㈠ 超聲波療法的超聲波的生物物理學效應及其作用機理
機械作用是超聲波的一種基本的原發的作用。超聲波在介質內傳播過程中介質質點交替壓縮與伸張形成交變聲壓,不僅可使介質質點受到交變壓力(在治療劑量下,每一細胞均受4-8mg壓力變化影響)及獲得巨大加速度而劇烈運動,相互摩擦,而且能使組織細胞產生容積和運動的變化,可引起較強的細胞漿運動(原漿微流或稱環流),從而促進細胞內容物的移動,改變其中空間的相對位置(據觀察,強度不大的超聲波能使嗜伊紅細胞的原漿顆粒旋轉,劑量大時甚至顆粒被拋出細胞外),顯示出超聲波對組織內物質和微小的細胞結構的一種「微細按摩」的作用。
這種作用可引起細胞功能的改變,引起生物體的許多反應。可以改善血液和淋巴循環,增強細胞膜的彌散過程,從而改善新陳代謝,提高組織再生能力。所以治療某些局部循環障礙性疾病,如營養不良性潰瘍效果良好。有人觀察在超聲波的機械作用下,脊髓反射幅度降低,反射的傳遞受抑制,神經組織的生物電活性降低,因而超聲波有明顯鎮痛作用。超聲的機械作用還能使堅硬的結締組織延長、變軟,用於治療疤痕、粘連及硬皮症等。
可見,超聲波的機械作用可軟化組織、增強滲透、提高代謝、促進血液循環、刺激神經系統及細胞功能,因此有重要的治療意義,在超聲治療機理上占重要地位。 超聲波作用於機體時可產生熱,有些人甚至稱為「超聲透熱療法」。超聲波在機體內熱的形成,主要是組織吸收聲能的結果。其產熱有以下特點:
1.由於人體各組織對聲能的吸收量各有差異,因而產熱也不同。一般超聲波的熱作用以骨和結締組織為量顯著,脂肪與血液為最少。如在超聲波5W/cm2,1.5分鍾作用時,溫度上升在肌肉為1.1℃,在骨質則為5.9℃。
2.超聲波熱作用的獨特之處是除普便吸收之外,還可選擇性加熱,主要是在兩種不同介質的交界面上生熱較多,特別是在骨膜上可產生局部高熱。這在關節、韌帶等運動創傷的治療上有很大意義。所以超聲波的熱作用(不均勻加熱)與高頻是及其他物理因子所具有的彌漫性熱作用(均勻性加熱)是不同的。
3.超聲波產生的熱將有79-82%由血液循環帶走,18-21%由鄰近組織的熱傳導散布,因此當超聲波作用於缺少血循環的組織時,如眼的角膜、晶體、玻璃體、睾丸等則應十分注意產生過熱,以免發生損害。 基於超聲波的機械作用和溫熱作用,可繼發許多物理的或化學的變化如:
1.氫離子濃度的改變炎症組織中伴有酸中毒現象時,超聲波可使pH值向鹼性方面變化,從而使症狀減輕,有利於炎症的修復。
2.對酶活性的影響超聲波能使復雜的蛋白質解聚為普通的有機分子,能影響到許多酶的活性。如超聲作用能使關節內還原酶和水解酶活性增加,目前認為在超聲治療作用中水解酶活性的變化是起重要作用的。
3.近年來對超聲作用機理的研究,已深入到細胞分子水平。在電鏡下觀察發現,細胞內超微結構中線粒體對超聲波的作用最敏感。核酸也很敏感,實驗發現低強度超聲波作用可使細胞內胸腺核酸的含量增加,從而影響到蛋白質的合成,刺激細胞生長。
4.在高強度的超聲作用下,組織內可形成許多高活性的自由基,如HO1、OH、H2O2、O等,它們可加速組織內氧化還原過程,加速生長過程。
目前,關於超聲波的生物學作用機理仍有多種爭義。但多數學者認為,具有物理學特性的超聲機械振動,以及在此基礎上產生的分布特殊的「內生熱」和必然引起的生物理化改變,是有機聯系的。弧立的強調那一方面的作用都是片面的,並在上述三方面基本作用因素的基礎上,通過復雜的神經-體液調節途徑治療疾病的。神經系統的反應和調節在超聲波的治療機理中起著主導作用,而超聲作用過程中發生的體液方面的改變,又是作用的物質基礎,二者有機結合構成統一的反應過程。
㈡ 守衛者超聲波理療儀的作用原理是什麼
運用超聲波治療疾病的方法稱為「超聲波療法」。守衛者超聲波理療儀榮獲「心臟病超聲波治療儀」、「一種攜帶型超聲波治療儀」的國家雙專利,宣告心臟病治療進入「超聲波時代」。
守衛者超聲波理療儀的作用原理如下:
1、擴張冠狀動脈,加快血流速度,增加供血供氧。
2、建立側支循環,打通人體內源性「自我支架」。
3、修復心肌細胞,增強心肌收縮力和心臟泵血力。
4、增強血管壁通透性,恢復血管彈性,物理降壓。
㈢ 超聲波治療的治療原理
超聲波作用於人體組織產生機械作用、熱作用和空化作用,導致人體局部組織血流加速,血液循環改善,血管壁蠕動增加,細胞膜通透性加強,離子重新分布,新陳代謝旺盛,組織中氫離子濃度減低,PH值增加,酶活性增強,組織再生修復能力加強,肌肉放鬆,肌張力下降,疼痛減輕或緩解。
超聲波治療中局部組織的變化可以通過神經體液途徑影響身體某一階段或全身,起到治療作用。
㈣ 什麼是超聲波療法
有點啰嗦,自己去網路看吧。。
超聲波
我們知道,當物體振動時會發出聲音。科學家們將每秒鍾振動的次數稱為聲音的頻率,它的單位是赫茲。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為20~20,000赫茲。因此,當物體的振動超過一定的頻率,即高於人耳聽閾上限時,人們便聽不出來了,這樣的聲波稱為「超聲波」。通常用於醫學診斷的超聲波頻率為1~5兆赫。超聲波具有方向性好,穿透能力強,易於獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠等特點。可用於測距,測速,清洗,焊接,碎石等
雖然說人類聽不出超聲波,但不少動物卻有此本領。它們可以利用超聲波「導航」、追捕食物,或避開危險物。大家可能看到過夏天的夜晚有許多蝙蝠在庭院里來回飛翔,它們為什麼在沒有光亮的情況下飛翔而不會迷失方向呢?原因就是蝙蝠能發出2~10萬赫茲的超聲波,這好比是一座活動的「雷達站」。蝙蝠正是利用這種「雷達」判斷飛行前方是昆蟲,或是障礙物的。
我們人類直到第一次世界大戰才學會利用超聲波,這就是利用「聲納」的原理來探測水中目標及其狀態,如潛艇的位置等。此時人們向水中發出一系列不同頻率的超聲波,然後記錄與處理反射回聲,從回聲的特徵我們便可以估計出探測物的距離、形態及其動態改變。醫學上最早利用超聲波是在1942年,奧地利醫生杜西克首次用超聲技術掃描腦部結構;以後到了60年代醫生們開始將超聲波應用於腹部器官的探測。如今超聲波掃描技術已成為現代醫學診斷不可缺少的工具。
醫學超聲波檢查的工作原理與聲納有一定的相似性,即將超聲波發射到人體內,當它在體內遇到界面時會發生反射及折射,並且在人體組織中可能被吸收而衰減。因為人體各種組織的形態與結構是不相同的,因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同,醫生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線,或影象的特徵來辨別它們。此外再結合解剖學知識、正常與病理的改變,便可診斷所檢查的器官是否有病。
目前,醫生們應用的超聲診斷方法有不同的形式,可分為A型、B型、M型及D型四大類。
A型:是以波形來顯示組織特徵的方法,主要用於測量器官的徑線,以判定其大小。可用來鑒別病變組織的一些物理特性,如實質性、液體或是氣體是否存在等。
B型:用平面圖形的形式來顯示被探查組織的具體情況。檢查時,首先將人體界面的反射信號轉變為強弱不同的光點,這些光點可通過熒光屏顯現出來,這種方法直觀性好,重復性強,可供前後對比,所以廣泛用於婦產科、泌尿、消化及心血管等系統疾病的診斷。
M型:是用於觀察活動界面時間變化的一種方法。最適用於檢查心臟的活動情況,其曲線的動態改變稱為超聲心動圖,可以用來觀察心臟各層結構的位置、活動狀態、結構的狀況等,多用於輔助心臟及大血管疫病的診斷。
D型:是專門用來檢測血液流動和器官活動的一種超聲診斷方法,又稱為多普勒超聲診斷法。可確定血管是否通暢、管腔有否狹窄、閉塞以及病變部位。新一代的D型超聲波還能定量地測定管腔內血液的流量。近幾年來科學家又發展了彩色編碼多普勒系統,可在超聲心動圖解剖標志的指示下,以不同顏色顯示血流的方向,色澤的深淺代表血流的流速。現在還有立體超聲顯象、超聲CT、超聲內窺鏡等超聲技術不斷涌現出來,並且還可以與其他檢查儀器結合使用,使疾病的診斷准確率大大提高。超聲波技術正在醫學界發揮著巨大的作用,隨著科學的進步,它將更加完善,將更好地造福於人類。
頻率高於20000 Hz(赫茲)的聲波。研究超聲波的產生、傳播 、接收,以及各種超聲效應和應用的聲學分支叫超聲學。產生
超聲波的裝置有機械型超聲發生器(例如氣哨、汽笛和液哨等)、利用電磁感應和電磁作用原理製成的電動超聲發生器、
以及利用壓電晶體的電致伸縮效應和鐵磁物質的磁致伸縮效應製成的電聲換能器等。
超聲效應 當超聲波在介質中傳播時,由於超聲波與介質的相互作用,使介質發生物理的和化學的變化,從而產生
一系列力學的、熱的、電磁的和化學的超聲效應,包括以下4種效應:
①機械效應。超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當超聲波流體介質中形成駐波時 ,懸浮在流體中的微小顆粒因受機械力的作用而凝聚在波節處,在空間形成周期性的堆積。超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時,由於超聲波的機械作用而引起的感生電極化和感生磁化(見電介質物理學和磁致伸縮)。
②空化作用。超聲波作用於液體時可產生大量小氣泡 。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓,壓強的降低使原來溶於液體的氣體過飽和,而從液體逸出,成為小氣泡。另一原因是強大的拉應力把液體「撕開」成一空洞,稱為空化。空洞內為液體蒸氣或溶於液體的另一種氣體,甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或突然破滅。破滅時周圍液體突然沖入氣泡而產生高溫、高壓,同時產生激波。與空化作用相伴隨的內摩擦可形成電荷,並在氣泡內因放電而產生發光現象。在液體中進行超聲處理的技術大多與空化作用有關。
③熱效應。由於超聲波頻率高,能量大,被介質吸收時能產生顯著的熱效應。
④化學效應。超聲波的作用可促使發生或加速某些化學反應。例如純的蒸餾水經超聲處理後產生過氧化氫;溶有氮氣的水經超聲處理後產生亞硝酸;染料的水溶液經超聲處理後會變色或退色。這些現象的發生總與空化作用相伴隨。超聲波還可加速許多化學物質的水解、分解和聚合過程。超聲波對光化學和電化學過程也有明顯影響。各種氨基酸和其他有機物質的水溶液經超聲處理後,特徵吸收光譜帶消失而呈均勻的一般吸收,這表明空化作用使分子結構發生了改變 。
超聲應用 超聲效應已廣泛用於實際,主要有如下幾方面:
①超聲檢驗。超聲波的波長比一般聲波要短,具有較好的方向性,而且能透過不透明物質,這一特性已被廣泛用於超聲波探傷、測厚、測距、遙控和超聲成像技術。超聲成像是利用超聲波呈現不透明物內部形象的技術 。把從換能器發出的超聲波經聲透鏡聚焦在不透明試樣上,從試樣透出的超聲波攜帶了被照部位的信息(如對聲波的反射、吸收和散射的能力),經聲透鏡匯聚在壓電接收器上,所得電信號輸入放大器,利用掃描系統可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上。上述裝置稱為超聲顯微鏡。超聲成像技術已在醫療檢查方面獲得普遍應用,在微電子器件製造業中用來對大規模集成電路進行檢查,在材料科學中用來顯示合金中不同組分的區域和晶粒間界等。聲全息術是利用超聲波的干涉原理記錄和重現不透明物的立體圖像的聲成像技術,其原理與光波的全息術基本相同,只是記錄手段不同而已(見全息術)。用同一超聲信號源激勵兩個放置在液體中的換能器,它們分別發射兩束相乾的超聲波:一束透過被研究的物體後成為物波,另一束作為參考波。物波和參考波在液面上相干疊加形成聲全息圖,用激光束照射聲全息圖,利用激光在聲全息圖上反射時產生的衍射效應而獲得物的重現像,通常用攝像機和電視機作實時觀察。
②超聲處理。利用超聲的機械作用、空化作用、熱效應和化學效應,可進行超聲焊接、鑽孔、固體的粉碎、乳化 、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進化學反應和進行生物學研究等,在工礦業、農業、醫療等各個部門獲得了廣泛應用。
③基礎研究。超聲波作用於介質後,在介質中產生聲弛豫過程,聲弛豫過程伴隨著能量在分子各自電度間的輸運過程,並在宏觀上表現出對聲波的吸收(見聲波)。通過物質對超聲的吸收規律可探索物質的特性和結構,這方面的研究構成了分子聲學這一聲學分支。普通聲波的波長遠大於固體中的原子間距,在此條件下固體可當作連續介質 。但對頻率在1012赫以上的 特超聲波 ,波長可與固體中的原子間距相比擬,此時必須把固體當作是具有空間周期性的點陣結構。點陣振動的能量是量子化的 ,稱為聲子(見固體物理學)。特超聲對固體的作用可歸結為特超聲與熱聲子、電子、光子和各種准粒子的相互作用。對固體中特超聲的產生、檢測和傳播規律的研究,以及量子液體——液態氦中聲現象的研究構成了近代聲學的新領域——
聲波是屬於聲音的類別之一,屬於機械波,聲波是指人耳能感受到的一種縱波,其頻率范圍為16Hz-20KHz。當聲波的頻率低於16Hz時就叫做次聲波,高於20KHz則稱為超聲波聲波。
超聲波具有如下特性:
1) 超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播。
2) 超聲波可傳遞很強的能量。
3) 超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。
4) 超聲波在液體介質中傳播時,可在界面上產生強烈的沖擊和空化現象。
超聲波是聲波大家族中的一員。
聲波是物體機械振動狀態(或能量)的傳播形式。所謂振動是指物質的質點在其平衡位置附近進行的往返運動。譬如,鼓面經敲擊後,它就上下振動,這種振動狀態通過空氣媒質向四面八方傳播,這便是聲波。
超聲波是指振動頻率大於20KHz以上的,人在自然環境下無法聽到和感受到的聲波。
超聲波治療的概念:
超聲治療學是超聲醫學的重要組成部分。超聲治療時將超聲波能量作用於人體病變部位,以達到治療疾患和促進機體康復的目的。
在全球,超聲波廣泛運用於診斷學、治療學、工程學、生物學等領域。賽福瑞家用超聲治療機屬於超聲波治療學的運用范疇。
(一)工程學方面的應用:水下定位與通訊、地下資源勘查等
(二)生物學方面的應用:剪切大分子、生物工程及處理種子等
(三)診斷學方面的應用:A型、B型、M型、D型、雙功及彩超等
(四)治療學方面的應用:理療、治癌、外科、體外碎石、牙科等
超聲波的特點:
1、超聲波在傳播時,方向性強,能量易於集中。
2、超聲波能在各種不同媒質中傳播,且可傳播足夠遠的距離。
3、超聲與傳聲媒質的相互作用適中,易於攜帶有關傳聲媒質狀態的信息(診斷或對傳聲媒質產生效應。(治療)
超聲波是一種波動形式,它可以作為探測與負載信息的載體或媒介(如B超等用作診斷);超聲波同時又是一種能量形式,當其強度超過一定值時,它就可以通過與傳播超聲波的媒質的相互作用,去影響,改變以致破壞後者的狀態,性質及結構(用作治療)。
超聲波的發展史:
一、國際方面:
自19世紀末到20世紀初,在物理學上發現了壓電效應與反壓電效應之後,人們解決了利用電子學技術產生超聲波的辦法,從此迅速揭開了發展與推廣超聲技術的歷史篇章。
1922年,德國出現了首例超聲波治療的發明專利。
1939年發表了有關超聲波治療取得臨床效果的文獻報道。
40年代末期超聲治療在歐美興起,直到1949年召開的第一次國際醫學超聲波學術會議上,才有了超聲治療方面的論文交流,為超聲治療學的發展奠定了基礎。1956年第二屆國際超聲醫學學術會議上已有許多論文發表,超聲治療進入了實用成熟階段。
二、國內方面:
國內在超聲治療領域起步稍晚,於20世紀50年代初才只有少數醫院開展超聲治療工作,從1950年首先在北京開始用800KHz頻率的超聲治療機治療多種疾病,至50年代開始逐步推廣,並有了國產儀器。公開的文獻報道始見於1957年。到了70年代有了各型國產超聲治療儀,超聲療法普及到全國各大型醫院。
40多年來,全國各大醫院已積累了相當數量的資料和比較豐富的臨床經驗。特別是20世紀80年代初出現的超聲體外機械波碎石術和超聲外科,是結石症治療史上的重大突破。如今已在國際范圍內推廣應用。高強度聚焦超聲無創外科,已使超聲治療在當代醫療技術中占據重要位置。而在21世紀(HIFU)超聲聚焦外科已被譽為是21世紀治療腫瘤的最新技術。
超聲波治病機理:
1.機械效應:超聲在介質中前進時所產生的效應。(超聲在介質中傳播是由反射而產生的機械效應)它可引起機體若干反應。超聲振動可引起組織細胞內物質運動,由於超聲的細微按摩,使細胞漿流動、細胞震盪、旋轉、摩擦、從而產生細胞按摩的作用,也稱為「內按摩」這是超聲波治療所獨有的特性,可以改變細胞膜的通透性,刺激細胞半透膜的彌散過程,促進新陳代謝、加速血液和淋巴循環、改善細胞缺血缺氧狀態,改善組織營養、改變蛋白合成率、提高再生機能等。使細胞內部結構發生變化,導致細胞的功能變化,使堅硬的結締組織延伸,松軟。
超聲波的機械作用可軟化組織,增強滲透,提高代謝,促進血液循環,刺激神經系統和細胞功能,因此具有超聲波獨特的治療意義。
2.溫熱效應:人體組織對超聲能量有比較大的吸收本領,因此當超聲波在人體組織中傳播過程中,其能量不斷地被組織吸收而變成熱量,其結果是組織的自身溫度升高。
產熱過程既是機械能在介質中轉變成熱能的能量轉換過程。即內生熱。超聲溫熱效應可增加血液循環,加速代謝,改善局部組織營養,增強酶活力。一般情況下,超聲波的熱作用以骨和結締組織為顯著,脂肪與血液為最少。
3.理化效應:超聲的機械效應和溫熱效應均可促發若干物理化學變化。實踐證明一些理化效應往往是上述效應的繼發效應。TS-C型治療機通過理化效應繼發出下列五大作用:
A.彌散作用:超聲波可以提高生物膜的通透性,超聲波作用後,細胞膜對鉀,鈣離子的通透性發生較強的改變。從而增強生物膜彌散過程,促進物質交換,加速代謝,改善組織營養。
B.觸變作用:超聲作用下,可使凝膠轉化為溶膠狀態。對肌肉,肌腱的軟化作用,以及對一些與組織缺水有關的病理改變。如類風濕性關節炎病變和關節、肌腱、韌帶的退行性病變的治療。
C.空化作用:空化形成,或保持穩定的單向振動,或繼發膨脹以致崩潰,細胞功能改變,細胞內鈣水平增高。成纖維細胞受激活,蛋白合成增加,血管通透性增加,血管形成加速,膠原張力增加。
D.聚合作用與解聚作用:水分子聚合是將多個相同或相似的分子合成一個較大的分子過程。大分子解聚,是將大分子的化學物變成小分子的過程。可使關節內增加水解酶和原酶活性增加。
E.消炎,修復細胞和分子:超聲作用下,可使組織PH值向鹼性方面發展。緩解炎症所伴有的局部酸中毒。超聲可影響血流量,產生致炎症作用,抑制並起到抗炎作用。使白細胞移動,促進血管生成。膠原合成及成熟。促進或抑制損傷的修復和癒合過程。從而達到對受損細胞組織進行清理、激活、修復的過程。
量子聲學。
超聲波還可以進行雷達探測.清洗較為精細的物品,如鍾表,可以利用超聲波來擊碎病人體內膽結石,還可以利用超聲波測距.
超聲波檢測還用於電阻焊的焊點強度的檢測。
㈤ 超聲波的原理是什麼啊
1超聲波簡介
我們把頻率高於20KHz的聲波稱為超聲波,超聲波具有良好的方向性和穿透能力,特別是在水中,傳播距離更遠。無論是在軍事上、農業上還是在生活中都有廣泛的應用,可以用來測速度、測距離、消毒殺菌、清洗、焊接等。
人耳能聽到的超聲波頻率范圍大概是20Hz-20KHz,超聲波的頻率大於人類聽覺上限,因此叫做「超聲波」。
超聲波與普通聲波一樣,也具有反射、折射、衍射、散射等特點,但是超聲波的波長較短,有的是幾厘米,低至千分之幾毫米。波長越短,聲波的衍射特性就越差,可以在介質中穩定地進行直線傳播,因此波長較短的超聲波具有很強的直線傳播能力。眾所周知,聲音在空氣中傳播時,會推動空氣中的粒子振動做功,而聲波功率的大小表示聲波做功快慢,在相同環境下,聲波的頻率越高功率就越大。超聲波的頻率大於20KHz,因此超聲波的功率較高。
超聲波主要有兩個參數:
頻率:F≥20000Hz(通常把F≥15000Hz的聲波也稱為超聲波);
功率密度:p=發射功率(W)/發射面積(cm2);通常p≥0.3w/cm。
超聲波具有如下特性:
(1)超聲波具有在氣體、液體、固體等介質中進行效傳播的能力。
(2)超聲波具有很強的傳遞能量的能力。
(3)超聲波具有反射特性,還會產生干涉、疊加和共振現象。
(4)超聲波在液體介質中傳播時,可在界面上產生空化現象和強烈的沖擊。
超聲波的特性及工作原理
2超聲波用途
超聲波在生活中的很多方面都有應用,主要有以下幾個方面:
1)醫學方面
在醫學方面,超聲波主要應用為醫學診斷與臨床治療。醫學診斷中,超聲波的主要應用為B超。由於超聲波具有反射、折射等特點,如果將超聲波發射到人體內,它就會在人體內部發生反射,人體內部各個形狀大小都不一樣,因此反射回來的聲波方向、強度等信息也不同,醫生通過對反射回來的聲波進行分析,再結合一些醫學方面的專業知識,就可以知道人體內部的某些部位是否產生病變。
在臨床治療中,超聲波主要被用來殺死腫瘤細胞和超聲針灸,我們知道超聲波的功率很大,利用醫學影像技術,將多束超聲波聚焦在病變的細胞上,控制好照射的強度和時間,短時間的溫度將達到70~100℃,在保護周圍組織的同時殺死了病變細胞。
超聲針灸就是利用超聲波技術來刺激穴位,這種療法對組織沒有損傷,而且具有無痛、無不適應等優點,在治療小孩子或者一些害怕針灸的患者時有很好的效果。此外,超聲波在體外碎石,理療、牙科等方面也經常使用。
2)超聲清洗
超聲清洗主要基於空化作用,空化作用總體上就是在有壓力和無壓力作用時,每一秒都進行著幾萬次這樣的變換,超聲波在液體內部不斷地進行透射作用,在沒有壓力作用時,液體內部就會出現真空核泡群,在有壓力作用時,真空核泡群在壓力的作用下產生強大的沖擊力,因此可以帶走物體表面的污垢,完成清洗工作。一些表面凹凸不平的器件,或者特別小難以清洗的部件,例如鍾表、電子元器件、電路板等都可以達到很好的清洗效果。而且隨著超聲波頻率的升高,空化作用的效果會減弱,因此超聲波清理的效果很好卻不會傷害到器件表面。
3)超聲測距
由於超聲波的波長相對較短,具有良好的方向性和穿透能力,能量消耗的比較慢,在介質中傳播距離較遠。而且超聲測距的原理簡單,比其他的測距方式都方便容易操作,計算也比較簡便,測量精度也能滿足要求,因此在一些移動式機器人或者導盲系統中有廣泛的應用。
㈥ 超聲波療法作用有那麼神奇嗎
是現在非常先進的一種療法,效果很不錯。守衛者超聲波理療儀知道吧,很有名的一款心臟病適用的超聲波理療儀,持續修復心肌細胞,擴張冠狀動脈,增加人體供血供氧,修復心肌細胞,清理血液垃圾,溶解血栓,打通側枝循環,增加血管壁通透性和彈性,物理降壓。
㈦ 超聲波治療的物理特性
超聲波與聲波的本質相同,都是物體的機械振動在彈性介質中傳播所形成的機械振動波。 1.因聲波是物質傳播能的一種形式,所以其傳播必須依賴介質,而在真空中則不能傳播,此與光波、電磁波不同。
2.超聲波向周圍介質傳播時,產生一種疏密的波形。這種連續的壓縮層和稀疏層交替形成的彈性波和聲源振盪的方向一致,是一種彈性縱波)。由於超聲波具有非常短的波長,可以聚集成狹小的發射線束而呈束狀直線播散,故傳播具有一定的方向性。
3.傳播速度聲波的傳播速度與介質的特性有關,而與聲波的頻率無關。聲波的傳播速度都隨介質溫度的上升而加快。
4.超聲的吸收與穿透:超聲在介質中傳播時,強度隨其傳播距離而減弱,這說明超聲能量被吸收,超聲的吸收與介質的密度、粘滯性、導熱性及超聲的頻率等有關。超聲在氣體中被吸收最大,液體中被吸收較小,固體中吸收最小,在空氣中的吸收系數比在水中約大一千倍。且介質的吸收系數又與超聲波頻率的平方成正比,因而高頻超聲在空氣中衰減異常劇烈,所以在治療中聲頭下雖是極小的空氣光泡,也應避免。
在實際工作中常用半價層或半吸收層來表明一種介質對超聲波的吸收能力。半吸收層是指超聲波在某種介質中衰減至原來能量的一半時的厚度。半吸收層厚度大,表示吸收能力弱,不同組織對同一頻率的超聲波其半吸收層值不同,如頻率300千赫的超聲波,肌肉半吸收層值為3.6厘米,脂肪為6.8厘米,肌肉加脂肪為4.9厘米。同一組織對不同頻率的超聲波吸收也不同,超聲頻率愈高吸收愈多,穿透愈淺,如90千周的超聲能穿透軟組織10厘米,1兆周的超聲將穿透5厘米,而4兆周的超聲只穿透1厘米深度。因此,常用於理療的超聲波選用8000千周/秒,穿透深度為5厘米左右。
5.折射、反射與聚焦:超聲波由一種介質傳播至另一種介質時,將在界面處一部分反射回第一種介質(反射),其餘透過界面進入第二種介質,但會發生傳播方向的偏轉(折射)。聲波在界面被反射的程度決定於兩種介質的聲阻差及入射角的角度。入射角越小,反射角就越小,超聲能量反射越少,作用效率越高。聲阻差越大,反射程度也越大,(介質的密度和聲速的乘積叫介質的聲阻)。
聲頭與空氣間反射近於100%,所以超聲治療時需用石臘油等作接觸劑,以減少反射。實驗證明,由聲頭進入組織的超聲能量只有35~40%,而60~65%被反射。由於空氣與組織間的反射,使大量超聲能喪失,所以超聲波不能通過肺和充氣的胃腸。
基於超聲傳播的反射、折射原理,採用透鏡及弧面反射而將聲束聚焦於焦點上以產生強大的能量,而治療某些疾病,如用集束超聲波破壞腦部腫瘤等 超聲波在介質中傳播的空間范圍即介質受到超聲振動能作用的區域叫超聲聲場。超聲因其頻率高,具有類似光線的束射特性,在接近聲頭的一段為幾乎平行的射束,稱之為近場區。其後射束開始擴散,稱之為遠場區。由於超聲場的這種特性,為克服能量分布的不均,在治療時聲頭應在治療部位緩慢地移動。
超聲聲場
描寫超聲聲場的主要物理量有聲壓和聲強。
1.聲壓:超聲波在介質中傳播時,介質質點在其平衡位置附近做往復運動,使介質內部發生有節律的疏密變化,這種疏密變化形成了壓力變化,即聲壓。代表超聲波的強度。聲壓與超聲波的頻率和振幅成正比,與聲阻成反比。
2. 聲強:為單位時間內聲能的強度,即在每秒內垂直通過每平方厘米面積的聲能。常用測量單位是瓦特/厘米2(W/cm2)。臨床常用治療劑量為3W/cm2以下。 超聲波在介質中傳播時,介質質點在其平衡位置附近作往復運動,使介質內部發生有節律的疏密變化,這種疏密變化形成了壓力變化,能對人體組織細胞產生微細按摩作用。微細按摩作用是超聲波治療疾病的最基本的機制。這種對細胞的微細按摩作用可以改變組織細胞的體積,減輕腫脹,改變膜的通透性,促進代謝物質的交換,改變細胞的功能,提高組織細胞的再生能力。所以治療某些局部循環障礙性疾病,如營養不良性潰瘍效果良好。有人觀察在超聲波的機械作用下,脊髓反射幅度降低,反射的傳遞受抑制,神經組織的生物電活性降低,因而超聲波有明顯鎮痛作用。超聲的機械作用還能使堅硬的結締組織延長、變軟,用於治療疤痕、粘連及硬皮症等。
可見,超聲波的機械作用可軟化組織、增強滲透、提高代謝、促進血液循環、刺激神經系統及細胞功能,因此有重要的治療意義,在超聲治療機理上占重要地位。 超聲波作用於機體時可產生熱,超聲波在機體內熱的形成,主要是組織吸收聲能的結果。其產熱有以下特點:
1.由於人體各組織對聲能的吸收量各有差異,因而產熱也不同。一般超聲波的熱作用以骨和結締組織為量顯著,脂肪與血液為最少。如在超聲波5W/cm2,1.5分鍾作用時,溫度上升在肌肉為1.1℃,在骨質則為5.9℃。
2.超聲波熱作用的獨特之處是除普便吸收之外,還可選擇性加熱,主要是在兩種不同介質的交界面上生熱較多,特別是在骨膜上可產生局部高熱。這在關節、韌帶等運動創傷的治療上有很大意義。所以超聲波的熱作用(不均勻加熱)與高頻是及其他物理因子所具有的彌漫性熱作用(均勻性加熱)是不同的。
3.超聲波產生的熱將有79-82%由血液循環帶走,18-21%由鄰近組織的熱傳導散布,因此當超聲波作用於缺少血循環的組織時,如眼的角膜、晶體、玻璃體、睾丸等則應十分注意產生過熱,以免發生損害 。 超聲波在液體介質中傳播時產生聲壓。當產生的負聲壓超過液體的內聚力時,液體中出現細小的空腔,即空化現象。空腔分為兩種,即穩定空腔和暫時空腔。
穩定空腔在聲壓的作用下來回振動,空腔周圍產生局部的單向的液體流動。這種非常小的液體流動叫做微流,在超聲波治療中起重要作用。微流可以改變細胞膜的通透性,改變膜兩側的鉀、鈣等離子的分布,因而加速組織修復的過程,改變神經的電活動,緩解疼痛。暫時的空腔在聲壓變化時破滅,產生高熱、高壓、發光、放電等現象,對機體有破壞作用。
㈧ 超聲波療法的概述
超聲波療法
(Ultrasonic therapy)
近年來超聲波療法的使用范圍日益廣泛,已遠遠超過理療科原來的一般療法,如超聲治癌、泌尿系碎石及口腔醫學的應用等,因此超聲波療法的概念應有廣義的(包括各種特殊超聲療法)及狹義的(指理療科常用的無損傷劑量療法)兩種。同時隨著現代科學技術的進步,超聲波不僅用於治療,還已廣泛用於診斷、基礎及實驗醫學、因此已有「超聲醫學」之稱。
㈨ 超聲波療法的原理求指導。
將超聲波作用於人體以達到治療目的的方法稱為超聲波療法。超聲波療法的使用范圍日益廣泛,已遠遠超過理療科原來的一般療法。心臟病患者推薦守衛者超聲波理療儀,對冠心病、缺血心臟病、心絞痛的輔助治療很好。
㈩ 超聲波原理是什麼
超聲在介質中前進時所產生的效應。(超聲在介質中傳播是由反射而產生的機械效應)它可引起機體若干反應。超聲振動可引起組織細胞內物質運動,由於超聲的細微按摩,使細胞漿流動、細胞振盪、旋轉、摩擦、從而產生細胞按摩的作用,也稱為「內按摩」,這是超聲波治療所獨有的特性。
超聲波可以改變細胞膜的通透性,刺激細胞半透膜的彌散過程,促進新陳代謝、加速血液和淋巴循環、改善細胞缺血缺氧狀態,改善組織營養、改變蛋白合成率、提高再生機能等。使細胞內部結構發生變化,導致細胞的功能變化,使堅硬的結締組織延伸,松軟。
超聲波的機械作用可軟化組織,增強滲透,提高代謝,促進血液循環,刺激神經系統和細胞功能,因此具有超聲波獨特的治療意義。
(10)超聲波療法的原理是什麼擴展閱讀
國內在超聲治療領域起步稍晚,於20世紀50年代初才只有少數醫院開展超聲治療工作,從1950年首先在北京開始用800KHz頻率的超聲治療機治療多種疾病,至50年代開始逐步推廣,並有了國產儀器。公開的文獻報道始見於1957年。到了70年代有了各型國產超聲治療儀,超聲療法普及到全國各大型醫院。
40多年來,全國各大醫院已積累了相當數量的資料和比較豐富的臨床經驗。特別是20世紀80年代初出現的超聲體外機械波碎石術和超聲外科,是結石症治療史上的重大突破。如今已在國際范圍內推廣應用。高強度聚焦超聲無創外科,已使超聲治療在當代醫療技術中占據重要位置。而在21世紀,超聲聚焦外科(HIFU)已被譽為是21世紀治療腫瘤的最新技術。