浅析医学超声治疗技术及其应用

吕铭 陈雷 山东中医药大学附属医院 （山东 济南 250011）

浅析医学超声治疗技术及其应用

吕铭 陈雷 山东中医药大学附属医院 （山东 济南 250011）

随着科技的进步，医学超声治疗技术的应用也越来越广泛。新的医学超声技术还在不断进步，已经从诊断领域深入到了治疗领域。医学超声治疗技术的研究与发展关系我国医疗事业的发展与进步，加强超声治疗技术的研究与运用才能使其更好的为人服务。

超声治疗 技术研究 聚焦超声

超声是一种机械波，其频率高于人体听觉上限，超声波研究在各个领域取得了长足的进步和发展，应用广泛。医学领域的超声波主要用于超声诊断和超声治疗，诊断超声主要用于诊断疾病，如B超，超声骨检查，超声治疗用于治疗疾病，如超声药物，癌症，体外碎石术和手术[1]。医疗超声治疗技术近年来的研究与应用得到广泛关注，超声波治疗技术在临床研究和应用上也取得了长足的进步。

超声诊断：主要是根据超声波在生物组织中传播规律、组织特性、组织几何尺寸的差异使超声波的透射、反射、散射、绕射及干涉等传播规律和波动现象也不同，从而使接收信号的幅度、频率、相位、时间等参量发生不同的改变，通过对这些参量的测量、成像来识别组织的差异、判别组织的病变特征。超声治疗：主要利用生物体吸收超声波的特性、也即利用超声波的生物效能和机理，达到治疗的目的[2]。

1.超声治疗中的主要生物效应

1.1 机械效应

机械效应是超声波的最基本作用，超声波是一是频率超过20000Hz的机械波，在空气中传播平均速度为340m/s，在人体软组织，液体中约1540m/s，在颅骨中3860m/s。超声波振动可引起细胞的组织活动，由于超声波按摩，使细胞质流动，细胞休克、旋转、摩擦，导致细胞按摩。这是超声治疗的独特特征，可以改变细胞膜的通透性，刺激细胞半透膜扩散过程，促进新陈代谢，加速血液和淋巴循环，提高细胞缺氧状态，改善组织营养，改变蛋白质合成率，提高再生功能。超声手术在软组织切割，超声碎石和骨科手术中更加强调使用超声波机械效应。

1.2 热效应

因为身体组织的超声能量吸收能力相对较大，所以当人体超声波在传播过程中，能量被组织不断吸收并变热，结果是组织本身的温度攀升。即内生热。组织温度的升高与声波的强度和时间直接相关。当超声波的强度恒定时，温度随着声波的照射时间而增加。起初温度与时间成比例，但当温度达到一定程度时，温度不再随时间而上升，呈线性上升趋势，会上升越来越慢，最终趋于平衡，不再上升，这些现象是由导热性引起的。超声温暖效果可增加血液循环，加速新陈代谢，改善局部组织营养，增强酶活性。在正常情况下，超声对骨骼和结缔组织的热效应是非常明显的，脂肪和血液的效果最少。

1.3 空化效应

超声波空化是微气体在液体微气泡中存在，进而由于机械作用使其产生振动，当声压达到一定值时，会发生动态过程的生长和崩溃。在液体和软组织中，存在一些小气泡，这些气泡将在不同变化的超声波作用下进行有规律的变化。当超声波的强度低时，振动不明显，不会产生破坏力，称为稳态空化。当气泡周围的压力增加时，可能会导致生物细胞功能的一些变化。超声空化效应主要分为稳态空化和瞬态空化，当声强过大时，会产生瞬时空化。

1.4 触变效应

超声可引起生物组织内部组织的变化，如引起粘度降低，血浆变薄，血细胞沉淀等。当超声波的强度不是很高时，这种效果可能是可逆的，即在停止超声辐照一段时间后，生物组织的结合状态可以恢复。但是如果超声波强度太高则会使生物组织内部出现不可逆的变化。

2.超声治疗技术的主要应用

2.1 超声碎石

超声碎石的原理主要是利用冲击波在组织和结石的内部产生压应力和拉应力，是结石从表面逐渐剥落破碎，将不能自行排出的大结石破碎到能够自行排出体外的小碎块，进而通过泌尿系统的官腔系统排除体内。目前临床医学对这一技术的应用主要体现在压电式脉冲超声波源治疗方法。如今超声粉碎结石在临床上已经得到广泛应用，超声碎石能使患者免受切开肾脏这些手术带来的痛苦。在超声波体外碎石技术的基础上发展了接触式超声碎石疗法，这种疗法与内窥镜技术相结合，把声头通过人体管腔与体内结石接触，通过发射超声波来粉碎结石。

2.2 超声手术刀

超声波刀是一种具有切割和凝结功能的新型手术器械，主要工作原理是将电能转换为机械能，使用超声波发生器产生超声波，然后使用金属换能器对金属头进行超声波传导，所以刀片产生相应的机械振荡，导致摩擦热，组织张力对双侧剪切力的形成作用力，以达到手术切除的目的。使用超声刀手术少出血，并且在更复杂的整形外科手术中，可以使用超声手术刀切出更复杂的形状，有利于术后矫形手术。超声矫形手术刀是一种接触手术刀，对人体的损伤程度最小，可用于开颅手术和脊柱手术等较高场合的安全要求。超声手术刀具有无创，安全，无组织特异性，并发症少，疗效好，癌症疼痛缓解率高，生活质量提高的优点。符合现代癌症治疗的基本理念；缓解患者的痛苦，提高生活质量，延长生存期。同时手术，放疗，化疗或干预治疗良恶性实体瘤，起到独特的治疗作用。

2.3 超声治疗癌症

超声治疗癌症在临床医学中又称为超声无血手术，主要是通过超声波聚焦后产生具有破坏性作用的机械震动进行外科手术。与传统的手术相比，超声手术具有很大的优势。超声手术不需要麻醉，也不用开刀，没有对患者的皮肤造成损伤。在临床治疗中，首先要通过超声波诊断仪来确定手术部位，接着利用超声波束的聚焦对目标部位进行准确性的破坏，从而达到治疗的目的。超声治疗癌症是一种非介入性的医学治疗技术，目前主要用于超声治疗肿瘤、超声溶血栓及超声粉碎各种结石等方面[3]。

2.4 超声美容

超声美容是一种新型的美容方法，主要是利用超声波的热效应及机械效应对人体的表皮产生摩擦及温热作用，从而达到美化皮肤的医疗效果。相比其他美容方法，超声美容有其自身的优势。超声美容能轻易去除手术者的死皮和脂肪粒，保持患者的皮肤清洁。超声波还能改变表皮细胞膜的通透性，从而改善血液循环，促进人体及皮肤的新陈代谢，而且超声美容的表皮自我修复功能也较强，由于超声美容无损伤、效果好及术后恢复快等特点，被广泛应用于临床医学及美容院[4]。

3.小结

超声应用不仅扩大了临床疾病诊断的范围，也提高了临床诊断的准确率，随着超声应用的逐渐普及，它已经成为了一种非常重要的多中国参数的系列诊断技术，大大的提高了临床疾病诊断的准确率，随着科学技术的不断发展，超声技术也会不断完善，造福于全人类。超声技术从疾病的诊断阶段发展到如今的治疗阶段，离不开相关人员对治疗技术的探索与研究，加强超声治疗技术的理论研究及实践结合，才能更好地为人类的发展做出贡献，让超声治疗技术得到很好的应用。

[1] 李少梅,林红,申红.超声医学的实验研究和临床应用综述[J].中国现代医生,2007,45(20):145-147.

[2] 张万蕾,李建国,周庆环,等.超声医学的发展趋势及超声医学教学的探讨[J].中国医学装备,2008,5(3):13-15.

[3] 徐金锋,刘慧玉.临床超声医学教学改革的探索与实践[J].重庆医学,2008,37(9):998-999.

[4] 伊立雪.超声医学高新技术现状和发展趋势[J].中国医疗器械信息,2010,29(5):4-8.

Analysis of Medical Ultrasound Treatment Technology and Its Application

LV Ming CHEN Lei Affliated Hospital of Shandong University of Traditional Chinese Medicine (Shandong Jinan 250011)

1006-6586(2017)13-0033-02

[O426.9]

A

2017-05-19

吕铭，工程师。山东中医药大学附属医院，资产设备处，从事医疗设备管理和设备维修工作，主要从事生物医学工程方面的研究。