Toepassingen van panoramische endoscopische beeldvorming; Lensfabrikant

1 capsule-endoscoop

Momenteel kunnen talloze fabrikanten wereldwijd capsule-endoscopen met grote kijkhoeken leveren. Capsule-endoscopen uitgerust met een enkele ultragroothoeklens hebben doorgaans een gezichtsveld (FOV) tussen 156° en 170°, wat resulteert in vergelijkbare zichtbare bereiken. De verschillen liggen vooral in de framesnelheid, de communicatiemethode, de batterijduur en andere aspecten. Dankzij de vooruitgang op het gebied van miniaturisatietechnologie en het verminderde stroomverbruik van gerelateerde componenten zijn fabrikanten de afgelopen jaren geleidelijk begonnen met het integreren van meer camera's in capsule-endoscopen.

Medtronic heeft op basis van de PillCam SB-serie een capsule-endoscoop voor de ziekte van Crohn ontwikkeld met twee camera's, één aan de voorkant en één aan de achterkant. Elke camera heeft een gezichtsveld van 168°. Op dezelfde manier bevat de MC2000-serie van IntroMedic ook twee camera's (voor en achter), elk met een gezichtsveld van 170°, waardoor gelijktijdig zicht naar voren en naar achteren mogelijk is. De framesnelheid neemt echter af van de oorspronkelijke 6 frames per seconde (fps) voor een systeem met één camera naar 3 fps per camera, waardoor een beheersbare gegevensopslag en -overdracht wordt gegarandeerd.

Anders dan andere capsule-endoscopen, bevat het door CapsoVision ontwikkelde apparaat vier camera's verspreid over de zijwand, zoals weergegeven in afbeelding 16(a). Door de beelden van deze vier camera's aan elkaar te plakken, kan een panoramische beeldvorming van 360° van de darm worden bereikt, wat een uitstekend zicht biedt voor het observeren van plooien, poliepen en andere laesies op de darmwand. Met voortdurende verbeteringen in communicatiemodules, levensduur van de batterij en andere technologieën zal het integreren van meer camera's en het bereiken van een betere beeldkwaliteit de belangrijkste richting zijn voor de ontwikkeling van capsule-endoscopen.

Capsule-endoscopen worden nu op grote schaal gebruikt en spelen een belangrijke rol bij het diagnosticeren en behandelen van aandoeningen zoals obscure gastro-intestinale bloedingen (OGIB), de ziekte van Crohn en gecompliceerde coeliakie. Afbeelding 16(b) toont beelden die zijn vastgelegd door de CapsoCam SV1 voor verschillende veelvoorkomende aandoeningen, waaronder coeliakie, zweren en actieve bloedingen. In een vergelijkend onderzoek tussen CapsoCam SV1 en PillCam SB3 waarbij 153 patiënten met OGIB betrokken waren, toonden de resultaten aan dat de SV1, met zijn panoramische weergave, rijkere pathologische informatie kon waarnemen en meer gevallen van bloedingen kon detecteren. Wat betreft de tevredenheid van artsen was 95% tevreden met het capsulesysteem en de beoordelingssoftware, terwijl de behandelingsgerelateerde bijwerkingen/ernstige bijwerkingen 17,9%/1,3% bedroegen. Over het geheel genomen was de acceptatie door patiënten van de SV1 hoog, wat wijst op brede toepassingsmogelijkheden in poliklinische settings. Bij de diagnose en behandeling van de ziekte van Crohn hebben artsen met behulp van de panoramische CapsoCam SV1 talrijke erosies en zweren waargenomen van het distale duodenum tot het terminale ileum bij patiënten die verdacht werden van de ziekte van Crohn, wat wijst op praktische verbeteringen in de laesieclassificatie en differentiële diagnose. Op basis van deze kenmerken werd bij de patiënt de uitgebreide ziekte van Crohn in de dunne darm vastgesteld, en deze verbeterde met een specifieke behandeling. Voor coeliakie detecteerde het gebruik van de SV1 effectief dunne darmatrofie, wat een goede gevoeligheid en specificiteit vertoonde in vergelijking met histologie. Figuur 17 toont een beeld van het dunne darmgebied bij een CD-patiënt, gemaakt met de SV1, dat in staat is vier endoscopische kenmerken van mucosale atrofie te detecteren, wat een belangrijke leidraad biedt voor het diagnosticeren van CD.

2 Colorectaloscoop

Net als capsule-endoscopen worden ook colorectaloscopen die gebruik maken van panoramische beeldvorming wijdverbreid toegepast.

Colorectale kanker (CRC) is momenteel de derde meest gediagnosticeerde kanker. Volgens gerelateerde statistieken is 60% van de CRC-gevallen afkomstig van adenomen en is 35% afkomstig van sessiele gekartelde adenomen/poliepen. Colonoscopie heeft tot doel deze precancereuze poliepen in een vroeg stadium op te sporen en te verwijderen. Bij conventionele colonoscopie wordt echter nog steeds een aanzienlijk aantal poliepen gemist, waarbij het gezamenlijke gemiste percentage voor poliepen van welke grootte dan ook 22% bedraagt. Bij vergelijkende beeldvorming van colonpoliepen met behulp van traditionele colonoscopie versus het FUSE-systeem, zoals weergegeven in Figuur 18, kunnen poliepen op de zijwanden die tijdens traditionele colonoscopie worden gemist, worden waargenomen in de laterale weergaven van FUSE, waardoor het aantal gemiste fouten wordt verminderd, de werktijd van de arts wordt verkort en de efficiëntie wordt verbeterd.

Recent gerelateerd onderzoek heeft technologieën en technieken voor het visualiseren van vouwen (BFT) voorgesteld die gericht zijn op het verbeteren van het adenoomdetectiepercentage (ADR). Het Full Spectrum Endoscopie (FUSE)-systeem, ontwikkeld door Endo-Choice, voegt twee laterale kijklenzen toe aan een enkele naar voren gerichte lens, waardoor het gezichtsveld wordt uitgebreid tot 330°. Beelden die tijdens de werking ervan worden vastgelegd, worden op verschillende schermen weergegeven. De EWAKE-coloscoop van Olympus maakt gebruik van een soortgelijk schema, bestaande uit een standaard 147° naar voren gerichte lens en twee extra 42,5° laterale achteruitkijklenzen. Het synthetiseert echter de beelden van alle lenzen en geeft deze als één endoscopisch beeld weer op de monitor. Het Third Eye Panoramische apparaat, ontwikkeld door Avantis Medical, bestaat uit twee zijzichtcamera's die aan het uiteinde van een standaard colonoscoop kunnen worden bevestigd, waardoor drie beelden worden geproduceerd die op het scherm kunnen worden geprojecteerd, waardoor de kijkhoek wordt vergroot tot meer dan 300°. Hoewel sommige onderzoeken aangeven dat het gebruik van deze technologieën de bijwerkingen niet significant verbetert in vergelijking met traditionele colonoscopen, kan het gebruik van BFT de detectie van niet-gevorderde poliepen en laesies verbeteren, waardoor het risico op het missen van niet-gevorderde adenomen effectief wordt verminderd. Bovendien biedt het gebruik van BFT voor minder ervaren colonoscopisten een rijker gezichtsveld en zijn de voordelen duidelijker vergeleken met het gebruik door zeer ervaren artsen.