自最早的医学开始,医生和治疗师就一直在寻找进入人体的方法。但是,直到1807年,年轻的德国陆军外科医生Philipp Bozzini(1773-1809)才因在患者体内子弹的困难而感到沮丧,他发明了一种仪器,该仪器是现代内窥镜的始祖。设备-Lichtleiter-被鲨鱼皮覆盖的仪器,在金属烟囱中装有蜡烛。内部的镜子将来自蜡烛的光通过附件(如图1所示)反射到尿道,阴道或咽部。一个人通过镜子从附件的漏斗下方的观察窗看了下来。当该仪器首次在维也纳进行测试时,检查人员可以看到尸体中的石头,并能够将它们识别为胆囊结石。但是,该仪器笨拙,难以使用并且变得太热。简而言之,这在临床上是不切实际的。博齐尼(Bozzini)活着并没有看到他的发明的命运。他在表现出伤寒后不久就死于伤寒。
Philipp Bozzini Lichtleiter
无论其不切实际,Lichtleiter都是进一步实验和发明。到1800年代中期,已经创建了几种新仪器。其中之一是Bozzini仪器的一种变体,由巴黎的Antoine Desormeaux(1815-1882)设计(图2)。该仪器是一条长长的金属通道,镜子可通过该通道反射石油燃料灯发出的光。该仪器具有与Bozzini的Lichtleiter相同的缺点之一-使用时变得非常热。尖头非常尖锐的喙很有趣,但其目的尚不清楚。
Desormeaux内窥镜
大约在同一时间,美国正在开发新的仪器模型。最好的是菲利普·斯金纳·威尔斯(Phillip Skinner Wales)于1860年在宾夕法尼亚大学进行研究生学习时设计的仪器。他的创作如图3所示,由费城著名仪器制造商Horatio Kern制作。威尔士的仪器包含一个金属杆,再次带有非常尖锐的喙,但它使用眼科镜将光反射到通道下方。一个人穿过中心孔凝视着膀胱。它轻巧,并且相对易于使用。
威尔士尿道镜(该仪器为私人收藏)
1878年,真正的内窥镜诞生了。那年,德国泌尿科医师马克西米利安·卡尔·弗里德里希·尼采(Maxilianian Carl-Friedrich Nitze,1848-1906年)展示了他与维也纳仪器制造商约瑟夫·莱特(Joseph Leiter)合作制造的第一台膀胱镜(原型机于去年10月推出年)。Nitze/Leiter膀胱镜是一个划时代的发现,但绝不是完美的。仪器的最大缺点是用于照明的钨丝非常热,需要复杂的水冷系统。图4显示了在目镜附近出现的两个大角-这些是冷却水的流入和流出漏斗。2个较薄的插脚是电触点,用于照亮灯泡。
尼采/莱特(Nitze/Leiter)膀胱镜。
下一步的改进是在纽约罗切斯特市的电外科仪器公司在亨利·科赫博士(Henry Koch)和首席电工查尔斯·普雷斯顿(Charles Preston)的指导下制造的,这种被称为“米格农灯泡”的灯泡是一种足够小的低安培灯泡。插入膀胱镜的尖端。这些灯泡使人们能够开发出更便宜,更易于使用的仪器。唯一的问题是,灯泡经常在最不适当的时刻烧毁,例如在手术过程中。
带有小牛灯泡的膀胱镜头
但是,一些医生仍在使用简单的仪器,不会遭受此类故障的影响。例如,霍普金斯大学妇产科主任霍华德·凯利(Howard Kelly)使用的是一个小型的类似窥镜的管子,该管子用于患者处于膝盖胸部的位置。最初,它既没有灯,也没有透镜系统。
凯利(Kelly's)的女性膀胱尿道镜。
1890年,年轻的仪器制造商Reinhold Wappler(1870-1933)从德国移民到纽约。到达后不久,他成立了自己的公司生产美国膀胱镜。在新车间开发的首批仪器之一是Tilden-Brown复式膀胱镜(图7),一组精美的仪器,带有一个镜头,可以直视向前,一个以小角度,另一个以直角。将用于盲目插入仪器的闭塞器更换为镜头系统。
Tilden-Brown复式膀胱镜。
同时,在欧洲,发明家和临床医生继续对Leiter和Nitze的仪器进行改进和改进。德国医生Leopold Casper就是这样的创新者,他的导尿管膀胱镜如图8所示。该仪器不易使用-在目镜和轴之间采用了复杂的镜系统,但它有一个很大的优势:输尿管导管插入术。但是,该仪器没有偏转器来将导管尖端引导到尿道口中。那会在以后。
利奥波德·卡斯珀(Leopold Casper's)的导尿管膀胱镜。
奥地利维也纳的亚历山大·布伦纳(Alexander Brenner,1859-1936年)与布拉格的卡尔·帕里克(Karl Pawlik)一起,率先使用导管插入女性输尿管。布伦纳(Brenner)向詹姆斯·布朗(James Brown)教授了他的手术程序,詹姆斯·布朗(James Brown)回到了霍普金斯大学,并成功地给男性输尿管打了导管。图9显示了1890年的这种仪器。导管插入通道清晰可见。导管会直接从轴中伸出,但是仍然缺少改变导管走向的机制。
布伦纳氏(Brenner's)导管膀胱镜
到1900年,已经开发出了导管插入输尿管并冲洗尿道和膀胱的仪器。图10显示了Friedrich Nitze创建的用于导管插入的仪器。这实际上是对古巴出生的法国泌尿科医生Joaquín Albarrán(1860-1912)设计的一种仪器的修改。人们可以在膀胱镜的侧面看到一个螺丝钉;这样就可以移动Albarrán偏转器,从而使尿道导管偏转。另请注意,电线被紧密编织的棉覆盖。对电线进行消毒显然是不可能的。
尼采(Nitze)导管插入式膀胱镜。
图11显示了1910年的Brown-Buerger膀胱镜。该仪器是由纽约年轻的泌尿科医师Leo Buerger(1879-1943)创建的,他的设计基于Tilden Brown的设计。该仪器随后由Wappler Electric Company(后来的ACMI,今天称为Gyrus/ACMI)生产。布朗伯格膀胱镜一直是美国泌尿科医师的主力军,已有近60年的历史。它易于使用,可以对输尿管进行导尿,并提供了出色的图像。实际上,每个泌尿科医生都拥有其中的1或2种仪器。
布朗伯格(Brown-Buerger)膀胱镜
照亮灯泡的电源是由如图12所示的变压器产生的。该变压器是泌尿科医师在其腰部佩戴的较大的木质设备或小型金属设备。电源线通向墙上的插座。有人对触电危险感到好奇。
到1960年代,我们使用各种电池盒来点亮我们的仪器。实际上是一个悬挂在检查台附近的小型变压器设备。更为强大的是带有3个可充电电池的木质电池盒。但是,这些沉重的箱子与当时使用的仪器配合得很好(图12)。
木质电池盒
然后是下一个革命性的变化:光纤。光线跟随弯曲的玻璃棒的能力已为人所知,但物理学家和医师花了数十年的时间才发现如何利用这种能力进行临床使用。1920年代中期,早期的光纤专利授予了英国和美国的研究人员。1930年,德国首次尝试创建光纤内窥镜系统,但技术上并不令人满意。二十年后,研究人员在美国取得了更大的成功,该系统作为一种实用技术逐渐出现。1954年,Brian O'Brien获得了内窥镜的美国专利。六年后,Victor F. Marshall描述了ACMI生产的第一台光纤输尿管镜。图13显示了玻璃纤维束。
光纤束
向前迈出的下一个重大步骤是,利物浦的一名泌尿外科医师对他的内窥镜摄影结果不满意,并向伦敦的Harold H. Hopkins教授咨询,后者开发了后来的Hopkins晶状体系统。他的杆状透镜于1959年获得了专利。最初,业界对这种新技术表现出没有兴趣。然而,一个刚成立公司的年轻人卡尔·史托斯(Karl Storz)在新系统中看到了希望,并购买了该专利。借助霍普金斯系统,Storz创造出了内窥镜仪器,其图像极为明亮,照明效果极佳。不久,每个膀胱镜制造商都开始创建类似的透镜系统。
光纤同时取得了长足的进步。最大的问题是需要以同轴方式排列玻璃纤维,这意味着每根玻璃纤维在目镜中的位置都与患者另一端的位置相同。如今,我们拥有柔性膀胱镜和柔性输尿管镜,使我们可以一直观察到输尿管。
图14显示了2007年生产的柔性膀胱镜,可用于从尿液收集到小组织采样的整个过程。我们仍然缺乏通过光纤仪器进行正式切除的技术,但是看到仪器在过去几个世纪中如何发展和变化,使我们对未来充满期待。
ACMI Invisio柔性膀胱肾镜