Powstała wirtualna „linijka” do mierzenia polipów jelita grubego

Prosta metoda nakładania wirtualnej podziałki pozwala dokładnie mierzyć w czasie rzeczywistym obiekty widoczne na obrazie z endoskopu – na przykład polipy jelita grubego – informuje „Journal of Biomedical Optics”.

Polipy jelita grubego to narośle występujące w wyściółce okrężnicy lub odbytnicy. Może się z nich rozwinąć rak jelita grubego. Kolonoskopia to procedura, dzięki której można wykrywać polipy jelita grubego za pomocą endoskopu – wprowadzanej do jelita elastycznej rurki z kamerą na końcu. Ważną cechą polipów jest ich rozmiar – zależnie od niego lekarze podejmują decyzję o obserwacji lub usunięciu polipa.

Jednak oszacowanie wielkości polipa nie jest łatwe. Endoskopy wykorzystują obiektyw typu „rybie oko”, dający bardzo szerokie pole widzenia. Ułatwia to oglądanie ciasnego wnętrza okrężnicy i odbytnicy, jednak peryferyjne części obrazu są znacznie zniekształcone w porównaniu z częścią środkową. Ponadto wielkość obiektu, który pojawia się na monitorze, zmienia się w zależności od odległości między końcówką endoskopu a nim samym. Dlatego dokładne oszacowanie wielkości polipów tylko na podstawie dwuwymiarowych obrazów z endoskopu jest trudne.

Naukowcy z Fujifilm Co. i Okayama University opracowali rozwiązanie tego problemu. Po dodaniu wskaźnika laserowego do endoskopu i minimalnej obróbce obrazu, adaptacyjna wirtualna skala może być nakładana na obrazy widziane przez endoskopistę w czasie rzeczywistym. „Chociaż istnieją różne narzędzia do dokładnego pomiaru polipów, takie jak kleszcze biopsyjne lub pętle, wprowadzanie dodatkowych urządzeń tylko do szacowania rozmiaru polipów jest kłopotliwe i nieefektywne pod względem czasu i kosztów procedury” – wyjaśnia Yuichi Teramura, kierownik ds. badań w Fujifilm i autor korespondencyjny.

Podstawą metody jest powszechnie stosowana – od geodezji po artylerię – geometryczna koncepcja triangulacji. Mały czerwony wskaźnik laserowy bezpośrednio pod soczewką obiektywu endoskopu jest skierowany ukośnie w górę, dzięki czemu pozycja czerwonej kropki na zarejestrowanych obrazach zmienia się w zależności od odległości między końcówką endoskopu a obiektem, w który trafia laser. Po kalibracji i ustaleniu odległości od obiektu docelowego (polipa) obliczenie odległości w samym obrazie na podstawie znanego zniekształcenia obiektywu typu rybie oko jest łatwe.

Algorytm wykrywa czerwoną kropkę na obrazach z endoskopu w czasie rzeczywistym i rysuje wirtualną skalę z oznaczeniami dla 5, 10 i 20 mm, którą endoskopista może wykorzystać jako adaptacyjną linijkę ekranową do pomiaru rozmiaru polipa.

Pierwsze testy wykonano używając papieru milimetrowego z liniami prostymi w odstępach co 0,5 mm w różnych odległościach i pod różnymi kątami nachylenia. Następnie trzech ekspertów od endoskopii oszacowało wielkość 33 obrazów silikonowych polipów w modelu okrężnicy przy użyciu zarówno proponowanego urządzenia, jak i kleszczyków biopsyjnych. Udało się dokładnie oszacować rozmiar polipów w 60 proc. przypadków, w porównaniu z 39 proc. przy użyciu tradycyjnych kleszczyków biopsyjnych.

Nowa metoda wymaga tylko minimalnej modyfikacji dotychczasowych projektów endoskopów. Wirtualną miarę można włączać i wyłączać za dotknięciem przycisku. Zdaniem twórców ta innowacyjna technika może uprościć ocenę wielkości polipów, ułatwiając pracę endoskopistów. (PAP)

Paweł Wernicki, fot. pexels.com

Data publikacji: 03.09.2021 r.