Un endoscopio es un instrumento de inspección compuesto por un sensor de imagen, una lente óptica , una fuente de luz y un dispositivo mecánico, que se utiliza para mirar profundamente en el cuerpo a través de aberturas como la boca o el ano. Un endoscopio típico aplica varias tecnologías modernas que incluyen óptica , ergonomía , mecánica de precisión , electrónica e ingeniería de software . Con un endoscopio, es posible observar lesiones que no se pueden detectar con rayos X , lo que lo hace útil en el diagnóstico médico . Un endoscopio utiliza tubos de solo unos pocos milímetros de espesor para transferir iluminación en una dirección y video de alta resolución en la otra, lo que permite cirugías mínimamente invasivas. [1] Se utiliza para examinar los órganos internos como la garganta o el esófago . Los instrumentos especializados reciben el nombre de su órgano objetivo. Los ejemplos incluyen el cistoscopio (vejiga), el nefroscopio (riñón), el broncoscopio ( bronquio ), el artroscopio (articulaciones) y el colonoscopio (colon), y el laparoscopio ( abdomen o pelvis ). [2] Se pueden utilizar para examinar visualmente y diagnosticar, o ayudar en una cirugía como una artroscopia .
"Endo-" es un prefijo científico latino derivado del griego antiguo ἐνδο- (endo-), que significa "dentro", y "-scope" proviene del latín moderno "-scopium", del griego σκοπεῖν (skopein), que significa "mirar" o "examinar". [3]
El primer endoscopio fue desarrollado en 1806 por el médico alemán Philipp Bozzini con su introducción de un "Lichtleiter" (conductor de luz) "para el examen de los canales y cavidades del cuerpo humano". [4] Sin embargo, el Colegio de Médicos de Viena desaprobó tal curiosidad. [5] El primer endoscopio de tubo abierto efectivo fue desarrollado por el médico francés Antonin Jean Desormeaux . [6] También fue el primero en utilizar un endoscopio en una operación exitosa. [7]
Después de la invención de Thomas Edison , el uso de la luz eléctrica fue un paso importante en la mejora del endoscopio. Las primeras luces de este tipo eran externas, aunque lo suficientemente capaces de iluminar como para permitir la cistoscopia, la histeroscopia y la sigmoidoscopia, así como el examen de las cavidades nasales (y más tarde torácicas) como lo realizaba de manera rutinaria en pacientes humanos Sir Francis Cruise (utilizando su propio endoscopio disponible comercialmente) en 1865 en el Hospital Mater Misericordiae en Dublín, Irlanda. [8] Más tarde, aparecieron bombillas más pequeñas que hicieron posible la luz interna, por ejemplo en un histeroscopio de Charles David en 1908. [9]
A Hans Christian Jacobaeus se le atribuye la primera gran serie publicada de exploraciones endoscópicas del abdomen y el tórax con laparoscopio (1912) y toracoscopio (1910) [10], aunque el primer examen toracoscópico informado en un ser humano también fue realizado por Cruise. [11]
El laparoscopio fue utilizado en el diagnóstico de enfermedades del hígado y la vesícula biliar por Heinz Kalk en la década de 1930. [12] Hope informó en 1937 sobre el uso de la laparoscopia para diagnosticar el embarazo ectópico . [13] En 1944, Raoul Palmer colocó a sus pacientes en la posición de Trendelenburg después de la distensión gaseosa del abdomen y así pudo realizar de manera confiable la laparoscopio ginecológico . [14]
Georg Wolf, un fabricante berlinés de endoscopios rígidos establecido en 1906, produjo el gastroscopio flexible Sussmann en 1911. [15] [16] Karl Storz comenzó a producir instrumentos para especialistas en otorrinolaringología en 1945 a través de su empresa, Karl Storz GmbH . [17]
Basil Hirschowitz , Larry Curtiss y Wilbur Peters inventaron el primer endoscopio de fibra óptica en 1957. [18] A principios de la década de 1950, Harold Hopkins había diseñado un "fibroscopio" que consistía en un haz de fibras de vidrio flexibles capaces de transmitir una imagen de forma coherente. Esto resultó útil tanto en el ámbito médico como en el industrial, y las investigaciones posteriores condujeron a nuevas mejoras en la calidad de la imagen.
La práctica anterior de colocar una pequeña lámpara de filamento en la punta del endoscopio dejaba la opción de ver con una luz roja tenue o aumentar la salida de luz, lo que conllevaba el riesgo de quemar el interior del paciente. Junto con los avances en la óptica, se desarrolló la capacidad de "dirigir" la punta, así como innovaciones en instrumentos quirúrgicos operados a distancia contenidos en el propio cuerpo del endoscopio. Este fue el comienzo de la "cirugía de ojo de cerradura" tal como la conocemos hoy. [19]
La calidad de imagen de un fibroscopio tenía límites físicos. Un haz de 50.000 fibras sólo daría una imagen de 50.000 píxeles, y la flexión continua por el uso rompe las fibras y pierde píxeles progresivamente. Al final, se pierden tantas que hay que sustituir todo el haz, con un coste considerable. Harold Hopkins se dio cuenta de que cualquier mejora óptica adicional exigiría un enfoque diferente. Los endoscopios rígidos anteriores adolecían de una baja transmitancia de la luz y una mala calidad de imagen. El requisito quirúrgico de pasar herramientas quirúrgicas, así como el sistema de iluminación dentro del tubo del endoscopio, que en sí mismo está limitado en dimensiones por el cuerpo humano, dejaban muy poco espacio para la óptica de obtención de imágenes. [ cita requerida ] Las diminutas lentes de un sistema convencional requerían anillos de soporte que oscurecerían la mayor parte del área de la lente. También eran difíciles de fabricar y ensamblar y ópticamente eran casi inútiles. [ cita requerida ]
La elegante solución que inventó Hopkins fue rellenar los espacios de aire entre las "pequeñas lentes" con varillas de vidrio. Estas varillas encajaban exactamente en el tubo del endoscopio, lo que las hacía autoalineables y no requerían ningún otro soporte. [ cita requerida ] Eran mucho más fáciles de manejar y utilizaban el máximo diámetro posible disponible.
Con la curvatura y los revestimientos adecuados para los extremos de las varillas y la elección óptima de los tipos de vidrio, todos calculados y especificados por Hopkins, la calidad de la imagen se transformó incluso con tubos de sólo 1 mm de diámetro. Con un "telescopio" de alta calidad de un diámetro tan pequeño, las herramientas y el sistema de iluminación se podían alojar cómodamente dentro de un tubo exterior. Una vez más, fue Karl Storz quien produjo el primero de estos nuevos endoscopios como parte de una larga y productiva colaboración entre los dos hombres. [20]
Si bien hay regiones del cuerpo que siempre requerirán endoscopios flexibles (principalmente el tracto gastrointestinal), los endoscopios rígidos con lente de varilla tienen un rendimiento tan excepcional que siguen siendo el instrumento preferido y han hecho posible la cirugía moderna de ojo de cerradura. [ cita requerida ] (Harold Hopkins fue reconocido y honrado por la comunidad médica mundial por su avance en la óptica médica. Formó una parte importante de la mención cuando recibió la Medalla Rumford de la Royal Society en 1984.)
Un endoscopio típico se compone de las siguientes partes:
Además, a los pacientes sometidos a un procedimiento de endoscopia se les puede ofrecer sedación para evitar molestias.
Los endoscopios se pueden utilizar para investigar síntomas en el sistema digestivo , incluyendo náuseas , vómitos , dolor abdominal , dificultad para tragar y sangrado gastrointestinal . [21] También se utiliza en el diagnóstico, más comúnmente al realizar una biopsia para verificar afecciones como anemia , sangrado, inflamación y cánceres del sistema digestivo . El procedimiento también se puede utilizar para el tratamiento, como la cauterización de un vaso sangrante, la ampliación de un esófago estrecho, el corte de un pólipo o la extracción de un objeto extraño.
Los trabajadores de la salud pueden utilizar endoscopios para revisar las siguientes partes del cuerpo:
Existen muchos tipos diferentes de endoscopios para exámenes médicos, así como sus métodos de clasificación. En términos generales, las tres clasificaciones siguientes son las más comunes:
Con el desarrollo y la aplicación de sistemas robóticos, especialmente la robótica quirúrgica , se ha introducido la cirugía remota , en la que el cirujano puede estar en un sitio alejado del paciente. La primera cirugía remota se denominó Operación Lindbergh . [22] Y ahora se pueden colocar dispositivos inalámbricos de medición del pH esofágico por vía endoscópica para registrar las tendencias del pH en un área de forma remota. [23]
Simuladores de realidad virtual para endoscopia
Se están desarrollando simuladores de realidad virtual para capacitar a los médicos en diversas habilidades endoscópicas. [24]
Endoscopia desechable
La endoscopia desechable es una categoría emergente de instrumentos endoscópicos. Los avances recientes [25] han permitido la fabricación de endoscopios lo suficientemente económicos como para ser utilizados en un solo paciente. Esto satisface una demanda creciente de reducir el riesgo de contaminación cruzada y enfermedades adquiridas en el hospital. Un consorcio europeo de PYME está trabajando en el proyecto DUET (uso desechable de instrumentos endoscópicos) para construir un endoscopio desechable. [26]
Cápsula endoscópica Los endoscopios con cápsula son dispositivos de imágenes del tamaño de una pastilla que el paciente traga y luego registran imágenes del tracto gastrointestinal a medida que pasan naturalmente. Las imágenes generalmente se recuperan mediante transferencia inalámbrica de datos a un receptor externo. [27]
Las imágenes endoscópicas se pueden combinar con otras fuentes de imágenes para proporcionar al cirujano información adicional. Por ejemplo, la posición de una estructura anatómica o un tumor se puede mostrar en el video endoscópico. [28]
Mejora de imagen
Las tecnologías emergentes de endoscopios miden propiedades adicionales de la luz, como la polarización óptica, [29] la fase óptica, [30] y longitudes de onda de luz adicionales para mejorar el contraste. [31]
Tecnología de pruebas no destructivas endoscópicas industriales
Lo anterior se refiere principalmente a la aplicación de los endoscopios en la inspección médica. De hecho, los endoscopios también se utilizan ampliamente en el campo industrial, especialmente en pruebas no destructivas y exploración de orificios. Si se debe realizar una inspección visual interna de tuberías, calderas, cilindros, motores, reactores, intercambiadores de calor, turbinas y otros productos con cavidades y/o canales estrechos e inaccesibles, entonces el endoscopio es un instrumento importante, si no indispensable. [32] En tales aplicaciones se los conoce comúnmente como boroscopios .