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第四章 高频电疗法

《理疗学》

章节内容

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第一节 概论

一、高频电概述 频率大于100千赫(100,000赫)的交流电称为高频电流。它以电磁波形式向四周传播。电磁波在空间传播的速度等于光速,为3×108米/秒。高频电流的频率与波长成反比关系,可以公式表示:f=V/λ。式中f为频率,单位为Hz,λ为波长,单位为m,V为光速,单位为m/s。所以,知道高频电的频率就可以算出它的波长,知道波长也可求出它的频率。应用高频电作用人体达到防治疾病目的方法称高频电疗法。 二、高频电的特征 高频电作用人体时具有下列特征: (一)不产生电解 由于它是一种交流电,是一种正负交替变化的电流,在正半周内,离子向一个方向移动;负半周内,离子又向反方向移动,所以,不会产生电解作用。 (二)作用神经肌肉时不产生兴奋作用 根据电生理测定,如果需引起神经或肌肉兴奋,刺激的持续时间应分别达到0.3和1ms。但当频率大于100,000赫时,每个周期的时间小于0.01ms,而其中阴极刺激只占其中的1/4即0.0025ms,两者数值均未达到兴奋要求,因此,由于高频电频率很高,在正常情况下,无论通过多少个周期,一般均不引起神经肌肉兴奋而产生收缩反应。 (三)高频电通过人体时能在组织内产生热效应和非热效应 在低中频电流中,由于通过组织电流较小,不能产生足够热量。但在高频电时,由于频率上升,容抗XC急剧下降,组织电阻可明显下降到数百,数十甚至数个欧姆,因此,通过人体的电流可急剧增加。根据焦耳-楞次定律,Q=0.24I2Rt,公式中Q-产热量,I-电流强度,R-电阻,t-通电时间,所以,高频电组织内可产生热效应。此外,高频电在以不引起体温升高的电场强度作用人体时,也可改变组织的理化特性和生理反应,称为非热效应。 (四)高频电治疗时,电极可以离开皮肤 在低、中频电疗时,电极必须与皮肤紧密接触,否则电流不能通入人体,其原因是电极离开皮肤时,皮肤与电极及两者间的空气隙形成了一个电容,皮肤和电极相当于电容器的二个导体,空气则相当于介质,如图5.1.1。 根据物理公式,这一电容的容抗为 XC=1/2πfc liliaoxue064.jpg电极离开皮肤时形成的电容 图5.1.1 电极离开皮肤时形成的电容 E-电极; S-皮肤; A-空气 由以上公式可知,f 愈大,XC愈小,电流容量通过电容器。 现设E和S之面积各为1000cm2,E、S相距2cm,则按公式可求出不同频率时这一电容的容抗大小。如 ①直流电:f=0,故XC=∝,因此直流电不能通过。 ②低频电流:设f=100Hz,算出XC=36.7MΩ,由于阻抗为36.7兆欧(MΩ)因此低频电不易通过。 ③中频电流:设f=5000Hz,算出XC=710KΩ而中频电流常用50V的电压,根据I=V/R故通过的电流甚微(比例为0.07mA),故亦不能通过这一电容而对人体产生有价值的作用。 ④高频电流:设f=40.68MHz(超短波,波长7m)。根据计算XC=88Ω,而大超短波治疗机一般输入电压为100-150V,如以100V计算,则通过这一电容的电流为100/88=1.14A,由此说明超短波机电流完全可以畅通地通过电极、空气与皮肤三者形成的电容,所以,治疗时电极可以离开皮肤。但中波透热电疗由于其频率较低(100-300万赫),而治疗时需要大电流,电极仍须接触皮肤,否则不能达到透热效果。 三、高频电疗的分类 (一)按波长分类 目前医疗上所用的短波,超短波,分米波,微波的波长划分见113页附表5.5.1。 (二)按波形分类可分为 1.减幅正弦电流:电流波幅依次递补递减,最后降至0,如图5.1.2这种电流用火花放电产生,临床常用的有共鸣火花(达松代尔)疗法。 2.等幅正弦电流:电流波幅相等恒定不变,连续振荡,如图5.1.3,临床常用的有中波,短波,超短波疗法等。 3.脉冲正弦电流:正弦电流以脉冲形式出现,通电时间短,脉冲峰值大,断时间长,如图5.1.4,目前采用这种电流的有脉冲短波和脉冲超短波疗法。最近出现脉冲微波实验研究报导,但临床应用尚少见。 (三)按功率分类 1.小功率输出:适用于小器官和较表浅部位治疗,如40-60W的五官科用的小型超短波治疗机。
liliaoxue066.jpg等幅振荡电流
图5.1.2 减幅振荡电流
图5.1.3 等幅振荡电流图5.1.4 脉冲正弦电流
2.中等功率输出:用于较大部位和较深的内脏部位治疗,如100-300W的超短波治疗机。 3.大功率输出:为近年来发展应用的射频疗法,功率可达1000W或1000W以上,如大功率短波、超短波和大功率微波、分米波治疗机,用于治疗恶性肿瘤。 (四)按电流作用人体的方式分类 1.直接接触法,如图5.1.5A电极直接与人体皮肤或粘膜接触,这多用在频率较低的高频电流,因它不易通过电极与皮肤形成的电容。如中波电疗法即属于此类。 2.电容是场法 如图5.1.5B电极与人体相距一定的距离,整个人体和电极与人体间的空气(或棉毛织品)作为一种是介质放在两个电极之间,形成一个电容,人体在此电容中接受电场作用,故称电容电场疗法。由于这种电容量小,容抗较大,因此只有频率较高的高频电流才能通过,如短波和超短波疗法。 3.电缆电磁场疗法(线圈电磁场法)如图5.1.5C用一根电缆将人体或肢体围绕数圈,通过高频电流,由于电磁感应,在电缆圈内产生磁场,随之引起人体内产生涡电流,引起各种生理治疗作用,如短波电缆疗法。 4.辐射电磁场法:如图5.1.5 D当高频电流的频率很高时,其波长接近光波,很多物理特征与光相似。在其发射电磁波的天线周围装一个类似灯罩状的辐射器,使电磁波象光一样经辐射器作用到人体,如分米波和微波疗法。 liliaoxue068.jpg高频电作用人体的主要方式 图5.1.5 高频电作用人体的主要方式 E-电极或幅射器、M-人体,A直接接触法,B电容电场法, C电缆电磁法,D辐射场法 四、高频电对人体的作用基础与生物物理学效应 (一)高频电对人体的作用基础 在高频电作用下人体各种组织可以形成导体、电介质、电容体和导磁体的性质、这对了解高频电疗作用人体时产生的效应有重要意义。 1.人体组织是一个导体和电容体:人体组织中的血液、淋巴液以及其他各种体液均含有大量水分,且体液中含有大量电解质离子,如K+,Na+,Ca+,Mg2+,C1-,PO43-……等,因此能传导电流。但在直流电和低频电中,这些导体的电阻比较大,原因是人体组织的结构不均匀,同一组织中可以同时混杂有电阻和电容成分,如在肌组织中,肌细胞膜就有电容性质,肌细胞外液和内含物是良导体,直流电和低频电流不能或很难通过电容,电流只能从其周围的体液通过,显示电阻较大,电流较小(如图5.1.6A);而在高频电时,由于频率f很高,电容C之容抗XC(XC=1/2πfc)因f上升而降低,在同一时间内电流可以通过导体和膜电容部分,结果电阻明显下降,电力线的分布要比低频电中均匀得多,对组织作用也更为均匀。(如图5.1.6B) liliaoxue069.jpg低、高频电流通过组织细胞进的情形 图5.1.6 低、高频电流通过组织细胞进的情形 BRC-红血球,m-细胞膜;L-电力线;A-低频电疗时电力线的分布; B-高频电疗时电力线的分布
 图5.1.7电介质原子无电场和有电场 作用时的电荷分布 黑圆心-正电荷;圆圈-负电荷;虚线- 原子范围;E-电极;A-无电极场作用 时;B-有电场作用时
liliaoxue071.jpg氨基酸的偶极子性质模式图 图5.1.8 氨基酸的偶极子性质模式图 2.人体许多组织成分有电介质或导磁体性质:干的皮肤、肌腱、韧带、骨膜、骨等组织的电阻较大,有电介质性质。电介质在直流电或低频电流中,被认为是一种绝缘体;在高频电场作用下,电介质原子中的电子虽不能脱离原子,但其中带负电荷的电子和带正电荷的原子核在原子内发生位移,即带负电的电子移向电场正侧,带正电的原子核移向电场负侧,这种现象称子电介质的取向或极化,形成偶极子(图5.1.7A.B)。在高频交流电场作用下其极性是迅速交变的,每交变一次,偶极子也随之重新取向一次,引起偶极子不断地旋转,由于电流的概念是电荷的移动,因此偶极子内束电荷的移动就形成电流。这种电流是由于偶极子内束缚电荷的位置相对移动产生的,故称为移电流。人体的氨基酸和神经鞘磷脂(Sphingomyelin)就是一种偶极子形式(如图5.1.8,图5.1.9)。在氨基酸分子式中,水平部分表示有极性的侧链,左方有带正电的氨基(NH2+),右方有带负电的羧基(COO-),垂直部分表示无极性呈中性。又在神经鞘磷脂图中(图5.1.9)“Y”形式左上方为碳氢化合物部分,右上方为脂肪酸,这二部分有很弱的而且分散的负电性,“Y”形下端有较强的正电性。 liliaoxue072.jpg神经鞘磷脂的电分布FA-脂肪酸 图5.1.9 神经鞘磷脂的电分布FA-脂肪酸 此外,人体内某些成分具有导磁性能,如氮、二氧化碳等气体和一些金属(铁、钴、镍、锰除外)在磁场中被磁化后,其磁感应强度[1]比真空中的大,导磁系数[2](μ)大于1,称为顺磁物质[3];另一种物质如氢、水、铋等在磁场中,其磁感应强度比在真空中的小,其μ小于1,称为逆磁物质或顽磁物质;还有如铁、钴、锰等物质被磁化后,其感应磁强度比在真空中大的多,其μ远大于1,称为铁磁物质。在人体组织成分中,这三种不同性质的磁性物质都混杂存在,故人体总导磁系数近于1。 3.高频振荡下超微结构的变化:近代研究,在电镜观察下,可见到细胞核中的染色质及线粒体在高频振荡电流作用下发生活动现象。脂肪细胞膜发生共振现象。有报导足量的微波作用神经细胞后使线粒体膜和细胞膜受损伤改变,这可能与细胞膜的渗透性增高有关。有人认为细胞膜具有磷脂键,在微波作用下,键上分子运动了生变动,从而改变膜的特性。 (二)高频电场作用人体时的生物物理学效应 由于人体组织有以上多种电磁学特性,所以,当高频电流作用人体时,就产生许多生物物理学效应。大体可归纳为二类: 1.热效应:由于高频电流引起人体组织内微粒的运动,在组织内就可产生热效应,其产生原理如图5.1.10。 liliaoxue073.jpg人体电荷在高频电作用下的变化模式图 图5.1.10 人体电荷在高频电作用下的变化模式图 E'-电极;-+高频电的瞬间极性;A-简单离子;B-带电胶体 C-氨基酸偶极子;D-神经鞘磷脂型极性分子;CHO碳氢链 FA脂肪酸;E排列成链的电荷;箭头为各种电荷在该瞬间的运动方向。 由上图可见: (1)组织体液中的电解质离子(A)(如Na+、K+、C1+、OH-等)及带电胶体颗粒(B)(蛋白质分子颗粒)随电场正负变化发生快速振荡、即为传导电流。微粒相互冲撞磨擦引起欧姆耗损而产生热能。 高频电流→导体部分→离子及带电胶体振动→传导电流(包括涡流)→欧姆耗损→热效应。 (2)在组织及体液中,电介质的分或原子如氨基酸型偶极子(C)发生急剧旋转,神经鞘磷脂型极性分子(D)发生高速摆动(原位移动)即形成位移电流,微粒之间互相摩擦或与周围媒质发生冲撞,引起介质耗损而产生热能。 高频电流→电介质(包括电容)→偶极子取向及旋转→位移电流→介质耗损→热效应。 2.非热效应 当以上变化的强度小到不足以产生体温升高的情况,高频电流仍可使离子,带电胶体,偶极子发生振动和转动,亦有可能改变组织内的生长、生物物理学特性,即电磁场振荡效应。如由于共振吸收产生的选择性点状产热;乳脂、红血球等带电颗粒沿电力线分布排列成串珠状(E)现象;体内三种导磁性能物质受到高频电场作用而产生不同程度的磁化改变。以及细胞内染色质、线粒体等细胞器在电场作用下的活动共振现象和分子水平的改变等,由此而产生的生物学效应称为非热效应。 热效应和非热效应是高频电产生生理作用和治疗作用的基础。由以上可知两者是密切相关的。非热效应并不意味着绝对无热的产生,只不过这种热不足以引起人的感觉反应或体温改变而已。由于各种高频电流的波长频率不同,其在人体内产生的非热效应性质强弱不同,同一种高频电由于不同剂量其产生的非热效应也不完全一样。这种非热效应在微观上对机体的生化和生物物理过程可产生一系列影响,如在无热量的高频电疗中,出现动植物生长发育加速;神经纤维再生加快;白血球吞噬作用加强,急性炎症加速消退等现象。都说明在人体不感到热的条件下,高频电对机体仍有确切的物理和治疗作用。在高频电作用人体时,热效应中包含有非热效应,非热效应中亦有某种程度的热效应成分。一般说频率高的高频电流,或利用小剂量时(超短波小于40mw/cm2,微波小于19mw/cm2)非热效应明显,反之,频率低的高频电流,或采用大剂量作用时,热效应的作用明显,后者的非热效应被热效应(分子的布朗氏运动)所掩盖而不能显示其作用了,这点在高频电流治疗中十分重要,应引起注意和重视。 注: (1)磁感应强度——物质在磁场中被磁化的现象称为磁感应。被磁化物质内部产生的总磁场强度称时磁感应强度(B),B的大小等于垂直于磁力线的每1cm2面积上通过的磁力线根数。 (2)导磁系数(μ)-是B与真空中的磁场强度(H)[即真空中每cm2面积上垂直通过的磁力线根数]之比:μ=B/H。 (3)顺磁物质-凡μ大于1的物质,称为顺磁物质;μ<1的称为逆磁物质;μ>1称为铁磁物质。 高频电产热作用和传导热的作用有很多不同之处(见表5.1.1)。 表5.1.1 高频产热与传导热的比较
 高频电流产生的热泥、腊、水疗、热敷等传导热
1.热的成因由于带电颗粒在高频电场中急剧振荡和旋转时互相及与周围媒质发生磨擦而产生的热属内源热热源在体外 通过与人体接触和组织的传导传入人体属“外源热”
2.热的深度
3.热的强度可大可小较小
4.热的均匀程度较均匀与热源直接接触处强,离热源越远越弱
5.热的稳定性只要电流强度不变治疗由始至终热强度均能保持恒定热源及治疗区温度随治疗时间延长而逐渐下降
6.热的可控制性通过高频输出的调节很易加以控制较难,中途不便于改变热源温度
7.热的选择性通过频率和治疗技术的变化,有一定的选择作用,如电容场法,皮,皮下脂肪最热,但深度较大。线圈场和辐射法:肌肉、内脏等含水量多的组织最热:皮、皮下脂肪和电阻小的组织较热。无,不论电学组织特性如何,均与热源直接接触处最热
8.电振荡作用 (非热效应)
9.化学作用 10.操作程序无 较方便热源本身化学成分对人体有作用 较烦琐
11.设备需专门仪器,故要求具备一定条件无需专门仪器,较简便易行
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第二节 共鸣火花疗法(达松伐尔疗法)(D'arsonvalsation)

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一、概述

应用火花放电产生高频电振荡,并借共振和升压电路获得高电压、低电流强度、断续、减幅的高频电流,通过特殊电极作用人体进行治疗疾病的方法称为共鸣火花疗法。为了纪念首创机器并用于治疗的法国物理学家达松伐尔(Jacque Arsene d' Arsonval)故又称此为达松伐尔电疗法。因其波长在2000~3000米的长波范围,故又称为长波疗法。这种疗法对无线电通讯的干扰较大,不主张大量应用。

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二、物理学特性和作用人体的理化基础

(一)物理学特性
1.频率高:15万-100万赫,波长为2000-3000米。2. 电压高:15,000-30,000伏。3. 电流小:1-30mA。4.减幅振荡。5. 断续出现,通断比约为1:500,如图(5.2.1)。局部电疗机输出功率为15瓦,耗电功率为50瓦,在火花放电的一瞬间产生15-20次减幅电振荡,这一振荡持续的时间只有1/50,000秒,故其振荡频率为liliaoxue074.jpg
赫,因振荡不够稳定,其最低频率可达150,000,断电
时间为1/100秒,因此通断时间比为1/50,000:1/100=1:500,由图形可知,由于电源为50赫交流电,交流电一个周期有两个峰值,达峰值时电压最高时可产生火花放电,故波群出现频率为100赫。
liliaoxue075.jpg共鸣火花电流示意图
图5.2.1 共鸣火花电流示意图
t1-通电时间;t2-G-波群电时间;
(二)生物物理学特征
1.不能兴奋神经肌肉,不能引起肌肉收缩。
由于这种电流频率在150,000赫以上,其单个脉冲的持续时间过短,失去兴奋神经肌肉组织的能力。但若应用的电流强度非常大时,则仍有可能引起肌肉收缩,不过除少数特殊病人治疗外,很少采用这样大的电流强度。
2.热作用不明显
一般说高频电的热作用明显,但这种电流是断续的,其断电时间比通电时间大数百倍,且每次通电时间极短,只有1/50,000S,故产热量不大,所产的热亦为长的断电时间所消耗,故产热不明显。
3.有独特的火花放电刺激
这是其他高频电流所没有的特点。其治疗作用多与这种特征有关。治疗时不仅仪器内部的火花间隙中产生火花,而且电极与人体间也形成火花间隙,因此也有火花通过,对机体产生火花和热等的刺激。
4.有一定的化学刺激性
共鸣火花刺激时产生的火花放电,使空气中的O2聚合成臭氧302→2O3,O3有抑菌,降血压等作用,并在治疗伤口溃疡时有一定意义。

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三、治疗作用

(一)止痒镇痛
中强的火花刺激皮肤产生不规则的触、麻和轻刺感觉,很可能成为一种引起掩盖效应和兴奋周围神经粗纤维的刺激,干扰了痒痛冲动的传导或关闭了“阈”起到镇痛,止痒作用(头痛的镇痛作用不能用闸门假说解释,因与脊髓无多大关系)。目前可认为本疗法(特别在较强刺激时)对感觉神经末梢及皮肤粘膜的植物神经均有降低其过度兴奋的作用,有明显的镇痛止痒作用。
(二)改善局部血液循环
高频火花刺激皮肤后通过轴突反射,引起局部小动脉和毛细血管扩张,血液循环加强。同时强火花引起组织蛋白微量变性分解形成组织胺和一些血管活性肽亦可致血管扩张。
火花刺激亦可经节段反射影响内脏功能,如作用心前区可使冠状动脉扩张和心肌营养改善。作用领区颈交感神经节部位可影响脑部血循环,作用上腹部可改变胃肠张力及蠕动等。
(三)改善局部组织营养代谢
这是由于局部血循环加强,同时阻断了病理性冲动,改善和正常化局部神经兴奋性、传导功能和神经营养所致。常用于治疗表浅皮肤和粘膜的营养不良性伤口溃疡以及肛裂等,有促进肉芽生长,加速愈合,并有表浅的杀菌作用。
(四)增强肌肉组织的张力
火花的机械刺激能增强麻醉肌肉的张力,能提高静脉的张力,可用于表浅皮肤静脉曲张和直肠肛门痔的治疗。
(五)镇静作用
头部进行共鸣火花治疗,对神经官能症和高血压引起的头痛失眠有一定效果,机理尚不清。对严重神经官能症可用金属电极强刺激治疗。
(六)破坏病理组织作用
用电极的源端或金属小球极端集中火花放电,能烧灼疣等病理组织。

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四、设备与治疗方法

目前常用的共鸣火花电疗机安装在一只手提小箱内,内盛主机和各种电极。电极以玻璃电极最常用,其他如金属电极少用,石墨电极则极少应用。玻璃电极有多种形状,以适合各个部位和体腔治疗。玻璃电极中只有稀薄空气(0.5-1.5mmHg)并充以少量氩气。充以氩气的目的是因为这种气体外层电子多,且与原子核的联系较不紧密,因此容易电离导电。将电极中空气抽出的目的是使空气减少,以利于气体电离和气体离子的移动。用玻璃外壳和只充入少量氩气的目的都在于减弱放电的强度,否则电极电压过高,电流骤增时会造成灼伤。
这种玻璃电极接触人体治疗时,相当于一个电容器(如图5.2.2),人体皮肤(S)相当于电容另一极,空气间隙(A')和玻璃(C)相当于电容的介质,电极内的氩气(Ar)相当于电容另一极。在高压电作用下空气被击穿,空气电离导电,电流急剧通过并产生热,当热度增高到一定程度时即发出光。气体因热而急剧膨胀类似微型爆炸,发出细微霹雳。热、火、声构成了火花,气体的膨胀爆破和热等对皮肤产生一种复合刺激,这对治疗有重要意义。由于电流很小(几个毫安)又是高频电流,故电流本身的刺激作用甚微。
liliaoxue076.jpg共鸣火花治疗时的情形及其等效电路
图5.2.2 共鸣火花治疗时的情形及其等效电路
E-蕈状玻璃电极;Ar-电极内充入的氩气;C-玻璃外壳;
A'电极与皮肤间空隙;S-皮肤,HF治疗仪;
虚线-电力线回路,A治疗时情形;B-等效电路;
(一)治疗方法 常用的有两种:
1.移动法:进行移动法时需在皮肤上撒少许滑石粉(头部除外),使电极与皮肤保持一个极为狭窄的间隙,以便使电极与皮肤间产生火花。电极在病灶区缓慢移动。
2.固定法:电极固定不动,如耳部治疗或穴位治疗和体腔治疗等。玻璃真空电极在每次治疗后,应用蒸馏水和酒精消毒。
(二)剂量
由输出大小和火花强度确定。
弱剂量:电极与皮肤贴近,输出较小,火花细少或甚至不见火花,病人有极微麻感。
中剂量:电极稍离皮肤,输出增大,火花较多,病人有清晰的触、麻、和细微的弹击感。
强剂量:电极与皮肤有一定距离,输出大,火花多而强,病人有针刺样轻触痛感。
由于治疗时高频高压电流沿全身传播,故治疗中病人应避免与其他人和任何导体接触,否则可出现火花的飞跃和电压的冲击。
(三)治疗时间和疗程
按病情及作用面积大小而定。固定法一般3-10分钟;移动法视面积大小可达10-15分钟。每日一次,15-20次为一疗程。

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五、主要适应证和禁忌证

适应证
(一)血管痉挛性疾病:如雷诺氏症、早期闭塞性动脉内膜炎、皮肤静脉曲张、痔疮、心脏神经官能症、冻疮。
(二)头痛、神经痛、末梢神经炎、灼性神经痛、神经官能症、癔病性瘫痪、感觉过敏、功能性耳鸣。
(三)慢性表浅溃疡、营养不良性伤口及溃疡,粘膜溃疡、牙龈炎。
(四)某些皮肤病,如斑秃、搔痒症、神经性皮炎、湿疹。
(五)利用节段反射或穴位治疗:喉炎、咽炎(治疗C4-C6椎区),副鼻窦炎(上颌窦或额窦区),冠状动脉痉挛(心前区或穴位作用),夜尿症(作用膀胱区或相应穴位),偏头痛、血管性头痛(作用领区和头部)。
禁忌证
恶性肿瘤,出血倾向、血液病、化脓过程及性肺结核,以及局部放疗少于二周者。

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附:处方举例

1.共鸣火花电疗 中等剂量 移动法 心脏部位 每日1次 12-15分钟 12次
适应证:心脏神经官能症及功能性冠状动脉痉挛伴有心绞痛者。
2.共鸣火花电疗 中等剂量 移动法 肛门病灶区 每日1次 12-15分钟 12次
适应证:痔疮、肛门裂、肛门搔痒症。
3.共鸣火花电疗 中等剂量 移动法 两上颌窦区 每日1次 每次各4—5分钟4—6次。
适应证:急性上颌窦炎伴剧烈头痛者(在超短波电疗后治疗效果更显)
4.达松伐尔电疗 中等剂量 移动法 伤口及周围 每日1次 10分钟 6次
适应证:慢性溃疡

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第三节 短波疗法(Short Wave therapy)

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一、概述

应用波长为100-10米的高频交流电在机体内产生磁场或电场能量,并主要利用高频电磁场能量治疗疾病的方法,称为短波电疗法。由于它采用电缆线圈电极,治疗时,主要利用高频交变电磁场通过导体组织时感应产生涡流(图5.3.1)而引起组织产热,故又称为感应透热疗法。
liliaoxue077.jpg短波电缆作用园柱形导体时,其内产生的涡流
图5.3.1 短波电缆作用园柱形导体时,其内产生的涡流
短波疗法于1937年后广泛用于临床。1949年有人报告采用脉冲式短波电疗的动物实验和临床应用,并认为这种电疗对炎症,疼痛,伤口愈合等均有明显影响,但迄今尚未推广。
短波电疗除一般治疗外也可用作发热疗法,电切及电凝固法。短波电疗操作技术比较简便,一般可穿着衣服进行,不良反应少。其生理治疗作用和临床应用与中波电疗法基本相似,故目前国内多以此代替中波电疗。

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二、物理学特性

(一)波长(λ):100-10米
(二)频率(f )300-3000万赫
(三)输出电流:数安培
(四)电流曲线:有连续等幅振荡和脉冲振荡两种。
(五)近年来已发展有大功率的短波治疗机,输出功率达1000瓦以上;波长为22.124米,频率为13.560兆赫,适用于各种部位的肿瘤治疗,称此为射频疗法。

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三、生物物理学特征

(一)治疗时电极可以离开皮肤
由于短波电流频率上升10兆赫以上,皮肤电极间之电容容抗(XC=1/2πfc)下降到数百或数十欧姆,电流易通过,因此短波治疗时电极可以离开皮肤。这使它具有操作简便,可隔着衣服治疗,适用于治疗凹凸不平的部位,避免皮肤和皮下脂肪过热,产热较均匀,使治疗达到较大深度等优点。
(二)作用较均匀
如本章第一节所述,由于短波频率高,组织电容对这种电流的容抗明显减少,组织中之电容及电阻部分都易被通过,因此,电流在组织中的分布不仅比低、中频电时均匀,而且比中波时也均匀得多。
(三)深部产热作用及其特点
在高频交流电电缆极圈作用人体时,体内因高频磁场感应产生涡电流。涡电流基本上属于一种传导电流,主要沿电阻较小的通路(淋巴、血液丰富的组织)通过,其产热原理与通过导体时相似,单位时间内在单位体积组织中的产热取决公式
Q=kf2H2g=k2f2μ H2/r = kf2μ2 (NI)2/R。Q-产热量,g—导电率,H—磁场强度,f—频率,μ—导磁系数,R—电阻。
从式中可知,f越高,电缆周围形成的H越强,以及组织之R越小,产热就越大。由于肌肉之R比脂肪要小得多,因此肌肉等R小的组织产热将比脂肪的大。但实际中,由于肌层厚度比脂肪大,更主要的是肌肉富有血管和血循环,以致大部分热量被血流带走,故实际上肌肉的升温比脂肪大一倍或相近。完全可以避免皮下组织“脂肪过热”,而重点作用于肌肉或肝、肾等实质脏器或其他电阻小的组织,这是短波电缆场作用的重要优点之一。
又由于涡流主要在电阻小(血液淋巴丰富)的肌肉等组织中产生,电缆能量绝大部分消耗在这些组织中,因此深于肌层的组织获得能量较小,这是线圈场不如间隙大的电容作用深的缘故。短波电场法与超短波相似。
由上述内容可归纳与治疗有关系的几个要点:
1.短波治疗作用比中波更深(约6—8cm),而且均匀。在深部组织中用微热量时,可升温1—1.5℃,温热量升温2—3℃。
2.治疗皮、皮下脂肪等浅表组织,须用电容电场法,而且电极与皮肤的距离应近些。
3.治疗深部组织或空腔脏器官、骨等亦需用电容电场法,但电极与皮肤的距离应大些。否则因皮及皮下“脂肪过热”而妨碍了作用的深入。
4.线圈场法是绕过皮和皮下脂肪,重点作用于肌肉和电阻率小的组织的良好方法,但该法缺点是对深部组织脏器的作用仍较小,而且对骨等电阻率大的组织作用小。然而近年来有人用改进电极的操作方法来治疗深部脏器疾病的报导。

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四、生理作用和治疗作用

短波电疗法的作用机制,除深部产热作用外,还存在特殊的高频振荡效应,组织吸收的能量越大,热形成越多,热作用越大,振荡效应就越小。
短波有使深部组织充血,促进血液和淋巴循环,增强新陈代射过程,减低中枢和周围神经系统兴奋性,增强白细胞吞噬机能,激活酶的活性;作用肾上腺区时,有促进肾上腺皮质糖皮质激素分泌功能,提高儿茶酚胺类物质的分泌作用;作用植物神经时,有降低交感神经兴奋迷走神经作用,所以短波电疗有促进血液循环,解痉(胃肠平滑肌痉挛)止痛、消炎、促进病理产物吸收、增强组织脏器新陈代谢和营养等作用。
大功率短波(简称射频疗法)可用于肿瘤治疗(详细内容见后附),可使瘤内温度比健康组织温度高出5℃-10℃,从而达到癌细胞死亡而不损伤正常组织的目的。因此近十年来被用于研究治疗恶性肿瘤,特别当它与放射线、化疗、手术等合理综合应用时,能显著提高恶性肿瘤的治愈率。射频治疗还有许多问题待研究解决。
此外,短波还可与直流电药物离子导入法同时联合应用,能使导入药物比单纯直流电导入法更多更深。
短波与低频电同时应用能提高细胞膜渗透性,改善代谢,对植物神经、运动神经和肌肉的功能有良好影响。
短波电流还可用作电切和电凝固,其组织改变和用途与中波相似。

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五、设备与治疗方法

(一)治疗机 国产的短波治疗机。输出电压为90-120伏(小功率机)和300-400伏(大功率机),前者最大功率为70瓦,后者为250-300瓦。 短波治疗机的振荡电路,主要采用推挽式,用三级真空电子管等构成而产生高频连续等幅振荡交流电。 (二)治疗方法 短波治疗时影响治疗的因素较多,须根据病变性质,作用部位和范围来选择电极大小,放置方式、位置,空气间隙剂量大小等。 短波治疗方法一般有三种 1.线圈电极 (1)可变型(如电缆电极)和固定型(如圆盘电极与涡流电极)二种。 (2)脊柱、肢体又长又大的部位用电缆电极(图5.3.2,图5.3.3;图5.3.4),胸、腹、腰背等大面积区域用圆盘电极;五官、头面及病灶小的部位用涡流电极(图5.3.6)。
图5.3.2 上肢电缆法治疗图5.3.3 肝胆区电缆法治疗
图5.3.4 脊柱电疗法治疗图5.3.5 短波盘状
(3)电缆线圈形成电磁场的分布 当高频电流通过线圈导体时,就产生电磁场感应。有人研究,当短波电流通过电缆时所产生的磁场和电场不同,电场在电缆两端最强,而中间较弱;而磁场在两端较弱而中间最强,据此,拟治疗电阻率小的组织器官如肌肉等部位时,宜取电缆之中部。如拟治疗电阻率较大的组织,如关节的韧带可结缔组织时,则宜选用电缆两端,因电场易于通过电阻大的类似介质的组织。 (4)电缆圈数过多会影响高频电场输出,一般用1-4圈。电缆线圈间的距离不宜过近,据推算圈间距离应大于1cm。为了使磁力线作用于深部,故人体与电缆间应保持一定距离。一般为1-2.5cm左右(或1/2r,r为肢体半径)。 (5)电缆线圈的绕法 电缆为高压绝缘电线,电缆长度最长为波1/2,1/4或3/4。根据不同治疗部位,可将电缆绕成不同形状,在肢体部位治疗时须向同一方向旋转,切勿在电缆两端各向相反方向旋绕,以免方向不同的磁力线互相干扰而减弱。 (三)圆盘电极与涡流电极 这是将电缆盘绕在圆形胶木盒中的电极,分大小二种。 1.电盘电极 将电缆绕成钟表弹簧状,整个放入一个圆胶木盒中,再固定在活动支臂上,称盘状电极或电缆盘电极(图5.3.5)。 2.涡流电极 比较理想的涡流电极有大涡流电极(monode)及小涡流电极(minode)二种,大电极的直径为14cm,小电极为5.5cm,前者输出功率为200瓦,适用于较大部位治疗。后者为70瓦,适用于头、颈、腋下和小关节的治疗。涡流电极主要适用于27.12MHz频率的短波。这种电极是由3-4圈的金属导管圈,其两端连一电容器,导管呈螺旋形,不在一个平面上,圈间距离较大以减少圈间电容,电容减少,电场强度相应减少,而使磁场强度增强,在人体产生的涡流亦增加。导管两端连接电容器,形成振荡电路,以减少电场作用人体,使磁场发生作用。整个电极装于电木盒或塑料盒内(如图5.3.6A、B)可根据作用部位大小选择电极治疗。治疗时只有感应加热而无电容加热。这种电极以单极形式作用人体,其中的磁场使人体产生涡流,电极直径不大,作用于头、肢体等各处均较方便。作用深度最大可达8cm。(图5.3.6C) (四)电容电极 电容电极由薄金属片或金属网外包以橡皮、毡子制成,也有用玻璃外壳内装以金属板状电极,并可调节金属片的距离,以根据病变深浅调节皮肤电极间隙之距离。可根据病变情况采用并置法和对置法。这种方法主要其电场作用,可在脂肪中形成大量热能,并可达相当大的深度。 (五)剂量 一般根据患者治疗时的温热感觉确定。 1.无热量 患者无温热感,氖灯管刚启辉,光暗弱。 2.微热量 刚有温热感,氖灯管全亮,光暗淡。 3.温热量 舒适温热感,氖灯管明亮。 4.热量 明显强热感,但能耐受,氖灯管明亮。 同时参考机器仪表指针参数(mA)。因各机器标准不同,故可结合具体机器条件确定。短波治疗多用温热量和热量治疗,一般每日1次或隔日1次,每次15-20分钟,根据需要可至30分钟,12-18-24次为一疗程。
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六、主要适应证和禁忌证

适应证
(一)适用于肌肉、关节、骨骼、脊柱、周围神经和呼吸系统、消化系统、肾、盆腔脏器及耳鼻喉科等的亚急性和慢性炎症。
(二)某些功能性和器质性血循环障碍疾病,如血栓性深静脉炎恢复期。
(三)适当应用无热量和微热量,对一些急性炎症也有治疗效果。
(四)神经痛、神经炎、肌肉痛、肌肉痉挛、内脏平滑肌痉挛。
(五)外伤手术后血肿,关节积血、积液、脱臼复位后,骨折等。
禁忌证 活动性肺结核、低血压、慢性血循环代偿不全ⅡA级以上者,装起搏器及心瓣膜置换者,孕妇腹部等禁用。小功率对恶性肿瘤禁忌。

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附:处方举例

1.短波电缆 右股部,3-4圈,气距2cm,温热量(或热量),10'-15'-20' 每日1次12-20次。
适应证:右股深静脉炎(慢性期),风湿性肌炎。
2.短波(大功率机),大涡流电极,背部输尿管结石部位,气距1cm,温热量,每日1次,每次20-30分钟,共20次。
适应征:输尿管结石
3.短波电缆盘 肩胛间区,气距1-1.5cm,微热量或温热量,每日或隔日1次,20-30分钟 10-15次。
适应证:慢性或亚急性支气管炎,非特异性肺炎
4.短波电缆 肢体骨折平面,3圈(如有石膏固定,石膏外应包以干毛巾),微热量每日1次,每次15-30分钟,15-20次为1疗程。
适应证:上下肢骨折 股骨或胫骨慢性骨髓炎。

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第四节 超短波疗法(Ultrashort wave therapy)

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一、概述

应用波长为10-1米的超高频交流电作用人体,以达治疗目的方法,称为超短波疗法。由于治疗时采用电容式电极,而电容场中主要是超高频电场的作用,故又名超高频电场疗法。

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二、物理学特性

超短波波长为10-1米,频率为30-300兆赫。国产治疗机波长有6米、7.2米、7.34米、7.7米等几种,频率为50兆赫左右。
由于超短波波长短,频率高,超短波电流很容易通过电介质,故治疗时电极不直接接触皮肤。
超短波之电流曲线一般为连续式,电流振荡是连续的;另一种为脉冲式超短波电流,是在连续超短波电流基础上加以低频脉冲调制和放大,形成一种间断的一般为矩形的超短波电流(图5.4.1)。其脉冲频率通常为100-1000赫,持续时间为1-100微秒,间断时间为1-10秒,脉冲最大功率为1-20千瓦,即相当于普通连续式超短波电流的数十倍。连续式超短波所产生的热能要比脉冲式的大得多。许多学者认为脉冲式超短波对人体的作用主要基于脉冲群的振荡效应。治疗时一般无热感。
liliaoxue082.jpg超短波疗法 连续式
图5.4.1 连续式(a)和脉冲式(b)超短波
此外,近年来还有大功率(输出功率1000瓦以上)超短波治癌机出现,用以治疗恶性肿瘤。

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三、生物物理学特征

超短波作用人体产生各种生理反应的基本因素是热效应和非热效应。
(一)热效应 由于人体是一个具有导电体和电介质的复合组织,在超短波作用下,体内同时形成了传导电流和位移电流。由于其频率更高,电介质的阻力越来越小,就形成了超短波治疗时,位移电流成分占优势,以介质损耗产热为主。但当频率极高时,偶极子就来不及转动或转动幅度极小,使介质损耗下降以至产热减少。这就说明产热随频率增加而增加的正比关系,只适用于一定范围之内的振荡频率。这种位移电流为克服介质阻力而产热,而介质损耗的大小与组织的介电常数密切相关,由于人体内各种组织的介电常数差别较小,故在超短波作用下产生的热分布比较均匀。这种产热情况比较复杂,可按公式分析
liliaoxue083.jpg
q-单位体积组织中产热量
J-电流密度g-导电率,等于q/ρ
f-频率ε-介电常数
t-通电时间
但在超短波电容电场治疗中,由于脂肪层中血管少,热量不易为血流带走,因此,其温度比供血丰富的肌肉还要高,据测定,波长7.34米超短波作用时,脂肪升温与肌肉升温之比达8:1,仍存在脂肪过热的缺点,实际治疗时可利用调整皮肤与极板间距使深部组织温度升高,皮及皮下脂肪温度降低(如图5.4.2)。
liliaoxue084.jpg电容电场治疗时皮肤极板不同间隙时作用深浅及均匀程度
图5.4.2 电容电场治疗时皮肤极板不同间隙时作用深浅及均匀程度
A-电极近皮肤,B-电极远离皮肤,C-电极近凹凸面不均匀,
D-电极远凹凸面作用均匀
(二)非热效应 高频电作用机体时形成的非热效应机理和各种反应已于本章第一节中阐述,在超高频电容电场中之生物体,受电位差电压作用,超高频电振荡波引起细胞内物质共振,引起液体表面张力的改变,对一些物质的表面张力增高,对另一些物质的表面张力降低。高速交变的高频电磁波作用时,当电场强度最大瞬间,使细胞向电场方向伸展,而场强最小瞬间又恢复原状。适当频率的电场可使细胞充分伸缩,对细胞和组织产生特殊刺激,引起特殊生物学作用。
超短波特别在用低强度作用,且用目前一切方法均不能测出温度升高时,其生物学效应仍非常明显,而同样条件的外源热作用则无类似效应。如:当应用短时间无热量超短波作用人体时,对急性炎症的消退比长时间温热量作用时的效果更明显,此外还可以引起其他组织器官的反应,统称为非热效应。发现这种非热效应在低场强(40mw/cm2以下)作用时表现特别明显,高强度作用时这种特殊作用就被热效应所掩盖。

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四、生理作用和治疗作用

(一)对神经系统的作用 神经系统对超短波电场十分敏感,因为神经组织接近于电介质,尤其对大脑细胞,植物神经及内脏之末梢神经反应更敏感,中小剂量超短波作用头部时除有温热感外常出现嗜睡等中枢神经系统抑制现象。人体长期的大功率电场作用下,有嗜睡、困倦、易兴奋等现象,这些症状在停止接触或采取预防措施后迅速消失,在临床工作中因剂量小一般不出现不良反应。超短波作用延脑时,直肠和口腔温度升高。研究测定大脑组织和脊髓深部温度比表浅的高。小剂量超短波作用家兔头部后,E.E.G波幅度增高频率减低。使用强剂量(热量)作用时,有是时呼吸加快,唾液增多,E.E.G波幅减低,同时纺锤状波数目增多,这表明超短波能直接作用于脑组织。
有人研究证明用微热量超短波作用健康人植物神经无明显反应,但对伴有明显植物神经功能紊乱时,则对大多数患者有调整其功能趋于正常化的作用。一般常有抑制交感神经、兴奋迷走神经的作用,小剂量作用于高血压病人的交感神经节时,能使血压下降,心率减慢。临床研究用适当剂量超短波作用于腰骶神经节及病灶区以治疗下肢神经血管疾病,有降低交感神经紧张度,减轻血管痉挛,建立侧枝循环,改善组织营养和功能的作用。
超短波对感觉神经有抑制作用,故临床上有镇痛效果。小剂量能加速不全断离的神经纤维再生,大剂量则抑制之。
(二)对心血管系统的作用 超短波用治疗剂量作用于健康人心区、颈部或下肢远端未发现心脏功能有明显改变。但动物实验发现,过大剂量长时间作用后则使心律由减慢直至停止。动物实验证明超短波有兴奋迷走神经作用,对交感神经有抑制作用。有人用小剂量超短波作用对部分血循环代偿不全Ⅰ°级患者有改善心脏功能和症状作用。对代偿功能严重紊乱者无治疗作用。剂量过强时可出现不良反应,故胸部超短波治疗应注意心脏情况,一般尽量使电场不直接通过心脏,如治疗必须通过心脏时,宜用小剂量短时间,操作时须渐增渐减,并注意脉搏、心律和血压的变化,如遇不良反应及时停止。
超短波对血管的作用,除通过神经反射及体液作用影响心血管系统功能外,并对血管受纳器和血管平滑肌有直接作用。超短波作用于蛙的足蹼上,开始血管收缩,其后扩张,同时发现很多“储备”毛细血管及较大的动静脉均有轻度扩张,较大剂量时可保持2周之久。更强作用则引起毛细血管中的血流减慢而停止,这些血管比先前扩大3-10倍,此乃交感神经麻痹,副交感神经强烈兴奋所致,它比用同样温度的生理盐水加热时扩张更明显。人体用无热量和微热量超短波作用时,即可引起毛细血管扩张,在一定范围增加强度可使深部内脏血管扩张增强,并可保持数小时甚至数日之久,比其他疗法扩张血管作用更深更久。血管扩张,血流加速,组织器官血液循环改善,血管壁通透性增高,对一些血管病和炎症有好的疗效。超短波作用颈动脉窦或颈部交感神经节能使高血压病人的血压降低。作用头部或脊髓区能提高血脑屏障的通透性,增强某些药物的免疫物质进入脑和脊髓组织,可提高对脑炎和脊髓炎等的治疗效果。
(三)对血液和免疫系统的作用 动物实验:用Ⅰ-Ⅱ级剂量超短波作用于家兔后,使血细胞总数增加,Ⅲ级剂量作用后,红细胞数血红蛋白显著降低,这三种剂量都能使网红细胞数增加。中小剂量电场使骨髓充血,增强其造血机能,促使骨髓细胞及骨髓母细胞分裂,但大剂量长时间超短波全身照射使周围血细胞明显降低。最近国内动物实验报导:小剂量超短波15分钟作用有显著的抑制手术后静脉血栓形成的作用,可能对小血管手术有减少血管内血栓形成的作用。
对细菌、毒素及血清免疫成分的影响:实验证明,葡萄球菌及结核杆菌在超短波(4.8米)作用下,比在同样温度水浴中死得更快,电场的杀菌作用还与波长有关系。
家兔实验发现超短波作用后,血清总蛋白量稍高,白蛋白降低,α、β、γ球蛋白均增高,尤其γ-球蛋白增高明显。体内抗体和协同抗体杀灭病毒或溶解细菌的补体均增加,凝集素、调理素亦增加。
实验还证明:小剂量超短波作用后,巨噬细胞系统吞噬能力增加,48小时后更显著,把多形核白细胞放入生理盐水中用超短波作用后,其吞噬功能增加,放在超短波作用过的血清中,其吞噬功能也增加,但大剂量长时间全身作用下(45-60分钟以上),以上诸种免疫抗毒成分反而降低。
(四)对结缔组织的作用 临床与实验证明超短波作用下,能加速结缔组织再生,促进肉芽组织生长。但长期作用后可使上皮细胞增殖变厚,角质层增生,发生显著的脱屑,同时血管内皮细胞和结缔组织细胞分裂增殖加快,故超短波有加速伤口愈合和结痂作用,但如大剂量长时间作用则可使伤口及周围结缔组织过度脱水老化、坚硬影响伤口愈合。
(五)对炎症过程的影响 大量临床观察和实验研究证明超短波对炎症,特别是急性化脓性炎症有良好作用。在治疗急性炎症时,证明小剂量有明显的消炎作用,大剂量有时反可使病情恶化。超短波对浅层组织急性炎症的治疗以小剂量为宜,治疗深部内脏感染时则剂量要相应增大些,这是由于超短波透过人体的电场分布和耗损有关。其消炎机理:
1.首先对神经系统产生良好影响,改善神经营养和神经功能状态,使炎症组织的兴奋性降低,阻断或减低了病理性冲动的恶性循环。
2.使局部组织血管扩张,血液淋巴循环增强,血管壁通透性增高,局部组织的营养和代谢过程改善。
3.免疫系统功能增强,对炎症组织中的细菌有明显抑制作用。
4.促使炎症组织中的pH值向碱性方向逆转,从而消除了组织的酸中毒,有利于组织的抗炎作用。
5.炎症组织中钾离子减少,钙离子增加,加上血管扩张血循环加强,血管通透性增高,从而有利炎症消除,并促进渗出液和漏出液的吸收,即所谓脱水作用。
6.加速结缔组织和肉芽组织的再生和生长。
(六)对肾脏的影响 超短波电场作用肾脏后有扩张肾血管,解除肾脏血管痉挛和促进利尿的作用。有人采用超短波作用健康人的肾脏时,能增强利尿作用,不但增加排尿量,且尿的成分亦有改变。实验研究发现,弱剂量(微热量)作用肾区后,利尿作用增强,强剂量(显热量)作用时开始抑制,而后利尿作用增强,且比微热量作用时之排尿量更多,并证明电场直接作用肾实质时利尿最强。国内外临床实验发现:微热量超短波肾区作用,对急性肾炎有良好效果,发现有增强肾血循环,增强利尿,尿蛋白减少,血非蛋白氮含量降低,并有明显降压作用,有促进恢复,缩短痊愈日期和预防变成慢性肾炎等作用。
超短波肾区作用治疗少尿或无尿症有明显效果。我科总结32例因各种原因(磺胺、青、链霉素、汞剂等过敏或中毒、出血性休克、出血热、输血反应、妊娠中毒、败血症,严重烧伤、中毒性休克等)的急性肾功能衰竭患者,在综合治疗中,经采用超短波肾区疗法后痊愈27例。电疗平均2.3天后尿量增加,4.7天后尿量恢复正常,效果显著。另据我校二院理疗科报导,采用超短波肾区治疗出血热患者中发现有促进出血热病人免疫功能恢复的作用。国外有专家指出,认为超短波治疗无尿症比一般临床常用疗法如利尿剂,腹膜及肠道透析和肾包膜剥离术等效果显著。
(七)对内分泌腺的作用 1932年Schliephake氏首先以超短波照射免的头部发现血糖有改变。在照射人的垂体时亦可见血糖升高40%,1954年Van Went氏较全面地研究了超短波对脑下垂体的影响,他用超短波波长5.87米,电极直径8厘米,微热量,每次7分钟,一极置鼻根部,另一极置头后对置法,或两颞(垂体平面)对置法。作用后发现垂体前叶、后叶激素分泌均大为增加。对垂体激素系统功能起调整作用,促使肾上腺皮质激素增多,促进肾上腺分泌考地松类物质增加。若肾上腺皮质功能良好者,则可见血液中嗜酸细胞降低50%以上。临床上可用以治疗多种疾病。对健康人的血压影响不大,高血压患者血压可见上升,但治疗结束后即见下降。国内有人报导,家兔实验,超短波照射脑下垂体,并不引起肾上腺皮质功能变化,而直接作用肾上腺区时,有增强皮质功能的作用,在一定范围内超短波剂量增大可使皮质功能增强持续48小时以上。
超短波对性腺作用较敏感,小量有促进其功能作用,大量超抑制作用。动物实验发现大剂量时可引起退行性改变,有报告大剂量作用怀孕动物可引起流产。
Sadiman和Mayer用超短波作用胰腺后血糖明显下降。RaaB等指出用小剂量超短波多次治疗有再生能力的胰岛组织细胞时才可能出现血糖下降。保加利亚学者报导用的超短波治疗小儿糖尿病患者获得较好效果。
Dusset用超短波作用甲状腺治疗甲状腺功能低下患者取得良好效果,RaaB对甲状腺功能亢进患者治疗,对其中部分病人能改善其症状。
(八)对消化系统的影响 动物实验发现超短波电场有促进胃肠分泌和增强胃肠道吸收功能的作用,并可解除胃肠道痉挛。有人认为该作用是由于超短波作用交感及副交感神经,改善胃肠血液循环,刺激胃肠粘膜细胞功能所致。
超短波作用于肝脏时,除加强免疫功能外,血液中补体效价、纤维蛋白元含量、血小板数、组织胺含量、红细胞数、胆红素、氢离子浓度、全血和血浆粘性、血沉、残留氮等均升高。而血钾、血清粘性、血液的导电性都降低。以小剂量超短波作用于四氯化碳引起肝炎的狗的肝区10-15次后,肝功完全恢复正常而对照组则无变化。另有实验证明超短波有加强肝脏解毒功能的作用。实验研究超短波作用肝胆区能刺激胆汁排向十二指肠,并能增强胰腺的分泌。超短波作用1-1又1/2小时后胆汁排出增加,胆汁量增加,并可持续3-4天,比中波作用强,但大剂量时,胆汁分泌先增加而后抑制。有人报导超短波治疗急性传染性肝炎有良好作用。超短波作用脾脏后除巨噬细胞系统增强外,还发现血中胆固醇含量增加。

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五、设备与治疗方法

(一)治疗机 国产的超短波治疗机,按输出功率可分为两种规格:一种是立地式大功率(200-400瓦)治疗机,另一种是手提式小功率(25-80瓦)治疗机,输出电流为数安培。前者适用于大部位,深层组织和内脏疾病的治疗,后者适用于小部位,浅层组织,特别是五官科疾病的治疗。 (二)电极 超短波治疗电极以电容电极为主。这些电极由金属网或金属板构成,治疗时为避免金属直接接触造成烫伤,金属外面必须用绝缘物覆盖。因超短波波长短,频率高(30-300兆赫),超短波电流很容易通过电介质,故治疗时电极无需直接接触皮肤。电极和皮肤间隙以空气或用干毛巾棉垫隔开。电容电极按照其形状可分为: 1.板状电极 内部是金属网或金属片,外包橡胶、毛毡、绒布等物质,呈长方形,正方形长条形。一般分大、中、小三套。 2.圆形电极 内为金属板,外包橡胶、绒布。一般亦有大、中、小三种,其直径分别为12厘米,9或8厘米,以及5或4厘米。 此外,超短波治疗机还附有直肠和阴道等体腔治疗用的金属电极,这种体腔电极一般都有玻璃外罩。治疗时经消毒后可直接插入腔道中。 (三)治疗剂量 在实际工作中主要是根据病人的感觉,参考氖灯管亮度和仪表读数,而区分为如下的几种剂量 1级(无热量):患者无温热感,氖灯管刚启辉,光暗弱。 2级(微热量):仅稍有微温感,氖灯管全亮,光暗淡。 3级(温热量):有舒适温热感,氖灯管明亮。 4级(热量):有明显热感,但能耐受,氖灯管明亮。 临床上,一般急性炎症或急性病,用1级量(每次8-10分钟)或2级量(每次10-12分钟)。慢性炎症或慢性病用3级量或4级量(每次15-20分钟),4级量一般少用。 其次,对神经节段反射的治疗,一些敏感的器官如眼、脑、心脏、睾丸和卵巢等,以及全身情况衰弱,或有明显植物神经系统功能紊乱,或贫血的患者等均应采用小剂量治疗。儿童多用8-12分钟。 疗程应根据病情发展而定,如一般急性炎症6-8次即有明显好转或治愈。慢性炎症则需12-24次方可好转或减轻。 (四)操作方法要点 1.患者取舒适体位,治疗部位无需暴露,可将所着衣服的厚度计算在间隙内。 2.选用适当电极,对准治疗部位,并根据病变深浅和病情需要确定垫物(间隙)厚度。 3.超短波电场治疗主要应用电容电极法,其电场的分布与电极放置方法、极板和皮肤间距大小密切相关,常用有双极法和体腔法。 (1)双极法分为对置法与并置法,前者用于治疗深部或内脏病灶,后者用于表浅或病变广泛而较浅表的部位,以使电场的密集电力线通过靶物为原则(图5.4.3~5.4.6)。
图5.4.3 左侧乳腺炎治疗方法图5.4.4 背部痈的治疗方法
图5.4.5 阑尾炎的治疗方法图5.4.6 前列腺治疗方法之一
(2)体腔法 是双极法的一种特殊形式,特制的体腔电极(直肠、阴道等)置于相应的腔道内,另一板状或带状电极可置于腹部、腰骶、或围绕骨盆周围。 4.电极与皮肤距离(气距)因治疗部位以及所用机器的输出功率而有所不同。一般病变部位浅表,间隙宜小,病变深在,间隙宜大。应用大功率治疗机时,间隙应加大;应用小功率治疗机时,间隙应缩小,在具体应用时还需考虑病变的范围和所用电极的大小。一般小电极、小功率机治疗小部位时,间隙0.5-1厘米。大电极、大功率机治疗大部位,深部病变时,间隙3-4厘米。对表面高低不平的部位气距相对宜大,以免作用不均(图5.5.7)。 5.小儿头部慎用对置法,成人头部治疗时剂量不宜过大。用并置法时,两电极间距离不宜小于电极的直径,或至少不得小于电极的半径。
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六、主要适应证和禁忌证

适应证
(一)超短波广泛应用于一切炎症过程 如软组织、关节、骨骼、五官、胸腹腔脏器、神经系统、生殖器等的炎症,对急性亚急性炎症效果更好。特别对化脓性炎症疗效显着,早期应用可使炎症加速消退不致化脓,当已有组织坏死时应用则可使炎症局限化,加速脓肿成熟、破溃;在破溃或切开引流畅通情况下应用,可促使坏死组织脱落肉芽组织生长,加速伤口愈合。超短波对急性软组织感染治疗,不但可缩短疗程,提高治愈率,同时可减少手术的机会。如果用超短波结合抗菌素治疗急性化浓性炎症时,其疗效明显比单纯应用一种为高,有的报导二者合并治疗较单用抗菌素治疗,可将药量减半。
常用于疖、痈、脓肿、瘭痈、蜂窝组织炎、急性化脓性乳腺炎、淋巴腺炎、淋巴管炎、化脓性副鼻窦炎、中耳炎、扁桃腺炎、喉炎、急性肺炎、枝气管炎、胸膜炎、肺脓疡、骨髓炎、阑尾炎、阑尾脓肿、盆腔炎、附睾炎等,苏联学者提出头面部疖、痈,如不采用超短波治疗是治疗上的错误,由此可见超短波在治疗急性化脓性炎症中的重要地位。其次对小儿慢性肺炎,超短波也是综合疗法中重要措施之一,有良好的效果但疗程较长。我们发现对炎症引起的小儿肺不张,综合应用超短波能加速肺部炎症消退和肺不张消失。此外对一些非化脓性炎症超短波也有较好疗效,如脊髓灰白质炎和急性横贯性脊髓炎早期、间质性肺炎、卡他性中耳炎、视网膜脉络膜炎、流行性腮腺炎、传染性肝炎、滑囊炎、肌炎、神经炎、神经根炎、大脑炎等结合药物或一般疗法均能提高疗效。
(二)疼痛性疾病 如神经痛、灼性神经痛、肌痛、幻肢痛等。
(三)血管运动神经和一些植物神经功能紊乱的疾病 如症状性高血压(Ⅰ-Ⅱ期)、闭塞性脉管炎、雷诺氏病、枝气管哮喘、胃肠功能低下、痔疮、结肠、膀胱、直肠痉挛、胃贲门痉挛、食管痉挛大多有良好的疗效。此外对急性亚急性肾炎、急性肾功衰竭引起的少尿症或无尿症疗效显著。
(四)各期冻伤 超短波治疗冻伤有明显效果。Ⅰ、Ⅱ期冻伤,甚至Ⅲ期冻伤并伴有坏死者均适合用超短波治疗。但必须用弱剂量(微热量或无热量6-12分钟),可以加速消炎,消除水肿,并能预防坏疽的发生和发展,Янощевская及Дунаевский等在苏联卫国战争医疗经验中证明:综合应用超短波疗法是治疗冻伤的有效方法,发现在局部用超短波治疗2-3次后(无热量),即可使水肿减轻、疼痛消失、全身情况改善、再生过程加速,并能减少冻伤引起的感染坏死等的并发症。有人提出治疗冻伤的方案:
1.第Ⅰ度冻伤:采用局部超短波治疗(无热量或微热量)。
2.第Ⅱ度冻伤:超短波局部治疗加上相应脊髓节段(颈或腰)及交感神经节治疗。
3.第Ⅲ度冻伤:局部病灶部位超短波治疗。
(五)各种创伤伤口及溃疡 超短波能加速各种创伤反应的消退,如疼痛、肿胀、血肿、关节积血、积液以及骨折,脱臼复位后肿胀等。
超短波能加速伤口肉芽组织生长和炎症的消退、促使伤口愈合,特别对急性亚急性感染伤口以及有大量软组织缺损的伤口效果显著。但由于超短波多次作用后有脱水和促使肉芽组织及新生上皮组织老化坚硬的作用,所以连续应用超短波的次数不宜过多,一般以不超过15次为宜,而且对感染伤口的理疗亦根据对不同发病阶段不同病理变化,采用不同物理因子和不同剂量的治疗原则。
(六)其他
1.超短波脑下垂体法,可治疗枝气管哮喘,慢性溃疡性结肠炎、月经紊乱、痛经、阳萎、类风湿性关节炎和某些皮肤病等。
2.超短波作用颈交感神经节或颈胸腰交感神经节,可治疗局部或全身性神经性皮炎,圆形脱发及某些与神经因素有关的湿疹有较好效果。
3.超短波胰腺部位电疗(小剂量、多次治疗)可治疗糖尿病,特别对小儿糖尿病有较好的效果。
禁忌证 有出血倾向者、低血压、心力衰竭、活动性结核、恶性肿瘤(一般剂量为禁忌)、装起搏器及心瓣膜置换者。

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附:处方举例

(1)大超短波 中号极 温热量 气距3-4cm 两肾区与腹前对置,15-20分钟 每日1-2次 共12次。
适应证:急性肾炎、急性肾功衰竭
(2)大超短波 中号极 微热量 气距3-4cm右下胸前后对置 12-15分钟 每日1-2次 12次
适应证:急性肺炎(右下肺)、肺脓疡
(3)小超短波 中号极 微热量 气距1cm 右耳前后对置 10-12分钟每日1次 6次
适应证:急性外耳道炎(右)
(4)小超短波 中号极 微热量 气距1cm 两上颌窦并置 10-12分钟每日1次 6次
适应证:急性上颌窦炎(双)

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附:脉冲式超短波疗法

是采用脉冲式超短波或短波电流进行治疗,其通电的持续时间很短,而断电的时间很长。其目的是有足够的散热时间,从而排除治疗中的热作用而专门利用其非热效应。利用这种电流治疗疾病,即称为脉冲式超短波或脉冲式超短波疗法。这种疗法还在试验试用阶段。 一、脉冲式超短波与短波电流的物理学特性
 Ⅰ英美Ⅱ苏联
波长11.026M6M
频率27.12MHz50MHz
通电时间65μs10μs
断电时间1600μs1000μs
脉冲峰功率975W10,000W
二、脉冲式超短波与短波电流的资料报导 72年英国报道了采用脉冲式短波(11.026)治疗急性踝关节扭伤的效果,通过较严格的对照和双盲试验法,证明经过三天治疗后,接受脉冲式超短波治疗者的症状消失率达75%,而应用安慰治疗者的症状消失率只有36%,并又作了与一般短波电缆治疗的疗效比较,结果证明脉冲短波在治疗急性踝关节扭伤方面,效果比一般短波疗效好。 最近十余年的研究证明,脉冲超短波与连续超短波相比,其温热作用很小,脉冲超短波对人体的作用因素,主要为超高频电磁场的短促而强烈的电磁振荡,从而改变组织的离子、粒子理化和生物学状态,并对细胞酶系统有活化作用。脉冲超短波引起的机体反应首先取决于神经系统,它能调整其兴奋-抑制过程的平衡。有镇静、镇痛、降压、降温等抑制过程占优势的作用。连续超短波也影响高级神经功能,但它的作用是使兴奋过程占优势。 脉冲式超短波治疗高血压病人,作用于颈交感神经节区,能降低血压,改善睡眠,头痛及心前区痛减轻。对脉冲式超短波的生理和治疗作用,研究资料不多,主要作用因素是其振荡效应,有抑制神经系统兴奋性的作用。 目前脉冲式短波和脉冲式超短波常用于以下疾病:高血压,消化性溃疡,神经痛,神经炎,神经根炎,幻肢痛,变形性关节病,关节损伤,疗,淋巴腺炎,滑囊炎,慢性肝炎和胆道炎症,盆腔炎等,禁忌证同一般超短波电疗。
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第五节 微波疗法(Microwave therapy)

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一、概述

应用波长为1米~1毫米(300~30,000兆赫)的特高频电磁波作用于人体以治疗疾病的方法,称为微波疗法。
根据波长不同可将微波分为分米波(数10厘米~100厘米),厘米波(1~10厘米)以及毫米波(1~10毫米)三个波段。理疗中应用的微波一般指波长为10-30厘米的电磁波,目前治疗上最常用的微波其波长为12.5厘米,频率为2450兆赫(MHz)。除连续式微波外,新近又出现脉冲式微波治疗机,脉冲频率为1Hz。

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二、生物物理学特征

微波振荡频率极高,波长介于长波红外线与短波之间。但微波的产生、传输、测量等原理既不同于光波,又不同于超短波。微波的某些物理特性类似光波,如呈波束状传播,具有弥散性能,遇不同介质可引起反射、折射、绕射、散射、吸收以及利用反射器进行聚集的作用,其规律与相应的光学规律接近。微波作用时称辐射(或照射)。因微波的弥散性大,故用特制的传输系统,包括波导管(同轴电缆)和辐射器。微波由辐射器中的无线辐射至空间作用于人体(图5.5.1)。辐射器有半圆形(图5.5.2)、矩形(图5.5.3)、圆柱形(图5.5.4)、耳道辐射器(图5.5.5)和鞍形辐射器(图5.5.6)。
图5.5.1 微波作用人体的情形图5.5.2 半园形辐射器
C-同轴电缆;R-辐射器(天线+反射罩)
S-皮肤;F-脂肪;M-肌肉
图5.5.3 矩形辐射器图5.5.4 园柱形辐射器
图5.5.5 耳道辐射器(A)及其辐射场(B)图5.5.6 鞍形辐射器
当微波辐身到人体时,一部分能量被吸收,另一部分能量则为皮肤及各层组织所反射。厘米波辐射机体时的反射率为40~50%。富于水分的组织能较多地吸收微波能量,而脂肪、骨骼等则反射相当部分的微波。所以当微波作用到有多数界面的部位或器官(如眼、盆腔等)应注意由此引起的过热现象。 微波对人体组织的穿透能力与其振荡频率有关,振荡频率愈高,穿透能力愈弱。波长为12.5厘米的微波,穿透组织的深度一般可达3-5厘米。 微波治疗的主要作用因素也为热效应和非热效应。脉冲式微波治疗时,其所产生的热为脉冲间期时的血流所消散,故其热作用小,适合于对热禁忌的疾病,如急性病。且能作用于更深的组织。但由于其物理特性所致,微波的热效应和非热效应与超短波引起的也不一样。 (一)热效应 微波辐射人体后,电解质离子随微波频率迅速振动以及电介质的束缚电荷作相对移动,偶极子产生转动,为克服所在媒质的粘滞性而消耗能量并产热。实验证明使水分子转动180°所需的时间大体与微波之半周期相适应,水分子的固有振荡频率与波长3厘米之微波频率相近,可吸收微波能量的98%,10厘米微波可被水吸收50%,介电常数较大的组织吸收微波较多,水的介电常数大,故富于水分的组织(如血液、肝、肾、肌肉等)吸收微波能量最多而产生大量热能,引起组织温度升高,而脂肪和骨组织吸收能量最少(图5.5.7)。 微波对生物体加热的深度取决于波长、组织的导电率、反射能力、介电性、分层厚度、总的容积和几何形状等。厘米波最显著的能量吸收发生在表浅组织内,其穿透组织深度仅为数厘米,同时大部分能量在组织的交接面上被反射,在此处可能形成驻波而导致邻近组织的过热。微波透入机体组织的特点,使得在某一种动物身上所研究的结果很难或根本不可能应用到另一种动物身上,更不能照样地应用于人体。例如,用波长12.6厘米的微波同样作用于老鼠、兔和人,可刺激不同的器官引起反应。由于多种因素影响电磁能吸收的精确测定,故目前在临床治疗和实验研究中,微波对机体作用强度的最可靠的指标,仍然是测量受作用组织或器官的温度变化。 liliaoxue095.jpg在短波超短波电容电极(上图)和微波辐射器(下图)作用下,皮肤(S),皮下脂肪(F)和肌肉(M)中的温度升高比较 图5.5.7 在短波超短波电容电极(上图)和微波辐射器(下图)作用下,皮肤(S),皮下脂肪(F)和肌肉(M)中的温度升高比较 (二)非热效应 动物和临床实验证明,微波的热作用是明显的,但实验中,出现一些不能用热效应解释的生物学现象,例如鸽子在微波束(雷达)中出现慌乱而古怪的飞行。鸽子这种异常活动,不可能与热有关,因为根据辐射器的功率和辐射源与鸽子的距离分析,其能量密度绝不会引起热效应。又如以脉冲持续时间为1/10微秒的微波作用于兔眼时,20分钟后可出现严重损害,但测到的平均功率远不足以引起热效应;还有当以不会引起产热的剂量作用于机体时,发现可以血流加速,接受低场强微波照射后,在不引起温度升高的情况下,却能引起某些系统和器官的机能或形态学方面的变化,如嗜睡、心动过缓、血压下降等反应,苏联学派称此为热外作用。认为当接受作用的介质发生温度变化之前,已发生了非常复杂的物理-化学过程,有机物和无机物荷电颗粒随电磁场方向的变化而转移,膜上荷电粒子浓度和通透性改变,蛋白结构造形过程的变化,细胞上的胺基基团及细胞的结构等方面的变化,这与电磁场频率与受作用的动物种类,作用部位和机体原始状态有关。这种特殊作用在较低强度微波作用时受作用时(小于10mw/cm2)表现明显,高强度作用时引起的明显热效应掩盖了细胞和组织内的小能量作用下产生的物理化学变化反应,故非热效应就不易显示出来。因此,可以总结为:微波的非热效应在由于细胞内成分的布朗氏运动而产生热效应之前最为突出,尤其是当应用低强度微波时最为明显。在微波的作用机制中,当受作用的细胞内结构的固有频率与电磁场频率相一致或成倍数时所产生的效应最大。有人指出在微波作用上,细胞内水分发生构形过程,而这些水分的固有频率大约为500MHz,而蛋白质分子内的结合水本身又决定了分子形态的变化。因此整个机体系统对低强度微波振荡不仅具有特殊的极高的敏感性,而且接受其影响的能力也增强。有人提出微波的非热效应需从信息学说的观点来认识电磁场的生物学活性问题。在基本相同条件下的外源热作用不引起类似的非热效应。但国际上对此尚有争议,需待继续研究。我科与生物教研室等协作,进行低场强微波照射小白鼠实验,在1Mw/cm2组中,照射后,测动物皮温变化为-0.4℃(均值),肛温变化为-1.59℃(均值),但可见到心肌部分线粒体有溶合、变形、嵴数减少变短和部分空化,并偶见心肌肌丝轻微松散等改变,这就很难用热效应解释。1973年国际微波华沙会议曾建议1Mw/cm2以下为非热效应,1~10W/cm2为非热效应和热效应的复合作用,10mW/cm2以上为热效应作用,这与我科等所进行的实验中,各微波场强组小白鼠体温变化和心肌超微结构改变有相符之处。亦初步认为从微波卫生防护和微波临床应用出发,应考虑到微波的热作用和非热作用的生物效应因素。
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三、生理作用和治疗作用

(一)生理作用
1.对心脏血管系统的作用
(1)大多数实验研究证明治疗剂量的微波对心脏有拟迷走神经作用(心跳变慢、心电图R波T波幅度下降,P-R间期延长,房室传导延长和血压下降等)。小剂量能改善冠状动脉供血情况和改善心肌梗塞时的血循环。但过大剂量照射对心脏有损害作用。
(2)组织温度升高、增强血液循环,血流量可增加50%左右。用80mw/cm2的微波辐射兔耳时可见到迅速的充血现象;作用于人手指甲皱时,可见到微血管扩张和血运加速;辐射狗的后肢,肌肉内的静脉血增加104%。用微热热量微波10~15分钟作用领区,可使高血压患者血压下降,心肌供血改善。
2.对血液及免疫功能的影响
大剂量微波有抗凝作用,小剂量对血小板和凝血时间无明显变化。大剂量可使红细胞脆性增高,降低血中磷的含量,血中胆碱脂酶的活性下降。有人用3.5mw/cm2的波长10cm的脉冲微波长期辐射豚鼠和家兔,发现周围血液中白细胞总数和淋巴细胞增多,红细胞数无明显变化,骨髓内成红细胞有异常的染色质结构,核溶解和碎裂,有丝分裂异常。总之,由于实验方法和条件不同关于微波辐射对血液成分影响的报告颇不一致。微波辐射对机体免疫机能影响报导亦不相同。动物实验证明,低强度的微波辐射可使嗜中性白细胞的吞噬活力下降,抗体生成严重受抑制。但有些作者在用微波治疗肺炎患者过程中发现,血清中备解素,补体滴度升高,组织胺酶增加,提示微波可改善机体的非特异性免疫功能。我科与检验科协作应用频率为2450MHz微波,治疗剂量范围(21.7mw/cm2-73.2mmw/cm2),每日一次,每次照射15分钟,病区局部连续照射25~30次,根据治疗前后细胞免疫、体液免疫和总补体、白细胞数检测,无明显差异,而所治患者均获得良好疗效,并未出现不良反应。
3.对神经系统影响
短期中、小剂量加强大脑兴奋过程,长期大剂量增强抑制,均可引起脑电图和条件反射改变。直接照射动物头部,小剂量引起暂时充血和线粒体等细胞器变化,大剂量则有损害作用。长期辐射可使大脑皮质细胞活动能力减弱。用非致热功率的微波长时间辐射实验动物,可引起鞘磷脂和神经胶质代谢紊乱,在大脑白质和小脑中出现异染性球形小体,神经胶质细胞增生。长期接受超过允许剂量微波辐射的人员,可有中枢神经系统机能紊乱,表现为头痛、头晕、易疲劳、记忆力减退、工作能力减弱、睡眠障碍等。客观检查见腱反射减弱,手震颤,皮温不对称,以及心动徐缓,血压波动等。但一些美国学者曾对雷达工作人员进行调查,并未发现以上异常现象,认为微波辐射不引起神经系统障碍。对植物神经可引起拟迷走神经的作用,能降低周围神经兴奋性和减弱支配肌张力的γ纤维的兴奋和传导功能,有缓解肌肉痉挛和止痛作用。
4.对生殖系统影响
睾丸由于血液循环较差,对微波特别敏感,当微波辐射使睾丸温度高于35℃时精子的产生即受到抑制或停止,过量辐射可使曲细精管萎缩,局灶性坏死。故用微波辐射睾丸附近部位时应将睾丸屏蔽防护。据有人报导,睾丸组织允许功率密度5mw/cm2。此外,有报导,大剂量照射动物卵巢时也可受到损害,失去生育功能,照射妊娠动物可致动物早产或流产。现已有报道用微波照射睾丸进行男性避孕。
5.对眼的影响
由于眼球是富于水分和多层介面的组织,血循环差,容易积热,大剂量或长期辐射微波后玻璃体和晶体出现浑浊,有人认为,可能由于微波作用后眼球组织温度升高使眼部焦磷酸酶、三磷酸腺苷酶活性降低有关。用180mw/cm2的微波作用于动物的眼球时,可导致晶体的浑浊和白内障,同时发现眼睛的焦磷酸酶和三磷酸腺苷酶的活性下降;晶体内细胞的抗坏血酸、DNA的合成及细胞核的有丝分裂都发生改变;微波作用后,晶体中的电解质和水分增加,细胞膜的渗透性发生改变。一般认为形成晶体损害的临界微波功率密度为100mw/cm2;当晶体内温度达44℃时,便形成白内障。有人用兔子作实验证明,如果动物处于低温状态下,即使达到致白内障的强度和时间也不引起白内障。但小剂量照射未见到损害作用,国外报导利用小剂量治疗某些眼病有良好作用。应用微波治疗眼病时特别要注意用小剂量。
6.对呼吸系统影响
小剂量微波作用于肺部时发现呼吸变慢,肺轻度充血,肺泡间隙有少量白细胞浸润,微波对肺炎有治疗作用。据国外报导,中、小剂量微波对小儿急性肺炎、迁延性肺炎、哮喘性支气管炎有良好效果。
7.对消化系统的影响
在治疗剂量下,发现微波能够加强实验动物胃肠的吸收功能,对分泌和排空功能亦有调节作用,使胃蠕动减慢,胃的全酸和游离酸均见减少,当分泌和排空功能亢进时,微波的调节作用更为明显。但由于胃肠等空腔器官的调节机能较差,对热敏感,因此,不能用较大剂量微波治疗,否则可引起损伤。对肝脏作用,小剂量可引起充血反应,大剂量辐射亦有损害作用。
8.对内分泌系统影响
国外报导动物实验采用微波一次或多次短时间(30分钟)3mw/cm2照射动物能使动物甲状腺功能增高。有人用1~10mw/cm2微波长期照射动物,引起甲状腺和内分泌活动增高,甲状腺浓集放射性碘的能力明显增强。有人认为这可能是由于微波刺激了下丘脑垂体功能使垂体的促甲状激素增加之故。另有人研究报导,微波能够增强肾上腺皮质激素的合成。以治疗剂量的微波辐射关节病和皮肤病患者的肾上腺投影区,可使肾上腺皮质功能增强,血中抗炎激素增加,促炎激素减少,尿中儿茶酚胺排出减少,电解质代谢转为正常,提示交感-肾上腺系统的机能状态得到改善。
9.对细胞染色体和核有丝分裂的影响
用波长为10厘米,功率密度为3~7mw/cm2的微波,直接作用于人的淋巴细胞和猴的肾细胞培养物时,便可见到细胞染色体发生畸变和核有丝分裂的异常现象;如将波长为10厘米,功率密度为10mw/cm2的微波,作用于动物的眼球角膜时,便可发现角膜的上皮细胞发生有丝分裂的改变,这些现象对研究微波细胞学和遗传学将有密切关系。
10.对炎症过程的影响
微波对亚急性、慢性及急性炎症有抗炎作用,这是因为:
(1)微波降低与炎症过程的始动机制有关的致炎介质,如用微热量和温热量作用后炎症组织和血液中增高的组织胺、加压素、缓激素肽等含量降低。但高热量微波可增加体内致炎介质的含量并使炎症过程恶化。
(2)降低微循环、微血管增高的通透性。发炎反应与微血管通透性增高的微血管反应有关,微血管细胞损伤及其通透性增高是受致炎介质影响的结果。微波(分米波和厘米波)作用后,这些活性物质在组织和器官内的含量减少,导致增高的组织通透性降低,使炎症过程的发生逆转。
(3)使局部血管扩张,血流加速,使组织内吸收加快。
(4)微波在抗炎中除对异化过程的抑制性影响外,对同化过程有激活作用。有人发现,微波在不使细胞结构升温的剂量下,对细胞的氧化-还原过程有刺激和使之正常化的作用。
因此,有人认为对决定发炎程度的那些过程的抑制作用,对适应系统的激活和修复过程的刺激作用,是应用微热量微波抗炎作用的基础。
(二)治疗作用
1.微波辐射使组织温度升高,血管扩张,局部血流加速,血管壁渗透性增高,增强代谢,改善营养,促使组织再生和渗出液吸收等作用。
2.有镇痛、解痉、消炎作用,对肌肉、肌腱、韧带、关节等组织及周围神经和某些内脏器官炎症损伤和非化脓性炎症效果显著,并主治亚急性炎症,弱剂量对某些急性炎症(如浸润性乳腺炎等)亦有效。
3.眼睛及睾丸对微波特别敏感,治疗时应防护,对血循环差和富于水分的组织应避免过量引起病情恶化。
总之,微波有镇痛、抗炎、脱敏和改善组织代谢和营养等作用。

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四、设备与治疗方法

(一)治疗机
国产微波治疗机频率多为2450兆赫±30兆赫,波长约为12.5厘米,最大输出功率为200瓦。必须用特殊的多腔磁控管才能产生微波辐射,微波电磁能量,经同轴电缆传输辐射器的天线发射出来。
(二)辐射器种类
微波是通过辐射方式作用于人体的,一般将微波治疗用的电极称为辐射器,辐射器的各类、形状、常用的有四种:
1.半球形辐射器:直径17厘米,适用于一般部位的治疗(图5.5.2)。
2.圆柱形辐射器:圆形截面管状,有大小不同规格,常用的直径为8厘米,适于较小部位的治疗(图5.5.4)。
3.长形或矩形辐射器:虽外形稍有不同,但其开口处都呈长方形。这种辐射器适于脊柱、肢体部位的治疗(图5.5.3)。
此外,还有一种马鞍形辐射器(图5.5.6),适于治疗面积较大,凹凸不平部位,如胸、腰、腹、膝等。还有适用于小部位的聚集辐射器,以及外耳道(图5.5.5)和其他体腔治疗用的辐射器。
(三)各种辐射器的应用方法
1.有距离辐射:如采用圆形、圆柱形及长形辐射器,照射时辐射器与人体表面有一定距离,由于机器的设计装置,照射时若距离太近,将引起失谐,影响输出功率,因此,这些辐射器必需做有距离辐射,一般规定为7~10cm左右。马鞍形辐射器基本上亦属这种类型,但辐射器结构中已固定好与体表足够的距离,因此亦可直接与治疗部位接触。
2.接触辐射:由于特殊的设计,耳、聚集和体辐射器均可作接触辐射。用耳辐射器时,每次用前应套上橡皮套,扑以少许滑石粉,让病人自己持小电缆之插入外耳道,每次治毕后,取下橡皮套,用1/1000新洁尔灭浸泡30分钟消毒。
用聚焦辐射器时选取直径与病灶面积相近的辐射器,盖好盖罩,让病人持把柄将辐射器的辐射面紧贴在病区上,使用功率亦不能超过10瓦。
用体腔(直肠等)辐射时,应先将专用的外套套上,在外套上涂以润滑油(凡士林、液体石腊等)再缓缓放入体腔内。为了便于消毒,用时可将外套上再套一个乳胶橡皮套,套外涂润滑油,放入体腔内进行治疗,治毕后弃去橡皮套,以减少外套消毒手续。用体腔辐射器时,由于接触面积较少,反射消耗也少,使用功率也不宜超过10瓦。
3.隔沙辐射法:这是在用有距离辐射时,在辐射器与皮肤之间用沙子代替空隙的方法。由于介电常数的特征,微波经沙时,更易于集中成束,散射显著减少,因而到达人体的功率比不用沙子时大一倍,故治疗剂量比通常少一半。可采用冲洗干净和干燥后的河沙、海沙等,沙粒宜较细,大小应较均匀。
治疗手足等不平整部位时,可将手足包埋于沙中,沙层厚7~12cm,再将圆辐射器放于沙面上对着手或足辐射;治疗平整部位时,可用4~7cm的细沙袋放在辐射器与体表间接触照射。
4.微波体腔内辐射器加温疗法,采用单极同轴微波天线(辐射头),直径0.7cm左右,低位腰麻取膀胱截石位尿道扩张至F26,插入F22膀胱镜冲洗膀胱后经镜鞘入微波辐射极于精阜近端,按前列腺大小,输出功率50~100W,照射60-90秒,按后尿道长度照射1-3次,术后插留置导尿7-10天。亦可借内窥镜用直径1.5mm单极同轴微波天线,尖端连接一个5mm长的细针电极,插入体腔病变部或肿瘤内,以治疗疾病,适应证:①慢性前列腺增生(50-100W)。②子宫出血。③脑瘤(加温+切除)。④微波刀切除肝癌。⑤腔内及口腔血管瘤。⑥中心性肺癌。⑦食道静脉曲张。⑧食道肿瘤。⑨胃息肉。⑩直肠内肿瘤。(11)内痔。(12)鼻甲肥大,声带息肉等。
(四)治疗剂量、治疗时间及疗程
治疗剂量:根据病情确定治疗剂量的大大小小。一般规律是急性期剂量宜小,慢性期剂量可较大些,剂量的大小,需参考病人的主观感觉和机器输出功率而定。
1.与超短波相仿,根据病人主观感觉大小将剂量为为Ⅵ级:
Ⅰ级:无热量,恰在病人感觉阈以下,调节输出时调到病人恰有温感,然后回调至恰无温感为止。
Ⅱ级:微热量,恰有温感。
Ⅲ级:温热量,有舒适的温热感。
Ⅳ级:热量,有明显的热感,但尚可忍受。
Ⅰ、Ⅱ级属于小剂量,Ⅲ、Ⅵ级属于大剂量。
2.根据机器功率计上之读数划分:对于马鞍形、长形、直径17cm 的圆形辐射器,在距离10cm左右情况下:
小剂量 约在20~50瓦
中剂量 约在50~90瓦
大剂量 约在90~120瓦
在应用耳、聚集、体腔等小型辐射器不能采用上述剂量。采用耳、聚集、体腔辐射器时,最大功率不应超过10瓦。对于8cm直径的圆柱形辐射器,最大功率不应超过25瓦。
治疗时间和疗程:一般每次照射5~15分钟,每日或隔日一次,急性病3~6次为一疗程,慢性病10~20次为一疗程。
(五)注意事项
1.治疗区域及附近不应有金属物品。当体内有金属固定钉、片等存留又必须治疗时,需用很小剂量。
2.治疗时一般不需脱去内衣,但湿的衣服,不吸汗的衬衣、裤(尼龙或其它化纤制品)必须脱换,易燃的衣服(尼龙等)亦宜脱除,局部油膏药物或湿敷料亦应去除。
3.对温觉迟纯或丧失者,以及照射局部有严重血循环障碍者,治疗应审慎用小剂量。
4.眼、睾丸附近治疗时应用防护罩遮盖或戴防护眼镜。
5.老年和儿童均宜慎用,预防灼伤,对成长中的骨和骨骺、颅脑、心区前后禁用大剂量照射。
6.仪器启动前,电缆各接头必须紧密连接,否则没有输出、接头处发生高热、甚至损坏磁控管。

8-6-5

五、主要适应证和禁忌证

适应证
1.肌肉、关节和关节周围软组织炎症和损伤 如肌炎、腱鞘炎、肌腱炎、肌腱周围炎、滑囊炎、关节周围炎以及关节和肌肉损伤,脊住关节炎等,微波的效果特别明显。
2.一些慢性和亚急性炎症 鼻炎,付鼻窦炎,中耳炎,喉炎,神经炎,神经根炎,四肢血栓性脉管炎,胆囊炎,肝炎,膀胱炎,肾炎,肾盂炎,前列腺炎,附件炎。
3.一些急性软组织化脓性炎症 如疖、痈、乳腺炎,但疗效不如超短波优越。
4.内脏病 胸膜炎,肺炎,哮喘性支气管炎,支气管肺炎,心胶痛等,停经或月经不调,肾、十二指肠溃疡。
禁忌证 活动性肺结核(胸部治疗),出血及出血倾向,局部严重水肿,严重的心脏病(心区照射),恶性肿瘤(小功率治疗),孕妇子宫区禁止辐射,眼及睾丸附近照射时应将其屏蔽

8-6-6

附:处方举例

1.微波 大圆辐射 温热量 40~60瓦
距离 10cm 右肩前 10~15分钟 1/日 10次
适应症:肱二头肌腱鞘炎
2.微波 针状辐射器 温热量 8~10瓦
接触法 左右鼻腔对准下鼻甲 各3分钟 1~2次/周 3次
适应症:慢性肥大性鼻炎,单纯性鼻炎,变应性鼻炎。
3.微波 长形辐射器 温热量 70~100瓦
距离 10cm 两膝关节 15分钟 1/日 10次
适应证:两膝关节积液、积血,滑囊炎。

8-7

附:分米波疗法(Decimeter Wave therapy)

一、概述
利用波长为10-100cm的电磁波治疗疾病的方法,称分术波疗法。常见的有三种:
1.f为915MHz,λ为33cm
2.f为750MHz,λ为40cm
3.f为433.92MHz,λ为69cm
常用的为69cm(苏联为65cm)的电磁波,分米波疗法是最新的高频电疗技术之一。自1959年以来通过大量动物实验和临床观察证明这种疗法是有效的高频电疗方法之一,是高频电疗法的一大进展。
二、分米波和其他一些高频疗法比较
1.与电容电极法相比:电容电极引起的脂肪/肌产热比为8~10:1;而用分米波圆辐射器时为1:4;用凹槽形辐射器时,中心为1:1.1,边缘为1:2。可知电容电极有明显的脂肪过热的缺点,而分米波则能显著地减轻脂肪过热。
2.与电缆和涡流电极相比:电缆和涡流电极都有减轻脂肪产热的优点,但和分米波辐射器相比,电缆的产热量少,作用较浅;涡流电极虽较电缆进步,但脂肪产热比也只达到1:1左右,且作用深度亦较小,在肌肉中其半价层值2cm左右,而分米波圆辐射器半价层为2.5~3cm,凹槽形辐射器可达到5cm左右。
3.与微波相比:微波脂肪产热也只降到1.3:1,且其温度最高处仍出现在脂肪层上,而分米波圆形辐射器作用时,温度最高点在肌层中,其他湿度较高区亦多在肌层内,而脂层温度只相当于最高温度的20~40%,其脂肌产热比为1:4。在透入深度方面,在肌层中微波只有1~1.2cm,而分米波却为2.5~3cm,因此后者显然比前者大。微波透入深度3~5cm(4~6cm),分米波可达7~9cm。
几种高频电疗法产热的对比,分米波和其他方法相比有产热大和作用深的优点,主要由于分米波的波长比微波大5.5倍左右(69/12.54),因此从脂肌界面上反射回脂肪内的反射波很少与入射波形成驻波的缘故。
分米波的缺点,是由于波长较微波长,因而难以制成较小的体腔和聚集辐射器,故使用上受到一定限制。
三、主要生理作用和治疗作用
分米波疗法应用的时间不长,实验和临床资料尚不多。多数人认为其治疗作用与微波相仿,但在热分布上比微波优越。
1.温热效应:分米波有深部温热效应,故能增强深部组织和器官的血液循环。
2.分米波对机体的作用比微波等更柔和,有明显的脱敏作用和明显的免疫抑制效应。
四、设备与治疗方法
分米波由机器内的自激空腔谐振发生器发出后,经同轴电缆传输到不同的辐射器上,辐射器有三种:圆形、长形、凹槽形。圆形、长形与微波辐射器相仿,而凹槽形辐射器,则为分米波治疗机所特有,其结构属于一种波导,在其中传播的电磁波,磁场向量与波的传播方向相同而垂直地作用于人体表面,其中电场成分在设计时采取的多种措施而大为减弱,从而显著地减弱了脂肪过热现象。治疗时人体也处于近场之中,在磁场的作用下,在人体中激起环绕磁场的涡流,后者主要加热了肌肉等电阻小的组织。分米波的治疗方法与技术基本上与微波相同。(图5.5.8)
liliaoxue096.jpg分米波从辐射器天线所辐射出来的电磁能量
图5.5.8 分米波从辐射器天线所辐射出来的电磁能量
┄┄电力线 ——磁力线×为磁力线的切点近天线区为近场;
远天线区为远场
操作方法
(1)应用圆、长辐射器时,其距离一般为5~10cm;但用凹槽形辐射器时可直接接触,因辐射器内已有固定距离。
(2)剂量:分米波剂量根据机器输出功率、辐射器直径大小及患者温热感觉为标准。使用长圆形辐射器头直径160×350毫米,或圆柱形辐射器直径130毫米,微热量:30瓦以下,病人微温感觉或无感觉。温热量:30瓦至60瓦,舒适温热感。热量:60瓦以上,强热感,间或有痛感。采用直径40毫米辐射器时,微温量:6瓦,微温感;温热量:6-8瓦。而且直径100毫米圆柱辐射器或矩形辐射器,腔内辐射器时则为微热量。采用直径为40毫米的圆柱形辐射器时9-12瓦是热量,而对其他几种辐射器则为温热量。治疗时一般采用微热量和温热量,每次每个部位治疗时间4-5分钟至10-15分钟,每次总治疗时间不应超过30-35分钟,10-18次为一疗程,每日或隔日一次。用矩形辐射器时照距为3-4厘米,圆形辐射器可以直接接触法照。体腔辐照时辐射器用酒精消毒,外套须煮沸消毒30分钟再用。一般微热量时皮肤不应有变化,温热量时皮肤有轻度充血。当采用大剂量时,局部不应有疼痛、烧灼和剧烈胀感。如出现则须调至“0”位,待异常感消失后,减低剂量再进行治疗。如仍有不适应查明原因处理或停止治疗。
五、主要适应证和禁忌证
适应证
1.明显有过敏成分疾病 如:支气管哮喘,慢性肺炎,类风湿性关节炎。
2.各种部位的慢性炎症:肝炎,胆管炎,盆腔炎,附件炎,前列腺炎,肾炎。
3.周围神经系统疾病 神经炎,神经痛,神经损伤。
4.骨骼肌肉系统的损伤。
5.冠状动脉供血不足。
禁忌证与微波同。
[附]处方举例
1.分米波 长形辐射器(35×10cm) 微热量
肩胛间区 距离3~4cm 30~40瓦 10~15分钟 1/日 10-15次
适应证:急性支气管炎,急性肺炎(急性期剂量小,20~30瓦,转入恢复期时用中等量(70-1000瓦)。
2.分米波 长形辐射器(35×10cm)温热量
盆腔病变区 距离4~5cm 30~35瓦 10~12分钟 1/日 10~15次
适应证:慢性盆腔炎或附件炎。
3.分米波 凹槽形 温热量
腰骶部 接触法 70~100瓦 5~10分钟 1/日 12次
适应证:腰骶神经根炎,腰肌劳损。

8-8

附:现代高频电疗法的产热特征比较

现代高频电疗法包括短波、超短波、微波、分米波等各种疗法。按应用方法又可分为电容场、线圈场、辐射场,为了更好发挥治疗作用,现将各种方法的产热特点(图5.5.9)和作用深度(图5.5.10)加以比较。
图5.5.9 现代高频电疗法及超声治疗的产热特性比较 纵轴-相对产热,局部升温与最高温度之比值,横轴-深度(cm):左:CF-短波,超短波电容电场; M-短波涡流电极; MKW-微波圆辐射器;DMW-分米波圆辐射器;PYR-凹槽电极;US-超声波;下方:F-脂肪层; M-肌层;B-骨皮质;B‘-骨质
从图可看出 1.产热最大和作用深度达整个治疗部位的为分米波凹槽辐射器,次为超短波、短波电容电极,但后者产热不均匀,脂肪过热明显。 2.分米波凹槽形和圆形辐射器,微波圆形辐射器,短波涡流电极,超声波都有良好的避免脂肪过热的优点。但其中以分米波圆辐射器为最佳,分米波凹槽形辐射器次之,涡流电极和微波又次之。超声波由于在骨膜的界面或发生强烈反射,因此在骨肌交界处最热。 充分理解图5.5.9及图5.5.10对掌握各种高频治疗和超声治疗的特点有重要意义。 此外,在使用上分米波、微波比短波、超短波方便,剂量也较准确,微波由于有多种小型电极,故又比分米波方便,但超短波电容场却可通过电极间隙和位置而达到不同深度范围和剂量的效果,使用比较灵活。因此,我们应充分掌握其特点,在应用中才能更好地发挥各种疗法的长处。 表5.5.1 共鸣火花、中波、短波、分米波、微波六种疗法特点比较
名称共鸣火花中波短波超短波分米波微波
波长范围10-1公里1公里-100米100-10米10-1米1米-30公分<30公分
常用波长 和频率2000-300米 150-100千赫184米 1.625兆赫22.124米 11.062米 13.56兆赫 27兆赫7.3374米 40.68兆赫69公分 433.92兆赫12.5公分 2450兆赫
治疗方法玻璃电极铅板电极 (紧贴皮肤)电缆、电容电容电极 为主槽形电器 辐射器辐射器
电流作用 方法火花放电传导电流磁场感应涡流,位移电流位移电流 为主定向辐射定向辐射
作用深度浅 表浅表,主要在皮肤下,不均匀较深可达肌肉、骨较深可达肌肉、骨脂肪层发热少,达深层肌肉、骨作用深度3~5cm,厘米波可达浅层肌肉
产热情况微 热热不均匀,主要在皮肤下及电阻小部位脂肪层产热多于肌肉脂肪层产热多于肌肉槽形产热均匀脂肪层产热与肌肉相似
热外作用不 显不明显较明显明显明显明显
主要 适应证知觉异常慢性疾病为主慢性、亚急性疾病为主急性、亚急性疾病为主慢性疾病为主、急性病可用亚急性,慢性病及某些急性病
表5.5.2 低频电、中频电、高频电比较
名称低频中频高频
1.作用特点每个脉冲均可引起神经肌肉一次兴奋综合多个脉冲才能引起神经肌肉一次兴奋温热作用及热外作用
2.主要应用离子导入,止痛,改善循环,肌肉锻炼镇痛,软化疤痕,改善循环,肌肉锻炼消炎,解痉,改善循环
3.作用深度较 浅浅部或深部浅部或深部
4.热效应(一)(一)明显
5.人体电阻
6.电解作用明 显(一)(一)
7.电极离开皮肤不 能不能能(中波例外)
8-9

附:射频疗法

一、概述
应用无线电波作用于人体产生高温以治疗疾病的方法称为射频疗法。高频、超高频及特高频(微波)电磁波都属于射频范围,但目前国内外多应用短波与微波段,主要利用产生的高温以治疗癌瘤。由于射频机器输出功率大大超过普通理疗机器,故射频疗法实为一种大功率的短波与微波治疗癌瘤的方法。
二、治癌机理
由于癌瘤组织在体内生长过程的特点,其中血管生长畸形,血液供应比正常组织明显减少。癌瘤内的血液,根据同位素稀释测定仅为其周围正常组织血流量的2-15%,用肝腐蚀标本法亦证明人体转移性肝癌血液供应减少,这种血循环的差别就是射频治癌的理论基础,当射频电能为组织吸收转变为热能而使组织温度升高时,正常组织可通过有效的血循环散热,而癌瘤组织因血循环差,不能及时将热带走,故癌瘤内的温度升高,可比正常组织温度高5-10.4℃,且维持较长时间。故可利用适量射频电能作用癌瘤局部,使瘤周围健康组织达到42-43.5℃(正常组织热损伤阈为45℃)时,可使瘤组织温度升至47-55℃,从而达到杀灭癌细胞目的,而周围正常组织不致受到损伤。
近年来,关于高温对癌瘤杀灭作用的机理研究较多,兹归纳如下:
应用光镜、电镜和组织化学的观察表明:高温处理Ehrilch实体癌的病理形态有一定规律性,可分实质和间质两方面改变:
(1)癌细胞的变化:早期主要是细胞膜和细胞器的变化,微绒毛缩短或消失,髓鞘样结构增多;溶酶体增多、活化,ALP(硷性磷酸酶)及ACP(酸性磷酸酶)反应增强;线粒体肿胀,嵴紊乱,消失和空泡化;聚核糖体解聚成单核糖体,粗面内质网脱粒,RNA反应减弱;出现微丝和微管。此期核的变化较轻微,仅有核膜孔增大,核膜间隙不规则扩张和核染色质边集,DNA反应减弱等。晚期细胞器减少,失去正常排列,自噬体和残体增多,核固缩,同质化,核染色质变性,逸出细胞核膜外,形成DNA团块;固缩之癌细胞,因核蛋白分解,游离核酸增强,DNA反应增强。进一步发现核碎,核溶,胞浆凝固,癌细胞死亡,此时,DNA和RNA消失,而ALP和ACP逸出到坏死的细胞之间,逐渐消失。
(2)间质的变化:早期血管淤血扩张,内皮细胞肿胀,血流淤滞。随着癌细胞的变性坏坏死,肿瘤的血管和纤维也发生坏死。晚期肿瘤的边缘结缔组织增生,形成包膜,期间常为大量淋巴细胞,浆细胞和组织细胞浸润。
上述形态学的变化,表明高温处理后癌细胞的变化是一种凝固性坏死,最先的变化发生在细胞膜和细胞器;继之发生核的变化,核的严重变化导致癌细胞朝不可逆方向发生。一般认为早期的变化是可逆的,一旦核发生严重的损害,如核碎、核缩及DNA变性,均能导致癌细胞的死亡。间质早期的变化,血管扩张淤血、缺氧,影响癌细胞的呼吸和代谢。晚期肿癌为纤维组织包围,其中有大量淋巴细胞和浆细胞反应,显示免疫细胞增强,起到限制癌细胞扩散的作用。
高温灭癌的机理:
1.淤血、缺氧,癌细胞微绒毛消失,癌细胞内髓鞘样结构增多。Cavalier作了生化研究,在42℃时Novikoff肝癌和Ehrilch氏腹水癌的氧摄取量较38℃时少,而正常细胞加温后无显著变化,实验发现癌组织血管紊乱,加温后血管扩张淤血,不但影响散热,同时也造成供氧不足;加之癌细胞微绒毛消失,细胞表面积减少,通过细胞膜扩散的氧相对减少。线粒体为细胞内呼吸的主要场所,线粒体膜的髓鞘样变性和线粒体的空泡化,均导致癌细胞内呼吸的抑制,影响电子链传递及氧化磷酸化过程,造成癌细胞供能不足,影响细胞内代谢进行。
2.pH降低,酸性增多,溶酶体增多,溶酶体酶活化。
超微结构显示加温后癌细胞内溶酶体增多,次级溶酶体及残余小体很多见。溶酶体增多是因加温后肿瘤内无氧糖酵解亢进,乳酸大量堆积,pH降低,酸度增加,溶酶体在酸性环境中稳定性破坏,溶酶体酶活性增强,促进瘤细胞自我消化。
3.DNA、RNA及蛋白合成受到抑制
粗面内质网和聚核糖体与蛋白质的合成有关。加温后发现瘤细胞内的粗面内质网脱粒和聚核糖体解聚,变性瘤细胞内RNA和DNA反应减弱,说明高温抑制RNA、DNA和蛋白质的合成、影响瘤细胞的生长与繁殖。
4.免疫反应增强:实验发现在变性坏死的瘤细胞之间出现巨噬细胞和多核巨噬细胞现象。肿瘤组织有纤维包膜形成和大量的淋巴细胞和浆细胞反应,限制癌细胞向四周围扩散。有人用图解表示如下:
liliaoxue098.jpg免疫反应增强
*不可逆的:选择性地作用于癌细胞控制活体内实体瘤的静止期和增殖细胞
**可逆的:非选择性地作用于癌细胞,控制离体的在正常情况下的增殖细胞
附图一 高温破坏活体肿瘤细胞假说的原理
综上所述,如上图所示,由于射频选择性地加温,使瘤细胞更加缺血、缺氧、过酸、溶酶体增多;溶酶体酶活性增高,从而加强对瘤细胞的破坏作用。同时,高温抑制瘤细胞的呼吸,增强乏氧糖酵解,促使乳酸进一步增多,pH降低,DNA、RNA合成抑制,DNA变质,使溶酶体活性增加,从而使瘤细胞破坏。
liliaoxue099.jpg细胞增殖周期
附图二 细胞增殖周期
S-DNA合成期;G2-细胞分裂准备期;M-丝状分裂期;
G1-DNA合成准备期;CD-细胞分化
高温处理后,癌细胞破坏,分解产物刺激免疫系统,增强了免疫反应,也增强抑制癌细胞的作用。但这是局部的短暂的反应。
重要的是射频电能使癌周围的正常组织的血循环和供氧量增加,有利改善化疗药物的输送,高温能使一些抗癌的化学药物作用增强。同时,抗拒放射线的S期细胞(DNA合成期细胞)(附图二)对高温最敏感,易被杀灭,还能增强乏氧期细胞对放射线的敏感性。因此,射频高温法与放疗、化疗并用能显著提高灭癌效果,同时还可减少放射线和化疗药物用量,减轻副作用,是当前引起国内外学者瞩目的一种治癌手段。
但必须指出,高温治癌时,如加温不足或不均匀时,可能引起不良后果。如癌瘤组织只升温37-41℃之间的某一温度时,癌瘤非但不受到抑制,反而有促进其生长或转移的可能,但据近几年来临床实践发现,因射频加热治癌后引起癌瘤的转移率比理论推测的要少得多。
三、设备与治疗方法
1.仪器:目前常用的射频治疗机有下列几种:
大功率短波治癌机,频率13.56兆赫,波长22.1米,输出功率1000瓦以上。治疗时将两个耐高热的电容电极放置癌瘤局部,可治疗深部或浅部癌瘤。
微波治癌机 频率2450兆赫,波长12.25厘米,如无专门微波治瘤机,一般理疗用的微波治疗机可代用,唯治癌时输出功率较一般理疗者大得多,但穿透组织较浅,只能治疗表浅部位的癌瘤。
分米波治癌机 近年来提倡应用915兆赫(32.78厘米)的分米波,穿透组织的深度可达8厘米,对皮下脂肪的热损伤较2450兆赫的微波少,而加热效果则优于前者。
以上三种治癌机国内已批量生产。
1.操作方法要点与有关事项
(1)确诊癌瘤的性质和部位、大小、并全身情况许可者。
(2)除去患者身上的金属等导体,说明治疗时应有感觉和注意事项,消除患者顾虑,取得密切合作。
(3)患者取舒适体位,暴露并划定受治部位。
(4)选用合适的射频疗法,一般癌瘤较深者,适用短波射频,癌瘤较表浅者,适用微波或短波射频。根据癌瘤大小选用合适的电极或辐射器。
(5)按高频电疗操作常规放置电极或辐射器,调好空气间隙距离。
(6)连接好功率调节计,遥控台仪器,皮冷装置,及测温器具,开机治疗。
(7)治疗剂量与时间:理论上一般可根据癌瘤大小决定所用剂量大小。剂量大小与升高温度的度数和作用时间成正比。如癌瘤体积小于1立方厘米时,杀灭癌瘤的剂量为42℃、一小时;癌瘤大于3立方厘米时,则需43℃、一小时。但治疗的时间与升高的温度成反比,即温度高,治疗时间可缩短。例如对某癌瘤加热44℃需120分钟,加热48℃,仅需20分钟即可达到杀癌效果,有人证明,加热达49℃,作用一分钟即可收到加热42℃、二小时的同样效果。实验证明45℃,一小时则将损伤正常组织。因此,公认45℃为安全阈。实际治疗时,在采用各种冷却皮表正常组织温度的情况下,使用最大安全阈下量,以确保灭癌效果。对大多数患者可耐受,能避免烧伤和损害正常组织的剂量是1-4瓦/平方厘米,30分钟,疗程次数及治疗间隔时间根据具体情况而定。局部热疗要求局部温度在15-20分钟内升到41℃,越短效果越好。
(8)实验及临床研究已证明,射频治疗与放疗、化疗并用比单独应用任何一种疗法效果好。
(9)射频治疗与放疗并用时的先后顺序与间隔时间,对癌瘤治疗的效果有很大关系,多数报导趋向先放疗后热疗效果更好,两者并用时间隔不宜过长,间隔短者比间隔长者效果好。
(10)关于癌瘤本身的供血情况对射频治疗成败的关系,目前意见还不一致。有人提出高频加热疗法只适用于血循环差的癌瘤,而不适用于血循环较好的如成骨肉瘤一类的肿瘤,但亦有持异议者,目前尚难确定射频对哪一种癌瘤是适应证或哪一种是禁忌证的问题。
四、尚待研究解决的问题
1.射频治癌的最佳适应证。
2.射频治疗时深部癌瘤组织其附近正常组织的准确测温问题。
3.对深部癌瘤更准确有效地加热,仪器设计方法和制作(新近报导有内插电极和螺旋管加热等的研制应用)。
4.加温的适宜温度和温度的正确控制,每次治疗的适宜时间,频度次数,分次治疗时二者最大杀灭瘤细胞的间隔时间,高温与放疗合用时二者之前后次序,间隔时间等问题。
5.射频与放疗、化疗、手术、免疫等疗法配合综合治癌疗法等的研究。

8-10

附:微波武器

微波武器是以辐射频率1~300千兆赫的电磁波能量对目标进行杀伤和破坏的定向能武器,或称“射频武器”。大型天线把超高功率微波发射机输出的能量汇聚于窄波束内,使微波能量高度集中,以极高的强度照射目标,杀伤人员和破坏武器系统。近年来,俄国使用一种可装入武器内的小型爆炸发生器,可将爆炸能转变为强烈电脉冲,一次释放能量100兆焦耳。英国有一种由飞机和导弹发射的微波炸弹,它爆炸时能烧毁某一区域内的电脑电路和电话线,而爆炸时释放出的大规模无线电脉冲能干扰人的大脑神经系统,使人暂失去知觉。美海军在海湾战争中试用了以普通炸药为能试验型高功率微波弹头,破坏伊军防空系统的指挥控制中心,据称收到很好效果。战术性微波武器可能在90年代末装备部队。

8-11

附:空气离子疗法(Aero-ionotherapy)

一、概述
应用自然的或人工产生的空气离子治疗和预防疾病的方法,称为空气离子疗法。亦称为离子化空气疗法。人们很早就知道空气中的氧和二氧化碳是人体气体长谢所必须的成分。近几十年研究发现,空气中所带的电荷对生物界也有十分重要意义。空气离子对人体正常生理活动是必不可少的外界物理因素。大气中的各种气体成分不完全是以分子方式存在,其中一部分是以离子状态存在。由于空气中天然存在的离子数量易受地理和气象等因素的影响,而无法广泛加以利用,所以研究出多种人工的空气电离方法,并制成各种类型的空气离子发生器,广泛用以治疗和预防疾病。
二、空气离子的产生及其物理性质
在自然界中,由于宇宙射线、阳光紫外线、土壤中的铀和钍等放射性元素放出的射线,以及雷雨闪电等的作用,不断地使空气分子电离而放出电子。释放出的电子迅速与空气中的中性原子结合而形成负离子,而失去电子的原子则形成正离子。此外,由于Lenard效应,即在空气中的水滴分裂时,水滴带正电荷,周围空气中的分子带正电荷。空气中异名电荷的离子由于静电吸引中和,又可逆变成中性气体分子。
空气离子按体积大小可分为轻、中、重离子三种。一部分正、负空气离子将周围10~15个中性气体分子吸附在一起形成轻空气离子。轻离子的直径为10-7cm,在电场中运动较快,其运动度为1~2cm·S-1/V·cm-1。中、重离子多是灰尘、烟雾和小水滴等微粒失去或获得电子所产生,或是一部分轻空气离子与空气中的灰尘、烟雾等结合而形成的。重离子的直径约为10-5cm,在电场中运动较慢,仅为0.0005cm·S-1/V·cm-1。中离子的大小及活动性介于轻、重离子之间,通常用“N+”和“N-”分别表示正、负重离子,以“n+”和“n-”分别表示正、负轻离子。空气离子的带电量为4.8×10-10静电单位。
空气离子的含量通常以1毫升空气中离子的个数来标定。由于空气离子荷电的极性不同,对人体的生理影响也不同,所以在实际应用上还必须分别测定正、负离子的浓度。以下式表示正、负离子之比:
N+/N-或n+/n-=q(单极系数)
通常在大气低层(接近地面)每毫升空气中含有离子500~3000个,其中,正离子多于负离子,轻离子单极系数(n+/n-)平均为1.2,重离子(N+/N-)平均为1.1。空气中离子的数量和单极系数可因各种条件而发生变化。例如,Deleanu测定室外较清洁空气中正、负轻离子浓度,n+=651±187,n-=566±139,q=1.15。在关闭的室内,即使每人75~100m3时,轻离子浓度仍显著下降,而且单极系数升高,n+=91±36,n-=70±25,q=1.30。在瀑布、喷泉、激流和海滨等地区,空气离子浓度较高,而且单极系数较小;而在影剧院等人多且通风不良的公共场所,空气离子浓度显著降低,而且单极系数升高。
三、生理作用和治疗作用
1.对神经系统的作用
空气负离子能改善大脑皮层的功能,振奋精神,消除疲劳,提高工作效率,改善睡眠,增加食欲,并有兴奋副交感神经系统等作用,而正离子的作用与此相反。所以长时间逗留在烟尘弥漫、通风不良的地方,常感困乏,头昏,头痛、甚至恶心等,而在海滨,瀑布和喷泉附近,使人觉得头脑清醒,心情爽快舒畅。在空气离子作用下,脑电图有改变,适当剂量的负离子可使脑电波频率加快,振幅加大,而正离子之使之减慢。负离子可使感觉和运动时值缩短,而正离子则使之延长。
2.对心血管系统的作用
空气负离子有降低血压的治疗作用,而正离子作用相反,可使血压升高。吸入负离子后,可使周围毛细血管扩张并因而使皮肤温度上升。通过心电图X线记波摄影等研究证明,负离子可改善心功能和心肌营养不良状况。
3.对血液的作用
空气负离子可使血沉减慢,正离子则使其加快,主是由于血液中胶体质点本身荷负电,负离子加强了这一趋势,使血浆蛋白的胶体稳定性增加。同样,由于血纤维蛋白原和血浆蛋白的带电状况的改变,可使凝血时间缩短,血液粘稠度增大,负离子有一定刺激造血功能的作用,有人在动物实验中观察到,贫血动物在吸入负离子后,周围血液中的幼稚型红细胞,白细胞数均增加。国内有人用空气负离子治疗单纯性周围性白细胞减少症和放射治疗所致的白细胞减少,取得一定的疗效。
4.对呼吸系统的作用
空气离子主要通过呼吸道吸入而产生作用,而且对呼吸系统生理功能有明显影响。在电离空气过程中,氧原子容易得到电子而产生大量的氧负离子。负离子能改善肺的通气功能和换气功能,呼吸系数增加(吸收O2增加20%,排CO2增加14.5%)。负离子可使气管粘膜上皮纤毛运动加强,腺体分泌增加,负离子还能促进鼻粘膜上皮细胞的再生,恢复粘膜的分泌功能。
5.对物质代谢和组织呼吸的作用
空气离子对机体的碳水化合物、蛋白质、脂肪代谢及水、电解质代谢都有一定的影响,如吸入负离子可降低血糖及胆固醇、血钾等含量,增加尿量及尿中氮、肌酐等的排出量。空气负离子能影响酶系统,激活体内多种酶,从而促进机体新陈代谢。负离子可使脑、肝、肾等组织氧化过程增强。吸入空气负离子,可加速基础代谢,对机体的成长发育起促进作用。
空气离子主要通过呼吸道作用于人体。经测定,能吸入肺部的气溶胶颗粒的最大允许半径为2.5×10-4cm,而空气离子是非常小的质点,不论轻离子或重离子都易于随呼吸抵达肺的深部。呼吸道粘膜广泛分布着许多神经末梢,空气离子进入呼吸道后,通过机械或电荷的刺激,使这些神经兴奋,通过一系列神经反射而产生生理效应。呼吸道及肺内有大量的迷走神经纤维分布,受刺激后,兴奋冲动可传到延脑迷走神经核和呼吸中枢,兴奋进一扩散,还可影响延脑血管运动等重要生命中枢,引起相应的各种生理反应。鼻粘膜、咽部分布着大量的三叉神经及舌咽神经的感受器,这些感受器有刺激,也将反射性地引起各系统器官的相应生理反应。
空气离子可以透过肺泡上皮层进入血液,以其本身电荷对血液中的胶体和各种细胞的电代谢加影响。胶体质点的吸附层和扩散层之间存在电位差,这种电位一般在几十毫伏左右。当吸入空气负离子时,肺泡内空气平衡状态下的血液电荷仍是敏感的,血液中带是粒子的组成和分布可受到它的直接影响。在肺泡内的空气离子,通过静电感应的作用,可隔着肺泡上皮细胞影响肺毛细血管内血液的电荷,从而影响血液的电代谢活动。
空气负离子治疗,通过上述复杂的神经-体液机制,引起机体各系统的生理反应而达到预防治疗疾病的作用。
四、设备与治疗方法
1.设备
有许多人工方法使空气电离,例如高压静电场、高频电场、紫外线、放射线和水的撞击等,并据此制成各种类型的空气离子发生器。其中最常用的是由直流高压(约20,000~50,000V)通过针形电极放电,激发气体分子电离的原理制成的负离子发生器。这类发生器一般都用220V,50Hz的市电,采用全波或桥式整流滤波电路,经振荡(升频)通过高压变压器升压,高压整流后产生直流高压,经发射天线,使空气产生高电位尖端放电,从而使邻近的空气发生电离。因天线拉负极,它将正离子吸回,此时留在空气中的就是丰富的负离子。发生器工作时,在隔离发生器50cm处,负离子不小于30万个/cm3。另一种常用的空气离子发生器是水动力型空气离子治疗机。此型机器利用气电效应(Lenar效应)原理制成。所谓气电效应是指液体在气体中喷成雾状时本身变为带电的小滴的一种现象。水流人机器的喷咀高速喷出后,与附近的档板猛烈碰撞而被粉碎为极细的微粒。据研究,水滴是一个带电系统,在暴力的作用下,水滴的表层(带负电)和内层(带正电)分裂开来,带负电的表层和空气中的原子或分子结合即形成离子,较重的水滴内层则下沉,因而在空气中可获得大量的负离子。
空气负离子发生器借助小电风扇,将负离子向前吹送。
2.治疗操作方法
治疗时,病人舒适地坐于发生器前,头部距机器40~50cm,操作人员检查极性开关是否准确,接通电源开关,经30秒至1分钟接通风扇开关,再将离子浓度调节至可需用量(有的发生器为空气负离子发生器,没有极性开关和离子浓度调节器,所以开启电源开关,机器和小电风扇都开始工作),有的机器装有空气和加热装置,如需加热,可将加热开关打开,此时,空气加温后被吹出。治疗时,病人不可与接地金属物品接触,亦不可直接机器针状输出端,每次治疗15~30分钟。治疗结束时,关闭电源开关,让病人离开,如针状输出端露在机器外面,要用有绝缘把手的接触地放电棒接触针状输出端,将所余电荷放出。
治疗每日一次,一般15次为1疗程。
治疗室应通风良好,空气清新,室温不低于15℃,室内不得吸烟、燃点煤炉和蒸煮物品,以免污染空气。
五、主要适应证和禁忌证
1.适应证
(1)神经精神疾病 神经衰竭、失眠、偏头痛、脑震荡后遗症、胃肠功能紊乱及植物神经功能紊乱。
(2)呼吸道疾病 支气管炎、支气管哮喘、过敏性萎缩性鼻炎、咽喉炎等。
(3)心血管疾病 Ⅰ、Ⅱ期高血压、低血压(空气正离子)、心绞痛、早期动脉硬化。
(4)消化道疾病 胃及十二指肠溃疡、慢性胃炎、阿夫他口腔炎、痉挛性便秘。
(5)代谢及内分泌疾病 糖尿病,甲状腺机能亢进症(空气正离子),更年期综合征,月经失调,痛经等。
(6)皮肤疾病 荨麻疹,各型搔痒症,神经性皮炎,慢性湿疹等。
(7)其他 烧伤,经久不愈的伤面或慢性溃疡,贫血,白细胞减少症等。
根据国内外近期的实验表明,空气负离子对移植性肿瘤的生长有抑制作用。
2.禁忌证
活动性肺结核,严重的心血管功能不全等。
六、空气离子在卫生学方面的应用
1.医疗预防
空气离子可和空气中的尘埃、细菌、病毒等结合,使之下沉,故有净化空气的作用。厂矿,医院,学校和公共场所可用以改善环境卫生,预防疾病,特别是减少呼吸系统疾病及传染病的发病率,粉尘多的厂矿可用之预防矽肺。
2.卫生保健
近几年来,空气离子发生器不仅日益广泛用以治疗和预防疾病,而且逐渐应用于卫生保健,其主要应用如下:
(1)在超净化室,空调室或空气不流通的工作环境中,能消除或减轻人体的不良感觉,使人感觉舒适,不易疲劳,从而提高工作效率。
(2)脑力劳动工作者和易出差错的工作人员,如打字员,话务员,财务员等,使用空气负离子发生器,能使人头脑清醒,提高工作效率,减少差错。
(3)劳动强度高和体力消耗大的工作,如矿井作业和运动员,吸入大量空气负离子,可以迅速恢复疲劳,提高运动员运动成绩。
(4)经常吸入适当的轻负离子,可促进儿童的生长发育。
在国外,还制成家庭用的小型空气离子发生器,用家庭卫生保健。