Физические основы применения ультразвука в терапии. ( УЗ физиотерапия, фонофорез)

ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия»

       Министерства  здравоохранения Российской Федерации

             Кафедра медбиофизики, информатики, экономики.

 

 

 

 

 

 

Реферативное выступление

Физические основы применения ультразвука в терапии. ( УЗ физиотерапия, фонофорез)

 

 

                                                                                       Выполнили: студентки

1 курса 109 группы педиатрического  факультета 

Макарова Виктория Владимировна

 Николаева София Владимировна

 

                                                                                             Проверил

старший преподаватель

Ворсина Екатерина Викторовна

 

 

Ижевск-2014 

Ультразвуковая терапия

Ультразвуковая (УЗ) терапия - применение с лечебно-профилактической целью механических колебаний ультравысокой частоты (800-3000 кГц), называемых ультразвуком.

В основе ультразвуковой терапии лежит специфический характер взаимодействия ультразвука с биологическими тканями.

Физическая характеристика

В физиотерапевтической практике используют ультразвуковые колебания частотой от 800 до 3000 кГц, в ультразвуковой хирургии — от 20 до 100 кГц. Интенсивность ультразвука до 0,4 Вт/см2 считается низкой, в пределах 0,5—0,8 Вт/см2 — средней, 0,9—1 Вт/см2 и выше — высокой. Как правило, в лечебных целях используют ультразвук интенсивностью не выше 1 Вт/см2. В непрерывном режиме генерируется поток ультразвуковых волн на протяжении всего времени воздействия. Импульсный режим предусматривает применение импульсов ультразвука с частотой 50 Гц и длительностью 2, 4 и 10 мс.

Поглощение ультразвука патологическими тканями зависит от их акустических свойств и частоты ультразвуковых колебаний. Интенсивность ультразвука частотой 800—900 кГц уменьшается примерно вдвое в мягких тканях на глубине 4—5 см, а при частоте около 3000 кГц — на глубине 1,5—2 см. Жировая ткань поглощает ультразвук примерно в 4 раза, мышечная — в 10 раз, а костная — в 75 раз сильнее, чем кровь. Наиболее сильное поглощение ультразвука наблюдается на границе тканей, обладающих разными акустическими свойствами (кожа — подкожная клетчатка, фасция — мышца, надкостница — кость). Поглощение ультразвука заметно меняется при изменении состояния ткани в связи с развитием в ней патологического процесса (отек, инфильтрация, фиброз и др.). На границах двух сред поглощается не только прямая, но и отраженная энергия. Слой воздуха 0, 01 мм почти полностью поглощает ультразвук, поэтому при проведении лечебных процедур для создания безвоздушного пространства применяются контактные среды. Скорость распространения ультразвука максимальная в твердых средах, минимальная - в газообразных. Ультразвук вызывает перепады давления - сжатие и разрежение среды. Разница в давлениях может достигать 260 кПа (2, 6 атм.). При больших интенсивностях ультразвука (в эксперименте) может возникать кавитация - разрыв тканей и жидкости с образованием полостей.

Механизм действия фактора

Основу физиологического и лечебного действия ультразвука составляют вызываемые им механический, тепловой и физико-химический эффекты, соотношение между которыми зависит от интенсивности воздействия и условий его проведения. Важную роль играет и нервно-рефлекторный механизм влияния на организм.

Механическое действие обусловлено высокочастотными колебаниями, которые передаются тканям, контактирующим с излучателем ультразвука. В результате происходит микровибрация, т.е. микромассаж на клеточном и субклеточном уровне.

Тепловое действие возникает в результате трансформации части поглощенной энергии ультразвуковых волн в тепло. Температура тканей повышается на 1 ° С, что сопровождается изменением активности ферментов, скорости биохимических реакций, диффузионных процессов и местного кровообращения. Характерно, что образование тепла происходит только на границах раздела сред. Тепло накапливается на границах различных сред (граница раздела тканей с различным акустическим импедансом), в тканях больше всего поглощающих УЗ-энергию (нервной, костной, богатых коллагеном фасциях) и в местах с недостаточным кровоснабжением.

Физико-химическое действие ультразвука определяется также механическим резонансом, под влиянием которого ускоряется движение молекул, усиливается их распад на ионы, изменяется изоэлектрическое состояние, образуются новые электрические поля, появляются свободные радикалы и различные продукты сонолиза биологических растворителей. Ультразвук стимулирует тканевое дыхание и окислительные процессы в тканях, оказывает нормализующее влияние на углеводный, жировой и минеральный обмен. Эти изменения во многом определяют стимулирующее влияние ультразвука на процессы физиологической и репаративной регенерации.

Физиологические эффекты

При воздействии ультразвука на ткани выделяют следующие фазы ответной реакции:

1.Фаза непосредственного воздействия при отпуске процедуры. Наблюдается микроальтерация клеточных структур, тисотропный и тиксотропные эффекты, проявляется механическое, физико-химическое и тепловое действие.

2.Фаза преобладания стресс-индуцирующей системы. Ее длительность ограничена в течение первых 4 часов после воздействия.

3.Фаза преобладания стресс-лимитирующей системы. Ее период 4-12 часов после УЗТ. Наблюдается преобладание антиокислительной системы, снижается в крови уровень кортизола и АКТГ, растет концентрация простагландина Е и инсулина в крови, в связи с чем усиливаются синтетические процессы в тканях, ускоряются репаративные процессы за счет усиления метаболизма клеток, проявляется антиспастическое действие.

4.Фаза усиления компенсаторно-приспособительных процессов. Она продолжается с 12 до 24 часов после воздействия. Наблюдается усиление активности митохондрий, тканевого дыхания, пентозно-фосфатного пути обмена углеводов, растет количество митозов в клетках, усиливается лимфо- и кровообращение.

5.Поздний следовой период. Он длится в течение 3 месяцев. Наблюдается оживление обмена белков и нуклеотидов, а также активация всех видов обмена.

Лечебные эффекты

Ультразвук относится к числу активных физических факторов, оказывающих многостороннее влияние на различные органы и системы.

При воздействии ультразвуком на кожу наблюдается быстро проходящее слабо выраженное экссудативное воспаление, гиперемия, стимулируются обменные процессы, увеличивается число тучных клеток, усиливается жизнедеятельность камбиальных клеток, возрастает уровень кислых мукополисахаридов, повышается активность кожных желез, улучшаются реактивные свойства кожи.

Нервная система отличается высокой чувствительностью к ультразвуку. Он снижает чувствительность рецепторов, оказывает влияние на скорость проведения нервных импульсов, нормализует функциональное состояние вегетативной нервной системы.

Действие ультразвука на сердечно-сосудистую систему проявляется в улучшении периферического кровообращения и микроциркуляции, небольшом снижении артериального давления, стимуляции кардиогемодинамики, учащении сердечной деятельности. Одновременно ультразвук положительно влияет на мкро- и микрореологию крови, функциональную активность эритроцитов и лейкоцитов.

Применение ультразвука

В хирургии, травматологии и ортопедии специальные ультразвуковые инструменты применяются для рассечения и «сварки» костей, мягких тканей и органов, для остеосинтеза поврежденных костей и суставов, проведения восстановительных и пластических операций, профилактики и лечения гнойной инфекции. Ультразвуковую обработку гнойного очага целесообразно производить после его хирургической и (в отдельных случаях) лазерной обработки. Обычно такая комбинация необходима при значительном распространении гнойно-воспалительного процесса и выраженных изменениях кожи и окружающих тканей.

В травматологии и ортопедии ультразвук. широко используют в комплексном лечении последствий травм органов опорно-двигательного аппарата, а также в восстановительном периоде после реконструктивных операций на суставах, мышцах, сухожилиях. Рассасывающую ультразвуковую терапию в импульсном режиме и небольших дозах применяют при гематомах и гемартрозе, начиная с 3—4-го дня после травмы. При этом воздействие направлено непосредственно на пораженные суставы, мышцы, сухожилия, нервы.

Рассечение мягких тканей и внутренних органов производят ультразвуковым ножом, которым удобно осуществлять мягкую препаровку и отделение патологически измененных частей от нормальных. Ультразвуковой нож может быть использован в качестве «щупа» для нахождения в тканях инородных тел. Кости рассекают ультразвуковой пилой. Ею можно распиливать кости в любом направлении, а также в труднодоступных местах, где движению обычных механических или электрических пил мешают мягкие ткани и опасная близость кровеносных сосудов и нервов. Наложение операционных отверстий на черепе, позвоночнике, грудине, ребрах, трубчатых костях осуществляют ультразвуковыми трепанами. Сквозные отверстия в костях делают ультразвуковыми сверлами.

В офтальмологии ультразвуковую терапию применяют при свежих деформирующих рубцах кожи, век и конъюнктивы, склеритах, иридоциклитах, инфильтратах и свежих помутнениях роговицы, кровоизлияниях в переднюю камеру и стекловидное тело (спустя 7—10 дней), рыхлых хрусталиковых массах в области зрачка и в передней камере после травм и операций, пигментной дегенерации сетчатки, частичной атрофии зрительного нерва. Процедуры проводятся ежедневно или через день (всего 10—20 процедур). Воздействие ультразвуком на глаз осуществляется через слой стерильного изотонического раствора хлорида натрия с помощью ванночек различной конструкции.

При заболеваниях уха, горла и носа используют лабильную или стабильную методику. Ультразвуковое воздействие по лабильной методике проводят на кожу области поражения, по стабильной методике — эндоназально.

В стоматологии ультразвуковую терапию проводят при артрите и артрозе височно-нижнечелюстного сустава, гайморите, контрактуре жевательных мышц, пародонтозе, пародонтите, а также для обработки простых и гнойных ран. Курс лечения состоит из 10—12 процедур, которые проводят ежедневно или через день. Повторные курсы лечения можно проводить детям через 3—4 мес., взрослым через 2—3 мес.

Фонофорез - это метод физиотерапии для введения в организм больного лекарственных веществ с помощью ультразвуковых колебаний. 
   При этом на организм оказывается физическое воздействие ультразвуком и химическое воздействие лекарственным средством, вводимым в организм с его помощью. 
 
   Под действием ультразвука лекарственное средство проникает в поверхностные слои кожи (эпидермис), откуда проникает в кровь и лимфу и затем разносится по всему организму, попадая непосредственно в клетку.  
   Под влиянием фонофореза происходит активация клеточного обмена, лимфодренажа и местного кровообращения, ускоряются процессы регенерации, уменьшаются отеки, повышаются адсорбционные свойства кожи, поэтому введение в ткани лекарственных веществ позволяет им интенсивнее воздействовать на кожу. 
 
   Для фонофореза используется ультразвуковые колебания частотой от 800 до 3000 кгц интенсивностью не выше 1 вт/см2. Для фонофореза при различных заболеваниях используются аппараты: УЗТ-101, УЗТ-102, УЗТ-103, УЗТ-104, УЗТ-31. 
 
   Полезные эффекты использования ультразвукового фонофореза в косметологии основываются на глубоком прогреве и микромассаже кожи, вследствие чего обеспечивается насыщение тканей кислородом и повышается эластичность соединительной ткани за счет восстановления коллагеновых и эластиновых волокон. 
   Ультразвуковые волны разрушают фиброзный каркас, окружающий целлюлитные клетки, в результате чего жировые отложения уменьшаются, поэтому фонофорез используется при лечении целлюлита и подобных заболеваний. 
 
   Процедура фонофореза комфортна и безболезненна, длительность сеанса составляет от 10 до 30 минут.

 

 

 

 

Список используемой  литературы:

Ремизов А.Н. - Медицинская и биологическая физика: Учеб. Для мед. вузов. - М.: Высш.  школа, 1987. -638с.:ил.

Физика и биофизика: Учебник /Под ред. В.Ф.Антонова. – М.ГЭОТАР-Медиа, 2008. – 480.:ил.