UltrasonidoFISIOTERAPIA IIMariana Leal Dávila

• Edad Media– Campos de resonancia de cristales para el tratamiento de afecciones

neurológicas.

• 1880– Los hermanos Curie descubren que al someter un cristal de cuarzo a

compresiones o tracciones mecánicas, se produce un campo eléctrico.Este efecto era reversible.

• 1883– Galton fabrica un silbato de 23,000 Hz (silbato para perros).

• 2da Guerra Mundial– Se pone en uso el sonar (sound navigation and ranging).

A partir de los trabajos de Pohlman, en 1939, comienza a generalizarsesu utilización con fines esencialmente antinflamatorios y analgésicos

Ondas mecánicas

• Son aquellas ocasionadas por una perturbación y para su propagación requieren de un medio material.

• Una onda mecánica representa la forma cómo se propaga una vibración o perturbación inicial, transmitida de una molécula a otra en los medios elásticos

• Al punto donde se genera la perturbación inicial se le llama centro emisor de las ondas

• Se presentan cuando las partículas del medio material vibran paralelamente a la dirección de propagación de la onda (por ejemplo un resorte)

• Cuando tiramos de un resorte las fuerzas de restitución tratan de recuperar su posicion de equilibrio pero la inercia va a ocasionar movimientos de expansión y compresión

• Se comportan como un oscilador armónico

Ondas transversales

• Las ondas transversales se presentan cuando las partículas del medio material vebranperpendicularmente a la direccionde propagacion de la onda.

• Por ejemplo cuando se arroja una piedra al agua

Principales características de las ondas

longitud

Frecuencia

periodo

nodo

elongacion

amplitud V. de propagacion

• Es la distacia entre dos frentes de onda que están en la misma fase.

• Ejemplo la distancia entre dos crestas o dos calles consecutivos

• Se mide en m/ciclo

longitud

• La frecuencia es el numero de ondas emitidas por el centro emisor en un segundo

• Se mida en ciclos/s = hertz

Frecuencia

Tiempo que tarda en realizarse un ciclo de la onda.

El periodo es igual al inverso de la frecuencia y la frecuencia es igual al inverso del periodo

T=1/F s/c

F=1/T c/s

periodo

• Es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio

• Distancia entre cualquier punto de una onda y su posición de equlibrio

• Máxima elongación que alcanzan las partículas vibrantes

nodo

elongación

Amplitud de onda

• Es aquella por la cual se propaga un pulso a través de un medio.

• La velocidad con la que se propaga una onda esta en función de la elasticidad del medio

V= longitud de onda/periodo

V=L.O.*F

Velocidad de propagación

Longitud de onda

nodo

Es el fenómeno físico que estimula al oído.

Son ondas mecánicas longitudinales

En el humano, se percibe cuando el cuerpo que lo produce, vibra a una frecuencia entre los 15 y 20 000 ciclos/s.

El sonido

Las ondas sonoras son ondas

longitudinales.

Cualquier onda sonora tiene como fuente un objeto

que vibra.

se propagan por el aire.

El sonido NO se propaga en el vacío

Se transmite en todas direcciones por eso es una onda tridimensional o espacial

Ondas sonoras

Ondas audibles

Ondas infrasónicas

Ondas ultrasónicas

• Son ondas longitudinales que están dentro de los limites de sensibilidad del oído humano.

Las ondas audibles

• Son ondas longitudinales con frecuencias inferiores al intervalo audible.

Las ondas infrasónicas

• Son ondas longitudinales con frecuencias por encima del intervalo audible para el ser humano.

Las ondas ultrasónicas

Velocidad de propagación del sonido

• La velocidad con la que se propaga el sonido depende del medio elástico y de su temperatura

Velocidad del sonido

Medio elastico Velocidad m/s Temperatura K

Aire 331.4 273

Aire 340 288

Agua 1435 281

Oxígeno 317 273

Hierro 5130 293

Aluminio 5100 293

Vidrio 4500 293

Fenómenos acústicos

La acústica es la rama de la física que se encarga del estudio de los sonidos. Los fenómenos acústicos son:

• Reflexión

• Eco

• Resonancia

reflexión

• Se produca cuando las ondas sonoras se reflejan al chocar con una pared dura

Si el vector incide en sentido paralelo la onda se refleja en

sentido contrario pero si incide en forma

oblicua el angulo de reflexion es el mismo

ECO

• Se origina por la repetición de un sonido reflejado

• Se requieren necesariamente 17 metros para que esto pueda ocurrir ..

• 0.1s = 17m +17m

Con una velocidad de propagación de 340m/s

Resonancia

• Se presenta cuando la vibración de un cuerpo hace vibrar a otro con la misma frecuencia.

• Ejemplo las cajas de resonancia de algunos instrumentos

Intensidad

Tono

timbre

Intensidad

• Determina si un sonido es fuerte o débil

• Depende de la amplitud de onda (directamente proporcional) y de la distancia.

• Es igual a la cantidad de energía acústica que pasa en un segundo a través de una superficie de un centímetro cuadrado

La intensidad se mide en W/cm2

El oido humano solo alcanza a percibir 1x10 -16 W/cm2 considerado nivel cero de intensidad.

La máxima intensidad audible es de 1x10-4 W/cm2 considerado umbral del dolor.

Intensidad

• Como el intervalo es muy grande , se creó una escala logarítmica para medirlas usando el Bel y el decibel

• B=log I/I´• I=intensidad de un sonido W/cm2• I´=intensidad de otro sonido en W/cm2

Como el Bel es muy grande, utilizamos decibeles (dB)

Intensidad

Tono

• Depende de la frecuencia con que vibra el cuerpo emisor del sonido.

frecuencia= fuerte o agudo

frecuencia= bajo o grave

Timbre

• Cualidad que permite identificar la fuente sonora aunque distintos instrumentos produzcan sonidos con el mismo tono e intensidad.

• Esto es posible gracias a los sobretonos (tono fundamental se acompaña de tonos armónicos)

• Consiste en un cambio aparente en lafrecuencia de un sonido, durante elmovimiento relativo entre el observador y lafuente sonora.

El ejemplo mas claro es cuando escuchamos una sirena de una ambulancia, notamos como se hace mas agudo a medida que se aproxima y se hace grave al alejarse

• Las crestas de sonido frente a una fuente en movimiento estan mas jutnas que las que estandetrás de la fuente y llegan al receptor con mayor frecuencia

• Tambien es utilizado por los policias

• Se hacen rebotar las ondas sobre un auto en movimiento y una computadora calcula la rapidez , comparando la frecuencia de las ondas emitidas con las ondas reflejadas

Cuando la velocidad del emisor es mayor a la del medio de propagación

Esta onda es llamada onda de Mach u onda de choque, y no es más que el sonido repentino y

violento que oímos cuando un avión supersónico pasa cerca de nosotros.

• Los US son:

–Ondas mecánicas…

• Del mismo tipo que el sonido pero con unafrecuencia superior a los 20,000 Hz, lo que las haceinaudibles al oído humano.

• Que, desde un foco emisor, se propagan por laspartículas del medio, como un movimientoondulatorio, a una velocidad determinada.

Animales que usan el ultrasonido

• Los perros son capaces de percibir el ultrasonido.

• Los murciélagos están provistos de un órgano emisor y uno receptor que funciona como radar y detecta objetos en la obscuridad

• Los delfines se comunican entre si a través del ultrasonido

Son ondas sonoras

800,000 a 3,000,000 de Hz

Producida por un cabezal

vibratorio sobre la piel

Se aplica una energía cinética o mecánica

Es absorbida por el organismo

Se transforma en otra diferente en su interior

Aprovechamos un fenómeno físico de

algunos minerales de deformarse ante un

impulso eléctrico

O que generan un impulso eléctrico al ser

sometidos a deformación brusca

La vibración producida por un cristal de cuarzo por su deformación, al aplicarle una carga eléctrica

El efecto piezoeléctrico

Se descubió en 1966 gracias alos hermanos curie.

• Luego será necesario un equipo formado por un generador de impulsos eléctricos a la frecuencias adecuadas

El impulso es dirigido al cabezal

En su interior se encuentra el prisma transductor de electricidad

El prisma se encuentra en vibración cinética

Puede ser de cuarzo, circonio u otros minerales

Existen cabezales de distintos tamaños

El tamaño variara según las frecuencias aplicadas.

Actualmente se emplean frecuencias de 1 MHz y 3 MHz

•Continuo

•Pulsante1 MHz

•Continuo

•Pulsante 3 MHz

3 a 4 cms

1 cm

Continuo

Consiste en la aplicación constante de la vibración a la frecuencia elegida

Pulsátil

*Interrupciones en la vibración dan lugar a impulsos formados por pequeñas ráfagas de ultrasonidos.

*Los distintos modos pulsátiles causarán alteraciones en la potencia

aplicada y distintos efectos.

Velocidad = Longitud de onda por frecuencia

Los tejidos orgánicos (junto con el agua) mantienen valores próximos entre si, pero el metal, el hueso y el

aire, muestran diferencias importantes

Se deberán aplicar de forma que no se pierda la continuidad entre la piel y el cabezal aplicador.

Se recurrirá a una sustancia gelatinosa que:•Sea buen conductor de las ondas ultrasónicas•Que facilite el deslizamiento•Que no se transforme en grumos, ni se reseque•Que no irrite la piel

También se puede aplicar de forma subacuático (a través del agua), deslizando el cabezal a 1

o 2 cm del miembro tratado, pero evitando las burbujas de aire que se van depositando.

El movimiento del cabezal tiene que

ser:

Lento

Regular

Sin romper el contacto

Esquivando salientes

óseasSuave presión

Abarcando toda la zona

tratada

Con atención y

concentración

Desatención

Paradas o zonas no

recomendadas

Dolores neurálgicos por

acumulación excesiva de

energía cinética y ruptura de tejidos.

Indica la rapidez con la que se suministra la

energía

El exceso puede dañar al tejido

La escasez puede no conseguir la acumulación

energética suficiente.

Si el paciente manifiesta molestia, reducirla y re calcular la dosificación.

W totales del cabezal o W/cm2

• Existen otros factores que van a influir en la sesión y en sus resultado:

– Reflexión de parte del haz

– Refracción de parte del haz

– Divergencia del haz

• Al pasar de un medio a otro, parte del haz se refleja debido a su diferencia de densidad.

• A mayor homogeneidad, menor porcentaje de reflexión.

Reflexión del haz

• Parte del haz cambia de sentido en un determinado ángulo.Refracción

del haz

• El haz no es paralelo a lo largo de su longitud, sino q diverge de forma cónica, perdiendo parte de su potencia

Divergencia del haz

Potencia aplicada por todo el cabezal

Tiempo de sesión

Superficie de la zona tratada

Cantidad de energía que sea recibida por los tejidos en cuestión.

• Característica del medio que atraviesa el US, lacual relaciona la velocidad que la partículaadquiere en el momento de su vibración y lapresión a la que esta sometida.

• En los tratamientos con US se utilizanhabitualmente intensidades de entre 0.5W/cm2 y 2.5 W/cm2.

• La OMS limita la intensidad a un máximo de3W/cm2.

• El haz de US va perdiendo intensidadconforme va avanzando por los tejidos.Algunas de las razones por las cuales sucedeesto son:

– Absorción de US por el medio.

– Reflexiones.

– Dispersiones.

– Perdidas de dirección por refracción.

• En un medio homogéneo, los US se propaganen línea recta, pero cuando están producidospor un cristal, forman un haz, del cual:

– La zona de Fresnel: Parte mas cercana al transductor,donde el frente de US es plano, por lo cual resulta útil.

– La zona de Fraunhoffer: Comienza a partir de la zonaanterior y en esta el haz comienza a abrirse.

• Efectos Terapéuticos:

– Efecto Térmico

• La energía del US es absorbida por los tejidosque son atravesados por el haz, y esta setransforma en calor.

• El flujo sanguíneo tiende a sustraer calor de lazona tratada, evitando así que se calientedemasiado.

– Efecto Mecánico

• Se producen micromasajes celulares, conmodificaciones de la permeabilidad y mejora de losprocesos de difusión.

• Metabolismo celular aumentado, lo que contribuye a lavasodilatación inducida por el calor.

– Efecto Químico

• Se observa una mayor facilidad para la difusión desustancias.

• Se puede observar en la zona tratada:

– Vasodilatación de la zona con hiperemia y aumentodel flujo sanguíneo.

– Incremento del metabolismo local, con estimulaciónde las funciones celulares y la capacidad deregeneración tisular.

– Incremento de flexibilidad de los tejidos ricos encolágeno, con disminución de la rigidez articular y decontracturas.

– Efecto antialgico y espasmolítico importantes.

• En cuanto a frecuencias:

– Frecuencias altas

• Se atenúan y absorben en las estructuras superficiales,por lo que se utilizan para tratamientos poco profundoso sobre la piel.

– Frecuencias bajas

• Tienen mayor penetración y se utilizan para eltratamiento de estructuras profundas.

• De 10 a 20 min una vez al día.

• Lesiones aguadasmodo pulsátil

• Problemas crónicosmodo continuo

• No mas de 14 sesiones el numero de leucocitos.

• Aparato Locomotor– Dolores artrosicos.– Mialgias.– Distensiones.– Tendinopatias.– Espasmos Musculares.– Etc.

• Sistema Circulatorio y Nervioso– Por su acción circulatoria y simpaticolítica, además de su capacidad para

aumentar el flujo vascular.

• Por su acción Fibrinolitica– Utilización en cicatrices retractiles, liberación de adherencias y primeros

estadios de la retracción palmar de Dupuytren.

Casi cualquier problema inflamatorio crónico puede mejorarse con una correctotratamiento por medio de US.

Contraindicaciones

• AbsolutasOjos

Corazón

Útero gestante

Cerebro

Gónadas

Problemas de coagulación

Tumores malignos

RelativasPerdida de la sensibilidadSecuelas postraumáticas agudasTromboflebitis y váricesInflamaciones sépticasSobre zonas tumorales

BIBLIOGRAFÍA

Manual de Medicina Física M.Martinez MurilloElectroterapia en fisioterapiaMedicina Física y Rehabilitacion KRUSEN