ΘΕΡΑΠΕΥΤΙΚΟΙ ΥΠΕΡΗΧΟΙ
Ο υπέρηχος είναι μια μορφή μηχανικής
ενέργειας (όχι ηλεκτρική) και επομένως, αυστηρά μιλώντας, δεν είναι καθόλου
ηλεκτροθεραπεία, αλλά εμπίπτει στην ομάδα Ηλεκτροφυσικών Παραγόντων. Η μηχανική
δόνηση σε αυξανόμενες συχνότητες είναι γνωστή ως ηχητική ενέργεια. Το κανονικό
εύρος του ανθρώπινου ήχου είναι από 16 Hz έως κάτι που
πλησιάζει τα 15-20.000 Hz (σε παιδιά και νεαρούς ενήλικες). Πέρα από
αυτό το ανώτερο όριο, η μηχανική δόνηση είναι γνωστή ως υπέρηχος. Οι συχνότητες
που χρησιμοποιούνται στη θεραπεία είναι τυπικά μεταξύ 1,0 και 3,0 MHz (1 MHz = 1
εκατομμύριο κύκλοι ανά δευτερόλεπτο)
Τα ηχητικά κύματα είναι διαμήκη κύματα που αποτελούνται από περιοχές συμπίεσης και αραίωσης. Τα σωματίδια ενός υλικού, όταν εκτίθενται σε ένα ηχητικό κύμα θα ταλαντώνονται γύρω από ένα σταθερό σημείο αντί να κινούνται με το ίδιο το κύμα. Καθώς η ενέργεια μέσα στο ηχητικό κύμα περνά στο υλικό, θα προκαλέσει ταλάντωση των σωματιδίων αυτού του υλικού. Είναι σαφές ότι οποιαδήποτε αύξηση της μοριακής δόνησης στον ιστό μπορεί να οδηγήσει σε παραγωγή θερμότητας και ο υπέρηχος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή θερμικών αλλαγών στους ιστούς, αν και η τρέχουσα χρήση στη θεραπεία δεν εστιάζει σε αυτό το φαινόμενο. Το όργανο υπερήχων αποτελείται από μια γεννήτρια υψηλής συχνότητας. Αυτό συνδέεται με μια κεφαλή επεξεργασίας ή ένα κύκλωμα μετατροπέα μέσω ενός ομοαξονικού καλωδίου για την παραγωγή κυμάτων υπερήχων. Απαιτείται συχνότητα 1 MHz ή 3 MHz. Όταν αυτές οι μεταβαλλόμενες διαφορές δυναμικού ή συχνότητα εφαρμόζονται σε κρύσταλλο χαλαζία, μέσω ενός ηλεκτροδίου σύνδεσης, ο κρύσταλλος συντήκεται στη μεταλλική μπροστινή πλάκα της κεφαλής επεξεργασίας. Οποιεσδήποτε αλλαγές στο σχήμα του κρυστάλλου (συμπιεσμένο και χαλαρό), παράγει ένα υπερηχητικό κύμα. Παράγει κύματα υπερήχων μέσω ενός πιεζοηλεκτρικού φαινομένου. Εκτός από τις θερμικές αλλαγές, η δόνηση των ιστών φαίνεται να έχει αποτελέσματα που γενικά θεωρούνται μη θερμικής φύσης, αν και, όπως και με άλλες μεθόδους (π. Καθώς το κύμα των υπερήχων περνά μέσα από ένα υλικό (τους ιστούς), τα επίπεδα ενέργειας μέσα στο κύμα θα μειωθούν καθώς η ενέργεια μεταφέρεται στο υλικό. Τα χαρακτηριστικά απορρόφησης ενέργειας και εξασθένησης των κυμάτων των υπερήχων έχουν τεκμηριωθεί για διαφορετικούς ιστούς (βλ. ενότητα απορρόφησης).
Μετάδοση υπερήχων μέσω των ιστών
Όλα τα υλικά (ιστοί) θα παρουσιάζουν μια αντίσταση στη διέλευση των
ηχητικών κυμάτων. Η ειδική αντίσταση ενός ιστού θα καθοριστεί από την πυκνότητα
και την ελαστικότητά του. Για τη μέγιστη μετάδοση ενέργειας από το ένα μέσο στο
άλλο, η σύνθετη αντίσταση των δύο μέσων πρέπει να είναι όσο το δυνατόν
παρόμοια. Είναι σαφές ότι στην περίπτωση των υπερήχων
που περνούν
από τη γεννήτρια στους ιστούς και στη συνέχεια μέσω των διαφορετικών τύπων
ιστών, αυτό δεν μπορεί πραγματικά να επιτευχθεί. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά
στην σύνθετη αντίσταση σε ένα όριο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ανάκλαση που θα
συμβεί, και επομένως, τόσο μικρότερη είναι η ποσότητα ενέργειας που θα
μεταφερθεί.
Η διαφορά στην σύνθετη αντίσταση είναι μεγαλύτερη για τη διεπαφή χάλυβα/αέρα, η οποία είναι η πρώτη που πρέπει να ξεπεράσουν οι ΗΠΑ για να φτάσουν στους ιστούς. Για να ελαχιστοποιηθεί αυτή η διαφορά, πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα κατάλληλο μέσο σύζευξης. Εάν υπάρχει έστω και ένα μικρό διάκενο αέρα μεταξύ της κεφαλής του μηχανήματος και του δέρματος, η αναλογία υπερήχων που θα ανακλάται πλησιάζει το 99,998% που σημαίνει ότι δεν θα υπάρχει αποτελεσματική μετάδοση
Τα μέσα
σύζευξης που χρησιμοποιούνται σε αυτό το πλαίσιο περιλαμβάνουν νερό, διάφορα
έλαια, κρέμες και τζελ. Ιδανικά, το μέσο σύζευξης θα πρέπει να είναι ρευστό
ώστε να γεμίζει όλους τους διαθέσιμους χώρους, σχετικά παχύρρευστο ώστε να
παραμένει στη θέση του, να έχει αντίσταση κατάλληλη για το μέσο που συνδέει και
να επιτρέπει τη μετάδοση του υπερήχου με ελάχιστη απορρόφηση, εξασθένηση ή
διαταραχή. Επί του παρόντος, τα μέσα που βασίζονται σε γέλη φαίνεται να είναι
προτιμότερα από τα έλαια και τις κρέμες. Το νερό είναι ένα καλό μέσο και μπορεί
να χρησιμοποιηθεί ως εναλλακτική λύση, αλλά σαφώς δεν πληροί τα παραπάνω
κριτήρια όσον αφορά το ιξώδες του. Δεν υπάρχει ρεαλιστική (κλινική) διαφορά
μεταξύ των πηκτωμάτων σε κοινή κλινική χρήση. Η προσθήκη δραστικών παραγόντων
(π.χ. αντιφλεγμονωδών φαρμάκων) στο πήκτωμα εφαρμόζεται ευρέως, αλλά παραμένει
ελλιπής έρευνα. Αυτήν τη στιγμή αξιολογούμε περαιτέρω αυτήν την παρέμβαση
ΘΕΡΑΠΕΥΤΙΚΟΙ ΥΠΕΡΗΧΟΙ ΚΑΙ ΕΠΟΥΛΩΣΗ ΙΣΤΩΝ
Ένα από τα θεραπευτικά αποτελέσματα για τα οποία έχει χρησιμοποιηθεί ο
υπέρηχος είναι σε σχέση με την επούλωση των ιστών. Προτείνεται ότι η εφαρμογή
των υπερήχων σε
τραυματισμένους ιστούς, μεταξύ άλλων, θα επιταχύνει τον ρυθμό επούλωσης και θα
βελτιώσει την ποιότητα της αποκατάστασης. Οι ακόλουθες πληροφορίες προορίζονται
να παρέχουν μια σύνοψη ορισμένων από τις βασικές έρευνες σε αυτόν τον τομέα
μαζί με ορισμένους πιθανούς μηχανισμούς μέσω των οποίων οι θεραπείες υπερήχων μπορούν να επιτύχουν αυτές τις αλλαγές
Τα θεραπευτικά αποτελέσματα των υπερήχων γενικά
χωρίζονται σε: ΘΕΡΜΙΚΑ & ΜΗ ΘΕΡΜΙΚΑ.
ΘΕΡΜΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Στη θερμική λειτουργία, οι υπέρηχοι θα είναι πιο
αποτελεσματικό στη θέρμανση των πυκνών κολλαγόνων ιστών και θα απαιτήσουν
σχετικά υψηλή ένταση, κατά προτίμηση σε συνεχή λειτουργία για να επιτευχθεί
αυτό το αποτέλεσμα.
Πολλές εργασίες έχουν επικεντρωθεί στη θερμική αποτελεσματικότητα των
υπερήχων, και όσο μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά με αυτόν τον τρόπο
όταν επιλέγεται η κατάλληλη δόση (συνεχής λειτουργία >0,5 W cm-2), η εστίαση
αυτής της εργασίας θα είναι στα μη θερμικά υπάρχοντα.
Είναι πολύ απλοϊκό να υποθέσουμε ότι με μια συγκεκριμένη εφαρμογή θεραπείας
θα υπάρχουν είτε θερμικά είτε μη θερμικά αποτελέσματα. Είναι σχεδόν αναπόφευκτο
να συμβούν και τα δύο, αλλά είναι επιπλέον εύλογο να υποστηριχθεί ότι το
κυρίαρχο αποτέλεσμα θα επηρεαστεί από παραμέτρους θεραπείας, ιδιαίτερα από τον
τρόπο εφαρμογής, π.χ. παλμική ή συνεχής.
Ο Lehmann προτείνει ότι τα επιθυμητά αποτελέσματα της θεραπευτικής θερμότητας
μπορούν να παραχθούν από τους υπερήχους . Μπορεί να
χρησιμοποιηθεί για την επιλεκτική αύξηση της θερμοκρασίας συγκεκριμένων ιστών
λόγω του τρόπου δράσης του. Μεταξύ των πιο αποτελεσματικά θερμαινόμενων ιστών
είναι το περιόστεο, οι κολλαγόνοι ιστοί (σύνδεσμος, τένοντας & περιτονία)
και οι ινώδεις μύες. Εάν η θερμοκρασία των κατεστραμμένων ιστών αυξηθεί στους
40-45°C, τότε θα προκύψει υπεραιμία, το αποτέλεσμα της οποίας θα είναι
θεραπευτικό. Επιπλέον, οι θερμοκρασίες σε αυτό το εύρος πιστεύεται επίσης ότι
βοηθούν στην έναρξη της επίλυσης των χρόνιων φλεγμονωδών καταστάσεων. Οι
περισσότερες αρχές αποδίδουν σήμερα μεγαλύτερη σημασία στις μη θερμικές
επιπτώσεις των υπερήχων ως αποτέλεσμα
αρκετών ερευνητικών δοκιμών τα τελευταία 15 περίπου χρόνια.
ΜΗ ΘΕΡΜΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Οι μη θερμικές επιδράσεις των υπερήχων αποδίδονται
πλέον κυρίως σε έναν συνδυασμό σπηλαίωσης και ακουστικής ροής.
Η σπηλαίωση με την απλούστερη έννοιά της σχετίζεται με το σχηματισμό κενών γεμάτων αερίου μέσα στους ιστούς και τα σωματικά υγρά. Υπάρχουν 2 τύποι σπηλαίωσης Η ΣΤΑΘΕΡΗ & η ΑΣΤΑΘΗΣ που έχουν πολύ διαφορετικά αποτελέσματα. Η ΣΤΑΘΕΡΗ ΣΠΗΛΑΙΩΣΗ φαίνεται να εμφανίζεται σε θεραπευτικές δόσεις των υπερήχων . Αυτός είναι ο σχηματισμός και η ανάπτυξη φυσαλίδων αερίου με συσσώρευση διαλυμένου αερίου στο μέσο. Χρειάζονται περίπου 1000 κύκλοι για να φτάσουν στο μέγιστο μέγεθός τους. Η «κοιλότητα» δρα για να ενισχύσει τα φαινόμενα ακουστικής ροής (βλ. παρακάτω) και ως εκ τούτου φαίνεται να είναι ευεργετική. Η ΑΣΤΑΘΗΣ ΣΠΗΛΑΙΩΣΗ είναι ο σχηματισμός φυσαλίδων στο τμήμα χαμηλής πίεσης του κύκλου των υπερήχων . Αυτές οι φυσαλίδες στη συνέχεια καταρρέουν πολύ γρήγορα απελευθερώνοντας μια μεγάλη ποσότητα ενέργειας που είναι επιζήμια για τη βιωσιμότητα των ιστών. Δεν υπάρχουν στοιχεία προς το παρόν που να υποδηλώνουν ότι αυτό το φαινόμενο εμφανίζεται σε θεραπευτικά επίπεδα εάν χρησιμοποιηθεί μια καλή τεχνική. Υπάρχουν εφαρμογές υπερήχων που χρησιμοποιούν σκόπιμα το ασταθές φαινόμενο σπηλαίωσης (Εστιασμένος Υπέρηχος Υψηλής Έντασης ή HIFU), αλλά είναι πέρα από την αρμοδιότητα αυτής της περίληψης.
Εφαρμογή Υπερήχων σε σχέση με την Επιδιόρθωση Ιστών
Η διαδικασία επιδιόρθωσης ιστού είναι μια σύνθετη σειρά από βιοχημικές διεργασίες, χημικά μεσολαβούμενα γεγονότα που οδηγούν στην παραγωγή ουλώδους ιστού που αποτελεί ένα αποτελεσματικό υλικό για την αποκατάσταση της συνέχειας του κατεστραμμένου ιστού.
ΔΙΕΓΕΡΤΙΚΗ ΦΛΕΓΜΟΝΗ
Κατά τη φλεγμονώδη φάση, οι υπέρηχοι έχουν
διεγερτική επίδραση στα κύτταρα must, στα αιμοπετάλια, στα λευκά αιμοσφαίρια με
φαγοκυτταρικούς ρόλους και στα μακροφάγα Για παράδειγμα, η εφαρμογή υπερήχων
επάγει την αποκοκκίωση των μαστοκυττάρων, προκαλώντας την απελευθέρωση
αραχιδονικού οξέος, το οποίο από μόνο του είναι πρόδρομος για τη σύνθεση
προσταγλανδινών και λευκοτρίνης – που δρουν ως φλεγμονώδεις μεσολαβητές. Αυξάνοντας
τη δραστηριότητα αυτών των κυττάρων, η συνολική επίδραση των θεραπευτικών υπερήχων είναι σίγουρα προφλεγμονώδης παρά αντιφλεγμονώδης. Το όφελος αυτού του
τρόπου δράσης δεν είναι η «αύξηση» της φλεγμονώδους απόκρισης αυτή καθαυτή (αν
και εάν εφαρμοστεί με πολύ μεγαλύτερη ένταση σε αυτό το στάδιο, είναι πιθανό
αποτέλεσμα, αλλά μάλλον ότι λειτουργεί ως «βελτιστοποιητής φλεγμονής» Η
φλεγμονώδης απόκριση είναι απαραίτητη για την αποτελεσματική επισκευή του ιστού
και όσο πιο αποτελεσματικά μπορεί να ολοκληρωθεί η διαδικασία, τόσο πιο
αποτελεσματικά μπορεί να προχωρήσει ο ιστός στην επόμενη φάση
(πολλαπλασιασμός).
Χρησιμοποιώντας την κατάλληλη δόση θεραπείας, με βέλτιστες παραμέτρους θεραπείας (ένταση, παλμός και χρόνος), το πλεονέκτημα των υπερήχων είναι να κάνει όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικό έως την πιο πρώιμη φάση αποκατάστασης, και έτσι να έχει προωθητικό αποτέλεσμα σε ολόκληρο τον καταρράκτη επούλωσης. Για ιστούς στους οποίους υπάρχει φλεγμονώδης αντίδραση, αλλά στους οποίους δεν υπάρχει «επισκευή» που πρέπει να επιτευχθεί, το όφελος του υπερήχου είναι να προάγει τη φυσιολογική επίλυση των φλεγμονωδών συμβάντων και ως εκ τούτου να επιλύσει το «πρόβλημα» Αυτό φυσικά θα είναι επιτυγχάνεται πιο αποτελεσματικά στους ιστούς που απορροφούν κατά προτίμηση τον υπέρηχο – δηλ. οι πυκνοί κολλαγόνοι ιστοί
ΑΝΑΔΟΜΗΣΗ
Κατά τη διάρκεια της πολλαπλασιαστικής φάσης (παραγωγή ουλής) οι υπέρηχοι
έχουν επίσης διεγερτική δράση (ρυθμιστική ρύθμιση των κυττάρων), αν και οι
κύριοι ενεργοί στόχοι είναι τώρα οι ινοβλάστες, τα ενδοθηλιακά κύτταρα και οι
μυοϊνοβλάστες. Αυτά είναι όλα τα κύτταρα που είναι φυσιολογικά ενεργά κατά την
παραγωγή ουλής και οι υπέρηχοι είναι επομένως προπολλαπλασιαστικές με τον ίδιο
τρόπο που είναι προφλεγμονώδεις – δεν αλλάζουν τη φυσιολογική φάση
πολλαπλασιασμού, αλλά μεγιστοποιούν την αποτελεσματικότητά της – παράγοντας τον
απαιτούμενο ουλώδη ιστό σε βέλτιστη μόδα. Ο Harvey et al απέδειξε ότι
ο παλμικός υπέρηχος χαμηλής δόσης αυξάνει την πρωτεϊνική σύνθεση και αρκετές
ερευνητικές ομάδες έχουν δείξει ενισχυμένη ινοπλασία και σύνθεση κολλαγόνου.
Πρόσφατη εργασία έχει εντοπίσει τον κρίσιμο ρόλο πολλών αυξητικών παραγόντων σε
σχέση με την επιδιόρθωση των ιστών και ορισμένα συσσωρευμένα στοιχεία έχουν
εντοπίσει ότι οι θεραπευτικοί υπέρηχοι έχουν θετικό ρόλο σε αυτό το πλαίσιοκαι
επίσης με πρωτεΐνες θερμικού σοκ
ΕΠΙΣΚΕΥΗ ΙΣΤΩΝ
Κατά τη φάση της αναδιαμόρφωσης της αποκατάστασης, η κάπως
γενική ουλή που παράγεται στα αρχικά στάδια βελτιώνεται έτσι ώστε να υιοθετεί
λειτουργικά χαρακτηριστικά του ιστού που επισκευάζει. Μια ουλή στον σύνδεσμο
δεν θα «γίνει» σύνδεσμος, αλλά θα συμπεριφέρεται περισσότερο σαν συνδετικός
ιστός. Αυτό επιτυγχάνεται με έναν αριθμό διεργασιών, αλλά κυρίως που
σχετίζονται με τον προσανατολισμό των ινών κολλαγόνου στην αναπτυσσόμενη ουλή και
επίσης με την αλλαγή στον τύπο κολλαγόνου, από κυρίως κολλαγόνο Τύπου III σε πιο κυρίαρχο Κολλαγόνο
τύπου Ι. Η διαδικασία αναδιαμόρφωσης σίγουρα δεν είναι μια μικρής διάρκειας
φάση – η έρευνα έχει δείξει ότι μπορεί να διαρκέσει για ένα έτος ή περισσότερο
– ωστόσο αποτελεί βασικό συστατικό της ποιοτικής επισκευής.
Η εφαρμογή του θεραπευτικού υπερήχου μπορεί να επηρεάσει την
αναδιαμόρφωση του ουλώδους ιστού καθώς φαίνεται ότι μπορεί να ενισχύσει τον
κατάλληλο προσανατολισμό των νεοσχηματισμένων ινών κολλαγόνου και επίσης στην
αλλαγή του προφίλ του κολλαγόνου από κυρίως Τύπου III σε πιο κυρίαρχη κατασκευή τύπου Ι.
αυξάνοντας έτσι την αντοχή σε εφελκυσμό και ενισχύοντας την κινητικότητα των
ουλών. Το υπερηχογράφημα που εφαρμόζεται στους ιστούς ενισχύει τη λειτουργική
ικανότητα των ιστών ουλής.
Περίληψη
Η εφαρμογή υπερήχων κατά τις φλεγμονώδεις, πολλαπλασιαστικές
και επισκευαστικές φάσεις δεν έχει αξία επειδή αλλάζει τη φυσιολογική
αλληλουχία των γεγονότων, αλλά επειδή έχει την ικανότητα να διεγείρει ή να
ενισχύει αυτά τα φυσιολογικά συμβάντα και έτσι να αυξάνει την
αποτελεσματικότητα των φάσεων αποκατάστασης. Φαίνεται ότι εάν ένας ιστός
επιδιορθώνεται με τρόπο διακυβευμένο ή ανασταλμένο, η εφαρμογή θεραπευτικού
υπερήχου σε κατάλληλη δόση θα ενισχύσει αυτή τη δραστηριότητα. Εάν ο ιστός
επουλώνεται «κανονικά», η εφαρμογή, όπως φαίνεται, θα επιταχύνει τη διαδικασία
και έτσι θα επιτρέψει στον ιστό να φτάσει στο τελικό του σημείο γρηγορότερα από
ό,τι θα συνέβαινε διαφορετικά. Η αποτελεσματική εφαρμογή υπερήχων για την
επίτευξη αυτών των στόχων εξαρτάται από τη δόση.
ΕΝΔΕΙΞΕΙΣ
1) Αγκυλοποιητική
σπονδυλοαρθρίτιδα
2) Περιαρθρίτιδα ώμου
3) Ασβεστοποιητική θυλακίτιδα
4) Μετατραυματική αρθρίτιδα
5) Μυϊκή ινίτιδα (εκτός από
διάχυτη)
6) Μυϊκές θλάσεις
7) Κακώσεις συνδέσμων και
τενόντων, ιδιαίτερα μετά απο χειρουργική επέμβαση συρραφής
8) Τενοντίτιδα
9) Οσφυαλγία και Αυχενικό
σύνδρομο
10) Επικονδυλίτιδα
11) Ουλώδης ιστός που αναπτύσεται
μετά απο τραύματα ή τομές εγχειρήσεων
12) Δευτερογενείς μυϊκοί σπασμοί
13) Καυσαλγία με σύνδρομο Sudeck
14) Μεθερπική νευραλγία
15) Κάλοι
16) Νευρινώματα (ιδιαίτερα αυτά
που προκύπτουν στην περιοχή ακρωτηριασμού, τα οποία καλύπτονται από ουλώδη ιστό
και προκαλούν τον ισχυρό πόνο «φάντασμα». Χρησιμοποιούνται πολύ υψηλές εντάσεις
17) Κακώσεις περιφερικών νεύρων
για επιτάχυνση της διαδικασίας αναγέννησης του νεύρου
18) Κατάγμματα γι αεπιτάχυνση της
διαδικασίας πορώσεως
19) Σε βλάβες κατά το οξύ στάδιο
της φλεγμονής
20) Σε δύσκαμπτες αρθρώσεις με αυξημένη σκληρότητα
ΑΝΤΕΝΔΕΙΞΕΙΣ
1) Πάνω σε ισχαιμικές περιοχές
2) Σε ασθενείς με αιμορραγική
προδιάθεση
3) Σε περιοχές με κοιλότητες
υγρών (κοντά στα μάτια)
4) Σε αρθρώσεις με πολύ υγρό
(ύδραρθρος γόνατος)
5) Στην περιοχή της λεκάνης και
της οσφύος εγκύων
6) Πάνω σε σπονδύλους μετά από
λαμινεκτομή
7) Σε περιοχές με υπαισθησία
8) Σε περιοχές με κακοήθεις
νεοπλασίες
9) Σε περιοχές με δερματικές
εξελκώσεις
10)Στην επίφυση αναπτυσσόμενου
οστού
11) Πάνω σε περιοχές καταγμάτων
κατά την διαδικασία πώρωσής τους. Συνεχής εκπομπή υπερήχων υψηλής έντασης
μπορεί να προκαλέσει διάλυση των στοιχέιων συγκόλλησης των σπασμένων άκρων των
οστών
12) Πάνω στην άρθρωση του ισχίου μετά απο αρθροπλαστική εγχείρηση τοποθέτησης συνθετικής πλάστικής κεφαλής και συνθετικών στοιχείων επικάλυψης της επιφάνειας της κοτύλης
