カプセル内視鏡検査

ワイヤレスカプセル内視鏡
カプセルの写真
メッシュ	D053704
OPS-301 コード	1-63a、1-656

カプセル内視鏡は、病気の診断に使用するために消化管の内部画像を記録するために使用される医療処置です。最新の開発では、生検を行い、消化管全体の特定の場所で薬剤を放出することもできます。^[1]より広く使用されている内視鏡とは異なり、カプセル内視鏡は小腸の中央部分を観察する機能を提供します。さまざまな消化管がん、消化器疾患、潰瘍、原因不明の出血、一般的な腹痛の検出に適用できます。患者がカプセルを飲み込んだ後、カプセルは消化管に沿って通過し、1秒間に多数の画像を撮影し、患者が携帯するポータブル記録装置に接続された一連の受信機にワイヤレスで送信されます。標準的な内視鏡に対するカプセル内視鏡の一般的な利点には、最小限の侵襲性手順の設定、消化管のより多くの部分を視覚化できること、および手順のコストが低いことが含まれます。^{[2] [医学的引用が必要]}

カプセル内視鏡は、1980年代初頭にマサチューセッツ州ボストンでイスラエルのエンジニア、ガブリエル・イダンとイスラエルの胃腸科医、エイタン・スカパによって初めて概念化されました。この2人は、光ファイバー テザーを使用した CCD (電荷結合素子) カメラベースの画像化システムを最初に開発しました。この最初の設計は、消費電力が高く、画像データの送信時間が長く、最長10分かかるという問題がありました。1993年にイダンは、システムをカメラと送信機、患者の腹部のセンサー アレイに取り付けられたレコーダー、保存されたデータを医師が後で自由に処理するソフトウェア パッケージの3つのコンポーネントに分割することを思いつきました。この新しい構成は、CCD カメラを CMOS (相補型金属酸化膜半導体) カメラに置き換えることによって可能になりました。これらのカメラは、CCD カメラのわずか1% のエネルギーしか消費しません。より効率的な電源システムにより、光ファイバー ケーブルを取り除いてスタンドアロンの画像化システムを実現できました。この3コンポーネントの画像化システムは、今日でも人気があります。^[3]

2001年、FDA（米国食品医薬品局）はギブン・イメージング社が開発した最初のカプセル内視鏡を患者に使用することを承認しました。不明瞭な消化管出血用のPillCam SBとDBE、小腸用のOlympus CE、食道疾患の検査用のPillCam ESO、結腸腫瘍の検出用のPillCam COLONなど、多くの新しいモデルが開発されました。^[4]

カプセル内視鏡の研究が進み、技術が進歩するにつれて、ワイヤレスシステムやエネルギー効率の高いシステムが改善され、よりコンパクトなカプセルや画像処理システムの開発が可能になり、現在も多くのものが開発されています。

カプセル内視鏡検査では、ビタミンサイズの小さなワイヤレスカメラを使用して患者の消化管の画像を撮影します。カプセルは通常、カメラ、アンテナ、および光アレイで構成されています。^[5]デバイスが小さいため、画像を内部に保存することはできません。そのため、ストレージユニットを備えたセンサーアレイが、撮影期間中、患者の腹部に配置されます。このストレージユニットは、後でコンピューターに接続して、医療専門家が画像を分析することができます。^[6]

カプセル内視鏡の最新モデルでは、カプセルの両端にカメラシステムを追加したり、カプセル自体に画像を保存したりして、デバイス使用中に持ち運ぶ医療機器の量を最小限に抑えることを目指しています。^[6]カプセル内に画像を直接保存するシステムの場合、排泄後にカプセルを回収し、二次デバイスで画像を抽出する必要があります。^[7]

カプセル内視鏡の主な欠点は視野である。装置内のカメラシステムの配置によっては、画像が消化管のひだによって遮られる可能性がある。画像キャプチャの受動的な性質と、消化管内での装置の操作の制御の欠如のため、さまざまな企業や研究室で新しいソリューションが開発されている。カプセルの端にカメラシステムを配置したシステムの場合、視野は140度から170度の範囲である。^[8]

標準的な内視鏡検査よりもカプセル内視鏡検査を選択することには、いくつかの利点があります。標準的な内視鏡検査は、患者にとってより不快であり、消化管壁を穿刺する傾向があり、小腸の中央部にアクセスできません。内視鏡は、口/鼻腔または直腸のいずれかから挿入する必要があります。長さの制限により、小腸の診断に非常に重要な領域にアクセスすることができません。現在、米国では、^{[いつ? ]カプセル内視鏡検査は、標準的な内視鏡検査よりも優先して主要な画像診断法として使用することはできません。 [要出典]}その結果、多くの患者は、まず標準的な内視鏡検査を受けてからカプセル内視鏡検査に紹介される必要があります。カプセル内視鏡検査を現在の標準治療と同等にするには、さらなる革新が必要ですが、これを達成するために広範な作業が行われています。^[9]  

食道胃十二指腸内視鏡検査（EGD）では、長い柔軟なチューブに取り付けられたカメラを使用して、消化管の上部、つまり食道、胃、および十二指腸と呼ばれる小腸の最初の部分の始まりを観察する。直腸から挿入された結腸内視鏡は、結腸と小腸の遠位部分である末端回腸を観察することができる。しかし、これら2種類の内視鏡検査では、小腸の中間部分の大部分を視覚化することはできない。

そのため、カプセル内視鏡は、標準的な内視鏡検査では見えない消化管の部分を検査するために使用されます。小腸に病気が疑われる場合に有用であり、消化管出血の場所やクローン病などの原因不明の腹痛の原因を見つけるために使用されることもあります。しかし、EGDや大腸内視鏡検査とは異なり、発見される可能性のある病状の治療には使用できません。カプセル内視鏡検査が使用される一般的な理由には、原因不明の出血、鉄欠乏症、または腹痛の診断、小腸のポリープ、潰瘍、腫瘍の検索、炎症性腸疾患の診断などがあります。^[10]

セッション中に小型カメラで収集された画像は、適切な周波数帯域のいずれかを使用して、患者が装着した外部受信機にワイヤレスで転送されます。収集された画像は、表示、確認、診断のためにコンピューターに転送されます。^[11]一部のカプセルから発信される無線周波数信号を使用して、カプセルの位置を正確に推定し、体内や消化管内でリアルタイムに追跡することができます。^{[12]カプセル内視鏡は、}肝硬変患者の場合など、さまざまな病気に対する標準的な内視鏡検査にまだ取って代わることはできません。^[13]

2014年時点では、薬物送達などの技術の新たな応用を可能にするために、追加の感知メカニズムと位置特定および動作制御システムを研究対象としていました。また、カプセルに継続的なエネルギー源を供給する方法として、無線エネルギー伝送も研究されていました。^[14]

カプセル内視鏡検査では、病気の正確な診断のために患者の消化管の鮮明な画像を撮影するために、さまざまな準備手順が必要です。^[15]カプセル内視鏡にはさまざまな種類がありますが、一般的な説明としては、カプセル、センサーアレイ、ストレージユニット、およびコンピューターシステムを使用するのが最も一般的なセットアップであると想定できます。まず、患者の腹部にセンサーアレイを置き、ベルトのように記録ユニットを装着する必要があります。開始時間に応じて、患者は病院に滞在するか、自宅に戻るように求められる場合があります。次に、患者は錠剤を飲み込む必要があります。約8時間後、センサーアレイを取り外して医師に返却できます。カプセルは通常の排便によって排泄されます。^[16]

処置中は、従うべきいくつかの異なる方針があります。患者は錠剤を飲み込んだ後の最初の2時間は透明な液体のみを飲み、4時間後には食事を摂ることができます。MRI検査、アマチュア無線、金属探知機、激しい運動はすべて避けてください。さらに、すべての外部機器は乾燥した状態に保たなければなりません。^[16]

2022年現在、カプセル内視鏡を製造しているメーカーは数多くある。^[17]この技術はもともとイスラエルの科学者ガブリエル・イッダンとエイタン・スカパによって開発され、最初の錠剤が飲み込まれたのは1997年のことだった。^{[18]イッダンはイスラエルで}ギブン・イメージングを設立し、同社は2001年にFDAの認可を受けた。^{[18]現在（2024年）} メドトロニックは、最も広く使用されているカプセル内視鏡システムの1つであるピルカムを製造しており、400万台以上を販売している。^[19]メドトロニックは2014年にギブン・イメージングからピルカムシステムを購入した。 ^[20]

カプセル内視鏡検査は、消化管検査として非常に安全な方法であると考えられています。カプセルは通常、摂取後24～48時間以内に患者の便とともに排泄されます。患者は無症状であったにもかかわらず、カプセルがほぼ4年半にわたって体内に留まったという報告が1件ありました。ただし、腸閉塞のリスクは、内視鏡検査または手術で除去するデバイスの位置を特定するために腹部X線検査を行うことで回避できる可能性があります。^[21]

22,840例の検討では、カプセルが残留した症例は1.4%で、クローン病が一般的な原因であり、ほとんどが外科的に除去された。^[22]カプセル残留率は処置の適応症によって異なり、最も高い割合はクローン病であることがわかっている場合（5～13%）、次いで不明な消化管出血（1.5%）、クローン病の疑い（1.4%）、健康なボランティア（0%）となっている。^[23]カプセル残留の危険因子には、クローン病、NSAIDの使用、腹部放射線照射などがある。^[23]