Terapia ultradźwiękami. Praktyczny przegląd sprzętu terapeutycznego

Ultradźwięki to drgania mechaniczne, których często­tliwość przekracza pasmo akustyczne słyszalne przez ucho człowieka, czyli dźwięki o częstotliwości większej niż 20.000 Hz. W praktyce najczęściej stosuje się czę­stotliwości 1 MHz i 3 MHz. Idea zastosowania energii fali ultradźwięków w celach leczniczych ma już blisko 100 lat. Historia pionierskich działań w tym kierunku sięga lat trzy­dziestych minionego wieku, gdy Raimar Pohlman w Niem­czech wykazał terapeutyczny wpływ fal ultradźwiękowych na tkanki człowieka i pod nazwą „masaż ultradźwiękami” zainicjował fizjoterapię ultradźwiękami.

Podczas terapii ultradźwiękowej głowica ultradźwię­kowa jest przesuwana po skórze pacjenta, przy czym jest nakładany żel lub inny rodzaj medium kontaktowego w celu przewodzenia fal ultradźwiękowych. Fale te prze­nikają przez tkanki miękkie, takie jak skóra, tkanka pod­skórna, mięśnie i więzadła. 

Podstawowym efektem terapii ultradźwiękowej jest mikromasaż tkanek głębokich, co prowadzi do różnych korzyści terapeutycznych. Te korzyści obejmują: 

• Zwiększenie krążenia krwi w obszarze leczonym, co może przyspieszyć proces gojenia tkanek. 
• Zmniejszenie stanu zapalnego w tkankach.
• Relaksacja mięśni, redukcja napięcia i skurczów mięśniowych.
• Zwiększenie elastyczności tkanek miękkich.
• Redukcja bólu poprzez blokowanie przewodzenia sygnałów bólowych.

Pierwotnymi mechanizmami, które prowadzą do tych korzystnych zmian, są następujące oddziaływania:

• Mechaniczne w wyniku różnic ciśnień w przebiegu fali ultradźwiękowej i powstających naprężeń (mikromasaż).
• Termiczne – fale powodują powstawanie ciepła, naj­bardziej podatna jest tkanka nerwowa, następnie mię­śniowa i w końcu tłuszczowa. Ponadto duże ilości ciepła powstają na granicach poszczególnych tkanek.
• Fizykochemiczne polegające na wpływie na koloidy tkankowe. Wyraża się on poprzez zwiększony rozpad białek, zmianie żelu w zol oraz zwiększeniu przewod­nictwa elektrycznego tkanek.

Ponadto bierze się pod uwagę:

• kawitację, czyli gwałtowną zmianę cieczy w gaz, co pro­wadzi do implozji pęcherzyków gazowych,
• rezonans częstotliwości.

Jednak podstawowym mechanizmem są oddziaływania termiczne. 

Jakie są zastosowania terapii ultradźwiękowej?

Oto kilka przykładów głównych zastosowań terapii ultradźwiękowej fizjoterapii i ogólnej medycynie:
Leczenie urazów tkanek miękkich: Terapia ultradźwię­kowa może być stosowana w celu przyspieszenia gojenia się uszkodzonych tkanek miękkich, takich jak mięśnie, więzadła i ścięgna. Pomaga w redukcji stanu zapalnego, stymuluje krążenie krwi i limfy oraz wspo­maga proces naprawy tkanek.

Redukcja bólu: Ultrasonoterapia może być skutecznym narzędziem w łagodzeniu bólu związanego z różnymi schorzeniami mięśniowo-szkieletowymi, takimi jak zapalenie stawów, zapalenie ścięgien, pourazowe bóle czy zespoły bólowe. Fale ultradźwiękowe pomagają blokować przewodzenie sygnałów bólowych i działają jako naturalny analgetyk.

Rozluźnianie napiętych mięśni: Terapia ultradźwię­kowa może pomóc w rozluźnianiu skurczonych mięśni, redukcji napięcia i poprawie elastyczności mięśniowej. Jest często wykorzystywana w przypadku napięcia mię­śniowego, zespołów bólowych spowodowanych prze­ciążeniem czy napięciem mięśni.

Redukcja blizn i zrostów tkankowych: Fale ultradźwię­kowe mogą pomóc w redukcji blizn po urazach lub zabiegach chirurgicznych oraz zmniejszeniu tworzenia się zrostów tkankowych. Terapia ultradźwiękowa sty­muluje procesy remodelowania tkanek i wspomaga regenerację.

Złamania kości: W niektórych przypadkach terapia ultradźwiękowa może być stosowana jako metoda wspomagająca w procesie gojenia złamań kości. Pro­mieniowanie ultradźwiękowe może przyczynić się do przyspieszenia tworzenia się nowej tkanki kostnej i zwiększenia wytrzymałości kości.

Do głównych wskazań dla zabiegów terapii ultradźwię­kami należą:

• zespoły bólowe w przebiegu choroby zwyrodnieniowej;
• rwa kulszowa;
• łokieć tenisisty / łokieć golfisty;
• ostroga kości piętowej;
• nerwoból nerwu trójdzielnego;
• bóle poamputacyjne;
• szczękościsk;
• blizny;
• przykurcz Dupuytrena.

Niezbędne jest też uwzględnienie ewentualnych przeciw­wskazań, takich jak:

• nowotwory;
• ostre zapalenia;
• zwapnienie naczyń;
• zakrzepowe zapalenie żył;
• zaburzenie krzepnięcia krwi;
• zmiany skórne w przebiegu chorób zakaźnych;
• stan ogólnego wyniszczenia organizmu;

Parametry sprzętu i zabiegu

Skuteczność zabiegu zależy od doboru odpowiednich parametrów w zakresie osiąganym przez używany aparat do terapii ultradźwiękami. Rozpatrzmy więc łącznie para­metry sprzętu i zabiegu, tj. częstotliwość, moc, tryb pracy, czas trwania zabiegu. Ponadto, dla realizacji okre­ślonych zabiegów istotne znaczenie ma rodzaj głowicy, a dla fizjoterapeuty wykonującego zabieg istotne są też możliwości oprogramowania sprzętu. 

Częstotliwość 

W zdecydowanej większości urządzeń do terapii ultradźwiękami stosuje się przełączane częstotliwości ok. 1 MHz i ok. 3 MHz (często 3,5 MHz). Są też aparaty na czę­stotliwość do 100 kHz, typową dla aparatów stosowanych w stomatologii i chirurgii, ale też spotykaną w fizjoterapii. 

Oto charakterystyczne właściwości zabiegów ultradźwiękami o częstotliwości 1 MHz i 3 MHz.

Penetracja tkanek: Głębokość penetracji fali ultradźwię­ków jest odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości – wynosi ok. 1 cm dla częstotliwości 3 MHz i ok 3 cm dla częstotliwości 1 MHz. Zatem częstotliwość 1 MHz jest bardziej skuteczna w docieraniu do głębokich struktur, takich jak więzadła, mięśnie i stawy. Dlatego często sto­suje się ją w przypadkach, gdzie wymagane jest dotarcie ultradźwięków do głębszych warstw tkanek.

Skuteczność termiczna: Częstotliwość 3 MHz ma mniej­szą głębokość penetracji, ale jest bardziej skuteczna w generowaniu efektów termicznych w tkankach. Sto­sowanie tej częstotliwości może prowadzić do zwięk­szenia krążenia krwi, rozluźnienia mięśni, zmniejszenia bólu i przyspieszenia procesów regeneracyjnych.

Czę­stotliwość 3 MHz jest zwykle preferowana w terapii powierzchownych tkanek, takich jak skóra, tłuszcz pod­skórny czy blizny. 

Rozmiar głowicy: Częstotliwość 1 MHz jest często sto­sowana z większymi głowicami, które mają większą powierzchnię kontaktu z ciałem. Te głowice są bar­dziej efektywne w terapii większych obszarów ciała. Częstotliwość 3 MHz jest często używana z mniej­szymi głowicami, które umożliwiają bardziej precyzyjne i skoncentrowane działanie na mniejszych obszarach.     ​

Specyficzne wskaźniki terapeutyczne: Istnieją określone warunki medyczne, dla których zalecane są konkretne częstotliwości. Na przykład, w niektórych przypadkach, takich jak terapia tkanki łącznej, można zastosować zarówno częstotliwość 1 MHz jak i 3 MHz, w zależności od celu terapeutycznego i indywidualnego przypadku. 

Aparaty na częstotliwość poniżej 100 kHz, zwykle 40/60 kHz, są stosowane z uwagi na głębszą penetracją ultradźwięków w tkankach ciała. Dlatego w przypadku terapii głębokich tkanek, takich jak mięśnie, więzadła czy stawy, częstotliwość 40/60 kHz jest preferowana, ponieważ umożliwia dotarcie ultradźwięków do doce­lowych obszarów. Częstotliwość 40/60 kHz pozwala osiągnąć odpowiednią równowagę pomiędzy efektami termicznymi a głębokością penetracji. 

Moc 

Aparat do terapii ultradźwiękami powinien dysponować odpowiednią mocą, aby można było osiągnąć właściwe poziomy dawki ultradźwięków, liczonej w Watach na cm2:

•   ​ dawka słaba: 0,05 ÷ 0,4 W/cm² 
•     ​ dawka średnia: 0,5 ÷ 0,7 W/cm² 
•     ​ dawka duża: 0,8 ÷ 1,2 W/cm² 

Dawki duże stosowane są sporadycznie. W stanach ostrych stosuje się dawki słabe, a w przewlekłych dawki średnie. Terapeuci kierują się prawem Arndta- Schulza: słabe dawki pobudzają, średnie hamują, a duże nisz­czą. Aby osiągnąć maksymalne dawki ok. 1,2 W/cm2, przy powierzchni głowicy ok. 5 cm², aparat musi dysponować mocą fali ultradźwięków 1,2 W/cm² · 5 cm2 = 6 W 

Przy wyborze intensywności fali ultradźwięków uwzględnia się następujące aspekty:

Efekty termiczne: Wyższa intensywność fali ultradźwię­kowej może prowadzić do większych efektów termicz­nych w tkankach. Zwiększenie temperatury w tkankach może pomóc w rozluźnieniu mięśni, zwiększeniu krą­żenia krwi, zmniejszeniu bólu i przyspieszeniu gojenia się tkanek. Jednak należy zachować ostrożność, aby nie przekroczyć bezpiecznego poziomu intensywności, który może prowadzić do uszkodzenia tkanek.

Penetracja tkanek: Wyższa intensywność fali ultradźwiękowej może prowadzić do większej pene­tracji w tkankach. To może być przydatne w przypad­kach, gdy konieczne jest docieranie ultradźwięków do głębszych warstw tkanek, takich jak mięśnie czy stawy. Warto jednak pamiętać, że przez zbyt wysokiej inten­sywności mogą wystąpić negatywne skutki, tak jak dys­komfort lub uszkodzenie tkanek.

Czułość pacjenta: Intensywność fali ultradźwiękowej powinna być dostosowana do indywidualnej czułości pacjenta. Niektórzy pacjenci mogą być bardziej wrażliwi na działanie ultradźwięków i potrzebują niższej inten­sywności, aby uniknąć dyskomfortu lub bólu. Dlatego istotne jest monitorowanie reakcji pacjenta i dostoso­wanie intensywności zgodnie z jego potrzebami.

Rodzaj tkanki i cel terapii: Wybór odpowiedniej inten­sywności fali ultradźwiękowej zależy od rodzaju tkanki, która jest poddawana terapii, oraz celu tera­peutycznego. Na przykład, w przypadku terapii powierzchownych tkanek, takich jak skóra, niższa intensywność może być bardziej odpowiednia, aby uniknąć nadmiernego nagrzewania skóry. Z kolei w przypadku terapii głębszych tkanek, takich jak mię­śnie czy stawy, wyższa intensywność może być bar­dziej skuteczna.

Tryb pracy 

Rozróżnia się dwa tryby pracy: ciągły i impulsowy. 

W ciągłym trybie pracy fala ultradźwiękowa jest wytwa­rzana w sposób ciągły. Ten tryb jest najczęściej stoso­wany do generowania efektów termicznych w tkankach. Długotrwałe działanie fali ultradźwiękowej w trybie ciągłym może przyczynić się do rozluźnienia mięśni, zwiększenia krążenia krwi i zmniejszenia bólu. Jest to szczególnie przydatne w terapii przewlekłych schorzeń mięśniowo-szkieletowych. 

W impulsowym trybie pracy fala ultradźwiękowa jest wytwarzana w formie impulsów o określonej częstotliwo­ści. Ten tryb może być stosowany, gdy nie jest wymagane generowanie efektów termicznych w tkankach, ale istnieje potrzeba bardziej precyzyjnego działania. Impulsowy tryb pracy może być stosowany w terapii stanów zapalnych, obrzęków czy uszkodzeń tkanek, gdzie głównym celem jest redukcja stanu zapalnego i stymulacja procesów regeneracyjnych.

Praca w trybie impulsowym, zd regulowanym wypeł­nieniem cyklu (o 10% do 90%), pozwala regulować ener­gię fali ultradźwięków przy stałej mocy (energia to moc przemnożona przez czas), a w ten sposób można regulo­wać intensywność efektu termicznego. 

Czas trwania zabiegu 

Czas trwania zabiegu terapii ultradźwiękami ma istotne znaczenie dla skuteczności i bezpieczeństwo terapii. Oto kilka aspektów, które należy wziąć pod uwagę przy wybo­rze czasu trwania zabiegu:

Cel terapii: Wybór czasu trwania terapii zależy od kon­kretnego celu terapeutycznego. Czas trwania zabiegu może się różnić w zależności od rodzaju schorzenia, obszaru leczenia i oczekiwanych efektów. Na przykład, w przypadku terapii przewlekły schorzeń mięśniowo­-szkieletowych, może być konieczne dłuższe trwanie terapii w celu uzyskania maksymalnych korzyści.

Tolerancja pacjenta: Czas trwania terapii powinien być dostosowany do tolerancji pacjenta. Niektórzy pacjenci mogą być bardziej wrażliwi na działanie ultradźwię­ków, dlatego ważne jest monitorowanie reakcji pacjenta i dostosowywanie czasu trwania terapii, aby uniknąć dyskomfortu lub bólu. W niektórych przypadkach, tera­pia może być przeprowadzana stopniowo, z krótszymi sesjami terapeutycznymi, a następnie stopniowo zwięk­szając czas trwania.

Zalecenia producenta urządzenia: Ważne jest, aby przestrzegać zaleceń producenta urządzenia do tera­pii ultradźwiękowej. Producent może dostarczyć informacje na temat optymalnego czasu trwania zabiegu, aby uzyskać najlepsze wyniki terapeutyczne przy zachowaniu bezpieczeństwa.

Pod względem czasu trwania zabiegu rozróżnia się trzy warianty:

• krótki: 1 - 3 min
• średni: 4 - 9 min
• długi: 10 - 15 min

Zabiegi wykonuje się w serii, przy czym liczba zabiegów w serii wynosi:

• 6 codziennie (w stanach ostrych)
• 10 (przerwy 1 – 2 dni) w stanach przewlekłych

Głowica

Głowica jest najważniejszym i najbardziej eksploatowa-nym elementem aparatu do terapii ultradźwiękami. Przy wyborze rodzaju głowicy bierze się pod uwagę głównie następujące aspekty:

Rozmiar i kształt obszaru leczenia: Wybór odpowied-niego rodzaju głowicy zależy od rozmiaru i kształtu obszaru leczenia. Istnieją różne rodzaje głowic, takie jak głowice okrągłe, płaskie, stożkowe czy wielo-głowicowe, które mogą być dostosowane do różnych obszarów ciała. Głowice o mniejszej średnicy są śred-nicy są bardziej odpowiednie do terapii precyzyjnych obszarów, podczas gdy głowica o większej średnicy są bardziej odpowiednie do terapii obszarów większych. Najczęściej spotykane są głowice o powierzchni 1 lub 5 cm2. W praktyce liczy się efektywna powierzchnia emisji energii głowicy (ERA -Effective Radiation Area), która nie powinna być istotnie mniejsza niż powierzch-nia głowicy.

Czułość pacjenta: Czułość pacjenta na działanie ultradźwięków może się różnić. Niektórzy pacjenci mogą być bardziej wrażliwi na działanie ultradźwięków, dlatego ważne jest dostosowanie rodzaju głowicy do indywidualnej czułości pacjenta. Głowice o mniejszej średnicy lub zaokrąglone krawędzie mogą być bardziej komfortowe dla pacjenta.

Cel terapii: Wybór rodzaju głowicy może zależeć od kon-kretnego celu terapeutycznego. Na przykład, w terapii głęboki tkanek, takich jak mięśnie czy więzadła, zwy-kle preferowane są głowice o większej średnicy, które umożliwiają większą penetrację. W przypadku terapii powierzchownych tkanek, takich jak skóra czy blizny, mogą być stosowane głowice o mniejszej średnicy lub specjalne głowice do mikromasażu.

Ergonomia i komfort pracy: głowica powinna być lekka, aby używając jej terapeuta nie męczył się podczas trwającego kilkanaście minut zabiegu. Z tego samego powodu ważne jest, aby uchwyt głowicy był jak najlepiej dostosowany do dłoni terapeuty. Istnieją specjalne rodzaje głowic, jak na przykład głowica Hands Free Sono, wyposażona w trzy kryształy piezoelek-tryczne z możliwością ich przełączania, co pozwala wybrać powierzchnię ERA (6/12/18 cm²) bez konieczności zmiany głowicy. Dla zapewnienia dobrego kontaktu mechanicz-nego głowicy z ciałem pacjenta stosuje się żele. Dobry żel umożliwia efektywne przekazywanie ultradźwięków do tkanki.

Aparaty – przykłady oferty rynkowej

Aparaty do terapii ultradźwiękami najogólniej można podzielić na przenośne i stacjonarne. Urządzenia prze-nośne to małe, lekkie urządzenia, nadające się do użytku domowego. Urządzenia stacjonarne zazwyczaj znajdują się w klinikach i szpitalach, mają zaawansowane funkcje, takie jak programowanie terapii i monitorowanie pacjenta. Zakres cen: od ok. 1000 zł za małe urządzenia prze-nośne do kilkunastu tysięcy za aparaty stacjonarne, rów-nież oferowane w wersji combi, czyli zawierające poza ultradźwiękami kanały do elektroterapii, laseroterapii lub magnetoterapii. Są też bardzo specjalistyczne aparaty w cenie kilkadziesiąt tysięcy złotych. Przedstawiamy kilku znanych producentów światowych aparatów do terapii ultradźwiękami.

Chattanooga: Chattanooga jest uznawanym liderem w dziedzinie terapii rehabilitacyjnej. Produkują różne 
modele urządzeń do terapii ultradźwiękowej, w tym Intelect Mobile Ultrasound i Intelect Advanced Therapy System. Te urządzenia są wyposażone w różne funkcje, takie jak możliwość pracy w trybie ciągłym i impulso­wym, różne zakresy mocy, a także funkcje zapewnia­jące bezpieczeństwo i łatwość obsługi.

Dynatronics: Dynatronics oferuje różne modele urzą­dzeń do terapii ultradźwiękowej, w tym Solaris Plus i Dynatron 25 Series. Te urządzenia są cenione za swoją niezawodność i łatwość obsługi, a także za różnorod­ność dostępnych funkcji.

Richmar: Richmar produkuje różne modele urządzeń do terapii ultradźwiękowej, w tym TheraSound 3. Te urządzenia są wyposażone w zaawansowane funk­cje, takie jak kontrola temperatury, różne tryby pracy, a także funkcje zapewniające bezpieczeństwo i łatwość obsługi. 

Metrum: Metrum jest producentem różnych modeli urządzeń do terapii ultradźwiękowe w serii Accuso­nic, które są cenione za swoją niezawodność i prostotę obsługi. Ich urządzenia są wyposażone w różne funkcje, takie jak możliwość pracy w trybie ciągłym i impulso­wym, różne zakresy mocy, a także funkcje zapewnia­jące bezpieczeństwo i łatwość obsługi. 
    ​

Aparaty przenośne do użytku domowego 

Oto kilka przykładów reprezentujących szeroką gamę aparatów do terapii ultradźwiękami dostępnych na rynku: 

US Pro 2000 

    ​ Jest to aparat o niskiej cenie (ok.150 USD), ale dobrze oceniany przez użytkowników. 
    ​ Częstotliwość - 1 MHz 
    ​ Moc maksymalna - 6,4 W 
    ​ Praca impulsowa - 100 Hz lub ciągła 
    ​ ERA - 4 cm² 
    ​ Intensywność: 
    ​ L - 0,08 W/cm² 
    ​ M - 0,80 W/cm² 
    ​ H - 1,60 W/cm² 
    ​ Czas zabiegu: 5, 10 lub 15 minut 
    ​ 

UltraTENS II Portable Ultrasound and TENS Combo Device 

    ​ Jest to przenośny aparat combo, łączący ultradźwięki z kanałem elektroterapii TENS (ok. 200 USD) 
    ​ Częstotliwość - 1 MHz 
    ​ Moc maksymalna - 9,6 W 
    ​ Praca impulsowa - 100 Hz lub ciągła 
    ​ ERA - 4 cm² 
    ​ Intensywność maksymalna 2,4 W/cm² 
    ​ Czas zabiegu: 5, 10 lub 15 minut 
    ​

Power Sonic (Bardomed) 

    ​ Do użytku domowego i specjalistycznego 
    ​ Cena ok. 1700 zł 
    ​ Częstotliwość - 1 MHz 
    ​ Moc maksymalna – 6,4 W 
    ​ Intensywność: 
    ​ 3 poziomy: L, M, H 
    ​ Czas zabiegu: 5, 10 lub 15 minut 
    ​ Aparaty stacjonarne i przenośne specjalistyczne 

Enraf-Nonius Sonopuls 490

Cena ok. 11.750 zł
Dwa w pełni niezależne kanały oraz ergonomiczne, wodoodporne głowice
Częstotliwość - 1 i 3 MHz
Tryb pracy: ciągły i impulsowy 16 Hz, 48 Hz i 100 Hz
Moc: 0 - 2 W dla emisji ciągłej
0 – 3 W dla emisji impulsowej
Dwie głowice: 0,8 cm2 i 5 cm2

Roscoe Medical Sound Care Plus

Cena ok. 900 USD
Dwie głowice o rozmiarach 1 cm2 i 5 cm2
Dwie częstotliwości - 1 i 3 MHz
Moc: 0,5 - 15 W dla 5 cm2
0,1 – 3 W 1 cm2
Tryb impulsowy 100 Hz lub ciągły
REA - 5 cm2, 1 cm2
Natężenie:
3 W/cm² dla 1 MHz
3 W/cm² dla 3 MHz
Czas zabiegu: 30 minut

Sonicator 740 

Przenośny, wielogłowicowy aparat 
Częstotliwość - 1 MHz i 3,3 MHz 
Tryb pracy: ciągły i impulsowy 
Głowica dwuczęstotliwościowa 5 cm2 
lub inne głowice o różnych powierzchniach 
Moc maksymalna: 
22 W dla głowicy 10 cm2 
11 W dla głowicy 5 cm2 
2,2 W dla głowicy 1 cm2

Solatronic SLE 

Aparat combi do ultradźwięków, elektroterapii i laseroterapii 
Cena ok. 7.400 zł 
Częstotliwość 1 MHz i 3,3 MHz 
Głowice wodoszczelne o powierzchni 1 cm2 i 5 cm2 
Tryb pracy: ciągły i impulsowy (10 ÷ 150 Hz) 
Moc maksymalna ciągła: 12,5 W/cm² 
Czas zabiegu: 30 minut 
Może współpracować z Automatyczną głowicą ultradźwiękową SUP-6 (18 cm²) 

Sonotronic US-2 

Cena 5.300 zł 
Praca ciągła i impulsowa 
Głowice dwuczęstotliwościowe: 
1 MHz i 3,3 MHz o powierzchni 5 cm2 lub 1 cm2 
Głowica automatyczna o powierzchni 6 x 3 cm2 
Wodoszczelne głowice ultradźwiękowe 
Sygnalizacja świetlna i dźwiękowa kontaktu głowicy ultradźwiękowej z pacjentem 
Regulacja czułości kontaktu głowicy 
Częstotliwość ultradźwięków 1 MHz lub 3,3 MHz 
Maksymalna moc ciągła 12,5 W 
Częstotliwość impulsów 10 ÷ 150 Hz 
Tryb pracy: emisja ciągła lub impulsowa 
Wypełnienie impulsów 5 ÷ 100% 
Zegar zabiegu ultradźwiękowego 30 s ÷ 30 min