超聲波

超聲波

物理學名詞
超聲波是一種頻率高于20000赫茲的聲波,它的方向性好,穿透能力強,易于獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠,可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。科學家們将每秒鐘振動的次數稱為聲音的頻率,它的單位是赫茲(Hz)。利用超聲波巨大的能量還可以使人體内的結石做劇烈的受迫振動而破碎,從而減緩病痛,達到治愈的目的。超聲波在醫學方面應用非常廣泛,可以對物品進行殺菌消毒。
    中文名:超聲波 所屬學科:物理 其他外文名:supersonic (waves) 頻 率:F≥20KHz 功率密度:p≥0.3w/cm2 應用領域:醫學、軍事、工業、農業

産生

聲波是物體機械振動狀态(或能量)的傳播形式。超聲波是指振動頻率大于20000Hz以上的,其每秒的振動次數(頻率)甚高,超出了人耳聽覺的一般上限(20000Hz),人們将這種聽不見的聲波叫做超聲波。由于其頻率高,因而具有許多特點:首先是功率大,其能量比一般聲波大得多,因而可以用來切削、焊接、鑽孔等。再者由于它頻率高,波長短,衍射不嚴重,具有良好的定向性,工業與醫學上常用超聲波進行超聲探測。

超聲和可聞聲本質上是一緻的,它們的共同點都是一種機械振動模式,通常以縱波的方式在彈性介質内會傳播,是一種能量的傳播形式,其不同點是超聲波頻率高,波長短,在一定距離内沿直線傳播具有良好的束射性和方向性,1兆Hz=10^6Hz,即每秒振動100萬次,可聞波的頻率在16-20000HZ之間)。

超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規律,與可聽聲波的規律沒有本質上的區别。但是超聲波的波長很短,隻有幾厘米,甚至千分之幾毫米。與可聽聲波比較,超聲波具有許多奇異特性:傳播特性──超聲波的波長很短,通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長大好多倍,因此超聲波的衍射本領很差,它在均勻介質中能夠定向直線傳播,超聲波的波長越短,該特性就越顯着。功率特性──當聲音在空氣中傳播時,推動空氣中的微粒往複振動而對微粒做功。

聲波功率就是表示聲波做功快慢的物理量。在相同強度下,聲波的頻率越高,它所具有的功率就越大。由于超聲波頻率很高,所以超聲波與一般聲波相比,它的功率是非常大的。空化作用──當超聲波在介質的傳播過程中,存在一個正負壓強的交變周期,在正壓相位時,超聲波對介質分子擠壓,改變介質原來的密度,使其增大;在負壓相位時,使介質分子稀疏,進一步離散,介質的密度減小,當用足夠大振幅的超聲波作用于液體介質時,介質分子間的平均距離會超過使液體介質保持不變的臨界分子距離,液體介質就會發生斷裂,形成微泡。

這些小空洞迅速脹大和閉合,會使液體微粒之間發生猛烈的撞擊作用,從而産生幾千到上萬個大氣壓的壓強。微粒間這種劇烈的相互作用,會使液體的溫度驟然升高,起到了很好的攪拌作用,從而使兩種不相溶的液體(如水和油)發生乳化,且加速溶質的溶解,加速化學反應。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應稱為超聲波的空化作用。

主要參數

超聲波的幾個主要參數:

波長:在20℃的空氣中,λ≤2cm(在實際應用中因為效果相似,通常把λ≤3.4cm,即f≥10KHz的機械波也稱為超聲波)

波速:在20℃的空氣中,v=343m/s,在液體中速度更快,在固體中速度最快

功率密度:定義式為 p=發射功率(W)/發射面積(cm²),通常p≥0.3W/cm²。在液體中傳播的超聲波能對物體表面的污物進行清洗,其原理可用“空化”現象來解釋:超聲波在液體中的機械波導緻的壓強達到一個大氣壓時,其功率密度為0.35W/cm²,這時超聲波的峰值就可達到真空或負壓,但實際上無負壓存在,因此在液體中産生一個很大的壓力,将液體分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空,它在超聲波反向達到最大時破裂,由于破裂而産生的強烈沖擊将物體表面的污垢撞擊下來。這種由無數細小的空化氣泡破裂而産生的沖擊波現象稱為“空化”現象。太小的聲強無法産生空化效應。

發展史

國際方面

相比于紅外線和紫外線等光學方法,超聲波的起步較晚,隻有短短不到100年的曆史。自19世紀末到20世紀初,在物理學上發現了壓電效應與反壓電效應之後,人們解決了利用電子學技術産生超聲波的辦法,從此迅速揭開了發展與推廣超聲技術的曆史篇章。

1922年,首次提出超聲波的定義,超聲波成為一個全新的概念,德國出現了首例超聲波治療的發明專利;

1939年發表了有關超聲波治療取得臨床效果的文獻報道。

20世紀40年代末期超聲治療在歐美興起,直到1949年召開的第一次國際醫學超聲波學術會議上,才有了超聲治療方面的論文交流,為超聲治療學的發展奠定了基礎。1956年第二屆國際超聲醫學學術會議上已有許多論文發表,超聲治療進入了實用成熟階段。

國内方面

國内在超聲治療領域起步稍晚,于20世紀50年代初才隻有少數醫院開展超聲治療工作,從1950年首先在北京開始用430μm波長的超聲治療機治療多種疾病,至50年代開始逐步推廣,并有了國産儀器。公開的文獻報道始見于1957年。到了70年代有了各型國産超聲治療儀,超聲療法普及到全國各大型醫院。

40多年來,全國各大醫院已積累了相當數量的資料和比較豐富的臨床經驗。特别是20世紀80年代初出現的超聲體外機械波碎石術和超聲外科,是結石症治療史上的重大突破。如今已在國際範圍内推廣應用。高強度聚焦超聲無創外科,已使超聲治療在當代醫療技術中占據重要位置。而在21世紀,超聲聚焦外科(HIFU)已被譽為是21世紀治療腫瘤的最新技術。

治病機理

機械效應

超聲在介質中前進時所産生的效應。(超聲在介質中傳播是由反射而産生的機械效應)它可引起機體若幹反應。組織細胞内物質,由于超聲的細微按摩,使細胞漿流動、細胞旋轉、摩擦、從而産生細胞按摩的作用,也稱為“内按摩”,這是超聲波治療所獨有的特性,可以改變細胞膜的通透性,刺激細胞半透膜的彌散過程,促進新陳代謝、加速血液和淋巴循環、改善細胞缺血缺氧狀态,改善組織營養、改變蛋白合成率、提高再生機能等。使細胞内部結構發生變化,導緻細胞的功能變化,使堅硬的結締組織延伸,松軟。

超聲波的機械作用可軟化組織,增強滲透,提高代謝,促進血液循環,刺激神經系統和細胞功能,因此具有超聲波獨特的治療意義。

物理效應

超聲的機械效應可促發若幹變化。實踐證明一些物理效應往往是上述效應的繼發效應。TS-C型治療機通過物理效應繼發出下列五大作用:

彌散作用:超聲波可以提高生物膜的通透性,超聲波作用後,細胞膜對鉀,鈣離子的通透性發生較強的改變。從而增強生物膜彌散過程,促進物質交換,加速代謝,改善組織營養。

觸變作用:超聲作用下,可使凝膠轉化為溶膠狀态。對肌肉,肌腱的軟化作用,以及對一些與組織缺水有關的病理改變。如類風濕性關節炎病變和關節、肌腱、韌帶的退行性病變的治療。

空化作用:空化形成,或保持穩定的單向空化,或繼發膨脹以緻崩潰,細胞功能改變,細胞内鈣水平增高。成纖維細胞受激活,蛋白合成增加,血管通透性增加,血管形成加速,膠原張力增加。

聚合作用與解聚作用:水分子聚合是将多個相同或相似的分子合成一個較大的分子過程。大分子解聚,是将大分子變成小分子的過程。可使關節内增加水解酶和原酶活性增加。

消炎,修複細胞和分子:超聲作用下,可使組織pH值向堿性方面發展。緩解炎症所伴有的局部酸中毒。超聲可影響血流量,産生緻炎症作用,抑制并起到抗炎作用。使白細胞移動,促進血管生成。膠原合成及成熟。促進或抑制損傷的修複和愈合過程。從而達到對受損細胞組織進行清理、激活、修複的過程。

效應

超聲效應:當超聲波在介質中傳播時,由于超聲波與介質的相互作用,使介質發生物理的和化學的變化,從而産生一系列力學的、熱學的、電磁學的和化學的超聲效應,包括以下4種效應:

①機械效應。超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當超聲波流體介質中形成駐波時,懸浮在流體中的微小顆粒因受機械力的作用而凝聚在波節處,在空間形成周期性的堆積。超聲波在壓電材料和磁緻伸縮材料中傳播時,由于超聲波的機械作用而引起的感生電極化和感生磁化(見電介質物理學和磁緻伸縮)。

②空化作用。超聲波作用于液體時可産生大量小氣泡。一個原因是液體内局部出現拉應力而形成負壓,壓強的降低使原來溶于液體的氣體過飽和,而從液體逸出,成為小氣泡。另一原因是強大的拉應力把液體“撕開”成一空洞,稱為空化。空洞内為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體,甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會随周圍介質的振動而不斷運動、長大或突然破滅。破滅時周圍液體突然沖入氣泡而産生高溫、高壓,同時産生激波。與空化作用相伴随的内摩擦可形成電荷,并在氣泡内因放電而産生發光現象。在液體中進行超聲處理的技術大多與空化作用有關。

③熱效應。由于超聲波頻率高,能量大,被介質吸收時能産生顯着的熱效應。

④化學效應。超聲波的作用可促使發生或加速某些化學反應。例如純的蒸餾水經超聲處理後産生過氧化氫;溶有氮氣的水經超聲處理後産生亞硝酸;染料的水溶液經超聲處理後會變色或退色。這些現象的發生總與空化作用相伴随。超聲波還可加速許多化學物質的水解、分解和聚合過程。超聲波對光化學和電化學過程也有明顯影響。各種氨基酸和其他有機物質的水溶液經超聲處理後,特征吸收光譜帶消失而呈均勻的一般吸收,這表明空化作用使分子結構發生了改變。

應用

檢驗

超聲波的波長比一般聲波要短,具有較好的方向性,而且能透過不透明物質,這一特性已被廣泛用于超聲波探傷、測厚、測距、遙控和超聲成像技術。超聲成像是利用超聲波呈現不透明物内部形象的技術。把從換能器發出的超聲波經聲透鏡聚焦在不透明試樣上,從試樣透出的超聲波攜帶了被照部位的信息(如對聲波的反射、吸收和散射的能力),經聲透鏡彙聚在壓電接收器上,所得電信号輸入放大器,利用掃描系統可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上。上述裝置稱為超聲顯微鏡。超聲成像技術已在醫療檢查方面獲得普遍應用,在微電子器件制造業中用來對大規模集成電路進行檢查,在材料科學中用來顯示合金中不同組分的區域和晶粒間界等。聲全息術是利用超聲波的幹涉原理記錄和重現不透明物的立體圖像的聲成像技術,其原理與光波的全息術基本相同,隻是記錄手段不同而已(見全息術)。用同一超聲信号源激勵兩個放置在液體中的換能器,它們分别發射兩束相幹的超聲波:一束透過被研究的物體後成為物波,另一束作為參考波。物波和參考波在液面上相幹疊加形成聲全息圖,用激光束照射聲全息圖,利用激光在聲全息圖上反射時産生的衍射效應而獲得物的重現像,通常用攝像機和電視機作實時觀察。

處理

利用超聲的機械作用、空化作用、熱效應和化學效應,可進行超聲焊接、鑽孔、固體的粉碎、乳化、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進化學反應和進行生物學研究等,在工礦業、農業、醫療等各個部門獲得了廣泛應用。

清洗

清洗的超聲波應用原理是由超聲波發生器發出的高頻振蕩信号,通過換能器轉換成高頻機械振蕩而傳播到介質,清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射,使液體流動而産生數以萬計的微小氣泡,存在于液體中的微小氣泡(空化核)在聲場的作用下振動,當聲壓達到一定值時,氣泡迅速增長,然後突然閉合,在氣泡閉合時産生沖擊波,在其周圍産生上千個大氣壓力,破壞不溶性污物而使它們分散于清洗液中,當團體粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面時,油被乳化,固體粒子即脫離,從而達到清洗件表面淨化的目的。

加濕器

理論研究表明,在振幅相同的條件下,一個物體振動的能量與振動頻率成正比,超聲波在介質中傳播時,介質質點振動的頻率很高,因而能量很大.在中國北方幹燥的冬季,如果把超聲波通入水罐中,劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴,再用小風扇把霧滴吹入室内,就可以增加室内空氣濕度,這就是超聲波加濕器的原理。如咽喉炎、氣管炎等疾病,很難利用血流使藥物到達患病的部位,利用加濕器的原理,把藥液霧化,讓病人吸入,能夠提高療效。利用超聲波巨大的能量還可以使人體内的結石做劇烈的受迫振動而破碎,從而減緩病痛,達到治愈的目的。超聲波在醫學方面應用非常廣泛,可以對物品進行殺菌消毒。

基礎研究

超聲波作用于介質後,在介質中産生聲弛豫過程,聲弛豫過程伴随着能量在分子各自電度間的輸運過程,并在宏觀上表現出對聲波的吸收(見聲波)。通過物質對超聲的吸收規律可探索物質的特性和結構,這方面的研究構成了分子聲學這一聲學分支。普通聲波的波長遠大于固體中的原子間距,在此條件下固體可當作連續介質。但對頻率在1012赫以上的特超聲波,波長可與固體中的原子間距相比拟,此時必須把固體當作是具有空間周期性的點陣結構。點陣振動的能量是量子化的,稱為聲子(見固體物理學)。特超聲對固體的作用可歸結為特超聲與熱聲子、電子、光子和各種準粒子的相互作用。對固體中特超聲的産生、檢測和傳播規律的研究,以及量子液體——液态氦中聲現象的研究構成了近代聲學的新領域。

研究超聲波的産生、傳播、接收,以及各種超聲效應和應用的聲學分支叫超聲學。産生超聲波的裝置有機械型超聲發生器(例如氣哨、汽笛和液哨等)、利用電磁感應和電磁作用原理制成的電動超聲發生器、以及利用壓電晶體的電緻伸縮效應和鐵磁物質的磁緻伸縮效應制成的電聲換能器等。

除螨

科研人員發現,螨蟲的聽覺神經系統很脆弱,對特定頻率的超聲非常敏感,針對螨蟲的這種生理特性,已有科技公司的研究人員開發出了超聲波除螨儀。這種新型的除螨産品采用現代微電子技術手段,直接用特殊頻率的超聲作用于螨蟲的聽覺神經系統,使其生理系統紊亂,煩躁不安,食欲不振,最終奄奄一息逐漸死亡。采用這種原理的除螨産品不用添加任何化學藥劑,無毒無二次污染,對人體和家中寵物都沒有傷害,是比較理想的除螨産品。

除油

将黏附有油污的制件放在除油液中,并使除油過程處于一定頻率的超聲波場作用下的除油過程,稱為超聲波除油。引入超聲波可以強化除油過程、縮短除油時間、提高除油質量、降低化學藥品的消耗量。尤其對複雜外形零件、小型精密零件、表面有難除污物的零件及絕緣材料制成的零件有顯着的除油效果,可以省去費時的手工勞動,防止零件的損傷。

超聲波除油的效果與零件的形狀、尺寸、表面油污性質、溶液成分、零件的放置位置等有關,因此,最佳的超聲波除油工藝要通過試驗确定。超聲波除油所用的頻率一般為30kHz左右。零件小時,采用高一些的頻率;零件大時,采用較低的頻率。超聲波是直線傳播的,難以達到被遮蔽的部分,因此應該使零件在除油槽内旋轉或翻動,以使其表面上各個部位都能得到超聲波的輻照,受到較好的除油效果。另外超聲波除油溶液的濃度和溫度要比相應的化學除油和電化學除油低,以免影響超聲波的傳播,也可減少金屬材料表面的腐蝕。

空泡煉油

液體内部産生的強超聲波引發出高能量密集式空泡群,空泡爆炸時,在微小的空間内瞬間産生高達一千大氣壓的壓力和上千度的高溫。

在高壓高溫下,重油分子中C-C鍵斷裂,大分子的碳氫化合物分解為小分子的碳氫化合物;原料中硫的有機化物在超聲波與空泡作用下,其C-S鍵發生斷裂,轉變為中間烯烴、正烷烴、芳烴和硫化氫。生成的烯烴在超聲波熱解過程中轉變為正烷烴和芳烴。

含硫份高的重油大分子轉化為低硫小分子的汽油和柴油。少量沒有轉化或轉化程度低的剩餘物用于制備高品質瀝青。

醫學檢查

醫學超聲波檢查的工作原理與聲納有一定的相似性,即将超聲波發射到人體内,當它在體内遇到界面時會發生反射及折射,并且在人體組織中可能被吸收而衰減。因為人體各種組織的形态與結構是不相同的,因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同,醫生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線,或影象的特征來辨别它們。此外再結合解剖學知識、正常與病理的改變,便可診斷所檢查的器官是否有病。

醫生們應用的超聲診斷方法有不同的形式,可分為A型、B型、M型及D型四大類。

A型法:較常用。主要從示波屏上的波幅、波數、波的先後次序等來判斷有無病變。應用于診斷腦血腫,腦瘤,囊腫,胸、腹水,肝脾腫大和腎盂積水等。B型法:圖形直觀而清晰,容易發現較小病變,可看到人體内髒各種切面圖形。對肝、脾、膽囊、胰腺、腎及膀胱的多種病變能及時獲得早期診斷。nM型法:常同時加入心電圖、心電圖顯示記錄。可用于診斷各類心髒病,如風濕性瓣膜病、心包積液、心肌病、心房内粘液瘤、心功能測定及各類先天性心髒病的手術前診斷和手術後随訪。n扇型法:由于可得到心髒各種切面的圖象,并可觀察到心髒收縮和舒張時的真實表現,故較M型法的觀察更為細緻和确切。診斷疾病的範圍也更擴大了,除心髒外,尚可檢查肝、膽、胰、顱腦等疾病。n多普勒超聲法:這是測定血管腔或心腔内血流的新方法,可從體外測出血流的速度和方向。用于診斷多種四肢動、靜脈疾病和部分先天性心髒病,如大血管轉位、動脈導管未閉等。産科醫生還用來診斷、确定胎動和胎心。

工業自動化控制

利用聲波反射、衍射、多普勒效應,制造超聲波物位計、超聲波液位計、超聲波流量計等。

提取生物納米

超聲波化學反應中,起關鍵作用的是聲波的空化效應,在超聲波的輻照過程中,在液體裡将發生空化氣泡的形成,長大和崩滅,當空化氣泡崩滅時産生一個複蓋着的強壓力脈沖,産生許多獨特的性質,例如産生高達5000K的高溫,大于200Mpa的壓力,以及高達1010K/p的降溫速度,這就是超聲波化學合成的能量來源,Kcap,Okitso等将0.5um的oAl1/O3粉末加入到PdLN.2N3Cl.3H20溶液中,再加入一種對Pd2,還原起促進作用的規類,然後用20Khz的超聲波輻照,在Al2O2表面合成出10nm左右的Pd納米粒子。

制藥

1.注射用醫藥物質的分散——将磷脂類與膽固醇混合用适當方法與藥物混合在水溶液中,經超聲分散,可以得到更小粒子(0.1um左右)供靜脈注射。

2.草藥提取——利用超聲分散破壞植物組織,加速溶劑穿透組織作用,提高中草藥有效成分提取率。如金雞納樹皮中全部生物堿用一般方法侵出需5小時以上,采用超聲分散隻要半小時即可完成。

3.制備混懸劑——在超聲空化和強烈攪拌下,将一種固體藥物分散在含有表面活性劑的水溶液中,可以形成1um左右口服或靜脈注射混懸劑。例“靜注喜樹堿混懸劑”“肝髒造影劑”、“硫酸鋇混懸劑”。

4.制備疫苗——将細胞或病毒借助于超聲分散将其殺死以後,再用适當方法制成疫苗。

超聲波對化妝品的分散

為了更進一步提取藥物精華和粒子微細化,并節約生産成本,達到分散、乳化效果,使化妝品更深入滲透到肌膚裡層,讓肌膚很好的吸收,發揮藥物的效力和作用,采用超聲波乳化可達到非常理想的效果。采用超聲分散,則不需要使用乳化劑,就能使蠟及石蠟乳化、化妝水等油的微粒子分散。石臘在水中分散的粒子直徑可達1um以下。

超聲波對酒的醇化—催陳技術

一瓶美酒以它的酒味醇厚,綿軟柔和、芳香濃郁為人青睐,人們常用陳年老酒來形容酒的珍貴,一瓶上世紀的陳酒,标價幾萬元,其價格的含義在于時間的存放上。酒的主要控制因素是化學變化即酸的形成,并進一步酯化,酯參與乙醇和水的締合。剛出廠的酒含有戍醇,有辛辣味,這種氣味要經過很長時間才能化解,這個緩慢變化稱酒的醇化。用功率1.6KW,頻率17.5-22KHZ的超聲波處理5-10min,可使酒的老熟時間縮短1/3到1/2。

焊接

塑料焊接

1.對接法:機械波随焊頭将超聲波傳導至焊件,由于兩焊件處聲阻大,使焊件交界面融合。在一定壓力下,使兩焊件達到美觀、快速、堅固的對接效果。

2.埋植(插)法:螺母或其它金屬欲插入塑料工件。首先将超聲波傳至金屬,使金屬物直接埋入成型塑膠内,其固化後完成埋插。

3.鉚接法:欲将金屬和塑料或兩塊性質不同的塑料接合起來,可利用超聲波鉚接法,使焊件不易脆化、美觀、堅固。

4.點焊法:利用小型焊頭将兩件大型塑料制品分點焊接,或整排齒狀的焊頭直接壓于兩件塑料工件上,從而達到點焊的效果。

5.成型法:利用超聲波将塑料工件瞬間成型,當塑料凝固時可使金屬或其它材質的塑料牢固。

6.切除法:利用焊頭及底座的特别設計方式,當塑料工件剛射出時,直接壓于塑料的枝幹上,通過超聲波傳導達到切除的效果。

金屬焊接

按國際通行的用途,超聲波金屬焊有四大系列:點焊、滾焊、封切、線束,應用于:汽車、制冷、太陽能、電池、電子等各個領域。

超聲波金屬焊接适用産品:

A. 動力電池多層正、負極焊接;鎳氫電池鎳網與鎳片焊接。

B. 锂電池、聚合物電池銅箔與鎳片焊接;鋁箔與鋁片焊接;鋁片與鎳片焊接。

C. 汽車線束;電線頭成型;電線互焊;多條電線互焊成線結;銅、鋁線轉換。

D. 電線、電纜與名種電子元件、接點、連接器、端子焊接。

E. 太陽能電池、平闆太陽能吸熱闆、鋁塑複合管滾焊,銅、鋁闆拼接。

F. 電磁開關、無熔絲開關等大電流接點、觸點、異種金屬片的焊接。

G. 冰箱、空調等行業銅管封尾;真空器件銅、鋁管封切可水、氣密。

美容

1. 軟堅去脂治暗瘡:

暗瘡的形态有多種,較常見的有化膿性和粉刺性,但有種暗瘡體形較大,紅腫堅硬,碰之很痛,處理不當往往易形成堅硬瘢結。遇到此類患者,初期最好不要刺破擠壓,應用超聲波美容機加暗瘡消炎膏,輕輕在瘡表面按摩,每個瘡體按摩1分鐘左右,幾個連在一起的可整片按摩,超聲波能沖擊淋巴結,加速積壓的血液和淋巴液循環消散,炎性細胞在超聲波的作用下改變形狀,加上超聲波将消炎藥物導入,腫形暗瘡的充血現象得以改善,皮上硬結逐漸軟化。

2. 消除暗瘡愈後瘢痕(結節)

暗瘡生長期間,不少患者因擠壓過度,發炎時處理不當,将微細血管弄破,血液滲出皮膚,呈現出一個個“紅印”,也有些人用消炎藥力過強的藥膏,刺激皮膚色 素沉着,愈後留下“咖啡色印”,而超聲波能滲透皮膚,不但能溶解滲透皮膚幹涸了的血液,同時能加強血液循環及新陳代謝,活化細胞,加速吸收,使色印更快褪去。 暗瘡化膿若經擠壓或局部組織損壞過度,局部組織細胞經細菌感染死亡後,無法正常代謝及血管破裂滲出的污血未 作适當處理而凝固,造成愈後結節硬塊,此種結節硬塊,一般若搽瘢痕膏或塗瘢痕油,最快也要15~45天才能逐漸軟化和色素淡化,若以超聲波配合相應藥物, 愈後會情況良好。

3. 清除皮膚異常色素:

臉部皮膚色素異常,是最常見也是最礙皮膚美容的問題之一。形成的原因有多種,如使用不适宜之化妝品或較長時間搽刺激性藥品、蚊蟲咬傷、曝曬、燙傷等原因引發的不正常高色素症,還包括美容師常說的黃褐斑、子宮斑、蝴蝶斑等。

美容醫師常用“磨砂、漂白、護膚”去處理,結果不僅不理想,而且往往會适得其反,令色素愈來愈深,服藥物亦難有顯著效果,而應用超聲波配合祛斑精華素和大劑量維生素C,見效快,能徹底清除異常色素。治療時要詳細分析長斑的原因、斑的屬類,凡找不到原因的斑或基本定型不再長的斑,應用超聲波治療,并配合中藥面膜或服用對症之中藥,效果會更好。

4. 分化色素除皮下斑:

皮膚科醫生和美容師常會發現有的人面部長斑,除顔色之外,也有深淺之分,有些僅在表皮,有些卻在皮下,如黑斑或色素沉積,如急功近利對患者施以冷凍、電灼、磨皮、換膚等方法,到頭來可能弄巧成拙,若傷了真皮而造成永久性瘢痕,患者會遺恨終生,用超聲波美容機配合能分化斑細胞的藥物進行外部治療,其效果是立竿見影的。

5. 防止皮膚老化幹燥、防皺除皺、去瘀散血:

真皮中透明質酸含量減少,會使皮膚與水的結合能力衰退,細胞内含水量降低造成肌膚幹燥,30歲以後易産生明顯皺紋,時下女性通常借助營養和活性蛋白膠原霜或抗皺霜搽局部皮膚來緩和老化,但由于細胞吸收有限且深層組織代謝停滞,因此效果不佳,如果以超聲波配合胎盤素、抗皺霜或維生素E油等營養霜作短期密集性按摩,除供給皮膚高營養、膠原蛋白和保濕性因子外,還可活化刺激深層細胞,使深層細胞大量吸收營養,以減緩老化和幹燥,并促進新細胞活化而達到肌膚光澤改善的目的。

皺紋是衰老的象征,應用超聲波美容機加上優質的抗皺霜,将抗皺霜裡的藥物生育酚迅速滲透,能加強代謝和抗衰老,預防小皺紋形成,由于運用超聲波的機械按摩作用,一方面調節了皮下細胞通過細胞膜的變化而重新排列作用,另一方面又加強了血液循環和代謝功能,使缺水缺養分的皮膚得到補充,因此小皺紋日漸消失。

6. 減輕眼袋和消除黑眼圈:

超聲波按摩作用能有效地加速血液和淋巴循環,增強代謝功能;加速皮下吸收,使過多積聚的水份和脂肪消散,眼袋便随之消失,靜脈血液循環加快,瘀血減少,血液流通正常,藍色不再明顯,黑眼圈也就沒有了。做這種治療時,就必須采用超聲波美容機的小聲頭,配合營養霜、眼霜或精華素,順着皮膚紋理的方向按摩,每次每個眼袋5分鐘,力度要小,動作要輕柔,小心勿使藥物進入眼睛,聲頭不能對準眼球主向,以免影響眼睛的眼壓和含水量。

7. 軟化瘢痕,淡化色素:

有些人的體質會因輕或重的外傷、燙傷、燒傷或暗瘡感染後引起良性結締組織的新生物。此種瘢痕的形成并非傷口愈後立即産生,而是愈後1~2個月左右瘢痕增生期後出現。

初期皮膚出現潮紅和少數毛細血管擴張,此為瘢痕時期。如未給予适當治療,則紅腫日益顯著,擴張的毛細血管也漸增多,水腫突出,顯著高出皮面,繼以纖維化,觸之非常堅實;如在關節部位會産生僵硬及功能障礙,如為面部,則可能産生顔面傷殘或口歪眼斜之嚴重性後遺症。

此類瘢痕疙瘩若為局部性或小面積,則可用超聲波配合田七霜或瘢痕軟化劑以稍加重力連續間隔2~3天按摩一次,連續2~3個療程,可逐漸使瘢痕軟化、變平,并可淡化色素。

8、做按摩,改善皮質:

面部皮膚的素質,嚴格來說,每個人都不相同,普通分類為油性、幹性、混合性、敏感性。天生皮膚白嫩細膩,得天獨厚的人不少,但更多的人因各種各樣不同因素刺激影響,會造成很多皮膚問題,如長斑、長瘡、形成皺紋等,此類皮質的變化,若能及早預防,當然可以避免或減少發生,即使出現了問題,能及時得到适當的處理,皮膚問題能盡快消除,同時皮膚素質也能得到改善或恢複。常在皮膚保養方面應用超聲波,能使皮質變細變嫩、去脂、提高抗病力,确是一種優異的美容保健方法。

中國超聲波清洗機設備廠家主要集中在廣東的廣州、深圳、東莞,江蘇的蘇州、常州,杭州等。

研究情況

2014年1月,弗吉尼亞理工大學加裡蘭研究所的科學家的一項新發現表明,将超聲波直接作用于腦部特定區域,能增強人們對觸覺的分辨能力。這項發現第一次證明了低強度、經顱聚焦超聲波能調節人類腦活動,提高覺察能力。相關論文在線發表于《自然·神經科學》上。

研究人員對處理手部感覺的腦皮層區發送了聚焦超聲波。為了刺激中間神經(沿手臂下來通過腕骨通道的一條神經),他們在志願者手腕放了一個小電極,并用腦電圖(EEG)記錄其腦部反應。然後在刺激神經之前,瞄準相應腦區開始發送超聲波。結果發現,超聲波能降低EEG信号,削弱腦波對編碼觸覺刺激的反應。

研究人員随後進行了兩項傳統神經學測試:兩點辨别和頻率辨别。前者檢查志願者能否區分接觸皮膚的兩個相鄰物體是在不同的兩個點;後者檢測志願者對一串氣流頻率的敏感性。實驗顯示,在辨别靠近物體、連續氣流頻率的微小差異方面,接受超聲波的志願者的覺察能力明顯提高。當研究小組将超聲波束從原來位置移動了一厘米時,這種影響消失了。

研究人員認為,聚焦超聲波在它瞄準的腦區部位,改變了處理感覺刺激時興奮與抑制的平衡,這種改變阻止了刺激興奮的擴展,使得覺知功能增強。這一發現帶來了一種調節人腦活動的非入侵式新方法,而且空間分辨率超過現有任何方法。基于相關的研究結果,研究人員認為,超聲波比目前的經顱磁刺激和經顱直流電刺激的空間分辨率更高。

超聲波為精确掌握神經回路活動提供了技術和理論證明,有助于開發神經退行性紊亂病症的潛在療法,也為探索正常人腦功能,理解認知、決策與思維帶來了強有力的新工具。

超聲手術會不會對人體産生危害

随着科技的發展、醫療技術的進步,傳統外科手術也經曆了一次又一次的進步。從開刀手術到腔鏡手術,發展到現在,外科手術已經實現了不開刀、不留疤痕,在體外對體内進行手術,這便是我國自主研發的聚焦超聲手術。那麼,聚焦超聲手術會不會給患者帶來一定的危害?帶着這個問題,人民網科普中國采訪了重慶醫科大學生物醫學工程學院教授、超聲醫療國家工程研究中心主任、中國首席科普傳播專家王智彪和中國首席科普傳播專家組成員、超聲醫療國家工程研究中心醫學專家、主任醫師汪煉。

對于許多人來說,聚焦超聲手術是新鮮事物,人們可能會認為傳統的開腹手術或者外科手術更加安全靠譜。那麼,聚焦超聲手術會不會給患者帶來傷害?對此,王智彪說,“以前,用肉眼看到肚子裡面隻能是神話,但近代科學讓我們實現了這一神話。CT、核磁共振、PET都可以讓人們在體外看到體内,比開刀看得還要清楚,我們現在甚至可以做到3D器官重建,這些都是利用機械波反射或X光等穿透人體,這些對人體都沒有傷害,聚焦超聲手術的原理跟這些是一樣的,也是利用超聲波穿過人體,同樣對人體沒有傷害”。

聚焦超聲手術是将體外無害的低能超聲波穿過身體聚焦到體内患處,使患處的細胞及組織發生凝固性壞死,從而達到治療效果。那麼這種輻射會不會對人體造成一定的傷害呢?對此,王智彪表示,當超聲波穿過人的手時,手隻會有微微的感覺,但是超聲波聚焦成一個點時,身體中的腫瘤細胞會被徹底殺死,由于焦點具有較高的精确性,所以身體其他組織不會受到傷害。“根據我們多年研究而形成的臨床治療方案,加上醫生對于手術的實時監控,聚焦超聲手術可以做到隻迫害腫瘤,而讓其他身體組織免受傷害”,王智彪說。

聚焦超聲手術是将病竈組織在人體内消融,而不是直接取出,那麼這樣會不會對人體産生一定的危害?對此,汪煉表示,人類擁有與生俱來的強大免疫能力和排異功能,當創傷出現以後,人體會迅速啟動自愈功能,“比如人們在不經意間擦破表皮,幾天就可以恢複原狀,甚至看不到受傷的痕迹,這都要歸功于人體免疫修複的巨大功能”。她指出,當壞死組織比如子宮肌瘤被殺死後,機體會自動啟動自愈系統,從而将壞死組織進行識别、包圍,進而将其分解、吞食、吸收。

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