引用本文: 廖想, 周文策, 苗龙, 李依倪. 磁控胶囊内镜在胃部疾病应用中的研究进展. 中国普外基础与临床杂志, 2020, 27(6): 781-784. doi: 10.7507/1007-9424.201910085 复制
2018 年全球癌症统计数据显示[1]:胃癌以 5.7% 的新发癌症发病率排在第 5 位,其死亡率以 8.2% 高居第 3 位。在我国,胃癌的发病率在男性恶性肿瘤中位居第 2 位,在女性恶性肿瘤中位居第 5 位;按死亡例数来看,胃癌死亡率位居第 3 位[2],因此,早期胃癌的筛查与治疗显得刻不容缓。消化内镜作为一项侵入性的诊疗技术,在胃肠道疾病的诊治中有着十分重要的价值。目前,胃镜下行病理学组织活检是胃癌筛查的金标准[3],但普通电子胃镜对于早期胃癌的检出率较低。随着科学技术的发展,染色内镜、放大内镜、超声内镜、内镜窄带成像术等开始在早期胃癌的筛查过程中扮演着重要的角色。由于电子胃镜检查的舒适度较低而无痛胃镜存在麻醉的风险,人们对于胃镜检查的接受度并不高,将其应用于大规模的早癌筛查受限[4-5]。近年来,磁控胶囊内镜(magnetic controlled capsule endoscopy,MCCE)以其舒适、安全、零交叉感染风险等优势被国内外专家关注,并将其应用于胃部疾病的诊断当中。研究结果表明,MCCE 在诊断胃部疾病方面的准确度极高,也更容易被人们所接受,在早癌的筛查中具有重要的意义[6-7]。但 MCCE 还处于发展的初级阶段,临床证据积累较少。本研究旨在介绍 MCCE 在胃部疾病方面的应用,总结其在胃部疾病诊疗中的价值,现综述如下。
1 MCCE 相关概念
目前,MCCE 根据磁场来源的不同主要分为手柄式、机器臂式以及 MRI 式 3 种,但真正应用于临床胃部疾病诊查的只有机器臂式 MCCE[8-10]。MCCE 主要应用在上消化道的检查中,通过体外磁场的控制系统,将胶囊内镜精准移动到胃三维空腔内任何部位,从而提高胃腔检查的完整度和病变观察的精确度[11]。它主要由胶囊内镜、内镜导航系统、便携记录器和胶囊定位器 4 个部分组成。胶囊内镜里面含有内置摄像头、磁铁、无线信号收发装置等;内镜导航系统可以通过外部磁力控制胶囊在体内进行翻转、倾斜等运动,从而对目标进行全角度的观察;便携记录器主要用来记录、储存图像等数据;胶囊定位器可实时监控胶囊的大致位置。
2 胃内准备程度评估
MCCE 对胃部疾病进行精准检查与诊断的前提是胃内保持一定的清洁度与宽阔的视野。Lien 等[12]的研究对胃内清洁度及视野作出了如下划分:胃黏膜未黏附黏液为清洁度等级优秀;胃黏膜黏液少,但不影响观察,清洁度等级为良好;胃黏膜上有大量黏液,影响观察,清洁度等级为差。视野情况主要根据胃内充盈情况划分:胃充盈度满意、胃皱褶仅余少量塌陷为良好;大量的胃皱褶使胃的某些部分模糊不清为一般;胃充盈度不足,严重影响观察为差。
3 MCCE 检查前的相关准备方案
在研究 MCCE 的早期,Keller 等[13]对行该项检查的人群给予西甲硅油 200 mg 及 500 mL 水,在吞服胶囊后继续服用能够产生二氧化碳气体的药物,以此来充盈和清洁胃腔,结果只能够观察到 75%~90% 的胃,特别是对于胃底及贲门的观察显得十分困难。Rey 等[14]开展的一项研究中,患者检查前禁食一晚,检查时服用 1 300 mL 水,并在检查期间根据需要服用更多的水,结果显示,能够完整观察到胃内黏膜者占 75.4%,因胃内清洁度及充盈度不佳导致观察不全者占 14.8%。Denzer 等[15]的一项前瞻性盲法研究中,检查前的胃内准备除了让患者服用 300 mg 的西甲硅油外,其余与 Rey 等[14]的准备相同,结果研究人员主观认为能够观察到全部胃内黏膜的患者占 96%,效果较好。中国专家[16]在国内进行的一项多中心盲法研究中,对行 MCCE 检查的患者进行了如下的胃内准备方案:即在检查前一晚禁食至少 8 h,并在检查前服用西甲硅油和链霉蛋白酶颗粒,服用完清洁胃内的药物之后,根据需要服用 1 000~1 500 mL 的水,使胃内充盈,其结果显示,此方案对于诊断胃部疾病的结果与传统胃镜检查相当。
MCCE 的胃内准备方案研究结果显示,检查前使用祛泡剂对于胃内清洁度的提升效果较好,可作为检查的常规准备药物,祛黏液药物对检查结果没有明显的提升[17-18],清水及产生二氧化碳的药粉用量可根据胃内准备情况随时调整。除胃内清洁度及充盈度导致不能完全观察到胃内黏膜外,胃动力过速及幽门收缩力过强也会加快胶囊进入幽门的时间,导致在胃内停留时间过短,观察不足。因此,检查前评估患者的胃动力、合理使用磁力、应用解痉药、适时调整检查体位等能够在一定程度上帮助我们顺利完成检查[19-20]。
4 MCCE 的安全性
MCCE 是一种无创的非侵入性的检查。虽然任何的医疗操作都存在有一定的风险,但在国内外的研究报道中,MCCE 检查均具有较高的安全性。国内一项针对未成年人行 MCCE 检查消化道的研究[21]表明:检查期间无并发症及不良事件的发生,将 MCCE 应用于未成年人消化道检查安全可行。Liao 等[9]的研究结果显示:有 97.1% 的患者在检查及随访期间没有感到任何不适,仅 1 例患者在额外服用产气药粉后有腹胀的感觉,所有胶囊均自发排出,证明 MCCE 在健康人群中也有较高的安全性。随着年龄的增长,胃病发病率也会增加,故 Zhang 等[22]针对老年人这一特殊群体进行了单中心的回顾性研究,证明了相对于传统胃镜检查,MCCE 对于大多数老年人来说,安全性及可接受性都更高。
对于 MCCE 来说,多数不良反应都与腹胀相关,这可能是由于在检查时需要服用大量的水或产气药粉来保持胃内充盈导致的。此外,MCCE 最常见的并发症是胶囊滞留于消化道不能排出或延迟排出,其发生率为 1.4%~2.6%[23],这主要与小肠肿瘤或炎症导致消化道狭窄有关。西班牙消化病学会及小儿胃肠病学、肝脏病学和营养学会[24]制定的指南中提到一种可降解的胶囊,其尺寸和形状与传统胶囊一致,在消化道滞留 30~72 h 后便可发生解体,能在一定程度上减少胶囊滞留在消化道中的发生。Lim 等[25]的研究中提到,良好的肠道准备患者的胶囊滞留发生率较低,老年人以及 10 岁以下儿童、克罗恩病和小肠肿瘤的患者应谨慎考虑进行胶囊内镜检查。因此,严格掌握胶囊内镜的适应证并正确评估患者的基本情况也能够预防胶囊滞留于消化道。胶囊滞留可通过复查腹部 X 线平片来确诊,在使用药物及内镜无法取出时,可采用外科手段进行处理[26]。Lien 等[12]的研究提到了低 BMI 的患者可能更容易发生不良反应,但是并没有更多的证据支持这一观点。2012 年 Lien 等[27]自制了胶囊及导航系统,在猪胃及胃模型上进行了体外实验,结果证明,作用在胶囊及胃肠道间的磁力并不会引起肠道坏死或穿孔,认为 MCCE 具有巨大的潜力。综上所述,MCCE 检查的安全性较高,可以用于上消化道疾病的诊察。
5 MCCE 的有效性
MCCE 应用于临床之后,大量的研究对其进行了有效性的评估,其中主要的方法之一便是与电子胃镜检查结果进行比较。Qian 等[28]的一项研究将 10 例诊断为浅表性胃癌的患者进行 MCCE 检查,结果显示,MCCE 对浅表性胃癌的灵敏度为 100%,但由于是单中心的小样本研究,且大部分病变位于胃角及胃窦,属于胃癌好发部位,相比其他部位也更易观察,因此具有一定的偏倚。Zhao 等[29]的一项观察性队列研究对所有 MCCE 检查下表现为溃疡及疑似肿瘤的患者再次行胃镜检查及病理学组织活检,结果所有疑似肿瘤的病灶结果均为腺癌,说明 MCCE 对胃癌的灵敏度较高,可作为胃癌筛查的一种方式。Lien 等[12]为评估 MCCE 对上消化道的检查完整性,招募了 10 名志愿者行 MCCE 检查,结果食管、胃及十二指肠检查的总完成率分别为 100%、85.2% 和 86.1%,表明具备一定的可行性。Rahman 等[30]为评估胶囊在目标位置的持续性观察能力,招募了 26 名志愿者,发现有 88% 的胶囊能够在指定的位置维持 1 min 的观察;对胃-食管交界、胃底、胃体、胃角、胃窦及幽门的观察率分别为 92%、88%、96%、100%、96% 和 96%,说明 MCCE 在上消化道的检查中是可行的,并且具备高度的可视化及控制能力。Zou 等[7]与 Liao 等[16]的研究结果也证明了 MCCE 在胃部疾病中的应用价值。综上,国内外学者针对 MCCE 的有效性做了大量的临床研究,其研究结果说明了 MCCE 检查对胃部疾病的灵敏度与特异度均较高,可以应用于临床胃部疾病的检查。
6 MCCE 的不足
虽然 MCCE 已经逐步在临床中推广应用,但其也有一些不足难以在操作中弥补[31-32]。首先,MCCE 的活检及治疗能力不足,遇到可疑病变时需要重新做电子胃镜行活组织检查以确认,增加患者的身心及经济负担。具有活检能力的胶囊内镜研究已在进行当中,但目前仍处于临床前发展阶段[33]。其次,MCCE 检查与传统电子胃镜检查相比,胃内检查时间较长,大约 20 min[34]。这就对操作医师的临床经验及诊断能力提出了更高的要求。最后,MCCE 在检查中需要有足够的磁力来引导胶囊对目标进行观察,保持精确度。因此,如何寻找个体化的安全及有效的距离来进行检查,也是对操作者的考验。
此外,MCCE 对胃内准备程度的要求较高,若胃内清洁度准备不高或胃皱褶塌陷较多时,无法对黏附的黏液或其他影响观察的内容物进行注水冲洗,影响观察。也有研究者将 MCCE 应用在食道进行检查,但效果并不理想,磁力的强度小于食道的弹性及收缩力是检查失败的主要原因[35]。利用牵线法对食道进行检查是目前应用最多的方法。
7 小结与展望
MCCE 仍处于发展的初级阶段,但近期国内外研究中,均证明了它在胃部疾病中的诊断能力及价值与传统电子胃镜相当。由于检查过程无痛苦,接受 MCCE 检查的人群对其接受度也较高,可在人群中逐步发展使用。在进一步的研究当中,应当注重开发其活检或治疗、局部给药以及生理功能监测的能力[31],从而提高 MCCE 在未来胃部疾病诊治中的地位。为提高在盲点的监测率,甚至可以开发或联合人工智能来提高 MCCE 的检查质量[34,36]。总之,MCCE 的开发与完善需要更多临床人员投入大量的精力,研究的结果也需要大量的样本去提供证据。
综上所述,MCCE 在胃部疾病中的诊断能力较高,对比传统胃镜优势较多,不足之处可以随着科技的发展来完善,可用于胃部疾病的初筛。
重要声明
利益冲突声明:本文全体作者阅读并理解了《中国普外基础与临床杂志》的政策声明,我们没有相互竞争的利益。
作者贡献声明:周文策负责该论文的选题、设计研究方案及框架,并在论文的创作过程提供修改意见;廖想和李依倪负责查阅文献及撰写论文初稿,并修改稿件;苗龙负责对相关文献进行筛选及在论文创作过程中进行修改。
2018 年全球癌症统计数据显示[1]:胃癌以 5.7% 的新发癌症发病率排在第 5 位,其死亡率以 8.2% 高居第 3 位。在我国,胃癌的发病率在男性恶性肿瘤中位居第 2 位,在女性恶性肿瘤中位居第 5 位;按死亡例数来看,胃癌死亡率位居第 3 位[2],因此,早期胃癌的筛查与治疗显得刻不容缓。消化内镜作为一项侵入性的诊疗技术,在胃肠道疾病的诊治中有着十分重要的价值。目前,胃镜下行病理学组织活检是胃癌筛查的金标准[3],但普通电子胃镜对于早期胃癌的检出率较低。随着科学技术的发展,染色内镜、放大内镜、超声内镜、内镜窄带成像术等开始在早期胃癌的筛查过程中扮演着重要的角色。由于电子胃镜检查的舒适度较低而无痛胃镜存在麻醉的风险,人们对于胃镜检查的接受度并不高,将其应用于大规模的早癌筛查受限[4-5]。近年来,磁控胶囊内镜(magnetic controlled capsule endoscopy,MCCE)以其舒适、安全、零交叉感染风险等优势被国内外专家关注,并将其应用于胃部疾病的诊断当中。研究结果表明,MCCE 在诊断胃部疾病方面的准确度极高,也更容易被人们所接受,在早癌的筛查中具有重要的意义[6-7]。但 MCCE 还处于发展的初级阶段,临床证据积累较少。本研究旨在介绍 MCCE 在胃部疾病方面的应用,总结其在胃部疾病诊疗中的价值,现综述如下。
1 MCCE 相关概念
目前,MCCE 根据磁场来源的不同主要分为手柄式、机器臂式以及 MRI 式 3 种,但真正应用于临床胃部疾病诊查的只有机器臂式 MCCE[8-10]。MCCE 主要应用在上消化道的检查中,通过体外磁场的控制系统,将胶囊内镜精准移动到胃三维空腔内任何部位,从而提高胃腔检查的完整度和病变观察的精确度[11]。它主要由胶囊内镜、内镜导航系统、便携记录器和胶囊定位器 4 个部分组成。胶囊内镜里面含有内置摄像头、磁铁、无线信号收发装置等;内镜导航系统可以通过外部磁力控制胶囊在体内进行翻转、倾斜等运动,从而对目标进行全角度的观察;便携记录器主要用来记录、储存图像等数据;胶囊定位器可实时监控胶囊的大致位置。
2 胃内准备程度评估
MCCE 对胃部疾病进行精准检查与诊断的前提是胃内保持一定的清洁度与宽阔的视野。Lien 等[12]的研究对胃内清洁度及视野作出了如下划分:胃黏膜未黏附黏液为清洁度等级优秀;胃黏膜黏液少,但不影响观察,清洁度等级为良好;胃黏膜上有大量黏液,影响观察,清洁度等级为差。视野情况主要根据胃内充盈情况划分:胃充盈度满意、胃皱褶仅余少量塌陷为良好;大量的胃皱褶使胃的某些部分模糊不清为一般;胃充盈度不足,严重影响观察为差。
3 MCCE 检查前的相关准备方案
在研究 MCCE 的早期,Keller 等[13]对行该项检查的人群给予西甲硅油 200 mg 及 500 mL 水,在吞服胶囊后继续服用能够产生二氧化碳气体的药物,以此来充盈和清洁胃腔,结果只能够观察到 75%~90% 的胃,特别是对于胃底及贲门的观察显得十分困难。Rey 等[14]开展的一项研究中,患者检查前禁食一晚,检查时服用 1 300 mL 水,并在检查期间根据需要服用更多的水,结果显示,能够完整观察到胃内黏膜者占 75.4%,因胃内清洁度及充盈度不佳导致观察不全者占 14.8%。Denzer 等[15]的一项前瞻性盲法研究中,检查前的胃内准备除了让患者服用 300 mg 的西甲硅油外,其余与 Rey 等[14]的准备相同,结果研究人员主观认为能够观察到全部胃内黏膜的患者占 96%,效果较好。中国专家[16]在国内进行的一项多中心盲法研究中,对行 MCCE 检查的患者进行了如下的胃内准备方案:即在检查前一晚禁食至少 8 h,并在检查前服用西甲硅油和链霉蛋白酶颗粒,服用完清洁胃内的药物之后,根据需要服用 1 000~1 500 mL 的水,使胃内充盈,其结果显示,此方案对于诊断胃部疾病的结果与传统胃镜检查相当。
MCCE 的胃内准备方案研究结果显示,检查前使用祛泡剂对于胃内清洁度的提升效果较好,可作为检查的常规准备药物,祛黏液药物对检查结果没有明显的提升[17-18],清水及产生二氧化碳的药粉用量可根据胃内准备情况随时调整。除胃内清洁度及充盈度导致不能完全观察到胃内黏膜外,胃动力过速及幽门收缩力过强也会加快胶囊进入幽门的时间,导致在胃内停留时间过短,观察不足。因此,检查前评估患者的胃动力、合理使用磁力、应用解痉药、适时调整检查体位等能够在一定程度上帮助我们顺利完成检查[19-20]。
4 MCCE 的安全性
MCCE 是一种无创的非侵入性的检查。虽然任何的医疗操作都存在有一定的风险,但在国内外的研究报道中,MCCE 检查均具有较高的安全性。国内一项针对未成年人行 MCCE 检查消化道的研究[21]表明:检查期间无并发症及不良事件的发生,将 MCCE 应用于未成年人消化道检查安全可行。Liao 等[9]的研究结果显示:有 97.1% 的患者在检查及随访期间没有感到任何不适,仅 1 例患者在额外服用产气药粉后有腹胀的感觉,所有胶囊均自发排出,证明 MCCE 在健康人群中也有较高的安全性。随着年龄的增长,胃病发病率也会增加,故 Zhang 等[22]针对老年人这一特殊群体进行了单中心的回顾性研究,证明了相对于传统胃镜检查,MCCE 对于大多数老年人来说,安全性及可接受性都更高。
对于 MCCE 来说,多数不良反应都与腹胀相关,这可能是由于在检查时需要服用大量的水或产气药粉来保持胃内充盈导致的。此外,MCCE 最常见的并发症是胶囊滞留于消化道不能排出或延迟排出,其发生率为 1.4%~2.6%[23],这主要与小肠肿瘤或炎症导致消化道狭窄有关。西班牙消化病学会及小儿胃肠病学、肝脏病学和营养学会[24]制定的指南中提到一种可降解的胶囊,其尺寸和形状与传统胶囊一致,在消化道滞留 30~72 h 后便可发生解体,能在一定程度上减少胶囊滞留在消化道中的发生。Lim 等[25]的研究中提到,良好的肠道准备患者的胶囊滞留发生率较低,老年人以及 10 岁以下儿童、克罗恩病和小肠肿瘤的患者应谨慎考虑进行胶囊内镜检查。因此,严格掌握胶囊内镜的适应证并正确评估患者的基本情况也能够预防胶囊滞留于消化道。胶囊滞留可通过复查腹部 X 线平片来确诊,在使用药物及内镜无法取出时,可采用外科手段进行处理[26]。Lien 等[12]的研究提到了低 BMI 的患者可能更容易发生不良反应,但是并没有更多的证据支持这一观点。2012 年 Lien 等[27]自制了胶囊及导航系统,在猪胃及胃模型上进行了体外实验,结果证明,作用在胶囊及胃肠道间的磁力并不会引起肠道坏死或穿孔,认为 MCCE 具有巨大的潜力。综上所述,MCCE 检查的安全性较高,可以用于上消化道疾病的诊察。
5 MCCE 的有效性
MCCE 应用于临床之后,大量的研究对其进行了有效性的评估,其中主要的方法之一便是与电子胃镜检查结果进行比较。Qian 等[28]的一项研究将 10 例诊断为浅表性胃癌的患者进行 MCCE 检查,结果显示,MCCE 对浅表性胃癌的灵敏度为 100%,但由于是单中心的小样本研究,且大部分病变位于胃角及胃窦,属于胃癌好发部位,相比其他部位也更易观察,因此具有一定的偏倚。Zhao 等[29]的一项观察性队列研究对所有 MCCE 检查下表现为溃疡及疑似肿瘤的患者再次行胃镜检查及病理学组织活检,结果所有疑似肿瘤的病灶结果均为腺癌,说明 MCCE 对胃癌的灵敏度较高,可作为胃癌筛查的一种方式。Lien 等[12]为评估 MCCE 对上消化道的检查完整性,招募了 10 名志愿者行 MCCE 检查,结果食管、胃及十二指肠检查的总完成率分别为 100%、85.2% 和 86.1%,表明具备一定的可行性。Rahman 等[30]为评估胶囊在目标位置的持续性观察能力,招募了 26 名志愿者,发现有 88% 的胶囊能够在指定的位置维持 1 min 的观察;对胃-食管交界、胃底、胃体、胃角、胃窦及幽门的观察率分别为 92%、88%、96%、100%、96% 和 96%,说明 MCCE 在上消化道的检查中是可行的,并且具备高度的可视化及控制能力。Zou 等[7]与 Liao 等[16]的研究结果也证明了 MCCE 在胃部疾病中的应用价值。综上,国内外学者针对 MCCE 的有效性做了大量的临床研究,其研究结果说明了 MCCE 检查对胃部疾病的灵敏度与特异度均较高,可以应用于临床胃部疾病的检查。
6 MCCE 的不足
虽然 MCCE 已经逐步在临床中推广应用,但其也有一些不足难以在操作中弥补[31-32]。首先,MCCE 的活检及治疗能力不足,遇到可疑病变时需要重新做电子胃镜行活组织检查以确认,增加患者的身心及经济负担。具有活检能力的胶囊内镜研究已在进行当中,但目前仍处于临床前发展阶段[33]。其次,MCCE 检查与传统电子胃镜检查相比,胃内检查时间较长,大约 20 min[34]。这就对操作医师的临床经验及诊断能力提出了更高的要求。最后,MCCE 在检查中需要有足够的磁力来引导胶囊对目标进行观察,保持精确度。因此,如何寻找个体化的安全及有效的距离来进行检查,也是对操作者的考验。
此外,MCCE 对胃内准备程度的要求较高,若胃内清洁度准备不高或胃皱褶塌陷较多时,无法对黏附的黏液或其他影响观察的内容物进行注水冲洗,影响观察。也有研究者将 MCCE 应用在食道进行检查,但效果并不理想,磁力的强度小于食道的弹性及收缩力是检查失败的主要原因[35]。利用牵线法对食道进行检查是目前应用最多的方法。
7 小结与展望
MCCE 仍处于发展的初级阶段,但近期国内外研究中,均证明了它在胃部疾病中的诊断能力及价值与传统电子胃镜相当。由于检查过程无痛苦,接受 MCCE 检查的人群对其接受度也较高,可在人群中逐步发展使用。在进一步的研究当中,应当注重开发其活检或治疗、局部给药以及生理功能监测的能力[31],从而提高 MCCE 在未来胃部疾病诊治中的地位。为提高在盲点的监测率,甚至可以开发或联合人工智能来提高 MCCE 的检查质量[34,36]。总之,MCCE 的开发与完善需要更多临床人员投入大量的精力,研究的结果也需要大量的样本去提供证据。
综上所述,MCCE 在胃部疾病中的诊断能力较高,对比传统胃镜优势较多,不足之处可以随着科技的发展来完善,可用于胃部疾病的初筛。
重要声明
利益冲突声明:本文全体作者阅读并理解了《中国普外基础与临床杂志》的政策声明,我们没有相互竞争的利益。
作者贡献声明:周文策负责该论文的选题、设计研究方案及框架,并在论文的创作过程提供修改意见;廖想和李依倪负责查阅文献及撰写论文初稿,并修改稿件;苗龙负责对相关文献进行筛选及在论文创作过程中进行修改。