體外沖擊波碎石的物理機制及生物效應ppt課件

1、體外沖擊波碎石(ESWL,Extracorporeal Shockwave Lithotripsy)的物理機制及生物效應二十多年來,體外沖擊波碎石術提供了一種有效的非侵入的結石治療手段,數(shù)以百萬計的患者得到了治療(留意: 這里我們用了非侵入而不是無創(chuàng)Non-invasive 無創(chuàng))正由于這種出色有效性及技術的提高,使得人們幾乎忘記了體外沖擊波碎石術和其他任何治療手段一樣,有著順應癥,忌諱范圍,及能夠產(chǎn)生付作用,如不加以留意,有能夠產(chǎn)生嚴重的后果體外沖擊波碎石,屬于高能,高壓在治療上的運用,無論從產(chǎn)品的性能及質量控制,亦或從臨床的操作運用等諸方面,都有著嚴厲的要求研討體外沖擊波碎石的物理機制和生

2、物效應,對于技術的提高及有效平安的治療,有著重要的意義體外沖擊波碎石的物理機制Spall(碎裂和剝離)Cavitation(空化效應)Squeezing (擠壓作用)Superfocusing(超聚焦)Fatigue(疲勞)Layer separation(層分別)聲波和沖擊波聲波是一種經(jīng)過介質傳播的機械波聲壓力脈沖是一種脈寬很短的聲波,當這種壓力脈沖在極短的時間(上升時間100nS)內(nèi)到達極大的壓力峰值(30-100MPa),就被稱為沖擊波典型的沖擊波參數(shù): 正向壓力 30100 Mpa 脈沖寬度 1uS 負向壓力 310 MPa 脈沖寬度 4-5uS 上升沿 0.1uS碎石過程表示*直接效

3、應 :反射;傳輸和Hopkins 效應*Cavitation (空化):泡破裂,放射及水錘作用*力輻射Cavitation (空化效應)的產(chǎn)生和作用過程表示* Cavitaion 隨能級和頻率的添加而加強沖擊波參數(shù),意義及重要程度可逆及不可逆的細胞作用可逆及不可逆的微血管作用可逆及不可逆的其他組織作用腎和輸尿管的急性和慢性損傷體外沖擊波碎石的生物效應及能夠產(chǎn)生的嚴重副作用體外沖擊波碎石能夠產(chǎn)生的嚴重副作用 絞痛 腎,輸尿管區(qū)血腫 腎和輸尿管破裂 肺部出血 心血管不測 腎和輸尿管的硬化和纖維化 腎型高血壓 功能喪失急癥和繼發(fā)效應ESWL臨床察看到的副作用及急性病變ESWL致慢性臨床改動:ESWL

4、的風險因子:ESWL動物實驗察看到的一些能夠副作用損傷機制 Cavitation Non-cavitation force(such as shear stress) Energy: over-dosage/low energy accumulated Pressure Damage, especially- non-focusing low pressure-現(xiàn)實上,一切碎石機制,都能夠構成損傷,所以能量劑量,及焦點的準確性是非常重要的因數(shù)* 因此,正確的儀器參數(shù)的設計和選擇, 正確的治療方案的設計和選擇,對沖擊波體外碎石有著及其重要的意義10 20 30 40 50 60 70 80 90

5、2.01.51.00.5120shot/min60shot/min5001000150020001st shot2nd shot空化效應微泡產(chǎn)生率和能級及頻率之間的關系空化效應微泡產(chǎn)生率和脈沖間隔之間的關系 能量劑量 腎結石 每次治療的總能量 180220J 反復治療間隔 1-2 周 輸尿管結石 每次治療的總能量 200320J 依不同位置,不同大小而定 反復治療間隔 1-2 周 治療頻率 6070次/分鐘,建議運用心電觸發(fā) 而不是心電同步 放電電壓 : 電極式 2030kV 電磁式 1020kV 總能量的定義 Etot (12mm) = 沖擊波次數(shù)( n ) x 單次沖擊波能量(E12) 能

6、量劑量及能級研討闡明: 不引薦運用10kV以下的高壓,因它不能產(chǎn)生嚴厲意義上的沖擊涉及能夠呵斥不可逆的,低能低壓積累性,彌漫性損傷取決與轉換原理體外沖擊波碎石設備的比較和選擇根本原那么 : 有效性及平安性并重 震波源的原理及參數(shù) 震波源的能量支持系統(tǒng) 定位及支持系統(tǒng) 多功能系統(tǒng) 運用的方便性 經(jīng)濟性有效性及平安性經(jīng)濟性的考量震波源的原理及參數(shù) :電極放電式(液電式): 電極的外形和間隔,甚至資料電磁式:電磁線圈及膜片的參數(shù)及資料輸出的可比較參數(shù) :參數(shù)決議了治療劑量,沒有劑量的治療是不可想象和不可接受的FDA 及 IEC61846的要求比較的目的是確定最優(yōu)化的參數(shù)(optimized)不同上升時間沖擊波在組織中的傳送影響可客觀丈量供比較的參數(shù) : 上升時間 正峰值壓力 付峰值壓力 脈沖寬度 頻譜 焦區(qū)尺寸 每脈沖的能量(accoustic energy)震波源的能量支持系統(tǒng): 去氣 : 添加能量耦合,減少Cavitation(空化效應) - 提高碎石效率,減少損傷 溫度調(diào)理: 堅持焦距的恒定定位及支持系統(tǒng): 保證治療的準確性及有效性經(jīng)濟性的考量也是重要