Терапевтический ультразвук
Эта статья нуждается в более надежных медицинских ссылках для проверки или слишком сильно полагается на первоисточники . ( август 2020 г. ) |
Терапевтический ультразвук | |
---|---|
МКБ-10-ПКС | 6А7 |
МКБ-9-СМ | 00.0 |
Терапевтический ультразвук обычно относится к любому типу ультразвуковой процедуры, в которой ультразвук используется для терапевтического эффекта. Физиотерапевтический ультразвук был внедрен в клиническую практику в 1950-х годах, а литотрипсия - в 1980-х. Другие находятся на разных стадиях перехода от исследований к клиническому использованию: HIFU , целевая ультразвуковая доставка лекарств, трансдермальная ультразвуковая доставка лекарств, ультразвуковой гемостаз , терапия рака и ультразвуковой тромболизис. [1] [2] Он может использовать фокусированный ультразвук или несфокусированный ультразвук.
В вышеупомянутых применениях ультразвук проходит через ткани человека, где он является основным источником наблюдаемого биологического эффекта (поэтому колебания абразивных стоматологических инструментов на ультразвуковых частотах не относятся к этому классу). Ультразвук внутри тканей состоит из звуковых волн очень высокой частоты, от 800 000 Гц до 20 000 000 Гц, которые люди не могут услышать.
Есть некоторые доказательства того, что ультразвук более эффективен, чем лечение плацебо, при лечении пациентов с болями при артрите. [3] различные травмы опорно-двигательного аппарата [4] и для содействия заживлению тканей. [5]
Медицинское использование
[ редактировать ]Ультразвук относительно высокой мощности может разрушать каменистые отложения или ткани, ускорять действие лекарств на целевой области, помогать в измерении эластичных свойств тканей и может использоваться для сортировки клеток или мелких частиц для исследования.
- Сфокусированные высокоэнергетические ультразвуковые импульсы можно использовать для разрушения таких камней, как камни в почках и желчном пузыре, на достаточно мелкие фрагменты, которые можно вывести из организма без особых затруднений. Этот процесс известен как литотрипсия .
- Источники сфокусированного ультразвука можно использовать для катаракты лечения методом факоэмульсификации .
- Ультразвук может удалять неинвазивно опухоли или другие ткани. Это достигается с помощью метода, известного как фокусированный ультразвук высокой интенсивности (HIFU) , также называемого хирургией фокусированного ультразвука . В этой процедуре обычно используются более низкие частоты, чем при медицинском диагностическом ультразвуке (250–2000 кГц), но значительно более высокая усредненная по времени интенсивность. Лечение часто проводится с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ) ; тогда эта комбинация называется фокусированным ультразвуком под контролем магнитного резонанса .
- Доставка химиотерапии к раковым клеткам головного мозга и различных лекарств к другим тканям называется акустической целевой доставкой лекарств . [6] В этих процедурах обычно используется высокочастотный ультразвук (1–10 МГц) и диапазон интенсивности (0–20 Вт/см). 2 ). Акустическая энергия фокусируется на интересующей ткани, возбуждая ее матрикс и делая его более проницаемым для терапевтических препаратов. [7]
- Ультразвук использовался для запуска высвобождения противораковых препаратов из векторов доставки, включая липосомы, полимерные микросферы и самособирающиеся полимеры. [1]
- Ультразвук необходим для процедур склеротерапии под ультразвуковым контролем и эндовенозного лазерного лечения при нехирургическом лечении варикозного расширения вен.
- Липоэктомия с ультразвуковой поддержкой – это липосакция с помощью ультразвука.
- Фонофорез — это форма лечения мягких тканей, которая включает использование ультразвука в сочетании с лекарственными гелями и ультразвуковые волны для усиления доставки лекарств к поврежденному участку. [3]
Существует три потенциальных эффекта ультразвука. Во-первых, это увеличение кровотока в обрабатываемой зоне. [ нужна ссылка ] Второе – уменьшение боли за счет уменьшения отечности и отека. [ нужна ссылка ] . В-третьих, это мягкий массаж мышечных сухожилий и/или связок в обрабатываемой области, поскольку не возникает никакого напряжения и размягчается рубцовая ткань. [ нужна ссылка ] . Эти три преимущества достигаются за счет двух основных эффектов терапевтического ультразвука. Двумя типами эффектов являются: термические и нетепловые эффекты. Тепловые эффекты возникают из-за поглощения звуковых волн. Нетермические эффекты возникают в результате кавитации , микропотоков и акустических потоков . [1]
Кавитационные эффекты возникают в результате вибрации ткани, вызывающей образование микроскопических пузырьков, которые передают вибрации таким образом, что непосредственно стимулируют клеточные мембраны. Эта физическая стимуляция, по-видимому, усиливает эффект восстановления клеток воспалительной реакции.
История
[ редактировать ]Первое крупномасштабное применение ультразвука произошло во время Второй мировой войны. Строились гидролокационные системы, которые использовались для навигации подводных лодок. Выяснилось, что ультразвуковые волны высокой интенсивности, которые они использовали, нагревали и убивали рыбу. [8] Это привело к исследованию эффектов нагревания и заживления тканей. С 1940-х годов ультразвук используется физиотерапевтами и эрготерапевтами для лечебных целей.
Физиотерапия
[ редактировать ]Ультразвук применяется с помощью датчика или аппликатора, который находится в непосредственном контакте с кожей пациента. Гель используется на всех поверхностях головы, чтобы уменьшить трение и облегчить передачу ультразвуковых волн. Лечебный ультразвук в лечебной физкультуре представляет собой попеременное сжатие и разрежение звуковых волн частотой от 0,7 до 3,3 МГц . Максимальное поглощение энергии в мягких тканях происходит от 2 до 5 см. Интенсивность уменьшается по мере того, как волны проникают глубже. Они поглощаются преимущественно соединительной тканью : связками , сухожилиями и фасциями (а также рубцовой тканью ). [9]
Ультразвук использовался, чтобы помочь физиотерапевтам ориентироваться в чрескожных методах, направленных на стимуляцию определенных мышц под кожей; такие методы, как сухая игла и иглоукалывание . Использование ультразвука дает физиотерапевтам возможность лучше локализовать поверхностную мускулатуру. [10] Состояния, при которых ультразвук можно использовать для лечения, включают следующие примеры: растяжение связок , растяжение мышц , тендинит , воспаление суставов , подошвенный фасциит , метатарзалгия , раздражение фасеточных суставов, импинджмент-синдром , бурсит , ревматоидный артрит , остеоартрит и спайки рубцовой ткани. Нет никаких доказательств в поддержку использования ультразвука для лечения болей в пояснице. [11] и текущие клинические рекомендации рекомендуют не использовать ультразвук при этом заболевании. [12] В критическом обзоре было продемонстрировано, что терапевтический ультразвук эффективен для облегчения боли, улучшения функции и восстановления хряща при остеоартрите коленного сустава. Другой систематический обзор и метаанализ низкоинтенсивного импульсного ультразвука при остеоартрите коленного сустава продемонстрировал значительный эффект на уменьшение боли и функциональное восстановление коленного сустава. [13] Ультразвук, используемый при кальцифицирующем тендините, имел положительный кратковременный эффект. В долгосрочной перспективе не было существенной разницы при использовании ультразвука. Это показывает, что для облегчения боли и кратковременного лечения ультразвук может быть эффективным средством лечения кальцинирующего тендинита. [14] Обзор пяти небольших плацебо-контролируемых исследований 2011 года не подтвердил использование ультразвука при лечении острых растяжений связок голеностопного сустава, а потенциальные лечебные эффекты ультразвука, как правило, невелики и, вероятно, имеют ограниченное клиническое значение, особенно в контексте обычно краткосрочного периода восстановления после этих травм. [15] Тем не менее, сообщается, что терапевтический ультразвук оказывает благотворное влияние при облегчении боли при спортивных травмах, контроле отеков и расширении диапазона движений в суставах, возможно, за счет увеличения болевого порога, растяжимости коллагена, уменьшения отека и, следовательно, воспаления, мышечных спазмов и тугоподвижности суставов. [13] Метаанализ показал, что ультразвуковая терапия эффективна в уменьшении боли, увеличении ПЗУ и снижении функциональных показателей WOMAC у пациентов с остеоартритом коленного сустава. [3]
Коленный остеоартроз
[ редактировать ]Согласно недавним исследованиям, терапевтический ультразвук не показал какого-либо значительного улучшения при хронической боли в пояснице, хронической боли в шее и бедре в сочетании с другими физиотерапевтическими методами. [16] [17] Однако наиболее убедительные доказательства в пользу терапевтического использования ультразвука получены при его использовании у пациентов с остеоартритом коленного сустава. Остеоартритом коленного сустава страдают около 250 миллионов человек во всем мире. [18] Хотя известного лечения не существует, терапевтические схемы часто используются для устранения хронических симптомов заболевания. [18] В систематическом обзоре 15 исследований пациентов, получавших ультразвуковое лечение, сравнивали с теми, кто получал лечение плацебо. Доказательства показали, что терапевтический ультразвук значительно облегчает боль, увеличивает диапазон движений и снижает функциональные показатели WOMAC у пациентов с остеоартритом коленного сустава по сравнению с группой плацебо. [3] В отдельном метаанализе было подтверждено использование терапевтического ультразвука, посчитав его безопасным нефармакологическим вариантом лечения, который может обеспечить дополнительное облегчение боли, а также функциональное улучшение при вторичном использовании по сравнению с терапией у пациентов с остеоартритом коленного сустава. [18]
Инструменты исследования
[ редактировать ]- Акустический пинцет — это новый инструмент для бесконтактного разделения, концентрации и манипулирования микрочастицами и биологическими клетками с использованием ультразвука в диапазоне низких МГц для формирования стоячих волн . Это основано на силе акустического излучения , которая заставляет частицы притягиваться либо к узлам , либо к пучностям стоячей волны в зависимости от коэффициента акустического контраста , который является функцией скорости звука и плотности частицы и среды. в которую погружена частица.
- Было показано, что применение сфокусированного ультразвука в сочетании с микропузырьками обеспечивает неинвазивную доставку эпирубицина через гематоэнцефалический барьер на моделях мышей. [1] и неинвазивная доставка ГАМК у приматов, кроме человека. [19]
Исследовать
[ редактировать ]- Использование ультразвука для создания клеточных эффектов в мягких тканях вышло из моды, поскольку исследования показали недостаточную эффективность. [20] и отсутствие научной основы для предлагаемых биофизических эффектов. [21]
- Согласно метаанализу 2017 года и связанным с ним практическим рекомендациям, импульсный ультразвук низкой интенсивности больше не следует использовать для регенерации костей, поскольку высококачественные клинические исследования не смогли продемонстрировать клиническую пользу. [22] [23]
- Дополнительным эффектом ультразвука низкой интенсивности может быть его способность разрушать гематоэнцефалический барьер для доставки лекарств. [24]
- Транскраниальное ультразвуковое исследование тестируется на предмет использования в лечении тканевым активатором плазминогена у пациентов с инсультом в процедуре, называемой системным тромболизисом с ультразвуковым усилением .
- Было показано, что ультразвук действует синергетически с антибиотиками в уничтожении бактерий. [25]
- Предполагается, что ультразвук позволяет получить более толстые культуры тканей эукариотических клеток за счет содействия проникновению питательных веществ. [26]
- Длительный терапевтический ультразвук, называемый устойчивой акустической медициной, представляет собой ежедневную терапию медленного высвобождения, которая может применяться для увеличения местного кровообращения и теоретически ускоряет заживление скелетно-мышечных тканей после травмы. [27] Однако есть некоторые свидетельства того, что это может быть неэффективно. [20]
- Доказано, что ультразвук способствует повышению мышечной силы мышц предплечья и плечевых мышц, увеличению объема движений в локтевом суставе при сгибании и ротации наружу при сопровождении лечебной физкультуры, а также уменьшению боли у мужчин в возрасте 30 лет. -40 при тендините [28]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Мо С., Куссиос CC, Сеймур Л., Карлайл Р. (декабрь 2012 г.). «Доставка лекарств от рака с помощью ультразвука». Экспертное мнение о доставке лекарств . 9 (12): 1525–1538. дои : 10.1517/17425247.2012.739603 . ПМИД 23121385 . S2CID 31178343 .
- ^ «Терапевтический ультразвук: многообещающее будущее в клинической медицине» . Архивировано из оригинала 12 октября 2007 года.
- ^ Jump up to: а б с д Ву Ю, Чжу С, Лев З, Кан С, Ву Ц, Сун В и др. (декабрь 2019 г.). «Эффекты терапевтического ультразвука при остеоартрите коленного сустава: систематический обзор и метаанализ». Клиническая реабилитация . 33 (12): 1863–1875. дои : 10.1177/0269215519866494 . ПМИД 31382781 . S2CID 199452082 .
- ^ Уддин С.М., Комацу Д.Э., Мотика Т., Петтерсон С. (июнь 2021 г.). «Непрерывная ультразвуковая терапия низкой интенсивности — систематический обзор современного состояния и перспектив на будущее» . Журнал клинической медицины . 10 (12): 2698. doi : 10.3390/jcm10122698 . ПМЦ 8235587 . ПМИД 34207333 .
- ^ Лейтон Р., Филлипс М., Бхандари М., Зура Р. (июнь 2021 г.). «Использование импульсного ультразвука низкой интенсивности (LIPUS) для лечения инструментальных, инфицированных и хрупких несращений: систематический обзор и метаанализ пропорций заживления» . BMC Заболевания опорно-двигательного аппарата . 22 (1): 532. doi : 10.1186/s12891-021-04322-5 . ПМЦ 8196464 . ПМИД 34116673 .
- ^ Льюис Г.К., Ольбрихт В.Л., Льюис Г.К. (февраль 2008 г.). «Акустически усиленная перфузия синего красителя Эванса в неврологических тканях» . Журнал Акустического общества Америки . 2 (1): 20001–200017. дои : 10.1121/1.2890703 . ПМК 3011869 . ПМИД 21197390 .
- ^ Льюис Г.К., Ольбрихт В. (2007). «Фантомное технико-экономическое обоснование акустической перфузии лекарств в неврологических тканях». 2007 Семинар IEEE/NIH по системам и приложениям для биологических наук . п. 67. дои : 10.1109/LSSA.2007.4400886 . ISBN 978-1-4244-1812-1 . S2CID 31498698 .
- ^ Ву Дж. «Краткая история развития ультразвука в акушерстве и гинекологии» . esource Discovery Network, Оксфордский университет . Проверено 12 марта 2012 г.
- ^ Уотсон Т. (2006). «Лечебный ультразвук» . терапевтическое УЗИ в Интернете . Архивировано из оригинала 21 августа 2007 г.
- ^ Уиттакер Дж.Л., Эллис Р., Ходжес П.В., О.Салливан С., Хайдс Дж., Фернандес-Карнеро С. и др. (декабрь 2019 г.). «Ультразвуковая визуализация в физиотерапии: какова сфера практики PT? Образовательная модель, основанная на компетенциях, и рекомендации по обучению» . Британский журнал спортивной медицины . 53 (23): 1447–1453. doi : 10.1136/bjsports-2018-100193 . ПМК 6900235 . ПМИД 31023858 .
- ^ Эбади С., Хеншке Н., Форог Б., Нахостин Ансари Н., ван Тулдер М.В., Бабаи-Газани А., Фаллах Э. и др. (Кокрейновская группа по спине и шее) (июль 2020 г.). «Лечебное ультразвуковое лечение хронической боли в пояснице» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 2020 (7): CD009169. дои : 10.1002/14651858.CD009169.pub3 . ПМК 7390505 . ПМИД 32623724 .
- ^ Боль в пояснице и ишиас у лиц старше 16 лет: оценка и лечение . Национальный институт здравоохранения и передового опыта (NICE). 2016. ISBN 978-1-4731-2186-7 . OCLC 1198756858 . [ нужна страница ]
- ^ Jump up to: а б Пападопулос Э.С., Мани Р. (декабрь 2020 г.). «Роль ультразвуковой терапии в лечении боли в мягких тканях скелетно-мышечной системы». Международный журнал ран нижних конечностей . 19 (4): 350–358. дои : 10.1177/1534734620948343 . ПМИД 32856521 . S2CID 221358210 .
- ^ Пибер К., Грим-Штигер М., Кайнбергер Ф., Фуновикс М., Реш К.Л., Бохдански Т. и др. (сентябрь 2018 г.). «Долгосрочный курс лечения плеч после ультразвуковой терапии кальцинирующего тендинита: результаты 10-летнего наблюдения в ходе рандомизированного контролируемого исследования» . Американский журнал физической медицины и реабилитации . 97 (9): 651–658. дои : 10.1097/PHM.0000000000000939 . ПМИД 29613883 . S2CID 4614904 .
- ^ ван ден Бекером, член парламента, ван дер Виндт Д.А., Тер Рит Г., ван дер Хейден Г.Дж., Баутер Л.М. (июнь 2011 г.). «Лечебное ультразвуковое лечение острых растяжений связок голеностопного сустава» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 2011 (6): CD001250. дои : 10.1002/14651858.cd001250.pub2 . ПМЦ 7088449 . ПМИД 21678332 .
- ^ Айер Р., Нури С.А., Чанг К.В., Юнг Б., Рашид А., Бансал Н. и др. (ноябрь 2020 г.). «Терапевтическое ультразвуковое лечение хронической боли в суставах: систематический обзор». Лекарство от боли . 21 (7): 1437–1448. дои : 10.1093/pm/pnz102 . ПМИД 31095336 .
- ^ Нури С.А., Рашид А., Айер Р., Юнг Б., Бансал Н., Чанг К.В. и др. (ноябрь 2020 г.). «Терапевтическое ультразвуковое лечение при хронической боли в пояснице и хронической боли в шее: систематический обзор». Лекарство от боли . 21 (7): 1482–1493. дои : 10.1093/pm/pny287 . ПМИД 30649460 .
- ^ Jump up to: а б с Дантас ЛО, Осани МС, Баннуру РР (ноябрь 2021 г.). «Терапевтическое ультразвуковое исследование при остеоартрите коленного сустава: систематический обзор и метаанализ с оценкой качества» . Бразильский журнал физиотерапии . 25 (6): 688–697. дои : 10.1016/j.bjpt.2021.07.003 . ПМК 8721076 . ПМИД 34535411 .
- ^ Констанс С., Анин Х., Сантин М., Лехериси С., Тантер М., Пуже П., Обри Дж. Ф. (февраль 2020 г.). «Неинвазивная ультразвуковая модуляция зрительного вызванного ответа путем доставки ГАМК через гематоэнцефалический барьер» . Журнал контролируемого выпуска . 318 : 223–231. bioRxiv 10.1101/351270 . дои : 10.1016/j.jconrel.2019.12.006 . ПМИД 31816362 . S2CID 209164551 .
- ^ Jump up to: а б Робертсон В.Дж., Бейкер К.Г. (июль 2001 г.). «Обзор терапевтического ультразвука: исследования эффективности» . Физиотерапия . 81 (7): 1339–1350. дои : 10.1093/ptj/81.7.1339 . ПМИД 11444997 .
- ^ Бейкер К.Г., Робертсон В.Дж., Дак Ф.А. (июль 2001 г.). «Обзор терапевтического ультразвука: биофизические эффекты» . Физиотерапия . 81 (7): 1351–1358. дои : 10.1093/ptj/81.7.1351 . ПМИД 11444998 .
- ^ Шандельмайер С., Каушал А., Литвин Л., Хилс-Ансделл Д., Семенюк Р.А., Агорицас Т. и др. (февраль 2017 г.). «Импульсный ультразвук низкой интенсивности для заживления костей: систематический обзор рандомизированных контролируемых исследований» . БМЖ . 356 : j656. дои : 10.1136/bmj.j656 . ПМЦ 5484179 . ПМИД 28348110 .
- ^ Пулман Р.В., Агорицас Т., Семенюк Р.А., Харрис И.А., Шиппер И.Б., Моллон Б. и др. (февраль 2017 г.). «Импульсный ультразвук низкой интенсивности (LIPUS) для заживления костей: руководство по клинической практике» . БМЖ . 356 :j576. дои : 10.1136/bmj.j576 . hdl : 1765/98256 . ПМИД 28228381 .
- ^ Влахос Ф., Тунг Ю.С., Конофагу Э. (сентябрь 2011 г.). «Исследование зависимости проницаемости открытия гематоэнцефалического барьера, индуцированного фокусированным ультразвуком, при различных давлениях и диаметрах микропузырьков с использованием DCE-MRI» . Магнитный резонанс в медицине . 66 (3): 821–830. дои : 10.1002/mrm.22848 . ПМК 3919956 . ПМИД 21465543 .
- ^ Кармен Дж.К., Родер Б.Л., Нельсон Дж.Л., Бекстед Б.Л., Рунян К.М., Шаалье Г.Б. и др. (апрель 2004 г.). «Ультразвуковое усиление активности ванкомицина против биопленок Staphylococcus epidermidis in vivo» . Журнал применения биоматериалов . 18 (4): 237–245. дои : 10.1177/0885328204040540 . ПМЦ 1361255 . ПМИД 15070512 .
- ^ Питт В.Г., Росс С.А. (2003). «Ультразвук увеличивает скорость роста бактериальных клеток» . Биотехнологический прогресс . 19 (3): 1038–1044. дои : 10.1021/bp0340685 . ПМЦ 1361254 . ПМИД 12790676 .
- ^ Ригби Дж. Х., Таггарт Р. М., Страттон К. Л., Льюис Г. К., Дрейпер Д. О. (ноябрь 2015 г.). «Характеристики внутримышечного нагрева многочасового терапевтического ультразвука низкой интенсивности» . Журнал спортивной подготовки . 50 (11): 1158–1164. дои : 10.4085/1062-6050-50.11.03 . ПМЦ 4732395 . ПМИД 26509683 .
- ^ Синан Хишам Рашид, профессор Суад Абд Хусейн (6 июня 2021 г.). «Реабилитационные упражнения под ультразвуковое сопровождение при реабилитации локтевого сустава у больных тендинитом мужчин возраста (30-40 лет)» . Анналы Румынского общества клеточной биологии . 25 (6): 8557–8563. ПроКвест 2604880642 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Шрупп Б., Хайнек Б. (12 марта 2014 г.). «Видео: Ультразвук физиотерапии. Что это такое?» . Ютуб .
- Уотсон Т. (2006). «Лечебный ультразвук» . Физиопедия .
- «Международное общество терапевтического ультразвука» .