Cơ bản về hệ thống tán sỏi ngoài cơ thể (ESWL)

GiỚI THIỆU VỀ ESWL
Rifle EH
Rifle EM

Nội dung
1. Giới thiệu chung
2. Cấu trúc chung của ESWL
3. Vị trí các bộ phận và chức năng
4. So sánh nguyên lý ESWL
5. Cấu hình Rifle EH và Rifle EM
6. So sánh cấu hình ESWL của HNT và một
số Hãng sản xuất khác
7. Biểu đồ thị phần ESWL tại Việt Nam
8. Thảo luận

Các phương pháp điều trị sỏi thận hiện nay
• Phương pháp tán sỏi ngoài cơ thể sử dụng sóng xung kích
+ Nguyên lý hoạt động: Extraccorporeal Shock Wave Lithotripsy –ESWL sử dụng sóng xung kích hội tụ
tại một điểm thông qua hệ thống thấu kính hoặc bầu hội tụ elip và nhờ hệ thống định vị để tập trung vào
vị trí viên sỏi và phá vỡ cấu trúc viên sỏi thành những mảnh nhỏ và bài tiết ra ngoài thông qua đường
niệu đạo. Sóng xung kích có bản chất là sóng áp lực âm bước sóng ngắn (dưới 10 microsecond) với áp
lực tối đa có thể đến 100 megapascal.
Vậy bản chất của sóng xung kích là gì ? Sóng xung kích là sự lan truyền của một miền chuyển tiếp
mỏng, trong đó xảy ra sự thăng giáng đột ngột của mật độ, áp suất, vận tốc của các hạt vật chất trong
môi trường đàn hồi (chất rắn, chất lỏng, chất khí). Tốc độ lan truyền của sóng xung kích vượt tốc độ của
sóng siêu âm trong cùng một môi trường. Sóng xung kích thường xuất hiện trong quá trình nổ của chất
nổ, quá trình bay của đầu đạn hay máy bay với vận tốc siêu âm, quá trình phóng điện mạnh trong chất
khí v.v... Hình ảnh của một sóng xung kích điển hình ta có thể quan sát rất rõ qua hình ảnh chụp một
viên đạn bay với vận tốc siêu âm.
Trong môi trường đồng nhất, sóng xung kích lan truyền hầu như không bị mất mát năng lượng, nhưng
trong trường hợp gặp một vật cản thì sức công phá của sóng xung kích rất lớn đối với vật đó bởi hai lý
do:
- Khi sóng xung kích đập vào vật cản sẽ gây ra một xung lực áp suất lớn trên bề mặt vật cản. Lực hướng
vào tâm của vật cản.
- Trên biên giữa môi trường với vật cản phần truyền của sóng xung kích phản xạ lại hợp nhất với phần
sau của sóng tạo nên một lớp thăng giáng áp suất rất lớn gây nên lực ly tâm lớn
Phân theo việc tạo sóng xung kích ngoài cơ thể được thực hiện theo ba cách:
– Phóng điện giữa hai điện cực (spark gap) trong môi trường nước.
– Gốm áp điện (piezoelectric ceramics)
– Điều khiển điện tử màng kim loại (electromagnetic)

 Phân theo hệ định vị:
 - Định vị bằng X-quang/C-arm:
 Đặc điểm của hệ X-quang là chỉ định vị được những viên sỏi có khả năng cản quang, tức là
sỏi có chứa thành phần canxi hoặc tương tự. Loại sỏi mềm (Cholesterin) thường hay có
trong mật không định vị bằng phương pháp này được. Hệ thống định vị X-quang thường
được dùng trong định vị sỏi tiết niệu vì toàn bộ niệu quản hầu như quan sát được bằng X-
quang và sỏi mềm lại ít xuất hiện ở niệu quản.
- Định vị bằng siêu âm:
 Hệ định vị bằng siêu âm có ưu điểm là xác nhận được các loại sỏi, nhưng lại bị hạn chế ở vị
trí sỏi. Ở niệu quản giữa và dưới cũng như ở ống mật thường có khí không truyền sóng âm,
ở niệu quản dưới xương chậu phản âm hoàn toàn, vì vậy không dùng siêu âm để định vị sỏi
ở những vị trí này được. Tóm lại, khi dùng định vị sỏi bằng siêu âm chỉ có thể ứng dụng để
phá sỏi bể thận, sỏi niệu quản trên và sỏi mật.
+ Phạm vi chỉ định: Sỏi thận nhỏ hơn 2,0 mm (với đài bể thận trên và dưới theo chỉ định của bác
sỹ) và sỏi 1/3 ống niệu quản đoạn trên. Đối với sỏi > 2,0mm thường chỉ định bằng các
phương pháp khác. Nếu sử dụng ESWL thì khả năng thành công rất nhỏ <10%.
Điều kiện cần cho tán sỏi là:
- Không có bế tắc đường tiểu để cho sỏi vụn có thể thoát ra
- Nhiễm trùng niệu phải được điều trị ổn định
- Không dành cho phụ nữ có thai
- Không dành cho trẻ quá nhỏ

 Phân theo hệ định vị:
Có 2 cách thường được dùng để định vị sỏi là soi huỳnh quang (tia X)
và siêu âm.
 Thuận lợi của soi huỳnh quang gồm xác định cả sỏi thận và sỏi niệu quản
và theo dõi các mảnh vỡ di chuyển trong niệu quản. Tuy nhiên soi huỳnh
quang dùng bức xạ ion hoá nên không thấy sỏi thấu quang và sỏi cản
quang nhỏ trừ khi thực hiện sự tương phản (cho dùng thuốc cảng
quang), bằng cách dùng liều TM Iodine-based lúc điều trị có thể giúp
định vị được viên sỏi. Các phương pháp lựa chon để làm rõ sỏi bao gồm
đặt catheter niệu quản trước khi làm thủ thuật và bơm trực tiếp chất cản
quang vào (XQ niệu quản bể thận ngược dòng – Retrograde
Ureteropyelogram – RUP).
 Siêu âm định vị cho phép thấy rõ sỏi cản quang và thấu quang khi không
có soi huỳnh quang (không có thuốc cản quang) và monitoring theo dõi.
Hầu hết các máy tán sỏi thế hệ thứ hai có thể thực hiện phương thức ảnh
này, giá của nó rẽ hơn nhiều so với XQ. Mặc dù siêu âm thì thuận lợi để
tránh tiếp xúc bức xạ ion hoá nhưng sỏi niệu quản thường khó định vị với
siêu âm đơn thuần vì có nhiều hơi giữa các quai ruột. Sỏi nhỏ hơn thì
quan sát bằng siêu âm đặc biệt khó khăn. Các nhà ngoại niệu thì quen
dùng soi huỳnh quang để định vị sỏi.

Môi trường truyền sóng
 Môi trường truyền sóng được dùng để chuyển năng lượng từ máy tạo
sóng chấn động tới bề mặt da, qua các mô nội tạng và cuối cùng tới viên
sỏi. Thế hệ đầu tiên dựa trên nguyên lý sau: đặt bệnh nhân vào bể nước
lớn (1000L)(máy tán sỏi Dornier HM3) đặt hai điện cực vào tiêu điểm F1
của một bình chậu có dạng Elipse. Khi phát điện để tạo sóng chấn động
tại F1 thì các sóng chấn động sẽ phản chiếu qua thành chậu và hội tụ tại
F2 làm áp lực tại F2 tăng lên từ 800-1000 bares hoặc hơn nữa làm viên
sỏi vỡ ra nhiều mảnh nhỏ.
Tuy nhiên các máy tán sỏi thế hệ thứ hai hay thứ ba thì water-filled drum
nhỏ có màng đệm silicone được dùng để thay thế bể nước lớn nhằm cung
cấp khí tự do tiếp xúc với da bệnh nhân. Sáng kiến này thuận tiện cho
việc điều trị cả sỏi thận và sỏi niệu quản.

• Phương pháp lấy sỏi qua da
+ Nguyên lý thực hành: Đây cũng là phương pháp điều trị ít xâm lấn, dưới hướng dẫn của X-quang hoặc
siêu âm, qua một đường rạch da khoảng 1 cm, phẫu thuật viên tạo một đường hầm và đặt một máy
soi từ ngoài da vào đến bên trong thận, tiếp cận hòn sỏi và tán vụn thành nhiều mảnh nhỏ, và lấy ra
qua đường hầm này.
+ Phạm vi chỉ định: sỏi thận kích thước trên 20 mm, sỏi san hô, sỏi của thận móng ngựa, sỏi kèm hẹp cổ
đài thận...
• Phương pháp mổ mở lấy sỏi
+ Nguyên lý thực hành: Sử dụng phương pháp giải phẫu cơ thể, nó ra đời trước khi có các phương pháp
điều trị đã nêu
+ Phạm vi chỉ định: Chỉ định mổ mở lấy sỏi thường áp dụng cho những trường hợp bệnh nhân có sỏi san
hô phức tạp, sỏi đi kèm bất thường giải phẫu của hệ tiết niệu hoặc sỏi kèm theo nhiễm trùng nặng
như thận ứ mủ, thận mất chức năng...
• Tán sỏi nội soi niệu quản ngược dòng
+ Nguyên lý thực hành: Bệnh nhân được gây mê toàn thân, phẫu thuật viên sử dụng một máy soi niệu
quản mềm đưa từ lỗ niệu đạo ngoài lên đến thận. Khi tiếp cận được sỏi, viên sỏi sẽ được tán thành
nhiều mảnh nhỏ bằng tia laser và lấy ra ngoài theo máy soi.
+ Phạm vi chỉ định: Tất cả các dạng sỏi niệu quản không nằm trong chỉ định tán sỏi ngoài cơ thể. Trường
hợp đặc biệt có thể áp dụng cho sỏi bể thận và sỏi đài trên thận.
 Sỏi niệu quản đã tán sỏi ngoài cơ thể thất bại
 Sỏi niệu quản tái phát/ hẹp niệu quản sau mổ lấy sỏi niệu quản
 Kích thước sỏi hiệu quả < 20mm

2. Cấu tạo chung của ESWL
Bộ phận chính của
ESWL:
* Thân máy chính
* Giường bệnh nhân
* Electric cabinet
* Bàn điều khiển
* Water tank

Sơ đồ khối của hệ thống
OP Console
C-arm
&
Shock Wave
Power panel
(1Ø 220V)
Signals
Shock Wave control
X-ray control
BED
BED control
Sol box
(water tank)
Water
control
1st class ground
Foot
switch
Exposure

3. Các bộ phận và chức năng
1. Hệ thống máy chính
Các bộ phận: gồm tất cả các bo mạch điều khiển chuyển động cơ
khí, nguồn phát xung kích, bộ tang cường hỉnh ảnh, camera CCD,
bóng phát tia. Bộ phận chuyển động gồm: C-arm xoay, bàn
nâng/hạ, Bộ tang cường hình ảnh lên/ xuống.
2. Bàn bệnh nhân
Các bộ phận: table-side control, table mattress-sofa, its motion
including table backward & forward, table right &left, up & down
3. Electric cabinet
Các bộ phận: shockwave generator (schematic control part,
regulator, HV transformer, triggering transformer, HV loop
components), water system (water in& out, water cycling,
temperature-control instrument)
4. Bàn điều khiển
Các bộ phận: power control, X-ray control, every function button
control, micro-board, monitor.

Cấu hình Rifle EM
 Electro-Magnetic Shock Wave
• Ổn định đầu ra sóng xung kích
• Số ca trị liệu lớn hơn
1,000,000 shock waves
(Lens, Core, Coil plate)

 Bầu tăng quang (Image Intensifier) 9” sử dụng của
Thales hoặc Varrian, Comed, Toshiba
 Camera CCD 1M pixels
 Bóng anode xoay mang lại khả năng trị liệu với thời gian
lớn (300,000HU)

 C-arm chuyển động bằng motor
linh hoạt với góc xoay ± 30˚
 Dễ dàng định vị được tất cả các
vị trí (tích hợp sẵn)

Giường bệnh nhân
 Thiết kế tiện dụng và nhỏ gọn dễ dàng
cho việc trị liệu tổng quan hệ tiết liệu
 Hiệu suất làm việc cao chuyển động
lên/xuống nhịp nhàng không gây tiếng ồn

Bàn điều khiển
01 monitor 24” LCD được
tích hợp hai chức năng cho
chuẩn đoán và điều trị (tích
hợp phần mềm EM-View)
Hoàn toàn tương thích với
DICOM 3.0, PACS

Các phụ kiện kèm theo
 Công tắc chân – Công tắc điều khiển phát tia X
 Tai nghe – Kết nối với bệnh nhân
 Bảng điều khiển từ xa – Chức năng điều khiển C-arm, giường bệnh nhân,
thùng chứa nước,…

UI (Dao diện người dùng)
Chiếu liên tục Phát tia
X-ray control Shock Wave control

5. Sự khác nhau giữa công nghệ phát sóng xung kích EH (Thủy
lực/điện cực) & EM (điện từ)
5.1. Phóng điện giữa hai điện cực (spark gap) trong môi trường nước (EH):
Trong môi trường nước được đặt hai điện cực. Khi có điện áp giữa hai điện cực sẽ xuất hiện sự
phóng điện giữa hai điện cực này. Hiệu ứng nhiệt làm nước bị nén đột ngột tạo ra sóng xung
kích truyền đi theo tất cả các hướng và nhờ gương phản xạ dạng Elipsoid nên sóng phát đi từ hệ
cực đặt ở tiêu cự F1 sẽ hội tụ vào tiêu cự F2 là nơi ta sẽ định vị viên sỏi vào đó.
Ưu điểm: Kết cấu của đầu phát sóng xung kích rất đơn giản, dễ sửa chữa. Sóng xung kích tạo ra bằng
phương pháp này có áp lực cao và dạng xung hầu như giống hoàn toàn xung điện đã gây ra nó.
Nhược điểm: Áp lực của sóng xung kích không tối ưu được. Cháy mòn điện cực vì vậy mỗi một bệnh
nhân phải đổi điện cực ít nhất một lần, làm giảm hiệu quả kinh tế, điểm hội tụ cũng có thể bị sai
lệch tới 10mm do cháy mòn điện cực và tiếng ồn lớn.

5.1. Điện thủy lực (EH)
Cấu trúc phát xung của điện cực

5.2. Hệ điện từ (Electromagnetic - EM):
Một màng kim loại được dao động theo lực hút của từ trường sinh ra từ một nam châm điện (cuộn
dây lõi xelenoit). Nếu ta cho dòng điện xung nhanh mạnh chạy qua cuộn dây của nam châm điện thì
có thể tạo ra lực hút nhanh mạnh, màng kim loại sẽ dao động rất mạnh gây ra sóng xung kích lan
truyền theo mặt phẳng rộng. Sóng xung kích này được hội tụ nhờ một thấu kính âm với điểm hội tụ
đặt vào vị trí viên sỏi. Như vậy phương pháp này vừa sử dụng dòng điện vừa sử dụng từ trường cho
nên được gọi là phương pháp điện từ.
Ưu điểm: Phương pháp tạo sóng xung kích này khắc phục được tất cả những nhược điểm của phương
pháp trên như không phải thay đổi điện cực, không có sự ngừng hoạt động của từng chi tiết riêng rẽ
như ở phương pháp áp điện, áp lực không bị mất ổn định, không bị giảm công suất, năng lượng sóng
xung kích lớn, vùng áp lực lớn, điều trị theo áp lực tối ưu, tiếng ồn không lớn.
Nhược điểm: Sườn trước của xung tương đối lớn, cấu trúc của đầu phát sóng phức tạp

Cấu trúc điện từ trường (EM)

5.3. Cấu tạo và nguyên lý phát sóng xung kích EH (Thủy

5.4. So sánh giữa EM và EH
Thời gian trị liệu thấp
Công nghệ EH: 1500~2000 shock waves
Thời gian trị liệu: 40~50min
Công nghệ EM: 1800~2000 shock waves
Thời gian trị liệu: 30~40 min
Giảm đau đớn cho bệnh nhân
Công nghệ EH: Xung đầu ra không đều
Công nghệ EM: Xung đều
Không cần gây mê

5.4. So sánh giữa EM và EH
Độ ồn thấp
Mức độ ồn ASADAL-M1 : 50dB
Mức độ ồn chung công nghệ khác:
55dB
Phế thải thấp
Phế thải EH: Điện cực, máy phát.
Phế thải EM: máy phát.

6. So sánh cấu hình một số hãng SX
khác
6.1. Thông số kỹ thuật

Company Medispec HealthTronics Medstone Direx Storz Dornier HNT
Model Econolith 2000 LithoTron STS-T Compact XL MODULITH SLX HM3 Rifle EM
Shock Wave type Spark gap Spark gap Spark gap Spark gap EM type EM type EM type
Reflector diameter 190 mm 200mm 150mm 181/145 mm 300mm 140mm -
Focal zone(W X L) 13Ø X 60 mm 8Ø X 38mm 13Ø X 50mm 13Ø X 48mm 6Ø X 28mm 7.7Ø X 81 mm 8Ø X 56mm
Focal peak
pressure
910 bar 530 bar 350 bar 1100 bar 1056 bar 556 bar 560 bar
Focal depth 135mm 150mm 150mm 135mm 165mm 150mm 130 mm
Triggering
mechanism
Fixed Fixed Fixed Fixed Fixed Fixed Fixed
Repetition
frequency
60/90shock/min 120 shock/min 120 shock/min 120 shock/min 120 shock/min 120 shock/min 120 shock/min
Table movement Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes
Imaging modes Fluoroscopy Fluoroscopy Fluoroscopy Fluoroscopy Fluoroscopy Fluoroscopy Fluoroscopy
Tube Heating Unit 140,000HU 140,000HU 140,000HU 140,000HU 140,000HU 300,000HU 300,000HU
Shock voltage 14~22.5kV 14~26 kV 18~24kV 15~21kV 12~20 kV 12~20 kV 13~19 kV
Maximum patient
Weight
286 lb 363 lb 350 lb 300lb 350lb
Shocks per
Electrode
3000 7,000 2,400
Shock per
generator
10,000,000 1,000,000 1,000,000
Shock per
magnetic coil
800,000 600,000 1,000,000
Price 200,000$ 500,000$ 375,000$ 550,000$ 450,000$ 120,000$

6.2. Thông số khác
COMPANY MODEL Size
Power
(Bar)
FDA guide
Dornier HM3 15Ø X 90 556 2400
Healthtronics LithoTron 8Ø X 38 530 3000
Storz Modulith 2.8Ø X 37 1056 2400
Medispec Econolith 13Ø X 60 910 2000
Medistone STS 13Ø X 50 350 4000
Direx Compact 13Ø X 48 1100 -
HNT ASADAL-M1 8Ø X 56 560 2000

Vị trí định vị ứng dụng với siêu âm và X-
ray

Hình ảnh so sánh trước và sau khi trị liệu

7. Biểu đồ thị phần ESWL tại Việt Nam
(Tham khảo)
74%
(Other manufactures)
26%
Our company
Ref: Department of Health and
Human Services U.S (1997)

Cơ bản về hệ thống tán sỏi ngoài cơ thể (ESWL)

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Cơ bản về hệ thống tán sỏi ngoài cơ thể (ESWL)

Similar to Cơ bản về hệ thống tán sỏi ngoài cơ thể (ESWL) (20)

More from SMBT

More from SMBT (7)

Cơ bản về hệ thống tán sỏi ngoài cơ thể (ESWL)

Editor's Notes