Ultrassom: Princípios e Aplicações

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ULTRASSOM
Prof.: Sandra Santana
Fisioterapeuta
ULTRASSOM
A energia do U.S não pertence ao espectro eletromagnético, situando-se no espectro acústico. 
Ultrassom: com frequências além da faixa audível normal. 
ULTRASSOM
Ouvido humano: escuta ondas sonoras que variam de 16 a 20.000 Hz. 
Ultrassom terapêutico: 750.000 3.000.000 Hz (0,75 a 3 MHz)
As frequências mais comumente utilizadas são: 1 e 3 MHz. 
ULTRASSOM
Dependendo da frequência as ondas do U.S. são utilizadas para: 
Diagnóstico por imagem 
Cura terapêutica de tecidos 
Destruição de tecidos
Entre outros: - aparelho de sonar sob a água - limpeza de metal
ULTRASSOM
Modalidade de penetração profunda.
Produz alterações nos tecidos por mecanismos térmicos e não-térmicos (mecânicos). 
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:
ULTRASSOM
 
Aumento do fluxo sanguíneo
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 
Obs.: O U.S. não é capaz de viajar no vácuo. 
ULTRASSOM
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 ultrassom é produzido por uma corrente alternada que flui através de um cristal piezoelétrico: 
Quartzo 
Titanato de bário 
Zirconato de chumbo 
Titanato
PRODUÇÃO DE ULTRA-SOM
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. 
PRODUÇÃO DE ULTRA-SOM
O efeito piezoelétrico direto: os cristais com propriedades piezoelétricas produzem cargas elétricas positivas e negativas quando são comprimidos ou expandidos. 
PRODUÇÃO DE ULTRA-SOM
O efeito piezoelétrico inverso (indireto), os mesmos cristais se expandem ou se contraem quando uma corrente elétrica o atravessa. 
PRODUÇÃO DE ULTRA-SOM
O U.S. é produzido por meio do efeito piezoelétrico inverso. 
A vibração dos cristais causa a produção mecânica de ondas sonoras de alta frequência. 
TRANSMISSÃO DE ONDAS DE U.S
Devido a elevadas frequências 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, frequência, amplitude e velocidade. 
TRANSMISSÃO DE ONDAS DE U.S
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 paralelamente à direção do som. 
ONDAS LONGITUDINAIS
A alternância de pressão alta e baixa exercida pelo feixe de ultrassom resulta em regiões de elevada densidade de partícula (compressão) e de baixa densidade de partícula (rarefação) ao longo do caminho da onda. 
COMPRIMEM E EXPANDEM
ONDAS LONGITUDINAIS
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 ultrassom encontra um osso. 
A ONDA DE ULTRASSOM
Como todas as ondas sonoras, as ondas de ultrassom têm as propriedades de reflexão, refração, penetração e absorção. 
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.
A ONDA DE ULTRASSOM
REFRAÇÃO: é a curvatura das ondas resultante de uma alteração da velocidade de uma onda que entra em um meio com densidade diferente.
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.
A ONDA DE ULTRASSOM
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. 
FREQUÊNCIA
A frequência de saída de um gerador de ultrassom é medida em mega-hertz (MHz) e descrita como o número de ondas que ocorrem em 1 segundo. 
A frequência de saída do ultrassom determina a profundidade de penetração da energia, com uma correlação linear entre a frequência do ultrassom e a profundidade na qual a energia é absorvida pelo tecido. 
FREQUÊNCIA
Geradores de ultrassom de alta frequência (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 frequência relativamente baixa empregada. 
POTÊNCIA E INTENSIDADE
Potência é a quantidade de energia produzida por um transdutor, é medida em Watts (W)
A intensidade representa a força das ondas sonoras, em uma determinada área, dentro dos tecidos tratados. 
POTÊNCIA E INTENSIDADE
Existem 3 medidas importantes de intensidade: 
valor de meia camada 
intensidade média espacial 
intensidade média temporal (tempo)
VALOR DE MEIA CAMADA
Representa a profundidade em que 50% da energia ultrassônica 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 ultrassom 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 frequências 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: 
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
INTENSIDA TEMPORAL MÉDIA
Mede a potência de energia ultrassônica liberada nos tecidos, em um dado período. 
É significativa na aplicação de ultrassom em pulsos. 
A energia liberada nos tecidos, por unidade de tempo, com ultrassom operando em um ciclo de funcionamento de 50%, é metade da energia liberada por modo contínuo. 
INTENSIDA TEMPORAL MÉDIA
Exemplo: 
IEM: 2 W/cm2; 
Ultrassom 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. 
DURAÇÃO DO TRATAMENTO
Tempo: número de cabeçotes + 2 
Exemplo: 
área a ser tratada = 2 cabeçotes
 + 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 o modo de aplicação do U.S.? Pulsado ou contínuo?
Isso vai depender da avaliação para determinar o estágio de cura, o estágio da inflamação e as metas do tratamento. 
AGENTES E MÉTODOS DE ACOPLAMENTO
As ondas de ultrassom não podem atravessar o ar, portanto deve ser utilizado um agente de acoplamento para permitir que as ondas passem do transdutor para os tecidos. 
AGENTES E MÉTODOS DE ACOPLAMENTO
Acoplamento direto: O transdutor é colocado diretamente 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. 
AGENTES E MÉTODOS DE ACOPLAMENTO
Imersão em água: é 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.
AGENTES E MÉTODOS DE ACOPLAMENTO
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
OS EFEITOS DO U.S
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. 
OS EFEITOS DO U.S
EFEITOS QUÍMICOS OU BIOLÓGICOS
 
Melhora da permeabilidade de todas as membranas aos íons sódio e potássio. 
vasodilatação 
analgesia 
alteração do pH tecidual
OS EFEITOS DO U.S
EFEITOS TÉRMICOS
Calor: produzido pela fricção criada pela ondas passando através do tecido. 
Vantagem: calor dirigido. 
OS EFEITOS DO U.S
EFEITOS NEURAIS 
A pressão sonora produzida pelas ondas de ultrassom faz com que as moléculas grandes desenvolvam uma carga piezoelétrica que, por sua vez, estimule os nervos assim como os músculos. 
OS EFEITOS DO U.S
EFEITOS SOBRE O CICLO DE RESPOSTA À LESÃO
Os efeitos da aplicação de U.S. dependem: 
modo de aplicação (contínuo ou pulsado) 
da frequência 
do tamanho da área a ser tratada 
dos tecidos tratados (vascularização e densidade). 
OS EFEITOS DO U.S
FLUXO SANGÜÍNEO 
- O U.S. contínuo aumenta o fluxo sanguíneo. 
- Outros fatores fisiológicos também podem promover o aumento do fluxo sanguíneo: alteração da permeabilidade da membrana celular e a liberação de histamina na área tratada. 
OS EFEITOS DO U.S
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. 
OS EFEITOS 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. 
OS EFEITOS DO U.S
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. 
FONOFORESE
A energia ultrassônica pode ser utilizada para liberar medicamentos nos tecidos pelo processo de fonoforese. 
Os efeitos da energia ultrassônica abrem caminhos que permitem que a medicação se difunda através da pele e penetre mais profundamente nos tecidos. 
FONOFORESE
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. 
FONOFORESE
Na aplicação da fonoforese, o substituto do gel acoplador padrão é um gel ou um creme contendo a medicação. 
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 ultrassom.
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.
FONOFORESE
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.
FONOFORESE
Utilizar uma saída contínua para maximizar o efeito da fonoforese (a menos que os efeitos térmicos do ultrassom sejam contraindicados). 
Depois do tratamento, cubra a medicação remanescente com um tecido oclusivo. 
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 ultrassom convencionais. 
INDICAÇÕES
Contraturas articulares
Espasmo muscular
Neuroma
Tecido cicatricial
Distúrbios do sistema nervoso simpático
Pontos-gatilho
Verrugas
Espasticidade
INDICAÇÕES
Redução pós-aguda de mosite ossificante 
Condições inflamatórias agudas (saída em pulso) 
Condições inflamatórias crônicas (saída em pulso o contínuo)
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 
CONTRA INDICAÇÕES
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