校准用固体试样、内窥镜系统、以及固体试样的制备方法技术方案

一种作为计算生物组织中的血红蛋白浓度和血红蛋白氧饱和度的校准用参考试样使用的固体试样，其具有非生物物质的多种着色剂，还具有通过调节多种着色剂的混合比率来再现预定浓度以及预定氧饱和度的血红蛋白吸光特性的着色剂组、以及分散有所述着色剂组中各个着色剂的树脂材料，并且由非生物物质组成。在制备本固体试样中，对再现具有预定血红蛋白浓度与预定血红蛋白氧饱和度的血红蛋白吸光特性的着色剂组进行制备后，将作为母材的树脂溶解在使所述着色剂组分散在有机溶剂后的混合溶液中。之后，通过从溶解了所述树脂的所述混合溶液中挥发所述有机溶剂来制备所述固体试样。

Preparation of Solid Samples for Calibration, Endoscopic System and Solid Samples

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】校准用固体试样、内窥镜系统、以及固体试样的制备方法
本专利技术涉及一种用作内窥镜系统的校准用参考试样的且由非生物物质组成的固体试样、内窥镜系统、以及固体试样的制备方法。
技术介绍
已知一种内窥镜系统，具备从通过内窥镜获得的图像数据中，获取作为被摄体的生物组织中的生物物质、例如血红蛋白浓度和血红蛋白氧饱和度信息后进行图像显示的功能。专利文献1中记载了包括这种内窥镜系统的血红蛋白观察装置的一个示例。专利文献1中所记载的血红蛋白观察装置具备以下结构：当将与氧100％结合的氧合血红蛋白的吸收光谱、与释放100％氧的还原血红蛋白的吸收光谱相交的波长设为等吸收波长时，将包括等吸收波长的波长区域中至少2种不同的光即第1波长的光和第2波长的光照射在含有血红蛋白的观察对象上，基于所照射的光的反射光或透射光获取观察对象的图像，基于所获取图像的信号执行预定运算，将其处理结果显示在显示部。此时，在所获取图像的信号运算处理中，基于第1波长的光的第1反射光量或透射光量与第2波长的光的第2反射光量或透射光量之间的差值，计算出血红蛋白和氧的结合状态。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-326153号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在血红蛋白观察装置中，使用对表示氧合血红蛋白量的第1波长中的第1吸光率值O1与表示还原血红蛋白量的第2波长中的第2吸光率值O2的差值进行归一化后的比率，计算出氧饱和度。然而，第1吸光率值O1与通过血红蛋白观察装置获得的第1波长中的信号值之间的关系、以及第2吸光率值O2与通过血红蛋白观察装置获得的第2波长中的信号值之间的关系随着血红蛋白观察装置间的误差而发生变化，即使同一个血红蛋白观察装置，也经常随着装置的长期使用而发生变化。另外，经常使用修正系数，以使得上述比率的值与0～100％的中间氧饱和度一致。因此，为了高精度地计算出血红蛋白氧饱和度，优选地，在内窥镜系统中，实际观察氧合血红蛋白和还原血红蛋白，并且使从观察中获得的血红蛋白相关的计算结果、和所观察到的氧合血红蛋白的实际浓度以及氧饱和度等信息相对应。例如，预先求得与通过内窥镜系统观察获得的氧合血红蛋白浓度相对应的数据和与氧饱和度相对应的数据、所观察到的氧合血红蛋白的实际浓度和氧合血红蛋白以及还原血红蛋白的氧饱和度值之间的对应关系，优选地，使用这些对应关系，求得作为实际观察对象的生物组织的氧合血红蛋白量和氧饱和度。例如，当完成内窥镜系统设定时，使用具有预定血红蛋白浓度和预定血红蛋白氧饱和度的参考试样，建立上述对应关系，并将其记录并保持在内窥镜系统中。然而，如上所述，内窥镜系统随着使用时间而发生变化，因此为高精度地计算出血红蛋白氧饱和度，当每次通过内窥镜系统观察生物组织时，优选地在观察之前执行用于计算氧饱和度的校准，并重置上述对应关系。为进行此重置而使用校准用参考试样。例如，血红蛋白等生物物质用作校准用参考试样。然而，受安全性等限制，很难将由此生物物质组成的校准用参考试样引入至医疗设施和医疗现场中。而且，作为校准用参考试样的还原血红蛋白与氧接触后容易形成氧合血红蛋白，是不稳定物质。因此，最好使用模拟血红蛋白的且由稳定的非生物物质组成的校准用参考试样，来代替由生物物质组成的校准试样。然而，目前尚未发现由非生物物质组成的、氧饱和度保持不变的稳定的校准用参考试样。因此，本专利技术的目的在于提供一种可代替由生物物质组成的校准用参考试样且由可校准的非生物物质组成的稳定的固体试样、使用此固体试样执行校准的内窥镜系统、以及固体试样的制备方法。用于解决课题的方案本专利技术的一个实施方式为固体试样。所述固体试样具有：着色剂组，具有多种着色剂，通过调节所述多种着色剂的混合比率来再现预定浓度以及预定氧饱和度的血红蛋白吸光特性，且由非生物物质组成；以及树脂材料，分散有所述着色剂组中各个着色剂，其由非生物物质组成。所述固体试样作为计算生物组织中的血红蛋白浓度和血红蛋白氧饱和度的校准用参考试样使用。本专利技术的另一实施方式为使用内窥镜系统计算生物组织中血红蛋白浓度和血红蛋白氧饱和度的方法、或为使用内窥镜系统计算生物组织中血红蛋白浓度和血红蛋白氧饱和度的固体试样的使用。所述内窥镜系统具备：内窥镜，包括具备摄像元件的摄像部，其中摄像元件具有通过拍摄生物组织生成多个图像数据的结构；以及处理器，具有在所述多个图像数据的分量中，使用预定分量值计算分量间的第1比率和第2比率的数值，并且使用所述第1比率和所述第2比率的数值计算生物组织中血红蛋白浓度和血红蛋白氧饱和度的结构。所述处理器将第1对应关系及第2对应关系存储在存储部中，其中，所述第1对应关系包括利用所述内窥镜对用作计算所述血红蛋白氧饱和度的校准用参考试样的上述固体试样进行拍摄后的检测结果即所述第1比率校准检测值与所述固体试样中所述预定血红蛋白浓度信息之间的第1对应关联，所述第2对应关系包括利用所述内窥镜对用作所述校准用参考试样的所述固体试样进行拍摄后的检测结果即所述第2比率校准检测值与所述固体试样中所述预定血红蛋白氧饱和度信息之间的第2对应关联；所述处理器通过使用所述第1比率和所述第2比率的值并参考所述第1对应关系和所述第2对应关系，以计算出生物组织中血红蛋白浓度和血红蛋白氧饱和度。本专利技术的又一实施方式为使用内窥镜系统计算生物组织中血红蛋白浓度和血红蛋白氧饱和度的方法、或为使用内窥镜系统计算生物组织中血红蛋白浓度和血红蛋白氧饱和度的固体试样的使用。所述内窥镜系统具备：内窥镜，包括具备摄像元件的摄像部，其中摄像元件具有通过拍摄生物组织生成多个图像数据的结构；以及处理器，具有在所述多个图像数据的分量中，使用预定分量值计算分量间的第1比率和第2比率的数值，并且使用所述第1比率和所述第2比率的数值计算生物组织中血红蛋白浓度和血红蛋白氧饱和度的结构。所述处理器将第1对应关系、第2对应关系以及校正系数存储在存储部中，所述第1对应关系为血红蛋白浓度与所述第1比率数值之间的对应关系、所述第2对应关系为血红蛋白氧饱和度与所述第2比率数值之间的对应关系，所述校正系数为通过分别校正利用所述内窥镜对用作计算所述血红蛋白氧饱和度的校准用参考试样的上述固体试样进行拍摄后的检测结果，即所述第1比率校准检测值与所述第2比率校准检测值而使其达到预设的值；所述处理器通过使用所述校正系数对使用所述图像数据数值所获得的所述第1比率和所述第2比率数值进行校正而生成的值，并参考所述第1对应关系与所述第2对应关系，计算出生物组织中所述血红蛋白浓度和所述血红蛋白氧饱和度。在上述各个实施方式中，包括以下优选实施方式。在所述固体试样中，所述着色剂组至少包括在波长为520～600nm波段中具有2个吸收峰值波长的第1着色剂、以及在波长为400～440nm的波段中具有1个吸收峰值波长的第2着色剂，通过所述着色剂组再现的吸光特性波段优选为400～600nm的波段。所述固体试样中波长为520～600nm的波段的吸收光谱具备2个吸收峰值、以及夹在所述2个吸收峰之间且在所述2个吸收峰之间吸光率为最低值的吸收谷；所述2个吸收峰中的每一个、与所述2个吸收峰分别相对应的所述血红蛋白的相应吸收峰之间的波长偏差均不大于2nm；所述吸收谷、与所述吸收谷相对应的所述血红蛋白的相应吸收谷之间的波长偏差分别不大于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作为计算生物组织中的血红蛋白浓度和血红蛋白氧饱和度的校准用参考试样使用的固体试样，其具有：着色剂组，具有多种着色剂，通过调节所述多种着色剂的混合比率来再现预定浓度以及预定氧饱和度的血红蛋白吸光特性，且由非生物物质组成；以及树脂材料，分散有所述着色剂组中各个着色剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.06 JP 2017-0009391.一种作为计算生物组织中的血红蛋白浓度和血红蛋白氧饱和度的校准用参考试样使用的固体试样，其具有：着色剂组，具有多种着色剂，通过调节所述多种着色剂的混合比率来再现预定浓度以及预定氧饱和度的血红蛋白吸光特性，且由非生物物质组成；以及树脂材料，分散有所述着色剂组中各个着色剂。2.如权利要求1所述的固体试样，所述着色剂组至少包括在波长为520～600nm波段中具有2个吸收峰值波长的第1着色剂、以及在波长为400～440nm的波段中具有1个吸收峰值波长的第2着色剂，通过所述着色剂组再现的吸光特性波段为400～600nm的波段。3.如权利要求1或2所述的固体试样，所述固体试样中波长为520～600nm的波段的吸收光谱具备2个吸收峰值、以及夹在所述2个吸收峰之间且在所述2个吸收峰之间吸光率为最低值的吸收谷；所述2个吸收峰中的每一个、与所述2个吸收峰分别相对应的所述血红蛋白的相应吸收峰之间的波长偏差均不大于2nm；所述吸收谷、与所述吸收谷相对应的所述血红蛋白的相应吸收谷之间的波长偏差分别不大于2nm；相对于与所述2个吸收峰分别相对应的所述血红蛋白的相应吸收峰中的吸光率，所述2个吸收峰中的每一个的吸光率均在95％～105％的范围内。4.如权利要求1或2所述的固体试样，所述固体试样中波长为520～600nm的波段的吸收光谱在546～570nm范围内具备1个吸收峰；相对于与所述吸收峰相对应的所述血红蛋白的相应吸收峰中的吸光率，所述吸收峰中的吸光率均在95％～105％的范围内。5.如权利要求1～4中任意1项所述的固体试样，对于所述固体试样中波长为520～600nm波段的平均吸光率，其因所述固体试样位置所引起的变动不大于所述平均吸光率在所述位置的平均值的5％。6.如权利要求1～5中任意1项所述的固体试样，对于波长为546～570nm波段的平均吸光率与所述固体试样中波长为528～584nm波段的平均吸光率之比率，其因所述固体试样位置所引起的变动不大于所述比率在所述位置的平均值的1％。7.一种内窥镜系统，其特征在于，其具备：内窥镜，包括具备摄像元件的摄像部，其中摄像元件具有通过拍摄生物组织生成多个图像数据的结构；以及处理器，具有在所述多个图像数据的分量中，使用预定分量值计算分量间的第1比率和第2比率的数值，并且使用所述第1比率和所述第2比率的数值计算生物组织中血红蛋白浓度和血红蛋白氧饱和度的结构；所述处理器具备存储部，将第1对应关系及第2对应关系存储在存储部中，其中，所述第1对应关系为包括利用所述内窥镜对用作计算所述血红蛋白氧饱和度的校准用参考试样的、如权利要求1～5中任意1项所述的固体试样进行拍摄后的检测结果即所述第1比率校准检测值与所述固体试样中所述预定血红蛋白浓度信息之间的对应关联在内的、血红蛋白浓度与所述第1比率数值之间的对应关系，所述第2对应关系...

【专利技术属性】
技术研发人员：千叶亨，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP