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1. Efficacy of the Magna Lithotripter Using Two Energy Sources for Stone Fragmentation by Shockwaves
Magna型碎石機(jī)采用兩個能量發(fā)生器來產(chǎn)生沖擊波進(jìn)行結(jié)石粉碎的效果
2. Selection of Patie nts for Shock Waves Lithotripsy
沖擊波碎石術(shù)病例選擇
Magna型碎石機(jī)采用兩個能量發(fā)生器來產(chǎn)生沖擊波進(jìn)行結(jié)石粉碎的效果
課題：Efficacy of the Magna Lithotripter Using Two Energy Sources for Stone Fragmentation by Shockwaves
期刊：Journal Of Endourology
作者：Dr. Alexander Greenstein, Dr. Mario Sofer, Dr. Haim Matzkin
機(jī)構(gòu)：Department of Urology, Tel Aviv Sourasky Medical Center, Sackler Faculty of Medicine, Tel-Aviv University, Tel Aviv, Israel.
影響因子：2.619
01 背景介紹
自20年前體外沖擊波碎石機(jī)誕生起，就成為絕大部分泌尿結(jié)石的治療選擇。臨床結(jié)果和副作用都已被詳細(xì)介紹過。內(nèi)窺鏡手術(shù)數(shù)量的增加，可能也反映出了對于現(xiàn)有碎石機(jī)效果在某些方面的不足，因此也促進(jìn)了對碎石機(jī)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計方面的研究。
創(chuàng)新的Magna型碎石機(jī)有兩個獨(dú)立的液電式?jīng)_擊波發(fā)生器反射杯，其第二焦點(diǎn)F2位于同一點(diǎn)（圖1）。該機(jī)型可以工作在雙波源同步、異步模式，或者單波源模式，沖擊波能量和頻率都是可調(diào)節(jié)的。雙波源同步模式下兩個波源同時發(fā)出每分鐘120次能量為17KV的沖擊波，假設(shè)沖擊波能量正比于（KV）2并且是兩個沖擊波的標(biāo)量和，那么每一次沖擊波在F2處的能量等于一個單波源沖擊波發(fā)出的能量為24KV的沖擊波。雙波源異步模式下從兩個波源交替發(fā)射出每分鐘相同數(shù)量的沖擊波，每個波源發(fā)出的沖擊波能量都是可調(diào)的，頻率最高可以達(dá)到每分鐘120次。
本次所進(jìn)行的體外研究是用于評估在不同操作模式下Magna型碎石機(jī)的碎石效果。
Magna型碎石機(jī)的結(jié)石粉碎
02 材料和方法
結(jié)石模型
圓柱形石膏結(jié)石模型（直徑10mm，高10mm，體積為786mm3），（由瑞士HMT公司專為碎石機(jī)性能評估所設(shè)計）。在使用前，這些結(jié)石模型被浸沒在去氣體水中至少20分鐘直至結(jié)石模型表面不再有氣泡出現(xiàn)。
Magna型碎石機(jī)
Magna型是可移動式的液電式?jīng)_擊波碎石機(jī)，由沖擊波發(fā)生器（SWAG）、電動治療床MFT）和控制系統(tǒng)組成。SWAG由兩個獨(dú)立的放電單元和夾角為72的共焦點(diǎn)反射杯構(gòu)成?？梢怨ぷ饔?種模式：
? 只有下反射杯工作（B模式），沖擊波方向?yàn)樗较蛏?6°；
? 只有上反射杯工作（T模式），沖擊波方向?yàn)樗较蛳?6°；
? 交替工作（異步A模式），B和T交替工作；
? 同時工作（同步S模式），兩個反射杯同時工作。
每個橢圓形反射杯的開口直徑是180.5mm，焦點(diǎn)距離開口142mm。在焦點(diǎn)處（焦區(qū)體積為 13x13x48mm3的正向峰值壓力是通過一個針狀的 PVDF 傳感器來測量的，在 22KV 時壓力為 48MPa。在所有模式下，最大沖擊波發(fā)射頻率為120次/分鐘（ppm）。在B、T和A模式下，電壓最高可設(shè)置到24KV，但在S模式下最高只能為17KV。S模式下最高電壓的限制是為了使每一次同時發(fā)射的沖擊波在同一焦點(diǎn)處的能量不超過單個反射杯所能發(fā)射的最大能量。因?yàn)榧僭O(shè)峰值壓力（P）和電壓成正比，脈沖能量與P2（因此假設(shè)與KV2也）成正比，S模式下在焦點(diǎn)處的合成能量為（ 2x172 ），與單反射杯模式下的能量 242相同。
85個結(jié)石模型都置于一個網(wǎng)眼大小為2.5mm的網(wǎng)袋中并浸沒于與Magna碎石機(jī)相耦合的特殊設(shè)計的水箱中。結(jié)石模型被定位于F2處。水箱的乳膠壁與兩個反射杯的水囊互相耦合。
耦合的區(qū)域都抹上硅油進(jìn)行潤滑。沖擊波發(fā)射頻率為60或120ppm，電壓為16或22.8KV（注2x162≈22.82）。在每次測試后，在水箱和水囊耦合部位都重新抹上硅油。電極在發(fā)射沖擊波2500次后進(jìn)行更換。
我們進(jìn)行了4個系列的測試，每個系列都使用了15至25個結(jié)石模型。完全粉碎的標(biāo)準(zhǔn)是所有結(jié)石模型碎片都從網(wǎng)袋的網(wǎng)孔中漏出。完全粉碎所需要的沖擊波次數(shù)（COG）、工作模式（單反射杯B或T模式、雙反射杯A或S模式）、沖擊波發(fā)射頻率（60或120ppm）、電壓值16或22.8KV）都被記錄下來。有效性定義為：
(結(jié)石體積[786mm3])/COG(mm3/沖擊波次數(shù)）
在統(tǒng)計分析中采用非配對t校驗(yàn)法。
03 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4組測試結(jié)果（表1）
*標(biāo)準(zhǔn)偏差
首先，在傳統(tǒng)單反射杯（B或T）模式下頻率為120ppm的效果比60ppm的低20%至40%（測試組2與測試組1相比），P<0.041。
其次，在異步模式下頻率為120ppm的效果比單反射杯模式下相同頻率（測試組1）的效果更好（P<0.046）。此外，A模式下120ppm的效果和單反射杯模式下60ppm的效果相同（測試組1與2相比）（P>0.99）。（注：在A模式下設(shè)置為120ppm時，每個發(fā)生器/反射杯單元的發(fā)射頻率是60pmm）。測試結(jié)果表明下反射杯和上反射杯的性能是相同的。由于下反射杯的方向和其它碎石機(jī)的反射杯位置相似，B模式下的結(jié)果被用于統(tǒng)計比較。測試組1和2在第一批進(jìn)行，測試組3和4在第二批進(jìn)行。為避免額外的統(tǒng)計誤差，除了第3組外，所有的的結(jié)果都是在同一批次內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)計的。
第三，碎石效果與沖擊波能量成比例關(guān)系（[壓力]2，即[KV]2）。有效性的比較是在A模式下22.8KV（測試組1）和16KV（測試組3）之間進(jìn)行的，2x162/22.82=~1（P>0.96）。
最后，在相同的脈沖能量下，S模式的效果（測試組3，16KV）要比單反射杯模式（測試組4：頻率120ppm電壓22.8KV）更好（P<0.014）。
04 實(shí)驗(yàn)討論
使用沖擊波碎石術(shù)對患者進(jìn)行泌尿系結(jié)石的治療是由Chaussy等首創(chuàng)的。這種非創(chuàng)傷性治療迅速在所有手術(shù)方案中獲得認(rèn)可普及。
水囊式碎石機(jī)經(jīng)歷過數(shù)次改進(jìn)。最近一次的改進(jìn)，與DornierHM3型水浴式碎石機(jī)（德國多尼爾醫(yī)療系統(tǒng)）相比，去除了水浴浴槽并縮短了焦區(qū)區(qū)域。然而，由于碎石有效性在其它因素之外（如結(jié)石形狀和大小、氣穴現(xiàn)象、結(jié)石環(huán)境）是與能量成比例關(guān)系的，是直接與（壓力2）x（焦區(qū)橫截面）相關(guān)的，在保持每個脈沖能量不變的前提下焦區(qū)橫截面的變小會增加能量密度值。在皮膚處降低能量密度
會減少沖擊波碎石術(shù)引起的疼痛，從而可以進(jìn)行“非麻醉”方式治療。然而，這些改進(jìn)使得將沖擊波聚焦到結(jié)石上變得更加困難了，并導(dǎo)致了碎石有效率的下降。在DornierHM3型碎石機(jī)上，將峰值壓力從40MPa提高到105PMa并沒有提高結(jié)石粉碎能力。
隨著沖擊波發(fā)射頻率的降低，碎石效果看起來能得到改善，但延長了治療時間因而降低了沖擊波碎石術(shù)的治療周轉(zhuǎn)率。我們的第一個測試結(jié)果再次證實(shí)了之前的一個報告中的結(jié)論，在120ppm頻率的效果比傳統(tǒng)的單波源（B或T模式）低20%至40%。
沖擊波脈沖的壓力波，由正壓力和負(fù)壓力部分組成，分別起著不同的作用。正壓力的作用結(jié)果是拉伸應(yīng)力并產(chǎn)生壓力梯度、剪應(yīng)力和最終的拉伸應(yīng)力和應(yīng)變。負(fù)壓力部分的作用是在裂開的結(jié)石表面的微裂縫內(nèi)的水中產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。Sass和其同事使用高速攝影（10000幀/秒）來拍攝沖擊波在腎結(jié)石和膽結(jié)石上的直接影響。他們報告了沖擊波在結(jié)石上引起裂縫，隨后液體進(jìn)入這些縫隙。在這些裂縫中氣穴現(xiàn)象產(chǎn)生的氣泡使得結(jié)石碎裂。Lingeman等人總結(jié)了在沖擊波碎石術(shù)中結(jié)石粉碎的機(jī)理并提出了四種可能性：沖擊波的正壓力部分在結(jié)石表面的前面部分形成壓力使其被壓碎，壓力波在結(jié)石的液態(tài)表面（如結(jié)石的后面部分）的作用使其裂開，沖擊波的負(fù)壓力部分在流體中形成氣穴現(xiàn)象（也就是崩潰的氣泡向結(jié)石釋放能量），和由沖擊波重復(fù)作用引起的拉伸應(yīng)力對結(jié)石的動態(tài)粉碎過程。在我們的測試研究中結(jié)石模型的水和作用時間只有20分鐘，可能相對于把結(jié)石模型中的氣體都排除所需的時間較短。在結(jié)石中的氣體會對碎石機(jī)制產(chǎn)生影響，并且可以想象得到的是雙脈沖的作用是單脈沖的作用所無法比擬的。此外，當(dāng)含有氣體的結(jié)石被碎開時，將會向周圍的水中釋放氣體，這將進(jìn)一步地加劇氣穴現(xiàn)象。這也許可以解釋在S和A模式下的沖擊波比傳統(tǒng)的單波源沖擊波更有效的結(jié)石粉碎機(jī)制。
結(jié)石的粉碎效果與沖擊波能量（壓力的平方，因此與[KV]2）成比例關(guān)系，因此在A模式下22.8KV（組1）的效果相當(dāng)于16KV（組3，2x162/22.8=~1）效果的2倍。在我們的測試結(jié)果中，A模式下120ppm頻率（組1）的效果比單波源模式下相同頻率（組1）的效果更好，并且異步模式下120ppm頻率的效果和單波源模式下60ppm頻率（組1與組2的比較結(jié)果）的效果一樣，這表明頻率從60ppm變化到120ppm所導(dǎo)致的效果退化是在發(fā)生器/反射杯的F1而不是F2焦點(diǎn)處，在所有組中脈沖聚焦在F2處的頻率都是120ppm。
在同樣的脈沖能量下，同步模式（組3，16KV）下的效果比單波源模式（組2，22.8KV）要高。S模式下效果的提高可以解釋為兩個不同方向的沖擊波幾乎同時聚焦于同一焦區(qū)；每一個都會面臨氣穴現(xiàn)象和另一個沖擊波引起的反射波。Xi和Zhong的報告中，在第一個沖擊波產(chǎn)生的氣穴氣泡周圍崩潰期間施加第二個沖擊波可能會加強(qiáng)結(jié)石的粉碎作用。在Magna型碎石機(jī)的S模式下，兩個沖擊波是同時產(chǎn)生的。因此在這兩個同時發(fā)射的沖擊波之間的相互作用下，整個碎石效果會提高（而不是簡單的1+1=2）。
05 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
Magna型碎石機(jī)在使用同步或異步模式時的碎石效果要比傳統(tǒng)的單波源沖擊波更好，同時還能縮短治療時間。
圖片
沖擊波碎石術(shù)病例選擇
課題：Selection of Patients for Shock Waves Lithotripsy
會議：24th World Congress of Endourology(WCE)
作者：Francesco Germinale, Luca Timossi, Paolo Bruno, Franco Bertootto, Paolo Puppo
機(jī)構(gòu)：Department of Urology, Sanremo Hospital, Italy
01 背景介紹
沖擊波一般是從單個波源以平均頻率每分鐘120次的速度產(chǎn)生的。我們使用一臺（蒂瑞克斯的Magna）有2個反射杯的碎石機(jī)，每個反射杯以120次/分鐘的頻率，總共每分鐘240次的沖擊波發(fā)射到結(jié)石上。
02 材料和方法
從2005年9月至2006年3月，我們收治了50名輸尿管和/或腎結(jié)石的患者?？偣灿?8顆結(jié)石。所有的患者都在靜脈滴注鎮(zhèn)痛劑（酮咯酸【Ketorolac】30mg+泰德洛【Tramadolo】100mg+丁基東莨菪堿【Butilscopolamine】40mg）狀態(tài)下進(jìn)行體外沖擊波碎石術(shù)。
疼痛程度按主觀模擬分值（VAS）進(jìn)行評估。在治療后，對不能耐受的患者進(jìn)行耐受度調(diào)查。沖擊波強(qiáng)度是按每100次增加1級高壓，直至在1000次沖擊波后達(dá)到最高的10級高壓。
03 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
所有患者（31名男性和19名女性，平均年齡50歲）完成了治療。只有一名患者沒有達(dá)到最大的沖擊波能量。平均疼痛程度為3.3（范圍為0至9）。
在第一次治療后，50名患者中有19名表示可以在下次治療時不需要鎮(zhèn)痛。15名患者完成了第二次治療但有10名（8名上盞結(jié)石患者和2名腎盂結(jié)石患者）感覺疼痛比第一次時強(qiáng)。其余4名需要鎮(zhèn)痛才能完成治療。在疼痛和結(jié)石大小、患者的年齡和性別之間沒有發(fā)現(xiàn)相關(guān)性。
3名患者有并發(fā)癥（1名為腎血腫和2名腎絞痛）。
04 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
我們的結(jié)果顯示在使用鎮(zhèn)痛下進(jìn)行體外沖擊波碎石術(shù)是安全、簡單和良好的耐受性。在選擇患者時，必須進(jìn)行仔細(xì)的臨床檢查。
