Spas ji bo serdana Nature.com.Hûn guhertoyek gerokek bi piştgirîya CSS-ya sînorkirî bikar tînin.Ji bo ezmûna çêtirîn, em pêşniyar dikin ku hûn gerokek nûvekirî bikar bînin (an jî Moda Lihevhatinê ya di Internet Explorer de neçalak bikin).Wekî din, ji bo ku piştgirîya domdar misoger bike, em malperê bêyî şêwaz û JavaScript nîşan didin.
Carouselek ji sê slaytan yekcar nîşan dide.Bişkokên Pêşî û Paşê bikar bînin da ku di yek carê de di nav sê slaytan de bigerin, an jî bişkokên sliderê yên li dawiyê bikar bînin da ku di her carê de di sê slaytan de bigerin.
Endoskopiya lazer a konfokal rêbazek nû ya biopsiya optîkî ya rast-dem e.Wêneyên fluorescent ên qalîteya histolojîk dikarin tavilê ji epîteliya organên vala werin wergirtin.Heya nuha, şopandin bi amûrên bingehîn ên sondajê yên ku bi gelemperî di pratîka klînîkî de têne bikar anîn, bi nermbûnek tixûbdar di kontrolkirina fokusê de, ji nêz ve tête kirin.Em karanîna skanerek resonantek parametrîkî ya ku li dawiya dûr a endoskopê hatî danîn destnîşan dikin da ku guheztina paşîn a bi leza bilind pêk bîne.Di navenda refleksorê de çalek hatiye kişandin da ku riya ronahiyê bikişîne.Vê sêwiranê mezinahiya amûrê bi 2,4 mm û dirêjahiya 10 mm kêm dike, û dihêle ku ew di kanala xebatê ya endoskopên bijîjkî yên standard re derbas bibe.Lensên kompakt bi rêzdarî 1,1 û 13,6 mîkrobên li alî û axial peyda dike.Dûrahiya xebatê ya 0 μm û qada dîtinê ya 250 μm × 250 μm di rêjeyên çarçovê de heya 20 Hz têne bidestxistin.Heyecana li 488 nm fluorescein heyecan dike, boyaxek pejirandî ya FDA ji bo berevajiya tevna bilind.Endoskop ji bo 18 dewreyan bêyî têkçûn bi karanîna rêbazên sterilîzasyonê yên klînîkî yên pejirandî ji nû ve hatine hilberandin.Di dema kolonoskopiya rûtîn de wêneyên fluorescent ji mûkoza kolonê ya normal, adenomayên tubular, polîpên hîperplastîk, kolîta ulseratîf, û kolîta Crohn hatine wergirtin.Hucreyên yekane dikarin bêne nas kirin, di nav de kolonosît, hucreyên goblet, û hucreyên înflamatuar.Taybetmendiyên mukozê yên wekî strukturên krîptoyê, kavilên krîptoyê, û lamina propria dikarin bêne cûda kirin.Amûr dikare wekî alîkariyek ji endoskopiya kevneşopî re were bikar anîn.
Endoskopiya lazerê ya konfokal modalîteya wênekêşiyê ya nû ye ku ji bo karanîna klînîkî wekî pêvekek endoskopiya rûtîn1,2,3 hatî pêşve xistin.Van amûrên nermik, bi fiber-optîk ve girêdayî dikarin werin bikar anîn da ku nexweşiyên di şaneyên epîtelyal ên ku organên vala vedigirin, wek kolonî, werin tespît kirin.Ev tebeqeya zirav ji hêla metabolê ve pir çalak e û çavkaniya gelek pêvajoyên nexweşiyê yên wekî penceşêr, enfeksiyon û iltîhaba ye.Endoskopî dikare çareseriya subcellular bi dest bixe, di wêneyên vivo de qalîteya rast-histolojîk peyda dike da ku alîkariya bijîjkan bike ku biryarên klînîkî bidin.Biopsiya tevna laşî xetera xwînrijandin û perforasyonê heye.Gelek an jî kêm nimûneyên biopsiyê bi gelemperî têne berhev kirin.Her nimûneyek jêbirin lêçûna neştergeriyê zêde dike.Ji bo ku nimûne ji hêla pathologist ve were nirxandin çend rojan hewce dike.Di rojên ku li benda encamên patholojiyê ne, nexweş bi gelemperî xemgîniyê dikin.Berevajî vê, modalîteyên wênekêşiya klînîkî yên din ên wekî MRI, CT, PET, SPECT, û ultrasound ne çareseriya mekan û leza demkî ya ku ji bo dîtina pêvajoyên epithelial di vivo-yê de bi rast-dem, çareseriya subcellular re hewce dike tune.
Amûrek-based sondajê (Cellvizio) niha bi gelemperî li klînîkan tê bikar anîn da ku "biopsiya optîkî" bike.Sêwiran li ser bingehek fîber optîkê4 ya hevgirtî ya cîhê ye ku wêneyên floransent berhev dike û vediguhezîne.Navika fîberê ya yekane wekî "holek" tevdigere ku ji bo çareseriya binehucreyî ronahiya defokuskirî bi fezayî fîlter dike.Paqijkirin ji nêz ve bi karanîna galvanometreyek mezin û mezin tê kirin.Ev dabîn şiyana amûra kontrolkirina baldariyê sînordar dike.Qonaxa rast a kansera epîteliya ya destpêkê pêdivî bi dîtina li binê rûbera tevnê heye da ku dagirkeriyê binirxîne û dermankirina guncan diyar bike.Fluorescein, berevajîyek pejirandî ya FDA-yê, bi hundurê venoz ve tê rêve kirin da ku taybetmendiyên strukturên epîteliumê ronî bike. Van endomîkroskopan xwedan pîvanên 2,4 mm kêmtir in, û dikarin bi hêsanî di kanala biopsiyê ya endoskopên bijîjkî yên standard re derbas bibin. Van endomîkroskopan xwedan pîvanên 2,4 mm kêmtir in, û dikarin bi hêsanî di kanala biopsiyê ya endoskopên bijîjkî yên standard re derbas bibin. Ev endomîkroskopî nîşan dide ku <2,4 mm di diametreyê de ye û dibe ku legko peyda bibe ji ber kanala biopsiynыy standardên bijîşkî yên endoskopî. Van endomîkroskopan bi dirêjahiya 2,4 mm kêmtir in û dikarin bi hêsanî di kanala biopsiyê ya endoskopên bijîjkî yên standard re derbas bibin.Dirêjahiya van boreskopan ji 2,4 mm kêmtir in û bi hêsanî di kanala biopsiyê ya boreskopên bijîjkî yên standard re derbas dibin.Ev nermbûn rê dide cûrbecûr serîlêdanên klînîkî û ji hilberînerên endoscope serbixwe ye.Gelek lêkolînên klînîkî bi karanîna vê cîhaza wênekêşandinê hatine kirin, di nav de tespîtkirina zû ya penceşêrên esophagus, mîde, kolon, û valahiya dev.Protokolên wênekêşiyê hatine pêşve xistin û ewlehiya prosedûrê hate saz kirin.
Pergalên mîkroelektromekanîkî (MEMS) teknolojiyek hêzdar e ji bo sêwirandin û çêkirina mekanîzmayên şopandina piçûk ên ku di dawiya dûr a endoskopan de têne bikar anîn.Ev pozîsyon (bi nêzik ve girêdayî) dihêle ku di kontrolkirina pozîsyona balê de nermbûnek mezintir hebe5,6.Digel guheztina paşîn, mekanîzmaya dûrî di heman demê de dikare pîvazên axial, şaneyên paş-armanc, û şaneyên gihîştina rasthatî jî pêk bîne.Van kapasîteyên lêpirsîna hucreya epîtelyal ya berfirehtir, di nav de wênekêşana xaça-beşa vertîkal7, qada dîtinê ya mezin (FOV) 8 şopandina bêaqilî, û performansa çêtir li jêr-herêmên ku ji hêla bikarhêner ve hatî destnîşan kirin9, pêk tîne.MEMS pirsgirêka ciddî ya pakkirina motora şopandinê bi cîhê sînorkirî yê ku li dawiya amûrê heye çareser dike.Li gorî galvanometreyên mezin, MEMS di pîvanek piçûk, leza bilind û xerckirina hêza kêm de performansa çêtir peyda dike.Pêvajoyek hilberîna hêsan dikare ji bo hilberîna girseyî bi lêçûnek kêm were mezin kirin.Gelek sêwiranên MEMS berê hatine ragihandin10,11,12.Hîn yek ji wan teknolojiyên bi têra xwe nehatine pêşve xistin da ku bikaribe karanîna klînîkî ya berbelav a rast-dema wênekêşana in vivo bi riya kanala xebatê ya endoskopek bijîjkî vebike.Li vir, em armanc dikin ku karanîna skanerek MEMS li dawiya dûr a endoskopek ji bo wergirtina wêneya mirovî ya in vivo di dema endoskopiya klînîkî ya rûtîn de nîşan bidin.
Amûrek fiber optîk bi karanîna skanerek MEMS li dawiya dûr hate pêşve xistin da ku wêneyên fluorescent ên di vivo-ya rast-ê de bi taybetmendiyên histolojîkî yên wekhev berhev bike.Fiberek yek-mode (SMF) di lûleyek polîmer a maqûl de ye û li λex = 488 nm heyecan e.Ev veavakirin dirêjahiya tîrêja distal kurt dike û dihêle ku ew di kanala xebatê ya endoskopên bijîjkî yên standard de pêş ve were derbas kirin.Tîpa bikar bînin ku navenda optîkê.Van lensên hanê hatine sêwirandin ji bo bidestxistina çareseriya eksê ya nêzîkê difraktîf bi apertura jimareyî (NA) = 0,41 û dûrahiya xebatê = 0 μm13.Kulîlkên rast têne çêkirin da ku optîka 14 bi awakî rast li hev bikin. Skener di endoskopekê de bi tîpek dûrî ya hişk a 2,4 mm bejna xwe û 10 mm dirêj e (Hêjî. 1a).Van pîvanan dihêlin ku ew di pratîka klînîkî de wekî amûrek di dema endoskopiyê de were bikar anîn (Wêne. 1b).Hêza herî zêde ya bûyera lazerê ya li ser tevnê 2 mW bû.
Endoskopiya lazerê ya konfokal (CLE) û skenerên MEMS.Wêneyek ku (a) amûrek pakkirî ya bi pîvanên tîrêja dûrî hişk ên 2,4 mm û dirêjahiya 10 mm nîşan dide û (b) derbasbûna rasterast di kanala xebatê ya endoskopek bijîjkî ya standard (Olympus CF-HQ190L).(c) Dîmena pêşiyê ya skanerê ku refleksorek bi diranek navendî ya 50 μm ya ku tîrêjê heyecanê jê re derbas dibe nîşan dide.Skener li ser gimbalek ku ji hêla komek ajokerên ajokera çargoşeyî ve tê ajotin tê danîn.Frekansa resonant a cîhazê ji hêla mezinahiya bihara zirav ve tê destnîşankirin.(d) Dîtina kêlekê ya skanerê ku skanera ku li ser stûnek bi têlên bi lengerên elektrodê ve girêdayî ye ku xalên girêdanê ji bo nîşaneyên ajotinê û hêzê peyda dike nîşan dide.
Mekanîzmaya şopandinê ji reflekseke gemarî pêk tê, ku ji hêla komek çalakkerên çargoşeyî yên ku bi komê ve têne ajotin ve tê rêve kirin da ku tîrêjê li alîkî (balafira XY) bi şêweyek Lissajous veqetîne (Hêjîrê. 1c).Di navendê de çalek bi pîvana 50 μm ku tîrêjê heyecanê di nav de derbas dibû hat xêzkirin.Skaner bi frekansa resonant a sêwiranê ve tê rêve kirin, ku dikare bi guheztina pîvanên bihara torsionê were guheztin.Ankerên elektrodê li ser derûdora cîhazê hatin xêzkirin da ku xalên girêdanê ji bo îşaretên hêz û kontrolê peyda bikin (Hêjîrê. 1d).
Pergala wênekêşandinê li ser selikek portable ku dikare li odeya xebitandinê were gêr kirin, hatî danîn.Navbera bikarhêner a grafîkî ji bo piştgirîkirina bikarhênerên xwedan zanîna teknîkî ya hindik, wek bijîjk û ​​hemşîre, hatî çêkirin.Bi destan frekansa ajokera skaner, moda tîrêjê, û FOV ya wêneyê kontrol bikin.
Dirêjahiya giştî ya endoskopê bi qasî 4 m ye da ku rê bide derbasbûna tevahî amûran di kanala xebatê ya endoskopek bijîjkî ya standard (1,68 m), bi dirêjiyek zêde ji bo manevrabûnê.Di dawiya nêzîk a endoskopê de, SMF û têl di girêdanên ku bi fiber optîk û benderên têlkirî yên stasyona bingehîn ve girêdidin bi dawî dibin.Di sazkirinê de lazerek, yekîneyek fîlter, amplifikatorek voltaja bilind û detektorek wênekêşker (PMT) heye.Amplifiker îşaretên hêz û ajotinê dide skanerê.Yekîneya parzûna optîkî heyecana lazerê bi SMF-ê re hevûdu dike û floransê bi PMT re derbas dike.
Endoskop piştî her prosedurek klînîkî bi karanîna pêvajoya sterilîzasyona STERRAD ji nû ve têne hilberandin û dikarin heya 18 dewreyan bêyî têkçûn bisekinin.Ji bo çareseriya OPA, piştî zêdetirî 10 dewreyên dezenfektekirinê ti nîşanên zirarê nehatin dîtin.Encamên OPA ji yên STERRAD-ê derketin, pêşniyar dikin ku jiyana endoskopan bi dezenfektekirina asta bilind ne ji nû-sterilîzekirinê were dirêj kirin.
Çareserkirina wêneyê ji fonksiyona belavbûna xalê bi karanîna mûçikên fluorescent ên bi pîvana 0,1 μm ve hate destnîşankirin.Ji bo çareseriya aliyî û aksî, firehiyek tam li nîvê herî zêde (FWHM) 1,1 û 13,6 μm, bi rêzê, hate pîvandin (Hêjîr. 2a, b).
Vebijarkên wêneyê.Çareserkirina paşîn (a) û aksîal (b) ya optîka balkêşanê bi fonksiyona belavbûna xalê (PSF) ku bi karanîna mîkrosferên fluorescent ên bi pîvana 0.1 μm ve tê pîvandin têne destnîşan kirin.Pîvana tevahî ya pîvandinê li nîvê herî zêde (FWHM) bi rêzdarî 1.1 û 13.6 μm bû.Inset: Nêrînên berbelavkirî yên mîkrosferek yekane di rêgezên gerguhêz (XY) û axial (XZ) de têne xuyang kirin.(c) Wêneyê fluorescentê ku ji rêzika armancê ya standard (USAF 1951) hatî wergirtin (oval sor) ku destnîşan dike ku komên 7-6 dikarin bi zelalî werin çareser kirin.(d) Wêneya mîkrosferên floresentê yên belavbûyî yên bi 10 µm ku dîmenek dîmenê ya 250 µm×250 µm nîşan dide.PSF-yên di (a, b) de bi karanîna MATLAB R2019a (https://www.mathworks.com/) hatine çêkirin.(c, d) Wêneyên fluorescent bi karanîna LabVIEW 2021 (https://www.ni.com/) hatin berhev kirin.
Wêneyên floransent ji lensên çareseriya standard bi zelalî komek stûnên di komên 7-6-an de, ku çareseriya paşîn a bilind diparêze, ji hev vediqetînin (Hêjî. 2c).Qada dîtinê (FOV) ya 250 µm × 250 µm ji dîmenên mêşên floransent ên bi qalibê 10 µm ku li ser çîpkan belav bûne hate destnîşankirin (Wêne. 2d).
Rêbazek otomatîkî ya ji bo kontrolkirina qezenca PMT û rastkirina qonaxê di pergalek wênekêşana klînîkî de tête bicîh kirin da ku hunerên tevgerê yên ji endoskop, peristalsisa kolon, û nefesa nexweş kêm bike.Algorîtmayên ji nû veavakirina wêneyê û pêvajokirinê berê hatine vegotin14,15.Qezenckirina PMT-ê ji hêla kontrolkerek entegreyî (PI) ve tê kontrol kirin da ku pêşî li têrbûna tundiyê bigire16.Pergal ji bo her çarçoveyek tundiya pixelê ya herî zêde dixwîne, bersivên rêjeyî û entegre dihesibîne, û nirxên qezenckirina PMT-ê destnîşan dike da ku pê ewle bibe ku tundiya pixel di nav rêza destûr de ye.
Di dema wênekêşana in vivo de, nehevkirina qonaxê di navbera tevgera skaner û sînyala kontrolê de dikare bibe sedema şînbûna wêneyê.Dibe ku bandorên weha ji ber guheztina germahiya amûrê di hundurê laşê mirov de çêbibin.Wêneyên ronahiya spî destnîşan kirin ku endoskop bi mukoza kolonî ya normal re di vivo de têkiliyek bû (Wêne 3a).Di dîmenên xav ên mûkoza normal a kolonê de xirabûna pîxelên nerastkirî têne dîtin (Wêne 3b).Piştî tedawiya bi qonax û verastkirina berevajî ya rast, taybetmendiyên binehucreyî yên mukozayê dikarin bêne cûda kirin (Wêne. 3c).Ji bo bêtir agahdarî, wêneyên konfokal ên xav û wêneyên dema rast ên hatine pêvajo kirin di Fig.
Pêvajoya wêneyê.(a) Wêneya endoskopî ya bi goşeya fireh nîşan dide ku endoskopek (E) ku bi mukoza kolonî ya normal (N) re têkiliyek tê danîn da ku piştî rêveberiya fluorescein wêneyên fluorescent ên in vivo berhev bike.(b) Di dema şopandinê de di axên X û Y de gerok dikare bibe sedem ku pîxelên nerastkirî bişewitin.Ji bo mebestên xwenîşandanê, guheztinek qonaxek mezin li ser wêneya orjînal tê sepandin.(c) Piştî rastkirina qonaxa paş-pêvajoyê, hûrguliyên mukozê dikarin bêne nirxandin, tevî strukturên krîptoyê (tîrên), bi lûmenek navendî (l) ku ji hêla lamina propria (lp) ve hatî dorpêç kirin.Hucreyên yekane dikarin bêne cûda kirin, di nav de kolonosît (c), şaneyên goblet (g), û hucreyên înflamatuar (tîr).Vîdyoya zêde 1. (b, c) Wêneyên ku bi karanîna LabVIEW 2021 ve hatî hilberandin binêre.
Wêneyên floransê yên konfokal di gelek nexweşiyên kolonî de di vivo de hatine wergirtin da ku sepana klînîkî ya berfireh a amûrê nîşan bidin.Wêneyek berfereh yekem car bi karanîna ronahiya spî tête kirin da ku mûkoza pir ne normal were tespît kirin.Dûv re endoskop bi kanala xebatê ya kolonoskopê ve tê pêşdebirin û bi mûkozê re tê têkilîdan.
Wêneyên endoskopiya qada fireh, endomîkroskopiya konfokal, û histolojî (H&E) ji bo neoplaziya kolonî, di nav de adenoma tubular û polîpa hîperplastîk, têne xuyang kirin. Wêneyên endoskopiya qada fireh, endomîkroskopiya konfokal, û histolojî (H&E) ji bo neoplaziya kolonî, di nav de adenoma tubular û polîpa hîperplastîk, têne xuyang kirin. Şîrokopolînaya endoskopîya, konfokalînaya endomîkroskopîya û gistologîk (H&E) îzobrazenîyayê nîşan dide ku ji bo neoplasionên tolstoy kiski, veqetandina tîbulyarnuyu adenomu û giperplastycheskiy polip. Endoskopiya kolonî, endomîkroskopiya konfokal, û wênekirina histolojîk (H&E) ji bo neoplaziya kolonî, di nav de adenoma tubular û polîpa hîperplastîk, têne destnîşan kirin.显示结肠肿瘤（包括管状腺瘤和增生性息肉）的广角内窥镜检查、共聚组织学(H&E) 图像。共设计脚肠化(图像管状躰化和增生性息肉)的广角内刵霱录共共共光在微在Wêneyê 果学(H&E). Şîrokopolînaya эndoskopiya, konfokalînaya mîkroэndoskopiya û gistologicheskie (H&E) îzobrazenîya, nîşan dide ku li ser tolstoy kiski, vekêşana tubulyarnыe adenomы û giperplasticésye polipы. Endoskopiya qada fireh, mîkroendoskopiya konfokal, û wêneyên histolojîk (H&E) ku tumorên kolonê nîşan didin, di nav de adenomayên tubular û polîpên hîperplastîk.Adenomayên tubular windakirina mîmariya krîptê ya normal, kêmbûna mezinahiya şaneyên gopalê, tehlîlkirina lûmenê krîptoyê, û stûrbûna lamina propria nîşan didin (Hêjîrê. 4a-c).Polîpên hîperplastîk mîmariya stêrkî ya dîrîkan, çend şaneyên gopalê, lûmena şikeftan a şikeftan, û çîpên lamellar ên nerêkûpêk nîşan didin (Hêjî. 4d-f).
Wêneya çermê qalind a mucosal in vivo. Nûneratiya endoskopiya ronahiya spî, endomîkroskopa konfokal, û wêneyên histolojî (H&E) ji bo (ac) adenoma, (df) polîpa hîperplastîk, (gi) kolîta ulseratîf, û (jl) kolîta Crohn têne nîşandan. Nûneratiya endoskopiya ronahiya spî, endomîkroskopa konfokal, û wêneyên histolojî (H&E) ji bo (ac) adenoma, (df) polîpa hîperplastîk, (gi) kolîta ulseratîf, û (jl) kolîta Crohn têne nîşandan. Tipichnыe izobrazeniya эndoskopii di spî de, konfokalnыe эndomikroskopa û gistologi (H&E) nîşan dide dlya (ac) adenomы, (df) giperplastycheskogo polipa, (gi) jazvennogo kolîta û (jl) kolîta. Endoskopiya ronahiya spî ya tîpîk, endomîkroskopa konfokal, û wêneyên histolojî (H&E) ji bo (ac) adenoma, (df) polîpa hîperplastîk, (gi) kolîta ulseratîf, û (jl) kolîta Crohn têne nîşandan.显示了(ac) 腺瘤、(df) 增生性息肉、(gi) 溃疡性结肠炎和(jl) 克罗恩结肠炣蜡眄炎和(jl)检查、共聚焦内窥镜检查和组织学( H&E) 图像. Ev nîşan dide(ac) 躰真、(df) 增生性息肉、(gi)共公司内肠肠炎性和电视学( H&E ) wêne. Pêşniyarên endoskopiya di spî de, konfokalînaya endoskopiya û gistolojiya (ac) adenomы, (df) giperplastycheskogo polypoza, (gi) jazvennogo kolîta û (jl) kolîta Krona (H&E). Nûnertiya endoskopiya ronahiya spî, endoskopiya konfokal, û histolojiya (ac) adenoma, (df) polîpoza hîperplastîk, (gi) kolîta ulseratîf, û (jl) kolîta Crohn (H&E) têne xuyang kirin.(B) wêneyek konfokal ku di vivo de ji adenoma tubular (TA) bi karanîna endoskopek (E) hatî wergirtin nîşan dide.Ev birîna pêşkanserê windabûna mîmariya krîptê ya normal (tîr), guheztina lûmena krîpê (l), û qerebalixiya lamina propria ya krîptoyê (lp) nîşan dide.Kolonocît (c), hucreyên gopalê (g), û hucreyên înflamatuar (tîr) jî dikarin bêne nas kirin.Smt.Vîdyoya Pêvek 2. (e) wêneyek konfokal ku ji polîpek hîperplastîk (HP) di vivo de hatî wergirtin nîşan dide.Ev birînek bextewar mîmariya krîptê ya stêrkî (tîr), lûmenek krîpekê ya mîna şikil (l), û lamina propria (lp) bi rengek nerêkûpêk nîşan dide.Kolonocît (c), çend hucreyên gopalê (g) û şaneyên înflamatuar (tîr) jî dikarin bêne nas kirin.Smt.Vîdyoya Pêvekirî 3. (h) wêneyên konfokal ên ku di kolîtîya ulseratîf (UC) de di vivo de hatine bidestxistin nîşan dide.Ev rewşa înflamatuar mîmariya krîptê (tîr) û hucreyên gopalê yên berbiçav (g) nîşan dide.Perçên fluorescein (f) ji şaneyên epîtelal têne derxistin, ku zêdeperebûna damaran nîşan dide.Di lamina propria (lp) de gelek şaneyên înflamatuar (tîr) têne dîtin.Smt.Vîdyoya Pêvek 4. (k) wêneyek konfokal ku di vivo de ji herêmek kolîta Crohn (CC) hatî wergirtin nîşan dide.Ev rewşa înflamatuar mîmariya krîptê (tîr) û hucreyên gopalê yên berbiçav (g) nîşan dide.Perçên fluorescein (f) ji şaneyên epîtelal têne derxistin, ku zêdeperebûna damaran nîşan dide.Di lamina propria (lp) de gelek şaneyên înflamatuar (tîr) têne dîtin.Smt.Vîdyoya Pêvek 5. (b, d, h, l) Wêneyên ku bi karanîna LabVIEW 2021 ve hatî hilberandin.
Komek heman wêneyan a iltîhaba kolonî tê xuyang kirin, di nav de kolîta ulseratîf (UC) (Wêne 4g-i) û kolîta Crohn (Wêne 4j-l).Tê texmîn kirin ku berteka înflamatuar ji hêla strukturên krîptoyê yên xerabûyî yên bi hucreyên gopalê yên pêşkeftî ve tê destnîşan kirin.Fluorescein ji hucreyên epithelial ve tê kişandin, ku zêde permeability vaskuler nîşan dide.Di lamina propria de hejmareke mezin a hucreyên înflamatuar têne dîtin.
Me serîlêdana klînîkî ya endoskopek lazerê ya konfokal a maqûl a bi fîber-hevgirêdayî ya ku ji bo wergirtina wêneya di vivo de skanerek MEMS-ê ya dûrî cîh bikar tîne destnîşan kir.Di frekansa resonantê de, rêjeyên çarçovê heya 20 Hz dikarin bi karanîna moda şopandina Lissajous-a-dansa bilind were bidestxistin da ku hunerên tevgerê kêm bikin.Rêya optîkî tê pêçandin da ku berfirehbûna tîrêjê û aperturek jimareyî têra peydakirina çareseriyek paşîn a 1.1 μm peyda bike.Wêneyên fluorescent ên bi kalîteya histolojîk di dema kolonoskopiya rûtîn a mukoza kolonî ya normal, adenomayên tubular, polîpên hîperplastîk, kolîta ulseratîf, û kolîta Crohn de hatin wergirtin.Hucreyên yekane dikarin bêne nas kirin, di nav de kolonosît, hucreyên goblet, û hucreyên înflamatuar.Taybetmendiyên mukozê yên wekî strukturên krîptoyê, kavilên krîptoyê, û lamina propria dikarin bêne cûda kirin.Zencîreya rastîn mîkro-makînekirî ye da ku lihevhatina rast a hêmanên optîkî û mekanîkî yên takekesî di hundurê amûra 2.4 mm drêj x 10 mm dirêj de bicîh bike.Sêwirana optîkî di endoskopên bijîjkî de dirêjahiya tîpa dûr a hişk bi têra xwe kêm dike da ku rê bide derbasbûna rasterast di nav kanalek xebatê ya pîvana standard (3,2 mm) de.Ji ber vê yekê, bêyî ku çêker be, amûr dikare ji hêla bijîjkên li cîhê rûniştinê ve bi berfirehî were bikar anîn.Heyecan li λex = 488 nm hate kirin da ku fluorescein, rengînek pejirandî ya FDA-yê heyecan bike, da ku berevajî bilind bistîne.Amûr bi karanîna rêbazên sterilîzasyonê yên klînîkî yên pejirandî ji nû ve bê pirsgirêk ji bo 18 dewreyan hate hilberandin.
Du sêwiranên amûrên din ji hêla klînîkî ve hatine pejirandin.Cellvizio (Mauna Kea Technologies) endoskopek lazer a konfokal (pCLE) ya li ser bingeha sondajê ye ku komek kabloyên fîber optîk ên hevgirtî yên pirmode bikar tîne da ku wêneyên floransê berhev bike û veguhezîne1.Neynikek galvo ya ku li ser stasyona bingehê ye, li dawiya nêzik de skanek paşîn pêk tîne.Beşên optîkî di balafira horizontî (XY) de bi kûrahiya 0 heta 70 μm têne berhev kirin.Kîtên mîkroprobeyê ji 0,91 (derziya 19 G) heya 5 mm li ber berdest in.Çareseriyek paşîn a 1 heta 3.5 μm hate bidestxistin.Wêneyên bi rêjeya çarçoweya 9 heta 12 Hz bi dîmenek yek-alî ji 240 heta 600 μm hatine berhev kirin.Platform ji hêla klînîkî ve di gelek deveran de, di nav de kanala bile, mîzdank, kolon, esophagus, pişik, û pankreasê de hatî bikar anîn.Optiscan Pty Ltd endoskopek lazerê ya konfokal (eCLE) ya li ser endoskopê bi motorek şopandinê ku di nav lûleya têketinê (dawiya dûr) ya endoskopek profesyonel (EC-3870K, Amûrên Precision Pentax) de hatî çêkirin, çêkiriye 17.Beşa optîkî bi karanîna fiberek yek-modê hate kirin, û skanandina alî bi karanîna mekanîzmayek kantilê bi navgînek tûncînek resonant ve hate kirin.Ji bo afirandina jicîhûwarkirina eksê çalakkerek Aloziya Bîra Shape (Nitinol) tê bikar anîn.Dirêjahiya giştî ya modula konfokal 5 mm e.Ji bo balkişandinê, lensek GRIN bi jimareyek NA = 0,6 tê bikar anîn.Wêneyên asoyî bi rêzê ve bi 0,7 û 7 μm, bi rêjeyek çarçoweya 0,8-1,6 Hz û qada dîtinê ya 500 μm × 500 μm, bi çareseriyên paşîn û axial ên 0,7 û 7 μm hatin wergirtin.
Em bi karanîna endoskopek bijîjkî ve bi karanîna skanerek MEMS ya dawiya dûr ve wergirtina wênekêşiya floransê ya di vivo-yê de destnîşan dikin.Fluorescence berevajiya wêneyê bilind peyda dike, û lîgandên ku bi armancên rûxara hucreyê ve girêdidin dikarin bi fluorophores bêne nîşankirin da ku nasnameya molekulî ji bo baştirkirina tespîtkirina nexweşiyê peyda bikin18.Teknîkên din ên optîkî yên ji bo mîkroendoskopiya in vivo jî têne pêşve xistin. OCT dirêjahiya hevrêziya kurt a ji çavkaniyek ronahiyê ya fireh bikar tîne da ku wêneyan di balafira vertîkal de bi kûrahiyên >1 mm19 berhev bike. OCT dirêjahiya hevrêziya kurt a ji çavkaniyek ronahiyê ya fireh bikar tîne da ku wêneyan di balafira vertîkal de bi kûrahiyên >1 mm19 berhev bike. OKT bikar tîne korotkuyu dlinu cogerentnosti berfirehopolosnogo esnîkîka nû ya ji bo sbora îzobrazheniy di vertîkal ploskosti bi glubinoy >1 mm19. OCT dirêjahiya hevrêziya kurt a çavkaniyek ronahiyê ya fireh bikar tîne da ku wêneyan di balafira vertîkal de bi kûrahiya >1 mm19 bigire. OCT 使用宽带光源的短相干长度来收集垂直平面中深度> 1 mm19 的图像。1 mm19 的图像. OKT bikar tîne korotkuyu dlinu cogerentnosti berfirehopolosnogo istîkîka gerdûnî ji bo sbora îzobrajenîy li ser gûbînê >1 mm19 li vertîkal ploskosti. OCT dirêjahiya hevrêziya kurt a çavkaniyek ronahiyê ya berfereh bikar tîne da ku di balafira vertîkal de wêneyan > 1 mm19 bistîne.Lêbelê, ev nêzîkatiya kêm-berevajî xwe dispêre berhevkirina ronahiya paşverû û çareseriya wêneyê ji hêla hunerên speckle ve sînorkirî ye.Endoskopiya fotoakûstîk wêneyên in vivo li ser bingeha berfirehbûna termoelastîk a bilez a di tevnê de piştî vegirtina nebza lazerê ya ku pêlên deng çêdike çêdike20. Vê nêzîkatiyê ji bo şopandina dermankirinê kûrahiya wênekêşiyê> 1 cm di koloniya mirovan de di vivo de destnîşan kiriye. Vê nêzîkatiyê ji bo şopandina dermankirinê kûrahiya wênekêşiyê> 1 cm di koloniya mirovan de di vivo de destnîşan kiriye. Ev pêvek ji bo pêşandana lîberê nîşan dide > 1 cm li tolstoy kishke cheloveka in vivo ji bo monitoringa terapies. Vê nêzîkatiyê ji bo şopandina dermankirinê kûrahiya wênekêşiyê ya > 1 cm di koloniya mirovan de di vivo de destnîşan kir.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 Ev pêvek ji bo avakirina îzobrazeniya li ser şekir > 1 cm di tolstoy kishke cheloveka in vivo dlya monitoringa terapies. Ev nêzîkatî di kûrahiyên wênekirinê de > 1 cm di koloniya mirovî de di vivo de hate destnîşan kirin ku dermankirinê bişopîne.Berevajî bi giranî ji hêla hemoglobînê ve di vaskulatorê de tê hilberandin.Dema ku du an zêdetir fotonên NIR bi hevdemî li biomolekulên tevnvîsê dikevin, endoskopiya multiphoton wêneyên floransê yên berevajî bilind çêdike21. Ev nêzîkatî dikare kûrahiyên wênekêşiyê> 1 mm bi fototoksîkiya kêm bi dest bixe. Ev nêzîkatî dikare kûrahiyên wênekêşiyê> 1 mm bi fototoksîkiya kêm bi dest bixe. Ev pêvek dikare ji bo îzobrazeniya lîberê > 1 mm bi kêmî wênekêşiya wêneyê. Ev nêzîkatî dikare kûrahiya wêneyê > 1 mm bi fototoksîkiya kêm peyda bike.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。 Ev pêvek dikare ji bo îzobrazeniya lîberê > 1 mm bi kêmî wênekêşiya wêneyê. Ev nêzîkatî dikare kûrahiya wêneyê > 1 mm bi fototoksîkiya kêm peyda bike.Nebza lazerê ya femtosecondê ya bilind hewce ye û ev rêbaz di dema endoskopiyê de ji hêla klînîkî ve nehatiye îsbat kirin.
Di vê prototîpê de, skaner tenê guheztina paşîn pêk tîne, ji ber vê yekê beşa optîkî di balafira horizontî (XY) de ye.Amûr dikare di pergala Cellvizio de ji neynikên galvanîk (12 Hz) bi rêjeya çarçoveyek bilindtir (20 Hz) bixebite.Rêjeya çarçoveyê zêde bikin da ku hunerên tevgerê kêm bikin û rêjeya çarçoveyê kêm bikin da ku nîşanê zêde bikin.Algorîtmayên bilez û otomatîkî hewce ne ku hunerên tevgerê yên mezin ên ku ji hêla tevgera endoskopîk, tevgera respirasyonê, û tevgera rovî ve têne çêkirin kêm bikin.Skenerên resonantê yên parametrîk hatine destnîşan kirin ku ji bi sedan mîkronan zêdetir ji cîhûwarên axial bi dest dixin22. Wêneyên dikarin di balafira vertîkal (XZ) de, li ser rûxara mukozal perpendîkuler werin berhev kirin, da ku heman dîmenê wekî ya histolojiyê (H&E) peyda bikin. Wêneyên dikarin di balafira vertîkal (XZ) de, li ser rûxara mukozal perpendîkuler werin berhev kirin, da ku heman dîmenê wekî ya histolojiyê (H&E) peyda bikin. Ji ber vê yekê, ev yek dikare ji bo guhertoya vertîkal (XZ), pêbaweriya pêbaweriya pêbaweriyê, ji ber vê yekê îzobrazîneyê, kak ji bo gistologiyê (H&E). Wêneyên dikarin di balafirek vertîkal (XZ) de li ser rûxara mucosal perpendîkular werin kişandin da ku heman wêneyê wekî di histolojiyê de (H&E) peyda bikin.可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ) 中收集图像，以提供与组织学(H&E)可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ) 中收集图像，以提供与组织学(H&E) Ji ber vê yekê, ev yek dikare bi pîvazên vertîkal (XZ) ve girêdayî be, ji bo verastkirina pêbaweriya pêbaweriyê, ev yek dikare bibe îzobrazene, wek ku ji bo gistologîçeskîm (HH&Eedoanii) ye. Wêneyên dikarin di balafirek vertîkal (XZ) de li ser rûxara mukozal perpendîkular werin kişandin da ku heman wêneyê wekî muayeneya histolojîk (H&E) peyda bikin.Skaner dikare li pozîsyonek paş-armancê were danîn ku tîrêjê ronahiyê li ser eksê optîkî ya sereke dikeve da ku hesasiyeta li hember xeletiyan kêm bike8.Vîdyoyên fokal ên bi sînorkirî yên difraksîyonê dikarin li ser qadên dîtinê yên bi kêfî yên mezin dûr bikevin.Paqijkirina gihîştina rasthatî dikare were kirin da ku reflekskeran berbi pozîsyonên ku ji hêla bikarhêner ve hatî destnîşan kirin veguhezîne9.Qada dîtinê dikare were kêm kirin da ku qadên kêfî yên wêneyê ronî bike, rêjeya nîşana deng, berevajî, û rêjeya çarçovê baştir bike.Skaner dikarin bi karanîna pêvajoyên hêsan bi girseyî werin hilberandin.Bi sedan amûr dikarin li ser her waferek silicon werin çêkirin da ku hilberîna ji bo hilberîna girseyî ya kêm lêçûn û belavkirina berfireh zêde bikin.
Riya ronahiyê ya pêçandî mezinahiya tîrêja dûrî ya hişk kêm dike, û karanîna endoskopê wekî amûrek di dema kolonoskopiya rûtîn de hêsan dike.Di wêneyên fluorescent ên ku têne xuyang kirin de, taybetmendiyên binehucreyî yên mukozayê têne dîtin ku adenomên tubular (precancerous) ji polîpên hîperplastîk (binign) cuda dikin.Van encaman destnîşan dikin ku endoskopî dikare hejmara biopsiyên nehewce kêm bike23.Tevliheviyên gelemperî yên ku bi emeliyatê re têkildar in dikarin werin kêm kirin, navberên çavdêriyê dikarin xweşbîn bibin, û analîza histolojîkî ya birînên piçûk dikare were kêm kirin.Em her weha wêneyên in vivo yên nexweşên bi nexweşiya înflamatuar a rovî, tevî kolîta ulcerative (UC) û kolîta Crohn, nîşan didin.Kolonoskopiya ronahiya spî ya kevneşopî dîmenek makroskopî ya rûbera mukozê bi şiyana tixûbdar peyda dike ku meriv bi rastkirina başkirina mukozê binirxîne.Endoscopy dikare di vivo de were bikar anîn da ku bandora dermanên biyolojîkî yên wekî antî-TNF24 binirxîne.Di heman demê de nirxandina rast a di vivo de dikare dubarebûna nexweşî û tevliheviyên wekî emeliyat kêm bike an pêşî lê bigire û kalîteya jiyanê baştir bike.Di lêkolînên klînîkî de ku bi karanîna endoskopên fluorescein-ê hene di vivo25 de reaksiyonên neyînî yên cidî nehatine ragihandin. Hêza lazerê ya li ser rûxara mukozê bi <2 mW ve sînorkirî bû da ku xetera birîna germî kêm bike û hewcedariyên FDA-yê ji bo xetera ne-girîng26 bi 21 CFR 812 bicîh bîne. Hêza lazerê ya li ser rûxara mukozê bi <2 mW ve sînorkirî bû da ku xetera birîna germî kêm bike û hewcedariyên FDA-yê ji bo xetera ne-girîng26 bi 21 CFR 812 bi cih bîne. Têkiliya lazera li ser pêverhnosti slizstoy oboloch bыla ji bo <2 mVt sînorkirî ye, ew dikare kêmasiya rîska termînîkî ya kêmasiyê bibîne û hewce bike ku FDA nehêle 21 CF6R, wekî 21 CF6R. Hêza lazerê ya li rûxara mukozê bi <2 mW ve sînorkirî bû da ku xetera zirara germî kêm bike û ji bo xetera neçaverê26 di binê 21 CFR 812 de hewcedariyên FDA bicîh bîne.粘膜表面的激光功率限制在<2 mW，以最大限度地降低热损伤风险，并满21CFR险26 的要求.粘膜表面的激光功率限制在<2 mW Têkiliya lazera li ser pêbaweriya slîzîstoy barokên быla ji bo <2 mVt sînorkirî ye. Hêza lazerê ya li rûxara mukozê bi <2 mW ve sînorkirî bû da ku xetera zirara termal kêm bike û ji bo xetera neguhêz hewcedariyên FDA 21 CFR 812 bicîh bîne26.
Sêwirana amûrê dikare were guheztin da ku kalîteya wêneyê baştir bike.Optîkên taybetî hene ku ji bo kêmkirina aberasyona spherîkî, çêtirkirina çareseriya wêneyê û zêdekirina dûrahiya xebatê heye.SIL dikare were guheztin da ku çêtir bi nîşaneya refraksiyonê ya tevneyê (~ 1.4) bihevre bike da ku hevgirtina ronahiyê baştir bike.Frekansa ajotinê dikare were guheztin da ku goşeya paşîn a skanerê zêde bike û qada dîtinê ya wêneyê berfireh bike.Hûn dikarin rêbazên otomatîk bikar bînin da ku çarçoveyên wêneyek bi tevgerek girîng jêbirin da ku vê bandorê kêm bikin.Rêzeya dergehê-bernamesazkirî ya zeviyê (FPGA) bi wergirtina daneya bilez dê were bikar anîn da ku rastkirina rast-a-çarçoveya bi performansa bilind peyda bike.Ji bo karanîna klînîkî ya mezintir, divê rêbazên otomatîkî ji bo veguheztina qonaxê û hunerên tevgerê ji bo şîrovekirina wêneya rast-dem rast bikin.Scannerek resonantek parametrîkî ya yekalî ya 3-xebatî dikare were bicîh kirin da ku şopandina aksial bike 22. Van amûran hatine pêşve xistin da ku bi rêkûpêkkirina frekansa ajotinê di rejîmekê de ku dînamîkên nermbûn/hişkerî yên tevlihev vedihewîne bi destxistina jicîhûwarkirina vertîkal a nedîtî> 400 μm27. Van amûran hatine pêşve xistin da ku bi rêkûpêkkirina frekansa ajotinê di rejîmekê de ku dînamîkên nermbûn/hişkerî yên tevlihev vedihewîne bi destxistina jicîhûwarkirina vertîkal a nedîtî> 400 μm27. 400 mkm nuqteya xwe ya nûvekirî di modê de, ku taybetmendiyên xwe biguherîne. Van amûran hatine sêwirandin ku bi danîna frekansa ajotinê di moda ku ji hêla dînamîkên nerm/hişk ên tevlihev ve tê diyar kirin bigihîjin veguheztinek vertîkal a nedîtî ya >400 μm.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化有的>400 µm 的垂直位移27.这些 设备 的 开发 是 为了 在 具有 混合 软化 硬化 硬化 学 学 状态 为了 状态现 的> 400 µm 的 垂直 位移 27. Ev avantajên ji bo guhertoyên bêserûber ên vertîkal ên guhertoya >400 mkm ji bo guherandinan di moda 27 de. Van amûran hatine sêwirandin ku bi verastkirina frekansa tetikê di moda kinetîkî ya tevlihev a nermbûn/hişkbûnê de bigihîjin guheztinên vertîkal ên nedîtî > 400 μm27.Di paşerojê de, wênekêşiya veguhêz a vertîkal dibe ku di qonaxa destpêkê ya penceşêrê (T1a) de bibe alîkar.Ji bo şopandina tevgera skanerê û rastkirina veguheztina qonaxê 28, dorhêlek hestyariya kapasîteyê dikare were bicîh kirin.Kalibrasyona qonaxê ya otomatîkî ya ku bi karanîna çerxa senzorê ve tê bikar anîn dikare berî karanîna kalibrasyona amûrê bi destan biguhezîne.Pêbaweriya amûrê dikare bi karanîna teknolojiyên pêbawertir girtina amûran were çêtir kirin da ku hejmara çerxên pêvajoyê zêde bike.Teknolojiya MEMS soz dide ku karanîna endoskopan ji bo dîtina epîteliya organên vala, teşhîskirina nexweşiyê, û şopandina dermankirinê bi rengek hindiktirîn dagîrker zûtir bike.Bi pêşkeftina pêşdetir, ev modalîteya wênekêşiya nû dikare bibe çareseriyek erzan ku wekî pêvek ji endoskopên bijîjkî re ji bo vekolîna tavilê ya histolojîk were bikar anîn û di dawiyê de dikare şûna analîza patholojîkî ya kevneşopî bigire.
Simulasyonên şopandina tîrêjê bi karanîna nermalava sêwirana optîkî ya ZEMAX (guhertoya 2013) hatin kirin da ku pîvanên optîka balkêşanê diyar bikin.Pîvanên sêwiranê çareseriya eksê ya nêzîk-difraktîf, dûrbûna xebatê = 0 μm, û qada dîtinê (FOV) ji 250 × 250 μm2 mezintir e.Ji bo heyecana li dirêjahiya pêlê λex = 488 nm, fiberek yek-mode (SMF) hate bikar anîn.Dubendên akromatîkî têne bikar anîn da ku cûdahiya berhevoka fluorescence kêm bikin (Wêne 5a).Tîrêj di nav SMF-ê de bi çarçoweya qada modê ya 3,5 μm û bêyî qutbûnê di navenda refleksatorê de bi çarçoweya dirûvê 50 μm re derbas dibe.Lensek binavbûyî ya hişk (hemîsferîkî) bi indexek refaksiyonê ya bilind (n = 2,03) bikar bînin da ku guheztina tîrêjê ya rûkal kêm bike û pêwendiya tam bi rûxara mukozê re misoger bike.Optîka balkişandinê bi tevahî NA = 0.41 peyda dike, ku NA = nsinα, n nîşaneya vekêşanê ya tevneyê ye, α goşeya hevgirtina tîrêjê ya herî zêde ye.Vebijêrkên paşîn û axial ên bi sînorkirî yên veqetandinê bi rêzdarî 0,44 û 6,65 μm ne, NA = 0,41, λ = 488 nm, û n = 1,3313 bikar tînin.Tenê lensên bazirganî yên berdest ên bi pîvana derve (OD) ≤ 2 mm hatine hesibandin.Riya optîkî tê pêçandin, û tîrêjê ku ji SMF-ê derdikeve, di hêlîna navendî ya skanerê re derbas dibe û ji hêla neynikek sabît (bi pîvana 0,29 mm) ve vedigere.Ev veavakirin dirêjahiya dawiya dûrî ya hişk kurt dike da ku derbasbûna pêş a endoskopê di nav kanala xebatê ya standard (3,2 mm) ya endoskopên bijîjkî re hêsantir bike.Ev taybetmendî wê hêsan dike ku di dema endoskopiya rûtîn de wekî amûrek were bikar anîn.
Rêbernameya ronahiya pêçandî û pakkirina endoskopê.(a) Tîrêja heyecanê ji OBC derdikeve û di kêşeya navendî ya skanerê re derbas dibe.Tîrêj ji neynikek dorhêl a sabît vedigere nav skanerê ji bo veguheztina paşîn tê berfireh kirin û xuyang kirin.Optîka balkişandinê ji cotek lensên dubendî yên akromatîkî û lensek binavbûnê ya zexm (hemispherical) pêk tê ku têkiliya bi rûxara mukozê re peyda dike.ZEMAX 2013 (https://www.zemax.com/) ji bo sêwirana optîkî û simulasyona şopandina tîrêjê.(b) Cihê pêkhateyên cihêreng ên amûrê nîşan dide, di nav de fîbera yek modê (SMF), skaner, neynok û lens.Solidworks 2016 (https://www.solidworks.com/) ji bo modela 3D ya pakkirina endoskopê hate bikar anîn.
SMFek (#460HP, Thorlabs) bi dirêjahiya pêlê 488 nm 3,5 μm, ji bo parzûna mekanî ya ronahiya defokuskirî wekî "çal" hate bikar anîn (Hêjîr. 5b).SMF di lûleyên polîmer ên nerm (#Pebax 72D, Nordson MEDICAL) de têne girtin.Dirêjbûnek bi qasî 4 metre tê bikar anîn da ku dûrahiya têr di navbera nexweş û pergala wênegiriyê de were misoger kirin.Ji bo balkişandina tîrêjê û berhevkirina floransê cotek 2 mm lensên akromatîkî yên dubendî MgF2 (# 65568, # 65567, Edmund Optics) û lensek nîvsferîkî ya 2 mm ya neqişandî (#90858, Edmund Optics) hatin bikar anîn.Lûlek dawiya pola zengarnegir (4 mm dirêj, 2.0 mm OD, 1.6 mm ID) têxin navbera rezîn û lûleya derve da ku vibrasyona skanerê veqetînin.Zencîreyên bijîjkî bikar bînin da ku amûrê ji şilavên laş û prosedurên hilgirtinê biparêzin.Ji bo parastina girêdanan lûleya germbûna germê bikar bînin.
Skanera kompakt li ser prensîba rezonansa parametrîkî tê çêkirin.Ji bo veguheztina tîrêjê heyecanê di navenda refleksorê de aperturek 50 μm xêz bike.Di moda Lissajous de, bi karanîna komek ajokarên çargoşeyî, tîrêjê berbelavkirî di moda Lissajous de di rêça ortogonal de (balafira XY) vedigere.Tabloyek wergirtina daneyê (#DAQ PCI-6115, NI) hate bikar anîn da ku nîşaneyên analog hilberîne da ku skaner kontrol bike.Hêz ji hêla amplifikatorek voltaja bilind (#PDm200, PiezoDrive) bi têlên zirav (#B4421241, MWS Wire Industries) ve hate peyda kirin.Li ser armatureya elektrodê têlan bikin.Skaner li frekansên nêzî 15 kHz (xebata bilez) û 4 kHz (xebata hêdî) kar dike da ku bigihîje FOV heya 250 µm × 250 µm.Vîdyo dikare bi rêjeya çarçoweya 10, 16, an 20 Hz were kişandin.Van rêjeyên çarçoveyê têne bikar anîn da ku rêjeya dubarekirina şêwaza şopandina Lissajous-ê, ku bi nirxa frekansên heyecana X û Y-ya skaner29 ve girêdayî ye, li hev bikin.Hûrguliyên danûstendinên di navbera rêjeya çarçovê de, çareseriya pixel, û dendika nimûneya şopandinê di xebata meya berê de hatine pêşkêş kirin14.
Lazerek rewşa hişk (#OBIS 488 LS, hevgirtî) λex = 488 nm peyda dike ku ji bo berevajîkirina wêneyê fluorescein heyecan bike (Hêjîrê. 6a).Pigtailên optîkî bi yekîneya parzûnê bi girêdanên FC/APC ve têne girêdan (wendabûn 1,82 dB) (Hêjîrê. 6b).Tîrêj ji hêla neynek dîkroîk (#WDM-12P-111-488/500:600, Oz Optîk) di SMF-ê de bi navgînek din a FC / APC ve tê guheztin.Li gorî 21 CFR 812, hêza bûyerê ya tevnê herî zêde 2 mW tê sînordar kirin da ku ji bo xeterek neguhêz hewcedariyên FDA bicîh bîne.Fluorescence di nav neynek dîkroîk û parzûnek veguheztina dirêj (#BLP01-488R, Semrock) re derbas bû.Fluorescence bi riya girêdanek FC/PC ve ji detektorek lûleya fotomultîplîker (PMT) (#H7422-40, Hamamatsu) re hate veguheztin û bi karanîna fiberek pirrengî ya ~ 1 m dirêj a bi 50 μm bejna bingehîn.Nîşaneyên fluorescentê bi amplifikatorek niha ya leza bilind (#59-179, Edmund Optics) hatin zêdekirin.Nermalava taybetî (LabVIEW 2021, NI) ji bo wergirtina daneya rast û hilanîna wêneyê hatî pêşve xistin.Mîhengên hêza lazer û qezenckirina PMT-ê ji hêla mîkrokontroller (#Arduino UNO, Arduino) ve bi karanîna panelek çapkirî ya taybetî ve têne destnîşankirin.SMF û têl di girêdanan de bi dawî dibin û bi lîmanên fiber optîk (F) û têl (W) yên li ser stasyona bingehîn ve girêdidin (Wêne 6c).Pergala wênekêşiyê li ser selikek portable heye (Wêne 6d). Transformatorek îzolasyonê hate bikar anîn da ku heyama leaksiyonê ji <500 μA re sînordar bike. Transformatorek îzolasyonê hate bikar anîn da ku heyama leaksiyonê ji <500 μA re sînordar bike. Dля ограничия тока утечки до <500 мкА употребувана изолирующий трансформатор. Transformatorek îzolasyonê hate bikar anîn da ku herikîna leaksiyonê ji <500 μA re sînordar bike.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 heta <500 мкА. Transformatorek îzolasyonê bikar bînin da ku herikîna leaksiyonê bi kêmtirîn 500 μA sînordar bike.
sîstema dîtbarî.(a) PMT, lazer û amplifiker di stasyona bingehîn de ne.(b) Di banka parzûnê de, lazer (şîn) li ser kabloya fiber optîk bi navgîniya girêdana FC / APC ve dimeşe.Tîrêj ji hêla neynek dîkroîk (DM) ve di nav fiberek yek-mode (SMF) de bi riya girêdanek FC / APC ya duyemîn ve tê veguheztin.Fluorescence (kesk) di nav DM û parzûna derbasbûna dirêj (LPF) re digihîje PMT-ê bi riya fibera pirmode (MMF).(c) Dawiya nêzîk a endoskopê bi benderên fiber optîk (F) û têl (W) yên stasyona bingehîn ve girêdayî ye.(d) Endoskop, monitor, stasyona bingehîn, komputer, û transformatorê veqetandinê li ser selikek portable.(a, c) Solidworks 2016 ji bo modela 3D ya pergala wênegiriyê û hêmanên endoskopê hate bikar anîn.
Çareseriya paşîn û aksî ya optîka balkêşanê ji fonksiyona belavbûna xalê ya mîkrosferên fluorescent (# F8803, Thermo Fisher Scientific) 0,1 mîkrok di pîvanê de hate pîvandin.Wêneyan berhev bikin û mîkrosferan bi 1 μm gavên xêzikî (# M-562-XYZ, DM-13, Newport) wergerînin.Pişka wêneyê bi karanîna ImageJ2-ê bikar tîne da ku wêneyên mîkrosphereyan ên xaçê werbigire.
Nermalava taybetî (LabVIEW 2021, NI) ji bo wergirtina daneya rast û hilanîna wêneyê hatî pêşve xistin.Li ser hêjîrê.7 serpêhatiyek li ser rûtînên ku ji bo xebitandina pergalê têne bikar anîn nîşan dide.Navbera bikarhêner ji wergirtina daneyê (DAQ), panela sereke û panela kontrolê pêk tê.Panela berhevkirina daneyê bi panela sereke re têkildar e da ku daneyên xav berhev bike û hilîne, ji bo mîhengên berhevkirina daneya xwerû têketinê peyda bike, û mîhengên ajokera skanerê birêve bibe.Panela sereke destûrê dide bikarhêner ku ji bo karanîna endoskopê veavakirina xwestek hilbijêrin, di nav de sînyala kontrola skaner, rêjeya çarçoweya vîdyoyê, û pîvanên wergirtinê.Ev panel di heman demê de destûrê dide bikarhêner ku ronahî û berevajiya wêneyê nîşan bide û kontrol bike.Bi karanîna daneya xav wekî têketinê, algorîtm mîhenga qezencê ya çêtirîn ji bo PMT-ê dihejmêre û bixweber vê parametreyê bi karanîna pergalek kontrolkirina vegerê ya nîsbet-entegre (PI)16 eyar dike.Destûra kontrolker bi panela sereke û panela wergirtina daneyê re têkildar dibe da ku hêza lazer û qezenca PMT kontrol bike.
Mîmariya nermalava pergalê.Navbera bikarhêner ji modulan (1) wergirtina daneyê (DAQ), (2) panela sereke û (3) panela kontrolker pêk tê.Van bername bi hev re dimeşin û bi rêzên peyaman bi hevûdu re têkilî daynin.Ya sereke MEMS e: Pergala Mîkroelektromekanîkî, TDMS: Herikîna Kontrolkirina Daneyên Teknîkî, PI: Yekjimara proporsîyonel, PMT: Photomultiplier.Pelên wêne û vîdyoyê bi rêzê di formatên BMP û AVI de têne tomar kirin.
Algorîtmayek rastkirina qonaxê tê bikar anîn da ku belavkirina şiyana pixela wêneyê li nirxên qonaxên cihêreng hesab bike da ku nirxa herî zêde ya ku ji bo tûjkirina wêneyê hatî bikar anîn destnîşan bike.Ji bo rastkirina-dema rast, rêza şopandina qonaxê ± 2,86° ye bi gavek nisbeten mezin 0,286° da ku dema hesabkirinê kêm bike.Wekî din, karanîna beşên wêneyê yên bi nimûneyên hindiktir bêtir dema hesabkirina çarçoweya wêneyê ji 7,5 saniyeyan (1 Msample) dadikeve 1,88 çirkeyan (250 Ksample) li 10 Hz.Van pîvanên têketinê hatin hilbijartin da ku di dema wênekêşana in vivo de qalîteya wêneyê ya têr bi derengiya hindiktirîn peyda bikin.Wêneyên zindî û vîdyoyan, bi rêzê, di formatên BMP û AVI de têne tomar kirin.Daneyên xav di Forma Rêvebiriya Daneyên Teknîkî (TMDS) de têne hilanîn.
Ji bo baştirkirina kalîteyê bi LabVIEW 2021-ê re paş-pêvajoya wêneyên in vivo. Ji ber dema hesabkirina dirêj a pêdivî ye, dema ku algorîtmayên rastkirina qonaxê di dema wênekirina in vivo de bikar bînin rastbûn sînordar e.Tenê qadên wêneyê sînorkirî û hejmarên nimûne têne bikar anîn.Wekî din, algorîtma ji bo wêneyên bi hunerên tevgerê an berevajî kêm baş naxebite û dibe sedema xeletiyên hesabkirina qonaxê30.Çarçoveyên takekesî yên bi berevajî bilind û bê hunerên tevgerê bi destan hatine hilbijartin ji bo birêkûpêkkirina qonaxê ya bi rêzek şopandina qonaxê ya ±0,75° di gavên 0,01° de.Tevahiya qada wêneyê hate bikar anîn (mînak, 1 Mimûneya wêneyek ku li 10 Hz hatî tomarkirin).Tabloya S2 hûrguliyên pîvanên wêneyê yên ku ji bo rast-dem û paş-pêvajoyê têne bikar anîn eşkere dike.Piştî rastkirina qonaxê, parzûnek navîn tê bikar anîn da ku dengê wêneyê bêtir kêm bike.Ronahî û berevajî bi dirêjkirina histogram û rastkirina gamayê31 bêtir çêtir dibin.
Ceribandinên klînîkî ji hêla Lijneya Vekolînê ya Saziyên Bijîjkî yên Michigan ve hatine pejirandin û di beşa Pêvajoyên Bijîjkî de hatine kirin.Ev lêkolîn bi serhêl bi ClinicalTrials.gov ve hatî tomar kirin (NCT03220711, dîroka qeydkirinê: 07/18/2017).Pîvanên tevlêbûnê nexweşên (temenê 18 heta 100 salî) bi kolonoskopiyek bijartî ya berê plankirî, xetereyek zêde ya kansera kolorektal, û dîrokek nexweşiya înflamatuar a rûvî vedihewîne.Ji her mijarê ku razîbûna beşdarbûnê qebûl kir, razîbûna agahdar hate wergirtin.Pîvanên derxistinê nexweşên ku ducanî bûn, hestiyariyek zêde ya naskirî ya bi fluorescein re hebû, an jî kemoterapî an terapiya radyasyonê ya çalak derbas dikirin.Vê lêkolînê nexweşên li pey hev ên ku ji bo kolonoskopiya rûtîn hatine plansaz kirin û nûnerê nifûsa Navenda Bijîjkî ya Michigan bû.Lêkolîn li gorî Deklarasyona Helsînkî hatiye kirin.
Berî neştergeriyê, endoskopê bi 10 μm mûçikên fluorescent (#F8836, Thermo Fisher Scientific) yên ku di qalibên silîkonê de hatine danîn, kalibr bikin.Girtiyek silîkonê ya zelal (#RTV108, Momentive) di qalibek plastîk a 8 cm3 ya çapkirî ya 3D de hate rijandin.Kulîlkên floransent ên avê bavêjin ser sîlîkonê û bihêlin heya ku navgîniya avê zuha bibe.
Tevahiya kolon bi karanîna kolonoskopek bijîjkî ya standard (Olympus, CF-HQ190L) bi ronahiya ronahiya spî ve hate ceribandin.Piştî ku endoscopist devera nexweşiya îdiakirî diyar kir, dever bi 5-10 ml asîda acetîk a% 5 tê şûştin, û dûv re jî bi ava sterîl tê şûştin da ku mukus û bermayiyan were rakirin.Dozek 5 ml ya 5 mg/ml fluorescein (Alcon, Fluorescite) bi hundurê venoz hate derzî kirin an bi topkî li ser mukozayê bi karanîna kanulek standard (M00530860, Boston Scientific) ku di kanala xebatê re derbas bû, hate rijandin.
Avdankerek bikar bînin da ku rengê zêde an bermayiyên ji rûxara mukozê derxînin.Katetera nebulîzasyonê rakin û endoskopê di kanala xebatê re derbas bikin da ku wêneyên ante-mortem bistînin.Rêbernameya endoskopîk-qada fireh bikar bînin da ku tiliya dûr li devera armanc bi cîh bikin. Tevahiya dema ku ji bo berhevkirina wêneyên konfokal hatî bikar anîn <10 hûrdem bû. Tevahiya dema ku ji bo berhevkirina wêneyên konfokal hatî bikar anîn <10 hûrdem bû. 10 мин. Bi tevahî dema ku ji bo berhevkirina wêneyên konfokal hatî girtin <10 hûrdem bû.Tevahiya dema bidestxistina wêneyên konfokal ji 10 hûrdeman kêmtir bû.Vîdyoya ronahiya spî ya endoskopîk bi karanîna pergala wênegiriyê ya Olympus EVIS EXERA III (CLV-190) hate hilberandin û bi karanîna tomara vîdyoyê ya Elgato HD hate tomar kirin.LabVIEW 2021 bikar bînin ku vîdyoyên endoscopy tomar bikin û hilînin.Piştî ku wênekirin qediya, endoskop tê rakirin û tevna ku tê xuyang kirin bi karanîna biopsiyê an çelekekê tê derxistin. Tevlihevî ji bo histolojiya rûtîn (H&E) hatin hilanîn, û ji hêla pisporek pathologist GI (HDA) ve hatin nirxandin. Tevlihevî ji bo histolojiya rûtîn (H&E) hatin hilanîn, û ji hêla pisporek pathologist GI (HDA) ve hatin nirxandin. Têkilî ji bo kêmkirina gistolojiyê (H&E) û pisporên pispor-patologom желудочно-кишечного тракта (HDA). Tîlan ji bo histolojiya rûtîn (H&E) hatin hilanîn û ji hêla pisporek pathologê gastrointestinal (HDA) ve hatin nirxandin.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。 Têkilî ji bo kêmkirina gistolojiyê (H&E) û pisporên pispor-patologom желудочно-кишечного тракта (HDA). Tîlan ji bo histolojiya rûtîn (H&E) hatin hilanîn û ji hêla pisporek pathologê gastrointestinal (HDA) ve hatin nirxandin.Taybetmendiyên spektral ên fluorescein bi karanîna spektrometerek (USB2000+, Ocean Optics) wekî ku di Figure S2 de tê xuyang kirin hate pejirandin.
Endoskop piştî her karanîna ji hêla mirovan ve têne sterilîzekirin (Wêne. 8).Pêvajoyên paqijkirinê di bin rêberî û pejirandina Beşa Kontrolkirina Enfeksiyonê û Epidemiolojî ya Navenda Bijîjkî ya Michigan û Yekîneya Pêvajoya Sterîl a Navendî de hatin kirin. Berî lêkolînê, amûr ji bo sterilîzasyonê ji hêla Berhemên Stêrînkirina Pêşkeftî (ASP, Johnson & Johnson) ve hatine ceribandin û pejirandin, saziyek bazirganî ya ku karûbarên verastkirina pêşîlêgirtina enfeksiyonê û sterilîzasyonê peyda dike. Berî lêkolînê, amûr ji bo sterilîzasyonê ji hêla Berhemên Stêrînkirina Pêşkeftî (ASP, Johnson & Johnson) ve hatine ceribandin û pejirandin, saziyek bazirganî ya ku karûbarên verastkirina pêşîlêgirtina enfeksiyonê û sterilîzasyonê peyda dike. Berhemên sterilîzasyonê yên pêşkeftî (ASP, Johnson & Johnson), organîzasyona kommerçeyî, pêşkêşkerên xizmetên ji bo profîlektîke infekciy û proverke sterilis. Berî lêkolînê, amûr ji hêla Berhemên Sterilîzasyona Pêşkeftî (ASP, Johnson & Johnson), rêxistinek bazirganî ku karûbarên verastkirina enfeksiyonê û verastkirina sterilîzasyonê peyda dike ve hatine ceribandin û pejirandin. Berhemên sterilîzasyonê yên pêşkeftî (ASP, Johnson & Johnson), sazûmanên kommerkî, yên ku pêşkêşî xizmetên ji bo profîlek infekciy û proverke sterilizationê dikin, bişopîne. Amûrên berî lêkolînê ji hêla Berhemên Stêrînkirina Pêşkeftî (ASP, Johnson & Johnson), rêxistinek bazirganî ya ku karûbarên verastkirina pêşîlêgirtina enfeksiyonê û sterilîzasyonê peyda dike, sterilîze kirin û kontrol kirin.
Vezîvirandina amûran.(a) Endoskop piştî her sterilîzasyonê bi karanîna pêvajoya pêvajoya STERRAD-ê di tepsiyan de têne danîn.(b) SMF û têl, bi rêzê, bi girêdanên fiber optîk û elektrîkê, yên ku berî ji nû ve pêvajokirinê têne girtin têne qedandin.
Endoskopan bi kirina van tiştan paqij bikin: (1) Endoskopê bi qumaşê bêperz ku di nav paqijkerek enzîmatîk de ji nêzik ber bi dûr ve tê avdan paqij bike;(2) Amûrê 3 hûrdeman bi avê di nav çareya deterjanta enzîmatîk de bihelînin.qumaşê bê lint.Girêdanên elektrîkî û fiber optîk têne nixumandin û ji çareseriyê têne derxistin;(3) Endoskop tê pêçandin û ji bo sterilîzasyonê bi karanîna STERRAD 100NX, plazmaya gazê peroksîdê hîdrojenê tê pêçandin û di sîteya amûrê de tê danîn.germahiya nisbeten nizm û jîngeha nemahiya kêm.
Daneyên ku di lêkolîna heyî de hatine bikar anîn û/an analîz kirin li gorî daxwazek maqûl ji nivîskarên têkildar têne peyda kirin.
Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Endomîkroskopiya lazerê ya Confocal di endoskopiya gastro-rûvî de: Aliyên teknîkî û sepanên klînîkî. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Endomîkroskopiya lazerê ya Confocal di endoskopiya gastro-rûvî de: Aliyên teknîkî û sepanên klînîkî.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Endomîkroskopiya lazerê ya Confocal di endoskopiya gastrointestinal de: aliyên teknîkî û serîlêdana klînîkî. 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：Aliyên teknîkî û sepanên klînîkî.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Endoskopiya lazerê ya Confocal di endoskopiya gastrointestinal de: aliyên teknîkî û sepanên klînîkî.werger heparin gastrointestinal.7, 7 (2022).
Al-Mensour, MR et al.Analîza Ewlehî û Bandoriya Endomîkroskopiya Laser a Confocal SAGES TAVAC.Emelî.Endoscopy 35, 2091–2103 (2021).
Fugazza, A. et al.Di nexweşiyên gastrointestinal û pancreatobiliary de endoskopiya lazerê ya konfokal: lêkolînek sîstematîkî û meta-analîz.Biyomedical Science.tank depo.navxweyî 2016, 4638683 (2016).