黄 勍 周 晋 王瑞刚 魏正杰 王 旭 蒋 绚

1.清华大学附属北京清华长庚医院 清华大学临床医学院，北京 102218；2.清华大学基础工业训练中心，北京 100084

结肠镜作为一种比较成熟的介入检查方式，通过对结直肠的直接观察与活检组织病理采集，可以快速、准确诊断疾病。而且，内镜下切除结肠腺瘤及治愈早癌在结直肠癌防治方面意义重大[1-2]。然而，受限于人员及设备不足，在美国等发达国家也远未实现适龄人群的结肠镜普查，其中28%的50～75岁美国人从未接受过任何形式的结直肠癌筛查[3]。与发达国家比较，我国的结肠镜资源更加匮乏，目前只能作为个体化筛查的手段[4]。结肠镜操作相对复杂，由于部分大肠位置游离、走形迂曲、腹盆腔手术后粘连等因素，需要操作者左手控制操作部手柄，右手控制镜身插入部，通过不断地插入、牵拉、旋转镜身解袢来完成检查与治疗；复杂肠镜耗时耗力，长时间的内镜操作会使操作者感到疲惫，出现肌肉、关节等不适；这些限制了结肠镜技术的普及推广。针对这一现状，本研究以网络问卷的形式进行了调研，主要内容包括操作者对结肠镜的操作体验以及操作相关躯体疲劳度。

1 对象与方法

1.1 研究对象

2019 年10 月至2020 年2 月通过互联网络进行网络问卷发放及回收，对结肠镜操作医师进行调查。从全国范围内选取符合研究条件的医院，对其消化内镜医师进行问卷调查，拟收集问卷300 份。入选标准：①北部、中部、南部不同地域，不同经济水平的省及直辖市共5个；②选定地域按三级医院与下级医院比例4∶1 选取医院；③所有参与研究医院均需配置全职消化内镜医师及内镜室。排除标准：①内镜日均完成量＜10 例；②内镜医师工作时间＜2个工作单元/周（1个工作单元为半个工作日）。共收集有效问卷328 份，男女比例为操作组1∶1。研究对象来自5个省及直辖市（北京市、陕西省、山西省、广东省及辽宁省）的41 所医院。年龄26～60岁，以31～50岁为主（84.1%）。三级医院265 名（80.8%），中级（主治医师）153 名（46.6%）及副高级（副主任医师）106 名（32.3%）职称。研究对象的结肠镜操作经历＜5 年126 名（38.4%），5～＜10 年100 名（30.5%），10～20 年79 名（24.1%）。单位时间（半天）的结肠镜操作量≤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 调查问卷的设计

参考国内外文献[5-6]设计了结肠镜操作体验及结肠镜手柄改进意向的调查问卷。自填式问卷共包括48 道题目，题目类型包括单选题、多选题、填空题、排序题等，用于确定研究对象的一般情况（5 道题目），结肠镜操作水平（5 道题目），操作体验（11 道题目），躯体及相关部位疲劳度及损伤情况（23 道题目）及对结肠镜结构的改进建议（4 道题目）。在预实验基础上（15 例），对问卷条目及内容进行了少许修改调整（Cronbach’s α=0.76），保证问卷的易读性与结果的可信性。调查问卷均使用腾讯问卷系统进行网络发放及收集。

2 结果

2.1 结肠镜操作相关的躯体疲劳度调查

医师有明显疲劳或已形成损伤的部位，发生频率最高的依次是左手大拇指根部71 名（21.6%），大拇指第一关节61 名（18.6%），大拇指指尖53 名（16.2%）；腰部51 名（15.6%）与左肩部42 名（12.8%）（表1）。医师腿部疲劳度情况为左腿静脉曲张35 名（10.7%），右腿静脉曲张34 名（10.4%），左腿发胀发麻141 名（43.0%），右腿发胀发麻104 名（31.7%），左脚足跟痛119 名（36.3%），右脚足跟痛88 名（26.8%）。

表1 纳入人群躯体疲劳程度[例（%）]

2.2 肠镜手柄改良的必要性

调查显示，操作者对肠镜设计方面，最看重的前三项依次是镜头旋转角度大224 名（68.3%），镜身柔韧性好209 名（63.7%），镜身硬度可调节184 名（56.1%）。对于目前肠镜的结构设计，138～202 名（42.1%～61.6%）操作者对肠镜手柄的体量、按钮、锁止开关等设计不满意。调查结果显示，238 名（72.6%）认为肠镜手柄需要改良，186 名（56.7%）支持开发肠镜手柄智能助力系统。见表2。

表2 对目前肠镜手柄设计的评价

3 讨论

结肠镜检查是结直肠疾病诊断及治疗的首选方式，对结直肠癌防治意义重大[7,8]。然而，即使是美国等发达国家也远未实现适龄人群的结肠镜普查[9]。我国的结肠镜检查需求量巨大，但结肠镜操作技术难度高，学习周期长，专业医师资源不足[10-12]。同时，操作手法不当会给患者造成非常痛苦的检查体验，进而降低了患者的依从性[13-15]。另一方面，长期大量的结肠镜操作，会增加操作者的躯体疲劳度。严重情况下可能会迫使操作者减少内镜工作量，甚至过早退居二线[16]。目前，国内外尚缺乏内镜医师对结肠镜的操作体验的相关系统研究，本研究针对此方面进行研究，为结肠镜技术改进策略提供理论依据。

结肠镜操作耗时耗力，操作者容易产生躯体疲劳感。操作组的手部、腰部、腿部及整体疲劳度均与非操作组有显著差异。独立组操作者结肠镜操作年限更长，单位时间内结肠镜操作量更多，日积月累的肠镜工作量使这些医师更易产生躯体疲劳感。大肠走形迂曲、多变，结肠镜进镜过程中即完成解袢动作，有些患者结肠存在冗长、粘连的情况，对操作者的手部技巧及体力要求较高，因此疲劳感在所难免。同时，由于肠镜操作中右脚控制脚踏板，左腿多为支撑腿，研究中操作者的左下肢损伤人数更多。综上，这些结果提示研制肠镜手柄智能助力系统的必要性，帮助学习者缩短学习曲线，减少操作者的疲劳感，为患者提供更好的检查体验[17-18]。

本研究中，42.1%～61.6%的操作者对肠镜手柄的体量、按钮、锁止开关等设计不满意，其中学习组对肠镜手柄不满意的人数更多。有72.6%的操作者认为肠镜手柄需要改良，56.7%支持开发肠镜手柄智能助力系统。消化内镜的发展至今有一百多年的历史。先后经历了硬管式内窥镜、半软式内窥镜、纤维与电子内窥镜等阶段。近年来，人们试图利用机器人技术与人工智能技术辅助内窥镜诊断及操作，降低医师负荷[19]。如王洛伟等[20]提出了仿蚯蚓结构的蠕动式微机器人结肠镜系统。胡海燕等[21]提出了仿触手结构的连续型结肠镜机器人，主要研究了结构设计与通过性、基于力感知的柔顺控制、多电机控制系统设计，在开发结肠镜机器人方面进行了很好的尝试。人工智能[22]技术在内窥镜图像诊断方面已取得了很好的研究成果。Wang 等[23]在一项前瞻性研究中证明，计算机辅助识别系统比常规结肠镜白光下的腺瘤漏诊率更低。在辅助结肠镜操作方面，Chen 等[24]提出了一种三维传感器读数实时逼近中心位置的方法，实时调整结肠镜机器人末端形状，以避免接触肠壁。Rosch 等[25]提出了一种基于可滚动的面包圈的结肠镜机器人运动方法。本研究团队研发的肠镜手柄智能助力系统旨在改善操作医师的内镜操作体验，降低内镜操作相关的损伤与疲劳。本系统目前已完成制作，正在进行专利申请。关于传统肠镜手柄与智能助力系统操作体验的比较实验，已在近期开始进行，本研究将通过实验数据进一步证明新系统的优势。智能助力系统数字化的操作模式为数据采集和专家示范操作记录留好了接口，为发展机器人系统的关键技术进行铺垫。随着机器人技术和人工智能技术与内窥镜技术的融合，结肠镜技术必将迎来新的革命。

总之，结肠镜的操作难度较大，长期操作会造成明显的躯体疲劳感，目前的肠镜手柄不能充分满足内镜医师操作需求，肠镜手柄智能助力系统是很好的尝试。