UD są to drgania mechaniczne o częstotliwości powyżej
20 kHz (20 000 Hz)
Moc UD wyrażamy w watach [W]
1W/cm² jest to miara ilości energii drgań otrzymanej w
ciągu 1s na cm² powierzchni czynnej generatora drgań
Przejście fali UD przez ośrodek powoduje drganie
cząsteczek ośrodka, które przekazując sobie energię
drgań wytwarzają ruch falowy. Cykliczne zbliżanie się i
oddalanie od siebie cząstek materii powoduje
powstawanie naprzemiennych zagęszczeń i rozrzedzeń
W miejscach zagęszczeń działają siły ściskające
równe pod względem wielkości siłom
rozciągającym występującym w miejscach rozrzedzeń
Właściwości fizyczne fali
UD
Źródłem UD są układy drgające - płytka kwarcowa,
znajdująca się w przetworniku UD (efekt
piezoelektryczny)
Rodzaj fali UD (podłużny lub poprzeczny) określa się w
zależności od kierunku wychyleń cząsteczek ośrodka,
przez który przechodzi fala UD:
- w gazach i cieczach występuje tylko fala podłużna
- w ciałach stałych – fala podłużna i poprzeczna
- w organizmie człowieka, w tkankach miękkich występuje
fala podłużna (jak w cieczach i gazach), a w tkance kostnej
tylko fala poprzeczna ( jak w ciałach stałych)
Efektem mechanicznym przechodzenia fali UD przez
tkanki są zmiany ciśnienia tkankowego (rozciąganie i
ucisk tkanek)
Szybkość rozchodzenia
się fal UD
Szybkość rozchodzenia się fali UD zależy od
spoistości (gęstości) ośrodka przez który fala ta
przechodzi
Im większa spoistość ośrodka tym szybkość
rozchodzenia się fali jest większa
- bardzo spoisty – większa szybkość rozchodzenia się
UD.
- mniej spoisty – mniejsza szybkość rozchodzenia się UD
Szybkość rozchodzenia się fali UD w tkankach ludzkich:
- tkanka miękka – 1540 m/s
- tkanka kostna – 4000 m/s
Absorpcja fali UD
Absorpcja jest to pochłanianie fali UD w
tkankach
Absorpcja zależy od:
- częstotliwości fali UD
- gęstości danego ośrodka
Absorpcja zwiększa się wraz ze wzrostem
częstotliwości fali i gęstości ośrodka
Wraz ze wzrostem absorpcji spada ilość energii UD
penetrującej głębiej
Głębokość penetracji UD zależy od:
- długości fali
- szybkości rozchodzenia się fali UD
- częstotliwości
Kawitacje
Działanie sił rozciągających w miejscach
rozrzedzeń i ściskających w miejscach zagęszczeń
towarzyszących przepływowi fali ultradźwiękowej
przez tkanki, wywołuje wahania ciśnień.
Natomiast w cieczy, w fazie rozrzedzeń
występuje podciśnienie. Zastosowanie
ultradźwięków o zbyt dużej mocy może
spowodować rozrywanie cząsteczek, niszczenie
spójności cieczy i tworzenie kawitacji (pustych
przestrzeni) wypełnionych parami cieczy lub
gazów
KAWITACJE cd
Przestrzenie te w postaci pulsujących
pęcherzyków powiększają się, a oddziaływanie
kolejnych faz fali ultradźwiękowej, doprowadza do
wzrostu w nich ciśnienia.
Dalszym następstwem jest nagła implozja
kawitacji -fala udarowa, która rozchodzi się w
płynach ustrojowych. Następuje uwolnienie dużych
ilości energii w małej objętości i w konsekwencji
miejscowy, nagły skok temperatury, ciśnienia i
rozrywanie tkanek
Powstawanie kawitacji jest uwarunkowane
przekroczeniem progu kawitacji, co ma miejsce przy
zastosowaniu fali ciągłej ultradźwięków, gęstości
mocy powyżej 1 W/cm² i techniki stacjonarnej
Zjawisko powstawania
kawitacji
DZIAŁANIE CIEPLNE
UD
Skutki działania UD mogą być:
- termiczne
- atermiczne
UD mogą powodować wzrost temperatury tkanek
do 5 cm w głąb, a nawet głębiej
Efektywne przyspieszenie metabolizmu w tkankach
następuje, przy wzroście ich temperatury 37-42°C
i rozgrzanie to musi się utrzymywać 3-30 minut.
Wzrost temperatury tkanek w zakresie 40-45° C
wymaga działania:
- fali ciągłej UD o gęstości mocy od 1,0 – 1,5
W/cm² przez 2,5 -5 minut na obszar równy
wielkością powierzchni przetwornika UD)
DZIAŁANIE CIEPLNE UD cd
Wzrost temperatury tkanek zależy od ich gęstości
UD o wyższej częstotliwości pochłaniane są w
tkankach powierzchownych, co powoduje ich
większe rozgrzanie
- UD f = 3 MHz – energia pochłonięta zostaje
w tkankach powierzchownych na głębokość 1 -2
cm
- UD f = 1 MHz – 2-5 cm
Pochłanianie zależy od gęstości ośrodka – u
człowieka największa absorpcja występuje w
kościach (ośrodek b. spoisty)
DZIAŁANIE CIEPLNE UD cd
Ultradźwięki nie
powodują wydzielania
ciepła w tkance
tłuszczowej. Ciepło
lecznicze powstaje w
tkance mięśniowej i
kostnej.
Największa jego ilość
wydzielana jest na
granicy tych dwóch
tkanek
DZIAŁANIE CIEPLNE UD cd
Najsilniejszemu przegrzaniu ulęga tkanka
kostna (absorbuje dziesięciokrotnie więcej
energii niż tkanka mięśniowa) i w dalszej
kolejności odpowiednio:
- tkanka mięśniowa,
- tkanka nerwowa,
- ścięgna,
- tkanka tłuszczowa,
- skóra
DZIAŁANIE CIEPLNE UD cd
Efekt ścinania – negatywne zjawisko działania
cieplnego UD, zachodzące na granicy dwóch
tkanek o różnej gęstości, szczególnie, gdy
oddzielone są przestrzenią (np. między kością a
okostną)
- fala ultradźwiękowa przenikając do kości, przez tkanki
o różnej spoistości, ulega załamaniu, a następnie
wielokrotnym odbiciom od powierzchni kości i
wewnętrznej powierzchni okostnej. Następuje wówczas
zmiana fali podłużnej w poprzeczną, która wytwarza
duże ilości ciepła na małej przestrzeni. Zjawisko to
nazwane efektem ścinania, powoduje trudne do
stwierdzenia oparzenia okostnej i stanowi poważne
powikłanie zastosowania ultradźwięków, mogące
dawać objawy ogólne w postaci bólu i gorączki
Efekt ścinania
DZIAŁANIE CIEPLNE UD cd
Działanie cieplne fali UD zależy od:
- natężenia fali UD (mocy)
- częstotliwości UD
- kąta padania
- rodzaju tkanki nadźwiękawianej –gęstość,
spoistość
- czasu trwania nadźwiękawiania
- wielkości obszaru nadźwiękawiania
DZIAŁANIE MECHANICZNE
FALI UD
Podłużne fale powodują w tkankach rytmiczne,
zgodne z ich częstotliwością, drgania cząsteczek o
charakterze naprzemiennego zagęszczenia i
rozrzedzania w kierunku rozprzestrzeniania się fal
Działają one na błony komórkowe i
prawdopodobnie wpływają na wzrost ich
przepuszczalności. Zmienia się ich struktura, a
więc i ich funkcja
DZIAŁANIE
FIZYKOCHEMICZNE FALI UD
Fale UD wywołują szereg procesów
fizykochemicznych w tkankach między innymi:
- działają katalizująco w niektórych reakcjach
chemicznych
- powodują procesy utleniania lub redukcji
- powodują wzrost szybkości dyfuzji przez błony
komórkowe (w związku ze wzrostem ich
przepuszczalności)
- wpływają na pH w kierunku zasadowym
DZIAŁANIE BIOLOGICZNE
FALI UD
Jest wypadkową działania cieplnego,
mechanicznego, i fizykochemicznego. Wyróżnia się:
- miejscowe, pierwotne działanie UD
(w miejscu
działania UD)
- ogólne, wtórne działanie UD
Wtórne, ogólne działanie UD jest następstwem
działania:
- mechanizmów nerwowo-humoralnych
- ośrodkowych mechanizmów wyrównawczych
Działanie biologiczne fali UD
cd
Zabiegi UD zapewniają głębokie działanie ciepła
Powstające w tkankach ciepło powoduje:
- rozszerzenie naczyń krwionośnych
- poprawę utlenowania
- poprawę dostarczania substratów energetycznych i
substancji
czynnościowych
- przyspieszenie miejscowych procesów przemiany materii
- usprawnianie usuwania zbędnych produktów przemiany
materii
- zmniejszenie nadmiernego napięcia mięśni
- zmianę struktury białek
- zwiększenie rozciągliwości włókien kolagenowych
- przyspieszenie gojenia się ran
- działanie przeciwbólowe
METODYKA WYKONYWANIA
ZABIEGÓW
Nadźwiękawianie odbywa się zawsze z zastosowaniem
środka sprzęgającego głowicę z powierzchnią zabiegową
(żele, olej parafinowy, woda), w celu zniwelowania
nierówności powierzchni skóry, dobrego przylegania głowicy i
zapobieżenia odbiciom ultradźwięków
Techniki nadźwiękawiania:
•
Technika dynamiczna – koliste ruchy ślizgowe głowicy
po skórze, bez nacisku, przez cały czas trwania zabiegu.
•
Technika półstatyczna – wolniejsze ruchy od powyższej
metody
Pole zabiegowe nie powinno być większe niż 3 – krotna
powierzchnia głowicy !
METODYKA WYKONYWANIA ZABIEGÓW
cd
Metody nadźwiękawiania
1. Bezpośrednie nadźwiękawianie miejsca związanego
ze zmianami chorobowymi i najbliższych okolic
2. Pośrednie przez połączenia nerwowe związane z
miejscem występowania zmian chorobowych:
- korzeni okolic przykręgosłupowych (obejmujące nerwy
rdzeniowe)–
małe dawki!
- segmentarnych stref Heade, odpowiadają punktom
dermatomu ze zmianami w ch. wewnętrznych i wykorzystują
odruchy skórno-trzewne
- punktów bolesnych (pkt. maksymalnego bólu bez ucisku)
- triger points (punkty wrażliwe, bolesne przy ucisku)
- punkty akupunkturowe
DOBÓR PARAMETRÓW
UD
Przed zabiegiem nadźwiękawiania określamy;
częstotliwość UD [MHz]
gęstość mocy [W/cm²]
rodzaj emisji UD
- fala ciągła - FC
- fala przerywana - FP
- przy emisji przerywanej określa się współczynnik
wypełnienia okresu (w %)
wielkość głowicy [G - cm²]
wielkość pola zabiegowego ( PZ - cm²)
całkowity czas trwania zabiegu (minuty)
Emisja przerywana (fala przerywana): okresowe
osiąganie przez falę UD natężenia maksymalnego po
którym następuje przerwa (natężenie zerowe)
okres = czas trwania emisji + czas przerwy
czas
trwania emisji
Współczynnik wypełnienia okresu = ---------------------------
okres
5ms
Np. współczynnik. wyp. okresu = ---------- = ½ (50 %)
10 ms
z wyliczenia wynika, że 50% okresu stanowi impuls, współczynnik
ten można regulować w zależności od fazy choroby, np.
zmniejszać w stanach podostrych i zwiększać w przewlekłych.
Zazwyczaj stosuje się współczynnik 50%
DAWKOWANIE
Wg Straburzyńskiego
Wg Knauth i Knoch
słabe 0,3 W/cm²
średnie 0,6 W/cm²
mocne 0,9-2 W/cm²
0,05 -0,4 W/cm²
0,5 – 0,7 W/cm²
0,8 – 1,2 W/cm²
W terapii stosuje się na ogół średnie natężenie
przestrzenne w zakresie 0,2 – 2 W/cm²
Czas trwania nadźwiękawiania wynosi od 0,5 – 3 minut
na 1 cm² powierzchni zabiegowej
Równocześnie nadźwiękawianiu poddaje się
obszar nie większy niż 3-krotność powierzchni
przetwornika UD
ULTRAFONOFOREZA
(SONOFOREZA)
Ultrafonoforeza polega na wprowadzeniu
leków przez skórę za pomocą energii fali UD
Głębokość wnikania leków przez skórę zależy
od czasu trwania zabiegu, a nie od mocy
Cząsteczki leku w środku sprzęgającym
zmniejszają głębokość wnikania fal UD
Aby wprowadzić leki na dużą głębokość
zwiększamy czas zabiegu i zmniejszamy
częstotliwość (mniejsza częstotliwość
penetruje głębiej – 1 MHz)
TERAPIA SKOJARZONA Z
ULTRADŹWIĘKAMI
Równoczesne stosowanie fali UD i prądu
impulsowego
- głowica ultradźwiękowa służy równocześnie jako
ruchoma elektroda połączona z katodą
- druga elektroda z dala od miejsca zabiegu,
zazwyczaj przykręgosłupowo w segmencie
odpowiadającym okolicy poddawanej terapii
- stosujemy małe dawki prądów impulsowych
średniej częstotliwości – interferencja dwupolowa,
- prądy małej częstotliwości - DD, TENS
KLINICZNE ZASTOSOWANIA UD -
WSKAZANIA
Choroby narządu ruchu – zwyrodnienia i
zniekształcenia stawów obwodowych i kręgosłupa
Stany pourazowe i ich powikłania (zespół
Sudecka złamania zwichnięcie, skręcenie, krwiaki,
choroby ścięgien, więzadeł i pochewek ścięgnistych)
Choroby układu nerwowego - zespoły korzeniowe,
(rwa ramienna, kulszowa, udowa), neuralgie,
dystrofia mięśniowa postępująca, zespoły
hipertoniczne i spastyczne (miejscowo)
Choroby skóry i tkanki podskórnej (blizny,
bliznowce, trudno gojące się rany, owrzodzenia
goleni)
Układowe choroby tkanki łącznej (RZS, ZZSK –
poza okresem zaostrzeń)
PRZECIWWSKAZANIA
Nie stosujemy – w okolicy serca, płuc,
narządów miąższowych jamy brzusznej, mózgu
, oczu, gonad, po laminektomii
Niezakończony wzrost kostny u dzieci i
młodzieży (możliwość uszkodzenia chrząstek
nasadowych)
Nie stosujemy
na odcinek szyjny powyżej C3
(ochrona rdzenia przedłużonego)
Nie stosujemy bezpośrednio na kręgosłup!
Zabieg wykonujemy przykręgosłupowo w
odległości ok. 2 cm
PRZECIWWSKAZANIA
Stan po radioterapii do 8 m-cy od zakończenia
leczenia
Zakrzepowe zapalenie żył
III i IV okres zaburzeń obwodowego krążenia
tętniczego
Zaburzenie czucia
Nerwobóle niewyjaśnionego pochodzenia
Obszary w pobliżu wszczepionego rozrusznika serca i
innych elektronicznych implantów z powodu
możliwości zakłócenia ich pracy
Obecność implantów metalowych