超声波

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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、声场与声束
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１、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。
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２、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。
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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。用于手部和足 部的治疗。 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。
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小剂量
中剂量 大剂量
固定法 0.1~0.2 0.3~0.4 0.5~0.8
移动法 0.5~0.8 0.9~1.2 1.3~2.0
②
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。

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 。
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２、纵波与横波
①
②
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。
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３、频率、周期与波长
①
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/f λ =ＣＴ＝Ｃ／f
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(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。

治疗作用： 改善血液循环、止痛、解痉、软化瘢痕
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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。
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３、穿透与吸收 频率越高，穿透越浅。 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。
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， 频率为800～1000KHz、声强在3W/c㎡以下。
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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
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１、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。
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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。
①
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。
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医用超声波频率
诊断用 治疗用 其他
眼5～7 MHz
乳房5 MHz
躯体800～ 1000kHz
皮肤2.5～5 MHz (常用3.2 MHz)
外科2.5～5 MHz
碎石35 MHz
腹部、妇产科 2.5～3 MHz
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。
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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。
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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：水、甘油、凡士林、石蜡油、 蓖麻油、凝胶体、乳胶等。
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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。
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２、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。
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三、治疗方法 １、治疗方法的选择： ① 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２～４cm/s。
声阻
151000 118000 1520000 166000 152000 557000
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水（37 ℃） 0.997
５、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。 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。 注意：通常超声波治疗剂量在3 W/c㎡以下。
组织
半价层（cm）
脑
心
5.0
2.7
肾
肝
3.5
4.4
脂肪
肌肉
6.8
3.6
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４、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。
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796图
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超声波治疗原理
一、超声波的生物物理学特性 （一）机械效应 微细按摩作用是超声波治疗疾病的最基本 的机制。 治疗作用： 加快弥散过程和新成代谢 软化瘢痕，松解粘连 促进组织再生、血管形成

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。
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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。
脑组织1.25 MHz
雾化吸入1.4 MHz 牙钻20～30 kHz
洗涤10～20 kHz
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４、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
软组织 脑组织
声速
1500 1541
空气（0℃） 331 空气（20 ℃）343
淡水
海水 钢
1410~1430 肝组织
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.
③
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④
⑤

治疗频度 通常为每日1次，也可隔日1次。 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
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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。
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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：中小剂量使肌肉松弛、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。
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②

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 ２～３cm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。
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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。
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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， 建立侧枝循环，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，促进溶栓。 22
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(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。稳定的空腔可以改变细胞膜的 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。 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：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。

①

2、治疗剂量 治疗剂量的参数：波形、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。 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 0.3~0.5 0.6~0.8 0.9~1.0 移动法 1.0~1.4 1.5~2.0 2.1~2.5
1510~1540 肾组织 5000 血液
1549
1561 1570
骨骼
3360
脂肪
1580
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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
空气 石蜡油 石英 血液 软组织 颅骨
密度
0.00129 0.835 2.700 340
声速
43 1523 1420 5629 1570 1500 3860
源自文库
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。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。
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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。
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。
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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。
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。
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六、超声波疗法的适应证 １、内科疾病 冠心病、闭塞性脉管炎、血栓性静脉炎、心 肌梗塞、高血压、支气管炎、支气管哮喘、肺 气肿、消化性溃疡、慢性胃炎、便秘、胆囊炎。 ２、神经科疾病 脑血栓形成、脑梗塞、脑出血、脑外伤、痴 呆、癫痫、急性脊髓炎、脊髓蛛网膜粘连、脊 髓损伤、脊髓灰质炎、坐骨神经痛、三叉神经 痛、术后神经痛、截肢后幻痛、雷诺氏病、面 神经麻痹、肋间神经痛、带状疱疹后遗神经痛。