第二章　泌尿外科常用导管、内镜及机器人手术

第一节　泌尿外科常用内镜

由于泌尿系统自然腔道的解剖原因，内镜在泌尿外科应用非常广泛。除了经泌尿系统自然腔道的内镜手术，还包括经腹腔、经腹膜后腔隙、经腹膜外腔隙、经皮途径的内镜手术。泌尿外科内镜经历了一个多世纪的发展，已成为腔内诊断和治疗的重要技术工具。泌尿外科内镜的发展推动了泌尿外科诊断与治疗的微创化进程，是泌尿外科发展前进的方向。下面简要介绍泌尿外科常用内镜。

一、膀胱镜的发展历程

远在一千多年前，唐代著名医学家孙思邈在《备急千金要方》中记载：当有尿排不出时，可用“葱叶去其尖，插入尿道”将尿导出体外。这是最早的导尿术。在此之后，尤其是随着现代西方医学的发展，各种导尿管相继问世，为众多尿潴留患者解除病痛。金属导尿管的应用，使人们产生通过它窥视与外界相通脏器内部情况的希望，此即最早萌生制造膀胱镜的愿望。

通过导管观看膀胱腔内一片漆黑，缺少光亮。所以，当时认为关键在于照明。1806年Philip Bozzini用蜡烛照明观看膀胱尿道内情况（图2-1-1），尽管他做了周密设计，由于照入腔内的光线暗，视野也小，难以达到预期目的。之后Segalas P.S.（1821），Fisher J.D.（1827），Grunfeld J.（1873）等利用自然光或人工光对照明作了不少改进，特别是Desormeaux等采用中央带孔的反射镜将光线反射入膀胱内，较用蜡烛直接照明有了很大改进（图2-1-2，图2-1-3）。此方法在很长一段时间内用来观察尿道疾患，但对膀胱来讲，仍未能解决上述不足之处。因此，随之而来的第二个要求即如何把光源移入膀胱内，以增加亮度及照明范围。1867年Bruck J.把灯泡用于牙科照明，1876年Max Nitze将铂丝装在膀胱镜前端，通电后使之发光，达到将光源移入膀胱腔内的愿望，是很大的贡献。但出现发光的同时还有发热的问题，光越亮温度越高，从而限制了它的光亮度，而更重要的是由于尿道管腔狭窄，不可能用粗管，这种管状视野，限制了观察范围（图2-1-4）。

1879年Josef Leiter在Nitze技术的基础上，于晶体接物镜前加上直角棱镜片，使视线通过棱镜产生折射，从而扩大视野，制成了第一台间接膀胱镜（图2-1-5），人们称之为Nitze-Leiter膀胱镜，初步解决了管状视野的限制，扩大了观察范围，至此已做到光源内移和利用棱镜片扩大视野的目的，达到对膀胱镜的基本要求。因此，1879年作为膀胱镜问世的年代正式载入医学史册。膀胱镜成为最早观察人体内脏器官的医疗设备，膀胱镜检查成为泌尿外科疾病的重要诊断手段之一。

二、膀胱镜的进一步完善

1879年之后，Nitze、Dittel、Giiterbock、Schlaginweit等人对膀胱镜又进行了多种改进，包括光源、灌流通道及观察方向、角度等，使之更加实用（图2-1-6）。很快又集中在输尿管插管，虽然Brenner（1887）、Nitze（1894）在此项工作中都有建树，但1895年Casper才制出第一个有实用价值的可做输尿管插管的膀胱镜（图2-1-7），1897年Albarran、Wosidlo等相继制出可同时进行双侧输尿管插管内镜，使之更加实用，同时扩大了应用范围，可分别取双侧肾的尿液进行检查（图2-1-8）。

1908年Ringleb设计了新的光学系统，使内镜的视野更加清晰（图2-1-9），进而制出可观察不同角度视野的观察镜及见返膀胱镜（图2-1-10）。从膀胱镜问世即开始试制一些可进行简单治疗的所谓“手术膀胱镜”，可进行取活检及取异物，至1904年有耻骨上碎石术（图2-1-11），1908年以后即有真正的经尿道碎石器（图2-1-12）及取异物钳，1926年之后逐步制成实用的切除镜（图2-1-13），为经尿道切除膀胱肿瘤及前列腺提供了工具，扩大了泌尿外科内镜的治疗功能。

三、泌尿外科内镜的改进历程

泌尿外科内镜的不断改进，使其技术逐渐成为部分泌尿系统疾病的重要治疗手段，是很大进步。它不单是内镜功能上的改进、扩大与完善，同时也是泌尿系统疾病外科治疗上大的变革，用它可以经过尿道或经皮穿刺对肾、输尿管、膀胱、前列腺和尿道疾患进行极为精确的诊断与治疗。现代泌尿外科内镜所以能成为腔内泌尿外科的重要工具，概括有以下特点：

（一）照明度有了明显改善

20世纪60年代初光导纤维在内镜中的应用，置于体外功能大的灯箱发出亮度极大的强光，通过镜体中的光导纤维传入被检查腔道内，该处即可得到非常明亮的光照。不但能满足视野观察，且可供摄像及录像用。由于灯泡在灯箱处并不在体内，故光亮度明显增强而局部温度并无大的增加，因而一般称之为“冷光源”。实际上所谓“冷光源”是与灯泡在膀胱内照明时相比而言，亮度虽然增加数十倍，而局部液体的温度在诊治时间内增加得并不明显。如果长时间紧贴干布等易燃物品处照射，仍有烤焦之危险，须重视。严格讲“冷光源”是一种不完全准确的概念。

（二）改善图像、扩大视野

随着内镜光学系统的不断改善，特别是1959年Hopkins设计由微柱状镜组成的观察镜及1968年Wolf公司制出的Lumina观察镜的问世，明显改善了所见图像的清晰度，且利用了光学广角镜技术，扩大了观察视野的范围（图2-1-14）。

（三）缩小镜体管径增加内镜功能

使用光导纤维后内镜前端原有放置照明灯泡的弯曲部分可取消，膀胱镜无必要再制成前开口与后开口者，而制成新一种类型的膀胱镜（图2-1-15），这样不但简化了检查膀胱所用内镜，同时也可使用同一内镜既可检查膀胱，也可检查尿道，成为真正的多功能或全能镜。广角镜技术的应用可减少观察镜体管径而视野还扩大，镜鞘内即可有更大的腔隙用于通过诊治附件，增加其功能，而镜鞘管径的缩小使操作更加方便，患者的痛苦更小。

（四）制成检查尿路各部位的内镜

随着内镜照明及光学系统的不断改进，泌尿外科内镜已不限于检查膀胱和尿道，现又制成经尿道输尿管肾镜（图2-1-16），可以直接检查输尿管及肾盂部位的状况，更可通过它进行该部位一些疾病的治疗。还制成经皮肾镜（图2-1-17），直径较粗，可以经腰背部皮肤穿刺后放入肾内进行诊断及治疗，使泌尿外科内镜可到达全尿路的各个部位，以进行直视检查及治疗，这是极为重要的进展。

（五）制成各种用途内镜

现在除了高质量膀胱尿道镜外，根据不同用途制成切除镜、取活体镜、碎石镜、显微膀胱镜等。

（六）制成可弯内镜

有专用于尿道及膀胱之尿道膀胱镜（图2-1-18）、输尿管镜等。管径细，且可弯曲，减少痛苦，可观察各个方位病变，是内镜制造技术的长足进步。

（七）各种附件及辅助治疗设备不断完善

这为经内镜治疗创造了条件。

1.碎石用器械及设备

如碎石钳、超声碎石装置、液电碎石仪、激光碎石仪等。为治疗膀胱结石、输尿管结石及肾结石开辟了新的方法。

2.切割用器械及设备

如尿道内切开刀、高频电刀等，为治疗尿道狭窄、膀胱肿瘤和前列腺肥大的有效方法。

（八）视频技术的应用

很长一段时间内腔镜诊断及治疗操作过程，医务人员必须通过目镜这一小孔观察，很不方便。①眼睛很累，且姿势也不舒适，易于疲劳；②只能操作者一人观察，其他人看不到，教学较难。以后制出各种教学镜企图改变“一人看”的局面（图2-1-19），但医务人员仍不能从特殊姿势解脱。随着视频技术的发展，已可将腔内操作过程通过摄像系统映示在彩色屏幕上，从而使整个操作过程供在场医务人员一同观看，加强了腔内手术组人员间的相互配合，也可使众多有经验专家共同发挥其智慧，提高了诊治水平。现在更可通过传输系统在远处转播，为培训特别是集体培训提供了有利的手段，而且尚可同时把全过程录像，以备重新放映。目前所有内镜操作（包括诊断及治疗）均可使用视频技术，故有视频泌尿外科这一专有名称出现，实际是腔内泌尿外科的新进展。其技术及设备也在日益改进，例如原有摄像头较笨重，而目前已发展成较纤细、轻巧（图2-1-20），且已解决指示方向问题，克服了加上摄像头弄错方向的缺点。其图像则由原球面透视镜图改为平面图（图2-1-21），从而解决了广角鱼眼效应，使图像更加逼真、清晰，图中还增加尺寸标记，使操作者不会受图像放大而产生失真感。

由于光源的改善，不但光亮度好，且保留了组织的自然色彩。因此可以讲，视频技术的应用确实促进了泌尿外科腔内诊治技术的发展。尿道镜外，根据不同用途制成切除镜、取活体镜、碎石镜、显微膀胱镜等。

四、腹腔镜开创尿路腔道外诊治微创技术

前面介绍泌尿外科内镜均在尿路腔内进行诊治，因而限制了诊治范畴。20世纪80年代腹腔镜发明后则把诊疗技术扩张到尿路以外。可以对肾上腺、肾、输尿管、膀胱、前列腺、隐睾、精索静脉曲张及腹膜后淋巴结进行诊治。

（一）穿刺器和注气装置

腹腔与腹膜后间隙与一般空腔脏器不同，平时并无大的空隙，且不与体外连通，故：①需穿刺且开创通道，便于腔镜及操作器械通过；②需注气以造成可视空间；③可以悬吊挂钩取代注气扩腔作用。

（二）观察镜与操作部件分离

它可以增粗，视野更加扩大、清晰，操作更加自如。

（三）操作部件可以呈多样性

根据需要有拉钩、分离器、剪刀等，具切割、分离、钳夹、电凝、止血和取出等多种功能。

（四）视频技术是腹腔镜必备条件

所有操作均由彩色屏幕映视，可供所有参加手术人员观看。其也是操作者进行手术的依据，目前技术的发展使图像已能够达到高清及4K。而三维立体显像系统的问世，使图像更趋向立体化的实际组织结构，使术者学习曲线大大缩短，极大促进了腔镜手术的发展，虽然仍需佩戴特制3D眼镜，且价格较贵，但已在全国大型三级医院得到较为广泛的应用推广。

五、国外手术机器人系统

手术作为外科疾病的主要治疗手段已有1个多世纪的历史，从切开、止血、结扎、暴露、分离、切除到缝合均在直视下进行。如果病变深在，则入路创伤也随之增加，人们在争取切除病变组织的同时尽可能减少对正常组织的破坏，减少出血，提高疗效，减少合并症。20世纪80年代初开始腹腔镜手术，称为微创手术，是对传统手术的改革，是外科手术技术的发展。由于它是借助加长操作部件的长度达到在体外通过器械操作进行手术之目的，掌握较难，操作还存在许多不便。1995年美国Intuitive公司创建外科手术机器人系统，称为 da Vinci（达·芬奇）机器人，他们与美国商用机器公司（IBM）、麻省理工学院及多家公司联合研究，经过几年努力，完善计算机控制及手术操作系统，并于2000年用于临床。

（一）名称

本系统虽有计算机参与但都是为了术者方便操作，还谈不上思维，故称“机器人”不确切，以机械臂或机械手为宜（图2-1-22）。

（二）特点

1.节省人力

只需术者、助手及护士各1人。

2.效果好，副作用少

由于视野放大10～12倍，故手术更加精细，出血量少，破坏正常组织少，且可达人手难以达到的较小部位进行操作。机械手由多关节组成，灵活自如，犹如人手直接进行手术操作，为其优点。

（三）da Vinci手术系统组成部件

1.操作台（图2-1-23）

①Insight三维立体图像视觉系统，可放大10～12倍（图2-1-24）；②双手操作器，以操作2～3个机械手；③脚踏控制开关。

2.机械手

其前端可根据不同手术更换不同部件，包括电刀、止血钳、持物钳、剪刀、电凝器等（图2-1-25）。由于机械手有众多关节，操作较为灵活，可像真手一样做各个方向的动作（图2-1-26），加上三维图像及放大效应，使操作更加精确。

3.手术显示屏、腹腔充气装置等

凡是机器人腹腔镜手术，均可通过此系统进行。它易于掌握，操作直觉性好，可达手眼一致。且可减少一般腹腔镜操作时颤抖和多向震动之不足，提高手术安全性。熟练医师用此系统做前列腺根治术仅需60～90分钟，术中出血少于100ml，尿失禁及ED发生率明显下降。由于产品价格较贵，目前在国内仅有300余台，仅在大型三甲医院开展。

六、国产手术机器人系统

目前国内多个厂家已自主生产机器人手术系统，某些品牌机器人已取得了不劣于da Vinci机器人手术系统的良好效果，且设计与da Vinci机器人有显著区别，打破了进口da Vinci机器人的垄断地位。假以时日，国产机器人手术系统必将取得更大的发展。

（郭应禄　周利群）