磁控膠囊內窺檢查設備可以被”驅動”到需要的地方
研究人員創造了一種新的磁控膠囊設備,可以用操縱桿”驅動”胃部,拍攝醫療人員感興趣的區域的圖像。它不像其他依靠腸道自然運動和重力來移動的內窺攝像頭。傳統的內窺鏡檢查使用一根長的、細的、靈活的管子,其末端有一個視頻攝像機,通過口腔進入上消化道。該程序用於調查胃痛、噁心、出血和體重下降的原因。在美國,每年進行的內窺鏡檢查超過700萬次。
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使用”藥丸攝像頭”的膠囊內窺鏡檢查,即吞下含有攝像頭的膠囊並拍攝消化道的圖像,比傳統內窺鏡檢查的創傷性小得多,自2000年代初以來一直在使用。然而,藥丸攝像頭所能看到的東西是有限的。它們依靠腸道的自然運動和重力在胃腸道內移動,不能被引導到胃部的特定區域。
現在,來自喬治華盛頓大學的研究人員已經開發出一種新型的膠囊內窺鏡,使用磁鐵來控制設備在體內的移動。他們的研究是美國第一個研究磁控膠囊內窺鏡(MCCE)在人類胃部可視化的可行性。
該研究的主要作者Andrew Meltzer說:”傳統的內窺鏡檢查對病人來說是一種侵入性的程序,更不用說由於需要麻醉和停工時間而導致的昂貴費用。”
Meltzer在治療了因可能危及生命的胃部不適而來到急診室的病人後,有了創建NaviCam MCCE的動力。
研究人員在40名需要進行內窺鏡檢查的成年患者身上測試了MCCE,作為對其症狀進行標準評估的一部分。患者必須有一個或幾個手術指徵,包括胃痛、腹脹、燒心、噁心和/或嘔吐、貧血或體重減輕。
患者被要求在手術前一天晚上8點以後停止進食。在手術當天,患者喝了四杯8盎司(1升)含有西甲矽油的水,西甲矽油是一種消泡劑,可以減少胃內氣體。喝完最後一杯水後約10分鐘,病人被要求吞下膠囊。然後病人躺在一張桌子上,上面有一塊磁鐵,穿著一件數據記錄背心。
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一名在手術台上的研究志願者穿著數據記錄背心,磁鐵在他的胸部上方喬治-華盛頓大學。
進行MCCE的醫生使用一對操縱桿控製膠囊,就像玩電子遊戲時使用的操縱桿。一個控製膠囊在XYZ軸上的移動,另一個控制沿水平或垂直軸的旋轉。
由AnX Robotica公司創建的NaviCam提供了160度的視野,通過一個攝像頭提供分辨率為640 x 480像素/英寸的連續視頻,幀率為每秒0.5至6幀。
研究人員發現,磁控膠囊能夠觀察到胃部的所有解剖區域,並記錄出血、炎症或惡性病變的視頻和靜態圖像,可視率達到95%。如果進行手術的診所裡沒有胃腸病醫生,視頻可以被直接傳送到場外,供胃腸病醫生審查。
患者在MCCE之後接受了傳統的內鏡檢查,以比較結果。研究人員發現,新方法沒有遺漏任何高危病灶,80%的患者喜歡使用NaviCam而不是傳統方法。
雖然使用NaviCam的醫生需要接受如何使用操縱桿的培訓,但研究人員正在開發軟件,利用人工智能將膠囊自我驅動到胃的所有部位並記錄異常情況。
研究人員計劃在一個更大的樣本組上使用NaviCam,以確保其診斷的準確性。他們認識到,MCCE的缺點是無法對有問題的病變進行活檢,而傳統的內鏡檢查可以做到這一點。然而,研究人員設想,NaviCam將成為診斷胃部問題的一線方法,只有在需要時才通過傳統手段進行活檢。
研究人員說:”在急診科、緊急護理和初級保健等替代環境中的MCCE,可以想像是在門診環境中評估GI[胃腸道]症狀的一種具有成本效益的方式。如果MCCE能減少入院、麻醉需求和錯過的工作日,它可能特別具有成本效益”。
該研究發表在《iGIE》雜誌上。在以下由喬治華盛頓大學製作的視頻中,該研究的主要作者Andrew Meltzer談到了為什麼開發磁控膠囊以及它是如何工作的。