤波器、即用于确定器官150中的对应的佐剂的吲哚菁绿荧光的滤波器。滤波器121处于根据图表501的穿透性曲线511的情况，即允许在约400nm和约650nm之间的光波长以及在约820nm和约950nm之间的光波长大部分通过。其余的波长几乎完全被阻挡并且在此以不明显的方式推进到图像传感器123上。在本例中，滤波器131沿着光轴135被设计成完全透明的滤波器131，即在光学方面是无作用的，使得器官150的未被过滤的图像信息到达图像传感器133。

在借助图像传感器123和借助图像传感器133的图像记录的连续的帧中，紧接着依次确定器官150的IGC值和生理参数。在此，通过对借助LED的照射进行切换来实现确保以交替的方式进行用于ICG图像和用于MSI图像的必要的照射。根据进程图表601进行切换并且该切换短暂到使得其不被观测者所感知。由此也能够实现，当内窥镜在观测空间160中运动时，不会由于切换照射并且以交替的方式读取图像传感器123和图像传感器133而出现运动伪影。尤其在对两个产生的图像进行立体重建时可能出现相对于彼此的这种运动伪影。

在相应的图像传感器相对于不同波长具有不同的灵敏度的背景下，从根据进程图表601进行的不同的照射中以及从在滤波器121与针对沿着滤波器131在此是可完全透射的路径的光的自由路径之间的差异中示例性地可以几乎同时地读取和/或计算以下信息。这一点在照射的相应的MSI相位实现的，并且在这种背景下借助并行地确定血红蛋白指数(OHI)和氧饱和度指数(STO2)来进行阐述：

为此，对图像传感器123的红色通道的评估提供了测量的在580nm处的强度，因为相应的图像传感器的相应的对红色敏感的子像素对580nm的光波长的敏感度在此为最大。此外，580nm的光既到达了图像传感器123也到达了图像传感器133，因为根据图表301可知滤波器121对于该光波长而言也是可透射的。在图像传感器133中，在相应的红色的子像素上确定针对580nm、700nm和800nm的强度。

对图像传感器123的绿色通道的评估提供了测量的在450nm和580nm处的强度。此外，450nm和580nm的光既到达了图像传感器123也到达了图像传感器133，因为根据图表501可知滤波器121对于该光波长而言也是可透射的。波长为700nm的光被滤波器121阻断，而波长为800nm的光可能又被透射(参见图表501)，然而在此却并不被读取。在图像传感器133中，在相应的绿色的子像素上确定针对450nm、580nm、700nm以及还有800nm的强度。需要指出的是，在这种情况下对应的波长当然也包含例如为15nm的一定的半值宽度，该“波长”在此应被理解为额定波长。然而为了理解本发明，在此提到的是具有假定的明确的区分精度

为此，对图像传感器123的蓝色通道的评估提供了测量的在450nm处的强度。450nm的光到达图像传感器123，因为根据图表301可知滤波器121对于该光波长而言也是可透射的。在图像传感器133中，在相应的蓝色的子像素上确定针对450nm以及还有800nm的强度。

总之，现有以下利用图像传感器123确定的强度：对于580nm而言用红色通道，对于450nm和580nm而言用绿色通道以及对于450nm而言用蓝色通道。

总之，现有以下利用图像传感器133确定的强度：对于580nm、700nm以及800nm而言用红色通道，对于450nm、580nm、700nm和800nm而言用绿色通道以及对于450nm和800mm而言用蓝色通道。

为了确定生理参数、在本示例中为OHI和StO2，现在将不同的信息相互组合并从而使其变得可用：

在450nm的节点处将传感器123的蓝色通道用于对以下确定的参数进行检验。对于OHI值(血红蛋白)以及对于STO2值(氧饱和度)而言，该光波长都位于所谓的等吸收点。该等吸收点的特征在于，测量的强度在该波长处不取决于或仅在非常小的程度上取决于观测区域中的氧含量。这一点可以被用于区分OHI值中和StO2值的改变。

在580nm的节点处借助传感器123的红色通道确定OHI参数。灵敏度曲线415和相应的血红蛋白参数的吸收曲线在该光波长处都处于最大值，从而可以可靠地确定OHI值并且具有与其他波长范围的良好的区分精度。

在光波长为700nm的节点处借助计算确定STO2值。在这种情况下应当注意，图像传感器123由于具有穿透性曲线511的滤波器121而不获取关于700nm的光波长的图像信息。因此，以如下方式计算相应的RGB图像传感器的相应的通道的基本光强度：

P(R2)-R1-P(B2)+B1

其中：

R1代表图像传感器123的红色通道的强度

R2代表图像传感器133的红色通道的强度

Bl代表图像传感器123的蓝色通道的强度

B2代表图像传感器133的蓝色通道的强度

P代表投影规则(用于视差的校正因子)

在此，从如上所述的视差的重建中推导出投影规则P。因子P在此描述了图像传感器123的图像和图像传感器133的图像之间的针对相应的像素的强度差异。

此外，可以借助相关关系来确定STO2值和OHI值：

P(B2)-B1

这种节点当前是波长范围，其以下述方式从在图表301中示出的吸收曲线311、313、315和317中被选择为，使得能够从相应的一个、两个或更多个节点中实现对于例如器官123中的血红蛋白含量的表述。

在根据进程图表601的各个ICG相位中，借助图像传感器123来确定ICG参数、即器官150的荧光响应。在这种情况下用700nm的光波长进行激发，其中荧光具有约600nm波长。滤波器121的过滤光谱在此根据穿透性曲线511被选择成，使得LED109的700nm的光的干扰影响被滤除，然而为约600nm的荧光的光几乎不受阻碍地落在图像传感器123上，从而能够实现对荧光进行尽可能精确的评估，以进行IGC检查。

总而言之，由此可以在借助图像传感器123和图像传感器133进行图像记录期间在对应的帧的在时间上紧接着地、以几乎并行的方式借助MSI来确定生理参数并确定ICG检查的参数，其中尽可能防止运动伪影。

对于以下补充的示例而言，图像传感器123被称为“左”通道，而图像传感器133被称为“右”通道。

图表701具有波长轴703以及强度轴705。图表701在此示例性地描述了对应的滤波器的穿透性、即透射性，其中用穿透性曲线711描述过滤行为。穿透性曲线711表示对应滤波器的透射光谱721，更确切地说，在图表701的情况下针对立体内窥镜的左侧通道进行表示。

此外，图表701具有用于表示观测区域160以白光进行照射的照射曲线741，以及用于表示观测区域160以可见的红光作为激发光进行照射的照射曲线743。透射光谱721在此确保，沿着完全沿着波长轴703表示的从约400nm至约1000nm的光谱的所有波长范围都被允许穿过并且可以被对应的图像传感器记录。

类似于此，具有波长轴704和强度轴706的图表702示出了针对右侧通道的条件、即穿透性曲线712，其示出了从约400nm至约640nm的透射光谱722、从约640nm至约680nm的阻断光谱724以及与其相连的从约680nm至约1000nm的透射光谱726。由此，结合也在图表702中示出的照射曲线741以及照射曲线743可以看出，尤其是可见的红光照射的主要份额以及白光照射的对应的红色范围被滤除。因此，该波长范围对于相应的右侧通道而言是不可识别的。

随后以类似于进程图表601的方式以对应的可见的红光进行成像，然而在成像的连续的帧中以白光以及用于红光荧光的具有660nm波长的可见的红光交替地进行照射。器官150在此对660nm的激发光的光学响应在约700nm的波长、又或是更长的波长下实现。在以白光、即波长在400nm和700nm之间的光在此进行照射的第一帧中，完整的白光图像在左侧通道中以不受影响的方式穿过滤波器、即以类似于透射光谱721的方式是可见的。相反地，白光的在640nm和680nm之间的红色份额在右侧通道中被阻断光谱724滤除。然后通过使用来自右侧通道的对应的图像的对应的绿色份额以及还有蓝色份额和来自左侧通道的完整存在的图像可以借助对应的图像点的相关性进行图像的重建。在此利用已知的方法，例如像素比较、根据图像中几何布置进行的比较搜索等建立这种相关性。由此能够通过计算消除不同图像之间的视差。由此实现所谓的立体重建。然后，可以以类似于图表701的方式利用该立体重建将来自左侧通道的在640nm和680nm之间的对应的波长范围、即尤其是没有各种波长的离散分辨率的图像的红色份额换算到右侧通道上，并且通过计算对对应的图像份额进行补充，使得在对应的帧内的对应的白光图像在两个通道上都是可见的，即例如可以向操作员显示以白光照射的完整的立体图像。

在接着刚描述的帧的第二帧中，以用于红光荧光的波长为660nm的可见的红光进行照射。

然后，对应的红光荧光份额在左侧的图像中在约700nm处微弱到，使得其被对应的光份额所掩盖，或者由于信噪比和与此相应地弱的荧光信号而不可感知。

相反地，在右侧通道中通过彻底地滤除660nm的红光激发光使得对应的红光荧光可见，其中现在可以通过此前描述的立体重建将荧光信号从右侧通道换算到左侧通道上，并且进而可以在两个通道上为操作员显示荧光信号。通过帧的相应快速的更迭以及以白光和可见的红光交替进行的照射可以为操作员相应地以立体的方式显示相应的图像。

类似于此，可以利用所谓的荧光黄荧光代替利用红光荧光来实施该设计示例，其中对应的滤波器被调谐到相应的激发光上。然后在这种情况下，红色通道可以被用于建立像素相关性以及用于立体重建，其中通过计算交替地替换绿色通道和蓝色通道。

另一示例被描述如下：

具有波长轴803和强度轴805的图表801示出了用于左侧观测通道的穿透性曲线811。穿透性曲线811具有在400nm和440nm之间的透射光谱821，该透射光谱821与从440nm至480nm的阻断光谱823相连。接下来，穿透性曲线811又具有在480nm和750nm之间的透射光谱825，相连的阻断光谱827滤除了在750nm和790nm之间的光，其中透射光谱829又使大于790nm的光通过。此外，以类似于图表701和图表702的方式示出了用于白光的照射曲线841、用于可见的红光的照射曲线843、用于吲哚菁绿激发光的照射曲线845、用于多光谱照射的照射曲线847以及用于荧光黄照射的照射曲线849。

类似于此，也在用于右侧通道的图表802中示出了这些相应的照射曲线，其中图表802具有波长轴804和强度轴806。穿透性曲线812表示用于右侧通道的对应滤波器的过滤特性，即在400nm和640nm之间的透射光谱822、适配于在可见的红色范围内的激发光的在640nm和680nm之间的阻断光谱824、以及在680nm和1000nm之间的透射光谱826。

类似于根据图表701和图表702所阐释的示例，在此也可以在白光和用于红光荧光的可见的红光之间以交替的方式进行照射，其中与此类似地对分别在通道中被滤除的光量进行对应的换算。因此，在根据图表801和图表802的滤波器布置的情况下，也可以以立体的方式示出结合白光成像的红光荧光。

同样能够以白光以及以用于吲哚菁绿荧光的激发光交替地进行照射，其中然后根据所使用的吲哚菁绿荧光物质来形成具有765nm又或例如具有770nm的波长的激发光。在不同的、连续的帧中又以白光以及以吲哚菁绿荧光激发光进行照射，其中在白光照射的情况下在左侧图像中出现无蓝色份额的白光而在右侧图像中出现无红色份额的白光。然后借助左侧图像和右侧图像的绿色份额可以对类似于以上的实施方式的立体重建进行描述。左侧图像的红色份额由此通过计算被转换到右侧图像上，右侧图像的蓝色份额通过计算被转换到左侧图像上，从而生成完整的、立体的白光图像。

在以765nm或770nm的吲哚菁绿激发光进行照射时，可以在左侧图像中感知在790nm至850nm之间的吲哚菁绿荧光。然后在右侧图像中完整地记录激发光，以及份额与之相比非常少的、因此在右侧图像中消失在噪声中的吲哚菁绿荧光。随后可以将荧光信号的吲哚菁绿份额从左侧通道转换到右侧通道上、更确切地说是根据在白光帧中进行的立体重建来进行转换

类似于此，通过下述方式可以几乎同时地示出白光图像以及荧光黄荧光图像，即在第一帧中进行白光照射，对无蓝色份额的左侧图像以及无红色份额的右侧图像进行记录，并且以类似于以上示例的方式对对应的颜色份额建立对应的相关性、立体重建以及转换。

随后，在下一帧中进行460nm的荧光黄激发，其中在左侧图像中可以感知在500nm处的对应的荧光。在左侧图像中为此滤除了460nm的荧光黄激发光。

在右侧图像中可见在460nm处的激发光，利用照射曲线849示出了这一点。虽然在右侧通道中记录了在500nm处的荧光份额，然而其明显地弱于其他信号并因此消失在噪声中。然后可以以类似于之前的立体重建调准的方式将荧光黄荧光信号从左侧图像变换到右侧图像中。

类似于此，也可以几乎同时地运行白光成像和多光谱成像，其中白光在第一帧中以类似于上述实施方案的方式进行照射，其中也在此进行立体重建并在图像之间进行对应的颜色份额的转换。

然后在另一帧中，以660nm和940nm的波长进行窄带照射以用于多光谱分析，其中在左侧图像中可见660nm和940nm的反射光谱。然后可以通过RGB传感器的记录行为进行光谱区分。还可以计算MSI参数。

在右侧通道中感知940nm的反射光谱，其中多光谱信号可以通过在白光帧中的变换从左侧通道被转换到右侧通道中。由此在相应的模式下，只要在可被人感知的频率之上紧接着依次地示出对应的帧，就能够几乎同时以立体的方式示出白光成像以及对应的组织分析。

同样将参照图表801和图表802来阐释另一组合的模式：

在第一帧中以白光进行照射，在此进行了光谱份额的对应的转换、立体重建并根据绿色份额建立从左侧图像到右侧图像的相应的相关性。此外，可以根据上述示例进行红色份额以及蓝色份额的变换。

然后在另一帧中能够以作为可能的多光谱波长的660nm进行照射，也能够以用于红光荧光的可见的红光进行照射，其中类似于上述操作方式地进行评估。

然后另一帧使用例如765nm的照射波长，该照射波长由此例如可以被用于多光谱分析。

这些实施例的核心构思相应地是，例如通过使用在用于通过计算对对应的通道建立相关性的白光图像中进行的立体重建，将用于例如组织分析的对应的图像份额从一个通道转换到相应的另一个通道上，并且由此能够实现这些分析图像的明显的立体显示。类似于此，为此也可以将来自具有对应的滤波器的不同的穿透行为的不同通道的相应的白光图像的对应的颜色份额的转换用于重建完整的立体的白光图像。

在这一点上应当指出，被用于照射的LED可以单个地又或全部地被相应的激光所取代，并且例如利用对应的激光而不是LED来实施以约为460nm和660nm的非常窄带的光进行的照射。然后可以以类似于阻断光谱823和827的方式使用非常窄带的滤波器、即所谓的陷波滤波器(Notch-Filter)。在这种情况下有利的是，至少对于白光图像而言激发光的被滤除的光谱是窄带的，使得对于该窄的波长范围而言甚至可以省略白光图像的重建并且仍然产生光学效果良好的白光图像，对于观测者而言在该白光图像中缺失的窄带波长范围是不可识别的。

附图标记列表

101立体内窥镜

103顶端

105第一部分

106透镜

107LED

108LED

109LED

110LED

115第二部分

116透镜

121滤波器

123图像传感器

125光轴

131滤波器

133图像传感器

135光轴

150器官

160观测区域

301图表

303波长轴

305强度轴

311吸收曲线

313吸收曲线

315吸收曲线

317吸收曲线

401图表

403波长轴

405强度轴

411灵敏度曲线

413灵敏度曲线

415灵敏度曲线

501图表

503波长轴

505穿透性轴

511穿透性曲线

521透射光谱

522阻断光谱

523透射光谱

601进程图表

611白光相位

613MSI相位

631时间轴线

701图表

702图表

703波长轴

704波长轴

705强度轴

706强度轴

711穿透性曲线

712穿透性曲线

721透射光谱

722透射光谱

724阻断光谱

726透射光谱

741照射曲线

743照射曲线

801图表

802图表

803波长轴

804波长轴

805强度轴

806强度轴

811穿透性曲线

812穿透性曲线

821透射光谱

822透射光谱

823阻断光谱

824阻断光谱

825透射光谱

826透射光谱

827阻断光谱

829透射光谱

841照射曲线

843照射曲线

845照射曲线

847照射曲线