功率超声治疗的机理及其频率问题

　　1引言

　　超声波是一种机械波.功率超声是利用超声振动能量来改变物质结构、状态、功能或加速这些改变的过程。功率超声治疗是应用超声波能量作用于人体，利用它的机械、温热和理化效应，对生物体相互作用，引起机体的生理效应，达到治疗疾病的目的.由于治疗的对象、部位不同，目的不同，所应用的超声波生物物理特性也不同.由此研制成了各种各样的治疗仪器.小至针灸、按摩的理疗仪，大至外科手术的超声刀，以及用于癌症治疗的超声聚焦治疗仪.无不都是超声波在不同频率，不同功率条件下的具体应用。

　　2不同的治疗机理与超声频率的关系

　　超声波的生物物理特性主要包括机械作用、热作用、理化作用三个方面。它们与超声频率有着密切的关系.

　　(l)机械作用

　　超声波的机械振动是最基本的。超声能引起介质质点的运动。运动质点的位移和速度都不大，但它的加速度却很大，有时可超过重力加速度的数万倍.加速度的大小是与超声振动频率的平方成正比.足够大的加速度会造成组织的破坏.超声手术器械就是基于这种原理.但当超声强度不大时，在机体组织内引起的压力变化不超过三个大气压.每一个细胞上所承受的压力变化仅为几mg.这种压力变化不足以引起细胞的损伤，但能使细胞产生容积运动变化.这微细结构的压力变化，能起到微细按摩作用。这种称之为细胞按摩的作用，正是多种理疗仪器的治疗机制之一

　　(2)热作用

　　超声能是一种机械能.在组织中传播时，部分能量被组织吸收，转变为热能，使组织温度升高。尽管这种热效应和机械效应相比，仅仅是次要的.但超声引起的微热作用对治疗疾病也是不可忽视的。人体是由不同组织所组成，不同的组织对声的吸收是不同的，产生的热也不同.而吸收是与介质的内摩擦、热传导以及分子结构等有关。如脂肪组织对超声的吸收要比肌肉、肾脏、肝脏少得多.对同一种介质，吸收率与超声频率有关。人体中软组织如心脏、肾脏、肝脏及脂肪等，吸收率与超声频率近似成线性关系.而骨骼的吸收率随频率的平方关系增长.在理疗设备中要利用超声波的这种温热效应，扩张血管，增强血液循环，加速代谢，减轻疼痛，起到消炎、镇痛的作用。超声聚焦治癌仪正是利用这种热效应和它的高度聚焦能力及大的穿透能力，将超声波聚焦到癌变部位，对组织局部加热，引起组织和细胞的凝固和坏死。加热可导致增殖细胞的再生停止，改变局部血液循环.特别是对乏氧细胞、酸性细胞和营养不良细胞产生明显影响.有效地杀死癌细胞而避免对正常组织的伤害.这是目前被认为有发展前途的一种治癌方法.而在另一些治疗设备中，如减肥仪等，又要尽量避免热效应，以免损伤正常组织.