膠囊內(nèi)窺鏡是一種使用微型無(wú)線攝像頭拍攝消化道照片的裝置。膠囊內(nèi)窺鏡攝像頭位于您吞咽的維生素大小的膠囊內(nèi)。當(dāng)膠囊穿過(guò)你的消化道時(shí)，相機(jī)會(huì)拍攝數(shù)千張照片，這些照片會(huì)傳輸?shù)侥阊颗宕鞯挠涗浧魃稀?/p>

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(nèi)鏡，都是使用傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡對(duì)腸胃道進(jìn)行直接顯像。然而，推入式腸鏡只能顯示小腸長(zhǎng)度的50%，小腸整體顯像的問(wèn)題亟需解決。

20世紀(jì)80年代初，確切地說(shuō)是1981年，住在波士頓同一個(gè)社區(qū)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(yī)生，Eitan Scapa。他們偶然相遇，互相溝通了解雙方的需求和討論當(dāng)時(shí)光學(xué)纖維內(nèi)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(shè)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(jī)的）小尺寸圖像傳感器（CCD）被研制出來(lái)，并取代纖維鏡應(yīng)用于新一代內(nèi)窺鏡。

這啟發(fā)Gabi Iddan提出，截?cái)鄡?nèi)窺鏡讓它隨消化道自然運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)一根細(xì)“臍帶”電纜連接內(nèi)窺鏡的想法。這個(gè)想法在他知道小腸的實(shí)際長(zhǎng)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(jī)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(yī)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(zhàn)幾乎導(dǎo)致Gabi Iddan放棄該項(xiàng)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(dāng)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(shè)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(yī)生能夠無(wú)需持續(xù)實(shí)時(shí)觀察，可在工作站分析結(jié)果。為保證接受的正確性，Gabi Iddan還增加了多天線陣列系統(tǒng)，這為后來(lái)的吸收定位系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。

1995年，Gadi Iddan將他的設(shè)想告訴了一家生產(chǎn)小型纖維鏡照相機(jī)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?cè)诋?dāng)時(shí)就意識(shí)到了比CCD的圖像質(zhì)量更高，所需能量更少的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體成像（CMOS相機(jī)）的發(fā)展，這對(duì)于膠囊內(nèi)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(dǎo)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PH膠囊。這種膠囊被縫在胃壁上。20世紀(jì)90年代早期，他們開(kāi)始探索用于內(nèi)窺鏡的無(wú)線技術(shù)，并從相機(jī)和攝影公司獲得了微型相機(jī)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)線內(nèi)窺鏡的想法。1996年，他的團(tuán)隊(duì)將一個(gè)大的原型設(shè)備、相機(jī)、微波傳輸器、光源和一個(gè)電池塞進(jìn)了豬的胃，進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)表明，這套裝置能以每秒30幀的速度，持續(xù)20分鐘獲取圖像。

1997年，Gadi Iddan和Paul Swain分別領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)首次會(huì)面。1998年，這兩個(gè)團(tuán)隊(duì)展開(kāi)了合作。1999年初，他們?cè)谝陨羞M(jìn)了了原型機(jī)試驗(yàn)，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(yàn)。實(shí)驗(yàn)持續(xù)了2小時(shí)。為確認(rèn)膠囊通過(guò)了幽門(mén)，Paul Swain還進(jìn)行了胃鏡檢查。實(shí)驗(yàn)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(dá)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(xiàn)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(yàn)也開(kāi)始進(jìn)行。這項(xiàng)發(fā)明被發(fā)表在了《自然》雜志上。同一年，膠囊內(nèi)窺鏡獲得了FDA的認(rèn)證。

自那時(shí)起，Given Imaging生產(chǎn)了第二代和第三代小腸膠囊內(nèi)窺鏡（pillcam sb3），研制了兩代雙向食管膠囊內(nèi)窺鏡（pillcam colon2），并開(kāi)發(fā)了兩代開(kāi)放膠囊內(nèi)窺鏡。

人類(lèi)對(duì)上消化道磁性膠囊的研究由Given imaging和Olympus領(lǐng)導(dǎo)。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(yàn)中。此外，很多韓國(guó)、日本、中國(guó)和美國(guó)的公司都已經(jīng)生產(chǎn)出具有競(jìng)爭(zhēng)力的小腸膠囊。小腸膠囊內(nèi)窺鏡已經(jīng)在全球范圍內(nèi)推廣。

在科學(xué)家和廠家的努力下，膠囊內(nèi)鏡從一個(gè)構(gòu)想到成功的商業(yè)化。器械之家搜集整理了目前主流的六大膠囊內(nèi)鏡廠家及其代表性產(chǎn)品。

Given Imaging:PILLCAM?SB 3膠囊

以色列初創(chuàng)公司Given Imaging是領(lǐng)先的膠囊內(nèi)窺鏡研發(fā)商，2013年被Covidien公司以8.6億美元收購(gòu)。2014年，美國(guó)醫(yī)療設(shè)備制造商Medtronic以430億美元收購(gòu)Covidien公司，從而將Given Imaging納入囊中。

PillCam?SB 3系統(tǒng)

采用最先進(jìn)的膠囊內(nèi)窺鏡技術(shù)優(yōu)化組織覆蓋。當(dāng)系統(tǒng)確定膠囊移動(dòng)速度更快時(shí)，捕獲圖像速率從2到6 fps變化。提高幀速率靈活性可最大限度地提高粘膜覆蓋率，并支持組織采集，這種組織采集特別適合每位患者的運(yùn)動(dòng)。高質(zhì)量成像支持更高的診斷信心 - 在一項(xiàng)調(diào)查中，100％的地理標(biāo)志 ，對(duì)PillCam?SB 3系統(tǒng)提供的圖像清晰度，自然組織顏色，平衡照明和整體圖像質(zhì)量進(jìn)行了排序，高于上一代。專(zhuān)有的軟件算法可實(shí)現(xiàn)更智能的視頻編輯，比PillCam?SB 2系統(tǒng)效率高40％。

OLYMPUS: EndoCapsule10

在EndoCapsule過(guò)程中捕獲的數(shù)萬(wàn)個(gè)圖像中，智能Omni模式讀取算法會(huì)檢查所有捕獲的圖像，并僅提供臨床上唯一且相關(guān)的圖像供您查看。因此，Omni Mode的智能算法可以消除重復(fù)和臨床無(wú)關(guān)的圖像，在讀取時(shí)間內(nèi)可以加速高達(dá)64％，而不會(huì)減少對(duì)主要病變的檢測(cè)。

EndoCapsule 10

奧林巴斯光電數(shù)字技術(shù)提供了卓越的高分辨率圖像和擴(kuò)展的廣角視圖，有助于改善小腸的成像。通過(guò)160°廣角視野優(yōu)化可視化。與其他膠囊內(nèi)窺鏡平臺(tái)相比，可視化10％以上的粘膜。就像用于小腸的GPS一樣，用戶可以參考3D Track，然后將膠囊位置與程序圖像相關(guān)聯(lián)，從而有助于為將來(lái)的治療提供信息。采用順行或逆行方法進(jìn)行深度腸鏡檢查。告知相關(guān)的下游醫(yī)生懷疑病變位置，以獲得更精確的后續(xù)步驟。

JINSHAN: OMOM Capsule Endoscopy

新膠囊的外殼輕巧緊湊，同時(shí)擁有令人難以置信的圖像傳感器，增加了視角，更自然的色調(diào)和細(xì)致的圖像。

它保持了超過(guò)10小時(shí)的長(zhǎng)電池壽命。LED照明系統(tǒng)可確保均勻的光分布和最佳照明。