超聲波是指一種超過人類聽覺上限(20k Hz)的機(jī)械振動(dòng)傳播形式。電能量在20k Hz以上轉(zhuǎn)化為超聲波,通過液體介質(zhì)傳遞到組織。由于其方向性好、穿透力強(qiáng),故在醫(yī)學(xué)診斷和治療中被廣泛應(yīng)用,并逐漸用于創(chuàng)面的診療。高頻超聲(20～40MHz)主要用于分析創(chuàng)面周圍皮膚、創(chuàng)面床及基底部軟組織解剖結(jié)構(gòu)。而現(xiàn)在臨床更多地將低頻、低強(qiáng)度、非接觸式超聲,亦被稱為低強(qiáng)度脈沖超聲(low-intensity pulsed ultrasound,LIPUS)用于慢性創(chuàng)面的清創(chuàng),促進(jìn)創(chuàng)面愈合。

低頻非接觸式超聲促進(jìn)創(chuàng)面愈合的主要機(jī)制是空化效應(yīng)(cavitation)和微流場(chǎng)(microstreaming field)?？栈?yīng)是指超聲波作用于液體時(shí)由于強(qiáng)大的拉應(yīng)力產(chǎn)生大量微小氣泡和空洞,當(dāng)這些微小氣泡或充滿蒸汽的空洞不斷振動(dòng)、長(zhǎng)大,達(dá)到與聲場(chǎng)頻率相當(dāng)時(shí)破裂,從而產(chǎn)生剪切力和微流場(chǎng),進(jìn)而使壞死、液化組織脫落。由于超聲,這些移動(dòng)、壓縮的氣泡可引起組織內(nèi)細(xì)胞活性改變。超聲產(chǎn)生的微流場(chǎng)波在創(chuàng)面形成機(jī)械壓力,導(dǎo)致水流在細(xì)胞膜表面不定向運(yùn)動(dòng)。由于空化氣泡使聲波能量分散以及超聲能量在組織中的吸收播散,使其能量強(qiáng)度在深部組織快速衰減。因此,超聲清創(chuàng)主要作用在創(chuàng)面表淺部分。壞死組織和正常組織的抗張力強(qiáng)度存在差異,超聲清創(chuàng)僅導(dǎo)致壞死組織細(xì)胞膜破裂,從而清除壞死組織,對(duì)新生肉芽組織及正常組織無損傷。血管較其他組織更富有彈性,超聲所產(chǎn)生的微小機(jī)械振動(dòng)不會(huì)造成血管破裂損傷。因此,超聲清創(chuàng)對(duì)血管沒有影響。

體外和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均證實(shí)低頻超聲具有通過刺激蛋白質(zhì)合成、活化炎癥細(xì)胞、促進(jìn)激活成纖維細(xì)胞的介質(zhì)產(chǎn)生,從而促進(jìn)潰瘍愈合的生物學(xué)效應(yīng)。同時(shí),超聲能量所產(chǎn)生的機(jī)械力通過促進(jìn)細(xì)胞分裂、血管生成、生長(zhǎng)因子釋放以及膠原蛋白合成,進(jìn)而促進(jìn)潰瘍愈合。另外,體外實(shí)驗(yàn)亦發(fā)現(xiàn)通過低頻超聲清創(chuàng)可有效地減少耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、萬古霉素耐藥腸球菌、銅綠假單胞菌和其他細(xì)菌數(shù)。

因此,低頻超聲清創(chuàng)通過超聲產(chǎn)生的空化效應(yīng)和微流場(chǎng)在創(chuàng)面形成一種穩(wěn)定的機(jī)械力和氣泡產(chǎn)生的沖擊波可增加細(xì)胞表面活性,發(fā)揮清創(chuàng)、殺菌和促進(jìn)潰瘍愈合的作用。