体外冲击波临床应用(最新)

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气动弹道式冲击波临床应用

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20世纪60年代，西德道尼尔航空

公司科研人员发现飞机高速穿过

云雨时产生冲击波，使飞机内部

器件受损而外壳完好。

1966年，研究室工程师偶然接触

工作中的冲击波靶子，身体产生

电击感，意识到冲击波对人体产

生生物效应。

1969年，西德国防部开始“冲击

波与动物组织间相互关系”。

Eisenberger开始冲击波碎石研

究。

发展

1、1980年，Chaussy应用冲击波治疗泌尿系统结石；

2、1986年，Haupt发现冲击波诱导成骨细胞活化，促进成骨。

3、1988年，Graff等动物实验无意发现冲击波的成骨作用，此后开

始研究其对骨折愈合的影响。

4、1997年，“欧洲骨肌系统冲击波疗法联合会”（ESMST）在

维也纳成立。

5、 1999年，“国际骨肌系统冲击波治疗联合会”（ISMST）在伦

敦成立。

6、2000~2002年，美国FDA核准冲击波治疗跟痛症和网球肘等；

7、2000年，中国FDA批准冲击波治疗骨和肌组织疾病。

一、概述

（一）冲击波（SW）定义

能量的突然释放而产生的高能量压力

波，具有压力瞬间增高和高速传导的特

性。

（二）冲击波特性

1、特殊形式的声波，能在空气、水等介质中传播

2、兼具声学、光学和力学特性的机械波。在极短

时间内（约10ms）达到高峰压

500bar(1bar=105pa)，且周期短（10ms），频

谱广。

3、不同介质的声阻抗不同，其在材料内部衰减

程度也不一样。在不同介质界面之间，形成反射

和折射。

4、冲击波在穿越人体组织时，直达深部组织。

5、冲击波作用于人体后，通过力---化学信号转

导产生生物学效应，促进生长激素释放，引起

微血管新生及组织再生与修复。

(三)冲击波的波形

由压力相（正向）与

张力相（负向）组成。

压力相：前沿迅速升

压并随后逐渐衰减的正

压波；

张力相：持续较长时

间的负压波。

上升时间

压力 = 相等

接触时间 = 不同压力

P +

时间上升时间

压力

压力 = 不同

接触时间= 相同

P +

时间

上升时间

二、体外冲击波（ESW）波源

1、液电式波源

水中放置的两根电极，在高电压作用下瞬间放电，使

电极附近的水迅速汽化，温

度和压力急剧升高，释放球

形高能冲击波，经聚焦后作

用于人体的骨肌组织。

属“点波源”，是最可靠

的冲击波发生方法。

1、液电式波源

电子液压原理

2、电磁式波源

高电压通过储存在电容器内的脉冲电路，使脉冲电场通过铜线圈产生脉冲磁场；

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；

经声透镜或反射体聚焦后，形成聚焦冲击波，导入需要治疗的部位。

属“面式冲击波”。

2、电磁式波源

电磁原理

3、压电式波源

将数百计的压电晶体，排列在一个凹形面上；

外界电场通过压电晶体时，使晶体体积发生改变，引发出压力波。当晶体复原时，同样产生张力波。

全部压电晶体共同振动，一起发出冲击波，经椭球体的收集，全部能量聚焦于治疗部位。

3、压电式波源

压电式原理

4、气动弹道式

利用压缩气体产生

能量驱动手柄内的子

弹体，使子弹体以脉

冲方式冲击治疗部位

。

4、气动弹道式4、气动弹道式

4、气动弹道式

四种波源区别

临床观察发现：

前3种均通过反射体将能量聚焦于治疗部位，而气动弹道式则不需聚焦能量。

液电式冲击波对骨病的治疗效果最好。

气动弹道式冲击波，对肌肉组织效果好，且治疗易于操作、安全，更适合治疗软组织损伤性疾病。

三、体外冲击波能量

（一）定义

1、冲击波能量（E）：对每个压力场特定位置内的压力—时间函数进行积分，再经体积积分后算出。

2、能流密度（EFD）：垂直于冲击波传播方向的单位面积内通过的冲击波能量。

冲击波的生物学效应与EFD的阈值有关。其单位为毫焦/平方毫米（mJ/mm2）表示。

EFD与治愈率和副作用发生率有关。

（二）体外冲击波能量等级

国外（mJ/mm2）国内（mJ/mm2）低能量冲击波 0.08 0.06—0.11 中能量冲击波 0.28 0.12—0.24

高能量冲击波＞0.60 0.25—0.39

临床上，用中低能量冲击波产生的生物学效应治疗疾病。

四、体外冲击波作用的生物机制

1、空化效应

空化效应：通常情况下，人体组织内含有小气

泡，当冲击波作用组织时，气泡内气体以极快速度

膨胀。

气泡在崩溃时产生高速微喷射现象，微喷射速率达400~800m/s，这比气泡崩溃更具破坏性。

ESW与气泡相互作用产生气泡崩溃和微喷射现象。

空化效应是ESW引起组织损伤的主要原因。空

化效应可使生物组织产生自由基而使其受损。

空化效应是冲击波独有的特性，它有利于疏通

闭塞的微细血管，松解关节组织的粘连。