一、超声生物效应   

    超声生物效应超声波是带有一定能量的机械波,当一定荆量的照声波在生物体内传播时,通过超资与4物组织的相互作用,可以引起生物体的功能、结构或状态的变化,这就是超声生物效应。

      超声与生物组织的作用有：

      1、热效应     超声在介质中传播时,将会有一部分能量被介质吸收而转化为热量,引起介质温度升高，称为热效应或热作用。产生热量的大小决定于介质的吸收系数,以及超声波的强度和辐照时间，热效应可用于临床理疗。近年来,它作为加温治疗癌症的一种热源受到重视。临床上,为了防止超声探测或治疗过程中局部温度过高,应不断地移动探头辐照位置。

      2、机械效应   在超声传播过程中,所经过的生物组织会在声场的作用下产生剧烈的机械运动,由此会对生物组织的结构、功能和生理活动产生影响。

      3、空化效应   高频超声波通过液体时,液体中产生疏密变化,稠区受压,稀区受拉。在受拉时,因为液体承受拉力的能力很差,特别是在含有杂质和气泡处,液体将被拉断,形成空腔。紧接而来的是正声压,使空腔在迅速闭合的瞬间,产生局部高压、高温和放电现象,称为空化效应。

      当足够强的超声作用于液体介质时,如强度达到空化阈值,可使液体产生空化气泡。超声空化效应是指空化核或体外注人的微气泡在一定的超声场中可产生的基本效应,如高温效广放电效应、发光效应、压力效应及其他效应。

      空化效应可以通过两种方式使生物的结构发生变化。

     (1)在组织结构之间引起的相对振荡运动,在周围液体中趋向于建立稳定的冲击流,从而在局部产生很高的速度梯度,足以破坏细胞的膜系统和生物大分子。

     (2)由于剧烈振荡的结果,气体在微气泡中被压缩时,使局部产生极高温度和压强的突变从而引起电离作用。

     4.化学作用    增加化学反应速度,促进氧化、分解,特别是对胶体系统的化学键和范德瓦尔斯型的分子键有明显作用。影响超声化学作用的因素有频率、强度、持续时间和温度。

      超声生物效应首先是引起组织内空化、电现象、升温、压强变化等效应,继而引发化学反应。一般认为,低声强长辐照时间引起组织损伤主要以热效应为主;而高声强短辐照时间造成损伤主要以空化效应为主;在两者之间,损伤主要由机械效应产生。

      超声能量在声场中的分布也是不均匀的,存在最大空间峰值区和最小空间峰值区,有四种超声强度的计算方式:①空间峰值时间平均声强;②空间峰值时间峰值声强;③空间平均时间平均声强;④空间平均时间峰值声强。在这四种声强表述当中,目前尚未确定哪一种最适宜用来评价辐照计量强度，多个国家和组织都选用空间峰值时间平均声强来规定人体超声探测安全剂量。20世纪70年代,美国超声医学会规定,超声检査时空间峰值时间平均声强不超过100mW/cm’;1995 年,我国医用超声设备标准化委员会规定,空间峰值时间平均声强应小于100mW/cm?,否则,应以技术数据表格、随机文件、手册、背景资料的形式予以公布。

二、超声诊断的安全性

由于超声波属于非电离辐射,长期以来一直认为超声探测对人体组织是安全的。但超声波可以携带很高的能量,而且超声又会以不同的方式对生物组织产生作用。因此,在进行超声探测时必须考虑超声的安全性,即考虑超声的安全剂量。

同一超声设备、同一探头、相同工作频率,超声强度会随着显示方式的不同而不同。譬如空间峰值时间平均声强为100mW/em'时,在做彩色多普勒血流声像检测时,声强可达到600mW/cm以上。因此,在检查过程中如果改变显示方式,必须调声强到安全剂量以下。

1982年世界卫生组织建议:

1.只有在医学上具有明确理由时,才对人体使用诊断超声。

2以商业显示和获得实验图像为目的时,不应把超声用于辐照人体,特别是辐照孕妇。

3.在保证获得良好图像质量和取得必要的诊断信息前提下,应使超声诊断设备的输出强度尽可能小。

三、超声诊断的注意事项

对人体安全探测的超声剂量随检查时间而变,也与超声频率和强度有关。同时也随不同检查对象和部位而变。

1.考虑到超声的安全剂量问题,进行超声探测应遵循以下原则:

(1)在明确诊断目的的情况下,应积极使用超声诊断技术。

(2)在超声诊断过程中,必须坚持最小剂量原则。即在保证获得必要诊断信息的前提下应采用最小超声强度和最短辐照时间。

(3)拒绝一切与诊断无关的胎儿超声显像。

(4)对早孕胚胎不做或少做超声探测,对3个月以上的胎儿定点超声探测时,应控制在3-5分钟之内完成。

2.在进行成人超声探测时，应注意以下几点:

(1)颅脑检查时,每一固定切面持续检查时间控制在2分钟以内。

(2)眼球检查时,每一固定切面持续检查时间不应超过半分钟。

(3)卵巢、睾丸检查时,每一固定切面持续检查时间不应超过1分钟。

3.在进行产科超声探测时,应注意以下几点:

(1)对不足3个月的早孕孕妇,尽量不用超声进行常规检查。

(2)对于有习惯性流产或已有先兆流产症状者,3个月内不建议做超声探测。必须要进行超声探测时,应控制每一固定切面检查持续时间在1分钟以内。

(3)对3个月以上胎儿,在脑、心、眼、脊髓等脏器检查时,每一固定切面持续时间不应超过2分钟,其他脏器可适当延长检查时间。检查时应不断移动探头。

4.在进行新生儿颅脑及心脏超声探测时,应注意以下几点:

(1)做颅脑检查时,每一固定切面持续检查时间不应超过1分钟，

(2)微心胜检意时,每一固定切面持续检查时同不应超过2分钟。