內(nèi)鏡磁性成像系統(tǒng)的臨床應(yīng)用和進(jìn)展

林文鋒 戈之錚上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院消化內(nèi)科 上海市消化疾病研究所(200001)

·綜 述·

內(nèi)鏡磁性成像系統(tǒng)的臨床應(yīng)用和進(jìn)展

林文鋒 戈之錚*
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院消化內(nèi)科 上海市消化疾病研究所(200001)

近年興起的內(nèi)鏡磁性成像(MEI)是一種能在結(jié)腸鏡檢查下實時顯示患者體內(nèi)結(jié)腸鏡鏡身三維圖像的技術(shù)，具有安全無輻射的特點。與傳統(tǒng)非可視化結(jié)腸鏡檢查相比，MEI具有進(jìn)鏡成功率高、幫助解除鏡身成袢、減少成袢時間、輔助結(jié)腸鏡訓(xùn)練等優(yōu)點。本文就MEI的研究進(jìn)展作一綜述。

結(jié)腸鏡檢查； 內(nèi)鏡磁性成像； 腸疾病

結(jié)腸鏡在腸道疾病的診斷和治療中具有非常重要的作用。隨著結(jié)腸鏡檢查技術(shù)的廣泛開展和普及，如何更高效地進(jìn)行結(jié)腸鏡檢查顯得尤為重要。結(jié)腸鏡檢查的順利完成與患者腸道準(zhǔn)備情況、患者結(jié)腸解剖結(jié)構(gòu)、相關(guān)疾病史、結(jié)腸鏡操作者的技術(shù)水平等多種因素相關(guān)[1-2]。內(nèi)鏡磁性成像(magnetic endoscopic imaging, MEI)是近年逐漸興起的檢查手段，于1993年首見于文獻(xiàn)報道[3]，具有實時直觀呈現(xiàn)結(jié)腸鏡插入部三維圖像、安全[4]、無輻射的特點，對輔助內(nèi)鏡醫(yī)師順利完成結(jié)腸鏡檢查具有一定幫助[5-7]。與傳統(tǒng)非可視化結(jié)腸鏡檢查相比，MEI具有進(jìn)鏡成功率高、幫助解除鏡身成袢、減少成袢時間、輔助結(jié)腸鏡訓(xùn)練等優(yōu)點。但如何有效和合理地應(yīng)用該技術(shù)行結(jié)腸鏡檢查值得進(jìn)一步研究探討[8]。本文就近年MEI的臨床應(yīng)用和研究進(jìn)展作一綜述。

一、MEI系統(tǒng)的基本原理

目前常用的MEI系統(tǒng)由圖像處理器、配套內(nèi)鏡或?qū)Ｓ锰筋^、信號接收器三個基本部件組成。在配套內(nèi)鏡或?qū)Ｓ锰筋^上內(nèi)置了傳輸線圈，這些線圈能產(chǎn)生脈沖式低強(qiáng)度磁場。信號接收器接收電磁信號，并由圖像處理器計算出內(nèi)鏡插入部的精確位置和方向，在監(jiān)視器上實時顯示其三維圖像(圖1)，直觀了解進(jìn)鏡程度、結(jié)腸鏡成袢情況等[9]。此外，助手還可使用配套的外部手持線圈幫助確定內(nèi)鏡先端部位，從而找到壓迫腹部的最佳位置。

圖1 MEI系統(tǒng)模式圖

二、MEI系統(tǒng)可提高結(jié)腸鏡操作過程中的可視度

MEI系統(tǒng)可直觀顯示結(jié)腸鏡插入部的精確部位和方向，實時反饋結(jié)腸鏡成袢情況和頭端位置[10]，這有助于更深入了解操作過程中結(jié)腸鏡在患者體內(nèi)的狀態(tài)[11]，理解成袢機(jī)制，優(yōu)化結(jié)腸鏡檢查技術(shù)，更準(zhǔn)確定位病灶部位。Shah等[12]的一項雙盲研究通過MEI系統(tǒng)記錄具有豐富經(jīng)驗的內(nèi)鏡醫(yī)師對100例患者的整個結(jié)腸鏡進(jìn)鏡過程，分析圖像后發(fā)現(xiàn)91%的病例發(fā)生結(jié)袢，其中以乙狀結(jié)腸N袢最為常見(79%)，橫結(jié)腸垂袢次之(34%)；69%的成袢未能被內(nèi)鏡醫(yī)師正確識別；內(nèi)鏡醫(yī)師對結(jié)腸鏡頭端位置的估計正確率約為85%；僅52%的內(nèi)鏡輔助操作(腹部按壓和體位變換)被認(rèn)為正確有效。Leung等[13]的研究給予患者水交換結(jié)腸鏡或普通結(jié)腸鏡，同時以MEI記錄圖像，對兩種檢查方法的成袢情況進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)水交換法成袢數(shù)目較普通結(jié)腸鏡明顯減少，這可能是水交換法結(jié)腸鏡能使患者疼痛減輕的原因之一。Shah等[14]的另一項臨床研究應(yīng)用MEI系統(tǒng)對隨機(jī)指定的部位進(jìn)行標(biāo)記，隨后通過X線造影檢查對標(biāo)記的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)標(biāo)記的準(zhǔn)確性高達(dá)90%，說明MEI系統(tǒng)具有較為可靠的頭端定位能力，有助于準(zhǔn)確實施腹部輔助按壓操作以及對病灶的定位。此外，O’Connor等[15]的研究應(yīng)用MEI系統(tǒng)檢測息肉部位，結(jié)果顯示內(nèi)鏡醫(yī)師標(biāo)記病灶的準(zhǔn)確性與醫(yī)師的經(jīng)驗以及病灶部位有關(guān)。

三、MEI系統(tǒng)應(yīng)用于結(jié)腸鏡培訓(xùn)

MEI系統(tǒng)可實時反饋結(jié)腸鏡插入部在患者體內(nèi)的狀態(tài)，使新晉內(nèi)鏡醫(yī)師在接受培訓(xùn)時可直觀感受到內(nèi)鏡成袢、解袢的過程，加強(qiáng)其對內(nèi)鏡操作技術(shù)的理解，提高內(nèi)鏡醫(yī)師的結(jié)腸鏡操作水平，因此，MEI有望在新晉內(nèi)鏡醫(yī)師的培訓(xùn)中發(fā)揮重要作用[16-19]。有研究[20]發(fā)現(xiàn)初學(xué)者早期學(xué)習(xí)MEI可提高受訓(xùn)者的內(nèi)鏡操作表現(xiàn)，且不會增加結(jié)腸鏡培訓(xùn)的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。Shah等[21]在一項臨床研究中對一名接受結(jié)腸鏡培訓(xùn)的內(nèi)鏡醫(yī)師進(jìn)行了觀察，對其受訓(xùn)期間所實施的71例結(jié)腸鏡檢查過程圖像應(yīng)用MEI系統(tǒng)進(jìn)行記錄分析，期間該受訓(xùn)醫(yī)師是否能看到MEI監(jiān)視器圖像將被隨機(jī)決定。對檢查過程圖像分析后發(fā)現(xiàn)在培訓(xùn)早期受訓(xùn)醫(yī)師的解袢嘗試次數(shù)、成袢時間和進(jìn)鏡時間在MEI監(jiān)視器圖像可見情況下明顯減少，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；而在培訓(xùn)中晚期仍有該趨勢，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義。提示MEI技術(shù)有助于加強(qiáng)結(jié)腸鏡受訓(xùn)者對成袢的理解以及結(jié)腸鏡技術(shù)的掌握。Kaltenbach等[22]的一項探索性研究嘗試將MEI系統(tǒng)應(yīng)用于結(jié)腸鏡模型培訓(xùn)中。該研究安排結(jié)腸鏡初學(xué)者參加一個為期半天的結(jié)腸鏡模型培訓(xùn)課程，該課程設(shè)置7種不同的典型成袢模型用于初學(xué)者教學(xué)，且可于監(jiān)視器上同步呈現(xiàn)MEI的三維圖像供操作者參考。然后對受訓(xùn)者參與課程前后的結(jié)腸鏡檢查表現(xiàn)進(jìn)行記錄和比較，結(jié)果顯示受訓(xùn)者參與課程后，平均操作評分由4.4±2.3增至5.9±2.4(P=0.005)，平均進(jìn)鏡成功率由43%提高至76%(P=0.004)，而平均進(jìn)鏡時間由(18±11) min 減少為(14±7) min(P=0.056)，說明應(yīng)用MEI系統(tǒng)可明顯提高初學(xué)者結(jié)腸鏡檢查的操作水平。Preisler等[23]的研究應(yīng)用專業(yè)數(shù)學(xué)軟件識別MEI系統(tǒng)輸出圖像并進(jìn)行客觀評分，構(gòu)建了一種簡便、客觀的內(nèi)鏡操作評估系統(tǒng)。一項meta分析[24]綜合評估了三項隨機(jī)對照試驗中經(jīng)驗缺乏的內(nèi)鏡醫(yī)師內(nèi)鏡操作表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)在MEI的輔助下，經(jīng)驗缺乏內(nèi)鏡醫(yī)師的進(jìn)鏡成功率更高(RR=3.63，95%CI：1.96～6.74)，受益更大，該結(jié)果亦支持將MEI系統(tǒng)應(yīng)用于結(jié)腸鏡初學(xué)者教學(xué)的結(jié)論。由此可見，MEI系統(tǒng)可輔助內(nèi)鏡醫(yī)師的結(jié)腸鏡訓(xùn)練，但該結(jié)論仍需行進(jìn)一步研究探討。

四、MEI系統(tǒng)輔助結(jié)腸鏡操作

自MEI問世以來，相繼有研究者[25]對其輔助內(nèi)鏡操作方面的作用與傳統(tǒng)X線內(nèi)鏡成像技術(shù)進(jìn)行比較。Jess等[26]的研究將納入的患者隨機(jī)分為X線成像輔助進(jìn)鏡組和MEI輔助進(jìn)鏡組，結(jié)果顯示MEI輔助進(jìn)鏡組平均檢查時間明顯縮短(29 min對43 min)，而平均麻醉劑量無明顯差異，提示MEI可用于輔助結(jié)腸鏡操作，尤其可精確定位結(jié)腸病變。Mark-Christensen等[27]的meta分析納入了13項比較傳統(tǒng)結(jié)腸鏡與MEI輔助結(jié)腸鏡操作的隨機(jī)研究，結(jié)果顯示與傳統(tǒng)結(jié)腸鏡相比，在MEI輔助下，進(jìn)鏡失敗的風(fēng)險顯著降低(RD 4%，95% CI： 0%～7%，P=0.03)，進(jìn)鏡時間顯著縮短(MD 0.58 min，95% CI： 0.28～0.88；P<0.001)，疼痛評分顯著降低(MD 0.45 cm，95% CI： 0.03～0.86；P=0.03)；操作者水平的亞組分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)驗豐富的內(nèi)鏡醫(yī)師進(jìn)鏡成功率未受明顯影響，但進(jìn)鏡時間顯著降低(MD 0.78 min, 95% CI: 0.12～1.43；P=0.02)，而經(jīng)驗缺乏的醫(yī)師的進(jìn)鏡成功率明顯提高，但進(jìn)鏡時間相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義。與Chen等[24]的納入8項隨機(jī)對照試驗的meta分析結(jié)果相似。

此外，多項研究提及MEI系統(tǒng)輔助成像技術(shù)在進(jìn)鏡難度較大病例中的作用[9,28-31]，但研究結(jié)果不一致。部分研究[28-29]的亞組分析結(jié)果顯示在進(jìn)鏡困難病例中使用MEI系統(tǒng)可減少進(jìn)鏡時間，提高成功率，但部分研究[9,31]指出MEI系統(tǒng)對提高進(jìn)鏡困難者的進(jìn)鏡率缺乏足夠的證據(jù)。Suzuki等[32]的研究將94例未能完成結(jié)腸鏡檢查或檢查存在困難的患者隨機(jī)給予DBE和MEI輔助內(nèi)鏡，結(jié)果顯示雖然MEI組到達(dá)盲腸的時間高于DBE組，但兩組均未發(fā)生并發(fā)癥，說明MEI系統(tǒng)可作為未能完成結(jié)腸鏡檢查或檢查存在困難的患者的備選方案。

五、MEI改變患者的結(jié)腸鏡體驗

Shah等[33]的研究發(fā)現(xiàn)結(jié)腸鏡檢查中患者的不適與內(nèi)鏡結(jié)袢相關(guān)，尤其是女性患者。MEI系統(tǒng)可將成袢情況實時直觀地反饋給操作者，以便及時處理，從而可間接減輕患者疼痛感覺。近期一項研究[34]將260例患者隨機(jī)分為MEI輔助組和無輔助組，單因素和多因素分析結(jié)果顯示在經(jīng)驗缺乏的內(nèi)鏡醫(yī)師組中，低疼痛評分與是否應(yīng)用MEI系統(tǒng)相關(guān)；而疼痛評分降低在經(jīng)驗豐富內(nèi)鏡醫(yī)師組中僅與內(nèi)鏡插入方式有關(guān)。Szura等[35]的研究亦發(fā)現(xiàn)MEI系統(tǒng)可降低疼痛評分，改善患者的檢查舒適度。一項meta分析[27]提示使用MEI設(shè)備輔助進(jìn)鏡后患者疼痛評分明顯降低，且患者平均腹部按壓時間和強(qiáng)度以及體位變換次數(shù)均明顯少于普通結(jié)腸鏡檢查，說明MEI系統(tǒng)有利于改善患者的結(jié)腸鏡體驗。而Teshima等[29]的研究并未發(fā)現(xiàn)MEI系統(tǒng)可改善接受結(jié)腸鏡檢查患者的疼痛評分。因此，仍需進(jìn)一步評估MEI系統(tǒng)改善患者結(jié)腸鏡檢查疼痛的效果。

目前MEI系統(tǒng)對結(jié)腸鏡檢查麻醉劑量影響的結(jié)果并不一致。Shah等[36]的研究并未發(fā)現(xiàn)MEI系統(tǒng)能明顯降低檢查過程中麻醉藥物劑量或改善患者的耐受性；而Klare等[37]的研究發(fā)現(xiàn)MEI組丙泊酚劑量較對照組明顯降低，且患者滿意度評分顯著升高。

六、結(jié)語

綜上所述，MEI系統(tǒng)可較為準(zhǔn)確地顯示出腸腔內(nèi)結(jié)腸鏡的三維圖像，引導(dǎo)內(nèi)鏡醫(yī)師較為高效地解除內(nèi)鏡成袢，從而提高進(jìn)鏡成功率，減少進(jìn)鏡時間，減輕患者的疼痛。多項研究[24,27-28,38]顯示MEI系統(tǒng)對不同水平內(nèi)鏡醫(yī)師的影響是不同的。缺乏經(jīng)驗的內(nèi)鏡醫(yī)師使用MEI系統(tǒng)可能獲益更大，提示其對內(nèi)鏡醫(yī)師的培訓(xùn)具有潛在的價值。但目前尚缺乏MEI系統(tǒng)能有效減少結(jié)腸鏡檢查并發(fā)癥發(fā)生的報道，有待進(jìn)一步研究?？傊琈EI是有別于舊式X射線成像的一項安全、有效的結(jié)腸鏡進(jìn)鏡輔助技術(shù)，隨著研究的不斷深入，其在結(jié)腸鏡培訓(xùn)、結(jié)直腸癌篩查以及內(nèi)鏡診治中的應(yīng)用將更為寬廣。

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(2017-02-01收稿；2017-03-06修回)

·簡 訊·

《幽門螺桿菌感染及其相關(guān)疾病的診治》書訊

池肇春等主編的《幽門螺桿菌感染及其相關(guān)疾病的診治》已由人民衛(wèi)生出版社出版發(fā)行。本書由全國10余個醫(yī)療單位、醫(yī)學(xué)院校和從事幽門螺桿菌感染的專家集體撰寫，介紹當(dāng)前幽門螺桿菌感染的診治、預(yù)防現(xiàn)狀和進(jìn)展。全書分上下兩篇，上篇為總論，介紹幽門螺桿菌病因?qū)W、診治和預(yù)防，包括最新進(jìn)展與現(xiàn)狀；下篇以幽門螺桿菌與慢性胃炎為重點，同時介紹了幽門螺桿菌與內(nèi)外科疾病、皮膚疾病、口腔疾病、腫瘤等多系統(tǒng)疾病的相關(guān)性及其診治。全書634千字，每冊定價78元。內(nèi)容新穎實用，可供幽門螺桿菌研究工作者、消化內(nèi)科以及相關(guān)的臨床醫(yī)師學(xué)習(xí)和參考。購書熱線：010-59787592，010-059787584。也可直接從全國各地新華書店選購。

Clinical Application and Research Progress in Magnetic Endoscopic Imaging System

LINWenfeng,GEZhizheng.
DivisionofGastroenterologyandHepatology,RenJiHospital,ShanghaiJiaoTongUniversitySchoolofMedicine;ShanghaiInstituteofDigestiveDisease,Shanghai(200001)

GE Zhizheng, Email: zhizhengge@aliyun.com

Magnetic endoscopic imaging (MEI) is a non-radiographic imaging technique that has been developed in recent years. MEI is capable of displaying real-time three dimensional images of the colonoscope shaft within the abdominal cavity. MEI system has been shown to be beneficial in increasing the cecal intubation rate, helping remove colonoscope insertion tube loops, reducing the duration of looping, assisting training of colonoscopy when compared with traditional colonoscopy. This article reviewed the progress in research on MEI.

Colonoscopy; Magnetic Endoscopic Imaging; Intestinal Diseases

10.3969/j.issn.1008-7125.2017.08.011

*本文通信作者，Email: zhizhengge@aliyun.com