[发明专利]体外冲击波碎石机

说明书

本发明属于外科医疗设备，是一种治疗人体肾结石和胆结石的体外冲击波碎石机（以下简称体外碎石机）。

近年来，无水槽的干式体外碎石机取代了老式的有水槽的体外碎石机。本发明涉及的就是一种干式体外碎石机。主要组成部分有冲击波源，结石探测和定位系统（包括探头、监视器、运动系统）、控制系统、手术床板和机架等。体外碎石机的冲击波源分为液电冲击波源和压电冲击波源两种。典型的液电冲击波源由装有电极的反射体和高压脉冲电源组成，反射体为椭球形腔体，里面充水，干式体外碎石机的反射体头部带有水囊。典型的压电冲击波源内装有压电晶体组件（换能器）的球壳反射体和换能器电源组成。为叙述简便起见，我们把这两种用于发射冲击波的反射体及零件（包括电极、水囊或压电晶体等）组成的部件，统称为震波头。结石探测和定位系统有X射线定位和B型超声波定位（简称B超定位）两种方式，各有X射线机头和B超探头，B超机除了探头外，还有监视器。

现有体外碎石机的震波头，都是装在手术台板之下，治疗时紧贴患者腹部或后腰部。因患者体内结石部位不同，手术台板上的患者有两种体位：患肾结石或输尿管结石者，仰面平躺，患胆结石者则俯卧。临床实践表明，患者俯卧感受不如仰卧。俯卧时间超过一定时间，患者感到四肢酸痛、胸口憋闷、腰部不适、心绪不安，耐受力明显降低，不宜继续治疗。此外，现有体外碎石机或是治疗台与控制台分离，或因体积较大，占地面积比较大，一般占地约20-40平方米。

本发明的目的是提供一种体外冲击波碎石机，患者在一种体位（例如仰面平躺）下，即可治疗胆结石或肾结石。整机集主要部件为一体，结石探测定位简便迅速，减小整机体积，重量和占地面积，便于移动、车载或运输。

本发明体外冲击波碎石机构成如下：将用于结石检测和定位的探头与发射冲击波的震波头，组合成治疗头。这里所说的探头是B超探头，震波头是带水囊的椭球反射体或装压电晶体组件的球壳反射体。探头轴线与震波头轴线相交在椭球反射体的第二焦点或球壳的球心上。探头轴线与震波头轴线组成的平面为一垂直面，该垂直面垂直于主机机架和手术床板的纵轴线。探头轴线与垂直方向的夹角为α，震波头轴线与垂直方向的夹角为β，治疗头装在摆动臂的一端，摆动臂的另一端为水平的连结轴，摆动臂带着治疗头围绕手术床板的上方的连结轴摆动，连结轴将摆动臂与装在主机机架内的三维运动机构相连，三维运动机构带动治疗头作定位和调整运动。采用不同的探头和震波头，可以组合成不同的治疗头，例如：（1）用B超探头和液电震波头组合;（2）B超探头和压电晶体震波头组合。

除B超监视器外，包括治疗头，摆动臂及三维运动机构，冲击波发生器（高压脉冲电源），控制系统及控制面板等主要部件装在一个机架上。为了定位调整迅速，三维运动机构中，三方向采用了不同螺距的螺旋传动机构。手术床板分成左右两半，可以拼装或拆卸，机架底部装有滚轮。整机结构紧凑、体积小、重量轻、占地面积小，便于移动和运输。

图1、体外碎石机总体布置（侧视）图

图2、体外碎石机正视图

图3、体外碎石机俯视图

以下结合附图详细说明本发明内容及其实施例。图1-图3是采用B超定位，液电冲击波源的体外碎石机的一个实施例。主要部件都装在主机机架10上，B超探头和液电震波头组合成治疗头1，B超监视器11另外放置并与治疗头中的B超探头以联线联接。治疗头中，通过探头轴线m-m和震波头轴线n-n的平面为一垂直面，该二轴线（m-m）和（n-n）的交点O为震波头椭球反射体的第二焦点。B超探头轴线m-m与垂直方向的夹角α＝26.5°，震波头轴线n-n与垂直方向的夹角β＝20°。

摆动臂2纵断面大体呈直角，其水平段端部与治疗头1相联结，治疗头还可以在小角度范围内转动调节，垂直段下端与连结臂4用连结轴3联结，治疗头1由摆动臂带动围绕该连结轴转动。连结臂4又与机架10内的拖板5的运动部分相连，拖板5则与三维运动机构6相连。拖板5由运动部分和固定部分两部分组成。

本实施例中，三维运动机构6按直角座标系X轴（水平纵向）、Y轴（水平横向）和Z轴（垂直）三方向运动，各方运动由各方电机驱动的传动机构实现，具体地说，采用步进电机驱动螺旋丝杆与螺母传动机构。为了缩短结石检测定位时间，本发明中，Y向传动机构的丝杆与螺母的螺距ty，与Z向传动机构的丝杆与螺母距tz不相等，当B超探头轴线与垂直方向夹角为α时，螺距ty与tz之间符合下列关系公式：ty＝tztgα。