频率高于20kHz的声波被叫做超声波。将超声波作用于人体以达到ZL目的的方法称为超声波疗法。医院及医学实验室里常见的超声ZL仪器ZL原理都是利用超声波。人耳是听不到超声波的,因为超声波是一种超过人耳的听觉界限的声波。
有一定的ZL作用的超声波频率要达到500~2500千赫。理疗中常用的频率一般为800~1000千赫。超声波疗法的使用范围日益广泛,已远远超过理疗科原来的一般疗法,如超声治癌、泌尿系碎石及口腔医学的应用等,因此超声波疗法的概念应有广义的(包括各种特殊超声疗法)及狭义的(指理疗科常用的无损伤剂量疗法)两种。同时随着现代科学技术的进步,超声波不仅用于ZL,还已广泛用于诊断、基础及实验医学、因此已有“超声医学”之称。
稳定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。这种非常小的液体流动叫做微流,在超声波ZL中起重要作用。微流可以改变细胞膜的通透性,改变膜两侧的钾、钙等离子的分布,因而加速组织修复的过程,改变神经的电活动,缓解疼痛。暂时的空腔在声压变化时破灭,产生高热、高压、发光、放电等现象,对机体有破坏作用。
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,液体中出现细小的空腔,即空化现象。空腔分为两种,即稳定空腔和暂时空腔。
超声波在介质中传播时,介质质点在其平衡位置附近作往复运动,使介质内部发生有节律的疏密变化,这种疏密变化形成了压力变化,能对人体组织细胞产生微细按摩作用。微细按摩作用是超声波ZL疾病的Z基本的机制。这种对细胞的微细按摩作用可以改变组织细胞的体积,减轻肿胀,改变膜的通透性,促进代谢物质的交换,改变细胞的功能,提高组织细胞的再生能力。所以ZL某些局部循环障碍性疾病,如营养不良性溃疡效果良好。有人观察在超声波的机械作用下,脊髓反射幅度降低,反射的传递受YZ,神经组织的生物电活性降低,因而超声波有明显镇痛作用。超声的机械作用还能使坚硬的结缔组织延长、变软,用于ZL疤痕、粘连及硬皮症等。
可见,超声波的机械作用可软化组织、增强渗透、提高代谢、促进血液循环、刺激神经系统及细胞功能,因此有重要的ZL意义,在超声ZL机理上占重要地位。
超声波作用于机体时可产生热,超声波在机体内热的形成,主要是组织吸收声能的结果。其产热有以下特点:
1.超声波热作用的独特之处是除普便吸收之外,还可选择性加热,主要是在两种不同介质的交界面上生热较多,特别是在骨膜上可产生局部高热。这在关节、韧带等运动创伤的ZL上有很大意义。所以超声波的热作用(不均匀加热)与高频是及其他物理因子所具有的弥漫性热作用(均匀性加热)是不同的。
2.由于人体各组织对声能的吸收量各有差异,因而产热也不同。一般超声波的热作用以骨和结缔组织为量显著,脂肪与血液为Z少。如在超声波5W/cm2,1.5分钟作用时,温度上升在肌肉为1.1℃,在骨质则为5.9℃。
3.超声波产生的热将有79-82%由血液循环带走,18-21%由邻近组织的热传导散布,因此当超声波作用于缺少血循环的组织时,如眼的角膜、晶体、玻璃体、睾丸等则应十分注意产生过热,以免发生损害。
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