研究目的

本研究的目的，主要在於利用空孔效應做為超音波導入之機制研究。

由於經過超音波導入法，造成角質層結構上的改變，使得角質層通透性也 隨之改變。一般超音波於照射人體時，會引起細胞的改變及溶血過程，還 有消腫、止痛、軟化疤痕等，這些都與超音波機械效應所引致的微細作用 密切相關。對於細胞振動造成物理按摩所產生的溫、熱等作用，都能在有 機體裡增強滲透、促進血液循環，並且刺激神經系統及軟化組織。因此一 般超音波導入技術均將機械效應做為主要的超音波導入機制。透過相關國 內外眾多學者的研究，可發現機械效應並非完全是超音波導入的主要機 制。如能找出產生超音波導入的主要機制，才能發揮將導入效率有效的提 升，如此一來可以節省藥物劑量、時間成本，若應用於現今美容業更是一 強力的助手。

目前美容業已利用超音波導入應用在美白上，提供了一種不需要每天 擦藥的快速美白法，只需要短時間內，就可以將藥劑送進皮膚內，快速達 到美白、除皺。以現今講求效率的年代，若能探究超音波導入法的主要機 制，將可以引入更完善的導入參數；此外藉由均勻的超音波聲場建立，將 能使所激發之能量勻稱，改善局部導入面積之缺點，進而讓現行之美白美 容、藥物超音波導入，更趨於快速、有效與完善。

此外，之前的研究超音波生物效應時，即發現照射聲場的設計往往是 研究人員首先會遇上的難題[25]。超音波探頭的聲場一般可分為近場跟遠場 兩個區域。所謂的近場區域在超音波探頭正前方隨著距離的變化，聲壓會 有一連串的相對最大值與最小值的變動，直到產生聲壓最大值，此時，將 此位置相對於探頭的距離設為 L（近場距離）。當與探頭的距離超過 L 時聲 壓會隨距離下降直到聲壓值為零，此稱為遠場區域。在探頭表面的法線方 向 ， 近 場 區 域 的 聲 壓 值 是 不 均 勻 的， 並不是理想的聲場分 佈 。引 用 Panametrics 公司所提供之探頭近場公式：N= D²f/4C，其中 N 為近場距離；

D 為探頭尺寸；f 為照射頻率；C 為波速的計算之下，近場距離為 2 mm，

故本研究所使用之照射聲場是屬於遠場照射。而遠場區域的照射能量會以 高斯分佈的方式呈現，對於超音波照射聲場的設計，將會在探頭前增加一 楔型塊，依據擴散場聲能分佈的原理，並搭配聲波頻率、波長之考量與計 算，設計出一匹配本研究換能器之楔型塊，使所激發的波會在該楔型塊內 形成擴散聲場，在照射至豬皮皮膚表面時，照射面的能量能以均勻的方式 進行超音波導入，改善導入的均勻性。

圖 1.1 豬皮組織氣泡圖，箭頭處即為附著於豬皮組織上的氣泡

圖 1.2 皮膚組織示意圖[3]

200:1

圖 1.3 創新的導入技術-均勻聲場照射