파노라마 내시경 영상의 응용; 렌즈 제조사

1 캡슐 내시경

현재 전 세계 수많은 제조업체에서 넓은 시야각을 갖춘 캡슐 내시경을 제공할 수 있습니다. 단일 초광각 렌즈가 장착된 캡슐 내시경은 일반적으로 시야(FOV)가 156°~170°이므로 가시 범위가 비슷합니다. 차이점은 주로 프레임 속도, 통신 방법, 배터리 수명 및 기타 측면에 있습니다. 최근 몇 년 동안 소형화 기술이 발전하고 관련 부품의 전력 소비가 감소함에 따라 제조업체에서는 점차 더 많은 카메라를 캡슐 내시경에 통합하기 시작했습니다.

메드트로닉은 PillCam SB 시리즈를 기반으로 전면과 후면에 각각 1개의 카메라가 장착된 크론병용 캡슐 내시경을 개발했습니다. 각 카메라의 FOV는 168°입니다. 마찬가지로 IntroMedic의 MC2000 시리즈에는 각각 170° FOV를 갖춘 두 대의 카메라(전면 및 후면)가 통합되어 있어 전방 및 후방 뷰를 동시에 제공합니다. 그러나 프레임 속도는 단일 카메라 시스템의 원래 초당 6프레임(fps)에서 카메라당 3fps로 감소하여 관리 가능한 데이터 저장 및 전송을 보장합니다.

다른 캡슐 내시경과 달리 CapsoVision이 개발한 장치는 그림 16(a)와 같이 측벽 주위에 분산된 4개의 카메라를 통합합니다. 이 4대의 카메라에서 얻은 이미지를 연결하면 장의 360° 파노라마 영상을 얻을 수 있어 장 벽의 주름, 폴립 및 기타 병변을 관찰할 수 있는 탁월한 시야를 제공합니다. 통신 모듈, 배터리 수명 및 기타 기술이 지속적으로 개선됨에 따라 더 많은 카메라를 통합하고 더 나은 이미지 품질을 달성하는 것이 캡슐 내시경 개발의 주요 방향이 될 것입니다.

캡슐 내시경은 현재 광범위하게 사용되고 있으며 불분명한 위장 출혈(OGIB), 크론병, 복합 복강병과 같은 상태를 진단하고 치료하는 데 중요한 역할을 합니다. 그림 16(b)는 소아 지방변증, 궤양, 활동성 출혈 등 다양한 일반적인 상태에 대해 CapsoCam SV1으로 캡처한 이미지를 보여줍니다. OGIB 환자 153명을 대상으로 한 CapsoCam SV1과 PillCam SB3 간의 한 비교 연구에서 결과는 파노라마 뷰를 갖춘 SV1이 더 풍부한 병리학적 정보를 관찰하고 더 많은 출혈 사례를 감지할 수 있음을 보여주었습니다. 의사 만족도에 대해서는 캡슐 시스템 및 평가 소프트웨어에 대해 95%가 만족했으며, 치료 관련 이상사례/중대한 이상사례는 17.9%/1.3%로 나타났다. 전반적으로 SV1에 대한 환자 수용도는 높았으며 이는 외래 환자 환경에서 광범위한 적용 가능성을 나타냅니다. 파노라마 뷰 CapsoCam SV1을 사용하여 크론병 진단 및 관리에 있어 의사들은 크론병이 의심되는 환자의 원위 십이지장에서 회장 말단까지 수많은 미란 및 궤양을 관찰하여 병변 분류 및 감별 진단의 실질적인 개선을 시사했습니다. 이러한 소견을 토대로 환자는 광범위 소장 크론병을 진단받고, 구체적인 치료로 호전되었다. 셀리악병의 경우, SV1을 사용하여 소장 위축을 효과적으로 검출하여 조직학에 비해 우수한 민감도와 특이성을 나타냈습니다. 그림 17은 SV1으로 촬영한 CD 환자의 소장 부위 이미지를 보여줍니다. 이는 점막 위축의 4가지 내시경적 특징을 감지할 수 있어 CD 진단에 중요한 지침을 제공합니다.

2 대장직장경

캡슐 내시경과 마찬가지로 파노라마 영상을 활용하는 대장 직장경도 널리 응용되고 있습니다.

대장암(CRC)은 현재 세 번째로 가장 흔히 진단되는 암입니다. 관련 통계에 따르면, CRC 사례의 60%는 선종에서 유래하고, 35%는 고착성 톱니 선종/용종에서 유래합니다. 대장내시경 검사는 이러한 전암성 폴립을 초기 단계에서 발견하고 제거하는 것을 목표로 합니다. 그러나 기존의 대장내시경 검사에서는 여전히 상당수의 폴립을 놓치고 있으며, 모든 크기의 폴립에 대한 통합 실패율은 22%입니다. 그림 18과 같이 기존 대장내시경과 FUSE 시스템을 사용한 결장 폴립의 비교 영상에서는 기존 대장내시경에서 놓친 측벽의 폴립을 FUSE가 제공하는 측면 뷰에서 관찰할 수 있어 누락률이 감소하고 의사의 작업 시간이 단축되며 효율성이 향상됩니다.

최근 관련 연구에서는 선종 검출률(ADR) 향상을 목표로 하는 BFT(Behind Folds Visualization) 기술과 기법이 제안되었습니다. Endo-Choice가 개발한 전체 스펙트럼 내시경(FUSE) 시스템은 단일 전방 관찰 렌즈에 두 개의 측면 관찰 렌즈를 추가하여 FOV를 330°까지 확장합니다. 작동 중에 캡처된 이미지는 다른 화면에 표시됩니다. Olympus의 EWAKE 결장 내시경은 하나의 표준 147° 전방 시야 렌즈와 두 개의 추가 42.5° 측면 후방 시야 렌즈로 구성된 유사한 방식을 채택합니다. 그러나 모든 렌즈의 영상을 종합하여 하나의 내시경 영상으로 모니터에 표시합니다. Avantis Medical이 개발한 Third Eye 파노라마 장치는 표준 결장 내시경 끝에 부착할 수 있는 측면 뷰 카메라 2개로 구성되어 화면에 투사할 수 있는 3개의 이미지를 생성하고 시야각을 300° 이상으로 확장합니다. 일부 연구에 따르면 이러한 기술을 사용하면 기존 결장경에 비해 ADR이 크게 향상되지 않는 것으로 나타났지만 BFT를 사용하면 진행되지 않은 폴립 및 병변의 감지를 향상시켜 진행되지 않은 선종을 놓칠 위험을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 또한, 경험이 적은 대장내시경 의사의 경우 BFT를 사용하면 더 풍부한 시야를 제공하고 경험이 풍부한 의사가 사용할 때보다 이점이 더 뚜렷해집니다.