超声波与人体组织

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蠲轩设懈J鼹 毕粥 删 ‘ 州 ．【) ∞ l晰 l¨iU N舔ep．霉D1DOI：10．3969／j．issn．1001-8972．2013．18．090超声波与人体组织曹殿钧 李德禄 马杰 林芮竹吉林医药学院，吉林 吉林 1 5201 3摘要本文通过超声波的性质在超声波诊断中起到的作用，以及超声波热学、化学以及机械振动的特性在超声波治疗中对人体组织的作用，分别加以粗略的讲解。

关键词超声波诊断；超声波治疗；脉 冲；人体组织所谓超声波，是指人耳听不见的声波。正 常 人 听 到 16 20000Hz的 声 波，低于 16ttz的声波称为次声波或亚声波，超过20000Hz的声波，称为超声波。这都是以人类听觉为标准，人为规定。超声波频率的上限随科学技术的不断发展在不断提高，近年已能在实验室内产生出频率高到 数量级的超声。对频率范围如此宽广的超声波，通常又划分 为微 波超 声 (5×l0 ～ 10 Hz)和特超声 (10 Hz以上的超声波)。

医学超声是研究超声波与生物媒质 (主要指人体组织)的相互作用的机理、规律及其应用的交叉性学科，主要包括超声诊断和超声治疗两个部分。超声诊断主要研究超声波在人体组织中传播时，超声波和人体组织相互作用的机理和规律，利用各种不同组织的声学特征的差异来区分不同组织，特别用于区分正常组织和病变组织。超声治疗主要研究在超声波辐射下人体组织所产生的热、化学和机械等效应的机理，以及超声波辐射剂量与所产生的生物效应之间的关系，并用于疾病的治疗。超声波在医学上用于临床诊断、康复治疗、监护和医疗保健等。

1超声诊断超声诊断是用超声波诊断疾病的方法。

常用的有发射法，显像法、多普勒法和心动图法等。可观察人体从体表到深部组织的不同发射波形、断层切面图像和心血管的搏动规律等。临床用于眼、脑、心血管、肝、胆和腹部脏器的疾病诊断和妇产科检查。利用超声换能器向人体发射超声脉冲，遇到组织器官界面时将产生反射脉冲信号，即脉冲回声信号，就能对此种组织器官进行定位，并检测组织的特性。

1．1 A型超声诊断仪采用超声换能器向人体内发射超声脉冲信号，超声脉冲遇到组织界面时将反射脉冲信号，即脉冲回声信号。在显示器上把振幅不同的脉冲回声信号按时间顺序排列。根据超声波在人体重传播速度，可以用不同脉冲回声信号间的时间间隔获知超声波在人体中传播的距离，而振幅的大小表示回声信号的强弱。人体组织的声阻抗各不相同，对超声脉冲的反射特性也不同，正常组织与病变组织之间的反射特性也不同。因此，在不同位置上出现稀疏稠密和幅度高低不同的脉冲回声信号，从而为临床诊断提供了信息。

1．2 B型超声诊断仪即超声图像诊断仪。常用的有机械扫描和电子扫描两类。利用人体组织的反射和衰减的差异，将从人体内部脏器测到的脉冲回声信息按时间顺序做辉度调制，形成与深度相关的各个光电。显示器上的光电与超声探头在体表移动的空间位置同步显示，可得到被测脏器的实时断层图像。在临床用于眼、脑、心血管、肝、胆和腹部脏器的疾病诊断和妇产科检查。

1．3 M 型超声诊断仪M型是一种运动显示方式，用来表示反射界面的运动的情况。将从人体测到的脉冲回声信号以亮度的强弱来表示回声信号的强弱，同时在时间轴上加以展开。这样，人体中不动的界面显示为一条直线，运动的界面显示为曲线波形。M 型超声常用来对心血管检查。

1．4超声心动图应用超声测距原理脉冲超声波透过胸壁、软组织测量其下各心壁、心室及瓣膜等结构的周期性活动，在显示器上显示为各结构相应的活动和时间之间的关系曲线 ，用记录仪记录这些曲线，即为超声心动图。分析各曲线间的距离、曲线形态及时间、振幅，各区的关系，可用于诊断心脏疾病。

1．5超声造影剂一 种含有直径为几微米的气泡液体。

利用含有气泡的液体对超声波有强散射的特性，临床将超声造影剂注射到人体血管中用以增强血流的超声多普勒信号和提高超声图像的清晰度和分辨率。

1．6超声多普勒振动源和接收器在弹性媒质中作相对运动时，接收到波动的频率和振动源的波动频率不同，其频率差与相对运动的速度有关，这就是多普勒效应。在医学上超声波的多普勒效应主要用于血流和胎儿的检查。临床常用的有连续波多普勒、脉冲多普勒以及将多普勒技术和B超超声实时成像技术结合的超声多普勒成像技术等。

2超声治疗用频率从几百千赫兹到几兆赫兹的超声治疗疾病的方法，这是医学物理疗法的一种，利用超声波所产生的热、化学和机械等效应，从而引起人体组织发生一系列反应，并能使致病生物体发生波坏性改变。临床上用于神经通、粘连及疤痕挛缩、挫伤、扭伤、腱鞘炎、关节炎等治疗。

2．1超声手术刀将高强度超声通过变幅杆聚焦于刀端，由刀的强烈振动可粉碎如肝、脑等软组织。

临床用这种方法来切除人体软组织的肿瘤，粉碎了的肿瘤组织碎屑随时被冲洗并吸出，而周围的血管神经等不易损伤，故有无血手术刀之称。

146一 ，2．2 超声碎石一 种用超声波的机械效应从体外粉碎人体内部结石的方法。将聚焦超声换能器的焦点调至人体脏器中结石所在区域，把高强度的超声脉冲由聚焦超声换能器入射到结石所在区域，由超声波所产生的机械效应将结石粉碎成小颗粒，随后排出体外 。在医学上超声碎石术主要用于治疗膀胱结石、输尿管结石、肾结石。

2．3超声电疗法超声波波形为连续波，强度以患者耐受为限，治疗时，患者受伤部位涂以足量的导电超声治疗耦合剂，将中号超声声头主电极置于受伤局部或通点处，采用接触移动法进行治疗，当治疗下肢软组织挫伤时，将面积为 150C时，电极置于患肢肠肌处，治疗腰部软组织损伤时，将电极置于患侧臀部，治疗上肢肘关节扭挫伤时，将电极置于患侧肩背部，为避免刺激过强，中频电电流强度以患者感觉阈为限。超声中频调制电疗法是将声，电等物理因子相结合的一种新疗法，超声与中频电于声头处汇聚并一同作用于人体，因调解频率相同，且同相位，故输出时两者能保持同步作用，通过声头作用于患者受损部位，有利于组织的修复与病理状态消除。

2．4超声药物透入疗法超声药物透入疗法是利用超声波把药物经过完整的皮肤或黏膜，送入人体内的治疗方法。超声药物透人不仅局部地增加了药物制剂的浓度，而且由于超声波和药物综合作用的结果而加强了治疗效果。这是因为超声波的生物学作用机制之 一是在细胞内部形成 “微流”，其结果可引起细胞内部结构位置变换的趋向，出现新的酶中心，并因而改变了催化过程和细胞对某些药物敏感性。医学上主要用于治疗创伤、手足癣等疾病。

2．5超声药物雾化吸入疗法超声雾化吸入疗法系气雾吸人疗法的一 种。是利用超声的空化作用，使液体在气相中分散，将药液变成雾状颗粒，通过吸入直接作用于呼吸道病灶局部的一种治疗方法。应用超声雾化器产生的气雾，其雾量大，雾滴小，而均匀，吸入时可深达肺泡，适当药液在呼吸道深部沉积，吸入一定的雾化剂，可解除气管痉挛，减小黏膜水肿和液化支气管分泌物，利于自呼吸道排出及刺激呼吸道的自家清洁机制和改善通气功能：促进支气管炎症过程的控制。在医疗上主要用于各种急慢性呼吸道感染，慢性阻塞性肺疾患以及肺心病以及肺结核、矽肺等疾病。

2．6超声穴位疗法又称超声针或超声针灸。是现代超声技术和传统的针刺术结合的一种新的穴位刺激法。穴位超声疗法使病人感觉无痛、无不适反应。部分病人有温热感，极少数患者有微弱的酸胀感。穴位超声疗法是通过声能透人穴位来治疗的，对人体组织无损伤，无毒副作用，易为~J,JL及惧针患者所接受。主要用于软组织损伤、骨关节病、神经系统疾病、肠胃病、过敏性疾病、泌尿生殖系统疾病、妇科病以及中风偏瘫等病症。