Dankon pro vizito de Nature.com.Vi uzas retumilon kun limigita CSS-subteno.Por la plej bona sperto, ni rekomendas, ke vi uzu ĝisdatigitan retumilon (aŭ malŝaltu Kongruo-Reĝimon en Internet Explorer).Krome, por certigi daŭran subtenon, ni montras la retejon sen stiloj kaj JavaScript.
Montras karuselon de tri diapozitivoj samtempe.Uzu la butonojn Antaŭa kaj Sekva por moviĝi tra tri diapozitivoj samtempe, aŭ uzu la glitilbutonojn ĉe la fino por moviĝi tra tri diapozitivoj samtempe.
Konfoka laserendoskopio estas nova metodo de realtempa optika biopsio.Fluoreskaj bildoj de histologia kvalito povas esti akiritaj tuj de la epitelio de kavaj organoj.Nuntempe, skanado estas farita proksime per enket-bazitaj instrumentoj kiuj estas ofte uzitaj en klinika praktiko, kun limigita fleksebleco en fokuskontrolo.Ni pruvas la uzon de parametrika resonanca skanilo muntita ĉe la malproksima fino de endoskopo por plenumi altrapidan flankan deflankiĝon.Truo estis gravurita en la centron de la reflektoro por ruliĝi supren laŭ la malpeza vojo.Tiu dezajno reduktas la grandecon de la instrumento al 2.4 mm en diametro kaj 10 mm en longo, permesante al ĝi esti pasita antaŭen tra la laborkanalo de normaj medicinaj endoskopoj.La kompakta lenso disponigas lateralajn kaj aksajn rezoluciojn de 1.1 kaj 13.6 µm, respektive.Labordistanco de 0 µm kaj vidkampo de 250 µm × 250 µm estas atingitaj ĉe framfrekvencoj ĝis 20 Hz.Ekscito ĉe 488 nm ekscitas fluoreskeinon, aprobitan tinkturfarbon de FDA por alta histokontrasto.Endoskopoj estis reprocesitaj dum 18 cikloj sen fiasko uzante klinike aprobitajn steriligmetodojn.Fluoreskaj bildoj estis akiritaj de normala kolona mukozo, tubformaj adenomoj, hiperplastaj polipoj, ulcera kolito kaj Crohn-kolito dum rutina kolonoskopio.Unuopaj ĉeloj povas esti identigitaj, inkluzive de kolonocitoj, pokalĉeloj, kaj inflamaj ĉeloj.Mukozaj ecoj kiel ekzemple kriptostrukturoj, kriptokavaĵoj, kaj lamena propra povas esti distingitaj.La instrumento povas esti uzata kiel aldono al konvencia endoskopio.
Konfoka laserendoskopio estas nova bildiga kategorio estanta evoluigita por klinika uzo kiel aldonaĵo al rutina endoskopio1,2,3.Tiuj flekseblaj, fibro-optik-konektitaj instrumentoj povas esti uzitaj por detekti malsanojn en la epiteliĉeloj kiuj vicas kavajn organojn, kiel ekzemple la dupunkto.Ĉi tiu maldika tavolo de histo estas tre metabola aktiva kaj estas la fonto de multaj malsanoj kiel kancero, infekto kaj inflamo.Endoskopio povas atingi subĉelan rezolucion, disponigante realtempajn, preskaŭ-histologiajn kvalitajn en vivajn bildojn por helpi klinikistojn fari klinikajn decidojn.Fizika histobiopsio portas la riskon de sangado kaj truado.Tro multaj aŭ tro malmultaj biopsiaj specimenoj ofte estas kolektitaj.Ĉiu specimeno forigita pliigas la kirurgian koston.Daŭras plurajn tagojn por ke la specimeno estu taksita de patologiisto.Dum la tagoj de atendado de patologiaj rezultoj, pacientoj ofte spertas angoron.En kontrasto, al aliaj klinikaj bildigaj kategorioj kiel ekzemple MRI, CT, PET, SPECT kaj ultrasono mankas la spaca rezolucio kaj tempa rapideco necesaj por bildigi epiteliajn procezojn en vivo kun realtempa, subĉela rezolucio.
Sondi-bazita instrumento (Cellvizio) estas nuntempe ofte uzita en klinikoj por fari "optikan biopsion".La dezajno estas bazita sur space kohera fibro optika pakaĵo4 kiu kolektas kaj elsendas fluoreskaj bildoj.La ununura fibro-kerno funkcias kiel "truo" por space filtri malfokusitan lumon por subĉela rezolucio.Skanado estas farita proksime uzante grandan, dikan galvanometron.Ĉi tiu provizo limigas la kapablon de la fokusa kontrolilo.Konvena enscenigo de frua epitela karcinomo postulas bildigon sub la hista surfaco por taksi invadon kaj determini taŭgan terapion.Fluoresceino, FDA-aprobita kontrasto agento, estas administrita intravejne por elstarigi strukturajn trajtojn de la epitelio. Tiuj endomikroskopoj havas grandecon <2.4 mm en diametro, kaj povas esti pasitaj antaŭen facile tra la biopsiokanalo de normaj medicinaj endoskopoj. Tiuj endomikroskopoj havas grandecon <2.4 mm en diametro, kaj povas esti pasitaj antaŭen facile tra la biopsiokanalo de normaj medicinaj endoskopoj. Эти эндомикроскопы имеют размеры <2,4 мм в диаметре и могут быть легко проведены черены черино диаметре и могут х медицинских эндоскопов. Tiuj endomikroskopoj estas <2.4 mm en diametro kaj povas esti facile pasitaj tra la biopsiokanalo de normaj medicinaj endoskopoj.Tiuj borskopoj estas malpli ol 2.4 mm en diametro kaj facile pasas tra la biopsiokanalo de normaj medicinaj borskopoj.Tiu fleksebleco permesas larĝan gamon de klinikaj aplikoj kaj estas sendependa de endoskopproduktantoj.Multaj klinikaj studoj estis faritaj uzante ĉi tiun bildigan aparaton, inkluzive de la frua detekto de kanceroj de la ezofago, stomako, dupunkto kaj buŝa kavo.Bildaj protokoloj estis evoluigitaj kaj la sekureco de la proceduro estis establita.
Mikroelektromekanikaj sistemoj (MEMS) estas potenca teknologio por dizajnado kaj fabrikado de etaj skanaj mekanismoj uzitaj en la distala fino de endoskopoj.Ĉi tiu pozicio (rilate al proksimala) permesas pli grandan flekseblecon en kontrolado de la fokusa pozicio5,6.Aldone al laterala deklino, la distala mekanismo ankaŭ povas elfari aksajn skanadojn, post-objektivan skanadojn, kaj hazardajn alirskanadojn.Ĉi tiuj kapabloj ebligas pli ampleksan pridemandadon pri epiteliĉeloj, inkluzive de vertikala transsekca bildigo7, granda vidkampo (FOV)8 sen aberacia skanado, kaj plibonigita efikeco en uzant-difinitaj subregionoj9.MEMS solvas la gravan problemon paki la skanmotoron kun la limigita spaco disponebla ĉe la malproksima fino de la instrumento.Kompare al dikaj galvanometroj, MEMS provizas superan rendimenton je malgranda grandeco, alta rapideco kaj malalta konsumo.Simpla produktada procezo povas esti pligrandigita por amasproduktado je malalta kosto.Multaj MEMS-dezajnoj estis antaŭe raportitaj10,11,12.Neniu el la teknologioj ankoraŭ estis sufiĉe evoluigita por ebligi la ĝeneraligitan klinikan uzon de realtempa en viva bildigo tra la laborkanalo de medicina endoskopo.Ĉi tie, ni celas pruvi la uzon de MEMS-skanilo ĉe la malproksima fino de endoskopo por enviva akiro de homaj bildoj dum rutina klinika endoskopio.
Fibra optika instrumento estis evoluigita uzante MEMS-skanilon ĉe la distala fino por kolekti realtempajn en vivajn fluoreskajn bildojn kun similaj histologiaj karakterizaĵoj.Unureĝima fibro (SMF) estas enfermita en fleksebla polimertubo kaj ekscitita ĉe λex = 488 nm.Tiu konfiguracio mallongigas la longon de la distala pinto kaj permesas al ĝi esti pasita antaŭen tra la laborkanalo de normaj medicinaj endoskopoj.Uzu la pinton por centri la optikon.Tiuj lensoj estas dizajnitaj por atingi preskaŭ difraktan aksan rezolucion kun nombra aperturo (NA) = 0.41 kaj labordistanco = 0 µm13.Precizaj shims estas faritaj por precize vicigi la optikon 14. La skanilo estas pakita en endoskopo kun rigida distala pinto 2,4 mm en diametro kaj 10 mm longa (Fig. 1a).Ĉi tiuj dimensioj permesas ĝin esti uzata en klinika praktiko kiel akcesoraĵo dum endoskopio (Fig. 1b).La maksimuma potenco de la laserokazaĵo sur la histo estis 2 mW.
Konfokusa laserendoskopio (CLE) kaj MEMS-skaniloj.Foto montranta (a) pakitan instrumenton kun rigidaj distalaj pintaj dimensioj de 2.4 mm en diametro kaj 10 mm longo kaj (b) rektan trairejon tra la laborkanalo de norma medicina endoskopo (Olympus CF-HQ190L).(c) Fronta vido de la skanilo montranta reflektoron kun centra aperturo de 50 µm tra kiu la ekscitradio pasas.La skanilo estas muntita sur gimbal movita per aro de kvadrataj kombilaj veturadoj.La resonanca frekvenco de la aparato estas determinita de la grandeco de la torda risorto.(d) Flanka vido de la skanilo montranta la skanilon pliiĝis sur stando kun dratoj ligitaj al elektrodaj ankroj kiuj disponigas ligpunktojn por veturado kaj potencaj signaloj.
La skana mekanismo konsistas el gimbal-surĉevala reflektoro movita per aro de kombil-movitaj kvadrataj aktuarioj por deviigi la trabon flanke (XY-aviadilo) en Lissajous-ŝablono (Fig. 1c).Truo 50 µm en diametro estis gravurita en la centro tra kiu la ekscittrabo pasis.La skanilo estas movita ĉe la resonanca frekvenco de la dezajno, kiu povas esti agordita ŝanĝante la grandecon de la tordrisorto.Elektrodaj ankroj estis gravuritaj sur la periferio de la aparato por provizi konektajn punktojn por potenco kaj kontrolsignaloj (Fig. 1d).
La bildiga sistemo estas muntita sur portebla ĉaro kiu povas esti rulita en la operaciejon.La grafika uzantinterfaco estis dizajnita por subteni uzantojn kun minimuma teknika scio, kiel kuracistoj kaj flegistinoj.Mane kontrolu la frekvencon de la skanilo, la reĝimon de trabo kaj la FOV de bildo.
La totala longo de la endoskopo estas ĉirkaŭ 4m por permesi plenan trairejon de instrumentoj tra la laborkanalo de norma medicina endoskopo (1.68m), kun ekstra longo por manovra kapableco.Ĉe la proksima fino de la endoskopo, la SMF kaj dratoj finiĝas en konektiloj kiuj ligas al la optika fibro kaj kabligitaj havenoj de la bazstacio.La instalaĵo enhavas laseron, filtrilon, alttensian amplifilon kaj fotomultiplikan detektilon (PMT).La amplifilo liveras potencon kaj vetursignalojn al la skanilo.La optika filtrila unuo kunligas la laseran eksciton al la SMF kaj pasas la fluoreskecon al la PMT.
Endoskopoj estas reprocesitaj post ĉiu klinika proceduro uzante la STERRAD-steriligprocezon kaj povas elteni ĝis 18 ciklojn sen fiasko.Por la OPA-solvo, neniuj signoj de damaĝo estis observitaj post pli ol 10 desinfektaj cikloj.La rezultoj de OPA superis tiujn de STERRAD, sugestante ke la vivo de endoskopoj povus esti plilongigita per altnivela desinfektado prefere ol resteriligado.
Bildrezolucio estis determinita de la punkta disvastiĝo-funkcio uzante fluoreskajn bidojn kun diametro de 0.1 μm.Por flanka kaj aksa rezolucio, plena larĝo je duona maksimumo (FWHM) de 1.1 kaj 13.6 µm, respektive, estis mezurita (Fig. 2a, b).
Bildaj opcioj.La flanka (a) kaj aksa (b) rezolucio de la fokusa optiko estas karakterizita per la punkta disvastiĝo funkcio (PSF) mezurita uzante fluoreskaj mikrosferoj kun diametro de 0.1 μm.La mezurita plena larĝo ĉe duona maksimumo (FWHM) estis 1.1 kaj 13.6 µm, respektive.Enmeto: Vastigitaj vidoj de ununura mikrosfero en la transversa (XY) kaj aksa (XZ) indikoj estas montritaj.(c) Fluoreska bildo akirita de norma (USAF 1951) celstrio (ruĝa ovalo) montrante ke grupoj 7-6 povas esti klare solvitaj.(d) Bildo de 10 µm diametraj disigitaj fluoreskaj mikrosferoj montrantaj bildkampon de vido de 250 µm×250 µm.La PSF-oj en (a, b) estis konstruitaj uzante MATLAB R2019a (https://www.mathworks.com/).(c, d) Fluoreskaj bildoj estis kolektitaj per LabVIEW 2021 (https://www.ni.com/).
Fluoreskaj bildoj de normaj rezoluciaj lensoj klare distingas la aron de kolumnoj en grupoj 7-6, kiu subtenas altan flankan rezolucion (Fig. 2c).La vidkampo (FOV) de 250 µm × 250 µm estis determinita de bildoj de 10 µm-diametraj fluoreskaj bidoj disigitaj sur kovriloj (Fig. 2d).
Aŭtomatigita metodo por PMT-gajnokontrolo kaj faza korekto estas efektivigita en klinika bildiga sistemo por redukti moviĝartefaktojn de endoskopoj, kojloperistalzo, kaj pacienca spirado.Algoritmoj pri rekonstruado kaj prilaborado de bildoj estis priskribitaj antaŭe14,15.La PMT-gajno estas kontrolita per proporcia-integra (PI) regilo por malhelpi intensecsaturiĝon16.La sistemo legas la maksimuman pikselan intensecon por ĉiu kadro, kalkulas la proporciajn kaj integrajn respondojn, kaj determinas PMT-gajnvalorojn por certigi, ke la piksela intenseco estas ene de la permesebla intervalo.
Dum en viva bildigo, faza miskongruo inter skanilmovo kaj kontrolsignalo povas kaŭzi bildmalklariĝon.Tiaj efikoj povas okazi pro ŝanĝoj en la temperaturo de la aparato ene de la homa korpo.Blankaj lumaj bildoj montris, ke la endoskopo estis en kontakto kun normala kolona mukozo en vivo (Figuro 3a).Malklariĝo de misalignitaj pikseloj povas esti vidita en krudaj bildoj de normala kolona mukozo (Figuro 3b).Post traktado kun taŭga fazo kaj kontrasta ĝustigo, subĉelaj trajtoj de la mukozo povus esti distingitaj (Fig. 3c).Por pliaj informoj, krudaj konfokusaj bildoj kaj prilaboritaj realtempaj bildoj estas montritaj en Fig. S1, kaj la bildaj rekonstruaj parametroj uzataj por realtempa kaj post-prilaborado estas prezentitaj en Tabelo S1 kaj Tabelo S2.
Prilaborado de bildoj.(a) Larĝ-angula endoskopa bildo montranta endoskopon (E) metita en kontakton kun normala (N) kolona mukozo por kolekti en vivo fluoreskajn bildojn post fluoreskeindono.(b) Vagi en la X kaj Y-aksoj dum skanado povas kaŭzi misalignitajn pikselojn malklarigi.Por pruvceloj, granda fazŝanĝo estas aplikata al la origina bildo.(c) Post post-prilabora faza korekto, mukozaj detaloj povas esti taksitaj, inkluzive de kriptostrukturoj (sagoj), kun centra lumeno (l) ĉirkaŭita de la lamina propria (lp).Unuopaj ĉeloj povas esti distingitaj, inkluzive de kolonocitoj (c), pokalĉeloj (g), kaj inflamaj ĉeloj (sagoj).Vidu plian videon 1. (b, c) Bildoj prilaboritaj per LabVIEW 2021.
Konfokusaj fluoreskecbildoj estis akiritaj en vivo en pluraj kolonaj malsanoj por montri la larĝan klinikan aplikeblecon de la instrumento.Grandangula bildigo unue estas farita uzante blankan lumon por detekti ege nenormalan mukozon.La endoskopo tiam estas avancita tra la laborkanalo de la kolonoskopo kaj alportita en kontakton kun la mukozo.
Larĝkampa endoskopio, konfokusa endomikroskopio, kaj histologio (H&E) bildoj estas montritaj por kolonika neoplazio, inkluzive de tubforma adenomo kaj hiperplasta polipo. Larĝkampa endoskopio, konfokusa endomikroskopio, kaj histologio (H&E) bildoj estas montritaj por kolonika neoplazio, inkluzive de tubforma adenomo kaj hiperplasta polipo. Широкопольная эндоскопия, конфокальная эндомикроскопия и гистологические (H&E) изобокальная пыльная пызображпы ии толстой кишки, включая тубулярную аденому и гиперпластический полип. Kolona endoskopio, konfokusa endomikroskopio kaj histologia (H&E) bildigo estas indikitaj por kolonika neoplazio, inkluzive de tubforma adenomo kaj hiperplasta polipo.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、共聚窥、共聚查、共聚性息肉）的广肿瘤（包括管状腺瘤和增生性息肉组织学(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共共共光共共共光宨徨徨宾肉果学(H&E) bildo. Широкопольная эндоскопия, конфокальная микроэндоскопия и гистологические (H&E) изобира,женокопия оли толстой кишки, включая тубулярные аденомы и гиперпластические полипы. Larĝkampa endoskopio, konfokusa mikroendoskopio, kaj histologiaj (H&E) bildoj montrantaj tumorojn de la dupunkto, inkluzive de tubformaj adenomoj kaj hiperplastaj polipoj.Tubularaj adenomoj montris perdon de normala kripto-arkitekturo, redukton de la grandeco de pokalĉeloj, distordo de la kripta lumeno kaj dikiĝo de la lamina propra (Fig. 4a-c).Hiperplastaj polipoj montris stelitan arkitekturon de kriptoj, malmultaj pokalĉeloj, fendet-simila lumeno de kriptoj kaj neregulaj lamelaj kriptoj (Fig. 4d-f).
Bildo de mukoza dika haŭto en vivo. Reprezenta blanka lumendoskopio, konfokusa endomikroskopo, kaj histologio (H&E) bildoj estas montritaj por (ac) adenomo, (df) hiperplasta polipo, (gi) ulcera kolito, kaj (jl) Crohn-kolito. Reprezenta blanka lumendoskopio, konfokusa endomikroskopo, kaj histologio (H&E) bildoj estas montritaj por (ac) adenomo, (df) hiperplasta polipo, (gi) ulcera kolito, kaj (jl) Crohn-kolito. Типичные изображения эндоскопии в белом свете, конфокального эндомикроскопа и гистокопа и гистопа и гистокального (белом свете). деномы, (df) гиперпластического полипа, (gi) язвенного колита и (jl) колита Крона. Tipa blankluma endoskopio, konfokusa endomikroskopo, kaj histologio (H&E) bildoj estas montritaj por (ac) adenomo, (df) hiperplasta polipo, (gi) ulcera kolito, kaj (jl) Crohn-kolito.显示了(ac) 腺瘤、(df) 增生性息肉、(gi) 溃疡性结肠炎和(jl) 克罗恩结肠罗恩结肠炎硜结肠炎硜克克了检查、共聚焦内窥镜检查和组织学( H&E) 图像。 Ĝi montras (ac) 躰真、(df) 增生性息肉、(gi) 苏盖性红肠炎和(jl) 克罗恩红肠炎的你炎的体肠炎的你炎的体肙共公司内肠肠炎性和电视学( H&E ) bildo. Представлены репрезентативные эндоскопия в белом свете, конфокальная эндоскопия и гистакопия (пистого) (представлены). ластического полипоза, (gi) язвенного колита и (jl) колита Крона (H&E). Reprezenta blankluma endoskopio, konfokusa endoskopio, kaj histologio de (ac) adenomo, (df) hiperplasta polipozo, (gi) ulcera kolito, kaj (jl) Crohn-kolito (H&E) estas montritaj.(B) montras konfokusan bildon akiritan en vivo de tubforma adenomo (TA) uzante endoskopon (E).Tiu ĉi prekancera lezo montras perdon de normala kripta arkitekturo (sago), misprezento de la kripta kavaĵo (l), kaj homamasiĝo de la kripta lamina propra (lp).Kolonocitoj (c), pokalĉeloj (g), kaj inflamaj ĉeloj (sagoj) ankaŭ povas esti identigitaj.Smt.Suplementa Video 2. (e) montras konfokusan bildon akiritan de hiperplasta polipo (HP) en vivo.Tiu benigna lezo montras stelan kripto-arkitekturon (sago), fendet-similan kriptolunon (l), kaj neregule forman lamenon propria (lp).Kolonocitoj (c), pluraj pokalĉeloj (g) kaj inflamaj ĉeloj (sagoj) ankaŭ povas esti identigitaj.Smt.Suplementa Video 3. (h) montras konfokusajn bildojn akiritajn en ulcera kolito (UC) en vivo.Ĉi tiu inflama kondiĉo montras distorditan kripto-arkitekturon (sago) kaj elstarajn pokalĉelojn (g).Plumoj de fluoreskeino (f) estas elsenditaj de epiteliĉeloj, reflektante pliigitan angian permeablon.Multaj inflamaj ĉeloj (sagoj) vidiĝas en la lamena propra (lp).Smt.Suplementa Video 4. (k) montras konfokusan bildon akiritan en vivo de regiono de Crohn-kolito (CC).Ĉi tiu inflama kondiĉo montras distorditan kripto-arkitekturon (sago) kaj elstarajn pokalĉelojn (g).Plumoj de fluoreskeino (f) estas elsenditaj de epiteliĉeloj, reflektante pliigitan angian permeablon.Multaj inflamaj ĉeloj (sagoj) vidiĝas en la lamena propra (lp).Smt.Suplementa Video 5. (b, d, h, l) Bildoj prilaboritaj per LabVIEW 2021.
Simila aro de bildoj de kolona inflamo estas montrita, inkluzive de ulcera kolito (UC) (Figuro 4g-i) kaj Crohn-kolito (Figuro 4j-l).La inflama respondo supozeble estas karakterizita per distorditaj kriptostrukturoj kun protrudaj pokalĉeloj.Fluoresceino estas elpremita el epiteliĉeloj, reflektante pliigitan angian permeablon.Granda nombro da inflamaj ĉeloj povas esti vidita en la propra plakaĵo.
Ni pruvis la klinikan aplikon de fleksebla fibro-kunligita konfokusa lasera endoskopo, kiu uzas distale poziciitan MEMS-skanilon por enviva akiro de bildoj.Ĉe resonfrekvenco, framfrekvencoj ĝis 20 Hz povas esti atingitaj uzante alt-densecan skanan reĝimon de Lissajous por redukti moviĝartefaktojn.La optika pado estas faldita por disponigi radiovastiĝon kaj nombran aperturon sufiĉan atingi lateralan rezolucion de 1.1 µm.Fluoreskaj bildoj de histologia kvalito estis akiritaj dum rutina kolonoskopio de normala kolona mukozo, tubformaj adenomoj, hiperplastaj polipoj, ulcera kolito kaj Crohn-kolito.Unuopaj ĉeloj povas esti identigitaj, inkluzive de kolonocitoj, pokalĉeloj, kaj inflamaj ĉeloj.Mukozaj ecoj kiel ekzemple kriptostrukturoj, kriptokavaĵoj, kaj lamena propra povas esti distingitaj.La preciza aparataro estas mikromaŝinita por certigi precizan vicigon de la individuaj optikaj kaj mekanikaj komponantoj ene de la 2.4mm diametro x 10mm longa instrumento.La optika dezajno reduktas la longon de la rigida distala pinto sufiĉe por permesi rektan trairejon tra norma grandeco (3.2 mm diametro) laborkanalo en medicinaj endoskopoj.Tial, sendepende de la fabrikanto, la aparato povas esti vaste uzata de kuracistoj ĉe la loĝloko.Ekscito estis farita ĉe λex = 488 nm por eksciti fluoreskeinon, aprobitan tinkturfarbon de FDA, por akiri altan kontraston.La instrumento estis reprocesita sen problemoj dum 18 cikloj uzante klinike akceptitajn steriligmetodojn.
Du aliaj instrumentdezajnoj estis klinike validigitaj.Cellvizio (Mauna Kea Technologies) estas enket-bazita konfokusa laserendoskopo (pCLE) kiu uzas faskon da multreĝimaj koheraj fibro-optikaj kabloj por kolekti kaj elsendi fluoreskecbildojn1.Galvospegulo situanta sur la bazstacio elfaras lateralan skanadon ĉe la proksima fino.Optikaj sekcioj estas kolektitaj en la horizontala (XY) ebeno kun profundo de 0 ĝis 70 µm.Mikrosondiloj estas haveblaj de 0.91 (19 G-pinglo) ĝis 5 mm en diametro.Flanka rezolucio de 1 ĝis 3,5 µm estis atingita.Bildoj estis kolektitaj kun framfrekvenco de 9 ĝis 12 Hz kun unudimensia vidkampo de 240 ĝis 600 µm.La platformo estis klinike uzata en diversaj areoj inkluzive de la galdukto, veziko, dupunkto, ezofago, pulmoj kaj pankreato.Optiscan Pty Ltd evoluigis endoskop-bazitan konfokusan laserendoskopon (eCLE) kun skanmotoro konstruita en la enmeta tubo (distala fino) de profesia endoskopo (EC-3870K, Pentax Precision Instruments) 17 .La optika sekcio estis aranĝita uzante unu-reĝiman fibron, kaj flanka skanado estis aranĝita uzante kantilevran mekanismon tra resonanca diapazono.Aktuario de Shape Memory Alloy (Nitinol) estas uzata por krei aksan delokiĝon.La tuta diametro de la konfokusa modulo estas 5 mm.Por fokusado, GRIN-lenso kun nombra aperturo de NA = 0.6 estas uzata.Horizontalaj bildoj estis akiritaj kun flankaj kaj aksaj rezolucioj de 0.7 kaj 7 µm, respektive, kun framfrekvenco de 0.8-1.6 Hz kaj vidkampo de 500 µm × 500 µm.
Ni pruvas subĉelan rezolucion en vivo fluoreskecan bildigan akiron de la homa korpo per medicina endoskopo uzante distalan finfinan MEMS-skanilon.Fluoresko disponigas altan bildkontraston, kaj Perantoj kiuj ligas al ĉelaj surfacceloj povas esti etikeditaj kun fluoroforoj por disponigi molekulan identecon por plibonigita malsandiagnozo18.Aliaj optikaj teknikoj por en viva mikroendoskopio ankaŭ estas evoluigitaj. OCT uzas la mallongan kohereclongon de larĝbenda lumfonto por kolekti bildojn en la vertikala ebeno kun profundoj >1 mm19. OCT uzas la mallongan kohereclongon de larĝbenda lumfonto por kolekti bildojn en la vertikala ebeno kun profundoj >1 mm19. ОКТ использует короткую длину когерентности широкополосного источника света для сборика сборения ной плоскости с глубиной >1 мм19. OCT uzas la mallongan kohereclongon de larĝbenda lumfonto por akiri bildojn en la vertikala ebeno kun >1 mm profundo19. OCT 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 сборай сбора и ОКТ использует 1 мм19 в вертикальной плоскости. OCT uzas la mallongan kohereclongon de larĝbenda lumfonto por akiri bildojn >1 mm19 en la vertikala ebeno.Tamen, tiu malalt-kontrasta aliro dependas de retrodisigita lumkolekto kaj bildrezolucio estas limigita per makulartefaktoj.Fotoakustika endoskopio generas en vivajn bildojn bazitajn sur rapida termoelasta ekspansio en histo post sorbado de lasera pulso kiu generas sonondojn20. Tiu aliro montris bildigajn profundojn>1 cm en homa dupunkto en vivo por monitori terapion. Tiu aliro montris bildigajn profundojn>1 cm en homa dupunkto en vivo por monitori terapion. Этот подход продемонстрировал глубину визуализации > 1 см в толстой кишке человека человека in vivo длатормнгто длап. Tiu aliro montris bildigan profundon de >1 cm en la homa dupunkto en vivo por terapimonitorado.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 четлонда in vivo четлова подход . Tiu aliro estis pruvita ĉe bildigaj profundoj >1 cm en la homa dupunkto en vivo por monitori terapion.La kontrasto estas plejparte produktita de hemoglobino en la vaskulaturo.Multifotona endoskopio generas alt-kontrastajn fluoreskecbildojn kiam du aŭ pli da NIR-fotonoj trafas histajn biomolekulojn samtempe21. Tiu aliro povas atingi bildigajn profundojn >1 mm kun malalta fototokseco. Tiu aliro povas atingi bildigajn profundojn >1 mm kun malalta fototokseco. Этот подход может обеспечить глубину изображения > 1 мм с низкой фототоксичностью. Tiu aliro povas disponigi bildoprofundon> 1 mm kun malalta fototokseco.这种方法可以实现>1 毫米的成像深度，光毒性低。这种方法可以实现>1 毫米的成像深度，光毒性低。 Этот подход может обеспечить глубину изображения > 1 мм с низкой фототоксичностью. Tiu aliro povas disponigi bildoprofundon> 1 mm kun malalta fototokseco.Altintensaj femtosekundaj laserpulsoj estas postulataj kaj tiu metodo ne estis klinike pruvita dum endoskopio.
En ĉi tiu prototipo, la skanilo elfaras nur lateralan deklinon, do la optika parto estas en la horizontala (XY) ebeno.La aparato kapablas funkcii kun pli alta framfrekvenco (20 Hz) ol la galvanaj speguloj (12 Hz) en la Cellvizio-sistemo.Pliigu la framfrekvencon por redukti movadajn artefaktojn kaj malpliigi la framfrekvencon por akceli la signalon.Altrapidaj kaj aŭtomatigitaj algoritmoj estas necesaj por mildigi grandajn movadajn artefaktojn kaŭzitajn de endoskopa moviĝo, spira moviĝo kaj intesta motileco.Parametrikaj resonantaj skaniloj pruviĝis atingi aksajn movojn pli ol centoj da mikronoj22. Bildoj povas esti kolektitaj en vertikala ebeno (XZ), perpendikulara al la mukoza surfaco, por disponigi la saman vidon kiel tiu de histologio (H&E). Bildoj povas esti kolektitaj en vertikala ebeno (XZ), perpendikulara al la mukoza surfaco, por disponigi la saman vidon kiel tiu de histologio (H&E). Изображения могут быть получены в вертикальной плоскости (XZ), перпендикулярной поверхой поверхной поверхной чтобы обеспечить такое же изображение, как при гистологии (H&E). Bildoj povas esti prenitaj en vertikala ebeno (XZ) perpendikulara al la mukoza surfaco por disponigi la saman bildon kiel en histologio (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) 组织学(H&E) 秄图像盄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 поверхой поверхной поверхной чтобы обеспечить такое же изображение, как при гистологическом исследовании (H&E). Bildoj povas esti prenitaj en vertikala ebeno (XZ) perpendikulara al la mukoza surfaco por disponigi la saman bildon kiel histologia ekzameno (H&E).La skanilo povas esti metita en post-objektiva pozicio kie la lumradio falas laŭ la ĉefa optika akso por redukti sentemon al aberacioj8.Preskaŭ difrakto-limigitaj fokusaj volumoj povas devii super propraaŭtoritate grandaj vidkampoj.Hazarda alira skanado povas esti farita por deviigi reflektorojn al uzant-difinitaj pozicioj9.La vidkampo povas esti reduktita por elstarigi arbitrajn areojn de la bildo, plibonigante la signal-al-bruo-proporcion, kontraston kaj framfrekvencon.Skaniloj povas esti amasproduktitaj uzante simplajn procezojn.Centoj da aparatoj povas esti faritaj sur ĉiu silicioblato por pliigi produktadon por malaltkosta amasproduktado kaj larĝa distribuo.
La faldita malpeza vojo reduktas la grandecon de la rigida distala pinto, faciligante uzi la endoskopon kiel akcesoraĵon dum rutina kolonoskopio.En la fluoreskaj bildoj montritaj, subĉelaj ecoj de la mukozo povas esti viditaj distingi tubformajn adenomojn (prekanceros) de hiperplastaj polipoj (benignaj).Ĉi tiuj rezultoj sugestas, ke endoskopio povas redukti la nombron da nenecesaj biopsioj23.Ĝeneralaj komplikaĵoj asociitaj kun kirurgio povas esti reduktitaj, monitoraj intervaloj povas esti optimumigitaj, kaj histologia analizo de negravaj lezoj povas esti minimumigita.Ni ankaŭ montras en vivo bildojn de pacientoj kun inflama intestmalsano, inkluzive de ulcera kolito (UC) kaj Crohn-kolito.Konvencia blanka lumkolonoskopio disponigas makroskopan vidon de la mukoza surfaco kun limigita kapablo precize taksi mukozan resaniĝon.Endoskopio povas esti uzita en vivo por taksi la efikecon de biologiaj terapioj kiel ekzemple kontraŭ-TNF24-antikorpoj.Preciza en-viva taksado ankaŭ povas redukti aŭ malhelpi malsanon ripetiĝon kaj komplikaĵojn kiel ekzemple kirurgio kaj plibonigi vivokvaliton.Neniuj gravaj adversaj reagoj estis raportitaj en klinikaj studoj asociitaj kun la uzo de fluoreskein-enhavantaj endoskopoj en vivo25. La lasera potenco sur la mukoza surfaco estis limigita al <2 mW por minimumigi riskon por termika vundo kaj plenumi la FDA-postulojn pri ne-signifa risko26 laŭ 21 CFR 812. La lasera potenco sur la mukoza surfaco estis limigita al <2 mW por minimumigi la riskon por termika vundo kaj plenumi la FDA-postulojn pri ne-signifa risko26 laŭ 21 CFR 812. Мощность лазера на поверхности слизистой оболочки была ограничена до <2 мВрхности слизистой оболочки была ограничена до <2 мВрхности слизистой оболочки была ограничена до <2 мВрхности слизистой оболочки ического повреждения и соответствовать требованиям FDA относительно незначительного рисога126 рисога126 рисога126. La lasera potenco ĉe la mukoza surfaco estis limigita al <2 mW por minimumigi la riskon de termika damaĝo kaj plenumi FDA-postulojn por nekonsiderinda risko26 sub 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，并满在并满足并满足FR8121度地降低热损伤风险险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 мВрхности слизистой оболочки была ограничена до <2 мВрхности слизистой оболочки была ограничена до <2 мВрхности слизистой оболочки ического повреждения и соответствовать требованиям FDA 21 CFR 812 относительно незначитела2 нсого 6р. La lasera potenco ĉe la mukoza surfaco estis limigita al <2 mW por minimumigi la riskon de termika damaĝo kaj plenumi FDA 21 CFR 812 postulojn por nekonsiderinda risko26.
La dezajno de la instrumento povas esti modifita por plibonigi bildkvaliton.Specialaj optikoj disponeblas por redukti sferan aberacion, plibonigi bildan rezolucion kaj pliigi labordistancon.La SIL povas esti agordita por pli bone kongrui kun la refrakta indico de la histo (~1.4) por plibonigi malpezan kupladon.La veturfrekvenco povas esti ĝustigita por pliigi la flankan angulon de la skanilo kaj plilarĝigi la bildan vidkampon.Vi povas uzi aŭtomatigitajn metodojn por forigi kadrojn de bildo kun grava movado por mildigi ĉi tiun efikon.Kampo-programebla pordega aro (FPGA) kun altrapida datuma akiro estos uzata por disponigi alt-efikecan realtempan plenkadran korekton.Por pli granda klinika utileco, aŭtomatigitaj metodoj devas korekti por fazŝanĝo kaj moviĝartefaktoj por realtempa bildinterpreto.Monolita 3-aksa parametrika resonanca skanilo povas esti efektivigita por enkonduki aksan skanadon 22 . Ĉi tiuj aparatoj estis evoluigitaj por atingi senprecedencan vertikalan delokiĝon > 400 µm agordante la veturfrekvencon en reĝimo kiu prezentas miksitan moligadon/rigidigan dinamikon27. Ĉi tiuj aparatoj estis evoluigitaj por atingi senprecedencan vertikalan delokiĝon > 400 µm agordante la veturfrekvencon en reĝimo kiu prezentas miksitan moligadon/rigidigan dinamikon27. Эти устройства были разработаны для достижения беспрецедентного вертикального сметработаны для достижения беспрецедентного вертикального сметикального сметщен0 пестройства > частоты возбуждения в режиме, который характеризуется смешанной динамикой смягчетникой смягчетния/жсетотся. Ĉi tiuj aparatoj estis dizajnitaj por atingi senprecedencan vertikalan delokiĝon de >400 µm fiksante la veturfrekvencon en reĝimo kiu estas karakterizita per miksita mola/malmola dinamiko27.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在具有混合软化有的>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 状态 下 状态 下 混合 软化 硬化现 的> 400 µm 的 垂直 位移 27。 Эти устройства были разработаны для достижения беспрецедентных вертикальных смещони смещония смещения астоты срабатывания в режиме со смешанной кинетикой размягчения/затвердевания27. Ĉi tiuj aparatoj estis desegnitaj por atingi senprecedencajn vertikalajn movojn > 400 µm ĝustigante la ellasilfrekvencon en miksita moliga/hardiga kinetika reĝimo27.En la estonteco, vertikala transversa bildigo povas helpi en enscenigado de frua kancero (T1a).Kapacita senta cirkvito povas esti efektivigita por spuri skanilmovon kaj korekti por fazŝanĝo 28 .Aŭtomata fazkalibrado uzante sensilcirkviton povas anstataŭigi manan instrumentalĝustigon antaŭ uzo.Instrumentfidindeco povas esti plibonigita uzante pli fidindajn instrumentajn sigelteknikojn por pliigi la nombron da pretigaj cikloj.MEMS-teknologio promesas akceli la uzon de endoskopoj por bildigi la epitelion de kavaj organoj, diagnozi malsanon kaj monitori traktadon en minimume enpenetra maniero.Kun plua evoluo, ĉi tiu nova bildiga kategorio povus iĝi malaltkosta solvo por esti uzata kiel aldonaĵo al medicinaj endoskopoj por tuja histologia ekzameno kaj povus eventuale anstataŭigi tradician patologian analizon.
Radiospuraj simulaĵoj estis faritaj uzante ZEMAX-optikan dezajnoprogramaron (versio 2013) por determini la parametrojn de la fokusa optiko.Dezajnaj kriterioj inkluzivas preskaŭ-difraktan aksan rezolucion, labordistancon = 0 µm, kaj vidkampon (FOV) pli grandan ol 250 × 250 µm2.Por ekscito ĉe ondolongo λex = 488 nm, unu-reĝima fibro (SMF) estis uzita.Akromataj duobloj estas uzataj por redukti la variancon de la fluoreskeca kolekto (Figuro 5a).La trabo pasas tra la SMF kun reĝima kampodiametro de 3.5 μm kaj sen detranĉo pasas tra la centro de la reflektoro kun aperturdiametro de 50 μm.Uzu malmolan mergan (hemisferan) lenson kun alta refrakta indico (n = 2.03) por minimumigi incidentan trabon sferan aberacion kaj certigi plenan kontakton kun la mukoza surfaco.Enfokusiga optiko disponigas totalan NA = 0.41, kie NA = nsinα, n estas la refrakta indico de la histo, α estas la maksimuma radiokonverĝa angulo.La difrakto-limigitaj lateralaj kaj aksaj rezolucioj estas 0.44 kaj 6.65 µm, respektive, uzante NA = 0.41, λ = 488 nm, kaj n = 1.3313.Nur komerce haveblaj lensoj kun ekstera diametro (OD) ≤ 2 mm estis konsideritaj.La optika pado estas faldita, kaj la trabo forlasanta la SMF pasas tra la centra aperturo de la skanilo kaj estas reflektita reen per fiksa spegulo (0.29 mm en diametro).Tiu agordo mallongigas la longon de la rigida distala fino por faciligi antaŭen trairejon de la endoskopo tra la norma (3.2 mm diametro) laborkanalo de medicinaj endoskopoj.Ĉi tiu funkcio faciligas uzi kiel akcesoraĵon dum rutina endoskopio.
Faldita lumo-gvidilo kaj endoskopa pakado.(a) La ekscitradio forlasas la OBC kaj pasas tra la centra aperturo de la skanilo.La trabo estas vastigita kaj reflektita de fiksa cirkla spegulo reen en la skanilon por laterala deklino.La fokusa optiko konsistas el paro de akromataj duoblaj lensoj kaj solida merga (hemisfera) lenso disponiganta kontakton kun la mukoza surfaco.ZEMAX 2013 (https://www.zemax.com/) por optika dezajno kaj simulado de radiospurado.(b) Montras la lokon de diversaj instrumentkomponentoj, inkluzive de unureĝima fibro (SMF), skanilo, speguloj kaj lensoj.Solidworks 2016 (https://www.solidworks.com/) estis uzita por 3D modeligado de la endoskoppakado.
SMF (#460HP, Thorlabs) kun reĝima kampodiametro de 3.5 µm je ondolongo de 488 nm estis utiligita kiel "truo" por spaca filtrado de malfokusa lumo (Fig. 5b).La SMFoj estas enfermitaj en flekseblaj polimeraj tuboj (#Pebax 72D, Nordson MEDICAL).Longo de proksimume 4 metroj estas uzata por certigi sufiĉan distancon inter la paciento kaj la bildiga sistemo.Paro de 2 mm MgF2 tegitaj akromataj duobletaj lensoj (numero 65568, numero 65567, Edmund Optics) kaj 2 mm netegita duonsfera lenso (numero 90858, Edmund Optics) kutimis enfokusigi la trabon kaj kolekti fluoreskecon.Enmetu neoksidebla ŝtalo fintubo (4 mm longa, 2.0 mm OD, 1.6 mm ID) inter la rezino kaj la ekstera tubo por izoli skanan vibradon.Uzu medicinajn gluojn por protekti la instrumenton de korpaj fluidoj kaj manipulaj proceduroj.Uzu varmoŝrumpigan tubon por protekti la konektilojn.
La kompakta skanilo estas farita laŭ la principo de parametra resonanco.Gravu 50 µm aperturon en la centro de la reflektoro por elsendi la ekscittrabon.Uzante aron de kvadraturaj kombil-movitaj veturadoj, la vastigita trabo estas deviigita transverse en la orta direkto (XY-aviadilo) en Lissajous-reĝimo.Datenakirtabulo (#DAQ PCI-6115, NI) estis uzita por generi analogajn signalojn por kontroli la skanilon.Potenco estis disponigita per alttensia amplifilo (#PDm200, PiezoDrive) per maldikaj dratoj (#B4421241, MWS Wire Industries).Faru kablon sur la elektroda armaturo.La skanilo funkcias ĉe frekvencoj proksimaj al 15 kHz (rapida akso) kaj 4 kHz (malrapida akso) por atingi FOV ĝis 250 µm × 250 µm.Vidbendo povas esti filmita je framfrekvenco de 10, 16, aŭ 20 Hz.Ĉi tiuj framfrekvencoj estas uzataj por egali la ripetan indicon de la skanado de Lissajous, kiu dependas de la valoro de la X kaj Y ekscitfrekvencoj de la skanilo29.Detaloj pri la kompromisoj inter framfrekvenco, piksela rezolucio kaj skanada denseco estas prezentitaj en nia antaŭa laboro14.
Solidstata lasero (#OBIS 488 LS, kohera) provizas λex = 488 nm por eksciti fluoreskeinon por bildkontrasto (Fig. 6a).Optikaj pigvostoj estas konektitaj al la filtrila unuo per FC / APC-konektiloj (perdo 1.82 dB) (Fig. 6b).La trabo estas deviigita per dikroika spegulo (#WDM-12P-111-488/500:600, Oz Optics) en la SMF tra alia FC/APC-konektilo.Konforme al 21 CFR 812, okazaĵpotenco al histo estas limigita al maksimumo de 2 mW por plenumi FDA-postulojn por nekonsiderinda risko.Fluoresko estis pasita tra dikroika spegulo kaj longa dissenda filtrilo (#BLP01-488R, Semrock).Fluoresko estis elsendita al fotomultiplika tubo (PMT) detektilo (numero H7422-40, Hamamatsu) per FC/PC-konektilo uzanta ~1 m longan multireĝiman fibron kun 50 µm kerndiametro.Fluoreskaj signaloj estis plifortigitaj per altrapida kurenta amplifilo (numero 59-179, Edmund Optics).Speciala programaro (LabVIEW 2021, NI) estis evoluigita por realtempa akiro de datumoj kaj pritraktado de bildoj.La lasera potenco kaj PMT-gajno-agordoj estas determinitaj de la mikroregilo (#Arduino UNO, Arduino) uzante specialan presitan cirkviton.La SMF kaj dratoj finiĝas en konektiloj kaj konektas al la optika fibro (F) kaj kablita (W) havenoj sur la bazstacio (Figuro 6c).La bildiga sistemo estas enhavita sur portebla ĉaro (Figuro 6d). Izoltransformilo estis uzita por limigi la elfluan fluon al <500 μA. Izoltransformilo estis uzita por limigi la elfluan fluon al <500 μA. Для ограничения тока утечки до <500 мкА использовался изолирующий трансформатор. Izoltransformilo estis uzita por limigi la elfluan fluon al <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. Uzu izolan transformilon por limigi la elfluan kurenton al <500µA.
bildiga sistemo.(a) La PMT, lasero kaj amplifilo estas en la bazstacio.(b) En la filtrila banko, la lasero (blua) veturas super la optika fibro-kablo tra la FC/APC-konektilo.La trabo estas deviigita per dikroika spegulo (DM) en unureĝiman fibron (SMF) per dua FC/APC-konektilo.Fluoresko (verda) vojaĝas tra la DM kaj longpasa filtrilo (LPF) al la PMT per multireĝima fibro (MMF).(c) La proksima fino de la endoskopo estas konektita al la optika fibro (F) kaj kablita (W) havenoj de la bazstacio.(d) Endoskopo, monitoro, bazstacio, komputilo, kaj izoleca transformilo sur portebla ĉaro.(a, c) Solidworks 2016 estis uzata por 3D modeligado de la bildiga sistemo kaj endoskopkomponentoj.
La flanka kaj aksa rezolucio de la fokusa optiko estis mezurita de la punkta disvastiĝo-funkcio de fluoreskaj mikrosferoj (#F8803, Thermo Fisher Scientific) 0.1 µm en diametro.Kolektu bildojn tradukante la mikrosferojn horizontale kaj vertikale en paŝoj de 1 µm uzante linearan stadion (# M-562-XYZ, DM-13, Newport).Bildstako uzante ImageJ2 por akiri sekcajn bildojn de mikrosferoj.
Speciala programaro (LabVIEW 2021, NI) estis evoluigita por realtempa akiro de datumoj kaj pritraktado de bildoj.Sur fig.7 montras superrigardon de la rutinoj uzataj por funkciigi la sistemon.La uzantinterfaco konsistas el datuma akiro (DAQ), ĉefa panelo kaj regila panelo.La panelo pri kolekto de datumoj interagas kun la ĉefa panelo por kolekti kaj stoki krudajn datumojn, provizi enigon por kutimaj datumkolektaj agordoj kaj administri agordojn de skanilo-ŝoforoj.La ĉefa panelo permesas al la uzanto elekti la deziratan agordon por uzado de la endoskopo, inkluzive de la skanila kontrolsignalo, videoframfrekvenco kaj akiraj parametroj.Ĉi tiu panelo ankaŭ permesas al la uzanto montri kaj kontroli la brilecon kaj kontraston de la bildo.Uzante la krudajn datumojn kiel enigaĵon, la algoritmo kalkulas la optimuman gajnan agordon por la PMT kaj aŭtomate ĝustigas ĉi tiun parametron per proporcia-integra (PI) 16-regla kontrolsistemo.La regila tabulo interagas kun la ĉefa tabulo kaj la datuma akira tabulo por kontroli la laseran potencon kaj PMT-gajnon.
Sistema programaro-arkitekturo.La uzantinterfaco konsistas el moduloj (1) datuma akiro (DAQ), (2) ĉefa panelo kaj (3) regila panelo.Ĉi tiuj programoj funkcias samtempe kaj komunikas inter si per mesaĝaj atendovicoj.La ŝlosilo estas MEMS: Microelectromechanical System, TDMS: Technical Data Control Flow, PI: Proportional Integral, PMT: Photomultiplier.Bildo kaj video dosieroj estas konservitaj en BMP kaj AVI formatoj, respektive.
Faza korekta algoritmo estas uzata por kalkuli la disvastigon de bildaj pikselaj intensoj ĉe malsamaj fazaj valoroj por determini la maksimuman valoron uzatan por akrigi la bildon.Por realtempa korekto, la faza skanado estas ±2.86° kun relative granda paŝo de 0.286° por redukti komputadtempon.Krome, uzi partojn de la bildo kun pli malmultaj provaĵoj plue reduktas la bildkadran komputadtempon de 7.5 sekundoj (1 Mspecimeno) ĝis 1.88 sekundoj (250 Kspecimeno) ĉe 10 Hz.Tiuj enirparametroj estis elektitaj por disponigi adekvatan bildkvaliton kun minimuma latenteco dum en viva bildigo.Vivaj bildoj kaj videoj estas registritaj en BMP kaj AVI formatoj, respektive.La krudaj datumoj estas konservitaj en la Technical Data Management Flow Format (TMDS).
Post-prilaborado de en vivaj bildoj por kvalitplibonigo kun LabVIEW 2021. Precizeco estas limigita dum uzado de fazaj korektaj algoritmoj dum en viva bildigo pro la longa komputada tempo bezonata.Nur limigitaj bildaj areoj kaj specimenaj nombroj estas uzataj.Krome, la algoritmo ne funkcias bone por bildoj kun moviĝaj artefaktoj aŭ malalta kontrasto kaj kondukas al fazaj kalkuleraroj30.Individuaj kadroj kun alta kontrasto kaj neniuj movaj artefaktoj estis mane elektitaj por faza agordo kun faza skanada gamo de ±0.75° en 0.01° paŝoj.La tuta bildareo estis uzata (ekz., 1 Mspecio de bildo registrita je 10 Hz).Tabelo S2 detaligas la bildparametrojn uzitajn por realtempa kaj post-prilaborado.Post faza korekto, meza filtrilo estas uzata por plue redukti bildbruon.Brileco kaj kontrasto pliboniĝas per histograma streĉado kaj gama-korektado31.
La klinikaj provoj estis aprobitaj de la Miĉigana Medicina Institucioj-Revizio-Estraro kaj estis faritaj en la Sekcio de Medicinaj Proceduroj.Ĉi tiu studo estas registrita interrete ĉe ClinicalTrials.gov (NCT03220711, registra dato: 18/07/2017).Inkludkriterioj inkludis pacientojn (en la aĝo de 18 ĝis 100 jarojn) kun antaŭe laŭplana elektkoloskopio, pliigita risko de kolorekta kancero, kaj antaŭhistorio de inflama intestmalsano.Informita konsento estis akirita de ĉiu subjekto, kiu konsentis partopreni.Ekskludkriterioj estis pacientoj kiuj estis gravedaj, havis konatan hipersentemon al fluoreskeino, aŭ spertis aktivan kemioterapion aŭ radioterapion.Tiu studo inkludis sinsekvajn pacientojn planitajn por rutina kolonoskopio kaj estis reprezentanto de la Miĉigana Medicina Centro-populacio.La studo estis farita laŭ la Deklaracio de Helsinko.
Antaŭ kirurgio, kalibru la endoskopon per 10 µm fluoreskaj bidoj (#F8836, Thermo Fisher Scientific) muntitaj en silikonaj muldiloj.Dividebla silikona sigelaĵo (#RTV108, Momentive) estis verŝita en 3D presitan 8 cm3 plastan ŝimon.Faligu la akvofluoreskajn bidojn super la silikonon kaj lasu ĝis la akva medio sekiĝas.
La tuta dupunkto estis ekzamenita uzante norman medicinan kolonoskopon (Olimpo, CF-HQ190L) kun blanka lumo-lumo.Post kiam la endoskopisto determinis la areon de la supozata malsano, la areo estas lavita per 5-10 ml da 5% aceta acido, kaj poste per sterila akvo por forigi mukon kaj derompaĵojn.5 ml-dozo de 5 mg/ml fluoreskeino (Alcon, Fluorescito) estis injektita intravejne aŭ ŝprucita topike sur la mukozon uzante norman kanulon (M00530860, Boston Scientific) kiu estis pasita tra la laborkanalo.
Uzu irigaciilon por forĵeti troan tinkturfarbon aŭ derompaĵojn de la mukoza surfaco.Forigu la nebuligantan kateteron kaj pasigu la endoskopon tra la laborkanalo por akiri antaŭmortajn bildojn.Uzu larĝkampan endoskopan gvidadon por poziciigi la distalan pinton en la celareo. La tuta tempo uzata por kolekti konfokusajn bildojn estis <10 min. La tuta tempo uzata por kolekti konfokusajn bildojn estis <10 min. Общее время, затраченное на сбор конфокальных изображений, составило <10 мин. La tuta tempo necesa por kolekti konfokusajn bildojn estis <10 min.La totala akirtempo por konfokusaj bildoj estis malpli ol 10 minutoj.Endoskopa blanka lumo-vidbendo estis prilaborita uzante la Olympus EVIS EXERA III (CLV-190) bildigan sistemon kaj registrita per Elgato HD-videoregistrilo.Uzu LabVIEW 2021 por registri kaj konservi endoskopiajn filmetojn.Post kiam bildigo estas kompleta, la endoskopo estas forigita kaj la histo por esti bildigata estas eltranĉita uzante biopsiopinĉilon aŭ kaptilon. La histoj estis prilaboritaj por rutina histologio (H&E), kaj taksitaj de sperta GI-patologiisto (HDA). La histoj estis prilaboritaj por rutina histologio (H&E), kaj taksitaj de sperta GI-patologiisto (HDA). Ткани были обработаны для обычной гистологи Sed (H&E) и оценены ээч к (H ( Histoj estis prilaboritaj por rutina histologio (H&E) kaj taksitaj de sperta gastrointestina patologiisto (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 гистологи Sed (H&E) и оценены ээч к (H ( Histoj estis prilaboritaj por rutina histologio (H&E) kaj taksitaj de sperta gastrointestina patologiisto (HDA).La spektraj trajtoj de fluoreskeino estis konfirmitaj per spektrometro (USB2000+, Ocean Optics) kiel montrite en Figuro S2.
Endoskopoj estas steriligitaj post ĉiu uzo de homoj (Fig. 8).Purigaj proceduroj estis faritaj sub la direkto kaj aprobo de la Sekcio de Infektokontrolo kaj Epidemiologio de la Miĉigana Medicina Centro kaj la Centra Sterila Pretiga Unuo. Antaŭ la studo, la instrumentoj estis testitaj kaj validigitaj por steriligo fare de Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), komerca ento kiu disponigas infektajn preventajn kaj steriligajn validigajn servojn. Antaŭ la studo, la instrumentoj estis testitaj kaj validigitaj por steriligo fare de Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), komerca ento kiu disponigas infektajn preventajn kaj steriligajn validigajn servojn. Перед исследованием инструменты были протестированы и одобрены для стерилизации компание компанией компание Перотестированы и одобрены й организацией, предоставляющей услуги по профилактике инфекций и проверке стерилизаций. Antaŭ studo, instrumentoj estis testitaj kaj aprobitaj por steriligo fare de Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), komerca organizo provizanta infektpreventadon kaj steriligajn konfirmservojn. Перед исследованием инструменты были стерилизованы и проверены Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), коммерческой проверены доставляет услуги по профилактике инфекций и проверке стерилизации. Instrumentoj estis steriligitaj kaj inspektitaj antaŭ studo fare de Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), komerca organizo kiu disponigas infektpreventadon kaj steriligajn konfirmservojn.
Reciklado de iloj.(a) Endoskopoj estas metitaj en pletojn post ĉiu steriligo uzante la STERRAD-pretigprocezon.(b) La SMF kaj dratoj estas finitaj per optika fibro kaj elektraj konektiloj, respektive, kiuj estas fermitaj antaŭ reprocesado.
Purigu la endoskopojn farante la jenon: (1) viŝu la endoskopon per senpelusa tuko trempita en enzimeca purigilo de proksima al distala;(2) Mergu la instrumenton en la enzimecan detergentan solvon dum 3 minutoj kun akvo.senpelusa ŝtofo.Elektraj kaj optikaj konektiloj estas kovritaj kaj forigitaj de la solvo;(3) La endoskopo estas envolvita kaj metita en la instrumentpleton por steriligo per STERRAD 100NX, hidrogena peroksida gasa plasmo.relative malalta temperaturo kaj malalta humideca medio.
La datumaroj uzitaj kaj/aŭ analizitaj en la nuna studo estas haveblaj de la respektivaj aŭtoroj laŭ akceptebla peto.
Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Konfokala laserendomikroskopio en gastro-intesta endoskopio: Teknikaj aspektoj kaj klinikaj aplikoj. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Konfokala laserendomikroskopio en gastro-intesta endoskopio: Teknikaj aspektoj kaj klinikaj aplikoj.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Konfokala laserendomikroskopio en gastrointestinal endoskopio: teknikaj aspektoj kaj klinika apliko. 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：Teknikaj aspektoj kaj klinikaj aplikoj.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Konfokala laserendoskopio en gastrointestinal endoskopio: teknikaj aspektoj kaj klinikaj aplikoj.traduko gastrointestina heparino.7, 7 (2022).
Al-Mansour, MR et al.Sekureco kaj Efikeco-Analizo de SAGES TAVAC Confocal Laser Endomicroscopy.Operacio.Endoskopio 35, 2091–2103 (2021).
Fugazza, A. et al.Konfoka laserendoskopio en gastro-intestaj kaj pankreatobiliaj malsanoj: sistema revizio kaj meta-analizo.Biomedicina Scienco.stokujo.interna 2016, 4638683 (2016).