一 什么是超聲波？  
超聲波是指頻率在20000Hz以上，不能引起正常人聽覺反應的機械振動波。將超聲波作用于人體以達到治療目的的方法稱為超聲波療法。頻率500～2500千赫的超聲波有一定的治療作用。  
近年來超聲波療法的使用范圍日益廣泛，已遠遠超過理療科原來的一般療法，如超聲治癌、泌尿系碎石及口腔醫學的應用等，因此超聲波療法的概念應有廣義的（包括各種特殊超聲療法）及狹義的（指理療科常用的無損傷劑量療法）兩種。同時隨著現代科學技術的進步，超聲波不僅用于治療，還已廣泛用于診斷、基礎及實驗醫學、因此已有“超聲醫學”之稱。   
 二、超聲波的物理特性及超聲的發生  
超聲波與聲波的本質相同，都是物體的機械振動在彈性介質中傳播所形成的機械振動波。  
 （一）超聲波的傳播  
1.因聲波是物質傳播能的一種形式，所以其傳播必須依賴介質，而在真空中則不能傳播，此與光波、電磁波不同。  
2.超聲波向周圍介質傳播時，產生一種疏密的波形。這種連續的壓縮層和稀疏層交替形成的彈性波和聲源振蕩的方向一致，是一種彈性縱波。由于超聲波具有非常短的波長，可以聚集成狹小的發射線束而呈束狀直線播散，故傳播具有一定的方向性。  
三、超聲波的生物物理學效應及其作用機理  
（一）機械作用  
機械作用是超聲波的一種基本的原發的作用。超聲波在介質內傳播過程中介質質點交替壓縮與伸張形成交變聲壓，不僅可使介質質點受到交變壓力（在治療劑量下，每一細胞均受4－8mg壓力變化影響）及獲得巨大加速度而劇烈運動，相互磨擦，而且能使組織細胞產生容積和運動的變化，可引起較強的細胞漿運動（原漿微流或稱環流），從而促進細胞內容物的移動，改變其中空間的相對位置（據觀察，強度不大的超聲波能使嗜伊紅細胞的原漿顆粒旋轉，劑量大時甚至顆粒被拋出細胞外），顯示出超聲波對組織內物質和微小的細胞結構的一種“微細按摩”的作用。  
這種作用可引起細胞功能的改變，引起生物體的許多反應。可以改善血液和淋巴循環，增強細胞膜的彌散過程，從而改善新陳代謝，提高組織再生能力。所以治療某些局部循環障礙性疾病，如營養不良性潰瘍效果良好。有人觀察在超聲波的機械作用下，脊髓反射幅度降低，反射的傳遞受抑制，神經組織的生物電活性降低，因而超聲波有明顯鎮痛作用。超聲的機械作用還能使堅硬的結締組織延長、變軟，用于治療疤痕、粘連及硬皮癥等。  
可見，超聲波的機械作用可軟化組織、增強滲透、提高代謝、促進血液循環、刺激神經系統及細胞功能，因此有重要的治療意義，在超聲治療機理上占重要地位。  
（二）溫熱作用  
超聲波作用于機體時可產生熱，有些人甚至稱為“超聲透熱療法”。超聲波在機體內熱的形成，主要是組織吸收聲能的結果。其產熱有以下特點：  
1.由于人體各組織對聲能的吸收量各有差異，因而產熱也不同。一般超聲波的熱作用以骨和結締組織為量顯著，脂肪與血液為最少。如在超聲波5W/cm2，1.5分鐘作用時，溫度上升在肌肉為1.1℃，在骨質則為5.9℃。  
2.超聲波熱作用的獨特之處是除普便吸收之外，還可選擇性加熱，主要是在兩種不同介質的交界面上生熱較多，特別是在骨膜上可產生局部高熱。這在關節、韌帶等運動創傷的治療上有很大意義。所以超聲波的熱作用（不均勻加熱）與高頻是及其他物理因子所具有的彌漫性熱作用（均勻性加熱）是不同的。  
3.超聲波產生的熱將有79－82％由血液循環帶走，18－21％由鄰近組織的熱傳導散布，因此當超聲波作用于缺少血循環的組織時，如眼的角膜、晶體、玻璃體、睪丸等則應十分注意產生過熱，以免發生損害。

四種深部透熱治療時各層組織溫熱曲線 

（三）理化作用  
基于超聲波的機械作用和溫熱作用，可繼發許多物理的或化學的變化如：  
1.氫離子濃度的改變　炎癥組織中伴有酸中毒現象時，超聲波可使pH值向堿性方面變化，從而使癥狀減輕，有利于炎癥的修復。  
2.對酶活性的影響　超聲波能使復雜的蛋白質解聚為普通的有機分子，能影響到許多酶的活性。如超聲作用能使關節內還原酶和水解酶活性增加，目前認為在超聲治療作用中水解酶活性的變化是起重要作用的。  
3.近年來對超聲作用機理的研究，已深入到細胞分子水平。在電鏡下觀察發現，細胞內超微結構中線粒體對超聲波的作用最敏感。核酸也很敏感，實驗發現低強度超聲波作用可使細胞內胸腺核酸的含量增加，從而影響到蛋白質的合成，刺激細胞生長。  
4.在高強度的超聲作用下，組織內可形成許多高活性的自由基，如HO1、OH、H2O2、O等，它們可加速組織內氧化還原過程，加速生長過程。  
目前，關于超聲波的生物學作用機理仍有多種爭議。但多數學者認為，具有物理學特性的超聲機械振動，以及在此基礎上產生的分布特殊的“內生熱”和必然引起的生物理化改變，是有機聯系的。弧立的強調那一方面的作用都是片面的，并在上述三方面基本作用因素的基礎上，通過復雜的神經－體液調節途徑治療疾病的。神經系統的反應和調節在超聲波的治療機理中起著主導作用，而超聲作用過程中發生的體液方面的改變，又是作用的物質基礎，二者有機結合構成統一的反應過程。