一种体外冲击波碎石机及其方法与流程

本发明涉及一种医疗器械，尤其是涉及一种治疗泌尿系统结石的体外冲击波碎石机及其方法。

背景技术：

体外冲击波碎石术(eswl)是通过体外碎石机产生冲击波，由机器聚焦后对准结石，经过多次释放能量而击碎体内的结石，使之随尿液排除体外。自80年代初德国多尼尔公司第一台体外碎石机问世以来，国外体外碎石治疗已达数百万例，已成为治疗尿石症的常规首选方法。

冲击波发生(液电)的基本原理是通过高电压、大电流、瞬间放电，在放电通道上形成一个高能量密度的高温、高压等离子区，将电能迅速转换为热能，光能、力能和声能，放电过程中放电通道急剧膨胀，在水介质中形成压力脉冲，也就是冲击波。目前临床上使用的体外冲击波碎石机如图1所示，第一焦点f1所示的高压电源通过电爆炸产生球面扩散的冲击波，冲击波通过凹镜二次聚焦于体内的f2结石处。由于冲击波能量是由各个方向聚焦于一点，结石所处的点能量最强，可以将其粉碎，但各个方向上传入体内的冲击波相对较弱，对人体伤害较小。

体外冲击波碎石理论上对人体没有伤害，是因为二次聚焦之前，传入体内的冲击波能量偏小。但临床工作中，我们发现大量的接受体外冲击波碎石的患者远期出现肾脏萎缩(10-20年以后)，部分患者短期内就出现肾脏血肿等并发症。说明体外冲击波碎石对肾脏会产生不可逆的损伤。而减少碎石的损伤是目前困扰泌尿外科临床工作者的一大难题。减少损伤需要从两个方面入手，第一，减少碎石能量，第二，提高碎石效率。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中利用体外冲击波碎石所存在的缺陷，提供一种高精准度、高效率的体外冲击波碎石机来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种体外冲击波碎石机，包括发射冲击波的冲击波发射体，其特征在于，所述冲击波发射体包括两个以上的发射直线冲击波的发射单元，所述发射单元下方设置有带动发射单元调整发射角度的传动装置。

上述的一种体外冲击波碎石机，其特征在于，所述两个以上的发射单元呈矩阵排列。

上述的一种体外冲击波碎石机，其特征在于，所述矩阵排列为下列其中之一：圆形矩阵、正方形矩阵、长方形矩阵、三角形矩阵。

上述的一种体外冲击波碎石机，其特征在于，还包括中央处理模块和用于定位结石位置的超声波定位装置，所述中央处理模块分别连接发射单元的传动装置和超声波定位装置。

上述的一种体外冲击波碎石机，其特征在于，所述超声波定位装置为b超。

一种体外冲击波碎石方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过超声波定位装置对结石进行定位；

(2)计算冲击波在通过人体不同介质的时候所发生偏移的角度；

(3)调整多个发射直线冲击波的发射单元的发射角度，结合步骤(2)中所得出的偏移角度，使发射单元发射出的直线冲击波在偏移角度后最终聚焦在结石处。

上述的一种体外冲击波碎石机，其特征在于，所述步骤(2)中计算冲击波在通过人体不同介质的时候所发生偏移角度的方法为：

根据折射定律，相对折射率n的计算公式为n＝v1/v2，即冲击波由第一媒质进入第二媒质后它们速度的比，根据这一公式，计算出人体不同组织之间的相对折射率，然后根据所计算出的相对折射率，通过折射定律的另一公式计算出冲击波在通过人体不同介质的时候所发生偏移的角度。

上述的一种体外冲击波碎石机，其特征在于，通过计算机来计算冲击波在通过人体不同介质的时候所发生偏移的角度。

上述的一种体外冲击波碎石机，其特征在于，超声波定位装置将结石位置发送给计算机，计算机计算冲击波发射穿过人体后的偏移角度，然后控制发射单元的传动装置进而调整发射单元的发射角度，使发射单元发射出的直线冲击波在偏移角度后最终聚焦在结石处。

本发明的有益效果为：采用该技术方案，体外冲击波能更精确的传导入人体体内，从而较目前的临床治疗而言减少碎石的次数及单股冲击波的冲击能量。不仅可以有效提高体外冲击波的碎石效率，由于其降低了单次冲击能量及碎石次数，可有效减少对人体肾脏所产生的损伤，较少近期肾血肿及远期肾萎缩的发生概率。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图；

图2为本发明的发射单元结构示意图。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

参见图2，一种体外冲击波碎石机，包括发射冲击波的冲击波发射体，冲击波发射体包括两个以上的发射直线冲击波的发射单元100，发射单元100下方设置有带动发射单元100调整发射角度的传动装置200。

在本发明中，发射单元100呈矩阵排列。并且矩阵排列为下列其中之一：圆形矩阵、正方形矩阵、长方形矩阵、三角形矩阵。

本发明还包括中央处理模块和用于定位结石位置的超声波定位装置,在本发明的优选实施方式中，每一个发射单元100配备一个单独的超声波定位装置，并且中央处理模块分别连接发射单元的传动装置和超声波定位装置。同时超声波定位装置为b超。体外冲击波碎石开展之初所产用的定位结石的方式为x线定位，该定位方式的优点在于直观，但缺点也很明显，无法分辨冲击波进入体内的各个组织层次。近年来，随着超声、ct技术的普及应用，体外冲击波碎石多通过超声方式定位，超声定位结石不仅可以找到结石，还能分辨冲击波进入体内的途径中所需经过的各个组织层次及其厚度。

一种体外冲击波碎石方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过超声波定位装置对结石进行定位，同时超声定位结石不仅可以找到结石，还能分辨冲击波进入体内的途径中所需经过的各个组织层次及其厚度；

(2)根据步骤(1)中超声波分辨出冲击波进入体内的途径中所需经过的各个组织层次及其厚度，通过计算机来计算冲击波在通过人体不同介质的时候所发生偏移的角度，由于冲击波的折射与反射规律是符合物理中的折射定律的，因此计算的方式为：首先利用压力传感器先行测量不同能量的冲击波在不同组织中的传播速率，然后根据折射定律，相对折射率n的计算公式为n＝v1/v2，即冲击波由第一媒质进入第二媒质后它们速度的比，根据这一公式，计算出人体不同组织之间的相对折射率，然后根据所计算出的相对折射率，通过折射定律的另一公式计算出冲击波在通过人体不同介质的时候所发生偏移的角度。

(3)超声波定位装置将结石位置发送给计算机，计算机计算冲击波发射穿过人体后的偏移角度，然后控制发射单元的传动装置进而调整发射单元的发射角度，使发射单元发射出的直线冲击波在偏移角度后最终聚焦在结石处，调整多个发射直线冲击波的发射单元的发射角度，结合步骤(2)中所得出的偏移角度，使发射单元发射出的直线冲击波在偏移角度后最终聚焦在结石处。

本发明的有益效果为：采用该技术方案，体外冲击波能更精确的传导入人体体内，从而较目前的临床治疗而言减少碎石的次数及单股冲击波的冲击能量。不仅可以有效提高体外冲击波的碎石效率，由于其降低了单次冲击能量及碎石次数，可有效减少对人体肾脏所产生的损伤，较少近期肾血肿及远期肾萎缩的发生概率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。