周 偉

尿路結(jié)石是泌尿系統(tǒng)的常見病之一，在體外沖擊碎石(extracorporeal shock wave lithotripsy，ESWL)術(shù)誕生之前，尿路結(jié)石唯一有效的治療方法是手術(shù)取石。

1980年第一臺(tái)體外沖擊波碎石機(jī)應(yīng)用于臨床。體外沖擊碎石機(jī)治療尿路結(jié)石具有創(chuàng)傷小、費(fèi)用低、治療效果好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于臨床。

1 體外碎石機(jī)原理

體外碎石機(jī)主要由組成：①體外沖擊波發(fā)生源；②沖擊波觸發(fā)系統(tǒng)；③沖擊波與人體的耦合；④結(jié)石定位系統(tǒng)；⑤治療床。

1.1 體外沖擊波碎石機(jī)的心臟部分

沖擊波的發(fā)生源是體外沖擊波碎石機(jī)的心臟部分。沖擊波是在某一介質(zhì)中(水、空氣等)由于能量的突然釋放而產(chǎn)生的高能量壓力波。目前沖擊波的發(fā)生源可分為：①液電沖擊波發(fā)生源；②電磁沖擊波發(fā)生源；③壓電晶體沖擊波發(fā)生源。

1.1.1 液電式?jīng)_擊波波源

用水下電極的尖端通過瞬間高壓放電產(chǎn)生沖擊波，毫微秒級(jí)的強(qiáng)脈沖放電產(chǎn)生的液電效應(yīng)，沖擊波經(jīng)半橢圓球反射體聚焦后，通過水的傳播進(jìn)人人體，其能量作用于第二焦點(diǎn)，結(jié)石在沖擊波的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的多次聯(lián)合作用下粉碎。液電式?jīng)_擊波源是一個(gè)半橢圓形金屬反射體內(nèi)安置電極，反射體內(nèi)充滿水，當(dāng)高壓電在水中放電時(shí)，在電極極尖處產(chǎn)生高溫高壓，因液電效應(yīng)而形成沖擊波，沖擊波向四周傳播，碰到反射體非常光滑的內(nèi)表面而反射，電極極尖處于橢球的第一焦點(diǎn)處，故在第一焦點(diǎn)(f1)發(fā)出的沖擊波經(jīng)反射后就會(huì)在第二焦點(diǎn)(f2)聚集，形成壓力強(qiáng)大的沖擊波焦區(qū)，當(dāng)人體結(jié)石處于第二焦點(diǎn)時(shí)，就會(huì)被粉碎。

1.1.2 壓電式?jīng)_擊波波源

壓電式是由許多安裝在約50 cm球冠上的陶瓷晶體元件，在電脈沖作用下產(chǎn)生壓電效應(yīng)，使晶體快速變形產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，從而使水介質(zhì)產(chǎn)生超聲沖擊波，沖擊波在圓球的球心f處聚焦，當(dāng)結(jié)石處于焦點(diǎn)處時(shí)，就會(huì)被強(qiáng)大的沖擊波粉碎。

1.1.3 電磁式?jīng)_擊波波源

電磁式碎石機(jī)是通過高壓電容器對(duì)一個(gè)線圈放電，放電產(chǎn)生的脈沖電流形成一很強(qiáng)的脈沖磁場(chǎng)，引起機(jī)械振動(dòng)并在介質(zhì)中形成沖擊波，經(jīng)透鏡聚焦得到增強(qiáng)而粉碎結(jié)石。電磁式?jīng)_擊波波源可分為平板式和圓筒式兩種。

(1)平板式電磁波源是一個(gè)中空?qǐng)A柱體，圓柱體一端有組高頻線圈，當(dāng)高頻高壓脈沖電流通過時(shí)，線圈產(chǎn)生脈振磁場(chǎng)，根據(jù)電磁場(chǎng)感應(yīng)定律可知，靠近線圈前端的平板金屬膜就會(huì)發(fā)生振動(dòng)，從而使水介質(zhì)產(chǎn)生沖擊波，平行直線傳播的沖擊波穿過雙面凹的聲透鏡后在透鏡的焦點(diǎn)(f)處聚焦，強(qiáng)大的沖擊波可把處于焦點(diǎn)處的結(jié)石粉碎。

(2)圓筒式電磁波波源是一個(gè)圓筒形絕緣體，外壁安裝若干組高頻線圈，線圈外是一個(gè)圓筒形金屬振膜，整個(gè)裝置安放在一個(gè)旋轉(zhuǎn)拋物線形成反射體底部，當(dāng)有高頻高壓電流通過線圈時(shí)，線圈周圍產(chǎn)生脈振磁場(chǎng)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，圓筒形金屬振膜就會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，從而使水介質(zhì)產(chǎn)生沖擊波，沖擊波平行向四周傳播，碰到反射體非常光滑的內(nèi)表面而反射，然后在拋物面的焦點(diǎn)f處聚焦，當(dāng)結(jié)石處于焦點(diǎn)處時(shí)，就會(huì)被強(qiáng)大的沖擊波粉碎

1.2 觸發(fā)系統(tǒng)

無論何種波源都要求有一套充放電路作為觸發(fā)系統(tǒng)。交流電經(jīng)調(diào)壓器調(diào)壓后經(jīng)升壓變壓器升壓，整流后向電容器充電儲(chǔ)能。當(dāng)高壓開關(guān)導(dǎo)通，電容上的電荷向沖擊波波源裝置瞬間放電觸發(fā)產(chǎn)生沖擊波。放電時(shí)間＜1 μs、電容容量在0.3～1 μF之間、電壓在幾kV至十多kV。產(chǎn)生沖擊波的能量決定于電容儲(chǔ)存的能量，根據(jù)能量公式E=1/2 CU2，一般情況下碎石機(jī)的電容容量是固定的，只要調(diào)節(jié)電壓就能調(diào)節(jié)沖擊波能量的大小。

1.3 定位系統(tǒng)

體外沖擊波碎石機(jī)的定位，就是要求結(jié)石能準(zhǔn)確地移動(dòng)并固定在沖擊波焦區(qū)范圍內(nèi)，達(dá)到有效碎石的目的。目前碎石機(jī)均采用醫(yī)用X射線或者B超進(jìn)行定位。

1.3.1 X射線定位系統(tǒng)

X射線定位分單束X射線定位和雙束X射線定位兩種形式。

(1)旋轉(zhuǎn)式C形臂單束X射線交叉定位。C形臂兩端分別固定一個(gè)X射線球管和影像增強(qiáng)器，C形臂可作以沖擊波焦點(diǎn)為圓心的平面轉(zhuǎn)動(dòng)或球面運(yùn)動(dòng)，X射線投影中心經(jīng)過焦點(diǎn)，把C形臂任意轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)角度，就可以進(jìn)行定位。此種定位系統(tǒng)定位清晰、準(zhǔn)確、快捷，同時(shí)當(dāng)C形臂處于正投影位置時(shí)，可以得到與X線片相同的圖像，便于尋找結(jié)石，它還可以從多個(gè)角度觀察結(jié)石在碎石過程中的形態(tài)變化。

(2)雙束X射線交叉定位。雙束X射線定位是把兩套X射線裝置互成一定角度，固定在機(jī)器上，雙束X射線中心分別經(jīng)過焦點(diǎn)f，且相交于f點(diǎn)，通過調(diào)整結(jié)石至f點(diǎn)定位。此種定位因X射線束固定而難以避開有骨骼組織的阻擋使圖像質(zhì)量差，同時(shí)其操作步驟繁瑣，碎石機(jī)造價(jià)又高。

1.3.2 B超定位系統(tǒng)

B超定位系統(tǒng)包括B超探頭、B超機(jī)和探頭支架，探頭支架除極少數(shù)使用機(jī)械手外，大部分都是安裝在沖擊波源旁邊，盡管各廠家生產(chǎn)的B超定位方式有差異，但總的原理是一致的。就是使B超探頭的中心延長(zhǎng)線經(jīng)過焦點(diǎn)f，并使探頭沿著這一軸線伸縮運(yùn)動(dòng)，根據(jù)已知的探頭至焦點(diǎn)距離和利用B超的測(cè)距功能，就能把結(jié)石準(zhǔn)確地定位在焦點(diǎn)f上。

1.3.3 X射線與B超雙定位系統(tǒng)

X射線B超雙定位是把X射線定位系統(tǒng)和B超定位裝置安裝在同一臺(tái)機(jī)器上，充分發(fā)揮X射線定位和B超定位的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)全尿路各種結(jié)石的治療，但操作者要同時(shí)掌握兩種定位技巧，要求更高，而且機(jī)器造價(jià)也高。

1.4 沖擊波與人體的耦合

沖擊波與人體的耦合為水槽式耦合和水囊式耦合?，F(xiàn)體外沖擊波碎石機(jī)大多采用水囊式耦合。

1.5 CS-2012A-3型體外沖擊波碎石機(jī)

CS-2012A-3型體外沖擊波碎石機(jī)是一種電磁式?jīng)_擊波波源的體外沖擊波碎石機(jī)，它是對(duì)平板式電磁波源進(jìn)行了改進(jìn)，將電磁線圈和靠近線圈前端的平板金屬膜改成一球面，當(dāng)高頻高壓脈沖電流通過時(shí)，線圈產(chǎn)生脈振磁場(chǎng)，金屬膜發(fā)生振動(dòng)，使水介質(zhì)產(chǎn)生沖擊波，沖擊波在圓球的球心f處聚焦，強(qiáng)大的沖擊波可把處于焦點(diǎn)處的結(jié)石粉碎，省去了聲透鏡，減少了能量的損失，采用水囊耦合、旋轉(zhuǎn)式C形臂單束X射線交叉定位。

2 故障分析和維修

2.1 故障現(xiàn)象一

X射線圖像無顯示，按下(透視)曝光鍵，透視計(jì)時(shí)器有計(jì)時(shí)也有“滴滴”的提示聲音。mA、kv有數(shù)字指示，按升降mA、kv鍵均有變化。

2.1.1 故障分析：拆開影像增強(qiáng)器頂端的電視系統(tǒng)攝像機(jī)后，使攝像機(jī)的鏡頭朝向可見的物體，踩腳閘或按控制臺(tái)上的透視按鈕，觀察監(jiān)視器中是否有可見的物體影像，若無則為電視系統(tǒng)有故障。同時(shí)觀察影像增強(qiáng)器的后輸出屏上是否有綠色的可見光線，若無則為X射線發(fā)生系統(tǒng)部分的故障。

(1)X射線發(fā)生系統(tǒng)部分故障的檢修方法：在保證束光器完全打開的方式條件下，在束光器上方放置一個(gè)拍片用的暗盒(X線膠片)，并在暗盒上放置一個(gè)金屬物。調(diào)整X射線的mA和kv數(shù)值使mA顯示為3 mA，kv顯示為70 kV，按一下(透視)曝光鍵后，將暗盒中的X線片進(jìn)行沖洗。若膠片被曝光并能看到金屬物，則為影像增強(qiáng)器的問題。可以檢查它的+24 V開關(guān)電源供電是否正常，若正常即為影像增強(qiáng)器的問題，更換即可。若膠片沒有被曝光，不能看到金屬物則為X射線產(chǎn)生部件的故障。X射線產(chǎn)生的兩大部件為球管和高壓發(fā)生器，取下束光器后，通過球管正上方的可視玻璃窗可以看到球管的燈絲是否發(fā)亮。如不亮則可以用萬用表測(cè)量高壓發(fā)生器上接線柱F0和F1上是否有，＜90 V左右的交流電壓，若無則檢查保險(xiǎn)絲F3=2 A、磁飽和穩(wěn)壓器、R3、R4及其連線是否正常；若有則檢查高壓發(fā)生器陰極高壓線及球管是否有問題。用萬用表測(cè)量P1、P2接線柱上是否有120～300 V的電壓，有則檢查高壓發(fā)生器及陽極高壓電纜、球管是否有問題，無則檢查F1、F6、K1、K3及其連線是否正常。

(2)X射線電視系統(tǒng)部分：電視系統(tǒng)分為CCD攝影像機(jī)部分和圖像處理部分。圖像處理部分是安裝在控制臺(tái)上方的中控器部分，攝像機(jī)的供電為中控器內(nèi)的開關(guān)電源，檢測(cè)開關(guān)電源是否有電壓輸出，有則可以檢測(cè)一下攝像機(jī)上的視頻輸出線是否接觸良好。圖像處理部分的檢測(cè)則可以把攝像機(jī)上的視頻輸出線信號(hào)直接接在監(jiān)視器的視頻輸入端，觀察是否能看到圖像，有則為圖像儲(chǔ)存板的問題，更換即可。

2.1.2 故障維修：本例故障為球管負(fù)極高壓電纜線插頭松動(dòng)且卡口螺紋損壞，無負(fù)極高壓輸進(jìn)球管導(dǎo)致無射線輸出，更換此高壓電纜線，故障排除。

2.2 故障現(xiàn)象二

碎石效果不好。

2.2.1 故障分析：電磁線圈和靠近線圈前端的金屬膜需要緊密的貼合。首先檢查真空泵工作是否正常，按下面板上的真空泵按鈕開關(guān)，如不工作則檢查220 V電源和真空泵按鈕開關(guān)；如工作則檢查密封情況。密封情況良好則檢查電磁線圈是否有擊穿現(xiàn)象，如無則檢查定位系統(tǒng)是否有尖對(duì)尖偏移現(xiàn)象。方法是用隨機(jī)配置的定位棒插入X線機(jī)的定位孔、用隨機(jī)配置的定位器裝到碎石機(jī)頭上移動(dòng)到正常工作位置，如有偏移須調(diào)整機(jī)頭的定位螺栓。如果是密封情況不好，拆掉電磁閥到線圈的那根管子，堵上接頭試壓，如正常則是金屬膜破裂，不正常則為電磁閥漏氣，更換即可。

2.2.2 故障維修：本例故障為電磁線圈擊穿，臨床報(bào)修不及時(shí)導(dǎo)致金屬膜破裂。更換電磁線圈和金屬膜，故障排除。

2.3 故障現(xiàn)象三

高壓升至9 kV(或5.0 kV)，在“手動(dòng)”“自動(dòng)”方式下不放炮，計(jì)數(shù)器有計(jì)數(shù)指示。

2.3.1 故障分析：高壓電源箱200號(hào)線(+310 V)有無電壓，如無則更換電源A板的保險(xiǎn)絲F2=1 A即可。充電電阻R2、R3=20 KΩ/50 W是否完好。拆去高壓開關(guān)(2)號(hào)腳，用尖嘴鉗夾住導(dǎo)線接近高壓開關(guān)(3)號(hào)腳，觀察是否有放電火花，有則說明觸發(fā)回路正常，高壓開關(guān)損壞。

2.3.2 故障維修：本例故障為高壓開關(guān)損壞，更換高壓開關(guān)，故障排除。

2.4 故障現(xiàn)象四

高壓升至9 kV(或5.0 kV)，在“手動(dòng)”“自動(dòng)”方式下不放炮，計(jì)數(shù)器無計(jì)數(shù)指示。

2.4.1 故障分析：觸發(fā)板C板上的發(fā)光二級(jí)管是否有閃爍的指示。有指示：檢查觸發(fā)板C板上的集成電路IC1(NE556)、IC2(4N25)和三極管BG3(D401 A)是否完好；無指示：檢查電源B板上的保險(xiǎn)絲F3、F4、F5=1 A是否完好。

2.4.2 故障維修：本例故障為查觸發(fā)板C板上三極管BG3(D401 A)損壞。

2.5 故障現(xiàn)象五

X線機(jī)手/自動(dòng)不能正常工作。

2.5.1 故障分析：手/自動(dòng)按鍵接觸不好，J4繼電器不得電，集成塊CD4013是否損壞。

2.5.2 故障維修：本例故障為J4繼電器不能得電，導(dǎo)致手/自動(dòng)不能切換，原因?yàn)榧蓧KCD4013損壞，更換后手/自動(dòng)切換正常，故障排除。

2.6 故障現(xiàn)象六

X線機(jī)無圖像輸出。

2.6.1 故障分析：高頻控制部分是否有保護(hù)，有無燈絲電壓(F0、F1之間電壓)，影像增強(qiáng)器有無電源，攝像機(jī)有無電源，束光器的關(guān)閉情況，所有與X線機(jī)部分相連接的導(dǎo)線(含高壓電纜線)，圖像處理器即中控器工作情況。

2.6.2 故障維修：本例故障為圖像處理器即中控器內(nèi)部±12 V、+5 V開關(guān)電源損壞。

2.7 故障現(xiàn)象七

開機(jī)按“高壓”、“升壓”鍵，高壓顯示器無指示。

2.7.1 故障分析：在“高壓”、“升壓”方式下，觀察調(diào)壓聯(lián)軸器是否轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)：則檢查繼電器板上的保險(xiǎn)絲RDGY=4 A是否完好；不轉(zhuǎn)動(dòng)：則檢查繼電器板上的保險(xiǎn)絲RD2=4 A是否完好。

2.7.2 故障維修：本例故障為繼電器板上的保險(xiǎn)絲

RD2=4 A損壞，更換后正常，故障排除。

2.8 故障現(xiàn)象八

按住“高壓”按鍵指示燈亮，同時(shí)可以進(jìn)行升壓、降壓，手松開“高壓”按鍵指示燈即熄滅，同時(shí)也不能進(jìn)行升壓、降壓。

2.8.1 故障分析：集成塊CD4013是否損壞，三極管BG1(9012)是否損壞。

2.8.2 故障維修：本例故障為更換操作盒鍵盤印板上的三極管BG1(9012)即可，故障排除。

2.9 故障現(xiàn)象九

按住“進(jìn)水”或“排水”鍵可以工作，手松開指示燈即刻熄滅，不能自鎖。

2.9.1 故障分析：檢查操作盒上的按鍵開關(guān)是否接觸不良。檢查操作盒中的集成電路IC2(CD4013)或IC3(CD4013)是否完好。

2.9.2 故障維修：本例故障為操作盒上的按鍵開關(guān)接觸不良。

2.10 故障現(xiàn)象十

“計(jì)數(shù)器”“高壓顯示器”“溫度顯示器”無顯示。

2.1 0.1 故障分析：檢查輸入電源是否正常，檢查電源開關(guān)是否打開，檢查繼電器板上的保險(xiǎn)絲RD1=10 A是否正常，檢查電源板B板上的保險(xiǎn)絲F1、F2、F3、F4=1 A是否正常。

2.1 0.2 故障維修：本例故障為繼電器板上的保險(xiǎn)絲RD1=10 A損壞，更換后正常，故障排除。

2.11 故障現(xiàn)象十一

在治療過程中，水囊中的水會(huì)自動(dòng)慢慢減少。

2.1 1.1 故障分析：電磁閥是否有問題，管子是否有破損。

2.1 1.2 故障維修：本例故障為電磁閥問題，拆開排水電磁閥線圈后，清洗閥芯與閥體孔隙之間的雜質(zhì)，將閥芯中的彈簧拉伸一下或更換，處理后故障排除。

2.12 故障現(xiàn)象十二

按下C形臂控制按鍵，C形臂只能作垂直方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

2.1 2.1 故障分析：檢查鍵盤按鍵是否損壞，損壞則更換。檢查限位開關(guān)及其連線是否損壞，損壞則更換。檢查X線機(jī)部分保險(xiǎn)絲F2(2 A)是否損壞，損壞則更換。

2.1 2.2 故障維修：本例故障為限位開關(guān)損壞，更換后正常， 故障排除。

3 結(jié)語

錫鑫CS-2012A-3型體外沖擊波碎石機(jī)在我院使用多年，臨床反映良好。

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