近日，Check-Cap公司宣布，在美國進行的C-Scan系統(tǒng)的試點研究(pilot study)獲得積極結果。

Check-Cap是一家以色列公司，成立于2005年，致力于開發(fā)用于結直腸癌篩查的突破性技術。

Check-Cap公司的官網信息顯示，其產品C-Scan系統(tǒng)①是全球第一款也是目前唯一一款無需腸道提前準備(preparation-free)、可吞服的膠囊成像系統(tǒng)，用于檢測癌前息肉，最終達到預防結直腸癌的目的。

注①：C-Scan系統(tǒng)已于2018年3月獲CE認證，目前尚未獲得FDA批準。

▲ C-Scan系統(tǒng)

Check-Cap公司分別在以色列和美國波士頓設有辦事處，在物理學、算法、軟件、硬件和臨床科學等領域擁有一支世界級研發(fā)團隊。

2014年末，Check-Cap融資1200萬美元，中國的復星醫(yī)藥領投。原有投資者中，GE醫(yī)療、Doctor、Pontifax、Counterpoint基金、MNS等也參與了該輪投資。

2015年2月，Check-Cap公司在納斯達克上市。

C-Scan系統(tǒng)技術原理

與市面上現有的膠囊內鏡相比，比如美敦力的PillCam，C-Scan的關鍵區(qū)別在于采用X射線進行成像。PillCam使用攝像機技術，需要結腸內壁有清晰的圖像，患者需要進行標準的腸道檢查前準備。而C-Scan使用X射線，無需任何腸道準備。

▲ 美敦力的PillCam膠囊內鏡

C-Scan系統(tǒng)采用了超低劑量X射線和無線通信技術，當膠囊在結腸里自然通過時，產生結腸內部輪廓信息。這些信息用于創(chuàng)建結腸的3D圖(map)，便于醫(yī)生發(fā)現息肉和其他異常。C-Scan克服了許多患者在檢查時難以接受的不便情況，比如服用瀉藥、需要微創(chuàng)及鎮(zhèn)靜手段等，旨在改善患者體驗，讓患者更愿意進行結直腸癌篩查。

結腸結構檢查可以發(fā)現腺瘤性息肉；

沒有出現癥狀的健康人切除息肉即可，以防發(fā)展為惡性腫瘤；

如果已經發(fā)展為惡性腫瘤，切除息肉可防止轉移。

C-Scan技術基于兩種物理現象，這兩種物理現象與X射線光子與結腸及其組織壁的相互作用有關。

第一種是X射線熒光反應，由X射線光子與攝入并混合于結腸內容物的造影劑相互作用時產生。這種相互作用產生了次級X射線熒光光子，其中一些光子反向散射到膠囊中，被X射線探測器捕捉到。

發(fā)射出去的光子受到的第二種相互作用是康普頓(Compton)散射，一種X射線光子與結腸壁和腔內原子的電子之間的非彈性相互作用。通過這一機制，散射的一些光子會返回到膠囊的方向，能量與其散射的角度有關。

檢測到的X射線熒光光子和康普頓反向散射光子的數量，與膠囊和結腸壁之間的距離有關。

隨著膠囊和結腸壁之間距離的增加，內容物(content)的存在會使得x射線熒光光子的速度更高。同時，內容物也會讓康普頓反向散射光子衰減，從而降低相應的檢測率。

這兩個物理過程是根據被檢測到的光子的能量分別測量的，這使得醫(yī)生能夠估計從膠囊到腸壁的距離，同時估計出局部碘的濃度。

這種成像技術的另一個優(yōu)點是超低的劑量輻射，因為成像目標距離膠囊非常近，因此只需要非常低的x射線就可以獲得足夠的信噪比和良好的圖像質量。

C-Scan系統(tǒng)構造

C-Scan系統(tǒng)包括三個部分：

C-Scan Cap：一次性可服用掃描膠囊，產生成像數據+定位數據；

C-Scan Track：一次性生物相容性裝置，跟蹤膠囊并記錄成像數據+定位數據；

C-Scan View：采用獨立的應用程序處理并顯示結構信息。

1、C-Scan Cap

C-Scan Cap是一種可吞服的x射線成像膠囊，由一個x射線源和x射線探測器連接到專門的單光子計數電子設備。當膠囊在結腸內移動時，x射線源被瞄準和旋轉，形成三束射線。

膠囊還包括一個微處理器和射頻通信裝置，將數據傳輸到C-Scan? Track，同時傳輸電磁信號，使C-Scan Track 可以跟蹤膠囊在體內的三維位置和方向。

患者將膠囊和1湯匙的不透光造影劑一起吞下。無需禁食或排便，患者可以繼續(xù)平時的日�；顒�，膠囊通過自然運動被推送通過胃腸道。

一旦進入結腸，膠囊就會測量內表面的圓周向尺寸，并捕獲這些信息，隨后C-Scan View利用這些信息構建結腸地圖。

C-Scan Cap使用一個屏蔽罩來覆蓋x射線源，僅當膠囊在結腸內運動時，這個X射線源才被啟動。

膠囊從吞服到排泄的整個過程中，患者所接受的X射線劑量類似于單次胸片。這個劑量明顯低于傳統(tǒng)X射線醫(yī)學成像，比如腹部和骨盆的CT檢查和乳腺X射線攝影。

當C-Scan Cap完成任務之后，將從患者身體自然排出，患者會得到通知。

2、C-Scan Track

C-Scan Track是一種跟蹤控制和數據收集裝置，由三個外部貼片組成。當患者吞下C-Scan Cap之后，這些貼片就被放置在患者的背部。C-Scan Track由一個集成了定位、控制和記錄的系統(tǒng)組成，持續(xù)跟蹤膠囊在結腸中的位置和方向，當膠囊在結腸中開始移動時，激活膠囊的掃描功能，并記錄和存儲膠囊的信息。

一旦膠囊被排出體外，信息就從C-ScanTrack 下載到 C-Scan View工作站，讓醫(yī)生回顧系統(tǒng)收集到的數據。

3、C-Scan View

C-Scan View是一個基于PC的工作站，能夠處理數據并構建結腸內表面的地圖(map)。

從C-Scan Track中檢索到信息后，利用專有軟件生成結腸表面的2D和3D圖像，為醫(yī)生提供四種瀏覽模式下的分析功能：

▲ 2D片段視圖。這種視圖能讓醫(yī)生識別和評估可疑息肉和腫塊。

▲ 3D重建圖像的擴展(圓角)。這種視圖允許醫(yī)生觀察結腸內部的表面，并識別該表面上可疑的息肉和腫塊。

 ▲ 膠囊成像的結腸片段的3D重建視圖。這種視圖顯示結腸表面的內層，允許醫(yī)生從內部和外部轉動并觀察3D重建結腸片段，并識別該3D表面上可疑的息肉和腫塊。

▲ 一種內窺鏡式的視角，使醫(yī)生以透視法快速沿著結腸部分行進。

醫(yī)生將利用C-Scan View提供的信息來確定結腸是否存在任何解剖異常，并向患者提出采取下一步行動的建議。

美國試點研究結果

這項前瞻性、多中心、開放式、單組研究旨在評估C-Scan系統(tǒng)的安全性、可用性和受試者依從性。該研究包括28名評估患者，其中三分之二以上被認為具有結直腸癌的平均風險。每個患者都攝入了一個C-Scan膠囊，并接受了糞便免疫化學測試(Fecal Immunochemical Test,FIT)和對比結腸鏡檢查，結腸鏡檢查由一位獨立的胃腸病學專家進行，他對相應的測試結果并不知情。

這項研究在兩個地方進行，分別是紐約大學Grossman醫(yī)學院和羅切斯特的梅奧診所。研究的主要目的是評估與設備或程序相關的嚴重不良事件的發(fā)生率。次要目的包括患者依從性、受試者滿意度以及設備和程序的相關性能。由于樣本量的原因，本研究的設計并沒有考慮統(tǒng)計學意義。

研究未報告任何與設備或程序相關的嚴重不良事件，所有不良事件均為輕度。共有45名患者報名參加研究，其中40名患者接受了試驗。這40名患者都進行了C-Scan膠囊檢查，并在結束后完成了一份問卷調查。與結腸鏡檢查相比，C-Scan膠囊獲得了更高的滿意度。

考慮到技術和生理上的變化(dropouts)以及違反協議等情況，最終共有28名患者可進行評估。對評估結果的分析顯示，C-Scan和結腸鏡檢查在息肉檢測方面的一致性與post-CE認證研究的數據②一致。

注②：該項研究結果為：息肉≥10mm患者的敏感性為76%，所有患者的特異性為82%，而糞便免疫化學試驗(FIT)的敏感性為29%，特異性為96%。此外，C-Scan系統(tǒng)檢測出息肉≥40mm的全部4名患者(100%)，而FIT僅檢測出其中1名(25%)�？傮w來說，C-Scan系統(tǒng)在所有患者(包括息肉<10mm的患者)中獲得了66%的敏感性，而FIT在同樣人群中獲得了23%的敏感性。

該研究的首席研究員、胃腸病學家、紐約大學Langone健康中心的醫(yī)學副教授Seth A. Gross博士說:“從安全性和患者對手術的依從性兩方面來看，這項研究的結果都很有前景。目前大多數無創(chuàng)結直腸癌篩查方法對癌前息肉的檢測效果都很一般。我們對C-Scan系統(tǒng)的潛力感到興奮，它為患者提供了一種友好的篩查選擇，可以在癌前息肉變成惡性之前就發(fā)現它們，我們期待看到未來C-Scan系統(tǒng)推進美國的關鍵研究(pivotal study)�！�

另據透露，試點研究的初步結果很有希望，計劃2020年在美國進行一項關鍵研究。

Check-Cap首席執(zhí)行官Alex Ovadia表示，目前正集中精力準備向FDA提交IDE③，并利用新版本的C-Scan系統(tǒng)收集更多臨床數據，同時繼續(xù)建立Check-Cap的全球運營機構。

注③：IDE，即Investigational Device Exemption，指美國試驗用醫(yī)療器械的豁免制度，目的是讓開發(fā)中的醫(yī)療器械可以免除掉對于以上市銷售為目的的器械產品的種種管制，而以較簡單的方式讓制造商通過臨床試驗來收集安全性和有效性的信息資料，從而為510(k)和PMA申請?zhí)峁�數據支撐�?/p>