Эндоскоп — это инструмент для осмотра, состоящий из датчика изображения, оптической линзы, источника света и механического устройства, который используется для глубокого изучения тела через отверстия, такие как рот или анус. Типичный эндоскоп использует несколько современных технологий, включая оптику , эргономику , точную механику , электронику и разработку программного обеспечения . С помощью эндоскопа можно наблюдать поражения, которые невозможно обнаружить с помощью рентгена , что делает его полезным в медицинской диагностике . В эндоскопах используются трубки толщиной всего несколько миллиметров для передачи света в одном направлении и изображений высокого разрешения в реальном времени в другом направлении, что приводит к минимально инвазивным операциям. [1] Он используется для исследования внутренних органов, таких как горло или пищевод . Специализированные инструменты названы в честь органа-мишени. Примеры включают цистоскоп (мочевой пузырь), нефроскоп (почки), бронхоскоп ( бронхи ), артроскоп (суставы), колоноскоп (толстая кишка) и лапароскоп ( брюшная полость или таз ). [2] Их можно использовать для визуального осмотра и диагностики или для оказания помощи при хирургических операциях, таких как артроскопия .
«Эндо-» — это научный латинский префикс, происходящий от древнегреческого ἐνδο- (эндо-), означающего «внутри», а «-scope» происходит от современного латинского «-scopium», от греческого σκοπεῖν (скопеин), означающего «смотреть». в» или «осмотреть». [3]
Первый эндоскоп был разработан в 1806 году немецким врачом Филиппом Боззини , представившим «лихтлейтер» (световод) «для исследования каналов и полостей человеческого тела». [4] Однако Коллегия врачей в Вене не одобряла такое любопытство. [5] Первый эффективный эндоскоп с открытой трубкой был разработан французским врачом Антоненом Жаном Десормо . [6] Он также был первым, кто применил эндоскоп в успешной операции. [7]
После изобретения Томаса Эдисона использование электрического света стало важным шагом в совершенствовании эндоскопов. Первые такие светильники были внешними, хотя и достаточно способными освещать, чтобы обеспечить возможность цистоскопии, гистероскопии и ректороманоскопии, а также осмотра носовой (а позже и грудной) полости, что регулярно выполнял сэр Фрэнсис Круз у пациентов-людей (с использованием своего собственного коммерчески доступного эндоскопа). ) к 1865 году в больнице Mater Misericordiae в Дублине, Ирландия. [8] Позже стали доступны лампы меньшего размера, что сделало возможным внутреннее освещение, например, в гистероскопе Чарльза Дэвида в 1908 году. [9]
Гансу Христиану Якобеусу принадлежит первая крупная опубликованная серия эндоскопических исследований брюшной полости и грудной клетки с помощью лапароскопа (1912 г.) и торакоскопа (1910 г.) [10] , хотя первое сообщение о торакоскопическом исследовании человека было также выполнено Крузом. [11]
Лапароскоп использовался Хайнцом Кальком для диагностики заболеваний печени и желчного пузыря в 1930-х годах. [12] Хоуп сообщил в 1937 году об использовании лапароскопии для диагностики внематочной беременности . [13] В 1944 году Рауль Палмер помещал своих пациентов в положение Тренделенбурга после газового вздутия живота и, таким образом, мог надежно выполнять гинекологическую лапароскопию. [14]
Георг Вольф, берлинский производитель жестких эндоскопов, основанный в 1906 году, выпустил гибкий гастроскоп Суссмана в 1911 году. [15] [16] Карл Шторц начал производить инструменты для ЛОР- специалистов в 1945 году через свою компанию Karl Storz GmbH . [17]
Бэзил Хиршовиц , Ларри Кертисс и Уилбур Питерс изобрели первый оптоволоконный эндоскоп в 1957 году. [18] Ранее, в 1950-х годах, Гарольд Хопкинс разработал «фиброскоп», состоящий из пучка гибких стеклянных волокон, способных когерентно передавать изображение. Это оказалось полезным как в медицине, так и в промышленности, а последующие исследования привели к дальнейшему улучшению качества изображений.
Предыдущая практика использования небольшой лампы накаливания на кончике эндоскопа оставляла выбор: либо наблюдение при тусклом красном свете, либо увеличение светоотдачи, что влекло за собой риск ожога внутренних органов пациента. Наряду с развитием оптики была разработана возможность «управлять» кончиком, а также инновации в хирургических инструментах с дистанционным управлением, содержащихся внутри корпуса самого эндоскопа. Это было началом «хирургии замочной скважины», какой мы ее знаем сегодня. [19]
Существовали физические ограничения качества изображения фиброскопа. Пучок, скажем, из 50 000 волокон эффективно дает изображение размером только в 50 000 пикселей, а длительное сгибание в результате использования разрушает волокна и, таким образом, постепенно теряет пиксели. В конечном итоге так много теряется, что приходится заменять весь комплект (со значительными затратами). Гарольд Хопкинс понял, что любое дальнейшее оптическое улучшение потребует другого подхода. Предыдущие жесткие эндоскопы имели низкую светопроницаемость и плохое качество изображения. Хирургические требования, связанные с прохождением хирургических инструментов, а также система освещения внутри трубки эндоскопа, размер которой ограничен человеческим телом, оставляли очень мало места для оптики визуализации. [ нужна цитата ] Крошечные линзы обычной системы требовали опорных колец, которые закрывали бы большую часть площади линзы. Их также было сложно изготовить и собрать, а оптически они были почти бесполезны. [ нужна цитата ]
Элегантное решение, которое придумал Хопкинс, заключалось в заполнении воздушного пространства между «маленькими линзами» стеклянными стержнями. Эти стержни точно подходят к трубке эндоскопа, что делает их самовыравнивающимися и не требующими никакой другой поддержки. [ нужна цитация ] С ними было намного проще обращаться, и они использовали максимально возможный диаметр.
Благодаря соответствующей кривизне и покрытиям концов стержня, а также оптимальному выбору типов стекла, рассчитанным и заданным Хопкинсом, качество изображения было изменено даже при использовании трубок диаметром всего 1 мм. Благодаря высококачественному «телескопу» такого маленького диаметра инструменты и система освещения могли удобно разместиться внутри внешней трубы. И снова Карл Шторц изготовил первый из этих новых эндоскопов в рамках длительного и продуктивного партнерства между двумя мужчинами. [20]
Хотя существуют области тела, для которых всегда требуются гибкие эндоскопы (в основном желудочно-кишечный тракт), эндоскопы с жесткими стержневыми линзами обладают такими исключительными характеристиками, что они по-прежнему являются предпочтительным инструментом и позволяют проводить современную хирургию замочной скважины. [ нужна цитата ] (Гарольд Хопкинс был признан и почитаем медицинским сообществом во всем мире за развитие медицинской оптики. Это составило основную часть цитат, когда он был награжден медалью Рамфорда от Королевского общества в 1984 году.)
Типичный эндоскоп состоит из следующих частей:
Кроме того, пациентам, проходящим процедуру эндоскопии, может быть предложена седация , чтобы избежать дискомфорта.
Эндоскопы могут использоваться для исследования симптомов пищеварительной системы , включая тошноту , рвоту , боли в животе , затруднения при глотании и желудочно-кишечные кровотечения . [21] Его также используют в диагностике, чаще всего путем проведения биопсии для проверки таких состояний, как анемия , кровотечение, воспаление и рак пищеварительной системы . Процедуру также можно использовать для лечения, такого как прижигание кровоточащего сосуда, расширение узкого пищевода, удаление полипа или удаление инородного предмета.
Медицинские работники могут использовать эндоскопы для осмотра следующих частей тела:
Существует множество различных типов эндоскопов для медицинского обследования, как и методы их классификации. Вообще говоря, наиболее распространены следующие три классификации:
С развитием и применением роботизированных систем, особенно хирургической робототехники , была внедрена дистанционная хирургия , при которой хирург мог находиться вдали от пациента. Первая дистанционная операция получила название « Операция Линдберга» . [22] Теперь беспроводные устройства для измерения pH в пищеводе можно устанавливать эндоскопически, чтобы удаленно регистрировать тенденции pH в определенной области. [23]
Разрабатываются симуляторы виртуальной реальности для обучения врачей различным навыкам эндоскопии. [24]
Одноразовая эндоскопия — новая категория эндоскопических инструментов. Недавние разработки [25] позволили производить эндоскопы, достаточно недорогие, чтобы их можно было использовать только у одного пациента. Он удовлетворяет растущий спрос на снижение риска перекрестного заражения и внутрибольничных заболеваний. Европейский консорциум малых и средних предприятий работает над проектом DUET (инструмент одноразового использования для эндоскопии) по созданию одноразового эндоскопа. [26]
Капсульные эндоскопы представляют собой устройства визуализации размером с таблетку, которые пациент проглатывает, а затем записывает изображения желудочно-кишечного тракта по мере их естественного прохождения. Изображения обычно извлекаются посредством беспроводной передачи данных на внешний приемник. [27]
Эндоскопические изображения можно комбинировать с другими источниками изображений, чтобы предоставить хирургу дополнительную информацию. Например, на эндоскопическом видео может быть показано положение анатомической структуры или опухоли. [28]
Новые эндоскопические технологии измеряют дополнительные свойства света, такие как оптическая поляризация, [29] оптическая фаза, [30] и дополнительные длины волн света для улучшения контраста. [31]
Вышесказанное в основном касается применения эндоскопов в медицинском осмотре. Фактически, эндоскопы также широко используются в промышленной сфере, особенно при неразрушающем контроле и исследовании отверстий. Если предстоит внутренний визуальный осмотр труб, котлов, цилиндров, двигателей, реакторов, теплообменников, турбин и других изделий с узкими, труднодоступными полостями и/или каналами, то эндоскоп является важным, если не незаменимым инструментом. [32]
{{cite book}}: Проверить |url=значение ( помощь )