体外冲击波碎石（ESWL)的原理是什么？

体外冲击波碎石（ESWL)的原理是什么？

碎石机所以能在体外把体内结石粉碎，然后随尿液排出体 外，有以下几个环节和要求：1. 冲击波的产生及聚焦碎石机类型较多。世界上用得最 早、最多的碎石机是以Domier公司HM3为代表的碎石机，其冲 击波（体外震波）的产生，是利用高电压、大电容组成的高压 电路，通过置于半椭圆形反射体第一焦点处在水中的电极之间瞬 间放电产生冲击波。冲击波向四周迅速扩散，当遇到平滑的反射 体时，通过折射和反射，把能量聚集于第二焦点处，该处能量即 可增大200〜300倍，一次次冲击波能量积累，当压力达到 19. 8kg/cm2时结石即粉碎。除液电效应冲击波之外，常见的还 有利用电晶体及电磁波达到碎石目的者，它们的碎石原理基本与上述一致，只是冲击波的发生源不同，压电晶体是利用数以百计 的压电晶体排列在一个凹形面上，使产生的冲击波集中在其前面 一点上，以达到粉碎结石的目的，而电磁波则是利用发生电磁波 并使它通过一个凹透镜达到聚焦增强能量达到碎石目的。2. 冲击波的传递冲击波传递特点接近声波，各种不同介 质由于密度不同，声阻抗有很大差异。水的声阻抗比空气大的很 多，所以水中的冲击波在水与空气的界面上几乎完全反射。人体 的声阻抗与水接近，所以冲击波传入身体时几乎没有反射，能量 损耗极少，对人体软组织不造成明显损害，用水做冲击波进入人 体的传导介质较为理想。肾结石的声阻抗约为水的5〜10倍，所 以冲击波在人体组织与肾结石的界面上也会有些反射。同时由于 阻抗不同产生压应力使结石裂碎。在治疗时人体躺在水中从减少 能量耗损上是理想的，但对病人来说是很不方便，因此从第二代 产品开始，有所谓“干式”即水囊式产品问世。据测量经过水 囊膜的能量耗损为10%〜15%。3. 冲击波碎石机制简单讲，冲击波粉碎结石是利用冲击 波在两种声阻抗不同的传播介质组织与结石的界面上产生压应力 (结石前界面）或抗应力（结石后界面），两种介质声阻抗的差 别越大，应力就越大，物质（结石）结构就越容易破坏。在结 石面对冲击波源的界面上的压应力使结石破裂，而空化作用产生 水的射流使裂口内面的结石剥落。一连贯的冲击波使结石由表及 里的逐层破碎，直到完全粉碎为细小的颗粒，而易于排出体外。