超聲波的發(fā)展史
一、國(guó)際方面：
自19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，在物理學(xué)上發(fā)現(xiàn)了壓電效應(yīng)與反壓電效應(yīng)之后，人們解決了利用電子學(xué)技術(shù)產(chǎn)生超聲波的辦法，從此迅速揭開了發(fā)展與推廣超聲技術(shù)的歷史篇章。
1922年，德國(guó)出現(xiàn)了首例超聲波的發(fā)明。
1939年發(fā)表了有關(guān)超聲波取得臨床效果的文獻(xiàn)報(bào)道。
40年代末期超聲在歐美興起，直到1949年召開的次國(guó)際醫(yī)學(xué)超聲波學(xué)術(shù)會(huì)議上，才有了超聲方面的交流，為超聲學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1956年第二屆國(guó)際超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議上已有許多發(fā)表，超聲進(jìn)入了實(shí)用成熟階段。
二、國(guó)內(nèi)方面：
國(guó)內(nèi)在超聲領(lǐng)域起步稍晚，于20世紀(jì)50年代初才只有少數(shù)開展超聲工作，從1950年首先在北京開始用800KHz頻率的超聲機(jī)多種疾病，至50年始逐步推廣，并有了國(guó)產(chǎn)儀器。公開的文獻(xiàn)報(bào)道始見于1957年。到了70年代有了各型國(guó)產(chǎn)超聲儀，超聲療法普及到全國(guó)各大型。
40多年來(lái)，全國(guó)各大已積累了相當(dāng)數(shù)量的資料和比較豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)。特別是20世紀(jì)80年代初出現(xiàn)的超聲體外機(jī)械波碎石術(shù)和超聲外科，是結(jié)石癥史上的重大突破。如今已在國(guó)際范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。高強(qiáng)度聚焦超聲無(wú)創(chuàng)外科，已使超聲在當(dāng)代醫(yī)療技術(shù)中占據(jù)重要位置。而在21世紀(jì)(HIFU)超聲聚焦外科已被譽(yù)為是21世紀(jì)*的技術(shù)。
超聲波治病機(jī)理:
1．機(jī)械效應(yīng)：超聲在介質(zhì)中前進(jìn)時(shí)所產(chǎn)生的效應(yīng)。（超聲在介質(zhì)中傳播是由反射而產(chǎn)生的機(jī)械效應(yīng)）它可引起機(jī)體若干反應(yīng)。超聲振動(dòng)可引起組織細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，由于超聲的細(xì)微按摩，使細(xì)胞漿流動(dòng)、細(xì)胞震蕩、旋轉(zhuǎn)、摩擦、從而產(chǎn)生細(xì)胞按摩的作用，也稱為“內(nèi)按摩”這是超聲波所獨(dú)有的特性，可以改變細(xì)胞膜的通透性，刺激細(xì)胞半透膜的彌散過程，、加速血液和淋巴循環(huán)、改善細(xì)胞缺血缺氧狀態(tài)，改善組織營(yíng)養(yǎng)、改變蛋白合成率、提高再生機(jī)能等。使細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致細(xì)胞的功能變化，使堅(jiān)硬的結(jié)締組織延伸，松軟。
超聲波的機(jī)械作用可軟化組織，增強(qiáng)滲透，提高代謝，促進(jìn)血液循環(huán)，刺激神經(jīng)系統(tǒng)和細(xì)胞功能，因此具有超聲波獨(dú)特的意義。
2．溫?zé)嵝?yīng)：人體組織對(duì)超聲能量有比較大的吸收本領(lǐng)，因此當(dāng)超聲波在人體組織中傳播過程中，其能量不斷地被組織吸收而變成熱量，其結(jié)果是組織的自身溫度升高。
產(chǎn)熱過程既是機(jī)械能在介質(zhì)中轉(zhuǎn)變成熱能的能量轉(zhuǎn)換過程。即內(nèi)生熱。超聲溫?zé)嵝?yīng)可增加血液循環(huán)，加速代謝，改善局部組織營(yíng)養(yǎng)，增強(qiáng)酶活力。一般情況下，超聲波的熱作用以骨和結(jié)締組織為顯著，脂肪與血液為最少。
3．理化效應(yīng)：超聲的機(jī)械效應(yīng)和溫?zé)嵝?yīng)均可促發(fā)若干物理化學(xué)變化。實(shí)踐證明一些理化效應(yīng)往往是上述效應(yīng)的繼發(fā)效應(yīng)。TS-C型機(jī)通過理化效應(yīng)繼發(fā)出下列五大作用：
A.彌散作用：超聲波可以提高生物膜的通透性，超聲波作用后，細(xì)胞膜對(duì)鉀，鈣離子的通透性發(fā)生較強(qiáng)的改變。從而增強(qiáng)生物膜彌散過程，促進(jìn)物質(zhì)交換，加速代謝，改善組織營(yíng)養(yǎng)。
B.觸變作用：超聲作用下，可使凝膠轉(zhuǎn)化為溶膠狀態(tài)。對(duì)肌肉，肌腱的軟化作用，以及對(duì)一些與組織缺水有關(guān)的病理改變。如類性關(guān)節(jié)炎病變和關(guān)節(jié)、肌腱、韌帶的退行性病變的。
C.空化作用：空化形成，或保持穩(wěn)定的單向振動(dòng)，或繼發(fā)膨脹以致崩潰，細(xì)胞功能改變，細(xì)胞內(nèi)鈣水平增高。成纖維細(xì)胞受，蛋白合成增加，血管通透性增加，血管形成加速，膠原張力增加。
D.聚合作用與解聚作用：水分子聚合是將多個(gè)相同或相似的分子合成一個(gè)較大的分子過程。大分子解聚，是將大分子的化學(xué)物變成小分子的過程?？墒龟P(guān)節(jié)內(nèi)增加水解酶和原酶活性增加。
E.，修復(fù)細(xì)胞和分子：超聲作用下，可使組織PH值向堿性方面發(fā)展。緩解炎癥所伴有的局部酸中毒。超聲可影響血流量，產(chǎn)生致炎癥作用，抑制并起到作用。使白細(xì)胞移動(dòng)，促進(jìn)血管生成。膠原合成及成熟。促進(jìn)或抑制損傷的修復(fù)和愈合過程。從而達(dá)到對(duì)受損細(xì)胞組織進(jìn)行清理、、修復(fù)的過程。
聲學(xué)。
超聲波還可以進(jìn)行雷達(dá)探測(cè).清洗較為精細(xì)的物品,如鐘表,可以利用超聲波來(lái)?yè)羲椴∪梭w內(nèi)膽結(jié)石,還可以利用超聲波測(cè)距.
超聲波檢測(cè)還用于電阻焊的焊點(diǎn)強(qiáng)度的檢測(cè)。
人耳可以聽見的波動(dòng),其頻率約在16Hz到20KHz之間,如果”波動(dòng)〃的頻率高於此范圍,則人類則無(wú)法聽見,特稱之為超音波.所謂”波動(dòng)〃即為物質(zhì)中的粒子受外力作用時(shí)所產(chǎn)生的機(jī)械性振湯.例如將懸掛於彈簧下方的物體向下拉使彈簧伸長(zhǎng),然后將物體放開,則該物體受彈簧力的作用,產(chǎn)生一上下往復(fù)性的振動(dòng),其偏離靜止位置的移動(dòng)與時(shí)間的關(guān)系,即為正弦波.
超聲波依其波傳送方向的波動(dòng)方式可分為縱波,橫波,表面波,藍(lán)姆波四種.其在料件中之傳送,根據(jù)能量不滅定律,音波在一種物質(zhì)中傳送,或由一種物質(zhì)傳入另一種物質(zhì)時(shí),由于受到衰減,反射及折射的作用,其能量必然愈來(lái)愈弱;但是在材料密度較大的部分,音壓卻會(huì)增大〈但因音阻抗亦變大,能量仍是減少〉,反之在疏松的部分,其音量變大.
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