Cystoskopi 3: Det digitale cystoskopet

Dette blir litt teknisk men det vil sikkert glede noen:

I 1970 skapte Boyle og Smith en viktig brikke for utviklingen av digitale kameraer, nemlig  en CCD-brikke (charge-coupled device chip, en elektronisk halvlederbrikke) som kan lagre data i form av elektriske ladninger i et rutenett for uthenting på et senere tidspunkt. Selv om den snart ble foreldet som minnebrikke, var en CCD-brikke godt egnet til opptak av bilder i form av et rutenett av piksler. CCD-brikkens lineære respons, høye følsomhet og samtidige bildedannelse var fordelaktige sammenlignet med konvensjonelle, filmbaserte bildeopptak. Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS)-enheten – et rimelig alternativ til dyre CCD-brikker – ble patentert i 1967. CMOS-brikken hadde lavere kostnader og var mindre i størrelse, og var mer egnet enn CCD for masseproduksjon.

En overgang fra fiberoptisk endoskopi til såkalt distal sensor (distal betyr fjern, her «en føler ytterst på den andre enden» sett fra legens vinkel) eller digitalt-bilde-endoskopi basert på CCD og CMOS-brikker er et naturlig resultat av teknologiutviklingen. Moderne distale sensorer passer nå inn i stadig mindre, unntatt de aller minste, endoskopene. Etter hvert som den distale sensor-teknologien forbedres, vil endoskop som benytter denne teknologien passere de moderne fiberoptiske endoskop i størrelsesreduksjon og til slutt bli mindre. Distale sensor-endoskop er allerede bedre enn fleksible fiberoptiske endoskop med hensyn til vekt.

Kvalitetskjennetegnet ved et hvilket som helst endoskop er dets optiske gjengivelse, hvilket inkluderer både evnen til å gi tilstrekkelig lys i mål-området, og evnen til å gi en høykvalitets bildegjengivelse av målet. Den 30-årige utviklingen av fiberoptiske fleksible endoskoper har resultert i bilder av rimelig kvalitet. Men den endelige (ikke-reduserbare) diameteren på de bilde-bærende glassfibrene har gjort gittereffekten (the pixelated ‘screen door’ effect eller fixed-pattern noise) til et uoverstigelig problem for fiberoptiske endoskop (-når man forstørrer et digitalt bilde kan man komme til å se noen fine linjer mellom alle pixlene, slik at bildet får et gittermønster over seg). Det første kommersielle distal sensor-endoskopet het ACMI ICN-2010 digitalt fleksibelt cystoskop (ACMI, Southborough , MA, USA) og ble introdusert i 2005. Dette cystoskopet inkorporerte et digitalt kamera og to LED-lys i den distale enden av cystoskopet, noe som reduserte behovet for ledninger og dermed vekten av instrumentet. Disse tiltakene forbedret ergonomien og lettet bruken av cystoskopet.

Et ACMI INVISIO ICN-0564 cystoskop, en nyere utgave av ICN-2010.

Et ACMI INVISIO ICN-0564 cystoskop, en nyere utgave av ICN-2010.

Quayle og medarbeidere sammenlignet dette første distale sensor-cystoskopet med tre moderne fiberoptiske cystoskop in vitro (altså på laboratoriet). Under simulerte ugunstige forhold hadde distale sensor-endoskop fremragende optikk. Borins gruppe sammenlignet et distal sensor digitalt fleksibelt cystoskop med to standard fiberoptiske endoskop, ved å studere kontrast, oppløsning og fargediskriminering. I 12 av 13 optiske tester var det distale sensor-cystoskopet overlegent i forhold til fiberoptiske cystoskop. Forfatterne bemerket at bildebehandlingen med distal sensor-endoskopet var så god at de kunne identifisere lesjoner så små som 1 mm på en større avstand enn det som var mulig med det fiberoptiske endoskopet. De spekulerte i om denne optiske fordelen potensielt kan føre til bedre klinisk evaluering for eksempel ved å øke følsomheten av overvåknings-cystoskopier.

Okhunov og kolleger sammenlignet distale sensor-cystoskop og fiberoptiske cystoskop i over 1000 pasienter som gjennomgikk cystoskopi. Forskerne evaluerte optikk, klinisk ytelse og holdbarhet av disse enhetene. Alle kirurger mente at distale sensor-endoskop var lettere og bedre å håndtere, og de ​​fleste foretrakk disse cystoscopene framfor de fiberoptiske instrumentene. Både subjektive optiske og funksjonelle målinger var signifikant bedre med distale sensor-cystoskop enn med de fiberoptiske. Distal sensor-video ga raske bildeopptak med høy kvalitet. Bildene ble enkelt lagret og overført ved hjelp av standard dataminneteknologi. Både de fiberoptiske og distale sensor-cystoskopene var veldig slitesterke med riktig håndtering.

Utviklingen av distal sensor-bildebehandling har muliggjort bygging av stadig mindre distale sensorer, og teknologien har blitt utvidet til andre urologiske endoskop som ureteroskop og nefroskop. Kvaliteten på bilder tatt med moderne digitale ureteroskop er sammenlignbar med bildet fra et stivt Hopkins-linseskop. Men distale sensor-ureteroskop tilbyr overlegen belysning og oppløsning. En annen fordel med digital bildebehandling er evnen til digitalt å forstørre bildet til 1,35 ganger sin opprinnelige størrelse.

Andonian og medarbeidere har evaluert bruken av distal sensor-bildebehandling i et nefroskop. Denne enheten har en 5 mm vid (15 Fr, hva nå det betyr) arbeidskanal som lar deg sette inn instrumenter som tang, lithotripsy- (sjokkbølge-)sonder og sugeenheter. Det bildet som dannes har ekte farger og beholder god oppløsning.

Man har håpet at den overlegne optikken i distale sensor-ureteroskop og nefroskop skulle føre til overlegen kirurgisk ytelse. Men denne teorien har ennå ikke blitt evaluert, og i dag foreligger ingen bevis for at distale sensor-ureteroskop har ført til bedre overlevelse eller sykdomsfri periode hos pasientene.

Originalartikkelen ligger her. Hvis du vil se en film fra en cystoskopiprosedyre så kan du trykke her. Og vil du høre Cystoscopy Blues kan du kikke under her. God fornøyelse.

Legg igjen kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *