PillCam 胶囊内窥镜创新 20 年

来源：器械之家编译 部分资料来源于网络

PillCam胶囊内镜被认为是消化内镜学革命性的变革，代表了现代内镜操作中最深远的突破，胶囊内镜的出现给内镜成像提供了一种特权，填补了小肠检查的空缺，使消化科医师得以观察到小肠病变，而在这之前是不可能实现的。

相对于传统消化内镜，PillCam可以在没有痛苦的情况下获得整个小肠的影像资料。棋优势主要为无痛、无创、安全和便捷，尤其是对小肠的检查大幅提高了诊断率,消除了长期以来小肠隐性出血等疾病检查的“盲区”，为临床不明原因消化道出血病人的定位诊断和小肠疾病的诊治等开辟了新的领域。

胶囊内镜开创者

早在1980年， Gavriel Iddan在一家以色列国防技术公司的任光电工程师，从事制导导弹技术工作，在一次休假期间，他突然想到如何将光学技术知识应用于新发明-内窥镜胶囊。Iddan历程20年终于研究出PillCam SB的原型机，到后来Iddan与Gavriel Meron共同创立了Given Imaging公司。

Given Imaging作为胃肠道医疗设备的全球领导者，为医疗保健提供商提供了一系列创新选项，用于可视化，诊断和监测消化系统，它比X射线和胃肿瘤的放射性追踪更健康。该公司提供了广泛的产品组合，包括用于小肠，食道和结肠的PillCam®胶囊内窥镜。另外Given Imaging在21个GI疾病诊断中拥有7个产品系列。

该公司还提供行业领先的胃肠道功能诊断解决方案，包括ManoScan®高分辨率测压法，基于Bravo®胶囊的pH监测Digitrapper®pH-Z监测和SmartPill®能动性监测系统。目前Given Imaging的胶囊内镜技术仍然是最成熟的，是全球胶囊内镜技术的发明者及领导者，其产品覆盖全球60多个国家，占领全球80%以上的市场份额，有350万以上的患者通过PillCam®胶囊内镜得到获益。

PillCam 的曾经

第一款用于小肠可视化的 PillCam 产品实际上被称为 M2A，代表嘴到肛门。然而，由于该名称在公司的营销部门中不受欢迎，又被重新命名为 PillCam SB（小肠）。然而，不管名称如何，在 2001 年市场推出之前，胃肠病学界对胶囊内窥镜技术感到非常兴奋。

“当我们知道这项新技术时，我们说，‘是的。这将是太棒了。这将改变我们的方式，探索小肠，”克里斯蒂亚诺斯帕达博士说，在一个视频中的技术的20荣誉发布美敦力届周年。“当时，小肠实际上是未知的。不可能进行完整、直接的内窥镜评估。”

意大利布雷西亚Fondazione Poliambulanza的医生 Spada 说，PillCam 代表了检测不明消化道出血来源的真正革命。

Spada 说，在 2001 年之前，不明原因的胃肠道出血患者必须接受多种影像学检查——上下消化道内窥镜检查、钡餐检查、CT 扫描、核扫描、血管造影和术中小肠镜检查。“有了 PillCam，情况发生了很大变化，”他说。“不再需要执行所有这些长长的测试清单。”

PillCam：试炼与磨难

“将所有这些电子设备放入一个小胶囊是一个巨大的挑战，”Keselbrener 说。这也是该设备的发明者 Iddan 花了这么长时间才将其从概念变成原型的部原因，因为实现必要小型化所需的技术还没有跟上。

Keselbrener 说，就开发设备而言，另一种使能技术是柔性 PCB（印刷电路板），它刚刚成为一种经济实惠的选择。虽然 PillCam 中使用的大部分材料保持不变，但她说制造过程中有一些细微的变化，这使公司能够使胶囊主体更容易吞咽。

“一个非常重要的部分是您拍摄图像的速度有多快，而且由于该技术需要很长时间才能穿过整个肠道，因此电源（来源）——电池——的限制是一个很大的限制，我们不得不继续改善这一点，以便能够覆盖整个肠道，并获得更多图像，”Keselbrener 说。“它始终是图像质量、帧速率和患者体验的改进。”虽然胶囊内电子元件的小型化是最大的挑战，除了电池电源的挑战，她说另一个挑战是让胶囊和外部天线进行通信。

“我们正在使用射频通信，我们必须开发自己的传输方式，”Keselbrener 说

她说，PillCam 系统的外部组件也有多次迭代。例如，一开始，患者必须佩戴与放置在接受心电图的患者身上的传感器相似的传感器。Keselbrener 说，今天，有一种更容易让患者佩戴的腰带。

随着技术硬件的进步，系统本身的软件也在进步

Cojocaru 说将胶囊内镜引入胃肠病学界是一个重大的范式转变，因为胃肠病学家太习惯于进行传统的内窥镜检查和结肠镜检查，这是一种非常实用的操作。然而，当使用胶囊内窥镜时，患者只需吞下胶囊，直到最后，当需要查看图像时，医生才会真正与该技术进行交互。

“而它的界面就是软件，”Cojocaru 说

虽然它可能在 2000 年代初期作为一个简单的“点击播放，点击暂停”界面开始，但该软件已经有了显着的发展。“多年来，该软件为您提供的功能、技术、算法和功能的数量，现在是领先的胃肠病学软件，刚刚大幅增长，”他说。例如，该软件现在包括旨在帮助医生识别他们可能想要关注的特定图像或图像上的点的算法，例如潜在出血的部位。“......这是一种范式转变，从你过去所做的，只是整天做范围，到坐在电脑前并与软件交互......软件变得更具交互性和直观性，”Cojocaru 说。

小内镜大市场

据世界健康管理联盟统计，全球胃病患者已经从1985年的1.5亿人增加到2012年的5亿人，预计到2025年这个数字将达7亿。据世界卫生组织统计显示，全球每年死于肠胃疾病的人数在1000万以上，假设全球肠胃病患者每一两年进行一次内镜检查，胶囊胃镜替代在15-20%左右，那么全球潜在市场将达到数百亿美元。

据统计，我国肠胃病患者人数大概在1.2亿左右，是全世界当之无愧的“胃病大国”。同时，我国也是胃癌的的高发区，每年新发现近40万胃癌患者，占世界胃癌发病人数的42%；且近年来发病呈现年轻化趋势，中年患者的发病率也逐年增加。

目前，国内每年胃检查的人次超过2000万人次，如果其中有15-20%的人选择胶囊胃镜检查，以检测终端价3500元计算，则胶囊胃镜潜在市场规模将超过百亿元。随着国内人群对于健康关注度的提升以及消费升级加速，对于胶囊内镜的接受程度逐步攀升；医保是未来胶囊内镜市场化加速推进的关键要素，随着技术提升及医生体验度和接受度的提高，行业已经进入快速发展期。

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未来的胶囊内镜需求增长点将主要集中于高端体检中心、医院和疾病筛查三个领域。根据测算，胶囊内镜对应的以上三类市场，合计的潜在空间近200亿元，与目前相比仍有巨大的提升空间。随着技术的进步，胶囊内窥镜的功能也在不断提升；未来胶囊内窥镜甚至可以进一步扩大应用范围，如自动移动和靶向药物输送。虽然它还不是理想的分析设备，随着不断改进和创新将有助于它最终成为消化道诊断程序的首选。