آندوسکوپ های نوری نوین برای تشخیص زودهنگام و درمان سرطان ۲۰۱۹
Novel Optical Endoscopes for Early Cancer Diagnosis and Therapy 2019

این پایان نامه به توصیف طراحی، توسعه، مشخصه یابی و انتقال بالینی سه دستگاه جدید برای تصویربرداری اندوسکوپی نوری می پردازد. در طول دهه ی گذشته، نوآوری های سریع در حوزه ی اپتیک و فوتونیک منجر به دسترسی به فناوری های نوری کم هزینه و با عملکرد بالا شده است که می توان از آن ها برای کاربردهای زیست پزشکی بهره برد، اما تعداد نسبتاً کمی از آن ها به مرحله ی بالینی رسیده اند. کار ارائه شده، برای اولین بار، به تشریح یک تحلیل جامع از موانع رایج و چالش های منحصربه فرد مرتبط با انتقال تکنیک های تصویربرداری نوری می پردازد. به منظور کمک به توسعه دهندگان در راستای تسهیل انتقال دستگاه های تصویربرداری نوری در آینده، یک نقشه ی راه برای انتقال بالینی ارائه شده و ویژگی های کلیدی انتقال تعریف شده اند. با هدایت این موارد، توسعه ی بعدی دستگاه های اندوسکوپی منجر به آماده سازی و تاییدیه ی اندوسکوپ ها برای اولین آزمایش انسانی در مری، برای تشخیص زودهنگام سرطان، و در مغز، برای تعیین حدود تومور در طول برداشتن جراحی شد. پایان نامه با ارائه نتایج حاصل از اولین استفاده انسانی از یک اندوسکوپ چندطیفی فشرده برای تصویربرداری از کنتراست بافت درون زا در مری به اوج خود می رسد. با ادامه کار به شکلی که در انتهای این پایان نامه تشریح شده است، تکنیک های جدید توصیف شده این پتانسیل را دارند که استاندارد مراقبت را در اندیکاسیون های مربوطه بهبود بخشند.

This thesis describes the design, development, characterisation and clinical translation of three novel devices for optical endoscopic imaging. Over the past decade, rapid innovation in optics and photonics has led to the availability of low-cost and high-performance optical technologies that can be exploited for biomedical applications, but relatively few have been translated into clinic. The work presented outlines for the first time, a comprehensive analysis of the common barriers and unique challenges associated with the translation of optical imaging techniques. To assist developers streamline translation of optical imaging devices in future, a roadmap to clinical translation is outlined, and key translational characteristics are defined. Guided by these, subsequent development of endoscopic devices resulted in preparation and approval of endoscopes for first in human trials in the oesophagus, for early detection of cancer, and in the brain, for delineation of tumour during surgical resection. The thesis culminates in the presentation of results from the first in human use of a compact multispectral endoscope for imaging endogenous tissue contrast in the oesophagus. With continuation of the work as outlined at the end of this thesis, the novel techniques described have the potential to improve the standard of care in their respective indications.