JP2000139846A - 患者の皮膚組織への創傷の程度の診断用デ―タを発生するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】皮膚のタイプや皮膚創傷の時間に関係なく皮膚
創傷の客観的且つ再現可能な評価ができるような、スペ
クトル分解したビデオ記録を基にして人間の皮膚に対す
る創傷の程度を査定する新規の方法を提供する。 【解決手段】白色光での照明中に皮膚組織の表面からの
緩和された光が少なくとも４つの別々の光路に同時に分
解され、スペクトルチャンネルに対してスペクトル定義
された波長範囲が連続スペクトル選択性カットオフフィ
ルタを使用して段階的に抽出され、段階的スペクトル分
解後に、狭域スペクトル濾波が光電イメージ変換前の各
スペクトルチャンネルで実行され、クラスタ分析は緩和
値のパラメータ空間内で実行され、クラスタの中心およ
び半径が既知皮膚組織パターンに対する創傷の程度の緩
和値で訓練することによって決められ、格納され、皮膚
創傷の程度についてのこれらの訓練されたクラスタへの
未知皮膚組織の緩和値の割り当てが実行され、記録され
た皮膚表面の領域内の皮膚創傷の様々な程度の表面がク
ラスタ割り当てを基にして表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、患者の皮膚組織へ
の創傷の程度の診断用データを発生するための方法およ
び装置に関する。それは、特に、臨床的に使用する熱傷
創についての医療的初期診断、追跡調査、資料化、およ
び保管に適用される。

【０００２】臨床上の診断において、異常な皮膚変化、
特に皮膚熱傷は、２００年前と同様、現在も、検査する
医者の目によって、つまり主観的で、且つ経験に基づい
て、視覚的に行われる創面切除後に診断される。特に熱
傷創の場合、患者や環境の影響のため、誤診は、医者の
経験により略３０〜５０％程度である。大抵の場合、創
傷の程度は、数日後または最初の手術の段階でしか確か
められない。

【０００３】

【従来の技術】客観的方法を探すと、超音波法『ウイリ
ー（Wyllie）他のBurns 17 (1991)123~128』、サーモグ
ラフィー『コール（Cole）他のBurns 16 (1990) 60~6
3』、カラー法、アイソトープ法、NMR法（Nuclear Magn
etic Resonance）『ネテルバッド（Nellelbad）他、Bur
ns Vol. 22 (1996) No. 2, 117~119』、およびレーザー
ドップラー技術『エセックス（Essex）他、J Biomed En
g Vol. 13 (1991) 189~193; ニアジ（Niazi）他、Burns
19 (1993) 485~489』が実施されているが、これらの方
法が通常は侵襲性（患者の汚染）であり、集中治療患者
には危険すぎ、時間がかかりすぎ、または高価すぎ、そ
れらの結果の再現性もしばしば巧くいかないので、それ
無しでも相当する臨床上の成功を達成することが可能で
あった。反射光学式方法についての今までの作業でさえ
それほど良好ではなかったので、実際には実行されなか
った。可視波長範囲内での試み（アフロモビッツ（Afro
mowitz）その外、（1988））は、とりわけエラーの数が
異なる皮膚タイプに関してあまりにも多すぎたので、臨
床的な業務では不成功であった。

【０００４】米国特許第5,701,902号では、熱傷を特徴
付けるために蛍光励起（UVまたは可視スペクトル範囲内
の）および同時IR分光学を使用することが試された。こ
の解決法は、但し、同様に侵襲性（静脈投与された蛍光
染料）であり、局部測定（≦1mm²）に限られる。追跡調
査（測定局部の再現性）も広範囲記録（10cm×10cmの面
積に約６時間必要となる）も実行されない。

【０００５】米国特許第4,693,255号は、分析のため
に、前もって簡単に導入されたマーキング染料、好まし
くは蛍光染料による熱傷組織の外観の動的変化を利用す
ることによって皮膚熱傷の広範囲画像ビデオ記録の記録
を開示する。この方法は、侵入性であり、染料ダイナミ
クスが１〜２０分の時間帯中に起こるので、この方法
は、いずれにしても即診断、および追跡調査には不適当
である。

【０００６】米国特許第4,170,987号は、回動鏡と、ラ
イン走査で標本抽出された患者の皮膚の同じピクセルが
同時にそれらの上に像形成される３つの検出器とを用い
た医療用皮膚診断システムおよび方法を説明する。この
場合、黒および白の検出器が異なるカラーフィルタ（例
えば、緑、赤、IR）の背後に配置される。検出器の中間
（灰色）値は、コントラスト増加の調整またはダイナミ
ックレンジの一致後にデジタル化され、格納される。ピ
クセル当たりのそれぞれの３つの関連する格納されたデ
ジタル値から、疑似カラーイメージとしてカラーモニタ
ーに表示されるか、または印刷される比率数が形成され
る。

【０００７】走査標本抽出方法は、基本的に移動用途で
の欠点を有することに加えて、主に、高い光学アライメ
ント経費と、多強度分解の結果として生じる光の減衰と
の欠点もある。このアライメントにかかる高費用は、実
際、１つの面内でのビーム分解の場合しか管理可能な範
囲内に留まらず、望ましくない光減衰も、２つのスプリ
ッター鏡でもかなり高いので、米国特許第4,170,987号
で提案されたシステムは、意図するところが満足できる
信号/ノイズ比でのピクセル同期イメージ記録を達成す
ることである場合、３つの異なる波長までの強度イメー
ジしか実際に記録できない。

【０００８】皮膚創傷の程度についての診断に対する全
ての周知解決法にまつわる他の一般的欠点は、測定され
た値が、個別の皮膚タイプ、熱傷の場所、熱傷後の測定
の時間、照明状態、および予想される初期治療（軟膏）
に左右されるという事実にある。絶対測定値が、故に限
定された意味のものでしかないので、文書資料に記載さ
れている大抵の研究は、相当する標準化および解釈モデ
ルのため誤りであることが分かる。その重要さは、測定
方法が、余分な、時には適さない測定数量の加えること
によって、例えば、余分の測定チャンネルおよび/また
は侵襲性ステップ（染料）によって複雑になっているこ
とにある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、皮膚
のタイプや皮膚創傷の時間に関係なく皮膚創傷の客観的
且つ再現可能な評価ができるような、スペクトル分解し
たビデオ記録を基にして人間の皮膚に対する創傷の程度
を査定する新規の方法を提供することである。本発明の
特定の目的は、熱傷度２ａ（２、表在性）〜２ｂ（２、
深層性）、および３、および健康な皮膚を、患者に関係
しないイメージ内のシーンと同じように確実に区別する
客観的な診断的支援手段を生成することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明により、皮膚組織
の表面の同時イメージ記録が複数のスペクトルの異なる
チャンネルで行われ、得られたイメージデータがスペク
トルの異なるイメージから発生され、皮膚の様々に創傷
した領域が画像表示される、患者の皮膚組織への創傷の
程度を診断するためのデータを発生する方法であって、
皮膚組織の表面から実質的に緩和された光しかイメージ
記録のためのスペクトルチャンネルに達しないように皮
膚組織が白色光で広範囲に照明され；その緩和された光
が少なくとも４つの別々の光路に分解され、これらのス
ペクトルチャンネルのためのスペクトルで定義された波
長範囲は、プリズムの光学表面に設置される連続したス
ペクトル選択性カットオフフィルタを使用して段階的に
抽出され；段階的スペクトル分解後、狭域スペクトル濾
波が、光電イメージ変換前に各スペクトルチャンネルで
実行され、このバンドパス濾波は様々な皮膚が創傷した
際のそれらの緩和能力の特徴的変化を考慮に入れ；クラ
スタ分析は緩和値のパラメータ空間で実行され、クラス
タの中心および半径は、周知の皮膚組織パターンに対す
る創傷度の緩和値で訓練することによって決まり、格納
され、皮膚損傷の程度についてのこれらの訓練されたク
ラスタへの未知の皮膚組織の緩和値の割り当てが実行さ
れ；記録された皮膚表面の領域内の様々な程度の皮膚創
傷を有する表面の少なくとも１つの表現がクラスタ割り
当てを基にして表示される、方法の場合に、この目的が
達成される。

【００１１】段階的にスペクトル成分を空間的に抽出す
るために波長範囲内に緩和された光のスペクトル分解の
ために選択的に反射するカットオフフィルタを使用する
と有利であることが分かる。好ましくは、この場合、段
階的に増大する低パスカットオフ波長を有する連続反射
低パスフィルタが採用される。同様に、段階的に減少す
る高パスカットオフ波長を有する高パスフィルタが連続
カットオフフィルタとして採用されても良い。

【００１２】得られた緩和値を発生させるための比率
が、同時に記録されたスペクトルイメージからの互いに
割り当てられた個々のピクセルに対するクラスタ分析前
に、次の等式

【数３】 により形成される場合、イメージ記録における異なる皮
膚タイプ、異なる照明、および他の変動因子の影響を低
減することが特に有利であることが分かり、ここでr_i
は、像形成された皮膚表面の個々のピクセルに対して狭
スペクトルバンドを使用して記録されたｎ個の異なる緩
和値のデジタル化された緩和値を示す。

【００１３】多くの用途に対し、狭スペクトルバンドを
使用して記録された緩和値の数ｎが４に等しくなるよう
に選択される場合には十分であると分かっており、青、
緑、赤および近赤外線（NIR）スペクトル範囲の部分が
使用される。

【００１４】４５０nm、５５０nm、６５０nm、および８
００nmが、皮膚熱傷度の分類のための狭域濾波の中心波
長として採用されるのが好ましく、バンドパス濾波の半
値全幅が５〜２０ナノメートルの範囲内で選択される。

【００１５】皮膚創傷の異なる程度のより鮮明な表現の
ために、異なる皮膚創傷の表面の疑似カラー表現が好都
合であることが分かっている。

【００１６】皮膚創傷の異なる程度の表現に加えて、真
カラーイメージが、狭域を使用して記録された赤、緑、
および青スペクトルチャンネルから構成されても良く、
２つの表現を切り換えることも可能である。

【００１７】ビームスプリッタ、適当なスペクトルフィ
ルタおよびイメージセンサーによって皮膚組織の表面の
複数のスペクトルの異なるイメージを同時記録するため
のイメージ記録ユニットを有し、スペクトルの異なるイ
メージから得られたイメージデータを発生する手段を含
む評価ユニットと、皮膚組織の多様に損傷した領域を表
示するための出力ユニットとを有する、患者の皮膚組織
への創傷度の診断のためのデータを発生するための装置
であって、皮膚組織からの緩和された白色光の広範囲の
収集のためのレンズが、収集された光をビームスプリッ
タに送るためにイメージ記録ユニット内に提供され；こ
のビームスプリッタは、順次配置されたプリズムの波長
マルチプレクサであり、皮膚表面によって緩和された光
を少なくとも４つの異なるイメージに分解することこと
を可能にし、それぞれの場合のこれらのプリズムは、レ
ンズから離れたそれらの表面上の限定された波長範囲で
の光ビームの空間的抽出のためのスペクトル選択性カッ
トオフフィルタ層を有し、これらの選択的に抽出された
光ビームのそれぞれが関連したイメージセンサーに衝突
する前に狭域濾波され；イメージセンサーのスペクトル
の異なる緩和値から発生されたパラメータ空間内でデー
タ分析を実行する手段が評価ユニット内にあり、このデ
ータ分析は、皮膚創傷の訓練された既知程度からの同じ
パラメータ空間内にもうすでに格納されたデータとの現
在データの比較を含み、この現在データは皮膚創傷の既
知程度に割り当てられる、装置、の場合に上述の目的は
達成される。

【００１８】都合良く、各カットオフフィルタ層は、低
パスフィルタとして働く急峻なカットオフを有する反射
フィルタであり、低パスフィルタのカットオフはプリズ
ムからプリズムまで段階的により大きな波長にシフトさ
れる。一方、各カットオフフィルタ層が高パスフィルタ
として働く反射フィルタであり、各高パスフィルタのカ
ットオフがプリズムからプリズムまで段階的により小さ
な波長にあることも可能である。このタイプのステージ
カットオフフィルタ配置構成で、全てのスペクトルチャ
ンネルに対して高選択性、高光伝送性および良好なイメ
ージ転送品質がビーム分解で得られる。

【００１９】ビーム分解およびイメージ記録を調整する
には、全てのカットオフフィルタを、スペクトルの空間
的ビーム分解の均一な面である共通面と垂直をなして配
置することが有利であることが分かる。評価ユニット
は、以下の等式

【数４】 により得られた緩和値の発生のための同時に記録された
スペクトルの異なるイメージの個々のピクセルの比率を
形成する手段を都合良く包含し、ここでr_i は、撮像さ
れた皮膚表面の個々のピクセル毎に狭スペクトルバンド
を使用して測定されたｎ個の異なる緩和値のデジタル化
された緩和値を示す。

【００２０】さらに、皮膚創傷、特に皮膚熱傷の分類の
ための評価ユニット内には、クラスタ分析を実行する手
段がスペクトルの異なる緩和値のパラメータ空間内に都
合良く在り、それらのクラスタの中心および半径は、既
知皮膚組織パターンに対する創傷の程度の緩和値で訓練
することによって決められ、格納され、未知皮膚組織の
緩和値は皮膚創傷の程度のこれらの訓練されたクラスタ
に割り当てられ、故にそれらの創傷に関して分類可能と
なり、出力ユニット内では、クラスタ割り当ておよび分
類を基にして現在記録されている皮膚表面の領域内の皮
膚創傷の異なる程度の表面を表すための少なくとも１つ
の手段が都合良く提供される。

【００２１】都合良く、皮膚熱傷度の分類に対し、狭バ
ンドを使用して記録された正確に４つの異なるスペクト
ル緩和値が、青、緑、赤および近赤外線（NIR）スペク
トル範囲の部分から使用される。この場合、４５０nm、
５５０nm、６５０nmおよび８００nmが狭域濾波の中心波
長として有利に使用可能であることが分かっており、バ
ンドパスフィルタの半値全幅は５〜２０ナノメートルの
範囲内にある。

【００２２】本発明による装置の波長マルチプレクサ
は、好ましくは、第１〜第３イメージセンサーの横方向
に結合するための３つのくさび状プリズムの場合、第４
イメージセンサーの線状結合のためのこれらのプリズム
に隣接する４面接続プリズムから成り、レンズから入っ
てくる光に関して、くさび状プリズムの場合、反射カッ
トオフフィルタ層はそれぞれの場合で後部側に配置さ
れ、少なくとも１つの空気層は、短プリズム側の方向へ
のプリズムのそれぞれのカットオフフィルタによって抽
出された光の内部反射のために前部側に位置し、カット
オフフィルタ上にイメージセンサーが内部反射の方向と
直交するように設置され、全てのプリズムは、各プリズ
ム内の光路長がイメージセンサーと同じとなるように寸
法形成される。

【００２３】レンズは、都合良く、短物体長と、波長マ
ルチプレクサを介して皮膚表面を異なるスペクトル照明
でイメージセンサー上に像形成するための大イメージ長
とを有する。都合良く、レンズ、波長マルチプレクサ、
カットオフフィルタ層、バンドパスフィルタ、イメージ
センサーおよびイメージメモリを備えたイメージ記録ユ
ニットは、コンパクトビデオカメラ内に配置され、パー
ソナルコンピュータへのデータ転送は、皮膚創傷のクラ
スタ分析および分類のためのみ提供される。

【００２４】照明の疑似効果を低減するために、強い白
色光源が、ビデオカメラにしっかり接続され、その照明
は、皮膚表面から直接反射した光がカメラレンズに入射
しないようにアライメント調整される。

【００２５】本発明の基本的概念は、特に皮膚熱傷の診
断に対して、白色光での皮膚組織のアクティブ照明で、
CCD技術の移動式の扱い易い、メニュー駆動デジタルビ
デオカメラを利用する組織的に単純な多スペクトル検出
方法と、高輝度真カラーイメージと、定義されたカラー
を等しい熱傷深度の部分に割り当てる疑似カラーイメー
ジとの出力でデータの自動化評価を行うための医学的に
立証された学習可能な患者データベースに基づく適応ク
ラスタ評価方法とである。

【００２６】広範囲にわたる予備的研究から、３つ以上
の波長で、熱傷深度２ａ（表在性）、２ｂ（深層真皮）
および３（全層性）のより信頼できる判定が可能である
ことが分かっている。この場合、本発明は、健康および
（均一に）熱傷した皮膚の分光データが上述のカラー空
間内にクラスタ構造を形成するという発見に基づくの
で、緩和分光に関して多数の皮膚タイプおよびそれらの
熱傷度を記述し、患者および（臨床上の）処理データを
も含む臨床上事前証明されたデータベースで、およびフ
ァジークラスタアルゴリズム（例えば、修正された「fu
zzy c-means」アルゴリズム、ベズデック（Bezdek）、1
981）を使用して、臨床的に関連する熱傷深度への測定
された値の特有の割り当てが可能となる（余分な基準測
定もしないで）。換言すれば、緩和値から形成されたカ
ラー空間内の現在測定データのクラスタ形成に対する計
画的サーチが行われ、これらの測定クラスタは、最小限
の偏差を判定することによって創傷の既知程度について
のもうすでに訓練されたクラスタに割り当てられる。故
に、少なくとも３つの得られた（比率を形成することに
よって）緩和強度を有する各皮膚ピクセルを測定クラス
タに割り当てることが可能となる。濾波と、環境および
未熱傷皮膚に（つまり、暗色または過剰暴露部分に）割
り当てられるべきである測定データの予備分類との後
に、そのアルゴリズムは次にそのしみ（不鮮明さ）、ク
ラスタの特徴的表面形状（パターン認識）を判定し、
「測定された」カラー空間の座標をデータベースのもの
に適応させる。分光データに加えて、このアルゴリズム
は、例えば、熱傷のタイプ、熱傷過程、熱傷後の時間、
および初期治療の性質など、患者データをも考慮に入れ
る。

【００２７】本発明の配置構成で、スペクトル分解され
たビデオ記録を基にして人間の皮膚に対する創傷の程度
の査定を得ることが可能となり、皮膚のタイプおよび皮
膚創傷の時間に関係なく皮膚創傷の客観的且つ再現可能
な評価ができるようになる。特に、本発明の装置は、熱
傷度２ａ（２、表在性）〜２ｂ（２、深層性）および
３、および健康皮膚とを確実に区別する客観的診断補助
手段を提供する。本発明を添付図を参考にして以下で詳
細に説明する。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明による方法は、本質的に次
のステップからなる： −皮膚組織は、皮膚組織の表面からの緩和された光しか
イメージ記録用のスペクトルチャンネルに本質的に到達
しないように白色光で広範囲に照明され、 −皮膚表面からの緩和された光は、少なくとも４つの別
々の光路に分解され、スペクトルチャンネルのスペクト
ルで定義される波長範囲は、連続スペクトル選択性カッ
トオフフィルタを用いて段階的に抽出され、 −狭域スペクトル濾波は、光電イメージ変換前の段階的
スペクトル分解後に現れる各光路で実行され、このバン
ドパス濾波は、皮膚が創傷された際の皮膚の緩和能力の
特性変化を考慮し、 −クラスター分析は、緩和値のパラメータスペース内で
実行され、クラスターの中心および半径は、既知皮膚組
織パターンに対する創傷程度の緩和値で訓練することに
よって決まり、格納され、皮膚創傷程度のこれらの訓練
されたクラスターへの未知皮膚組織の緩和値の割り当て
が実行され、 −記録された皮膚表面の領域内の皮膚創傷の異なる程度
を有する表面の表現がクラスター割り当てを基にして表
示される。

【００２９】この基本的考えは、図１に概略的に表され
る。光源１、好ましくはハロゲンランプは、検査すべき
皮膚組織、例えば熱傷した皮膚を集中的に白色光で照明
する。皮膚表面からの緩和された光（直接反射された光
は照明幾何学的形状だけイメージ記録から削除される）
は、図１の１部（イメージ収集）で概説されるように、
少なくとも４つのスペクトルチャンネルの、さらに下記
で詳述される、多スペクトルカメラによって記録され
る。これらの記録されたスペクトルイメージ４は、図１
の、２部（イメージ転送）により、それらが前処理され
ずに、つまり何らかの方法で圧縮または処理されること
なく、評価ユニット５、好ましくはパーソナルコンピュ
ータ（PC）、ラップトップ型または他のコンピュータユ
ニットに転送される。図１の３部（イメージ分析および
分類）により、以下でより詳述されるように、スペクト
ルイメージ４は、適当なソフトウエア、特定比率の形成
により実行される現在記録されている皮膚表面に対する
皮膚創傷の分類、および既知皮膚組織パターンとの創傷
度の緩和値の比較を使用してピクセルに関して分析され
る。これから、ディスプレイユニット６に患部を様々に
表示することが可能となる。一方、真カラー（真カラー
イメージ）でのカラー表示は、熱傷した人の間接的な視
診による検査のための熱傷創を視覚化するのに、特に適
している。他方、特に、疑似カラー表示は、異なる熱傷
の程度を明白に局部的に分離できる表示モードとして好
ましい。表示形式の両方とも、ハードコピーまたはモニ
ター表示として出力するのに適しており、必要に応じて
選択される。その範囲を限定することなく、表現をより
単純にし、技術的に明瞭にするために、本発明は、皮膚
の熱傷の程度の分類に、特に、好ましいとされている４
チャンネル構造を参照して以下で説明される。

【００３０】

【実施例】正確に４波長の場合では、波長の選択は、皮
膚の単純層モデル（アンセルモ（Anselmo）その外、197
7、アフロモウィッツ（Afromowitz）その外、1987、198
8）を利用して行われる。

【００３１】図２に示されるように、人体（および熱傷
の患部）で緩和された光は、長イメージ距離、およびモ
ーター駆動対物焦点距離調整を有する特殊レンズ３１に
よって収集され、長波赤外線（IR）光に対する障壁を形
成するブロックフィルタ３２内を通って小型プリズムブ
ロックの形の波長マルチプレクサ３３に至る。大抵の場
合、この波長マルチプレクサ３３は、同一面内に様々な
波長の配置構成物が別々の光路内への実質的な損失もな
く分割され、対応するCCDマトリクスセンサーに衝突す
る前に適当なバンドパスフィルタを直接的にのみ使用し
て、選択された中心波長と関連の半値全幅とに従って濾
波されるように、互いにしっかり接着固定された多数の
プリズムから構成される。これにより、同時に、選択性
のレベルが大きく、光伝送性が高く、良好なイメージ転
送品質が維持されることが確実となる。平板配置構成
（４波長を超えるものから、平面外配置構成が必要とな
る）を用い、先端接合技術を利用することによって、CC
Dモジュールの極めて精密で且つ頑丈な互いに関するア
ライメントが達成され、CCDセンサーの個別のピクセル
間のピクセル同期化がそれによって確実に行われる。

【００３２】図２に示されるような特定の場合では、波
長マルチプレクサ３３は、３つの三面プリズム３３１〜
３３３と（四面）接続プリズム３３４とから成る。レン
ズ３１（故に入射光）から離れた三面プリズム３３１〜
３３３の表面に、それぞれの場合でのカラー分解層３４
１〜３４３があり、それらは反射フィルター層であり、
反射の高パスフィルタ特性を有するので、所定フィルタ
カットオフまでの高周波光はほとんど完全に反射され、
そのカットオフより低い低周波光はほとんど減衰しない
で伝送される。カラー分解層３４１〜３４３を搭載する
プリズム３３１〜３３３の表面の異なる傾斜のため、レ
ンズ３１を通って入射する白色光の反射されたスペクト
ル成分は、入射光路（点線で示された）から抽出され
る。検出に必要な空間的分離を増大させるために、光路
内の前に在るプリズム３３１〜３３３の表面は、内部反
射表面として使用される。この目的のために、屈折率の
大きな変化がこの表面に必要であり、それは、プリズム
３３１と３３２との間、およびプリズム３３２と３３３
との間の空隙と、プリズム３３１の露出前部表面とによ
って生成される。これらの２つの空隙は、好ましくは、
光路を妨げない孔付きマスクを使用する接着結合よる固
定方法で構成される。プリズム３３１〜３３４の特別
な、ある程度特異な形状およびサイズは、全スペクトル
チャンネル内のセンサーに同じ光波長で光を進ませるこ
とが多スペクトル記録技術には非常に有用であることが
分かっている、故に狭限度範囲内で決まる。この場合、
カラー分離層上のスペクトル選択反射の最小可能角度と
CCDセンサーブロック３６１〜３６４の形でセンサーを
結合するための最大可能空間節約との間で妥協点を見つ
けなければならない。

【００３３】プリズム３３１〜３３３の前部表面上で内
部に反射されたスペクトルで選択された光は、プリズム
の第３の短面においてCCDセンサーブロック３６１〜３
６４上に、特に、前記短プリズム面がそれぞれの場合で
垂直に、続いて狭域スペクトルフィルタ（SF）３５１〜
３５３、およびCCDセンサーブロック３６１〜３６３が
貫かれるように抽出される。この場合、スペクトルフィ
ルタ３５１〜３５３およびCCDセンサーブロック３６１
〜３６３は、前記短プリズム面に直接接着結合される。
同様のことは、光路方向に位置する要素：接続プリズム
３３４、スペクトルフィルタ３５４およびCCDセンサー
ブロック３６４についても真となる。

【００３４】それらのCCDに関しては、CCDセンサーブロ
ック３６１〜３６４は、ピクセル数に関して少なくとも
ビデオ標準のものである。ピクセルのサイズおよび数量
は、熱傷の空間的分解能、＜１〜約３mm、および測定距
離、典型的に３０cm（局部記録）〜２００cm（全身体記
録）によって決まる。

【００３５】カラー分解層３４１〜３４３に関して、カ
ラー選択による所望の光分解は、段階的に差を付けた高
パス濾波により、図３に特定的に示される。使用された
カットオフフィルタは、バンドパス波長範囲の急峻なカ
ットオフおよびほとんど完全な反射抽出によって区別さ
れる。さらに、図３は、波長に対する狭域スペクトルフ
ィルタ３５１〜３５４のバンドパス選択をも表す。計算
され、より精密に実験的に決定された値を基にして、本
発明の装置は、波長（４５０±ラムダ_１）nm（青）、
（５５０±ラムダ_２）nm（緑）、（６５０±ラムダ_３）
nm（赤）および（８００±ラムダ_４）（NIR）で動作
し、半値全幅ラムダnは、典型的に５〜１５nmの範囲内
にあり、安定評価アルゴリズムおよび工学技術に関し達
成可能であるものに関して最適化され、ここでは青スペ
クトル範囲が、かなり大きな帯域幅（２０nm）と共に選
択された。これらの帯域幅は、カメラ感度（最大可能帯
域幅）と皮膚の吸収曲線の特性（最小可能帯域幅）との
間の妥協点である。青範囲では、熱傷した皮膚の緩和能
力において実際にいかなる強いスペクトル変動もない
が、従来の利用できる光源（ハロゲン光放射体）からの
強度の減少があるので、これは、他のバンドフィルタと
比べてバンドフィルタのより大きな帯域幅で補償される
ことに留意すべきである。他に関しては、バンドパスフ
ィルタの中心波長の選択は、関連皮膚成分、特にヘモグ
ロビン、の吸収および分散によって決まる。 ４５０nm：上部層の比較的強い成分 ５５０nm：第２層の血液容積成分に強い依存性（ヘモグ
ロビン吸収） ６５０nm：HbO₂とHbとによる吸収における強い相対的差 ８００nm：まれにしか分散しないが、強い影響が第３度
の熱傷部分に経験的に見られるHbO₂とHbとの等吸収点。

【００３６】今まで使用された皮膚モデルが広げられ、
熱傷に関する他の光学的活性皮膚成分が考慮される場
合、他の波長を使用することが論理的となっても良い。
これらはパラメータ空間（カラー空間）５２の寸法形状
を増大させることとなるが、それにも関わらず、次の分
析および分類アルゴリズムは、これにより（厳密に）変
わらない。

【００３７】４つ（それ以上）のCCD（または、例え
ば、CMOSアクティブピクセルなど、他のイメージセンサ
ー）マトリクスセンサーで熱傷の患部からの緩和値を収
集するために、傷ついた皮膚組織（およびそれを囲む健
康な皮膚）は、（独立した、またはイメージ記録ユニッ
ト（その基本的機能がビデオカメラと同じであるため、
以下で「camera」と呼ばれる）に接続された白色光源１
を使用して連続的にまたは脈動的（バッテリー電力を節
約する）に照明される。これは、上述の波長間隔で強い
照明を提供し、複数の周囲光源よりも「outshine」（よ
り明るく光る）ので、それらが測定結果をゆがめない。
（熱傷した）皮膚の光の強い散乱のために、緩和強度は
照明の角度と無関係である。直接反射（熱傷した皮膚表
面と垂直をなす角度でその傷を照明すること）を回避す
ると、緩和強度が、確実にその反射強度よりも非常に大
きくなるようにする。その部分に対し、カメラは、内部
黒および外部白基準（標準）色によって使用された照明
に自動的に「カラー較正され」る。（調整可能な）広範
囲照明と、それより若干小さいが、それに匹敵する視界
のカメラレンズとを使用すると、広範囲、および全身で
さえの記録も、局部的な部位に加えて可能となる。

【００３８】移動式カメラは、何時でも交換でき、最大
限の運転および照明（１００Ｗ）で、経験によれば記録
を行うには十分である少なくとも２０分間運転できる再
充電可能なバッテリを使用して給電される。カメラの電
子構成は、プロ用ビデオカメラの場合のように、カメラ
のファインダーにカラーイメージを送るビデオモードを
生成することができるように構成される。同時に、カメ
ラを制御し、監視するためのメニューが、ファインダー
内に重ね合わされる（必要に応じて）。カメラがそれ自
体を監視するので、記録時のポーズの際に、照明が一定
時間経過後にスイッチが切られる（バッテリを節約する
ために）、または充電のバッテリレベルがファインダ内
およびカメラ上のLEDによって表示される。

【００３９】医者が、彼の意見で最適記録シーンである
というものを、ファインダ内に認識すると、このシーン
は、ボタン（スイッチ設定「freeze」）を押すことによ
ってファインダ内で凍結され、観察者は、そのイメージ
が使用可能、つまり格納すべきである（スイッチ設定
「safe」）かどうか、またはその記録が廃棄されるべ
き、つまりビデオモードに戻す（スイッチを解除する）
べきかについての判断を速やかに行う。移動式カメラ
は、PCチップやフラッシュメモリを備えているので、約
１０（４×1.5Mbit b/wイメージで）またはそれ以上の
記録が、カメラ内に選択的に格納できる。もうすでに格
納された記録は、原則的に失われない。

【００４０】記録セッション終了後またはメモリが満杯
（ファインダ内で自動的に示される）になったとき、そ
のデータは、離れた場所に位置しても良いPC（ラップト
ップ）のハードドライブに移動式カメラから転送される
（図１の第２段階）。この転送は、シリアルデータ交換
の下で行われ、患者の認識番号が事前に入力された場合
にのみ実行可能となる。

【００４１】熱傷の記録は、各イメージが狭スペクトル
チャンネルλ±ラムダに割り当てられる（少なくとも）
４b/wのイメージから成る。各「皮膚ピクセル」（数mm
^２）は、光学的撮像および波長分解によるCCDセンサー
のピクセルを介して、総緩和強度に関して較正され、３
つの独立変数を与え、故に３次元カラー空間５２を張る
４つの緩和強度I_xy1〜I_xy4に割り当てられる。

【００４２】問題は、これらの測定された値を「正常
な」皮膚および熱傷度に割り当てることに在る、なぜな
らば、正常な皮膚が無く、皮膚（層）モデルが実際の生
物学的組織と比べて大いに単純化されており、様々な
（個人！）皮膚のタイプに対する様々な熱傷深度、異な
る身体領域、および異なる初期処理方法についての分光
的生体内測定データの不足があるからである。故に、３
次元カラー空間の座標軸は、絶対的と見なすことはでき
ない。

【００４３】本発明は、健康および（不均一に）熱傷さ
れた皮膚の分光データが上述のカラー空間５２内のクラ
スター構造体を形成するという発見に基づいているの
で、多数の皮膚のタイプおよび緩和分光に関してそれら
の熱傷度を説明する臨床的に事前立証されたデータベー
スと、ファジークラスターアルゴリズム（例えば、ベズ
デック（Bezdek）、１９８１年の「fuzzy c-means」ア
ルゴリズムを修正したもの）の使用を通じて、臨床上関
連熱傷深度への測定値の唯一の割り当てが可能となる
（追加的な基準測定もしないで）。それによりその（少
なくとも）３つの得られた緩和強度r_xy1〜r_xy3を有する
各皮膚ピクセルを測定クラスタを割り当てることが可能
となる。その得られた緩和強度は、図５に示されるよう
に、以下の等式により得られる。

【数５】 ここで、r_iは、撮像された皮膚組織の個別ピクセルに対
して狭スペクトルバンドを使用して記録されたｎ個の異
なる緩和値のデジタル化された緩和値を示す。

【００４４】図４に概略的に示されるように、カメラ３
によって熱傷した皮膚からピクセルに関して収集された
スペクトル緩和強度は、識別され、カラー空間５２内の
クラスタとして、特定の強度比でグループ化される。環
境や熱傷していない皮膚（つまり暗色または過剰暴露部
分）に割り当てられるべきである測定データの濾波およ
び事前分類後に、ソフトウエアアルゴリズムが、不鮮明
部分（ぼやけた）、クラスタの特有の表面形状を判定
（パターン認識）し、「measured」（測定された）カラ
ー空間の座標をデータベースのこれらに適応する。これ
は、第１段階で、パラメータ空間５２内の現存する異な
る状態（クラスタ）を判定し、イメージピクセルをこれ
らのクラスタに割り当て、第２段階で、パターン比較を
通じてこれらの状態クラスタ５３を分類する２段階手順
に対応し、それによって、次にピクセルについても戻っ
て行う作業により同じように分類される。図５は、モデ
ル内の上側部分における、クラスタ形成のための質的依
存性と、下側部分における、適当な比率形成によって経
験的に見つけられる人体の皮膚の熱傷度に適する強度関
係とを示す。

【００４５】図６は、評価アルゴリズムの基本的手順の
全体を示す。これは、４つのスペクトルチャンネル内の
測定データの記録から開始し、（n-1）パラメータ空間
へのスペクトル緩和値の変換（比率を形成することによ
って、ここでは４つの波長で：３つの比率）、およびク
ラスタ形成とパターンデータベース内にもうすでに分類
されているパターンとの比較によるクラスタの皮膚熱傷
度への分類までのクラスタ割り当てへと続く。

【００４６】分光データに加えて、このアルゴリズム
は、例えば、熱傷のタイプ、熱傷過程、熱傷後の時間、
および初期治療のタイプなど、患者データをも考慮に入
れる。

【００４７】この方法の訓練過程では、カラー空間内の
熱傷度の代表的分布は、クラスタの分類用のベースとし
て決定され、割り当てアルゴリズムが訓練される（軸ス
ケーリング）。この学習局面は、組織形態計測研究の結
果との評価の比較による分類の統計学的確認のためにも
使用される。

【００４８】この訓練は、関連組織部分からの標本につ
いての微細組織研究での多数の熱傷例、および異なる熱
傷度への生検の組織学的割り当てを利用して行われる。
これを行うために、熱傷後の最初の３日間、鮮創され、
局所治療された部位が設定した時間間隔で測定され、査
定される。さらに、生検が治療段階で熱傷組織から取ら
れ、その熱傷結果が組織学的に判定される。

【００４９】この評価方法は、その適合性によってさら
に区別される。それは、通例のごとく、設定セグメント
限度を、故に個別ピクセルの厳密な分類を持たないが、
連続的に適合される。これは、第１段階で、パラメータ
空間内に現存する異なる状態（クラスタ）を判定し、こ
れらのクラスタにイメージピクセルを割り付け、第２段
階で、パターン比較を通じてこれらの状態クラスタを分
類する２段階手順の結果から生じ、それによって次にピ
クセルについても戻って作業を行うことにより同様に分
類される。これにより、皮膚の色調および固定セグメン
ト限度の高いバラツキ程度による信頼できない分類が回
避される。

【００５０】本発明は、とりわけ、臨床上の診断におい
て、利点を有する。故に、熱傷度２ａ（２、表在性）、
２ｂ（２、深層性）、３、健康な皮膚、および患者に関
係しないイメージ内のシーンを確実に弁別する客観的診
断支援手段を提供する。絵で表した真および疑似カラー
表現によって、客観的支援手段が、手術計画やそれに関
わる処置法のために準備される。皮相的に酷い熱傷の深
度は、鮮創後直ちに判定される。客観的検出法で、最初
の３〜４日間の熱傷の追跡調査（この後に、傷が変化し
始めるので、新アルゴリズムがが採用されなければなら
ない）が可能となる。特に、開業医は、熱傷度２ａ〜２
ｂ範囲の伝統的な傷の治療の限界をさらに発展させるこ
とも可能となる診断システムが、それに関する上述の明
確な効果と共に提供される。医者は、故に、様々な治療
法の効果を考慮するだけでなく補助的データベースの使
用を可能にする、高い診断および再現性への信頼性を備
えた、方法が与えられる。信頼できる客観的診断結果
は、様々な人間の皮膚タイプ、およびイメージ内の熱傷
に近接した場所の熱傷していない皮膚をも示すシーンの
検出を経て様々な身体部分間の差を自動的に考慮に入れ
て得られる。健康な、または架空の基準皮膚に関する別
々の較正は、故に不要となる。

【００５１】医者は、故に、操作するのが簡単で且つ移
動性を最大限に活用でき、故に患者にも優しい移動式イ
メージ記録システムを備える。局部熱傷創に加えて全身
の記録を実行する機会の余裕も基本的にある。全身記録
の必要性、およびそれにより、全身面積に対する異なる
深度まで熱傷した皮膚面積の比率についての可能な客観
的判定は、重い熱傷羅災者を病院に送り、必要とされる
外科および処置を計画する（段階的に）際に必要な集中
医療処理を開始するのに非常に重要な支援である。これ
は、早期の段階で絶対に必要である皮膚移植のみを実行
し、故により優れた回復の機会、および皮膚創傷、特に
熱傷に対する処理時間をより短くするための基礎を提供
する機会を開く。

【００５２】本発明による方法の改良点、および関連す
る装置は、独立した（電気的に）接続されていないPCだ
けでなく、カメラ内に包含されたPCチップのため、リア
ルタイムで分析を実行するために追加メモリモジュール
を使用し、真カラーイメージに加えて、上述の疑似カラ
ー表現でファインダ内に結果の表示または異なる表示を
同時に検査している医者に与えることによって、イメー
ジ評価を実行することにある。これは、像形成目的のた
め、およびオンライン遠隔コンサルティングに関して、
リアルタイムでこれらのデータのオンライン転送を持た
せることも可能となる。この目的のため、データは、カ
メラに追加的に取り付けられるディスプレイ上で近くに
いる個人に対して表示できる、または手術室の内側また
は外側の任意の所望受信モジュールにケーブル接続また
は気管内チューブを通るデータリンクを介し、それによ
って続いて同時に世界中に転送されても良い。

【００５３】面積計算モジュールでイメージ処理ソフト
ウエアを強化することによって、熱傷面積の数値的表面
占有部を（イメージ内の比較スケールで、または身体寸
法からの補外によって）正確に記憶することも可能とな
る。

【００５４】さらに、本発明の方法で、例えば、熱気を
吸入した際に肺内部に生じる人体内部の「熱傷」を調べ
るために、例えば、内視鏡の使用、も可能となる。美容
外科移植のバイタリティや「顔貌」の測定も、本発明の
可能な用途の範囲内にある。発癌性皮膚変化についての
測定や処置に関しても真である（個別の癌腫に加えて、
その分布が稠密である場合、広範囲の並行分析により、
陽性であるまたはあることもあるこれらの癌腫のみを検
査する医者に表示することも可能となる［欠文］。

【００５５】さらなる使用は、状態を測定し、続いて開
放創を処置することにある。本発明による方法（特に、
ここで説明した本発明の補助で、例えば、その表面と深
層との両方で、レーザー切除法などの支援で、熱傷創の
創面切除や「壊死」組織の除去の自動化の将来の可能
性）を使用して治療した表面規定寸法を多数採取するこ
とによって皮膚工学処置（例えば、レーザー治療）の効
果を観察することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による本質的機能部品の図を示す。

【図２】４波長用波長マルチプレクサを備えた本発明に
よるイメージ記録ユニットを示す。

【図３】本発明による４チャンネルイメージ記録のカラ
ー分解の概念を示す。

【図４】皮膚の熱傷の程度に適用される本発明によるイ
メージデータ分析原理を示す。

【図５】本発明により選択されたスペクトルチャンネル
での皮膚の熱傷度の関数としての皮膚の緩和値を表す。

【図６】多スペクトル感応性イメージデータの適合的分
類のための本発明によるソフトウエア機能を示す。

【符号の説明】

１ 光源、２ 皮膚組織/皮膚表面、３ カメラ、３１
レンズ、３２ IRブロックフィルタ、３３ 波長マル
チプレクサ/プリズムブロック、３３１〜３３３（３
面）プリズム、３３４ （４面）接続プリズム、３４
カラースプリッタ層、３４１〜３４３ カラースプリッ
タ層/反射フィルタ層、３５ スペクトルバンドパスフ
ィルタ、３５１〜３５４ 狭域スペクトルフィルタ
（青、緑、赤、NIR）、３６ CCDセンサー、３６１〜３
６４ CCDセンサーブロック、４ スペクトルイメー
ジ、５ 評価ユニット/コンピュータ、５１ スペクト
ル緩和強度、５２ パラメータ/カラー空間内のクラス
タ、５３ 状態クラスタ、５４ データベース、６ デ
ィスプレイユニット、

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｇ０６Ｆ 15/64 Ｂ (72)発明者 ベルント ルスターマン ドイツ連邦共和国 デー・07747 イェー ナ チークシュトラーセ 34 (72)発明者 ヴェルナー ライラント ドイツ連邦共和国 デー・07751 コスペ ーダ シュタット イェーナ ファルケン ヴェーク 12 (72)発明者 ヴェルナー アイゼンバイス ドイツ連邦共和国 デー・23627 グロ ス・グレーナウ ミューレンカンプ 12

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 皮膚組織の表面の同時イメージ記録が複
   数のスペクトルの異なるチャンネルで行われ、得られた
   イメージデータがスペクトルの異なるイメージから発生
   され、皮膚の様々に創傷した領域が画像表示される、患
   者の皮膚組織への創傷の程度を診断するためのデータを
   発生する方法であって、前記皮膚組織の表面からの実質
   的に緩和された光しかイメージ記録のための前記スペク
   トルチャンネルに達しないように前記皮膚組織が白色光
   で広範囲に照明され；前記緩和された光が少なくとも４
   つの別々の光路に分解され、前記スペクトルチャンネル
   のスペクトルで定義された波長範囲は、プリズムの光学
   表面に設置される連続スペクトル選択性カットオフフィ
   ルタを使用して段階的に抽出され；前記段階的スペクト
   ル分解後、狭域スペクトル濾波が、前記光電イメージ変
   換前に各スペクトルチャンネルで実行され、このバンド
   パス濾波は様々な皮膚層が創傷した際のそれらの緩和能
   力の特徴的変化を考慮に入れ；クラスタ分析は前記緩和
   値のパラメータ空間で実行され、前記クラスタの中心お
   よび半径は、既知皮膚組織パターンに対する創傷の程度
   の緩和値で訓練することによって決まり、格納され、皮
   膚損傷の程度についてのこれらの訓練されたクラスタへ
   の未知皮膚組織の緩和値の割り当てが実行され；前記記
   録された皮膚表面の領域内の皮膚創傷の様々な程度を有
   する前記表面の少なくとも１つの表現が前記クラスタ割
   り当てを基にして表示される、方法。
2. 【請求項２】 段階的にスペクトル成分を空間的に抽出
   するために、反射に有効なカットオフフィルタが、波長
   範囲内に前記緩和された光の前記スペクトル分解のため
   に使用されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 段階的に増大する低パスカットオフ波長
   を有する低パスフィルタが、前記緩和された光の前記ス
   ペクトル分解のための連続反射フィルタとして採用され
   ることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 段階的に減少する高パスカットオフ波長
   を有する高パスフィルタが、前記緩和された光の前記ス
   ペクトル分解のための連続カットオフフィルタとして採
   用されることを特徴とする請求項２記載の方法。
5. 【請求項５】 得られた緩和値を発生させるための比率
   が、同時に記録されたスペクトルイメージからの互いに
   割り当てられた個々のピクセルに対するクラスタ分析前
   に、等式 【数１】 により形成され、ここでr_iは、像形成された皮膚表面の
   個々のピクセルに対する狭スペクトルバンドを使用して
   記録されたｎ個の異なる緩和値のデジタル化された緩和
   値を示すことを特徴とする請求項１記載の方法。
6. 【請求項６】 狭スペクトルバンドを使用して記録され
   た緩和値の数ｎが４に等しくなるように選択され、青、
   緑、赤および近赤外線（NIR）スペクトル範囲の部分が
   使用されることを特徴とする請求項１記載の方法。
7. 【請求項７】 ４５０nm、５５０nm、６５０nm、および
   ８００nmが、皮膚熱傷度の分類のための狭域濾波の中心
   波長として採用され、前記帯域幅が５〜２０ナノメート
   ルの範囲内で選択されることを特徴とする請求項６記載
   の方法。
8. 【請求項８】 疑似カラー表現が皮膚創傷の様々な程度
   のより鮮明な表現のために選択されることを特徴とする
   請求項１記載の方法。
9. 【請求項９】 皮膚創傷の様々な程度の前記表現に加え
   て、真カラーイメージが、狭域を使用して記録された
   赤、緑、および青スペクトルチャンネルから構成され、
   前記２つの表現を切り換えることも可能であることを特
   徴とする請求項８記載の方法。
10. 【請求項１０】 ビームスプリッタ、適当なスペクトル
    フィルタおよびイメージセンサーによって前記皮膚組織
    の表面の複数のスペクトルの異なるイメージを同時記録
    するためのイメージ記録ユニットを有し、前記スペクト
    ルの異なるイメージから得られたイメージデータを発生
    する手段を含む評価ユニットと、前記皮膚組織の多様に
    損傷した領域を表示するための出力ユニットとを有す
    る、患者の皮膚組織への創傷度の診断のためのデータを
    発生するための装置であって、前記皮膚組織からの緩和
    された白色光の広範囲の収集のためのレンズが、前記収
    集された光を前記ビームスプリッタに送るために前記イ
    メージ記録ユニット内に提供され；前記ビームスプリッ
    タは、順次配置されたプリズムの波長マルチプレクサで
    あり、前記皮膚表面によって緩和された前記光を少なく
    とも４つの異なるイメージに分解することを可能にし、
    それぞれの場合で前記プリズムが、前記レンズから離れ
    たそれらの表面上の限定された波長範囲での光ビームの
    空間的抽出のためのスペクトル選択性カットオフフィル
    タ層を有し、これらの選択的に抽出された光ビームのそ
    れぞれが関連したイメージセンサーに衝突する前に狭域
    濾波され；前記イメージセンサーの前記スペクトルの異
    なる緩和値から発生されたパラメータ空間内でデータ分
    析を実行する手段が前記評価ユニット内にあり、前記デ
    ータ分析は、既知皮膚組織の皮膚創傷の程度からの同じ
    パラメータ空間内にもうすでに格納されているデータと
    の現在データの比較を含み、前記現在データは皮膚創傷
    の既知程度に割り当てられる、装置。
11. 【請求項１１】 各カットオフフィルタ層は、低パスフ
    ィルタとして働く急峻なカットオフを有する反射フィル
    タであり、前記低パスフィルタの前記カットオフはプリ
    ズムからプリズムまで段階的により大きな波長にシフト
    されることを特徴とする請求項１０記載の装置。
12. 【請求項１２】 各カットオフフィルタ層が高パスフィ
    ルタとして働く急峻なカットオフを有する反射フィルタ
    であり、各高パスフィルタのカットオフがプリズムから
    プリズムまで段階的により小さな波長にあることを特徴
    とする請求項１０記載の装置。
13. 【請求項１３】 前記カットオフフィルタの全てが、前
    記スペクトルの空間的ビーム分解の均一面である共通面
    と垂直をなして配置されることを特徴とする請求項１１
    または１２記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記評価ユニットが、等式 【数２】 により、得られた緩和値を発生させるための同時に記録
    されたスペクトルの異なるイメージの個々のピクセルの
    比率を形成するための手段を有し、ここでr_i は、像形
    成された皮膚表面の個々のピクセル毎の狭スペクトルバ
    ンドを使用して測定されたｎ個の異なる緩和値のデジタ
    ル化された緩和値を示すことを特徴とする請求項１０記
    載の配置構成。
15. 【請求項１５】 前記スペクトルの異なる緩和値の前記
    パラメータ空間内でクラスタ分析を実行する手段が前記
    評価ユニット内に提供され、前記クラスタの中心および
    半径は、既知皮膚組織パターンに対する創傷の程度の緩
    和値で訓練することによって決められ、格納され、未知
    皮膚組織の緩和値は皮膚創傷の程度のこれらの訓練され
    たクラスタに割り当て可能であるので、それらの創傷に
    関して分類可能であり；前記出力ユニットは、前記クラ
    スタ割り当ておよび分類を基にして現在記録されている
    皮膚表面の領域内の皮膚創傷の様々な程度の表面を表す
    ための少なくとも１つの手段を有することを特徴とする
    請求項１０記載の配置構成。
16. 【請求項１６】 青、緑、赤および近赤外線（NIR）ス
    ペクトル範囲の部分からの、狭バンドを使用して記録さ
    れた４つの異なるスペクトル緩和値が、皮膚熱傷の程度
    の分類のために使用されることを特徴とする請求項１５
    記載の配置構成。
17. 【請求項１７】 ４５０nm、５５０nm、６５０nm、およ
    び８００nmが、皮膚熱傷度の分類のための狭域濾波の中
    心波長として提供され、前記バンドパスフィルタの半値
    全幅が５〜２０ナノメートルの範囲内にあることを特徴
    とする請求項１６記載の装置。
18. 【請求項１８】 前記波長マルチプレクサは、第１〜第
    ３イメージセンサーの横方向に結合するための３つのく
    さび状プリズムから成り、第４イメージセンサーの線状
    結合のためのこれらのプリズムに隣接する４面接続プリ
    ズムを有し、前記くさび状プリズムの場合の前記レンズ
    から入ってくる光に関して、前記反射カットオフフィル
    タ層がそれぞれの場合で後部側に配置され；少なくとも
    １つの空気層が、短プリズム側の方向へのプリズムのそ
    れぞれのカットオフフィルタによって抽出された光の内
    部反射のために前部側に配置され、前記カットオフフィ
    ルタ上に前記イメージセンサーが前記イメージセンサー
    の内部反射の方向と直交するように配置され；前記プリ
    ズムは、各プリズム内の光路長が等しくなるように寸法
    形成されることを特徴とする請求項１６記載の配置構
    成。
19. 【請求項１９】 前記レンズが、短物体長と、前記波長
    マルチプレクサを介して前記皮膚表面を異なるスペクト
    ル照明で前記イメージセンサー上に像形成するための大
    イメージ長とを有することを特徴とする請求項１０また
    は１８記載の配置構成。
20. 【請求項２０】 前記レンズ、波長マルチプレクサ、カ
    ットオフフィルタ層、バンドパスフィルタ、イメージセ
    ンサーおよびイメージメモリを備えた前記イメージ記録
    ユニットは、コンパクトビデオカメラ内に配置され、パ
    ーソナルコンピュータへのデータ転送は、前記皮膚創傷
    のクラスタ分析および分類のためのみ提供されることを
    特徴とする請求項１０記載の配置構成。
21. 【請求項２１】 強力な白色光源が、ビデオカメラにし
    っかり接続され、照明は、前記皮膚表面から直接反射し
    た光が前記カメラレンズに入射しないようにアライメン
    ト調整されることを特徴とする請求項２０記載の配置構
    成。