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对人体内组织及器官进行检查可追溯到古代，现代内窥镜起源于19世纪的欧洲。最早试图通过管径直接观察人体内部的是德国人勃席尼（Bozzini），他于1805年制作出了称为Lichtleiter（导光器）的器具，用以观察尿道、直肠以及咽喉等部位的内部状况。之后法国的德索尔莫（Desormeaux）制作了观察尿道及膀胱的特殊器具，内窥镜一词就起源于此。自那以后，内窥镜技术一直在不断发展，其发展历程迄今主要经历了硬管式内窥镜、软性内窥镜、纤维内窥镜、电子内窥镜四个阶段。随着光学相干层析成像（OCT）技术的日趋成熟，其在眼科、心血管、血糖检测等方向已有广泛的应用，微机电系统（MEMS）技术在医疗领域的应用，一个全新的OCT内镜时代即将来临。现在再让我们回顾一下内窥镜的发展。

1. 硬管式内窥镜阶段

硬管式内窥镜是利用透镜、棱镜和反光镜等传统的光学元件，以金属管为外壳制成。19世纪末尼采(Nitze)和雷特(Leiter)两名医生发明了尿道膀胱镜。米库立兹(Mikulicz)等人制作了最早的实用型硬性胃镜。这些硬性胃镜在检查时是完全不能弯曲的，因此观察盲区较多。

2. 软性内窥镜阶段

软性内窥镜是在硬管式内窥镜的基础上发展起来的。1932年德国医生辛德勒(Schindler)发明了软性胃镜。这种直径11毫米、长75厘米的软性管径，其前端近三分之一处可在一定程度内弯曲，管径内部配有多个透镜，以观察胃的内部状况。与硬管内窥镜相比，这种内窥镜在操作性能和安全性上都有很大进展。

3. 光导纤维内窥镜阶段

进入20世纪60年代，“玻璃纤维”受到各个领域的广泛关注。1957年，Hirshowitz等人率先将玻璃纤维即使弯曲也能够将光线从一端传到另一端的特性用于内窥镜中，研制的光导纤维内窥镜。60年代初，日本Olympus公司在光导纤维胃镜基础上，加装了活检装置。1967年，Machida公司用了外部冷光源，使内窥镜检查照明功能和视野得到了进一步改善。光导纤维内窥镜以其性能的稳定性、技术的可靠性、使用的方便性以及性能价格比的可接受性等诸多优势，在医学界得到普遍应用。

4. 电子内窥镜阶段

1983年，美国Welch-Allyn公司将使用固体摄像元件CCD的摄像机安装到内窥镜上，推出了世界上首台电子内窥镜。电子内窥镜不再利用光学镜头或光导纤维传导图像，而是通过CCD摄像头拍摄数十万像素的图像，并将其转化为电子信号传送到显示器上。由于图像质量的优劣直接影响着内窥镜的诊疗效果，电子内窥镜的出现使图像质量提高到一个崭新的水平，提高了诊断的精确度，因此在临床上得到了起来越广泛的应用，并已逐渐取代光导纤维内窥镜。

1981年，以色列国防部机械工程师伊丹率先对无线内窥镜进行了研究并申请了此技术相关专利。2001年5月，以色列的基文影像（Given Imaging）公司采用伊丹的专利技术，生产了名为M2A的世界上第一个胶囊式内窥镜，并率先进入临床使用，这一产品在全世界引起了巨大的反响。随后日本的RF System Lab公司也公布过一种更小的不使用电池的胶囊内窥镜样机原型，名为“Norika3”。日本奥林巴斯公司在2005年10月，也开发了小肠用胶囊内镜“Endo Capsule”，在其外径11mm、长26mm的胶囊内，配备了小型CCD、照明及自动调光功能等。

以色列制造的胶囊内镜

5. 超声内窥镜阶段

超声内窥镜发展始于1980年，Strohm和Dimagno等人首次把超声探头换能器安装在内窥镜的端部，排除了很多传统声学成像中的障碍，直接对体内器官进行超声成像，如食道，胃和十二指肠。Strohm首先在1984年指出可以通过提高超声波频率改善超声图像的分辨率，高频超声换能器可以有效地观察胰腺、肝脏、胆囊和脾脏。Nakazawa等人于1984年用频率为7.5MHz的超声换能器成功的将内窥镜超声成像应用于胃肠病学研究当中。

6. OCT内窥镜阶段

据世界卫生组织数据表明：2008年全球有1270万患癌症，死亡760万，死亡率近60%，其中70%的人死于癌症发现晚期。而癌症死亡数居首位的肺癌，如早期发现及诊疗，5年存活率达90%。

为了实现癌症的早期检测，需要获得器官组织表层以下1－3mm微米级的癌症细胞信息。对于上述各型号内窥镜，胶囊电子内窥镜其核心技术是采用了微型CCD和数据的无线传输技术，在很大程度上减轻了病人的痛苦，但仍属于电子内镜阶段的范畴——不能获得生物组织的深度信息。超声内窥镜在技术上已经突破了生物组织的表面成像能力，它能够获得病变组织的断层图像，但分辨率为毫米级别，不能分辨微米级别的病变组织，因此对于早期癌症检测显得吃力。正因如此，为了提高分辨率，具有高分辨率成像功能的光学相干断层成像（Optical Coherence Tomography, 简称OCT)技术被引入；同时为实现人体消化道及腔室的内窥检查，可实现微型化的微机电系统（microelectromechanical systems,简称MEMS)技术被引入。

OCT内镜关键技术组成

目前常用的无创医学成像诊断方法还有：计算机断层扫描技术（CT）、核磁共振成像（MRI）、超声成像等。但他们都不具备高分辨率，无法有效检测微米级的早期癌症细胞组织。OCT内镜具有微米级分辨率，可探测到人体内脏表层下微小病变的能力，从而实现早期病变诊断，尤其是在人类的第一杀手--癌症的早期诊断上，具有广阔前景。

将微机电系统技术的扫描微镜与光学相干层析成像技术相结合在医学影像，特别是对发生在人体内脏器官的癌症的早期诊断，具有历史突破性。国际上第一个MEMS-OCT内窥镜探头正是由本公司谢博士及其团队在2001年研发的，该内窥镜采用电热驱动的一维MEMS扫描镜，成功展示了活体猪膀胱的二维截面OCT图像。

MEMS－OCT探头及三维成像

让我们一同期待OCT内窥镜时代的来临！