在物理治疗领域,超声治疗应用广泛,是康复治疗和日常保健中最重要的物理治疗方法。超声波是指频率高于人类声音感知频率范围的振动波,通常在20kHz以上。所谓超声治疗是一种物理治疗方法,利用特定频率的超声作用于患处以达到治疗效果。
用于物理治疗的常用超声频率在800k-3000kHz之间。该频率范围内的超声波不会引起听觉反应或机械振动波,但具有显著的机械能量传递和加温效果,从而产生显著的治疗效果和舒适感。
一、超声波治疗原理
超声波作用于人体产生治疗作用是依赖于其产生的机械作用、温热作用以及理化作用。
(1)机械作用
机械作用是指超声波对人体组织施加强大而快速的压力,改变细胞的体积和运动,对组织和细胞形成微按摩作用(“细胞级别的按摩”)。这种按摩效果可以影响细胞内的原始血浆和颗粒,以及细胞膜的通透性,从而改变细胞的功能。
超声波的机械作用可以改变细胞膜的通透性,刺激半透膜的扩散过程,促进新陈代谢,加速血液和淋巴循环,改善细胞缺氧,改善组织营养,改变蛋白质合成,增强再生能力。它还可以伸展和软化坚硬的结缔组织,并使粘性组织松弛。
(2)温热作用
当超声波作用于人体组织时,声能被组织吸收并转化为热能,这是一个机械能转化为热能的过程,也是一个内生热产生的过程。超声波的温热作用可以扩张局部血管,加速血液循环,增强组织代谢,促进病理产物的吸收。
由于人体内各种组织对声能的吸收不同,热量的产生也不同。超声波的热效应通常在骨骼和结缔组织中显著,其中脂肪和血液的热效应最小。超声波加热的独特之处在于,它还可以选择性地加热,主要在两种不同介质的界面产生更多的热量,尤其是在骨膜处,可以产生局部高热。这对关节、韧带等运动损伤的治疗具有重要意义。
(3)理化作用
超声波作用于人体,也会引发一些物理和化学变化,其中最重要和特殊的作用是空化作用。空化是液体动力学中的一种现象。我们的皮肤下有血液和组织液等液体。当超声波在液体介质中传播时,它会产生声压。在正声压区,液体处于压力下,而在负声压区,流体处于张力下。当液体的张力超过液体的内聚力时,就会产生气泡,而稳定的气泡在超声治疗中起着重要作用。稳定的液泡在声压的作用下振动,使周围的液体单向流动,可以改变细胞膜的通透性,改变细胞膜两侧的离子分布,加速组织修复,改变神经的电活动,减轻疼痛。
二、超声波治疗作用
超声波治疗仪的作用有很多,主要是减轻关节炎引起的疼痛和炎症并促进关节组织的修复和再生组织再生,修复受损关节等。此外,在神经系统、循环系统、骨骼、结缔组织和皮肤的治疗作用如下:
(1)在神经系统中的作用
小剂量超声波能使神经兴奋性增高,传导速度加快,减轻神经的炎性反应,促进神经的损伤愈合,减轻疼痛。因而对周围神经疾病,如神经炎、神经痛,具有明显的镇痛作用。大剂量超声波作用于末梢神经可引起血管麻痹、组织细胞缺氧、继而坏死。
(2)在循环系统中的作用
房室束对超声波的作用很敏感,超声波主要影响心脏活动能力及其节律。大剂量超声波可使心律减慢,诱发心绞痛,严重时发生心律紊乱,最后导致心跳停止;小剂量超声波使心脏毛细血管充血,对冠心病患者有扩张动脉管腔及解除血管痉挛的作用,对冠状动脉供血不足患者有一定疗效。
(3)对骨骼的作用
小剂量超声波多次投射可以促进骨骼生长,骨痂形成;大剂量超声波作用于未骨化的骨骼,可致骨发育不全,因此对幼儿骨骺处禁用超声。
(4)对结缔组织的作用
结缔组织对超声波的敏感性较差,对有组织损伤的伤口,有刺激结缔组织增长的作用;当结缔组织过度增长时,超声波又有软化消散的作用,特别对于浓缩的纤维组织作用更显著,在临床上亦可见超声波对疤痕有较明显的软化散作用。
(5)对皮肤的作用
超声波作用于皮肤可提高皮肤血管的通透性,使皮肤轻微充血,但无红斑。超声波可增强皮肤汗腺分泌,促进皮肤排泄功能,增强真皮再生能力,大剂量超声波可引起皮肤伤害性炎症反应。
三、超声波治疗仪的有效作用面积
超声波治疗仪的有效作用面积也和超声探头大小有关,常见的超声头有效面积有1、2、4、10平方厘米。超声在均匀密度的组织内,向深层发射时呈现衰减表现,圆形的发声晶元向下发出类似于圆锥形状,强度和有效面积逐渐递减的波。
不同的探头大小(比如探头abc)适用于不同的部位。治疗部位的面积不要超过你使用的超声探头的两倍,否则热能过于分散,效果不佳。这个在治疗目是热效应的作用下,比较适用,如果是机械作用的治疗目的,那么与探头的大小关系不大。
超声波治疗仪的使用方法有移动法和固定法,采用移动法操作超声头时,平移速度原则上不超过4cm/s。同理是,过大的使用面积和移动速度会因治疗剂量过于分散,而导致无效治疗。固定法比较适用于痛点、穴位、神经根和病变部位很小的超声治疗。固定法易在不同组织的分界面上产生强烈的温热作用及骨膜疼痛反应,治疗时如果出现治疗部位过热或疼痛,应移动探头或降低强度,避免灼伤。
总的来说,超声波治疗仪通过利用超声波的热效应和机械振动,能够加速康复过程、减轻肌肉疼痛和促进组织修复。超声波治疗仪通过将超声波产生和传输到人体组织内,实现了一系列的机械、热和化学效应。这种治疗方式既可以独立进行,也可以和其他治疗方式相结合,同时也有很好的临床应用价值。