Camera delivered for a high-resolution imaging based, non-invasive biopsy assessment system
作为 CAReIOCA 联盟的一部分,Adimec(荷兰)与五个合作伙伴正在开发和验证基于高分辨率高速成像的医疗设备,以执行用于癌症评估的非侵入性光学活检。 Adimec 提供了一款特定的高性能 CMOS CoaXPress 相机。
该项目于 2013 年初启动,结果于 2014 年 6 月发布,现在第三期通讯中发布了一些额外的结果。 2014年下半年的主要成果包括:
- 将 CMOSIS 传感器集成到 ADIMEC 相机中
- 莱顿大学医学中心和 Gustave Roussy 研究所完成了图集,其中包含分别取自疑似乳腺癌或头颈癌患者的病理和健康活检的比较 FFOCT 和组织学图像
- LLTech 正在开发两种 FFOCT 成像设备原型,并准备于 2014 年 12 月交付内窥镜的初步版本
CAReIOCA 的目标是为病理学家和/或外科医生提供人体内细胞水平的实时非侵入性光学成像。终端系统中使用的光学技术基于全场光学相干断层扫描 (FFOCT),该技术能够以 3D 微米分辨率在半透明组织上捕获体积图像。该技术旨在协助诊断,特别是皮肤、乳腺癌、前列腺、大脑等癌症的诊断,以及活检的质量控制。
开发高速、极低散粒噪声 CMOS CoaXPress 相机
第一个相机原型由 ADIMEC 组装并于 7 月初交付给 LL Tech。图像传感器通过 CMOSIS 进行表征,然后转移到 Adimec,将图像传感器嵌入到具有足够高速精确成像和接口的相机平台中,以便轻松插入 LL Tech FFOCT 设备中。该相机采用 CoaXPress 接口,这是最好的串行通信标准,适合高速大数据传输。
CMOSIS 和 ADIMEC 继续进行测试和原型设计。 LLTech 在其商用 LightCT 扫描仪上集成了第一个相机原型,并记录了一些图像,以便了解极高的满井容量(例如极低的散粒噪声水平)的好处。作为示例,皮肤样本的对比图像如下所示。左图是使用 CAReIOCA 相机原型获得的,其全阱容量 (FWC) 测量为 160 万电子(1600 kel),而右图是使用通常嵌入 LightCT 扫描仪的相机拍摄的,测量值为 20 万电子(200 kel) FWC。两张图像仅需要一次累积。这些图像表明,CAReIOCA 相机的信噪比 (SNR) 至少提高了两倍。通过进一步优化相机参数,信噪比预计可提升 3 倍。新相机还将采集速度提高了 5 倍。
来自 CAREiOCA 相机的图像 来自典型相机的图像
这款新相机在德国斯图加特的 Vision Show 和日本横滨的 ITE 展上进行了展示。在 2015 年西部光子学展览会上,这款新型相机将在其设计用途的背景下展示,这意味着它被集成到 Adimec/LL Tech 展位的 LLTech FFOCT 显微镜中。这种新型显微镜技术的临床结果将在 2015 年西部光子学大会 BIOS 会议期间的多个会议上展示。
完成临床图谱
该项目的临床合作伙伴是荷兰莱顿的莱顿大学医学中心 (LUMC) 和法国维勒瑞夫 (巴黎) 的古斯塔夫·鲁西研究所 (IGR)。 LUMC 开展乳腺癌研究,而 IGR 则专注于头颈癌研究。
2014 年夏天,LUMC 和 IGR 完成了临床图谱,这是比较 FFOCT/组织学图像的数据库,旨在开发基于 FFOCT 图像的教育和诊断能力。它们包含按解剖部位和组织异常类型组织的非病理和病理组织的典型图像。 FFOCT 图像以正反差和负反差显示在相应的组织学载玻片旁边,并包括指出形态特征、有趣的观察结果和诊断标准的注释。
FFOCT 成像设备原型
LLTech完成了两台FFOCT设备的设计。高速高分辨率显微镜的设计是现有商用LightCT扫描仪针对大范围肿瘤边缘观察应用的改进。除了集成新相机外,光学系统保持不变,主要发展涉及样品支架、相关的移动机构和软件。
FFOCT接触式内窥镜的设计是前所未有的,基于串联干涉测量的原始光学系统,保证了探头的轻松更换和紧凑的设备。组件的选择主要取决于图像质量和紧凑性要求。
该项目已获得欧盟第七框架计划 FP7-ICT-2011-8 的资助,资助协议号为 318729。
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Source: Camera delivered for a high-resolution imaging based, non-invasive biopsy assessment system