作者：李兆申 王天骄
文章来源：中华消化外科杂志,2018,17( 9 )
内镜技术作为消化系统疾病重要的诊断技术在临床上应用已有近70年的历史。随着科学技术及相关学科的快速发展，消化内镜不仅作为诊断工具在临床普及应用，在治疗技术上的发展也日新月异。除了传统治疗技术逐步完善外，不断有创新性的新技术相继问世，如消化道出血的内镜治疗、消化道病变内镜切除及缝合、胆胰疾病的微创诊断与治疗等，目前已成为消化系疾病的重要治疗手段。21世纪以来，随着人工智能技术的发展与医工结合理念的深入人心，内镜技术也迎来了新的发展。
近年来，消化内镜技术进入了快速发展时期，新理念、新技术、新器械层出不穷，对消化系统疾病诊断与治疗产生了巨大影响。笔者围绕近年来消化内镜在消化系统疾病诊断与治疗中的现状进行总结，并对未来发展趋势做一展望。
一、内镜诊断技术研究进展
1.1 普通白光内镜
常规电子内镜下白光检查与活组织检查是目前临床筛查和诊断早期胃、食管、结直肠癌的重要方法。但消化道早癌在内镜下有时单纯表现为黏膜的色泽改变，某些病灶甚至跟周围正常的黏膜色泽完全相同，普通内镜下不易区分，甚至漏诊。Ren等的研究结果显示：普通白光内镜检查对早期胃癌或高级别上皮内瘤变的漏诊率达22.23%。因此，结合其他内镜检查技术提高消化道早癌诊断率显得尤为重要。
1.2 色素内镜
色素内镜又叫染色内镜，该项检查通过在局部应用染色剂，从而提高异常组织与正常组织的差异，根据颜色变化对病变性质、位置等予以判定。胃黏膜最常采用的染色剂有靛胭脂、亚甲蓝、冰醋酸等。色素内镜检查可根据良恶性病变染色不同进行鉴别诊断；在白光内镜检查基础上对癌变区域判断更准确，可提高胃癌的活组织检查阳性率；能观察到病变区的大小、形状和排列方式；能显示黏膜表面的细小凹凸改变。
1.3 电子染色内镜
具有代表性的电子染色内镜包括窄带成像技术(narrow－band imaging，NBI)、智能电子分光比色技术和高清智能电子染色内镜等。电子染色内镜检查在内镜下可以不喷洒染色剂就能显示黏膜腺管形态的改变，从而避免了染料分布不均匀而对病变的错误判断，与色素内镜检查相比，电子染色内镜检查还可清晰观察黏膜浅表微血管形态，并且能在普通白光内镜和电子染色内镜之间反复切换对比观察，操作更为简便，同时不存在色素内镜染色剂的不良反应。
1.4 放大内镜
放大内镜是一种具有高像素和高分辨率特点的电子内镜。该检查可使肉眼直观所见到的黏膜组织被不同程度放大，目前最大可提高至170倍，可达到与解剖显微镜相同的观察水平，有利于观察微细结构变化，发现早癌以及对良、恶性病变进行较准确鉴别，其高像素和高分辨率的特点，明显提高了对黏膜微小结构、微小病变的观察与判断。
1.5 共聚焦激光显微内镜
共聚焦激光显微内镜将激光共聚焦显微镜和传统内镜相结合，可放大1 000倍，实现对消化道黏膜及黏膜下的细胞和亚细胞结构在内的实时观察，以此实现光学活组织检查或者虚拟活组织检查的效果，对于消化道早癌有比较高的诊断价值。
1.6 人工智能在消化内镜诊断与治疗领域的应用
近年来，借助于新型算法和大数据的支持，人工智能在图像和语音识别领域不断取得突破，特别是深度学习的出现，使得数据特征的提取摆脱了人工提取低效和不完全的局限性，其在消化内镜领域的探索也取得了一定初步成果。
1.6.1 上消化道内镜领域：
计算机辅助诊断技术对于提高我国早期胃癌和食管癌发现率低的现状具有巨大的潜力和推广价值。日本的研究人员利用32 208张胃镜图像进行深度学习，最终获得了对幽门螺杆菌性胃炎诊断超过87%的灵敏度和特异度，诊断的准确性明显高于内镜医师。
1.6.2 结肠镜领域：
结肠镜下发现和摘除结直肠息肉是预防结直肠癌最重要和最有效的技术手段。因此，目前国内外研究人员围绕着结直肠息肉的智能检出和性质鉴别开展了系列的探索。香港中文大学的研究人员通过结合深度学习与迁移学习，并在1 106张正常黏膜内镜图像和826张息肉NBI图像进行训练和验证，实现人工智能对内镜医师识别准确性的超越，其鉴别的灵敏度、特异度和精确度均超过了85%。
1.6.3 胶囊内镜领域：
由于一次胶囊内镜检查将产生3～4万张肠道图片，在海量的检查图片中准确筛选出病变图片，需要消耗大量的人力和时间成本，因此，目前人工智能在胶囊内镜领域的研究热点主要集中于胶囊内镜图像中病变的智能检出。Xiao和Meng等的研究结果显示：基于卷积神经网络的深度学习在10000张胶囊内镜图像(2850张出血图像和7150张正常图像)的训练和测试中，对出血病灶识别的灵敏度和精确度均超过了99%。
二、胶囊内镜研究进展
2.1 小肠胶囊内镜领域
小肠曾是临床诊断的盲区，自小肠胶囊内镜问世后，其作为一种无创、无放射、可视性及耐受性好的全消化道检查手段，已广泛应用于临床，使小肠疾病的诊断取得了突破性进展，有利于小肠疾病的早发现、早诊断及早治疗。小肠胶囊内镜检查对于不明原因消化道出血、克罗恩病、小肠肿瘤、乳糜泻、遗传性息肉病综合征、肠道寄生虫等疾病具有较高的检出率。但目前胶囊内镜检查仍存在非连续性观察，且视角较小，无法观察整个肠腔等问题，因此存在一定的漏诊率。
2.2 磁控胶囊胃镜
磁控胶囊内镜系统由磁控胶囊胃镜、胶囊内镜导航系统、实时监控系统和数据记录仪组成，主要用于食管及胃等上消化道的检查。我国自行研制的一款机器臂式磁控胶囊胃镜检查系统，已成为目前唯一应用于临床的磁控胶囊胃镜。与传统电子胃镜检查相比，磁控胶囊胃镜检查对胃黏膜疾病诊断的灵敏度为85%～92%，特异度为67%～95%，与传统胃镜检查结果一致性为87%～98%。
磁控胶囊胃镜检查对于胃黏膜局灶性病变的检出率近似于传统电子胃镜检查，且相比于传统电子胃镜检查，具有无创、无痛、无麻醉、无交叉感染等优势，人群接受度高。然而，磁控胶囊胃镜检查有时不能完整观察食管和十二指肠，暂无法进行病理活组织检查，也不具备内镜下治疗功能。
2.3 结肠专用胶囊内镜
目前第2代结肠胶囊内镜，单侧摄像头视角172°，双侧360°，可覆盖结直肠整个黏膜，全结肠检查率可达92%。Spada等的研究结果显示：结肠胶囊内镜检查对直径>6 mm息肉诊断的灵敏度及特异度为84%及89%，目前临床主要用于结肠癌患者的筛查及溃疡性结肠炎的随访。但尽管结肠胶囊内镜检查诊断灵敏度较高，目前仍认为传统肠镜检查是诊断的金标准。
（未完待续【接下文】）
联系客服
