2019-01-18
來(lái)源:器械之家 作者:Chelsea
來(lái)源:器械之家 作者:Chelsea
2019-01-18
膠囊內窺鏡是一種使用微型無(wú)線(xiàn)攝像頭拍攝消化道照片的裝置。膠囊內窺鏡攝像頭位于您吞咽的維生素大小的膠囊內。當膠囊穿過(guò)你的消化道時(shí),相機會(huì )拍攝數千張照片,這些照片會(huì )傳輸到你腰部佩戴的記錄器上?!赌z囊內窺鏡發(fā)展史》為系列文章,更多精彩敬請關(guān)注后續更新~
在過(guò)去50多年中,腸胃病學(xué)家從僵硬的食管胃鏡到有靈活范圍和高清晰度電視屏幕的上下消化道內鏡,都是使用傳統內窺鏡對腸胃道進(jìn)行直接顯像。然而,推入式腸鏡只能顯示小腸長(cháng)度的50%,小腸整體顯像的問(wèn)題亟需解決。
20世紀80年代初,確切地說(shuō)是1981年,住在波士頓同一個(gè)社區的兩名以色列人,一位是Rafael公司正在休年假的光電工程師,Gabi Iddan,一位是也在休假的腸胃病醫生,Eitan Scapa。他們偶然相遇,互相溝通了解雙方的需求和討論當時(shí)光學(xué)纖維內窺鏡在小腸整體顯像技術(shù)上的局限性,萌發(fā)了研發(fā)小腸整體成像設備的想法。
10年后的1991年,他們兩位再次探討這個(gè)想法。同一時(shí)期,(用于相機的)小尺寸圖像傳感器(CCD)被研制出來(lái),并取代纖維鏡應用于新一代內窺鏡。
這啟發(fā)Gabi Iddan提出,截斷內窺鏡讓它隨消化道自然運動(dòng),再通過(guò)一根細“臍帶”電纜連接內窺鏡的想法。這個(gè)想法在他知道小腸的實(shí)際長(cháng)度之后很快就被否決了。
Gabi Iddan的第二個(gè)想法,是想用變送器代替電纜。裝有變送器的照相機一直沒(méi)有被研制出來(lái)。儀器本身也存在一些基本問(wèn)題,例如“鏡頭如何保持清晰?”“它穿過(guò)小腸需要多久?醫生是否能8小時(shí)待命?”“不考慮變送器所需能量和照明能量,微型電池能否使用超過(guò)10-15分鐘?”這些壓倒性的挑戰幾乎導致Gabi Iddan放棄該項目。但他還是決定依次處理各個(gè)問(wèn)題。
這是最初的模型們之一:
1993年,當所需能量更少的新一代CCD成像儀被開(kāi)發(fā)出來(lái)的時(shí)候。Gabi Iddan的想法取得了突破性的進(jìn)展。他將設備分為三部分:成像儀+變送器、記錄器和工作站。這個(gè)解決方案使醫生能夠無(wú)需持續實(shí)時(shí)觀(guān)察,可在工作站分析結果。為保證接受的正確性,Gabi Iddan還增加了多天線(xiàn)陣列系統,這為后來(lái)的吸收定位系統奠定了基礎。
1995年,Gadi Iddan將他的設想告訴了一家生產(chǎn)小型纖維鏡照相機公司Applitec的老板Gavriel Meron。1997年,他們兩聯(lián)合成立了一家新公司。他們在當時(shí)就意識到了比CCD的圖像質(zhì)量更高,所需能量更少的互補金屬氧化物半導體成像(CMOS相機)的發(fā)展,這對于膠囊內窺鏡的發(fā)展至關(guān)重要。
事實(shí)上,自1981年起,另一個(gè)由腸胃病學(xué)家Paul Swain領(lǐng)導的研究小組致力于研究激光射頻裝置治療腸胃道出血。后來(lái),他們發(fā)明了一種無(wú)線(xiàn)PH膠囊。這種膠囊被縫在胃壁上。20世紀90年代早期,他們開(kāi)始探索用于內窺鏡的無(wú)線(xiàn)技術(shù),并從相機和攝影公司獲得了微型相機和變送器。
1994年,在世界腸胃病學(xué)大會(huì )上,Paul Swain在演講中提出了無(wú)線(xiàn)內窺鏡的想法。1996年,他的團隊將一個(gè)大的原型設備、相機、微波傳輸器、光源和一個(gè)電池塞進(jìn)了豬的胃,進(jìn)行測試。實(shí)驗表明,這套裝置能以每秒30幀的速度,持續20分鐘獲取圖像。
1997年,Gadi Iddan和Paul Swain分別領(lǐng)導的團隊首次會(huì )面。1998年,這兩個(gè)團隊展開(kāi)了合作。1999年初,他們在以色列進(jìn)了了原型機試驗,隨后在Eitan Scapa的私人診所進(jìn)行了由Paul Swain親自進(jìn)行的第一次人體吞咽11*33毫米膠囊的人體實(shí)驗。實(shí)驗持續了2小時(shí)。為確認膠囊通過(guò)了幽門(mén),Paul Swain還進(jìn)行了胃鏡檢查。實(shí)驗的第二天,Paul Swain在他的旅館房間吞下了第二顆膠囊,膠囊抵達了盲腸,傳遞了6小時(shí)的高質(zhì)量圖像。
2000年,最初的發(fā)現發(fā)表在了《消化疾病周》期刊上。接下來(lái)的第一次病人實(shí)驗也開(kāi)始進(jìn)行。這項發(fā)明被發(fā)表在了《自然》雜志上。同一年,膠囊內窺鏡獲得了FDA的認證。
自那時(shí)起,Given Imaging生產(chǎn)了第二代和第三代小腸膠囊內窺鏡(pillcam sb3),研制了兩代雙向食管膠囊內窺鏡(pillcam colon2),并開(kāi)發(fā)了兩代開(kāi)放膠囊內窺鏡。
人類(lèi)對上消化道磁性膠囊的研究由Given imaging和Olympus領(lǐng)導。有許多自我推進(jìn)膠囊正在研發(fā)和進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗中。此外,很多韓國、日本、中國和美國的公司都已經(jīng)生產(chǎn)出具有競爭力的小腸膠囊。小腸膠囊內窺鏡已經(jīng)在全球范圍內推廣。
本文由器械之家翻譯整理自外網(wǎng),轉載請注明出處。
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