MIT-Forscher haben eine neue Endoskopie Technologie , die es einfacher für Ärzte, präkanzerösen Läsionen im Dickdarm zu erkennen machen könnte entwickelt. Früherkennung solcher Läsionen wurde gezeigt, dass die Sterberaten von verringern Darmkrebs , Die etwa 50.000 Menschen pro Jahr in den Vereinigten Staaten tötet .
Die neue Technik, die als photometrische Stereo Endoskopie bekannt ist, kann topographischen Bilder des Kolons Oberfläche zusammen mit traditionellen zweidimensionalen Bildern festzuhalten. Solche Bilder erleichtern die Krebsvorstufen , einschließlich flacher Läsionen, die traditionelle Endoskopie in der Regel verfehlt sehen , sagt Nicholas Durr , wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Madrid -MIT M Vision- Consortium, eine kürzlich gegründete Gemeinschaft von medizinischen Forschern in Boston und Madrid.
" In der konventionellen Koloskopie -Screening, für diese Eigenschaft großen Polypen, die in das Lumen des Dickdarms , die relativ leicht zu sehen, sind Sie wachsen sehen ", so Dürr . "Aber eine Menge von Studien in den letzten Jahren haben gezeigt, dass subtiler, nonpolypoid Läsionen können auch Krebs verursachen. "
Durr ist der leitende Autor der ein Papier beschreibt die neue Technologie im Journal of Biomedical Optics . Lead-Autor des Papiers ist Vicente Parot , wissenschaftliche Mitarbeiterin in der M Sicht Consortium. Forscher vom Massachusetts General Hospital (MGH ) ebenfalls an dem Projekt beteiligt .
In den Vereinigten Staaten, sind Koloskopien empfohlen ab 50 Jahren und sind mit Verringerung der Gefahr des Todes von Darmkrebs um etwa die Hälfte angerechnet . Traditionelle Koloskopie verwendet Endoskope mit Lichtwellen Kameras , um Bilder zu erfassen.
Durr und seine Kollegen , die medizinische Probleme, die mit neuen optischen Technologien gelöst werden könnten , festgestellt, dass es eine Notwendigkeit , um Läsionen, die Koloskopie vermissen zu erkennen. Eine Technik, die als Chromoendoskopie , in dem ein Farbstoff in den Dickdarm eingesprüht , die topographische Änderungen hervor bietet bessere Empfindlichkeit jedoch nicht routinemßig verwendet werden, weil es zu lange dauert .
" Photometric Stereo- Endoskopie kann potenziell bieten ähnliche Gegensatz zu Chromoendoskopie ", so Dürr . " Und weil es ein all- optische Technik , kann der Kontrast an der Knopfdruck zu geben. "
Ursprünglich als Computer Vision Technik entwickelt werden, können photometrische Stereoabbildung der Topographie einer Oberfläche durch Messung der Abstände zwischen den mehreren Lichtquellen und der Oberfläche zu reproduzieren. Diese Abstände werden dazu verwendet, die Steigung der Oberfläche relativ zu der Lichtquelle zu berechnen, Erzeugen einer Darstellung einer Stoß- oder andere Oberflächenmerkmale .
Jedoch hatten die Forscher für die Endoskopie Ändern der ursprünglichen Technologie, da es keine Möglichkeit gibt , den genauen Abstand zwischen der Spitze des Endoskops und der Oberfläche des Dickdarms zu kennen. Aus diesem Grund , werden die während der ersten Versuche erzeugten Bildern enthaltenen Verzerrungen , insbesondere an Orten, wo die Oberflächenhöhe allmählich ändert .
Um diese Verzerrungen zu vermeiden, entwickelten die Forscher einen Weg , um herauszufiltern, räumliche Informationen aus den glattesten Oberflächen. Die resultierende Technik, die zumindest drei Lichtquellen erfordert , wird die genaue Höhe oder Tiefe der Oberflächenmerkmale nicht berechnet , sondern schafft eine visuelle Darstellung , die die colonoscopist ermöglicht , um festzustellen , ob es eine Läsion oder Polypen .
"Was ist attraktiv über diese Technik für die Koloskopie ist, dass es eine zusätzliche Dimension von Diagnoseinformationen , insbesondere über dreidimensionale Morphologie auf der Oberfläche des Dickdarms ", sagt Nimmi Ramanujam , Professor für Bioingenieurwesen an der Duke University , die nicht Teil war des Forschungsteams .
Die Forscher zwei Prototypen gebaut - einer 35 Millimeter Durchmesser, die zu groß für die Koloskopie verwenden würde und eine 14 mm im Durchmesser , die Größe eines typischen Koloskop . In Tests mit einer künstlichen Silizium Dickdarms, die Forscher fanden heraus , dass die beiden Prototypen konnte 3-D- Darstellungen von Polypen und flacher Läsionen erstellen.
Die neue Technologie sollte einfach in neueren Endoskope eingebaut werden , so Dürr . "Viele bestehende Koloskopen bereits mehrere Lichtquellen ", sagt er . "Von einem Hardware- Sicht alles, was sie tun müssen, ist abwechselnd das Licht und aktualisieren ihre Software , um diese fotometrischen Daten zu verarbeiten. "
Die Forscher planen , die Technologie in menschlichen Patienten in klinischen Studien am MGH und dem Krankenhaus Clinico San Carlos in Madrid zu testen. Sie arbeiten auch an weitere Computer-Algorithmen , die helfen könnte , den Prozess der Identifizierung von Polypen und Läsionen von der topografischen Informationen, die von dem neuen System erzeugt zu automatisieren.