Terapeutické užití ultrazvuku

Z WikiSkript
Změněno.png

Jako ultrazvuk popisujeme akustické vlnění o frekvencích vyšších než 20 kHz, jež se hmotným prostředím šíří na principu zhušťování a zřeďování částic. Při jeho přenosu neprochází elektrický proud, jeho terapeutické využití tedy označujeme jako mechanoterapii.

Principy terapeutického účinku ultrazvuku[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Terapeutický účinek ultrazvuku je způsoben tím, že je různými látkami v různé míře absorbován.

  • Absorpční koeficient je pak přímo úměrný účinnosti léčby. Zvětšuje se s rostoucím obsahem bílkovin ve tkáni, s rostoucím obsahem vody se naopak snižuje. Absorpční koeficient frekvence o velikosti 1 MHz je třikrát menší než absorpční koeficient vlnění o frekvenci 3 MHz a pronikne třikrát hlouběji. Proto se ultrazvuk o frekvenci 3 MHz využívá u povrchověji uložených tkání, zatímco ultrazvuk o frekvenci 1 MHz má naopak větší účinky u hlouběji uložených struktur, na povrch nemá vliv téměř žádný.
  • Na rozhraní tkání je ultrazvukové vlnění v různé míře odráženo – příčina je v odlišných specifických impedancích jednotlivých tkání. Vzduch má tuto impedanci velmi vysokou, jeho 10 nm silná vrstva odráží až 99 % ultrazvukových vln.[1]
  • Účinná vyzařovací plocha hlavice (ERA) je dána velikostí piezoelektrického krystalu generujícího ultrazvuk. Zpravidla dosahuje hodnot 1−10 cm2. Na základě vzdálenosti od hlavice rozlišujeme blízké ultrazvukové pole vyznačující se nízkou divergencí ultrazvukového „paprsku“ a poměrně velkými variacemi intenzity v důsledku působení silných interferenčních efektů (tedy zesilování či zeslabování energie ultrazvuku). Naopak vzdálené ultrazvukové pole se vyznačuje vysokou divergencí paprsků a nižší intenzitou.
  • Polohloubka průniku je vzdálenost, ve které intenzita ultrazvuku poklesne na 50 % své původní velikosti.[1]
  • Hloubka průniku je maximální hloubka, ve které lze očekávat terapeutický efekt (intenzita vlnění v tomto místě je desetkrát menší než intenzita vlnění těsně u hlavice).[1]

Příklady využití[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Užití ve stomatologii[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Jako zdroj ultrazvukového vlnění se využívají magnetostrikční zdroje, což odlišuje zubní lékařství od ostatní oborů, kde se ultrazvuk terapeuticky využívá. Zdrojem kmitů je zde feromagnetická tyčinka, která působením magnetického pole v rychlém sledu mění svůj objem. Výhodou tohoto způsobu generování je vysoký výkon, nicméně lze takto dosáhnout pouze frekvencí do 60 kHz[2]. Užívány jsou obvykle frekvence v rozsahu 24–42 kHz (nízkofrekvenční ultrazvuk) o intenzitě více než 10 W/cm2[3], a to k odstraňování zubního kamene a kazu. Tato metoda je ve srovnání s manuálním odstraňováním nepoměrně rychlejší, méně náročná a šetří sklovinu. Hlavním faktorem narušujícím zubní kámen je vznik kavitace ve vodě, která stéká po samotném nástroji, který je vyroben z titanu.[3]

Hypertermie[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Ultrazvuk je vedle mikrovlnného záření jedním ze způsobů, jak docílit přehřátí nádoru a jeho následného poškození (více viz hypertermie). Nádor musí být vystaven teplotě 41–43 °C, a to po dobu cca 20 minut [3]. Cíleného efektu se dosáhne fokusací, tedy soustřeďováním ultrazvukových vln přicházejících z různých směrů do místa nádoru; dochází tedy k minimálnímu poškození zdravé tkáně. Obvykle bývá využívána frekvence 1 MHz, teplota je stále kontrolována termočlánky.

Harmonický skalpel[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Harmonický skalpel pracuje na principu podélného ultrazvukového kmitání při frekvenci 55 MHz. Tím vytváří energii o nízkých teplotách od 50 do 100 °C. Umožňuje řezání a koagulaci měkkých tkání, krevních cév a utěsnění lymfatických cest v jednom okamžiku. Krvácení je při použití harmonického skalpelu 4x až 6x menší, než je tomu u ostatních operačních metod. Jedná se o velice šetrnou operační techniku používanou zejména v plastické a endoskopické chirurgii, v blízkosti nervů a cév.

Fyzikální terapie[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Jedním z druhů fyzikální terapie, který je velmi rozšířený, je ultrasonoterapie, která využívá akustickou energii ultrazvuku. Ultrazvuk se aplikuje pomocí speciálního přístroje, který je opatřen vyzařovací hlavicí o účinné ploše různé velikosti od 1 do 10 cm2. Tvoří mechanické vlnění o léčebné frekvenci 0,7 až 3,3 MHz, které se maximálně absorbuje v hloubce tkáně 2 až 5 cm. Proto se využívá v terapii poškození měkkých tkání. Má analgetický, spasmolytický a vasodilatační účinek.

Aplikace[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Dělíme dle pohybu hlavice:

  • statická (hlavice se přiloží na jedno postižené místo a nehýbe se s ní);
  • semistatická (krouživý pohyb okolo postiženého místa);
  • dynamická (pohyb hlavice např. po celé končetině).

Dále dělíme dle kontaktu hlavice s kůží:

  • přímý kontakt hlavice s kůží (s použitím gelu nebo oleje);
  • kontakt prostřednictvím vodního prostředí.

Aplikace trvá zpravidla několik minut a několikrát se opakuje v průběhu po sobě jdoucích dnů.

Indikace[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Kontraindikace[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • čerstvá krvácení
  • fraktury
  • hematomy
  • menstruace (vasodilatace)

Transdermální aplikace léčiv[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Principem je šíření ultrazvukových vln kapalinou, které je spojeno s vytvářením pseudokavitací (drobných bublinek), jež se chaoticky pohybují a po dosažení určité velikosti se destabilizují a hroutí. To přitom v okolní kapalině vytváří jakési tryskové mikroproudění, které způsobuje abrazi svrchní vrstvy pokožky. Kromě této abraze dochází zřejmě ještě ke zvýšení permeability fosfolipidové dvojvrstvy biologických membrán, což dohromady ve výsledku vede k vyšší propustnosti pokožky i pro vysokomolekulární látky, které jí jinak neprochází. Větší propustnosti pokožky se dosahuje tím, že na ni současně působí vlnění o dvou frekvencích v rozsahu od 20 kHz do 3 MHz. Vysokofrekvenční ultrazvuk vytváří další bublinky, které v přítomnosti vln nízkofrekvenčního ultrazvuku rychle praskají. Vysokofrekvenční ultrazvuk navíc omezuje pohyb bublinek do stran a udržuje je tak na cílovém místě, což vede k jednolitější abrazi.

Takovou kapalinou může být tekutý lék nanesený na pokožku. Toho se (zatím spíše experimentálně) využívá při chronické aplikaci u léků jako inzulín, které bylo dříve nutno aplikovat pouze injekčně. Terapeutický efekt tak spočívá v minimální invazivitě takové aplikace. Abrazivní efekt ultrazvuku je dočasný a bezbolestný, vrchní vrstva pokožky (stratum corneum epidermis) rychle (do několika hodin) regeneruje z bazální vrstvy epidermis.

Další použití[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Dále se ultrazvuk využívá k urychlení hojení zlomenin kostí, při spojování fragmentů kostí syntetickým pojivem (použití ultrazvuku zkracuje dobu tuhnutí ze dnů na sekundy v důsledku lokálního působení vyšší teploty), odstraňování aterosklerotických plátů v cévách, při terapii nádorů prostaty, výkonech na vaječnících i v plastické chirurgii (odstraňování tukové tkáně vytlačováním).


Odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Související články[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Externí odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Reference[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  1. a b c PODĚBRADSKÝ, Jiří a Ivan VAŘEKA. Fyzikální terapie I. 1. vydání vydání. Grada Publishing, 1998. 
  2. ROSINA, Jozef. Lékařská biofyzika. 1. vydání. Praha : Manus, 2000. ISBN 80-902318-5-3.
  3. a b c KUBÍNEK, Roman. Univerzita Palackého Olomouc [online]. [cit. 2013-01-05]. <http://apfyz.upol.cz/ucebnice/details/ultrazvuk_terapie.pdf>.

Použitá literatura[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • PODĚBRADSKÝ, Jiří a Ivan VAŘEKA. Fyzikální terapie. Díl 2. 1. vydání. Praha : Grada, c1998. ISBN 80-7169-661-7.
  • ROSINA, Jozef. Lékařská biofyzika. 1. vydání. Praha : Manus, 2000. 0 s. ISBN 80-902318-5-3.