结石治疗仪器的历史下

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导读：本次《柳叶新潮》为各位读者解读了著作UKaushanScript中的第一章关于结石仪器命名的最后部分，为各位读者呈现该著作中有关结石治疗仪器发展历史的内容，希望各位读者能从中获益。

VlrajA.Master1.MaxwellV.Meng,MarshallL.Stoller

作者机构：1.美国加州大学

UpperUrinaryTract

上尿路

IMAGING

成像

成像仪器对于诊断尿路结石十分重要。第一个开创性事件是引入了X射线。年11月8日，Roentgen引入了成像技术，因能量的来源不明，故将其命名为“X射线”。但是后来人们发现这是一种高能电磁辐射，为医生提供了检查尿路结石的非侵入性方法。年，来自苏格兰的JohnMacintyre（耳鼻喉科医生）获得了第一张显示肾结石的X光照片。年，MosesSwick与其他人共同合成了一种碘化合物，即碘吡酮乙酸，这种物质可以获得尿道的解剖学细节和功能性动态活性。20世纪70年代出现的CT扫描是影响泌尿外科手术的重要成像“仪器”。有趣的是，作者在这篇具有里程碑意义的文章中表示“虽然可以清楚地识别结石，但目前尚不清楚这种观察结果[发现结石]的临床价值。”

DIAGNOSTICAPPLICATIONS

诊断应用

上尿路的内镜检查是意外发现的活动。年，HughHamptonYoung和RobertW.McKay报告了第一例于年使用9.5-Fr的小儿膀胱镜进行的内镜检查。患者是一名2个月大的孩子，患有继发于后尿道瓣膜的输尿管严重扩张。这篇报告简洁且有启发性：“这是一例可将膀胱镜伸入扩张的输尿管中的病例，我们使用Young的膀胱镜碎石器中的超长直膀胱镜，将其伸入肾脏的骨盆中。从严重扩张的输尿管中撤出膀胱镜时，可看到输尿管的褶皱和扭曲，且瓣膜呈隔膜型。”然而直到年，ESLyon和TMGoodman才报道了常规刚性输尿管镜的出现和应用。Lyon对4名女性进行了远端输尿管镜检查，包括输尿管镜切除术，使用Jewett探条将输尿管口扩张至16Fr的同时，沿着探条将小儿膀胱镜伸入女性尿道。输尿管口扩张时立即使用11-Fr的膀胱镜或14-Fr的电切镜。通过这种方式可看到平均4cm的远端输尿管。Goodman对两名男性和一名女性进行输尿管镜检查时，并未扩张输尿管口，但在一次治疗中，为了接近并烧灼输尿管肿瘤，进行了输尿管口切开术。实际上可通过这种方式烧灼输尿管肿瘤，从而首次将输尿管镜作为治疗工具。在年HaroldHopkins发明出棒透镜系统之后，出现了直径更小的输尿管镜，透光率得到改善，并可进入工作通道。棒透镜系统还具有更强的耐久性，这是困扰早期输尿管镜的问题。年报告了第一个用于临床实践的刚性泌尿外科内镜，该内镜由Wolf公司制造，由于是按照小儿膀胱镜设计的，所以工作长度为23厘米，护套尺寸为13到16Fr。这种尺寸的仪器可首次进行输尿管镜直视下取石。随后很快引入了更长（39cm）和更细（9Fr）的可进入肾盂的刚性输尿管镜。

有趣的是，柔性输尿管镜的引入和发表实际上早于刚性输尿管镜。年V.F.Marshall首次在输尿管造口术中使用柔性输尿管镜，将9-Fr的输尿管镜伸入骨盆中以观察结石。随后，他的同事通过26-Fr的膀胱镜将柔性输尿管镜伸至距离输尿管口9cm的位置，以观察左侧输尿管结石。该仪器不能定向偏转，仅可用于诊断（图12）。随着光纤技术的不断改进，Takagi和同事使用2mm小口径并可主动偏转的70厘米输尿管镜，来进行经尿道输尿管镜检查，包括肾盂和肾盏可视化。该仪器没有冲洗通道，因此外科医生通常依赖甘露醇诱导强迫利尿，因此可视化常常受到影响。

图12.V.F.Marshall设计的柔性输尿管镜。注意该仪器缺乏冲洗通道。

THERAPEUTICINSTRUMENTATION

治疗仪器

IntracorporealInstrumentation

体内仪器

液电碎石术（EHL）首次在液体介质中使用冲击波来进行碎石。该术是俄罗斯工程师L.A.Yutkin于年发明的。对于患者来说不幸的是，L.A.Yutkin遭到了斯大林主义者的迫害，被放逐10年，从而推迟了这项技术在临床上的应用。当仪器距离结石约1mm时，EHL可起到水下火花塞的作用，产生强大的冲击波和空化气泡。后来，列宁格勒的物理学家Jutkin表示，在电极端之间进行水下放电可以粉碎瓷盘。Jutkin的同事是来自里加的泌尿科医生Goldberg，他通过膀胱镜输送液电冲击波，为一位患者粉碎了膀胱结石。这种技术也很快应用于输尿管结石治疗。年，Raney使用9-Fr的EHL探针并采用盲法成功地将输尿管下端的结石粉碎。

其他的体内碎石仪器大约都是在同一时间开发的。年，WilliamP.Mulvaney首次在实验中使用超声波粉碎尿路结石。该仪器由连接在压电板上的金属探针组成。当电流传递到压电板上时，尖端振动从而粉碎结石，但同时也会产生热量，导致热损伤。最终该仪器与冲吸器结合，从而不会产生热量积聚。

年出现了可粉碎尿路结石的红宝石激光器，但该仪器会到导致严重的热组织损伤。此外还使用了很多其他的激光器，包括应用于临床的闪光灯泵浦式可调谐染料激光器。目前最常用于尿路结石疾病的是钬激光，原因在于钬激光具有多功能性和成本效益。

ExtracorporealInstrumentation

体外仪器

在首次利用声能（体外冲击波碎石术[SWL]）粉碎人体结石的尝试中，使用了一种不与传感器和结石表面直接接触的仪器。年，HaroldLamport和HerbertNewman首次报告了在体外模型中粉碎胆道结石。这种特殊的非接触式仪器无法将尿路结石粉碎。最后，在20世纪50年代，Lamport和Newman通过电极-椭圆系统将体外非接触法与脉冲声能相结合。后来，德国航空公司Dornier发现被炮弹轰炸的飞机会出现金属疲劳，机舱人员也会因冲击波受伤，于是该公司开始对了解冲击波的影响感兴趣。实验中，聚焦冲击波由水下电火花放电产生。Dornier的科学家发现，当金属球受到冲击波轰击时，球体表面的水滴下方会出现小的凹坑。

不久之后，Dornier的一名工程师在接触被高速射弹物击中靶体时，经历了类似电击的感觉，但与电击不同的是，他的皮肤没有受伤。据说，其中一位工程师的妻子建议研究冲击波对肾结石的影响。在20世纪70年代，F.Eisenberger和C.Chaussey领导的慕尼黑研究项目表明，冲击波可通过生物介质产生并进行传播，但不会造成伤害。狗在植入尿路结石后被成功治愈。年首次将DornierHM-1（人机-1）用于治疗人类。年，首次报告了Chaussey及其同事成功将该技术用于临床。年生产出了第一台商业碎石机HM-3。对该仪器进行进一步改进，使其产生较弱的冲击波，从而需要使用的麻醉量减少，且仪器更便携。可通过其他途径了解更多有关SWL有趣的发展历史。

Percutaneous

经皮

年，WillardE.Goodwin首次报告了使用静态X射线成像和12号聚乙烯套管针进行引流的经皮套管针肾造口术。随着这一巨大进步，年泌尿科医生B.Johannson和放射科医生I.Fernstrom在内的瑞典团队进行了第一次经皮肾镜取石术，并在年对该术进行了报告。

这是一项壮举，该手术不同于今天的经皮单级手术，持续时间约2周。将第一根针放入“策略性选择的柱状结构”后，将不断变大的半刚性聚丙烯套管作为扩张器放入。使用茶壶产生的水蒸气对套管进行加热，使其具有延展性，可每天逐渐增大。通过这种方式，需要连续扩张10-14天，来建立20-Fr通道。之后，插入Dormia套石篮并在荧光引导下取出结石。由于结石形状的可变性，需要对仪器进行后续修改，有时需要当地的银匠制作出所需形状的镊子。20世纪80年代初，德国的P.Alken和MichaelMarberger、英国的J.E.A.Wickham和RonaldA.Miller以及美国的JosephW.Segura和RalphV.Clayman迅速推动了这项技术发展的潜力。进行大量努力的最终结果是为了扩大单次手术的治疗范围，提高在直视下取石的能力，包括使用柔性肾镜的能力。小型化、仪器和技术在下尿路治疗中得到了稳定的应用，例如超声波碎石术和EHL，这些技术随后也成功应用于上尿路治疗。

Laparoscopic

腹腔镜

年，腹腔镜首次用于观察气腹对腹部脏器的影响。来自德累斯顿的外科医生GeorgKelling（-）将Nitze膀胱镜伸入狗的腹腔，发现压力为mmHg时器官较小且无色。他尝试对两名患者使用腹腔镜，其中一名患者出现腹腔内出血，他认为可以通过“lufttamponade”（气腹）来止血，但患者拒绝。9年后，HansChristianJacobaeus首次将腹腔镜用于临床。

在20世纪60年代，妇科医生开始定期进行小型的外科手术，主要包括巴黎的R.Palmer首先进行的内镜消毒。年，妇科医生KurtSemm进行了首次腹腔镜阑尾切除术。引入和应用该仪器的速度很快。年9月，来自德国的普通外科医生ErichMuhe使用Semm的仪器进行了世界上第一例腹腔镜下胆囊切除术。RalphClayman及其同事进行了第一例切除主要实体器官的腹腔镜根治性右肾切除术。

年，JohnWickham首次报告了使用腹腔镜进行输尿管切开取石术。顺便提一下，Wickham是第一个创造“微创手术”术语的人。在冲击波碎石术和内镜手术失败后，使用腹腔镜进行输尿管切开取石术成为开放手术的替代方案。

检测不同手术特性在推动仪器发展方面的“异花授粉”能力是非常有趣的。例如，将膀胱镜用于胸腔镜检查。外科医生随后使用胸腔镜来治疗胸膜粘连，这为经尿道手术提供了动力。腹腔镜手术用于相对简单的妇科手术，如输卵管结扎，改进之后则用于一般的根治性手术，如胆囊切除术等，最后用于肾脏切除术等主要器官切除手术，或肾盂成形术等腹腔镜重建手术。同样地，WernerForssmann通过将输尿管插入自己的左臂静脉完成了第一次心脏导管术。

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