結腸鏡操作的現狀調查

黃 勍 周 晉 王瑞剛 魏正杰 王 旭 蔣 絢

1.清華大學附屬北京清華長庚醫院 清華大學臨床醫學院，北京 102218；2.清華大學基礎工業訓練中心，北京 100084

結腸鏡作為一種比較成熟的介入檢查方式，通過對結直腸的直接觀察與活檢組織病理采集，可以快速、準確診斷疾病。而且，內鏡下切除結腸腺瘤及治愈早癌在結直腸癌防治方面意義重大[1-2]。然而，受限于人員及設備不足，在美國等發達國家也遠未實現適齡人群的結腸鏡普查，其中28%的50～75歲美國人從未接受過任何形式的結直腸癌篩查[3]。與發達國家比較，我國的結腸鏡資源更加匱乏，目前只能作為個體化篩查的手段[4]。結腸鏡操作相對復雜，由于部分大腸位置游離、走形迂曲、腹盆腔手術后粘連等因素，需要操作者左手控制操作部手柄，右手控制鏡身插入部，通過不斷地插入、牽拉、旋轉鏡身解袢來完成檢查與治療；復雜腸鏡耗時耗力，長時間的內鏡操作會使操作者感到疲憊，出現肌肉、關節等不適；這些限制了結腸鏡技術的普及推廣。針對這一現狀，本研究以網絡問卷的形式進行了調研，主要內容包括操作者對結腸鏡的操作體驗以及操作相關軀體疲勞度。

1 對象與方法

1.1 研究對象

2019 年10 月至2020 年2 月通過互聯網絡進行網絡問卷發放及回收，對結腸鏡操作醫師進行調查。從全國范圍內選取符合研究條件的醫院，對其消化內鏡醫師進行問卷調查，擬收集問卷300 份。入選標準：①北部、中部、南部不同地域，不同經濟水平的省及直轄市共5個；②選定地域按三級醫院與下級醫院比例4∶1 選取醫院；③所有參與研究醫院均需配置全職消化內鏡醫師及內鏡室。排除標準：①內鏡日均完成量＜10 例；②內鏡醫師工作時間＜2個工作單元/周（1個工作單元為半個工作日）。共收集有效問卷328 份，男女比例為操作組1∶1。研究對象來自5個省及直轄市（北京市、陜西省、山西省、廣東省及遼寧省）的41 所醫院。年齡26～60歲，以31～50歲為主（84.1%）。三級醫院265 名（80.8%），中級（主治醫師）153 名（46.6%）及副高級（副主任醫師）106 名（32.3%）職稱。研究對象的結腸鏡操作經歷＜5 年126 名（38.4%），5～＜10 年100 名（30.5%），10～20 年79 名（24.1%）。單位時間（半天）的結腸鏡操作量≤6 例94 名（28.7%），7～8 例71 名（21.6%），9～10 例51 名（15.5%），11～12 例63 名（19.2%），13～15 例30 名（9.1%），＞15 例19 名（5.8%）。

1.2 調查問卷的設計

參考國內外文獻[5-6]設計了結腸鏡操作體驗及結腸鏡手柄改進意向的調查問卷。自填式問卷共包括48 道題目，題目類型包括單選題、多選題、填空題、排序題等，用于確定研究對象的一般情況（5 道題目），結腸鏡操作水平（5 道題目），操作體驗（11 道題目），軀體及相關部位疲勞度及損傷情況（23 道題目）及對結腸鏡結構的改進建議（4 道題目）。在預實驗基礎上（15 例），對問卷條目及內容進行了少許修改調整（Cronbach’s α=0.76），保證問卷的易讀性與結果的可信性。調查問卷均使用騰訊問卷系統進行網絡發放及收集。

2 結果

2.1 結腸鏡操作相關的軀體疲勞度調查

醫師有明顯疲勞或已形成損傷的部位，發生頻率最高的依次是左手大拇指根部71 名（21.6%），大拇指第一關節61 名（18.6%），大拇指指尖53 名（16.2%）；腰部51 名（15.6%）與左肩部42 名（12.8%）（表1）。醫師腿部疲勞度情況為左腿靜脈曲張35 名（10.7%），右腿靜脈曲張34 名（10.4%），左腿發脹發麻141 名（43.0%），右腿發脹發麻104 名（31.7%），左腳足跟痛119 名（36.3%），右腳足跟痛88 名（26.8%）。

表1 納入人群軀體疲勞程度[例（%）]

2.2 腸鏡手柄改良的必要性

調查顯示，操作者對腸鏡設計方面，最看重的前三項依次是鏡頭旋轉角度大224 名（68.3%），鏡身柔韌性好209 名（63.7%），鏡身硬度可調節184 名（56.1%）。對于目前腸鏡的結構設計，138～202 名（42.1%～61.6%）操作者對腸鏡手柄的體量、按鈕、鎖止開關等設計不滿意。調查結果顯示，238 名（72.6%）認為腸鏡手柄需要改良，186 名（56.7%）支持開發腸鏡手柄智能助力系統。見表2。

表2 對目前腸鏡手柄設計的評價

3 討論

結腸鏡檢查是結直腸疾病診斷及治療的首選方式，對結直腸癌防治意義重大[7,8]。然而，即使是美國等發達國家也遠未實現適齡人群的結腸鏡普查[9]。我國的結腸鏡檢查需求量巨大，但結腸鏡操作技術難度高，學習周期長，專業醫師資源不足[10-12]。同時，操作手法不當會給患者造成非常痛苦的檢查體驗，進而降低了患者的依從性[13-15]。另一方面，長期大量的結腸鏡操作，會增加操作者的軀體疲勞度。嚴重情況下可能會迫使操作者減少內鏡工作量，甚至過早退居二線[16]。目前，國內外尚缺乏內鏡醫師對結腸鏡的操作體驗的相關系統研究，本研究針對此方面進行研究，為結腸鏡技術改進策略提供理論依據。

結腸鏡操作耗時耗力，操作者容易產生軀體疲勞感。操作組的手部、腰部、腿部及整體疲勞度均與非操作組有顯著差異。獨立組操作者結腸鏡操作年限更長，單位時間內結腸鏡操作量更多，日積月累的腸鏡工作量使這些醫師更易產生軀體疲勞感。大腸走形迂曲、多變，結腸鏡進鏡過程中即完成解袢動作，有些患者結腸存在冗長、粘連的情況，對操作者的手部技巧及體力要求較高，因此疲勞感在所難免。同時，由于腸鏡操作中右腳控制腳踏板，左腿多為支撐腿，研究中操作者的左下肢損傷人數更多。綜上，這些結果提示研制腸鏡手柄智能助力系統的必要性，幫助學習者縮短學習曲線，減少操作者的疲勞感，為患者提供更好的檢查體驗[17-18]。

本研究中，42.1%～61.6%的操作者對腸鏡手柄的體量、按鈕、鎖止開關等設計不滿意，其中學習組對腸鏡手柄不滿意的人數更多。有72.6%的操作者認為腸鏡手柄需要改良，56.7%支持開發腸鏡手柄智能助力系統。消化內鏡的發展至今有一百多年的歷史。先后經歷了硬管式內窺鏡、半軟式內窺鏡、纖維與電子內窺鏡等階段。近年來，人們試圖利用機器人技術與人工智能技術輔助內窺鏡診斷及操作，降低醫師負荷[19]。如王洛偉等[20]提出了仿蚯蚓結構的蠕動式微機器人結腸鏡系統。胡海燕等[21]提出了仿觸手結構的連續型結腸鏡機器人，主要研究了結構設計與通過性、基于力感知的柔順控制、多電機控制系統設計，在開發結腸鏡機器人方面進行了很好的嘗試。人工智能[22]技術在內窺鏡圖像診斷方面已取得了很好的研究成果。Wang 等[23]在一項前瞻性研究中證明，計算機輔助識別系統比常規結腸鏡白光下的腺瘤漏診率更低。在輔助結腸鏡操作方面，Chen 等[24]提出了一種三維傳感器讀數實時逼近中心位置的方法，實時調整結腸鏡機器人末端形狀，以避免接觸腸壁。Rosch 等[25]提出了一種基于可滾動的面包圈的結腸鏡機器人運動方法。本研究團隊研發的腸鏡手柄智能助力系統旨在改善操作醫師的內鏡操作體驗，降低內鏡操作相關的損傷與疲勞。本系統目前已完成制作，正在進行專利申請。關于傳統腸鏡手柄與智能助力系統操作體驗的比較實驗，已在近期開始進行，本研究將通過實驗數據進一步證明新系統的優勢。智能助力系統數字化的操作模式為數據采集和專家示范操作記錄留好了接口，為發展機器人系統的關鍵技術進行鋪墊。隨著機器人技術和人工智能技術與內窺鏡技術的融合，結腸鏡技術必將迎來新的革命。

總之，結腸鏡的操作難度較大，長期操作會造成明顯的軀體疲勞感，目前的腸鏡手柄不能充分滿足內鏡醫師操作需求，腸鏡手柄智能助力系統是很好的嘗試。