7/31/2019 Cojocaru Ionut

1/6

Universitatea de Medicin i Farmacie Gr. T. Popa Iai

Facultatea de BioInginerie Medical

Specializarea: Bioingineria reabilitrii

2011-2012

Aparat de terapie cu ultrasunetBTL-ul

Masterant: Cojocaru Ionut Mircea

An 2 , gr. 2

1

7/31/2019 Cojocaru Ionut

2/6

Tratamentul cu ultrasunete

Tratamentul cu ultrasunete const n transmiterea vibraiilor mecanice pendulare de ofrecven deosebit de mare, produse de un generator de ultrasunete, penetrarea i absorbia lor ncorpul omenesc.

Limita superioar de percepie a sunetelor de ctre urechea omeneasc este de circa 20000 oscilaii pe secund. Vibraiile mecanice pendulare reprezentnd sunetul - ce depescaceast limit poart numele de ultrasunete. Frecvena undelor ultrasonore este foarte mare, fiindapreciat la 50 000 Hz 3 000 000 Hz (500 kHz- 3 000 kHz). Aparatele utilizate n fizioterapiefurnizeaz ultrasunete cu frecvena curpins n general ntre 800 -1 000 Hz.

Lungimile de und ale ultrasunetelor sunt foarte mici, putnd fi uor localizate i orientateselectiv. Ele prezint variaii n funcie de natura mediului strbtut (gazos, lichid sau solid). La ofrecven de 800 kHz, lungimea de und n esuturile corpului omenesc este de 1,87mm.

Aplicarea undelor ultrasonore pe un corp produce un transfer de energie considerabil, prinalterarea strilor de presiune realizate. Transferul de energie ultrasonic i msurat n W / m2

definete intensitatea ultrasunetului. Aceasta constituie un parametru foarte important n cadrulterapiei cu ultrasunete.

Propagarea ultrasunetelorSpre deosebire de undele sonore, cele ultrasonice se propag numai n linie dreapt, sub

forma unui fascicul de raze. Propagarea depinde i de felul i forma sursei de producere, decuplarea cu mediul n care se propag i de frecven (cu ct frecvena este mai ridicat, cu attpenetrarea este mai mare).

Propagarea poate fi modificat de dimnesiunile mediului strbtut (mic sau mare), desuprafaa acestuia (neted, rugoas), de forma lui, ca i de structur (omogen sau neomogen).Viteza de propagare a ultrasunelelor este o constant de material (esut), avnd o valoare medien esutul uman de 1 500 m / s. Ea se calculez prin produsul dintre lungimea de und i frecven.

Profunzimea de njumtitre prin aceasta se nelege njumtirea energiei n unitateade spaiu, mai concret spus , profunzimea (expirmat n cm) la care energia ultrasonic se

njumtete de la 1 W administrat la suprafa. Acest scdere a energiei n raport cu adncimeaesuturilor este n funcie de frecven, de exemplu la 800 kHz, grosimea stratului denjumtireeste de 5,8 cm. n practic trebuie luat n considerare aceast njumatire.

La nivelul de trecere ntre 2 medii cu densiti diferite, exemplu cel mai elecvent estereprezentat de limita dintre esutul muscular i cel osos, ultrasunetele sufer o serie de fenomene,dintre care cele mai importante sunt absorbia i reflexia.

Coeficientul de absorie este mai mare la frecvenele nalte i depinde de mediul supus lairadierea ultrasonic. De exemplu la 800 kHz, coeficientul de absorbie este de 0,33 n esutulmuscular i de 0,21 n esutul gras. La limita dintre dou esuturi diferite se produc reflexia irefracia undei sonore.

La interferena undei incidente cu cea reflectat, n cazul reflexiei totale, se produce undastaionar (cu direcie vertical). n acesta situaie, valorile maxime ale vibraiei pot crete cu

aproape 100 %. n zona undei, toate particulele sunt n micare. Acest deplasare fa departiculele zonelor nvecinate este denumit gradient de deviaie si acre o valoare de 3,3milionimi de mm pentru o celul, la o frecven de 800 kHz i la o intensitate de 2 W / cm2.

Forme de ultrasunete utilizate in terapie

1. Ultrasunetul n cmp continuu este form de und ultrasonor logitudinal neintrerupt cuaciune continu asupra mediului i n consecin cu o producere permanent a aa zisuluimicromasaj tisular intern. Dei n cursul aplicaiilor de unde ultrasonore nu se produccumulri de energie n esuturi, totui n absena sau chiar n eventualitatea uneisupradozri de ultrasunet n cmp continuu, efectul termic poate deveni evident sau

accentuat. Acest avantaj a putut fi nlturat prin intercalarea unor pauze n trenurile de undeultrasonore, n scopul reducerii sau anulrii efectului termic.

2

7/31/2019 Cojocaru Ionut

3/6

2. ultrasunetul n cmp discontinuu (cu impulsuri) este vorba de o ntrerupere ritmic, cu oanumit frecven a ultrasunetului n cmp continuu (de regul la aparatele moderne seobine prin montarea unui generator de impulsuri n generatorul aparatului de ultrasunete).Se va ine cont de forma i durata impulsurilor, durata pauzei i frecvena intercalriiacesteia. Forma impulsului poate fi dreptunghiular, trapezoidal sau triunghiular.Frecvena i forma impulsurilor sunt reglate de aparat. Raportul dintre durata impulsului iperioda de repetiie (durata impulsului plus durata pauzei) este numit coeficient de umplere.Prin modificarea coeficeintului, se modific raportul dintre durata impulsului i duratapauzei.

Efecte fizico chimice ale undelor ultrasonore

1. efectul mecanic este reoprezentat de vibraia produs i care poate fi bine remarcat n ap,prin apariia unei coloane de lichid n dreptul suprafeei traductorului. Vibraiile se transmit dinaproape n aproape, fiecare modecul fiind pus n micare cu o frecven egal cu cea a sursei.2. efectul termic o parte din energia ultrasonic se trasnform n interiorul mediului traversat nenergie caloric. Este pregnant n mediile neomogene, cum sunt cele din esuturile corpuluiomenesc.

3. efectul de cavitaie producerea de goluri (fisuri, rupturi) n interiorul lichidului de traversat ,manifestat vizibil prin formarea bulelor de aer. Acestea se produc prin compresiunile i dilatrilesuccesive realizate de ultrasunete asupra lichidului. Ruperea are loc n momentul dilatrilor.4. efectul de difuziune.5. efecte chimice.

Mecanisme de producere a undelor ultrasonore

1. procedee mecanice simple, clasice punerea n vibraie a unei lamele metalice fixate deanumite dimensiuni (o lam de oel de 10 cm fixat la mijloc produce ultrasunete cu ofrecven de 25 kHz) sau a unui diapazon.

2. procedee magnetice schimbarea dimensiunilor unor metale prin magnetizare periodic cuajutorul unui curent alternativ. Efectul magnetostrictiv este deosebit de puternic la un aliajconstituit din fier (49 %), cobalt (49 %), vanadiu (2%) numit permendur.

3. procedeul piezoelectric proprietatea unor cristale, tiate ntr-o anumit seciune, de a secomprima i dilata ntr-un anumit sens, dac sunt supuse la variaii de potenial electric(efectul piezoelectric inversat). Exist o relaie de proporionalitate ntre gradul de vibraie alamei de cuar i intensitatea curentului utilizat. Comprimarea sau dilatarea lamei de cuareste foarte mic, de domeniul de milionimi de centimetru, adic o distan pe care se potaeza numai circa 10 15 atomi. De asemenea, frecvena oscilaiilor depinde i dedimensiunea plcuei de cuar: de exemplu, o plcu de 1 mm execut 2,88 milioane devibraii pe secund, una de 0,5 mm execut 5,76 milioane de vibraii pe secund.

APARATE PENTRU ULTRASOTERAPIE

Aparatul de ultrasunete se compune dintr-un generator de nalt frecvent, un cablu deracord i un cap emitor (traductor, proiector sau localizator) n care este cristalul piezoelectricAcest traductor transmite unda ultrasonic i poate fi capabil s i o recepteze pe cea reflectat.Frecvena de lucru este de 800 1 000 kHz.

Primele aparate construite pentru acest domeniu terapeutic erau mari, avnd o greutate de50 60 kg i necesitau rcirea cu ap sau ulei a capului emitor. Aparatele moderne au ogreutate mult mai redus, portabile i perfecionrile tehnice aduse elimin necesitatea acesteimanevre.

3

7/31/2019 Cojocaru Ionut

4/6

Modele de aparate de terapie cu ultrasunete

Pe panoul frontal de comand, aparatele sunt prevzute cu urmtoarele elemente:

- comutatoare pentru pornire i creterea intensitii separat pentru traductorul mare ipentru traductorul mic;

- ceasul semnalizator pentru marcarea timpului sedinei de tratament;- instrumentul de msura a energiei ultrasonice furnizate;- bornele pentru cuplarea mufelor cordoanelor traductoarelor;

Instrumentul de msur este prevzut cu gradaii care permit alegerea intensitii aplicaieintre 0,05 W /cm2 2 - 3 W /cm2. Pe panoul aparatului mai sunt simboluri pentru funcinareatraductorului mic sau cel mare, forma de cmp aplicat, semnalizare pentru atestareafunconrii.Ceasul semnalizator ntrerupe automat funcionarea aparatului la expirarea timpuluifixat pentru durata aplicaiei.

Capul emitor al aparatului, denumit i proiectorul de ultrasunete, era foarte mare laaparatele vechi; avea o capacitate de peste 1 litru i era umplut cu ulei pentru rcirea cristaluluipiezoelectric. Aparatele mai recente au un proiector de forma unui ciocan cu mner i capulpropriu-zis. Acest proiector se rcete cu un curent de ap, fiind racordat prin dou tuburi decauciuc la reeaua de ap. Aparatele moderne, care utilizez cristale de titanat de bariu ceramic, nu mai au nevoie de nci un fel de rcire.

Lama de cristal piezoelectric, care este montat n capul emitor, este prins ntre doulame metalice inoxidabile, care sunt legate printr-un cablu de bornele generatorului de naltfrecven. Grosimea ei etse de 3,6 mm la aparatele cu o frecven de 800 kHz, grosime carecorespunde la o frecven proprie de rezonan egal cu cea a sursei de nalt frecven.

Capul propriu zis are form de elipsoid, secionat transversal la unul din capete. Seciuneaformeaz suprafaa emitoare de unde ultrasonice. Aceat suprafa variaz de la un aparat laaltul, fiind ntre 3 i 10 cm2.

Capete de emisie au factor de neuniformitate (BNR-The Beam Nonuniformity Ratio) mai mic dect 5pentru a evita concentrarea prea mare de energie printr-un sistem de control al calitii contactului.

Nu toat aceast suprafa emite omogen unde ultrascurte. Zona central care este ndreptul cristalului piezoelectric emite cu intensitate mare, pe cnd zona periferic emite neomogen,inegal i cu intensitate mai slab, mai alec la proiectoarele cu suprafa mare.

4

7/31/2019 Cojocaru Ionut

5/6

Capul traductorului este astfel construit (etan) nct poate fi utilizat la tratamente indicatei prin scufundarea n ap.

Mnerul izolator mpiedic propagarea vibraiilor ultrasonore n mna operatorului. Acolounde se execut foarte multe tratamente cu ultrasunete, pentru evitarea progrii vibraiilorultrasonice n mna i antebraul operatorului, cu consecine nedorite (dureri, reacii tendinoase) serecomand utilizarea unor mnui, de preferin din bumbac sau ln, a cror estur s fie lax,pentru ca s cuprind mult aer, cunoscnd c ultrasunetele nu se propag n aer. n poziie denefuncionare, capul emitor se sprijin pe un suport care se gsete la partea lateral aaparatului.

Traductorul se va alege n funcie de mrimea i forma suprafeei corporale tratate. n cazulsuprafeelor mai mari i plane se va alege traductorul mare. Dac zona tratat este de dimensiunireduse sau are un profil mai neregulat (proeminene articulare, osoase) se alege traductorul mic.Se poate trata i combinat, n funcie de caz, cu ambele dimnesiuni n aceeai edin.

Tehnica de aplicare direct a proiectorului ultrasonic

Tehnica aplicatiilor cu ultrasunete:In incaperea in care se face tratamentul cu US trebuie sa existe o temperatura de confort termic,patul sau scaunul pe care va fi asezat pacientul trebuie sa fie confectionat din lemn, iar aparatul deUS va avea impamantare asigurata. Pacientul, inclusiv regiunea tratata trebuie sa se afle in pozitiicat mai relaxante. Apoi se trece la manevrarea aparatului prin pornirea acestuia, care poate firotativ sau basculant, in functie de model si ceasul semnalizator fixat la durata prescrisa pentrusedinta. Aparatele mai noi au adus unele perfectionari precum cuplajul automat cu ceasul careindica timpul efectiv de apliccare a tratamentului. Ele permit o dozare mai precisa a intensitatii.Durata sedintelor de tratament variaza cu suprafata regiunii tratate, afectiunea tratata, stadiulevolutiv. In general durata unei aplicatii pe o zona este de 2-5min, iar in tratarea articulatiilor sepoate ajunge la 10-15min. Ritmul sedintelor este in functie de caz zilnic sau odata la 2 zile.

Numarul sedintelor, in general sunt de 6-15, dupa care se va repeta la 4-6saptamani.

Tratamentul cu ultrasunete poate duce la recuperare parial a esutului conjuctiv nspondilita anchilozant. Ultrasunetele determin modificri ale capsulelor cu degenerescenfibroas, din articulaiile costo-vertebrale, determinnd creterea volumului respirator i diminuareasenzaiei de ncorsetare. Afeciunea de baz n spondilit nu poate fi ameliorat prin tratament cuultrasunet, acesta influennd pozitiv numai durerile i nlturnd contracturile musculare.

Durata tratamentului depinde de aria de tratat, de obicei 3 - 5 minute de aplicare continupentru o suprafa mai mare de dou ori a ariei traductorului.

FRECVENA APLICRII TRATAMENTULUI CU US:- Ultrasunetele au efect cumulativ la nivelul esuturilor

- Se aplic doar 10-15 tratamente, de 3-4 ori pe sptmn sau de 2 ori pe saptmn

5

7/31/2019 Cojocaru Ionut

6/6

- Dac nu se modific simptomatologia clinic dup 3-4 edine se modific locul aplicaiei sauforma de US.

Aplicarea prin intermediul apei:- Regiunea de tratat este introdus n ap, apoi traductorul de ultrasunet este introdus n ap i

este meninut la 2-3 cm de zona de tratat.- Prin intermediul apei se ofer un cuplaj direct cu US ce strabate acest suprafa cu vitez

constant.- US subacval este recomandat pentru prile corpului cu suprafee iregulate precum:

ncheietura minii, cot, genunchi, cot, picior.- micri lente circulare ale traductorului.Tratamentul cu US este strict interzis n cazurile de tuberculoza i n afeciunile pulmonare.n timpul tratamentului cu ultrasunete trebuiesc luate in considerare urmtoarele

indicaii:- US nu trebuie urmat de alt procedur.

- nu se face masaj dupa US si invers, n aceeai jumtate de zi, deoarece au aciune

asemntoare cu terapie neuro-reflex.- este contraindicat aplicarea in acelasi timp a ultrasunetelor cu radiaiilor X.

- terapia cu ultrasunete poate preceda edinele de kinetoterapie, datorit aciunii analgetice imiorelaxante a ultrasunetelor.

- ultrasunetele pot fi aplicate concomitent cu curenii de joas tensiune n scopul potenriianalgetice i miorelaxante.

Bibliografie:

1. Ghersgal D. A., Aparate cu ultrasunete, Editura Medicala, Bucuresti, 2010

2. Marinescu Niculae Ion, Prelucrari cu ultrasunete, Editura Tehnica, Bucuresti 2005

3. http://www.btl.ro/

6

http://www.shopmania.ro/carti/p-prelucrari-cu-ultrasunete-15030776http://www.shopmania.ro/carti/p-prelucrari-cu-ultrasunete-15030776http://www.shopmania.ro/carti/p-prelucrari-cu-ultrasunete-15030776http://www.shopmania.ro/carti/p-prelucrari-cu-ultrasunete-15030776