醫(yī)學(xué)界在很早以前就已經(jīng)將超音波對(duì)生理的機(jī)械振動(dòng)作用運(yùn)用在許多治療和診斷范疇中，其頻率范圍大約在1～30MHz之間。例如： 將超音波機(jī)械振動(dòng)作用用于醫(yī)療上的，稱為“超音波治療”； 用超音波能量植入生物體的醫(yī)療行為是“超音波游離透入法治療”； 而“超音波診斷”則是用超音波作生物體部分的掃描，藉以測(cè)出病理的變化。 如果需要的話，超音波也可以和其他不同的電流混合使用，不但能輕易探測(cè)出生物體組織的感應(yīng)區(qū)，也可以用于定點(diǎn)治療上。

超音波在醫(yī)學(xué)美容上的應(yīng)用

近二十年來，醫(yī)學(xué)美容界也開始注意到超音波對(duì)生理作用的熱效應(yīng)、機(jī)械振動(dòng)效應(yīng)、以及其他儀器不易達(dá)到的滲透性。因?yàn)槌舨苌钊虢M織，轉(zhuǎn)化為熱能，并且具有高效深層的按摩作用。例如：超音波美容器、超音波塑身儀。

當(dāng)機(jī)械性的超音波能量穿透體內(nèi)組織時(shí)，組織會(huì)吸收能量而產(chǎn)生生物效應(yīng)，生物組織也會(huì)因?yàn)槲樟顺舨ǖ哪芰慷a(chǎn)生變化。 所謂“穿透深度”，是一種可持續(xù)療效的最大深度。研究顯示，超音波用在 肌腱組織及骨骼中，能量被吸收的系數(shù)最大。

超音波的效能 雖然有關(guān)超音波效果的研究仍在持續(xù)中，但是應(yīng)用在生物組織方面，已確實(shí)知道有許多的效果。超音波最初的考究是“機(jī)械治療”的形式。不論是研究或臨床上，都已證明機(jī)械能可轉(zhuǎn)化為熱能，這也是超音波機(jī)械作用的重要性。回溯五十年前，波曼（Pohlman）指出，在3MHz超音波的特性較具有機(jī)械效應(yīng)，因它在表面組織層中，顯然有較高的超音波能量被吸收，可減輕深層組織的痛苦（請(qǐng)參考表5、表6所示）。

表5 各種介質(zhì)的半值深度（D1/2）：此表詳列最重要的數(shù)值。

1 MHz 3 MHz

皮膚 11.1 mm 4 mm

軟骨 6 mm 2 mm

空氣 2.5 mm 0.8 mm

腱組織 6.2 mm 2 mm

肌肉組織 9 mm 3 mm 音束與肌肉組織垂直

脂肪組織 50 mm 16.5 mm

水 11500 mm 3833.3 mm

1 MHz 3 MHz

皮膚 37 mm 12 mm

軟骨 20 mm 7 mm

空氣 8 mm 3 mm

腱組織 21 mm 7 mm

肌肉組織 30 mm 10 mm 音束與肌肉組織垂直

脂肪組織 165 mm 55 mm

水 38330 mm 12770 mm

超音波在組織產(chǎn)生的第一種作用是它的“機(jī)械特性”。除了在真空狀態(tài)下，超音波在不同的介質(zhì)中，會(huì)產(chǎn)生不同的變形，因此，在相同頻率的振動(dòng)下，超音波在組織中會(huì)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?yàn)樗谐舨ǖ寞熜В际墙逵伞皺C(jī)械作用”而產(chǎn)生的。換句話說，就是藉由連續(xù)和脈沖的超音波能量來刺激、改變細(xì)胞的數(shù)量、細(xì)胞通透性與組織薄膜的改變，以及增進(jìn)生物的新陳代謝。

文獻(xiàn)資料中記載著，組織中的微量按摩會(huì)產(chǎn)生摩擦生熱的超音波能。在不同的組織中，會(huì)產(chǎn)生不同的熱量，而且熱量的產(chǎn)生主要在骨組織、軟骨、肌腱組織和皮膚中。

雷曼（Lehmann）指出，用強(qiáng)度1W/㎝2的連續(xù)超音波來刺激肌肉組織時(shí)，其體內(nèi)溫度每秒會(huì)增加攝氏0.07度，而且在柔軟部位，溫度增高的情形會(huì)小于深部關(guān)節(jié)的組織。

超音波電場(chǎng)的熱能，會(huì)隨著熱療頭的活動(dòng)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。

超音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狀態(tài)。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(shí)，可以用“連續(xù)”的超音波治療。因?yàn)樗芙o病患最大的舒適感和最小的熱度感。

如果用超過2 W/cm2的連續(xù)超音波高量強(qiáng)度治療時(shí)，為了要保持體溫的持續(xù)，會(huì)使血液循環(huán)顯著增加。同樣的，用較低的強(qiáng)度，也一樣可以提高循環(huán)量。 在超音波治療中的熱效重要性已有各種不同的評(píng)估了。許多疾病會(huì)妨礙循環(huán)，而且人體也不會(huì)驅(qū)散超音波熱能的產(chǎn)生。這將形成體溫的增加，對(duì)于抵抗疾病是很有效的。

在急性傷害的病例中，如腳踝扭傷，超音波的熱能和機(jī)械刺激，對(duì)于血管組織的康復(fù)是很有效的。因此，像這樣的病例，在局部應(yīng)用超音波治療之前應(yīng)當(dāng)先等24～36小時(shí)后較妥。從風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的觀點(diǎn)來看，醫(yī)師已經(jīng)警告我們，在關(guān)節(jié)炎中產(chǎn)生熱能，會(huì)在關(guān)節(jié)內(nèi)部組織產(chǎn)生有害的效果，特別是關(guān)節(jié)的軟骨。在透明軟骨中的膠原質(zhì)纖維被破壞后，就由劣質(zhì)的膠原質(zhì)纖維所取代了。之后，酵素加入這個(gè)過程，便形成關(guān)節(jié)之破壞。在此一過程的關(guān)節(jié)失調(diào)最明顯的就是關(guān)節(jié)發(fā)炎（包括風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和普通關(guān)節(jié)炎，它們經(jīng)常具有骨膜炎的特征)。所以，雷曼指出，在一些生理過程的發(fā)展中，如何增加溫度是一個(gè)很重要的因素。

超音波的生物效應(yīng)，其實(shí)就是人體對(duì)于機(jī)械和透熱作用的一種生理反應(yīng)。

導(dǎo)致原因：吸收連續(xù)、脈沖式的超音波能量，會(huì)產(chǎn)生熱效，使血管擴(kuò)張。 機(jī)械振動(dòng)也會(huì)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(shí)，如果局部使用強(qiáng)度僅1W/㎝2的連續(xù)治療，會(huì)增加血液循環(huán)和皮膚、肌肉的溫度上升，而脊椎治療的結(jié)果會(huì)增加皮膚的循環(huán)。

肌肉松弛

超音波的機(jī)械振動(dòng)會(huì)刺激組織，導(dǎo)致肌肉松弛。但超音波也很可能直接刺激神經(jīng)纖維，導(dǎo)致正交感神經(jīng)活動(dòng)的壓抑而產(chǎn)生肌肉松弛的結(jié)果。

增加細(xì)胞膜的通透性

超音波可增加細(xì)胞膜的通透性。經(jīng)由實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，連續(xù)、脈沖式的超音波，會(huì)使組織分泌液被迫進(jìn)入細(xì)胞膜，改變游離濃縮的結(jié)果，導(dǎo)致細(xì)胞刺激性的改變，提升生理交換反應(yīng)的過程。

在這類實(shí)驗(yàn)中也證實(shí)了超音波的抗酸效應(yīng)。這是因?yàn)榻M織液的循環(huán)改變，使其PH值小于酸性。通常主治于風(fēng)濕性炎癥(軟組織風(fēng)濕性病痛)。

提升組織的再生力

在不同組織中，超音波可提升再生的過程。戴森(Dyson)和龐德(Pond)在兔子耳朵小外傷的敘述中指出，用超音波治療，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。研究中發(fā)現(xiàn)，在電子顯微鏡下，可以看見超音波機(jī)械力量產(chǎn)生的粒子自由移動(dòng)的情形。

經(jīng)研究顯示，若施以強(qiáng)度0.5～3 W/cm2的連續(xù)超音波，對(duì)周圍神經(jīng)的傳導(dǎo)速率會(huì)有明顯的影響。造成這種改變的主要原因是源于超音波的透熱效果所致。如果用高強(qiáng)度的超音波，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)傳導(dǎo)區(qū)，這也證實(shí)了神經(jīng)組織對(duì)超音波功效的敏感性。

在連續(xù)超音波功效的研究中發(fā)現(xiàn)，如用2～3 W/cm2強(qiáng)度的超音波于坐骨神經(jīng)治療5～10分鐘，其神經(jīng)纖維的軸突(axon)圓柱會(huì)隆起隔絕整個(gè)神經(jīng)。相對(duì)的，若用低強(qiáng)度(0.25～0.5 W/cm2)來治療，顯示髓鞘質(zhì)(myelin sheath)幾乎沒有因?yàn)橹馗彩褂枚懈螄?yán)重的改變。

超音波也可在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中產(chǎn)生作用，這是源于一種可增加血液中血清素(Serotonin)解脫的因素所致，不過至今仍不清楚它的重要性。

熱療頭的移動(dòng)方式

直線移動(dòng)法：重覆用若干公分的直線移動(dòng)法，能保持治療的均勻度。

回轉(zhuǎn)移動(dòng)法：重覆循環(huán)，將形成一個(gè)螺旋形的移動(dòng)。

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

強(qiáng)度

強(qiáng)度，用W/cm2符號(hào)來表示。在使用強(qiáng)度的觀點(diǎn)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之間，因?yàn)?MHz的超音波，能產(chǎn)生較大吸收和機(jī)械作用?？傊谥委熀笕粲蓄^疼、暈眩、疲倦或者其他自主神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生反應(yīng)時(shí)，往后的治療就應(yīng)該用較低的強(qiáng)度。一般而言，超音波強(qiáng)度的使用應(yīng)該低一點(diǎn)較好。

治療時(shí)間

治療時(shí)間會(huì)視身體治療部位的大小而定。雷曼將最大治療時(shí)間固定在15分鐘，而且他認(rèn)為最大治療部位為75至100 cm2，在此范圍內(nèi)都可合理地治療。當(dāng)然，在這方面熱療頭的有效輻射面積(ERA)也是非常重要的，如果治療部位不大時(shí)，可用半靜態(tài)法治療幾分鐘3～5分鐘)；若治療部位較大時(shí)，就用動(dòng)態(tài)法治療，并且加長(zhǎng)時(shí)間，但不得超過15分鐘。

急性外傷時(shí)，如何應(yīng)用并開始治療

在急性外傷中，通常在外傷后24～36小時(shí)著手進(jìn)行治療。除了像低溫療法、脈沖短波治療等其他物療技術(shù)的使用外，可在損傷部位的治療區(qū)域用間接超音波方法，以能提高治療區(qū)的循環(huán)作用。劇急性的病痛應(yīng)該每天施予治療；較不嚴(yán)重的慢性病痛，也應(yīng)該每星期治療2～3次。

治療方法

超音波的治療方法非常廣泛。在物理治療中，它幾乎包含了所有可能碰到的狀況，不過通常必須考慮的因素是“時(shí)間”和“強(qiáng)度”。

時(shí)間：每次治療時(shí)，最大治療時(shí)間多設(shè)定為15分鐘。

強(qiáng)度：必須決定強(qiáng)度的問題是：何種強(qiáng)度是病患組織最需要的。這可利用半值深度(half-value depth)于身體表面的治療來作強(qiáng)度的評(píng)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(huì)在表皮組織產(chǎn)生過度的劑量，特別是在皮下結(jié)締組織、脂肪組織和表皮肌肉層，尤其明顯。

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