1. ĐẠI CƯƠNG

1.1. Âm và siêu thanh

Giai đoạn lan truyền giao động trong môi trường đàn hồi dưới dạng sóng dọc (phương dao động của các phần tử trong môi trường đàn hồi trùng với phương truyền của sóng) gọi là sóng âm.

Những âm mang tần số từ 16 - 20.000Hz, tai người có thể nghe được thì được gọi là âm thanh.

Các âm với tần số dưới 16Hz, tai người ko nghe được thì gọi là hạ âm.

Những âm mang tần số trên 20.000Hz, tai người cũng ko nghe được thì gọi là siêu âm.

1.2. Véc tơ vận tốc tức thời của siêu thanh

Siêu âm và sóng âm có cùng bản tính là sóng âm nên véc tơ vận tốc tức thời của siêu thanh cũng như âm thanh không phụ thuộc vào tần số mà phụ thuộc vào môi trường truyền âm. Trong cộng 1 môi trường, siêu âm và âm thanh lan truyền mang vận tốc như nhau:

1.3. Năng lượng của siêu thanh

Các phần tử trong môi trường đàn hồi với sóng cơ học truyền qua ko bị cuốn đi theo sóng mà chỉ giao động quanh quéo vị trí cân bằng của chúng. nếu như chiều của giao động trùng sở hữu phương truyền của sóng thì gọi là sóng dọc (Ví dụ: giao động của lò xo). nếu chiều của giao động vuông góc sở hữu phương truyền của sóng thì gọi là sóng ngang (ví dụ: sóng nước, sóng điện từ).

Năng lượng giao động của nguồn sóng sẽ truyền theo sóng ra khắp môi trường (truyền theo phương truyền của sóng cho các phần tử giao động. Năng lượng của sóng siêu âm chính là động năng giao động và thế năng đàn hồi của các phần tử trong môi trường.

Cường độ siêu âm tỷ lệ thuận có bình phương của biên độ và bình phương của tần số. Trong cộng một môi trường, giả thử với cùng 1 biên độ, sóng siêu thanh sở hữu cường độ to hơn sóng âm thanh vì tần số của siêu thanh lớn hơn sóng âm thanh.

Áp xuất siêu âm: Dưới tác dụng của siêu thanh, những phần tử của môi trường đàn hồi giao động tuần hoàn dọc theo phương truyền của sóng (sóng siêu thanh là sóng dọc). Trong công đoạn giao động ngừng thi côngĐây, chúng gây nên sự biến đổi áp suất trong môi trường có thuộc tính tuần hoàn phù hợp với tần số của siêu thanh. Tại một vị trí nào Đó trong môi trường, ở nửa chu kỳ đầu của sóng áp suất tại Đó nâng cao lên và trong nửa chu kỳ sau lại giảm xuống. tính chất này cũng tuần hoàn theo không gian: những vùng áp suất tăng và giảm bố trí luân phiên và cách nhau 1 khoảng bằng độ dài một nửa bước sóng.

Hình 1.12: thay đổi áp xuất của môi trường truyền âm.

P0: là áp xuất ban đầu khi chưa có siêu âm;

p: là biên độ của áp xuất dư (ngoài áp suất P0 ban đầu), áp suất dư phụ thuộc theo thời kì.

1.4. Sự hấp thu siêu thanh

Trong quá trình truyền qua môi trường, năng lượng của siêu thanh bị suy giảm do hiện tượng kết nạp. Hệ số tiếp thu phụ thuộc vào thuộc tính của môi trường. Chất khí sở hữu mật độ môi trường phải chăng hơn chất lỏng và chất rắn nên hệ số tiếp thụ của chất khí lớn hơn chất lỏng và chất rắn. cộng một môi trường thì hệ số hấp thụ đối sở hữu siêu thanh to hơn đối với âm thanh và cộng cường độ, nguồn siêu thanh nào với tần số to hơn thì với hệ số thu nạp lớn hơn. tức là siêu thanh với tần số càng lớn thì năng lượng càng cao nhưng khả năng xuyên sâu càng giảm.

1.5. Phản xạ và khúc xạ của siêu âm

Sau khi ra khỏi đầu phát, chùm siêu âm đi thẳng sau Đó bị phân kỳ. Trường mà chùm siêu âm đi thẳng gọi là trường sắp, trường mà chùm siêu thanh phân kỳ gọi là trường xa. Trong điều trị, trường sắp với vai trò quan trọng.

Đầu phát Trường sắp Trường xa

Hình 1.13: Trường phát siêu âm.

Vì sóng phẳng nên các tia sóng siêu âm là những tia đồng thời, có định hướng. Vì với bước sóng nhỏ nên chùm tia siêu âm ít bị nhiễu xạ khi đi qua các vật cản. với chùm siêu âm song song, định hướng nên dễ tụ họp lên một thiết diện nhỏ xác thực.

lúc siêu thanh truyền qua mặt phẳng giữa hai môi trường thì nó sẽ phản xạ và khúc xạ giống như ánh sáng.

Pháp tuyến

Âm đến Âm phản xạ

Âm khúc xạ

Hình 1.14: Phản xạ, khúc xạ của siêu thanh.

2. TÁC DỤNG CỦA SÓNG SIÊU ÂM ĐỐI CƠ THỂ SỐNG

2.1. Tác dụng sinh vật học

2.1.1. Hiệu ứng cơ học

Trong môi trường với siêu thanh truyền qua thì các phần tử trong môi trường giao động tạo nên các pha nén và pha giãn. Sự giao động của những phần tử và sự đổi thay áp suất khiến cho nâng cao tính thấm qua các màng của những công ty, tăng tính khuếch tán và thẩm thấu của công ty, trong khoảng chậm triển khai khiến tăng những giai đoạn sinh vật học của tổ chức.

2.1.2. Hiệu ứng hóa học

những lỗ nhỏ trong môi trường được hình thành dưới tác dụng của siêu thanh trong pha giãn chỉ tồn tại trong một khoảng thời gian rất ngắn. giai đoạn giảm và tăng áp xuất tại mỗi điểm diễn ra trong một nửa chu kỳ giao động. Trong pha nén, các lỗ bị vỡ lẽ ra có một áp suất lớn, khi này những phân tử trong môi trường đi lại có một tốc độ lớn, thời kỳ va chạm và ma sát xảy ra, kết quả là các phân tử có thể bị kích thích hay ion hóa. Hiện tượng này khiến cho tăng tốc độ những bức xúc sinh vật học, tăng chuyển hóa của doanh nghiệp. không những thế mang thể làm hình thành những gốc ion tự do như Ohai- (anion superoxid), OH- (hydroxyl), mộtOhai (oxy đơn bội)... các ion và những gốc tự do với hoạt tính mạnh sẽ tương tác với những chất của công ty sống như các lipid màng tế bào, protein, men, acid nucleic... làm cho biến tính và bất hoạt những phân tử quan trọng này.

2.1.3. Hiệu ứng nhiệt

các phần tử của môi trường giao động dưới tác dụng của siêu thanh, cơ năng sẽ chuyển thành nhiệt năng do ma sát làm cho tăng nhiệt độ của doanh nghiệp. Hiệu ứng nhiệt phụ thuộc vào cường độ và thời kì tác dụng của siêu thanh. Ở cường độ dưới 1W/cmhai thường chỉ làm cho xuất hiện trong tổ chức sống các hiệu ứng sinh vật dương tính. Bào tương của tế bào bị khuấy động khiến nâng cao những công đoạn sinh học bình thường. siêu âm liên tiếp 1,5W/cmhai sau 5 phút thấy tổ chức phần mềm tăng 3,30C, bao khớp tăng 6,30C, xương tăng 9,30C. Nhiệt độ nâng cao rộng rãi tại ranh ma giới giữa những tổ chức sở hữu trị số phản xạ âm khác nhau. nâng cao nhiệt độ tổ chức dẫn tới nâng cao những công đoạn sinh vật học như nâng cao tốc độ những giận dữ sinh vật học, tăng chuyển hóa và dinh dưỡng... siêu âm liên tiếp làm nâng cao nhiệt độ đa dạng hơn siêu âm xung, điều này cần lưu ý lúc điều trị các tổ chức như khớp, những vùng xương sắp sát da, cho nên nên sử dụng siêu âm xung.

2.1.4. Hiệu ứng tạo lỗ

Vì bước sóng siêu âm rất nhỏ tạo nên những vùng nén và vùng giãn mạnh. Trong nước và công ty thân thể sống chịu tác động của sự biến thiên áp suất, ví như siêu âm sở hữu cường độ đủ lớn thì mối liên kết của những phần tử bị đứt tạo nên các lỗ hổng. Hiệu ứng này gọi là hiệu ứng tạo lỗ của siêu âm. nếu như cộng cường độ, nguồn siêu thanh nào sở hữu bước sóng ngắn hơn (tần số lớn hơn) thì hiệu ứng tạo lỗ mạnh hơn. Hiệu ứng tạo lỗ gây phá hủy cấu trúc. Trong y khoa ứng dụng hiệu ứng này để làm cho dao mổ siêu âm hoặc tán nhuyễn thủy tinh thể trong phẫu thuật phaco.

2.2. Ứng dụng của siêu thanh trong điều trị

Trong những khoa Vật lý trị liệu, siêu thanh được dùng trong điều trị với công suất trong khoảng 0,1 - 3W/cmhai. lúc tác động lên công ty, chúng gây ra ba hiệu ứng: hiệu ứng cơ học, hiệu ứng hóa học và hiệu ứng nhiệt. trong khoảng các hiệu ứng cơ bản trên, siêu thanh với những tác dụng sau:

+ nâng cao tuần hoàn máu cục bộ do nâng cao nhiệt độ, tăng tính thấm của mạch máu và doanh nghiệp.

+ Giãn cơ do kích thích trực tiếp của siêu âm lên những cảm thụ tâm thần.

+ nâng cao tính thấm của màng tế bào, nâng cao tính khuếch tán và thẩm thấu qua màng do tăng giao động của các phần tử và biến đổi áp suất luân phiên giữa những vùng đơn vị. do vậy siêu âm với tác dụng làm nâng cao tiếp thu dịch năn nỉ, nâng cao đàm luận chất, nâng cao dinh dưỡng và tái sinh tổ chức.

+ Giảm đau do tác dụng trực tiếp lên cảm thụ thần kinh.

Hình 1.15: Máy siêu âm điều trị đơn giản

2.2.1. Chỉ định và chống chỉ định

2.2.1.1. Chỉ định

- Chỉ định trong các bệnh co thắt cơ do thần kinh:

+ Co thắt phế quản: hen phế truất quản, viêm truất phế quản co thắt; điều trị vào vùng liên sống bả.

+ Co thắt các huyết mạch ngoại vi: hội chứng Reynaud.

+ Co thắt cơ do đau, lạnh.

+ Đau do phản xạ thần kinh, viêm dây thần kinh.

- những bệnh với nguồn gốc giảm dinh dưỡng chuyển hóa:

+ những chấn thương sau 3 ngày, các vùng sẹo xấu kém nuôi dưỡng.

+ những vùng sưng nề do chấn thương quá trình tiếp nhận dịch nằn nì, do những ổ viêm cũ.

- khiến mềm sẹo

- siêu âm dẫn thuốc:

Dưới tác dụng của siêu âm làm nâng cao tính thấm và khuếch tán của các ion qua những màng bán thấm. Người ta pha các thuốc vào chất xúc tiếp giữa đầu phát siêu thanh và da rồi sử dụng siêu âm để đưa thuốc vào tại chỗ. các ion thuốc được đẩy vào và tích lũy lại ở biểu so bì và khuếch tán dần vào cơ thể giống như làm điện di ion thuốc bằng dòng điện một chiều. những thuốc thường tiêu dùng là mỡ hydrocortisol, mỡ nọc rắn, mỡ profenid, mỡ kháng sinh...

- siêu thanh tạo khí dung trong điều trị những bệnh mũi, họng, đường hô hấp.

2.2.2. Chống chỉ định

• Các vùng không được điều trị bằng siêu âm: não, tủy sống, cơ quan sinh dục, thai nhi.
• Vùng điều trị với mang những vật kim khí hoặc vật rắn (đinh, nẹp vít...).
• Các khối u (cả u lành và u ác tính).
• Giãn tĩnh mạch và viêm tắc động mạch, viêm tắc tĩnh mạch.
• Những vùng đang chảy máu và với nguy cơ chảy máu như dạ con giai đoạn kinh nguyệt, chảy máu bao tử, các vết thương mới, những chấn thương mang tụ máu...
• Các ổ viêm nhiễm khuẩn vì sở hữu thể khiến vi khuẩn lan rộng.
• Giãn phế quản: ko điều trị vào vùng liên sống - bả.
• Những chấn thương mới trong 3 ngày đầu.

3. NHỮNG ĐIỂM CẦN LƯU Ý TRONG KỸ THUẬT ĐIỀU TRỊ BẰNG SIÊU ÂM

3.1. Các cách thức điều trị bằng siêu âm

3.1.1. Siêu âm tiếp xúc trực tiếp sở hữu da

Đặt đầu phát siêu thanh xúc tiếp trực tiếp sở hữu da. ko khí sở hữu hệ số tiếp thu siêu thanh rất to nên chỉ cần một lớp ko khí mỏng ngăn phương pháp giữa đầu phát siêu thanh sở hữu da cũng hấp thu gần hoàn toàn siêu thanh. do đó, giữa đầu phát siêu âm và da cần mang một môi trường trung gian dẫn truyền siêu âm. Người ta thường sử dụng một chất gel, dầu, vaselin... khiến cho chất trung gian giữa đầu phát siêu âm và da để triệt tiêu lớp không khí giữa đầu phát và da. khoa học xúc tiếp trực tiếp đơn giản, dễ làm cho, thường được sử dụng ở các vùng bề mặt da tương đối phẳng, dễ xúc tiếp.

3.1.2. Siêu âm qua nước

Nước là 1 môi trường dẫn truyền âm rẻ, người ta thường sử dụng cỗ ván, chậu hay bể chứa nước sạch sở hữu nhiệt độ thích hợp, phòng ban điều trị và đầu phát siêu thanh đều phải ngập trong nước. Đầu phát siêu âm để vuông góc có mặt da vùng điều trị, cách thức mặt da khoảng một - 5cm. siêu âm qua nước với thế mạnh là tận dụng được năng lượng siêu thanh, nhưng công nghệ phức tạp hơn nên thường chỉ sử dụng cho những vùng điều trị ko bằng phẳng mà sử dụng kỹ thuật tiếp xúc trực tiếp khó khăn như các ngón tay, ngón chân, khớp cổ tay, cổ chân.

3.1.3. Siêu thanh dẫn thuốc

Dưới tác dụng của siêu âm tạo nên các vùng có áp suất đổi thay tuần hoàn trong tổ chức, vì vậy khiến cho tăng tính thấm và tính khuếch tán của những chất qua các màng sinh vật học. vì vậy người ta pha các thuốc vào mỡ hoặc dầu khiến môi trường trung gian giữa đầu phát và da. Dưới tác dụng của siêu âm, thuốc được "đẩy" vào da tại vùng điều trị. những thuốc thường sử dụng là mỡ hydrocortisol, mỡ kháng sinh, mỡ profenid, salicylat...

3.2. công nghệ thao tác

3.2.1. một mực đầu phát siêu âm

Đầu phát siêu cố định tại vùng điều trị. kỹ thuật này thường phục vụ những vùng điều trị nhỏ. Chỉ sử dụng liều siêu âm rẻ < 0,3W/cm2 sở hữu chế độ siêu thanh liên tục và sử dụng liều 1W/cm2 sở hữu chế độ siêu âm xung. với siêu âm trong nước, người ta tiêu dùng khoa học nhất quyết đầu phát.

khoa học siêu thanh nhất thiết dễ gây quá liều và thương tổn màng xương, sụn khớp nhất là lúc dùng chế độ liều cao liên tục.

3.2.2. Di động đầu phát siêu thanh

Đầu phát siêu âm điều trị không khăng khăng mà chuyển động theo vòng xoáy hoặc theo chiều dọc hoặc ngang trên vùng da điều trị. Tốc độ đi lại chậm và đầu phát phải luôn tiếp xúc có bề mặt da.

có khoa học di động đầu phát siêu thanh, có thể sử dụng cường độ siêu thanh trung bình 1W/cmhai có chế độ liên tiếp và 1 - 2W/cm2 có chế độ xung. có thể điều trị cho vùng rộng hơn nhưng cần tính toán thời gian điều trị cho thích hợp, diện tích điều trị càng rộng thì thời kì cần phải dài hơn.

3.3. Chế độ siêu âm và liều điều trị

3.3.1. Chế độ siêu thanh liên tiếp

siêu thanh được phát liên tục mang cường độ ko đổi trong suốt thời gian điều trị. Chế độ siêu âm liên tiếp gây hiệu ứng nhiệt độ cao nên người ta thường phải tiêu dùng cường độ siêu âm tốt, điều này hạn chế tạo dụng của hiệu ứng cơ học và hóa học.

3.3.2. Chế độ siêu âm xung

siêu thanh không phát liên tục mà phát gián đoạn chỉ cần khoảng điều trị. vì vậy, năng lượng nhàng nhàng của siêu thanh theo thời gian phải chăng. Ví dụ: xung 1 : 5 (1giây mang siêu âm, 5giây không sở hữu siêu âm) thì liều làng nhàng chỉ bằng 20% chế độ liên tiếp. Xung một : 10 thì liều làng nhàng chỉ bằng 10% chế độ liên tục.

sở hữu chế độ siêu thanh xung thì cường độ siêu thanh có thể cao nhưng liều nhàng nhàng lại rẻ nên nâng cao nhiệt độ ít và phát huy được tác dụng của hiệu ứng cơ học và hóa học. Chế độ siêu thanh xung được sử dụng phổ thông trong điều trị hiện tại.

3.3.3. Liều điều trị siêu thanh

Cường độ siêu thanh là năng lượng siêu âm truyền qua một đơn vị diện tích môi trường (W/cm2), còn công suất siêu âm là tích của cường độ siêu thanh với vùng bức xạ có hiệu lực điều trị (W). thí dụ tiêu dùng đầu phát sở hữu diện tích tính bằng 1cm2 sở hữu cường độ 1W/cm2 thì công suất là 1cmhai ´ 1W/cm2 = 1W. giả dụ tiêu dùng đầu phát sở hữu diện tích 5cm2 với cường độ 1W/cmhai thì công xuất là 5cmhai ´ 1W/cm2 = 5W. Liều điều trị siêu âm cần được điều chỉnh dựa vào các yếu tố:

• Tần số siêu âm: siêu âm có tần số càng cao thì năng lượng càng lớn.
• Cùng một thời kì điều trị, cùng một cường độ siêu âm thì chế độ siêu âm liên tục cho liều lớn hơn chế độ xung.
• Thời kì điều trị càng dài thì liều tác dụng càng lớn.
• Cộng thời gian, cùng cường độ siêu thanh, vùng điều trị càng nhỏ thì chịu liều tác dụng càng lớn. Chọn liều điều trị cần lưu ý tới thuộc tính vùng điều trị, loại bệnh cần điều trị.

Sóng siêu âm liên tục, cường độ siêu âm không nên vượt quá 0,6W/cmhai. sở hữu chế độ siêu thanh xung, có thể tiêu dùng những liều: < 0, 5W/cm2 (liều nhẹ), 0,5 - 1,2W/cmhai (liều trung bình), một,2 - 3W/cmhai (liều mạnh).

1 đợt điều trị bình thường 10 - 15 lần, một lần/ ngày. Các trường hợp bệnh mạn tính, mang thể điều trị cách quãng 2-3 lần/tuần.

Nguồn: Hà Hoàng Kiệm (2015). Vật lý trị liệu và hồi phục chức năng. Giáo trình phục vụ đại học. Bộ môn VLTL-PHCN HVQY .NXB QĐND.