超声波疗法课件

超声波疗法第一节、概述

声波是机械振动在介质中传播的机械波。人们能到的声音是频率为16～20000Hz的声波，频率超过20000Hz的声波叫超声波。利用超声波作用于人体达到治疗疾病的方法称为超声波疗法。

1927年R．W．Wood等开始对超声波的生物学作用进行研究，发表了超声波生物效应文章。1933年超声波疗法开始在欧美国家广泛研究和应用。但当时对超声波的性能了解还不够详尽，剂量掌握不好，治疗效果不稳定甚至使用剂量不当引起组织损伤，因此一度被认为超声波疗法对人体有害而禁用，后来经过大量实验研究，发现对其损害作用可通过减小剂量来消除。此后超声波疗法的研究和应用有了进一步的发展。1949年，召开了第一次超声国际医学会议，促进了超声波疗法的发展。目前，我国超声治疗已有相当普遍地开展，并积累了较多的经验。1991年在山东泰安召开了第一届全国超声波治疗学术会议，并建立了超声治疗学会。目前在临床治疗方面，除一般的超声疗法外，还有超声药物透入疗法，超声雾化吸入、超声波与其它理疗因子同时应用的超声复合疗法，如超声一间动电疗法、超声一中频电疗法和超声一直流电疗法等。

超声在治疗上的应用有广阔前景。近年来超声的临床应用又有新的突破，如低功率脉冲超声波可以加速骨愈合，20kHz的超声波粉碎肾与尿路结石，用超声手术刀消除主动脉钙化斑和血栓，在体内进行动脉再通术，还有局部超声加温治癌等，都取得进一步发展。第二节、超声治疗原理

一、超声波的物理特性超声波是物体的机械振动在介质中传播。当物体产生机械振动时，会引起邻近介质(气体，液体或固体)中的质点也在其平衡位置附近作有规律的往返运动(振动)，由于介质中质点间的相互作用，这种振动会逐渐地在周围介质中由近及远地陆续发生，向外传播，这样在介质中就形成一连串疏密相间的波动。和其它形式的波动一样，超声波具有波速、频率、波长、振幅等物理参数，并具有许多重要的物理特性。超声波的性质频率：频率在20000Hz

以上的声波为超声波。常用的超声波频率为0.8MHz、1MHz和3MHz等。频率是影响超声波治疗的一个重要因素，它对超声波的传播速度，穿透能力、吸收作用及理化作用等都有重要的影响。声速与声阻：声速是声波在介质中传播的速度，即单位时间内声波在介质中传播的距离，单位为米／秒(m／s)。超声波传播速度与频率无关，而与介质的特性(弹性、密度，温度，压力等)有关。在不同的介质中声速有很大的差异。一般说固体声速最大、液体次之、气体最小。声阻(或称声阻抗)是介质密度与声速的乘积，它反映了介质的密度和弹性。

波长：波长是波传播时形成的一个完整波的长度，即相邻两个波峰(谷)之间的距离。800kHz的超声波在人体软组织中的波长为1．88mm。1000kHz的超声波为1．50mm。

超声波的传播反射与折射：超声波必须依靠介质才能传播。当它入射到不同介质分界面时，会发生反射与折射。反射波能量与入射波能量之比，称为反射系数，它代表界面对波反射的能力。反射系数与两种介质的声阻有关，两种介质。的声阻相差越大，反射系数就越大，即反射越强。

石英的声阻为1.5X106/cm2,空气的声阻为0.000043X106/cm2，两者相差很大。因此在超声波治疗机中，由石英晶片(超声头)出来的超声波会被空气100％地反射，在超声头与治疗部位之间，即使只有1／1000mm的空气层，超声波也会被全部反射。这就是为什么做超声治疗时，必须要用耦合剂(以填充皮肤与声头之间空气)的道理。干涉与驻波：如果两个频率相同，振动方向相同、并具有恒定相位差的两个波源发生的波，在同一介质中传播，它们在空间各点相遇时，由于两列波振动的叠加，在空间某些点振动始终加强(即波峰与波峰或波谷与波谷叠加)，而在另一些点处，则振动始终减弱或抵消(即被峰与波谷叠加)，这种现象称为波的干涉。能产生干涉现象的两列波称相干波。

两个振幅相同的相干波，在同一直线上沿相反方向传播时，叠加后形成的波为驻波。驻波是波的干涉现象的特例。它的特点是在直线上某些点，始终静止不动，这些点称为波节。另一些点，振幅具有最大值，等于每一列波振幅的两倍，这些点称为波腹，驻波是由波节和波腹相间组成的波，两相邻波节(或波腹)之间的距离等于半个波长。

关于超声波发生干涉现象的原因，是当超声波传播时，如遇到障碍物或不同介质的分界面时发生反射，入射波与反射波的叠加产生干涉。如果超声波的发声晶片位置，与反射界面的距离，正好是半波长的整数倍时，入射波与反射波的叠加会形成驻波。在两种介质分界面处，形成波节或波腹，此同这两种介质的密度有关。驻波在超声治疗中有重要的意义。

超声波的声场、声压与声强

声场与声束：超声波在介质中传播时，声波存在的空间区域，即声波能作用的区域称为声场。因超声波的频率高，具有与光线类似的性质，它可集中成束状沿某一方向传播，这种束状传播的超声波称为声束。在声源(超声头)附近，近似平行束，但远离声源后，声束就会扩散。因超声的束状分布，在治疗时应注意把声头的辐射面对准治疗部位。又因声束中的能量分布不均匀(一般声场中心部分强、边缘弱)，在治疗时还应把超声头在治疗部位，做小范围的缓慢移动，以得到较好的治疗效果。声压：在介质中，有声波传播时的压强，与没有声波传播时的静压强之差，称为声压。超声波的声压，一般都很大，可达几个大气压。这种强大的声压，在许多方面有重要的实用价值。例如超声洗涤、超声雾化、超声碎石、超声消除血栓等。声强：在单位时间内，垂直地通过单位面积的声波能量，称为声强，或称能流密度。它的单位为每平方厘米瓦(W／cm2)。超声波的剂量就是用声强来表示。一般临床剂量在0.1～2.5W／cm2。超声的穿透与吸收

超声波在介质中传播时，因克服介质内摩擦阻力，其能量会逐渐衰减，即声能转化为热能。穿透是指超声波在介质中的行进，吸收就是超声披能量的衰减，声能被转化为热能。介质对超声波的吸收越小，则穿透能力就越强。介质吸收能力或穿透距离与声波的频率、介质的性质(密度、粘滞性、导热性、声速等)有关。频率愈高，吸收愈强，穿透距离就愈小。临床上频率按病变区域的深浅选用：0.8MHz用于深层、3MHz用于浅层、1MHz用于介于二者之间。

通常用半吸收层(又称半价层)来表示介质对超声波的吸收能力，半吸收层就是超声波在介质中传播，能量衰减为原来声能一半时的穿透距离。0.8MHz超声波在肌肉和脂肪中传播时半价层为4.9cm。二、超声波的生物物理效应超声波的机械作用

机械作用是超声波的一个最基本的作用，其它的作用(如热作用、理化作用)都是由它继发产生的。超声波在介质中传播时，能使介质发生疏密交替变化，由此产生很大的正负压力即声压。例如，频率为1MHz治疗剂量的超声波，它在人体组织中产生的声压约为一个细胞承受4～8mg的压力，这样强大而快速变化的压力，使细胞的容积和运动也随之发生变化，这就形成了对肌体组织、细胞的微细按摩作用，此称“微细按摩”

或“细胞按摩”。这种微细按摩，就是超声对肌体组织的一种重要机械作用。它可以引起细胞原浆的微流，原浆颗粒旋转，细胞内溶物移动和细胞内部结构改变等。因机械作用可改变细胞功能，所以在治疗上有重要的意义。 超声的细微按摩作用，可以加强局部血液循环，改善细胞缺血。缺氧状态，可以影响细胞膜的弥散过程，增强其渗透性，加速代谢产物的排出，改善组织营养状态，提高细胞的再生能力。所以，有人把超声波看作新陈代谢和弥散过程的加速剂。超声的机械作用还可以便坚硬的结缔组织延长、变软，使粘连的组织得到松解，可促进血管形成和组织再生，因此超声波在修复伤口、软化瘢痕、解除挛缩等方面有其独特的作用。超声波的热作用

超声波在介质中穿过时，它的声能被介质吸收而产生热，超声波在肌体内产生热是一种组织内生热，这种热效应具有重要的治疗作用。因此超声治疗也曾被称为“超声透热”疗法。

超声波在不同介质的分界面处，由于界面的反射波与行波叠加形成驻波，这时不同离子运动速度的差别较大，从而造成较大的摩擦力而生热。所以，在两种不同组织的交界处产热较多，如皮下组织与肌肉的交界处，肌肉与骨骼的交界处，这个特性对治疗关节、韧带等运动创伤、类风湿性关节炎等都有很大的实际意义。实验证明，用1MHz频率的超声波，1W/cm2的强度作用于大腿前下部，在肌肉与骨界面1cm内温度可上升5～7℃。

连续与脉冲两种方式的超声波都可使组织生热，但脉冲输出的超声波所产生的总热量明显低于连续方式，尤其脉冲间歇期长的更为明显。固定法治疗相当于连续输出脉冲，因此固定法比移动法产热多。例如同用1．2W／Cm2的剂量治疗5分钟，固定法引起皮温上升比移动法约高1．5℃。

超声产热的特点是局部性的，其范围是从声头作用处的皮肤开始向组织深处延伸。在近声头处作用强度强，远离声头处弱，中心部位强，周围区域弱，产热作用也与此一致。超声波在组织中所产生的热量，通过组织的传导和血流而散失。约80％的热量是经血液循环带走(平均每秒钟运走3—3．5％)，约20％的热量是靠组织传导而散失。再加上人体神经系统的调节作用，因此不会出现局部的热积累而发生过热损伤。但在不同组织界面处，因产生驻波可能出现过热现象而损害组织，这一点应该注意。

由于超声波热的作用，可使局部血管扩张，血流加速，代谢增强，肌张力下降，疼痛减轻、结缔组织的延展性增加，所以可用它来治疗疾病。超声波的理化作用

在超声波作用下，基于机械的和热的作用，还可能继发产生多种生物理化作用，这种物’理的和化学的变化对机体有重要的影响，在治疗上有重要意义。空化作用：超声波作用于液体介质时，液体会受到强大声压的作用。正声压区(稠密区)液体受到压力，负声压区(稀疏区)液体受到张力。当液体处于负声压作用下，所受张力或拉力超过液体的内聚力时，则液体中会出现细小空腔，这就是空化现象。形成空腔时在空腔内壁会出现正、负电荷分布。当声压变化时，空腔会很快地破灭，随之有高热、高压，放电、发光等现象。因此空化作用对肌体组织有破坏作用。空化现象的产生与超声的频率、强度有关。当频率比较低时容易发生。目前临床上所用剂量的800kHz的超声波从未发现空化现象，所以在理疗中很少考虑这种作用。

弥散作用：超声波可以增加弥散作用，这是因为超声波提高了生物膜的渗透性。因此将药物与超声波合并使用，可以使药物更容易进入细菌体内，提高细菌对药物的敏感性，增强药物的杀菌作用。另外，弥散还对病理改变的组织有促进其恢复的作用。改变组织的氢离子浓度：在超声波作用下，·组织内的酸碱度发生改变。治疗剂量的超．声波可使组织的pH值向碱性方向变化，这对减轻炎症(炎症时偏酸性)和镇痛有利。触变作用：超声波的机械作用可引起液化反应，使凝胶软化成溶胶状态。这种“软化”作用可用来解释超声波对肌肉、肌腱组织退行性变化疾病的治疗作用。如类风湿性关节炎，关节、韧带、肌腱等退行性病变。

三、超声波的生物学和生理学作用

超声的生物学和生理学作用，对临床工作有重要意义。这方面报道较多，但多是动物实验资料。由于实验方法不同，故结果差异较大。下面仅总结大部分实验结果以供临床应用时参考。皮肤

适当剂量的超声波治疗时，皮肤有轻微的震颤感和温热感，用固定法或大剂量时有明显的热感，甚至有难以耐受的灼痛感。超声治疗后皮肤有轻微充血，但无明显红斑。这种充血可改善皮肤营养，加强上皮形成，促进真皮再生，故可治疗伤口。肌肉和结缔组织

超声波可使挛缩的肌肉松弛。当结缔组织过度增生时，较大剂量的超声可使其软化，伸展性增强，故可治疗疤痕。大剂量可使肌肉弹性消失，肌肉硬化，进行性坏死。

骨骼

骨骼对超声波吸收能力强，但在超声作用下，在骨、软骨，骨膜，骨髓之间，因界面反射而形成高温，因此剂量过大可引起骨膜疼痛。小剂量的超声可刺激骨痂生长，大剂量可使骨愈合迟缓。作用于未骨化的骨骺可使骨发育不全，故幼儿骨骺处禁用超声波治疗。神经系统中枢神经：可扩张脑血管，使血流加速，侧支循环重新建立，有利于损伤的脑细胞功能恢复，故可用来治脑出血，脑栓塞所致的偏瘫。大剂量可使平衡器官受损伤，引起眩晕、眼球震颤等。周围神经：与剂量关系大，在一定剂量内表现为兴奋性和传导速度等机能上的可逆性变化。大剂量可致机能与形态上的不可逆变化，形成损伤。植物神经超声波对植物神经有直接作用。如作用于星状神经节可使手指皮温上升3℃。作用于腰部交感神经节可使同侧下肢血液循环加快，足趾皮肤温度增高。心血管系统 小剂量超声可以扩张冠状动脉，解除血管痉挛，它可使心脏毛细血管充血，心肌梗塞灶缩小，侧支循环形成，瘢痕受到抑制。大剂量可使心包膜下出血，心肌点状坏死，肉芽增生，瘢痕形成，心脏活动节律改变。

小剂量超声可扩张血管，改善血液循环，加速渗出吸收。大剂量可使血管内皮肿胀，甚至血管破裂。血液

经超声波处理后，血液中的血红蛋白、血沉变快，血液氢离子浓度移向碱性、淋巴细胞、嗜酸性细胞减少，出血时间短，血液凝固加速，血中尿酸、乳酸、胆固醇减少，血糖下降。脾脏对超声波特别敏感，超声作用后脾

脏立即出现充血现象。长时间作用后可发现充血、瘀血、被膜松软，大剂量可致破坏性损害。因此在腹壁做超声治疗时，往往皮肤未发现损伤，而脾脏已受损害，故应注意。消化系统胃肠：超声可使胃酸分泌增加，胃肠蠕动增强，因此超声可用于治疗胃和十二指肠溃疡。大剂量超声可致血管扩张，管壁细胞肿胀，循环紊乱，胃肠瘀血、水肿，出血、坏死、穿孔等。肝、胆小剂量超声能改善肝脏的功能，使胆囊收缩增强、胆汁排出增加。大剂量对肝脏有损害作用，使肝糖原贮存能力消失，肝被膜下明显充血，肝包膜松软。生殖系统

超声对卵巢功能有刺激作用，它可促进滤泡形成，提前子宫内膜蜕变周期。超声作用于雄性睾丸，可见精于数目显著增多，精于活动性增加，有利于增强受孕率。大剂量超声可使动物流产(尤其妊娠前半期)。故对妊娠妇女一般下腹与腰骶部不作超声波治疗。同样，大剂量作用于动物睾丸可见精子进行性萎缩，核与细胞浆有明显变性，核浓缩，出现巨细胞，因此可用于节育。眼小剂量超声可治疗眼病，它可加强生物膜的弥散作用，对透明质酸有解聚作用，并可通过神经反射调节血管，使晶体、玻璃体吸收能力加强，减轻炎症反应，促进炎症吸收，加快组织修复，刺激角膜再生，改善视网膜的血液和淋巴循环，对视网膜的营养和代谢有良好的影响。大剂量超声可使角膜水肿、坏死。

内分泌系统

超声波对内分泌的作用非常复杂，有中枢神经和植物神经参与。超声作用于动物脑垂体，可发现动物脱毛。超声作用于甲状腺，发现甲状腺吸收碘的数值下降，甲状腺泡上皮浓缩能力部分丧失。大剂量超声可影响内分泌功能，甚至造成组织学上不可逆损害。

第三节、超声波治疗技术一、超声波治疗机

超声波治疗机是一种用于治疗的超声波设备。它的频率多在800～3000kHz。超声治疗机分为主机与声头两个部分。主机

它包括电源、高频振荡器和报时器等电子电路。声头

实际上就是换能器，是由压电晶片，并在其两侧面镀上很薄的金属层(电极)构成的。超声头一般是柱形的，因

治疗部位和剂量的不同，声头的尺寸大小也有所不同。根据不同的需要，声头形状也可不同。如穴位超声治疗声头，就做成锥形的，前辐射面很小，以便于进行穴位治疗。超声的辐射方式连续辐射：在治疗时间内，超声波通过声头向治疗部位连续不断地发射超声波，又称连续超声波治疗。脉冲辐射在规定的治疗时间内，超声波以脉冲方式断续地向组织内辐射，其波形间有间隙，又称脉冲超声波。常用的脉冲频率为每秒50—100次，每次脉冲持续时间与辐射间隙时间长短有一定比例，称脉冲通断比，常用的有1／2、1／5，1／10、1／20。脉冲辐射方式的优点在于减少超声在组织中热的形成，充分发挥超声的非热效应。二、治疗技术和方法直接接触法声头与体表直接接触进行治疗的方法。为保持声头和皮肤紧密接触，需在治疗部位涂以耦合剂。这种治疗方法中还分移动法和固定法两种。移动法即声头在治疗部位均匀螺旋式划圈移动或直线往返移动，固定法是声头固定在治疗部位，一般用于病变较小的部位或痛点。水下辐射法 治疗部位和声头均浸在水中，超声波经水作用于治疗部位。声头正对治疗部位，保持2～4cm的距离。此法用于治疗表面不规则的部位，如手、足等。治疗剂量强度由于病情不一，个体对超声波的反应不一，难于首诊确定合适剂量，可先选择中间剂量o.6w/cm2实验治疗，按反应加减。时间固定法5分钟／次。移动法5～10分钟／次。脉冲15～20分钟／次。疗程急性病6-8次，慢性病10-15次或更长。操作注意事项治疗时应先将声头接触治疗部位或浸入水中方能调节输出，切忌声头空载，防止反射致晶片过热损坏。治疗中应经常询问患者感觉，如有烧灼疼痛感应立即停止治疗，找出原因，予以纠正。接触治疗时，接触剂必须涂匀，声头与治疗部位皮肤应紧密接触。使用辅助器件时。移动法操作时，必须缓慢移动、稍加压力，力量要均匀。第四节、超声复合疗法一、超声电疗法超声—电疗法是近年发展起来的一项新技术。它是应用超声波和电疗两种不同作用的物理因子结合治疗的方法，它具有两种治疗的叠加作用，因而大大提高了治疗效果。目前常用的有超声—中频电疗法，超声—干扰电疗法，超声—脉冲电疗法，超声—直流电疗法等。下面以超声一中频电疗法为例进行解释。以超声波治疗用的声头做为主电极，中频电疗法的另一电极固定于身体某部位，做为副电极。治疗时声头在治疗部位缓慢地移动，这样同时有超声波和中频电输入人体。由于两种治疗的叠加，所以止痛和加强血液循环都较强。二、超声药物透入疗法治疗原理

将所需药物加入耦合剂中，通过超声波的作用，使药物经过皮肤和粘膜透入人体内。由于超声波的机械振动，对细胞有微细的按摩作用，能够提高细胞膜的通透性，加强药物在体内的弥散过程，使药物通过细胞膜进入细胞内。超声波的热效应使毛细血管扩张，促进了药物的透入和弥散。由于超声波的作用，细胞结构发生变化，使酶的催化过程改变，提高于细胞对药物的敏感性。设备、方法与常用药物机器：用800kHz或1MHz的超声波治疗机。耦合剂：将透入的药物按比例加入相应的耦合剂中，搅拌均匀即可。如水溶性药物直接溶于水中，脂溶性药物加入羊毛脂中，制成油膏或霜剂备用。有人主张

用甲基纤维素与药物混合成浆状，再加入35％的硫酸镁和30％的二甲基亚砜，这样可增大皮肤的通透性，增加药物的透入量。常用药：氢化可的松，菸酸，组织胺、磺胺等各种抗菌素。常用的中药有红花，丹参、乌头，板蓝根等浸出液或煎剂。超声药物透入的特点（与直流电透入比较)直流电透入的药物必须是能溶于水，能电离的物质(粉剂不能透入，可的松不是离子没有极性也难透入)，所以药源局限。超声波透入的药物不限于水溶性和电解质，也没有极性之分，可制成膏，霜透入，故药源广。直流电透入的药量与药物离子浓度关系大，浓度小、透入少，而超过一定浓度，透入量反而减入。超声透入不受此限制。

直流电治疗一定时间或一定强度时，产生电解，影响药物的透入。另外电解改变了酸碱度，易使药物破坏，

而超声波不存在影响作用强度与时间的极化电场问题。超声透入没有直流电的电刺激和电解产物的刺激现象，也不会发生电烫伤。

操作方便，直流电的电极，衬垫处理较麻烦。

三、超声雾化吸入疗法

方法原理超声雾化吸入疗法是利用超声的作用将药液变成雾状颗粒，通过吸入直接作用于呼吸道来治疗呼吸道疾病的一种方法。由超声器雾化后的药液成气雾状，其雾滴直径约1—8um,吸入时可深达肺泡，所以药物可直接作用于呼吸道病变处。当吸入的药液达到一定量时，可控制呼吸道粘膜的炎症，减轻粘膜水肿，解除支气管痉挛，稀释支气管分泌物使易排出，从而改善通气功能。

作用特点

药物可直接作用于呼吸道，局部药物浓度高，因而用药量较少，雾化均匀，可润湿呼吸道，具有空气离子化作用，全身反应少，操作简便，仪器小便于携带。治疗方法超声雾化器：用1300～2500kHz的超声，通过水为介质的槽传递到雾化罐内，罐内贮存所需药液，超声振动作用于罐内液体、产生雾滴。常用药物：庆大霉素、卡那霉素、舒喘灵、必嗽平、沐舒坦、地塞米松、中药等，可根据病情选择。吸入：常用面罩式，将面罩置于患者口鼻前，不完全密闭，用后面罩消毒较卫生和方便，老少均可使用。还有口含管和超声雾化器与呼吸器送气管串联应用等方式。每日1—3次，每次10～20分钟，1～2周为一疗程。

注意事项

药物要求水溶性，无强烈刺激，无毒性，不引起过敏反应、性能稳定，雾化液要新鲜，用时配制，治疗时嘱患者进行慢而深地吸气。每个病人治疗完毕，所用的面罩，雾化罐，管道要清洗及消毒。适应证

急慢性咽、喉炎、气管炎、支气管炎、肺炎等、慢性阻塞性肺部疾患(慢性支气管炎、肺气肿、支气管哮喘)，肺心病、肺不张、肺结核、矽肺、胸外科术后、声带息肉术后等。

第五节、超声波的临床应用

超声波治疗应用的范围很广，可用于内科、神经科、外科、妇科、眼科、口腔科等疾病。现举例如下：一、内科疾病

慢性支气管炎、支气管哮喘

做超声穴位治疗，选大椎、天突、膻中、肺俞、穴位，每穴5分钟，10—20次为一个疗程/

慢性胆囊炎声头置腹直肌外侧与肋弓交界处，同时在阳陵泉穴治