Terapia ultrasónica

Terapia Ultrasónica

Terapia Ultrasónica Tratamiento médico mediante vibraciones mecánicas con una frecuencia superior a 20 KHz, las frecuencias usadas oscilan entre 0,7 y 3 MHz.

Historia

El desarrollo del ultrasonido sigue un curso muy interesante, en 1847, se descubre el efecto magnetoestrictivo, y 33 años más tarde 1880 se descubre el efecto piezoeléctrico, aunque durante muchos años la técnica no estuvo en condiciones de explotar estos conocimientos. En 1917, un aparato piezoeléctrico que, aunque tenia utilidad para la marina, presentaba aplicaciones en el campo de la biología, al observarse que bajo la acción de los ultrasonidos que emitía morían pequeños peces, después de grandes convulsiones. En 1927, se continúan esta acción destructiva de los ultrasonidos al trabajar con un generador piezoeléctrico que producía una frecuencia de 3000 kilociclos; este trabajo dio inicio a una serie de investigaciones referentes a la acción del ultrasonido sobre las baterías, sangre y distintos líquidos orgánicos. En 1932, se investiga la acción tixotropa (capacidad de licuar gel) y la producción de calor y su propagación en los tejidos debido a la acción ultrasónica, al trabajar con altas energías ultrasónicas se demostró que los animales de ensayo, primero se excitaban y después les entraba una apatía considerable que a algunos ocasionaba la muerte. Pero lo más importante de esta prueba fue el resultado de disminuir notablemente la excitabilidad de los nervios. Se demostró que los ultrasonidos aumentan la penetración de ciertas sustancias farmacológicas por la formación de pápulas cuando se administra histamina por vía cutánea mejora la permeabilidad celular en un 40%. Posteriormente, en 1949, se realiza el 1er. Congreso internacional de ultrasonidos, que provocó un revuelo importante en la prensa no médica, por artículos exagerados y de poco criterio que más bien perjudicaron la evolución científica de los mismos. Después de este hecho, viene un período en que se probaron los ultrasonidos en casi todas las enfermedades, y es cuando se llega a conocer donde están sus verdaderas virtudes y cuáles son sus efectos adversos.

Estructura física

• Sonido: vibración mecánica (compresiones y dilataciones) producida por un medio elástico que oscila entre los 16 Hz y los 16 000 Hz, definición que guarda relación con el oído humano, la edad y las especies.
• Intensidad ultrasónica: se trata de la energía que pasa en un segundo por cada cm2 de una superficie perpendicularmente puesta en dirección de la emisión. Su unidad es en W/cm2.
• Profundidad de hemirreducción: indica que, a cierta distancia del aplicado, la intensidad ha disminuido a la mitad debido a las pérdidas por absorción y dispersión del haz ultrasónico.
• Absorción: capacidad de retención de la energía acústica del medio expuesto a la irradiación, la cual se transforma en su mayor parte en calor, debido al roce interno de las partículas.

Generación del ultrasonido

Los efectos piezoeléctricos:

• Propiedades de algunos materiales cristalinos, los cuales generan cargas eléctricas en determinadas superficies producidas por tracción o compresiones mecánicas ejercidas, perpendicularmente, sobre su eje principal de simetría.
• Fenómeno que ocurre en los dieléctricos cristalinos, en los cuales, la presión ejercida en determinadas condiciones, provoca una polarización de las cargas eléctricas, al concentrar las positivas en una cara del cristal y las negativas en la otra cara. Al unirlo con un conductor, circula por este una corriente generada por la presión, está condicionado por:
• La deformación de las celdillas cristalinas elementales de la red que carecen de centro de simetría.
• El desplazamiento de las subrredes, unas respecto a otras, durante las deformaciones mecánicas.
• Existe proporción entre la magnitud de la deformación mecánica y el grado de polarización.

Características físicas del campo ultrasónico

El campo ultrasónico no solo se define por la intensidad; otros datos son imprescindibles como son la velocidad sónica, que indica la rapidez de la propagación de la energía ultrasónica y que no se debe confundir con la celeridad sónica, que muestra la velocidad con que una partícula oscila en el alcance de su onda que va del 0 al máximo.

Fenómenos físicos que ocurren en el medio

• Naturaleza de la onda ultrasónica: son compresiones y dilataciones de sentido longitudinal, periódicas de la materia y se propaga a través de la misma a una velocidad determinada por el generador que las origina.
• Longitud de onda de los ultrasonidos: las compresiones y dilataciones siguen un ritmo determinado que representa la frecuencia del diapasón y, según la rapidez en la sucesión de los mismos, la longitud de onda. La longitud de onda del ultrasonido es directamente proporcional a la velocidad (c) e inversamente proporcional a la frecuencia (f).
• Densidad de masa del medio(resistencia del tejido): la densidad de masa es directamente proporcional a la velocidad.
• Impedancia acústica: es directamente proporcional a la densidad de masa y a la velocidad.
• Reflexión y refracción del sonido: depende de la impedancia acústica del medio, a mayor resistencia acústica, mayor reflexión y es más intensa cuando se experimenta entre gases con líquidos cuerpos sólidos.
• Diseminación del ultrasonido: está en relación con la divergencia en el campo distante y la reflexión.
• Absorción y penetración del ultrasonido: está en relación con el índice de absorción, no es más que la capacidad que tiene el medio de retener la energía acústica, la cual se transforma, en su mayor parte, en calor debido al roce interno de las partículas.

Propiedades de las ondas ultrasónicas

• Reflexión: la onda regresa a partir de la superficie del nuevo medio (y será más intensa cuanto más difiere la resistencia sónica), el ángulo de incidencia es igual al de reflexión. Para evitar que la energía sónica se refleje por completo, si se interpone una capa de aire entre el cabezal y la piel, se debe aplicar un líquido de acople (gel de acople) que posea la misma resistencia sónica que el tejido.
• Transmisión: la onda se desplaza en el nuevo medio y se refracta si no incide con un ángulo de 90 °.
• Absorción: cuando las ondas atraviesan un medio, algunas se observan y en este fenómeno chocan con partículas produciendo un calentamiento considerable, lo que implica una disminución de su intensidad.

Impedancia acústica de algunas sustancias

Medio Coeficiente de absorción(a)

• 1MHz 3 MHz
• Sangre 0,028 0,084
• Vaso sanguíneo 0,4 1,2
• Tejido óseo 3,22 -
• Piel 0,62 1,86
• Cartílago 1,16 3,48
• Aire (200 c) 2,76 8,28
• Tejido tendinoso 1,12 3,26
• Tejido muscular 0,76 2,28 haz perpendicular
• Tejido nervioso 0,2 0,6
• Tejido graso 0,28 0,84 haz paralelo

Ángulo de dispersión a 1 y 3 MHz para varios cabezales de tratamiento:

• Cabezal 5 cm2 1 cm2
• 1 MHz 4,2° 9,3°
• 3 MHz 1,4° 3,1°
• BNR (Blean nom - unioformity satio) es el comportamiento no homogéneo del haz sónico y se expresa por el coeficiencia BNR, que nunca será menos que 4.
• 1 MHz cabeza de tratamiento 6,2 cm2 - 5,0 máx.
• cabeza de tratamiento 1,4 cm2 - 5,0 máx.
• 3 MHz cabeza de tratamiento 6,2 cm2 - 6 máx.
• cabeza de tratamiento 0,7 cm2 - 5,0 máx.
• Área de radiación efectiva (ERA)

Frecuencia ERA Área geométrica

• 1 MHz 5,0 cm2 6,2 cm2
• 0,8 cm2 1,4 cm2
• 3 MHz 5,0 cm2 0,7 cm2
• 0,5 cm2 0,7 cm2
• Propiedades del haz ultrasónico
• Campo cercano: zona de Fresnel
• Hay fenómenos de interferencia que pueden aumentar la intensidad.
• Hay ausencia de divergencia y ligera convergencia.
• A menor longitud de onda el campo cercano es mayor.
• Las acciones terapéuticas más importantes se producen aquí.
• Campo distante zona de Fraunhofer, hay ausencia de fenómenos de interferencia, haz uniforme y la intensidad disminuye con la distancia.
• El haz de ultrasonido tiene mayor diámetro.
• Hay presencia de divergencia y haz en forma de campana.

Propiedades de penetración en algunos medios

• Medios 1 MHz 3 MHz
• Tejido óseo 7 mm
• Piel 37 mm 12 mm
• Cartílago 20 mm 7 mm
• Aire 8 mm 3 mm
• Tejido tendinoso 21 mm 7 mm
• Tejido muscular 30 mm 10 mm
• Tejido graso 165 mm 55 mm
• Agua 38 330 mm 12 770 mm

Fenómenos de cavitación del ultrasonido

Son cavidades microscópicas que se forman por la fuerza de tracción (varios kg/cm2) y se desmoronan en la fase de compresión como resultante de concentraciones determinadas de energía, en espacios mínimos, con presiones de hasta 1000 atmósferas y temperatura de unos cuantos cientos de grados y fuerzas cinéticas que rebasan en cien mil las magnitudes de los campos sónicos. Térmicos:

• Se produce debido a la fricción y va a estar en correspondencia con la intensidad, la duración del tratamiento, así como con el tipo de emisión.
• En tejido muscular, el aumento de temperatura puede ser tan rápido como 0,07º Cx s para un ultrasonido continuo de 1 W/cm2.
• Este efecto tiene mayor expresión en los límites tisulares, según impedancia específica, y la generación de calor resultante no es uniforme. Esto se puede compensar con el movimiento semiestacionario del cabezal.
• Hiperemia: se produce un aumento de circulación sanguínea en la zona tratada, en parte, debido al efecto térmico y en parte, por la liberación de sustancias vasodilatadoras.
• Aumento de la extensibilidad del colágeno.
• El tejido nervioso tiene una capacidad selectiva de absorción que la ultrasónica, son más sensibles las fibras tipo B y C que las de tipo A, de modo que se explica un efecto analgésico, con elevación del umbral de excitación que las aferencias nociceptivas.
• Disminución de la excitabilidad neuromuscular.
• Relajación del espasmo muscular y de la contractura refleja.
• Sobre los tejidos superficiales, los U.S. producen un aumento de la permeabilidad y elasticidad, lo que favorece la penetración de sustancias farmacológicamente activas.
• Disminuye la rigidez articular.
• Eleva el umbral del dolor por bloqueo de fibras C.
• Moviliza los edemas, exudados e infiltrados.
• Aumenta el metabolismo local.
• Modifica la velocidad de conducción nerviosa.
• Modifica la permeabilidad de la membrana celular.

Mecánicos:

• Es el primer efecto que se produce. Genera compresión y expansión del tejido en la misma frecuencia del ultrasonido (micromasaje), tiene una acción desgasificante, por reagrupar burbujas microscópicas, situación que puede dar lugar al fenómeno de cavitación.
• Se produce variación de intensidad en los límites tisulares por onda estacionaria derivada de la interferencia.
• Se producen cambios de volumen celular que llegan a ser del 0,02 %, al estimular el transporte de membrana.
• Ocurre liberación de mediadores por efecto de la vibración, lo cual influye activamente en la resolución del proceso inflamatorio.
• Se estimula la fibra aferente gruesa con inhibición posexcitatoria de actividad ortosimpática, con una reducción del tono muscular y relajación muscular.
• Aumento de la peristalsis precapilar (de 2-3 x min a 31 x min) con el consiguiente aumento de la circulación sanguínea.
• Estimulación de la regeneración tisular, depósito acelerado de fibras colágenas y una remodelación del colágeno cicatrizal.
• Posee efectos significativos sobre nervios periféricos a nivel de la membrana neuronal, lo que ayuda a comprender el efecto analgésico, aumenta la velocidad de conducción de los nervios periféricos, por lo que se pueden producir bloqueos temporales.
• Se produce un aumento de la producción de fibroblastos, con síntesis de fibra colágena para matriz intercelular y su posterior orientación estructural.
• Aumenta difusión a través de la membrana celular.
• Mejora el flujo sanguíneo.

Terapéuticos:

• Antiinflamatorio.
• Analgésico.
• Relajante.
• Cicatrizante.
• Relacionado con el medicamento de introducción (fonoforesis).

Técnicas en la aplicación del ultrasonido

• Acomodar al paciente, debe estar relajado en posición cómoda.
• Explicar el método al paciente.
• Elegir el método terapéutico acorde a la enfermedad a tratar.
• Se debe eliminar grasa cutánea y rasurar el área de tratamiento si es necesario, para facilitar el recorrido del cabezal por el área de tratamiento.
• En la aplicación del medio de contacto, se debe utilizar gel (de ultrasonidos) sin burbujas de gas, incoloro, químicamente neutro, no irritante.
• Siempre, antes de la sesión de tratamiento, se debe comprobar mecánicamente el haz ultrasónico, al colocar unas gotas de agua sobre la superficie de emisión del cabezal y poner el aparato en funcionamiento; el resultado es la formación de pequeñas partículas de agua a manera de nebulización.
• El cabezal se deslizará sobre la superficie objeto de tratamiento, al mantener en todo momento el contacto con la piel. Es muy importante que se mantenga en continuo movimiento, añadiendo gel en caso de que fuera necesario.
• La velocidad de movimiento no debe ser excesivamente rápida, pero no se debe dejar el cabezal fijo, o hacer simples rotaciones axiales, sin desplazamientos laterales sobre la piel.
• Se debe prestar atención en todo momento a la reacción del paciente.
• Se utiliza la técnica semiestacionaria asociada a movimientos circulares del cabezal, para evitar una concentración de bandas de interferencia dentro del haz y mantener un BNR bajo.
• El área total de tratamiento no debe ser mucho mayor de 15 cm2.
• Es importante vigilar la sensación de dolor, que siempre señala una sobredosificación y el peligro de daño tisular.
• El tratamiento no dura más de 15 min por área de lesión.
• Es importante la limpieza del área de tratamiento y del cabezal al final de la sesión.
• Para el modo de emisión continuo, no se emplean intensidades mayores de 2 W/cm2. Para el modo de emisión pulsátil, no se emplean intensidades mayores de 3 W/cm2.
• En dependencia de la extensión de la zona a tratar, se utilizan áreas de irradiación efectiva (ERA) de 0,8 y de 5 cm2.
• La frecuencia de emisión es un parámetro que se utiliza al atender a la profundidad de la lesión. La frecuencia de 1 MHz tiene poca absorción en capas superficiales de la piel, de modo que tiene una mayor capacidad de penetración por lo que está indicada en el tratamiento de lesiones osteomioarticulares o más profundas. Por su parte, la frecuencia de 3 MHz tiene gran absorción a nivel de capas superficiales de la piel, por lo que no tiene significativa transmisión o penetración, de modo que es la frecuencia específica para abordar la patología de piel o del tejido subcutáneo.
• Fijar parámetros a utilizar.
• Seleccionar cabezal y acoplamiento.
• Renovar el medio de contacto de ser necesario.
• Limpiar la piel del paciente y el cabezal al terminar el tratamiento.
• Mantener el medicamento, si se utilizó el método de fonoforesis.
• Interrogar al paciente sobre efectos indeseables.
• Desconectar el equipo.

El uso del ultrasonido terapéutico tiene una gran difusión en la práctica médica, no existe posibilidad de comparar el ultrasonido con otros agentes físicos, especialmente con las terapias lumínicas o radiaciones que dejan completamente inmóvil al tejido irradiado; mientras que el ultrasonido representa una oscilación mecánica en sentido longitudinal, en el cual vibra el mismo medio y se genera una enorme cantidad de energía. Este aspecto no se debe olvidar al evaluar este tipo de terapia, sonoforesis o fonoforesis Se trata de la introducción de sustancias en el interior del organismo mediante energía ultrasónica. Se trata de un procedimiento por el que se introducen en el organismo moléculas completas, a diferencia de la iontoforesis que introduce iones dependiendo de su polaridad. Las moléculas introducidas se desdoblan en el interior de los tejidos diana en elementos y radicales mediante procedimientos químicos naturales, y deben recombinarse con los radicales existentes en el organismo. Su profundización es bastante discutida. Las sustancias a introducir son muy variables. La piel es el órgano más accesible del cuerpo humano y cubre aproximadamente 2 m2 de esta, recibiendo cerca de un tercio de la circulación sanguínea del cuerpo. El éxito de todo sistema terapéutico transdérmico depende de la capacidad de la sustancia de difundirse a través de la piel en cantidades suficientes para lograr el efecto terapéutico deseado. Todos los sistemas de este tipo que se encuentran actualmente en el mercado, contienen principios activos con un coeficiente de difusión dependiente de la naturaleza del polímero y del tamaño molecular del principio activo. El uso de agentes promotores de la permeación. Esta opción pudiera ser la solución para aquellas sustancias con dificultad para atravesar el estrato córneo. Tanto los ultrasonidos continuos como los pulsados pueden aumentar la difusión de los medicamentos aplicados tópicamente por sus efectos térmicos y mecánicos. Entre los medicamentos más utilizados están los anestésicos como la lidocaína, que bloquean los receptores del dolor; los antiinflamatorios como el diclofenaco, los salicilatos y esteroides, como la hidrocortisona y la dexametasona; las sustancias irritantes como el mentol, con el propósito de aliviar el dolor, y otros como la heparina sódica.

Fuentes

Libro: Agentes Físicos terapéuticos. Dr. Jorge E. Martín Cordero. Editorial Ciencias médicas. La habana 2008

Enlaces Externos

• http://www.ecured.cu/index.php/Fisioterapia
• http://www.ecured.cu/index.php/Hidroterapia
• http://www.ecured.cu/index.php/Luminoterapia