Multi-contrast laser endoscopy for in vivo gastrointestinal imaging

要約

白色光内視鏡検査は、胃腸管の疾患を検出するための臨床ゴールドスタンダードです。
ほとんどのアプリケーションでは、組織の色、テクスチャー、形状の視覚的異常を特定することが含まれます。
残念ながら、これらの機能のコントラストはしばしば微妙であり、多くの臨床的に関連するケースが検出されません。
この課題を克服するために、マルチコントラストレーザー内視鏡検査（MLE）を導入します。これは、急速に調整可能なスペクトル、コヒーレント、および方向照明を備えたワイドフィールド臨床イメージングのプラットフォームです。
MLEの3つの能力を示します。組織発色団のコントラストの強化と多宇宙拡散反射率、レーザースペックルコントラストイメージングを使用した血流の定量化、および測光ステレオを使用した粘膜トポグラフィーの特性評価。
ベンチトップモデルでMLEを検証し、臨床大腸内視鏡検査中にin vivoでMLEを実証します。
31のポリープからのMLE画像は、コントラストのおおよその3倍の改善と、白色光および狭いバンドイメージングと比較して色差の5倍の改善を示しています。
臨床環境にシームレスに統合されている間、複数の補完的なタイプの組織コントラストを明らかにする能力により、MLEは胃腸イメージングを改善するための調査ツールとして有望であることを示しています。

要約(オリジナル)

White light endoscopy is the clinical gold standard for detecting diseases in the gastrointestinal tract. Most applications involve identifying visual abnormalities in tissue color, texture, and shape. Unfortunately, the contrast of these features is often subtle, causing many clinically relevant cases to go undetected. To overcome this challenge, we introduce Multi-contrast Laser Endoscopy (MLE): a platform for widefield clinical imaging with rapidly tunable spectral, coherent, and directional illumination. We demonstrate three capabilities of MLE: enhancing tissue chromophore contrast with multispectral diffuse reflectance, quantifying blood flow using laser speckle contrast imaging, and characterizing mucosal topography using photometric stereo. We validate MLE with benchtop models, then demonstrate MLE in vivo during clinical colonoscopies. MLE images from 31 polyps demonstrate an approximate three-fold improvement in contrast and a five-fold improvement in color difference compared to white light and narrow band imaging. With the ability to reveal multiple complementary types of tissue contrast while seamlessly integrating into the clinical environment, MLE shows promise as an investigative tool to improve gastrointestinal imaging.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google