膀胱镜的“前世今生”

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膀胱镜的“前世今生”

膀胱是人体内储存尿液的空腔器官，尽管平时可以通过超声、CT间接了解膀胱的情况，但是我们无法从外部直接观察到膀胱内部状态，因此，膀胱镜技术也成为了每位泌尿外科医师操作的基础。膀胱镜自问世至今已有200多年历史，光源从最早的蜡烛进化到冷光源，镜身也进化出多通道，可以完成各种操作。在此基础上发明的经尿道膀胱电切镜、前列腺等离子电切镜也早已成为泌尿外科腔内治疗的利器。

膀胱镜的研发和改进历程
自最早的西方医学开始，医师和治疗师就一直在寻找进入人体内部自然腔道的观察方法。但是直到1807年，年轻的德国陆军外科医师Philipp Bozzini才因由于取出患者体内子弹的困难度而发明了一种仪器，该仪器可以被称为是现代内镜的起源。被鲨鱼皮覆盖的仪器，在金属通道中装有蜡烛。内部的镜子将来自蜡烛的光通过附件（图1）反射到尿道，阴道或咽喉。医师可以通过镜子从附件的漏斗下方观察窗看下去。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。但是该仪器沉重笨拙，难以使用并且容易变得太热。简而言之，这在临床使用中是不切实际的。

图 1

到了19世纪中期，医学界逐步衍生了几种新仪器。其中之一是Bozzini仪器的变体，由巴黎的Antoine Desormeaux设计。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的仪器相同缺点之一，使用时会变得非常热。该仪器前端非常尖锐的喙很有趣，但其目的尚不清楚。
大约在同一时间，美国正在开发新的仪器模型。最好的是Phillip 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。他的发明由费城著名仪器制造商Horatio Kern制作。Wales的仪器包含一个金属杆，再次带有非常尖锐的喙，使用眼科镜将光反射到通道下方。医师可以穿过中心孔凝视膀胱。此种仪器轻巧并且相对易于使用。
1878年，真正的内窥镜诞生了。在那一年，德国的泌尿外科医师Maxilianian Carl-Friedrich Nitze展示了他与维也纳仪器制造商Joseph Leiter合作制造的第一台膀胱镜（图2）。Nitze/Leiter膀胱镜虽然不是很完美，但是一个划时代的发明。该仪器的最大缺点是用于照明的钨丝非常热，需要复杂的水冷却系统。

图 2

其后的改进是在纽约罗切斯特市的电外科仪器公司，在Henry Koch和首席电工Charles Preston的指导下进行的。被称为“米格农”的灯泡是一种足够小的低安培灯泡，将此插入膀胱镜的尖端。这些灯泡可以促进开发出更便宜、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。1890年，年轻的仪器制造商Reinhold Wappler从德国移民到纽约。到达后不久，他成立了自己的公司生产膀胱镜。在新车间开发的首批仪器之一是Tilden-Brown复式膀胱镜，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合器更换为镜头系统。
同时，在欧洲的发明家和临床医生又继续对Nitze/Leiter膀胱镜进行了改进。德国医生Leopold Casper就是这样的创新者，他的导尿管膀胱镜在目镜和轴之间采用了复杂的镜像系统，同时留出了插入输尿管导管的通道。但是该仪器缺乏偏转器来将导管尖端引导至输尿管口中。
到了1900年，已经开发出导管插入输尿管并冲洗尿道和膀胱的仪器。Friedrich Nitze创建了可以将导管插入的仪器。这实际上是对古巴出生的法国泌尿科医师Joaquín Albarrán设计的一种仪器的修改。人们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，从而使导管方向偏转。

图 3

1910年，美国纽约年轻的泌尿科医师Leo Buerger创建了Brown-Buerger膀胱镜（图3），他的设计基于Tilden Brown的设计。该仪器随后由Wappler Electric Company生产。Brown-Buerger膀胱镜曾一直是美国泌尿外科学界的主力军。

图 4

照亮灯泡的电源是由图4所示的变压器产生的。该变压器是泌尿外科医师在腰部佩戴的较大木质设备或小型金属设备，电源线通向墙上的插座。到1960年代，科学界使用各种电池盒来点亮仪器，利用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，这些沉重的箱子与当时使用的仪器配合得很好。
光纤是下一个革命性的变化。光线跟随弯曲的玻璃棒的能力已为人所知，但物理学家和泌尿外科医师花了数十年的时间才发将此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。6年后，Victor F. Marshall描述了ACMI生产的第一台光纤输尿管镜。
向前迈出的下一个重大步骤是，英国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，后者经研究开发了后来的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Karl Storz在新系统中看到了希望，并购买下该专利。借助Hopkins晶状体系统，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。

图 5

光纤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，拥有软性膀胱镜和软性输尿管镜（图5），可以一直观察到输尿管及肾脏集合系统。总之，医学的发展离不开辅助器械和仪器不断的推陈出新。

在哪些情况下需要做膀胱镜？
1. 体检发现膀胱内存在占位性病变，膀胱镜可以观察病变的大小、部位、数目，决定手术方式。
2. 超声、CT发现膀胱内结石、异物，膀胱镜可以完成取异物、碎石等操作。
3. 反复肉眼血尿或者镜下血尿，需要排除膀胱内肿瘤生长，膀胱镜可以直接观察膀胱内状态。
4. 肾积水或输尿管梗阻，需要行输尿管插管引流。
5. 输尿管结石手术后需要拔除输尿管支架管。

在膀胱镜检查前后需要注意哪些问题？
1. 检查前请检查尿常规，如果存在尿路感染，推荐控制感染后再行膀胱镜检查。
2. 检查前如有明显严重血尿会影响观察视野，推荐止血治疗后或停服抗凝药物一周后再行膀胱镜检查。
3. 检查过程中通常采用的是尿道浸润局部麻醉，操作过程中可能会有酸胀不适，需患者配合，可以采用深呼吸的方法缓解痉挛不适，切勿挣扎乱动以免发生尿道损伤。如果患者实在无法耐受，可以申请住院手术，在静脉麻醉下完成操作。
4. 检查后可能会有血尿、尿频、尿急不适，建议多饮水，口服抗生素。如果血尿或不适明显，需要咨询医生。
5. 检查完成后会有一份膀胱镜报告，请根据报告上的提示至泌尿外科就诊。

（首都医科大学附属北京友谊医院泌尿外科副主任医师韩天栋）

本文已经在《农村医药报》总第1535期(2023年12月11日)的第5版刊登。