 fizykoterapia

 Ultradźwięki

1. Wprowadzenie

2. Podstawy fizyczne ultradźwięków

3. Działanie biologiczne ultradźwięków (miejscowe, ogólne)

4. Wskazania, przeciwwskazania

5. Aparatura

6. Technika wykonywania

7. Metody stosowania ud

8. Zagrożenia

 Wprowadzenie

 Ultradźwięki - drgania mechaniczne o częstotliwości przekraczającej granice słyszalności ucha

ludzkiego.

 Wprowadzenie

 Istotą fal akustycznych stanowiących dźwięki. są periodyczne drgania cząsteczek środowiska

materialnego:

-

gazów,

-

cieczy,

-

ciał stałych.

 W próżni fala akustyczne nie rozchodzi się!!!

 Wprowadzenie

 Źródłem fali akustycznej są ciała drgające.

 Dźwięki składające się z drgao mieszczących się w granicach 16–20000 HZ to dźwięki

słyszalne przez człowieka.

 Drgania o częstotliwości mniejszej niż 16 Hz to infradźwięki.

 Drgania o częstotliwości większej niż 20000 Hz to ultradźwięki.

 Infradźwięki i ultradźwięki nie wywołują u człowieka wrażeo zmysłowych!!!

 Właściwości fizyczne

 Fala dźwiękowa jest ciągiem zaburzeo, mechanicznych drgao cząsteczek ośrodka (zagęszczeo

i rozrzedzeo), bez zmiany ich średniego położenia.

 Drgania mają kierunek oscylacji zgodny z kierunkiem ruchu fali, dlatego nazywane są falami

podłużnymi.

 Właściwości fizyczne

 Wielkości charakteryzujące fale akustyczna:

-

długośd fali,

-

prędkośd rozchodzenia sią fali,

-

częstotliwośd fali

 Właściwości fizyczne

 Długośd fali- stała odległośd pomiędzy dwoma kolejnymi zagęszczeniami bądź rozrzedzeniami

(lambda).

 Zależy od częstotliwości ultradźwięków i prędkości rozchodzenia się fali.

 Właściwości fizyczne

 Prędkośd rozchodzenia się fali (v) – jest stała, określana w (m/s). Zależy od ośrodka - jego

zdolności do przenoszenia drgao (impedancja akustyczna).

• Gazy – 350 m/s

• Ciecze – 1500 m/s

• Ciała stałe 5000 m/s

• Tkanki ludzkie – 1445-1610 m/s (T. Mika)

 Fale dźwiękowe rozchodzą się szybciej w substancjach, których cząsteczki znajdują się blisko

siebie. (W tkance kostnej - 2 razy szybciej niż w tkankach miękkich).

 Właściwości fizyczne

 Między prędkością fali, jej częstotliwością i długością zachodzi następująca zależnośd –

równanie fali:

- częstotliwośd,

- długośd fali,

- prędkośd rozchodzenia się fali.

 Właściwości fizyczne

 Pole dźwiękowe – częśd ośrodka w którym występuje zjawisko fal akustycznych. Kształt pola

zależy od:

-

rozkładu energii drgao dźwiękowych,

-

stosunku wymiarów źródła drgao do długości fali,

-

kształtu źródła drgao,

-

pochłaniania,

-

przeszkód w rozchodzeniu się fali.

 Rozkład energii w polu dźwiękowym jest bardzo nierównomierny.

 Właściwości fizyczne

 W przetwornikach ultradźwiękowych wykorzystywanych w lecznictwie (średnica przekracza

wielokrotnie długośd fali), pole przybiera kształt:

-

cylindryczny o średnicy porównywalnej do średnicy przetwornika - pole bliskie (strefa
Fresnela)

-

stożka – w miarę oddalania się źródła – pole dalekie (strefa Fraunhofera).

 W strefie bliskiej niektóre fale znoszą się, inne wzmacniają, tworząc bardzo nieregularną

wiązkę.

 W strefie dalekiej kształt fali staje się bardziej regularny.

 Właściwości fizyczne

 Właściwości fizyczne

 Na granicy dwóch ośrodków fala dźwiękowa może ulec:

-

odbiciu,

-

załamaniu,

-

ugięciu,

-

nałożeniu się,

-

rozproszeniu,

-

pochłonięciu.

 Właściwości fizyczne

 Odbicie - zależy od kąta padania i impedancji akustycznej obydwu ośrodków.

 Załamanie- po przejściu przez dwa ośrodki fala rozprzestrzenia się dalej w innym kierunku z

inną intensywnością i inną prędkością.

 Nałożenie się fali - w ośrodku w którym dochodzi do odbicia się fali akustycznej w dwóch

przeciwnych kierunkach rozprzestrzeniają się pierwotna i odbita wiązka ultradźwięków-
wajemne znoszenie lub wzmacnianie się energii fali (fale stojące). Odbicie fali od kości.

 Właściwości fizyczne

 Rozproszenie - jeżeli powierzchnia graniczna jest nierówna → może powodowad

zagęszczenie fali.

 Ugięcie- jeżeli fale napotyka na swym przebiegu przeszkodę lub szczelinę o wymiarach rzędu

długości tej fali. Przeszkoda staje się źródłem fal o innym kierunku rozchodzenia się.

 Omówione zjawiska występują w tkankach ludzkich – ośrodek bardzo zróżnicowany pod

względem akustycznym - pole ultradźwiękowe ma bardzo złożony charakter!!!

 Właściwości fizyczne

 Pochłanianie (absorpcja) ultradźwięków, zależy od:

-

częstotliwości,

-

właściwości ośrodka.

 Najlepiej ultradźwięki pochłaniają gazy, najsłabiej ciała sprężyste (metale).

 Ciała stałe o właściwościach plastycznych (guma, korek) w znacznym stopniu pochłaniają

ultradźwięki - izolatory dźwięku.

 Właściwości fizyczne - pochłanianie

 Tkanki ludzkie wykazują różne zdolności do pochłaniania ultradźwięków:

 Pochłanianie jest największe w tkankach które zawierają dużo białka strukturalnego i mało

wody.

 Fale o większej częstotliwości, są pochłanianie najmniejszych głębokościach, dłuższe na

większych.

 Właściwości fizyczne - pochłanianie

 Głębokośd połówkowa – głębokośd w której natężenie fali ultradźwiękowej spada do

połowy.

 Uważa się, że przy dawkach leczniczych natężenie fali poza głębokością połówkową jest

stosunkowo małe, a skutki biologiczne trudne do stwierdzenia.

(T. Mika)

 Nie istnieje odległośd, na jakiej cała energia zostałaby pochłonięta (jest coraz mniejsza, lecz

nigdy nie osiąga zera).

 Właściwości fizyczne - pochłanianie

 Absorpcja ultradźwięków:

-

tkanki tłuszczowej, krwi- najmniejsza

-

tkanki mięśniowej- większa

-

tkanki kostnej, chrząstek, ścięgien - największa

(Straburzyoska)

 Właściwości fizyczne

 Energia fali – suma energii kinetycznej cząsteczek drgających i energii potencjalnej

cząsteczek zagęszczonych i rozrzedzonych.

 Energię drgao mechanicznych mierzymy w watach.

 W terapii przyjęto jako miarę jednostki mocy - Wat/cm² głowicy.

 kawitacje

 Kawitacja – powstaje w wyniku oddziaływania ultradźwięków na ciecze.

 Na skutek działanie zmiennych ciśnieo → niszczenie spójności cieczy → powstawanie pustych

przestrzeni → wypełnianie parami cieczy → drgania → zanik → silna fala mechaniczna →
zagrożenie rozerwaniem tkanek.

 Pęcherzyki powstające między głowicą urządzenia a skórą, mogą zablokowad transmisję

ultradźwięków.

 Działanie biologiczne

 Zgodnie z prawem Grotthusa – Drapera, energia ultradźwięków wywołuje w tkankach

odczyn, jeśli zostanie przez nie w dostatecznej ilości pochłonięta.

 Zmiany spowodowane działaniem tej energii, można podzielid na:

-

zmiany miejscowe (pierwotne),

• działanie mechaniczne,

• cieplne,

• fizykochemiczne,

-

zmiany ogólne (wtórne).

 Działanie miejscowe

Działanie mechaniczne

 Mikromasaż (?), wywołany wahaniem ciśnieo w przebiegu fali ultradźwiękowej - istotne

zmiany w objętości komórek (0,02%):

-

wzrost przepuszczalności błon komórkowych,

-

zwiększenie przenikania jonów (

),

-

wywołanie mikrostrumienia.

 Kawitacje

 Fale stojące

 Działanie miejscowe

Działanie cieplne

 Pierwotna mechaniczne energia zostaje w różnym stopniu zaabsorbowana i przekształcona w

ciepło.

 Tkanka kostna absorbuje 10 x więcej ud niż tkanka mięśniowa, a ta więcej niż tłuszczowa i

mięśniowa.

 Największe przegrzanie występuje w pobliżu powierzchni granicznych niejednorodnych

struktur tkankowych np. tkanka kostna – mięśniowa, różniących się właściwościami (odbicie).

 Działanie miejscowe

 Powstałe w tkankach ciepło powoduje:

-

rozszerzenie naczyo w tkankach,

-

przekrwienie,

-

wzrost przemiany materii,

-

zwiększenie rozciągliwości włókien kolagenowych,

-

wzrost aktywności enzymów,

-

zmniejszenie napięcia mięśni,

-

zmiana w przewodnictwie nerwowym,

 Dawki do 0,3 W/cm² – bez efektu cieplnego (Callies Rusch- Straburzyoska)

 Działanie miejscowe

Działanie fizykochemiczne

 Wpływ na koloidy tkankowe:

-

przyspieszenie rozpadu białek,

-

zmiany stanu koloidalnego białek,

-

zwiększenie przewodności elektrycznej białek,

-

procesy utleniania, redukcji, kataliza.

 Działanie ogólne

 Działanie ogólne:

-

działanie przeciwbólowe,

-

zmniejszenie napięcia mięśniowego,

-

zmniejszenie sztywności stawów,

-

zwiększenie syntezy kolagenu i rozciągliwości włókien nerwowych,

-

sprzyjanie tworzeniu nowych naczyo włosowatych,

-

przyśpieszenie gojenia się ran,

 Działanie ogólne

-

uwalnianie czynników wzrostowych z makrofagów,

-

uwalnianie histaminy (Strab)

-

wpływ na enzymy ustrojowe (kawitacja),

-

powstanie zjawiska piezoelektrycznego w tkance kostnej (rozciągliwośd, próg bólu).

(Straburzyoska)

 wskazania

 Schorzenia w których uzyskuje się dzięki ultradźwiękom korzystne wyniki leczenia:

-

choroby reumatyczne (w okresach wolnych od zaostrzeo),

-

choroba zwyrodnieniowa stawów,

-

zapalenia okołostawowe,

-

choroby ścięgien i przyczepów mięśni (łokied „golfisty” i „tenisisty”),

-

ostroga kości piętowej,

-

przykurcze (przykurcz Dupuytrena),

 wskazania

-

blizny,

-

dolegliwości pourazowe (skręcenia, krwiaki),

-

stany po złamaniach kości,

-

choroba Sudecka,

-

nerwoból nerwu trójdzielnego,

(Straburzyoka)

 przeciwwskazania

 Nadźwiękawianie okolic:

-

serca,

-

płuc,

-

narządów miąższowych jamy brzusznej,

-

jąder,

-

guzów łagodnych i złośliwych,

-

ciężarnej macicy,

 przeciwwskazania

-

mózgu,

-

rdzenia przedłużonego (kark powyżej C3),

-

głowy,

-

oczu,

-

zwój szyjny i nerw błędny,

-

kości.

 przeciwwskazania

 Choroby w których nie wolno stosowad ciepła:

-

niewydolnośd krążenia, zaburzenia rytmu serca,

-

zapalenia żył, zakrzepy,

-

ostre infekcje i zakażenia,

-

zaburzenia czucia, cukrzyca,

-

gruźlica płuc, rozstrzenie oskrzeli,

-

zaburzenia krzepnięcia krwi,

 przeciwwskazania

 Wszczepiony rozrusznik serca

 Tworzywa stosowane w chirurgii odtwórczej

 Implanty metalowe i endoprotezy (??)

 Dzieci i młodzież przed zakooczeniem wzrostu kostnego.

(Straburzyoska)

 Lecznicza aparatura ultradźwiękowa

 Produkowana do celów terapeutycznych aparatura do wytwarzania ultradźwięków,

wykorzystuje odwrócone zjawisko piezoelektryczne.

 Zjawisko piezoelektryczne - przy ściskaniu lub rozciąganiu kryształów, pojawiają się na jego

przeciwległych powierzchniach różnoimienne ładunki elektryczne - polaryzacja.

 Zjawisko piezoelektryczne

 Lecznicza aparatura ultradźwiękowa

 Odwrócone zjawisko piezoelektryczne - jeżeli do przeciwległych powierzchni kryształu

(tytanian baru), doprowadzi się zmienne napięcie elektryczne wielkiej częstotliwości, to
nastąpi zgodnie z rytmem zmiennego prądu elektrycznego, naprzemienne rozszerzanie się i
kurczenie kryształu.

 Powoduje to synchroniczne drgania ośrodka, w którym znajduje się kryształ, stanowiące

istotę ultradźwięków.

 Lecznicza aparatura ultradźwiękowa

Aparat do terapii ultradźwiękami składa się z:

 Generatora prądu wielkiej częstotliwości,

 Generatora drgao ultradźwiękowych – przetwornika piezoelektrycznego:

-

płytka kryształu (tytanian baru) odpowiednio wycięta,

-

dwie metalowe elektrody dostarczające ładunki elektryczne z generatora prądu,

-

metalowa płytka przenoszącej drgania.

 Lecznicza aparatura ultradźwiękowa

 Techniki sprzęgania aplikatora z ciałem

 Nawet przy ścisłym przyłożeniu głowicy do suchej skóry, pozostaje między nimi warstwa

powietrza – prawie całkowite odbicie fali ultradźwiękowej (nawet 99 %).

 Cechy odpowiedniego środka sprzęgającego:

-

dobre przewodnictwo ultradźwiękowe,

-

impedancja akustyczna zbliżona do tkankowej,

-

duża lepkośd i odpornośd na powstawanie pęcherzyków,

-

chemicznie obojętny,

-

bez zapachu, bezbarwny,

-

nie wywołuje uczuleo.

 Techniki sprzęgania aplikatora z ciałem

 Olej parafinowy, wazelina, specjalne żele

 Żel przewodzący ultradźwięki i prąd

 Woda

 Poduszka wodna

 Żel agarowo - poliakrylamidowy

 Wykonanie zabiegu

 Technika dynamiczna:

-

powolne ruchy ślizgające, okrężno-postępujące (2-3 s):

• równomierne działanie w wiązce,

• ujednolicenie odbioru ciepła przez krążącą krew,

• wyrównanie efektów odbicia i załamania sią fali na granicy ośrodków,

- równomierny nacisk głowicą na tkankę,

-

ple zabiegu – około 2x większe od powierzchni głowicy, lub podział na kilka mniejszych pól (2
lub 3).

 Wykonanie zabiegu

 Technika półstatyczna (semistacjonarna):

-

wolniejsze, ale ustawiczne przesuwanie głowicy,

-

nad małym i ograniczonym polem zabiegu,

-

punkty spustowe, złogi wapniowe, „dziobki kostne”.

 Technika stacjonarna

-

Głowica umieszczona nieruchomo w miejscu nadźwiękawiania - obecne się nie stosuje!!!

 Metody nadźwiękawiania

 bezpośrednie

 pośrednie:

-

nadźwiękawianie korzeniowych okolic przykręgosłupowych,

-

nadźwiękawianie segmentowe bolesnych stref Heada i punktów maksymalnych,

-

nadźwiękawianie punktów bolesnych i wrażliwych punktów motorycznych

 Połączenia obydwu metod

 Dawkowanie zabiegów

 Przy ustalaniu dawki bierzemy pod uwagę:

-

rodzaj zmian chorobowych, wskazania, przeciwwskazania,

-

głębokośd zmian chorobowych i głębokośd połówkową,

-

okolicę ciała,

-

sposób wykonywania zabiegu,

-

parametry zabiegu

• rodzaj fali (ciągła, impulsowa),

• częstotliwośd,

• natężenie,

• czas trwania zabiegu.

 Dawkowanie zabiegów

 Wyróżnia się następujące dawki ultradźwięków:

-

Dawki słabe 0,05-0,5W/cm²

-

Dawki średnie 0,5-1,5W/cm²

-

Dawki mocne 1,5-2,0 W/cm² (T.Mika)

 Nie należy przekraczad dawki 2,0 W/cm²

 W ostrych i podostrych stanach chorobowych- dawki słabe, w przewlekłych - średnie.

 Dawki słabe - okolice karku i okolice ubogie w tkanki miękkie.

 Dawkowanie zabiegów

 Częstotliwośd:

- 3 MHz – przy wskazaniach do powierzchownego oddziaływania,

-

800 kHZ/1 MHz – oddziaływanie na głębiej położone tkanki

 Całkowity czas nadźwiękawiania nie powinien przekraczad 10 minut.

 Rodzaje zabiegów z zastosowaniem ultradźwięków

 Ultradźwięki ciągłe

 Ultradźwięki impulsowe

 Ultrafonoforeza

 Terapia skojarzona (Ultradźwięki + prąd)

 ultrafonoforeza

 Zabieg polegający na wprowadzeniu odpowiednich leków przez skórę za pomocą energii

ultradźwięków.

 Leki dodaje się do środka sprzęgającego lub powleka się niemi skórę w miejscu, które ma byd

poddane zabiegowi.

 Zazwyczaj- żele i kremy – przewodzące ultradźwięki!!

 Natężenie ok. 1,0-1,5 W/cm², fala ciągła.

 Głębokośd wnikanie leku zależy głównie od czasu trwania zabiegu.

 ultrafonoforeza

 Zmniejszenie głębokości wnikania ultradźwięków na skutek odbicia.

 Ultradźwięki zwiększają miejscowe ukrwienie i rozszerzają przewody wyprowadzające

gruczołów potowych i łojowych – ułatwienie przejścia leku przez naskórek.

 Wprowadzenie leku do naczyo krwionośnych skóry właściwej.

• Leki przeciwbólowe,

• Leki przeciwzapalne.

 Terapia skojarzona

 Głowica ultradźwiękowa służy jednocześnie jako ruchoma elektroda połączona z katodą.

 Druga płaska elektroda z dala od miejsca poddawanego zabiegowi, zazwyczaj w okolicy

przykręgosłupowej w segmencie z nim związanym.

 Równocześnie z ultradźwiękami stosuje się:

-

małe dawki prądów impulsowych średniej częstotliwości,

-

prądy diadynamiczne,

-

prądy wysokonapięciowe i mikrobodźcowe.