Los seres humanos pueden
oír sonidos con una frecuencia de entre 16 y 20000 HZ; a los sonidos con una
frecuencia por encima de estos imites se les denomina ultrasonido.
Son ondas sonoras de
alta frecuencia, desde 800,000 a 3,000,000 de HZ (0.8 a 3 MHZ), producidas por
un cabeza vibratorio que se aplica sobre la piel, a través del cual entran en el
organismo.
La emisión del ultrasonido se basa en el
llamado efecto piezoeléctrico inverso. Descubierto por los hermanos Curié (1880),
el efecto piezoeléctrico consiste en la propiedad que tienen algunos cristales
(dieléctricos cristalinos) de cargarse eléctricamente, cuando son sometidos a
compresiones o tracciones mecánicas perpendiculares a su eje principal de
simetría. Dentro de estos cristales se encuentran, el cuarzo, el titanato de
plomo-circonato (PZT), titanato de bario, entre otros.
CAMPO CERCANO O ZONA DE FRESNEL.
En esta zona se
producen fenómenos de interferencia derivados de la reflexión, sobre todo en
los límites de transición de un tipo de tejido a otro (diferente impedancia
acústica específica para cada tejido). Por este motivo, puede elevarse la
intensidad en estas áreas de interferencia; en esta zona de campo cercano se
constatan los mayores efectos biológicos de los ultrasonidos.
CAMPO DISTANTE O ZONA DE FRAUNHOFER.
Donde se presenta un
haz mucho más uniforme con ausencia de interferencia y donde disminuye
significativamente la intensidad.
BNR.
El haz que se produce
con el ultrasonido no es homogéneo, por lo que aparece un fenómeno de
interferencia dentro del propio haz, que puede producir picos de intensidad 10
veces superiores a los calculados previamente (en ocasiones 30 veces más alto).
Este comportamiento no homogéneo del haz se expresa por el coeficiente de no
uniformidad del haz (beam non uniformity ratio: BNR).
La manera de evitar
estos ascensos de intensidad por interferencia es mantener en constante
movimiento el cabezal. De esta forma se distribuye adecuadamente la energía
ultrasónica.
UTRASONIDO
CONTINUO.
Liberación continua de ultrasonido a lo
largo del periodo de tratamiento.
Liberación intermitente
de ultrasonido durante el periodo de tratamiento. La liberación de ultrasonido
se realiza en pulsos de encendido y apagado. El usado de ultrasonido reduce al
mínimo sus efectos térmicos.
PARÁMETROS DE TRATAMIENTO.
· Frecuencia.
La diferencia
fundamental entre e ultrasonido de 1 y 3 MHZ consiste en que la frecuencia de 1
MHZ posee mayor poder de penetración en os tejidos vivos, mientras que la de 3 MHZ
es más superficial.
La frecuencia de 1 MHz desarrolla un menor
coeficiente de absorción, por lo que se tendrá mayor posibilidad de
penetración, e históricamente se preconiza cuando se tratan lesiones más
profundas.
La frecuencia de 3 MHz se absorbe mejor y, por
lo tanto, se aprovecha en los tejidos más superficiales sin poder avanzar mucho
en profundidad; pero es interesante aclarar que, debido a su más rápida
absorción, logra aumentos de temperatura 3 veces más rápido que la de 1 MHz. De
este modo, la frecuencia de 3 MHz es ideal para tratar estructuras peri o
intraarticulares de ubicación superficial, así como el edema y las
tradicionales lesiones de piel.
· Modo de emisión: pulsado-continuo.
En el caso del modo pulsado,
debe especificarse el porcentaje de ocupación del ciclo o duty cicle, que se refiere a la
relación entre tiempo de impulso o irradiación, y el tiempo de reposo, dentro de
un mismo ciclo de emisión. Cuando se Tiene un duty cicle de 1:5, es lo mismo que decir pulsado al 20 %;
significa que, por cada 10 s de ciclo, se tendrá 2 s de emisión, y 8 s de
pausa. Mientras más tiempo de reposo tiene el ciclo, se refiere a que la
técnica empleada es más pulsada y, por ende, se tendrá menor efecto térmico y
predominará el efecto mecánico. El modo
de emisión continuo garantiza los mayores efectos térmicos.
· Área de radiación
eficaz (ARE).
Área de transductor que
radia energía. Debido a que el cristal
no vibra de manera uniforme, el ARE es siempre más pequeña que el área de
transductor de tratamiento. Los cabezales de que se dispone generalmente son de
0,8 cm2 y de 5 cm2.
· Tiempo.
Generalmente se fija
entre 5 y 15 min. No se justifica aplicaciones de más de 15 min ni áreas de
exposición mayores 100 cm2, para el cabezal de 5 cm2, en el método clásico de
aplicación de ultrasonidos. Este es un método para tratar lesiones bien
localizadas.
· Intensidad o potencia de la aplicación.
Expresado en vatios por
centímetro cuadrado W/cm2. Para el modo de emisión continuo, el rango de
seguridad terapéutica para la intensidad se establece generalmente entre 0,1 y
2 W/cm2.
En el caso del modo de emisión pulsado, el
límite superior de intensidad se eleva a 3 W/cm2. Sobrepasar estos límites
terapéuticos lleva a la posibilidad de generar daño hístico de variada
magnitud.
· Dosis.
Es la cantidad de
energía recibida por cada cm2 de superficie tratada, expresada en J/CM2, se
debe de mantener en un rango de entre 20 y 50 J/CM2.
La dosis media u optima
es 30 J/CM2.
FORMULAS PARA CALCULAR TIEMPO Y DOSIS.
FORMULAS PARA CALCULAR TIEMPO Y DOSIS.
PROBLEMA UNO.
¿Cuánto tiempo es
necesario para una sesión de ultrasonido continuo con las siguientes
características?
Potencia: 1.5 W/CM2.
Dosis: 30 J/CM2.
Superficie: 100 CM2.
Superficie de cabezal
(ARE): 5 CM2.
PROBLEMA DOS.
¿Cuánto tiempo es
necesario para una sesión de ultrasonido pulsátil con las siguientes
características?
Ciclo de trabajo: 20
%
Potencia: 1.5 W/CM2.
Dosis: 30 J/CM2.
Superficie: 100 CM2.
Superficie de cabezal
(ARE): 5 CM2.
PROBLEMA TRES.
¿Cuántos J/CM2 recibirá
el paciente ante la siguiente aplicación de ultrasonido continuo?
Potencia: 1.5 W/CM2.
Superficie: 100 CM2.
Superficie de cabezal
(ARE): 5 CM2.
Tiempo de tratamiento:
8 minutos.
PROBLEMA CUATRO.
¿Cuántos J/CM2 recibirá
el paciente ante la siguiente aplicación de ultrasonido continuo?
Ciclo de trabajo: 50%
Potencia: 1.5 W/CM2.
Superficie: 60 CM2.
Superficie de cabezal
(ARE): 5 CM2.
Tiempo de tratamiento:
8 minutos.
TÉCNICAS DE APLICACIÓN.
Dado que el aire es mal
conductor de ultrasonido, es necesario usar un medio de contacto entre la
superficie del cuerpo a tratar y el cabezal de tratamiento para poder
transferir toda la energía del ultrasonido; para ello se recurrir a una
sustancia gelatinosa que reúna las siguientes condiciones:
Que sea estéril, si existe riesgo de infección.
Buen conductor de las ondas de ultrasonido.
Químicamente inerte.
Que no se transforme en grumos ni se reseque.
Que no irrite la piel.
Transparente.
Incapaz de causar manchas.
El cabezal se deslizará de una forma lenta sobre
la superficie objeto de tratamiento, y mantendrá en todo momento el contacto
con la piel tratando de esquivar salientes óseos y con una suave presión. Es
muy importante que esté en continuo movimiento, añadiendo gel en caso de que
fuera necesario, para evitar la concentración e interferencia de ondas
acústicas en los límites entre tejidos, lo que puede aumentar excesivamente la
temperatura.
La atención es
importante para evitar paradas o zonas no recomendadas, pudiendo causar un
fuerte dolor neurálgico por acumulación excesiva de energía cinética que rompe
os tejidos, dolor procedente de a rotura de fibras nerviosas.
El movimiento del
cabezal evita una concentración de bandas de interferencia dentro del haz y
mantener un BNR bajo.
También podemos aplicarlos
a través de agua, forma denominada subacuática, deslizando el cabeza a la
distancia de 1 o 2 cm de miembro tratado, pero manteniendo la precaución de
evitar burbujas de aire que se van depositando sobre la piel tratada, si en la
modalidad subacuática se toca la piel de paciente, no ocurrirá nada en absoluto.
Un tercer método
consiste en interponer entre la piel y el cabeza una bolsa de látex con agua y
sin burbujas de aire (por ejemplo, un guante de cirugía). El cabeza se mantiene
también en movimiento y es soportado por la deformación del cojín de agua.
Entre la bolsa de agua y a piel, así como entre a bolsa de agua y el cabeza,
debemos aplicar gel conductor.
EFECTOS
TERAPEUTICOS.
La mayor parte de la influencia
terapéutica del ultrasonido se deriva de dos efectos físicos: efecto mecánico y
efecto térmico.
EFECTO
MECÁNICO.
Genera compresión y
expansión del tejido en la misma frecuencia del ultrasonido. Este fenómeno,
perfectamente se puede interpretar como un tipo de “micromasaje”. El ultrasonido
tiene una acción desgasificante, por reagrupar burbujas microscópicas, situación
que puede dar lugar a los fenómenos de cavitación.
Su mecanismo de acción
se vincula al efecto que las presiones mecánicas generan en la membrana
celular, que se traduce en el aumento de la permeabilidad de esta a los iones
de sodio y calcio (lo que se considera que acelera los procesos de curación de
los tejidos). El aumento de calcio intracelular puede alterar la actividad
enzimática de las células y estimular la síntesis y secreción de proteínas,
incluyendo a los proteoglicanos, porque los iones calcio actúan como señales
químicas sobre as células. La vasodilatación debido al aumento de liberación de
óxido nítrico y el aumento resultante de flujo de sangre pueden favorecer aún
más a cicatrización debido a un mayor aporte de nutrientes esenciales a la
zona.
El hecho que el ultrasonido pueda afectar a
respuesta de los macrófagos explica en parte porque el ultrasonido es
especialmente eficaz en la fase inflamatoria de la cicatrización. Posee efectos sobre los nervios periféricos a
nivel de la membrana neuronal, lo que ayuda a comprender el efecto analgésico;
disminuye la velocidad de conducción de los nervios periféricos, por lo que se
pueden producir bloqueos temporales. Se conoce que el tejido nervioso tiene una
capacidad selectiva de absorción de la ultrasónica, las fibras tipo B y C son
más sensibles que las de tipo A, de modo que se explica el efecto analgésico,
con elevación del umbral de excitación de las aferencias nociceptivas.
EFECTO TÉRMICO.
El ultrasonido es el
agente físico más efectivo para elevar la temperatura de una manera localizada
y profunda, es la única fuente que puede calentar el interior de las articulaciones.
El tratamiento con 1 ó 3 MHz, produce un aumento de temperatura que depende del
tiempo y de la dosis. Como la frecuencia de 3 MHz se expone a una absorción 3
veces mayor que la de 1 MHz, entonces, con 3 MHz, la temperatura del tejido se
eleva 3 veces más rápido. La ventaja principal frente a métodos térmicos no
acústicos es que los tejidos con colágeno abundante, se calientan
selectivamente mucho más rápido que la piel o el tejido graso. Dentro de estos
tejidos ricos en colágeno se encuentran tendones, músculos, ligamentos, cápsulas
articulares, meniscos, fascias musculares, raíces nerviosas, periostio y hueso
cortical. La elevación de la temperatura, a la vez que incrementa la
elasticidad y calidad del colágeno sintetizado, permite una mejor movilidad de
la cicatriz o tejido reparado. Se
produce un aumento de circulación sanguínea en la zona tratada, debido al
efecto térmico y por la liberación de sustancias vasodilatadoras. Como
consecuencia del calor y de la agitación, se favorece la activación del
metabolismo. Se produce un aumento de la permeabilidad de las membranas
celulares, junto al estímulo circulatorio, favorece los intercambios celulares
y la reabsorción de líquidos y desechos metabólicos.
El efecto de la
temperatura logra la relajación del espasmo muscular y de la contractura
refleja. Sobre los tejidos
superficiales, los ultrasonidos aumentan la permeabilidad y de elasticidad, lo
que favorece la penetración de sustancias farmacológica mente activas.
CONTRAINDICACIONES.
La aplicación sobre los ojos (por la
posibilidad de cavitación de los medios líquidos del ojo y provocar lesiones
irreversibles).
La aplicación sobre el área del corazón.
Pacientes con marcapasos.
La aplicación sobre el útero grávido (por
cavitación del líquido amniótico, la posibilidad de malformaciones por la
hipertermia).
La aplicación sobre las placas epifisiarias en
los huesos en crecimiento por la posibilidad de inducir un proceso de
osteogénesis e interrumpir el crecimiento normal del hueso.
La aplicación sobre el cráneo por la posibilidad
de influir sobre el cerebro.
La aplicación directa sobre los testículos por
el daño que produce la hipertermia sobre las células germinativas.
Cuando hay pérdida de sensibilidad en la zona a
tratar.
Cuando hay tromboflebitis y várices severas (por
la posibilidad de embolismos).
Cuando hay infecciones con riesgos de
diseminación.
En pacientes con diabetes mellitus no
compensadas.
En la vecindad de tumores por la posibilidad de
estimular o acelerar el crecimiento tumoral.
Contraindicado en los tejidos con irrigación inadecuada.
Debido a que la elevación de la temperatura aumentará la demanda metabólica,
sin que exista una respuesta vascular apropiada.
PRECAUSIONES.
Generalmente se produce un aumento de la
temperatura mayor que 4 a 5 ºC que puede llegar a nivel de hasta 6 ó 7 cm de
profundidad, lo cual es importante a tener en cuenta en pacientes con
trastornos de la sensibilidad.
Inflamación aguda, debido a que el calor puede
exacerbar la inflamación aguda, dando lugar al aumento del dolor y tumefacción,
interfiriendo con la cicatrización y retraso de la recuperación funcional.
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 y favorecer el acople.
Se debe evitar la aplicación sobre los ganglios
neurovegetativos, sobre todo evitar la estimulación vagal en la cara antero lateral
del cuello.
Es importante evitar las superficies óseas
cercanas al sitio de irradiación. En este sentido hay que tener en cuenta, que,
por diferencia de impedancia, la reflexión es grande en el límite entre el
tejido blando y el hueso. Si se pudiera utilizar el hueso como espejo y lograr
que la irradiación reflejada en este volviera al tejido que es objeto del
tratamiento, entonces en este caso sería útil la aplicación en las
inmediaciones del hueso.
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