Aula de aparelho de Ultrassom Fisioterapia
- 1. Ultra-Som INTRODUÇÃO: Modalidade terapêutica que se utiliza de vibrações mecânicas com fins terapêuticos. Som é toda onda mecânica perceptível ao ouvido humano. Onda: É toda perturbação que se propaga no espaço, afastando-se do ponto de origem. Propaga energia e não matéria.
- 2. Classificação das ondas As eletromagnéticas podem ser formadas a partir de uma corrente passando por um condutor, esta corrente vai produzir um campo elétrico em torno do condutor e este campo elétrico promoverá um campo magnético. Este tipo de onda não precisa de um meio para se propagar, e seu efeito principal ao interagir com o tecido biológico, é o efeito térmico. Veremos exemplos deste tipo de onda nas aulas sobre microondas e ondas curtas.
- 3. Classificação das ondas - Eletromagnéticas
- 4. Classificação das ondas As ondas mecânicas são originadas a partir de uma perturbação da matéria. Se esta perturbação puder ser transmitida a outras partículas no meio em que se encontra, então ela se propaga. Sendo assim, a propagação deste tipo de onda só ocorre em um meio que contenha matéria. Sua interação com o tecido biológico produz tanto efeito térmico, quanto vários efeitos atérmicos. Esse tipo de onda é a utilizada no Ultra-Som.
- 5. Classificação das ondas – Ondas Mecânicas
- 6. Ultra-Som Qualquer objeto que vibra é uma fonte de som. As ondas sonoras podem ser geradas mecanicamente (cordas de um violão) ou eletricamente (Em fisioterapia / medicina se geram por meio dos chamados transdutores eletroacústicos.)
- 7. Ultra-Som As ondas mecânicas perceptíveis ao ouvido humano estão compreendidas, aproximadamente, entre as frequências de 20 Hz a 20.000 Hz. Quanto maior a frequência, mais agudo é o som; quanto menor for a frequência mais grave é o som. Os sons de frequências abaixo de 20 Hz e acima de 20.000 Hz são inaudíveis ao ouvido humano, sendo denominados, respectivamente, infra-sons e ultra-sons.
- 8. Ultra-Som
- 9. Efeito Piezoelétrico As irradiações ultra-sônicas foram descobertas no século passado pelo casal Pierre e Marie Curie. Ao aplicar uma corrente elétrica senoidal sobre um cristal de quartzo colocado entre duas placas metálicas, estes cientistas constataram a geração de uma vibração de alta frequência, posteriormente caracterizada como ultra-som. A este processo se denominou efeito piezoelétrico ou simplesmente propriedade de piezoeletricidade.
- 11. Efeito Piezoelétrico Invertido Cristais Quartzo Zicanato-Titanato de Chumbo (ZTP) Titanato de Bário
- 13. Características Biofísicas Propagação: As ondas sonoras necessitam de um meio para se propagarem (líquidos, gases, e sólidos). Não se propagam no vácuo. A velocidade do som no ar é de 330 m/s A velocidade do som água é de 1500 m/s
- 14. Características Biofísicas Propagação: No ar a transmissão é mais lenta , porque há mais espaço entra as moléculas. Uma molécula percorre uma distância relativamente longa antes de afetar a mais próxima. Por outro lado, em meios líquidos suas moléculas ficam mais próximas umas das outras. Um pequeno movimento já afeta a molécula subsequente, assim líquidos têm velocidade de propagação mais rápida. Por isso deve-se utilizar o gel terapêutico como meio de contado entre o cabeçote e o paciente.
- 15. Características Biofísicas - Propagação
- 16. Características Biofísicas - Propagação
- 17. Características Biofísicas Impedância Acústica – Resistência oferecida pelos tecidos à passagem das ondas ultra-sonoras. Cada tecido tem uma impedância acústica diferente. OBS.: Estruturas mais compactas deixam passar menos
- 18. Características Biofísicas Reflexão: Se dá quando uma onda emitida volta ao meio de origem, conservando sua frequência e velocidade. A reflexão em uma superfície ocorre quando a impedância acústica dos meios forem diferentes. Se os dois meios possuírem a mesma impedância acústica isto não ocorrerá.
- 20. Características Biofísicas Refração: Se dá quando uma onda emitida, passa para outro meio (interfaces diferentes) sofrendo mudança na sua velocidade, mas conservando sua frequência. A onda de som penetra no tecido ou interface à um ângulo (chamado de ângulo de incidência) e sai destes tecidos ou interface a um ângulo diferente (ângulo de refração).
- 22. Características Biofísicas Absorção: quando uma onda sonora atravessa qualquer material, a energia é dissipada ou atenuada; é a capacidade de retenção da energia acústica do meio exposto às ondas do ultra-som, que são absorvidas e transformadas em calor. Tecidos com alto conteúdo de proteínas absorvem o US mais prontamente do que aqueles com conteúdo de gordura mais alto, e quanto maior a frequência maior a absorção.
- 25. Características Biofísicas A atenuação é o fenômeno caracterizado pela diminuição da energia da onda sonora. Esta diminuição da energia ocorre principalmente pelos seguintes motivos: reflexão e absorção. A absorção das ondas sonoras vai depender basicamente de dois fatores: um é a frequência da onda sonora, e o outro são as características do tecido.
- 26. Características Biofísicas Atenuação O uso da frequência do Ultra-som é muito amplo, no entanto, terapeuticamente é muito comum utilizarmos apenas cabeçotes de 1MHz e 3MHz. Se quisermos alterar o comportamento de um corpo, temos que gastar energia para isso, e quanto maior for essa alteração, maior tem que ser o gasto de energia. A resistência que a massa oferece na tentativa de se opor ao movimento, que chamamos de reatância de massa
- 27. Características Biofísicas Isso quer dizer que quanto maior o movimento que quisermos dar à massa, maior será a reatância dessa massa (resistência ao movimento), consequentemente, maior terá que ser a energia absorvida para que esse movimento seja possível. Em fim, se eu quiser que um corpo em vez de vibrar a 1Mhz vibre a 3Mhz, terei que gastar mais energia, ou seja, maior a absorção.
- 28. Características Biofísicas Sendo assim, quanto maior a frequência utilizada, maior será o poder de absorção e mais intenso será o efeito superficial. Por isso, é verdadeira a frase: quanto maior a frequência do Ultra-som, menor seu poder de penetração.
- 30. Características Biofísicas Efeito tixotrópico: Capacidade do Ultra-Som na redução da viscosidade do tecido ou na despolimerização da substância fundamental amorfa. Através desse efeito, ocorre o aumento da elasticidade tecidual e a diminuição de consistência tecidual fibrótica.
- 31. Características Biofísicas Cavitação: A cavitação é a atividade das bolhas dentro de um campo ultra-sônico. A pressão oscilante pode fazer com que as bolhas cresçam e oscilem. Uma bolha oscilante faz com que os líquidos em torno dela fluam, e pode ocorrer forças de atrito consideráveis. Em alguns casos podem tornar-se ressonantes, caso no qual começam a oscilar de forma instável e podem sofrer um colapso violento, causando dano tissular em sua vizinhança.
- 34. Características Biofísicas Cavitação: Este fenômeno tem sua importância na utilização sobre o tecido, pois as cavitações estáveis juntas com outro fenômeno chamado ondas estacionárias, aumentam o metabolismo. Já as cavitações instáveis devem ser evitadas já que podem facilmente produzir lesão tecidual, no entanto, há quem as utilizem quando o objetivo é quebra de fibrose no tecido epitelial, e alguns até as utilizam para quebra de células de gorduras. Esses procedimentos (utilizar cavitação instáveis) não são indicados e devem ser evitados.
- 35. Características Biofísicas Ondas estacionárias: Quando uma onda de ultra-som atinge a interface entre dois tecidos com impedâncias acústicas diferentes (por ex., osso e músculo), ocorre reflexão de uma porcentagem da onda. As ondas refletidas podem interagir com as ondas incidentes que estão chegando para formar um campo de ondas estacionárias
- 37. Características Biofísicas Ondas estacionárias O que deve ser feito para minimizar as ondas estacionárias? Basta que utilizemos o modo pulsátil em vez do contínuo. Não parar de mover o cabeçote durante o tratamento. Não utilizar doses elevadas.
- 38. Características Biofísicas Regime de emissão de onda: o modo contínuo produzirá calor nos tecidos se a intensidade for alta o suficiente, considerando que o ultra-som pulsado à mesma intensidade instantânea tem uma intensidade média temporal muito mais baixa e aquecimento menor ou, até mesmo, desprezível.
- 41. Características Biofísicas Campo Próximo X Campo Distante Pode-se distinguir duas áreas de um feixe ultra sônico: campo próximo (zona de Fresnel) e campo distante (zona de Fraunhofer).
- 43. Características Biofísicas Campo Próximo X Campo Distante O campo próximo possui uma pequena convergência e caracteriza-se por fenômenos de interferência no feixe ultra sônico que podem conduzir a picos de intensidade que podem causar lesões tissulares, ou seja, o feixe ultra sônico neste campo possui alta taxa de não uniformidade (alta BNR), pois existem pontos onde ocorrem alta intensidade e pontos onde ocorrem baixa intensidade, podendo prover picos de até 5 a 10 vezes maiores que o valor ajustado no aparelho (às vezes picos 30 vezes mais altos).
- 45. Características Biofísicas Campo Próximo X Campo Distante O campo distante caracteriza-se por uma baixa taxa de não uniformidade do feixe (baixa BNR), ou seja, ocorrem ausência quase total de fenômenos de interferência e o feixe é mais uniforme. E a intensidade diminui gradualmente ao aumentar a distância do transdutor.
- 46. Características Biofísicas Campo Próximo X Campo Distante Para que se possa minimizar o efeitos de picos de intensidade no campo próximo e prover segurança no tratamento deve-se movimentar o cabeçote durante a aplicação do ultra som, pois isso torna o campo mais homogêneo (mais uniforme).
- 47. Efeitos Fisiológicos Efeito mecânico: Chamado de micromassagem celular. A micromassagem dos tecidos se deve às oscilações provocadas pelo feixe ultra-sônico que os atravessa. A movimentação dos tecidos aumenta a circulação de fluidos intra e extracelulares, facilitando a retirada de catabólitos e a oferta de nutrientes.
- 48. Efeitos Fisiológicos Aumento da permeabilidade da membrana: Alteração no potencial de membrana e aceleração dos processos osmóticos (difusão), e consequente aumento do metabolismo. Ocorre não só pelo efeito de aquecimento como também pelo efeito não térmico do US. Este efeito é a base para fonoforese.
- 49. Efeitos Fisiológicos Efeito térmicos: Tem por base o efeito Joule. É causado pela absorção das ondas ultra-sônicas à medida que penetram nas estruturas tratadas. A quantidade de calor gerado depende de alguns fatores como por exemplo, o regime de emissão (modo contínuo produz maior calor que o pulsado), a intensidade, a frequência e a duração do tratamento.
- 50. Efeitos Fisiológicos Vasodilatação: Há a liberação de substâncias vasoativas como a Histamina; há inibição do simpático dos vasos, diminuindo sua resistência tênsil; há aumento do metabolismo e consequentemente aumento do consumo de O2, aumentando com isso a presença de CO2, provocando a vasodilatação.
- 51. Efeitos Fisiológicos Aumento do metabolismo: Se dá pela Lei de Van’t Hoff, que relaciona o aumento de temperatura com a taxa metabólica, mencionando que para cada aumento de 1° C na temperatura corpórea deve ocorrer um aumento de 10 % na taxa metabólica. Young (1998) cita que este aumento seria de 13% da taxa metabólica.
- 52. Efeitos Fisiológicos Ação tixotrópica: Propriedade que o ultra som tem de "amolecer" ou "liquefazer" estruturas com maior consistência física (transforma colóides em estado sólido em estado gel).
- 53. Efeitos Fisiológicos Aumento das atividades dos fibroblastos Aumento da síntese de colágeno Aumento da síntese de proteína Estimulação da angiogênese São de fundamental importância no processo de reparação dos tecidos
- 54. Efeitos Fisiológicos Aumenta as propriedades viscoelásticas dos tecidos conjuntivos e ricos em colágeno. Aumenta a extensibilidade, facilitando o alongamento
- 55. Efeitos Terapêuticos Anti-inflamatório: Sua ação na fase inflamatória inicial da reparação é uma aceleração do processo, aumentando a liberação de fatores de crescimento pela desgranulação dos mastócitos, plaquetas e macrófagos. O ultra som atuaria como um acelerador do processo inflamatório, portanto não como anti-inflamatório.
- 56. Efeitos Terapêuticos Analgésico: Justifica-se por alguns fatores: aumento do limiar de dor com ação nos nervos periféricos; eliminação de substâncias mediadoras da dor como consequência do aumento da circulação tissular; normalização do tônus muscular; bloqueio da condução nervosa, etc
- 57. Efeitos Terapêuticos Regeneração tissular e reparação dos tecidos moles: Fase inflamatória: a liberação de histamina, macrófagos, monócitos, além de incrementar a síntese de fibroblastos e colágeno. Fase proliferativa do reparo: incremento da velocidade angiogênica; aumento da secreção de proteína e colágeno (US pulsátil); estimulação da "contração" da ferida, diminuindo significativamente com isso a o tamanho da cicatriz (US pulsátil) Fase de remodelagem do reparo: O US aumenta a resistência tênsil e a quantidade de colágeno (o colágeno tipo III é substituído por colágeno tipo I, em resposta ao estresse mecânico promovido pelo US).
- 58. Efeitos Terapêuticos Regeneração óssea: Algumas pesquisas mostraram que o ultra-som pode produzir um efeito piezoeléctrico no osso (na molécula de colágeno) que, por sua vez, pode produzir osteogênese; outras mostraram melhora significativa no retardo de consolidação de fratura. A fase proliferativa do reparo é subdividida na formação do calo mole e do calo duro.