理療醫(yī)學之超聲波療法

1超聲波療法定義：利用頻率大于20000Hz的聲波治療疾病的方法。通常用于治療的超聲波為低強度超聲波頻率:800KHz～1MHz、3MHz,聲強:3W/c㎡以下。2超聲波的物理基礎(chǔ)１、機械振動２、縱波與橫波３、頻率、周期與波長４、聲速與聲阻５、聲壓與聲強3１、機械振動：一個物體或質(zhì)點在某一平衡位置附近做往復運動。產(chǎn)生機械波的條件：波源、彈性介質(zhì)。超聲波特點：方向性強、能量集中、穿透力強，并與傳播介質(zhì)產(chǎn)生各種物理的和生物的效應(yīng)。4２、縱波與橫波縱波：縱波是介質(zhì)質(zhì)點的振動方向與傳播方向相平行的波。氣體和液體中傳播縱波。橫波：介質(zhì)質(zhì)點的振動方向與傳播方向相垂直的波。固體中傳播橫波與縱波。人體軟組織中傳播的超聲波:縱波5３、頻率、周期與波長頻率：由波源性質(zhì)決定，是影響超聲波治療的一個重要因素。T=1/fλ=ＣＴ＝Ｃ／f

同一介質(zhì)中，波速一定，頻率越高，波長越短；同一頻率的波在不同介質(zhì)中傳播時，波速越大，波長越長。6醫(yī)用超聲波頻率

診斷用治療用其他眼5～7MHz軀體800～1000kHz外科2.5～5MHz乳房5MHz皮膚2.5～5MHz(常用3.2MHz)碎石35MHz腹部、婦產(chǎn)科2.5～3MHz霧化吸入1.4MHz牙鉆20～30kHz腦組織1.25MHz洗滌10～20kHz7４、聲速與聲阻聲速：在單位時間內(nèi)聲波傳播的距離，通常以C表示，單位是m/s。介質(zhì)聲速介質(zhì)聲速空氣（0℃）331軟組織1500空氣（20℃）343腦組織1541淡水1410~1430肝組織1549海水1510~1540腎組織1561鋼5000血液1570骨骼3360脂肪15808聲阻：介質(zhì)的密度與聲速的乘積,通常以Z表示.單位是瑞利（rayls)，即g/c㎡s介質(zhì)密度聲速聲阻空氣0.001293400.00043水（37℃）0.99715231.51石蠟油0.83514201.18石英2.700562915.20血液15701.66軟組織15001.52顱骨38605.579５、聲壓與聲強聲壓:是由介質(zhì)質(zhì)點在波動時往返偏離平衡位置而產(chǎn)生的正負壓力。與超聲波的頻率和振幅成正比，與聲阻成反比縱波的疏波和密波之間的聲壓可達幾個大氣壓，有重要的應(yīng)用價值。聲強：單位時間內(nèi)通過與聲波傳播方向相垂直的單位面積的能量，通常以Ｉ表示，單位是瓦/厘米（W/c㎡）。用來表示超聲波劑量大小。聲強與超聲波的頻率的平方、振幅的平方、聲壓的平方、介質(zhì)密度成正比；與聲阻成反比。注意：通常超聲波治療劑量在3W/c㎡以下。1011超聲波的傳播１、反射與折射２、干涉與駐波３、穿透與吸收４、聲場與聲速12１、反射與折射：入射角越小，兩種介質(zhì)的聲阻差越小，反射的能量越少。13２、干涉與駐波干涉：兩列聲波頻率相同，振動方向相同，在空間相遇時恰為波峰與波峰相疊加，波谷與波谷相疊加，使得質(zhì)點振幅增大，或恰為波峰與波谷相疊加，使得質(zhì)點的振幅減小。14駐波：兩列頻率相同、振幅相同的聲波在同一直線上沿相反方向傳播、疊加后形成的波。特點：在直線上各質(zhì)點的振幅不同，某些質(zhì)點始終不動，振幅為0，叫作波節(jié)；另一些質(zhì)點振幅始終最大，為原每一列聲波振幅的2倍，叫作波腹；其余各質(zhì)點的振幅介于0與最大振幅之間。

15３、穿透與吸收超聲波在氣體中穿透距離最小，液體次之，在固體中穿透距離最大。

半價層：是指超聲能量衰減至原有能量的一半時，超聲波在介質(zhì)中穿行的距離。左圖：1MHz的超聲波在各種組織中的半價層。組織半價層（cm）腦5.0心2.7腎3.5肝4.4脂肪6.8肌肉3.616４、聲場與聲束聲場：聲波能量作用的區(qū)域。聲束：束狀傳播的超聲波。聲頭的直徑越大、頻率越高，近聲場的長度就越長，擴散角越小。17超聲波治療原理一、超聲波的生物物理學特性（一）機械效應(yīng)微細按摩作用治療作用：改變組織細胞的體積改變膜的通透性，促進代謝物質(zhì)的交換，改變細胞的功能，改善細胞缺血缺氧狀態(tài)，提高組織細胞的再生能力軟化瘢痕，松解粘連促進組織再生、血管形成18(二)熱效應(yīng)超聲波產(chǎn)熱的有關(guān)因素：１、頻率越高，越易被組織吸收，產(chǎn)熱越多。２、機體不同組織吸收聲能不一樣，產(chǎn)熱也不等。周圍神經(jīng)>肌肉>脂肪>全血>水。３、強度越強，產(chǎn)熱越多。４、治療方法不同，產(chǎn)熱不等。５、在不同組織的界面處產(chǎn)熱較多，如皮下組織與肌肉組織的界面，肌肉組織與骨組織的界面。治療作用：改善血液循環(huán)、止痛、解痙、軟化瘢痕、松解粘連19(三)理化效應(yīng)１、空化作用：超聲波在液體介質(zhì)中傳播時產(chǎn)生聲壓。當產(chǎn)生的負聲壓超過液體的內(nèi)聚力時，液體中出現(xiàn)細小空腔。穩(wěn)定的空腔：改變細胞膜的通透性，使膜內(nèi)鈣離子水平增高，因而可加速組織修復過程，改變神經(jīng)的電活動，緩解疼痛。暫時的空腔：對組織有破壞作用。２、彌散作用：促進物質(zhì)交換、使代謝加速、組織營養(yǎng)改善。使藥物容易進入細胞內(nèi)。３、觸變作用：使組織的凝膠狀態(tài)變成溶膠狀態(tài)，改善組織缺水。４、解聚作用：可使大分子化合物的粘度下降，分子量減少，化學鍵斷裂。使酶的活性增加。５、改變組織氫離子濃度：治療劑量的超聲波可使組織ＰＨ值增加，可減輕炎癥和鎮(zhèn)痛。2021超聲波對組織器官的影響

一、神經(jīng)系統(tǒng)：１、周圍神經(jīng)：使神經(jīng)興奮性增高，傳導速度加快，促進神經(jīng)的損傷愈合，減輕疼痛，有利于傳導功能的恢復。２、中樞神經(jīng)：大腦：刺激細胞能量代謝，腦血管擴張，血流加快，加速側(cè)枝循環(huán)的建立和腦細胞功能的恢復。間腦：使心臟收縮加快，血壓上升，呼吸、脈搏加速。脊髓：可改變感覺、運動神經(jīng)的傳導。自主神經(jīng)系統(tǒng)：可引起皮溫升高，血液循環(huán)加快。22

二、皮膚：提高皮膚血管的通透性，使皮膚輕微充血，增強皮膚汗腺分泌，促進皮膚排泄功能，增強真皮再生能力，加速氧化還原過程，提高皮膚保護性屏障。三、肌肉與結(jié)締組織：１、肌肉組織：使肌肉松弛、肌張力降低。２、結(jié)締組織：小劑量刺激結(jié)締組織增生。較大劑量可使其軟化、消散、伸展性增加。四、骨骼：小劑量超聲波治療可以促進骨痂生成。作用于未骨化的骨骺會使骨發(fā)育不全。23

五、消化系統(tǒng)：１、胃腸：改善胃腸的血液循環(huán)，增加胃酸分泌，解除胃腸痙攣，使胃腸功能正?；?。２、肝膽：小劑量超聲波可改善肝臟功能，促進肝細胞再生，促進膽汁排出。六、心血管系統(tǒng)：１、心臟：使心肌收縮力增強，解除冠狀動脈痙攣，建立側(cè)支循環(huán)，促進心肌修復，縮小瘢痕灶，影響心率。２、血管：使血管擴張，血流速度加快，血管通透性增加，血壓下降，還可促進溶栓。七、血液：血沉加快，血紅蛋白增加，紅細胞數(shù)增多，淋巴細胞減少，血液pH值增加。24

八、生殖系統(tǒng)：適量的超聲波可使精子數(shù)目增加，精子活動性增強，受孕率提高。促進卵巢濾泡形成。大劑量的超聲波影響胚胎發(fā)育。九、眼：可使眼球血管擴張、促進前房與玻璃體內(nèi)的滲出和出血的吸收和消散，改善視神經(jīng)營養(yǎng)，恢復眼睛功能。25超聲波治療技術(shù)和方法

一、超聲波的治療設(shè)備１、超聲波的發(fā)生逆壓電效應(yīng)：在晶體的兩表面加一外電場，則晶體就會發(fā)生壓縮或伸長的形變。聲波的發(fā)生過程：將一定頻率的交變電壓加在石英片的兩側(cè)面，石英片的厚度將隨著所加電壓的周期性變化而產(chǎn)生相同頻率的伸縮，即機械振動。這些振動可引起周圍介質(zhì)分子運動，也就是聲波。26

２、超聲波治療儀器主機（即超聲發(fā)生器）：電源電路、高頻振蕩器、調(diào)制器和定時器。聲頭：又稱換能器，是由兩面鍍有金屬層的壓電晶體，裝在一個圓柱形的金屬外殼內(nèi)構(gòu)成。多為圓柱形。27282930

３、輔助設(shè)備：水槽、水袋、漏斗、聲頭接管。水槽：供水下治療用。水槽的材料可為木、塑料、金屬、玻璃和陶瓷等，水槽的容積需容納治療的肢體和聲頭。水袋：水袋用塑料或薄橡皮膜制成，袋內(nèi)水為無氣體水。治療時水袋放置在聲頭與皮膚之間。用于表面不平的部位。31

漏斗：用塑料等堅實材料制成，治療時漏斗小口朝下緊壓治療部位，漏斗中加無氣體水，聲頭從漏斗大口放入漏斗，聲頭表面必須浸在水中。用于小部位或體腔的超聲治療。32聲頭接管：用與聲頭表面相同的材料制成，上端緊接聲頭，下端緊貼皮膚。用于小部位或穴位的治療。33

３、耦合劑：又稱接觸劑，應(yīng)用耦合劑的目的是減少聲頭與皮膚之間的聲能損耗，使得更多的聲能進入人體。耦合劑應(yīng)符合下列條件：聲阻應(yīng)該介于聲頭表面物質(zhì)和皮膚的聲阻之間、清潔、透明、不污染皮膚、能在皮膚表面停留、不會快速被皮膚吸收、對皮膚無刺激作用、便宜、無氣泡。常用耦合劑：甘油、凡士林、石蠟油、蓖麻油、凝膠體、乳膠等。3435二、超聲波輸出形式１、連續(xù)超聲波：連續(xù)不斷地發(fā)射的強度恒定不變的等幅波。特點：作用均勻，有明顯的機械效應(yīng)和熱效應(yīng)。36２、脈沖超聲波：有規(guī)律地間斷發(fā)射的超聲波。

特點：減弱或消除超聲波的熱作用。37

三、超聲波治療方法（一）超聲波的物理特性對治療方法的影響１、聲頭與人體皮膚之間的空隙超聲波治療時，絕不能允許聲頭與人體皮膚之間有空氣存在。要求聲頭緊密接觸皮膚，盡量不留空隙，并應(yīng)用耦合劑填充聲頭與人體皮膚之間的空隙。

２、聲頭與治療部位之間的關(guān)系聲頭的位置應(yīng)該正好對準需要治療的部位。聲頭應(yīng)盡可能地垂直于治療部位表面。38

３、聲頭移動的意義聲頭的不斷移動可以避免在同一位置產(chǎn)生過大的聲強、保證治療部位都在聲頭直接作用范圍之內(nèi)。４、超聲波頻率的選擇超聲波的頻率越高，介質(zhì)對超聲波的吸收能力越強，超聲波在介質(zhì)中的穿透能力越差，穿透的距離越小。

治療部位表淺：3MHz

治療部位較深：800KHz~1MHz39（二）治療方法１、治療方法的選擇：直接接觸法：是聲頭與體表直接接觸進行治療的方法。需在治療部位涂耦合劑。適用于表面平滑、面積較大的部位。固定法：是指治療中聲頭固定在治療部位，不移動。適用于較小部位或痛點。注意劑量要小，一般為移動法劑量的1/3或1/2，最大不超過0.8W/c㎡，并隨時詢問患者有無反應(yīng)。移動法：最常用。是指聲頭在治療部位做均勻螺旋式推進或做直線往返移動，一般速度為1～2cm/s。404142非直接接觸法：是聲頭與體表不直接接觸進行治療的方法。適用于不規(guī)則的部位。水下法：將治療部位置于水中，聲頭浸入水內(nèi)，對準治療部位，聲頭和皮膚保持２～4cm的距離。如果聲頭表面和體表有氣泡集聚應(yīng)拭去氣泡再開始治療。水最好用蒸餾水或煮沸后的溫水。常用于手、足部位。434445輔助器治療法：用水袋、漏斗、聲頭接管等輔助器進行治療，適用于不規(guī)則或不平的體表和特殊部位，如眼、面部、頸部、關(guān)節(jié)、體腔等等。水袋法中的水最好用蒸餾水或煮沸后的溫水。46（三）治療劑量治療劑量的參數(shù)：治療方式、聲強、治療部位表面面積、治療時間、治療頻度和治療次數(shù)。1．聲強需要與波形和治療方式綜合考慮。 注意：急性期小劑量連續(xù)超聲波脈沖超聲波固定法移動法固定法移動法小劑量0.1~0.20.5~0.80.3~0.51.0~1.4中劑量0.3~0.40.9~1.20.6~0.81.5~2.0大劑量0.5~0.81.3~2.00.9~1.02.1~2.547２、治療時間脈沖超聲波比連續(xù)超聲波的治療時間可略長，固定法治療比移動法治療時間要短。固定法一般用3~5min，移動法用8~15min。如治療面積大可延長時間，一般不超15min，多選用5~10min。３、治療面積常用的超聲聲頭有兩種，聲頭的面積分別為1c㎡和5c㎡

，一般超聲最短治療時間為1min/c㎡

，最長的總治療時間為15分鐘.484．治療頻度通常為每日1次，也可隔日1次。5．治療療程一般急性病一療程5~10次，慢性病一療程15~20次。注意：療程間隔以２~４周為宜49（四）超聲治療一般操作程序１、治療前檢查機器：各導線連接正常，電源開關(guān)、所有按鍵、旋鈕處于正常位置，儀表指針或數(shù)字顯示為零。２、患者治療前準備：患者選舒適治療體位（坐位或臥位），暴露需治療部位，在治療部位體表涂耦合劑。如果需要用水下法，準備水槽，將患者治療部位浸入水中，如果需用輔助器，將輔助器與治療部位皮膚密切接觸。３、將超聲聲頭與患者治療部位皮膚或輔助器緊密接觸。４、打開超聲波治療儀電源開關(guān)。50

５、選擇輸出波形的類型、輸出強度和治療時間后開始治療。

６、治療時接觸劑必須涂均勻，冬季治療時接觸劑應(yīng)在加溫后使用，水下治療時水溫要適宜。７、治療中詢問患者的感覺，治療部位可有溫熱、酸脹感。如果治療部位出現(xiàn)過熱或疼痛感，應(yīng)立即移動聲頭，調(diào)節(jié)劑量，或停止治療尋找原因。８、治療結(jié)束時，先按照與開機相反的順序關(guān)閉儀器的按鍵、旋鈕，再將聲頭移開。９、拭去聲頭和皮膚上的接觸劑，擦凈皮膚。１０、用75%的酒精消毒聲頭，然后將聲頭置于聲頭架上。51（五）注意事項１、治療人員自我保護，注意不要用手直接持聲頭進行治療，治療師最好戴雙層手套操作，避免過量超聲引起手關(guān)節(jié)疼痛。２、治療儀器連續(xù)使用時，注意檢查聲頭溫度，如聲頭太熱，要注意機器休息，以免燙傷患者或損壞儀器。３、聲頭不能空載，以免反射發(fā)生過熱而損壞聲頭內(nèi)的晶片。４、移動法時，需要在聲頭上稍加壓力，用力和移動速度要均勻，使超聲能量均勻分布。52四、超聲波藥物透入療法超聲藥物透入療法：將藥物加入耦合劑中，可通過超聲波的作用使藥物經(jīng)過完整的皮膚或黏膜進入體內(nèi)的一種治療方法，簡稱聲透療法。優(yōu)點：１、藥物不受水溶性和電解質(zhì)限制，也沒有極性之分，藥可以做成膏、霜劑透入，藥源廣。２、透入藥物的濃度不受離解度限制。

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３、不存在影響作用時間與強度的極化電場問題。

４、超聲波透入沒有電刺激和電解產(chǎn)物刺激現(xiàn)象，故不會引起皮膚的電燙傷。５、操作簡單。缺點：藥物透入的量與深度不易確定常用藥物：激素類藥物、解熱鎮(zhèn)痛藥等。

54四、超聲波藥物透入療法超聲藥物透入療法：將藥物加入耦合劑中，可通過超聲波的作用使藥物經(jīng)過完整的皮膚或黏膜進入體內(nèi)的一種治療方法，簡稱聲透療法。優(yōu)點