ULTRASONIDO TERAPÉUTICO

Presentación del tema: "ULTRASONIDO TERAPÉUTICO"— Transcripción de la presentación:

1 ULTRASONIDO TERAPÉUTICO
ALEJANDRO GÓMEZ RODAS PROFESIONAL EN CIENCIAS DEL DEPORTE Y LA RECREACIÓN ESPECIALISTA EN ACTIVIDAD FÍSICA Y SALUD FISIOTERAPEUTA Y KINESIÓLOGO

2 GENERALIDADES Usado principalmente para la estimulación de la reparación de tejidos blandos y alivio del dolor. Es una forma de energía acústica no electromagnética Son vibraciones acústicas de alta frecuencia inaudibles que producen efectos fisiológicos térmicos y no térmicos Frecuencias audibles: 16 a Hz Alta frecuencia (ultrasonidos): por encima de los límites anteriores Ultrasonido terapéutico: 0,7 ( ) – 3,3 MHz ( )

3 TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ACÚSTICA EN TEJIDOS BIOLÓGICOS
La energía acústica se transfiere por colisión molecular, causando la vibración y propagación de la onda de vibratoria en los tejidos expuestos. El ultrasonido es una onda mecánica, en la cual la energía se transmite por vibraciones de las moléculas del medio biológico a través del cual la onda viaja.

4 ONDAS TRANSVERSALES Y LONGITUDINALES
Dos clases de ondas pueden viajar a través de un medio sólido: Ondas longitudinales: El desplazamiento de las moléculas se produce a lo largo de la dirección en la cual la onda viaja En el camino recorrido por esta onda, habrá regiones de alta densidad molecular donde se produce compresión y regiones de baja densidad molecular donde se produce rarefacción Ondas transversales: El desplazamiento de las moléculas se da de manera perpendicular a la dirección en la que viaja la onda. Las ondas longitudinales viajan en líquidos y sólidos, las transversales sólo en sólidos (hueso). De allí que el ultrasonido sea usado principalmente como onda longitudinal en tejidos biológicos.

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6 FRECUENCIA DE TRANSMISIÓN DE ONDA
La frecuencia de sonido audible está entre 16 a 20 KHz La frecuencia del ultrasonido está por encima de este rango: 0.75 a 3 MHz Entre más alta la frecuencia de las ondas de sonido emitidas desde una fuente de sonido, menor será la divergencia del sonido produciendo un mayor foco del haz de sonido En tejidos biológicos, a mayor frecuencia menor penetración debido a la mayor absorción en tejidos superficiales y, a menor frecuencia, mayor penetración

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8 VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN
La velocidad de propagación de la onda de sonido a través del medio donde se propaga, está directamente relacionada a la densidad del medio. Los materiales más densos y más rígidos tienen altas velocidades de transmisión, mientras los menos densos tienen menores velocidades de transmisión A una frecuencia de 1 MHz, el ultrasonido viaja a través de tejidos blandos a 1540 m/s, mientras que a través del hueso compacto viaja a 4000 m/s

9 ATENUACIÓN La atenuación es el decrecimiento en la intensidad de la energía transmitida. Este decrecimiento puede ser por absorción de energía por los tejidos o dispersión de la energía sónico debida a su reflexión o refracción El ultrasonido penetra fácilmente a través de tejidos con alto componente acuoso y se absorbe en tejidos con alto contenido proteínico donde tendrá su mayor eficacia. A mayor frecuencia de las ondas sónicas, mayor absorción, pero menos energía se transmite a los tejidos más profundos La grasa tiene una tasa de absorción relativamente baja Los tejidos con alto componente de fibras de colágeno tienen la mayor tasa de absorción

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11 Ley del coseno: Entre más pequeño el ángulo entre el haz de propagación de la energía y el ángulo recto, menos energía se perderá por reflexión y más energía podrá ser absorbida.

12 HOT SPOT A medida que se refleja la onda sónica en las diferentes interfaces de los tejidos, la intensidad de la energía se incrementa al encontrarse la nueva energía sónica que sigue llegando de la fuente emisora de ultrasonido. A este efecto se le denomina “hot spot” y este incremento del nivel de energía puede producir daño de los tejidos El movimiento del cabezal o el uso del ultrasonido en modo pulsado minimiza el efecto de creación de “hot spot”

13 COMPONENTES DEL GENERADOR TERAPÉUTICO DE ULTRASONIDO
El aparato consta de un generador eléctrico de alta frecuencia conectado a través de un transformador y un circuito oscilador vía cable coaxial a un transductor hospedado en un tipo de aplicador aislado. El circuito oscilador produce un haz de sonido a una frecuencia específica diseñada por el fabricante. El panel de control ofrece la posibilidad del control del tiempo de aplicación, la intensidad, el control del duty cycle (ciclo de trabajo) y la selección de los modos continuo o pulsado.

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16 COMPONENTES DEL GENERADOR TERAPÉUTICO DE ULTRASONIDO
El transductor, también conocido como cabezal, se acopla a unidades particulares y, generalmente, no es intercambiable El transductor consiste de un cristal: cuarzo o cristales de cerámica sintética como zirconato. Es éste cristal el que convierte la energía eléctrica a energía acústica a través de la deformación del cristal

17 EFECTO PIEZOELÉCTRICO
Los cristales que son capaces de contraerse y expandirse, es decir, que se pueden someter a la distorsión mecánica, son llamados cristales piezoeléctricos. Cuando una corriente eléctrica bifásica generada a la misma frecuencia que la resonancia del cristal pasa a través del cristal piezoeléctrico, el cristal se expande y se contrae, creando el denominado efecto piezoeléctrico. Es esta expansión y contracción del cristal la que causa su vibración a una frecuencia específica, produciendo una onda de sonido que se transmite a los tejidos

18 ÁREA DE RADIACIÓN EFICAZ
Aquella porción de la superficie del transductor que realmente produce ondas de sonido Debido a que el cristal no vibra de manera uniforme, el área de radiación eficaz es siempre más pequeña que el área de la placa del transductor. El cristal, idealmente, debe ser lo más cercano al tamaño de la placa del transductor, no siempre es así. La producción de energía sónica es más grande en el centro de la placa que en la periferia de la misma; por lo tanto, la temperatura en el centro del cabezal siempre será mayor que en la periferia. El tamaño apropiado de tratamiento para el tamaño del cabezal es de 2 a 3 veces el tamaño del ERA del cristal.

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21 ULTRASONIDO CONTINUO Y PULSADO
Liberación continua de ultrasonido a lo largo del período de tratamiento Pulsado: Liberación intermitente de ultrasonido durante el período de tratamiento. La liberación del ultrasonido se realiza en pulsos de encendido y apagado a lo largo del período de tratamiento. El pulsado del ultrasonido reduce al mínimo los efectos térmicos del mismo.

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23 CICLO DE TRABAJO (DUTY CYCLE)
Es la proporción del tiempo total de tratamiento en la que el ultrasonido está activado. Se puede expresar bien como porcentaje o como cociente: 20% o 1/5 de ciclo de trabajo: Indica que el ultrasonido está activo el 20% del tiempo e inactivo el 80% restante y, generalmente, supone 2 ms de activación y 8 ms de apagado. Si el ciclo de trabajo es del 100% implica que el ultrasonido está liberando energía el 100% del tiempo y es lo mismo que el ultrasonido continuo

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25 INTENSIDAD La intensidad es la potencia por unidad de área del transductor de ultrasonido. Se expresa en vatios por centímetro cuadrado (W/cm²). La Organización Mundial de la Salud limita la intensidad media generada por los equipos de ultrasonido a 3 W/cm² La intensidad se debe diferenciar de la potencia en que ésta última expresa la magnitud de energía acústica por unidad de tiempo y se expresa en watios (W)

26 TERMINOLOGÍA ESPECÍFICA DE LA INTENSIDAD
Intensidad espacial máxima: Intensidad máxima de ultrasonido sobre el área del transductor. La mayor intensidad se produce normalmente en el centro del haz y la más baja en los bordes del haz Intensidad espacial media: Intensidad media del ultrasonido sobre el área del transductor. Se calcula dividiendo la potencia sobre el área de radiación eficaz (ARE) del cabezal, expresándose en W/cm²

27 TERMINOLOGÍA ESPECÍFICA DE LA INTENSIDAD
Intensidad temporal y espacial máxima (SATP): Es la intensidad espacial media del ultrasonido durante el tiempo de encendido de pulso. Es una medición de la cantidad de energía liberada sobre el tejido Los equipos de ultrasonido muestran generalmente las unidades de SATP cuando se utiliza el ultrasonido pulsado Intensidad espacial media temporal media (SATA): Intensidad espacial media del ultrasonido promediada sobre el tiempo de encendido y de apagado de pulso.

28 Para el ultrasonido continuo el SATA es igual al SATP:
DIFERENCIAS ENTRE LA INTENSIDAD TEMPORAL Y ESPACIAL MÁXIMA (SATP) Y LA INTENSIDAD ESPACIAL Y TEMPORAL MEDIA (SATA) Para el ultrasonido continuo el SATA es igual al SATP: SATP x ciclo de trabajo = SATA 1 W/cm² SATP con un ciclo de trabajo del 20% = 1 x 0,2 = 0,2 W/cm² SATA 1 W/cm² SATP con un ciclo de trabajo del 100% = 1 x 1 = 1 W/cm² SATA

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30 COEFICIENTE DE NO UNIFORMIDAD DEL HAZ (CNH)
En inglés: Beam nonuniformity ratio (BNR): Es la cantidad de variabilidad en la intensidad dentro del haz del ultrasonido. Se determina con el coeficiente entre la intensidad espacial máxima y la intensidad espacial media Lo ideal es que la relación fuera de 1:1, pero esto no es posible en la mayoría de generadores de ultrasonido. En la mayoría de equipos, este coeficiente tiene valores entre 2:1 y 6:1 La FDA exige que en el equipo figure el CNH máximo del equipo, dado que un CNH de 5:1 indicaría que se pueden generar potencias tan altas en el centro del haz de ultrasonido de hasta 5 W/cm²

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32 CAMPO CERCANO Y CAMPO LEJANO
El haz de ultrasonido liberado por un transductor converge inicialmente y luego diverge. El campo cercano conocido también como zona Fresnel, es la región convergente, y el campo lejano, también denominado zona Fraunhofer, es la región divergente. En el campo cercano hay interferencia del haz de ultrasonido, causando variaciones en la intensidad del ultrasonido, en el campo lejano hay muy poca interferencia, por lo que la distribución de la intensidad es más uniforme. La longitud del campo cercano se calcula: Radio del transductor² / Longitud de onda del ultrasonido En la mayoría de tejidos humanos, la mayor parte de la intensidad del ultrasonido se atenúa en los primeros 2 a 5 cm de profundidad, lo cual, para los transductores de la mayoría de frecuencias y tamaños, está dentro del campo cercano

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34 CAVITACIÓN Es la formación, crecimiento y pulsaciones de burbujas llenas de gas causadas por el ultrasonido. Durante las compresiones, las burbujas se hacen pequeñas y en la rarefacción se expanden. La cavitación puede ser estable o inestable (transitoria) Durante la estable, las burbujas oscilan en tamaño pero no estallan Durante la inestable, las burbujas pueden implosionar repentinamente, produciendo aumentos de temperatura y formación de radicales libres. Parece ser que la cavitación estable es la responsable de los efectos no térmicos del ultrasonido La cavitación inestable parece no producirse con las intensidades de ultrasonido terapéutico.

35 MICROCORRIENTES Son remolinos a pequeña escala que se producen cerca de cualquier objeto pequeño que vibra. Las microcorrientes ocurren alrededor de las burbujas de gas puestas en oscilación por la cavitación

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37 EFECTOS DEL ULTRASONIDO
EFECTOS TÉRMICOS: El ultrasonido en modo continuo aumenta la temperatura de los tejidos en tratamiento EFECTOS NO TÉRMICOS: Resultado de acontecimientos mecánicos producidos por el ultrasonido como la cavitación, la microcorriente y la corriente acústica.

38 EFECTOS TÉRMICOS El ultrasonido alcanza una mayor profundidad y calienta áreas más pequeñas que la mayoría de los agentes de calentamiento superficial, logrando: Aceleración del metabolismo Reducción o control del dolor Reducción del espasmo muscular Aceleración de la velocidad de conducción nerviosa Aumento del flujo de sangre Aumento de la extensibilidad de tejidos blandos Calienta más los tejidos con coeficiente de absorción más altos, aquellos con más alto contenido de colágeno: Tendones, ligamentos, cápsula articular, aponeurosis Músculo con coeficiente de absorción relativamente bajo Efectivo en músculo en áreas pequeñas con tejido cicatricial.

39 EFECTOS NO TÉRMICOS Aumenta los valores de calcio intracelular (actúa como segundo mensajero para producción protéica: proteoglicanos) Aumenta la permeabilidad de la piel Aumenta la permeabilidad de la membrana celular Aumenta degranulación de los mastocitos y liberación de factor quimiotáctico e histamina Favorece respuesta de macrófagos Aumenta tasa de síntesis protéica de fibroblastos y tenocitos Aumenta síntesis de proteoglicanos en condrocitos