一 什么是超聲波？  
超聲波是指頻率在20000Hz以上，不能引起正常人聽覺反應(yīng)的機械振動波。將超聲波作用于人體以達(dá)到治療目的的方法稱為超聲波療法。頻率500～2500千赫的超聲波有一定的治療作用。  
近年來超聲波療法的使用范圍日益廣泛，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過理療科原來的一般療法，如超聲治癌、泌尿系碎石及口腔醫(yī)學(xué)的應(yīng)用等，因此超聲波療法的概念應(yīng)有廣義的（包括各種特殊超聲療法）及狹義的（指理療科常用的無損傷劑量療法）兩種。同時隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，超聲波不僅用于治療，還已廣泛用于診斷、基礎(chǔ)及實驗醫(yī)學(xué)、因此已有“超聲醫(yī)學(xué)”之稱。   
 二、超聲波的物理特性及超聲的發(fā)生  
超聲波與聲波的本質(zhì)相同，都是物體的機械振動在彈性介質(zhì)中傳播所形成的機械振動波。  
 （一）超聲波的傳播  
1.因聲波是物質(zhì)傳播能的一種形式，所以其傳播必須依賴介質(zhì)，而在真空中則不能傳播，此與光波、電磁波不同。  
2.超聲波向周圍介質(zhì)傳播時，產(chǎn)生一種疏密的波形。這種連續(xù)的壓縮層和稀疏層交替形成的彈性波和聲源振蕩的方向一致，是一種彈性縱波。由于超聲波具有非常短的波長，可以聚集成狹小的發(fā)射線束而呈束狀直線播散，故傳播具有一定的方向性。  
三、超聲波的生物物理學(xué)效應(yīng)及其作用機理  
（一）機械作用  
機械作用是超聲波的一種基本的原發(fā)的作用。超聲波在介質(zhì)內(nèi)傳播過程中介質(zhì)質(zhì)點交替壓縮與伸張形成交變聲壓，不僅可使介質(zhì)質(zhì)點受到交變壓力（在治療劑量下，每一細(xì)胞均受4－8mg壓力變化影響）及獲得巨大加速度而劇烈運動，相互磨擦，而且能使組織細(xì)胞產(chǎn)生容積和運動的變化，可引起較強的細(xì)胞漿運動（原漿微流或稱環(huán)流），從而促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)容物的移動，改變其中空間的相對位置（據(jù)觀察，強度不大的超聲波能使嗜伊紅細(xì)胞的原漿顆粒旋轉(zhuǎn)，劑量大時甚至顆粒被拋出細(xì)胞外），顯示出超聲波對組織內(nèi)物質(zhì)和微小的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一種“微細(xì)按摩”的作用。  
這種作用可引起細(xì)胞功能的改變，引起生物體的許多反應(yīng)。可以改善血液和淋巴循環(huán)，增強細(xì)胞膜的彌散過程，從而改善新陳代謝，提高組織再生能力。所以治療某些局部循環(huán)障礙性疾病，如營養(yǎng)不良性潰瘍效果良好。有人觀察在超聲波的機械作用下，脊髓反射幅度降低，反射的傳遞受抑制，神經(jīng)組織的生物電活性降低，因而超聲波有明顯鎮(zhèn)痛作用。超聲的機械作用還能使堅硬的結(jié)締組織延長、變軟，用于治療疤痕、粘連及硬皮癥等。  
可見，超聲波的機械作用可軟化組織、增強滲透、提高代謝、促進(jìn)血液循環(huán)、刺激神經(jīng)系統(tǒng)及細(xì)胞功能，因此有重要的治療意義，在超聲治療機理上占重要地位。  
（二）溫?zé)嶙饔?/span>  
超聲波作用于機體時可產(chǎn)生熱，有些人甚至稱為“超聲透熱療法”。超聲波在機體內(nèi)熱的形成，主要是組織吸收聲能的結(jié)果。其產(chǎn)熱有以下特點：  
1.由于人體各組織對聲能的吸收量各有差異，因而產(chǎn)熱也不同。一般超聲波的熱作用以骨和結(jié)締組織為量顯著，脂肪與血液為最少。如在超聲波5W/cm2，1.5分鐘作用時，溫度上升在肌肉為1.1℃，在骨質(zhì)則為5.9℃。  
2.超聲波熱作用的獨特之處是除普便吸收之外，還可選擇性加熱，主要是在兩種不同介質(zhì)的交界面上生熱較多，特別是在骨膜上可產(chǎn)生局部高熱。這在關(guān)節(jié)、韌帶等運動創(chuàng)傷的治療上有很大意義。所以超聲波的熱作用（不均勻加熱）與高頻是及其他物理因子所具有的彌漫性熱作用（均勻性加熱）是不同的。  
3.超聲波產(chǎn)生的熱將有79－82％由血液循環(huán)帶走，18－21％由鄰近組織的熱傳導(dǎo)散布，因此當(dāng)超聲波作用于缺少血循環(huán)的組織時，如眼的角膜、晶體、玻璃體、睪丸等則應(yīng)十分注意產(chǎn)生過熱，以免發(fā)生損害。

四種深部透熱治療時各層組織溫?zé)崆€ 

（三）理化作用  
基于超聲波的機械作用和溫?zé)嶙饔茫衫^發(fā)許多物理的或化學(xué)的變化如：  
1.氫離子濃度的改變　炎癥組織中伴有酸中毒現(xiàn)象時，超聲波可使pH值向堿性方面變化，從而使癥狀減輕，有利于炎癥的修復(fù)。  
2.對酶活性的影響　超聲波能使復(fù)雜的蛋白質(zhì)解聚為普通的有機分子，能影響到許多酶的活性。如超聲作用能使關(guān)節(jié)內(nèi)還原酶和水解酶活性增加，目前認(rèn)為在超聲治療作用中水解酶活性的變化是起重要作用的。  
3.近年來對超聲作用機理的研究，已深入到細(xì)胞分子水平。在電鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞內(nèi)超微結(jié)構(gòu)中線粒體對超聲波的作用最敏感。核酸也很敏感，實驗發(fā)現(xiàn)低強度超聲波作用可使細(xì)胞內(nèi)胸腺核酸的含量增加，從而影響到蛋白質(zhì)的合成，刺激細(xì)胞生長。  
4.在高強度的超聲作用下，組織內(nèi)可形成許多高活性的自由基，如HO1、OH、H2O2、O等，它們可加速組織內(nèi)氧化還原過程，加速生長過程。  
目前，關(guān)于超聲波的生物學(xué)作用機理仍有多種爭議。但多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，具有物理學(xué)特性的超聲機械振動，以及在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的分布特殊的“內(nèi)生熱”和必然引起的生物理化改變，是有機聯(lián)系的。弧立的強調(diào)那一方面的作用都是片面的，并在上述三方面基本作用因素的基礎(chǔ)上，通過復(fù)雜的神經(jīng)－體液調(diào)節(jié)途徑治療疾病的。神經(jīng)系統(tǒng)的反應(yīng)和調(diào)節(jié)在超聲波的治療機理中起著主導(dǎo)作用，而超聲作用過程中發(fā)生的體液方面的改變，又是作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，二者有機結(jié)合構(gòu)成統(tǒng)一的反應(yīng)過程。