CN112315547A - 一种体外冲击波膀胱碎石装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种体外冲击波膀胱碎石装置，包括中心冲击波源和围绕中心冲击波源设置的多个次级冲击波源，次级冲击波源的次焦点向中心冲击波源的主焦点所在的方向逐渐缩进或远离主焦点，且次级冲击波源的次焦点以中心冲击波源的主焦点为圆心做圆弧运动。通过中心冲击波源与多个次级冲击波源的配合，使结石在整体逐渐崩解的过程中，结石表层以更快速度发生崩解成小块的结石，不仅提高了对结石进行崩解的效率，且逐层多点崩解剥离的结石颗粒体积微小，避免了剥离产生大颗粒的结石而导致需要对多个大颗粒的结石进行多次定位和崩解的情况，从而大大缩短了手术时间。

Description

一种体外冲击波膀胱碎石装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种体外冲击波膀胱碎石装置。

背景技术

体外冲击波碎石机通常由波源发生系统、定位系统、水系统、三维运动系统和辅助系统组成。通过经过聚焦的具有高能量的压力脉冲对结石的应力作用，引起结石的开裂和破碎。

目前，现有的体外冲击波碎石机只有焦区的中央的部分作用于结石的粉碎，不仅存在碎石效率低下的弊端，且大颗粒的结石在被初次崩解后，存在产生的结石碎粒的粒径仍较大而导致需要对多个结石碎粒进行多次定位和崩解的情况，尤其是容易产生大颗粒结石的膀胱，从而导致手术时间和患者痛苦的增加。

并且，现有的冲击波碎石方式单一，仅能通过提高冲击波频率的方式来提高碎石的效率，但冲击波频率的增加会导致患者的软组织因手术而造成的损伤加重，不利于患者术后的恢复，增加了血尿等手术并发症发生的概率，增加了体外冲击波碎石手术对膀胱结石患者造成的生理和心理上的痛苦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体外冲击波膀胱碎石装置，以解决现有技术中，由于碎石效率低下或以高频冲击波碎石而导致患者痛苦及手术导致软组织损伤加重的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种体外冲击波膀胱碎石装置，包括中心冲击波源和围绕所述中心冲击波源设置的多个次级冲击波源，所述次级冲击波源的次焦点向所述中心冲击波源的主焦点所在的方向逐渐缩进或远离所述主焦点，且所述次级冲击波源的次焦点以所述中心冲击波源的主焦点为圆心做圆弧运动。

作为本发明的一种优选方案，还包括以所述中心冲击波源的冲击波轴线进行旋转的驱动底座，所述中心冲击波源安装在所述驱动底座上，且所述驱动底座上安装有与所述次级冲击波源一一对应的用于使相应所述次焦点向所述主焦点缩进的多组缩进机构，所述次级冲击波源通过所述缩进机构安装在驱动底座上并围绕所述中心冲击波源。

作为本发明的一种优选方案，所述缩进机构包括安装有所述次级冲击波源的滑移底座、安装在所述驱动底座上的向心导轨，以及用于驱动所述滑移底座沿相应所述向心导轨进行运动的推拉驱动组件，多组所述缩进机构的所述向心导轨环绕所述中心冲击波源并间隔设置，多个所述向心导轨的延伸线均与所述驱动底座的旋转轴线相垂直。

作为本发明的一种优选方案，所述向心导轨内开设有用于安装所述推拉驱动组件的空腔，所述向心导轨侧壁上开设有连通所述空腔的导槽，所述导槽内滑动安装有导动轴，所述推拉驱动组件通过所述导动轴与所述驱动底座相连接；

所述推拉驱动组件包括安装在所述空腔内的丝杠，所述导动轴与所述丝杠的丝杆螺母相连接，所述丝杠的丝杆传动连接有电机。

作为本发明的一种优选方案，所述滑移底座相对于所述次级冲击波源的底部开设有与所述向心导轨滑动配合的侧向止偏滑槽，所述导动轴端部安装在所述侧向止偏滑槽的槽壁上。

作为本发明的一种优选方案，所述侧向止偏滑槽的槽壁上开设有与所述导动轴转动配合的圆孔，所述滑移底座的底部安装有支撑在所述向心导轨上的微型气缸，所述微型气缸通过活塞杆的伸缩来调节所述滑移底座及所述次级冲击波源的倾斜角度；

所述向心导轨的侧壁上安装有侧翼托板，所述侧翼托板上滑动安装有跟随所述滑移底座运动的滑块，所述滑块与所述微型气缸的活塞杆相连接，且所述侧翼托板上安装有与所述滑块相配合的T形轨道，所述滑块上开设有与所述T形轨道相配合的T形滑槽。

作为本发明的一种优选方案，所述驱动底座包括安装有所述中心冲击波源的圆形主座，以及套设安装在所述圆形主座外的安装有所述向心导轨的环形座，所述环形座内壁上安装有多个与所述圆形主座的轴线相平行的导向凸条，所述圆形主座外壁上开设有与所述导动凸条滑动配合的导向槽，所述环形座与所述圆形主座通过所述导向凸条和所述导向槽的配合进行周向传动连接，且所述圆形主座上安装有用于通过所述导向凸条驱动所述圆形主座进行轴向运动的轴向驱动组件。

作为本发明的一种优选方案，多个所述导向凸条远离所述环形座的一端通过限位环连接。

作为本发明的一种优选方案，所述圆形主座包括固定设置的圆形固定盘及转动套设在所述圆形固定盘外的介入环，所述导向槽开设有在所述介入环的外侧壁上，所述圆形主座上安装有用于驱动所述介入环转动的旋转推拉驱动组件。

作为本发明的一种优选方案，所述次级冲击波源设置有偶数个，所述缩进机构与所述次级冲击波源相适应设置，所述环形座上安装有至少两组弧形电轨，每组所述弧形电轨上均滑动安装有被其驱动进行相互靠近或远离两个所述向心导轨。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明通过中心冲击波源与多个次级冲击波源的配合，使结石在整体逐渐崩解的过程中，结石表层以更快速度发生崩解成小块的结石，不仅提高了对结石进行崩解的效率，且逐层多点崩解剥离的结石颗粒体积微小，避免了剥离产生大颗粒的结石而导致需要对多个大颗粒的结石进行多次定位和崩解的情况，从而大大缩短了手术时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的图1的俯视图；

图3为本发明实施例的向心导轨结构示意图。

图中的标号分别表示如下：

1-中心冲击波源；2-次级冲击波源；3-驱动底座；4-缩进机构；5-导槽；6-导动轴；7-侧向止偏滑槽；8-圆孔；9-微型气缸；10-侧翼托板；11-滑块；12-T形轨道；13-弧形电轨；14-旋转驱动组件；

301-圆形主座；302-环形座；303-导向凸条；304-导向槽；305-轴向驱动组件；306-限位环；

3011-圆形固定盘；3012-介入环；

401-滑移底座；402-向心导轨；403-推拉驱动组件；

4031-丝杠；4032-电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图3所示，本发明提供了一种体外冲击波膀胱碎石装置，包括中心冲击波源1和围绕中心冲击波源1设置的多个次级冲击波源2，次级冲击波源2的次焦点向中心冲击波源1的主焦点所在的方向逐渐缩进或远离主焦点，且次级冲击波源2的次焦点以中心冲击波源1的主焦点为圆心做圆弧运动。

在手术准备时，对中心冲击波源1和多个次级冲击波源2进行调试，使中心冲击波源1的主焦点位于结石的几何中心，并使多个次级冲击波源2的次焦点的初级位置位于结石顶层外围，即多个次焦点的围绕主焦点设置。

在手术前期，中心冲击波源1和次级冲击波源2产生向结石冲击的冲击波，中心冲击波源1发射的主冲击波在到达结石上时使结石产生由结石向外围扩散并不断衰减的主余波，同时，次级冲击波源2发射的次冲击波在到达结石上时产生由结石表层向结石中心扩散的次余波。一方面，主冲击波在对结石整体进行疏松和崩解的同时，主余波与多个次余波发生碰撞(在碰撞处的结石以较高频率振动)，使得结石表层被大范围的进行疏松和崩解，从而加快结石整体的崩解；另一方面，多个次级冲击波源2产生的次冲击波在对结石表层进行崩解的同时，相邻次余波之间相互碰撞，加速了结石表层的崩解，使位于相邻次余波之间的结石表层以更快的速度发生崩解。

而当结石外层被崩解后，再次调节多个次级冲击波源2的次焦点的位置，使多个次焦点分布在缩小的结石的新外层上，以对结石进行再次的逐层多点崩解。

通过中心冲击波源1与多个次级冲击波源2的配合，使结石在整体逐渐崩解的过程中，结石表层以更快速度发生崩解成小块的结石，不仅提高了对结石进行崩解的效率，且相较于整体崩解，逐层多点崩解剥离的结石颗粒体积微小，避免了剥离产生大颗粒的结石而导致需要对多个大颗粒的结石进行多次定位和崩解的情况，从而大大缩短了手术时间。

并且，相较于现有的冲击波碎石方式，本发明实施例通过主余波与多个次余波之间以及相邻次余波之间的相互碰撞，使结石位于碰撞波之间的部分以较高频率振动，达到加速结石崩解的目的。并且，有利于降低主冲击波和次冲击的频率，从而避免术中采用高频率的冲击波而导致加重因手术对患者造成的软组织损伤，减轻了患者的痛苦和术后的不适，降低血尿等手术并发症发生的概率。

另外，为了避免结石整体在逐层崩解前被崩解成多个大颗粒的结石，在对体积较大的结石进行冲击波碎石手术时，优选的采用为次级冲击波源2的冲击波发射频率为中心冲击波源1的冲击波发射频率的两倍，从而使次余波之间碰撞产生的碰撞波的频率为次余波与主余波碰撞产生的碰撞波的频率的两倍，从而避免结石整体过早崩解而导致产生多个不易清理的大颗粒结石的情况发生。

并且，及时用于清理小体积结石的冲击波碎石手术，中心冲击波源1和次级冲击波源2仍可以更低冲击波发射频率进行工作的方式来进行碎石，通过中心冲击波源1和次级冲击波源2的协作而在结石上形成多道碰撞波，在加快结石崩解速度的同时，避免了高频冲击波穿过软组织而加重软组织因手术造成的损伤。

需要说明的是，中心冲击波源1和次级冲击波源2的工作方式以及配合方式依据实际应用的需要而相应调整，而为了适应实际应用时中心冲击波源1和次级冲击波源2的调节需求，本发明还具有如下优化的实施例：

本发明还包括以中心冲击波源1的冲击波轴线进行旋转的驱动底座3，中心冲击波源1安装在驱动底座3上，且驱动底座3上安装有与次级冲击波源2一一对应的用于使相应次焦点向主焦点缩进的多组缩进机构4，次级冲击波源2通过缩进机构4安装在驱动底座3上并围绕中心冲击波源1。

缩进机构4的作用在于，使次焦点位置由随结石体积的缩小而逐渐向结石顶层(朝向中心冲击波源1的方向为顶层)的中心靠近，以适应大颗粒的结石需由外围逐渐向中心进行剥离的要求。

缩进机构4包括安装有次级冲击波源2的滑移底座401、安装在驱动底座3上的向心导轨402，以及用于驱动滑移底座401沿相应向心导轨402进行运动的推拉驱动组件403，多个向心导轨402的延伸线均与驱动底座3的旋导动轴6线相垂直。

推拉驱动组件403驱动滑移底座401沿向心导轨402向中心冲击波源1靠近，从而使次级冲击波源2的次焦点向结石顶层的中心靠近，并且，依据结石的轮廓而相相应的调节次焦点的焦距。

向心导轨402内开设有用于安装推拉驱动组件403的空腔，向心导轨402侧壁上开设有连通空腔的导槽5，导槽5内滑动安装有导动轴6，推拉驱动组件403通过导动轴6与驱动底座3相连接；

推拉驱动组件403包括安装在空腔内的丝杠4031，导动轴6与丝杠4031的丝杆螺母相连接，丝杠4031的丝杆传动连接有电机4032。

一方面，丝杠4031通过导动轴6与滑移底座401连接以达到驱动滑移底座401的目的；另一方面，滑动设置在导槽5的导动轴6对滑移底座401进行限位，避免滑移底座401从向心导轨402上掉落。

在上述实施例上进一步优化的是，滑移底座401相对于次级冲击波源2的底部开设有与向心导轨402滑动配合的侧向止偏滑槽7，导动轴6端部安装在侧向止偏滑槽7的槽壁上。

侧向止偏滑槽7的宽度与向心导轨402的宽度相同或略大于向心导轨402的宽度，通过侧向止偏滑槽7与向心导轨402的配合，避免了滑移底座401发生侧向偏移，从而提高次焦点定位位置的精度。

在上述实施例上进一步优化的是，侧向止偏滑槽7的槽壁上开设有与导动轴6转动配合的圆孔8，滑移底座401的底部安装有支撑在向心导轨402上的微型气缸9，微型气缸9通过活塞杆的伸缩来调节滑移底座401及次级冲击波源2的倾斜角度。

通过微型气缸9驱动滑移底座401绕导动轴6的轴线进行转动，从而达到调节次级冲击波的相较于主冲击波轴线的夹角。具体的，随着由顶层向下层对结石进行崩解，次焦点难以定位至结石呈曲面的侧壁上，为了避免上述情况，微型气缸9将滑移底座401顶起，使得次级冲击波与主冲击轴线的夹角增加，有助于次焦点定位至结石下层的外层上，从而实现逐层多点崩解的目的，完善了对次焦点位置进行调节的功能，以适应实际操作时更多样的需求。

另外，向心导轨402的侧壁上安装有侧翼托板10，侧翼托板10上滑动安装有跟随滑移底座401运动的滑块11，滑块11与微型气缸9的活塞杆相连接，且侧翼托板10上安装有与滑块11相配合的T形轨道12，滑块11上开设有与T形轨道12相配合的T形滑槽。

侧翼托板10一体成型与向心导轨402底部的两侧，安装在微型气缸9上的滑块11通过T形滑槽与T形轨道12的配合来保持滑块11支撑或吊挂在侧翼托板10上，以适应次级冲击波源2由上至下发生次冲击波的姿态。

在上述实施例上进一步优化的是，驱动底座3包括安装在中心冲击波源1的圆形主座301，以及套设安装在圆形主座301外的安装有向心导轨402的环形座302，环形座302内壁上安装有多个与圆形主座301的轴线相平行的导向凸条303，圆形主座301外壁上开设有与导动凸条滑动配合的导向槽304，环形座302与圆形主座301通过导向凸条303和导向槽304的配合进行周向传动连接，且圆形主座301上安装有用于通过导向凸条303驱动圆形主座301进行轴向运动的轴向驱动组件305。

轴向驱动组件305随着不断向结石进行而逐渐驱动环形座302向下运动，使得环形座302上的多个次级冲击波源2的次焦点位置逐渐下移，配合次级冲击波源2的角度调节，从而实现对结石进行由上至下、由外至内的逐层多点崩解。

而导向凸条303和导向槽304的配合，实现了圆形主座301与环形座302的周向传动连接，使得圆形主座301在旋转推拉驱动组件403的驱动下带动环形座302一同转动，使得环形座302上的多个次焦点的位置围绕主焦点进行旋转，以实现次焦点位置的全方位调节，进一步适应大颗粒结石的崩解。

并且，多个导向凸条303远离环形座302的一端通过限位环306连接，导向凸条303的两端分别通过限位环306和环形座302进行限位，避免导向凸条303移动过度从导向槽304中脱离而导致环形座302与圆形主座301分离的情况发生。

在上述实施例上进一步优化的是，圆形主座301包括固定设置的圆形固定盘3011及转动套设在圆形固定盘3011外的介入环3012，导向槽304开设有在介入环3012的外侧壁上，圆形主座301上安装有用于驱动介入环3012转动的旋转推拉驱动组件403。

旋转推拉驱动组件403通过驱动介入环3012驱动环形座302转动，而安装有中心冲击波源1的圆形固定盘3011则固定设置，避免中心冲击波源1旋转而导致主焦点位置移动，提高了崩解的稳定性。

在上述实施例上进一步优化的是，次级冲击波源2设置有偶数个，缩进机构4与次级冲击波源2相适应设置，环形座302上安装有至少两组弧形电轨13，每组弧形电轨13上均滑动安装有被其驱动进行相互靠近或远离两个向心导轨402。

每两个次级冲击波源2在弧形电轨13的驱动下相互靠近或远离，具体的，当对结石面积较小的顶层进行崩解时，两个次级冲击波源2向中心冲击波源1的缩进的同时被弧形电轨13驱动相互远离。反之，当次级冲击波源2被驱动远离中心冲击波源1时，弧形电轨13则驱动两个次级冲击波源2相互靠近，从而避免两个次级冲击波源2的次焦点之间的距离过大而导致次余波之间相互作用产生的碰撞波的强度下降的弊端，结合多个次级波源的旋转，实现对结石进行全方位且高效的崩解。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种体外冲击波膀胱碎石装置，其特征在于：包括中心冲击波源(1)和围绕所述中心冲击波源(1)设置的多个次级冲击波源(2)，所述次级冲击波源(2)的次焦点向所述中心冲击波源(1)的主焦点所在的方向逐渐缩进或远离，且所述次级冲击波源(2)的次焦点以所述中心冲击波源(1)的主焦点为圆心做圆弧运动。

2.根据权利要求1所述的一种体外冲击波膀胱碎石装置，其特征在于：还包括以所述中心冲击波源(1)的冲击波轴线进行旋转的驱动底座(3)，所述中心冲击波源(1)安装在所述驱动底座(3)上，且所述驱动底座(3)上安装有与所述次级冲击波源(2)一一对应连接且用于使每个所述次级冲击波源(2)的所述次焦点向所述中心冲击波源(1)的所述主焦点缩进的多组缩进机构(4)，所述次级冲击波源(2)通过所述缩进机构(4)安装在驱动底座(3)上并围绕所述中心冲击波源(1)。

3.根据权利要求2所述的一种体外冲击波膀胱碎石装置，其特征在于：所述缩进机构(4)包括安装有所述次级冲击波源(2)的滑移底座(401)、安装在所述驱动底座(3)上的向心导轨(402)，以及用于驱动所述滑移底座(401)沿相应所述向心导轨(402)进行运动的推拉驱动组件(403)，多组所述缩进机构(4)的所述向心导轨(402)环绕所述中心冲击波源(1)并间隔设置，多个所述向心导轨(402)的延伸线均与所述驱动底座(3)的旋转轴线相垂直。

4.根据权利要求3所述的一种体外冲击波膀胱碎石装置，其特征在于：所述向心导轨(402)内开设有用于安装所述推拉驱动组件(403)的空腔，所述向心导轨(402)侧壁上开设有连通所述空腔的导槽(5)，所述导槽(5)内滑动安装有导动轴(6)，所述推拉驱动组件(403)通过所述导动轴(6)与所述驱动底座(3)相连接；

所述推拉驱动组件(403)包括安装在所述空腔内的丝杠(4031)，所述导动轴(6)与所述丝杠(4031)的丝杆螺母相连接，所述丝杠(4031)的丝杆传动连接有电机(4032)。

5.根据权利要求3所述的一种体外冲击波膀胱碎石装置，其特征在于：所述滑移底座(401)相对于所述次级冲击波源(2)的底部开设有与所述向心导轨(402)滑动配合的侧向止偏滑槽(7)，所述导动轴(6)端部安装在所述侧向止偏滑槽(7)的槽壁上。

6.根据权利要求4所述的一种体外冲击波膀胱碎石装置，其特征在于：所述侧向止偏滑槽(7)的槽壁上开设有与所述导动轴(6)转动配合的圆孔(8)，所述滑移底座(401)的底部安装有支撑在所述向心导轨(402)上的微型气缸(9)，所述微型气缸(9)通过活塞杆的伸缩来调节所述滑移底座(401)及所述次级冲击波源(2)的倾斜角度；

所述向心导轨(402)的侧壁上安装有侧翼托板(10)，所述侧翼托板(10)上滑动安装有跟随所述滑移底座(401)运动的滑块(11)，所述滑块(11)与所述微型气缸(9)的活塞杆相连接，且所述侧翼托板(10)上安装有与所述滑块(11)相配合的T形轨道(12)，所述滑块(11)上开设有与所述T形轨道(12)相配合的T形滑槽。

7.根据权利要求3所述的一种体外冲击波膀胱碎石装置，其特征在于：所述驱动底座(3)包括安装有所述中心冲击波源(1)的圆形主座(301)，以及套设安装在所述圆形主座(301)外的安装有所述向心导轨(402)的环形座(302)，所述环形座(302)内壁上安装有多个与所述圆形主座(301)的轴线相平行的导向凸条(303)，所述圆形主座(301)外壁上开设有与所述导动凸条滑动配合的导向槽(304)，所述环形座(302)与所述圆形主座(301)通过所述导向凸条(303)和所述导向槽(304)的配合进行周向传动连接，且所述圆形主座(301)上安装有用于通过所述导向凸条(303)驱动所述圆形主座(301)进行轴向运动的轴向驱动组件(305)。

8.根据权利要求7所述的一种体外冲击波膀胱碎石装置，其特征在于：多个所述导向凸条(303)远离所述环形座(302)的一端通过限位环(306)连接。

9.根据权利要求7所述的一种体外冲击波膀胱碎石装置，其特征在于：所述圆形主座(301)包括固定设置的圆形固定盘(3011)及转动套设在所述圆形固定盘(3011)外的介入环(3012)，所述导向槽(304)开设有在所述介入环(3012)的外侧壁上，所述圆形主座(301)上安装有用于驱动所述介入环(3012)转动的旋转推拉驱动组件(403)。

10.根据权利要求7所述的一种体外冲击波膀胱碎石装置，其特征在于：所述次级冲击波源(2)设置有偶数个，所述缩进机构(4)与所述次级冲击波源(2)相适应设置，所述环形座(302)上安装有至少两组弧形电轨(13)，每组所述弧形电轨(13)上均滑动安装有被其驱动进行相互靠近或远离两个所述向心导轨(402)。

Images