Здравствуйте, уважаемые читатели!
Я начинаю небольшой цикл статей, посвященных эндоскопической технике и лапароскопии в частности.
Начнем мы с краткой истории эндоскопии. Вообще, медицинские технологии, как и любые другие, развиваются через последовательную разработку усложняющихся способов решений усложняющихся задач.
Первые эндоскопы, помогавшие врачу заглянуть внутрь пациента, решали простую проблему: внутри пациента, внезапно… темно!
Таким образом, история эндоскопии — это, в основном, история проникновения света внутрь человеческого тела.
К сожалению, в интернете по теме чаще всего можно найти многократно переделанный и переписанный документальный фильм японского канала NHK, прославляющий разработку гастроскопа Olympus; и я позволю себе заполнить эту нишу более систематизированным обзором.
Часть I. Европа. Не верь глазам своим!
Что является традиционным, надежным и универсальным инструментом хирурга? Конечно, его палец.
Как правило, указательный.
С точки зрения хирургии, сама идея использовать глаз вместо пальца для обследования внутренних органов принадлежит Филиппу Бозини (1773-1809) , врачу итало-немецкого происхождения . Идея неоднократно критиковалась современниками, предпочитавшими надежный палец. Бозини сконструировал расширитель с осветителем, который вполне может демонстрироваться в музее средневековых пыточных орудий. Стойка устанавливается таким образом, чтобы направлять свет в металлический расширитель, который заменяется в зависимости от осматриваемого органа.
Позже, Куссмаулю (1822-1903), по легенде, во время наблюдения за глотателем шпаг, приходит идея осмотреть желудок пациента с помощью длинной трубки с закрепленным в торце зеркалом. Несмотря на простую конструкцию, его жесткость надолго похоронила идею: жесткая длинная трубка причиняла пациенту боль, предоставляла малое поле зрения, зеркало быстро загрязнялось желудочным соком, а невозможность визуально контролировать направление движения трубки грозила прорывом стенки пищевода и желудка, что нередко и случалось во время процедуры.
Часть 2. Япония. Проклятие рака.
Смертность от онкологических заболевания в Японии была всегда высокой. Это связывают как с солевой диетой, бедной клетчаткой, так и с генетическими факторами. В XX веке, еще и с атомной бомбардировкой Хиросимы и Нагасаки. Хотя мне не нашлось найти убедительной статистики по онкологической смертности до 1908 года, надежно известно, что в первой половине XX века количество смертей в Японии, аттрибутированных (обусловленных) онкологии лишь росло. Это связано с совершенствованием диагностики и относительным сокращением смертности от сердечно-сосудистых заболеваний: рак был надежно диагностирован у большего количества умирающих больных.
Сегодняшним расцветом эндоскопия обязана группе токийских врачей. После прекращения политики Сакоку (политики самоизоляции) в середине 19 века медицина стала развиваться в более традиционном, европейском русле.
Шокировавшие японскую общественность результаты статистических наблюдений 1907 года (не менее 20 тыс. смертей в год от опухолевых заболеваний) привели к основанию Японского Центра Исследований Рака в 1908 году.
В 1949 году наблюдавшему за безнадежными больными раком желудка поздних стадий молодому доктору Оуджи пришла в голову идея обратиться к компании Olympus, тогда еще молодому, но многообещающему производителю камер и микроскопов. Интересно, что имя доктора и его коллег-инженеров компании не упоминается на сайте Olympus, но часто встречается в других источниках.
Рабочая группа инженеров разработала миниатюрную фотокамеру с собственным источником света – лампой накаливания длиной всего 5 мм (и это в 1949 году, задолго до изобретения светодиодов!), встроенную в отклоняющийся на 30 градусов наконечник виниловой трубки толщиной 13 миллиметров.
Обычная 36 миллиметровая фотопленка разрезалась на полосы шириной 6 мм и наматывалась на миниатюрные катушки. Пленка протягивалась врачом внутри виниловой трубки вручную, вручную же активировалась лампа вспышки. Никакого визора не было, и доктор был вынужден ориентироваться на тактильные ощущения и опыт при введении и ориентировании гастроскопа. После процедуры снимки проявлялись, и врач мог их изучить на предмет наличия патологии.
Olympus удалось быстро выйти на растущий рынок: за несколько лет до начала коммерческого производства гастроскопов в Японии стартовала массовая программа раннего выявления рака, и гастросокопия быстро стала одним из элементов золотого стандарта диагностики рака желудка.
Часть 3. Америка. Не только смотреть, но и трогать!
Японский гастроскоп, однако, не позволял ни исследовать желудок и пищевод в режиме реального времени, ни проводить манипуляции под контролем зрения.
Волоконная оптика, появившаяся в 1950 году, нашла свое применение в эндоскопии. Бэзил Айзек Хиршовиц с группой американских ученых предложили собирать оптическое волокна в плотный пучок таким образом, чтобы одно волокно отвечало за один пиксель. Малый диаметр линзы и общая компактность конструкции позволила расположить оптику в торце трубки гастроскопа рядом с отверстием инструментального канала.
Возможность зрительно контролировать процедуру позволила разместить рядом с линзой отверстие для дополнительного инструмента, проводимого через трубку эндоскопа – биопсийными ножницами или инъектором. Революция, произведенная этим изобретением, сделала эндоскопию не только средством диагностики, но и лечения: стало возможно, например, останавливать кровотечение из язвы желудка путем обкалывания очага патологии адреналином.
Таким образом, больного с продолжающимся язвенным кровотечением стало необязательно немедленно брать на тяжелую полостную операцию по иссечению язвы: остановить кровотечение стало возможно с помощью гастроскопа, даже без общего наркоза.
Однако, и у фиброгастроскопа – гастроскопа на основе волоконной оптики, нашлись минусы: зафиксировать изображение возможно лишь с помощью сложных манипуляций с закреплением фотоаппарата на окуляре, да и пучок тонких стеклянных волокон не так гибок и долговечен.
Обратите внимание на Ваш смартфон: диаметр его камеры намного меньше 13 мм, - диаметра первых эндоскопов. Короче, после изобретения малых цифровых матриц, в гастроскопии настало время перемен.
Но об это я расскажу в следующей части, посвященной современному состоянию дел в эндоскопии.