Благодарим ви, че посетихте Nature.com.Използвате версия на браузър с ограничена поддръжка на CSS.За най-добро изживяване ви препоръчваме да използвате актуализиран браузър (или да деактивирате режима на съвместимост в Internet Explorer).Освен това, за да осигурим постоянна поддръжка, показваме сайта без стилове и JavaScript.
Показва въртележка от три слайда наведнъж.Използвайте бутоните Предишен и Следващ, за да преминете през три слайда наведнъж, или използвайте бутоните на плъзгача в края, за да преминете през три слайда наведнъж.
Конфокалната лазерна ендоскопия е нов метод за оптична биопсия в реално време.Флуоресцентни изображения с хистологично качество могат да бъдат получени моментално от епитела на кухи органи.Понастоящем сканирането се извършва проксимално с инструменти, базирани на сонда, които обикновено се използват в клиничната практика, с ограничена гъвкавост при контрол на фокуса.Ние демонстрираме използването на параметричен резонансен скенер, монтиран в дисталния край на ендоскоп за извършване на високоскоростно странично отклонение.В центъра на рефлектора е гравиран отвор, за да навие светлинния път.Този дизайн намалява размера на инструмента до 2,4 mm в диаметър и 10 mm дължина, позволявайки му да бъде прекаран напред през работния канал на стандартните медицински ендоскопи.Компактният обектив осигурява странична и аксиална разделителна способност от съответно 1,1 и 13,6 µm.Работно разстояние от 0 µm и зрително поле от 250 µm × 250 µm се постигат при кадрови честоти до 20 Hz.Възбуждането при 488 nm възбужда флуоресцеин, одобрено от FDA багрило за висок тъканен контраст.Ендоскопите са обработени повторно за 18 цикъла без повреда с помощта на клинично одобрени методи за стерилизация.Бяха получени флуоресцентни изображения от нормална лигавица на дебелото черво, тубулни аденоми, хиперпластични полипи, улцерозен колит и колит на Crohn по време на рутинна колоноскопия.Могат да бъдат идентифицирани единични клетки, включително колоноцити, бокалисти клетки и възпалителни клетки.Могат да се разграничат особености на лигавицата като структури на криптите, кухини на криптите и lamina propria.Инструментът може да се използва като допълнение към конвенционалната ендоскопия.
Конфокалната лазерна ендоскопия е нов образен метод, който се разработва за клинична употреба като допълнение към рутинната ендоскопия1,2,3.Тези гъвкави, свързани с оптични влакна инструменти могат да се използват за откриване на заболявания в епителните клетки, които покриват кухи органи, като дебелото черво.Този тънък слой тъкан е силно метаболитно активен и е източник на много болестни процеси като рак, инфекция и възпаление.Ендоскопията може да постигне субклетъчна разделителна способност, осигурявайки in vivo изображения в реално време с почти хистологично качество, за да помогне на клиницистите да вземат клинични решения.Физическата тъканна биопсия носи риск от кървене и перфорация.Често се събират твърде много или твърде малко проби за биопсия.Всяка отстранена проба увеличава хирургическата цена.Отнема няколко дни, преди пробата да бъде оценена от патолог.В дните на чакане на резултатите от патологията пациентите често изпитват безпокойство.За разлика от това, други клинични образни модалности като MRI, CT, PET, SPECT и ултразвук нямат пространствената разделителна способност и времевата скорост, необходими за визуализиране на епителните процеси in vivo с субклетъчна резолюция в реално време.
Инструмент, базиран на сонда (Cellvizio), в момента често се използва в клиниките за извършване на „оптична биопсия“.Дизайнът се основава на пространствено кохерентен пакет от оптични влакна4, който събира и предава флуоресцентни изображения.Единичното влакнесто ядро ​​действа като „дупка“ за пространствено филтриране на дефокусирана светлина за субклетъчна разделителна способност.Сканирането се извършва проксимално с помощта на голям, обемист галванометър.Тази разпоредба ограничава способността на инструмента за контрол на фокуса.Правилното стадиране на ранен епителен карцином изисква визуализация под тъканната повърхност, за да се оцени инвазията и да се определи подходяща терапия.Флуоресцеинът, одобрен от FDA контрастен агент, се прилага интравенозно, за да се подчертаят структурните характеристики на епитела. Тези ендомикроскопи имат размери <2,4 mm в диаметър и могат лесно да бъдат прекарани напред през канала за биопсия на стандартните медицински ендоскопи. Тези ендомикроскопи имат размери <2,4 mm в диаметър и могат лесно да бъдат прекарани напред през канала за биопсия на стандартните медицински ендоскопи. Тези ендомикроскопи имат размери <2,4 mm в диаметър и могат да бъдат лесно проведени чрез биопсичен канал на стандартни медицински ендоскопи. Тези ендомикроскопи са с диаметър <2,4 mm и могат лесно да преминат през биопсичния канал на стандартните медицински ендоскопи.Тези бороскопи са с диаметър по-малък от 2,4 mm и лесно преминават през канала за биопсия на стандартните медицински бороскопи.Тази гъвкавост позволява широк спектър от клинични приложения и не зависи от производителите на ендоскопи.Извършени са множество клинични проучвания с помощта на това устройство за изображения, включително ранно откриване на рак на хранопровода, стомаха, дебелото черво и устната кухина.Разработени са протоколи за образна диагностика и е установена безопасността на процедурата.
Микроелектромеханичните системи (MEMS) са мощна технология за проектиране и производство на миниатюрни сканиращи механизми, използвани в дисталния край на ендоскопите.Тази позиция (спрямо проксималната) позволява по-голяма гъвкавост при контролиране на позицията на фокуса5,6.В допълнение към страничното отклонение дисталният механизъм може също така да извършва аксиални сканирания, пост-обективни сканирания и сканирания с произволен достъп.Тези възможности позволяват по-всеобхватно изследване на епителните клетки, включително изображения с вертикално напречно сечение7, широко зрително поле (FOV)8 сканиране без аберации и подобрена производителност в дефинирани от потребителя подрегиони9.MEMS решава сериозния проблем с опаковането на сканиращия механизъм с ограниченото налично пространство в далечния край на инструмента.В сравнение с обемистите галванометри, MEMS осигуряват превъзходна производителност при малък размер, висока скорост и ниска консумация на енергия.Един прост производствен процес може да бъде увеличен за масово производство на ниска цена.Много дизайни на MEMS са докладвани по-рано 10, 11, 12.Нито една от технологиите все още не е достатъчно развита, за да позволи широкото клинично използване на in vivo изображения в реално време през работния канал на медицински ендоскоп.Тук се стремим да демонстрираме използването на MEMS скенер в дисталния край на ендоскоп за in vivo получаване на човешки изображения по време на рутинна клинична ендоскопия.
Разработен е оптичен инструмент с помощта на MEMS скенер в дисталния край за събиране на in vivo флуоресцентни изображения в реално време с подобни хистологични характеристики.Едномодово влакно (SMF) е затворено в гъвкава полимерна тръба и се възбужда при λex = 488 nm.Тази конфигурация скъсява дължината на дисталния връх и позволява преминаването му напред през работния канал на стандартните медицински ендоскопи.Използвайте върха, за да центрирате оптиката.Тези лещи са проектирани да постигнат почти дифракционна аксиална разделителна способност с числена апертура (NA) = 0,41 и работно разстояние = 0 µm13.Изработени са прецизни подложки за прецизно подравняване на оптиката 14. Скенерът е опакован в ендоскоп с твърд дистален връх с диаметър 2,4 mm и дължина 10 mm (фиг. 1a).Тези размери позволяват използването му в клиничната практика като аксесоар по време на ендоскопия (фиг. 1b).Максималната мощност на лазерния удар върху тъканта е 2 mW.
Конфокална лазерна ендоскопия (CLE) и MEMS скенери.Снимка, показваща (a) опакован инструмент с размери на твърдия дистален връх от 2,4 mm диаметър и 10 mm дължина и (b) право преминаване през работния канал на стандартен медицински ендоскоп (Olympus CF-HQ190L).(c) Изглед отпред на скенера, показващ рефлектор с централен отвор от 50 µm, през който преминава възбуждащият лъч.Скенерът е монтиран на кардан, задвижван от набор от квадратурни гребенови задвижващи устройства.Резонансната честота на устройството се определя от размера на торсионната пружина.(d) Страничен изглед на скенера, показващ скенера, монтиран на стойка с проводници, свързани към електродни котви, които осигуряват точки на свързване за задвижващи и захранващи сигнали.
Сканиращият механизъм се състои от монтиран на кардан рефлектор, задвижван от набор от гребенови квадратурни задвижващи механизми за отклоняване на лъча странично (XY равнина) в модел на Lissajous (фиг. 1c).В центъра се гравира дупка с диаметър 50 µm, през която преминава възбуждащият лъч.Скенерът се задвижва на резонансната честота на дизайна, която може да бъде настроена чрез промяна на размерите на торсионната пружина.Електродните котви бяха гравирани по периферията на устройството, за да осигурят точки на свързване за захранващи и контролни сигнали (фиг. 1d).
Системата за изображения е монтирана на преносима количка, която може да се търкаля в операционната зала.Графичният потребителски интерфейс е проектиран да поддържа потребители с минимални технически познания, като лекари и медицински сестри.Проверете ръчно честотата на задвижване на скенера, режима на формата на лъча и FOV на изображението.
Общата дължина на ендоскопа е приблизително 4 м, за да позволи пълно преминаване на инструментите през работния канал на стандартен медицински ендоскоп (1,68 м), с допълнителна дължина за маневреност.В проксималния край на ендоскопа SMF и проводниците завършват с конектори, които се свързват към оптичните и кабелните портове на базовата станция.Инсталацията включва лазер, филтърен блок, високоволтов усилвател и фотоумножителен детектор (ФЕУ).Усилвателят доставя захранване и управляващи сигнали към скенера.Оптичният филтър свързва лазерното възбуждане към SMF и предава флуоресценцията към PMT.
Ендоскопите се обработват повторно след всяка клинична процедура с помощта на процеса на стерилизация STERRAD и могат да издържат до 18 цикъла без повреда.За разтвора OPA не са наблюдавани признаци на увреждане след повече от 10 цикъла на дезинфекция.Резултатите на OPA надминаха тези на STERRAD, което предполага, че животът на ендоскопите може да бъде удължен чрез дезинфекция на високо ниво, а не чрез повторна стерилизация.
Разделителната способност на изображението се определя от функцията за разпространение на точки, като се използват флуоресцентни перли с диаметър 0, 1 μm.За странична и аксиална разделителна способност беше измерена пълна ширина при половин максимум (FWHM) съответно от 1,1 и 13,6 µm (фиг. 2a, b).
Опции за изображение.Страничната (a) и аксиалната (b) разделителна способност на фокусиращата оптика се характеризират с функцията на разпространение на точката (PSF), измерена с помощта на флуоресцентни микросфери с диаметър 0,1 μm.Измерената пълна ширина при половин максимум (FWHM) беше съответно 1,1 и 13,6 µm.Вмъкване: Показани са разширени изгледи на единична микросфера в напречна (XY) и аксиална (XZ) посоки.(c) Флуоресцентно изображение, получено от стандартна (USAF 1951) целева лента (червен овал), показваща, че групи 7-6 могат да бъдат ясно разделени.(d) Изображение на диспергирани флуоресцентни микросфери с диаметър 10 µm, показващо зрително поле на изображението от 250 µm × 250 µm.PSF в (a, b) са изградени с помощта на MATLAB R2019a (https://www.mathworks.com/).(c, d) Флуоресцентни изображения бяха събрани с помощта на LabVIEW 2021 (https://www.ni.com/).
Флуоресцентни изображения от лещи със стандартна разделителна способност ясно разграничават набора от колони в групи 7-6, което поддържа висока странична разделителна способност (фиг. 2c).Зрителното поле (FOV) от 250 µm × 250 µm се определя от изображения на флуоресцентни перли с диаметър 10 µm, разпръснати върху покривни стъкла (фиг. 2d).
Автоматизиран метод за контрол на усилването на PMT и корекция на фазата е внедрен в система за клинични изображения за намаляване на артефактите на движение от ендоскопи, перисталтика на дебелото черво и дишане на пациента.Алгоритмите за реконструкция и обработка на изображения са описани по-рано 14, 15.Усилването на PMT се контролира от пропорционално-интегрален (PI) контролер, за да се предотврати насищане на интензитета16.Системата чете максималния интензитет на пикселите за всеки кадър, изчислява пропорционалните и интегралните отговори и определя стойностите на усилване на PMT, за да гарантира, че интензитетът на пикселите е в рамките на допустимия диапазон.
По време на in vivo изображения фазовото несъответствие между движението на скенера и контролния сигнал може да причини размазване на изображението.Такива ефекти могат да възникнат поради промени в температурата на устройството в човешкото тяло.Изображенията в бяла светлина показват, че ендоскопът е в контакт с нормалната лигавица на дебелото черво in vivo (Фигура 3а).Замъгляване на неправилно подравнени пиксели може да се види в необработени изображения на нормална лигавица на дебелото черво (Фигура 3b).След лечение с правилна настройка на фазата и контраста, субклетъчните характеристики на лигавицата могат да бъдат разграничени (фиг. 3c).За допълнителна информация необработените конфокални изображения и обработените изображения в реално време са показани на Фиг. S1, а параметрите за реконструкция на изображението, използвани за реално време и последваща обработка, са представени в Таблица S1 и Таблица S2.
Обработка на изображение.( а ) Широкоъгълно ендоскопско изображение, показващо ендоскоп (E), поставен в контакт с нормална (N) лигавица на дебелото черво за събиране на in vivo флуоресцентни изображения след прилагане на флуоресцеин.(b) Лутането по осите X и Y по време на сканиране може да доведе до размазване на неподравнените пиксели.За демонстрационни цели към оригиналното изображение се прилага голямо фазово изместване.( c ) След корекция на фазата след обработка могат да бъдат оценени детайли на лигавицата, включително структури на криптите (стрелки), с централен лумен (l), заобиколен от lamina propria (lp).Могат да се разграничат единични клетки, включително колоноцити (c), бокални клетки (g) и възпалителни клетки (стрелки).Вижте допълнително видео 1. (b, c) Изображения, обработени с помощта на LabVIEW 2021.
Конфокални флуоресцентни изображения са получени in vivo при няколко заболявания на дебелото черво, за да се демонстрира широката клинична приложимост на инструмента.Първо се извършва широкоъгълно изображение с помощта на бяла светлина за откриване на грубо анормална лигавица.След това ендоскопът се придвижва през работния канал на колоноскопа и влиза в контакт с лигавицата.
Ендоскопия с широко поле, конфокална ендомикроскопия и хистологични (H&E) изображения са показани за неоплазия на дебелото черво, включително тубуларен аденом и хиперпластичен полип. Ендоскопия с широко поле, конфокална ендомикроскопия и хистологични (H&E) изображения са показани за неоплазия на дебелото черво, включително тубуларен аденом и хиперпластичен полип. Широкополна ендоскопия, конфокална ендомикроскопия и гистологични (H&E) изображения, показани за неоплазии на дебела кишка, включително тубулярна аденома и хиперпластичен полип. Ендоскопия на дебелото черво, конфокална ендомикроскопия и хистологично (H&E) изобразяване са показани за неоплазия на дебелото черво, включително тубуларен аденом и хиперпластичен полип.显示结肠肿瘤（包括管状腺瘤和增生性息肉）的广角内窥镜检查、共聚焦显微内窥镜检查和组织学(H&E) 图像。共设计脚肠化(图像管状躰化和增生性息肉)的广角内刵霱录共共共光在微微全在圕别具和结Изображение 果学 (H&E). Широкополна ендоскопия, конфокална микроендоскопия и гистологични (H&E) изображения, показващи опухоли на дебели черва, включително тубулярни аденоми и хиперпластични полипи. Ендоскопия с широко поле, конфокална микроендоскопия и хистологични (H&E) изображения, показващи тумори на дебелото черво, включително тубулни аденоми и хиперпластични полипи.Тубуларните аденоми показват загуба на нормална архитектура на криптата, намаляване на размера на бокалните клетки, изкривяване на лумена на криптата и удебеляване на lamina propria (фиг. 4a-c).Хиперпластичните полипи показват звездовидна архитектура на криптите, няколко бокаловидни клетки, подобен на процеп лумен на криптите и неправилни ламеларни крипти (фиг. 4d-f).
Изображение на дебела кожа на лигавицата in vivo. Показани са представителни ендоскопски изображения с бяла светлина, конфокален ендомикроскоп и хистологични (H&E) изображения за (ac) аденом, (df) хиперпластичен полип, (gi) улцерозен колит и (jl) колит на Crohn. Показани са представителни ендоскопски изображения с бяла светлина, конфокален ендомикроскоп и хистологични (H&E) изображения за (ac) аденом, (df) хиперпластичен полип, (gi) улцерозен колит и (jl) колит на Crohn. Типичните ендоскопични изображения в белия свят, конфокалната ендомикроскопия и гистологията (H&E) са показани за (ac) аденоми, (df) хиперпластичен полипа, (gi) язвенно колита и (jl) колита на Крона. Показани са типична ендоскопия с бяла светлина, конфокален ендомикроскоп и хистологични (H&E) изображения за (ac) аденом, (df) хиперпластичен полип, (gi) улцерозен колит и (jl) колит на Crohn.显示了(ac) 腺瘤、(df) 增生性息肉、(gi) 溃疡性结肠炎和(jl) 克罗恩结肠炎的代表性白光内窥镜检查、共聚焦内窥镜检查和组织学( H&E) 图像。 Показва (ac) 躰真、(df) 增生性息肉、(gi) 苏盖性红肠炎和(jl) 克罗恩红肠炎的体育性白光内肠肠炎性、共公司内肠肠炎性和电视学( H&E ) изображение. Представени представителни ендоскопия в белия свят, конфокална ендоскопия и гистология (ac) аденоми, (df) хиперпластична полипоза, (gi) язвено колита и (jl) колита Крона (H&E). Показани са представителна ендоскопия с бяла светлина, конфокална ендоскопия и хистология на (ac) аденом, (df) хиперпластична полипоза, (gi) улцерозен колит и (jl) колит на Crohn (H&E).(B) показва конфокално изображение, получено in vivo от тубуларен аденом (TA) с помощта на ендоскоп (E).Тази предракова лезия показва загуба на нормална архитектура на криптата (стрелка), изкривяване на лумена на криптата (l) и струпване на lamina propria на криптата (lp).Могат също да бъдат идентифицирани колоноцити (c), бокалисти клетки (g) и възпалителни клетки (стрелки).смт.Допълнително видео 2. (e) показва конфокално изображение, получено от хиперпластичен полип (HP) in vivo.Тази доброкачествена лезия демонстрира звездовидна архитектура на криптата (стрелка), лумен на криптата, подобен на процеп (l) и неправилна форма на lamina propria (lp).Могат също да бъдат идентифицирани колоноцити (c), няколко чашковидни клетки (g) и възпалителни клетки (стрелки).смт.Допълнително видео 3. (h) показва конфокални изображения, получени при улцерозен колит (UC) in vivo.Това възпалително състояние показва изкривена архитектура на криптата (стрелка) и видни бокалисти клетки (g).Пера от флуоресцеин (f) се екструдират от епителните клетки, отразявайки повишената съдова пропускливост.Множество възпалителни клетки (стрелки) се виждат в lamina propria (lp).смт.Допълнително видео 4. (k) показва конфокално изображение, получено in vivo от област на колит на Crohn (CC).Това възпалително състояние показва изкривена архитектура на криптата (стрелка) и видни бокалисти клетки (g).Пера от флуоресцеин (f) се екструдират от епителните клетки, отразявайки повишената съдова пропускливост.Множество възпалителни клетки (стрелки) се виждат в lamina propria (lp).смт.Допълнително видео 5. (b, d, h, l) Изображения, обработени с помощта на LabVIEW 2021.
Показан е подобен набор от изображения на възпаление на дебелото черво, включително улцерозен колит (UC) (Фигура 4g-i) и колит на Crohn (Фигура 4j-l).Смята се, че възпалителният отговор се характеризира с изкривени структури на криптите с изпъкнали чашковидни клетки.Флуоресцеинът се изстисква от епителните клетки, което отразява повишената съдова пропускливост.В lamina propria могат да се видят голям брой възпалителни клетки.
Ние демонстрирахме клиничното приложение на гъвкав конфокален лазерен ендоскоп, свързан с влакна, който използва дистално позициониран MEMS скенер за in vivo получаване на изображения.При резонансна честота кадрови честоти до 20 Hz могат да бъдат постигнати с помощта на режим на сканиране Lissajous с висока плътност за намаляване на артефактите при движение.Оптичният път е сгънат, за да осигури разширение на лъча и цифрова апертура, достатъчна за постигане на странична разделителна способност от 1,1 µm.Флуоресцентни изображения с хистологично качество са получени по време на рутинна колоноскопия на нормална лигавица на дебелото черво, тубулни аденоми, хиперпластични полипи, улцерозен колит и колит на Crohn.Могат да бъдат идентифицирани единични клетки, включително колоноцити, бокалисти клетки и възпалителни клетки.Могат да се разграничат особености на лигавицата като структури на криптите, кухини на криптите и lamina propria.Прецизният хардуер е микромашинно обработен, за да осигури прецизно подравняване на отделните оптични и механични компоненти в рамките на инструмента с диаметър 2,4 mm x 10 mm дължина.Оптичният дизайн намалява дължината на твърдия дистален връх достатъчно, за да позволи директно преминаване през работен канал със стандартен размер (3,2 mm диаметър) в медицински ендоскопи.Следователно, независимо от производителя, устройството може да се използва широко от лекарите по местоживеене.Възбуждането се извършва при λex = 488 nm, за да се възбуди флуоресцеин, одобрено от FDA багрило, за да се получи висок контраст.Инструментът беше преработен без проблеми в продължение на 18 цикъла, като се използваха клинично приети методи за стерилизация.
Два други дизайна на инструмента са клинично валидирани.Cellvizio (Mauna Kea Technologies) е базиран на сонда конфокален лазерен ендоскоп (pCLE), който използва пакет от многомодови кохерентни оптични кабели за събиране и предаване на флуоресцентни изображения1.Галво огледало, разположено на базовата станция, извършва странично сканиране в проксималния край.Оптичните срезове се събират в хоризонталната (XY) равнина с дълбочина от 0 до 70 µm.Предлагат се комплекти микросонди от 0,91 (19 G игла) до 5 mm в диаметър.Постигната е странична разделителна способност от 1 до 3,5 µm.Изображенията бяха събрани при кадрова честота от 9 до 12 Hz с едномерно зрително поле от 240 до 600 µm.Платформата се използва клинично в различни области, включително жлъчните пътища, пикочния мехур, дебелото черво, хранопровода, белите дробове и панкреаса.Optiscan Pty Ltd разработи базиран на ендоскоп конфокален лазерен ендоскоп (eCLE) със сканиращ механизъм, вграден в тръбата за вкарване (дистален край) на професионален ендоскоп (EC-3870K, Pentax Precision Instruments) 17 .Оптичната секция беше извършена с помощта на едномодово влакно, а страничното сканиране беше извършено с помощта на конзолен механизъм чрез резонансен камертон.Използва се задвижващ механизъм Shape Memory Alloy (Nitinol) за създаване на аксиално изместване.Общият диаметър на конфокалния модул е ​​5 mm.За фокусиране се използва обектив GRIN с числова апертура NA = 0,6.Хоризонталните изображения бяха получени със странична и аксиална разделителна способност от 0, 7 и 7 µm, съответно, при кадрова честота от 0, 8–1, 6 Hz и зрително поле от 500 µm × 500 µm.
Ние демонстрираме субклетъчна разделителна способност in vivo придобиване на флуоресцентни изображения от човешкото тяло чрез медицински ендоскоп, използвайки MEMS скенер от дисталния край.Флуоресценцията осигурява висок контраст на изображението, а лигандите, които се свързват с целите на клетъчната повърхност, могат да бъдат белязани с флуорофори, за да осигурят молекулярна идентичност за подобрена диагностика на заболяването18.Разработват се и други оптични техники за in vivo микроендоскопия. OCT използва късата кохерентна дължина от широколентов светлинен източник за събиране на изображения във вертикалната равнина с дълбочини >1 mm19. OCT използва късата кохерентна дължина от широколентов светлинен източник за събиране на изображения във вертикалната равнина с дълбочини >1 mm19. ОКТ използва къса когерентност на широкополосния източник на дължина за събиране на изображения във вертикална плоскост с дълбочина >1 mm19. OCT използва късата кохерентна дължина на широколентов светлинен източник за получаване на изображения във вертикална равнина с >1 mm дълбочина19. 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 използва къса когерентност на широкополосния източник на дължина за събиране на изображения на дълбочина >1 mm19 във вертикална плоскост. OCT използва късата кохерентна дължина на широколентов светлинен източник за получаване на изображения >1 mm19 във вертикалната равнина.Въпреки това, този подход с нисък контраст разчита на събиране на обратно разсеяна светлина и разделителната способност на изображението е ограничена от петнисти артефакти.Фотоакустичната ендоскопия генерира in vivo изображения въз основа на бързо термоеластично разширение в тъкан след абсорбиране на лазерен импулс, който генерира звукови вълни20. Този подход демонстрира дълбочини на изображения >1 cm в човешко дебело черво in vivo за наблюдение на терапията. Този подход демонстрира дълбочини на изображения >1 cm в човешко дебело черво in vivo за наблюдение на терапията. Този подход демонстрира дълбочина на визуализацията на терапията > 1 см в дебела човешка кожа in vivo за наблюдение. Този подход демонстрира дълбочина на изображения от >1 cm в човешкото дебело черво in vivo за наблюдение на терапията.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 Този подход е демонстриран на дълбочина на изображението > 1 см в дебела човешка кожа in vivo за мониторингова терапия. Този подход е демонстриран при дълбочина на изображения >1 cm в човешкото дебело черво in vivo за наблюдение на терапията.Контрастът се произвежда главно от хемоглобина във васкулатурата.Мултифотонната ендоскопия генерира висококонтрастни флуоресцентни изображения, когато два или повече NIR фотона удрят тъканни биомолекули едновременно21. Този подход може да постигне дълбочина на изображението >1 mm с ниска фототоксичност. Този подход може да постигне дълбочина на изображението >1 mm с ниска фототоксичност. Този подход може да осигури дълбочина на изображението > 1 mm с ниска фототоксичност. Този подход може да осигури дълбочина на изображението > 1 mm с ниска фототоксичност.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。. Този подход може да осигури дълбочина на изображението > 1 mm с ниска фототоксичност. Този подход може да осигури дълбочина на изображението > 1 mm с ниска фототоксичност.Необходими са фемтосекундни лазерни импулси с висока интензивност и този метод не е клинично доказан по време на ендоскопия.
В този прототип скенерът извършва само странично отклонение, така че оптичната част е в хоризонталната (XY) равнина.Устройството може да работи с по-висока честота на кадрите (20 Hz) от галваничните огледала (12 Hz) в системата Cellvizio.Увеличете кадровата честота, за да намалите артефактите при движение, и намалете кадровата честота, за да усилите сигнала.Необходими са високоскоростни и автоматизирани алгоритми за смекчаване на големи артефакти на движение, причинени от ендоскопско движение, респираторно движение и чревна подвижност.Доказано е, че параметричните резонансни скенери постигат аксиални измествания над стотици микрони22. Изображенията могат да се събират във вертикална равнина (XZ), перпендикулярна на повърхността на лигавицата, за да осигурят същия изглед като този при хистологията (H&E). Изображенията могат да се събират във вертикална равнина (XZ), перпендикулярна на повърхността на лигавицата, за да осигурят същия изглед като този при хистологията (H&E). Изображенията могат да бъдат получени във вертикална плоскост (XZ), перпендикулярна повърхност на плъзгаща се обвивка, за да се осигури такова изображение, както при гистологията (H&E). Изображенията могат да се правят във вертикална равнина (XZ), перпендикулярна на повърхността на лигавицата, за да се осигури същото изображение като при хистологията (H&E).可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ) 中收集图像，以提供与组织学(H&E) 相同的视图。可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ) 中收集图像，以提供与组织学(H&E) Изображенията могат да бъдат получени във вертикална плоскост (XZ), перпендикулярна повърхност на плъзгаща се обвивка, за да се осигури такова изображение, както при гистологичното изследване (H&E). Изображенията могат да се правят във вертикална равнина (XZ), перпендикулярна на повърхността на лигавицата, за да се осигури същото изображение като при хистологично изследване (H&E).Скенерът може да бъде поставен в позиция след обектива, където осветителният лъч пада по главната оптична ос, за да се намали чувствителността към аберации8.Фокалните обеми, почти ограничени от дифракция, могат да се отклоняват при произволно големи зрителни полета.Може да се извърши сканиране с произволен достъп, за да се отклонят рефлекторите към дефинирани от потребителя позиции9.Зрителното поле може да бъде намалено, за да се подчертаят произволни области от изображението, подобрявайки съотношението сигнал/шум, контраста и кадровата честота.Скенерите могат да се произвеждат масово чрез прости процеси.Стотици устройства могат да бъдат направени върху всяка силиконова пластина, за да се увеличи производството за евтино масово производство и широко разпространение.
Сгънатият светлинен път намалява размера на твърдия дистален връх, което улеснява използването на ендоскопа като аксесоар по време на рутинна колоноскопия.В показаните флуоресцентни изображения могат да се видят субклетъчни характеристики на лигавицата, за да се разграничат тубулните аденоми (предракови) от хиперпластичните полипи (доброкачествени).Тези резултати предполагат, че ендоскопията може да намали броя на ненужните биопсии23.Общите усложнения, свързани с операцията, могат да бъдат намалени, интервалите на наблюдение могат да бъдат оптимизирани и хистологичният анализ на незначителни лезии може да бъде сведен до минимум.Ние също така показваме in vivo изображения на пациенти с възпалително заболяване на червата, включително улцерозен колит (UC) и колит на Crohn.Конвенционалната колоноскопия с бяла светлина предоставя макроскопски изглед на повърхността на лигавицата с ограничена възможност за точна оценка на заздравяването на лигавицата.Ендоскопията може да се използва in vivo за оценка на ефикасността на биологични терапии като анти-TNF24 антитела.Точната оценка in vivo може също да намали или предотврати рецидивите на заболяването и усложненията като хирургия и да подобри качеството на живот.Не са докладвани сериозни нежелани реакции при клинични проучвания, свързани с употребата на ендоскопи, съдържащи флуоресцеин in vivo25. Мощността на лазера върху повърхността на лигавицата беше ограничена до <2 mW, за да се сведе до минимум рискът от термично нараняване и да се изпълнят изискванията на FDA за незначителен риск26 на 21 CFR 812. Мощността на лазера върху повърхността на лигавицата беше ограничена до <2 mW, за да се сведе до минимум рискът от термично нараняване и да се изпълнят изискванията на FDA за незначителен риск26 на 21 CFR 812. Мощността на лазера върху повърхността на хлъзгавите обвивки беше ограничена до <2 mVt, за да се сведе до минимален риск от термично увреждане и да отговаря на изискванията на FDA спрямо незначителния риск26 съгласно 21 CFR 812. Лазерната мощност на повърхността на лигавицата беше ограничена до <2 mW, за да се сведе до минимум рискът от термично увреждане и да се изпълнят изискванията на FDA за незначителен риск26 съгласно 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，并满足FDA 21 CFR 812 对非重大风险26 的要求。粘膜表面的激光功率限制在<2 mW Мощността на лазера върху повърхността на хлъзгавите обвивки беше ограничена до <2 mVt, за да се сведе до минимален риск от термично увреждане и да отговаря на изискванията на FDA 21 CFR 812 спрямо незначителното риск26. Лазерната мощност на повърхността на лигавицата беше ограничена до <2 mW, за да се сведе до минимум рискът от термично увреждане и да се изпълнят изискванията на FDA 21 CFR 812 за незначителен риск26.
Дизайнът на инструмента може да бъде модифициран, за да се подобри качеството на изображението.Предлага се специална оптика за намаляване на сферичната аберация, подобряване на разделителната способност на изображението и увеличаване на работното разстояние.SIL може да се настрои, за да съответства по-добре на индекса на пречупване на тъканта (~1,4), за да се подобри свързването на светлината.Честотата на задвижване може да се регулира, за да се увеличи страничният ъгъл на скенера и да се разшири зрителното поле на изображението.Можете да използвате автоматизирани методи за премахване на рамки от изображение със значително движение, за да смекчите този ефект.Програмируема на място гейт матрица (FPGA) с високоскоростно събиране на данни ще бъде използвана за осигуряване на високоефективна корекция на цял кадър в реално време.За по-голяма клинична полезност, автоматизираните методи трябва да коригират фазовото изместване и артефактите на движение за интерпретация на изображението в реално време.Може да се реализира монолитен 3-осен параметричен резонансен скенер за въвеждане на аксиално сканиране 22 . Тези устройства са разработени за постигане на безпрецедентно вертикално изместване >400 µm чрез настройка на задвижващата честота в режим, който включва смесена динамика на омекотяване/втвърдяване27. Тези устройства са разработени за постигане на безпрецедентно вертикално изместване >400 µm чрез настройка на задвижващата честота в режим, който включва смесена динамика на омекотяване/втвърдяване27. Тези устройства са разработени за постигане на безпрецедентно вертикално разместване > 400 mkm чрез настройки на честотата на възбуждане в режим, който се характеризира със смесена динамика на смягчения/жесткости27. Тези устройства са проектирани да постигнат безпрецедентно вертикално изместване от >400 µm чрез настройване на честотата на задвижване в режим, който се характеризира със смесена мека/твърда динамика27.这些设备的开发是为了通过在具有混合软化/硬化动力学的状态下调整驱动频率来实现前所未有的>400 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 调整 驱动频率 来 实现 的> 400 µm 的 垂直 位移 27. Тези устройства са разработени за постигане на безпрецедентни вертикални разстояния >400 mkm чрез настройки на честотата на обработка в режим на смесена кинетика на размягване/затвърдяване27. Тези устройства са проектирани да постигнат безпрецедентни вертикални измествания >400 µm чрез регулиране на честотата на задействане в режим на смесена кинетика на омекотяване/втвърдяване27.В бъдеще вертикалното напречно изобразяване може да помогне при стадиране на ранен рак (T1a).Може да се приложи капацитивна сензорна верига за проследяване на движението на скенера и коригиране на фазовото изместване 28.Автоматичното фазово калибриране с помощта на сензорна верига може да замени ръчното калибриране на инструмента преди употреба.Надеждността на инструмента може да се подобри чрез използване на по-надеждни техники за запечатване на инструмента, за да се увеличи броят на циклите на обработка.Технологията MEMS обещава да ускори използването на ендоскопи за визуализиране на епитела на кухи органи, диагностициране на заболявания и наблюдение на лечението по минимално инвазивен начин.С по-нататъшно развитие този нов образен образ може да се превърне в евтино решение, което да се използва като допълнение към медицинските ендоскопи за незабавно хистологично изследване и евентуално да замени традиционния патологичен анализ.
Симулациите за проследяване на лъчи бяха извършени с помощта на софтуер за оптичен дизайн ZEMAX (версия 2013), за да се определят параметрите на фокусиращата оптика.Критериите за проектиране включват почти дифракционна аксиална разделителна способност, работно разстояние = 0 µm и зрително поле (FOV) по-голямо от 250 × 250 µm2.За възбуждане при дължина на вълната λex = 488 nm се използва едномодово влакно (SMF).Ахроматичните дублети се използват за намаляване на дисперсията на колекцията от флуоресценция (Фигура 5а).Лъчът преминава през SMF с диаметър на модовото поле 3,5 μm и без отрязване преминава през центъра на рефлектора с диаметър на отвора 50 μm.Използвайте твърда имерсионна (полусферична) леща с висок индекс на пречупване (n = 2,03), за да сведете до минимум сферичната аберация на падащия лъч и да осигурите пълен контакт с повърхността на лигавицата.Фокусиращата оптика осигурява обща NA = 0,41, където NA = nsinα, n е индексът на пречупване на тъканта, α е максималният ъгъл на конвергенция на лъча.Ограничените от дифракция странични и аксиални разделителни способности са съответно 0,44 и 6,65 µm, като се използва NA = 0,41, λ = 488 nm и n = 1,3313.Разгледани са само налични в търговската мрежа лещи с външен диаметър (OD) ≤ 2 mm.Оптичният път е сгънат и лъчът, напускащ SMF, преминава през централната апертура на скенера и се отразява обратно от фиксирано огледало (0,29 mm в диаметър).Тази конфигурация скъсява дължината на твърдия дистален край, за да улесни преминаването напред на ендоскопа през стандартния (3,2 mm диаметър) работен канал на медицинските ендоскопи.Тази функция го прави лесен за използване като аксесоар по време на рутинна ендоскопия.
Сгънат световод и опаковка за ендоскоп.(a) Възбуждащият лъч излиза от OBC и преминава през централния отвор на скенера.Лъчът се разширява и отразява от фиксирано кръгло огледало обратно в скенера за странично отклонение.Фокусиращата оптика се състои от двойка ахроматични дублетни лещи и твърда имерсионна (полусферична) леща, осигуряваща контакт с повърхността на лигавицата.ZEMAX 2013 (https://www.zemax.com/) за оптичен дизайн и симулация на проследяване на лъчи.(b) Показва местоположението на различни компоненти на инструмента, включително едномодово влакно (SMF), скенер, огледала и лещи.Solidworks 2016 (https://www.solidworks.com/) беше използван за 3D моделиране на опаковката на ендоскопа.
SMF (#460HP, Thorlabs) с диаметър на модовото поле от 3, 5 µm при дължина на вълната 488 nm беше използван като "дупка" за пространствено филтриране на дефокусирана светлина (фиг. 5b).SMFs са затворени в гъвкави полимерни тръби (#Pebax 72D, Nordson MEDICAL).Използва се дължина от приблизително 4 метра, за да се осигури достатъчно разстояние между пациента и системата за изображения.Двойка 2 mm ахроматични дублетни лещи с MgF2 покритие (#65568, #65567, Edmund Optics) и 2 mm полусферични лещи без покритие (#90858, Edmund Optics) бяха използвани за фокусиране на лъча и събиране на флуоресценция.Поставете крайна тръба от неръждаема стомана (4 mm дълга, 2,0 mm OD, 1,6 mm ID) между смолата и външната тръба, за да изолирате вибрациите на скенера.Използвайте медицински лепила, за да предпазите инструмента от телесни течности и процедури за работа.Използвайте термосвиваеми тръби за защита на конекторите.
Компактният скенер е направен на принципа на параметричния резонанс.Гравирайте 50 µm отвор в центъра на рефлектора, за да пропуснете възбуждащия лъч.Използвайки набор от квадратурни гребенови задвижвания, разширеният лъч се отклонява напречно в ортогонална посока (равнина XY) в режим Lissajous.Използвана е платка за събиране на данни (#DAQ PCI-6115, NI) за генериране на аналогови сигнали за управление на скенера.Захранването се осигурява от усилвател с високо напрежение (#PDm200, PiezoDrive) чрез тънки проводници (#B4421241, MWS Wire Industries).Направете окабеляване на арматурата на електрода.Скенерът работи на честоти близки до 15 kHz (бърза ос) и 4 kHz (бавна ос), за да постигне FOV до 250 µm × 250 µm.Видеото може да се заснема с кадрова честота 10, 16 или 20 Hz.Тези кадрови честоти се използват, за да съответстват на честотата на повторение на модела на сканиране на Lissajous, който зависи от стойността на честотите на възбуждане X и Y на скенера29.Подробности за компромисите между честотата на кадрите, резолюцията на пикселите и плътността на шаблона на сканиране са представени в нашата предишна работа14.
Твърдотелен лазер (#OBIS 488 LS, кохерентен) осигурява λex = 488 nm за възбуждане на флуоресцеин за контраст на изображението (фиг. 6а).Оптичните пигтейли са свързани към филтърния блок чрез FC/APC конектори (загуба 1,82 dB) (фиг. 6b).Лъчът се отклонява от дихроично огледало (#WDM-12P-111-488/500:600, Oz Optics) в SMF през друг FC/APC конектор.В съответствие с 21 CFR 812 падащата мощност към тъканта е ограничена до максимум 2 mW, за да се изпълнят изискванията на FDA за незначителен риск.Флуоресценцията беше прекарана през дихроично огледало и филтър с дълга трансмисия (#BLP01-488R, Semrock).Флуоресценцията се предава към детектор с фотоумножителна тръба (PMT) (#H7422-40, Hamamatsu) чрез FC/PC конектор, използвайки ~1 m дълго многомодово влакно с 50 µm диаметър на сърцевината.Флуоресцентните сигнали се усилват с високоскоростен токов усилвател (#59-179, Edmund Optics).Разработен е специален софтуер (LabVIEW 2021, NI) за събиране на данни и обработка на изображения в реално време.Настройките за мощност на лазера и усилване на PMT се определят от микроконтролера (#Arduino UNO, Arduino) с помощта на специална печатна платка.SMF и кабелите завършват с конектори и се свързват към оптичния (F) и кабелния (W) порт на базовата станция (Фигура 6c).Системата за изображения се съдържа в преносима количка (Фигура 6d). Използван е изолационен трансформатор за ограничаване на тока на утечка до <500 μA. Използван е изолационен трансформатор за ограничаване на тока на утечка до <500 μA. За ограничение на тока на утечки до <500 mkA се използва изолиращ трансформатор. Използван е изолационен трансформатор за ограничаване на тока на утечка до <500 µA.使用隔离变压器将泄漏电流限制在<500 μA。 <500 μA. Използвайте изолиращ трансформатор, за да ограничите тока на утечки до <500 mkA. Използвайте изолационен трансформатор, за да ограничите тока на утечка до <500µA.
система за визуализация.(a) PMT, лазерът и усилвателят са в базовата станция.(b) Във филтърната група лазерът (син) преминава през оптичния кабел през FC/APC конектора.Лъчът се отклонява от дихроично огледало (DM) в едномодово влакно (SMF) чрез втори FC/APC конектор.Флуоресценцията (зелена) преминава през DM и дългопропускащ филтър (LPF) до PMT чрез многомодово влакно (MMF).(c) Проксималният край на ендоскопа е свързан към фиброоптичния (F) и кабелния (W) портове на базовата станция.(d) Ендоскоп, монитор, базова станция, компютър и изолационен трансформатор на преносима количка.(a, c) Solidworks 2016 беше използван за 3D моделиране на системата за изображения и компонентите на ендоскопа.
Страничната и аксиалната разделителна способност на фокусиращата оптика беше измерена от функцията на разпространение на точката на флуоресцентни микросфери (#F8803, Thermo Fisher Scientific) с диаметър 0,1 µm.Съберете изображения чрез преместване на микросферите хоризонтално и вертикално на стъпки от 1 µm, като използвате линеен етап (# M-562-XYZ, DM-13, Newport).Стек от изображения, използващ ImageJ2 за получаване на изображения в напречно сечение на микросфери.
Разработен е специален софтуер (LabVIEW 2021, NI) за събиране на данни и обработка на изображения в реално време.На фиг.7 показва общ преглед на рутинните процедури, използвани за работа със системата.Потребителският интерфейс се състои от събиране на данни (DAQ), основен панел и контролен панел.Панелът за събиране на данни взаимодейства с основния панел, за да събира и съхранява необработени данни, да предоставя вход за персонализирани настройки за събиране на данни и да управлява настройките на драйвера на скенера.Основният панел позволява на потребителя да избере желаната конфигурация за използване на ендоскопа, включително контролния сигнал на скенера, скоростта на видео кадрите и параметрите за придобиване.Този панел също така позволява на потребителя да показва и контролира яркостта и контраста на изображението.Използвайки необработените данни като вход, алгоритъмът изчислява настройката за оптимално усилване за PMT и автоматично настройва този параметър с помощта на пропорционално-интегрална (PI)16 система за контрол с обратна връзка.Платката на контролера взаимодейства с основната платка и платката за събиране на данни, за да контролира мощността на лазера и усилването на PMT.
Архитектура на системния софтуер.Потребителският интерфейс се състои от модули (1) събиране на данни (DAQ), (2) основен панел и (3) контролен панел.Тези програми работят едновременно и комуникират помежду си чрез опашки от съобщения.Ключът е MEMS: Микроелектромеханична система, TDMS: Контролен поток на технически данни, PI: Пропорционален интеграл, PMT: Фотоумножител.Изображенията и видео файловете се записват съответно в BMP и AVI формати.
Използва се алгоритъм за фазова корекция за изчисляване на дисперсията на интензитетите на пикселите на изображението при различни фазови стойности, за да се определи максималната стойност, използвана за изостряне на изображението.За корекция в реално време обхватът на фазовото сканиране е ±2,86° с относително голяма стъпка от 0,286°, за да се намали времето за изчисление.В допълнение, използването на части от изображението с по-малко проби допълнително намалява времето за изчисляване на рамката на изображението от 7,5 секунди (1 Mпроба) до 1,88 секунди (250 Kпроба) при 10 Hz.Тези входни параметри бяха избрани, за да осигурят адекватно качество на изображението с минимално забавяне по време на in vivo изображения.Изображенията и видеоклиповете на живо се записват съответно в BMP и AVI формати.Необработените данни се съхраняват във формата на потока за управление на технически данни (TMDS).
Постобработка на in vivo изображения за подобряване на качеството с LabVIEW 2021. Точността е ограничена при използване на алгоритми за фазова корекция по време на in vivo изображения поради необходимото дълго време за изчисление.Използват се само ограничени области на изображението и примерни номера.Освен това алгоритъмът не работи добре за изображения с артефакти на движение или нисък контраст и води до грешки при изчисляване на фазата30.Индивидуалните кадри с висок контраст и без артефакти на движение бяха избрани ръчно за фазова фина настройка с диапазон на фазово сканиране от ±0,75° на стъпки от 0,01°.Използвана е цялата площ на изображението (напр. 1 Mпроба от изображение, записано при 10 Hz).Таблица S2 описва параметрите на изображението, използвани за реално време и последваща обработка.След фазовата корекция се използва среден филтър за допълнително намаляване на шума в изображението.Яркостта и контрастът са допълнително подобрени чрез разтягане на хистограмата и гама корекция31.
Клиничните изпитвания бяха одобрени от Съвета за преглед на медицинските институции в Мичиган и бяха проведени в отдела по медицински процедури.Това проучване е регистрирано онлайн в ClinicalTrials.gov (NCT03220711, дата на регистрация: 18.07.2017 г.).Критериите за включване включват пациенти (на възраст от 18 до 100 години) с предварително планирана елективна колоноскопия, повишен риск от колоректален рак и анамнеза за възпалително заболяване на червата.Беше получено информирано съгласие от всеки субект, който се съгласи да участва.Критериите за изключване са пациенти, които са бременни, имат известна свръхчувствителност към флуоресцеин или са били подложени на активна химиотерапия или лъчева терапия.Това проучване включва последователни пациенти, планирани за рутинна колоноскопия и е представително за популацията на Медицинския център в Мичиган.Проучването е проведено в съответствие с Декларацията от Хелзинки.
Преди операцията калибрирайте ендоскопа с помощта на 10 µm флуоресцентни перли (#F8836, Thermo Fisher Scientific), монтирани в силиконови форми.Полупрозрачен силиконов уплътнител (#RTV108, Momentive) беше излят в 3D отпечатана пластмасова форма от 8 cm3.Капнете водните флуоресцентни перли върху силикона и оставете, докато водната среда изсъхне.
Цялото дебело черво беше изследвано с помощта на стандартен медицински колоноскоп (Olympus, CF-HQ190L) с бяла светлина.След като ендоскопистът определи зоната на предполагаемото заболяване, областта се измива с 5-10 ml 5% оцетна киселина и след това със стерилна вода, за да се отстранят слузта и отломките.Доза от 5 ml от 5 mg/ml флуоресцеин (Alcon, Fluorescite) се инжектира интравенозно или се напръсква локално върху лигавицата с помощта на стандартна канюла (M00530860, Boston Scientific), която преминава през работния канал.
Използвайте иригатор, за да отмиете излишното багрило или отломки от повърхността на лигавицата.Отстранете пулверизиращия катетър и прекарайте ендоскопа през работния канал, за да получите предсмъртни изображения.Използвайте ендоскопско насочване с широко поле, за да позиционирате дисталния връх в целевата област. Общото време, използвано за събиране на конфокални изображения, беше <10 минути. Общото време, използвано за събиране на конфокални изображения, беше <10 минути. Общето време, извлечено на сбор конфокални изображения, е съставено <10 мин. Общото време, необходимо за събиране на конфокални изображения, беше <10 минути.Общото време за получаване на конфокални изображения е по-малко от 10 минути.Ендоскопското видео с бяла светлина беше обработено с помощта на системата за изображения Olympus EVIS EXERA III (CLV-190) и записано с помощта на Elgato HD видеорекордер.Използвайте LabVIEW 2021, за да записвате и запазвате ендоскопски видеоклипове.След като изображението приключи, ендоскопът се отстранява и тъканта, която трябва да се визуализира, се изрязва с помощта на щипци за биопсия или примка. Тъканите бяха обработени за рутинна хистология (H&E) и оценени от експерт GI патолог (HDA). Тъканите бяха обработени за рутинна хистология (H&E) и оценени от експерт GI патолог (HDA). Тканите са обработени за обикновена гистология (H&E) и оценени от експерт-патолог желудочно-кишечен тракт (HDA). Тъканите бяха обработени за рутинна хистология (H&E) и оценени от експерт-стомашно-чревен патолог (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。 Тканите са обработени за обикновена гистология (H&E) и оценени от експерт-патолог желудочно-кишечен тракт (HDA). Тъканите бяха обработени за рутинна хистология (H&E) и оценени от експерт-стомашно-чревен патолог (HDA).Спектралните свойства на флуоресцеина бяха потвърдени с помощта на спектрометър (USB2000+, Ocean Optics), както е показано на фигура S2.
Ендоскопите се стерилизират след всяка употреба от хора (фиг. 8).Процедурите по почистване бяха извършени под ръководството и одобрението на Отдела за контрол на инфекциите и епидемиология на Медицинския център в Мичиган и Централното звено за стерилна обработка. Преди проучването инструментите бяха тествани и валидирани за стерилизация от Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), търговско дружество, което предоставя услуги за предотвратяване на инфекции и валидиране на стерилизация. Преди проучването инструментите бяха тествани и валидирани за стерилизация от Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), търговско дружество, което предоставя услуги за предотвратяване на инфекции и валидиране на стерилизация. Инструментите за предишно изследване бяха протестирани и одобрени за стерилизация от Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), търговска организация, предоставяща услуги за профилактика на инфекции и проверка на стерилизация. Преди проучването инструментите бяха тествани и одобрени за стерилизация от Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), търговска организация, предоставяща услуги за предотвратяване на инфекции и проверка на стерилизация. Инструментите преди изследването бяха стерилизирани и проверени Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), търговска организация, която предоставя услуги за профилактика на инфекции и проверка на стерилизация. Инструментите бяха стерилизирани и проверени преди изследването от Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), търговска организация, която предоставя услуги за предотвратяване на инфекции и проверка на стерилизация.
Рециклиране на инструменти.(a) Ендоскопите се поставят в тави след всяка стерилизация, използвайки процеса на обработка STERRAD.(b) SMF и проводниците са завършени съответно с оптични и електрически съединители, които са затворени преди повторна обработка.
Почистете ендоскопите, като направите следното: (1) избършете ендоскопа с кърпа без власинки, напоена с ензимен почистващ препарат от проксимално към дистално;(2) Потопете инструмента в разтвора на ензимен детергент за 3 минути с вода.плат без мъх.Електрическите и оптичните съединители се покриват и отстраняват от разтвора;(3) Ендоскопът се опакова и поставя в таблата за инструменти за стерилизация с помощта на STERRAD 100NX, газова плазма с водороден пероксид.сравнително ниска температура и ниска влажност на околната среда.
Наборите от данни, използвани и/или анализирани в настоящото проучване, са достъпни от съответните автори при разумно искане.
Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Конфокална лазерна ендомикроскопия в стомашно-чревната ендоскопия: Технически аспекти и клинични приложения. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Конфокална лазерна ендомикроскопия в стомашно-чревната ендоскопия: Технически аспекти и клинични приложения.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Конфокална лазерна ендомикроскопия в стомашно-чревната ендоскопия: технически аспекти и клинично приложение. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. 胃肠内窥镜检查中的共聚焦激光内窥镜检查：技术方面和临床应用。 Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. 共载肠分别在在在共公司设计在在机机：Технически аспекти и клинични приложения.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Конфокална лазерна ендоскопия в стомашно-чревната ендоскопия: технически аспекти и клинични приложения.превод стомашно-чревен хепарин.7, 7 (2022).
Al-Mansour, MR и др.Анализ на безопасността и ефикасността на конфокалната лазерна ендомикроскопия SAGES TAVAC.Операция.Ендоскопия 35, 2091–2103 (2021).
Fugazza, A. et al.Конфокална лазерна ендоскопия при стомашно-чревни и панкреатобилиарни заболявания: систематичен преглед и мета-анализ.Биомедицинска наука.резервоар за съхранение.вътрешен 2016, 4638683 (2016).