经颅超声疗法.docx
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经颅超声疗法
经颅超声疗法
一、经颅超声疗法的提出:
经颅超声疗法就是使用具有治疗作用的超声波,经头颅骨,直接作用于脑病变部位,通过改善脑血循环和提高脑细胞代谢水平,治疗脑部疾病的方法。
又简称“脑超声”。
脑血管病是引起人类死亡的三大疾病之一。
其发病率国内目前仍是上升趋势。
对脑血管病的防治是我国医疗科研攻关的重点项目。
回顾当前对脑血管病的治疗现状,基本上是以药物治疗为主。
但由于许多药物不能通过“血脑屏障”（药物从血液到达脑细胞之间的一种保护屏障）因而治疗效果受到了影响。
我们设想,能否使用一种物理因子可以通过头颅骨直接作用于脑病变部位,通过物理因子的作用,改善脑血循环,治疗脑梗塞等脑部疾病。
根据我们的设想,开始查找有关资料。
发现超声波可以穿透头颅骨而且其具有一定的能量可以起到治疗作用。
在我们查到的国内外资料中（物理治疗学的权威著作“实用理疗学”上海出版社出版）超声波都被禁用于中枢神经系统（包括脑和脊髓）。
主要理由是超声可引起中枢神经细胞损伤和死亡。
我们分析认为,超声引起脑细胞损伤的关键是超声功率过大造成。
是否存在着较小的剂量而又有治疗作用的超声呢?
由于我们的设想无资料可查,只有通过动物实验来探索。
于是我们自1972年开始了使用家兔、狗和猴的动物实验。
二、动物实验:
（一）急性实验组:
1、不同声强的超声照射家兔、狗和猴的头颅部位,对脑细胞的形态学影响观察。
（1）取家兔25只,分为5组,每组5只,剪去头部毛发,涂抹液体石蜡,将超声治疗机的声头放在家兔头部,打开超声治疗机,并将超声声强调到一定的部位,用计时仪计时。
超声的频率为800千赫,超声照射时间为20分钟,超声辐射方式均为脉冲超声,脉冲通断比为1:
2,超声的声强每组不同,五组分别为0..25W/cm2、0.5W/cm2、0.75W/cm2、1W/cm2、1.25W/cm2
超声照射20分钟后,将家兔急性处死,取超声照射部位的头皮、颅骨及脑组织作组织切片检查。
（2）取健康狗一只,体重20公斤,实验方法与步骤同家兔组,但超声强度为1.25W/cm2。
（3）取健康猴一只,体重11公斤,实验方法与步骤同家兔组,超声强度为1.25W/cm2。
实验结果:
a、五组家兔的头皮、颅骨及脑组织未见细胞变性坏死现象。
b、狗的头皮、颅骨及脑组织未见细胞变性坏死现象。
c、猴的头皮、颅骨及脑组织未见细胞变性坏死现象。
2、观查1W/cm2脉冲超声照射家兔颅脑对呼吸、血压及心电图的影响。
（1）实验方法:
取家兔5只,用乌拉坦麻醉（每公斤体重1克）,背部固定在解剖台上,超声照射前用计纹鼓记录家兔的呼吸和血压,并记录家兔的心电图,作为超声前的对照,然后剪去家兔头部毛发,涂抹液体石蜡,采用频率800千赫,声强1.25W/cm2的脉冲超声,照射家兔头部。
照射方式采用移动法,在超声照射的过中记录家兔的呼吸和血压,照射20分
钟后,停止照射,再记录呼吸、血压和心电图,然后进行比较分析。
（2）实验结果:
在照射前、照射过程中及停止照射后,家兔的呼吸频率和深度无明显变化,血压稳定,无明显的升高及降低。
超声照射前后,心电图中P波、R波和T波、P-R间期和Q-T期间无明显改变。
（二）慢性实验组:
1、取健康家兔8只,头部毛发剪掉,局部涂抹液体石蜡,采用频率800千赫、超声强度1.25W/cm2的脉冲超声照射家兔头部。
每次20分钟,每天一次,连续照射10天,然后于1天、2天、7天和10天各处死家兔2只,取照射部位的头皮、颅骨及脑组织作组织切片检查。
实验结果:
超声照射1次、2次、7次和10次的四组家兔的头皮、颅骨及脑组织均未见细胞变性坏死现象。
2、取健康家兔20只,分为4组（将头部毛发剪掉,局部涂液体石蜡）,分别采用声强为0.75W/cm2、1W/cm2、1.25W/cm2、1.5W/cm2照射家兔头部,每天1次,连续照射7天停止3天,如此共照射35次,然后处死家兔,取照射部位的头皮、颅骨及脑组织作组织切片检查。
在超声照射过程中,每天观查家兔的跑跳吃食等活动情况,作好记录。
实验结果:
超声强度在0.75W/cm2和1.0W/cm2的两组家兔,经过35次照射后,其活动情况无异常发现,组织切片未见头皮、颅骨及脑组织的变性、坏死改变。
在声强为1.25W/cm2的5只家兔中,超声照射15次之后,有2只家兔活动减少、食量减少;超声35次后,明显消廋,活动减少,其中一只家兔生产小兔2只,均健康存活,另外3只未见生活习性的改变。
此组家兔作急性处死后,取超声照射部位的头皮、颅骨及脑组织作组织切片检查,结果未见细胞变性坏死现象。
在声强为1.5W/cm2的照射组中,其中4只经过7次照射后,头皮局部红肿继之变黑坏死,
经过28次照射后,不能进食、消廋、无力而死亡。
另一只家兔未发现生活习性的改变。
在经过7次超声照射后,头皮出现坏死的4只家兔,当发现死亡时,及时取头皮、颅骨及脑组织作组织切片检查,均发现脑细胞有变性坏死现象,另两只无病理改变。
三、动物实验结果及科研人员的自身脑超声实验:
通过动物实验,我们得出的结论是超声功率在1.00W/cm2以下,脉冲超声波每天照射头部20分钟连续35天不引起动物脑细胞损伤。
因为经颅超声疗法在国际上未见报导。
这种治疗是我们在国际上首先提出的。
虽然已经过大量的动物实验,但从未在人体上进行实践。
为了确保病人的安全,我们的科研人员主动承担了这个在国际上从未使用过超声照射头部的实验。
这是个具有一定风险的自身实验。
在严密仪器的监护下,我们进行了经颅超声照射的自身实验。
实验的超声剂量是动物实验的最大量。
结果自身实验获得了成功。
这是国际上首例在人头部进行超声照射的实验。
在动物实验和自身实验的基础上,1974年开始了临床治疗工作。
通过临床实践我们总结出了经颅超声治疗的安全剂量。
这个“脑超声”安全剂量在国际上是我们最早提出的（1977年在中华内科杂志上发表）。
我们在国际上最早报告的经颅超声治疗的安全剂量为经颅超声疗法的开展奠定了基础。
四、超声治疗的机理研究:
1、超声对血栓（血块）的影响观察。
1976年学者郎鸿志作了超声对血凝块影响的体外实验。
取两个相同的玻璃杯,各放2/3杯的生理盐水（28℃）,杯中放入同一病人重量相同的1cm长的血凝块（1cm注射器内的自然血凝块）两杯在距血凝块4cm上方放有声头,其中一杯的声头发射超声（强度为1.25W/cm2）。
另一杯无超声发射。
观察两杯血凝块的变化。
结果20分钟后,有超声发射的杯中血块周围有可见的血红色。
1小时后,生理盐水的颜色变红,血凝块颜色变浅,体积变小。
而对照组
无明显变化。
取实验组液体离心沉淀后,作电镜检查为红细胞及细胞的碎片。
这一实验表明超声可以使血栓变小。
2、超声对甲皱微循环的影响。
甲皱微循环是人体血循环的重要组成部分,不论任何器官当然包括脑组织都有丰富的微循环。
它是维持脑功能的重要基础。
当脑血栓形成时微循环必然受到破坏。
而微循环的改善可以使脑细胞获得氧和糖的供应和代谢产物的排出,维持细胞功能。
1984年10月至1985年2月,学者郎鸿志等对32例脑卒中病人进行了超声照射对人手甲皱微循环的影响观察。
观察部位为右手无名指。
超声照射右手无名指指纹侧皮肤,用显微
/秒,功率0.75W/cm2,照镜观察甲皱微循环情况,并摄影留作对比观察。
（超声频率800KH
Z
射时间10分钟）。
结果:
（1）、超声照射前血管绊模糊者19人,照射后12人由模糊转为清晰。
超声照射后管绊清晰度好转者与无变化者比较统计学处理有显著性差异（P<0.05）。
（2）、超声照射后有15人甲皱微循环血管绊数增加,血管绊增加最多者为8支/mm2（由8支/mm2增加至16支/mm2）。
（3）、超声组有3例病人甲皱微循环有出血。
其中2例超声投射5分钟后,出血范围缩小,血色变淡,继续10分钟超声照射出血完全吸收,另外一例甲皱微循环有三处出血,经超声照射后一次有一处出血吸收,又继续照射7分钟,又一片出血吸收,另一片出血颜色明显变浅,出血吸收后,局部可见血管绊出现。
这一观察发现超声可以改善微循环,促进血管绊数增加,并可使微循环出血吸收这为经颅超声治疗提供了一条根据。
（洛阳医专学报1992年11卷第4期）。
3、超声溶栓作用的实验研究。
为观察治疗性超声对血栓溶解的作用和超声能否增强尿激酶的溶栓效果,我们2003年进行了有关实验。
并将超声增强溶栓作用的体外实验研究发表在实用神经疾病杂志2005年11月第8卷第6期。
其摘要如下:
目的评估超声的溶栓作用和能否增强尿激酶的溶栓作用。
方法采用体外实验方法,先制备血栓,置于37℃流动的缓冲液中,超声照射距离为4cm,脉冲式照射,时间为60、90、120、180min,观察同一频率（800KHz）、不同声强（0.2-0.8W/cm2）的超声和超声加尿激酶（0.17U/ml,0.34U/ml）对血栓失重的影响。
所测的数据经统计学处理。
结果从血栓失重的结果来看,与对照组相比,0.2W/cm2的超声,180min时的血栓失重,有统计学意义（P<0.05）。
随着声强增大,有统计学意义的溶栓时间明显缩短,0.4W/cm2时为90min,而0.6W/cm2和0.8W/cm2时,60min即出现非常显著的差异（P<0.001）。
超声（800KH
0.6W/cm2）加尿激酶
Z
的溶栓结果,60min即有非常显著溶栓作用（p<0.001）,血栓重量从起始的（508±5.51）mg减少至180min的（347.66±3.66）mg,减少了（161±1.85）mg,而单用尿激酶组只减少（99.5±5.02）mg。
两组各个时段所测得的血栓失重相比均有明显差异（P<0.001）。
结论:
本组所用的超声对血栓有显著的溶解作用,超声加尿激酶则有增强溶栓的作用。
4、超声可以溶解血栓、消除动脉硬化斑块
1990年Hong等实验证实,超声能使血凝块溶解,并表明超声与链激酶同时使用可使D-二聚体增加8-16倍,使纤维溶解作用增强。
1990年Rosenschein等的实验证实超声可以消除动脉粥样斑块和血栓。
2002年Nedelmann实验表明,低频超声既有增强纤溶作用即非酶性溶栓作用（nonenzymaticthrombolysis）,亦有加强rt-PA的溶栓作用。
他们认为超声与rt-PA是相加作用而不是协
8W/cm2的超声持续波有增强rt-PA诱导的溶同作用。
1993年Harpaz等实验证实,0.5MH
Z
栓作用和加速再灌注的作用。
1994年Olsson实验证实,超声能使血栓所致的阻塞实验模型
1W/cm2的超声可缩短再灌注时间49%,0.5W/cm2的超声可缩短65%。
的再灌注时间缩短。
1MH
Z
2000年Suchdova报告的超声40KH
、0.75W/cm2对家兔股动脉血栓模型加用超声照射,结果
Z
明显改善了血流的再灌注并可逆转酸中毒。
Luo等以新西兰白兔观察了经皮外用超声的溶栓效果和不良反应,结果无不良反应,而且溶栓效果显著。
报告中15只动物的髂骨动脉,血栓形成后给予链激酶25000U/kg注射,再给予超声照射,每次15分钟,直至血管开通。
连续4个15分钟,血管再通率100%;对组织单用链激酶的血管再通率为6%,作者认为超声溶栓疗法可以安全有效的用于临床。
我国学者于富军等1990年报导了高频率低强度超声波具有明显溶解血栓的作用,可以显著增加尿激酶的溶栓效果。
经超声波作用后的血栓碎片直径均小于20μm。
实际提示超声照射溶栓效果优于尿激酶（P<0.05）。
血栓形成的时间愈短超声溶栓效果愈佳。
我国学者舒先红等对45块人体全血细胞血栓和16块人体纤维蛋白血栓进行超声消融研究,结果超声频率24KH
功率5W/cm2连续发射声波,1g血栓在60秒钟左右完全溶解。
Z
血栓的碎片90%的直径比红细胞小,可以通过直径5-20μm的毛细血管或被网状内皮系统吞噬而不会造成末梢血管的阻塞。
经颅超声疗法可以在脑梗死早期使血栓溶解,阻塞的血管再通,使缺血缺氧的脑组织得到血液供应,使细胞功能恢复正常。
从目前国内外学者的研究报告中可以看出,使用超声经颅治疗脑梗死为急性脑血管病的治疗又增加了一种新的途径。
经颅超声溶解血栓的方法是颅脑超声疗法的一部分,也是很有发展前途的一种治疗手段。
5、超声的生物物理作用
早在1927年欧美等国已开始研究,近年来,由于工业和科技的发展对超声生物物理作用有了更深入的了解。
超声是一种机械波,在介质中传播,可以使介质质点发生交替的压缩与伸张,这就构成了压力的变化,这种机械的压力变化是超声的基本原发作用。
不论超声声波大小,在传播过程中都可以发生这种机械作用。
当超声频率为1000KH
时,一般的超声治疗剂量,可以使每
Z
一个细胞承受的的压力大约为4-8mg,这种声压在人体组织内形成一种“细胞按摩”或“微细按摩”作用。
由于这种微细按摩可以改变细胞膜的通透性,使细胞原浆颗粒旋转加速,改善细胞内核酸代谢过程,促进侧肢循环的建立。
改善细胞缺血缺氧状态,改善组织酸中毒,提高细胞的再生张力。
超声还可以松解组织的粘连,解除血管痉挛的独特的生物物理作用。
6、通过经颅超声治疗大量病人的经验和分析,我们提出了在脑血栓或脑出血时坏死的脑组织与正常脑组织之间不是截然分开的,而是存在一个“过渡带”,这个“过渡带”的组织细胞由于严重的缺血缺氧失去正常功能处于高度抑制状态,但尚未坏死。
经超声波治疗可以改善脑微循环,使“过渡带”的细胞代谢水平提高由高度抑制转为兴奋细胞,功能恢复。
关于“过渡带”的概念我们是在1976年提出的（中华内科杂志1976年第1卷第4期发表）,为脑血管病的治疗提供了一条重要的理论依据。
这一概念的提出比国际上最先提出“半暗带”概念的丹麦学者Astrup还要早5年。
现在“过渡带”的存在已被大量的研究所证实。
五、临床应用情况:
1、在动物实验的基础上1974年开始了临床治疗。
并于1974年在天津医药杂志第6期发表了“超声治疗脑血栓、脑栓塞及脑出血偏瘫的报告”,这是在国际上使用经颅超声疗法的最早报告。
（有查新资料证明）
2、超声波治疗脑血管病所致偏瘫-1005例疗效分析。
在中华内科杂志1976年第1卷第一期发表。
3、1977年卫生部在洛阳召开了“全国超声治疗脑血管病偏瘫学习班。
卫生部请的国内知名专家对超声治疗偏瘫给予了充分的肯定。
在全国超声治疗偏瘫学习班举办之后,各地市较大医院都开展了这种治疗方法,并于1978年召开了第二届经验交流会。
会议还印发了论文选编。
4、郎鸿志编著的“脑血管病的超声疗法”一书由河南人民出版社1980年出版。
（这是有关经颅超声治疗脑血管病的第一部专著）
5、“脳血管障害の頭部超音波治療”在日本川崎医学会誌第9卷第4号（1983年）发表。
6、“颅脑超声治疗脑卒中后遗症1000例疗效分析”在洛阳医药1984年第二期发表。
7、1984年在洛阳医药第2期发表了接受脑超声治疗后的808例脑卒中病人半日――五年的随访调查报告,结果在808例病人中,有410例恢复了不同程度的劳动,约占随访病人的1/2。
随访结果表明经颅超声治疗不仅对偏瘫、失语有治疗效果,而且在精神活动方面也有治疗作用。
病人表现为记忆力、理解力的增强,精神好转,烦躁和易激动减轻,对外界事务关心,反应增快等。
精神活动的好转约占随访病人的1/4。
随访发现的不良反应为头晕、头痛、治疗部位出皮疹,约占随访病人的1%。
这与超声治疗时剂量较大和个体差异有关,停止治疗后可恢复正常。
8、国内其他文献资料:
（1）1975年第二军医大二附院神经科报告了经颅超声波治疗脑梗死的体会。
肯定了脑超声治疗的效果。
（2）1976年北京首都医院报导了脉冲超声治疗脑血管意外偏瘫50例效果分析,认为脑超声治疗具有显效快、无痛苦、疗效好的特点。
（3）1976年上海华东医院报导了超声治疗偏瘫90例效果分析,肯定了超声治疗被列为有肯定效果的方法之一。
（4）1979年北京宣武医院神经内科报告了动脉硬化性颈内动脉系统脑梗死502例分析和治疗的探讨,对不同的治疗方法进行了比较,脑超声治疗是肯定有效的。
（5）1980年郭志英等报告应用超声治疗脑血管意外偏瘫400例观察,总有效率为92.7%。
（6）1991年和1993年两届全国超声疗法学术会议上有关脑超声治疗脑血管病的报告14篇,共1049例,总的疗效统计,其中痊愈257例占24.2%,显效545例,占52.4%,好转190例占18.9%,无效48例占4.5%,有效率为95.5%。
表明了颅脑超声疗法对缺血性脑血管病均有较好的治疗效果。
（其中包括脑血栓的急性期,恢复期和后遗症期）。
六、创立“经颅超声疗法”的意义:
1、在国际上首创了“经颅超声疗法”的安全剂量。
超声治疗是自1939年首先由德国学者Pohlman报导了超声对坐骨神经炎有治疗效果开始的,至今已半个多世纪过去了,超声治疗的发展十分缓慢,而脑部超声治疗更是长期被禁止。
我们在总结了国外动物实验的超声功率过强引起脑组织坏死的基础上设计了较小声强的脉冲超声的实验方法。
结果发现声强在1.00W/cm2脉冲超声治疗不引起动物脑细胞损伤,而且有治疗作用。
经颅超声治疗的安全剂量在国际上是我们先报导的。
它为颅脑超声疗法奠定了基础。
2、为脑血管病提供了一条新的治疗途径:
在动物实验和自身实验的基础上开展了临床治疗。
自1974年开始至今已有4000多例治疗经验和对808例接受“脑超声”治疗病人的长期随访,证明经颅超声疗法是一种显效快,安全,无痛苦的治疗方法。
为脑血管病和其它脑部疾病的治疗提供了一条新的途径。
3、超声可以溶解血栓为脑梗死早期病人带来新的希望:
超声对血栓的溶解作用的实验明确提示了超声波单独使用可以溶解血栓,而且与溶栓药物合并使用可以加强溶栓药物的溶栓效果。
这为脑梗死的早期治疗提供了一条新的方法和途径。
4、经颅超声疗法可以治疗多种脑部疾病:
经颅超声疗法不仅治疗脑梗死取得了显著的效果,而且对脑出血,脑动脉硬化症,脑血管和颈部血管动脉硬化斑块的消退,老年痴呆,帕金森病,脑外伤后遗症等脑部疾病提供了一种新的疗法。
目前临床上已有报导。
5、在国际上首先提出了“过渡带”的概念:
在经颅超声治疗脑血管病后遗症的过程中发现部分病人治疗显效时间很短。
在理论上我们推断,在脑的病灶和正常脑组织之间存在有
“过渡带”的观点（在中华内科杂志1976年第1卷第4期P220-223上发表）。
现在对“过渡带”的存在已被各国学者公认。
这已成为对脑梗死治疗的理论基础。
为脑血管病的治疗做出了贡献。
6、经济效益和社会效益显著:
由于经颅超声治疗方便,安全,无痛苦而且显效快,疗效好特别是超声治疗在脑梗死的早期使用可以使脑血栓病人完全康复而且经济效益和社会效益都非常好。
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