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06/11/2012 1 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 06/11/2012 2 - 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. 06/11/2012 3 (+) (-) (+) (-) • 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 06/11/2012 4 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. 06/11/2012 5 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) 06/11/2012 6 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. 06/11/2012 7 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. 06/11/2012 8 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. 06/11/2012 9 • 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
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