上一篇我们分行了从震波的产生，震波带来的临床应用：体外冲击波碎石术（ESWL）、体外冲击波疗法（ESWT）以及血管内碎石术（Intravascular lithotripsy ,IVL)。
今天我们重点交流IVL的技术与创新：
主要有电磁、压电、电液冲击波等技术的探索
。目前IVL主要采用
电液碎石术(EHL)
产生高能声冲击波。在EHL中，两个电极之间的火花间隙放电导致在传输的流体介质中形成一个从发射器向外球形扩展的冲击波。
震波在医学创新的核心思想是选择一种可以对特定组织有作用的能量进行有效安全作用。事实上，任何一种组织都有其敏感的损伤能量，换言之，任何一种能量都有其相对敏感的组织。
人体不同组织有不同声阻抗，例如
，水1.5*106 kg/[m2 * s]
；肌肉1.7*106 kg/[m2 * s]；肾脏 1.6 *106 kg/[m2 * s]；
骨7.8*106 kg/[m2 * s]
。从这些数据可以看出，如从软组织到钙化组织的转变，由于水和软组织的声阻抗特性相似，
钙化组织和液体之间有明显不同，当震波能量在传递时，钙化组织有更多的能量吸收
，显示出了能量的组织特异性，就能体现“隔牛打山”的特点，看到钙化组织破坏的情况。
冲击波碎石机制被认为是通过多种机制在治疗过程中产生的峰值正负压力所产生的应力而导致的，包括
压缩、剥落、超聚焦、剪切和挤压应力。压缩应力
与正峰值压力幅值直接相关。使用EHL技术进行ESWL治疗时，正峰值压力范围为30 ~ 110 MPa (300 ~ 1100 atm)。
剥落应力
是对目标石头施加“拉”力的拉应力，它与负峰值压力振幅直接相关。在ESWL治疗期间，负压峰值范围为-8 to-15 MPa (-80 to-150 atm)。肾结石表面的
空泡形成和塌陷
也有助于结石的破碎。在ESWL治疗过程中产生的尾部峰值负压波诱导空化，也有助于通过
剪切
碎石。
来自冲击波(1)前缘的压缩应力作用于石头(灰色圈)，造成断裂(灰色线)。当冲击波穿过石头时，会产生剪切应力(2)。石头后方的部分波反射将正压力转化为负压力波，导致大拉伸(即，当反射波相交(2和3)时，会发生超聚焦(应力放大)。负峰值压力和拉应力会导致空化引起的损伤[微射流和热形成](5)。冲击波在石头内部传播的速度比在石头周围传播的速度更快，因为不同的声阻抗会导致石头周围的“挤压”应力(6)。冲击波的振幅随着传播距离的变化而减小(1→4)。
假设EHL火花隙技术被用于IVL，那就必须满足于血管钙化组织带来的独特挑战，以便提供安全有效的血管内治疗。
1）在能量产生方面，
允许足够的应力改变血管钙化组织，同时减轻由于过度空化或拉伸应力造成的软组织损伤，这就要求在血管内能量要采用安全的正向最小峰值负压脉冲；
2）在能量传递方面，
要求在充满液体的密闭空间内，可以传递能量，声阻抗和水相似，方便在血管内操作。选择球囊是个理想的结构，同时可以减轻热损伤；
3）在能量布局方面
，血管钙化多为弥漫串联存在，这就要求在能量发射器在导管上兼顾能量大小和血管病变进行布置；
4）在球囊设计方面，
兼顾能量的可传递安全性、操作的可操作性、通过性、便捷性等特点；
5）能量发生安全便于操作。
基于以上思考，冲击波IVL整个系统包括：IVL发生器；IVL导管；两者之间连接和能量发生操作。
在IVl能量发生方面兼顾
血管内应用的安全性和有效性
：在治疗目标是血管内钙化组织
断裂
(与ESWL粉碎相反)，并且IVL冲击波是在目标血管钙化病变启动的，具有
靶向性
，因此IVL所需的
能量要少得多
。IVL正峰值压力相对较低，约为5 MPa (50 atm)，峰值负压可忽略不计，约为0.3 MPa（3 atm)。IVL能量发射器产生电火花，在球囊内液体介质中产生空化，火花间隙放这导致空化气泡的形成和快速膨胀，从而导致震波以无聚焦的方式向周向和血管壁辐射。
IVL冲击波在软组织中传播的影响很小，
当遇到钙化病变时，冲击波的前缘会产生压应力，这是IVL导致钙化病变断裂的主要机制。
IVL冲击波产生的峰值
负压可以忽略
，并且产生的拉应力远低于与组织损伤相关的阈值，从而
提高了安全性
，减轻了空化引起的组织损伤。IVL冲击波的非聚焦特性导致其能量通量密度(单位面积的声能量)降低了几个数量级。因此，IVL的能量足以用于血管钙断裂，同时限制了与较高能量水平相关的软组织损伤的可能性。
ESWL和IVL的液电碎石参数比较
球囊导管需要显影和产生火花需要的离子，因此球囊中充满1:1的
生理盐水/造影剂
混合物(产生火花需要离子)；球囊更多的作用时是能量输送器械，血管壁钙化组织附近形成具有相似声阻抗的有效流体-组织界面，从而促进冲击波能量高效地传输到血管组织，因此球囊为
半顺应球囊，作用时压力为4atm
；球囊
屏蔽发射器与血管壁直接接触
；在脉冲输送周期之间对球囊进行综合周期性放气也有助于
散热
，并通过液体
排出去除残余气泡。
