从发明到临床应用
体外碎石机的发明源自一个意外现象的启示 。六十年代初，西德道尼尔航空公司的科技人员 发现当雨滴落在超音速飞行的飞机上时，反弹的 压强（可达16000MPa）可产生一种冲击波，并 会传播到离原撞击点很远的地方使其产生裂缝， 使飞机内部的器件受损，而飞机的外壳却完好无 损。这一现象引起了物理学家的重视。1963年该 公司成立了冲击波研究室。 1969年联邦德国道尼 尔(Domier)开始研制体外冲击波碎石机，1980年 第一台体外冲击波碎石机应用于临床，使尿石症 的非手术治疗成为可能，成为八十年代医疗技术 的一项重大突破，成为泌尿外科学发展的里程碑 。
计算机控制操作系统
• 计算机可以控制结石定位, X 光曝光时间和 剂量, 控制X 线图像的数据采集、存储,控制 水处理系统(完成对水囊充水、排水、排气 、散热等多种重要功能) 以及打印病例报告, 监测整机运转情况和安全性等。
治疗床
• 体外冲击波碎石机的治疗床已从最初支撑 患者用发展到多功能治疗床。治疗床可以 上、下,左、右,前、后移动并能倾斜,还可作 为泌尿检查床或进行其他泌尿科治疗操作 使用。
碎石机的组成
• 一般而言，所有的碎石机都由最基本 的两部分组成，即能够粉碎结石的冲 击波源和对结石的精确定位系统 。
• 实际操作中体外冲击波碎石机主要由 体外冲击波发生源、冲击波的触发系 统、冲击波与人体的耦合、结石定位 系统、计算机控制操作系统和治疗床 组成。
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碎石机的组成
冲击波发生源
• 冲击波发生源是体外冲击波碎石术的 核心技术, 它决定着粉碎结石的效果、治疗 工作的效率及对患者身体的影响。目前， 碎石机的冲击波波源主要有液电式、压电 式和电磁式三种。
注意事项
• 操作完成后碎石床及时调整回位，以便下 次操作。
• 清洁水囊，擦掉水囊表面的耦合剂。 • 关好电源。 • 操作室应保持干燥,整洁。
四、体外冲击波碎的术前护理
护理人员应耐心向患者解释碎石原理，争 取患者的配合，向其说明碎石是一种小 手术，对人体伤害不大，相对于手术取 石来说风险较小，以减轻患者的紧张、 恐惧心理。术前完善相关检查（如：血 常规、尿常规、肝肾功、心肺功能等）， 明确患者是否存在碎石禁忌症。了解泌 尿系统情况（如：B超、腹部平片、静脉 肾盂造影等），确定结石的部位、大小、 数量等。
冲击波的触发系统
冲击波的触发方式有五种:心电R 波触发 、呼吸触发、呼吸与心电R波同步触发、自 动连续触发和手动触发。
冲击波和人体间的耦合
• 为了避免冲击波在进入人体的界面处,产生 反射导致应力而伤害人体，必须选择某种 声阻抗和人体组织声阻抗相近的介质,耦合 无障碍地进入人体。理想的耦合介质为水 。冲击波和人体间的耦合方式有下列三种, 水槽式、水盆式和水囊式。目前采用得最 多的是水囊式。
Hale Waihona Puke 飞机失事后，机体撞击地面爆炸产生冲击波，对周围数十米的物体造成毁灭性的破坏
火山爆发冲击波 火山爆发冲击波是国际空间站宇航员拍摄到的日本东北部的千岛
群岛中的松轮岛火山爆发照片中所反映的情形，由火山灰和水蒸汽形成的巨大柱 体，直冲云霄，蔚为壮观。
雷电
体外碎石机碎石机制
•冲击波在结石前后界面上产生的应力： 当冲击波在结石前后表面上作用的压力与张力大于结石本 身的上述耐受强度极限时，冲击波的反复作用就会使结石 从前后两表面上被逐层压碎和裂解。
体外冲击波碎石的适应症与禁忌症
•略
操作流程
启动X线光机电源，启动X线光机开关。
启动碎石机电源按钮
碎石机开关
对比腹平片、彩超，协助患者取合适体位
通过透视，观察结石位置，移动碎石床，使 结石落在聚焦区域内，达到结石初定位效果
涂耦合剂，观察水囊与患者贴合情 况，调整水囊饱满度，然后精定位
开始碎石
• 液电式的基本原理是通过高电压、大电流 、瞬间放电，产生冲击波。
• 电磁式的基本原理是由电磁圈发生脉冲磁 场产生冲击波 。
液电冲击波源的聚能部分
水与人体组织具有相似的声 学性质，选用水作为冲击波 与人体之间的耦合介质，冲 击波经由水进人人体，不会 对人体组织引起损伤
压电式冲击波源
压电式冲击波源压电式冲击波源是利 用压电阵元的逆压电效应。
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体外冲击波碎石相关知识及 冲击波碎石前后护理
什么是冲击波？
冲击波是一种机械波，它具有声学、光学和力 学的某些性质。冲击波的产生是在某一介质中(水 、空气等)由于能量的突然释放而产生的高能量压 力波。广义上的冲击波在生活中随时可见，如震 动、雷电、和爆炸等均能产生冲击波，只是在能
量、频率和产生方式等方面有所差异。
•空化机制的作用：
生物体内存在 有微米级以下 的小气泡。
结石内部结构常常是较为稀疏而含有许多孔隙的。 在空隙中充满液体，倘若在液体中含有空化核，则进入 结石的冲击波及其界面反射波就可能会激活空化核，而 产生空化现象。
在空化过程的反复作用下，将会从破坏结石内部的 基质开始进而导致整个结石的疏松与碎裂。
根据逆压电效应原理，当压电阵元同 时受到电脉冲激励时，它们就发生形 变而辐射出频率一定的（决定于压电 晶体厚度）脉冲超声波。
在压电晶体背面附以相匹配的重背衬， 以使它具有发射窄脉冲的特性。
这样，由全部压电阵元发射的窄超声 脉冲波都向其前面的水媒质中辐射， 且在焦点F处会聚，以形成高强度的 脉冲超声波。
结石定位系统
• 使结石和冲击波聚焦焦点重合,在进行体外冲击 波碎石治疗时，精确的定位可以确保提高 治疗效果。
• 目前冲击波碎石机的定位方式有3 种:X 线定位、 B 超定位和X 线/ B 超双定位。X 线定位的特点是 快速、方便、图像清晰,缺点是有X 线辐射性损伤 。B 超定位的特点是可以扫描到X 线透光结石, 不 接触X 线, 其缺点是B 超的图像分辨率不高,难以 定位中段输尿管结石。为取长补短,有的碎石机中 采用X 线结合B 超双定位技术。
在较强超声作用下，气核 增大后或进入共振振动状 态，或迅速收缩崩溃。
体外冲击波碎石的发展史
科学家正是利用冲击波对物体产生的巨大破坏性 ，而发明了体外冲击波碎石术。
体外冲击波碎石术（ESWL）是通过体外碎石机产 生冲击波，由机器聚焦后对准结石，经过反复多次释 放能量而击碎体内的结石，使之随尿液排除体外的技 术。