内窥镜发展史

内窥镜的发展史

人类探索自身体内奥秘的兴趣丝毫不亚于探索周围环境奥秘的兴趣，内窥镜就是人类窥视自身体内器官的重要工具。古希腊名医，有着医药之父之称的希波克拉底(Hippocrates，约公元前460-前370)曾描述过一种直肠诊视器，该诊视器与我们今天所用的器械十分相似。类似的诊视器还发现于庞培遗迹(Pompeii，意大利古都，公元79年火山爆发，全城淹没)，这些诊视器曾被用于窥视阴道与子宫颈，检查直肠，并用于检视耳、鼻内。当时进行这些检查时利用的是自然光线。内窥镜的真正发展还是起于近代，一般可将其发展阶段分为:硬管式窥镜、半可屈式内窥镜、纤维内窥镜、超声与电子内窥镜等阶段。

一、硬管式内窥镜硬管式内窥镜的发展经历了两个阶段:即开放式硬管内窥镜阶段与含有光学系统的硬管内窥镜阶段。 1.开放式硬管内窥镜 1806年德国法兰克福的Bozzini制造了一种以蜡烛为光源的用于观察膀胱与直肠内部的器械，由一花瓶状光源、蜡烛和一系列镜片组成，他将其称为"LICHTLEITER"，虽然“LICHTLEITER'，从没用于人体，Bozzini仍被誉为第一个内窥镜的发明人。但当时的人们并不理解这种检查方法，Bozzini也因他的“好奇心”受到维也纳医学院的处罚。第一次将"LICHTLEITER”运用于人体的是法国外科医生Desormeaux，因此他被许多人誉为“内窥镜之父”，他的“LICHTLEITER"是以烧煤油和松节油的灯为光源，灯的上方带有烟囱，并用透镜将光线聚集以增加亮度，可想而知灼伤是进行这种检查时的主要并发症。虽然这种内窥镜可以到达胃，但光线太暗，所以“LICHTLEITER”主要用于检查泌尿系方面的疾病。1868年，Desormeaux和Segelar第一次在一篇文章中使用“内窥镜”一词。也是在1868年，Bevan用食管镜取出食管异物。次年Pantaleoni借助子宫镜在一老妇人子宫内发现一息肉并用化学试剂进行烧灼。受演艺者吞剑的启发，Kussmaul于1870年将一直的金属管放入一演艺者的胃内来观察胃腔，这样第一台食管胃镜就问世了。1867年，来自Breslau的牙医Bruck以电流使铂丝环过热发光并以之作为光源来观察患者的口腔，他可以称得上是使用内光源的第一人，Bruck后来又发展了一种水冷装置以避免过热的铂丝灼伤组织。 2.含有光学系统的硬管内窥镜1879年柏林泌尿外科医生Nitze制成了第一个含光学系统的内窥镜(即膀胱镜)，其前端含一个棱镜，该内窥镜借用的是Bruck的照明方式，同"LICHTLEITER"一样，该内窥镜仅被用于泌尿系统。Nitze在膀胱内循环冰水以避免热灼伤，由于该内窥镜能获得较清晰的图像，Nitze还利用它拍摄照片。后来Nitze在他的膀胱镜中引入了操作管道，通过该管道可以插入输尿管探针进行操作。 1880年著名科学家爱迪生发明了白炽灯，三年后格拉斯哥的Newman用小型白炽灯替换了原膀胱镜中照明所用的电热丝，1887年Dittell将灯泡置于膀胱镜的最前端，这种照明系统成为那一时期内窥镜所采用的标准方式。Boisseau du Rocher于1889年介绍了一种目镜可与外壳分开的内窥镜，通过外壳还可使用不同的透镜系统。内窥镜在泌尿生殖系统的成功应用，促使人们将其应用于人体的其他部位。1881年Mikulicz和Leiter采用Nitze的硬管光学系统成功地制成了第一个适用于临床的胃镜，Mikulicz在维也纳Billroth外科门诊部用该胃镜对许多病人进行了检查并获得诊断结果。1895年Rosenhein研制的硬式胃窥镜由3根管子呈同心圆状设置，中心管为光学结构，第二层管腔内装上铂丝圈制的灯泡和水冷结构，外层壁上刻有刻度反映进镜深度。1911年Elsner对Rosenhein式胃窥镜作了改进，在前端加上橡皮头做引导之用，但透镜脏污后便无法观察成为主

要缺陷，尽管如此，Elsner式胃镜1932年以前仍处于主导地位。1898年Killian 制成并成功使用了第一个支气管镜。1901年德国德累斯顿外科医生Kelling为了观察气腹对狗腹腔内器官的影响，他用Nitze发明的膀胱镜直接通过腹壁插入腹腔进行观察，并称其为“koelioskopie"，即体腔镜检查，这就是现代腹腔镜的前身，但第一次在人身上使用这种方法的却是瑞典内科医生Jacobaeus ,1911年Jacobaeus在他发表的文章中描述了对人体腹膜腔、胸腔及心包腔的检查，他还第一次提到“腹胸腔镜”这个词。

二、半可屈式内窥镜随着光学系统的引入，硬管式内窥镜虽然得以不断地完善与发展，但由于内脏器官多存在解剖上的生理弯曲，用硬管式内窥镜难以充分检查，半可屈式内窥镜应运而生。早在1881年Mikulicz就曾发展出前端三分之一处可成30度角的内窥镜，Kelling也曾设计了一种近端为硬质部分而远端为软质部分的用于动物试验的胃窥镜。而真正意义上的第一个半可屈式胃窥镜是由Schindler从1928年起与优秀的器械制作师Wolf合作开始研制的，并最终在1932年获得成功，定名为Wolf-Schindler式胃镜，该胃镜直径为12mm，长为77cm，光学系统由48个透镜组成，其特点是前端可屈性，即在胃内有一定范围的弯曲，使术者能清晰地观察胃粘膜图像，该胃镜前端有一光滑金属球，插入较方便，灯泡光亮度较强，有空气通道用以注气，近端为硬管部，有接目镜调焦。Wolf-Schindler式胃镜的创制，开辟了胃镜检查术的新纪元。这之后，武井胜、Benedict及Schindler本人等对该式胃镜进行了改造，使之功能更为齐全，更为实用。

三、纤维内窥镜 20世纪50年代以前，内窥镜照明采用的是内光源，照明效果较差，图像色彩扭曲，并有致组织灼伤的危险。早在1899年Smith就曾描述应用玻璃棒将外光源导入观察腔，Thompson也有类似的描述，他采用的是石英棒。1930年德国Lamm提出可以用细的玻璃纤维束在一起传导光源，并设想用玻璃纤维束制作柔软胃镜，曾与Schindler合作试制，因纤维间光绝缘没解决而未获成功。荷兰Heel及美国Brien在纤维上加一被覆层，解决了纤维间的光绝缘问题。1954年英国Hopkings及Kapany研究了纤维的精密排列，有效地解决了纤维束的图像传递，为纤维光学的实用奠定了基础。内窥镜发展史上的历史性突破终于水到渠成，1957年Hirschowitz和他的研究组制成了世界上第一个用于检查胃、十二指肠的光导纤维内镜原型并在美国胃镜学会上展示了自行研制的光导纤维内镜。后来Hirschowitz发表了一系列有关胃、十二指肠纤维内窥镜检查、纤维食管镜发展、纤维镜照相术、上部胃肠道出血的纤维内窥镜检查术等文章，为纤维内窥镜的发展拉开了帷幕。 1960年10月美国膀胱镜制造者公司(ACMI)向Hirschowitz提供了第一个商业纤维内窥镜，紧接着日本Olympas厂在光导纤维胃镜基础上，加装了活检装置及照相机，有效地显示了胃照相术。1966年Olympas厂首创前端弯角机构，1967年Machida厂采用外部冷光源，使光亮度大增，可发现小病灶，视野进一步扩大，可以观察到十二指肠。随着附属装置的不断改进，如手术器械、摄影系统的发展，使纤维内镜不但可用于诊断，且可用于手术治疗。如:上消化道止血、在食管贲门肿瘤狭窄处放置内支架或通过激光治疗、胃及空肠造口以便行营养支持、逆行胆道显影、十二指肠乳头切开取石、在胆管系统恶性狭窄处放置内支架、结肠息肉摘除等。1987年法国里昂医生Mouret在一位妇女身上完成了世界上第一例电视腹腔镜胆囊切除术，从而在世界范围掀起了一场腹腔镜外科的革命。另外在美容整形外科，目前已开展了内窥镜除皱术。