パノラマ内視鏡画像の応用。レンズメーカー

1 カプセル内視鏡

現在、世界中の多くのメーカーが、広い視野角を備えたカプセル内視鏡を提供しています。単一の超広角レンズを備えたカプセル内視鏡は、通常 156° ～ 170° の視野 (FOV) を持ち、同様の可視範囲が得られます。違いは主にフレームレート、通信方式、バッテリー駆動時間などです。近年、小型化技術の進歩と関連コンポーネントの消費電力の削減により、メーカーは徐々により多くのカメラをカプセル内視鏡に組み込み始めています。

メドトロニックは、自社の PillCam SB シリーズをベースに、前面と背面に 1 つずつ、計 2 つのカメラを備えたクローン病用のカプセル内視鏡を開発しました。各カメラの FOV は 168° です。同様に、IntroMedic の MC2000 シリーズには、それぞれ 170° の FOV を持つ 2 台のカメラ (前面と背面) が組み込まれており、前方と後方のビューを同時に提供します。ただし、フレーム レートは、単一カメラ システムの元の 6 フレーム/秒 (fps) からカメラあたり 3 fps に低下し、管理可能なデータ ストレージと送信が保証されます。

他のカプセル内視鏡とは異なり、CapsoVision によって開発されたデバイスには、図 16(a) に示すように、側壁の周りに分散された 4 台のカメラが組み込まれています。これら4台のカメラの画像をつなぎ合わせることで、腸の360°パノラマ画像が得られ、腸壁のひだやポリープなどの観察に優れた画像が得られます。通信モジュール、バッテリー寿命、その他の技術が継続的に改善されているため、より多くのカメラを統合し、より優れた画質を実現することがカプセル内視鏡開発の主な方向性となります。

カプセル内視鏡は現在広く使用されており、不明瞭な胃腸出血 (OGIB)、クローン病、複雑なセリアック病などの症状の診断と治療に重要な役割を果たしています。図 16(b) は、セリアック病、潰瘍、活動性出血などのさまざまな一般的な状態について CapsoCam SV1 によってキャプチャされた画像を示しています。 153 人の OGIB 患者を対象とした CapsoCam SV1 と PillCam SB3 の比較研究では、パノラマビューを備えた SV1 の方がより豊富な病理学的情報を観察でき、より多くの出血症例を検出できることが結果からわかりました。医師の満足度に関しては、95%がカプセルシステムと評価ソフトウェアに満足しており、治療関連の有害事象/重篤な有害事象は17.9%/1.3%でした。全体として、SV1 の患者の受け入れは高く、外来患者の現場での幅広い適用の見通しを示しています。クローン病の診断と管理において、医師らはパノラマビュー CapsoCam SV1 を使用して、クローン病が疑われる患者の十二指腸遠位から回腸末端までの多数のびらんと潰瘍を観察し、病変の分類と鑑別診断における実際的な改善を示唆しました。これらの特徴に基づいて、患者は広範な小腸クローン病と診断され、特別な治療により改善されました。セリアック病の場合、SV1 を使用すると小腸萎縮が効果的に検出され、組織学と比較して良好な感度と特異性が示されました。図 17 は、粘膜萎縮の 4 つの内視鏡的特徴を検出できる SV1 で撮影された CD 患者の小腸領域の画像を示しており、CD の診断に重要な指針を提供します。

2 大腸直腸鏡

カプセル内視鏡と同様に、パノラマ画像を利用した結腸直腸鏡も広く普及しつつある。

結腸直腸がん (CRC) は現在、3 番目に多く診断されるがんです。関連統計によると、CRC 症例の 60% は腺腫に由来し、35% は無茎鋸歯状腺腫/ポリープに由来します。結腸内視鏡検査は、これらの前がん性ポリープを早期に検出して除去することを目的としています。しかし、従来の結腸内視鏡検査では依然としてかなりの数のポリープが見逃されており、あらゆるサイズのポリープの合計見逃し率は 22% です。図 18 に示すように、従来の結腸内視鏡検査と FUSE システムを使用した結腸ポリープの比較イメージングでは、従来の結腸内視鏡検査で見逃された側壁のポリープが FUSE によって提供される側面図で観察できるため、ミス率が減少し、医師の作業時間が短縮され、効率が向上します。

最近の関連研究では、ひだの裏側の視覚化 (BFT) 技術や腺腫検出率 (ADR) の向上を目的とした技術が提案されています。 Endo-Choice が開発したフルスペクトル内視鏡 (FUSE) システムは、1 つの前方視レンズに 2 つの側方視レンズを追加し、FOV を 330° に拡大します。動作中にキャプチャされた画像がさまざまな画面に表示されます。オリンパスの EWAKE 結腸鏡も同様の方式を採用しており、1 つの標準 147° 前方視野レンズと 2 つの追加の 42.5° 側方後方視野レンズで構成されています。ただし、すべてのレンズからの視野を合成し、1 つの内視鏡画像としてモニターに表示します。 Avantis Medical が開発したサードアイ パノラマ デバイスは、標準的な結腸鏡の端に取り付けられる 2 台のサイドビュー カメラで構成され、スクリーンに投影できる 3 つの画像を生成し、視野角を 300° 以上に拡張します。一部の研究では、これらの技術を使用しても従来の結腸鏡と比較して ADR が大幅に改善されないことが示されていますが、BFT を採用すると、進行していないポリープや病変の検出が強化され、進行していない腺腫を見逃すリスクを効果的に軽減できます。さらに、経験の浅い結腸内視鏡医にとって、BFT を使用するとより豊かな視野が得られ、その利点は経験豊富な医師が使用する場合に比べてより顕著になります。