Matur nuwun kanggo ngunjungi Nature.com.Sampeyan nggunakake versi browser kanthi dhukungan CSS winates.Kanggo pengalaman paling apik, disaranake sampeyan nggunakake browser sing dianyari (utawa mateni Mode Kompatibilitas ing Internet Explorer).Kajaba iku, kanggo njamin dhukungan sing terus-terusan, kita nuduhake situs kasebut tanpa gaya lan JavaScript.
Nampilake carousel telung slide bebarengan.Gunakake tombol Sadurungé lan Sabanjure kanggo pindhah liwat telung minger bebarengan, utawa nggunakake tombol panggeser ing mburi kanggo pindhah liwat telung minger bebarengan.
Endoskopi laser confocal minangka cara anyar biopsi optik wektu nyata.Gambar neon saka kualitas histologis bisa dipikolehi langsung saka epitelium organ kothong.Saiki, pemindaian ditindakake sacara proksimal kanthi instrumen adhedhasar probe sing umum digunakake ing praktik klinis, kanthi keluwesan winates ing kontrol fokus.Kita nduduhake panggunaan pemindai resonansi parametrik sing dipasang ing ujung distal endoskop kanggo nindakake defleksi lateral kanthi kacepetan dhuwur.A bolongan wis etched menyang tengah reflektor kanggo muter munggah path cahya.Desain iki nyuda ukuran instrumen dadi diameter 2,4 mm lan dawane 10 mm, saéngga bisa diterusake liwat saluran kerja endoskop medis standar.Lensa kompak nyedhiyakake resolusi lateral lan aksial masing-masing 1.1 lan 13.6 µm.Jarak kerja 0 µm lan bidang pandang 250 µm × 250 µm digayuh ing tingkat pigura nganti 20 Hz.Eksitasi ing 488 nm nyenengake fluorescein, pewarna sing disetujoni FDA kanggo kontras jaringan sing dhuwur.Endoskop wis diproses maneh sajrone 18 siklus tanpa gagal nggunakake metode sterilisasi sing disetujoni sacara klinis.Gambar fluoresensi dijupuk saka mukosa kolon normal, adenoma tubular, polip hiperplastik, kolitis ulcerative, lan kolitis Crohn sajrone kolonoskopi rutin.Sel tunggal bisa diidentifikasi, kalebu kolonosit, sel goblet, lan sel inflamasi.Fitur mukosa kayata struktur crypt, rongga crypt, lan lamina propria bisa dibedakake.Instrumen kasebut bisa digunakake minangka tambahan kanggo endoskopi konvensional.
Endoskopi laser confocal minangka modalitas pencitraan novel sing dikembangake kanggo panggunaan klinis minangka tambahan kanggo endoskopi rutin1,2,3.Instrumen sing fleksibel, sing nyambung karo serat optik iki bisa digunakake kanggo ndeteksi penyakit ing sel epitelium sing nutupi organ berongga, kayata usus besar.Lapisan jaringan sing tipis iki aktif banget sacara metabolik lan dadi sumber akeh proses penyakit kayata kanker, infeksi, lan inflamasi.Endoskopi bisa nggayuh résolusi subselular, nyediakake wektu nyata, kualitas cedhak histologis ing gambar vivo kanggo mbantu dokter nggawe keputusan klinis.Biopsi jaringan fisik nggawa risiko pendarahan lan perforasi.Kakehan utawa sithik spesimen biopsi asring diklumpukake.Saben sampel sing dibusak nambah biaya bedhah.Perlu sawetara dina kanggo sampel kanggo dievaluasi dening ahli patologi.Sajrone dina nunggu asil patologi, pasien asring ngalami kuatir.Ing kontras, modalitas pencitraan klinis liyane kayata MRI, CT, PET, SPECT, lan ultrasonik ora duwe resolusi spasial lan kecepatan temporal sing dibutuhake kanggo nggambarake proses epitel ing vivo kanthi resolusi subselular wektu nyata.
Instrumen berbasis probe (Cellvizio) saiki umume digunakake ing klinik kanggo nindakake "biopsi optik".Desain kasebut adhedhasar bundle4 serat optik sing koheren sacara spasial sing nglumpukake lan ngirim gambar neon.Inti serat tunggal tumindak minangka "bolongan" kanggo nyaring cahya sing ora fokus sacara spasial kanggo resolusi subselular.Pemindaian ditindakake kanthi proksimal nggunakake galvanometer gedhe lan gedhe.Ketentuan iki mbatesi kemampuan alat kontrol fokus.Pementasan karsinoma epitel awal sing tepat mbutuhake visualisasi ing ngisor permukaan jaringan kanggo netepake invasi lan nemtokake terapi sing cocog.Fluorescein, agen kontras sing disetujoni FDA, diwenehake kanthi intravena kanggo nyorot fitur struktural epitelium. Endomicroscopes iki duwe dimensi <2,4 mm ing diameteripun, lan bisa liwati maju kanthi gampang liwat saluran biopsi endoskop medis standar. Endomicroscopes iki duwe dimensi <2,4 mm ing diameteripun, lan bisa liwati maju kanthi gampang liwat saluran biopsi endoskop medis standar. Эти эндомикроскопы имеют размеры <2,4 мм в диаметре и могут быть легко проведены через биопсийный кадихда оскопов. Endomikroskop iki diametere <2,4 mm lan bisa gampang dilewati liwat saluran biopsi endoskop medis standar.Borescopes iki kurang saka 2,4 mm ing diameteripun lan gampang liwat saluran biopsi borescopes medical standar.Fleksibilitas iki ngidini macem-macem aplikasi klinis lan ora gumantung saka produsen endoskop.Akeh studi klinis wis ditindakake nggunakake piranti pencitraan iki, kalebu deteksi awal kanker esophagus, weteng, usus besar, lan rongga lisan.Protokol imaging wis dikembangake lan keamanan prosedur kasebut wis ditetepake.
Sistem mikroelektromekanik (MEMS) minangka teknologi sing kuat kanggo ngrancang lan nggawe mekanisme pemindaian cilik sing digunakake ing ujung endoskop.Posisi iki (relatif kanggo proksimal) ngidini kanggo keluwesan luwih kanggo ngontrol posisi fokus5,6.Saliyane defleksi lateral, mekanisme distal uga bisa nindakake scan aksial, scan post-objektif, lan scan akses acak.Kapabilitas iki mbisakake interogasi sel epitelium sing luwih lengkap, kalebu pencitraan cross-sectional vertikal7, pemindaian bebas aberasi lapangan gedhe (FOV)8, lan kinerja sing luwih apik ing sub-wilayah sing ditemtokake pangguna9.MEMS ngrampungake masalah serius babagan kemasan mesin pemindai kanthi ruang winates sing kasedhiya ing ujung instrumen.Dibandhingake karo galvanometer gedhe, MEMS nyedhiyakake kinerja sing unggul kanthi ukuran cilik, kacepetan dhuwur, lan konsumsi daya sing sithik.Proses manufaktur sing prasaja bisa ditingkatake kanggo produksi massal kanthi biaya sing murah.Akeh desain MEMS wis dilaporake sadurunge10,11,12.Ora ana teknologi sing wis dikembangake kanthi cukup kanggo ngaktifake panggunaan klinis nyata-nyata ing vivo imaging liwat saluran kerja endoskop medis.Ing kene, tujuane kanggo nduduhake panggunaan pemindai MEMS ing mburi endoskopi kanggo akuisisi gambar manungsa ing vivo sajrone endoskopi klinis rutin.
Instrumen serat optik dikembangake nggunakake pemindai MEMS ing ujung distal kanggo ngumpulake gambar neon vivo kanthi ciri histologis sing padha.Serat single-mode (SMF) ditutupi ing tabung polimer fleksibel lan bungah ing λex = 488 nm.Konfigurasi iki nyepetake dawa ujung distal lan ngidini supaya bisa diterusake liwat saluran kerja endoskop medis standar.Gunakake tip kanggo pusat optik.Lensa iki dirancang kanggo nggayuh resolusi aksial meh difraktif kanthi bukaan numerik (NA) = 0,41 lan jarak kerja = 0 µm13.Shims presisi digawe kanggo sabenere kempal optik 14. Scanner wis rangkep ing endoskop karo tip distal kaku 2,4 mm ing diameteripun lan 10 mm dawa (Fig. 1a).Dimensi kasebut ngidini digunakake ing praktik klinis minangka aksesoris sajrone endoskopi (Gambar 1b).Daya maksimum kedadeyan laser ing jaringan yaiku 2 mW.
Confocal laser endoscopy (CLE) lan scanner MEMS.Foto sing nuduhake (a) piranti sing dikemas kanthi dimensi tip distal sing kaku kanthi diameter 2,4 mm lan dawane 10 mm lan (b) jalur lurus liwat saluran kerja endoskop medis standar (Olympus CF-HQ190L).(c) Tampilan ngarep pemindai nuduhake reflektor kanthi bukaan tengah 50 µm sing dilewati sinar eksitasi.Pemindai dipasang ing gimbal sing didorong dening set drive drive sisir quadrature.Frekuensi resonansi piranti kasebut ditemtokake dening ukuran spring torsi.(d) Sisih tampilan scanner nuduhake scanner dipasang ing ngadeg karo kabel disambungake menyang jangkar elektroda sing nyedhiyani titik sambungan kanggo drive lan sinyal daya.
Mekanisme mindhai kasusun saka gimbal-dipasang reflektor mimpin dening pesawat saka sisir-mimpin quadrature actuator kanggo deflect balok laterally (pesawat XY) ing pola Lissajous (Fig. 1c).Lubang 50 µm kanthi diameter diukir ing tengah sing dilewati sinar eksitasi.Pemindai didorong ing frekuensi resonansi desain, sing bisa disetel kanthi ngganti dimensi spring torsion.Jangkar elektroda diukir ing pinggiran piranti kanggo nyedhiyakake titik sambungan kanggo sinyal daya lan kontrol (Fig. 1d).
Sistem imaging dipasang ing cart portabel sing bisa digulung menyang kamar operasi.Antarmuka pangguna grafis wis dirancang kanggo ndhukung pangguna kanthi kawruh teknis minimal, kayata dokter lan perawat.Priksa kanthi manual frekuensi drive scanner, mode beamform, lan gambar FOV.
Dawa sakabèhé endoskop kira-kira 4m kanggo ngidini instrumen lengkap liwat saluran kerja endoskop medis standar (1.68m), kanthi dawa ekstra kanggo maneuverability.Ing mburi proksimal endoskop, SMF lan kabel mungkasi ing konektor sing nyambung menyang serat optik lan kabel bandar stasiun basa.Instalasi kasebut ngemot laser, unit filter, amplifier voltase dhuwur lan detektor photomultiplier (PMT).Amplifier nyedhiyakake daya lan sinyal drive menyang pemindai.Unit Filter optik pasangan eksitasi laser menyang SMF lan liwat fluoresensi kanggo PMT.
Endoskop diproses maneh sawise saben prosedur klinis nggunakake proses sterilisasi STERRAD lan bisa tahan nganti 18 siklus tanpa gagal.Kanggo solusi OPA, ora ana tandha-tandha karusakan sing diamati sawise luwih saka 10 siklus disinfeksi.Asil OPA ngluwihi STERRAD, nuduhake manawa umur endoskop bisa ditambah kanthi disinfeksi tingkat dhuwur tinimbang sterilisasi maneh.
Resolusi gambar ditemtokake saka fungsi panyebaran titik nggunakake manik-manik fluoresensi kanthi diameter 0,1 μm.Kanggo resolusi lateral lan aksial, jembaré kanthi setengah maksimum (FWHM) 1.1 lan 13.6 µm, diukur (Gambar 2a, b).
Pilihan gambar.Resolusi lateral (a) lan aksial (b) saka optik fokus ditondoi kanthi fungsi panyebaran titik (PSF) sing diukur nggunakake mikrosfer fluoresensi kanthi diameter 0,1 μm.Lebar lengkap sing diukur ing setengah maksimum (FWHM) yaiku 1.1 lan 13.6 µm, masing-masing.Inset: Tampilan sing ditambahi saka mikrosfer siji ing arah transversal (XY) lan aksial (XZ) ditampilake.(c) Gambar neon dijupuk saka standar (USAF 1951) target strip (oval abang) nuduhake yen klompok 7-6 bisa ditanggulangi kanthi cetha.(d) Gambar mikrosfer fluoresensi sing dispersed diameter 10 µm nuduhake bidang tampilan gambar 250 µm × 250 µm.PSFs ing (a, b) dibangun nggunakake MATLAB R2019a (https://www.mathworks.com/).(c, d) Gambar neon diklumpukake nggunakake LabVIEW 2021 (https://www.ni.com/).
Gambar neon saka lensa resolusi standar kanthi jelas mbedakake set kolom ing kelompok 7-6, sing njaga resolusi lateral sing dhuwur (Gambar 2c).Bidang pandang (FOV) 250 µm × 250 µm ditemtokake saka gambar manik-manik fluoresensi diameter 10 µm sing disebar ing tutup tutup (Gbr. 2d).
Cara otomatis kanggo kontrol gain PMT lan koreksi fase dileksanakake ing sistem pencitraan klinis kanggo nyuda artefak gerak saka endoskop, peristalsis usus, lan napas pasien.Algoritma rekonstruksi lan pangolahan gambar wis diterangake sadurunge14,15.Gain PMT dikontrol dening pengontrol proporsional-integral (PI) kanggo nyegah kejenuhan intensitas16.Sistem maca intensitas piksel maksimum kanggo saben pigura, ngetung respon proporsional lan integral, lan nemtokake nilai gain PMT kanggo mesthekake yen intensitas piksel ana ing kisaran sing diidini.
Sajrone pencitraan in vivo, fase ora cocog antarane gerakan scanner lan sinyal kontrol bisa nyebabake gambar burem.Efek kasebut bisa kedadeyan amarga owah-owahan suhu piranti ing njero awak manungsa.Gambar cahya putih nuduhake yen endoskop ana kontak karo mukosa kolon normal ing vivo (Gambar 3a).Burem piksel sing ora cocog bisa dideleng ing gambar mentah mukosa kolon normal (Gambar 3b).Sawise perawatan kanthi penyesuaian fase lan kontras sing tepat, fitur subselular saka mukosa bisa dibedakake (Gambar 3c).Kanggo informasi tambahan, gambar confocal mentah lan gambar nyata-wektu sing diproses ditampilake ing Fig. S1, lan paramèter rekonstruksi gambar sing digunakake kanggo wektu nyata lan post-processing ditampilake ing Tabel S1 lan Tabel S2.
Pangolahan gambar.(a) Gambar endoskopik sudhut amba sing nuduhake endoskop (E) sing diselehake ing kontak karo mukosa kolon normal (N) kanggo ngumpulake gambar fluoresensi in vivo sawise administrasi fluorescein.(b) Ngumbara ing sumbu X lan Y sajrone mindhai bisa nyebabake piksel sing ora cocog dadi burem.Kanggo tujuan demonstrasi, owah-owahan fase gedhe ditrapake kanggo gambar asli.(c) Sawise koreksi fase post-processing, rincian mukosa bisa ditaksir, kalebu struktur crypt (panah), kanthi lumen tengah (l) diubengi dening lamina propria (lp).Sel tunggal bisa dibedakake, kalebu kolonosit (c), sel goblet (g), lan sel inflamasi (panah).Deleng video tambahan 1. (b, c) Gambar sing diproses nggunakake LabVIEW 2021.
Gambar fluoresensi confocal wis dipikolehi ing vivo ing sawetara penyakit kolon kanggo nduduhake aplikasi klinis sing amba saka instrumen kasebut.Pencitraan sudhut amba pisanan ditindakake nggunakake cahya putih kanggo ndeteksi mukosa sing ora normal banget.Endoskop kasebut banjur diterusake liwat saluran kerja kolonoskop lan disentuh karo mukosa.
Gambar endoskopi wide-field, endomikroskopi confocal, lan histologi (H&E) ditampilake kanggo neoplasia kolon, kalebu adenoma tubular lan polip hiperplastik. Gambar endoskopi wide-field, endomikroskopi confocal, lan histologi (H&E) ditampilake kanggo neoplasia kolon, kalebu adenoma tubular lan polip hiperplastik. Широкопольная эндоскопия, конфокальная эндомикроскопия и гистологические (H&E) изображения показаны для ниликочия тубулярную аденому и гиперпластический полип. Endoskopi kolon, endomikroskopi confocal, lan pencitraan histologis (H&E) dituduhake kanggo neoplasia kolon, kalebu adenoma tubular lan polip hiperplastik.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、共聚和增生性息肉）的广角内窥镜检查、共聚羌金羦显织学(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在微微微学(H&E) gambar. Широкопольная эндоскопия, конфокальная микроэндоскопия и гистологические (H&E) изображения, показывающиокликочия тубулярные аденомы и гиперпластические полипы. Gambar endoskopi broad-field, mikroendoskopi confocal, lan histologis (H&E) nuduhake tumor usus, kalebu adenoma tubular lan polip hiperplastik.Adenoma tubular nuduhake mundhut arsitektur crypt normal, nyuda ukuran sel goblet, distorsi saka lumen crypt, lan thickening saka lamina propria (Fig. 4a-c).Polip hiperplastik nuduhake arsitektur stellate saka crypts, sawetara sel goblet, slit-kaya lumen saka crypts, lan crypts lamellar ora duwe aturan baku (Fig. 4d-f).
Gambar kulit kandel mukosa in vivo. Gambar endoskopi cahya putih perwakilan, endomicroscope confocal, lan histologi (H&E) ditampilake kanggo (ac) adenoma, (df) polip hiperplastik, (gi) kolitis ulcerative, lan (jl) kolitis Crohn. Gambar endoskopi cahya putih perwakilan, endomicroscope confocal, lan histologi (H&E) ditampilake kanggo (ac) adenoma, (df) polip hiperplastik, (gi) kolitis ulcerative, lan (jl) kolitis Crohn. Типичные изображения эндоскопии в белом свете, конфокального эндомикроскопа и гистологии (H&E) покапледы) стического полипа, (gi) язвенного колита и (jl) колита Крона. Gambar endoskopi cahya putih, confocal endomicroscope, lan histology (H&E) khas ditampilake kanggo (ac) adenoma, (df) polip hiperplastik, (gi) ulcerative colitis, lan (jl) Crohn's colitis.显示了(ac) 腺瘤、(df) 增生性息肉、(gi) 溃疡性结肠炎和(jl) 克罗恩结肠炎煜有结肠炎查、共聚焦内窥镜检查和组织学( H&E) 图像. Iku nuduhake(ac) 躰真、(df) 增生性息肉、(gi) 苏盖性红肠炎和(jl)公司内肠肠炎性和电视学( H&E ) gambar. Представлены репрезентативные эндоскопия в белом свете, конфокальная эндоскопия и гистология (ac) аденоплым, (gi) язвенного колита и (jl) колита Крона (H&E). Endoskopi cahya putih perwakilan, endoskopi confocal, lan histologi (ac) adenoma, (df) poliposis hiperplastik, (gi) kolitis ulcerative, lan (jl) Crohn's colitis (H&E) ditampilake.(B) nuduhake gambar confocal sing dijupuk ing vivo saka adenoma tubular (TA) nggunakake endoskop (E).Lesi prakanker iki nuduhake mundhut arsitektur crypt normal (panah), distorsi saka lumen crypt (l), lan crowding saka crypt lamina propria (lp).Kolonosit (c), sel goblet (g), lan sel inflamasi (panah) uga bisa diidentifikasi.Smt.Video Tambahan 2. (e) nuduhake gambar confocal sing dipikolehi saka polip hiperplastik (HP) ing vivo.Lesi jinak iki nduduhake arsitektur kripta stellate (panah), lumen kripta celah (l), lan lamina propria (lp) sing bentuke ora teratur.Kolonosit (c), sawetara sel goblet (g) lan sel inflamasi (panah) uga bisa diidentifikasi.Smt.Video Tambahan 3. (h) nuduhake gambar confocal sing diduweni ing ulcerative colitis (UC) ing vivo.Kondisi inflamasi iki nuduhake arsitektur crypt sing kleru (panah) lan sel goblet sing penting (g).Wulu fluorescein (f) diekstrusi saka sel epitel, nggambarake permeabilitas vaskular sing tambah.Akeh sel inflamasi (panah) katon ing lamina propria (lp).Smt.Video Tambahan 4. (k) nuduhake gambar confocal sing dipikolehi ing vivo saka wilayah Crohn's colitis (CC).Kondisi inflamasi iki nuduhake arsitektur crypt sing kleru (panah) lan sel goblet sing penting (g).Wulu fluorescein (f) diekstrusi saka sel epitel, nggambarake permeabilitas vaskular sing tambah.Akeh sel inflamasi (panah) katon ing lamina propria (lp).Smt.Video Tambahan 5. (b, d, h, l) Gambar sing diproses nggunakake LabVIEW 2021.
Gambar inflamasi kolon sing padha ditampilake, kalebu kolitis ulcerative (UC) (Gambar 4g-i) lan kolitis Crohn (Gambar 4j-l).Tanggepan inflamasi dianggep ditondoi dening struktur crypt sing kleru kanthi sel goblet sing protruding.Fluorescein diperas metu saka sel epitel, nggambarake permeabilitas vaskular sing tambah.Sejumlah gedhe sel inflamasi bisa ditemokake ing lamina propria.
Kita wis nduduhake aplikasi klinis saka endoskop laser confocal gabungan serat fleksibel sing nggunakake pemindai MEMS sing diposisikan ing distal kanggo akuisisi gambar vivo.Ing frekuensi resonansi, tingkat pigura nganti 20 Hz bisa digayuh nggunakake mode scan Lissajous kapadhetan dhuwur kanggo nyuda artefak gerakan.Jalur optik dilipat kanggo nyedhiyakake ekspansi sinar lan aperture numerik sing cukup kanggo nggayuh resolusi lateral 1.1 µm.Gambar fluoresensi kualitas histologis dipikolehi sajrone kolonoskopi rutin mukosa kolon normal, adenoma tubular, polip hiperplastik, kolitis ulcerative, lan kolitis Crohn.Sel tunggal bisa diidentifikasi, kalebu kolonosit, sel goblet, lan sel inflamasi.Fitur mukosa kayata struktur crypt, rongga crypt, lan lamina propria bisa dibedakake.Hardware tliti punika mikro-mesin kanggo mesthekake alignment pas komponen optik lan mechanical individu ing 2.4mm diameteripun x 10mm instrument dawa.Desain optik nyuda dawa tip distal sing kaku kanthi cukup kanggo ngidini dalan langsung liwat saluran kerja ukuran standar (diameter 3,2 mm) ing endoskop medis.Mulane, preduli saka pabrikan, piranti kasebut bisa digunakake kanthi akeh dening dokter ing papan panggonan.Eksitasi ditindakake ing λex = 488 nm kanggo stimulasi fluorescein, pewarna sing disetujoni FDA, kanggo entuk kontras sing dhuwur.Instrumen kasebut diproses maneh tanpa masalah sajrone 18 siklus nggunakake metode sterilisasi sing ditampa sacara klinis.
Loro desain instrumen liyane wis divalidasi sacara klinis.Cellvizio (Mauna Kea Technologies) minangka endoskop laser confocal (pCLE) adhedhasar probe sing nggunakake bundel kabel serat optik koheren multimode kanggo ngumpulake lan ngirim gambar fluoresensi1.Pangilon galvo sing ana ing stasiun pangkalan nindakake scan lateral ing ujung proksimal.Bagean optik diklumpukake ing bidang horisontal (XY) kanthi ambane 0 nganti 70 µm.Kit microprobe kasedhiya saka 0,91 (jarum 19 G) nganti diameter 5 mm.Resolusi lateral 1 nganti 3,5 µm wis digayuh.Gambar diklumpukake kanthi pigura tingkat 9 nganti 12 Hz kanthi bidang tampilan siji dimensi saka 240 nganti 600 µm.Platform kasebut wis digunakake sacara klinis ing macem-macem wilayah kalebu saluran empedu, kandung kemih, usus besar, esophagus, paru-paru, lan pankreas.Optiscan Pty Ltd wis ngembangake endoskop laser confocal (eCLE) adhedhasar endoskop kanthi mesin pemindai sing dibangun ing tabung sisipan (ujung distal) endoskop profesional (EC-3870K, Instrumen Presisi Pentax) 17 .Bagean optik ditindakake kanthi nggunakake serat mode tunggal, lan pemindaian sisih ditindakake nggunakake mekanisme cantilever liwat garpu tala resonan.Aktuator Bentuk Memori Alloy (Nitinol) digunakake kanggo nggawe pamindahan aksial.Dhiameter total modul confocal yaiku 5 mm.Kanggo fokus, lensa GRIN kanthi aperture numerik NA = 0.6 digunakake.Gambar horisontal dipikolehi kanthi resolusi lateral lan aksial masing-masing 0.7 lan 7 µm, kanthi frame rate 0.8–1.6 Hz lan bidang pandang 500 µm × 500 µm.
Kita nduduhake resolusi subselular ing akuisisi pencitraan fluoresensi vivo saka awak manungsa liwat endoskop medis nggunakake pemindai MEMS ujung distal.Fluoresensi nyedhiyakake kontras gambar sing dhuwur, lan ligan sing ngiket target permukaan sel bisa dilabeli karo fluorophores kanggo nyedhiyakake identitas molekuler kanggo diagnosa penyakit sing luwih apik18.Teknik optik liyane kanggo mikroendoskopi in vivo uga dikembangake. OCT nggunakake dawa koherensi cendhak saka sumber cahya broadband kanggo ngumpulake gambar ing bidang vertikal kanthi ambane> 1 mm19. OCT nggunakake dawa koherensi cendhak saka sumber cahya broadband kanggo ngumpulake gambar ing bidang vertikal kanthi ambane> 1 mm19. ОКТ использует короткую длину когерентности широкополосного источника света для сбора изображений в вертильность мм19. OCT nggunakake dawa koherensi cendhak sumber cahya broadband kanggo ndarbeni gambar ing bidang vertikal kanthi ambane > 1 mm19. 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 сбора изображений на глульмий на глульмений на глульминого кости. OCT nggunakake dawa koherensi cendhak sumber cahya broadband kanggo njupuk gambar> 1 mm19 ing bidang vertikal.Nanging, pendekatan kontras kurang iki gumantung ing koleksi cahya sing kasebar ing mburi lan resolusi gambar diwatesi dening artefak speckle.Endoskopi fotoakustik ngasilake gambar in vivo adhedhasar ekspansi termoelastik kanthi cepet ing jaringan sawise nyerep pulsa laser sing ngasilake gelombang swara20. Pendekatan iki wis nuduhake ambane pencitraan> 1 cm ing usus manungsa ing vivo kanggo ngawasi terapi. Pendekatan iki wis nuduhake ambane pencitraan> 1 cm ing usus manungsa ing vivo kanggo ngawasi terapi. Этот подход продемонстрировал глубину визуализации > 1 см в толстой кишке человека in vivo для мониторинга терапии. Pendekatan iki nuduhake ambane pencitraan> 1 cm ing usus besar manungsa ing vivo kanggo pemantauan terapi.这种方法已经证明在体内人结肠中成像深度> 1 厘米以监测治疗。这种方法已经证明在体内人结肠中成像深度> 1 Этот подход был продемонстрирован на глубине изображения > 1 см в толстой кишке человека in vivo для мониторинга тераии. Pendekatan iki wis dituduhake ing ambane pencitraan> 1 cm ing kolon manungsa ing vivo kanggo ngawasi terapi.Kontras utamane diprodhuksi dening hemoglobin ing pembuluh darah.Endoskopi multifoton ngasilake gambar fluoresensi kontras dhuwur nalika loro utawa luwih foton NIR kena biomolekul jaringan bebarengan21. Pendekatan iki bisa nggayuh ambane pencitraan> 1 mm kanthi fototoksisitas sing sithik. Pendekatan iki bisa nggayuh ambane pencitraan> 1 mm kanthi fototoksisitas sing sithik. Этот подход может обеспечить глубину изображения > 1 мм с низкой фототоксичностью. Pendekatan iki bisa nyedhiyakake ambane gambar> 1 mm kanthi fototoksisitas sing sithik.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. Pendekatan iki bisa nyedhiyakake ambane gambar> 1 mm kanthi fototoksisitas sing sithik.Pulsa laser femtosecond intensitas dhuwur dibutuhake lan cara iki durung kabukten sacara klinis sajrone endoskopi.
Ing prototipe iki, pemindai mung nindakake defleksi lateral, mula bagean optik ana ing bidang horisontal (XY).Piranti kasebut bisa digunakake ing tingkat pigura sing luwih dhuwur (20 Hz) tinimbang pangilon galvanik (12 Hz) ing sistem Cellvizio.Nambah tingkat pigura kanggo nyuda artefak gerakan lan nyuda tingkat pigura kanggo ngedongkrak sinyal.Algoritma kacepetan dhuwur lan otomatis dibutuhake kanggo nyuda artefak gerakan gedhe sing disebabake dening gerakan endoskopik, gerakan pernapasan, lan motilitas usus.Pemindai resonan parametrik wis ditampilake kanggo entuk pamindahan aksial luwih saka atusan mikron22. Gambar bisa diklumpukake ing bidang vertikal (XZ), tegak karo permukaan mukosa, kanggo nyedhiyakake tampilan sing padha karo histologi (H&E). Gambar bisa diklumpukake ing bidang vertikal (XZ), tegak karo permukaan mukosa, kanggo nyedhiyakake tampilan sing padha karo histologi (H&E). Изображения могут быть получены в вертикальной плоскости (XZ), перпендикуплярной поверхности слизисточкоч оболоч обол изображение, как при гистологии (H&E). Gambar bisa dijupuk ing bidang vertikal (XZ) jejeg lumahing mukosa kanggo nyedhiyani gambar sing padha ing histologi (H&E).可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ) 中收集图像，以提供与组织学(H&E) 盆同。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), перпендикуплярной поверхности слизисточкоч оболоч обол изображение, как при гистологическом исследовании (H&E). Gambar bisa dijupuk ing bidang vertikal (XZ) jejeg lumahing mukosa kanggo nyedhiyakake gambar sing padha karo pemeriksaan histologis (H&E).Pemindai bisa diselehake ing posisi post-objektif ing ngendi sinar katerangan tiba ing sumbu optik utama kanggo nyuda sensitivitas kanggo aberasi8.Volume fokus sing meh winates difraksi bisa nyimpang ing bidang pandang sing arbitrer.Pemindaian akses acak bisa ditindakake kanggo nyingkirake reflektor menyang posisi sing ditemtokake pangguna9.Bidang tampilan bisa dikurangi kanggo nyorot area gambar sing sewenang-wenang, nambah rasio sinyal-kanggo-noise, kontras, lan tingkat pigura.Scanner bisa diprodhuksi massal nggunakake proses prasaja.Atusan piranti bisa digawe ing saben wafer silikon kanggo nambah produksi kanggo produksi massal murah lan distribusi sudhut.
Jalur cahya sing dilipat nyuda ukuran ujung distal sing kaku, saengga gampang nggunakake endoskop minangka aksesoris sajrone kolonoskopi rutin.Ing gambar neon sing ditampilake, fitur subselular mukosa bisa dideleng kanggo mbedakake adenoma tubular (precancerous) saka polip hiperplastik (jinak).Asil kasebut nuduhake yen endoskopi bisa nyuda jumlah biopsi sing ora perlu23.Komplikasi umum sing ana gandhengane karo operasi bisa dikurangi, interval pemantauan bisa dioptimalake, lan analisis histologis saka lesi cilik bisa diminimalisir.Kita uga nuduhake gambar ing vivo pasien sing nandhang penyakit radang usus, kalebu kolitis ulcerative (UC) lan kolitis Crohn.Kolonoskopi cahya putih konvensional nyedhiyakake tampilan makroskopik saka lumahing mukosa kanthi kemampuan winates kanggo ngevaluasi penyembuhan mukosa kanthi akurat.Endoskopi bisa digunakake ing vivo kanggo ngevaluasi efektifitas terapi biologis kayata antibodi anti-TNF24.Evaluasi in vivo sing akurat uga bisa nyuda utawa nyegah kambuh penyakit lan komplikasi kayata operasi lan ningkatake kualitas urip.Ora ana reaksi salabetipun serius sing dilaporake ing studi klinis sing ana gandhengane karo panggunaan endoskop sing ngemot fluorescein ing vivo25. Daya laser ing lumahing mukosa diwatesi nganti <2 mW kanggo nyilikake risiko ciloko termal lan nyukupi syarat FDA kanggo resiko sing ora signifikan26 saben 21 CFR 812. Daya laser ing lumahing mukosa diwatesi nganti <2 mW kanggo nyilikake risiko ciloko termal lan nyukupi syarat FDA kanggo resiko sing ora signifikan26 saben 21 CFR 812. Мощность лазера на поверхности слизистой оболочки была ограничена до <2 мВт, чтобы свести к минимуму рисквикспорт овать требованиям FDA относительно незначительного риска26 согласно 21 CFR 812. Daya laser ing lumahing mukosa diwatesi nganti <2 mW kanggo nyilikake risiko karusakan termal lan nyukupi syarat FDA kanggo resiko sing bisa diabaikan26 ing 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 并满足FDA 21 CFR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 мВт, чтобы свести к минимуму рисквикспорт овать требованиям FDA 21 CFR 812 относительно незначительного риска26. Daya laser ing lumahing mukosa diwatesi nganti <2 mW kanggo nyilikake risiko karusakan termal lan nyukupi syarat FDA 21 CFR 812 kanggo resiko sing bisa diabaikan26.
Desain instrumen bisa diowahi kanggo nambah kualitas gambar.Optik khusus kasedhiya kanggo nyuda aberasi bola, nambah resolusi gambar lan nambah jarak kerja.SIL bisa disetel supaya luwih cocog karo indeks bias jaringan (~1.4) kanggo nambah kopling cahya.Frekuensi drive bisa diatur kanggo nambah sudut lateral scanner lan nggedhekake bidang tampilan gambar.Sampeyan bisa nggunakake cara otomatis kanggo mbusak pigura gambar kanthi gerakan sing signifikan kanggo nyuda efek iki.Larik gerbang sing bisa diprogram lapangan (FPGA) kanthi akuisisi data kanthi kacepetan dhuwur bakal digunakake kanggo menehi koreksi full-frame kanthi kinerja dhuwur.Kanggo sarana klinis sing luwih gedhe, cara otomatis kudu mbenerake shift fase lan artefak gerakan kanggo interpretasi gambar wektu nyata.Pemindai resonansi parametrik 3-sumbu monolitik bisa ditindakake kanggo ngenalake pemindaian aksial 22. Piranti kasebut wis dikembangake kanggo nggayuh pamindahan vertikal sing durung tau ana sadurunge> 400 µm kanthi nyetel frekuensi drive ing rezim sing nduwe dinamika softening/stiffening campuran27. Piranti kasebut wis dikembangake kanggo nggayuh pamindahan vertikal sing durung tau ana sadurunge> 400 µm kanthi nyetel frekuensi drive ing rezim sing nduwe dinamika softening/stiffening campuran27. Эти устройства были разработаны для достижения беспрецедентного вертикального смещения > 400 мкм путем путем нестройки ча оторый характеризуется смешанной динамикой смягчения/жесткости27. Piranti iki wis dirancang kanggo entuk pamindahan vertikal unprecedented saka >400 µm dening nyetel frekuensi drive ing mode sing ditondoi dening campuran alus/hard dynamics27.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有混合软化/硬化动力学的状态下调整驱动有玑管>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 学 状态 下 颃教的> 400 µm 的 垂直 位移 27. Эти устройства были разработаны для достижения беспрецедентных вертикальных смещений >400 мкм путем путем настройки частройки частройки шанной кинетикой размягчения/затвердевания27. Piranti iki wis dirancang kanggo entuk pamindahan vertikal unprecedented > 400 µm dening nyetel frekuensi pemicu ing mixed softening/hardening mode27.Ing mangsa ngarep, pencitraan transversal vertikal bisa mbantu nemtokake kanker awal (T1a).Sirkuit sensing kapasitif bisa dileksanakake kanggo nglacak gerakan scanner lan mbenerake shift fase 28.Kalibrasi fase otomatis nggunakake sirkuit sensor bisa ngganti kalibrasi instrumen manual sadurunge digunakake.Reliabilitas instrumen bisa ditingkatake kanthi nggunakake teknik sealing instrumen sing luwih dipercaya kanggo nambah jumlah siklus pangolahan.Teknologi MEMS janji bakal nyepetake panggunaan endoskop kanggo nggambarake epitelium organ berongga, diagnosa penyakit, lan ngawasi perawatan kanthi cara invasif minimal.Kanthi pangembangan luwih lanjut, modalitas pencitraan anyar iki bisa dadi solusi murah kanggo digunakake minangka tambahan kanggo endoskop medis kanggo pemeriksaan histologis langsung lan pungkasane bisa ngganti analisis patologis tradisional.
Simulasi pelacakan sinar ditindakake nggunakake piranti lunak desain optik ZEMAX (versi 2013) kanggo nemtokake paramèter optik fokus.Kritéria desain kalebu résolusi aksial cedhak-difraktif, jarak kerja = 0 µm, lan lapangan pandang (FOV) luwih saka 250 × 250 µm2.Kanggo eksitasi ing dawa gelombang λex = 488 nm, serat mode tunggal (SMF) digunakake.Achromatic doublets digunakake kanggo ngurangi varian saka koleksi fluoresensi (Gambar 5a).Beam ngliwati SMF kanthi diameter medan mode 3,5 μm lan tanpa truncation ngliwati tengah reflektor kanthi diameter aperture 50 μm.Gunakake lensa kecemplung hard (hemispherical) kanthi indeks bias dhuwur (n = 2.03) kanggo nyilikake aberasi bola balok kedadeyan lan njamin kontak lengkap karo permukaan mukosa.Optik fokus nyedhiyakake total NA = 0,41, ing ngendi NA = nsinα, n minangka indeks bias jaringan, α minangka sudut konvergensi sinar maksimum.Résolusi lateral lan aksial sing diwatesi difraksi yaiku 0,44 lan 6,65 µm, kanthi nggunakake NA = 0,41, λ = 488 nm, lan n = 1,3313.Mung lensa sing kasedhiya kanthi komersial kanthi diameter njaba (OD) ≤ 2 mm sing dianggep.Path optik wis lempitan, lan balok ninggalake SMF liwat aperture tengah scanner lan dibayangke maneh dening pangilon tetep (diameteripun 0,29 mm).Konfigurasi iki nyepetake dawa ujung distal sing kaku kanggo nggampangake endoskop maju liwat saluran kerja endoskop medis standar (diameter 3,2 mm).Fitur iki ndadekake gampang digunakake minangka aksesori nalika endoskopi rutin.
Pandhuan cahya sing dilipat lan kemasan endoskop.(a) Beam eksitasi metu saka OBC lan ngliwati aperture tengah pemindai.Balok ditambahi lan dibayangke saka pangilon bunder tetep bali menyang pemindai kanggo defleksi lateral.Optik fokus kalebu sepasang lensa dobel achromatic lan lensa kecemplung padhet (hemispherical) nyedhiyakake kontak karo permukaan mukosa.ZEMAX 2013 (https://www.zemax.com/) kanggo desain optik lan simulasi sinar sinar.(b) Nuduhake lokasi macem-macem komponen instrumen, kalebu serat mode tunggal (SMF), pemindai, pangilon, lan lensa.Solidworks 2016 (https://www.solidworks.com/) digunakake kanggo modeling 3D saka kemasan endoskop.
SMF (#460HP, Thorlabs) kanthi diameter medan mode 3,5 µm ing dawa gelombang 488 nm digunakake minangka "bolongan" kanggo nyaring spasial saka cahya defocused (Fig. 5b).SMFs ditutupi ing tabung polimer fleksibel (#Pebax 72D, Nordson MEDICAL).Dawane kira-kira 4 meter digunakake kanggo njamin jarak sing cukup antarane pasien lan sistem pencitraan.Sepasang 2 mm MgF2 ditutupi lensa achromatic doublet (#65568, #65567, Edmund Optik) lan 2 mm uncoated hemispherical lensa (#90858, Edmund Optik) digunakake kanggo fokus beam lan ngumpulake fluoresensi.Lebokake tabung mburi stainless steel (4 mm dawa, 2,0 mm OD, 1,6 mm ID) antarane resin lan tabung njaba kanggo isolasi getaran scanner.Gunakake adhesive medis kanggo nglindhungi piranti saka cairan awak lan prosedur penanganan.Gunakake heat shrink tubing kanggo nglindhungi konektor.
Pemindai kompak digawe kanthi prinsip resonansi parametrik.Etch aperture 50 µm ing tengah reflektor kanggo ngirim sinar eksitasi.Nggunakake pesawat quadrature comb-driven drive, balok ditambahi deflected transversely ing arah orthogonal (pesawat XY) ing mode Lissajous.Papan disualekno data (#DAQ PCI-6115, NI) digunakake kanggo generate sinyal analog kanggo kontrol scanner.Daya diwenehake dening amplifier voltase dhuwur (#PDm200, PiezoDrive) liwat kabel tipis (# B4421241, MWS Wire Industries).Nggawe kabel ing armature elektroda.Pemindai beroperasi kanthi frekuensi cedhak 15 kHz (sumbu cepet) lan 4 kHz (sumbu alon) kanggo nggayuh FOV nganti 250 µm × 250 µm.Video bisa dijupuk kanthi frame rate 10, 16, utawa 20 Hz.Tingkat pigura iki digunakake kanggo cocog karo tingkat pengulangan pola pindai Lissajous, sing gumantung saka nilai frekuensi eksitasi X lan Y saka scanner29.Rincian perdagangan antarane tingkat pigura, resolusi piksel, lan kapadhetan pola pindai ditampilake ing karya sadurunge14.
Laser negara ngalangi (#OBIS 488 LS, koheren) menehi λex = 488 nm kanggo excite fluorescein kanggo kontras gambar (Fig. 6a).Pigtails optik disambungake menyang unit Filter liwat konektor FC / APC (mundhut 1,82 dB) (Fig. 6b).Beam iki deflected dening pangilon dichroic (# WDM-12P-111-488 / 500: 600, Oz Optik) ing SMF liwat konektor FC liyane / APC.Sesuai karo 21 CFR 812, daya kedadean kanggo jaringan diwatesi maksimal 2 mW kanggo nyukupi syarat FDA kanggo resiko sing bisa diabaikan.Fluoresensi liwati liwat pangilon dichroic lan Filter transmisi dawa (#BLP01-488R, Semrock).Fluoresensi ditularake menyang detektor tabung photomultiplier (PMT) (#H7422-40, Hamamatsu) liwat konektor FC/PC nggunakake serat multimode dawa ~1 m kanthi diameter inti 50 µm.Sinyal neon padha digedhèkaké karo amplifier saiki kacepetan dhuwur (#59-179, Edmund Optik).Piranti lunak khusus (LabVIEW 2021, NI) wis dikembangake kanggo akuisisi data lan pangolahan gambar wektu nyata.Daya laser lan setelan gain PMT ditemtokake dening mikrokontroler (#Arduino UNO, Arduino) nggunakake papan sirkuit dicithak khusus.SMF lan kabel mungkasi ing konektor lan nyambung menyang serat optik (F) lan kabel (W) bandar ing stasiun basa (Figure 6c).Sistem pencitraan ana ing cart portabel (Gambar 6d). Trafo isolasi digunakake kanggo mbatesi arus bocor nganti <500 μA. Trafo isolasi digunakake kanggo mbatesi arus bocor nganti <500 μA. Для ограничения тока утечки до <500 мкА использовался изолирующий трансформатор. Trafo isolasi digunakake kanggo mbatesi arus bocor nganti <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. Gunakake trafo isolasi kanggo mbatesi arus bocor nganti <500µA.
sistem visualisasi.(a) PMT, laser lan amplifier ana ing stasiun pangkalan.(b) Ing bank Filter, laser (biru) nyopir liwat kabel serat optik liwat konektor FC / APC.Beam iki deflected dening pangilon dichroic (DM) menyang serat mode siji (SMF) liwat konektor FC / APC kapindho.Fluoresensi (ijo) lelungan liwat DM lan long pass filter (LPF) menyang PMT liwat serat multimode (MMF).(c) Ujung proksimal endoskop disambungake menyang port serat optik (F) lan kabel (W) stasiun pangkalan.(d) Endoskop, monitor, stasiun pangkalan, komputer, lan trafo isolasi ing gerobak portabel.(a, c) Solidworks 2016 digunakake kanggo modeling 3D saka sistem imaging lan komponen endoskop.
Résolusi lateral lan aksial saka optik fokus diukur saka fungsi panyebaran titik mikrosfer neon (#F8803, Thermo Fisher Scientific) kanthi diameter 0,1 µm.Nglumpukake gambar kanthi nerjemahake mikrosfer kanthi horisontal lan vertikal kanthi langkah 1 µm nggunakake tahapan linier (# M-562-XYZ, DM-13, Newport).Tumpukan gambar nggunakake ImageJ2 kanggo entuk gambar cross-sectional microspheres.
Piranti lunak khusus (LabVIEW 2021, NI) wis dikembangake kanggo akuisisi data lan pangolahan gambar wektu nyata.Ing anjir.7 nuduhake ringkesan saka rutin digunakake kanggo operate sistem.Antarmuka pangguna kasusun saka akuisisi data (DAQ), panel utama lan panel kontrol.Panel pengumpulan data sesambungan karo panel utama kanggo ngumpulake lan nyimpen data mentah, menehi input kanggo setelan koleksi data khusus, lan ngatur setelan driver scanner.Panel utama ngidini pangguna milih konfigurasi sing dikarepake kanggo nggunakake endoskop, kalebu sinyal kontrol pemindai, tingkat pigura video, lan paramèter akuisisi.Panel iki uga ngidini pangguna kanggo nampilake lan ngontrol padhange lan kontras gambar.Nggunakake data mentah minangka input, algoritma ngetung setelan gain optimal kanggo PMT lan kanthi otomatis nyetel parameter iki nggunakake sistem kontrol umpan balik proporsional-integral (PI) 16.Papan kontrol sesambungan karo papan utama lan papan akuisisi data kanggo ngontrol daya laser lan gain PMT.
Arsitektur piranti lunak sistem.Antarmuka pangguna kasusun saka modul (1) akuisisi data (DAQ), (2) panel utama lan (3) panel kontrol.Program-program kasebut mlaku bebarengan lan komunikasi karo siji liyane liwat antrian pesen.Kuncine yaiku MEMS: Sistem Mikroelektromekanik, TDMS: Aliran Kontrol Data Teknis, PI: Integral Proporsional, PMT: Photomultiplier.File gambar lan video disimpen ing format BMP lan AVI.
Algoritma koreksi fase digunakake kanggo ngetung panyebaran intensitas piksel gambar ing nilai fase sing beda kanggo nemtokake nilai maksimal sing digunakake kanggo ngasah gambar.Kanggo koreksi wektu nyata, rentang pindai fase yaiku ± 2,86 ° kanthi langkah sing relatif gedhe 0,286 ° kanggo nyuda wektu komputasi.Kajaba iku, nggunakake bagean gambar kanthi sampel luwih sithik nyuda wektu komputasi pigura gambar saka 7,5 detik (1 Msample) dadi 1,88 detik (250 Ksample) ing 10 Hz.Parameter input kasebut dipilih kanggo nyedhiyakake kualitas gambar sing nyukupi kanthi latensi minimal sajrone pencitraan in vivo.Gambar lan video langsung direkam ing format BMP lan AVI.Data mentah disimpen ing Format Aliran Manajemen Data Teknis (TMDS).
Post-processing gambar in vivo kanggo perbaikan kualitas karo LabVIEW 2021. Akurasi diwatesi nalika nggunakake algoritma koreksi fase sajrone pencitraan in vivo amarga wektu komputasi sing dibutuhake.Mung area gambar winates lan nomer sampel digunakake.Kajaba iku, algoritma ora bisa digunakake kanthi apik kanggo gambar kanthi artefak gerakan utawa kontras sing sithik lan nyebabake kesalahan pitungan fase30.Pigura individu kanthi kontras dhuwur lan ora ana artefak gerakan dipilih kanthi manual kanggo fase fine tuning kanthi jarak pindai fase ± 0,75° ing 0,01° langkah.Kabeh area gambar digunakake (contone, 1 Msample saka gambar sing direkam ing 10 Hz).Tabel S2 rincian paramèter gambar digunakake kanggo nyata-wektu lan post-processing.Sawise koreksi fase, filter median digunakake kanggo nyuda gangguan gambar.Padhang lan kontras luwih apik kanthi regangan histogram lan koreksi gamma31.
Uji klinis kasebut disetujoni dening Dewan Peninjau Institusi Medis Michigan lan ditindakake ing Departemen Prosedur Medis.Panaliten iki didaftar online karo ClinicalTrials.gov (NCT03220711, tanggal registrasi: 07/18/2017).Kriteria inklusi kalebu pasien (umur 18 nganti 100 taun) kanthi kolonoskopi elektif sing wis direncanakake sadurunge, risiko kanker kolorektal sing tambah, lan riwayat penyakit radang usus.Informed consent dijupuk saka saben subyek sing setuju kanggo melu.Kriteria eksklusi yaiku pasien sing ngandhut, duwe hipersensitivitas sing dikenal kanggo fluorescein, utawa lagi ngalami kemoterapi aktif utawa terapi radiasi.Panaliten iki kalebu pasien berturut-turut sing dijadwalake kanggo kolonoskopi rutin lan minangka wakil saka populasi Michigan Medical Center.Panliten kasebut ditindakake miturut Deklarasi Helsinki.
Sadurunge operasi, calibrate endoskop nggunakake manik-manik fluoresensi 10 µm (#F8836, Thermo Fisher Scientific) sing dipasang ing cetakan silikon.Sealant silikon tembus (#RTV108, Momentive) diwutahake menyang cetakan plastik 8 cm3 sing dicithak 3D.Selehake manik-manik fluoresensi banyu ing silikon lan ninggalake nganti medium banyu garing.
Usus kabeh ditliti nggunakake colonoscope medis standar (Olympus, CF-HQ190L) kanthi katerangan cahya putih.Sawise endoskopi nemtokake wilayah penyakit sing diduga, wilayah kasebut dicuci nganggo 5-10 ml asam asetat 5%, banjur nganggo banyu steril kanggo mbusak lendir lan lebu.Dosis 5 ml saka 5 mg / ml fluorescein (Alcon, Fluorescite) disuntikake sacara intravena utawa disemprotake sacara topikal menyang mukosa kanthi nggunakake kanula standar (M00530860, Boston Scientific) sing dilewati liwat saluran kerja.
Gunakake irrigator kanggo mbusak keluwihan pewarna utawa lebu saka permukaan mukosa.Copot kateter nebulizing lan pass endoskop liwat saluran kerja kanggo njupuk gambar ante-mortem.Gunakake tuntunan endoskopik sudhut lapangan kanggo posisi ujung distal ing area target. Total wektu sing digunakake kanggo ngumpulake gambar confocal yaiku <10 menit. Total wektu sing digunakake kanggo ngumpulake gambar confocal yaiku <10 menit. Общее время, затраченное на сбор конфокальных изображений, составило <10 мин. Total wektu sing dijupuk kanggo ngumpulake gambar confocal yaiku <10 menit.Total wektu akuisisi kanggo gambar confocal kurang saka 10 menit.Video cahya putih endoskopik diproses nggunakake sistem pencitraan Olympus EVIS EXERA III (CLV-190) lan direkam nggunakake perekam video Elgato HD.Gunakake LabVIEW 2021 kanggo ngrekam lan nyimpen video endoskopi.Sawise pencitraan rampung, endoskop dicopot lan jaringan sing bakal divisualisasi dipotong nggunakake forceps biopsi utawa snare. Jaringan kasebut diproses kanggo histologi rutin (H&E), lan dievaluasi dening ahli patologi GI (HDA). Jaringan kasebut diproses kanggo histologi rutin (H&E), lan dievaluasi dening ahli patologi GI (HDA). Ткани были обработаны для обычной гистологии (H&E) lan оценены экспертом-патологом желудочно-кишечного (HD Aтракта). Tisu diproses kanggo histologi rutin (H&E) lan ditaksir dening ahli patologi gastrointestinal (HDA).对组织进行常规组织学(H&E) 处理，并由专家GI 病理学家(HDA) 进行评估。对组织进行常规组织学(H&E) 处理，并由专家GI 病理学家(HDA) 进行评估。 Ткани были обработаны для обычной гистологии (H&E) lan оценены экспертом-патологом желудочно-кишечного (HD Aтракта). Tisu diproses kanggo histologi rutin (H&E) lan ditaksir dening ahli patologi gastrointestinal (HDA).Sifat spektral fluorescein dikonfirmasi nggunakake spektrometer (USB2000+, Ocean Optik) minangka ditampilake ing Gambar S2.
Endoskop disterilisasi sawise saben panggunaan manungsa (Gambar 8).Prosedur reresik ditindakake miturut arahan lan persetujuan Departemen Kontrol Infeksi lan Epidemiologi Pusat Medis Michigan lan Unit Pengolahan Steril Tengah. Sadurunge sinau, instrumen kasebut diuji lan divalidasi kanggo sterilisasi dening Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), entitas komersial sing nyedhiyakake layanan validasi pencegahan infeksi lan sterilisasi. Sadurunge sinau, instrumen kasebut diuji lan divalidasi kanggo sterilisasi dening Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), entitas komersial sing nyedhiyakake layanan validasi pencegahan infeksi lan sterilisasi. Перед исследованием инструменты были протестированы и одобрены для стерилизации компанией Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), kosmetik ющей услуги по профилактике инфекций и проверке стерилизации. Sadurunge sinau, instrumen diuji lan disetujoni kanggo sterilisasi dening Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), organisasi komersial sing nyedhiyakake layanan verifikasi pencegahan infeksi lan sterilisasi. Produk Sterilisasi Lanjutan (ASP, Johnson & Johnson) лактике инфекций lan проверке стерилизации. Instrumen disterilisasi lan dipriksa sadurunge ditliti dening Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), organisasi komersial sing nyedhiyakake layanan pencegahan infeksi lan verifikasi sterilisasi.
Daur ulang piranti.(a) Endoskop diselehake ing tray sawise saben sterilisasi nggunakake proses pangolahan STERRAD.(b) SMF lan kabel diakhiri kanthi konektor serat optik lan listrik, sing ditutup sadurunge diproses maneh.
Ngresiki endoskop kanthi nindakake ing ngisor iki: (1) ngusap endoskop nganggo kain tanpa serat sing direndhem ing pembersih enzimatik saka proksimal nganti distal;(2) Lebokake instrumen ing larutan deterjen enzimatik sajrone 3 menit nganggo banyu.kain tanpa serat.Konektor listrik lan serat optik ditutupi lan dicopot saka solusi;(3) Endoskop dibungkus lan diselehake ing tray instrumen kanggo sterilisasi nggunakake STERRAD 100NX, plasma gas hidrogen peroksida.suhu relatif kurang lan lingkungan asor kurang.
Dhata data sing digunakake lan/utawa dianalisis ing panliten saiki kasedhiya saka panulis masing-masing kanthi panyuwunan sing cukup.
Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Confocal laser endomicroscopy ing gastro-intestinal endoscopy: Aspek teknis lan aplikasi klinis. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Confocal laser endomicroscopy ing gastro-intestinal endoscopy: Aspek teknis lan aplikasi klinis.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Endomikroskopi laser Confocal ing endoskopi gastrointestinal: aspek teknis lan aplikasi klinis. 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：Aspek teknis lan aplikasi klinis.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Endoskopi laser confocal ing endoskopi gastrointestinal: aspek teknis lan aplikasi klinis.terjemahan heparin gastrointestinal.7, 7 (2022).
Al-Mansour, MR et al.Safety and Efficacy Analysis of SAGES TAVAC Confocal Laser Endomicroscopy.Operasi.Endoskopi 35, 2091–2103 (2021).
Fugazza, A. et al.Endoskopi laser confocal ing penyakit gastrointestinal lan pancreatobiliary: review sistematis lan meta-analisis.Ilmu Biomedik.tank panyimpenan.internal 2016, 4638683 (2016).