Benjamin Franklin(本杰明·富兰克林)在1752年中的家书写到,他将一根螺旋银管寄给患膀胱结石的兄长,信里从管径讲到如何包覆管子,又讲怎样一点点抽出内芯;两百多年后,医院里的导尿管已经接上密闭集尿袋,研究者开始追问细菌怎样沿管腔或导管外表面进入膀胱。
那封信里的银管与今天的留置导尿管相隔两百多年,面对的却是同一件事:膀胱不断充盈,尿液无法排出。疼痛会越来越重,持续高压可能影响上尿路;梗阻若再合并感染,病情会在短时间内恶化。在没有药物、超声、内镜和成熟梗阻手术的年代,能不能把管子送过尿道,常常决定患者能否熬过眼前这一关。
急性尿潴留的处置有时只争几分钟。管尖越过梗阻,紧绷的膀胱有了出口,尿液流出后,疼痛也会随之缓解。可同一根管若进入假道,或球囊在前列腺部尿道内充起,几分钟内也可能造成出血与损伤。
管子送进去以后,医生还得面对另一串麻烦:硬质尖端可能制造假道,球囊可能在尿道内误充,留置异物会损伤黏膜,开放引流也给细菌留下了逆行通路。早期的器械改良集中在怎样安全置入、稳定留置;到了今天,病房里每天还要追问一句:这根管什么时候该拔?
01CHAPTER青铜管先学会顺着身体转弯
公元一世纪前后,Celsus(塞尔苏斯)在De Medicina第七卷写下了一段细致的导尿方法。年老体弱者若无法排尿,或尿道因狭窄、结石、血块或炎症受阻,便可能需要人工引流。他要求术者准备三种男性用铜管和两种女性用铜管。男性管较长、较弯,女性管较短直;所有管子都要光滑,粗细也要与患者相称。[1,2]
塞尔苏斯关心的几件事,今天做经尿道操作时仍绕不开:男性尿道长而弯,器械既要能把力量传向前端,又要在合适的位置改变方向。当时没有内镜和导丝,术者只能依靠手上传来的阻力、器械本身的弧度和患者的反应。

古代中国也有经尿道引流的记载。孙思邈在《备急千金要方》中写过去尖葱叶入尿道约三寸,再轻轻吹气,以求“津液大通”。葱叶本身就是天然的中空软管,操作讲究轻缓送入。这段文字记录了利用柔软天然材料引流尿液的早期尝试。[41]
金属导尿管长期存在,自有它的实用之处。银、铜和青铜可以抛光,能够保持术者需要的曲率;清洗后还能反复使用,工匠也可凭经验调整弧度。不过,硬管几乎不能顺应尿道。遇到尿道狭窄、前列腺部梗阻,或推进方向稍有偏差,尖端的力量就会直接落在尿道壁上。一次强行前送,便可能造成出血、假道,甚至留下日后的狭窄。[3-5]
十七世纪的器械图依旧把导尿管、注射器、结石钳和刀具排在一起。尿液无法排出时,医者会在探查、冲洗、导尿和切开之间选择。[6]

十八世纪中叶的一幅图把男性膀胱、尿道和带长弧的凹槽导尿管并列。膀胱解剖与器械被放进同一页,读者一眼便能明白硬管为何必须顺着身体转弯。

02CHAPTER银丝给硬管留出一点余地
可靠的软材料曾经很难得到。十七世纪以后,器械作者尝试把细银条绕成紧密螺旋,再用羊皮纸、涂蜡织物或其他薄层包覆。螺旋圈之间能够发生细微的相对移动,金属则保留纵向支撑。柔性最初靠的是结构,离橡胶时代还很远。[4,5]
Francesco Roncalli Parolino在1720年刊出Syringa Vermicularis。这个名称带着“虫状、可蜿蜒”的意思。细银条绕在圆柱芯上,外层再加丝织物与蜡。推送时,螺旋结构能够轻微改变曲率,中央支撑又防止它软成一团。缝隙、渗漏和清洁困难也随之而来,制造更依赖熟练工匠操作。[9]
这种预先弯成长弧的银管一直延续到十九世纪。术者看不见男性尿道里的路线,只能借助器械预设的弧度向前探行。

03CHAPTER富兰克林把哥哥的痛写进一封信
1752年12月8日,Benjamin Franklin给兄长John写信。John受膀胱结石和排尿困难折磨,需要反复自行导尿。Franklin想到一种柔性银管,立刻去找银匠,坐在旁边等到器械做完,再赶当日邮班寄出。[7]

那一年,费城之外也有人讨论柔性导尿管。8月,巴黎外科医师Jacques Daran把一份相关手稿寄到Royal Society(英国皇家学会),并表示愿附上器械和构造图供试用评议。同一时期,费城和巴黎的人都在为这个难题想办法,也各自留下了设计。[8]

Franklin的方案是把银条绕成螺旋,中央放入一根细丝。若管径过粗,银匠可以在更细的芯轴上重新绕制。插入时,细丝让管身保持足够硬度;前端推进以后,细丝逐步退出。取管时再顺着螺旋旋转,管径会略微缩小。

外层处理同样重要。Franklin考虑过经明矾和盐水处理的肠衣,也提出用油脂把螺旋缝隙填平。他没有把这根新器械说成万无一失,而是提醒兄长,具体用法还得自己慢慢摸索。这封家书谈到了管身的柔性和支撑,也没有忽略表面是否光滑、使用后怎样清洁。

Roncalli的公开图文比这封信早三十多年,Daran又在同年留下档案,因此,把柔性导尿管的发明只归给Franklin并不准确。不过,他的家书写得格外具体:兄长为什么需要它,银匠怎样制作,材料怎么选,插入和取出时又该注意什么。
04CHAPTER橡胶变软,导管也有了号码
螺旋银管可以弯,制造复杂,缝隙也难清洁。十八世纪末的gum elastic catheter用织物、树脂和橡胶样材料做出较软管身,成品却会开裂、受热变形,存放后还可能变硬。十九世纪中叶,硫化工艺改善了天然橡胶在冷热变化中的稳定性,软导管才有了稳定量产的条件。[5,10,11]
器械曲线仍在反复试验。Étienne Moulin于1828年提出“直线导尿法”,希望借患者体位和术者动作暂时改变尿道走向。几十年后,Jules Aristide Gély又用几何图比较了尿道和导管的关系。患者的尿道长度与弯曲并不相同,这些图把外科医师手中的感觉变成了可以比较的形状。[17,18]


Gély把不同弧度叠在一页比较,提醒术者保留多种模型,再按尿道长度与弯曲差异选择。[17]

Louis-Auguste Mercier在1836年提出coudé导尿管,1841年又发展bicoudé形式。coudé是法语“弯曲、肘形”的形容词。短小上翘的尖端便于术者控制方向,使器械通过前列腺部尿道和膀胱颈时不必依赖整根大弧度。术者也必须始终知道弯头朝向,随意旋转或继续硬推,软管同样会伤人。[14-16]

到了1899年的器械目录,Mercier弯头已经与其他尖端形态一起成组出售。原先主要靠医师经验掌握的弯头曲线,被制成了可以重复制造和订购的产品。[21]

以Auguste Nélaton命名的红色硫化橡胶导尿管在十九世纪中叶以后逐渐定型。圆钝尖端、侧孔和柔软管身,让它很容易从一排器械中被认出。软管仍会老化、龟裂,管腔也可能偏窄;它的历史意义在于能够稳定制造并按规格供应。[5,12]

十九世纪末,Nélaton型也作为一整组规格进入器械目录。软管不再只是工匠按个别需求做出的单件器械,材质、头端和号码都能被准确记录,也能在医师与制造商之间复核。[21]

批量生产带来一个关键问题。医生说“粗一点”,工匠究竟该做多粗。Joseph-Frédéric-Benoît Charrière在1842年前已经制作出30级量规,1844年的公开记录又说明,这套量规用于统一器械口径。每增加1 Fr,外径增加三分之一毫米;18 Fr的外径约为6毫米。这个数字描述外径,不描述内腔。壁厚不同,同号导尿管的引流能力仍可不同。[13,14]

1879年的英国器械目录把0至12号圆孔量规列在导尿管条目上方。医生、医院与制造商由此能够用同一个号码讨论外径,少了“粗一点”这类混乱的指令。[14]

05CHAPTER当导尿成为一种生活的一部分
一次导尿,排空后立即拔管,事情相对简单。前列腺梗阻、尿道狭窄或膀胱收缩无力却让一些患者每天重复导尿。十九世纪末,英国医生使用catheter life形容长期依赖器械排尿的年月。导尿延长了生命,也把出血、结垢、感染和上尿路损害带进日常。[22]
患者并不总能等到医生到场。十九世纪已有长期依赖导尿的人随身携带器械,自行完成膀胱注洗与排空。1875年,E. L. Keyes在与William H. Van Buren合著的小册子中描述了一套两人共同改良的自我注洗装置。软橡胶导管接上双向活栓,再连到fountain syringe(喷泉式灌注袋),患者可以在注入与排出之间切换,不必每次都等医生到场。[5,19]

在这套自我注洗装置出现以前,持续引流已经带来了另一个难题:怎样把导尿管固定住。1855年,Jean-François Reybard画出双通道球囊导尿管。一条通道排尿,另一条让靠近尖端的囊体充起。球囊留置的基本构想已经形成,但当时的橡胶薄膜与密封技术还不足以让它稳定普及。[5,20]

导尿后的寒战与发热也逐渐进入讨论。1883年,Andrew Clark专门讨论catheter fever;1886年的消毒文章已经怀疑结垢下面藏着微生物。这个旧词混合了多种临床情况,无法和现代CAUTI画等号。它至少说明,当时的医生已经看见救命器械也会把患者带进新的危险。[23,24]
十九世纪末,Pezzer蘑菇头与Malécot翼状导尿管改用末端形状自行固定。置入时,探针把膨大部拉直;进入膀胱或造瘘通道后,末端恢复形状。相关设计至今仍在使用。球囊之外,展开后的末端也能把导管留在体内。[5,21]

06CHAPTER那只球囊,最先压住的是血
Frederic Foley最早处理的是前列腺手术后出血。1929年的装置仍由囊袋、导管和辅助管路临时拼成。囊体压住创面,主腔继续引出尿液与血液。这时的球囊首先是一个止血装置,它的引流功能与压迫功能在同一根管上相遇。[25]
Foley继续寻找一体成形的做法。早期的锡箔、虫胶分离层并不稳定,橡胶化学家R. A. Lees后来解决了关键乳胶分层工艺。1935年,一体式原型在美国专业会议展示。1937年的两篇论文,一篇讨论前列腺切除后的止血和引流,另一篇介绍一般持续膀胱引流用的自留式导尿管。[26-29]
球囊导尿管很快进入了制造与专利程序。Paul A. Raiche申请相关制造方法专利,受让人为Davol Rubber Company。1940年的Raiche v. Foley判决,把涉案制造方法的优先权判给Raiche。Foley的临床构型、Lees的乳胶工艺、Raiche与Davol的专利线索,共同进入了这根量产导管的历史。[28,29]
C. R. Bard公司后来帮助这类导尿管进入商品流通,病房则沿用了Foley这个名字。包装上留下的是一个姓氏,量产还要依靠乳胶化学、模具制造、公司流通和医院使用。[29]
二十世纪中叶,Foley导尿管已进入脊髓损伤、术后护理与一般持续引流。1959年的美国海军医学通讯把自留式Foley导尿管、管径、冲洗、感染观察和拔管训练写在同一页上。由此可以看到当时军医体系的病房做法:球囊导尿管已经从泌尿外科的新器械变成了日常用品。

球囊解决了固定,管子因此可以留得更久。留置时间一长,新的临床风险随之增加。尿道炎、狭窄、结壳、膀胱结石和感染,都可能在日复一日的留置中发生或加重。
07CHAPTER袋口合上,菌尿仍会按天累积
十九世纪的引流装置已经把导管、接头和体外容器连在一起。连接越多,开放越频繁,污染机会也越多。1896年的耻骨上引流图记录了另一种引流路径,图中的导管、接头和体外容器,后来也成为感染控制需要处理的重点。

三年后的器械目录专门列出不同容量和材质的导尿管煮沸器。反复使用的橡胶或织物导尿管,需要配套的清洁、加热和沥干设备。[21]

1928年,Cuthbert Dukes已经用Y形管和封闭收集瓶设计过早期系统。那套装置仍属于消毒液冲洗时代,导管末端却不再敞开,尿液沿封闭路径进入容器。[30]
Kass与Schneiderman在1957年把细菌进入带管尿路的通路分开来看。污染可以穿过引流系统的破口,沿管腔上行;也可从尿道口沿导管外表面进入。置管那一刻的无菌操作很重要,后面的连接、尿流与留置天数同样会增加感染风险。[31]
进入20世纪60年代,一次性无菌管路和塑料袋让密闭引流更适合规模化病房。1966年,Kunin与McCormack报告了无菌密闭引流系统的临床使用经验。第二年,Gillespie团队又报告了连接无菌塑料袋的闭式引流。现代病房熟悉的管路由此逐渐成形,感染控制也不再只盯着置管那一刻,还要管好之后的每一个留置日。[32,33]
闭式系统还要在留置期间维持。接头保持闭合,尿流保持通畅,集尿袋应低于膀胱;管路避免折曲或受压,取样应从指定接口完成,无必要时不反复断开系统。[34,40]
CDC资料显示,留置期间获得菌尿的日风险约为3%至10%;留置接近30天时,菌尿几乎普遍发生。这个数字描述菌尿,症状性导尿管相关尿路感染(CAUTI)需要结合临床表现判断。尿培养阳性时,患者症状、其他感染来源、诊疗计划和全身情况都要纳入考量。[34,35]
08CHAPTER柔软的管壁,也会长出石壳
留置导尿管进入膀胱以后,蛋白与微生物很快黏附在材料表面。管子很软。石壳却很硬。随着生物膜逐渐成熟,导管表面的微生物和晶体还会继续堆积。[5,34,36]
长期留置者反复堵管时,要想到Proteus mirabilis(奇异变形杆菌)。它产生尿素酶,使尿液逐渐碱化,磷酸铵镁和磷酸钙类晶体随之沉积。晶体嵌入生物膜,再覆盖导管侧孔、管腔与球囊表面。一旦结壳堵住尿流,膀胱胀痛和导管旁漏尿又会出现。[36]
材料的改进也围绕这些问题展开。天然乳胶有良好弹性,适合球囊一体成形,却会面对过敏、老化和结壳。1968年已有硅橡胶用于下尿路的正式报告。全硅胶管壁可以做得较薄,在相同外径下常能留出更大的引流腔。不论哪种材料,生物膜都可能形成。[5,39]
亲水涂层吸水后形成低摩擦表面,后来更多用于反复间歇导尿。它主要降低插入时的摩擦和微小创伤,并不因此具备抗菌能力。材料能减轻其中一部分损伤,仍不能代替正确操作。[5]
09CHAPTER导尿管拔出,排空回到患者手里
球囊导尿管改善了持续引流,也让膀胱长期容纳一根异物。脊髓损伤患者很早碰到这个矛盾。膀胱必须规律排空,长期留置又会增加感染、结石、结壳和尿道损伤。
Ludwig Guttmann(路德维希·古特曼)早年在Breslau大学任Privatdozent(私讲师)。二战以后,他在Stoke Mandeville的脊髓损伤病房系统开展non-touch intermittent catheterisation(非接触式间歇导尿)。受过训练的人员定时置管,排空后立即拔出,操作时尽量不接触导管的关键部位。1966年,他与Hans Frankel总结了476名早期收治患者。这套方案当时主要由医院内的受训人员执行。[37]

1972年,Jack Lapides团队发表clean intermittent self-catheterization(清洁间歇性自我导尿)。患者用清洁方法自行插入柔性导尿管,排空后拔出。医院里由专业人员完成的操作,由此变成能够进入日常生活的技术。它需要手功能、认知、训练与稳定的执行条件,适合者则能摆脱长期占据尿道的导管。[38]
Guttmann与Lapides的工作一前一后,侧重点并不相同。前者把间歇导尿系统地带进脊髓损伤的早期病房管理,后者让清洁间歇性自我导尿成为可以长期实践的方案。原来由病房人员完成的操作,后来可以由患者自己掌握。[37,38]
今天,成人神经源性下尿路功能障碍患者在条件允许时,临床通常优先考虑间歇导尿。能否实施,要看手功能、认知、尿道条件和照护支持,也要考虑患者是否愿意长期坚持。有人可以自行完成,有人需要照护者帮助,还有人更适合长期留置或耻骨上通道。哪种方案合适,最后仍要落到具体的生活条件上。[42]
留置导尿也有明确的临床适应证。急性尿潴留需要及时解除,危重患者可能需要精确监测尿量,部分围术期、创面或姑息照护也需要它。专业判断的难处在于适应证会随病情变化。[34,40]
今天的导尿管理从置管前就已经开始。先确认适应证,选择足以完成引流的较小管径;遇到阻力不要强推,必要时更换路径,或交由更有经验的术者处理。只有确认导管已充分进入膀胱并见尿液流出,才能充起球囊。留置期间要保持密闭、通畅和低位引流,并且每天重新判断是否可以拔除。[34,40]
Franklin在信里反复琢磨怎样把管送进去。今天,病房里还要不断问另一个问题:尿液已经引出,这根管什么时候可以拔掉?
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- 图1 Milne 1907年古代导尿管图版。原始扫描,Public Domain。
- 图2 Giovanni Georgi 1656年膀胱结石器械图。原馆藏页,Public Domain Mark 1.0。
- 图3 十八世纪中叶凹槽导尿管与男性膀胱图。原馆藏页,Public Domain Mark 1.0。
- 图4 十九世纪银质导尿管实物。原馆藏页,Wellcome Collection,CC BY 4.0。
- 图5 Benjamin Franklin 1777年肖像。原馆藏页,Public Domain Mark 1.0。
- 图6 Jacques Daran 1752年柔性导尿管手稿正文。原档案页,The Royal Society,CC BY 4.0。
- 图7 Franklin 1752年柔性导尿管信函的1905年文集页。原始扫描,Public Domain。
- 图8 Franklin信函续页。原始扫描,Public Domain。
- 图9 Moulin 1828年直线导尿体位图。原始扫描,Public Domain Mark 1.0。
- 图10 Gély 1861年男性尿道曲线图。原始扫描,Public Domain Mark 1.0。
- 图11 Gély 1861年导尿管曲线比较页。原始扫描,Public Domain Mark 1.0。
- 图12 Louis-Auguste Mercier肖像。原馆藏页,Wellcome Collection,CC BY 4.0。
- 图13 Gaillard 1899年目录中的Mercier弯头导尿管。原始扫描,Licence Ouverte 2.0。
- 图14 Auguste Nélaton肖像。原图页,Paris Musées,CC0。
- 图15 Gaillard 1899年目录中的Nélaton橡胶导尿管。原始扫描,Licence Ouverte 2.0。
- 图16 Joseph-Frédéric-Benoît Charrière肖像。原图页,Public Domain。
- 图17 Arnold & Sons 1879年导尿管量规页。原馆藏页,Public Domain Mark 1.0。
- 图18 Van Buren与E. L. Keyes 1875年膀胱自我注洗装置。原始扫描,Public Domain。
- 图19 Reybard 1855年留置导尿管设计。原馆藏页,Public Domain Mark 1.0。
- 图20 Gaillard 1899年目录中的Pezzer与Malécot导尿管。原始扫描,Licence Ouverte 2.0。
- 图21 1959年美国海军《创伤性截瘫的膀胱管理》页。原始扫描,美国联邦政府作品,Public Domain。
- 图22 Bloodgood 1896年耻骨上膀胱引流装置。原始扫描,Public Domain。
- 图23 Gaillard 1899年目录中的导尿管消毒器。原始扫描,Licence Ouverte 2.0。
- 图24 Ludwig Guttmann大学证件。原图页,Wellcome Collection,CC BY 4.0。