Tillämpningar av panoramisk endoskopisk avbildning; Linstillverkare

1 kapsel endoskop

För närvarande kan många tillverkare över hela världen tillhandahålla kapselendoskop med stora betraktningsvinklar. Kapselendoskop utrustade med en enda ultravidvinkellins har vanligtvis ett synfält (FOV) mellan 156° och 170°, vilket resulterar i liknande synliga områden. Skillnaderna ligger främst i bildhastighet, kommunikationsmetod, batteritid och andra aspekter. Under de senaste åren, med framsteg inom miniatyriseringsteknik och minskad energiförbrukning för relaterade komponenter, har tillverkare gradvis börjat integrera fler kameror i kapselendoskop.

Medtronic, baserat på sin PillCam SB-serie, utvecklade ett kapselendoskop för Crohns sjukdom med två kameror, en på framsidan och en på baksidan. Varje kamera har en 168° FOV. På samma sätt innehåller IntroMedics MC2000-serie två kameror (fram och bak), var och en med 170° FOV, vilket ger samtidiga vyer framåt och bakåt. Bildhastigheten minskar dock från de ursprungliga 6 bilder per sekund (fps) för ett enkamerasystem till 3 fps per kamera, vilket säkerställer hanterbar datalagring och överföring.

Till skillnad från andra kapselendoskop har enheten utvecklad av CapsoVision fyra kameror fördelade runt sidoväggen, som visas i figur 16(a). Genom att sy ihop bilderna från dessa fyra kameror kan 360° panoramabilder av tarmen uppnås, vilket ger en utmärkt bild för att observera veck, polyper och andra lesioner på tarmväggen. Med pågående förbättringar av kommunikationsmoduler, batterilivslängd och andra tekniker, kommer integration av fler kameror och uppnå bättre bildkvalitet att vara huvudinriktningen för utveckling av kapselendoskop.

Kapselendoskop används nu flitigt och spelar en viktig roll för att diagnostisera och behandla tillstånd som obskyra gastrointestinala blödningar (OGIB), Crohns sjukdom och komplicerad celiaki. Figur 16(b) visar bilder tagna av CapsoCam SV1 för olika vanliga tillstånd, inklusive celiaki, sår och aktiv blödning. I en jämförande studie mellan CapsoCam SV1 och PillCam SB3 som involverade 153 patienter med OGIB, visade resultaten att SV1, med sin panoramavy, kunde observera rikare patologisk information och upptäcka fler fall av blödning. När det gäller läkartillfredsställelse var 95 % nöjda med kapselsystemet och bedömningsmjukvaran, medan behandlingsrelaterade biverkningar/allvarliga biverkningar var 17,9 %/1,3 %. Överlag var patienternas acceptans av SV1 hög, vilket tyder på breda tillämpningsmöjligheter i öppenvårdsmiljöer. Vid diagnos och hantering av Crohns sjukdom, med hjälp av panoramavyn CapsoCam SV1, observerade läkare många erosioner och sår från den distala duodenum till terminal ileum hos patienter som misstänks ha Crohns sjukdom, vilket tyder på praktiska förbättringar i lesionsklassificering och differentialdiagnos. Baserat på dessa egenskaper diagnostiserades patienten med omfattande Crohns sjukdom i tunntarmen och förbättrades med specifik behandling. För celiaki detekterade SV1 effektivt tunntarmsatrofi, vilket visade god sensitivitet och specificitet jämfört med histologi. Figur 17 visar en bild av tunntarmsområdet hos en CD-patient tagen med SV1, som kan detektera fyra endoskopiska särdrag av mukosatrofi, vilket ger betydande vägledning för diagnos av CD.

2 Kolorektaloskop

I likhet med kapselendoskop får kolorektaloskop som använder panoramabilder också en utbredd tillämpning.

Colorectal cancer (CRC) is currently the third most commonly diagnosed cancer. According to related statistics, 60% of CRC cases originate from adenomas, and 35% originate from sessile serrated adenomas/polyps. Colonoscopy aims to detect and remove these precancerous polyps at an early stage. However, conventional colonoscopy still misses a significant number of polyps, with a pooled miss rate for polyps of any size being 22%. Vid jämförande avbildning av kolonpolyper med traditionell koloskopi jämfört med FUSE-systemet, som visas i figur 18, kan polyper på sidoväggarna som missats under traditionell koloskopi observeras i sidovyerna från FUSE, vilket minskar missfrekvensen, minskar läkarens arbetstid och förbättrar effektiviteten.

Nyrelaterad forskning har föreslagit bakom veckvisualisering (BFT) teknologier och tekniker som syftar till att förbättra adenomdetektionshastigheten (ADR). Full Spectrum Endoscopy (FUSE)-systemet, utvecklat av Endo-Choice, lägger till två laterala linser till en enda framåtblickande lins, vilket expanderar FOV till 330°. Bilder som tagits under användningen visas på olika skärmar. Olympus EWAKE-koloskop använder ett liknande schema, som består av en standard 147° framåtblickande lins och två ytterligare 42,5° laterala bakåtblickslinser. Den syntetiserar dock vyerna från alla linser och visar dem som en enda endoskopisk bild på monitorn. Third Eye Panoramic-enheten, utvecklad av Avantis Medical, består av två sidokameror som kan fästas i änden av ett standardkoloskop, vilket ger tre bilder som kan projiceras på skärmen, vilket förlänger betraktningsvinkeln till över 300°. Även om vissa studier indikerar att användning av dessa tekniker inte förbättrar biverkningar avsevärt jämfört med traditionella koloskop, kan användning av BFT förbättra upptäckten av icke-avancerade polyper och lesioner, vilket effektivt minskar risken för att missa icke-avancerade adenom. Dessutom, för mindre erfarna koloskopister, ger användning av BFT ett rikare synfält, och fördelarna är mer uttalade jämfört med när de används av mycket erfarna läkare.