超生医学

超声医学^[1][2][3]是超声学与医学相结合的学科，主要研究超声在基础医学、临床医学、卫生学及其他医学领域的应用。该学科随着超声检测与超声处理技术的进步不断发展壮大。

尽管人们早就注意到某些动物，如蝙蝠、鲸鱼和海豚能够发出并感知超声波，但是直到压电效应被发现之后，人类才有可能制造出适用于医学的超声波。超声治疗机和更加复杂的超声诊断仪的发明都建立在科学技术发展的基础上。1927年出现了关于超声波生物学效应的文章，随后一年便有人尝试使用超声波治疗慢性耳聋。到了20世纪50年代，超声治疗技术已经成熟，但由于超声诊断对仪器的要求更高，因此发展较为缓慢。1950年后，随着电子科技的进步，超声脉冲反射技术和阴极射线示波器的运用使得幅度调制型超声诊断得以应用于临床。辉度调制型超声诊断中，运动型或时间-运动型技术最早出现，这就是后来被称为超声心动图的心脏诊断技术。然而，二维声像图需要更先进、更尖端的技术支持，因此出现得相对较晚。

超声波对人体组织会产生热效应，这一效应曾被认为是超声治疗的主要机制。此外，超声振动还会引起组织内部微小的按摩作用，这是治疗效果的基础。超声波能够改变神经系统的兴奋性、传导功能和动作电位，甚至导致结构和形态上的变化。神经系统对超声波的敏感程度远高于其他组织，且神经细胞比胶质细胞更敏感，而神经细胞体又比神经纤维更易受影响。超声波会导致肌肉紧张度发生变化，肌原纤维聚集，从而出现空泡、变性和坏死。它还可以刺激消化液分泌，增强胃肠道蠕动，引发水肿、渗出物积聚、淤血，甚至出血。适量的超声波对生殖、泌尿、内分泌、骨骼、心血管等系统具有促进作用，但过大的剂量可能会造成组织不可逆转的损伤。超声波对不同组织的选择性作用使其在医疗实践中具有独特的优势，比如在牙齿清洁过程中，它可以有效清除坚硬的牙垢而不伤害柔软的牙龈。体外冲击波对结石的破碎作用远远超过对周围组织的破坏。特定条件下，超声波可以选择性地破坏某些细胞，而不会影响周围的健康细胞。例如，脑垂体直接照射治疗可以特异性地破坏肿瘤细胞，而不会影响其他细胞，这是一种安全有效的肢端肥大症治疗方法。超声节育技术则是利用超声波对生精细胞的特殊影响，同时保护睾丸的间质细胞。在超声治疗中，剂量的控制至关重要，而在超声诊断中，尤其是在产科应用时，必须考虑超声波对胚胎的影响。另一方面，为了有意地破坏组织，聚焦产生的超声波可用于颅内手术和体外震波碎石。超声波还可以用于细胞或亚细胞水平的研究。例如，超声照射血液后可能出现红细胞形成缗钱状排列的假血栓、异形和大小不一的红细胞增多，而淋巴细胞和嗜酸性粒细胞数量减少。在所有血细胞中，淋巴细胞和单核细胞对超声波的抵抗力最强，而嗜酸性粒细胞最敏感。各种细胞对超声波的抵抗力受到饮食、睡眠、内分泌、劳动、疾病、年龄等因素的影响。超声波作用下的血红蛋白、氢离子浓度、血糖、胆固醇、乳酸、出血时间和凝血时间也会发生变化。在分子水平上，超声波的生物学效应包括对DNA的解聚作用，它可以分解多种多糖和单糖、核酸，使淀粉转化为糊精，使氨基酸脱氨并断裂氮氢键。超声波还能改变维生素、酶、激素的活性和功能。

超声诊断是非侵入性的，检查过程简单快捷，图像直观，因此得到了广泛应用。超声检测技术不仅用于疾病的诊断和监测病情的变化，还广泛应用于反映机体及其组织生理、病理状态的各种测量工作中。例如，通过测量眼球轴长和晶状体曲率可以诊断和纠正近视；通过测量皮下脂肪层的厚度可以评估个体的肥胖情况和脂肪分布；通过测量骨质密度可以诊断骨质疏松症并观察骨质状况。

超声疗法包括传统的超声波疗法、小声头局部治疗、超声针灸、大面积治疗（透声疗法）和超声药物透入疗法（声透疗法）。超声波治疗也可以与其他治疗方法联合使用。超声波的特殊治疗包括接触式碎石和非接触式（聚焦）碎石，白内障的超声乳化，根管治疗，去除金属牙冠等。超声颅脑手术和超声治疗癌症正在研究中。