超声内镜发展史及简介

“超声内镜检查是指借助超声波的影像技术,用内镜进入人体腔道内进行超声扫描的检查方法。超声内镜检查包括超声内镜直接检查和应用微探头进行检查。超声内镜在很大程度上提高了超声分辨率,可以帮助判断病变具体来自消化道哪个位置,在诊断消化道及周围脏器以及肾上腺处的良恶变等方面具有非常高的价值。超声内镜检查适用的范围广泛,也在超声内镜的引导下,可以进行穿刺取活检病理的检查。需要注意的是,在进行超声内镜检查前应至少停止进食6个小时,检查时应该保持空腹。”

内镜超声检查术(endoscopicultrasonography,EUS)是将微型高频超声探头安置在内镜顶端,当内镜插入体腔后,通过内镜直接观察腔内的形态,同时又可进行实时超声扫描,以获得管道层次的组织学特征及周围邻近脏器的超声图像,从而进一步提高了内镜和超声的诊断水平。由于插入探头接近病变,缩短声路而降低了声衰减,故可采用高频技术,明显提高图像分辨力,发现细小病灶。这些性能在常规超声检查中是无法达到的。目前,超声内镜已广泛用于消化道及胆胰病变的诊断及治疗。EUS经历了三个重要阶段,即EUS诊断、EUS穿刺活检(EUS-FNA)。EUS注射治疗(EUS-FNI),现已进入介入性EUS时代。消化系统腔内超声(digestiveintraluminalultrasonography)主要包括经消化管(食管、胃、十二指肠、结肠和直肠)、胆管、胰管、壶腹和腹腔进行的直视下和非直视下超声扫查。当今内镜超声检查术已成为消化系统腔内超声在消化内镜医生中应用最为广泛的检查方法。

直视下超声扫查

(1)各种用于消化系统检查的超声内镜有超声食管镜、超声胃镜、超声肠镜、超声腹腔镜(laparoscopicultrasonography,LUS)和超声直肠镜(rectosonography)。

(2)经内镜活检钳道导入各种微型超声探头(ultrasonicprobe,USP),可进行经胃镜的食管和胃超声扫查;经十二指肠镜的十二指肠和壶腹部超声扫查;经肠镜的结肠和直肠超声扫查;经胆道镜的胆管内超声扫查(percutaneousbiliaryendoscopicultrasonography,PBEUS)。

(3)术中超声扫查:术中肝脏超声扫查、术中胆囊超声扫查、术中胆管超声扫查、术中胰腺超声扫查、腹腔镜术中超声扫查(laparoscopicintraoperativeultrasonography,LIOU)。

非直视下超声扫查

(1)非直视下经直肠超声扫查(blindtransrectalultrasonography,BUS),指在非直视下将直肠超声探头插入直肠内进行直肠、前列腺和膀胱的检查。

(2)经鼻食管超声扫查(transnasalesophagealultrasonography),指经鼻胃管将微型超声探头导入食管进行超声扫查。

(3)经鼻胃超声扫查(transnasalgastricultrasonography),指经鼻胃管将微型超声探头导入胃内进行超声扫查。

(4)经皮胆管超声扫查(percutaneousbiliaryultrasonography,PBUS),指先做经皮经肝胆管穿刺引流术(percutaneoustranshepaticbiliarydrainage,PTBD),然后分次用扩张导管将引流通道扩至8F大小,再将微型超声探头沿PTBD引流通道插入胆管行超声检查。

(5)经皮胆囊超声扫查(percutaneouscholecytosonography),指按PTBD技术将微型超声探头插至胆囊内行超声检查。

(6)经乳头胆管内超声扫查(transpapillarybiliarysonography,TPBS),指按逆行胰胆管造影(endoscopicretrogradecholangiopancreatography,ERCP)技术经切开或扩张后的十二指肠乳头将微型超声探头插入胆总管行超声检查。

(7)经乳头胰管内超声扫查(transpapillarypancreaticductultrasonography),指按ERCP技术将微型超声探头插至主胰管行超声检查。

(8)经乳头胆囊内超声扫查(transpapillarycholecystosonography,TPCCS),指按ERCP技术将微型超声探头经胆总管插至胆囊内行超声检查。

超声内镜发展史

器械发展史

(1)1956年,Wild和Reid报道经直肠腔内超声诊断前列腺疾患,从而开创了泌尿科腔内超声的临床应用。

(2)1957年,Wild和Reid采用15MHz的腔内超声探头经直肠对结肠癌进行超声诊断。

(3)1964年,Watanabe等应用旋转式直肠探头扫查前列腺获得成功。

(4)1968年,渡边等全面开展了经直肠的前列腺超声检查的临床应用。

(5)1976年,Lutz等将A型超声探头经胃镜活检钳道插入食管和胃内。

(6)1976年,Frazin首先使用经食管M型超声心动图,由于探头单声束探测本身的局限性而未被推广应用。

(7)1978年和1980年,Hisanaga等用可曲式装置进行经食管二维超声心动图检查,可对心脏各切面作二维超声成像,由于探头较大,临床应用受限。

(8)1979年,久永报道了经食管插入超声探头对胃壁、胰腺、左肾和脾脏的超声检查。以上经食管、胃的超声检查均为非直视下将多种类型的超声探头插入食管和胃内进行超声检查,所以非真正意义上的超声内镜,直到20世纪80年代初才出现了可视性的腔内超声装置,即超声内镜。

(9)1980年,美国的DiMagno采用“ultrasonicendoscope”一词,并在柏林欧洲胃肠学会上报道了应用内镜与超声组合在一起的电子线阵式超声胃镜所做的动物实验获得成功。同年,在汉堡欧洲第四次消化内镜学会上报告了两种超声内镜,一种是日本Olympus与Aloka公司合作研制的机械扇形扫描超声内镜(5MHz),原联邦德国的Classen等作了临床上对胰腺和胆总管显示的报告;另一种是美国SRI(ScienceReserchInstitute)的Green研制的线阵扫描超声内镜,DiMagno等对此作了临床应用报告。

(10)1980年,日本Olympus公司研究出了EUS1号试验机,扫查角90°,频率5MHz。

(11)1981年,日本町田与东芝公司合作制造出了3.5MHz的线阵扫描超声内镜。

(12)1981年,Olympus公司研制出了EUS2号试验机,扫查角180°,探头频率7.5MHz和10MHz。

(13)1982年,Olympus公司研制出了EUS3号试验机(EU-M1),从而使EUS仪由实验转为临床应用,机型基本固定。

(14)1982年,美国的SRI研制出了SRI-2型EUS,探头频率10MHz。

(15)1984年,Olympus研制出了EU-M2型环扫超声内镜,扫查角360°,探头频率7.5MHz和12MHz,其超声仪功能有了很大改进。

(16)1984~1987年,东芝一町田公司研制出了EPB-503FL(频率5MHz)和EPB-70FL(频率7.5MHz)。

(17)1985年,Olympus公司研制出了线阵式超声内镜,探头频率7.5MHz。

(18)1988年,Olympus公司研制出了目前广泛用于临床的EU-M3型环扫超声内镜,探头频率7.5MHz和12MHz,该机的活检钳道内径2.0mm。

(19)1989年,Olympus公司研制出了CF-UM3型超声结肠镜。

(20)1990年,Olympus公司研制出了JF-UM3型专用超声十二指肠镜。

(21)1991年,Olympus公司研制出了GF-UM20型环扫超声内镜,探头频率7.5MHz和12MHz,该机的主机系统性能得到了极大的提高。

(22)1993年,Olympus公司研制出GF-UMQ200型环扫超声内镜,探头频率7.5~20MHz,该机的主机是EU-M30。

(23)1999年,Olympus公司研制出了GF-UM240型环扫超声内镜,探头频率7.5MHz和12MHz,该机的主机是EU-M30。

(24)1999年,Olympus公司研制出了GF-UMQ240型环扫超声内镜,探头频率7.5~20MHz,该机的主机是EU-M30。

此后,日本又在超声内镜上增加了二维多普勒功能,研制出多普勒超声内镜;目前,又将二维多普勒改为彩色多普勒,即ECDUS。更新的超声内镜产品层出不穷,多家公司推出了性能优越、图像清晰、分辨率高的电子超声内镜。20世纪90年代末以来,穿刺超声内镜及三维超声内镜相继应用于临床,由此出现了超声内镜治疗学。

微型超声探头发展史

微型超声探头一词的英文表达及缩写有多种,目前尚未统一,常见的有:①ultrasonicprobe,USP;②miniatureultrasonicprobe;③endoscopicechoprobe,EEP;④miniaturecatherultrasonography,MCUS;⑤intraductalultrasonograply,管内超声,IDUS;⑥smallintraluminalultrasound微小腔内超声,ILUS探头。以往较多被文献采用的为USP这一缩写,近年来多选用IDUS代表微型超声探头。

微型超声探头是20世纪80年代后期兴起的一项介入性超声新技术,起初主要用于心血管及泌尿生殖系统检查,后来扩大应用到消化道及胆管、胰管。其主要发展过程如下:

(1)1980年,日本Olympus公司研究出了Prototype1微型超声探头,扫查角90°,频率5MHz。

(2)1981年,日本Olympus公司研究出了Prototype2微型超声探头,扫查角180°,频率7.5MHz。

(3)1985年,日本Olympus公司研究出了线阵式Prototype微型超声探头,频率7.5MHz。

(4)1987年,美国的Silverstein和Martin等完成微型超声探头在犬消化道的实验研究,并于1989年在“Gastroenterology”上进行报道。他们将直径1.8mm、频率20MHz的超声探头插入内径2.0mm、外径2.9mm的鞘内,经3.5mm的内镜活检钳道对犬的消化道进行了活体和离体标本检测,发现该探头对犬消化道壁的结构显示与离体标本的组织学结构具有良好的一致性,此举为微型超声探头在消化系的应用奠定了基础,当时采用的缩写即EEP,表示内镜超声探头。

(5)1988年,日本Olympus公司研究出了环扫微型超声探头,扫查角360°,频率7.5MHz。(6)1990年,日本Olympus公司研究出了UM-1W环扫微型超声探头,扫查角360°,频率7.5MHz。

(7)1990年,Rosch和Classen开展了经内镜微型超声探头在上消化道应用的临床研究,其使用的是UM-1W微型超声探头,探头外径3mm,频率7.5MHz。

(8)1991年,藤村和相部等对Prototype1,(频率7~8MHz)和Prototype2,频率7.5MHz两种类型的微型超声探头的性能进行了比较,并对切除人胃标本进行了离体超声实验研究。

(9)1992年,Aloka公司研制出了可经常规内镜的微型超声探头,MP-PN型,频率15MHz和20MHz,具有多种长度。

(10)1992年,东芝公司研制出了频率15MHz、外径2.4mm的微型超声探头。

(11)1992年,日本Olympus公司研究出了UM-2R、3R环扫微型超声探头,扫查角360°,频率12~20MHz。此种探头目前仍广泛应用于临床。

(12)1991~1992年,Yasuda、Furukawa和Gary等相继报道了经十二指肠乳头的胆管和胰管内微型超声探头检查,当时已开发出直径仅1.4mm、频率30MHz的微型超声探头。

(13)1994年,Shinya等报道用15MHz的微型超声探头可将上消化道壁分成7~9层结构,并与组织学进行了对比。

(14)1997年,西尾等采用OlympusXUM-4R微型超声探头(外径2.0mm)经OlympusGF-UM20和GF-UMQ200超声内镜的活检钳道插入胃内,行超声内镜下的微型超声探头检查,该法在超声内镜对某些消化道病变显示困难时,不用换镜即可进行微型超声探头的检查。

(15)1997年,日本Olympus公司研究出了UM-4R环扫微型超声探头,扫查角360°,频率20MHz。

(16)1998年,日本Olympus公司研究出了UM-G20-29R环扫微型超声探头,扫查角360°,频率20MHz。该类探头是目前行胆胰管内超声的最常用探头。

(17)1999年,日本Olympus公司研究出了UM-3D2R、UM-3D3R环扫微型三维超声探头,扫查角360°,频率12~20MHz。同年,相继开发出UM-S30-25R、UM-BS20-26R,从此开始了三维超声的临床应用。目前,微型超声探头已广泛应用于消化系各部位的检查。

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