ULTRASOM

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ULTRA-SOM (U.S.)
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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
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 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.
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 Dependendo da freqüência das ondas o U.S. é utilizado para:
 Diagnóstico por imagem
 cura terapêutica de tecidos
 destruição de tecidos
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Entre outros: - aparelho de sonar sob a água
 - limpeza de metal
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 ULTRA-SOM: modalidade de penetração profunda
 Produz alterações nos tecidos por mecanismos térmicos e não-térmicos (mecânicos).
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 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)
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 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.
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 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
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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
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 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.
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 O efeito piezoelétrico direto: os cristais com propriedades piezoelétricas produzem cargas elétricas positivas e negativas quando são comprimidos ou expandidos.
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(0)
(0)
(+)
(-)
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 O efeito piezoelétrico inverso (indireto) Os mesmos cristais se expandem ou se contraem quando uma corrente elétrica o atravessa.
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(+)
(-)
(+)
(-)
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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.
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Efeito piezoelétrico no osso
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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
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Metabolismo ósseo normal
Equilíbrio entre a ação de osteoblastos e osteoclastos
 Osso íntegro: resistente á fraturas
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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
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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.
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 A energia da onda é transferida por uma molécula colidindo com sua vizinha e trocando energia cinética, sem originar um deslocamento verdadeiro de moléculas.
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ONDAS LONGITUDINAIS
 As partículas se deslocam paralelamenta à direção do som.
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 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.
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COMPRIMEM
EXPANDEM
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ESSAS FLUTUAÇÕES SÃO CAPAZES
 DE 
PRODUZIREM EFEITOS 
FISIOLÓGICOS.
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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.
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A ONDA DE ULTRA-SOM
 Como todas as ondas sonoras, as ondas de ultra-som têm as propriedades de reflexão, refração, penetração e absorção.
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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.
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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. 
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 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.
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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.
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 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.
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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.
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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
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 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.
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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.
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 Este valor é calculado:
 Potência de 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
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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