El ultrasonido médico es conocido por sus aplicaciones de baja intensidad en el diagnóstico médico, sin embargo, existen aplicaciones donde se usa ultrasonido en mediana intensidad en la terapéutica de tejidos. Estos equipos deben trabajar en un intervalo de intensidad segura para evitar efectos indeseables en el paciente; cuando se conocen las características ultrasónicas del campo acústico del transductor se está en la capacidad de prevenir estos efectos. El método C-scan con microsonda es usado para obtener el campo acústico de un transductor ultrasónico de fisioterapia y así determinar la seguridad del tratamiento.
La terapia que usa la energía ultrasónica para producir cambios en los tejidos mediante sus efectos mecánicos y térmicos recibe el nombre de ultrasonido terapéutico. Para tratar cada padecimiento y debido a esta variedad de usos, se crearon diferentes protocolos que difieren, entre otras cosas, en la frecuencia, la potencia y el ciclo de trabajo. En un equipo US normal las frecuencias se pueden encontrar de 700 kHz a 3 MHz las cuales están limitadas por la profundidad de penetración en los tejidos. En general, por seguridad, la potencia de trabajo no debe ser mayor que 3 W/cm2 (según la Organización Mundial de la Salud), y la Razón de No uniformidad del Haz (BNR) debe estar entre dos y seis. El ciclo de trabajo indica el tiempo en que el transductor emite periódicamente; esta magnitud se mide en porcentaje y los tiempos de emisión y de no-emisión están en el orden de milisegundo.
Diferentes tipos de artefactos fueron construidos desde que se descubrieron los efectos de la energía ultrasónica sobre los tejidos. Éstos utilizan el ultrasonido para reparar tejidos, pero cada uno tiene sus propias características: transductores, sensores y protocolos de tratamiento.
El C-scan con microsonda es una de las técnicas utilizadas para la caracterización de transductores ultrasónicos. Este nombre se originó debido a que utiliza un elemento sensor pequeño para medir puntualmente los valores de intensidades acústicas (o algún otro parámetro relacionado) a lo largo del haz ultrasónico. Con este método es posible determinar la mayoría de los parámetros característicos de los transductores, tales como: el Área de Radiación Efectiva (ERA, Effective Radiating Area), la Razón de No-uniformidad del Haz (BNR, Beam Non-uniformity Ratio), el foco, el ángulo de divergencia, etc.
Todos los tejidos presentarán una impedancia (resistencia aparente) al paso de las ondas sonoras. La impedancia específica de un tejido se determinará por su densidad y elasticidad. Para que la transmisión de energía sea máxima, la impedancia de los dos medios debe ser lo más parecida posible. Claramente en el caso del ultrasonido terapéutico cuya energía debe pasar de la máquina hacia diferentes tejidos, esta igualdad de impedancia es difícil de lograr.
Por lo tanto, cuanto mayor sea la diferencia de impedancia mayor será la divergencia que se producirá, y, por lo tanto, la energía transferida será menor. La diferencia de impedancia es mayor para la interfaz acero/aire, que es la primera que el ultrasonido terapéutico tiene que superar para alcanzar los tejidos.
Para minimizar esta diferencia se tiene que utilizar un medio de acoplamiento adecuado. Los medios de acoplamiento utilizados en este contexto incluyen agua, diversos aceites, cremas y geles. Idealmente, estos medios de acoplamiento deben tener las siguientes características:
Ser fluidos para llenar todos los espacios disponibles, ser relativamente viscosos para que permanezcan en su lugar, poseer una impedancia apropiada para los medios que conecta y deben permitir la transmisión del ultrasonido con una mínima absorción, atenuación o perturbación. En la actualidad, los medios basados en gel son preferibles a los aceites y cremas. El agua es un medio eficaz y puede utilizarse como alternativa, pero claramente no cumple los criterios anteriormente mencionados en términos de su viscosidad.
La absorción de energía del ultrasonido terapéutico sigue un patrón exponencial, es decir, los tejidos superficiales absorben más energía que los tejidos profundos. Para que la energía tenga un efecto debe ser absorbida, por lo tanto, esto debe ser considerado en relación con las dosificaciones del ultrasonido para lograr ciertos efectos.
Según Hoogland, la energía del ultrasonido terapéutico (dependiendo del tejido) alcanza aproximadamente las siguientes profundidades (3):
- Tejido muscular: 1 MHz = 9 mm; 3 MHz = 3 mm
- Tejido graso: 1 MHz = 50 mm; 3 MHz = 16,5 mm
- Tendón: 1 MHz = 6,2 mm; 3 MHz = 2 mm
Como es difícil, si no imposible, conocer el grosor de cada una de estas capas en cada uno de los pacientes, se emplean profundidades promedias para cada frecuencia: 1 MHz = 4 cm; 3 MHz = 2 cm. Sin embargo, algunas investigaciones sugieren que, en el entorno clínico, la energía del ultrasonido terapéutico puede alcanzar profundidades significativamente menores.
Como la penetración (o transmisión) del ultrasonido no es la misma en cada tipo de tejido, es evidente que algunos tejidos son capaces de absorber la energía en mayor proporción que otros. Generalmente, los tejidos con alto contenido de proteínas absorben la energía del ultrasonido en mayor medida, por lo tanto, los tejidos con alto contenido de agua y poca cantidad de proteínas absorben poca energía (por ejemplo, sangre y grasa), mientras que los tejidos con un alto contenido de proteínas y baja cantidad de agua absorberán la energía del ultrasonido más eficientemente.
En términos de práctica clínica, los tejidos que absorben más energía son aquellos con alto contenido de colágeno (ligamentos, tendones, fascia, cápsula articular, tejido cicatrizal). La aplicación del ultrasonido terapéutico a los tejidos con una baja capacidad de absorción de energía es menos probable que sea eficaz que la aplicación de la energía en un material de mayor absorción.
La mayoría de las máquinas de ultrasonido ofrecen la producción de energía de forma pulsada, y para muchos clínicos, este modo de tratamiento es preferible. Hasta hace poco, la duración del impulso (el tiempo durante el cual la máquina estaba encendida) era casi exclusivamente de 2 ms (milésimas de segundo) con un período de apagada variable. Ahora algunas máquinas ofrecen mayor variabilidad de estos tiempos.
Las típicas relaciones de pulso son 1:1 y 1:4, aunque hay otras disponibles. En el modo 1:1, la máquina ofrece una salida de 2 ms seguida de 2 ms de reposo. En el modo 1:4, la salida es de 2 ms seguida por un período de descanso de 8 ms. Los efectos del ultrasonido pulsado están bien documentados, este tipo de modalidad es preferible especialmente en el tratamiento de las lesiones más agudas).
Contra Indicaciones en la Terapia Física
Como todo agente físico y técnica terapéutica, el ultrasonido también tiene sus contraindicaciones las cuales especifico a continuación:
- Durante el embarazo no aplique ultrasonido cerca del útero.
- No coloque ultrasonido sobre tejido canceroso.
- Evite aplicar ultrasonido en tejidos en fase de sangrado o en los cuales podría esperarse esta fase.
- No coloque ultrasonido sobre anomalías vasculares significativas incluyendo trombosis venosa profunda, embolia y arteriosclerosis severa.
- Pacientes con hemofilia.
- Aplicaciones sobre los ojos, sobre el ganglio cervicotorácico, en el área cardíaca en pacientes con enfermedad cardíaca avanzada o con marcapasos, en las gónadas o en las epífisis de crecimiento activas en los niños.
Bibliografía
Almirón M. Breve reseña sobre el ultrasonido terapéutico. Med. clín. soc. 2019;3(2):62-67.