編者按：為揭開科技工作的神秘面紗，科普中國(guó)前沿科技項(xiàng)目推出“我和我的研究”系列文章，邀請(qǐng)科學(xué)家親自執(zhí)筆，分享科研歷程，打造科學(xué)世界。讓我們跟隨站在科技最前沿的探索者們，開啟一段段充滿熱情、挑戰(zhàn)與驚喜的旅程。

?

在微創(chuàng)手術(shù)的世界里，醫(yī)用內(nèi)窺鏡是無可爭(zhēng)議的明星。它以其小巧的身軀，輕松穿梭于我們復(fù)雜的身體結(jié)構(gòu)中，為醫(yī)生提供了前所未有的視野，不僅能讓手術(shù)變得更加精準(zhǔn)，還可以極大地減輕患者的痛苦。

你是否曾經(jīng)好奇，在內(nèi)窺鏡發(fā)明之前，醫(yī)生是如何檢查內(nèi)臟器官的？在狹窄逼仄又沒有光線的體內(nèi)，內(nèi)窺鏡又是如何帶領(lǐng)醫(yī)生看清目標(biāo)，甚至精準(zhǔn)指引手術(shù)的？

為此，我們特別策劃了醫(yī)用內(nèi)窺鏡系列，分兩篇內(nèi)容，帶你了解醫(yī)用內(nèi)窺鏡的前世今生，并探索它背后的科學(xué)原理和驚人成就。此篇為該系列的上篇。

?

從望聞問切到臨床醫(yī)學(xué)

古代醫(yī)生們沒有先進(jìn)的診斷設(shè)備，面對(duì)病患的時(shí)候，如何判斷病癥呢？

以中醫(yī)為代表，中醫(yī)試圖通過患者的外在表現(xiàn)，窺探人體內(nèi)部的奧秘，主要可以歸結(jié)為“望聞問切”四大診法：望診，就是用眼睛去觀察病人的形體、精神狀態(tài)、面色、舌頭、排出物等；聞診包括聽聲音和聞味道，診斷患者的呼吸、聲音、咳嗽、腸鳴等聲音；問診就是聆聽患者自己對(duì)于不適感的描述；切診是用手指體察脈象變化，辨別臟腑功能。

腫瘤是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)界的難題之一，而在先秦時(shí)期的《周禮》中，就已有對(duì)“瘍醫(yī)”這一職業(yè)的記載。所謂“瘍醫(yī)”，指的就是古代專門治療包括腫瘤在內(nèi)的各種瘍疾的醫(yī)生。

隨著時(shí)間的推移，醫(yī)學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，人們開始尋找更加直觀、準(zhǔn)確的方法來觀察患者體內(nèi)的狀況。于是，內(nèi)窺鏡應(yīng)運(yùn)而生。它像一把神奇的鑰匙，打開了通往人體內(nèi)部的大門，讓醫(yī)生們能夠親眼看見那些隱藏在皮膚之下的秘密。

?

各有特點(diǎn)、種類豐富的內(nèi)窺鏡

內(nèi)窺鏡是一種能夠深入人體內(nèi)部，幫助醫(yī)生觀察體內(nèi)情況的儀器。它最初的發(fā)明目的是讓醫(yī)生能夠直接觀察到病人內(nèi)部器官的情況，而不必依賴于手術(shù)打開患者的身體。這種技術(shù)徹底改變了醫(yī)療領(lǐng)域，特別是在對(duì)內(nèi)臟器官的疾病診斷中，內(nèi)窺鏡為醫(yī)生提供了極大的幫助。

日常生活中，很多人可能聽說過內(nèi)窺鏡檢查。最常見的應(yīng)用場(chǎng)景包括胃腸鏡檢查。

比如，很多人因?yàn)殚L(zhǎng)期胃痛、胃酸反流或是消化不良去醫(yī)院檢查，醫(yī)生通常會(huì)建議做胃鏡，這就是內(nèi)窺鏡的一種。通過這種小型的、柔軟的光纖設(shè)備，醫(yī)生可以從口腔將內(nèi)窺鏡慢慢深入到胃部，觀察胃黏膜的情況，發(fā)現(xiàn)是否有潰瘍、炎癥或者其他問題。

類似的，腸鏡檢查則是通過從肛門進(jìn)入，觀察大腸的健康狀況，排查如腸癌、息肉等問題。此外，還有用于耳、鼻、喉等其他部位的檢查設(shè)備。例如，鼻炎患者經(jīng)常需要進(jìn)行鼻腔內(nèi)窺鏡檢查，來觀察鼻腔內(nèi)部的炎癥情況。

總的來說，內(nèi)窺鏡使得醫(yī)生能夠快速、無創(chuàng)或微創(chuàng)地對(duì)許多病癥進(jìn)行檢查，大大減少了傳統(tǒng)手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。

從胃鏡到關(guān)節(jié)鏡，每一種內(nèi)窺鏡都有其獨(dú)特的通道和特點(diǎn)，它們共同構(gòu)成了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷和治療的重要手段。內(nèi)窺鏡可以通過多種“通道”進(jìn)入人體。例如，胃鏡通過口腔插入食道，直達(dá)胃部；腸鏡則通過肛門進(jìn)入大腸；膀胱鏡通過尿道抵達(dá)膀胱；宮腔鏡通過陰道進(jìn)入子宮腔；而腹腔鏡、胸腔鏡等則需要通過腹部或胸壁的小切口進(jìn)入相應(yīng)的體腔。

這些通道的選擇，取決于內(nèi)窺鏡的用途和檢查治療的需要。

腹腔鏡下的臨床外科手術(shù)

（圖片來源：Veer圖庫(kù)）

不同的“通道”有其獨(dú)特的特點(diǎn)?？谇弧⒏亻T、尿道等自然孔道的使用，減少了對(duì)身體的侵入性，恢復(fù)期也相對(duì)較短。然而，這些通道通常較為狹窄，對(duì)內(nèi)窺鏡的尺寸和形狀提出了更高的要求。而腹部或胸壁的小切口雖然侵入性略高，但提供了更大的操作空間，適用于更復(fù)雜的手術(shù)。

內(nèi)窺鏡的設(shè)計(jì)必須與這些特點(diǎn)相結(jié)合，并進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于通過自然孔道進(jìn)入的內(nèi)窺鏡，其尺寸通常較小，形狀更加細(xì)長(zhǎng)，以便于在狹窄的通道中靈活操作。同時(shí)，為了減少患者的不適感，這些內(nèi)窺鏡的表面通常會(huì)經(jīng)過特殊處理，使其更加光滑。而對(duì)于需要通過小切口進(jìn)入的內(nèi)窺鏡，其尺寸可以稍大一些，以便提供更好的視野和操作空間。此外，這些內(nèi)窺鏡還需要具備良好的照明和成像系統(tǒng)，以確保醫(yī)生能夠清晰地觀察到體內(nèi)的情況。

?

從簡(jiǎn)陋的照明細(xì)管，到細(xì)胞級(jí)顯微觀察

內(nèi)窺鏡的歷史可以追溯到19世紀(jì)，最早的內(nèi)窺鏡實(shí)際上只是一個(gè)帶有光源的細(xì)長(zhǎng)金屬管，用來窺視體內(nèi)的狀況。這種早期的內(nèi)窺鏡存在許多問題，例如光線不足、畫面模糊、病人體驗(yàn)不佳等。醫(yī)生使用時(shí)也很不方便，很多時(shí)候只能看到模糊的影像，并且無法深入到更復(fù)雜的器官中。它們更像是一種“窺探工具”，而非真正的醫(yī)療儀器。

喉鏡檢查

（圖片來源：Veer圖庫(kù)）

隨著時(shí)間的推移，內(nèi)窺鏡經(jīng)歷了多次迭代。20世紀(jì)中葉，光纖技術(shù)的引入帶來了革命性的變化。這種新型內(nèi)窺鏡利用光纖傳輸圖像，使得醫(yī)生能夠看到更為清晰、明亮的體內(nèi)畫面。然而，光纖內(nèi)窺鏡仍然存在一定的局限性，如圖像質(zhì)量受限于光纖的數(shù)量和排列方式，且無法進(jìn)行復(fù)雜的手術(shù)操作。

20世紀(jì)后期，電子內(nèi)窺鏡的出現(xiàn)徹底改變了這一局面。這種內(nèi)窺鏡采用了先進(jìn)的CCD或CMOS傳感器，能夠捕捉高清晰度的圖像，并通過數(shù)字信號(hào)傳輸至顯示屏上。醫(yī)生不僅可以清晰地看到體內(nèi)的情況，還能夠進(jìn)行精確的手術(shù)操作。

軟鏡下的胃腸道檢查

（圖片來源：Veer圖庫(kù)）

內(nèi)窺鏡技術(shù)就像是一場(chǎng)科技與醫(yī)學(xué)的聯(lián)袂冒險(xiǎn)，從最初的簡(jiǎn)陋窺探裝置，到如今的微創(chuàng)儀器，內(nèi)窺鏡技術(shù)經(jīng)歷了飛速的“進(jìn)化之旅”。

如今的內(nèi)窺鏡不再只是早期的“窺探工具”，而是進(jìn)化為精密的“偵察兵”，能夠通過多種方式深入人體內(nèi)部，揭示肉眼難以察覺的病變。從高清圖像到組織細(xì)胞級(jí)別的顯微觀察，內(nèi)窺鏡技術(shù)讓醫(yī)學(xué)診斷和治療邁入了全新的時(shí)代。

下一篇，讓我們一起了解內(nèi)窺鏡背后各種先進(jìn)成像技術(shù)！