El ultrasonido terapéutico ha sido parte de la práctica clínica aproximadamente desde la década de los 50 y todavía su aplicación sigue en vigor. Existen diversos tipos de máquinas de ultrasonido terapéutico, desde pequeños dispositivos portátiles hasta máquinas multimodales que incluyen al ultrasonido como una de las opciones disponibles.

Energía del ultrasonido terapéutico.

El ultrasonido (US) es una forma de energía mecánica, sin embargo siempre solemos colocarlo en el grupo de agentes electrofísicos. A frecuencias crecientes las vibraciones mecánicas se conocen como energía sonora. El rango normal de percepción del sonido humano es de 16Hz hasta aproximadamente 15-20.000 Hz. Más allá de este límite superior, las vibraciones mecánicas se conocen como ultrasonido. Las frecuencias típicamente utilizadas del ultrasonido terapéutico van entre 1,0 y 3,0 MHz (1 MHz = 1 millón de ciclos por segundo).

Ondas del ultrasonido terapéutico

Frecuencia: se refiere al número de veces que una partícula experimenta un ciclo completo de compresión/refracción durante 1 segundo.

Longitud de onda: es la distancia que alcanza la onda en un medio en particular. En un tejido promedio, la frecuencia de 1 MHz alcanzará 1,5 mm de profundidad y la frecuencia de 3 MHz alcanzará 0,5 mm de profundidad.

Velocidad: se refiere a la velocidad a la que la onda viaja a través del medio. En una solución salina, la velocidad del ultrasonido terapéutico es de aproximadamente 1500 metros por segundo, comparado con una velocidad de 350 metros por segundo en el aire (las ondas sonoras pueden viajar más rápido en un medio más denso). Se cree que en la mayoría de los tejidos, la velocidad del ultrasonido es similar a la de la solución salina.

Cuando la onda del ultrasonido pasa a través de los tejidos, los niveles de energía dentro de la onda disminuirán a medida que la energía se transfiere al material.

Características del haz del ultrasonido terapéutico.

  • El haz de ultrasonido terapéutico no es uniforme y cambia en su naturaleza dependiendo de la distancia desde el transductor o cabezal. El haz del ultrasonido más cercano al cabezal se llama campo cercano, campo de interferencia o zona de Fresnel. El comportamiento del ultrasonido en este campo presenta áreas de interferencia significativa ya que en ciertas partes de este campo la energía del ultrasonido puede ser mucho mayor a la colocada en la máquina (posiblemente tanto como 12 a 15 veces mayor).
  • Más allá de este límite se encuentra el campo lejano o la zona de Fraunhofer. En este campo, el haz del ultrasonido es más uniforme, menos divergente y los “puntos calientes” observados en el campo cercano no son significativos.
  • Un indicador de calidad para los aplicadores (transductores o cabezales) de ultrasonido terapéutico es un valor atribuido a la relación de no uniformidad del haz (BNR: beam nonuniformity ratio) ya que indica la interferencia del campo cercano describiendo numéricamente la relación entre los picos de intensidad y la intensidad media. Para la mayoría de los aplicadores, la BNR va de 4 a 6 (es decir, que la intensidad del pico será 4 o 6 veces mayor que la intensidad media). Se considera inapropiado usar un dispositivo con un valor BNR de 8 o más.

Transmisión del ultrasonido terapéutico a través de los tejidos

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.

Absorción y atenuación del ultrasonido terapéutico
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:

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.

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