内镜磁性成像系统的临床应用和进展

林文锋 戈之铮上海交通大学医学院附属仁济医院消化内科 上海市消化疾病研究所(200001)

·综 述·

内镜磁性成像系统的临床应用和进展

林文锋 戈之铮*
上海交通大学医学院附属仁济医院消化内科 上海市消化疾病研究所(200001)

近年兴起的内镜磁性成像(MEI)是一种能在结肠镜检查下实时显示患者体内结肠镜镜身三维图像的技术，具有安全无辐射的特点。与传统非可视化结肠镜检查相比，MEI具有进镜成功率高、帮助解除镜身成袢、减少成袢时间、辅助结肠镜训练等优点。本文就MEI的研究进展作一综述。

结肠镜检查； 内镜磁性成像； 肠疾病

结肠镜在肠道疾病的诊断和治疗中具有非常重要的作用。随着结肠镜检查技术的广泛开展和普及，如何更高效地进行结肠镜检查显得尤为重要。结肠镜检查的顺利完成与患者肠道准备情况、患者结肠解剖结构、相关疾病史、结肠镜操作者的技术水平等多种因素相关[1-2]。内镜磁性成像(magnetic endoscopic imaging, MEI)是近年逐渐兴起的检查手段，于1993年首见于文献报道[3]，具有实时直观呈现结肠镜插入部三维图像、安全[4]、无辐射的特点，对辅助内镜医师顺利完成结肠镜检查具有一定帮助[5-7]。与传统非可视化结肠镜检查相比，MEI具有进镜成功率高、帮助解除镜身成袢、减少成袢时间、辅助结肠镜训练等优点。但如何有效和合理地应用该技术行结肠镜检查值得进一步研究探讨[8]。本文就近年MEI的临床应用和研究进展作一综述。

一、MEI系统的基本原理

目前常用的MEI系统由图像处理器、配套内镜或专用探头、信号接收器三个基本部件组成。在配套内镜或专用探头上内置了传输线圈，这些线圈能产生脉冲式低强度磁场。信号接收器接收电磁信号，并由图像处理器计算出内镜插入部的精确位置和方向，在监视器上实时显示其三维图像(图1)，直观了解进镜程度、结肠镜成袢情况等[9]。此外，助手还可使用配套的外部手持线圈帮助确定内镜先端部位，从而找到压迫腹部的最佳位置。

图1 MEI系统模式图

二、MEI系统可提高结肠镜操作过程中的可视度

MEI系统可直观显示结肠镜插入部的精确部位和方向，实时反馈结肠镜成袢情况和头端位置[10]，这有助于更深入了解操作过程中结肠镜在患者体内的状态[11]，理解成袢机制，优化结肠镜检查技术，更准确定位病灶部位。Shah等[12]的一项双盲研究通过MEI系统记录具有丰富经验的内镜医师对100例患者的整个结肠镜进镜过程，分析图像后发现91%的病例发生结袢，其中以乙状结肠N袢最为常见(79%)，横结肠垂袢次之(34%)；69%的成袢未能被内镜医师正确识别；内镜医师对结肠镜头端位置的估计正确率约为85%；仅52%的内镜辅助操作(腹部按压和体位变换)被认为正确有效。Leung等[13]的研究给予患者水交换结肠镜或普通结肠镜，同时以MEI记录图像，对两种检查方法的成袢情况进行比较。结果发现水交换法成袢数目较普通结肠镜明显减少，这可能是水交换法结肠镜能使患者疼痛减轻的原因之一。Shah等[14]的另一项临床研究应用MEI系统对随机指定的部位进行标记，随后通过X线造影检查对标记的准确性进行检验，结果发现标记的准确性高达90%，说明MEI系统具有较为可靠的头端定位能力，有助于准确实施腹部辅助按压操作以及对病灶的定位。此外，O’Connor等[15]的研究应用MEI系统检测息肉部位，结果显示内镜医师标记病灶的准确性与医师的经验以及病灶部位有关。

三、MEI系统应用于结肠镜培训

MEI系统可实时反馈结肠镜插入部在患者体内的状态，使新晋内镜医师在接受培训时可直观感受到内镜成袢、解袢的过程，加强其对内镜操作技术的理解，提高内镜医师的结肠镜操作水平，因此，MEI有望在新晋内镜医师的培训中发挥重要作用[16-19]。有研究[20]发现初学者早期学习MEI可提高受训者的内镜操作表现，且不会增加结肠镜培训的学习负担。Shah等[21]在一项临床研究中对一名接受结肠镜培训的内镜医师进行了观察，对其受训期间所实施的71例结肠镜检查过程图像应用MEI系统进行记录分析，期间该受训医师是否能看到MEI监视器图像将被随机决定。对检查过程图像分析后发现在培训早期受训医师的解袢尝试次数、成袢时间和进镜时间在MEI监视器图像可见情况下明显减少，差异有统计学意义；而在培训中晚期仍有该趋势，但差异无统计学意义。提示MEI技术有助于加强结肠镜受训者对成袢的理解以及结肠镜技术的掌握。Kaltenbach等[22]的一项探索性研究尝试将MEI系统应用于结肠镜模型培训中。该研究安排结肠镜初学者参加一个为期半天的结肠镜模型培训课程，该课程设置7种不同的典型成袢模型用于初学者教学，且可于监视器上同步呈现MEI的三维图像供操作者参考。然后对受训者参与课程前后的结肠镜检查表现进行记录和比较，结果显示受训者参与课程后，平均操作评分由4.4±2.3增至5.9±2.4(P=0.005)，平均进镜成功率由43%提高至76%(P=0.004)，而平均进镜时间由(18±11) min 减少为(14±7) min(P=0.056)，说明应用MEI系统可明显提高初学者结肠镜检查的操作水平。Preisler等[23]的研究应用专业数学软件识别MEI系统输出图像并进行客观评分，构建了一种简便、客观的内镜操作评估系统。一项meta分析[24]综合评估了三项随机对照试验中经验缺乏的内镜医师内镜操作表现，发现在MEI的辅助下，经验缺乏内镜医师的进镜成功率更高(RR=3.63，95%CI：1.96～6.74)，受益更大，该结果亦支持将MEI系统应用于结肠镜初学者教学的结论。由此可见，MEI系统可辅助内镜医师的结肠镜训练，但该结论仍需行进一步研究探讨。

四、MEI系统辅助结肠镜操作

自MEI问世以来，相继有研究者[25]对其辅助内镜操作方面的作用与传统X线内镜成像技术进行比较。Jess等[26]的研究将纳入的患者随机分为X线成像辅助进镜组和MEI辅助进镜组，结果显示MEI辅助进镜组平均检查时间明显缩短(29 min对43 min)，而平均麻醉剂量无明显差异，提示MEI可用于辅助结肠镜操作，尤其可精确定位结肠病变。Mark-Christensen等[27]的meta分析纳入了13项比较传统结肠镜与MEI辅助结肠镜操作的随机研究，结果显示与传统结肠镜相比，在MEI辅助下，进镜失败的风险显著降低(RD 4%，95% CI： 0%～7%，P=0.03)，进镜时间显著缩短(MD 0.58 min，95% CI： 0.28～0.88；P<0.001)，疼痛评分显著降低(MD 0.45 cm，95% CI： 0.03～0.86；P=0.03)；操作者水平的亚组分析发现，经验丰富的内镜医师进镜成功率未受明显影响，但进镜时间显著降低(MD 0.78 min, 95% CI: 0.12～1.43；P=0.02)，而经验缺乏的医师的进镜成功率明显提高，但进镜时间相比差异无统计学意义。与Chen等[24]的纳入8项随机对照试验的meta分析结果相似。

此外，多项研究提及MEI系统辅助成像技术在进镜难度较大病例中的作用[9,28-31]，但研究结果不一致。部分研究[28-29]的亚组分析结果显示在进镜困难病例中使用MEI系统可减少进镜时间，提高成功率，但部分研究[9,31]指出MEI系统对提高进镜困难者的进镜率缺乏足够的证据。Suzuki等[32]的研究将94例未能完成结肠镜检查或检查存在困难的患者随机给予DBE和MEI辅助内镜，结果显示虽然MEI组到达盲肠的时间高于DBE组，但两组均未发生并发症，说明MEI系统可作为未能完成结肠镜检查或检查存在困难的患者的备选方案。

五、MEI改变患者的结肠镜体验

Shah等[33]的研究发现结肠镜检查中患者的不适与内镜结袢相关，尤其是女性患者。MEI系统可将成袢情况实时直观地反馈给操作者，以便及时处理，从而可间接减轻患者疼痛感觉。近期一项研究[34]将260例患者随机分为MEI辅助组和无辅助组，单因素和多因素分析结果显示在经验缺乏的内镜医师组中，低疼痛评分与是否应用MEI系统相关；而疼痛评分降低在经验丰富内镜医师组中仅与内镜插入方式有关。Szura等[35]的研究亦发现MEI系统可降低疼痛评分，改善患者的检查舒适度。一项meta分析[27]提示使用MEI设备辅助进镜后患者疼痛评分明显降低，且患者平均腹部按压时间和强度以及体位变换次数均明显少于普通结肠镜检查，说明MEI系统有利于改善患者的结肠镜体验。而Teshima等[29]的研究并未发现MEI系统可改善接受结肠镜检查患者的疼痛评分。因此，仍需进一步评估MEI系统改善患者结肠镜检查疼痛的效果。

目前MEI系统对结肠镜检查麻醉剂量影响的结果并不一致。Shah等[36]的研究并未发现MEI系统能明显降低检查过程中麻醉药物剂量或改善患者的耐受性；而Klare等[37]的研究发现MEI组丙泊酚剂量较对照组明显降低，且患者满意度评分显著升高。

六、结语

综上所述，MEI系统可较为准确地显示出肠腔内结肠镜的三维图像，引导内镜医师较为高效地解除内镜成袢，从而提高进镜成功率，减少进镜时间，减轻患者的疼痛。多项研究[24,27-28,38]显示MEI系统对不同水平内镜医师的影响是不同的。缺乏经验的内镜医师使用MEI系统可能获益更大，提示其对内镜医师的培训具有潜在的价值。但目前尚缺乏MEI系统能有效减少结肠镜检查并发症发生的报道，有待进一步研究。总之，MEI是有别于旧式X射线成像的一项安全、有效的结肠镜进镜辅助技术，随着研究的不断深入，其在结肠镜培训、结直肠癌筛查以及内镜诊治中的应用将更为宽广。

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(2017-02-01收稿；2017-03-06修回)

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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