La endoscopia oggi

L’endoscopia ORL oggi.

Una breve storia.

Attilio Denaro

Sant’Agata di Militello24 – 25 ottobre 2014

Alte Vie AereeSant’Agata di Militello24 – 25 ottobre 2014

Possiamo distinguere 4 periodi nella storia dell’endoscopia

• Il periodo degli specchi dal VI secolo a.c. ad oggi• Il periodo di transizione dal 1650 al 1805• Il periodo degli endoscopi con luce esterna o

incorporata dal 1806 ai giorni nostri• L’era degli endoscopi a fibre ottiche, dal 1958 ad

oggi



Un manoscritto babilonese, il Talmud (500 a.c.) conteneva le istruzioni di uno strumento, il “Siphophero” che, inserito in vagina, permetteva la visione diretta del collo dell’utero

E' il lontano 400 a.c., quando Ippocrate, preso dall'irrefrenabile interesse di guardare all'interno degli organi, crea il primo strumento endoscopico della storia: uno Speculum rettale



Anche i "primitivi" medici Romani, per non essere da meno, si misero a produrre strumenti con i quali poter ispezionare gli organi interni.

Fu così ritrovato tra le rovine di Pompei (70 a.c.) uno speculum vaginale a tre valve molto simile a quelli di più moderna fattura.



I primi tentativi di laringoscopia ebbero luogo utilizzando la luce solare che dava buoni risultati

ma era legata ai capricci del tempo.



La possibilità di vedere dentro il naso, come d’altronde per la cavità orale e i condotti uditivi esterni, si realizzò quando nacquero i primi specchi riflettenti concavi con il foro centrale come i modelli di Kramer e di Scott-Bishop.



Ma per trovare il primo vero strumento bisogna fare un bel salto in avanti nei secoli fino al 1806. Fu proprio l'italiano Filippo Bozzini (1773-1809) a pubblicare un saggio (Der Lichtleiter - il conduttore di luce) dove veniva descritto un precursore del moderno cistoscopio.



Nello strumento di Bozzini, che non era stato ideato come endoscopio urinario, ma per lo studio dell'orecchio e del sistema respiratorio, la luce di una candela era condotta per mezzo di uno specchio in un tubo, fornendo così luce sufficiente all'esplorazione di queste cavità.



Nel 1826, Pierre Salomon Ségalas d'Etchepare presenta lo "speculum uretrocistico", il primo strumento concepito per l'esplorazione dell'uretra e della vescica.

Questo era costituito da un tubo d'argento, munito di mandrino, al quale era adattata una cassetta circolare con

due entrate laterali per l'introduzione di due piccole candele.



Molti Autori nel corso dell’Ottocento si ingegnarono a costruire apparecchi per osservare indirettamente l’orofaringe e la

laringe. Ricordiamo il laringoscopio di Czermak con il quale riusciva a farsi l’autolaringoscopia.



I laringoscopi di Fauvel e di Tobold.



Un importante contributo fu dato da Desormeaux con la fabbricazione di una nuova sorgente di luce, utilizzando paraffina e terpentina. Desormeaux è inoltre ricordato come autore (1865) del primo manuale di endoscopia illustrato inoltre da ben tre tavole a colori.



Ben presto furono utilizzate candele, kerosene e lampade ad olio, gas e gasogeno, una miscela di alcool e terpentina e la

luce calcica che esplodeva facilmente.



La prima luce elettrica venne prodotta da un filo di platino incandescente. Per concentrare e mettere a fuoco la luce Stoerk ideò una lente ad acqua. Più tardi vennero adottate lenti convesse per concentrare la luce che veniva poi riflessa da uno specchio portato sulla testa dell’esaminatore con una fascia.



Per tanti anni tale metodica semeiologica fu realizzata con la sorgente luminosa posta

all’estremità distale dello strumento. Wertheim costruì nel 1869 un Concoscopio riuscendo ad

esaminare i 2/3 anteriori delle fosse nasali.



Nitze e Leiter nel 1879 e successivamente Mikulicz costruiscono un esofagogastroscopio la cui sorgente di luce è un filo di platino reso incandescente da una batteria, il calore era tale che necessitava di un continuo raffreddamento ad acqua.



Un anno più tardi Zaufal utilizzò uno strumenti simile modificato da Leiter per esaminare lo sbocco delle tuba di Eustachio.



Hirschmann nel 1901 usa il cistoscopio di Nitze del 1879 adattandolo per una

sinusoscopia mascellare, e nel 1903 per esplorare le fosse nasali.



Jellinek introdusse l’impiego della cocaina per l’anestesia topica del naso e del cavo orale.



Nel finire del secolo fu introdotto il bulbo ad incandescenza miniaturizzato tale da fornire una sorgente di luce che generava così poco calore da non richiedere un sistema di raffreddamento.André nel 1911 costruisce un faringoscopio a specchio mobile



Escat nello stesso anno costruisce un endorinoscopio lungo 11 cm, con un diametro poco superiore ai 4 mm, con una lampadina di 4 volts protetta da una capsula di metallo fenestrato sulla parte distale dello strumento



Flatau costruisce un endoscopio che si può introdurre nelle fosse nasali e anche in orofaringe per una visione del rinofaringe anche a bocca chiusa.



L'idea di osservare dall'interno il tubo digerente, nacque nel 1867 in Scozia e Germania,ad opera di Campbell e Kussmaul, durante l'osservazione di spettacoli con i «mangiatori di spade ».



La dimostrazione scientifica del fenomeno delle “light pipes” fu fatto da Tyndall nel 1870. In cui si dimostrava che la luce si poteva condurre in uno zampillo di acqua e che si poteva anche incurvare.



Ai primi del 900 furono fatti i primi tentativi di esplorare l’interno del corpo con piccoli telescopi che erano assolutamente rigidi. Nel 1930 furono introdotti degli endoscopi semiflessibili per vedere dentro lo stomaco. Nel 1932 Schindler sviluppò il primo gastroscopio semiflessibile per l'osservazione diretta delle sole patologie gastriche



Il fenomeno di Tyndall venne ripreso in Germania nel 1928 da Lamm per mezzo di bacchette di quarzo e da Van Heel nel 1951.



Negli anni 50 il fisico Hopkins, studiando le fibre di quarzo, scopre che anche incurvate trasportano la luce emessa da una fonte esterna posta ad un’estremità, per cui cadde la necessità di avere una fonte di luce distale per scrutare all’interno delle cavità naturali del corpo.



Nel 1956 egli perfeziona gli endoscopi rigidi utilizzando delle lenti cilindriche, scoprendo il fenomeno che bacchette di vetro separate da aria si comportano come obbiettivi, e montate in piccoli tubi di metallo si ottengono immagini molto definite.



Il sistema a lenti cilindriche ha rivoluzionato l’endoscopia ad ottiche rigide, determinando un

nuovo corso da quando NITZE nel 1879 realizzò i primi sistemi d’endoscopia con lenti

tradizionali.



Il sistema HOPKINS, oggi ulteriormente perfezionato, oltre a ridurre notevolmente il diametro degli strumenti fino a pochi millimetri, ha determinato un notevole miglioramento della qualità delle immagini.



Successivamente l’endoscopio fu perfezionato con il sistema Lumina di WOLF, rivestendo le superfici di vetro con guaine antiriflettenti, utilizzando vetri altamente rifrangenti per ridurre aberrazioni ottiche.



Oggigiorno sono disponibili endoscopi di calibro diverso e con diverse angolazioni sia per uso diagnostico che chirurgico.Da poco sono presenti ottiche con angolo di visione variabile 15 - 90°



La possibilità di avere sorgenti di luce bianca molto potente, come le fontane luminose allo xenon, ha prodotto un incremento di luminosità di circa 10 volte rispetto alle comuni fonti di luce



Si ottengono in questo modo immagini assolutamente definite anche con l’ausilio

delle nuove telecamere digitali.



Il primo che utilizzò le fibre ottiche per l’endoscopia con un sistema flessibile fu un

medico Sudafricano Basil Hirschowitz presso l’Università del Michigan nel 1957.



Nel 1968, Y. Kumagai, M. Endo, J. Ohara formarono una commissione di studio conla ditta Olympus, dalla quale nacquero gli strumenti flessibili, con canali di lavaggio

e di aspirazione. YAMASHITA lo costruì nei primi anni 80.



Tutti gli endoscopi flessibili presentano due tipi di fibre ottiche di quarzo del diametro di una decina di micron che

trasmettono la luce fornita da una sorgente luminosa alogena o più modernamente allo xenon.



Le prime fibre conducono l’immagine e le seconde la luce. In più un canale ancillare può essere presente per il passaggio di aria, liquidi

o per strumenti bioptici e fibre laser.



Il tutto è raccordato ad un manipolo con i comandi e le lenti di messa a fuoco



Le caratteristiche dei fibroscopi richiesta dagli endoscopisti, ovvero la piccolezza dei diametri, la flessibilità e le performaces luminose sono

molto migliorate negli ultimi 10 anni.



Da qualche anno sono presenti anche fibroscopi ultrasottili con diametri fino a 1 mm e ancora più recenti i needlescopes con diametri che vanno da 0,2 a 0,5 mm per uso oftalmico,

angioscopico e per diagnosi precoci di carcinoma mammario.



Oggi si preferisce rilevare l’immagine con una telecamera connessa all’oculare da trasmettere su un monitor sia per poter condividere con altri le immagini anatomiche che per registrare su supporto digitale.



Esistono in commercio per la specialità ORL fibroscopi che montando all’estremità distale una microtelecamera trasmettono ai monitor

non un fascio ottico ma un pennello elettronico da elaborare digitalmente.



Gli strumenti elettronici, di più recente commercializzazione, sono

meccanicamenteidentici ai precedenti,

ma presentano sulla punta dei supporti elettronici.



In particolare, il CCD (Charged Coupled Device) «chip» consiste di

33-100000 fotocellule individuali che ricevono fotoni riflessi dalla

superficie interna del corpo e producono elettroni in proporzione

alla luce ricevuta Il chip CCD a sua volta è formato da

un allineamento di unità sensibili alla luce, chiamate Pixels.



La videoendoscopia, nata nel 1983, ha costituito un impulso fondamentale per lo sviluppodell'endoscopia e della laparoscopia. I campi di applicazione si sono ampliatinel tempo e comprendono tutte le tipologie di endoscopia adoperate in campo diagnostico.



Il termine videoendoscopia comunemente utilizzato dovrebbe essere sostituito con il

termine « endoscopia elettronica », perché con esso non possono essere caratterizzate

tutte le possibilità offerte da tale sistema.



La videoendoscopia ha conosciuto la prima grande rivoluzione nel 1990 con l'introduzione

del CCD tutto colore. Si è potuto slegare il sistema videoendoscopico da una procedura

complessa di illuminazione filtrata.



I vantaggi che ne sono derivati sono estremamente importanti: più alta velocità di otturazione (60-250 immagini al secondo contro le 20 del sequenziale), maggiore luminosità anche nei campi lunghi, più efficace controllo del riflesso della luce nelle riprese ravvicinate, minore stress per l'operatore.



Un mezzo insostituibile, sufficientemente

economico nel bilancio costo/benefici delle

attrezzature in dotazione dell’otorino. Di relativa

facile manutenzione se si ha l’accortezza di una

costante pulizia e sanificazione dopo l’uso



L’endoscopia diagnostica oggi

costituisce un mezzo potente e affidabile in mani esperte per una

migliore e precisa osservazione e

valutazione delle patologie

endocavitarie.



La abbastanza recente introduzione delle telecamere e degli endoscopi digitali

permette una superiore qualità di immagini.



Grazie al trattamento digitale del segnale, è possibile evidenziare anche i minimi dettagli ed elaborarli digitalmente registrandoli su hard disk per la creazione di archivi e cartelle informatiche con tutte le numerose possibilità di condivisione e invio telematico a molti utenti.


Vantaggi del Fibroscopio rispetto all’Endoscopio rigido

• Meglio accettato dal paziente

• Maggiore versatilità

• Accesso a zone “difficili” coi piccoli calibri

• Canale operativo

Svantaggi del Fibroscopio rispetto all’Endoscopio rigido

• Maggiore costo

• Maggiore usura e necessità di riparazioni

• Immagini di qualità inferiori



L’esperienza maturata nell’uso degli endoscopi flessibili ha permesso l’introduzione da diversi anni di tale metodica nella nostra pratica diagnostica che

negli ultimi 15 anni ha raggiunto ottimi livelli di operatività e maneggevolezza non disgiunti da una

alta risoluzione ottica. Il progresso tecnico nella qualità delle fibre ha permesso una notevole

riduzione dell’effetto mosaico permettendo altresì una riduzione notevole del calibro dello strumento.

Conclusioni



Grazie per l’attenzione

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