消化道內(nèi)窺鏡的發(fā)展及趨勢(shì)

消化道內(nèi)窺鏡的發(fā)展及趨勢(shì)摘要:消化道內(nèi)窺鏡是一種將胃腸道引入人體進(jìn)行檢查、診斷和治療的光學(xué)儀器。介紹了近幾年胃腸道內(nèi)鏡檢查技術(shù)的最新進(jìn)展，并就今后的發(fā)展趨勢(shì)作了展望。結(jié)論：內(nèi)窺鏡是早期胃腸道腫瘤的主要診斷手段。擴(kuò)大觀(guān)察視角，提高成像的清晰度和深度，是目前內(nèi)窺鏡技術(shù)研究的重點(diǎn)，對(duì)于提高腫瘤的早期檢出、正確率、提高病人的壽命、減少病死率尤為重要。關(guān)鍵詞：消化道；內(nèi)窺鏡；發(fā)展趨勢(shì)隨著人類(lèi)文明的不斷發(fā)展，醫(yī)學(xué)對(duì)于人體構(gòu)造的研究也越來(lái)越迫切，而內(nèi)窺鏡則是觀(guān)測(cè)人體最主要的一種手段。醫(yī)用內(nèi)窺鏡是用來(lái)觀(guān)測(cè)人體無(wú)法看到或難以看到的腔體組織及結(jié)構(gòu)，并將其與醫(yī)學(xué)技術(shù)相結(jié)合，以提高其診斷的準(zhǔn)確性。1.消化道內(nèi)窺鏡的發(fā)展趨勢(shì)1.1消化道硬管式內(nèi)窺鏡1988年，貝文用食道鏡把異物從食道內(nèi)取出。德國(guó)醫(yī)生庫(kù)斯莫爾在觀(guān)看演員吞刀后受到啟發(fā)，從而制作出了第一臺(tái)食管胃鏡。過(guò)去的內(nèi)窺鏡主要使用蠟燭和煤油燈來(lái)進(jìn)行照明，柏林的外科醫(yī)師Nitze最早使用電熱白金線(xiàn)作為膀胱鏡和胃鏡的光源。1981年，Mikulicz和Leiter以Nitze的硬管光學(xué)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，研制出了首款可用于臨床的胃鏡，Mikulicz曾在醫(yī)院用它對(duì)許多病人進(jìn)行了檢查，并獲得了許多的診斷。1895年，羅森海因發(fā)明了一種硬質(zhì)三管胃鏡，胃鏡是由六個(gè)導(dǎo)管呈同心圓狀排列，中央管是光學(xué)系統(tǒng)，在第二個(gè)管腔里裝有鉑絲制成的球形燈泡和一個(gè)水冷裝置，在最外面的管壁上有一個(gè)標(biāo)尺，用以顯示入鏡的深度。1911年，埃斯納在羅森海因式胃鏡的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良，在胃鏡的前面加了一個(gè)橡膠頭來(lái)進(jìn)行導(dǎo)向。1.2消化道半可屈式內(nèi)窺鏡由于人體消化道內(nèi)腔的解剖結(jié)構(gòu)存在一定的生理曲度，因此硬管內(nèi)窺鏡檢查很困難。1932年，辛德勒和柏林設(shè)備制造者喬治·沃爾夫制作了一種半可彎曲的胃鏡，它的上半身由螺旋狀的青銅和一層橡膠外殼所保護(hù)，它能在不同的角度上彎曲34度而不會(huì)造成影像的變形。Wolf-Schindler胃鏡的前端采用了平滑的金屬球體，使病人在放置過(guò)程中不會(huì)感到疼痛，同時(shí)它的光學(xué)系統(tǒng)是48個(gè)透鏡，具有很高的亮度，能讓醫(yī)生清楚地看到胃粘膜的影像。1.3消化道纖維內(nèi)窺鏡1960年，婦產(chǎn)科醫(yī)師拉姆發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一根數(shù)微米的細(xì)纖維被整合成一束并被彎曲時(shí)，光就會(huì)從那里傳遞出來(lái)。1964年，英國(guó)Hopkins和Kapany研究了纖維的精密排列，發(fā)明了光導(dǎo)纖維技術(shù)，有效地解決了纖維束的圖像傳遞問(wèn)題。1967年，Hirschowitz展示了首款用于胃部和十二指腸的光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡，該內(nèi)窺鏡是一種利用光學(xué)纖維作為導(dǎo)光、圖像傳輸元件，利用外部的低溫光源進(jìn)行照射，并能進(jìn)行成像，因?yàn)閷?dǎo)光纖維具有彈性，能夠很好地插入消化道，是一種名副其實(shí)的消化道軟內(nèi)窺鏡。纖維內(nèi)窺鏡能實(shí)現(xiàn)更加纖細(xì)、診斷和治療，如消化道止血、消化道息肉切除、激光治療等。1.4消化道電子內(nèi)窺鏡美國(guó)WelchAllyn公司于1983年開(kāi)發(fā)出一種微型影像感應(yīng)器，它取代了光學(xué)纖維，由電子內(nèi)窺鏡產(chǎn)生光電訊號(hào)，其優(yōu)勢(shì)在于：（1）從而使內(nèi)窺鏡的診治擺脫了過(guò)去的肉眼窺視，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)人同時(shí)觀(guān)看內(nèi)窺鏡所獲取的影像；（2）電子內(nèi)窺鏡能夠放大原物體的圖像，對(duì)微小的病變進(jìn)行更精細(xì)的觀(guān)察；（3）在電子內(nèi)窺鏡中，光纖光纖易斷裂、圖像中出現(xiàn)黑點(diǎn)等缺陷是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。管道式消化道內(nèi)窺鏡在消化道疾病的診治中起到了很好的作用，但它也會(huì)造成病人的疼痛，甚至造成擦傷，而常規(guī)的電子內(nèi)窺鏡只能看到0.5-1米的腸管，并不能完整的檢查7米的腸管。于是，膠囊內(nèi)窺鏡就出現(xiàn)了。2.膠囊內(nèi)窺鏡的技術(shù)展望由于內(nèi)窺鏡的發(fā)展，胃腸道內(nèi)窺鏡從有線(xiàn)到無(wú)線(xiàn)的發(fā)展，可以極大地減少病人在檢查時(shí)的疼痛，這是目前應(yīng)用最廣的光纖內(nèi)窺鏡和有管道的電子內(nèi)窺鏡，由于人體的消化系統(tǒng)對(duì)外來(lái)物質(zhì)的排斥力非常敏感，并且具有很強(qiáng)的抵抗力。可見(jiàn)，消化道內(nèi)窺鏡的發(fā)展趨勢(shì)是無(wú)線(xiàn)的，但目前在臨床上使用的膠囊內(nèi)窺鏡都是被動(dòng)式的，內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)主要依靠消化系統(tǒng)的蠕動(dòng)，而不能控制消化道的任何一個(gè)部位，也不能對(duì)具體的疾病進(jìn)行系統(tǒng)的診斷和外科治療。從被動(dòng)到主動(dòng)，是內(nèi)窺鏡技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。2.1膠囊內(nèi)窺鏡的定位要主動(dòng)操控膠囊內(nèi)窺鏡，必須要了解到它在人體的消化道中的位置，通過(guò)內(nèi)窺鏡的無(wú)線(xiàn)圖像，通過(guò)解剖的方式，來(lái)確定內(nèi)窺鏡的位置。目前，超聲成像、核醫(yī)學(xué)成像、熒光定位等技術(shù)在臨床上得到了廣泛的應(yīng)用，從非損傷的角度來(lái)看，超聲成像是唯一可以用于內(nèi)窺鏡定位的技術(shù)，但其費(fèi)用比較高。將多個(gè)磁鐵嵌入到膠囊內(nèi)窺鏡的多個(gè)位置，通過(guò)磁性導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)其的外部控制，并利用磁阻傳感器實(shí)現(xiàn)內(nèi)窺鏡的位置。通過(guò)在內(nèi)窺鏡中添加簡(jiǎn)單的可調(diào)節(jié)溫區(qū)，將其與胃腸道周?chē)臏囟认啾容^，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)窺鏡的定位。目前存在著多種定位技術(shù)，而膠囊內(nèi)窺鏡的定位技術(shù)是目前技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2.2對(duì)于內(nèi)窺鏡的主動(dòng)控制方法通過(guò)膠囊內(nèi)窺鏡的定位，可以實(shí)時(shí)掌握內(nèi)窺鏡在人體消化道的位置和姿勢(shì)，從而對(duì)可疑的病變進(jìn)行詳細(xì)的檢查，并對(duì)其進(jìn)行有效的治療。目前已有的有源控制技術(shù)包括旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)、尺蠖驅(qū)動(dòng)、觸角驅(qū)動(dòng)、電激勵(lì)、液壓驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)和仿生精子驅(qū)動(dòng)等。其中，以電磁場(chǎng)為基礎(chǔ)的控制方案是最切實(shí)可行的。日本東北大學(xué)Sendoh等人，利用三軸亥氏霍茲線(xiàn)圈，建立了一個(gè)立體的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，通過(guò)控制線(xiàn)圈中的電流和方向來(lái)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的大小和方向，從而對(duì)內(nèi)窺鏡的內(nèi)襯永久磁鐵施加磁力矩，使其在內(nèi)窺鏡的表面形成螺旋狀的旋渦。簡(jiǎn)小云等人將梯度和均勻場(chǎng)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)調(diào)節(jié)線(xiàn)圈的電流和方向，調(diào)節(jié)線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，形成具有均勻梯度、低場(chǎng)強(qiáng)區(qū)域的驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)。李弋可等采用計(jì)算機(jī)模擬軟件，對(duì)膠囊內(nèi)窺鏡進(jìn)行超導(dǎo)線(xiàn)圈的磁場(chǎng)導(dǎo)向。膠囊內(nèi)窺鏡是通過(guò)自身的引力和各種流體的阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，將一個(gè)超導(dǎo)線(xiàn)圈安裝在膠囊內(nèi)窺鏡上，通過(guò)將電流輸入到膠囊內(nèi)窺鏡中，通過(guò)外部磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流，利用外部磁場(chǎng)對(duì)內(nèi)窺鏡進(jìn)行內(nèi)窺鏡的控制，是一種積極的驅(qū)動(dòng)方式。結(jié)論隨著內(nèi)窺鏡技術(shù)的不斷發(fā)展，為臨床醫(yī)師提供了正確的診斷和治療方法。在內(nèi)窺鏡技術(shù)中，主要的研究方向是拓寬視野，增強(qiáng)圖像的清晰度和深度。在對(duì)各種內(nèi)鏡檢查技術(shù)的應(yīng)用類(lèi)型進(jìn)行分析后，應(yīng)當(dāng)把研究的重點(diǎn)放在腸胃鏡檢查手段較少的領(lǐng)域，以十二指腸和乙狀結(jié)腸為重點(diǎn)。在不同的位置進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查，改善早期腫瘤的診斷和正確率，對(duì)于病人的意義是無(wú)法估計(jì)的。參考文獻(xiàn)[1]屈眾.上消化道內(nèi)窺鏡檢查舒適護(hù)理干預(yù)效果觀(guān)察[J].養(yǎng)生保健指南,2020