Ультразвуковые волны с высокой энергией воздействуют на ткани путем нескольких механизмов. Под воздействием энергии, подводимой медицинскими диагностическими приборами или детекторами газовых пузырьков, видимых повреждений в интактных тканях млекопитающих не установлено.
Чтобы рассмотреть проблему повреждения тканей, мы должны определить единицы экспозиции ультразвука. По исторически сложившимся причинам для измерения скорости превращения энергии используют ватты. Ватт — это единица мощности, и тепловой или нагревающий эффект ультразвука пропорционален плотности мощности, выраженной обычно в ваттах на квадратный сантиметр (Вт/см2). Этот показатель называют «интенсивностью» ультразвука.
Интенсивность большинства диагностического и детекторного ультразвукового оборудования находится в пределах 10— 100 мВт/см2. Для сравнения средняя мощность теплопродукции тела человека в результате метаболических процессов составляет около 10 мВт/см2. При интенсивности 1—3 мВт/см2 превращение энергии ультразвука в тепло в результате поглощения в тканях становится уже заметным.
Следовательно, возникающий при работе аппаратуры тепловой поток выше обусловленного метаболизмом, в результате чего наблюдается отчетливый нагревающий эффект. Такой эффект реализуют с помощью медицинской ультразвуковой аппаратуры в физиотерапии.
При высоких уровнях интенсивности от 1 Вт/см2 до нескольких тысяч Вт/см2 можно получить повреждение тканей. Акустические термические поражения могут быть вызваны при интенсивностях около 100 Вт/см2. Кроме того, зоны низкого давления звуковой волны способны вызвать разрывы в жидкостях. Это явление носит название «кавитации» и заключается в образовании в среде небольших полостей.
Кавитация — высокоэнергетический процесс, ведущий к появлению свободных радикалов с развитием различных химических и биологических эффектов. Кавитация отсутствует в веществах с высокой вязкостью и при частотах ультразвука, намного превышающих 5 МГц. Данное явление заслуживает некоторого внимания, поскольку максимальная мощность импульсных звуковых аппаратов, таких как обычные эходиагностические клинические приборы и доплеровские измерители скорости потока, может достигать 10—100 Вт/см2.
В случаях где надо подводить высокие уровни энергии, грозящие вызвать кавитацию, следует использовать частоты с посылками, имеющими крайне короткую продолжительность (1*10 6—5-10-6 с), что, по-видимому, предотвращает появление кавитации даже в средах с более низкой вязкостью, таких как кровь.
В течение многих лет не ослабевает интерес к изучению влияния ультразвука на ткани. В настоящее время проводятся исследования по использованию ультразвукового нагревания тканей для усиления эффекта радиоизотопной терапии при опухолях. Эти и ряд других исследований, специально направленные на изучение вероятности повреждения тканей диагностической аппаратурой, в настоящее время не в состоянии подтвердить, что все возможные повреждения происходят в результате использования данного оборудования при существующих уровнях передаваемой энергии.
Неблагоприятных эффектов при использовании доплеровского детектора газовых пузырьков во время обследования животных и человека не наблюдали. Теоретический анализ показывает, что применение клинических уровней ультразвуковой энергии в мегагерцевом диапазоне частот не может вызвать кавитацию. Заслуживает особого внимания отсутствие процесса кавитации в коже непосредственно под зоной наложения датчика-преобразователя.
Можно ожидать, что ослабление энергии ультразвука по мере углубления в ткани обеспечивает дополнительную безопасность. Так, по скромным подсчетам, мощность, подводимая к поверхности сердца при излучении прекардиальным преобразователем 10 мВт/см2, не превышает 30 мкВт/см2. Давление, создаваемое ультразвуком мощностью 30 мкВт/см2 и частотой 5 МГц, приблизительно эквивалентно 2,54•10-3 кгс/ /см2. Даже, если учесть возможный эффект «накачки» газовых пузырьков в результате быстрых звуковых колебаний, то величина дополнительно приложенного давления, равная 2,54•10—3 кгс/см2, ниже обусловливающий перенасыщение на первых ступенях декомпрессии, безопасно применяемой в течение ряда лет в водолазной практике.
Несмотря на то, что уровни ультразвука при интенсивности ниже 100 мВт/см2, безопасные для тканей, еще окончательно не установлены, биологических нарушений не наблюдали. На животных было показано, что ультразвук интенсивностью 0,001—0,05 Вт/см2 и продолжительностью от 15 мин до 23 ч 20 мин при частоте 5—15 МГц не вызывает заметных поражений тканей.
Читайте также: Раскройка игрушки из ткани
Экспериментами на животных во время декомпрессии установлено, что подведение высоких уровней энергии к преобразователям, расположенным на полой вене, кавитационных газовых пузырьков в крови не вызывает.
Окончательное признание возможности «накачки» газовых пузырьков под действием ультразвуковых колебаний потребует демонстрации данного явления при разных уровнях подводимой энергии и снижения интенсивности клинического ультразвука до величин ниже установленных экспериментально. Разумное рассмотрение практических и теоретических аспектов применения ультразвука ведет к заключению, что ценность информации, получаемой при использовании доплеровского детектора газовых пузырьков, превышает любую возможность неблагоприятных воздействий, которые могут проявиться.
Ультразвуковая терапия, методики, показания, ограничения к применению
Ультразвуковая терапия – это методика лечения при помощи ультразвука. УЗТ используют в физиотерапии для лечения и профилактики различных заболеваний. Методику применяют в разных областях медицины, таких как ортопедия, хирургия, гинекология, офтальмология, дерматология, отоларингология, стоматология, педиатрия. Ультразвуковая терапия позволяет снизить частоту обострений, а также сократить время восстановления после операции, острых патологий.
Ультразвуковые волны были открыты в 1899 году, их обнаружил К. Konig. Использовать на практике ультразвук пробовал русский инженер К. В. Шиловский и французский изобретатель Ланжевен в 1914-1918 годах. Исследования этих ученых привели к созданию излучателя ультразвука. Он работал на основе пьезоэлектрического эффекта в соответствии с разработкой братьев Кюри. После этого был сделан прибор на основе магнитострикции. Со временем лучи, исходящие из аппарата, стали более направленными на конкретный объект. Это позволило применять ультразвуковые волны в промышленности и медицине. В медицине начали применять ультразвук после 1927 года.
Толчком к использованию УЗТ стала работа ученых о биологическом воздействии ультразвука на организм. Есть мнение, что первым ультразвук начал применять Р. Польман. Он создал вибратор, излучающий ультразвуковые волны. Польман лечил УЗ-волнами ишиас, невралгию, миалгию. Результаты лечения были положительные. К 1945 году УЗТ стали использовать в Германии, Западной Европе, США, Японии. В нашей стране методику начали применять только 1953 году. Ученый В. А. Плотников впервые попробовал лечить контрактуру Дюпюитрена ультразвуком. В 1955 году УЗ-волны стали использовать в терапии неврологических, суставных патологий, кожных болезней. Начиная с 1961 года, начали производить отечественные ультразвуковые приборы. Производство их было серийным, что послужило толчком для развития ультразвуковой терапии. В 1986 году ученым из Белоруссии (Л. И. Богданович, В. С. Улащик, А. А. Чиркин) была присуждена премия в области науки и техники.
Методики ультразвуковой терапии в физиотерапии сегодня применяются очень широко для лечения различных заболеваний.
Характеристики ультразвуковых волн
Для физиотерапевтических процедур применяются УЗ-волны с частотой 800-3000 кГЦ. Для хирургических манипуляций частота колебаний составляет 20-100 кГЦ. Дозировка ультразвукового воздействия на организм зависит от интенсивности, продолжительности воздействия, а также типа генерации УЗ-волн (непрерывные, импульсные).
Интенсивность УЗ-волн:
- Низкая (не более 0,4 Вт/см2)
- Средняя (0,5-0,8 Вт/см2)
- Высокая (0,9-1 Вт/см2)
При непрерывном воздействии ультразвука УЗ-волны без остановки направляются на ткани. Импульсное воздействие на органы представляет собой прерывающийся поток волн продолжительностью 2,4 или 10 мс. Степень поглощения ультразвуковых волн зависит от акустики и частоты колебаний. Если ткани мягкие, то поглощение будет происходить на глубине 4-5 см при частоте 800-900 кГц, на глубине 1,5-2 см при частоте 3000 кГц.
Поглощение тканей по отношению к крови:
- жировая − в 4 раза эффективнее;
- мышечная − в 10 раз лучше;
- костная – в 75 раз интенсивнее.
Читайте также: Бесшовная текстура ткани для постельного белья
На месте перехода различных видов тканей интенсивность поглощения УЗ-волн значительно выше. В воздухе они сразу поглощаются, поэтому для проведения ультразвуковых физиопроцедур применяют различные среды.
Механизм воздействия УЗ-излучения
Выделяют несколько механизмов воздействия ультразвука на организм. К ним относятся: механический, тепловой, физико-химический, нервно-рефлекторный. Они являются первичными механизмами ультразвуковой терапии. Механическое воздействие заключается в высокочастотных колебаниях, которые передаются тканям. При этом происходит очень мелкая, незаметная человеку вибрация. Вибрационное воздействие приводит к увеличению кровообращения, повышению метаболизма в клетках.
Под действием вибрации в клетке снижается вязкость цитоплазматической жидкости. В тканях начинает разрыхляться соединительная ткань. В клетках ускоряется диффузия микроэлементов, стимулируется работа лизосом. Из лизосом начинают выходить ферменты, которые повышают функцию белковых соединений. Эти процессы способствуют ускорению обмена веществ. При подаче волн высокой частоты увеличивается проницаемость гистогематических барьеров. Тепловой эффект подразумевает переход энергии УЗ-волн после поглощения тканями в тепло. Температура в них увеличивается на 1°С. При этом ускоряется ферментативная активность внутри тканей, стимулируются биохимические реакции. Тепло образуется только на границах разных по плотности тканей. Тепловую энергию больше поглощают органы с дефицитом кровотока, насыщенные коллагеновыми волокнами, а также нервная, костная ткань.
Физико-химическое воздействие вызвано механическим резонансом. Он увеличивает скорость движения молекулярных структур, повышается процесс распада молекул на ионы, появляются новые электрические поля. Ускоряется окисление липидов, улучшается работа митохондриальных структур клеток, стимулируются физические и химические процессы в тканях организма. Активируются биологически активные вещества, такие как гистамин, серотонин. Под действием УЗ-волн улучшается дыхание и окисление в органах. Все эти процессы ускоряют восстановление тканей.
Выделяют следующие фазы реакции организма:
Фаза непосредственного воздействия
Стимулируются все виды воздействия: механическое, физико-химическое, тепловое.
Фаза преобладания стресс-индуцирующей системы
Продолжается на протяжении 4 часов после действия на ткани УЗ-волн.
Стимулируется синтез различных гормонов, биологически активных веществ. Повышается потоотделение, увеличивается образование мочи, уменьшается рН кожи, увеличивается сокращение стенок пищеварительного тракта. Активируется фагоцитоз, повышается иммунитет.
Фаза преобладания стресс-лимитирующей системы
Действует на протяжении 4-12 часов. Уменьшается секреция кортизола, адренокортикотропного гормона, ускоряются метаболические и восстановительные процессы в органах.
Фаза усиления компенсаторно-приспособительных процессов
Длительность составляет 12-24 часа. Увеличивается работа митохондриальных структур, стимулируется дыхательная функция клеток и тканей, пентозно-фосфатный обмен, повышается процесс деления клеточных структур, улучшается лимфоотток от органов, ускоряется приток крови.
Продолжительность до 3 месяцев. Ускоряются все обменные процессы.
УЗ-волны являются специфическим раздражителем при действии их на органы и ткани. Если воздействие ультразвука направлено на кожу, то формируется воспалительная реакция, покраснение кожи, увеличивается обмен веществ. Во время ультразвуковой терапии (УЗТ) повышается количество тучных клеток, стимулируется функция камбиальных (стволовых) клеточных структур, повышается концентрация мукополисахаридов.
На фоне терапии в коже увеличивается функция железистого аппарата (сальные потовые железы), реакция кожи на раздражители становится более яркой. Ткани нервной системы очень чувствительны к воздействию УЗ-волн. Ультразвук тормозит работу рецепторов синаптических щелей, что способствует снижению скорости передачи нервных импульсов. Улучшается общее состояние у пациентов с нарушениями вегетативной нервной системы. Если УЗ-волны действуют на области желез, это ведет к стимуляции синтеза гормонов. Повышается иммунная активность.
При воздействии на сердечно-сосудистую систему ультразвук способен усиливать кровоток, немного понижать артериальное давление, повышать частоту сердечного ритма. Реологические свойства крови становятся лучше, повышается функция эритроцитов и лейкоцитов.
Показания к назначению УЗТ
- ЛОР-болезни (наличие аденоидов, ангины, фарингиты в стадии восстановления и другие болезни)
- Болезнь Шегрена
- Терапия рубцовых изменений в послеоперационном периоде
- Экзема, нейродерматит
- Патологии нервной системы
- Болезни суставного аппарата
- Энурез
- Остеохондроз поясничной области
- Поясничные радикулопатии, грыжи поясничного отдела
- Артриты, артрозы (ревматоидные, а также с деформацией сустава)
- Невралгия тройничного нерва
- Патологии глаз (катаракта, поражения роговицы, заболевания сетчатки)
- Сколиоз. Рубцовые контрактуры
- Рубцы после ожоговой травмы
- Последствия травм
- Язвы при венозной недостаточности
- Переломы костей (трубчатых)
- Патология простаты
- Снижение функции яичников, бесплодие
- Серозный мастит
- Болезни матки, труб, яичников, спаечные образования малого таза
- Гнойное отделяемое или абсцесс
- Аритмия
- Интоксикация
- Тромбофлебит
- Гипотония
- Желтушный синдром
- Тромбоз вен
- Печеночная и почечная колика
- Гипертиреоз, тиреотоксикоз
- Астения
- Вегетативная дисфункция
- Гемофилия
- Сахарный диабет (поздняя стадия)
- Хронический нефрит
- Атеросклеротическое поражение сосудов
- Туберкулезное поражение легочной ткани
- Тяжелая гипертония
- Злокачественный опухолевый процесс
- Инфекционные болезни любой этиологии
- Период вынашивания плода
- Нарушение свертывающей способности крови
- Невропатия лицевого нерва, невралгии
Техника проведения процедур
Во время применения ультразвукового метода лечения не следует направлять излучатель на область сердца, мозг, точки роста костей у детей. Техника проведения и аппараты УЗТ При проведении ультразвукового физиолечения необходимо устранить гнойные очаги инфекции. Это можно сделать при помощи лекарственных препаратов и дезинфицирующих растворов. Также следует пролечить инфекционные заболевания вирусной или бактериальной природы. Алгоритм физиопроцедуры следующий. Перед началом терапии кожу в месте контакта с аппаратной головкой излучателя необходимо смазать специальным веществом (вазелином, ланолином).
Включают прибор, настраивают интенсивность волн, выставляют время. После этого излучатель устанавливают в необходимой области на поверхности кожи и начинают водить со скоростью 1 см в секунду. На начальном этапе лечения можно обрабатывать не больше 1-2 полей за 1 сеанс. После двух дней лечения можно облучать до 3-4 полей. Продолжительность процедуры в первые двое суток не должна превышать 5 минут. Длительность последующих сеансов составляет до 15 минут. Детям процедуру рекомендуется проводить не более 10 минут.
При обработке ультразвуком конечностей (стопы, кисти, суставы, предплечье, голень) процедуру проводят в воде. Больной опускает руку или ногу в ванну, туда же погружают излучатель. Температурный режим для воды составляет 32-36°С. Длительность физиопроцедуры до 15 минут. Во время терапии необходимо обеспечить безопасность медицинского персонала. Медсестра, которая держит в воде излучатель, должна надеть шерстяную рукавицу, а сверху на нее резиновую перчатку. Это защищает руку медработника от воздействия на руку ультразвукового воздействия. Варежка из шерсти имеет в порах воздух, который полностью поглощает УЗ-волны.
Применение ультразвука у детей
Ультразвуковая терапия детям назначается только с 7-летнего возраста. В более раннем возрасте применять методику не следует. Терапию используют по тем же показаниям, что и для взрослых.
Подросткам-девочкам УЗТ применяют для лечения нарушения менструального цикла. Пациентам младшего возраста ультразвук показан при аденоидите и других ЛОР-патологиях. Ультразвуковое лечение детям также необходимо при энурезе. УЗ-волны улучшают состояние ткани мочевого пузыря, что помогает сформировать нормальный рефлекс на мочеиспускание, снизить реактивность мочевого пузыря.
Ультразвуковая терапия – это относительно безопасный метод лечения. Его используют при различных заболеваниях. Применять методику лечения ультразвуком разрешено больницам, а также санаторно-курортным учреждениям. Для проведения УЗ-терапии обязательно нужно обратиться к доктору. Он определит длительность сеансов, интенсивность воздействия ультразвуковых волн, продолжительность курса.
Наши менеджеры всегда готовы проконсультировать и ответить на все вопросы: приобретение, доставка, эксплуатация, постпродажный сервис и т.п.
Компания «Вита Техника»
Тел. 8 (800) 550 22 67 / 8 (343) 288 51 46
Эл. почта sales@vt66.ru
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом