吕建林教授演讲精彩实录：《冲击波碎石技术的发展历程与未来》

吕建林：谢谢谷教授的邀请，谷教授提出碎石文化以后，就这个话题我进行了思索。文化是包含了广义的范筹，包含了其狭义的概念。如何把碎石与文化融合在一起，构建碎石文化的概念？首先须有较广的文化底蕴，其次还要有丰富的临床实践经验，才能提出这么好的一个概念。在此，借助多尼尔碎石公司主办的体外冲击波碎石的规范化培训的线上培训，交谈一下个人对碎石文化的认识，这一认识是以体外冲击波碎石发展的历史为线索，结合文化的本质，分析碎石做为一种文化存在的特征及其意义。

而体外冲击波碎石发展的历史为什么要从多尼尔开始呢？追溯其历史，起源于多尼尔公司及其发展的过程，其碎石技术不断发展的过程，推出了第一代、第二代、第三代碎石机，代表了碎石机行业的标杆。正是这三代碎石机的不断技术革命，精益求精，体现出德国文化中的工匠精神，其工匠精神是德国文化中的很重要部分，正是这种工匠精神，创造出了类似多尼尔这样的公司，比如说在慕尼黑，大家熟知的奔驰、宝马、西门子等公司，慕尼黑可谓是德国文化的一个发源地。

受谷教授的邀请，做这一次的大会的第一讲，倍感压力，即不能辜负了那么多同仁，专家对我的希望，也不能辜负邢主委、谷教授对我们从事体外碎石机的医护人员的谆谆教导。希望我的第一讲能抛砖引玉，大家学有收获。

今天给大家讲的题目就是《冲击波碎石技术的发展历程与未来》。依然以谷教授的碎石文化为开端，教授对碎石文化的诠释非常好，他把文化的概念，碎石文化所要秉承的一种精神都讲在其中。我的开场白还是在于主旨的渲染，谈谈碎石文化的基本内涵，碎石文化的相关历史及内涵与外延的范畴。

碎石首先体现的是技术，操作者对它的态度与认识，则更多的体现为一种精神，如果一位泌尿外科医生愿意去做体外碎石，这不仅体现在工作层面，而且还体现在精神层面的境界。当然碎石不一定就是泌尿外科，还有影像学专业的或很多其他专业的，它是一个多学科专业的融合，它不是一个单一的专业。

碎石文化的基本内涵就是秉承医学的初心，技术要更微创、更安全、更有效、更经济。如何弘扬碎石文化并丰富其内涵，还需要泌尿外科以及很多学科的同仁共同的努力，不断的深入探讨，不断的创新，不断的进步，我们的春天会再次来到，而且会更加美好。

体外冲击波碎石的历史，几乎就是多尼尔碎石的历史。在80年代，它开启了人类非手术治疗疾病的新篇章。为什么这样说？在那之前人类的西医文化经过200年的发展以后，外科几乎成为大的开放性手术的代名词。正是因为有了体外冲击波碎石，一下子改变了人们的观点，发现手术不仅可以做微创，甚至还可以接近无创的去手术，所以改变了当时的理念，给当时的社会是一个莫大的震惊。 

多尼尔体外冲击波碎石，开创了人类一种非手术治疗疾病的新篇章。因为从历史的角度来看，它不仅是一个碎石的文化，它也开创了一个新的世界开始。碎石文化还应具有科学性，它不是一个简简单单，突然从石头里蹦出来的，而是有很多交叉学科、多学科进行合作的结果，是很好的“医工合作”，不仅有医疗的，还有工科的，还有物理学家，有医学家，有泌尿外科学家，多学科进行合作，才诞生了这一门技术。

通过40多年的发展，冲击波碎石术是外科领域从有创到轻创，再到无创技术发展的范例。而且它还是目前最成功的一个范例，目前还没有其他一门技术超越它。

几千年来，人们一直想用什么方法来征服尿石症？把历史推向2400年前，医学之父希波克拉底曾经说过，人类有两个手术不能做，第一个就是堕胎手术，第二个就是切开取石术。在2400年前，我们的祖先就开始做切开取石，尤其是做会阴切开取石，但那个手术，非常的残忍，医生的手是脏兮兮的，一刀下去，到尿道里，到膀胱里去把结石给掏出来。那个时代膀胱结石或者尿道结石比现代更多见，脏兮兮的手进去，带来的后果那就是感染，而这种感染往往是控制不了的，死亡率非常的高。同时是在没有麻醉下的切开取石，病人的痛苦大家可想而知，大多数切开以后，患者是不能小便的，会出现尿潴留症状。所以医学之父希波克拉底说，这个手术不能做，还有堕胎手术不能做。

2000多年过去了，我们的结石现在真的可以做到不要切开取石，在体外可以隔山打牛，就可以把结石打碎。在史学上人们谈到石器时代，那是20万年前人类文化的起源。在医学上，人们也把当今结石的现代化治疗，称为现代化的新石器时代。我们有了较好的工具，有治疗结石的新理念和概念。当然为了研究这一项技术，很多的物理学家和医学家付出了很多的努力和汗水。

多尼尔碎石机发展历史的一个很重要的历程。而这张表大家可以看到，冲击波碎石机的发明，它历经了几个阶段，第一个阶段就是1972年到1980年，人们就开始研究冲击波在医学上的应用，尤其当时多尼尔公司和德国慕尼黑大学的泌尿外科医生进行合作，最终诞生了HM-1这台碎石机。所以人类最早的一台碎石机就是HM-1。从1980年的2月份到1982年的5月份，将近两年的时间，临床上开始用HM-1这台碎石机，总共治疗了200个病人，而当时是很震惊的，临床效果是非常的好。从1982年的5月份到1983年的10月份，对HM-1的波源以及它的定位系统进一步的改进以后，诞生了HM-2，在这个期间，用这一台碎石机治疗了大约800例病人，同样取得了很好的临床效果。碎石机需要商业化，前面HM-1、HM-2它还属于一个临床研究的阶段，而真正商业化的碎石机就是HM-3。HM-3进入临床以后，因为有更多的实用性和更好的定位装置，其综合效能超过了HM-1、HM-2。从1983年10月份HM-3开始临床使用以后，它就成为了现今的体外冲击波碎石的黄金标准。目前从数据上来看，它依然是治疗效果最好的一台碎石机。到了1984年的12月份，这台碎石机得到美国的批准，在美国的使用更加加大了它的影响。所以多尼尔HM-3自从FDA批准以后，迅速的在全世界得到了普及。所以从1984年以后，全世界有很多的国家买了这台碎石机，包括我们中国当时也有使用，参加此次会议的梁教授也是在中国最早用了这台HM-3碎石机。

当然回溯碎石机的历史，不能忘记的多尼尔的创始人，正是这位多尼尔老先生是德国历史上可述一笔的人物，他创造了德国航空历史，他制造了航空历史上最早的水上飞机，所以他也称为德国的航空飞机之父，他也是冲击波的发现者之一。他将这种发现应用到医学领域，才使得日后出现了体外冲击波碎石机这一革命性的发明。

他是冲击波发现者的先锋，因为最早他发现了冲击波。而冲击波如何去应用到临床上去？当然冲击波它是一种特殊的机械波，大部分的物理特性是跟声波一样的。在2000年前人们就利用这种声波来监听，来做声音的传递。在二战中一个炮弹打在坦克上，坦克并没有很明显的损害，但是里面的士兵却受了内伤，不久里面的士兵就死亡了。当然有人研究这是冲击波的原因，但是冲击波是怎么产生的呢？在自然现象中，也存在冲击波现象，但是如何通过物理现象，去认识冲击波，并摸拟或制造出冲击波？前苏联的尤特金在50年代发明了液电式设备，并产生出冲击波，这是他当时绘制的原理图。

液电碎石机碎石系统最早是通过腔镜系统去治疗膀胱结石，后来又应用到脑肿瘤的治疗中，液电式冲击波聚焦在脑部肿瘤上，对脑部的肿瘤有一定的治疗作用。

当然对体外冲击波碎石机的产生，具有划时代意义的是起源于德国，尤其是在德国文化的基地慕尼黑。刚才讲了历史，我们不能回避的是Hausler，他是一位物理学家，他是德国最早研究冲击波原理的物理学家之一，他把冲击波物理跟医学相结合，第一次将冲击波应用于体外的肾结石的模拟实验，当时他发现了冲击波有碎石的作用，碎石的效果。当然研究碎石机还有很多的人物，中间这个人物现在称为体外冲击波之父叫Chaussy教授，旁边还有一个叫Hoff教授，很多的人物参与了这方面的研究。39年之后，我终于有幸跟Chaussy教授来了一次拥抱，相信这是一次对体外冲击波碎石事业的拥抱。

因为在此之前，我热衷于腔镜手术，但是与Chaussy教授拥抱、交谈之后，我感到更伟大的事实应该是体外冲击波碎石。

在1969年，一次多尼尔公司内部沙龙会上一位工程师的妻子，这位妻子是内科医生，在旁边听他们谈论冲击波后，就进一步在想，在体外是否就可以把体内肾脏结石给击碎。当然这个想法很快得到了工程师们的赞同。当时Hausler教授也在场，第二天就向政府打了报告。德国的国防部以及德国慕尼黑等大学很快就响应，他们成立了课题组，进行这方面的研究。

1970年Hausler教授是在这一个叫多级光气冲击波枪来打结石，在体外模拟来打这个的结石，结果他一天下来就发了4次冲击波，但4次冲击波确实把结石打了一个裂缝，但一个裂缝对临床来说并不是很满意的，所以他们需要一个进一步的改进，进一步对冲击波产生的原理进行改进。所以1974年的时候就诞生了第一台冲击波碎石的实验机，这个实验的机器也是液电式的，这是最早的实验机。另外在多尼尔博物馆，现在还展览一台当时的实验机，通过液电放电产生冲击波，然后通一个膜，再通过液体聚集在目标上。

那是1975年的事情，当然这台液电冲击波产生的原理，大家看，从现代来看很简单，但是当时也需要那些教授苦思冥想，多次改进和改革以后，才产生了我们最早的液电式冲击波碎石的模型。

到了1976年，他们想把这个水槽放大，放大以后一开始还是不能把人放进去，做这个实验，可以找个狗吧，他们利用了狗，当然早期的定位系统，因为当时是用超声波，70年代那时候，超声波临床的效果本身就不是很好，而且那时候刚刚开始有了B型超声，因为主要是用了A型超声，而A 型超声在这里面使用的过程中受干扰的因素很多，而B型超声当时显示的图像也并不是很理想，但是正是因为通过这个实验，他们得出了几个结论，用聚焦的冲击波，以非接触的方式粉碎体内的肾结石，它是可行的，而且对肾脏的组织损伤也是比较小的。所以在这个基础上，人们进一步的去研究双超声，既用了B超，又用了A 超，两个超声共同的去定位。那么这样相应的定位的准确度比前面更高些。

但这还是不能满意,但是那个时代X影像发展已经很快了，当时的X光透视很多医院已经有了，所以他们又用了X光定位系统。当时影像增强器大家看了是双杆的，两边左右对称的进行定位，而在这里看到冲击波的发射源就在下面，这实验，依然是通过狗进行实验。

研究进展的很快，这时候多尼尔在德国慕尼黑正式成立了多尼尔的医疗科技公司，因为过去它叫飞机公司，它是制造飞机的，所以从1980年开始，他就成立了多尼尔医疗科技公司，也就是现有的多尼尔科技公司的前身。作为人类泌尿学基金会的创始人之一，多尼尔的医疗公司从80年代开始，以首创的技术提供了革命性的泌尿外科治疗手段，从此闻名于世，而且他还在不断的与时俱进，冲击波碎石不完全是多尼尔的历史，也有其他碎石机发展的历程。

到了1986年，HM-3用上了双定位就是X光加B超的定位。到了1987年以后，开始用了单纯的同轴定位，叫内置式的B超定位，把B超放在超声波源的中心，那叫内置式的B超定位，那个型号叫MPL9000，进一步发展以后，到了1989年才开始出现现在常用的电磁式的冲击波，叫Dornier Compact。Compact也就是那个时代开始，代表了碎石机的一个新时代。

下图是多尼尔公司发展的编年史：

从1966年多尼尔提出了冲击波以后，一直到1980年第一台冲击波碎石机的诞生，每5年多尼尔技术都在发生一次革命性的变化，从最早的HM-1、HM-2、HM-3到HM-4，它都有一个进展的过程，发展非常的快。多尼尔公司作为碎石机的发明者，同时还有激光器，不断的发明，不断的综合，为泌尿外科提供了很多的应用的设备。

最早的多尼尔HM-1，大家看它的体型非常之巨大。

首先它的巨大在哪里呢？他要有一个浴缸，人要放在里面。这是年轻的Chaussy教授。

Chaussy教授当时在用多尼尔HM-1给患者治疗的照片，后来在HM-1基础上进行HM-2的改革，HM-2改革就是把定位方法进行了一些变革。

这也是一个年轻的Chaussy教授，Hoff教授。

我们近距离看，这就是多尼尔HM-2型的冲击波碎石机，它的改进已经比前面HM-1已经简洁了很多了。到了1983年，HM-1、HM-2开始定型，出现了商业化的碎石机，那就是多尼尔HM-3。这张照片这是一个真实的用HM-3治疗的照片，患者要摆的浴缸里，先要从旁边慢慢吊进去，这是一个整个治疗的过程。人放在水里，然后冲击波是液电式的，在这里一边享受一些水疗，一边在享受着冲击波对肾脏结石的治疗。

这也是HM-3，刚才一个图像把它放大，它有几个部分构成，X光定位系统，它的浴缸以及患者的移动装置，这是在多尼尔博物馆里面展现的多尼尔HM-3的一个实验机。

1980年到1983年， Chaussy教授报道的，在这个期间用了分别应用多尼尔HM-1、2、3型治疗了一些相关的病例，当时可以看到有效率达到90%，非常好。这里面已经包括一些肾脏结石和输尿管结石。到了1986年又出现了HM-4的碎石机，就是这台碎石机。

HM-4的碎石机呢，大家想想，碎石时要做一个spa，要去做一个水疗，你才能把冲击波碎石做了，这太复杂了，占地大，耗费的时间也长。于是从HM-4开始就变成水囊式的。所以1986年开始才出现了水囊式的冲击波波源治疗的装置，这是HM-4，这是它的一个波源。Chaussy教授当在一篇文章里提供的一个模拟的图，最早的水囊是这样的，当时都是通过腰背部去打，然后患者已经不需要放到浴缸里去了，这是一个冲击波的波源，加上水囊，当时的椅子是这样的，另外它有很好的监控系统，是用的X光的监控。

到了1987年又开始有了进步，MPL9000是用单纯的内置式的超声进行治疗。当时因为B型超声灰阶超声的发展，它取得很大的进步，所以这时回头又用了单纯的超声定位。另外还有MPL5000，改革开始用C臂代替两头的X光， C臂又叫U型臂，就通过一个X光定位左右旋转，人们思想开窍了，它不需要两个X光源，通过一个C臂就可以完成左右定位。

我们通过这个表再把多尼尔几个最初的一代二代的机型回顾看看。

最早的机型是HM-3，然后有的HM-3的改进型到HM-4，然后到了MPL9000和MPL5000，在1988年的时候，MPL5000就开始使用了C臂定位。到了1989年出现了Compact碎石机，因为现在碎石机上都有Compact，Compact英文叫紧凑型，前面叫一代到二代机器，他们有什么问题？体积大，占地大，操作不方便，于是多尼尔公司进行改革，不需要的地方优化，由此对多尼尔HM-1、HM-2、HM-3以及MPL型号的碎石机进行改造，这样就开始出现了compact碎石机。最早的Compact-S就有了。在1989年，穿着黑马甲的这位先生，就是世界上第一位用HM-1碎石机治疗的患者，这是10年后，他站在最新发明的Compact碎石机旁，与Chaussy教授、Eisenbergerl进行了一个合影。

这里最关键的是外置式的超声，开始有了多尼尔独有的机械臂，大家可以看到病人手放在在超声上。到了1999年，时间跨度是10年，这时候出现了Delta Ⅱ。

Delta Ⅱ，在Compact-S基础上又进一步的简化，又强调了影像的清晰和超声的定位，以及治疗的能量的变化。而1999年Delta Ⅱ碎石机以后，它是目前世界上最畅销的一款碎石机，当然它5年它就会发生一个变革，在它之后，发现有的不需要用 X光定位，它只要用超声定位就行了。所以他们制作了模块化的超声，就出现了Sigma碎石机，就是说你需要超声定位，然后就配超声定位给你，你需要X光定位，就配X光定位，你两者都需要，也可以把两者均配起来，所以Sigma做的是模块化的。当然这个非常适合在一些发展中国家应用，而且在发展中国家用的非常的好。

当然在发展中国家，碎石机做成了小型化，紧凑型，但是在一些发达国家，需要一些多功能的结合，那时候需要把泌尿床跟它相结合。所以，又过了10年，到了2009年开始出来一款机型叫GEMINI。

这个也是多尼尔碎石机里面最高档的，它把所有的功能都包括在里面，它可以拍X光片，大家可以看它有一个平板的X光系统，它的床可以作为泌尿外科检查床，泌尿外科手术床，而且它的波源也非常大。另外波源的角度也很很广。所以多尼尔GEMINI碎石机在很多发达国家都深受欢迎。但是同时因为它配备很多高端的设备，所以价格也非常的昂贵。目前在中国大陆并没有这台碎石机，但是我用过这台碎石机，在前年我去了澳门，澳门装了这台碎石机，澳门最大的一家公立医院，他们也不会用这台碎石机。尽管我在国内对多尼尔碎石机使用已经非常熟悉了，我到那边也花了一天的时间，才理清了这台碎石机性能，B超如何定位，它配的也是个BK的。大家看到它是一个平板的，床体可以移动，最大的特点是它的波源，大家可以看到它两边可以放，可以放里面，也可以放到外边。我们现在用的Delta Ⅱ它只能是在里面，所以GEMINI这台碎石机非常的好。我和工程师经过一天摸索，第二天我就开始治疗病人了，那一天治疗了8位病人，效果特别好，它的影像是自动定位的，定位快、碎石效能好，病人感觉舒适度也好。

到了2017年的时候，多尼尔公司还是在不断的技术革命，又推出了Delta Ⅲ这款碎石机，它的波源增大了，影像系统也提升了，既可以内置式的超声，也可以有外置式的超声。装了OCC系统，可以说在我们球囊里有一套监测系统，可见到球囊跟皮肤之间的吻合如何？大家知道球囊跟皮肤吻合不好，它就会影响到碎石效率。但是正是由于OCC系统，就可以改善碎石效果。Delta Ⅲ它不仅仅有OCC系统，它还有一个叫OptiVision，这套系统这个系统它自动纠错功能，什么自动纠错？就是影像受干扰的，影响清晰度的，不需要的一些东西，它可以自动给消除，大家可以看到在使用这个之前，图像非常的模糊，对比度也不清晰，但是用上OptiVision之后，这个图像就变得很清晰，结石也变的更清楚了。Delta Ⅲ比Delta Ⅱ的影像会更清晰，而且它的机械臂也做了一定的改进。所以在体外进行定位的时候也非常好，同时你还可以选配，也可以用内置式的超声，它是同轴的，当然这两者也可以同时配合。Delta Ⅲ有可能在3-5年内进入我国，在多源影像系统，智能化和自动化方面 ，Delta Ⅲ它们已经有了更好的进步，而且它波源的移动的范围会更大，从左侧可以移到右侧，这是目前唯一一台具有这样功能的碎石机。

当然由造飞机转而生产体外碎石机，多尼尔这个公司一直是在所在的行业里的先锋，德国人精益求精的精神在其身上得到了体现，在相关的领域，尽管取得了优势以后，他们不是说不再进步了，就这样了。而是每隔5~10年就推出一款新的机器，他们不满足眼前的成就，不断加大投入，持续地去探索最新的科技。这就是德国制造产品享誉全球的原因，也就是多尼尔碎石机能够享誉全球的一个根本的立足点，德国的文化。

当然这里我们是展望未来，碎石机它一定会有更好的未来，这里有一个针对全球泌尿外科医生进行调查的数据。

这里有几组数据，就是说当问到医生，一个有症状的15毫米的上盏的结石，你选择什么样的治疗呢？大家可以看到65%的医生会选择体外冲击波碎石，如果医生跟病人推荐的时候也是达到61.5%。现实中，没有症状的上盏的结石，很多人都被做了输尿管软镜或PCNL。但是再看第二个，有症状的中盏的结石，依然是，如果是医生本人结石, 选择体外冲击波碎石是79.1%，推荐给病人也达到79.4%。再看5毫米的下盏的结石，大家都建议不需要处理，达到63.9%。而23.9%的医生或者推荐给病人比例依然是很高的。所以体外冲击波碎石，大家可以看到这是一组美国人和加拿大人他们共同去做的这项去调查，全球的，这里面包括中国的泌尿外科医生，全球这么多国家的泌尿外科医生姑且加这项调查，所得出结论，体外冲击波碎石，在结石的适应症方面它是超过输尿管软镜、超过经皮肾镜、超过药物排石的，所以体外冲击波碎石依然是我们泌尿外科医生对于泌尿结石的自我与患者推荐的首选，也就是我自己得了结石怎么办？首选体外冲击波碎石，向患者也推荐是体外冲击波碎石，这就是这篇文章的最主要的结论。

当然此讲座是献给我们伟大的多尼尔以及所有为体外冲击波碎石做出贡献的人。我们还是应该为伟大的体外冲击波事业锦上添花、更上一层楼。

借助谷教授这份图，骏马自知前程远，无需扬鞭自奋蹄，这就是我们做体外冲击波碎石的精神，我们会一往无前，把事业做好。

课件不足之处，敬请大家交流、指正，谢谢大家！