导图社区 碎石冲击波的物理特性
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碎石冲击波的物理特性
背景
冲击波的属性与超声相似
冲击波的特有属性
极快的上升时间
极高的上升压力
极短的持续时间
有一负压相
有一宽频谱
冲击波的发生
冲击波产生的原理
高压放电
电极击穿,等离子体膨胀产生高压,产生正向波
等离子体坍塌,空化波
冲击波的脉冲形式
直达波
初级冲击波
次级冲击波
冲击波的形成与传播
冲击波形成的过程
冲击波在体内的传播
最好的声学窗口位于患者的侧腹(由肋骨、脊柱和骨盆骨骼界定),它可以使冲击波通过纯粹的软组织到达肾脏。
传播路径上不同的物质的声阻抗决定了穿过物质界面的总声能
两种物质的界面处声阻抗相近
能量损失少
藕合剂
两种相邻物质的声阻抗差异较大
能量损失大
结石粉碎
肺及肠管损伤
耦合欠佳
子主题
焦点、焦斑及焦区
由于衍射的存在,无法将能量聚焦到任意小的体积
焦点
冲击波经聚焦后的最高压力点,它只是理论上的一个几何中心点
焦斑
冲击波焦点处的横截面,只是一个平面概念,焦斑所针对的是其覆盖受治对象的平面范围
焦区
指冲击波的正相压力大于和等于 50%峰值压力的区域,简称半峰压区域,是一个立体概念
由于冲击波传播过程中发生散,导致三者并非完全一致
光学几何焦点
水介质模型中的实测焦点
人体组织器官内的实际焦点
焦距长度依次为:光学焦距>水内焦距>体内焦距
正压脉冲和负压脉冲的聚焦是不对等
冲击波的尾部负压幅度在 F2 前10~30mm 处为最大值
过去认为采用较大的波源孔径,较小的焦区,可以减少冲击波对组织的损伤
2002年报道使用较大焦区的低压碎石机,也获得了良好的临床疗效和更高的安全性
压力场与压力单位
冲击波场是环绕着Z 轴的对称区域
液电式冲 击波场呈椭圆形
电磁式冲击波场呈纺锤形
压电式冲击波场呈圆形
冲击波的压力波形
压力波形的特性与参数
压力波形的影响因素
冲击波的压力分布
冲击波焦区的压力分布与结石的粉碎效率、生物学效应和组织的损伤程度有关
冲击波在通过生物组织时衰减程度很小,仅为10%~20%/10cm, 故能穿透至人体深部
各种碎石机因波源类型和输出挡位的不同,焦区的差异极大
液电和电磁波源焦区较大而且能量输出高
优点:结石定位简便粉碎率高,
缺点:肾组织罹受潜在危害的 能量范围较大
压电波源的焦区体积最小,而且能量输出最低
优点:理论上它对组织损伤较轻
缺点:疗过程中结石定位必须精确无误,否则冲击次数较多,复震率较高
国产碎石机的疗效说明焦区体积及冲击能量与碎石效果及组织损伤之间的关系复杂,最佳的方案还需研究
患者皮肤入点的冲击波压力分布决定对麻醉的需求