第七章超声波疗法复习课程
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➢ 超声剂量：声强↑→产热↑ ➢ 超声频率：频率↑→产热↑ ➢ 介质性质：黏滞性↑→半价层↓→产热↑ ➢ 同种剂量下，骨与结缔组织产热最多，脂肪与血液产热最少
温热作用
➢ 生物效应
➢ 增强局部血液循环、营养代谢 ➢ 降低张力及感觉神经兴奋性 ➢ 缓解痉挛及疼痛
➢ 作用特点
➢ 产热不均匀 ➢ 血液循环影响局部升温
超声波在各种生物组织中吸收系数与穿透深度
介质
吸收系数（cm-1） 穿透深度（cm）
肌肉
0.20～0.25
4～5
肾脏
0.22
5
肝脏
பைடு நூலகம்
0.17
6
脂肪
0.13
8
血液
0.02
50
血浆
0.007
140
水
0.0003
3300
不同生物组织的半吸收层厚度
频率（MHz）
组织
半吸收层厚度（cm）
0.09
软组织
10
0.8
➢ 大剂量→骨折愈合迟缓，并损害骨髓 ➢ 一般认为超声波移动法大于3.25W/cm2的治疗剂量为危险
剂量
对肌肉及结缔组织的作用
➢ 肌肉：横纹肌对超声波较敏感
➢ 治疗剂量→降低挛缩肌肉的张力，使肌纤维松弛而解除痉挛 ➢ 大剂量→改变肌肉的形态，引起肌肉损伤
➢ 结缔组织：对超声波的敏感性较差
➢ 对有组织缺损的伤口，小剂量超声波有刺激结缔组织增生的作用 ➢ 对过度增生的结缔组织如瘢痕及增生性骨关节病，中等剂量的超
第七章超声波疗法
次声波＜16Hz
声音16～20000Hz 超声波＞20kHz
概念
➢ 超声波：是指频率在20kHz以上，不能引起正常人听觉反 应的机械振动波
➢ 超声波疗法：是应用超声波作用于人体以达到治疗疾病目 的的一种物理治疗方法
➢ 目前物理治疗常用800～1000kHz
超声波的产生
➢ 压电效应：机械能→电能
肌肉
3.6
0.8
脂肪
6.8
0.8
脂肪+肌肉
4.9
2.4
脂肪+肌肉
1.5
2.5
肌肉
0.5
机械作用
压力差 速度差
改善组织营养
机械作用
镇痛 软化瘢痕
杀菌
“微细按摩”作用是超声波治疗疾病的最基本机制
温热作用
➢ 产热原理
➢ 组织吸收声能 ➢ 正负压力变化 ➢ 波的反射 ➢ 体液空化
➢ 影响超声产热量大小的因素
340 1480 1420 1500 1568 1476 3380
0.00129 0.997 0.835 1.060 1.074 0.995 1.800
0.00043 1.47 1.18 1.59 1.68 1.41 6.18
超声波的声场
➢ 声场：即介质受到超声振动能作用的区域，接近 声头的为近场区（平行射束），远场区（射束扩 散）
➢ 介质对声波的吸收
➢ 固体＜液体＜气体 ➢ 半吸收层厚度↑→介质吸收↓→超声波穿透力↑
➢ 超声频率的影响
➢ 频率↑→吸收↑→穿透↓，频率↓→吸收↓→穿透↑ ➢ 目前常用于物理治疗的超声波频率为800～1000kHz，穿透深度约
为5cm左右
➢ 生物组织成分的影响
➢ 肺＞骨＞肌腱＞肾＞肝＞神经＞脂肪＞血液＞血清
➢ 声压：即声能的压力，具有周期性变化 ，稠密区正压，稀疏区-负压
➢ 声强：即单位时间内声能的强度，即每秒钟内垂 直通过介质中1cm2面积的能量。声波频率愈大， 声能愈强
➢ 临床常用的超声治疗剂量为0.1～2.5W/cm2 ➢ 中等治疗剂量的超声波可在组织中产生的声压约
为±2.6 Atm（大气压）
超声波的吸收与穿透
➢ 传播距离 ➢频率↑→传播↓，频率↓→传播↑ ➢与介质有关：液体＞固体，并与介质的温度、 纯度、压强有关
超声波的传播
➢ 散射与束射
散射：当声波在传播过程中遇到厚度远远小于声波波长的微 小粒子时，微粒吸收能量后会向四周各个方向辐射声波形成球 面波的现象。 束射：声源的直径大于波长时，声波呈直线传播，频率越高 ，愈集中成束。
➢ 79％～82％的热经血液循环带走 ➢ 18％～21％的热由邻近组织传导散热
理化作用
机械作用 温热作用
空化作用 触变作用
理化作用
弥散作用 对pH的影响
对酶活性、蛋白质合成的影响 对自由基的影响
神经系统 骨骼 皮肤
泌尿系统 消化系统
治疗作用
循环系统 肌肉及结缔组织
眼睛 生殖系统
治疗作用
超声波
高强度、大剂量 （＞3W/cm2）
➢ 中枢神经
➢ 小剂量作用于大脑→脑血管扩张 ，加速脑细胞功能的恢复 ➢ 小剂量作用于间脑→心跳加快，血压升高 ➢ 小剂量作用于脊髓→改变感觉、运动神经的传导
➢ 自主神经
➢ 皮温升高，血液循环加快 ➢ 治疗支气管哮喘和胃及十二指肠溃疡等疾病
对循环系统的作用
➢ 心脏
➢ 小剂量→扩张冠状动脉，促进心肌细胞修复 ➢ 大剂量→心脏活动能力及节律的改变 ，严重时发生心律失常，导
致心跳骤停，因此在心前区应用超声波要格外小心
➢ 血管
➢ 小剂量→血管扩张，血流速度加快，血管壁通透性增加，血压下 降
➢ 大剂量→血管内皮肿胀，血液循环障碍
对骨骼的作用
➢ 小剂量（连续式0.1～0.4W/cm2、脉冲式0.4～1W/cm2） → 促进骨痂生长
➢ 中等剂量（1～2W/cm2） →骨发育不全，因此幼儿骨骺处 禁用
声波有软化消散的作用
对皮肤的作用
➢ 敏感性：面部＞腹部＞四肢 ➢ 治疗剂量→无明显红斑，改善皮肤营养、促进真皮再生 ➢ 大剂量→皮肤可有明显的热感及灼痛，甚至会引起表皮及
低强度、中小剂量 （0.1～2.5W/cm2）
抑制、破坏
造成不可逆性 组织形态学变化
刺激、调节
不引起或仅引起 轻微的可逆性 组织形态学变化
对神经系统的作用
➢ 敏感性
➢ 中枢神经＞周围神经，神经元＞神经纤维和胶质细胞
➢ 周围神经
➢ 小剂量→镇痛 ➢ 大剂量作用于末梢神经→血管麻痹、组织细胞缺氧→坏死
➢ 反射、折射与聚焦
➢ 声波在界面被反射的程度取决于两种介质的声阻差 ➢ 声阻=介质的密度×声速 ➢ 声阻差愈大，反射程度也愈大 ➢ 空气和液体或固体的声阻相差很大，故声头与治疗部位避
免空气层
几种介质的声速、密度与声阻
介质 声速（m/s） 密度（g/cm3） 声阻（105rayls）
空气 水 液状石蜡 人体软组织 肌肉 脂肪 骨骼
晶体
压缩或伸长
外力
受力面上产生电荷
➢ 逆压电效应：电能→机械能
晶体
压缩或伸长
交变电场
有规律的机械振动
➢ 医用超声波主要是利用逆压电效应产生，其频率取决于交 变电场的频率
超声波的传播
➢ 传播媒介与波形 依赖介质，弹性纵波，方向性强
➢ 传播速度 ➢与介质的特性有关，与声波的频率无关 ➢同一频率的声波：固体＞液体＞气体
温热作用
➢ 生物效应
➢ 增强局部血液循环、营养代谢 ➢ 降低张力及感觉神经兴奋性 ➢ 缓解痉挛及疼痛
➢ 作用特点
➢ 产热不均匀 ➢ 血液循环影响局部升温
超声波在各种生物组织中吸收系数与穿透深度
介质
吸收系数（cm-1） 穿透深度（cm）
肌肉
0.20～0.25
4～5
肾脏
0.22
5
肝脏
பைடு நூலகம்
0.17
6
脂肪
0.13
8
血液
0.02
50
血浆
0.007
140
水
0.0003
3300
不同生物组织的半吸收层厚度
频率（MHz）
组织
半吸收层厚度（cm）
0.09
软组织
10
0.8
➢ 大剂量→骨折愈合迟缓，并损害骨髓 ➢ 一般认为超声波移动法大于3.25W/cm2的治疗剂量为危险
剂量
对肌肉及结缔组织的作用
➢ 肌肉：横纹肌对超声波较敏感
➢ 治疗剂量→降低挛缩肌肉的张力，使肌纤维松弛而解除痉挛 ➢ 大剂量→改变肌肉的形态，引起肌肉损伤
➢ 结缔组织：对超声波的敏感性较差
➢ 对有组织缺损的伤口，小剂量超声波有刺激结缔组织增生的作用 ➢ 对过度增生的结缔组织如瘢痕及增生性骨关节病，中等剂量的超
第七章超声波疗法
次声波＜16Hz
声音16～20000Hz 超声波＞20kHz
概念
➢ 超声波：是指频率在20kHz以上，不能引起正常人听觉反 应的机械振动波
➢ 超声波疗法：是应用超声波作用于人体以达到治疗疾病目 的的一种物理治疗方法
➢ 目前物理治疗常用800～1000kHz
超声波的产生
➢ 压电效应：机械能→电能
肌肉
3.6
0.8
脂肪
6.8
0.8
脂肪+肌肉
4.9
2.4
脂肪+肌肉
1.5
2.5
肌肉
0.5
机械作用
压力差 速度差
改善组织营养
机械作用
镇痛 软化瘢痕
杀菌
“微细按摩”作用是超声波治疗疾病的最基本机制
温热作用
➢ 产热原理
➢ 组织吸收声能 ➢ 正负压力变化 ➢ 波的反射 ➢ 体液空化
➢ 影响超声产热量大小的因素
340 1480 1420 1500 1568 1476 3380
0.00129 0.997 0.835 1.060 1.074 0.995 1.800
0.00043 1.47 1.18 1.59 1.68 1.41 6.18
超声波的声场
➢ 声场：即介质受到超声振动能作用的区域，接近 声头的为近场区（平行射束），远场区（射束扩 散）
➢ 介质对声波的吸收
➢ 固体＜液体＜气体 ➢ 半吸收层厚度↑→介质吸收↓→超声波穿透力↑
➢ 超声频率的影响
➢ 频率↑→吸收↑→穿透↓，频率↓→吸收↓→穿透↑ ➢ 目前常用于物理治疗的超声波频率为800～1000kHz，穿透深度约
为5cm左右
➢ 生物组织成分的影响
➢ 肺＞骨＞肌腱＞肾＞肝＞神经＞脂肪＞血液＞血清
➢ 声压：即声能的压力，具有周期性变化 ，稠密区正压，稀疏区-负压
➢ 声强：即单位时间内声能的强度，即每秒钟内垂 直通过介质中1cm2面积的能量。声波频率愈大， 声能愈强
➢ 临床常用的超声治疗剂量为0.1～2.5W/cm2 ➢ 中等治疗剂量的超声波可在组织中产生的声压约
为±2.6 Atm（大气压）
超声波的吸收与穿透
➢ 传播距离 ➢频率↑→传播↓，频率↓→传播↑ ➢与介质有关：液体＞固体，并与介质的温度、 纯度、压强有关
超声波的传播
➢ 散射与束射
散射：当声波在传播过程中遇到厚度远远小于声波波长的微 小粒子时，微粒吸收能量后会向四周各个方向辐射声波形成球 面波的现象。 束射：声源的直径大于波长时，声波呈直线传播，频率越高 ，愈集中成束。
➢ 79％～82％的热经血液循环带走 ➢ 18％～21％的热由邻近组织传导散热
理化作用
机械作用 温热作用
空化作用 触变作用
理化作用
弥散作用 对pH的影响
对酶活性、蛋白质合成的影响 对自由基的影响
神经系统 骨骼 皮肤
泌尿系统 消化系统
治疗作用
循环系统 肌肉及结缔组织
眼睛 生殖系统
治疗作用
超声波
高强度、大剂量 （＞3W/cm2）
➢ 中枢神经
➢ 小剂量作用于大脑→脑血管扩张 ，加速脑细胞功能的恢复 ➢ 小剂量作用于间脑→心跳加快，血压升高 ➢ 小剂量作用于脊髓→改变感觉、运动神经的传导
➢ 自主神经
➢ 皮温升高，血液循环加快 ➢ 治疗支气管哮喘和胃及十二指肠溃疡等疾病
对循环系统的作用
➢ 心脏
➢ 小剂量→扩张冠状动脉，促进心肌细胞修复 ➢ 大剂量→心脏活动能力及节律的改变 ，严重时发生心律失常，导
致心跳骤停，因此在心前区应用超声波要格外小心
➢ 血管
➢ 小剂量→血管扩张，血流速度加快，血管壁通透性增加，血压下 降
➢ 大剂量→血管内皮肿胀，血液循环障碍
对骨骼的作用
➢ 小剂量（连续式0.1～0.4W/cm2、脉冲式0.4～1W/cm2） → 促进骨痂生长
➢ 中等剂量（1～2W/cm2） →骨发育不全，因此幼儿骨骺处 禁用
声波有软化消散的作用
对皮肤的作用
➢ 敏感性：面部＞腹部＞四肢 ➢ 治疗剂量→无明显红斑，改善皮肤营养、促进真皮再生 ➢ 大剂量→皮肤可有明显的热感及灼痛，甚至会引起表皮及
低强度、中小剂量 （0.1～2.5W/cm2）
抑制、破坏
造成不可逆性 组织形态学变化
刺激、调节
不引起或仅引起 轻微的可逆性 组织形态学变化
对神经系统的作用
➢ 敏感性
➢ 中枢神经＞周围神经，神经元＞神经纤维和胶质细胞
➢ 周围神经
➢ 小剂量→镇痛 ➢ 大剂量作用于末梢神经→血管麻痹、组织细胞缺氧→坏死
➢ 反射、折射与聚焦
➢ 声波在界面被反射的程度取决于两种介质的声阻差 ➢ 声阻=介质的密度×声速 ➢ 声阻差愈大，反射程度也愈大 ➢ 空气和液体或固体的声阻相差很大，故声头与治疗部位避
免空气层
几种介质的声速、密度与声阻
介质 声速（m/s） 密度（g/cm3） 声阻（105rayls）
空气 水 液状石蜡 人体软组织 肌肉 脂肪 骨骼
晶体
压缩或伸长
外力
受力面上产生电荷
➢ 逆压电效应：电能→机械能
晶体
压缩或伸长
交变电场
有规律的机械振动
➢ 医用超声波主要是利用逆压电效应产生，其频率取决于交 变电场的频率
超声波的传播
➢ 传播媒介与波形 依赖介质，弹性纵波，方向性强
➢ 传播速度 ➢与介质的特性有关，与声波的频率无关 ➢同一频率的声波：固体＞液体＞气体