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Ultraschall-Human Ultraschall- therapeutische Anwendung Definition Ultraschallwellen sind Schallwellen, die oberhalb des menschlichen Hörvermögens ( 16 bis 20 kHz) liegen. Der Schall beruht auf mechanischen Schwingungen in longitudinaler Richtung, die von einer Schallquelle erzeugt werden. Die in der physikalischen Therapie genutzten Frequenzen liegen zwischen 0,5 und 5 MHz. Die am häufigsten gebräuchlichen Frequenzen sind 1 MHz und 3 mHz. Wellen mit 0,95 MHz werden in einer Tiefe von 2-5 cm, solche mit 3 MHz in 0-3 cm absorbiert. Ultraschallapplikation- Technik Wie oben beschrieben werden Ultraschallwellen an den Grenzflächen reflektiert. Diese Reflektion beträgt an der Luft annähernd 100 Prozent! Es ist darum notwenig, zwischen dem Schallkopf und der Haut ein geeignetes Kontaktmedium aufzubringen. Methode der Ankopplung Bei der direkten Ankopplung wird der Schallkopf direkt auf die Haut aufgesetzt. Zur Ankopplung empfehlen wir unsere hochwertigen, phytologisch aufgebauten Wirkstoffe. Es ist darauf zu achten, dass der gesamte Behandlungsbereich gleichmäßig mit Gel bedeckt ist, um die exakte Übertragung des Ultraschalls zu gewährleisten. Anwendungstechnik Am häufigsten wird die sogenannte dynamische Beschallung durchgeführt: der Schallkopf wird mit leichtem Druck langsam über das zu behandelnden Gebiet geführt. Dabei empfiehlt sich eine kreis- und spiralförmige Bewegung des Behandlungskopfes. Es ist wichtig den Behandlungskopf nicht schräg zum Behandlungsbereich aufzusetzen, um verstärkte Reflektionen am Gewebeübergang zu vermeiden. Das Behandlungsfeld sollte nicht größer als 5qcm sein. Bei größeren Gebieten sollte dieses in die entsprechende Anzahl aufgeteilt werden. Durch die kontinuierliche Bewegung des Schallkopfes werden die oben angesprochenen unerwünschten Effekte vermieden und eine gleichmäßige Übertragungen des Ultraschalls in das Gewebe gewährleistet. Für sehr kleine Behandlungsgebiete, zum Beispiel Myogelosen, kann eine semistatische Methode verwendet werden, bei der der Schallkopf nur sehr langsam und mit kleineren Bewegungen geführt wird. Hier ist allerdings eine Dosisreduktion, zur Vermeidung einer Schädigung des Gewebes, wichtig. Auf den Punkt gebracht: Technik der Ultraschallapplikation - Dynamische Beschallung: der Schallkopf wird langsam in kleinen Kreisen mit leichtem Druck über das Gebiet geführt - Semistatische Methode: für die Behandlung sehr kleiner Gebiete. Der Schallkopf wird in sehr kleinen Kreisen auf derselben Stelle bewegt. - Behandlungsfläche: nicht größer als 5 qcm. Dosierungsfrage: Bei der Wahl der Therapiedauer, der Intensität und der Behandlungsfrequenz spielen zum Einen die jeweilige Erkrankung, aber auch die individuelle Verfassung des Patienten eine maßgebliche Rolle. Nicht jeder Patient reagiert gleich auf Ultraschallapplikation. Aus diesem Grund sind die untenstehenden Werte nur als Richtlinien zu verstehen. Es ist selbstverständlich, dass Reaktionen des Patienten genau beobachtet werden müssen und auf eventuelle Schmerzäußerungen während der Therapie oder Verschlechterungen des Zustands entsprechend zu regieren ist. Prinzipiell gilt: Für akute und oberflächliche Krankheitsbilder-niedrige Dosierung Für chronische und tief liegende Zustände- höhere Dosierung. Übernahme der Arbeitsparameter Regeln für die Anwendung Diese Angaben sind als allgemeine Empfehlung zu verstehen, da sie vom jeweiligen Krankheitsbild und er individuellen Reaktionslage des Patienten mitbestimmend ist. Indikation Das Indikationsspektrum des Ultraschalls ist bereit, besonders Erkrankungen und Funktionsstörungen von Gelenken und ihren Anteilen,aber auch bestimmte Erkrankungen der Muskulatur sprechen gut auf der Behandlungen an. Die Therapie zielt auf eine Schmerzlinderung, eine Verbesserung der Dehnbarkeit fibröser Strukturen, eine verbesserte Durchblutung und eine verbesserte Gewebstrophik ab. Muskelverspannungen bei der Spondylosen/Spondylarthose Im Fall von Verspannungen der Rückenmuskulatur ist die Durchbrechung des Teufelskreises aus Schmerz-Verspannung- Schmerz das primäre Ziel. Eine effektive Schmerzminderung führt zu einer Tonusminderung der Muskulatur und damit auch zu einer verbesserten Durchblutung. Dadurch wird die Sauerstoffversorgung der Muskulatur optimiert und Stoffwechselprodukte können effektiver abtransportiert werden. Bei der Untersuchung des Patienten sollte auch immer darauf geachtet werden, weiter entfernt liegende Muskelgruppen auf etwaige Verspannungen zu untersuchen und gegebenenfalls mitzubehandeln. Meist kann eine mittlere Dosierung kontinuierlich oder gepulsten Ultraschalls gewählt werden, die Behandlung erfolgt 2-3 mal wöchentlich. . Gelenkerkrankungen Arthrose: Im Vordergrund stehen die Schmerzlinderung, die Verbesserung der Dehnbarkeit der fibrösen Struktur und damit der Gelenkfunktion und die verbesserten Trophik des Gelenks. Bei chronischen Arthrosen ohne akutem Schub hat sich bewährt: Kontinuierlicher Schall mit 1-1,5 W/ qcm für 5-10 Minuten Bei akuten Schüben chronischer Arthrose: Keine kontinuierlichen Schall anwenden! Impulsschall in niedriger Dosierung zur Förderung der Resorption mit 0,5 W/ qcm für 5 Minuten bis zum Rückgang der Enzündungssymptomatik. Ebenfalls nützlich für die Verminderung der Entzündungssymtomatik ist die Kryotherapie. Traumatische Gelenkerkrankung: Frühestens am 2. Tag nach dem Trauma/ der Operation beginnen. Kein kontinuierlicher Schall Impulsschall mit 0,5 W/ qcm für 5 Minuten einmal täglich. Nach Abklingen der akuten Symptomatik auch kontinuierlicher Schall und höhere Intensitäten anwenden. Ebenfalls nützlich für die Verminderung der Entzündungssymtomatik ist die Kryotherapie. Nebenwirkungen und Kontraindikation Nebenwirkungen der Ultraschallapplikation sind vor allem bedingt durch: - Überhitzung des Gewebes - Transiente oder instabile Kravitation - Stehende Wellen Diese unerwünschten Effekte können durch die korrekte Anwendung des Ultraschalls aber weitergehend vermieden werden. Als Kontraindikationen gelten: - Tumore - Infektionen - Thromben - Sensibilitätsstörungen - Die direkte Beschallung von: Herz, Augen , Gravidem Uterus - Die Bestrahlung nicht geschlossener Epiphysenfugen Ultraschall für technische Interessierte - Bestimmte Kristalle produzieren unter Druck und Zugwirkungen an ihrer Oberfläche elektrische Ladungen – dies bezeichnet man als piezoelektrischen Effekt. - Die Erzeugung von Ultraschallwellen beruht auf der Anwendung eines reziproken piezoelektronischen Effektes. - Dabei wird ein Kristall durch Anlegen eines Wechselstroms zu Formveränderungen angeregt. Es entstehen Ultraschallwellen, deren Frequenz von der Frequenz des Wechselstroms abhängt. - Die Amplitude der Ultraschallwellen entspricht der Intensität und wird in Watt/ qcm (beziehungsweise J/sec/qcm) angegeben. - Man unterscheidet: - Kontinuierlichen Ultraschall - Gepulsten Ultraschall - Diese haben unterschiedliche biologische Wirkungen! Der aus dem Behandlungskopf austretende Strahl ist nie uniform, dies beruht auf verschiedenen Interferenzerscheinungen. - - In der Nahzone weist der Strahl eine hohe Irregularität auf- dieser Bereich wir therapeutisch genutzt. - Die Irregularität wird durch die konstante Bewegung des Schallkopfes während der Therapie ausgeglichen! Auf den Punkten gebracht: Ultraschall- Technik - Die Intensität wird in W/ qcm angegeben - Man unterscheidet kontinuierlichen und gepulsten Ultraschall mit verschiedenen biologischen Wirkungen - Therapeutisch wird der Nahbereich des Ultraschallfeldes genutzt Ultraschall und Materie Im luftleeren Raum können sich Ultraschallwellen nicht ausbreiten- sie benötigen dazu Materien. Wärmebildung - Treffen die Wellen im Gewebe auf Moleküle entsteht Wärme- die kinetische Energie der Schallwelle wird Wärme umgewandelt. - Die Umwandlung ist abhängig von der Natur des Gewebes und der Frequenz der Ultraschallwellen. - Der Grad der Gewebeerwärmung nimmt exponential vom Ursprungsort ab. Die Tiefe, in der die ursprüngliche Energie zur Hälfte absorbiert ist, wird als Halbwerttiefe bezeichnet. - Dieser Wert ist für jedes Gewebe unterschiedlich und hängt von den Ultraschallfrequenzen ab. Aktuelle Studien haben gezeigt, dass die Temperatur in Muskelgewebe während der US- Behandlung kontinuierlich steigt, während sie in der Sehne nach einigen Minuten einen Maximalwert erreicht und nicht weiter steigt. Temperaturen von 40-45 Grad rufen eine Hyperämie hervor. Temperaturen über 45 Grad wirken allerdings destruktiv und sind unbedingt zu vermeiden. - Ein nützlicher therapeutischer Effekt wird erzielt, wenn das Gewebe mindestens 5 Minuten erwärmt wird. - Die Erwärmung von Gelenkkapseln, Bändern, Sehnen und Narben bewirken einen Anstieg ihrer Dehnbarkeit. - Eine milde Erwärmung hat weiterhin auch einen schmerzstillenden Effekt, reduziert Muskelspasmen und fördert die Heilung. - Im Gegensatz zu oberflächlicher Erwärmung mittels herkömmlicher Verfahren (Hotpacks) kann eine intensive Erwärmung auch tiefer gelegener Struktur erreicht werden. Auf den Punkt gebracht: Erwärmung von Gewebe durch Ultraschall - Im Gewebe wird mechanische Energie in Wärme umgewandelt - Der Grad der Erwärmung nimmt mit der Entfernung vom Schallkopf ab - Es können tiefer gelegte Strukturen gut erwärmt werden - Bei Temperatur von 40- 45 Grad kommt es zu Hyperämie Dies führt zu: - Verbesserte Dehnbarkeit fibröser Gewebe - Verbesserte Gelenkbeweglichkeit - Schmerzminderung - Reduzierten Muskelverspannungen - Temperaturen über 45 Grad wirken destruktiv! Mechanische Wirkung: - Die Schallwellen üben im Gewebe Druck – und Zugkräfte aus. - Diese Druckschwankungen sind von der Frequenz des Ultraschalls abhängig. - Dieser Effekt wird in der Literatur als Mirkomassage des Gewebes beschrieben. Absorbation: - Treffen Ultraschallwellen auf Gewebe und Grenzflächen kommt es zu: - Reflektions- und Interfrequenzerscheinungen - Absorbation - Diese Effekte haben eine therapeutische Bedeutung ( siehe unten) - Gewebe mit großen Mengen struktureller Proteine ( z.B. Knochen) absorbierten viel Energie, Gewebe mit hohem Wassergehalt geringere Menge. - Besonders an der Knochenoberfläche kann es zu starken Wärmeentwicklungen kommen- dies kann erhebliche Schmerzen verursachen! Kavitation: - Durch den Einfluss der Ultraschallwellen entstehen im Gewebe dünne Gasbläschen, dieses Phänomen wird als Kavitation bezeichnet: - Man unterscheidet zwei Arten von Kavitation: - Stabile Kavitation: diese entsteht, wenn die Blasen sich zwar im Ultraschallstrom bewegen, aber intakt bleiben. - Transiente Kavitation: diese entsteht, wenn die Blasen ihr Volumen rasch ändern und kollabieren. Die stabile Kavitation hat therapeutische Effekt, wogegen die transiente Kavitation, die nur bei hohen Intensitäten entsteht, negative Reaktionen im Gewebe hervorrufen kann. Die Anwendung des gepulsten Ultraschalls wird bei hohen Intensitäten empfohlen. Stehende Wellen sind zu vermeiden: - Gewebserwärmung an Punkten hohen Druckes ebenfalls möglich. - Behandlungskopf (Applikator/ SK) wird während der Therapie immer bewegt. Auf den Punkt gebracht: Ultraschall und Materie - Ultraschall benötigt Materie zur Ausbreitung - Im Gewebe wird mechanische Energie in Wärme umgewandelt. Dieser Vorgang ist abhängig von der Materie und der Frequenz. - Durch Zug- und Druckkräfte der Ultraschallwelle werden Moleküle in Schwingungen versetzt. Dieser Vorgang führt zu einer Mikromassage des Gewebes. - Ultraschall wird im Gewebe absorbiert - Besonders am Knochen kann es bei Überdosierung zu starken schmerzen kommen. - Kavitation ist die Bildung kleiner Gasblässchen, diese können zu Verletzungen führen. - Darum Schallkopf während der Behandlung bewegen( siehe Technik der Ultraschallapplikation ) - Stehende Wellen entstehen durch Reflektion und Superimposion, sie können zu Schädigung führen. - Darum Schallkopf während der Behandlung bewegen ( siehe Technik der Ultraschallapplikation ) Gepulster Ultraschall: Die meisten modernen Ultraschallgeräte können den Ultraschall auch in Pulsen ausgeben. Das bedeutet, dass für eine bestimmte Zeitdauer( zum Beispiel 2ms) Ultraschallwellen ausgegeben werden und vor dem nächsten Puls eine Pause geschaltet wird. Durch das Pulsen wird die Energie, die zur Gewebeerwärmung führt reduziert, allerdings ist sie hoch genug, um im Gewebe mechanische Effekte hervorzurufen. Die meisten Ultraschallgeräte erzeugen Pulse von 2ms Dauer und variieren die Intervalle zwischen den Pulsen. Üblicherweise werden Pulse mit 2ms Dauer und einem Intervall von 2ms (1:1) oder 8ms (4:4) ausgegeben. Effekte des Pulsens Verwendet man zum Beispiel Ultraschall, der im Verhältnis 1:4 gepulst ist, reduziert sich- im Vergleich zum kontinuierlichen Schall- die Energie um den entsprechenden Faktor, beträgt also ein Fünftel. Des Weiteren kann durch die zwischengeschalteten Pausen die entstehende Wärme durch den Blutfluss und Konduktion abtransportiert werden. Dies hat den Vorteil, dass auch höhere Intensitäten ohne die Gefahr der Gewebebeschädigung angewendet werden. Bei der Verwendung des gepulsten Ultraschalls kommen demnach hauptsächlich die mechanischen Wirkungen zum Tragen: Die durch den mechanischen Druck entstehenden Formveränderungen der Zellen sind zwar minimal, jedoch wird angenommen, dass durch die extremen Beschleunigungseffekten an der Zellmembran Scherkräfte wirken, die möglicherweise zu Permeabilitätsveränderungen und eine Beeinflussung des Zellstoffwechsels führen. Es wird postuliert, dass dies eine gesteigerte Permeabilität im Bereich der Zellmembran und damit einen positiven Effekt auf den Stoffwechsel der Zelle bedingt. Dieser Effekt wird meistens als so genannte Mikromassage des Gewebes beschrieben. Auf den Punkt gebracht: Gepulster Ultraschall - - - Ultraschallschwellen werden in einem bestimmten Rhythmus erzeugt, dadurch wird die zur Verfügung stehende Energie/ Zeiteinheit reduziert. Mechanische Effekte überwiegen. Durch Zug- und Druckkräfte kommt es zu Mikromassage des Gewebes. |
