Takk for at du besøker Nature.com.Du bruker en nettleserversjon med begrenset CSS-støtte.For den beste opplevelsen anbefaler vi at du bruker en oppdatert nettleser (eller deaktiverer kompatibilitetsmodus i Internet Explorer).I tillegg, for å sikre kontinuerlig støtte, viser vi nettstedet uten stiler og JavaScript.
Viser en karusell med tre lysbilder samtidig.Bruk Forrige og Neste-knappene for å gå gjennom tre lysbilder om gangen, eller bruk skyveknappene på slutten for å gå gjennom tre lysbilder om gangen.
Konfokal laserendoskopi er en ny metode for optisk biopsi i sanntid.Fluorescerende bilder av histologisk kvalitet kan oppnås umiddelbart fra epitelet til hule organer.Foreløpig utføres skanning proksimalt med probebaserte instrumenter som er vanlig i klinisk praksis, med begrenset fleksibilitet i fokuskontroll.Vi demonstrerer bruken av en parametrisk resonansskanner montert i den distale enden av et endoskop for å utføre høyhastighets lateral avbøyning.Et hull er etset inn i midten av reflektoren for å rulle opp lysbanen.Denne designen reduserer størrelsen på instrumentet til 2,4 mm i diameter og 10 mm i lengde, slik at det kan føres fremover gjennom arbeidskanalen til standard medisinske endoskoper.Den kompakte linsen gir lateral og aksial oppløsning på henholdsvis 1,1 og 13,6 µm.En arbeidsavstand på 0 µm og et synsfelt på 250 µm × 250 µm oppnås ved bildefrekvenser opp til 20 Hz.Eksitering ved 488 nm eksiterer fluorescein, et FDA-godkjent fargestoff for høy vevskontrast.Endoskoper har blitt reprosessert i 18 sykluser uten feil ved bruk av klinisk godkjente steriliseringsmetoder.Fluorescerende bilder ble tatt fra normal tykktarmsslimhinne, tubulære adenomer, hyperplastiske polypper, ulcerøs kolitt og Crohns kolitt under rutinemessig koloskopi.Enkeltceller kan identifiseres, inkludert kolonocytter, begerceller og inflammatoriske celler.Slimhinnefunksjoner som kryptstrukturer, krypthulrom og lamina propria kan skilles.Instrumentet kan brukes som et tillegg til konvensjonell endoskopi.
Konfokal laserendoskopi er en ny bildebehandlingsmodalitet som utvikles for klinisk bruk som et supplement til rutinemessig endoskopi1,2,3.Disse fleksible, fiberoptisk tilkoblede instrumentene kan brukes til å oppdage sykdommer i epitelcellene som ligger langs hule organer, for eksempel tykktarmen.Dette tynne laget av vev er svært metabolsk aktivt og er kilden til mange sykdomsprosesser som kreft, infeksjon og betennelse.Endoskopi kan oppnå subcellulær oppløsning, og gi sanntids, nesten histologisk kvalitet in vivo-bilder for å hjelpe klinikere med å ta kliniske beslutninger.Fysisk vevsbiopsi medfører risiko for blødning og perforering.Det blir ofte tatt for mange eller for få biopsiprøver.Hver prøve som fjernes øker kirurgisk kostnad.Det tar flere dager før prøven blir vurdert av en patolog.I løpet av dagene med å vente på patologiske resultater, opplever pasienter ofte angst.I motsetning til dette mangler andre kliniske avbildningsmodaliteter som MR, CT, PET, SPECT og ultralyd den romlige oppløsningen og tidsmessige hastigheten som kreves for å visualisere epiteliale prosesser in vivo med subcellulær oppløsning i sanntid.
Et sondebasert instrument (Cellvizio) brukes for tiden ofte i klinikker for å utføre "optisk biopsi".Designet er basert på en romlig koherent fiberoptisk bunt4 som samler og overfører fluorescerende bilder.Enkeltfiberkjernen fungerer som et "hull" for romlig filtrering av ufokusert lys for subcellulær oppløsning.Skanning utføres proksimalt ved hjelp av et stort, voluminøst galvanometer.Denne bestemmelsen begrenser muligheten til fokuskontrollverktøyet.Riktig iscenesettelse av tidlig epitelkarsinom krever visualisering under vevsoverflaten for å vurdere invasjon og bestemme passende terapi.Fluorescein, et FDA-godkjent kontrastmiddel, administreres intravenøst ​​for å fremheve strukturelle trekk ved epitelet. Disse endomikroskopene har dimensjoner <2,4 mm i diameter, og kan lett føres fremover gjennom biopsikanalen til standard medisinske endoskoper. Disse endomikroskopene har dimensjoner <2,4 mm i diameter, og kan lett føres fremover gjennom biopsikanalen til standard medisinske endoskoper. Эти эндомикроскопы имеют размеры эндоскопов. Disse endomikroskopene er <2,4 mm i diameter og kan lett føres gjennom biopsikanalen til standard medisinske endoskoper.Disse boreskopene er mindre enn 2,4 mm i diameter og passerer lett gjennom biopsikanalen til standard medisinske boreskoper.Denne fleksibiliteten tillater et bredt spekter av kliniske anvendelser og er uavhengig av endoskopprodusenter.Tallrike kliniske studier har blitt utført med denne bildebehandlingsenheten, inkludert tidlig påvisning av kreft i spiserøret, magen, tykktarmen og munnhulen.Bildeprotokoller er utviklet og sikkerheten til prosedyren er etablert.
Mikroelektromekaniske systemer (MEMS) er en kraftig teknologi for utforming og produksjon av bittesmå skannemekanismer som brukes i den distale enden av endoskoper.Denne posisjonen (i forhold til proksimal) gir større fleksibilitet ved kontroll av fokusposisjonen5,6.I tillegg til lateral avbøyning, kan den distale mekanismen også utføre aksiale skanninger, post-objektive skanninger og random access-skanninger.Disse egenskapene muliggjør mer omfattende epitelcelleavhør, inkludert vertikal tverrsnittsavbildning7, stort synsfelt (FOV)8 aberrasjonsfri skanning og forbedret ytelse i brukerdefinerte underregioner9.MEMS løser det alvorlige problemet med å pakke skannemotoren med den begrensede plassen som er tilgjengelig i enden av instrumentet.Sammenlignet med voluminøse galvanometre, gir MEMS overlegen ytelse ved liten størrelse, høy hastighet og lavt strømforbruk.En enkel produksjonsprosess kan skaleres opp for masseproduksjon til lave kostnader.Mange MEMS-design er tidligere rapportert10,11,12.Ingen av teknologiene er ennå utviklet tilstrekkelig til å muliggjøre utstrakt klinisk bruk av sanntids in vivo-avbildning gjennom arbeidskanalen til et medisinsk endoskop.Her tar vi sikte på å demonstrere bruken av en MEMS-skanner i den distale enden av et endoskop for in vivo menneskelig bildeopptak under rutinemessig klinisk endoskopi.
Et fiberoptisk instrument ble utviklet ved å bruke en MEMS-skanner i den distale enden for å samle sanntids in vivo fluorescerende bilder med lignende histologiske egenskaper.En single-mode fiber (SMF) er innelukket i et fleksibelt polymerrør og eksitert ved λex = 488 nm.Denne konfigurasjonen forkorter lengden på den distale spissen og lar den føres fremover gjennom arbeidskanalen til standard medisinske endoskoper.Bruk spissen til å sentrere optikken.Disse linsene er designet for å oppnå nesten diffraktiv aksial oppløsning med en numerisk blenderåpning (NA) = 0,41 og arbeidsavstand = 0 µm13.Presisjonsshims er laget for å justere optikken 14 nøyaktig. Skanneren er pakket i et endoskop med en stiv distal spiss på 2,4 mm i diameter og 10 mm lang (fig. 1a).Disse dimensjonene gjør at den kan brukes i klinisk praksis som tilbehør under endoskopi (fig. 1b).Den maksimale effekten av laseren som falt på vevet var 2 mW.
Konfokal laserendoskopi (CLE) og MEMS-skannere.Fotografi som viser (a) et pakket instrument med stive distale spissdimensjoner på 2,4 mm diameter og 10 mm lengde og (b) rett passasje gjennom arbeidskanalen til et standard medisinsk endoskop (Olympus CF-HQ190L).(c) Forfra av skanneren som viser en reflektor med en sentral åpning på 50 µm som eksitasjonsstrålen passerer gjennom.Skanneren er montert på en gimbal drevet av et sett med kvadratur kamstasjoner.Resonansfrekvensen til enheten bestemmes av størrelsen på torsjonsfjæren.(d) Sidevisning av skanneren som viser skanneren montert på et stativ med ledninger koblet til elektrodeankre som gir tilkoblingspunkter for driv- og strømsignaler.
Skannemekanismen består av en kardanmontert reflektor drevet av et sett med kamdrevne kvadraturaktuatorer for å avlede strålen sideveis (XY-plan) i et Lissajous-mønster (fig. 1c).Et hull på 50 µm i diameter ble etset i midten som eksitasjonsstrålen passerte gjennom.Skanneren drives med resonansfrekvensen til designet, som kan justeres ved å endre dimensjonene til torsjonsfjæren.Elektrodeankre ble gravert på periferien av enheten for å gi tilkoblingspunkter for strøm- og kontrollsignaler (fig. 1d).
Bildesystemet er montert på en bærbar vogn som kan rulles inn på operasjonssalen.Det grafiske brukergrensesnittet er designet for å støtte brukere med minimal teknisk kunnskap, som leger og sykepleiere.Kontroller skannerens stasjonsfrekvens, stråleformmodus og bilde-FOV manuelt.
Den totale lengden på endoskopet er ca. 4m for å tillate full passasje av instrumenter gjennom arbeidskanalen til et standard medisinsk endoskop (1,68m), med en ekstra lengde for manøvrerbarhet.I den proksimale enden av endoskopet ender SMF og ledningene i kontakter som kobles til de fiberoptiske og kablede portene på basestasjonen.Installasjonen inneholder en laser, en filterenhet, en høyspentforsterker og en fotomultiplikatordetektor (PMT).Forsterkeren leverer strøm og drivsignaler til skanneren.Den optiske filterenheten kobler lasereksitasjonen til SMF og sender fluorescensen til PMT.
Endoskoper reprosesseres etter hver klinisk prosedyre ved bruk av STERRAD-steriliseringsprosessen og tåler opptil 18 sykluser uten feil.For OPA-løsningen ble det ikke observert tegn til skade etter mer enn 10 desinfeksjonssykluser.OPAs resultater overgikk STERRADs, noe som tyder på at levetiden til endoskoper kan forlenges ved desinfeksjon på høyt nivå i stedet for re-sterilisering.
Bildeoppløsningen ble bestemt fra punktspredningsfunksjonen ved å bruke fluorescerende perler med en diameter på 0,1 μm.For lateral og aksial oppløsning ble en full bredde ved halv maksimum (FWHM) på henholdsvis 1,1 og 13,6 µm målt (fig. 2a, b).
Bildealternativer.Den laterale (a) og aksiale (b) oppløsningen til fokuseringsoptikken er preget av punktspredningsfunksjonen (PSF) målt ved bruk av fluorescerende mikrosfærer med en diameter på 0,1 μm.Målt full bredde ved halv maksimum (FWHM) var henholdsvis 1,1 og 13,6 µm.Innfelt: Utvidede visninger av en enkelt mikrosfære i tverrgående (XY) og aksial (XZ) retning er vist.(c) Fluorescerende bilde hentet fra en standard (USAF 1951) målstrimmel (rød oval) som viser at gruppene 7-6 klart kan løses.(d) Bilde av dispergerte fluorescerende mikrosfærer med en diameter på 10 µm som viser et bildesynsfelt på 250 µm×250 µm.PSF-ene i (a, b) ble bygget med MATLAB R2019a (https://www.mathworks.com/).(c, d) Fluorescerende bilder ble samlet ved hjelp av LabVIEW 2021 (https://www.ni.com/).
Fluorescerende bilder fra linser med standardoppløsning skiller klart kolonnesettet i gruppe 7-6, som opprettholder høy sideoppløsning (fig. 2c).Synsfeltet (FOV) på 250 µm × 250 µm ble bestemt fra bilder av 10 µm diameter fluorescerende perler spredt på dekkglass (fig. 2d).
En automatisert metode for PMT-forsterkningskontroll og fasekorreksjon er implementert i et klinisk avbildningssystem for å redusere bevegelsesartefakter fra endoskoper, tykktarmsperistaltikk og pasientpusting.Algoritmer for bilderekonstruksjon og prosessering er beskrevet tidligere14,15.PMT-forsterkningen styres av en proporsjonal-integral (PI) kontroller for å forhindre intensitetsmetning16.Systemet leser den maksimale pikselintensiteten for hver ramme, beregner proporsjonal og integrert respons, og bestemmer PMT-forsterkningsverdier for å sikre at pikselintensiteten er innenfor det tillatte området.
Under in vivo-avbildning kan fasemisforhold mellom skannerbevegelse og kontrollsignal forårsake uskarphet.Slike effekter kan oppstå på grunn av endringer i temperaturen på enheten inne i menneskekroppen.Bilder med hvitt lys viste at endoskopet var i kontakt med normal tykktarmslimhinne in vivo (Figur 3a).Uskarphet av feiljusterte piksler kan sees i råbilder av normal tykktarmsslimhinne (figur 3b).Etter behandling med riktig fase- og kontrastjustering kunne subcellulære trekk ved slimhinnen skjelnes (fig. 3c).For ytterligere informasjon, er rå konfokale bilder og behandlede sanntidsbilder vist i Fig. S1, og bilderekonstruksjonsparametrene som brukes for sanntid og etterbehandling er presentert i Tabell S1 og Tabell S2.
Bildebehandling.(a) Endoskopisk vidvinkelbilde som viser et endoskop (E) plassert i kontakt med normal (N) tykktarmsslimhinne for å samle in vivo fluorescerende bilder etter fluoresceinadministrasjon.(b) Å vandre i X- og Y-aksene under skanning kan føre til at feiljusterte piksler blir uskarpe.For demonstrasjonsformål påføres en stor faseforskyvning på originalbildet.(c) Etter etterbehandlingsfasekorrigering kan slimhinnedetaljer vurderes, inkludert kryptstrukturer (piler), med et sentralt lumen (l) omgitt av lamina propria (lp).Enkeltceller kan skilles ut, inkludert kolonocytter (c), begerceller (g) og inflammatoriske celler (piler).Se tilleggsvideo 1. (b, c) Bilder behandlet med LabVIEW 2021.
Konfokale fluorescensbilder er oppnådd in vivo i flere tykktarmssykdommer for å demonstrere den brede kliniske anvendeligheten til instrumentet.Vidvinkelavbildning utføres først ved bruk av hvitt lys for å oppdage grovt unormal slimhinne.Endoskopet føres deretter frem gjennom arbeidskanalen til koloskopet og bringes i kontakt med slimhinnen.
Wide-field endoskopi, konfokal endomikroskopi og histologi (H&E) bilder vises for colon neoplasia, inkludert tubulært adenom og hyperplastisk polypp. Wide-field endoskopi, konfokal endomikroskopi og histologi (H&E) bilder vises for colon neoplasia, inkludert tubulært adenom og hyperplastisk polypp. Широкопольная эндоскопия, конфокальная эндомикроскопия og гистологические (H&E) изображения показаны для некив чая тубулярную аденому и гиперпластический полип. Kolonendoskopi, konfokal endomikroskopi og histologisk (H&E) avbildning er indisert for colon-neoplasi, inkludert tubulært adenom og hyperplastisk polypp.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兮具八光全具果学(H&E)-bilde. H&E включая тубулярные аденомы и гиперпластические полипы. Bredfeltendoskopi, konfokal mikroendoskopi og histologiske (H&E) bilder som viser svulster i tykktarmen, inkludert tubulære adenomer og hyperplastiske polypper.Tubulære adenomer viste tap av normal kryptarkitektur, reduksjon i størrelsen på begerceller, forvrengning av kryptlumen og fortykkelse av lamina propria (fig. 4a-c).Hyperplastiske polypper viste stjernearkitektur av krypter, få begerceller, spaltelignende lumen av krypter og uregelmessige lamellære krypter (fig. 4d-f).
Bilde av slimhinne tykk hud in vivo. Representative hvitt lys endoskopi, konfokalt endomikroskop og histologi (H&E) bilder vises for (ac) adenom, (df) hyperplastisk polypp, (gi) ulcerøs kolitt og (jl) Crohns kolitt. Representative hvitt lys endoskopi, konfokalt endomikroskop og histologi (H&E) bilder vises for (ac) adenom, (df) hyperplastisk polypp, (gi) ulcerøs kolitt og (jl) Crohns kolitt. Типичные изображения эндоскопии в белом свете, конфокального эндомикроскопа и гистологии (H&E) показаз. (ac.) стического полипа, (gi) язвенного колита и (jl) колита Крона. Typiske hvitt-lys endoskopi, konfokalt endomikroskop og histologi (H&E) bilder vises for (ac) adenom, (df) hyperplastisk polypp, (gi) ulcerøs kolitt og (jl) Crohns kolitt.显示了(ac) 腺瘤、(df) 增生性息肉、(gi) 溃疡性结肠炎和(jl) 克罗恩逓肠炎的克罗恩逓肠眣查、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) 克罗恩红肠炎的佀煂肠恩红肧息肉、(gi)共公司内肠肠炎性和电视学( H&E ) bilde. Представлены репрезентативные эндоскопия в белом свете, конфокальная эндоскопия и гистологогыгия (ac) аденогогия (ac) аденогпч ипоза, (gi) язвенного колита и (jl) колита Крона (H&E). Representativ hvitt-lys endoskopi, konfokal endoskopi og histologi av (ac) adenom, (df) hyperplastisk polypose, (gi) ulcerøs kolitt og (jl) Crohns kolitt (H&E) er vist.(B) viser et konfokalt bilde oppnådd in vivo fra et tubulært adenom (TA) ved bruk av et endoskop (E).Denne precancerøse lesjonen viser tap av normal kryptarkitektur (pil), forvrengning av kryptens lumen (l) og opphopning av kryptens lamina propria (lp).Kolonocytter (c), begerceller (g) og inflammatoriske celler (piler) kan også identifiseres.Smt.Supplerende video 2. (e) viser et konfokalt bilde hentet fra en hyperplastisk polypp (HP) in vivo.Denne godartede lesjonen demonstrerer en stjerneformet kryptarkitektur (pil), et spaltelignende kryptlumen (l) og en uregelmessig formet lamina propria (lp).Kolonocytter (c), flere begerceller (g) og inflammatoriske celler (piler) kan også identifiseres.Smt.Supplerende video 3. (h) viser konfokale bilder ervervet ved ulcerøs kolitt (UC) in vivo.Denne inflammatoriske tilstanden viser forvrengt kryptarkitektur (pil) og fremtredende begerceller (g).Fjær av fluorescein (f) ekstruderes fra epitelceller, noe som reflekterer økt vaskulær permeabilitet.Tallrike inflammatoriske celler (piler) sees i lamina propria (lp).Smt.Supplerende video 4. (k) viser et konfokalt bilde oppnådd in vivo fra en region av Crohns kolitt (CC).Denne inflammatoriske tilstanden viser forvrengt kryptarkitektur (pil) og fremtredende begerceller (g).Fjær av fluorescein (f) ekstruderes fra epitelceller, noe som reflekterer økt vaskulær permeabilitet.Tallrike inflammatoriske celler (piler) sees i lamina propria (lp).Smt.Tilleggsvideo 5. (b, d, h, l) Bilder behandlet med LabVIEW 2021.
Et lignende sett med bilder av kolonbetennelse er vist, inkludert ulcerøs kolitt (UC) (Figur 4g-i) og Crohns kolitt (Figur 4j-l).Den inflammatoriske responsen antas å være preget av forvrengte kryptstrukturer med utstående begerceller.Fluorescein presses ut av epitelceller, noe som reflekterer økt vaskulær permeabilitet.Et stort antall inflammatoriske celler kan sees i lamina propria.
Vi har demonstrert den kliniske anvendelsen av et fleksibelt fiberkoblet konfokalt laserendoskop som bruker en distalt plassert MEMS-skanner for in vivo-bildeopptak.Ved resonansfrekvens kan bildefrekvenser på opptil 20 Hz oppnås ved å bruke en Lissajous-skannemodus med høy tetthet for å redusere bevegelsesartefakter.Den optiske banen er foldet for å gi stråleutvidelse og en numerisk blenderåpning som er tilstrekkelig til å oppnå en sideoppløsning på 1,1 µm.Fluorescerende bilder av histologisk kvalitet ble oppnådd under rutinemessig koloskopi av normal tykktarmsslimhinne, tubulære adenomer, hyperplastiske polypper, ulcerøs kolitt og Crohns kolitt.Enkeltceller kan identifiseres, inkludert kolonocytter, begerceller og inflammatoriske celler.Slimhinnefunksjoner som kryptstrukturer, krypthulrom og lamina propria kan skilles.Presisjonsmaskinvaren er mikromaskinert for å sikre presis justering av de individuelle optiske og mekaniske komponentene innenfor instrumentet på 2,4 mm diameter x 10 mm lengde.Den optiske utformingen reduserer lengden på den stive distale spissen tilstrekkelig til å tillate direkte passasje gjennom en arbeidskanal i standardstørrelse (3,2 mm diameter) i medisinske endoskoper.Derfor, uavhengig av produsent, kan enheten brukes mye av leger på bostedet.Eksitering ble utført ved λex = 488 nm for å eksitere fluorescein, et FDA-godkjent fargestoff, for å oppnå høy kontrast.Instrumentet ble reprosessert uten problemer i 18 sykluser ved bruk av klinisk aksepterte steriliseringsmetoder.
To andre instrumentdesign har blitt klinisk validert.Cellvizio (Mauna Kea Technologies) er et sondebasert konfokalt laserendoskop (pCLE) som bruker en bunt med multimodus koherente fiberoptiske kabler for å samle og overføre fluorescensbilder1.Et galvo-speil plassert på basestasjonen utfører en lateral skanning i den proksimale enden.Optiske seksjoner samles i det horisontale (XY) planet med en dybde på 0 til 70 µm.Mikrosondesett er tilgjengelig fra 0,91 (19 G nål) til 5 mm i diameter.En lateral oppløsning på 1 til 3,5 µm ble oppnådd.Bilder ble samlet med en bildefrekvens på 9 til 12 Hz med et endimensjonalt synsfelt fra 240 til 600 µm.Plattformen har blitt brukt klinisk i en rekke områder, inkludert gallegang, blære, tykktarm, spiserør, lunger og bukspyttkjertel.Optiscan Pty Ltd har utviklet et endoskopbasert konfokalt laserendoskop (eCLE) med en skannemotor innebygd i innføringsrøret (distal ende) til et profesjonelt endoskop (EC-3870K, Pentax Precision Instruments) 17 .Den optiske seksjonen ble utført ved bruk av en enkeltmodusfiber, og sideskanning ble utført ved bruk av en utkragende mekanisme gjennom en resonansstemmegaffel.En Shape Memory Alloy (Nitinol) aktuator brukes til å skape aksial forskyvning.Den totale diameteren til den konfokale modulen er 5 mm.For fokusering brukes et GRIN-objektiv med en numerisk blenderåpning på NA = 0,6.Horisontale bilder ble tatt med laterale og aksiale oppløsninger på henholdsvis 0,7 og 7 µm, med en bildefrekvens på 0,8–1,6 Hz og et synsfelt på 500 µm × 500 µm.
Vi demonstrerer subcellulær oppløsning in vivo fluorescensavbildning fra menneskekroppen gjennom et medisinsk endoskop ved bruk av en distal ende MEMS-skanner.Fluorescens gir høy bildekontrast, og ligander som binder seg til celleoverflatemål kan merkes med fluoroforer for å gi molekylær identitet for forbedret sykdomsdiagnose18.Andre optiske teknikker for in vivo mikroendoskopi er også under utvikling. OCT bruker den korte koherenslengden fra en bredbåndslyskilde for å samle bilder i vertikalplanet med dybder >1 mm19. OCT bruker den korte koherenslengden fra en bredbåndslyskilde for å samle bilder i vertikalplanet med dybder >1 mm19. ОКТ использует короткую длину когерентности широкополосного источника света для сбора изображений в вертискображений в вертиск mm19. OCT bruker den korte koherenslengden til en bredbåndslyskilde for å ta bilder i vertikalplanet 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 глувин скости. OCT bruker den korte koherenslengden til en bredbåndslyskilde for å hente bilder >1 mm19 i vertikalplanet.Denne tilnærmingen med lav kontrast er imidlertid avhengig av innsamling av tilbakespredt lys, og bildeoppløsningen er begrenset av flekkartefakter.Fotoakustisk endoskopi genererer in vivo-bilder basert på rask termoelastisk ekspansjon i vev etter absorpsjon av en laserpuls som genererer lydbølger20. Denne tilnærmingen har vist avbildningsdybder >1 cm i menneskelig tykktarm in vivo for å overvåke terapi. Denne tilnærmingen har vist avbildningsdybder >1 cm i menneskelig tykktarm in vivo for å overvåke terapi. Этот подход продемонстрировал глубину визуализации > 1 см в толстой кишке человека in vivo for мониторинг. Denne tilnærmingen har vist en avbildningsdybde på >1 cm i den menneskelige tykktarmen in vivo for terapiovervåking.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 for мониторинитор. Denne tilnærmingen har blitt demonstrert ved avbildningsdybder > 1 cm i den menneskelige tykktarmen in vivo for å overvåke terapi.Kontrasten produseres hovedsakelig av hemoglobin i vaskulaturen.Multifoton-endoskopi genererer fluorescensbilder med høy kontrast når to eller flere NIR-fotoner treffer vevsbiomolekyler samtidig21. Denne tilnærmingen kan oppnå avbildningsdybder >1 mm med lav fototoksisitet. Denne tilnærmingen kan oppnå avbildningsdybder >1 mm med lav fototoksisitet. Этот подход может обеспечить глубину изображения > 1 mm с низкой фототоксичностью. Denne tilnærmingen kan gi bildedybde > 1 mm med lav fototoksisitet.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 mm с низкой фототоксичностью. Denne tilnærmingen kan gi bildedybde > 1 mm med lav fototoksisitet.Femtosekundlaserpulser med høy intensitet er nødvendig, og denne metoden har ikke blitt klinisk bevist under endoskopi.
I denne prototypen utfører skanneren kun sideavbøyning, så den optiske delen er i det horisontale (XY) planet.Enheten er i stand til å operere med en høyere bildefrekvens (20 Hz) enn de galvaniske speilene (12 Hz) i Cellvizio-systemet.Øk bildefrekvensen for å redusere bevegelsesartefakter og reduser bildefrekvensen for å øke signalet.Høyhastighets og automatiserte algoritmer er nødvendig for å dempe store bevegelsesartefakter forårsaket av endoskopiske bevegelser, respirasjonsbevegelser og tarmmotilitet.Parametriske resonansskannere har vist seg å oppnå aksiale forskyvninger på over hundrevis av mikron22. Bilder kan samles i vertikalt plan (XZ), vinkelrett på slimhinneoverflaten, for å gi samme syn som histologi (H&E). Bilder kan samles i vertikalt plan (XZ), vinkelrett på slimhinneoverflaten, for å gi samme syn som histologi (H&E). Изображения могут быть получены в вертикальной плоскости (XZ), перпендикулярной поверхности слизистой обочеть же изображение, как при гистологии (H&E). Bilder kan tas i et vertikalt plan (XZ) vinkelrett på slimhinneoverflaten for å gi samme bilde 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 обочеть же изображение, как при гистологическом исследовании (H&E). Bilder kan tas i et vertikalt plan (XZ) vinkelrett på slimhinneoverflaten for å gi samme bilde som en histologisk undersøkelse (H&E).Skanneren kan plasseres i en post-objektiv posisjon der belysningsstrålen faller langs den optiske hovedaksen for å redusere følsomheten for aberrasjoner8.Nesten diffraksjonsbegrensede fokalvolumer kan avvike over vilkårlig store synsfelt.Tilfeldig tilgangsskanning kan utføres for å avlede reflektorer til brukerdefinerte posisjoner9.Synsfeltet kan reduseres for å fremheve vilkårlige områder av bildet, og forbedre signal-til-støy-forholdet, kontrasten og bildefrekvensen.Skannere kan masseproduseres ved hjelp av enkle prosesser.Hundrevis av enheter kan lages på hver silisiumplate for å øke produksjonen for lavkost masseproduksjon og bred distribusjon.
Den foldede lysbanen reduserer størrelsen på den stive distale spissen, noe som gjør det enkelt å bruke endoskopet som tilbehør under rutinemessig koloskopi.I de fluorescerende bildene som vises, kan subcellulære trekk ved slimhinnen sees for å skille tubulære adenomer (precancerøse) fra hyperplastiske polypper (godartede).Disse resultatene tyder på at endoskopi kan redusere antall unødvendige biopsier23.Generelle komplikasjoner forbundet med kirurgi kan reduseres, overvåkingsintervaller kan optimaliseres, og histologisk analyse av mindre lesjoner kan minimeres.Vi viser også in vivo-bilder av pasienter med inflammatorisk tarmsykdom, inkludert ulcerøs kolitt (UC) og Crohns kolitt.Konvensjonell koloskopi med hvitt lys gir et makroskopisk syn på slimhinneoverflaten med begrenset evne til nøyaktig å vurdere slimhinneheling.Endoskopi kan brukes in vivo for å evaluere effekten av biologiske terapier som anti-TNF24-antistoffer.Nøyaktig in vivo-vurdering kan også redusere eller forhindre tilbakefall av sykdom og komplikasjoner som kirurgi og forbedre livskvaliteten.Ingen alvorlige bivirkninger er rapportert i kliniske studier assosiert med bruk av fluoresceinholdige endoskoper in vivo25. Laserkraften på slimhinneoverflaten var begrenset til <2 mW for å minimere risikoen for termisk skade og oppfylle FDA-kravene for ikke-signifikant risiko26 per 21 CFR 812. Laserkraften på slimhinneoverflaten var begrenset til <2 mW for å minimere risikoen for termisk skade og oppfylle FDA-kravene for ikke-signifikant risiko26 per 21 CFR 812. Мощность лазера на поверхности слизистой оболочки была ограничена до <2 mВт, чтобы свести к минимумиск минимуск соответствовать требованиям FDA относительно незначительного риска26 согласно 21 CFR 812. Laserkraften på slimhinneoverflaten var begrenset til <2 mW for å minimere risikoen for termisk skade og oppfylle 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滤飹飹风飍飹风餇12足FR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 минимумиск минимуск соответствовать требованиям FDA 21 CFR 812 относительно незначительного риска26. Laserkraften på slimhinneoverflaten var begrenset til <2 mW for å minimere risikoen for termisk skade og oppfylle FDA 21 CFR 812-krav for ubetydelig risiko26.
Utformingen av instrumentet kan endres for å forbedre bildekvaliteten.Spesialoptikk er tilgjengelig for å redusere sfærisk aberrasjon, forbedre bildeoppløsningen og øke arbeidsavstanden.SIL kan justeres for bedre å matche brytningsindeksen til vevet (~1,4) for å forbedre lyskoblingen.Drivfrekvensen kan justeres for å øke sidevinkelen til skanneren og utvide bildets synsfelt.Du kan bruke automatiserte metoder for å fjerne rammer av et bilde med betydelig bevegelse for å dempe denne effekten.En feltprogrammerbar gate array (FPGA) med høyhastighets datainnsamling vil bli brukt for å gi høyytelse sanntids full-frame korreksjon.For større klinisk nytteverdi må automatiserte metoder korrigere for faseskift og bevegelsesartefakter for sanntids bildetolkning.En monolitisk 3-akset parametrisk resonansskanner kan implementeres for å introdusere aksial skanning 22 . Disse enhetene er utviklet for å oppnå enestående vertikal forskyvning >400 µm ved å justere drivfrekvensen i et regime som har blandet myknings-/avstivningsdynamikk27. Disse enhetene er utviklet for å oppnå enestående vertikal forskyvning >400 µm ved å justere drivfrekvensen i et regime som har blandet myknings-/avstivningsdynamikk27. Эти устройства были разработаны для достижения беспрецедентного вертикального смещения > 400 мкм путем начения жиме, который характеризуется смешанной динамикой смягчения/жесткости27. Disse enhetene er designet for å oppnå en enestående vertikal forskyvning på >400 µm ved å sette drivfrekvensen i en modus som er preget av blandet myk/hard dynamikk27.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鰃整办媉调整有的>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 状怩 籊 宇 金送 烝帨 这些现 的> 400 µm 的 垂直 位移 27. Эти устройства были разработаны для достижения беспрецедентных вертикальных смещений >400 мкм путем начеты име со смешанной кинетикой размягчения/затвердевания27. Disse enhetene er designet for å oppnå enestående vertikale forskyvninger >400 µm ved å justere triggerfrekvensen i blandet myknings-/herdingkinetikkmodus27.I fremtiden kan vertikal tverrgående avbildning hjelpe til med å iscenesette tidlig kreft (T1a).En kapasitiv sensorkrets kan implementeres for å spore skannerbevegelse og korrigere for faseskift 28 .Automatisk fasekalibrering ved bruk av en sensorkrets kan erstatte manuell instrumentkalibrering før bruk.Instrumentets pålitelighet kan forbedres ved å bruke mer pålitelige instrumentforseglingsteknikker for å øke antall prosesseringssykluser.MEMS-teknologi lover å akselerere bruken av endoskoper for å visualisere epitelet til hule organer, diagnostisere sykdom og overvåke behandling på en minimalt invasiv måte.Med videre utvikling kan denne nye avbildningsmodaliteten bli en rimelig løsning som kan brukes som et supplement til medisinske endoskoper for umiddelbar histologisk undersøkelse og kan til slutt erstatte tradisjonell patologisk analyse.
Strålesporingssimuleringer ble utført ved bruk av ZEMAX optisk designprogramvare (versjon 2013) for å bestemme parametrene til fokusoptikken.Designkriterier inkluderer nesten diffraktiv aksial oppløsning, arbeidsavstand = 0 µm og synsfelt (FOV) større enn 250 × 250 µm2.For eksitasjon ved en bølgelengde λex = 488 nm ble en enkeltmodusfiber (SMF) brukt.Akromatiske dubletter brukes for å redusere variansen til fluorescenssamlingen (figur 5a).Strålen passerer gjennom SMF med en modusfeltdiameter på 3,5 μm og passerer uten trunkering gjennom midten av reflektoren med en åpningsdiameter på 50 μm.Bruk en hard nedsenkingslinse (halvkuleformet) med høy brytningsindeks (n = 2,03) for å minimere innfallende sfærisk aberrasjon og sikre full kontakt med slimhinneoverflaten.Fokuseringsoptikk gir en total NA = 0,41, hvor NA = nsinα, n er brytningsindeksen til vevet, α er den maksimale strålekonvergensvinkelen.De diffraksjonsbegrensede laterale og aksiale oppløsningene er henholdsvis 0,44 og 6,65 µm, ved bruk av NA = 0,41, λ = 488 nm og n = 1,3313.Kun kommersielt tilgjengelige linser med ytre diameter (OD) ≤ 2 mm ble vurdert.Den optiske banen brettes, og strålen som forlater SMF passerer gjennom skannerens sentrale åpning og reflekteres tilbake av et fast speil (0,29 mm i diameter).Denne konfigurasjonen forkorter lengden på den stive distale enden for å lette fremadgående passasje av endoskopet gjennom standard arbeidskanalen (3,2 mm diameter) til medisinske endoskoper.Denne funksjonen gjør den enkel å bruke som tilbehør under rutinemessig endoskopi.
Brettet lysleder og endoskopemballasje.(a) Eksitasjonsstrålen går ut av OBC-en og passerer gjennom skannerens sentrale åpning.Strålen utvides og reflekteres fra et fast sirkulært speil tilbake inn i skanneren for sideveis avbøyning.Fokuseringsoptikken består av et par akromatiske dublettlinser og en solid nedsenkingslinse (halvkuleformet) som gir kontakt med slimhinneoverflaten.ZEMAX 2013 (https://www.zemax.com/) for optisk design og strålesporingssimulering.(b) Viser plasseringen av ulike instrumentkomponenter, inkludert enkeltmodusfiber (SMF), skanner, speil og linser.Solidworks 2016 (https://www.solidworks.com/) ble brukt til 3D-modellering av endoskopemballasjen.
En SMF (#460HP, Thorlabs) med en modusfeltdiameter på 3,5 µm ved en bølgelengde på 488 nm ble brukt som et "hull" for romlig filtrering av ufokusert lys (fig. 5b).SMF-ene er innelukket i fleksible polymerrør (#Pebax 72D, Nordson MEDICAL).En lengde på ca. 4 meter brukes for å sikre tilstrekkelig avstand mellom pasienten og bildesystemet.Et par 2 mm MgF2-belagte akromatiske dublettlinser (#65568, #65567, Edmund Optics) og en 2 mm ubelagt halvkuleformet linse (#90858, Edmund Optics) ble brukt til å fokusere strålen og samle fluorescens.Sett inn et enderør i rustfritt stål (4 mm langt, 2,0 mm OD, 1,6 mm ID) mellom harpiksen og det ytre røret for å isolere skannervibrasjoner.Bruk medisinsk lim for å beskytte instrumentet mot kroppsvæsker og håndteringsprosedyrer.Bruk varmekrympeslange for å beskytte koblingene.
Den kompakte skanneren er laget etter prinsippet om parametrisk resonans.Ets en 50 µm blenderåpning i midten av reflektoren for å overføre eksitasjonsstrålen.Ved å bruke et sett med kvadratur-kamdrevne drivverk, avbøyes den utvidede strålen på tvers i ortogonal retning (XY-plan) i Lissajous-modus.Et datainnsamlingskort (#DAQ PCI-6115, NI) ble brukt til å generere analoge signaler for å kontrollere skanneren.Strøm ble levert av en høyspentforsterker (#PDm200, PiezoDrive) via tynne ledninger (#B4421241, MWS Wire Industries).Lag ledninger på elektrodearmaturen.Skanneren opererer ved frekvenser nær 15 kHz (hurtig akse) og 4 kHz (langsom akse) for å oppnå FOV opp til 250 µm × 250 µm.Video kan tas med en bildefrekvens på 10, 16 eller 20 Hz.Disse bildefrekvensene brukes for å matche repetisjonsfrekvensen til Lissajous-skannemønsteret, som avhenger av verdien av X- og Y-eksitasjonsfrekvensene til skanneren29.Detaljer om avveiningene mellom bildefrekvens, pikseloppløsning og skannemønstertetthet er presentert i vårt tidligere arbeid14.
En faststofflaser (#OBIS 488 LS, koherent) gir λex = 488 nm for å eksitere fluorescein for bildekontrast (fig. 6a).Optiske pigtails er koblet til filterenheten via FC/APC-kontakter (tap 1,82 dB) (fig. 6b).Strålen avbøyes av et dikroisk speil (#WDM-12P-111-488/500:600, Oz Optics) i SMF gjennom en annen FC/APC-kontakt.I samsvar med 21 CFR 812 er innfallseffekt til vev begrenset til maksimalt 2 mW for å oppfylle FDA-kravene for ubetydelig risiko.Fluorescens ble ført gjennom et dikroisk speil og et langt transmisjonsfilter (#BLP01-488R, Semrock).Fluorescens ble overført til en fotomultiplikatorrør (PMT) detektor (#H7422-40, Hamamatsu) via en FC/PC-kontakt ved bruk av en ~1 m lang multimodusfiber med en kjernediameter på 50 µm.Fluorescerende signaler ble forsterket med en høyhastighets strømforsterker (#59-179, Edmund Optics).Spesialprogramvare (LabVIEW 2021, NI) er utviklet for sanntids datainnsamling og bildebehandling.Laserkraft- og PMT-forsterkningsinnstillingene bestemmes av mikrokontrolleren (#Arduino UNO, Arduino) ved hjelp av et spesielt kretskort.SMF og ledninger ender i kontakter og kobles til de fiberoptiske (F) og kablede (W) portene på basestasjonen (Figur 6c).Bildesystemet er plassert på en bærbar vogn (Figur 6d). En isolasjonstransformator ble brukt for å begrense lekkasjestrømmen til <500 μA. En isolasjonstransformator ble brukt for å begrense lekkasjestrømmen til <500 μA. Для ограничения тока утечки до <500 мкА использовался изолирующий трансформатор. En isolasjonstransformator ble brukt for å begrense lekkasjestrømmen 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. Bruk en isolasjonstransformator for å begrense lekkasjestrømmen til <500µA.
visualiseringssystem.(a) PMT, laser og forsterker er i basestasjonen.(b) I filterbanken kjører laseren (blå) over den fiberoptiske kabelen gjennom FC/APC-kontakten.Strålen avbøyes av et dikroisk speil (DM) til en enkeltmodusfiber (SMF) via en andre FC/APC-kontakt.Fluorescens (grønn) går gjennom DM- og langpassfilteret (LPF) til PMT via multimodusfiber (MMF).(c) Den proksimale enden av endoskopet er koblet til de fiberoptiske (F) og kablede (W) portene på basestasjonen.(d) Endoskop, monitor, basestasjon, datamaskin og isolasjonstransformator på en bærbar vogn.(a, c) Solidworks 2016 ble brukt til 3D-modellering av bildesystemet og endoskopkomponentene.
Den laterale og aksiale oppløsningen til fokuseringsoptikken ble målt fra punktspredningsfunksjonen til fluorescerende mikrosfærer (#F8803, Thermo Fisher Scientific) 0,1 µm i diameter.Samle bilder ved å oversette mikrosfærene horisontalt og vertikalt i trinn på 1 µm ved hjelp av en lineær scene (# M-562-XYZ, DM-13, Newport).Bildestabel ved hjelp av ImageJ2 for å skaffe tverrsnittsbilder av mikrosfærer.
Spesialprogramvare (LabVIEW 2021, NI) er utviklet for sanntids datainnsamling og bildebehandling.På fig.7 viser en oversikt over rutinene som brukes for å betjene systemet.Brukergrensesnittet består av datainnsamling (DAQ), hovedpanel og kontrollpanel.Datainnsamlingspanelet samhandler med hovedpanelet for å samle inn og lagre rådata, gi inndata for tilpassede datainnsamlingsinnstillinger og administrere skannerdriverinnstillinger.Hovedpanelet lar brukeren velge ønsket konfigurasjon for bruk av endoskopet, inkludert skannerkontrollsignal, videobildehastighet og innhentingsparametere.Dette panelet lar også brukeren vise og kontrollere lysstyrken og kontrasten til bildet.Ved å bruke rådata som input, beregner algoritmen den optimale forsterkningsinnstillingen for PMT og justerer automatisk denne parameteren ved hjelp av et proporsjonal-integral (PI)16 tilbakemeldingskontrollsystem.Kontrollerkortet samhandler med hovedkortet og datainnsamlingskortet for å kontrollere lasereffekten og PMT-forsterkningen.
Systemprogramvarearkitektur.Brukergrensesnittet består av moduler (1) datainnsamling (DAQ), (2) hovedpanel og (3) kontrollpanel.Disse programmene kjører samtidig og kommuniserer med hverandre gjennom meldingskøer.Nøkkelen er MEMS: Microelectromechanical System, TDMS: Technical Data Control Flow, PI: Proporsjonal integral, PMT: Fotomultiplikator.Bilde- og videofiler lagres i henholdsvis BMP- og AVI-formater.
En fasekorreksjonsalgoritme brukes til å beregne spredningen av bildepikselintensiteter ved forskjellige faseverdier for å bestemme maksimalverdien som brukes til å gjøre bildet skarpere.For sanntidskorrigering er faseskanningsområdet ±2,86° med et relativt stort trinn på 0,286° for å redusere beregningstiden.I tillegg reduserer bruk av deler av bildet med færre sampler bilderammeberegningstiden fra 7,5 sekunder (1 Msample) til 1,88 sekunder (250 Ksample) ved 10 Hz.Disse inngangsparametrene ble valgt for å gi tilstrekkelig bildekvalitet med minimal latens under in vivo-avbildning.Levende bilder og videoer tas opp i henholdsvis BMP- og AVI-formater.Rådataene lagres i Technical Data Management Flow Format (TMDS).
Etterbehandling av in vivo-bilder for kvalitetsforbedring med LabVIEW 2021. Nøyaktigheten er begrenset ved bruk av fasekorreksjonsalgoritmer under in vivo-avbildning på grunn av den lange beregningstiden som kreves.Kun begrensede bildeområder og prøvenummer brukes.I tillegg fungerer ikke algoritmen godt for bilder med bevegelsesartefakter eller lav kontrast og fører til faseberegningsfeil30.Individuelle rammer med høy kontrast og ingen bevegelsesartefakter ble valgt manuelt for fasefinjustering med et faseskanneområde på ±0,75° i trinn på 0,01°.Hele bildeområdet ble brukt (f.eks. 1 Msample av et bilde tatt opp ved 10 Hz).Tabell S2 beskriver bildeparametrene som brukes for sanntid og etterbehandling.Etter fasekorreksjon brukes et medianfilter for å redusere bildestøy ytterligere.Lysstyrke og kontrast forbedres ytterligere ved histogramstrekking og gammakorreksjon31.
De kliniske forsøkene ble godkjent av Michigan Medical Institutions Review Board og ble utført i Institutt for medisinske prosedyrer.Denne studien er registrert online hos ClinicalTrials.gov (NCT03220711, registreringsdato: 18.07.2017).Inklusjonskriterier inkluderte pasienter (i alderen 18 til 100 år) med en tidligere planlagt elektiv koloskopi, økt risiko for tykktarmskreft og en historie med inflammatorisk tarmsykdom.Informert samtykke ble innhentet fra hver enkelt person som sa ja til å delta.Eksklusjonskriterier var pasienter som var gravide, hadde en kjent overfølsomhet overfor fluorescein, eller som gjennomgikk aktiv kjemoterapi eller strålebehandling.Denne studien inkluderte påfølgende pasienter som var planlagt for rutinemessig koloskopi og var representativ for Michigan Medical Center-populasjonen.Studien ble utført i samsvar med Helsinki-erklæringen.
Før operasjonen, kalibrer endoskopet med 10 µm fluorescerende perler (#F8836, Thermo Fisher Scientific) montert i silikonformer.En gjennomskinnelig silikonforsegling (#RTV108, Momentive) ble helt i en 3D-trykt 8 cm3 plastform.Slipp de vannfluorescerende perlene over silikonet og la stå til vannmediet tørker.
Hele tykktarmen ble undersøkt med et standard medisinsk koloskop (Olympus, CF-HQ190L) med hvitt lys.Etter at endoskopisten har bestemt området for den påståtte sykdommen, vaskes området med 5-10 ml 5% eddiksyre, og deretter med sterilt vann for å fjerne slim og rusk.En 5 ml dose på 5 mg/ml fluorescein (Alcon, Fluorescite) ble injisert intravenøst ​​eller sprayet topisk på slimhinnen ved å bruke en standard kanyle (M00530860, Boston Scientific) som ble ført gjennom arbeidskanalen.
Bruk en irrigator for å skylle overflødig farge eller rusk fra slimhinneoverflaten.Fjern det forstøverende kateteret og før endoskopet gjennom arbeidskanalen for å få ante-mortem-bilder.Bruk bredfelt endoskopisk veiledning for å plassere den distale spissen i målområdet. Den totale tiden brukt til å samle konfokale bilder var <10 min. Den totale tiden brukt til å samle konfokale bilder var <10 min. Общее время, затраченное на сбор конфокальных изображений, составило <10 min. Den totale tiden det tok å samle konfokale bilder var <10 min.Den totale innhentingstiden for konfokale bilder var mindre enn 10 minutter.Endoskopisk hvitt lys-video ble behandlet ved hjelp av Olympus EVIS EXERA III (CLV-190) bildesystem og tatt opp med en Elgato HD-videoopptaker.Bruk LabVIEW 2021 til å ta opp og lagre endoskopivideoer.Etter at avbildningen er fullført, fjernes endoskopet og vevet som skal visualiseres fjernes ved hjelp av biopsitang eller en snare. Vevet ble behandlet for rutinemessig histologi (H&E), og evaluert av en ekspert GI-patolog (HDA). Vevet ble behandlet for rutinemessig histologi (H&E), og evaluert av en ekspert GI-patolog (HDA). Ткани были обработаны для обычной гистологии (H&E) og оценены экспертом-патологом желудочно-кишечного (traket). Vev ble behandlet for rutinemessig histologi (H&E) og vurdert av 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 (traket). Vev ble behandlet for rutinemessig histologi (H&E) og vurdert av en ekspert gastrointestinal patolog (HDA).De spektrale egenskapene til fluorescein ble bekreftet ved hjelp av et spektrometer (USB2000+, Ocean Optics) som vist i figur S2.
Endoskoper steriliseres etter hver bruk av mennesker (fig. 8).Rengjøringsprosedyrer ble utført under ledelse og godkjenning av avdelingen for infeksjonskontroll og epidemiologi ved Michigan Medical Center og Central Sterile Processing Unit. Før studien ble instrumentene testet og validert for sterilisering av Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), en kommersiell enhet som tilbyr infeksjonsforebygging og steriliseringsvalideringstjenester. Før studien ble instrumentene testet og validert for sterilisering av Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), en kommersiell enhet som tilbyr infeksjonsforebygging og steriliseringsvalideringstjenester. Перед исследованием инструменты были протестированы и одобрены for стерилизации компанией Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), компанией авляющей услуги по профилактике инфекций и проверке стерилизации. Før studien ble instrumentene testet og godkjent for sterilisering av Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), en kommersiell organisasjon som tilbyr infeksjonsforebygging og steriliseringsverifiseringstjenester. Перед исследованием инструменты были стерилизованы и проверены Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), коммерческой организацизованы, коммерческой организацизациеп рофилактике инфекций и проверке стерилизации. Instrumentene ble sterilisert og inspisert før studier av Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), en kommersiell organisasjon som tilbyr infeksjonsforebygging og steriliseringsverifiseringstjenester.
Gjenvinning av verktøy.(a) Endoskoper plasseres i brett etter hver sterilisering ved hjelp av STERRAD-behandlingsprosessen.(b) SMF og ledninger er terminert med henholdsvis fiberoptiske og elektriske kontakter, som lukkes før reprosessering.
Rengjør endoskopene ved å gjøre følgende: (1) Tørk av endoskopet med en lofri klut fuktet i et enzymatisk rengjøringsmiddel fra proksimalt til distalt;(2) Senk instrumentet i den enzymatiske vaskemiddelløsningen i 3 minutter med vann.lofritt stoff.Elektriske og fiberoptiske kontakter dekkes og fjernes fra løsningen;(3) Endoskopet pakkes inn og plasseres i instrumentbrettet for sterilisering ved bruk av STERRAD 100NX, hydrogenperoksidgassplasma.relativt lav temperatur og lav luftfuktighet.
Datasettene som brukes og/eller analyseres i den nåværende studien er tilgjengelig fra de respektive forfatterne på rimelig forespørsel.
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.translasjon av gastrointestinal heparin.7, 7 (2022).
Al-Mansour, MR et al.Sikkerhet og effektivitetsanalyse av SAGES TAVAC konfokal laserendomikroskopi.Operasjon.Endoscopy 35, 2091–2103 (2021).
Fugazza, A. et al.Konfokal laserendoskopi i gastrointestinale og pankreatobiliære sykdommer: en systematisk gjennomgang og metaanalyse.Biomedisinsk vitenskap.oppbevaringstank.intern 2016, 4638683 (2016).