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王洪武:电子支气管镜发展史
来源:大众健康之窗 | 类别:专家园地 | 点击量:

北京煤炭总医院副院长、呼吸内科主任、肿瘤内科主任及职业病科主任 王洪武

  早在200年前,人们就开始探讨用内镜检查和治疗腔内疾病。1806年Bozzinl借助蜡烛光用铜管来治疗肛门和子宫等腔内疾病,此后在1867年Desormeauk用酒精和松节油燃烧所发的光,制造出检查尿道的内窥镜。其后的科学家也曾用镁灯经反射镜作为照明,进行内窥镜检查。直到1879年爱迪生发明电灯以后,内窥镜的照明设备才有了显著的进步。Nitze于1879年先后制成膀胱镜、食道和胃镜。1881年Mikuliez第一次用所制造的胃镜成功地诊断胃幽门癌,1889年Von Hacker第一次用硬质食道镜诊断食道癌和成功地用它取出食道中的骨性异物。
    气管内窥镜检查迟于其他内窥镜检查,因内镜检查需要通过咽喉部有一定的难度。1828年Green发现喉部能耐受异物,经过多年的努力,21年后他报告了喉、气管导管插入的方法。1897年德国科学家Killian首先报道用长25cm、直径8mm的食道镜,第一次从气管内取出骨性异物,开创了硬质窥镜插入气管和支气管进行内窥镜操作的历史。
  1907年Jackson将微型电灯泡装在镜管的尖端,增加了亮度和视野,克服了后照明亮度不够的缺点。同时他还发明了各式各样的钳子来钳夹组织和异物,用于诊断和治疗气管、支气管和肺内疾病,完善了硬质气管内窥镜。
  硬质气管镜可检查气管—支气管的肿瘤、结核、炎症、出血、异物、分泌物阻塞或腔外压迫性改变,对明确病因、解除梗阻、控制炎症和止血凝血都有积极意义。但是硬质气管镜的检查范围有限,且需要全麻下操作,临床应用曾一度受限。
  随着光导纤维的发展,变硬质不可曲的内窥镜为可曲性的内窥镜提供了基础。纤维光导学兴起于19世纪70年代,直到20世纪60年代才正式应用于医学领域,历经近100年。纤维光学的透光系统有许多特殊优点,如可在弯曲的条件下导光.且导光性能强,受外界干扰小,装置灵活等。在医学上利用这些特点,将其制成软性可弯曲的内窥镜,可向任何方向导光,进入硬质内窥镜不能达到的地方或角度,进行检查、观察正常形态和辨别异常病变,加之它照明度好,可以看清微小的病变。
  早在1870年,英国科学家Tymdall研制成玻璃纤维,能保持透光特性。1930年德国学者Lamm提出利用此种玻璃纤维制造可曲式胃镜,经过20多年的研究,到1950年荷兰的Heel和美国的Brien才相继将玻璃纤维制成束状,并使光线能通过每根纤维向前透射。美国学者Hirschwitz等于1957年首先介绍用作检查胃肠道的胃十二指肠纤维镜,5年后日本的町田(Machida)厂对此种纤维镜进行了改造,1964年日本Olympus厂又对之进一步改进,增添了照相机,池曲(1keda)设计了进入肺叶各分段的支气管内镜,制成标准光导纤维支气管镜,使它能直接进入所要检查的病灶部位,采取病理组织和作细胞学检查。1967年池田正式将其命名为可曲式纤维支气管镜(Flexible bronchofibroscope)。1970年池田又在美国内窥镜学会上介绍了安装有摄像机的纤维支气管镜,进行气管及支气管镜的动态记录,后来又安装有摄像机和微电脑控制的电子纤支镜。通过屏幕显示和对有意义的病变作摄影和录相,进一步供研究和资料保存。自1964年以后的30多年来,纤维支气管镜被广泛应用于呼吸系统疾病的诊断和治疗,起到了划时代的作用。
    纤维支气管镜较硬质镜显示出许多优点:
    1.镜体较软,病人容易耐受。在病人自然仰卧位或坐位时均可检查。纤支镜通过口嘴或鼻腔插入气管,一般不需全麻,明显减轻了病人的痛苦,可在门诊进行,病人易接受。
    2.扩大了适应证。由于纤支镜柔软,故对颈部疾病、牙关紧闭、脊椎疾病的病人本来不能接受硬支气管镜检查的,也能用纤维支气管镜完成支气管—肺部疾病的检查。病重和老年体弱者也能耐受操作。即使危重病人或在施行人工呼吸机治疗的病人,也可在床边通过气管插管或经气管套管口插入纤支镜,进行局部检查或治疗。可视范围扩大,可以进入任何一段支气管看到亚段支气管,超细支气管镜可见7级以下的亚亚段支气管,对病灶进行细致的检查、完成内窥镜下的摄影、取活体组织和细胞学标本,或作局部支气管造影和行支气管肺泡灌洗术等。镜下还可引导各种治疗,大大拓宽了适应证。
    3.细胞学和组织学检查的阳性率高。由于可视范围增大,扩大了在直视下取得细胞学和组织学的诊断标本,如果病灶位于肺的周边,超越了纤支镜的可视能力,可将毛刷、小刮匙、活检钳等通过纤支镜的顶端沿X线胸片、CT定位或支气管造影证实的部位方向插进,或在X线电视透视下夹取病变标本或刷取标本。
  4.纤支镜检查操作简单,易掌握,较安全,并发症少。
  但是纤支镜也存在着许多缺点.由于纤支镜比硬质镜的直径小而细,作为早期诊断获取小的病变标本是足够,或在简单的治疗中如抽吸痰液和摘除微小的息肉和小异物,但对较大的异物或清除大量的积血块就不够,或不如硬质窥镜;术中通气不如硬质镜,易发生低氧等并发症。出血较多时还易污染镜面,致视野不清,使操作变得困难;目镜观察范围小,操作者易疲劳,其他人也无法同时观察。
  近几年由于数字成像技术的进步,纤维内镜操作也可以在内镜图像电视系统监视下进行操作。在纤维内镜的目镜处连接一微型电荷偶合器(CCD)接口,可将图像转变为数字信号,再在电视系统显示,如Panasonic松下内镜图像电视系统、SONY全数码内镜图像电视系统、EVIS CV-200/230内镜图像电视系统等,能够提供适时图像捕捉、录像、编辑等功能。电脑纤支镜图文处理系统是最新的电脑科技和临床医学相互结合的产品,操作简单,改变多年来依靠手工书写检查报告的惯例,使检查报告焕然一新。
  但纤维内镜体内玻璃纤维常过度弯曲而易拆断,失去导光性能,维修和保养较复杂;在消毒方面,因它不耐高温,也不能全部浸泡在消毒液中,消毒往往不够彻底,用气体消毒所需的时间长,实际应用困难。
  随着电子技术的发展,一种新的可曲式支气管镜-电子支气管镜应运而生,随着技术的不断改进,使其功能更加完善。1983年美国的Welch Allyn公司率先将电荷-偶合器(charge-coupled device,CCD)安装在内镜前端,类似一微型摄像机样装置来代替原来的内镜头,由电缆代替纤维束传像,而非通过棱镜或导光纤维传导。这种CCD能将光能转变为电能,再经过视频处理,即对图像进行一系列加工处理并通过各种方式将图像储存和再生,并最终显示在电视屏幕上,具有影像清晰,色彩逼真,分辨率高,还有放大、照像、录像、微机处理、资料储存、易于操作、更为安全及便于消毒等优点。经过反复技术改进,1987年2月,日本Asahi PENTAX公司率先推出了世界上第一台电子可弯曲式支气管镜。此后,日本的Olympus、Machida公司及德国的Wolf公司,也相继推出了自己的电子支气管镜产品。
  但目前仍然以日本O1ympus、PENTAX和Fuji公司的产品规格齐全,性能好,质量优,占领先地位。电子支气管镜的操作部和成像原理发生了根本性的变化,操作时术者不再对着内镜目镜进行,而是对着电视屏幕,更加舒适、方便。图像更加清晰,持久耐用,易于消毒,成为未来气管镜检查的主流镜种。
  我国在70年代将纤支镜检查技术引入临床,近年来电子内镜也逐渐普及,但尚缺乏这方面的专著,如何使用、保养和消毒,与纤支镜比较又有哪些不同,是我们初学者应尽快掌握的问题。
电子内镜的使用范围与纤支镜相似,近年来随着各种新技术的不断发展,新的镜种不断问世,如超声支气管镜、荧光支气管镜等,需要我们不断地去学习,了解这些新动向,更好地为广大患者服务。

(责任编辑:秋彤)


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关键字: 王洪武:电子支气管镜发展史    2014-5-1 10:14:16
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