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中日友好医院骨科

孙伟教授聊聚焦式冲击波与发散式空气压力波

压力波≠冲击波！

将碎石用冲击波适当降低压力幅度（能量密度）转用于治疗肌骨疾患之后，市场上出现了一种号称“弹道波”( ballistic wave )“径向压力波”，亦称为“空气压力波”(radial pressure wave, RPW）的产品。

制造商在上市批准公告中称：“该产品由控制单元和手柄组成，治疗头安装于手柄的远端，用螺帽固定；压缩空气产生的压力脉冲驱动手柄内的子弹击打治疗头的内表面，从而在治疗头内产生“冲击波”，该冲击波传播到治疗头的外表面，再传递给与之直接接触的治疗目标；冲击波由接触点沿径向进入人体组织，最大能量位于皮肤表面上的耦合点处，瞄准的是紧靠皮肤的治疗区，不具有聚焦特性”

然而，迄今的研究和实践表明：

第一，只有在打雷、爆炸、飞行器超高速飞行等压力扰动的传播速度超过所在介质内的声速时才会产生冲击波，但该产品手柄内子弹的运行速度不超过 15m/s，远低于空气中声速，更远低于金属制“治疗头” 中数千m/s 的声速，根本不具备产生冲击波的条件；

第二，人工产生的非聚焦压力波（声波）很难成为冲击波。

为验证制造商的说法，Cleveland 按照国标准IEC61866 中所述方法对该类产品进行了系统测量 ( Cleveland et al., 2007 )。结果表明：其“治疗头” 无论是平面形还是四面形，在水中产生的不过是一些完全不具有冲击波特征的无规振荡。

图3-5所示是“径向压力波（弹道波）”与典型冲击波波形的比较。

事实上，该类产品与利用木槌敲打患处的“理疗槌”甚至拳头并无本质差异，所不同的只是将拳头、木槌改成了气锤，从而敲击力度更大。在公开发表的众多著述中，研究者们几乎无一例外地将该类设备敲击的效果与低能量密度冲击波治疗(LED-SWT）相比较，但效果相近或相同并不等于方法、原理相同，不等于“径向压力波”也是冲击波。

2011年，国际医学冲击波治疗学会(International Society of Medical Shockwave Treatment, ISMST) 曾在“术语和定义共识声明”中将医用冲击波划分为“聚焦和非聚焦体外引发冲击波”与“径向体外引发冲击波”二者并列。

鉴于上述研究结果，2017年的ISMST“术语和定义共识声明”中已经变更为“聚焦和非聚焦体外引发冲击波”与“径向压力波”二者并列，意即“径向压力波”不属于冲击波。

以上内容节选自

第三章 医用冲击波的物理和工程基础