Wykład z fizykoterapii 28.11.2011 Kiełtyka

ULTRADŹWIĘKI

Techniki grzania głębokiego- zawierają formy energii, takie jak energia energia akustyczna /ultradźwięki/ i elektromagnetyczna /diatermia/, które mogą być transmitowane do tkanek głębiej położonych i poprzez konwersję powodują wytwarzanie ciepła.

Ultradźwięki sa to mechaniczne wibracje o częstotliwości przekraczającej granicę słyszalności ucha ludzkiego (powyżej 20 kHz). W fizykoterapii stosuje się głównie częstotliwości od 0,8 do 3Mhz.

Ultradźwięki o fale sprężyste klasyfikowane jako fale podłużne lub poprzeczne, odpowiednio do kierunku ruchu cząsteczek w środowisku, przez które przechodzą.

Do wytwarzania ultradźwięków w fizykoterapii stosuje się substancje aktywne elektromechanicznie (kryształ kwarcu, tytanian baru, winian potasu), które ulegają odkształceniu w wyniku działania pola elektrycznego.

Ultradźwięki przenoszone są w linii prostej. Wiązka ma kształt cylindryczny o średnicy równej powierzchni efektywnej promieniowania głowicy ERA (w większości aparatów jest ona mniejsza od powierzchni głowicy).

Powierzchnia najbliżej przetwornika określana jest jako pole bliskie. Jeżeli energia jest przenoszona dalej od przetwornika, fale zaczynają się rozbiegać i w tym miejscu rozpoczyna się pole dalekie. Główny efekt terapeutyczny powstaje w polu bliskim.

Fala ultradźwiękowa przechodząca przez ośrodek może ulec:

-absorpcji

-rozproszeniu

-załamaniu

-ugięciu

-interferencji (nakładanie się fal padających i odbitych, co powoduje fale stojące)

-odbiciu (od kości nawet 35% fali), co zależy nie tylko od rodzaju tkanki, ale również od kąta padania energii.

W tkankach człowieka skuteczna głębokość penetracji wynosi od 3 do 6 cm dla ultradźwięków stosowanych terapeutycznie. Głębokość penetracji jest odwrotnie zależna od częstotliwości.

Niska częstotliwość 1 MhZ -> mała absorpcja – duża głębokość penetracji 1-6 MhZ

Wysoka częstotliwość 3 MhZ -> wysoka absorpcja -> mała głębokość penetracji do 1 cm

Wysoki współczynnik absorpcji mają tkanki słabo uwodnione z wysoką zawartością białek:

Zwiększanie zawartości białek:

Krew- tłuszcz- nerwy- mięśnie- skóra- ścięgna- chrząstka- kość

Niska wysoka

Działanie biologiczne ultradźwięków:

-skutki termiczne

-mechaniczne

-zmiany fizykochemiczne

Efekty termiczne:

-Ultradźwięki stosowane są w celu uzyskania wzrostu temperatury w tkankach głębiej położonych, nawet do głębokości 6 cm

-W wyniku absorpcji energii UD w tkankach następuje oscylacja cząsteczek wokół głównej pozycji i przemiana energii kinetycznej i potencjalnej w energię cieplną, proporcjonalnie do intensywności ultradźwięków

-Energia mechaniczna zamieniona w energię cieplną może spowodować lokalne podwyższenie temperatury w tkance. W zakresie 40-45 stopni C powoduje przekrwienie tkanek, natomiast powyżej 45 stopni C ma działanie destrukcyjne

-Największe działanie cieplne występuje na granicy dwóch ośrodków

Fizjologiczne reakcje pod wpływem wzrostu temperatury obejmują:

-wzrost rozciągliwości kolagenu

-przyśpieszenie przepływu krwi

-zmiany w szybkości przewodzenia nerwów obwodowych

-podwyższenie progu odczuwania bólu

-zwiększenie aktywności enzymów

-zmiany w aktywności skurczowej mięśni szkieletowych

Efekty nietermiczne:

-zmiany mechaniczne

-kawitacje

-zmiany chemiczne

Zmiany mechaniczne;

-Wahania ciśnień występujące w przebiegu podłużnej fali ultradźwiękowej powodują sprężyste odkształcenia struktur tkankowych zwane mikromasażem

-Pozostałe skutki są prawdopodobnie wynikiem działania mikromasażu

Kawitacje:

-Pod wpływem działania sił ściskających i rozciągających w tkankach powstają mikroobszary zagęszczeń i rozrzedzeń, co powoduje zmianę ciśnienia wewnątrz tkankowego. W obszarze podciśnienia dochodzi do przezwyciężenia sił spójności i rozrywania wiązań wody, tworzą się puste przestrzenie penetrowane przez opary cieczy (wrzących w warunkach podciśnienia) zwane kawitacjami.

Pod wpływem działania energii mechanicznej ultradźwięków powstają następujące skutki fizjologiczne:

-zwiększenie wewnątrzkomórkowego poziomu wapnia

-degranulacja mastocytów

-zmiany polaryzacji błon komórkowych

-pobudzenie aktywności fibroblastów

-zwiększenie przepuszczalności ścian naczyń krwionośnych

-zwiększenie angiogenezy

-zwiększenie wytrzymałości włókien kolagenowych na rozciąganie

Pod wpływem działania mechanicznego i cieplnego ultradźwięki powodują następujące zmiany fizykochemiczne w tkankach:

-przyśpieszenie reakcji konwencjonalnych

-przyśpieszenie utleniania i redukcji w roztworach wodnych

-degradacja polimerów

-rozpad i reakcje w rozpuszczalnikach organicznych

Działanie biologiczne ultradźwięków jest wypadkową działania cieplnego, mechanicznego i fizykochemicznego i obejmuje:

-pobudzenie aktywności fibroblastów

-wzrost syntezy kolagenu

-zwiększenie syntezy niekolagenowych białek w fibroblastach (albuminy i globuliny)

-przyśpieszenie syntezy DNA

-rozszerzenie naczyń krwionośnych i przekrwienie narządów

Działanie biologiczne ultradźwięków:

-wewnątrz komórkowy wzrost syntezy wapnia

-degranulacja mastocytów

-przyspieszenie neoangiogenezy

-pobudzanie procesów utleniania komórkowego

-zmiany czynności błon komórkowych

-zmiany szybkości przewodzenia we włóknach nerwowych

Metody nadźwiękawiania:

-bezpośrednia

-pośrednia: woda, kapturki wypełnione wodą lub olejem parafinoym

Techniki nadźwiękawiania:

-dynamiczna /labilna/

-półstabilna

UWAGA! W zabiegach nadźwiękawiania nie należy stosować techniki stacjonarnej

Miejsce aplikacji ultradźwięków;

-bezpośrednio w miejscu zmian chorobowych

-w segmencie związanym ze zmianami chorobotwórczymi, czyli segmentarnie

Protokół terapeutyczny

Dawkę terapeutyczną ultradźwięków wyznacza stan leczonej tkanki, miejsce, głębokość jej położenia a określają następujące parametry ultradźwięków: częstotliwość, sposób emisji, intensywność i czas trwania zabiegu

Częstotliwość

Najczęściej wykorzystuje się częstotliwości od 0,8 do 3 MhZ. Umożliwiają one dostatecznie głęboką penetrację oraz odpowiednie działanie biologiczne. Przy określaniu dawki należy pamiętać, iż wraz ze wzrostem częstotliwości wzrasta osłabienie ultradźwięków, większość energii jest absorbowana w tkankach powierzchownych do 1cm głębokości. Niższe częstotliwości penetrują głębiej do 6cm, niektórzy autorzy uważają, że nawet do 8cm.

Sposób emisji:

-Ultradźwięki mogą być wytwarzane w emisji:

Ciągłej i pulsacyjnej

Intensywność (natężenie)

-Wyznacznikiem siły strumienia ultradźwięków jest jego intensywność określana również jako natężenie

-Moc jest to całkowita ilość energii wytwarzanej przez generator ultradźwiękowy (jednostka wat- W)

-natężenie określa ilość energii emitowanej w jednostce czasu przez powierzchnię przetwornika (głowicy) wyrażone jest w jednostce W/cm2

-Głowica ultradźwiękowa nie wysyła energii równomiernie we wszystkich kierunkach, więc strumień ultradźwięków jest niejednorodny, pewne obszary mają większe natężenie niż inne. Pomiar tego natężenie daje natężenie średnie, określane jako średnie natężenie przestrzenne ultradźwięków.

-W przypadku emisji fali ultradźwiękowej w postaci pulsacyjnej, maskymalne natężenie w fazie nadawczej nazywa się szczytowym natężeniem czasowym;

-Średnie natężenie czasowe otrzymuje się poprzez uśrednienie natężenia w czasie trwania emisji i przerwy

Przy emisji ciągłej, metoda bezpośrednia, technika półstabilna, można kierować się następującymi sugestiami:

W stanach ostrych- dawki do 0,5W/cm2 dla ograniczenia efektu termicznego

W stanach podostrych-dawki 0,5-1.0 W/cm2. Pacjent może odczuwać delikatne ciepło na skórze

-W stanach chronicznych- dawki 1,0-2.0 W/m2. Pacjent dla uzyskania maksymalnego efektu termicznego nie może odczuwać dyskomfortu.

-Jeżeli leczona tkanka leży powierzchownie należy stosować dawki z niższego zakresu intensywności. Jeżeli tkanka jest położona głębiej, użyta intensywność powinna być z wyższego zakresu częstotliwości.

Średnie natężenie przestrzenne ultradźwięków stosowane w fizjoterapii mieszczą się w zakresie do 2 W/cm2 w formie ciągłej, a w emisji impulsowej do 3 W/cm2. Zwiększenie natężenia ultradźwięków powoduje zwiększenie efektów termicznych w tkankach, jeżeli pozostałe czynniki określające dawkę są stałe.

Wielkość powierzchni leczniczej i czas trwania zabiegów:

-czas ten zależy od wielkości powierzchni leczonej oraz ERA głowicy ultradźwiękowej

-w czasie leczenia obszaru o takiej wielkości jak głowica ultradźwiękowa, czas terapii wynosi od do 5 minut

-Wg Lehmanna maksymalny obszar leczenia nie powinien przekraczać wielkości 75-1000cm2, w leczonym czasie terapii nie dłuższym niż 15 minut /dla głowicy 5cm/ co pozwala na 1 minutę terapii/minimalny czas/ dla każdego cm2.

-nadźwiękawiania powierzchni kilkakrotnie większych od ERA głowicy może powodować rozproszenie energii ultradźwiękowej, co oznacza działanie lecznicze.

-według niektórych autorów powierzchnia terapii nie powinna być większa niż 3x ERA

Przy określaniu czasu zabiegu należy kierować się następującymi zasadami:

-pierwszy zabieg powinien być krótszy niż kolejne zabiegi

-w kolejnych zabiegach można zwiększać czas terapii, jeżeli wymagają tego względy terapeutyczne

-czas trwania zabiegu w stanach ostrych powinien być krótszy niż w stanach chronicznych

-małe powierzchnie wymagają krótszego czasu leczenia niż większe powierzchnie

-większe powierzchnie nadźwiękawia się w sposób dynamiczny, a małe półstabilnie

Początek terapii, częstotliwość i ilość zabiegów:

-stan pacjenta wpływa nie tylko na określenie natężenia ultradźwięków, ale również określa częstość ich wykonywania

-w stanach ostrzejszych zabiegi należy wykonywać co najmniej raz dziennie, natomiast w stanach chronicznych dwa trzy razy w tygodniu

-ilość zabiegów zależy od tego, jak szybko uzyskiwane są cele terapii

-najczęściej wykonuje się 12-15 zabiegów. Ilość ta w większości przypadków jest wystarczająca do osiągnięcia zamierzonych efektów leczniczych

Przed przystąpieniem do leczniczego zastosowania ultradźwięków należy:

-przeprowadzić wywiad z pacjentem, z uwzględnieniem występowania względnych i bezwzględnych przeciwwskazań do stosowania terapii ultradźwiękowej

-zlokalizować tkankę objętą chorobą, określić jej rodzaj, głębokość (do 6cm częstotliwość 1 MhZ, do 1cm częstotliwości 3 MhZ) tkanki otaczające;

-określić fazę naprawy i temperaturę tkanek, która może się zmieniać w kolejnych sesjach terapeutycznych (stany ostre- tylko działanie mechaniczne ultradźwięków, w stanach chronicznych głównie działanie termiczne)

-wybrać metodę aplikacji i głowicę dostosowaną do wielkości powierzchni leczonej

-ustalić prawidłową pozycję wyjściową

-wyjaśnić pacjentowi sposób leczenia i odczucia w czasie zabiegu (zawsze bezbolesne)

-oczyścić skórę (mydło lub alkohol 70%)

-włączyć urządzenie, sprawdzić parametry dobrane do terapii, odtłuścić skórę, środek sprzęgający na głowicę, wykonywać ruchy ciągłe w formie nachodzących na siebie okręgów lub podłużne, nie wolno odrywać głowicy od skóry, w razie bólu lub parzenia należy terapię zatrzymać i zmienić parametry

Ultradźwięki ze względu na działanie biologiczne w tkankach znajdują zastosowanie w:

-leczeniu stanów zapalnych

-zmniejszaniu bólu

-obrzęku

-zwiększania rozciągliwości tkanki łącznej

-w celu przyśpieszenia zdrowienia tkanek oraz odbudowy i poprawy krążenia

Miarą jednostkową mocy jest W/cm2 powierzchni głowicy zabiegowej:

Wyróżniamy następujące dawki:

-dawka słaba od 0,05 do 0,4 W/cm2

-dawka średnia od 0,5 do 0,7 W/cm2

-dawka duża od 0,8 do 1,2 W/cm2

Czas trwania zabiegu:

-od 1 do 3 minut

-od 4 do 9 minut

-czas nadźwiękawiania segmentarnego wynosi 2 minuty

Wskazania:

-zmiany zwyrodnieniowe stawów

-nerwobóle

-zapalenia okołostawowe

-stany pourazowe

-RZS, ZZSK

-Odleżyny

-stłuczenia

-krwiaki

-bóle kręgosłupa

-rwa kulszowa

-obrzęki

-stany zapalne w obrębie mięśni i stawów

Przeciwwskazania:

-ogóle do działania bodźcowego

-okolice serca, oczu, jąder

-wszystkie stany w których wzrost temperatury jest przeciwwskazaniem

-obszar w pobliżu rozrusznika serca

-cukrzyca

-zapalenia septyczne

-nad rdzeniem kręgowym po laminektomii

-ciąża

Środki ostrożności:

-nie znaczny zrost kości

-osteoporoza

-implanty

Aplikacje specjalne;

-fonoforeza

-terapia skojarzona z elektroterapią (TENS, HVS, prądy interferencyjne technik dwupolowa)

Fonoforeza:

-nieinwazyjny zabieg wspomagający wprowadzenie do ustroju wybranych związków chemicznych, w zależności od wskazań

-w zabiegu fonoforezy dyfuzja leku przez skórę wymuszona jest powstawaniem dipoli relaksacyjnych w polu drgań mechanicznych o wysokiej częstotliwości oraz poszerzeniem kanałów gruczołowych i porów skórnych

-na podawanie przezskórne leków wpływa również stan sieci naczyń kapilarnych

-rozgrzanie skóry przed zewnętrznym zastosowaniem leku rozszerza mieszki włosowe, zwiększa energię kinetyczną cząsteczek w miejscu leczonym i ułatwia wchłanianie leku

-ogrzanie skóry po zewnętrznym zastosowaniu leku zwiększa jego absorpcję do krwioobiegu ułatwiając działanie ogólne, ograniczając działanie miejscowe, gdy cząsteczki leku są odprowadzane z krwiobiegiem od miejsca podania

-maksymalny czas do oceny skutków miejscowych wynosi 2 godziny a dla skutków ogólnych 12-24 godziny

Skuteczność fonoforezy zależy od:

-masy cząsteczkowej leku

-stężenia leku w stosowanym preparacie

-podłoża leku

-zwiększania przepuszczalności naskórka i skóry uzyskanego pod wpływem działania ultradźwięków oraz ich działania termicznego na skórę i cząstki leku

-doboru mocy

-częstotliwości ultradźwięków

-sposobu i czasu ekspozycji fali