超聲醫學的相關治療方法和作用

應用超聲對人體組織的幾種效應，引起病變組織的改變，從而達到治療的目的。這些效應主要是熱效應、機械效應和空化效應。超聲在傳播過程中，聲強隨傳播的距離增大而發生衰減。原因之一是由于媒質的粘滯性、導熱性等引起部分的聲能被媒質所吸收，結果轉化為熱能，并導致局部溫度上升。組織受到這種熱效應后，產生了某些反應。如血管擴張、血液循環加快、組織代謝增高，從而促進病理產物的吸收消散；超聲傳播時，媒質中質點振動的機械效應引起某些細微組織的加速度、旋轉、沖流等振動，從而起到按摩的作用，并增強了半透膜的彌散（即增強了通透性）、細胞的代謝功能和細胞的活力。對細胞的物質交換、組織營養也產生了較良好的影響；足夠的超聲強度遇到人體中某些液性組織時，將產生空化。空化氣泡崩潰時能產生強度很高的微沖擊波，可以改變或者破壞病變組織，從而達到治療目的。

值得十分注意的是，超聲強度或劑量必須嚴格選擇和控制，否則過高的超聲強度會對機體造成損害。在超聲治療采用的連續波輻射和脈沖波輻射兩種方式中，較多的是采用脈沖波輻射，脈沖重復頻率為50～150Hz。這樣，減少了超聲輻射在組織中的積累效應，如熱積累導致溫度升高過快。至于超聲強度或劑量，尚缺乏統一的標準。一般分為三級，即低強度（小劑量）、中強度（中劑量）、高強度（大劑量）。例如脈沖波輻射的劑量，如附表所示。近年來根據大量實踐和分析，趨向于使用小劑量治療，不僅安全，而且療效也有所提高。多數人認為移動式聲輻射法的最大劑量不要超過1.5～2W/cm2。固定式聲輻射法不要超過0.5～0.6W/cm2。當然人體每次承受的總超聲劑量還與治療的時間有關。隨著醫學超聲的迅速發展，超聲安全劑量的深入探討也日趨重要。

通過臨床實踐，超聲治療目前用于：神經痛，骨、關節、肌肉及其他軟組織的創傷、勞損和炎癥，疤痕病，呼吸和消化系統的某些疾病，粉碎尿路結石，白內障手術，潔齒，人工腎等。對于垂體病、美尼爾氏癥也有所試用。大功率聚焦超聲（500W/cm2以上）已試用于惡性腦瘤的破壞性治療。

超聲生物效應 研究超聲在人體中的傳播特性和超聲與人體組織的相互作用。傳播特性包括超聲的傳播速度、反射、透射、吸收衰減、干涉、衍射等。對于聲速，如縱波已積累了一些數據。例如水為1410m/s，海水（30℃）為1545m/s，人體軟組織為1540m/s，顱骨為3360m/s。這些數據是平均值。隨著超聲在醫療應用上的不斷深入和擴展，對聲速也需要進行深入研究和測量。針對離體與活體、兒童與老年、正常組織與病變組織等區別所引起的速度差異，結合組織成分探討新的測量方法，借以獲得精確的數值。對于衰減系數，例如血液為0.4dB/cm，肌肉為0.90dB/cm，頭蓋骨為15dB/cm。這些量一般與超聲頻率的二次方成線性關系；但頻率過高時則有變化。如新鮮的頭蓋骨當頻率在3.5MHz以上時，冪指數即下降。兒童與老年又各有不同。當聲束輻照血液時，血球引起聲波的散射，各血球的散射波合成接收波，并出現多普勒頻移。

超聲與人體的相互作用，例如超聲引起組織大分子結構的變化、組織的電離、細胞原漿的微流、細胞內容物的轉移、酶的加速活化等，這些都隨著所用超聲頻段的不同、超聲強度的大小而產生不同效果。有的是有益的，有的則能造成損害。例如對初生小鼠在其脊神經施加頻率為1MHz的超聲輻照，當強度達到1W/cm2，作用2小時；或300W/cm2作用0.2秒；它的后肢即發生癱瘓。用電子顯微鏡可以觀察到損傷組織的細胞核、線粒體及細胞內的網狀蛋白都已發生形態上的變化。

超聲處理 在醫療衛生中超聲處理的應用也日益廣泛。超聲除直接用于人體治療外，還可以間接以超聲為手段配合藥物進行治療。如超聲透入療法。利用了超聲的振動作用而不需要穿刺皮膚，即能把藥物送入人體內。這種方法具有選擇性強，藥物集中，局部濃度大，不損傷肌體完整的優點。現在透入的藥物有激素、維生素、抗菌素、組織胺、菸酸等。還有通過超聲把藥物霧化成微粒，通過病人的呼吸進入呼吸道，達到吸入治療的目的。藥物微粒的直徑約為2～20μm，可深達微小支氣管甚至肺泡中。故比一般吸入療法效果好。

利用超聲的空化效應可將細胞粉碎，或滅菌進行病理分析；清除放射性污染的器件；清洗難以用常規方法清洗的醫療器械；外科醫生洗手消毒等。

除了上述各種在醫學上的應用外，超聲還能對病殘人進行功能輔助，如超聲導盲。可制成手電筒式或眼鏡式的導盲器。