體外震波
碎石機(jī)是一種非侵入式的治療設(shè)備,因此對(duì)人體的損傷較小,治療效果較好,在臨床上得到廣泛的應(yīng)用。
體外震波碎石機(jī)主要由:做功(充、放電回路,沖擊波源)、定位、計(jì)算機(jī)輔助及操作(操作臺(tái)及床旁操作盤(pán))等四個(gè)系統(tǒng)組成。
1.做功系統(tǒng)(Working System)
做功的原理:電磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。超聲波在通過(guò)不同的介質(zhì)時(shí),因介質(zhì)的密度不同,會(huì)產(chǎn)生沖擊方向上的改變。人體密度與水的密度相差不大,因而人體與水接觸面上不會(huì)造成變化,而人體密度與結(jié)石密度相差很大,因而沖擊波會(huì)在結(jié)石表面處產(chǎn)生一種機(jī)械的推與拉的作用,從而將結(jié)石粉碎。
沖擊波源產(chǎn)生的方式可分為三類(lèi):液電式?jīng)_擊波源、壓電式?jīng)_擊波源、電磁式?jīng)_擊波源。沖擊波源以液電式居多,因其發(fā)展較早,技術(shù)成熟,碎石效果好,而被廣泛應(yīng)用,電磁式?jīng)_擊波源發(fā)展較新,能量穩(wěn)定,制作工藝比壓電式簡(jiǎn)單,聚焦性好,相對(duì)對(duì)人體的損傷小,因而越來(lái)越多地被采用,以下就電磁式與液電式?jīng)_擊波源論述比較。電磁波碎石是通過(guò)高壓電容器對(duì)一個(gè)電感線圈放電,產(chǎn)生的脈沖電流形成一個(gè)很強(qiáng)的脈沖磁場(chǎng),使線圈上覆蓋的振膜感應(yīng)產(chǎn)生磁場(chǎng),振膜磁場(chǎng)與線圈磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生排斥力,在水介質(zhì)中振膜的另一面形成沖擊波,再通過(guò)透鏡(雙凹面透鏡)聚焦,焦點(diǎn)與體內(nèi)結(jié)石相重合,使其粉碎。電磁沖擊波是一種平面波,它全部通過(guò)透鏡聚焦,不存在未經(jīng)聚焦而直接沖擊人體組織的沖擊波,避免了直達(dá)波對(duì)人體組織的傷害;而液電沖擊波是采用電極放電產(chǎn)生的,是一種球面波,球面波到達(dá)反射杯的部分被反射,反射后聚焦于第二焦點(diǎn)。反射杯是開(kāi)放的,有相當(dāng)一部分的沖擊波沒(méi)有聚焦,而是直接沖擊人體,而且液電沖擊波的能量相對(duì)較大,從而對(duì)人體造成一定的傷害。
電磁沖擊波由磁盤(pán)放電產(chǎn)生,電磁盤(pán)在使用過(guò)程中只會(huì)損壞,不會(huì)產(chǎn)生偏差,沖擊波經(jīng)透鏡(雙凹面透鏡)聚焦后,其焦點(diǎn)位置不會(huì)漂移,焦斑大小也不會(huì)變化,只要定位準(zhǔn)確,沖擊波能量就集中在結(jié)石上,因而不會(huì)對(duì)人體組織造成傷害。液電沖擊波采用電極放電,隨著電極的放電耗損,其變粗,形成電極的邊緣發(fā)生放電現(xiàn)象,產(chǎn)生的沖擊偏離焦點(diǎn),經(jīng)反射杯反射后,在聚焦點(diǎn)的偏差會(huì)加大數(shù)倍,第二焦點(diǎn)將變成一個(gè)大的焦斑,焦斑太大致使沖擊波能量不能集中在結(jié)石上,部分健康的組織將受到?jīng)_擊,從而造成一定的傷害。
2.定位系統(tǒng)(Locating System)
目前采用醫(yī)用X射線與
B超兩種定位系統(tǒng)進(jìn)行定位。在X射線定位中,過(guò)去采用固定的雙球管、雙影像增強(qiáng)器進(jìn)行定位,經(jīng)濟(jì)成本高,而且很難避開(kāi)骨骼組織的阻擋,圖像無(wú)法看清,操作也復(fù)雜,故現(xiàn)都采用三維可移動(dòng)式C形臂單球管x光機(jī),C形臂以沖擊波焦點(diǎn)f為圓心可做平面轉(zhuǎn)動(dòng)或球面運(yùn)動(dòng),X射線投影中心經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)f將C形臂任意轉(zhuǎn)動(dòng)改變一個(gè)角度,就可進(jìn)行定位,此種定位系統(tǒng)定位準(zhǔn)確、快捷,成本相對(duì)較低,因而優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)大于前者。該系統(tǒng)可對(duì)腎、輸尿管結(jié)石全方位定位。
X射線定位:直觀、準(zhǔn)確、方便、快捷,是采用三維坐標(biāo)定位的,成本相對(duì)較高,對(duì)人體有一定的傷害,因而要求盡可能曝光時(shí)間短,X射線的劑量盡量小,對(duì)操作房間的防護(hù)要求也較高;B超定位:是一種極坐標(biāo)方式定位的,對(duì)陰、陽(yáng)結(jié)石均可顯示,可實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控、對(duì)人體傷害小、對(duì)操作者技術(shù)要求很高,而且圖像質(zhì)量不如
X光機(jī),很難確認(rèn),不如X光機(jī)定位直觀、方便、快捷,所以現(xiàn)在K射線定位較多,B超可以輔助定位(經(jīng)濟(jì)條件允許情況下)。
3.計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)(Computer Supplementary Systerm)
計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)是配有數(shù)字醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)(DMIS:Digital Medical lmaging System)。主要功能有兩個(gè):(1)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)(Date Collection/storage)。(2)影像捕捉(Imaging Grasp),在計(jì)算機(jī)配置上增加了視頻捕捉卡,即動(dòng)態(tài)視頻捕捉/播放卡,它能夠同時(shí)抓取動(dòng)態(tài)視頻、音頻信號(hào),并加以壓縮、存儲(chǔ)和回放,它的功能是將PAL制式信號(hào)轉(zhuǎn)換為SVGA信號(hào)(Super Video Graphic Array)。