超声波治疗仪强度如何选择

一般我们可听见的音波振动频率是每秒20～18 000Hz，称为次音波。如果音波的振动频率高于20 000Hz，即称为“超声波”。因为超声波有热效应、机械振动效应以及其他仪器不易达到的渗透性，医学界在很早以前就已经将超声波运用在许多疾病的治疗和诊断中，其频率范围为1～30MHz。

（一）超声波的治疗原理

1．机械作用　超声波在组织产生的第一种作用是它的“机械作用”。除了在真空状态下，超声波在不同的介质中会产生不同的变形。相同频率的超声波在组织中会产生伸缩变化，就好像按摩一样，所以其机械作用又可称为“微量按摩”。在治疗上，微量按摩是很重要的，因为所有超声波的疗效，都是由“机械作用”而产生的。换句话说，连续和脉冲的超声波能量可以刺激和改变细胞的数量、细胞通透性以及增进机体的新陈代谢。

2．超声波的吸收与热效应原理

（1）超声波的生物效应：当超声波穿透体内组织时，组织会吸收其能量而产生生物效应，组织也会因为吸收了超声波的能量而产生变化。研究显示，肌腱组织及骨骼对超声波能量吸收的系数最大。

（2）超声波的效能：虽然有关超声波效果的研究仍在持续中，但是其在生物组织方面，已确实知道有许多的效果。最初的研究是超声波“机械治疗”的形式。研究或临床都已证明超声波的机械能可转化为热能，这也是超声波机械作用的重要性。尤其是3MHz的超声波具有较特殊的机械效应，因在表面组织层中，较高的超声波能量可被明显吸收，可减轻深层组织的痛苦。雷曼（Lehmann）指出，用强度1W/cm2的连续超声波来刺激肌肉组织时，其体内温度每秒会增加0.07℃，而且在柔软部位，温度增高的情形会小于深部关节的组织。超声波电场的热能，会随着热疗头的活动效力缩小其可变性，而且热能的产生主要是在骨组织、软骨、肌腱组织和皮肤中（表2-3-1）。

超声波的光束几乎是平行的，因此有效辐射面积（ERA）和热疗头也大略呈平行的关系。假如希望用上述的热效来治疗组织疾病且要有良好的效果时，可以用“连续”的超声波治疗。因为它能给患者带来最大的舒适感和最小的热度感。如果用超过2W/cm2的连续超声波治疗，机体为了保持体温，血液循环显著增加。同样的，较低的强度也可以提高循环血量。许多疾病都有血液循环障碍，超声波可使机体血液循环增加，对于抵抗疾病是很有效的。

表2-3-1　各种介质的半值深度（D1/2）及穿透深度

（二）超声波治疗在人体的应用

1．生物效应　超声波的生物效应，其实就是人体对于机械作用和透热作用的一种生理反应。

2．增进血液循环　机体吸收连续、脉冲式的超声波能量，会产生热效，使血管扩张。 机械振动也会刺激组织，让组织松弛，形成血管扩张。贝克（Becker）、波曼、罗它（Lota）及其他学者的研究已证实，局部使用强度仅1W/cm2的超声波连续治疗，会使血液循环增加和皮肤、肌肉温度上升。

3．肌肉松弛　超声波的机械振动会刺激组织，导致肌肉松弛。但超声波也很可能直接刺激神经纤维，导致交感神经活动降低而产生肌肉松弛的效应。

4．增加细胞膜的通透性　超声波可增加细胞膜的通透性。实验发现，连续、脉冲式的超声波会使组织分泌液进入细胞膜，改变组织液游离浓缩的状态，提高细胞生理交换反应的效率。这类实验也证实了超声波的抗酸效应。这是因为组织液的循环改变，使其pH升高。

5．提高组织的再生力　在不同组织中，超声波可提高再生的能力。戴森（Dyson）和庞德（Pond）指出，超声波治疗可以产生一种人工诱导（artificially induced）作用，这种功效和药物功效相同。研究发现，在电子显微镜下，可以看见超声波机械力量作用下粒子自由移动的情形。

6．周围神经的功效　经研究显示，强度为0.5～3 W/cm2的连续超声波刺激对周围神经的传导速率有明显的影响。造成这种改变的主要原因是源于超声波的透热效应。如果用高强度的超声波，则会产生一个传导区，这也证实了神经组织对超声波功效的敏感性。在连续超声波功效的研究中发现，如用2～3 W/cm2强度的超声波于坐骨神经治疗5～10min，其神经纤维的轴突圆柱会隆起隔绝整个神经；若用低强度（0.25～0.5 W/cm2）来治疗，髓鞘质几乎没有因为重复使用而有更为严重的改变。

（三）超声波治疗的操作技术

1．热疗头的移动方式

（1）直线移动法：在一定范围内做直线重复移动，能保持治疗的均匀度。

（2）回转移动法：重复循环，将形成一个螺旋形的移动。

这两种方法称为“半静态法”。虽然这两种方式的移动速率都非常缓慢，但是其连续运转却是必要的，尤其对于一些相关的小部位都能治疗到，例如瘢痕部分和肌腱部分等。

2．强度　用W/cm2来表示。在使用强度上，各派学者的主张有很大的不同。理论上，用于治疗的频率多在1～3MHz，因为3MHz的超声波，能产生较大的机械作用。总之，在治疗后若有头痛、晕眩、疲倦或者其他自主神经系统反应时，以后的治疗就应该用较低的强度。一般而言，超声波强度的使用应该低一点较好。

3．治疗时间　应视身体治疗部位的大小而定。一般将最大治疗时间固定在15min，最大治疗面积为75～100 cm2。当然，热疗头的有效辐射面积也是非常重要的。如果治疗部位不大时，可用半静态法治疗几分钟；若治疗部位较大时，就用动态法治疗，并且加长时间，但不得超过15min。

4．注意事项　超声波的治疗适用范围非常广泛。通常必须考虑的因素是“时间”和“强度”。因为时间越久，组织所获得的能量越多。每次治疗时，最大治疗时间多设定为15min。而必须决定的是强度的问题，即何种强度是病患组织最需要的。这可利用半值深度于身体表面做强度的评估。而且可基于穿透的深度，决定治疗部位是否达到预期的疗效。体表所需的强度若变得太高，便会在表皮组织产生过度的热量，这在皮下结缔组织、脂肪组织和表皮肌肉层表现尤其明显。

禁忌证：超声波治疗适应证广泛没有严格的禁忌证，但一般不用于损伤初期，因为超声波的组织热效应和促进血液循环的作用会增加损伤组织的出血。