体外冲击波碎石机概述及日常维护

杨斐 陆一滨 杭州市中医院设备科 (杭州 310007）

体外冲击波碎石机概述及日常维护

杨斐 陆一滨 杭州市中医院设备科 (杭州 310007）

由于体外冲击波碎石机治疗尿路结石时创伤小、费用低、治疗效果显著，所以广泛应用于临床。在了解体外冲击波碎石机的原理及构造的基础上，结合碎石机使用过程和平时维护保养中遇到的问题，归纳总结出一些日常维护中的注意事项，进而利于碎石机以后的正常使用和其治疗效果，以及患者的人身安全。

体外冲击波碎石机 原理 结构 日常维护

0.引言

体外冲击波碎石机是利用碎石机产生的冲击波在体外聚焦击碎体内的结石，使之随尿液排出体外，以治疗尿路结石的装置。通过体外冲击波碎石机来治疗尿路结石，其优点是创伤小、费用低而治疗效果显著，因此被广泛应用于临床。

我院泌尿科目前所用的为DiREX型体外冲击波碎石机（图1），通过X光定位，方便迅速地寻找结石、准确地进行结石的定位并监测碎石的过程。

图1. 我院DiREX型体外冲击波碎石机

1.体外冲击波碎石机碎石机理

体外冲击波碎石机的碎石过程大致如下： （1）当经过聚焦的具有高能量的冲击波碰到结石

后，由于人体组织和结石的声阻抗差别很大，在结石的前表面产生强烈的反射，形成高压区，通过压力波的应力作用，引起结石的该侧开裂和破碎。结石的该侧表面呈年轮状环绕剥落，加快冲击波的频率可以提高碎石效果。（2）进入结石的部分冲击波到达结石的对侧界面后，同样产生反射，并发生相位逆转，入射的压力波变成张力波，通过张力作用使结石的该侧发生球帽状碎裂。（3）在结石表面的旁侧形成的偏射和折射，也会产生扭力和剪力，促使结石的进一步破碎。（4）通过上述的一次又一次的冲击波作用，逐步将结石粉碎。

为了使治疗效果明显，碎石机波源需要通过介质与人体耦合，通常使用水囊和超声耦合剂。碎石机装置通过高变比的充电变压器将市电升高至高压，并且对电容充电，电压在8～20KV可调。同时触发脉冲通过触发变压器的升压产生高压脉冲，在放电管触发放电，电极产生冲击波，再由椭球面聚焦将冲击波能量汇聚至碎石焦点。

2.体外冲击波碎石机的基本结构

体外冲击波碎石机主要由体外冲击波发生源、冲击波的触发系统、冲击波与人体的耦合、结石定位系统、计算机控制操作系统和治疗床组成。

（1）冲击波发生源

冲击波发生源是体外冲击波碎石术的核心技术，它决定着粉碎结石的效果、治疗工作的效率及对患者身体的影响。目前所应用的体外冲击波碎石机根据其工作原理不同采用了以下几种类型的冲击波发生源：液电冲击波源、压电冲击波源、电磁冲击波源、激光冲击波源和微爆炸冲击波源。

我院DiREX型碎石机属于液电冲击波发生源。它产生冲击波的原理为电极在水中发生高压火花放电。利用充电的高压电容向放电电极送出所需的放电能量，当电极在传播介质水中放电时，由于液电效应立即引起周围水介质爆炸性地蒸发，从而形成迅速膨胀的等离子体而在周围的液体中产生冲击波。

（2）冲击波的触发系统

冲击波的触发产生必须保证对患者各器官功能无损害，确保患者安全；同时又要使冲击波进行有效冲击，命中率高。冲击波的触发方式有五种：心电R波触发、呼吸触发、呼吸与心电R波同步触发、自动连续触发和手动触发。

我院DiREX型碎石机采用手动触发，能量分低中高三挡，每档5个级别，根据患者耐受力和结石大小，进行选择。

（3）冲击波与人体的耦合

冲击波必须经由某种声阻抗和人体组织声阻抗相近的介质耦合无障碍地进入人体，以避免冲击波在进入人体的界面处产生反射导致应力而伤害人体。理想的耦合介质为水。冲击波和人体间的耦合方式有下列三种，水槽式、水盆式和水囊式。

我院DiREX型碎石机采用的是水囊式，用去气蒸馏水作为传导介质。

（4）结石定位系统

其用于使结石和冲击波聚焦焦点重合，要求结石图像清晰，能方便迅速地寻找结石、准确地进行结石的定位并监测碎石的过程。目前冲击波碎石机的定位方式有3种：X线定位、B超定位和X 线/B超双定位。

我院DiREX型碎石机采用的是X 线定位，其特点是快速、方便、图像清晰，但缺点是有X线辐射性损伤，所以治疗过程中要尽量减少曝光时间。

（5）计算机控制操作系统

计算机控制结石定位、X光曝光时间和剂量、控制X 线图像的数据采集和存储，以及打印病例报告等。

3.体外冲击波碎石机的日常维护

在体外冲击波碎石机的原理及构造的基础上，结合碎石机使用过程和平时维护保养中遇到的问题，归纳总结出一些日常维护中的注意事项，有利于碎石机以后的正常使用和其治疗效果，以及患者的人身安全。

（1）保持碎石机机房良好的温湿度环境

体外冲击波碎石机属于比较精密的医疗仪器，它对所处的环境有着较高的要求。由于碎石机的X线定位系统使用数万伏的电压，冲击波源也使用上万伏的电压，因此机器工作环境的温湿度不能过大，最好能够配上空调。整个机器(包括病人支架或床)都要可靠接地。为了保证机器的性能，避免供电引起的损坏，需要给碎石机配上高功率的稳压器。

我院碎石机就曾因为更换机房，室内虽然温度在正常范围，但湿度过高，导致碎石机高压发生器部件绝缘板上发生“高压爬电”，导致相关芯片烧坏，机器无法正常工作。维修后，给机房配备除湿机，保证机器所处环境湿度正常。图2为曾经发生“高压爬电”的部件。

（2）定期确定焦点位置的准确

为了保证定位结石的准确性，建议定期由工程师对碎石机的焦点进行准确定位。一般做法为通过改变机器四脚的高低来确定。

（3）蒸馏水的更换

每次病人治疗前，都应该在水囊内装满蒸馏水，以保证水囊与病人的充分接触，保证治疗效果并避免病人皮肤受伤。每天做完治疗，应及时排掉废水，防止腐蚀电极，影响之后的治疗。

（4）电极的校正与更换

一般病人治疗，碎石冲击波次数在2000到3000次左右。随着所做病人的增加，次数骤增，电极间的间隙会变大。这就需要治疗人员或者工程师用专用的工具对电极进行校准，保证接下来的正常使用。当电极无法校准到规定的间隙时，则需要更换新的电极。

（5）定期确认碎石能量是否合格

冲击波高压发生器的使用寿命为100万次，在之后能量因高压部件的耗损会使冲击波能量下降。我们可以通过碎石机冲击波来测试冲击波的能量。

正常情况下，新的冲击波高压发生器在中能5档下击碎一颗模拟结石（从网框内被击碎成粉末后全部掉落出来）需要150～250次左右；在高能5档下需要110～210次左右。改数值为经验值，与测试条件和材料有关，只能大致判断能量高低，不能作为判断冲击波能量的量化标准。

图2. 发生“高压爬电”的部件

4.总结

通过体外冲击波碎石机来治疗尿路结石，其优点是创伤小、费用低而治疗效果显著，因此被广泛应用于临床。在了解体外冲击波碎石机的原理及构造的基础上，结合碎石机使用过程和平时维护保养中遇到的问题，归纳总结出一些日常维护中的注意事项，进而利于碎石机以后的正常使用和其治疗效果，以及患者的人身安全。

[1] 张臣舜，尿石症体外冲击波碎石机的原理和维修，医疗装备，l998第2期

[2] 孙西钊，体外冲击波碎石的原理与设备，世界医疗器械，2000年3月

[3] 邹军以，吴铁铮，简述体外冲击波碎石技术，医疗装备，2003第5期

[4] 孙西钊，《医用冲击波》中国科学技术出版社，2009年10月

[5] YY 0001-1990 体外冲击波碎石机通用技术条件

The Summary and Daily Maintenance of Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy

YANG Fei LU Yi-bin Department of Medical Engineering, Hangzhou Hospital of Traditional Chinese Medicine (Hangzhou 310007)

The ESWL is widely used in clinical due to the fewer traumas, low cost and significant treatment of urinary lithiasis treated by it. We summarize some matters needing attention of the daily maintenance that combining with the process of the use and the usual problems encountered in maintenance, which based on understanding the principle and structure of extracorporeal shock wave lithotripsy. So it is benefit for the normal use of the ESWL and itsʼ therapeutic effect, as well as the patients' personal safety.

EWSL, principle, structure, daily maintenance

1006-6586(2016)04-0065-04

TH779

A

2016-01-06