Ultrassom na Fisioterapia

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ULTRASSOM
- Onda mecânica, não mais tipo eletromagnética.
CARACTERÍSTICAS
- Um dos mais utilizados dentro da fisioterapia,
- Frequência – 20.000 a 500.000.000 Hz (acima de 20 mil Hz, acima disso não escutamos, por isso se chama ultrassom).
- Normalmente se trabalha: Frequências de 1 a 3 MegaHertz, 1 milhão ou 3 milhões de ciclo por segundo.
- Passou a corrente por cristais de quartzo, e o ar era empurrado ou puxado, devido a onda mecânica. Uma onda mecânica se propaga por energia de choque molecular, colisão entre moléculas. Quando fica mais fácil ter colisão de moléculas, sólido, líquido ou gasoso? No meio sólido, pois é o meio onde as moléculas estão mais próximas uma das outras (som se propaga melhor no meio solido - lembrar redondo azul do marista).
- Posteriormente os cristais de quartzo foram substituídos por liga de chumbo, zircônio e titânio (PZT), sendo muito mais durável.
EFEITO PIEZOELÉTRICO
· Um cristal, quando submetido a forças compressivas e/ou dilatadoras, você gera características de ddp (diferença de potencial), gerando condições de ter uma corrente.
EFEITO ELETROPIEZO
· Se eu passar uma corrente num cristal, ele vai ter deformações mecânicas, dilatar e contrair. A frequência de dilatar e contrair vai ser a mesma frequência da corrente elétrica. Se passar uma de 100Hz, dilata e contrai 100x. Se for 1 milhão de Hz, não se escuta, pois é um ultrassom. Existe também o infrassom, abaixo de 6 Hz.
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
Transmissão de energia Colisão e troca de Energia cinética
 Tipos de ondas:
· Longitudinais: as que interessam, pois, um cabeçote emite para frente, para passar pelo paciente.
· Transversais: toda interface que a onda longitudinal passar, vai sofrer alguma intervenção, se passar pela interface, parte da energia se perde transversalmente para a interface. Não é uma onda que nos interessa, pois ou não é absorvida, mas se for produz aumento muito grande de temperatura por choque molecular.
· Estacionárias: onda que reflete, podendo refletir de novo, ficando presa em algum lugar do corpo, perde energia atoa. Pode receber mais energia da fonte, e em somatória, fica muito energética, podendo produzir problemas deletérios.
- Quanto mais espessa a interface, mais reflexão/refração tenho, aproveito menos as ondas.
- Empurra e aproxima o ar, ondas de rarefação e compressão dos tecidos ao redor, tudo isso em uma onda. Ciclo de rarefação compressão. A frequência da onda mecânica é semelhante a de origem (a que empurra e puxa o ar). 
- De acordo com a frequência do ultrassom, temos diferentes modalidades terapêuticas. Aumento a frequência e eu diminuo o comprimento de onda.
- Quando aumento a frequência, aumento a colimação (característica fechada e homogênea, pouca perda de energia) do feixe, e com isso diminuo a divergência. Com isso tenho feixe mais homogêneo, de acordo com a frequência ser maior.
- Quanto maior a frequência, maior a taxa de absorção. Se absorve mais, penetra menos. Se algo está vindo e está sendo absorvido, sobra menos pra passar e descer, então a longitude de penetração também é menor. A temperatura aumenta devido a colisão das moléculas durante a absorção, converte energia mecânica da cinética em energia térmica.
- 1 mega penetra mais ou menos do que 3 mega? Penetra mais, é menos absorvido que o de 3 mega.
- Próximo ao transdutor (zona próxima) – feixe não uniforme - com relação a divergência do raio. Quando o cristal vibra, todos os pontos vibram com a mesma frequência da corrente elétrica que fez ele vibrar. Cada ponto do cristal tem uma intensidade diferente por ele não ser homogêneo, fazendo uma intensidade maior de empurrar o ar em alguns pontos independentes.
- ERA – toda região com produção > 5% da potência máxima
Ondas vão até onde tem intensidade pra ir, W/cm2, faz uma dose média pra saber em qual intensidade está saindo. Se as ondas pequenas tiverem pelo menos 5% da potência máxima (feixe maior). A área do cabeçote pode ser grande, mas a ERA pequena.
TIPOS DE ULTRASSOM
Contínuo
· Ondas contínuas 
· Sem modulação
· Térmico 
· Micromassagem: 
Pulsado
· Ondas pulsadas: uma onda modulada. 
· Moduladas (16-100 Hz) -16, 48 ou 100 Hz - 16, 48 ou 100 pacotes de ultrassom em 1s.
· Térmico minimizado: não usamos o efeito térmico no pulsado.
· Efeitos não-térmicos.
CARACTERÍSTICAS DO US PULSADO
- Ciclo de trabalho:
· CT = duração do pulso x 100 / Período.
· Thainá trabalha 3 e folga 5.
- A duração do pulso, multiplicado por 100, dividido pelo período.
- No exemplo, período de 10ms, e pulso de 2ms.
- 2 x 100/10 = 20% do tempo o ultrassom trabalha, 80% o ultrassom não trabalha.
- Não interessa que o ultrassom passe, reflita ou refrate, preciso que seja absorvido.
ABSORÇÃO 
· Impedância acústica: quanto maior, mais eu tenho a absorção quanto a reflexão, penetra pouco.
· Frequência do ultra-som: quanto maior a frequência, absorve mais e penetra menos.
· Quantidade de proteínas do tecido: é o que mais absorve ultrassom, quanto mais proteína mais absorve.
· Ângulo de incidência: aumenta refração e reflexão, deve aplicar em 90º para não perder qualidade.
· Ondas transversais: quanto mais ondas transversais, menos absorve.
REFLEXÃO
Interfaces:
· Osso/periósteo 
· Transdutor/ar 
· Osso/tecidos moles 
· Tecido/ar 
- Espessura das interfaces: mais espessa, mais reflexão.
- Diferença de impedâncias: se é muito diferente, reflete bastante. Ex: grande diferença entre osso/tec. mole. *Quanto maior a diferença de impedância dentre os tecidos, maior a reflexão*
- Ângulo de incidência
REFRAÇÃO
- Desvio > 15º com a normal - se diver desvio de 15º dos 90º, vai gerar uma onda paralela/transversal, perde tempo pois não é terapêutica-.
· Onda paralela à superfície
- Profundidade de ½ Valor: se você usa cabeçote de 1 mega, coloca no tecido conjuntivo, depois de 11 mm ele vai estar com a metade. Mas o meio não é homogêneo, tem pele, tendão, osso...
- A cada 1 cm, cai para metade, em 1 mega. Em 3 mega, a cada 3 cm cai pela metade.
- Tecidos conjuntivos
 • 4 mm – 3 MHz • 11 mm – 1 MHz
- A área a ser tratada com o ultrassom deve ser pequena, senão não faz efeito.
AQUECIMENTO
- Grandes profundidades, agindo em tecidos profundos.
- No começo, ultrassom era utilizado apenas para aumento da temperatura pelos choques moleculares que aumentam a energia cinética.
- Dose dada pela média do cabeçote (ERA) em potência, mas a área é W/cm2.
- Num estudo, colocaram a 5cm de profundidade até 40º ou até falarem que está doendo. Consegue aumentar a mais que 3º a 5cm de profundidade, efeito interessante.
INTENSIDADE
- Relação de Não Uniformidade do Feixe (RNF) - cada ponto vibra numa intensidade diferente, para equipamentos de fisio é aceito uma relação de não uniformidade do feixe de até 1/8, por exemplo, você pode emitir num ponto até 8x mais e 8x menos do que a dose do aparelho, isso significa que quando comprado o aparelho, se calibrado, quando você coloca 1 w/cm2 no aparelho, aquele ponto pode estar emitindo até 8 w/cm2, uma dose muito alta, sem contar que os aparelhos muitas vezes tem relação de não uniformidade de feixe de até 1/32 w/cm2, o que pode destruir o tecido. Por isso não fazemos com o cabeçote estacionário, mas sempre em movimento, para evitar que o ponto muito alto não emita sempre no mesmo local.
- Intensidade média espacial - levar em consideração a área, pois ela é heterogênea. 
· Pot saída / ERA
 - Intensidade média temporal
· Pot de energia liberado em determinado tempo - em pulsado, pegar o tempo que passa e não passa, e realizar uma média.
- SATA: média espacial (w/cm2) média temporal - se eu pego um aparelho e ele está emitindo em área, 1 w/cm2, se eu uso contínuo, a média temporal é 1. Se uso pulsado, lembro do ciclo de trabalho, se for 50%, quanto de média temporal está indo para o ombro tratado? 0,5 W... Em SATA, estou usando 0,5 w/cm2. Se usar ciclo de trabalho de 20% num aparelho que emite 1 w/cm2, está saindo 0,2 w/cm2.
- SATP: pico temporal - nos interessa saber o período que não passa? Não interessa. Se coloquei 1w/cm2, o pico temporal éde 1.
- SPTA: pico espacial média temporal - 1w/cm2, em alguma parte do cabeçote pode sair 8 w/cm2, a média se coloquei 50%, cai para 4, se coloquei 20%, cai para 2 w/cm2.
- SPTP: pico espacial, pico temporal - interessa naquele espaço do cabeçote, qual é o lugar que está emitindo mais? Esse é o pico espacial, O pico temporal continua sendo 8 w/cm2.
EFEITOS FÍSICOS
Efeitos térmicos
Aumento da permeabilidade vascular, diminui a densidade dos fluidos, realiza vasodilatação, aumenta o fluxo sanguíneo, quebra ciclo dor-espasmo-dor.
Efeitos Atérmicos - não chegam a pelo menos 2ºC
Agitação acústica
Se você pegar uma pedra e jogar num rio bem liso, vai fazer várias ondas, pois o distúrbio que gerou na água faz várias ondas, uma forma de energia. A água pega a energia cinética da pedra e transfere para movimento, movimentação de líquidos quando se faz o ultrassom; 
Cavitação estável
Bolhas µm; quando agita a água, forma bolhas, uma forma de conservação de energia, o ultrassom faz bolhas no tecido:
· ↑ permeabilidade da membrana celular - como se fizesse uma micromassagem, a bolha se forma e acompanha o movimento do ultrassom, movimentos de compressão e rarefação que expandem e comprimem a bolha, fazendo com que o líquido envolta se movimente.
· ↑ transporte de Ca2+, K+ , Na+ - se aumenta a permeabilidade, o sódio entra, e a ddp fica mais alto, de -70 cai pra -60, acontecendo acomodação, ficando mais difícil de ser despolarizada. → Há também, a entrada de cálcio, que atua como segundo mensageiro, e ele aumenta dentro da célula; faz ativação celular devido a mudança na permeabilidade da membrana.
Cavitação instável
A bolha estoura, desprendendo energia mecânica (entrego a energia muito rápido, entrego a energia no momento tá rarefação) fazendo com que os tecidos envolta cheguem até 1000ºC. Como a bolha é micrométrica não é capaz de fazer o paciente pegar fogo, por exemplo, mas, mesmo assim, a temperatura alta causa dano, então queremos evitar ela. Para isso, evitando doses muito altas e trabalhando com ultrassom em movimento. Cuidar também com as ondas estacionárias.
EFEITOS QUÍMICOS- ação mecânica do ultrassom gera efeitos químicos 
· Cristalização
· Hidrólise- quebra da água
· Oxidação
· Despolimerização- quebra de cadeias longas 
· Catálise de enzimas: aumenta a velocidade das reações químicas
· Velocidade das reações
EFEITOS ATÉRMICOS
· ↑ permeabilidade das membranas, ↑ difusão cr ↓ P ↔ alterações reversíveis
· ↑ transporte de Ca2+
· Degranulação de mastócitos - ultrassom acelera os processos.
· Liberação de histamina, fatores de crescimento e agentes quimiotáticos
· ↑ síntese e elasticidade de colágeno→ ↑ ciclo amino glicano – remodelação 
· ↑ hidroxiprolina
· ↑ síntese proteica geral 
· ↑ atividade enzimática 
· Alterações na circulação sanguínea
- Permeab da mb – ↓ tônus vascular 
- Liberação de histamina
- Regeneração tissular – tecidos moles → ↑ adesão e atividade leucocitária
- Estimulação de calo ósseo 
· ↓ espasmos – nl de tônus 
· Nl de pH 
· Controle da dor → Alteração de atividade elétrica
· Agressão tissular
EFEITOS TÉRMICOS
USOS
Processos inflamatórios, fibrinólise, angiogênese, reparo de úlceras, reparo tendíneo, reparo muscular, dor inflamatória, reparo osteocondral, consolidação óssea (estimula síntese proteica, síntese de colágeno...), alongamento muscular, fonoforese.
FONOFORESE
Penetrar algum tipo de íon, rompendo a barreira da pele; utilizado para facilitar este fim. - droga em gel - você pode também usar o ultrassom, visando aumento de permeabilidade, fluxo sanguíneo, e em seguida passa creme ou gel anti-inflamatório.
· A droga tópica deve transmitir-se por ultra-som 
· A pele deve ser preparada
· Posicionamento para máxima circulação 
· Prevenção do escape da umidade após o tratamento
· Intensidade de 1,5 W/cm2 deve ser usada para os efeitos térmicos e não térmicos
· Baixa intensidade (0,5 W/cm2) – quando tratando feridas abertas ou lesões agudas
ESCOLHA DO EQUIPAMENTO
· Segurança 
· RNF: relação de não uniformidade do feixe. O ideal era 1x1, mas isso é tecnicamente impossível.
· Frequência: o mesmo aparelho transmite 1 e 3 mega no mesmo cabeçote.
· Controles digitais
· Timer
TÉCNICA
· Transferência de energia: transfere para o paciente uma onda mecânica, quando eu transfiro, eu não estou perdendo energia, e sim transferindo a mesma. Movimentos lentos e circulares. Se fizer muito rápido, há chance de criar ondas transversais (perda de energia).
· Contato direto: usar gel.
· Imersão 
- 0,2% de reflexão na interface
· Almofada d’água: pega luva, enche de água, fecha sem nada de ar, passo gel, coloca luva, passa gel em cima da luva e aí faz o tratamento. Compensa fazer com gel direto ou dentro de uma bacia de água.
· Dispositivos auxiliares
MANIPULAÇÃO DO TRANSDUTOR
- Zona de Fresnel: divergência de intensidades
· Feixe não uniforme
- Zona de Fraunhoffer: intensidades um pouco mais homogêneas.
- Movimentos
· Curtos 
· Circulares 
· 2 a 3 cm/s
· 4 cm/s
DOSIMETRIA 
Intensidade máxima 
· Contínuo – 2 W/cm2 ou menos. 
· Pulsado – 3 W/cm2 na forma de SATP.
Dose - normalmente usamos baixa e média, pois a alta tem muito efeito térmico.
· < 0,3 W/cm2 – intensidade baixa 
· 0,3 – 1,2 W/cm2 – intensidade média 
· 1,2 – 2,0 W/cm2 – intensidade alta
< 0,5 W/cm2 SATA – segurança 
> 1,5 W/cm2 SATA – efeitos adversos 
< 0,5 W/cm2 SATA – efeitos não térmicos 
0,5-1,0 W/cm2 SATA – efeitos térmicos
- Liberação de energia 
· Pulsado 
· Contínuo 
- Duração do tratamento/ Dimensão da área 
• 1,5 x a área do cabeçote 
• 1-2 min no mínimo, máximo 18 min.
FATORES LIMITANTES
· Tempo: muito tempo, pois o ultrassom trata áreas muito pequenas.
· Intensidade: doses altas produzem lesão.
· Profundidade do tecido: quero efeito térmico num tecido a 5 cm de profundidade. Usar dose alta para conseguir fazer isso.
· Área de tratamento: trata área muito pequena.
· US não deve cobrir uma área > que 2 a 3 vezes o tamanho do transdutor
POSICIONAMENTO
- Fica a 90º com o tecido a ser tratado, com gel.
CONTRAINDICAÇÕES
· Sínteses metálicas: reflexão, o metal e o tecido mole tem diferença muito grande de impedância, repele demais e aumenta a intensidade das ondas por somatória, podendo produzir lesão, queimaduras.
· Útero gestante: na forma de terapia.
· Tumores.
· Infecções.
· Áreas anestésicas: se o aparelho for calibrado e confiável, pode usar.
· Diabetes Melittus
· Olhos: lesão na retina.
· Coração: tecido contrátil, ultrassom altera permeabilidade da membrana.
· Testículos
· Crânio
· Tecido cerebral: aumenta demais a temperatura, queima neurônios.
· Medula espinal após laminectomia
· Placas epifisárias
· Hipercrescimento da cartilagem - cuidar com crianças.
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