Дякуємо, що відвідали Nature.com.Ви використовуєте версію браузера з обмеженою підтримкою CSS.Для найкращої роботи радимо використовувати оновлений браузер (або вимкнути режим сумісності в Internet Explorer).Крім того, щоб забезпечити постійну підтримку, ми показуємо сайт без стилів і JavaScript.
Відображає карусель із трьох слайдів одночасно.Використовуйте кнопки «Попередній» і «Наступний», щоб переходити по трьох слайдах одночасно, або використовуйте кнопки повзунка в кінці, щоб переходити по трьох слайдах одночасно.
Конфокальна лазерна ендоскопія – новий метод оптичної біопсії в реальному часі.Флуоресцентні зображення гістологічної якості можна отримати миттєво з епітелію порожнистих органів.В даний час сканування виконується проксимально за допомогою інструментів на основі зонда, які зазвичай використовуються в клінічній практиці, з обмеженою гнучкістю в контролі фокуса.Ми демонструємо використання параметричного резонансного сканера, встановленого на дистальному кінці ендоскопа, для виконання високошвидкісного бічного відхилення.У центрі рефлектора вигравірувано отвір для згортання світлового шляху.Ця конструкція зменшує розмір інструменту до 2,4 мм у діаметрі та 10 мм у довжину, що дозволяє проводити його вперед через робочий канал стандартних медичних ендоскопів.Компактний об’єктив забезпечує поперечну та осьову роздільну здатність 1,1 та 13,6 мкм відповідно.Робоча відстань 0 мкм і поле зору 250 мкм × 250 мкм досягаються при частоті кадрів до 20 Гц.Збудження при 488 нм збуджує флуоресцеїн, схвалений FDA барвник для високого контрасту тканин.Ендоскопи без збоїв оброблялися протягом 18 циклів із застосуванням клінічно затверджених методів стерилізації.Флуоресцентні зображення були отримані з нормальної слизової оболонки товстої кишки, тубулярних аденом, гіперпластичних поліпів, виразкового коліту та коліту Крона під час звичайної колоноскопії.Можна ідентифікувати поодинокі клітини, включаючи колоноцити, келихоподібні клітини та клітини запалення.Можна розрізнити особливості слизової оболонки, такі як структури крипт, порожнини крипт і власна пластинка.Інструмент можна використовувати як доповнення до звичайної ендоскопії.
Конфокальна лазерна ендоскопія — це новий метод візуалізації, який розробляється для клінічного використання як доповнення до рутинної ендоскопії1,2,3.Ці гнучкі інструменти, з’єднані з оптоволокном, можна використовувати для виявлення захворювань в епітеліальних клітинах, які вистилають порожнисті органи, такі як товста кишка.Цей тонкий шар тканини є метаболічно активним і є джерелом багатьох хворобливих процесів, таких як рак, інфекції та запалення.Ендоскопія може досягти субклітинної роздільної здатності, забезпечуючи зображення in vivo в режимі реального часу майже гістологічної якості, щоб допомогти клініцистам приймати клінічні рішення.Фізична біопсія тканини несе ризик кровотечі та перфорації.Часто збирають занадто багато або занадто мало зразків біопсії.Кожен видалений зразок збільшує вартість операції.Потрібно кілька днів, щоб зразок оцінив патологоанатом.У дні очікування результатів патології пацієнти часто відчувають хвилювання.Навпаки, інші методи клінічної візуалізації, такі як МРТ, КТ, ПЕТ, ОФЕКТ та ультразвук, не мають просторової роздільної здатності та тимчасової швидкості, необхідних для візуалізації епітеліальних процесів in vivo з субклітинною роздільною здатністю в реальному часі.
Інструмент на основі зонда (Cellvizio) зараз широко використовується в клініках для виконання «оптичної біопсії».Конструкція базується на просторово когерентному волоконно-оптичному пучку4, який збирає та передає флуоресцентні зображення.Ядро одного волокна діє як «отвір» для просторової фільтрації розфокусованого світла для субклітинної роздільної здатності.Сканування виконується проксимально за допомогою великого громіздкого гальванометра.Це положення обмежує можливості інструменту керування фокусом.Правильна стадія ранньої епітеліальної карциноми вимагає візуалізації під поверхнею тканини для оцінки інвазії та визначення відповідної терапії.Флуоресцеїн, схвалений FDA контрастний агент, вводять внутрішньовенно, щоб підкреслити структурні особливості епітелію. Ці ендомікроскопи мають розміри <2,4 мм у діаметрі, і їх можна легко пропустити вперед через біопсійний канал стандартних медичних ендоскопів. Ці ендомікроскопи мають розміри <2,4 мм у діаметрі, і їх можна легко пропустити вперед через біопсійний канал стандартних медичних ендоскопів. Ці ендомікроскопи мають розміри <2,4 мм в діаметрі і можуть бути легко проведені через біопсійний канал стандартних медичних ендоскопів. Діаметр цих ендомікроскопів становить <2,4 мм, і їх можна легко провести через біопсійний канал стандартних медичних ендоскопів.Ці бороскопи мають діаметр менше 2,4 мм і легко проходять через біопсійний канал стандартних медичних бороскопів.Ця гнучкість забезпечує широкий спектр клінічних застосувань і не залежить від виробників ендоскопів.За допомогою цього пристрою для візуалізації було проведено численні клінічні дослідження, включно з раннім виявленням раку стравоходу, шлунка, товстої кишки та ротової порожнини.Розроблено протоколи візуалізації та встановлено безпеку процедури.
Мікроелектромеханічні системи (MEMS) — це потужна технологія для проектування та виробництва крихітних скануючих механізмів, які використовуються в дистальному кінці ендоскопів.Це положення (відносно проксимального) забезпечує більшу гнучкість у контролі положення фокусу5,6.Окрім бічного відхилення, дистальний механізм також може виконувати аксіальне сканування, постоб’єктивне сканування та сканування з довільним доступом.Ці можливості дозволяють більш комплексне опитування епітеліальних клітин, включаючи вертикальне поперечне зображення7, широке поле зору (FOV)8 сканування без аберацій та покращену продуктивність у визначених користувачем підрегіонах9.MEMS вирішує серйозну проблему упаковки скануючого механізму з обмеженим простором, доступним на дальньому кінці приладу.У порівнянні з громіздкими гальванометрами, MEMS забезпечують чудову продуктивність при невеликому розмірі, високій швидкості та низькому енергоспоживанні.Простий виробничий процес можна розширити для масового виробництва з низькою ціною.Раніше повідомлялося про багато конструкцій MEMS10,11,12.Жодна з технологій ще не була достатньо розроблена, щоб забезпечити широке клінічне використання зображень in vivo в реальному часі через робочий канал медичного ендоскопа.Тут ми прагнемо продемонструвати використання MEMS-сканера на дистальному кінці ендоскопа для отримання зображень людини in vivo під час звичайної клінічної ендоскопії.
Було розроблено волоконно-оптичний інструмент із використанням MEMS-сканера на дистальному кінці для збору флуоресцентних зображень in vivo в реальному часі з подібними гістологічними характеристиками.Одномодове волокно (SMF) укладено в гнучку полімерну трубку і збуджено при λex = 488 нм.Така конфігурація скорочує довжину дистального наконечника та дозволяє проводити його вперед через робочий канал стандартних медичних ендоскопів.Використовуйте наконечник, щоб відцентрувати оптику.Ці лінзи розроблено для досягнення майже дифракційної осьової роздільної здатності з числовою апертурою (NA) = 0,41 і робочою відстанню = 0 мкм13.Для точного вирівнювання оптики 14 виготовлено прецизійні прокладки. Сканер упаковано в ендоскоп із жорстким дистальним наконечником діаметром 2,4 мм і довжиною 10 мм (рис. 1а).Ці розміри дозволяють використовувати його в клінічній практиці як допоміжний засіб під час ендоскопії (рис. 1b).Максимальна потужність лазера, що падав на тканину, становила 2 мВт.
Конфокальна лазерна ендоскопія (CLE) і сканери MEMS.Фотографія, на якій показано (а) упакований інструмент із жорстким дистальним наконечником діаметром 2,4 мм і довжиною 10 мм і (б) прямий прохід через робочий канал стандартного медичного ендоскопа (Olympus CF-HQ190L).(c) Вид сканера спереду, який показує рефлектор із центральним отвором 50 мкм, через який проходить промінь збудження.Сканер встановлений на підвісі, що приводиться в дію набором приводів квадратурної гребінки.Резонансна частота пристрою визначається розміром пружини кручення.(d) Вид сканера збоку, який показує сканер, встановлений на підставці з дротами, підключеними до електродних кріплень, які забезпечують точки з’єднання для сигналів приводу та живлення.
Механізм сканування складається з встановленого на карданному підвісі рефлектора, який приводиться в дію набором гребінчастих квадратурних приводів для відхилення променя вбік (площина XY) за схемою Ліссажу (рис. 1c).У центрі витравлювали отвір діаметром 50 мкм, через який проходив промінь збудження.Сканер приводиться в дію на резонансній частоті конструкції, яку можна налаштувати, змінюючи розміри торсійної пружини.Електродні анкери були вигравірувані на периферії пристрою, щоб забезпечити точки підключення для живлення та сигналів керування (рис. 1d).
Система візуалізації встановлена ​​на переносному візку, який можна закатати в операційну.Графічний інтерфейс користувача був розроблений для підтримки користувачів з мінімальними технічними знаннями, таких як лікарі та медсестри.Вручну перевірте частоту приводу сканера, режим форми променя та поле зору зображення.
Загальна довжина ендоскопа становить приблизно 4 м, щоб забезпечити повне проходження інструментів через робочий канал стандартного медичного ендоскопа (1,68 м), з додатковою довжиною для маневреності.На проксимальному кінці ендоскопа SMF і дроти закінчуються роз’ємами, які з’єднуються з волоконно-оптичним і дротовим портами базової станції.Установка містить лазер, блок фільтрів, підсилювач високої напруги та фотоелектронний помножувач (ФЕУ).Підсилювач подає живлення та сигнали приводу на сканер.Блок оптичного фільтра поєднує лазерне збудження з SMF і передає флуоресценцію на ФЕУ.
Ендоскопи повторно обробляються після кожної клінічної процедури за допомогою процесу стерилізації STERRAD і можуть витримувати до 18 циклів без збоїв.Для розчину OPA не спостерігалося жодних ознак пошкодження після більш ніж 10 циклів дезінфекції.Результати OPA перевершили результати STERRAD, припускаючи, що термін служби ендоскопів можна продовжити за допомогою дезінфекції високого рівня, а не повторної стерилізації.
Роздільна здатність зображення була визначена за функцією розповсюдження точки з використанням флуоресцентних кульок діаметром 0,1 мкм.Для бічної та аксіальної роздільної здатності була виміряна повна ширина на половині максимуму (FWHM) 1,1 та 13,6 мкм відповідно (рис. 2a, b).
Параметри зображення.Бічна (а) та осьова (б) роздільна здатність фокусуючої оптики характеризується функцією розповсюдження точки (PSF), виміряною за допомогою флуоресцентних мікросфер діаметром 0,1 мкм.Виміряна повна ширина на половині максимуму (FWHM) становила 1,1 і 13,6 мкм відповідно.Вставка: показані розширені види однієї мікросфери в поперечному (XY) і осьовому (XZ) напрямках.(c) Флуоресцентне зображення, отримане зі стандартної (USAF 1951) цільової смужки (червоний овал), що показує, що групи 7-6 можна чітко розділити.(d) Зображення диспергованих флуоресцентних мікросфер діаметром 10 мкм, що показує поле зору зображення 250 мкм × 250 мкм.PSF у (a, b) були створені за допомогою MATLAB R2019a (https://www.mathworks.com/).(c, d) Флуоресцентні зображення були зібрані за допомогою LabVIEW 2021 (https://www.ni.com/).
Флуоресцентні зображення з лінз стандартної роздільної здатності чітко виділяють набір стовпців у групах 7-6, що підтримує високу бічну роздільну здатність (рис. 2c).Поле зору (FOV) 250 мкм × 250 мкм було визначено із зображень флуоресцентних кульок діаметром 10 мкм, розсіяних на покривних скельцях (рис. 2d).
Автоматизований метод контролю посилення ФЕУ та корекції фази реалізовано в системі клінічної візуалізації для зменшення артефактів руху від ендоскопів, перистальтики товстої кишки та дихання пацієнта.Алгоритми реконструкції та обробки зображень були описані раніше14,15.Посилення PMT контролюється пропорційно-інтегральним (PI) контролером для запобігання насичення інтенсивності16.Система зчитує максимальну інтенсивність пікселів для кожного кадру, обчислює пропорційну та інтегральну відповіді та визначає значення посилення PMT, щоб переконатися, що інтенсивність пікселів знаходиться в межах допустимого діапазону.
Під час візуалізації in vivo невідповідність фаз між рухом сканера та сигналом керування може спричинити розмиття зображення.Такі ефекти можуть виникнути через зміну температури пристрою всередині тіла людини.Зображення в білому світлі показали, що ендоскоп контактував із нормальною слизовою оболонкою товстої кишки in vivo (рис. 3а).На необроблених зображеннях нормальної слизової оболонки товстої кишки можна побачити розмитість пікселів, що не вирівняні (рис. 3b).Після лікування з належним налаштуванням фази та контрасту можна було розрізнити субклітинні особливості слизової оболонки (рис. 3c).Для додаткової інформації необроблені конфокальні зображення та оброблені зображення в реальному часі показані на рис. S1, а параметри реконструкції зображення, що використовуються для реального часу та постобробки, представлені в таблиці S1 і таблиці S2.
Обробка зображення.(a) Ширококутне ендоскопічне зображення, на якому показано ендоскоп (E), який знаходиться в контакті з нормальною (N) слизовою оболонкою товстої кишки, щоб отримати флуоресцентні зображення in vivo після введення флуоресцеїну.(b) Блукання по осях X і Y під час сканування може призвести до розмиття пікселів, які не вирівняні.З метою демонстрації до вихідного зображення застосовано великий фазовий зсув.(c) Після корекції фази постобробки можна оцінити деталі слизової оболонки, включаючи структури крипт (стрілки), з центральним просвітом (l), оточеним lamina propria (lp).Можна виділити поодинокі клітини, включаючи колоноцити (c), келихоподібні клітини (g) і запальні клітини (стрілки).Дивіться додаткове відео 1. (b, c) Зображення, оброблені за допомогою LabVIEW 2021.
Конфокальні флуоресцентні зображення були отримані in vivo при кількох захворюваннях товстої кишки, щоб продемонструвати широку клінічну застосовність інструменту.Ширококутне зображення спочатку виконується з використанням білого світла для виявлення серйозних патологій слизової оболонки.Потім ендоскоп просувається через робочий канал колоноскопа і приводиться в контакт зі слизовою оболонкою.
Широкопольна ендоскопія, конфокальна ендомікроскопія та гістологічні (H&E) зображення показані для неоплазії товстої кишки, включаючи тубулярну аденому та гіперпластичний поліп. Широкопольна ендоскопія, конфокальна ендомікроскопія та гістологічні (H&E) зображення показані для неоплазії товстої кишки, включаючи тубулярну аденому та гіперпластичний поліп. Широкопольна ендоскопія, конфокальна ендомікроскопія та гістологічні (H&E) зображення показані для неоплазії товстої кишки, включаючи тубулярну адену та гіперпластичний поліп. Ендоскопія товстої кишки, конфокальна ендомікроскопія та гістологічне (H&E) зображення показані для неоплазії товстої кишки, включаючи тубулярну аденому та гіперпластичний поліп.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、共聚焦显微内窥镜检查和组织学(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在微微全在圕别具和结Зображення 果学 (H&E). Широкопольная ендоскопія, конфокальна мікроендоскопія та гістологічні (H&E) зображення, що показують опухолі товстої кишки, включаючи тубулярні аденоми та гіперпластичні поліпи. Ендоскопія широкого поля, конфокальна мікроендоскопія та гістологічні (H&E) зображення, що показують пухлини товстої кишки, включаючи тубулярні аденоми та гіперпластичні поліпи.Тубулярні аденоми показали втрату нормальної архітектури крипт, зменшення розміру келихоподібних клітин, спотворення просвіту крипт і потовщення lamina propria (рис. 4a-c).Гіперпластичні поліпи показали зірчасту архітектуру крипт, кілька келихоподібних клітин, щілиноподібний просвіт крипт і неправильні пластинчасті крипти (рис. 4d-f).
Зображення товстої шкіри слизової in vivo. Показові зображення ендоскопії в білому світлі, конфокальної ендомікроскопії та гістології (H&E) показані для (ac) аденоми, (df) гіперпластичного поліпа, (gi) виразкового коліту та (jl) коліту Крона. Показові зображення ендоскопії в білому світлі, конфокальної ендомікроскопії та гістології (H&E) показані для (ac) аденоми, (df) гіперпластичного поліпа, (gi) виразкового коліту та (jl) коліту Крона. Типові зображення ендоскопії в білому світі, конфокальної ендомікроскопії та гістології (H&E) показані для (ac) аденоми, (df) гіперпластичного поліпа, (gi) язвенного колита та (jl) коли Крона. Типова біла ендоскопія, конфокальна ендомікроскопія та гістологічні зображення (H&E) показані для (ac) аденоми, (df) гіперпластичного поліпа, (gi) виразкового коліту та (jl) коліту Крона.显示了(ac) 腺瘤、(df) 增生性息肉、(gi) 溃疡性结肠炎和(jl) 克罗恩结肠炎的代表性白光内窥镜检查、共聚焦内窥镜检查和组织学( H&E) 图像。 Він показує (ac) 躰真、(df) 增生性息肉、(gi) 苏盖性红肠炎和(jl) 克罗恩红肠炎的体育性白光内肠肠炎性、共公司内肠肠炎性和电视学( H&E ) зображення. Представлені репрезентативні ендоскопія в білому світі, конфокальна ендоскопія і гістологія (ac) аденоми, (df) гіперпластичного поліпозу, (gi) язвенного колита і (jl) колита Крона (H&E). Показано репрезентативну ендоскопію в білому світлі, конфокальну ендоскопію та гістологію (ac) аденоми, (df) гіперпластичного поліпозу, (gi) виразкового коліту та (jl) коліту Крона (H&E).(B) показує конфокальне зображення, отримане in vivo з тубулярної аденоми (TA) за допомогою ендоскопа (E).Це передракове ураження демонструє втрату нормальної архітектури крипти (стрілка), спотворення просвіту крипти (l) і скупчення власної пластинки крипти (lp).Також можна визначити колоноцити (c), келихоподібні клітини (g) і запальні клітини (стрілки).смт.Додаткове відео 2. (e) показує конфокальне зображення, отримане з гіперпластичного поліпа (HP) in vivo.Це доброякісне ураження демонструє зірчасту архітектуру крипти (стрілка), щілиноподібний просвіт крипти (l) і власну пластинку неправильної форми (lp).Також можна визначити колоноцити (c), кілька келихоподібних клітин (g) і запальні клітини (стрілки).смт.Додаткове відео 3. (h) показує конфокальні зображення, отримані при виразковому коліті (ВК) in vivo.Цей запальний стан демонструє спотворену архітектуру крипт (стрілка) і помітні келихоподібні клітини (g).Пір'я флуоресцеїну (f) видавлюються з епітеліальних клітин, що відображає підвищену проникність судин.У власній пластинці (lp) видно численні запальні клітини (стрілки).смт.Додаткове відео 4. (k) показує конфокальне зображення, отримане in vivo з області коліту Крона (CC).Цей запальний стан демонструє спотворену архітектуру крипт (стрілка) і помітні келихоподібні клітини (g).Пір'я флуоресцеїну (f) видавлюються з епітеліальних клітин, що відображає підвищену проникність судин.У власній пластинці (lp) видно численні запальні клітини (стрілки).смт.Додаткове відео 5. (b, d, h, l) Зображення, оброблені за допомогою LabVIEW 2021.
Показано подібний набір зображень запалення товстої кишки, включаючи виразковий коліт (ВК) (рис. 4g-i) і коліт Крона (рис. 4j-l).Вважається, що запальна відповідь характеризується спотвореними структурами крипт із виступаючими келихоподібними клітинами.Флуоресцеїн видавлюється з епітеліальних клітин, що відображає підвищену проникність судин.У власній пластинці можна побачити велику кількість запальних клітин.
Ми продемонстрували клінічне застосування гнучкого конфокального лазерного ендоскопа з оптоволокном, який використовує дистально розташований MEMS-сканер для отримання зображень in vivo.На резонансній частоті можна досягти частоти кадрів до 20 Гц, використовуючи режим сканування Ліссажу з високою щільністю, щоб зменшити артефакти руху.Оптичний шлях зігнутий, щоб забезпечити розширення променя та числову апертуру, достатню для досягнення бокової роздільної здатності 1,1 мкм.Флуоресцентні зображення гістологічної якості були отримані під час звичайної колоноскопії нормальної слизової оболонки товстої кишки, тубулярних аденом, гіперпластичних поліпів, виразкового коліту та коліту Крона.Можна ідентифікувати поодинокі клітини, включаючи колоноцити, келихоподібні клітини та клітини запалення.Можна розрізнити особливості слизової оболонки, такі як структури крипт, порожнини крипт і власна пластинка.Прецизійне обладнання оброблено на мікромашинах, щоб забезпечити точне вирівнювання окремих оптичних і механічних компонентів у інструменті діаметром 2,4 мм x довжиною 10 мм.Оптична конструкція зменшує довжину жорсткого дистального наконечника настільки, щоб забезпечити прямий прохід через робочий канал стандартного розміру (діаметр 3,2 мм) у медичних ендоскопах.Тому, незалежно від виробника, апарат може широко використовуватися лікарями за місцем проживання.Збудження проводили при λex = 488 нм для збудження флуоресцеїну, схваленого FDA барвника, для отримання високого контрасту.Інструмент без проблем було повторно оброблено протягом 18 циклів із застосуванням клінічно прийнятих методів стерилізації.
Дві інші конструкції інструментів були клінічно перевірені.Cellvizio (Mauna Kea Technologies) — це зондовий конфокальний лазерний ендоскоп (pCLE), який використовує пучок багатомодових когерентних оптоволоконних кабелів для збору та передачі флуоресцентних зображень1.Гальво дзеркало, розташоване на базовій станції, виконує бічне сканування на проксимальному кінці.Оптичні зрізи збирають у горизонтальній (XY) площині з глибиною від 0 до 70 мкм.Доступні набори мікрозондів діаметром від 0,91 (голка 19 G) до 5 мм.Була досягнута бічна роздільна здатність від 1 до 3,5 мкм.Зображення збирали з частотою кадрів від 9 до 12 Гц з одновимірним полем зору від 240 до 600 мкм.Платформа використовується клінічно в різних областях, включаючи жовчні протоки, сечовий міхур, товсту кишку, стравохід, легені та підшлункову залозу.Optiscan Pty Ltd розробила конфокальний лазерний ендоскоп на основі ендоскопа (eCLE) із механізмом сканування, вбудованим у вставну трубку (дистальний кінець) професійного ендоскопа (EC-3870K, Pentax Precision Instruments) 17 .Оптичний розріз здійснювався за допомогою одномодового волокна, а бічне сканування – за допомогою консольного механізму через резонансний камертон.Для створення осьового зміщення використовується привід із сплаву пам'яті форми (нітинол).Загальний діаметр конфокального модуля становить 5 мм.Для фокусування використовується об'єктив GRIN з числовою апертурою NA = 0,6.Горизонтальні зображення були отримані з латеральною та аксіальною роздільною здатністю 0,7 та 7 мкм відповідно, з частотою кадрів 0,8–1,6 Гц та полем зору 500 мкм × 500 мкм.
Ми демонструємо отримання флуоресцентних зображень із субклітинної роздільної здатності in vivo з тіла людини за допомогою медичного ендоскопа з використанням дистального кінця MEMS-сканера.Флуоресценція забезпечує високу контрастність зображення, а ліганди, які зв’язуються з мішенями на поверхні клітин, можуть бути помічені флуорофорами, щоб забезпечити молекулярну ідентичність для покращеної діагностики захворювань18.Також розробляються інші оптичні методи мікроендоскопії in vivo. OCT використовує коротку довжину когерентності від широкосмугового джерела світла для збору зображень у вертикальній площині з глибиною >1 мм19. OCT використовує коротку довжину когерентності від широкосмугового джерела світла для збору зображень у вертикальній площині з глибиною >1 мм19. ОКТ використовує коротку довжину когерентності широкополосного джерела світла для збору зображень у вертикальній плоскості з глибиною >1 мм19. OCT використовує коротку довжину когерентності широкосмугового джерела світла для отримання зображень у вертикальній площині з глибиною >1 мм19. OCT 使用宽带光源的短相干长度来收集垂直平面中深度> 1 мм19 的图像。1 mm19 的图像. ОКТ використовує коротку довжину когерентності широкополосного джерела світла для збору зображень на глибині >1 мм19 у вертикальній плоскості. ОКТ використовує коротку довжину когерентності широкосмугового джерела світла для отримання зображень >1 мм19 у вертикальній площині.Однак цей низькоконтрастний підхід ґрунтується на зборі зворотного розсіяного світла, а роздільна здатність зображення обмежена артефактами крапок.Фотоакустична ендоскопія генерує зображення in vivo на основі швидкого термопружного розширення тканини після поглинання лазерного імпульсу, який генерує звукові хвилі20. Цей підхід продемонстрував глибину зображення >1 см у товстій кишці людини in vivo для моніторингу терапії. Цей підхід продемонстрував глибину зображення >1 см у товстій кишці людини in vivo для моніторингу терапії. Цей підхід продемонстрував глибину терапії візуалізації > 1 см у товстій кишкі людини in vivo для моніторингу. Цей підхід продемонстрував глибину зображення >1 см в товстій кишці людини in vivo для моніторингу терапії.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 Цей підхід був продемонстрований на глибині зображення > 1 см у товстій кишкі людини in vivo для моніторингу терапії. Цей підхід був продемонстрований на глибині зображення >1 см в товстій кишці людини in vivo для моніторингу терапії.Контраст в основному виробляється гемоглобіном у судинній мережі.Багатофотонна ендоскопія генерує висококонтрастні флуоресцентні зображення, коли два або більше ближніх фотонів одночасно потрапляють на біомолекули тканини21. Цей підхід дозволяє досягти глибини зображення >1 мм з низькою фототоксичністю. Цей підхід дозволяє досягти глибини зображення >1 мм з низькою фототоксичністю. Цей підхід може забезпечити глибину зображення > 1 мм з низькою фототоксичністю. Цей підхід може забезпечити глибину зображення > 1 мм з низькою фототоксичністю.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。. Цей підхід може забезпечити глибину зображення > 1 мм з низькою фототоксичністю. Цей підхід може забезпечити глибину зображення > 1 мм з низькою фототоксичністю.Потрібні високоінтенсивні фемтосекундні лазерні імпульси, і цей метод не був клінічно підтверджений під час ендоскопії.
У цьому прототипі сканер виконує тільки бокове відхилення, тому оптична частина знаходиться в горизонтальній (XY) площині.Пристрій здатний працювати з вищою частотою кадрів (20 Гц), ніж гальванічні дзеркала (12 Гц) у системі Cellvizio.Збільште частоту кадрів, щоб зменшити артефакти руху, і зменшіть частоту кадрів, щоб посилити сигнал.Потрібні високошвидкісні та автоматизовані алгоритми для пом’якшення великих артефактів руху, спричинених ендоскопічним рухом, дихальним рухом і перистальтикою кишечника.Показано, що параметричні резонансні сканери досягають осьових зміщень, що перевищують сотні мікрон22. Зображення можуть бути зібрані у вертикальній площині (XZ), перпендикулярній до поверхні слизової оболонки, щоб забезпечити такий самий вигляд, як у гістології (H&E). Зображення можуть бути зібрані у вертикальній площині (XZ), перпендикулярній до поверхні слизової оболонки, щоб забезпечити такий самий вигляд, як у гістології (H&E). Зображення можуть бути отримані у вертикальній плоскості (XZ), перпендикулярній поверхні слизової оболонки, щоб забезпечити таке ж зображення, як при гістології (H&E). Зображення можна робити у вертикальній площині (XZ), перпендикулярній до поверхні слизової, щоб отримати таке ж зображення, як у гістології (H&E).可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ) 中收集图像，以提供与组织学(H&E) 相同的视图。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) Зображення можуть бути отримані у вертикальній плоскості (XZ), перпендикулярній поверхні слизової оболонки, щоб забезпечити таке ж зображення, як при гістологічному дослідженні (H&E). Зображення можна робити у вертикальній площині (XZ), перпендикулярній до поверхні слизової, щоб отримати таке ж зображення, як при гістологічному дослідженні (H&E).Сканер можна розмістити в постоб’єктивному положенні, де промінь освітлення падає вздовж головної оптичної осі, щоб зменшити чутливість до аберацій8.Фокальні об’єми, майже обмежені дифракцією, можуть відхилятися в довільно великих полях зору.Сканування з довільним доступом може бути виконано для відхилення відбивачів у визначені користувачем положення9.Поле зору можна зменшити, щоб виділити довільні ділянки зображення, покращуючи співвідношення сигнал/шум, контраст і частоту кадрів.Сканери можна масово виробляти за допомогою простих процесів.На кожній кремнієвій пластині можна створити сотні пристроїв, щоб збільшити виробництво для недорогого масового виробництва та широкого розповсюдження.
Зігнутий світловий шлях зменшує розмір жорсткого дистального наконечника, що полегшує використання ендоскопа як аксесуара під час звичайної колоноскопії.На показаних флуоресцентних зображеннях можна побачити субклітинні особливості слизової оболонки, щоб відрізнити тубулярні аденоми (передракові) від гіперпластичних поліпів (доброякісних).Ці результати свідчать про те, що ендоскопія може зменшити кількість непотрібних біопсій23.Загальні ускладнення, пов’язані з хірургічним втручанням, можна зменшити, інтервали моніторингу можна оптимізувати, а гістологічний аналіз незначних уражень можна звести до мінімуму.Ми також показуємо in vivo зображення пацієнтів із запальними захворюваннями кишечника, включаючи неспецифічний виразковий коліт (ВК) і коліт Крона.Звичайна колоноскопія в білому світлі забезпечує макроскопічне зображення поверхні слизової оболонки з обмеженою можливістю точної оцінки загоєння слизової оболонки.Ендоскопію можна використовувати in vivo для оцінки ефективності біологічних методів лікування, таких як антитіла проти TNF24.Точна оцінка in vivo також може зменшити або запобігти рецидивам захворювання та таким ускладненням, як хірургія, і покращити якість життя.У клінічних дослідженнях, пов’язаних із використанням ендоскопів, що містять флуоресцеїн, in vivo не повідомлялося про серйозні побічні реакції25. Потужність лазера на поверхні слизової оболонки була обмежена <2 мВт, щоб мінімізувати ризик термічного ураження та відповідати вимогам FDA щодо незначного ризику26 відповідно до 21 CFR 812. Потужність лазера на поверхні слизової оболонки була обмежена <2 мВт, щоб мінімізувати ризик термічного ураження та відповідати вимогам FDA щодо незначного ризику26 відповідно до 21 CFR 812. Потужність лазера на поверхні слизистої оболонки була обмежена до <2 мВт, щоб звести до мінімального ризику термічного пошкодження та відповідати вимогам FDA відносно незначного ризику26 згідно з 21 CFR 812. Потужність лазера на поверхні слизової оболонки була обмежена <2 мВт, щоб мінімізувати ризик термічного пошкодження та відповідати вимогам FDA щодо незначного ризику26 відповідно до 21 CFR 812.粘膜表面的激光功率限制在<2 мВт，以最大限度地降低热损伤风险，并满足FDA 21 CFR 812 对非重大风险26 的要求。粘膜表面的激光功率限制在<2 мВт Потужність лазера на поверхні слизової оболонки була обмежена до <2 мВт, щоб звести до мінімального ризику термічного пошкодження та відповідати вимогам FDA 21 CFR 812 відносно незначного ризику26. Потужність лазера на поверхні слизової оболонки була обмежена <2 мВт, щоб мінімізувати ризик термічного пошкодження та відповідати вимогам FDA 21 CFR 812 щодо незначного ризику26.
Конструкцію приладу можна змінювати для покращення якості зображення.Доступна спеціальна оптика для зменшення сферичної аберації, покращення роздільної здатності зображення та збільшення робочої відстані.SIL можна налаштувати так, щоб він краще відповідав показнику заломлення тканини (~1,4), щоб покращити передачу світла.Частоту приводу можна регулювати, щоб збільшити бічний кут сканера та розширити поле зору зображення.Щоб пом’якшити цей ефект, можна використовувати автоматичні методи для видалення кадрів зображення зі значним рухом.Для забезпечення високоефективної повнокадрової корекції в режимі реального часу використовуватиметься програмована вентильна матриця (FPGA) з високошвидкісним збором даних.Для більшої клінічної користі автоматизовані методи повинні коригувати зсув фази та артефакти руху для інтерпретації зображення в реальному часі.Монолітний 3-осьовий параметричний резонансний сканер може бути реалізований для впровадження аксіального сканування 22 . Ці пристрої були розроблені для досягнення безпрецедентного вертикального зсуву >400 мкм шляхом налаштування частоти приводу в режимі, який має змішану динаміку пом’якшення/зміцнення27. Ці пристрої були розроблені для досягнення безпрецедентного вертикального зсуву >400 мкм шляхом налаштування частоти приводу в режимі, який має змішану динаміку пом’якшення/зміцнення27. Ці пристрої були розроблені для досягнення беспрецедентного вертикального розміщення > 400 мкм шляхом налаштування частоти возбуждения в режимі, який характеризується змішаною динамічною смягченностью/жесткостью27. Ці пристрої були розроблені для досягнення безпрецедентного вертикального зміщення >400 мкм шляхом встановлення частоти приводу в режимі, який характеризується змішаною м’якою/жорсткою динамікою27.这些设备的开发是为了通过在具有混合软化/硬化动力学的状态下调整驱动频率来实现前所未有的>400 мкм 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 状态 下 调整 驱动频率 来 实现 的> 400 мкм 的 垂直 位移 27. Ці пристрої були розроблені для досягнення безпрецедентних вертикальних розміщень >400 мкм шляхом налаштування частоти обробки в режимі зі змішаною кінетикою розм'якшення/затвердіння27. Ці пристрої були розроблені для досягнення безпрецедентних вертикальних зсувів >400 мкм шляхом регулювання частоти запуску в змішаному режимі кінетики розм’якшення/затвердіння27.У майбутньому вертикальне поперечне зображення може допомогти визначити ранню стадію раку (T1a).Для відстеження руху сканера та коригування зсуву фази 28 можна реалізувати ємнісну чутливу схему.Автоматичне калібрування фази за допомогою схеми датчика може замінити ручне калібрування приладу перед використанням.Надійність приладу можна підвищити, використовуючи більш надійні методи герметизації інструментів для збільшення кількості циклів обробки.Технологія MEMS обіцяє прискорити використання ендоскопів для візуалізації епітелію порожнистих органів, діагностики захворювань і моніторингу лікування мінімально інвазивним способом.З подальшим розвитком цей новий спосіб візуалізації може стати недорогим рішенням, яке використовуватиметься як доповнення до медичних ендоскопів для негайного гістологічного дослідження, і з часом може замінити традиційний патологічний аналіз.
Моделювання трасування променів було виконано за допомогою програмного забезпечення оптичного проектування ZEMAX (версія 2013) для визначення параметрів фокусуючої оптики.Критерії конструкції включають майже дифракційну осьову роздільну здатність, робочу відстань = 0 мкм і поле зору (FOV) понад 250 × 250 мкм2.Для збудження на довжині хвилі λex = 488 нм використовували одномодове волокно (SMF).Ахроматичні дублети використовуються для зменшення дисперсії колекції флуоресценції (рис. 5а).Промінь проходить через СМП з діаметром поля моди 3,5 мкм і без зрізання проходить через центр рефлектора з діаметром апертури 50 мкм.Використовуйте жорстку імерсійну (напівсферичну) лінзу з високим показником заломлення (n = 2,03), щоб мінімізувати сферичну аберацію падаючого променя та забезпечити повний контакт із поверхнею слизової оболонки.Фокусуюча оптика забезпечує загальну NA = 0,41, де NA = nsinα, n – показник заломлення тканини, α – максимальний кут сходження променя.Бічна та осьова роздільна здатність, обмежена дифракцією, становить 0,44 та 6,65 мкм відповідно, використовуючи NA = 0,41, λ = 488 нм та n = 1,3313.Розглядалися лише комерційно доступні лінзи із зовнішнім діаметром (OD) ≤ 2 мм.Оптичний шлях складається, і промінь, що виходить з SMF, проходить через центральну апертуру сканера і відбивається назад нерухомим дзеркалом (діаметром 0,29 мм).Ця конфігурація скорочує довжину жорсткого дистального кінця, щоб полегшити проходження ендоскопа вперед через стандартний (діаметр 3,2 мм) робочий канал медичних ендоскопів.Ця функція дозволяє легко використовувати його як аксесуар під час звичайної ендоскопії.
Складений світловод і упаковка ендоскопа.(a) Промінь збудження виходить з OBC і проходить через центральну апертуру сканера.Промінь розширюється та відбивається від нерухомого круглого дзеркала назад у сканер для бічного відхилення.Фокусуюча оптика складається з пари ахроматичних дублетних лінз і суцільної імерсійної (напівсферичної) лінзи, що забезпечує контакт із поверхнею слизової оболонки.ZEMAX 2013 (https://www.zemax.com/) для оптичного проектування та моделювання трасування променів.(b) Показує розташування різних компонентів приладу, включаючи одномодове оптоволокно (SMF), сканер, дзеркала та лінзи.Для 3D-моделювання упаковки ендоскопа використовувався Solidworks 2016 (https://www.solidworks.com/).
Як «дірка» для просторової фільтрації розфокусованого світла використовувався SMF (#460HP, Thorlabs) з діаметром поля моди 3,5 мкм на довжині хвилі 488 нм (рис. 5б).SMF укладені в гнучкі полімерні трубки (#Pebax 72D, Nordson MEDICAL).Довжина приблизно 4 метри використовується для забезпечення достатньої відстані між пацієнтом і системою візуалізації.Пара 2-мм ахроматичних дублетних лінз з покриттям MgF2 (#65568, #65567, Edmund Optics) і 2-мм напівсферична лінза без покриття (#90858, Edmund Optics) використовувалися для фокусування променя та збору флуоресценції.Вставте кінцеву трубку з нержавіючої сталі (довжина 4 мм, зовнішній діаметр 2,0 мм, внутрішній діаметр 1,6 мм) між смолою та зовнішньою трубкою, щоб ізолювати вібрацію сканера.Використовуйте медичні клеї, щоб захистити інструмент від рідин організму та процедур поводження.Використовуйте термозбіжну трубку для захисту роз’ємів.
Компактний сканер виконаний за принципом параметричного резонансу.Витравіть отвір 50 мкм у центрі рефлектора для пропускання збуджуючого променя.Використовуючи набір квадратурних гребінчастих приводів, розширений промінь відхиляється в поперечному напрямку в ортогональному напрямку (площина XY) у режимі Ліссажу.Для генерації аналогових сигналів для керування сканером використовувалася плата збору даних (#DAQ PCI-6115, NI).Живлення забезпечувалося підсилювачем високої напруги (#PDm200, PiezoDrive) через тонкі дроти (#B4421241, MWS Wire Industries).Зробіть проводку на арматурі електрода.Сканер працює на частотах, близьких до 15 кГц (швидка вісь) і 4 кГц (повільна вісь), щоб досягти кута зору до 250 мкм × 250 мкм.Відео можна знімати з частотою кадрів 10, 16 або 20 Гц.Ці частоти кадрів використовуються для узгодження частоти повторення шаблону сканування Ліссажу, яка залежить від значення частот збудження X і Y сканера29.Деталі компромісів між частотою кадрів, роздільною здатністю пікселів і щільністю шаблону сканування представлені в нашій попередній роботі14.
Твердотільний лазер (#OBIS 488 LS, когерентний) забезпечує λex = 488 нм для збудження флуоресцеїну для контрасту зображення (рис. 6a).Оптичні пігтейли підключаються до блоку фільтрів через роз'єми FC/APC (втрати 1,82 дБ) (рис. 6б).Промінь відхиляється дихроїчним дзеркалом (#WDM-12P-111-488/500:600, Oz Optics) у SMF через інший роз’єм FC/APC.Відповідно до 21 CFR 812, падаюча потужність на тканину обмежена максимум 2 мВт, щоб відповідати вимогам FDA щодо незначного ризику.Флуоресценцію пропускали через дихроїчне дзеркало та довгопропускаючий фільтр (#BLP01-488R, Semrock).Флуоресценцію передавали на детектор фотопомножувача (ФЕУ) (#H7422-40, Hamamatsu) через роз’єм FC/PC за допомогою багатомодового волокна довжиною ~1 м з діаметром серцевини 50 мкм.Флуоресцентні сигнали посилювали за допомогою високошвидкісного підсилювача струму (№ 59-179, Edmund Optics).Для збору даних і обробки зображень у режимі реального часу розроблено спеціальне програмне забезпечення (LabVIEW 2021, NI).Параметри потужності лазера та посилення ФЕУ визначаються мікроконтролером (#Arduino UNO, Arduino) за допомогою спеціальної друкованої плати.SMF і дроти закінчуються роз’ємами та з’єднуються з оптоволоконним (F) і дротовим (W) портами на базовій станції (Малюнок 6c).Система візуалізації міститься на переносному візку (Рис. 6d). Ізоляційний трансформатор використовувався для обмеження струму витоку <500 мкА. Ізоляційний трансформатор використовувався для обмеження струму витоку <500 мкА. Для обмеження току утечки до <500 мкА використовувався ізолюючий трансформатор. Для обмеження струму витоку до <500 мкА використовувався роздільний трансформатор.使用隔离变压器将泄漏电流限制在<500 мкА。 <500 мкА. Використовуйте ізолюючий трансформатор, щоб обмежити ток утечки до <500 мкА. Використовуйте ізолюючий трансформатор, щоб обмежити струм витоку до <500 мкА.
система візуалізації.(a) ФЕУ, лазер і підсилювач знаходяться на базовій станції.(b) У групі фільтрів лазер (синій) проходить по волоконно-оптичному кабелю через роз’єм FC/APC.Промінь відхиляється дихроїчним дзеркалом (DM) в одномодове волокно (SMF) через другий роз’єм FC/APC.Флуоресценція (зелена) проходить через DM і фільтр довгого проходу (LPF) до PMT через багатомодове волокно (MMF).(c) Проксимальний кінець ендоскопа підключено до оптоволоконного (F) і дротового (W) портів базової станції.(d) Ендоскоп, монітор, базова станція, комп’ютер та роздільний трансформатор на переносному візку.(a, c) Solidworks 2016 використовувався для 3D-моделювання системи візуалізації та компонентів ендоскопа.
Бічна та аксіальна роздільна здатність фокусуючої оптики була виміряна за функцією розсіювання точок флуоресцентних мікросфер (#F8803, Thermo Fisher Scientific) діаметром 0,1 мкм.Збирайте зображення, переміщаючи мікросфери горизонтально та вертикально з кроком 1 мкм за допомогою лінійного столика (# M-562-XYZ, DM-13, Newport).Стек зображень із використанням ImageJ2 для отримання зображень поперечного перерізу мікросфер.
Для збору даних і обробки зображень у режимі реального часу розроблено спеціальне програмне забезпечення (LabVIEW 2021, NI).На рис.7 показує огляд процедур, що використовуються для роботи системи.Інтерфейс користувача складається із збору даних (DAQ), головної панелі та панелі контролера.Панель збору даних взаємодіє з основною панеллю для збору та зберігання необроблених даних, надання вхідних даних для спеціальних налаштувань збору даних і керування параметрами драйвера сканера.Головна панель дозволяє користувачеві вибрати бажану конфігурацію для використання ендоскопа, включаючи сигнал керування сканером, частоту кадрів відео та параметри збору.Ця панель також дозволяє користувачеві відображати та контролювати яскравість і контрастність зображення.Використовуючи необроблені дані як вхідні дані, алгоритм розраховує оптимальне налаштування посилення для ФЕУ та автоматично регулює цей параметр за допомогою пропорційно-інтегральної (PI)16 системи керування зворотним зв’язком.Плата контролера взаємодіє з основною платою та платою збору даних для керування потужністю лазера та посиленням PMT.
Архітектура системного програмного забезпечення.Інтерфейс користувача складається з модулів (1) збору даних (DAQ), (2) головної панелі та (3) панелі контролера.Ці програми працюють одночасно та спілкуються одна з одною через черги повідомлень.Ключ — це MEMS: мікроелектромеханічна система, TDMS: контрольний потік технічних даних, PI: пропорційний інтеграл, PMT: фотопомножувач.Файли зображень і відео зберігаються у форматах BMP і AVI відповідно.
Алгоритм корекції фази використовується для обчислення дисперсії інтенсивності пікселів зображення при різних значеннях фази, щоб визначити максимальне значення, яке використовується для підвищення різкості зображення.Для корекції в реальному часі діапазон фазового сканування становить ±2,86° з відносно великим кроком 0,286° для скорочення часу обчислення.Крім того, використання частин зображення з меншою кількістю вибірок ще більше скорочує час обчислення кадру зображення з 7,5 секунд (1 млн вибірок) до 1,88 секунд (250 К вибірок) при 10 Гц.Ці вхідні параметри були вибрані для забезпечення належної якості зображення з мінімальною затримкою під час візуалізації in vivo.Живі зображення та відео записуються у форматах BMP та AVI відповідно.Необроблені дані зберігаються у форматі потоку керування технічними даними (TMDS).
Постобробка зображень in vivo для покращення якості за допомогою LabVIEW 2021. Точність обмежена при використанні алгоритмів корекції фази під час візуалізації in vivo через тривалий час обчислення.Використовуються лише обмежені області зображення та номери зразків.Крім того, алгоритм погано працює для зображень з артефактами руху або низькою контрастністю та призводить до помилок обчислення фази30.Окремі кадри з високим контрастом і без артефактів руху вибиралися вручну для тонкого налаштування фази з діапазоном фазового сканування ±0,75° з кроком 0,01°.Використовувалась уся площа зображення (наприклад, 1 М вибірка зображення, записаного з частотою 10 Гц).У таблиці S2 детально описано параметри зображення, які використовуються для обробки в реальному часі та постобробки.Після фазової корекції використовується медіанний фільтр для подальшого зменшення шуму зображення.Яскравість і контраст додатково покращуються завдяки розтягуванню гістограми та гамма-корекції31.
Клінічні випробування були схвалені Наглядовою радою медичних закладів штату Мічиган і проводились у Департаменті медичних процедур.Це дослідження зареєстровано онлайн на ClinicalTrials.gov (NCT03220711, дата реєстрації: 18.07.2017).Критерії включення включали пацієнтів (віком від 18 до 100 років) з раніше запланованою плановою колоноскопією, підвищеним ризиком колоректального раку та запальним захворюванням кишечника в анамнезі.Інформована згода була отримана від кожного суб'єкта, який погодився взяти участь.Критеріями виключення були пацієнтки, які були вагітні, мали відому гіперчутливість до флюоресцеїну або проходили активну хіміотерапію чи променеву терапію.Це дослідження включало послідовних пацієнтів, яким заплановано звичайну колоноскопію, і було репрезентативним для населення Мічиганського медичного центру.Дослідження проводилося відповідно до Гельсінської декларації.
Перед операцією відкалібруйте ендоскоп за допомогою флуоресцентних кульок розміром 10 мкм (#F8836, Thermo Fisher Scientific), закріплених у силіконових формах.Напівпрозорий силіконовий герметик (#RTV108, Momentive) був залитий у 3D-друковану пластикову форму об’ємом 8 см3.Опустіть водні флуоресцентні кульки на силікон і залиште, поки водне середовище не висохне.
Всю товсту кишку досліджували за допомогою стандартного медичного колоноскопа (Olympus, CF-HQ190L) з білим освітленням.Після визначення ендоскопістом зони передбачуваного захворювання область промивають 5-10 мл 5% оцтової кислоти, а потім стерильною водою для видалення слизу і забруднень.Дозу 5 мл 5 мг/мл флуоресцеїну (Alcon, Fluorescite) вводили внутрішньовенно або місцево розпилювали на слизову за допомогою стандартної канюлі (M00530860, Boston Scientific), яку пропускали через робочий канал.
Використовуйте іригатор, щоб змити надлишок барвника або сміття з поверхні слизової оболонки.Витягніть розпилювальний катетер і пропустіть ендоскоп через робочий канал, щоб отримати присмертні зображення.Використовуйте широкопольне ендоскопічне наведення, щоб розмістити дистальний наконечник у цільовій області. Загальний час, використаний для збирання конфокальних зображень, становив <10 хв. Загальний час, використаний для збирання конфокальних зображень, становив <10 хв. Загальне час, затрачене на збір конфокальних зображень, склало <10 хв. Загальний час збору конфокальних зображень становив <10 хв.Загальний час отримання конфокальних зображень становив менше 10 хвилин.Ендоскопічне відео білого світла було оброблено за допомогою системи обробки зображень Olympus EVIS EXERA III (CLV-190) і записано за допомогою відеореєстратора Elgato HD.Використовуйте LabVIEW 2021 для запису та збереження відео ендоскопії.Після завершення візуалізації ендоскоп видаляють, а тканину, яку потрібно візуалізувати, вирізають за допомогою біопсійних щипців або пастки. Тканини були оброблені для звичайної гістології (H&E) і оцінені експертом-патологом ШКТ (HDA). Тканини були оброблені для звичайної гістології (H&E) і оцінені експертом-патологом ШКТ (HDA). Ткани були оброблені для звичайної гістології (H&E) і оцінені експертом-патологом желудочно-кишечного тракту (HDA). Тканини були оброблені для звичайної гістології (H&E) та оцінені експертом-шлунково-кишковим патологом (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 були оброблені для звичайної гістології (H&E) і оцінені експертом-патологом желудочно-кишечного тракту (HDA). Тканини були оброблені для звичайної гістології (H&E) та оцінені експертом-шлунково-кишковим патологом (HDA).Спектральні властивості флуоресцеїну були підтверджені за допомогою спектрометра (USB2000+, Ocean Optics), як показано на малюнку S2.
Ендоскопи стерилізують після кожного використання людиною (рис. 8).Процедури очищення виконувались під керівництвом та за схваленням Департаменту інфекційного контролю та епідеміології Мічиганського медичного центру та Центрального стерильного блоку обробки. Перед дослідженням інструменти були протестовані та підтверджені для стерилізації компанією Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), яка надає послуги з профілактики інфекцій і перевірки стерилізації. Перед дослідженням інструменти були протестовані та підтверджені для стерилізації компанією Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), яка надає послуги з профілактики інфекцій і перевірки стерилізації. Перед дослідженнями інструменти були протестовані та схвалені для стерилізації компанією Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), комерційною організацією, що надає послуги з профілактики інфекцій та перевірки стерилізації. Перед дослідженням інструменти були протестовані та схвалені для стерилізації Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), комерційною організацією, що надає послуги з профілактики інфекцій і перевірки стерилізації. Перед дослідженням інструменти були стерилізовані та перевірені Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), комерційною організацією, яка надає послуги з профілактики інфекцій та перевірки стерилізації. Інструменти були стерилізовані та перевірені перед дослідженням Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), комерційною організацією, яка надає послуги з профілактики інфекцій і перевірки стерилізації.
Переробка інструментів.(a) Ендоскопи поміщають у лотки після кожної стерилізації за допомогою процесу обробки STERRAD.(b) SMF і дроти завершуються волоконно-оптичними та електричними з’єднувачами відповідно, які закриваються перед повторною обробкою.
Очистіть ендоскопи, виконавши наступні дії: (1) протріть ендоскоп безворсовою тканиною, змоченою ферментним очисником, від проксимального до дистального;(2) Занурте інструмент у розчин ферментативного миючого засобу на 3 хвилини з водою.тканина без ворсу.Електричні та волоконно-оптичні з’єднувачі закриті та вилучені з розчину;(3) Ендоскоп загортають і поміщають у лоток для інструментів для стерилізації за допомогою STERRAD 100NX, газоплазми пероксиду водню.відносно низька температура і низька вологість середовища.
Набори даних, використані та/або проаналізовані в поточному дослідженні, доступні у відповідних авторів за розумним запитом.
Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Конфокальна лазерна ендомікроскопія в шлунково-кишковій ендоскопії: технічні аспекти та клінічне застосування. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Конфокальна лазерна ендомікроскопія в шлунково-кишковій ендоскопії: технічні аспекти та клінічне застосування.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Конфокальна лазерна ендомікроскопія в шлунково-кишковій ендоскопії: технічні аспекти та клінічне застосування. Пілоніс, Н.Д., Янушевич, В. та ді П’єтро, М. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. 共载肠分别在在在共公司设计在在机机: Технічні аспекти та клінічне застосування.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Конфокальна лазерна ендоскопія в шлунково-кишковій ендоскопії: технічні аспекти та клінічне застосування.переклад шлунково-кишкового гепарину.7, 7 (2022).
Аль-Мансур, MR та ін.Аналіз безпеки та ефективності конфокальної лазерної ендомікроскопії SAGES TAVAC.Операція.Ендоскопія 35, 2091–2103 (2021).
Fugazza, A. та ін.Конфокальна лазерна ендоскопія при шлунково-кишкових і панкреатобіліарних захворюваннях: систематичний огляд і мета-аналіз.Біомедична наука.резервуар для зберігання.внутрішній 2016, 4638683 (2016).