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超声波治疗仪

一、概述
声波—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。
正常人可以听到16-20000HZ的声波,超声波的f>20000HZ以上。低于16HZ的声波称
为次声或亚声.目前理疗常用800-1000KHZ。

二、超声波的产生
1、机械的震动法：利用高压液体或气体激起固体震动产生超声,用于清洁,除尘及雾化方面
2、电能转换：利用换能器把高频振荡的电能转化成机械震动而发生超声。

三、超声波的物理特性
（一）、传播方式
1、主要依赖纵波的形式，即传播的方向与振动的方向平行
特点：超声波频率越高，波长越短，发散角越小
2、传播速度——与介质的特性有关,与声波的频率无关
空气340m/s，水150m/s，固体4500-5000m/s，真空不传播，人体1540m/s
3、传播距离——与f有关，f↑传播越近，f↓传播越远。
f=1000KHZ能穿透水300cm,血浆150cm,全血50cm,肌肉4.5cm,肝6cm,脂肪8cm
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
1、声压：
（1）定义：声压是由介质质点在波动时往返平衡偏离平衡位置而产生的正负压力。
（2）特点：介质稠密区是正压、介质稀疏区是负压；
在超声波的传播过程中，介质中任何一点的声压随时间变化而周期性地变化；
声压与超声波的频率与振幅成正比，与声阻成反比

2、声强
（1）定义：单位时间内通过单位面积的声能
（2）特点：与超声波的频率平方、振幅平方、介质密度成正比
与声压的平方成正比，与声阻成反比

（三）声场
1、定义：是超声波在介质中传播的空间范围，即超声能所作用的区域。

（四）穿透与吸收
1、超声波在介质中传播经介质吸收,将声能转变为热能,故超声波穿透能力与介质对超声
波吸收的多少有关。
2、影响吸收的因素：介质的密度、粘滞性、导热性、声速、频率相关。
3、空气>液体>固体（吸收。因此注意声头下气泡的存在）
4、半价层或半吸收层——超声波在介质中传播时,当其能量衰减到原能量的一半时的介
质厚度,就是超声波对这一介质的半价层。
5、半价层的厚度代表吸收能力的大小,厚度越大,吸收能力越弱。且f↑穿透能力↓,半
价层↓,高频率时,穿透能力↓,不足以深部治疗；而频率过低,组织吸收少,不足以产
生有效的治疗作用。

（五）反射与折射
直线传播,反射,折射,绕射及聚焦.
1、当声源的直径>波长时,声波是沿直线传播
2、反射的程度由两个介质的声阻差决定的.声阻差↑,反射↑.由于空气与机体或水的声阻相
差太大,当引起声波由空气传向机体组织或水时,几乎全部被介质反射回去,超声波很难由
空气进入机体组织或水.为减少反射的损失,需要用耦合剂(凡士林,石蜡油,蓖麻油)填空皮
肤与声头间的空隙,并使声头与治疗部位紧密接触.

（六）干涉和驻波
1.干涉：两列或两列以上的声波在介质中传播时，介质中质点的位移是各列波的叠加。如果
两列声波频率相同，振动方向相同，它们在空间相遇时恰为波峰叠加，波谷与波谷相叠加，
使得质点振幅增加。
2.驻波：在同一直线沿相反方向传播。

四、超声波的生物物理学特性
1、超声波的机械作用
超声波在介质中传播过程,介质质点交替压缩与伸张而形成压力变化,这种压力变化时对机
体产生很大的压力,使细胞的体积和运动也随之改变,形成了对组织细胞的细微按摩作用,瞬
时压力,产生高温,放电,发光及氧化物,改善血液循环,淋巴循环,增强细胞膜的通透性.

2、热作用
①f
②剂量
③组织的动力学粘性使用方法
④介质物理因素：N组织>肌肉>脂肪空气>液体>固体
⑤两种不同组织交界处
⑥连续波>脉冲波
⑦固定法>移动法

3.理化作用
（1）空化作用——正压区液体受到压缩,负压区液体受到牵拉,液体能承受较大的压力,但不
能承受较大的拉力,当液体处于负压区作用下时,拉力>内聚力,液体出现细小空腔,即空化作
用。稳定的空腔在声压的作用下来回振动，空腔周围产生局部的单向的液体流动。（低于1
w/cm2的声强不会在任何组织中引起变化）。
（2）弥散作用——提高生物膜的通透性,使药物离子透入。

五、超声波治疗作用
1、神经系统
敏感性：中枢神经>周围N,N细胞>纤维
①CNS——扩张脑血管,血流↑,利于脑细胞功能恢复(脑血栓,出血)
②周围N—按摩,镇痛
③植物N—皮温↑，对植物神经有明显镇静作用
④头颅—超声波禁区,但脑血栓用脉冲波
2、皮肤——灼热,但不引起红斑
敏感性:面部>腹部>四肢
3、肌肉和结缔组织——骨骼肌相当敏感
解除肌痉挛,软化结缔组织,治疗疤痕(发生在肌肉里的疤痕)
治疗增生性脊栓炎
4、骨骼——骨骺处不用超声波
小剂量——促进骨痂形成
大剂量——骨愈合迟缓
5、心脏,心血管
扩张冠状动脉,解除