內視鏡AI 的時代來臨-可以看的更快、更準的腸胃鏡｜李宜霖醫師

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對於內視鏡的診斷與治療，我個人非常有興趣，在過去的直播，觀眾也常聽我講腸胃科醫學的迷人之處。

大家想想，身體有很多器官，肺臟、心臟、腎臟、肝臟、胰臟等，如果想親眼看看這些器官到底有沒有什麼問題，除非把身體剖開。但若不想付出很大的代價，例如，想看心臟好不好，只能用間接的方法，做電腦斷層、心臟導管、心臟超音波、…；想看腎臟也是，驗小便、抽血、超音波等等。但腸胃道不同，只伸一隻管子到身體裡，就可以觀察消化道是否生病了，這是一件非常神奇的事。所以我從大約28、9歲開始迷上腸胃鏡之後，直到現在都還樂此不疲。更重要的是，腸胃鏡到現在還持續進步中。

先跟大家聊一下內視鏡演進，讓大家知道內視鏡是怎麼回事、而現在在做什麼，給大家未來就醫的參考，什麼會是比較好的方式。

內視鏡的演進史

內視鏡是檢查腸胃非常重要利器，在不干擾身體的情況下，也不必把肚子剖開，就可以活生生地看見腸胃的運作以及裡面的狀況：是否有潰瘍、長東西、受傷、出血等。

1、內視鏡的發明—硬管內視鏡

一位名列教科書的德國內科醫生Aldolph Kussmaul (1822～1902)，他除了發明第一個內視鏡，還做了非常多的臨床觀察，例如，醫學上以他命名，稱之為Kussmaul respiration (Kussmaul大呼吸)。

有一天他看見馬戲團人員在吞劍。於是就想，既然劍都能吞，是否也能把一根管子放進胃裡，看看食道、胃是否有什麼狀況。在1868設計了最原始的胃鏡：病人仰坐著，醫師從病人上方觀察。雖然不夠普及(有些病人無法用此方式觀察)，但已經邁出觀察胃的第一步。

The first Gastroscope 1868, Adolph Kussmaul

2、內視鏡的進展—半彎曲內視鏡

中間的進展其實很緩慢，直到1930年代。內視鏡剛開始時是一根硬梆梆管子，主因在於光線無法轉彎，想觀察只能利用硬的、直線的內視鏡。於是想辦法讓管子彎曲，同時讓光線可以進入。沒有光線，只有管子進入胃也沒用，因為裡面會是一片漆黑，看不到任何東西。之後改良成可以”半彎曲”(semi-flexible endoscope)的內視鏡。這時候，病人不必仰坐，可以躺著，不再這麼辛苦。但由於管子還是硬的，仍不夠理想。

Semiflexible Endoscope

3、劃時代的發明—光纖內視鏡

1950年代，一位出生於南非貝薩爾(Bethal)的醫師Basil Hirschowitz(1925～2013)，在美國的阿拉巴馬大學改良、設計了fiber-endoscope(光纖內視鏡)，可以讓光線轉彎，這是劃時代的發明，把原本工業用的光纖應用在醫療上。病人依然可以躺著觀察胃部，但更重要的是，讓腸胃科醫師可以檢查彎彎曲曲的大腸(食道相對比較直)。但是，醫師必須將觀察的結果畫成圖片，再和其他醫師溝通。請觀眾想想，不是每位醫生都有畫圖的天分，有些根本看不出來畫的是什麼，因此不夠精準。

Fiberoptical Endoscope , Basil Hirschowitz 1925-2013

4、胃內攝像機—Gastrocamera

光纖配合相機，是從東京大學發展出來的技術。日本人發現，原本是用肉眼觀察，可以在觀察鏡頭裝上相機拍照。從此，可以把看見的問題拍下來，和其他的醫師分享。在發展的時候並不容易，因為相機把觀察的視野擋掉，進入胃裡只能一直拍照，最後再將所拍的照片洗出來。大家可以看左下角的照片，照片其實不是很清楚，但已經很棒，而不是用手繪圖。

Gastrocamera

5、即時傳輸系統—Instantaneous System

大約在1970、80年代，我參與內視鏡是從這年代開始。左邊是一台舊型的內視鏡，影像螢幕很厚重，內視鏡很大台，但已經不是用相機，是直接將影像傳輸至螢幕，讓醫師可以同步看見胃內部的狀況，若有發現問題，也能即時拍照，將照片洗出。這是非常了不起的發明。右下角的圖片就是做大腸鏡的設備，可以看見腸內狀況又能拍照，當時覺得這真是完美的系統。

Instantaneous System

6、NBI里程碑—Video system & NBI era

2000年之後OLYMPUS系統，內視鏡有非常大的改變。機器更輕便、螢幕更大一點、畫質更好，內視鏡管子本身也更有彈性、更符合人體工學。2006，OLYMPUS發展出更強大的系統：NBI (Narrow Band Imaging System，窄頻影像系統)，是非常重要的光學變革。這個系統現在是每家醫院、診所的標準配備。

所謂窄頻影像系統，是利用濾鏡(filter)把可見光的紅光濾除，光線只包含藍光和綠光。紅光波長最長，會把早期病變遮住，當把紅光濾掉，可以協助找到早期的病灶。視頻時間20：30處為實際案例。

最左邊的照片為一般可見光下的腸壁黏膜，好像有長東西、又好像沒有；轉成窄頻影像之後，就能看見非常明顯的咖啡色病灶(中間照片)，再把病灶放大(最右邊照片)，可以把病灶的紋路看得一清二楚，讓醫師清楚知道這個病灶到底的是惡性、還是良性，從此便能診斷更早期的病灶。臺灣大約於2010年引進此系統。

窄頻影像系統 Narrow Band Imaging

高解析度放大型內視鏡

利用高解析度內視鏡把病灶放大，把更細微的組織構造看得更清楚。過去10年，內視鏡的發展主要是在玩光學，利用不同的光線凸顯胃、食道、腸道的病灶樣貌，可以更早期診斷與治療。

視頻時間23：09處為消化道癌的早期診斷實際案例。

• 最左邊的食道癌、胃癌、大腸癌，任何內視鏡都可以看得很清楚。
• 中間這行的照片，早期的病變：好像有長東西、又好像沒有。
• 最右邊是利用特殊染色找到更早期的病灶。

消化道癌的早期診斷

早期診斷+早期治療=活得久

所有的健康檢查，早期診斷早期治療、預後較好、可以得到更好的生活品質與照顧。看右下角這張圖片，以胃癌為例：

• 診斷為第一期，五年的存活率高達95%，和正常人差不多；
• 若診斷為第四期，五年存活率不到20%。

不要害怕檢查，只要開始檢查，很容易找出早期病灶，預後跟還沒有生病前的情況差不多。

如何早期診斷

• 腸胃道癌症早期並無症狀。
• 定期接受篩檢，想要找到早期病灶只能靠篩檢。
• 高危險群及家族病史者，需更早接受檢查：飲食習慣與遺傳。
• 高解析度內視鏡檢查：NBI、LCI、BLI，都是利用光學、染色方法凸顯病灶。這是醫療的責任，要想方設法找出早期病灶。
• AI人工智慧輔助診斷與治療。這是今天的重點。

內視鏡AI人工智慧輔助篩檢與診斷
現代車子，早已利用AI輔助開車。停車時，利用相機輔助讓人很容易就能停在停車格裡；開車時，照後鏡不再只是用鏡子，也是一台相機讓你看見後方來車；旁邊的側視鏡，可以幫忙檢視和旁邊車子的距離；若不小心即將碰撞，會自動協助剎車。這是汽車的AI。更進步的汽車AI，是可以自動駕駛。

臺灣內視鏡AI時代已經來臨。

內視鏡(腸胃)AI的篩檢功能與輔助診斷功能

先看一段影片。影片中，

• 腸道面積廣大，在一般光線下，內視鏡AI可以幫忙找到早期病灶，然後發出嗶嗶訊號、並以框框將其發現的可疑病灶標示出來，提醒醫師。等同旁邊有很多雙眼睛幫忙檢視。這是AI的篩檢功能。
• 再轉到不同的光線，從AI的角度(內建資料庫)判讀，這顆瘜肉到底是好的(增生型瘜肉)、還是壞的(腺瘤型瘜肉)？這是AI的輔助診斷功能。

這是目前AI內視鏡正在做的事情。從此，內視鏡醫師不再是一人孤軍奮鬥，而是”一個團隊”。

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