冲击波第一讲分析
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冲击波原理及使用说明.pdf冲击波疗法冲击波(Shock Wave)是利用能量转换和传递原理,造成不同密度组织之间产生能量梯度差及扭拉力,并形成空化效应,产生生物学效应。
冲击波分为机械波和电磁波,作用于局部组织而达到治疗效应。
它在穿越人体组织时,其能量不易被浅表组织吸收,可直接到达人体组织的深部[1]。
体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)是一种兼具声、光、力学特性的机械波,它的特性在于能在极短的时间(约10 ns)内达到500 bar(1 bar=105Pa)的高峰压,周期短(10μs)、频谱广(16Hz~2×108Hz)[2]。
自从1979年德国Dornier公司研制成功第一台Dornier HMI型体外冲击波碎石机,并于1980年2月7日成功用于肾结石患者治疗以来,人们对冲击波的认识越来越深刻,同时冲击波的应用也越来越广泛。
人们对冲击波的物理学特性及其对组织产生的影响进行了广泛而深入的研究;开始试图用高能冲击波来治疗肿瘤,并在体外实验中取得一定的疗效。
此外,目前西欧各国已经将体外冲击波疗法(Extracorporeal Shock Wave Therapy,ESWT)应用于10余种骨科疾病,ESWT已经成为治疗特定运动系统疾病的新疗法。
近年来,国内也在陆续开展此疗法。
一、冲击波的物理基础冲击波的压力波形包括一个在冲击波前沿迅速升压随后逐渐衰减的压力相(正相),和一个持续时间较长的张力相(负相)。
通过对冲击波压力分布的测量,可以引出以下几个临床上常用的概念和治疗参数[1,3]:(1)焦点、焦斑和焦区:焦点是指散射的冲击波经聚焦后产生的最高压力点,焦斑是指冲击波焦点处的横截面,焦区是指冲击波的正相压力≥50%峰值压力的区域;(2)压力场;(3)冲击波能量;(4)能流密度:表示垂直于冲击波传播方向的单位面积内通过的冲击波能量,一般用mJ/mm2表示;(5)有效焦区能量:是指流经焦点处垂直于z轴的圆面积内的能量,即作用平面。
冲击波原理及使用说明一、冲击波原理冲击波是一种能量传递方式,它是一种机械波,能够通过物质传播,并在传播过程中产生压力的突变。
冲击波产生的过程主要分为压缩、扩散和衰减三个阶段。
1.压缩阶段:当物体受到外部力的作用时,压缩力会使物质密度增大,压力升高,同时温度上升。
2.扩散阶段:在达到一定压力后,物质会发生剪切破裂,形成冲击波。
冲击波以超音速传播,并沿一定方向扩散。
3.衰减阶段:冲击波在传播过程中会逐渐损失能量,波幅逐渐减小,直至消失。
二、冲击波的应用1.医学领域:冲击波可以被应用于泌尿科、康复医学等领域的治疗。
通过将冲击波聚焦到病灶上,可以破碎结石、促进骨折愈合等。
2.岩石破碎:冲击波被广泛应用于矿山开采和岩石破碎中。
通过将冲击波传递给岩石,可以使其发生破碎,以便于后续的采矿或工程施工。
3.爆破工程:冲击波在爆破工程中被用来改变岩石的物理性质,以便于后续的爆破或拆除工作。
4.声波检测:冲击波可以被应用于地质勘探中,通过测量冲击波的传播速度和幅度来判断地下物质的性质和分布。
5.材料表面处理:冲击波可以被用来进行表面处理,如喷丸、去毛刺等。
通过冲击波的作用,可以提高材料的表面质量和粗糙度。
三、冲击波的使用说明1.安全措施:在使用冲击波之前,需确保场地安全。
操作人员需穿戴符合规定的防护装备,注意防护眼镜、耳塞等防护用品的佩戴。
2.设备选择:根据需要的冲击波参数,选择合适的冲击波设备。
不同设备具有不同的能量和频率范围,选择适合的设备可以提高效果。
3.操作步骤:在使用冲击波之前,需先进行设备的连接和校准。
启动设备后,根据所需的冲击波参数进行相应的设置,并确保设备处于合适的工作状态。
4.聚焦:根据需要对冲击波进行聚焦,以便将能量集中在特定的地点。
调整冲击波的聚焦点和方向,确保能量能够准确地传递到目标物体上。
5.操作技巧:冲击波使用过程中注意操作技巧,适当控制冲击波能量的大小和频率,以免对目标物体造成过大的损伤。