内镜的演变：超级内镜时代

从上个世纪 60 年代至今，内镜的使用在手术及治疗方面一直扮演着一个重要角色，结肠镜仍是结肠粘膜检查旳金标准。

腺瘤息肉切除术降低了结直肠癌风险，但只有大约 85%  的结肠粘膜内镜下可见，且即使内镜培训和操作程序在不断改善提高，仍有 4%-20%  的切除术会失败。导致结肠镜检查困难或不彻底最常见的因素是肠道准备差、憩室病、女性、高龄、既往手术史、低体重指数和操作者经验。

微创手术的进展推动腔镜手术（ELS）成为胃肠病的一线治疗手段。经自然腔道内镜手术（NOTES）的发展也促进了对传统弹性软镜装置的调整 。

为了推动 ELS  和 NOTES 的发展，大量新一代内镜正在出现。Nisha Patel  在 Frontline Gastroenterol  杂志上发文对这些超级内镜进行了讨论，这些内镜设计主要为了提高结肠镜检查质量，并能够胜任 ELS  和 NOTES 的要求。

改善结肠粘膜可视性

结肠镜的主要挑战之一就是要增加能够看到的结肠粘膜，特别是肝曲、脾曲以及结肠皱壁后，以增加腺瘤检出率。结肠息肉的漏诊率高达 28%，可通过广角结肠镜降低漏检率。加帽结肠镜能在右侧结肠内反折，从而改善可视性，但由于安全性考虑该技术并未广泛采用。为进一步增加可视范围，许多新内镜应运而生。

1.  第三只眼全景结肠镜（Third Eye Retroscope）

通过在导管内安装视频芯片来提高特别是常规结肠镜难以发现的病灶检出率。这种装置穿过标准结肠镜的工作腔道腔道后，预先成形的导管可自动回转 180  度成 J  状，面向内镜远端并锁定（图 1）。这种装置使内镜医生能够在内镜回撤时前后翻转观察结肠。

图 1.  第三只眼全景结肠镜

有研究表明：Third Eye Retroscope 能明显改善动物模型和人体研究中的息肉检出率，并能提高对腺瘤的诊断及监测。

PeerScope  系统 (PeerMedical Ltd)

此系统包括主要操作装置和 PeerScope CS 广角结肠镜镜头，高分辨率，可视区域范围可达 330°。H  型 PeerScope  内镜系统是已经进入合法市场的 B  型系统的升级版，主要在视频分辨率和软件上进行了改善。此系统安全，有效，在人体试验中充满前景。

治疗性内镜

内镜粘膜切除应用广泛，如内镜下黏膜剥离术（ESD）和经口内镜下肌切开术（POEM）也开始风行。但内镜下进行 ELS  和 NOTES  等操作时仍存在很多问题，包括缺乏稳定性，三角装置的操作组织不充分和力量不够会导致手术不精准。问题促进了新一波内镜的发展（图 2）。

图 2. 多任务平台：（A）EndoSamurai；（B）ANUBISCOPE；（C） R-scope；（D）TransPor

1. EndoSamurai(Olympus)

此种装置是传统用于 ELS 和 NOTES 内镜的改进型。包括传统内镜装置，套管和 2 个弹性臂，一旦锁定可以使内镜保持稳定。2 个弹性臂在内镜进入过程中处于平行状态，可以打开，象腹腔镜样的进行操作。通过工作臂通道，弹性装置可以进行操作，另有一附加通道。

此装置在动物研究中进行了大量操作实践，包括腹腔内探查和经胃小肠切除。同双通道内镜（DCE）相比，显示了稳定性、组织可控性和三角装置等方面的改善。

2. ANUBISCOPE

这种新平台用于 ELS 和经腔手术，四通道、有关节、内镜轴直径 16 毫米、长 110 厘米、且有 16 毫米长的垂直弹性部分。18 毫米的远端呈百合状，进入过程中用作套管，阻碍对周围结构造成的损伤。到达需要操作的位置，百合状远端打开，允许二个弹性臂从百合状远端瓣的工作腔道中伸出。

操作通道内还可以更换使用工具，内镜轴中的中心工作通道允许高达三个三角装置工作。百合状远端瓣可以限制装置只在固定的工作区域内操作。因此它可用于食管肌肉切开和经腔操作手术如经胃胆囊切除术和乙状结肠切除术。

3. R-scope

此弹性内镜初始设计用于解决 DCE 中遇到的问题如稳定性和用于 ESD 中的三角装置。该装置直径 13.5 毫米，有二个有关节的 2.8 毫米的工作通道，并有垂直和水平的提拉式门。通道置于右角以保证能同时在垂直面进行独立运动，也允许偏离轴向的运动，改善组织的可操控性，增加经腔手术中的使用潜能。

在某些胃的位置中进行胃 ESD 时，该装置优于 DCE，减少操作时间，改善组织的可操作性。它已成功用于执行经胃胆囊切除术、全层结肠和胃切除术。

4. 无切口操作平台

这是一种多腔工作平台，克服了许多 NOTES 带来的挑战。包括有 TransPort 装置（弹性、有鞘、直径 18 毫米、长 110 厘米）和组织靠近、缝合、操作工具，拥有四通道弹性端和传统内镜控制系统。

弹性内镜如 Olympus N-scope 可以插入 6 毫米的工作通道，使得装置具有可调节视水平。共有 4 个工作通道，一个 7 毫米的冲洗通道、6 毫米的光学通道和 2 个 4 毫米的可互换装置通道，用于电切。

ShapeLock 外鞘锁定装置使得平台稳定性改善，由导线连接的钛环构成了鞘，当在某处锁定时可以缩紧以改善上抬和扭转的能力。除了腹腔镜/NOTES 手术如经胃胆囊切除术和阑尾切除术外，IOP 已用于执行大量腔外手术如胃底折叠术和胃限制手术。最近研究显示其在腔内肥胖手术（POSE）中的安全性和有效性。

5. 直接驱动内镜系统

直接驱动内镜系统（DDES）是同时有三个工作通道的弹性可控鞘。一个通道内是直径小于 6 毫米的光导纤维内镜，另二个通道是直径 4 毫米有关节的弹性装置，由仿生装置控制，用于组织操作。由于操作装置少以及系统先天缺陷，影响了对纤维光源的操作。

此系统采用轨道系统固定于操作台上，反复校正会产生干扰。鞘使得装置更稳定，适合用于复杂手术操作，但 55 厘米的长度限制了结肠镜检的完整性。动物研究中已成功应用，显示优于其它平台系统，减少操作时间，改善了双手操作的协调性。

6. NeoGuide

这种革新装置，采用计算机辅助结肠镜，包括 16 个关节节段。位置感应器位于远端，在基底外部，能提供内镜前端的实时三维图像。内镜轴关节活动根据远端感受器的回馈进行调节，自动控制内镜轴减少折叠及病人的不舒适感。此平台允许内镜医生精确捕捉远端位置，内镜轴结构和肠道内所见。

同传统结肠镜相比，它能减少折叠，减少侧向力传递，可行性研究中显示成功的插入 10 个病人的盲肠中。进一步人类研究中需进一步改善平台以适应 NOTES 手术要求。

疼痛

即使有经验的内镜医生不能到达盲肠的几率也可高达 10%，这是多因素造成的，结果造成随访缺失或进入其它检查程序。ScopeGuide 对内镜具有引导作用，并增加镇静作用，减少不舒适感。影像学操作如虚拟内镜、MRI 及增强可以采用，但目前仅是诊断性研究。儿科结肠镜、刚度可调节内镜、胃镜和上消化道内镜都可以采用，下面会讨论一些发展中的内镜（图 3）。

图 3.（A）Aer-O-Scope；（B） Invendoscope SC40；（C） 构成 Invendoscope SC40 的推进装置；（D）Endotics 一次性探针（E-worm）；（E）  运动方式；（F） ColonoSight；（G）ColonoSight 进镜时动力推动方向

1.  气囊内镜 

双气囊肠镜用于小肠检查，长 200 厘米，有 145 厘米长的外鞘保证硬度。既往不能行结肠镜检的患者中，有 95% 可通过双气囊内镜完成。

软气囊位于内镜远端，外鞘可以通过踏板反复膨胀、回缩前进。气囊提供牵引力确保内镜向前运动，外鞘保证操作安全、有效。

2. CathCam

是一种新型细弹性导丝引导的结肠镜，减少结肠镜检中的痛苦。此装置的目的是克服标准结肠镜进镜过程中遇到的挑战，即减少在肠腔狭窄或各种转折处，肠镜折叠带来的疼痛。

CathCam 是一个直径为 11  毫米的一次性多腔导管，0.6  毫米的导丝可置于管腔中，引导进镜。这对以往镜检未能到达盲肠，进镜困难或失败的患者而言十分有用。

3. Aer-O-Scope

这是一种自我推进、自我导航的一次性结肠镜，其应用前景在于减少结肠镜检中的疼痛。

包括一个直径为 19  毫米硅胶直肠感应器和用于定位、封堵肛门的气囊，固定在气囊上的胶囊相机和 LEDs  能保证图像的高分辨率，并从中空的直肠感应器进入，与提供光源、抽吸、空气和水的导管相连。

 PC  工作台可用来控制定位图像获取部位，压力感受器位于内部气囊前后，能保证计算机程序生成的压力梯度沿球囊分布，从而使装置运动。球囊有一个预设的最大直径，使其适应结肠壁形状变化，并确保最大的结肠压力不超过 80 mBar。

4. Invendoscope

这是一种新型一次性自动装置，具有内镜鞘、高分辨率相机、直径为 3.2  毫米的工作通道和电动液压可转向镜头，后者可在 180  度范围内任一方向转动。

这一设备能通过手动式按钮前后移动。反向套筒使得装置头端可以伸缩，使作用于结肠的力量最小。驱动装置的轮通过与反向套筒的内表面相互咬合来确保移动。

现在已有二种装置已进行过体内试验，长度为 170-200  厘米，验证研究共检测了 34  名自愿者，到达盲肠部的成功率达 72%，82%  的病例无疼痛体验。

几个病例因推进装置和光学上的技术缺陷导致操作未完成，故在用于人体检测前仍需进行进一步完善。

5. Endotics Colonoscopy system

这是一种新型机器人自我推进装置，具有可一次性的弹性探针，探针上有一直径  为 7.5  毫米的可转向探头 (E-worm)，这种探头可以按照结肠的结构改变形状。E-worm  的头部由光源、相机、水和空气通道构成。一个工作站能保证操作者能通过手控装置完成对 E-worm  进行各个方向的 180  度转向。

E-worm 采用真空黏附和机械钳抓的方法，通过内部近端和远端的定位器用独特的方式像蠕虫一样移动。

体外试验和前瞻性开放式临床试验显示 E-worm  比传统结肠镜省力 90%，并具有更好的耐受性，提高了诊断的精确性。

6. Sightline ColonoSight

该系统包括 EndoSight，是远端有 LED  的结肠镜。由压缩的一次性多腔鞘  覆盖，其作用是作为保护屏障减少消毒。

Sightline ColonoSight  的动力为电充气装置，可以产生向前的拉力，减少进镜时的向前推力，此动力系统可以在远端产生 0.5 kg  的有效拉力。

多中心试验显示有 90%  的受检患者能成功检查到盲肠，平均用时 11.2±6.5 分钟，无活检并发症，显示了其优于标准结肠镜的潜能。

结论 

相对于传统弹性内镜，目前内镜有了许多激动人心的进步。改善了内镜可视范围、减少了患者的不适，并对提高腺瘤检出率和促进结肠镜检应用都非常有帮助，这是结直肠癌的检查和预防是关键的一步。

目前还有许多蛇样机器装置如 MASTER  机器人也在研发中，它能进一步提高切除的精准性、组织的可操作性及平台稳定性，使其在有限的工作空间内能更好的进行微创手术。虽然目前已有一些平台能成功进行 ESD  操作，但仍需进一步研究和发展。

消化科医生需进行更多的微创 ELS  手术来调整适应这一改变。由于胃肠消化领域内的进步而使得内镜出现改变，产生了现在的超级内镜和智能内镜。而这是也否意味着在不断增加的有创胃肠道治疗领域，内镜再次获得了新生呢？

编辑： wangchunhong    来源：丁香园