• Wstęp do Ultradźwięków

Paradoksem może wydawać się fakt, że bodźcem do badań nad ultradźwiękami było zatonięcie Titanica w 1912r. Wtedy to właśnie zaczęto zastanawiać się nad wykorzystaniem ultradźwięków do wykrywania gór lodowych. Pierwsze próby podwodnej echolokacji przy użyciu ultradźwięków zwróciły uwagę na fakt uśmiercania małych ryb i innych stworzeń morskich, zabijanych niewątpliwie tym rodzajem energii. Skłoniło to świat nauki do dalszych wnikliwych badań nad skutkami biologicznymi, jakie mogą wystąpić w organizmie po zastosowaniu fali ultradźwiękowej.[28]

W 1927r Wood i Loomis opublikowali „Fizyczne i biologiczne efekty fal dźwiękowych o wysokiej częstotliwości i dużej intensywności”. Ta prekursorska praca zapoczątkowała myślenie o ultradźwiękach jako o narzędziu działania leczniczego.[45]

Za początek ery ultradźwięków w medycynie przyjmuje się rok 1938, kiedy Pohlmann zastosował je do leczenia rwy kulszowej. Kolejne lata badań były okresem prób i błędów, jednak w konsekwencji doprowadziły do usystematyzowania i opisania parametrów fali ultradźwiękowej stosowanej obecnie w różnych obszarach medycyny.[25]

Dziś ultradźwięki mają zastosowanie w chirurgii, stomatologii, laryngologii, a także w szeroko pojętej diagnostyce medycznej.[28]

Istotną pozycję zajmują również w leczeniu fizykalnym, reprezentując jeden z głównych działów- sonoterapię. [27]

Sonoterapia jest skuteczną metodą zwalczania bólu, stanów zapalnych i stanów przeciążeniowych stawów. Zabiegi te przeciwdziałają tworzeniu się zrostów i przykurczów w stawach, pobudzają resorpcję płynów oraz przyspieszają regenerację tkanek. [14,16,17]

Tak pozytywne efekty działania ultradźwięków powodują , że wśród wielu wskazań do ich stosowania na plan pierwszy wysuwają się choroby zwyrodnieniowo-wytwórcze, gdzie ból i ograniczenie ruchomości jest objawem dominującym. [24,31,46,]

• 3. Charakterystyka fali ultradźwiękowej

• 3.1. Podstawy fizyczne

3.1.1. Definicja

Ultradźwiękami nazywamy drgania mechaniczne o częstotliwości przekraczającej granicę progu słyszalności ucha ludzkiego. Dotyczy to częstotliwości drgań powyżej 20kHz. [23]

Do wytworzenia fali ultradźwiękowej wykorzystuje się efekt odwróconego zjawiska piezoelektrycznego, które występuje w kryształach. [31]

3.1.2. Wytwarzanie ultradźwięków

Istotą tego zjawiska jest skracanie bądź wydłużanie w osi kryształu pod wpływem napięcia elektrycznego o wartości powyżej 500V. Najlepszym materiałem do tego celu jest kwarc, jednak ze względów praktycznych większe zastosowanie mają kryształy sztuczne, jak siarczan litu lub tytanian baru.

Powstające w szybkozmiennym polu elektrycznym odkształcenia wymiarów płytki kryształu wywołują drgania, które przenoszą się na otaczający płytkę ośrodek. Jeżeli ośrodek jest dostatecznie sprężysty, to pobudzenie przenosi się na sąsiadujące cząstki, następnie na dalsze i w ten sposób powstaje fala sił mechanicznych będąca transporterem energii. [27,31]

3.1.3. Rozprzestrzenianie się ultradźwięków

Przenoszenie energii odbywa się drogą zmieniających się stanów ciśnienia w ośrodku. Ponieważ cząsteczki drgają wzdłuż kierunku rozchodzenia się fali, mówimy o fali podłużnej. Fala podłużna wywołuje na swym przebiegu wiele następujących po sobie zagęszczeń i rozrzedzeń. Zagęszczenia ośrodka powstają w miejscach, gdzie wychylenie cząstek następuje w kierunku rozchodzenia się fali, natomiast tam, gdzie wychylenie następuje w kierunku przeciwnym, występują rozrzedzenia ośrodka.

Odległość między dwoma sąsiadującymi ze sobą zagęszczeniami lub rozrzedzeniami, odpowiada długości fali ultradźwiękowej i jest uzależniona od częstotliwości oraz prędkości rozchodzenia się fali w ośrodku.

Zakres długości fali ultradźwiękowej przy częstotliwości 800kHz wynosi:

• w powietrzu od 1,6 cm do 0,3 x 10^-4cm,

• w płynach od 6 cm do 1,2 x 10^-4cm,

• w ciałach stałych od 20 cm do 4 x 10^-4cm.

Tak mała długość fali ultradźwiękowej zapewnia działanie w każdej cząsteczce oraz sprawia ,że może być emitowana w sposób ukierunkowany w postaci wiązki. [23]

Rozprzestrzenianie się fali ultradźwiękowej, podobnie jak fali świetlnej, podlega tym samym zjawiskom fizycznym. Może dochodzić do częściowego lub całkowitego odbicia fali, przenikania przez granice ośrodków, załamywania się fali na granicy ośrodków lub ugięcia na skutek napotkania na swej drodze przeszkody. [28]

Prędkość rozchodzenia fal ultradźwiękowych jest wielkością stałą i charakterystyczną dla określonego ośrodka:

• w gazach prędkość ta wynosi 350m/s,

• w cieczach około 1500m/s,

• w ciałach stałych około 5000m/s.

Dla tkanek ludzkich, przy tej samej częstotliwości, wartość prędkości waha się od 1445m/s do 1610m/s. [31]

Drgania cząsteczek ośrodka zachodzą ze zmienną prędkością i wahają się od wartości zerowej, odpowiadającej maksimum ich wychylenia do pewnej wartości maksymalnej w punkcie położenia równowagi. [31]

Zmiennej prędkości towarzyszy zmienne przyspieszenie o kierunku przeciwnym do wychylenia. Przyspieszenie cząstek osiąga bardzo duże wartości i przy natężeniu ultradźwięków rzędu 2W/cm² wynosi dla cząsteczki wody 82,5 x 10⁶ cm/s². Tak dużym przyspieszeniom towarzyszy działanie dużych sił. Ich miarą jest różnica ciśnień występująca w przebiegu fali.

Straburzyński [45] podaje, że na przeciętną komórkę ludzką o średnicy 0,02 mm, fala ultradźwiękowa o natężeniu 2W/cm² i częstotliwości 800 kHz wywiera ciśnienie 16,66kPa tj 0,17 Atm. Ciśnienie to przy każdym drganiu występuje raz jako nad i raz jako podciśnienie. Jest to ważny czynnik leczniczego działania ultradźwięków, powodujący tzw. mikromasaż tkanek. [17]

Oprócz wahań ciśnień, w czasie działania fali ultradźwiękowej, występuje również pewne stałe ciśnienie zwane ciśnieniem fali. [31]

• 3.1.4. Pole dźwiękowe i jego kształt

Część ośrodka, w którym występuje zjawisko fali dźwiękowej nazywa się polem dźwiękowym. Kształt pola uzależniony jest od rozkładu energii drgań, stosunku wymiarów źródła drgań do długości fali oraz jej pochłaniania i przeszkód w rozchodzeniu się fali. [31]

Pole dźwiękowe wytwarzane w pobliżu przetwornika emitującego ultradźwięki, posiada kształt cylindryczny. Określa się je jako pole bliskie. W miarę oddalania się od źródła pole przybiera kształt stożka i nazywane jest polem dalekim. Rozkład energii w polu dźwiękowym jest nierównomierny i zależy od wielu czynników. Jednym z ważniejszych są właściwości akustyczne ośrodka.

Część fali skierowanej na powierzchnię ośrodka ulega odbiciu. Stosunek energii fali odbitej do energii fali padającej nazywa się współczynnikiem odbicia. Współczynnik ten osiąga szczególnie wysoką wartość przy przejściu fali z ośrodka stałego do ciekłego bądź gazowego lub odwrotnie. Tkanka ludzka stanowi wysoce niejednorodne i zróżnicowane skupisko ośrodków, dlatego głębokość wnikania fali ultradźwiękowej jest ograniczona, a jeżeli na swym przebiegu napotka ośrodek różniący się gęstością to zostaje częściowo lub całkowicie odbita. [11]

Fale odbite mogą ulegać interferencji z falami padającymi i wywoływać zjawisko fali stojącej. Działanie takiej fali uznaje się za niekorzystne dla tkanki, gdyż fala stojąca może zwiększać siłę działania w stosunku do fali padającej nawet o 100% i doprowadzić do uszkodzenia tkanki. [9,19]

Na granicy ośrodków o różnej prędkości rozchodzenia fal dochodzi do zjawiska załamania się fali, natomiast w sytuacji gdy na swym przebiegu napotka przeszkodę lub szczelinę o wymiarach rzędu swej długości może również ulec ugięciu. Przeszkoda staje się wtedy źródłem fal o kierunku rozchodzenia innym niż kierunek fali pierwotnej. Konsekwencją tego jest zakłócenie pola dźwiękowego za przeszkodą.

• 3.1.5. Moc akustyczna fali ultradźwiękowej

Energia fali dźwiękowej to suma równych sobie wartości energii kinetycznej cząstek drgających oraz energii potencjalnej cząstek zgęszczonych i rozrzedzonych.

Całkowitą energię wyemitowaną przez źródło ultradźwięków w ciągu jednostki czasu określa się jako moc akustyczną. Jest ona iloczynem natężenia mierzonego w watach na centymetr kwadratowy [W/cm²] oraz powierzchni drgającej przetwornika.

• 3.1.6. Współczynnik absorpcji ultradźwiękowej

Natężenie fali ultradźwiękowej maleje w miarę oddalania się od źródła drgań. Jest to spowodowane absorpcją energii przez ośrodek. Zdolność ośrodka do pochłaniania energii określa się jako współczynnik absorpcji. W organizmie ludzkim największą chłonność dla fali ultradźwiękowej wykazuje tkanka nerwowa, mniejszą mięśniowa, a najmniejszą tkanka tłuszczowa. Ważną z punktu widzenia dźwiękochłonności tkanki, jest częstotliwość aplikowanych drgań. Konarska [27] podaje, że fale o większej częstotliwości są pochłaniane na mniejszej głębokości, natomiast fale o mniejszej częstotliwości absorbowane są na większej głębokości.

Drgania w zakresie częstotliwości 800kHz- 1000kHz przenikają tkanki do głębokości ok. 5- 7 cm, natomiast przy częstotliwości 2400kHz głębokość przenikania wynosi ok. 2cm. Głębokość na poziomie której natężenie aplikowanej fali zmniejsza się o 50%, nazywa się głębokością połówkową lub warstwą połowiącą. Parametr ten służy do oceny rozkładu natężenia aplikowanej fali. I tak dla częstotliwości 800kHz wynosi ok. 3cm, a dla częstotliwości 2400kHz ok. 1cm.

Przenikanie UD w głąb tkanek jest odwrotnie proporcjonalne do pochłaniania.( im słabsze pochłanianie , tym głębsze przenikanie)

W tkance ludzkiej fala UD napotyka granicę pomiędzy strukturami o różnej gęstości i sprężystości, ulegając częściowemu załamaniu, rozproszeniu i różnej w rezultacie absorpcji.

• 3.2. Mechanizm działania biologicznego ultradźwięków

3.2.1. Zmiany miejscowe i ogólne

Oddziaływanie ultradźwięków na organizm człowieka manifestuje się szeregiem zmian, które zachodzą w nadźwiękawianej tkance.

Część reakcji występuje już w momencie aplikowania ultradźwięków i są to tzw. zmiany pierwotne lub miejscowe. Zmiany wtórne wyrażają się odczynem układowym i są efektem zmian pierwotnych. [31]

Do zmian pierwotnych (miejscowych) zaliczamy:

• Działanie mechaniczne ultradźwięków, którego istotą jest mikromasaż tkanki( Drgania UD nadają cząstkom ruch z przyspieszeniem i szybkością o zmieniającym się cyklicznie kierunku). Jest on efektem zmian ciśnienia w tkance na przebiegu fali ultradźwiękowej oraz wibrowania akustycznego cząsteczek wokół własnej osi. Skutkiem takiego działania jest pobudzenie wewnątrzkomórkowej przemiany materii i przyspieszenie zjawiska osmozy w tkankach.[23]

Energia UD w dawkach leczniczych nie jest rejestrowana przez receptory nerwowe ponieważ ustrój ludzki nie dysponuje receptorami wrażliwymi na UD. Jest to cecha różniąca UD od innych postaci energii mechanicznych.

• Efekt cieplny ultradźwięków. Jest on konsekwencją działania mechanicznego, gdyż na skutek drgań dochodzi do wytworzenia ciepła w tkankach. Fizjologiczną odpowiedzią na podwyższenie temperatury w tkance są zmiany w przepływie krwi, wzrost aktywności enzymatycznej tkanki, zmiany w przewodnictwie nerwowym, podwyższenie progu bólowego, wzrost rozciągliwości kolagenu oraz zmiana napięcia mięśniowego. [23]

Miejscem szczególnie dużej absorpcji UD jest granica tkanki miękkiej i kości oraz sama kość. Stwierdzono, że UD najsilniej nagrzewają okostną i kość ze wszystkich energii absorbowanych wewnątrz tkanek i jest w stanie wybiórczo podnieść temperaturę okostnej i dostępnych dla niej powierzchni stawowych.

• Działanie fizykochemiczne ultradźwięków. Skutkiem tego działania są zmiany strukturalne białek. Koloidy tkankowe ulegają rozbiciu na mniejsze cząsteczki, cytoplazma z żeli przechodzi w zole. Cząsteczki wody rozpadają się na jony H⁺ i OH^-. Rodniki hydroksylowe OH^- łącząc się tworzą H₂O₂( wodę utlenioną), która jest czynnikiem wzmagającym procesy utleniania. Ponadto działanie fali ultradźwiękowej nasila dysocjację elektrolityczną i ma wpływ na potencjał błony komórkowej a pH tkanki przesuwa się w kierunku zasadowym. Do działania fizykochemicznego ultradźwięków można zaliczyć również zjawisko kawitacji. [50]

• Kawitacja polega na wytworzeniu gazu we krwi, płynach ustrojowych oraz w warstwie rogowej skóry. Podczas rozrzedzania fali pęcherzyki gazu rozprężają się, a podczas zagęszczania sprężają się. W efekcie takie „pulsowanie” pęcherzyków gazu może doprowadzić do zmiany aktywności komórki a nawet do uszkodzenia tkanki. Jeżeli amplitudy ciśnień nie doprowadzają do uszkodzenia tkanki mówimy o kawitacji stabilnej, która z terapeutycznego punktu widzenia jest zjawiskiem pożądanym i wykorzystywanym , gdyż wpływa na wzrost przepuszczalności błon komórkowych. Przeciwieństwem kawitacji stabilnej jest kawitacja niestabilna, szkodliwa, doprowadzająca do zniszczenia tkanki przez jej rozerwanie. Minimalne natężenie ultradźwięków, jakie jest potrzebne do zapoczątkowania kawitacji nazywa się progiem kawitacji. Wartość tego progu wzrasta gwałtownie wraz ze wzrostem częstotliwości ultradźwięków. [9,27]

Zmiany wtórne (ogólne)

Oddziaływanie ultradźwięków obejmuje cały organizm. Zmiany powstają na drodze odruchowej oraz jako wynik stymulacji autonomicznego układu nerwowego.

W leczeniu ultradźwiękami wykorzystuje się przede wszystkim ich właściwości przeciwbólowe, rozszerzające naczynia krwionośne, zmniejszające przewodnictwo nerwowe, hamujące aktywność układu współczulnego oraz zmniejszające procesy zapalne.

Podstawę leczniczego działania ultradźwięków stanowią następujące czynniki:

• wzmożenie przepuszczalności błon komórkowych,

• usprawnienie oddychania tkankowego i pobudzenie przemiany materii komórki,

• zmiany w strukturze koloidów i ich uwodnienie,

• zmiany odczynu tkanek w kierunku zasadowym,

• zmiany w układach jonowych tkanek. [11]

• 3.2.2. Efekty terapeutyczne ultradźwięków

Do najważniejszych efektów działania ultradźwięków należy:

• pobudzenie regeneracji tkanek przez pobudzanie metabolizmu i zwiększanie ukrwienia,

• zwiększanie elastyczności tkanki łącznej,

• rozluźnienie mięśni i działanie przeciwbólowe.

• 3.3. Drogi wnikania fali ultradźwiękowej do organizmu

Można wyróżnić dwojaki sposób przenikania drgań ultradźwiękowych do organizmu i wywoływania w nim reakcji fizjologicznych. Przyjmuje się, że drgania o małych częstotliwościach działają przede wszystkim na narząd słuchu i wykorzystując środowisko powietrzne, przenikają do tkanek.

Ultradźwięki o częstotliwości drgań od kilkuset do 3000kHz nie rozprzestrzeniają się w powietrzu. Przeszkodą uniemożliwiającą przedostanie się energii do wnętrza organizmu może stać się warstwa o grubości nawet 0,01mm. Drgania powyżej 500kHz wywołują zmiany w obszarze, na który działają kontaktowo bezpośrednio, w następstwie zetknięcia przekaźnika z powierzchnią ciała lub pośrednio przez środowisko wodne. W obu przypadkach energia ultradźwiękowa wnika w głębiej położone tkanki, działając przez skórę, dlatego istotne staje się przedstawienie wpływu ultradźwięków zarówno na tkanki leżące powierzchniowo, jak i na struktury położone głębiej. [9]

3.3.1. Wpływ ultradźwięków na skórę

Stanowiąc miejsce bezpośredniego wnikania energii ultradźwięków, skóra podlega jej działaniu niejako mimowolnie. Jednak przy stosowaniu małych natężeń do 0,5W/cm², nie stwierdzono żadnych zmian w naskórku. Przy zastosowaniu natężenia 2,6W/cm², częstotliwości 1000kHz i czasie ekspozycji ciągłej 10 minut, stwierdzono pojawienie się krótkotrwałego przekrwienia i obrzęku, dochodziło do rozwoju wysiękowego z następczym stwardnieniem włókien tkanki łącznej, a sporadycznie można było zauważyć pęcherzyki przechodzące w ubytki martwicze. Zastosowanie badań z użyciem izotopów wykazało, że wzrasta przepuszczalność skóry, dochodzi do rozszerzenia naczyń krwionośnych, wchłanianie związków drobnocząsteczkowych oraz jonów. Dochodzi również do zmiany pH skóry. [9]

Eksperymenty z zastosowaniem natężenia powyżej 6W/cm² już po krótkim czasie ekspozycji wykazały tworzenie się pęcherzy, a w późniejszym okresie martwicy. [9]

3.3.2. Wpływ ultradźwięków na tkankę łączną

Tkanka łączna wykazuje większą wrażliwość na działanie fali ultradźwiękowej niż skóra. Już przy natężeniu wynoszącym zaledwie 0,2W/cm² i 10-minutowej ekspozycji dochodzi do infiltracji fibrocytów, zaburzenia struktury, a następnie procesów regeneracji i prawidłowej odnowy tkanki. Wyższe natężenia (powyżej 1W/cm² ) powodują zatarcie granicy włókien elastycznych, pojawienie się fibroblastów a następnie powstawanie młodych komórek i zmian biochemicznych w jądrach komórkowych. [9]

3.3.3. Wpływ ultradźwięków na tkankę mięśniową

Drgania ultradźwiękowe wpływają na mięśnie w podobny sposób, jak na tkankę łączną, ale zmiany są znacznie słabiej zaznaczone. Przy natężeniach do 0,6W/cm² zostają pobudzone procesy regeneracyjne, połączone z wnikaniem drobnych naczyń krwionośnych, procesy hydrolizy, glikolizy i fosforylacji tlenowej. Wymienione procesy przyspieszają oczyszczanie uszkodzonych urazem tkanek z martwicy i sprzyjają wzrostowi młodej tkanki mięśniowej. Zastosowanie natężeń w granicach 3W/cm² - 6W/cm² wywołuje wiele zaburzeń w tej tkance. Obserwuje się obrzęk komórek mięśniowych z zatarciem granic włókien, zmiany nekrobiotyczne z zanikaniem jąder sarkolemmy i utratą prążkowania poprzecznego włókien mięśniowych. W mięśniach gładkich dochodzi do wzmożenia napięcia ścian naczyń krwionośnych. [9]

3.3.4. Wpływ ultradźwięków na układ kostno- stawowy

Tkanka kostna w porównaniu z poprzednio omawianymi strukturami jest mniej wrażliwa na energię ultradźwięków. Przy zwykle stosowanych natężeniach i krótkim czasie ekspozycji ( 1,5-3W/cm², 10 min.) nie wykazuje żadnych zmian destrukcyjnych. Jednak już przedłużenie ekspozycji powyżej 15min lub zwiększenie natężenia powyżej 4W/cm² przyczyniało się do pojawienia zaburzeń w utkaniu kości. Ponadto na granicy tkanki mięśniowej i powierzchni kości dochodzi do znacznej absorpcji energii, co może być przyczyną osłabienia procesów odkładania wapnia.

Fakt ten ma istotne znaczenie dla młodych tkanek, dlatego przyjmuje się, że w okresie wzrostu nawet krótszy czas ekspozycji i mniejsze natężenie może być przyczyną uszkodzeń. Przejawia się to w pogrubieniu warstwy okostnej, a następnie w tak zmienionych miejscach dochodzi do złamania kości. Działanie termiczne i pozatermiczne ultradźwięków stosowanych w niewielkich natężeniach, nie przekraczających wartości krytycznej tj. powyżej 3,25W/cm² dla tkanki kostnej, powiększa metabolizm w tkankach okołostawowych, dochodzi do wzmożonego powstawania fibroblastów, komórek chrzęstnych i włókien kolagenowych oraz sprzyja szybszemu wchłanianiu wysięków pourazowych. [9]

3.3.5. Wpływ ultradźwięków na układ naczyniowy

Zmiany miejscowego ukrwienia okolic poddawanych działaniu fali ultradźwiękowej, zależą od wielkości otrzymanej dawki energii. Małe natężenia drgań stosowane zwykle w terapii, przyczyniają się raczej do rozszerzenia naczyń krwionośnych i przekrwienia tego obszaru. Zastosowanie większych natężeń wywołuje efekt przeciwny. Naczynia ulegają zwężeniu aż do zamknięcia ich światła.

Ponadto stwierdzono wiele reakcji sercowo- naczyniowych u osób poddawanych leczeniu ultradźwiękami w przebiegu schorzeń stawów, a więc okolic dość odległych od serca. Wskazuje to na odruchowe oddziaływanie prowadzące do zmian czynnościowych w obrębie układu krążenia ( np. zwolnienie akcji serca). Stwierdzono również, że przyłożenie głowicy nadajnika do klatki piersiowej i emitowanie energii o natężeniu 2w/cm² wywołuje już po kilku minutach bóle wieńcowe, połączone z zaburzeniem czucia oraz drętwieniem palców lewej ręki. Nasuwa się wniosek, że odpowiednio silne drgania ultradźwiękowe są w stanie spowodować zaburzenia ukrwienia serca. Dodatkowo mogą wystąpić zaburzenia czynności ośrodków bodźcotwórczych serca, szczególnie w funkcji węzła zatokowego. Zmiany stwierdza się również w obrazie morfologicznym krwi. Dochodzi do hemolizy, powiększenia objętości krwinek, przez co tracą swój charakterystyczny kształt, niszczenia krwinek białych. [9]

Obniżenie liczby trombocytów i zmiany w cząsteczkach fibrynogenu mają istotny wpływ na prawidłowe procesy krzepnięcia. Stosowanie wartości natężenia nawet w dawkach leczniczych może wywoływać nagromadzenie histaminy we krwi, obniżenie poziomu cholesterolu, cukru, kwasu mlekowego oraz glukozy. [9]

3.3.6. Wpływ ultradźwięków na układ dokrewny i nerwowy

W regulacji neurohormonalnej pod wpływem energii ultradźwiękowej pojawiają się największe zaburzenia. Jak dowodzą badania, zmianom ulegają funkcje gruczołu tarczycowego oraz nadnerczy. Wyraźne zmiany zaznaczają się również w czynnościach układu nerwowego. Duża wrażliwość tkanki nerwowej powoduje, że natężenie ok. 0,5W/cm² wywołuje zmiany w strukturze włókien nerwowych. Manifestuje się to wrażeniem zmniejszenia czucia dotyku w obszarach unerwianych przez włókna poddawane działaniu fali ultradźwiękowej.

Nadźwiękawianie neuronów z cechami zwyrodnienia lub zmian pourazowych wykazało przyspieszenie procesu regeneracji tych struktur. Energią ultradźwiękową stosowaną na obszar rdzenia kręgowego można wywołać blokowanie przewodnictwa. Działanie ultradźwięków ma wpływ nie tylko na funkcje obwodowego i ośrodkowego układu nerwowego, ale przede wszystkim na czynność układu wegetatywnego. Dochodzi tam do zmian reakcji podwzgórza, tworu siatkowatego, a także obszaru rąbkowego.

Tkanka nerwowa jest szczególnie wrażliwą strukturą, dlatego aplikowanie energii ultradźwiękowej powinno się dobywać z dużą ostrożnością, z uwzględnieniem małych natężeń i krótkich czasów ekspozycji, ze względu na duże ryzyko trwałego jej uszkodzenia. Ustalono, że graniczną wartością natężenia ultradźwięków dla komórki ośrodkowego układu nerwowego jest wartość 0,75W/cm², z tym, że nerwy obwodowe są mniej wrażliwe. [9]

• Biorąc pod uwagę mechanizm zmian na poziomie różnych struktur tkankowych, wywołanych drganiami ultradźwiękowymi i zależność skutków tych zmian od natężenia i czasu ekspozycji należy prześledzić metodykę stosowania ultradźwięków.

• 4. Metodyka stosowania ultradźwięków w terapii

• 4.1. Metody stosowania ultradźwięków

Metoda miejscowa

Polega na bezpośrednim nadźwiękawianiu okolic zmienionych chorobowo lub miejsc dotkniętych bólem z uwzględnieniem napiętych odruchowo mięśni lub wrażliwych stref okostnowych. [45]

Metoda ogólna

Polega na wykorzystaniu jedności czynnościowej istniejącej między segmentami rdzenia i mięśniami skórą i narządami wewnętrznymi unerwiane przez korzenie nerwowe danego odcinka rdzenia. Nadźwiękawianie stosuje się na okolicę korzeni nerwowych danego segmentu. [45]

Metoda labilna

Do wykonania zabiegu stosujemy najczęściej metodę labilną , polegającą na poruszaniu głowicą w polu zabiegowym, w określonym tempie . Pełny ruch okrężny wykonywany przez głowicę trwa 2-3 sek. [25,46]

Metoda stabilna

Jest to metoda, w której głowica emitująca falę ultradźwiękową pozostaje przez krótki czas nieruchomo w polu zabiegowym . Metoda stabilna jest rzadziej stosowana ze względu na niebezpieczeństwo uszkodzenia nadźwiękawianej tkanki. Natężenie stosowane w tej metodzie wynosi 0,1-0,5W/cm² . [25]

• 4.2. Dawki natężenia stosowane w zabiegach

Wybór dawki, uzależniony jest od:

• rodzaju schorzenia oraz fazy i celu podjętego leczenia,

• lokalizacji zmian chorobowych oraz budowy i ogólnego samopoczucia pacjenta

• metody zastosowanej w leczeniu, np. metoda stabilna może znacznie szybciej doprowadzić do uszkodzenia tkanki, dlatego dawki w niej stosowane będą mniejsze. [23,31]

Wyróżniamy następujące zakresy natężenia ultradźwięków:

• zakres I (dawka słaba) od 0,05 do 0,5 W/cm²

• zakres II(dawka średnia) od 0,5 do 1,5 W/cm²

• zakres III(dawka mocna) od 1,5 do 2,0 W/cm² [31]

Rodzaje emisji UD

emisja ciągła 100% wypełnienia

emisja impulsowa gdzie stosujemy różne procentowo wypełnienie emisji( jest to stos. czasu impulsu do okresu) i określa jaka część okresu jest wypełniona impulsem , a jaką część stanowi przerwa.

• 4.3. Czasy trwania zabiegu stosowane w terapii

• czas krótki 1-3 minuty

• czas średni 4-9 minut

• czas długi 10-15minut [23,31]

• 4.4. Liczba zabiegów w serii, stosowana w terapii

• Jako serię w schorzeniach przewlekłych stosuje się 10 zabiegów

• W ostrym stadium schorzenia stosuje się 6 lub mniej zabiegów.[23,31]

• 4.5. Częstotliwość wykonywania zabiegów

• standardowo zabiegi wykonuje się codziennie lub co drugi dzień

• między seriami zabiegów powinno się stosować dłuższe (kilkumiesięczne ) przerwy.[23,31,25]

4. Uwagi na temat stosowanych gęstości energii

Moce powyżej 10w/cm2 powodują zniszczenie tkanek biologicznych. W takich warunkach tkanki ulegają homogenizacji.

Jeżeli fala ultradźwiękowa o odpowiedniej mocy trafi na granicę powietrza z woda dochodzi do wymieszania i rozdrobnienia wody z powietrzem w postaci aerozolu. Mechanizm ten wykorzystuje się w wytwarzaniu aerozoli do inhalacji.

Do leczenia skóry( blizny) i narządów położonych płytko do 1,5 cm lepiej stosować UD o częstotliwości 2-3MHz

Na bliznę po oparzeniu lub ranę skóry o pow. ok. 10cm2 stosuje się UD o częst. 2,4MHz o emisji ciągłej i mocy 1W/cm2 przy czasie zabiegu 5min, 5-7 razy w tygodniu, 15 zab.

Zabiegi na twarz( omijając oczy) z mocą max.0,5W/cm2

W przypadku zmian przewlekłych zwyrodnieniowych, przykurczowych , okołostawowych z bólem zaleca się emisję ciągłą przez 2-4min na pola o pow. ok.10cm2 (dzielimy duże pola zabiegowe!) na pola zabiegowe większe odpowiednio dłużej.

Dawki dla osób bardzo szczupłych to 0,8W/cm2 a dla osób tęgich 1,2-1,5W/cm2

Schemat neuroterapeutyczny dla kończyny dolnej - przykręgosłupowo od L1-S1 moc do 1W/cm2

Schemat neuroterapeutyczny dla kończyny górnej - przykręgosłupowo od C5-D1 moc do 0,8W/cm2

Young(Kitchen 1994) poleca emisję ciągłą w zaburzeniach ukł. ruchu- przykurcze, ograniczenie ruchomości, ból.

Emisję impulsową w przypadku gojenia ran, pobudzania ukrwienia, gojenia ścięgien,

gojenia złamań kości

Do pozostałych głębiej położonych tkanek 800 kHz-1000kHz.

Na staw biodrowy, stawy kręgosłupa, mięśnie i ścięgna przykręgosłupowe, pośladki lub uda stosuje się moc 1-1,5W/cm2, czas 8-15min. U osób otyłych stos. emisję impulsową z wydłużonym czasem zabiegu do 15 min.

Dla uzyskania efektu cieplnego poleca się emisję ciągłą.

dla uzyskania efektu pobudzającego, przeciwdegeneracyjnego (zwłaszcza głębiej położonych tkanek) zaleca się stos. emisji impulsowej z przedłużonym czasem zabiegu(10-15min)

Nadźwiękawianie narządów leżących poniżej 5cm pod skóra mija się z celem.

---