一、前言
內視鏡檢(Endoscopy)是醫學上用來觀察及檢查體內的一種方法，由冷光源、光學鏡頭、光纖、機械裝置組成的內視鏡，經由身體自然腔道進入體內來進行檢查。然而，傳統的內視鏡技術面臨著諸多挑戰：
(一) 交叉汙染的風險 : 可重複使用的內視鏡設備，有高機率由於未遵守清潔流程、或是具瑕疵的儲存方式而產生交叉汙染的風險，從而對患者產生不利影響。
(二) 不易控制的膠囊式鏡頭 : 傳統的可攝取視訊膠囊內視鏡無法受到控制，它們依靠重力或是身體的蠕動來在患者消化道內移動，這使醫生無法有目的的針對目標區域進行診斷。
(三) 表面結構判別困難 : 傳統的內視鏡成像技術僅限於白光，成像能力有限，無法辨識微血管和黏膜等細微的結構變化，因而錯失了能在早期發現腸道腫瘤的機會。
(四) 漏診 : 傳統內視鏡的檢查過程，需要操作者高度的專注，常因操作者因疲勞等原因造成了分心，而錯過了能早期發現的病灶。

二、新興內視鏡檢驗技術
新興的內視鏡檢技術發展主要著重於兩個部分，分別為更先進的手術視覺化技術以及設備的開發。隨著技術的發展，許多挑戰得以獲得改善，主要進展包括 :
(一) 使用一次性的內視鏡能夠消除交叉感染風險，也同時降低消毒器具過程中有毒物質對人體的傷害。
(二) 膠囊內視鏡配有磁性或是運動功能，可根據醫生的需求在體內移動膠囊。
(三) 使用不同的波長或影像處理技術能夠大幅增強內視鏡影像品質，讓醫療人員能夠更精確的判斷腸道病變區域。
(四) 在內視鏡檢測時使用電腦輔助，透過影像分析並即時顯示潛在的腫瘤或是病變區域，能大幅減少漏診的機率。

三、新興先進手術視覺化技術
(一) 4K UHD (Ultra-high definition, 超高清顯示系統)
該技術能提供高解析度的影像品質，讓臨床醫師即使在放大檢視血管等細微結構時也能避免產生模糊。這些系統還能結合遠紅外線攝影(Near-infrared fluorescence camera)技術，利用注射進入血管的顯影劑，來突顯血管的分佈、流向等資訊，幫助外科醫師辨別病人出血的情況。顯影劑在人體內的穩定性有限，只能停留約20致30分鐘，提升顯影劑的穩定性有助於更完整的檢驗流程。另外，在體內的內視鏡時常遇上鏡頭起霧的情況，亦有開發出防止並校正該情況的技術，有助於人員在起霧的情況下進行手術。

具整合螢光成像的4K UHD顯示系統近年已獲得美國及中國監管機構的批准，在腎臟、肺臟及淋巴的相關檢驗上受到許多關注。

(二) 電腦視覺(Computer vision)和機器學習(Machine learning, ML)等人工智慧(AI)
AI系統預先使用大量資訊來針對病變、微血管等內視鏡觀測項目來進行模型訓練後，開發出能及時辨別病灶的系統，幫助操作人員提高診斷的準確性。

不過，目前商用的AI輔助檢測系統，模型的訓練資料多來自於特定國家或區域的病患族群，區域以外的病患在使用上有較高機率發生誤診或漏診的情況，若是能夠依照不同地區開發AI輔助檢測系統，可以提高檢測系統的準確率。

目前AI輔助檢測系統的使用僅限於大腸鏡，用於結腸黏膜病變與腺瘤性息肉(Adenomatous polyps)的檢測。

(三) 影像增強內視鏡(Image-enhanced endoscopy, IEE)
該技術結合了不同成像和影像處理系統，例如窄頻影像系統(Narrow Band Imaging System, NBI)、紅色雙色成像功能(Red Dichromatic Imaging, RDI)等使用光學或電子方法來增強影像對比度。IEE技術有助於突顯出黏膜微血管和細微結構的特徵，可更詳細地評估病變型態，有利於癌症的早期診斷。

IEE技術無法準確判斷還在早期、未分化的腫瘤邊緣，這時的腫瘤細胞通常存在於上皮之下的固有層(Lamina propria)，若是能夠結合不同技術，包括能穿透黏膜偵測深處組織的RDI技術以及能夠強化影像的連動成像技術(Linked Color Imaging, LCI)，可幫助臨床醫師更精確的檢測腫瘤發展初期的病理。

目前IEE技術在檢測腸道腫瘤的應用中逐漸被重視。

四、新興內視鏡設備
(一) 可操控的膠囊內視鏡
膠囊內視鏡為藥丸大小的可攝入攝影機膠囊，膠囊的運動可以透過外部磁鐵來控制，從而大幅提高檢查範圍。而於膠囊內視鏡種使用卷積神經網路(Convolutional neural network, CNN)等AI技術的輔助，可以提高內視鏡的檢查效率，將傳統方法所需的96分鐘縮短至6到8分鐘。

不過，膠囊內視鏡檢測的進行需要由經過專業訓練的專員來操作，因此限制了該檢測進行的地點及頻率。若是能夠將AI整合到膠囊內視鏡中，強化其自動運動與檢測的能力，則能增加該檢驗方法在缺乏高級技術人員的醫院或診所中實行，並降低技術人員的工作量。

可操控的膠囊內視鏡在小腸黏膜、胃病變及腸道出血檢查的使用上日益增加。

(二) 一次性內視鏡
該設備除了能有效降低病人交叉感染的機率，其輕巧的重量與靈活的尺寸，使外科醫生能夠精確地進行診斷和治療手術。不過一次性內視鏡由塑膠製成，難以回收；若是能夠在一次性內視鏡中使用可再生原料，可以幫助回收，並減少設備產生的碳足跡。

目前，一次性內視鏡的使用在食道、支氣管、十二指腸、尿道及膀胱的檢測上日益增加。

(三) 機器人內視鏡
該設備由多個關節與精緻的機械手臂組成，這樣的設備提供了高度自由與靈巧的活動能力，讓外科醫生能進行操作、抓取或解剖手術等任務。

機器人內視鏡系統多缺乏觸覺回饋，使得在手術過程中無法察覺內視鏡對健康組織造成的非必要損傷，增加手術風險及術後併發症發生的機率。若是能夠結合各種感測器在機器人內視鏡上，將能夠減少這些情況的發生。

具有高度自由與高階功能的機器人內視鏡系統還在臨床試驗或開發階段，未來完成試驗後可用於腸道黏膜切除術或採集檢體等內視鏡手術。

五、創新案例
(一) 磁控膠囊內視鏡
代表廠商：美國AnX Robotics
AnX Robotics致力於開發和整合多種技術，包括人工智慧、微光學成像(Micro-optical imaging)、影像處理、無線傳輸和精準的磁力控制等，來改善病患護理。2019年，該公司與在2009年成立，首個將磁控膠囊內視鏡系統商業化的ANKON Medical Technologies公司達成商業協議，共享其技術。

AnX Robotics開發的NaviCam SB系統是用來檢測小腸疾病的膠囊內視鏡，該產品使用人工智慧輔助閱讀工具ProScan™，來增加使用者區分正常黏膜與異常病變的效率。與網路公司GastroGPO的合作，可將該系統部屬於線上並更有效的輔助醫療人員。該系統於2022年獲得FDA許可。

(二) 一次性的內視鏡
代表廠商：美國AdaptivEndo
AdaptivEndo致力於開發一次性的內視鏡，以降低病患的感染風險。該公司開發能適應並滿足各種臨床情況的一次性內視鏡，如膽胰管內視鏡、胃鏡、大腸鏡、膀胱鏡等。這些產品有直覺式的操作介面，臨床醫師能夠在使用這些產品時進行抽吸、吹氣、攝影機沖洗或影像擷取等動作。

AdaptivEndo公司更與EndoSound公司合作，測試一次性內視鏡在執行內視鏡超音波(Endoscopic Ultrasonography, EUS)手術的能力。該公司的各種設備正在美國進行臨床試驗。

(三) 機器人的內視鏡
代表廠商：美國EndoQuest Robotics
EndoQuest Robotics致力於開發機器人內視鏡系統，該公司開發靈活的機器人內視鏡，能進行無疤痕的內視鏡手術，減少病患傷口、加速復原並降低醫療費用。該系統配備了高解析度的顯示器並裝備於容易移動的推車上，讓醫療人員方便卻仍然能進行精密的手術任務。

EndoQuest Robotics公司與OMNIVISION公司於2024年建立的合作關係，使EndoQuest Robotics公司能在其內視鏡機器人手術系統中使用OMNIVISION公司開發的OCHFA CameraCubeChip，來顯著地提升內視鏡的影像品質。該公司正在進行醫療器材臨床試驗豁免(Investigational device exemption, IDE)申請之準備。

(四) 以深度學習為基礎的腸道癌症檢測系統
代表廠商：愛爾蘭Cosmo Pharmaceuticals NV
Cosmo Pharmaceuticals NV是一家專注於腸胃與皮膚疾病的製藥公司，除了擁有六種經批准的藥物，該公司也正在開發先進的智慧醫療設備來輔助臨床決策。該公司開發的GI Genius™是首款上市的深度學習的電腦輔助系統，能即時檢測不同形狀、大小和型態的直腸病變。與標準護理相比，GI Genius提高了腸道腺瘤的檢出率並降低漏診率。該系統已獲得FDA批准。

Cosmo Pharmaceuticals NV公司正與Medtronic公司合作，擴大AI在醫療保健系統中的發展，並期望能將基於AI的解決方案帶入更多病患照護中。


(五) 高解析度螢光成像系統
代表廠商：中國Scivita Medical Technology
Scivita Medical Technology是一家專注於醫用內視鏡及相關產品的研發和商業化的公司。

該公司開發的4K INSIGHT UHD螢光成像系統提供白光和螢光模式，並能以高解析度顯示影像。另外，該系統有血管增強功能可突顯出血管，這能防止內視鏡檢查時傷害到血管並造成出血。而煙霧校正功能能夠消除視野中模糊訊號，並使影像亮度均勻，確保內視鏡手術能在清晰的環境下操作。產品已在中國和美國上市。

六、技術趨勢與建議
內視鏡相關技術還有許多發展空間，例如 : 由液壓裝置推動，能模仿毛毛蟲運動方式在體內自由移動的內視鏡；或是透過腿部或螺旋槳構造，能在胃液等液體中移動的內視鏡；另外，將內視鏡得到的影像資訊整合成3D影像的技術以及能夠經由雲端進行內視鏡檢測的技術都是研發人員努力開發的項目。

除了技術上的發展，商業上，醫院對高昂的商用機器人內視鏡系統前期成本持謹慎態度，開發商應轉向託管服務模式，將機器人、儀器和維護費用捆綁在年度合約中，降低成本。此外，新興內視鏡系統的臨床研究應擴展至腺瘤檢測、手術時間等，並結合真實世界數據，提供更全面的效益評估，增加醫院的採用意願。