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沖擊波碎石術(shù)的終極目標(biāo)是高效、安全、無痛。其中，高效是指碎石的效率，是治療所追求的上線；安全和無痛是保證患者平穩(wěn)度過治療期的下線。SWL的基本治療準(zhǔn)則是：SWL時(shí)須在上下線區(qū)間權(quán)衡利弊、揚(yáng)長避短，力爭達(dá)到“無石”水平。目前，各國總體的SWL效率商（EQ）平均徘徊在0.5左右，所以在具體治療每一位結(jié)石患者時(shí)，對(duì)于療效預(yù)測(cè)，有很大的不確定性。這與影響沖擊波碎石療效的因素因素有關(guān)。主要有技術(shù)因素、結(jié)石因素和設(shè)備因素。影響碎石療效的設(shè)備因素很多，可概括為設(shè)備自身缺陷和設(shè)備使用不當(dāng)兩類。

 

一、設(shè)備自身缺陷

（一）沖擊波源的問題 沖擊波碎石機(jī)的品質(zhì)取決于它的設(shè)計(jì)和制造水平，重點(diǎn)體現(xiàn)在它的核心部件——沖擊波源的技術(shù)與工藝上。目前對(duì)沖擊波的本質(zhì)和特性了解得還不夠深入，沖擊波碎石的物理機(jī)制并未徹底闡明，在沖擊波源的物理參數(shù)方面仍缺乏一套準(zhǔn)確而可靠的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是國內(nèi)缺乏檢測(cè)碎石機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)方法和儀器。這些問題，集中體現(xiàn)在沖擊波的焦區(qū)方面。

 

1.焦區(qū)體積  以往認(rèn)為，精細(xì)的沖擊波焦區(qū)能表明其研制技術(shù)和工藝先進(jìn)，其實(shí)，焦區(qū)過于精細(xì)，碎石效果反而不佳。體外模型石實(shí)驗(yàn)表明，它只能在結(jié)石表面產(chǎn)生一個(gè)“隕石坑”樣洞穴，整體破壞力不強(qiáng)。典型例證見于壓電晶體式碎石機(jī)，在臨床上，單期成功率較低，而復(fù)治率較高，以往所謂的“多期治療哲理”（multiple sessions philosophy）便是采用這種機(jī)型碎石的無奈之舉。此外，由于在SWL治療期間結(jié)石可隨呼吸來回移動(dòng)，若焦區(qū)較窄，結(jié)石頻繁移入和移出狹窄的焦區(qū)。狹窄焦區(qū)的另一個(gè)潛在缺點(diǎn)是作用于結(jié)石的能量更少，因?yàn)楫?dāng)焦區(qū)寬度小于結(jié)石寬度時(shí)，結(jié)石內(nèi)部的張應(yīng)力減小。因此，為了使結(jié)石受到剪切應(yīng)力的全部作用，結(jié)石的外表面必須盡可能受到?jīng)_擊波的作用，即焦區(qū)的寬度應(yīng)該大于目標(biāo)結(jié)石的寬度。

 

2.焦點(diǎn)壓力  以往認(rèn)為焦點(diǎn)壓力高碎石效率就高。但近來發(fā)現(xiàn)，碎石效果與焦點(diǎn)壓力的關(guān)系不大，至少不呈正相關(guān)。過高的壓力無益于結(jié)石粉碎，反而會(huì)招致不必要的組織損傷。治療的時(shí)候可以采取能量遞增技術(shù)（Ramping Up），以逐步提高沖擊電壓（能量）的方式觸發(fā)沖擊波，當(dāng)發(fā)現(xiàn)結(jié)石開始產(chǎn)生形態(tài)上的改變時(shí)候，可以不再提高能量，以減少損傷。

 

3.焦點(diǎn)距離  焦點(diǎn)距離即焦距，是SWL中一項(xiàng)重要的物理參數(shù)，它代表治療時(shí)沖擊波可穿透的深度。在國產(chǎn)碎石機(jī)中，這項(xiàng)參數(shù)是失真的。盡管這項(xiàng)參數(shù)在每種機(jī)型的技術(shù)說明書中都有具體數(shù)值，但只是一個(gè)大致的估測(cè)值，一般短于實(shí)際焦距。適合國人的沖擊波焦距約為130mm～140mm，若焦距太短，治療肥胖者或下段輸尿管結(jié)石時(shí)，壓力最大的焦點(diǎn)往往夠不到結(jié)石，只能落在結(jié)石前方的組織部位，不僅導(dǎo)致了碎石效率下降，而且那些本應(yīng)被結(jié)石吸收的能量還會(huì)造成周圍組織的損傷。

 

4.焦點(diǎn)位置  焦點(diǎn)位置有兩個(gè)概念：其一，是沖擊波自身的焦點(diǎn)。在制造或安裝碎石機(jī)時(shí)，焦點(diǎn)發(fā)生偏差在國產(chǎn)碎石機(jī)中并非少見，對(duì)策是每次安裝或檢修時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)塊狀模型石進(jìn)行試驗(yàn)性檢測(cè)，根據(jù)“彈坑”位置進(jìn)行校準(zhǔn)。其二，是指把沖擊波焦點(diǎn)投照在監(jiān)視屏上作為發(fā)射準(zhǔn)星的位置。碎石機(jī)長期使用后，由于機(jī)身震動(dòng)，其中的某些結(jié)構(gòu)可能發(fā)生移位，使監(jiān)視屏準(zhǔn)星偏離了真正的沖擊波焦點(diǎn)，導(dǎo)致沖擊波的焦點(diǎn)偏離治療目標(biāo)（結(jié)石），中靶率下降。因此，操作醫(yī)師應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì)使用焦點(diǎn)定標(biāo)器定期校正焦點(diǎn)位置，確保準(zhǔn)星到位。

 

（二）定位系統(tǒng)的問題：精準(zhǔn)度與可靠性雙雙不足 定位系統(tǒng)在腎結(jié)石治療中的角色不可小覷，但目前來看，這一環(huán)節(jié)的問題可不少。首先，我們來看一下定位系統(tǒng)的兩大主要缺陷。

 

1. 自身局限性：無論是X光定位還是B超定位，這兩種常用的定位系統(tǒng)都有其局限性。X光定位只能對(duì)不透光的結(jié)石進(jìn)行定位，對(duì)于透光或顯影較淡的結(jié)石則無能為力；而B超定位雖然能定位各種性質(zhì)的結(jié)石，但對(duì)于輸尿管結(jié)石的定位卻比較困難，因?yàn)檩斈蚬芙Y(jié)石往往缺少“聲窗”，定位操作相對(duì)復(fù)雜，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生才能掌握。

 

2. 內(nèi)在品質(zhì)不佳：定位系統(tǒng)的品質(zhì)對(duì)碎石效果有很大影響。以常用的23厘米增強(qiáng)器為例，按照國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其分辨率達(dá)到12線對(duì)即可達(dá)標(biāo)。然而，這種標(biāo)準(zhǔn)只能滿足一般結(jié)石的定位需求，如果結(jié)石與骨骼或腸道內(nèi)容物重疊，定位就會(huì)變得非常困難，甚至不可能。實(shí)際上，國內(nèi)不少碎石機(jī)的定位系統(tǒng)達(dá)不到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有些機(jī)器的定位系統(tǒng)已經(jīng)嚴(yán)重老化，但仍在超期“服役”，這無疑會(huì)大大影響定位效果。再來看B超定位。由于價(jià)格低廉，B超定位的碎石機(jī)在國內(nèi)基層醫(yī)院較為常見。但若使用的B超儀檔次低、品質(zhì)差、分辨力不高，加上B超定位的局限性和操作難度，往往就會(huì)導(dǎo)致因定位不準(zhǔn)帶來的碎石失敗。這種現(xiàn)象在基層醫(yī)院中尤為普遍。

 

 

二、設(shè)備使用不當(dāng)

 

（一）波源超期使用

液電式波源超期使用：由電極引起的碎石效率下降是液電式波源的主要問題。電極是高能沖擊波的發(fā)生源，有對(duì)極、同軸、平行、金屬熔斷式等多種，其中以對(duì)極式最佳，使用也最為普遍。對(duì)極式電極呈尖錐狀，在SWL過程中其尖端逐漸損耗，正負(fù)極間隙逐漸增大，最終影響橢球體的聚焦。正常電極尖間隙應(yīng)保持在規(guī)定距離，誤差不超過1mm，過長或過短都會(huì)影響沖擊波的產(chǎn)生和傳導(dǎo)。該距離每增加1mm，焦點(diǎn)寬度將增加10mm，結(jié)果是碎石效率降低，結(jié)石周圍組織損傷加重。電極必須對(duì)稱，位于反射缸中心。兩電極尖端也應(yīng)對(duì)稱并處在同一軸線上，不能偏移。HM3型碎石機(jī)的電極是可調(diào)的，治療過程中，要求每放電1000次左右即應(yīng)調(diào)節(jié)一下雙極間距，使之保持在正常范圍。但我國的液電波源使用的電極，均不可調(diào)節(jié)電極間距，為保證有效放電，原則上要求一個(gè)電極只治療一例患者。勉強(qiáng)使用報(bào)廢電極，從表面看來，是節(jié)省了一根電極，但其實(shí)際代價(jià)是碎石效果差，復(fù)震率高，加重了整機(jī)的工作負(fù)擔(dān)，耗費(fèi)整機(jī)使用壽命，其實(shí)是因小失大。電磁式波源超期使用：電磁盤是電磁式?jīng)_擊波的發(fā)生源，使用壽命因機(jī)型不同而異，通常放電次數(shù)為80萬～150萬次，可治療患者200～300人次。

 

有3種情況可致電磁盤的效能下降：①出廠時(shí)電磁盤質(zhì)量不佳；②電磁盤壽命縮短；③電磁盤超期使用。對(duì)策比較簡單，可用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)石模型在透明容器中行碎石檢測(cè)，對(duì)不合格者應(yīng)及時(shí)更換。一般不宜勉強(qiáng)使用“超期服役”的電磁盤，以免得不償失。壓電式波源超期使用：壓電晶體是壓電式?jīng)_擊波的發(fā)生源，可發(fā)射次數(shù)視機(jī)型而定。通常治療數(shù)百例患者后，功率逐漸衰減，碎石效率下降，此時(shí)就應(yīng)更換壓電晶體片。每次更換后的壓電晶體壽命較前逐次縮短30％左右。

 

（二）水囊內(nèi)存有氣泡

第二代和第三代碎石機(jī)大都采用水囊式耦合。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明，水囊本身就可以導(dǎo)致20%的沖擊波能量衰減。如果水囊內(nèi)存在氣泡，沖擊波在傳播過程中會(huì)發(fā)生折射和散射，導(dǎo)致沖擊波能量的進(jìn)一步衰減。

 

囊內(nèi)出現(xiàn)氣泡的原因有三個(gè)：一是空化效應(yīng)所致，沖擊波在水中傳播時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量微氣泡，這些微氣泡聚集之后就會(huì)形成較大的氣泡飄浮在囊內(nèi)的頂部。沖擊波的頻率越高，空化效應(yīng)越明顯。為了解決這個(gè)問題，Alexander及其團(tuán)隊(duì)研制出了一種可以發(fā)射低幅脈沖的裝置，以期加速水囊中空化氣泡核的崩解，避免其聚集而影響下一個(gè)沖擊波的傳導(dǎo)。二是囊內(nèi)注水后空氣未排盡，尤其是使用自來水的情況下，水中的氯氣也會(huì)逐漸釋放，需要較長時(shí)間才能徹底消失。三是囊內(nèi)水溫過高，根據(jù)蓋·呂薩克定律，壓強(qiáng)不變的情況下，一定氣體的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。如果采用較低溫度的水，則溶解于水中的氣體分壓相應(yīng)降低，氣泡形成就相對(duì)減少。在臨床上，將水囊內(nèi)水溫控制在20℃左右較為適宜。此外，晝夜溫差變化也可能導(dǎo)致水囊內(nèi)產(chǎn)生較多的氣泡。目前，一些先進(jìn)的碎石機(jī)帶有自動(dòng)抽氣裝置，可在治療過程中始終保持囊內(nèi)去氣狀態(tài)。在啟用自動(dòng)抽氣裝置時(shí)，要注意適當(dāng)傾斜水囊，使抽氣口位于水囊的最高點(diǎn)。

 

（三）耦合問題

1.耦合欠佳 理想的耦合是波源的水囊膜與人體皮膚之間通過耦合劑密切貼合，以保證沖擊波在其通路上進(jìn)行有效傳播。在臨床上常常會(huì)忽視理想的耦合。以下是兩種可能導(dǎo)致耦合不良的情況：一是貼合不良，常見于治療深度比較大、水囊充盈度不足時(shí)。如果患者在治療過程中靠壓水囊，囊膜有可能出現(xiàn)皺褶，這會(huì)造成沖擊波能量損耗。由于皺褶中存在空氣，可能會(huì)導(dǎo)致局部皮膚出血甚至破損。因此，操作醫(yī)師在定位后觸發(fā)沖擊波之前，應(yīng)常規(guī)檢查水囊是否平整；也可以在定位前先排掉水囊中大量的水，待定位好后在目視下再充盈水囊進(jìn)行微調(diào)定位。二是治療深度比較淺時(shí)，水囊可能充盈不足，與皮膚貼合不充分。此外，如果采用超聲定位的話，超聲探頭也會(huì)減少水囊與皮膚的接觸面。這個(gè)問題可以通過充分充盈水囊來解決，同時(shí)也要注意在超聲探頭與水囊之間的縫隙涂上充足的耦合劑。

 

2.耦合劑品質(zhì)不佳 由于水囊膜與人體皮膚之間存在一定的聲阻差異，并且兩者相貼合時(shí)，中間會(huì)存在空氣。為了保持水囊與皮膚間的密切接觸，涂抹上一層液膠狀耦合劑作為傳導(dǎo)介質(zhì)。然而，臨床常見問題是自制的耦合劑不達(dá)標(biāo)，調(diào)配過稀會(huì)導(dǎo)致耦合劑在使用中流淌，起不到應(yīng)有的作用；調(diào)配過稠則會(huì)結(jié)成塊狀，中間產(chǎn)生大量氣泡，增加聲阻抗。體外實(shí)驗(yàn)研究顯示，耦合區(qū)域有2%的氣體可以使結(jié)石的粉碎率減少20%~40%；如果有20%的氣體，粉碎模型石所需的沖擊波次數(shù)是沒有氣體的3倍。為了解決這個(gè)問題，多尼爾碎石機(jī)設(shè)計(jì)者在水囊中安裝了監(jiān)控耦合的攝像裝置，以監(jiān)控耦合質(zhì)量。如果有氣泡等耦合不良問題，可以通過壓舌板平刮水囊與皮膚間隙，顯著減少間隙中的氣泡，從而減少25%的沖擊次數(shù)。在臨床工作中，可以仿效多尼爾碎石機(jī)的做法，常規(guī)使用壓舌板平刮來去除氣泡。品質(zhì)良好的SWL耦合劑應(yīng)具有以下特點(diǎn)：沖擊波衰減系數(shù)??；聲阻抗介于皮膚與水囊之間，匹配良好；具有一定粘附力，易于展開，易于清除；粘滯性適中，潤滑性能良好，使用時(shí)不會(huì)流淌，又易擠出；不污染衣服，干燥后不留痕跡；保濕性適中，不易干燥；外觀色澤透明，均勻性高，不含氣泡，不含顆粒及雜質(zhì)；穩(wěn)定性好，不變色，不分層，不析出，不變質(zhì)，不腐敗，稠度不改變；不刺激皮膚，不腐蝕水囊。另外，涂抹耦合劑的方法也會(huì)影響碎石效果。Neucks使用數(shù)字成像技術(shù)研究涂抹耦合劑的最佳方法發(fā)現(xiàn)，最好的技術(shù)是直接從儲(chǔ)存罐中將大量的耦合劑倒在碎石機(jī)的水囊膜上，而不是手動(dòng)涂抹。通過水囊的逐漸充盈過程使耦合劑擴(kuò)散，同時(shí)注意到水囊中心部分的耦合作用是最重要的。為解決耦合的問題，有研究者正在研發(fā)一次性耦合膜，其作用是：保證水囊與人體之間的良好耦合，以及減少交叉感染。SWL可以產(chǎn)生皮損，即使術(shù)后皮膚表面不滲血，不代表皮膚沒有損傷。在放大鏡下觀察可以發(fā)現(xiàn)表皮的損傷性改變。因此一次性耦合膜的研發(fā)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

 

（四）沖擊頻率過快

體外、體內(nèi)實(shí)驗(yàn)和臨床證據(jù)表明，碎石沖擊頻率過快是導(dǎo)致碎石效率下降的常見原因。我們的體外實(shí)驗(yàn)測(cè)試顯示，碎石效率與沖擊頻率呈反比關(guān)系，每分鐘50次的沖擊頻率比每分鐘90次的沖擊頻率碎石效率高出約一倍。Paterson及其同事在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，使用經(jīng)皮方法將模型石植入豬的腎下極，隨后用電子液壓Dornier HM3裝置分別以每分鐘30次和120次的沖擊頻率，給予20kV 400次的沖擊波。結(jié)果顯示，每分鐘30次的結(jié)石粉碎率明顯高于每分鐘120次。Pace的一項(xiàng)薈萃分析也顯示，相對(duì)于每分鐘120次，頻率為每分鐘60次療效更好，尤其在直徑10mm以上的結(jié)石中更為明顯。沖擊頻率對(duì)碎石效率的影響機(jī)制尚未完全闡明?，F(xiàn)階段的主要觀點(diǎn)是，隨著沖擊頻率的增加，前次沖擊波產(chǎn)生的空化氣泡尚未完全崩解，這些微氣泡形成所謂的“空化顆?；驓馀菰啤?，這種氣泡云可以反射沖擊波并限制空化氣泡的崩潰，從而減弱了后續(xù)沖擊波的效率。在低沖擊頻率情況下，結(jié)石周圍的空化氣泡含量減少，聲阻抗降低。Bailey及其同事在豬模型中也證實(shí)了這種氣泡云的存在。降低沖擊頻率不僅有利于碎石，還可以減少腎臟的損傷。Evan使用Dornier HM3碎石機(jī)在豬模型中證實(shí)，每分鐘120次的沖擊頻率出現(xiàn)的出血性腎損害為4.7%，而每分鐘30次僅為0.08％。研究小組提出了兩個(gè)機(jī)制：首先，較慢的速度有更多的時(shí)間更有效地清除血管內(nèi)的空化核，從而減少空化泡破裂對(duì)血管的影響；其次，如果沖擊波的頻率比組織的松弛時(shí)間快，則腎實(shí)質(zhì)內(nèi)的應(yīng)力可以累積，并且可能導(dǎo)致血管損傷。因此，為了優(yōu)化SWL效率并減輕組織損傷，建議將沖擊頻率控制在每分鐘60次以下。

 

 

產(chǎn)品介紹

 

Magna雙波源碎石機(jī)

——“蝴蝶形”聚焦區(qū)，減少腎臟損傷

● 研究表明，雙波源“蝴蝶形”聚焦區(qū)能減少5倍的腎臟損傷，大大縮短治療時(shí)間，減少病人痛苦和并發(fā)癥

● 創(chuàng)新性的電磁波波源效率監(jiān)控技術(shù)，可以明確指示波源的效能狀態(tài)，保證手術(shù)時(shí)患者的安全

● 沖擊波發(fā)射與超聲影像同軸技術(shù)，可實(shí)時(shí)觀察沖擊波通路、耦合，消除了聚焦點(diǎn)與靶區(qū)的定位誤差