Kea leboha ha u etetse Nature.com.U sebelisa mofuta oa sebali o nang le tšehetso e fokolang ea CSS.Bakeng sa boiphihlelo bo botle ka ho fetesisa, re khothaletsa hore o sebelise sebatli se ntlafalitsoeng (kapa o tima Compatibility Mode ho Internet Explorer).Ho feta moo, ho netefatsa ts'ehetso e tsoelang pele, re bonts'a sebaka sena ntle le mekhoa le JavaScript.
E hlahisa carousel ea li-slide tse tharo ka nako e le 'ngoe.Sebelisa likonopo tse Fetileng le Tse Latelang ho feta har'a li-slide tse tharo ka nako, kapa sebelisa likonopo tsa selaete qetellong ho tsamaea har'a li-slide tse tharo ka nako.
Confocal laser endoscopy ke mokhoa o mocha oa nako ea sebele oa optical biopsy.Litšoantšo tsa fluorescent tsa boleng ba histological li ka fumanoa hang-hang ho tloha epithelium ea litho tse se nang letho.Hajoale, ho skena ho etsoa haufinyane ka lisebelisoa tse thehiloeng ho probe tse sebelisoang hangata litsing tsa bongaka, tse nang le maemo a fokolang a taolong.Re bonts'a ts'ebeliso ea sekena sa parametric resonant se kentsoeng pheletsong ea distal ea endoscope ho etsa ho kheloha ka lebelo le holimo.Ho kentsoe lesoba bohareng ba seipone ho phutha tselana ea leseli.Moqapi ona o fokotsa boholo ba sesebelisoa ho 2,4 mm ka bophara le 10 mm ka bolelele, e lumella hore e fetisetsoe pele ka mocha o sebetsang oa li-endoscopes tse tloaelehileng tsa bongaka.Lense ea compact e fana ka liqeto tsa lateral le axial tsa 1.1 le 13.6 µm, ka ho latellana.Sebaka sa ho sebetsa sa 0 µm le sebaka sa pono sa 250 µm × 250 µm se fihlelleha ka litekanyetso tsa foreimi ho fihla ho 20 Hz.Ho hlasimoloha ho 488 nm ho thabisa fluorescein, dae e lumelletsoeng ke FDA bakeng sa phapang e phahameng ea lisele.Li-endoscope li hlophisitsoe bocha bakeng sa li-cycle tse 18 ntle le ho hloleha ho sebelisoa mekhoa e lumelletsoeng ea bongaka.Litšoantšo tsa fluorescent li ile tsa fumanoa ho tsoa ho li-colonic mucosa tse tloaelehileng, li-tubular adenomas, hyperplastic polyps, ulcerative colitis, le Crohn's colitis nakong ea colonoscopy e tloaelehileng.Lisele tse le 'ngoe li ka tsejoa, ho kenyelletsa colonocyte, lisele tsa goblet, le lisele tsa ho ruruha.Likarolo tsa mucosal tse kang meaho ea crypt, li-crypt cavities, le lamina propria li ka khetholloa.Sesebelisoa se ka sebelisoa e le tlatsetso ho endoscopy e tloaelehileng.
Confocal laser endoscopy ke mokhoa o mocha oa ho nka litšoantšo o ntseng o ntlafatsoa bakeng sa tšebeliso ea bongaka e le tlatsetso ho endoscopy e tloaelehileng1,2,3.Lisebelisoa tsena tse feto-fetohang, tse amanang le fiber-optic li ka sebelisoa ho lemoha mafu a lisele tsa epithelial tse tsamaisang litho tse sekoti, tse kang kolone.Lera lena le lesesaane la lisele le sebetsa haholo 'me ke mohloli oa mekhoa e mengata ea mafu a kang mofetše, tšoaetso le ho ruruha.Endoscopy e ka finyella qeto ea li-subcellular, e fana ka boleng ba nako ea sebele, bo haufi le histori ea litšoantšo tsa vivo ho thusa lingaka ho etsa liqeto tsa bongaka.Biopsy ea 'mele e na le kotsi ea ho tsoa mali le ho phatloha.Hangata ho bokelloa mehlala e mengata haholo kapa e fokolang haholo ea biopsy.Mohlala o mong le o mong o tlositsoeng o eketsa litšenyehelo tsa ho buuoa.Ho nka matsatsi a 'maloa hore sampuli e hlahlojoe ke ngaka ea mafu.Nakong ea matsatsi a ho emela liphello tsa pathology, bakuli ba atisa ho ba le matšoenyeho.Ka lehlakoreng le leng, mekhoa e meng ea litšoantšo tsa kliniki e kang MRI, CT, PET, SPECT, le ultrasound ha e na qeto ea sebaka le lebelo la nakoana le hlokahalang ho bona mekhoa ea epithelial ka vivo ka nako ea sebele, tharollo ea subcellular.
Sesebelisoa se thehiloeng ho probe (Cellvizio) hajoale se sebelisoa hangata litleliniking ho etsa "optical biopsy".Moralo o ipapisitse le sepakapaka se momahaneng sa fiber optic bundle4 se bokellang le ho fetisa litšoantšo tsa fluorescent.Mokotla o le mong oa fiber o sebetsa e le "mokoti" oa ho sefa leseli le senyehileng bakeng sa tharollo ea subcellular.Ho hlahloba ho etsoa proximally ho sebelisa galvanometer e kholo, e ngata.Tokisetso ena e fokotsa bokhoni ba sesebelisoa sa ho laola maikutlo.Boemo bo nepahetseng ba epithelial carcinoma ea pele e hloka pono e ka tlase ho lesela ho lekola tlhaselo le ho fumana kalafo e nepahetseng.Fluorescein, e leng moemeli oa phapang o amohetsoeng ke FDA, o tsamaisoa ka methapo ho totobatsa likarolo tsa sebopeho sa epithelium. Li-endomicroscope tsena li na le litekanyo tse <2.4 mm ka bophara, 'me li ka fetisetsoa pele habonolo ka mocha oa biopsy oa li-endoscope tse tloaelehileng tsa bongaka. Li-endomicroscope tsena li na le litekanyo tse <2.4 mm ka bophara, 'me li ka fetisetsoa pele habonolo ka mocha oa biopsy oa li-endoscope tse tloaelehileng tsa bongaka. Эти эндомикроскопы имеют размеры <2,4 мм в диаметре и могут быть легко проведены через биопсийный канал стандартных медицински медицински. Li-endomicroscope tsena li bophara ba <2.4 mm 'me li ka fetisoa habonolo ka mocha oa biopsy oa li-endoscope tse tloaelehileng tsa bongaka.Li-borescope tsena li ka tlase ho 2.4 mm ka bophara 'me li feta habonolo mocha oa biopsy oa li-borescope tse tloaelehileng tsa bongaka.Ho feto-fetoha ha maemo hona ho lumella mefuta e mengata ea lits'ebetso tsa bongaka mme e ikemetse ho baetsi ba endoscope.Ho entsoe liphuputso tse ngata tsa bongaka ka sesebelisoa sena sa ho nka litšoantšo, ho kenyelletsa le ho lemoha kapele ha kankere ea 'metso, mala, mala le molomo.Ho entsoe li-protocol tsa litšoantšo mme ts'ireletso ea ts'ebetso e thehiloe.
Microelectromechanical systems (MEMS) ke theknoloji e matla ea ho rala le ho etsa mekhoa e menyenyane ea ho hlahloba e sebelisoang qetellong ea li-endoscopes.Boemo bona (bo amanang le proximal) bo lumella ho fetoha ha maemo ho hoholo ho laola boemo ba ho tsepamisa maikutlo5,6.Ntle le ho kheloha ka morao, mochine oa distal o ka boela oa etsa li-axial scans, li-post-objective scans, le li-scans tse sa tloaelehang.Bokhoni bona bo thusa ho hlahloba ka botlalo lisele tsa epithelial, ho kenyeletsoa litšoantšo tse tšekaletseng tse tšekaletseng,7, sebaka se seholo sa pono (FOV)8, le ts'ebetso e ntlafalitsoeng libakeng tse tlase tse hlalosoang ke basebelisi9.MEMS e rarolla bothata bo tebileng ba ho paka enjene ea ho hlahloba ka sebaka se lekanyelitsoeng se fumanehang qetellong ea sesebelisoa.Ha ho bapisoa le li-galvanometers tse ngata, MEMS e fana ka ts'ebetso e phahameng ka boholo bo nyane, lebelo le phahameng, le tšebeliso e tlase ea matla.Mokhoa o bonolo oa tlhahiso o ka phahamisoa bakeng sa tlhahiso ea bongata ka theko e tlase.Meralo e mengata ea MEMS e kile ea tlalehoa10,11,12.Ha ho le e 'ngoe ea mahlale a ntseng a ntlafatsoa ka mokhoa o lekaneng ho etsa hore ts'ebeliso e pharalletseng ea kliniki ea nako ea nnete ea ho nahana ka vivo ka mocha o sebetsang oa endoscope ea bongaka.Mona, re ikemiselitse ho bonts'a ts'ebeliso ea sehatisi sa MEMS pheletsong e hole ea endoscope bakeng sa ho fumana litšoantšo tsa motho ka har'a vivo nakong ea tloaelo ea endoscopy ea bongaka.
Sesebelisoa sa fiber optic se ile sa etsoa ho sebelisoa mochine oa MEMS qetellong ea ho bokella litšoantšo tsa nako ea sebele tsa vivo fluorescent tse nang le litšobotsi tse tšoanang tsa histological.Fiber ea mofuta o le mong (SMF) e kenngoe ka har'a tube ea polymer e feto-fetohang 'me e thabile ho λex = 488 nm.Tlhophiso ena e khutsufatsa bolelele ba ntlha ea distal mme e lumella hore e fetisetsoe pele ka mocha o sebetsang oa li-endoscopes tse tloaelehileng tsa bongaka.Sebelisa ntlha ho beha leihlo bohareng.Lilense tsena li etselitsoe ho fihlela qeto e batlang e fapana ea axial ka lesoba la linomoro (NA) = 0.41 le sebaka sa ho sebetsa = 0 µm13.Li-shims tse nepahetseng li etsoa ho lumellana hantle le li-optics 14. Sekena se kenngoa ka har'a endoscope e nang le ntlha e thata ea distal 2.4 mm bophara le 10 mm bolelele (Setšoantšo sa 1a).Litekanyo tsena li e lumella hore e sebelisoe mekhoeng ea kliniki e le sesebelisoa nakong ea endoscopy (setšoantšo sa 1b).Matla a phahameng a ketsahalo ea laser holim'a lesela e ne e le 2 mW.
Confocal laser endoscopy (CLE) le li-scanner tsa MEMS.Senepe se bontšang (a) sesebelisoa se pakiloeng se nang le ntlha e thata ea distal litekanyo tsa bophara ba 2.4 mm le bolelele ba 10 mm le (b) tsela e otlolohileng ka mocha oa tšebetso oa endoscope e tloaelehileng ea bongaka (Olympus CF-HQ190L).(c) Ponahalo e ka pele ea sekena se bonts'ang sebonela-pele se nang le lesoba le bohareng la 50 µm moo lehlaseli la ho hlasimolla le fetang ho lona.Sekena se kentsoe holim'a gimbal e tsamaisoang ke sete ea li-drive tsa quadrature comb drive.Maqhubu a resonant a sesebelisoa a khethoa ke boholo ba selemo sa torsion.(d) Pono ea lehlakore ea sekena e bonts'ang sekena se kentsoeng setulong se nang le lithapo tse hoketsoeng liankorang tsa eleketrode tse fanang ka lintlha tsa khokahano bakeng sa mats'oao a ho khanna le a matla.
Mochine oa ho hlahloba o na le setšoantšo se nang le gimbal-mounted reflector e tsamaisoang ke sete ea li-quadrature actuators tse khannoang ke comb ho khelosa sefate ka thōko (sefofane sa XY) ka mokhoa oa Lissajous (setšoantšo sa 1c).Lesoba la bophara ba 50 µm le ne le kentsoe bohareng leo lehlaseli la thabo le fetang ho lona.Sekena se tsamaisoa ka makhetlo a mangata a moralo, a ka hlophisoang ka ho fetola litekanyo tsa selemo sa torsion.Li-ankora tsa elektrode li ne li ngotsoe ka lehlakoreng la sesebelisoa ho fana ka lintlha tsa khokahanyo bakeng sa lipontšo tsa matla le taolo (setšoantšo sa 1d).
Mokhoa oa ho nka litšoantšo o behoa holim'a kariki e nkehang habonolo e ka kenngoa ka kamoreng ea ho sebetsa.Grafiken ea mosebelisi e etselitsoe ho ts'ehetsa basebelisi ba nang le tsebo e fokolang ea tekheniki, joalo ka lingaka le baoki.Lekola ka bouena maqhubu a drive ea scanner, mokhoa oa beamform, le setšoantšo sa FOV.
Bolelele ka kakaretso ba endoscope ke hoo e ka bang 4m ho lumella lisebelisoa tse felletseng ka mocha o sebetsang oa endoscope e tloaelehileng ea bongaka (1.68m), e nang le bolelele bo eketsehileng bakeng sa ho tsamaisoa.Qetellong ea endoscope, SMF le lithapo li emisa lihokelong tse hokelang ho fiber optic le likoung tse nang le mehala tsa seteishene sa setsi.Kenyelletso e na le laser, yuniti ea filthara, amplifier ea matla a phahameng le sebuela sa photomultiplier (PMT).Amplifier e fana ka matšoao a matla le a drive ho sekena.Sefate sa optical se kopanya ho hlasimoloha ha laser ho SMF ebe se fetisetsa fluorescence ho PMT.
Li-endoscope li hlahlobjoa ka mor'a ts'ebetso e 'ngoe le e' ngoe ea kliniki ho sebelisoa ts'ebetso ea sterilization ea STERRAD mme e ka mamella li-cycle tse 18 ntle le ho hloleha.Bakeng sa tharollo ea OPA, ha ho matšoao a tšenyo a ileng a bonoa ka mor'a lipotoloho tse fetang 10 tsa ho bolaea likokoana-hloko.Liphetho tsa OPA li sebetsa hantle ho feta tsa STERRAD, tse fanang ka maikutlo a hore bophelo ba li-endoscope bo ka atolosoa ka ho bolaea likokoana-hloko ho e-na le ho etsoa hape.
Qeto ea setšoantšo e ile ea khethoa ho tloha ts'ebetsong ea ho hasana ha ntlha ho sebelisoa lifaha tsa fluorescent tse bophara ba 0.1 μm.Bakeng sa qeto ea lateral le ea axial, bophara bo feletseng ho halofo ea boholo (FWHM) ea 1.1 le 13.6 µm, ka ho latellana, e ne e lekantsoe (setšoantšo sa 2a, b).
Likhetho tsa litšoantšo.Qeto ea lateral (a) le ea axial (b) ea li-optics tse tsepamisitseng maikutlo li khetholloa ke ts'ebetso ea ho ata ha ntlha (PSF) e lekantsoeng ho sebelisa li-microspheres tsa fluorescent tse nang le bophara ba 0.1 μm.Bophara bo felletseng bo lekantsoeng ho halofo ea boholo (FWHM) e ne e le 1.1 le 13.6 µm, ka ho latellana.Inset: Maikutlo a atolositsoeng a microsphere e le 'ngoe sebakeng se mosehla (XY) le axial (XZ) a bontšoa.(c) Setšoantšo sa Fluorescent se fumanoeng ho tloha ho standard (USAF 1951) target strip (red oval) e bontšang hore lihlopha tsa 7-6 li ka rarolloa ka ho hlaka.(d) Setšoantšo sa 10 µm bophara ba li-microsphere tse qhalakaneng tsa fluorescent tse bontšang sebaka sa setšoantšo sa 250 µm×250 µm.Li-PSF ho (a, b) li hahiloe ho sebelisoa MATLAB R2019a (https://www.mathworks.com/).(c, d) Litšoantšo tsa Fluorescent li ile tsa bokelloa ho sebelisoa LabVIEW 2021 (https://www.ni.com/).
Litšoantšo tsa fluorescent tse tsoang lilenseng tse tloaelehileng tsa qeto li khetholla ka ho hlaka sehlopha sa litšiea ka lihlopha tsa 7-6, tse bolokang qeto e phahameng ea mahlakoreng (setšoantšo sa 2c).Sebaka sa pono (FOV) sa 250 µm × 250 µm se khethiloe ho tsoa litšoantšong tsa 10 µm bophara ba lifaha tsa fluorescent tse hasantsoeng holim'a likhurumetso (Setšoantšo sa 2d).
Mokhoa o ikemetseng oa ho fumana taolo ea PMT le ho lokisoa ha mohato o kengoa tšebetsong ea litšoantšo tsa kliniki ho fokotsa lintho tsa maiketsetso tse tsoang ho endoscopes, colon peristalsis, le phefumoloho ea mokuli.Li-algorithms tsa kaho ea litšoantšo le ts'ebetso li hlalositsoe pejana14,15.Phaello ea PMT e laoloa ke molaoli oa proportional-integral (PI) ho thibela ho tlala matla16.Sistimi e bala boholo ba pixel intensity bakeng sa foreimi e 'ngoe le e' ngoe, e lekanya likarabelo tse leka-lekaneng le tse bohlokoa, 'me e khetha boleng ba PMT ho netefatsa hore boholo ba pixel bo ka har'a sebaka se lumelletsoeng.
Nakong ea ho nka litšoantšo ka har'a vivo, phapang ea mohato lipakeng tsa motsamao oa scanner le lets'oao la taolo e ka baka lerootho la setšoantšo.Liphello tse joalo li ka hlaha ka lebaka la liphetoho tsa mocheso oa sesebelisoa ka hare ho 'mele oa motho.Litšoantšo tse khanyang tse tšoeu li bontšitse hore endoscope e ne e kopana le mucosa e tloaelehileng ea colonic ka vivo (Setšoantšo sa 3a).Ho fifala ha lipikselse tse sa lumellaneng hantle ho ka bonoa litšoantšong tse tala tsa mucosa e tloaelehileng ea colonic (Setšoantšo sa 3b).Ka mor'a ho phekoloa ka mokhoa o nepahetseng le phetoho e fapaneng, likarolo tsa subcellular tsa mucosa li ka khetholloa (setšoantšo sa 3c).Bakeng sa tlhahisoleseding e eketsehileng, litšoantšo tse tala tsa confocal le litšoantšo tsa nako ea sebele tse sebetsitsoeng li bontšoa ho Feiga.
Ts'ebetso ea litšoantšo.a(b) Ho solla ka har'a lilepe tsa X le Y nakong ea ho skena ho ka etsa hore lipikselse tse sa lumellaneng li se ke tsa fifala.Bakeng sa merero ea pontšo, phetoho e kholo ea mohato e sebelisoa setšoantšong sa pele.(c) Ka mor'a ho lokisoa ha karolo ea morao-rao, lintlha tsa mucosal li ka hlahlojoa, ho kenyelletsa le mehaho ea li-crypt (metsu), e nang le lumen e bohareng (l) e pota-potiloeng ke lamina propria (lp).Lisele tse le 'ngoe li ka khetholloa, ho kenyelletsa colonocyte (c), lisele tsa goblet (g), le lisele tsa ho ruruha (metsu).Sheba video e eketsehileng 1. (b, c) Litšoantšo tse sebetsitsoeng ho sebelisoa LabVIEW 2021.
Litšoantšo tsa confocal fluorescence li fumanoe ka vivo mafung a 'maloa a colonic ho bontša ts'ebeliso e pharaletseng ea bongaka ea sesebelisoa.Ho nka litšoantšo ka mahlakore a pharaletseng a pele ho sebelisoa leseli le lesoeu ho lemoha mucosa e sa tloaelehang haholo.Ebe endoscope e tsoela pele ka mocha o sebetsang oa colonoscope ebe o kopana le mucosa.
Lits'oants'o tsa "Wide-field endoscopy", confocal endomicroscopy, le histology (H&E) litšoantšo li bonts'oa bakeng sa colonic neoplasia, ho kenyeletsoa tubular adenoma le hyperplastic polyp. Lits'oants'o tsa "Wide-field endoscopy", confocal endomicroscopy, le histology (H&E) litšoantšo li bonts'oa bakeng sa colonic neoplasia, ho kenyeletsoa tubular adenoma le hyperplastic polyp. Широкопольная эндоскопия, конфокальная эндомикроскопия le гистологические (H&E) изображения показаны для неоплазии токирустой токирускопия токирускопия у и гиперпластический полип. Colonic endoscopy, confocal endomicroscopy, le histological (H & E) imaging li bontšoa bakeng sa colonic neoplasia, ho akarelletsa le tubular adenoma le hyperplastic polyp.显示结肠肿瘤（包括管状腺瘤和增生性息肉) (H&E) 图像.共共设计 设计设计 脚肠化增生性息肉) 广角图像 的和 的 的 共 共 共 共 共 共 共 Широкопольная эндоскопия, конфокальная микроэндоскопия le гистологические (H&E) изображения, показывающие опухоскопия опухоскопия опухоскопия опухоскопия опухоскопия мы le гиперпластические полипы. Broad-field endoscopy, confocal microendoscopy, le histological (H&E) litšoantšo tse bonts'ang lihlahala tsa mala, ho kenyelletsa le li-tubular adenomas le hyperplastic polyps.Li-tubular adenomas li bonts'itse tahlehelo ea meaho e tloaelehileng ea li-crypt, ho fokotseha ha boholo ba lisele tsa goblet, ho khopama ha lumen ea crypt, le ho teteka ha lamina propria (setšoantšo sa 4a-c).Li-polyps tsa hyperplastic li bontšitse meralo ea linaleli ea li-crypts, lisele tse seng kae tsa li-goblet, li-slit-like lumen of crypts, le li-crypts tse sa tloaelehang tsa lamellar (setšoantšo sa 4d-f).
Setšoantšo sa letlalo le letenya la mucosal ka har'a vivo. Emelang khanya e tšoeu ea endoscopy, confocal endomicroscope, le histology (H&E) litšoantšo li bontšoa bakeng sa (ac) adenoma, (df) hyperplastic polyp, (gi) ulcerative colitis, le (jl) Crohn's colitis. Emelang khanya e tšoeu ea endoscopy, confocal endomicroscope, le histology (H&E) litšoantšo li bontšoa bakeng sa (ac) adenoma, (df) hyperplastic polyp, (gi) ulcerative colitis, le (jl) Crohn's colitis. Типичные изображения эндоскопии в белом свете, конфокального эндомикроскопа и гистологи для (ac) аденомы, конфокального эндомикроскопа и гистологии для (ac) аденомы, конфокального эндомикроскопа и гистологии для (ac) аденомы, песни, (df). нного колита и (jl) колита Крона. Lits'oants'o tse tloaelehileng tsa leseli le lesoeu tsa endoscopy, confocal endomicroscope, le histology (H&E) litšoantšo li bontšoa bakeng sa (ac) adenoma, (df) hyperplastic polyp, (gi) ulcerative colitis, le (jl) Crohn's colitis.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、饟慨全炎的代腨怉聚焦内窥镜检查和组织学( H&E) 图像. E bontša(ac) 躰真、(df) 增生性息肉、(gi) 苏盖性红肠炎和(jl) 克罗恩红肠炎的体育性煬光克罗恩红肠炎的体育性煬光光内肠肠炎性和电视学( H&E ) setšoantšo. Представлены репрезентативные эндоскопия в белом свете, конфокальная эндоскопия (ac) аденомы, (df) гипезарплигостия (df) гипезарплика l) колита Крона (H&E). E emelang endoscopy e khanyang e tšoeu, confocal endoscopy, le histology ea (ac) adenoma, (df) hyperplastic polyposis, (gi) ulcerative colitis, le (jl) Crohn's colitis (H&E) e bontšoa.(B) e bontša setšoantšo sa confocal se fumanoeng ka vivo ho tswa ho tubular adenoma (TA) ho sebelisa endoscope (E).Leqeba lena la precancerous le bonts'a tahlehelo ea meaho e tloaelehileng ea crypt (motsu), ho sotha ha crypt lumen (l), le ho tlala ha crypt lamina propria (lp).Li-colonocyte (c), lisele tsa goblet (g), le lisele tsa ho ruruha (metsu) le tsona li ka tsejoa.Smt.Supplementary Video 2. (e) e bonts'a setšoantšo sa confocal se fumanoeng ho hyperplastic polyp (HP) in vivo.Leqeba lena le nang le bokooa le bonts'a meralo ea li-stellate crypt (motsu), lumen e kang crypt lumen (l), le lamina propria (lp) e nang le sebōpeho se sa tloaelehang.Li-colonocyte (c), lisele tse 'maloa tsa li-goblet (g) le lisele tsa ho ruruha (metsu) li ka boela tsa tsejoa.Smt.Supplementary Video 3. (h) e bonts'a litšoantšo tsa confocal tse fumanoeng ho ulcerative colitis (UC) ka vivo.Boemo bona ba ho ruruha bo bonts'a meaho e sothehileng ea crypt (motsu) le lisele tse hlahelletseng tsa goblet (g).Masiba a fluorescein (f) a ntšoa ka har'a lisele tsa epithelial, ho bonts'a ho eketseha ha methapo ea mali.Lisele tse ngata tsa ho ruruha (metsu) li bonoa ho lamina propria (lp).Smt.Supplementary Video 4. (k) e bonts'a setšoantšo sa confocal se fumanoeng ka vivo ho tsoa sebakeng sa Crohn's colitis (CC).Boemo bona ba ho ruruha bo bonts'a meaho e sothehileng ea crypt (motsu) le lisele tse hlahelletseng tsa goblet (g).Masiba a fluorescein (f) a ntšoa ka har'a lisele tsa epithelial, ho bonts'a ho eketseha ha methapo ea mali.Lisele tse ngata tsa ho ruruha (metsu) li bonoa ho lamina propria (lp).Smt.Supplementary Video 5. (b, d, h, l) Litšoantšo tse sebetsitsoeng ho sebelisoa LabVIEW 2021.
Ho bontšoa setšoantšo se ts'oanang sa litšoantšo tsa ho ruruha ha colonic, ho kenyelletsa le ulcerative colitis (UC) (Figure 4g-i) le Crohn's colitis (Setšoantšo sa 4j-l).Karabelo ea ho ruruha ho nahanoa hore e khetholloa ke meaho e sothehileng ea li-crypt e nang le lisele tsa goblet tse hlahelletseng.Fluorescein e hatelloa ka ntle ho lisele tsa epithelial, e leng se bontšang ho eketseha ha methapo ea mali.Palo e kholo ea lisele tsa ho ruruha e ka bonoa ho lamina propria.
Re bonts'itse ts'ebeliso ea bongaka ea "flexible fiber-coupled confocal laser endoscope" e sebelisang sekena sa MEMS se maemong a hole bakeng sa ho nka litšoantšo ka har'a vivo.Ka maqhubu a resonant, litefiso tsa foreimi ho fihla ho 20 Hz li ka finyelloa ka mokhoa oa ho hlahloba Lissajous o phahameng-density ho fokotsa lintho tsa khale tse tsamaeang.Tsela ea optical e mennoe ho fana ka katoloso ea maballo le sebaka sa palo se lekaneng ho fihlela qeto ea lateral ea 1.1 µm.Litšoantšo tsa fluorescent tsa boleng ba histological li ile tsa fumanoa nakong ea colonoscopy e tloaelehileng ea colonic mucosa, tubular adenomas, hyperplastic polyps, ulcerative colitis, le Crohn's colitis.Lisele tse le 'ngoe li ka tsejoa, ho kenyelletsa colonocyte, lisele tsa goblet, le lisele tsa ho ruruha.Likarolo tsa mucosal tse kang meaho ea crypt, li-crypt cavities, le lamina propria li ka khetholloa.Thepa e nepahetseng e entsoe ka micro-machine ho etsa bonnete ba ho lumellana hantle ha lisebelisoa tsa optical le tsa mochine ka har'a sesebelisoa sa bolelele ba 2.4mm x 10mm bolelele.Moralo oa optical o fokotsa bolelele ba ntlha e thata ea distal ka ho lekaneng ho lumella tsela e tobileng ka boholo bo tloaelehileng (3.2 mm bophara) mocha o sebetsang ho li-endoscope tsa bongaka.Ka hona, ho sa tsotellehe moetsi, sesebelisoa se ka sebelisoa haholo ke lingaka sebakeng sa bolulo.Thahasello e entsoe ho λex = 488 nm ho hlasimolla fluorescein, dae e lumelletsoeng ke FDA, ho fumana phapang e phahameng.Sesebelisoa se ile sa sebetsoa hape ntle le mathata bakeng sa lipotoloho tse 18 ho sebelisoa mekhoa e amohelehang ea bongaka.
Meralo e meng e 'meli ea lisebelisoa e netefalitsoe ke bongaka.Cellvizio (Mauna Kea Technologies) ke probe-based confocal laser endoscope (pCLE) e sebelisang bongata ba multimode coherent fiber optic cables ho bokella le ho fetisa litšoantšo tsa fluorescence1.Seipone sa galvo se setsing sa setsi se etsa tlhahlobo ea morao-rao qetellong.Likarolo tsa mahlo li bokelloa sefofaneng se rapameng (XY) se nang le botebo ba 0 ho isa ho 70 µm.Li-microprobe kits li fumaneha ho tloha ho 0.91 (19 G nale) ho ea ho 5 mm ka bophara.Qeto ea lateral ea 1 ho isa ho 3.5 µm e fihletsoe.Litšoantšo li ile tsa bokelloa ka sekhahla sa 9 ho isa ho 12 Hz ka sebaka se le seng sa pono ho tloha ho 240 ho isa ho 600 µm.Sethala se sebelisitsoe ka bongaka libakeng tse fapaneng ho kenyeletsoa duct ea bile, senya, colon, esophagus, matšoafo le manyeme.Optiscan Pty Ltd e hlahisitse endoscope-based confocal laser endoscope (eCLE) e nang le enjene ea ho hlahloba e hahiloeng ka har'a tube ea ho kenya (distal end) ea endoscope ea setsebi (EC-3870K, Pentax Precision Instruments) 17 .Karolo ea optical e ne e etsoa ho sebelisoa fiber e nang le mokhoa o le mong, 'me ho hlahlojoa ka mahlakoreng ho ne ho etsoa ho sebelisoa mochine oa cantilever ka fereko ea tokiso ea resonant.Shape Memory Alloy (Nitinol) actuator e sebelisoa ho theha axial displacement.Kakaretso ea bophara ba module ea confocal ke 5 mm.Bakeng sa ho tsepamisa maikutlo, ho sebelisoa lense ea GRIN e nang le palo ea palo ea NA = 0.6.Litšoantšo tse otlolohileng li ile tsa fumanoa ka liqeto tsa lateral le axial tsa 0.7 le 7 µm, ka ho latellana, ka sekhahla sa 0.8-1.6 Hz le sebaka sa pono sa 500 µm × 500 µm.
Re bonts'a qeto ea subcellular ka vivo fluorescence imaging acquisition ho tsoa 'meleng oa motho ka endoscope ea bongaka e sebelisang sehatisi sa MEMS sa distal end.Fluorescence e fana ka phapang e phahameng ea litšoantšo, 'me li-ligand tse tlamang lipakane tsa holim'a sele li ka ngoloa ka fluorophores ho fana ka boitsebiso ba limolek'hule bakeng sa tlhahlobo e ntlafetseng ea mafu18.Mekhoa e meng ea optical bakeng sa in vivo microendoscopy le eona e ntse e ntlafatsoa. OCT e sebelisa bolelele bo bokhutšoaane ba momahano ho tloha mohloling oa lebone la broadband ho bokella litšoantšo ka sefofane se otlolohileng se nang le botebo> 1 mm19. OCT e sebelisa bolelele bo bokhutšoaane ba momahano ho tloha mohloling oa lebone la broadband ho bokella litšoantšo ka sefofane se otlolohileng se nang le botebo> 1 mm19. ОКТ использует короткую длину когерентности широкополосного источника света для сбора изображений в вертикальной плоскости с 19 >. OCT e sebelisa bolelele bo bokhuts'oane ba khokahano ea mohloli oa leseli le sephara ho fumana litšoantšo sefofaneng se emeng se nang le > 1 mm botebo19. OCT 使用宽带光源的短相干长度來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 глубине >1 мном19 вькополосного. OCT e sebelisa bolelele bo bokhutšoaane ba khokahano ea mohloli oa leseli le sephara ho fumana litšoantšo> 1 mm19 sefofaneng se emeng.Leha ho le joalo, mokhoa ona oa phapano e tlase o its'etleha ka pokello ea mabone a qhalaneng ka morao le tharollo ea litšoantšo e lekanyelitsoe ke li-artifacts tsa speckle.Photoacoustic endoscopy e hlahisa litšoantšo tsa vivo tse ipapisitseng le katoloso e potlakileng ea thermoelastic liseleng ka mor'a ho monya ha laser pulse e hlahisang maqhubu a molumo20. Mokhoa ona o bonts'itse botebo ba litšoantšo> 1 cm ka colon ea motho ka har'a vivo ho lekola kalafo. Mokhoa ona o bonts'itse botebo ba litšoantšo> 1 cm ka colon ea motho ka har'a vivo ho lekola kalafo. Этот подход продемонстрировал глубину визуализации > 1 см в толстой кишке человека in vivo для мониторинга терапии. Mokhoa ona o bonts'itse botebo ba litšoantšo ba> 1 cm ka kholoneng ea motho ka har'a vivo bakeng sa tlhahlobo ea kalafo.這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.這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 терапии. Mokhoa ona o bontšitsoe botebong ba litšoantšo> 1 cm ka kholoneng ea motho ka har'a vivo ho lekola kalafo.Phapang e hlahisoa haholo ke hemoglobin ka har'a vasculature.Multiphoton endoscopy e hlahisa litšoantšo tsa fluorescence tse fapaneng haholo ha li-photon tse peli kapa ho feta tsa NIR li otla li-biomolecule tsa lisele ka nako e le 'ngoe21. Mokhoa ona o ka fihlela botebo ba litšoantšo> 1 mm ka phototoxicity e tlase. Mokhoa ona o ka fihlela botebo ba litšoantšo> 1 mm ka phototoxicity e tlase. Этот подход может обеспечить глубину изображения > 1 мм с низкой фототоксичностью. Mokhoa ona o ka fana ka botebo ba setšoantšo> 1 mm ka phototoxicity e tlase.這种方法可以实现>1 毫米的成像深度，光毒性低.這种方法可以实现>1 毫米的成像深度，光毒性低. Этот подход может обеспечить глубину изображения > 1 мм с низкой фототоксичностью. Mokhoa ona o ka fana ka botebo ba setšoantšo> 1 mm ka phototoxicity e tlase.Matla a phahameng a matla a femtosecond laser pulses a hlokahala mme mokhoa ona ha o so netefatsoe ka bongaka nakong ea endoscopy.
Setšoantšong sena, scanner e etsa feela lateral deflection, kahoo karolo ea optical e ka sefofaneng se otlolohileng (XY).Sesebelisoa se khona ho sebetsa ka sekhahla se phahameng sa foreimi (20 Hz) ho feta liipone tsa galvanic (12 Hz) tsamaisong ea Cellvizio.Eketsa sekhahla sa foreimi ho fokotsa li-artifacts le ho fokotsa sekhahla sa foreimi ho matlafatsa lets'oao.Ho hlokahala li-algorithms tsa lebelo le holimo le tse ikemetseng ho fokotsa lintho tse kholo tsa motsamao tse bakoang ke motsamao oa endoscopic, motsamao oa ho phefumoloha, le ho sisinyeha ha mala.Li-scanner tsa parametric resonant li bonts'itsoe ho fihlela phallo ea axial e fetang makholo a microns22. Litšoantšo li ka bokelloa ka sefofane se otlolohileng (XZ), se pota-potileng ka holim'a mucosal, ho fana ka pono e tšoanang le ea histology (H & E). Litšoantšo li ka bokelloa ka sefofane se otlolohileng (XZ), se pota-potileng ka holim'a mucosal, ho fana ka pono e tšoanang le ea histology (H & E). Изображения могут быть получены в вертикальной плоскости (XZ), перпендикулярной поверхности слизистой облочки, чтобы обезеспе гистологии (H&E). Litšoantšo li ka nkoa ka sefofane se otlolohileng (XZ) se pota-potileng ka holim'a mucosal ho fana ka setšoantšo se tšoanang le sa histology (H & E).可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ) 中收集图像，以提供与组织学(H&E) 相同的视图.可以在垂直于粘膜表面的垂直平面(XZ) 中收集图像，以提供与组织学(H&E) Изображения могут быть получены в вертикальной плоскости (XZ), перпендикулярной поверхности слизистой облочки, чтобы обезеспе гистологическом исследовании (H&E). Litšoantšo li ka nkoa ka sefofane se otlolohileng (XZ) se pota-potileng ka holim'a mucosal ho fana ka setšoantšo se tšoanang le tlhahlobo ea histological (H & E).Sekena se ka behoa sebakeng sa ka morao ho sepheo moo lebone la khanya le oelang ho latela axis e kholo ea optical ho fokotsa kutlo ho aberration8.Hoo e ka bang diffraction-limited focus volumes e ka kheloha holima libaka tse kholo tsa pono.Ho sekena ka mokhoa o sa reroang ho ka etsoa ho khelosa likhatiso ho maemo a hlalositsoeng ke basebelisi9.Sebaka sa pono se ka fokotsoa ho totobatsa libaka tse sa lumellaneng tsa setšoantšo, ho ntlafatsa karo-karolelano ea pontšo-ho-lerata, phapang, le sekhahla sa foreimi.Li-scanner li ka hlahisoa ka bongata ka mekhoa e bonolo.Ho ka etsoa lisebelisoa tse makholo holim'a sephaphatha se seng le se seng sa silicon ho eketsa tlhahiso bakeng sa tlhahiso ea boima ba theko e tlase le kabo e pharaletseng.
Tsela ea khanya e phuthoang e fokotsa boholo ba ntlha e thata ea distal, e etsa hore ho be bonolo ho sebelisa endoscope e le sesebelisoa nakong ea colonoscopy e tloaelehileng.Litšoantšong tsa fluorescent tse bontšitsoeng, likarolo tse nyenyane tsa mucosa li ka bonoa ho khetholla li-tubular adenomas (precancerous) ho tloha ho hyperplastic polyps (benign).Liphetho tsena li fana ka maikutlo a hore endoscopy e ka fokotsa palo ea li-biopsies tse sa hlokahaleng23.Mathata a akaretsang a amanang le ho buuoa a ka fokotsoa, ​​nako ea ho shebella e ka ntlafatsoa, ​​'me tlhahlobo ea histological ea liso tse nyenyane e ka fokotsoa.Re boetse re bonts'a ka har'a litšoantšo tsa bakuli ba nang le lefu la ho ruruha ha mala, ho kenyelletsa le ulcerative colitis (UC) le Crohn's colitis.Colonoscopy e tloaelehileng e tšoeu e fana ka pono e kholo ea bokaholimo ba mucosal bo nang le bokhoni bo fokolang ba ho lekola pholiso ea mucosal ka nepo.Endoscopy e ka sebelisoa ka vivo ho hlahloba katleho ea liphekolo tsa likokoana-hloko tse kang li-anti-TNF24 antibodies.Tlhahlobo e nepahetseng ea vivo e ka boela ea fokotsa kapa ea thibela ho khutla ha mafu le mathata a kang ho buuoa le ho ntlafatsa boleng ba bophelo.Ha ho litlamorao tse mpe tse mpe tse tlalehiloeng lithutong tsa bongaka tse amanang le ts'ebeliso ea li-endoscope tse nang le fluorescein ho vivo25. Matla a laser a holim'a mucosal a ne a lekanyelitsoe ho <2 mW ho fokotsa kotsi ea kotsi ea mocheso le ho finyella litlhoko tsa FDA bakeng sa kotsi e seng ea bohlokoa26 ka 21 CFR 812. Matla a laser a holim'a mucosal a ne a lekanyelitsoe ho <2 mW ho fokotsa kotsi ea kotsi ea mocheso le ho finyella litlhoko tsa FDA bakeng sa kotsi e seng ea bohlokoa26 ho 21 CFR 812. Мощность лазера на поверхности слизистой оболочки была ограничена до <2 мВт, чтобы свести к минимуму риск термического повреждениятся FDA но незначительного риска26 согласно 21 CFR 812. Matla a laser sebakeng sa mucosal a ne a lekanyelitsoe ho <2 mW ho fokotsa kotsi ea ho senyeha ha mocheso le ho finyella litlhoko tsa FDA bakeng sa kotsi e ke keng ea lekanngoa26 tlas'a 21 CFR 812.粘膜表面的激光功率限制在<2 mW，以最大限度地降低热损伤风险，并满足FDA 21 CFR 812 阿靎 飞靎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 термического повреждения 1 FDA 2 относительно незначительного риска26. Matla a laser sebakeng sa mucosal a ne a lekanyelitsoe ho <2 mW ho fokotsa kotsi ea ho senyeha ha mocheso le ho finyella litlhoko tsa FDA 21 CFR 812 bakeng sa kotsi e sa lokelang26.
Sebopeho sa sesebelisoa se ka fetoloa ho ntlafatsa boleng ba setšoantšo.Li-optics tse khethehileng li teng ho fokotsa ho kheloha ha spherical, ho ntlafatsa tharollo ea litšoantšo le ho eketsa sebaka sa ho sebetsa.SIL e ka hlophisoa ho tsamaisana hantle le index ea refractive ea lisele (~ 1.4) ho ntlafatsa ho kopanya leseli.Maqhubu a koloi a ka fetoloa ho eketsa angle ea lateral ea scanner le ho atolosa sebaka sa pono sa setšoantšo.U ka sebelisa mekhoa e ikemetseng ho tlosa liforeimi tsa setšoantšo ka motsamao oa bohlokoa ho fokotsa phello ena.Ho tla sebelisoa mokhoa o hlophisitsoeng oa liheke (FPGA) o nang le ts'ebeliso ea data e potlakileng ho fana ka tokiso ea nako e felletseng ea ts'ebetso e phahameng.Bakeng sa ts'ebeliso e kholoanyane ea bongaka, mekhoa e ikemetseng e tlameha ho lokisoa bakeng sa phetoho ea mekhahlelo le li-artifact tsa motsamao bakeng sa ho toloka ha litšoantšo ka nako ea nnete.Monolithic 3-axis parametric resonant scanner e ka kenngoa ts'ebetsong ho hlahisa axial scanning 22. Lisebelisoa tsena li ntlafalitsoe ho fihlela phallo e e-s'o ka e e-ba teng e emeng e otlolohileng> 400 µm ka ho lokisa maqhubu a koloi ka har'a puso e nang le mekhoa e fapaneng ea ho nolofatsa / ho thatafatsa27. Lisebelisoa tsena li ntlafalitsoe ho fihlela phallo e e-s'o ka e e-ba teng e emeng e otlolohileng> 400 µm ka ho lokisa maqhubu a koloi ka har'a puso e nang le mekhoa e fapaneng ea ho nolofatsa / ho thatafatsa27. Эти устройства были разработаны для достижения беспрецедентного вертикального смещения > 400 мкм путем настройки частоты возбеке возбражение, безплатно уется смешанной динамикой смягчения/жесткости27. Lisebelisoa tsena li etselitsoe ho finyella phallo e e-s'o ka e e-s'o ka e e-ba teng ea > 400 µm ka ho beha maqhubu a koloi ka mokhoa o khetholloang ke metsoako e bonolo / e thata27.這些許备的开发是為了通進在具有混合软化/硬化动力学的状态下调整驱动频率來实现 4 14 Setšoantšo sa 27.這些 許备 的开发 是為了在 具有 混合 软化 硬化 学 状态 下调整 驱动 0 驱动 0垂直 位移 27. Эти устройства были разработаны для достижения беспрецедентных вертикальных смещений > 400 мкм путем настройки частотыва смещений й размягчения/затвердевания27. Lisebelisoa tsena li etselitsoe ho fihlela phalliso e e-s'o ka e e-ba teng e emeng holimo> 400 µm ka ho fetola maqhubu a trigger ka mokhoa o kopantsoeng oa ho nolofatsa / ho thatafatsa kinetics27.Nakong e tlang, litšoantšo tse tšekaletseng li ka thusa ho hlahisa mofetše oa pele (T1a).Potoloho ea capacitive sensing e ka kengoa ts'ebetsong ho lekola motsamao oa sekena le ho lokisa mohato oa 28.Calibration ea mekhahlelo e ikemetseng e sebelisang potoloho ea sensor e ka nka sebaka sa ho lekanya sesebelisoa pele se sebelisoa.Ho tšepahala ha lisebelisoa ho ka ntlafatsoa ka ho sebelisa mekhoa e tšepahalang ea ho tiisa lisebelisoa ho eketsa palo ea lipotoloho tsa ts'ebetso.Theknoloji ea MEMS e tšepisa ho potlakisa tšebeliso ea li-endoscopes bakeng sa ho bona epithelium ea litho tse se nang letho, ho hlahloba mafu, le ho hlahloba phekolo ka mokhoa o fokolang haholo.Ka tsoelo-pele e tsoelang pele, mokhoa ona o mocha oa ho nka litšoantšo e ka ba tharollo e theko e tlaase e ka sebelisoang e le tlatsetso ea li-endoscope tsa bongaka bakeng sa tlhahlobo ea hang-hang ea histological 'me qetellong e ka nka sebaka sa tlhahlobo e tloaelehileng ea pathological.
Lipapiso tsa ray tracing li ile tsa etsoa ho sebelisoa software ea ZEMAX optical design (version 2013) ho tseba maemo a li-optics tse tsepamisitseng maikutlo.Mekhoa ea moralo e kenyelletsa qeto ea axial e haufi-ufi, sebaka sa ho sebetsa = 0 µm, le sebaka sa pono (FOV) se seholo ho feta 250 × 250 µm2.Bakeng sa ho hlasimolla ka leqhubu la maqhubu λex = 488 nm, ho ile ha sebelisoa fiber ea mofuta o le mong (SMF).Li-doublets tsa Achromatic li sebelisetsoa ho fokotsa phapang ea pokello ea fluorescence (Setšoantšo sa 5a).Sefate se feta ka har'a SMF ka bophara ba tšimo ea 3.5 μm 'me ntle le truncation se feta bohareng ba pontšo e nang le bophara ba 50 μm.Sebelisa lense e thata ea ho qoelisa (hemispherical) e nang le index e phahameng ea refractive (n = 2.03) ho fokotsa sekhahla sa ketsahalo ea spherical aberration le ho netefatsa ho kopana ka botlalo le bokaholimo ba mucosal.Li-optics tse tsepamisitsoeng li fana ka kakaretso ea NA = 0.41, moo NA = nsinα, n e leng index ea refractive ea lisele, α ke tekanyo e phahameng ea convergence angle.Liqeto tsa diffraction-limited lateral le axial ke 0.44 le 6.65 µm, ka ho latellana, ho sebelisa NA = 0.41, λ = 488 nm, le n = 1.3313.Ke lilense tse fumanehang khoebong feela tse nang le bophara ba ka ntle (OD) ≤ 2 mm li ne li nkoa.Tsela ea optical e phuthetsoe, 'me sefate se tlohang SMF se feta ka har'a sebaka se bohareng sa scanner' me se bontšoa morao ka seipone se tsitsitseng (ka bophara ba 0,29 mm).Tokiso ena e khutsufatsa bolelele ba sebaka se thata sa distal ho thusa ho fetela pele ha endoscope ka mocha o sebetsang oa (3.2 mm bophara) oa li-endoscope tsa bongaka.Karolo ena e etsa hore ho be bonolo ho e sebelisa e le sesebelisoa nakong ea endoscopy e tloaelehileng.
Sephutheloana sa tataiso ea leseli le endoscope.(a) Lebala la ho hlasimolla le tsoa ka har'a OBC 'me le feta ka har'a sebaka se bohareng sa sekena.Beam e ea atolosoa 'me e bontšoa ho tloha seiponeng se chitja se tsitsitseng ho khutlela sekeneng bakeng sa ho fapoha ka mahlakoreng.Li-optics tse shebileng li na le lilense tse peli tsa achromatic le lense e tiileng ea ho qoelisoa (hemispherical) e fanang ka ho kopana le bokaholimo ba mucosal.ZEMAX 2013 (https://www.zemax.com/) bakeng sa moralo oa mahlo le ketsiso ea ho latela mahlaseli.(b) E bonts'a sebaka sa lisebelisoa tse fapaneng tsa lisebelisoa, ho kenyelletsa fiber mode e le 'ngoe (SMF), scanner, liipone le lilense.Solidworks 2016 (https://www.solidworks.com/) e ne e sebelisetsoa ho etsa mohlala oa 3D oa sephutheloana sa endoscope.
SMF (#460HP, Thorlabs) e nang le bophara ba tšimo ea 3.5 µm ka bolelele ba 488 nm e ne e sebelisoa e le "sekoti" bakeng sa ho hloekisa sebaka sa leseli le sa tsitsang (Setšoantšo sa 5b).Li-SMF li kentsoe ka har'a li-polymer tubes tse tenyetsehang (#Pebax 72D, Nordson MEDICAL).Bolelele ba hoo e ka bang limithara tse 4 bo sebelisoa ho netefatsa sebaka se lekaneng pakeng tsa mokuli le tsamaiso ea litšoantšo.Lilense tse peli tsa 2 mm MgF2 tse koahetsoeng ka achromatic doublet (#65568, #65567, Edmund Optics) le lense ea hemispherical e sa koaeloang ea 2 mm (#90858, Edmund Optics) li ile tsa sebelisoa ho shebana le maballo le ho bokella fluorescence.Kenya tšupu e qetellang ea tšepe e sa hloekang (4 limilimithara bolelele, 2.0 mm OD, 1.6 limilimithara ID) pakeng tsa resin le tšupu e ka ntle ho arola ho thothomela ha sekena.Sebelisa li-adhesives tsa bongaka ho sireletsa sesebelisoa ho tloha marong a 'mele le mekhoa ea ho tšoara.Sebelisa li-tubing tse fokotsang mocheso ho sireletsa lihokelo.
The compact scanner e entsoe ka molao-motheo oa parametric resonance.Eketsa lesoba la 50 µm bohareng ba seipone ho fetisa khanya ea thabo.U sebelisa sete ea li-drive tse khannoang ka li-quadrature, borokho bo atolositsoeng bo khelosoa ka tsela e fapaneng ka tsela ea orthogonal (sefofane sa XY) ka mokhoa oa Lissajous.Boto ea ho fumana lintlha (#DAQ PCI-6115, NI) e ile ea sebelisoa ho hlahisa matšoao a analoge ho laola sekena.Motlakase o fanoe ke sehokelo sa motlakase se phahameng (#PDm200, PiezoDrive) ka lithapo tse tšesaane (#B4421241, MWS Wire Industries).Etsa wiring holim'a armature ea electrode.Sekena se sebetsa ka maqhubu a haufi le 15 kHz (axis e potlakileng) le 4 kHz (axis e butle) ho fihlela FOV ho fihla ho 250 µm × 250 µm.Video e ka thunngoa ka sekhahla sa 10, 16, kapa 20 Hz.Litefiso tsena tsa foreime li sebelisoa ho tsamaisana le sekhahla sa ho pheta-pheta sa mohlala oa Lissajous, o itšetlehileng ka boleng ba maqhubu a ho hlasimolla a X le Y a sekena29.Lintlha tsa likhokahano lipakeng tsa sekhahla sa foreimi, resolution ea pixel, le sekhahla sa sebopeho sa scan se hlahisoa mosebetsing oa rona o fetileng14.
Laser ea boemo bo tiileng (#OBIS 488 LS, coherent) e fana ka λex = 488 nm ho thabisa fluorescein bakeng sa phapang ea setšoantšo (Setšoantšo sa 6a).Li-pigtails tsa optical li kopantsoe le mochine oa filthara ka li-connectors tsa FC / APC (tahlehelo ea 1.82 dB) (setšoantšo sa 6b).Beam e khelosoa ke seipone sa dichroic (#WDM-12P-111-488/500: 600, Oz Optics) ho SMF ka sehokelo se seng sa FC / APC.Ho latela 21 CFR 812, matla a ketsahalo ho tishu a lekanyelitsoe ho boholo ba 2 mW ho fihlela litlhoko tsa FDA bakeng sa kotsi e ke keng ea etsahala.Fluorescence e fetisitsoe ka seiponeng sa dichroic le filthara e telele ea phetiso (#BLP01-488R, Semrock).Fluorescence e fetiselitsoe ho sesebelisoa sa photomultiplier tube (PMT) (#H7422-40, Hamamatsu) ka sehokelo sa FC/PC se sebelisang fiber ea multimode e bolelele ba ~ 1 m e nang le 50 µm core diameter.Lipontšo tsa fluorescent li ile tsa matlafatsoa ka amplifier ea hona joale ea lebelo le phahameng (#59-179, Edmund Optics).Software e khethehileng (LabVIEW 2021, NI) e entsoe bakeng sa ho fumana data ka nako ea sebele le ho sebetsana le litšoantšo.Litlhophiso tsa matla a laser le PMT li khethoa ke microcontroller (#Arduino UNO, Arduino) a sebelisa boto e khethehileng ea potoloho e hatisitsoeng.SMF le lithapo li emisa lihokelong ebe li hokela likoung tsa fiber optic (F) le tse nang le mehala (W) setsing sa setsi (Setšoantšo sa 6c).Mokhoa oa ho nka litšoantšo o fumaneha kariking e nkehang (Setšoantšo sa 6d). Transformer ea ho itšehla thajana e ile ea sebelisoa ho fokotsa ho lutla hona joale ho <500 μA. Transformer ea ho itšehla thajana e ile ea sebelisoa ho fokotsa ho lutla hona joale ho <500 μA. Для ограничения тока утечки до <500 мкА использовался изолирующий трансформатор. Transformer ea ho itšehla thajana e ile ea sebelisoa ho fokotsa ho lutla ha hona joale ho <500 µA.使用隔离变压器将泄漏电流限制在<500 μA. <500 μA. Используйте изолирующий трансформатор, чтобы ограничить ток утечки до <500 мкА. Sebelisa transformer ea ho itšehla thajana ho fokotsa ho lutla ha hona joale ho <500µA.
tsamaiso ea pono.(a) PMT, laser le amplifier li setsing sa motheo.(b) Bankeng ea sefe, laser (e putsoa) e khanna holim'a thapo ea fiber optic ka sehokelo sa FC/APC.Beam e khelosoa ke seipone sa dichroic (DM) ho ba fiber mode e le 'ngoe (SMF) ka sehokelo sa bobeli sa FC / APC.Fluorescence (e tala) e tsamaea ka har'a DM le filthara ea nako e telele (LPF) ho ea ho PMT ka fiber ea multimode (MMF).(c) Sebaka se haufi le sebaka sa endoscope se hokahane le boema-kepe ba fiber optic (F) le masela (W) a setsi sa setsi.(d) Endoscope, monitor, base station, komporo, le ho itšehla thajana transformer holim'a kariki e nkehang.(a, c) Solidworks 2016 e ne e sebelisetsoa ho etsa mohlala oa 3D oa tsamaiso ea litšoantšo le likarolo tsa endoscope.
Qeto ea lateral le ea axial ea optics e tsepamisitseng maikutlo e ile ea lekanngoa ho tloha mosebetsing oa ho hasana ha ntlha oa li-microspheres tse fluorescent (#F8803, Thermo Fisher Scientific) 0.1 µm bophara.Bokella litšoantšo ka ho fetolela li-microsphere tse tšekaletseng le tse theohileng ka mehato e 1 µm u sebelisa sethala se melang (# M-562-XYZ, DM-13, Newport).Setlankane sa litšoantšo se sebelisa ImageJ2 ho fumana litšoantšo tse fapaneng tsa li-microsphere.
Software e khethehileng (LabVIEW 2021, NI) e entsoe bakeng sa ho fumana data ka nako ea sebele le ho sebetsana le litšoantšo.Ka feiga.7 e bonts'a kakaretso ea mekhoa e sebelisoang ho tsamaisa sistimi.Sehokelo sa mosebelisi se na le pokello ea data (DAQ), karolo e kholo le phanele ea taolo.Phanele ea pokello ea lintlha e sebelisana le phanele e kholo ho bokella le ho boloka data e tala, ho fana ka tlhahiso bakeng sa litlhophiso tsa pokello ea data, le ho laola litlhophiso tsa mokhanni oa scanner.Phanele e kholo e lumella mosebelisi ho khetha tlhophiso e lakatsehang bakeng sa ho sebelisa endoscope, ho kenyeletsoa lets'oao la taolo ea skena, sekhahla sa foreimi ea video, le liparamente tsa ho fumana.Phanele ena e boetse e lumella mosebelisi ho bonts'a le ho laola khanya le phapang ea setšoantšo.Ka ho sebelisa data e tala e le ho kenya, algorithm e lekanya boemo bo nepahetseng ba phaello bakeng sa PMT ebe e fetola paramethara ena ka bo eona e sebelisa mokhoa oa ho laola maikutlo a proportional-integral (PI)16.Boto ea taolo e sebelisana le boto e kholo le boto ea ho fumana lintlha ho laola matla a laser le phaello ea PMT.
Moralo oa software ea sistimi.Sebopeho sa mosebedisi se na le li-modules (1) data acquisition (DAQ), (2) main panel le (3) controller panel.Mananeo ana a sebetsa ka nako e le 'ngoe 'me a buisana ka mela ea melaetsa.Senotlolo ke MEMS: Microelectromechanical System, TDMS: Tekanyo ea Taolo ea Boitsebiso ba Teknoloji, PI: Proportional Integral, PMT: Photomultiplier.Lifaele tsa litšoantšo le video li bolokiloe ka lifomate tsa BMP le AVI, ka ho latellana.
Algorithm ea tokiso ea mohato e sebelisoa ho bala ho hasana ha matla a pixel a setšoantšo ka boleng bo fapaneng ba mekhahlelo ho fumana boleng bo phahameng bo sebelisitsoeng ho chorisa setšoantšo.Bakeng sa ho lokisoa ha nako ea sebele, sebaka sa ho hlahloba mohato ke ± 2.86 ° ka mohato o batlang o le moholo oa 0.286 ° ho fokotsa nako ea ho bala.Ntle le moo, ho sebelisa likarolo tsa setšoantšo se nang le lisampole tse fokolang ho fokotsa nako ea ho bala foreimi ea setšoantšo ho tloha ho metsotsoana e 7.5 (1 Msample) ho isa ho metsotsoana e 1.88 (250 Ksample) ho 10 Hz.Mekhahlelo ena ea ho kenya e khethiloe ho fana ka boleng bo lekaneng ba setšoantšo se nang le latency e fokolang nakong ea ho nka litšoantšo tsa vivo.Litšoantšo le livideo tse phelang li ngotsoe ka liforomo tsa BMP le AVI, ka ho latellana.Lintlha tse tala li bolokiloe ho Technical Data Management Flow Format (TMDS).
Ka mor'a ts'ebetso ea litšoantšo tsa in vivo bakeng sa ntlafatso ea boleng ka LabVIEW 2021. Ho nepahala ho lekanyelitsoe ha u sebelisa li-algorithms tsa tokiso ea mohato nakong ea ho nka litšoantšo ka lebaka la nako e telele ea ho kopanya e hlokahalang.Ho sebelisoa feela libaka tse lekanyelitsoeng tsa litšoantšo le linomoro tsa sampole.Ho feta moo, algorithm ha e sebetse hantle bakeng sa litšoantšo tse nang le li-artifacts tsa motsamao kapa phapang e tlase mme e lebisa liphosong tsa lipalo tsa karolo30.Liforeimi ka bomong tse nang le phapang e phahameng 'me li se na lintho tsa khale tse sisinyehang li ile tsa khethoa ka botsona bakeng sa tokiso e ntle ea mohato ka sekhahla sa ±0.75° ho mehato ea 0.01°.Ho ile ha sebelisoa sebaka sohle sa setšoantšo (mohlala, 1 Msample ea setšoantšo se rekotiloeng ho 10 Hz).Letlapa la S2 le fana ka lintlha tsa liparamente tsa setšoantšo tse sebelisoang bakeng sa nako ea 'nete le ts'ebetso ea morao-rao.Ka mor'a ho lokisoa ha mohato, ho sebelisoa sefe ea bohareng ho fokotsa lerata la setšoantšo.Khanya le phapang li ntlafatsoa hape ka ho otlolla histogram le tokiso ea gamma31.
Liteko tsa tleliniki li ile tsa amoheloa ke Boto ea Tlhahlobo ea Mekhatlo ea Bongaka ea Michigan 'me tsa etsoa Lefapheng la Mekhoa ea Bongaka.Thuto ena e ngolisitsoe inthaneteng le ClinicalTrials.gov (NCT03220711, letsatsi la ngoliso: 07/18/2017).Mekhoa ea ho kenyelletsa e ne e kenyelletsa bakuli (ba lilemo li 18 ho isa ho tse 100) ba nang le colonoscopy e neng e reriloe pele, kotsi e eketsehileng ea kankere ea mala, le histori ea lefu la ho ruruha ha mala.Ho ile ha fumanoa tumello e nang le tsebo ho tsoa thutong ka 'ngoe e lumetseng ho nka karolo.Mekhoa ea ho qheleloa ka thoko e ne e le bakuli ba neng ba le baimana, ba neng ba e-na le hypersensitivity e tsebahalang ho fluorescein, kapa ba neng ba le kalafo e sebetsang ea chemotherapy kapa kalafo ea radiation.Phuputso ena e ne e kenyelletsa bakuli ba latellanang ba reretsoeng colonoscopy e tloaelehileng 'me e ne e le moemeli oa sechaba sa Michigan Medical Center.Thuto e ile ea etsoa ho latela Phatlalatso ea Helsinki.
Pele o buuoa, lokisa endoscope ka lifaha tse 10 µm tse fluorescent (#F8836, Thermo Fisher Scientific) tse kentsoeng ka har'a hlobo ea silicone.Silicone sealant e feto-fetohang (#RTV108, Momentive) e ile ea tšeloa ka har'a hlobo ea polasetiki ea 3D e hatisitsoeng ea 8 cm3.Lahlela lifaha tsa fluorescent holim'a silicone 'me u tsamaee ho fihlela metsi a omella.
Kolone eohle e ile ea hlahlojoa ho sebelisoa colonoscope e tloaelehileng ea bongaka (Olympus, CF-HQ190L) e nang le khanya e tšoeu ea leseli.Ka mor'a hore setsebi sa endoscopist se fumane sebaka seo ho thoeng ke lefu lena, sebaka seo se hlatsuoa ka 5-10 ml ea 5% ea acetic acid, ebe ka metsi a sa hloekang ho tlosa mucus le litšila.Tekanyetso ea 5 ml ea 5 mg/ml fluorescein (Alcon, Fluorescite) e ile ea kenngoa ka methapo kapa ea fafatsoa ka holimo ho mucosa ho sebelisa cannula e tloaelehileng (M00530860, Boston Scientific) e ileng ea fetisoa ka mocha o sebetsang.
Sebelisa nosetso ho tlosa dae e feteletseng kapa lithōle tse tsoang holim'a mucosal.Tlosa catheter ea nebulizing 'me u fetise endoscope ka mocha o sebetsang ho fumana litšoantšo tsa ante-mortem.Sebelisa tataiso ea endoscopic ea lebala le pharalletseng ho beha ntlha ea distal sebakeng seo ho shebiloeng ho sona. Nako eohle e sebelisitsoeng ho bokella litšoantšo tsa confocal e ne e le <10 min. Nako eohle e sebelisitsoeng ho bokella litšoantšo tsa confocal e ne e le <10 min. Общее время, затраченное на сбор конфокальных изображений, составило <10 мин. Nako eohle e nkiloeng ho bokella litšoantšo tsa confocal e ne e le <10 min.Kakaretso ea nako ea ho nka litšoantšo tsa confocal e ne e le ka tlase ho metsotso e 10.Video ea khanya e tšoeu ea Endoscopic e ile ea sebetsoa ka mokhoa oa ho nka litšoantšo oa Olympus EVIS EXERA III (CLV-190) 'me ea rekotoa ho sebelisoa sehatisi sa video sa Elgato HD.Sebelisa LabVIEW 2021 ho rekota le ho boloka livideo tsa endoscopy.Ka mor'a hore ho nka litšoantšo ho phetheloe, endoscope e tlosoa 'me lesela le lokelang ho bonoa le ntšoa ka matla a biopsy kapa leraba. Li-tissue li ile tsa sebetsoa bakeng sa routine histology (H&E), 'me tsa hlahlojoa ke setsebi sa GI pathologist (HDA). Li-tissue li ile tsa sebetsoa bakeng sa routine histology (H&E), 'me tsa hlahlojoa ke setsebi sa GI pathologist (HDA). Ткани были обработаны для обычной гистологии (H&E) и оценены экспертом-патологом желудочно-кишечного тракта (HDA). Lithane li ile tsa sebetsoa bakeng sa routine histology (H&E) 'me tsa hlahlojoa ke setsebi sa mafu a mala (HDA).对组织进行常规组织学(H&E) 处理，并由专家GI 病理学家(HDA) 进评估.对组织进行常规组织学(H&E) 处理，并由专家GI 病理学家(HDA) 进评估. Ткани были обработаны для обычной гистологии (H&E) и оценены экспертом-патологом желудочно-кишечного тракта (HDA). Lithane li ile tsa sebetsoa bakeng sa routine histology (H&E) 'me tsa hlahlojoa ke setsebi sa mafu a mala (HDA).Thepa ea spectral ea fluorescein e netefalitsoe ho sebelisoa spectrometer (USB2000+, Ocean Optics) joalo ka ha ho bonts'itsoe ho Setšoantšo sa S2.
Endoscopes ba sterilized ka mor'a hore mong le e mong sebelisoa ke batho (sa feiga. 8).Mekhoa ea ho hloekisa e ile ea etsoa tlas'a tataiso le tumello ea Lefapha la Taolo ea Tšoaetso le Epidemiology ea Setsi sa Bongaka sa Michigan le Setsi sa Central Sterile Processing Unit. Pele ho phuputso, lisebelisoa li ile tsa lekoa le ho netefatsoa bakeng sa ho thibela likokoana-hloko ke Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), mokhatlo oa khoebo o fanang ka lits'ebeletso tsa thibelo ea tšoaetso le ho netefatsa ho thibela likokoana-hloko. Pele ho phuputso, lisebelisoa li ile tsa lekoa le ho netefatsoa bakeng sa ho thibela likokoana-hloko ke Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), mokhatlo oa khoebo o fanang ka lits'ebeletso tsa thibelo ea tšoaetso le ho netefatsa ho thibela likokoana-hloko. Перед исследованием инструменты были протестированы и одобрены для стерилизации компанией Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), коммерческой ордцеской, le профилактике инфекций le проверке стерилизации. Pele ho boithuto, lisebelisoa li ne li lekoa le ho amoheloa bakeng sa ho thibela likokoana-hloko ke Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), mokhatlo oa khoebo o fanang ka lits'ebeletso tsa thibelo ea tšoaetso le netefatso ea ho thibela likokoana-hloko. Перед исследованием инструменты были стерилизованы и проверены Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), коммерческой организацией, которая предостакестакестанский й и проверке стерилизации. Lisebelisoa li ile tsa hloekisoa 'me tsa hlahlojoa pele li ithutoa ke Advanced Sterilization Products (ASP, Johnson & Johnson), mokhatlo oa khoebo o fanang ka litšebeletso tsa thibelo ea tšoaetso le netefatso ea ho thibela likokoana-hloko.
Tšebeliso ea lisebelisoa.(a) Li-endoscope li kenngoa ka har'a literei ka mor'a hore ho be le sterilization e 'ngoe le e' ngoe ho sebelisoa ts'ebetso ea STERRAD.(b) SMF le lithapo li felisitsoe ka likhokahano tsa fiber optic le tsa motlakase, ka ho latellana, tse koetsoeng pele li sebelisoa hape.
Hloekisa li-endoscope ka ho etsa tse latelang: (1) hlakola endoscope ka lesela le se nang letlapa le kolobisitsoeng ka har'a sehloekisi sa enzymatic ho tloha proximal ho ea distal;(2) Kenya sesebelisoa ka har'a tharollo ea enzymatic detergent metsotso e 3 ka metsi.lesela le se nang letlapa.Lihokelo tsa motlakase le fiber optic li koaheloa le ho tlosoa tharollong;(3) Endoscope e phuthetsoe ebe e kenngoa ka har'a terei ea sesebelisoa bakeng sa ho thibela likokoana-hloko ho sebelisoa STERRAD 100NX, plasma ea khase ea hydrogen peroxide.mocheso o batlang o le tlase le tikoloho ea mongobo o tlase.
Lintlha tse sebelisitsoeng le/kapa tse hlahlobiloeng thutong ea hajoale li fumaneha ho tsoa ho bangoli ba fapaneng ka kopo e utloahalang.
Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Confocal laser endomicroscopy ka gastro-intestinal endoscopy: Likarolo tsa tekheniki le lits'ebetso tsa bongaka. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. Confocal laser endomicroscopy ka gastro-intestinal endoscopy: Likarolo tsa tekheniki le lits'ebetso tsa bongaka.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Confocal laser endomicroscopy ka gastrointestinal endoscopy: likarolo tsa theknoloji le ts'ebeliso ea bongaka. Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. 胃肠内窥镜检查中的共聚焦激光内窥镜检查：技术方面和临床。 Pilonis, ND, Januszewicz, W. & di Pietro, M. 共载肠分别在在共公司设计在机机：Technical aspects and clinical applications.Pilonis, ND, Januszewicz, V. i di Pietro, M. Confocal laser endoscopy ka gastrointestinal endoscopy: likarolo tsa tekheniki le lits'ebetso tsa bongaka.phetolelo gastrointestinal heparin.La 7, 7 (2022).
Al-Mansour, MR le ba bang.Tlhahlobo ea Tšireletseho le Katleho ea SAGES TAVAC Confocal Laser Endomicroscopy.Tshebetso.Endoscopy 35, 2091-2103 (2021).
Fugazza, A. et al.Confocal laser endoscopy ka mafu a gastrointestinal le pancreatobiliary: tlhahlobo e hlophisitsoeng le tlhahlobo ea meta.Saense ea Bophelo bo Botle.tanka ea polokelo.ka hare 2016, 4638683 (2016).