医用电子仪器原理与实验：第七章 第二部分 高频治疗仪微波治疗仪和超声治疗仪

医用电子仪器原理与实验

第七章第二部分

高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪上次课回顾心脏起博器与除颤器心脏起博器

起搏时序、不应期、易损期

适用症：慢于正常窦性心律

能源：锌汞、锂、核能、生物燃料心脏除颤器

适应症：房颤、室颤、心律过快

除颤时间（过速、房颤）

除颤波形、阻尼23临床医学的治疗方法：内科治疗（药物治疗）外科治疗（手术治疗）仪器治疗（介入治疗）第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪4仪器治疗高频电磁波微波超声激光放射线。。。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪5电治疗频段的划分低频：0upto3000Hz中频：3000upto50000Hz高频：>50000Hz第一节

高频治疗仪第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪高频治疗仪概述第一节 高频治疗仪

高频治疗仪概述6低频治疗电流的特点均为小电流，电解作用较直流电弱。对感觉神经和运动神经有强的刺激作用。无明显的热作用。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

高频治疗仪概述7中频治疗电流的特点人体组织阻抗明显下降无电解作用肌肉收缩和痛觉的阈值有明显的分离。频率升高集肤效应主要热作用第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

高频治疗仪概述8高频治疗电流的特点传导电流：欧姆损耗位移电流：介质损耗小电流时：可有改变组织的物理化学的非热效应第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

高频治疗仪概述9高频电刀ElectrosurgicalUnit(ESU)高频电流对软组织进行切割或凝固第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

高频治疗仪概述10高频电刀切割速度快、止血效果好、操作简单、安全方便、降低并发症等优点第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

高频治疗仪概述11环形电极切除病变组织（视频演示）第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

高频治疗仪概述12第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

高频治疗仪概述13第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

高频治疗仪概述高频电刀的结构和组成一般为：台式主机、各种形状的手术电极（各式刀头和镊子）、返回电极、脚踏开关、电源线、保护接地线等。

14高频电刀的主要功能电切(cutting)-软组织切割纯切(purecut)混切(blended)电凝(coagulation)单极电凝双极电凝干燥(desiccation)电灼(fulguration)第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

高频治疗仪概述15>500℃汽化用于组织切除和切割拌有烟、气、火>200℃碳化无用的效应第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

高频治疗仪概述100℃快速干燥可以凝固大血管减小肿瘤体积>60℃凝固和干燥可以凝固小血管>41.5℃失活可以损毁肿瘤16第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

高频治疗仪概述干燥组织（视频演示）17双端单极模式双端双极模式单端单极模式第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪高频电刀的主要工作模式第一节 高频治疗仪

高频电刀的主要工作模式18一般用于对组织进行凝固双极镊子:小血管（<4mm）和输卵管双极血管封闭钳：可封闭<7mm血管第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪双端双极模式第一节 高频治疗仪

高频电刀的主要工作模式19第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪双端双极模式第一节 高频治疗仪

高频电刀的主要工作模式20第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪封闭血管（视频演示）第一节 高频治疗仪

高频电刀的主要工作模式21输出功率：

单极切割：350W

单极电凝：200W

双极切割：350W

双极电凝：120W

发生器工作频率：357kHz第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪高频治疗仪的主要技术参数第一节 高频治疗仪

高频治疗仪的主要技术参数22典型产品：触摸屏操作。患者板电阻监测系统。附件插件检测。多种模式：纯切，精密切割，5种混合切，电灼，干燥，双极切割，双极电凝。电凝：250kHz~2.0MHz,300~2000V电切：500kHz~2.5MHz,9000V左右第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

高频治疗仪的主要技术参数23附加功能：①电阻测量显示功能稳定输出功率提供电极板回路的监测保护功能②电刺激功能探察接触神经，可以准确进行神经阻断治疗。通过电阻抗测试和电刺激定位等生理测试，医生能够确定针尖与神经的距离，从而避免热凝损伤神经。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

高频治疗仪的主要技术参数24第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪高频电刀的设计原理第一节 高频治疗仪

高频电刀的设计原理25第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪高频电刀的波形第一节 高频治疗仪

高频电刀的设计原理26第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪高频电刀的波形第一节 高频治疗仪

高频电刀的设计原理27第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪安全检测和保护电路第一节 高频治疗仪

高频电刀的设计原理①自动连续监测极板与机器间的电气连接，如果连接上出现故障，安全电路将中断单极高频发生器，亮红灯显示有故障，同时发出报警声；②监测极板与皮肤的接触情况，极板如有脱落、翘起等情况，马上显示并报警，同时自动切断高频输出；③监测电刀的高频泄漏状况，如果高频泄漏大于安全指数，主机马上切断高频输出。监测系统对保障病人与使用者的安全至关重要28第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪安全检测和保护电路第一节 高频治疗仪

高频电刀的设计原理浮地（隔离）：采用隔离输出回路，不接地。其安全性最高。29第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪脚踏开关第一节 高频治疗仪

高频电刀的设计原理浸水深度为1米至少30分钟，检测绝缘。无菌操作脚操作脚踏开关30第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪电极第一节 高频治疗仪

高频电刀的设计原理套圈电极31第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪电极第一节 高频治疗仪

高频电刀的设计原理环形电极32第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪电极第一节 高频治疗仪

高频电刀的设计原理切割电极划切组织产（Spatula）钩（Hook）33第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪电极第一节 高频治疗仪

高频电刀的设计原理球端电极凝固、干燥、电灼组织抹刀（spatula）34第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪电极第一节 高频治疗仪

高频电刀的设计原理针端电极35第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪电极第一节 高频治疗仪

高频电刀的设计原理

镊子电极36第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪电极第一节 高频治疗仪

高频电刀的设计原理

带吸引通道的镊子电极37第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪电极第一节 高频治疗仪

高频电刀的设计原理双极热凝钳38第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪高频电刀的使用安全问题第一节 高频治疗仪

高频电刀的使用安全问题39第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪氩气电刀第一节 高频治疗仪

氩气电刀氩气的特点及作用氩气电刀利用高纯（99.99%）的氩气作为传导高频电流的媒介。氩气是一种惰性气体，不会燃烧、不会爆炸、性能稳定、无毒无味，对人体无害，具有理想的安全性。氩气在高频高压电（12kV高压，620kHz高频）下，通过钨电极可被充分电离，成为导电性能良好的氩离子，这种氩气离子具有极好的导电性，可连续传递电流，因而产生分布均匀、密度极高的氩弧，产生很好的止血效果氩气流本身可以在手术中用来降低创面温度，减少损伤组织的氧化、炭化（冒烟、焦痂）。40第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

氩气电刀Theprincipleofargonplasmacoagulation(APC).AnAPCprobeanditsdistalend.41第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪射频消融仪(Radiofrequencyablation

device)第一节 高频治疗仪

射频消融仪用途：临床用于肿瘤组织的射频消融治疗。组成：主要由主机、中性电极板、输出盒、外接保护接地线等部分组成，不包括射频消融电极。射频频率：200KHz―500kHz；输出功率设置范围：0―200W；温度设置范围：45℃―90℃。功能：主要具有凝固功能。42第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

射频消融仪射频消融仪的设计原理框图直形射频消融针（R-Fneedle）43第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

射频消融仪多极电极的发展44第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

射频消融仪射频消融的机制：图a.描绘了一个四头的电极针，其中在460

KHz的交变电流已引起离子在电极周围的运动而产生热量；图b.离子运动引起热扩散；图c.显示热量通过传导扩展到周围组织，形成一个球状的热损伤。a.b.c.45第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第一节 高频治疗仪

射频消融仪a.b.c.射频消融区液化灶穿刺置管引流术后2月复查，见液化腔消失，未见癌组织残留。

第二次射频消融治疗后8天，复查CT，见癌灶坏死较为完全。

CT定位下射频消融，箭头处为射频针在癌灶展开后的情况。

第一次射频消融治疗后，见癌灶己得到大部分消融，但周边仍有可疑残留组织。

CT显示：右肝巨大肝癌（箭头处）

46300MHz-300GHz的电磁波波长限于：1米–1毫米医用频率PBand:433.92MHz;(69cm)900MHz;(33.33cm)SBand:2450MHz;(12.5cm)第二节

微波治疗机第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪微波的特点和波段划分第二节 微波治疗机

微波的特点和波段划分47微波治疗的特点：在理疗方式治疗过程中可以隔着衣物和卫生敷料进行（确保微波辐射区无金属覆盖物）。在手术方式治疗过程中可以实现无烟、无异味、可以使局部组织受热凝固坏死而不破坏组织的形态。治疗时间短，术后恢复快，创面修复光滑平整。在消除表面炎性组织的同时其作用可达组织深部，术后复发率低。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波的特点和波段划分48微波治疗机的结构组成一般由微波发生器、控制器(包括人机交互界面)、电源、微波传输电缆、微波辐射器等组成。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成49微波发生器：产生微波的电真空的器件：速调管(Klystron)，磁控管(Magnetron)，返波管(Reflexklystron)。半导体器件：体效应管(Bodyeffectdiode)，雪崩管(Avalanchetransistor)，变容管(Varactordiode)。医学上常用磁控管来产生微波。原因：半导体器件功率太小，真空管的电子渡越时间太长，LC电路产生频率不够高。磁控管是微波治疗机的核心部件之一。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成50①多腔磁控管的结构:阴极（Cathode）阳极（Anode）谐振腔（Cavity）输出耦合系统磁铁（Magnet）第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成51热电子发射(Thermionicemission)以发射热电子的金属丝为阴极，另一金属板为阳极，其间加电压，使热电子在电场作用下从阴极到达阳极。受到电场的作用，正电荷会朝着电场的方向加速；受到磁场的作用，按照洛伦兹力法则，正电荷会朝着垂直于速度V和磁场B的方向弯曲。磁控管中的微波，就是利用电子在相互垂直的电场和磁场中运动状态的改变而激励的高频振荡。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成52在磁控管内，每个缝隙都形成一个高频谐振腔，缝隙处等效为高频谐振电容，圆形谐振腔等效为谐振电感。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成53f.磁控管腔内微波的耦合输出第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成旋转的电荷轮（电子流）54微波的传输①同轴电缆传输同轴电缆由里到外分为四层：中心铜线，塑料绝缘体，网状导电层和电线外皮。中心铜线和网状导电层形成电流回路。因为中心铜线和网状导电层为同轴关系而被称为同轴电缆。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成55②微波波导传输：一种引导电磁波传输的金属空管，常用的截面形状是矩形截面波导和圆形截面波导两种。多次反射的方式进行传播。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成56③微波在传输线上的反射与阻抗匹配微波传输线可用于传输微波能量及构成各种微波元器件。均匀无耗传输线有三种工作状态：a.当ZL=Z0(匹配)时，线上只有入射波行波，电压、电流振幅不变，相位沿传播方向滞后；b.当ZL=（0、）jXL时，线上载驻波。入射波和反射波的振幅相等，驻波的波腹为入射波的两倍，波节为零；电压波腹处的阻抗无限大，电压波节处的阻抗为零，沿线其余各点的阻抗均为纯电抗；无电磁能量的传输，只有电磁能量的交换。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成57c.当ZL=RL

jXL时，线上载行驻波。行驻波的波腹小于两倍入射波，波节不为零；电磁能量一部分被负载吸收,另一部分被负载反射回去。阻抗匹配的重要性

a.匹配时传输功率最大，功率损耗最小；

b.阻抗匹配可保持信号源工作的稳定性；

c.阻抗匹配可提高传输线的功率容量。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成58(5)微波辐射器：①作用：微波经同轴电缆传输到辐射器，由辐射器将微波以波束的形式辐射出去，经外空间传到受治部位。②结构原理圆形辐射器第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成59③用于腹腔镜下微波凝固治疗（LMCT）的微波辐射针这种不同长度类型的微波针可以产生直径1.5厘米，深度3.0厘米凝固区域。

第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成60④带有温度传感器的微波消融针可以实现双模式控制：温度模式：设定温度60℃-

130℃功率模式：选择的功率水平10-32W消融时间：0-15分钟第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成61⑤控制模式温度控制模式微波功率控制模式第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成62⑥10毫米场天线消融区覆盖率第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成63⑦20毫米场天线消融区覆盖率第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成64⑧40毫米场天线消融区覆盖率

温度模式第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成65⑨40毫米场天线消融区覆盖率

功率模式第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成66微波治疗机的技术性能参数CFT-2100型微波治疗仪指标微波频率：2450MHz±50MHz

输出功率：0~60W连续可调，误差±30%

定时范围：0~99分钟范围内可调,误差±1分钟

驻波系数：辐射器（探头）电缆（微波传输线）输入端的驻波系数不大于3。

微波辐射：辐射器正前方100cm及后方25cm、距仪器外表面5cm任意点的无用辐射功率密度不超过2mW/cm2。

第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成67(7)微波治疗设备安全标准GB9706.6-2007医用电气设备第二部分：微波治疗设备安全专用要求第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波治疗机的结构组成68微波的生物效应(biologicaleffectofmicrowave)(1)致热效应微波辐射生物体并穿透到生物组织中，在这部分生物组织内部发生能量转换，由微波能转换成热能，使之致热并升温。当该组织由于吸收微波能转化的热量超过由于血液循环传导所带走的热量时，就会产生热的积累，引起局部的体温失调和上升，这一致热和升温的过程就是微波致热效应。①极性分子出现变异。原子核和电子之间产生感应电矩，使电子移动，发生电子位移极化，吸收能量，温度升高。②极性分子偶极矩的重新排列，偶极子的来回摆动，与相邻分子的相互作用加剧无序运动，增加热量。③离子加速并产生位移，与分子碰撞而产生热。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波的生物效应69(2)非热效应微波的非热效应是指生物体受低功率微波照射时不能引起致热效应，而表现出其他方面各种影响，也称热外效应。1973年国际微波华沙会议建议将微波强度分为三种：10mW/cm2以上（有明显热效应）；1～10mW/cm2（有弱热效应和微弱特异性效应）；1mW/cm2以下（基本上不发生热效应）。对微波非热效应的产生机制研究很不充分。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波的生物效应70(1)腹腔镜下微波凝固（LMCT）治疗肝癌一个直径约2cm的低回声肿块（箭头）位于肝脏左叶表面下方的腹部超声图。在增强CT造影中（CTA，左）明显显示作为血管性肿块的肿瘤（箭头）。它在经CT动脉门静脉造影（CTAP，右）也被证明（箭头）。这些影像学特征被认为是典型的肝脏肿瘤。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波的临床治疗应用71术中的照片展示腹腔镜下微波凝固治疗（LMCT）。腹腔镜超声探头位于肝脏表面（左）。导针与经皮肝穿刺胆管排水针（中）刺入肝脏内的肝癌癌结节。微波发生器针（右）沿PTCD针插入肝脏。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波的临床治疗应用72术后对比增强CT检测显示肝脏左叶（箭头）肿瘤被完全消融。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波的临床治疗应用73（2）超声引导微波消融术(Ultrasound-guided

percutaneousmicrowaveablation)第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波的临床治疗应用74（3）经皮微波凝固治疗肝癌(Percutaneousmicrowavecoagulationtherapyfor

livercancer,PMCT)（4）经腹腔镜微波胆囊切除术第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波的临床治疗应用（5）经尿道微波治疗前列腺增生ProstaLundCoreThermPowerOutput:

0Wto80W,continousOperatingFrequency:

915MHzDimensions:

Height:949mmDepth:453mmWidth:605mmWeight:82kg(180lbs)第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波的临床治疗应用76(1)微波辐射对人体健康的影响概括分为三种类型：急性全身性微波照射损伤慢性全身性微波照射损伤局部性微波照射损伤第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波的安全防护77(2)全身经常受到一定剂量微波照射可能引起下述反应：①神经系统：表现神经衰弱症状，出现头晕、头涨、头痛、睡眠障碍（奢或失眠）、记忆力衰退等，进而出现全身无力、情绪不稳定、多汗、脱发等。脑电图显示大脑皮质细胞张力降低、兴奋性和反应性降低。神经系统中，高级神经中枢和自主神经系统对微波作用最为敏感。②心血管系统：表现出与自主神经功能障碍密切相关的心血管系统的功能不全，出现心悸、心动过缓、心区疼痛、呼吸急促、血压偏低。心电图显示出S-T段下降、T波变平、房性或室性期外收缩等。③血液系统：白细胞有减少趋势，淋巴细胞开始相对增多而后减少，红细胞先增多后减少。④内分泌系统：垂体-肾上腺系统功能减弱，甲状腺功能增强。⑤消化系统：食欲下降、上腹部不适感、胃酸减少等。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第二节 微波治疗机

微波的安全防护78第三节

超声治疗机第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗及超声概述超声的生物效应和作用机制超声治疗机的结构原理超声在临床医疗中的应用791超声概述超声波(Ultrasoundwave)是一种机械振动，频率高于20KHz，通常以纵波的方式在弹性介质内传播；是一种能量的传播形式，它的指向性很好，能量集中，因此穿透本领大，易于获得较集中的声能；在遇到两种介质的分界面（例如水与空气的交界面）时，能产生明显的反射和折射现象；超声波的频率越高，其声场指向性就愈好。超声波因其频率下限大约等于人耳的听觉上限而得名。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声概述80超声波的传播波型主要可分为纵波、横波、表面波等几种。纵波：质点振动方向与波的传播方向一致的波，它能在固体、液体和气体介质中传播；第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声概述81横波：质点振动方向垂直于传播方向的波，它只能在固体介质中传播；表面波：质点的振动介于横波与纵波之间，沿着介质表面传播，其振幅随深度增加而迅速衰减的波，表面波只在固体的表面传播。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声概述82自然界里，蝙蝠能发出和听见超声波。蝙蝠依靠超声波捕食。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声概述83超声波医疗应用基础超声波是超过人耳听阈上限的声波，即频率高于20kHz(最高可达1GHz)的机械波。临床常用的超声频率一般在1～几十MHz之间。声波是一种物质粒子机械振动的形式。声波的传播需要物质作为媒质，如固体、液体、气体。在真空中声波不能传播。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声概述84超声波的传播速度超声波的传播速度与介质密度和弹性特性有关。超声波在气体和液体中传播时，由于不存在剪切应力，所以仅有纵波的传播，其传播速度c为：

式中：ρ——介质的密度；

Bα——绝对压缩系数。上述的ρ、Bα都是温度的函数，使超声波在介质中的传播速度随温度的变化而变化。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声概述85第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声概述超声波的传播速度与频率和波长的关系：

CL=fλThespeedofultrasoundisnotfrequency-dependentandhasasimilaraveragemagnitudeof1550m/secinallsofttissues(excludinglung).Thevelocityinfattytissuesislessthanthatinothersofttissues,beingabout1480m/secwhileinthelungstheairspacesreducethevelocitytoabout700m/sec.Thehighestvalueshavebeenmeasuredinbones,between2500and4300m/secdependingonthedensity,structure,andfrequencyofthewave.86声阻抗：式中：

PX

波前压力，UX

质点速度，

ρ0超声波传播媒质的密度，ω角频率，λ波长，

ξ1正向波的幅度，ξ2反射波的幅度，χ质点位移

CL

声波传播速度如果没有反射波，则可简化为：第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声概述87瑞利定律：入射波与反射波的强度之比：入射波与透射波的强度之比：Z1和Z2为交界面两侧的媒质特征声阻抗。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声概述88超声波聚焦方法第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声概述89声波在介质中传播时，能量的衰减决定于声波的扩散、散射和吸收。在理想介质中，声波的衰减仅来自于声波的扩散，即随声波传播距离增加而引起声能的减弱。散射衰减是指超声波在介质中传播时，固体介质中的颗粒界面或流体介质中的悬浮粒子使声波产生散射，其中一部分声能不再沿原来传播方向运动，而形成散射。散射衰减与散射粒子的形状、尺寸、数量、介质的性质和散射粒子的性质有关。吸收衰减是由于介质粘滞性，使超声波在介质中传播时造成质点间的内摩擦，从而使一部分声能转换为热能，通过热传导进行热交换，导致声能的损耗。

1超声概述第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声概述90吸收与衰减(AbsorptionandAttenuation)朗伯定律(Lambert’slaw)μ

为线性衰减系数α为幅度衰减系数第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声概述91声压，ux

质点的速度声功率，，A作用面积声强：通过单位面积的声功率，单位为W/m2。如果压力与质点速度同相位，对简谐振动：

U峰值速度，P峰值压力，

p

振荡压力增量动能密度（kineticenergydensity）势能密度（potentialenergydensity）第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声概述92声波的反射和折射C声波在介质中的传播速度nsini=n´sinγ光的折射定律:反射定律：i=i'与光的反射和折射对比第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声概述93（1）热效应(ThermalEffects)由于生物组织的声吸收特性，入射到人体组织的部分超声能量变成热能，使其温度升高。这种效应所对应的超声剂量为：声强不超过100W/cm2、照射时间不短于1s。超出这一范围的照射剂量即对应于非热效应。2超声的生物效应和作用机制第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声的生物效应和作用机制94组织的温度升高主要与声波的强度、频率及作用时间等有直接关系。与血液的灌注率也有直接的关系。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声的生物效应和作用机制95消融治疗的有效区第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声的生物效应和作用机制96超声波热效应的机理大致有如下几方面：①经典黏滞损失(classicalviscousloss)组织的黏滞性是产生超声波衰减的重要原因，吸收系数与频率平方成正比。吸收使声强度降低时，声波能量转化为热能。②分子弛豫(molecularrelaxation)分子弛豫是一种物理现象，是振动激发的分子可以将能量在分子内转移至其他振动态，或化为转动能和平动能，或产生荧光，或经过碰撞而转化为平动能，或传给另一分子。在弛豫过程中，分子能量转换需要一定时间，因此，声波的相位和幅度发生改变，在媒质中发生能量吸收。③相对运动损失(relativemotionlosses)分子间相对运动产生摩擦而产生热量。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声的生物效应和作用机制97（2）机械效应(Mechanicaleffects)机械效应超声波在人体组织中传播振动和压力会对人体细胞和组织结构产生直接的影响。其加速度值可高达50000g-120000g。描述超声的波动过程可以采用多种力学参数，如质点位移、振动速度、加速度及声压等。当声强较低时，生物组织产生弹性振动，位移幅度与声强的平方根成比例；当声强足够大时，生物组织的机械振动则超过其弹性极限，造成组织断裂或粉碎，这就是超声机械效应。超声手术刀和超声碎石等都利用了这一效应。如果生物效应的发生与一个或多个上述力学参数有关，便可把产生这种生物效应的物理机制归结为机械机制。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声的生物效应和作用机制98（3）声流效应(Acousticstreamingeffect)当超声入射到2种不同声阻抗率的媒质界面时，动量发生变化，产生辐射压力，2种媒质阻抗相差较大且界面为平面时，辐射压力基本上与超声束的作用面积以及声波的平均声强度呈正比关系。高强度的超声波在传播中，会引起介质单向流动的声冲流，进而产生冲击波，导致介质变形，在生物组织的敏感部位产生变异影响或隐性损伤。尤其是在冲击面上，冲击波会使媒质的密度、压力和温度产生突然变化，当这种运动的幅度足够大时，会引起组织的损伤。声流效应声流可导致细胞集聚或散开，使细胞拉伸，扭曲或破裂，引起组织撕裂。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声的生物效应和作用机制99超声振动可使组织变成均浆，刀头在切割时的升温可使组织中的脂肪逸出。液化组织在刀头振动作用下，在刀头附近形成微声流。微声流伴随发生的切应力可使组织细胞遭到破坏。刀头的形状不同，可以产生形式不同的微声流，实现不同的功能。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声的生物效应和作用机制100（4）超声空化效应（Acousticcavitationeffects）空化效应是最主要的非热效应。当声强足够大时，正负交替出现的声压幅值也很大，在负压半周，作用于生物体微元之间的拉力会把组织撕裂，造成空腔；而在正压半周，形成的空腔被紧压直至崩溃，同时其附近出现高温、高压而使组织受到严重损伤致使生物体系的形态结构产生不可逆性的破坏。 当照射时间为毫秒(ms)量级时，空化效应所对应的强度阈值为1000W/cm2。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声的生物效应和作用机制101在液体或软组织中，会存在一些小气泡。在超声波的作用下，会引起气泡呼吸式的振动或脉动。当超声强度较低时，称为稳态空化。气泡在振动过程中，伴随一系列二阶声学现象。首先是辐射力作用。其次是伴随气泡脉动而发生的微声冲流，可使脉动气泡表面处出现很高的速度梯度和黏滞应力，足以对该处的细胞和生物大分子产生生物效应。因此，即使在稳态空化情况下，由于声冲流的存在，气泡周围的应力增加，仍会造成某些生物细胞功能的改变。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声的生物效应和作用机制102当声强超过空化阈值时，气泡振动十分剧烈，会产生瞬态空化。当发生瞬态空化时，在强度较高的声场中气泡的动力学过程变得更为复杂和激烈。当气泡体积收缩到极小时，气体的温度可高达数千度。气泡中的水蒸气在这样高温下分解为OH自由基，它们又迅速与其他组分相互作用而发生化学反应。此外，在空化泡崩溃时还常伴随着声致发光、冲击波及高速射流等现象。因此处在空化中心附近的细胞等生物体都会受到严重的损伤乃至破坏。热效应与空化效应属于产生超声生物效应的次级机制。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声的生物效应和作用机制103（5）超声弥散效应超声波可以提高生物半透膜的通透性，超声波作用后，细胞膜对钾，钙离子的通透性发生较强的改变。从而增强生物膜弥散过程，促进物质交换，加速代谢，改善组织营养。超声波能提高膜的渗透作用，可使药物更易进入细菌体内。目前已经证明将消毒药物与超声合并使用，可提高细菌对药的敏感性，增强药物的杀菌作用，药物透入疗法的原理就在于此。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声的生物效应和作用机制104除了上述几种效应外，超声还能引起组织中pH值改变。如pH值升高，能缓解炎症所伴有的局部酸中毒，这对治疗急性炎症是有利的。超声还可影响血流量，起到抗炎作用，而且使白细胞移动，促进血管生成，加速胶原合成及成熟，促进损伤的修复和愈合过程，从而达到对受损细胞组织进行清理、激活、修复的作用。超声还可对高分子化合物有分裂作用。超声在有机体中能使分子产生大的振动速度，高速振动的分子间产生摩擦力，能使聚集的分子受到破坏，起到解聚作用。超声还有加速化学变化及氢化作用，这些作用在生物学和医学上都有一定的意义。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声的生物效应和作用机制1053.超声治疗机的结构原理第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声治疗机的结构原理106超声治疗机一般由超声辐射头(手术刀)、超声聚能器（亦称变幅杆）、超声换能器、功率驱动电路、控制电路、人机交互界面、电源等部分组成。超声辐射头的结构随不同的治疗需要具有不同的形式。例如，超声碎石治疗机的超声辐射头结构是一个曲面声聚焦腔，超声手术刀的超声辐射头结构是一个变幅杆连接的刀具等。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声治疗机的结构原理107(1)换能器是将一种物理能量变为另一种物理能量的器件。是超声治疗机的核心部件。超声换能器由具有逆压电效应或电致伸缩效应的晶体作为能量转换元件，将电能转变为声能。碎石用换能器采用火花放电形式和压电形式两类。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声治疗机的结构原理108①电致伸缩效应电介质在电场的作用下，由于感应极化作用而产生应变，应变大小与电场平方成正比，与电场方向无关。压电效应仅存在于无对称中心的晶体中。而电致伸缩效应对所有的电介质均存在，不论是非晶体物质，还是晶体物质；不论是中心对称性的晶体，还是极性晶体。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声治疗机的结构原理109②逆压电效应是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象。用逆压电效应制造的超声换能器可用于治疗设备。压电敏感元件的受力变形有厚度变形型、长度变形型、体积变形型、厚度切变型、平面切变型等五种基本形式。压电晶体是各向异性的，并非所有晶体都能在这五种状态下产生压电效应。例如石英晶体就没有体积变形压电效应，但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。

第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声治疗机的结构原理110几种压电材料频率与厚度的关系第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声治疗机的结构原理111④

超声换能器结构第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声治疗机的结构原理112（2）超声聚能器(亦称变幅杆)超声波聚能器是配合超声波换能器改变超声波振动幅度的功能元件。其主要作用是改变换能器的振幅(一般是增大)、提高振速比、提高效率，提高机械品质因数，加强耐热性，扩大适应温度范围，延长换能器的使用寿命。超声波换能器通过安装聚能器调整换能器与超声波工具头之间的负载匹配，减小谐振阻抗，使其在谐振频率工作提高电声转换效率，降低超声波换能器的发热量，提高使用寿命。

第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声治疗机的结构原理113超声波聚能器形状根据超声波的应用场合不同超声波聚能器（超声波变幅杆）的设计形状也不同。一般聚能器分为：棒形、阶梯形、圆台形、指数形、悬链形、高斯形、复合型等形状。

第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声治疗机的结构原理114（3）换能器的驱动电路第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声治疗机的结构原理115（4）超声治疗设备安全标准GB9706.7-2008医用电气设备第2-5部分：超声理疗设备安全专用要求GB9706.22-2003医用电气设备第2部分：体外引发碎石设备安全专用要求第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声治疗机的结构原理116超声治疗骨骼切割组织止血切割肝、脑肿瘤吸引白内障摘除体外高能超声聚焦治疗体外震波碎石洁牙理疗第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用117①超声手术刀(Ultrasonic

scalpel)是20世纪90年代发展起来的一种新型手术仪器。它利用超声波作用于人体组织的三大效应，即碎裂效应、空化效应和止血效应，切开或碎裂人体组织，具有选择性碎裂、损伤小、精度高、能止血等独特的优点。超声手术刀不同于高频电刀、微波手术刀、激光手术刀等，它不产生焦痂、烟雾和焦味。（1）超声手术刀第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用118超声手术刀主要是将超声通过聚能器(亦称变幅杆)聚焦于刀端，通过刀的强烈振动打碎某些软组织，如肝组织、脑组织等，主要用于肝或脑组织内肿瘤的切除等。由于其出血少、感染少，超声外科手术在国外曾被誉为无血无感染手术。超声手术刀在进行临床手术时，由于人体组织的声学性质不同，在破坏与吸除高含水量的组织细胞的同时，可使弹性较强的高胶原含量的组织（如血管、淋巴管）保持完好无损，从而可以减少出血与感染。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用119②超声手术刀的生物效应

a.碎裂效应是由声辐射头发射的超声波振动加速度达到切割阈值(50000g，g为重力加速度)时，辐射头辐射出大量的声微波，促使生物组织碎裂。碎裂效应主要体现于骨科精细手术。

b.空化效应是对于含水量较多的组织，如脑瘤、肝肿瘤等，超声波在其中产成大量气泡，这些气泡的内外压差可达数千巴。大量气泡的爆裂使周围的组织乳化成乳胶体，以便使用负压吸引器吸出，使手术视野清晰。

c.止血效应是超声波能使生物组织脱水，导致微血管收缩，达到止血目的。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用120③超声手术刀的主要组成部分包括：超声发生器、换能器、超声辐射头(手术刀)、手动与自动控制系统及自动故障诊断保护系统、负压吸引器和冲洗器等。换能器采用压电陶瓷换能器，典型的工作频率分别为23KHz和30KHz。碎裂效应使用23KHz，空化效应使用30KHz，输出功率100W。超声辐射头做成各种形状，以满足不同手术需要。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用121超声手术刀的分类按功能主要分为两类：切割式超声手术刀原理：空化效应及瞬时冲击加速度抽吸（吸引）式超声手术刀原理：主要应用空化效应第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用122SonictomeTM–600Plus（彩色液晶触摸屏）SonictomeTM–800（彩色液晶触摸屏，一体化设计）超声多功能集成主机④超声骨刀应用于脊柱外科，神经外科，耳鼻喉科，整形外科等精细骨科手术可取代传统的电动力器械和手工骨钳工作频率：40±2kHz(自动频率跟踪)第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用123开放手术刀具微创手术刀具骨科手术手柄骨科高级手柄(旋转手柄）骨科高级手柄(摆动手柄）主要手术配件第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用124单击后播放⑤超声切割止血刀a.内镜手术用切割止血刀腹腔微创外科手术：如腹腔镜胆囊切除术，阑尾切除术等颈部手术以及妇科手术主机分离钩止血球

带换能器的多用剪多用刀

第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用126单击后播放内镜下使用的超声止血刀特点：温度低，只有50～100℃，组织无热损伤；无烟雾，手术视野清晰；可以完成5mm以下血管切断和凝血；也可以用来直接切断胆管等；避免使用钛夹，大大提高了手术效率；组织识别功能；在没有切割软组织或凝血时，刀头不会发出超声波能量；可保证周围脏器不会受到意外损伤，避免术中并发症（如胃穿孔、肠穿孔等）的发生；可拆卸清洗，多次重复使用，大大降低医院的医疗成本；可高温消毒，适合大量手术；使用方便，适合在基层医院普及。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用单击后播放b.开放式手术用超声刀工作频率：

55.5±0.5kHz(自动频率跟踪)第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用c.超声止血钳第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用129⑥超声吸引刀(Cut-UltrasoundAspiration,CUSA)

，简称超吸刀或称超声抽吸切割刀，是利用低频超声（频率为25KHZ和35KHZ）的“空化效应”有选择性地粉碎和分离组织。在肝胆肿瘤手术过程中，超吸刀能选择性地粉碎肝细胞，但对血管和胆管无损伤。因此，它可以帮助外科医生安全地分离出血管和胆管，从而大大降低对组织的损伤程度。此外，超吸刀配备的负压吸引力和灌注能力可以保证术野的清晰和切割的顺利进行。超声乳化吸引刀是一种集超声空化功能、止血功能、清创功能、吸脂功能为一体的多功能医疗器械。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用130UltraSucTM–800UltraSucTM–600Plus超声多功能集成主机吸引压力：20～90kPa

最大振幅：300μm

最大流量：40mL/min

振动频率：28～32KHz

整机功耗：400W用于神经外科、肝胆外科。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用手术配件单击后播放手柄刀具第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用132单击后播放超声吸引刀的主要特点：直径0.3mm以上的血管与神经受保护，术中出血少，安全性好；超声特有促使凝血酶活性增强效能，强化止血作用；具有良好的组织选择性，对于不同硬度的组织均有良好的分离效果；对病人组织无灼伤，创口术后愈合快；刀头始终保持纵向振动，无旁振，适合精细微创手术需要。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用⑦超声清创刀主要用途用于急性外伤伤口、手术伤、感染伤口/创面、化脓性伤口、软组织创伤、创面开放性骨折等创面清除。慢性难愈合伤口，如糖尿病伤口、褥疮外伤性溃疡等。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用134超声清创刀的特点：针对性清创。超声清创利用超声波的空化效应，有针对性的对坏死组织进行空化爆破，而对正常组织和新生组织没有影响。超声清创的针对性的清创相比传统方式而言一方面进行了彻底清创，另一方面保护了正常组织，减少了创口大小，有助于创口的愈合从而增加了安全性，降低了清创手术的难度无痛清创。超声清创有效针对性的清创，保护了神经血管，可以进行无痛清创，对于需要多次清创的慢性溃疡、糖尿病难愈创面、褥疮外伤性溃疡、感染较严重的伤口，可降低患者的痛楚。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用135刀头形状及清创对象楔形：斜面设计，可以方便的适应各种创口的形状，有效贴近创口表面，适合创口较深、较复杂的需要精细操作的创口。球型：光滑的表面设计，可以有效保护神经，适合神经血管比较丰富部位的需要精细操作的创口。柱形：增强型超声空化，集中强劲，适合感染较为严重的伤口或较深的创口。环形：可以大面积进行清创，适合新鲜的大创口或较为清洁的创口。矩形：更大面积进行清创，清创效率高，适合大面积的创口或烧伤创口。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用136多种清创刀头超声清创刀及主要技术性能参数重量：10公斤最大流量:0-99ml/min最大超声功率：100W工作频率：30±3kHz实时自动频率跟踪。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用137超声清创刀典型应用2、糖尿病足3、烧伤创口1、感染伤口第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用138对手部严重创伤的清创治疗视频第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用139超声清创机与传统清创器械性能比较项目超声清创机传统的清创器械速度较慢较快程度彻底不彻底力度均匀不均匀附加空化效应有无操作方便、灵活一般适应范围广泛一般凝血快慢组织损伤小大术后愈合时间短长安全性好差患者痛感无痛清创痛苦第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用140超声手术刀存在的2大技术问题：换能器发热问题（电声转换效率低）刀头的磨损问题第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用141①用途：眼科超声乳化仪用于白内障手术治疗。它将特殊的手术刀通过微小切口(2～3mm)伸入眼内。利用超声波对人体组织的空化效应和碎裂效应，将白内障乳化并吸出，而实现治疗。②眼科超声乳化仪超声外科手术设备一般包括：超声部分(超声发生器、高效换能器、变幅器、专用手术刀具)；液流部分(灌注系统、吸引系统、回流系统)；控制部分(频率自动跟踪、液体负压和功率自动补偿、界面控制)和操作和辅助系统等组成。（2）眼科超声乳化仪第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用142③眼科超声乳化仪原理方框图第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用143Bish™-200普及型

Bish™-600便携型

Bish™-800豪华型（0.7mm双手微创乳化仪）

④超声眼科乳化仪第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用144⑤超声眼科乳化手术配件第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用145⑥乳化手术第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用146单击后播放⑦超声乳化手术视频第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

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超声在临床治疗中的应用①高强度聚焦超声刀（HighIntensityFocusedUltrasound，HIFU）是一种采用高强度聚焦超声技术对实体肿瘤进行非侵入性治疗的设备，简称海扶刀。②海扶刀将体外低能量超声波聚焦于生物体内，形成高能量超声的焦域，局部组织瞬间内可以达到65～100℃的高温，同时联合超声波的空化效应、机械效应、热效应、免疫效应等综合作用，导致组织瞬间凝固性坏死，而周围组织并无显著损伤，凝固性坏死组织可逐渐别吸收或瘢痕化，主要适用于治疗组织器官的恶性与良性实体肿瘤。（3）高强度聚焦超声刀第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用1481998年，经国家科技部和有关部门组织专家对该设备进行评估，一致认为：该设备治疗骨肿瘤、乳腺癌、软组织肉瘤和巨块型肝癌等是安全、有效和可行的。1999年3月19日，国家药品监督管理局发文准许其注册，并颁发试生产许可证，2000年获得国家正式生产许可。同年荣获国家技术发明二等奖。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用149③海扶刀的视频教学片第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用④多点超声聚焦治癌仪利用聚焦原理，将多块压电晶体置于半球形盘内，由同步电子发生器同时向每块压电晶体发激励脉冲，压电晶体产生的超声波通过探头与皮肤之间的水囊介质聚焦于体内位于球心(焦点)处的肿瘤位置上，用B超进行肿瘤定位。焦斑区可产生大于80℃的瞬间高温和空化效应，这两者可引起蛋白质变性和细胞结构的改变，从而使肿瘤细胞坏死。超声聚焦治癌技术不需要切割皮肤，治疗深度可达15cm，而且还由于焦斑处为瞬时高温形成，无明显热扩散，克服了射频和微波难以对局部深层组织升温，以及干扰温度测控的缺点。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用多点超声聚焦第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用⑤海扶刀的三大科学问题焦域温度测量问题焦域尺寸问题焦域超声能量的计量问题第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用153①体外冲击波碎石机（ExtracorporealshockwaveLithotripter，ESWL）是应用聚焦技术，通过介质将体外产生的冲击波（或连续超声波）传入体内，将人体深部的结石（如肾结石、尿道结石、胆道结石）震碎，然后自然排出体外。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用（4）体外冲击波碎石机②根据冲击波产生的原理不同，体外冲击波碎石机按其震波源的不同一般分为三类：液电式、电磁式和压电式。国内产品主要是采用液电式的工作原理。

154a.液电式应用较早，于1980年2月2日在德国慕尼黑首次使用于临床。这种碎石机是用水下电极的尖端通过瞬间高压放电产生冲击波，毫微秒级的强脉冲放电产生的液电效应，冲击波经半椭圆球反射体聚焦后，通过水的传播进入人体，其能量作用于第二焦点，结石在冲击波的拉应力和压应力的多次联合作用下粉碎。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用155液电式冲击波碎石通过X射线机或B超定位，由位于半椭球反射体的第一焦点(F1)处的水下火花放电产生的冲击波，经半椭球反射体反射并经水囊介质进入人体，聚焦于反射体的第二焦点(F2)处，被精确定位于第二焦点处的结石被聚焦的高能量密度的冲击波所粉碎。

第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用b.压电式是由许多安装在约50cm球冠上的陶瓷晶体元件，在电脉冲作用下产生压电效应，使晶体快速变形产生机械振动，即电效应转变为机械效应，振动产生冲击波到达球心聚焦进行碎石。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用157c.电磁式碎石机是通过高压电容器对一个线圈放电，放电产生的脉冲电流形成一很强的脉冲磁场，引起机械振动并在介质中形成冲击波，经声透镜聚焦得到增强而粉碎结石。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用158d.三种波源性能比较液电式冲击波波源是最早使用的波源，发展时间长，技术也比较成熟，已广泛应用于临床，其冲击波能量大，但噪声也较大，消耗电极。液电式的冲击波属球面波，对组织的损伤较压电式和电磁式稍大。压电式和电磁式冲击波能量不如液电式，但噪声较小，压电式的噪声更小，都有不需消耗电极和治疗成本低的优点。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用159从碎石效果来看，液电式产生的能量较强，可调范围大，效果较好。压电式产生的是窄脉冲冲击波，功率较小；但波长短，结石粉碎的颗粒小，可以成细砂状粉末，有利于排出体外。电磁式每次转换的能量有一定损失，但能量稳定和重复性较好，能达到较好的碎石效果，其产生的冲击波属平面波，避免直达波的损伤。就人体的安全来说压电式和电磁式较好，对人体的影响较小。从设备的制造工艺和要求方面，压电式晶体的质量和寿命及安装都要求较高，否则每个晶体触发脉冲难以同步。而电磁式的充电电压较高，所以线圈绝缘要求高，如放电次数多易产生短路现象。

第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用160③体外冲击波碎石机的系统由以下部分组成：a.冲击波发生器冲击波发生器由高压脉冲发生器及水下放电电极组成。高压脉冲发生器采用高压电容充放电原理，充电电压约1.8~2.5万伏，由高压开关管控制在1μs内的瞬间放电，引起水的爆发性汽化，产生瞬间压力达1000巴的冲击波。第七章第二部分高频治疗仪，微波治疗仪和超声治疗仪第三节

超声治疗机

超声在临床治疗中的应用161b.水囊介质

由于水与人体组织具有相似的声学特性，所以用去气软水作为传导介质，并有水循环去气泡及加温装置。c.结石定位系统由两个成一定角度的X线电视系统或由一个可旋转的X线电视系统对结石进行定位；有的碎石机采