一般我們可聽見的音波振動頻率是每秒20～18 000Hz，稱為次音波。如果音波的振動頻率高于20 000Hz，即稱為“超聲波”。因為超聲波有熱效應(yīng)、機(jī)械振動效應(yīng)以及其他儀器不易達(dá)到的滲透性，醫(yī)學(xué)界在很早以前就已經(jīng)將超聲波運(yùn)用在許多疾病的治療和診斷中，其頻率范圍為1～30MHz。

（一）超聲波的治療原理

1．機(jī)械作用　超聲波在組織產(chǎn)生的第一種作用是它的“機(jī)械作用”。除了在真空狀態(tài)下，超聲波在不同的介質(zhì)中會產(chǎn)生不同的變形。相同頻率的超聲波在組織中會產(chǎn)生伸縮變化，就好像按摩一樣，所以其機(jī)械作用又可稱為“微量按摩”。在治療上，微量按摩是很重要的，因為所有超聲波的療效，都是由“機(jī)械作用”而產(chǎn)生的。換句話說，連續(xù)和脈沖的超聲波能量可以刺激和改變細(xì)胞的數(shù)量、細(xì)胞通透性以及增進(jìn)機(jī)體的新陳代謝。

2．超聲波的吸收與熱效應(yīng)原理

（1）超聲波的生物效應(yīng)：當(dāng)超聲波穿透體內(nèi)組織時，組織會吸收其能量而產(chǎn)生生物效應(yīng)，組織也會因為吸收了超聲波的能量而產(chǎn)生變化。研究顯示，肌腱組織及骨骼對超聲波能量吸收的系數(shù)最大。

（2）超聲波的效能：雖然有關(guān)超聲波效果的研究仍在持續(xù)中，但是其在生物組織方面，已確實知道有許多的效果。最初的研究是超聲波“機(jī)械治療”的形式。研究或臨床都已證明超聲波的機(jī)械能可轉(zhuǎn)化為熱能，這也是超聲波機(jī)械作用的重要性。尤其是3MHz的超聲波具有較特殊的機(jī)械效應(yīng)，因在表面組織層中，較高的超聲波能量可被明顯吸收，可減輕深層組織的痛苦。雷曼（Lehmann）指出，用強(qiáng)度1W/cm2的連續(xù)超聲波來刺激肌肉組織時，其體內(nèi)溫度每秒會增加0.07℃，而且在柔軟部位，溫度增高的情形會小于深部關(guān)節(jié)的組織。超聲波電場的熱能，會隨著熱療頭的活動效力縮小其可變性，而且熱能的產(chǎn)生主要是在骨組織、軟骨、肌腱組織和皮膚中（表2-3-1）。

超聲波的光束幾乎是平行的，因此有效輻射面積（ERA）和熱療頭也大略呈平行的關(guān)系。假如希望用上述的熱效來治療組織疾病且要有良好的效果時，可以用“連續(xù)”的超聲波治療。因為它能給患者帶來最大的舒適感和最小的熱度感。如果用超過2W/cm2的連續(xù)超聲波治療，機(jī)體為了保持體溫，血液循環(huán)顯著增加。同樣的，較低的強(qiáng)度也可以提高循環(huán)血量。許多疾病都有血液循環(huán)障礙，超聲波可使機(jī)體血液循環(huán)增加，對于抵抗疾病是很有效的。

表2-3-1　各種介質(zhì)的半值深度（D1/2）及穿透深度

（二）超聲波治療在人體的應(yīng)用

1．生物效應(yīng)　超聲波的生物效應(yīng)，其實就是人體對于機(jī)械作用和透熱作用的一種生理反應(yīng)。

2．增進(jìn)血液循環(huán)　機(jī)體吸收連續(xù)、脈沖式的超聲波能量，會產(chǎn)生熱效，使血管擴(kuò)張。 機(jī)械振動也會刺激組織，讓組織松弛，形成血管擴(kuò)張。貝克（Becker）、波曼、羅它（Lota）及其他學(xué)者的研究已證實，局部使用強(qiáng)度僅1W/cm2的超聲波連續(xù)治療，會使血液循環(huán)增加和皮膚、肌肉溫度上升。

3．肌肉松弛　超聲波的機(jī)械振動會刺激組織，導(dǎo)致肌肉松弛。但超聲波也很可能直接刺激神經(jīng)纖維，導(dǎo)致交感神經(jīng)活動降低而產(chǎn)生肌肉松弛的效應(yīng)。

4．增加細(xì)胞膜的通透性　超聲波可增加細(xì)胞膜的通透性。實驗發(fā)現(xiàn)，連續(xù)、脈沖式的超聲波會使組織分泌液進(jìn)入細(xì)胞膜，改變組織液游離濃縮的狀態(tài)，提高細(xì)胞生理交換反應(yīng)的效率。這類實驗也證實了超聲波的抗酸效應(yīng)。這是因為組織液的循環(huán)改變，使其pH升高。

5．提高組織的再生力　在不同組織中，超聲波可提高再生的能力。戴森（Dyson）和龐德（Pond）指出，超聲波治療可以產(chǎn)生一種人工誘導(dǎo)（artificially induced）作用，這種功效和藥物功效相同。研究發(fā)現(xiàn)，在電子顯微鏡下，可以看見超聲波機(jī)械力量作用下粒子自由移動的情形。

6．周圍神經(jīng)的功效　經(jīng)研究顯示，強(qiáng)度為0.5～3 W/cm2的連續(xù)超聲波刺激對周圍神經(jīng)的傳導(dǎo)速率有明顯的影響。造成這種改變的主要原因是源于超聲波的透熱效應(yīng)。如果用高強(qiáng)度的超聲波，則會產(chǎn)生一個傳導(dǎo)區(qū)，這也證實了神經(jīng)組織對超聲波功效的敏感性。在連續(xù)超聲波功效的研究中發(fā)現(xiàn)，如用2～3 W/cm2強(qiáng)度的超聲波于坐骨神經(jīng)治療5～10min，其神經(jīng)纖維的軸突圓柱會隆起隔絕整個神經(jīng)；若用低強(qiáng)度（0.25～0.5 W/cm2）來治療，髓鞘質(zhì)幾乎沒有因為重復(fù)使用而有更為嚴(yán)重的改變。

（三）超聲波治療的操作技術(shù)

1．熱療頭的移動方式

（1）直線移動法：在一定范圍內(nèi)做直線重復(fù)移動，能保持治療的均勻度。

（2）回轉(zhuǎn)移動法：重復(fù)循環(huán)，將形成一個螺旋形的移動。

這兩種方法稱為“半靜態(tài)法”。雖然這兩種方式的移動速率都非常緩慢，但是其連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)卻是必要的，尤其對于一些相關(guān)的小部位都能治療到，例如瘢痕部分和肌腱部分等。

2．強(qiáng)度　用W/cm2來表示。在使用強(qiáng)度上，各派學(xué)者的主張有很大的不同。理論上，用于治療的頻率多在1～3MHz，因為3MHz的超聲波，能產(chǎn)生較大的機(jī)械作用?？傊?，在治療后若有頭痛、暈眩、疲倦或者其他自主神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)時，以后的治療就應(yīng)該用較低的強(qiáng)度。一般而言，超聲波強(qiáng)度的使用應(yīng)該低一點較好。

3．治療時間　應(yīng)視身體治療部位的大小而定。一般將最大治療時間固定在15min，最大治療面積為75～100 cm2。當(dāng)然，熱療頭的有效輻射面積也是非常重要的。如果治療部位不大時，可用半靜態(tài)法治療幾分鐘；若治療部位較大時，就用動態(tài)法治療，并且加長時間，但不得超過15min。

4．注意事項　超聲波的治療適用范圍非常廣泛。通常必須考慮的因素是“時間”和“強(qiáng)度”。因為時間越久，組織所獲得的能量越多。每次治療時，最大治療時間多設(shè)定為15min。而必須決定的是強(qiáng)度的問題，即何種強(qiáng)度是病患組織最需要的。這可利用半值深度于身體表面做強(qiáng)度的評估。而且可基于穿透的深度，決定治療部位是否達(dá)到預(yù)期的療效。體表所需的強(qiáng)度若變得太高，便會在表皮組織產(chǎn)生過度的熱量，這在皮下結(jié)締組織、脂肪組織和表皮肌肉層表現(xiàn)尤其明顯。

禁忌證：超聲波治療適應(yīng)證廣泛沒有嚴(yán)格的禁忌證，但一般不用于損傷初期，因為超聲波的組織熱效應(yīng)和促進(jìn)血液循環(huán)的作用會增加損傷組織的出血。