máy tán sỏi dựa trên tính chất của elip

Máy tán sỏi ngoài cơ thể (lithotripter) là một thiết bị y tế hiện đại, hoạt động dựa trên một tính chất hình học rất đặc biệt của hình elip để phá vỡ sỏi thận hoặc sỏi tiết niệu mà không cần phẫu thuật.

Nguyên lý hoạt động này giống hệt như phòng thì thầm, nhưng thay vì hội tụ sóng âm thanh, máy tán sỏi hội tụ sóng xung kích (shock waves) với năng lượng cao.

---

Tính Chất Hội Tụ Của Hình Elip

Điểm mấu chốt của công nghệ này nằm ở hai tiêu điểm của hình elip (ký hiệu là F1 và F2). Hình elip có một đặc tính phản xạ độc đáo:

Bất kỳ sóng nào phát ra từ một tiêu điểm (F1) khi va vào bề mặt elip sẽ phản xạ và hội tụ chính xác tại tiêu điểm còn lại (F2).

Điều này có nghĩa là toàn bộ năng lượng của sóng sẽ được tập trung vào một điểm duy nhất.

---

Cơ Chế Hoạt Động Của Máy Tán Sỏi 🩺

Máy tán sỏi ngoài cơ thể được thiết kế với một bộ phận phản xạ có hình chảo elip (ellipsoid reflector). Quá trình tán sỏi diễn ra như sau:

1. Định vị sỏi: Bác sĩ sử dụng các phương pháp chẩn đoán hình ảnh như siêu âm hoặc tia X để xác định chính xác vị trí của viên sỏi trong cơ thể bệnh nhân. Sau đó, bệnh nhân sẽ được đặt nằm trên máy sao cho viên sỏi nằm đúng tại tiêu điểm thứ hai (F2) của chảo elip.
2. Phát sóng xung kích: Máy sẽ tạo ra sóng xung kích năng lượng cao tại tiêu điểm thứ nhất (F1). Nguồn phát sóng này được đặt bên ngoài cơ thể.
3. Phản xạ và hội tụ: Sóng xung kích lan ra từ F1, va vào bề mặt chảo elip và bị phản xạ lại. Do tính chất của hình elip, tất cả các sóng này sẽ hội tụ đồng thời vào đúng vị trí của viên sỏi (F2).
4. Phá vỡ sỏi: Năng lượng của hàng nghìn sóng xung kích được tập trung vào một điểm nhỏ là viên sỏi, tạo ra một áp lực cực lớn làm vỡ sỏi thành những mảnh rất nhỏ. Các mô mềm xung quanh không bị tổn thương vì năng lượng sóng ở các vị trí khác bị phân tán và quá yếu.

Sau khi sỏi đã vỡ vụn, các mảnh nhỏ này sẽ theo đường nước tiểu tự nhiên và được đào thải ra khỏi cơ thể. Nhờ ứng dụng thông minh tính chất hình học này, việc điều trị sỏi thận trở nên an toàn, hiệu quả và ít xâm lấn hơn rất nhiều.