一、内镜的历史

世界上第一个内镜是1853年由来自法国的泌尿外科医师Antonin Jean Desormeaux创制的。然而早在古代,人们已经开始试图探查人体内部结构了(Natalin and Landman,2009)。1806年,Philipp Bozzini开发第一台“现代”内镜,这也称得上内镜的起源(Engel,2003)。他将蜡烛照明光经过镜子的反射作用通过铝管进入人体自然腔道内。但是因该仪器体积太大而无法用于泌尿生殖系统。1853年,Desormeaux推出了一款设计相似但尺寸较小的内镜,内镜采用改进的镜子,通过煤油灯进行照明(Shah,2002)。运用这个仪器,他成功地为患者切除了尿道乳头状瘤,成为第一个成功实施治疗性内镜手术的外科医师。

Bozzini和Desormeaux的内镜都因照明不良和视野有限等缺陷,在应用中受到限制。1877年,Max Nitze设计了一款克服上述缺点的膀胱镜(Herr,2006)。他将照明源(水冷电铂丝)连接到仪器的末端,将光学镜头放置在准确的位置,从而能传导和放大图像。同样在1877年,因爱迪生发明了灯泡,Nitze就弃用了铂丝。

1906年,Amici棱镜的发展使得膀胱镜图像保持正确方向的前提下偏移90°(Gow,1998)。直到1966年,Harold Hopkins推出仅有一丝间隙的棒透镜,这进一步推进了膀胱镜的发展。Hopkins在大大地改善透光率的同时缩小镜子的尺寸,为现代硬性膀胱镜和1979年第一台硬性输尿管镜的诞生奠定了基础(Lyon et al,1979)。(https://www.daowen.com)

随着光线技术的出现,软镜的发展成为可能。1854年,John Tyndall证实光可以通过内部的反射穿过弯曲的水流(Whewell et al,1854)。在这一理论发现的引导下,熔融玻璃被拉成用于光传导的柔韧的小直径纤维。通过进一步发展改进,最终出现了医疗用光纤。

尽管光纤易碎且光学分辨率有限,但是仍被广泛使用。1970年,Boyle和Smith开发出了电荷耦合装置(CCD),这种传感器能够将光子转换为电荷并最终转换成数字图像(Samplaski and Jones,2009)。传统上这些芯片安装在与示波器相连的相机内。在过去的三十年中,由于科技的进步,CCD芯片被安装在内镜远端的尖部。2005年,第一款灵活的商用数字内镜ACMI DCN-2010膀胱镜诞生(Natalin et al,2009)。与棒透镜和光纤束系统相比,数字传感器技术改进了图像分辨率和耐用性,且无须单独的光缆和相机(Quayle et al,2005)。