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Asignatura Bloque Tema Fecha Nombre

Profesor

PGF II

José Vicente Toledo

Tema 26: Ultrasonoterapia 10/05/2012 Nº Clase Cristina Gil Martínez y Eva García Berenguer

27 y 28 Nº Exp.

112 y 197

ULTRASONOTERAPIA Índice del tema 1. Definición de sonido y ultrasonoterapia. 2. Espectro sónico. 3. Características físicas. 4. Efecto piezoeléctrico invertido. 5. El equipo ultrasónico. 6. Formas de emisión y parámetros.

1. Definición de sonido y ultrasonoterapia - Sonido es un conjunto de ondas producidas por un cuerpo al vibrar, creando una variación de presión en el medio que lo rodea. Son vibraciones mecánicas en un medio elástico (aire o tejido muscular), producidas por un foco generador, que se propagan por dicho medio con movimiento ondulatorio a una velocidad determinada. - Ultrasonoterapia es la aplicación terapéutica de vibraciones sonoras, mecánicas, de frecuencia superior a 20 KHz (espectro no audible). 2. Espectro sónico

El espectro no audible que caracteriza el ultrasonido se encuentra por encima de 20000 Hz. La línea que delimita la frecuencia que debo aplicar la marca la sensibilidad de cada paciente, pero a nivel práctico en Fisioterapia se trabaja con 1 ó 3 Hz porque se ha demostrado que es la banda en la que mejor efecto terapéutico se consigue. 3. Características Físicas.

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Las vibraciones mecánicas emitidas a partir de un foco generador producen compresiones y dilataciones periódicas de la materia por la que se propagan.

Esto produce una especie de micromasaje a nivel celular debido a la movilización del tejido sobre el que se aplica. Esa compresión va a llegar más profunda o más superficial en función de los parámetros que elijamos.

La onda de sonido no pertenece a la banda electromagnética porque utiliza como materia prima la corriente eléctrica pero lo que realmente se transmite al paciente es un campo sónico con unas propiedades específicas. Tiene efectos mecánicos, en cambio la onda electromagnética no, puede transmitirse en el vacío sin necesidad de un medio material. El campo sónico sí necesita un cuerpo conductor, por esto, la ecografía es la utilización diagnóstica de un campo sónico, el radiógrafo coloca un gel entre el cabezal y la piel porque el aire es muy mal conductor. Así se facilita la transmisión de la onda para que cuando penetre en el vientre materno que tiene un componente líquido, la imagen se vea mejor. La terapia ultrasónica es muy adecuada para patologías óseas, sobretodo del periostio debido a que este tiene una velocidad de conducción muy alta.

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La longitud de onda cambia según el medio de frecuencia del cabezal. La frecuencia con 1Hz ó 3Hz va a variar la profundidad, con 1Hz es más profundo. La fórmula es la misma pero la justificación es diferente. La frecuencia y longitud de onda son inversamente proporcionales siempre que se mantenga constante el medio (la c en la fórmula). - Onda de sonido: a mayor longitud, mayor penetración. - En la electromagnética a menor longitud de onda mayor penetración. - Para un mismo tipo de tejido la longitud de onda varía con la frecuencia de ultrasonido:  Piel-grasa-músculo λ = 1.5mm (1Hz) y 0.5mm (3Hz).  Hueso λ = 3.4mm (1Hz) y 1.1mm (3Hz). Esto confirma lo dicho anteriormente, con un 1Hz se alcanzan niveles más profundos. - Longitud de onda y penetración son directamente proporcionales. - Longitud de onda y frecuencia son inversamente proporcionales.

4. Efecto Piezoeléctrico - Propiedad por la que cristales como Germanio y Cuarzo producen cambios eléctricos en su superficie cuando se les somete a compresiones o tracciones mecánicas. - Si rompemos ese campo eléctrico se acumulan cargas positivas y negativas a un lado y otro del foco de fractura. - Se crea un campo eléctrico debido a una torsión, rotación o tracción del medio. - La intensidad de las cargas eléctricas es directamente proporcional a la tracción y compresión ejercida sobre el cristal. - Fenómeno reversible.

4.1. Efecto piezoeléctrico invertido - Actualmente P.Z.T. o Titanato de Bario. - Al aplicar una corriente alterna sobre estos cristales se producen cambios en su estructura. - Deformación (compresiones y expansiones). - Fuente de sonido. - Las deformaciones del cristal se producen al ritmo de la alternancia de la corriente eléctrica. - El medio de transmisión se comprime-expande a la misma frecuencia que el ultrasonido.

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5. El equipo ultrasónico - Circuito generador de corriente sinusoidal de A.F. - Al pasar por el cristal piezoeléctrico del cabezal se producen vibraciones que se transmiten al paciente. - Ondas bidireccionales (efecto rebote). La onda va hacia abajo y hacia arriba por lo que el fisioterapeuta debe protegerse la mano.

 Equipo ultrasónico antiguo. El cabezal pesaba mucho porque era de cuarzo natural. En la actualidad son de un material sintético y más barato.

Aparato ultrasónico SONOPLUS 590

6. Formas de emisión y parámetros - Forma continua (Imáx.= 2W/cm2). Uso fácil debido al manejo de pocos parámetros. - Forma pulsada. Interrupciones periódicas con impulsos de duración limitada (Imáx.= 3W/cm2).

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6.1. Forma pulsátil - Menor o nulo efecto térmico: depende de la frecuencia de repetición de la emisión, de las pausas y de las duraciones en las que emita. Este efecto térmico se maneja mejor en el campo pulsátil que en el continuo. - Posibilidad de aumentar el efecto mecánico con mayor intensidad sin provocar efectos térmicos adversos debido a que hay periodos de emisión y de descanso. 6.2. Parámetros - Duración de emisión o tiempo de impulso (mseg). - Frecuencia de los impulsos (Hz), viene dada por la duración del impulso y de la pausa.

En algunos aparatos en vez de 48 Hz habrá 50Hz. Esto ocurre en aparatos antiguos ya que después se ha descubierto que la molécula de calcio es muy sensible a frecuencias múltiplos de 4. Así para un tratamiento en el que quiero aumentar o mejorar el metabolismo cálcico como puede ser en una fractura, utilizaré frecuencias bajas de 16Hz y luego 48Hz (así consigo que la duración de impulso se mayor). - Duración de pausa de impulsos. - Intensidad - Periodo de impulsos: a) 100Hz: 10mseg b) 48Hz: 20.8mseg c) 16Hz: 62.5mseg

Duty-cicle (relación impulso-pausa).

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Normalmente se trabaja con un duty cycle de 20%, si queremos variarlo debemos de tener muy seguro de que la sensación del paciente es agradable. El fabricante da un área de radiación, lo llamado ERA (área de radiación efectiva), este área es menor que el área geométrico del cabezal. Esto es importante saberlo ya que si pongo por ejemplo 2W/cm2 no hay problema, pero si te dice que la potencia TOTAL es de 20V y tengo un área ERA de 5cm2, si eran 20W en total cuantos por cm2 o W totales o por ERA Área de Radiación Efectiva (E.R.A.) Superficie útil. Zona de irradiación eficaz. Más pequeña que la superficie visible del cabezal. Determina la intensidad efectiva y la calidad de la cabeza de tratamiento.

La energía sónica se distribuye por puntos calientes, esto influye a la hora de repartir las dosis, ya que hay zonas donde esta muy concentrada y otras que no reciben nada. En el campo cercano va a ser muy irregular la repartición de la energía, en una zona más profunda se concentra más, pero hay picos, y con estos picos se pueden cometer lo contrario. Hay que mover el cabezal, por que la mayoría son del campo cercano, en cambio en el campo lejano no tendremos tantos problemas. Se mueve para no tener problemas de que en una zona le de y en otra no. Si no quiero mover el cabezal, hay que separarlo para que de en la zona de lesión ya que después la onda es mas regular. Por lo que existen dos soluciones: o mover el cabezal o separarlo.

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Distribución del haz sónico Homogeneidad Extensión del campo Divergencia

Distribución del Haz sónico Extensión del campo cercano depende de: Área del cabezal Longitud de onda de US en el medio Frecuencias mayores -> mayor extensión Mayor ERA -> mayor longitud del campo De forma general la longitud de campo cercano será 30-40 mm. Aplicaciones de contacto directo El fabricante por norma: BNR sin unidades, oscila entre 5 y, esto quiere decir que la distribución de puntos calientes puedo tener hasta 5 o 6 veces la intensidad que marca el aparato. Por eso la necesidad de mover el cabezal cuando este en el campo cercano. La distribución del haz cercano depende del área del cabezal y de la longitud de onda Cuando aumentemos más de 4cm pasaremos a trabajar en el campo lejano, salvo en superficies subacuáticas. Quitando las superficies subacuáticas, en el resto hay que moverlo aunque sea a un nivel profundo. Solo en subacuáticas cabezal quieto. Contacto directo separar cabezal campo cercano cabezal en movimiento. Campo lejano, no tenemos tanta necesidad de moverlo ya que tiene una mejor distribución Campo cercano Distribución irregular – no homogénea. B.N.R (Beam Non- uniformity Ratio) Coeficiente de no uniformidad de haz (5-6) Picos o puntos calientes distribuidos alrededor del eje central por interferencia del haz.

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Campo lejano Ausencia casi total de fenómenos de interferencia Diámetro mayor del haz (< E/cm2) Mayor extensión y distribución de la energía sónica La intensidad del haz US se reduce con la distancia

Efectos derivados de su aplicación

Si tengo un efecto mecánico porque las ondas provocan presiones (tanto en pulsátil como en forma continua), este continúa y tengo un efecto térmico por presión, y esto a su vez dan lugar a uno químico (derivado del mecánico y térmico). Efecto mecánico: Vibraciones sónicas necesitan un medio elástico – deformable para su propagación. Conforme atraviesan diferentes tejidos cambia la longitud y el radio. Diferente densidad del medio produce desplazamientos de moléculas dispares: Amasamiento del tejido (micromasaje celular). El movimiento se compone de: aceleración-parada-aceleración opuesta. Cuando el cristal se dilata acelera, a continuación para y cuando la onda alterna el cristal se comprime y hay retroceso, aceleración parada y aceleración en sentido contrario. Compresión-expansión de moléculas al mismo ritmo (frecuencia) que la emisión de US. Movimiento rítmico de vaivén de moléculas del medio atravesado por el haz US Movimiento de vaivén: Amplitud-aceleración Mejora la circulación sanguínea. En procesos crónicos y degenerativos, el cartílago se va a enriquecer mucho a nivel de la membrana

Amplitud del movimiento inversamente proporcional a la frecuencia de emisión 1MHz > 3 MHz Aceleración del movimiento directamente proporcional a la frecuencia de emisión 3MHz > 1MHz

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Mayor efecto mecánico con 3 MHZ La aceleración de ese efecto mecánico y la amplitud cambia dependiendo de los Hz que se utilicen, tendremos mayor efecto mecánico cuantas mas veces vibre. La frecuencia mecánica es mayor con 3MHz, pero la aceleración será mayor con 1 por que llega más lejos y acelera más, también dependerá de la potencia, llegará más lejos si tengo mas potencia. Cambios en permeabilidad de membranas celulares: Aumenta procesos de difusión e intercambio celular Cambios en volumen de células corporales (aprox 0.02%) Mejora de irrigación sanguínea Acción desgasificante (cavitación: capacidad para agrupar burbujas de agua produciendo presión en las células) Acción dispersiva sobre líquidos no miscibles (emulsiones-disoluciones) Mejor intercambio de productos metabólicos Con el cambio de permeabilidad, se permite mucho la eliminación, ya que tengo la capacidad para mezclar cosas que antes no podía. Cambios metabólicos Efecto térmico: Derivado del efecto mecánico (fricción celular), cuanto más golpeo, más presiones realizo y más caliente está la zona, la que es absorbida se convierte en calor. El calor depende de si es: continuo o pulsátil, dinámico o estático. Con esta técnica hay que tener cuidado porque se puede destruir la membrana (con el laser en cambio no) La energía absorbida en los tejidos se convierte en calor Calor producido depende de: Emisión continua-pulsátil Intensidad Duración tratamiento Aplicación estática – dinámica Profundidad del tejido Fenómenos de reflexión (+++ tejido óseo)

Efecto químico: Aumentando la permeabilidad se facilita el intercambio iónico Derivado de la acción de efectos mecánico – térmico.

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Mecánico: aumento contacto sustancias en el medio Térmico: catalizador de reacciones químicas (acelera) Disminución del peso molecular por rotura de grandes moléculas (formación de sustancias intermedias). Siempre tendremos una proporción que rebota, otra que se absorbe, lo que envía y lo que se pierde. En cada una cambian los parámetros, con lo cual a esta terapia la llaman de interfases, la reflexión max y conducción max será en el hueso, mucho cuidado en el calentamiento del periostio. Elemento que indica: mucho calor con pinchazo, no puedo percibir el calor pero si el dolor del periostio, quemazón punzante.

Capacidad para producir disoluciones en el medio. 

Tejido muscular. Caracterizado por: Escasa absorción de US, Gran circulación -> Escaso calentamiento Únicamente zonas cercanas al tejido óseo por sumación de ondas reflejadas Zonas de alteración circulatoria (PG – contracturas – hematomas)



Tejidos tendinosos y ligamentosos Cambios de impedancia acústica y escasa vascularización Gran calentamiento por reflexiones del haz US que provocan un aumento selectivo local de temperatura.



Tejido nervioso No presentan un gran coeficiente de absorción pero es un tejido especialmente sensible al US. Fácil sobrecalentamiento a dosis elevadas



o

Dosis atérmicas o leves favorecen la reinervación de lesiones nerviosas (0.5 W/cm2)

o

Calentamiento moderado disminuye la velocidad de conducción ( 15 sesiones (diarias o alternas) Máximo de 25 sesiones: recomendable descanso Trastornos muy agudos pueden tratarse con dos sesiones diarias por la baja intensidad aplicada Esperar 24 – 36 horas antes de aplicar US: daño de capilares en neoformación Se permite aplicación directa o alrededor del área para favorecer la circulación regional.

Contraindicaciones relativas Mucho cuidado con las placas epifisarias en niños Laminectomías Inflamaciones y reumatismos agudos

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Hemorragia reciente o potencial Callos óseos incipientes Trastornos de sensibilidad Marcapasos y estimuladores implantados Carices Inflamaciones sépticas Ganglios simpáticos Contraindicaciones absolutas Ojos y párpados Corazón y grandes vasos Útero de gestante Testículos y ovarios Tumores Cerebro y médula Pulmones Cardiopatías Coagulopatías y tromboflebitis

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