CN1162126C - Eswl的液电冲击波源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种ESWL的液电冲击波源，它包括反射体、电极对、水囊膜、压力波聚焦透镜和电源，其特征在于所述的电极对具有多个电极对，并示出了圆形板结构和圆筒状框架结构两种不同的实施例。多个电极对比之已有技术的单个电极对具有减少电极对负荷，提高使用寿命的优点，有利于较大幅度调节工作能量，改进治疗效果和工作效率，且有利于降低噪音。

Description

ESWL的液电冲击波源

本发明涉及一种用于体外冲击波碎石(ESWL)的冲击波源，特别是涉及液电冲击波源。

利用体外冲击波破碎人体结石始于本世纪八十年代，它是一种非侵入性的，无痛苦的治疗结石。体外冲击波破碎人体结石是使用一种碎石装置来完成上述治疗，这种装置包括一个用于把人体置于该装置上并相对于装置固定的支承装置，支承装置可以是床，也可以是类似于妇科检查用的治疗椅；一个用于对人体内结石定位的定位装置，它包括一个或两个X射线和/或超声定位装置。以及用于碎石的能瞬时释放高能量的冲击波源。目前使用的冲击波源有三种类型，即液电冲击波源，压电晶体超声波源及电磁脉冲波源。

压电晶体超声波源是通过压电晶体元件在电脉冲作用下产生的超声脉冲，由于每个压电晶体元件产生的超声脉冲的能量是有限的，因此必须是几百个，甚至上千个压电晶体元件同时产生的超声脉冲，所以它呈球形结构。尽管超声波和冲击波都属于机械波，但在能级上，在它们的产生机制上有着本质的差异，而且超声波是单一频率或者是一个窄的波段，所以，它能把能量集中在高频上，而高频脉冲具有较高的穿透能力，但衰减快，因此，压电晶体超声波源的特点是脉冲功率小，粉碎粒度小，而它的优点是一组压电晶体可以治疗数百个患者，这一切相比于下面将说明的另外两种波源它的综合性能较差，因此，使用者较少。

液电冲击波源是在椭球反射体内通过液体中的火花放电的方式将放电瞬间的能量转化成热能、光能、机械能(冲击波)，并利用椭球反射体本身的特性将放电时所产生的机械能集中到被破坏的结石上，以便碎石。液电冲击波源可以通过改变电参数，使之适合于不同的患者(胖与瘦)和不同的结石类型(胆石或肾石)，且还具有脉冲功率高，粉碎效果好的优点。其缺点在于易产生较高的噪音。

还有一种冲击波源是电磁脉冲波源，它是首先将电能转换成磁能，然后再转换成机械能。但是从这种波源的放电波形来看，它比液电冲击波要差一个数量级，尽管它可以用较大的能量，但几经转换，损失较大，因此，碎石效果比前两种差，而其优点是不需对每个患者更换易损的电极。

从以上对比，不难看出，液电冲击波源具有较强的优势。另一方面，就目前液电冲击波源采用的电极都是采用较尖的放电电极，这种电极的优点在于放电时能获得较高的能量，这有利于碎石，但是，这种电极在放电时所产生的高温下极易烧触。因此必须频繁地更换电极，它除了影响碎石装置效率，还增加了碎石的成本。

因此，本发明的目的在于提供一种能克服已有技术缺点的，能增加使用寿命又能保持碎石所需的冲击波的ESWL的液电冲击波源。

本发明的上述目的是通过下面所述的方案解决的。按照本发明的ESWL的液电冲击波源的电极是将已有技术的电极改进成长度远远短于已有技术所使用的电极，从而大大地节省了昂贵的有色金属材料，而其长度方向上则采取价格较廉的金属材料替代，且将电极的尖端改进成园端，从而较好地解决电极寿命与放电能量间的矛盾，实验证明，例如，使用直径为4-5mm的铜钨合金的单电极可以1-3个病人更换一次电极，反射体的寿命达5000人次。实验还证明，由于电极的变化将使放电的起始时间延迟，但是，这种延迟是结构上的，它不影响本发明的液电冲击波源在碎石过程的进行。

本发明的上述目的通过对附图中所示实施例的详细说明将会更加清楚，附图有：

图1是按照本发明的ESWL液电冲击波源的一个实施例的剖面图；

图1A是液电冲击波源一第个实施例的电极部分的分解透视图；

图2是按照本发明的ESWL的液电波源的第一个实施例所形成的波形图；

图3是按照本发明的ESWL的液电波源的第二个实施例的剖面图；

图3A是液电冲击波源的第二个实施例的电极部份的分解透视图；

图4A是按照本发明的ESWL的液电波源的第二个实施例的电极部份的单个电极间所形成的波形图；

图4B是按照本发明的ESWL的液电波源的第二个实施例的电极部份的所有电极所形成的波形图；

图5是按照本发明的ESWL的液电波源的第三个实施例所形成的波形图；

图5A是液电冲击波源的第三个实施例的电极部份的分解透视图；

图6是按照本发明的ESWL的液电波源的电路图。

首先参照附图1和图1A所示的是按照本发明的ESWL的液电冲击波源的第一个实施例，它包括一个置于椭园体内的电火花放电装置，该装置包括一个地电极1，更确切地说，地电极1是一个凸出在U件中间的并与U形底部连成一体的电极，地电极1套入并与地电极连接体5相连，地电极连接体5的凸缘部份与椭球反射体的外壳相连，进而连接到电源部份然后接地。该装置还包括一个高电极3，该高电极3的一端插在导体4内，导体4的另一端为一个截头锥体，该锥体插入在导杆6一端的内锥体内，导杆6的另一端连接到电源上。装有高电极3的导体4插入在绝缘体2内，绝缘体2的一端呈截头园锥体，以保证两个电极间能正常的放电，高电极3的另一端从绝缘体2中间的孔中穿出，构成与地电极1之间的放电间隙。而插入带高电极3和导体4的绝缘体2插入在地电极导体5内，以保证高电极与地电极间的绝缘。

当电容8充电到工作电压时，通过隔离开关7在电极间形成电火花时，所释放的能量经椭球反射体反射和与病人人体相接触的水囊膜聚焦于人体内的结石9上，从而实现碎石。

图2所示是本发明的ESWL的液电冲击波源的第一实施例的电极所产生的冲击波波形图。

下面参照图3和图3A说明本发明的ESWL的液电冲击波源的第二个实施例。第二个实施例与第一个实施例的主要区别是由多个电极对替代第一个实施例的单电极对，且在水囊膜之前增加了一个将各个电极对所产生的压力波进行聚焦的压力波聚焦透镜14。

按照第二个实施例的电极包括三个同轴地配置在液电冲击波源壳体内的园形板，其中第一园形板11是一块作为地电极的不锈钢板，板11上钻有多个孔，孔的数目一般在15个-60个，孔的直径为6-8mm。作为高电极的第二园形板13也是由不锈钢板制成，其上相应于板11上的孔位装有朝向板11方向的凸出的电极，电极的直径为3mm，长5-10mm。在高电极板13和地电极板11之间是绝缘层园形板12，园形板12也有相应于板11上的孔。当三块板装在一起时，在高电极园形板13上的电极和板11上的园孔间形成放电间隙，采用多电极对的优点在于减少每个电极对的负荷，这不仅提高了使用寿命，更主要地是便于有较大幅度调节工作能量，有利于改进治疗的效果和工作效率，且有利于降低噪音。

按照本发明的第二个实施例，当电容8充电到工作电压后，通过隔音开关7在高、地电极板13和11上的各个电极对间形成火花放电，每对电极形成的冲击波在传播一定的距离后形成一个平面波面，该波面经双凹透镜14和水囊膜聚焦于病人体内的结石9上，以便碎石。

图4A所示是按照本发明的ESWL的液电冲击波源第二个实施例的单个电极间所产生的波形图。图4B所示是第二个实施例的所有的电极所产生的波形图，它与第一个实施例所产生的波形图相似。

下面参照图5和图5A说明本发明的ESWL的液电冲击波源的第三个实施例。第三个实施例与第二个实施例相似，也是一种多电极对的液电冲击波源。它包括一个置于抛物面反射体内的电极对，所述的电极对包括一个用不锈钢丝或板条焊接成的作为地电极的第一园筒状框架21，该框架经抛物面反射击体连接到电源上并接地，园筒状框架21的轴向条上均布地配置了18-50个径向向内凸出的电极。高电极23是一个置于第一园筒状框架内的第二园筒状框架，其上的轴向条上均布地配置有多个径向向外的与作为地电极的园筒状框架21上的电极相应的位置上装有电极。在高，地电极23，21之间是一个第三园状的绝缘层22，其侧面开有能使高电极23上的电极通过的孔，以便与地电极21上的电极形成多个放电间隙。

当电容8充电到工作电压后，经隔离开关7使高、低电极23和21之间的多个电极对产生火花放电，由此产生的冲击波传播到一定距离形成柱面冲击波面，该波面经过抛物面反射体24反射和水囊膜聚焦于人体内的结石9上，用以碎石。

按照本发明的ESWL的液电冲击波源的第三个实施例的电极部份的单个和所有电极所形成的波形，也如图4A和图4B所示。

最后参照图6说明本发明的ESWL的液电冲击波源的电源。如图所示，由引入的市电电源经整流器10整流后对电容8充电，当电容8充电达到工作电压时，一旦将隔离开关7接通，电压就加到高、地电压电极上(见图1、2、3)，在高、地电极间产生放电火花，以实现碎石。

申请人已就本发明的解决方案和实施例作出详细的说明，对于本专业的技术人员可以做出各种变换和改进，但这些变换和改进都没有脱离本发明的精神。且都在所附权利要求书的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种ESWL的液电冲击波源，包括多个电极对，其特征在于所述的多个电极对包括三个同轴地配液电冲击波源壳体内的圆形板，其中，第一圆形板是作为地电极的不锈钢板，板上钻有多个孔，第二圆形板是作为高电极的不锈钢板，板上在相应于第一圆形板上的孔位装有朝向第一圆形板方向凸出的多个电极，和在第一圆形板和第二圆形板之间的作为绝缘层的第三圆形板，板上钻有多个与第一圆形板上的孔相对应的孔，所述的第二圆形板上的电极穿过第三圆形板上的孔并凸出在第一圆形板上的孔中，以构成放电间隙。

2.按照权利要求1所述的ESWL的液电冲击波源，其特征在于所述的多个电极对的数目为15-60对。

3.按照权利要求1所述的ESWL的液电冲击波源，其特征在于所述的第一圆形板上的孔的直径为6-8mm，第二圆形板上的电极的直径为3mm，长为5-10mm。

4.一种ESWL的液电击波源，包括多个电极对，其特征在于所述的多个电极对包括三个同轴地置于抛物面反射体内圆筒状框架，其中，第一个圆筒状框架是用不锈钢丝或板条焊接成的地电极，所述的轴向条上均布地配置了多个径向向内凸出的电极，高电极是一个置于第一圆筒状框架内的第二圆筒状框架，其上的轴向条上均布地配置了多个径向向外的，与作为地电极的圆筒状框架上的电极位置相对应的电极，在第一和第二圆筒状框架之间有一个第三个圆筒状的绝缘层，其侧面开有能使高电极上的电极通过的孔，以便与地电极上的电极形成多个放电间隙。

5.按照权利要求4所述的ESWL的液电冲击波源，其中特征在于所述的多个电极对的数目为18-50对。

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