CN1437915A - 一种用于体外碎石的冲击波源发生装置 - Google Patents

一种用于体外碎石的冲击波源发生装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于体外碎石的冲击波源发生装置，包括充放电电路、控制电路和放电电极，由控制电路控制充放电电路经放电电极产生冲击波源，该冲击波源由两个脉冲冲击波组成的复式脉冲波源，两个脉冲冲击波的间隔时间整定值为300～700μS，其中每个脉冲冲击波的峰值为20～50Mpa，脉宽为小于等于1μS。本发明是在整定的、很短的间隔时间内连续产生两个脉冲波，当第一个脉冲波在结石周围及内部产生大量微细气泡，在气泡产生的高峰时，第二个脉冲波在整定的时间适时而至，加强气泡的膨胀、破裂，增强前一个脉冲波的空化效应，这样产生双空化效应，提高碎石率，可以明显提高碎石效率达40％以上。

Description

一种用于体外碎石的冲击波源发生装置
所属技术领域
本发明涉及一种用于体外碎石的冲击波源发生装置。
背景技术
现有技术中，用于体外碎石的冲击波源发生装置有液电式、电磁式、压电式、激光式、***式，这些发生装置产生的单脉冲冲击波源的定位及碎石效果不够理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能提高碎石效果的体外碎石冲击波源发生装置。
本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：一种用于体外碎石的冲击波源发生装置，包括充放电电路、控制电路和放电电极，由控制电路控制充放电电路经放电电极产生冲击波源，该冲击波源为由两个脉冲冲击波组成的复式脉冲波源，两个脉冲冲击波的间隔时间整定值为300～700μS，其中每个脉冲冲击波的峰值为20～50Mpa，脉宽为小于等于1μS。
本发明是在整定的、很短的间隔时间内连续产生两个脉冲波，当第一个脉冲波在结石周围及内部产生大量微细气泡，在气泡产生的高峰时，第二个脉冲波在整定的时间适时而至，加强气泡的膨胀、破裂，增强前一个脉冲波的空化效应，这样产生双空化效应，提高碎石率，可以明显提高碎石效率达40％以上。另外冲击波源通过水介质传播，然后进入人体软组织，再到达结石表面，因为人体软组织和水对冲击波的声阻抗很小，而结石的声阻抗很大，比人体软组织大近8倍，因此当结石处于冲击波的焦点上时，其20～50Mpa压强的冲击波对结石产生很强的压应力和拉应力，以及伴随产生的空化效应将使结石粉至足以排出体外的细度。本发明在特定时间间隔内连续发生的两个脉冲波，使能量的释放更为集中，使许多折射波、衍射波及反射波在第二次脉冲的影响下更集中指向结石中心，使冲击波的聚焦范围更小。因此复式脉冲冲击波源不仅能提高碎石效率，还可明显减少组织损伤。
对最佳整定时间进行模型试验和动物试验。具体方法如下：将600#水泥和水混合制成1.2×0.8×0.8cm的水泥结石模型，每颗结石的大小、形状相似，重量相等，均为1.35g，试验时把结石置于试石杯中，动物试验时把结石置于猪的肾脏内。复式脉冲波的间隔时间在100μS～1000μS范围内，每隔100μS试验一次，脉冲电压为8KV，模型试验冲击300次，动物试验冲击1500次，脉冲波可将结石击碎为不同程度的细小颗粒。用网眼为1.8×1.8mm的过滤网过滤，测量颗粒可过滤部份的重量(G1)和不能过滤部份的重量(G2)然后计算它们的比值(K＝G1/G2)，K越大则碎石效果越好。上述试验结果见表1、表2。表1为模型试验比较表
    序号   两脉冲间隔时间(μS)   可过滤颗粒重量G1(g)   不可过滤颗粒重量G2(g)    比例K
    1   100   0.36   0.99    0.37
    2   200   0.49   0.86    0.57
    3   300   0.60   0.75    0.80
    4   400   0.65   0.70    0.95
    5   500   0.68   0.67    1.01
    6   600   0.66   0.69    0.97
    7   700   0.62   0.73    0.84
    8   800   0.51   0.84    0.60
    9   900   0.31   1.04    0.30
    10   1000   0.16   1.22    0.13
表2为动物试验比较表
    序号   两脉冲间隔时间(μS)   可过滤颗粒重量G1(g)   不可过滤颗粒重量G2(g)     比例K
    1   100   0.27   1.08     0.25
    2   200   0.41   0.94     0.44
    3   300   0.56   0.79     0.70
    4   400   0.61   0.74     0.83
    5   500   0.63   0.72     0.87
    6   600   0.60   0.75     0.80
    7   700   0.54   0.81     0.66
    8   800   0.43   0.92     0.46
    9   900   0.28   1.07     0.26
    10   1000   0.13   1.22     0.11
附图说明图1为本发明的其中一电路原理图；图2为对应于表2的模型试验比较图；图3为对应于表3的动物试验比较图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例由充放电电路和控制电路两部分组成，充放电电路由交流接触器KM、调压器1T、高压变压器2T、3T、触发变压器4T、5T、高压整流二极管1V、2V、高压电容器1C、2C、大功率触发器CF1、CF2、放电电极DJ组成，碎石机接通交流220V、50Hz电源后，交流接触器KM的常开触点吸合，充放电电路供电，调压器1T的输出电压经高压变压器2T、3T升压，再经高压整流二极管1V、2V整流后向高压电容器1C、2C充电储能，直流高压加到大功率触发器CF1、CF2与电极DJ串联电路两端。控制电路由型号为FX2N-32MR的可编程控制器PLC、连续触发功能健K、固态继电器KV1、KV2组成，碎石进行时，连续触发功能健K闭合，可编程控制器PLC的信号输入端X0从0变1，经可编程控制器PLC进行运算处理后，输出端Y0、Y1分别输出两组触发脉冲信号，送到固态继电器KV1、KV2的输入端，此两组触发脉冲信号的时间差Δt＝t1-t2整定为300～700μS之间，固态继电器KV1、KV2输入端为高电平12V时则导通，低电平0V时则截止，当Y0发出第一次触发脉冲信号，KV1输入端为高电平时而导通，触发变压器4T初级绕组获电220V，其次级产生高压8000V，另至大功率触发器CF1的触发极上，使大功率触发器CF1导通，高压电容器1C上的电荷通过电极瞬时放电而产生第一个脉冲冲击波，经Δt秒后，Y1发出的第二次触发脉冲，使固态继电器KV2、大功率触器CF2相继导通，高压电容器2C通过电极瞬时放电而产生第二个脉冲冲击波，每给触发功能健K一个闭合信号就能产生两个脉冲；复式脉冲两次冲击波间隔时间通过调整可编程控制器整定。

Claims (1)

1、一种用于体外碎石的冲击波源发生装置，包括充放电电路、控制电路和放电电极，由控制电路控制充放电电路经放电电极产生冲击波源，其特征在于：所述冲击波源为由两个脉冲冲击波组成的复式脉冲波源，两个脉冲冲击波的间隔时间整定值为300～700μS，其中每个脉冲冲击波的峰值为20～50Mpa，脉宽为小于等于1μS。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1314370C (zh) * 2004-08-27 2007-05-09 梁胜明 具自动调整间距的电极震波产生***
CN103536339A (zh) * 2013-11-01 2014-01-29 杜锡鑫 体外冲击波碎石机及用于体外冲击波碎石机的充放电电路
CN110025357A (zh) * 2019-05-22 2019-07-19 广州市普东医疗设备股份有限公司 一种结石粉碎方法及结石粉碎仪

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