第一章 概 论
第一节 泌尿内腔镜和泌尿内腔镜摄影发展简史
一、泌尿内腔镜发展简史
早在十九世纪初期，临床医师鉴于检查膀胱内部的必要，开始从事膀胱镜制造的尝试。1804年Philip Bozzini首先发明配有烛光照明的原始膀胱镜，但所能观察部位仅限于内镜的对侧。嗣后Ségalas（1826）、Désormeaux（1853）、Bruck（1867） 等虽对照明装置作了改进，但均未能摆脱依赖体外光源的设计，以致视野局限于极小范围，因此不能达到满意的效果。直至1876年Max Nitze将以铂丝制成的光源装在膀胱镜前端，把光源由体外移至膀胱内，对膀胱镜研制和改进作出了卓越贡献。1879年Nitze与Leiter合作在接物镜的前面，加入一个直角三棱镜，制造了第一台间接膀胱镜，称为Nitze-Leiter膀胱镜，扩大了内镜的视野范围并放大了视物，达到用膀胱镜窥视整个膀胱内部的要求，嗣后Boisseaux du Rocher将光学镜与镜鞘分开，并在镜鞘上配有输尿管双插管的装置，提高了膀胱镜使用效果，故在十九世纪末便制成了基本具备现代化膀胱镜特点的检查仪器。
从20世纪初期起，Wappler、Otis、Brown、Buerger、Young及Mc Carthy等对膀胱镜的结构先后作了进一步研究和改进，使膀胱镜在临床应用上更臻完善。
近年来由于光学技术出现突飞猛进的发展，尤其是近代纤维光学的发明应用于膀胱镜中，光线通过一根由光学纤维组成的导光束，从体外将冷光源传导至膀胱内，取代了传统的灯泡照明，既有充足照明，又无膀胱内发热的缺点。如Hopkins设计的微柱状镜组成的不同角度观察镜的出现，不但提高了膀胱内图像的清晰度，而且扩大了膀胱内观察范围，以至于增加到全尿道的观察。此时把具备尿道观察功能的膀胱镜称为膀胱尿道镜。这些新型装置，使膀胱镜检查效果达到较为理想的地步。
二、泌尿内腔镜摄影发展简史
随着膀胱镜结构的不断改进，为使内镜视野扩大和照明光度足够清晰，企图借助自然途径保存膀胱内部所见的景象的愿望也就自然产生，因之对试制摄影膀胱镜的要求愈趋迫切，从而促使人们对此作出不懈努力，以期获得成功。早在1879年Nitze从改进膀胱镜照明光度着手，进行摄影膀胱镜的研究，但未能达到目的。1888年Bela Hermann应用碳丝照明灯泡，企图拍摄一例膀胱内针头，但异物形象不清，膀胱黏膜的血管网更是模糊。1891年R Kutner在Nitze研究的基础上，对准所需要拍摄的区域，在膀胱镜上附加一个指针并限制摄影时间为一分钟，结果亦遭失败。1893～1894年，Nitze在其膀胱镜上连接一个离中心的可旋转的圆盘，在其上安置摄影机并加用一三棱镜改进接目镜的视线，从而缩短曝光时间至3～10秒，最长不超过30秒。用此仪器可连续拍摄8至10次，摄出照片的直径为2.8～3.0mm，但所得结果仍不满意。与此同时W.A.Hirschmann对Nitze摄影膀胱镜作了修改，使操作简便，同时可曝光4次，但图像改进也不明显。1899年Berger首次将一向用于拍照的版片改用软片，同时改进光度和企图缩短曝光时间，可惜所摄出的形象并不优于Nitze的结果。值得提出的是L.Casper的发明，在膀胱镜观察的同时可作摄影，且曝光时间一般不超过3秒钟，1898年Casper展出几张膀胱黑白照片，但从临床准确性来看，形象仍差，1907年和1908年F.Fromme首次展出膀胱内部彩色照片，但因仪器本身无任何改进结果亦不满意。重大的功劳应属于O.Ringleb和M.von Rohr，他们在膀胱摄影的光学方面作出贡献，1912年4月29日应用Georg Wolf公司的仪器成功地拍摄出膀胱内黑白照片。1913年他与F.Fromme合作使曝光时间缩短至1/10秒，获得并展出质量良好的照片，由于黑白照片没有红黄对比，不能表现膀胱黏膜的病理变化，因此能使显影逼真的彩色摄影是非常必要的，具有诊断用途的第一个膀胱摄影系由F.Hoff和Th.C.Neef于1938年用GeorgWolf公司所制造的大口径备有强光透镜系统的摄影膀胱镜所拍成，曝光时间由1/5秒缩短到1/15秒，软片是用Kodachrome彩色胶卷。1942年K.E.Loose用Duxochrom彩色胶卷也摄出质量较好的照片。嗣后R.Segoud于1943年，H.Krem ling于1950年以及H.Börger于1954年对膀胱内彩色摄影进行研究，但对照片质量均未能取得实质性改进。1954年和1955年K.leising、R.lambrecht和H.W.Lechtenberg用Sass-Wolf公司制造的仪器摄制了彩色照片。也是1955年以后，摄影膀胱镜的技术，无论在设计上或者在种类上都有发展，展示出一个新的纪元。如英国的Optec公司，德国的Sass-Wolf和Richard Wolf公司，法国的Gentile公司均能制造有满意质量的摄影膀胱镜。Storz从1960年起先后与Sass-Wolf、Winter和Ibe制造出仪器，备有石英棒所发出的体外闪光可进入膀胱，摄影效果良好，1961年Richard Wolf应用电闪光作为光源显著地提高膀胱内摄影的质量。
光学的迅速发展和医学工程技术的革新扩大了摄影膀胱镜的用途，它不仅可用于拍摄膀胱、尿道病变和手术操作的形象，且可作为活动摄影之用，因之腔内电影的摄制也相应产生。事实上早在1936年G.Ende已尝试膀胱内活动摄影。1937年Gütgemann经过两年的研究展出一卷16mm彩色影片。所用的仪器为Georg Wolf内镜，Leitz公司的中间光学系统，Osram公司特效的灯泡以及装配 16mm滚动胶卷的 Zeiss-Ikon摄影机。1938年H.J.Funfack首次拍摄一部膀胱取石术电影。1956年M.Jaupitre在电视上放映出膀胱镜内腔摄影。A.Frei 1957年第一次在Hamburg大学医院进行膀胱内乳头状瘤电凝的电视录像，后来在德国电视上作了放映。
值得再次提出的是近代冷光源纤维膀胱尿道镜的应用，尤其是1959年由Hopkins设计的微柱状镜组成观察镜和1968年由Wolf制出Lumina观察镜，明显改善了图像的清晰度，而且利用光学广角镜技术，扩大了观察视野的范围，用0°镜还可直接窥视尿道。现代泌尿内腔镜不仅改善了照明、扩大了视野，而且增加了操作功能，制成各种用途内腔镜，如切除镜、碎石镜等。输尿管镜和经皮肾盂镜可以在输尿管，肾盂、肾盏内，窥视摄影和进行手术。不仅显著提高泌尿内腔镜检查的效果，且对泌尿内腔镜拍摄病变照片和各种手术操作录像提供了优越条件。近年来，OLYMPUS设计的小巧高清摄像头，具有窄带成像技术，有利于发现早期微小病变（图1-1-1）。
视频技术和电脑配合应用更是对腔内泌尿外科的一大贡献，视频技术把泌尿腔内状况通过摄像系统显示在彩色屏幕上，改进了窥视下操作的诸多不便，利用电脑对内腔图像进行采集储存，更为方便，免除了外接照相机的麻烦，而且电脑数字化处理的图像类似摄影照片清晰逼真。时至今日，泌尿内腔镜均配置高清晰度的摄影、录像、显像及储存装置，手术者观看屏幕进行检查治疗，图像资料自动保存，为医疗、教学、科研带来了极大的方便。
图1-1-1 OLYMPUS窄谱光成像摄像头