理疗医学之超声波疗法

1超声波疗法定义：利用频率大于20000Hz的声波治疗疾病的方法。通常用于治疗的超声波为低强度超声波频率:800KHz～1MHz、3MHz,声强:3W/c㎡以下。2超声波的物理基础１、机械振动２、纵波与横波３、频率、周期与波长４、声速与声阻５、声压与声强3１、机械振动：一个物体或质点在某一平衡位置附近做往复运动。产生机械波的条件：波源、弹性介质。超声波特点：方向性强、能量集中、穿透力强，并与传播介质产生各种物理的和生物的效应。4２、纵波与横波纵波：纵波是介质质点的振动方向与传播方向相平行的波。气体和液体中传播纵波。横波：介质质点的振动方向与传播方向相垂直的波。固体中传播横波与纵波。人体软组织中传播的超声波:纵波5３、频率、周期与波长频率：由波源性质决定，是影响超声波治疗的一个重要因素。T=1/fλ=ＣＴ＝Ｃ／f

同一介质中，波速一定，频率越高，波长越短；同一频率的波在不同介质中传播时，波速越大，波长越长。6医用超声波频率

诊断用治疗用其他眼5～7MHz躯体800～1000kHz外科2.5～5MHz乳房5MHz皮肤2.5～5MHz(常用3.2MHz)碎石35MHz腹部、妇产科2.5～3MHz雾化吸入1.4MHz牙钻20～30kHz脑组织1.25MHz洗涤10～20kHz7４、声速与声阻声速：在单位时间内声波传播的距离，通常以C表示，单位是m/s。介质声速介质声速空气（0℃）331软组织1500空气（20℃）343脑组织1541淡水1410~1430肝组织1549海水1510~1540肾组织1561钢5000血液1570骨骼3360脂肪15808声阻：介质的密度与声速的乘积,通常以Z表示.单位是瑞利（rayls)，即g/c㎡s介质密度声速声阻空气0.001293400.00043水（37℃）0.99715231.51石蜡油0.83514201.18石英2.700562915.20血液15701.66软组织15001.52颅骨38605.579５、声压与声强声压:是由介质质点在波动时往返偏离平衡位置而产生的正负压力。与超声波的频率和振幅成正比，与声阻成反比纵波的疏波和密波之间的声压可达几个大气压，有重要的应用价值。声强：单位时间内通过与声波传播方向相垂直的单位面积的能量，通常以Ｉ表示，单位是瓦/厘米（W/c㎡）。用来表示超声波剂量大小。声强与超声波的频率的平方、振幅的平方、声压的平方、介质密度成正比；与声阻成反比。注意：通常超声波治疗剂量在3W/c㎡以下。1011超声波的传播１、反射与折射２、干涉与驻波３、穿透与吸收４、声场与声速12１、反射与折射：入射角越小，两种介质的声阻差越小，反射的能量越少。13２、干涉与驻波干涉：两列声波频率相同，振动方向相同，在空间相遇时恰为波峰与波峰相叠加，波谷与波谷相叠加，使得质点振幅增大，或恰为波峰与波谷相叠加，使得质点的振幅减小。14驻波：两列频率相同、振幅相同的声波在同一直线上沿相反方向传播、叠加后形成的波。特点：在直线上各质点的振幅不同，某些质点始终不动，振幅为0，叫作波节；另一些质点振幅始终最大，为原每一列声波振幅的2倍，叫作波腹；其余各质点的振幅介于0与最大振幅之间。

15３、穿透与吸收超声波在气体中穿透距离最小，液体次之，在固体中穿透距离最大。

半价层：是指超声能量衰减至原有能量的一半时，超声波在介质中穿行的距离。左图：1MHz的超声波在各种组织中的半价层。组织半价层（cm）脑5.0心2.7肾3.5肝4.4脂肪6.8肌肉3.616４、声场与声束声场：声波能量作用的区域。声束：束状传播的超声波。声头的直径越大、频率越高，近声场的长度就越长，扩散角越小。17超声波治疗原理一、超声波的生物物理学特性（一）机械效应微细按摩作用治疗作用：改变组织细胞的体积改变膜的通透性，促进代谢物质的交换，改变细胞的功能，改善细胞缺血缺氧状态，提高组织细胞的再生能力软化瘢痕，松解粘连促进组织再生、血管形成18(二)热效应超声波产热的有关因素：１、频率越高，越易被组织吸收，产热越多。２、机体不同组织吸收声能不一样，产热也不等。周围神经>肌肉>脂肪>全血>水。３、强度越强，产热越多。４、治疗方法不同，产热不等。５、在不同组织的界面处产热较多，如皮下组织与肌肉组织的界面，肌肉组织与骨组织的界面。治疗作用：改善血液循环、止痛、解痉、软化瘢痕、松解粘连19(三)理化效应１、空化作用：超声波在液体介质中传播时产生声压。当产生的负声压超过液体的内聚力时，液体中出现细小空腔。稳定的空腔：改变细胞膜的通透性，使膜内钙离子水平增高，因而可加速组织修复过程，改变神经的电活动，缓解疼痛。暂时的空腔：对组织有破坏作用。２、弥散作用：促进物质交换、使代谢加速、组织营养改善。使药物容易进入细胞内。３、触变作用：使组织的凝胶状态变成溶胶状态，改善组织缺水。４、解聚作用：可使大分子化合物的粘度下降，分子量减少，化学键断裂。使酶的活性增加。５、改变组织氢离子浓度：治疗剂量的超声波可使组织ＰＨ值增加，可减轻炎症和镇痛。2021超声波对组织器官的影响

一、神经系统：１、周围神经：使神经兴奋性增高，传导速度加快，促进神经的损伤愈合，减轻疼痛，有利于传导功能的恢复。２、中枢神经：大脑：刺激细胞能量代谢，脑血管扩张，血流加快，加速侧枝循环的建立和脑细胞功能的恢复。间脑：使心脏收缩加快，血压上升，呼吸、脉搏加速。脊髓：可改变感觉、运动神经的传导。自主神经系统：可引起皮温升高，血液循环加快。22

二、皮肤：提高皮肤血管的通透性，使皮肤轻微充血，增强皮肤汗腺分泌，促进皮肤排泄功能，增强真皮再生能力，加速氧化还原过程，提高皮肤保护性屏障。三、肌肉与结缔组织：１、肌肉组织：使肌肉松弛、肌张力降低。２、结缔组织：小剂量刺激结缔组织增生。较大剂量可使其软化、消散、伸展性增加。四、骨骼：小剂量超声波治疗可以促进骨痂生成。作用于未骨化的骨骺会使骨发育不全。23

五、消化系统：１、胃肠：改善胃肠的血液循环，增加胃酸分泌，解除胃肠痉挛，使胃肠功能正常化。２、肝胆：小剂量超声波可改善肝脏功能，促进肝细胞再生，促进胆汁排出。六、心血管系统：１、心脏：使心肌收缩力增强，解除冠状动脉痉挛，建立侧支循环，促进心肌修复，缩小瘢痕灶，影响心率。２、血管：使血管扩张，血流速度加快，血管通透性增加，血压下降，还可促进溶栓。七、血液：血沉加快，血红蛋白增加，红细胞数增多，淋巴细胞减少，血液pH值增加。24

八、生殖系统：适量的超声波可使精子数目增加，精子活动性增强，受孕率提高。促进卵巢滤泡形成。大剂量的超声波影响胚胎发育。九、眼：可使眼球血管扩张、促进前房与玻璃体内的渗出和出血的吸收和消散，改善视神经营养，恢复眼睛功能。25超声波治疗技术和方法

一、超声波的治疗设备１、超声波的发生逆压电效应：在晶体的两表面加一外电场，则晶体就会发生压缩或伸长的形变。声波的发生过程：将一定频率的交变电压加在石英片的两侧面，石英片的厚度将随着所加电压的周期性变化而产生相同频率的伸缩，即机械振动。这些振动可引起周围介质分子运动，也就是声波。26

２、超声波治疗仪器主机（即超声发生器）：电源电路、高频振荡器、调制器和定时器。声头：又称换能器，是由两面镀有金属层的压电晶体，装在一个圆柱形的金属外壳内构成。多为圆柱形。27282930

３、辅助设备：水槽、水袋、漏斗、声头接管。水槽：供水下治疗用。水槽的材料可为木、塑料、金属、玻璃和陶瓷等，水槽的容积需容纳治疗的肢体和声头。水袋：水袋用塑料或薄橡皮膜制成，袋内水为无气体水。治疗时水袋放置在声头与皮肤之间。用于表面不平的部位。31

漏斗：用塑料等坚实材料制成，治疗时漏斗小口朝下紧压治疗部位，漏斗中加无气体水，声头从漏斗大口放入漏斗，声头表面必须浸在水中。用于小部位或体腔的超声治疗。32声头接管：用与声头表面相同的材料制成，上端紧接声头，下端紧贴皮肤。用于小部位或穴位的治疗。33

３、耦合剂：又称接触剂，应用耦合剂的目的是减少声头与皮肤之间的声能损耗，使得更多的声能进入人体。耦合剂应符合下列条件：声阻应该介于声头表面物质和皮肤的声阻之间、清洁、透明、不污染皮肤、能在皮肤表面停留、不会快速被皮肤吸收、对皮肤无刺激作用、便宜、无气泡。常用耦合剂：甘油、凡士林、石蜡油、蓖麻油、凝胶体、乳胶等。3435二、超声波输出形式１、连续超声波：连续不断地发射的强度恒定不变的等幅波。特点：作用均匀，有明显的机械效应和热效应。36２、脉冲超声波：有规律地间断发射的超声波。

特点：减弱或消除超声波的热作用。37

三、超声波治疗方法（一）超声波的物理特性对治疗方法的影响１、声头与人体皮肤之间的空隙超声波治疗时，绝不能允许声头与人体皮肤之间有空气存在。要求声头紧密接触皮肤，尽量不留空隙，并应用耦合剂填充声头与人体皮肤之间的空隙。

２、声头与治疗部位之间的关系声头的位置应该正好对准需要治疗的部位。声头应尽可能地垂直于治疗部位表面。38

３、声头移动的意义声头的不断移动可以避免在同一位置产生过大的声强、保证治疗部位都在声头直接作用范围之内。４、超声波频率的选择超声波的频率越高，介质对超声波的吸收能力越强，超声波在介质中的穿透能力越差，穿透的距离越小。

治疗部位表浅：3MHz

治疗部位较深：800KHz~1MHz39（二）治疗方法１、治疗方法的选择：直接接触法：是声头与体表直接接触进行治疗的方法。需在治疗部位涂耦合剂。适用于表面平滑、面积较大的部位。固定法：是指治疗中声头固定在治疗部位，不移动。适用于较小部位或痛点。注意剂量要小，一般为移动法剂量的1/3或1/2，最大不超过0.8W/c㎡，并随时询问患者有无反应。移动法：最常用。是指声头在治疗部位做均匀螺旋式推进或做直线往返移动，一般速度为1～2cm/s。404142非直接接触法：是声头与体表不直接接触进行治疗的方法。适用于不规则的部位。水下法：将治疗部位置于水中，声头浸入水内，对准治疗部位，声头和皮肤保持２～4cm的距离。如果声头表面和体表有气泡集聚应拭去气泡再开始治疗。水最好用蒸馏水或煮沸后的温水。常用于手、足部位。434445辅助器治疗法：用水袋、漏斗、声头接管等辅助器进行治疗，适用于不规则或不平的体表和特殊部位，如眼、面部、颈部、关节、体腔等等。水袋法中的水最好用蒸馏水或煮沸后的温水。46（三）治疗剂量治疗剂量的参数：治疗方式、声强、治疗部位表面面积、治疗时间、治疗频度和治疗次数。1．声强需要与波形和治疗方式综合考虑。 注意：急性期小剂量连续超声波脉冲超声波固定法移动法固定法移动法小剂量0.1~0.20.5~0.80.3~0.51.0~1.4中剂量0.3~0.40.9~1.20.6~0.81.5~2.0大剂量0.5~0.81.3~2.00.9~1.02.1~2.547２、治疗时间脉冲超声波比连续超声波的治疗时间可略长，固定法治疗比移动法治疗时间要短。固定法一般用3~5min，移动法用8~15min。如治疗面积大可延长时间，一般不超15min，多选用5~10min。３、治疗面积常用的超声声头有两种，声头的面积分别为1c㎡和5c㎡

，一般超声最短治疗时间为1min/c㎡

，最长的总治疗时间为15分钟.484．治疗频度通常为每日1次，也可隔日1次。5．治疗疗程一般急性病一疗程5~10次，慢性病一疗程15~20次。注意：疗程间隔以２~４周为宜49（四）超声治疗一般操作程序１、治疗前检查机器：各导线连接正常，电源开关、所有按键、旋钮处于正常位置，仪表指针或数字显示为零。２、患者治疗前准备：患者选舒适治疗体位（坐位或卧位），暴露需治疗部位，在治疗部位体表涂耦合剂。如果需要用水下法，准备水槽，将患者治疗部位浸入水中，如果需用辅助器，将辅助器与治疗部位皮肤密切接触。３、将超声声头与患者治疗部位皮肤或辅助器紧密接触。４、打开超声波治疗仪电源开关。50

５、选择输出波形的类型、输出强度和治疗时间后开始治疗。

６、治疗时接触剂必须涂均匀，冬季治疗时接触剂应在加温后使用，水下治疗时水温要适宜。７、治疗中询问患者的感觉，治疗部位可有温热、酸胀感。如果治疗部位出现过热或疼痛感，应立即移动声头，调节剂量，或停止治疗寻找原因。８、治疗结束时，先按照与开机相反的顺序关闭仪器的按键、旋钮，再将声头移开。９、拭去声头和皮肤上的接触剂，擦净皮肤。１０、用75%的酒精消毒声头，然后将声头置于声头架上。51（五）注意事项１、治疗人员自我保护，注意不要用手直接持声头进行治疗，治疗师最好戴双层手套操作，避免过量超声引起手关节疼痛。２、治疗仪器连续使用时，注意检查声头温度，如声头太热，要注意机器休息，以免烫伤患者或损坏仪器。３、声头不能空载，以免反射发生过热而损坏声头内的晶片。４、移动法时，需要在声头上稍加压力，用力和移动速度要均匀，使超声能量均匀分布。52四、超声波药物透入疗法超声药物透入疗法：将药物加入耦合剂中，可通过超声波的作用使药物经过完整的皮肤或黏膜进入体内的一种治疗方法，简称声透疗法。优点：１、药物不受水溶性和电解质限制，也没有极性之分，药可以做成膏、霜剂透入，药源广。２、透入药物的浓度不受离解度限制。

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３、不存在影响作用时间与强度的极化电场问题。

４、超声波透入没有电刺激和电解产物刺激现象，故不会引起皮肤的电烫伤。５、操作简单。缺点：药物透入的量与深度不易确定常用药物：激素类药物、解热镇痛药等。

54四、超声波药物透入疗法超声药物透入疗法：将药物加入耦合剂中，可通过超声波的作用使药物经过完整的皮肤或黏膜进入体内的一种治疗方法，简称声透疗法。优点