介入放射学重要工具发展史二：导管的发展

　　导管（Catheter）这一词语来自于希腊文Katheter，意为流下，大家也许想当然的认为这最初起源于泌尿科，其实不然，第一个导管与灌肠有关。在古埃及时代，装灌肠剂的袋子通常是用动物的膀胱做成的，扎上针管(经常是金属管子)，通过挤压袋子，物质从直肠中注入。但是，现代的导管基本上是从泌尿学导管的基础之上发展而来。

　　导管的标度

　　1. 泌尿学导管的发展

　　早在罗马时期，泌尿医师是用管子来导尿的，管子由银、黄铜、紫铜等做成，有适合男士、女士用的不同型号。有一些管子有是点弯曲的，有一些则有两个弯曲的弧度，许多不同的导管都有一定的韧性，但也有一定的硬度以利于插入。

　　Murphy在他的著作《导管的历史》中报告了历史上的几种导管，一种是用蜡浸透的布条包着银管就像是现在的电线，但插入之后，银管回抽，留下布导管在尿道里，但不幸的是，体温会融化石蜡，导管也就扁了。另一种设计是混合有螺旋式的银线，螺旋先用缝合的羊毛纸包起来，这种柔韧的导管可留在身体里面几天，但当时并未广泛运用。

　　在19世纪早期，泌尿学家有两个基本的目标：1发明一种柔韧的、光滑的、抗尿酸的导管；2、设计一种能扩张输尿管狭窄的导管。Cazenave于1875年作出了尝试，用鲸鱼骨头或象牙来制作导尿管。然而，当时最广为人知的导尿管是由著名的外科学家Auguste Nelaton制作的，他那笔直的，抗尿酸的硫化橡胶导尿管在19世纪初被广泛商业制作，泌尿学家的第一个目标实现了。

　　早期泌尿学家设计技术来扩张输尿管狭窄部，他们把这一技术当作是一个基本目标。在1846年，Benigue描述了一种技术：增大导尿管的直径，在导尿管顶部设有一个橄榄球状的球状物作为扩张器。另一种导尿管有一个锥体形的尖部，且带有侧孔，侧孔是用于注入硝酸银来腐蚀狭窄部的组织。

　　法国物理学家Reybard显然是第一个发明带有气球样尖端导尿管的人。1855年，他描述这种导尿管是用于扩张狭窄部，带有弯曲和气球样的顶部，Reybard提供了他的装置的详细说明，导尿管上装有两个可膨胀的囊袋，其中一个囊袋用针管输入空气和水后关闭小活栓，用于固定在膀胱里的导尿管。另一个囊袋用针管输入空气和水后可用于分开手术后伤口，或者压缩增生的前列腺。

　　2. 血管导管的发展

　　第一个血管导管似乎于17世纪中期产生。相关的最早试验是从一动物动脉中输血到另一动物的静脉。Richard Lower于1667年在伦敦操作了一项实验：他通过导管把羊的颈动脉血输入青年男子的颈静脉中，这种导管由两根银管组成——一根连于绵羊，一根连于男子——有一根针连通这两根管。

　　类似的试验继续进行着，有些成功了，有些则失败了。输血被禁止了长达两个世纪，直至橡胶管用于取血和输血。其他的调查发现在18世纪和19世纪，导管用于测量血液压力，材料有玻璃，黄铜等。

　　正式进入人体血管的导管于1929年产生了：当时Werner Forssmann向他的上级恳求准许尝试一种新的方法——把药物直接注入心脏。Forssmann出生于柏林，他于1929年在柏林大学拿到医学学位。同年，他在Eberswalde的Auguste Viktoria Home当实习医生，在那，他的设想遭到反对。

　　为了向别人证明他观点的正确，Forssman拿他自己的做实验。他用放血术的手术包在皮肤上做一切口，在他的右肘前静脉插入一条导尿管，然后把导尿管推向心脏，他用X光片来证明。1931年Forssmann发表了论文描述了这一事情。

　　Cournand在1941年首次描述了导管插入人类右心房并抽取了血样测量静脉血的氧含量，当时用的8F不透射线的带有圆顶和两个侧孔的导尿管。

　　1945年，Cournand和他的助手改进了测量方法，他们通过右心室采集血样，利用带有端孔的8F或9F的导尿管。这种导管的末梢3英寸处也有点轻度弯曲以利于推动。不久，Cournand的导管由纽约的USCI公司投入生产。

　　1953年当Seldinger介绍他的经皮血管穿刺技术时，聚乙烯也被研发出来了。这种材料可减少它的直径，当它放在沸水中后马上冷却时能够保持它的形状，但这种材料可以透射线。

　　不透射线的聚乙烯导管是于1956年由Karolinska研究所的放射学者Per Odman研发成功的。Per Odman与Ledin一起，把重金属盐加入聚乙烯中，生产出了Odman-Ledin聚乙烯导管，这种聚乙烯导管有三种外径——“红色、绿色和黄色”。Odman-Ledin聚乙烯导管使得放射学者们能够加热塑型自己需要的导管。

　　（1）导管的高压注射和扭力控制

　　不久，研究者们开始意识到与一般物质相比导管需要有相当大的压力注入带粘性的物质。由于导管需要承受高压注射，一种新型的带有扭力控制的导管产生了。

　　早期的高压导管是由最先进的尼龙制成，接着由涤沦制成。这些导管是由USCI公司制作的。此时USCI公司的导管比别的导管更能耐受高压，但他们缺少扭力控制。

　　在20世纪60年代早期，Cordis公司的Robert Stevens 发明了在现有技术条件下最好的导管。为了解决在高压下导管爆裂的问题，他用金属编织导管外壁，他发现这可以制成很好的扭力控制。此外，硬度的增加减少了所谓的导管突然移动。Stevens的新型导管顶端没有金属编织物，能够保证顶端的柔软和弯曲状态。

　　不久，Stevens的新型导管在多家公司（Cordis，Cook和USCI）开始大量生产。

　　（2）导管的肝素外层

　　应用血管导管和人造血管的医生常要面临的问题是血栓的形成。一种解决方法是全身应用抗凝药物---- 通常是肝素。然而这种技术有出血的危险。

　　在20世纪60年代末70年代初人们试图发明一种方法将肝素与血管导管和人造血管结合在一起。这个过程非常复杂。直到1971年，Amplatz发明了一种简单的方法将血管导管、人造血管或导丝的表面被覆上的抗凝肝素外层，这使得血栓形成的时间延长到需要4个小时。Amplatz的方法，首先由Cook公司用于导管和导丝的生产中，接着其它几个生产商也应用了这一方法。

　　（3）导管鞘

　　在20世纪六、七十年代，血管造影术越来越普遍了。带有导管鞘的扩张器被用来帮助导管进入血管。利用Seldinger技术，医 图1-7 导管的标度

　　生开始使用带有导管鞘的扩张 A为法国标度和英格兰标度的对比；B为法国标度

　　器进入血管，然后移开扩张器，导管就能轻易的通过鞘插入血管了。

　　（4）导管的法国标度

　　虽然医学界都知道法国标度，但很少人知道它起源于泌尿科。在19世纪中期，扩张输尿管狭窄需要许多不同直径的导尿管，所以导尿管有了不同的标度（或者叫大小型号）。

　　这时，3种不同标度产生了：法国标度、英格兰标度、苏格兰标度，这三种标度都不相同。法国标度是以1/3毫米为单位（图1-7）的（例如，1French的导尿管直径是1/3mm）、英格兰标度则由1/64英寸为单位，苏格兰标度也是以英寸为单位，但是比英格兰标度大1.5倍。

　　于是就有了国际争论。更加国际化的法国标度胜出了。目前，所有的导管均以法国标度来确定它们的直径。

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