FIZYKA FALI UDERZENIOWEJ
Z fala uderzeniową spotykamy się na co dzień. Obecność fal uderzeniowych czujemy na co dzień. Nie kojarzymy tego jednak z fala uderzeniową. Przykładem jest wyładowanie atmosferyczne (pojawia się błysk i huk) - po kilku sekundach pojawia się drżenie, np. okien. Fala uderzeniowa może być przenoszona przez różne media.
Z falą uderzeniową mamy także do czynienia, gdy samolot przekracza barierę dźwięku.
Ultradźwięki - fala mechaniczna o wyższej częstotliwości, ale mniejszej amplitudzie.
Pierwsze doświadczenia były negatywne. Obecność wykryto podczas II wojny światowej → fale uderzeniowe zaobserwowano przez przypadek.
Fala mechaniczna wytwarzana przez bombę wybuchająca w wodzie została przenoszona przez wodę i zabijała bez uszkodzeń zewnętrznych.
Koniec lat 60-tych → badania wykazały jedynie słabe skutki uboczne.
Lata 70-te → deintegracja kamieniem nerkowym (litotrypjsa)
80' → pierwszy komercyjny Litotryptor
07' → ESWT - pierwsza technika z wyboru w leczeniu kamicy nerkowej i dróg moczowych
Zabieg rozbijania kamieni nerkowych, to ESWT (Extracorporal Schock Wave Therapy)
85' → badania poza polem urologii
Wpływ fali uderzeniowej na kości (potencjał osteogenetyczny) - jeżeli zastosować falę w obrębie stawu rzekomego, to fala uderzeniowa wyzwala procesy regeneracyjne i zaczyna powstawać kostnina
88r. → leczenie braku zrostu i opóźnionych zrostów kostnych - skuteczność 60-90%
90r. - leczenie zapalenia nadkłykcia i ostrogi piętowej - skuteczność 70-80%
07r. → wiele badań klinicznych i publikacji
Impuls fali uderzeniowej
1. Wysokie ciśnienie
2. Szybkie narastanie
3. Krótki czas trwania
4. Szybkie wytłumienie
Dawka wyrażana w mJ/mm2
Litotryptory - P= 1,5 mJ/mm2
P>0,26 mJ/mm2 = limit kości
Gdybyśmy teraz zastosowali destrukcję na bardzo ograniczonym obszarze, ale z jednoczesnym wytworzeniem fali uderzeniowej o dużym obszarze, to zniszczymy wszystko na około.
Należy dokładnie móc oddziaływać w jednym punkcie - zogniskowanie. Należy ją tak ukierunkować, aby u podstawy działanie było jak najmniejsze, a ogniskowe w jednym punkcie.
Źródła fali uderzeniowej:
Piezoelektryczne
Elektrohydrauliczne
Elektromagnetyczne
Specjalna budowa głowicy pozwala na zogniskowanie energii dokładnie w miejscu terapii
Fala mechaniczna będzie zbiegała się w kierunku jednego małego punktu. Przetwornik nie ma kształtu stożka, a jest zakończony płasko.
Fala mechaniczna będzie wytwarzana na całym obszarze głowicy. Aby dostarczyć ja do tkanek należy użyć specjalnego kołpaka żelowego, aby te fale przetransportować. Jeśli jest na głębokości 2,5 cm np. zwapnienie, to ten efekt uderzenia będzie dokładnie w tym miejscu. Gdyby zmiana była głębiej, to używam wcześniej ściętego stożka (mogę regulować, co 0,5 cm).
Jednakże rzadko się zdarza, że zmiana jest tylko w jednym miejscu. Dlatego wówczas możemy wykorzystywać radialną falę uderzeniową.
RSWT - terapia radialną falą uderzeniową funkcjonuje dopiero od 5 lat.
Radialna fala uderzeniowa - wykorzystywana w ortopedii i fizjoterapii od 5-6 lat. Wytwarza się falę na większej powierzchni, która rozchodzi się lekko rozbieżnie, odwrotnie do fali piezoelektrycznej. Jeśli ona będzie odpowiednio intensywna, a zmiany będą zlokalizowane na różnych głębokościach w tkankach, to fala będzie na nie wszystkie oddziaływać. Przy czym, o ile dawkę fali zogniskowanej wyraża się w mJ/mm2, to falę radialną w barach.
Odpowiednie głowice i kołpaki żelowe stosuje się, aby uzyskać koncentrację uderzenia na odpowiedniej głębokości.
Piezoson 100 plus
Generalnie urządzenia te pracują na częstotliwości do 4 Hz. I w zależności od potrzeby wykorzystują różną gęstość energii.
Jeśli będzie nam chodziło o efekt destrukcyjny (np. staw rzekomy), to dawka będzie musiała być większa. Dużo zależy od wielkości kości. W przypadku dużych kości - 0,4-0,6 mJ/mm2.
Ustawienia energii |
20 poziomów + 5 niskiej intensywności |
Częstotliwośc impulsów |
0-8Hz |
Problem w przypadku zogniskowanej fali uderzeniowej, to dokładna diagnostyka!
Bardzo często jest to diagnostyka poprzez USG, często podczas samego zabiegu, albo bezpośrednio przed nim.
Fizjoterapeutom nie wolno leczyć stawów rzekomych! Czynią to lekarze.
Łatwiejszym zabiegiem byłby dla nas zabieg radialną falą uderzeniową. Bo niezależnie od głębokości zmiany i tak w nią uderzymy.
Większość schorzeń zlokalizowana jest do głębokości kilku centymetrów.
Fala mechaniczna wysyłana w kierunku złogu jej część zostaje odbita, gdy przechodzi dalej tonów część zostaje odbita a część wraca powrotem. Następuje kumulacja powodująca rozkawałkowanie złogu.
Urządzenie Newtona
Cała energia kinetyczna została przekazana na sąsiednią kulę, a w związku z tym, że ostatnia nie miała przeszkody, mogła się poruszyć. Dokładnie taki sam proces odbywa się w tkankach.
Gdybyśmy mieli dwie jednakowe masy - jedna nieruchomą bez żadnego oporu zewnętrznego oraz drugą, która w kierunku tej masy się porusza - zderzenie elastyczne.
Gdybyśmy mieli z tym do czynienia podczas terapii, to nie nastąpiłoby rozbicie np. stawu rzekomego (jest to zderzenie, w którym w stanie końcowym mamy te same cząstki (obiekty) co w stanie początkowym i zachowana jest energia kinetyczna.)
Podczas terapii będziemy mieli do czynienia ze zderzeniem nieelastycznym - fala mechaniczna rozchodzi się wewnątrz ciała.
Gdyby walić, jak młotkiem, można spowodować deformację skóry i tkanek głębszych.
Należy stosować transmiter.
Podczas zabiegu do wytworzenia radialnej fali mechanicznej dochodzi …
Miejsce efektywnego oddziaływania fali ma wygląd odwróconego cygara.
O ile w przypadku zogniskowanej fali uderzeniowej impuls trwał bardzo krótko i miał dużą amplitudę, o tyle podczas fali radialnej amplituda jest mniejsza, ale czas odkształcania jest dłuższy (nanosekundy).
Zderzenie ciał stałych:
Zastosowanie
Ortopedia:
Entezopatie
Tendopatie
Pseudoartrozy
Mięśniowo-powięziowe punkty spustowe
Urologia:
Choroba Peyroniego (stwardnienie ciał jamistych prącia)
ESWT - Extracorpoceal Shock Wave Therapy
TSWT (TPST)- Triger Points Shock Wave Therapy
Różnica:
Urządzenia ESWT wytwarzają falę na poziomie 0,1-1 mJ/mm2 przy 1 Hz
Urządzenia TSWT mają wyższą częstotliwość, bo do 8 Hz, ale wytwarzają falę o mniejszej sile do 0,55 mJ/mm2.
Możliwe efekty uboczne:
Podrażnienie skóry
Obrzęk
Wybroczyny
Krwiak
TERAPIA
Terapia Radialną Fala Uderzeniową (RSWT):
Efekt mechaniczny - dezintegracja zwłóknienia i złogów wapnia
Efekt przeciwbólowy - wpływ na nerwy powierzchowne: hiperstymulacja zakończeń nocyceptorów, uwalnianie endorfin
Proces leczenia - wzrost ukrwienia (hyperaemia), przyspieszenie procesów metabolicznych
Fala Radialna może powodować:
Powierzchowny obrzęk
Ból
Aby zredukować ból dobrze jest zastosować krioterapię przed zabiegiem. Aby ta krioterapia była efektywna dobrze byłoby zastosować krioterapię schłodzonym powietrzem (przed zabiegiem!). Powoduje to lokalne znieczulenie, które na pewno potrzebne jest w przypadku leczenia stawów rzekomych, zwapnień.
Jeśliby przyjrzeć się wykresowi siły oddziaływania fali uderzeniowej, wynika, że te największe wartości stosujemy wówczas, gdy leczymy zmiany w obrębie układu kostnego.
W przypadku litotrypsji: kilka dziesiątych mJ/mm2.
Efektywnie jest działać powyżej 0,1 mJ/mm2.
Można by przeliczyć wartości ciśnienia na gęstość i odwrotnie:
2 bar = 0,03 mJ/mm2 |
Działanie zbyt małe, aby zadziałało |
2,5 bar = 0,07 mJ/mm2 |
Działanie przeciwbólowe |
3 bar = 0,12 mJ/mm2
|
|
3,5 bar = 0,17 mJ/mm2
|
|
4 bar = 0,23 mJ/mm2
|
|
Wskazania:
Zapalenie ścięgien/przyczepów
Zapalenie kaletki maziowej
Zwapnienie okołobarkowe
Kolano skoczka
Zapalenie powięzi podeszwy stopy
Zapalenie okostnej
Zespół taśmy biodrowo-piszczelowej
Punkty spustowe
Spazm mięśniowy
Napięciowe bóle głowy
Ból odcinka lędźwiowego
Przeciwwskazania:
Infekcje w obszarze leczenia
Guzy
Ciąża (względne)
Rozrusznik serca
Dzieci (w pobliżu chrząstki wzrostowej)
Ostry stan pourazowy
Nadwrażliwość
Proteza cementowa
Kruchość naczyń
Leczenie antykoagulantami
Osteoporoza
Leczenie kortykosteroidami (iniekcja) - trzeba poczekać kilka tygodni
Sam zabieg jest krótki. Będzie on przede wszystkim zależał od tego, jaka częstotliwość zastosujemy i ile uderzeń chcemy zaaplikować.
Zogniskowana Fala Uderzeniowa → w zależności od tego, co robimy, średnio wykonuje się 2 zabiegi z reguły z 1-tyg. Przerwą. W stawach rzekomych zazwyczaj jeden zabieg. W miejsce zmiany aplikuje się średnio około 2000 uderzeń (240 uderzeń/minutę przy częstotliwości 4 Hz). Jednakże podczas zabiegu nie powinno przekraczać się 4000 uderzeń. Nie stosuje się w jej przypadku schładzania tkanek.
Radialna Fala Uderzeniowa → w zależności od ilości uderzeń, jaką chcę zaaplikować oraz od częstotliwości, z jaką pracuję. Jeśli zmiana jest mocno ograniczona to ilość uderzeń także ogranicza się do około 2000 uderzeń. Przy większym obszarze większa liczba. Gdy pracujemy na poziomie 2,5-3 barów, to siła musi być odpowiednio duża i trzeba będzie wykonać około 3-5 zabiegów z tygodniowymi przerwami (powinniśmy się zmieścić między 4 a 5 dniem, gdyż wówczas tkanka ma najlepszą odpowiedź). Nie korzysta się w jej przypadku ze znieczulenia miejscowego.
Kolejność leczenia:
Diagnostyka USG
Krioterapia
Zastosowanie fali uderzeniowej
Ponowna diagnostyka po serii zabiegów
Krioterapia schłodzonym powietrzem → terapeutyczna aplikacja zimna, celem spadku temp. skóry i redukcji objawów zapalenia.
Aby być efektywnym w krioterapii musimy wywołać szok termiczny (szybki, duży spadek temperatury).
Aby uzyskać korzystne efekty krioterapii oraz aby zabieg był bezpieczny konieczne jest wywołanie prawidłowego szoku termicznego: 12-7°C.
Uwaga! Spadek temp. do wartości poniżej 5°C może doprowadzić do nieodwracalnych uszkodzeń systemu nerwowego.
SWT nie zawsze jest przyjemna, może być bolesna → krioterapia poprzedzająca SWT zwiększa komfort zabiegu, dzięki działaniu przeciwbólowym.
SWT może wywoływać niewielkie krwiaki → krioterapia redukuje ten problem poprzez działanie wazomotoryczne (hunting …)
Łatwe wykonanie (wolne ręce)
Terapeuta może przeprowadzić zabieg falą uderzeniową u innego pacjenta w tym samym czasie.
CT = Controlled Temperature → stała temp. w obrębie leczonych tkanek → technologia podczerwieni (system biofeedback)
HILT
HILT Therapy - terapia promieniowaniem laserowym o wysokiej intensywności
Terapia HILT wykorzystuje lasery impulsowe dużej mocy
Wysoka szczytowa moc impulsu (3kW)
Krótki czas trwania impulsu (120-150 μs)
Duża wartość energii w impulsie (150-350mJ)
Niska częstotliwość powtarzania impulsów (od 10 do 30 Hz)
Długa przerwa między impulsami
Współczynnik wypełnienia okresu 0,1%
Wysoka moc szczytowa impulsu (kW)
Duża dawka energii w impulsie (350mJ)
→ dostarczenie bardzo dużej dawki energii do tkanek położonych na dużych głębokościach.
Krótki czas trwania (120-150 μs)
Długi czas przerwy
Niska częstotliwość powtarzania impulsów (10-30Hz)
→ możliwość w pełni bezpiecznego działanie bez zagrożenia uszkodzenia termicznego tkanek.
Transmisja światła
Transmisja światła (głębokość penetracji światła) do tkanek jest funkcją:
Długości fali promieniowej (λ)
Rozmiaru (średnicy) wiązki laserowej
Powierzchownej gęstości mocy światła
Wysoka i w pełni bezpieczna energia
Terapia HILT wyzwala trzy rodzaje efektów:
Fotochemiczne → bezpośrednie przeniesienie energii do struktur komórkowych (zwiększona synteza ATpP)
Fotomechaniczne → wyzwalanie mechanicznych wibracji, które przenoszone sa do wnętrza tkanek (stymulacja drenażu limfatycznego) - szybka resorpcja obrzęków
Fototermiczne → transfer ciepła do tkanek powoduje pobudzenie krążenia krwi, zwiększa się dostawa tlenu i innych składników odżywczych do tkanek.
Wskazania są takie, jak przy klasycznym naświetlaniu laserem.
Sposoby aplikacji promieniowania laserowego
Skaning ręczny (technika liniowa) → pobudzenie tkanek w leczonym obszarze
Naświetlanie punktów (krótka technika punktowa) → leczenie punktów spustowych oraz miejsc zogniskowania bóle
Terapia HILT: specyficzny protokół terapeutyczny, który jest wynikiem wielu prac klinicznych.
3 fazy: początkowa, środkowa, finalna
Cel: jeśli nieznana jest dokładna głębokość, na której leży uszkodzenie, należy użyć specyficznego „mixu energetycznego”, aby uzyskać odpowiednią koncentrację energii na różnych głębokościach.
Protokół leczenia (aby osiągnąć jak najlepsze rezultaty):
Faza początkowa - faza zimna - skaning ręczny (technika liniowa) (100 cm2/30sec)
Faza środkowa - naświetlania punktów spustowych (krótka technika punktowa)
Faza finalna - 3 różne programy do leczenia określonego obszaru (100 cm2/60 sec)
Każda z faz składa się z podfaz, w których stosujemy odmienne parametry.
Leczenie obrzęków czy krwiaków: naświetla się miejsce zmiany oraz węzły chłonne odpowiedzialne za zmiany w tym miejscu.