體外碎石各論

1 20世紀(jì)50年代，前蘇聯(lián)學(xué)者開展了體內(nèi) 液電沖擊波膀胱碎石技術(shù)。 60年代出于軍事目的對體外沖擊波進行 研究。 1963年德國Dornier公司的物理學(xué)家發(fā)現(xiàn) ， 當(dāng)雨點落在超音速飛行的飛機上時， 可 產(chǎn)生一種沖擊波，并能傳播到離原撞 擊 點很遠(yuǎn)的地方使之產(chǎn)生裂縫。 一、體外沖擊波碎石發(fā)展簡史 2 19691972年，開始研究沖擊波在醫(yī)學(xué) 上 的應(yīng)用。實驗證實沖擊波經(jīng)過聚焦能 夠 在水中徹底擊碎離體腎結(jié)石，而且穿 過 生物組織時并無明顯能量衰減。 1978年，多尼爾公司研制出第一臺試 驗 性碎石機供動物實驗用，并成功治療 了 移植到犬腎中的人體結(jié)石。 3 1979年，第一臺水槽式體外沖擊波碎石機樣機 （ HM 1 型機），1980年2月，成功治療了首例腎結(jié) 石 患者。 1982年5月，開發(fā)出HM 2 型機，更換 電極時不必將患 者從水移出，操作更方便。 1984年，首臺商品化的HM 3 型機問世，從此治療 尿 路結(jié)石開始了革命性變化。目前已成為首選的 標(biāo)準(zhǔn) 方法。 1990年后，碎石機由水槽式改為水 囊式，機器構(gòu)造 簡單化，病人治療更方便。 4 我國體外沖擊波碎石機的研制和 臨床推廣應(yīng)用 1982年，開始研制體外沖擊波碎 石機碎石機。 1984年10月，研制出我 國第一臺實驗樣機。 1985年首次應(yīng)用 于臨床治療腎結(jié)石取得成功。 隨后全國 有十幾家生產(chǎn)、科研單位相繼研制 出各 式各樣的體外沖擊波碎石機推向市場。 目前全國已有25家單位生產(chǎn)碎石機，已 投入 使用的碎石機達1500多臺。 5 （一）目前碎石機型已達31種，共分三代 ： 第一代碎石機，指HM 3 型，水槽式 。目前已 不在生產(chǎn)，但該機型碎石效果 最佳。 對二代碎石機，水囊式（或稱干式碎石 機）。 碎石效果不如第一代碎石機。 第三代碎石機，將發(fā)射波源與泌尿手術(shù) 操作 臺合為一體，實現(xiàn)了多功能化。已 在歐洲市 場普遍使用。 二、體外沖擊波碎石 6 （二）碎石機定位系統(tǒng) wX光定位， wB超定位， wX光與B超雙定位。多以后者為 主。電磁 式碎石機是以X光為 主，B超定位為輔； 壓電式碎石 機則以B超為主，X光定位為輔 。 7 （三）碎石機沖擊波源類型 w 液電式 w 壓電式 w 電磁式 w 聚焦激光式和微型爆炸式正在研制中 。 8 （三）碎石機沖擊波源類型 w 液電式?jīng)_擊波：在一個橢圓型反 射器內(nèi)，通 過液體中電極火花放電 的方式轉(zhuǎn)化成沖擊波。 其特點是脈 沖功率高，碎石效果好；缺點是 常 需調(diào)節(jié)電極間距和頻繁更換電極。 因為第 一焦點火花間隙每增加1mm ，將會導(dǎo)致第二 焦點處的寬度增加 10mm，使碎石效果降低， 周圍組 織損傷加重。 9 （三）碎石機沖擊波源類型 w 壓電式?jīng)_擊波：是由壓電晶體產(chǎn)生的 一種超短脈沖波。其特點是焦點緊湊 精 細(xì)，具有極高的峰值壓力，但其能 量級 別較液電式機差幾個數(shù)量級。故 在治療 小結(jié)石時有其獨特的優(yōu)越性。 10 （三）碎石機沖擊波源類型 w 電磁式?jīng)_擊波：將電能轉(zhuǎn)換成磁能， 再 轉(zhuǎn)換成機械能，通過聲透鏡或拋物 面反 射體將機械波聚焦后形成。其主 要特點 是沖擊波源可連續(xù)使用近百萬 次，無須 更換電極，損耗成本低。其 沖擊波能量 介于液電式和壓電式機型 之間，比較合 乎臨床使用要求，似有 取代壓電式?jīng)_擊 波源的趨勢。 11 各種沖擊波源的比較 利用人工模擬結(jié)石，在相同的沖擊次 數(shù)和 可比的能量強度下，結(jié)石粉碎的 體積量 依次為液電電磁壓電。 12 三、沖擊波碎石原理 沖擊波和結(jié)石相互作用的機理尚未完 全 明了。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為是沖擊波的壓 力效 應(yīng)和張力效應(yīng)的直接作用，但現(xiàn) 行理論 認(rèn)為張力波引起的空化效應(yīng)才 是結(jié)石粉 碎的主要內(nèi)在動力。 13 三、沖擊波碎石原理 w1.壓力效應(yīng)： 由于人體組織密度和 結(jié)石密度不同，因而聲 阻抗存在差 異。當(dāng)聚焦的沖擊波進入人體后 遇 到結(jié)石時，由于聲阻抗的變化，在 入射界 面產(chǎn)生反射培壓現(xiàn)象，如果 這種沖擊波的壓 力強度超過結(jié)石的 抗壓強度，就會在結(jié)石入 射表面出 現(xiàn)裂解而破碎。 14 三、沖擊波碎石原理 w2.張力效應(yīng)： 當(dāng)沖擊波在結(jié)石內(nèi)繼 續(xù)前行傳播到結(jié)石 對側(cè)界面時，由 于聲阻抗的再次變化， 沖擊波被反 射回來產(chǎn)生張力波，使出 波界面附 近處于應(yīng)力狀態(tài)，如果這種 應(yīng)力強 度超過結(jié)石的抗張強度時，就 導(dǎo)致 結(jié)石粉碎。 15 三、沖擊波碎石原理 3.空化效應(yīng)： 一定壓力的沖擊波在水中振動 ，使溶解 在水中的氣體釋放出來形成空 化氣泡， 空化氣泡在沖擊波運動極短的 時間內(nèi) 膨脹、崩潰，這種現(xiàn)象叫空化效 應(yīng)。 當(dāng)空化氣泡快速膨脹或崩潰后產(chǎn)生 的 高速微噴射超過結(jié)石破碎強度時，就 會導(dǎo)致結(jié)石粉碎。 16 空化效應(yīng)的作用 體外實驗把結(jié)石放在沒有氣體的液體 （柴 油）與放在有氣體的水中比較，結(jié) 果在 水中的結(jié)石600次內(nèi)完全粉碎，而在 柴 油中的結(jié)石顆粒很大，表明水介質(zhì)中 含 有大量的微小氣泡，沖擊波使氣泡在 結(jié) 石周圍和內(nèi)部產(chǎn)生空化效應(yīng)而導(dǎo)致結(jié) 石 粉碎 17 復(fù)式脈沖沖擊波 w 充分利用空化效應(yīng)的作用。一次放電在數(shù)微 秒內(nèi)產(chǎn)生2個脈沖波，第一次沖擊波在結(jié)石 周 圍及內(nèi)部產(chǎn)生大量微細(xì)氣泡，這些氣泡從 產(chǎn) 生到膨脹破裂一般只需數(shù)微秒的左右，在 第 一次沖擊波產(chǎn)生的氣泡高峰時，來第二次 沖 擊波，加劇氣泡的膨脹破裂，從而增加對 結(jié) 石的壓力和張力，提高碎石效果，縮短治 療 時間。據(jù)報道復(fù)式脈沖沖擊波可提高40% 的 碎石效果。 18 w 剝蝕性破壞 w 剝落性破壞 w 層狀剝離性破壞 四、結(jié)石粉碎的不同方式 19 層狀剝離性破壞 w 發(fā)生在結(jié)石內(nèi)部相鄰的界面。在同心層 結(jié)石中，由于結(jié)晶層和外周基質(zhì)層之間 的聲阻抗不同，在層間產(chǎn)生反射性沖擊 波而導(dǎo)致結(jié)石層狀剝離。 20 結(jié)石脆性 在同質(zhì)性結(jié)石中，反射性張力波的幅度隨結(jié) 石體 積的增加而降低，故2cm結(jié)石的碎石 效果相應(yīng)降 低；在同心層結(jié)構(gòu)的結(jié)石中，結(jié) 晶基質(zhì)界面能 夠多次反射出張力波，與體 積相同的同質(zhì)性結(jié)石 相比，其力度要高的多， 所以同心層結(jié)構(gòu)異質(zhì)性 結(jié)石比同質(zhì)性結(jié)石易 碎。 21 結(jié)石脆性 w 脆性結(jié)石具有多重易碎機制，包 括結(jié)石 前界面空化性剝蝕、晶體 基質(zhì)界面 的層狀分離和后界面 的剝落性破壞； 彈性結(jié)石變形力 強、抗裂性高、能夠 通過塑變作 用吸收空化性噴射撞擊的 能量， 妨礙了前界面的空化性破壞力 傳 導(dǎo)到結(jié)石主體，使結(jié)石難以完全 性 粉碎。 22 剝落性破壞 w 當(dāng)沖擊波經(jīng)過結(jié)石后界面時，由于聲阻 抗的突然降低產(chǎn)生反射性張力波，大 多 數(shù)結(jié)石經(jīng)得起壓力波的擠壓力，經(jīng) 不起 張力波的抗伸力，一旦超過結(jié)石 張力性 破壞強度，就會造成大塊圓帽 狀碎塊從 結(jié)石后界面脫落。 23 剝蝕性破壞 u結(jié)石前界面直接面臨入射沖擊波，是由 于空化作用所致的。大量空化氣泡急 速 崩解，產(chǎn)生高速微噴射，撞擊結(jié)石 表面 而致?lián)p害。 24 w體外沖擊波碎石機碎石臨床指導(dǎo) w一、體外沖擊波碎石的適應(yīng)證有： w1、腎結(jié)石：直徑小于或等于2cm的腎盂或腎盞單發(fā)結(jié)石或總體積與之相當(dāng)?shù)亩喟l(fā)結(jié)石及腎中度以下積液是體外沖擊波碎石機碎石的最佳適應(yīng)證。直徑2-3cm的結(jié) 石一般仍可以選用體外沖擊波碎石機碎石，但術(shù)前需放置輸尿管導(dǎo)管或支架。結(jié)石不管多大對于合并中度積液以上的病人首選手術(shù)治療。（注明結(jié)石大小以X線 片測量為準(zhǔn)） w2、輸尿管結(jié)石：長徑小于1.5cm的中、上段輸尿管結(jié)石是原位體外沖擊波碎石機碎石的最佳適應(yīng)證。結(jié)石停留時間過長超過6個月或體積巨大或結(jié)構(gòu)致密的結(jié)石 或腎中度以上積液的病人或下段結(jié)石首選手術(shù)治療。 w3、膀胱結(jié)石：首選經(jīng)尿道體內(nèi)碎石術(shù)，直徑小于或等于2cm的結(jié)石可以行體外沖擊波碎石機碎石。對于尿道狹窄或前列腺增生癥合并梗阻的病人首選手術(shù)治療 ，因外沖擊波碎石機碎石也難以排出。 w4、尿道結(jié)石：首選可直接取出或原位氣壓彈道碎石，也可推回膀胱再行體外沖擊波碎石機碎石。 w二、體外沖擊波碎石機碎石的禁忌證有： w1、 妊娠 2、凝血機制異常 w3、急性尿路感染（尤其血尿常規(guī)提示炎癥及胃寒發(fā)熱的結(jié)石患者）、結(jié)石梗阻并腎積膿、慢性尿路感染（需要用敏感抗生素3天以上） 4、結(jié)石遠(yuǎn)端尿路器質(zhì)性 梗阻，非梗阻性腎功能不全，雙側(cè)上尿路結(jié)石梗阻并腎功能不全者 w5、嚴(yán)重心血管疾患(高血壓未控制，心律失常)，嚴(yán)重糖尿病患者，帶有心 臟起搏器的患者 6、傳染病活動期 7、復(fù)雜性結(jié)石 w8、結(jié)石梗阻并腎中重度積液 三、體外沖擊波治療的臨床指導(dǎo) （一）碎石前的常規(guī)檢查 w1、必須檢查的：血常規(guī)及全程CRP、尿常規(guī)、腎功能、電解質(zhì)、血糖、凝四、 項心電圖、泌尿系B超、尿路平片（DR）如果陰性結(jié)石必要時可行CT 檢查。 w 閱讀會員限時特惠 7大會員特權(quán)立即嘗鮮 w w w w2 w2、其他檢查根據(jù)具體情況選擇檢查： w（1）22歲以下的結(jié)石患者要求必須檢查靜脈泌尿系造影（IVP），其他患者也 w可以進行此檢查 w（2）有肝臟疾病的患者要求檢查肝功能，其他患者也可以進行此檢查 （3）有肺部疾病的要求檢查胸片 w（4）有尿路感染患者建議行中段尿細(xì)菌培養(yǎng)及藥敏尤其中重度以上尿路感染 w及反復(fù)尿路感染的結(jié)石患者。 （二）碎石前必須注意的方面 w 1、心理方面：耐心解釋，爭取患者的配合。 2、全身方面： w（1）詳細(xì)了解患者的心，肺，肝，腎，血液系統(tǒng)，有無妊娠等有關(guān)病史， （2）高血壓患者：需控制血壓再碎石 w（3）若使用抗凝劑者，治療前需停用至少2周，并檢查凝血功能至正常后 w方能體外沖擊波碎石 w（4）糖尿病患者：需控制血糖再行體外沖擊波碎石 （5）需要麻醉的患者（多見于兒童）按麻醉要求準(zhǔn)備 w（6）輸尿管中下段結(jié)石行體外沖擊波碎石治療如有條件可選前一天晚8時 w服緩瀉劑，治療日晨禁食。若下午碎石，則當(dāng)日中午禁食。這樣可能更容易發(fā)現(xiàn)及定位。 w3、泌尿系統(tǒng)方面： w（1）腎功能差結(jié)石患者：不宜行體外沖擊波碎石 w（2）比較肥胖的結(jié)石患者碎石效果相對較差，注意跟患者及家屬解釋清楚（3）碎石前要求簽署體外沖擊波碎石知情同意書 （4）對結(jié)石較大，感染性結(jié)石應(yīng)碎 石前三天用抗生素 （5）有尿路感染者需用抗菌藥控制后再行體外沖擊波碎石 （6）治療前40分鐘可飲水500ml對保護腎臟有一定的作用。 4、特殊準(zhǔn)備：下列結(jié) 石患者需在碎石前放置輸尿管支架或?qū)Ч埽?（1）巨直徑2cm以上的結(jié)石大或一次碎石難以成功者; （2）孤立腎; w（3）難碎的輸尿管結(jié)石。 （三）碎石后的處理 w w w 3 w1、常規(guī)注意事項 w（1）飲水與補液：每天建議飲水2500ml以上 w（2）休息：一般碎石術(shù)后2-3日可逐漸增加活動量，根據(jù)結(jié)石部位采取不同體位，如頭低腳高位，叩擊腎區(qū)，跳躍運動的等多方位體位活動；但腎結(jié)石患者碎 石術(shù)后一周內(nèi)注意休息（尤其并發(fā)腎周血腫、腰疼時間較長及血尿嚴(yán)重），不要進行激烈的運動。 w（3）排石體位：不同部位的結(jié)石可采用不同的體位以協(xié)助排石，腎盂、腎上中盞、輸尿管、膀胱和后尿道結(jié)石均可不采用特殊體位。腎下盞結(jié)石宜采用頭低腳 高體位排石，效果則會更好。（倒立體位） w（4）體外沖擊波碎石機碎石治療次數(shù)和治療間隔時間：腎結(jié)石體外沖擊波碎石治療次數(shù)一般建議不超過5次，輸尿管結(jié)石體外沖擊波碎石治療次數(shù)一般建議不 超過3次，治療間隔的時間目前以7-14天為宜。 2、體外沖擊波碎石機碎石術(shù)后用藥 w（1）可以用中成藥、中草藥及西藥（包括黃體酮、特拉唑嗪膠囊、心痛定 w等）促進結(jié)石排出 w（2）如果感染性結(jié)石、結(jié)石較大的患者可以考慮碎石術(shù)后用抗菌藥3天 （3）如有尿路感染的碎石患者建議用抗菌藥至尿路感染控制 3、近期并發(fā)癥的處理 w（1）血尿：輕度不用處理，血尿明