Ultra Som

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06/11/2012 
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ULTRA-SOM (U.S.) ULTRA-SOM 
 
• A energia do U.S não pertence ao espectro eletromagnético 
situando-se no espectro acústico. 
 
• Ultra-som: além do som 
 freqüências além da faixa audível 
normal 
• Ouvido humano: escuta ondas sonoras que variam de 16 
a 20.000 Hz 
 
• U.S. terapêutico: 750.000 3.000.000 Hz 
 (0,75 a 3 MHz) 
 
• As freqüências mais comumente utilizadas são: 1 e 3 
MHz. 
• Dependendo da freqüência das ondas o U.S. é utilizado 
para: 
 
- Diagnóstico por imagem 
- cura terapêutica de tecidos 
- destruição de tecidos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Entre outros: 
 - aparelho de sonar sob a água 
 - limpeza de metal 
 
• ULTRA-SOM: modalidade de penetração profunda 
 
• Produz alterações nos tecidos por mecanismos 
térmicos e não-térmicos (mecânicos). 
 
 
•O ultra-som é bastante utilizado devido os seus efeitos 
de aquecimento profundo mas a sua variedade de 
efeitos biofisiológicos o torna uma modalidade 
potencialmente útil podendo incluir: 
 
- Aumento da velocidade de reparo do tecido 
 
- aumento do fluxo sangüíneo 
 
 
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- aumento da extensibilidade do tecido 
 
- aumento da velocidade de reparo do tecido e da cura de 
lesões 
 
- dissolução de depósitos de cálcio 
 
- redução da dor (alteração de condução nervosa) 
 
- Redução do espasmo muscular 
 
- alteração da permeabilidade da membrana celular. 
 
 
•Em contraste à radiação eletromagnética, o U.S. não é capaz 
de viajar n o vácuo. 
 
 
 
 
• Sua velocidade através de diferentes materiais varia 
consideravelmente: 
- ar: 300 m/s 
- água doce: 1400 m/s 
- água do mar: 1500 m/s 
- tecido muscular: 1400 m/s 
- tecido adiposo: 1600 m/s 
PRODUÇÃO DE ULTRA-SOM 
• O ultra-som é produzido por uma corrente alternada que 
flui através de um cristal piezoelétrico: 
 
- Quartzo 
- titanato de bário 
- zirconato de chumbo 
- titanato 
• Esse cristal fica alojado em um transdutor (converte 
uma forma de energia em outra). 
 
• Os cristais piezoelétricos produzem cargas elétricas 
positivas e negativas quando se contraem ou se 
expandem. 
 
 
Efeito piezoelétrico direto: os cristais com propriedades 
piezoelétricas produzem cargas elétricas positivas e 
negativas quando são comprimidos ou expandidos. 
 
(0) (0) 
(+) (-) 
• O efeito piezoelétrico inverso 
(indireto) Os mesmos cristais se 
expandem ou se contraem quando 
uma corrente elétrica o atravessa. 
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(+) (-) 
(+) (-) 
• O U.S. é produzido por meio do 
efeito piezoelétrico inverso. A 
vibração dos cristais causa a 
produção mecânica de ondas sonoras 
de alta freqüência. 
Efeito piezoelétrico no 
osso 
OSTEOBLASTOS OSTEOCLASTOS 
ESTRÓGENO 
Ação direta 
(apoptose 
precoce) 
Ação indireta (impede a 
produção de citocinas 
que atraem os 
osteoblastos 
Ação das cargas 
ATIVIDADE FÍSICA 
Estimula a 
produção 
Metabolismo ósseo normal 
 
 
Equilíbrio entre a ação de osteoblastos e osteoclastos 
 
 
• Osso íntegro: resistente á fraturas 
PERDA DO EQUILÍBRIO GERA: 
 
OSTEOPENIA ou OSTEOPOROSE 
Diminuição da 
massa 
Diminuição da massa 
associada a alterações 
da geometria óssea 
elevando o risco de 
fratura 
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EFEITO PIEZOELÉTRICO 
 
 
Carga mecânica 
(atividade física) 
Energia mecânica gera Micro 
deformações 
Micro deformações: energia 
elétrica negativa 
E elétrica negativa atrae 
osteoblasto 
TRANSMISSÃO DE ONDAS DE U.S. 
• Devido a elevadas freqüências presentes, o U.S. 
precisa de um meio denso para percorrer e, portanto, é 
incapaz de atravessar o ar. O U.S apresenta uma forma 
de onda senoidal e exibe propriedades de comprimento 
de onda, freqüência, amplitude e velocidade. 
 
• A energia da onda é transferida por uma molécula 
colidindo com sua vizinha e trocando energia cinética, 
sem originar um deslocamento verdadeiro de 
moléculas. 
 
ONDAS LONGITUDINAIS 
 
• As partículas se deslocam paralelamenta à direção do 
som. 
• A alternância de pressão alta e baixa exercida pelo 
feixe de ultra-som resulta em regiões de elevada 
densidade de partícula (compressão) e de baixa 
densidade de partícula (rarefação) ao longo do 
caminho da onda. 
COMPRIMEM 
EXPANDEM 
ESSAS FLUTUAÇÕES SÃO CAPAZES 
DE PRODUZIREM EFEITOS 
FISIOLÓGICOS. 
ONDAS TRANSVERSAIS (Cisalhamento) 
 
• As partículas se deslocam perpendicularmente à 
direção da onda sonora. 
 
• As ondas transversais não atravessam fluidos e só 
aparecem no corpo quando o ultra-som encontra um 
osso. 
 
•Como todas as ondas sonoras, as ondas de ultra-
som têm as propriedades de reflexão, refração, 
penetração e absorção. 
REFLEXÃO 
A reflexão ocorre quando uma onda não 
consegue atravessar a próxima densidade. 
Pode ser completa ou parcial. O eco é um 
exemplo de reflexão composta de energia 
acústica. 
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REFRAÇÃO 
A refração é a curvatura das ondas 
resultante de uma alteração da velocidade 
de uma onda que entra em um meio com 
densidade diferente. 
ABSORÇÃO 
A absorção ocorre através de um meio 
que recebe a onda e a transforma em 
energia cinética. Os tecidos podem 
absorver parte o toda a energia neles 
introduzida. 
• Em geral, a energia prefere percorrer uma linha reta. 
Entretanto, quando percorre um meio, seu trajeto é 
influenciado pelas alterações da densidade. A energia que 
atinge uma interface entre duas densidades diferentes 
pode ser refletida, refratada ou absorvida pelo material, 
ou pode continuar a atravessar o material, não sendo 
afetada pela mudança. 
FREQÜÊNCIA 
 
• A freqüência de saída de um gerador de ultra-som é 
medida em megahertz (MHz) e descrita como o número de 
ondas que ocorrem em 1 segundo. 
• A freqüência de saída do ultra-som determina a 
profundidade de penetração da energia, com uma 
correlação linear entre a freqüência do ultra-som e a 
profundidade na qual a energia é absorvida pelo tecido. 
•Geradores de ultra-som de alta freqüência (3MHz) são 
empregados para tratamento de tecidos superficiais, pois a 
energia é rapidamente absorvida. 
•O gerador mais utilizado, o de 1 MHz, oferece um ajuste 
entre a penetração profunda e um aquecimento adequado, 
em função da freqüência relativamente baixa empregada. 
 
POTÊNCIA E INTENSIDADE 
 
• Potência: medida em Watts (W) 
 
 
Quantidade de energia produzida por um transdutor. 
 
• A intensidade representa a força das ondas sonoras, em 
uma determinada área, dentro dos tecidos tratados. 
 
Existem 3 medidas importantes de intensidade: 
• valor de meia camada 
 
• intensidade média espacial 
 
• intensidade média temporal (tempo) 
 
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VALOR DE MEIA CAMADA 
 
• Representa a profundidade em que 50% da energia ultra-sônica 
foi absorvida pelos tecidos. 
 
• 1 W/cm2 perde 50% de sua energia em uma profundidade de 2,3 
cm; 
 
• Então, a intensidade do feixe é de 0,5 W/cm2 
 
• Ao dobro dessa profundidade (4,6 cm), a intensidade do ultra-som 
é reduzida para 0,25 W/cm2. 
 
• Quando se procura atingir tecidos profundos, deve-se considerar o 
efeito do valor de meia amada junto com os efeitos de penetração de 
freqüências de saída de 1 e 3 MHz. 
INTENSIDADE MÉDIA ESPACIAL (IME) 
 
• Quantidade de energia que passa através de uma área 
específica. Nesse caso a área da fonte sonora (a área de 
radiação efetiva). 
 
• A IME fornece a medida da potência por unidade de 
área da fonte sonora. 
• Este valor é calculado: 
 Potênciade saída (watts) 
 ARE da fonte do transdutor (cm2) 
 
Exemplo: Fonte: 10 W 
 ARE: 5 cm2 
 IME: 2 W/cm2 
 
• As doses convencionais de tratamento variam de 0,5 a 5 
W/cm2 
 
INTENSIDA TEMPORAL MÉDIA 
 
• Mede a potência de energia ultra-ônica liberada nos 
tecidos, em um dado período. 
 
• É significativa na aplicação de ultra-som em pulsos. 
 
• A energia liberada nos tecidos, por unidade de tempo, 
com ultra-som operando em um ciclo de funcionamento de 
50%, é metade da energia liberada por modo contínuo. 
 
• Exemplo: 
 
IEM: 2 W/cm2; 
Ultra-som em pulsos de 50% do ciclo de funcionamento 
 
A intensidade temporal média do tratamento será de 1 W/cm2 
 
(2 W/cm2 x 0,5 = 1 W/cm2) 
 
DURAÇÃO DO TRATAMENTO 
 
• A duração do tratamento depende do tamanho da área a ser 
tratada, da intensidade de saída e das metas terapêuticas do 
tratamento. 
 
• A área para um tratamento não deve ser maior que duas ou 
três vezes a área da superfície da ARE da fonte sonora. 
 
•Tempo: cabeçote-minuto + 2 minutos 
 
Exemplo: 
 
 área a ser tratada: 2 cabeçotes=2 minutos 
 
 + 2 
 Tempo total = 4 minutos 
 
MODOS DE APLICAÇÃO DO U.S. 
 
• Dependendo do tipo de saída, o U.S. é capaz de produzir 
alterações fisiológicas térmicas e não-térmicas. 
• Uma saída contínua (100%) provoca efeitos 
principalmente térmicos. 
• A aplicação em pulsos breves (ex: 20%) – pulsado - 
produz, efeitos não-térmicos. 
Como determinar se o modo de aplicação do 
U.S. deve ser pulsado ou contínuo? 
Depende da avaliação (estágio de cura e estágio da 
inflamação) e das metas do tratamento. 
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AGENTES E MÉTODOS DE ACOPLAMENTO 
• As ondas de ultra-som não podem atravessar o ar, 
portanto deve ser utilizado um agente de acoplamento 
para permitir que as ondas passem do transdutor para os 
tecidos. 
Acoplamento direto 
• O transdutor é colocado diretamento sobre a pele, junto 
com um gel que serve para excluir o ar entre a pele e a 
fonte sonora. 
• os géis acopladores consistem de água destilada e um 
material inerte e não-refletor, que aumenta a viscosidade 
da mistura. 
Imersão em água 
• Utilizado para tratamento de áreas irregulares. 
 
• A parte do corpo é imersa em uma banheira de água e o 
cabeçote é colocado na água a aproximadamente 2,5 cm 
de distância 
Método da bexiga 
• Essa técnica emprega um balão cheio de água ou uma 
bolsa de plástico (bexiga) coberta com um gel acoplador. A 
bexiga pode se adaptar a área irregulares. 
 
• Antes de ser fechada, todas as bolsas de ar devem ser 
removidas da bexiga. 
OS EFEITOS DO U.S. 
• Mecânico 
 
• Químico ou biológico 
 
• Térmico 
 
• Neural 
EFEITO MECÂNICO 
• Micromassagem: 
 
O U.S. também produz pressões. Quando essas são 
aplicadas ao corpo, comprimem e liberam o tecido como 
na massagem, porém em velocidades muito mais rápidas. 
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EFEITOS QUÍMICOS OU BIOLÓGICOS 
• Melhora da permeabilidade de todas as membranas aos 
íons sódio e potássio. 
 
• vasodilatação 
 
• analgesia 
 
• alteração do pH tecidual 
 
EFEITOS TÉRMICOS 
• Calor: produzido pela fricção criada pela ondas 
passando através do tecido. 
 
• Vantagem: calor dirigido. 
EFEITOS NEURAIS 
• A pressão sonora produzida pelas ondas de ultra-som faz 
com que as moléculas grandes desenvolvam uma carga 
piezoelétrica que, por sua vez, estimule os nervos assim 
como os músculos. 
EFEITOS SOBRE O CICLO DE 
RESPOSTA À LESÃO 
• Os efeitos da aplicação de U.S. dependem: 
 - modo de aplicação (contínuo ou pulsado) 
 - da freqüência 
 - do tamanho da área a ser tratada 
 - dos tecidos tratados (vascularização e densidade). 
CICATRIZAÇÃO DO TECIDO 
• Acelera a fase inflamatória 
• influencia a atividade de macrófagos 
• aumenta a adesão de leucócitos nas células endoteliais 
danificadas 
• aplicação durante a fase de proliferação estimula a divisão 
celular. 
FLUXO SANGÜÍNEO 
• O U.S. contínuo aumenta o fluxo sangüíneo. 
• Outros fatores fisiológicos também podem promover o 
aumento do fluxo sangüíneo: alteração da permeabilidade da 
membrana celular e a liberação de histamina na área tratada. 
CONTROLE DA DOR 
• Efeito direto sobre o SNP: influencia na transmissão 
dos impulsos nervosos elevando o limiar de dor. 
 
• Efeito indireto: redução da dor decorrente das 
alterações do tecido produzidas em função da aplicação 
do U.S. 
ESTIRAMENTO DO TECIDO 
• O efeito térmico de aumento da extensibilidade dos 
tecidos ricos em colágeno pode ser empregado de forma 
vantajosa incorporando-se exercícios de amplitude de 
movimento depois da aplicação de U.S. contínuo. 
FONOFORESE 
• A energia ultra-sônica pode ser utilizada para liberar 
medicamentos nos tecidos pelo processo de fonoforese. 
 
• Os efeitos da energia ultra-sônica abrem caminhos que 
permitem que a medicação se difunda através da pele e 
penetre mais profundamente nos tecidos. 
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• A medicação que penetra nos tecidos dessa maneira não passa pelo 
fígado, portanto, diminui a eliminação metabólica das substâncias. 
 
• A combinação de fatores como composição, hidratação, 
vascularização e espessura da ele, estimula ou evita a difusão de 
medicamentos através da pele e, portanto, para tecidos mais 
profundos. 
 
• Na aplicação da fonoforese, o substituto do gel acoplador padrão é 
um gel ou um creme contendo a medicação. 
 
TABELA DAS SUBSTÂNCIAS APLICADAS POR FONOFORESE. 
 
• A eficácia da fonoforese não foi totalmente comprovada e ainda 
existe controvérsia. 
 
• As seguintes recomendações foram estabelecidas, a fim de fornecer a 
melhor aplicação de fonoforese: 
 
- Utilizar apenas meios aprovados de transmissão de ultra-som. 
 
 
• A eficácia da fonoforese não foi totalmente comprovada 
e ainda existe controvérsia. 
 
• As seguintes recomendações foram estabelecidas, a fim 
de fornecer a melhor aplicação de fonoforese: 
- Utilizar apenas meios aprovados de transmissão de 
ultra-som. 
- Assegurar-se de que a pele esteja bem úmida; áreas 
de pele seca devem ser evitadas. 
- Aplicar o U.S. ou calor úmido ou tricotomizar a área 
antes do tratamento, para melhorar a capacidade de 
difusão da medicação através da pele e dentro dos 
tecidos. 
- Posicionar a extremidade de forma a estimular a 
circulação 
 
CICATRIZAÇÃO DE FRATURAS 
• A técnica para a cicatrização de fraturas emprega uma 
saída de 1,5 MHz, feixe em pulso de baixa intensidade (30 
mW/cm2), aplicado durante uma sessão de 20 minutos 
por dia. 
 
• Porém, estes parâmetros de saída NÃO estão disponíveis 
nas unidades terapêuticas de ultra-som convencionais. 
INDICAÇÕES 
• Contraturas articulares 
• Espasmo muscular 
• Neuroma 
• Tecido cicatricial 
• Distúrbios do sistema nervoso simpático 
• Pontos-gatilho 
• Verrugas 
• Espasticidade 
• Redução pós-aguda de mosite ossificante 
• Condições inflamatórias agudas (saída em pulso) 
• Condições inflamatórias crônicas (saída em pulso o 
contínua) 
 
CONTRA INDICAÇÕES 
• Patologias agudas (saída contínua) 
• áreas isquêmicas 
• tendência à hemorragia 
• áreas ao redor dos olhos, coração, crânio ou genitália 
• gravidez, quando aplicada sobre áreas pélvicas ou 
lombares 
• sobre tumores cancerígenos 
• sobre a medula espinhal ou grandes plexos nervosos, em 
altas doses 
• áreas anestesiadas 
• sobre locais de fratura, antes que a consolidação esteja 
completa 
• locais de fraturas por tensão 
• sobre locais de infecção ativa 
• sobre área pélvica ou lombar, em pacientes menstruadas 
•áreas cuja circulação esteja prejudicada 
 
PROFUNDIDADE DE PENETRAÇÃO 
• 1 MHz: penetra cerca de 5 cm 
 
 
• 3 MHz: penetra menos que 2 cm