论文部分内容阅读
1997年，一场飞来横祸让英国王妃戴安娜死于非命，是车祸还是谋杀？媒体众说纷纭.但是戴安娜死亡的直接原因却是一场车祸导致的体内大出血，体内大出血在当时是很难及时止住的，即使是体外出血，若延误了治疗的时间，也会危及生命，世界上，每天都会有因大出血而导致死亡的事件发生.于是，美丽的王妃就香消玉殒了.
可是若我们的医疗条件非常先进，随时都能够进行抢救，且抢救的时间不需要那么长的话，或许戴安娜就不会轻易地离开人世了.戴安娜的殒命激发了许多研究者试图去探讨一种快速而有效的体内止血的技术，人类太需要这种技术了.
传统的止血愈合术
传统的止血方式往往用于外伤止血.例如最简单的方法是用止血带或绷带把伤口处扎紧，使伤口因缺血而止血，这种方式一般只能应用在四肢等处，且伤口周围的健康组织也会因缺血而死亡.战场上由于医疗条件恶劣，常用烧红的烙铁把伤员的伤口处烙得焦煳，把出血的血管烧焦，同时让烧焦的皮肉组织堵塞伤口，这种方式快速而有效，但是伤员却要忍受莫大的痛苦.现在医院里常用一种类似烙铁的电烙术，是让强电流通过组织而产生大量的热量，在加热的情况下，血管收缩，然后血液形成凝块，最后，血管封闭，从而止血.另外，还可以用激光来照射伤口而产生热量把伤口处的肌肉组织和血管烤焦，从而达到止血的目的.这种方式还可以止住皮下出血，因为激光或电流可以穿越3毫米的肌肉组织.
但是以上这些方式都无法有效地进行体内止血.体内出血要通过手术把出血的地方暴露出来，然后再使用合适的止血技术进行止血，例如肝脏出血，医师们就需要剖开腹腔，把出血的肝脏暴露出来，再用合适的止血方式为肝脏止血后，再把腹腔缝合.
奥妙无穷的高频超声波
能否有一种神奇的技术可以在几分钟、甚至几秒钟内就可以止住体内出血？而且还不用把体内的出血部位暴露出来，只需要在体外贴着出血部位的皮肤进行治疗，皮肤就会自动把止血的信号传递给出血的伤口，伤口接到信号后，几秒钟就自动封锁了流血的血管.
目前已经出现的一种非常微妙的技术叫做谐波解剖刀，它不是用于解剖的刀，而是一种止血技术.谐波解剖刀是一种能够产生55千赫低频超声波的金属，能够利用超声波使肌肉组织间因摩擦而生热，在一分钟内就可以让伤口止血.但是它也必须与流血伤口处进行直接的亲密接触，若用于体内止血，也必须通过手术把体内受伤处暴露.
但令人兴奋的是，当它发出的超声波频率提高时，它所能深入体内的深度也在增加，因为在一定范围内，超声波的频率越高，其穿透力越强.当把谐波解剖刀的声波频率提高大约100倍，达到兆赫频段，超声波的能量竟然可以很轻易地穿过软组织，到达体内各个脏器或其他部位去灼烧流血的血管.研究者曾用强度较高的高频超声波，在狗的腹腔外贴着肝脏受伤的部位，不到两分钟就止住了狗的肝脏出血.即使伤口是50毫米长8毫米深的伤口，也可以在1分钟内止血，即使体内出血的是血流量旺盛的主动脉或主静脉，也不影响高频超声波的止血速度.
是什么因素使高频超声波能够这么有效地止血呢？
原来，高频超声波仪在接触点处能够向体内发射扇形的超声波传播区域.所经过的区域都会因振动而产生热能.不过，没有受伤的组织结构在受力时能够均匀分散力的作用，就像一个完美的晶体可以承受的力会很大，因为晶体所受的力被晶体原子均匀分担.但是若晶体出现孔洞或裂隙，晶体所受的力就容易集中在孔洞或裂隙处，这时对晶体施加一点力，都可能引起孔洞的破碎或裂隙的扩大.人体内的伤口就像晶体出现的孔洞，容易集中力的作用，在超声波的振动作用下，往往健康组织的温度稍有升高，伤口处的局部温度则已经上升到80℃，于是，伤口处的小型血管会因为血管的水分受热蒸发而塌缩，大血管会因为血管壁的熔合而堵塞，同时，一种不溶解的纤维蛋白还会从血液中沉淀下来，形成纤维，从而促进凝血，密封伤口.
当高强度的超声波集中于受伤出血部位时，可以阻止血液靠近伤口，把血液赶回血管或驱向一边，从而集中更多的热能在伤口，没有血液在周围，伤口处的血管壁更容易融合在一起.
超声波还会导致血液中形成气泡.不断产生而又破碎的气泡使伤口处的组织结构破碎，形成均匀的碎片混合物，堆积在伤口处作为密封剂.这种密封开始像是糨糊覆盖在伤口处，很快，它就会变成硬硬的疤而愈合伤口.
可贵的是，这种止血与血液中是否含有凝血因子关系不大，即使在伤口处注射抗凝血剂，也照样可以在超声波的辐射下快速止血.这对于血小板少、伤口很难愈合的人是莫大的福音.
高频超声波治疗仪
用高频超声波在体外治疗体内的伤口必然牵扯到一个问题：如何确定体内伤口的确切部位？如何确定伤口在超声波的治疗下止血了？其实这很容易，研究者用现在的超声波诊断技术，例如B超，就可以很准确地把体内的出血处成像出来.
另外，人们也研究出了更有效的多普勒效应显像仪.人体内流出的血液会使超声波的回声波长明显增长，而没有出血的地方，其回声基本没有变化.这样，研究者可以准确找到体内出血的地方，误差不超过1毫米.而且若伤口的流血已经止住，多普勒效应显像仪会马上显示出回声没有变化，于是医师就知道，伤口已经愈合好了.
有了高频超声波治疗仪，那些因重大伤害而导致的任何部位的大出血，都可以得到及时治疗.这种治疗仪可以随身携带，这样，将大大减少因出血事件而导致的死亡.
超声波治疗仪发射的扇形超声波可以直接针对肿瘤的血管进行烘烤烧结，阻断通往肿瘤的血管.超声波治疗仪能够非常方便有效地抑制肿瘤的生长，却没有什么副作用.
真所谓“出血不用慌，声波来帮忙”.
可是若我们的医疗条件非常先进，随时都能够进行抢救，且抢救的时间不需要那么长的话，或许戴安娜就不会轻易地离开人世了.戴安娜的殒命激发了许多研究者试图去探讨一种快速而有效的体内止血的技术，人类太需要这种技术了.
传统的止血愈合术
传统的止血方式往往用于外伤止血.例如最简单的方法是用止血带或绷带把伤口处扎紧，使伤口因缺血而止血，这种方式一般只能应用在四肢等处，且伤口周围的健康组织也会因缺血而死亡.战场上由于医疗条件恶劣，常用烧红的烙铁把伤员的伤口处烙得焦煳，把出血的血管烧焦，同时让烧焦的皮肉组织堵塞伤口，这种方式快速而有效，但是伤员却要忍受莫大的痛苦.现在医院里常用一种类似烙铁的电烙术，是让强电流通过组织而产生大量的热量，在加热的情况下，血管收缩，然后血液形成凝块，最后，血管封闭，从而止血.另外，还可以用激光来照射伤口而产生热量把伤口处的肌肉组织和血管烤焦，从而达到止血的目的.这种方式还可以止住皮下出血，因为激光或电流可以穿越3毫米的肌肉组织.
但是以上这些方式都无法有效地进行体内止血.体内出血要通过手术把出血的地方暴露出来，然后再使用合适的止血技术进行止血，例如肝脏出血，医师们就需要剖开腹腔，把出血的肝脏暴露出来，再用合适的止血方式为肝脏止血后，再把腹腔缝合.
奥妙无穷的高频超声波
能否有一种神奇的技术可以在几分钟、甚至几秒钟内就可以止住体内出血？而且还不用把体内的出血部位暴露出来，只需要在体外贴着出血部位的皮肤进行治疗，皮肤就会自动把止血的信号传递给出血的伤口，伤口接到信号后，几秒钟就自动封锁了流血的血管.
目前已经出现的一种非常微妙的技术叫做谐波解剖刀，它不是用于解剖的刀，而是一种止血技术.谐波解剖刀是一种能够产生55千赫低频超声波的金属，能够利用超声波使肌肉组织间因摩擦而生热，在一分钟内就可以让伤口止血.但是它也必须与流血伤口处进行直接的亲密接触，若用于体内止血，也必须通过手术把体内受伤处暴露.
但令人兴奋的是，当它发出的超声波频率提高时，它所能深入体内的深度也在增加，因为在一定范围内，超声波的频率越高，其穿透力越强.当把谐波解剖刀的声波频率提高大约100倍，达到兆赫频段，超声波的能量竟然可以很轻易地穿过软组织，到达体内各个脏器或其他部位去灼烧流血的血管.研究者曾用强度较高的高频超声波，在狗的腹腔外贴着肝脏受伤的部位，不到两分钟就止住了狗的肝脏出血.即使伤口是50毫米长8毫米深的伤口，也可以在1分钟内止血，即使体内出血的是血流量旺盛的主动脉或主静脉，也不影响高频超声波的止血速度.
是什么因素使高频超声波能够这么有效地止血呢？
原来，高频超声波仪在接触点处能够向体内发射扇形的超声波传播区域.所经过的区域都会因振动而产生热能.不过，没有受伤的组织结构在受力时能够均匀分散力的作用，就像一个完美的晶体可以承受的力会很大，因为晶体所受的力被晶体原子均匀分担.但是若晶体出现孔洞或裂隙，晶体所受的力就容易集中在孔洞或裂隙处，这时对晶体施加一点力，都可能引起孔洞的破碎或裂隙的扩大.人体内的伤口就像晶体出现的孔洞，容易集中力的作用，在超声波的振动作用下，往往健康组织的温度稍有升高，伤口处的局部温度则已经上升到80℃，于是，伤口处的小型血管会因为血管的水分受热蒸发而塌缩，大血管会因为血管壁的熔合而堵塞，同时，一种不溶解的纤维蛋白还会从血液中沉淀下来，形成纤维，从而促进凝血，密封伤口.
当高强度的超声波集中于受伤出血部位时，可以阻止血液靠近伤口，把血液赶回血管或驱向一边，从而集中更多的热能在伤口，没有血液在周围，伤口处的血管壁更容易融合在一起.
超声波还会导致血液中形成气泡.不断产生而又破碎的气泡使伤口处的组织结构破碎，形成均匀的碎片混合物，堆积在伤口处作为密封剂.这种密封开始像是糨糊覆盖在伤口处，很快，它就会变成硬硬的疤而愈合伤口.
可贵的是，这种止血与血液中是否含有凝血因子关系不大，即使在伤口处注射抗凝血剂，也照样可以在超声波的辐射下快速止血.这对于血小板少、伤口很难愈合的人是莫大的福音.
高频超声波治疗仪
用高频超声波在体外治疗体内的伤口必然牵扯到一个问题：如何确定体内伤口的确切部位？如何确定伤口在超声波的治疗下止血了？其实这很容易，研究者用现在的超声波诊断技术，例如B超，就可以很准确地把体内的出血处成像出来.
另外，人们也研究出了更有效的多普勒效应显像仪.人体内流出的血液会使超声波的回声波长明显增长，而没有出血的地方，其回声基本没有变化.这样，研究者可以准确找到体内出血的地方，误差不超过1毫米.而且若伤口的流血已经止住，多普勒效应显像仪会马上显示出回声没有变化，于是医师就知道，伤口已经愈合好了.
有了高频超声波治疗仪，那些因重大伤害而导致的任何部位的大出血，都可以得到及时治疗.这种治疗仪可以随身携带，这样，将大大减少因出血事件而导致的死亡.
超声波治疗仪发射的扇形超声波可以直接针对肿瘤的血管进行烘烤烧结，阻断通往肿瘤的血管.超声波治疗仪能够非常方便有效地抑制肿瘤的生长，却没有什么副作用.
真所谓“出血不用慌，声波来帮忙”.