醫學超聲

研究超醫科。包括超聲診斷、超聲治療、超聲生物效應和超聲處理等。

超傳播產反射透射。超阻抗媒質，產反射。反射量射量值反射系。例軟組織骨骼，%～%量反射。除反射，量透射。透超量射超量值透射系。媒質阻抗愈近，透超量愈。超診斷基系統，反射透射構檢查病。

廣泛脈衝反射式超診斷儀。根據顯示探查，類型。圖、型型診斷儀框圖。型調幅式。顯屏幕，縱軸顯示反射波幅，橫軸顯示，臟器反射距離。探查斷層。 型探呈線掃查運，采輝度調製顯示，能獲得臟器的切面聲像圖。還有P型診斷儀，使超聲束繞一點在平面內擺動，掃描範圍呈一扇形，所以也叫扇形診斷儀。為了檢查人體內某些臟器的活動，如心臟及瓣膜的運動、血液的流動，則利用超聲的多普勒效應來顯示。當某一頻率的超聲到達運動的臟器時，其反射回聲的頻率將發生改變。二者頻率之差隨臟器運動速度的大小而異。通過這種頻差或相位信息的顯示，即可判明臟器的活動情況。超聲診斷儀由於採用了灰階顯示、實時掃描與動態聚焦等手段，因而聲像圖的質量顯著提高，直觀、逼真、清晰而富有層次。對人體心、肝、膽、腎、顱腦、眼球、子宮、乳房及盆腔等，都有很好的診斷價值。應用這種聲像圖，不僅能顯示臟器的外形，而且能深入觀察其內部結構。還能定位指導穿刺。從妊娠 5周到分娩前胎兒的生長發育過程都能從聲像圖中顯示出來，這對於計劃生育、檢查胎兒畸形、鑒別性別，都很有意義。診斷時射入人體的超聲能量很小，一般為10mW/cm2左右，無致傷作用。已成為一種常規檢查法。將電子計算機技術引入超聲診斷，產生了超聲CT技術(ult-rasonic computerized tomograph)。它將獲取超聲通過臟器的傳播時間及幅度或衰減隨頻率的變化數據，輸入電子計算機里，經過信號數字處理和綜合后再給出組織的切面圖像，這種技術的特點是能得到活體組織內部超聲參量的空間分佈。對於1MHz的超聲，切面圖像的分辨力可到5mm。目前已到臨床試驗階段。

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。原因之一是由於媒質的粘滯性、導熱性等引起部分的聲能被媒質所吸收，結果轉化為熱能，並導致局部溫度上升。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，並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衝擊波，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。在超聲治療採用的連續波輻射和脈衝波輻射兩種方式中，較多的是採用脈衝波輻射，脈衝重複頻率為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。至於超聲強度或劑量，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)。例如脈衝波輻射的劑量，如附表所示。近年來根據大量實踐和分析，趨向於使用小劑量治療，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，超聲治療目前用於：神經痛，骨、關節、肌肉及其他軟組織的創傷、勞損和炎症，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。對於垂體病、美尼爾氏症也有所試用。大功率聚焦超聲(500W/cm2以上)已試用於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。對於聲速，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，藉以獲得精確的數值。對於衰減係數，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係；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，並出現多普勒頻移。

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；它的後肢即發生癱瘓。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。超聲除直接用於人體治療外，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。可製成手電筒式或眼鏡式的導盲器。