Issuu on Google+

03/11/2010

HISTORIA

ULTRASONIDO Lie. Wilbert D. Torres Zamata

NATURALEZA DE LAS ONDAS SÓNICAS • Ondas longitudinales • Requieren un medio de propagación (elástico) • Velocidad del sonido 300.000 km/seg. • Se transmite mejor por medios sólidos • En el medio presenta compresión y refracción de las moléculas • Movimiento: vibración y energía térmica

TERMINOLOGÍA BÁSICA • Cabezal (aplicador): pieza metálica que contiene el transductor • Transductor: cristal que convierte la energía eléctrica en energía mecánica (transducción - piezoelectricidad inversa) • Potencia: cantidad de energía acústica entregada en el tiempo (watts). • Intensidad: Potencia entregada por superficie (W/cm2), según OMS máxima intensidad utilizable es de 3 W/cm2. • ERA: Área de radiación efectiva - área del cabezal (0,8 cm2-lcm2-5cm2)

• S. XVIII -Orientación de ciertos animales (ecobiológico delfines y murciélagos) • 1880 Fenómeno piezoeléctrico (Hermanos Curie) • Primera y segunda guerra mundial - SONAR • 1917 Langevis construye el ler ultrasonido • Wood y Louis primeras investigaciones sobre efectos biológicos del US • 1939 Polhman construye el ler US terapéutico • Primeros equipos - calentamiento de tejidos

EFECTO PIEZOELÉCTRICO EFECTO PIEZOELECTR1CO: Piezoelectricidad: capacidad de producir carga eléctrica (electricidad) en respuesta a estímulos mecánicos EFECTO PIEZOELÉCTRICO INVERTIDO: Piezoelectricidad Inversa: Capacidad degenerar energía mecánica en respuesta a estímulos eléctricos. Cristales piezoeléctricos: Cuarzo, Titanato de Bario, Titanato de Zirconato, Cerámica Sintética.

TERMINOLOGÍA BÁSICA US Continuo: entrega constante de energía US durante todo el tiempo de aplicación. US Pulsátil: entrega por pulsos de US interrumpida por intervalos de descanso. US de 50 a lOOHz. Duty Cycle: termino para las aplicaciones pulsadas, cantidad de energía acústica entregada medida en tiempo (mseg) porcentaje (%) - relación.


03/11/2010

TERMINOLOGÍA

US CONTINUO vs US PULSÁTIL

Frecuencia: es el numero de veces que oscila el material piezoeléctrico (cristal) por segundo en respuesta al potencial eléctrico. La oscilación genera igual numero de ondas mecánicas.

CONTINUO

PULSÁTIL

• Frecuencia con que vibra el material piezoeléctrico es transmitida sin interrupciones a través del cabezal.

Se ajusta de IMhz o 3Mhz

• Efectos térmicos y mecánicos.

• Frecuencia con que vibra el material piezoeléctrico es transmitida con interrupciones a través del cabezal. • 50 a 100 hz (periodos de 20 o 10 mseg). • Solo efectos mecánicos. • Máxima intensidad de aplicación 3,0 W/cm2

• Intensidad máxima de aplicación 2,0 W/cm2

DENSIDAD DEL MEDIO - IMPEDANCIA • La densidad de un medio le ofrece a la onda ultrasónica un sustento físico para que pueda propagarse. • A > Densidad del medio > velocidad de propagación ' Impedancia acústica (Z): es la resistencia del material a la propagación de las ondas ultrasónicas. • IA: producto de la densidad del medio x la velocidad de propagación de aquel medio. 1 px c = Z

CAMPOS DE US

COMPRESIÓN Y RAREFACCIÓN Las moléculas de los tejidos biológicos vibran en el mismo sentido de la propagación del sonido. Expansión del Cristal: FASE DE COMPRESIÓN MOLECULAR Compresión del cristal: FASE DE RAREFACCIÓN

CARACTERÍSTICAS BIOFÍSICAS Energía mecánica es afectada por los fenómenos de la radiación electromagnética:

CAMPO CERCANO

CAMPO LEJANO

• Región de Fresnel

• Región de Fraunhoffer

• Haz paralelo ligeramente convergente

• Haz divergente

• Fenómeno de atenuación

• Región donde ocurren los efectos biofísicos

• Fenómeno de penetración

• Ausencia de fenómenos de interferencia.

• Refracción.

• Fenómenos de interferencia (variaciones de intensidad)

• Reflexión


03/11/2010

FENÓMENO DE ATENUACIÓN Es la perdida de energía ultrasónica a medida que le haz penetra en los tejidos biológicos

ABSORCIÓN DE ONDAS SONORAS EL ULTRASONIDO AUMENTA EL MOVIMIENTO DE LAS MOLÉCULAS CAUSANDO MAS VIBRACIÓN Y COLISIONES MOLECULARES

CALOR - ENERGÍA TÉRMICA -

ABSBOCtON

Cuando el ultrasonido pasa a través de los tejidos

Profundidad media aproximada del Ultrasonido: • Naturaleza del tejido (proteína y contenido de agua). • Frecuencia/ compresión de la onda de ultrasonido.

INTENSIDAD ES CONSTANTEMENTE REDUCIDA

Contenido de proteína y absoción de ultrasonido en varios tejidos

Sangre

< contenido de proteína

< absorción de US

65 mm

*

1 Mhz.

30 mm

*

3 Mhz.

EFECTOS BIOFISCOS DEL US Se debe a la conversión de energía mecánica en energía térmica La conversión solo ocurre en los tejidos que absorben las energías mecánicas

Grasa Nervio Músculo Piel

Efectos térmicos

Tendón Cartílago Hueso

Efectos mecánicos > contenido de proteína

> absorción de US


03/11/2010

EFECTOS TÉRMICOS Efecto Térmico - US continuo (también efecto mecánico) Ocurre en los tejidos ricos en proteínas (colágeno) También ocurre en los puntos de reflexión de la onda (diferencias de impedancia importantes). Leman y Cois: capsula articular y tejido óseo incrementan su temperatura en 6,3 y 9,3°C respectivamente, Lehman: la T del músculo se incrementa 0,07°C/seg (US continuo a 1 W/cm2)

Movimiento Browniano y Desaglutinacion Movimiento Browniano: movimiento zigzagueante dentro de compartimientos biológicos y celulares que afecta a iones y moléculas cargadas producidas por fuerzas biológicas. (R. Brown)

EFECTO TÉRMICO El efecto térmico depende de: • Coeficiente de absorción de los tejidos • Reflexiones del haz ultrasónico • Velocidad con la que la energía es entregada (intensidad y frecuencia)

EFECTO MECÁNICO Efectos mecánicos = efectos atérmicos Ultrasonido pulsátil Efectos mecánicos: fases de compresión y rarefacción molecular

Desaglutinacion molecular: fraccionamiento de las moléculas a causa de la vibración produciendo iones libres.

EFECTOS FISIOLÓGICOS DEL US Vasodilatación Incremento de la permeabilidad de la membrana Aumento de la capacidad regenerativa de los tejidos Disminución del dolor Extensibilidad del tejido conectivo (tejidos ricos en colágeno) Consolidación ósea

VASODILATACIÓN ARTERIOLAR Liberación de sustancias vasoactivas (histamina, bradikininas, prostaglandinas) ¿Estimulación de fibras aferentes gruesas? (disminuye la actividad del SN simpático sobre los vasos) ¿Disminución del tono? (disminuye la actividad del SN simpático por estimulación de fibras gruesas ¿Vasoconstricción arteriolar?


03/11/2010

AUEMNTO DE LA PERMEABILIDAD DE

INCREMENTO DE LA VELOCIDAD DE

LA MEMBRANA

REGENERACIÓN DE LOS TEJIDOS

• Producto del movimiento brownniano y de la disolución de macromoléculas a consecuencia de los estímulos vibratorios

El US mejoraría el proceso de regeneración de algunos tejidos ricos en colágeno (tejido conectivo)

• Alteración de la concentración de iones excitabilidad celular (Despolarización)

Aumento de la llegada de sangre (> perfusión -aporte de O2 y nutrientes) Influencia déla carga mecánica sobre la síntesis y orientación del tejido colágeno (etapa proliferativa - reparación tisular)

DISMINUCIÓN DEL DOLOR

EXCITABILIDAD DEL TEJIDO

(ANALGESIA)

CONECTIVO El tejido conectivo esta presente en todas las estructuras corporales (huesos, tendones, ligamentos, capsula articular, cartílago, etc). Constituye el 16% del peso total del cuerpo y 23% de agua corporal.

(tenrKitf raoia profunda} ¿Estimulaciónde fibras aferentes gruesas?

CONSOLIDACIÓN OSEA Dosis bajas de US favorecerían el proceso de consolidación ósea aplicado en la fase proliferaría de la fractura (paso de callo blando a callo duro). 1983 Duatte y Cois: aplicación de US sobre el hueso en reparación es segura a dosis bajas. (Duty Cycle 0,05% a 10W/cm2 durante 15 minutos por 3 semanas-Fx bilaterales traseras de piernas de perros. 1990 Cameron: Tto de pacientes con fx de Cotíes y diáfisis distal (US pulsátil 20%0,15W/cm2, frecuencia de l,5Mhz por 20 minutos y durante 3 semanas. FDA 1998: diseña un dipositivo especial de uso domiciliario para la cicatrización osea con parámetros fijos (duty cycle de 20% 0,15W/cm2, frecuencia de l,5Mhz y 20 minutos.

Tejido conectivo = tejido colágeno El colágeno absorbe eficazmente las ondas ultrasónicas.

SELECCIÓN DE PARÁMETROS • FRECUENCIA • US CONTINUO O PULSÁTIL • INTENSIDAD • ERA • TIEMPO DE TRATAMIENTO


03/11/2010

FRECUENCIA

CONTINUO O PULSÁTIL

Velocidad con la que ocurre la vibración del cristal piezoeléctrico sometido a un campo eléctrico alternante.

US continuo predomina fundamentalmente el efecto térmico y en menor porcentaje el mecánico.

La frecuencia esta en función de la profundidad que se desea alcanzar

US pulsátil predomina efecto mecánico

IMhz > Profundidad (5 cm) 3Mhz < Profundidad (3 cm)

Frecuencia de emisión lOOHz (ciclos de lOmseg) Frecuencia de emisión 50Hz (ciclos de ZOmseg)

INTENSIDAD • Es controversia! • Es la fuerza de la energía acústica promedio • Agresividad de la onda MECÁNICA sobre el tejido biológico • US continuo-máximo 2W/cm2 • US pulsátil - máximo 3 W/cm2

E.R.A. (Área de Radiación Efectiva) • La elección de la ERA esta en función del área de tratamiento • La irradiación de energía debe de ser de acorde a la región de tratamiento • ERA comunes: 5 cm2 1 cm2 0,8 cm2 ERA de 5 cm2 > Campo cercano

Wprom= ERA(cm2) x W/cm2 x %de entrega (duty Cycle)

TIEMPO DE TRATAMIENTO Las sesiones pueden tener una duración de 5 a 10 minutos y suele aplicarse una vez al día. En lesiones agudas se utiliza el modo pulsátil por 6 a 8 sesiones diarias. En problemas crónicos se utiliza el modo continuo a lo largo de 10 a 12 sesiones en días alternados. De forma general se dosifica de 1 a 1,2 minutos por cm2 de área a tratar.

ERA de 1 cm2 < Campo cercano

TÉCNICAS DE APLICACIÓN • Técnica DIRECTA (estática y dinámica) • Técnica SUBACUÁTICA • Técnica INDIRECTA (guante de látex)


03/11/2010

TÉCNICA DIRECTA Aplicación directa del cabezal del US sobre la superficie que se desea irradiar con energía acústica Aplicación estática (solo US pulsátil y de baja intensidad) Aplicación dinámica (cabezal en movimiento, barrido circular o zig-zag)

TÉCNICA SUBACUÁTICA Aplicación del cabezal bajo el agua respetando una distancia de 1 a2 cm. Objetivo: esta aplicación privilegia el campo lejano No ocurren efectos adversos si se realiza una aplicación directa bajo el agua.

TÉCNICA INDIRECTA Aplicación del cabezal en movimiento sobre un guante de látex Gel conductor entre cabezal y guante y entre guante y piel Objetivo: esta aplicación privilegia el campo lejano

INDICACIONES Trastornos del tejido óseo, articulaciones, y músculos. Trastornos de los nervios periféricos Trastornos de la circulación Anomalías de ia piel Contractura de dupuytren Heridas abiertas

CONTRAINDICACIONES

CONTRAINDICACIONES ABSOLUTAS

• Ojos, corazón • Útero gestante • Placas epifisiarias • Tejido cerebral • Testículos • Artritis deformante

RELATIVAS • Luego de laminectomias • Perdida de la sensibilidad • Endoprotesls • • • • •

Tumores Secuelas post-traumáticas agudas Osteoporosis Tromboflebitis y varices Inflamaciones sépticas


Clase de Ultrasonido