Tak fordi du besøgte Nature.com.Du bruger en browserversion med begrænset CSS-understøttelse.For den bedste oplevelse anbefaler vi, at du bruger en opdateret browser (eller deaktiverer kompatibilitetstilstand i Internet Explorer).For at sikre løbende support viser vi desuden siden uden styles og JavaScript.
Viser en karrusel med tre dias på én gang.Brug knapperne Forrige og Næste til at flytte gennem tre dias ad gangen, eller brug skyderknapperne i slutningen til at flytte gennem tre dias ad gangen.
Konfokal laserendoskopi er en ny metode til optisk biopsi i realtid.Fluorescerende billeder af histologisk kvalitet kan fås øjeblikkeligt fra epitelet af hule organer.I øjeblikket udføres scanning proksimalt med probebaserede instrumenter, der er almindeligt anvendte i klinisk praksis, med begrænset fleksibilitet i fokuskontrol.Vi demonstrerer brugen af ​​en parametrisk resonansscanner monteret i den distale ende af et endoskop til at udføre højhastigheds lateral afbøjning.Et hul er blevet ætset ind i midten af ​​reflektoren for at rulle lysbanen op.Dette design reducerer instrumentets størrelse til 2,4 mm i diameter og 10 mm i længden, hvilket gør det muligt at føre det fremad gennem arbejdskanalen på standard medicinske endoskoper.Den kompakte linse giver laterale og aksiale opløsninger på henholdsvis 1,1 og 13,6 µm.En arbejdsafstand på 0 µm og et synsfelt på 250 µm × 250 µm opnås ved billedhastigheder op til 20 Hz.Excitation ved 488 nm exciterer fluorescein, et FDA godkendt farvestof til høj vævskontrast.Endoskoper er blevet genbehandlet i 18 cyklusser uden fejl ved hjælp af klinisk godkendte steriliseringsmetoder.Fluorescerende billeder blev opnået fra normal tyktarmsslimhinde, tubulære adenomer, hyperplastiske polypper, ulcerøs colitis og Crohns colitis under rutinemæssig koloskopi.Enkelte celler kan identificeres, herunder colonocytter, bægerceller og inflammatoriske celler.Slimhindetræk såsom kryptstrukturer, krypthulrum og lamina propria kan skelnes.Instrumentet kan bruges som et supplement til konventionel endoskopi.
Konfokal laserendoskopi er en ny billedbehandlingsmodalitet, der udvikles til klinisk brug som et supplement til rutinemæssig endoskopi1,2,3.Disse fleksible, fiberoptisk-forbundne instrumenter kan bruges til at påvise sygdomme i epitelcellerne, der beklæder hule organer, såsom tyktarmen.Dette tynde lag væv er meget metabolisk aktivt og er kilden til mange sygdomsprocesser såsom kræft, infektion og inflammation.Endoskopi kan opnå subcellulær opløsning, hvilket giver in vivo billeder i realtid, næsten histologisk kvalitet for at hjælpe klinikere med at træffe kliniske beslutninger.Fysisk vævsbiopsi medfører risiko for blødning og perforering.Der tages ofte for mange eller for få biopsiprøver.Hver prøve fjernet øger de kirurgiske omkostninger.Det tager flere dage for prøven at blive vurderet af en patolog.I de dage, hvor de venter på patologiske resultater, oplever patienterne ofte angst.I modsætning hertil mangler andre kliniske billeddannelsesmodaliteter såsom MRI, CT, PET, SPECT og ultralyd den rumlige opløsning og tidsmæssige hastighed, der kræves for at visualisere epitelprocesser in vivo med subcellulær opløsning i realtid.
Et sondebaseret instrument (Cellvizio) er i øjeblikket almindeligt anvendt i klinikker til at udføre "optisk biopsi".Designet er baseret på et rumligt sammenhængende fiberoptisk bundle4, der opsamler og transmitterer fluorescerende billeder.Enkeltfiberkernen fungerer som et "hul" til rumligt at filtrere ufokuseret lys til subcellulær opløsning.Scanning udføres proksimalt ved hjælp af et stort, omfangsrigt galvanometer.Denne bestemmelse begrænser muligheden for fokusstyringsværktøjet.Korrekt stadieinddeling af tidligt epitelcarcinom kræver visualisering under vævsoverfladen for at vurdere invasion og bestemme passende terapi.Fluorescein, et FDA-godkendt kontrastmiddel, administreres intravenøst ​​for at fremhæve strukturelle træk ved epitelet. Disse endomikroskoper har dimensioner <2,4 mm i diameter og kan let føres fremad gennem biopsikanalen på standard medicinske endoskoper. Disse endomikroskoper har dimensioner <2,4 mm i diameter og kan let føres fremad gennem biopsikanalen på standard medicinske endoskoper. Эти эндомикроскопы имеют размеры эндоскопов. Disse endomikroskoper er <2,4 mm i diameter og kan let føres gennem biopsikanalen på standard medicinske endoskoper.Disse boreskoper er mindre end 2,4 mm i diameter og passerer let gennem biopsikanalen på standard medicinske boreskoper.Denne fleksibilitet giver mulighed for en bred vifte af kliniske anvendelser og er uafhængig af endoskopproducenter.Adskillige kliniske undersøgelser er blevet udført med denne billeddannende enhed, herunder tidlig påvisning af kræft i spiserøret, maven, tyktarmen og mundhulen.Billeddannelsesprotokoller er blevet udviklet, og procedurens sikkerhed er blevet etableret.
Mikroelektromekaniske systemer (MEMS) er en kraftfuld teknologi til at designe og fremstille små scanningsmekanismer, der bruges i den distale ende af endoskoper.Denne position (i forhold til proksimal) giver mulighed for større fleksibilitet ved styring af fokuspositionen5,6.Ud over lateral afbøjning kan den distale mekanisme også udføre aksiale scanninger, post-objektive scanninger og random access scanninger.Disse egenskaber muliggør mere omfattende epitelcelleundersøgelse, herunder vertikal tværsnitsbilleddannelse7, stort synsfelt (FOV)8 aberrationsfri scanning og forbedret ydeevne i brugerdefinerede underområder9.MEMS løser det alvorlige problem med at pakke scanningsmotoren med den begrænsede plads, der er til rådighed i den fjerneste ende af instrumentet.Sammenlignet med voluminøse galvanometre giver MEMS overlegen ydeevne ved en lille størrelse, høj hastighed og lavt strømforbrug.En simpel fremstillingsproces kan skaleres op til masseproduktion til lave omkostninger.Mange MEMS-designs er tidligere blevet rapporteret10,11,12.Ingen af ​​teknologierne er endnu blevet tilstrækkeligt udviklet til at muliggøre den udbredte kliniske brug af real-time in vivo billeddannelse gennem et medicinsk endoskops arbejdskanal.Her sigter vi mod at demonstrere brugen af ​​en MEMS-scanner i den distale ende af et endoskop til in vivo human billedoptagelse under rutinemæssig klinisk endoskopi.
Et fiberoptisk instrument blev udviklet ved hjælp af en MEMS-scanner i den distale ende for at indsamle real-time in vivo fluorescerende billeder med lignende histologiske karakteristika.En single-mode fiber (SMF) er indesluttet i et fleksibelt polymerrør og exciteret ved λex = 488 nm.Denne konfiguration forkorter længden af ​​den distale spids og gør det muligt at føre den fremad gennem arbejdskanalen på standard medicinske endoskoper.Brug spidsen til at centrere optikken.Disse linser er designet til at opnå næsten diffraktiv aksial opløsning med en numerisk blænde (NA) = 0,41 og arbejdsafstand = 0 µm13.Præcisionsshims er lavet til præcis at justere optikken 14. Scanneren er pakket i et endoskop med en stiv distal spids på 2,4 mm i diameter og 10 mm lang (fig. 1a).Disse dimensioner gør det muligt at bruge det i klinisk praksis som tilbehør under endoskopi (fig. 1b).Laserens maksimale effekt på vævet var 2 mW.
Konfokal laserendoskopi (CLE) og MEMS-scannere.Fotografi, der viser (a) et pakket instrument med stive distale spidsdimensioner på 2,4 mm diameter og 10 mm længde og (b) lige passage gennem arbejdskanalen på et standard medicinsk endoskop (Olympus CF-HQ190L).(c) Set forfra af scanneren, der viser en reflektor med en central åbning på 50 µm, gennem hvilken excitationsstrålen passerer.Scanneren er monteret på en kardan drevet af et sæt kvadratur-kamdrev.Enhedens resonansfrekvens bestemmes af størrelsen af ​​torsionsfjederen.(d) Set fra siden af ​​scanneren, der viser scanneren monteret på et stativ med ledninger forbundet til elektrodeankre, der giver forbindelsespunkter til driv- og strømsignaler.
Scanningsmekanismen består af en kardanmonteret reflektor drevet af et sæt kamdrevne kvadraturaktuatorer for at afbøje strålen lateralt (XY-plan) i et Lissajous-mønster (fig. 1c).Et hul på 50 µm i diameter blev ætset i midten, hvorigennem excitationsstrålen passerede.Scanneren drives med designets resonansfrekvens, som kan tunes ved at ændre dimensionerne på torsionsfjederen.Elektrodeankre blev indgraveret på periferien af ​​enheden for at tilvejebringe forbindelsespunkter for strøm- og styresignaler (fig. 1d).
Billedsystemet er monteret på en bærbar vogn, der kan rulles ind på operationsstuen.Den grafiske brugergrænseflade er designet til at understøtte brugere med minimal teknisk viden, såsom læger og sygeplejersker.Kontroller manuelt scannerdrevets frekvens, stråleformstilstand og billed-FOV.
Endoskopets samlede længde er ca. 4m for at tillade fuld passage af instrumenter gennem arbejdskanalen på et standard medicinsk endoskop (1,68m), med en ekstra længde for manøvredygtighed.I den proksimale ende af endoskopet ender SMF og ledninger i stik, der forbinder til de fiberoptiske og kablede porte på basisstationen.Installationen indeholder en laser, en filterenhed, en højspændingsforstærker og en fotomultiplikatordetektor (PMT).Forstærkeren leverer strøm og drivsignaler til scanneren.Den optiske filterenhed kobler laserexcitationen til SMF'en og sender fluorescensen til PMT'en.
Endoskoper genbehandles efter hver klinisk procedure ved hjælp af STERRAD-steriliseringsprocessen og kan modstå op til 18 cyklusser uden fejl.For OPA-opløsningen blev der ikke observeret tegn på skade efter mere end 10 desinfektionscyklusser.OPA's resultater overgik STERRAD's, hvilket tyder på, at levetiden for endoskoper kunne forlænges ved desinfektion på højt niveau i stedet for gensterilisering.
Billedopløsningen blev bestemt ud fra punktspredningsfunktionen ved hjælp af fluorescerende perler med en diameter på 0,1 μm.For lateral og aksial opløsning blev en fuld bredde ved halv maksimum (FWHM) på henholdsvis 1,1 og 13,6 µm målt (fig. 2a, b).
Billedmuligheder.Den laterale (a) og aksiale (b) opløsning af fokuseringsoptikken er karakteriseret ved punktspredningsfunktionen (PSF) målt ved hjælp af fluorescerende mikrosfærer med en diameter på 0,1 μm.Den målte fulde bredde ved halv maksimum (FWHM) var henholdsvis 1,1 og 13,6 µm.Indsat: Udvidede visninger af en enkelt mikrosfære i tværgående (XY) og aksiale (XZ) retninger er vist.(c) Fluorescerende billede opnået fra en standard (USAF 1951) målstrimmel (rød oval), der viser, at grupperne 7-6 klart kan opløses.(d) Billede af dispergerede fluorescerende mikrosfærer med en diameter på 10 µm, der viser et billedsynsfelt på 250 µm×250 µm.PSF'erne i (a, b) blev bygget ved hjælp af MATLAB R2019a (https://www.mathworks.com/).(c, d) Fluorescerende billeder blev indsamlet ved hjælp af LabVIEW 2021 (https://www.ni.com/).
Fluorescerende billeder fra standardopløsningslinser adskiller tydeligt kolonnesættet i gruppe 7-6, som opretholder høj lateral opløsning (fig. 2c).Synsfeltet (FOV) på 250 µm x 250 µm blev bestemt ud fra billeder af 10 µm diameter fluorescerende perler spredt på dækglas (fig. 2d).
En automatiseret metode til PMT-forstærkningskontrol og fasekorrektion er implementeret i et klinisk billeddannelsessystem for at reducere bevægelsesartefakter fra endoskoper, tyktarmsperistaltik og patientens vejrtrækning.Billedrekonstruktion og -behandlingsalgoritmer er blevet beskrevet tidligere14,15.PMT-forstærkningen styres af en proportional-integral (PI) controller for at forhindre intensitetsmætning16.Systemet aflæser den maksimale pixelintensitet for hver frame, beregner proportional- og integralsvarene og bestemmer PMT-forstærkningsværdier for at sikre, at pixelintensiteten er inden for det tilladte område.
Under in vivo-billeddannelse kan fasemismatch mellem scannerbevægelse og kontrolsignal forårsage billedsløring.Sådanne effekter kan forekomme på grund af ændringer i temperaturen på enheden inde i menneskekroppen.Billeder med hvidt lys viste, at endoskopet var i kontakt med normal tyktarmsslimhinde in vivo (figur 3a).Sløring af fejljusterede pixels kan ses i råbilleder af normal tyktarmsslimhinde (figur 3b).Efter behandling med korrekt fase- og kontrastjustering kunne subcellulære træk ved slimhinden skelnes (fig. 3c).For yderligere information er rå konfokale billeder og behandlede realtidsbilleder vist i fig. S1, og billedrekonstruktionsparametrene, der bruges til realtid og efterbehandling, er præsenteret i tabel S1 og tabel S2.
Billedbehandling.(a) Endoskopisk vidvinkelbillede, der viser et endoskop (E) placeret i kontakt med normal (N) tyktarmsslimhinde for at opsamle in vivo fluorescerende billeder efter fluoresceinadministration.(b) Vandring i X- og Y-akserne under scanning kan få forkert justerede pixels til at sløre.Til demonstrationsformål påføres et stort faseskift på det originale billede.(c) Efter efterbehandlingsfasekorrektion kan slimhindedetaljer vurderes, herunder kryptstrukturer (pile), med et centralt lumen (l) omgivet af lamina propria (lp).Enkelte celler kan skelnes, herunder colonocytter (c), bægerceller (g) og inflammatoriske celler (pile).Se yderligere video 1. (b, c) Billeder behandlet med LabVIEW 2021.
Konfokale fluorescensbilleder er blevet opnået in vivo i flere colonsygdomme for at demonstrere instrumentets brede kliniske anvendelighed.Vidvinkelbilleddannelse udføres først ved hjælp af hvidt lys for at detektere groft unormal slimhinde.Endoskopet føres derefter frem gennem koloskopets arbejdskanal og bringes i kontakt med slimhinden.
Wide-field endoskopi, konfokal endomikroskopi og histologi (H&E) billeder er vist for colon neoplasi, herunder tubulært adenom og hyperplastisk polyp. Wide-field endoskopi, konfokal endomikroskopi og histologi (H&E) billeder er vist for colon neoplasi, herunder tubulært adenom og hyperplastisk polyp. Широкопольная эндоскопия, конфокальная эндомикроскопия og гистологические (H&E) изображения показаны для некив чая тубулярную аденому и гиперпластический полип. Colonendoskopi, konfokal endomikroskopi og histologisk (H&E) billeddannelse er indiceret for colon neoplasi, herunder tubulært adenom og hyperplastisk polyp.显示结肠肿瘤（包括管状腺瘤和增生性息肉）的广角内窥镜检查镜检查送兮聚焥送兮聚焥组织学(H&E) 图像.共设计脚肠化(图像管状躰化和增生性息肉)的广角内刵霱录共共共光全具八光全具果学(H&E) billede. H&E включая тубулярные аденомы и гиперпластические полипы. Bredfeltendoskopi, konfokal mikroendoskopi og histologiske (H&E) billeder, der viser tumorer i tyktarmen, herunder tubulære adenomer og hyperplastiske polypper.Tubulære adenomer viste tab af normal kryptarkitektur, reduktion i størrelsen af ​​bægerceller, forvrængning af kryptens lumen og fortykkelse af lamina propria (fig. 4a-c).Hyperplastiske polypper viste stjernearkitektur af krypter, få bægerceller, spaltelignende lumen af ​​krypter og uregelmæssige lamelkrypter (fig. 4d-f).
Billede af slimhinde tyk hud in vivo. Repræsentative hvidt lys-endoskopi, konfokalt endomikroskop og histologi (H&E) billeder vises for (ac) adenom, (df) hyperplastisk polyp, (gi) colitis ulcerosa og (jl) Crohns colitis. Repræsentative hvidt lys-endoskopi, konfokalt endomikroskop og histologi (H&E) billeder vises for (ac) adenom, (df) hyperplastisk polyp, (gi) colitis ulcerosa og (jl) Crohns colitis. Типичные изображения эндоскопии в белом свете, конфокального эндомикроскопа и гистологии (H&E) показаны (ac.) стического полипа, (gi) язвенного колита и (jl) колита Крона. Typiske hvid-lys endoskopi, konfokalt endomikroskop og histologi (H&E) billeder vises for (ac) adenom, (df) hyperplastisk polyp, (gi) colitis ulcerosa og (jl) Crohns colitis.显示了(ac) 腺瘤、(df) 增生性息肉、(gi) 溃疡性结肠炎和(jl) 克罗恩逓肠眰眨眨口查、共聚焦内窥镜检查和组织学( H&E) 图像. Det viser(ac) 躰真、(df) 增生性息肉、(gi) 苏盖性红肠炎和(jl) 克罗恩红肠炎的佀照肠炎的佀煆炠堁共公司内肠肠炎性和电视学( H&E ) billede. Представлены репрезентативные эндоскопия в белом свете, конфокальная эндоскопия и гистологогыгия (ac) аденогогия (ac) аденопч ипоза, (gi) язвенного колита и (jl) колита Крона (H&E). Repræsentativ hvid-lys endoskopi, konfokal endoskopi og histologi af (ac) adenom, (df) hyperplastisk polypose, (gi) colitis ulcerosa og (jl) Crohns colitis (H&E) er vist.(B) viser et konfokalt billede opnået in vivo fra et tubulært adenom (TA) ved hjælp af et endoskop (E).Denne præcancerøse læsion viser tab af normal kryptarkitektur (pil), forvrængning af kryptens lumen (l) og sammentrængning af kryptens lamina propria (lp).Kolonocytter (c), bægerceller (g) og inflammatoriske celler (pile) kan også identificeres.Smt.Supplerende video 2. (e) viser et konfokalt billede opnået fra en hyperplastisk polyp (HP) in vivo.Denne godartede læsion viser en stjerneformet kryptarkitektur (pil), et spaltelignende kryptlumen (l) og et uregelmæssigt formet lamina propria (lp).Kolonocytter (c), flere bægerceller (g) og inflammatoriske celler (pile) kan også identificeres.Smt.Supplerende video 3. (h) viser konfokale billeder erhvervet i colitis ulcerosa (UC) in vivo.Denne inflammatoriske tilstand viser forvrænget kryptarkitektur (pil) og fremtrædende bægerceller (g).Fjer af fluorescein (f) ekstruderes fra epitelceller, hvilket afspejler øget vaskulær permeabilitet.Talrige inflammatoriske celler (pile) ses i lamina propria (lp).Smt.Supplerende video 4. (k) viser et konfokalt billede opnået in vivo fra en region af Crohns colitis (CC).Denne inflammatoriske tilstand viser forvrænget kryptarkitektur (pil) og fremtrædende bægerceller (g).Fjer af fluorescein (f) ekstruderes fra epitelceller, hvilket afspejler øget vaskulær permeabilitet.Talrige inflammatoriske celler (pile) ses i lamina propria (lp).Smt.Supplerende video 5. (b, d, h, l) Billeder behandlet med LabVIEW 2021.
Et lignende sæt billeder af colonbetændelse er vist, herunder colitis ulcerosa (UC) (figur 4g-i) og Crohns colitis (figur 4j-l).Den inflammatoriske reaktion menes at være karakteriseret ved forvrængede kryptstrukturer med fremspringende bægerceller.Fluorescein presses ud af epitelceller, hvilket afspejler øget vaskulær permeabilitet.Et stort antal inflammatoriske celler kan ses i lamina propria.
Vi har demonstreret den kliniske anvendelse af et fleksibelt fiberkoblet konfokalt laserendoskop, der bruger en distalt placeret MEMS-scanner til in vivo billedoptagelse.Ved resonansfrekvens kan billedhastigheder op til 20 Hz opnås ved hjælp af en Lissajous-scanningstilstand med høj tæthed for at reducere bevægelsesartefakter.Den optiske vej er foldet for at give stråleudvidelse og en numerisk blænde, der er tilstrækkelig til at opnå en lateral opløsning på 1,1 µm.Fluorescerende billeder af histologisk kvalitet blev opnået under rutinemæssig koloskopi af normal tyktarmsslimhinde, tubulære adenomer, hyperplastiske polypper, ulcerøs colitis og Crohns colitis.Enkelte celler kan identificeres, herunder colonocytter, bægerceller og inflammatoriske celler.Slimhindetræk såsom kryptstrukturer, krypthulrum og lamina propria kan skelnes.Præcisionshardwaren er mikrobearbejdet for at sikre præcis justering af de individuelle optiske og mekaniske komponenter inden for instrumentet med en diameter på 2,4 mm x 10 mm.Det optiske design reducerer længden af ​​den stive distale spids tilstrækkeligt til at tillade direkte passage gennem en standardstørrelse (3,2 mm diameter) arbejdskanal i medicinske endoskoper.Derfor kan enheden, uanset producenten, bruges i vid udstrækning af læger på bopælsstedet.Excitation blev udført ved λex = 488 nm for at excitere fluorescein, et FDA godkendt farvestof, for at opnå høj kontrast.Instrumentet blev genbehandlet uden problemer i 18 cyklusser ved hjælp af klinisk accepterede steriliseringsmetoder.
To andre instrumentdesign er blevet klinisk valideret.Cellvizio (Mauna Kea Technologies) er et probebaseret konfokalt laserendoskop (pCLE), der bruger et bundt af multimode kohærente fiberoptiske kabler til at indsamle og transmittere fluorescensbilleder1.Et galvospejl placeret på basestationen udfører en lateral scanning i den proksimale ende.Optiske snit opsamles i det vandrette (XY) plan med en dybde på 0 til 70 µm.Mikroprobesæt er tilgængelige fra 0,91 (19 G nål) til 5 mm i diameter.En lateral opløsning på 1 til 3,5 µm blev opnået.Billeder blev opsamlet ved en billedhastighed på 9 til 12 Hz med et endimensionelt synsfelt fra 240 til 600 µm.Platformen er blevet brugt klinisk i en række områder, herunder galdegangen, blæren, tyktarmen, spiserøret, lungerne og bugspytkirtlen.Optiscan Pty Ltd har udviklet et endoskopbaseret konfokalt laserendoskop (eCLE) med en scanningsmotor indbygget i indføringsrøret (den distale ende) af et professionelt endoskop (EC-3870K, Pentax Precision Instruments) 17 .Den optiske sektion blev udført ved hjælp af en single-mode fiber, og sidescanning blev udført ved hjælp af en cantilever-mekanisme gennem en resonans-stemmegaffel.En Shape Memory Alloy (Nitinol) aktuator bruges til at skabe aksial forskydning.Den samlede diameter af det konfokale modul er 5 mm.Til fokusering anvendes et GRIN-objektiv med en numerisk blænde på NA = 0,6.Vandrette billeder blev optaget med laterale og aksiale opløsninger på henholdsvis 0,7 og 7 µm ved en billedhastighed på 0,8-1,6 Hz og et synsfelt på 500 µm × 500 µm.
Vi demonstrerer subcellulær opløsning in vivo fluorescens billeddannelse erhvervelse fra den menneskelige krop gennem et medicinsk endoskop ved hjælp af en distal ende MEMS scanner.Fluorescens giver høj billedkontrast, og ligander, der binder til celleoverflademål, kan mærkes med fluoroforer for at give molekylær identitet til forbedret sygdomsdiagnose18.Andre optiske teknikker til in vivo mikroendoskopi er også under udvikling. OCT bruger den korte kohærenslængde fra en bredbåndslyskilde til at indsamle billeder i det lodrette plan med dybder >1 mm19. OCT bruger den korte kohærenslængde fra en bredbåndslyskilde til at indsamle billeder i det lodrette plan med dybder >1 mm19. ОКТ использует короткую длину когерентности широкополосного источника света для сбора изображений в вертискображений в вертиск 1 mm19. OCT bruger den korte kohærenslængde af en bredbåndslyskilde til at optage billeder i det lodrette plan med >1 mm dybde19. OKT 使用宽带光源的短相干长度来收集垂直平面中深度> 1 mm19 的图像。1 mm19 的图像. ОКТ использует короткую длину когерентности широкополосного источника света для сбора изображений на 9 глувий на 1б скости. OCT bruger den korte kohærenslængde af en bredbåndslyskilde til at optage billeder >1 mm19 i det lodrette plan.Denne tilgang med lav kontrast er imidlertid afhængig af opsamling af tilbagespredt lys, og billedopløsningen er begrænset af plettede artefakter.Fotoakustisk endoskopi genererer in vivo-billeder baseret på hurtig termoelastisk ekspansion i væv efter absorption af en laserimpuls, der genererer lydbølger20. Denne tilgang har vist billeddannelsesdybder > 1 cm i human colon in vivo for at overvåge terapi. Denne tilgang har vist billeddannelsesdybder > 1 cm i human colon in vivo for at overvåge terapi. Этот подход продемонстрировал глубину визуализации > 1 см в толстой кишке человека in vivo til мониторинг. Denne tilgang har vist en billeddannelsesdybde på >1 cm i den menneskelige tyktarm in vivo til terapiovervågning.这种方法已经证明在体内人结肠中成像深度> 1 厘米以监测治疗。这种方法已经证明在体内人结肠中成像深度> 1 Этот подход был продемонстрирован на глубине изображения > 1 см в толстой кишке человека in vivo til мониторитори. Denne tilgang er blevet demonstreret ved billeddannelsesdybder >1 cm i den menneskelige tyktarm in vivo for at overvåge terapi.Kontrasten frembringes hovedsageligt af hæmoglobin i vaskulaturen.Multifoton-endoskopi genererer fluorescensbilleder med høj kontrast, når to eller flere NIR-fotoner rammer vævsbiomolekyler samtidigt21. Denne tilgang kan opnå billeddybder >1 mm med lav fototoksicitet. Denne tilgang kan opnå billeddybder >1 mm med lav fototoksicitet. Этот подход может обеспечить глубину изображения > 1 мм с низкой фототоксичностью. Denne tilgang kan give billeddybde > 1 mm med lav fototoksicitet.这种方法可以实现>1 毫米的成像深度，光毒性低。这种方法可以实现>1 毫米的成像深度，光毒性低。 Этот подход может обеспечить глубину изображения > 1 мм с низкой фототоксичностью. Denne tilgang kan give billeddybde > 1 mm med lav fototoksicitet.Femtosekundlaserimpulser med høj intensitet er påkrævet, og denne metode er ikke blevet klinisk bevist under endoskopi.
I denne prototype udfører scanneren kun lateral afbøjning, så den optiske del er i det vandrette (XY) plan.Enheden er i stand til at fungere ved en højere billedhastighed (20 Hz) end de galvaniske spejle (12 Hz) i Cellvizio-systemet.Forøg billedhastigheden for at reducere bevægelsesartefakter og sænk billedhastigheden for at booste signalet.Højhastigheds- og automatiserede algoritmer er nødvendige for at afbøde store bevægelsesartefakter forårsaget af endoskopiske bevægelser, åndedrætsbevægelser og tarmmotilitet.Parametriske resonansscannere har vist sig at opnå aksiale forskydninger på over hundreder af mikron22. Billeder kan opsamles i lodret plan (XZ), vinkelret på slimhindeoverfladen, for at give det samme syn som histologi (H&E). Billeder kan opsamles i lodret plan (XZ), vinkelret på slimhindeoverfladen, for at give det samme syn som histologi (H&E). Изображения могут быть получены в вертикальной плоскости (XZ), перпендикулярной поверхности слизистой обочать же изображение, как при гистологии (H&E). Billeder kan tages i et lodret plan (XZ) vinkelret på slimhindeoverfladen for at give det samme billede som i histologi (H&E).可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ) 中收集图像，以提供与组廇学㛄姆织学㛄姂可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ) 中收集图像，以提供与组织学(H&E) Изображения могут быть получены в вертикальной плоскости (XZ), перпендикулярной поверхности слизистой обочать же изображение, как при гистологическом исследовании (H&E). Billeder kan tages i et lodret plan (XZ) vinkelret på slimhindeoverfladen for at give det samme billede som en histologisk undersøgelse (H&E).Scanneren kan placeres i en post-objektiv position, hvor belysningsstrålen falder langs den optiske hovedakse for at reducere følsomheden over for aberrationer8.Næsten diffraktionsbegrænsede brændvidder kan afvige over vilkårligt store synsfelter.Random access scanning kan udføres for at afbøje reflektorer til brugerdefinerede positioner9.Synsfeltet kan reduceres for at fremhæve vilkårlige områder af billedet, hvilket forbedrer signal-til-støj-forholdet, kontrasten og billedhastigheden.Scannere kan masseproduceres ved hjælp af simple processer.Der kan laves hundredvis af enheder på hver siliciumwafer for at øge produktionen til lavpris masseproduktion og bred distribution.
Den foldede lysbane reducerer størrelsen af ​​den stive distale spids, hvilket gør det nemt at bruge endoskopet som tilbehør under rutinemæssig koloskopi.I de viste fluorescerende billeder kan subcellulære træk ved slimhinden ses for at skelne tubulære adenomer (præcancerøse) fra hyperplastiske polypper (godartede).Disse resultater tyder på, at endoskopi kan reducere antallet af unødvendige biopsier23.Generelle komplikationer forbundet med kirurgi kan reduceres, overvågningsintervaller kan optimeres, og histologisk analyse af mindre læsioner kan minimeres.Vi viser også in vivo billeder af patienter med inflammatorisk tarmsygdom, herunder colitis ulcerosa (UC) og Crohns colitis.Konventionel hvidt lys koloskopi giver et makroskopisk billede af slimhindeoverfladen med begrænset evne til nøjagtigt at vurdere slimhindeheling.Endoskopi kan anvendes in vivo til at evaluere effektiviteten af ​​biologiske terapier, såsom anti-TNF24-antistoffer.Nøjagtig in vivo-vurdering kan også reducere eller forhindre sygdomstilbagefald og komplikationer såsom kirurgi og forbedre livskvaliteten.Der er ikke rapporteret alvorlige bivirkninger i kliniske undersøgelser forbundet med brugen af ​​fluoresceinholdige endoskoper in vivo25. Lasereffekten på slimhindens overflade var begrænset til <2 mW for at minimere risikoen for termisk skade og opfylde FDA-kravene for ikke-signifikant risiko26 i henhold til 21 CFR 812. Lasereffekten på slimhindeoverfladen var begrænset til <2 mW for at minimere risikoen for termisk skade og opfylde FDA-kravene for ikke-signifikant risiko26 i henhold til 21 CFR 812. Мощность лазера на поверхности слизистой оболочки была ограничена до <2 mВт, чтобы свести к минимуским соответствовать требованиям FDA относительно незначительного риска26 согласно 21 CFR 812. Lasereffekten ved slimhindeoverfladen var begrænset til <2 mW for at minimere risikoen for termisk skade og opfylde FDA-kravene for ubetydelig risiko26 under 21 CFR 812.粘膜表面的激光功率限制在<2 mW，以最大限度地降低热损伤风险风险鯇并滍飹风风飍风风飍飹风飍飹风飍飇12足险26 的要求.粘膜表面的激光功率限制在<2 mW Мощность лазера на поверхности слизистой оболочки была ограничена до <2 mВт, чтобы свести к минимуским соответствовать требованиям FDA 21 CFR 812 относительно незначительного риска26. Lasereffekten ved slimhindeoverfladen var begrænset til <2 mW for at minimere risikoen for termisk skade og opfylde FDA 21 CFR 812-kravene for ubetydelig risiko26.
Instrumentets design kan ændres for at forbedre billedkvaliteten.Speciel optik er tilgængelig for at reducere sfærisk aberration, forbedre billedopløsningen og øge arbejdsafstanden.SIL kan indstilles til bedre at matche vævets brydningsindeks (~1,4) for at forbedre lyskoblingen.Drevfrekvensen kan justeres for at øge scannerens laterale vinkel og udvide billedsynsfeltet.Du kan bruge automatiserede metoder til at fjerne rammer af et billede med betydelig bevægelse for at afbøde denne effekt.Et feltprogrammerbart gate-array (FPGA) med højhastighedsdataopsamling vil blive brugt til at levere højtydende fuld-frame korrektion i realtid.For større klinisk anvendelighed skal automatiserede metoder korrigere for faseforskydning og bevægelsesartefakter til billedfortolkning i realtid.En monolitisk 3-akset parametrisk resonansscanner kan implementeres for at indføre aksial scanning 22 . Disse enheder er udviklet til at opnå en hidtil uset vertikal forskydning >400 µm ved at indstille drivfrekvensen i et regime, der har blandet blødgørings-/stivningsdynamik27. Disse enheder er udviklet til at opnå en hidtil uset vertikal forskydning >400 µm ved at indstille drivfrekvensen i et regime, der har blandet blødgørings-/stivningsdynamik27. Эти устройства были разработаны для достижения беспрецедентного вертикального смещения > 400 мкм путем начения жиме, который характеризуется смешанной динамикой смягчения/жесткости27. Disse enheder er designet til at opnå en hidtil uset lodret forskydning på >400 µm ved at indstille drevfrekvensen i en tilstand, der er karakteriseret ved blandet blød/hård dynamik27.这些设备的开发是为了通过在具有混合软化/硬化动有的>400 µm 的垂直位移27.这些 设备 的 开发 是 为了 在 具有 混合 软化 硬化 硬化 学 学 状送 烊 学 状送 烝 帨 这些 设备 的现 的> 400 µm 的 垂直 位移 27. Эти устройства были разработаны для достижения беспрецедентных вертикальных смещений >400 мкм путем настя име со смешанной кинетикой размягчения/затвердевания27. Disse enheder er designet til at opnå hidtil usete vertikale forskydninger >400 µm ved at justere triggerfrekvensen i blandet blødgørings-/hærdningskinetiktilstand27.I fremtiden kan vertikal tværgående billeddannelse hjælpe med at iscenesætte tidlig cancer (T1a).Et kapacitivt følekredsløb kan implementeres til at spore scannerens bevægelse og korrigere for faseforskydning 28 .Automatisk fasekalibrering ved hjælp af et sensorkredsløb kan erstatte manuel instrumentkalibrering før brug.Instrumentets pålidelighed kan forbedres ved at bruge mere pålidelige instrumentforseglingsteknikker for at øge antallet af behandlingscyklusser.MEMS-teknologien lover at accelerere brugen af ​​endoskoper til at visualisere epitelet af hule organer, diagnosticere sygdom og overvåge behandling på en minimalt invasiv måde.Med yderligere udvikling kan denne nye billeddannelsesmodalitet blive en billig løsning, der skal bruges som et supplement til medicinske endoskoper til øjeblikkelig histologisk undersøgelse og i sidste ende kunne erstatte traditionel patologisk analyse.
Strålesporingssimuleringer blev udført ved hjælp af ZEMAX optisk designsoftware (version 2013) for at bestemme parametrene for fokusoptikken.Designkriterier omfatter nær-diffraktiv aksial opløsning, arbejdsafstand = 0 µm og synsfelt (FOV) større end 250 × 250 µm2.Til excitation ved en bølgelængde λex = 488 nm blev der anvendt en single-mode fiber (SMF).Akromatiske dubletter bruges til at reducere variansen af ​​fluorescenssamlingen (figur 5a).Strålen passerer gennem SMF med en tilstandsfeltdiameter på 3,5 μm og passerer uden trunkering gennem midten af ​​reflektoren med en åbningsdiameter på 50 μm.Brug en hård nedsænkningslinse (halvkugleformet) med et højt brydningsindeks (n = 2,03) for at minimere indfaldende sfærisk aberration og sikre fuld kontakt med slimhinden.Fokuseringsoptik giver en total NA = 0,41, hvor NA = nsinα, n er vævets brydningsindeks, α er den maksimale strålekonvergensvinkel.De diffraktionsbegrænsede laterale og aksiale opløsninger er henholdsvis 0,44 og 6,65 µm under anvendelse af NA = 0,41, λ = 488 nm og n = 1,3313.Kun kommercielt tilgængelige linser med ydre diameter (OD) ≤ 2 mm blev overvejet.Den optiske vej foldes, og strålen, der forlader SMF'en, passerer gennem scannerens centrale åbning og reflekteres tilbage af et fast spejl (0,29 mm i diameter).Denne konfiguration forkorter længden af ​​den stive distale ende for at lette fremadpassage af endoskopet gennem standardarbejdskanalen (3,2 mm diameter) på medicinske endoskoper.Denne funktion gør det nemt at bruge som tilbehør under rutinemæssig endoskopi.
Foldet lysleder og endoskopemballage.(a) Excitationsstrålen forlader OBC'en og passerer gennem scannerens centrale åbning.Strålen udvides og reflekteres fra et fast cirkulært spejl tilbage i scanneren for sideværts afbøjning.Fokuseringsoptikken består af et par akromatiske dubletlinser og en solid nedsænkningslinse (halvkugleformet) som giver kontakt med slimhinden.ZEMAX 2013 (https://www.zemax.com/) til optisk design og strålesporingssimulering.(b) Viser placeringen af ​​forskellige instrumentkomponenter, herunder single mode fiber (SMF), scanner, spejle og linser.Solidworks 2016 (https://www.solidworks.com/) blev brugt til 3D-modellering af endoskopets emballage.
En SMF (#460HP, Thorlabs) med en tilstandsfeltdiameter på 3,5 µm ved en bølgelængde på 488 nm blev brugt som et "hul" til rumlig filtrering af ufokuseret lys (fig. 5b).SMF'erne er indkapslet i fleksible polymerrør (#Pebax 72D, Nordson MEDICAL).En længde på ca. 4 meter bruges til at sikre tilstrækkelig afstand mellem patienten og billedbehandlingssystemet.Et par 2 mm MgF2-coatede akromatiske dubletlinser (#65568, #65567, Edmund Optics) og en 2 mm ubelagt halvkugleformet linse (#90858, Edmund Optics) blev brugt til at fokusere strålen og opsamle fluorescens.Indsæt et enderør i rustfrit stål (4 mm langt, 2,0 mm OD, 1,6 mm ID) mellem harpiksen og det ydre rør for at isolere scannervibrationer.Brug medicinsk klæbemiddel til at beskytte instrumentet mod kropsvæsker og håndteringsprocedurer.Brug varmekrympeslange til at beskytte konnektorerne.
Den kompakte scanner er lavet efter princippet om parametrisk resonans.Æts en 50 µm åbning i midten af ​​reflektoren for at transmittere excitationsstrålen.Ved hjælp af et sæt kvadratur-kam-drevne drev afbøjes den udvidede stråle på tværs i den ortogonale retning (XY-plan) i Lissajous-tilstand.Et dataindsamlingskort (#DAQ PCI-6115, NI) blev brugt til at generere analoge signaler til at styre scanneren.Strøm blev leveret af en højspændingsforstærker (#PDm200, PiezoDrive) via tynde ledninger (#B4421241, MWS Wire Industries).Lav ledninger på elektrodearmaturet.Scanneren fungerer ved frekvenser tæt på 15 kHz (hurtig akse) og 4 kHz (langsom akse) for at opnå FOV op til 250 µm × 250 µm.Video kan optages med en billedhastighed på 10, 16 eller 20 Hz.Disse billedhastigheder bruges til at matche gentagelseshastigheden af ​​Lissajous-scanningsmønsteret, som afhænger af værdien af ​​X- og Y-excitationsfrekvenserne for scanneren29.Detaljer om afvejningen mellem billedhastighed, pixelopløsning og scanningsmønstertæthed er præsenteret i vores tidligere arbejde14.
En faststoflaser (#OBIS 488 LS, kohærent) giver λex = 488 nm for at excitere fluorescein til billedkontrast (fig. 6a).Optiske pigtails er forbundet til filterenheden via FC/APC-stik (tab 1,82 dB) (fig. 6b).Strålen afbøjes af et dikroisk spejl (#WDM-12P-111-488/500:600, Oz Optics) i SMF gennem et andet FC/APC-stik.I overensstemmelse med 21 CFR 812 er indfaldende effekt til væv begrænset til maksimalt 2 mW for at opfylde FDA-kravene for ubetydelig risiko.Fluorescens blev ført gennem et dikroisk spejl og et langt transmissionsfilter (#BLP01-488R, Semrock).Fluorescens blev transmitteret til en fotomultiplikatorrør (PMT) detektor (#H7422-40, Hamamatsu) via en FC/PC-konnektor ved brug af en ~1 m lang multimode-fiber med en kernediameter på 50 µm.Fluorescerende signaler blev forstærket med en højhastigheds strømforstærker (#59-179, Edmund Optics).Speciel software (LabVIEW 2021, NI) er udviklet til dataopsamling og billedbehandling i realtid.Indstillingerne for lasereffekt og PMT-forstærkning bestemmes af mikrocontrolleren (#Arduino UNO, Arduino) ved hjælp af et specielt printkort.SMF og ledninger ender i stik og forbindes til de fiberoptiske (F) og kablede (W) porte på basestationen (Figur 6c).Billeddannelsessystemet er indeholdt på en bærbar vogn (figur 6d). En isolationstransformator blev brugt til at begrænse lækstrømmen til <500 μA. En isolationstransformator blev brugt til at begrænse lækstrømmen til <500 μA. Для ограничения тока утечки до <500 мкА использовался изолирующий трансформатор. En isolationstransformator blev brugt til at begrænse lækstrømmen til <500 µA.使用隔离变压器将泄漏电流限制在<500 μA. <500 μA. Используйте изолирующий трансформатор, чтобы ограничить ток утечки до <500 мкА. Brug en isolationstransformator til at begrænse lækstrømmen til <500µA.
visualiseringssystem.(a) PMT, laser og forstærker er i basestationen.(b) I filterbanken kører laseren (blå) over det fiberoptiske kabel gennem FC/APC-stikket.Strålen afbøjes af et dikroisk spejl (DM) til en single mode fiber (SMF) via en anden FC/APC-konnektor.Fluorescens (grøn) bevæger sig gennem DM og langpasfilteret (LPF) til PMT via multimode fiber (MMF).(c) Den proksimale ende af endoskopet er forbundet til de fiberoptiske (F) og kablede (W) porte på basisstationen.(d) Endoskop, monitor, basestation, computer og isolationstransformator på en bærbar vogn.(a, c) Solidworks 2016 blev brugt til 3D-modellering af billeddannelsessystemet og endoskopkomponenter.
Den laterale og aksiale opløsning af fokuseringsoptikken blev målt ud fra punktspredningsfunktionen af ​​fluorescerende mikrosfærer (#F8803, Thermo Fisher Scientific) 0,1 µm i diameter.Saml billeder ved at oversætte mikrosfærerne vandret og lodret i trin på 1 µm ved hjælp af et lineært trin (# M-562-XYZ, DM-13, Newport).Billedstak ved hjælp af ImageJ2 til at erhverve tværsnitsbilleder af mikrosfærer.
Speciel software (LabVIEW 2021, NI) er udviklet til dataopsamling og billedbehandling i realtid.På fig.7 viser en oversigt over de rutiner, der anvendes til at betjene systemet.Brugergrænsefladen består af dataopsamling (DAQ), hovedpanel og kontrolpanel.Dataindsamlingspanelet interagerer med hovedpanelet for at indsamle og gemme rådata, give input til brugerdefinerede dataindsamlingsindstillinger og administrere scannerdriverindstillinger.Hovedpanelet giver brugeren mulighed for at vælge den ønskede konfiguration til brug af endoskopet, inklusive scannerkontrolsignalet, videobilledhastighed og optagelsesparametre.Dette panel giver også brugeren mulighed for at vise og kontrollere billedets lysstyrke og kontrast.Ved at bruge rådataene som input beregner algoritmen den optimale forstærkningsindstilling for PMT og justerer automatisk denne parameter ved hjælp af et proportional-integral (PI)16-feedback-kontrolsystem.Controllerkortet interagerer med hovedkortet og dataindsamlingskortet for at styre lasereffekten og PMT-forstærkningen.
System software arkitektur.Brugergrænsefladen består af moduler (1) dataopsamling (DAQ), (2) hovedpanel og (3) kontrolpanel.Disse programmer kører sideløbende og kommunikerer med hinanden gennem beskedkøer.Nøglen er MEMS: Microelectromechanical System, TDMS: Technical Data Control Flow, PI: Proportional Integral, PMT: Photomultiplikator.Billed- og videofiler gemmes i henholdsvis BMP- og AVI-formater.
En fasekorrektionsalgoritme bruges til at beregne spredningen af ​​billedpixelintensiteter ved forskellige faseværdier for at bestemme den maksimale værdi, der bruges til at skærpe billedet.For korrektion i realtid er fasescanningsområdet ±2,86° med et relativt stort trin på 0,286° for at reducere beregningstiden.Derudover reducerer brug af dele af billedet med færre samples billedrammeberegningstiden yderligere fra 7,5 sekunder (1 Msample) til 1,88 sekunder (250 Ksample) ved 10 Hz.Disse inputparametre blev valgt til at give tilstrækkelig billedkvalitet med minimal latenstid under in vivo-billeddannelse.Live billeder og videoer optages i henholdsvis BMP- og AVI-formater.Rådataene lagres i Technical Data Management Flow Format (TMDS).
Efterbehandling af in vivo-billeder til kvalitetsforbedring med LabVIEW 2021. Nøjagtigheden er begrænset ved brug af fasekorrektionsalgoritmer under in vivo-billeddannelse på grund af den lange krævede beregningstid.Der anvendes kun begrænsede billedområder og prøvenumre.Derudover fungerer algoritmen ikke godt for billeder med bevægelsesartefakter eller lav kontrast og fører til faseberegningsfejl30.Individuelle rammer med høj kontrast og ingen bevægelsesartefakter blev manuelt valgt til fasefinjustering med et fasescanningsområde på ±0,75° i trin på 0,01°.Hele billedområdet blev brugt (f.eks. 1 Msample af et billede optaget ved 10 Hz).Tabel S2 beskriver de billedparametre, der bruges til realtid og efterbehandling.Efter fasekorrektion bruges et medianfilter til yderligere at reducere billedstøj.Lysstyrke og kontrast forbedres yderligere ved histogramstrækning og gammakorrektion31.
De kliniske forsøg blev godkendt af Michigan Medical Institutions Review Board og blev udført i Department of Medical Procedures.Denne undersøgelse er registreret online hos ClinicalTrials.gov (NCT03220711, registreringsdato: 18/07/2017).Inklusionskriterier omfattede patienter (i alderen 18 til 100 år) med en tidligere planlagt elektiv koloskopi, en øget risiko for kolorektal cancer og en historie med inflammatorisk tarmsygdom.Der blev indhentet informeret samtykke fra hver enkelt forsøgsperson, der indvilligede i at deltage.Eksklusionskriterier var patienter, der var gravide, havde en kendt overfølsomhed over for fluorescein eller var i aktiv kemoterapi eller strålebehandling.Denne undersøgelse omfattede på hinanden følgende patienter, der var planlagt til rutinemæssig koloskopi og var repræsentativ for Michigan Medical Center-populationen.Undersøgelsen blev udført i overensstemmelse med Helsinki-erklæringen.
Før operationen skal endoskopet kalibreres med 10 µm fluorescerende perler (#F8836, Thermo Fisher Scientific) monteret i silikoneforme.En gennemskinnelig silikoneforsegling (#RTV108, Momentive) blev hældt i en 3D-printet 8 cm3 plastikform.Drop de vandfluorescerende perler over silikonen og lad dem stå, indtil vandmediet tørrer.
Hele tyktarmen blev undersøgt ved hjælp af et standard medicinsk koloskop (Olympus, CF-HQ190L) med hvidt lys.Efter at endoskopisten har bestemt området for den påståede sygdom, vaskes området med 5-10 ml 5% eddikesyre og derefter med sterilt vand for at fjerne slim og snavs.En 5 ml dosis på 5 mg/ml fluorescein (Alcon, Fluorescite) blev injiceret intravenøst ​​eller sprayet topisk på slimhinden under anvendelse af en standardkanyle (M00530860, Boston Scientific), som blev ført gennem arbejdskanalen.
Brug en skyllemaskine til at skylle overskydende farvestof eller snavs ud af slimhinden.Fjern det forstøverende kateter, og før endoskopet gennem arbejdskanalen for at få ante-mortem-billeder.Brug wide-field endoskopisk vejledning til at placere den distale spids i målområdet. Den samlede tid brugt til at indsamle konfokale billeder var <10 min. Den samlede tid brugt til at indsamle konfokale billeder var <10 min. Общее время, затраченное на сбор конфокальных изображений, составило <10 min. Den samlede tid det tog at indsamle konfokale billeder var <10 min.Den samlede optagelsestid for konfokale billeder var mindre end 10 minutter.Endoskopisk hvidt lys video blev behandlet ved hjælp af Olympus EVIS EXERA III (CLV-190) billedbehandlingssystem og optaget ved hjælp af en Elgato HD videooptager.Brug LabVIEW 2021 til at optage og gemme endoskopivideoer.Efter at billeddannelsen er afsluttet, fjernes endoskopet, og vævet, der skal visualiseres, udskæres ved hjælp af biopsipincet eller en snare. Vævene blev behandlet til rutinemæssig histologi (H&E) og evalueret af en ekspert GI-patolog (HDA). Vævene blev behandlet til rutinemæssig histologi (H&E) og evalueret af en ekspert GI-patolog (HDA). Ткани были обработаны для обычной гистологии (H&E) og оценены экспертом-патологом желудочно-кишечного (HDA). Væv blev behandlet til rutinemæssig histologi (H&E) og vurderet af en ekspert gastrointestinal patolog (HDA).对组织进行常规组织学(H&E) 处理，并由专家GI 病理学家(HDA) 进行评估。对组织进行常规组织学(H&E) 处理，并由专家GI 病理学家(HDA) 进行评估。 Ткани были обработаны для обычной гистологии (H&E) og оценены экспертом-патологом желудочно-кишечного (HDA). Væv blev behandlet til rutinemæssig histologi (H&E) og vurderet af en ekspert gastrointestinal patolog (HDA).De spektrale egenskaber af fluorescein blev bekræftet ved hjælp af et spektrometer (USB2000+, Ocean Optics) som vist i figur S2.
Endoskoper steriliseres efter hver brug af mennesker (fig. 8).Rengøringsprocedurer blev udført under ledelse og godkendelse af afdelingen for infektionskontrol og epidemiologi i Michigan Medical Center og Central Sterile Processing Unit. Forud for undersøgelsen blev instrumenterne testet og valideret til sterilisering af Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), en kommerciel enhed, der leverer infektionsforebyggelse og steriliseringsvalideringstjenester. Forud for undersøgelsen blev instrumenterne testet og valideret til sterilisering af Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), en kommerciel enhed, der leverer infektionsforebyggelse og steriliseringsvalideringstjenester. Перед исследованием инструменты были протестированы и одобрены для стерилизации компанией Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), компанией Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson). авляющей услуги по профилактике инфекций и проверке стерилизации. Før undersøgelsen blev instrumenter testet og godkendt til sterilisering af Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), en kommerciel organisation, der leverer infektionsforebyggelse og steriliseringsverifikationstjenester. Перед исследованием инструменты были стерилизованы и проверены Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), коммерческой организацизованы, коммерческой организацизованы, копверены рофилактике инфекций и проверке стерилизации. Instrumenter blev steriliseret og inspiceret forud for undersøgelse af Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), en kommerciel organisation, der leverer infektionsforebyggelse og steriliseringsverifikationstjenester.
Genbrug af værktøj.(a) Endoskoper placeres i bakker efter hver sterilisering ved hjælp af STERRAD-behandlingsprocessen.(b) SMF'en og ledningerne afsluttes med henholdsvis fiberoptiske og elektriske konnektorer, som lukkes før genbehandling.
Rengør endoskoperne ved at gøre følgende: (1) Tør endoskopet af med en fnugfri klud, der er gennemvædet i et enzymatisk rensemiddel fra proksimalt til distalt;(2) Nedsænk instrumentet i den enzymatiske detergentopløsning i 3 minutter med vand.fnugfrit stof.Elektriske og fiberoptiske stik er dækket til og fjernet fra løsningen;(3) Endoskopet pakkes ind og placeres i instrumentbakken til sterilisering med STERRAD 100NX, hydrogenperoxidgasplasma.relativt lav temperatur og lav luftfugtighed miljø.
De datasæt, der anvendes og/eller analyseres i den aktuelle undersøgelse, er tilgængelige fra de respektive forfattere efter rimelig anmodning.
Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Konfokal laserendomikroskopi i gastro-intestinal endoskopi: Tekniske aspekter og kliniske anvendelser. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Konfokal laserendomikroskopi i gastro-intestinal endoskopi: Tekniske aspekter og kliniske anvendelser.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Konfokal laserendomikroskopi i gastrointestinal endoskopi: tekniske aspekter og klinisk anvendelse. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. 共载肠分别在在在共公司设计在在机机：Tekniske aspekter og kliniske anvendelser.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Konfokal laserendoskopi i gastrointestinal endoskopi: tekniske aspekter og kliniske anvendelser.translation gastrointestinal heparin.7, 7 (2022).
Al-Mansour, MR et al.Sikkerhed og effektivitetsanalyse af SAGES TAVAC konfokal laserendomikroskopi.Operation.Endoscopy 35, 2091-2103 (2021).
Fugazza, A. et al.Konfokal laserendoskopi i gastrointestinale og bugspytkirtelsygdomme: en systematisk gennemgang og meta-analyse.Biomedicinsk Videnskab.opbevaringstank.intern 2016, 4638683 (2016).