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颈椎病的超声治疗法研究

王蕾,周山宏,冯谞浩

摘 要：近年来，颈椎病的发病越来越多，而且呈现出低龄化趋势，这已经引起了很多科学家乃至普通百姓的普遍关注，如何预防和治疗颈椎病已经成为人们关注的焦点。本文介绍颈椎病的危害及发病机理，并介绍几种颈椎病的超声治疗方法。随着科学技术的不断发展，我们对这种疾病的认识也不断深入，治疗手段、预防方法也会不断提高，疗效也会越来越好。

关键词：颈椎病，超声波，超声治疗

中图分类号：TB559

Research of the ultrasonic therapy of cervical spondylosis

Wanglei, Zhou Shanhong, Feng Xuhao

School of life science and technology, UESTC, Chengdu, Sichuan (610054)

Abstract

In recent years, the incidence of cervical spondylosis becomes more and more, but also showing a trend of younger age, which has caused a lot of scientists and even ordinary people general concern. How to prevent and treat cervical disease has become the focus of people's attention. This article describes the dangers of cervical spondylosis and pathogenesis, and introduces several ways to treat the cervical spondylosis using ultrasonic therapy. With the continuous development of science and technology, our understanding of this disease has also continued to deepen, treatment, prevention will improve, efficacy will become better and better.

Keywords: cervical spondylosis, ultrasonic, treatment

1．引言

现代生活节奏加快，工作和学习压力增大，导致各年龄层的人都会患有颈椎病，且有越来越年轻化的趋势。近年来，颈椎病治疗药物和治疗仪也正逐渐增多，本文讨论颈椎病危害、发病原因，并介绍几种颈椎病的超声治疗法，包括超声理疗法、超声-电疗法、超声药物透入疗法和超声的对周围神经组织的作用等，但是在不同频率下，产生同样生物效应的超声剂量可能不同，由此诞生的超声剂量学也正成为现在研究的热点之一，相信超声治疗技术会越来越成熟。

2．颈椎病的危害及发病原因

2.1 颈椎病的危害

颈椎病是中老年人的常见病和多发病，尤其是50-60岁以上者多见。但是现在的年轻人由于工作、学习压力大，再加上不良姿势如长时间低头看书、躺在床上看电视、看书、高枕、坐位睡觉、卧车上睡觉、睡着时肌肉保护作用差、开车刹车时易出现颈部损伤和椎间盘突出、经常使用电脑等原因导致颈椎病发病率也很高；现代生活节奏的加快，各种工作压力和心理压力随之加重，尤其是整天坐办公室的公务员和白领阶层，颈椎病患者更是日益增多。发病呈现越来越年轻化的趋势，据世界卫生组织的调查，患不同程度的颈椎病者，约占中老年人的70％左右。颈椎病可以导致晕眩、头痛、视觉障碍、脑供血不足、脑血管硬化等，常见的颈椎病都伴有脑血管疾病症状，如果不进行及时治疗可形成高血压、脑萎缩、脑梗塞、脑中风、颈椎退化、终生瘫痪甚至死亡，并可影响胃及心血管，对人体的危害很大[1] [2]。

2.2 颈椎病的发病原因

现代医学认为颈椎的发病原因主要有以下几方面：

1. 外伤：头颈部的任何一种损伤都可成为颈椎病的发病因素。

2. 寒冷、潮湿：尤其在椎间盘退变的基础上，受到寒冷、潮湿因素的影响，可造成局部肌肉的张力增加，肌肉痉挛，增加对椎间盘的压力，引起纤维环损害。

3. 颈部的慢性劳损：长期低头工作，引起颈部的肌肉、韧带与关节的劳损，使颈椎的生理曲度改变，促使小关节的增生和退变，从而导致颈椎病的发生。

4. 颈椎的退行性病变：该病多见于40岁以上的中老年患者。因年高肝肾不足引起颈椎的钙化。颈椎间盘、椎体、椎间小关节等的退行性变，是颈椎病发生的主要原因[1] [2]。

3．超声波的生物效应

超声波是一种机械波，机械振动与波动是医学超声的物理基础，广泛应用于物理，化学，生物及医学等领域。超声波会对人体组织产生的几种生物效应，主要包括：

1. 热机制：由于生物组织的声吸收特性，入射到人体组织的部分超声能量变成热能，使其温度升高。组织的温度升高主要与声波的强度、频率及作用时间等有直接关系。声强一定时，对某种组织，温度会随声波照射时间的上升而升高，其后也会逐渐达到一个相对平衡的状态。超声的热传导效应与频率密切相关。超声所产生的微热效应对治疗疾病有着不可忽视的作用。

2. 机械作用：描述超声的波动过程可以采用多种力学参数，如质点位移、振动速度、加速度及声压等。当声强较低时，生物组织产生弹性振动，位移幅度与声强的平方根成比例；当声强足够大时，生物组织的机械振动则超过其弹性极限，造成组织断裂或粉碎，这就是超声机械效应。超声手术刀和超声碎石等都利用了这一效应。如果生物效应的发生与一个或多个上述力学参数有关，便可把产生这种生物效应的物理机制归结为机械机制。尤其重要的是，当辐射声强较高时，声场中的一些二阶声学参量(主要为辐射压力、辐射扭力以及声冲流等)会变得明显起来，从而可能出现各种非线性现象，对超声的生物效应产生影响[3] ~[5]。

3. 空化作用：超声空化是在超声波的正压期间分子结构形成空虚，发射强超声波于液体中产生溶解气体或液体蒸气的气泡成长而爆烈、消灭的现象。超声空化是强超声在液体中引起的一种特有的物理现象，是一个典型的非线性的声学问题[6]。传统习惯把声空化分为稳态空化与瞬态空化。在液体或软组织中，会存在一些小气泡。在超声波的作用下，会引起气泡呼吸式的振动或脉动。当超声强度较低时，称为稳态空化。气泡在振动过程中，伴随一系N-阶声学现象。首先是辐射力作用，其次是伴随气泡脉动而发生的微声冲流，可使脉动气泡表面处出现很高的速度梯度和黏滞应力，足以对该处的细胞和生物大分子产生生物效应。因此，即使在稳态空化情况下，由于声冲流的存在，气泡周围的应力增加，仍会造成某些生物细胞功能的改变。当声强超过空化阈值时，气泡振动十分剧烈，会产生瞬态空化。

4. 声冲流效应：当超声入射到2种不同声阻抗率的媒质界面时，动量发生变化，产生辐射压力，2种媒质阻抗相差较大且界面为平面时，辐射压力基本上与超声束的作用面积以及声波的平均声强度呈正比关系。高强度的超声波在传播中，会引起介质单向流动的声冲流，进而产生冲击波，导致介质变形，在生物组织的敏感部位产生变异影响或隐性损伤。尤其是在冲击面上，冲击波会使媒质的密度、压力和温度产生突然变化，当这种运动的幅度足够大时，会引起组织的损伤。

5. 触变效应：超声波的作用还会引起生物组织结合状态的改变，如引起血液黏滞性降低，造成血浆变稀和血球沉淀等，这些称为触变效应。声强较低时，触变效应可能是可逆的；声强过高时将造成组织的不可逆变化[7]。

6. 超声弥散效应：超声波能提高半透明膜渗透作用，可使药物更易进入细菌体内。目前已经证明将消毒药物与超声合并使用，可提高细菌对药的敏感性，增强药物的杀菌作用，药物透入疗法的原理就在于此[8]。

除了上述几种效应外，超声还能引起组织中pH值改变。如pH值升高，能缓解炎症所伴有的局部酸中毒，这对治疗急性炎症是有利的。超声还可影响血流量，起到抗炎作用，而且使白细胞移动，促进血管生成，加速胶原合成及成熟，促进损伤的修复和愈合过程，从而达到对受损细胞组织进行清理、激活、修复的作用。超声还对高分子化合物有分裂作用。超声在有机体中能使分子产生大的振动速度，高速振动的分子间产生摩擦力，能使聚集的分子受到破坏，起到解聚作用。超声还有加速化学变化及氢化作用，这些作用在生物学和医学上都有一定的意义。

4．超声治疗

超声治疗是利用超声波的能量改变生物组织的结构、状态或者功能，从而治疗某些疾病的超声生物效应，超声治疗的范围非常广泛，如超声外科手术，超声聚焦粉碎结石，高强度超声聚焦治癌，以及超声理疗等等。随着超声应用越来越广泛，颈椎病的超声治疗法也逐渐得到更多应用。下面介绍几种颈椎病的超声治疗方法[9]。

4.1 超声理疗法

利用强度较低的超声波的热效应和机械效应，用聚焦或非聚焦声束对疾病部位进行“加热”和机械刺激来治疗某些疾病，这称为超声理疗。超声理疗主要包括超声按摩、超声针灸及超声热疗等。超声按摩和针灸对于治疗某些皮肤病、坐骨神经痛和某些神经疾病、脑血栓及促进伤口愈合和囊肿的吸收等都有较好的效果。超声理疗主要由超声治疗仪完成，一般超声治疗仪由高频功率超声发生器和超声换能器(即声头)两大部分组成。由高频超声功率发生器提供的高频电能，通过共振激发声头中的压电晶片，使其产生厚度方向的振动，向外辐射超声波。超声波经过耦合剂处理后便可有效地进入人体，辐照病变部位以达到治疗目的。到目前为止，超声波对人体各部分的作用机理还不十分清楚，但是，有2点是可以肯定的：一是温热效应，一是机械按摩作用。现在已经有很多有关利用超声的热效应和超声的机械效应来进行对颈椎病的治疗，但是超声辐照的强度和辐照的时间暂时还不能完全掌握好，因此此法还没有得到完全应用，还有很多实验工作需要完成。

4.2 超声-电疗法

将声与电两种不同的物理因子结合用于临床治疗即是超声-电疗法，这是近年来才开始发展起来的一种新的医疗技术。开始，人们将一般的脉冲电流与超声同时施用患者进行治疗，发现疗效颇佳，尤其对疼痛症有迅速缓解的作用。其后又发现它对运动器官的损伤的康复，疗效卓越，故而引起生物物理学及超声医学工作者注意深入探索，他们又先后引入低频脉冲电流和中频电流，与超声协同作用于人体，表明其效果均超出了他们各自的单独疗效。据报道，目前已有多种不同的与参数的脉冲电流与超声结合的方案应用于临床治疗。随着电及超声的普遍应用，此法会得到广泛应用[3]。无锡市第二人们医院对360例神经根型颈椎病患者，采用不同物理因子（主要进行了神经根型颈椎病的间歇性牵引与间歇性牵引+超声调制中频电流和持续性牵引与持续性牵引与持续性牵引+超声调制中频电流的对照治疗）进行治疗，并进行临床观察，对照结果显示，牵引后加超声调制中频电流治疗，疗效明显优于单纯牵引对颈椎病的治疗效果，间歇加重式牵引并超声调制中频电流是理想的保守治疗方法之一，值得临床推广应用[10] [11]。广州市第一人民医院也做过120例类似的临床实验对照，结果显示，用超声波配合电治疗的有效率为100%，有显著疗效的占70%[12]。这些都说明超声-电疗法对颈椎病的治疗确实非常的有效，未来必定是颈椎病治疗的一个方向之一。

下略