DOI：10.3760/cma.j.cn311367-20210218-00099

终日乾乾，与时偕行——《周易·乾·文言》

自1868年问世至今，消化内镜在世界范围内应用已有150余年的历史。我国的消化内镜也走过了70余年的发展历程，在数代消化内镜先驱、前辈们的共同努力和推动下，我国消化内镜检查已从稀缺资源发展为常规检查，消化内镜医师队伍也由弱变强。我国消化学科多年累积的成就是消化内镜能够飞速发展的坚定基础。消化内镜的发展不是一个学科的单打独斗，而是与多学科的发展和突破紧密联系的，在这个多学科交叉融合发展的时期，消化内镜的进一步开展也将势必被推上新时代发展的潮头。

一、我国消化内镜的沿革

消化内镜技术进入中国可谓“姗姗来迟”，我国的消化内镜研究起步也相对较晚。新中国成立后，我国消化内镜事业破冰启航。在20世纪六七十年代，随着纤维内镜引入国内，消化内镜在我国应用进一步普及。1973年，广州南方医院的周殿元教授率先在国内研究纤维结肠镜插镜技术，同年北京首都医院陈敏章教授开展了内镜下逆行胰胆管造影术。20世纪80年代，北京友谊医院于中麟教授、天津南开医院鲁焕章教授率先开展经内镜鼻胆管引流术，湖北中医学院李延福教授、北京医科大学第三医院林三仁教授及其团队分别对超声内镜的应用进行了探索。1985年，在陈敏章教授等前辈的推动下，中华医学会消化病学分会内镜学组在上海成立。1990年，经中华医学会审议批准，消化内镜学分会正式成为独立的专科分会，于次年3月在南京召开成立大会。消化内镜学分会的成立，将我国消化内镜发展引入新的篇章。经过数十年的发展，中华医学会消化内镜学分会于2000年正式获准加入亚太地区消化内镜学会和世界消化内镜组织，标志着我国消化内镜事业在国际消化病学领域中已占据重要地位。消化内镜学分会成立以来，一直致力于提高学科学术水平和医师操作技能，多次举办学术会议，邀请来自中国香港和全球的消化内镜精英一同学习，相互切磋，增进与境外同道的交流和友谊，不断促进国内消化内镜技术的发展。《中华消化杂志》于1981年创刊，是我国消化内镜飞速发展和腾飞的重要见证者，细致报道和记录了我国内镜发展历程中的里程碑^［1-3］。创刊40年来，《中华消化杂志》时常聚焦我国消化内镜成长，同时在促进国内相关领域的热点分析、技术推广、学术交流等方面做出了巨大贡献。 

二、消化内镜的智能化

21世纪以来，信息技术飞速发展的成果正在影响着包括医学在内的各个领域。随着新型算法和海量信息存储、传输技术的发展，人工智能（artificial intelligence）技术成为当前大数据时代最闪耀的明星。以卷积神经网络（convolutional neural network, CNN）为代表的深度学习算法，使人工智能在医学图像识别和辅助诊断方面展现出巨大潜力，并在多个医学领域的应用取得了很好的效果^［4］。JAMA 和Nature 分别刊文报道了基于深度学习的人工智能辅助系统对皮肤病变和糖尿病视网膜病变的图像展示出可媲美同领域专家的识别能力^［5-6］。消化内镜的重要特征之一就是会产生大量包含丰富信息的医学图像，因此，高效并且准确地提取图像信息的人工智能辅助系统将逐步融合成消化内镜领域的一部分，也会成为消化内镜未来发展的重要趋势。

目前，医师对人工智能技术在食管、胃和结直肠早期癌的识别、胶囊内镜辅助阅片等领域的应用都进行了探索，该技术在内镜质量控制和培训方面也具备很大的潜力。

胃癌、食管癌是我国高发的上消化道肿瘤，计算机人工智能辅助诊断在提升上消化道肿瘤的早诊、早治率方面有很大应用潜力。一般来说，人工智能的内镜系统可能对图像解释和病变的早期识别有潜在的积极影响。在消化内镜检查中，基于人工智能的辅助诊断系统主要能够通过分析、识别检查图像，提供病变是肿瘤性还是非肿瘤性的信息，从而提高早癌检出率并初步判断组织学结果。在近20年不断研究探索中，多种计算机学习的算法已经在提取胃、食管病变的特征，包括局部二元图、离散小波变换、轮廓波变换和支持向量器（support vector machine，SVM）等方面得以应用。中国科学技术大学的研究人员通过整合CNN框架来搭建SVM分类器，实现了图像特征提取技术的提升^［7］。Barrett食管、食管鳞状细胞癌、胃癌、H.pylori性胃炎等的一系列研究也展现了人工智能在辅助疾病识别诊断中的潜力。值得一提的是，随着内镜电子染色和放大内镜的发展和普及，在开展早癌高危人群的内镜精查中，人工智能辅助诊断将有助于提高病变的检出率。

在结肠镜领域，发现并摘除结直肠息肉是预防结直肠癌发生、发展的最重要措施，因此结直肠息肉的识别和检出成为人工智能应用的主要场景。机器学习的方法经历了从早期的人工标定提取图片特征到无监督学习的发展过程。目前，在肠镜的图像或视频中，检出和鉴别结直肠息肉的灵敏度均>95%，具有较大的研究发展潜力。除此之外，很多国外团队探索了人工智能在窄带成像下对亚实体息肉、腺瘤性息肉、侵袭性病变鉴别方面的应用效能，结果令人振奋。与此同时，人工智能辅助在实时判别息肉方面也取得很多进展，通过优化算法和提升算力，能够将每帧图像处理时间缩短至1 s之内，这种即时辅助系统有望在肠镜诊疗过程中成为临床医师的得力助手。然而，目前已开展的智能化研究大多数是由非临床领域的研究者发起的，研究重点聚焦于算法本身，与临床实际情况结合不够紧密，在图像采集标准和信息提取方法上还需要改进，大多数研究的样本量相对较小，尚未实现“海量”数据的验证。

胶囊内镜是目前小肠疾病诊断的重要方法之一，其重要特点是会生成大量的图片。单次胶囊内镜检查将会产生30 000~40 000张图片，巨大的工作量使医师的阅片效率和准确度都难以保证，人工智能在胶囊内镜领域的研究热点主要集中于胶囊内镜图像的初步分筛和可疑病变的快速识别，医师藉此可缩短阅片时间和提升工作效率。

消化内镜的质量控制和培训都是系统性工程。伴随着我国整体内镜诊疗数量的激增，对内镜检查质量控制和医师培训需求的矛盾日益凸显。我国在2014年成立国家内镜质量控制专家组，2017年成立国家内镜质量控制中心，初步建立了国家-省-地(市)和哨点医院的三级质量控制体系网络，并依托网络平台确立了12项核心质量控制指标。内镜质量控制的核心也是遵循计划-执行-检查-处置（plan-do-check-act, PDCA）循环实现，涉及内镜运行的每个环节。受限于落后的数据填报采集方式、数据标准化程度不高等因素，我国内镜质量控制还有很大提升空间，不同的智能算法能够在传报数据分析预警、洗消环节监控、设备数据分析、内镜图像评分和视觉辅助等多个方面发挥作用。尽管相关的研究探索尚处于起步阶段，但是人工智能在内镜质量控制的应用空间十分巨大^［8］。在培训方面，研发基于智能算法的模拟培训软、硬件平台也会有很好的前景。

技术的进步势必会推动消化内镜向新的层面发展，围绕消化内镜进入人工智能时代，《中华消化杂志》曾刊发专题进行了报道，介绍了国内4项有代表性的研究，展示出“医工结合”的多学科交叉研究对消化内镜发展的巨大推动力^［8-12］。人工智能在消化内镜领域应用的关键，在于高质量数据采集和图像标注，我国学者也颇具远见地提出了我国自己的专家共识和规范标准^［13］。在感慨消化内镜智能技术蓬勃发展的同时，也应该看到目前其发展和应用还存在两大挑战。第一，计算机与人类的评价标尺存在差异，内镜医师往往通过整体性评价病变的形态和组织学性质，而人工智能需评估所有可提取的组织结构信息（如息肉腺管细节参数）进行运算。第二，由于计算机能够识别图像中十分微小（甚至小至微米级）的变化，一些肉眼难以区分的模糊、晃动等因素也可能影响人工智能的运算结果。因此，深度学习并非人工智能的终极算法，对算法的优化甚至迭代将是不停探索的过程；用于深度学习的图像数据质量的重要性不亚于数量，随着算法的不断进步，对于图像也将提出更高质量的要求。想要迎接这两大方面的挑战，就必须要有计算机领域和消化内镜领域的深度交叉协作和共同攻关，实现跨学科的研发和突破。

三、内镜诊治的舒适化

消化内镜作为一种侵入性检查，从金属管状式内镜到纤维软式内镜、胶囊内镜，其发展和演进同时也是不断提升内镜检查舒适度的过程。舒适的消化内镜诊疗体验不仅可极大提升患者的依从性，也能够提高医师的内镜操作质量。因此，消化内镜的舒适化逐渐得到越来越多的认同和重视。

镇静和（或）麻醉药物的使用能够让患者的意识水平下降或消失，是提升内镜舒适度的最有效手段。事实上，在全球范围内，消化内镜的镇静方法仍有很大不同。随着消化内镜的广泛普及和内镜操作从病房向门诊前移，配备优良的监护和复苏条件成为很多内镜中心建设的重要参考因素。以丙泊酚为代表的新一代时效短、恢复快的麻醉药物应用于临床，使得无痛胃肠镜检查受到越来越多医师和患者的欢迎。鉴于单用丙泊酚带来的麻醉过深、气道损伤、呼吸抑制等局限，麻醉医师可通过多药联合配伍组合（如镇静、镇痛药物联合）来优化镇痛效果，以有效应对多变的临床需求。此外，新的药物也在不断涌现，尽管诸如奥利西定目前尚未通过美国FDA的批准，但是也许在不久的将来，新型的G蛋白偶联受体激动剂有望极大地影响镇静和麻醉的实践。与美国麻醉协会的评分分级相似，我国的消化内镜镇静和麻醉专家共识意见也将镇静深度分为轻度镇静、中度镇静、深度镇静和全身麻醉4个级别^［14］。在内镜实践中，医师希望患者没有反应，患者则希望没有记忆，这通常达到了深度镇静的水平，但是美国消化内镜镇静和麻醉指南主要推荐的是轻度和中度镇静^［15］。在不同国家、地区、医疗环境和临床情况下，镇静程度的选择还需要结合自身的情况，更需要相关领域高质量的循证医学研究。此外，无论国内外，麻醉费用和报销机制也是患者选择操作方式的重要因素。随着监护、复苏条件和麻醉、内镜医师配合度的不断提升，镇静和麻醉技术仍然是消化内镜舒适化发展的有力支撑，这2个学科还将更进一步协同发展。

在消化内镜的大家族中，胶囊内镜如同一颗新星独辟蹊径，其集内镜设备精细化、小型化于一身，同样能够带来舒适化的检查体验。2001年首颗胶囊内镜获批应用于临床，引起巨大反响。我国较早就布局了在胶囊内镜领域的研发，经过20年的发展，不仅在小肠疾病检查应用方面崭露头角，也在胃内检查、结肠检查方面取得很多进展。该系统利用可吞服的胶囊内镜采集消化道内图像，再将图像传输到体外的记录仪内存储，最后由阅片医师在专用影像工作站内阅片。最初胶囊内镜主要应用于小肠的检查，随着我国自主知识产权的第2代精准磁场控制和光电成像的磁控胶囊的问世，使胃腔内的胶囊内镜精确检查成为可能。多中心的临床研究表明，在局灶性胃内病变的诊断准确性与传统胃镜检查一致^［16］，精巧的胶囊为很多畏惧传统胃镜检查且不适宜进行镇静或麻醉的患者提供新的选择，成为推动胃镜舒适化发展的重要力量。在结肠检查领域，双头摄像采图设计使胶囊在肠腔内随轴翻转的同时能够扫描整个肠腔表面。作为一种方便、有效、安全且依从性高的全结肠检查手段，胶囊结肠镜也是很有前景的无痛苦结直肠早癌筛查手段之一。尽管胶囊内镜还存在一系列技术瓶颈，如续航能力有限，结肠检查的诊断特异度较低，无法完成活体组织检查，动力系统存在不足等。然而，作为一个整合了微型化、功能化、自动化特点的新型内镜技术，胶囊内镜扩展了医师的视野，具有很强的技术和应用生命力。

四、内镜下治疗的微创化

微创化是消化内镜诞生和发展的最重要特征和优势。随着技术的飞速进步，该优势也在不断的延伸和拓展。不仅是内镜操作本身的侵入和损伤更小，也带动一些治疗理念和方法的革新。较之传统的外科手术，内镜下的微创切除也从黏膜到浆膜，从隧道技术到经自然腔道的内镜手术，微创的优势进一步释放。消化内镜下切除技术起源于对黏膜息肉的钳除，随着临床需求的拓展和内镜器械的发展，逐步衍生出内镜黏膜切除术（endoscopic mucosal resection, EMR）和内镜黏膜下剥离术（endoscopic submucosal dissection, ESD），使原本需要外科干预的消化道早癌等病变变成内镜医师的主战场，其临床效果可靠、使用安全，同时降低了整体治疗费用。近10年来，一系列的专家共识意见进一步规范和明确了EMR和ESD的适应证、禁忌证、围手术期管理等，我国的相关技术逐渐与世界接轨甚至处于领先地位^［17-21］。以经口肌层切开术（peroral endoscopic myotomy, POEM）为代表的黏膜下隧道技术的发展和穿孔封闭技术的进步，让消化道黏膜下层和固有肌层不再是内镜治疗的禁区，通过开辟黏膜下的“第三空间”，使病变部位的黏膜层与固有肌层构成双重屏障，降低了穿孔的风险。经自然腔道内镜手术(natural orifice transluminal endoscopic surgery, NOTES)也可能成为内镜微创治疗突破浆膜层进军腹腔道路上的得力助手^［22］，但目前这项技术还有很大的提升空间。当然，内镜下封闭术的进步为微创治疗的发展提供了安全保障，无论是单纯钛夹夹闭还是内镜下缝合系统，可靠的内镜下封闭手段^［23-24］为内镜医师解决了后顾之忧，也为内镜下微创治疗注入无形的动力。

时光荏苒，回顾我国70年来的消化内镜发展史，我们深感自豪。自21世纪以来，我国消化内镜事业发展蒸蒸日上，我国可开展消化内镜诊疗的机构已达万余家，消化内镜相关研究在国际期刊发表量增长近20倍，组织修订临床指南和专家共识达20余部。在这一时期，一批诸如《中华消化杂志》这样优秀的学术期刊诞生，锐意进取，既是学术交流的优质平台，也是瞄准前沿的风向标，对提升我国消化内镜的学术地位和影响力发挥了重要作用，推动我国消化内镜发展并快速步入世界先进队列。消化内镜的诞生开创了消化道疾病诊断和治疗的新纪元，消化内镜的发展则对消化道疾病的诊疗带来革命性的飞跃，消化内镜的未来也将全面推动消化道疾病的诊治进入新时代。