高频电疗法.

高频电的生物物理效应
• 高频电作用于人体可引起多种生物学效应，但基本上可分 为热效应与非热效应，这两种基本效应引发一系列的生理 治疗作用。
• 热效应
– 任何形式的电能都可以转变为热能。由电能转变为热能，这种热 称内源热，它有别于外源热，它不是由外界直接辐射或传导，而 是通过电能作用被组织吸收后产生的。
– 当正弦交流电的频率高于100kHz时，每个脉冲周期的时间就 <0.01ms，只占一个脉冲周期的1/4，即0.0025ms，因此高频电流 作用不能引起神经、肌肉的兴奋。
• 电极(辐射器) 治疗时可以不接触皮肤
– 在低、中频电疗时，治疗电极必须紧贴皮肤，否则不能导电，因 为当电极不紧贴皮肤时，电极与皮肤之间形成空气间隙，皮肤、 空气间隙、电极就构成一个电容，皮肤相当于电容的一极，治疗 电极相当于电容的另一极，空气间隙相当于介质。
• 人体的许多组织成分具有电介质的性质，例如干 燥的皮肤、肌腱、韧带、脂肪、骨膜、骨质等。 电介质对直流电和低、中频电流而言是绝缘体， 不导电。
• 电介质没有自由电子，也不是离子，而是带有正 负电荷数量相等的分子，电介质中的正负电荷是 重合的，对周围不显电性，故又称无极分子。
• 无极分子在电场的作用下，分子中带负电荷的电 子向电场正电荷的一侧偏移；分子中带正电荷的 质子向电场负电荷一侧偏移。这时电介质分子的 正负电荷各偏一侧，这种现象称电介质的极化， 使无极分子变成有极分子(又称偶极子)。
• 随着高频电疗频率的升高，其热外效应更突出， 也产生了各自的作用特点。
• 高频电疗法对急性、亚急性和慢性炎症等疾患有 良好的治疗作用，对软组织损伤、退行性骨关节 病、支气管肺部炎症等也有良好的疗效。
• 但高频电疗法目前尚无客观、准确的治疗剂量指 标。
高频电的物理学基础
• 高频电磁场的产生
– 任何电场的变化都会在它周围的空间产生磁场；而任何磁场的变 化都会在它周围的空间产生电场。
– 在电容量相同的条件下，频率越高则容抗越小，电流容易通过。 – 低中频电疗机输出电压一般都在50V以下(负载电压)，电流很难通
过几十万至几千万欧姆的电阻；高频电疗机输出电压一般都在 150v以上，电流很容易通过几十欧姆的电阻，因此高频电疗时电 极可以不接触皮肤(中波电疗法由于频率较低，治疗时电极须紧贴 皮肤)。 – 另外，高频电疗还有以电磁感应方式和电磁波辐射的方式作用于 人体，其电极(辐射器)也可以不接触皮肤进行治疗。
– 在低、中频电疗时，也存在电能转变为热能的问题，由于通过组 织的电压不高、电流强度不大，因而产生的热量很低，不足以引 起机体明显的生理变化，故对低、中频电疗不提它的热效应。
电磁波特性
– 电磁波具有波速和能量，波速近似光速，为 300×106m/s。
– 频率愈高，波长愈短，能量愈大。 – 高频电磁波波长的单位为米 (m)、厘米(cm)、毫米
(mm)、微米 (um)、纳米(nm)。 – 频率单位为吉赫(千兆赫，GHz)、兆赫(MHz)、千赫
(kHz)、赫(Hz)。
• 高频震荡电流的类型
• 在高频电的作用下，离子沿电力线方向移动，由于高频电 流的频率很高，极性变换很快，离子一瞬间被吸引，下一 瞬间被排斥，使离子在电极之间产生一种沿电子线方向急 剧的来回移动或振动，这种沿高频电场电力线方向来回移 动的离子产生的电流属传导电流。
• 在同一组织中可以同时存在电阻成分和电容成分。
– 例如，在肌肉组织，肌细胞间隙组织和细胞外液含有 水和电解质，能导电属电阻成分，直流电、低频电、 中频电、高频电皆容易通过。
在高频电流作用下人体组织的电磁学性质
• 人体各种组织对高频电流的作用可以表现为导体、绝缘体 (电介质)、导磁体、电容、线圈等，但人体组织的结构成 分是多种多样和错综复杂的，同组织往往兼有多种电磁学 性能，因此在高频电作用下表现较复杂。
组织呈现导体或电容特性
• 人体组织中的血液、淋巴液和其他各种体液含有大量水分 子、电解质离子(K＋、Na ＋ 、Ca 2＋ 、Mg 2＋ 、Cl ＋ 、 HCO-等)以及带电荷的蛋白质分子等，这些离子在溶液中 可以导电，称第二导体。
– 高频电磁场由高频振荡电路产生，后者由感应线圈和电 容器组成，给电容器充电，就会在电路中产生高频振荡 电流，其振荡的形式有四种
• 等幅振荡电流即振幅不变的振荡电流，如：短波、超短波、微 波。
• 减幅振荡电流即振幅逐渐变小致消失振荡的电流，现已不被采 用。
• 脉冲等幅振荡电流即有规律性间断时间的等幅振荡电流。其间 歇时间长于脉冲时间，峰值功率大干连续振荡。如：脉冲短波、 脉冲超短波、脉冲微波等。
• 脉冲减幅振荡电流：即有规律性间歇时间的城幅振荡电流，其 间歇时间长于脉冲时间。如：共鸣火花。
高频电的生物物理学特征
• 无电解作用
– 高频电流属正弦交流电，用于治疗时不论是连续波、 脉冲波、还是等幅震荡波、减幅震荡波，它们的基本 波形都是正弦波，正弦交流电无电解作用。
– 它不会像中频电疗那样可以用全波也可以用半波(经半 波整流)进行治疗，因此可以肯定高频电疗没有电解作 用。
高频电疗法
• 应用频率高于100kHz的高频电流作用于人 体以治疗疾病的方法称高频电疗法。
• 目前用于临床治疗的高频电疗有：达松伐 尔疗法、中波电疗法、短波电疗法、超短 波电疗法、分米波电疗法、厘米波电疗法、 毫米波电疗法。
• 除达松伐尔疗法外，这些疗法都有共同的生物物 理作用：热效应和热外效应。
• 在高频电场作用下，不论硬性偶极子还是在高频 电场作用下形成的弹性偶极子，都随着高频电场
极性的交替变化，偶极子的极性也随之发生交替 性变化，电场极性每变换1次，偶极子也随之取向 1次。
• 偶极子在高频电场作用下发生取向，实质上是偶极 子内束缚电荷在高频电场作用下产生相对位置的移 动。根据电流的概念(电荷的定向移动)，偶极子内 的束缚电荷在高频电场作用下产生的定向移动就形 成电流，这种电流是在偶极子内的电荷位置相对移 动产生的，故称位移电流。
– 但肌细胞膜的电阻很高，属电介质很难导电，直流电、 低频电、中频电流不能通过。肌细胞膜内外是电阻成 分(导体)，这样肌细胞膜着频率的升高而降低，所以高频电流可以通过细 胞膜，其电力线分布比低、中频电流作用均匀得 多。
组织呈现电介质或导磁体特性
– 只要每次产生的电场或磁场是变化的，那么电场和磁场就共同存 在，交替地互相变化，因此变化的电场和磁场是永远不可分割的 整体，称为电磁场。
– 电场(磁场)的变化越快，它所产生的磁场(电场)越强，所具有的能 量也越大，随着电场(磁场)变化速度加快(频率升高)，它向空间传 播的能力增强。
– 频率超过100kHz的交变电磁场向空间传播的性能比较好，由于电 磁场的传播具有波的特性，因此高频电磁场又称高频电磁波，无 线电广播电台、电视台发射的电波属高频电磁波。
• 对神经、肌肉无兴奋作用
– 当高频电流作用于人体神经、肌肉时，不能引起神经、肌肉的兴 奋。
– 电生理学研究表明，用脉冲方波作用于正常神经肌肉运动点，脉 冲持续时间>0.01ms，才能引起神经、肌肉兴奋，电刺激脉冲持 续时间<0.01ms，无论多大的刺激强度也不能引起神经、肌肉兴 奋，因为它达不到引起膜电位下降足以激活钠载体的时间。
• 位移电流在通过介质过程中所耗损的电能，称介质 耗损。
• 人体内某些组织成分具有磁性。
– 例如N、CO2、Fe等是顺磁性物质，在磁场中被磁化后， 其磁感应强度比在真空中的磁感应强度大，但人体也 有逆磁性物质，两者错综复杂地混杂存在，人体的导 磁系数接近1。
– 人的肢体可以被看作是套叠起来的导线环组成的，也 可以把肢体视为特殊结构的线圈，在高频电磁场的作 用下，由于电磁感应在肢体中产生感生电流，这种电 流的流动呈旋涡状，故称涡流。
• 无极分子在高频电场作用下变成有极分子是短暂 的，当电场作用消失后，它们又变成无极分子， 故这种偶极子又称弹性偶极子。
• 人体的某些组织成分：水、氨基酸，其分子的电 性结构就是偶极子，但它们之间的排列是无规则 的，对周围不显电性。这种有极分子本身的极性 不受电场的影响，故称硬性偶极子。
• 在高频电场的作用下，使原先排列不规则的硬性 偶极子沿电场电荷方向有规则的排列起来，这种 现象称偶极子的取向作用。