Eskerrik asko Nature.com bisitatzeagatik.CSS laguntza mugatua duen arakatzailearen bertsioa erabiltzen ari zara.Esperientzia onena lortzeko, eguneratutako arakatzailea erabiltzea gomendatzen dugu (edo Internet Explorer-en bateragarritasun modua desgaitzea).Horrez gain, etengabeko laguntza bermatzeko, gunea estilorik eta JavaScript gabe erakusten dugu.
Hiru diapositibako karrusel bat bistaratzen du aldi berean.Erabili Aurrekoa eta Hurrengoa botoiak aldi berean hiru diapositibatik mugitzeko, edo erabili amaierako graduatzaile-botoiak hiru diapositibatik aldi berean mugitzeko.
Laser endoskopia konfokala denbora errealeko biopsia optikorako metodo berri bat da.Kalitate histologikoko irudi fluoreszenteak berehala lor daitezke organo hutsen epiteliotik.Gaur egun, eskaneatzea praktika klinikoan erabili ohi diren zunda bidezko tresnekin proximalki egiten da, foku-kontrolean malgutasun mugatuarekin.Endoskopio baten muturrean urruneko aldean muntatutako erresonantziazko eskaner parametriko baten erabilera erakusten dugu, abiadura handiko alboko desbideratzea egiteko.Erreflektorearen erdian zulo bat grabatu da argiaren bidea biribiltzeko.Diseinu honek tresnaren tamaina 2,4 mm-ko diametroa eta 10 mm-ko luzerara murrizten du, endoskopio mediko estandarren lan-kanaletik aurrera pasatzeko aukera emanez.Lente trinkoak 1,1 eta 13,6 µm-ko bereizmen alboko eta axialak eskaintzen ditu, hurrenez hurren.0 µm-ko lan-distantzia eta 250 µm × 250 µm-ko ikus-eremua lortzen dira 20 Hz arteko fotograma-abiaduran.488 nm-ko kitzikapenak fluoreszeina kitzikatzen du, ehunen kontraste handiko FDAk onartutako koloratzailea.Endoskopioak 18 ziklotan birprozesatu dira hutsik egin gabe, klinikoki onartutako esterilizazio metodoak erabiliz.Koloneko mukosa normaletatik, adenoma hodietatik, polipo hiperplasikoetatik, kolitis ultzeratibotik eta Crohn-en kolitisetatik lortu ziren irudi fluoreszenteak ohiko kolonoskopiatan.Zelula bakarrak identifikatu daitezke, kolonozitoak, kalika-zelulak eta hanturazko zelulak barne.Mukosaren ezaugarriak bereiz daitezke, hala nola kripta-egiturak, kripta-barrunbeak eta lamina propria.Tresna ohiko endoskopia osagarri gisa erabil daiteke.
Laser endoskopia konfokala erabilera klinikorako garatzen ari den irudi-modalitate berri bat da, ohiko endoskopiaren osagarri gisa1,2,3.Zuntz optikoarekin konektatutako tresna malgu hauek organo hutsak estaltzen dituzten epitelio-zeluletan gaixotasunak detektatzeko erabil daitezke, hala nola kolonekoa.Ehun geruza mehe hau metabolikoki aktiboa da eta gaixotasun prozesu askoren iturria da, hala nola minbizia, infekzioa eta hantura.Endoskopiak bereizmen azpizelularra lor dezake, denbora errealean kalitate histologikoaren inguruko irudiak emanez in vivo, medikuei erabaki klinikoak hartzen laguntzeko.Ehun fisikoaren biopsiak odoljarioa eta zulaketa arriskua du.Biopsia ale gehiegi edo gutxiegi biltzen dira maiz.Kendutako lagin bakoitzak kostu kirurgikoa handitzen du.Hainbat egun behar ditu lagina patologo batek ebaluatzeko.Patologiaren emaitzen zain dauden egunetan, pazienteek antsietatea izaten dute askotan.Aitzitik, beste irudi kliniko-modalitate batzuek, esate baterako, MRI, CT, PET, SPECT eta ultrasoinuek ez dute behar den bereizmen espaziala eta denborazko abiadura prozesu epitelialak in vivo ikusteko denbora errealeko bereizmen azpizelularrarekin.
Gaur egun, kliniketan zundan oinarritutako tresna bat (Cellvizio) erabiltzen da "biopsia optikoa" egiteko.Diseinua irudi fluoreszenteak bildu eta transmititzen dituen zuntz optiko sorta espazialki koherente batean oinarritzen da.Zuntz bakarreko nukleoak "zulo" gisa jokatzen du desfokaturiko argia espazialki iragazteko, bereizmen azpizelularra lortzeko.Eskaneatzea proximalki egiten da galvanometro handi eta handi batekin.Xedapen honek fokua kontrolatzeko tresnaren gaitasuna mugatzen du.Kartzinoma epitelial goiztiarraren estadio egokiak ehunen gainazalaren azpian bistaratzea eskatzen du inbasioa ebaluatzeko eta terapia egokia zehazteko.Fluoreszeina, FDAk onartutako kontraste-agente bat, zain barnetik administratzen da epitelioaren egiturazko ezaugarriak nabarmentzeko. Endomikroskopio hauek <2,4 mm-ko diametroa dute, eta endoskopio mediko estandarren biopsia-kanaletik erraz pasa daitezke aurrera. Endomikroskopio hauek <2,4 mm-ko diametroa dute, eta endoskopio mediko estandarren biopsia-kanaletik erraz pasa daitezke aurrera. Эти эндомикроскопы имеют размеры <2,4 мм в диаметре и могут быть легко проведедены черино замет и могут х медицинских эндоскопов. Endomikroskopio hauek <2,4 mm-ko diametroa dute eta endoskopio mediko estandarren biopsia-kanaletik erraz pasa daitezke.Boroskopio hauek 2,4 mm-ko diametroa baino txikiagoak dira eta medikuntzako endoskopio estandarren biopsia kanaletik erraz pasatzen dira.Malgutasun honek aplikazio kliniko ugari egiteko aukera ematen du eta endoskopioen fabrikatzaileetatik independentea da.Azterketa kliniko ugari egin dira irudi-gailu hau erabiliz, besteak beste, hestegorriko, urdaileko, koloneko eta aho-barrunbeko minbiziak goiz antzematea.Irudi-protokoloak garatu dira eta prozeduraren segurtasuna ezarri da.
Sistema mikroelektromekanikoak (MEMS) teknologia indartsua da endoskopioen muturrean erabiltzen diren eskaneatzeko mekanismo txikiak diseinatzeko eta fabrikatzeko.Posizio honek (hurbilekoarekiko) malgutasun handiagoa ahalbidetzen du foku-posizioa kontrolatzeko5,6.Alboko desbideratzeaz gain, urruneko mekanismoak miaketa axialak, objektiboaren osteko miaketa eta ausazko sarbideak ere egin ditzake.Gaitasun hauek epitelio-zelulen galdeketa zabalagoa ahalbidetzen dute, zeharkako irudi bertikalak barne7, ikus-eremu handia (FOV)8 aberraziorik gabeko eskaneatzea eta errendimendu hobetu erabiltzaileak definitutako azpieskualdeetan9.MEMS-ek eskaneatzeko motorra tresnaren muturrean dagoen espazio mugatuarekin ontziratzeko arazo larria konpontzen du.Galvanometro handiekin alderatuta, MEMSek errendimendu handiagoa eskaintzen du tamaina txikian, abiadura handian eta energia-kontsumo txikian.Fabrikazio-prozesu sinple bat eskala daiteke masiboki ekoizpenerako kostu txikian.Aurretik MEMS diseinu asko jakinarazi dira10,11,12.Teknologia bat ere ez da behar bezain garatuta endoskopio mediko baten lan-kanalaren bidez denbora errealeko in vivo irudien erabilera kliniko zabala ahalbidetzeko.Hemen, endoskopio baten muturrean MEMS eskaner baten erabilera frogatu nahi dugu giza irudiak in vivo eskuratzeko ohiko endoskopia klinikoan.
Zuntz optikoko tresna bat garatu zen MEMS eskaner bat erabiliz urruneko muturrean, denbora errealean in vivo ezaugarri histologikoak dituzten irudi fluoreszenteak biltzeko.Modu bakarreko zuntz bat (SMF) polimero-hodi malgu batean sartuta dago eta λex = 488 nm-ra kitzikatzen da.Konfigurazio honek punta urrunaren luzera laburtzen du eta endoskopio mediko estandarren lan-kanaletik aurrera pasatzeko aukera ematen du.Erabili punta optikoa zentratzeko.Lente hauek bereizmen axial ia difraktiboa lortzeko diseinatuta daude zenbakizko irekidura (NA) = 0,41 eta lan distantzia = 0 µm13 batekin.Zehaztasun-zimak optika zehatz-mehatz lerrokatzeko egiten dira 14. Eskanerra 2,4 mm-ko diametroa eta 10 mm-ko luzera duen punta distal zurruna duen endoskopio batean bilduta dago (1a. irudia).Dimentsio horiei esker, praktika klinikoan osagarri gisa erabil daiteke endoskopia garaian (1b. irudia).Ehunaren gaineko laser-intzidentearen potentzia maximoa 2 mW-koa izan zen.
Laser endoskopia konfokala (CLE) eta MEMS eskanerrak.Argazkia erakusten duen (a) 2,4 mm-ko diametroko eta 10 mm-ko luzerako punta urruneko dimentsio zurrunak dituen tresna ontziratua eta (b) endoskopio mediko estandar baten lan-kanaletik igarobide zuzena (Olympus CF-HQ190L).(c) Eskanerrearen aurrealdeko ikuspegia 50 µm-ko erdiko irekidura duen islatzaile bat erakusten duena, eta bertatik kitzikapen izpiak igarotzen dira.Eskanerra koadratura-orrazi-unitate multzo batek bultzatutako gimbal batean muntatuta dago.Gailuaren erresonantzia-maiztasuna tortsio-malgukiaren tamainaren arabera zehazten da.(d) Eskanerraren alboko ikuspegia, eskanerra euskarri batean muntatua erakusten duena, disko- eta potentzia-seinaleetarako konexio-puntuak eskaintzen dituzten elektrodoen ainguratzei konektatutako hariak.
Eskaneatze-mekanismoa orrazi bidezko koadratura-eragile multzo batek bultzatutako gimbal-muntatutako islatzaile batek osatzen du habea albotik (XY planoa) desbideratzeko Lissajous ereduan (1c. irudia).50 µm-ko diametroko zulo bat grabatu zen erdian, eta bertatik kitzikapen-sorta igarotzen zen.Eskanerra diseinuaren erresonantzia-maiztasunean gidatzen da, eta hori torsio-malgukiaren neurriak aldatuz sintonizatu daiteke.Elektrodoen aingurak grabatuta zeuden gailuaren periferian, potentzia- eta kontrol-seinaleetarako konexio-puntuak eskaintzeko (1d. irudia).
Irudi-sistema gurdi eramangarri batean muntatuta dago, eta ebakuntza-gelan sartu daiteke.Erabiltzaile-interfaze grafikoa ezagutza tekniko minimoa duten erabiltzaileei laguntzeko diseinatu da, hala nola medikuak eta erizainak.Egiaztatu eskuz eskanerraren unitatearen maiztasuna, habe forma modua eta irudiaren FOV.
Endoskopioaren luzera orokorra 4 m ingurukoa da, endoskopio mediko estandar baten lan-kanaletik (1,68 m) tresnak guztiz igarotzeko, maniobragarritasunerako luzera gehigarri batekin.Endoskopioaren hurbileko muturrean, SMF eta hariak oinarrizko estazioaren zuntz optikoko eta kabledun portuetara konektatzen diren konektoreetan amaitzen dira.Instalazioak laser bat, iragazki-unitate bat, goi-tentsioko anplifikadore bat eta fotobiderkagailu detektagailu bat (PMT) ditu.Anplifikadoreak potentzia eta gidatzeko seinaleak hornitzen ditu eskanerra.Iragazki optikoko unitateak laser kitzikapena SMFra lotzen du eta fluoreszentzia PMTra pasatzen du.
Endoskopioak prozedura kliniko bakoitzaren ondoren birprozesatzen dira STERRAD esterilizazio prozesua erabiliz eta 18 ziklo jasan ditzakete hutsik egin gabe.OPA irtenbiderako, ez da kalte-zantzurik ikusi 10 desinfekzio-ziklo baino gehiagoren ondoren.OPA-ren emaitzek STERRAD-en errendimendua gainditu zuten, eta iradokitzen dute endoskopioen bizitza luzatu zitekeela maila altuko desinfekzioarekin berriro esterilizatu beharrean.
Irudiaren bereizmena puntu hedapenaren funtziotik zehaztu zen 0,1 μm-ko diametroa duten ale fluoreszenteak erabiliz.Alboko eta ardatzeko bereizmenerako, 1,1 eta 13,6 µm-ko gehienezko erdian (FWHM) zabalera osoa neurtu zen (2a, b irudia).
Irudi aukerak.Fokatze-optikaren alboko (a) eta axiala (b) bereizmena 0,1 μm-ko diametroa duten mikroesfera fluoreszenteak erabiliz neurtutako puntu-hedapen-funtzioa (PSF) ezaugarritzen dute.Neurtutako zabalera osoa gehienez erdian (FWHM) 1,1 eta 13,6 µm-koa izan zen, hurrenez hurren.Txertaketa: mikroesfera bakar baten ikuspegi hedatuak erakusten dira zeharkako (XY) eta axialeko (XZ) norabideetan.(c) 7-6 taldeak argi ebatzi daitezkeela erakusten duen helburu-banda estandar batetik (USAF 1951) (obalo gorria) lortutako irudi fluoreszentea.(d) 10 µm-ko diametroko mikroesfera fluoreszente sakabanatuen irudia, 250 µm × 250 µm-ko irudi-eremua erakusten dutenak.(a, b) ataleko PSFak MATLAB R2019a erabiliz eraiki ziren (https://www.mathworks.com/).(c, d) Irudi fluoreszenteak LabVIEW 2021 erabiliz bildu ziren (https://www.ni.com/).
Bereizmen estandarreko lenteen irudi fluoreszenteak argi eta garbi bereizten ditu 7-6 taldeetako zutabeen multzoa, alboko bereizmen handia mantentzen duena (2c. irudia).250 µm × 250 µm-ko ikus-eremua (FOV) estalkietan barreiatutako 10 µm-ko diametroko ale fluoreszenteen irudietatik zehaztu zen (2d. irudia).
PMT irabazien kontrolerako eta fase zuzentzeko metodo automatizatu bat inplementatzen da irudi klinikoko sistema batean, endoskopioen, koloneko peristalsiaren eta pazientearen arnasketaren mugimendu-artefaktuak murrizteko.Irudiak berreraikitzeko eta prozesatzeko algoritmoak deskribatu dira aurretik14,15.PMT irabazia proportzional-integral (PI) kontrolagailu batek kontrolatzen du intentsitate saturazioa saihesteko16.Sistemak fotograma bakoitzeko pixelen intentsitate maximoa irakurtzen du, erantzun proportzionalak eta integralak kalkulatzen ditu eta PMT irabazien balioak zehazten ditu pixelaren intentsitatea baimendutako tartean dagoela ziurtatzeko.
In vivo irudietan, eskanerraren mugimenduaren eta kontrol-seinalearen arteko fase-desegokitzapenak irudia lausotzea eragin dezake.Horrelako efektuak giza gorputzaren barneko gailuaren tenperatura aldaketen ondorioz gerta daitezke.Argi zuriko irudiek erakutsi zuten endoskopioa koloneko mukosa normalarekin kontaktuan zegoela in vivo (3a irudia).Lerrokatu gabeko pixelen lausotzea ikus daiteke koloneko mukosa normalaren irudi gordinetan (3b irudia).Fase eta kontraste egokitze egoki batekin tratatu ondoren, mukosaren ezaugarri azpizelularrak bereiz daitezke (3c. irudia).Informazio gehigarrirako, irudi konfokal gordinak eta denbora errealean prozesatutako irudiak agertzen dira S1 irudian, eta denbora errealean eta postprozesatzeko erabiltzen diren irudiak berreraikitzeko parametroak S1 eta S2 taulan aurkezten dira.
Irudien tratamendua.(a) Angelu zabaleko irudi endoskopikoa erakusten duen endoskopio bat (E) koloneko mukosa normalarekin kontaktuan jarrita (N) fluoreszeina administratu ondoren in vivo irudi fluoreszenteak biltzeko.(b) X eta Y ardatzetan ibiltzeak eskaneatzean desbideratuta dauden pixelak lausotzea eragin dezake.Erakusketa helburuetarako, jatorrizko irudiari fase-aldaketa handia aplikatzen zaio.(c) Prozesatu osteko fasea zuzendu ondoren, mukosaren xehetasunak ebaluatu daitezke, kripta egiturak barne (geziak), erdiko lumen bat (l) lamina propriaz inguratuta (lp).Zelula bakarrak bereiz daitezke, kolonozitoak (c), kalika-zelulak (g) eta hanturazko zelulak (geziak) barne.Ikusi bideo gehigarria 1. (b, c) LabVIEW 2021 erabiliz prozesatutako irudiak.
Fluoreszentzia konfokaleko irudiak in vivo lortu dira hainbat gaixotasun kolonikotan, tresnaren aplikazio kliniko zabala frogatzeko.Angelu zabaleko irudiak lehenik argi zuria erabiliz egiten dira mukosa oso anormalak detektatzeko.Ondoren, endoskopioa kolonoskopioaren lan-kanaletik aurrera egiten da eta mukosarekin kontaktuan jartzen da.
Eremu zabaleko endoskopia, endomikroskopia konfokala eta histologia (H&E) irudiak erakusten dira koloneko neoplasiarako, adenoma tubularra eta polipo hiperplasikoa barne. Eremu zabaleko endoskopia, endomikroskopia konfokala eta histologia (H&E) irudiak erakusten dira koloneko neoplasiarako, adenoma tubularra eta polipo hiperplasikoa barne. Широкопольная эндоскопия, конфокальная эндомикроскопия и гистологические (H&E) изобера пыльная пыльная эндомикроскопия ии толстой кишки, включая тубулярную аденому и гиперпластический полип. Endoskopia kolonikoa, endomikroskopia konfokala eta irudi histologikoak (H&E) neoplasia kolonikorako adierazten dira, adenoma tubularra eta polipo hiperplasikoa barne.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、共聚查、共聚焦共聚性息肉）组织学(H&E) 图像。共设计脚肠化(图像管状躰化和增生性息肉)的广角内刵霱录共共共共光共共共光宨徨共光宨廧息肉果学(H&E) irudia. Широкопольная эндоскопия, конфокальная микроэндоскопия и гистологические (H&E) изобию жескопия оли толстой кишки, включая тубулярные аденомы и гиперпластические полипы. Eremu zabaleko endoskopia, mikroendoskopia konfokala eta koloneko tumoreak erakusten dituzten irudi histologikoak (H&E), hodi-adenomak eta polipo hiperplasikoak barne.Hodi-adenomek kripta-arkitektura normalaren galera, zelulen tamaina murriztea, kripta-lumenaren distortsioa eta lamina propioaren loditzea erakutsi zuten (4a-c irudia).Polipo hiperplasikoek kripten arkitektura izardunak, kalika-zelula gutxi, zirrikitu itxurako kripten lumena eta kripta lamelar irregularrak erakusten zituzten (4d-f. irudia).
Mukosaren azal lodiaren irudia in vivo. Argi zuriaren endoskopia, endomikroskopio konfokala eta histologia (H&E) irudiak erakusten dira (ac) adenoma, (df) polipo hiperplastikoa, (gi) kolitis ultzeragarria eta (jl) Crohn-en kolitisa. Argi zuriaren endoskopia, endomikroskopio konfokala eta histologia (H&E) irudiak erakusten dira (ac) adenoma, (df) polipo hiperplastikoa, (gi) kolitis ultzeragarria eta (jl) Crohn-en kolitisa. Типичные изображения эндоскопии в белом свете, конфокального эндомикроскопа и гистокопа и гистокального (эндомикроскопа и гистокального). деномы, (df) гиперпластического полипа, (gi) язвенного колита и (jl) колита Крона. Argi zuriko endoskopia, endomikroskopio konfokala eta histologia (H&E) irudiak erakusten dira (ac) adenoma, (df) polipo hiperplasikoa, (gi) kolitis ultzeragarria eta (jl) Crohn-en kolitisa.显示了(ac) 腺瘤、(df) 增生性息肉、(gi) 溃疡性结肠炎和(jl) 克罗恩结肠罗恩结肠炎硜结肠炎硜克丄检查、共聚焦内窥镜检查和组织学( H&E) 图像。 It shows(ac) 躰真、(df) 增生性息肉、(gi) 苏盖性红肠炎和(jl) 克罗恩红肠炎的体肠炎的你炎的体肙性红肠共公司内肠肠炎性和电视学( H&E ) irudia. Представлены репрезентативные эндоскопия в белом свете, конфокальная эндоскопия и гистогопия и гистогпия (гиставлены) ластического полипоза, (gi) язвенного колита и (jl) колита Крона (H&E). Argi zuriko endoskopia, endoskopia konfokala eta (ac) adenoma, (df) poliposi hiperplasikoaren, (gi) kolitis ultzeragarria eta (jl) Crohn-en kolitisaren (H&E) histologia erakusten dira.(B) endoskopio bat erabiliz adenoma tubular batetik (TA) in vivo lortutako irudi konfokal bat erakusten du (E).Minbizi aurreko lesio honek kripta arkitektura normalaren galera (gezia), kripta-lumenaren distortsioa (l) eta kripta lamina propioaren pilaketa (lp) erakusten ditu.Kolonozitoak (c), kalika-zelulak (g) eta hanturazko zelulak (geziak) ere identifikatu daitezke.Smt.2. bideo osagarria (e) polipo hiperplastiko batetik (HP) in vivo lortutako irudi konfokal bat erakusten du.Lesio onberak kripta arkitektura izarduna (gezia), zirrikitu-itxurako kripta lumen bat (l) eta forma irregularreko lamina propioa (lp) erakusten ditu.Kolonozitoak (c), hainbat kalika-zelula (g) eta hanturazko zelulak (geziak) ere identifikatu daitezke.Smt.3. bideo osagarria (h) kolitis ultzeratiboan (UC) in vivo lortutako irudi konfokalak erakusten ditu.Hanturazko egoera honek kripta-arkitektura distortsionatua (gezia) eta zelula kaliko nabarmenak (g) erakusten ditu.Fluoreszeinaren (f) lumak zelula epitelialetatik ateratzen dira, iragazkortasun baskular handiagoa islatuz.Hanturazko zelula (geziak) ugari ikusten dira lamina propioan (lp).Smt.4. bideo osagarria (k) Crohn-en kolitisaren (CC) eskualde batetik in vivo lortutako irudi konfokal bat erakusten du.Hanturazko egoera honek kripta-arkitektura distortsionatua (gezia) eta zelula kaliko nabarmenak (g) erakusten ditu.Fluoreszeinaren (f) lumak zelula epitelialetatik ateratzen dira, iragazkortasun baskular handiagoa islatuz.Hanturazko zelula (geziak) ugari ikusten dira lamina propioan (lp).Smt.Bideo osagarria 5. (b, d, h, l) LabVIEW 2021 erabiliz prozesatutako irudiak.
Koloneko hanturaren antzeko irudi multzo bat erakusten da, kolitis ultzeratiboa (UC) (4g-i irudia) eta Crohn-en kolitisa (4j-l irudia) barne.Hanturazko erantzuna zelula irtenak dituzten kripta egitura distortsionatuek ezaugarritzen dute.Fluoreszeina zelula epitelialetatik kanporatzen da, iragazkortasun baskular handiagoa islatuz.Lamina proprian hanturazko zelula ugari ikus daitezke.
In vivo irudiak eskuratzeko MEMS eskanerra urrun kokatutako MEMS eskaner bat erabiltzen duen zuntzekin akoplatutako laser endoskopio malgu baten aplikazio klinikoa frogatu dugu.Erresonantzia maiztasunean, 20 Hz arteko fotograma-tasa lor daiteke dentsitate handiko Lissajous eskaneatu modua erabiliz, mugimendu-artefaktuak murrizteko.Bide optikoa tolestuta dago izpiaren hedapena eta 1,1 µm-ko alboko bereizmena lortzeko nahikoa den zenbakizko irekidura emateko.Kalitate histologikoko irudi fluoreszenteak koloneko mukosa normalaren, adenoma tubularren, polipo hiperplasikoen, kolitis ultzeragarria eta Crohn-en kolitisaren ohiko kolonoskopian lortu ziren.Zelula bakarrak identifikatu daitezke, kolonozitoak, kalika-zelulak eta hanturazko zelulak barne.Mukosaren ezaugarriak bereiz daitezke, hala nola kripta-egiturak, kripta-barrunbeak eta lamina propria.Doitasun-hardwarea mikro-mekanizatuta dago 2,4 mm-ko diametroa x 10 mm-ko luzera-tresnaren barruan osagai optiko eta mekaniko indibidualen lerrokadura zehatza bermatzeko.Diseinu optikoak punta urrun zurrunaren luzera nahikoa murrizten du, endoskopio medikoetan tamaina estandarreko (3,2 mm-ko diametroa) lan-kanal batetik zuzeneko igarobidea ahalbidetzeko.Hori dela eta, fabrikatzailea edozein dela ere, gailua oso erabilia izan daiteke medikuek bizilekuan.Kitzikapena λex = 488 nm-n egin zen fluoreszeina kitzikatzeko, FDAk onartutako koloratzaile bat, kontraste handia lortzeko.Tresna arazorik gabe birprozesatu zen 18 ziklotan klinikoki onartutako esterilizazio metodoak erabiliz.
Beste bi tresna-diseinu klinikoki balioztatu dira.Cellvizio (Mauna Kea Technologies) zunda bidezko laser endoskopio konfokala (pCLE) bat da, eta fluoreszentzia-irudiak biltzeko eta transmititzeko zuntz optikoko kable koherente anitzeko sorta bat erabiltzen du1.Oinarrizko estazioan kokatutako galvo ispilu batek alboko miaketa bat egiten du hurbileko muturrean.Sekzio optikoak 0 eta 70 µm arteko sakoneran (XY) plano horizontalean biltzen dira.Mikrozunda kitak 0,91 (19 G orratza) eta 5 mm-ko diametroa arte daude eskuragarri.1 eta 3,5 µm arteko alboko bereizmena lortu da.Irudiak 9 eta 12 Hz arteko fotograma-abiaduran bildu ziren 240 eta 600 µm-ko dimentsio bakarreko ikus-eremuarekin.Plataforma klinikoki hainbat arlotan erabili da, besteak beste, behazun-hodia, maskuria, kolona, ​​hestegorria, birikak eta pankrea.Optiscan Pty Ltd-ek endoskopioan oinarritutako laser endoskopio konfokal bat (eCLE) garatu du endoskopio profesional baten txertatze-hodian (mutur distala) (EC-3870K, Pentax Precision Instruments) 17 eskaneatzeko motor batekin.Sekzio optikoa modu bakarreko zuntz baten bidez egin zen, eta alboko eskaneatzea cantilever mekanismo baten bidez egin zen oihartzunezko diapasoi baten bidez.Forma memoriako aleaziozko (Nitinol) eragingailu bat erabiltzen da desplazamendu axiala sortzeko.Modulu konfokalaren diametro osoa 5 mm-koa da.Fokatzeko, NA = 0,6 zenbakizko irekiera duen GRIN lente bat erabiltzen da.Irudi horizontalak 0,7 eta 7 µm-ko bereizmen alboko eta axialekin eskuratu ziren, hurrenez hurren, 0,8-1,6 Hz-ko fotograma-abiaduran eta 500 µm × 500 µm-ko ikus-eremuan.
Zelula azpiko bereizmena in vivo fluoreszentzia irudien eskurapena erakusten dugu giza gorputzetik endoskopio mediko baten bidez, muturreko MEMS eskaner baten bidez.Fluoreszentziak irudi-kontraste handia ematen du, eta zelulen gainazaleko helburuekin lotzen diren ligandoak fluoroforoekin etiketatu daitezke gaixotasunen diagnostiko hoberako identitate molekularra emateko18.In vivo mikroendoskopiarako beste teknika optiko batzuk ere garatzen ari dira. OCT-k banda zabaleko argi-iturri bateko koherentzia-luzera laburra erabiltzen du plano bertikalean > 1 mm-ko sakonera duten irudiak biltzeko. OCT-k banda zabaleko argi-iturri bateko koherentzia-luzera laburra erabiltzen du plano bertikalean > 1 mm-ko sakonera duten irudiak biltzeko. ОКТ использует короткую длину когерентности широкополосного источника света для сборика сборость ной плоскости с глубиной >1 мм19. OCT-k banda zabaleko argi-iturri baten koherentzia-luzera laburra erabiltzen du > 1 mm-ko sakonera duten plano bertikaleko irudiak eskuratzeko19. 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 для сбора и сбора 1 мм19 вертикальной плоскости. OCT-k banda zabaleko argi-iturri baten koherentzia-luzera laburra erabiltzen du plano bertikalean >1 mm19 irudiak eskuratzeko.Dena den, kontraste baxuko ikuspegi hau atzera barreiatuta dagoen argi bilketan oinarritzen da eta irudien bereizmena speckle artefaktuek mugatzen dute.Endoskopia fotoakustikoak in vivo irudiak sortzen ditu ehunetan hedapen termoelastiko azkarrean oinarrituta, soinu-uhinak sortzen dituen laser-pultsu baten xurgapenaren ondoren20. Ikuspegi honek irudien sakonera > 1 cm-ko sakonera frogatu du giza kolonean in vivo terapia kontrolatzeko. Ikuspegi honek irudien sakonera > 1 cm-ko sakonera frogatu du giza kolonean in vivo terapia kontrolatzeko. Этот подход продемонстрировал глубину визуализации > 1 см в толстой кишке человека in vivo длато подход. Ikuspegi honek > 1 cm-ko sakonera erakutsi du giza kolonean in vivo terapiaren jarraipena egiteko.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 челон вело in vivo . Ikuspegi hau giza kolonean in vivo > 1 cm-ko sakoneretan frogatu da terapia kontrolatzeko.Kontrastea hodietako hemoglobinak sortzen du batez ere.Multiphoton-endoskopiak kontraste handiko fluoreszentzia-irudiak sortzen ditu bi NIR fotoik edo gehiagok ehun-biomolekulak aldi berean jotzen dituztenean21. Ikuspegi honek irudien sakonera > 1 mm lor dezake fototoxikotasun baxuarekin. Ikuspegi honek irudien sakonera > 1 mm lor dezake fototoxikotasun baxuarekin. Этот подход может обеспечить глубину изображения > 1 мм с низкой фототоксичностью. Ikuspegi honek irudiaren sakonera > 1 mm-ko sakonera eman dezake fototoxikotasun txikiarekin.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. Ikuspegi honek irudiaren sakonera > 1 mm-ko sakonera eman dezake fototoxikotasun txikiarekin.Intentsitate handiko femtosegundoko laser pultsuak behar dira eta metodo hau ez da klinikoki frogatu endoskopia zehar.
Prototipo honetan, eskanerrak alboko desbideratzea baino ez du egiten, beraz, zati optikoa plano horizontalean dago (XY).Gailua Cellvizio sistemako ispilu galvanikoek (12 Hz) baino fotograma-tasa handiagoan (20 Hz) funtzionatzeko gai da.Handitu fotograma-abiadura mugimenduaren artefaktuak murrizteko eta murriztu fotograma-abiadura seinalea areagotzeko.Abiadura handiko eta algoritmo automatizatuak behar dira mugimendu endoskopikoak, arnas mugimenduak eta hesteetako mugikortasunak eragindako mugimendu-artefaktu handiak arintzeko.Erresonantziazko eskaner parametrikoek ehunka mikratik gorako desplazamendu axialak lortzen dituztela frogatu da22. Irudiak plano bertikalean (XZ) bil daitezke, mukosaren gainazalarekiko perpendikularra, histologiaren (H&E) ikuspegi bera emateko. Irudiak plano bertikalean (XZ) bil daitezke, mukosaren gainazalarekiko perpendikularra, histologiaren (H&E) ikuspegi bera emateko. Изображения могут быть получены в вертикальной плоскости (XZ), перпендикулярной поверхой поверхной поверхной чтобы обеспечить такое же изображение, как при гистологии (H&E). Irudiak plano bertikalean (XZ) har daitezke mukosaren gainazalarekiko perpendikularra, histologian (H&E) irudi bera emateko.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) 可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ)可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ) 中收集图像，以提供与组织学(H&E) Изображения могут быть получены в вертикальной плоскости (XZ), перпендикулярной поверхой поверхной поверхной чтобы обеспечить такое же изображение, как при гистологическом исследовании (H&E). Irudiak plano bertikalean (XZ) har daitezke mukosaren gainazalarekiko perpendikularra, azterketa histologiko baten irudi bera emateko (H&E).Eskanerra objektibo osteko posizio batean jar daiteke, non argi-izpia ardatz optiko nagusitik erortzen den, aberrazioekiko sentikortasuna murrizteko8.Ia difrakzioan mugatutako foku-bolumenak desbideratu daitezke arbitrarioki ikus-eremu handietan.Ausazko sarbideko eskaneatzea egin daiteke islatzaileak erabiltzaileak definitutako posizioetara desbideratzeko9.Ikus-eremua murriztu daiteke irudiaren eremu arbitrarioak nabarmentzeko, seinale-zarata erlazioa, kontrastea eta fotograma-abiadura hobetuz.Eskanerrak masan ekoitzi daitezke prozesu errazak erabiliz.Siliziozko oblean ehunka gailu egin daitezke kostu baxuko ekoizpen masiborako eta banaketa zabalerako ekoizpena handitzeko.
Tolestutako argi-bideak punta urrun zurrunaren tamaina murrizten du, endoskopioa osagarri gisa erabiltzea ohiko kolonoskopia garaian.Erakutsitako irudi fluoreszenteetan, mukosaren ezaugarri azpizelularrak ikus daitezke adenoma tubularrak (minbizi aurrekoak) polipo hiperplasikoetatik (onberak) bereizten.Emaitza hauek iradokitzen dute endoskopiak alferrikako biopsien kopurua murriztu dezakeela23.Kirurgiarekin lotutako konplikazio orokorrak murriztu daitezke, monitorizazio-tarteak optimizatu eta lesio txikien azterketa histologikoa minimizatu.Era berean, hesteetako hanturazko gaixotasuna duten pazienteen irudiak in vivo erakusten ditugu, besteak beste, kolitis ultzeragarria (UC) eta Crohn-en kolitisa.Ohiko argi zuriko kolonoskopiak mukosaren gainazalaren ikuspegi makroskopikoa eskaintzen du, mukosaren sendaketa zehaztasunez ebaluatzeko gaitasun mugatuarekin.Endoskopia in vivo erabil daiteke terapia biologikoen eraginkortasuna ebaluatzeko, hala nola TNF24 antigorputzak.In vivo ebaluazio zehatzak gaixotasunaren errepikapena eta kirurgia bezalako konplikazioak murrizten edo ekidin ditzake eta bizi-kalitatea hobetu dezake.Fluoreszeina duten endoskopioen erabilerarekin lotutako ikerketa klinikoetan ez da erreakzio kaltegarri larririk jakinarazi in vivo25. Mukosaren gainazaleko laser-potentzia <2 mW-ra mugatu zen lesio termikorako arriskua minimizatzeko eta arrisku ez-esanguratsua izateko FDAren eskakizunak betetzeko 21 CFR 812-ren arabera. Mukosaren gainazaleko laser-potentzia <2 mW-ra mugatu zen lesio termikorako arriskua minimizatzeko eta arrisku ez-esanguratsua izateko FDAren eskakizunak betetzeko 21 CFR 812-ren arabera. Мощность лазера на поверхности слизистой оболочки была ограничена до <2 мВрхности слизистой оболочки была ограничена до <2 мВт, чтостой оболочки ического повреждения eta соответствовать требованиям FDA относительно незначительного рисога21 C26 рисог21 CFR. Mukosaren gainazaleko laser potentzia <2 mW-ra mugatu zen, kalte termikoen arriskua minimizatzeko eta FDAren baldintzak betetzeko arrisku arbuiagarrirako26 21 CFR 812 arauaren arabera.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，并满趞 并满趞 CFR8121 鳇大限度地降低热损伤风险险26 的要求。粘膜表面的激光功率限制在<2 mW Мощность лазера на поверхности слизистой оболочки была ограничена до <2 мВрхности слизистой оболочки была ограничена до <2 мВт, чтостой оболочки ического повреждения и соответствовать требованиям FDA 21 CFR 812 относительно незначитель 6р. Mukosaren gainazaleko laser-potentzia <2 mW-ra mugatu zen, kalte termikoen arriskua minimizatzeko eta FDA 21 CFR 812 baldintzak betetzeko arrisku arbuiagarria izateko26.
Tresnaren diseinua alda daiteke irudiaren kalitatea hobetzeko.Optika bereziak eskuragarri daude aberrazio esferikoa murrizteko, irudiaren bereizmena hobetzeko eta lan distantzia handitzeko.SIL sintonizatu daiteke ehunaren errefrakzio-indizearekin (~1.4) hobeto bat etor dadin, argi-koplaketa hobetzeko.Gidatzeko maiztasuna egokitu daiteke eskanerraren alboko angelua handitzeko eta irudiaren ikus-eremua zabaltzeko.Metodo automatizatuak erabil ditzakezu mugimendu nabarmena duten irudi baten fotogramak kentzeko efektu hori arintzeko.Abiadura handiko datuak eskuratzearekin eremuan programatutako ate-matrizea (FPGA) erabiliko da errendimendu handiko denbora errealean fotograma osoko zuzenketa eskaintzeko.Erabilgarritasun kliniko handiagoa lortzeko, metodo automatizatuek fase-aldaketa eta mugimendu-artefaktuak zuzendu behar dituzte irudiak denbora errealean interpretatzeko.3 ardatzeko erresonantzia-eskaner parametriko monolitiko bat inplementatu daiteke miaketa axiala sartzeko 22 . Gailu hauek aurrekaririk gabeko desplazamendu bertikala > 400 µm lortzeko garatu dira, diskoaren maiztasuna sintonizatuz biguntze/zurruntze dinamika mistoak dituen erregimen batean27. Gailu hauek aurrekaririk gabeko desplazamendu bertikala > 400 µm lortzeko garatu dira, diskoaren maiztasuna sintonizatuz biguntze/zurruntze dinamika mistoak dituen erregimen batean27. Эти устройства были разработаны для достижения беспрецедентного вертикального сметикального сметщен0 прецедентного > частоты возбуждения в режиме, который характеризуется смешанной динамикой смягчетникой смягчетния/жсетотся смешанной смягчетникой Gailu hauek >400 µm-ko aurrekaririk gabeko desplazamendu bertikala lortzeko diseinatu dira, diskoaren maiztasuna dinamika bigun/gogor nahasten duen moduan ezarriz27.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驞木具有混合软化有的>400 µm 的垂直位移27。这些 设备 的 开发 是 为了 在 具有 混合 软化 硬化 硬化 学 学 状态 了 在 具有 混合 软化 硬化 硬化 学 学 状态 下 劶态 下 靴 郥 氩 氩现 的> 400 µm 的 垂直 位移 27。 Эти устройства были разработаны для достижения беспрецедентных вертикальных смещони смещения > астоты срабатывания в режиме со смешанной кинетикой размягчения/затвердевания27. Gailu hauek aurrekaririk gabeko desplazamendu bertikalak > 400 µm lortzeko diseinatu dira, biguntze/gogortze zinetika mistoan abiarazte-maiztasuna egokituz27.Etorkizunean, zeharkako irudi bertikalak minbizi goiztiarra (T1a) eszenaratzen lagun dezake.Sentsazio-zirkuitu kapazitibo bat inplementatu daiteke eskanerraren mugimendua jarraitzeko eta 28 fase-aldaketa zuzentzeko.Sentsore-zirkuitu bat erabiliz faseen kalibrazio automatikoak tresnaren eskuzko kalibrazioa ordezkatu dezake erabili aurretik.Tresnen fidagarritasuna hobetu daiteke tresnak zigilatzeko teknika fidagarriagoak erabiliz prozesatzeko zikloen kopurua handitzeko.MEMS teknologiak endoskopioen erabilera bizkortuko duela agintzen du organo hutsen epitelioa ikusteko, gaixotasunak diagnostikatzeko eta tratamendua modu minimo inbaditzailean kontrolatzeko.Geroago garatuz gero, irudi-modalitate berri hau kostu baxuko irtenbide bat bihurtu liteke endoskopio medikoen osagarri gisa berehala azterketa histologikoa egiteko eta, azkenean, analisi patologiko tradizionala ordezkatu lezake.
Ray tracing simulazioak ZEMAX diseinu optikoko softwarea erabiliz (2013 bertsioa) egin ziren fokatze-optikaren parametroak zehazteko.Diseinu-irizpideak bereizmen axiala ia difraktiboa, lan distantzia = 0 µm eta ikus-eremua (FOV) 250 × 250 µm2 baino handiagoa dira.λex = 488 nm uhin-luzerarako kitzikapenerako, modu bakarreko zuntz bat (SMF) erabili zen.Bikote akromatikoak fluoreszentzia bildumaren bariantza murrizteko erabiltzen dira (5a irudia).Sorbia 3,5 μm-ko modu-eremuaren diametroa duen SMFtik igarotzen da eta moztu gabe 50 μm-ko irekiera-diametroa duen islatzailearen erdigunetik pasatzen da.Erabili murgiltze-lente gogor bat (hemisferikoa) errefrakzio-indize handikoa (n = 2,03) izpi intzidentearen aberrazio esferikoa minimizatzeko eta mukosaren gainazalarekin erabateko kontaktua ziurtatzeko.Fokatze-optikak NA = 0,41 guztira ematen du, non NA = nsinα, n ehunaren errefrakzio-indizea den, α izpien konbergentzia angelu maximoa den.Difrakzio-mugatutako bereizmen alboko eta axialak 0,44 eta 6,65 µm dira, hurrenez hurren, NA = 0,41, λ = 488 nm eta n = 1,3313 erabiliz.Kanpoko diametroa (OD) ≤ 2 mm-ko lenteak soilik kontuan hartu ziren.Bide optikoa tolestuta dago, eta SMFtik irteten den habea eskanerraren erdiko irekiduratik pasatzen da eta ispilu finko batek (0,29 mm-ko diametroa du) atzera islatzen du.Konfigurazio honek mutur urrun zurrunaren luzera laburtzen du, endoskopioaren aurrera egiteko endoskopio medikoen lan-kanal estandarraren (3,2 mm-ko diametroa) bidez.Ezaugarri honek ohiko endoskopian osagarri gisa erabiltzea errazten du.
Tolestutako argi-gida eta endoskopio-ontzia.(a) Kitzikapen izpiak OBCtik irten eta eskanerraren erdiko irekiduratik igarotzen da.Izpilua zabaldu eta islatzen da ispilu zirkular finko batetik eskanerra alboko desbideratzeko.Fokatze-optikak lente akromatiko bikote batek eta murgiltze-lente solido batek (hemisferikoak) osatzen dute, mukosaren gainazalarekin kontaktua ematen duena.ZEMAX 2013 (https://www.zemax.com/) diseinu optikorako eta izpien trazaduraren simulaziorako.(b) Tresnen osagai ezberdinen kokapena erakusten du, modu bakarreko zuntza (SMF), eskanerra, ispiluak eta lenteak barne.Solidworks 2016 (https://www.solidworks.com/) endoskopioaren ontziaren 3D modelatzeko erabili zen.
SMF (#460HP, Thorlabs) 488 nm-ko uhin-luzeran 3,5 µm-ko eremu moduko diametroa duen "zulo" gisa erabili zen desfokaturiko argiaren iragazketa espazialerako (5b. irudia).SMFak polimero malguko hodietan daude (#Pebax 72D, Nordson MEDICAL).Gutxi gorabehera 4 metroko luzera erabiltzen da pazientearen eta irudi-sistemaren arteko distantzia nahikoa ziurtatzeko.2 mm-ko MgF2 estalitako lente akromatiko bikoitz (#65568, #65567, Edmund Optics) eta estali gabeko 2 mm-ko lente hemisferiko bat (#90858, Edmund Optics) izpia fokatu eta fluoreszentzia biltzeko erabili ziren.Sartu altzairu herdoilgaitzezko amaierako hodi bat (4 mm-ko luzera, 2,0 mm-ko OD, 1,6 mm-ko ID) erretxina eta kanpoko hodiaren artean, eskanerraren bibrazioa isolatzeko.Erabili itsasgarri medikoak tresna gorputz-fluidoetatik eta manipulazio-prozeduretatik babesteko.Erabili beroa uzkurtzeko hodiak konektoreak babesteko.
Eskaner trinkoa erresonantzia parametrikoaren printzipioaren arabera egiten da.Grabatu 50 µm-ko irekidura bat islatzailearen erdian, kitzikapen-sorta transmititzeko.Orraziz gidatutako koadraturazko unitateen multzo bat erabiliz, hedatutako habea zeharka desbideratzen da norabide ortogonalean (XY planoan) Lissajous moduan.Datuak eskuratzeko plaka bat (#DAQ PCI-6115, NI) erabili zen eskanerra kontrolatzeko seinale analogikoak sortzeko.Potentzia tentsio handiko anplifikadore batek ematen zuen (#PDm200, PiezoDrive) hari meheen bidez (#B4421241, MWS Wire Industries).Egin kableatu elektrodoaren armaduran.Eskanerrak 15 kHz (ardatz bizkorra) eta 4 kHz (ardatz motela) inguruko maiztasunetan funtzionatzen du FOV 250 µm × 250 µm arte lortzeko.Bideoa 10, 16 edo 20 Hz-ko fotograma-abiadurarekin graba daiteke.Fotograma-abiadura hauek Lissajous eskaneatzeko ereduaren errepikapen-abiadurarekin bat etortzeko erabiltzen dira, eskanerraren X eta Y kitzikapen-maiztasunen balioaren araberakoa dena29.Fotograma-abiaduren, pixelen bereizmenaren eta eskaneatu ereduaren dentsitatearen arteko trukeen xehetasunak gure aurreko lanean aurkezten dira14.
Egoera solidoko laser batek (#OBIS 488 LS, koherentea) λex = 488 nm ematen du fluoreszeina kitzikatzeko irudiaren kontrasterako (6a. irudia).Pigtail optikoak iragazki-unitatera konektatzen dira FC/APC konektoreen bidez (galera 1,82 dB) (6b. irudia).Izpilua ispilu dikroiko batek (#WDM-12P-111-488/500:600, Oz Optics) desbideratzen du SMFn, beste FC/APC konektore baten bidez.21 CFR 812-aren arabera, ehunen intzidentzia-potentzia gehienez 2 mW-ra mugatzen da FDAren baldintzak betetzeko arrisku arbuiagarria izateko.Fluoreszentzia ispilu dikroiko batetik eta transmisio-iragazki luze batetik igaro zen (#BLP01-488R, Semrock).Fluoreszentzia hodi fotobiderkatzaile (PMT) detektagailu batera (#H7422-40, Hamamatsu) transmititu zen FC/PC konektore baten bidez, ~1 m-ko luzera anitzeko zuntz bat erabiliz, 50 µm-ko nukleoaren diametroa duena.Seinale fluoreszenteak abiadura handiko korronte-anplifikadore batekin anplifikatu ziren (#59-179, Edmund Optics).Software berezia (LabVIEW 2021, NI) denbora errealean datuak eskuratzeko eta irudiak prozesatzeko garatu da.Laser potentzia eta PMT irabaziaren ezarpenak mikrokontrolagailuak (#Arduino UNO, Arduino) zehazten ditu zirkuitu inprimatu berezi bat erabiliz.SMF eta hariak konektoreetan amaitzen dira eta zuntz optikoko (F) eta kabledun (W) portuetara konektatzen dira oinarrizko estazioko (6c irudia).Irudi-sistema gurdi eramangarri batean dago (6d irudia). Isolamendu-transformadore bat erabili zen ihes-korrontea <500 μAra mugatzeko. Isolamendu-transformadore bat erabili zen ihes-korrontea <500 μAra mugatzeko. Для ограничения тока утечки до <500 мкА использовался изолирующий трансформатор. Isolamendu-transformadore bat erabili zen ihes-korrontea <500 µAra mugatzeko.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. Erabili isolamendu-transformadore bat ihes-korrontea <500µA-ra mugatzeko.
bistaratzeko sistema.(a) PMT, laserra eta anplifikadorea oinarrizko estazioan daude.(b) Iragazkien bankuan, laserra (urdina) zuntz optikoaren kablearen gainean gidatzen ari da FC/APC konektorearen bidez.Ispilu dikroiko batek (DM) modu bakarreko zuntz batera (SMF) desbideratzen du bigarren FC/APC konektore baten bidez.Fluoreszentzia (berdea) DM eta pasabide luzeko iragazkia (LPF) zehar PMTra bidaiatzen du modu anitzeko zuntz bidez (MMF).(c) Endoskopioaren mutur proximala oinarrizko estazioaren zuntz optikoko (F) eta kabledun (W) portuetara konektatuta dago.(d) Endoskopioa, monitorea, oinarrizko estazioa, ordenagailua eta isolamendu-transformadorea gurdi eramangarri batean.(a, c) Solidworks 2016 irudi-sistemaren eta endoskopioaren osagaien 3D modelatzeko erabili zen.
Fokatze-optikaren bereizmen alboko eta axiala 0,1 µm-ko diametroa duten mikroesfera fluoreszenteen (#F8803, Thermo Fisher Scientific) puntu-hedapenaren funtziotik neurtu zen.Bildu irudiak mikroesferak horizontalki eta bertikalki 1 µm-ko urratsetan itzuliz etapa lineal bat erabiliz (# M-562-XYZ, DM-13, Newport).Irudi pila ImageJ2 erabiliz mikroesferen zeharkako irudiak eskuratzeko.
Software berezia (LabVIEW 2021, NI) denbora errealean datuak eskuratzeko eta irudiak prozesatzeko garatu da.irudian.7. sistemak funtzionatzeko erabiltzen diren errutinen ikuspegi orokorra erakusten du.Erabiltzaile interfazea datuak eskuratzea (DAQ), panel nagusia eta kontrolagailu panela osatzen dute.Datuak biltzeko panelak panel nagusiarekin elkarreragin egiten du datu gordinak biltzeko eta gordetzeko, datu-bilketa pertsonalizatuen ezarpenetarako sarrera emateko eta eskaner-gidariaren ezarpenak kudeatzeko.Panel nagusiak endoskopioa erabiltzeko nahi duen konfigurazioa hautatzeko aukera ematen dio erabiltzaileari, eskanerraren kontrol-seinalea, bideo fotograma-abiadura eta eskuratze-parametroak barne.Panel honi esker, erabiltzaileak irudiaren distira eta kontrastea bistaratzeko eta kontrolatzeko aukera ere ematen du.Datu gordinak sarrera gisa erabiliz, algoritmoak PMTrako irabazi-ezarpen optimoa kalkulatzen du eta automatikoki doitzen du parametro hori proportzional-integral (PI)16 feedback-kontrol sistema erabiliz.Kontrolagailuak plaka nagusiarekin eta datuak eskuratzeko plakarekin elkarreragiten du laser potentzia eta PMT irabazia kontrolatzeko.
Sistemaren software-arkitektura.Erabiltzailearen interfazea moduluek (1) datuak eskuratzea (DAQ), (2) panel nagusia eta (3) kontrolagailu panela osatzen dute.Programa hauek aldi berean exekutatzen dira eta elkarren artean komunikatzen dira mezu-ilaren bidez.Gakoa MEMS: Microelectromechanical System, TDMS: Technical Data Control Flow, PI: Proporttional Integral, PMT: Photomultiplier.Irudi eta bideo fitxategiak BMP eta AVI formatuetan gordetzen dira, hurrenez hurren.
Fasea zuzentzeko algoritmo bat erabiltzen da irudiaren pixel intentsitateen sakabanaketa kalkulatzeko faseko balio desberdinetan, irudia zorrozteko erabilitako balio maximoa zehazteko.Denbora errealean zuzentzeko, fasearen eskaneaketa-tartea ±2,86°-koa da, 0,286°-ko urrats nahiko handiarekin konputazio-denbora murrizteko.Gainera, lagin gutxiago dituzten irudiaren zatiak erabiltzeak irudiaren fotograma konputatzeko denbora gehiago murrizten du 7,5 segundotik (1 Mlagin) 1,88 segundora (250 Klagin) 10 Hz-tan.Sarrera-parametro hauek irudiaren kalitate egokia eskaintzeko aukeratu ziren in vivo irudietan latentzia minimoarekin.Zuzeneko irudiak eta bideoak BMP eta AVI formatuetan grabatzen dira, hurrenez hurren.Datu gordinak Datu Teknikoen Kudeaketa Fluxuaren Formatuan (TMDS) gordetzen dira.
LabVIEW 2021-ekin kalitatea hobetzeko in vivo irudien postprozesatzea. Zehaztasuna mugatua da in vivo irudietan fase zuzentzeko algoritmoak erabiltzean, beharrezkoa den konputazio denbora luzea dela eta.Irudi-eremu mugatuak eta lagin-zenbakiak soilik erabiltzen dira.Gainera, algoritmoak ez du ondo funtzionatzen mugimendu-artefaktuak edo kontraste baxua duten irudietan eta faseak kalkulatzeko erroreak eragiten ditu30.Kontraste handiko eta mugimendu-artefakturik gabeko fotograma indibidualak eskuz hautatu ziren fase finkoarekin ±0,75°-ko fase-eskaneatze tartearekin 0,01°-ko urratsetan.Irudiaren eremu osoa erabili zen (adibidez, 10 Hz-tan grabatutako irudi baten Mlagin).S2 taulak denbora errealean eta postprozesatzeko erabilitako irudi-parametroak zehazten ditu.Fasea zuzendu ondoren, mediana-iragazkia erabiltzen da irudiaren zarata gehiago murrizteko.Distira eta kontrastea gehiago hobetzen dira histograma luzatzeak eta gamma zuzenketak31.
Entsegu klinikoak Michiganeko Erakunde Medikoen Berrikuspen Batzordeak onartu zituen eta Medikuntzako Prozedura Sailean egin ziren.Ikerketa hau linean erregistratuta dago ClinicalTrials.gov-en (NCT03220711, erregistro-data: 2017/07/18).Inklusio-irizpideak aldez aurretik planifikatutako hautazko kolonoskopia bat izan zuten pazienteak (18 eta 100 urte bitartekoak), koloneko minbizia izateko arriskua handitu zuten eta hesteetako hanturazko gaixotasunen historia zuten.Parte hartzea onartu zuen subjektu bakoitzarengandik informatutako baimena lortu zen.Bazterketa-irizpideak haurdun zeuden, fluoreszeinarekiko hipersentsibilitate ezaguna zuten edo kimioterapia edo erradioterapia aktiboa jasotzen zuten pazienteak ziren.Azterketa honek ohiko kolonoskopia egiteko programatutako paziente jarraian sartu zituen eta Michigan Medical Center-eko biztanleriaren adierazgarria izan zen.Ikerketa Helsinkiko Adierazpenaren arabera egin da.
Ebakuntza egin aurretik, kalibratu endoskopioa silikonazko moldeetan muntatutako 10 µm-ko ale fluoreszenteekin (#F8836, Thermo Fisher Scientific).Silikonazko zigilatzaile zeharrargi bat (#RTV108, Momentive) 3D inprimatutako 8 cm3-ko plastikozko molde batera isuri zen.Jarri ur-ale fluoreszenteak silikona gainean eta utzi ura ertaina lehortu arte.
Kolon osoa aztertu zen medikuntzako kolonoskopio estandar batekin (Olympus, CF-HQ190L) argi zuriarekin.Endoskopistak ustezko gaixotasunaren eremua zehaztu ondoren, eremua 5-10 ml azido azetikoko 5-10 mlrekin garbitzen da eta, ondoren, ur antzuarekin mocoa eta hondakinak kentzeko.5 ml/ml fluoreszeina (Alcon, Fluorescite) 5 ml-ko dosi bat injektatu zen zain barnean edo topikoki mukosaren gainean ihinztatu zen lan-kanulatik pasatzen zen kanula estandar batekin (M00530860, Boston Scientific).
Erabili ureztagailu bat mukosaren gainazaletik gehiegizko kolorea edo hondakinak garbitzeko.Kendu nebulizazio kateterra eta pasa endoskopioa lan-kanaletik auto-mortem irudiak lortzeko.Erabili eremu zabaleko gidaritza endoskopikoa helburu-eremuan urruneko punta kokatzeko. Irudi konfokalak biltzeko erabilitako denbora osoa <10 min izan zen. Irudi konfokalak biltzeko erabilitako denbora osoa <10 min izan zen. Общее время, затраченное на сбор конфокальных изображений, составило <10 мин. Irudi konfokalak biltzeko behar den denbora <10 min izan zen.Irudi konfokalen eskuratze-denbora guztira 10 minutu baino txikiagoa izan zen.Argi zuri endoskopikoko bideoa Olympus EVIS EXERA III (CLV-190) irudi-sistema erabiliz prozesatu eta Elgato HD bideo-grabagailu batekin grabatu zen.Erabili LabVIEW 2021 endoskopia bideoak grabatzeko eta gordetzeko.Irudia amaitu ondoren, endoskopioa kendu eta ikusi nahi den ehuna kenduko da biopsiako pinza edo amarru baten bidez. Ehunak ohiko histologiarako (H&E) prozesatu ziren eta GI patologo aditu batek (HDA) ebaluatu zituen. Ehunak ohiko histologiarako (H&E) prozesatu ziren eta GI patologo aditu batek (HDA) ebaluatu zituen. Ткани были обработаны для обычной гистологии (H & E) и оценены экспертом патологом желудочно-кишечного тракта (Hda). Ehunak ohiko histologiarako (H&E) prozesatu ziren eta patologo gastrointestinal aditu batek (HDA) ebaluatu zituen.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) и оценены экспертом патологом желудочно-кишечного тракта (Hda). Ehunak ohiko histologiarako (H&E) prozesatu ziren eta patologo gastrointestinal aditu batek (HDA) ebaluatu zituen.Fluoreszeinaren propietate espektralak espektrometro baten bidez (USB2000+, Ocean Optics) baieztatu ziren S2 irudian ageri den moduan.
Endoskopioak gizakiak erabili ondoren esterilizatzen dira (8. irudia).Garbiketa-prozedurak Michiganeko Medikuntza Zentroko Infekzioen Kontrol eta Epidemiologia Sailaren eta Esterileko Prozesatzeko Unitate Zentralaren zuzendaritzapean eta onespenarekin egin ziren. Azterketa egin aurretik, tresnak esterilizaziorako probatu eta balioztatu zituen Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), infekzioen prebentzio eta esterilizazioa baliozkotzeko zerbitzuak eskaintzen dituen merkataritza-entitate batek. Azterketa egin aurretik, tresnak esterilizaziorako probatu eta balioztatu zituen Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), infekzioen prebentzio eta esterilizazioa baliozkotzeko zerbitzuak eskaintzen dituen merkataritza-entitate batek. Перед исследованием инструменты были протестированы и одобрены для стерилизации компание компанией, Johnson, Produktuen aurreratua, Johnson й организацией, предоставляющей услуги по профилактике инфекций eta проверке стерилизац. Azterketa egin aurretik, tresnak esterilizatzeko probatu eta onartu zituen Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), infekzioen prebentzio eta esterilizazioa egiaztatzeko zerbitzuak eskaintzen dituen merkataritza-erakunde batek. Перед исследованием инструменты были стерилизованы eta проверены Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), коммерчесцой проверены доставляет услуги по профилактике инфекций и проверке стерилизации. Instrumentuak esterilizatu eta ikuskatu zituen Advanced Sterilization Products-ek (ASP, Johnson & Johnson), infekzioen prebentzio eta esterilizazioa egiaztatzeko zerbitzuak eskaintzen dituen merkataritza-erakunde batek.
Erremintak birziklatzea.(a) Esterilizazio bakoitzaren ondoren endoskopioak erretiluetan jartzen dira STERRAD prozesatzeko prozesua erabiliz.(b) SMF eta hariak zuntz optikoko eta konektore elektrikoekin amaitzen dira, hurrenez hurren, birprozesatu aurretik ixten direnak.
Garbitu endoskopioak honako hau eginez: (1) garbitu endoskopioa garbitzaile entzimatiko batean bustitako litxarrik gabeko zapi batekin hurbiletik urrunera;(2) Sartu tresna detergente-soluzio entzimatikoan 3 minutuz urarekin.litxarrik gabeko ehuna.Konektore elektriko eta zuntz optikoko konektoreak estali eta kentzen dira soluziotik;(3) Endoskopioa bildu eta tresna-erretiluan jartzen da STERRAD 100NX, hidrogeno peroxidoaren gas plasma erabiliz esterilizatzeko.tenperatura baxu samarra eta hezetasun baxuko ingurunea.
Oraingo ikerketan erabilitako eta/edo aztertutako datu-multzoak dagozkien egileengandik eskura daitezke, arrazoizko eskaera eginda.
Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Laser endomikroskopia konfokala endoskopia gastro-intestinalean: alderdi teknikoak eta aplikazio klinikoak. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Laser endomikroskopia konfokala endoskopia gastro-intestinalean: alderdi teknikoak eta aplikazio klinikoak.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Laser endomikroskopia konfokala endoskopia gastrointestinalean: alderdi teknikoak eta aplikazio klinikoa. 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：Alderdi teknikoak eta aplikazio klinikoak.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Laser endoskopia konfokala endoskopia gastrointestinalean: alderdi teknikoak eta aplikazio klinikoak.itzulpen gastrointestinala heparina.7, 7 (2022).
Al-Mansour, MR et al.SAGES TAVAC Laser Endomikroskopia Konfokalaren Segurtasun eta Eraginkortasunaren Azterketa.Operazioa.Endoskopia 35, 2091–2103 (2021).
Fugazza, A. et al.Laser endoskopia konfokala gaixotasun gastrointestinal eta pankreatobiliarioetan: berrikuspen sistematikoa eta meta-analisia.Zientzia Biomedikoa.biltegiratze depositua.barne 2016, 4638683 (2016).