Увидеть скрытое

Желание заглянуть в полости человеческого тела происходит из глубины времени. Осуществилось же оно сравнительно недавно: первые попытки были предприняты немногим более двух столетий назад, и сделали это урологи.

Посмотреть, что внутри

В 60-70-х гг. прошлого века на поприще эндохирургии лидировали гинекологи, тогда как остальная часть врачебного сообщества игнорировала потенциал относительно нового медицинского направления. Сегодня эндоскопические технологии — диагностические и лечебные — давно стали обязательной составляющей практически всех хирургических специальностей.

Самые ранние сообщения об этом методе принадлежат Гиппократу: им было описано ректальное зеркало, аналогичное современному. Римская медицина тоже знала инструменты, предназначавшиеся для осмотра внутренних органов, а в руинах Помпеи обнаружили трехлопастный влагалищный отражатель.

Первое значительное достижение в эндоскопии принадлежит молодому итало-немецкому акушеру Филиппу Боззини. В 1806 г. он разработал инструмент, представлявший собой тонкую вытянутую воронку, которую можно было ввести в большое отверстие. Ее проксимальный конец крепился к стойке со свечой. Серебряную подставку покрывала акулья кожа, предохранявшая пациента от ожогов, а глаз пользователя от пламени прикрывал отражатель, направлявший свет вниз по воронке. При помощи устройства предполагалось обследовать мочевой пузырь, прямую кишку, влагалище и носоглотку, так как воронки могли быть разных размеров. ”Лихтляйтер” Боззини (нем. Lichtleiter — световой проводник) был представлен медицинскому факультету университета в Вене.

В 1826 г. француз Пьер Саломон Сегалас применил принцип светоотражения к воронке из полированного серебра. Две свечи и трубчатое коническое зеркало помогали сфокусировать лучи на мочевом пузыре, специальный экран защищал хирурга от огня. ”Уретровезикальное зеркало” — speculum uretrocysticum (как его назвал конструктор), вынесенное на суд Французской академии наук, также не получило одобрения, во многом потому, что освещенность исследуемых участков по-прежнему оказывалась недостаточной.

Еще год спустя Джон Дикс Фишер из Бостона сделал эндоскоп, первоначально предназначенный для осмотра влагалища, но позже приспособленный для обследования мочевого пузыря и мочеиспускательного канала. Фишер пошел по тому же пути, что и Сегалас, но его аппарат представлял собой полую трубку с двумя Z-образно расположенными прямоугольными витками. Однако и он не удовлетворял врачей.

"Отец цистоскопии"

Свой вариант цистоскопа представил в 1853 г. Антонин Жан Дезормо. Единственно, что роднило его устройство с предыдущими конструкциями, было наличие удлиненных воронок разного диаметра. Источником света служила лампа для сжигания спирта и скипидара; топливо заливалось в резервуар у основания ручки. Установленное под углом 45° к центральному отверстию вогнутое зеркало использовалось для отражения светового потока в полость органа. Считалось, что узкий сконцентрированный луч обеспечивает более яркое световое пятно в области визуализации.

Дезормо часто называют "отцом эндоскопии" по нескольким причинам. Он первым ввел "лихтляйтер" в пациента; кроме того, ему приписывается авторство термина "эндоскопия". И еще французский медик первым использовал инструмент в терапевтических целях — с его помощью он удалил папиллому из уретры. При этом основным осложнением, связанным с процедурами, конечно, стали ожоги.

Модификация эндоскопа

Двенадцать лет спустя Фрэнсис Ричард Круз усовершенствовал эндоскоп Дезормо и продемонстрировал его Королевскому медицинскому обществу Великобритании. Роль светового источника теперь выполняла нефтяная лампа, помещавшаяся сбоку воронки. Интенсивность освещения увеличивалась за счет тяги дымохода.

Следующий прорыв совершил немецкий врач-уролог Максимилиан Нитце. Его, в свою очередь, вдохновили ранние работы Юлиуса Брука, стоматолога из Бреслау. В 1867 г. Брук поместил электрически нагретый платиновый провод с водяным охлаждением в прямую кишку, чтобы визуализировать трансиллюминированный мочевой пузырь. Освещенность снова оказалась невелика, и слизистая оболочка была повреждена ожогами. Нитце выбрал в качестве сотрудников инструментального мастера Вильгельма Дейке и оптика Луи Бенеша. Вместе они создали цистоскоп с платиновой проволокой в форме петли и тем же водяным охлаждением. За счет оптической части удалось добиться улучшения визуализации. А в 1878 г. ученый переехал в Вену, чтобы объединить усилия с Джозефом Лейтером, известным производителем инструментов. Уже через год общественности был представлен цистоскоп Нитце-Лейтера.

Максимилиан Карл-Фридрих Нитце (1848-1906) 

Макс Нитце предложил прибор с источником света, который мог быть введен в полость мочевого пузыря. Инструмент представлял собой металлический катетер с загнутым концом. Осветитель проводился внутри тубуса и состоял из платиновой петли, заключенной в тонко обработанное гусиное перо. Нагреваемая петля охлаждалась постоянным потоком воды. При участии Л. Бенеша (L. Beneche), оптика из Вены, была сконструирована система линз, смонтированная в трубке. С помощью этой системы было значительно увеличено поле зрения прибора. Первый инструмент этого типа был изготовлен дрезденским мастером В. Дейке (W. Deicke). Впоследствии работа была продолжена известным венским инструментальщиком Дж. Лейтером (J. Leiter). В результате этого увидели свет инструменты, названные цистоскопами Нитце-Лейтера

Лампа Эдисона

Усовершенствовать полученную конструкцию позволило изобретение Томасом Эдисоном (1880 г.) лампы накаливания. Это открыло путь ее аналогу — маленькой вакуумной лампе "миньон", которую можно было вставлять в устройство. Она стала самым надежным источником освещения для того времени и не могла повредить органы. В 1883 г. шотландец Дэвид Ньюман разместил эдисоновскую лампу на дистальном конце цистоскопа, однако из-за значительных размеров приспособление оказалось бесполезным для осмотра мужского мочевого пузыря.

Через 4 года Нитце разработал цистоскоп, не нуждавшийся в системе охлаждения. Впоследствии он стал первым врачом, проводившим внутрипузырные инстилляции и выполнившим эндоскопические фотографии.

"Универсальный прицел"

Около 1900 г. в Америке начал работать немец по национальности Райнхольд Вапплер, основатель компании Wappler Electric Co. по производству цистоскопов. Вскоре (1907 г.) швейцарской фирмой Carl Zeiss была разработана призма Амичи — она давала четкое вертикальное изображение, пропуская больше света. Такая деталь стала неотъемлемым компонентом всех европейских конструкций.

Тем временем Брэнсфорд Льюис из Сент-Луиса представил "универсальный цистоскоп" с воздушно-водяным орошением, позволявший применять инструменты для лечения камней мочеточника и стенозов мочевых путей. С 1906 г. он получил известность как "универсальный прицел Брэнсфорда Льюиса". Изобретатель стал пионером уретероскопии и описал удаление конкрементов из почечной лоханки.

Эра гибкой эндоскопии

Круз использовал смесь нефти и немного растворенной камфары, чтобы заменить горючую смесь Дезормо. Это улучшило освещение, но уровень тепла стал несколько проблематичным для пациента.

В 1930 г. молодой ученый Генрих Ламм показал, что световыми проводниками могут быть пучки гибких стеклянных волокон. Гастроэнтеролог из ЮАР Бэзил Айзек Хиршовиц, опираясь на работы Гарольда Горация Хопкинса — британского физика и инженера, — создал к началу 60-х гг. прошлого столетия оптоволоконный фиброскоп. Он обеспечивал боковой обзор и был снабжен дистально расположенной лампочкой. Но практические результаты вновь не удовлетворили ученых, и исследования продолжались.

Другим достижением в области прикладной оптики стало применение внешнего источника света, проходящего через волоконные пучки, для осмотра внутренних органов. Первый гибкий уретероскоп на основе этого принципа появился в 1960 г., а аналогичный прибор для лечения опухолей и уролитиаза (уретеропиелоскоп) увидел свет спустя десятилетие. Эти события ознаменовали современный этап эпохи эндоскопии.

Эндофотография

Очередным этапом развития метода стало осознание необходимости регистрации эндоскопической картины. Теодор Штайн в 1874 г. и Коллман использовали фотографические аппараты для получения изображений патологически измененных мочевого пузыря и уретры. Примерно в то же время Чермак обычной камерой сфотографировал собственную гортань. В 1893 г. Нитце сделал снимки через цистоскоп и опубликовал первый атлас урологической патологии. Однако прошло по крайней мере 40 лет до того, как стало возможным получать цветные изображения.

Одна из самых больших проблем состояла в увеличении массы соединенного с фотокамерой эндоскопа, что ограничивало движения врача. С начала 1980-х гг. миниатюрные камеры смогли преобразовывать входящие оптические изображения в электронные импульсы. Совершенствование видеоэндоскопии позволило хирургам находиться в обычной позе и задействовать на протяжении операции обе руки. При этом вся оперирующая бригада получила возможность наблюдать за ходом вмешательства на отдельном мониторе.

Пропаганда эндоскопии

Вместе с техническими новинками в мире стали появляться организации, пропагандирующие важность метода. Первой (1976 г.) стала хирургическая исследовательская группа по эндоскопии и ультразвуку. Пять лет спустя сформировалось Общество американских желудочно-кишечных и эндоскопических хирургов (SAGES, Society of American Gastrointestinal and Endoscopic Surgeons). К этому же периоду относится введение термина "малоинвазивная хирургия" Джоном Уикхэмом, основавшим в 1984 г. отделение для минимально инвазивных хирургических вмешательств в Институте урологии Лондона.

Кто же с наибольшим правом может именоваться "отцом эндоскопии"? Хотя мы упомянули немало значимых имен, едва ли будет справедливым закрепить такое определение за одним из ученых — все они так или иначе способствовали прогрессу этого направления.

Олег Грибков

*Из собрания музея эндоскопии Международного научно-исследовательского общества эндоскопии им. Нитце-Лейтера (Вена, Австрия); фото с сайта музея урологии EAU

**Из собрания музея Медицинской школы Манчестера; фото с сайта музея Британской ассоциации хиругической урологии