第三节 短波疗法(Short Wave therapy)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。