体外碎石各论

1 20世纪50年代，前苏联学者开展了体内 液电冲击波膀胱碎石技术。 60年代出于军事目的对体外冲击波进行 研究。 1963年德国Dornier公司的物理学家发现 ， 当雨点落在超音速飞行的飞机上时， 可 产生一种冲击波，并能传播到离原撞 击 点很远的地方使之产生裂缝。 一、体外冲击波碎石发展简史 2 19691972年，开始研究冲击波在医学 上 的应用。实验证实冲击波经过聚焦能 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。 1978年，多尼尔公司研制出第一台试 验 性碎石机供动物实验用，并成功治疗 了 移植到犬肾中的人体结石。 3 1979年，第一台水槽式体外冲击波碎石机样机 （ HM 1 型机），1980年2月，成功治疗了首例肾结 石 患者。 1982年5月，开发出HM 2 型机，更换 电极时不必将患 者从水移出，操作更方便。 1984年，首台商品化的HM 3 型机问世，从此治疗 尿 路结石开始了革命性变化。目前已成为首选的 标准 方法。 1990年后，碎石机由水槽式改为水 囊式，机器构造 简单化，病人治疗更方便。 4 我国体外冲击波碎石机的研制和 临床推广应用 1982年，开始研制体外冲击波碎 石机碎石机。 1984年10月，研制出我 国第一台实验样机。 1985年首次应用 于临床治疗肾结石取得成功。 随后全国 有十几家生产、科研单位相继研制 出各 式各样的体外冲击波碎石机推向市场。 目前全国已有25家单位生产碎石机，已 投入 使用的碎石机达1500多台。 5 （一）目前碎石机型已达31种，共分三代 ： 第一代碎石机，指HM 3 型，水槽式 。目前已 不在生产，但该机型碎石效果 最佳。 对二代碎石机，水囊式（或称干式碎石 机）。 碎石效果不如第一代碎石机。 第三代碎石机，将发射波源与泌尿手术 操作 台合为一体，实现了多功能化。已 在欧洲市 场普遍使用。 二、体外冲击波碎石 6 （二）碎石机定位系统 wX光定位， wB超定位， wX光与B超双定位。多以后者为 主。电磁 式碎石机是以X光为 主，B超定位为辅； 压电式碎石 机则以B超为主，X光定位为辅 。 7 （三）碎石机冲击波源类型 w 液电式 w 压电式 w 电磁式 w 聚焦激光式和微型爆炸式正在研制中 。 8 （三）碎石机冲击波源类型 w 液电式冲击波：在一个椭圆型反 射器内，通 过液体中电极火花放电 的方式转化成冲击波。 其特点是脉 冲功率高，碎石效果好；缺点是 常 需调节电极间距和频繁更换电极。 因为第 一焦点火花间隙每增加1mm ，将会导致第二 焦点处的宽度增加 10mm，使碎石效果降低， 周围组 织损伤加重。 9 （三）碎石机冲击波源类型 w 压电式冲击波：是由压电晶体产生的 一种超短脉冲波。其特点是焦点紧凑 精 细，具有极高的峰值压力，但其能 量级 别较液电式机差几个数量级。故 在治疗 小结石时有其独特的优越性。 10 （三）碎石机冲击波源类型 w 电磁式冲击波：将电能转换成磁能， 再 转换成机械能，通过声透镜或抛物 面反 射体将机械波聚焦后形成。其主 要特点 是冲击波源可连续使用近百万 次，无须 更换电极，损耗成本低。其 冲击波能量 介于液电式和压电式机型 之间，比较合 乎临床使用要求，似有 取代压电式冲击 波源的趋势。 11 各种冲击波源的比较 利用人工模拟结石，在相同的冲击次 数和 可比的能量强度下，结石粉碎的 体积量 依次为液电电磁压电。 12 三、冲击波碎石原理 冲击波和结石相互作用的机理尚未完 全 明了。传统观念认为是冲击波的压 力效 应和张力效应的直接作用，但现 行理论 认为张力波引起的空化效应才 是结石粉 碎的主要内在动力。 13 三、冲击波碎石原理 w1.压力效应： 由于人体组织密度和 结石密度不同，因而声 阻抗存在差 异。当聚焦的冲击波进入人体后 遇 到结石时，由于声阻抗的变化，在 入射界 面产生反射培压现象，如果 这种冲击波的压 力强度超过结石的 抗压强度，就会在结石入 射表面出 现裂解而破碎。 14 三、冲击波碎石原理 w2.张力效应： 当冲击波在结石内继 续前行传播到结石 对侧界面时，由 于声阻抗的再次变化， 冲击波被反 射回来产生张力波，使出 波界面附 近处于应力状态，如果这种 应力强 度超过结石的抗张强度时，就 导致 结石粉碎。 15 三、冲击波碎石原理 3.空化效应： 一定压力的冲击波在水中振动 ，使溶解 在水中的气体释放出来形成空 化气泡， 空化气泡在冲击波运动极短的 时间内 膨胀、崩溃，这种现象叫空化效 应。 当空化气泡快速膨胀或崩溃后产生 的 高速微喷射超过结石破碎强度时，就 会导致结石粉碎。 16 空化效应的作用 体外实验把结石放在没有气体的液体 （柴 油）与放在有气体的水中比较，结 果在 水中的结石600次内完全粉碎，而在 柴 油中的结石颗粒很大，表明水介质中 含 有大量的微小气泡，冲击波使气泡在 结 石周围和内部产生空化效应而导致结 石 粉碎 17 复式脉冲冲击波 w 充分利用空化效应的作用。一次放电在数微 秒内产生2个脉冲波，第一次冲击波在结石 周 围及内部产生大量微细气泡，这些气泡从 产 生到膨胀破裂一般只需数微秒的左右，在 第 一次冲击波产生的气泡高峰时，来第二次 冲 击波，加剧气泡的膨胀破裂，从而增加对 结 石的压力和张力，提高碎石效果，缩短治 疗 时间。据报道复式脉冲冲击波可提高40% 的 碎石效果。 18 w 剥蚀性破坏 w 剥落性破坏 w 层状剥离性破坏 四、结石粉碎的不同方式 19 层状剥离性破坏 w 发生在结石内部相邻的界面。在同心层 结石中，由于结晶层和外周基质层之间 的声阻抗不同，在层间产生反射性冲击 波而导致结石层状剥离。 20 结石脆性 在同质性结石中，反射性张力波的幅度随结 石体 积的增加而降低，故2cm结石的碎石 效果相应降 低；在同心层结构的结石中，结 晶基质界面能 够多次反射出张力波，与体 积相同的同质性结石 相比，其力度要高的多， 所以同心层结构异质性 结石比同质性结石易 碎。 21 结石脆性 w 脆性结石具有多重易碎机制，包 括结石 前界面空化性剥蚀、晶体 基质界面 的层状分离和后界面 的剥落性破坏； 弹性结石变形力 强、抗裂性高、能够 通过塑变作 用吸收空化性喷射撞击的 能量， 妨碍了前界面的空化性破坏力 传 导到结石主体，使结石难以完全 性 粉碎。 22 剥落性破坏 w 当冲击波经过结石后界面时，由于声阻 抗的突然降低产生反射性张力波，大 多 数结石经得起压力波的挤压力，经 不起 张力波的抗伸力，一旦超过结石 张力性 破坏强度，就会造成大块圆帽 状碎块从 结石后界面脱落。 23 剥蚀性破坏 u结石前界面直接面临入射冲击波，是由 于空化作用所致的。大量空化气泡急 速 崩解，产生高速微喷射，撞击结石 表面 而致损害。 24 w体外冲击波碎石机碎石临床指导 w一、体外冲击波碎石的适应证有： w1、肾结石：直径小于或等于2cm的肾盂或肾盏单发结石或总体积与之相当的多发结石及肾中度以下积液是体外冲击波碎石机碎石的最佳适应证。直径2-3cm的结 石一般仍可以选用体外冲击波碎石机碎石，但术前需放置输尿管导管或支架。结石不管多大对于合并中度积液以上的病人首选手术治疗。（注明结石大小以X线 片测量为准） w2、输尿管结石：长径小于1.5cm的中、上段输尿管结石是原位体外冲击波碎石机碎石的最佳适应证。结石停留时间过长超过6个月或体积巨大或结构致密的结石 或肾中度以上积液的病人或下段结石首选手术治疗。 w3、膀胱结石：首选经尿道体内碎石术，直径小于或等于2cm的结石可以行体外冲击波碎石机碎石。对于尿道狭窄或前列腺增生症合并梗阻的病人首选手术治疗 ，因外冲击波碎石机碎石也难以排出。 w4、尿道结石：首选可直接取出或原位气压弹道碎石，也可推回膀胱再行体外冲击波碎石机碎石。 w二、体外冲击波碎石机碎石的禁忌证有： w1、 妊娠 2、凝血机制异常 w3、急性尿路感染（尤其血尿常规提示炎症及胃寒发热的结石患者）、结石梗阻并肾积脓、慢性尿路感染（需要用敏感抗生素3天以上） 4、结石远端尿路器质性 梗阻，非梗阻性肾功能不全，双侧上尿路结石梗阻并肾功能不全者 w5、严重心血管疾患(高血压未控制，心律失常)，严重糖尿病患者，带有心 脏起搏器的患者 6、传染病活动期 7、复杂性结石 w8、结石梗阻并肾中重度积液 三、体外冲击波治疗的临床指导 （一）碎石前的常规检查 w1、必须检查的：血常规及全程CRP、尿常规、肾功能、电解质、血糖、凝四、 项心电图、泌尿系B超、尿路平片（DR）如果阴性结石必要时可行CT 检查。 w 阅读会员限时特惠 7大会员特权立即尝鲜 w w w w2 w2、其他检查根据具体情况选择检查： w（1）22岁以下的结石患者要求必须检查静脉泌尿系造影（IVP），其他患者也 w可以进行此检查 w（2）有肝脏疾病的患者要求检查肝功能，其他患者也可以进行此检查 （3）有肺部疾病的要求检查胸片 w（4）有尿路感染患者建议行中段尿细菌培养及药敏尤其中重度以上尿路感染 w及反复尿路感染的结石患者。 （二）碎石前必须注意的方面 w 1、心理方面：耐心解释，争取患者的配合。 2、全身方面： w（1）详细了解患者的心，肺，肝，肾，血液系统，有无妊娠等有关病史， （2）高血压患者：需控制血压再碎石 w（3）若使用抗凝剂者，治疗前需停用至少2周，并检查凝血功能至正常后 w方能体外冲击波碎石 w（4）糖尿病患者：需控制血糖再行体外冲击波碎石 （5）需要麻醉的患者（多见于儿童）按麻醉要求准备 w（6）输尿管中下段结石行体外冲击波碎石治疗如有条件可选前一天晚8时 w服缓泻剂，治疗日晨禁食。若下午碎石，则当日中午禁食。这样可能更容易发现及定位。 w3、泌尿系统方面： w（1）肾功能差结石患者：不宜行体外冲击波碎石 w（2）比较肥胖的结石患者碎石效果相对较差，注意跟患者及家属解释清楚（3）碎石前要求签署体外冲击波碎石知情同意书 （4）对结石较大，感染性结石应碎 石前三天用抗生素 （5）有尿路感染者需用抗菌药控制后再行体外冲击波碎石 （6）治疗前40分钟可饮水500ml对保护肾脏有一定的作用。 4、特殊准备：下列结 石患者需在碎石前放置输尿管支架或导管： （1）巨直径2cm以上的结石大或一次碎石难以成功者; （2）孤立肾; w（3）难碎的输尿管结石。 （三）碎石后的处理 w w w 3 w1、常规注意事项 w（1）饮水与补液：每天建议饮水2500ml以上 w（2）休息：一般碎石术后2-3日可逐渐增加活动量，根据结石部位采取不同体位，如头低脚高位，叩击肾区，跳跃运动的等多方位体位活动；但肾结石患者碎 石术后一周内注意休息（尤其并发肾周血肿、腰疼时间较长及血尿严重），不要进行激烈的运动。 w（3）排石体位：不同部位的结石可采用不同的体位以协助排石，肾盂、肾上中盏、输尿管、膀胱和后尿道结石均可不采用特殊体位。肾下盏结石宜采用头低脚 高体位排石，效果则会更好。（倒立体位） w（4）体外冲击波碎石机碎石治疗次数和治疗间隔时间：肾结石体外冲击波碎石治疗次数一般建议不超过5次，输尿管结石体外冲击波碎石治疗次数一般建议不 超过3次，治疗间隔的时间目前以7-14天为宜。 2、体外冲击波碎石机碎石术后用药 w（1）可以用中成药、中草药及西药（包括黄体酮、特拉唑嗪胶囊、心痛定 w等）促进结石排出 w（2）如果感染性结石、结石较大的患者可以考虑碎石术后用抗菌药3天 （3）如有尿路感染的碎石患者建议用抗菌药至尿路感染控制 3、近期并发症的处理 w（1）血尿：轻度不用处理，血尿明