Chaque fois que je parle à d’autres de mon travail, je dis toujours « un aperçu du léopard à travers le tube peut en révéler une partie » (Partie 1)

Produit par : Science Popularization China

Auteur : Xue Yadi (Institut de génie biomédical et de technologie de Suzhou, Académie chinoise des sciences) Ran Yue (Institut de génie biomédical et de technologie de Suzhou, Académie chinoise des sciences)

Producteur : China Science Expo

Note de l'éditeur : Afin de dévoiler le mystère du travail scientifique et technologique, le projet technologique de pointe de la Chine a lancé une série d'articles intitulée « Moi et mes recherches », invitant les scientifiques à écrire leurs propres articles, à partager leurs expériences de recherche scientifique et à créer un monde scientifique. Suivons les explorateurs à la pointe de la science et de la technologie et embarquons pour un voyage plein de passion, de défis et de surprises.

Dans le monde de la chirurgie mini-invasive, les endoscopes médicaux sont les stars incontestées. Grâce à son petit corps, il peut facilement se déplacer à travers notre structure corporelle complexe, offrant aux médecins un champ de vision sans précédent, ce qui rend non seulement la chirurgie plus précise mais réduit également considérablement la douleur des patients.

Vous êtes-vous déjà demandé comment les médecins examinaient les organes internes avant l’invention de l’endoscope ? Dans un corps étroit et sans lumière, comment un endoscope aide-t-il les médecins à voir clairement la cible et même à guider avec précision la chirurgie ?

À cette fin, nous avons spécialement planifié une série sur les endoscopes médicaux, divisée en deux articles pour vous permettre de comprendre le passé et le présent des endoscopes médicaux et d'explorer les principes scientifiques et les réalisations étonnantes qui les sous-tendent. Ceci est le premier article de la série.

De l'observation, l'écoute, le questionnement et la palpation à la médecine clinique

Les médecins de l’Antiquité ne disposaient pas d’équipement de diagnostic avancé. Comment diagnostiquaient-ils les symptômes de leurs patients ?

La médecine traditionnelle chinoise, représentée par la médecine chinoise, tente de percer les mystères du corps humain à travers les manifestations externes du patient, qui peuvent être principalement résumées dans les quatre principales méthodes de diagnostic que sont « l'observation, l'auscultation, l'interrogatoire et la palpation » : l'observation consiste à observer la forme du corps du patient, son état mental, son teint, sa langue, ses excrétions, etc. avec les yeux ; l'auscultation comprend l'écoute des sons et des odeurs, le diagnostic de la respiration, de la voix, de la toux, des bruits intestinaux et d'autres sons du patient ; l'interrogatoire consiste à écouter la description de l'inconfort par le patient lui-même ; la palpation consiste à utiliser les doigts pour ressentir les changements du pouls et identifier les fonctions des organes internes.

Les tumeurs sont l'un des problèmes difficiles de la médecine moderne, et la profession de « médecin ulcéreux » a été enregistrée à « Zhou Li » à l'époque pré-Qin. Le soi-disant « médecin des ulcères » fait référence aux médecins de l'Antiquité qui se spécialisaient dans le traitement de diverses maladies, notamment des tumeurs.

À mesure que le temps passe et que la technologie médicale continue de se développer, les gens commencent à rechercher des moyens plus intuitifs et plus précis pour observer ce qui se passe à l'intérieur du corps d'un patient. C'est ainsi qu'est né l'endoscope. C'est comme une clé magique qui ouvre la porte de l'intérieur du corps humain, permettant aux médecins de voir de leurs propres yeux les secrets cachés sous la peau.

Une grande variété d'endoscopes aux caractéristiques différentes

Un endoscope est un instrument qui peut pénétrer profondément dans le corps humain pour aider les médecins à observer ce qui se passe à l'intérieur du corps. Il a été inventé à l’origine pour permettre aux médecins d’observer directement les organes internes d’un patient sans avoir recours à la chirurgie pour ouvrir le corps du patient. Cette technologie a révolutionné le domaine médical, notamment dans le diagnostic des maladies des organes internes, où les endoscopes ont apporté une grande aide aux médecins.

Dans la vie quotidienne, de nombreuses personnes ont peut-être entendu parler de l’endoscopie. Les scénarios d’application les plus courants incluent l’endoscopie gastro-intestinale.

Par exemple, de nombreuses personnes se rendent à l’hôpital pour un examen en raison de douleurs à l’estomac prolongées, de reflux acide ou d’indigestion. Les médecins recommandent généralement la gastroscopie, qui est un type d’endoscopie. À l’aide de ce petit dispositif flexible à fibre optique, un médecin peut insérer un endoscope de la bouche vers l’estomac pour observer l’état de la muqueuse gastrique et détecter s’il y a des ulcères, une inflammation ou d’autres problèmes.

De même, une coloscopie est réalisée en entrant par l’anus pour observer la santé du gros intestin et vérifier la présence de problèmes tels que le cancer du côlon et les polypes. De plus, il existe des équipements d’inspection pour d’autres parties telles que les oreilles, le nez et la gorge. Par exemple, les patients souffrant de rhinite doivent souvent subir une endoscopie nasale pour observer l’inflammation à l’intérieur de la cavité nasale.

Dans l’ensemble, l’endoscopie permet aux médecins d’examiner rapidement et de manière non invasive ou peu invasive de nombreuses affections, réduisant ainsi considérablement les risques de la chirurgie traditionnelle.

Des gastroscopes aux arthroscopes, chaque endoscope possède ses propres canaux et caractéristiques uniques, qui constituent ensemble un moyen important de diagnostic et de traitement dans la médecine moderne. Il existe de nombreuses façons par lesquelles un endoscope peut pénétrer dans le corps humain. Par exemple, un gastroscope est inséré dans l’œsophage par la bouche et atteint directement l’estomac ; un coloscope pénètre dans le gros intestin par l'anus ; un cystoscope atteint la vessie par l'urètre ; un hystéroscope pénètre dans la cavité utérine par le vagin ; et un laparoscope, un thoracoscope, etc. doivent pénétrer dans la cavité corporelle correspondante par une petite incision dans l'abdomen ou la paroi thoracique.

Le choix de ces canaux dépend de l’objectif de l’endoscope et des besoins d’examen et de traitement.

Chirurgie clinique laparoscopique

(Source de la photo : Galerie Veer)

Les différents « canaux » ont leurs propres caractéristiques uniques. L’utilisation d’orifices naturels tels que la bouche, l’anus et l’urètre réduit le caractère invasif pour le corps et la période de récupération est relativement courte. Cependant, ces canaux sont généralement étroits, ce qui impose des exigences plus élevées en termes de taille et de forme de l'endoscope. Les petites incisions dans l’abdomen ou la paroi thoracique sont légèrement plus invasives mais offrent plus d’espace pour l’opération et conviennent aux chirurgies plus complexes.

La conception de l’endoscope doit être combinée et adaptée à ces caractéristiques. Pour les endoscopes qui pénètrent par des orifices naturels, ils sont généralement de plus petite taille et de forme plus élancée pour faciliter un fonctionnement flexible dans des passages étroits. Parallèlement, afin de réduire l’inconfort du patient, la surface de ces endoscopes est généralement spécialement traitée pour la rendre plus lisse. Pour les endoscopes qui doivent être insérés par de petites incisions, leur taille peut être légèrement plus grande pour offrir une meilleure vision et un meilleur espace opératoire. De plus, ces endoscopes doivent être dotés de bons systèmes d’éclairage et d’imagerie pour garantir que les médecins puissent voir clairement ce qui se passe à l’intérieur du corps.

Des simples tubes d’éclairage à l’observation microscopique au niveau cellulaire

**L’histoire des endoscopes remonte au 19e siècle. Les premiers endoscopes n’étaient en fait qu’un mince tube métallique muni d’une source lumineuse permettant d’observer l’intérieur du corps. **Cet endoscope primitif présentait de nombreux problèmes, tels qu’une lumière insuffisante, des images floues et une mauvaise expérience pour le patient. Il est également peu pratique à utiliser pour les médecins. Souvent, ils ne voient que des images floues et sont incapables de pénétrer dans des organes plus complexes. Ils ressemblent davantage à un « outil d’espionnage » qu’à un véritable instrument médical.

Laryngoscopie

(Source de la photo : Galerie Veer)

Les endoscopes ont connu de nombreuses itérations au fil du temps. L’introduction de la technologie de la fibre optique au milieu du XXe siècle a apporté des changements révolutionnaires. Ce nouveau type d’endoscope utilise la fibre optique pour transmettre les images, permettant aux médecins de voir des images plus claires et plus lumineuses à l’intérieur du corps. Cependant, les endoscopes à fibre optique présentent encore certaines limites, notamment la qualité de l'image qui est limitée par le nombre et la disposition des fibres optiques, et les opérations chirurgicales complexes ne peuvent pas être réalisées.

À la fin du XXe siècle, l’apparition des endoscopes électroniques a complètement changé cette situation. Cet endoscope utilise des capteurs CCD ou CMOS avancés pour capturer des images haute définition et les transmettre à l'écran d'affichage via des signaux numériques. Les médecins peuvent non seulement voir clairement ce qui se passe à l’intérieur du corps, mais également effectuer des opérations chirurgicales précises.

Examen gastro-intestinal sous endoscopie flexible

(Source de la photo : Galerie Veer)

La technologie endoscopique est comme une aventure commune entre la science et la médecine. Du simple dispositif peep initial à l'instrument mini-invasif d'aujourd'hui, la technologie de l'endoscopie a connu un « voyage évolutif » rapide.

Les endoscopes d’aujourd’hui ne sont plus seulement les « outils d’espionnage » des premiers temps, mais ont évolué vers des « éclaireurs » sophistiqués qui peuvent pénétrer profondément dans le corps humain de diverses manières pour révéler des lésions difficiles à détecter à l’œil nu. Des images haute définition aux observations microscopiques au niveau des tissus et des cellules, la technologie endoscopique a fait entrer le diagnostic et le traitement médicaux dans une nouvelle ère.

Dans le prochain article, découvrons les différentes technologies d’imagerie avancées derrière les endoscopes !