Þakka þér fyrir að heimsækja Nature.com.Þú ert að nota vafraútgáfu með takmarkaðan CSS stuðning.Til að fá bestu upplifunina mælum við með því að þú notir uppfærðan vafra (eða slökkva á eindrægnistillingu í Internet Explorer).Að auki, til að tryggja áframhaldandi stuðning, sýnum við síðuna án stíla og JavaScript.
Sýnir hringekju með þremur skyggnum í einu.Notaðu Fyrri og Næsta hnappana til að fara í gegnum þrjár skyggnur í einu, eða notaðu sleðahnappana í lokin til að fara í gegnum þrjár skyggnur í einu.
Confocal laser endoscopy er ný aðferð við rauntíma sjónvefjasýni.Flúrljómandi myndir af vefjafræðilegum gæðum er hægt að fá samstundis úr þekju holra líffæra.Eins og er er skönnun framkvæmt nærliggjandi með mælitækjum sem eru almennt notuð í klínískri starfsemi, með takmarkaðan sveigjanleika í fókusstýringu.Við sýnum notkun á parametric resonant skanni sem festur er við fjarlæga enda sjónsjár til að framkvæma háhraða hliðarbeygju.Gat hefur verið ætið inn í miðju endurskinsmerkisins til að rúlla ljósleiðinni upp.Þessi hönnun minnkar stærð tækisins í 2,4 mm í þvermál og 10 mm að lengd, sem gerir það kleift að fara áfram í gegnum vinnurás staðlaðra læknisfræðilegra endoscopes.Fyrirferðalítil linsan gefur hliðar- og ásupplausn upp á 1,1 og 13,6 µm, í sömu röð.Vinnufjarlægð upp á 0 µm og sjónsvið 250 µm × 250 µm er náð við rammahraða allt að 20 Hz.Örvun við 488 nm örvar flúorljómun, FDA samþykkt litarefni fyrir mikla birtuskil í vefjum.Endoscopes hafa verið endurunnin í 18 lotur án bilunar með því að nota klínískt viðurkenndar ófrjósemisaðferðir.Flúrljómandi myndir voru fengnar úr venjulegri ristilslímhúð, pípulaga kirtilæxlum, ofplastískum sepa, sáraristilbólgu og Crohns ristilbólgu við hefðbundna ristilspeglun.Hægt er að greina stakar frumur, þar á meðal ristilfrumur, bikarfrumur og bólgufrumur.Hægt er að greina slímhúðareiginleika eins og burðarvirki, cryptholum og lamina propria.Hægt er að nota tækið sem viðbót við hefðbundna speglunarskoðun.
Confocal leysispeglun er ný myndgreiningaraðferð sem verið er að þróa til klínískrar notkunar sem viðbót við venjubundna speglunarskoðun1,2,3.Hægt er að nota þessi sveigjanlegu, ljósleiðaratengdu tæki til að greina sjúkdóma í þekjufrumum sem liggja í holum líffærum eins og ristli.Þetta þunnt lag af vefjum er mjög efnafræðilega virkt og er uppspretta margra sjúkdómsferla eins og krabbameins, sýkingar og bólgu.Endoscopy getur náð undirfrumuupplausn, sem gefur rauntíma, næstum vefjafræðilegum gæðum in vivo myndir til að hjálpa læknum að taka klínískar ákvarðanir.Líkamleg vefjasýni hefur í för með sér hættu á blæðingu og götun.Oft er safnað of mörgum eða of fáum vefjasýnissýnum.Hvert sýni sem er fjarlægt eykur aðgerðakostnað.Það tekur nokkra daga að meta sýnið af meinafræðingi.Á þeim dögum sem beðið er eftir niðurstöðum meinafræðinnar upplifa sjúklingar oft kvíða.Aftur á móti skortir aðrar klínískar myndgreiningaraðferðir eins og MRI, CT, PET, SPECT og ómskoðun þá staðbundna upplausn og tímahraða sem þarf til að sjá þekjuferli in vivo með rauntíma, undirfrumuupplausn.
Rannsóknartæki (Cellvizio) er nú almennt notað á heilsugæslustöðvum til að framkvæma „sjónsýni“.Hönnunin byggir á staðbundnu ljósleiðarabúnti4 sem safnar og sendir flúrljómandi myndum.Eintrefjakjarninn virkar sem „gat“ til að sía rýmislaust ljós fyrir undirfrumuupplausn.Skönnun er framkvæmd nærliggjandi með því að nota stóran, fyrirferðarmikinn galvanometer.Þetta ákvæði takmarkar getu fókusstýringartækisins.Rétt stigun á snemmbúnum þekjukrabbameini krefst sjónmyndar undir yfirborði vefja til að meta innrás og ákvarða viðeigandi meðferð.Fluorescein, skuggaefni sem FDA samþykkir, er gefið í bláæð til að varpa ljósi á byggingareinkenni þekjuvefsins. Þessar innkirtlasjár eru að stærð <2,4 mm í þvermál og er auðvelt að fara þær áfram í gegnum vefjasýnisrás staðlaðra lækningasjársjár. Þessar innkirtlasjár eru að stærð <2,4 mm í þvermál og er auðvelt að fara þær áfram í gegnum vefjasýnisrás staðlaðra lækningasjársjár. Эти эндомикроскопы имеют размеры эндоскопов. Þessar innkirtlasjár eru <2,4 mm í þvermál og auðvelt er að fara þær í gegnum vefjasýnisrás staðlaðra lækningasjársjár.Þessar borholur eru innan við 2,4 mm í þvermál og fara auðveldlega í gegnum vefjasýnisrás staðlaðra læknisfræðilegra borhola.Þessi sveigjanleiki gerir kleift að nota fjölbreytt úrval af klínískum notkunum og er óháð framleiðendum endoscope.Fjölmargar klínískar rannsóknir hafa verið gerðar með því að nota þetta myndgreiningartæki, þar á meðal snemma uppgötvun krabbameins í vélinda, maga, ristli og munnholi.Myndgreiningarreglur hafa verið þróaðar og öryggi aðgerðarinnar hefur verið staðfest.
Microelectromechanical kerfi (MEMS) er öflug tækni til að hanna og framleiða örsmá skönnunarkerfi sem notuð eru í fjarlægum enda sjónauka.Þessi staða (miðað við nærliggjandi) leyfir meiri sveigjanleika við að stjórna fókusstöðu5,6.Til viðbótar við hliðarbeygju getur fjarlægi vélbúnaðurinn einnig framkvæmt axial skannanir, post-objective skannanir og handahófskenndar skannanir.Þessir eiginleikar gera yfirgripsmeiri þekjufrumurannsókn, þar á meðal lóðrétta þversniðsmyndgreiningu7, stórt sjónsvið (FOV)8 frávikslausa skönnun og bætta frammistöðu á notendaskilgreindum undirsvæðum9.MEMS leysir það alvarlega vandamál að pakka skönnunarvélinni með takmarkaða plássinu sem er tiltækt yst á tækinu.Í samanburði við fyrirferðarmikla galvanmæla, veita MEMS yfirburða afköst í lítilli stærð, miklum hraða og lítilli orkunotkun.Hægt er að stækka einfalt framleiðsluferli til fjöldaframleiðslu með litlum tilkostnaði.Mörg MEMS hönnun hefur áður verið tilkynnt10,11,12.Engin tækninnar hefur enn verið nægilega þróuð til að gera víðtæka klíníska notkun rauntíma in vivo myndgreiningar kleift í gegnum vinnurás læknisfræðilegrar sjónsjár.Hér stefnum við að því að sýna fram á notkun MEMS skanna við fjarlæga enda speglunar fyrir in vivo myndatöku af mönnum við venjulega klíníska speglaskoðun.
Ljósleiðaratæki var þróað með því að nota MEMS skanna í fjarendanum til að safna rauntíma in vivo flúrljómandi myndum með svipaða vefjafræðilega eiginleika.Einvirkt trefjar (SMF) er lokað í sveigjanlegu fjölliða rör og spennt við λex = 488 nm.Þessi uppsetning styttir lengd fjarlæga oddsins og gerir honum kleift að fara áfram í gegnum vinnurás staðlaðra læknisfræðilegra endoscopes.Notaðu oddinn til að miðja ljósleiðara.Þessar linsur eru hannaðar til að ná næstum diffractive axial upplausn með tölulegu ljósopi (NA) = 0,41 og vinnufjarlægð = 0 µm13.Nákvæmar shims eru gerðar til að stilla ljósfræðina nákvæmlega 14. Skannanum er pakkað í sjónsjá með stífum fjarstöng sem er 2,4 mm í þvermál og 10 mm á lengd (Mynd 1a).Þessar stærðir gera það kleift að nota það í klínískum framkvæmdum sem aukabúnað við speglunarskoðun (mynd 1b).Hámarksafl leysisins sem kom á vefinn var 2 mW.
Confocal laser endoscopy (CLE) og MEMS skannar.Ljósmynd sem sýnir (a) innpakkað tæki með stífum fjarstöng sem er 2,4 mm í þvermál og 10 mm að lengd og (b) beina leið í gegnum vinnurás staðlaðrar læknisfræðilegrar spegils (Olympus CF-HQ190L).(c) Framsýn af skannanum sem sýnir endurskinsmerki með 50 µm miðopi sem örvunargeislinn fer í gegnum.Skanninn er festur á gimbal sem knúinn er áfram af setti af quadrature comb drifum.Ómun tíðni tækisins er ákvörðuð af stærð torsion vorsins.(d) Hliðarsýn af skannanum sem sýnir skannann festan á standi með vírum tengdum rafskautafestingum sem veita tengipunkta fyrir drif- og aflmerki.
Skönnunarbúnaðurinn samanstendur af gimbal-festu endurskinsmerki sem knúið er áfram af setti af kambdrifnum ferningahreyfingum til að sveigja geislann til hliðar (XY plan) í Lissajous mynstri (Mynd 1c).Gat 50 µm í þvermál var ætið í miðjuna sem örvunargeislinn fór í gegnum.Skanninn er knúinn áfram á endurómtíðni hönnunarinnar, sem hægt er að stilla með því að breyta stærðum snúningsfjöðursins.Rafskautafestingar voru grafnar á jaðar tækisins til að útvega tengipunkta fyrir afl og stjórnmerki (mynd 1d).
Myndgreiningarkerfið er fest á færanlega kerru sem hægt er að rúlla inn á skurðstofu.Myndræna notendaviðmótið hefur verið hannað til að styðja notendur með lágmarks tækniþekkingu, svo sem lækna og hjúkrunarfræðinga.Athugaðu handvirkt driftíðni skanna, geislaform og mynd FOV.
Heildarlengd spegilmyndarinnar er um það bil 4m til að leyfa fullri leið tækja í gegnum vinnurás venjulegs læknisfræðilegrar sjónsjár (1,68m), með auka lengd fyrir stjórntæki.Í nærenda sjónsjánnar enda SMF og vír í tengjum sem tengjast ljósleiðara- og hlerunartengi grunnstöðvarinnar.Uppsetningin inniheldur leysir, síueiningu, háspennumagnara og ljósmargfaldarskynjara (PMT).Magnarinn gefur skanni afl og drifmerki.Ljóssíueiningin tengir leysiörvunina við SMF og sendir flúrljómunina til PMT.
Endoscopes eru endurunnar eftir hverja klíníska aðgerð með því að nota STERRAD dauðhreinsunarferlið og geta staðist allt að 18 lotur án bilunar.Fyrir OPA lausnina sáust engin merki um skemmdir eftir meira en 10 sótthreinsunarlotur.Niðurstöður OPA voru betri en STERRAD, sem bendir til þess að hægt sé að lengja líf speglana með sótthreinsun á háu stigi frekar en endursótthreinsun.
Myndupplausn var ákvörðuð út frá punktdreifingaraðgerðinni með því að nota flúrperlur með þvermál 0,1 μm.Fyrir hliðar- og ásupplausn var mæld full breidd við hálft hámark (FWHM) 1,1 og 13,6 µm, í sömu röð, (mynd 2a, b).
Myndvalkostir.Hliðar (a) og axial (b) upplausn ljósfræði fókussins einkennist af punktdreifingaraðgerðinni (PSF) sem er mæld með flúrljómandi örkúlum með þvermál 0,1 μm.Mæld full breidd við hálft hámark (FWHM) var 1,1 og 13,6 µm, í sömu röð.Innskot: Útvíkkuð sýn á einni örkúlu í þverstefnu (XY) og ásstefnu (XZ) er sýnd.(c) Flúrljómandi mynd fengin úr staðlaðri (USAF 1951) markræmu (rauð sporöskjulaga) sem sýnir að hægt er að greina hópa 7-6 greinilega.(d) Mynd af dreifðum flúrkúlum með 10 µm þvermál sem sýnir sjónsvið myndarinnar 250 µm×250 µm.PSF í (a, b) voru smíðaðir með MATLAB R2019a (https://www.mathworks.com/).(c, d) Flúrljósmyndum var safnað með LabVIEW 2021 (https://www.ni.com/).
Flúrljósmyndir úr linsum með venjulegri upplausn greina glöggt dálkasamstæðuna í hópum 7-6, sem heldur hárri hliðarupplausn (Mynd 2c).Sjónsviðið (FOV) 250 µm × 250 µm var ákvarðað út frá myndum af 10 µm flúrperlum í þvermál sem dreift var á hyljara (mynd 2d).
Sjálfvirk aðferð fyrir PMT ávinningsstýringu og fasaleiðréttingu er innleidd í klínískt myndgreiningarkerfi til að draga úr hreyfiathöfnum frá spegla, ristli í ristli og öndun sjúklings.Mynduppbyggingu og vinnslu reikniritum hefur verið lýst áður14,15.PMT aukningunni er stjórnað af hlutfallshlutfalli (PI) stjórnanda til að koma í veg fyrir styrkleikamettun16.Kerfið les hámarks pixlastyrk fyrir hvern ramma, reiknar út hlutfalls- og heildsvörun og ákvarðar PMT ávinningsgildi til að tryggja að pixlastyrkurinn sé innan leyfilegs sviðs.
Á meðan á in vivo myndatöku stendur getur fasamisræmi milli hreyfingar skanna og stýrimerkja valdið óskýrleika myndarinnar.Slík áhrif geta komið fram vegna breytinga á hitastigi tækisins inni í mannslíkamanum.Myndir af hvítum ljósum sýndu að spegilmyndin var í snertingu við eðlilega ristilslímhúð in vivo (mynd 3a).Hægt er að sjá óskýra pixla á hráum myndum af venjulegum ristilslímhúð (Mynd 3b).Eftir meðferð með réttri fasa- og birtuskilastillingu var hægt að greina undirfrumueinkenni slímhúðarinnar (mynd 3c).Til að fá frekari upplýsingar eru hráar confocal myndir og unnar rauntímamyndir sýndar á mynd S1, og mynduppbyggingarbreytur sem notaðar eru fyrir rauntíma og eftirvinnslu eru kynntar í töflu S1 og töflu S2.
Myndvinnsla.(a) Gleiðhornsmynd sem sýnir spegilmynd (E) sett í snertingu við eðlilega (N) ristilslímhúð til að safna in vivo flúrljómandi myndum eftir flúrljómun.(b) Að flakka um X- og Y-ásana meðan á skönnun stendur getur valdið því að misjafnir punktar verða óskýrir.Í sýnikennsluskyni er stór fasaskipti beitt á upprunalegu myndina.(c) Eftir fasaleiðréttingu eftir vinnslu er hægt að meta smáatriði slímhúðar, þar á meðal cryptbyggingar (örvar), með miðholum (l) umkringt lamina propria (lp).Hægt er að greina stakar frumur, þar á meðal ristilfrumur (c), bikarfrumur (g) og bólgufrumur (örvar).Sjá viðbótarmyndband 1. (b, c) Myndir unnar með LabVIEW 2021.
Confocal flúrljómunarmyndir hafa verið fengnar in vivo í nokkrum ristilsjúkdómum til að sýna fram á víðtækt klínískt notagildi tækisins.Gleiðhornsmyndataka er fyrst gerð með hvítu ljósi til að greina verulega óeðlilega slímhúð.Síðan er sjónsjáin færð í gegnum vinnurás ristilsjáarinnar og komin í snertingu við slímhúðina.
Víðsviðsspeglun, confocal endomicroscopy og vefjafræði (H&E) myndir eru sýndar fyrir ristilæxli, þar með talið pípulaga kirtilæxli og ofþynnandi sepa. Víðsviðsspeglun, confocal endomicroscopy og vefjafræði (H&E) myndir eru sýndar fyrir ristilæxli, þar með talið pípulaga kirtilæxli og ofþynnandi sepa. Широкопольная эндоскопия, конфокальная эндомикроскопия og гистологические (H&E) изображения показаны для показаны для кив чая тубулярную аденому и гиперпластический полип. Ristilspeglun, confocal endomicroscopy og vefjafræðileg (H&E) myndgreining eru ætluð fyrir ristilæxli, þar með talið pípulaga kirtilæxli og ofmyndun sepa.显示结肠肿瘤（包括管状腺瘤和增生性息肉）的广角内窥镜检查镜检查送兮聚焥、兮聚焥组织学(H&E) 图像。共设计脚肠化(图像管状躰化和增生性息肉)的广角内刵霱录共共共光全具共光全具果学(H&E) mynd. Широкопольная эндоскопия, конфокальная микроэндоскопия и гистологические (H&E) изображения, показываюки включая тубулярные аденомы и гиперпластические полипы. Broad-field endoscopy, confocal microendoscopy, og vefjafræðilegar (H&E) myndir sem sýna æxli í ristli, þar á meðal pípulaga kirtilæxli og ofplastandi sepa.Pípulaga kirtilæxli sýndu tap á eðlilegum dulmálsbyggingu, minnkun á stærð bikarfrumna, röskun á holrými dulmálsins og þykknun á lamina propria (mynd 4a-c).Ofplastir separ sýndu stjörnuhlífar arkitektúr crypts, fáar bikarfrumur, rifa-eins holrými á crypts og óreglulega lamellar crypts (mynd 4d-f).
Mynd af þykkri húð í slímhúð in vivo. Sýndar eru dæmigerðar hvítt ljós speglanir, confocal endomicroscope og vefjafræði (H&E) myndir fyrir (ac) kirtilæxli, (df) ofmyndun sepa, (gi) sáraristilbólgu og (jl) Crohns ristilbólgu. Sýndar eru dæmigerðar hvítt ljós speglanir, confocal endomicroscope og vefjafræði (H&E) myndir fyrir (ac) kirtilæxli, (df) ofmyndun sepa, (gi) sáraristilbólgu og (jl) Crohns ristilbólgu. Типичные изображения эндоскопии в белом свете, конфокального эндомикроскопа и гистологии (H&E) показаны (ac.) стического полипа, (gi) язвенного колита и (jl) колита Крона. Dæmigert hvítt ljós speglanir, confocal endomicroscope og vefjafræði (H&E) myndir eru sýndar fyrir (ac) kirtilæxli, (df) ofplasta sepa, (gi) sáraristilbólgu og (jl) Crohns ristilbólgu.显示了(AC) 腺瘤、(df) 增生性息肉、(gi) 溃疡性结肠炎和(jl)查、共聚焦内窥镜检查和组织学( H&E) 图像. Það sýnir(ac) 躰真、(df) 增生性息肉、(gi) 苏盖性红肠炎和(jl) 克罗恩红肠炎的佀煂肠允的佀煂肠共公司内肠肠炎性和电视学( H&E ) mynd. Представлены репрезентативные эндоскопия в белом свете, конфокальная эндоскопия и гистологогия (ac) аденогогия (ac) аденогом ипоза, (gi) язвенного колита и (jl) колита Крона (H&E). Sýndar eru dæmigerð hvít-ljós speglaskoðun, confocal endoscopy og vefjafræði (ac) kirtilæxla, (df) ofmyndun fjölliða, (gi) sáraristilbólgu og (jl) Crohns ristilbólgu (H&E).(B) sýnir confocal mynd fengin in vivo frá pípulaga kirtilæxli (TA) með því að nota spegilmynd (E).Þessi forstigsskemmd sýnir tap á eðlilegum crypt-arkitektúr (ör), röskun á crypt lumen (l) og þrengingu á crypt lamina propria (lp).Einnig er hægt að greina ristilfrumur (c), bikarfrumur (g) og bólgufrumur (örvar).Smt.Viðbótarmyndband 2. (e) sýnir confocal mynd fengin úr ofplastískum sepa (HP) in vivo.Þessi góðkynja meiðsli sýnir stjörnuformaða dulmálsbyggingu (ör), rifulíkan dulhólma (l) og óreglulega lagaða lamina propria (lp).Einnig er hægt að greina ristilfrumur (c), nokkrar bikarfrumur (g) og bólgufrumur (örvar).Smt.Viðbótarmyndband 3. (h) sýnir confocal myndir sem fengust í sáraristilbólgu (UC) in vivo.Þetta bólguástand sýnir brenglaða dulmálsbyggingu (ör) og áberandi bikarfrumur (g).Flúrljómandi fjaðrir (f) eru pressaðar út úr þekjufrumum, sem endurspeglar aukið gegndræpi í æðum.Fjölmargar bólgufrumur (örvar) sjást í lamina propria (lp).Smt.Viðbótarmyndband 4. (k) sýnir confocal mynd fengin in vivo frá svæði Crohns ristilbólgu (CC).Þetta bólguástand sýnir brenglaða dulmálsbyggingu (ör) og áberandi bikarfrumur (g).Flúrljómandi fjaðrir (f) eru pressaðar út úr þekjufrumum, sem endurspeglar aukið gegndræpi í æðum.Fjölmargar bólgufrumur (örvar) sjást í lamina propria (lp).Smt.Viðbótarmyndband 5. (b, d, h, l) Myndir unnar með LabVIEW 2021.
Svipuð mynd af ristilbólgu er sýnd, þar á meðal sáraristilbólga (UC) (Mynd 4g-i) og Crohns ristilbólga (Mynd 4j-l).Talið er að bólgusvörunin einkennist af brengluðum cryptbyggingum með útstæðum bikarfrumum.Fluorescein er kreist út úr þekjufrumum, sem endurspeglar aukið gegndræpi í æðum.Mikill fjöldi bólgufrumna má sjá í lamina propria.
Við höfum sýnt fram á klíníska notkun sveigjanlegrar trefjatengdrar confocal leysisjónauka sem notar fjarstætt MEMS skanna fyrir in vivo myndtöku.Við endurómtíðni er hægt að ná allt að 20 Hz rammahraða með því að nota Lissajous skannaham með mikilli þéttleika til að draga úr hreyfimyndum.Ljósleiðin er brotin til að veita stækkun geisla og tölulegt ljósop sem nægir til að ná hliðarupplausn upp á 1,1 µm.Flúrljómandi myndir af vefjafræðilegum gæðum fengust við hefðbundna ristilspeglun á venjulegri ristilslímhúð, pípulaga kirtilæxlum, ofplastandi sepa, sáraristilbólgu og Crohns ristilbólgu.Hægt er að greina stakar frumur, þar á meðal ristilfrumur, bikarfrumur og bólgufrumur.Hægt er að greina slímhúðareiginleika eins og burðarvirki, cryptholum og lamina propria.Nákvæmni vélbúnaðurinn er örvélaður til að tryggja nákvæma röðun einstakra ljós- og vélrænna íhluta innan 2,4 mm þvermál x 10 mm lengdar tækisins.Ljóshönnunin dregur úr lengd stífa fjarlæga oddsins nægilega til að leyfa beina leið í gegnum venjulega stærð (3,2 mm í þvermál) vinnurás í læknisfræðilegum speglum.Þess vegna, óháð framleiðanda, getur tækið verið mikið notað af læknum á búsetustaðnum.Örvun var framkvæmd við λex = 488 nm til að örva flúrljómun, sem er FDA samþykkt litarefni, til að fá mikla birtuskil.Tækið var endurunnið án vandræða í 18 lotur með klínískt viðurkenndum dauðhreinsunaraðferðum.
Tvær aðrar tækjahönnun hafa verið klínískt staðfest.Cellvizio (Mauna Kea Technologies) er pCLE (confocal laser endoscope) sem byggir á rannsakanda sem notar búnt af samfelldum ljósleiðarakaplum til að safna og senda flúrljómunarmyndir1.Galvo spegill staðsettur á grunnstöðinni framkvæmir hliðarskönnun á nærendanum.Optískum hlutum er safnað í lárétta (XY) planið með dýpi 0 til 70 µm.Örnemasett eru fáanleg frá 0,91 (19 G nál) til 5 mm í þvermál.Hliðarupplausn 1 til 3,5 µm náðist.Myndum var safnað á rammahraðanum 9 til 12 Hz með einvíddar sjónsviði frá 240 til 600 µm.Pallurinn hefur verið notaður klínískt á ýmsum sviðum, þar á meðal í gallrásum, þvagblöðru, ristli, vélinda, lungum og brisi.Optiscan Pty Ltd hefur þróað confocal laser endoscope (eCLE) sem byggir á endoscope með skannavél sem er innbyggð í innsetningarrör (fjarlægur enda) faglegrar endoscope (EC-3870K, Pentax Precision Instruments) 17 .Sjónhlutinn var framkvæmdur með einstillingu trefjum og hliðarskönnun var framkvæmd með því að nota cantilever vélbúnað í gegnum resonant stilla gaffal.Shape Memory Alloy (Nitinol) stýribúnaður er notaður til að búa til axial tilfærslu.Heildarþvermál confocal einingarinnar er 5 mm.Til að stilla fókus er notuð GRIN linsa með tölulegu ljósopi NA = 0,6.Láréttar myndir voru teknar með hliðar- og ásupplausn upp á 0,7 og 7 µm, í sömu röð, á rammahraða 0,8–1,6 Hz og sjónsviði 500 µm × 500 µm.
Við sýnum undirfrumuupplausn in vivo flúrljómunarmyndatöku frá mannslíkamanum í gegnum læknisfræðilega spegla með MEMS skanni í fjarlægum enda.Flúrljómun gefur mikla birtuskil og bindla sem bindast frumuyfirborðsmarkmiðum er hægt að merkja með flúorófórum til að veita sameindaeinkenni til að bæta sjúkdómsgreiningu18.Einnig er verið að þróa aðrar sjónrænar aðferðir fyrir in vivo smásjárspeglun. OCT notar stutta samhengislengd frá breiðbandsljósgjafa til að safna myndum í lóðréttu plani með dýpi >1 mm19. OCT notar stutta samhengislengd frá breiðbandsljósgjafa til að safna myndum í lóðréttu plani með dýpi >1 mm19. ОКТ использует короткую длину когерентности широкополосного источника света для сбора изображений в вертискображений в вертин мм19. OCT notar stutta samhengislengd breiðbandsljósgjafa til að ná myndum í lóðréttu plani með >1 mm dýpi19. OKT 使用宽带光源的短相干长度来收集垂直平面中深度> 1 mm19 的图像。1 mm19 的图像. ОКТ использует короткую длину когерентности широкополосного источника света для сбора изображений на 9 глувий на 1б скости. OCT notar stutta samhengislengd breiðbands ljósgjafa til að ná myndum >1 mm19 í lóðrétta planinu.Þessi nálgun með litla birtuskil byggir hins vegar á dreifðri birtu og myndaupplausn er takmörkuð af flekkóttum gripum.Ljósspeglun myndar in vivo myndir sem byggjast á hraðri hitateygjuþenslu í vefjum eftir frásog leysispúls sem myndar hljóðbylgjur20. Þessi nálgun hefur sýnt fram á myndatökudýpi >1 cm í ristli manna in vivo til að fylgjast með meðferð. Þessi nálgun hefur sýnt fram á myndatökudýpi >1 cm í ristli manna in vivo til að fylgjast með meðferð. Этот подход продемонстрировал глубину визуализации > 1 см в толстой кишке человека in vivo fyrir farsímakerfi. Þessi nálgun hefur sýnt fram á myndatökudýpt >1 cm í ristli manna in vivo til að fylgjast með meðferð.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 fyrir hreyfanlegur. Sýnt hefur verið fram á þessa aðferð við myndatökudýpi >1 cm í ristli manna in vivo til að fylgjast með meðferð.Andstæðan er aðallega framleidd af blóðrauða í æðum.Fjölljóseindaspeglun myndar flúrljómunarmyndir með mikilli birtuskil þegar tvær eða fleiri NIR ljóseindir lenda samtímis á lífsameindir vefja21. Þessi nálgun getur náð mynddýpt >1 mm með litlum ljóseiturhrifum. Þessi nálgun getur náð mynddýpt >1 mm með litlum ljóseiturhrifum. Этот подход может обеспечить глубину изображения > 1 мм с низкой фототоксичностью. Þessi aðferð getur veitt mynddýpt > 1 mm með litlum ljóseiturhrifum.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. Þessi aðferð getur veitt mynddýpt > 1 mm með litlum ljóseiturhrifum.Hástyrkur femtósekúndu leysir púlsar eru nauðsynlegar og þessi aðferð hefur ekki verið klínísk sönnuð við speglunarskoðun.
Í þessari frumgerð framkvæmir skanninn aðeins hliðarbeygju, þannig að sjónhlutinn er í láréttu (XY) plani.Tækið er fær um að starfa á hærri rammatíðni (20 Hz) en galvanískir speglar (12 Hz) í Cellvizio kerfinu.Auktu rammahraðann til að draga úr hreyfimyndum og minnkaðu rammahraðann til að auka merkið.Háhraða og sjálfvirk reiknirit eru nauðsynleg til að draga úr stórum hreyfiskekkjum af völdum endoscopic hreyfingar, öndunarhreyfingar og þarmahreyfingar.Sýnt hefur verið fram á að parametrískir resonant skannar ná áshreyfingum umfram hundruð míkron22. Hægt er að safna myndum í lóðréttu plani (XZ), hornrétt á slímhúðsyfirborðið, til að veita sömu sýn og vefjafræði (H&E). Hægt er að safna myndum í lóðréttu plani (XZ), hornrétt á slímhúðsyfirborðið, til að veita sömu sýn og vefjafræði (H&E). Изображения могут быть получены в вертикальной плоскости (XZ), перпендикулярной поверхности слизистой обочеть же изображение, как при гистологии (H&E). Hægt er að taka myndir í lóðréttu plani (XZ) hornrétt á slímhúð yfirborðið til að gefa sömu mynd og í vefjafræði (H&E).可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ) 中收集图像，以提供与组廇学㛄姆织学㛄姂可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ) 中收集图像，以提供与组织学(H&E) Изображения могут быть получены в вертикальной плоскости (XZ), перпендикулярной поверхности слизистой обочеть же изображение, как при гистологическом исследовании (H&E). Hægt er að taka myndir í lóðréttu plani (XZ) hornrétt á slímhúð yfirborðið til að gefa sömu mynd og vefjarannsókn (H&E).Hægt er að setja skannann í stöðu eftir hlutlæga stöðu þar sem ljósgeislinn fellur meðfram sjónásnum til að draga úr næmni fyrir frávikum8.Nánast dreifingartakmörkuð brennirúmmál geta víkkað yfir geðþótta stór sjónsvið.Hægt er að framkvæma skönnun með handahófi til að sveigja endurskinsmerki í notendaskilgreindar stöður9.Hægt er að minnka sjónsviðið til að auðkenna handahófskennd svæði myndarinnar og bæta merki-til-suð hlutfall, birtuskil og rammahraða.Hægt er að fjöldaframleiða skanna með einföldum ferlum.Hægt er að búa til hundruð tækja á hverri kísilskúffu til að auka framleiðslu fyrir ódýran fjöldaframleiðslu og víðtæka dreifingu.
Falda ljósleiðin minnkar stærð stífa fjarlæga oddsins, sem gerir það auðvelt að nota spegilmyndina sem aukabúnað við hefðbundna ristilspeglun.Á flúrljómandi myndunum sem sýndar eru má sjá undirfrumueinkenni slímhúðarinnar til að greina pípulaga kirtilæxli (forkrabbameins) frá ofplastískum sepa (góðkynja).Þessar niðurstöður benda til þess að speglanir geti fækkað óþarfa vefjasýni23.Hægt er að draga úr almennum fylgikvillum í tengslum við skurðaðgerð, hámarka eftirlitsbil og lágmarka vefjagreiningu á minniháttar sárum.Við sýnum einnig in vivo myndir af sjúklingum með bólgusjúkdóm í þörmum, þar á meðal sáraristilbólgu (UC) og Crohns ristilbólgu.Hefðbundin ristilspeglun með hvítu ljósi veitir stórsæja sýn á slímhúðsyfirborðið með takmarkaða getu til að meta nákvæmlega slímhúð.Endoscopy er hægt að nota in vivo til að meta virkni líffræðilegra meðferða eins og and-TNF24 mótefni.Nákvæmt mat in vivo getur einnig dregið úr eða komið í veg fyrir endurkomu sjúkdóms og fylgikvilla eins og skurðaðgerð og bætt lífsgæði.Engar alvarlegar aukaverkanir hafa verið tilkynntar í klínískum rannsóknum í tengslum við notkun flúorskjána sem innihalda flúrljómun in vivo25. Laseraflið á slímhúðsyfirborðinu var takmarkað við <2 mW til að lágmarka hættu á hitaskaða og uppfylla kröfur FDA um óverulega áhættu26 samkvæmt 21 CFR 812. Laseraflið á slímhúðsyfirborðinu var takmarkað við <2 mW til að lágmarka hættuna á hitaskaða og uppfylla kröfur FDA um óverulega áhættu26 samkvæmt 21 CFR 812. Мощность лазера на поверхности слизистой оболочки была ограничена до <2 mВт, чтобы свести к минимускиче соответствовать требованиям FDA относительно незначительного риска26 согласно 21 CFR 812. Lasaraflið við slímhúðsyfirborðið var takmarkað við <2 mW til að lágmarka hættuna á hitaskemmdum og uppfylla kröfur FDA um hverfandi áhættu26 samkvæmt 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噩风险鯇并滤飹飹鹶滤121 CFRDA险26 的要求.粘膜表面的激光功率限制在<2 mW Мощность лазера на поверхности слизистой оболочки была ограничена до <2 mВт, чтобы свести к минимускиче соответствовать требованиям FDA 21 CFR 812 относительно незначительного риска26. Leysiraflið við slímhúðsyfirborðið var takmarkað við <2 mW til að lágmarka hættuna á hitaskemmdum og uppfylla FDA 21 CFR 812 kröfur um hverfandi áhættu26.
Hægt er að breyta hönnun tækisins til að bæta myndgæði.Sérstakur ljóstækni er fáanlegur til að draga úr kúluskekkju, bæta myndupplausn og auka vinnufjarlægð.Hægt er að stilla SIL til að passa betur við brotstuðul vefjarins (~1,4) til að bæta ljóstengingu.Hægt er að stilla aksturstíðnina til að auka hliðarhorn skannasins og víkka sjónsvið myndarinnar.Þú getur notað sjálfvirkar aðferðir til að fjarlægja ramma af mynd með verulegum hreyfingum til að draga úr þessum áhrifum.A field-programmable gate array (FPGA) með háhraða gagnaöflun verður notað til að veita afkastamikla rauntíma leiðréttingu á fullum ramma.Til að fá meira klínískt notagildi verða sjálfvirkar aðferðir að leiðrétta fyrir fasaskiptingu og hreyfimyndir til að túlka mynd í rauntíma.Hægt er að útfæra einlitan 3-ása parametric resonant skanni til að kynna axial skönnun 22 . Þessi tæki hafa verið þróuð til að ná áður óþekktri lóðréttri tilfærslu >400 µm með því að stilla driftíðnina í kerfi sem hefur blandaða mýkingar-/stífnunarvirkni27. Þessi tæki hafa verið þróuð til að ná áður óþekktri lóðréttri tilfærslu >400 µm með því að stilla driftíðnina í kerfi sem hefur blandaða mýkingar-/stífnunarvirkni27. Эти устройства были разработаны для достижения беспрецедентного вертикального смещения > 400 мкм путем начения жиме, который характеризуется смешанной динамикой смягчения/жесткости27. Þessi tæki hafa verið hönnuð til að ná áður óþekktri lóðréttri tilfærslu >400 µm með því að stilla aksturstíðnina í ham sem einkennist af blönduðu mjúku/harða gangverki27.这些设备的开发是为了通过在具有混合软北有的>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 送 烝 宇 锟 怩 丨 轑现 的> 400 µm 的 垂直 位移 27. Эти устройства были разработаны для достижения беспрецедентных вертикальных смещений >400 мкм путем настрем име со смешанной кинетикой размягчения/затвердевания27. Þessi tæki hafa verið hönnuð til að ná áður óþekktum lóðréttum tilfærslum >400 µm með því að stilla kveikjutíðni í blandaðri mýkingar-/herðingarhvarfastillingu27.Í framtíðinni getur lóðrétt þvermyndagerð hjálpað til við að sviðsetja snemma krabbamein (T1a).Hægt er að útfæra rafrýmd skynjunarrás til að fylgjast með hreyfingu skanna og leiðrétta fyrir fasaskiptingu 28 .Sjálfvirk fasakvörðun með skynjararás getur komið í stað handvirkrar kvörðunar hljóðfæra fyrir notkun.Hægt er að bæta áreiðanleika tækjanna með því að nota áreiðanlegri tækjaþéttingartækni til að fjölga vinnslulotum.MEMS tæknin lofar að flýta fyrir notkun hormóna til að sjá þekju holra líffæra, greina sjúkdóma og fylgjast með meðferð á lágmarks ífarandi hátt.Með frekari þróun gæti þessi nýja myndgreiningaraðferð orðið ódýr lausn til að nota sem viðbót við læknisfræðilega spegla fyrir tafarlausa vefjarannsókn og gæti að lokum komið í stað hefðbundinnar meinafræðilegrar greiningar.
Geislarekningarhermingar voru gerðar með ZEMAX ljóshönnunarhugbúnaði (útgáfa 2013) til að ákvarða færibreytur fókusljósfræðinnar.Hönnunarviðmið fela í sér nær-diffractive axial upplausn, vinnufjarlægð = 0 µm og sjónsvið (FOV) meira en 250 × 250 µm2.Fyrir örvun við bylgjulengd λex = 488 nm var notaður einhamur trefjar (SMF).Akromatískir tvíletur eru notaðir til að draga úr dreifni flúrljómunarsafnsins (mynd 5a).Geislinn fer í gegnum SMF með þvermál hamsviðs sem er 3,5 μm og fer án styttingar í gegnum miðju endurskinssins með ljósopsþvermál 50 μm.Notaðu harða (hálfkúlulaga) linsu með háum brotstuðul (n = 2,03) til að lágmarka kúluskekkju geisla og tryggja fulla snertingu við yfirborð slímhúðarinnar.Fókusljósfræði gefur heildar NA = 0,41, þar sem NA = nsinα, n er brotstuðull vefsins, α er hámarks samleitnihorn geisla.Hliðar- og ásupplausn sem er takmörkuð við sveigju er 0,44 og 6,65 µm, í sömu röð, með því að nota NA = 0,41, λ = 488 nm og n = 1,3313.Aðeins var tekið til greina linsur sem eru fáanlegar í verslun með ytra þvermál (OD) ≤ 2 mm.Ljósleiðin er brotin saman og geislinn sem fer út úr SMF fer í gegnum miðop skannasins og endurkastast aftur af föstum spegli (0,29 mm í þvermál).Þessi uppsetning styttir lengd stífa fjarlæga enda til að auðvelda framgöngu sjónsjánnar í gegnum staðlaða (3,2 mm í þvermál) vinnurás lækningasjársjár.Þessi eiginleiki gerir það auðvelt að nota það sem aukabúnað við hefðbundna speglunarskoðun.
Fold ljósleiðara og endoscope umbúðir.(a) Örvunargeislinn fer út úr OBC og fer í gegnum miðop skannasins.Geislinn er stækkaður og endurkastast frá föstum hringlaga spegli aftur inn í skannann fyrir hliðarbeygju.Fókussjónafræðin samanstendur af pari af akkrómatískum tvöföldu linsum og fastri niðurdýfingu (hálfkúlulaga) linsu sem veitir snertingu við slímhúð yfirborðið.ZEMAX 2013 (https://www.zemax.com/) fyrir sjónhönnun og eftirlíkingu á geislum.(b) Sýnir staðsetningu ýmissa íhluta tækisins, þar á meðal einhams trefjar (SMF), skanna, spegla og linsur.Solidworks 2016 (https://www.solidworks.com/) var notað fyrir þrívíddarlíkön af endoscope umbúðunum.
SMF (#460HP, Thorlabs) með þvermál sviðssviðs 3,5 µm við bylgjulengd 488 nm var notað sem „gat“ fyrir staðbundna síun á fókuslausu ljósi (mynd 5b).SMF eru umlukin sveigjanlegum fjölliða rörum (#Pebax 72D, Nordson MEDICAL).Um það bil 4 metrar eru notuð til að tryggja nægilegt fjarlægð á milli sjúklings og myndgreiningarkerfisins.Par af 2 mm MgF2 húðuðum akkrómatískum tvöföldum linsum (#65568, #65567, Edmund Optics) og 2 mm óhúðuð hálfkúlulaga linsa (#90858, Edmund Optics) voru notuð til að stilla geislann og safna flúrljómun.Settu ryðfríu stáli endarör (4 mm langt, 2,0 mm OD, 1,6 mm ID) á milli plastefnisins og ytra rörsins til að einangra titring skanna.Notaðu læknisfræðileg lím til að vernda tækið fyrir líkamsvökva og meðhöndlunaraðferðum.Notaðu hitaslöngur til að vernda tengin.
Fyrirferðarlítill skanni er gerður á meginreglunni um parametric resonance.Ætið 50 µm ljósop í miðju endurskinsmerkisins til að senda örvunargeislann.Með því að nota sett af ferningakamdrifnum drifum er stækkaði geislinn sveigður þversum í hornrétta stefnu (XY plan) í Lissajous ham.Gagnaöflunarborð (#DAQ PCI-6115, NI) var notað til að búa til hliðræn merki til að stjórna skannanum.Afl var veitt af háspennumagnara (#PDm200, PiezoDrive) um þunna víra (#B4421241, MWS Wire Industries).Gerðu raflögn á rafskautsbúnaðinum.Skanninn virkar á tíðnum nálægt 15 kHz (hraða ás) og 4 kHz (hægur ás) til að ná FOV allt að 250 µm × 250 µm.Myndband er hægt að taka á rammahraðanum 10, 16 eða 20 Hz.Þessi rammatíðni er notuð til að passa við endurtekningartíðni Lissajous skannamynstrsins, sem fer eftir gildi X og Y örvunartíðni skanna29.Upplýsingar um skiptinguna á milli rammahraða, pixlaupplausnar og þéttleika skannamynsturs eru kynntar í fyrri verkum okkar14.
Fast ástand leysir (#OBIS 488 LS, samhangandi) gefur λex = 488 nm til að örva flúrljómun fyrir birtuskil myndar (mynd 6a).Optískir pigtails eru tengdir við síueininguna með FC/APC tengjum (tap 1,82 dB) (Mynd 6b).Geislinn er sveigður með tvílitnum spegli (#WDM-12P-111-488/500:600, Oz Optics) í SMF í gegnum annað FC/APC tengi.Í samræmi við 21 CFR 812 er tilfallandi afl til vefja takmarkað við að hámarki 2 mW til að uppfylla kröfur FDA um hverfandi áhættu.Flúrljómun fór í gegnum tvílitan spegil og langa sendingarsíu (#BLP01-488R, Semrock).Flúrljómun var send til ljósmargfaldara rör (PMT) skynjara (#H7422-40, Hamamatsu) í gegnum FC/PC tengi með því að nota ~1 m langa multimode trefjar með 50 µm kjarnaþvermál.Flúrljós voru magnuð með háhraða straummagnara (#59-179, Edmund Optics).Sérstakur hugbúnaður (LabVIEW 2021, NI) hefur verið þróaður fyrir rauntíma gagnaöflun og myndvinnslu.Stillingar leysirafls og PMT ávinnings eru ákvörðuð af örstýringunni (#Arduino UNO, Arduino) með sérstöku prentuðu hringrásarborði.SMF og vír enda í tengjum og tengjast ljósleiðara (F) og snúru (W) tengi á grunnstöðinni (Mynd 6c).Myndgreiningarkerfið er í færanlega körfu (Mynd 6d). Einangrunarspennir var notaður til að takmarka lekastrauminn við <500 μA. Einangrunarspennir var notaður til að takmarka lekastrauminn við <500 μA. Для ограничения тока утечки до <500 мкА использовался изолирующий трансформатор. Einangrunarspennir var notaður til að takmarka lekastrauminn við <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. Notaðu einangrunarspenni til að takmarka lekastrauminn við <500µA.
sjónræn kerfi.(a) PMT, leysirinn og magnarinn eru í grunnstöðinni.(b) Í síubankanum keyrir leysirinn (blár) yfir ljósleiðarann ​​í gegnum FC/APC tengið.Geislinn er sveigður með tvíhliða spegli (DM) í einhams trefjar (SMF) í gegnum annað FC/APC tengi.Flúrljómun (grænn) berst í gegnum DM og langrásarsíuna (LPF) til PMT í gegnum multimode fiber (MMF).(c) Nálægi endi spegilsins er tengdur við ljósleiðara (F) og snúru (W) tengi grunnstöðvarinnar.(d) Endoscope, skjár, grunnstöð, tölva og einangrunarspennir á flytjanlegri kerru.(a, c) Solidworks 2016 var notað fyrir þrívíddarlíkön af myndgreiningarkerfinu og íhlutum sjónauka.
Hliðar- og ásupplausn ljósleiðarans var mæld út frá punktdreifingarvirkni flúrljómandi örkúlna (#F8803, Thermo Fisher Scientific) 0,1 µm í þvermál.Safnaðu myndum með því að þýða örkúlurnar lárétt og lóðrétt í 1 µm skrefum með því að nota línulegt stig (# M-562-XYZ, DM-13, Newport).Myndastafli með ImageJ2 til að fá þversniðsmyndir af örkúlum.
Sérstakur hugbúnaður (LabVIEW 2021, NI) hefur verið þróaður fyrir rauntíma gagnaöflun og myndvinnslu.Á mynd.7 sýnir yfirlit yfir þær venjur sem notaðar eru til að reka kerfið.Notendaviðmótið samanstendur af gagnaöflun (DAQ), aðalborði og stjórnborði.Gagnasöfnunarspjaldið hefur samskipti við aðalborðið til að safna og geyma hrá gögn, veita inntak fyrir sérsniðnar gagnasöfnunarstillingar og stjórna stillingum skannarekla.Aðalborðið gerir notandanum kleift að velja viðeigandi stillingar til að nota spegilmyndina, þar á meðal skannastýringarmerki, rammahraða myndbands og öflunarfæribreytur.Þetta spjald gerir notandanum einnig kleift að sýna og stjórna birtustigi og birtuskilum myndarinnar.Með því að nota hrá gögnin sem inntak reiknar reikniritið út ákjósanlegustu styrkingarstillingu fyrir PMT og stillir þessa færibreytu sjálfkrafa með því að nota hlutfallshlutfall (PI)16 endurgjöfarstýringarkerfi.Stjórnborðið hefur samskipti við aðalborðið og gagnaöflunarborðið til að stjórna leysirafli og PMT ávinningi.
Kerfishugbúnaðararkitektúr.Notendaviðmótið samanstendur af einingum (1) gagnaöflun (DAQ), (2) aðalborði og (3) stjórnborði.Þessi forrit keyra samtímis og hafa samskipti sín á milli í gegnum skilaboðaraðir.Lykillinn er MEMS: Microelectromechanical System, TDMS: Technical Data Control Flow, PI: Proportional Integral, PMT: Photomultiplier.Mynd- og myndskrár eru vistaðar í BMP og AVI sniði, í sömu röð.
Fasaleiðréttingaralgrím er notað til að reikna út dreifingu myndpixlastyrkleika við mismunandi fasagildi til að ákvarða hámarksgildi sem notað er til að skerpa myndina.Fyrir rauntíma leiðréttingu er fasaskönnunarsviðið ±2,86° með tiltölulega stóru skrefi 0,286° til að draga úr útreikningstíma.Að auki, að nota hluta myndarinnar með færri sýnum dregur enn frekar úr útreikningstíma myndramma úr 7,5 sekúndum (1 Msample) í 1,88 sekúndur (250 Ksample) við 10 Hz.Þessar inntaksbreytur voru valdar til að veita fullnægjandi myndgæði með lágmarks leynd meðan á in vivo myndatöku stendur.Lifandi myndir og myndbönd eru tekin upp í BMP og AVI sniði, í sömu röð.Hrágögnin eru geymd í tæknigagnastjórnunarflæðissniði (TMDS).
Eftirvinnsla á in vivo myndum til að bæta gæði með LabVIEW 2021. Nákvæmni er takmörkuð þegar fasaleiðréttingar reiknirit eru notuð við in vivo myndatöku vegna þess langa útreikningstíma sem þarf.Aðeins eru notuð afmörkuð myndsvæði og sýnishornsnúmer.Að auki virkar reikniritið ekki vel fyrir myndir með hreyfimyndum eða lágum birtuskilum og leiðir til fasareikningsvillna30.Einstakir rammar með mikilli birtuskil og enga hreyfigervi voru handvirkt valdir fyrir fasa fínstillingu með fasaskönnunarsviðinu ±0,75° í 0,01° skrefum.Allt myndsvæðið var notað (td 1 Msýni af mynd sem tekin var upp við 10 Hz).Tafla S2 sýnir upplýsingar um myndbreytur sem notaðar eru fyrir rauntíma og eftirvinnslu.Eftir fasaleiðréttingu er miðgildissía notuð til að draga enn frekar úr myndsuð.Birtustig og birtuskil eru bætt enn frekar með teygjum á vefriti og gammaleiðréttingu31.
Klínískar rannsóknirnar voru samþykktar af Michigan Medical Institutions Review Board og voru gerðar í læknisfræðideild.Þessi rannsókn er skráð á netinu hjá ClinicalTrials.gov (NCT03220711, skráningardagur: 07/18/2017).Inntökuviðmið innihéldu sjúklinga (á aldrinum 18 til 100 ára) með áður fyrirhugaða valkvæða ristilspeglun, aukna hættu á ristilkrabbameini og sögu um bólgusjúkdóm í þörmum.Upplýst samþykki var fengið frá hverjum einstaklingi sem samþykkti þátttöku.Útilokunarviðmið voru sjúklingar sem voru barnshafandi, höfðu þekkt ofnæmi fyrir flúorljómun eða voru í virkri lyfja- eða geislameðferð.Þessi rannsókn náði til sjúklinga í röð sem áttu að fara í hefðbundna ristilspeglun og var dæmigerð fyrir Michigan Medical Center íbúa.Rannsóknin var gerð í samræmi við Helsinki-yfirlýsinguna.
Fyrir aðgerð skal kvarða spegilmyndina með því að nota 10 µm flúrperlur (#F8836, Thermo Fisher Scientific) settar í sílikonmót.Gegnsæru sílikonþéttiefni (#RTV108, Momentive) var hellt í þrívíddarprentað 8 cm3 plastmót.Slepptu vatnsflúrperlunum yfir sílikonið og látið standa þar til vatnsmiðillinn þornar.
Allur ristillinn var skoðaður með venjulegri læknisfræðilegri ristilsjá (Olympus, CF-HQ190L) með hvítri lýsingu.Eftir að spekingurinn hefur ákvarðað svæði meints sjúkdóms er svæðið þvegið með 5-10 ml af 5% ediksýru og síðan með dauðhreinsuðu vatni til að fjarlægja slím og rusl.5 ml skammtur af 5 mg/ml fluorescein (Alcon, Fluorescite) var sprautað í bláæð eða úðað staðbundið á slímhúðina með því að nota staðlaða holnál (M00530860, Boston Scientific) sem fór í gegnum vinnurásina.
Notaðu áveitu til að skola umfram litarefni eða rusl af yfirborði slímhúðarinnar.Fjarlægðu úðahylkið og láttu spegilmyndina fara í gegnum vinnurásina til að fá myndir fyrir slátrun.Notaðu víðtæka speglunarleiðsögn til að staðsetja fjarlæga oddinn á marksvæðinu. Heildartíminn sem notaður var til að safna konfocal myndum var <10 mín. Heildartíminn sem notaður var til að safna konfocal myndum var <10 mín. Общее время, затраченное на сбор конфокальных изображений, составило <10 mín. Heildartíminn sem það tók að safna konfocal myndum var <10 mín.Heildarupptökutími fyrir confocal myndir var innan við 10 mínútur.Myndband af hvítu ljósi var unnið með Olympus EVIS EXERA III (CLV-190) myndmyndakerfi og tekið upp með Elgato HD myndbandsupptökutæki.Notaðu LabVIEW 2021 til að taka upp og vista speglunarmyndbönd.Eftir að myndatöku er lokið er spegilmyndin fjarlægð og vefurinn sem á að sjá er skorinn út með vefjasýnistöng eða snöru. Vefirnir voru unnar fyrir venjubundna vefjafræði (H&E) og metnir af sérfræðingi í meltingarvegi (HDA). Vefirnir voru unnar fyrir venjubundna vefjafræði (H&E) og metnir af sérfræðingi í meltingarvegi (HDA). Ткани были обработаны для обычной гистологии (H&E) og оценены экспертом-патологом желудочно-кишечного (транкого). Vefjar voru unnar fyrir venjubundna vefjafræði (H&E) og metnir af sérfræðingur í meltingarvegi (HDA).对组织进行常规组织学(H&E) 处理，并由专家GI 病理学家(HDA) 进行评估。对组织进行常规组织学(H&E) 处理，并由专家GI 病理学家(HDA) 进行评估。 Ткани были обработаны для обычной гистологии (H&E) og оценены экспертом-патологом желудочно-кишечного (транкого). Vefjar voru unnar fyrir venjubundna vefjafræði (H&E) og metnir af sérfræðingur í meltingarvegi (HDA).Litrófseiginleikar flúrljómunar voru staðfestir með litrófsmæli (USB2000+, Ocean Optics) eins og sýnt er á mynd S2.
Endoscopes eru sótthreinsuð eftir hverja notkun hjá mönnum (mynd 8).Hreinsunaraðgerðir voru gerðar undir stjórn og samþykki sýkingavarna- og faraldsfræðideildar Michigan Medical Center og Central sterile Processing Unit. Áður en rannsóknin hófst voru tækin prófuð og fullgild til ófrjósemisaðgerða af Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), viðskiptastofnun sem veitir sýkingavarnir og ófrjósemisprófunarþjónustu. Áður en rannsóknin hófst voru tækin prófuð og fullgild til ófrjósemisaðgerða af Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), viðskiptastofnun sem veitir sýkingavarnir og ófrjósemisprófunarþjónustu. Перед исследованием инструменты были протестированы и одобрены для стерилизации компанией Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), компание авляющей услуги по профилактике инфекций и проверке стерилизации. Fyrir rannsókn voru tæki prófuð og samþykkt til dauðhreinsunar af Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), viðskiptastofnun sem veitir sýkingavarnir og ófrjósemissannprófunarþjónustu. Перед исследованием инструменты были стерилизованы и проверены Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), коммерческой организацизованы, копверены рофилактике инфекций и проверке стерилизации. Hljóðfæri voru sótthreinsuð og skoðuð fyrir rannsókn hjá Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), viðskiptastofnun sem veitir sýkingavarnir og ófrjósemissannprófunarþjónustu.
Endurvinnsla verkfæra.(a) Endoscopes eru settir í bakka eftir hverja dauðhreinsun með því að nota STERRAD vinnsluferlið.(b) SMF og vír eru endaðir með ljósleiðara og rafmagnstengi, í sömu röð, sem eru lokuð fyrir endurvinnslu.
Hreinsaðu sjónsjárnar með því að gera eftirfarandi: (1) þurrkaðu spegilmyndina með lólausum klút sem bleytur í ensímhreinsiefni frá nær og fjær;(2) Dýfðu tækinu í ensímþvottaefnislausnina í 3 mínútur með vatni.lófrítt efni.Rafmagns- og ljósleiðaratengi eru þakin og fjarlægð úr lausninni;(3) Endoscope er pakkað inn og sett í tækjabakkann til dauðhreinsunar með því að nota STERRAD 100NX, vetnisperoxíðgasplasma.umhverfi tiltölulega lágt hitastig og lágt rakastig.
Gagnasöfnin sem notuð eru og/eða greind í yfirstandandi rannsókn eru fáanleg hjá viðkomandi höfundum gegn sanngjörnum beiðni.
Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Confocal laser endomicroscopy í meltingarvegi endoscopy: Tæknilegir þættir og klínísk notkun. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Confocal laser endomicroscopy í meltingarvegi endoscopy: Tæknilegir þættir og klínísk notkun.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Confocal laser endomicroscopy í meltingarvegi endoscopy: tæknileg atriði og klínísk notkun. 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：Tæknilegir þættir og klínísk notkun.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Confocal laser endoscopy í meltingarvegi endoscopy: tæknileg atriði og klínísk forrit.þýðing á heparíni í meltingarvegi.7, 7 (2022).
Al-Mansour, MR o.fl.Öryggis- og verkunargreining á SAGES TAVAC Confocal Laser Endomicroscopy.Aðgerð.Endoscopy 35, 2091–2103 (2021).
Fugazza, A. o.fl.Confocal laser endoscopy í meltingarvegi og bris- og gallsjúkdómum: kerfisbundin endurskoðun og meta-greining.Lífeðlisfræði.geymslutankur.innri 2016, 4638683 (2016).