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神奇的超声波

发布时间:2019/03/23 声学技术 浏览次数:121

王志刚

    读者们,你们知道什么叫超声波吗?这是由声波的振动频率来划分的。振动频率小于20赫兹(Hz)的为次声波,20至20000Hz的为可听声波,大于20000Hz的则为超声波了。你们还知到吗,在世界各国医学界尚未进入超声医用的年代,我国“上海市超声医学诊断研究小组”就在上海市第六人民医院成立了,并且研究成功了用于人体诊断的“A型超声诊断仪”。当时,属于国家机密。

“转眼80岁了。黄河之水天上来,奔流到海不复还。人,也像水一样。”我国超声诊断创始人之一的安适先生曾感慨说。

我国超声诊断的研究、应用起始于50年代。那会儿,超声波在工业上用作“探伤”。我国的江南造船厂用工业超声仪,探测锻压的船用钢轴有无内伤和气泡,因为介质不同或介质密度不一,超声波的反射就会有差异。那时,全国都在响应毛主席号召大跃进,科技界也搞科技大跃进。已于63年去新加坡定居的安适先生和他的现在还在国内超声医学界奋斗的同事周永昌、朱世亮教授想到了“超声波”。是否可以用超声波来检测人体组织的变异和疾病呢?他们向江南造船厂商借来一台超声仪,开始了密秘的研究。发现,正常人和病人的同一部位显现了不同的超声反射波。那就是最早的“A型超声诊断仪”第一次在我国医学领域的应用。

随着我国和世界科学技术的飞速发展,知识经济、信息时代的到来,超声诊断的发展也十分迅速。M型、B型(二维)、D型、彩色多普勒超声诊断等方法相继用于临床,还诞生了组织多普勒、三维和四维超声、食道内血管内阴道内超声、超声CT等等。它们各有特色各有所长,用于人体组织的形态学或功能学诊断。由于相对于X线、CT、核磁共振、ECT等影像学检查,超声波有无创伤、无付作用、可以多次重复、价格相对较低、可以实时地(动态地同时地)显示病变部位等优点,它的临床诊断价值越来大,越来越受到重视。可以说,从头到脚,对人体的每一个部位都可以进行超声检诊。现在,人们常会说去查查B超,就是说的超声波了。当然,如上所说,超声波的检诊方法决不仅仅是B超,还有上述的诸多超声检查方法,医生会根据病人的不同情况选择上述的一种或多种方法进行超声检诊。比如,检查胆结石、内脏大小等,用B型或加M型超声就可以诊断了;对于先天性心脏病、血管病变、肿瘤等则应加上彩色超声或动态三维超声(四维超声),以利于及时确诊;食道内、血管内或阴道内超声,则可以显示经体外无法显示或显示不好的某些病变。

超声检诊还有一些特殊的新技术。比如,组织弹性成像、超声背向散射积分、我们研制的对超声图像进行定量检测的“DFY型超声图像定量分析诊断仪”,均已应用于临床。可以用于定量分析正、异常组织性状,进行“超声组织定征”。现超声诊断仪的探头频率一般为2.5~10兆赫兹,根据超声波的:频率越高,清析度越好,但穿透力越低的原理,分别用以对人体的表浅或深部组织进行检诊。据此原理,人们又研制出了超声频率高达100~450兆赫兹的“超声显微镜”,其超声波的探测深度极浅,可以对厚仅4μm的离体组织薄片行超声病理检测。其优点是所取组织不用进行石腊包埋,可能更好地反映组织特性。

上述的用于超声诊断的方法,其所用的声能量是极低的。

超声波有“热效应、机械效应和空化效应”。打个比方说,“热效应”相当于我国传统针灸的灸的热作用,机械效应则相当于针灸的针刺作用。所以,临床上也用超声波进行疾病的治疗,比如超声理疗。现在,还用于了时髦的超声美容。这些方法,其所用的声能量也是很低的。

本世纪九十年代,利用超声波的“热效应、机械效应和空化效应”,高强度聚焦超声(HIFU)治疗肿瘤的无创性外科技术迅速兴起,在攻克人类顽疾癌症的道路上迈出了可喜的大步。更为可喜的是,这一被国外学者认为是二十一世纪才可诞生的全新技术早在二十世纪就在我国重庆市诞生,世界上首台“高强度聚焦超声治疗肿瘤系统”(超声聚焦刀)问世了。这是首台具有我国自主知识产权的大型医疗设备。通过对国内外数万例肝癌、乳腺癌、骨癌、软组织肿瘤和妇科疾病治疗的临床应用,证实安全有效,且人体生命质量改善、免疫力提高。还有我们正进行的超声微泡(球)造影剂用于超声分子显像、治疗及相关仪器的研究,也前景广阔。

超声波还可以用于手术、抗早孕、止血、体外碎石等等。

神奇的声波,它将对人类做出更大的无可估量的贡献。

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