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Abara E, Merguerian PA, McLorie GA, Psihramis KE, Jewett M, Churchill BM (1990) Lithostar extracorporeal shock wave lithotripsy in children. J Urol 144:489–492 德国指南（Miernik等人，2012年）和美国泌尿外科协会（AUA）推荐SWL作为几种结石类型的主要治疗方式。其结果取决于几个因素，例如结石尺寸，形状和成分，结石嵌塞，冲击波发生器，成像系统，解剖异常，冲击波速率和能量，SWL前程序的使用，最后但并非最不重要的是操作员的专业知识。如果对患者进行充分的选择，SWL清除结石的成功率可能很高。
术前检查通常包括肾脏超声检查、非造影剂计算机断层扫描 （NCCT） 扫描、抗凝检查、血细胞计数和尿液分析以及尿培养。很少需要静脉肾盂造影（使用造影剂进行 X 线检查，以获取有关肾脏系统的解剖结构和功能的信息）。SWL 的禁忌证包括急性尿路感染或尿脓毒症、肾癌、结石远端梗阻、危及生命的心脏问题、未矫正的凝血异常和活动性肾盂肾炎。肺组织，肿瘤，病理变化或冲击波路径中的动脉瘤也是禁忌症。如果患者更喜欢SWL，只要结石负担小，即使是坚硬的结石（如透钙磷石和胱氨酸结石）也不是SWL的禁忌症。肾脏畸形，肾功能不全，高血压，脊柱畸形和患者精神状态受损以及无法合作可能是禁忌症。建议患者在SWL前几天停用抗凝剂、含阿司匹林的产品和非甾体抗炎药，使其凝血因子恢复正常值。怀孕被认为是禁忌症，因为透视和冲击波可能对胎儿产生不利影响。有一些临床结果显示，妊娠早期肾结石的超声引导SWL不应引起关注（Asgari等人，1999年）。然而，本研究的作者承认，应该评估更大的系列，以确认SWL在妊娠期间治疗肾结石的安全性和长期效果。在某些情况下，在冲击波治疗期间可能发生心律失常;然而，它们可以通过门控SWL控制，即冲击波发射与R波（心脏周期的难治期）同步。儿童对同步或门控冲击波发射的需求较少。通过未穿用的SWL治疗14岁以下的儿童使用放射性不透明肾结石。他们的研究结果表明，无体外碎石术对儿童是安全的。治疗结局与先前研究中门控SWL的结局相当。建议对已有心律失常的患者进行心电图监测。心脏起搏器通常不被认为是禁忌症;然而，有心脏起搏器的患者需要特别注意。如果谨慎接近，SWL可以在主动脉瘤患者中进行（Thomas等人，1991）。使用自动植入式心律转复除颤器的患者已成功使用SWL治疗;然而，应特别注意，并且手术后评估以确保设备的适当功能很重要（Venditti等人，1991;瓦索拉斯等人， 1993;Küfer等人，2001年）。在进行 SWL 之前，应咨询主治心脏病专家。出于安全原因，植入式心律转复除颤器需要在治疗前关闭，并在治疗后立即打开。建议在 SWL 期间进行连续心电图记录。Platonov等人（2008）报告了关于该主题的循证指南。最后，应评论的是，胱氨酸或草酸钙一水合物结石、大于 20 mm 的结石、下极结石、病态肥胖和收集系统受阻（憩室、尿道-盆腔连接处梗阻和马蹄肾）可能是 SWL 后碎裂效率差或结石清除率差的原因。众所周知，成年男性比女性更常受到尿石症的影响;然而，在儿童中，两性都有平等的趋势。据报道，SWL 可安全且成功地治疗儿童尿石症。Fayad及其同事（2012）报告说，在将SWL治疗的儿童的肾脏生长与未接受冲击波的对照组进行比较时，没有显着差异。Villányi等人（2001）通过测量血液中的钠，钾，尿素，肌酐和C反应蛋白，尿电解质，尿酶活性以及SWL前，SWL后2小时以及治疗后第1天，第2天，第2天，第8天，第1天，第15天，第30天和第90天，研究了冲击波对儿童肾功能的短期影响。超声检测不到肾脏的形态变化，也没有观察到肾功能、血清参数或尿液电解质的显著变化。然而，天冬氨酸转氨酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶和 b2-微球蛋白排泄量升高，显示近端肾小管功能障碍和细胞破坏。酶水平在2周后恢复正常值。这项研究的一个重要结论是，两次SWL会议之间的最小间隔应至少为2周。SWL在儿童中的一个显着优势是输尿管更具弹性，促进碎片的通过;然而，与成人一样，据报道，结石大小是决定无结石率的关键因素。大多数作者推荐SWL用于儿童;然而，在儿科SWL期间，重要的是要考虑到冲击波通过柔软皮肤的短距离，比成人损失更少的能量。能量通量密度低于 0.5 mJ/mm2建议儿童使用。Hammad等人（2009）发表了一项关于上尿路不同位置的儿科SWL的情商（Sect. 5.6.12）的研究以及关于儿童情商修改的建议。一些碎石器需要对儿科使用进行某些修改。可以为 5 MHz 扫描器更换外线扫描器。某些型号提供灵活的光圈，包括儿童反射器。Lithoskop（Siemens Healthcare GmbH）电磁碎石机包括一个带有特殊龙门架的儿科套件（Loske 2007;Lanski et al. 2010）。由于它们具有较大的焦点区域，因此在对儿童使用标准电液碎石器时需要小心，并且应考虑非反射压力波（图3.8）可能导致组织损伤。应特别注意保护肺部免受冲击波通过。这在治疗上极结石时至关重要。可以使用具有低声阻抗的材料（例如聚苯乙烯或泡沫）来实现屏蔽。如果患者太瘦而无法瞄准结石，则可能需要盐水袋将冲击波源从结石上移开;但是，应注意避免冲击波路径中的气泡。穿透深度取决于碎石机的类型、型号和制造商。了解渗透深度很重要，特别是在治疗肥胖患者之前。肥胖和极度肥胖的定义是体重指数（BMI）大于或等于30和40 kg/m2分别。患有大而硬结石的肥胖患者出现高 SFR 的概率很低。与儿科SWL相反，在治疗肥胖患者时，据报道，较大的皮肤与结石距离（SSD）降低了良好结果的可能性。此外，肥胖可能是SWL的禁忌症，因为体重过重和患者定位的技术困难。非常肥胖的患者只能在少数碎石机模型上接受治疗，并且不容易获得成功的结果。如果病态肥胖患者的尿路结石不能放置在焦点处，因为SSD超出了从治疗垫到焦点的距离，建议沿着所谓的爆炸路径放置结石，即沿着冲击波源的光束轴放置（图5.67）。根据碎石器的不同，距离焦点几厘米，沿光束轴的冲击波能量可能足以使结石断裂（Whelan等人，1988年）。幸运的是，现在有穿透深度高达170毫米的碎石机可用。这在肥胖患者比例不断上升的社会中非常重要。例如，Mezentsev（2005）治疗了患有肾椎骨结石的病态肥胖患者，并实现了73%的总体3个月SFR。在病态肥胖患者的SWL期间，肾结石沿“爆炸路径”的冲击波聚焦和失焦定位示意图经验表明，SSD可以预测SWL结果。由于SSD可以通过非造影剂计算机断层扫描（NCCT）轻松测量，显示肥胖和脂肪分布，因此它可能是做出治疗前决策的宝贵工具。Park等人（2012）发表了一项研究的结果，以确定通过计算机断层扫描（CT）获得的SSD与尿路结石（5至20mm）的SWL后获得的SFR之间的关系。成功治疗的患者被定义为在冲击波治疗后6周内通过CT扫描或简单X射线消失的患者。统计分析显示，成功组的SSD明显短于失败组。多元逻辑回归分析结果表明，SSD是SWL无石率的唯一显著独立预测因子，当SSD大于100 mm时，SFR显著降低。根据Ackermann等人（1994）的说法，BMI和结石数量是SWL结果的唯一重要预测因子。Ng及其同事（2015）进行了逻辑回归分析，以评估患者的年龄，冲击波率，结石大小，平均结石CT密度（MSD），SSD，肾皮质厚度（KT），肌肉厚度（MT）和软组织厚度（ST）是否预测治疗结果。该研究对200多名患有5-20毫米肾结石的患者进行了研究，该患者接受了Sonolith Vision碎石术（EDAP TMS）的治疗。正如预期的那样，他们的结果表明，体积和MSD可能有助于预测SWL治疗结果;然而，与其他作者发布的信息相反，SSD与多变量分析中成功的SWL无关。KT显示影响治疗结果，而MT和ST则没有。该研究的主要结论是，较大的KT值是成功SWL的有利因素。从物理角度来看，有理由相信SWL的成功与沿着冲击波路径的组织组成有关。 为了避免暴露于电离辐射，生物阻抗分析（BIA）已被提议作为替代方案。该技术使用低频电流来测量整个身体电阻。Graversen等人（2011）使用身体阻抗分析仪前瞻性地收集了52名在同一碎石机上接受SWL的连续患者的身体成分数据。结石大小、脂肪质量百分比（FMP）、BMI和SFR相关。BIA和BMI与成功显着相关;然而，只有37名患者被纳入该研究，因为其余15名患者无法准确评估SWL后的成功或失败。在另一项研究中，Hwang等人（2014）报告说，当患者的BMI大于25 kg / m时，可以预测输尿管结石的SWL失败。2.Wiesenthal等人（2010）研究了MSD和SSD对422名孤立性肾或输尿管结石直径小于或等于20mm的SWL患者成功的影响。高于900个Hounsfield单位（HU）的MSD（Sect. 5.6.10）和大于110 mm的SSD是结果的重要预测因素。 过去，STS碎石机用于成功治疗远离焦点40毫米的肥胖患者（Thomas and Cass 1993）。另一种用于治疗病态肥胖患者的有用碎石机是西门子Lithoskop及其Pulso冲击波源。其优势在于焦距增加，穿透深度为160毫米，能量输出高（Bergsdorf等人，2005b）。在大多数情况下，建议将腹部压缩带放置在腹部上部（Tiselius和Chaussy 2012）。它们已被证明不仅可用于减少呼吸引起的结石运动，而且还可用于减少肥胖患者的SSD（Argyropoulos和Tolley 2007）。 如前所述，关于体外碎石器的理想焦点区域的争论尚未解决。其中一个原因是，根据焦点大小，不同的效果似乎起着至关重要的作用。剪切力和散裂是焦距较小的碎石机中的主要破碎机制，而圆周挤压在具有大焦区的压力波源中起着至关重要的作用。体外实验和模拟肾结石中弹性波传播表明，结石内的应力随着-6 dB焦点尺寸的增加而增加。大焦区由电液冲击波源产生，最小焦距由压电器件产生（图4.5）。大多数电磁碎石器产生的焦区大小介于电液和压电碎石器产生的焦区之间（图5.68），除了Sect.5.3.4中描述的自聚焦电磁冲击波源。液 电（EH）、电磁 （EM） 和压电 （PE） 冲击波碎石机的焦区。−6 dB 焦距区域的形状与雪茄相似，此处显示的长度和直径为了通过施加较少的冲击波并将冲击波能量基本上集中在石头上来减少组织创伤，一些制造商设计了产生相对较高的压力振幅和小焦距区域的冲击波源（Moody等人，2001）。产生小焦点区域的碎石器允许以最小的麻醉进行治疗;然而，当使用这些碎石器时，精确的患者定位至关重要，因为瞄准结石的误差范围很小。由于呼吸会导致相当大的石头位移，因此将冲击波发射与呼吸运动同步以及自动石头跟踪系统可能会有所帮助（Cathignol等人，1995;道森等人，1996年）。在1990年代，有几份报告显示，新的碎石机并不像预期的那样成功加强了返回具有宽焦区的冲击波源的想法，模仿Dornier HM3的压力分布（Pishchalnikov等人，2013）。MPL-9000X（多尼尔医疗技术有限公司）可与两种类型的火花塞一起使用。标准插头和火花塞，电极尖端失焦 5 mm，提供扩展的 F2 焦距。大焦点，低压碎石器的例子是LithoSpace（Jena Med Tech GmbH，Jena，德国），LithoGold LG-380（MTS Medical UG，Konstanz，德国）和CS-2012A-3（苏州西鑫医疗器械有限公司，中国）。Qin等人（2010）通过修改原始多尼尔HM3反射器的几何形状来研究焦点尺寸和压力幅度对体外结石粉碎的影响，以产生具有高峰值压力和窄光束尺寸的碎石场。他们将传统反射器的石材碎裂效率与使用HM3上的改良反射器获得的石材破碎效率进行了比较，结果表明，在低压下具有宽焦距尺寸可以获得更好的石材粉碎效果。这个结果特别有趣，因为已知声能与石头碎裂有关。在这个实验中，两组的石头幻影都暴露在相同的声能中。一些碎石机，如Piezolith 3000（Richard Wolf GmbH）和Modulith SLX-F2 connect（Storz Medical AG），可以调整多个焦距尺寸。常见的建议是治疗大局灶设置的肾结石，并使用小局灶区治疗输尿管结石。幸运的是，现代成像系统有助于精确的患者定位，如果定位精确，一个小焦点似乎有利于治疗肾结石和输尿管结石。关于−6 dB焦点区大小的信息不足以表征压力场。根据其定义（第3.4节），−6 dB焦点区包括压力等于或高于峰正压一半的体积，而不管绝对峰值压力如何。因此，具有90 MPa峰正压p的冲击波源可以具有与产生等于50 MPa的p的源相同的−6 dB区域。++如果未指定，焦点区定义与最大峰正压（p）有关;然而，它不一定与临床效率的数量一致。如第3章所述，基于最大峰负压的焦点区（p+ −） 也可能有用。由于冲击波的负相会影响气泡动力学，因此由负压振幅确定的焦点区域可能是破碎效率的更好指标。通常，p 和 p+ −-基于焦点区域不重合。在电液冲击波源中，最大峰负压并不完全位于F2，而是更接近F1，通过将石头放置在碎石机的几何焦点前几毫米处可以提高破碎效率。 即使大多数碎石机每分钟可以产生240个冲击波或更多，也不建议使用高冲击波率。高冲击波发射频率增强了空化，冲击波源的高输出能量增加了空化气泡的寿命Paterson等人（2002）和Pishchalnikov及其同事（2006a）报道了以缓慢的冲击波速率粉碎肾结石幻影所需的冲击波较少的事实。Lifshitz等人（1997年）表明，在高冲击波速率下，放置在体外碎石器焦点处的铝箔的损伤显着减少。用高速相机和B型超声波记录的气泡动力学显示，靠近石头或靠近从中释放的颗粒，冲击波的拉伸相在较高的冲击波速率下显着降低，因为空化核在一个冲击波和下一个冲击波之间持续存在。即使这些原子核不衰减冲击波的正脉冲，其随后的压力槽种子空化气泡。这需要来自负压脉冲的能量，降低其振幅和气蚀效果以粉碎石头。Greenstein和Matzkin（1999）证明，使用15，20和22.5 kV的电液压冲击波发生器，以每分钟60次冲击波的冲击波速率对球形石头幻影（平均直径9.5毫米）进行完全体外破碎所需的冲击波明显减少，而不是每分钟90，120和150次冲击。在比较每分钟30和60冲击波时的体外碎片化效率时，未发现统计学上显着的差异。Madbouly等人（2005年）前瞻性地随机分配了150多名直径不超过30毫米的肾结石或输尿管结石的患者，以每分钟60次冲击波或每分钟120次冲击波接受SWL，结论是，与快速发生率相比，慢速SWL率与总冲击波数量较少时成功率显着更高相关。在一项随机双盲研究中，Pace等人（2005年）发现，每分钟60次冲击波的SWL比2赫兹时产生更好的结果，特别是对于10毫米或更大的结石，发病率没有任何增加。Chacko等人（2006年）报告说，对于大小在10至20毫米之间的孤立性肾结石，缓慢的冲击波传递比快速速率产生更好的治疗效果;然而，对于小于 10 毫米的宝石，这种差异变得不那么显著。另一项研究报告了134名上尿路不透明结石患者的治疗，这些患者通过1和2 Hz-SWL治疗，显示慢速治疗有助于比快速速率-SWL更好的结石粉碎，主要用于小结石和肾结石（Kato等人，2006）。在一项荟萃分析中，Semins等人（2008）发现，在1 Hz下治疗的患者比在2 Hz下治疗的患者具有更大的成功SWL结果的可能性。最近，Lee和Moon（2011）还报告了与2 Hz的频率相比，以1 Hz的冲击波速率治疗患者具有更好的结果.Koo等人（2010）比较了SWL在每分钟70次冲击波和碎石术每分钟100次冲击波的治疗结果和成本效益。其中包括102名患有上尿路放射不透明结石的患者，他们使用碎石机S（Dornier MedTech GmbH）作为门诊手术进行治疗，无需麻醉或镇静。他们的结论是，缓慢的冲击波速率显着提高了治疗效率，并降低了额外手术的成本，从而导致临床成功。Gillitzer及其同事（2009）比较了在Lithoskop碎石仪（Siemens Healthcare GmbH）上以1和2 Hz的频率与3000冲击波治疗的标准化人造肾结石的破碎效率。肾切除术后，所有碎片均被筛分并称重。结果表明，慢速冲击波产生的碎片明显小于SWL在2 Hz下获得的碎片。肾血肿的形成在两组中具有可比性。 由于声空化可能产生组织损伤，不仅冲击波的数量（Delius et al. 1988b， 1990a， c），而且冲击波速率（Delius et al. 1988d）也会影响组织损伤。以快速冲击波给药速率（15 Hz）研究狗的肾出血表明，高频会产生重要的肾损伤（Delius等人，1990b）。几年后，Evan及其同事（2007）证实，通过减缓冲击波的传递速度，SWL期间的肾损伤显着减少。值得一提的是，这种效应似乎取决于焦点区域的大小。根据Connors等人（2012）发表的一项体内研究，当使用Storz Modulith SLX时，减慢冲击波速率并不能有效减少组织损伤，与HM3相比，HM3具有较小的焦点区域，其中降低冲击波速率已知可有效减少组织损伤。由于担心双源碎石机上的SWL快速速率可能导致组织损伤增加，Handa等人（2009b）评估了使用Duet碎石机（Direx Systems Corporation）以2400个冲击波以交替模式传递的2400个冲击波治疗的猪的肾创伤。主要结论是肾组织和功能受到的影响最小。使用低冲击波率已成为一种常见的做法（Yilmaz和Batislam 2010;Schnabel et al. 2015）。然而，也有报告表明，在某些情况下，冲击波速率并不像人们想象的那么重要。一个例子是Davenport等人（2006）发表的一项研究。作者比较了SWL对104名使用多尼尔碎石器S的患者进行无并发症的单肾结石术，使用1或2 Hz冲击波传递率，发现两组之间的结局没有显着差异。Mazzucchi及其同事（2010）将尿路结石患者随机分为两组。一组在1 Hz下接受3000次冲击波，其他患者接受每分钟90次冲击波产生的4000次冲击波治疗。作者将成功定义为无结石状态或治疗后三个月检测到小于或等于3 mm的残留片段。部分碎片被定义为石头尺寸显着减小，但残余碎片等于或大于3毫米。他们的研究显示，两组之间的无结石率没有显着差异。此外，Nishiyama等人（2014）进行了一项研究，通过分析247名输尿管结石患者的治疗结果来确定最佳冲击波速率，使用Dornier碎石仪D以每分钟30，45，60或80次冲击波进行治疗。他们得出结论，低冲击波速率下的石头减少和清除与在较高频率下获得的石头相似。SWL期间的室性心律失常并不常见，一般来说，冲击波的传递速率可以独立于患者的心率进行调整;然而，如上所述，门控SWL应用于心律失常患者或先前存在过早心室复合体的患者（Ganem和Carson 1998）。 多年来，关于碎石机术语的共识一直是一个问题（Tolley等人，1991年）。应避免使用标准方案的做法，使用高能量设置和固定数量的冲击波来保证结石粉碎，因为患者可能过度治疗。在比较治疗方案时，应注意功率，电压和强度等术语，因为不同的碎石机可能会产生非常不同的压力波形。一种不方便的做法是仅根据电压或强度设置以及冲击波的数量来表示给予患者的“剂量”。电压设置应仅在相同型号的碎石机之间进行比较。一般来说，很难确定石头破碎完成的时刻。如今，透视和超声成像系统对于结石定位是可靠的，但通常不够清晰，无法确定治疗终点。监测石材粉碎的声学反馈系统是潜在的解决办法（第5.6.9节）。 众所周知，高峰正压并不一定会导致更好的尿结石碎裂（Chuong等人，1992;格兰茨和科勒 1992;泰希曼等人. 2000;艾森门格2001）。此外，高电能可能与高碎片功率无关。产生的冲击波的能量通过改变存储在冲击波源的电容器或电容器组中的电能来调节。这通常是通过调整电源的电压来完成的;然而，电源的电压与发射的冲击波的能量之间的关系与一种类型的冲击波产生机制不同。即使冲击波产生机理相同，仅比较电压设置也可能是毫无意义的，因为冲击波能量还取决于其他几个参数，例如总电容，电阻抗和冲击波源的设计。整个压力波形、EFD和焦距体积的形状对于预测石材碎裂效率比电压设置更重要。在20世纪80年代初，当HM3是唯一可用的碎石机时，通常只报告冲击波源上调整的电压和释放的冲击波的数量。随着市场上出现不同的碎石机型号，必须定义其他参数以比较SWL协议和设备。 如今，人们一致认为，碎片与声能的相关性比与峰值正压的关系更好（Granz and Köhler 1992;艾森门格2001）。根据多年的经验，E 12毫米（第3.4节）肾结石建议在100至130 J之间，输尿管结石建议在150至200 J之间（Rassweiler等人，2011年）。在一项体外研究中，Smith和Zhong（2012）发现，决定结石破碎效率的是石材上的平均压力事件，而不是碎石机场中的绝对峰值压力。 建议使用所谓的电压步进或功率斜坡，以保护肾脏免受组织损伤并改善结石碎裂，因为结石粉碎不仅取决于总声能，还取决于该能量如何传递到结石（McAteer等人，2003，2005a）。体外肾结石幻影碎片分析表明，逐渐增加冲击波源上的电压会增强结石粉碎（Zhou等人，2004a;Maloney et al. 2006）。此外，体内实验证实，电压步进也可以减少血管损伤（Evan et al. 2003;埃文和威利斯2007）。Demirci及其同事（2007）评估了常规和逐步SWL在紧凑型Delta（Dornier MedTech GmbH）碎石机上连续治疗50名患者后在尿结石管理中的结果。第一组接收在13 kV下产生的冲击波。在第二组中，治疗方案包括11 kV的500个冲击波，12 kV的500个冲击波，其余的13 kV的冲击波。两组的最大冲击波数量限制为3000。SWL后8周的成功率在逐步SWL组显著高于标准组。Lambert及其同事（2010年）发表了一项前瞻性随机试验，试验了45名结石中位数为8毫米的患者，以研究升级与固定电压对结石粉碎和肾损伤的影响。患者被随机分配接受DoLi 50碎石机（Dornier MedTech GmbH）在18 kV下产生的2500个冲击波，或者由14 kV的500个冲击波，16 kV时的1000个冲击波和18 kV下的1000个冲击波组成的方案。为了评估肾损伤，对排尿尿液进行了β2-微球蛋白和微量白蛋白分析。电压步进组中约81%的患者在治疗后一个月无结石。在常规治疗组中，只有48%的患者没有结石。此外，SWL后1周微量白蛋白和β2-微球蛋白之间存在显着差异，这表明在使用电压步进时似乎对组织损伤具有保护作用。 如今，功率步进式治疗在SWL中很常见（Brown et al. 2014;Schnabel et al. 2015）。仅对于抗性极强的结石，如胱氨酸和草酸钙一水合物结石，几乎从治疗开始就建议使用高压设置。在这种情况下，从一开始就使用高能量的目标是在石头中诱导裂缝，这些裂缝可能会被流体填充，从而允许空化起作用。一旦石头断裂，能量应该减少。有趣的是，猪体内研究表明，与固定电压SWL相比，SWL期间的电压斜坡减少组织损伤;然而，从低电压或高压开始会产生类似大小的病变（Connors等人，2009a，b）。电压踩踏对治疗结局的影响取决于碎石器的类型和每个临床病例。如图5.15所示，对于电液冲击波源，峰值正压在电压高于20 kV时缓慢增加（Chitnis 2002）。此外，随着电极尖端的磨损，火花隙增加，导致压力变化。对于一些火花塞，建议在开始处理之前，通过在最低电压设置下将它们烧入约100次放电来预处理电极（Coleman等人，1987b;Loske and Prieto 1993）。在一次SWL会话中施加的适当数量的冲击波取决于几个因素，例如患者的BMI，冲击波源，结石大小，其成分和位置。为避免过度治疗，一般建议是使用相对较少数量的冲击波，并保持碎石机的强度设置较低。如果仔细完成患者选择，结石定位，电压步进和冲击波耦合，则在低总能量和慢速冲击波速率下将达到良好的治疗效果。在SWL之前将肾脏暴露于预防性冲击波（第5.6.7节）是一个额外的建议。 1996年，据报道，冲击波降低了猪的肾小球滤过率（GFR）和肾血浆流量（RPF）（Willis等人，1996年）。几年后，相同的作者表明，RPF不依赖于电压设置（使用12至24 kV之间的Dornier HM3）（Willis等人，2002年）。有趣的是，人们发现冲击波治疗和未治疗的肾脏的肾血流量都减少了。这包括卢旺达爱国阵线的双边削减（Thomas等人，1988年;Eterovic et al. 1999）。体内实验表明，这种现象是由肾神经介导的，而不是由冲击波暴露的肾脏释放的循环血管收缩剂介导的。Delvecchio等人（2003）对幼年雌性猪进行了体内冲击波处理，发现在远离治疗区域的部位自由基活性增加。作者得出结论，他们的观察结果可能是整个治疗肾脏的血管收缩的结果，导致缺血再灌注损伤。几年后报道了SWL对猪肾脏的另一个令人惊讶的影响（Willis等人，2006）。使用HM3碎石机在低电压（12 kV）下产生的2000个冲击波施加到一个肾极上会产生血管收缩，但在第一组猪中没有出血性病变。第二组在24 kV时向一极接收2000冲击波，最后，第三组猪暴露于12 kV到一极的2000冲击波，随后在24 kV处向同一肾脏的另一极暴露相同数量的冲击波。正如预期的那样，在仅在一极治疗的肾脏中观察到重要的出血性损伤，其电压等于24 kV时产生冲击波;然而，在一极用12 kV的2000冲击波治疗肾脏，然后将另一极暴露于24 kV产生的2000冲击波，几乎没有组织损伤。为了找到触发上述效应的最小阈值，Willis等人（2006）测试了在12 kV下产生的不同量的预防性冲击波的使用。由于在100、500和2000次预防性冲击波下也获得了类似的结果，因此作者得出结论，最小阈值必须低于12 kV/100冲击波设定。由应用低能冲击波引起的血管收缩被认为可以保护肾脏免受随后高能冲击波的应用（Handa等人，2009a）。在描述预防效果的初始报告几年后，Connors等人（2009a）发表文章说，只有当预防性治疗之后在开始SWL之前暂停几分钟时，组织保护作用才会出现。最后，Handa等人（2012）报道了另一项猪的体内实验，结论是可以在没有停顿的情况下实现肾脏保护。他们证明，所需的保护效果可以在两种不同方法中的任何一种获得：在第一种方法中，在各种逐步SWL方案之前的大约4分钟内传递初始低压冲击波剂量，而在第二种方法中，在开始SWL之前编程几分钟的暂停。上述研究表明，遵循适当的方案，冲击波既可以对肾脏无害，又可以有效地粉碎肾结石。有趣的是，最近在人类中测量了SWL期间发生的血管收缩（Lee等人，2015）。如今，几个碎石术中心用大约100个低能量预防性冲击波治疗患者，然后在开始标准电压步进SWL方案之前休息几分钟。 在上述体内发现的推动下，研究低能冲击波的组织保护作用所涉及的现象的研究仍在继续。一种假设是，诱导所需保护作用的最佳能量水平低于商业碎石机的最低能量设置。此外，压力脉冲和不一定是冲击波可能足以在SWL之前保护肾脏组织。为了将肾脏暴露于具有比使用碎石器的最小电压设置在焦点区域产生的冲击波更低的能量的冲击波中，提出了预防性失焦冲击波暴露（Loske等人，2004a）。该技术基于这样的假设，即如果不仅有一个小区域，而且用预防性压力波治疗大量肾脏，低能保护作用可能会增强。在失焦预防性压力波治疗期间，肾脏位于冲击波发生器的光束轴上，但距离焦点几厘米。即使在预防性治疗阶段，焦点与结石不重合，预计也不会造成组织损伤，因为在此阶段使用的能量较低。根据SSD的不同，焦点可能在患者身体外（图5.69a）。该方法可以适用于任何碎石机;然而，建议进行压力测量，以估计预防阶段肾脏最方便的位置。在完成治疗的预防阶段后，系统被移动，使肾结石像任何标准SWL一样处于焦点（图5.69b）。对兔子的初步体内实验表明，失焦压力脉冲疗法可减少冲击波引起的肾囊组织损伤（Fernández等人，2013）。猪的体内实验可以帮助走上失焦疗法的临床应用之路。Evan等人（2008年）报道，在临床剂量的冲击波与宽焦区，低压，电磁碎石器（苏州西鑫医疗器械有限公司）后，猪肾没有组织损伤，如Sect.5.3.4中所述。没有受伤归因于缓慢的冲击波速率（约0.5 Hz）;然而，预防作用也可能促成了这些结果，因为相对较大的肾脏体积暴露于低能压力波（p小于20 MPa）。+（a）对肾脏进行失焦预防性压力脉冲治疗和（b）冲击波碎石术粉碎肾结石期间压力波聚焦的示意图 有效的冲击波耦合到患者中对于获得良好的结果并避免皮肤病变至关重要。脱气水通常用于传输冲击波，因为它易于处理，其声阻抗与软人体组织相似。另一个优点是水中冲击波的衰减相对较低。此外，由于水难以压缩，因此可以在相对较低的能量下产生高压振幅。建议使用脱气水，因为溶解空气和微观气泡吸收冲击波能量（Westermark等人，1998）。与非脱气水相比，使用脱气水时，峰值正压几乎可以高出两倍。使用具有开放水浴的旧碎石机（例如Dornier HM3和Richard Wolf Piezolith 2300）可以轻松实现良好的耦合。如上所述，出于研究目的，包括体外和体内研究，开放式浴缸冲击波源通常比所谓的干式系统更容易使用并确保更好的冲击波耦合。现代碎石机具有充满水的垫子，可将压力脉冲从冲击波源传递到患者体内，从而可以轻松定位患者，并有可能以俯卧姿势治疗患者（Jenkins和Gillenwater 1988）。膜的皱纹和在耦合垫和皮肤之间应用的凝胶类型可能会显着影响治疗结果（Jain和Shah 2007;Bohris 2010）。在开始治疗之前，清除患者皮肤和膜之间的所有气泡至关重要（Pishchalnikov等人，2006b;Jain和Shah 2007;Neucks et al. 2008;Bohris et al. 2012）。建议使用低粘度的偶联液，因为高粘度偶联剂内部可能含有更多的气泡。使用热耦合凝胶或硅油通常可以获得良好的结果（图5.70）。水垫膜和患者皮肤之间的凝胶中捕获的气穴显着降低了碎裂效率（图5.71）。在冲击波入口部位有毛发的患者应剃须。带气穴的水垫覆盖率为2%，可将冲击波碎片效率降低多达40%。如果SWL治疗中断并且患者被移动，碎片效率可能会降低80%以上（Jain和Shah 2007;Neucks et al. 2008）。Bohris等人（2012）使用相机评估了SWL期间的耦合质量，发现在超过60%的会话中存在不完美的耦合，伴随着分解能力的显着损失。Tailly及其同事在Gemini碎石机（Dornier MedTech GmbH）的冲击波源中安装了摄像机和LED灯，以可视化和去除SWL之前的所有气泡，获得与对照组相当的效率商数，但冲击波和能量水平要低得多（Tailly 2013b;Tailly and Tailly-Cusse 2014）。通过水垫和气泡超声凝胶的不良冲击波耦合。箭头指向几个气泡在整个治疗过程中，患者的皮肤应与足够大面积的水垫接触，以避免膜和患者之间的小气隙（图5.72和5.73）。积聚在膜内部的气泡也会降低处理效率。对使用Dornier HM3和无浴缸HM4碎石机获得的临床结果的比较研究表明，使用HM3获得的结果只能用HM4保证，因为它在治疗头内有一个摄像机，可以看到被困在水垫内的气泡（Jocham等人，1987年）。).整个耦合界面的实时可视化以及从膜内侧去除气泡的装置对于避免冲击波过度衰减至关重要。在线超声也可能有助于确认适当的声耦合（Bergsdorf等人，2008;Neucks et al. 2008）;但是，超声波只能检测扫描平面中的气泡。为了可视化整个耦合区域，传感器需要旋转。体外碎石术期间冲击波耦合不良的示意图。膜和皮肤之间的气隙显着降低了耦合到患者体内的能量不良的治疗结果可能是由于偶联膜和皮肤之间的小气隙（箭头）腹部 X 线平片在检测和随访尿结石方面仍然很常见。然而，对于SWL来说，精确的三维宝石定位至关重要。频率在2至6 MHz之间的超声被广泛使用，具有实时成像的固有优势，无需电离辐射。然而，CT 已成为评估结石疾病的首选方法。CT可以预测结石的密度，评估肾内解剖结构和SSD。此外，尿结石可以通过静态或动态磁共振成像（MRI）检测。以比荧光透视更低的成本对射线透明结石进行超声波实时成像是第一台压电碎石机（Preminger 1989）的特征之一;然而，由于大多数输尿管结石难以用超声观察，因此今天大多数碎石术医生都通过透视和超声检查提供成像。在成像方式之间切换可以补偿任一系统的缺陷。增强的分辨率、图像处理和成像方式的组合使冲击波治疗更安全、更有效。像Sonoloth i-sys碎石仪（图5.25）（EDAP TMS）中的自动荧光定位导致患者辐射暴露减少（Partheymüller 2010）。现代技术的其他例子包括LithoSpace（Jena Med Tech GmbH）的跟踪系统，该系统可以与几种型号的透视或超声成像设备（图5.21和5.22）耦合，以及光学跟踪，结合虚拟现实成像，帮助Modulith（Storz Medical AG）的操作员正确定位宝石（Wess 2010）。根据碎石机的设计，在启动SWL之前，应仔细验证冲击波发生器和成像系统之间的对准（图5.74）。按照制造商的建议，精确的系统对准和使用测试设备对标准化良好的石幻影进行体外石碎裂至关重要（图5.11a）。这些程序通常很容易，并且因碎石机型号而异。照片显示了Tripter紧凑型碎石机（Direx Systems Corporation，Canton MA，USA）在对准冲击波发生器和成像系统之前的冲击波发生器。大多数碎石机都配备了最先进的超声波和荧光成像系统。其中一些包括在线使用成像系统。选择最方便的声学窗口，以确保没有骨结构和空气腔干扰冲击波路径至关重要。一些具有等心设计和可移动冲击波源的碎石机有助于这项任务，允许以过载和欠稳态的方式进行处理。透视检查非常适合针对上尿路的不透射线结石。与超声相比，透视检查的一个优点是可以沿整个输尿管对输尿管结石进行原位治疗。主要缺点是小结石可能难以定位，并且无法进行实时随访，即使现在的脉搏进行透视检查可最大限度地减少辐射暴露。对于放射性透明结石，使用静脉注射造影剂（染料）。逆行输尿管滴注造影剂，使用输尿管导管（逆行肾盂造影）也有帮助。显着减少对患者的辐射的一个重要建议是，一旦确定了结石，就使用准直器获得一个小的透视窗口。 建议尽可能在SWL之前和期间进行超声可视化。一般来说，超声检查具有对不透射线和射线可透的肾结石进行实时成像的优点。一些碎石术家配备了在线超声扫描仪，通常可用于分离多种结石。同轴超声还可以更容易地靶向冲击波路径中的近端和远端输尿管结石。实时同轴超声是确保具有狭窄焦斑区的碎石者可靠定位结石的好方法。如图 5.75 所示，同轴超声成像能够可靠地检测结石的横向和对角线偏差。同一数字表明，即使仅使用在线系统无法纠正轴向偏差，这可能并不重要，因为焦点区域是雪茄形的。如果结石沿梁轴线略微移位，则移位不会出现在屏幕上;然而，结石可能仍然在焦点体积内。另一个优点是，同轴超声也可用于确认冲击波耦合质量。然而，应该始终考虑到超声波和冲击波不会沿着完全相同的路径穿过各种组织。这可能会产生轻微的定位误差（Wess et al. 1995）。此外，同轴超声图像可能包括由耦合界面引起的伪影。离线超声扫描通常具有更好的图像质量，允许操作员选择最佳的声学窗口，并对碎片过程进行良好的评估。该图像模态检测轴向偏差;但是，为了检测对角线偏差，可能需要两个投影角度（图5.76）。同轴超声成像系统可揭示结石是横向移动还是对角线移动;然而，轴向移位的结石可能看起来像是焦点。沿光束轴线定位的所有点都投影为屏幕上的同一点离线超声成像系统显示轴向位移;但是，对角线移位的结石可能看起来是焦点超声的缺点是学习期相对较长，只有当结石位于肾脏内部或输尿管的近端和远端部分时，才能获得可靠的图像。使用碎石机系统实现良好的超声图像质量和找到合适的声窗口通常比手持式超声扫描仪更复杂。超声成像可能会影响测量的结石大小。这可能导致不方便的治疗方案。为了解决这个问题，Dunmire等人（2015）开发了一种计算机化的肾结石大小程序，以根据灰度强度阈值勾勒出结石宽度。他们的工作目的是减少肾结石成像时的高估。该系统在体外浴模型中进行了测试。将使用商业设备获得的图像与基于软件的研究设备的图像进行比较。使用标准系统时，高估随着增益和深度的增加而增加。使用研究设备，高估减少了，并且不随深度而变化。同一组研究了声影宽度作为石头大小的替代测量方法（Dunmire等人，2016）。通过在体外浴模型中测量石头的超声阴影，准确性显着提高。由于患者呼吸，结石在SWL期间可以移动50毫米或更多。如果冲击波源的焦点区域很大，则宝石比小焦点区域更容易获得更多的能量。Cleveland等人（2004）研究了结石运动对体外粉碎效率的影响。作者报告说，根据呼吸频率，结石运动的长度和焦点体积的大小，结石在治疗的50%期间可能在焦点区域之外。在患者中也获得了类似的结果。实时超声成像显示，在一次SWL会议期间，大约40%的冲击波会错过结石，主要是来自呼吸运动（Sorensen等人，2012）。呼吸运动的部分解决方案是定位患者，使焦点在呼气时与结石重合，减少结石失焦期间释放的冲击波数量（Tiselius和Chaussy 2012）。适当的镇痛方案也可以通过减少患者的呼吸运动来增加命中率。一些碎石器，如西门子Lithostar，提供呼吸门控冲击波发射;然而，该系统并不受欢迎，因为治疗时间大大增加。如上所述，腹部压缩带也减少了由于呼吸引起的石头运动（Honey等人，1992;Argyropoulos and Tolley 2007;Tiselius and Chaussy 2012）。此外，高频通气呼吸麻醉在过去已被成功用于减少结石运动。它被大多数泌尿科医生放弃，因为它的侵入性和对患者氧合作用的潜在负面影响。超声波结石跟踪是另一种有趣的方法，可以提高命中率并避免在SWL期间过度治疗。这种技术的一个挑战是，石头在三维空间中移动，而超声波提供二维图像。Thomas等人（1996）应用时间反转过程来跟踪移动的石头，并研究了使用压电冲击波发生器的可能性，其中焦点在SWL期间跟随石头。基于超声波的实时结石跟踪用于处理监测，根据石材的运动调整冲击波源位置和冲击波触发控制已被几个小组开发，以提高准确性.声学反馈系统使用接收器来记录从石头碎片反射的压力波。该技术既可用于瞄准宝石，也可用于评估宝石碎片。原则上，可以区分大颗粒和小颗粒，因为弹性物体的共振频率与其大小成反比，即较小的碎片产生具有更高频率的信号。Owen及其同事（2004）开发了一种声学反馈系统，通过对照射闸波发射进行门控来改善体外结石骨折，利用聚焦和失焦声发射彼此不同的事实。同一小组开发了一种系统来检测肾结石模型中的共振散射，以区分骨折结石和完整结石（Owen等人，2007）。Bohris等人（2003）证明，光谱多普勒信号可以成为SWL中命中/未命中监测的绝佳工具。Leighton及其同事（2008）在患者皮肤上安装了传感器，以被动监测在每个碎石器冲击波后在体内传播的声信号。该系统预测了95%临床病例的治疗结果。如果仔细进行患者选择和患者定位，大多数体外冲击波碎石器可以获得出色的结果。在开始治疗之前告知患者SWL的基础知识可以减少他们的焦虑，并可能有助于获得良好的效果。在SWL期间应多次确认患者体位，并始终保证冲击波通过而不干扰骨骼结构或肠气。众所周知，当在垂直于冲击波源的光束轴的方向上远离焦点时，碎片效率会急剧下降（Chitnis 2002）。这显然取决于冲击波源的设计;然而，沿着焦点轴的误差总是比将宝石从F向另一个方向移动相同距离的碎裂效率要小。图5.77显示，放置在电液冲击波源第二焦点的肾结石模型（直径10 mm）在300次冲击波后严重受损，而离轴10毫米的石头几乎完好无损。与F2中类似的碎裂是通过使用相同的碎石机将石头沿着焦轴放置在距离F2最远40毫米的地方来实现的。三个肾结石幻影浸入水中的照片，在研究电液冲击波发生器中暴露于300个冲击波后。右侧的石头以焦点为中心。另外两颗宝石彼此相距约10毫米宽聚焦冲击波源允许高度的定位灵活性，并且使用静脉镇静剂和全身麻醉之间的临床结果可能没有显着差异。Zommick及其同事（1996）证实了这一点，用于非鹿角上尿路结石。当使用具有小焦点区域的碎石器时，一些作者建议对患者进行镇静（Eichel等人，2001;索伦森等人，2002年）。由于骨盆可防止冲击波传播，因此远端输尿管结石的治疗应患者以俯卧位而不是仰卧位治疗，这对于肾结石和上输尿管结石的 SWL 很常见。碎石器设计用于将治疗台上方和下方的治疗头配对，允许患者在尿路的各个层面以仰卧位治疗输尿管结石。另一种可能性，特别是对于不可能在俯卧位治疗的患者，是使用经鞘途径治疗远端输尿管。在这种情况下，冲击波通过臀大肌传递，并通过更大的坐骨神经孔传播到远端输尿管。Phipps等人（2013）比较了使用Sonolith Vision碎石机（EDAP TMS）通过俯卧和经胶途径治疗的远端输尿管结石的SWL。在俯卧和经腭治疗组中，一次治疗后无结石的患者比例分别为40%和78%。这似乎是合理的，因为在俯卧方法中，冲击波可能会被肠气阻挡。预测治疗结果和适当的决策对于防止SWL不成功很重要;然而，准确的预测并不容易做到，因为即使在良好控制的体外条件下，暴露于相同剂量的冲击波后，碎片系数也会有很大差异（Williams等人，2003）。成像方面的进步导致了对SWL的有用测定，例如结石尺寸和CT衰减值（Springhart和Preminger 2004）。CT 衰减值或 CT 衰减值是 X 射线吸收系数的归一化值，即用于评估计算机轴向断层扫描图像的辐射密度度量。由于 CT 扫描仪是参照水进行校准的，因此 CT 衰减值属于一个刻度，其中标准温度和压力 （STP） 下蒸馏水的辐射密度定义为零，而空气在 STP 下的辐射密度定义为 −1000。CT衰减数根据以下等式获得：CT atenuation number=1000×μ−μwμw−μ一个,CT atenuation number=1000×μ−μ w μ w−μ a，其中 μ 是体素的平均线性衰减系数，μ w 和μ 一个 分别是水和空气的线性衰减系数。根据此定义，CT 编号可以具有负值。CT衰减数通常以豪恩斯菲尔德单位（HU）报告，即使衰减值实际上没有单位。脂肪的衰减值大约在−120和-60 HU之间，软组织的衰减值在−300到-100 HU之间，致密骨的衰减值约为3000 HU。如前所述，治疗结果取决于几个参数，例如所用碎石机的类型，结石成分，大小，内部结构，位置和结石周围的介质。从SWL开始，人们就知道高度不透射线的石头比不透射线的石头更难粉碎。在改良的HM3碎石机上进行123次SWL处理的结果与Mattelaer及其同事（1994）预先确定的几个参数相关。上尿路结石大小、不透射线性和扩张等级与治疗结局直接相关。Bon等人（1996年）使用Sonolith 3000碎石机搜索SWL的放射学预后标准，发现密度较低和粗糙的结石达到约79%的SFR，而致密和光滑的结石的SFR约为34%。他们的建议是，位于下花萼且大于15 mm的致密，光滑的结石的患者不应通过SWL治疗。Dretler和Polykoff（1996）将草酸钙结石的晶体学组成与从X光片平片获得的信息进行了比较，以预测其脆弱性。他们的主要结论是，光滑且非常不纯正的结石通常由草酸钙一水合物组成，并且对SWL具有很强的抵抗力。Favela等人（2005）研究了CT值与冲击波对肾结石幻影体外碎裂的相关性，得出结论认为，Sect. 5.6.12中定义的结石的碎裂系数可以从初始结石重量W中获得 我 （以g为单位）和CT衰减数（CTN），使用以下等式：FC=90.63−6.46W我−0.034CTN.FC=90.63−6.46Wi−0.034CTN.例如，放射性密度为100 HU的0.5克结石的FC约为84%。重量相同但 HU 密度为 1000 的宝石的 FC 等于 53%。将结石重量增加三倍，对于 CT 值 100 和 1000 HU，碎片系数分别降低到约 78 % 和 47%。为了评估是否可以在体内观察到类似的行为，对先前植入人造肾结石的猪进行了SWL（Hurtado等人，2007）。根据体外研究结果，体内结果表明，在具有高放射性密度的大结石的SWL之后，可能会出现不良结果。García Marchiñena等人（2009）的一项体外研究表明，如果结石的密度低于1000 HU，SWL成功率会显着增加。克利夫兰及其同事（2001）证明，通过微计算机断层扫描可以在体外通过冲击波治疗的肾结石内微骨折的开始。CT安全，快速，并且在尿石症的诊断中具有非常高的准确性（Dalrymple等人，1998）。它已被用于鉴定尿结石的化学成分并可视化其内部结构（Mitcheson等人，1983;Mostafavi et al. 1998;威廉姆斯等人，2001年）。微计算机断层扫描也可能有助于非破坏性地识别尿结石的矿物组成（Zarse等人，2004a，b）。非造影剂计算机断层扫描（NCCT）能够产生薄片图像。可以轻松测量宝石尺寸、形状和衰减值。双能CT（DECT）进一步改善了解剖结构的表征。使用图像采集后数据处理，已经证明DECT允许在体外（Ferrandino等人，2010）和体内（Zilberman等人，2010）对几种类型的尿结石进行准确的鉴别。许多作者报告说，通过CT分析石头的形状，结构和密度可能是预处理决策的指南（Dretler和Spencer 2001;Pareek等人. 2003， 2005a;威廉姆斯等人. 2004;Hurtado et al. 2007;Kacker et al. 2008;Ouzaid et al. 2012;维瓦尔第等人. 2011;阿卜杜拉齐兹等人. 2014;Cakiroglu et al. 2014;Nakasato et al. 2015）;但是，应仔细分析数据，因为结果取决于图像分辨率。如果CT扫描仪的分辨率较低，则平均衰减值会受到与周围环境的体积平均的影响，即，随着结石变小，CT密度测定的误差会增加。在螺旋CT上可以忽略CT值低的小结石（Saw等人，2000b）。此外，放射性密度值还取决于X射线能量，扫描仪内宝石的位置，切片厚度和设备的校准（Williams Jr等人，2007;斯图尔特等人，2015）。Krishnamurthy等人（2005）发表了211名接受SWL治疗的孤立性肾盂结石（小于或等于20毫米）的结果。使用术前肾脏，输尿管，膀胱（KUB）平片额上仰卧位X线片，确定放射性密度小于，等于或大于同侧第12肋的密度。SFR在3个月时通过KUB X线平片确定。作者得出结论，术前 KUB X 线片的放射密度不能预测肾盂内小于或等于 10 mm 的结石的碎石术治疗结果。他们还提到，对于大于10毫米的结石，放射性密度可能有助于结合其他结石参数选择适当的治疗方法。Saw和同事（2000a）发现尿结石的平均HU与SWL后的无结石率呈反比关系。他们还报告说，当以1毫米准直进行扫描时，CT衰减与碎片效率的相关性消失了。在一项前瞻性研究中，其他作者分析了30名患者的肾结石（直径达20毫米）的衰减值，这些减损值是用未增强的轴向CT获得的。他们的主要结论是，与密度小于1000 HU的宝石相比，衰减值高于1000 HU的石头的成功率显着降低（Joseph等人，2002年）。Singh等人（2004）还报告说，与CT值高于1000 HU的结石相比，CT值小于1000 HU的结石的成功率显着更高。Gupta等人（2005）分析了NCCT密度在确定SWL治疗患者结石的脆弱性和清除率方面的有用性。在碎片和结石碎片清除方面测量治疗结果，他们得出结论，密度大于750 HU的结石患者需要三次或更多SWL治疗的概率是衰减值低于750 HU的患者的十倍以上。此外，他们得出结论，根据他们的分析，衰减值对SWL结果的影响大于石头的大小。El-Nahas等人（2007）评估了NCCT作为SWL对120名连续5-25mm孤立性肾结石患者成功实施NCCT的可能预测因素的价值。使用骨窗测量结石衰减值。在15名患者中观察到SWL失败，定义为三次治疗后无结石碎片。衰减值高于1000 HU和BMI导致故障的重要独立预测因子。Perks等人（2008）使用SWL的数据库对111名患有单独5-20毫米肾结石的患者进行了回顾性研究。在冲击波处理前在NCCT上测定微积分位置、大小、CT衰减值和SSD。根据他们的发现，石材衰减低于900 HU，SSD短于90毫米，结石成分预测治疗成功。这些结果与宝石位置、大小和 BMI 无关。Nakasato及其同事（2015）还进行了一项回顾性研究，并从接受SWL的260名患者中确定了肾结石和输尿管结石的HU，以评估HU的可靠性以预测治疗成功率以及结石成分。多因素分析表明，结石位置和平均HU都是SWL结果的预测因子。与密度低于815 HU的结石相比，密度低于815 HU的结石的成功率显着更高。使用密度值，无法区分草酸钙一水合物和草酸钙二水合物结石;然而，草酸钙和磷酸钙结石的HU高于尿酸结石。经过前瞻性研究，Shah等人（2010a）报告说，上尿路结石的SWL的EQ（Sect.5.6.12）对于衰减值小于1200 HU的结石显着更好。粉碎衰减值低的宝石所需的冲击波的数量和强度也显著降低。然而，两组之间的无石率（大于和小于120 HU）在统计学上没有差异。Abdelaziz等人（2014）确定了结石密度和SSD在预测接受SWL治疗肾和上输尿管结石的成功率方面的作用。作者得出结论，低于500 HU的结石密度极有可能导致成功的治疗，而SWL对于密度高于800 HU的结石的患者不太可能成功。在成功组和失败组之间没有发现平均SSD的统计学显着差异。来自144名患者的数据，他们接受了输尿管结石的SWL治疗，由Cakiroglu及其同事回顾性审查（2014）。结石密度分为三组：小于500 HU，500至1000 HU和高于1000 HU。结石的大小分为小于10毫米和大于10毫米，SWL衰竭被定义为输尿管内残留的任何碎片。结果显示，放射性密度最高的组与其他两组有显著差异。在500-1000 HU组和由密度小于500 H的结石患者组成的组之间没有观察到有意义的差异。该分析的主要结论是，虽然结石密度预测了SWL的失败，但结石的大小是输尿管结石成功进行碎石术的更重要标准。根据大多数出版物，似乎有理由相信NCCT检测到的密度值高于1000 HU是冲击波未能破碎结石的预测因子，特别是在肥胖患者中。然而，也有报告表明，CT衰减并不能预测结石的组成，并且在SWL之后CT值和碎片之间存在较差的相关性（Motley等人，2001年）。Erdogru等人（2005年）报告说，放射性密度不能预测位于肾脏收集系统中的孤立结石（小于或等于20毫米）的SWL结果。其他小组，如Aeberli及其同事（2001）无法检测到使用Dornier HM3碎石机进行SWL后结石放射性与崩解之间的相关性。使用1.25毫米成像切片，Zarse等人（2007）发现HU值与草酸钙一水合物结石对SWL的抗性无关。幸运的是，CT技术正在迅速改进，更高的空间分辨率和扫描速度将很快可用。如今，具有各向同性成像和三维图像重建的多探测器螺旋CT提供了有用的信息，可以用作预测给定宝石是否适合SWL碎片的工具。然而，重要的是要记住，SWL结果也高度依赖于碎石机和操作员。成功的可能性随着宝石尺寸的增加而降低。一般来说，对于大于20毫米的结石，不建议使用SWL（Sorensen和Chandhoke 2002;阿卜杜勒-哈勒克等人， 2004;Al-Ansari等人，2006年）。对于较大的结石，对再治疗和辅助治疗的需求增加。为了确保引流，SWL 前支架置入术可能对大结石患者有帮助。对于小结石患者，在有和没有先前输尿管支架放置的肾结石和输尿管结石中可以达到很高的成功率（Pryor和Jenkins 1990;El-Assmy et al. 2006 b;Seitz et al. 2009）。由于治疗结果在很大程度上取决于结石大小，因此已建议使用NCCT测定体积作为上尿路结石SWL成功的独立预测因子（Bandi等人，2009年）。众所周知，尿酸结石，草酸钙脱水和磷酸镁铵结石容易受到冲击波的影响;然而，草酸钙一水合物、胱氨酸钙或紫苏（磷酸一氢钙）结石很难断裂（Chuong等人，1993年）。较小的石头和具有较粗糙晶体结构的石头更容易粉碎（Bhatta等人，1989年）。Kim等人（2007）也证实，粗糙的胱氨酸结石更容易断裂。刷岩是坚硬的，使它们能够抵抗变形，裂缝扩展和空化引起的微射流（Zhong和Preminger 1994）。不幸的是，了解宝石的成分不足以做出可靠的预测，因为在具有均匀成分的宝石中，宝石的脆弱性变化很大。对于较低的极点宝石，SWL 之后的 SFR 相对较低。肾脏解剖学和重力是石屑潴留的原因。无论如何，SWL通常会在结石负担较小的患者中产生更好的结果。如果患者患有由椎底狭窄引起的憩室病，则石屑可能无法通过梗阻，建议使用侵入性技术。机械打击反转等技术可能有助于在SWL之后通过下极石碎片（D'A Honey等人，2000;佩斯等人，2001年）。Chiong等人（2005）发表的一项关于机械叩诊、利尿和倒置（PDI）治疗以协助下极肾结石通过的随机对照研究显示，与单独使用SWL治疗相比，在SWL后接受PDI治疗的患者的SFR显着更高。临床实践表明，SWL 比输尿管中段或远端结石更能有效碎裂近端结石。Ringdén和Tiselius（2007）根据SWL会话次数，冲击波数量和冲击波源上的电压设置定义了“硬度”因素，并使用2100名患者的记录计算了不同石头成分的该系数。他们的研究结果表明，胱氨酸和刷石具有最高的因子（分别为2.4和2.2）。一个有趣的评分系统，称为Triple D Score，由Tran等人（2015）发表。他们的分数基于接收方操作员特征曲线，即诊断测试不同切点的真阳性率与假阳性率的曲线，可以准确预测SFR。它很容易获得，可以由放射科医生报告。作者使用来自一大群SWL治疗患者的数据来生成结石密度，SSD，椭圆体结石体积和SFR的截止值图。分数是根据宝石低于的截止值的数量获得的。关于临床SWL结局的报告很多;然而，独立发表的结果之间的直接比较通常很困难，有时甚至是毫无意义的，因为使用了可变的实践模式，协议和定义。碎石机的性能可以从不同的角度进行评估，不同的作者和制造商已经采用了几个标准，有时是为了突出特定模型的特征。评估包括根据IEC 61846国际标准记录压力场，以确定−6 dB，5 MPa和10 MPa焦点区域（Sect.3.4），EFD（Sect.3.5），标准化石幻影的体外碎裂系数，体外产生的石坑的形状和大小（图4.5），以及高速记录焦点附近产生的声学空化。评估冲击波聚焦、患者定位技术以及碎石机成像系统的质量也至关重要。SWL的冲击波源比ESWT系统更容易评估。由于体外冲击波碎石器旨在粉碎结石，因此具有不同物理性质的石幻影的体外碎裂提供了其性能的宝贵信息（Heimbach等人，2000;泰希曼等人. 2000;奇特尼斯 2002;范考韦拉特 2004;McAteer et al. 2005b）。这些测试是很好的场景，其中一个结石到另一个结石的变异性可以忽略不计，并且与患者的解剖结构，不同的治疗方案和碎石术操作员的技能相关的变化不会干扰。然而，它们不应被用作评估体外碎石器的唯一参数。具有狭窄焦点区的冲击波源可以很好地在体外粉碎结石;然而，它们的临床效率将取决于成像系统，操作员的技能和所使用的特定方案。许多医院受益于多功能碎石机，该软件易于使用，用于记录治疗设置，放射透明患者治疗台具有良好的可及性，高负载能力和Trendelenburg位置，即治疗台上的仰卧位置，使患者的骨盆高于头部。如前所述，在选择碎石机时，应该记住，电压或强度设置并不意味着粉碎尿路结石的“功率”或“能力”。应考虑冲击波源的能量密度、焦点体积处的总能量、焦点区域的大小和压力分布。在某些情况下，大孔径冲击波源的缺点可能是由于干扰骨盆骨和脊柱而引起的冲击波能量的减少（Tiselius和Chaussy 2012）。如图5.78所示，大孔径冲击波发生器的冲击波阻塞风险更高。此外，结石位于身体的深处，识别冲击波路径中的可能结构就越重要（Tiselius 2013b）。冲击波聚焦在靠近具有（a）小孔径和（b）大孔径冲击波源的骨架结构上。骨骼结构可以吸收很大比例的冲击波能量。（改编自Tiselius和Chaussy 2012)SWL 可能会疼痛。然而，没有标准化的疼痛控制方案。治疗可以在没有麻醉的情况下进行，局部麻醉或静脉镇静（Tiselius和Chaussy 2012）。阿片类药物与镇静剂联合使用是SWL期间疼痛控制的经典药物。也使用局部麻醉剂和真皮麻醉进行皮下浸润。据报道，使用全身麻醉可以改善治疗结果;然而，全身麻醉和脊髓麻醉主要用于治疗儿童。另一种选择是吸入麻醉，因为它提供了快速恢复的优势。还建议使用非甾体抗炎药 （NSAID）。一些作者建议患者控制镇痛（PCA）以实现更准确的疼痛控制（Schelling等人，1996;秦等人. 1997;Alhashemi和Kaki 2006）。特定的镇痛方案可能有助于此（Kumar等人，2007）。Tailly等人（2001年）报告说，通过PCA装置静脉内给予阿芬太尼和丙泊酚的组合是SWL镇痛的可靠和安全的方法。根据他们的经验，患者的满意度很高，副作用并不常见。其他小组报告说，针灸和电针灸对于接受SWL的患者都是有效的镇痛药（Wang等人，1994;Chang et al. 2000;罗根霍夫等人. 2004;陈等人， 2014）.Ozkan等人（2012）比较了SWL期间三种不同的镇痛方案，并得出结论，与扑热息痛和仅曲马多相比，静脉注射氯诺昔康可减少额外给予镇痛药。关于SWL疼痛管理药物的全面信息可以在Bach等人发表的一篇文章（2011）中找到。疼痛控制将取决于碎石机模型，EFD，SSD，冲击波入口部位和几个与病例相关的因素。一般来说，年轻的女性患者以及抑郁或焦虑的患者在SWL期间会经历更多的疼痛（Chaussy等人，2014）。这增加了患者移动或加强呼吸运动的风险。此外，它可能会提高患者的血压，这可能会增加血肿形成的风险。对于极度焦虑的患者，建议进行全身麻醉。对于感染相关结石患者或尿培养结果阳性的患者，需要使用前期 SWL 抗生素。在SWL之后，结石碎片可能长时间留在肾脏收集系统中，并减弱抗生素对生活在其中的感染细菌的作用（Sect.7.7）。因此，根除所有受感染的片段，而不是长期使用抗生素对于清除感染非常重要（Riad等人，2008）。有证据表明，药物排出疗法（MET）有助于尿石症SWL后输尿管结石通过（Seitz 2010）。据报道，施用与非甾体抗炎药（NSAIDs）相关的α阻滞剂或钙通道阻滞剂有助于在SWL之后清除结石碎片（大小在4至14毫米之间的上，中或下输尿管结石）（Micali等人，2007;Losek and Mauro 2008;Park等人，2013），用于治疗SWL后下输尿管中的Steinstrasse，以及治疗大小在4至20毫米之间的肾结石后。MET作为SWL后输尿管结石的辅助治疗具有有益效果（增加SFR，短排出时间，减少疼痛），并得到欧洲泌尿外科协会（EAU）（Türk等人，2015）和美国泌尿外科协会（AUA）的支持。α受体阻滞剂在输尿管结石中的作用作为MET最近在一项大型多中心双盲随机试验中受到质疑（Pickard等人，2015）;然而，还需要进一步的研究。在 SWL 期间，宝石周围的环境会影响宝石的碎裂。被困在主要卡利克斯内的石头通常具有充满液体的膨胀室，便于空化诱导的石头粉碎;然而，输尿管结石可能只有一小部分表面暴露于液体中，从而减少了空化对碎片化过程的影响。逆行输注方便的液体可能会增强 SWL 结局。Bailey及其同事（2005）进行的体内实验表明，通过输尿管导管引入X射线造影剂可以增强空化并改善结石粉碎。此外，Ramaswamy等人（2015）已经提出离体制造的微气泡，配备双膦酸盐，专门附着在大多数肾结石中观察到的羟基磷灰石晶体上，作为诊断和碎石术的辅助手段。微气泡可以注入收集系统，一旦气泡附着在石材表面，就可以施加声能（不一定是冲击波）。微气泡会增强空化和结石碎裂。预计附带组织损伤将减少，因为这些气泡将优先与结石结合，而不是与组织结合。由于大多数接受急诊SWL的患者都有输尿管和肾盂的扩张，产生自然扩张室，因此据报道阻塞性输尿管结石的成功率很高（Baert and Willemen 1990;卡斯 1992;Numa等人， 1994;Doublet et al. 1997;乔希等人， 1999;冈萨雷斯等人， 2000;Tligui et al. 2003;Kravchick et al. 2005;Tombal等人，2005年）。与此相反，据报道，周围几乎没有尿液的受累输尿管结石很难破碎（Zhu等人，2002年）。如上所述，从物理角度来看，通过输尿管导管添加液体可以增加结石附近的空化活动，从而导致更快的结石粉碎;然而，临床数据是有争议的。Seitz等人（2006）报道，结石诱导肾盂积水的存在不会影响输尿管近端结石患者结石清除时间或SWL后的成功率。根据El-Assmy等人（2007）发表的一项前瞻性随机研究，结石引起的肾盂积水的程度不会影响孤立性腰椎输尿管结石病例的SWL结局。Demirbas等人（2004）对远端输尿管孤立结石患者的SWL分析表明，尿梗阻的程度不影响结石清除率。其他作者报告说，对于孤立性腰椎输尿管结石，肾盂积水的程度不影响SWL结局。然而，阻塞系统中的结石与较长的结石清除时间有关，可能是由于蠕动减少（El-Assmy等人，2007年）。单纯性肾囊肿 （SRC） 的存在，即靠近肾结石的异常、充满液体的囊也可能影响 SWL 结局。SRC不是SWL的禁忌症;然而，人们对它们对石头粉碎的影响知之甚少。Alenezi等人（2016）发表了一项模拟SRC的体外模型中结石碎片化的比较研究。根据他们的结果，囊性腔的存在与SWL产生较小的碎片有关。治疗结果不成功的一个常见原因是肠道气体，肋骨，脊柱，骶髂骨骼和其他骨盆骨结构吸收冲击波（Tiselius和Chaussy 2012）。如果冲击波从腹部耦合到患者体内，肠道气体可能会降低冲击波能量。在这种情况下，最好推迟治疗。对于肾功能异常患者，SWL 方案应由经验丰富的工作人员根据每个病例进行设计。一般建议在患者血压高于 160/100 mmHg 时不要进行 SWL。这对于冲击波通过肾组织的治疗尤其重要（Tiselius and Chaussy 2012）。严重的SWL相关并发症并不常见。然而，血肿或败血症可导致危及生命的情况（Chaussy等人，2014）。SWL后的并发症包括疼痛，血尿，尿路感染，囊下或肾周血肿，肾功能丧失和残余结石（Roth和Beckmann 1988;迪格拉齐亚2010）。无症状和有症状血肿的风险分别约为4%和1%（Türk等人，2015）。Steinstrasse是另一种众所周知的并发症，可能发生在大肾结石或输尿管结石的SWL之后（Al-Awadi等人，1999;Tombolini et al. 2000;赛义德等人. 2001;普波 2006;卢西奥二世等人，2011）。一些作者报告说，通过在SWL之前放置支架可以促进结石碎片的通过;然而，它的有用性一直存在争议（Cass 1994;原田等人 1994;斯托勒和博尔顿 2000;巴特等人，2005年）。Shen及其同事（2011）发表了一项关于SWL在治疗前伴或不伴Double-J支架置入术的上尿结石治疗结果的系统综述结果。他们的结果揭示了在Steinstrasse方面在SWL之前支架置入的优势。然而，支架置入术并没有增加无结石率，也没有减少SWL后的辅助治疗，但它诱发了更多的下尿路症状。SWL后立即出现无症状的残留片段很常见;然而，无结石患者的百分比在超过3个月后增加。从下极花萼中消除碎片可能需要几个月的时间。根据Rassweiler等人（2001）进行的广泛分析，临床上不显着的残留片段（CIRF）可能在SWL后长达24个月通过尿路，表明三个月后的SFR不会显示最终的治疗结果。CIRF一词之所以引起争议，是因为任何碎片都可能形成新结石生长的细胞核。不建议在短时间内重复SWL会话;然而，到目前为止，对于两种连续体外治疗之间的最短推荐时间尚未达成共识。冲击波对肾脏的影响与钝性创伤相当，并导致实质水肿，1周后消退;因此，建议将随后的SWL治疗间隔至少1周。一些作者建议至少间隔2周（Chaussy等人，2014）。Schnabel等人（2015）的一项研究显示，在德国，既定的最小间隔范围在一天（在7%的碎石术中心）和超过一周（在26%的中心）。大约39%的德国碎石术中心认为SWL治疗间隔两天就足够了，16%的人等待三到七天，10%的人根本不重复SWL。SWL与高血压和2型糖尿病（DM2）有关（Janetschek等人，1997;Krambeck等人，2006年）。在19年的随访中，Krambeck及其同事（2006）发现高血压和DM2的发病率显着高于接受肾和近端输尿管结石保守治疗的患者队列;然而，几年后，同一组（Krambeck等人，2011）报告说，SWL在长期随访中不能预测高血压。作者评论说，转诊偏倚和缺乏长期随访是先前研究的局限性。其他报告显示，不应担心冲击波引起的DM2。例如，Sato等人（2008）发表文章称，用于肾脏和输尿管盆腔连接处（UPJ）结石的SWL与高血压和DM2无关。根据Eassa等人（2008）发表的结果，无论使用哪种类型的碎石器以及BMI如何，SWL对肾功能或血压都没有显着的长期影响。Makhlouf等人（2009）收集了近2000名接受SWL治疗的患者中DM2的存在和发病的数据，以分析冲击波增加新发DM2事件风险的假设。在SWL，患者的平均年龄约为52岁，中位随访时间为6年。他们的统计分析显示，SWL治疗的患者发展DM2的速度并不高于一般人群。此外，对接受SWL的727名患者的回顾性综述显示，在多变量分析中，冲击波治疗与高血压或糖尿病的发展之间没有关联（Chew等人，2012），并且在基于人群的大型冲击波治疗患者队列中，Krambeck等人（2011）也无法将SWL与高血压联系起来。Handa等人（2014）使用未经修饰的Dornier HM3碎石器暴露微型猪的左肾上极花萼，最高可达4000冲击波（电压24 kV;冲击波速率2 Hz），以确定SWL对代谢综合征猪是否会恶化葡萄糖耐量或增加DM的风险。猪被喂食特殊的饮食以诱导代谢综合征。作者报道了生化和组织学证据表明，左肾上极的冲击波治疗会损伤胰尾;然而，损伤并没有改变葡萄糖耐量和胰岛素敏感性。因此，他们得出结论，SWL对肾脏不会增强代谢综合征（MetS）的特征。同一研究小组对四只微型猪进行了另一项研究，以评估肾脏SWL（2000冲击波;电压24 kV;冲击波速率2 Hz）是否影响MetS的发病和严重程度（Handa等人，2015b）。用上述碎石器产生的冲击波集中在两只动物左肾的上极。通过植入式放射电报设备测量动脉血压。MetS的发展由静脉葡萄糖耐量试验决定。根据这些初步结果，两组（冲击波治疗猪和假处理猪）的MetS进展和严重程度相似。冲击波治疗后约两个月动脉血压升高。作者得出结论，肾脏的冲击波暴露似乎不是葡萄糖耐量或DM发病恶化的危险因素。尽管如此，它可能是早发性高血压的危险因素。在另一项研究中，Handa等人（2015a）用过量的卡路里致动脉粥样硬化饮食喂养九个月大的猪以诱导MetS。在15个月大时，每头猪左肾的上极花萼用2000或4000冲击波（HM3电压24kV;冲击波速率2Hz）处理。低剂量和高剂量处理猪的血清肌酐和血尿素氮值均在冲击波处理前的正常限值内，治疗后保持不变。在任一剂量下用SWL治疗的肾脏的肾小球滤过率（GFR）和有效肾浆血浆流（ERPF）与对侧未治疗肾脏相似。这些结果支持这样一种观点，即单次冲击波治疗不会导致肾损伤，即使在MetS患者中也是如此。SWL 可能会损害髓质收集管和直肠血管，它们是尿液 pH 调节的部位。Evan等人（2015）测试了SWL提高尿液pH值并因此提高磷酸钙过饱和度的假设。为此，九头猪的左肾暴露在冲击波中。在冲击波治疗后使用双侧输尿管导管进行长达70天的代谢研究。研究结束时进行了组织病理学研究。9头猪左肾的平均pH值比对照肾的平均pH值高出0.18个单位。在冲击波治疗的肾脏中观察到肾小管细胞损伤。在皮质和延髓中发现肾单位丢失和纤维化。这导致广泛的电解质代谢功能紊乱，包括高于对照组的尿液pH值。在正常情况下，未经治疗的肾脏将补偿上述变化，因此除了可能产生磷酸钙结石的较高pH值外，报告的疾病将不感兴趣。由于SWL取决于许多因素，因此成功通常难以预测。然而，经验导致了一般性建议，数学模型和列线图，可能有助于泌尿科医生预测肾和输尿管结石SWL结果（Kanao等人，2006;瓦卡洛普洛斯 2009;Wiesenthal et al. 2010， 2011;Tran et al. 2015）。根据Vakalopoulos（2009）的分析，患者的性别，SSD，年龄和BMI;宝石的大小、体积和密度，以及多颗宝石的存在会影响无宝石率的统计显著性。作者发表了一个方程式来帮助预测SWL结果。该等式还取决于所使用的碎石机，并且可能有助于以最低的成本实现最大的功效和安全性。如果将焦点区域精确地靶向于要治疗的特定区域，则可以减少组织暴露，从而使能量仅在所需体积内达到治疗值。如前所述，冲击波聚焦源产生雪茄形的焦点区域。由于要处理的物体或区域具有不同的形状，因此总会有不需要的冲击波处理组织（图3.7）。由于这是无法避免的，因此按时停止冲击波治疗至关重要。每次处理的冲击波数量和碎石器上的电压设置是限制SWL使用程度的危险因素（Janetschek等人，1997;威利斯等人，2005年）。在一些碎石术中心，体外碎石术的操作留给新居民或技术人员，几乎没有经过培训，从而大大降低了成功率。为了改善治疗结果，泌尿科医生应该具备冲击波物理学的基本知识，并了解其体外碎石器的组件如何运作（Rassweiler等人，2005，2011;贝利等人. 2006;克利夫兰和麦卡蒂尔 2007;洛斯克 2007;瓦德瓦 2011;Chaussy and Tiselius 2012;Tiselius and Chaussy 2012;Chaussy et al. 2014）。为了减少组织损伤并保证最佳的破碎效率，冲击波应始终由训练有素的人员在SWL认证的泌尿科医生的监督下小心地施用（Eichel等人，2001;Jagtap et al. 2014）。拥有专业SWL团队的重要性往往被低估了（Knoll et al. 2011;Tiselius and Chaussy 2012;Neisius et al. 2015）。针对大量患者的机构预设方案是过度治疗的常见原因。根据每位患者设计的明确定义的方案对于保证良好的结果和防止成功概率较低的治疗至关重要。如果使用不当，优秀的体外碎石术可能会产生较差的临床结果。通常，对碎石器类型的关注比对使用它的团队给予更多的关注。如果治疗方案设计良好，不同的碎石术家可以获得类似的结果（Bhojani等人，2015）。如今，大多数结石都可以使用输尿管镜技术进行管理。然而，每当一个SWL成功治疗结果的可能性很高时，就应选择冲击波
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