超聲波損傷
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人耳能聽到的聲音,每秒鐘振動的次數(頻率)是20—20,000赫茲的聲波。頻率低於20赫茲又不能引起聽覺的聲波,叫次聲波;凡是頻率高於20,000赫茲的聲波,叫做超聲波。由於超聲波作用人體形成的損傷,稱為超聲波損傷。
超聲波技術在本世紀上半葉得到了迅速發展,並廣泛地應用於工業、農業、醫學、地質和海洋研究領域中。但若使用不當,保管不妥或聲強超過人體的耐受限度時,便可引起機體損傷,甚至死亡。
早在第一次世界大戰末,著名的法國物理學家朗芝萬在研究超聲水下探測時,就發現強超聲可使魚等水生小動物致死。接著,哈維等人又發現超聲輻照可使動物體內溫度升高以致細胞結構破壞、死亡。
超聲波對生物機體的損傷作用,一般認為,低聲強,長時間輻照引起的損傷,以熱效應為主,即聲能被機體吸收後變成熱能,其損傷程度與溫度升高的程度有關,而在聲強高,輻照時間短的情況下,引起損傷的機理是以瞬態超聲空化效應為主;當聲強在700一1500W/cm2的中間範圍時,損傷則主要產生於其他物理機制。
用1.9MHz、強度60w/cm2的超聲在大白鼠腹部表面定位照射其肝臟時,可使其有絲分裂細胞的出現率顯著下降;用0.5-6MHz、峰值強度為56w/cm2的超聲脈衝輻照5分鐘暴露的肝臟,可使其中心血管附近遭到嚴重破壞,出血次數增多;用1MHz,強度為25W/cm2的超聲輻照小白鼠的睾丸,輻照時間為30秒,然後在10天內的不同時間裡對其組織學檢驗,發現同樣輻射條件下,不同種類小鼠的輸精管表現不同程度的損傷,對精母細胞的損傷早於精原細胞;用2.7MHz,強度為1700W/cm2的超聲輻照有髓鞘神經0.25秒,可引起神經纖維微小損傷;若作用時間延長,則將發生橫截面比聲束大3-5倍的神經病變,等等。
當懷疑超聲波使人體致傷時,需要法醫學鑒定者,應同專業工作者一道進行,查明有無接觸超聲波史,檢查損傷的情況,如果排除其他暴力傷或雷射或微波的損傷後,才能確定超聲波的損傷。
次聲波的特點是頻率低,在傳播過程消耗能量少,衰減較小,即穿透力很強。次聲波在科學上用於探礦、探測地震中心或預測風暴等。
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