¿Puede la tecnología óptica ayudar realmente al diagnóstico gastrointestinal?
Una de las principales formas en que la tecnología óptica puede mejorar el nivel de diagnóstico endoscópico es mejorando la resolución. Cualquiera que esté familiarizado con la fotografía sabe lo que significa la resolución para una cámara, y la resolución también es importante para los endoscopios. Las imágenes digitales con el mismo contenido se pueden imprimir más grandes en alta resolución, pero más pequeñas en baja resolución. Por lo tanto, la resolución de las fotografías en la tienda de fotografía de bodas debe ser muy alta, para que los carteles queden claros al imprimir. Si se toma con una máquina de tarjetas común, aparecerán mosaicos cuando se imprima en tamaño póster. Si no sabes nada de fotografía, entonces debes haber descargado películas de Internet, ¿verdad? ¿Existe alguna diferencia entre decenas de gigabytes de películas de alta definición y las llamadas películas de definición estándar en sitios web de vídeos? De hecho, el diagnóstico endoscópico se parece más a una película, porque el diagnóstico endoscópico se obtiene mediante observación dinámica en tiempo real y las imágenes almacenadas son solo capturas de pantalla de video, que se utilizan principalmente para escribir artículos o dar discursos en reuniones.
Cuanto mayor sea la resolución del endoscopio, más detalles podrá mostrar. ¿De qué sirven los detalles en el diagnóstico de enfermedades gastrointestinales? Muy útil. Los amigos que hayan seguido artículos anteriores sobre el diagnóstico temprano del cáncer gástrico ya deberían saber que una importancia importante de la gastroscopia es la detección temprana del cáncer gástrico asintomático. El área del cáncer gástrico temprano es más pequeña que la del cáncer gástrico en etapa tardía, y su superficie es básicamente paralela a la mucosa normal circundante, sin un bulto ni una depresión obvias. Pero si miras de cerca, verás que este lugar no se parece en nada a su entorno. ¿Cuál es la diferencia? Es un pequeño hoyo en el estómago. Desde una gastroscopia, la mucosa gástrica es muy lisa, pero cuando hace zoom o la resolución es lo suficientemente alta, encontrará que no es nada lisa. Hay muchas fosas dispuestas regularmente o estructuras elevadas similares a adoquines. Pozo del estómago. Sin embargo, en el cáncer gástrico temprano, la fóvea se vuelve irregular o incluso desaparece por completo debido a la invasión de células cancerosas. Si utiliza un gastroscopio antiguo de baja resolución, es posible que no pueda detectar cambios tan sutiles. El nuevo gastroscopio de alta resolución, junto con una gran pantalla, muestra la cavidad del estómago. Naturalmente, estos cambios son más fáciles de detectar. Usar un endoscopio de alta definición por primera vez fue como ver por primera vez el deprimente Retorno del Rey en alta definición y descubrir que cada uno de los animales guerreros tenía repugnantes pañuelos alrededor del cuello. Lo vi muchas veces en DVD normales y nunca me di cuenta.
Los endoscopios de aumento se desarrollan sobre la base de endoscopios de alta resolución. Pero algunos están equipados con endoscopios de alta resolución, pero la mayoría no. Los endoscopios de alta resolución tienen enfoque automático y mantienen las imágenes nítidas a medida que aumenta la distancia entre el objetivo y la lente. Si desea ver detalles más claros, debe acercarse, pero si se acerca demasiado, no se puede lograr el enfoque automático, por lo que debe fijar una distancia focal. Cuando el endoscopio de aumento está muy cerca, se activará otra distancia focal fija. Esta distancia focal no se puede ajustar automáticamente, por lo que muchas veces es necesario añadir una tapa transparente para mantener la mucosa a una distancia fija de la lente cuando se presiona contra ella. la mucosa gástrica.
El método para mejorar la resolución se basa principalmente en mejoras en la lente. A medida que el valor de píxeles de las cámaras digitales aumenta rápidamente, el valor de píxeles de las lentes endoscópicas también aumenta. Desde los primeros cientos de miles hasta los millones de píxeles actuales. Pero hay otra forma de mejorar la resolución de un endoscopio: una fuente de luz. Para observar el interior del cuerpo humano se debe disponer de una fuente de luz suficiente, de lo contrario estará completamente oscuro, y mucho menos se diagnosticarán enfermedades, y ni siquiera podrás entrar. La fuente de luz del endoscopio es luz blanca obtenida mezclando fuentes de luz roja, verde y azul de intensidad adecuada. La absorción y reflectividad de cada capa de la mucosa gástrica son diferentes, formando así una imagen. El tejido mucoso humano es esencialmente incoloro y su color se debe a la presencia de hemo en la sangre. Entre estos tres colores, la luz roja tiene la longitud de onda más larga y el poder de penetración más fuerte, mientras que la luz azul tiene la longitud de onda más corta y el poder de penetración más débil. Cuanto más corta sea la longitud de onda, más pequeños serán los píxeles y más píxeles por unidad de área, lo que significa mayor será la resolución. Basándose en este principio, Olympus tomó la iniciativa en la invención de la tecnología de imágenes de banda estrecha. Cuando se inyecta una fuente de luz al endoscopio, puede cambiar de luz blanca a luz azul monocromática, es decir, el ancho de banda del espectro está limitado a un rango muy estrecho. Aunque esto reduce el brillo, mejora la resolución.
Pero la importancia de las imágenes de banda estrecha va más allá: implica otro aspecto de la óptica: el contraste. ¿Qué es el contraste? ¿Cuál es el punto? Por ejemplo, las dos imágenes siguientes tienen cien puntos cada una. Si te pregunto cuántos rojos y azules hay en la primera imagen, puede que me resulte difícil responder durante un tiempo, así que tengo que contarlos con cuidado. Pero si es la segunda imagen, podemos saber fácilmente que hay 50 rojas y 50 azules. Esto se debe a que una vez que los puntos se clasifican y organizan de forma ordenada, la disposición caótica se vuelve jerárquica, eliminando la interferencia entre ellos. El uso de luz blanca puede producir una imagen consistente con el estado natural, pero debido a la diferente penetración de la luz de varios colores, la información de profundidad se mezcla, lo que puede oscurecer algunos detalles. Una vez que se reduce el espectro de la fuente de luz incidente, la luz solo puede llegar a la capa poco profunda, de modo que los detalles de la capa poco profunda se muestran más claramente sin causar interferencias profundas. Los cambios en el receso gástrico son superficiales.
Tras entrar en el siglo XXI, la tecnología endoscópica utilizó por primera vez el láser como fuente de luz incidente. De hecho, esto no es nada nuevo, es sólo que un microscopio comúnmente utilizado en los laboratorios, llamado microscopio de enfoque láser, ha sido miniaturizado e integrado con un endoscopio. ¿Por qué utilizar láser? Primero necesitamos conocer las características del láser. En primer lugar, en comparación con la luz ordinaria, la luz láser puede alcanzar el lugar de proyección con mayor precisión y con muy poca divergencia.
En segundo lugar, la frecuencia del espectro del láser es más uniforme, el color del láser una vez excitado es más puro y se pueden obtener píxeles más pequeños. Según la primera característica, el tejido mucoso observado se puede escanear capa por capa y el espesor de escaneo puede alcanzar sólo unas pocas micras. ¿Cuál es el punto de hacer esto? El significado es el mismo que el de examen patológico. Debido a que el tejido humano es opaco, sólo se puede ver la superficie en pedazos. Es necesario analizar el interior, cortarlo en rodajas finas y convertir el tejido tridimensional en una imagen bidimensional para su observación. Y dependiendo de la segunda característica, la resolución se puede aumentar a alturas mayores. Un endoscopio de aumento sólo puede aumentar más de 100 veces antes de que aparezcan mosaicos, mientras que un endoscopio de microscopio de enfoque * * * puede aumentar hasta 500 a 1000 veces, lo que ha alcanzado o incluso superado el aumento de la inspección con microscopio ordinario. Sin mencionar las fosas gástricas, incluso las células y los capilares se pueden mostrar claramente. Los endoscopios de microscopio centrados en sondas de barrido de alta velocidad existentes pueden incluso mostrar vídeos dinámicos de glóbulos rojos rodando a través de microvasos. Este tipo de situación sólo se ha visto antes en películas científicas y educativas. Aunque todavía existen dudas sobre la función clínica de la microendoscopia focalizada, es sin duda la última demostración de la tecnología óptica actual en endoscopia.
Si la tecnología de lentes y fuentes de luz proporciona munición para el diagnóstico de enfermedades gástricas, entonces la moderna tecnología de transmisión por fibra óptica es la herramienta para lanzar esta munición. Como dije antes, el tracto gastrointestinal está oscuro, y para ver con claridad es necesaria una fuente de luz. Antes de la tecnología de fibra óptica, tanto la luz entrante como la reflejada solo podían viajar en línea recta, por lo que los endoscopios solo podían ser rectos. Realizar una gastroscopia es como tragarse una espada en un espectáculo de artes marciales. Hace que la cabeza del paciente se incline hacia atrás por el dolor, lo cual no es seguro. ¿Colonoscopia? Ni siquiera puedo pensar en eso. Con la aplicación de la tecnología de fibra óptica, la luz puede propagarse a lo largo del cuerpo curvo del espejo sin pérdida, y los endoscopios flexibles pueden convertirse en una realidad. Además, existen endoscopia digestiva, broncoscopia, cistoscopia, etc. También se beneficia de la tecnología de fibra óptica.
Por supuesto, la tecnología óptica es sólo una herramienta. El diagnóstico de enfermedades debe depender del criterio subjetivo del médico. Por ejemplo, los cambios en la microestructura de la superficie, ya sean fosas gástricas o criptas del colon, son regulares, desde lesiones normales, inflamatorias y precancerosas hasta cambios cancerosos. Estas reglas se resumen a través de la observación a largo plazo por parte de profesionales sobre la base de la comprensión de la patología, luego los endoscopistas de todo el mundo las aprenden y dominan a través de conferencias académicas, capacitación y artículos publicados, y se han verificado en la práctica. Cuando la gente descubrió que estas leyes realmente funcionaban, se convirtieron en textos de libros de texto y guías. Si no es factible, no importa cuán grande sea el golpe, cuántos altos funcionarios lo apoyen o si gana un premio nacional, la mayoría de los médicos seguirán abandonándolo.
(Autor: lw56102, editor en jefe de Healthy China People's Network, autor de divulgación científica)