低频超声范文

低频超声范文（精选7篇）

低频超声 第1篇

由于超声波特殊的物理特性, 可以通过与人体的各种组织相互作用产生一定的生理效应。但是高强度的超声会破碎细胞, 使酶失活, 而低强度的超声在组织中穿透力强, 相同声压下进入组织更深, 可以促进细胞生长, 增加酶活性[1]。低频超声治疗骨关节炎可明显减轻关节局部的症状, 缓解关节肿胀, 增加关节的活动度, 减轻关节炎症, 疗效优于单用口服药物和单纯低频超声治疗, 二者可能有协同作用[2]。

超声波治疗具有方向性强, 能量集中, 穿透力强的三大特点, 所运用的声波能量是纯粹的机械波, 绝无任何辐射。本文按照超声波产生的原理, 利用较简单的元件, 以较低的成本设计出一个有0.8 MHz、1 MHz、1.2 MHz三种频率可以选择, 并有0~60 min的定时范围的小型低频脉冲超声治疗仪。

本设计利用超声波的机械效应、热效应、理化效应等生物物理特性, 可促进受伤关节软骨的愈合, 为临床上治疗关节软骨损伤提供有效的治疗方法[3,4,5]。

2 系统功能电路设计

2.1 设计总思路

本次设计的思路为:先用一个12 V变压器将220 V的交流电变成12 V的交流电, 再用全桥式整流电路、滤波电路、稳压电路进行整流、滤波、稳压, 把12 V交流电变成稳定的12 V的直流电。然后用振荡电路产生0.8 MHz、1 MHz、1.2MHz这三种频率, 然后经过一个800 K~1200 K的带通滤波电路输出给换能器。此外, 还有电源开关、保险丝、定时器、塑料外壳等组成整体[6]。根据以上原理来设计出一个有0.8MHz、1 MHz、1.2 MHz三种频率可以选择并有0~60 min的定时范围的小型低频超声治疗仪。

2.2 各个功能模块

2.2.1 电源模块

直流电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成, 如图1。

2.2.1.1 单相桥式整流电路

单相桥式整流电路的组成, 如图2 所示。负载上和整流二极管上的电压和电流分析。负载电压VL:VL=0.9U2, 负载电流, 极管的平均电流, 二极管承受反向峰值电压, 优点:输出电压高, 纹波小, VRM较低, 应用广泛。

2.2.1.2 LC滤波电路

LC滤波又称为倒L型滤波, 它由一只电容和一只电感组成。它比单个的L, C滤波效果更好, 但在LC滤波电路中, 如果电感L值太小, 或负载电阻RL太大, 都将呈现妯电容滤波的特性, 反之则将呈现电感滤波的特性。

2.2.1.3 三端集成稳压器稳压电路

三端集成稳压器稳压电路如图3 所示。因为三端集成稳压器电路内部实际上包括了串联型直流稳压电路的各个部分, 另外还加上了保护电路和启动电路, 所以选用了较常用的W7800 系列稳压器。考虑到在滤波电路中要用到±5 V、在振荡电路中要用到+12 V, 所以本设计分别用了W7805、W7905 和W7812 来产生 ±5 V和12 V的直流电。

2.2.2 选择器

图4 为频率选择开关。此选择器有三个档, 分别对应0.8MHz、1 MHz、1.2 MHz三个频率。

2.2.3 振荡电路

振荡电路是自动地将直流能量转换为具有一定波形参数的交流信号的装置。它也是一种能量转换器, 但它与放大电路的区别是不需要外加信号的激励, 其输出信号的频率、幅度和波形仅仅由电路本身的参数决定[7,8]。

采用LC谐振回路作为选频网络的振荡电路称为LC振荡电路, 如图5 所示。它主要用来产生高频正弦振荡信号, 一般在1 MHz以上。根据反馈形式的不同, LC振荡电路可分为变压器反馈式和三点式振荡电路[9]。

2.2.4 滤波电路

因为这里的设计对滤波的要求不高, 所以本设计采用了较简单的一阶高通滤波电路和一阶低通滤波电路[10]。考虑到理论值与实际值的误差, 所以本设计允许通过700K~1.3 M的频率。根据截止频率的计算公式, 结果如表1 所示:

2.2.4.1 一阶有源低通滤波器 (LPF)

一阶低通滤波器的电路如图6 (a) 所示, 其幅频特性见图6 (b) , 图中虚线为理想的情况, 实线为实际的情况。特点是电路简单, 阻带衰减太慢, 选择性较差[11,12]。

一阶低通滤波器的传递函数如下, 其中。

此次设计的一阶低通滤波电路, 如图7 所示。

2.2.4.2 一阶高通滤波器

所谓高通滤波器 (HPS :high pass filter) 是允许高频信号通过, 而不允许低频信号通过的滤波器。此次设计的一阶高通滤波电路, 如图8 所示。

2.3 系统总电路

综合以上电源模块、振荡电路模块及滤波电路模块的电路结构, 对所有模块进行整合并由prptues软件设计仿真得到了系统总电路原理图, 如图9 所示。

3 总结与体会

此次设计的小型超声治疗仪只有0.8 MHz、1 MHz、1.2MHz三种频率可以选择, 且在硬件调试的过程因没有理想的电容、电阻, 带来了一系列误差从而导致成品没有设计中的精确, 并且没有完成定时器定时以及芯片的智能化控制。未来可以通过添加控制模块、屏幕显示、集成芯片来实现更加精准的定时功能。

摘要：目的 本课题设计的低频超声治疗仪主要是用于对软骨损伤的治疗。利用超声波的机械效应、热效应、理化效应等生物物理特性促进骨蛋白多糖和Ⅱ型胶原的合成从而加速软骨损伤的愈合。方法 主要技术路线为:先用一个12 V变压器将220 V的交流电变成12 V的交流电, 再用全波桥式整流电路、滤波电路及稳压电路把12 V交流电变成稳定的12 V的直流电, 然后由振荡电路产生0.8 MHz、1 MHz、1.2 MHz这三种频率, 最后经过一个0.8 MHz到1.2 MHz的带通滤波电路输出给换能器。结果 根据以上原理, 本课题设计出一个有0.8 MHz、1 MHz、1.2 MHz三种频率可以选择, 并有060 min的定时范围的小型低频超声治疗仪。

关键词：低频超声波,超声治疗仪,骨折,关节软骨

参考文献

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低频超声波功率电源的设计 第2篇

超声波按频率可分为低频(2×104~2×105Hz)、中频(105~107Hz)和高频(107~109Hz)三档。建立在超声波生物效应基础上的超声理疗技术,至今在临床所用的主要是中频波段(800 k Hz~3 MHz)的超声波,这项技术主要是利用超声波的生物效应来改变生物组织的结构、状态或功能,从而达到治疗的目的,但由于频率较高,存在着诸多问题,例如该频段超声波在强度较低时,不能携带足够的能量深入组织中心直接作用于患处,不能达到预期的治疗效果;但是一直增加超声波强度,能量就会在组织表层产生大量的热量,容易使组织灼伤,甚至使组织细胞破碎,从而造成不必要的伤害。

近些年来,医学研究和临床实践表明低频超声波在超声理疗方面具备诸多优势,是中频超声波所无法比拟的,所以设计性能稳定的低频超声波功率电源十分重要。

1 系统工作原理

超声波功率电源,简称超声电源,它是产生超声频电能的功率装置。超声功率电源主要包括信号源的研制、信号功率放大和频率跟踪等几个方面。

超声振动系统相当于一个谐振元件,换能器受迫振动,只有当激励电流频率和振动频率一致时,电声换能效率才最高。在实际设计中,由于振动系统的温度及负载变化会使换能器的谐振频率发生漂移,造成电声转换效率下降,甚至没有超声波输出。因此,超声波功率电源设有频率跟踪系统来检测和反馈超声系统的谐振频率,即使超声波功率电源具备频率自动跟踪能力。超声波功率电源总体框架如图1所示。

由图1可知,超声波功率电源的本质就是交-直-交变频技术。通过超声波功率电源把市电转换为超声波频段的超音频交流电,然后驱动超声波振动系统将此电能转换为同频率的声能传递给外界负载做功。

2 系统硬件设计

根据系统总体框架,可确定硬件系统的设计主要包括:功率输出主电路设计、驱动电路设计、检测和控制电路设计和频率跟踪电路设计。首先将市电通过转化,变成功率和频率均可调的超声波频段的交流电,然后输出至匹配网络,激励换能系统,从而得到满足不同需要的超声波。设计产生超声波的频率范围为20~200 k Hz。

2.1 功率输出主电路

功率输出主电路主要包括整流滤波电路、DC/DC降压直流斩波电路、推挽逆变电路。整体电路如图2所示。

2.1.1 整流滤波电路

整流滤波电路的目的是为了得到品质优良的直流电,完成交-直-交变频过程的第一步,通过整流桥整流将交流市电转化为直流电,再通过滤波电容滤去谐波,从而得到品质优良的直流电。在此过程中,针对电源最大功率的需求和工程设计余量,可选用合理容量的整流桥和滤波电容。

2.1.2 DC/DC降压直流斩波电路

在比功率恒定的控制系统中,降压直流斩波电路相当于是功率主电路中调节电源输出功率的执行机构,用电力电子术语,称为电压可控的单开关管非隔离直流电降压变换器。也就是说,在给定直流电压下,通过控制开关元器件的通断时间(ton和toff)来控制输出电压的大小,从而达到调节超声波功率电源输出功率的目的[1]。

2.1.3 推挽逆变电路

逆变电路是超声电源电路的主体部分,高频交流电的产生和频率调节都是通过这部分来完成的。在选择逆变电路形式时,不但要考虑适应电源输出的功率和频率,而且要兼顾直流部分的特性。设计选用推挽逆变电路,这种电路选用的开关器件少,功耗小,但需要开关器件的耐压值高,是两倍的直流输入电压,考虑到功率、频率和成本等因素,设计选用中功率高压IGBT。

2.2 驱动电路

超声电源驱动电路是为了驱动主功率开关器件在要求的状态下工作的电路部分。在超声波功率电源中,驱动电路主要驱动IGBT,包括以下两个部分:DC/DC降压直流斩波电路的驱动和推挽逆变电路的驱动[2]。

2.2.1 DC/DC降压直流斩波电路驱动

DC/DC降压直流斩波电路在整个超声电源中起到控制超声波输出功率大小的作用。这一模块设计采用的是单片机编程驱动,主要考虑到系统的稳定性、精度调节的方便和灵活性,还有检测和控制电路的智能化设计,结合电源的实际需求、性能和成本等因素,选用ATMEGA 16单片机。单片机外围电路及PWM波控制电路如图3所示。

2.2.2 推挽逆变电路驱动

推挽逆变驱动电路的作用是产生低频超声波段的电信号,并有效控制IGBT通断,从而最终生成有足够能量的超声波低频段的交流电能。推挽逆变驱动电路的核心是专用芯片SG3525。推挽逆变电路驱动电路的整体结构如图4所示。

通过示波器测量SG3525的11脚和14脚的输出波形,可以得出,输出的方波信号整差半个周期,正好用于驱动推挽逆变电路。SG3525外围电路中的R36和C25决定了超声波功率源输出频率的范围,RP4和RP5可组合调节11脚和14脚输出信号的频率,RP6可适当改变输出波形的占空比,从而在一定程度上可改变输出功率。SG3525的10脚是外部关断信号输入端,该端接高电平(+12 V以上)时,芯片的输出被禁止,该端与保护电路相连,以实现故障保护。

由于设计中SG3525采用+12 V供电,工作电压较低,考虑到它的驱动能力有限,于是在11脚和14脚的输出级又增加了一级推挽型功率放大电路来增强驱动能力,为了使放大电路匹配较好,电路采用两组中功率三极对管组成。另外为稳定、安全的驱动主电路中的IGBT,采用了高频开关变压器进行隔离式感应驱动,这样使驱动电路和功率主电路有效的进行了隔离。

2.3 频率跟踪模块

当超声振动系统的负载改变或由于温度、器件老化等原因,超声波功率电源的工作频率发生漂移不定时,为了让超声波功率电源能工作在一个稳定的频率,需要增加频率跟踪模块来保证输出超声波频率的稳定[3]。设计采用CD4046芯片组成锁相式频率自跟踪电路,电路如图5所示。

CD4046锁相的原理就是保持输出电压和电流的相位差为0[4]。所以首先对电压和电流进行采样,并对电流进行流压转换处理,然后将采到的电压和电流信号分别传给CD4046的3脚和14脚,通过内部比较,反馈给主电路,使主电路的电压和电流的相位差自动调整为0,从而达到锁相的目的。

3 结语

低频超声波凭着自身的优势,会越来越广的应用于诸多行业,设计制作稳定的低频超声波功率电源是广泛应用的基础。文中对低频超声波功率电源做了较详细的阐述,对其进行分析及实际电路的设计均是建立在理论和实践相结合的基础上的,通过测试表明系统工作基本满足需要。

摘要：介绍了低频超声波功率电源的设计,主要包括信号源的研制、信号功率的放大和频率跟踪等几个方面。分析了以超音频电能稳定输出为前提,应用逆变技术,结合单片机编程驱动和专用芯片驱动,设计性能稳定的低频超声波电源,使其在低频段有较宽的频率调节范围,且具有较高的频率精度。选择合理的功放电路,使输出功率可调,并根据负载的变化,可自动锁定工作频率,使超音频电能恒功率稳频输出。通过测试表明,系统工作基本满足要求。

关键词：换能器,降压斩波,推挽逆变,频率跟踪

参考文献

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[3]黄文剑,蔡锦恩.锁相环在智能超声电源中的应用[J].杭州电子科技大学学报,2005,25(4):9-11.

低频超声 第3篇

1材料和方法

1.1 试剂与仪器

尿激酶(天津生化制药),生理盐水(陕西盛华药业有限责任公司),恒温水浴箱(常州市国华电器有限公司),超声治疗仪(北京天行健医疗公司),电子天平(德国赛多利斯集团)。

1.2 血栓的制备

健康志愿者清晨空腹采静脉血5ml于试管内,将试管置37℃水浴箱内孵育5h,取出血凝块生理盐水反复冲洗2～3次,用手术刀将制备好的血凝块均分为4块置于生理盐水中备用。需处理时随机取血栓块1块滤纸吸干表面电子天平称重为W0。

1.3 实验装置

如图1所示,将超声治疗仪探头表面涂上耦合剂并用保鲜膜包裹连同装有血栓块的离心管一同置于37℃水浴内,保持探头中心与血栓块的中心距离为3cm并在同一水平,设置好超声仪的参数,频率0.8MHz,声强2.237W/cm2,声处方100%。

1.4 实验分组

实验共分四组见表1:(1)生理盐水对照组(NS组);(2)尿激酶组(UK组);(3)超声组(US组);(4)超声联合尿激酶组(UK+US组)。

1.5 体外溶栓实验

将制备好的血栓块滤纸吸干表面电子天平称重记为W0,随机分配到上述分组中进行处理,其中NS组和UK组不施加超声,各组处理时间均为30min,处理完后取出血栓块吸干表面称重记为W1,计算血块重量丢失比=(W0-W1)/W0×100%,然后将各组离心管置离心机3 000r/min离心5min,取离心后上清检测D-D二聚体含量。

1.6 数据分析

实验所得数据均采用统计软件包SPSS13.0处理以均数±标准差$(\overline{x}\pm s)$表示,以P<0.05为有显著统计学差异,P<0.01为有极显著统计学差异。

2实验结果

各组处理后血块重量丢失比和处理后溶液中的D-D二聚体含量见表2及图2、图3。可以看出单独使用尿激酶组(UK组)、单独使用超声组(US组)、超声联合尿激酶组(UK+US组)与生理盐水对照组(NS组)相比,血块重量丢失比和D-D二聚体含量都有显著统计学差异(P<0.05),UK组的血块重量丢失比和D-D二聚体含量均略高于US组但无统计学差异,而UK+US组与UK组、US组相对比血块重量丢失比和D-D二聚体含量均有显著统计学意义(P<0.05)。

3讨论

近年来,随着超声技术的不断发展,超声在疾病治疗方面的应用已成为国内外关注的热点。国内外已有文献[1,2]报道超声可促进体内外血栓的溶解。超声溶栓的主要机理是空化作用,即液体或组织中的微小气泡在声场的作用下发生扩大、收缩等动力学变化,从而产生较强的能量使血栓变成小碎片。另外空化作用还可增强溶液中粒子的活动从而促进溶栓药物向血栓内渗透并与纤维蛋白结合而发挥作用[3,4]。目前各文献报道中所使用的血栓大小及溶栓药物剂量各有不同,所以对达到最佳溶栓效果的超声频率与强度报道也各有不同,但大多数学者都认为低频超声可以获得确切的助溶效果[5]。从表2中可看出US组与NS组相比血块重量丢失比和D-D二聚体含量均有显著的统计学差异,证实本实验所使用的频率为0.8MHz、声强为2.23W/cm2的超声有明显的助溶作用。v.suchkova和CG.lauer等曾报道了超声可促进组织型纤溶酶原激活物对体外血栓的溶解作用[6,7],杜宝琮等研究了不同参数超声的溶栓作用以及治疗量超声对尿激酶溶栓作用的促进[8]。通过图2、图3可以看出UK+US组的血块重量丢失比和D-D二聚体含量较UK组和US组均有显著的统计学差异,说明超声与尿激酶联合应用可增强尿激酶的溶栓效果,该结果与文献报道的结果基本相符。

综上所述,超声助溶作用确切方法安全简单,超声与尿激酶联用可促进尿激酶的溶栓效应并且可通过减少溶栓剂的剂量从而减少其并发症发生,为临床进行安全有效治疗血栓性疾病开辟了新途径。

参考文献

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低频超声 第4篇

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集本院2011年1月~2014年1月收治84例膝关节炎患者的临床资料。将患者分为观察组与对照组, 均为42例。其中, 观察组中男31例, 女11例, 年龄42~81岁, 平均年龄 (61.4±5.8) 岁。对照组中男26例, 女16例, 年龄44~79岁, 平均年龄 (66.7±6.1) 岁。纳入标准: (1) 符合膝关节骨关节炎的诊断标准; (2) 签署知情同意书。排除标准: (1) 合并全身性严重的骨质疏松; (2) 合并胶原结缔组织疾病者。两组患者的性别、年龄等方面差异无统计学意义 (P>0.05) , 可进行比较。

1.2 方法

对照组采用塞来昔布胶囊口服治疗, 于早晨服用0.2 g, 疗程为8周。观察组在对照组的塞来昔布胶囊的基础上给予低频脉冲超声治疗:先询问患者的病史, 标记好膝眼与内外侧关节间隙, 并将治疗参数设置好, 在治疗区域喷涂酒精, 并在治疗头下涂抹耦合剂, 然后将超声治疗头固定在膝眼与内外侧关节间隙处, 保证治疗头和皮肤之间的紧密结合, 然后开始治疗。先用疼痛治疗头治疗15 min后, 改用康复治疗头治疗20 min, 治疗1周后, 每周仅采用康复治疗头治疗, 以8周为1个疗程。

1.3 疗效评定

根据VAS评分对本次研究结果进行评定。显效:VAS评分减分率为70%以上;有效:VAS评分减分率为30%~70%;无效:VAS评分减分率不足30%。总有效率= (显效+有效) /总例数×100%。

1.4 统计学方法

采用SPSS19.0统计学软件进行分析。计量资料以均数±标准差 (±s) 形式表示, 实施t检验;计数资料以率 (%) 形式表示, 实施χ2检验。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

观察组治疗的总有效率为95.24%, 明显优于对照组的73.81%, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。如表1所示。

注:与对照组比较, aP<0.05

3 讨论

膝骨关节炎在临床中的治疗多以非手术治疗为主, 塞来昔布胶囊是一种常见的治疗药物, 作为一种非甾体类抗炎药, 具有缓解骨关节炎症状及体征等作用, 但临床疗效并不理想。超声治疗可促使或加速某些化学反应, 因高频超声波不能很好地渗透至关节腔, 故采用低频超声波。低频超声波能在低吸收率时保证超声波经过关节, 使超声波能直接作用在关节软骨及关节囊等部位, 从而改变膜电位, 使离子与胶体的通透性增强, 以促进血液循环, 刺激细胞功能, 软化组织、促进新陈代谢, 并改变生物活性物质含量, 有利于降低感觉神经的兴奋性, 从而实现治疗的目的。另外, 由于关节软骨的自我修复能力比较差, 而软骨损伤则是骨关节炎病变的前提。因低频超声波治疗能有效修复全层关节软骨缺损, 并促进透明软骨样修复组织的幸存, 因此应用低频超声波促使关节软骨损伤的修复, 以缓解骨关节炎症状。临床研究表明, 低频超声波能有效血液中小分子向关节滑液内弥散, 有利于促进关节滑液的渗出, 能减少炎症介质的产生与释放[1]。另外, 低频超声波能有效增强细胞代谢功能, 使软骨细胞合成软骨基质成分增多, 从而减少软骨基质的降解, 有利于促进软骨损伤的修复及改善关节活动, 有利于缓解关节疼痛及骨关节炎的病理改变[2]。

在本研究中, 观察组治疗的总有效率为95.24%, 明显优于对照组的73.81%。由此可见, 对膝骨关节炎患者采用低频超声波治疗, 有利于促进软骨损伤的修复, 能有效改善患者的骨关节疼痛症状, 疗效显著, 值得推广。

摘要：目的 探讨对膝骨关节炎采用低频脉冲超声治疗的临床效果。方法 84例膝关节炎患者, 分为观察组与对照组, 均42例, 对照组给予常规治疗, 观察组在常规治疗的基础给予低频脉冲超声治疗。结果 观察组治疗的总有效率为95.24%, 明显优于对照组的73.81%, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。结论 对膝骨关节炎患者采用低频脉冲超声治疗, 能有效缓解关节肿胀及关节炎症, 疗效显著, 值得推广。

关键词：膝骨关节炎,低频脉冲超声,关节肿胀

参考文献

[1]杨鹏飞, 李东, 张世模, 等.超声治疗膝骨关节炎的疗效分析.临床超声医学杂志, 2011, 13 (5) :296-300.

低频超声 第5篇

关键词：急性阑尾炎,多普勒,低频探头,高频探头联合使用,加压法

急性阑尾炎是外科最常见的急腹症, 超声技术为阑尾炎的诊断提供了重要依据。本文回顾性分析了35例手术前采用高低频超声联合应用加压法检查, 术后病理证实的急性阑尾炎声像图征象及临床表现, 旨在提高超声诊断准确率。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本组共35例, 其中男21例, 女14例, 年龄16岁～68岁, 平均年龄39.5岁, 病程6 h～8 d.临床检查:转移性右下腹痛23例, 右下腹局限性压痛18例, 腰大肌试验阳性13例, 闭孔试验阳性10例, 其中部分患者2项或3项试验阳性并存。实验室检查:白细胞及中性粒细胞增高者25例。

1.2 方法

应用HITACHI 6500彩色超声诊断仪, 探头频率3.5～7.5 MHz.检查时患者取仰卧位, 探头从右侧腹部逐渐向回盲部区加压扫查, 在疼痛最敏感区域重点扫查。先用低频探头观察阑尾走向、大小、管腔及管径情况, 再用高频探头观察病灶的细微情况。检查完阑尾后常规扫查右肾、右侧输尿管及女性患者右侧附件区。

1.3 诊断标准

急性阑尾炎高低频超声诊断标准详见文献[1], 特征如下: (1) 急性单纯性阑尾炎:阑尾轻度肿大, 黏膜下层较薄, 纵切面呈腊肠样, 内部回声呈均匀的弱回声。 (2) 化脓性阑尾炎:阑尾明显肿大, 黏膜下层明显增厚, 回声增高, 纵切面呈腊肠样、管状, 横切面呈圆形。阑尾区呈弱回声或无回声, 不均质。 (3) 坏疽性阑尾炎:阑尾明显肿大, 黏膜下层增厚不明显或消失, 纵切面呈管状, 横切面呈圆形。周边见无回声区。 (4) 阑尾周围脓肿:阑尾病变区边界不清, 形态不规则, 内部以低回声为主, 回声不均匀的混合性包块。

2 结果

35例患者中, 正确诊断急性单纯性阑尾炎16例;急性化脓性坏疽穿孔性阑尾炎7例;急性阑尾炎并阑尾周围脓肿6例;网膜包裹性阑尾炎3例。2例后位急性阑尾炎漏诊, 1例误诊为右侧附件区的炎症包块。超声诊断正确率为91.4%.

3讨论

正常阑尾是一蚓状盲突, 一般长5 cm～7 cm, 直径0.5 cm～0.6 cm, 阑尾腔开口于盲肠内面回盲瓣下2 cm～3 cm处[2]。正常阑尾位置深且多变, 易受肠气干扰, 超声不易显示。急性阑尾炎的主要病因是管腔阻塞和细菌感染, 致使阑尾充血、水肿, 腔内炎性物渗出, 阑尾肿大, 阑尾壁水肿增厚, 有利于超声显示[3]。

急性阑尾炎主要临床表现为转移性右下腹痛伴恶心、呕吐, 阑尾化脓、穿孔时有发热及腹肌紧张等症状。由于阑尾炎病变程度不相同或患者过于肥胖等, 单纯用一种频率的探头检查有时难以奏效。一般需要低频探头寻找可疑回声, 因低频能扩大病变的扫查范围, 探测足够的深度, 扫查范围大, 可弥补高频探头穿透力低、对肥胖及腹壁较厚、阑尾位置深的患者显示不理想的不足。而高频探头在显示肿大阑尾结构上更具有特异性, 能清晰显示胀大阑尾横断面“同心圆”征及阑尾张力、壁层次、厚度、腔内积液、粪石嵌顿等, 还可用于肿大阑尾和充盈肠管的鉴别。联合使用高低频探头则可以清楚地显示不同病变时期阑尾壁层结构变化, 并可以作出急性单纯性阑尾炎、化脓性阑尾炎、坏疽性阑尾炎的分型诊断。对临床治疗方案选择和决定具有重要价值。

本组病例均配以手法加压, 探头逐级缓慢加压法能在患者可接受的情况下使阑尾的显示率明显提高。该法可拉近与阑尾的距离, 推开肠气, 令视野清晰。探头逐级缓慢加压, 患者感觉压痛最明显时往往该区显示阑尾最清楚, 放松探头后观察有无反跳痛, 再次加压时可见阑尾位置形态固定不变, 可与周围肠管相鉴别。中晚期妊娠合并阑尾炎时, 由于子宫明显增大, 不宜配以加压法。本组2例后位阑尾患者, 虽症状典型, 但未做到仔细加压探查, 同时这也是超声的盲区, 导致漏诊。另1例女性患者超声显示右侧卵巢增大, 我们单纯考虑为急性附件炎, 忽视了阑尾的炎症改变造成的附件炎而误诊。上述漏、误诊是对急性阑尾炎的间接征象认识不足和缺乏足够重视所致, 如果单纯性阑尾炎病变仅限于黏膜及黏膜下层, 或者解剖位置变异、患者肠道积气明显、肥胖、中晚期妊娠或患者不配合时, 超声仅表现为一些间接征象, 可无阳性发现, 所以我们认为对难以解释的右下腹肠管局部扩张、肠蠕动频繁及腹腔游离积液要考虑可能系阑尾炎所致。因阑尾部位多变, 个体差异大, 检查范围宜做到由大渐小, 最后局部仔细扫查并密切结合临床以及其他辅助检查结果, 综合分析超声图像的变化, 避免漏诊、误诊发生。

综上所述, 高、低频超声联合加压法敏感性高, 重复性强, 操作简单迅速, 有较高的诊断正确率, 并能实时、准确显示阑尾周围渗出、粘连及阑尾周围有无脓肿形成等重要情况, 有利于临床选择合理的治疗方法[4]。可作为急性阑尾炎首选的检查方法。

参考文献

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[2]彭裕文.局部解剖学[M].第7版.北京:人民卫生出版社, 2009:115.

[3]袁卫平, 尚海风, 毛荣霞.超声对急性阑尾炎病理分型的价值探讨[J].实用医技杂志, 2007, 14 (26) :3584.

低频超声 第6篇

甘肃省中医院自2008年9月16至2008年10月16日共筛查1261例食用含三聚氰胺奶粉患儿, 其中明确结石50例, 单纯肾盂积水共 38 例, 现报告如下。

1 一般资料

共筛查患儿1261人, 其中男641例, 女620例。年龄2/12～8岁, 平均1.5岁。在所有接受治疗的婴幼儿中, 0～3岁以内婴幼儿占81%, 3岁以上幼儿占19%。

2 方法

超声波是一种机械波, 其频率越高, 纵向分辨率越高, 穿透深度越浅, 婴幼儿皮下软组织较薄, 脏器较小, 高频超声波容易穿透, 从而取得清晰图像。推荐联合使用高频探头及低频突阵探头, 专门针对小儿肾脏的预设条件。如果没有这一专业条件, 可以应用高频探头的肢体动脉血管条件。深度:根据小儿的大小调整。宽度:无特殊要求, 可以用宽幅, 但非必须。

患儿安静状态下取俯卧位或平卧位, 先用频率3.5～4MHz的腹部凸阵探头检查患儿双侧肾脏, 观察肾脏大小, 形态, 左右是否对称, 肾实质厚度, 回声有无增强或减低, 重点查看集合系统内有无明显结石影, 后方有无声影, 集合系统有无分离, 输尿管有无扩张。如未见明显异常, 可结束检查, 结论为阴性, 如有上述任意一项异常影像, 则切换探头, 采用高频7～12MHz线阵探头复查, 进行仔细鉴别, 怀疑结石时应排除管壁钙化或回声增强, 按《与食用受污染三鹿牌婴幼儿配方奶粉相关的婴幼儿泌尿系统结石超声诊断标准》确定有结石时结论为阳性, 并进行测量, 如有肾盂积水时测量肾盂分离宽度及输尿管上端内径。

3 结果

自2008年9月16日至10月16日我科共检查患儿1261人, 超声筛选出明确结石患儿50名, 超声检查阳性率为:3.97%, 其中男性30人, 女性20人;经χ2检验, 男女性别患儿之间结石检出阳性率无显著性差异。0～3岁年龄组结石患儿46人, 阳性率4.5%, 3岁以上年龄组结石患儿4人, 阳性率1.7%, 经χ2检验, P<0.05, 二者有显著性差异。另外检出可疑小结石或小结晶的有60例, 约占总检查人数的4.76%, 仅有肾盂积水无明显结石的患儿38例, 约占3%, 双肾回声弥漫性增强患儿6例, 约占0.4%。

4 讨论

尿路结石在我国是常见病。肾结石合并急性肾后性肾衰是泌尿系结石梗阻引起的严重并发症, 常需急诊处理。婴儿肾结石极为罕见, 近年来, 随着婴儿饮食结构的改变, 婴儿尿道结石和膀胱结石更加明显减少[1]。但近期因食用含三聚氰胺配方奶粉导致泌尿系结石的婴儿急剧增多, 因此此类患儿出现一个高峰。早期诊断、查明梗阻原因, 确定梗阻部位, 早期治疗, 及时解除梗阻, 恢复尿流, 挽救和恢复肾功能。是使患儿早日康复的关键。

1) 正常婴幼儿泌尿系声像图特点及食用三聚氰胺污染的奶粉后肾脏声像图改变分类。

(1) 正常小儿肾脏, 形态上没有大的区别, 但在回声上有很大区别:①总体上肾实质回声较弱, 相对集合系统的回声偏强。②1岁、2岁、3岁的小儿肾脏也不相同, 越小, 实质回声越弱, 部分几乎近于无回声, 而集合系统回声反衬显得偏强。③部分小儿肾乳头回声均匀弥漫性偏强。

(2) 三聚氰胺所致泌尿系结石声像学特点:

三聚氰胺经肠道吸收后, 哺乳动物肝脏不能转化代谢三聚氰胺, 最终三聚氰胺及其转化物三聚氰酸被血液运送到肾脏, 随尿液排出体外。在此过程中, 由于尿液浓缩作用, 可能相互聚集或与钙形成结石, 造成肾小管物理阻塞, 继而形成肾结石, 导致肾脏积水, 严重时导致肾脏功能衰竭。大鼠实验已证实三聚氰胺导致的肾结石其成分主要是三聚氰胺原形和尿酸的等摩尔比混合物。其溶解度在尿pH5.0时为80mg/L, pH6.0时为240mg/L, pH7.0时高达1500mg/L, 因此尿酸、尿酸盐结石可以通过碱化尿液的方法予以溶解。不含钙, 所以三聚氰胺所致泌尿系结石的特点是质软、疏松、泥沙样, 不含钙, 腹部平片不显影。笔者按不同声像图表现将其分为四类:①明确结石, ②可疑小结石或小结石可能, ③单侧或双侧肾盂积水, 未见明显结石, ④双肾集合系统弥漫性增强境界模糊, 无结石影, 无积水, ⑤未见明显异常回声。这些不同声像学表现, 可能主要和三聚氰胺对肾小管、肾盏、肾盂、输尿管的刺激强度及人体组织病理发生进程有关。不同浓度的三聚氰胺及其化合物产生的刺激强度不同, 从而诱发机体产生反应, 发生的病理改变程度也不同;另外不同的病理进程, 可能产生不同的声像图特点。例如, 我们检出仅有肾盂积水, 无明显结石的患儿38例, 其形成机制可能是由三聚氰胺及其化合物低浓度、长期慢性刺激, 导致肾盏肾盂间质水肿, 尤其是导致输尿管平滑肌收缩及松弛功能减低, 尿液无法顺畅排泄到膀胱而出现少量潴留。另有研究表明大剂量三聚氰胺亦可致肾实质损害, 超声表现为肾实质回声明显增强, 集合系统相对回声减低的特殊现象, 类似成人慢性肾炎图像。我科共检出6例, 发生率千分之四, 其发生机制还不明了, 有待进一步研究。

2) 三聚氰胺所致泌尿系结石的发病率与年龄相关性明显。食用受三聚氰胺污染奶粉后, 0～3岁婴幼儿泌尿系结石发病率明显高于3岁以上儿童, 笔者认为这可能与0～3岁婴幼儿肾脏排泄能力较弱, 同时饮水量、运动量较少有关。而3岁以上儿童肾脏滤过及排泄功能明显增强, 饮水量增加, 自主活动量明显增多, 从而加速身体机能代谢, 促进尿液更迅速排出, 三聚氰胺及氰尿酸在泌尿系统内堆积、停留时间缩短, 不易结晶, 很快被冲刷排出, 形成结石可能性减小。

3) 结石与服用奶粉未必都有关系。

影响结石形成的因素很多, 年龄、性别、种族、遗传、环境因素 (地理环境、气候、水源) 、饮食习惯对结石的形成影响很大。造成身体的代谢异常疾病 (高钙血症、高钙尿症, 如甲亢、肾盂肾炎;高尿酸症, 如痛风;高草酸尿症等) 、尿路的梗阻、感染、异物和药物的使用是结石形成的常见病因。而且不同部位、不同成分的结石形成的因素不尽相同, 其形成因素均是综合性的。此外婴幼儿结石的病因中, 应特别注意营养摄入的不均衡, 如维生素C可增加尿中草酸盐含量, 维生素D尿钙排泄量高, 是形成高钙尿的原因, 维生素A缺乏, 易形成结石, 维生素B6减少尿中草酸生成, 缺乏易形成结石。还有部分病例系泌尿系手术后再发结石;当有代谢性酸中毒或长期饥饿、卧床时, 也易使尿钙排出增加, 所以笔者认为并不是所有患儿的结石都和食用奶粉有关。

4) 易误诊为结石的几种情况及相应的处理:

由于小儿肾脏的以上特点及三聚氰胺所致泌尿系结石特征, 在肾结石筛查方面——“漏诊的几率比较小, 误诊的可能比较大”。也就是说:“不容易出现假阴性, 而容易出现假阳性”, 再简单点的说, 就是:“如果有结石, 一般不会漏掉, 但是, 很可能诊断结石的小儿实际上没有结石”。所以很有必要分析一下易误诊为结石的几种情况及相应的鉴别诊断:

第一种情况:如果超声初查出现可疑集合系统结石, 这也是最易产生误诊的部位, 则应当联合高频线阵探头多切面, 多角度扫查, 应当注意“结石”上方的的强回声界面通过这种多切面、多角度的扫查是否可以延续出去, 与周边的管道结构相接。如果相接, 则支持度减低, 如果不相接, 则支持度提高。同时应用彩色血流功能 (标尺高限一定要25cm/s以下) , “结石”上方往往有小帽样的暗区, 如果在暗区内引出血流信号, 则不支持“结石”的诊断;如果因为角度的影响, 即使实际是血管, 也不能引出血流信号, 可以变换角度, 也可以应用彩色能量多普勒功能, 往往可以满意的引出血流信号, 解决诊断问题。这一种可能产生误诊的原因往往是因为集合系统内的小动脉 (回声偏强) 走行中的弯曲, 引起的回声失落, 易误诊为结石。

第二种情况:肾乳头部位的沙团样“结石”, 有的小儿可在肾乳头部位出现沙团样的“结石”, 尤其是略有肾盂积水的患者。这时候, 同样要采用高频线阵探头做多切面, 多角度的扫查, 如果这一团样的“结石”与肾实质的椎样结构相延续, 而且能在附近找出几个相近的这样相延续的椎样结构, 则支持度减低。另外如果这一沙团样结构在乳头部位由肾盂一侧向锥体一侧过渡时, 回声强度均匀性的减低, 则不支持结石。也可以应用彩色多普勒功能, 如在沙团样结构中发现直行的血流信号, 则不支持结石。这种误诊的原因是因为肾乳头的回声偏强所致, 尤其是在存在肾盂略有扩张时, 相衬得更为明显。这种情况也可以嘱排尿后30～60min再检查, 往往有很大变化, 而真正的结石基本不会出现变化。另外, 应当注意“海绵肾”的情况, 但“海绵肾”有其相应的特点, 可以鉴别。

第三种情况:肾盂扩张误导诊断为输尿管结石。肾盂扩张较重常称肾积水, 肾盂扩张和肾积水常做为尿路结石的提示性信号, 但有部分肾盂扩张确为其它非结石因素引起。应换用高频线阵探头仔细扫查, 观察有无较明确的梗阻原因。因憋尿引起的肾盂扩张, 在小儿比成人更为常见。这种扩张往往局限在肾盂部位, 输尿管不存在扩张, 膀胱同时充盈较重, 排尿后很快消失;而尿路结石引起的肾盂扩张, 多同时伴有输尿管扩张, 排尿后也不能消失。还有其它先天性泌尿系畸形亦容易误诊为积水。

第四种情况:细小的结石, 通过切换高频探头等超声手段能获得的佐证信息不多, 以上方法鉴别确实困难者。应当询问病史, 服用含三聚氰胺奶粉的品牌、服用量、持续时间, 尤其是尿常规情况, 结石者往往有尿常规异常。必要时可以采用彩色血流多普勒方法进行鉴别诊断, 其中“彩色闪烁”征象很重要, 可以将标尺高限调低到25cm, 增加敏感度, 应用以上资料进行综合分析。

联合应用高频线阵探头及低频凸阵探头诊断婴幼儿泌尿系结石可显著提高微小结石的诊断率, 降低假阳性率, 又兼有价格低廉, 安全、高效、分辨率高、重复性好的优点, 同时也是评价临床治疗效果的首选方法。

5) 此次大规模筛查的也有很多其他收获, 例如查出肾缺如, 肾结构不清、实质回声异常增强, 多囊肾, 肾发育畸形伴多发肾囊肿, 先天性输尿管狭窄引起肾积水合并肾衰的病例不在少数。

摘要：评价联合应用高频线阵探头及低频凸阵探头在诊断婴幼儿泌尿系结石中的应用价值及三聚氰胺所致泌尿系结石发病率特点;分析应用实时超声诊断仪腹部凸阵探头 (频率3.5MHz) 及线阵探头 (频率>7MHz) 经腹筛查食用三聚氰胺污染奶粉的婴幼儿患泌尿系结石的情况;采用高频线阵探头及低频凸阵探头诊断婴幼儿泌尿系结石的方法具有安全、高效、分辨率高、重复性好的优点, 可降低假阳性率;比单纯应用腹部凸阵探头检查准确率显著提高。

关键词：超声诊断,三聚氰胺,泌尿系结石,发病率

参考文献

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低频超声 第7篇

1低频超声给药

低频超声透皮给药利用低频超声波来促进药物的透皮渗透。主要使用频率范围为20k Hz~16MHz,其中低频超声波(20k Hz~100k Hz)对药物的促渗作用要比高频超声波(1MHz~16MHz)更加有效。为了防止超声波对皮肤造成损伤,一般超声波的强度和频率都应保持在相对较低水平,最佳强度为0~4 W·cm-2,最佳频率为0.5~1.5MHz。低频超声透皮给药可将药物分子传递到体内,适用药物的范围较广,不仅仅局限于水溶物质和电离物质,而且药物不会被电解破坏,也不存在极化问题,更无电刺激现象;与传统注射给药相比较不存在感染的危险;与口服制剂给药相比,不存在首过效应,是一种新型的给药方式。

2作用机制

低频超声促进药物透皮吸收的作用机制相对复杂,相关文献报道主要有空化作用,热效应,辐射压作用和对流作用4种解释。

2.1空化作用

这是超声透皮给药的主要机制[4,5,6]。皮肤在超声波刺激下,角质层的角化细胞能发生空化作用,角化细胞与脂质分子层界面处空化气泡的振动引起皮肤角质层脂质双分子层的振动,引起皮肤角质层脂质双分子层的振动,造成角质层脂质结构排列的无序化;在界面处空化气泡破裂产生的冲击波也有助于角质层脂质排列的无序化;空化气泡的振动能使大量的水穿透进入无序化的脂质区域形成水性通道,药物通过这些通道的扩散要比正常脂质通道快得多,因此,超声波导入法比被动扩散渗透效率高[7]。

2.2热效应

超声波在皮肤中传递时,引起局部皮肤角质层脂质双分子层的振动,由于脂质双分子层存在着内摩擦,部分的声波能量会被皮肤吸收转变为热能从而使局部皮肤的温度升高,此为超声的热效应。由于超声波的振动,使局部皮肤产生强烈的高频振荡,局部皮肤间相互摩擦而发热,它能促进温度上升[8],药物的通透性增加。Mitragotri[9]报道皮肤温度每升高10℃,雌二醇渗透性提高2倍。但用超声导人雌二醇时,温度仅升高7℃,渗透系数增加了l3倍。

2.3辐射压作用

有理论认为介质和其他粒子在吸收超声波能量的同时产生辐射压力。药物分子在辐射压力作用下被推动穿过皮肤,也可能药物分子与细胞膜在高速振动中产生冲击波,导致药物分子增渗[10]。

2.4对流作用

对流作用也称声微流作用一个多孔介质,在超声波作用下,会使周围微粒和流体产生旋转和流动,称作声对流。这种声微流能促使药物向皮肤、汗腺、毛囊的通道流动和转运。这种声流并能产生切变力,降低皮肤屏障,增加药物的扩散性[10]。

3影响因素

影响低频超声促渗的因素主要有超声频率、脉冲占空比、超声作用时间、药物的理化性质、皮肤的屏障作用、剂型因素等[11]。

3.1频率

超声波促渗,既可以在高频范围,其促渗效果主要是被动扩散与皮肤脂粒的物理紊乱相耦合的结果;也可以在低频范围,其促渗主要是超声的空化作用。超声的频率越低,穿透组织越深,药物透入也越多,40k Hz以下低频超声可显著地增强药物经皮运输过程[12]。

3.2占空比

Asona等[13]作了不同占空比(1∶2、1∶4、1∶9)的脉冲超声波导入(频率为1MHz)对吲哚美辛经皮吸收的影响,结果占空比为1∶2对药物经皮吸收的促进作用最大。

3.3超声强度

胰岛素经超声波导入吸收量与超声波的强度密切关系,一般为强度越高,血糖浓度愈低;有实验表明,小鼠体内的血糖浓度在超声强度为125m W·cm-2时下降最大,65m W·cm-2次之,12.5m W·cm-2最小[14]。

3.4作用时间

体内外研究表明,超声波导入时间与药物的经皮吸收也有一定的比例关系。Miyazaki等[15]认为导入时间增加有利于吲哚美辛的经皮吸收,而且导入时间长短影响超声波导入的作用程度。

3.5药物的理化性质

对于药物来说,极性大小和分子量直接影响其透皮吸收率。实验和理论模型均显示在1MHz的频率下超声波导入对被动扩散系数小的药物影响较大,脂溶性较大的药物,低频超声波导入的促渗作用较小;同样在150k Hz的超声波导人中,对安替比林的促渗作用比硝酸异山梨酯大[9,12]。

3.6皮肤的屏障作用

研究发现,用于治疗的超声波(强度0~2W·cm-2,频率1~3MHz)仅能促进小分子药物透皮吸收,对于大分子药物透皮渗透几乎没有作用。这主要是由皮肤组织结构的特异性造成的。正常人皮肤的通透性非常低,因此大分子药物一般很难通过皮肤进入机体,这就形成了皮肤的屏障作用。

3.7剂型因素

药物的剂型也会影响透皮作用,特别是一些添加了辅料的药物。在扩散体系中,由于药物以粒子的形式存在,导致超声波得不到有效的传播。频率为1MHz的超声波对吡罗昔康水溶液的促渗作用比乳膏大[14]。

4安全性评价

临床上应用低频超声介导药物进行治疗的相关报道不多,主要原因就是低频超声透皮给药的安全性没有得到完全证实。虽然有不少的报道提出了安全性的评价,但是尚未彻底清楚其安全性。由此可见,低频超声透皮给药的安全性依旧会是未来几年的研究重点。

5结语

虽然目前临床上并没有大规模使用低频超声促渗技术,但是研究已经证实其能促进药物的透皮吸收,能增加部分药物的血药浓度,提高治疗率。我们相信随着研究的不断深入和超声仪器的不断完善,低频超声透皮给药必将成为一种安全、快速、可控、有效、经济的新型给药方式。

摘要：低频率超声可以提高药许多药物的透皮传输,其机制有多种解释,但最被普遍认可的是超声的空化作用,多数研究人员认为超声是通过改变皮肤角质层角化细胞的排列结构来促进药物的透皮吸收。低频超声透皮给药在离体和动物活体实验研究上得到广泛的应用,不论是小分子药物的透皮吸收还是大分子药物的透皮吸收都取得了不错的成果。然而临床上应用低频超声介导药物进行治疗的相关报道不多。若低频超声给药的安全性得到证实,低频超声透皮给药必将成为一种安全、快速、可控、有效、经济的新型给药方式。