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L'endoscopie confocale au laser est une nouvelle méthode de biopsie optique en temps réel.Des images fluorescentes de qualité histologique peuvent être obtenues instantanément à partir de l’épithélium des organes creux.Actuellement, la numérisation est réalisée de manière proximale avec des instruments à sonde couramment utilisés en pratique clinique, avec une flexibilité limitée dans le contrôle de la mise au point.Nous démontrons l’utilisation d’un scanner résonant paramétrique monté à l’extrémité distale d’un endoscope pour effectuer une déviation latérale à grande vitesse.Un trou a été gravé au centre du réflecteur pour enrouler le chemin de la lumière.Cette conception réduit la taille de l'instrument à 2,4 mm de diamètre et 10 mm de longueur, lui permettant de passer vers l'avant à travers le canal de travail des endoscopes médicaux standards.L'objectif compact offre des résolutions latérale et axiale de 1,1 et 13,6 µm, respectivement.Une distance de travail de 0 µm et un champ de vision de 250 µm × 250 µm sont obtenus à des fréquences d'images allant jusqu'à 20 Hz.L'excitation à 488 nm excite la fluorescéine, un colorant approuvé par la FDA pour un contraste tissulaire élevé.Les endoscopes ont été retraités pendant 18 cycles sans défaillance en utilisant des méthodes de stérilisation cliniquement approuvées.Des images fluorescentes ont été obtenues de la muqueuse colique normale, des adénomes tubulaires, des polypes hyperplasiques, de la colite ulcéreuse et de la colite de Crohn au cours d'une coloscopie de routine.Des cellules uniques peuvent être identifiées, notamment des colonocytes, des cellules caliciformes et des cellules inflammatoires.Des caractéristiques muqueuses telles que des structures de cryptes, des cavités de cryptes et la lamina propria peuvent être distinguées.L'instrument peut être utilisé en complément de l'endoscopie conventionnelle.
L'endoscopie confocale au laser est une nouvelle modalité d'imagerie en cours de développement pour une utilisation clinique en complément de l'endoscopie de routine1,2,3.Ces instruments flexibles connectés par fibre optique peuvent être utilisés pour détecter des maladies dans les cellules épithéliales qui tapissent les organes creux, tels que le côlon.Cette fine couche de tissu est hautement métaboliquement active et est à l’origine de nombreux processus pathologiques tels que le cancer, les infections et l’inflammation.L'endoscopie peut atteindre une résolution subcellulaire, fournissant des images in vivo en temps réel de qualité quasi histologique pour aider les cliniciens à prendre des décisions cliniques.La biopsie des tissus physiques comporte un risque de saignement et de perforation.Trop ou pas assez d’échantillons de biopsie sont souvent prélevés.Chaque échantillon prélevé augmente le coût chirurgical.Il faut plusieurs jours pour que l'échantillon soit évalué par un pathologiste.Pendant les jours d’attente des résultats d’une pathologie, les patients éprouvent souvent de l’anxiété.En revanche, d’autres modalités d’imagerie clinique telles que l’IRM, la tomodensitométrie, la TEP, la SPECT et l’échographie n’ont pas la résolution spatiale et la vitesse temporelle requises pour visualiser les processus épithéliaux in vivo avec une résolution subcellulaire en temps réel.
Un instrument basé sur une sonde (Cellvizio) est actuellement couramment utilisé dans les cliniques pour effectuer une « biopsie optique ».La conception est basée sur un faisceau de fibres optiques spatialement cohérent4 qui collecte et transmet des images fluorescentes.Le noyau à fibre unique agit comme un « trou » pour filtrer spatialement la lumière défocalisée pour une résolution subcellulaire.Le balayage est effectué de manière proximale à l'aide d'un grand galvanomètre encombrant.Cette disposition limite la capacité de l'outil de contrôle de mise au point.La stadification appropriée du carcinome épithélial précoce nécessite une visualisation sous la surface des tissus pour évaluer l'invasion et déterminer le traitement approprié.La fluorescéine, un agent de contraste approuvé par la FDA, est administrée par voie intraveineuse pour mettre en évidence les caractéristiques structurelles de l'épithélium. Ces endomicroscopes ont des dimensions <2,4 mm de diamètre et peuvent être facilement transmis à travers le canal de biopsie des endoscopes médicaux standards. Ces endomicroscopes ont des dimensions <2,4 mm de diamètre et peuvent être facilement transmis à travers le canal de biopsie des endoscopes médicaux standards. Cet endomicroscope a une taille <2,4 mm dans le diamètre et peut être facilement prouvé par le canal biopsie standard de l'organisme médical пов. Ces endomicroscopes ont un diamètre <2,4 mm et peuvent facilement passer à travers le canal de biopsie des endoscopes médicaux standards.Ces endoscopes mesurent moins de 2,4 mm de diamètre et passent facilement dans le canal de biopsie des endoscopes médicaux standards.Cette flexibilité permet une large gamme d'applications cliniques et est indépendante des fabricants d'endoscopes.De nombreuses études cliniques ont été réalisées à l’aide de cet appareil d’imagerie, notamment la détection précoce des cancers de l’œsophage, de l’estomac, du côlon et de la cavité buccale.Des protocoles d'imagerie ont été développés et la sécurité de la procédure a été établie.
Les systèmes microélectromécaniques (MEMS) sont une technologie puissante pour concevoir et fabriquer de minuscules mécanismes de balayage utilisés dans l'extrémité distale des endoscopes.Cette position (par rapport à proximale) permet une plus grande flexibilité dans le contrôle de la position de mise au point5,6.En plus de la déviation latérale, le mécanisme distal peut également effectuer des analyses axiales, des analyses post-objectif et des analyses à accès aléatoire.Ces capacités permettent un interrogation plus complète des cellules épithéliales, notamment une imagerie en coupe verticale7, un balayage sans aberration à grand champ de vision (FOV)8 et des performances améliorées dans les sous-régions définies par l'utilisateur9.MEMS résout le sérieux problème de l'encombrement du moteur d'analyse avec l'espace limité disponible à l'extrémité de l'instrument.Comparés aux galvanomètres encombrants, les MEMS offrent des performances supérieures avec une petite taille, une vitesse élevée et une faible consommation d'énergie.Un processus de fabrication simple peut être étendu à une production de masse à faible coût.De nombreuses conceptions MEMS ont déjà été rapportées10,11,12.Aucune de ces technologies n'a encore été suffisamment développée pour permettre l'utilisation clinique généralisée de l'imagerie in vivo en temps réel via le canal opérateur d'un endoscope médical.Ici, nous visons à démontrer l’utilisation d’un scanner MEMS à l’extrémité distale d’un endoscope pour l’acquisition d’images humaines in vivo au cours d’une endoscopie clinique de routine.
Un instrument à fibre optique a été développé à l’aide d’un scanner MEMS à l’extrémité distale pour collecter des images fluorescentes in vivo en temps réel présentant des caractéristiques histologiques similaires.Une fibre monomode (SMF) est enfermée dans un tube polymère flexible et excitée à λex = 488 nm.Cette configuration raccourcit la longueur de la pointe distale et lui permet de passer vers l'avant à travers le canal de travail des endoscopes médicaux standard.Utilisez la pointe pour centrer l'optique.Ces lentilles sont conçues pour atteindre une résolution axiale presque diffractive avec une ouverture numérique (NA) = 0,41 et une distance de travail = 0 µm13.Des cales de précision sont réalisées pour aligner précisément l'optique 14. Le scanner est conditionné dans un endoscope doté d'un embout distal rigide de 2,4 mm de diamètre et 10 mm de long (Fig. 1a).Ces dimensions lui permettent d'être utilisé en pratique clinique comme accessoire lors de l'endoscopie (Fig. 1b).La puissance maximale du laser incident sur les tissus était de 2 mW.
Endoscopie laser confocale (CLE) et scanners MEMS.Photographie montrant (a) un instrument emballé avec des dimensions d'extrémité distale rigide de 2,4 mm de diamètre et 10 mm de longueur et (b) un passage droit à travers le canal de travail d'un endoscope médical standard (Olympus CF-HQ190L).(c) Vue de face du scanner montrant un réflecteur avec une ouverture centrale de 50 µm à travers laquelle passe le faisceau d'excitation.Le scanner est monté sur un cardan entraîné par un ensemble de lecteurs à peigne en quadrature.La fréquence de résonance de l'appareil est déterminée par la taille du ressort de torsion.(d) Vue latérale du scanner montrant le scanner monté sur un support avec des fils connectés à des ancrages d'électrodes qui fournissent des points de connexion pour les signaux d'entraînement et d'alimentation.
Le mécanisme de balayage consiste en un réflecteur monté sur cardan entraîné par un ensemble d'actionneurs en quadrature entraînés par un peigne pour dévier le faisceau latéralement (plan XY) selon un motif de Lissajous (Fig. 1c).Un trou de 50 µm de diamètre a été gravé au centre par lequel passait le faisceau d’excitation.Le scanner est entraîné à la fréquence de résonance de la conception, qui peut être réglée en modifiant les dimensions du ressort de torsion.Des ancrages d'électrodes ont été gravés sur la périphérie de l'appareil pour fournir des points de connexion pour les signaux d'alimentation et de contrôle (Fig. 1d).
Le système d'imagerie est monté sur un chariot portable qui peut être roulé dans la salle d'opération.L'interface utilisateur graphique a été conçue pour aider les utilisateurs ayant des connaissances techniques minimales, tels que les médecins et les infirmières.Vérifiez manuellement la fréquence d'entraînement du scanner, le mode de forme de faisceau et le champ de vision de l'image.
La longueur totale de l'endoscope est d'environ 4 m pour permettre le passage complet des instruments à travers le canal opérateur d'un endoscope médical standard (1,68 m), avec une longueur supplémentaire pour la maniabilité.À l'extrémité proximale de l'endoscope, le SMF et les fils se terminent par des connecteurs qui se connectent aux ports fibre optique et filaires de la station de base.L'installation contient un laser, une unité de filtrage, un amplificateur haute tension et un détecteur photomultiplicateur (PMT).L'amplificateur fournit l'alimentation et les signaux de commande au scanner.L'unité de filtre optique couple l'excitation laser au SMF et transmet la fluorescence au PMT.
Les endoscopes sont retraités après chaque procédure clinique à l'aide du processus de stérilisation STERRAD et peuvent résister jusqu'à 18 cycles sans défaillance.Pour la solution OPA, aucun signe de dommage n’a été observé après plus de 10 cycles de désinfection.Les résultats de l'OPA ont surpassé ceux de STERRAD, suggérant que la durée de vie des endoscopes pourrait être prolongée par une désinfection de haut niveau plutôt que par une restérilisation.
La résolution de l'image a été déterminée à partir de la fonction d'étalement des points en utilisant des billes fluorescentes d'un diamètre de 0,1 µm.Pour les résolutions latérale et axiale, une largeur totale à mi-hauteur (FWHM) de 1,1 et 13,6 µm, respectivement, a été mesurée (Fig. 2a, b).
Options d'images.Les résolutions latérale (a) et axiale (b) de l'optique de focalisation sont caractérisées par la fonction d'étalement de points (PSF) mesurée à l'aide de microsphères fluorescentes d'un diamètre de 0,1 μm.La largeur totale mesurée à mi-hauteur (FWHM) était respectivement de 1,1 et 13,6 µm.Encart : Des vues agrandies d’une seule microsphère dans les directions transversale (XY) et axiale (XZ) sont présentées.(c) Image fluorescente obtenue à partir d'une bande cible standard (USAF 1951) (ovale rouge) montrant que les groupes 7 à 6 peuvent être clairement résolus.(d) Image de microsphères fluorescentes dispersées de 10 µm de diamètre montrant un champ de vision d'image de 250 µm × 250 µm.Les PSF de (a, b) ont été construits à l'aide de MATLAB R2019a (https://www.mathworks.com/).(c, d) Des images fluorescentes ont été collectées à l'aide de LabVIEW 2021 (https://www.ni.com/).
Les images fluorescentes provenant d'objectifs à résolution standard distinguent clairement l'ensemble des colonnes des groupes 7 à 6, qui conservent une résolution latérale élevée (Fig. 2c).Le champ de vision (FOV) de 250 µm × 250 µm a été déterminé à partir d'images de billes fluorescentes de 10 µm de diamètre dispersées sur des lamelles (Fig. 2d).
Un procédé automatisé de contrôle de gain PMT et de correction de phase est mis en œuvre dans un système d'imagerie clinique pour réduire les artefacts de mouvement provenant des endoscopes, du péristaltisme du côlon et de la respiration du patient.Les algorithmes de reconstruction et de traitement d’images ont été décrits précédemment14,15.Le gain PMT est contrôlé par un contrôleur proportionnel-intégral (PI) pour éviter la saturation d'intensité16.Le système lit l'intensité maximale des pixels pour chaque image, calcule les réponses proportionnelles et intégrales et détermine les valeurs de gain PMT pour garantir que l'intensité des pixels se situe dans la plage autorisée.
Lors de l'imagerie in vivo, l'inadéquation de phase entre le mouvement du scanner et le signal de contrôle peut provoquer un flou de l'image.De tels effets peuvent survenir en raison de changements de température de l'appareil à l'intérieur du corps humain.Les images en lumière blanche ont montré que l'endoscope était en contact avec la muqueuse colique normale in vivo (Figure 3a).Un flou des pixels mal alignés peut être observé sur les images brutes de la muqueuse colique normale (Figure 3b).Après un traitement avec un ajustement approprié de la phase et du contraste, les caractéristiques subcellulaires de la muqueuse ont pu être distinguées (Fig. 3c).Pour plus d'informations, les images confocales brutes et les images traitées en temps réel sont présentées sur la figure S1, et les paramètres de reconstruction d'image utilisés pour le temps réel et le post-traitement sont présentés dans le tableau S1 et le tableau S2.
Traitement d'image.(a) Image endoscopique grand angle montrant un endoscope (E) placé en contact avec une muqueuse colique normale (N) pour collecter des images fluorescentes in vivo après administration de fluorescéine.(b) Si vous vous déplacez sur les axes X et Y pendant la numérisation, les pixels mal alignés peuvent devenir flous.À des fins de démonstration, un déphasage important est appliqué à l’image originale.(c) Après correction de phase post-traitement, les détails de la muqueuse peuvent être évalués, y compris les structures de cryptes (flèches), avec une lumière centrale (l) entourée par la lamina propria (lp).Des cellules uniques peuvent être distinguées, notamment des colonocytes (c), des cellules caliciformes (g) et des cellules inflammatoires (flèches).Voir la vidéo supplémentaire 1. (b, c) Images traitées à l'aide de LabVIEW 2021.
Des images de fluorescence confocale ont été obtenues in vivo dans plusieurs maladies du côlon pour démontrer la large applicabilité clinique de l'instrument.L’imagerie grand angle est d’abord réalisée à l’aide de lumière blanche pour détecter une muqueuse manifestement anormale.L'endoscope est ensuite avancé dans le canal opérateur du coloscope et mis en contact avec la muqueuse.
Des images d'endoscopie à grand champ, d'endomicroscopie confocale et d'histologie (H&E) sont présentées pour la néoplasie du côlon, y compris l'adénome tubulaire et le polype hyperplasique. Des images d'endoscopie à grand champ, d'endomicroscopie confocale et d'histologie (H&E) sont présentées pour la néoplasie du côlon, y compris l'adénome tubulaire et le polype hyperplasique. Широкопольная эндоскопия, конфокальная эндомикроскопия и гистологические (H&E) изображения показаны на неоплазии толстой кишки, включая т убулярную ADENOMу и гиперпластический полип. L'endoscopie colique, l'endomicroscopie confocale et l'imagerie histologique (H&E) sont indiquées pour la néoplasie colique, y compris l'adénome tubulaire et le polype hyperplasique.显示结肠肿瘤织学(H&E) 图像。共 设计 脚肠化 (图像 管状 躰化 和 增生性息肉) 的 广角 内刵霱录 共 共 共 光 在 微微全 在 圕别 具 具 和 结果 学 学 学 学 学 学 学 学 学 学 学 学 学 学 学 学 学 学 学 学 (H&E). Широкопольная эндоскопия, конфокальная микроэндоскопия и гистологические (H&E), показывающие опухоли толстой кишки, включая т убулярные аденомы и гиперпластические полипы. Endoscopie à large champ, microendoscopie confocale et images histologiques (H&E) montrant des tumeurs du côlon, notamment des adénomes tubulaires et des polypes hyperplasiques.Les adénomes tubulaires ont montré une perte de l'architecture normale de la crypte, une réduction de la taille des cellules caliciformes, une distorsion de la lumière de la crypte et un épaississement de la lamina propria (Fig. 4a-c).Les polypes hyperplasiques présentaient une architecture étoilée de cryptes, quelques cellules caliciformes, une lumière de crypte en forme de fente et des cryptes lamellaires irrégulières (Fig. 4d-f).
Image d’une peau épaisse et muqueuse in vivo. Des images représentatives d'endoscopie à lumière blanche, d'endomicroscope confocal et d'histologie (H&E) sont présentées pour (ac) l'adénome, (df) le polype hyperplasique, (gi) la colite ulcéreuse et (jl) la colite de Crohn. Des images représentatives d'endoscopie à lumière blanche, d'endomicroscope confocal et d'histologie (H&E) sont présentées pour (ac) l'adénome, (df) le polype hyperplasique, (gi) la colite ulcéreuse et (jl) la colite de Crohn. Типичные изображения эндоскопии в белом свете, конфокального эндомикроскопа и гистологии (H&E) показаны для (ac) adénomes, (df) еского полипа, (gi) язвенного колита et (jl) колита Кrona. Des images typiques d'endoscopie à lumière blanche, d'endomicroscope confocal et d'histologie (H&E) sont présentées pour (ac) l'adénome, (df) le polype hyperplasique, (gi) la colite ulcéreuse et (jl) la colite de Crohn.显示了(ac) 腺瘤、(df) 增生性息肉、(gi) 溃疡性结肠炎和(jl) 克罗恩结肠炎的代表性白光内窥镜检查、共聚焦内窥镜检查和组织学( H&E) Il montre(ac) 躰真、(df) 增生性息肉、(gi) 苏盖性红肠炎和(jl) 克罗恩红肠炎的体育性白光内肠肠炎性、共公司内肠肠炎性和电视学( H&E ) image. Представлены репрезентативные эндоскопия в белом свете, конфокальная эндоскопия и гистология (ac) adénomes, (df) гиперпластического полипоза, (gi я) звенного колита и (jl) колита Кrona (H&E). L'endoscopie à lumière blanche représentative, l'endoscopie confocale et l'histologie de (ac) adénome, (df) polypose hyperplasique, (gi) colite ulcéreuse et (jl) colite de Crohn (H&E) sont présentées.(B) montre une image confocale obtenue in vivo à partir d’un adénome tubulaire (TA) à l’aide d’un endoscope (E).Cette lésion précancéreuse montre une perte de l'architecture normale de la crypte (flèche), une distorsion de la lumière de la crypte (l) et un encombrement de la lamina propria de la crypte (lp).Les colonocytes (c), les cellules caliciformes (g) et les cellules inflammatoires (flèches) peuvent également être identifiées.Très bien.La vidéo supplémentaire 2. (e) montre une image confocale obtenue à partir d'un polype hyperplasique (HP) in vivo.Cette lésion bénigne présente une architecture de crypte étoilée (flèche), une lumière de crypte en forme de fente (l) et une lamina propria de forme irrégulière (lp).Des colonocytes (c), plusieurs cellules caliciformes (g) et des cellules inflammatoires (flèches) peuvent également être identifiées.Très bien.La vidéo supplémentaire 3. (h) montre des images confocales acquises dans la colite ulcéreuse (CU) in vivo.Cette affection inflammatoire montre une architecture de crypte déformée (flèche) et des cellules caliciformes proéminentes (g).Des plumes de fluorescéine (f) sont extrudées des cellules épithéliales, reflétant une perméabilité vasculaire accrue.De nombreuses cellules inflammatoires (flèches) sont observées dans la lamina propria (lp).Très bien.La vidéo supplémentaire 4. (k) montre une image confocale obtenue in vivo à partir d'une région de colite de Crohn (CC).Cette affection inflammatoire montre une architecture de crypte déformée (flèche) et des cellules caliciformes proéminentes (g).Des plumes de fluorescéine (f) sont extrudées des cellules épithéliales, reflétant une perméabilité vasculaire accrue.De nombreuses cellules inflammatoires (flèches) sont observées dans la lamina propria (lp).Très bien.Vidéo supplémentaire 5. (b, d, h, l) Images traitées à l'aide de LabVIEW 2021.
Un ensemble similaire d'images d'inflammation du côlon est présenté, notamment la colite ulcéreuse (CU) (Figure 4g-i) et la colite de Crohn (Figure 4j-l).On pense que la réponse inflammatoire est caractérisée par des structures de cryptes déformées avec des cellules caliciformes saillantes.La fluorescéine est expulsée des cellules épithéliales, reflétant une perméabilité vasculaire accrue.Un grand nombre de cellules inflammatoires peuvent être observées dans la lamina propria.
Nous avons démontré l'application clinique d'un endoscope laser confocal flexible couplé à une fibre qui utilise un scanner MEMS positionné distalement pour l'acquisition d'images in vivo.À fréquence de résonance, des fréquences d'images allant jusqu'à 20 Hz peuvent être obtenues en utilisant un mode de balayage Lissajous haute densité pour réduire les artefacts de mouvement.Le chemin optique est plié pour fournir une expansion du faisceau et une ouverture numérique suffisante pour atteindre une résolution latérale de 1,1 µm.Des images fluorescentes de qualité histologique ont été obtenues lors d'une coloscopie de routine de la muqueuse colique normale, des adénomes tubulaires, des polypes hyperplasiques, de la colite ulcéreuse et de la colite de Crohn.Des cellules uniques peuvent être identifiées, notamment des colonocytes, des cellules caliciformes et des cellules inflammatoires.Des caractéristiques muqueuses telles que des structures de cryptes, des cavités de cryptes et la lamina propria peuvent être distinguées.Le matériel de précision est micro-usiné pour garantir un alignement précis des composants optiques et mécaniques individuels dans l'instrument de 2,4 mm de diamètre x 10 mm de longueur.La conception optique réduit suffisamment la longueur de la pointe distale rigide pour permettre le passage direct à travers un canal de travail de taille standard (diamètre 3,2 mm) dans les endoscopes médicaux.Par conséquent, quel que soit le fabricant, l'appareil peut être largement utilisé par les médecins du lieu de résidence.L'excitation a été réalisée à λex = 488 nm pour exciter la fluorescéine, un colorant approuvé par la FDA, afin d'obtenir un contraste élevé.L'instrument a été retraité sans problème pendant 18 cycles en utilisant des méthodes de stérilisation cliniquement acceptées.
Deux autres conceptions d'instruments ont été validées cliniquement.Cellvizio (Mauna Kea Technologies) est un endoscope laser confocal (pCLE) basé sur une sonde qui utilise un faisceau de câbles à fibres optiques cohérents multimodes pour collecter et transmettre des images de fluorescence1.Un miroir galvo situé sur la station de base effectue un balayage latéral à l'extrémité proximale.Les coupes optiques sont collectées dans le plan horizontal (XY) avec une profondeur de 0 à 70 µm.Les kits de microsondes sont disponibles de 0,91 (aiguille 19 G) à 5 mm de diamètre.Une résolution latérale de 1 à 3,5 µm a été obtenue.Les images ont été collectées à une fréquence d'images de 9 à 12 Hz avec un champ de vision unidimensionnel de 240 à 600 µm.La plateforme a été utilisée en clinique dans divers domaines, notamment les voies biliaires, la vessie, le côlon, l'œsophage, les poumons et le pancréas.Optiscan Pty Ltd a développé un endoscope laser confocal (eCLE) basé sur un endoscope avec un moteur de balayage intégré au tube d'insertion (extrémité distale) d'un endoscope professionnel (EC-3870K, Pentax Precision Instruments) 17 .La section optique a été réalisée à l'aide d'une fibre monomode et le balayage latéral a été réalisé à l'aide d'un mécanisme en porte-à-faux via un diapason résonnant.Un actionneur en alliage à mémoire de forme (Nitinol) est utilisé pour créer un déplacement axial.Le diamètre total du module confocal est de 5 mm.Pour la mise au point, un objectif GRIN avec une ouverture numérique de NA = 0,6 est utilisé.Les images horizontales ont été acquises avec des résolutions latérale et axiale de 0,7 et 7 µm, respectivement, à une fréquence d'images de 0,8 à 1,6 Hz et un champ de vision de 500 µm × 500 µm.
Nous démontrons l’acquisition d’imagerie de fluorescence in vivo à résolution subcellulaire à partir du corps humain via un endoscope médical utilisant un scanner MEMS à extrémité distale.La fluorescence offre un contraste d'image élevé et les ligands qui se lient aux cibles de la surface cellulaire peuvent être marqués avec des fluorophores pour fournir une identité moléculaire permettant d'améliorer le diagnostic de la maladie18.D'autres techniques optiques de microendoscopie in vivo sont également en cours de développement. L'OCT utilise la courte longueur de cohérence d'une source de lumière à large bande pour collecter des images dans le plan vertical avec des profondeurs > 1 mm19. L'OCT utilise la courte longueur de cohérence d'une source de lumière à large bande pour collecter des images dans le plan vertical avec des profondeurs > 1 mm19. ОКТ utilise un court-circuit pour une utilisation en position verticale avec du lubrifiant >1 mm19. L'OCT utilise la courte longueur de cohérence d'une source lumineuse à large bande pour acquérir des images dans le plan vertical avec une profondeur > 1 mm19. OCT 使用宽带光源的短相干长度来收集垂直平面中深度> 1 mm19 的图像。1 mm19 pouces. ОКТ utilise un court-circuit pour une quantité de glubine > 1 mm 19 dans la position verticale. L'OCT utilise la courte longueur de cohérence d'une source lumineuse à large bande pour acquérir des images >1 mm19 dans le plan vertical.Cependant, cette approche à faible contraste repose sur la collecte de lumière rétrodiffusée et la résolution de l'image est limitée par des artefacts de taches.L'endoscopie photoacoustique génère des images in vivo basées sur une expansion thermoélastique rapide dans les tissus après absorption d'une impulsion laser générant des ondes sonores20. Cette approche a démontré des profondeurs d'imagerie > 1 cm dans le côlon humain in vivo pour surveiller le traitement. Cette approche a démontré des profondeurs d'imagerie > 1 cm dans le côlon humain in vivo pour surveiller le traitement. Cela permet de visualiser le lubrifiant > 1 cm dans une grande quantité de personnes in vivo pour la surveillance du traitement. Cette approche a démontré une profondeur d'imagerie supérieure à 1 cm dans le côlon humain in vivo pour le suivi thérapeutique.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 Cela permet de produire une quantité de lubrifiant > 1 cm dans une personne de grande taille in vivo pour la surveillance du traitement. Cette approche a été démontrée à des profondeurs d'imagerie > 1 cm dans le côlon humain in vivo pour surveiller le traitement.Le contraste est principalement produit par l’hémoglobine dans le système vasculaire.L'endoscopie multiphotonique génère des images de fluorescence à contraste élevé lorsque deux photons NIR ou plus frappent simultanément des biomolécules tissulaires21. Cette approche peut atteindre des profondeurs d’imagerie >1 mm avec une faible phototoxicité. Cette approche peut atteindre des profondeurs d’imagerie >1 mm avec une faible phototoxicité. Il est possible d'obtenir une quantité de lubrifiant > 1 mm avec une petite photo. Cette approche peut fournir une profondeur d’image > 1 mm avec une faible phototoxicité.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。 Il est possible d'obtenir une quantité de lubrifiant > 1 mm avec une petite photo. Cette approche peut fournir une profondeur d’image > 1 mm avec une faible phototoxicité.Des impulsions laser femtoseconde de haute intensité sont nécessaires et cette méthode n'a pas été cliniquement prouvée lors de l'endoscopie.
Dans ce prototype, le scanner effectue uniquement une déviation latérale, la partie optique se trouve donc dans le plan horizontal (XY).L'appareil est capable de fonctionner à une fréquence d'images plus élevée (20 Hz) que les miroirs galvaniques (12 Hz) du système Cellvizio.Augmentez la fréquence d'images pour réduire les artefacts de mouvement et diminuez la fréquence d'images pour augmenter le signal.Des algorithmes automatisés et à grande vitesse sont nécessaires pour atténuer les artefacts de mouvement importants provoqués par les mouvements endoscopiques, les mouvements respiratoires et la motilité intestinale.Il a été démontré que les scanners résonants paramétriques atteignent des déplacements axiaux supérieurs à des centaines de microns22. Les images peuvent être collectées dans un plan vertical (XZ), perpendiculaire à la surface muqueuse, pour offrir la même vue que celle de l'histologie (H&E). Les images peuvent être collectées dans un plan vertical (XZ), perpendiculaire à la surface muqueuse, pour offrir la même vue que celle de l'histologie (H&E). Il est possible de régler les positions dans les positions verticales (XZ), de manière perpendiculaire aux sections verticales, qui doivent être prises en compte pour l'installation. ение, как при гистологии (H&E). Les images peuvent être prises dans un plan vertical (XZ) perpendiculaire à la surface muqueuse pour fournir la même image qu'en histologie (H&E).可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ) 中收集图像，以提供与组织学(H&E) 相同的视图。可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ) 中收集图像，以提供与组织学(H&E) Il est possible de régler les positions dans les positions verticales (XZ), de manière perpendiculaire aux sections verticales, qui doivent être prises en compte pour l'installation. ение, как при гистологическом исследовании (H&E). Les images peuvent être prises dans un plan vertical (XZ) perpendiculaire à la surface muqueuse pour fournir la même image qu'un examen histologique (H&E).Le scanner peut être placé dans une position post-objectif où le faisceau d'éclairage tombe le long de l'axe optique principal pour réduire la sensibilité aux aberrations8.Des volumes focaux presque limités par la diffraction peuvent dévier sur des champs de vision arbitrairement grands.Un balayage à accès aléatoire peut être effectué pour dévier les réflecteurs vers des positions définies par l'utilisateur9.Le champ de vision peut être réduit pour mettre en évidence des zones arbitraires de l'image, améliorant ainsi le rapport signal/bruit, le contraste et la fréquence d'images.Les scanners peuvent être produits en série à l’aide de processus simples.Des centaines de dispositifs peuvent être fabriqués sur chaque plaquette de silicium pour augmenter la production, en vue d'une production de masse à faible coût et d'une large distribution.
Le trajet optique plié réduit la taille de l’embout distal rigide, ce qui facilite l’utilisation de l’endoscope comme accessoire lors d’une coloscopie de routine.Dans les images fluorescentes présentées, des caractéristiques subcellulaires de la muqueuse peuvent être observées pour distinguer les adénomes tubulaires (précancéreux) des polypes hyperplasiques (bénins).Ces résultats suggèrent que l’endoscopie peut réduire le nombre de biopsies inutiles23.Les complications générales associées à la chirurgie peuvent être réduites, les intervalles de surveillance peuvent être optimisés et l'analyse histologique des lésions mineures peut être minimisée.Nous montrons également des images in vivo de patients atteints d'une maladie inflammatoire de l'intestin, notamment la colite ulcéreuse (CU) et la colite de Crohn.La coloscopie conventionnelle en lumière blanche fournit une vue macroscopique de la surface de la muqueuse avec une capacité limitée à évaluer avec précision la cicatrisation de la muqueuse.L'endoscopie peut être utilisée in vivo pour évaluer l'efficacité de thérapies biologiques telles que les anticorps anti-TNF24.Une évaluation in vivo précise peut également réduire ou prévenir la récidive de la maladie et les complications telles que la chirurgie et améliorer la qualité de vie.Aucun effet indésirable grave n’a été signalé dans les études cliniques associées à l’utilisation in vivo d’endoscopes contenant de la fluorescéine25. La puissance du laser sur la surface muqueuse était limitée à <2 mW pour minimiser le risque de blessure thermique et répondre aux exigences de la FDA en matière de risque non significatif26 selon 21 CFR 812. La puissance du laser sur la surface muqueuse était limitée à <2 mW pour minimiser le risque de blessure thermique et répondre aux exigences de la FDA en matière de risque non significatif26 selon 21 CFR 812. Le laser peut être utilisé pour des objets à faible puissance, avec une distance <2 mètres, avec un risque minime de surcharge thermique et de risque Le traitement par la FDA n'est pas conforme aux risques26 conformément à 21 CFR 812. La puissance du laser à la surface de la muqueuse était limitée à <2 mW pour minimiser le risque de dommages thermiques et répondre aux exigences de la FDA en matière de risque négligeable26 en vertu de la norme 21 CFR 812.粘膜表面的激光功率限制在<2 mW, selon la FDA 21 CFR 812的要求。粘膜表面的激光功率限制在<2 mW Le laser peut être utilisé pour des objets à faible puissance, avec une distance <2 mètres, avec un risque minime de surcharge thermique et de risque требованиям FDA 21 CFR 812 относительно незначительного риска26. La puissance du laser à la surface de la muqueuse était limitée à <2 mW pour minimiser le risque de dommages thermiques et répondre aux exigences FDA 21 CFR 812 relatives au risque négligeable26.
La conception de l'instrument peut être modifiée pour améliorer la qualité de l'image.Des optiques spéciales sont disponibles pour réduire l'aberration sphérique, améliorer la résolution de l'image et augmenter la distance de travail.Le SIL peut être réglé pour mieux correspondre à l’indice de réfraction du tissu (~1,4) afin d’améliorer le couplage de la lumière.La fréquence d'entraînement peut être ajustée pour augmenter l'angle latéral du scanner et élargir le champ de vision de l'image.Vous pouvez utiliser des méthodes automatisées pour supprimer les images d'une image présentant un mouvement important afin d'atténuer cet effet.Un réseau de portes programmables sur site (FPGA) avec acquisition de données à grande vitesse sera utilisé pour fournir une correction plein format en temps réel haute performance.Pour une plus grande utilité clinique, les méthodes automatisées doivent corriger le déphasage et les artefacts de mouvement pour une interprétation des images en temps réel.Un scanner résonant paramétrique monolithique à 3 axes peut être mis en œuvre pour introduire un balayage axial 22 . Ces dispositifs ont été développés pour atteindre un déplacement vertical sans précédent > 400 µm en réglant la fréquence d'entraînement dans un régime qui présente une dynamique mixte d'adoucissement/raidissement27. Ces dispositifs ont été développés pour atteindre un déplacement vertical sans précédent > 400 µm en réglant la fréquence d'entraînement dans un régime qui présente une dynamique mixte d'adoucissement/raidissement27. Cet outil utilise des robots pour l'installation d'appareils verticaux > 400 mkm pour les machines à laver selon le régime, ый характеризуется смешанной динамикой смягчения/жесткости27. Ces dispositifs ont été conçus pour atteindre un déplacement vertical sans précédent de > 400 µm en réglant la fréquence d'entraînement dans un mode caractérisé par une dynamique mixte douce/dure27.这些设备的开发是为了通过在具有混合软化/硬化动力学的状态下调整驱动频率来实现前所未Taille > 400 µm selon 27.这些 设备 的 开发 是 为了 在 具有 混合 软化 硬化 硬化 学 学 状态 下 调整 驱动频率 来 实现 的> 400 µm et 垂直 位移 27. Cet outil utilise des robots pour l'installation d'appareils verticaux > 400 m pour les travaux de nettoyage en règle générale шанной кинетикой размягчения/затвердевания27. Ces dispositifs ont été conçus pour atteindre des déplacements verticaux sans précédent > 400 µm en ajustant la fréquence de déclenchement en mode cinétique mixte ramollissement/durcissement27.À l’avenir, l’imagerie transversale verticale pourrait contribuer à la stadification du cancer précoce (T1a).Un circuit de détection capacitif peut être mis en œuvre pour suivre le mouvement du scanner et corriger le déphasage 28 .L'étalonnage automatique de phase à l'aide d'un circuit de capteur peut remplacer l'étalonnage manuel de l'instrument avant utilisation.La fiabilité des instruments peut être améliorée en utilisant des techniques de scellement des instruments plus fiables pour augmenter le nombre de cycles de traitement.La technologie MEMS promet d'accélérer l'utilisation des endoscopes pour visualiser l'épithélium des organes creux, diagnostiquer les maladies et surveiller le traitement de manière mini-invasive.Avec un développement ultérieur, cette nouvelle modalité d’imagerie pourrait devenir une solution peu coûteuse à utiliser en complément des endoscopes médicaux pour un examen histologique immédiat et pourrait éventuellement remplacer l’analyse pathologique traditionnelle.
Des simulations de lancer de rayons ont été réalisées à l'aide du logiciel de conception optique ZEMAX (version 2013) pour déterminer les paramètres de l'optique de focalisation.Les critères de conception incluent une résolution axiale proche de la diffraction, une distance de travail = 0 µm et un champ de vision (FOV) supérieur à 250 × 250 µm2.Pour l'excitation à une longueur d'onde λex = 488 nm, une fibre monomode (SMF) a été utilisée.Des doublets achromatiques sont utilisés pour réduire la variance de la collection de fluorescence (Figure 5a).Le faisceau traverse le SMF avec un diamètre de champ de mode de 3,5 µm et sans troncature traverse le centre du réflecteur avec un diamètre d'ouverture de 50 µm.Utilisez une lentille à immersion dure (hémisphérique) avec un indice de réfraction élevé (n = 2,03) pour minimiser l’aberration sphérique du faisceau incident et assurer un contact complet avec la surface muqueuse.L'optique de focalisation fournit un NA total = 0,41, où NA = nsinα, n est l'indice de réfraction du tissu, α est l'angle de convergence maximal du faisceau.Les résolutions latérales et axiales limitées par la diffraction sont respectivement de 0,44 et 6,65 µm, en utilisant NA = 0,41, λ = 488 nm et n = 1,3313.Seules les lentilles disponibles dans le commerce avec un diamètre extérieur (OD) ≤ 2 mm ont été prises en compte.Le chemin optique est plié et le faisceau sortant du SMF traverse l'ouverture centrale du scanner et est réfléchi par un miroir fixe (0,29 mm de diamètre).Cette configuration raccourcit la longueur de l'extrémité distale rigide pour faciliter le passage vers l'avant de l'endoscope à travers le canal de travail standard (diamètre 3,2 mm) des endoscopes médicaux.Cette fonctionnalité facilite son utilisation comme accessoire lors d’une endoscopie de routine.
Guide de lumière plié et emballage de l'endoscope.(a) Le faisceau d’excitation sort de l’OBC et traverse l’ouverture centrale du scanner.Le faisceau est étendu et réfléchi depuis un miroir circulaire fixe vers le scanner pour une déviation latérale.L'optique de focalisation se compose d'une paire de lentilles doublet achromatiques et d'une lentille à immersion solide (hémisphérique) assurant le contact avec la surface muqueuse.ZEMAX 2013 (https://www.zemax.com/) pour la conception optique et la simulation de lancer de rayons.(b) Affiche l'emplacement de divers composants de l'instrument, notamment la fibre monomode (SMF), le scanner, les miroirs et les lentilles.Solidworks 2016 (https://www.solidworks.com/) a été utilisé pour la modélisation 3D de l'emballage de l'endoscope.
Un SMF (# 460HP, Thorlabs) avec un diamètre de champ de mode de 3, 5 µm à une longueur d'onde de 488 nm a été utilisé comme «trou» pour le filtrage spatial de la lumière défocalisée (Fig. 5b).Les SMF sont enfermés dans des tubes polymères flexibles (#Pebax 72D, Nordson MEDICAL).Une longueur d'environ 4 mètres est utilisée pour garantir une distance suffisante entre le patient et le système d'imagerie.Une paire de lentilles doublets achromatiques revêtues de MgF2 de 2 mm (# 65568, # 65567, Edmund Optics) et une lentille hémisphérique non traitée de 2 mm (# 90858, Edmund Optics) ont été utilisées pour focaliser le faisceau et collecter la fluorescence.Insérez un tube d'extrémité en acier inoxydable (4 mm de long, 2,0 mm OD, 1,6 mm ID) entre la résine et le tube extérieur pour isoler les vibrations du scanner.Utilisez des adhésifs médicaux pour protéger l’instrument des fluides corporels et des procédures de manipulation.Utilisez une gaine thermorétractable pour protéger les connecteurs.
Le scanner compact est réalisé sur le principe de la résonance paramétrique.Gravez une ouverture de 50 µm au centre du réflecteur pour transmettre le faisceau d’excitation.À l’aide d’un ensemble d’entraînements à peigne en quadrature, le faisceau élargi est dévié transversalement dans la direction orthogonale (plan XY) en mode Lissajous.Une carte d'acquisition de données (#DAQ PCI-6115, NI) a été utilisée pour générer des signaux analogiques afin de contrôler le scanner.L'alimentation était fournie par un amplificateur haute tension (#PDm200, PiezoDrive) via des fils fins (#B4421241, MWS Wire Industries).Réalisez le câblage sur l’induit de l’électrode.Le scanner fonctionne à des fréquences proches de 15 kHz (axe rapide) et 4 kHz (axe lent) pour atteindre un champ de vision jusqu'à 250 µm × 250 µm.La vidéo peut être tournée à une fréquence d’images de 10, 16 ou 20 Hz.Ces fréquences d'images sont utilisées pour correspondre au taux de répétition du motif de balayage de Lissajous, qui dépend de la valeur des fréquences d'excitation X et Y du scanner29.Les détails des compromis entre la fréquence d'images, la résolution en pixels et la densité du motif de balayage sont présentés dans nos travaux précédents14.
Un laser à semi-conducteurs (#OBIS 488 LS, cohérent) fournit λex = 488 nm pour exciter la fluorescéine pour le contraste de l'image (Fig. 6a).Les tresses optiques sont connectées à l'unité de filtrage via des connecteurs FC/APC (perte 1,82 dB) (Fig. 6b).Le faisceau est dévié par un miroir dichroïque (#WDM-12P-111-488/500:600, Oz Optics) dans le SMF via un autre connecteur FC/APC.Conformément à la norme 21 CFR 812, la puissance incidente sur les tissus est limitée à un maximum de 2 mW pour répondre aux exigences de la FDA en matière de risque négligeable.La fluorescence a traversé un miroir dichroïque et un filtre à longue transmission (# BLP01-488R, Semrock).La fluorescence a été transmise à un détecteur à tube photomultiplicateur (PMT) (n° H7422-40, Hamamatsu) via un connecteur FC/PC utilisant une fibre multimode d'environ 1 m de long avec un diamètre de cœur de 50 µm.Les signaux fluorescents ont été amplifiés avec un amplificateur de courant à grande vitesse (# 59-179, Edmund Optics).Un logiciel spécial (LabVIEW 2021, NI) a été développé pour l'acquisition de données et le traitement d'images en temps réel.Les paramètres de puissance laser et de gain PMT sont déterminés par le microcontrôleur (#Arduino UNO, Arduino) à l'aide d'un circuit imprimé spécial.Le SMF et les fils se terminent par des connecteurs et se connectent aux ports fibre optique (F) et filaire (W) de la station de base (Figure 6c).Le système d’imagerie est contenu sur un chariot portable (Figure 6d). Un transformateur d'isolement a été utilisé pour limiter le courant de fuite à <500 μA. Un transformateur d'isolement a été utilisé pour limiter le courant de fuite à <500 μA. Pour le fonctionnement d'appareils <500 mck, on utilise un transformateur isolant. Un transformateur d'isolement a été utilisé pour limiter le courant de fuite à <500 µA.使用隔离变压器将泄漏电流限制在<500 μA. <500 μA. Utilisez un transformateur isolant qui doit être réglé sur des appareils <500 mck. Utilisez un transformateur d'isolement pour limiter le courant de fuite à <500µA.
système de visualisation.(a) Le PMT, le laser et l'amplificateur se trouvent dans la station de base.(b) Dans le banc de filtres, le laser (bleu) traverse le câble à fibre optique via le connecteur FC/APC.Le faisceau est dévié par un miroir dichroïque (DM) vers une fibre monomode (SMF) via un deuxième connecteur FC/APC.La fluorescence (verte) traverse le DM et le filtre passe-long (LPF) jusqu'au PMT via une fibre multimode (MMF).(c) L'extrémité proximale de l'endoscope est connectée aux ports fibre optique (F) et filaire (W) de la station de base.(d) Endoscope, moniteur, station de base, ordinateur et transformateur d'isolement sur un chariot portable.(a, c) Solidworks 2016 a été utilisé pour la modélisation 3D du système d'imagerie et des composants de l'endoscope.
La résolution latérale et axiale de l'optique de focalisation a été mesurée à partir de la fonction d'étalement ponctuel de microsphères fluorescentes (# F8803, Thermo Fisher Scientific) de 0, 1 µm de diamètre.Recueillir des images en traduisant les microsphères horizontalement et verticalement par étapes de 1 µm à l’aide d’une scène linéaire (# M-562-XYZ, DM-13, Newport).Pile d'images utilisant ImageJ2 pour acquérir des images transversales de microsphères.
Un logiciel spécial (LabVIEW 2021, NI) a été développé pour l'acquisition de données et le traitement d'images en temps réel.Sur la fig.7 montre un aperçu des routines utilisées pour faire fonctionner le système.L'interface utilisateur se compose d'une acquisition de données (DAQ), d'un panneau principal et d'un panneau de contrôleur.Le panneau de collecte de données interagit avec le panneau principal pour collecter et stocker des données brutes, fournir des données pour les paramètres de collecte de données personnalisés et gérer les paramètres du pilote du scanner.Le panneau principal permet à l'utilisateur de sélectionner la configuration souhaitée pour l'utilisation de l'endoscope, y compris le signal de commande du scanner, la fréquence d'images vidéo et les paramètres d'acquisition.Ce panneau permet également à l'utilisateur d'afficher et de contrôler la luminosité et le contraste de l'image.En utilisant les données brutes comme entrée, l'algorithme calcule le réglage de gain optimal pour le PMT et ajuste automatiquement ce paramètre à l'aide d'un système de contrôle de rétroaction proportionnelle-intégrale (PI)16.La carte contrôleur interagit avec la carte principale et la carte d'acquisition de données pour contrôler la puissance laser et le gain PMT.
Architecture logicielle du système.L'interface utilisateur se compose de modules (1) d'acquisition de données (DAQ), (2) panneau principal et (3) panneau de contrôleur.Ces programmes s'exécutent simultanément et communiquent entre eux via des files d'attente de messages.La clé est MEMS : Système Microélectromécanique, TDMS : Flux de Contrôle des Données Techniques, PI : Proportionnel Intégral, PMT : Photomultiplicateur.Les fichiers image et vidéo sont enregistrés respectivement aux formats BMP et AVI.
Un algorithme de correction de phase est utilisé pour calculer la dispersion des intensités de pixels de l'image à différentes valeurs de phase afin de déterminer la valeur maximale utilisée pour rendre l'image plus nette.Pour la correction en temps réel, la plage de balayage de phase est de ±2,86° avec un pas relativement grand de 0,286° pour réduire le temps de calcul.De plus, l'utilisation de parties de l'image avec moins d'échantillons réduit encore le temps de calcul de la trame d'image de 7,5 secondes (1 Méchantillon) à 1,88 secondes (250 Kéchantillon) à 10 Hz.Ces paramètres d'entrée ont été choisis pour fournir une qualité d'image adéquate avec une latence minimale lors de l'imagerie in vivo.Les images et vidéos en direct sont enregistrées respectivement aux formats BMP et AVI.Les données brutes sont stockées dans le format de flux de gestion des données techniques (TMDS).
Post-traitement des images in vivo pour l'amélioration de la qualité avec LabVIEW 2021. La précision est limitée lors de l'utilisation d'algorithmes de correction de phase pendant l'imagerie in vivo en raison du long temps de calcul requis.Seules des zones d'image et des numéros d'échantillon limités sont utilisés.De plus, l’algorithme ne fonctionne pas bien pour les images présentant des artefacts de mouvement ou un faible contraste et conduit à des erreurs de calcul de phase30.Des images individuelles avec un contraste élevé et sans artefacts de mouvement ont été sélectionnées manuellement pour un réglage fin de la phase avec une plage de balayage de phase de ± 0,75° par pas de 0,01°.La zone entière de l'image a été utilisée (par exemple, 1 Méchantillon d'une image enregistrée à 10 Hz).Le tableau S2 détaille les paramètres d'image utilisés pour le temps réel et le post-traitement.Après correction de phase, un filtre médian est utilisé pour réduire davantage le bruit de l'image.La luminosité et le contraste sont encore améliorés par l'étirement de l'histogramme et la correction gamma31.
Les essais cliniques ont été approuvés par le Michigan Medical Institutions Review Board et ont été menés au sein du Département des procédures médicales.Cette étude est enregistrée en ligne auprès de ClinicalTrials.gov (NCT03220711, date d'enregistrement : 18/07/2017).Les critères d'inclusion incluaient les patients (âgés de 18 à 100 ans) présentant une coloscopie élective préalablement planifiée, un risque accru de cancer colorectal et des antécédents de maladie inflammatoire de l'intestin.Un consentement éclairé a été obtenu de chaque sujet ayant accepté de participer.Les critères d'exclusion étaient les patientes enceintes, présentant une hypersensibilité connue à la fluorescéine ou subissant une chimiothérapie ou une radiothérapie active.Cette étude incluait des patients consécutifs devant subir une coloscopie de routine et était représentative de la population du Michigan Medical Center.L'étude a été menée conformément à la Déclaration d'Helsinki.
Avant la chirurgie, calibrez l’endoscope à l’aide de billes fluorescentes de 10 µm (#F8836, Thermo Fisher Scientific) montées dans des moules en silicone.Un mastic silicone translucide (#RTV108, Momentive) a été coulé dans un moule en plastique de 8 cm3 imprimé en 3D.Déposez les perles fluorescentes à l'eau sur le silicone et laissez-les jusqu'à ce que l'eau sèche.
L'ensemble du côlon a été examiné à l'aide d'un coloscope médical standard (Olympus, CF-HQ190L) avec éclairage en lumière blanche.Une fois que l'endoscopiste a déterminé la zone de la maladie présumée, la zone est lavée avec 5 à 10 ml d'acide acétique à 5 %, puis avec de l'eau stérile pour éliminer le mucus et les débris.Une dose de 5 ml de 5 mg/ml de fluorescéine (Alcon, Fluorescite) a été injectée par voie intraveineuse ou pulvérisée localement sur la muqueuse à l'aide d'une canule standard (M00530860, Boston Scientific) qui a été passée à travers le canal de travail.
Utilisez un irrigateur pour éliminer l'excès de colorant ou les débris de la surface de la muqueuse.Retirez le cathéter de nébulisation et passez l’endoscope à travers le canal de travail pour obtenir des images ante mortem.Utilisez le guidage endoscopique à grand champ pour positionner l’embout distal dans la zone cible. Le temps total utilisé pour collecter les images confocales était <10 min. Le temps total utilisé pour collecter les images confocales était <10 min. Общее время, затраченное на сбор конфокальных изображений, составило <10 min. Le temps total nécessaire pour collecter des images confocales était <10 min.La durée totale d'acquisition des images confocales était inférieure à 10 minutes.La vidéo endoscopique en lumière blanche a été traitée à l'aide du système d'imagerie Olympus EVIS EXERA III (CLV-190) et enregistrée à l'aide d'un enregistreur vidéo Elgato HD.Utilisez LabVIEW 2021 pour enregistrer et sauvegarder des vidéos d'endoscopie.Une fois l'imagerie terminée, l'endoscope est retiré et le tissu à visualiser est excisé à l'aide d'une pince à biopsie ou d'un collet. Les tissus ont été traités pour une histologie de routine (H&E) et évalués par un pathologiste expert en gastroentérologie (HDA). Les tissus ont été traités pour une histologie de routine (H&E) et évalués par un pathologiste expert en gastroentérologie (HDA). Ils travaillaient pour l'histoire générale (H&E) et les experts-pathologistes du secteur scientifique (HDA). Les tissus ont été traités pour l'histologie de routine (H&E) et évalués par un pathologiste gastro-intestinal expert (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。 Ils travaillaient pour l'histoire générale (H&E) et les experts-pathologistes du secteur scientifique (HDA). Les tissus ont été traités pour l'histologie de routine (H&E) et évalués par un pathologiste gastro-intestinal expert (HDA).Les propriétés spectrales de la fluorescéine ont été confirmées à l'aide d'un spectromètre (USB2000+, Ocean Optics), comme le montre la figure S2.
Les endoscopes sont stérilisés après chaque utilisation par des humains (Fig. 8).Les procédures de nettoyage ont été effectuées sous la direction et l’approbation du Département de contrôle des infections et d’épidémiologie du Michigan Medical Center et de l’Unité centrale de traitement stérile. Avant l'étude, les instruments ont été testés et validés pour la stérilisation par Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), une entité commerciale qui fournit des services de prévention des infections et de validation de la stérilisation. Avant l'étude, les instruments ont été testés et validés pour la stérilisation par Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), une entité commerciale qui fournit des services de prévention des infections et de validation de la stérilisation. Avant la mise en place d'instruments de protestation et d'accessoires pour la société de stérilisation Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), organisation commerciale, Ceci est utilisé pour les infections professionnelles et la stérilisation professionnelle. Avant l'étude, les instruments ont été testés et approuvés pour la stérilisation par Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), une organisation commerciale fournissant des services de prévention des infections et de vérification de la stérilisation. Avant d'utiliser des instruments de stérilisation et des produits éprouvés Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), l'organisation commerciale préconise l'utilisation de produits ке инфекций и проверке стерилизации. Les instruments ont été stérilisés et inspectés avant étude par Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), une organisation commerciale qui fournit des services de prévention des infections et de vérification de la stérilisation.
Recyclage des outils.(a) Les endoscopes sont placés dans des plateaux après chaque stérilisation selon le procédé de traitement STERRAD.(b) Le SMF et les fils sont terminés respectivement par des connecteurs à fibre optique et électriques, qui sont fermés avant le retraitement.
Nettoyez les endoscopes en procédant comme suit : (1) essuyez l'endoscope avec un chiffon non pelucheux imbibé d'un nettoyant enzymatique du proximal au distal ;(2) Plongez l'instrument dans la solution détergente enzymatique pendant 3 minutes avec de l'eau.tissu non pelucheux.Les connecteurs électriques et à fibres optiques sont couverts et retirés de la solution ;(3) L'endoscope est enveloppé et placé dans le plateau d'instruments pour être stérilisé à l'aide de STERRAD 100NX, plasma gazeux de peroxyde d'hydrogène.environnement à température relativement basse et à faible humidité.
Les ensembles de données utilisés et/ou analysés dans la présente étude sont disponibles auprès des auteurs respectifs sur demande raisonnable.
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