第一节 经皮脊柱内镜
内镜发源于17世纪初，由德国人Bozzini（图2-1-1）发明，经法国人Segalas（图2-1-2）等改良。1879年，德国人Max Nitze（图2-1-3）设计了使用内置铂金灯泡（platinum bulb）照明的膀胱镜“Kystoskop”，这是所有现代内镜的鼻祖。1954年，英国物理学家Harold Hopkins发明的“Hopkins柱状透镜系统”（图2-1-4）极大地提高了内镜的成像效果，现代硬式内镜均采用这一光学传导图像系统。
图2-1-1 Bozzini及其设计的内镜
图2-1-2 Segalas及其设计的内镜
图2-1-3 Max Nitze及其设计的内镜
图2-1-4 Hopkins柱状透镜系统
一、脊柱内镜种类及发展过程
经皮脊柱内镜发展经历的三个主要阶段，自20世纪90年代初至今已有近三十年的历史，早期显微内镜下椎间盘摘除术（micro endoscopic discectomy，MED）技术率先使用内镜代替显微镜用于术中观察获得成功，但其手术方法与显微外科相同，术中无液体灌注，因此被命名为内镜辅助下的显微外科手术（图2-1-5），MED技术不是真正意义的脊柱内镜技术。
图2-1-5 显微内镜下椎间盘摘除术(micro endoscopic discectomy，MED）
同时期，美国Kambin尝试了使用关节镜及特殊设计的拥有二个通道的锥形工作鞘（图2-1-6A），采用椎间孔入路行镜下腰椎间盘切除术（arthroscopic microdiscectomy，AMD），这可以视为首次使用内镜进行椎间盘手术的尝试。Kambin设计的器械通道位于一侧的工作鞘，需配合大视角（70°～110°）的关节镜（图2-1-6B）。
图2-1-6 AMD技术使用的内镜系统
A.经椎间孔使用的双通道关节镜系统；B.Kambin设计的器械通道位于一侧的工作鞘，需配合大视角（70°～110°）的关节镜系统
部分德国厂家设计采用一个双通道的工作鞘，其中一个器械通道用于内镜，另一个用于器械，这种设计的两个通道有一个夹角（不同轴），且鞘本身直径较大，仅能用于椎板间入路（图2-1-7）。
图2-1-7 双通道的工作鞘，其中一个器械通道用于内镜，另一个用于器械
上述技术中内镜仅用于术中观察，术中器械需要通过一个独立的工作通道，这不仅增加了工作鞘的直径，也增加了操作的不一致，Anthony Yeung在学习了AMD技术后，与德国Richard Wolf公司合作，采用内置工作通道的手术内镜并集成了液体灌注通道设计了一条专用于通过Kambin三角区入路的椎间孔镜（图2-1-8），这便是现代经皮脊柱内镜的雏形，这一设计的基本概念沿用至今，并获得了不断的改进和发展。
图2-1-8 Anthony Yeung发明的YESS系统
二、硬式内镜结构及设计
硬式内镜可以分为用于观察的普通内镜和内置器械通道的手术内镜两大类，结构如下：
1.术中观察用内镜（图2-1-9）。
图2-1-9 术中观察用内镜
1：目镜；2：间隔管；3：柱状传像镜片；4：物镜；5：导光光纤及光纤连接口；6：摄像头连接卡口；7：镜外鞘：8：镜身
2.手术内镜（图2-1-10）。
图2-1-10 手术内镜
1：目镜；2：间隔管；3：柱状传像镜片；4：物镜；5：导光光纤及光纤连接口；6：摄像头连接卡口；7：镜外鞘；8：镜身；9：器械通道；10：棱镜
现代经皮脊柱内镜均属于手术内镜，内置器械通道，目镜采用斜角设计，便于使用粗的强有力的手术器械，为保证术中视野清晰，镜身内集成了进水通道，初期设计同时集成了出水通道。而一些新的设计，为获得更大的灌注水流，将出水通道移至镜鞘与工作鞘之间，镜身内只保留进水通道，而镜鞘采用椭圆型设计，这一设计带来的另一优势是采用同样的器械通道直径时，镜鞘外径更小，两种镜子结构见图2-1-11、图2-1-12。
1.内置进出水通道的设计（图2-1-11）。
2.仅集成进水通道的设计（图2-1-12）。
图2-1-11 内置进出水通道的设计
图2-1-12 仅集成进水通道的设计
主要品牌腰椎脊柱内镜参数见表2-1-1。
3.将物镜及光纤接口集成设计的脊柱内镜（图2-1-13）这一结构初衷是设计一种能够携带方便的内镜摄像主机，对图像的质量和兼容性要求不高，重量小，便于携带和移动。这种结构无法兼容通常采用通用C-MOUNT镜头卡口的内镜，也无法使用图像质量更好的三晶片摄像系统，但摄像头加上镜头的重量和体积较小。
三、脊柱内镜的维护及保养
如同所有的硬式内镜一样，经皮脊柱内镜主要由光学玻璃材料（包括镜片及导光光纤）、光学胶及不锈钢金属材料组成，这些材料本身能够承受134℃高温高压消毒，但次数有限，一般进口产品，厂家均能保证150次以上的高温高压消毒，采用其他低温消毒方式能够延长使用寿命，但必须采用正确的消毒和清洗方法，以保证不破坏材料本身并保证消毒灭菌的质量。
硬式内镜由于使用不当造成的损坏包括手术使用中器械损坏以及使用错误方法消毒造成的损坏。其他人为疏忽原因损坏都是由于不注意磕碰、落地等原因造成的。个别产品由于使用的批号封装胶存在质量问题，造成内镜进水、开胶的现象，这些都是可以修复的。
表2-1-1 主要品牌腰椎脊柱内镜参数对比
图2-1-13 将物镜及光纤接口集成设计的脊柱内镜
1.为避免手术使用中器械损坏内镜，应注意：
（1）硬式内镜在手术过程中使用时，应避免被咬合力较大的钳、剪等器械损坏，尤其是不要将镜管的前端伸入这类器械咬合区。此外，当内镜十分靠近组织，器械咬合时窥镜没有退回也会误伤内镜。
（2）当内镜在鞘管内使用时，更换或插拔器械时，要尽量避免用力过猛，应以轻柔为主，避免损害窥镜。此外当插拔内镜遇到阻力时，切不可用蛮力，应仔细查找原因。
（3）如果内镜使用时，与激光、射频等能量设备相配合，则应格外注意与治疗点的距离，确保内镜不被电击或烧灼。
（4）医生在首次使用内镜时，应反复练习掌握内镜图像中物距和实际物距的关系，确保在手术中能够应用自如。
（5）如果使用动力系统的刨削器来切除病变组织时，应注意调整冲洗和吸引的速度，避免内镜被血污染遮挡，不能清晰成像，在窥镜监视下移动磨头，避免磨头高速转动时碰到内镜造成损坏。要注意选择成熟合格的动力系统，避免动力系统本身设计不良，磨头抖动过大对内镜光学系统造成的损害。
（6）重要手术时，应有一套备用内镜和关键器械。如果刨刀工作异常或亮度突然降低，可能是内镜已经受损，应及时更换内镜。
（7）硬式内镜应由专人保管，放置在专用包装箱内，码放整齐，避免交叉重叠放置，以确保在搬运中内镜不会受损。
（8）在取放内镜时，动作尽量要轻柔，避免内镜管受到挤压、磕碰、折弯、落地等变形，导致图像不清晰或者不能正常工作。
（9）硬式内镜应有专人专柜保管，使用前后均应检查成像质量，转运时应放在专用的包装箱内，内衬柔软的海绵或聚氨酯泡沫。所有窥镜和手术器械都要码放整齐，不得交叉重叠放置，确保箱盖盖好后，内部的窥镜和器械不会在搬运时相互撞击。
由于内镜的镜鞘很薄，受到挤压、磕碰、折弯、落地等情况就会弯曲变形，导致镜片破损或光轴偏移而造成图像不清楚或不能使用，所以从包装箱中取出或放入硬式内镜时，应双手平托，轻轻地取出或放入，切忌提起一段拽出。窥镜放在托盘等硬质容器内移动时，注意与其他器械分开放置，不要过分颠簸，以免碰撞到窥镜。包装箱内应备有干燥剂保持箱内干燥。
2.内镜根据结构设计，可以采用下列方式消洗灭菌：
（1）不耐高温高压的硬式内镜：由于密封工艺缺陷，只能使用温度低于90℃的消毒方法。如：低温等离子（图2-1-14）、环氧乙烷熏蒸、消毒液浸泡消毒等。
（2）耐高温高压的硬式内镜一般镜身上会标注英文“Autoclave 134℃”，除了可以采用上述消毒方式外，还可以采用高温高压消毒，包括煮沸和高压蒸汽消毒炉、高温高压脉冲消毒炉（图2-1-15）等，但要注意消毒的温度不能高于134℃，消毒时间要按消毒程序或说明书，温度过高或时间过长都会破坏密封胶，导致密封破坏，温度过低或时间不足，会造成消毒或灭菌不彻底，产生交叉感染风险。
（3）需注意部分耐高温高压的内镜经第三方维修后不耐高温高压消毒，只能使用温度低于90℃的消毒方法。
图2-1-14 低温等离子脉冲消毒炉
图2-1-15 高温高压脉冲消毒炉
高温高压消毒依然是最安全的消毒灭菌方式，但会造成硬式内镜密封材料老化，因此要注意高温高压消毒的次数（一般厂家保证大于150次）。
采用低温消毒虽可延长使用次数，但由于脊柱内镜内部存在较长的器械通道及进出水通道（尤其是出水通道），如消洗不合格，容易产生交叉感染风险！
硬管内镜虽然是“娇贵”的医疗器械，但是在正常的临床手术或观察中是不容易出现问题的。只要使用得法、细心保养、正确消洗，使用寿命较长，尽可以放心使用。
（胡善云）