Vad är en terapeutisk ultraljud?
Terapeutisk ultraljud är användning av högfrekventa ljudvågor utanför människors hörsel för att behandla medicinska problem. Det bör skiljas från diagnostisk ultraljud, där ultraljud används i medicinskt sammanhang för att identifiera hälsoproblem genom att producera bilder av kroppens insida snarare än som en behandling i sig själv. Terapeutisk ultraljud används ofta i fysioterapi för att snabba läkning och minska smärta hos patienter med skador på muskler, ben eller bindväv. Det kan också användas för andra medicinska ändamål, såsom att förstöra tumörer, bryta upp blockeringar i kroppen, som njursten och blodproppar, och hjälpa till vid administrering av läkemedel.
Ultraljud definieras som ljud med en frekvens högre än den övre gränsen för vad det mänskliga örat kan upptäcka, vilket är cirka 20 kilohertz (kHz) hos en frisk vuxen. Ultraljud som produceras av medicinsk utrustning kan ha mycket högre frekvenser och når tusentals kilohertz. När vibrationer vid ultraljudsfrekvenser kommer in i patientens kropp absorberas eller omdirigeras deras energi av patientens vävnader. Den främsta fördelen med ultraljud är att den icke-invasivt kan tränga djupt in i kroppen och orsaka effekter inuti patienten utan operation.
Detta påverkar kroppen på två sätt, termisk och nonthermal. De termiska effekterna av ultraljud inträffar när kinetisk energi från ultraljudvågorna absorberas av patientens vävnader och genererar värme. De nonthermal effekterna är mekaniska effekter som orsakas av ultraljudvågorna i det medium de passerar genom. Dessa involverar orsakar en snabb expansion och sammandragning av mikroskopiska gasbubblor i kroppens vätskor i och runt celler, en process som kallas kavitation och omdirigering av vätska när den flödar runt dessa bubblor, kallad akustisk strömning.
En vanlig tillämpning av terapeutisk ultraljud är i fysioterapi för personer med skador. Detta är särskilt vanligt för behandling av patienter med skador på bindvävnader såsom senor och ligament, även om det också kan användas för muskelskador och skelettskador. Värmen som genereras när vibrationerna absorberas stoppar muskelspasmer och ökar blodflödet till det drabbade området, minskar smärta och främjar läkning. När ultraljudsvågorna tränger in i kroppen och producerar värme inuti den, kan deras termiska effekter nå djupare än värme som appliceras på kroppens yta, som med en värmedyna, och så kan de användas för att behandla djupare vävnader som annars skulle vara otillgängliga . Kavitation kan också minska inflammation och svullnad.
Terapeutisk ultraljud kan användas för att förstöra både cancer och godartade tumörer. Högintensiv fokuserad ultraljud (HIFU) är en form av terapeutisk ultraljud där intensiva ultraljudsvågor är försiktigt fokuserade på ett litet område, vilket orsakar en snabb temperaturökning i den drabbade vävnaden som dödar eller försvagar tumörens celler. Detta används vid behandling av livmoderfibrer, en typ av icke-cancerös tumör som växer på eller i livmodern, och för vissa cancerformer, särskilt prostatacancer. Cancerbehandling med HIFU förekommer ofta i kombination med andra behandlingar, såsom kemoterapi, vilket blir mer effektivt om cancercellerna redan är försvagade eller skadade av värme. Forskning med HIFU pågår och teknologin studeras för närvarande för sitt potentiella terapeutiska värde för behandling av olika typer av cancer.
Ultraljud kan användas för att bidra till läkemedlets effektivitet. En teknik som vanligtvis kallas akustisk riktad läkemedelsleverans gör detta genom att applicera en serie ultraljudspulser i specifika mönster på den kroppsdel som läkemedlen är avsedda att påverka. Detta gör att molekyler lättare kan transporteras i eller genom det riktade området, vilket är användbart eftersom det gör det lättare att rikta läkemedel till ett specifikt område i kroppen, öka effektiviteten och minska mängden läkemedel som behövs. Detta är särskilt önskvärt för behandlingar med läkemedel som har betydande negativa biverkningar, såsom kemoterapi, och så mycket av forskningen som görs inom detta område är inriktad på behandling av cancer. Detta involverar vanligtvis ultraljudsvågor med en lägre effektnivå än de som produceras i högintensivt fokuserad ultraljud, även om HIFU undersöks för eventuell användning som hjälper till med läkemedelsleverans också.