介入放射學重要工具發(fā)展史二：導管的發(fā)展

　　導管（Catheter）這一詞語來自于希臘文Katheter，意為流下，大家也許想當然的認為這最初起源于泌尿科，其實不然，第一個導管與灌腸有關。在古埃及時代，裝灌腸劑的袋子通常是用動物的膀胱做成的，扎上針管(經(jīng)常是金屬管子)，通過擠壓袋子，物質(zhì)從直腸中注入。但是，現(xiàn)代的導管基本上是從泌尿?qū)W導管的基礎之上發(fā)展而來。

　　導管的標度

　　1. 泌尿?qū)W導管的發(fā)展

　　早在羅馬時期，泌尿醫(yī)師是用管子來導尿的，管子由銀、黃銅、紫銅等做成，有適合男士、女士用的不同型號。有一些管子有是點彎曲的，有一些則有兩個彎曲的弧度，許多不同的導管都有一定的韌性，但也有一定的硬度以利于插入。

　　Murphy在他的著作《導管的歷史》中報告了歷史上的幾種導管，一種是用蠟浸透的布條包著銀管就像是現(xiàn)在的電線，但插入之后，銀管回抽，留下布導管在尿道里，但不幸的是，體溫會融化石蠟，導管也就扁了。另一種設計是混合有螺旋式的銀線，螺旋先用縫合的羊毛紙包起來，這種柔韌的導管可留在身體里面幾天，但當時并未廣泛運用。

　　在19世紀早期，泌尿?qū)W家有兩個基本的目標：1發(fā)明一種柔韌的、光滑的、抗尿酸的導管；2、設計一種能擴張輸尿管狹窄的導管。Cazenave于1875年作出了嘗試，用鯨魚骨頭或象牙來制作導尿管。然而，當時最廣為人知的導尿管是由著名的外科學家Auguste Nelaton制作的，他那筆直的，抗尿酸的硫化橡膠導尿管在19世紀初被廣泛商業(yè)制作，泌尿?qū)W家的第一個目標實現(xiàn)了。

　　早期泌尿?qū)W家設計技術(shù)來擴張輸尿管狹窄部，他們把這一技術(shù)當作是一個基本目標。在1846年，Benigue描述了一種技術(shù)：增大導尿管的直徑，在導尿管頂部設有一個橄欖球狀的球狀物作為擴張器。另一種導尿管有一個錐體形的尖部，且?guī)в袀?cè)孔，側(cè)孔是用于注入硝酸銀來腐蝕狹窄部的組織。

　　法國物理學家Reybard顯然是第一個發(fā)明帶有氣球樣尖端導尿管的人。1855年，他描述這種導尿管是用于擴張狹窄部，帶有彎曲和氣球樣的頂部，Reybard提供了他的裝置的詳細說明，導尿管上裝有兩個可膨脹的囊袋，其中一個囊袋用針管輸入空氣和水后關閉小活栓，用于固定在膀胱里的導尿管。另一個囊袋用針管輸入空氣和水后可用于分開手術(shù)后傷口，或者壓縮增生的前列腺。

　　2. 血管導管的發(fā)展

　　第一個血管導管似乎于17世紀中期產(chǎn)生。相關的最早試驗是從一動物動脈中輸血到另一動物的靜脈。Richard Lower于1667年在倫敦操作了一項實驗：他通過導管把羊的頸動脈血輸入青年男子的頸靜脈中，這種導管由兩根銀管組成——一根連于綿羊，一根連于男子——有一根針連通這兩根管。

　　類似的試驗繼續(xù)進行著，有些成功了，有些則失敗了。輸血被禁止了長達兩個世紀，直至橡膠管用于取血和輸血。其他的調(diào)查發(fā)現(xiàn)在18世紀和19世紀，導管用于測量血液壓力，材料有玻璃，黃銅等。

　　正式進入人體血管的導管于1929年產(chǎn)生了：當時Werner Forssmann向他的上級懇求準許嘗試一種新的方法——把藥物直接注入心臟。Forssmann出生于柏林，他于1929年在柏林大學拿到醫(yī)學學位。同年，他在Eberswalde的Auguste Viktoria Home當實習醫(yī)生，在那，他的設想遭到反對。

　　為了向別人證明他觀點的正確，F(xiàn)orssman拿他自己的做實驗。他用放血術(shù)的手術(shù)包在皮膚上做一切口，在他的右肘前靜脈插入一條導尿管，然后把導尿管推向心臟，他用X光片來證明。1931年Forssmann發(fā)表了論文描述了這一事情。

　　Cournand在1941年首次描述了導管插入人類右心房并抽取了血樣測量靜脈血的氧含量，當時用的8F不透射線的帶有圓頂和兩個側(cè)孔的導尿管。

　　1945年，Cournand和他的助手改進了測量方法，他們通過右心室采集血樣，利用帶有端孔的8F或9F的導尿管。這種導管的末梢3英寸處也有點輕度彎曲以利于推動。不久，Cournand的導管由紐約的USCI公司投入生產(chǎn)。

　　1953年當Seldinger介紹他的經(jīng)皮血管穿刺技術(shù)時，聚乙烯也被研發(fā)出來了。這種材料可減少它的直徑，當它放在沸水中后馬上冷卻時能夠保持它的形狀，但這種材料可以透射線。

　　不透射線的聚乙烯導管是于1956年由Karolinska研究所的放射學者Per Odman研發(fā)成功的。Per Odman與Ledin一起，把重金屬鹽加入聚乙烯中，生產(chǎn)出了Odman-Ledin聚乙烯導管，這種聚乙烯導管有三種外徑——“紅色、綠色和黃色”。Odman-Ledin聚乙烯導管使得放射學者們能夠加熱塑型自己需要的導管。

　　（1）導管的高壓注射和扭力控制

　　不久，研究者們開始意識到與一般物質(zhì)相比導管需要有相當大的壓力注入帶粘性的物質(zhì)。由于導管需要承受高壓注射，一種新型的帶有扭力控制的導管產(chǎn)生了。

　　早期的高壓導管是由最先進的尼龍制成，接著由滌淪制成。這些導管是由USCI公司制作的。此時USCI公司的導管比別的導管更能耐受高壓，但他們?nèi)鄙倥ち刂啤?/p>

　　在20世紀60年代早期，Cordis公司的Robert Stevens 發(fā)明了在現(xiàn)有技術(shù)條件下最好的導管。為了解決在高壓下導管爆裂的問題，他用金屬編織導管外壁，他發(fā)現(xiàn)這可以制成很好的扭力控制。此外，硬度的增加減少了所謂的導管突然移動。Stevens的新型導管頂端沒有金屬編織物，能夠保證頂端的柔軟和彎曲狀態(tài)。

　　不久，Stevens的新型導管在多家公司（Cordis，Cook和USCI）開始大量生產(chǎn)。

　　（2）導管的肝素外層

　　應用血管導管和人造血管的醫(yī)生常要面臨的問題是血栓的形成。一種解決方法是全身應用抗凝藥物---- 通常是肝素。然而這種技術(shù)有出血的危險。

　　在20世紀60年代末70年代初人們試圖發(fā)明一種方法將肝素與血管導管和人造血管結(jié)合在一起。這個過程非常復雜。直到1971年，Amplatz發(fā)明了一種簡單的方法將血管導管、人造血管或?qū)Ыz的表面被覆上的抗凝肝素外層，這使得血栓形成的時間延長到需要4個小時。Amplatz的方法，首先由Cook公司用于導管和導絲的生產(chǎn)中，接著其它幾個生產(chǎn)商也應用了這一方法。

　　（3）導管鞘

　　在20世紀六、七十年代，血管造影術(shù)越來越普遍了。帶有導管鞘的擴張器被用來幫助導管進入血管。利用Seldinger技術(shù)，醫(yī) 圖1-7 導管的標度

　　生開始使用帶有導管鞘的擴張 A為法國標度和英格蘭標度的對比；B為法國標度

　　器進入血管，然后移開擴張器，導管就能輕易的通過鞘插入血管了。

　　（4）導管的法國標度

　　雖然醫(yī)學界都知道法國標度，但很少人知道它起源于泌尿科。在19世紀中期，擴張輸尿管狹窄需要許多不同直徑的導尿管，所以導尿管有了不同的標度（或者叫大小型號）。

　　這時，3種不同標度產(chǎn)生了：法國標度、英格蘭標度、蘇格蘭標度，這三種標度都不相同。法國標度是以1/3毫米為單位（圖1-7）的（例如，1French的導尿管直徑是1/3mm）、英格蘭標度則由1/64英寸為單位，蘇格蘭標度也是以英寸為單位，但是比英格蘭標度大1.5倍。

　　于是就有了國際爭論。更加國際化的法國標度勝出了。目前，所有的導管均以法國標度來確定它們的直徑。

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