体外冲击波碎石的物理机制及生物效应.pptx

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体外震波碎石PPT课件

④ 手术残留或术后复发的肾结石优先用；
⑤ 感染性肾结石需控制感染后进行；
⑥ 补充：1结石直径＞3cm，疏松；2多发，
集中；3驼背、脊柱畸形，手术难度大的
肾结石。
9
（三）、Eswl禁忌症
❖ 1、狭窄； ❖ 2、患肾无功能； ❖ 3、体型过胖； ❖ 4、肾盂原性囊肿内结石、颈口狭小； ❖ 5、有心、肝、肺、肾器质性病变或功能不良、
难坚持碎石体位者； ❖ 6、阴性结石或过小、阴影过淡
10
11
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14
15
碎石效果（一）Βιβλιοθήκη 16碎石效果（二）
17
碎石效果（三）
术前KUB
术后KUB
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（四）Eswl术后并发症
❖血尿：血尿为100%，淡红色血尿一般可自
行消失。
❖皮肤瘀点 ❖肾区痛 ❖石街
Eswl后一般2年多会复发。
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二碎石与人体
Eswl因为水囊中水的密度与人体组织及器官的密度相似，因此能量从水中传致组织时没有能量转换（无阻抗），为此我们认为Eswl对人体无伤害，而结石则密度不同，因此被击碎。
8
（二）、Eswl的适应症为：
① 先决条件是结石之下尿路无狭窄、无梗阻；
② 患者肾功能不应太差；
③ 单个肾盂、肾盏结石、直径在2cm以下；
27
谢谢
28
2. 用纱布过滤尿液，收集结石碎渣作成份分析。 3. 定时摄腹部平片观察结石排出情况。 4. 若需再次治疗，间隔时间不少于7日。
25
（六）、结石的预防
❖ 1、一般性预防措施： ① 成人结石患者宜少吃乳制品，多吃低钙饮食。 ② 结石多发地区小儿，增加营养，适当补充鱼肝油、钙片。 ③ 凡有尿石史的患者，多饮水，尿量维持在1500~2000ml以

体外冲击波碎石术的护理 ppt课件

体外冲击波碎的术前护理
术前3天禁食易产气的食物，术日禁食水，以避免肠管积气而影响术中定位的准确性，影响碎石的效果。
体外冲击波碎石的术后护理
一、体外冲击波碎石术后应鼓励患者多饮水，每天饮水量应在2500-3000ML，以增加尿量，利于冲刷结石碎屑，饮水时间不要过于集中，要全天平衡，必要时刻给予利尿剂，以利于利尿、排石，并准备2-3个无色透明的广口瓶，瞩患者注意观察排尿时有无结石排出，必要时用纱布过滤排除尿液。
及时解除梗阻，并给予止痛药物缓解疼痛。对于肾下极的结石，结石碎屑排出较困难，应指导患者做头低脚高的运动，每日数次并轻拍腰部，借助结石重力促进结石进入肾盂、输尿管，以利于结石排出。因此术后要真确指导患者活动，根据患者的年龄、性别结石排出情况来决定活动量，循序渐进切、勿操之过急，以避免增加患者不必要的痛苦，同时影响碎石的效果。
体外冲击波碎石的术后护理
粘膜损伤，结石碎片在排除移动时轻微划破粘膜，还有冲击波引起水肿出血等原因引起。一般出血较轻，血色淡红不需特殊处理， 1-2天即可自行缓解和消失，对于血尿色深、持续时间较长患者，可遵医嘱给予止血药物。
体外冲击波碎石的术后护理
五、发热：多见于尿路感染未加控制而碎石引起，或碎石堆积尿路梗阻而致，应给予抗生素治疗，必要时做细菌培养或药免试验而选用抗生素。
体外冲击波碎石的术后护理
三、疼痛：结石排出过程中部分患者会出现腰胀、腰痛、尿痛现象，轻者一般不必处理。对于持续性疼痛着可给予解痉剂（如：654-2等）。
体外冲击波碎石的术后护理
四、血尿：体外冲击波碎石术后，几乎所有的患者都会出现不同程度的血尿，以肾结石多见，血尿的产生实在随时过程中结石与周围组织摩擦引起

体外冲击波碎石的物理机制及生物效应

FDA 及 IEC61846 的要求
比较的目的是确定最优化的参数 (optimized)
可客观测量供比较的参数 :
• 上升时间 • 正峰值压力 • 付峰值压力 • 脉冲宽度 • 频谱 • 焦区尺寸 • 每脉冲的能量 (accoustic energy)
不同上升时间冲击波在组织中的传递影响
震波源的能量支持系统:
体外冲击波碎石,属于高能,高压在治疗上的应用,无论从产品的性能及质量控制,亦或从临床的操作应用等诸方面,都有着严格的要求
研究体外冲击波碎石的物理机制和生物效应,对于技术的进步及有效安全的治疗,有着重要的意义
体外冲击波碎石的物理机制
• Spall(碎裂和剥离) • Cavitation(空化效应) • Squeezing (挤压作用) • Superfocusing(超聚焦) • Fatigue(疲劳) • Layer separation(层分离)
•
12、人乱于心，不宽余请。23:10:4823 :10:482 3:10Friday , July 30, 2021
•
13、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。21. 7.3021. 7.3023:10:4823 :10:48J uly 30, 2021
•
14、抱最大的希望，作最大的努力。2 021年7 月30日星期五下午11 时10分 48秒23 :10:482 1.7.30
空化效应微泡产生率和脉冲间隔之间的关系
空化效应微泡产生率和能级及频率之间的关系
Cavitation Bubbles vs Pules Time interval
120
100
2nd shot
80
60 40 1st shot

《体外超声波碎石》课件

指导患者如何配合治疗，如饮食、运动等
提供心理支持，帮助患者缓解紧张和焦虑情绪
建立良好的医患助患者理解病情
和治疗方案
鼓励患者表达情绪，倾听他们的感受和需
求
提供心理辅导，帮助患者缓解焦虑和恐惧情
绪
提供家庭支持和社会支持，帮助患者应对治疗过程中的
应用范围：肾结石、胆结石、膀胱结石等泌尿系统结石的治疗
准备设备：超声波碎石机、导管、探头、
显示器等
定位结石：通过超声波定位
结石位置
插入导管：将导管插入患者体内，引导探头到达结石位
置
碎石操作：启动超声波碎石机，将结石击
碎
取出碎石：将碎石取出，清
理患者体内
术后护理：观察患者情况，进行术后护理
挑战
定期评估患者的心理状态，及时调整辅导
策略
提供心理支持：鼓励患者保持积极心态，增强信心协助治疗：帮助患者按时服药、进行康复训练等提供生活照顾：照顾患者的饮食起居，保证营养均衡陪伴与交流：与患者进行情感交流，缓解其孤独感
提高超声波碎石效率：通过优化超声波频率、功率等参数，提高碎石
医疗技术进步：体外超声波碎石技术的发展将推动医疗技术的进步，提高医疗水平。
降低医疗成本：体外超声波碎石技术的应用可以降低医疗成本，减轻患者负担。
提高生活质量：体外超声波碎石技术的应用可以提高患者的生活质量，减少痛苦。
促进经济发展：体外超声波碎石技术的发展将促进相关产业的发展，带动经济增长。
并发症：体外超声波碎石并发症较少，传统手术并发症较多
体外超声波碎石：通过体外超声波将结石击碎，使其排出体外

体外冲击波碎石ppt

自我观察
• 部分病人带管出院，要学会自我观察及护理尿量与尿色发热腰腹酸痛
• 不适时及时就诊，一般留置4-6周，经B超或腹部摄片复查确定无结石残留后，膀胱镜下取出双J管。
谢谢
若碎石堆积在输尿管内称“石街”，有时会继发感染。如果“石街”梗阻时间长或继发感染比较严重，需要做肾穿刺造瘘，引流尿液，缓解症状，保护肾功能，带结石排干净再将造瘘管拔出。
3、鼓励患者多进行跳跃运动，叩击腰背，以促进碎石排出。
4、观察碎石排出情况：用纱布或过滤网过滤尿液，收集结石碎渣
5、指导患者采用正确的排石体位，肾结石碎石后，卧向健侧以利于结石排出。肾下盏结石采用头低脚高或倒立体位，马蹄肾结石采用俯卧位，以利结石尽快排出。结石较大，1次粉碎较多，为了避免碎石在短期内积聚于输尿管内形成石街，应指导患者多休息，卧向患侧以减慢碎石排出速度，减少碎石堆积机会。若碎石堆积在输尿管内称“石街”，有时会继发感染。如果 “石街”梗阻时间长或继发感染比较严重，需要做肾穿刺造瘘，引流尿液，缓解症状，保护肾功能，带结石排干净再将造瘘管拔出。
• B超定位碎石机采用B超定位，适用于肾脏的各类阴性结石和阳性结石
碎石后护理
1、术后卧床休息6小时，碎石后尿路粘膜损伤，多会出现肉眼血尿，随沙粒样结石排出，输尿管置管的患者可出现膀胱刺激征，一般无须特殊处理，2～3d即可自行消失。
2、应注意血尿颜色深浅程度及血尿消失时间，鼓励患者多饮水，每日2～3L，以稀释尿液，减少尿盐沉淀，亦可起到冲洗尿路的作用，利于碎石排出。碎石排除过程中，可能引起肾绞痛，对症处理即可。
5、为了防止结石复发，对碎石后的患者应根据结石的成牛奶，巧克力
2）草酸盐结石禁食含有草酸盐丰富的饮食，如菠菜、青菜、洋葱头、苑菜、竹笋、豆腐亦不宜多吃；

体外冲击波碎石术(SWL)ppt课件

法应是PNL；
适应症
二、输尿管结石：输尿管全段结石均可用SWL治疗。 (1)直径＜10mm上段结石首选SWL，直径＞10mm上段结石可选SWL、URS或PNL。 (2)直径＜10mm中下段结石可选择SWL或URS；直径＞10mm中下段结石首选URS，第二选择为SWL。
三、膀胱结石：成人膀胱结石直径＜30mm；或患者拒绝手术；或存在手术高风险因素；或无法采用截石体位行腔内碎石者可采用SWL。
体外冲击波碎石术(SWL)
概念
SWL是利用体外产生的冲击波聚焦体内的结石使之粉碎，继而将其排出体外达到治疗目的的治疗方法。
SWL作为一种微创、不需麻醉、并发症少和仅需门诊治疗的非介入式技术，仍然是大多数尿路结石症首选的治疗方法。
适应症
一、肾结石 (1)直径＜10mm的肾盂内结石或肾上、中盏结石； (2)直径≥10mm，但＜20mm，且CT值HU＜1000、皮肤-结石距离＜10cm肾盂内或肾上、中盏结石； (3)对于小于10mm肾下盏结石可以首选SWL；10～20mm下盏结石，根据是否存在不利于SWL的不利因素如：肾下盏肾盂夹角，下盏颈宽度，下盏颈长度等决定首选SWL或腔内碎石； (4)直径＞2cm但＜3cm、或表面积小于500mm2的部分鹿角形结石，SWL作为可选择的治疗方法(部分胱氨酸鹿角形结石及结石主体大部分位于下盏的除外)； (5)对于其他复杂性鹿角形结石，不推荐单用SWL，应联合PNL治疗，最后的治疗方
四、尿道结石：不推荐SWL。
禁忌症
妊娠。
未纠正的凝血功能障碍。严重心肺疾病。结石远端解剖性梗阻。
未获控制的尿路感染。
严重的糖尿病。传染病活动期，如结核、肝炎等。肾功能不全。因结石梗阻导致的肾后性肾功能不全，应先行肾脏穿刺引流，待肾功能改善后再行治疗。非梗阻性肾功能不全，原则上不行SWL，以免加重肾功能的损害。严重的骨骼畸形或重度肥胖，影响结石定位。育龄人群输尿管末端结石行SWL：女性无明显影响；男性精液质量有下降，但三个月后恢复正常。目前认为只有妊娠为绝对禁忌症。

冲击波疗法PPT课件

10
第二节冲击波治疗原理及治疗作用
二、生物效应空化作用的生物效应应力作用的生物效应压电作用的生物效应时间依赖性和累积效应代谢激活效应损伤效应
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第二节冲击波治疗原理及治疗作用
三、治疗作用（一）对骨组织的生物学作用
体外冲击波能够增加骨痂中骨形态发生蛋白（BMP）的表达，加强诱导成骨作用，促进骨痂形成，加速骨折愈合
击波源和定位系统。冲击波源是冲击波治疗机的关键技术，它决定着骨组织增殖分化效果和组织的生物学反应。商品化冲击波治疗机的波源有液电式、压电式、电磁式和气压弹道式4 种。
冲击波治疗仪主要由以下几部分组成：体外冲击波发生源；冲击波触发系统；冲击波与人体的耦合介质；骨组织定位系统；计算机控制操作系统；治疗床。
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第三节体外冲击波治疗技术
肱骨外上髁炎(网球肘)
推荐使用3个疗程，1500～2000次冲击／期，能流密度在0.08～0.12mJ／mm2。累加的正向能流密度应达到1300mJ／mm2。
许多研究结果表明，以低能量体外冲击波治疗肱骨外上髁炎的效果颇佳，远期效果满意，而且并发症轻微。
体外冲击波通常分为低、中、高3 个能级：低能量范围：0.06～o．11mJ／mm2；中能量范围：0.12～0.24mJ／mm2；高能量范围：0.25～0.39mJ／mm2。
9
第二节冲击波治疗原理及治疗作用
一、物理效应材料破坏机制成骨效应镇痛效应代谢激活效应
19
第三节体外冲击波治疗技术
常见病使用剂量钙化性冈上肌腱炎治疗疼痛时只需低能量即可；当粉碎钙沉积物时，则需中级能量；应逐渐提高能量到所需水平。每期冲击2 000次左右，能流密度在0.08～0.14mJ／mm2，依据每期的正向能流密度不同，需治疗1～ 5期，平均为2期，累计1300mJ／mm2。

体外冲击波碎石护理常规ppt课件

出院注意事项

为了防止结石复发，对碎石后的患者应根据结石的成分制订防石饮食，高钙结石须限制钙的摄入，如乳制品；草酸盐结石禁食含有草酸盐丰富的饮食，如菠菜、青菜、洋葱头、苑菜、竹笋、豆腐亦不宜多吃；尿酸结石禁食碱性食品，如动物内脏；菜花含嘌呤较多，高尿酸者忌用；鸟粪石样患者禁酸性饮食；输尿管置管者，遵医嘱约1个月后回院行膀胱镜下取管
碎石中的注意事项
患者体位摆放. 患者碎石过程中不要随意移动肢体，改变体位。。

碎石后的注意事项

碎石后患者可有不同程度的头昏、疲乏感，患者上、下床注意安全，以免发生意外；少数患者伴有恶心、呕吐，嘱患者卧床休息，一般1～2天可恢复
碎石后的自我观察

碎石后尿路粘膜损伤，多会出现肉眼血尿，随沙粒样结石排出，输尿管置管的患者可出现膀胱刺激征，一般无须特殊处理，2～3天即可自行消失，此时护理上应注意血尿颜色深浅程度及血尿消失时间，鼓励患者多饮水，每日2～3L，根据医嘱给予抗生素及止血药物，以稀释尿液，减少尿盐沉淀，亦可起到冲洗尿路的作用，利于碎石排出。

肠道准备：输尿管中下段结石应排空肠内容物及气体，以免掩盖结石定位而影响碎石效果。术前3d不要吃产气食物，术前1d不要吃多渣食物，尽量减少肠道气体对冲击波的吸收而影响碎石。如果肠道准备不理想，行清洁灌肠。
体外碎石前注意事项

膀胱准备：如为输尿管中下段结石，治疗前40min嘱患者饮水500mL，使患者适当憋尿，膀胱充盈便于结石部位显露、定位，但不能过度膨胀以免术中难以忍受，同时也很难配合治疗
体外冲击波碎石护理常规
体外冲击波碎石治疗原理

体外冲击波碎石术（ESWL）是利用体外冲击波聚焦后击碎体内的结石，使之随尿液排除体外。自80年代初德国多尼尔公司第一台体外碎石机问世以来，国内外体外碎石治疗已达数百万例，已成为治疗尿石症的常规首选方法。我中心每年有平均3千多例体外冲击波碎石患者。该技术结石定位系统准确无误；治疗能量释放恰当合理，既保证碎石效果，又能达到最大程度的人体保护，具有安全可靠、无痛苦、碎石效果卓著和结石碎末排出体外快的优点

体外冲击波碎石术及护理终结版ppt课件

冲击波碎石原理
3.空化效应：一定压力的冲击波在水中振动，使溶解在水中的气体释放出来形成空化气泡，空化气泡在冲击波运动极短的时间内膨胀、崩溃，这种现象叫空化效应。当空化气泡快速膨胀或崩溃后产生的高速微喷射超过结石破碎强度时，就会导致结石粉碎。
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。
生方式等方面有所差异。
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
体外冲击波碎石术
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。
体外冲击波碎石的术后护理
粘膜损伤，结石碎片在排除移动时轻微划破粘膜，还有冲击波引起水肿出血等原因引起。一般出血较轻，血色淡红不需特殊处理， 1-2天即可自行缓解和消失，对于血尿色深、持续时间较长患者，可遵医嘱给予止血药物。
体外冲击波碎石的术后护理
五、发热：多见于尿路感染未加控制而碎石引起，或碎石堆积尿路梗阻而致，应给予抗生素治疗，必要时做细菌培养或药免试验而选用抗生素。
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。
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
体外冲击波碎石的适应症：

体外冲击波碎石术后护理幻灯片PPT课件

体积较大的结石效果差
注意事项 1.限制次数（2次）

2.碎石后血尿

3.排石疼痛

4.石街现象：碎石过多积聚
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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：三大常规、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。
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体外冲击波碎石的术后护理
六、便血：治疗时胃肠道积气过多，冲击波损伤消化道粘膜，会引起肠壁出血，一般轻微无需特殊治疗即可自愈，因此在治疗前应做好肠道清洁准备，减少肠道积气，避免损伤。
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出院指导
患者体内结石完全排出后，嘱其2周后门诊复查（需再次碎石者要相隔7天），复查当日早晨应空腹，以便拍X片了解结石排出情况，进行B超复查时需憋尿，以后定期门诊复查，以便及时发现小结石。早期治疗，同时注意饮食调节，平时注意多饮水，避免高钙食物。
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体外冲击波碎的术前护理
◆ 术前3天禁食易产气的食物，术日禁饮禁食，以避免肠道积气而影响术中定位的准确性，影响碎石的效果。
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五、体外冲击波碎石的术中护理
首先告诉患者在碎石的过程中不要随便更换体位，避免定位不准确，造成碎石不理想，同时向患者说明碎石时有较响像放鞭炮的声音，必要时在治疗前请患者试听此声音，以避免患者因紧张、恐惧而移动体位。在碎石过程中应密切观察患者生命体征变化，评估患者的身心状态，确定需求，及时的给予相应的护理措施。

体外冲击波碎石技术宣传材料ppt课件

体外冲击波碎石的原理

冲击波是一种机械波，具有光学声学力学特性。冲击波从水传播到软组织时，衰减很少，当遇到结石时，因密度变化引起速度变化，因而在结石表面产生很大阻抗，导致结石表面及内部产生应力作用，使结石破碎，这就是体外冲击波安全有效碎石的原因。
体外冲击波碎石的原理
我院HK-V型B超、X线双定位体外碎石机
体外冲击波碎石技术

体外冲击波碎石（ESWL）是利用体外产生的冲击波聚焦，击碎体内的结石，使结石粉碎随尿液排除体外。是20世纪医学界重大发明，被誉为当代三大医疗新技术（CT,MRT,ESWL）之一。1985年我国开始临床使用，由于ESWL具有创伤小、并发症少、无麻醉等优点，目前已被公认为治疗尿路结石的首选方法。

结石的诊断
推荐：B超、尿路平片、静脉肾盂造影。可选择：CT、CTU、MRU。血液分析、尿液分析、结石分析。

结石的诊断
尿路平片可发现90% 以上的结石
结石的诊断:CT\CTU
结石的诊断:静脉肾盂造影
感谢聆听

九. 碎石术后处理
1.收集尿液，观察结石沉渣。多有血尿，呈淡红色，1-3天多可消失。 2.多饮水，每天2-3升，适当运动。 3.术后7天复查，了解结石排出情况。 4.解痉及中药治疗。 4.若血尿明显，绞痛，发热，恶心呕吐，胸闷气短，咳血便血等不良反应，请及时与医生联系或及时就诊。
四．体外冲击波碎石禁忌症
1.全身出血性疾病。 2.严重糖尿病。 3.结石以下尿路梗阻。 4.全身状况差，重要脏器严重病变：包括严重内科疾病(心,肺,肝,肾等脏器障碍，严重高血压,心律紊乱者)。 5.带心脏起搏器者。 6. 妊娠等。

物理治疗学 30.第30章冲击波疗法ppt课件

《物理治疗学》第二版
临床应用
目录
（三）对肢体痉挛的影响：有即时的缓解痉挛作用（四）对伤口愈合的影响：促进伤口愈合（五）对缺血性心脏病的影响：对急性心肌梗死和周围血管疾病有一定的治疗作用
《物理治疗学》第二版
临床应用
目录
二、适应证与禁忌证
• 适应证：碎石、肩关节钙化性肌腱炎、肱骨外上髁炎、足底筋膜炎(足跟刺)、假关节、Haglund＇s外生性骨疣、肱骨内上髁炎、冈上肌腱综合征、跟腱痛、髌骨腱炎和缺血性股骨头坏死等
《物理治疗学》第二版
第二节冲击波的临床应用
目录
（一）对骨骼肌肉疾病的影响
（1）诱导骨生长、促进骨愈合（2）刺激血管再生，改善局部血液循环（3）骨结构的改良与重建（4）治疗慢性软组织疼痛
《物理治疗学》第二版
临床应用
Байду номын сангаас
目录
（二）对骨质疏松症的影响
（1）可减少治疗组的骨量丢失，诱导新骨形成和改良骨组织的微结构，增强局部骨质（2）使骨质疏松部位的骨膜细胞增殖和分化，启动成骨的机制
《物理治疗学》第二版
二、作用原理
目录
1．组织破坏机制
压力相
冲
挤压作用
击
波
破坏性力学作用
直接作用
张力相拉伸作用空化效应间接作用
《物理治疗学》第二版
目录
《物理治疗学》第二版
目录
《物理治疗学》第二版
作用原理
目录
4.代谢激活效应
改变细胞膜通透性
抑制去极化作用
镇痛作用
加强细胞
冲
内外离子交换
击
目录
物理治疗学（第2版）
《物理治疗学》第二版

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有效性及安全性
• 多功能系统 • 使用的方便性 • 经济性
经济性的考量
震波源的原理及参数 :
电极放电式(液电式): 电极的形状和距离,甚至材料电磁式:电磁线圈及膜片的参数及材料
输出的可比较参数 :
参数决定了治疗剂量, 没有剂量的治疗是不可想象和不可接受的
FDA 及 IEC61846 的要求
比较的目的是确定最优化的参数 (optimiz2mm) = 冲击波次数( n ) x 单次冲击波能量(E12)
• 能量剂量肾结石每次治疗的总能量 180—220J 重复治疗间隔 1-2 周
输尿管结石每次治疗的总能量 200—320J 依不同位置,不同大小而定重复治疗间隔 1-2 周
• 治疗频率 60—70次/分钟,建议使用心电触发
Cavitation Bubbles vs Energy Level and Frequency
100
80
2.0
60
1.5
40
1.0
20
0.5
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90
Acoustic Pulse Energy[mJ]
空化效应微泡产生率和脉冲间隔之间的关系
空化效应微泡产生率和能级及频率之间的关系
体外冲击波碎石
(ESWL,Extracorporeal Shockwave Lithotripsy)
的
物理机制
及
生物效应
二十多年来,体外冲击波碎石术提供了一种有效的非侵入的结石治疗手段,数以百万计的患者得到了治疗
(注意: 这里我们用了’非侵入’而不是’无创’ —Non-invasive ≠ 无创)
---事实上,所有碎石机制,都可能形成损伤,所以能量剂量, 及焦点的准确性是十分重要的因数
*** 因此,正确的仪器参数的设计和选择, 正确的治疗方案的设计和选择,对冲击波体外碎石有着及其重要的意义
No. of Cavitation Bubbles [rel. units]
No.of cavitation bubbles [r e l.units ]
可客观测量供比较的参数 :
• 上升时间 • 正峰值压力 • 付峰值压力 • 脉冲宽度 • 频谱 • 焦区尺寸 • 每脉冲的能量 (accoustic energy)
不同上升时间冲击波在组织中的传递影响
震波源的能量支持系统:
• 去气 : 增加能量耦合,减少Cavitation(空化效应) -- 提高碎石效率,减少损伤
—而不是心电同步
• 放电电压 : 电极式 20—30kV 电磁式 10—20kV
取决与转换原理
研究表明: 不推荐使用10kV以下的高压,因它不能产生严格意义上的冲击波及可能造成不可逆的,低能低压积累性,弥漫性损
伤
体外冲击波碎石设备的比较和选择
基本原则 : 有效性及安全性并重
• 震波源的原理及参数 • 震波源的能量支持系统 • 定位及支持系统
Cavitation Bubbles vs Pules Time interval
120
100
2nd shot
80
60 40 1st shot
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Tim e betw een 1st and 2nd SW pules [m s]
体外冲击波碎石的物理机制
• Spall(碎裂和剥离) • Cavitation(空化效应) • Squeezing (挤压作用) • Superfocusing(超聚焦) • Fatigue(疲劳) • Layer separation(层分离)
声波和冲击波
声波是一种通过介质传播的机械波
声压力脉冲是一种脉宽很短的声波,当这种压力脉冲在极短的时间 (上升时间<100nS)内达到极大的压力峰值(30-100MPa),就被称为冲击波
损伤机制
• Cavitation • Non-cavitation force(such as shear stress) • Energy: over-dosage/low energy accumulated • Pressure Damage,
especially-- non-focusing low pressure
典型的冲击波参数:
• 正向压力 30—100 Mpa
• 脉冲宽度 < 1uS • 负向压力 3—10 MPa • 脉冲宽度 ~ 4--5uS • 上升沿 < 0.1uS
*直接效应 : 反射;传输和 Hopkins 效应
*Cavitation (空化): 泡破裂,喷射及水锤作用 *力辐射
碎石过程示意
正由于这种杰出有效性及技术的进步,使得人们几乎忘记了体外冲击波碎石术和其他任何治疗手段一样,有着适应症, 禁忌范围,及可能产生付作用,如不加以注意,有可能产生严重的后果
体外冲击波碎石,属于高能,高压在治疗上的应用,无论从产品的性能及质量控制,亦或从临床的操作应用等诸方面,都有着严格的要求
研究体外冲击波碎石的物理机制和生物效应,对于技术的进步及有效安全的治疗,有着重要的意义
Cavitation (空化效应)的产生和作用过程示意 * Cavitaion 随能级和频率的增加而加强
冲击波参数,意义及重要程度
体外冲击波碎石的生物效应及可能产生的严重副作用
• 可逆及不可逆的细胞作用 • 可逆及不可逆的微血管作用 • 可逆及不可逆的其他组织作用
• 肾和输尿管的急性和慢性损伤
体外冲击波碎石可能产生的严重副作用
• 绞痛
急
• 肾,输尿管区血肿
症 • 肾和输尿管破裂
• 肺部出血
和 • 心血管意外
继发 • 肾和输尿管的硬化和纤维化效 • 肾型高血压应 • 功能丧失
ESWL临床观察到的副作用及急性病变
ESWL致慢性临床改变:
ESWL的风险因子:
ESWL动物实验观察到的一些可能副作用
• 温度调节: 保持焦距的恒定
定位及支持系统:
• 保证治疗的准确性及有效性
经济性的考量也是重要的,但是第二位的体外冲击波碎石,属于高能高压的应用,属于CLASS III 类仪器的应用.应引起高度的重视,否则,可能背离治疗的原则 FDA, MDD均给出了严格的要求及指南--- 如 510(k)510(k)