林文鋒 戈之錚上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院消化內科 上海市消化疾病研究所(200001)

·綜 述·

內鏡磁性成像系統(tǒng)的臨床應用和進展

林文鋒 戈之錚*
上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院消化內科 上海市消化疾病研究所(200001)

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

結腸鏡檢查； 內鏡磁性成像； 腸疾病

結腸鏡在腸道疾病的診斷和治療中具有非常重要的作用。隨著結腸鏡檢查技術的廣泛開展和普及，如何更高效地進行結腸鏡檢查顯得尤為重要。結腸鏡檢查的順利完成與患者腸道準備情況、患者結腸解剖結構、相關疾病史、結腸鏡操作者的技術水平等多種因素相關[1-2]。內鏡磁性成像(magnetic endoscopic imaging, MEI)是近年逐漸興起的檢查手段，于1993年首見于文獻報道[3]，具有實時直觀呈現(xiàn)結腸鏡插入部三維圖像、安全[4]、無輻射的特點，對輔助內鏡醫(yī)師順利完成結腸鏡檢查具有一定幫助[5-7]。與傳統(tǒng)非可視化結腸鏡檢查相比，MEI具有進鏡成功率高、幫助解除鏡身成袢、減少成袢時間、輔助結腸鏡訓練等優(yōu)點。但如何有效和合理地應用該技術行結腸鏡檢查值得進一步研究探討[8]。本文就近年MEI的臨床應用和研究進展作一綜述。

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、配套內鏡或專用探頭、信號接收器三個基本部件組成。在配套內鏡或專用探頭上內置了傳輸線圈，這些線圈能產生脈沖式低強度磁場。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)，直觀了解進鏡程度、結腸鏡成袢情況等[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)可提高結腸鏡操作過程中的可視度

MEI系統(tǒng)可直觀顯示結腸鏡插入部的精確部位和方向，實時反饋結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腸鏡在患者體內的狀態(tài)[11]，理解成袢機制，優(yōu)化結腸鏡檢查技術，更準確定位病灶部位。Shah等[12]的一項雙盲研究通過MEI系統(tǒng)記錄具有豐富經(jīng)驗的內鏡醫(yī)師對100例患者的整個結腸鏡進鏡過程，分析圖像后發(fā)現(xiàn)91%的病例發(fā)生結袢，其中以乙狀結腸N袢最為常見(79%)，橫結腸垂袢次之(34%)；69%的成袢未能被內鏡醫(yī)師正確識別；內鏡醫(yī)師對結腸鏡頭端位置的估計正確率約為85%；僅52%的內鏡輔助操作(腹部按壓和體位變換)被認為正確有效。Leung等[13]的研究給予患者水交換結腸鏡或普通結腸鏡，同時以MEI記錄圖像，對兩種檢查方法的成袢情況進行比較。結果發(fā)現(xiàn)水交換法成袢數(shù)目較普通結腸鏡明顯減少，這可能是水交換法結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用MEI系統(tǒng)對隨機指定的部位進行標記，隨后通過X線造影檢查對標記的準確性進行檢驗，結果發(fā)現(xiàn)標記的準確性高達90%，說明MEI系統(tǒng)具有較為可靠的頭端定位能力，有助于準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]的研究應用MEI系統(tǒng)檢測息肉部位，結果顯示內鏡醫(yī)師標記病灶的準確性與醫(yī)師的經(jīng)驗以及病灶部位有關。

三、MEI系統(tǒng)應用于結腸鏡培訓

MEI系統(tǒng)可實時反饋結腸鏡插入部在患者體內的狀態(tài)，使新晉內鏡醫(yī)師在接受培訓時可直觀感受到內鏡成袢、解袢的過程，加強其對內鏡操作技術的理解，提高內鏡醫(yī)師的結腸鏡操作水平，因此，MEI有望在新晉內鏡醫(yī)師的培訓中發(fā)揮重要作用[16-19]。有研究[20]發(fā)現(xiàn)初學者早期學習MEI可提高受訓者的內鏡操作表現(xiàn)，且不會增加結腸鏡培訓的學習負擔。Shah等[21]在一項臨床研究中對一名接受結腸鏡培訓的內鏡醫(yī)師進行了觀察，對其受訓期間所實施的71例結腸鏡檢查過程圖像應用MEI系統(tǒng)進行記錄分析，期間該受訓醫(yī)師是否能看到MEI監(jiān)視器圖像將被隨機決定。對檢查過程圖像分析后發(fā)現(xiàn)在培訓早期受訓醫(yī)師的解袢嘗試次數(shù)、成袢時間和進鏡時間在MEI監(jiān)視器圖像可見情況下明顯減少，差異有統(tǒng)計學意義；而在培訓中晚期仍有該趨勢，但差異無統(tǒng)計學意義。提示MEI技術有助于加強結腸鏡受訓者對成袢的理解以及結腸鏡技術的掌握。Kaltenbach等[22]的一項探索性研究嘗試將MEI系統(tǒng)應用于結腸鏡模型培訓中。該研究安排結腸鏡初學者參加一個為期半天的結腸鏡模型培訓課程，該課程設置7種不同的典型成袢模型用于初學者教學，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。然后對受訓者參與課程前后的結腸鏡檢查表現(xiàn)進行記錄和比較，結果顯示受訓者參與課程后，平均操作評分由4.4±2.3增至5.9±2.4(P=0.005)，平均進鏡成功率由43%提高至76%(P=0.004)，而平均進鏡時間由(18±11) min 減少為(14±7) min(P=0.056)，說明應用MEI系統(tǒng)可明顯提高初學者結腸鏡檢查的操作水平。Preisler等[23]的研究應用專業(yè)數(shù)學軟件識別MEI系統(tǒng)輸出圖像并進行客觀評分，構建了一種簡便、客觀的內鏡操作評估系統(tǒng)。一項meta分析[24]綜合評估了三項隨機對照試驗中經(jīng)驗缺乏的內鏡醫(yī)師內鏡操作表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)在MEI的輔助下，經(jīng)驗缺乏內鏡醫(yī)師的進鏡成功率更高(RR=3.63，95%CI：1.96～6.74)，受益更大，該結果亦支持將MEI系統(tǒng)應用于結腸鏡初學者教學的結論。由此可見，MEI系統(tǒng)可輔助內鏡醫(yī)師的結腸鏡訓練，但該結論仍需行進一步研究探討。

四、MEI系統(tǒng)輔助結腸鏡操作

自MEI問世以來，相繼有研究者[25]對其輔助內鏡操作方面的作用與傳統(tǒng)X線內鏡成像技術進行比較。Jess等[26]的研究將納入的患者隨機分為X線成像輔助進鏡組和MEI輔助進鏡組，結果顯示MEI輔助進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可用于輔助結腸鏡操作，尤其可精確定位結腸病變。Mark-Christensen等[27]的meta分析納入了13項比較傳統(tǒng)結腸鏡與MEI輔助結腸鏡操作的隨機研究，結果顯示與傳統(tǒng)結腸鏡相比，在MEI輔助下，進鏡失敗的風險顯著降低(RD 4%，95% CI： 0%～7%，P=0.03)，進鏡時間顯著縮短(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)驗豐富的內鏡醫(yī)師進鏡成功率未受明顯影響，但進鏡時間顯著降低(MD 0.78 min, 95% CI: 0.12～1.43；P=0.02)，而經(jīng)驗缺乏的醫(yī)師的進鏡成功率明顯提高，但進鏡時間相比差異無統(tǒng)計學意義。與Chen等[24]的納入8項隨機對照試驗的meta分析結果相似。

此外，多項研究提及MEI系統(tǒng)輔助成像技術在進鏡難度較大病例中的作用[9,28-31]，但研究結果不一致。部分研究[28-29]的亞組分析結果顯示在進鏡困難病例中使用MEI系統(tǒng)可減少進鏡時間，提高成功率，但部分研究[9,31]指出MEI系統(tǒng)對提高進鏡困難者的進鏡率缺乏足夠的證據(jù)。Suzuki等[32]的研究將94例未能完成結腸鏡檢查或檢查存在困難的患者隨機給予DBE和MEI輔助內鏡，結果顯示雖然MEI組到達盲腸的時間高于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改變患者的結腸鏡體驗

Shah等[33]的研究發(fā)現(xiàn)結腸鏡檢查中患者的不適與內鏡結袢相關，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例患者隨機分為MEI輔助組和無輔助組，單因素和多因素分析結果顯示在經(jīng)驗缺乏的內鏡醫(yī)師組中，低疼痛評分與是否應用MEI系統(tǒng)相關；而疼痛評分降低在經(jīng)驗豐富內鏡醫(yī)師組中僅與內鏡插入方式有關。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設備輔助進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度以及體位變換次數(shù)均明顯少于普通結腸鏡檢查，說明MEI系統(tǒng)有利于改善患者的結腸鏡體驗。而Teshima等[29]的研究并未發(fā)現(xiàn)MEI系統(tǒng)可改善接受結腸鏡檢查患者的疼痛評分。因此，仍需進一步評估MEI系統(tǒng)改善患者結腸鏡檢查疼痛的效果。

目前MEI系統(tǒng)對結腸鏡檢查麻醉劑量影響的結果并不一致。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、結語

綜上所述，MEI系統(tǒng)可較為準確地顯示出腸腔內結腸鏡的三維圖像，引導內鏡醫(yī)師較為高效地解除內鏡成袢，從而提高進鏡成功率，減少進鏡時間，減輕患者的疼痛。多項研究[24,27-28,38]顯示MEI系統(tǒng)對不同水平內鏡醫(yī)師的影響是不同的。缺乏經(jīng)驗的內鏡醫(yī)師使用MEI系統(tǒng)可能獲益更大，提示其對內鏡醫(yī)師的培訓具有潛在的價值。但目前尚缺乏MEI系統(tǒng)能有效減少結腸鏡檢查并發(fā)癥發(fā)生的報道，有待進一步研究?？傊?，MEI是有別于舊式X射線成像的一項安全、有效的結腸鏡進鏡輔助技術，隨著研究的不斷深入，其在結腸鏡培訓、結直腸癌篩查以及內鏡診治中的應用將更為寬廣。

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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)學院校和從事幽門螺桿菌感染的專家集體撰寫，介紹當前幽門螺桿菌感染的診治、預防現(xiàn)狀和進展。全書分上下兩篇，上篇為總論，介紹幽門螺桿菌病因學、診治和預防，包括最新進展與現(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外科疾病、皮膚疾病、口腔疾病、腫瘤等多系統(tǒng)疾病的相關性及其診治。全書634千字，每冊定價78元。內容新穎實用，可供幽門螺桿菌研究工作者、消化內科以及相關的臨床醫(yī)師學習和參考。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