夏天夏天悄悄过去留下小秘密，从重庆八月份市民举报聊起——到底谁是磁控胃镜胶囊天下第一？

今年七八月，内部员工or市民举报还真是很多啊，医疗行业十分“热闹”。

今年8月31日，重庆市食品药品监管局公开信箱收到一封员工举报公开信，一位自家员工举报了重庆医药工业研究院制药公司严重违反药品管理法，举报的内容很爆炸，这位员工应该是受到了“【长生生物(002680)、股吧】疫苗被老员工实名举报”事件的激励，忍无可忍的去举报了。

中提到[1]：

“上级领导：我们是重庆医药工业研究院有限责任公司的员工。最近从电视上到关于长春长生生物公司严重违反国家药品生产管理法规的系列报道，我们认为，我院制药公司在违反国家药品生产管理法规方面比长春长生生物有过之无不及。为了对国内外人民的生命健康负责，特向上级机关反映如下，务请尽快调纠正”

不知道现在处理的如何了。

随后重庆市民又实名举报了。

安翰光电7月6日在重庆参加消化内镜医师学术大会时，因广告宣传单中出现“胶囊胃镜【机器人(300024)、股吧】”“全球唯一”等词汇，被重庆市民实名举报。重庆渝北工商局执法支队及区药监分局接到市民举报后展开联合行动，对该企业进行了处。

巧合的是， 8月23日在重庆举办的中国首届智博会，另一家企业金山科技也带着“全球首台”智能导航胶囊胃镜机器人亮相[2]。

金山公司公布的新闻图，还可以让胶囊精准控制胶囊悬浮半空中。

夏天夏天悄悄过去留下小秘密～总之，在重庆出现两个“全球首台” 胶囊胃镜机器人，这让习惯了严谨的笔者感到很好奇，企图揭开这个秘密，大家可以当科普。

先简单说说“胶囊内镜”

20世纪80年代，以色列机械工程师Iddan博士受智能导弹上遥控摄像装置启发而产生一个创意：用小型的“人体侦察机”对人体整个消化道进行探测。

后来英国人Paul Swain成立GIVEN IMAGING公司专门开发这种探测设备。1999年，这种探测设备开发成功，命名为M2A胶囊内窥镜，这就是世界上第一部胶囊内窥镜系统。

经过十几年的发展，目前已成为小肠疾病的一线诊断方式。Given把胶囊技术发展到极致，美中不足，传统胶囊内镜是依赖自身重力和胃肠道蠕动被动行进，随机拍摄消化道黏膜，并不能实现主动控制，Given在主动控制技术上也一直未有突破。

我们来一个简单的发展史：

再说说安翰光电和金山科技争“第一”的

所谓“磁控”胃镜胶囊是什么？

通俗地说，就是把这颗会自动拍照的胶囊内景，吞下去到胃里，体外通过磁力设备来控制胶囊内景的运动，从而完成胃部的检。

总之在胃部筛的时候，就可以告别痛苦的插管胃镜啦！

插管胃镜，大概是做过的人都不想再做。

现在划重：

“磁控”，是这一产品的最大难。

最早在2006年有研究者提出磁控胃镜胶囊的概念：maic assisted capsule endoscopy (MACE)。那次做的还是体外简化实验，用的Given Imaging家的 M2A胶囊[3]。

其他海内外的研发进展，笔者做了一个表格，根据磁控类型的区别，分为电磁体、磁共振、永磁体。

在献基础上翻译，并更新。以上统计的时间表均为献发表时间，并非产品上市时间。[4]

挑几个重的描述一下：

（1）奥林巴斯

2010年，奥林巴斯最早和西门子合作时，使用的电磁体，用12个线圈，做成核磁共振设备的样子，作为磁控设备；这款胶囊内镜包括2个图片传感器，医生到的画面延迟于实时图片显示。为了使传感器易于被磁性控制，其内部包含磁性材料。通过两个操纵杆进行磁力的精确调控，内科医生可以使胶囊到达三维空间里5个自由度的运动，包括X/Y/Z轴的直线运动，和水平旋转、垂直翻滚。

志愿者试验中，平均检时间为30分钟；论给出了志愿者试验中的检效果。并提出还需要进一步改进导航和控制方法。

2012年后，发现用线圈复杂但是效果又做不到定悬浮，从此奥林巴斯就改成使用永磁体了（后续专利技术转变可阅），设计特殊构型的永磁体。

2）金山科技和韩国Intromedic

2012年前后，OMOM可控胶囊系统(中国金山科技有限公司)和MiroCam Navi MC1000-WM(韩国首尔Intromedic有限公司)是两种商业化的胶囊技术，使用的是手持磁场发生器。在人体模型中显示了上消化道可操作性。手持式磁场发生器价格十分便宜，内窥镜医师的学习掌握时间也很短。

韩国的The Mirocam-Navi system.

但是，在运动精确度方面，这种手持式操作劣于机器人控制。例如为了将足够大的磁场和磁场梯度投射到胃肠道中，特别是对于肥胖患者，必须使用更大更大的磁铁。在整个胃镜检过程中使用这种手持系统对操作人员来说是一项繁重的体力劳动。

可以认为手持式操控系统已经是被淘汰的技术。

3）安翰光电

2012年，廖专和他的同事在34例健康志愿者中证明了这个系统的可行性和安全性。[Liao et al. 2012]. 安翰系统由胶囊内镜（内含永磁体）和一个单成像CMOS系统传感器组成。

安翰磁导航系统

不同于之前描述的奥林巴斯胶囊——有双重图像传感器。这个导航系统也不相同，因为它包括一个C型机器臂和一个永磁体。胶囊图像实时显示，方便了内科医生的检，胶囊可以由操纵杆控制运动完成检。

然而，笔者也提出一个疑问，在安翰的专利“一种控制胶囊内窥镜在人体消化道运动的装置及方法CN103222842A”中，目标上，安翰期望胶囊漂浮在水面；但专利附图中的图6，球形磁体的等磁力线是椭圆，因此必须在转动外部磁体的同时调整外部磁体与胶囊之间的竖直距离，不然胶囊所受磁力降低、容易沉入水底；

所谓精准的移动，在缺少定位传感器的情况下，这是难以实现的。而目前定位传感器有局限在了传感器本身的基础研究，并无合适的传感器可供使用。

关于传感器的诉求，早在2012年就有献提出[6]，研究者在猪胃使用GIVEN的M2A胶囊，在胶囊内装入小磁体，磁控装置为6个铜线圈，希望做悬浮移动效果。但研究中发现胶囊的稳定移动需要准确的定位，然而研究者缺少定位传感器，只好在视觉控制下（体外观）的完成稳定移动。

是时候揭露谜底了！

根据笔者所列时间表，严格地讲，安翰光电和金山科技均不是“全球首台”，也非“唯一”的磁控胃镜胶囊机器人。

但安翰光电作为国内首台，是当之无愧的，并且其研发成果公布时间并未落后太多海外，在全球已处于领先地位。

而金山科技虽然也在2012年也有报道，但控制方式为手持式，几乎是目前已经淘汰的技术，算不上“机器人”，只能算人力操控。

在中国国际智能产业博览会上，金山科技发布的新品“全球首台智能导航胶囊胃镜机器人“，目前还未到相关献研究报道。

在其新闻里的这幅图所示“精准控制胶囊悬浮半空中”，从技术角度上严格地说，截止目前为止，任何一家也不可能实现的技术。

因有二：

1、胶囊悬浮在空中，需要实时、精准（毫米级别精度）的定位传感器支持，方可实现，然而此类定位传感器，是需要理级别的创新，不是一家胶囊内镜厂商可以推动创新的，目前还未有满足要求的此类传感器出现。

2.、对胃镜检而言，胶囊悬浮在空气中并不是合适的使用方式，因为胶囊胃镜检时需要受检者饮入足量的水以撑展胃壁的褶皱，就奥林巴斯、西门子、安翰等国内外厂家在专利技术中披露的来，胶囊镜头浸入水中、对撑展开的胃壁进行观察，才是更合理的使用方式。

谜底揭晓了，如果大家对这个技术还感兴趣，我们就继续聊聊2013年后国内的进展。

国内的进展

从专利申请的角度，国家知识产权局专利局专利审协作广东中心的一篇“胶囊内窥镜引导系统专利技术综述”提到[7]：

2013年左右国内的磁控技术受到重要关注，多家多内企业展开了先关的研究并有了一定的突破，使得国内的申请人，例如上海交通大学，深圳资福有限责任公司、重庆金山科技（集团）有限公司等申请了一系列相关专利。国内主要申请人统计如下图：

以奥林巴斯株式会社、西门子公司为首的国外企业在磁控领域具有绝对技术领先优势，这与他们在其他医疗产品的磁场控制领域的优势是分不开的。

而国内在磁控方面的研究起步较晚，进展比较缓慢，而上海交通大学在仿生方面对胶囊内窥镜的主动控制取得显著的成果，目前有更多的国内企业投入到这方面的研究，相信不久在这方面的国内企业在这方面也会取得不错的成果。

结尾感言

最近几年做磁控胃镜胶囊的企业逐渐多起来，技术壁垒比较高，各企业都在努力的搞研发。这个领域也逐渐被投资人熟识，尤其诞生了安翰光电这只估值超10亿美金的医疗独角兽企业后，各大投资机构和医疗企业都期待分一杯这个市场的羹。

目前市场教育也进展的很出色，2017年12月，由国家消化系统疾病临床医学研究中心（上海）牵头，联合中华医学会消化内镜学分会和健康管理学分会、中国医师协会内镜医师分会消化内镜专业委员会和消化内镜健康管理与体检专业委员会、国家消化内镜质控中心和中国抗癌协会肿瘤内镜专业委员会，组织我国消化、内镜、肿瘤和健康管理等多学科专家，联合制定《中国早期胃癌筛流程专家共识意见（草案）（2017，上海）》，胶囊胃镜进入胃癌早筛流程，成为二线检方式。

2018年4月，全国“消化道肿瘤筛及早诊早治项目”启动会由国家消化系统疾病临床医学研究中心(上海)、中国医师协会内镜医师分会、中华医学会健康管理学分会、中国健康促进基金会等7家联合发起。计划用1-2年时间，在全国建立200家以上消化道肿瘤筛中心，争取每年筛1000万至2000万人，并计划依托筛在2030年实现我国胃肠道早癌诊断率提高到20%，胃肠道癌5年生存率提高至50%。

希望有更多的企业加入到这个领域，形成良性竞争，促进技术创新，降低患者检成本。

最后，感谢东川路男子职业技术学院上海交通大学机器人研究所的学术支持。

参考：

[1]http://cq.gov/publicmail/citizen/ViewReleaseMail.aspx?intReleaseID=1072917重庆医药工业研究院制药公司严重违反药品管理法

[2]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1609475169465876906&wfr=spider&for=pc全球首台智能导航胶囊胃镜机器人明日亮相中国智博会

[3] Carpi, F., Galbiati, S. and Carpi, A. (2006) Maic shells for gastrointestinal endoscopic capsules as a means to control their motion. Biomed Pharmacother 60: 370–374.

[4] Shamsudhin N, Zverev V I, Keller H, et al. Maically Guided Capsule Endoscopy[J]. Medical Physics, 2017.

[5] Ching H L, Hale M F, Mcalindon M E. Current and future role of maically assisted gastric capsule endoscopy in the upper gastrointestinal tract.[J]. Therapeutic Advances in Gastroenterology, 2016, 9(3):313.

[6]Rupprecht T, Rupprecht C, Mühldorfer S, et al. The physical basics of maic-guided capsule endoscopy of the stomach and results of a feasibility study in the porcine stomach.[J]. Endoscopy, 2012, 44(04):437-438.

[7] 李坤，国家知识产权局专利局专利审协作广东中心. 胶囊内窥镜引导系统专利技术综述[J]. 科技展望, 2017, 27(20).