超声波的发展史

1超声波的发展史

早在18世纪,意大利传教士兼生物学家斯帕兰扎尼研究蝙蝠在夜间活动时,发现蝙蝠靠一种人类听不到的尖叫声(即超声)来确定障碍物"蝙蝠发出超声波后,靠返回的回波来确定物体的距离!大小!形状和运动方式川"超声在医学上的应用开始于20世纪20年代至30年代[2l,而超声诊断的研究始于20世纪40年代[3]"一929一1935年,前苏联的sokol"v应用超声波探测金属物体"1931年,Mulhauser应用超声探测固体中的裂痕"Fireatone和Simons分别于1940年和1945年发明了超声回波示波器"

2超声波诊断史

到了二战期间,人们利用超声波的回波形状和振幅来对潜水艇进行探测,随后,日本的研究人员开始致力于探究超声波在医学上的应用"直到50年代美国和欧洲的一些国家才知道了日本有关超声波的研究成果"随后,研究人员纷纷将其有关超声波的研究成果应用于诊断胆石! 乳房肿块和肿瘤等"1942年奥地利的Dussik率先使用A型超声波探测颅骨,了解骨质变化,从而拉开了超声诊断的序幕"于1949年Dussik最先获得了脑室的超声波形"1951年.JJ.Widl和JohnM.Reid研制成功手动接触式B型扫描仪观察离体组织中肿瘤和活体中的脏器[.l"1954年Hertz[5]和Edle:研制成M型超声心动仪,来诊断心脏疾病"1955年wild介绍了直肠内体腔探查的平面位置显示器6]l"1972年,BomN[7]研制成电子线性扫描B型成像仪,从此进入了超声图像诊断的新阶段"同样,日本是第一个将多普勒超声应用于心脏血管诊断的国家"1983年日本Alkoa公司首先将彩色多普勒血流成像技术用于开发心脏疾病的诊断]sl

近十余年来,超声医学的发展尤为迅速,各种新技术应运而生,继Cormaek和Housfield于1969年发明TX一CT后,1975年Greenleaf又研制出以衰减系数和声速为参数的超声CT,开创了定量超声诊断的新途径"1981年Daimagn"等将超声与内窥镜技术结合在一起,制造出超声

内窥镜,使超声扫描由体表进入了内脏器官,为肠胃!肝胆胰疾病的诊断提供了直接信息"1982年美国的Bomme:和日本的Namekawa又分别设计出不同型号的彩色Doppler,它是继连续波和脉冲波式Doppler谱析显示之后的第三代Doppler超声仪,因其能给人以直观的循环血流图像,展示心脏和血管内血流时间和空间信息,故有/无创伤性心血管造影术0之称[6]"

3超声波治疗史

超声治疗起步相对早于超声诊断,但其发展却不及超声诊断"超声治疗是指将超声波施加于人体病患部位而达到治疗的效果"

早在1915年法国科学家Langevin在研究超声水压探测时,就发现了强超声对鱼类等水中小动物产生致死效应[2.]"于1922年德国首先获得了超声治疗的发明专利"1933年Pohlman将其用于治疗神经痛"70年代后,随着整个科技的飞速发展,超声治疗技术又开始活跃起来,并在

若干方面取得重要的突破,如超声外科!超声治癌及体外冲击波和超声碎石术"超声外科在骨!脑神经!矫形外科!眼科及肿瘤!息肉摘除及减肥手术中均得到有效的推广应用,并充分显示出它特有的优越性"透热治癌方法正在继外科!化疗!放疗之后作为第四种疗法日益受到重视, 而超声热疗由于其安全!可控,适于对深部肿瘤加热而倍受青睐"此外,超声药物透入疗法!超声雾化吸入疗法!超声牙科!超声穴位疗法及声电协同疗法等,也都相继得到发展[2.〕"1980年chuasys研究的体外震波碎石术在治疗肾!胆结石方面具有独特价值"应用超声波治疗疾病128性要基于如下三种超声波与生物组织相互作用的效应:

1.温热效应

超声波通过介质传播时,部分声能将被生物组织吸收,因而会产生局部温度升高的效应"高强度聚焦超声加热治癌技术就是利用此效应进行治疗的方法之一9tl"

2.机械效应

超声在介质中传播时,会引起介质质元的振动,其位移!速度!加速度!压强等力学量所引起的效应,称为超声波的机械效应[9]"超声波机械效应可引起机体的若干反应:引起组织细胞内物质

运动,起到一定的按摩作用;引起扩散速度和膜渗透性改变;促进新陈代谢,加强血液和淋巴循环,提高再生功能等"超声波机械效应使细胞内部结构发生变化,导致细胞一系列功能变化"如神经生物电活性降低,致使脊髓反射幅度降低,在大剂量超声波作用下更为明显,从而起到镇痛的作用[30]"

3.空化效应

超声波辐射到体内液体时,在一定声强下造成气泡的产生!膨胀以及崩溃效应,称为超声波空化效应191"此效应往往使生物组织受到严重的损伤,造成较大的破坏作用"