基于MEMS的胃液隱血檢測智能膠囊系統(tǒng)在早期胃癌診斷中的價(jià)值

李向紅

第三軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院消化內(nèi)科，重慶 400038

胃癌是臨床常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一，在惡性腫瘤發(fā)病率和死亡率中排名前列，是威脅人們生命安全的常見疾病。胃癌發(fā)病隱匿，臨床癥狀不明顯，一般在出現(xiàn)臨床癥狀時(shí)患者已至中晚期，錯(cuò)過最佳手術(shù)治療時(shí)間。因此，若能盡早診斷和及時(shí)治療，可有效降低胃癌的死亡率，提高患者生存率，延長生存時(shí)間。有研究[1]表明，每年胃癌早期診斷率不足10%，早期胃癌手術(shù)后5年生存率高達(dá)90%，但進(jìn)展期胃癌5年生存率不足50%，早期診斷胃癌對患者預(yù)后具有重要意義。目前，臨床上一般采用胃鏡及組織病理檢查作為診斷胃癌的金標(biāo)準(zhǔn)[2]，但胃鏡檢查費(fèi)用昂貴，組織病理活檢則為有創(chuàng)性檢查，限制了臨床的發(fā)展和應(yīng)用。早期腫瘤細(xì)胞對胃黏膜的損傷導(dǎo)致胃癌的發(fā)生，而對胃黏膜損傷則會出現(xiàn)肉眼不可見的血性滲透物混入胃液中，因此接受胃液隱血的檢測對早期診斷胃癌具有重要意義。既往研究[3]顯示，傳統(tǒng)胃液隱血檢測通過插管引流方式進(jìn)行，再通過免疫法進(jìn)行體外檢測。但傳統(tǒng)檢測胃液隱血方法不僅需要抽取胃液，操作復(fù)雜，且在抽取胃液插管的過程中給患者帶來極大痛苦，易損傷食管、胃壁，導(dǎo)致?lián)p傷性出血，影響檢測結(jié)果。雖然隱血珠的出現(xiàn)一定程度上提高了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，但受檢者會因細(xì)線牽拉而出現(xiàn)惡心、嘔吐等不良反應(yīng)。隨著醫(yī)學(xué)材料及技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，尋找一種簡單、快捷、無創(chuàng)的檢測技術(shù)成為關(guān)鍵。近年來有學(xué)者根據(jù)醫(yī)學(xué)電子工程技術(shù)及膠囊內(nèi)窺鏡技術(shù)，提出了胃液隱血智能檢測膠囊系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要根據(jù)隱血檢測的原理，與內(nèi)窺鏡技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，設(shè)計(jì)成膠囊形式，達(dá)到無創(chuàng)檢測胃液隱血的目的。再通過隱血檢測傳感器，以無線形式將結(jié)果發(fā)射至體外，得到檢測結(jié)果。本研究通過對入選研究對象進(jìn)行基于MEMS的新型胃液隱血檢測智能膠囊系統(tǒng)篩查并長期隨訪，以探討新型胃液隱血檢測智能膠囊系統(tǒng)對早期胃癌的診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1一般資料隨機(jī)選取100例2014年1月至2016年1月于我院門診就診的體檢者作為研究對象，男58例，女42例，年齡(48.6±3.8)歲(30～70歲)。本臨床研究已獲得本院倫理委員會批準(zhǔn)。所有入選者均自愿參加本次研究并簽字同意。

1.2研究方法

1.2.1 胃液隱血檢測：對所有入選對象采用智能膠囊系統(tǒng)進(jìn)行胃液隱血檢測。具體操作方法[4-5]：囑患者空腹，用溫開水一口將裝載有MEMS的智能膠囊口服咽下，待膠囊口服入胃后，對通過膠囊內(nèi)的圖像傳感器采集后的檢測結(jié)果進(jìn)行分析，判斷胃液隱血的陽性與否。

1.2.2 胃鏡檢查及胃組織病理活檢：對胃液隱血檢測陽性或弱陽者進(jìn)一步行胃鏡及胃組織病理活檢(由胃鏡中心及病理科完成)。

1.3觀察指標(biāo)觀察分析患者胃液隱血檢測的數(shù)據(jù)與結(jié)果，同時(shí)分析胃鏡檢查結(jié)果及胃組織病理檢查結(jié)果，并對患者胃癌、早期胃癌篩查臨床檢出率進(jìn)行分析和評價(jià)。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。計(jì)數(shù)資料以例數(shù)/%表示，采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1胃液隱血檢測結(jié)果100例體檢者中胃液隱血陽性者12例，弱陽性者38例，陰性者50例。

2.2MEMS、胃鏡及胃組織病理活檢結(jié)果對胃液隱血檢測陽性或弱陽性的50例患者進(jìn)行胃鏡及胃組織病理活檢后，明確無異常者25例，經(jīng)胃鏡確診為慢性胃炎者20例，經(jīng)病理活檢確診為胃癌者5例，胃癌檢出率為10.0%；其中早期胃癌3例(60.0%)。MEMS檢出胃癌患者5例，胃癌檢出率10.0%，早期胃癌3例(60.0%)。與病理活檢結(jié)果比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.000，P>0.05)。

2.3不同年齡段的患者胃癌及早期胃癌檢出率比較將檢測出的5例胃癌患者分為30～50歲、50～60歲、>60歲三個(gè)年齡階段，病理檢查與MEMS檢查對胃癌及早期胃癌的診斷率比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.000，P>0.05)(見表1)。

表1 不同年齡段患者胃癌及早期胃癌檢出率比較Tab 1 Comparison of detection rate of gastric cancer and early gastric cancer in patients with different age groups 比例/%

3 討論

胃癌作為一種常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤，其發(fā)病率很高，有統(tǒng)計(jì)[6]表明，我國胃癌發(fā)病率為30%～45%，同時(shí)其病死率也維持在較高的水平，如我國胃癌死亡率占所有惡性腫瘤死亡率的20%，但早期胃癌的生存率較高，可高達(dá)90%，這提示將胃癌控制在早期，可明顯降低胃癌的病死率，因此，胃癌的早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療顯得尤為重要。早期胃癌是一種癌組織局限于胃壁黏膜或黏膜下層的胃癌，大多數(shù)早期胃癌患者多無明顯的臨床癥狀，少數(shù)患者會表現(xiàn)為非特異性的消化道癥狀，如食欲減退、噯氣、泛酸、腹脹、腹痛等，因而多數(shù)情況下會被忽視而未能引起重視。隨著病情的進(jìn)一步發(fā)展，待出現(xiàn)明顯臨床癥狀而被確診為胃癌時(shí)大多已屬中晚期，其生存率會大大降低[7]。所以，提高早期胃癌的診斷率有助于提高患者生存率，降低死亡率。

當(dāng)前，對于早期胃癌的診斷，其手段和方法主要包括內(nèi)鏡檢查、血清學(xué)檢查、影像學(xué)檢查及基因檢測等[8]，但在早期胃癌的普查初篩方面，胃液隱血檢測凸顯出了明顯的優(yōu)勢，它不僅取材操作方便，而且還能夠無創(chuàng)、快速地檢測以對早期胃癌患者作出準(zhǔn)確的初篩。目前，廣泛應(yīng)用于臨床的胃液隱血檢測方法主要集中于胃液抽取檢測和胃隱血珠法檢測[4-5]，胃液抽取是采用胃液采集器抽取胃液，再通過試紙檢測胃液標(biāo)本的方法，操作復(fù)雜且影響因素較多，且會對患者造成強(qiáng)烈的不適感，在臨床應(yīng)用中具有一定的局限性。而胃隱血珠檢測法是通過系線膠囊吞服至胃腔后一定時(shí)間后再將其拉出，再用隱血試劑檢測附有胃液標(biāo)本的膠囊，通過對標(biāo)本顏色的觀察來判斷其是否存在隱血，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)早期癌變信號。此方法雖然操作簡便且經(jīng)濟(jì)實(shí)用，但使用過程中，牽拉細(xì)線會導(dǎo)致患者出現(xiàn)惡心、嘔吐等反應(yīng)，同時(shí)還會引起食管損傷，影響檢測結(jié)果。

本課題組通過研究設(shè)計(jì)研制出一種新型的胃液隱血檢測裝置，它是一種基于MEMS的胃液隱血智能檢測膠囊，該膠囊進(jìn)入人體胃腔后，將檢測結(jié)果信息無線發(fā)送至體外裝置進(jìn)行顯示和識別，此檢測方法簡便，而且無需醫(yī)師干預(yù)，具有較好的應(yīng)用前景[9-11]。本研究為探討應(yīng)用基于MEMS的胃液隱血檢測智能膠囊系統(tǒng)在早期胃癌診斷中的應(yīng)用價(jià)值，其研究結(jié)果顯示，采用MEMS膠囊系統(tǒng)檢測胃液隱血體檢者中有50例為陰性，提示正常人群中有50%左右的患者存在胃部疾病或存在胃癌發(fā)生的潛在可能性。本研究胃癌檢出率為10.0%；其中早期胃癌者3例(60.00%)。MEMS胃癌及早期胃癌檢出率與病理檢查相同，表明MEMS對胃癌及早期胃癌的診斷具有重要價(jià)值。在觀察不同年齡段胃癌檢出率和早期胃癌檢出率時(shí)發(fā)現(xiàn)，MEMS與病理檢查結(jié)果比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明不同年齡段患者采用MEMS對早期胃癌的診斷均具有重要價(jià)值，準(zhǔn)確性較高用新型胃液隱血檢測智能膠囊檢測系統(tǒng)可有效進(jìn)行早期胃癌的初步篩查，提高診斷率，同時(shí)也為新型智能膠囊檢測系統(tǒng)的應(yīng)用提供了一個(gè)應(yīng)用范圍。

綜上所述，本研究結(jié)果顯示，基于MEMS的胃液隱血檢測智能膠囊系統(tǒng)是早期胃癌診斷的重要檢測方法，對胃癌的臨床診斷準(zhǔn)確率較高，篩查效果顯著，有助于提高早期胃癌的診斷率，在早期胃癌的早期診斷中具有重要的意義，值得推廣研究。但本研究也存在不足之處，首先在進(jìn)行研究時(shí)需要制作、優(yōu)化隱血檢測端，如設(shè)計(jì)無線發(fā)射及接收器等。且在隱血檢測膠囊的設(shè)計(jì)上，選擇何種膠囊成分，對可溶性膜的設(shè)計(jì)及如何能使膠囊迅速脫落溶解，對人體不造成毒害等，均是需要設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容和研究前提。此外，對人體胃液隱血環(huán)境的營造，進(jìn)一步評估隱血膠囊的安全性和可行性，也是實(shí)驗(yàn)開始前需要注意的重點(diǎn)。且本研究由于受到各種條件限制，樣本量小，缺乏觀察指標(biāo)，因此下一步將進(jìn)行大樣本循證研究。