腺瘤息肉切除術(shù)降低了結(jié)直腸癌風(fēng)險,,但只有大約 85% 的結(jié)腸粘膜可見,,而且切除手術(shù)在 4%-20% 的病例中會失敗,即使內(nèi)鏡培訓(xùn)和操作程序不斷在改善提高,。幾個因素可能導(dǎo)致結(jié)腸鏡檢困難或不徹底,最常見的因素是腸道準(zhǔn)備差,、憩室病,、女性、高齡,、既往手術(shù)史,、低體重指數(shù)和操作者經(jīng)驗。微創(chuàng)手術(shù)的進(jìn)展推動腔內(nèi)手術(shù)(ELS)成為胃腸病的一線治療,。自然孔道內(nèi)鏡經(jīng)腔手術(shù)(NOTES)的發(fā)展也促進(jìn)了傳統(tǒng)彈性軟鏡裝置的調(diào)整 ,。為了提高結(jié)腸鏡、ELS 和 NOTES,,大量新一代內(nèi)鏡正在出現(xiàn),。Nisha Patel 在 Frontline Gastroenterol 雜志上發(fā)文對這些超級內(nèi)鏡進(jìn)行了討論,,這些內(nèi)鏡設(shè)計主要為改善結(jié)腸鏡檢質(zhì)量,能夠勝任 ELS 和經(jīng)腔道手術(shù)的要求,。改善結(jié)腸粘膜可視性結(jié)腸鏡的主要挑戰(zhàn)之一就是要增加能夠看到的結(jié)腸粘膜數(shù)量,,特別是肝曲、脾曲以及結(jié)腸皺裂后,,以增加腺瘤檢出,。結(jié)腸息肉漏診率高達(dá) 28%,可通過廣角結(jié)腸鏡降低漏檢率,。加帽結(jié)腸鏡能在右側(cè)結(jié)腸內(nèi)后折,,也可改善可視性,但由于安全性原因該技術(shù)并未廣泛采用,。為進(jìn)一步增加可視范圍,,出現(xiàn)了許多新內(nèi)鏡。
1. 第三只眼全景結(jié)腸鏡(Third Eye Retroscope)內(nèi)鏡
導(dǎo)管固定的視頻芯片用于提高結(jié)腸鏡診斷率,,特別是常規(guī)結(jié)腸鏡難以企及的位置,。這種裝置穿過標(biāo)準(zhǔn)結(jié)腸鏡的工作腔道,穿出腔道后預(yù)先成形的導(dǎo)管自動回轉(zhuǎn) 180 度成 J 狀,,與內(nèi)鏡遠(yuǎn)端相對并鎖定(圖 1),。這種裝置允許內(nèi)鏡醫(yī)生在內(nèi)鏡回撤時向前、向后同時觀察結(jié)腸,。
圖 1. 第三只眼全景結(jié)腸鏡
在動物模型和人體研究中顯示出能明顯改善息肉檢出率,。TERRACE 研究顯示明顯改善腺瘤檢出率,不論是在診斷內(nèi)鏡還是監(jiān)測內(nèi)鏡時,。
2. PeerScope system 內(nèi)鏡
此系統(tǒng)包括控制單元和廣角鏡頭結(jié)腸鏡,,高分辨可視區(qū)域范圍達(dá) 330°。H 型 PeerScope 內(nèi)鏡系統(tǒng)是已經(jīng)進(jìn)入市場的 B 型系統(tǒng)的提高型,,主要在視頻分辨率和軟件上進(jìn)行了改善,。小巧和其使用性檢測顯示此系統(tǒng)安全有效,在人體試驗中充滿前景,。
治療性內(nèi)鏡
內(nèi)鏡粘膜切除應(yīng)用廣泛,,新出現(xiàn)的技術(shù)如內(nèi)鏡粘膜下切除(ESD)和經(jīng)口內(nèi)鏡肌切開術(shù)也開始風(fēng)行。但彈性軟鏡進(jìn)行 ELS 和 NOTES 操作時存在很多問題,,包括缺乏穩(wěn)定性,,其保證操作組織充分的三角裝置可能會導(dǎo)致精準(zhǔn)顯微手術(shù)的不夠精準(zhǔn)。這促進(jìn)了一波新的內(nèi)鏡發(fā)展(圖 2),。
圖 2. 多任務(wù)平臺: (A) EndoSamurai; (B) ANUBISCOPE; (C) R-scope; (D) TransPor
1. EndoSamurai(Olympus)
此種裝置是傳統(tǒng)用于 ELS 和 NOTES 內(nèi)鏡的改進(jìn)型,。包括傳統(tǒng)內(nèi)鏡裝置,套管和 2 個彈性臂,一旦鎖定可以使內(nèi)鏡保持穩(wěn)定,。2 個彈性臂在內(nèi)鏡進(jìn)入過程中處于平行狀態(tài),,可以打開,象腹腔鏡樣的進(jìn)行操作,。通過工作臂通道,,彈性裝置可以進(jìn)行操作,另有一附加通道,。
此裝置在動物研究中進(jìn)行了大量操作實踐,,包括腹腔內(nèi)探查和經(jīng)胃小腸切除。同雙通道內(nèi)鏡(DCE)相比,,顯示了穩(wěn)定性,、組織可控性和三角裝置等方面的改善。2. ANUBISCOPE這種新平臺用于 ELS 和經(jīng)腔手術(shù),,四通道,、有關(guān)節(jié)、內(nèi)鏡軸直徑 16 毫米,、長 110 厘米,、且有 16 毫米長的垂直彈性部分。18 毫米的遠(yuǎn)端呈百合狀,,進(jìn)入過程中用作套管,,阻礙對周圍結(jié)構(gòu)造成的損傷。到達(dá)需要操作的位置,,百合狀遠(yuǎn)端打開,,允許二個彈性臂從百合狀遠(yuǎn)端瓣的工作腔道中伸出。操作通道內(nèi)還可以更換使用工具,,內(nèi)鏡軸中的中心工作通道允許高達(dá)三個三角裝置工作,。百合狀遠(yuǎn)端瓣可以限制裝置只在固定的工作區(qū)域內(nèi)操作。因此它可用于食管肌肉切開和經(jīng)腔操作手術(shù)如經(jīng)胃膽囊切除術(shù)和乙狀結(jié)腸切除術(shù),。3. R-scope此彈性內(nèi)鏡初始設(shè)計用于解決 DCE 中遇到的問題如穩(wěn)定性和用于 ESD 中的三角裝置,。該裝置直徑 13.5 毫米,有二個有關(guān)節(jié)的 2.8 毫米的工作通道,,并有垂直和水平的提拉式門,。通道置于右角以保證能同時在垂直面進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)動,也允許偏離軸向的運(yùn)動,,改善組織的可操控性,增加經(jīng)腔手術(shù)中的使用潛能,。在某些胃的位置中進(jìn)行胃 ESD 時,,該裝置優(yōu)于 DCE,減少操作時間,,改善組織的可操作性,。它已成功用于執(zhí)行經(jīng)胃膽囊切除術(shù),、全層結(jié)腸和胃切除術(shù)。4. 無切口操作平臺 這是一種多腔工作平臺,,克服了許多 NOTES 帶來的挑戰(zhàn),。包括有 TransPort 裝置(彈性、有鞘,、直徑 18 毫米,、長 110 厘米)和組織靠近、縫合,、操作工具,,擁有四通道彈性端和傳統(tǒng)內(nèi)鏡控制系統(tǒng)。彈性內(nèi)鏡如 Olympus N-scope 可以插入 6 毫米的工作通道,,使得裝置具有可調(diào)節(jié)視水平,。共有 4 個工作通道,一個 7 毫米的沖洗通道,、6 毫米的光學(xué)通道和 2 個 4 毫米的可互換裝置通道,,用于電切。ShapeLock 外鞘鎖定裝置使得平臺穩(wěn)定性改善,,由導(dǎo)線連接的鈦環(huán)構(gòu)成了鞘,,當(dāng)在某處鎖定時可以縮緊以改善上抬和扭轉(zhuǎn)的能力。除了腹腔鏡 /NOTES 手術(shù)如經(jīng)胃膽囊切除術(shù)和闌尾切除術(shù)外,,IOP 已用于執(zhí)行大量腔外手術(shù)如胃底折疊術(shù)和胃限制手術(shù),。最近研究顯示其在腔內(nèi)肥胖手術(shù)(POSE)中的安全性和有效性。5. 直接驅(qū)動內(nèi)鏡系統(tǒng) 直接驅(qū)動內(nèi)鏡系統(tǒng)(DDES)是同時有三個工作通道的彈性可控鞘,。一個通道內(nèi)是直徑小于 6 毫米的光導(dǎo)纖維內(nèi)鏡,,另二個通道是直徑 4 毫米有關(guān)節(jié)的彈性裝置,由仿生裝置控制,,用于組織操作,。由于操作裝置少以及系統(tǒng)先天缺陷,影響了對纖維光源的操作,。此系統(tǒng)采用軌道系統(tǒng)固定于操作臺上,,反復(fù)校正會產(chǎn)生干擾。鞘使得裝置更穩(wěn)定,,適合用于復(fù)雜手術(shù)操作,,但 55 厘米的長度限制了結(jié)腸鏡檢的完整性。動物研究中已成功應(yīng)用,,顯示優(yōu)于其它平臺系統(tǒng),,減少操作時間,改善了雙手操作的協(xié)調(diào)性。6. NeoGuide這種革新裝置,,采用計算機(jī)輔助結(jié)腸鏡,,包括 16 個關(guān)節(jié)節(jié)段。位置感應(yīng)器位于遠(yuǎn)端,,在基底外部,,能提供內(nèi)鏡前端的實時三維圖像。內(nèi)鏡軸關(guān)節(jié)活動根據(jù)遠(yuǎn)端感受器的回饋進(jìn)行調(diào)節(jié),,自動控制內(nèi)鏡軸減少折疊及病人的不舒適感,。此平臺允許內(nèi)鏡醫(yī)生精確捕捉遠(yuǎn)端位置,內(nèi)鏡軸結(jié)構(gòu)和腸道內(nèi)所見,。同傳統(tǒng)結(jié)腸鏡相比,,它能減少折疊,減少側(cè)向力傳遞,,可行性研究中顯示成功的插入 10 個病人的盲腸中,。進(jìn)一步人類研究中需進(jìn)一步改善平臺以適應(yīng) NOTES 手術(shù)要求。疼痛 即使有經(jīng)驗的內(nèi)鏡醫(yī)生不能到達(dá)盲腸的幾率也可高達(dá) 10%,,這是多因素造成的,,結(jié)果造成隨訪缺失或進(jìn)入其它檢查程序。ScopeGuide 對內(nèi)鏡具有引導(dǎo)作用,,并增加鎮(zhèn)靜作用,,減少不舒適感。影像學(xué)操作如虛擬內(nèi)鏡,、MRI 及增強(qiáng)可以采用,,但目前僅是診斷性研究。兒科結(jié)腸鏡,、剛度可調(diào)節(jié)內(nèi)鏡,、胃鏡和上消化道內(nèi)鏡都可以采用,下面會討論一些發(fā)展中的內(nèi)鏡(圖 3),。
圖 3. (A) Aer-O-Scope,;(B) Invendoscope SC40; (C) Invendoscope SC40 構(gòu)成和推進(jìn)裝置,。A 為執(zhí)行所有內(nèi)鏡和軟件功能的手動裝置,。B 是驅(qū)動裝置,具有 8 個輪子,,能使內(nèi)鏡進(jìn)出結(jié)腸,。C 是反向套筒,保證內(nèi)鏡頭延長和縮回,。D 是內(nèi)鏡鞘的內(nèi)部,。E 是反向套筒的內(nèi)層,。F 是工作通道。G 電動液壓可轉(zhuǎn)向頭,,可在 180 度范圍內(nèi)任一方向轉(zhuǎn)頭。H 是高分辨率相機(jī),。(D) E-worm,;(E) 運(yùn)動方式;(F) colonoSight,; (G) colonoSight,,力量推動結(jié)腸鏡前端向綠色箭頭方向前進(jìn)。
1. 氣囊內(nèi)鏡 雙氣囊腸道內(nèi)鏡用于檢查小腸,,長 200 厘米,,有 145 厘米長的外鞘保證硬度??捎糜谕瓿?95% 既往不能行結(jié)腸鏡檢病人的結(jié)腸鏡檢,。軟氣囊位于內(nèi)鏡遠(yuǎn)端,外鞘可以通過踏板反復(fù)膨脹,、回縮以前進(jìn),。氣囊提供牽引力確保向前運(yùn)動,外鞘使得操作有效安全地完成,。2. CathCam是一種新型細(xì)彈性導(dǎo)絲引導(dǎo)的結(jié)腸鏡,,減少結(jié)腸鏡檢中的痛苦。此裝置目的是克服標(biāo)準(zhǔn)結(jié)腸鏡在插入中的挑戰(zhàn),,主要是在腸腔狹窄或是各種轉(zhuǎn)折處,,以減少折疊帶來的疼痛。這是一個可拋棄的直徑 11 毫米多腔導(dǎo)管,,0.6 毫米的導(dǎo)絲可以通過導(dǎo)管放入裝置中,,在插入過程中作為引導(dǎo)。對以往盲腸插入失敗患者其插入率可達(dá) 90%,,通過進(jìn)一步調(diào)節(jié)還可用于困難的或是已失敗的病例,。3. Aer-O-Scope這是一種自我推進(jìn)、自我導(dǎo)航,、可拋棄結(jié)腸鏡,,其應(yīng)用前景在于減少結(jié)腸鏡檢中的疼痛。包括一 19 毫米硅膠直腸誘導(dǎo)子和用于錨定,、封堵肛門的氣囊,,膠囊相機(jī)和固定在氣囊上的 LEDs 使圖像分辨率高。內(nèi)鏡通過中空的直腸誘導(dǎo)子插入,,并與提供光源,、抽吸,、空氣和水的導(dǎo)管相聯(lián)。以 PC 為基礎(chǔ)的工作站用于控制進(jìn)入目標(biāo)位置的裝置,,通過彈性臂伸拉,。壓力感受器位于內(nèi)部,分別位于氣囊前后,,能保證計算機(jī)程序生成的壓力梯度沿球囊分布,,使裝置可以運(yùn)動。球囊有一個預(yù)設(shè)的最大直徑,,使其適應(yīng)結(jié)腸壁形狀變化,,確保不超過最大的結(jié)腸壓力 80?mBar。體外研究后,,體內(nèi)研究中 12 個病人有 10 人實現(xiàn)了裝置插入盲腸部,,顯示了其可行性前景,但需進(jìn)一步試驗確證,。4. Invendoscope這是一種新型單用途自動裝置,,具有內(nèi)鏡鞘、高分辨率相機(jī),、3.2 毫米工作通道和電動液壓可轉(zhuǎn)向頭,,后者可在 180 度范圍內(nèi)任一方向轉(zhuǎn)頭。通過相應(yīng)按鈕裝置既可向前也可向后,,因為按鈕活化了馬達(dá)驅(qū)動的 8 輪驅(qū)動裝置,。反向套筒使得裝置頭端可以伸縮,使得作用于結(jié)腸的力量最小,。驅(qū)動裝置的輪與反向套筒的內(nèi)表面相互咬合確保其移動?,F(xiàn)在有二種裝置已在體內(nèi)進(jìn)行過試驗,工作長度 170-200 厘米,,驗證研究共檢測了 34 名自愿者,,盲腸插入率 72%,82% 病例無疼痛體驗,。自我推進(jìn)裝置和光學(xué)的技術(shù)缺陷導(dǎo)致幾個病例中沒有完成操作,,進(jìn)一步用于人體檢測前需要改正。5. Endotics Colonoscopy system這是一種新型機(jī)器人自我推進(jìn)裝置,,具有可拋棄式的彈性探針,,探針上有一直徑 7.5 毫米的可轉(zhuǎn)向探頭 (E-worm),這種探頭可以按照結(jié)腸改變其形狀,。E-worm 的頭包括一個光源,、相機(jī)、水和空氣通道,。工作站能保證操作者對 E-worm 進(jìn)行各個方向的 180 度轉(zhuǎn)向,,通過手控裝置完成,。這種裝置會象蠕蟲一樣移動,是通過其內(nèi)的近端和遠(yuǎn)端定位器實現(xiàn)的,。采用真空和機(jī)械鉗抓,,近端定位器與結(jié)腸粘膜粘附,手動延伸中心探針,,遠(yuǎn)端定位器自動粘附于粘膜,,近端定位器松開使中心探針縮回,近端定位器再次粘附粘膜上,,然后遠(yuǎn)端定位器松開,如此往復(fù)循環(huán),。體外試驗和前瞻性開放式臨床試驗顯示 E-worm 的力比傳統(tǒng)結(jié)腸鏡低 90%,,具有更好的耐受性,改善了診斷的精確性,。6. Sightline colonoSight該系統(tǒng)包括 EndoSight,,是遠(yuǎn)端有 LED 的結(jié)腸鏡。由壓縮的可拋棄式多腔鞘 (colonoSleeve) 覆蓋,,其作用是作為屏障減少消毒,。裝置的動力為電充氣裝置,可以產(chǎn)生向前的拉力,,減少插入裝置時的向前推力,,此動力系統(tǒng)可以在遠(yuǎn)端產(chǎn)生 0.5?kg 的有效拉力。多中心試驗顯示 90% 的盲腸插入率,,平均用時 11.2±6.5?分鐘,,活檢沒有合并癥產(chǎn)生,顯示了優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)結(jié)腸鏡的潛能,。結(jié)論 相對于傳統(tǒng)彈性內(nèi)鏡,,現(xiàn)在有了許多激動人心的進(jìn)步。改善可視范圍的內(nèi)鏡,、減少病人不舒適感的內(nèi)鏡,,對改善腺瘤檢出率和促進(jìn)結(jié)腸鏡檢應(yīng)用都非常有幫助,這對于結(jié)直腸癌的檢查和預(yù)防是關(guān)鍵的一步,。因為 ELS 和 NOTES 而對內(nèi)鏡進(jìn)行的調(diào)整特別有意義,,這是因為 NOTES 的發(fā)展和 ELS 世界范圍內(nèi)的增長勢頭。改善裝置的穩(wěn)定性,、三角固定裝置以改善組織可操作性和臟層閉合技術(shù)是至關(guān)重要的,。目前還有許多蛇樣機(jī)器裝置如 MASTER 機(jī)器人也在發(fā)展中,以進(jìn)一步改善切除的精準(zhǔn)性,、組織的可操作性及平臺穩(wěn)定性,,使其在限定工作空間內(nèi)更好的進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù),。這些目前仍處于研究和發(fā)展階段,雖然也有一些平臺成功用于 ESD 操作,。
由消化醫(yī)生進(jìn)行更多的微創(chuàng) ELS 手術(shù),,這需要彈性內(nèi)鏡通過調(diào)整適應(yīng)這一改變。由于胃腸消化領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)步而對彈性內(nèi)鏡進(jìn)行改變,,使得產(chǎn)生了現(xiàn)在的超級內(nèi)鏡和智能內(nèi)鏡,。這是否意味著在不斷增加的有創(chuàng)胃腸道治療領(lǐng)域,內(nèi)鏡再次獲得了新生呢,?