超声波损伤

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人耳能听到的声音,每秒钟振动的次数(频率)是20—20,000赫兹的声波。频率低于20赫兹又不能引起听觉的声波,叫次声波;凡是频率高于20,000赫兹的声波,叫做超声波。由于超声波作用人体形成的损伤,称为超声波损伤

超声波技术在本世纪上半叶得到了迅速发展,并广泛地应用于工业、农业、医学、地质和海洋研究领域中。但若使用不当,保管不妥或声强超过人体的耐受限度时,便可引起机体损伤,甚至死亡。

早在第一次世界大战末,著名的法国物理学家朗芝万在研究超声水下探测时,就发现强超声可使鱼等水生小动物致死。接着,哈维等人又发现超声辐照可使动物体内温度升高以致细胞结构破坏、死亡。

超声波对生物机体的损伤作用,一般认为,低声强,长时间辐照引起的损伤,以热效应为主,即声能被机体吸收后变成热能,其损伤程度与温度升高的程度有关,而在声强高,辐照时间短的情况下,引起损伤的机理是以瞬态超声空化效应为主;当声强在700一1500W/cm2的中间范围时,损伤则主要产生于其他物理机制。

用1.9MHz、强度60w/cm2的超声在大白鼠腹部表面定位照射其肝脏时,可使其有丝分裂细胞的出现率显著下降;用0.5-6MHz、峰值强度为56w/cm2的超声脉冲辐照5分钟暴露的肝脏,可使其中心血管附近遭到严重破坏,出血次数增多;用1MHz,强度为25W/cm2的超声辐照小白鼠的睾丸,辐照时间为30秒,然后在10天内的不同时间里对其组织学检验,发现同样辐射条件下,不同种类小鼠的输精管表现不同程度的损伤,对精母细胞的损伤早于精原细胞;用2.7MHz,强度为1700W/cm2的超声辐照有髓鞘神经0.25秒,可引起神经纤维微小损伤;若作用时间延长,则将发生横截面比声束大3-5倍的神经病变,等等。

当怀疑超声波使人体致伤时,需要法医学鉴定者,应同专业工作者一道进行,查明有无接触超声波史,检查损伤的情况,如果排除其他暴力伤或激光或微波的损伤后,才能确定超声波的损伤。

次声波的特点是频率低,在传播过程消耗能量少,衰减较小,即穿透力很强。次声波在科学上用于探矿、探测地震中心或预测风暴等。

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