体外冲击波碎石历史和发展

体外冲击波碎石术（extracorporeal shock wave lithotripsy，ESWL），是指通过影像学技术方法精准定位病人体内结石，将冲击波聚焦于结石后利用冲击波产生的物理效应破碎结石的临床技术。自1980年首次被引入结石的临床治疗以来，ESWL一直是被各指南推荐的泌尿系结石的重要治疗方法之一。下面我们来详细了解一下ESWL的历史和发展。

ESWL的历史

• 1966年至1972年间，德国多尼尔的工程师发现飞机在接近音障飞行时，机体表面附近产生了“冲击波层”，并尝试将其应用于医疗活动中。

• 1974年，第一台冲击波碎石机研制成功，能够在水浴中粉碎离体的结石。

• 1980年，全球第一台应用于人类的体外冲击波碎石机被成功研制，并施行了全球首例ESWL。令人惊喜的是，通过冲击波碎石产生的结石颗粒从尿路排出时没有引起疼痛。

• 1982年7月我国开始进行冲击波碎石机的研制工作，1983年初完成离体结石标本的粉碎实验，1984年制成了可供临床使用的样机，1984年10月成功研制出液电式人体实用样机，经过半年时间通过各种试验成功验证了其有效性与安全性，于1985年8月成功进行了一例人体试验。

2026年，经过40多年的发展，中国已经成为世界上最大的生产体外冲击波碎石机的国家。

ESWL的发展

一、冲击波发生

ESWL技术日新月异，在多个角度和层面得到创新。其中冲击波源代表着碎石机的核心。液电、压电和电磁是三种常见的冲击波源。

• 液电冲击波发生器通过水中的电火花间隙产生冲击波，具有较高的碎石效率。

• 压电冲击波由陶瓷元件产生，其具有良好的聚焦，能量持久的优点，但由于功率较低而碎石效率较低。

• 电磁冲击波作为目前最常用的冲击波源，通过电磁力推动金属膜振动产生平面波，再聚焦，能量更均匀、焦点更稳定、碎石效率高。

二、碎石策略

合适的碎石策略一直都是ESWL研究的重点，包括冲击波数量，频率和步进式碎石技术。

• 冲击波的数量：多数专家共识认为，肾脏结石单次治疗不应超过2000次，输尿管结石单次治疗不应超过3000次，并且应根据所采用的能量水平进行调整。

• 频率：从疗效和并发症两方面考虑，中频（80-90次/分）和低频（60-70次/分）ESWL有更好的治疗效果。

• 步进式碎石：是指从碎石治疗较低能量开始，逐渐增加能量级别。该策略一方面使得病人能够充分适应ESWL的过程，另一方面可以减少肾损害。

三、结石定位

结石的定位是ESWL成功与否的关键，当前主要依赖于超声和X光透视技术进行结石定位。

• 超声定位：成本较低，不产生辐射影响，但其精确程度依赖于操作者的熟练程度，同时在对结石大小进行判断时的准确度不如X光成像技术。

• X光透视技术：对阳性结石清晰可见，但无法定位阴性结石且对病人造成电离辐射的影响。临床医生对X光成像更为熟悉，联合超声和X光透视技术可以显著降低ESWL过程中病人暴露与辐射的时间和剂量，提高治疗结石的疗效。

四、耦合

成功的耦合同样是ESWL能够成功的重要因素。现代碎石机均采用水囊 + 耦合剂双层耦合结构，水囊必须完全排气，否则气泡会反射冲击波，影响聚焦效果；耦合剂需无气泡、足量、均匀，涂抹面积不足可致能量下降。耦合是碎石成功的前提：水囊排气+ 足量无泡耦合剂 + 紧密贴合三者缺一不可。

展望

历经了40多年的实践，ESWL证明了其有效性和安全性。作为当前唯一的真正非侵入性的治疗尿路结石的方法，ESWL将随着碎石术相关的理论和技术的进一步更新发展，具有更广泛的临床应用价值和光明的前景。

参考文献：