引用本文: 廖想, 周文策, 苗龍, 李依倪. 磁控膠囊內鏡在胃部疾病應用中的研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2020, 27(6): 781-784. doi: 10.7507/1007-9424.201910085 復制
2018 年全球癌癥統計數據顯示[1]:胃癌以 5.7% 的新發癌癥發病率排在第 5 位,其死亡率以 8.2% 高居第 3 位。在我國,胃癌的發病率在男性惡性腫瘤中位居第 2 位,在女性惡性腫瘤中位居第 5 位;按死亡例數來看,胃癌死亡率位居第 3 位[2],因此,早期胃癌的篩查與治療顯得刻不容緩。消化內鏡作為一項侵入性的診療技術,在胃腸道疾病的診治中有著十分重要的價值。目前,胃鏡下行病理學組織活檢是胃癌篩查的金標準[3],但普通電子胃鏡對于早期胃癌的檢出率較低。隨著科學技術的發展,染色內鏡、放大內鏡、超聲內鏡、內鏡窄帶成像術等開始在早期胃癌的篩查過程中扮演著重要的角色。由于電子胃鏡檢查的舒適度較低而無痛胃鏡存在麻醉的風險,人們對于胃鏡檢查的接受度并不高,將其應用于大規模的早癌篩查受限[4-5]。近年來,磁控膠囊內鏡(magnetic controlled capsule endoscopy,MCCE)以其舒適、安全、零交叉感染風險等優勢被國內外專家關注,并將其應用于胃部疾病的診斷當中。研究結果表明,MCCE 在診斷胃部疾病方面的準確度極高,也更容易被人們所接受,在早癌的篩查中具有重要的意義[6-7]。但 MCCE 還處于發展的初級階段,臨床證據積累較少。本研究旨在介紹 MCCE 在胃部疾病方面的應用,總結其在胃部疾病診療中的價值,現綜述如下。
1 MCCE 相關概念
目前,MCCE 根據磁場來源的不同主要分為手柄式、機器臂式以及 MRI 式 3 種,但真正應用于臨床胃部疾病診查的只有機器臂式 MCCE[8-10]。MCCE 主要應用在上消化道的檢查中,通過體外磁場的控制系統,將膠囊內鏡精準移動到胃三維空腔內任何部位,從而提高胃腔檢查的完整度和病變觀察的精確度[11]。它主要由膠囊內鏡、內鏡導航系統、便攜記錄器和膠囊定位器 4 個部分組成。膠囊內鏡里面含有內置攝像頭、磁鐵、無線信號收發裝置等;內鏡導航系統可以通過外部磁力控制膠囊在體內進行翻轉、傾斜等運動,從而對目標進行全角度的觀察;便攜記錄器主要用來記錄、儲存圖像等數據;膠囊定位器可實時監控膠囊的大致位置。
2 胃內準備程度評估
MCCE 對胃部疾病進行精準檢查與診斷的前提是胃內保持一定的清潔度與寬闊的視野。Lien 等[12]的研究對胃內清潔度及視野作出了如下劃分:胃黏膜未黏附黏液為清潔度等級優秀;胃黏膜黏液少,但不影響觀察,清潔度等級為良好;胃黏膜上有大量黏液,影響觀察,清潔度等級為差。視野情況主要根據胃內充盈情況劃分:胃充盈度滿意、胃皺褶僅余少量塌陷為良好;大量的胃皺褶使胃的某些部分模糊不清為一般;胃充盈度不足,嚴重影響觀察為差。
3 MCCE 檢查前的相關準備方案
在研究 MCCE 的早期,Keller 等[13]對行該項檢查的人群給予西甲硅油 200 mg 及 500 mL 水,在吞服膠囊后繼續服用能夠產生二氧化碳氣體的藥物,以此來充盈和清潔胃腔,結果只能夠觀察到 75%~90% 的胃,特別是對于胃底及賁門的觀察顯得十分困難。Rey 等[14]開展的一項研究中,患者檢查前禁食一晚,檢查時服用 1 300 mL 水,并在檢查期間根據需要服用更多的水,結果顯示,能夠完整觀察到胃內黏膜者占 75.4%,因胃內清潔度及充盈度不佳導致觀察不全者占 14.8%。Denzer 等[15]的一項前瞻性盲法研究中,檢查前的胃內準備除了讓患者服用 300 mg 的西甲硅油外,其余與 Rey 等[14]的準備相同,結果研究人員主觀認為能夠觀察到全部胃內黏膜的患者占 96%,效果較好。中國專家[16]在國內進行的一項多中心盲法研究中,對行 MCCE 檢查的患者進行了如下的胃內準備方案:即在檢查前一晚禁食至少 8 h,并在檢查前服用西甲硅油和鏈霉蛋白酶顆粒,服用完清潔胃內的藥物之后,根據需要服用 1 000~1 500 mL 的水,使胃內充盈,其結果顯示,此方案對于診斷胃部疾病的結果與傳統胃鏡檢查相當。
MCCE 的胃內準備方案研究結果顯示,檢查前使用祛泡劑對于胃內清潔度的提升效果較好,可作為檢查的常規準備藥物,祛黏液藥物對檢查結果沒有明顯的提升[17-18],清水及產生二氧化碳的藥粉用量可根據胃內準備情況隨時調整。除胃內清潔度及充盈度導致不能完全觀察到胃內黏膜外,胃動力過速及幽門收縮力過強也會加快膠囊進入幽門的時間,導致在胃內停留時間過短,觀察不足。因此,檢查前評估患者的胃動力、合理使用磁力、應用解痙藥、適時調整檢查體位等能夠在一定程度上幫助我們順利完成檢查[19-20]。
4 MCCE 的安全性
MCCE 是一種無創的非侵入性的檢查。雖然任何的醫療操作都存在有一定的風險,但在國內外的研究報道中,MCCE 檢查均具有較高的安全性。國內一項針對未成年人行 MCCE 檢查消化道的研究[21]表明:檢查期間無并發癥及不良事件的發生,將 MCCE 應用于未成年人消化道檢查安全可行。Liao 等[9]的研究結果顯示:有 97.1% 的患者在檢查及隨訪期間沒有感到任何不適,僅 1 例患者在額外服用產氣藥粉后有腹脹的感覺,所有膠囊均自發排出,證明 MCCE 在健康人群中也有較高的安全性。隨著年齡的增長,胃病發病率也會增加,故 Zhang 等[22]針對老年人這一特殊群體進行了單中心的回顧性研究,證明了相對于傳統胃鏡檢查,MCCE 對于大多數老年人來說,安全性及可接受性都更高。
對于 MCCE 來說,多數不良反應都與腹脹相關,這可能是由于在檢查時需要服用大量的水或產氣藥粉來保持胃內充盈導致的。此外,MCCE 最常見的并發癥是膠囊滯留于消化道不能排出或延遲排出,其發生率為 1.4%~2.6%[23],這主要與小腸腫瘤或炎癥導致消化道狹窄有關。西班牙消化病學會及小兒胃腸病學、肝臟病學和營養學會[24]制定的指南中提到一種可降解的膠囊,其尺寸和形狀與傳統膠囊一致,在消化道滯留 30~72 h 后便可發生解體,能在一定程度上減少膠囊滯留在消化道中的發生。Lim 等[25]的研究中提到,良好的腸道準備患者的膠囊滯留發生率較低,老年人以及 10 歲以下兒童、克羅恩病和小腸腫瘤的患者應謹慎考慮進行膠囊內鏡檢查。因此,嚴格掌握膠囊內鏡的適應證并正確評估患者的基本情況也能夠預防膠囊滯留于消化道。膠囊滯留可通過復查腹部 X 線平片來確診,在使用藥物及內鏡無法取出時,可采用外科手段進行處理[26]。Lien 等[12]的研究提到了低 BMI 的患者可能更容易發生不良反應,但是并沒有更多的證據支持這一觀點。2012 年 Lien 等[27]自制了膠囊及導航系統,在豬胃及胃模型上進行了體外實驗,結果證明,作用在膠囊及胃腸道間的磁力并不會引起腸道壞死或穿孔,認為 MCCE 具有巨大的潛力。綜上所述,MCCE 檢查的安全性較高,可以用于上消化道疾病的診察。
5 MCCE 的有效性
MCCE 應用于臨床之后,大量的研究對其進行了有效性的評估,其中主要的方法之一便是與電子胃鏡檢查結果進行比較。Qian 等[28]的一項研究將 10 例診斷為淺表性胃癌的患者進行 MCCE 檢查,結果顯示,MCCE 對淺表性胃癌的靈敏度為 100%,但由于是單中心的小樣本研究,且大部分病變位于胃角及胃竇,屬于胃癌好發部位,相比其他部位也更易觀察,因此具有一定的偏倚。Zhao 等[29]的一項觀察性隊列研究對所有 MCCE 檢查下表現為潰瘍及疑似腫瘤的患者再次行胃鏡檢查及病理學組織活檢,結果所有疑似腫瘤的病灶結果均為腺癌,說明 MCCE 對胃癌的靈敏度較高,可作為胃癌篩查的一種方式。Lien 等[12]為評估 MCCE 對上消化道的檢查完整性,招募了 10 名志愿者行 MCCE 檢查,結果食管、胃及十二指腸檢查的總完成率分別為 100%、85.2% 和 86.1%,表明具備一定的可行性。Rahman 等[30]為評估膠囊在目標位置的持續性觀察能力,招募了 26 名志愿者,發現有 88% 的膠囊能夠在指定的位置維持 1 min 的觀察;對胃-食管交界、胃底、胃體、胃角、胃竇及幽門的觀察率分別為 92%、88%、96%、100%、96% 和 96%,說明 MCCE 在上消化道的檢查中是可行的,并且具備高度的可視化及控制能力。Zou 等[7]與 Liao 等[16]的研究結果也證明了 MCCE 在胃部疾病中的應用價值。綜上,國內外學者針對 MCCE 的有效性做了大量的臨床研究,其研究結果說明了 MCCE 檢查對胃部疾病的靈敏度與特異度均較高,可以應用于臨床胃部疾病的檢查。
6 MCCE 的不足
雖然 MCCE 已經逐步在臨床中推廣應用,但其也有一些不足難以在操作中彌補[31-32]。首先,MCCE 的活檢及治療能力不足,遇到可疑病變時需要重新做電子胃鏡行活組織檢查以確認,增加患者的身心及經濟負擔。具有活檢能力的膠囊內鏡研究已在進行當中,但目前仍處于臨床前發展階段[33]。其次,MCCE 檢查與傳統電子胃鏡檢查相比,胃內檢查時間較長,大約 20 min[34]。這就對操作醫師的臨床經驗及診斷能力提出了更高的要求。最后,MCCE 在檢查中需要有足夠的磁力來引導膠囊對目標進行觀察,保持精確度。因此,如何尋找個體化的安全及有效的距離來進行檢查,也是對操作者的考驗。
此外,MCCE 對胃內準備程度的要求較高,若胃內清潔度準備不高或胃皺褶塌陷較多時,無法對黏附的黏液或其他影響觀察的內容物進行注水沖洗,影響觀察。也有研究者將 MCCE 應用在食道進行檢查,但效果并不理想,磁力的強度小于食道的彈性及收縮力是檢查失敗的主要原因[35]。利用牽線法對食道進行檢查是目前應用最多的方法。
7 小結與展望
MCCE 仍處于發展的初級階段,但近期國內外研究中,均證明了它在胃部疾病中的診斷能力及價值與傳統電子胃鏡相當。由于檢查過程無痛苦,接受 MCCE 檢查的人群對其接受度也較高,可在人群中逐步發展使用。在進一步的研究當中,應當注重開發其活檢或治療、局部給藥以及生理功能監測的能力[31],從而提高 MCCE 在未來胃部疾病診治中的地位。為提高在盲點的監測率,甚至可以開發或聯合人工智能來提高 MCCE 的檢查質量[34,36]。總之,MCCE 的開發與完善需要更多臨床人員投入大量的精力,研究的結果也需要大量的樣本去提供證據。
綜上所述,MCCE 在胃部疾病中的診斷能力較高,對比傳統胃鏡優勢較多,不足之處可以隨著科技的發展來完善,可用于胃部疾病的初篩。
重要聲明
利益沖突聲明:本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明,我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明:周文策負責該論文的選題、設計研究方案及框架,并在論文的創作過程提供修改意見;廖想和李依倪負責查閱文獻及撰寫論文初稿,并修改稿件;苗龍負責對相關文獻進行篩選及在論文創作過程中進行修改。
2018 年全球癌癥統計數據顯示[1]:胃癌以 5.7% 的新發癌癥發病率排在第 5 位,其死亡率以 8.2% 高居第 3 位。在我國,胃癌的發病率在男性惡性腫瘤中位居第 2 位,在女性惡性腫瘤中位居第 5 位;按死亡例數來看,胃癌死亡率位居第 3 位[2],因此,早期胃癌的篩查與治療顯得刻不容緩。消化內鏡作為一項侵入性的診療技術,在胃腸道疾病的診治中有著十分重要的價值。目前,胃鏡下行病理學組織活檢是胃癌篩查的金標準[3],但普通電子胃鏡對于早期胃癌的檢出率較低。隨著科學技術的發展,染色內鏡、放大內鏡、超聲內鏡、內鏡窄帶成像術等開始在早期胃癌的篩查過程中扮演著重要的角色。由于電子胃鏡檢查的舒適度較低而無痛胃鏡存在麻醉的風險,人們對于胃鏡檢查的接受度并不高,將其應用于大規模的早癌篩查受限[4-5]。近年來,磁控膠囊內鏡(magnetic controlled capsule endoscopy,MCCE)以其舒適、安全、零交叉感染風險等優勢被國內外專家關注,并將其應用于胃部疾病的診斷當中。研究結果表明,MCCE 在診斷胃部疾病方面的準確度極高,也更容易被人們所接受,在早癌的篩查中具有重要的意義[6-7]。但 MCCE 還處于發展的初級階段,臨床證據積累較少。本研究旨在介紹 MCCE 在胃部疾病方面的應用,總結其在胃部疾病診療中的價值,現綜述如下。
1 MCCE 相關概念
目前,MCCE 根據磁場來源的不同主要分為手柄式、機器臂式以及 MRI 式 3 種,但真正應用于臨床胃部疾病診查的只有機器臂式 MCCE[8-10]。MCCE 主要應用在上消化道的檢查中,通過體外磁場的控制系統,將膠囊內鏡精準移動到胃三維空腔內任何部位,從而提高胃腔檢查的完整度和病變觀察的精確度[11]。它主要由膠囊內鏡、內鏡導航系統、便攜記錄器和膠囊定位器 4 個部分組成。膠囊內鏡里面含有內置攝像頭、磁鐵、無線信號收發裝置等;內鏡導航系統可以通過外部磁力控制膠囊在體內進行翻轉、傾斜等運動,從而對目標進行全角度的觀察;便攜記錄器主要用來記錄、儲存圖像等數據;膠囊定位器可實時監控膠囊的大致位置。
2 胃內準備程度評估
MCCE 對胃部疾病進行精準檢查與診斷的前提是胃內保持一定的清潔度與寬闊的視野。Lien 等[12]的研究對胃內清潔度及視野作出了如下劃分:胃黏膜未黏附黏液為清潔度等級優秀;胃黏膜黏液少,但不影響觀察,清潔度等級為良好;胃黏膜上有大量黏液,影響觀察,清潔度等級為差。視野情況主要根據胃內充盈情況劃分:胃充盈度滿意、胃皺褶僅余少量塌陷為良好;大量的胃皺褶使胃的某些部分模糊不清為一般;胃充盈度不足,嚴重影響觀察為差。
3 MCCE 檢查前的相關準備方案
在研究 MCCE 的早期,Keller 等[13]對行該項檢查的人群給予西甲硅油 200 mg 及 500 mL 水,在吞服膠囊后繼續服用能夠產生二氧化碳氣體的藥物,以此來充盈和清潔胃腔,結果只能夠觀察到 75%~90% 的胃,特別是對于胃底及賁門的觀察顯得十分困難。Rey 等[14]開展的一項研究中,患者檢查前禁食一晚,檢查時服用 1 300 mL 水,并在檢查期間根據需要服用更多的水,結果顯示,能夠完整觀察到胃內黏膜者占 75.4%,因胃內清潔度及充盈度不佳導致觀察不全者占 14.8%。Denzer 等[15]的一項前瞻性盲法研究中,檢查前的胃內準備除了讓患者服用 300 mg 的西甲硅油外,其余與 Rey 等[14]的準備相同,結果研究人員主觀認為能夠觀察到全部胃內黏膜的患者占 96%,效果較好。中國專家[16]在國內進行的一項多中心盲法研究中,對行 MCCE 檢查的患者進行了如下的胃內準備方案:即在檢查前一晚禁食至少 8 h,并在檢查前服用西甲硅油和鏈霉蛋白酶顆粒,服用完清潔胃內的藥物之后,根據需要服用 1 000~1 500 mL 的水,使胃內充盈,其結果顯示,此方案對于診斷胃部疾病的結果與傳統胃鏡檢查相當。
MCCE 的胃內準備方案研究結果顯示,檢查前使用祛泡劑對于胃內清潔度的提升效果較好,可作為檢查的常規準備藥物,祛黏液藥物對檢查結果沒有明顯的提升[17-18],清水及產生二氧化碳的藥粉用量可根據胃內準備情況隨時調整。除胃內清潔度及充盈度導致不能完全觀察到胃內黏膜外,胃動力過速及幽門收縮力過強也會加快膠囊進入幽門的時間,導致在胃內停留時間過短,觀察不足。因此,檢查前評估患者的胃動力、合理使用磁力、應用解痙藥、適時調整檢查體位等能夠在一定程度上幫助我們順利完成檢查[19-20]。
4 MCCE 的安全性
MCCE 是一種無創的非侵入性的檢查。雖然任何的醫療操作都存在有一定的風險,但在國內外的研究報道中,MCCE 檢查均具有較高的安全性。國內一項針對未成年人行 MCCE 檢查消化道的研究[21]表明:檢查期間無并發癥及不良事件的發生,將 MCCE 應用于未成年人消化道檢查安全可行。Liao 等[9]的研究結果顯示:有 97.1% 的患者在檢查及隨訪期間沒有感到任何不適,僅 1 例患者在額外服用產氣藥粉后有腹脹的感覺,所有膠囊均自發排出,證明 MCCE 在健康人群中也有較高的安全性。隨著年齡的增長,胃病發病率也會增加,故 Zhang 等[22]針對老年人這一特殊群體進行了單中心的回顧性研究,證明了相對于傳統胃鏡檢查,MCCE 對于大多數老年人來說,安全性及可接受性都更高。
對于 MCCE 來說,多數不良反應都與腹脹相關,這可能是由于在檢查時需要服用大量的水或產氣藥粉來保持胃內充盈導致的。此外,MCCE 最常見的并發癥是膠囊滯留于消化道不能排出或延遲排出,其發生率為 1.4%~2.6%[23],這主要與小腸腫瘤或炎癥導致消化道狹窄有關。西班牙消化病學會及小兒胃腸病學、肝臟病學和營養學會[24]制定的指南中提到一種可降解的膠囊,其尺寸和形狀與傳統膠囊一致,在消化道滯留 30~72 h 后便可發生解體,能在一定程度上減少膠囊滯留在消化道中的發生。Lim 等[25]的研究中提到,良好的腸道準備患者的膠囊滯留發生率較低,老年人以及 10 歲以下兒童、克羅恩病和小腸腫瘤的患者應謹慎考慮進行膠囊內鏡檢查。因此,嚴格掌握膠囊內鏡的適應證并正確評估患者的基本情況也能夠預防膠囊滯留于消化道。膠囊滯留可通過復查腹部 X 線平片來確診,在使用藥物及內鏡無法取出時,可采用外科手段進行處理[26]。Lien 等[12]的研究提到了低 BMI 的患者可能更容易發生不良反應,但是并沒有更多的證據支持這一觀點。2012 年 Lien 等[27]自制了膠囊及導航系統,在豬胃及胃模型上進行了體外實驗,結果證明,作用在膠囊及胃腸道間的磁力并不會引起腸道壞死或穿孔,認為 MCCE 具有巨大的潛力。綜上所述,MCCE 檢查的安全性較高,可以用于上消化道疾病的診察。
5 MCCE 的有效性
MCCE 應用于臨床之后,大量的研究對其進行了有效性的評估,其中主要的方法之一便是與電子胃鏡檢查結果進行比較。Qian 等[28]的一項研究將 10 例診斷為淺表性胃癌的患者進行 MCCE 檢查,結果顯示,MCCE 對淺表性胃癌的靈敏度為 100%,但由于是單中心的小樣本研究,且大部分病變位于胃角及胃竇,屬于胃癌好發部位,相比其他部位也更易觀察,因此具有一定的偏倚。Zhao 等[29]的一項觀察性隊列研究對所有 MCCE 檢查下表現為潰瘍及疑似腫瘤的患者再次行胃鏡檢查及病理學組織活檢,結果所有疑似腫瘤的病灶結果均為腺癌,說明 MCCE 對胃癌的靈敏度較高,可作為胃癌篩查的一種方式。Lien 等[12]為評估 MCCE 對上消化道的檢查完整性,招募了 10 名志愿者行 MCCE 檢查,結果食管、胃及十二指腸檢查的總完成率分別為 100%、85.2% 和 86.1%,表明具備一定的可行性。Rahman 等[30]為評估膠囊在目標位置的持續性觀察能力,招募了 26 名志愿者,發現有 88% 的膠囊能夠在指定的位置維持 1 min 的觀察;對胃-食管交界、胃底、胃體、胃角、胃竇及幽門的觀察率分別為 92%、88%、96%、100%、96% 和 96%,說明 MCCE 在上消化道的檢查中是可行的,并且具備高度的可視化及控制能力。Zou 等[7]與 Liao 等[16]的研究結果也證明了 MCCE 在胃部疾病中的應用價值。綜上,國內外學者針對 MCCE 的有效性做了大量的臨床研究,其研究結果說明了 MCCE 檢查對胃部疾病的靈敏度與特異度均較高,可以應用于臨床胃部疾病的檢查。
6 MCCE 的不足
雖然 MCCE 已經逐步在臨床中推廣應用,但其也有一些不足難以在操作中彌補[31-32]。首先,MCCE 的活檢及治療能力不足,遇到可疑病變時需要重新做電子胃鏡行活組織檢查以確認,增加患者的身心及經濟負擔。具有活檢能力的膠囊內鏡研究已在進行當中,但目前仍處于臨床前發展階段[33]。其次,MCCE 檢查與傳統電子胃鏡檢查相比,胃內檢查時間較長,大約 20 min[34]。這就對操作醫師的臨床經驗及診斷能力提出了更高的要求。最后,MCCE 在檢查中需要有足夠的磁力來引導膠囊對目標進行觀察,保持精確度。因此,如何尋找個體化的安全及有效的距離來進行檢查,也是對操作者的考驗。
此外,MCCE 對胃內準備程度的要求較高,若胃內清潔度準備不高或胃皺褶塌陷較多時,無法對黏附的黏液或其他影響觀察的內容物進行注水沖洗,影響觀察。也有研究者將 MCCE 應用在食道進行檢查,但效果并不理想,磁力的強度小于食道的彈性及收縮力是檢查失敗的主要原因[35]。利用牽線法對食道進行檢查是目前應用最多的方法。
7 小結與展望
MCCE 仍處于發展的初級階段,但近期國內外研究中,均證明了它在胃部疾病中的診斷能力及價值與傳統電子胃鏡相當。由于檢查過程無痛苦,接受 MCCE 檢查的人群對其接受度也較高,可在人群中逐步發展使用。在進一步的研究當中,應當注重開發其活檢或治療、局部給藥以及生理功能監測的能力[31],從而提高 MCCE 在未來胃部疾病診治中的地位。為提高在盲點的監測率,甚至可以開發或聯合人工智能來提高 MCCE 的檢查質量[34,36]。總之,MCCE 的開發與完善需要更多臨床人員投入大量的精力,研究的結果也需要大量的樣本去提供證據。
綜上所述,MCCE 在胃部疾病中的診斷能力較高,對比傳統胃鏡優勢較多,不足之處可以隨著科技的發展來完善,可用于胃部疾病的初篩。
重要聲明
利益沖突聲明:本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明,我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明:周文策負責該論文的選題、設計研究方案及框架,并在論文的創作過程提供修改意見;廖想和李依倪負責查閱文獻及撰寫論文初稿,并修改稿件;苗龍負責對相關文獻進行篩選及在論文創作過程中進行修改。