Когда большинство людей думают об ультразвуке в медицине, они обычно представляют себе аппараты ультразвуковой диагностики (УЗИ), с помощью которых можно визуализировать внутренние органы или наблюдать за развитием ребенка в утробе. Но в медицине существует еще и лечебный ультразвука, который физиотерапевты использовали с 1940-х годов для улучшения качества лечения. Ныне лечебный ультразвук — одно из наиболее широко и часто используемых электрофизических средств в физиотерапии для лечения детей с болями, скелетно-мышечными травмами и поражениями мягких тканей. Этот метод лечения называется ультразвуковая терапия (УЗТ).


Как действует ультразвуковая терапия (УЗТ)?

Ультразвук — это форма механической, а не электрической энергии, и поэтому, строго говоря, на самом деле не относится к электротерапия. Механическая вибрация на возрастающих частотах известна как звуковая энергия. Ниже примерно 16 Гц эти вибрации не распознаются как звук, а нормальный диапазон человеческого звука составляет от 16 Гц до примерно 15-20 000 Гц (у детей и молодых взрослых).

За пределами этого верхнего предела механическая вибрация известна как ультразвук. Частоты, используемые в УЗТ, обычно составляют от 1,0 до 3,0 МГц (1 МГц = 1 миллион циклов в секунду). Ультразвуковые волны — это продольные волны, состоящие из областей сжатия и разрежения.

Поскольку энергия звуковой волны передается тканям, она вызывает колебания их частиц. Частицы тканей при воздействии звуковой волны будут колебаться вокруг неподвижной точки, а не двигаться вместе с самой волной. Очевидно, что любое увеличение молекулярной вибрации в ткани может привести к выделению тепла и ультразвук может быть использован для получения тепловых эффектов в тканях, хотя текущее использование УЗТ не фокусируется на этом явлении.

Для лучшего проникновения звуковых волн в тело между наконечником и телом используют звукопроводящую среду. Если между УЗТ наконечником и кожей существует даже небольшой воздушный зазор, доля потери энергии будет приближаться к 99,998%, что фактически означает, что передачи ультразвука в тело не будет.

В качестве проводящих сред используют воду, различные масла, кремы и гели. В идеале звукопроводящая среда должна быть текучей, чтобы заполнить все доступные пространства, относительно вязкой, чтобы она оставалась на месте, иметь сопротивление, соответствующее среде, которую она соединяет, и должна обеспечивать передачу звуковой энергии с минимальным поглощением или помехами.

Большинство аппаратов УЗТ предлагают возможность импульсного воздействия ультразвука, что является предпочтительным режимом лечения. До недавнего времени длительность импульса составляла почти исключительно 2 мс (2 тысячные доли секунды) с переменным периодом выключения. Новые аппараты ультразвуковой терапии теперь предлагают переменные значения длительности импульсов. Типичными форматами импульсов являются 1:1 и 1:4. В режиме 1:1 аппарат обеспечивает импульс в течение 2 мс, за которым следует 2 мс отдыха. В режиме 1:4 за импульсом 2 мс следует 8-мс период отдыха. Этот тип воздействия предпочтителен, особенно при лечении острых поражений.

Рабочий цикл (% времени, в течение которого аппарат выдает выходной сигнал) будет составлять 50 % для режима 1:1 и 20% для режима 1:4. Это важный фактор при расчете дозировки ультразвука.


Какой лечебный эффект оказывает ультразвук?

Терапевтический эффект ультразвук оказывает за счет взаимодействия энергии ультразвуковых волн и тканей организма, через которые эти волны проходят. Ультразвук вызывает вибрацию и нагрев мягких тканей, что увеличивает приток крови к локализованной области под наконечником. Увеличение кровотока может помочь уменьшить отек и хроническое воспаление в области воздействия, и даже может способствовать заживлению сломанных костей. К наиболее хорошо нагреваемым тканям относятся надкостница, коллагеновые ткани (связки, сухожилия и фасции) и фиброзные мышцы. Если температура поврежденных тканей повышается до

40-45 °C, то затем возникнет гиперемия, эффект от которой будет терапевтическим. Кроме того, считается, что температуры в этом диапазоне также помогают инициировать разрешение хронического воспалительного процесса.

К нетепловым эффектам ультразвука настоящее относится кавитация и акустическая потоковая передача. Кавитация в ее упрощенном смысле относится к образованию заполненных газом пустот в тканях и жидкостях организма. Существует 2 типа кавитации – стабильная и нестабильная, которые имеют очень разные эффекты. Стабильная кавитация возникает при терапевтических дозах УЗТ. Это формирование и рост пузырьков газа за счет накопления растворенного газа в среде. Для достижения максимального размера им требуется около 1000 циклов. Кавитационные полости действует для усиления акустических потоковых явлений. Нестабильная кавитация – это образование пузырьков в части цикла с низким давлением. Эти пузырьки затем очень сильно разрушаются быстро высвобождая большое количество энергии, которая вредна для жизнеспособности тканей. Это явление исключено при использовании терапевтических доз ультразвука.

Акустические потоки описываются как мелкомасштабное завихрение биологических жидкостей вблизи вибрирующей структуры, такой как клеточные мембраны и поверхность стабильного кавитационного газового пузыря. Известно, что это явление влияет на скорость диффузии и проницаемость мембран. Проницаемость ионов натрия изменяется, что приводит к изменению потенциала клеточной мембраны. Транспорт ионов кальция модифицируется, что, в свою очередь, приводит к изменению механизмов ферментативного контроля различных метаболических процессов, особенно в отношении синтеза белка и клеточной секреции. Результатом комбинированного воздействия стабильной кавитации и акустического потока является то, что клеточная мембрана становится «возбужденной», что повышает уровень активности всей клетки.

Энергия ультразвука действует как триггер для этого процесса, но именно повышенная клеточная активность, по сути, отвечает за терапевтические эффекты этого метода лечения.

Ультразвук также можно использовать для введения лекарств через кожу. Ультразвуковой фонофорез помогает лекарству проникать в подлежащие ткани с помощью ультразвуковой энергии. Некоторые лекарства, которые обычно требуют инъекции, также можно вводить с помощью этой методики. Ультразвук может улучшить действие местных противовоспалительных препаратов, таких как гидрокортизон.

Другие преимущества ультразвуковой терапии включают улучшение:

  • Местного кровообращения
  • Скорости заживления
  • Расслабления мышц
  • Разрушения рубцовой ткани

Заболевания и состояния, которые лечат ультразвуковой терапией

  • Тендинопатия ахиллова сухожилия
  • Подошвенный фасциит
  • Локоть теннисиста / гольфиста
  • Растяжение подколенного сухожилия, четырехглавой мышцы и икр
  • Хлыстовая травма

Частоту, продолжительность и интенсивность лечения может определить лечащий физиотерапевт, который также должен убедиться в отсутствии противопоказаний к лечению.


Противопоказания к использованию ультразвуковой терапии

УЗТ не используется при наличии металлических имплантатов в подлежащей воздействию области, при местном остром воспалении или инфекции, при наличии сосудистых аномалий.