超声医学

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超声医学(ultrasonic medicine),从医学角度研究超声对人体的效应及临床应用。涉及超声生理效应、仪器设备、临床应用以及有关的理论、技术等。

目录

超声医学的发展

虽然人类早已观察到不少动物(如蝙蝠、鲸、海豚等)能发生及感受超声,但压电效应发现后人类才可能制造适于医学应用的超声波。超声治疗机和更为复杂的超声诊断仪的发明均基于科学技术的发展。如“ A型”超声诊断是以曲线的幅度来反映反射回声的强弱,这必须用阴极射线示波器来实现,而“B型”超声诊断则除了扫描技术外,更需灰阶调制,实时成像聚焦、图像的预处理及后处理等技术及装备的发展以及电子计算机技术的介入。1927年出现关于超声波生物学效应的文章后,次年就有人将超声波试用于慢性耳聋的治疗。以后超声波治疗不断发展,20世纪50年代超声治疗工作已经成熟。但超声诊断工作对仪器要求更高,故发展较慢。直至1950年随着电子科学技术的发展,超声脉冲反射技术和阴极射线示波器的采用,幅度调制型 (AmplitudeMode, A型)超声诊断才得以用于临床。在辉度调制型(Brightness Mode,B型)超声诊断中,运动型或时间-运动型(M型或T-M型)出现较早,此即日后称为超声心动图心脏诊断技术。二维声像图则需要更高级、更尖端的技术,故出现更晚。

视频:超声诊断学

超声的生物、生理效应及医学实验研究

超声波对人体可以产生热的作用,这种热作用在很长一段时间内被当作超声治疗的主要机理。此后又发现超声振动会引起组织内微细的按摩作用(又称细胞按摩),虽人体不能感觉,但它却是治疗作用的基础,其他的理论效应以及热作用均源于此。

超声能改变神经系统(中枢和周围神经系统)的兴奋性传导功能和动作电位等,甚至引起结构、形态的变化。神经系统对超声远较其他组织敏感,神经细胞的敏感性又高于胶质细胞,而神经细胞体高于神经纤维。超声可引起肌张力变化、肌原纤维凝集,其中出现空泡,变性。可引起消化液增加,胃肠蠕动增强、水肿渗出瘀血,甚至出血。小剂量(安全量)超声波对生殖、泌尿、内分泌骨骼心血管等系统有促进功能的作用,但大剂量(损害量)则造成组织不可逆的损伤。超声对人体组织有选择作用,如超声只去除坚硬的牙垢而不损伤柔软的牙龈,故超声洁齿有不出血操作的美称。体外震波(压电效应震波)对结石的粉碎作用远大于对周围组织的破坏。超声对某种细胞有特殊的“亲和力”,或某些细胞对超声特别敏感,在一定条件的超声波作用下,一些细胞破坏、死亡,而夹杂其间的其他细胞却安然无恙。如脑垂体直射治疗能选择性地破坏肿瘤细胞而不波及其他细胞,是一种治疗肢端肥大症的安全方法。超声节育也是基于一定条件的超声波只影响生精细胞的生长而不损害睾丸间质细胞

超声治疗时要控制剂量、超声诊断时要求更为严格,尤其在产科应用时必需考虑到超声对胚胎的影响。另一方面,为了有意地破坏组织,将聚焦产生强大能量的超声波用于颅内手术和体外震波碎石。

超声可用于细胞或亚细胞水平的研究。超声照射血液后可发现红细胞聚集成缗钱状排列的假血栓、异型及大小不等的红细胞增加,而淋巴细胞嗜酸性粒细胞减少。在各种血细胞中淋巴细胞及单核细胞对超声抵抗能力最大,嗜酸性粒细胞则敏感,各种细胞对超声的抵抗能力又受饮食、睡眠、内分泌、劳动、疾病、年龄等的影响。超声作用下血红蛋白、氢离子浓度、血糖胆固醇乳酸出血时间凝血时间也有变化。超声波还用于胚胎发育研究。

超声在分子水平的生物学效应包括对 DNA的解聚作用等。超声可以分裂各种多糖和单糖、核酸,使淀粉转变为糊精,使氨基酸脱氨(NH2)和分裂NH键等。超声能改变维生素、酶、激素的活力及功能等。

超声的临床应用

超声在临床上的应用可分为超声诊断和超声疗法。超声诊断无损伤性、检查方便,图像直观,诊断快速,故应用广泛。

超声检测技术除用于疾病诊断及动态观察病情变化外,还用于许多反映机体及其组织生理病理状态的测量工作,如测量眼轴和晶状体曲度以诊断及矫正屈光不正;测量脂肪厚度以了解肥胖与否及脂肪分布;测量骨质密度以诊断骨质稀疏与否及观察骨质状态等等。

超声疗法包括传统超声波疗法、小声头局部治疗、超声针灸,还有用大直径声头的大面积治疗(透声疗法),应用超声波把药物推入人体内的超声药物透入疗法(声透疗法)。超声波治疗与其他治疗的复合应用也极多。超声波的特殊治疗目前已有超声波接触性碎石与非接触性(聚焦)碎石,白内障的超声乳化,根管治疗,去除金属牙冠等。超声颅脑手术、超声治疗癌症也在研究中。

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