1、体外冲击波碎石术,体外冲击波碎石术（ESWL）始创于20世纪80年代的德国。它开创了人类外科史上非手术治疗结石病的新纪元，从而使千百万结石病患者从传统的手术刀下解放出来，因而被誉为当代三大医疗新技术（CT、核磁共振、ESWL）之一。,体外sw碎石机按其构造和发展水平可划分为三代。国外第一代碎石机是特指水槽式的HM3型机，尽管目前已不再生产，但该机碎石效果最佳至今仍被誉为ESWL的金标准。第二代碎石机的特点是sw与人体的耦合方式是水囊式并与治疗床融为一体。这样便于患者调整体位，适合治疗尿路各个部位的结石。随着sw源特性的改进，麻醉需要也相应减少。但因sw通过水囊膜时能量有所损耗故其效能不如第一代
2、HM3型机。第三代碎石机是将发射波源与泌尿手术操作台合而为一，实现了多功能化，除了ESWL，还可用来进行泌尿系影像诊断以及各种腔内碎石和取石。目前该类碎石机在欧洲已经普遍使用。,基本原理,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sw源和对结石精确定位系统，而sw源就是碎石机的核心。,1sw的声学性质 sw是一种包含频率从几十赫至几兆赫范围的机械波，在介质中的传播符合声学原理，声传播速度与物质的密度有密切关系，密度低，传播速度慢，密度高，传播速度快。声阻抗是表示声波从一种介质进入密度不同的另一种介质时，因传播速度变化在物质介质表面和内部的作用力，声阻抗变化是sw碎石的重要因
3、素之一。,水与生物软组织的密度，声阻是相近的，当sw在水中产生时，从水传播到生物软组织时，因阻抗相近，sw通过时衰减很小。sw在人体软组织中传播，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的阻抗，在结石表面及内部产生很大的应力作用，使得结石破碎，这就是sw碎石的重要因素之一。,2sw的光学性质 sw的传播从一种介质进入另一种介质时，会产生折射或反射现象，这种现象近似光的传播特性。鉴于sw的这种性质，利用光的折射、反射几何学关系原理进行聚焦使能量集中，达到碎石的目的。,3sw的力学性质 (1)能量特性：sw由能量转换产生，并遵从能量守恒原则。目前碎石机的sw产生均通过高压脉冲放
4、电的形式由电能转换产生，比如液电效应sw是通过在水中放置的电极两端施加高压，使其放电产生高温、高压及空化效应，对周围的水产生压力，从而形成sw；电磁效应sw则是将电能转变成磁场，再通过磁场形成涡流产生的磁场与原磁场产生拆力推动金属振膜压迫水形成sw。,(2)应力作用：sw携带能量并具有方向性，在它传播的过程中，如果介质密度和声阻抗发生变化，sw就会对介质产生应力作用。在粉碎结石的过程中，sw的应力作用可分解为压力及张力两种。sw进入结石时在入射界面处会产生压力效应；sw进入结石后在结石内穿行，在到达结石对侧界面时，根据声学原理，由于从结石到周围液体或组织的声阻降低，就会产生反射性张力波，对结石
5、产生张力效应。 一般泌尿系结石的抗拉强度是抗压强度的110左右，所以张力的影响大于压力的影响。一旦超过结石张力性破坏强度，这种反射性张力波就会造成结石剥落性破坏。,(3)空化效应：在体外碎石的过程中，当足够强度的sw通过液体时，其张力作用使得液体内部微细汽核产生爆裂，从而产生大量气泡。这些气泡在sw的作用下，在瞬间内膨胀到原始体积的数十倍甚至上百倍，然后剧烈崩解。在崩解的过程中产生极高的温度和压力，这就是sw在ESWL中的空化效应。空化效应是sw在水中传播能量衰减的主要因素。如果sw在人体组织中引发空化效应会造成损伤，而在结石表面或内部引发，则会对结石产生作用，加速结石的粉碎。,定位方法,ES
6、WL的定位，就是利用有关设备确定结石在人体内的位置，并将结石准确地移至目标位置(即sw的焦点)的过程。定位系统的优劣是体外碎石术成功与否的关键性因素之一。现代碎石机普遍采用x线电视系统或者医用B超系统进行定位，这二种方式各有特点。,1x线电视定位 x线电视定位方式按照定位机制又分为旋转式c臂单束x线交叉定位和双束x线交叉定位系统两种。 (1)旋转式c臂单束x线交叉定位：这是目前大多数x线定位碎石机采用的方式。 (2)双束x线交叉定位：早期的碎石机几乎都采用这种方式定位，多数碎石机生产厂家都不再生产这种形式的碎石机。,2B超定位 除了使用机械手一类的B超支架以外，大多数B超定位都是使B超探头安装
7、在sw源旁边调整角度，使B超探头对称的轴心固定经过sw焦点，并使探头沿着这一中心轴线移动。只要知道探头表面距离到焦点的距离，利用B超的测距功能，就能在屏幕图像上找出sw的焦点。当发现结石时，将结石移到焦点，即可完成定位。,x线定位方式直观，对输尿管中下段结石定位有突出优势，而且容易判断结石粉碎程度，缺点是有放射性、对阴性结石不显影无法定位。 B超定位则无放射性，对阴性、阳性结石均可观察定位，缺点是B超影像学空间概念较难掌握，输尿管中、下段结石很难观察、难定位，不容易判断结石粉碎程度。 因此，理想的碎石机宜采用X线和B超双重定位系统，使操作者可以根据不同病 例的不同需要选用合适的定位方式。,碎石
8、机的类型及性能,一、按sw发生器类型划分 以sw发生器类型可以划分为三种：电磁sw碎石机、液电sw碎石机、压电sw碎石机。,1液电sw碎石机 ESWL最早采用液电sw技术。它的工作原理是在一个充满水的半椭圆的一个焦点上安置一对放电电极，当电极施以脉冲高压放电时由于水介质的电阻作用，使电能瞬间在电极尖上释放，产生高温、高压，迫使水振动并使能量以球面波的形式向四周传播。当遇到椭球的曲面时，根据椭圆的几何学原理这些sw就会在椭圆的另一个焦点上聚焦，这个焦点就是碎石焦点。,液电sw碎石技术诞生于20世纪80年代，是一种成熟的技术，其sw源结构比较简单，工艺也不复杂，尤其是液电脉冲能量转换效率较高，碎石
9、效果较好。缺点是电极寿命短、噪声大、散射波较多。,2电磁sw碎石机 电磁sw碎石机是20世纪90年代发展起来的sw新技术。电磁sw的工作原理：在一个平面线圈上放置一块金属振膜当线圈通过脉冲电流时，先产生一个强大的脉冲磁场，磁场推动金属膜振动压迫水，形成平面sw，这种平面sw经声透镜可以聚焦在一点。,电磁sw源与液电及其他sw源相比有明显的优点：(1)脉冲放电稳定；(2)聚焦效率高，没有散射sw。(3) 工作寿命长。另外，电磁sw触发时噪声小，无闪光。,电磁sw源的出现，是ESWL技术发展史上的又一个里程碑。尽管开始时碎石效果不如液电式sw碎石机但由于其上述明显的优点还是被市场所接纳。今天，电磁
10、sw技术已日趋成熟，国外的多数厂家已不再生产液电式碎石机，而全部改为生产电磁式sw碎石机。从当前发展趋势来看，电磁sw碎石机正在逐渐取代液电sw碎石机。,3. 压电晶体sw碎石机 压电晶体是一种电能与机械能相互转化的材料，对陶瓷片施加高压电脉冲，陶瓷片就会产生机械振动，对压电陶瓷片施加瞬间作用力，就会产生电脉冲：当数量足够的压电晶体同一球面等距排列同时施加电脉冲，就会同时产生机械能，这种力压迫水产生定向sw向球心聚集，可得到足够的sw能量。,压电晶体sw压电转换效率低，功率较小，碎石效果不如液电和电磁式碎石机，加上工艺复杂，要求高，维护费用高，所以仅有国外个别厂家生产。目前国内尚有几台这种碎石
11、机，但大都没有正常运行。,二、按定位方式划分 以定位方式划分的碎石机分成三种类型：X线定位碎石机；B超定位碎石机；X线、B超双定位系统型碎石机。,三、按使用功能划分 可分为单一功能型碎石机和多功能型碎石机。,体外冲击波碎石术的临床应用,一、适应证与禁忌证 体外sw碎石术应用20余年来，随着临床经验的不断积累和碎石机设备的不断更 新，现已成为治疗尿路结石的主要手段。 从理论上说，ESWL适用于治疗所有尿路结石患者，但为了取得最佳治疗效果和尽可能减少不良反应，临床上必须对结石病人加以选择。,(一)适应证 在ESWL问世之初，其治疗对象受到严格限制，仅限于直径1cm，不透x线的单发性肾盂或肾盏结石，
12、而且患者必须身体状况良好。随着临床经验的不断积累和碎石机设备的不断更新，ESWL适应证也在不断扩大。现在，除特殊情况外，ESWL基本上不受患者年龄、性别、结石部位及其x线影像特征等因素的影响，而且由于其非侵入性的特点，对患者身体状况的要求也远不如经皮肾镜取石术(PCNL)或开放手术那样严格。迄今，90以上的尿路结石都可用ESWL治疗。,1肾结石 直径2cm的肾盂或肾盏单发结石或总体积与之相当的多发结石是ESWL的最佳适应证，多数情况下单次治疗即可将之完全粉碎。直径24cm的结石一般仍可以ESWL为首选治疗方法，但术前常需放置输尿管导管或支架，且往往需要多次碎石。对于难碎结石(胱氨酸结石等)或直
13、径在4cm以上的巨大结石，应根据实际情况选择PCNL或PCNL+ESWL联合治疗。PCNL或开放取石术后的残余结石、畸形肾结石、移植肾结石亦适应于ESWL治疗。,2输尿管结石 输尿管各段结石均可用ESWL治疗：长径2.0cm的肾结石应慎重对待，必要时术前应制定分期碎石或联合治疗方案。对于2.04.0cm之间且伴有肾盂、肾盏积水的较大结石，将之击碎尚相对较易，但若是4cm以上的巨大结石，则相当困难。此时可采取ESWL与PCNL联合治疗，治疗效果和安全性均优于单一ESWL。,治疗前最好先放置输尿管支架或导管，防止碎石屑堵塞输尿管。碎石时，从有积水部位开始冲击，碎石纷纷坠入积水肾盏，待一处粉碎后再冲
14、击另一处，直至全部粉碎。,每次治疗sw剂量不宜过大，达到冲击量上限即可，关键在于要彻底粉碎，不要遗留较大碎石粒。碎石后嘱患者取患侧卧位平躺2448小时，以减缓碎石屑排出速度，防止石街形成。,巨大肾结石多伴有潜在性尿路感染，故即使治疗前尿液检查正常也应给予抗生素治疗，原则上使用抗生素12天后再碎石，碎石后再常规使用34天。一旦输尿管石街形成，应及时采取有效措施，保证患肾引流通畅。,输尿管结石的ESWL治疗解剖上按骨盆上、下缘将输尿管分为上、中、下三段。早期ESWL只用于治疗上段输尿管结石。随着治疗经验的积累和碎石机的改进，现在输尿管任何部位的结石都可用ESWL治疗。ESWL和各种体内碎石术的发展
15、己使得95以上的输尿管结石免于开放手术。和肾结石相比，输尿管结石ESWL治疗成功率相对较低，结石排净率为5397，再次治疗率为1030。这其中既有定位困难的因素，也有结石不易粉碎或不易排出的原因。,就整体而言,ESWL可作为输尿管结石的首选治疗方法,但不同患者又有所区别。体积过大（大于1.5cm）、多发、难碎结石以及停留时间过长（大于2个月）的结石，经输尿管镜治疗可能效果更好。上段、中段输尿管结石，ESWL可作为首选治疗方法。下段输尿管结石，国内外对其治疗方法的选择至今尚有争议。,膀胱和尿道结石的ESWL治疗 ESWL并非膀胱和尿道结石的首选治疗方法，仅在少数情况下比较适合。,并发症,石街 系
16、由大量碎石屑在输尿管内堆积而成，多见于较大肾结石碎石后。石街有三种形式：下端为较大之碎石块，其余为细小之碎石屑，最常见；全程均为细小碎石屑；全程均为较大碎石块，少见。石街一旦形成，除少数可自动解除外，大多需积极治疗。因此，对这类患者应严密观察，若石街在12天内不能自行消失，即应再次行ESWL治疗。ESWL治疗失败者可用腔内技术取石。预防石街的方法主要是巨大肾结石，应尽量采用ESWL与PCNL联合治疗，若单用ESWL，每次碎石量不能过大。碎石后取侧卧位，以减缓石屑排出速度，以避免其在输尿管内堆积。,发热 ESWL后发热并不常见，多由碎石堵塞尿路并发感染引起，碎石前有感染征象或结石较复杂者发生率较
17、高。发热多在碎石后13天内出现，常伴有患侧腰酸、腰痛。碎石患者出现发热症状后应予住院观察，检查血、尿常规，做血、尿细菌培养+药敏，有针对性地给与抗生素治疗。同时行尿路X线平片或超声检查，若发现有输尿管内碎石堆积，应采取积极措施解除梗阻，症状可立即缓解；反之，若延误治疗，常可导致感染扩散甚至败血症。,出血性并发症 血尿；肾实质和肾周出血；皮肤出血；消化道出血；咳血及血痰。由于人体血管对sw敏感，血管损伤导致的组织、器官出血是ESWL最常见的并发症，只是大多数情况下出血程度较轻，且为自限性，无需特别处理即可在短期内痊愈。,心脏并发症 临床上最常见的是快速性心律失常，严重者可出现心跳骤停。一旦出现心律失常，应立即停止碎石，心律大多能恢复正常。极少数患者可能会诱发急性心肌梗死，如出现相关症状和体征应及时处理，并请心内科会诊。,肾功能改变 研究表明，肾结石患者ESWL后肾小球滤过率和肾有效血流量短暂下降，12周后恢复正常。但对于孤立肾或既往有肾脏病史的患者，可能导致肾功能减退甚至肾衰竭，应尽量降低sw能量和治疗次数。,远期并发症 高血压；儿童肾脏生长发育延迟。尚不明确，有待进一步研究，应加强治疗后的远期随诊。,谢谢,
