介入放射学发展简史之Seldinger技术和U形导管

　　对于介入放射学医生来说，Seldinger1953年发明的经皮动脉穿刺、导丝引导插管的动脉造影法是历史性的重大突破。仅以一根细的穿刺针，一根导丝和一个导管作为自己的探索之船，Seldinger向介入放射学医生开启了一个全新的世界，激发了很多放射学界的人员开始自己探索性的工作。

　　Seldinger并未发表过很多论文，但是那并没有关系。他以一份仅9页的简洁的论文（包括图片）宣布了自己的发明，证明了论文的质量远比数量重要，那篇文章发表在1953年5月份的《斯堪的纳维亚医学杂志》上。

　　Seldinger技术十分简单，很多放射科医生通过观看别人操作就很容易地掌握了操作步骤。但是，Seldinger不会被忘记，他的技术是介入放射学的里程碑，它向前迈了具有重大意义而又相当简洁的一步。

　　Seldinger起初并未打算发明经皮动脉穿刺、导丝引导插管的动脉造影技术，它是没有预期的奇迹般的突然的灵感迸发。Seldinger说这件改变了介入放射学的偶然事件是这么回事：“我有聚乙烯导管，套管针和导丝，我试图将导管放入一具冰冻尸体的主动脉中，突然，在一瞬间，一个念头迸发出来，这三样东西可以被应用在血管造影术上！”Seldinger因此成为第一个把这三样东西结合在一起的人。

　　(一) 探索之路

　　Seldinger在1953年的文章里描述了早期科学家工作，这些人增长了他的知识，推进了他的著名发现的进程。他遇到了所有尝试把导管插到血管系统的医生所遇到的同样问题，怎么样不用切开而完成这个步骤。那时，切开术是最广泛应用的方法，以便引导导管到指定位置并在注射对比剂之前把导管插到血管中。

　　Seldinger引用了一篇1941年的报道，报道说的是Farinas首先通过外科方法，在局麻下暴露腹主动脉，然后用套管针刺穿动脉，把导管插入动脉中，注射对比剂，腹主动脉显影。

　　他也给了Radner 1947年的文章以充分的肯定，Radner在他的文章中描述了外科方法暴露前臂的桡动脉并建立导管通道的方法（结扎桡动脉远端以减少血液流失量），Radner推进导管，通过对注射对比剂，使椎动脉显影。桡动脉远端被结扎，侧支循环保证远侧的血供。

　　Seldinger也被Jonsson 1941年的一篇报道所启发，那篇报道描述了应用双层套管针经皮穿刺右颈动脉使胸主动脉显影的办法，外边的套管有一个钝端，而里面的套管则像一根皮下针，当血从里面的套管流出来后，Jonsson拿出里面的套管，把一根银线穿过外套管，插入主动脉中，然后他将外套管沿着银线推进到主动脉中，向里面注射对比剂使主动脉显影。后来由于害怕金属导管可能刺伤主动脉壁而放弃了这种操作。

　　(二) 总结之路

　　众多的难题很明显需要被总结。Seldinger技术的基本要素在1953年前就已存在，Farinas， Donald和Peirce已经可以通过针管引入导管，Jonsson已经运用银丝指引导管进入主动脉。

　　Seldinger意识到需要一根较大的带孔导管，因为我们需要在八秒钟之内注射约30ml的对比剂。但是，他也意识到“穿过针管的导管”和“针管外套导管”的技术都不适合于较大的带孔导管。

　　在为解决快速注射大剂量对比剂进入血管这个问题的尝试中，Seldinger首先试用一种尖端近旁带孔的导管，他把针管放入孔内，使针尖突出于导管顶端。针管可以刺穿皮肤和血管壁。一旦导管位于合适的位置，Seldinger将导管插入血管，然后抽出针。

　　尽管这个方法效果好，Seldinger觉得它仍需要一个技术精湛的操作者，也不适合于向更小的血管插入导管。他还意识到其它的缺点。尽管如此，他使用带旁孔导管技术成功地诊断了肾上腺样瘤。

　　Seldinger知道导管尖端应该要尖锐这样才能较为容易地进入血管。首先他在导管末端放置一个尖细的金属头，但因为担心金属头会脱落进入血管，他很快就把导管末端本身变细。

　　他也意识到使用导丝的重要性。他称之为引导者。他使环形导丝以螺旋状环绕于直钢丝外。

　　(三) 成功之路：Seldinger 阐述他的Seldinger技术

　　当谈到他的对他的技术的领悟时，Seldinger总结为：“操作这些步骤比写下它还要快。进针，进导丝，出针，套入导管，拔导丝，就这样。”（图1-10）显示了这些简单的步骤，Seldinger写下了以下说明：

Seldinger技术的过程。摘自Seldinger宣布自己发明的1953年5月份《斯堪的纳维亚医学杂志》

　　a) 区域性局麻后，血管以相对小的角度被经皮穿刺。穿刺后，最好旋转针头180°，并将穿刺针推进血管少许观察血流溢出以确保针头仍在血管内。

　　b) 作为导引的针管尖端只插入动脉腔内一段很短的距离。

　　c) 导丝固定后，针管移动。这时应该在动脉穿刺口近端加压以控制出血，因

　　为导丝的半径，比动脉上的孔更小。

　　d) 导管穿过导丝。当尖端到皮肤，导丝游

　　离末端必须突出于导管外（导管的后端）。

　　e) 导管和导丝在穿刺部皮肤附近被固

　　定。因为针管已穿刺形成开口，导管很容易进入动脉。导管和导丝被推入足够远以确定之前进入的末端在血管腔内。

　　f) 在通过导管得到良好的动脉血流后，导丝可以抽离，导管进入需要的水平。没有支撑的导管通常都可以毫无困难地撑起血管，但偶尔仍需重新插入导丝以支撑导管，导丝不能伸出于导管顶端。

　　（四）发展之路：Seldinger技术应用的扩展

　　20世纪50年代中期至60年代，Seldinger技术开始被应用于许多器官，如：经皮、经肝胆管造影、经皮肾盂、输尿管造影等。应用初期因为一些临床医师对其可行性持怀疑态度而发展缓慢。20世纪70年代至80年代期间，随着自然科学、生物技术的发展以及新材料的发现，介入放射学使用的器材得到了迅速的发展和极大的改善，从而大大促进了经皮穿刺技术的应用和发展。尤其是近年来由于高分辨率影像增强器和数字减影血管造影(Digital subtraction angiography, DSA)技术的普及，全身各部位的血管造影以及血管腔内介入疗法，其侵袭程度小，治疗效果显著，而在世界各国广泛迅速地开展起来。非血管性介入疗法如经皮、经肝胆管引流，经皮脓腔或囊腔穿刺引流术等都是采用Seldinger技术。

　　（五）另一项重要的发明 U形导管

　　研究经皮介入技术的使用时，Seldinger为从主动脉发生的动脉进行选择性血管插入而发明了一种弯曲的导管。在当时这是一个激进的想法，因为导管的一端是U形的。这是一个重大的发明，但他很少为此而获得赞赏，也许是这一发明与Seldinger技术相比相形见绌了。

　　从20世纪50年代起，血管造影学家们便希望使小的血管显影，但这要求将一个带有尖头的导管置于血管中，然后注射对比剂。

　　50年代初，Bierman，Tillander和Rapport所发明的技术为Seldinger设计出一种U形导管铺平道路。Seldinger和Edholm在1956年的一篇题为“经皮肾动脉穿刺插管”中描述了U形导管，Edholm和Seldinger指出控制造影剂的分布是血管造影学家们面临的困难，他们写到“通过直接注入肾动脉，用于检查肾的造影剂的总量需要选择，控制通过大动脉注射的造影剂的分布面临的难点是造影剂被清除和防止造影剂进入对侧肾，后者在那些即将被切除的被检肾的病人中尤为重要。”

　　Seldinger和Edholm继续指出：选择性地将导管导入肾动脉可以经皮穿刺完成，要使用以下3种工具：1、一个穿刺针；2、一个有弹性的金属导丝；3、一条与穿刺针同规格或较大一点的聚乙烯导管。

　　导管是弯的（图1-11），从导管尖端到直的部份的垂直距离要比主动脉的直径稍大一些。可通过火柴小心地加热导管使之弯曲，导管末端3cm的部份是最柔韧而易变形的，当导丝进入导管的内腔而且伸出了 的尖时，导管就被导丝撑直了（图1-11）。当导丝撤回时导管又会弯曲成原来的样子，如果需要的话，导丝柔韧的尖部可留在弯曲的导管内作为 一个不透射线的标志物。

图1-11  U形导管，放入导丝撑直

　　穿刺后，穿刺针在导丝的帮助下被取走。Seldinger和Edholm继续说：导丝和伸直的导管被推至肾动脉水平，导丝的末端缩回到导管内时导管就又弯曲了（图1-12）。在X线透视下，导管尖移向目标肾而且沿着动脉壁移动，当触及肾动脉时，导管尖就会移出主动脉边缘，很容易地进入肾动脉。

图1-12  利用U形导管选择性插管肾动脉

　　Seldinger和Edholm 1950年的论文发表了。在9例患者中成功地使用了U型导管，仅在一例中遇到了困难。Seldinger谈论了U形管的制造：将一根普通导管套在一根金属丝上，将金属丝与导管都弯成U形，U型的宽度约为主动脉的直径。然后用咖啡壶的蒸气加热导管，使之柔软，再将之投入冷水中使之硬化，当抽出金属丝时，导管的尖部又回到U形了。

　　毫无疑问，Seldinger的两个主要贡献：经皮动脉穿刺、导丝引导插管的动脉造影法和用于选择性肾动脉显影的弯曲U形导管改变了血管造影者们的工作方法。虽然这两个贡献当时都没有立即得到世人的承认，但是这两个贡献使得给介入放射学带来革命性的改变，使这一门学科成为热门，且被世界各地的介入放射学家们所追随。

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