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2024体外冲击波碎石

体外冲击波碎石(extracorporealshockwavelithotripsy,ESWL)是利用

体外产生的冲击波聚焦击碎体内的结石，包括对泌尿系结石、肝胆系结石、

涎腺结石和胰腺导管结石等的粉碎，使之随排泄液排出体外，以治疗结石

病的方法。体外冲击波碎石以及由此产生的体外冲击波碎石机是20世纪

末医疗界的重大事件，被誉为当代三大尿结石治疗的新技术(输尿管镜,经

皮肾镜ESWL)之一。这项20世纪80年代初才诞生的技术在其后的短短

几年内便彻底改变了治疗泌尿系结石主要依赖传统开放手术的方法，是泌

尿系结石治疗上的革命，目前已被公认为治疗泌尿系结石的有效方法。

冲击波碎石技术的产生是从一偶然萌发的奇想逐步走向一门现代标准式

医疗技术的艰辛历程。关于体外冲击波碎石术，真正具有划时代意义的研

究起源于德国。德国人最初研究冲击波的意图只是出于军事目的。1980年

2月德国多尼尔公司研制出世界上首台ESWL机，开创了人类医学历史

上非开放手术治疗结石的新纪元。

早在古代人们就已经认识到声波能被聚焦这一现象。古希腊人利用这一知

识建造地下室以偷听被关进监狱的敌人的谈话。18和19世纪，能够回声

或者反射声音的壁橱可以把怀表指针的声音传出超过60英尺远。在二战

期间，人们观察到，一些海上遇难者没有被弹片直接击中，其肺部组织亦

可因深水炸弹的爆炸而破裂，并在当时进行了首次的文献报道。另一个常

见的典型实例是，当炮弹击中坦克炮塔时，内部机组人员往往会遭受各种

损伤，主要原因是伤员的位置与冲击波穿透炮塔的入点和分布有关。为此，

早在20世纪50年代，人们就开始了深入研究气态冲击波对活体的破坏作

用，当时也附带研究了液态冲击波对实验动物的生物效应，结果表明，冲

击波对肺、肠有一定影响，但基本不会伤及肾、膀胱和肌肉。同时，人们

还发现，液电引发的冲击波能击碎浸入水中的陶瓷。

一般认为美国的FrankRieber是第一个申请液电冲击波发生器专利的人

(FrankRieber,NekYork，专利号2.559.277)。在50年代末研制出电磁

式冲击波发生器。50年代，前苏联学者掌握了体内液电冲击波膀胱碎石技

术，但仅为体内碎石技术，内腔镜达不到的部位无法治疗，因此其应用受

到很大限制。1960年，德国莎尔大学的Hausler教授发现天空中的雨滴

和宇宙中的尘埃撞到卫星或宇宙飞船后，反弹时的压强可达16000MPa，

同时还可产生一种冲击波。冲击波可传播至远离撞击之处，虽然飞船的表

面似乎完好无损，但深部已产生裂纹。另外，超音速飞机在飞行时也会产

生气态冲击波，如果这种冲击波被机身某一部位的轮廓反常聚焦后，再透

射到机身的另一部位时，则会加速该处异样性金属疲劳，最终导致飞行器

毁坏。于是Hausler教授着手研究弹性波在固体/液体中传播的物理现象

及其对液体中固体应力行为的影响。

1963年，德国多尼尔公司在研究超音速飞行器材料损伤的机制时，发现

了冲击波的影响。为此，他们在实验室环境中用光-气-枪来模拟这些物理

效应，最终认为，冲击波产生的“水锤式压力”是破坏飞行材料的真正原因。

德多尼尔公司的一位工程师在一次实验研究中，在一高速抛物体穿透钢靶

时的瞬间恰好触靶，当即就有一种触电的感觉，不过，手臂上的接触部位

并无受损痕迹，他重复了这样的过程，确认，只有高速抛物体穿透钢靶时

的瞬间恰好触靶，才能有触电的感觉。当时怀疑可能是电作用所致，但随

后的测试并未发现任何电荷。其实“电击感”正是冲击波穿过这位工程师手

臂所造成的。1966年，通过一偶然发现，研究人员逐渐认识到冲击波对

人体组织产生的生物学效应。

1969年，在一次多尼尔内部职员平常的家庭沙龙上，工程师们谈及冲击

波可以打碎铝合金的威力，并且冲击波还可以对人体产生作用，一位工程

师的妻子是内科医生，经常要诊治肾结石病人，在交谈中偶发奇想，提出

能否利用冲击波来粉碎人体的肾结石。于是，物理学家们便萌发了用冲击

波治疗肾结石的大胆设想。当年就在前西德国防部资助下，Saarucken大

学的Hausler教授和多尼尔公司的Hoff博士领导的小组联手开始了冲击

波在医学上应用的研究，课题是冲击波与动物组织之间的相互关系。1971

年，Hausler教授首次用冲击波在玻璃器