尿路結(jié)石是泌尿系統(tǒng)的常見病之一，國(guó)外統(tǒng)計(jì)，在發(fā)達(dá)國(guó)家其發(fā)病率在成人人群中為2%-3%，僅美國(guó)每年因尿路癥住院者達(dá)30萬(wàn)以上，約10萬(wàn)人以上接受手術(shù)治療。在體外沖擊碎石術(shù)(Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy，EswL)的誕生之前尿路結(jié)石唯一有效的治療方法是手術(shù)取石。
    該機(jī)的發(fā)明源自一個(gè)意外現(xiàn)象的啟示。沖擊波是在某一介質(zhì)中(水、空氣等)由于能量的突然釋放而產(chǎn)生的高能量壓力波。六十年代初，西德道尼爾航空公司的科技人員就發(fā)現(xiàn)當(dāng)飛機(jī)高速穿過雨云時(shí)，可產(chǎn)生一種沖擊波可使飛機(jī)內(nèi)部的器件受損，而飛機(jī)的外殼卻完好無(wú)損，這一現(xiàn)象引起了物理學(xué)家的重視，1963年該公司成立了沖擊波研究室。1966年該研究室的一位工程師偶然接觸到正在工作的沖擊波靶子，他的身體產(chǎn)生了如同電擊一樣的感覺，這位博學(xué)的工程師立即意識(shí)到這是沖擊波進(jìn)入人體后產(chǎn)生的效應(yīng)。1969年由西德國(guó)防部資助，該公司開始了《沖擊波與動(dòng)物組織間的相互關(guān)系》這一課題的研究。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)沖擊波經(jīng)過兩種介質(zhì)的界面時(shí)，會(huì)發(fā)生反射和折射，其程度取決與界面上兩種介質(zhì)的聲阻抗差。由于絕大部分機(jī)體組織和水的聲阻抗接近，所以沖擊波在水中傳播和通過機(jī)體過程中沒有明顯的能量損失，也不會(huì)造成傷害，只有肺組織由于空氣與組織鄰界面上的高聲阻抗差，而對(duì)沖擊波特別敏感。在研究過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重要的現(xiàn)象，即在機(jī)體內(nèi)于測(cè)量的金屬探針容易被沖擊波擊碎。這一消息傳到慕尼黑大學(xué)外科研究所的愛森波格(Eisenberger)教授耳中。當(dāng)時(shí)他正在研究尿路結(jié)石的治療問題，這個(gè)現(xiàn)象立即引起了他的思考，使他開始了沖擊波碎石的研究。愛森波格與道尼爾公司沖擊波效應(yīng)研究室人員通力合作，終于在1972年證明了經(jīng)水傳播的沖擊波能夠粉碎離體腎結(jié)石，這一成功是體外沖擊波碎石史上的第一里程碑，它開辟了尿路結(jié)石治療的新紀(jì)元。史密特(Schmidt)和愛森波格將這一成功譽(yù)為結(jié)石治療上的革命。1974年1月ESWL研究被正式列入西德聯(lián)邦研究和發(fā)展課題該研究在慕尼黑大學(xué)外科研究所由史密特、愛森波格及喬斯(Chaussy)教授等人與道爾尼公司研究人員合作進(jìn)行。該研究小組第一年解決了沖擊波的聚焦問題。沖擊波由電極放電產(chǎn)生。聚焦問題的解決使碎石系統(tǒng)有了一個(gè)基本的骨架。之后又解決：X線定位的問題，于1978年初研制成功一臺(tái)帶有兩套X線系統(tǒng)的新型碎石機(jī)，實(shí)踐證明對(duì)腎結(jié)石采用兩套X線系統(tǒng)交叉定位比超生定位準(zhǔn)確，經(jīng)一系列實(shí)驗(yàn)為ESWL用于人體奠定了基礎(chǔ)。終于與1979年9月研制成功帶有X線定位系統(tǒng)的Dornier HM-1碎石機(jī)。到1980年西德慕尼黑路德維哥麥西米蘭大學(xué)泌尿外科喬斯等將該機(jī)首次用于臨床治療腎結(jié)石病人。經(jīng)4000次沖擊波后病人那塊頑固的結(jié)石被完全擊碎了，幾小時(shí)后尿中排出了結(jié)石碎粒，2天后X線檢查患者腎區(qū)結(jié)石影像消失了，這次成功試驗(yàn)使尿石癥的非手術(shù)治療成為可能，成為八十年代醫(yī)療技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，成為泌尿外科學(xué)發(fā)展的里程碑。
    在此后2年間，在慕尼黑應(yīng)用HM-1碎石機(jī)治療了220例病人，證實(shí)大多數(shù)尿路結(jié)石用沖擊波治療是安全有效的。尿路結(jié)石者免遭手術(shù)之苦的夢(mèng)想終于實(shí)現(xiàn)?？茖W(xué)是沒有國(guó)界的，1983年HM-[1]型碎石機(jī)問世后，ESWL很快在世界范圍內(nèi)得到了推廣，世界上德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)、以色列、意大利和日本等許多國(guó)家生產(chǎn)體外沖擊波碎石機(jī)。1985年我國(guó)研制成功第一臺(tái)碎石機(jī)至今，已有20多家生產(chǎn)廠家。國(guó)內(nèi)接受ESWL治療的患者已達(dá)10萬(wàn)人之多。隨著臨床經(jīng)驗(yàn)的積累和碎石機(jī)性能的改進(jìn)，ESWL的適應(yīng)癥不斷擴(kuò)大，從單純的腎結(jié)石到輸尿管、膀胱結(jié)石，從單側(cè)單發(fā)到雙側(cè)雙發(fā)，從小的結(jié)石到大結(jié)石，鹿角狀結(jié)石，都取得了較理想的治療果。75%的尿石癥可單純用ESWL治療，20%的需ESWL和腔道泌尿外科技術(shù)聯(lián)合治療，而真正需要開放性手術(shù)者不足5%。據(jù)國(guó)內(nèi)外多數(shù)醫(yī)療單位的報(bào)告，ESWL的成功率在95%以上，治療3個(gè)月后隨訪，結(jié)石排凈率達(dá)85%需再行開放手術(shù)者約占1%。
在大力推廣ESWL治療的同時(shí)，各國(guó)也進(jìn)一步開發(fā)和研制更優(yōu)秀的新型碎石機(jī)。已研制出具有X線和B超兩種定位系統(tǒng)及可移動(dòng)式的新型碎石機(jī)。這樣，阻光結(jié)石和非阻光結(jié)石都能定位。大多數(shù)碎石機(jī)多采用無(wú)水槽，水囊式碎石機(jī)，從應(yīng)用來說，已經(jīng)生產(chǎn)腎結(jié)石體外沖擊波碎石機(jī)，膽結(jié)石體外沖擊波碎石機(jī)和通用型體外沖擊波碎石機(jī)。從其結(jié)構(gòu)上來說，沖擊波發(fā)生源的原理各異，采用的定位方式不一。沖擊波發(fā)生源有液電沖擊波，壓電效應(yīng)、聚能激光、電磁感應(yīng)和微爆炸等多種原理產(chǎn)生的沖擊波。力求使作用于結(jié)石的沖擊波性能更為理想，結(jié)石的定位裝置，患者的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)及治療操作系統(tǒng)不斷改進(jìn)，使體外沖擊波碎石機(jī)的性能日趨完善。