在中国北方干燥的冬季,如果把超声波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气湿度,这就是超声波加湿器的原理。如咽喉炎、气管炎等疾病,很难利用血流使药物到达患病的部位,利用加湿器的原理,把药液雾化,让病人吸入,能够提高疗效。利用超声波巨大的能量还可以使人体内的结石做剧烈的受迫振动而破碎,从而减缓病痛,达到治愈的目的。超声波在医学方面应用非常广泛,可以对物品进行杀菌消毒。
1超声波的介绍
超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,它的方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹(Hz)。我们人类耳朵能听到的声波频率为20Hz-20000Hz。因此,我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1兆赫兹-30兆赫兹。理论研究表明,在振幅相同的条件下,一个物体振动的能量与振动频率成正比,超声波在介质中传播时,介质质点振动的频率很高,因而能量很大。
2超声波到底对人体有害吗
低剂量超声是潜在的致癌与致畸形因素,而且不同频率、不同声强对不同个体有一定危害。因为超声波对固体和液体都有很强的穿透本领,能量较大时可以使物质微粒作高频振动,部分能量还可以转变为热能,使局部温度升高。高强度的脉冲超声波在含有微米级小气泡的液体中传播时,可导致气泡收缩、膨胀以至猛烈爆炸,这种现象称为“空化现象”。不久前美国著名超生物物理专家卡斯坦森指出,某些临床使用的超声图像诊断仪的最大输出强度已达1千瓦/平方厘米,这个强度足以使生物体产生瞬态空化现象。对生物体来说,瞬态空化作用时,靠近爆炸气泡附近的细胞会受到损伤,一般说来,在人体内大多数器官和生物流体中,损伤少量细胞不会对人体产生危害。
3超声波治病机理
机械效应
超声在介质中前进时所产生的效应。(超声在介质中传播是由反射而产生的机械效应)它可引起机体若干反应。超声振动可引起组织细胞内物质运动,由于超声的细微按摩,使细胞浆流动、细胞震荡、旋转、摩擦、从而产生细胞按摩的作用,也称为“内按摩”这是超声波治疗所独有的特性,可以改变细胞膜的通透性,刺激细胞半透膜的弥散过程,促进新陈代谢、加速血液和淋巴循环、改善细胞缺血缺氧状态,改善组织营养、改变蛋白合成率、提高再生机能等。使细胞内部结构发生变化,导致细胞的功能变化,使坚硬的结缔组织延伸,松软。
超声波的机械作用可软化组织,增强渗透,提高代谢,促进血液循环,刺激神经系统和细胞功能,因此具有超声波独特的治疗意义。
温热效应
人体组织对超声能量有比较大的吸收本领,因此当超声波在人体组织中传播过程中,其能量不断地被组织吸收而变成热量,其结果是组织的自己身体的温度升高。
产热过程既是机械能在介质中转变成热能的能量转换过程。即内生热。超声温热效应可增加血液循环,加速代谢,改善局部组织营养,增强酶活力。一般情况下,超声波的热作用以骨和结缔组织为显着,脂肪与血液为最少。
理化效应
超声的机械效应和温热效应均可促发若干物理化学变化。实践证明一些理化效应往往是上述效应的继发效应。TS-C型治疗机通过理化效应继发出下列五大作用:
弥散作用:超声波可以提高生物膜的通透性,超声波作用后,细胞膜对钾,钙离子的通透性发生较强的改变。从而增强生物膜弥散过程,促进物质交换,加速代谢,改善组织营养。
触变作用:超声作用下,可使凝胶转化为溶胶状态。对肌肉,肌腱的软化作用,以及对一些与组织缺水有关的病理改变。如类风湿性关节炎病变和关节、肌腱、韧带的退行性病变的治疗。
空化作用:空化形成,或保持稳定的单向振动,或继发膨胀以致崩溃,细胞功能改变,细胞内钙水平增高。成纤维细胞受激活,蛋白合成增加,血管通透性增加,血管形成加速,胶原张力增加。
聚合作用与解聚作用:水分子聚合是将多个相同或相似的分子合成一个较大的分子过程。大分子解聚,是将大分子的化学物变成小分子的过程。可使关节内增加水解酶和原酶活性增加。
消炎,修复细胞和分子:超声作用下,可使组织PH值向碱性方面发展。缓解炎症所伴有的局部酸中毒。超声可影响血流量,产生致炎症作用,抑制并起到抗炎作用。使白细胞移动,促进血管生成。胶原合成及成熟。促进或抑制损伤的修复和愈合过程。从而达到对受损细胞组织进行清理、激活、修复的过程
4超声波有哪些优点
一是它的穿透力很强不易损坏物体,而且它在两万赫兹以上,不会影响到人们的正常工作。
二是他的传播速度快。应用在医疗中,如b超.还运用在探测上,如声纳,超声波雷达,金属探伤仪等。
5超声波和电磁波的区别
“超声波”是超过人耳听觉上限的“声波”,是一种人耳听不到的“声波”.“超声波”的频率范围在20KHz~500KHz,“声波”(含“超声波”)产生于机械振动,在空气中传播速度和声音相同,每秒约340米.
“电磁波”是由不断变化的电场和磁场互相激发形成的.传播速度和光速相等,每秒30万公里.
“微波”的频率,介于“超短波”和“毫米波”之间.属于电磁波范畴.
超声波和电磁波(含“微波”在内)的主要区别:1、振荡源不同;2、传播速度不同.
所以,“电磁波”和“微波”都不属于“超声波”.
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