Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद.तुम्ही मर्यादित CSS समर्थनासह ब्राउझर आवृत्ती वापरत आहात.सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही अद्ययावत ब्राउझर वापरा (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये सुसंगतता मोड अक्षम करा).याव्यतिरिक्त, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही शैली आणि JavaScript शिवाय साइट दर्शवतो.
एकाच वेळी तीन स्लाइड्सचे कॅरोसेल प्रदर्शित करते.एका वेळी तीन स्लाइड्समधून जाण्यासाठी मागील आणि पुढील बटणे वापरा किंवा एका वेळी तीन स्लाइड्समधून जाण्यासाठी शेवटी स्लाइडर बटणे वापरा.
कॉन्फोकल लेसर एंडोस्कोपी ही रिअल-टाइम ऑप्टिकल बायोप्सीची नवीन पद्धत आहे.पोकळ अवयवांच्या एपिथेलियममधून हिस्टोलॉजिकल गुणवत्तेच्या फ्लोरोसेंट प्रतिमा त्वरित मिळवता येतात.सध्या, स्कॅनिंग प्रोब-आधारित साधनांसह समीपपणे केले जाते जे सामान्यतः क्लिनिकल प्रॅक्टिसमध्ये वापरले जातात, फोकस कंट्रोलमध्ये मर्यादित लवचिकता.हाय-स्पीड लॅटरल डिफ्लेक्शन करण्यासाठी एंडोस्कोपच्या दूरच्या टोकाला बसवलेल्या पॅरामेट्रिक रेझोनंट स्कॅनरचा वापर आम्ही दाखवतो.प्रकाश मार्ग गुंडाळण्यासाठी रिफ्लेक्टरच्या मध्यभागी एक छिद्र कोरले गेले आहे.हे डिझाइन उपकरणाचा आकार 2.4 मिमी व्यास आणि 10 मिमी लांबीपर्यंत कमी करते, ज्यामुळे ते मानक वैद्यकीय एंडोस्कोपच्या कार्यरत चॅनेलद्वारे पुढे जाऊ शकते.कॉम्पॅक्ट लेन्स अनुक्रमे 1.1 आणि 13.6 µm चे पार्श्व आणि अक्षीय रेझोल्यूशन प्रदान करते.0 µm चे कार्य अंतर आणि 250 µm × 250 µm दृश्याचे क्षेत्र 20 Hz पर्यंत फ्रेम दरांवर साध्य केले जाते.488 nm ची उत्तेजितता फ्लोरेसीनला उत्तेजित करते, उच्च टिश्यू कॉन्ट्रास्टसाठी FDA मंजूर रंग.वैद्यकीयदृष्ट्या मंजूर नसबंदी पद्धती वापरून अयशस्वी न होता 18 चक्रांसाठी एंडोस्कोपची पुनर्प्रक्रिया केली गेली आहे.नियमित कोलोनोस्कोपी दरम्यान सामान्य कोलोनिक म्यूकोसा, ट्यूबलर एडेनोमा, हायपरप्लास्टिक पॉलीप्स, अल्सरेटिव्ह कोलायटिस आणि क्रोहन्स कोलायटिसमधून फ्लोरोसेंट प्रतिमा प्राप्त केल्या गेल्या.कोलोनोसाइट्स, गॉब्लेट पेशी आणि दाहक पेशींसह एकल पेशी ओळखल्या जाऊ शकतात.क्रिप्ट स्ट्रक्चर्स, क्रिप्ट पोकळी आणि लॅमिना प्रोप्रिया यासारख्या श्लेष्मल वैशिष्ट्यांमध्ये फरक केला जाऊ शकतो.साधनाचा वापर पारंपारिक एंडोस्कोपीशी संलग्न म्हणून केला जाऊ शकतो.
कॉन्फोकल लेसर एंडोस्कोपी ही एक नवीन इमेजिंग पद्धत आहे जी नियमित एंडोस्कोपी 1,2,3 च्या अनुषंगाने क्लिनिकल वापरासाठी विकसित केली जात आहे.ही लवचिक, फायबर-ऑप्टिक-कनेक्ट केलेली उपकरणे कोलनसारख्या पोकळ अवयवांना रेषेत असलेल्या उपकला पेशींमधील रोग शोधण्यासाठी वापरली जाऊ शकतात.ऊतींचा हा पातळ थर चयापचयदृष्ट्या सक्रिय असतो आणि कर्करोग, संसर्ग आणि जळजळ यासारख्या अनेक रोग प्रक्रियांचा स्रोत आहे.एंडोस्कोपी सबसेल्युलर रिझोल्यूशन साध्य करू शकते, व्हिव्हो इमेजमध्ये रिअल-टाइम, नजीक-हिस्टोलॉजिकल गुणवत्ता प्रदान करून डॉक्टरांना क्लिनिकल निर्णय घेण्यास मदत करते.शारीरिक ऊतक बायोप्सीमध्ये रक्तस्त्राव आणि छिद्र पडण्याचा धोका असतो.खूप जास्त किंवा खूप कमी बायोप्सी नमुने अनेकदा गोळा केले जातात.काढलेला प्रत्येक नमुना शस्त्रक्रियेचा खर्च वाढवतो.पॅथॉलॉजिस्टद्वारे नमुन्याचे मूल्यमापन करण्यासाठी अनेक दिवस लागतात.पॅथॉलॉजीच्या निकालांच्या प्रतीक्षेत असलेल्या दिवसांमध्ये, रुग्णांना अनेकदा चिंता वाटते.याउलट, एमआरआय, सीटी, पीईटी, एसपीईसीटी आणि अल्ट्रासाऊंड सारख्या इतर क्लिनिकल इमेजिंग पद्धतींमध्ये रीअल-टाइम, सबसेल्युलर रिझोल्यूशनसह विवोमध्ये एपिथेलियल प्रक्रियांची कल्पना करण्यासाठी आवश्यक अवकाशीय रिझोल्यूशन आणि टेम्पोरल स्पीडचा अभाव आहे.
एक प्रोब-आधारित इन्स्ट्रुमेंट (सेल्विझिओ) सध्या सामान्यतः क्लिनिकमध्ये "ऑप्टिकल बायोप्सी" करण्यासाठी वापरले जाते.डिझाईन एका अवकाशीय सुसंगत फायबर ऑप्टिक बंडल 4 वर आधारित आहे जे फ्लोरोसेंट प्रतिमा संकलित करते आणि प्रसारित करते.एकल फायबर कोर सबसेल्युलर रिझोल्यूशनसाठी डिफोकस केलेला प्रकाश अवकाशीय फिल्टर करण्यासाठी "छिद्र" म्हणून कार्य करतो.स्कॅनिंग मोठ्या, अवजड गॅल्व्हनोमीटर वापरून समीपपणे केले जाते.ही तरतूद फोकस कंट्रोल टूलची क्षमता मर्यादित करते.सुरुवातीच्या एपिथेलियल कार्सिनोमाच्या योग्य स्टेजिंगसाठी आक्रमणाचे मूल्यांकन करण्यासाठी आणि योग्य थेरपी निर्धारित करण्यासाठी ऊतकांच्या पृष्ठभागाच्या खाली व्हिज्युअलायझेशन आवश्यक आहे.FDA-मंजूर कॉन्ट्रास्ट एजंट फ्लोरेसीन, एपिथेलियमची संरचनात्मक वैशिष्ट्ये हायलाइट करण्यासाठी इंट्राव्हेनस प्रशासित केले जाते. या एंडोमायक्रोस्कोपचे परिमाण <2.4 मिमी व्यासाचे आहेत, आणि मानक वैद्यकीय एंडोस्कोपच्या बायोप्सी चॅनेलद्वारे सहजपणे पुढे जाऊ शकतात. या एंडोमायक्रोस्कोपचे परिमाण <2.4 मिमी व्यासाचे आहेत, आणि मानक वैद्यकीय एंडोस्कोपच्या बायोप्सी चॅनेलद्वारे सहजपणे पुढे जाऊ शकतात. Эти эндомикроскопы имеют размеры <2,4 мм в диаметре и могут быть легко проведены через биопсийный канал биопсийный канал биопсийный канал . हे एंडोमायक्रोस्कोप <2.4 मिमी व्यासाचे आहेत आणि ते मानक वैद्यकीय एंडोस्कोपच्या बायोप्सी चॅनेलमधून सहज जाऊ शकतात.हे बोरस्कोप 2.4 मिमी पेक्षा कमी व्यासाचे आहेत आणि ते मानक वैद्यकीय बोरस्कोपच्या बायोप्सी चॅनेलमधून सहज जातात.ही लवचिकता क्लिनिकल अनुप्रयोगांच्या विस्तृत श्रेणीसाठी परवानगी देते आणि एंडोस्कोप उत्पादकांपासून स्वतंत्र आहे.या इमेजिंग यंत्राचा वापर करून असंख्य नैदानिक ​​अभ्यास केले गेले आहेत, ज्यामध्ये अन्ननलिका, पोट, कोलन आणि तोंडी पोकळीच्या कर्करोगाचा लवकर शोध घेणे समाविष्ट आहे.इमेजिंग प्रोटोकॉल विकसित केले गेले आहेत आणि प्रक्रियेची सुरक्षा स्थापित केली गेली आहे.
मायक्रोइलेक्ट्रोमेकॅनिकल सिस्टीम (MEMS) हे एन्डोस्कोपच्या दूरच्या टोकामध्ये वापरल्या जाणाऱ्या लहान स्कॅनिंग यंत्रणेचे डिझाइन आणि उत्पादन करण्यासाठी एक शक्तिशाली तंत्रज्ञान आहे.ही स्थिती (प्रॉक्सिमलच्या सापेक्ष) फोकस स्थिती नियंत्रित करण्यासाठी अधिक लवचिकतेसाठी अनुमती देते5,6.लॅटरल डिफ्लेक्शन व्यतिरिक्त, डिस्टल मेकॅनिझम अक्षीय स्कॅन, पोस्ट-ऑब्जेक्टिव्ह स्कॅन आणि यादृच्छिक प्रवेश स्कॅन देखील करू शकते.या क्षमता अधिक व्यापक एपिथेलियल सेल चौकशी सक्षम करतात, ज्यात वर्टिकल क्रॉस-सेक्शनल इमेजिंग7, लार्ज फील्ड ऑफ व्ह्यू (FOV)8 ॲबरेशन-फ्री स्कॅनिंग आणि वापरकर्ता-परिभाषित उप-क्षेत्रांमध्ये सुधारित कार्यप्रदर्शन समाविष्ट आहे9.MEMS स्कॅनिंग इंजिनच्या पॅकेजिंगची गंभीर समस्या सोडवते आणि इन्स्ट्रुमेंटच्या अगदी टोकाला उपलब्ध मर्यादित जागेसह.मोठ्या गॅल्व्हानोमीटरच्या तुलनेत, MEMS लहान आकारात, उच्च गती आणि कमी उर्जा वापरामध्ये उत्कृष्ट कामगिरी प्रदान करतात.कमी खर्चात मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी एक साधी उत्पादन प्रक्रिया वाढविली जाऊ शकते.अनेक एमईएमएस डिझाईन्स 10,11,12 पूर्वी नोंदवले गेले आहेत.वैद्यकीय एंडोस्कोपच्या कार्यरत चॅनेलद्वारे व्हिव्हो इमेजिंगमध्ये रिअल-टाइमचा व्यापक क्लिनिकल वापर सक्षम करण्यासाठी अद्याप कोणतेही तंत्रज्ञान पुरेसे विकसित केलेले नाही.येथे, नियमित क्लिनिकल एंडोस्कोपी दरम्यान व्हिव्हो मानवी प्रतिमा संपादनासाठी एंडोस्कोपच्या दूरच्या टोकावर MEMS स्कॅनरचा वापर प्रदर्शित करण्याचे आमचे ध्येय आहे.
समान हिस्टोलॉजिकल वैशिष्ट्यांसह विवो फ्लोरोसेंट प्रतिमांमध्ये रिअल-टाइम संकलित करण्यासाठी दूरच्या टोकावर MEMS स्कॅनर वापरून फायबर ऑप्टिक इन्स्ट्रुमेंट विकसित केले गेले.सिंगल-मोड फायबर (SMF) लवचिक पॉलिमर ट्यूबमध्ये बंद आहे आणि λex = 488 nm वर उत्तेजित आहे.हे कॉन्फिगरेशन दूरच्या टोकाची लांबी कमी करते आणि ते मानक वैद्यकीय एंडोस्कोपच्या कार्यरत चॅनेलद्वारे पुढे जाण्याची परवानगी देते.ऑप्टिक मध्यभागी करण्यासाठी टीप वापरा.हे लेन्स संख्यात्मक छिद्र (NA) = 0.41 आणि कार्यरत अंतर = 0 µm13 सह जवळजवळ विवर्तक अक्षीय रिझोल्यूशन प्राप्त करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत.ऑप्टिक्स तंतोतंत संरेखित करण्यासाठी अचूक शिम्स तयार केले जातात 14. स्कॅनर एका एन्डोस्कोपमध्ये 2.4 मिमी व्यासाचा आणि 10 मिमी लांब (चित्र 1a) च्या कडक डिस्टल टीपसह पॅक केला जातो.हे परिमाण हे एंडोस्कोपी (Fig. 1b) दरम्यान ऍक्सेसरी म्हणून क्लिनिकल प्रॅक्टिसमध्ये वापरण्याची परवानगी देतात.टिश्यूवरील लेसर घटनेची कमाल शक्ती 2 मेगावॅट होती.
कॉन्फोकल लेसर एंडोस्कोपी (CLE) आणि MEMS स्कॅनर.छायाचित्र (अ) 2.4 मिमी व्यासाचे आणि 10 मिमी लांबीचे कठोर डिस्टल टीप परिमाण असलेले पॅकेज केलेले इन्स्ट्रुमेंट आणि (ब) प्रमाणित वैद्यकीय एंडोस्कोप (ऑलिंपस CF-HQ190L) च्या कार्यरत चॅनेलमधून सरळ मार्ग दर्शवित आहे.(c) स्कॅनरचे समोरचे दृश्य 50 µm च्या मध्यवर्ती छिद्रासह एक परावर्तक दर्शविते ज्यामधून उत्तेजना बीम जातो.स्कॅनर क्वाड्रॅचर कॉम्ब ड्राईव्ह ड्राईव्हच्या संचाद्वारे चालविलेल्या जिम्बलवर माउंट केले जाते.उपकरणाची अनुनाद वारंवारता टॉर्शन स्प्रिंगच्या आकाराद्वारे निर्धारित केली जाते.(d) ड्राइव्ह आणि पॉवर सिग्नलसाठी कनेक्शन पॉइंट प्रदान करणाऱ्या इलेक्ट्रोड अँकरला जोडलेल्या वायरसह स्टँडवर स्कॅनर बसवलेले स्कॅनरचे साइड व्ह्यू.
स्कॅनिंग मेकॅनिझममध्ये लिसाजस पॅटर्नमध्ये (Fig. 1c) बीमला पार्श्वभागी (XY प्लेन) विचलित करण्यासाठी कंघी-चालित क्वाड्रॅचर ॲक्ट्युएटर्सच्या संचाद्वारे चालवलेला गिम्बल-माउंट केलेला परावर्तक असतो.मध्यभागी 50 µm व्यासाचे एक छिद्र कोरले गेले होते ज्यातून उत्तेजित किरण जात होते.स्कॅनर डिझाइनच्या रेझोनंट फ्रिक्वेंसीवर चालविला जातो, ज्याला टॉर्शन स्प्रिंगचे परिमाण बदलून ट्यून केले जाऊ शकते.पॉवर आणि कंट्रोल सिग्नलसाठी कनेक्शन पॉइंट प्रदान करण्यासाठी उपकरणाच्या परिघावर इलेक्ट्रोड अँकर कोरलेले होते (चित्र 1d).
इमेजिंग सिस्टीम एका पोर्टेबल कार्टवर बसवली आहे जी ऑपरेटिंग रूममध्ये आणली जाऊ शकते.ग्राफिकल यूजर इंटरफेस डॉक्टर आणि परिचारिका यांसारख्या किमान तांत्रिक ज्ञान असलेल्या वापरकर्त्यांना समर्थन देण्यासाठी डिझाइन केले गेले आहे.स्कॅनर ड्राइव्ह फ्रिक्वेन्सी, बीमफॉर्म मोड आणि इमेज FOV मॅन्युअली तपासा.
स्टँडर्ड मेडिकल एंडोस्कोप (1.68m) च्या वर्किंग चॅनेलमधून उपकरणे पूर्ण पास होण्यासाठी एंडोस्कोपची एकूण लांबी अंदाजे 4m आहे, मॅन्युव्हरेबिलिटीसाठी अतिरिक्त लांबीसह.एंडोस्कोपच्या प्रॉक्सिमल शेवटी, बेस स्टेशनच्या फायबर ऑप्टिक आणि वायर्ड पोर्ट्सशी जोडलेल्या कनेक्टर्समध्ये SMF आणि वायर संपतात.इन्स्टॉलेशनमध्ये लेसर, फिल्टर युनिट, हाय-व्होल्टेज ॲम्प्लिफायर आणि फोटोमल्टीप्लायर डिटेक्टर (PMT) समाविष्ट आहे.ॲम्प्लीफायर स्कॅनरला पॉवर आणि ड्राइव्ह सिग्नल पुरवतो.ऑप्टिकल फिल्टर युनिट लेसर उत्तेजना SMF ला जोडते आणि फ्लूरोसेन्स PMT ला देते.
STERRAD निर्जंतुकीकरण प्रक्रियेचा वापर करून प्रत्येक क्लिनिकल प्रक्रियेनंतर एंडोस्कोपची पुनर्प्रक्रिया केली जाते आणि अयशस्वी झाल्याशिवाय 18 चक्रांपर्यंत टिकून राहू शकतात.OPA सोल्यूशनसाठी, 10 पेक्षा जास्त निर्जंतुकीकरण चक्रांनंतर नुकसानाची कोणतीही चिन्हे आढळली नाहीत.OPA च्या निकालांनी STERRAD ला मागे टाकले, जे सुचविते की एंडोस्कोपचे आयुष्य पुन्हा निर्जंतुकीकरण करण्याऐवजी उच्च-स्तरीय निर्जंतुकीकरणाद्वारे वाढविले जाऊ शकते.
0.1 μm व्यासासह फ्लोरोसेंट मणी वापरून पॉइंट स्प्रेड फंक्शनवरून इमेज रिझोल्यूशन निर्धारित केले गेले.पार्श्व आणि अक्षीय रिझोल्यूशनसाठी, अनुक्रमे 1.1 आणि 13.6 µm च्या अर्ध्या कमाल (FWHM) वर पूर्ण रुंदी मोजली गेली (Fig. 2a, b).
प्रतिमा पर्याय.फोकसिंग ऑप्टिक्सचे पार्श्व (a) आणि अक्षीय (b) रिझोल्यूशन 0.1 μm व्यासासह फ्लोरोसेंट मायक्रोस्फीअर वापरून मोजले जाणारे पॉइंट स्प्रेड फंक्शन (PSF) द्वारे वैशिष्ट्यीकृत केले जाते.अर्ध्या कमाल (FWHM) वर मोजलेली पूर्ण रुंदी अनुक्रमे 1.1 आणि 13.6 µm होती.इनसेट: ट्रान्सव्हर्स (XY) आणि अक्षीय (XZ) दिशानिर्देशांमधील एकल मायक्रोस्फियरची विस्तारित दृश्ये दर्शविली आहेत.(c) मानक (USAF 1951) लक्ष्य पट्टी (लाल अंडाकृती) वरून मिळवलेली फ्लोरोसेंट प्रतिमा 7-6 गट स्पष्टपणे सोडवता येते हे दर्शविते.(d) 10 µm व्यासाच्या विखुरलेल्या फ्लोरोसेंट मायक्रोस्फियरची प्रतिमा 250 µm×250 µm च्या दृश्याचे क्षेत्र दर्शविते.(a, b) मधील PSFs MATLAB R2019a (https://www.mathworks.com/) वापरून तयार केले गेले.(c, d) फ्लूरोसंट प्रतिमा LabVIEW 2021 (https://www.ni.com/) वापरून गोळा केल्या गेल्या.
मानक रिझोल्यूशन लेन्समधील फ्लोरोसेंट प्रतिमा 7-6 गटांमधील स्तंभांच्या सेटमध्ये स्पष्टपणे फरक करतात, जे उच्च पार्श्व रिझोल्यूशन (चित्र 2c) राखते.250 µm × 250 µm चे दृश्य क्षेत्र (FOV) कव्हरस्लिप्स (चित्र 2d) वर पसरलेल्या 10 µm व्यासाच्या फ्लोरोसेंट मण्यांच्या प्रतिमांवरून निश्चित केले गेले.
एंडोस्कोप, कोलन पेरिस्टॅलिसिस आणि रुग्णाच्या श्वासोच्छ्वासातून गतीची कलाकृती कमी करण्यासाठी क्लिनिकल इमेजिंग सिस्टीममध्ये पीएमटी गेन कंट्रोल आणि फेज सुधारण्यासाठी स्वयंचलित पद्धत लागू केली जाते.प्रतिमा पुनर्रचना आणि प्रक्रिया अल्गोरिदम पूर्वी 14,15 वर्णन केले गेले आहेत.तीव्रता संपृक्तता16 टाळण्यासाठी पीएमटी गेन आनुपातिक-अविभाज्य (पीआय) कंट्रोलरद्वारे नियंत्रित केला जातो.सिस्टम प्रत्येक फ्रेमसाठी जास्तीत जास्त पिक्सेल तीव्रता वाचते, आनुपातिक आणि अविभाज्य प्रतिसादांची गणना करते आणि पिक्सेलची तीव्रता स्वीकार्य श्रेणीमध्ये असल्याची खात्री करण्यासाठी PMT लाभ मूल्ये निर्धारित करते.
व्हिव्हो इमेजिंगमध्ये, स्कॅनरची हालचाल आणि नियंत्रण सिग्नलमधील फेज जुळत नसल्यामुळे प्रतिमा अस्पष्ट होऊ शकते.मानवी शरीराच्या आत उपकरणाच्या तापमानात बदल झाल्यामुळे असे परिणाम होऊ शकतात.पांढऱ्या प्रकाशाच्या प्रतिमांनी दर्शविले की एंडोस्कोप विवो (आकृती 3a) मधील सामान्य कोलोनिक म्यूकोसाच्या संपर्कात आहे.सामान्य कोलोनिक म्यूकोसाच्या कच्च्या प्रतिमांमध्ये चुकीचे संरेखित पिक्सेलचे अस्पष्टता दिसू शकते (आकृती 3b).योग्य फेज आणि कॉन्ट्रास्ट ऍडजस्टमेंटसह उपचार केल्यानंतर, श्लेष्मल त्वचाची उपसेल्युलर वैशिष्ट्ये ओळखली जाऊ शकतात (चित्र 3c).अतिरिक्त माहितीसाठी, कच्च्या कॉन्फोकल प्रतिमा आणि प्रक्रिया केलेल्या रिअल-टाइम प्रतिमा अंजीर S1 मध्ये दर्शविल्या आहेत आणि रीअल-टाइम आणि पोस्ट-प्रोसेसिंगसाठी वापरलेले प्रतिमा पुनर्रचना मापदंड टेबल S1 आणि टेबल S2 मध्ये सादर केले आहेत.
प्रतिमा प्रक्रिया.(a) वाइड-एंगल एन्डोस्कोपिक प्रतिमा, फ्लूरोसिन प्रशासनानंतर व्हिव्हो फ्लोरोसेंट प्रतिमा गोळा करण्यासाठी सामान्य (N) कोलोनिक म्यूकोसाच्या संपर्कात ठेवलेल्या एंडोस्कोप (E) दर्शविते.(b) स्कॅनिंग दरम्यान X आणि Y अक्षांमध्ये भटकणे चुकीचे संरेखित पिक्सेल अस्पष्ट होऊ शकते.प्रात्यक्षिक हेतूंसाठी, मूळ प्रतिमेवर एक मोठा फेज शिफ्ट लागू केला जातो.(c) पोस्ट-प्रोसेसिंग फेज दुरुस्त केल्यानंतर, लॅमिना प्रोप्रिया (एलपी) ने वेढलेल्या मध्यवर्ती लुमेन (एल) सह क्रिप्ट स्ट्रक्चर्स (बाण) सह, म्यूकोसल तपशीलांचे मूल्यांकन केले जाऊ शकते.कोलोनोसाइट्स (सी), गॉब्लेट पेशी (जी), आणि दाहक पेशी (बाण) यासह एकल पेशी ओळखल्या जाऊ शकतात.अतिरिक्त व्हिडिओ पहा 1. (b, c) LabVIEW 2021 वापरून प्रक्रिया केलेल्या प्रतिमा.
इन्स्ट्रुमेंटची विस्तृत नैदानिक ​​उपयोगक्षमता प्रदर्शित करण्यासाठी कॉन्फोकल फ्लूरोसेन्स प्रतिमा अनेक कॉलोनिक रोगांमध्ये विवोमध्ये प्राप्त केल्या गेल्या आहेत.स्थूल असामान्य श्लेष्मल त्वचा शोधण्यासाठी पांढरा प्रकाश वापरून प्रथम वाइड-एंगल इमेजिंग केली जाते.एंडोस्कोप नंतर कोलोनोस्कोपच्या कार्यरत चॅनेलद्वारे प्रगत केला जातो आणि श्लेष्मल त्वचेच्या संपर्कात आणला जातो.
वाइड-फील्ड एंडोस्कोपी, कॉन्फोकल एंडोमाइक्रोस्कोपी आणि हिस्टोलॉजी (H&E) प्रतिमा ट्यूबलर एडेनोमा आणि हायपरप्लास्टिक पॉलीपसह कोलोनिक निओप्लाझियासाठी दर्शविल्या जातात. वाइड-फील्ड एंडोस्कोपी, कॉन्फोकल एंडोमाइक्रोस्कोपी आणि हिस्टोलॉजी (H&E) प्रतिमा ट्यूबलर एडेनोमा आणि हायपरप्लास्टिक पॉलीपसह कोलोनिक निओप्लाझियासाठी दर्शविल्या जातात. Широкопольная эндоскопия, конфокальная эндомикроскопия и гистологические (H&E) изображения показаны для неоплазины для неоплазиный ую аденому आणि гиперпластический полип. कोलोनिक एंडोस्कोपी, कॉन्फोकल एंडोमाइक्रोस्कोपी आणि हिस्टोलॉजिकल (H&E) इमेजिंग हे कोलोनिक निओप्लाझियासाठी सूचित केले आहे, ज्यामध्ये ट्यूबलर एडेनोमा आणि हायपरप्लास्टिक पॉलीपचा समावेश आहे.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,共聚镜检,共聚镜检, 共聚焦有学(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微微共共在圫圫圫圫圫&E) प्रतिमा. Широкопольная эндоскопия, конфокальная микроэндоскопия и гистологические (H&E) изображения, показывающие опухоли , показывающие е аденомы आणि гиперпластические полипы. ब्रॉड-फील्ड एंडोस्कोपी, कॉन्फोकल मायक्रोएन्डोस्कोपी, आणि हिस्टोलॉजिकल (H&E) प्रतिमा, ट्यूबलर एडेनोमा आणि हायपरप्लास्टिक पॉलीप्ससह कोलनच्या ट्यूमर दर्शवितात.ट्यूबलर एडेनोमामध्ये सामान्य क्रिप्ट आर्किटेक्चरचे नुकसान, गॉब्लेट पेशींच्या आकारात घट, क्रिप्ट लुमेनचे विकृतीकरण आणि लॅमिना प्रोप्रिया (चित्र 4a-c) घट्ट होणे दिसून आले.हायपरप्लास्टिक पॉलीप्सने क्रिप्ट्स, काही गॉब्लेट पेशी, क्रिप्ट्सचे स्लिट-सदृश लुमेन आणि अनियमित लॅमेलर क्रिप्ट्स (चित्र 4d-f) ची तारामय रचना दर्शविली.
विवो मधील म्यूकोसल जाड त्वचेची प्रतिमा. (ac) एडेनोमा, (df) हायपरप्लास्टिक पॉलीप, (gi) अल्सरेटिव्ह कोलायटिस आणि (jl) क्रॉन्स कोलायटिससाठी प्रातिनिधिक व्हाईट लाइट एंडोस्कोपी, कॉन्फोकल एंडोमायक्रोस्कोप आणि हिस्टोलॉजी (H&E) प्रतिमा दर्शविल्या जातात. (ac) एडेनोमा, (df) हायपरप्लास्टिक पॉलीप, (gi) अल्सरेटिव्ह कोलायटिस आणि (jl) क्रॉन्स कोलायटिससाठी प्रातिनिधिक व्हाईट लाइट एंडोस्कोपी, कॉन्फोकल एंडोमायक्रोस्कोप आणि हिस्टोलॉजी (H&E) प्रतिमा दर्शविल्या जातात. Типичные изображения эндоскопии в белом свете, конфокального эндомикроскопа и гистологии (H&E) показаны длом свете (ac.) го полипа, (gi) язвенного колита и (jl) колита Крона. (ac) एडेनोमा, (df) हायपरप्लास्टिक पॉलीप, (gi) अल्सरेटिव्ह कोलायटिस आणि (jl) क्रॉन्स कोलायटिससाठी ठराविक व्हाईट-लाइट एंडोस्कोपी, कॉन्फोकल एंडोमायक्रोस्कोप आणि हिस्टोलॉजी (H&E) प्रतिमा दर्शविल्या जातात.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、共聚焦内窥镜检和组织学( H&E) 图像. ते दाखवते共公司内肠肠炎性和电视学( H&E ) प्रतिमा. Представлены репрезентативные эндоскопия в белом свете, конфокальная эндоскопия и гистология (ac) аденомы, (df) гипазагия звенного колита и (jl) колита Крона (H&E). प्रातिनिधिक व्हाईट-लाइट एंडोस्कोपी, कॉन्फोकल एंडोस्कोपी, आणि (ac) एडेनोमा, (df) हायपरप्लास्टिक पॉलीपोसिस, (gi) अल्सरेटिव्ह कोलायटिस आणि (jl) क्रोहन्स कोलायटिस (H&E) चे हिस्टोलॉजी दर्शविले आहे.(बी) एन्डोस्कोप (ई) वापरून ट्यूबलर एडेनोमा (टीए) मधून विवोमध्ये प्राप्त केलेली कॉन्फोकल प्रतिमा दर्शविते.हा पूर्वकेंद्रित घाव सामान्य क्रिप्ट आर्किटेक्चर (बाण), क्रिप्ट लुमेन (l) ची विकृती आणि क्रिप्ट लॅमिना प्रोप्रिया (एलपी) ची गर्दी दर्शवितो.कोलोनोसाइट्स (सी), गॉब्लेट पेशी (जी), आणि दाहक पेशी (बाण) देखील ओळखले जाऊ शकतात.श्रीमती.पूरक व्हिडिओ 2. (e) vivo मधील हायपरप्लास्टिक पॉलीप (HP) पासून प्राप्त केलेली कॉन्फोकल प्रतिमा दाखवते.हा सौम्य घाव तारायुक्त क्रिप्ट आर्किटेक्चर (बाण), स्लिट सारखा क्रिप्ट लुमेन (l) आणि अनियमित आकाराचा लॅमिना प्रोप्रिया (lp) दर्शवतो.कोलोनोसाइट्स (सी), अनेक गॉब्लेट पेशी (जी) आणि दाहक पेशी (बाण) देखील ओळखले जाऊ शकतात.श्रीमती.पूरक व्हिडिओ 3. (h) व्हिव्होमध्ये अल्सरेटिव्ह कोलायटिस (UC) मध्ये प्राप्त झालेल्या कॉन्फोकल प्रतिमा दर्शविते.ही दाहक स्थिती विकृत क्रिप्ट आर्किटेक्चर (बाण) आणि प्रमुख गॉब्लेट पेशी (जी) दर्शवते.फ्लोरेसिन (एफ) चे पंख उपकला पेशींमधून बाहेर काढले जातात, वाढीव संवहनी पारगम्यता प्रतिबिंबित करतात.लॅमिना प्रोप्रिया (एलपी) मध्ये असंख्य दाहक पेशी (बाण) दिसतात.श्रीमती.पूरक व्हिडिओ 4. (के) क्रॉन्स कोलायटिस (CC) च्या प्रदेशातून विवोमध्ये प्राप्त केलेली कॉन्फोकल प्रतिमा दर्शविते.ही दाहक स्थिती विकृत क्रिप्ट आर्किटेक्चर (बाण) आणि प्रमुख गॉब्लेट पेशी (जी) दर्शवते.फ्लोरेसिन (एफ) चे पंख उपकला पेशींमधून बाहेर काढले जातात, वाढीव संवहनी पारगम्यता प्रतिबिंबित करतात.लॅमिना प्रोप्रिया (एलपी) मध्ये असंख्य दाहक पेशी (बाण) दिसतात.श्रीमती.पूरक व्हिडिओ 5. (b, d, h, l) LabVIEW 2021 वापरून प्रक्रिया केलेल्या प्रतिमा.
अल्सरेटिव्ह कोलायटिस (UC) (आकृती 4g-i) आणि क्रोहन्स कोलायटिस (आकृती 4j-l) यासह कोलोनिक जळजळांच्या प्रतिमांचा एक समान संच दर्शविला आहे.प्रक्षोभक प्रतिक्रिया विकृत क्रिप्ट स्ट्रक्चर्स द्वारे पसरलेल्या गॉब्लेट पेशींद्वारे दर्शविली जाते असे मानले जाते.फ्लूरेसीन एपिथेलियल पेशींमधून पिळून काढले जाते, वाढीव संवहनी पारगम्यता प्रतिबिंबित करते.लॅमिना प्रोप्रियामध्ये मोठ्या प्रमाणात दाहक पेशी दिसू शकतात.
आम्ही लवचिक फायबर-कपल्ड कॉन्फोकल लेसर एंडोस्कोपचा क्लिनिकल ऍप्लिकेशन प्रदर्शित केला आहे जो विवो इमेज ऍक्विझिशनसाठी दूरस्थपणे स्थित एमईएमएस स्कॅनर वापरतो.रेझोनंट फ्रिक्वेन्सीमध्ये, मोशन आर्टिफॅक्ट्स कमी करण्यासाठी उच्च-घनता लिसाजस स्कॅन मोड वापरून 20 Hz पर्यंत फ्रेम दर प्राप्त केले जाऊ शकतात.बीम विस्तार आणि 1.1 µm चे पार्श्व रिझोल्यूशन प्राप्त करण्यासाठी पुरेसे संख्यात्मक छिद्र प्रदान करण्यासाठी ऑप्टिकल मार्ग दुमडलेला आहे.सामान्य कोलोनिक म्यूकोसा, ट्यूबलर एडेनोमास, हायपरप्लास्टिक पॉलीप्स, अल्सरेटिव्ह कोलायटिस आणि क्रोहन कोलायटिसच्या नियमित कोलोनोस्कोपी दरम्यान हिस्टोलॉजिकल गुणवत्तेच्या फ्लोरोसेंट प्रतिमा प्राप्त केल्या गेल्या.कोलोनोसाइट्स, गॉब्लेट पेशी आणि दाहक पेशींसह एकल पेशी ओळखल्या जाऊ शकतात.क्रिप्ट स्ट्रक्चर्स, क्रिप्ट पोकळी आणि लॅमिना प्रोप्रिया यासारख्या श्लेष्मल वैशिष्ट्यांमध्ये फरक केला जाऊ शकतो.2.4 मिमी व्यास x 10 मिमी लांबीच्या उपकरणामध्ये वैयक्तिक ऑप्टिकल आणि यांत्रिक घटकांचे अचूक संरेखन सुनिश्चित करण्यासाठी अचूक हार्डवेअर सूक्ष्म-मशीन केलेले आहे.ऑप्टिकल डिझाईन वैद्यकीय एंडोस्कोपमध्ये प्रमाणित आकाराच्या (3.2 मिमी व्यासाच्या) कार्यरत चॅनेलमधून थेट मार्गाला परवानगी देण्यासाठी कठोर डिस्टल टीपची लांबी पुरेसे कमी करते.म्हणून, निर्मात्याकडे दुर्लक्ष करून, निवासस्थानाच्या ठिकाणी डॉक्टरांद्वारे डिव्हाइसचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जाऊ शकतो.उच्च कॉन्ट्रास्ट प्राप्त करण्यासाठी FDA मान्यताप्राप्त डाई, फ्लोरेसीनला उत्तेजित करण्यासाठी λex = 488 nm वर एक्साइटेशन केले गेले.वैद्यकीयदृष्ट्या स्वीकृत नसबंदी पद्धती वापरून 18 चक्रांसाठी इन्स्ट्रुमेंटची पुनर्प्रक्रिया करण्यात आली.
इतर दोन इन्स्ट्रुमेंट डिझाईन्स वैद्यकीयदृष्ट्या प्रमाणित केल्या गेल्या आहेत.Cellvizio (Mauna Kea Technologies) एक प्रोब-आधारित कॉन्फोकल लेसर एंडोस्कोप (pCLE) आहे जो फ्लूरोसेन्स प्रतिमा संकलित आणि प्रसारित करण्यासाठी मल्टीमोड सुसंगत फायबर ऑप्टिक केबल्सचा बंडल वापरतो.बेस स्टेशनवर असलेला गॅल्व्हो मिरर समीपच्या टोकाला पार्श्व स्कॅन करतो.ऑप्टिकल विभाग क्षैतिज (XY) विमानात 0 ते 70 µm खोलीसह गोळा केले जातात.मायक्रोप्रोब किट 0.91 (19 जी सुई) ते 5 मिमी व्यासापर्यंत उपलब्ध आहेत.1 ते 3.5 µm चे पार्श्व रिझोल्यूशन प्राप्त झाले.240 ते 600 µm पर्यंत दृश्याच्या एक-आयामी फील्डसह 9 ते 12 Hz च्या फ्रेम दराने प्रतिमा संकलित केल्या गेल्या.पित्त नलिका, मूत्राशय, कोलन, अन्ननलिका, फुफ्फुस आणि स्वादुपिंड यासह विविध क्षेत्रांमध्ये प्लॅटफॉर्मचा वैद्यकीयदृष्ट्या वापर केला गेला आहे.Optiscan Pty Ltd ने प्रोफेशनल एंडोस्कोप (EC-3870K, Pentax Precision Instruments) 17 च्या इन्सर्शन ट्यूब (डिस्टल एंड) मध्ये तयार केलेल्या स्कॅनिंग इंजिनसह एन्डोस्कोप-आधारित कॉन्फोकल लेझर एंडोस्कोप (eCLE) विकसित केले आहे.ऑप्टिकल विभाग सिंगल-मोड फायबर वापरून चालविला गेला आणि रेझोनंट ट्यूनिंग फोर्कद्वारे कँटिलीव्हर यंत्रणा वापरून साइड स्कॅनिंग केले गेले.अक्षीय विस्थापन तयार करण्यासाठी आकार मेमरी अलॉय (निटिनॉल) ॲक्ट्युएटर वापरला जातो.कॉन्फोकल मॉड्यूलचा एकूण व्यास 5 मिमी आहे.फोकस करण्यासाठी, NA = 0.6 च्या अंकीय छिद्रासह GRIN लेन्स वापरला जातो.क्षैतिज प्रतिमा अनुक्रमे 0.7 आणि 7 µm च्या पार्श्व आणि अक्षीय रिझोल्यूशनसह, 0.8-1.6 Hz च्या फ्रेम दराने आणि 500 ​​µm × 500 µm च्या दृश्याच्या फील्डसह प्राप्त केल्या गेल्या.
आम्ही डिस्टल एंड एमईएमएस स्कॅनर वापरून वैद्यकीय एंडोस्कोपद्वारे मानवी शरीरातून विवो फ्लूरोसेन्स इमेजिंग संपादनामध्ये सबसेल्युलर रिझोल्यूशन प्रदर्शित करतो.फ्लोरोसेन्स उच्च प्रतिमा कॉन्ट्रास्ट प्रदान करते आणि सेल पृष्ठभागाच्या लक्ष्यांना जोडणारे लिगँड्स सुधारित रोग निदानासाठी आण्विक ओळख प्रदान करण्यासाठी फ्लोरोफोर्ससह लेबल केले जाऊ शकतात.इन विवो मायक्रोएन्डोस्कोपीसाठी इतर ऑप्टिकल तंत्र देखील विकसित केले जात आहेत. ओसीटी ब्रॉडबँड प्रकाश स्रोतापासून लहान सुसंगतता लांबीचा वापर करून उभ्या समतल खोलीत >1 mm19 खोलीसह प्रतिमा संकलित करते. ओसीटी ब्रॉडबँड प्रकाश स्रोतापासून लहान सुसंगतता लांबीचा वापर करून उभ्या समतल खोलीत >1 mm19 खोलीसह प्रतिमा संकलित करते. ОКТ использует короткую длину когерентности широкополосного источника света для сбора изображений в вертикальной плосминости > ओसीटी ब्रॉडबँड लाईट सोर्सच्या लहान सुसंगतता लांबीचा वापर करून >1 मिमी खोली १९ सह उभ्या समतल प्रतिमा मिळवते. OCT 使用宽带光源的短相干长度来收集垂直平面中深度> 1 mm19 的图像.1 mm19 的图像. ОКТ использует короткую длину когерентности широкополосного источника света для сбора изображений на глубражений на глубине >1 мвмовкарности. OCT उभ्या समतल मधील प्रतिमा >1 mm19 प्राप्त करण्यासाठी ब्रॉडबँड प्रकाश स्रोताची लहान सुसंगतता वापरते.तथापि, हा कमी-कॉन्ट्रास्ट दृष्टीकोन बॅकस्कॅटर्ड लाईट कलेक्शनवर अवलंबून आहे आणि स्पेकल आर्टिफॅक्ट्सद्वारे इमेज रिझोल्यूशन मर्यादित आहे.ध्वनीच्या लहरी निर्माण करणाऱ्या लेसर पल्स शोषल्यानंतर ऊतींमधील जलद थर्मोइलास्टिक विस्तारावर आधारित व्हिव्हो प्रतिमांमध्ये फोटोकॉस्टिक एंडोस्कोपी निर्माण होते. या दृष्टिकोनाने थेरपीचे निरीक्षण करण्यासाठी व्हिव्होमधील मानवी कोलनमध्ये इमेजिंग खोली > 1 सेमी दर्शविली आहे. या दृष्टिकोनाने थेरपीचे निरीक्षण करण्यासाठी व्हिव्होमधील मानवी कोलनमध्ये इमेजिंग खोली > 1 सेमी दर्शविली आहे. Этот подход продемонстрировал глубину визуализации > 1 см в толстой кишке человека in vivo для мониторинга терапии. या दृष्टिकोनाने थेरपी मॉनिटरिंगसाठी व्हिव्होमधील मानवी कोलनमध्ये > 1 सेमी ची इमेजिंग खोली दर्शविली आहे.这种方法已经证明在体内人结肠中成像深度> 1 厘米以监测治疗.这种方法已经证明在体内人结肠中成像深度> 1 Этот подход был продемонстрирован на глубине изображения > 1 см в толстой кишке человека in vivo для мониторинга терапи. थेरपीचे निरीक्षण करण्यासाठी व्हिव्होमधील मानवी कोलनमध्ये इमेजिंग खोली > 1 सेमीमध्ये हा दृष्टिकोन प्रदर्शित केला गेला आहे.कॉन्ट्रास्ट मुख्यत्वे रक्तवहिन्यामधील हिमोग्लोबिनद्वारे तयार होतो.जेव्हा दोन किंवा अधिक NIR फोटॉन टिश्यू बायोमोलेक्यूल्सवर एकाच वेळी आदळतात तेव्हा मल्टीफोटॉन एंडोस्कोपी उच्च-कॉन्ट्रास्ट फ्लोरोसेन्स प्रतिमा तयार करते. हा दृष्टीकोन कमी फोटोटॉक्सिसिटीसह इमेजिंग खोली > 1 मिमी मिळवू शकतो. हा दृष्टीकोन कमी फोटोटॉक्सिसिटीसह इमेजिंग खोली > 1 मिमी मिळवू शकतो. Этот подход может обеспечить глубину изображения > 1 мм с низкой фототоксичностью. हा दृष्टिकोन कमी फोटोटॉक्सिसिटीसह प्रतिमेची खोली > 1 मिमी प्रदान करू शकतो.这种方法可以实现>1 毫米的成像深度，光毒性低.这种方法可以实现>1 毫米的成像深度，光毒性低. Этот подход может обеспечить глубину изображения > 1 мм с низкой фототоксичностью. हा दृष्टिकोन कमी फोटोटॉक्सिसिटीसह प्रतिमेची खोली > 1 मिमी प्रदान करू शकतो.उच्च तीव्रतेच्या फेमटोसेकंद लेसर डाळी आवश्यक आहेत आणि ही पद्धत एंडोस्कोपी दरम्यान वैद्यकीयदृष्ट्या सिद्ध झालेली नाही.
या प्रोटोटाइपमध्ये, स्कॅनर फक्त पार्श्व विक्षेपण करतो, त्यामुळे ऑप्टिकल भाग क्षैतिज (XY) विमानात असतो.सेल्विजिओ सिस्टीममधील गॅल्व्हॅनिक मिरर (12 Hz) पेक्षा जास्त फ्रेम रेट (20 Hz) वर काम करण्यास हे उपकरण सक्षम आहे.मोशन आर्टिफॅक्ट्स कमी करण्यासाठी फ्रेम रेट वाढवा आणि सिग्नलला चालना देण्यासाठी फ्रेम रेट कमी करा.एंडोस्कोपिक मोशन, रेस्पीरेटरी मोशन आणि आतड्यांसंबंधी हालचाल यामुळे मोठ्या गतीच्या कृत्रिमता कमी करण्यासाठी हाय-स्पीड आणि ऑटोमेटेड अल्गोरिदम आवश्यक आहेत.पॅरामेट्रिक रेझोनंट स्कॅनर शेकडो मायक्रॉन 22 पेक्षा जास्त अक्षीय विस्थापन साध्य करण्यासाठी दर्शविले गेले आहेत. हिस्टोलॉजी (H&E) प्रमाणेच दृश्य प्रदान करण्यासाठी, श्लेष्मल पृष्ठभागावर लंब असलेल्या उभ्या समतल (XZ) मध्ये प्रतिमा गोळा केल्या जाऊ शकतात. हिस्टोलॉजी (H&E) प्रमाणेच दृश्य प्रदान करण्यासाठी, श्लेष्मल पृष्ठभागावर लंब असलेल्या उभ्या समतल (XZ) मध्ये प्रतिमा गोळा केल्या जाऊ शकतात. Изображения могут быть получены в вертикальной плоскости (XZ), перпендикулярной поверхности слизистой оболочьипыть получены, ображение, как при гистологии (H&E). हिस्टोलॉजी (H&E) प्रमाणेच प्रतिमा प्रदान करण्यासाठी श्लेष्मल पृष्ठभागाच्या लंबवत उभ्या समतल (XZ) मध्ये प्रतिमा घेतल्या जाऊ शकतात.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。可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ) 中收集图像，以提供与组织学(H&E) Изображения могут быть получены в вертикальной плоскости (XZ), перпендикулярной поверхности слизистой оболочьипыть получены, ображение, как при гистологическом исследовании (H&E). हिस्टोलॉजिकल तपासणी (H&E) सारखी प्रतिमा प्रदान करण्यासाठी श्लेष्मल पृष्ठभागाच्या लंबवत उभ्या समतल (XZ) मध्ये प्रतिमा घेतल्या जाऊ शकतात.स्कॅनर पोस्ट-ऑब्जेक्टिव्ह पोझिशनमध्ये ठेवला जाऊ शकतो जेथे प्रदीपन बीम मुख्य ऑप्टिकल अक्षावर पडते ज्यामुळे विकृतीची संवेदनशीलता कमी होते8.जवळजवळ विवर्तन-मर्यादित फोकल व्हॉल्यूम अनियंत्रितपणे मोठ्या दृश्य क्षेत्रांवर विचलित होऊ शकतात.यादृच्छिक प्रवेश स्कॅनिंग रिफ्लेक्टरला वापरकर्त्याने परिभाषित केलेल्या स्थानांवर विचलित करण्यासाठी केले जाऊ शकते9.सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर, कॉन्ट्रास्ट आणि फ्रेम रेट सुधारण्यासाठी, प्रतिमेचे अनियंत्रित क्षेत्र हायलाइट करण्यासाठी दृश्य क्षेत्र कमी केले जाऊ शकते.साध्या प्रक्रियांचा वापर करून स्कॅनर मोठ्या प्रमाणात तयार केले जाऊ शकतात.कमी खर्चात मोठ्या प्रमाणात उत्पादन आणि विस्तृत वितरणासाठी उत्पादन वाढवण्यासाठी प्रत्येक सिलिकॉन वेफरवर शेकडो उपकरणे बनवता येतात.
दुमडलेला प्रकाश मार्ग कठोर दूरच्या टोकाचा आकार कमी करतो, ज्यामुळे नियमित कोलोनोस्कोपी दरम्यान ऍक्सेसरी म्हणून एंडोस्कोप वापरणे सोपे होते.दर्शविलेल्या फ्लोरोसेंट प्रतिमांमध्ये, हायपरप्लास्टिक पॉलीप्स (सौम्य) पासून ट्यूबलर एडेनोमा (पूर्वकॅन्सेरस) वेगळे करण्यासाठी श्लेष्मल त्वचाची उपसेल्युलर वैशिष्ट्ये पाहिली जाऊ शकतात.हे परिणाम सूचित करतात की एंडोस्कोपी अनावश्यक बायोप्सीची संख्या कमी करू शकते23.शस्त्रक्रियेशी संबंधित सामान्य गुंतागुंत कमी केली जाऊ शकते, निरीक्षण अंतराल अनुकूल केले जाऊ शकते आणि किरकोळ जखमांचे हिस्टोलॉजिकल विश्लेषण कमी केले जाऊ शकते.आम्ही अल्सरेटिव्ह कोलायटिस (UC) आणि क्रोहन कोलायटिससह दाहक आंत्र रोग असलेल्या रूग्णांच्या व्हिव्हो प्रतिमांमध्ये देखील दाखवतो.पारंपारिक पांढरा प्रकाश कोलोनोस्कोपी श्लेष्मल पृष्ठभागाचे मॅक्रोस्कोपिक दृश्य प्रदान करते ज्यामध्ये श्लेष्मल त्वचा उपचारांचे अचूक मूल्यांकन करण्याची मर्यादित क्षमता असते.अँटी-टीएनएफ24 अँटीबॉडीज सारख्या जैविक उपचारांच्या परिणामकारकतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी एन्डोस्कोपीचा वापर vivo मध्ये केला जाऊ शकतो.व्हिव्होचे अचूक मूल्यांकन रोग पुनरावृत्ती आणि शस्त्रक्रिया यासारख्या गुंतागुंत कमी किंवा प्रतिबंधित करू शकते आणि जीवनाची गुणवत्ता सुधारू शकते.vivo25 मधील फ्लोरोसेन-युक्त एंडोस्कोपच्या वापराशी संबंधित क्लिनिकल अभ्यासांमध्ये कोणतीही गंभीर प्रतिकूल प्रतिक्रिया नोंदवली गेली नाही. थर्मल इजा होण्याचा धोका कमी करण्यासाठी आणि 21 CFR 812 प्रति 26 गैर-महत्त्वपूर्ण जोखमीसाठी FDA आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी श्लेष्मल पृष्ठभागावरील लेसर शक्ती <2 mW पर्यंत मर्यादित होती. थर्मल इजा होण्याचा धोका कमी करण्यासाठी आणि 21 CFR 812 प्रति 26 गैर-महत्त्वपूर्ण जोखमीसाठी FDA आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी श्लेष्मल पृष्ठभागावरील लेसर शक्ती <2 mW पर्यंत मर्यादित होती. Мощность лазера на поверхности слизистой оболочки была ограничена до <2 мВт, чтобы свести к минимуму риск термистой слизистой ограничена ть требованиям FDA относительно незначительного риска26 согласно 21 CFR 812. थर्मल हानीचा धोका कमी करण्यासाठी आणि 21 CFR 812 अंतर्गत नगण्य जोखीम26 साठी FDA आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी श्लेष्मल पृष्ठभागावरील लेसर शक्ती <2 mW पर्यंत मर्यादित होती.粘膜表面的激光功率限制在<2 mW，以最大限度地降低热损伤风险，并满足的风险，并满足的激光功率限制在<2 मेगावाट要求.粘膜表面的激光功率限制在<2 mW Мощность лазера на поверхности слизистой оболочки была ограничена до <2 мВт, чтобы свести к минимуму риск термистой слизистой ограничена ть требованиям FDA 21 CFR 812 относительно незначительного риска26. थर्मल हानीचा धोका कमी करण्यासाठी आणि नगण्य जोखमीसाठी FDA 21 CFR 812 आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी श्लेष्मल पृष्ठभागावरील लेसर शक्ती <2 mW पर्यंत मर्यादित होती.
प्रतिमेची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी इन्स्ट्रुमेंटच्या डिझाइनमध्ये बदल केला जाऊ शकतो.गोलाकार विकृती कमी करण्यासाठी, प्रतिमेचे रिझोल्यूशन सुधारण्यासाठी आणि कामाचे अंतर वाढवण्यासाठी विशेष ऑप्टिक्स उपलब्ध आहेत.प्रकाश जोडणी सुधारण्यासाठी ऊतींच्या अपवर्तक निर्देशांकाशी (~1.4) चांगल्या प्रकारे जुळण्यासाठी SIL ट्यून केले जाऊ शकते.स्कॅनरचा पार्श्व कोन वाढविण्यासाठी आणि दृश्याचे प्रतिमा क्षेत्र विस्तृत करण्यासाठी ड्राइव्ह वारंवारता समायोजित केली जाऊ शकते.हा प्रभाव कमी करण्यासाठी लक्षणीय हालचाली असलेल्या प्रतिमेच्या फ्रेम्स काढण्यासाठी तुम्ही स्वयंचलित पद्धती वापरू शकता.हाय-स्पीड डेटा संपादनासह फील्ड-प्रोग्रामेबल गेट ॲरे (FPGA) उच्च-कार्यक्षमता रिअल-टाइम पूर्ण-फ्रेम सुधारणा प्रदान करण्यासाठी वापरला जाईल.अधिक क्लिनिकल उपयुक्ततेसाठी, रिअल-टाइम इमेज इंटरप्रिटेशनसाठी फेज शिफ्ट आणि मोशन आर्टिफॅक्ट्ससाठी स्वयंचलित पद्धती दुरुस्त केल्या पाहिजेत.अक्षीय स्कॅनिंग 22 सादर करण्यासाठी एक मोनोलिथिक 3-अक्ष पॅरामेट्रिक रेझोनंट स्कॅनर लागू केला जाऊ शकतो. ही उपकरणे मिश्रित सॉफ्टनिंग/स्टिफनिंग डायनॅमिक्स 27 वैशिष्ट्यीकृत अशा पद्धतीमध्ये ड्राइव्ह फ्रिक्वेंसी ट्यून करून 400 µm > अभूतपूर्व अनुलंब विस्थापन साध्य करण्यासाठी विकसित केली गेली आहेत. ही उपकरणे मिश्रित सॉफ्टनिंग/स्टिफनिंग डायनॅमिक्स 27 वैशिष्ट्यीकृत अशा पद्धतीमध्ये ड्राइव्ह फ्रिक्वेंसी ट्यून करून 400 µm > अभूतपूर्व अनुलंब विस्थापन साध्य करण्यासाठी विकसित केली गेली आहेत. Эти устройства были разработаны для достижения беспрецедентного вертикального смещения > 400 мкм путем настройки , чабрем настройки чаботем ый характеризуется смешанной динамикой смягчения/жесткости27. ही उपकरणे मिश्रित सॉफ्ट/हार्ड डायनॅमिक्स27 द्वारे वैशिष्ट्यीकृत असलेल्या मोडमध्ये ड्राइव्ह वारंवारता सेट करून >400 µm चे अभूतपूर्व अनुलंब विस्थापन साध्य करण्यासाठी डिझाइन केली गेली आहेत.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设备的状态下调整驱动频> 00 µm 的垂直位移27.- > 400 µm 的 垂直 位移 27. Эти устройства были разработаны для достижения беспрецедентных вертикальных смещений >400 мкм путем настройм настройки чаботым чаботаны шанной кинетикой размягчения/затвердевания27. मिश्रित सॉफ्टनिंग/हार्डनिंग किनेटीक्स मोड27 मध्ये ट्रिगर फ्रिक्वेंसी समायोजित करून 400 µm > अभूतपूर्व उभ्या विस्थापन साध्य करण्यासाठी या उपकरणांची रचना केली गेली आहे.भविष्यात, वर्टिकल ट्रान्सव्हर्स इमेजिंग लवकर कर्करोग (T1a) स्टेज करण्यात मदत करू शकते.स्कॅनरच्या हालचालीचा मागोवा घेण्यासाठी आणि फेज शिफ्ट 28 साठी योग्य करण्यासाठी कॅपेसिटिव्ह सेन्सिंग सर्किट लागू केले जाऊ शकते.सेन्सर सर्किट वापरून स्वयंचलित फेज कॅलिब्रेशन वापरण्यापूर्वी मॅन्युअल इन्स्ट्रुमेंट कॅलिब्रेशन बदलू शकते.प्रक्रिया चक्रांची संख्या वाढवण्यासाठी अधिक विश्वासार्ह इन्स्ट्रुमेंट सीलिंग तंत्र वापरून इन्स्ट्रुमेंटची विश्वासार्हता सुधारली जाऊ शकते.MEMS तंत्रज्ञान पोकळ अवयवांच्या एपिथेलियमचे दृश्यमान करण्यासाठी, रोगाचे निदान करण्यासाठी आणि कमीतकमी हल्ल्याच्या पद्धतीने उपचारांवर देखरेख करण्यासाठी एंडोस्कोपच्या वापरास गती देण्याचे आश्वासन देते.पुढील विकासासह, ही नवीन इमेजिंग पद्धत तात्काळ हिस्टोलॉजिकल तपासणीसाठी वैद्यकीय एंडोस्कोपच्या अनुषंगाने वापरण्यासाठी कमी किमतीचे उपाय बनू शकते आणि शेवटी पारंपारिक पॅथॉलॉजिकल विश्लेषणाची जागा घेऊ शकते.
फोकसिंग ऑप्टिक्सचे पॅरामीटर्स निर्धारित करण्यासाठी ZEMAX ऑप्टिकल डिझाइन सॉफ्टवेअर (आवृत्ती 2013) वापरून रे ट्रेसिंग सिम्युलेशन केले गेले.डिझाईन निकषांमध्ये जवळचे-डिफ्रॅक्टिव्ह अक्षीय रिझोल्यूशन, कार्यरत अंतर = 0 µm आणि दृश्य क्षेत्र (FOV) 250 × 250 µm2 पेक्षा जास्त आहे.तरंगलांबी λex = 488 nm वर उत्तेजनासाठी, सिंगल-मोड फायबर (SMF) वापरला गेला.अक्रोमॅटिक दुहेरी प्रतिदीप्ति संकलन (आकृती 5a) च्या भिन्नता कमी करण्यासाठी वापरली जातात.बीम 3.5 μm च्या मोड फील्ड व्यासासह SMF मधून जातो आणि छाटल्याशिवाय 50 μm च्या छिद्र व्यासासह रिफ्लेक्टरच्या मध्यभागी जातो.घटना बीम गोलाकार विकृती कमी करण्यासाठी आणि श्लेष्मल पृष्ठभागाशी पूर्ण संपर्क सुनिश्चित करण्यासाठी उच्च अपवर्तक निर्देशांक (n = 2.03) सह कठोर विसर्जन (अर्धगोल) लेन्स वापरा.फोकसिंग ऑप्टिक्स एकूण NA = 0.41 प्रदान करते, जेथे NA = nsinα, n हे ऊतींचे अपवर्तक निर्देशांक आहे, α हा कमाल बीम अभिसरण कोन आहे.NA = 0.41, λ = 488 nm, आणि n = 1.3313 वापरून विवर्तन-मर्यादित पार्श्व आणि अक्षीय रेझोल्यूशन अनुक्रमे 0.44 आणि 6.65 µm आहेत.केवळ बाह्य व्यास (OD) ≤ 2 मिमी असलेल्या व्यावसायिकदृष्ट्या उपलब्ध लेन्सचा विचार केला गेला.ऑप्टिकल मार्ग दुमडलेला आहे, आणि SMF सोडणारा बीम स्कॅनरच्या मध्यवर्ती छिद्रातून जातो आणि स्थिर आरशाने (0.29 मिमी व्यासाचा) परत परावर्तित होतो.हे कॉन्फिगरेशन वैद्यकीय एंडोस्कोपच्या मानक (3.2 मिमी व्यास) कार्यरत चॅनेलद्वारे एंडोस्कोपच्या पुढे जाण्याची सोय करण्यासाठी कठोर दूरच्या टोकाची लांबी कमी करते.हे वैशिष्ट्य नियमित एंडोस्कोपी दरम्यान ऍक्सेसरी म्हणून वापरणे सोपे करते.
दुमडलेला प्रकाश मार्गदर्शक आणि एंडोस्कोप पॅकेजिंग.(a) उत्तेजित किरण ओबीसीमधून बाहेर पडते आणि स्कॅनरच्या मध्यवर्ती छिद्रातून जाते.पार्श्व विक्षेपणासाठी बीमचा विस्तार केला जातो आणि स्थिर गोलाकार आरशातून परत स्कॅनरमध्ये परावर्तित केला जातो.फोकसिंग ऑप्टिक्समध्ये ॲक्रोमॅटिक डबलट लेन्सची जोडी आणि श्लेष्मल पृष्ठभागाशी संपर्क प्रदान करणारे घन विसर्जन (अर्धगोल) लेन्स असतात.ऑप्टिकल डिझाइन आणि रे ट्रेसिंग सिम्युलेशनसाठी ZEMAX 2013 (https://www.zemax.com/).(b) सिंगल मोड फायबर (SMF), स्कॅनर, आरसे आणि लेन्ससह विविध साधन घटकांचे स्थान दर्शविते.सॉलिडवर्क्स 2016 (https://www.solidworks.com/) एन्डोस्कोप पॅकेजिंगच्या 3D मॉडेलिंगसाठी वापरले गेले.
SMF (#460HP, Thorlabs) 488 nm च्या तरंगलांबीमध्ये 3.5 µm च्या मोड फील्ड व्यासासह डिफोकस केलेल्या प्रकाशाच्या अवकाशीय फिल्टरिंगसाठी "छिद्र" म्हणून वापरले गेले (चित्र 5b).SMFs लवचिक पॉलिमर ट्यूबमध्ये बंद आहेत (#Pebax 72D, Nordson MEDICAL).रुग्ण आणि इमेजिंग सिस्टीममध्ये पुरेसे अंतर सुनिश्चित करण्यासाठी अंदाजे 4 मीटर लांबीचा वापर केला जातो.2 मिमी MgF2 कोटेड ॲक्रोमॅटिक डबलट लेन्स (#65568, #65567, एडमंड ऑप्टिक्स) आणि 2 मिमी अनकोटेड हेमिस्फेरिकल लेन्स (#90858, एडमंड ऑप्टिक्स) बीमवर लक्ष केंद्रित करण्यासाठी आणि प्रतिदीप्ति गोळा करण्यासाठी वापरण्यात आली.स्कॅनर कंपन वेगळे करण्यासाठी राळ आणि बाहेरील ट्यूब दरम्यान स्टेनलेस स्टील एंड ट्यूब (4 मिमी लांब, 2.0 मिमी OD, 1.6 मिमी आयडी) घाला.शरीरातील द्रवपदार्थ आणि हाताळणी प्रक्रियेपासून उपकरणाचे संरक्षण करण्यासाठी वैद्यकीय चिकटवता वापरा.कनेक्टर्सचे संरक्षण करण्यासाठी उष्णता संकुचित नळ्या वापरा.
कॉम्पॅक्ट स्कॅनर पॅरामेट्रिक रेझोनान्सच्या तत्त्वावर बनविला जातो.उत्तेजित किरण प्रसारित करण्यासाठी परावर्तकाच्या मध्यभागी 50 µm छिद्र कोरून टाका.क्वाड्रॅचर कॉम्ब-चालित ड्राइव्हचा संच वापरून, विस्तारित बीम लिसाजस मोडमध्ये ऑर्थोगोनल दिशेने (XY प्लेन) आडवा वळवले जाते.स्कॅनर नियंत्रित करण्यासाठी ॲनालॉग सिग्नल व्युत्पन्न करण्यासाठी डेटा अधिग्रहण बोर्ड (#DAQ PCI-6115, NI) वापरला गेला.उच्च व्होल्टेज ॲम्प्लिफायर (#PDm200, PiezoDrive) द्वारे पातळ तारांद्वारे (#B4421241, MWS वायर इंडस्ट्रीज) वीज पुरवली गेली.इलेक्ट्रोड आर्मेचरवर वायरिंग बनवा.स्कॅनर 250 µm × 250 µm पर्यंत FOV प्राप्त करण्यासाठी 15 kHz (जलद अक्ष) आणि 4 kHz (मंद अक्ष) च्या जवळच्या फ्रिक्वेन्सीवर कार्यरत आहे.व्हिडिओ 10, 16, किंवा 20 Hz च्या फ्रेम दराने शूट केला जाऊ शकतो.हे फ्रेम दर लिसाजस स्कॅन पॅटर्नच्या पुनरावृत्ती दराशी जुळण्यासाठी वापरले जातात, जे स्कॅनर29 च्या X आणि Y उत्तेजना फ्रिक्वेन्सीच्या मूल्यावर अवलंबून असतात.फ्रेम रेट, पिक्सेल रिझोल्यूशन आणि स्कॅन पॅटर्नची घनता यामधील ट्रेड-ऑफचे तपशील आमच्या मागील काम14 मध्ये सादर केले आहेत.
एक सॉलिड स्टेट लेसर (#OBIS 488 LS, सुसंगत) इमेज कॉन्ट्रास्टसाठी फ्लोरेसिन उत्तेजित करण्यासाठी λex = 488 nm प्रदान करते (चित्र 6a).ऑप्टिकल पिगटेल्स फिल्टर युनिटला FC/APC कनेक्टरद्वारे जोडलेले आहेत (तोटा 1.82 dB) (चित्र 6b).SMF मध्ये दुसऱ्या FC/APC कनेक्टरद्वारे बीम डायक्रोइक मिरर (#WDM-12P-111-488/500:600, Oz ऑप्टिक्स) द्वारे विक्षेपित केले जाते.21 CFR 812 नुसार, नगण्य जोखमीसाठी FDA आवश्यकतांची पूर्तता करण्यासाठी ऊतींना घटना शक्ती जास्तीत जास्त 2 mW पर्यंत मर्यादित आहे.फ्लोरोसेन्स डायक्रोइक मिरर आणि लांब ट्रान्समिशन फिल्टर (#BLP01-488R, सेमरॉक) मधून पार केला गेला.50 µm कोर व्यासासह ~1 मीटर लांब मल्टीमोड फायबर वापरून FC/PC कनेक्टरद्वारे फ्लोरोसेन्स फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब (PMT) डिटेक्टर (#H7422-40, हमामात्सु) मध्ये प्रसारित केला गेला.फ्लूरोसंट सिग्नल्स हाय स्पीड करंट ॲम्प्लिफायर (#59-179, एडमंड ऑप्टिक्स) ने वाढवले ​​गेले.विशेष सॉफ्टवेअर (LabVIEW 2021, NI) रिअल-टाइम डेटा संपादन आणि प्रतिमा प्रक्रियेसाठी विकसित केले गेले आहे.लेझर पॉवर आणि पीएमटी गेन सेटिंग्ज मायक्रोकंट्रोलर (#Arduino UNO, Arduino) द्वारे विशेष मुद्रित सर्किट बोर्ड वापरून निर्धारित केल्या जातात.SMF आणि वायर्स कनेक्टरमध्ये संपतात आणि बेस स्टेशनवरील फायबर ऑप्टिक (F) आणि वायर्ड (W) पोर्टशी जोडतात (आकृती 6c).इमेजिंग सिस्टीम पोर्टेबल कार्टवर (आकृती 6d) समाविष्ट आहे. गळती करंट <500 μA पर्यंत मर्यादित करण्यासाठी अलगाव ट्रान्सफॉर्मर वापरला गेला. गळती करंट <500 μA पर्यंत मर्यादित करण्यासाठी अलगाव ट्रान्सफॉर्मर वापरला गेला. Для ограничения тока утечки до <500 мкА использовался изолирующий трансформатор. गळती करंट <500 µA पर्यंत मर्यादित करण्यासाठी आयसोलेशन ट्रान्सफॉर्मर वापरला गेला.使用隔离变压器将泄漏电流限制在<500 μA. <500 μA. Используйте изолирующий трансформатор, чтобы ограничить ток утечки до <500 мкА. गळती करंट <500µA पर्यंत मर्यादित करण्यासाठी आयसोलेशन ट्रान्सफॉर्मर वापरा.
व्हिज्युअलायझेशन सिस्टम.(a) PMT, लेसर आणि ॲम्प्लीफायर बेस स्टेशनमध्ये आहेत.(b) फिल्टर बँकेमध्ये, लेसर (निळा) FC/APC कनेक्टरद्वारे फायबर ऑप्टिक केबलवर चालत आहे.बीम डायक्रोइक मिरर (DM) द्वारे दुसऱ्या FC/APC कनेक्टरद्वारे सिंगल मोड फायबर (SMF) मध्ये विक्षेपित केला जातो.फ्लूरोसेन्स (हिरवा) DM आणि लाँग पास फिल्टर (LPF) मधून PMT पर्यंत मल्टीमोड फायबर (MMF) द्वारे प्रवास करतो.(c) एंडोस्कोपचा समीप टोक बेस स्टेशनच्या फायबर ऑप्टिक (F) आणि वायर्ड (W) पोर्टशी जोडलेला असतो.(d) पोर्टेबल कार्टवर एन्डोस्कोप, मॉनिटर, बेस स्टेशन, संगणक आणि आयसोलेशन ट्रान्सफॉर्मर.(a, c) Solidworks 2016 चा वापर इमेजिंग सिस्टम आणि एंडोस्कोप घटकांच्या 3D मॉडेलिंगसाठी केला गेला.
फोकसिंग ऑप्टिक्सचे पार्श्व आणि अक्षीय रेझोल्यूशन फ्लोरोसेंट मायक्रोस्फियर्स (#F8803, थर्मो फिशर सायंटिफिक) 0.1 µm व्यासाच्या पॉइंट स्प्रेड फंक्शनवरून मोजले गेले.रेखीय अवस्था (# M-562-XYZ, DM-13, Newport) वापरून 1 µm पायऱ्यांमध्ये क्षैतिज आणि उभ्या मायक्रोस्फियर्सचे भाषांतर करून प्रतिमा गोळा करा.मायक्रोस्फीअर्सच्या क्रॉस-सेक्शनल प्रतिमा प्राप्त करण्यासाठी ImageJ2 वापरून इमेज स्टॅक.
विशेष सॉफ्टवेअर (LabVIEW 2021, NI) रिअल-टाइम डेटा संपादन आणि प्रतिमा प्रक्रियेसाठी विकसित केले गेले आहे.अंजीर वर.7 प्रणाली ऑपरेट करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या दिनचर्यांचे विहंगावलोकन दाखवते.वापरकर्ता इंटरफेसमध्ये डेटा अधिग्रहण (DAQ), मुख्य पॅनेल आणि कंट्रोलर पॅनेल असतात.डेटा कलेक्शन पॅनल कच्चा डेटा संकलित आणि संग्रहित करण्यासाठी, सानुकूल डेटा संकलन सेटिंग्जसाठी इनपुट प्रदान करण्यासाठी आणि स्कॅनर ड्रायव्हर सेटिंग्ज व्यवस्थापित करण्यासाठी मुख्य पॅनेलशी संवाद साधते.मुख्य पॅनेल वापरकर्त्याला स्कॅनर कंट्रोल सिग्नल, व्हिडिओ फ्रेम दर आणि संपादन पॅरामीटर्ससह एंडोस्कोप वापरण्यासाठी इच्छित कॉन्फिगरेशन निवडण्याची परवानगी देते.हे पॅनल वापरकर्त्याला इमेजची ब्राइटनेस आणि कॉन्ट्रास्ट प्रदर्शित आणि नियंत्रित करण्यास देखील अनुमती देते.इनपुट म्हणून कच्चा डेटा वापरून, अल्गोरिदम PMT साठी इष्टतम लाभ सेटिंगची गणना करते आणि आनुपातिक-अविभाज्य (PI)16 फीडबॅक नियंत्रण प्रणाली वापरून हे पॅरामीटर स्वयंचलितपणे समायोजित करते.लेसर पॉवर आणि पीएमटी गेन नियंत्रित करण्यासाठी कंट्रोलर बोर्ड मुख्य बोर्ड आणि डेटा एक्विझिशन बोर्डशी संवाद साधतो.
सिस्टम सॉफ्टवेअर आर्किटेक्चर.वापरकर्ता इंटरफेसमध्ये मॉड्यूल (1) डेटा अधिग्रहण (DAQ), (2) मुख्य पॅनेल आणि (3) कंट्रोलर पॅनेल असतात.हे कार्यक्रम एकाच वेळी चालतात आणि संदेशाच्या रांगेद्वारे एकमेकांशी संवाद साधतात.मुख्य म्हणजे MEMS: Microelectromechanical System, TDMS: Technical Data Control Flow, PI: Proportional Integral, PMT: Photomultiplier.प्रतिमा आणि व्हिडिओ फाइल्स अनुक्रमे BMP आणि AVI फॉरमॅटमध्ये सेव्ह केल्या जातात.
प्रतिमेला तीक्ष्ण करण्यासाठी वापरण्यात येणारे जास्तीत जास्त मूल्य निर्धारित करण्यासाठी भिन्न फेज मूल्यांवर प्रतिमा पिक्सेल तीव्रतेच्या फैलावाची गणना करण्यासाठी फेज सुधारणा अल्गोरिदम वापरला जातो.रिअल-टाइम दुरुस्तीसाठी, गणना वेळ कमी करण्यासाठी 0.286° च्या तुलनेने मोठ्या चरणासह फेज स्कॅन श्रेणी ±2.86° आहे.याव्यतिरिक्त, कमी नमुन्यांसह प्रतिमेचे काही भाग वापरल्याने प्रतिमा फ्रेम गणना वेळ 7.5 सेकंद (1 Msample) वरून 10 Hz वर 1.88 सेकंद (250 Ksample) पर्यंत कमी होतो.हे इनपुट पॅरामीटर्स विवो इमेजिंगमध्ये किमान विलंबासह पुरेशी प्रतिमा गुणवत्ता प्रदान करण्यासाठी निवडले गेले.थेट प्रतिमा आणि व्हिडिओ अनुक्रमे BMP आणि AVI फॉरमॅटमध्ये रेकॉर्ड केले जातात.कच्चा डेटा टेक्निकल डेटा मॅनेजमेंट फ्लो फॉरमॅट (TMDS) मध्ये संग्रहित केला जातो.
LabVIEW 2021 सह गुणवत्ता सुधारण्यासाठी इन विवो प्रतिमांची पोस्ट-प्रोसेसिंग. विवो इमेजिंग दरम्यान फेज सुधारणा अल्गोरिदम वापरताना अचूकता मर्यादित आहे कारण दीर्घ गणना वेळ आवश्यक आहे.केवळ मर्यादित प्रतिमा क्षेत्रे आणि नमुना क्रमांक वापरले जातात.याशिवाय, मोशन आर्टिफॅक्ट्स किंवा कमी कॉन्ट्रास्ट असलेल्या प्रतिमांसाठी अल्गोरिदम चांगले काम करत नाही आणि फेज कॅल्क्युलेशन त्रुटी 30 वर नेतो.0.01° पायऱ्यांमध्ये फेज स्कॅन श्रेणी ±0.75° सह फेज फाइन ट्यूनिंगसाठी उच्च कॉन्ट्रास्ट आणि कोणतीही गती नसलेली वैयक्तिक फ्रेम मॅन्युअली निवडली गेली.संपूर्ण प्रतिमा क्षेत्र वापरले गेले (उदा. 10 Hz वर रेकॉर्ड केलेल्या प्रतिमेचा 1 नमुना).सारणी S2 रीअल-टाइम आणि पोस्ट-प्रोसेसिंगसाठी वापरल्या जाणाऱ्या इमेज पॅरामीटर्सचा तपशील देते.फेज दुरुस्त केल्यानंतर, प्रतिमेचा आवाज आणखी कमी करण्यासाठी मध्यम फिल्टर वापरला जातो.हिस्टोग्राम स्ट्रेचिंग आणि गॅमा सुधारणा 31 द्वारे ब्राइटनेस आणि कॉन्ट्रास्ट आणखी सुधारले आहेत.
क्लिनिकल चाचण्या मिशिगन वैद्यकीय संस्था पुनरावलोकन मंडळाने मंजूर केल्या होत्या आणि वैद्यकीय प्रक्रिया विभागात आयोजित केल्या गेल्या होत्या.हा अभ्यास ClinicalTrials.gov (NCT03220711, नोंदणी तारीख: 07/18/2017) वर ऑनलाइन नोंदणीकृत आहे.समावेशन निकषांमध्ये पूर्वी नियोजित निवडक कोलोनोस्कोपी असलेले रुग्ण (18 ते 100 वर्षे वयोगटातील), कोलोरेक्टल कर्करोगाचा वाढलेला धोका आणि दाहक आतड्यांसंबंधी रोगाचा इतिहास यांचा समावेश होतो.सहभागी होण्यास सहमती दर्शविलेल्या प्रत्येक विषयाची माहितीपूर्ण संमती प्राप्त झाली.अपवर्जन निकष हे असे रुग्ण होते जे गर्भवती होते, फ्लूरोसीनला ज्ञात अतिसंवेदनशीलता होते किंवा सक्रिय केमोथेरपी किंवा रेडिएशन थेरपी घेत होते.या अभ्यासात नियमित कोलोनोस्कोपीसाठी शेड्यूल केलेल्या सलग रुग्णांचा समावेश होता आणि मिशिगन मेडिकल सेंटर लोकसंख्येचा प्रतिनिधी होता.हेलसिंकीच्या घोषणेनुसार हा अभ्यास करण्यात आला.
शस्त्रक्रियेपूर्वी, सिलिकॉन मोल्डमध्ये बसवलेले 10 µm फ्लोरोसेंट मणी (#F8836, थर्मो फिशर सायंटिफिक) वापरून एंडोस्कोप कॅलिब्रेट करा.अर्धपारदर्शक सिलिकॉन सीलंट (#RTV108, मोमेंटिव्ह) 3D मुद्रित 8 cm3 प्लास्टिक मोल्डमध्ये ओतले गेले.सिलिकॉनवर वॉटर फ्लूरोसंट मणी टाका आणि पाणी मध्यम कोरडे होईपर्यंत सोडा.
पांढऱ्या प्रकाशाच्या प्रकाशासह मानक वैद्यकीय कोलोनोस्कोप (Olympus, CF-HQ190L) वापरून संपूर्ण कोलनची तपासणी केली गेली.एंडोस्कोपिस्टने कथित रोगाचे क्षेत्र निश्चित केल्यानंतर, ते क्षेत्र 5-10 मिली 5% एसिटिक ऍसिडने धुतले जाते आणि नंतर श्लेष्मा आणि मोडतोड काढून टाकण्यासाठी निर्जंतुक पाण्याने धुतले जाते.5 मिग्रॅ/मिली फ्लोरेसीन (अल्कॉन, फ्लोरेसाइट) चा 5 मिली डोस इंट्राव्हेनस इंजेक्ट केला गेला किंवा स्टँडर्ड कॅन्युला (M00530860, बोस्टन सायंटिफिक) वापरून श्लेष्मल त्वचेवर स्प्रे केला गेला जो कार्यरत चॅनेलमधून जातो.
श्लेष्मल पृष्ठभागावरील अतिरिक्त रंग किंवा मलबा फ्लश करण्यासाठी इरिगेटर वापरा.नेब्युलायझिंग कॅथेटर काढून टाका आणि एन्डोस्कोपला वर्किंग चॅनेलमधून मॉर्टमपूर्व प्रतिमा मिळवा.टार्गेट एरियामध्ये डिस्टल टीप ठेवण्यासाठी वाइड-फील्ड एंडोस्कोपिक मार्गदर्शन वापरा. कॉन्फोकल प्रतिमा गोळा करण्यासाठी वापरलेला एकूण वेळ <10 मिनिटे होता. कॉन्फोकल प्रतिमा गोळा करण्यासाठी वापरलेला एकूण वेळ <10 मिनिटे होता. Общее время, затраченное на сбор конфокальных изображений, составило <10 мин. कॉन्फोकल प्रतिमा गोळा करण्यासाठी एकूण वेळ <10 मिनिटे होता.कॉन्फोकल प्रतिमांसाठी एकूण संपादन वेळ 10 मिनिटांपेक्षा कमी होता.Olympus EVIS EXERA III (CLV-190) इमेजिंग सिस्टम वापरून एंडोस्कोपिक व्हाईट लाइट व्हिडिओवर प्रक्रिया केली गेली आणि एल्गाटो HD व्हिडिओ रेकॉर्डर वापरून रेकॉर्ड केले गेले.एन्डोस्कोपी व्हिडिओ रेकॉर्ड आणि सेव्ह करण्यासाठी LabVIEW 2021 वापरा.इमेजिंग पूर्ण झाल्यानंतर, एंडोस्कोप काढला जातो आणि बायोप्सी संदंश किंवा सापळा वापरून दृश्यमान टिश्यू काढले जाते. नियमित हिस्टोलॉजी (H&E) साठी ऊतकांवर प्रक्रिया केली गेली आणि तज्ञ GI पॅथॉलॉजिस्ट (HDA) द्वारे मूल्यांकन केले गेले. नियमित हिस्टोलॉजी (H&E) साठी ऊतकांवर प्रक्रिया केली गेली आणि तज्ञ GI पॅथॉलॉजिस्ट (HDA) द्वारे मूल्यांकन केले गेले. Ткани были обработаны для обычной гистологии (H&E) आणि оценены экспертом-патологом желудочно-кишечного тракта (HDA). नियमित हिस्टोलॉजी (H&E) साठी ऊतकांवर प्रक्रिया केली गेली आणि तज्ञ गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल पॅथॉलॉजिस्ट (HDA) द्वारे मूल्यांकन केले गेले.对组织进行常规组织学(H&E) 处理,并由专家GI 病理学家(HDA) 进行评估.对组织进行常规组织学(H&E) 处理,并由专家GI 病理学家(HDA) 进行评估. Ткани были обработаны для обычной гистологии (H&E) आणि оценены экспертом-патологом желудочно-кишечного тракта (HDA). नियमित हिस्टोलॉजी (H&E) साठी ऊतकांवर प्रक्रिया केली गेली आणि तज्ञ गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल पॅथॉलॉजिस्ट (HDA) द्वारे मूल्यांकन केले गेले.आकृती S2 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे स्पेक्ट्रोमीटर (USB2000+, Ocean Optics) वापरून फ्लोरेसिनच्या वर्णक्रमीय गुणधर्मांची पुष्टी केली गेली.
मानवाकडून प्रत्येक वापरानंतर एंडोस्कोपचे निर्जंतुकीकरण केले जाते (चित्र 8).मिशिगन मेडिकल सेंटर आणि सेंट्रल स्टेराइल प्रोसेसिंग युनिटच्या इन्फेक्शन कंट्रोल आणि एपिडेमियोलॉजी विभागाच्या निर्देशानुसार आणि मंजुरीनुसार साफसफाईची प्रक्रिया पार पडली. अभ्यासापूर्वी, संसर्ग प्रतिबंध आणि नसबंदी प्रमाणीकरण सेवा प्रदान करणाऱ्या व्यावसायिक संस्था, प्रगत नसबंदी उत्पादने (एएसपी, जॉन्सन आणि जॉन्सन) द्वारे नसबंदीसाठी उपकरणांची चाचणी आणि प्रमाणीकरण करण्यात आले. अभ्यासापूर्वी, संसर्ग प्रतिबंध आणि नसबंदी प्रमाणीकरण सेवा प्रदान करणाऱ्या व्यावसायिक संस्था, प्रगत नसबंदी उत्पादने (एएसपी, जॉन्सन आणि जॉन्सन) द्वारे नसबंदीसाठी उपकरणांची चाचणी आणि प्रमाणीकरण करण्यात आले. Перед исследованием инструменты были протестированы и одобрены для стерилизации компанией Advanced Sterilization Products (ASP, जॉन्सन अँड जॉन्सन), सीपीओ ставляющей услуги по профилактике инфекций आणि проверке стерилизации. अभ्यासापूर्वी, संसर्ग प्रतिबंध आणि नसबंदी पडताळणी सेवा प्रदान करणारी व्यावसायिक संस्था, प्रगत नसबंदी उत्पादने (एएसपी, जॉन्सन अँड जॉन्सन) द्वारे उपकरणांची चाचणी केली गेली आणि त्यांना नसबंदीसाठी मान्यता देण्यात आली. Перед исследованием инструменты были стерилизованы и проверены प्रगत निर्जंतुकीकरण उत्पादने (एएसपी, जॉन्सन अँड जॉन्सन), коммерческой организациев организациев, проверены профилактике инфекций आणि проверке стерилизации. प्रगत नसबंदी उत्पादने (ASP, Johnson & Johnson), संसर्ग प्रतिबंध आणि नसबंदी पडताळणी सेवा प्रदान करणाऱ्या व्यावसायिक संस्थेद्वारे अभ्यास करण्यापूर्वी उपकरणांचे निर्जंतुकीकरण आणि तपासणी केली गेली.
साधन पुनर्वापर.(a) STERRAD प्रक्रिया प्रक्रिया वापरून प्रत्येक निर्जंतुकीकरणानंतर ट्रेमध्ये एंडोस्कोप ठेवले जातात.(b) SMF आणि तारा अनुक्रमे फायबर ऑप्टिक आणि इलेक्ट्रिकल कनेक्टरसह बंद केल्या जातात, जे पुनर्प्रक्रिया करण्यापूर्वी बंद केले जातात.
खालील गोष्टी करून एंडोस्कोप स्वच्छ करा: (१) एन्झाईमॅटिक क्लिनरमध्ये भिजवलेल्या लिंट-फ्री कापडाने एंडोस्कोप पुसून टाका;(2) एंझाइमॅटिक डिटर्जंट द्रावणात 3 मिनिटे पाण्यात बुडवा.लिंट-फ्री फॅब्रिक.इलेक्ट्रिकल आणि फायबर ऑप्टिक कनेक्टर सोल्युशनमधून झाकलेले आणि काढले जातात;(३) एंडोस्कोप गुंडाळून इन्स्ट्रुमेंट ट्रेमध्ये STERRAD 100NX, हायड्रोजन पेरोक्साइड गॅस प्लाझ्मा वापरून निर्जंतुकीकरणासाठी ठेवले जाते.तुलनेने कमी तापमान आणि कमी आर्द्रता वातावरण.
सध्याच्या अभ्यासात वापरलेले आणि/किंवा विश्लेषण केलेले डेटासेट संबंधित लेखकांकडून वाजवी विनंतीवर उपलब्ध आहेत.
Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Confocal लेसर एंडोमाइक्रोस्कोपी इन गॅस्ट्रो-इंटेस्टाइनल एंडोस्कोपी: तांत्रिक बाबी आणि क्लिनिकल ऍप्लिकेशन्स. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Confocal लेसर एंडोमाइक्रोस्कोपी इन गॅस्ट्रो-इंटेस्टाइनल एंडोस्कोपी: तांत्रिक बाबी आणि क्लिनिकल ऍप्लिकेशन्स.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Confocal लेसर एंडोमाइक्रोस्कोपी इन गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल एंडोस्कोपी: तांत्रिक पैलू आणि क्लिनिकल ऍप्लिकेशन. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. 共载肠分别在在共公司设计在机机：तांत्रिक पैलू आणि क्लिनिकल अनुप्रयोग.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Confocal लेसर एंडोस्कोपी इन गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल एंडोस्कोपी: तांत्रिक पैलू आणि क्लिनिकल ऍप्लिकेशन्स.अनुवाद गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल हेपरिन.७, ७ (२०२२).
अल-मन्सूर, एमआर आणि इतर.SAGES TAVAC कॉन्फोकल लेझर एंडोमायक्रोस्कोपीची सुरक्षा आणि परिणामकारकता विश्लेषण.ऑपरेशन.एंडोस्कोपी 35, 2091-2103 (2021).
Fugazza, A. et al.गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल आणि पॅनक्रियाटोबिलरी रोगांमध्ये कॉन्फोकल लेसर एंडोस्कोपी: एक पद्धतशीर पुनरावलोकन आणि मेटा-विश्लेषण.बायोमेडिकल सायन्स.साठवण टाकी.अंतर्गत 2016, 4638683 (2016).