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Apr 05, 2024

후두암 진단을 위한 수술용 편광 내시경

Nature Biomedical Engineering(2023)이 기사 인용 1893 액세스 18 Altmetric Metrics 세부 정보 A 게시자 이 기사에 대한 수정은 2023년 6월 8일에 게시되었습니다. 이 기사는 업데이트되었습니다.

Nature Biomedical Engineering (2023)이 기사 인용

1893년 접속

18 알트메트릭

측정항목 세부정보

이 기사에 대한 게시자 수정 사항이 2023년 6월 8일에 게시되었습니다.

이 기사는 업데이트되었습니다

후두 병리의 발견을 위한 표준 치료에는 백색광 내시경으로 포착한 색상과 질감의 대조를 통해 의심스러운 병변을 주변 건강한 조직과 구별하는 것이 포함됩니다. 그러나 이 기술은 민감도가 충분하지 않아 위음성의 비율이 만족스럽지 않습니다. 여기서 우리는 암과 건강한 조직의 빛-편광 특성의 차이를 활용하여 후두 병변을 실시간으로 더 잘 감지할 수 있음을 보여줍니다. 우리가 '외과용 편광 내시경'(SPE)이라고 명명한 이 기술은 편광 지연과 탈분극의 차이를 측정함으로써 백색광 내시경보다 약 1배 더 큰 대비를 생성하므로 더 나은 식별이 가능합니다. 편평 세포 암종으로 진단받은 환자의 경우에서 볼 수 있듯이 암 병변의 후두 조직의 절제되고 염색된 조각에 대한 편광 영상화는 편광 지연의 변화가 주로 조직의 구조적 특징에 기인할 수 있음을 나타냅니다. 우리는 또한 암 병변 제거를 위한 일상적인 구강경구 레이저 수술을 돕기 위해 SPE를 평가했는데, 이는 SPE가 후두암 검출을 위한 백색광 내시경 검사를 보완할 수 있음을 나타냅니다.

후두암은 상부 호흡소화관의 가장 흔한 악성 종양 중 하나입니다1. 내시경 절개 생검 및 경구 수술을 포함한 최소 침습적 절차는 후두암 진단 및 중재에 각각 널리 사용됩니다. 외과적 내시경은 외과의사가 후두를 침습적으로 열어 노출시키지 않고도 의심스러운 부위를 자세히 검사할 수 있게 하고, 조직병리학적 검사를 위해 생검할 위치나 외과적 개입 시 절제할 위치를 추가로 결정할 수 있게 함으로써 중요한 역할을 합니다. 진료의 표준은 수술용 내시경을 통해 후두 조직을 백색광 조명과 RGB(적색/녹색/청색) 컬러 카메라 영상으로 촬영하는 광시야 광학 영상 기술인 고화질 백색광 내시경(WLE)입니다. 육안으로 볼 수 있는 것을 정밀하게 재현합니다. 외과 의사는 WLE 색상과 질감 대비를 사용하여 의심스러운 후두 병변을 주변 정상 조직과 구별한 다음 수술을 수행합니다. 불행하게도 종양성 병변, 특히 암 전 단계와 초기 암 단계의 종양 병변은 항상 식별 가능한 색상이나 질감의 차이를 나타내지 않을 수 있으며, 비정상적인 색상이나 질감이 있는 조직 영역은 항상 암과 연관되지 않아 만족스럽지 못한 민감도를 초래할 수 있습니다. 최저 51.1%) 및 실패율2,3,4,5. WLE의 한계로 인해 생검 대상이 부적절하게 선택되거나 소계/불필요한 절제가 발생하여 생존율에 부정적인 영향을 미치거나 환자의 추가적인 기능 장애를 초래합니다.

후두암에 대한 최소 침습적 절차는 병리와 관련된 대비를 향상시키는 보완적인 수술 내시경 기술을 임상 작업 흐름에 도입함으로써 엄청난 이점을 얻을 수 있습니다. 이상적인 기술은 신속한 암 발견과 명확한 수술 지침을 지원하는 실시간, 고화질, 광시야 및 라벨 없는 이미징 솔루션을 제공하는 것입니다6. 조직의 세포 수준 시각화를 위한 형광 공초점 내시경 및 비선형 내시경을 포함한 몇 가지 유망한 신흥 생체 광자 기술이 있습니다. 16, 세포 형태 검출을 위한 내시경 광산란 분광학17,18,19 등등. 이는 점형 감지(측면 방향을 따라) 또는 밀리미터 미만의 시야 내 이미징을 사용하며 더 넓은 영역을 포괄하려면 내시경 시스템 내에서 추가적인 임시 샘플링 또는 스캐닝 메커니즘이 필요합니다. WLE 또는 육안과 비교할 수 있을 만큼 상당히 넓은 적용 범위를 갖춘 고화질 이미지를 실시간으로 획득하는 것이 어렵습니다. 이로 인해 수술 장면의 움직임 및 변형을 감지하는 이러한 기술의 능력이 제한되고 이러한 기술에서 추출된 정보를 등록하는 데 어려움이 있습니다. 조직과 수술 도구에 대한 외과의사의 관점을 활용한 기술.