河南科技大学教案-----《医学超声学基础》
结果：
① 分子振动和转动能量发生可逆转性的增加，这一点由组织温度上升所体现；
②分子结构永久性地被改变，由于组织有相当高的吸收系数，而热传导性较差，如果组织中温度升高足够大，组织将被损伤，如蛋白改变。 值得庆幸的是：
①超声对人体的作用不像X射线具有累积效应； ②与X射线不同，超声声子能量还不足以引起危险的电离损害。
因此，目前普遍地认为超声对人体的危害甚微，利用超声波所实现的各种检查治疗手段，应该说是比较安全的。 （二）机械效应
当超声波声强较低时，生物组织产生弹性振动，其位移振幅和声强的平方根成比例。但在声强足够高时，组织的机械振动将会超过其弹性极限，而造成组织的断裂或粉碎，这种效应称为超声的机械效应。
超声碎石就是基于这一效应工作的。
超声波在人体中传播时，声波能量作用于人体介质，会引起质点高频振动，产生速度、加速度、声压和声强等力学量的改变，从而引起机械效应。
其振动和压力会对细胞和组织结构产生直接的效应。如细胞和细胞器可以会被高强度超声波产生的剪切力所粉碎。
同时，其压力和温度的变化可引起组织化学特性的变化。
（三）空化效应
超声波作用于液体时可产生大量小气泡 。当声强超过某一值（空化阈值）时，气泡剧烈振动，迅速收缩，以致破裂，产生强烈的冲击波和局部的高温高压，即空化效应。
产生的瞬时高压就象一连串小爆炸不断地轰击物体表面，将物体表面污物撞击下来，从而达到显著的清洗效果，并且这种效果可随液体到达被清洗物体的所有表面，这是手工洗刷，机械振动等常规手段所无法达到的。
当超声波作用于液体时，会使液体内部压力发生变化，产生压力或拉力，当拉力达到一定强度，可以使液体分子断裂，产生近于真空的空穴，引起所谓空穴效应（也称空化效应）。
空化效应的结果可能使组织细胞产生破坏性形变。
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超声生物效应在很大的程度上取决于辐射超声的强度和持续时间。
在一定的阈值范围内，超声对人体的损伤可以忽略不计，或起到治疗作用。超声波的机械效应相当于对细胞作轻微的按摩，这种按摩将引起一系列反应，如增加细胞的代谢和活力。
超声强度适中时，还将改善局部血液和淋巴循环，对细部的物质交换及组织营养都有好处。利用热效应可以使局部血管扩张，血液循环加快，组织代谢增高，白细胞吞噬作用增强，促进病理产物的吸收消散等。
而适当剂量的超声可使局部组织出现稳态或非稳态的生物过程，加速或抑制生化反应。
超声治疗目前已应用到人体的许多部位。采用的主要治疗方法有：直接接触辐射法、间接接触辐射法、超声药物透入疗法、超声穴位刺激法、超声波外科疗法、超声混合输出疗法等。超声空化效应也已用于超声外科和治疗中。 二、 诊断超声安全剂量阈值
诊断超声中，禁止使用过高的超声剂量以免损害人体组织。当组织中超声剂量太小，以致小到接收信号在检测阈值以下时，超声探查方法则失去了意义。但目前还不清楚安全剂量阈值究竟取多大才算合适。
一般接受的剂量应小于安全剂量50焦耳／平方厘米(J／cm 2 )，并且最大声强低于100mW／cm 2 。
人体允许使用的超声强度的安全剂量是与照射时间相关的量，照射时间愈长，则允许的安全声强愈低。在某一段区域内，安全剂量的强度和时间的乘积基本上是一常数。故合理的超声诊断安全剂量，应是包括时间在内的剂量值。 三、 超声生物效应研究分类（按生物体）
按生物组织类型，超声生物效应的研究内容大体上可分为：
① 对神经组织和中枢神经系统的影响； ② 对骨骼系统的影响； ③ 对甲状腺的影响； ④ 对肝、脾和肾的影响； ⑤ 对肌肉和其它软组织的影响； ⑥ 对眼睛的影响； ⑦ 对组织再生的影响； ⑧ 对细胞级和分子级生物客体的影响；
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⑨ 对有关DNA和遗传的影响。
本章小结
超声波是一种机械波，机械振动与波动是医学超声学的物理基础。超声波有叠加、干涉、绕射原理。超声波的反射和透射是其重要特性，在界面上的声能的分配和传播方向的变化遵循一定的规律。随生物组织的类型状态的不同，生物组织的超声特性存在差异。超声波会对人体产生几种生物效应，如机械效应、热效应、空化效应。
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