骨科体外冲击波疗法的原理

骨科体外冲击波疗法的原理、设备与应用(一)

关键词：骨科体外冲击波疗法

孙西钊

本文作者孙西钊先生，南京大学医学院附属鼓楼医院冲击波研究与治疗中心主任医师、教授。

一前言

冲击波是一种高能机械波，也称作激波，可归为量子物理的研究范畴。冲击波是物体在高速运动或爆炸时引起介质强烈压缩并以超音速传播的过程。

对于冲击波的应用性研究起源于前西德，最初只是出于军事目的。1963年，前西德的多尼尔公司从事航天与航空的物理学家在研究航天飞行器材料损伤的机制时，发现了冲击波的影响。当雨点坠落在飞行器的瞬间，反弹时的压强极高，并可产生一种冲击波。虽然物体表面完好无损，但远离撞击点的深处却已产生裂隙，久而久之造成局部的金属疲劳。另一实例是，当炮弹击中坦克炮塔时，内部机组人员往往会罹受各种损伤，主要原因是伤员的位置与冲击波穿透炮塔的入点和分布有关。这些奇特现象启发了人们利用在体外产生的冲击波治疗体内的疾病。

体外冲击波碎石术(ESWL)于1980年问世，在随后短短的几年里，这种风靡全球的革命性治疗方法几乎彻底取代了尿路结石开放式手术，成为治疗该病的“金标准”。如今，在南京大学医学院附属鼓楼医院，大约90%的结石单用ESWL治疗; 约有6%联用ESWL和体内碎石(经皮肾镜碎石或经输尿管镜碎石)治疗; 约有3%单用体内碎石治疗; 而传统的开放式手术治疗已不到1%。体外冲击波碎石的巨大成功，也激励着人们去研究利用高能冲击波治疗其它疾病。其中，体外冲击波疗法就是一个突出的例证。

体外冲击波疗法主要用来治疗运动系中的某些骨骼和软组织疾病。1986年，动物实验首次证实，高能冲击波可激活成骨细胞，从而促进新骨形成。当时，德国的Gerold Haupt等用人工性肱骨骨折的大鼠为模型，单用冲击波治疗，取得了满意的实验效果。随着研究的进一步深入，Valchanov报道了《应用高能冲击波治疗骨折愈合延迟与骨不连》一文，在这项临床研究中，79例假关节患者经高能冲击波治疗后，有70例实现了骨愈合。至此，一个全新的医疗概念—“体外冲击波疗法”(Extracoporeal Shock Wave Therapy，ESWT)被引入骨科领域。由于ESWT是在泌尿外科的ESWL基础上发展而来的，因而当时所用的冲击波设备大都是用冲击波碎石机改制而成的。

直到1991年，瑞士的HMT公司研制成功世界上第一台专门用于治疗骨科疾病的体外冲击波治疗机—OssaTron。此后，这一技术的基础实验和临床研究在西欧的一些国家广泛展开。目前，ESWT可治疗足底筋膜炎、肱骨外上髁炎、肱骨

内上髁炎、钙化性肩关节周围炎、假关节和股骨头坏死等。其中，前四项疾病已被国际肌肉骨骼冲击波疗法学会(ISMST)批准为标准适应证。

ESWT是定位于保守治疗失败和开放式手术之间的一种全新疗法(图1)。它具有以下优点：

(1)损伤轻微，可替代某些外科手术疗法。

(2)一般采用简单麻醉或不必麻醉。

(3)治疗时间短，风险小，可在门诊进行治疗。

(4)无需特殊术后处理，且术后恢复较快。

(5)治疗费用远低于开放式手术。

目前，ESWT已在全球范围逐渐普及。仅在德国，1997年和1998年，每年用ESWT治疗的患者大约为6万例。2000年10月12日，美国FDA也正式认证了Ossa Tron(图2)冲击波治疗机以及慢性近端足底筋膜炎的体外冲击波疗法。2003年6月，中国HK.ESWO冲击波治疗机(图3)也取得了欧洲的CE认证。

二冲击波的物理基础

由于冲击波的许多物理规律与声波近似，为了便于理解，通常参照声学的物理知识来讲解和对比冲击波的形成、传播和波形等特性。冲击波的这些物理特性也是决定ESWT疗效和安全性的重要参数。

1. 冲击波的发生

从理论上讲，任何将能量转化为声波的物理原理都能用来产生冲击波。下面以经典的液电式产生的冲击波为例，介绍液中放电时聚焦冲击波的发生过程。

液中放电是将贮存在储能电容器中的高压电能在电极对之间瞬间释放后发生的火花放电现象。火花放电产生的高温使放电通道周围的液体形成一个等离子体(Plasma)。它主要是由以下粒子组成：H+、OH－、H2O、H2O2、臭氧分子、光子和电子等。等离子体气化后形成一个膨胀的气泡，其特性是密度极高，而且具有高膨胀效应和对高温高能的存储能力，可在气泡内部形成巨大的压力梯度。这一压力作用于水介质后，通过水分子的机械惯性，使其以波的形式传播出去，就形成了正向的冲击波压力波，亦称作初级冲击波。

对冲击波的测压实验中，可见三个明显的压力脉冲(图4)。第一个脉冲是直达波脉冲，代表初级冲击波中未经椭球体反射的部分。因其能量较小，而且在F1到F2点的传播过程中，其幅度进一步衰减，所以这一直达脉冲的压力较小。第二个冲击波代表初级冲击波的聚焦部分，占冲击波总能量的绝大部分(90%)，其峰值的平均压力为72.5MPa，压力脉冲时间为2.5μs。从F1到F2之间的距离，初级冲击波在放电之后，直达冲击波和反射冲击波出现的时差为29μs。据此可以推算，冲击波通过这段距离的速度为1700m/s。第三个冲击波约在放电之后的

500μs后发生，是一个较强的冲击波，但其压力幅度低于聚焦的初级冲击波。在发生原理上，与前两种液中放电后直接产生的冲击波有所不同，第三个冲击波是间接发生的。其发生过程是：当F1周围的气泡膨胀到极限时，便停止膨胀，同时开始以加速度回缩。由于这种气泡的迅速塌陷和回缩，产生一个反抽性负压脉冲。这个负压性脉冲可引起F2处的空化效应，即在焦区范围内产生大量的气泡。当其破裂之后，便引发了第三个冲击波，亦称作次级冲击波。

2. 冲击波的传播

冲击波同超声波一样，也是一种压缩波。超声波在传播过程中，介质的压力和密度始终保持不变，因而波的各个部分都是以同一速度传播，并一直保持着正弦波的形式(图5)。而冲击波则不然，冲击波只是在低能量水平时，才线性遵循声学定律。如果冲击波脉冲能量足够高时，就会产生非线性声学特征。高能冲击波在传播过程中，随着传播介质的可压缩性减小，其传播速度将随之加快，结果在通过介质的时候，波形会发生扭曲变形(图6)。详言之，在冲击波的起始点上，水处在低压幅度范围，因而该点附近的冲击波速度与声波速度相同。但在波的中部，每个连续点的压力幅度逐步增大，使传播介质的密度增加，波速也就随之加快。随着波的继续传播，波峰部分的传播速度进一步加快，足以赶上冲击波前沿的初始点。当压力突然中断，紧接着出现一个压力逐渐衰减的波形。从冲击波“由盛到衰”的过程可以看出，正是由于冲击波每一点上速度的变化，才使冲击波半正弦波的形式也发生了相应的转变，成为具有陡峭前沿、尔后又逐渐衰减的典型冲击波波形曲线。

冲击波的频谱与超声波不同。冲击波是由各种频率波长和波速的许多个波叠加而成的波群。它包含着一个宽而连续的频谱，从200kHz到20MHz。而超声波只有一个频率。通常，冲击波前沿的尖峰部分主要由高频波组成，其余部分则由低频波组成。冲击波在生物组织中传播时，衰减系数基本随频率的平方而增加，因此，高频波比低频波衰减大。这种频率分布的差异也决定了冲击波的破坏能力和对组织的穿透能力。一般而言，高频波的破坏能力较强，但对组织的穿透能力较差; 而低频波对组织的穿透能力较强，但聚焦性能较差，焦点的能流密度较低。

因为高强度冲击波是在体外产生的，所以它必须通过水→耦合剂→人体组织等不同介质，最后才能到达治疗的靶位上。当冲击波传播至不同的物质时，声阻抗决定了穿过物质界面的总声能(图7)。声阻抗的定义是: 物质的密度与波速的乘积，是物质的固有属性。如果两种物质的界面处声阻抗相近，那么，冲击波通过界面处的能量将无明显损失; 但若两种相邻物质的声阻抗差异较大，在交界面处，入射冲击波的一部分继续向前传播进入第二种物质，而另一部分被反射回来，结果就会造成部分声能损失。当冲击波穿过不同物质时，对于正入射或垂直入射的冲击波，它分成反射波与透射波，两者的关系如下:

Pt＝[2Z1/(Z2+Z1)]Pi

Pr＝[(Z2－Z1)/(Z2+Z1)]Pi

Z＝ρc

式中，Pi—入射波压力，Pr—反射波压力，Pt—透射波压力，右下标1，2分别表示第一、二种物质，Z—声阻抗，ρ—物质的密度，c—物质里的声速。基于这一原理，在冲击波碎石技术中采用了与人体组织声阻抗近似的水和耦合剂作为其传导介质，以减少冲击波传播过程中的能量损失。因为空气的声阻抗比人体组织的声阻抗小的多，所以在两者的界面处也会发生强烈的相互作用。肺是一种实质性含气器官，当暴露于冲击波时，将会罹受严重损伤。

3. 冲击波的压力波形

冲击波的压力波形包括一个在冲击波前沿迅速升压并随后逐渐衰减的压力相(正相)，与一个时间持续较长的张力相(负相)，因此，冲击波的振幅和持续时间是不对称的(图8)。压力相是由于冲击波直接的正压作用所致; 而张力相则是反抽性负压所致，例如点式波源的F1处等离子体气泡塌陷后所产生的反抽作用。表明这种压力波特性的重要参数为：

(1)正、负峰压(P+，P－)—在焦区内测得的冲击波压强的最大值，单位是MPa。

(2)上升时间(tr)—压力P值的10%增至90%所需时间，亦称作冲击波前沿，单位是μs。

(3)正、负半周期(t+，t－)—在焦区测得的冲击波峰值一半处的脉冲宽度，即半高宽，单位是μs。

(4)输出声能(Es)—根据在焦区所测的压力波形算出的能量，单位是mJ。这一参数取决于冲击波治疗机的类型和输出档位，差异很大。

通常情况下，随着输出档位的提高，冲击波的P+、P－、t+和Es相应增加，而tr和t－则降低。压电式治疗机的峰值压力最高，但焦区体积较小; 液电和电磁式治疗机的峰值压力较低，但焦区体积较大。有实验表明，不同类型冲击波源间的能量差异很大，是数量级的差异，而且同型波源不同型号的机器间的能量差异也非常大。压电式和电磁式冲击波的tr随能量输出增加而缩短，而液电式冲击波的tr几乎不会改变。这些结果表明，在液电式冲击波治疗机中，冲击波形成于任何输出档位，而压电式治疗机和电磁式治疗机只形成在较高输出档位。这种差别的原因在于压电式碎石机和电磁式碎石机是在不同声波传播至焦点时通过叠加和非线性相互作用而逐渐形成的，而液电式冲击波是在火花释放后就立即充分形成的。因此，液电机冲击波较少依赖输出档位。

4. 冲击波的压力分布

冲击波焦区的压力分布(图9)与生物学效应和组织的损伤程度有关。冲击波在通过生物组织时，衰减程度很小，仅为(10%~20%)/10cm，故能穿透至人体深部，

而且在其峰压增至1kPa时，冲击波仍可遵循声学原理进行传播，如反射、折射和衍射。这就是冲击波能量可被聚焦的主要原因。但当冲击波向几何焦点汇聚时，其非线性特性便限制了峰值压力和改变了压力波形。波源孔径的大小和形状、预焦波的能量和压力波形都能决定终点焦区的压力分布。虽然对于冲击波压力分布规律至今仍未建立起完善的理论，但可用直接测量法来对比不同波源焦区的压力分布，以便对其进行改进。

各种冲击波治疗机因波源类型和输出档位的不同，焦区的差异极大。液电和电磁波源焦区较大，压电波源焦区较小(图10)。液电和电磁波源的焦区体积大而且能量输出高。与之相反，压电波源的焦区体积最小，而且能量输出最低，高能冲击波仅聚焦在焦点小范围内，在理论上它对组织损伤较轻，在治疗过程中，定位必须精确无误，漂移范围要尽可能小，否则冲击次数较多，累计能量有时反而较大。

5. 冲击波疗法常用物理术语

通过对冲击波压力分布的测量，可以引出以下几个常用概念：

a. 焦点、焦斑和焦区

焦点、焦斑和焦区(图11)是三个互有区别的概念。冲击波的焦点(Focal Point)指散射的冲击波经聚焦后的最高压力点，严格地讲，它只是理论上的一个几何中心点；焦斑(Focal Plane)是指冲击波焦点处的横截面，只是一个平面概念，焦斑所针对的是其覆盖受治对象(结石或区域)的平面范围；焦区(Focal Zone)是指冲击波的正相压力大于和等于50%峰值压力的区域，是一个立体概念。临床上惯称的焦点一词其实都是焦区，在定位屏上的十字交叉点只是焦区的几何中心。

应当说明，冲击波的光学几何焦点、水介质模型中的实测焦点与人体组织器官内的实际焦点，三者并非完全一致，这可能是由于冲击波传播过程中发生散射和折射所致。对于同一波源而言，焦距长度依次为: 光学焦距>水内焦距>体内焦距。

b. 压力场

压力场(Pressure Field)是根据X、Y、Z坐标进行选定的。其中，Z轴是治疗头的对称轴，穿越波源的中心。X轴和Y轴在治疗焦点(F)上与Z轴垂直相交(图12)。

冲击波场是环绕着Z轴的对称区域，立体形态随波源不同而异。液电式冲击波场呈椭圆形；电磁式冲击波场呈纺锤形; 压电式冲击波场呈圆形。因此，确定冲击波场的压力分布，就需要在已知Z值的条件下沿X轴和Y轴进行测量。

冲击波的压力单位是兆帕(Mega Pascal，MPa)。1MPa(兆帕)=106Pa (帕)=10bar(巴)≈10atm(大气压)≈10千克力/cm2。

c. 冲击波能量

许多物理效应都依靠能量来实现，因而冲击波能量也是医疗应用中的一项重

要参数。冲击波能量(Energy ，E)是对每一个压力场特定位置内的压力/时间函数进行时间积分后，再进行体积(关注区)积分后算出的。其计算公式为 E=c

ρ1∫(∫P 2dt)dA 式中，E —冲击波能量，单位是毫焦(mJ)；A —冲击波作用区，单位是立方毫

米(mm 3)；ρ—传播介质的密度，单位是千克·米－3(kg ·m －3)；c —传播速率，单

位是米·秒－1(m ·s －1)；P —峰值压力，单位是兆帕(MPa)；t —时间，单位是秒(s)。

d. 能流密度

能流密度(Energy Flux Density ，ED)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(图13)。这是国际上针对运动系疾病的ESWT 而提出的新参数，用于测算冲击波对局部小块组织区域的作用，因为冲击波的生物学效应与ED 的阈值相关。其计算公式为 ED=dE/dA=c

ρ1∫P 2dt 式中，ED 的计量单位用毫焦/平方毫米(mJ/mm 2)表示。ED 等于焦点压力平方的时间积分除密度与声速的乘积，时间积分涉及冲击波的持续时间。如果时间积分只限定于冲击波的正压部分，结果就是正向能流密度。能流密度的最大值位于焦区的中心。在焦区之外，能流密度的侧向衰减与侧向压力衰减大致相似。在当今的文献中，也常用ED 来说明能量设置或冲击波剂量比率。ED 与治愈率和副作用发生率有关。

e. 有效焦区能量

有效焦区能量(Effective Focal Energy)E 的定义是流经焦点处垂直于Z 轴的圆面积内的能量，即作用平面。只有在相同面积的作用平面内，不同冲击波源的有效焦区能量才有可比性。这个面积的范围是根据临床需要而设定的。例如，人类肾结石的平均直径为12mm ，故作用面积平面的直径相应设定为12mm(图13); 而治疗骨科性疼痛时，冲击波作用平面的典型范围为直径5mm 的平面区域。根据这些确定面积内的能流密度的积分可计算出有效焦区能量，其计算公式为

E=∫EDdA

式中的结果用毫焦(mJ)表示。同理，也可得出-6dB 焦区范围内的能量—E(-6dB)；5MPa 焦点能量—E(5MPa)；5mm 焦区能量—E(5mm)。这些冲击波作用平面的大小将来可通过生物学效应的阈值来加以确认。

（未完待续）

来源：《世界医疗器械》

日期：2004年1月

冲击波治疗

冲击波治疗慢性疼痛疾病申报理由由于现代人亚健康状况，各种急慢性颈肩腰腿等软组织疼痛的发病年龄已经扩大。目前冲击波已经在治疗临床急慢性软组织疼痛为特点的疾病已经有了广泛应用，涉及到了疼痛医学，骨科，运动医学，康复医学等领域。大量国内外临床文献证实其适应性广且安全有效。但是当下的冲击波疗法只是以肌肉链与扳机点为理论背景，手法和效果有很大的局限性若开创应用传统中医经络腧穴理论与现代肌肉链与扳机点理论相结合，开展门诊冲击波疼痛治疗。加上患者对传统医学的认知基础和冲击波疗法的特点，一定能够针对急慢性疼痛开创全新的医疗市场。 The impact of chronic social stress on emotional behavior in mice and the therapeutic effect of peripheral mild heat stimulation.Hang Liu, Takuji Yamaguchi, Kenji Ryotokuji, Satoru Otani, Hiroyuki Kobayashi, Masako Iseki,Eichi InadaHealth,7,1294-1305,2015 Effects of Goshajinkigan(牛车肾气丸), Tokishigyakukagoshuyushokyoto(当归四逆加吴茱萸生姜汤) on the cold/warm sense threshold and blood flow.Rika Tsukada, Takuji Yamaguchi, Liu Hang, Masako Iseki, Hiroyuki Kobayashi, Eiichi Inada health,6, 757-763, 2014 以温冷感觉阈值和血流量为指标对抑肝散的评估刘航山口琢儿冢田里香井关雅子小林弘幸稻田英一第64次日本东洋医学会学术总会（2013年5月 31-6月2日鹿儿岛）口头演讲以温冷感觉阈值和血流量为指标对牛车肾气丸和当归四逆加吴茱萸生姜汤的评估冢田里香刘航山口琢儿井关雅子小林弘幸稻田英一第64次日本东洋医学会学术总会（2013年5月31-6月2日鹿儿岛）使用热束流方法温冷阈值计对于汉方药的评估冢田里香刘航山口琢儿井关雅子小林弘幸稻田英一第46次日本疼痛学会学术总会（2012年7月5-7日岛根县松江市）本人毕业于辽宁中医药大学针灸推拿专业熟悉经络腧穴理论以及针灸推拿的临床方面，博士课程期间从事慢性疼痛和疼痛相关的神经内分泌研究。针对于肩关节周围炎，腰椎间盘突出症，膝骨关节炎，跟腱炎，足底筋膜炎等

体外冲击波碎石原理1

体外冲击波碎石原理体外冲击波碎石是利用冲击波在组织和结石两种声阻抗不同的传播介质的界面产生压应力（结石前界面）和拉应力（结石后界面），使结石从表面逐渐剥脱破碎，将不能自行排出的大结石破碎成能够自行排出的碎块，然后随尿液通过泌尿系的管腔系统排出体外的一种治疗泌尿系结石的方法。冲击波的发生是通过高压电、大电流、瞬间直流放电来实现的。瞬间放电时放电通道急剧膨胀在水介质中形成的压力脉搏冲称为冲击波，利用特殊的反射体将冲击波聚焦，可使焦点处的能量增大200～300倍，将结石置于该处便可达到击碎结石的目的。目前所用体外冲击波碎石机都附有X线或超声定位装置，通过移动病人可达到定位的目的。冲击波的传播特性接近于声波，各种不同介质由于其密度不同，声阻抗有很大差异。水的声阻抗比空气大的多，所以水中的冲击波在水与空气的界面上几乎完全反射。人体组织含水量较多，声阻抗接近于水，所以水中冲击波传入人体时几乎没有反射，能量损耗少，这就是为什么体外冲击波碎石时人体需完全浸泡于水中或利用水囊作为传播介质的道理，这样既可以减少能量损耗，也避免了冲击波在通过人体与空气界面时对人体的损伤。由于结石的声阻抗为水的5～10倍，所以冲击波在组织与结石界面也会有反射，同时由于声阻抗不同产生应力使结石裂碎。体外震波碎石机的主要类型，按体外冲击波发生器不同分为三种类型： ①液电冲击波； ②电磁冲击波，应用电磁脉冲发生器的工作原理碎石； ③压电冲击波，是利用反压电效应的原理碎石。体外震波碎石治疗的病人选择综合欧美各国的报告，体外震波碎石治疗的病人需

要具备下列条件：①自愿申请的胆石病人；②有胆道病症状或胆绞痛发作历史； ③胆囊内有l～3枚胆结石，最大径在20～30毫米；④口服胆囊造影胆囊功能正常；⑤结石无钙化；⑥在冲击波径路中无囊肿、动脉瘤、肠或肺组织；⑦无胆道梗阻、胆囊炎、胰腺炎和明显肝病；⑧无出血性疾病，无胃或十二指肠溃疡；⑨未妊娠；⑩无起搏器及重度心率不齐。自从我国第一台体外冲击波碎石机问世以来，体外冲击波碎石术（E SWL）的发展已走过了近13年的历程。ESWL治疗泌尿系统结石可免去麻醉，定位方便，损伤小，见效快，减少了患者的恐惧和疼痛。一、原理：单脉冲击波碎石原理：冲击波是一种在空气中或水中的一小空间内能量突然释放而产生的高能量压力波。碎石机内部是在一个半椭球反射体内水下快速高压火花放电产生冲击波，经反射体聚焦并通过水进行传播。这一高能量冲击波以超音速速度通过机体组织（其密度与水相近，因而声阻抗也相近）而很少衰减。在焦点部位瞬间释放出高能量冲击波的机械应力，对结石进行冲击，这一应力超过了结石的抗拉强度而将结石粉碎，再经冲击波多次冲击的积累，将结石逐步粉碎成砂粒。复式脉冲冲击波碎石是将重复脉冲技术应用于液中放电，利用特定延时下的二次冲击波，使空化过程中空化气泡簇集中定向崩解，从而完成结石高效粉碎过程，这一技术发展了液电冲击波碎石技术的理论，提高了碎石效率。二、适应症： 1、肾盏、肾孟结石（结石直径＜3cm ）。 2、膀胱结石（直径＜2.5 cm ）。 3、输导管上、下段结石（肾无积水、肾排泄分泌功能好）。三、禁忌症：患有以下族病者禁忌碎石。 1、高血压、心脏病、糖尿病。 2、急性感染性疾病。 3、活动性肺结核，胃十二指肠溃疡出血。 4、凝血机制障碍。 5、肾功能衰竭，病史较长，或含水草酸钙及胱氨酸的结石。四、术前准备： 1、作血手术常规、尿常规检查。 2、心电图、测电压、心肺****。 3、 B超、腹平片、静脉肾孟造影。五、并发症：

全球体外冲击波治疗仪的物理治疗发展

全球体外冲击波治疗仪的物理治疗发展首次成功应用冲击波技术在人体外作碎肾结石治疗是1980年二月于德国慕尼克，体外冲击波治疗技术在10年间已经历了四代的演进。冲击波技术又于1987年首次被应用于骨科治疗。鉴于冲击波在治疗结石方面显示出粉碎钙化物的功能，骨科界便尝试利用相同的冲击波技术来治理肌建的钙化病变。而从早期治理案例中又观察到接受冲击波治疗的患处获得持久的镇痛效果，因此冲击波亦开始被应用于痛症治疗，如肌腱炎以及其他慢性肌腱末端伤患。在90年代中期，单在德国，估计每年有10至15万骨科病者曾接受冲击波治疗。这个数字更超越冲击波在泌尿科作体外碎石治疗的使用率。

在实验室进行以高能量聚焦冲击波击碎仿结石的情况，一枚10毫米阔的仿结石悬于水中，冲击波从右边射出把仿结石瓦解，而冲击波轨迹上留有冲击波空化效应的无数小气泡。配备冷空气治疗仪的新型发散式体外冲击波骨科治疗仪在清除体内结石方面，所应用的冲击波的能量必需够强而且高度集中，这样才能有效粉碎结石而又不会对结石周围的内脏组织造成过份创伤，而为确保冲击波准确击中结石，因此冲击波仪器都有配备超声波显影或X光显影等的导航装置。然而在骨科应用作治理肌腱等软组织伤患上，性质便有别于治疗体内结石，因此在骨科治疗中所应用的冲击波能量以至仪器的要求都有所不同，慢慢便发展出专治骨肌系伤患的冲击波治疗仪。两者主要的分别是，治理肌腱所需的能量较低，加上大多数肌腱伤患都可透过触诊来定位而无需依赖导航系统，因此冲击波仪器的体积相应可以造得小巧。低能量冲击波能够治疗大部分肌肉骨骼相关的疾病，高能量冲击波在一些国家如德国，有规定作为医疗手段必需有注册西医执行，为了让物理治疗师都能有资格操作冲击波治疗仪，有生产商因而研发出近乎零副作用，低风险的气动弹导式低能量冲击波技术，此气动弹导系统的生产及保养成本远较传统高能量冲击波技术为低，因此大大降低治疗成本，令更多骨科患者受益。目前正在应用的体外冲击的型号

体外冲击波碎石原理

体外冲击波碎石原理 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

体外冲击波碎石原理体外冲击波碎石是利用冲击波在组织和结石两种声阻抗不同的传播介质的界面产生压应力（结石前界面）和拉应力（结石后界面），使结石从表面逐渐剥脱破碎，将不能自行排出的大结石破碎成能够自行排出的碎块，然后随尿液通过泌尿系的管腔系统排出体外的一种治疗泌尿系结石的方法。冲击波的发生是通过高压电、大电流、瞬间直流放电来实现的。瞬间放电时放电通道急剧膨胀在水介质中形成的压力脉搏冲称为冲击波，利用特殊的反射体将冲击波聚焦，可使焦点处的能量增大200～300倍，将结石置于该处便可达到击碎结石的目的。目前所用体外冲击波碎石机都附有X线或超声定位装置，通过移动病人可达到定位的目的。冲击波的传播特性接近于声波，各种不同介质由于其密度不同，声阻抗有很大差异。水的声阻抗比空气大的多，所以水中的冲击波在水与空气的界面上几乎完全反射。人体组织含水量较多，声阻抗接近于水，所以水中冲击波传入人体时几乎没有反射，能量损耗少，这就是为什么体外冲击波碎石时人体需完全浸泡于水中或利用水囊作为传播介质的道理，这样既可以减少能量损耗，也避免了冲击波在通过人体与空气界面时对人体的损伤。由于结石的声阻抗为水的5～10倍，所以冲击波在组织与结石界面也会有反射，同时由于声阻抗不同产生应力使结石裂碎。体外震波碎石机的主要类型，按体外冲击波发生器不同分为三种类型： ①液电冲击波； ②电磁冲击波，应用电磁脉冲发生器的工作原理碎石； ③压电冲击波，是利用反压电效应的原理碎石。 ESWL治疗泌尿系统结石可免去麻醉，定位方便，损伤小，见效快，减少了患者的恐惧和疼痛。一、原理：

骨科冲击波治疗仪的原理及适应症

体外冲击波治疗仪 XY-K-MEDICAL-300 一、产品的适用范围（适应症）、禁忌症适应症：软组织疼痛类疾病、骨科类疾病、其他疾病软组织疼痛类疾病包括:肩周炎、跟腱炎、颈椎病、足底筋膜炎、下腰痛、网球肘；骨科类疾病：骨不连、假关节、早中期的股骨头坏死；其他类疾病：肌痉挛、烧伤整形、阳痿治疗、心血管疾病、伤口愈合。禁忌症：抗凝血障碍的患者（或使用了抗凝血剂的患者）、肿瘤患者、糖尿病患者、血栓症患者或有血栓倾向的患者、治疗区急性化脓的患者、孕妇、14岁以下的儿童、使用了可的松等消炎物质的患者。二、优势是慢性和疑难骨骼肌肉疾病的最佳治疗方案治愈率是80% 治疗时间短：最长需要10分钟平均需要6至8个疗程可以替代手术治疗可移动性小巧和轻便的设备：易于安装内置空气压缩机：不用保养触摸屏操作智能化操作系统

三、原理： 1.气动弹道式冲击波治疗仪的工作原理：气动弹道式体外治疗仪是压缩机产生的气动脉冲声波转化成精准的弹道式冲击波，通过物理介质传导（如空气、液体等）作用于人体，产生生物学效应，是能量的突然释放而产生的高能量压力波，具有压力瞬间增高和高速传导特性。 2．气动弹道式冲击波治疗仪的治疗原理：利用压缩气体产生能量，驱动手柄内的子弹体，使子弹体以脉冲方式冲击治疗部位。冲击波经过皮肤、脂肪、肌肉等软组织后作用于损伤区，由于所接触的介质不同，在不同组织的交界处可以产生不同的机械应力作用，表现为对细胞产生拉应力、压应力和剪切应力，在含有气泡的组织中还会产生空化效应。骨组织在交变应力作用下出现显微裂纹，而这是诱导骨重建的主要原因，而拉应力和空化效应可以松解黏连的组织，促进血液循环，修复组织，达到治疗的目的。四、产品的注意事项不要空打；谨记禁忌症和部位；定期保养：每天擦拭传导子，定期检

体外冲击波碎石操作规范

体外冲击波碎石操作规范 [适应证] ⒈前提：⑴正常肾功能⑵结石下方无梗阻 ⒉肾盂肾盏结石＜3cm者,首选ESWL治疗。 ⒊肾盂肾盏结石＞3cm者，首选经皮肾镜碎石术或切开取石术，但对于手术困难或失败者也可采取ESWL。 ⒋输尿管上段和下段结石首选ESWL治疗，但对结石较大，肾积水严重或有息肉包绕者应采用开放手术或腔内手术治疗。 ⒌膀胱及尿道结石有时亦可ESWL治疗 [禁忌证] ⒈未经治疗的出血性疾病 ⒉由于肾实质疾患致肾功能不全者 ⒊有严重高血压、心力衰竭、心律不齐者 ⒋妊娠或月经期妇女 ⒌结石难以定位 ⒍特别肥胖患者和身高1．2m以下的患儿，由于结石到体表的距离太大或太小，超出水囊表面到焦点的可调节范围。 [治疗前准备] ⒈血、尿常规，出凝血时间，血沉、肝、肾功能、心电图、胸片； ⒉尿路造影以了解有无尿路梗阻； ⒊对尿检白细胞多，结石较大、感染性结石、或有明显尿路感染史者，应行尿细菌培养检查，并经验性抗感染治疗。 [方法步骤] ⒈麻醉：一般不用麻醉，必要时可在术前半小时肌注强痛定100mg或度冷丁 50mg。 ⒉体位及定位：对肾及输尿管上段结石采用仰卧位向患侧倾斜，输尿管下段及膀胱结石采用俯卧位治疗。固定好病人后在x线透视下定位。治疗过程中经常观察碎石情况及位置变动，及时调整。

⒊工作电压及冲击次数：工作电压为8—14kv，每次治疗冲击次数不宜超过 2500次。碎石治疗后一周内复查x线片，有必要者需重复治疗，两次治疗间隔输尿管结石不应小于7天，肾结石必须二周以上。 ⒋辅助治疗：结石过小或阴性结石x线显示因难者，可经膀胱镜逆行输尿管插管，注入造影剂定位。碎石后形成石街者可配合输尿管镜操作，扩张结石下方管腔、碎石治疗。特别大的肾结石，最好配合经皮肾镜治疗，将肾盂内的结石尽量击碎取出，再行ESWL。易并发输尿管“石街”者，可治疗前预置双“J”管。 [治疗后处理] ⒈多饮水、适当输液，使用利尿剂以增加尿量．促进碎石排出。 ⒉使用解痉药物，放松输尿管平滑肌。 ⒊适当使用抗生素。 ⒋注意多活动及体位排石。 ⒌最主的是定期复查，监测碎石排出情况。 [并发症的处理] ⒈最常见的并发症是绞痛、发热和血尿，一般给予止痛剂，抗生素、解痉及止血药物均可控制。 ⒉石街处理：间断性对“石街”‘龙头”部分重复冲击波治疗；可行输尿管插管引流术、输尿管镜下碎石术；如合并感染及梗阻严重，抗生素治疗无效者，需及时行经皮穿刺肾造口术。 ⒊肾周血肿：监测生命体征及血肿发展，必要时手术治疗。

体外冲击波碎石术(sun)

体外冲击波碎石术体外冲击波碎石（Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy ESWL）是利用体外产生的冲击波聚焦于体内的结石使之粉碎，继而将其排出体外达到治疗目的治疗方法。由于ESWL属多尼尔公司的专有用词，目前国际上已通用Shockwave Lithotripsy （SWL）。一、冲击波碎石设备与原理 (一）冲击波碎石机设备的主要部件：冲击波碎石机的核心部件是冲击波源和定位系统。 1.冲击波源：冲击波波源产生聚焦冲击波。商品化冲击波源共有三种：液电式、电磁式和压电式。液电式波源是利用水中放电原理产生冲击波，由电能直接转变成机械能；液电式冲击波源原理简单，实现容易，爆发力强，冲击波形成充分，较易导致结石的破碎。缺点是：①焦点易发生漂移；②冲击波的各波之间的均一性差；③在SWL过程中，随着电极间隙逐渐扩大，明显影响焦区的几何形状。电磁式波源是电能先转变成磁能，再从磁能转化成冲击波；其优点是①冲击波的焦点不会发生漂移，对器官和组织损伤较轻；②冲击波源的工作寿命大为提高，无更换电极之烦。电磁式冲击波的能量介于液电式和压电式之间。该波源的损耗成本相对降低，操作及维护更为方便。压电式波源是将压电元件置于一特定曲面，聚焦冲击波，达到碎石的目的。此波源能量及焦点控制是最为理想的、具有较高的安全系

数。皮肤入射点的能量密度极低，很少引起痛感或不适。缺点是能量较低，因而碎石效率较低，临床复震率较高。 2.定位系统：通过影像技术将结石定位于冲击波的焦区。定位系统包括X光定位、B超定位和X光/B超双定位。 X光定位系统的最大优点是能够透视整个泌尿系统的含钙结石，其定位和跟踪方法易于掌握。缺点是潜在的X光辐射性损伤，不能定位X 光透光性结石。 B超定位的最大优点是可检测出“阴性”尿结石，可以全程实时监控，而且无X光辐射性损伤。但由于超声诊断技术较难掌握，泌尿外科医师熟悉和掌握B超二维图像的切割方法通常需要一个过程。同时B超定位也存在一些难以克服的缺点：①输尿管结石的定位较为困难；②肥胖患者超声波衰减较大，结石影像可能不够清晰，有碍判断。 X光/B超双定位是一台碎石机同时拥有两套定位系统，两者可取长补短，但其往往是在X光定位系统的基础上增加B超定位系统，故B超定位的灵活性不如单一B超定位的碎石机。（二）冲击波碎石的作用机制冲击波主要通过应力效应和空化效应粉碎结石。①应力效应：当冲击波在结石中传播时，结石随着波动而被压缩和拉伸，当结石分子所受到的压缩力和拉伸力超过自身应力的极限时，结石就会受到破坏。应力效应碎石特点是可将结石整体粉碎成较大碎块。②空化效应：冲击波在水中传导时会产生大量的空化气泡。这种空化气泡破裂导致的“微喷射”反复捶击结石，可使结石表面发生剥蚀。空化效应的碎石

体外冲击波碎石适应症与禁忌症

适应症与禁忌症理论上来说，除无法纠正的出血性疾病及结石远端的腔道梗阻为体外碎石的绝对禁忌症外，其它情况均可在控制范围内进后。但临床操作治疗过程中，下列情况则需特殊对待。 1.孕妇结石患者一般来说是不宜进行碎石的，特别是下段输尿管结石更是不宜行ESWL治疗，以避免冲击波及射线对胎儿产生不良影响，可在分娩后再行碎石。对于疼痛难以忍受的中上段输尿管结石则可在严密控制下进行ESWL治疗，国内外就有许多报道了对孕妇进行ESWL治疗的研究报告，还未发现ESWL 治疗对婴儿的影响。 2.合并有糖尿病的患者，如病情未控制，也不适宜碎石，以免碎石后可能发生无法控制的感染。 3.感染严重或急性感染者，碎石前应慎重考虑。ESWL可能加重感染的程度，引发菌血症、毒血症等严重症候。 4.高危病人及单个、多个器官功能不好的患者，如心力衰竭、、独肾等患者，在紧急情况下可在当时医疗条件控制能下进行EWSL治疗，万一出现变症，要能及时处理。 5.肥胖的患者则可能因为定位困难不能进行碎石。体外碎石碎石前准备 1.做好相关的全身检查，如出凝血时间、血小板计数、肝肾功能、心电图等，提前了解身体的真实状况，以利于对症处理。 2.了解泌尿系统情况，这是泌尿系结石ESWL治疗前必不可少的准备，必须详尽，在未了解清楚泌尿系统情况下，切忌匆忙碎石。碎石前则必须做好以下检查。 ⑴ ⑵B超：主要针对阴性结石诊断，对肾内结石及肾内积水情况有良好的显示效果，便对，尤其是中下段输尿管结石要极低，且难以判断结石的成分。 ⑶尿路造影：包括进行定位，对判断是否为憩室结石或肾盏口是否狭窄有很大的帮助；逆行尿路造影则是肾泌尿功能较差、肾脏不显影情况下应用，目的是在静脉尿路造影失败后还能清楚地掌握尿路是否梗阻。 ⑷检查：对过敏的结石患者，则宜作肾图检查以了解肾功能。 ⑸ 3.其他准备 ⑴消除患者的紧张心理：治疗前患者的心理大多非常紧张，要注意让患者放松，让接受过治疗的患者直接与病人交流是非常不错的一种选择。另外治疗前特别要注意休息好，精神不好，痛觉会格外敏感。

体外冲击波碎石机的发展和现况

收稿日期:2008-06-11 体外冲击波碎石机的发展和现况蔡昌存 (浙江省平阳县人民医院　设备科,浙江平阳325400) 〔中图分类号〕TH789 〔文献标识码〕B 〔文章编号〕1002-2376(2008)10-0024-02 〔摘　要〕体外冲击波碎石机治疗尿路结石具有安全、创伤小、费用低、治疗效果好等优点,从而广应用于临床。本文简述了体外冲击波碎石机发展史及对不同冲击波源的碎石机的介绍,我院先后使用两台上海交大南洋医疗器械有限公司生产的液电式体外冲击波碎石机性能情况。〔关键词〕碎石机;液电式;压电式;电磁式世界上首台体外冲击波碎石机由德国多尼尔公司研制成功,最初冲击波的研究只是出于军事目的,在上世纪七十年代末期,大量的研究证实,聚焦冲击波能够在水中彻底击碎离体肾结石,而且穿过生物组织时并无明显能量衰减,之后研制出了一台试验性的碎石机用来成功地治疗了犬的肾中的结石,在完成了一系列的动物试验后,于1980年首台体外冲击波碎石机,(原来名体外震波碎石机)治疗人体肾结石碎石成功,这标志着治疗尿路结石症的划时代创举,也是泌尿外科手术史上的一次伟大革命。上世纪八十年代未,以上海交通大学和中国科学院为主的二大科技巨头首先研制出了第一代水槽式体外冲击波,并分别获得我国科技进步一等奖,从此体外冲击波碎石机进入我国医治市场,各大医院纷纷引进该项技术,至今已为上千万尿路结石病患者避免了手术,并顺利地进行了体外冲击波碎石。体外冲击波碎石机手术(ESW L )的碎石原理是根据椭圆的二个圆心作为第一焦点和第二焦点来设计的,由第一焦点发出的能量通过椭圆镜面上的任何一个点将能量反射集聚在第二焦点上,此时,人体结石通过治疗床的三维运动和X 线或B 超定位移至到第二焦点处,通过高压放电的方式使入射界面处产生反射倍压现象,如果冲击波的压力强度超过结石抗压强度,那么在结石入射表面出现裂解而破碎。同时,入射波继续向前行至第二焦点中心时,冲击波被反射回来,由压力波转化为张力波, 使出波面附近处应力状态,当超过结石的抗张力强度时就导致了结石粉碎,又因尿结石多系为脆性物质,它能承受极高的挤压力,而经不起张力波的拉伸力,由张力波引起的空化效应时结石粉碎的内在动力。目前,碎石机的冲击波源为三种,液电式,压电式和电磁式,其中世界各地运行的机型仍以液电式居多,主要原因是第二焦点产生的压力大,结石易碎,患者和医务人员都愿意接受。压力式碎石机在八十年代我国曾引进几台,目前均已更新为液电的。电磁式作为一个新的能源,虽然碎石效果较慢,但它的优点是运行时声音轻、疼痛小,单次冲击波对脏器损伤小是医院和患者愿意接受的主要原因。我院从一九九二年引进上海交大南洋医疗器械有限公司(原上海交通大学医疗器械研制中心)生产的JDPN -I V 型体外冲击波碎石机,液电式、铜合金镜面反射缸,第二焦点距缸口距离为132mm ,机器为增强器、双球管增强器为6”东芝增强器带摄像管,球管为125kV 200mA 带旋转阳极的国产球管。定位通过电控开关,旋转增强管转臂来进行定位。由于仅有二个位置,因此对输尿管中、下端结石的定位较困难,有些体型较胖的患者更为无法定位而放弃碎石改为手术。从结石成份和性质来说,有草酸钙、碳酸钙等成份之分,结石性质分阳性结石和阴性结石,阴性结石在X 线下不能显示,只能通过显影药水帮助来进行定位,或者使用B 超定位的碎石机来进行碎石。用于碎石的反射缸材料来分类,压电式(法国E DAP 公司产)是用压电晶盘制作,该工艺复杂,电路复杂,使用不当容易坏,维修困难。电磁 4 2Medical Equipment V ol 121,N o 110

体外冲击波在骨科中的应用

体外冲击波在骨科中的应用自1980年临床首次应用体外冲击波碎石术（ESWL）治疗肾结石以来，体外冲击波（ESW）作为一种微创治疗手段，在临床上得到了越来越广泛的应用。如今，ESWL术不仅使泌尿系结石手术率下降到不超过5%，而且已应用于其它部位结石的治疗，如胆囊结石、胆总管结石、胰管及唾液腺结石等。而最令人鼓舞的是ESW在骨科中的应用，ESW对骨不愈、网球肘、肩周炎、跟骨痛等疾病的有效治疗使其在临床应用上的价值甚至超过了碎石术[1,2]。一、冲击波的物理性质：冲击波的本质是声波的一种，所以具有声波的一般性质，当其在具有相同声阻抗的组织中传播时，能量不衰减。冲击波在介质中的传播可以理解为压力的张弛在三维方向上的扩散，且波峰的到来伴随着压力的骤然升高。压力的张弛又引起了介质局部密度的变化，所以冲击波的传播也可以理解为介质在传播方向上的不断压缩与松弛。在两种介质的交界面，冲击波也会产生反射、折射及散射等现象，从而使能量衰减，能量衰减的多少同所通过的介质有关。冲击波具有如下物理特性：波峰压力最高可大于100Mpa（500bar），一般情况下为50～8 0Mpa，升压速度极快（＜10ns），波谷压力为负（＜－10 Mpa），波长极短（＜10μs），频率范围较宽，一般在16Hz～20MHz。[1,2] 有三种方法可以产生冲击波：液电、电磁和压电。这三种技术都可以将电能转化为机械能。液电冲击波是最早用于医学的冲击波，它的产生原理类似于汽车火花塞的放电，高压电容通过两个相对的电极在水中放电，所产生的热量使周围的水在瞬间蒸发生成气泡，气泡的急速膨胀和随后的破裂所产生的脉冲就形成了冲击波。将放电电极置于椭圆的第一焦点（F 1），通过椭圆反射体，可以将冲击波能量聚焦于椭圆的第二焦点（F2）上，临床中将结石或所要治疗的部位置于F2即可。电磁冲击波的产生需要一个电磁线圈和一个金属膜，脉冲电流使电磁线圈产生交变磁场，作用于金属膜使其产生往复震动，所产生的冲击波则通过一个声透镜聚焦。压电冲击波的产生依赖于压电效应，压电陶瓷在电场的作用下自身会膨胀，节律性的电场作用使压电陶瓷不断膨胀和缩小，大量（一般＞1000片）压电陶瓷片被预置于球体的内表面，所产生的冲击波即自动聚焦于焦点。[1,2] 冲击波对组织及结石的作用主要由两部分组成，直接作用及间接作用。直接作用即冲击波的压力直接产生的作用，间接作用则是由于冲击波的“空化效应”产生的。不同组织的声阻抗不同，冲击波在声阻抗相近的组织中传播时，其能量衰减很小，而当其遇到声阻抗相差很大的组织时，在两种组织的界面上会释放能量，产生压力和拉力，从而可以击碎较硬的物体。“空化效应”是指在外力作用下，使存在于液体或组织中的气体（溶于液体中）重新回到其气体状态的现象。冲击波波谷的负压在水中（或液体中）可以产生拉力，从而产生气泡，所形成的气泡携带着巨大的能量，当气泡破裂时这些能量就被释放出来，对组织或结石产生作用[3,4,5]。在体外震波碎石术（ESWL）中，直接的压力及“空化效应”在击碎结石的过程当中有协同作用，都很重要，如果去掉“空化效应”，则碎石效果大大降低[4,6,7]。二、冲击波在医疗中应用的历史：

冲击波疗法

冲击波疗法文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

体外冲击波疼痛治疗什么是冲击波冲击波是我们日常生活的一部分——雷暴雨产生冲击波用于医学的冲击波是一种声波，该声波可将高能传导至疼痛部位以刺激愈合、组织再生和修复功能。冲击波的特点为：压力快速改变，高振幅和无周期性。产生和传导至组织的能量大大高出超声波能冲击波疗法原理利用压缩空气产生动能，动能驱动金属弹道撞击探头底部的发射器。通过该种作用产生的冲击波以放射状或聚焦状传导，其传导的方式取决于发射器表面为凸面或凹面……. 冲击波治疗疗效有效穿透深度取决于预设的能量（压力）和所使用的发射器形状。穿透深度的数值最高达7cm。冲击波能的一个重要部分携带一股正压脉冲穿透组织。压力波的传导只会受到组织内小部分吸收的限制。更密实的组织处吸收会更高，如骨头。镇痛作用—消除疼痛加速消除P物质减少肌肉紧张抑制痉挛和感受纤维。加速愈合促进胶原蛋白产生，促进新陈代谢和微循环韧带新血管形成，刺激造骨细胞活动，促进骨生成恢复肢体灵活性，促进钙沉积再吸引冲击波治疗方法的优点通过冲击波定向治疗，减少周围组织的紧绷感患者身体无任何药用作用（可能会有短时的局部麻醉感）患者可避免接受外科手术以及手术带来的风险门诊式治疗有效将误工时间降到最低一些适应症（如网球肘）冲击波疗法是最有效的疗法关于治疗使用冲击波疗法治疗只需4步： 1.通过按压定位疼痛点 2.手动设置治疗参数或使用预设处方 3.涂抹耦合剂 4.开始治疗可能出现的短时副作用瘀斑血肿组织敏感暂时改变水肿红斑大部分接受治疗的患者未产生副作用并且对治疗的耐受性非常好。冲击波疗法可以帮助...... 急性病症

冲击波原理及使用说明

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=105 Pa)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。我们临床上最常用的是能流密度。典型的冲击波波形见图1。图1 典型的冲击波波形

体外冲击波碎石适应症与禁忌症

体外冲击波碎石适应症与禁忌症理论上来说，除无法纠正的出血性疾病及结石远端的腔道梗阻为体外碎石的绝对禁忌症外，其它情况均可在控制范围内进后体外冲击波碎石.但临床操作治疗过程中,下列情况则需特殊对待。 1。孕妇结石患者一般来说是不宜进行碎石的,特别是下段输尿管结石更是不宜行ＥSＷＬ治疗,以避免冲击波及射线对胎儿产生不良影响，可在分娩后再行碎石。对于疼痛难以忍受的中上段输尿管结石则可在严密控制下进行ESWL治疗，国内外就有许多报道了对孕妇进行ESW Ｌ治疗的研究报告，还未发现ＥＳWL治疗对婴儿的影响。...文档交流仅供参考... 2.合并有糖尿病的患者，如病情未控制，也不适宜碎石,以免碎石后可能发生无法控制的感染. ３.感染严重或急性感染者,碎石前应慎重考虑。ＥS ＷL可能加重感染的程度,引发菌血症、毒血症等严重症候。...文档交流仅供参考... ４．高危病人及单个、多个器官功能不好的患者,如心力衰竭、肾功能不全、独肾等患者，在紧急情况下可在

当时医疗条件控制能下进行EWＳL治疗，万一出现变症，要能及时处理。...文档交流仅供参考... 5。肥胖的患者则可能因为定位困难不能进行碎石. 体外碎石碎石前准备 1.做好相关的全身检查，如出凝血时间、血小板计数、肝肾功能、心电图等,提前了解身体的真实状况,以利于对症处理。...文档交流仅供参考... 2。了解泌尿系统情况,这是泌尿系结石EＳWＬ治疗前必不可少的准备,必须详尽，在未了解清楚泌尿系统情况下,切忌匆忙碎石.碎石前则必须做好以下检查....文档交流仅供参考... ⑴腹部平片（K.U。B）:９5％以上的尿路结石均为阳性结石，所以对怀疑有尿路结石的患者,K.U。B检查应作为第一选择,其优点是可以全面了解结石的部位、大小、位置、数目及密度,最重要地是能不会漏诊中、下段输尿管结石。...文档交流仅供参考... ⑵Ｂ超:主要针对阴性结石诊断,对肾内结石及肾内积水情况有良好的显示效果,便对输尿管结石,尤其是中下段输尿管结石要检出率极低，且难以判断结石的成分....文档交流仅供参考...

冲击波作用机制及临床应用

体外冲击波的作用机制及其在骨科中的应用郑州市骨科医院疼痛诊疗中心王燕伟医师体外冲击波是一种兼具声、光、力学特性的机械波，可在三维空间传播。其最佳传递介质是水和明胶，皮肤、脂肪、肌肉等组织同水的声阻抗接近，因此冲击波对皮肤、脂肪、肌肉、结缔组织损伤较小。冲击波产生后携带着巨大能量，经水囊传递，通过二次聚焦，能流被集中在靶区病灶内产生效应，对病变部位起到治疗作用。对于许多骨科疾病来说体外冲击波治疗是一种安全、有效、无创的理想治疗方法。一、体外冲击波的产生方式体外冲击波主要可以通过以下3 种物理学效应来产生。（1）电液压效应：利用在水中放置的两根电极，通过高压电迅速释放使电极附近的水迅速气化，压力和温度急剧升高，引起电极周围的水随着这种突发冲击波向外推动产生能量。（2）电磁效应：让高能量脉冲式电流经过盘状线圈时产生电磁场，通过逆感应作用在绝缘膜处产生排斥性磁场，电磁能量遇到绝缘膜后折射到水囊中产生平面冲击波，再由凹透声镜将冲击波聚焦并导入需要治疗的局部区域。（3）压电效应：利用压电陶瓷体的压电效应转变为机械效应所产生的逆压电效应。二、体外冲击波的作用机制冲击波在传导过程中于不同声阻抗的材料界面之间，形成反射和折射，会在界面产生应力作用，并在材料内部形成能量衰减，阻抗大的吸收能量多，阻抗小的吸收能量少，形成不同的效应

。体外冲击波治疗是利用冲击波对人体内部组织、细胞产生一系列的生物学作用而达到治疗目的。其作用机制如下： 1机械压力效应当冲击波进入人体后，由于所接触的介质不同，如脂肪、肌腱、韧带等软组织以及骨骼组织等，因此，在不同组织的界面处可以产生不同的机械应力效应，表现为对细胞产生不同的拉应力和压应力。拉应力可以引起组织间的松解，促进微循环；压应力可以使细胞弹性变形，增加细胞摄氧，从而达到治疗目的。 2压电效应冲击波作为一种机械力作用于骨骼后，首先增加了骨组织的应力，产生极化电位，引起压电效应。这种压电效应对骨组织的影响与冲击波的能量大小有关。许多动物实验都发现高能量的冲击波可以引起动物的骨骼骨折，低能量的冲击波可以刺激骨的生成。 3空化效应人体组织中所含的大量微小气泡在冲击波的作用下急速膨胀、破裂，出现高速液体微喷射，产生撞击效应。空化效应有利于疏通闭塞的微细血管，松解关节软组织的粘连。 4止痛效应 (1) 由于体外冲击波对人体组织的作用力较强，可直接抑制神经末梢细胞，从而缓解疼痛；(2)体外冲击波可改变伤害感受器对疼痛的接受频率，由此缓解疼痛；(3)体外冲击波通过改变伤害感受器周围化学介质的组成

体外冲击波碎石机制及技术的进展

体外冲击波碎石机制及技术的进展体外冲击波碎石（extracorporeal shock-wave lithotripsy,ESWL）自上个世纪80年代进入临床，全球累计应用患者数以亿计，目前已经成为肾和输尿管结石有效治疗主要手段之一。一，碎石机制进展冲击波包括短时高而窄的正波压，达到峰值（峰压30~100MPa）后紧接着有一个宽而低的负压阶段。结石粉碎主要依靠击中结石的有效能量。目前，关于结石粉碎的机制存在很多争论。 1，张力和剪刀力 2，碎裂和剥落：该理论认为，结石远侧界面表现为一个声学弱界面，当冲击波在结石内前行传播到达远侧界面时，会被反射回来，由压力波转化为张力波。张力的强度取决于结石不同层面的声阻抗和表面形状。尿路结石多为脆性物质，能承受很高的挤压力而经不起张力波的拉伸力，其抗张强度约为抗压强度的1/10.当张力波的强度超过结石的抗张强度时，结石即被拉碎。通过高速摄影拍摄的半透明结石模型中的压力波图像发现，最大的张力发生在结石远界面的出波位置，该部分1/3的结石发生碎裂，进而出现大块圆帽状碎块剥脱。 3，准静态挤压： 1998年，国际著名冲击波学者德国斯图加特大学的Eisenmenger教授提出一种新的碎石理论“准静态挤压（quasistaticsqueezing）”理论，并且通过实验验证了这一理论。即当冲击波的横向直径≥结石直径并且冲击波峰值压力≤35MPa时，冲击波会包围在结石表面，并且结石外周与结石长轴方向之间产生压力梯度，造成一个环状面压缩或“挤压”，导致受挤压而沿长轴碎裂。并且有数据表明，冲击波正性压力（P）仅仅需要10~30MPa的低压水平，就已足够大于结石粉碎的临界压力值。在这种大焦斑、低压力冲击波的作用下，结石内不管是平行还是垂直于冲击波前进方向均会产生小裂缝并逐步沿结石长轴融合、增大成一个碎裂平面，导致结石沿长轴一分为二碎裂。这不同于以往窄焦斑、高压力冲击波使结石表面产生“弹坑斑”将结石击碎的原理。这一理论的前提条件是大焦斑（冲击波的焦斑直径≥结石直径）、低压力（冲击波峰值压力《35MPa），目前，高效的碎石机现在都已提升为大焦斑，有些甚至焦斑达到20mm，并且无需产生陡峭的冲击波前沿。 4，空化效应 5，动态挤压 6，动态疲劳因此，结石粉碎是多种机制共同作用的结果，包括启动阶段（基于张力和剪刀力、动态挤压），传播阶段（准静态挤压、空化效应）和融合阶段（碎裂和剥落，动态疲劳等），当然，与结石的强度、密度和韧性等物理特性也有很大关系。目前的共识是，在碎石的初级阶段，大焦斑可以起到关键作用。二，碎石机进展先后有液电式、压电式和电磁式等三种冲击波源被常规应用于临床治疗。不管任何碎石机，都需要产生陡峭的压力前沿（压力脉冲上升时间≤0.5μs）和较窄的压力脉冲宽度（≤1μs）。由于上述机型存在诸多缺陷及新的碎石机制逐渐被人们认识，不断有新机型出现，包括复式脉冲碎石机、双波源碎石机、宽焦斑

体外冲击波治疗仪XY-K-MEDICAL治疗说明书

体外冲击波治疗仪XY-K-MEDICAL治疗说明书翔宇医疗，是一家致力于康复理疗设备和创伤治疗设备的研发、生产、销售为一体的高新技术企业。以下是其适应症的建议治疗处方，医生在临床中可根据病人的实际情况进行参数的具体设定治疗方式：冲击波治疗对每个病人而言都是不同的，痛点是要根据病人的描述而定位；冲击波治疗从痛点开始慢慢的画圈移动，并覆盖所有的疼痛区域；在病人能承受的情况下，慢慢的增加强度，直到病人能够感受到疼痛，治疗频率要根据病人对疼痛的敏感程度而决定；在使用冲击波治疗前，可以先冷却治疗部位，这样从本质降低病人对疼痛的敏感程度。

禁忌症一般来说，冲击波治疗不能用于充满气体的器官（肺部），大的神经和血管，脊柱的部位。 1.凝血功能障碍（血友病） 2.使用抗凝血剂，特别是苯丙香豆素 3.血栓症 4.肿瘤，癌症病人 5.妊娠 6.成长中的儿童 7.可的松治疗6个月以后才能接受第一次体外冲击波治疗副作用 1.肿痛，变红，血肿 2.瘀点 3.疼痛 4.之前使用可的松治疗的患者容易有皮肤感染

副作用在2-5天后减轻，保证在开始下次治疗之前，这些症状都消失。踝关节急性（亚急性）跟能量（巴）频率（HZ）冲击次数/疗程传导子腱炎痛点（肌腱上的） 1.6 15 2000-3000 D-actor 20MM 肌肉（跟肌腱相关）备注：此适应症不是直接治疗在肌腱上的，而只是作用于肌腹上的，这是为了提高血液循环，刺激愈合过程，在腓肠肌上移动D-actor 传导子（平滑的移动D-actor但是在腓肠肌表面需要使用一定的压力）直到血液流通顺畅。中间（侧边）跟腱痛能量（巴）频率（HZ）冲击次数/疗程传导子疼痛点（直接作用于肌 1.8 8 2000 经典15MM 聚焦腱）肌肉（和肌腱相连） 1.6 15 2000-3000 D-actor 20MM 备注：在排肠肌上移动传导子D-actor ，（平滑的移动D-actor但是在腓肠肌表面需要使用一定的压力）直到血液流通良好。跟腱痛肌腱/肌肉能量（巴）频率（HZ）冲击次数/疗程传导子

体外冲击波碎石原理

体外冲击波碎石原理 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

②电磁冲击波，应用电磁脉冲发生器的工作原理碎石； ③压电冲击波，是利用反压电效应的原理碎石。 ESWL治疗泌尿系统结石可免去麻醉，定位方便，损伤小，见效快，减少了患者的恐惧和疼痛。一、原理：单脉冲击波碎石原理：冲击波是一种在空气中或水中的一小空间内能量突然释放而产生的高能量压力波。碎石机内部是在一个半椭球反射体内水下快速高压火花放电产生冲击波，经反射体聚焦并通过水进行传播。这一高能量冲击波以超音速速度通过机体组织（其密度与水相近，因而声阻抗也相近）而很少衰减。在焦点部位瞬间释放出高能量冲击波的机械应力，对结石进行冲击，这一应力超过了结石的抗拉强度而将结石粉碎，再经冲击波多次冲击的积累，将结石逐步粉碎成砂粒。复式脉冲冲击波碎石是将重复脉冲技术应用于液中放电，利用特定延时下的二次冲击波，使空化过程中空化气泡簇集中定向崩解，从而完成结石高效粉碎过程，这一技术发展了液电冲击波碎石技术的理论，提高了碎石效率。二、适应症： 1、肾盏、肾孟结石（结石直径＜3cm ）。 2、膀胱结石（直径＜ cm ）。 3、输导管上、下段结石（肾无积水、肾排泄分泌功能好）。三、禁忌症：患有以下族病者禁忌碎石。 1、高血压、心脏病、糖尿病。 2、急性感染性疾病。 3、活动性肺结核，胃十二指肠溃疡出血。 4、凝血机制障碍。 5、肾功能衰竭，病史较长，或含水草酸钙及胱氨酸的结石。四、术前准备： 1、作血手术常规、尿常规检查。 2、心电图、测血压压、 3、 B超、腹平片、静脉肾孟造影。五、并发症： 1、肾绞痛：大约30%有肾绞痛，多见于结石较大患者。

体外冲击波治疗肩周炎的效果观察

体外冲击波治疗肩周炎的效果观察目的探讨体外冲击波治疗肩周炎的效果。方法选取2015年10月～2016年1月在我院确诊并接受治疗的肩周炎患者共计52例，根据患者就诊顺序将患者随机分为治疗组和对照组，每组26例，治疗组接受体外冲击波治疗，对照组采用短波透热治疗结合肩关节功能训练。治疗前及治疗第1、2、3、4周后采用视觉模拟评分法（V AS）对患者的疼痛程度进行评定。结果治疗组与对照组治疗前V AS分值差异无统计学意义（P>0.05），两组治疗后各个时间点较治疗前V AS 分值明显下降，差异有统计学意义（P＜0.05）。治疗组第1、2周后患者疼痛缓解迅速，明显减轻，V AS分值较对照组下降明显，差异有统计学意义（P＜0.05），但在此后的时间点，第3、4周，治疗组与对照组比较差异无统计学意义（P>0.05）。结论采用体外冲击波治疗肩周炎可以使患者的疼痛迅速得以缓解，提高患者治疗信心，有利于患者疾病的康复。 [Abstract]Objective To explore the effectiveness of extracorporeal shock wave treatment of periarthritis of shoulder.Methods 52 cases of patients diagnosed with scapulohumeral periarthritis from October 2015 to January 2016 in our hospital，were randomly divided into treatment group and control group，each group of 26 cases，the treatment group was treated with extracorporeal shock wave and the control group was treated with the shortwave diathermy combined with shoulder joint function training.Visual analogue scale （V AS）were used to evaluate the pain level at the points of before treatment and 1 week，2 weeks，3 weeks，4 weeks after treatment.Results There was no statistically significant difference V AS score before treatment in treatment group and control group（P > 0.05），various points in the two groups after treatment than before treatment V AS score decreased obviously（P 0.05）.Conclusion Using extracorporeal shock wave treatment of scapulohumeral periarthritis can make patients to relieve pain quickly，improve patient confidence and is beneficial to patients with disease rehabilitation. [Key words]Extracorporeal shock wave；Scapulohumeral periarthritis；Effectiveness 肩周炎又称粘连性肩关节炎，是一种常见疾病，由肩关节周围软组织的急性或慢性炎症所导致，临床主要表现为肩关节周围疼痛和（或）肩关节活动功能障碍，病程一般较长，可迁延数月甚至更久，给患者的正常生活带来严重影响。目前临床上针对肩关节周围炎的治疗一般采用保守治疗，应用止痛、局部封闭、物理治疗、运动疗法等松解粘连、恢复肩关节运动功能，但均存在起效慢、治疗周期长等缺点。体外冲击波治疗是处理多种骨关节疾病的一种非侵入性治疗手段，近年来被广泛应用于肩周炎、网球肘、跟痛症等骨骼肌肉疾病的治疗，并取得了良好效果[1-6]。短波透热治疗结合肩关节功能训练对肩周炎也有着较好的治疗效果。我科采用体外冲击波治疗肩关节周围炎，也取得了比较好的效果。现对这两种治疗肩周炎的方法的临床效果进行评定。