Co to jest ultradźwięk terapeutyczny?
Terapeutyczne ultradźwięki to wykorzystanie fal dźwiękowych o wysokiej częstotliwości poza zasięgiem ludzkiego słuchu w celu leczenia problemów medycznych. Należy odróżnić je od ultradźwięków diagnostycznych, w których ultradźwięki stosuje się w kontekście medycznym do identyfikowania problemów zdrowotnych poprzez tworzenie obrazów wnętrza ciała, a nie jako leczenie samo w sobie. Ultradźwięki terapeutyczne są często stosowane w terapii fizycznej w celu przyspieszenia gojenia i zmniejszenia bólu u pacjentów z urazami mięśni, kości lub tkanek łącznych. Może być również stosowany do innych celów medycznych, takich jak niszczenie guzów, łamanie zatorów w ciele, takich jak kamienie nerkowe i skrzepy krwi, oraz pomoc w podawaniu leków.
Ultradźwięki są definiowane jako dźwięk o częstotliwości wyższej niż górna granica tego, co ludzkie ucho może wykryć, czyli u zdrowego dorosłego człowieka około 20 kiloherców (kHz). Ultradźwięki wytwarzane przez sprzęt medyczny mogą mieć znacznie wyższe częstotliwości, sięgające tysięcy kiloherców. Kiedy wibracje o częstotliwościach ultradźwiękowych dostają się do ciała pacjenta, jego energia jest absorbowana lub przekierowywana przez tkanki pacjenta. Główną zaletą ultradźwięków jest to, że mogą one nieinwazyjnie wnikać głęboko w ciało i powodować działania wewnątrz pacjenta bez konieczności operacji.
Wpływa to na ciało na dwa sposoby: termiczny i nietermiczny. Efekty termiczne ultradźwięków występują, gdy energia kinetyczna z fal ultradźwiękowych jest absorbowana przez tkanki pacjenta, generując ciepło. Efekty nietermiczne są efektami mechanicznymi powodowanymi przez fale ultradźwiękowe w medium, przez które przechodzą. Obejmują one gwałtowne rozszerzanie i kurczenie się mikroskopijnych pęcherzyków gazu w płynach ciała wewnątrz i wokół komórek, proces zwany kawitacją oraz przekierowywanie płynu przepływającego wokół tych pęcherzyków, zwanego strumieniowaniem akustycznym.
Powszechnym zastosowaniem ultradźwięków terapeutycznych jest fizykoterapia osób z urazami. Jest to szczególnie powszechne w leczeniu pacjentów z urazami tkanek łącznych, takich jak ścięgna i więzadła, chociaż można go również stosować w przypadku urazów mięśni i szkieletu. Ciepło wytwarzane podczas pochłaniania wibracji zatrzymuje skurcze mięśni i zwiększa przepływ krwi do dotkniętego obszaru, zmniejszając ból i przyspieszając gojenie. Gdy fale ultradźwiękowe wnikają w ciało i wytwarzają w nim ciepło, ich efekty termiczne mogą sięgać głębiej niż ciepło przykładane do powierzchni ciała, jak w przypadku poduszki grzewczej, i dlatego można je stosować do leczenia głębszych tkanek, które w innym przypadku byłyby niedostępne . Kawitacja może również zmniejszyć stan zapalny i obrzęk.
Terapeutyczne ultradźwięki mogą być stosowane do niszczenia zarówno guzów nowotworowych, jak i łagodnych. Skoncentrowane ultradźwięki o wysokiej intensywności (HIFU) to forma ultradźwięków terapeutycznych, w których intensywne fale ultradźwiękowe są ostrożnie skupiane na niewielkim obszarze, powodując szybki wzrost temperatury w dotkniętej tkance, która zabija lub osłabia komórki guza. Jest to stosowane w leczeniu mięśniaków macicy, rodzaju nowotworu nienowotworowego, który rośnie na lub w macicy, a w przypadku niektórych nowotworów, w szczególności raka prostaty. Leczenie raka za pomocą HIFU często występuje w połączeniu z innymi terapiami, takimi jak chemioterapia, która staje się bardziej skuteczna, jeśli komórki rakowe są już osłabione lub uszkodzone przez ciepło. Trwają badania nad HIFU, a technologia jest obecnie badana pod kątem potencjalnej wartości terapeutycznej w leczeniu różnych rodzajów raka.
Ultradźwięki mogą być stosowane w celu zwiększenia skuteczności leków. Technika powszechnie nazywana akustycznym ukierunkowanym dostarczaniem leku polega na zastosowaniu szeregu impulsów ultradźwiękowych w określonych wzorach do części ciała, na którą mają wpływać leki. Umożliwia to łatwiejszy transport cząsteczek w docelowym obszarze lub przez ten obszar, co jest przydatne, ponieważ ułatwia ukierunkowanie leków na określony obszar ciała, zwiększając skuteczność i zmniejszając ilość potrzebnego leku. Jest to szczególnie pożądane w przypadku leczenia lekami, które mają istotne negatywne skutki uboczne, takie jak chemioterapia, dlatego wiele badań przeprowadzonych w tym obszarze koncentruje się na leczeniu raka. Zwykle wiąże się to z falami ultradźwiękowymi o niższym poziomie mocy niż te wytwarzane w ultradźwiękach skoncentrowanych o wysokiej intensywności, chociaż HIFU jest badane pod kątem możliwego zastosowania wspomagającego dostarczanie leków.