Terapeutický ultrazvuk Petr Nádeníček, Martin Sedlář Ultrazvuková terapie  Podkladem:  tepelné účinky  fyzikálně-chemické účinky  mechanické účinky Tepelné účinky  Absorpce a přeměna akustické energie v teplo.  Vnitřní tření ve tkáních, relaxační procesy  Nehomogenita struktury  Akustický odpor tkáně  Ohřev na akustických rozhraních  Intenzita a frekvence ultrazvuku Hrazdira I. 1993, Čech E. a spol. 1982 Netepelné účinky – kavitace 1. Mechanické - kavitace 2. Chemické - volné radikály, snížení pH prostředí 2HO. + 2H.  H2O2 + H2 H. + O2  .OOH N3, tryptofan, fenylalanin Mornstein V. et al. 1994, Morstein V. 1982, Leighton T.G. 1989, Gavrilov L.R. 1988, Holland Ch.K. 1989 Netepelné-nekavitační účinky  Mechanické jevy vázané na vysokou frekvenci ultrazvuku při nepřítomnosti kavitace  „Mechanický stres“  Viskózní tlak, Radiační síla  Mikroproudění v blízkosti fázových rozhraní, hydrodynamické tlakové síly  Ovlivnění propustnosti membrán, rychlosti difúze, elektrických vlastností buněčného povrchu, aktivity enzymů Škorpíková J. 2000, Hrazdira, Čech E. a spol. 1982, Hrazdira I. 2003, Škorpíková J. 2000 Ultrazvuková terapie • Součásti přístroje: – generátor vysokofrekvenčních elektrických impulzů – aplikační hlavice s piezoelektrickým měničem Terapeutický ultrazvuk  Konzervativni terapie  Invazivní terapie  Kombinace uz terapie s jinými léčebnými postupy Konzervativní terapie  frekvence 0,8 - 1 MHz (vyjímečně 3 MHz)  intenzita 0,2-3 W/cm2  Kontinuální / pulzní  vysokofrekvenční mikromasáž + ohřev  hyperémie  zvýšení membránové permeability  urchlení difuze ve tkáních  tlumivý účinek na přenos nerv. vzruchů  analgetický a spozmolytický účinek  zvýšení místního krevního oběhu i metabolismu Navrátil L. et al. 2000 Konzervativní terapie - příklady  OFTALMOLOGIE - při terapii krátkozrakosti  spazmolytický úč. na ciliární svaly  STOMATOLOGIE - při terapii žvýkacích svalů  DERMATOLOGIE- při terapii bércových ulcerací  NEUROLOGIE - neurostimulace při terapii frenického nervu  OTORINOLARYNGOLOGIE - při terapii Menierovy nemoci Satko I. et al 1988; Rozsívalová V. et al 1988; Michálek P. et al 2002; Fajstavr J. et al 1983 Invazivní terapie  Chirurgické nástroje  deskalér  aspirátor  ESWL - Extracorporeal Shock Wave Litotripsy - Mimotělová litotripse rázovými vlnami  HIFU - High Intensity Focused Ultrasound (fokusovaný ultrazvuk vysoké intenzity) Ultrazvukový deskalér  stomatologie  odstraňování zubního kamene  nízké frekvence  pracovní nástavec - špička  mechanicky rozrušuje plak  princip  mechanicky kmitající hrot  akustické mikroproudění  kavitační účinky  redukce času i pracnosti Lea S.C., Price G.J.,Walmsley A.D. 2005 UZ aspirátor - kavitron  kavitron  speciálně vyvinutý pro potřeb laparoskopické chirurgie, např. laparoskopické cholecystektomie  fragmentace, řezání konkrementů, koagulace tkání  přívod kapaliny do místa výkonu + zpětná aspirace tkání  hrot kmitá 23kHz s vibrační amplitudou 300pm  kavitace  rizika - poškození, iritace přilehlých tkání Yamakawa T. et al 1992 ESWL  Extracorporeal Shock Wave Litotripsy  neinvazívní metoda destrukce urolitiasy, cholecystolitiasy a jiných agregátů urogenitálního systému  Princip: - kavitační jev - rozdíl ak. impedance kamene a okolní tkáně - na rozhraní rychlý nástup tlakového gradientu - přesáne-li síla mez pevnosti kamene - fragmentace ESWL  Zdroj akustické energie mechanických rázových vln leží mimo tělo pacienta  způsoby generace rázové vlny:  elektro-hydraulicky (jiskřiště), piezoelektricky, elektromagneticky  od místa vzniku se šíří elipsoidní odraznou plochou fokusovaná vlna dosahující v ohnisku tlak až 108 Pa, která je následována vlnou záporného tlaku o amplitudě dostatečně veliké, aby mohla vyvolat kavitaci ESWL  v kamenech se vytvoří praskliny, do kterých proniká okolní tekutina  v těchto prasklinách se ve zvýšené míře uplatňují kavitační jevy - s výslednou destrukcí kamene  „osekávání“ kamene  centrální praskání (již v počátku expozice)  při aplikaci 50-4000 rázových vln s průměrem 1000/hod se může dosáhnout úplného rozbití kamenů  úspěšnost u dětí i dospělých je 57-92% (Schulz-Lampel 2001) Elektrohydraulická litotripse  aplikovaná intraoperativně  princip jako u ESWL Yoshimoto H. et al. 1989 HIFU  High Intensity Focused Ultrasound  transuretrální ablace tkáně při benigní hyperplasii prostaty  f = 4 MHz, I = 1680 W.cm-2  fokusované UZ vlny  teplota tkání prostaty 80-100 st. C  mimo ozvučený region nedochází k poškození tkáně  krvácení 0, koagulace cév Madersbacher S. et al 1994 Can Urol Assoc J. 2011 December; 5(6): 424–426. Ultrazvuková hypertermie  využívá tepelných účinků UZ  několik uz měničů je zaostřeno do fokuzační zóny tkáně (např. nádoru), zde dochází k absorpci akustické energie vlnění a přeměny v teplo.  teploty 41-45 °C poškozují nádorovou tkáň, zdravé tkáně zústávají bez poškození.  kombinace s radioterapií a chemoterapií Ultrazvuková hypertermie randomizované studie Fonoforéza  vpravování léčiv do tkání za podpory ultrazvuku  zvýšení propustnosti membrán při nebo po aplikací ultrazvuku Ultrazvukem asistovaná trombolýza  f = 20kHz, P 1-2W  při současném použití UZ a tromboltika dochází k signifikantnímu vzestupu trombolýzy než při samotné aplikaci urokinázy nebo UZ Sehgal Ch.M. 1993 Destrukce leukemických buněk  při současném působení UZ (f= 255kHz, I= 0,4W.cm-2, 30s) a fotosenzitivních látek (erocyanin 540) selektivní eliminace - destrukce leukemických buněk (HL-60) Tachibana K. et al. 1999 Děkuji za pozornost