冲击波原理及使用说明
冲击波的使用方法
![冲击波的使用方法](https://img.taocdn.com/s3/m/b3bcb29785254b35eefdc8d376eeaeaad1f316a8.png)
冲击波的使用方法概述冲击波是一种能量传播的波动形式,具有广泛的应用领域。
它可以通过不同的方式产生和利用,如爆炸、声波、水波等。
本文将介绍冲击波的基本原理以及其在医疗、矿业和建筑等领域的使用方法。
一、冲击波的基本原理冲击波是一种具有高能量、高压力和短时效的波动形式。
它的产生和传播是由能量的快速释放引起的,其特点是在较短时间内产生极高的压力,并在传播过程中逐渐减弱。
冲击波的能量可以通过不同的介质传播,如空气、水和岩石等。
二、医疗领域中的冲击波应用1. 肾结石治疗:冲击波碎石术是一种非侵入性的治疗方法,它利用冲击波的高能量来击碎肾结石,使其成为可排出的细小颗粒。
这种治疗方法可以避免手术和创伤,减轻患者的痛苦和恢复时间。
2. 心脏病治疗:冲击波可以用于治疗心脏病,如冠状动脉狭窄和心肌缺血等。
在这种治疗中,冲击波被用来刺激心脏组织的生长和修复,从而促进心脏功能的恢复。
三、矿业领域中的冲击波应用1. 煤矿瓦斯抽采:冲击波可以用来抽采煤矿中的瓦斯,从而减少瓦斯爆炸的风险。
冲击波通过煤层传播,将瓦斯推向井口,然后通过抽风机排出。
这种方法可以提高瓦斯抽采效率,减少事故发生的可能性。
2. 矿山爆破:冲击波可以用来进行矿山爆破,从而实现矿石的开采。
冲击波通过爆炸产生,将矿石破碎成可采集的颗粒。
这种方法可以提高采矿效率,减少劳动力和时间成本。
四、建筑领域中的冲击波应用1. 混凝土破碎:冲击波可以用来破碎混凝土结构,如建筑物和桥梁等。
冲击波通过振动力将混凝土击碎,从而实现拆除和改造的目的。
这种方法可以节省人力和时间,减少对周围环境的影响。
2. 地基处理:冲击波可以用来处理不稳定的地基,如软土和沉降地基等。
冲击波通过振动力改变地基的物理性质,从而增强其稳定性和承载能力。
这种方法可以减少地基处理的成本和时间。
五、冲击波使用的注意事项1. 安全措施:使用冲击波时,必须采取严格的安全措施,如穿戴防护装备、设置安全警示标志等,以确保人员和设备的安全。
冲击波
![冲击波](https://img.taocdn.com/s3/m/52169abadd3383c4bb4cd28c.png)
冲击波治疗仪:
1)治疗原理:
通过高压静电在一个水下电极放电(电闪)而发生电液冲击波。
电闪蒸发少量水液,使得局部产生高压并以声波传播而产生冲击波。
反射器将冲击波聚焦至患者特定病痛部位从而产生冲击波场。
治疗发射器与患者身体通过硅
胶水囊结合。
2)适应症:
多种慢性损伤性疾病导致的疼痛
骨折延迟愈合、骨折不连接
股骨头缺血性坏死
外科术后或软组织粘连挛缩导致的关节僵硬
钙化或非钙化侵犯性综合症
跟腱痛(足跟痛综合症)
足底筋膜炎
膑腱炎
3)禁忌症:
禁用于使用心脏起搏器或植入性除颤器的患者
禁用于使用对电磁辐射敏感器械的患者
禁用于孕妇或可能已孕妇女
禁用于对脊椎骨、头骨、肋骨的治疗
不得将冲击波焦点臵于内脏器官部位(特别是肺部) 不适于急性感染所致骨不连
禁用于肿瘤患者
禁用于有凝血障碍的患者
不得将冲击波焦点臵于主神经部位
本品禁用于开放性骺软骨患者
不得将冲击波焦点臵于主血管处
本品禁用于体外冲击波碎石
4)注意事项:
治疗后,不影响生活工作
治疗几天后,会感觉冲击的部位有红热在肿胀的感觉,这是因为组织正在进行创伤修复,属于正常现象。
症状几天后便会自行消失
一个疗程的治疗结束后,请尽量减少运动或者局部损伤处的发力,尽量休息1-2周,是治疗部位充分愈合,建议配带护具,在护具充分保护下进行运动。
治疗结束后,请积极配合我们的跟踪随访工作,定期来院
复诊,根据自身的情况,进行下一步的康复计划。
简述冲击波的作用原理
![简述冲击波的作用原理](https://img.taocdn.com/s3/m/d0d511ff59f5f61fb7360b4c2e3f5727a5e92429.png)
简述冲击波的作用原理
冲击波是由瞬间释放的大量能量引起的一种震动波。
它传播的速度远远超过声速,具有较强的破坏性。
冲击波的作用原理可以归结为以下几点:
1. 能量传播:冲击波产生时释放的能量以球面波的形式向周围传播。
这种球面波的传播速度远远超过声速,能够迅速传递能量到周围的物体。
2. 压力变化:冲击波传播过程中产生的压力变化是引起破坏和变形的主要原因。
冲击波经过物体时,会发生急剧的压力变化,使物体内部受到极大的压力和应力,导致物体发生破裂、变形等现象。
3. 物体撞击:冲击波的能量非常强大,当它与物体碰撞时,会产生剧烈的撞击力,从而引起物体的运动、位移或破坏。
比如,在医学上使用冲击波治疗结石时,冲击波的撞击会将结石击碎。
4. 涡流生成:当冲击波通过流体介质时,会产生涡旋运动,形成涡流。
这种涡流能够提供给流体介质更大的能量并减小流动的阻力,具有清除堵塞、增加流速的效果。
总之,冲击波通过传播能量、产生压力变化、物体撞击和涡流生成等作用原理,能够产生破坏性和治疗效果,广泛应用于工程领域、医疗领域等。
冲击波治疗疼痛原理
![冲击波治疗疼痛原理](https://img.taocdn.com/s3/m/b6a6bc6e905f804d2b160b4e767f5acfa1c783fa.png)
冲击波治疗疼痛原理
冲击波治疗作为一种非侵入性物理治疗方法,其用于疼痛治疗的原理主要包括以下几个方面:
1. 空化作用(Cavitation):
冲击波在传播过程中会在介质中产生瞬间负压,形成并破裂微小气泡(即空化现象)。
这种空化效应可以疏通闭塞性微血管,促进血液循环,同时能够松解组织粘连,改善局部微环境。
2. 压力作用与机械刺激:
冲击波的能量能够穿透至深层组织,在不同声阻抗的组织界面产生剪切力和拉应力。
这些力可以帮助松弛紧张的肌肉纤维和肌腱,改变受压点的压力分布,缓解疼痛,并促进受伤部位的血流加速,提高氧合水平,有利于修复过程。
3. 镇痛效应(Analgesia):
高强度的冲击波脉冲可以干扰并抑制疼痛信号向大脑传递。
它可直接作用于神经末梢,通过激活或抑制特定离子通道来减少疼痛感受器对疼痛刺激的敏感性。
此外,冲击波还可能诱导释放内源性镇痛物质,如内啡肽等,进一步减轻疼痛。
4. 代谢活化作用(Metabolic Activation):
冲击波可以增加细胞膜的通透性,促使细胞内外物质交换加快,从而促进局部炎症因子吸收、生长因子释放及胶原蛋白合成等生理过程。
这有助于增强组织修复能力,缩短愈合时间,对于骨骼、肌肉、肌腱以及软组织损伤的恢复具有积极作用。
综上所述,冲击波治疗通过以上机制作用于疼痛相关病灶,达到缓解疼痛、促进康复的目的。
该疗法常应用于肩周炎、网球肘、足底筋膜炎、骨折延迟愈合、骨不连、钙化性肌腱炎等多种骨骼肌肉系统疾病以及慢性软组织疼痛的治疗。
冲击波原理及使用说明.pdf
![冲击波原理及使用说明.pdf](https://img.taocdn.com/s3/m/1053631b960590c69fc37621.png)
冲击波疗法冲击波(Shock Wave)是利用能量转换和传递原理,造成不同密度组织之间产生能量梯度差及扭拉力,并形成空化效应,产生生物学效应。
冲击波分为机械波和电磁波,作用于局部组织而达到治疗效应。
它在穿越人体组织时,其能量不易被浅表组织吸收,可直接到达人体组织的深部[1]。
体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)是一种兼具声、光、力学特性的机械波,它的特性在于能在极短的时间(约10 ns)内达到500 bar(1 bar=105Pa)的高峰压,周期短(10μs)、频谱广(16Hz~2×108Hz)[2]。
自从1979年德国Dornier公司研制成功第一台Dornier HMI型体外冲击波碎石机,并于1980年2月7日成功用于肾结石患者治疗以来,人们对冲击波的认识越来越深刻,同时冲击波的应用也越来越广泛。
人们对冲击波的物理学特性及其对组织产生的影响进行了广泛而深入的研究;开始试图用高能冲击波来治疗肿瘤,并在体外实验中取得一定的疗效。
此外,目前西欧各国已经将体外冲击波疗法(Extracorporeal Shock Wave Therapy,ESWT)应用于10余种骨科疾病,ESWT已经成为治疗特定运动系统疾病的新疗法。
近年来,国内也在陆续开展此疗法。
一、冲击波的物理基础冲击波的压力波形包括一个在冲击波前沿迅速升压随后逐渐衰减的压力相(正相),和一个持续时间较长的张力相(负相)。
通过对冲击波压力分布的测量,可以引出以下几个临床上常用的概念和治疗参数[1,3]:(1)焦点、焦斑和焦区:焦点是指散射的冲击波经聚焦后产生的最高压力点,焦斑是指冲击波焦点处的横截面,焦区是指冲击波的正相压力≥50%峰值压力的区域;(2)压力场;(3)冲击波能量;(4)能流密度:表示垂直于冲击波传播方向的单位面积内通过的冲击波能量,一般用mJ/mm2表示;(5)有效焦区能量:是指流经焦点处垂直于z轴的圆面积内的能量,即作用平面。
冲击波的工作原理
![冲击波的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/563e208f1b37f111f18583d049649b6648d709d9.png)
冲击波的工作原理冲击波是一种高能量、高速度的压缩波,它具有破坏性和穿透性,被广泛应用于医学、工程、军事等领域。
冲击波的工作原理涉及到物理学、化学等多个学科,下面将从多个角度详细介绍。
一、物理学原理1.1 声波传播冲击波是一种特殊的声波,它是由声源在介质中产生的压缩性脉冲。
当声源发出脉冲时,其能量会在介质中以声速传播。
在传播过程中,介质分子会受到振动,形成密度变化和压力变化的波动。
1.2 压缩效应当声速足够大时,介质分子之间的相互作用力不可忽略。
这时候,在传播过程中产生的密度变化和压力变化会引起介质分子之间的相互碰撞和摩擦,从而导致温度升高和能量增加。
这种现象称为压缩效应。
1.3 超音速流动当声速超过介质中声音传播的极限速度时,即超过马赫数1时,介质中的气体分子会发生超音速流动。
这时候,由于声波的传播速度高于气体分子的平均速度,因此声波能够将介质中的气体分子加速到超音速。
二、化学原理2.1 氧化反应冲击波在产生过程中需要一定的能量,这些能量来自于爆炸或者燃烧等化学反应。
例如,在医学上使用的冲击波产生器通常采用电火花放电或者化学爆炸来产生冲击波。
2.2 燃烧反应在军事领域,常常使用高爆药来产生冲击波。
高爆药是一种含有大量可燃物质和氧化剂的混合物,当其受到外界刺激时,内部可燃物质和氧化剂会发生剧烈的燃烧反应,从而释放出大量能量。
三、应用领域3.1 医学领域在医学领域中,冲击波被广泛应用于治疗尿路结石、骨折等多种疾病。
治疗过程中,冲击波能够将高能量的压缩波传递到患者身体内部,从而破碎结石或者加速骨折愈合。
3.2 工程领域在工程领域中,冲击波被应用于清洗和切割等多种场合。
例如,在航空航天领域中,冲击波被用于清洗发动机内部的积碳和沉积物;在建筑领域中,冲击波被用于切割混凝土和金属等材料。
3.3 军事领域在军事领域中,冲击波被应用于武器系统和防御系统。
例如,在导弹攻击时,防御系统可以利用冲击波来摧毁导弹;在地雷清除时,工程师可以利用冲击波来引爆地雷。
冲击波原理及使用说明书
![冲击波原理及使用说明书](https://img.taocdn.com/s3/m/a297c9f8be1e650e53ea994b.png)
冲击波疗法冲击波(Shock Wave)是利用能量转换和传递原理,造成不同密度组织之间产生能量梯度差及扭拉力,并形成空化效应,产生生物学效应。
冲击波分为机械波和电磁波,作用于局部组织而达到治疗效应。
它在穿越人体组织时,其能量不易被浅表组织吸收,可直接到达人体组织的深部[1]。
体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)是一种兼具声、光、力学特性的机械波,它的特性在于能在极短的时间(约10 ns)达到500 bar(1 bar=105 Pa)的高峰压,周期短(10μs)、频谱广(16Hz~2×108Hz)[2]。
自从1979年德国Dornier公司研制成功第一台Dornier HMI型体外冲击波碎石机,并于1980年2月7日成功用于肾结石患者治疗以来,人们对冲击波的认识越来越深刻,同时冲击波的应用也越来越广泛。
人们对冲击波的物理学特性及其对组织产生的影响进行了广泛而深入的研究;开始试图用高能冲击波来治疗肿瘤,并在体外实验中取得一定的疗效。
此外,目前西欧各国已经将体外冲击波疗法(Extracorporeal Shock Wave Therapy,ESWT)应用于10余种骨科疾病,ESWT已经成为治疗特定运动系统疾病的新疗法。
近年来,国也在陆续开展此疗法。
一、冲击波的物理基础冲击波的压力波形包括一个在冲击波前沿迅速升压随后逐渐衰减的压力相(正相),和一个持续时间较长的力相(负相)。
通过对冲击波压力分布的测量,可以引出以下几个临床上常用的概念和治疗参数[1,3]:(1)焦点、焦斑和焦区:焦点是指散射的冲击波经聚焦后产生的最高压力点,焦斑是指冲击波焦点处的横截面,焦区是指冲击波的正相压力≥50%峰值压力的区域;(2)压力场;(3)冲击波能量;(4)能流密度:表示垂直于冲击波传播方向的单位面积通过的冲击波能量,一般用mJ/mm2表示;(5)有效焦区能量:是指流经焦点处垂直于z轴的圆面积的能量,即作用平面。
冲击波治疗仪工作原理
![冲击波治疗仪工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/dcf33249854769eae009581b6bd97f192279bf37.png)
冲击波治疗仪工作原理冲击波是一种高能量、短脉冲且高强度的声波。
它的源头是由一个发射器产生的,通过电波驱动原理将电能转化为声波能量。
这些声波能量以短脉冲的形式传播到人体组织中,从而实现治疗效果。
1.发射:当冲击波治疗仪被打开时,电能将被转化为声能。
发射器中的压电陶瓷晶体会产生震动,这些震动通过发射器的传导媒质传播成为压电波(也称为冲击波)。
这些冲击波的产生频率通常在1-20Hz之间。
2.穿透:发射器将冲击波传播到人体组织中。
由于冲击波的高能量、高强度特性,它能够穿透皮肤和软组织,并逐渐减弱成为声波,最终被组织吸收。
3.作用:冲击波的能量被吸收到组织中后,它能够产生一系列治疗效果。
首先,冲击波能促进血液循环,加速新陈代谢过程。
其次,冲击波具有抗炎作用,能够减少炎症反应和组织肿胀。
此外,冲击波还能刺激组织修复和再生过程,促进软组织的愈合和骨组织的再生。
最后,冲击波还能减少组织内的疼痛传导,从而缓解疼痛症状。
冲击波治疗仪的工作原理是基于这些治疗效果来发挥治疗作用。
当冲击波穿透患处时,其能量能够直接作用于病变组织,刺激组织的生理反应,从而实现治疗效果。
例如,在泌尿系统中,冲击波治疗仪可以通过刺激尿路结石周围的软组织,使结石破碎成小块并随尿液排出。
在肌肉骨骼系统中,冲击波治疗仪可以促进软组织修复和骨组织再生,从而加速创伤康复的过程。
总之,冲击波治疗仪的工作原理是通过产生高强度、短波长的声波能量来治疗各种疾病和症状。
其原理是基于冲击波的能量和传播特性,在人体组织中产生一系列治疗效果,从而实现治疗作用。
冲击波治疗仪已经广泛应用于泌尿系统、肌肉骨骼系统等领域,并取得了良好的治疗效果。
冲击波原理及使用说明
![冲击波原理及使用说明](https://img.taocdn.com/s3/m/a165aa367cd184254b3535ae.png)
冲击波疗法冲击波(Shock Wave)是利用能量转换和传递原理,造成不同密度组织之间产生能量梯度差及扭拉力,并形成空化效应,产生生物学效应。
冲击波分为机械波和电磁波,作用于局部组织而达到治疗效应。
它在穿越人体组织时,其能量不易被浅表组织吸收,可直接到达人体组织的深部[1]。
体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)是一种兼具声、光、力学特性的机械波,它的特性在于能在极短的时间(约10 ns)内达到500 bar(1 bar=105 Pa)的高峰压,周期短(10μs)、频谱广(16Hz~2×108Hz)[2]。
自从1979年德国Dornier公司研制成功第一台Dornier HMI型体外冲击波碎石机,并于1980年2月7日成功用于肾结石患者治疗以来,人们对冲击波的认识越来越深刻,同时冲击波的应用也越来越广泛。
人们对冲击波的物理学特性及其对组织产生的影响进行了广泛而深入的研究;开始试图用高能冲击波来治疗肿瘤,并在体外实验中取得一定的疗效。
此外,目前西欧各国已经将体外冲击波疗法(Extracorporeal Shock Wave Therapy,ESWT)应用于10余种骨科疾病,ESWT已经成为治疗特定运动系统疾病的新疗法。
近年来,国内也在陆续开展此疗法。
一、冲击波的物理基础冲击波的压力波形包括一个在冲击波前沿迅速升压随后逐渐衰减的压力相(正相),和一个持续时间较长的张力相(负相)。
通过对冲击波压力分布的测量,可以引出以下几个临床上常用的概念和治疗参数[1,3]:(1)焦点、焦斑和焦区:焦点是指散射的冲击波经聚焦后产生的最高压力点,焦斑是指冲击波焦点处的横截面,焦区是指冲击波的正相压力≥50%峰值压力的区域;(2)压力场;(3)冲击波能量;(4)能流密度:表示垂直于冲击波传播方向的单位面积内通过的冲击波能量,一般用mJ/mm 2表示;(5)有效焦区能量:是指流经焦点处垂直于z 轴的圆面积内的能量,即作用平面。
冲击波治疗仪原理
![冲击波治疗仪原理](https://img.taocdn.com/s3/m/0a0f8623bb1aa8114431b90d6c85ec3a86c28b5b.png)
冲击波治疗仪原理
冲击波治疗仪是一种利用高压冲击波作用于体表组织以达到疗效的医疗设备。
该技术源于20世纪80年代,最早是用于肾结石的治疗。
随着科技的进步,冲击波治疗仪不断完善和改进,逐渐被应用到多种疾病治疗中。
冲击波治疗仪的原理是将电能转化为机械能,通过高压气体的转化形成高压脉冲波。
该波在体表组织中传播,通过分子振动、液体冲击和剪切等作用,对周围组织产生一系列的生物物理效应,从而达到治疗作用。
具体而言,冲击波治疗仪主要通过以下几个方面来发挥治疗作用:
一、机械作用
冲击波治疗仪通过产生高压脉冲波,使体表组织受到机械刺激,导致局部组织发生裂解和剪切力,从而产生重塑和修复作用。
二、化学作用
在治疗过程中,冲击波治疗仪产生微小气泡从而产生局部低压,引起
体表局部组织的损伤。
这些损伤最终激发出体内的生理反应,从而启动身体的修复机制。
三、热效应
冲击波治疗仪治疗过程中产生的能量还会转化为局部的热能,从而促进体表局部组织的新陈代谢,促进组织愈合。
总体而言,冲击波治疗仪主要通过机械刺激、生物化学反应、热效应等多种方式,产生生物物理效应,从而达到治疗作用。
冲击波治疗仪具有疗效显著、操作简单、安全等优点。
目前,它已被广泛应用于骨科、康复科、肿瘤科、妇科等多个领域。
同时,随着科技的不断进步,冲击波治疗仪也在不断完善和改进,为疾病的治疗带来更多的变革和突破。
冲击波波的折射原理及应用
![冲击波波的折射原理及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/49a2cd94b04e852458fb770bf78a6529647d35e0.png)
冲击波波的折射原理及应用引言冲击波波(Shock wave)指的是物体以超声速运动时,在其前进路径上压缩气体及其它介质形成的一种激波信号。
冲击波波的折射现象是指当冲击波波穿过介质界面时,由于介质密度和声速的不同,冲击波的传播方向发生改变。
本文旨在介绍冲击波波的折射原理以及其应用领域。
折射原理冲击波波在介质界面上发生折射是由于波传播速度变化引起的。
冲击波在较稀薄的介质中传播速度较快,在较密实的介质中传播速度减慢。
根据斯涅尔定律(Snell’s Law),当冲击波波传播至介质界面,入射角度和折射角度之间的关系可以通过以下公式求得:n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)其中,n1和n2分别为介质1和介质2的折射率,θ1和θ2分别为入射角度和折射角度。
应用领域冲击波波的折射原理在许多领域中得到应用,下面将介绍其中三个重要的应用领域。
1. 医学领域冲击波波的折射原理在医学领域中被广泛应用于体外冲击波碎石术(Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy, ESWL)中。
ESWL是一种非侵入性的治疗方法,常用于治疗肾结石和胆结石。
通过将冲击波波产生的机器放置在患者身体的适当位置上,冲击波波被聚焦到结石上,使结石破裂成小颗粒,并通过体内的自然排泄系统排出体外。
2. 材料科学领域冲击波波的折射原理在材料科学领域中有重要应用。
例如,在超声波焊接中,超声波通过工件产生冲击波波,然后经过接头界面进行折射。
由于不同材料的折射率和声速不同,使用适当的接头材料可以实现不同材料的焊接。
此外,冲击波波的折射原理还被应用于材料加工中,例如冲击波波切割和冲击波波定向破碎。
3. 地质勘探领域冲击波波的折射原理在地质勘探领域中也有广泛的应用。
通过发送冲击波波并记录其折射和反射信号,可以获取地下结构的信息,从而帮助勘探员确定地下地质特征。
地质勘探中常用的方法包括冲击波波地震勘探和冲击波波雷达勘探。
冲击波原理及使用说明书
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冲击波疗法冲击波(Shock Wave)是利用能量转换和传递原理,造成不同密度组织之间产生能量梯度差及扭拉力,并形成空化效应,产生生物学效应。
冲击波分为机械波和电磁波,作用于局部组织而达到治疗效应。
它在穿越人体组织时,其能量不易被浅表组织吸收,可直接到达人体组织的深部[1]。
体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)是一种兼具声、光、力学特性的机械波,它的特性在于能在极短的时间(约10 ns)内达到500 bar(1 bar=105 Pa)的高峰压,周期短(10μs)、频谱广(16Hz~2×108Hz)[2]。
自从1979年德国Dornier公司研制成功第一台Dornier HMI型体外冲击波碎石机,并于1980年2月7日成功用于肾结石患者治疗以来,人们对冲击波的认识越来越深刻,同时冲击波的应用也越来越广泛。
人们对冲击波的物理学特性及其对组织产生的影响进行了广泛而深入的研究;开始试图用高能冲击波来治疗肿瘤,并在体外实验中取得一定的疗效。
此外,目前西欧各国已经将体外冲击波疗法(Extracorporeal Shock Wave Therapy,ESWT)应用于10余种骨科疾病,ESWT已经成为治疗特定运动系统疾病的新疗法。
近年来,国内也在陆续开展此疗法。
一、冲击波的物理基础冲击波的压力波形包括一个在冲击波前沿迅速升压随后逐渐衰减的压力相(正相),和一个持续时间较长的张力相(负相)。
通过对冲击波压力分布的测量,可以引出以下几个临床上常用的概念和治疗参数[1,3]:(1)焦点、焦斑和焦区:焦点是指散射的冲击波经聚焦后产生的最高压力点,焦斑是指冲击波焦点处的横截面,焦区是指冲击波的正相压力≥50%峰值压力的区域;(2)压力场;(3)冲击波能量;(4)能流密度:表示垂直于冲击波传播方向的单位面积内通过的冲击波能量,一般用mJ/mm2表示;(5)有效焦区能量:是指流经焦点处垂直于z轴的圆面积内的能量,即作用平面。
冲击波原理及使用说明
![冲击波原理及使用说明](https://img.taocdn.com/s3/m/c1c0131059eef8c75fbfb3aa.png)
冲击波疗法冲击波(Shock Wave)是利用能量转换和传递原理,造成不同密度组织之间产生能量梯度差及扭拉力,并形成空化效应,产生生物学效应。
冲击波分为机械波和电磁波,作用于局部组织而达到治疗效应。
它在穿越人体组织时,其能量不易被浅表组织吸收,可直接到达人体组织的深部[1]。
体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)是一种兼具声、光、力学特性的机械波,它的特性在于能在极短的时间(约10 ns)内达到500 bar(1 bar=105 Pa)的高峰压,周期短(10μs)、频谱广(16Hz~2×108Hz)[2]。
自从1979年德国Dornier公司研制成功第一台Dornier HMI型体外冲击波碎石机,并于1980年2月7日成功用于肾结石患者治疗以来,人们对冲击波的认识越来越深刻,同时冲击波的应用也越来越广泛。
人们对冲击波的物理学特性及其对组织产生的影响进行了广泛而深入的研究;开始试图用高能冲击波来治疗肿瘤,并在体外实验中取得一定的疗效。
此外,目前西欧各国已经将体外冲击波疗法(Extracorporeal Shock Wave Therapy,ESWT)应用于10余种骨科疾病,ESWT已经成为治疗特定运动系统疾病的新疗法。
近年来,国内也在陆续开展此疗法。
一、冲击波的物理基础冲击波的压力波形包括一个在冲击波前沿迅速升压随后逐渐衰减的压力相(正相),和一个持续时间较长的张力相(负相)。
通过对冲击波压力分布的测量,可以引出以下几个临床上常用的概念和治疗参数[1,3]:(1)焦点、焦斑和焦区:焦点是指散射的冲击波经聚焦后产生的最高压力点,焦斑是指冲击波焦点处的横截面,焦区是指冲击波的正相压力≥50%峰值压力的区域;(2)压力场;(3)冲击波能量;(4)能流密度:表示垂直于冲击波传播方向的单位面积内通过的冲击波能量,一般用mJ/mm2表示;(5)有效焦区能量:是指流经焦点处垂直于z轴的圆面积内的能量,即作用平面。
冲击波治疗的原理
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冲击波治疗的原理一、引言冲击波治疗是一种非侵入式的医疗手段,它通过产生高能量的压力波来治疗各种疾病。
这种治疗方式已经被广泛应用于骨科、运动医学、康复医学等领域,并取得了显著的临床效果。
本文将从冲击波产生机制、冲击波在人体中的传播以及冲击波治疗的原理等方面进行详细介绍。
二、冲击波产生机制冲击波是一种高能量的压力波,它是由物体在空气或水中移动时产生的。
在医学领域中,通常使用电子脉冲或气体放电来产生冲击波。
其中,电子脉冲是通过将电流传输到一个金属球上来实现的,而气体放电则是通过将气体注入一个特殊设计的装置中来实现的。
三、冲击波在人体中的传播当冲击波进入人体后,它会在不同密度组织之间发生反射和折射,并形成复杂的声学场。
这个过程可以用声学模型来描述,其中包括声学传播、反射和衰减等过程。
在这个过程中,冲击波的能量会逐渐减弱,直到最终被吸收或散射。
四、冲击波治疗的原理冲击波治疗的原理是利用高能量的压力波来刺激人体组织,从而促进组织修复和再生。
具体来说,冲击波治疗可以通过以下几个方面实现:1. 促进血管生成冲击波可以刺激内皮细胞增殖和分化,从而促进新血管生成。
这对于缺血性心脏病、周围动脉闭塞症等疾病的治疗非常有益。
2. 促进软骨修复冲击波可以刺激软骨细胞增殖和分化,从而促进软骨修复和再生。
这对于关节软骨损伤、髌骨软化等疾病的治疗非常有益。
3. 缓解肌肉紧张冲击波可以通过刺激肌肉纤维来缓解肌肉紧张和疼痛。
这对于肌肉损伤、肌肉痉挛等疾病的治疗非常有益。
4. 促进骨折愈合冲击波可以刺激骨细胞增殖和分化,从而促进骨折愈合。
这对于复杂性骨折、难以愈合的骨折等疾病的治疗非常有益。
五、冲击波治疗的适应症和禁忌症冲击波治疗主要适用于以下几种情况:1. 骨科领域:类风湿性关节炎、跟腱炎、滑囊炎、跟腱断裂等。
2. 运动医学领域:肌腱损伤、肌肉拉伤、运动员心理压力等。
3. 康复医学领域:神经性尿失禁、帕金森综合征等。
但是,冲击波治疗也存在一些禁忌证,包括:1. 严重出血倾向2. 妊娠期3. 心脏起搏器4. 癌症5. 严重的心血管疾病六、结论冲击波治疗是一种非侵入式的医疗手段,它通过产生高能量的压力波来治疗各种疾病。
冲击波治疗原理
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冲击波治疗原理
1 冲击波治疗原理
冲击波治疗是一种近年被广泛应用的创新性物理疗法,它利用冲击波来治疗不同病症,彻底改善患者疼痛,改善关节功能,缩短康复期和提高治疗质量。
冲击波治疗可以用于治疗风湿性疾病,关节及筋膜损伤,粘连病变,干燥综合征,定向胶原疗法和产后坠胎综合征。
冲击波治疗原理是将舌骨肌内的能量传送到患者病变的组织中,从而促使其释放胶原纤维和活性物质,活性物质会到达细胞核,从而帮助它们分泌能够促进伤口康复的蛋白质。
2 治疗过程
冲击波治疗分为准备过程和实施过程。
在准备过程中,操作人员会根据患者的具体情况以及治疗所需要的能量确定治疗的区域和参数设定,以确保将最佳的能量传输到患者的组织中。
接下来,在实施过程中,操作人员将使用超声头在病变部位施加冲击波,产生破坏性冲击波变形并传播到病变部位,以促进伤口康复。
治疗结束后,患者会进行恢复性治疗,以有效防止慢性病症复发。
3 治疗效果
冲击波治疗能够释放活性物质,从而帮助患者缓解病痛,改善关节、肌肉和肌腱的功能。
此外,冲击波治疗也能够帮助患者缩短治疗
时间,缓解症状,减少血液流失,防止伤口感染和复发问题,而且几乎不会出现副作用。
冲击波的使用方法
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冲击波的使用方法冲击波是一种能量传播的波动现象,广泛应用于科学研究、医学治疗、工业领域等多个领域。
本文将介绍冲击波的使用方法,包括冲击波的产生、传播和应用。
一、冲击波的产生冲击波的产生通常需要通过特定设备或工具来实现。
常见的产生冲击波的方法有以下几种:1. 高能激光器产生冲击波:利用高能激光器对介质进行激光照射,产生高温和高压环境,从而产生冲击波。
2. 高速气体流产生冲击波:通过高速气体流与介质相互作用,产生压力差,形成冲击波。
3. 爆炸产生冲击波:通过爆炸物体产生的冲击波来实现冲击效果。
二、冲击波的传播冲击波的传播路径通常与介质的特性有关。
以下是几种常见的冲击波传播方式:1. 液体中的冲击波传播:液体中的冲击波会通过分子振动和传递能量的方式进行传播,并且会遵循介质的密度和压力规律。
2. 气体中的冲击波传播:气体中的冲击波会通过分子的碰撞和传递能量的方式进行传播,并且会遵循气体的密度和压力规律。
3. 固体中的冲击波传播:固体中的冲击波会通过分子或原子的振动和传递能量的方式进行传播,并且会遵循固体的弹性和密度规律。
三、冲击波的应用冲击波在医学、科学研究和工业领域有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域:1. 医学治疗中的冲击波:冲击波被广泛应用于泌尿科、骨科等领域的治疗中,例如用于肾结石碎石、骨折愈合促进等。
2. 工业清洗中的冲击波:冲击波可以通过高压水流或气流的方式,对工业设备、建筑物表面等进行清洗和去污。
3. 科学研究中的冲击波:冲击波在材料科学、地质学等领域的研究中有重要应用,例如用于材料的表征和地质勘探等。
4. 冲击波在声学领域的应用:冲击波在声学领域的研究中有重要应用,例如用于声纳技术、超声波检测等。
冲击波是一种重要的波动现象,具有广泛的应用价值。
了解冲击波的产生、传播和应用方法,对于科学研究和技术应用具有重要的意义。
希望本文对读者对冲击波的使用方法有所启发和帮助。
冲击波原理及使用说明
![冲击波原理及使用说明](https://img.taocdn.com/s3/m/a4a4a24ff02d2af90242a8956bec0975f465a4cd.png)
冲击波原理及使用说明一、冲击波原理冲击波是一种能量传递方式,它是一种机械波,能够通过物质传播,并在传播过程中产生压力的突变。
冲击波产生的过程主要分为压缩、扩散和衰减三个阶段。
1.压缩阶段:当物体受到外部力的作用时,压缩力会使物质密度增大,压力升高,同时温度上升。
2.扩散阶段:在达到一定压力后,物质会发生剪切破裂,形成冲击波。
冲击波以超音速传播,并沿一定方向扩散。
3.衰减阶段:冲击波在传播过程中会逐渐损失能量,波幅逐渐减小,直至消失。
二、冲击波的应用1.医学领域:冲击波可以被应用于泌尿科、康复医学等领域的治疗。
通过将冲击波聚焦到病灶上,可以破碎结石、促进骨折愈合等。
2.岩石破碎:冲击波被广泛应用于矿山开采和岩石破碎中。
通过将冲击波传递给岩石,可以使其发生破碎,以便于后续的采矿或工程施工。
3.爆破工程:冲击波在爆破工程中被用来改变岩石的物理性质,以便于后续的爆破或拆除工作。
4.声波检测:冲击波可以被应用于地质勘探中,通过测量冲击波的传播速度和幅度来判断地下物质的性质和分布。
5.材料表面处理:冲击波可以被用来进行表面处理,如喷丸、去毛刺等。
通过冲击波的作用,可以提高材料的表面质量和粗糙度。
三、冲击波的使用说明1.安全措施:在使用冲击波之前,需确保场地安全。
操作人员需穿戴符合规定的防护装备,注意防护眼镜、耳塞等防护用品的佩戴。
2.设备选择:根据需要的冲击波参数,选择合适的冲击波设备。
不同设备具有不同的能量和频率范围,选择适合的设备可以提高效果。
3.操作步骤:在使用冲击波之前,需先进行设备的连接和校准。
启动设备后,根据所需的冲击波参数进行相应的设置,并确保设备处于合适的工作状态。
4.聚焦:根据需要对冲击波进行聚焦,以便将能量集中在特定的地点。
调整冲击波的聚焦点和方向,确保能量能够准确地传递到目标物体上。
5.操作技巧:冲击波使用过程中注意操作技巧,适当控制冲击波能量的大小和频率,以免对目标物体造成过大的损伤。
ems冲击波使用方法
![ems冲击波使用方法](https://img.taocdn.com/s3/m/b061eb80f021dd36a32d7375a417866fb84ac0d5.png)
ems冲击波使用方法紧急医疗服务(Emergency Medical Services,简称EMS)冲击波是一种常见且重要的治疗手段,主要用于治疗骨科及创伤外科疾病,如骨折、肌肉拉伤、痉挛等。
本文将详细介绍EMS冲击波的使用方法。
一、EMC冲击波的基本原理EMS冲击波是由电源装置强制产生的高压电脉冲,通过波纹管传导技术使电能转化为机械能,形成冲击波。
冲击波通过头部或末梢的传导作用,能够通过多层组织直达目标部位,产生治疗效果。
二、冲击波治疗的适应症1.骨刺:包括跟骨刺和距骨刺,可以通过EMS冲击波治疗。
冲击波可刺激骨膜、骨质和骨膜下组织,促进组织修复和骨细胞分裂,从而减少激素的应用。
2.筋膜炎、肌腱炎:EMS冲击波对于筋膜炎或肌腱部位的慢性炎症有显著治疗效果。
它可以通过刺激组织,促进新血管生长,提高组织的供血供氧能力,加速修复。
3.骨折、骨腭间断:对于骨折或骨腭间断导致的刚性愈合和骨折线模糊的患者,EMS冲击波可以通过破坏不透明点来修复断裂的骨骼,促进骨折线清晰化。
4.肌筋膜炎:对于由于长时间使用特定技巧或姿势所致的慢性上肢肌肉酸痛和僵硬,可以采用EMS冲击波治疗。
三、EMS冲击波治疗的使用方法1.患者准备:患者应脱去患处附近的金属饰品,以免受到冲击和疼痛;如果治疗的是下肢,患者应坐在治疗台上并暴露治疗部位,如果治疗的是上肢,患者应保持位于舒适的位置。
2.治疗前准备:治疗师应配戴护眼镜,确保自身的安全,检查冲击波机器的工作状态。
3.选择治疗参数:冲击波机器上有多个可以调节的参数,包括冲击波频率、强度和冲击次数等。
治疗师根据患者的具体情况选择适宜的参数。
4.治疗过程:治疗师将冲击波装置放置在患处的表面,保持适当的压力和角度,通过按下按钮启动冲击波。
在治疗过程中,治疗师应观察患者的反应,根据患者的感觉调整治疗参数。
通常每个治疗会持续10-20分钟。
5.治疗后护理:治疗后,患者可能会感到疼痛或肿胀。
治疗师可以给予局部冷敷或按摩等方法缓解不适。
冲击波体外碎石原理
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冲击波体外碎石原理引言:冲击波体外碎石(Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy,简称ESWL)是一种非侵入性的治疗尿路结石的方法。
本文将介绍冲击波体外碎石的原理及其应用。
一、冲击波体外碎石的原理冲击波体外碎石利用高能冲击波作用于体外的结石,将结石击碎为小颗粒,以便于排出体外。
其原理主要包括以下几个方面。
1. 冲击波产生冲击波产生的关键是压电晶体的作用。
通过施加电压,压电晶体在短时间内发生形变,释放出高能量的冲击波。
这些冲击波经过聚焦后,可以精确地瞄准结石。
2. 冲击波传导冲击波在传导过程中,需要通过体外组织的传导介质,如水或凝胶。
这些传导介质能够将冲击波准确地传递到结石所在的位置,使其受到冲击波的作用。
3. 冲击波作用冲击波作用于结石时,产生的高能量会使结石内部产生应力波,从而破坏结石的结构。
结石在冲击波的作用下,会发生碎裂、破碎的现象。
这些碎片会变得更小,以致于可以通过尿路排出。
二、冲击波体外碎石的应用冲击波体外碎石技术是目前治疗尿路结石的常用方法之一。
其适用于直径小于2厘米,且位置较浅的结石。
下面将介绍冲击波体外碎石在尿路结石治疗中的应用。
1. 结石定位冲击波体外碎石治疗前需要准确地定位结石的位置。
通常通过X射线、超声波或CT等影像学技术进行定位。
医生可以根据结石的位置和大小,来确定冲击波的照射位置和能量。
2. 疼痛控制冲击波体外碎石治疗过程中,患者可能会感到一定程度的疼痛。
为了减轻疼痛,医生会在治疗前给患者麻醉。
常见的麻醉方式包括局部麻醉和全身麻醉。
3. 碎石效果评估冲击波体外碎石治疗后,医生会进行碎石效果评估。
通常通过X射线或超声波等影像学技术来观察结石的情况。
如果结石完全破碎,患者可以通过尿液排出碎片。
4. 并发症预防冲击波体外碎石治疗可能会导致一些并发症,如肾盂炎、出血等。
为了预防并发症的发生,医生会根据患者的具体情况进行监测和处理。
总结:冲击波体外碎石是一种有效的治疗尿路结石的方法。
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冲击波疗法冲击波(Shock Wave)是利用能量转换和传递原理,造成不同密度组织之间产生能量梯度差及扭拉力,并形成空化效应,产生生物学效应。
冲击波分为机械波和电磁波,作用于局部组织而达到治疗效应。
它在穿越人体组织时,其能量不易被浅表组织吸收,可直接到达人体组织的深部[1]。
体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)是一种兼具声、光、力学特性的机械波,它的特性在于能在极短的时间(约10 ns)内达到500 bar(1 bar=10 5 Pa)的高峰压,周期短(10 口s)、频谱广(16Hz〜2X 108H Z)[2]。
自从1979年德国Dornier公司研制成功第一台Dornier HMI型体外冲击波碎石机,并于1980年2 月7 日成功用于肾结石患者治疗以来,人们对冲击波的认识越来越深刻,同时冲击波的应用也越来越广泛。
人们对冲击波的物理学特性及其对组织产生的影响进行了广泛而深入的研究;开始试图用高能冲击波来治疗肿瘤,并在体外实验中取得一定的疗效。
此外,目前西欧各国已经将体外冲击波疗法(Extracorporeal Shock Wave Therapy , ESWT应用于10余种骨科疾病,ESW1已经成为治疗特定运动系统疾病的新疗法。
近年来,国内也在陆续开展此疗法。
一、冲击波的物理基础冲击波的压力波形包括一个在冲击波前沿迅速升压随后逐渐衰减的压力相(正相),和一个持续时间较长的张力相(负相)。
通过对冲击波压力分布的测量,可以引出以下几个临床上常用的概念和治疗参数[1,3]:(1)焦点、焦斑和焦区:焦点是指散射的冲击波经聚焦后产生的最高压力点,焦斑是指冲击波焦点处的横截面,焦区是指冲击波的正相压力》50%峰值压力的区域;(2)压力场;(3)冲击波能量;(4)能流密度:表示垂直于冲击波传播方向的单位面积内通过的冲击波能量,一般用mJ/mrh表示;⑸ 有效焦区能量:是指流经焦点处垂直于z轴的圆面积内的能量,即作用平面。
我们临床上最常用的是能流密度。
典型的冲击波波形见图1。
图1 典型的冲击波波形二、冲击波的作用原理冲击波是压力急剧变化的产物。
在短短的几纳秒内产生很高的压力,这是冲击波所独有的特性。
冲击波具有很强的张应力和压应力,能够穿透任何弹性介质,如水、空气和软组织⑷o ESWT主要是利用中、低能量的冲击波产生的生物学效应来治疗疾病,其生物学效应取决于冲击波的能级和能流密度。
1.组织破坏机制:冲击波具有压力相和张力相。
在压力相产生挤压作用,而在张力相则为拉伸作用。
冲击波本身产生的破坏性力学效应是直接作用,在冲击波的张力相时,由张力波产生的空化效应是组织破坏的间接作用。
正是这两种作用,可以使冲击波治疗骨性疾病和软组织钙化性疾病[1]o2.成骨效应:冲击波诱发的成骨促进作用发生在骨皮质部分和网状结构部分的界面处。
冲击波的直接作用导致骨不连处的骨膜发生血肿,空化效应不仅可以造成部分细胞坏死,也会诱发成骨细胞移行和新的骨组织形成。
3.镇痛效应:高能冲击波作用于轴突产生强刺激可以起到镇痛作用。
神经系统的这种反应方式也被称为“门控”,是通过激发无髓鞘C纤维和A- 3纤维来启动的。
4.代谢激活效应:可能是由于冲击波的直接机械效应引起的。
一方面冲击波可以改变细胞膜通透性,使神经膜的极性发生改变,通过抑制去极化作用产生镇痛效应。
另一方面,冲击波可以使细胞内外离子交换过程活跃,从而使代谢分解的终产物被清除和吸收。
三、冲击波对细胞的作用急剧上升的冲击波的正向波段40MPa会对焦点处的细胞产生很强的应力,同时空化反应会引起微小气泡膨胀/爆炸,产生微喷,也会产生很强的应力变化[5]。
我们知道磷脂大分子由亲水的头部和疏水的尾部组成。
细胞膜中,亲水的头部面向液体水,而疏水的尾部朝向内部、或指向彼此。
这样的构造使系统的能量更小,从而更稳定。
然而,当细胞膜受到各向同性的张力作用时,磷脂大分子被拉向两边,使磷脂大分子的疏水的尾部暴露于液体水分子,形成一个疏水性的孔。
孔径小于10nm时,膜可以复原,但如果大于10nm将使细胞不稳定,发生破裂⑹。
通过电子显微镜对受冲击波作用的细胞形态观察发现:冲击波作用后,细胞表面的微绒毛消失,同时细胞表面出现小凹(疏水性的孔)[7],这是由于细胞膜表面受到各向同性的张力所致。
细胞膜上出现孔或破裂,这取决于流体力场的参数,流体力场的参数是由产生冲击波的电容、工作电压和冲击的数量所决定的。
(一)高能冲击波对肿瘤细胞的影响高能冲击波(焦点能量大于35MPa)能杀死肿瘤细胞,抑制肿瘤生长⑹。
研究发现,高能冲击波冲击500〜1500次可引起肿瘤细胞膜断裂,改变细胞内外渗透压,引起肿瘤细胞死亡[9]。
电镜扫描发现细胞的膜性结构受损。
高能冲击波同时影响肿瘤细胞的生长能力:细胞增长日趋下降;冲击次数越多,细胞的倍增时间越长;冲击次数与细胞贴壁能力的下降呈正相关,与细胞的集落形成呈负相关[10]。
但是有动物实验发现,高能冲击波能促使肿瘤细胞的转移[11]。
而该实验所用的高能冲击波冲击次数已达6000次。
冲击波对织的损伤程度和能量(工作的电压及冲击次数)成正比。
2000次的高能冲击波就会造成细胞的损害[12],6000次的高能冲击波必将引起更为严重的组织损伤。
6000 次的高能冲击波冲击可能会损伤微细毛细血管,从而使肿瘤细胞通过血管进入血液,发生转移。
因而,对肿瘤的高能冲击波治疗应于2000 次以内。
(二)冲击波使细胞外的大分子进入细胞内由于冲击波会使细胞膜上出现一过性的小孔,人们开始在体外实验中用冲击波将细胞外的物质导入细胞内从而达到治疗目的。
国外有人在体外实验发现,用工作电压为25kV、正向压力波为50〜10MPaB勺冲击波,在体外冲击人外周血单个核细胞与肿瘤坏死因子a (TNF-a )的反义寡脱氧核酸(ODN的混合液250次,能有效地将反义寡脱氧核苷酸导入细胞内,并能有效抑制细胞内TNF-a的表达[13]。
Kodama等[14]在体外实验发现:用压力为(土MPa(n=3)、脉冲持续时间为±口s(n=3)的冲击波,能将分子量为200 万道尔顿的异硫氰酸右旋糖酐导入细胞质内,而不使细胞破裂。
冲击波对肿瘤的化疗也显示出良好的协同作用。
(三)低能冲击波对正常细胞的促进作用早在1986年Haupt就发现:用工作电压为14kV的冲击波冲击10次Icmxlcm大小,〜0.5mM深的小猪的创口,能促进其愈合,而用18kV电压的冲击波冲击100次则会抑制其愈合[15]。
形态学观察显示:14kV的冲击波冲击10次创口,会使其内的毛细血管数、新形成的上皮细胞数和血管外周的巨嗜细胞数明显增加,是对照组的2倍。
可见低能冲击波有一定的促进创口愈合作用。
临床上可将低能冲击波用于压疮的治疗。
四、冲击波治疗机冲击波治疗机主要由冲击波源、耦合装置、治疗床、控制台和定位系统组成。
冲击波治疗机的波源种类与冲击波碎石机相同,有液电式、电磁式和压电式三种,但其所用的能级多低于ESW所用的能级。
治疗疼痛时应使用低中能级,即“软性” ESW;T 治疗软组织钙化性疾病时应使用中高能级;治疗骨不连时需用高能级来诱发成骨效应。
目前用于骨科疾病治疗的多为聚焦状体外冲击波,其产生方式见图2。
1.液电式波源:碎石机的波源以液电式居多,因其发展早、技术成熟、碎石效果好而被广泛采用。
液电式冲击波波源是一个半椭圆形金属反射体内安置电极。
发射体内充满水,当高压电在水内放电时,在电极极尖处产生高温高压,因液电效应而形成冲击波,冲击波向四周传播。
碰到反射体非常光滑的内表面而反射,电极极尖处于椭球的第一焦点处,所以在第一焦点发出的冲击波经反射后就会在第二焦点聚焦,形成压力强大的冲击波焦区,当人体结石处于第二焦点时,就会被粉碎。
2.电磁式波源:将贮存在电容器内的电路脉冲传导通过一个扁平铜线圈,产生脉冲磁场,使处于磁场中的弹性铜膜产生机械振动,进而推动膜外的流体产生冲击波。
这种“面式冲击波”经声透镜或反射体聚焦后,可在一点上得到增强,最终也可形成聚焦冲击波。
在产生与液电式冲击波相等功率时,电磁式波源耗能更大。
电磁式冲击波峰值压力的特点是呈阶梯样分布,幅度可从最小至最大。
3.压电式波源:是用压电晶体来产生冲击波,属于展式波源。
当外界电场通过压电晶体时,其体积会发生改变,即“反压电效应”,晶体的运动会引发出一个压力波。
当晶体复原时,同样也会产生张力波。
通常至少组合300〜3000个压电晶体,才能产生足够的冲击波压力。
将这些压电元件依次分布和排列在一个直径50 cm 球冠的凹面,在相同电脉冲的作用下,每个元件同步发生的冲击波可以同时达到10cm以外的球心,从而形成一个聚焦的冲击波。
与前两种波源相比,压电式冲击波的特点是:能量和频率可调范围最大,但输出功率最低。
图2 聚焦状体外冲击波的产生方式五、冲击波在医学上的应用(一)ESW对骨骼肌肉疾病的影响ESW在治疗骨科疾病方面已取得公认的疗效,目前ESW治疗骨科疾病种如下。
1.骨组织疾病主要指骨折延迟愈合、骨折不连接、成人中早期股骨头缺血性坏死(avascular necrosis of femoral head ,ANFH。
) 冲击波治疗的本质是使接受治疗的组织受到压力冲击后产生生物学反应,与骨疾病密切相关的是空化效应。
冲击波作用后骨组织发生微小骨折、血肿、诱导血管生成、增强内膜骨化、加速软骨化骨,最终形成正常的骨质。
( 1)诱导骨生长、促进骨愈合:有研究表明:多种骨生长因子如骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins ,BMP) 转化生长因子-?(transforming growthfactor- ? ,TGF- ?)、成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor ,FGF)胰岛素样生长因子(insulinlike growth factor ,IGF)、血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor ,VEGF、) 表皮生长因子(epidermal growth factor ,EGF) 等均与骨折愈合有关,生长因子共同作用的结果是使成骨细胞活化,调节局部成骨。
在炎症阶段生长因子还能进一步刺激骨髓间充质细胞聚集、增殖和血管形成。
Cher等[16]认为,局部冲击波治疗后,骨缺损区出现明显的成骨过程并伴随细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase ,ERK和P38促蛋白激酶(P38mitogen-activated protein kinase ,P38 MAPK的表达,对促进成骨细胞增殖和分化起调节作用。
冲击波在诱导骨及软骨新生的过程中,磷酸激酶始终在间充质干细胞、软骨细胞及骨细胞中表达并促进成骨。