Många tror att endoskopi är en modern uppfinning, men faktum är att endoskopin började utvecklas för mer än tusen år sedan. Evolutionen av endoskopin är komplex eftersom den har varit beroende av uppfinningar inom helt olika vetenskapliga områden, inkluderande optik, mekanik och fotografi. Framsteg har studsat fram och tillbaka mellan dessa områden och mellan olika pionjärer i endoskopins historia, vilket gör det svårt att göra en precis tidslinje av endoskopins utveckling [1]. I stället har vi fokuserat på vad vi anser är milstolpar i utvecklingen av endoskopet som instrument.

De kanske tre största stegen utgörs av övergångarna från rigida till flexibla instrument och från naturlig till elektrisk ljuskälla samt integreringen av CCD-­kameran i endoskopet. Det är intressant att de flesta framstegen inom endoskopin inte varit uppfinningar gjorda specifikt för endoskopin, utan de flesta förbättringar har baserats på en innovativ tillämpning av kunskaper och uppfinningar från andra vetenskapliga fält.

De äldsta citeringarna av endoskopi-liknande undersökningar går tillbaka till 2640 f Kr, då egyptierna undersökte näskaviteten med spekulum och solen som direkt ljuskälla [2]. I Grekland beskrev Hippokrates (460–350 f Kr) i sin bok hur man inspekterade interna hemorrojder med hjälp av spekulum i anorektum [2]. I Pompeji (år 70) har man hittat olika typer spekulum som romarna använde för undersökning av vagina och rektum. På tusentalet gjordes den första undersökningen med reflekterat ljus via speglar då man undersökte cervix. Problemen med dålig visualisering och begränsad tillgänglighet kvarstod dock under lång tid.

Optiken möjliggjorde utvecklingen av endoskopin, och redan 1710 beskrev Conradi prismor, förstoringsglas samt konkava och konvexa linser som senare användes för att visualisera kroppens inre. I början av 1800-talet utvecklas de första moderna endoskopen som var primitiva metallrör med externa ljuskällor (vaxljus, alkohol-/terpentinljus) och mest användes för inspektion av larynx, rektum, vagina och urinvägarna. 1806 utvecklade Bozzini det första framgångsrika endoskopet som han kallade »Lichtleiter« (ljusledare) [3], vilket gjorde att Bozzini ibland kallas »endoskopins fader« [4]. Bozzini och hans endoskop blev starkt ifrågasatt av medicinsällskapet i Wien och instrumentet användes inte på någon patient, vilket hindrade utvecklingen i 50 år. I stället var det en fransman, Desormeaux, som vidare­utvecklade ljusledaren och använde sitt instrument på en patient för första gången 1867, och det var också Desormeaux som gav instrumentet just namnet »endoscope«. Desormeaux förstärkte ljuskällan genom att använda en brännlåga baserad på alkohol och terpentin, och dessutom använde han nya linsvinklar vilket gjorde att man kunde fokusera ljuset bättre än tidigare [5]. Samtidigt gjorde tysken Kussmaul den första gastroskopin 1868 [6-7]. Kussmaul hade fått idén efter att han sett en svärdslukare på vägen hem och han tog sedan hjälp av svärdslukaren för att intubera in metallröret i magsäcken (se nästa sida). Sedan fortsatte Kussmaul övningarna tillsammans med sitt hembiträde. Det var svårt att intubera med dessa metallrör, och inte sällan skadades patienterna. 1873 konstruerade Trouve ett endoskop med prismor som markant ökade synfältet och möjliggjorde en förstoring upp 2,5 gånger [8].

Ett av de största problemen med de första endoskopen var ljuskällan, som bestod av vaxljus eller andra former av brännlågor som inte möjliggjorde någon effektiv belysning av kroppens inre. Dess­utom utgjorde de en stor risk för brand och brännskador (både på doktor och patient). I mitten av 1800-talet upptäckte man att starkt ljus genereras när elektricitet flödar igenom platinatrådar. 1866 utvecklade Bruck ett endoskop med en galvaniserad platinatråd på distala änden av ett endoskop, vilket signifikant förbättrade belysningen (»galvanoskopet«) [9]. Problemet var att platinatråden blev mycket varm och anordningar för att kyla ned platinatråden med vatten var nödvändiga för att undvika brännskador. 1880 kom Edisons glödlampa och 1888 lyckades Nitze göra en miniatyrglödlampa som monterades på endoskopets spets [8]. Det här minskade värmebildningen jämfört med platinatrådarna, men värmegenerering var fortfarande ett problem. Glödlampan förblev standard som ljuskälla och det skulle dröja 80 år innan »kallt ljus« kunde inkorporeras i endoskopet. Under 1900-talets första del sker många små men viktiga förbättringar inom optik och synfält.

Det första stora steget framåt under förs­ta delen av 1900-talet var utvecklingen av flexibla endoskop. Rigida instrument var svåra att intubera med och gjorde inspektion av tunntarmar och kolon omöjlig. 1881 utvecklade Mikulicz det första gastroskopet som kunde nå tunntarmen [10]. Baserat på Mikulicz idéer konstruerade Wolf, som var ingenjör, ett delvis flexibelt instrument, »Sussmann flexible endoscope«, vilket innehöll stålvajrar som kunde lossas så att instrumentet kunde böja sig under intubationen och sedan rätas ut genom att åter spänna vajrarna. Tillsammans med Wolf kunde Schindler 1932 presentera det första semiflexibla (rörligt i distala änden) gastroskopet som kunde användas i praktiken [11]. Detta var möjligt eftersom man använde multipla linser med kort fokalavstånd med kapacitet att transmittera bilden till varandra hela vägen i endoskopet. Bilden återgavs trots att man böjde instrumentet så mycket som 30 grader. Man kunde nu inspektera också sigmoideum. Schindlers instrument blev prototypen för framtida flexibla endoskop.

Ännu på 1950-talet utgjorde ljuskällan fortfarande en begränsning. På 1840-talet lärde man sig att ljus följer vatten; till exempel följer ljuset efter vattnet när det böjer sig i en upplyst fontän. En fysiker som hette Hopkins tillämpade den här kunskapen och konstruerade 1954 tunna glasfibertrådar som kunde transmittera ljus även om de böjdes [12] genom en fysikalisk lag som kallas intern reflektion. En milstolpe i endoskopins historia är 1957 då Hirschowitz gjorde en gastroskopi på sig själv med det första användbara fiberskopet [13]. Fiberskopet bestod av 2–3 optiska kablar med 2–3 mm tjocka glasbuntar innehållande 20–50 x 103 glasfiber (eller plast-) trådar med en diameter på 10 mm. Fiberskopet projicerade en klart förbättrad bild och möjliggjorde intubation genom hela kolon till ileum samt tunntarmar och gallgångar. Ett problem var att glasfibertrådarna gick sönder med tiden. Hopkins hade under 1950-talet fått hjälp av tysken Karl Stortz (senare företaget Stortz) som var expert på optik, och Stortz gjorde senare flera avgörande bidrag när det gäller ljuskällor i endoskopen. Stortz viktigaste bidrag var framtagandet av »kallt ljus« [14]. Tidigare hade ljuskällan suttit på distala änden av instrumentet och kunde ofta orsaka brännskador vid undersökningar. I stället flyttade han ut den elektriska ljuskällan och använde fiberoptik för ljustransmission till spetsen av instrumentet. Nu kunde högintensiva externa ljuskällor (xenon) kopplas till endoskopen för belysning. Glasfibertekniken banade väg för utvecklingen av nya endoskop, inte bara gastroskop utan också koloskop och duodenoskop med flera, med bred tillämpning inom gastroenterologin.

1858 tog Czermak det första endoskopiska fotot som var en bild av hans egen larynx. Ett steg framåt tog Stein år 1874 när han applicerade en automatisk kamera på ett endoskop som kom att kallas »fotoendo­skopet« [8]. Redan 1889 väckte Einhorn tanken på »intragastric photography«. 1898 beskrev Lange och Meltzing ett gastroskop med kamera, lampa och film inbyggda i distala änden på ett endoskop [15]. Bildkvaliteten var mycket dålig, dels på grund av att en mycket lång exponeringstid krävdes (dålig filmkvalitet) och dels på grund av att man inte intuberade tillräckligt långt ned i ventrikeln. 1929 presenterade Porges och Helipern i Wien en »Gastrophotor« som kunde ta upp till åtta bilder, men den kom inte vidare i utvecklingen [16]. I stället var det nu som japanerna på allvar kom med i utveckling av endoskopin. Tillsammans med Olympus utvecklade Uri och medarbetare en apparat som kallades »gastrokamera« 1950. Den liknande Langes och Meltzings 50 år äldre konstruktion med kamera, lampa och film inbyggda i spetsen på endoskopet [17]. 1953 fortsatte Tasaka med kliniska studier av gastrokameran [18]. I början var det svårt att ta bra bilder men med tiden kunde tekniken förfinas och utvecklingen av typ V-gastrokameran möjliggjorde mycket bättre bildtagning som blev grunden till etableringen av diagnoskriterier av tidig ventrikelcancer 1957. Olympus tillverkade 1964 de första flexibla fiberskopen med integrerad gastrokamera. Gastrokameran förblev standard fram till 1975.

Videoendoskopi utvecklades i takt med utvecklingen av tv-teknologin. Vid de första försöken användes en bildsamlare för att projicera bilder från ett fiberskop till en tv-monitor. CCD var ett helt nytt instrument som kunde omvandla ljus (fotoner) till elektriska impulser som kan kvantifieras och delas upp på tre olika färger (rött, grönt och blått), som sedan kan kombineras till alla möjliga färger. Den elektriska impulsen digitaliseras och syntetiseras till en bild på videomonitorn. CCD-kameran utvecklades redan 1969, men det var inte förrän 1983 man för första gången monterade in en CCD i ett endoskop kopplad till en videomonitor. Den här utvecklingen orsakade ett stort kommersiellt intresse bland företag för att masstillverka endoskop. Inkorporeringen av CCD-tekniken på 1990-talet revolutionerade endoskopin och gjorde fiberskopen obsoleta. Videoendoskopen gjorde att man inte behövde inspektera genom instrumentet utan kunde följa undersökningen via en tv-skärm, vilket underlättade för medarbetare vid undersökningar och effektiviserade utbildningen i endoskopi. Dessutom riskerade inte endoskopisten att smittas via stänk från endoskopet på samma sätt som tidigare. Videoendoskopin möjliggjorde förstoring och analys av bilder. Åren 1968–1990 gjordes enorma framsteg inom endoskopin såsom utvecklandet av ERCP, kromoendoskopi, koloskopi, endoskopiskt ultraljud med mera, och dessa 22 år kallas ibland »endoskopins gyllene era«. Endoskopin intog inte bara platsen som primär diagnostisk metod i många fall utan blev också förstahandsmetod för ett ständigt växande spektrum av terapeutiska åtgärder i gastrointestinalkanalen.

Större delen av tunntarmen förblev dock en »svart låda« inom endoskopin tills Iddan och Swain utvecklade en sväljbar kamerakapsel med trådlös bild­överföring [19]. Kamerakapseln är en avancerad elektrooptisk konstruktion. En utmaning var att en CCD-kamera bara kunde fungera i 10–15 minuter med minatyrbatterier. Iddan utnyttjade en ny typ av sensor (aktiv pixel-sensor) som endast behövde 1 procent av strömmen jämfört med en ekvivalent CCD-kamera. 1999 svalde Swain en kapselkamera som återgav relevanta och användbara bilder. Tack vare kapselendoskopin kunde man nu utreda misstänkta sjukdomar i hela tunntarmen. Den nya eran med trådlös endoskopi har öppnat dörren för minimalinvasiva undersökningar inte bara av tunntarmen utan också resterande delen av gastrointestinalkanalen.

Utvecklingen av endoskopin har inte bara förändrat gastroenterologin i grunden utan med senare utveckling av laparoskopi, cystoskopi, bronkoskopi, torakoskopi och artroskopi också de flesta områden av praktisk medicin. Hur framtidens endoskopi kommer att se ut är svårt att gissa – robotkapslar med instrument? Eller som någon sa: »Det bästa sättet att spå framtiden är att själv uppfinna den«.