冲击波原理及使用说明之欧阳家百创编
冲击波的原理
冲击波的原理
冲击波是一种具有高能量的波动,它在自然界和工程领域中都有着重要的应用。
冲击波的产生和传播过程涉及到多个物理学原理,下面我们将对冲击波的原理进行详细的介绍。
首先,冲击波是由高速流体或者固体物体与介质相互作用产生的一种波动。
当
一个物体以超音速速度移动时,它会在前方形成一个高压区域,而在后方形成一个低压区域,这种不连续的压力变化就形成了冲击波。
冲击波的传播过程中,会产生非常高的压力和温度。
这种高压高温的特性使得
冲击波在医疗领域中有着广泛的应用,比如用于肾结石碎石术、心脏瓣膜治疗等。
此外,冲击波还可以被用于材料加工、岩石破碎等工程领域。
冲击波的传播速度是非常快的,通常可以达到音速的数倍甚至数十倍。
这种高
速传播的特性使得冲击波在一些特定的应用中具有独特的优势,比如在爆炸物品中,冲击波可以传播得非常快,从而产生更大的破坏力。
冲击波的产生和传播过程中,涉及到了流体动力学、热力学、声学等多个物理
学原理。
通过对这些原理的深入研究和理解,我们可以更好地控制和利用冲击波的特性,从而为医疗、工程等领域提供更多的应用可能性。
总的来说,冲击波是一种具有高能量的波动,它在医疗和工程领域中有着广泛
的应用。
通过对冲击波的原理进行深入的研究和理解,我们可以更好地掌握和利用它的特性,为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
冲击波的使用方法
冲击波的使用方法概述冲击波是一种能量传播的波动形式,具有广泛的应用领域。
它可以通过不同的方式产生和利用,如爆炸、声波、水波等。
本文将介绍冲击波的基本原理以及其在医疗、矿业和建筑等领域的使用方法。
一、冲击波的基本原理冲击波是一种具有高能量、高压力和短时效的波动形式。
它的产生和传播是由能量的快速释放引起的,其特点是在较短时间内产生极高的压力,并在传播过程中逐渐减弱。
冲击波的能量可以通过不同的介质传播,如空气、水和岩石等。
二、医疗领域中的冲击波应用1. 肾结石治疗:冲击波碎石术是一种非侵入性的治疗方法,它利用冲击波的高能量来击碎肾结石,使其成为可排出的细小颗粒。
这种治疗方法可以避免手术和创伤,减轻患者的痛苦和恢复时间。
2. 心脏病治疗:冲击波可以用于治疗心脏病,如冠状动脉狭窄和心肌缺血等。
在这种治疗中,冲击波被用来刺激心脏组织的生长和修复,从而促进心脏功能的恢复。
三、矿业领域中的冲击波应用1. 煤矿瓦斯抽采:冲击波可以用来抽采煤矿中的瓦斯,从而减少瓦斯爆炸的风险。
冲击波通过煤层传播,将瓦斯推向井口,然后通过抽风机排出。
这种方法可以提高瓦斯抽采效率,减少事故发生的可能性。
2. 矿山爆破:冲击波可以用来进行矿山爆破,从而实现矿石的开采。
冲击波通过爆炸产生,将矿石破碎成可采集的颗粒。
这种方法可以提高采矿效率,减少劳动力和时间成本。
四、建筑领域中的冲击波应用1. 混凝土破碎:冲击波可以用来破碎混凝土结构,如建筑物和桥梁等。
冲击波通过振动力将混凝土击碎,从而实现拆除和改造的目的。
这种方法可以节省人力和时间,减少对周围环境的影响。
2. 地基处理:冲击波可以用来处理不稳定的地基,如软土和沉降地基等。
冲击波通过振动力改变地基的物理性质,从而增强其稳定性和承载能力。
这种方法可以减少地基处理的成本和时间。
五、冲击波使用的注意事项1. 安全措施:使用冲击波时,必须采取严格的安全措施,如穿戴防护装备、设置安全警示标志等,以确保人员和设备的安全。
冲击波治疗 原理
冲击波治疗原理以冲击波治疗原理为标题,我们将介绍冲击波治疗的工作原理及其在医疗领域中的应用。
冲击波治疗是一种非侵入性的治疗方法,利用高能量冲击波来治疗各种疾病。
冲击波是一种机械波,它的能量可以通过发生器产生,并通过传导介质传递到患者体内。
冲击波的能量可以调节,以适应不同疾病的治疗需求。
冲击波治疗的原理是利用冲击波的机械效应,对人体组织产生一定的生物学效应,从而达到治疗的目的。
冲击波的机械效应主要包括压力效应、剪切效应和热效应。
当冲击波通过体内组织时,会产生压力差,从而刺激细胞和组织的代谢活动,促进血液循环和新陈代谢。
此外,冲击波还能产生剪切力,使组织发生微小位移,从而促进组织的修复和再生。
同时,冲击波还能产生局部热效应,使细胞和组织受热,从而促进细胞的活力和再生能力。
冲击波治疗在医疗领域中有着广泛的应用。
其中,最常见的应用是治疗泌尿系统结石。
冲击波能够通过破坏结石表面的结构,使结石被击碎成小颗粒,从而便于排出体外。
这种治疗方法不需要进行手术切除,具有非常明显的优势。
此外,冲击波治疗还可以用于治疗骨折、肌肉损伤、关节炎等疾病。
通过刺激组织修复和再生,冲击波能够促进骨骼和软组织的康复。
除了在泌尿系统和骨骼系统方面的应用,冲击波治疗还可以用于治疗心血管疾病。
冲击波能够刺激心肌细胞的再生和修复,促进血管扩张和血液循环,从而改善心血管疾病的症状。
此外,冲击波治疗还可以用于治疗皮肤疾病、神经系统疾病等。
虽然冲击波治疗在许多领域中都有广泛的应用,但是它也有一些限制和风险。
首先,冲击波治疗并不适用于所有疾病,具体应用范围需要经过临床医生的评估。
其次,冲击波治疗可能会引起一些副作用,如疼痛、出血、感染等。
因此,在进行冲击波治疗之前,患者需要接受全面的评估和咨询,以确保安全和有效的治疗。
冲击波治疗是一种非侵入性的治疗方法,利用冲击波的机械效应来治疗各种疾病。
它具有广泛的应用领域,包括泌尿系统结石、骨骼系统疾病和心血管疾病等。
软土地基处理方法概述之欧阳学文创编之欧阳家百创编
软土地基处理方法概述欧阳家百(2021.03.07)杜艳花(中交一公局第五工程有限公司京密项目部)摘要:本文介绍了软土及软土地基的定义及特点,探讨了软土地基在公路工程中造成的危害,并介绍了几种软土地基的处理措施,对软土地基的施工具有一定的指导意义。
关键词:软土地基喷粉桩法土工格栅换土垫层法改革开放以来,我国的公路运输事业经历了一次前所未有的发展机遇,取得了辉煌的成就。
随着国民经济的发展,公路对经济的发展产生了越来越大的影响,也越来越受到国家的重视。
虽然东南沿海地区的高速公路建设水平居国内前列,但是软土路基公路病害也时有发生。
尤其桥头跳车现象严重,影响高速公路使用功能。
由于桥头与路堤沉降差异太大,造成行车事故,不得不反复根治,不仅耗费资金,还造成严重的社会影响。
为了保证道路的安全运行,对软土路基进行处理就显得尤为重要。
1 软土及软土地基1.1 软土软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。
具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
1.2 软土地基我国公路行业规范对软土地基未作定义。
日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。
地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。
日本规范还对软土地基做了分类,提出了类型概略判断标准。
在给出软土地基定义时指出:软土地基不能简单地只按地基条件确定,因填方形状及施工状况而异,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上,判断是否应按软土地基处理。
2 软土地基在公路工程中造成的危害(1)勘察设计不详细或不准确,导致对应该做软基处理的地段未做处理设计。
(2)已知是软土地基,但是未做好软土地基处理,造成路堤失稳或危及线外建筑物。
冲击波理疗的原理
冲击波理疗的原理
冲击波是一种机械波,它的传播速度约为每秒10公里,当
它遇到人体组织时,由于组织对它的吸收、反射、折射等作用,冲击波在传播过程中发生反射、散射、折射等现象,使其能量发生了变化。
当冲击波作用于人体组织时,使其产生一个压力梯度,从而引起一系列物理效应。
其中的空化效应和凝固性坏死效应是冲击波治疗中最重要的两个机制。
空化效应
冲击波通过空化泡作用于组织,产生空化泡效应。
当冲击波遇到空化泡时,产生强大的冲击波,空化气泡发生破碎、分解、游离等物理过程,从而引起组织损伤和炎症反应。
在肌肉中产生大量气泡,使肌肉收缩松弛;在血管中形成小气泡(血栓)使血管闭塞或痉挛;在关节中产生微小气泡(炎症反应)使关节僵硬。
此外,冲击波还能使周围组织的化学成分和结构发生改变。
例如:(1)冲击能量激活细胞膜上的受体(受体是指接受刺激的
细胞表面或细胞膜上具有某种特定功能的蛋白质),使之被活化。
(2)冲击波直接刺激神经元、血管内皮细胞和平滑肌细胞等,引起组织的再生和修复。
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冲击波疗法治疗指南
冲击波疗法治疗指南应很多患者的要求,早就想写一篇关于冲击波治疗原理的文章了,但现实是工作太忙,接近年底了,很多事情都要处理,今日难得抽出时间,简单写一些患者关心的问题。
1、冲击波治疗的原理是什么?冲击波是一种物理波,它是一种不连续的、带有冲击力量的波,此波的特点是,爆发力强,穿透力大,可以在相同的介质中均匀地传播。
用于软组织损伤的治疗也正是利用了它的这一特点,由于人们长期从事各种慢性积累性损伤的活动,久行、久站、久坐为发病的重要原因,可以导致肌肉静力性肌紧张,从而慢性渗出、出血,逐渐形成瘢痕,最终由于瘢痕组织形成皮下硬结,从而成为发病的重要因素。
冲击波在相同的组织中传播速度会均匀地传播,然而在这些病变粘连的组织中,就会传播受阻,从而向不同的方向发生碰撞,产生强烈的能量释放,也正是利用这一释放的能量,被动性剥离粘连的软组织,从体外松解受损的软组织,解放受卡压的皮神经。
2、冲击波治疗多少次可以治愈?冲击波的治疗是一种无创性治疗,也就是通过皮肤,不用任何有创伤性的器具就可以完成体外松解软组织的目的。
因此,治疗起来比较慢,虽然一次显效非常明显,但因人而异的情况也十分明显。
年轻人,病情轻,粘连轻的,一次即可治愈。
老年人、体质较差、寒湿较重的,多需多次才能治愈。
3、冲击波治疗一次收多少钱?冲击波是一种德国进口的设备,主要依据痛点冲击进行收费,目前按陕西省物价局规定的标准进行收费,每个痛点200元。
每痛点每次不超过2000下。
4、冲击波治疗的时候疼吗?一般地来说,会痛,而且有的会比较痛,而且往往是人手压不出来的那种痛,但在正常组织中治疗时,会丝毫感觉不到疼痛。
也就是说,在有粘连有炎症的地方,会疼痛加重,所谓的痛点。
而在正常的组织中,它均匀传播,不会发生疼痛的感觉。
5、冲击波对人身体有伤害吗?冲击波是一种物理治疗波,一般软组织都有一定的耐受性,所以治疗要有限量,不能使劲打反复打,毕竟它也是刺激人体的修复能力,激活潜在的修复基因。
冲击波原理及使用说明书
冲击波疗法冲击波(Shock Wave)是利用能量转换和传递原理,造成不同密度组织之间产生能量梯度差及扭拉力,并形成空化效应,产生生物学效应。
冲击波分为机械波和电磁波,作用于局部组织而达到治疗效应。
它在穿越人体组织时,其能量不易被浅表组织吸收,可直接到达人体组织的深部[1]。
体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)是一种兼具声、光、力学特性的机械波,它的特性在于能在极短的时间(约10 ns)达到500 bar(1 bar=105 Pa)的高峰压,周期短(10μs)、频谱广(16Hz~2×108Hz)[2]。
自从1979年德国Dornier公司研制成功第一台Dornier HMI型体外冲击波碎石机,并于1980年2月7日成功用于肾结石患者治疗以来,人们对冲击波的认识越来越深刻,同时冲击波的应用也越来越广泛。
人们对冲击波的物理学特性及其对组织产生的影响进行了广泛而深入的研究;开始试图用高能冲击波来治疗肿瘤,并在体外实验中取得一定的疗效。
此外,目前西欧各国已经将体外冲击波疗法(Extracorporeal Shock Wave Therapy,ESWT)应用于10余种骨科疾病,ESWT已经成为治疗特定运动系统疾病的新疗法。
近年来,国也在陆续开展此疗法。
一、冲击波的物理基础冲击波的压力波形包括一个在冲击波前沿迅速升压随后逐渐衰减的压力相(正相),和一个持续时间较长的力相(负相)。
通过对冲击波压力分布的测量,可以引出以下几个临床上常用的概念和治疗参数[1,3]:(1)焦点、焦斑和焦区:焦点是指散射的冲击波经聚焦后产生的最高压力点,焦斑是指冲击波焦点处的横截面,焦区是指冲击波的正相压力≥50%峰值压力的区域;(2)压力场;(3)冲击波能量;(4)能流密度:表示垂直于冲击波传播方向的单位面积通过的冲击波能量,一般用mJ/mm2表示;(5)有效焦区能量:是指流经焦点处垂直于z轴的圆面积的能量,即作用平面。
冲击波治疗仪工作原理
冲击波治疗仪工作原理冲击波是一种高能量、短脉冲且高强度的声波。
它的源头是由一个发射器产生的,通过电波驱动原理将电能转化为声波能量。
这些声波能量以短脉冲的形式传播到人体组织中,从而实现治疗效果。
1.发射:当冲击波治疗仪被打开时,电能将被转化为声能。
发射器中的压电陶瓷晶体会产生震动,这些震动通过发射器的传导媒质传播成为压电波(也称为冲击波)。
这些冲击波的产生频率通常在1-20Hz之间。
2.穿透:发射器将冲击波传播到人体组织中。
由于冲击波的高能量、高强度特性,它能够穿透皮肤和软组织,并逐渐减弱成为声波,最终被组织吸收。
3.作用:冲击波的能量被吸收到组织中后,它能够产生一系列治疗效果。
首先,冲击波能促进血液循环,加速新陈代谢过程。
其次,冲击波具有抗炎作用,能够减少炎症反应和组织肿胀。
此外,冲击波还能刺激组织修复和再生过程,促进软组织的愈合和骨组织的再生。
最后,冲击波还能减少组织内的疼痛传导,从而缓解疼痛症状。
冲击波治疗仪的工作原理是基于这些治疗效果来发挥治疗作用。
当冲击波穿透患处时,其能量能够直接作用于病变组织,刺激组织的生理反应,从而实现治疗效果。
例如,在泌尿系统中,冲击波治疗仪可以通过刺激尿路结石周围的软组织,使结石破碎成小块并随尿液排出。
在肌肉骨骼系统中,冲击波治疗仪可以促进软组织修复和骨组织再生,从而加速创伤康复的过程。
总之,冲击波治疗仪的工作原理是通过产生高强度、短波长的声波能量来治疗各种疾病和症状。
其原理是基于冲击波的能量和传播特性,在人体组织中产生一系列治疗效果,从而实现治疗作用。
冲击波治疗仪已经广泛应用于泌尿系统、肌肉骨骼系统等领域,并取得了良好的治疗效果。
冲击波原理及使用说明
冲击波疗法冲击波(Shock Wave)是利用能量转换和传递原理,造成不同密度组织之间产生能量梯度差及扭拉力,并形成空化效应,产生生物学效应。
冲击波分为机械波和电磁波,作用于局部组织而达到治疗效应。
它在穿越人体组织时,其能量不易被浅表组织吸收,可直接到达人体组织的深部[1]。
体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)是一种兼具声、光、力学特性的机械波,它的特性在于能在极短的时间(约10 ns)内达到500 bar(1 bar=105 Pa)的高峰压,周期短(10μs)、频谱广(16Hz~2×108Hz)[2]。
自从1979年德国Dornier公司研制成功第一台Dornier HMI型体外冲击波碎石机,并于1980年2月7日成功用于肾结石患者治疗以来,人们对冲击波的认识越来越深刻,同时冲击波的应用也越来越广泛。
人们对冲击波的物理学特性及其对组织产生的影响进行了广泛而深入的研究;开始试图用高能冲击波来治疗肿瘤,并在体外实验中取得一定的疗效。
此外,目前西欧各国已经将体外冲击波疗法(Extracorporeal Shock Wave Therapy,ESWT)应用于10余种骨科疾病,ESWT已经成为治疗特定运动系统疾病的新疗法。
近年来,国内也在陆续开展此疗法。
一、冲击波的物理基础冲击波的压力波形包括一个在冲击波前沿迅速升压随后逐渐衰减的压力相(正相),和一个持续时间较长的张力相(负相)。
通过对冲击波压力分布的测量,可以引出以下几个临床上常用的概念和治疗参数[1,3]:(1)焦点、焦斑和焦区:焦点是指散射的冲击波经聚焦后产生的最高压力点,焦斑是指冲击波焦点处的横截面,焦区是指冲击波的正相压力≥50%峰值压力的区域;(2)压力场;(3)冲击波能量;(4)能流密度:表示垂直于冲击波传播方向的单位面积内通过的冲击波能量,一般用mJ/mm 2表示;(5)有效焦区能量:是指流经焦点处垂直于z 轴的圆面积内的能量,即作用平面。
冲击波治疗
冲击波治疗一、冲击波定义冲击波是利用液电、压电、电磁、气压弹道等发生器产生一种具有高压强性、短时性和宽频性的脉冲声波,声波的直接机械冲击效应以及空化作用间接产生的机械效应等引起人体组织和细胞的变化从而达到治疗作用。
该设备产生的冲击波可以来改变伤患处的化学环境,使组织产生并释出抑制疼痛的化学物质,同时冲击波可以破坏疼痛受体的细胞膜,抑制疼痛信号的产生及传导,此外,冲击波引起内腓肽的产生,降低患处对疼痛的敏感,以上几种机制针对伤患的合成作用,可以对患者疼痛达到长期有效的治疗效果。
二、体外冲击波波源分类1、液压式波源:水中放置的两根电极,在高电压作用下瞬间放电,使电极附近的水迅速汽化,温度和压力急剧升高,释放球形高能冲击波,经聚焦后作用于人体骨肌组织。
2、电磁式波源:高压电通过安装在电容器内脉冲电路,产生脉冲电场并使之通过铜线圈产生脉冲磁场。
处于磁场中的弹性铜膜产生机械振动,进而推动膜外的流体产生冲击波,经透镜或反射体聚焦后,形成聚焦冲击波,导入需要治疗的部位。
3、压电式波源:将数百计的压电晶体,排列在一个凹形面上,外界电场通过压电晶体时,使晶体体积发生改变,产生压力波,当晶体复原时产生张力波。
全部压电晶体共同振动,一起发出冲击波,经椭球体的收集,使全部能量聚焦在治疗部位。
4、气压弹道式波源:利用压缩气体产生能量,驱动手柄内的子弹体,使子弹体以脉冲方式冲击治疗部位。
三、冲击波的治疗原理1、空化作用:冲击波脉冲尾部的负向波段压可引起空化作用。
当流体动力场所受的压力低于液体的饱和汽压时,液体中的分子就会进入空化反应核,使其膨胀,并在崩溃时产生高速微喷射现象,此为空化反应。
空化效应有利于疏通闭塞的微细血管,松解关节软组织的粘连。
2、应力效应:冲击波可以穿过液体和组织达到患处,当它进入人体后,由于其所接触的介质不同,如脂肪、肌腱、韧带等软组织及骨骼组织等,不同声阻抗组织的界面处会产生不同的机械应力,表现为对组织产生不同的拉应力和压应力。
冲击波原理及使用说明
冲击波疗法冲击波(Shock Wave)是利用能量转换和传递原理,造成不同密度组织之间产生能量梯度差及扭拉力,并形成空化效应,产生生物学效应。
冲击波分为机械波和电磁波,作用于局部组织而达到治疗效应。
它在穿越人体组织时,其能量不易被浅表组织吸收,可直接到达人体组织的深部[1]。
体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)是一种兼具声、光、力学特性的机械波,它的特性在于能在极短的时间(约10 ns)内达到500 bar(1 bar=105 Pa)的高峰压,周期短(10μs)、频谱广(16Hz~2×108Hz)[2]。
自从1979年德国Dornier公司研制成功第一台Dornier HMI型体外冲击波碎石机,并于1980年2月7日成功用于肾结石患者治疗以来,人们对冲击波的认识越来越深刻,同时冲击波的应用也越来越广泛。
人们对冲击波的物理学特性及其对组织产生的影响进行了广泛而深入的研究;开始试图用高能冲击波来治疗肿瘤,并在体外实验中取得一定的疗效。
此外,目前西欧各国已经将体外冲击波疗法(Extracorporeal Shock Wave Therapy,ESWT)应用于10余种骨科疾病,ESWT已经成为治疗特定运动系统疾病的新疗法。
近年来,国内也在陆续开展此疗法。
一、冲击波的物理基础冲击波的压力波形包括一个在冲击波前沿迅速升压随后逐渐衰减的压力相(正相),和一个持续时间较长的张力相(负相)。
通过对冲击波压力分布的测量,可以引出以下几个临床上常用的概念和治疗参数[1,3]:(1)焦点、焦斑和焦区:焦点是指散射的冲击波经聚焦后产生的最高压力点,焦斑是指冲击波焦点处的横截面,焦区是指冲击波的正相压力≥50%峰值压力的区域;(2)压力场;(3)冲击波能量;(4)能流密度:表示垂直于冲击波传播方向的单位面积内通过的冲击波能量,一般用mJ/mm2表示;(5)有效焦区能量:是指流经焦点处垂直于z轴的圆面积内的能量,即作用平面。
冲击波治疗的原理
冲击波治疗的原理一、引言冲击波治疗是一种非侵入式的医疗手段,它通过产生高能量的压力波来治疗各种疾病。
这种治疗方式已经被广泛应用于骨科、运动医学、康复医学等领域,并取得了显著的临床效果。
本文将从冲击波产生机制、冲击波在人体中的传播以及冲击波治疗的原理等方面进行详细介绍。
二、冲击波产生机制冲击波是一种高能量的压力波,它是由物体在空气或水中移动时产生的。
在医学领域中,通常使用电子脉冲或气体放电来产生冲击波。
其中,电子脉冲是通过将电流传输到一个金属球上来实现的,而气体放电则是通过将气体注入一个特殊设计的装置中来实现的。
三、冲击波在人体中的传播当冲击波进入人体后,它会在不同密度组织之间发生反射和折射,并形成复杂的声学场。
这个过程可以用声学模型来描述,其中包括声学传播、反射和衰减等过程。
在这个过程中,冲击波的能量会逐渐减弱,直到最终被吸收或散射。
四、冲击波治疗的原理冲击波治疗的原理是利用高能量的压力波来刺激人体组织,从而促进组织修复和再生。
具体来说,冲击波治疗可以通过以下几个方面实现:1. 促进血管生成冲击波可以刺激内皮细胞增殖和分化,从而促进新血管生成。
这对于缺血性心脏病、周围动脉闭塞症等疾病的治疗非常有益。
2. 促进软骨修复冲击波可以刺激软骨细胞增殖和分化,从而促进软骨修复和再生。
这对于关节软骨损伤、髌骨软化等疾病的治疗非常有益。
3. 缓解肌肉紧张冲击波可以通过刺激肌肉纤维来缓解肌肉紧张和疼痛。
这对于肌肉损伤、肌肉痉挛等疾病的治疗非常有益。
4. 促进骨折愈合冲击波可以刺激骨细胞增殖和分化,从而促进骨折愈合。
这对于复杂性骨折、难以愈合的骨折等疾病的治疗非常有益。
五、冲击波治疗的适应症和禁忌症冲击波治疗主要适用于以下几种情况:1. 骨科领域:类风湿性关节炎、跟腱炎、滑囊炎、跟腱断裂等。
2. 运动医学领域:肌腱损伤、肌肉拉伤、运动员心理压力等。
3. 康复医学领域:神经性尿失禁、帕金森综合征等。
但是,冲击波治疗也存在一些禁忌证,包括:1. 严重出血倾向2. 妊娠期3. 心脏起搏器4. 癌症5. 严重的心血管疾病六、结论冲击波治疗是一种非侵入式的医疗手段,它通过产生高能量的压力波来治疗各种疾病。
疼痛治疗新技术——冲击波治疗之欧阳治创编
疼痛治疗新技术——冲击波治疗我院疼痛科今年引进了世界先进的多尼尔电磁式冲击波治疗仪,该设备是现今物理治疗界首屈一指的先进仪器,它是利用冲击波发生器产生的高能冲击波能量,经聚集后进入特定的部位,通过冲击波能量对人体内部组织产生的物理和生理效应,达到治疗目的。
冲击波治疗没有服药或注射药物的副作用,治疗时间短,效果明显,因而越来越广泛用于各种骨组织疾病和软组织慢性损伤性疾病治疗中。
下面我们就来介绍一下冲击波治疗。
一、冲击波作用于人体后产生的生物学效应:1.机械压力效应:当冲击波进入人体后,由于所接触的介质不同,如脂肪、肌腱、韧带等软组织以及骨骼组织等,因此,在不同组织的界面处可以产生不同的机械应力效应,表现为对细胞产生不同的拉应力和压应力。
拉应力可以引起组织间的松解,促进微循环;压应力可以使细胞弹性变形,增加细胞摄氧,从而达到治疗目的。
2.压电效应:冲击波作为一种机械力作用于骨骼后,首先增加了骨组织的应力,产生极化电位,引起压电效应。
这种压电效应对骨组织的影响与冲击波的能量大小有关。
许多动物实验都发现高能量的冲击波可以引起动物的骨骼骨折,低能量的冲击波可以刺激骨的生成。
3.空化效应:人体组织中所含的大量微小气泡在冲击波的作用下急速膨胀、破裂,出现高速液体微喷射,产生撞击效应。
空化效应有利于疏通闭塞的微细血管,松解关节软组织的粘连。
4.止痛效应: (1)由于体外冲击波对人体组织的作用力较强,可直接抑制神经末梢细胞,从而缓解疼痛;(2)体外冲击波可改变伤害感受器对疼痛的接受频率,由此缓解疼痛;(3)体外冲击波通过改变伤害感受器周围化学介质的组成,抑制疼痛信息的传递;(4)体外冲击波可引起局部充血,从而促进炎症的消退。
二、冲击波治疗的适应症:根据这些生物学效应,目前,体外发散式冲击波的主要适应症包括骨组织疾病,如:骨折延迟愈合、骨折不连接、成人股骨头缺血性坏死(中早期)和软组织慢性损伤性疾病,如:肩峰下滑囊炎、肱二头肌长头腱炎、钙化性冈上肌腱炎、肱骨内上髁炎、网球肘、弹响髋、跳跃膝、跟痛症、髌骨腱炎、冈上肌肌腱损伤等。
冲击波治疗原理
冲击波治疗原理
1 冲击波治疗原理
冲击波治疗是一种近年被广泛应用的创新性物理疗法,它利用冲击波来治疗不同病症,彻底改善患者疼痛,改善关节功能,缩短康复期和提高治疗质量。
冲击波治疗可以用于治疗风湿性疾病,关节及筋膜损伤,粘连病变,干燥综合征,定向胶原疗法和产后坠胎综合征。
冲击波治疗原理是将舌骨肌内的能量传送到患者病变的组织中,从而促使其释放胶原纤维和活性物质,活性物质会到达细胞核,从而帮助它们分泌能够促进伤口康复的蛋白质。
2 治疗过程
冲击波治疗分为准备过程和实施过程。
在准备过程中,操作人员会根据患者的具体情况以及治疗所需要的能量确定治疗的区域和参数设定,以确保将最佳的能量传输到患者的组织中。
接下来,在实施过程中,操作人员将使用超声头在病变部位施加冲击波,产生破坏性冲击波变形并传播到病变部位,以促进伤口康复。
治疗结束后,患者会进行恢复性治疗,以有效防止慢性病症复发。
3 治疗效果
冲击波治疗能够释放活性物质,从而帮助患者缓解病痛,改善关节、肌肉和肌腱的功能。
此外,冲击波治疗也能够帮助患者缩短治疗
时间,缓解症状,减少血液流失,防止伤口感染和复发问题,而且几乎不会出现副作用。
冲击波 治疗 原理
冲击波治疗原理
冲击波治疗原理是指利用冲击波的物理特性,通过特定的设备产生冲击波,并将其作用于人体内部组织,以达到治疗疾病的目的。
冲击波是一种强有力的物理能量,可以穿透人体组织,产生机械压力和空化效应,从而对组织产生一定的刺激和修复作用。
冲击波治疗原理主要基于以下几个方面:
1.机械压力效应:冲击波的机械压力可以传递到人体内部组织,对组织产生
压缩和拉伸作用。
这种压力刺激可以促进细胞代谢和血液循环,加速组织修复和再生。
2.空化效应:冲击波在组织中传播时,会形成瞬时的空化泡,这些气泡在压
力下迅速破裂,产生微小的创伤和微流,从而促进组织内的代谢和循环。
3.抗炎作用:冲击波可以改善局部血液循环,促进炎症物质的吸收和代谢,
减轻炎症反应,缓解疼痛等症状。
4.促进组织再生:冲击波可以刺激组织内的干细胞分化,促进组织再生和修
复,对于损伤、退行性疾病等有一定的治疗效果。
冲击波治疗广泛应用于骨与软组织疾病的治疗,例如骨折延迟愈合、肩峰下撞击症、跟痛症等。
在治疗过程中,通过定位和调整冲击波的能量参数,以最大程度地发挥其治疗效果,同时避免对周围组织的损伤。
同时,医生还会根据患者的具体病情和身体状况制定个性化的治疗方案。
需要注意的是,冲击波治疗并非适用于所有人群和所有疾病,其疗效也受到个体差异的影响。
在治疗前,患者应充分了解治疗原理、适应症和注意事项,并在医生的指导下进行选择和使用。
冲击波原理及使用说明
冲击波原理及使用说明一、冲击波原理冲击波是一种能量传递方式,它是一种机械波,能够通过物质传播,并在传播过程中产生压力的突变。
冲击波产生的过程主要分为压缩、扩散和衰减三个阶段。
1.压缩阶段:当物体受到外部力的作用时,压缩力会使物质密度增大,压力升高,同时温度上升。
2.扩散阶段:在达到一定压力后,物质会发生剪切破裂,形成冲击波。
冲击波以超音速传播,并沿一定方向扩散。
3.衰减阶段:冲击波在传播过程中会逐渐损失能量,波幅逐渐减小,直至消失。
二、冲击波的应用1.医学领域:冲击波可以被应用于泌尿科、康复医学等领域的治疗。
通过将冲击波聚焦到病灶上,可以破碎结石、促进骨折愈合等。
2.岩石破碎:冲击波被广泛应用于矿山开采和岩石破碎中。
通过将冲击波传递给岩石,可以使其发生破碎,以便于后续的采矿或工程施工。
3.爆破工程:冲击波在爆破工程中被用来改变岩石的物理性质,以便于后续的爆破或拆除工作。
4.声波检测:冲击波可以被应用于地质勘探中,通过测量冲击波的传播速度和幅度来判断地下物质的性质和分布。
5.材料表面处理:冲击波可以被用来进行表面处理,如喷丸、去毛刺等。
通过冲击波的作用,可以提高材料的表面质量和粗糙度。
三、冲击波的使用说明1.安全措施:在使用冲击波之前,需确保场地安全。
操作人员需穿戴符合规定的防护装备,注意防护眼镜、耳塞等防护用品的佩戴。
2.设备选择:根据需要的冲击波参数,选择合适的冲击波设备。
不同设备具有不同的能量和频率范围,选择适合的设备可以提高效果。
3.操作步骤:在使用冲击波之前,需先进行设备的连接和校准。
启动设备后,根据所需的冲击波参数进行相应的设置,并确保设备处于合适的工作状态。
4.聚焦:根据需要对冲击波进行聚焦,以便将能量集中在特定的地点。
调整冲击波的聚焦点和方向,确保能量能够准确地传递到目标物体上。
5.操作技巧:冲击波使用过程中注意操作技巧,适当控制冲击波能量的大小和频率,以免对目标物体造成过大的损伤。
冲击波治疗原理
冲击波治疗原理
冲击波治疗(Extracorporeal Shock Wave Therapy,ESWT)是一种新的、有效的物理治疗技术,它可以刺激淋巴组织,促进血液循环,改善肌肉和关节痛,改善软组织病变,增加肌肉力量和关节可动性,改善运动功能。
冲击波治疗的原理是,将一种称为“空气弹”的高能空气爆炸物,置入患者肌肉组织中,通过爆炸产生一系列的波形,其中有一种波形叫做“冲击波”。
冲击波具有很强的能量,可以损伤细胞,但也可以刺激细胞,促进细胞的再生和修复。
冲击波治疗可以有效地改善慢性肌肉和关节疼痛,当波形穿过皮肤时,它可以把细胞和组织中的淋巴液推向皮肤表面,从而改善组织的血液循环,减轻皮肤表面炎症。
冲击波治疗还可以消除慢性疼痛,减少肌肉紧张度和僵硬,增强肌肉张力和力量,改善关节可动性,减少关节和软组织病变,改善运动功能,增强肌肉的恢复能力,并有助于恢复正常的运动能力。
冲击波治疗广泛应用于慢性肌肉病和关节病,如肩周炎、颈椎病、腰椎间盘突出症、膝关节痛、踝关节炎、腱鞘炎等,还可以用于预防和治疗运动损伤,如肌腱断裂和肌腱拉伤等。
冲击波治疗是一种安全、有效、无副作用的物理疗法,它可以有效
地缓解肌肉和关节的慢性疼痛,改善肌肉和关节的功能,改善软组织的功能,减少运动损伤。
因此,冲击波治疗是治疗肌肉和关节病的有效途径之一。
冲击波将物体吹倒的原理
冲击波将物体吹倒的原理
冲击波是一种由爆炸、爆破或其他能量释放引起的超音速压缩波。
它的能量高强度、波动速度快,可以产生巨大的压力和冲击力。
当冲击波传播到物体表面时,它会产生一个高压区域,使物体表面受到巨大的压力。
同时,冲击波还会产生一个瞬时的气流,这个气流的速度也非常高。
这种高压和高速的气流会对物体施加力,从而将物体吹倒。
具体来说,冲击波会在物体表面形成一个压力梯度,使物体受到不均匀的力分布。
这种不均匀的力会使物体产生一个翻转或倾斜的力矩,从而导致物体被吹倒。
此外,冲击波还会产生剧烈的振动,这种振动也会对物体产生作用力,增加物体被吹倒的可能性。
总之,冲击波将物体吹倒的原理是通过产生高压和高速的气流,以及形成不均匀的力分布和剧烈的振动,对物体施加力,使其产生翻转或倾斜的力矩,从而导致物体被吹倒。
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冲击波疗法欧阳家百(2021.03.07)冲击波(Shock Wave)是利用能量转换和传递原理,造成不同密度组织之间产生能量梯度差及扭拉力,并形成空化效应,产生生物学效应。
冲击波分为机械波和电磁波,作用于局部组织而达到治疗效应。
它在穿越人体组织时,其能量不易被浅表组织吸收,可直接到达人体组织的深部[1]。
体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)是一种兼具声、光、力学特性的机械波,它的特性在于能在极短的时间(约10 ns)内达到500 bar(1 bar=105Pa)的高峰压,周期短(10μs)、频谱广(16Hz~2×108Hz)[2]。
自从1979年德国Dornier公司研制成功第一台Dornier HMI型体外冲击波碎石机,并于1980年2月7日成功用于肾结石患者治疗以来,人们对冲击波的认识越来越深刻,同时冲击波的应用也越来越广泛。
人们对冲击波的物理学特性及其对组织产生的影响进行了广泛而深入的研究;开始试图用高能冲击波来治疗肿瘤,并在体外实验中取得一定的疗效。
此外,目前西欧各国已经将体外冲击波疗法(Extracorporeal Shock Wave Therapy,ESWT)应用于10余种骨科疾病,ESWT已经成为治疗特定运动系统疾病的新疗法。
近年来,国内也在陆续开展此疗法。
一、冲击波的物理基础冲击波的压力波形包括一个在冲击波前沿迅速升压随后逐渐衰减的压力相(正相),和一个持续时间较长的张力相(负相)。
通过对冲击波压力分布的测量,可以引出以下几个临床上常用的概念和治疗参数[1,3]:(1)焦点、焦斑和焦区:焦点是指散射的冲击波经聚焦后产生的最高压力点,焦斑是指冲击波焦点处的横截面,焦区是指冲击波的正相压力≥50%峰值压力的区域;(2)压力场;(3)冲击波能量;(4)能流密度:表示垂直于冲击波传播方向的单位面积内通过的冲击波能量,一般用mJ/mm2表示;(5)有效焦区能量:是指流经焦点处垂直于z轴的圆面积内的能量,即作用平面。
我们临床上最常用的是能流密度。
典型的冲击波波形见图1。
图1 典型的冲击波波形二、冲击波的作用原理冲击波是压力急剧变化的产物。
在短短的几纳秒内产生很高的压力,这是冲击波所独有的特性。
冲击波具有很强的张应力和压应力,能够穿透任何弹性介质,如水、空气和软组织[4]。
ESWT主要是利用中、低能量的冲击波产生的生物学效应来治疗疾病,其生物学效应取决于冲击波的能级和能流密度。
1.组织破坏机制:冲击波具有压力相和张力相。
在压力相产生挤压作用,而在张力相则为拉伸作用。
冲击波本身产生的破坏性力学效应是直接作用,在冲击波的张力相时,由张力波产生的空化效应是组织破坏的间接作用。
正是这两种作用,可以使冲击波治疗骨性疾病和软组织钙化性疾病[1]。
2.成骨效应:冲击波诱发的成骨促进作用发生在骨皮质部分和网状结构部分的界面处。
冲击波的直接作用导致骨不连处的骨膜发生血肿,空化效应不仅可以造成部分细胞坏死,也会诱发成骨细胞移行和新的骨组织形成。
3.镇痛效应:高能冲击波作用于轴突产生强刺激可以起到镇痛作用。
神经系统的这种反应方式也被称为“门控”,是通过激发无髓鞘C纤维和A-δ纤维来启动的。
4.代谢激活效应:可能是由于冲击波的直接机械效应引起的。
一方面冲击波可以改变细胞膜通透性,使神经膜的极性发生改变,通过抑制去极化作用产生镇痛效应。
另一方面,冲击波可以使细胞内外离子交换过程活跃,从而使代谢分解的终产物被清除和吸收。
三、冲击波对细胞的作用急剧上升的冲击波的正向波段40MPa,会对焦点处的细胞产生很强的应力,同时空化反应会引起微小气泡膨胀/爆炸,产生微喷,也会产生很强的应力变化[5]。
我们知道磷脂大分子由亲水的头部和疏水的尾部组成。
细胞膜中,亲水的头部面向液体水,而疏水的尾部朝向内部、或指向彼此。
这样的构造使系统的能量更小,从而更稳定。
然而,当细胞膜受到各向同性的张力作用时,磷脂大分子被拉向两边,使磷脂大分子的疏水的尾部暴露于液体水分子,形成一个疏水性的孔。
孔径小于1Onm时,膜可以复原,但如果大于10nm,将使细胞不稳定,发生破裂[6]。
通过电子显微镜对受冲击波作用的细胞形态观察发现:冲击波作用后,细胞表面的微绒毛消失,同时细胞表面出现小凹(疏水性的孔) [7],这是由于细胞膜表面受到各向同性的张力所致。
细胞膜上出现孔或破裂,这取决于流体力场的参数,流体力场的参数是由产生冲击波的电容、工作电压和冲击的数量所决定的。
(一)高能冲击波对肿瘤细胞的影响高能冲击波(焦点能量大于35MPa)能杀死肿瘤细胞,抑制肿瘤生长[8]。
研究发现,高能冲击波冲击500~1500次可引起肿瘤细胞膜断裂,改变细胞内外渗透压,引起肿瘤细胞死亡[9]。
电镜扫描发现细胞的膜性结构受损。
高能冲击波同时影响肿瘤细胞的生长能力:细胞增长日趋下降;冲击次数越多,细胞的倍增时间越长;冲击次数与细胞贴壁能力的下降呈正相关,与细胞的集落形成呈负相关[10]。
但是有动物实验发现,高能冲击波能促使肿瘤细胞的转移[11]。
而该实验所用的高能冲击波冲击次数已达6000次。
冲击波对织的损伤程度和能量(工作的电压及冲击次数)成正比。
2000次的高能冲击波就会造成细胞的损害[12],6000次的高能冲击波必将引起更为严重的组织损伤。
6000次的高能冲击波冲击可能会损伤微细毛细血管,从而使肿瘤细胞通过血管进入血液,发生转移。
因而,对肿瘤的高能冲击波治疗应于2000次以内。
(二)冲击波使细胞外的大分子进入细胞内由于冲击波会使细胞膜上出现一过性的小孔,人们开始在体外实验中用冲击波将细胞外的物质导入细胞内从而达到治疗目的。
国外有人在体外实验发现,用工作电压为25kV、正向压力波为50~10MPa的冲击波,在体外冲击人外周血单个核细胞与肿瘤坏死因子α(TNF-α)的反义寡脱氧核酸(ODN)的混合液250次,能有效地将反义寡脱氧核苷酸导入细胞内,并能有效抑制细胞内TNF-α的表达[13]。
Kodama等[14]在体外实验发现:用压力为(11.6±1.6)MPa(n=3)、脉冲持续时间为(32.1±7.1)μs(n=3)的冲击波,能将分子量为200万道尔顿的异硫氰酸右旋糖酐导入细胞质内,而不使细胞破裂。
冲击波对肿瘤的化疗也显示出良好的协同作用。
(三)低能冲击波对正常细胞的促进作用早在1986年Haupt就发现:用工作电压为14kV的冲击波冲击l0次1cmx1cm大小,0.3~0.5mm深的小猪的创口,能促进其愈合,而用18kV电压的冲击波冲击100次则会抑制其愈合[15]。
形态学观察显示:14kV的冲击波冲击10次创口,会使其内的毛细血管数、新形成的上皮细胞数和血管外周的巨嗜细胞数明显增加,是对照组的2倍。
可见低能冲击波有一定的促进创口愈合作用。
临床上可将低能冲击波用于压疮的治疗。
四、冲击波治疗机冲击波治疗机主要由冲击波源、耦合装置、治疗床、控制台和定位系统组成。
冲击波治疗机的波源种类与冲击波碎石机相同,有液电式、电磁式和压电式三种,但其所用的能级多低于ESWT所用的能级。
治疗疼痛时应使用低中能级,即“软性”ESWT;治疗软组织钙化性疾病时应使用中高能级;治疗骨不连时需用高能级来诱发成骨效应。
目前用于骨科疾病治疗的多为聚焦状体外冲击波,其产生方式见图2。
1.液电式波源:碎石机的波源以液电式居多,因其发展早、技术成熟、碎石效果好而被广泛采用。
液电式冲击波波源是一个半椭圆形金属反射体内安置电极。
发射体内充满水,当高压电在水内放电时,在电极极尖处产生高温高压,因液电效应而形成冲击波,冲击波向四周传播。
碰到反射体非常光滑的内表面而反射,电极极尖处于椭球的第一焦点处,所以在第一焦点发出的冲击波经反射后就会在第二焦点聚焦,形成压力强大的冲击波焦区,当人体结石处于第二焦点时,就会被粉碎。
2.电磁式波源:将贮存在电容器内的电路脉冲传导通过一个扁平铜线圈,产生脉冲磁场,使处于磁场中的弹性铜膜产生机械振动,进而推动膜外的流体产生冲击波。
这种“面式冲击波”经声透镜或反射体聚焦后,可在一点上得到增强,最终也可形成聚焦冲击波。
在产生与液电式冲击波相等功率时,电磁式波源耗能更大。
电磁式冲击波峰值压力的特点是呈阶梯样分布,幅度可从最小至最大。
3.压电式波源:是用压电晶体来产生冲击波,属于展式波源。
当外界电场通过压电晶体时,其体积会发生改变,即“反压电效应”,晶体的运动会引发出一个压力波。
当晶体复原时,同样也会产生张力波。
通常至少组合300~3000个压电晶体,才能产生足够的冲击波压力。
将这些压电元件依次分布和排列在一个直径50 cm球冠的凹面,在相同电脉冲的作用下,每个元件同步发生的冲击波可以同时达到10cm以外的球心,从而形成一个聚焦的冲击波。
与前两种波源相比,压电式冲击波的特点是:能量和频率可调范围最大,但输出功率最低。
图2聚焦状体外冲击波的产生方式五、冲击波在医学上的应用(一)ESW对骨骼肌肉疾病的影响ESW在治疗骨科疾病方面已取得公认的疗效,目前ESW治疗骨科疾病种如下。
1.骨组织疾病主要指骨折延迟愈合、骨折不连接、成人中早期股骨头缺血性坏死(avascular necrosis of femoral head,ANFH)。
冲击波治疗的本质是使接受治疗的组织受到压力冲击后产生生物学反应,与骨疾病密切相关的是空化效应。
冲击波作用后骨组织发生微小骨折、血肿、诱导血管生成、增强内膜骨化、加速软骨化骨,最终形成正常的骨质。
(1)诱导骨生长、促进骨愈合:有研究表明:多种骨生长因子如骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMP)、转化生长因子-ß(transforming growth factor-ß,TGF-ß)、成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)、胰岛素样生长因子(insulinlike growth factor,IGF)、血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)等均与骨折愈合有关,生长因子共同作用的结果是使成骨细胞活化,调节局部成骨。
在炎症阶段生长因子还能进一步刺激骨髓间充质细胞聚集、增殖和血管形成。
Chen等[16]认为,局部冲击波治疗后,骨缺损区出现明显的成骨过程并伴随细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)和P38促蛋白激酶(P38 mitogen-activated protein kinase,P38 MAPK)的表达,对促进成骨细胞增殖和分化起调节作用。