一、超声波的定义
声源的机械振动能引起周围弹性介质的振动，振动沿着介质由近及远地传播，形成机械波——声波。超声波是一种声波，是超出人的听觉界限的声波。人能听到的声音频率为16~Hz，频率高于Hz的声波叫超声波。
二、超声波的发生
声波的产生可以通过机械振动，如吹哨时簧片的振动发出哨声。对于频率较高的超声波，可以通过强烈的气体或液体激起固体振动产生，但通常就用电声转换系统产生。
某些晶体如石英、钛酸钡、锆酸-钛酸铅等，在一定的外力作用下，晶体发生压缩或伸长变形，在物质表面出现电荷，这种由力转化为电的形象叫作压电效应。相反，如果上述这些晶体处于交变的电场中，它们的形态就会随着电场的变化频率而发生压缩或伸长的变形，形成了有规律的晶体的机械振动。这种由电产生变形的现象叫作逆压电效应。
交变电场中，晶体的机械振动引起周围介质的质点在其平衡位置附近有规律的往返运动，这种振动在人质中逐渐由近及远地陆续发生，向外传播，在介质中形成一连串疏密相间的波动，形成超声波。
超声波的发生主要是通过逆压电效应，外加的交变电场的变化频率决定了超声波的频率。为了达到最好的晶体振动效果，需将晶体切割成合适的尺寸，以使电场的变化频率与晶体固有的振动频率达到共振。超声波频率的单位为赫兹（Hz）。频率是影响超声波治疗的一个重要因素，它对超声波的传播形式、穿透能力、吸收作用理化性能等都有重要的影响。
理治疗常用的超声波频率范围是~kHz。
三、超声波的物理特性
（一）传播方式
超声波的传播必须依赖介质，是通过介质质点的运动传递波动。超声波不能在真空中传播。超声波在介质中传播主要以纵波形式，即波的传播的方向与振动的方向平行。
超声波的频率越高，波长越短，发散角越小。高频超声在同一弹性人质中可近乎直线传播。
超声波在介质中的传播速度是单位时间内超声波传播的距离，单位用米/秒（m/s）表示。超声波在介质中的传播速度与超声的频率无关，与介质的弹性、密度、温度和压力等因素有关。
在不同的介质中超声波的速度有很大的差异，一般说，固体中超声速度最快，液体次之，气体最慢。在人体组织中，骨骼中超声波传播速度最快（表6-1）。
超声波的传播速度与介质的温度有关，温度增高时超声波的传播速度加快。密度与声速的乘积叫作声阻。声阻是反应声波传播的重要参数（表6-2）。
当介质均匀时，声阻恒定，超声波的传播方向不变。
（二）声压与声强
声强是单位时间内通过单位面积的声能。声强是超声波治疗的剂量单位，用瓦/平方厘米（W/cm2）表示。通常的超声治疗剂量在3W/cm2以下。
（三）声场（自学）
（四）穿透与吸收
超声波在介质中传播的过程中，增加了介质的分子振动与碰撞，并产生热量，使得声能转换为热能，声能逐渐衰减。
穿透是指超声波在介质中的，吸收是指超声波能量的衰减。穿透与吸收是超声波传播过程中的同一事物的两个方面，吸收能量越多，表明穿透能力越差，反之，吸收能量越少，表明穿透距离越大。介质吸收超声波能量的能力不仅与介质的密度、黏滞性、导热性、声速等特性相关，还与超声波的频率密切相关。
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。对于固定频率的超声波，超声波在气体中吸收最多，固体中吸收最少，液体中吸收则介于固体与气体之间。
（五）反射与折射
超声波在介质中传播时，如果介质发生变化，则在不同介质的分界上发生声波的反射与折射，即一部分超声波被界面反射回到原来的介质中，称作反射，剩余部分超声波穿透界面进入另一种介质，但传播方向发生改变，称作折射（图6-7）。
（六）干涉与驻波（光疗已讲）
四、超声波的生物物理特性
1、超声波的机械作用
2、超声波的热作用
3、超声波的空化作用。
在超声波治疗中起重要作用。微流可以改变细胞膜的通透性，改变腹两侧的钾、钙等离子的分布，因而加速组织修复过程，改变神经的电活动，缓解疼痛。
五、超声波的治疗原理
超声波作用于人体组织产生机械作用、热作用和空化作用，导致人体局部组织血流加速，血液循环改善，血管壁蠕动增加，细胞膜通透性加强，离子重新分布，新陈代谢旺盛，组织中氢离子浓度减低，PH值增加，酶活性增强，组织再生修复能力加强，肌肉放松，肌张力下降，疼痛减轻或缓解。
超声波治疗中局部组织的变化可以通过神经体液途径影响身体某一节段或全身，起到治疗作用。
六、超声波的治疗作用
1、神经系统
2、皮肤
3、肌肉与结缔组织
骨骼肌对超声波非常敏感，治疗剂量超声波可使肌肉松驰、肌张力降低，大剂量超声波可改变肌肉形态，引起肌肉损伤。超声波刺激结缔组织可使其伸展性改善，并能刺激结缔组织增生。
4、骨骼小剂量超声波治疗可以促进骨痂生成，大剂量超声波可延缓骨愈合。
5、消化系统
6、心脏血管
心脏是重要器官，对超声波比较敏感，大剂量超声波造成心包膜下出血、心肌点状出血、心律失常，以致心跳停止。因此在心前区应用超声波应格外小心。合适剂量的超声波可以增强心肌收缩力，使痉挛的冠状动脉扩张，建立侧枝循环，促进心肌细胞修复，使心肌梗死和冠心病的患者症状缓解。超声波对血管的作用是使血管扩张，血流速度加快，血管壁通透性增加，血压下降。
7、血液
8、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。大剂量超声波可使精子萎缩。适量的超声波可促进卵巢滤泡形成，大剂量超声波使卵泡变性。超声波可使胚胎畸形、流产。
9、眼
第二节超声波治疗技术和方法
一、超声波治疗的设备
1、超声波治疗机临床上使用的超声波治疗机多采用逆压电效应的原理发射超声波。治疗机由主机和声头部分组成。主机包括电源电路、高频振荡电路、调制器和定时器
2、辅助设备
（1）水槽
（2）水袋
（3）漏斗
（4）声头接管
3、耦合剂使用耦合剂就是为了填充声头与皮肤之间的间隙。
水与人体组织的声阻接近，对超声波能量吸收少，是理想的耦合剂。水用作超声波耦合剂时，一定要去除水中的气泡，可用煮沸法或蒸馏法去除气体。但水的缺点是黏带性小，不能在体表停留，故不适合做超声波直接接触治疗方法的耦公合剂，只用于水下法、沙袋法或水下超声疗法。
耦合剂的声阻应该介于声头表面物质和皮肤的声阻之间。作为耦合剂应符合下列条件：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。甘油，凡士林，石蜡油，蓖油，凝胶体，乳胶等。
二、连续超声波和脉冲超声波
根据超声波的输出方式半超声波分为连续超声波和脉冲超声波。
连续超声波地指连续不断地发射强度恒定不变的超声波，超声波对人体有明显的机械作用和热作用。
脉冲超声波是指有规律地间断发射的超声波，即每一组超声声束发射后有一段间歇期。每一组声束发射的延续时间为脉冲作用时间，无声束发射的间隙时间为脉冲休止时间，脉冲作用时间与脉冲休止时间的和为脉冲重复时间。脉冲作用时间与脉冲重复埋单之比叫作脉冲通断比。脉冲超声波每秒钟的脉冲数为脉冲重复频率。常用的脉冲通断比为1:5和1:20。
在超声波脉冲休止时间内，由超声能在组织内转化的热能逐渐消散，因此脉冲超声波可减弱超声波的热作用。但在发射超声波的脉冲作用时间内，超声波的声强不变，因此机械作用仍保留。
三、超声波治疗的方法
将超声波作用于人体，利用超声波的生物物理特性治疗疾病的方法叫作超声波疗法。
（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，超声波在不同介质的界面反射的程度，与组成界面的两种介质的声阻差有关。如果在声头与人体皮肤之间存在空气间隙，超声波能量将近乎%的反射，几乎不能到达人体组织。因此在超声波治疗时，绝不能允许声头与人体皮肤之间有空气存在。具体的治疗技术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。耦合剂的选择原则见本节一。
2、声头与治疗部位之间的关系
3、声头移动的意义
超声声场内声强的不均匀性，决定了治疗时声头移动的必要性。近声场的物理特性是在干涉现象的影响下声强不均匀，达到人体组织的实际声强峰值可为超声波仪器上设定声强的5—10倍。
其次，入射波和反射波可能发生的干涉现象，决定了超声治疗时声头移动的必要性。而声头的不断移动可以避免在同一位置产生过大的声强。
最后，超声波的传播方向决定了超声波治疗时声头移动的必要性。如果需要治疗的部位大于声头，则需要移动声头以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
根据超声波穿透与吸收的物理特性，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。因此在临床应用时，如果所需治疗部位表浅，选择3MH2频率的超声波治疗，如果所需治疗部位较深，选择kH2～1MH2频率的超声波进行治疗。
（二）人体组织的特性对超声波治疗方法的影响
1、治疗方法的选择
超声波的治疗方法分为直接接触法和非直接接触法。非直接接触法包括水下法、水袋法及各种超声波辅助设备的应用。人体需要治疗部位的体表特性决定采用何种超声波治疗方法。
超声波直接接触治疗方法双根据声头是是否移动，分为固定法和移动法，固定法是指治疗中声头固定在治疗部位，不移动。固定法较少采用，其理由如前所述。只有对于病变部位较小或针对痛点治疗时，才采用固定法。在应用固定法治疗时，特别注意超声波的剂量要小，并随时询问患者有无疼痛的症状。
超声波治疗技术最多采用的是直接接触移动法，即声头通过耦合剂接触治疗部位皮肤，声头在治疗部位均匀移动，移动的方式可为环式或直线往返式。移动过程中保持一定的均匀的压力。移动的速度约为每秒2～4cm。
2、治疗部位的选择
人体通过血液循环、神经调节和体液调节形成一个整体，机体局部与整体之间有相互作用。因此在应用超声波疗法时，治疗部位既可以是病变局部，也可以是非病变部位。
在病变部位进行超声波疗法时，超声波的能量直接作用于病变部位，超声波的机械作用、热作用和空化作用对病变部位直接影响，是应用最多的治疗方法。常用于瘢痕的治疗和局部炎症的治疗。
利用人体神经体液的整体调节规律，超声波疗法可作用于非病变部位。如：交感神经链治疗方法，治疗部位是脊柱旁，用于周围神经病变和血管疾病的治疗；神经反射治疗，治疗部位根据神经节段和相应的体节选择。非病变部位的超声波疗法多应用于病变部位因各种原因不能直接进行超声波治疗的疾病。
（三）超声波疗法的剂量
超声波疗法中适宜的剂量是治疗的关键，从超声波的治疗作用中可知，适当的剂量可了得很好的治疗效果，而过度的超声剂量可对人体组织产生不可逆的损害作用。不同的组织对超声波的敏感性不同，不同的介质界面对超声波的反射作用不同，疾病的不同特性和不同时期所需要的超声剂量也不同，因此在决定超声波治疗剂量时需要综合考虑。
1、声强
对于疾病的急性期，多采用脉冲超声波进行治疗，以避免热作用对组织的影响，剂量多采用小剂量。
2、治疗时间
超声波的治疗时间与波形、治疗方式密切相关。超声波治疗的总治疗时间一般不超过15分钟，多选用5～10分钟。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。
3、治疗面积
同样的声强与同样的治疗时间，如果作用于大小不同的治疗部位，单位面积接受的超声波能量不同，因此在决定超声波剂量时需要考虑治疗时间为1min/cm2，最长的总治疗时间为15分钟，因此选用1cm2的声头最大的治疗面积为15cm2，选用5cm2的声头最大的治疗面积为75cm2。
4、治疗频度
超声波疗法的治疗频度多为每日1次，也可隔日1次。
5、治疗疗程
超声波疗法的治疗疗程由疾病的特性决定，一般急性病一疗程5～10次，慢性病一疗程15～20次。
（四）超声波治疗的一般操作程序
1、治疗前检查机器2、患者治疗前准备3、将超波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。
5、选择输出波形的类型、输出强度和治疗时间。
6、治疗中询问患者的感觉，治疗部位应有温热酸胀感，不应有痛感或灼热感。
7、治疗结束时，先按照与开机相反的顺序关闭仪器的按健、旋钮，再将声头移开。
8、用温热毛巾清洁患者治疗部位。
（五）常见部位的超声波疗法
1、头部超声波治疗
2、眼的超声波治疗
3、颞颌关节的超声波治疗
患者坐位，轻度张口，采用直接接触固定法或和移动法，连续或脉冲超声波，中等剂量，每日或隔日1次，每次3～5分钟。
4、颈交感神经节的超声波治疗
5、臂从神经的超声波治疗
6、腰椎的超声波治疗
7、坐骨神经的超声波治疗
8、肩关节的超声波治疗
9、肘关节的超声波治疗
10、腕关节和手的超声波治疗
11、膝关节的超声波治疗
12、踝关节和足的超声波治疗
（六）超声波疗法的注意事项
1、治疗人员注意自我保护，不要用手直接持声头为患者进行治疗，避免过量超声波引起疼痛。治疗师可戴双层手套操作。
2、治疗仪器连续使用时，注意检查声头温度，避免烫伤患者或损坏仪器。
3、声头不能空载
4、采用移动法时，声头的移动要均匀，使超声能量均匀分布。
四、超声波复合疗法
1、超声波疗法可以同电疗法联合使用
2、将药物加入超声波治疗时应用的耦合剂中，可通过超声波的作用使药物经过完整的皮肤或黏膜进入人体，达到超声波治疗和药物治疗的综合效果。这种方法叫作超声药物透入疗法。与直流电药物导入疗法比较，超声药物透入疗法的优点是：药物不受水溶性和极性限制，应用广泛；无电刺激和电解产物刺激作用，无电烫伤；不受治疗时间限制；操作简单。但超声药物透入疗法的问题是药物透入的量与深度不易确定。常用的超声药物透入疗法的药物有：激素类药物，局麻药，解热镇痛药等。用于治疗骨关节肌肉软组织的无菌性炎症和疼痛。
五、其他疗法
超声雾化吸入疗法
第三节超声波疗法的适应证与禁忌证
一、超声波疗法的适应症
超声波疗法临床应用范围广泛，可用于内科、神经科、外科、皮肤科、耳鼻喉科、眼科、妇科等多学科疾病的治疗。
1、内科疾病
闭塞性脉管炎、血栓性静脉炎
2、神经科疾病
坐骨神经痛，三叉神经痛，截肢后幻痛，，面神经麻痹，肋间神经痛，带状疱疹后遗神经痛。
3、外科疾病
软组织扭挫伤，乳腺炎，瘢痕，注射硬结，退行性骨关节病，风湿性关节炎，类风湿性关节炎，肩关节周围炎，颈椎病，腰椎间盘病变，肱骨外上髁炎，骨折。
4、皮肤科疾病
硬皮病，神经性皮炎。
5、耳鼻喉科疾病
颞颌关节紊乱综合征。
6、眼科疾病
青光眼
7、妇科疾病
盆腔炎
二、超声波疗法的禁忌证
1、恶性肿瘤。
2、急性全身性感染。
3、高热。
4、活动性肺结核。
5、出血倾向。
6、严重运气管扩张。
7、孕妇腹部。
8、儿童骨骺部。
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