L ultrasuono terapia sfrutta il fenomeno delle vibrazioni acustiche meccaniche a scopo terapeutico. La produzione degli ultrasuoni si ottiene sfruttando l effetto piezoelettrico inverso. L effetto piezoelettrico consiste nella proprietà di alcuni cristalli minerali di dilatarsi e comprimersi e, quindi di emettere vibrazioni,quando sono sottoposti all azione di un campo elettrico di corrente alternata.la frequenza delle onde sonore dipende dallo spessore del cristallo e dalla frequenza della corrente applicata. Sono dotate di potere piezoelettrico il topazio,la tormalina,la blenda ed il quarzo.attualmente vengono usate al posto del quarzo,delle ceramiche policristalline come il titaniato di bario o il titaniato di piombo-zinconio le quali consentono di ridurre l ingombro e il peso della testa emittente. 1
L apparecchio di ultrasuoni è costituito da Un generatore di corrente ad alta frequenza (trasforma la corrente di rete in una corrente alternata ad alta frequenza ) Un cavo schermato (trasporta la corrente alla testa emittente ) Una testa emittente (la testa emittente contiene il cristallo piezoelettrico ;questo sotto l azione della corrente alternata ad alta frequenza,genera le vibrazioni,le quali fanno oscillare un diaframma metallico posto all estremità della testa emittente. 2
Le vibrazioni acustiche degli ultrasuoni sono al di sopra della frequenza udibile (che va dai 20 ai 20 KHz),e cioè al di sopra dei 20000 Hz. Gli ultrasuoni,come per tutti i fenomeni ondulatori,hanno una lunghezza d onda,un periodo T e una frequenza f.tuttavia, le onde sonore necessitano per la loro propagazione,di un mezzo elastico nel quale viaggiare.ciò spiega perché nel vuoto non si propaga alcun suono. 3
Gli apparecchi in commercio erogano ultrasuoni con frequenza di 1 MHz e 3 MHz e hanno una potenza di uscita che viene misurata in Watt/cm2.I moderni apparecchi erogano gli ultrasuoni in forma continua oppure pulsata. Con l emissione pulsata l effetto termico è meno rilevante,perché il calore viene dissipato nell intervallo tra un impulso e l altro ;l effetto meccanico invece resta invariato. Gli ultrasuoni usati in terapia viaggiano in maniera longitudinale (quando l oscillazione delle particelle elementari di cui si compone il materiale avviene parallelamente alla direzione di propagazione dell onda stessa.) 4
Quando incontrano un mezzo diverso da quello in cui stanno viaggiando possono essere : 1 assorbiti 2 trasmessi 3 riflessi 5
Come si vede dall immagine l onda incidente e quella riflessa sono inclinate dello stesso angolo,che è in generale diverso dall angolo secondo il quale si propaga l onda trasmessa. La pressione degli ultrasuoni è definita pressione sonora che rappresenta la sovrapressione a cui sono sottoposti gli atomi e le molecole rispetto alla pressione standard atmosferica.poichè atomi e molecole sono legati tra loro 6
in modo elastico,tale sovrapressione si propaga lungo tutto il corpo. l impedenza acustica caratterizza il comportamento del suono nei confronti di un dato materiale ed è stato dimostrato, a tale proposito,che essa è legata alle proprietà fisiche del materiale mediante l espressione : Z=densità velocità di propagazione Quindi più aumenta la densità del materiale e più aumenta l impedenza ( capacità di assorbire e far viaggiare l onda acustica all interno del materiale ),più aumenta la velocità e più aumenta l impedenza. Assorbimento L assorbimento dell energia ultrasonica è influenzata dal tipo di tessuto attraversato.gli ultrasuoni con frequenza maggiore (3 MHz) vengono assorbiti prima ed hanno una minore capacità di penetrazione rispetto agli ultrasuoni di frequenza minore (1 MHz).A causa dell assorbimento,l intensità del fascio ultrasonico si attenua man mano che attraversa i tessuti. 7
Penetrazione Come detto sopra gli ultrasuoni con frequenza minore (1 MHz) raggiungono profondità maggiori : precisamente gli ultrasuoni con 1 Mhz: tessuto osseo 7mm tessuto muscolare 30 mm cute e sottocute 37mm Effetto dello strato limite Gli ultrasuoni generano effetti biologici più intensi sull interfaccia dei tessuti (cioè nel puto di passaggio tra un tessuto ed un altro ).Questo fenomeno è chiamato effetto dello strato limite e si determina perché una parte degli ultrasuoni viene riflessa ( a causa della riflessione i raggi incidenti e quelli riflessi vengono a trovarsi assai vicini tra loro e sommandosi determinano maggiori effetti biologici ) rifratta (a causa della rifrazione una parte degli ultrasuoni viene convertita da onde longitudinali in onde trasversali,le quali hanno nei tessuti biologici un coefficiente di assorbimento più alto di quello delle onde longitudinali ) 8
Per questi 2 fenomeni gli effetti degli ultrasuoni sono particolarmente intensi a livello dello strato limite muscolo-osseo. Effetti biologici 1 Effetto meccanico È caratterizzato da oscillazione delle particelle attraversate dagli ultrasuoni.l oscillazioine avviene alla stessa frequenza del fascio ultrasonico.la potenza di 2 W/cm2 genera una pressione a 2,6 atmosfere. Come conseguenza si ha : 1 formazione di microflussi dei liquidi in presenza di disomogeneità 2 accellerazione dei processi di diffusione attraverso le membrane cellulari grazie ad un aumento della permeabilità di membrana 3 la scissione delle molecole complesse (proteine,polisaccaridi etc ) 4 il micro massaggio dei tessuti con scompaginazione degli stessi per separazione delle fibre collagene 2 Effetto termico 9
È una diretta conseguenza dell effetto meccanico (generato dall urto vibrazione e frizione delle strutture cellulari e intercellulari ). La quantità di calore dipende da : 1 intensità del fascio ultrasonico 2 coefficiente di assorbimento dei tessuti L aumento di calore interessa anche le strutture profonde e si instaura rapidamente.l effetto termico si stabilisce più evidentemente a livello dell interfaccia dei tessuti e in particolare a livello del periostio e della zona di passaggio tra grasso e muscolo. L aumento di calore mi determina aumento del metabolismo cellulare e vasodilatazione (vedere ipertermia delta basic al capitolo effetti del calore sul corpo umano ).In particolare l ultrasuono Omnisound 3000C ha in se un efficienza termica molto elevata e riesce a determinare un aumento di T=4 gradi 3 Cavitazione Il processo di cavitazione consiste nella formazione di bollicine gassose nei liquidi attraversati dalle onde ultrasoniche.sotto l azione del fascio ultrasonico,le bollicine possono oscillare oppure,se l intensità è molto 10
forte,collassarsi ed esplodere,liberando enormi quantità di energia,che possono produrre danni a carico delle strutture macro e micromolecolari. Effetti terapeutici I principali effetti terapeutici sono dovuti all aumento di temperatura e sono rappresentati da analgesia,dal rilasciamento muscolare,dall effetto fibrolitico e trofico.risulta incerto l effetto terapeutico meccanico Analgesia L effetto analgesico è dovuto all azione del calore e, probabilmente,anche a un azione diretta sulle terminazioni nervose sensitive Rilasciamento dei muscoli contratti L effetto di rilasciamento muscolare è dovuto all aumento di temperatura e all azione di micro massaggio indotto dagli ultrasuoni Azione fibrolitica Le oscillazioni delle particelle dei tessuti,prodotte dagli ultrasuoni,determinano lo scompagimento della 11
compattezza delle fibre del collagene dei tessuti fibrosi.questo effetto viene usato per il trattamento dei tessuti cicatriziali. Effetto trofico La vasodilatazione,che fa seguito all elevazione termica,facilita la rimozione dei cataboliti e fa pervenire nei tessuti sostanze nutritizie e ossigeno ;in tal modo gli ultrasuoni migliorano il trofismo dei tessuti,agevolano la riparazione dei danni tissutali e accelerano la risoluzione dei processi infiammatori.(vedere capitolo effetti del calore sul corpo umano nel volume dell ipertermia ) Tecnica di applicazione A testina fissa A testina mobile (con movimenti circolari lenti ) In acqua (in realtà non si usa quasi più per la notevole dispersione ) 12
Indicazioni (vedere anche indicazioni terapeutiche nel volume dell ipertermia in quanto si hanno indicazioni simili ) 1 Morbo di Duplay o meglio calcificazioni periarticolari.gli ultrasuoni infatti sono in grado di disgregare e favorire il riassorbimento dei Sali di calcio 2 Tendiniti,capsuliti,borsiti e coccigiti 3 Contratture muscolari antalgiche 4 Artrosi 5 Morbo di Dupuytren.In questa patologia,caratterizzata da ispessimento fibroso della fascia palmare,si usano gli ultrasuoni per il loro effetto fibrolitico.l aponeurosi palmare si ispessisce e si retrae riducendo progressivamente l estensione delle dita.nell 80% dei casi riguarda il sesso maschile,ha una predisposizione familiare,può essere favorita da lavori pesanti,o da patologie come diabete,alcolismo.la malattia progressivamente si aggrava per cui è importante intervenire precocemente o chirurgicamente (con l asportazione della fascia palmare )o con la tecnica mini invasiva dell ago (che consiste tramite l uso di un ago della sezione dell aponeurosi in più punti 13
determinando quindi una naturale distensione della stessa. 6 Tessuti cicatriziali ed ematomi organizzati.l azione disgregante sulle fibre collagene e di rammollimento della sostanza cementanta viene utilizzata per ammorbidire i tessuti cicatriziali e per favorire il riassorbimento degli ematomi organizzati 14
Controindicazioni 1 Non utilizzare su area cardiaca 2 Non utilizzare su tessuti specializzati (metafisi fertili,testicolo,ovaio)e stazioni linfonodali per un possibile surriscaldamento degli stessi,che sono molto ricchi di acqua e quindi per loro conseguente danneggiamento. 15
3 Applicazioni sul rachide di paz. con laminectomia,per possibili danni al midollo spinale 4 Presenza di mezzi di sintesi per possibile surriscaldamento 5 Vene varicose 6 Tromboflebiti 7 Pace-maker 8 Arteriopatia obliterante 9 Emorragia 10 Mestruazioni 11 Neoplasie 12 Gravidanza 12 Sopra i nuclei di accrescimento nei bambini e negli adolescenti perché ciò potrebbe determinare un inibizione della crescita 13 Non applicare in prossimità del seno carotideo situato in prossimità del triangolo anteriore del collo,perché la sua stimolazione potrebbe determinare un alterazione della contrattilità cardiaca e della pressione sanguigna 16
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