Từ Physiopedia : Therapeutic Ultrasound, Tim Watson.
Dẫn nhập
Siêu âm (SA) là một dạng năng lượng cơ học (không phải điện), và do đó, nói một cách chính xác, không thực sự là liệu pháp điện, nhưng vẫn thuộc nhóm các tác nhân điện vật lý. Sự rung động cơ học ở tần số tăng dần được gọi là năng lượng âm thanh. Phạm vi âm thanh nghe được bình thường của con người là từ 16 Hz đến khoảng 15-20.000 Hz (ở trẻ em và thanh thiếu niên). Vượt quá giới hạn trên này, sự rung động cơ học được gọi là siêu âm. Tần số được sử dụng trong điều trị thường nằm trong khoảng từ 1,0 đến 3,0 MHz (1 MHz = 1 triệu chu kỳ mỗi giây).
Sóng âm là sóng dọc bao gồm các vùng nén và giãn . Các hạt của một vật liệu, khi tiếp xúc với sóng âm sẽ dao động xung quanh một điểm cố định thay vì di chuyển cùng với sóng âm. Khi năng lượng trong sóng âm được truyền đến vật liệu sẽ gây ra sự dao động của các hạt vật liệu đó. Rõ ràng, bất kỳ sự gia tăng nào trong dao động phân tử trong mô đều có thể dẫn đến sinh nhiệt, và siêu âm có thể được sử dụng để tạo ra những thay đổi nhiệt trong mô, mặc dù việc điều trị hiện tại không tập trung vào hiện tượng này [1] [2] [3] [4] [5] [6] . Thiết bị siêu âm bao gồm một máy phát tần số cao. Máy này được kết nối với đầu dò điều trị hoặc mạch chuyển đổi bằng cáp đồng trục để tạo ra sóng siêu âm. Cần tần số 1 MHz hoặc 3 MHz. Khi các hiệu điện thế hoặc tần số khác nhau này được áp dụng lên tinh thể thạch anh, thông qua một điện cực liên kết, tinh thể được nung chảy vào tấm kim loại phía trước của đầu dò điều trị. Bất kỳ thay đổi nào về hình dạng của tinh thể (nén và giãn) đều tạo ra sóng siêu âm bằng hiệu ứng áp điện. [7]Ngoài những thay đổi về nhiệt, sự rung động của các mô dường như có những tác động thường được coi là không mang tính nhiệt, mặc dù, cũng như các phương thức khác (ví dụ: Sóng ngắn xung), phải có một thành phần nhiệt dù nhỏ. Khi sóng siêu âm đi qua một vật liệu (các mô), mức năng lượng bên trong sóng sẽ giảm đi khi năng lượng được truyền sang vật liệu. Đặc tính hấp thụ và suy giảm năng lượng của sóng siêu âm đã được ghi nhận đối với các mô khác nhau (xem phần hấp thụ).
Sóng siêu âm
TẦN SỐ - số lần một hạt trải qua một chu kỳ nén/giãn hoàn chỉnh trong 1 giây. Thông thường là 1 hoặc 3 MHz.
Bước sóng - khoảng cách giữa hai điểm tương đương trên dạng sóng trong môi trường cụ thể. Trong một "mô trung bình", bước sóng ở tần số 1MHz sẽ là 1,5mm và ở tần số 3MHz sẽ là 0,5mm.
VẬN TỐC - vận tốc sóng (sự nhiễu loạn) truyền qua môi trường. Trong dung dịch muối sinh lý, vận tốc của sóng siêu âm xấp xỉ 1500 m/giây so với khoảng 350 m/giây trong không khí (sóng âm có thể truyền nhanh hơn trong môi trường đặc hơn). Vận tốc của sóng siêu âm trong hầu hết các mô được cho là tương tự như trong dung dịch muối sinh lý.
Ba yếu tố này có liên quan với nhau, nhưng không phải là hằng số đối với tất cả các loại mô. Các số liệu trung bình thường được sử dụng để biểu thị sự truyền sóng siêu âm trong mô. Tần số siêu âm điển hình từ các thiết bị điều trị là 1 và 3 MHz, mặc dù một số máy tạo ra các tần số bổ sung (ví dụ: 0,75 và 1,5 MHz) và các thiết bị siêu âm "sóng dài" hoạt động ở tần số vài chục kHz (thường là 40-50.000Hz – tần số thấp hơn nhiều so với "siêu âm truyền thống" nhưng vẫn nằm ngoài phạm vi nghe của con người).
Biểu diễn toán học của mối quan hệ này là V = Fl, trong đó V là vận tốc, F là tần số và l là bước sóng.
Dạng sóng của Siêu âm
Chùm tia siêu âm của SA không đồng nhất và thay đổi về bản chất theo khoảng cách từ đầu dò. Chùm tia siêu âm gần đầu điều trị nhất được gọi là trường GẦN, trường GIAO THOA hoặc vùng Frenzel. Hành vi của siêu âm trong trường này không đều đặn, với các vùng giao thoa đáng kể. Năng lượng siêu âm trong các phần của trường này có thể lớn hơn nhiều lần so với công suất đầu ra được thiết lập trên máy (có thể lớn hơn từ 12 đến 15 lần). Kích thước (chiều dài) của trường gần có thể được tính bằng công thức r²/l, trong đó r = bán kính của tinh thể đầu dò và l = bước sóng siêu âm theo tần số đang sử dụng (0,5mm cho 3MHz và 1,5mm cho 1,0 MHz).
Ví dụ, một tinh thể có đường kính 25mm hoạt động ở tần số 1 MHz sẽ có ranh giới trường gần/trường xa tại: Ranh giới = 12,5mm²/1,5mm » 10cm. Như vậy, trường gần (với sự nhiễu mạnh nhất) kéo dài khoảng 10 cm từ đầu điều trị khi sử dụng đầu điều trị lớn và chùm tia siêu âm 1 MHz. Khi sử dụng siêu âm tần số cao hơn, khoảng cách ranh giới thậm chí còn lớn hơn. Vượt ra ngoài ranh giới này là Trường xa hay vùng Fraunhofer. Chùm tia siêu âm trong vùng này đồng nhất hơn và phân kỳ nhẹ. Các "điểm nóng" được ghi nhận trong trường gần không đáng kể. Đối với mục đích ứng dụng điều trị, trường xa thực tế nằm ngoài tầm với.
Một chỉ số chất lượng quan trọng đối với các đầu dò (bộ chuyển đổi) sóng siêu âm là giá trị Tỷ lệ không đồng nhất chùm tia (BNR). Giá trị này cho biết mức độ nhiễu trường gần. Nó mô tả bằng số tỷ lệ giữa cường độ đỉnh và cường độ trung bình. Đối với hầu hết các đầu dò, BNR sẽ xấp xỉ 4 - 6 (nghĩa là cường độ đỉnh sẽ lớn hơn cường độ trung bình từ 4 đến 6 lần). Do bản chất của sóng siêu âm, giá trị lý thuyết tốt nhất cho BNR được cho là khoảng 4.0, mặc dù một số nhà sản xuất tuyên bố đã vượt qua giới hạn này và giảm BNR của máy phát sóng của họ xuống còn 1.0.
Một vài bài báo [8] [9] đã xem xét một số sai sót liên quan đến máy móc hiện tại và Pye [10] trình bày một số dữ liệu đáng lo ngại liên quan đến việc hiệu chuẩn máy móc được sử dụng trong lâm sàng ở Vương quốc Anh.
Truyền sóng siêu âm qua các mô
Tất cả các vật liệu (mô) sẽ có trở kháng đối với sự truyền sóng âm. Trở kháng cụ thể của một mô sẽ được xác định bởi mật độ và độ đàn hồi của nó. Để truyền năng lượng tối đa từ môi trường này sang môi trường khác, trở kháng của hai môi trường cần phải càng giống nhau càng tốt. Rõ ràng trong trường hợp sóng siêu âm truyền từ máy phát đến các mô và sau đó qua các loại mô khác nhau, điều này thực sự không thể đạt được. Sự khác biệt về trở kháng tại ranh giới càng lớn, sự phản xạ xảy ra càng lớn, và do đó, lượng năng lượng được truyền đi càng nhỏ. Ví dụ về giá trị trở kháng có thể được tìm thấy trong tài liệu [11] [12] .
Sự khác biệt về trở kháng lớn nhất xảy ra ở giao diện thép/không khí, đây là rào cản đầu tiên mà sóng siêu âm phải vượt qua để tiếp cận các mô. Để giảm thiểu sự khác biệt này, cần sử dụng một môi trường dẫn truyền phù hợp. Nếu chỉ cần một khe hở nhỏ giữa đầu dò và da, tỷ lệ sóng siêu âm bị phản xạ sẽ lên tới gần 99,998%, điều đó có nghĩa là sẽ không có sự truyền dẫn hiệu quả.
Môi trường truyền dẫn được sử dụng bao gồm nước, các loại dầu, kem và gel khác nhau. Lý tưởng nhất, môi trường truyền dẫn phải ở dạng lỏng để lấp đầy tất cả các khoảng trống có sẵn, có độ nhớt tương đối để giữ nguyên vị trí, có trở kháng phù hợp với môi trường mà nó kết nối và phải cho phép truyền siêu âm với sự hấp thụ, suy giảm hoặc nhiễu loạn tối thiểu. Để thảo luận chi tiết về môi trường truyền dẫn, hãy xem Casarotto et al. [13] , Klucinec et al. [14] , Williams [1] và Docker et al. [15] . Hiện tại, môi trường dựa trên gel dường như được ưa chuộng hơn so với dầu và kem. Nước là một môi trường tốt và có thể được sử dụng như một chất thay thế nhưng rõ ràng nó không đáp ứng các tiêu chí trên về độ nhớt. Không có sự khác biệt thực tế (lâm sàng) giữa các loại gel được sử dụng phổ biến trong lâm sàng [16] . Việc bổ sung các chất hoạt tính (ví dụ: thuốc chống viêm) vào gel được thực hiện rộng rãi, nhưng vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ. Chúng tôi hiện đang đánh giá thêm về biện pháp can thiệp này.
Hấp thụ và suy giảm
Sự hấp thụ năng lượng của SA tuân theo mô hình hàm mũ - tức là nhiều năng lượng được hấp thụ ở các mô bề mặt hơn là ở các mô sâu. Để năng lượng có tác dụng, nó phải được hấp thụ, và tại một thời điểm nào đó, điều này phải được xem xét liên quan đến liều lượng siêu âm được áp dụng để đạt được các hiệu quả nhất định [3] [6] [17] .
Vì sự hấp thụ (xuyên thấu) diễn ra theo cấp số mũ, nên (về lý thuyết) không có điểm nào mà toàn bộ năng lượng đã được hấp thụ, nhưng chắc chắn có một điểm mà mức năng lượng siêu âm không đủ để tạo ra hiệu quả điều trị. Khi chùm tia siêu âm xuyên sâu hơn vào các mô, một tỷ lệ năng lượng lớn hơn sẽ bị hấp thụ và do đó, năng lượng còn lại để đạt được hiệu quả điều trị sẽ ít hơn. Độ sâu một nửa thường được nhắc đến liên quan đến siêu âm và nó biểu thị độ sâu trong mô mà tại đó một nửa năng lượng bề mặt còn lại. Giá trị này sẽ khác nhau đối với mỗi loại mô và cũng khác nhau đối với các tần số siêu âm khác nhau.
Bảng này đưa ra một số chỉ dẫn về độ sâu một nửa giá trị điển hình (hoặc trung bình) cho siêu âm trị liệu [18] . Vì khó, nếu không muốn nói là không thể, biết được độ dày của từng lớp này ở từng bệnh nhân nên độ sâu một nửa giá trị trung bình được sử dụng cho mỗi tần số: 3MHz - 2,0cm; 1MHz - 4,0cm.
Những giá trị này (theo Low & Reed) không được chấp nhận rộng rãi [12] và một số nghiên cứu (chưa được công bố) cho thấy rằng trong môi trường lâm sàng, chúng có thể thấp hơn đáng kể.
Để đạt được cường độ sóng siêu âm cụ thể ở độ sâu nhất định, cần phải tính đến tỷ lệ năng lượng đã được hấp thụ bởi các mô ở các lớp bề mặt hơn. Bảng dưới đây đưa ra mức giảm năng lượng gần đúng với các mô điển hình ở hai tần số thường được sử dụng, và thông tin chi tiết hơn có thể tìm thấy trong tài liệu tính toán liều lượng.
Mặc dù sụn và xương nằm ở đầu trên của thang đo này, nhưng các vấn đề liên quan đến phản xạ sóng có nghĩa là phần lớn năng lượng siêu âm tác động lên bề mặt của một trong hai mô này có khả năng bị phản xạ. Các mô hấp thụ tốt nhất về mặt thực hành lâm sàng là những mô có hàm lượng collagen cao – DÂY CHẰNG, GÂN, MÀNG BỀ MẶT, BAO KHỚP, MÔ SẸO [5] [6] [17] [3] [ 19] [20] .
Việc áp dụng siêu âm trị liệu vào các mô có khả năng hấp thụ năng lượng thấp có khả năng ít hiệu quả hơn so với việc áp dụng năng lượng vào vật liệu có khả năng hấp thụ cao hơn. Bằng chứng gần đây về sự không hiệu quả của can thiệp như vậy có thể được tìm thấy trong Wilkin et al. [21] và Markert et al. [22] trong khi việc áp dụng vào mô có khả năng hấp thụ tốt hơn, như mong đợi, sẽ dẫn đến can thiệp hiệu quả hơn [23] [24] .
Sự giảm dần cường độ của chùm tia siêu âm sau khi nó rời khỏi đầu điều trị. Sự mất năng lượng từ chùm tia siêu âm trong mô được gọi là sự suy giảm. Nó phụ thuộc vào sự hấp thụ và tán xạ. Sự hấp thụ bao gồm sự hấp thụ chùm tia siêu âm bởi các mô và được chuyển đổi thành nhiệt tại điểm đó. Nó chiếm khoảng 60-80% năng lượng bị mất từ chùm tia. Sự tán xạ xảy ra khi chùm tia siêu âm bị lệch khỏi đường đi của nó do phản xạ. Chùm tia song song bình thường trở nên phân tán hơn khi nó đi sâu hơn vào môi trường. [17]
Siêu âm xung
Hầu hết các máy đều cung cấp chức năng phát sóng siêu âm xung, và đối với nhiều bác sĩ lâm sàng, đây là phương thức điều trị được ưa chuộng hơn. Cho đến gần đây, thời lượng xung (thời gian máy hoạt động) hầu như chỉ là 2ms (2 phần nghìn giây) với thời gian tắt thay đổi. Một số máy hiện nay cung cấp thời gian bật thay đổi, mặc dù liệu điều này có ý nghĩa lâm sàng hay không vẫn chưa được xác định. Tỷ lệ xung điển hình là 1:1 và 1:4, mặc dù cũng có các tỷ lệ khác (xem tính toán liều lượng). Ở chế độ 1:1, máy phát ra sóng trong 2ms, sau đó nghỉ 2ms. Ở chế độ 1:4, sóng phát ra 2ms được theo sau bởi thời gian nghỉ 8ms. Sơ đồ bên cạnh minh họa tác động của việc thay đổi tỷ lệ xung.
Tác dụng của siêu âm xung đã được ghi nhận rõ ràng và loại xung này được ưu tiên sử dụng, đặc biệt là trong điều trị các tổn thương cấp tính. Một số máy cung cấp các thông số xung dường như không được hỗ trợ bởi tài liệu (ví dụ: 1:9; 1:20). Một số nhà sản xuất mô tả xung của họ theo tỷ lệ phần trăm thay vì tỷ lệ (1:1 = 50%, 1:4 = 20%, v.v.). Tỷ lệ thời gian máy hoạt động so với thời gian tắt là một yếu tố quan trọng trong tính toán liều lượng và thông tin chi tiết hơn được bao gồm trong tài liệu hỗ trợ tính toán liều lượng .
Siêu âm trị liệu và phục hồi mô
Một trong những tác dụng điều trị bằng siêu âm là liên quan đến việc chữa lành mô. Người ta cho rằng việc áp dụng siêu âm lên các mô bị tổn thương sẽ đẩy nhanh tốc độ chữa lành và nâng cao chất lượng sửa chữa [25] . Thông tin sau đây nhằm mục đích cung cấp một bản tóm tắt về một số nghiên cứu thiết yếu trong lĩnh vực này cùng với một số cơ chế có thể mà qua đó các phương pháp điều trị bằng siêu âm có thể đạt được những thay đổi này. Nó không nhằm mục đích giải thích đầy đủ các hiện tượng này hoặc đánh giá toàn diện về tài liệu hiện hành. Tuy nhiên, nó có thể cung cấp một số thông tin cơ bản hữu ích cho ứng dụng lâm sàng.
Các tác dụng điều trị của siêu âm thường được chia thành: NHIỆT và KHÔNG NHIỆT.
Nhiệt
Ở chế độ nhiệt, sóng siêu âm sẽ hiệu quả nhất trong việc làm nóng các mô collagen dày đặc và sẽ cần cường độ tương đối cao, tốt nhất là ở chế độ liên tục để đạt được hiệu quả này.
Nhiều bài báo đã tập trung vào hiệu quả nhiệt của siêu âm, và mặc dù nó có thể được sử dụng hiệu quả theo cách này khi chọn liều lượng thích hợp (chế độ liên tục >0,5 W cm-2), trọng tâm của bài báo này sẽ là các hiệu ứng phi nhiệt. Cả Nussbaum [19] và Ter Haar [3] đều đã cung cấp một số tài liệu đánh giá hữu ích liên quan đến các hiệu ứng nhiệt của siêu âm. Các nghiên cứu so sánh về hiệu ứng nhiệt của siêu âm đã được một số tác giả [26] [27] [28] [29] báo cáo với một số kết quả thú vị và có hữu ích. Công việc tiếp theo vẫn đang được tiến hành tại trung tâm nghiên cứu của chúng tôi với sự so sánh giữa gia nhiệt tiếp xúc và siêu âm sóng dài [30] và so sánh các chế độ siêu âm khác nhau kết hợp với siêu âm (Aldridge và Watson – đang chuẩn bị).
Thật quá đơn giản khi cho rằng với một ứng dụng điều trị cụ thể sẽ chỉ có tác dụng nhiệt hoặc không nhiệt. Hầu như chắc chắn cả hai sẽ xảy ra, nhưng hơn nữa, có lý do để cho rằng tác dụng chủ đạo sẽ bị ảnh hưởng bởi các thông số điều trị, đặc biệt là chế độ ứng dụng, tức là xung hoặc liên tục. Baker et al. [2] đã lập luận một cách mạch lạc về cơ sở khoa học cho vấn đề này.
Lehmann [31] cho rằng các tác dụng mong muốn của nhiệt trị liệu có thể được tạo ra bởi siêu âm. Nó có thể được sử dụng để tăng nhiệt độ một cách chọn lọc của các mô cụ thể do cơ chế hoạt động của nó. Trong số các mô được làm nóng hiệu quả hơn là màng xương, mô collagen (dây chằng, gân và cân) và cơ xơ hóa [32] . Nếu nhiệt độ của các mô bị tổn thương được nâng lên 40-45°C, thì sẽ dẫn đến tình trạng sung huyết, có tác dụng điều trị. Ngoài ra, nhiệt độ trong phạm vi này cũng được cho là giúp khởi phát quá trình giải quyết các tình trạng viêm mãn tính [33] . Hầu hết các chuyên gia hiện nay đều cho rằng tác dụng không nhiệt của siêu âm có tầm quan trọng lớn hơn do kết quả của một số thử nghiệm nghiên cứu trong khoảng 15 năm qua.
Không nhiệt
Các tác dụng phi nhiệt của US hiện được cho là chủ yếu do sự kết hợp của CAVITATION và ACOUSTIC STREAMING [3] [6] [2] [1] . Dường như có rất ít bằng chứng thuyết phục để hỗ trợ khái niệm MICROMASSAGE mặc dù nó nghe có vẻ khá hấp dẫn.
Hiểu một cách đơn giản nhất, hiện tượng tạo hốc (cavitation) liên quan đến sự hình thành các khoảng trống chứa khí bên trong mô và dịch cơ thể. Có 2 loại tạo hốc – ổn định và không ổn định – với những tác động rất khác nhau. Tạo hốc ổn định dường như xảy ra ở liều điều trị siêu âm. Đây là sự hình thành và phát triển của các bong bóng khí do sự tích tụ khí hòa tan trong môi trường. Chúng cần khoảng 1000 chu kỳ để đạt kích thước tối đa. "Hốc" này có tác dụng tăng cường hiện tượng dòng chảy âm (xem bên dưới) và do đó dường như có lợi. Tạo hốc không ổn định (tạm thời) là sự hình thành các bong bóng ở phần áp suất thấp của chu kỳ siêu âm. Những bong bóng này sau đó vỡ rất nhanh, giải phóng một lượng lớn năng lượng, gây hại cho khả năng sống của mô. Hiện tại không có bằng chứng nào cho thấy hiện tượng này xảy ra ở mức điều trị nếu có kỹ thuật tốt. Có những ứng dụng của siêu âm cố tình sử dụng hiệu ứng tạo hốc không ổn định (Siêu âm tập trung cường độ cao hoặc HIFU) nhưng điều đó nằm ngoài phạm vi của bản tóm tắt này.
DÒNG CHẢY ÂM được mô tả là sự xoáy nhỏ của chất lỏng gần một cấu trúc rung động như màng tế bào và bề mặt của bong bóng khí xâm thực ổn định [33] . Hiện tượng này được biết là ảnh hưởng đến tốc độ khuếch tán và tính thấm của màng. Tính thấm của ion natri bị thay đổi dẫn đến những thay đổi trong điện thế màng tế bào. Sự vận chuyển ion canxi bị thay đổi, từ đó dẫn đến sự thay đổi trong cơ chế kiểm soát enzyme của các quá trình trao đổi chất khác nhau, đặc biệt là liên quan đến tổng hợp protein và bài tiết tế bào.
Kết quả của sự kết hợp giữa tác động của hiện tượng tạo bọt ổn định và dòng chảy âm là màng tế bào trở nên 'kích thích' (điều chỉnh tăng), do đó làm tăng mức độ hoạt động của toàn bộ tế bào. Năng lượng siêu âm đóng vai trò là tác nhân kích hoạt quá trình này, nhưng chính hoạt động tế bào tăng lên mới thực sự chịu trách nhiệm cho những lợi ích trị liệu của phương pháp này [5] [6] [23] [34] .
MICROMASSAGE là một hiệu ứng cơ học dường như đã bị xem nhẹ trong những năm gần đây. Về bản chất, sóng âm truyền qua môi trường được cho là gây ra sự rung động của các phân tử, có thể tăng cường sự trao đổi dịch mô và ảnh hưởng đến khả năng vận động của mô. Tuy nhiên, hầu như không có bằng chứng xác thực nào cho nguyên lý thường được trích dẫn này.
Ứng dụng siêu âm trong phục hồi mô
Quá trình sửa chữa mô là một chuỗi phức tạp các sự kiện được điều hòa hóa học, diễn ra theo kiểu thác nước, dẫn đến việc tạo ra mô sẹo, một vật liệu hiệu quả để khôi phục tính liên tục của mô bị tổn thương. Quá trình này phức tạp hơn những gì được mô tả ở đây, nhưng có một số bài báo và bài đánh giá đáng chú ý gần đây [35] [36] [37] [ 25] [ 38 ] [39] [40] [41] .
Viêm
Trong giai đoạn viêm, siêu âm có tác dụng kích thích các tế bào mast, tiểu cầu, bạch cầu có vai trò thực bào và đại thực bào [4] [3] [6] [42] [43] . Ví dụ, việc áp dụng siêu âm gây ra sự giải phóng hạt của tế bào mast, dẫn đến giải phóng axit arachidonic, bản thân nó là tiền chất cho quá trình tổng hợp prostaglandin và leukotriene - hoạt động như các chất trung gian gây viêm [44] [4] [23] . Bằng cách tăng hoạt động của các tế bào này, ảnh hưởng tổng thể của siêu âm trị liệu chắc chắn là gây viêm hơn là chống viêm. Lợi ích của phương thức hoạt động này không phải là 'tăng' phản ứng viêm (mặc dù nếu áp dụng với cường độ quá lớn ở giai đoạn này, đó là một kết quả có thể xảy ra [45]) , mà là hoạt động như một 'chất kích thích viêm' [6](Watson 2007). Phản ứng viêm rất cần thiết cho việc sửa chữa mô hiệu quả, và quá trình này càng hoàn thành hiệu quả thì mô càng có thể tiến đến giai đoạn tiếp theo (tăng sinh) hiệu quả hơn. Các nghiên cứu đã cố gắng chứng minh tác dụng chống viêm của siêu âm đã thất bại [46] [47] [48] , và cho thấy siêu âm không hiệu quả. Nó có hiệu quả trong việc thúc đẩy tính bình thường của các sự kiện viêm, và do đó có giá trị điều trị trong việc thúc đẩy các sự kiện sửa chữa tổng thể [3] [6] . Một lợi ích khác là các sự kiện viêm do hóa chất gây ra có liên quan đến việc kích thích giai đoạn tiếp theo (tăng sinh), và do đó việc thúc đẩy giai đoạn viêm cũng hoạt động như một chất thúc đẩy giai đoạn tăng sinh.
Khi được sử dụng với liều điều trị thích hợp và các thông số điều trị tối ưu (cường độ, xung và thời gian), lợi ích của siêu âm là giúp quá trình phục hồi diễn ra hiệu quả nhất có thể ở giai đoạn sớm nhất, từ đó thúc đẩy toàn bộ quá trình chữa lành. Đối với các mô có phản ứng viêm nhưng không thể "phục hồi", lợi ích của siêu âm là thúc đẩy quá trình giải quyết bình thường của các phản ứng viêm, và do đó giải quyết "vấn đề". Điều này tất nhiên sẽ đạt hiệu quả cao nhất ở các mô hấp thụ siêu âm ưu tiên – tức là các mô collagen dày đặc.
Sự tăng sinh
Trong giai đoạn tăng sinh (sản xuất sẹo), siêu âm cũng có tác dụng kích thích (điều hòa tăng cường tế bào), mặc dù các mục tiêu hoạt động chính hiện nay là các nguyên bào sợi, tế bào nội mô và nguyên bào sợi cơ [49] [44 ] [50] [51] [4 ] [19] [43] [17] [6](Watson 2007). Đây đều là những tế bào hoạt động bình thường trong quá trình sản xuất sẹo và do đó siêu âm có tác dụng thúc đẩy tăng sinh giống như tác dụng thúc đẩy viêm – không làm thay đổi giai đoạn tăng sinh bình thường, mà tối đa hóa hiệu quả – tạo ra mô sẹo cần thiết một cách tối ưu. Harvey et al. [52] đã chứng minh rằng siêu âm xung liều thấp làm tăng tổng hợp protein và một số nhóm nghiên cứu đã chứng minh sự tăng sinh xơ và tổng hợp collagen được tăng cường [53] [54] [55] [56] [49] [57] [58] . Công trình nghiên cứu gần đây đã xác định vai trò quan trọng của nhiều yếu tố tăng trưởng liên quan đến việc sửa chữa mô và một số bằng chứng tích lũy cho thấy rằng siêu âm trị liệu có vai trò tích cực trong bối cảnh này [59] [60] [61] [62] và cũng liên quan đến protein sốc nhiệt [63] .
Sửa chữa
Trong giai đoạn tái cấu trúc của quá trình sửa chữa, vết sẹo chung chung được tạo ra ở giai đoạn ban đầu được tinh chỉnh để nó có được các đặc tính chức năng của mô mà nó đang sửa chữa. Vết sẹo ở dây chằng sẽ không 'trở thành' dây chằng, mà sẽ hoạt động giống như mô dây chằng hơn. Điều này đạt được nhờ một số quá trình, nhưng chủ yếu liên quan đến hướng của các sợi collagen trong vết sẹo đang phát triển [64] [65] [37] và cũng liên quan đến sự thay đổi loại collagen, từ collagen loại III chiếm ưu thế sang collagen loại I chiếm ưu thế hơn. Quá trình tái cấu trúc chắc chắn không phải là một giai đoạn ngắn – nghiên cứu đã chỉ ra rằng nó có thể kéo dài một năm hoặc hơn – nhưng nó là một thành phần thiết yếu của quá trình sửa chữa chất lượng [66] [67] .
Việc ứng dụng siêu âm trị liệu có thể ảnh hưởng đến quá trình tái tạo mô sẹo vì nó dường như có khả năng tăng cường sự định hướng thích hợp của các sợi collagen mới hình thành và cũng làm thay đổi cấu hình collagen từ chủ yếu là Loại III sang cấu trúc Loại I chiếm ưu thế hơn, do đó làm tăng sức căng và tăng cường khả năng di chuyển của sẹo [19] [68] . Siêu âm được áp dụng cho các mô làm tăng khả năng chức năng của mô sẹo [19] [56] [62] [69] . Vai trò của siêu âm trong giai đoạn này cũng có thể có khả năng ảnh hưởng đến sự định hướng của sợi collagen như đã được chứng minh trong một nghiên cứu tinh tế của Byl et al. [70] , mặc dù kết luận của họ khá hợp lý và có phần mang tính thăm dò.
Tóm tắt
Việc ứng dụng siêu âm trong các giai đoạn viêm, tăng sinh và sửa chữa không có giá trị vì nó thay đổi trình tự các sự kiện bình thường, mà vì nó có khả năng kích thích hoặc tăng cường các sự kiện bình thường này và do đó tăng hiệu quả của các giai đoạn sửa chữa [3] [6] [17] . Có vẻ như nếu một mô đang được sửa chữa theo cách bị tổn thương hoặc bị ức chế, việc ứng dụng siêu âm trị liệu ở liều lượng thích hợp sẽ tăng cường hoạt động này. Nếu mô đang lành 'bình thường', việc ứng dụng dường như sẽ đẩy nhanh quá trình và do đó cho phép mô đạt đến điểm cuối nhanh hơn so với trường hợp không có siêu âm. Việc ứng dụng siêu âm hiệu quả để đạt được những mục tiêu này phụ thuộc vào liều lượng.
Các ứng dụng khác
Ngày càng có nhiều "ứng dụng khác" của năng lượng siêu âm, từ việc loại bỏ khối u – sử dụng siêu âm tập trung cường độ cao (HIFU) cho đến việc kích hoạt các loại thuốc toàn thân. Phần lớn các ứng dụng này nằm ngoài phạm vi của bài này, vốn chủ yếu tập trung vào các vấn đề sửa chữa mô. Tuy nhiên, có một số ứng dụng hữu ích cần xem xét ngắn gọn. Liệu pháp sóng xung kích (một biến thể của liệu pháp siêu âm) cũng được đề cập trong nhiều tài liệu cung nằm ngoài phạm vi của bản tóm tắt này.
Siêu âm trong điều trị gãy xương – có rất nhiều thông tin nghiên cứu trong lĩnh vực này (được tóm tắt trên trang web www.electrotherapy.org để biết thêm chi tiết). Về cơ bản, việc áp dụng siêu âm liều rất thấp lên vùng gãy xương (cho dù đang lành bình thường, chậm lành hoặc không liền xương) có thể mang lại lợi ích đáng kể. Vấn đề lâm sàng chính là "liều" hiệu quả thực tế thấp hơn so với hầu hết các máy trị liệu có thể cung cấp – điều này thật khó chịu! Siêu âm cường độ cao hơn trên vùng gãy xương có thể gây ra phản ứng đau mạnh – điều này hữu ích khi sử dụng để xác định vị trí các vết nứt do căng thẳng tiềm ẩn (stress fracture).
LIPUS (Siêu âm xung cường độ thấp) là một biến thể khác của phương pháp siêu âm tiêu chuẩn đang ngày càng được sử dụng rộng rãi. Giống như công trình nghiên cứu về điều trị gãy xương đã đề cập ở trên, nó sử dụng liều lượng thấp hơn nhiều so với "thông thường" nhưng trong phạm vi rộng hơn – chủ yếu là điều trị mô mềm. Nếu siêu âm cường độ thấp có hiệu quả trong việc kích thích phục hồi gãy xương, thì nó có thể có tác dụng như thế nào đối với các phương pháp điều trị mô mềm khác? Một số nghiên cứu đang được tiến hành (hãy theo dõi Electrotherapy News để cập nhật thông tin).
Việc sử dụng SA tại các điểm kích hoạt đã được sử dụng trong lâm sàng từ lâu với bằng chứng. Một nghiên cứu gần đây của Srbely et al. [71] nêu ra một số điểm thú vị và chứng minh lợi ích có thể đo lường được (được xem xét trong Electrotherapy News Tập 3 Số 4 nếu bạn muốn cập nhật nhanh).
Về phương pháp điều trị của SA nên được làm sạch bằng tăm bông tẩm cồn (không chỉ lau bằng khăn giấy) giữa các lần điều trị [72] để giảm thiểu khả năng lây truyền các tác nhân vi sinh vật giữa các bệnh nhân.
Ngoài hiện tượng phản xạ xảy ra tại ranh giới do sự khác biệt về trở kháng, sẽ còn có hiện tượng khúc xạ nếu sóng không thẳng góc với bề mặt, vuông góc 90°. Về cơ bản, hướng của chùm tia siêu âm khi đi qua môi trường thứ hai sẽ không giống với đường đi của nó qua môi trường ban đầu - đường đi của nó bị nghiêng. Góc tới hạn đối với siêu âm tại giao diện da dường như là khoảng 15°. Nếu đầu dò điều trị tạo một góc 15° hoặc lớn hơn so với mặt phẳng bề mặt da, phần lớn chùm tia siêu âm sẽ đi qua các mô biểu bì (tức là song song với bề mặt da) thay vì xuyên qua các mô như mong đợi.
Không có nhận xét nào :
Đăng nhận xét