體外沖擊波碎石的物理機(jī)制及生物效應(yīng)ppt課件

1、體外沖擊波碎石(ESWL,Extracorporeal Shockwave Lithotripsy)的物理機(jī)制及生物效應(yīng)二十多年來,體外沖擊波碎石術(shù)提供了一種有效的非侵入的結(jié)石治療手段,數(shù)以百萬計(jì)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(shù)的提高,使得人們幾乎忘記了體外沖擊波碎石術(shù)和其他任何治療手段一樣,有著順應(yīng)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(yán)重的后果體外沖擊波碎石,屬于高能,高壓在治療上的運(yùn)用,無論從產(chǎn)品的性能及質(zhì)量控制,亦或從臨床的操作運(yùn)用等諸方面,都有著嚴(yán)厲的要求研討體外沖擊波碎石的物理機(jī)制和生

2、物效應(yīng),對(duì)于技術(shù)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(jī)制Spall(碎裂和剝離)Cavitation(空化效應(yīng))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(zhì)傳播的機(jī)械波聲壓力脈沖是一種脈寬很短的聲波,當(dāng)這種壓力脈沖在極短的時(shí)間(上升時(shí)間100nS)內(nèi)到達(dá)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(fù)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(yīng) :反射;傳輸和Hopkins 效應(yīng)*Cavitation (空化):泡破裂,放射及水錘作用*力輻射Cavitation (空化效應(yīng))的產(chǎn)生和作用過程表示* Cavitaion 隨能級(jí)和頻率的添加而加強(qiáng)沖擊波參數(shù),意義及重要程度可逆及不可逆的細(xì)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(yīng)及能夠產(chǎn)生的嚴(yán)重副作用體外沖擊波碎石能夠產(chǎn)生的嚴(yán)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(yīng)ESWL臨床察看到的副作用及急性病變ESWL致慢性臨床改動(dòng):ESWL

4、的風(fēng)險(xiǎn)因子:ESWL動(dòng)物實(shí)驗(yàn)察看到的一些能夠副作用損傷機(jī)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(shí)上,一切碎石機(jī)制,都能夠構(gòu)成損傷,所以能量劑量,及焦點(diǎn)的準(zhǔn)確性是非常重要的因數(shù)* 因此,正確的儀器參數(shù)的設(shè)計(jì)和選擇, 正確的治療方案的設(shè)計(jì)和選擇,對(duì)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(yīng)微泡產(chǎn)生率和能級(jí)及頻率之間的關(guān)系空化效應(yīng)微泡產(chǎn)生率和脈沖間隔之間的關(guān)系 能量劑量 腎結(jié)石 每次治療的總能量 180220J 反復(fù)治療間隔 1-2 周 輸尿管結(jié)石 每次治療的總能量 200320J 依不同位置,不同大小而定 反復(fù)治療間隔 1-2 周 治療頻率 6070次/分鐘,建議運(yùn)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(jí)研討闡明: 不引薦運(yùn)用10kV以下的高壓,因它不能產(chǎn)生嚴(yán)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(zhuǎn)換原理體外沖擊波碎石設(shè)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(yùn)用的方便性 經(jīng)濟(jì)性有效性及平安性經(jīng)濟(jì)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(shí)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(shí)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(yīng)) - 提高碎石效率,減少損傷 溫度調(diào)理: 堅(jiān)持焦距的恒定定位及支持系統(tǒng): 保證治療的準(zhǔn)確性及有效性經(jīng)濟(jì)性的考量也是重要