Siêu Âm Trị Liệu

I. Đại cương.
1. Khái niệm. Âm là những giao động cơ học của vật chất trong môi trường giãn nở. Tai người có thể nghe được những sóng âm trong phạm vi giải tần từ 20-20.000Hz. Những âm có tần số dưới 20Hz gọi là hạ âm, trên 20.000Hz gọi là siêu âm là vùng âm mà tai người không thể nghe được.Trong điều trị người ta dùng siêu âm có tần số từ 1MHz và 3MHz, trong chẩn đoán có thể dùng tần số tới 10MHz.
2. Nguồn tạo ra siêu âm. Trong y học siêu âm được tạo ra từ một máy điện siêu cao tần. Dòng điện siêu cao tần này được đưa ra đầu phát, nó tác động lên các bản thạch anh hoặc gốm đa tinh thể, các vật liệu này sẽ phát ra sóng âm có tần số bằng tần số của dòng điện.
3. Các tính chất của siêu âm.
- Sóng siêu âm là sóng dọc: tức là giao động cùng chiều với chiều lan truyền sóng. Siêu âm chỉ truyền trong môi trường giãn nở (trừ chân không). Sóng âm tạo nên một sức ép làm thay đổi áp lực môi trường. Tại một vị trí nào đó trong môi trường, ở nửa chu kỳ đầu của sóng áp lực tại đó tăng, trong nửa chu kỳ sau lại giảm gây ra hiệu ứng cơ học của siêu âm. Sự chênh lệch áp suất giữa hai pha này là rất lớn, và tỷ lệ với tần số siêu âm. Nước và tổ chức cơ thể chịu sự biến thiên áp suất dễ bị phá huỷ ở pha giãn nở, gây nên hiệu ứng tạo lỗ.
- Tốc độ lan truyền của siêu âm phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ môi trường truyền âm, không phụ thuộc vào tần số. Tốc độ truyền âm trong không khí là rất thấp khoảng 342m/s, trong cơ thể khoảng 1540m/s.
- Năng lượng siêu âm: là động năng dao động và thế năng đàn hồi của các phần tử trong môi trường, được tính theo công thức sau:
e = 1/2r.w².a² = k .a².f²
e: năng lượng siêu âm; r: mật độ môi trường; w=2pf; f: tần số siêu âm;
a: biên độ siêu âm.
- Cường độ siêu âm: là năng lượng siêu âm truyền qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền sóng:
I =w.v = k .a².f².v
I: cường độ siêu âm (W/cm²);
v: vận tốc truyền âm.
- Như vậy cường độ siêu âm tỷ lệ thuận với bình phương của tần số và bình phương của biên độ sóng.
- Chùm siêu âm có 2 vùng: trường gần (hay vùng Fresnel) là vùng mà các chùm tia siêu âm đi song song nhau, và trường xa (hay vùng Fraunholer) là vùng mà chùm tia siêu âm bị phân kỳ. Tác dụng điều trị chủ yếu ở trường gần. Độ dài của trường gần phụ thuộc vào bán kính đầu phát và tần số siêu âm:
l: độ dài trường gần; r: bán kính đầu phát; l: bước sóng siêu âm;  f: tần số siêu âm;  v: vận tốc siêu âm: (l=v/f).
- Sự hấp thu và độ xuyên sâu của siêu âm: năng lượng của siêu âm dưới dạng cơ học khi vào tổ chức tạo nên hiệu ứng sinh học khi được tổ chức hấp thu và năng lượng sẽ bị giảm dần theo độ sâu trong tổ chức. Hệ số hấp thu được tính theo công thức:
a: hệ số hấp thu; h: độ nhớt của môi trường; k: hệ số không đổi đối với một môi trường.
- Như vậy, cùng một môi trường hệ số hấp thu tỷ lệ thuận với bình phương tần số siêu âm. Nguồn siêu âm có tần số càng lớn thì năng lượng càng cao nhưng hệ số hấp thu lớn nên khả năng xuyên sâu càng giảm. Trong thực hành người ta sử dụng độ sâu hiệu quả là độ sâu 1/2 giá trị, tức là độ sâu mà ở đó cường độ siêu âm chỉ còn 1/2 so với ban đầu.
- Sự phản xạ của siêu âm sinh ra ở ranh giới giữa 2 môi trường, năng lượng bị phản xạ phụ thuộc vào trị số kháng âm riêng rẽ của những môi trường khác nhau. Trong cơ thể thực tế chỉ có sự khác nhau giữa tổ chức mềm và xương. Sự phản xạ của siêu âm giữa một số môi trường như sau:
Đầu phát - Không khí:               100%
Đầu phát - chất gel:                   60%
Cơ - Xương            :                  34,5%
- Do sự phản xạ âm giữa đầu phát và không khí là 100% nên trong điều trị cần lót giữa đầu phát và da một lớp gel hoặc mỡ để truyền âm vào cơ thể.
II. Tác dụng của siêu âm.
1. Hiệu ứng cơ học: Tác dụng đầu tiên của siêu âm trong tổ chức là tác dụng cơ học, do sự lan truyền của sóng siêu âm gây nên những thay đổi áp lực tương ứng với tần số siêu âm, tạo nên hiện tượng gọi là “xoa bóp vi thể”. Với tần số càng lớn (3MHz), sự thay đổi áp lực nhanh hơn so với tần số thấp (1MHz). Sự thay đổi áp lực gây ra:
- Thay đổi thể tích tế bào.
- Thay đổi tính thấm màng tế bào.
- Tăng chuyển hóa. Tác dụng cơ học phụ thuộc vào cường độ siêu âm (W/cm²) và chế độ liên tục hay xung.
2. Hiệu ứng nhiệt. Sự sinh nhiệt trong tổ chức do tác dụng của siêu âm là do hiện tượng cọ xát chuyển từ năng lượng cơ học sang năng lượng nhiệt. Người ta tính độ sâu mà các tác nhân vật lý tác động là độ sâu của tổ chức mà ở đó tác nhân vật lý còn 50% năng lượng. Đối với siêu âm, có thể tác động tới độ sâu 3-5cm. Để tăng nhiệt độ mô mềm ở độ sâu trên 8cm, cần dùng siêu âm với cường độ lớn hơn 1,5w/cm². ở độ sâu dưới 8cm có thể dùng siêu âm cường độ 1w/cm². Khi nghiên cứu tác dụng sóng ngắn, vi sóng và siêu âm để làm tăng nhiệt độ khớp háng thì thấy chỉ có siêu âm mới có thể làm tăng nhiệt độ tới mức có hiệu lực điều trị. So với các tác nhân vật lý khác, siêu âm có thể làm tăng nhiệt độ ở mô sâu hơn và phạm vi chống chỉ định hẹp hơn. Siêu âm liên tục 1,5w/cm² sau 5 phút thấy tổ chức phần mềm tăng 3,3⁰C, bao khớp háng tăng 6,3⁰C, xương tăng 9,3⁰C. Nhiệt độ tăng nhiều tại ranh giới giữa các tổ chức có trị số phản xạ âm khác nhau. Siêu âm liên tục làm tăng nhiệt độ nhiều hơn siêu âm chế độ xung, điều này cần chú ý khi điều trị các tổ chức như khớp, vùng xương gần sát da, vì vậy nên sử dụng siêu âm xung. Với cường độ trên 4w/cm² có thể dẫn tới hiện tượng tạo lỗ. Cấu trúc tế bào bắt đầu xuất hiện những phá huỷ, có thể gây tổn thương màng xương, sụn khớp.
3. Tác dụng điều trị: Từ tác dụng cơ học và tác dụng sinh nhiệt dẫn đến hàng loạt tác dụng sinh học tạo nên hiệu quả điều trị của siêu âm là:
- Giảm đau.
- Tăng tuần hoàn và dinh dưỡng do tăng nhiệt độ, tăng tính thấm của mạch máu và tổ chức.
- Giãn cơ do kích thích trực tiếp của siêu âm lên các thụ cảm thể thần kinh.
- Tăng tính thấm của màng tế bào.
- Kích thích quá trình tái sinh tổ chức.
- Tác dụng lên hệ thần kinh ngoại vi.
III. Phương pháp chỉ định điều trị.
Gồm các yếu tố sau:
- Tần số: tần số 3MHz thì năng lượng càng lớn, nhưng khả năng xuyên sâu kém nên dùng để điều trị ở nông. Tần số thấp hơn 1MHz khả năng xuyên sâu tốt nên được dùng để điều trị ở sâu.
- Chế độ phát siêu âm: cùng một thời gian, nếu chế độ liên tục thì liều sẽ lớn hơn chế độ xung. Chế độ xung có thể tính theo 1:5 (20%) tức là 2ms có siêu âm và 8ms nghỉ.
- Cường độ siêu âm: là năng lượng siêu âm truyền qua một đơn vị diện tích môi trường (W/cm²), còn công suất siêu âm là tích của cường độ với diện tích vùng bức xạ có hiệu lực điều trị (W). Ví dụ đầu phát có diện tích 5cm², công suất phát là 1W/cm² thì tổng liều là 5cm²x1W/cm²=5W. Với chế độ liên tục cường độ siêu âm không nên vượt quá 0,6W/cm².
Với chế độ xung 20%, có thể sử dụng các liều:
< 0,3 W/cm² là liều nhẹ.
0,3-1,2 W/cm² là liều trung bình.
1,2-3 W/cm² là liều mạnh.
Siêu âm dùng trong chẩn đoán có cường độ rất nhỏ khoảng 0,1-0,004W/cm² nên gần như không gây nên hiệu ứng gì.
- Thời gian điều trị: càng lâu thì liều càng lớn, tối đa 15 phút tùy diện tích và chế độ.
- Đợt điều trị: thường mỗi ngày một lần, các trường hợp mạn tính có thể 2-3 lần mỗi tuần. Trung bình 10-15 lần một đợt.
IV. Chỉ định và chống chỉ định.
1. Chỉ định:
- Tổn thương tổ chức xương, khớp và cơ sau chấn thương bầm tím, bong gân, sai khớp, gãy xương.
- Viêm khớp dạng thấp ngoài đợt cấp, thoái khớp, bạnh Bachterew, viêm bao hoạt dịch, viêm cơ.
- Đau thần kinh ngoại vi, đau lưng do thoát vị đĩa đệm...
- Rối loạn tuần hoàn: bệnh Raynaud, Buerger, Sudeck, phù nề.
- Các vết thương, vết loét, sẹo xấu, sẹo lồi.
- Siêu âm dẫn thuốc.
2. Chống chỉ định:
- Các vùng không được điều trị siêu âm: mắt, tim, thai nhi, não, tủy, tinh hoàn.
- Mới mổ cắt cung sau đốt sống.
- Mất cảm giác.
- Có kim loại trong cơ thể.
- U, viêm tắc tĩnh mạch, viêm nhiễm khuẩn, đái tháo đường, người mang máy tạo nhịp…
V. Thực hành điều trị.
- Siêu âm trực tiếp qua da: đặt đầu siêu âm tiếp xúc với da thông qua một môi trường trung gian để dẫn truyền siêu âm (thường dùng chất gel, dầu, mỡ thuốc, vaselin…).
- Siêu âm qua nước: nước là môi trường truyền âm tốt, nên người ta có thể dùng làm môi trường trung gian truyền âm: cả đầu phát và bộ phận cơ thể đều ngập trong nước, hướng đầu phát vuông góc với da và cách da khoảng 1-5cm. Thường dùng cho những vùng cơ thể lồi lõm dùng kỹ thuật qua da khó khăn như ngón tay, ngón chân, khớp cổ tay, cổ chân…
- Siêu âm dẫn thuốc: siêu âm có hiệu ứng cơ học làm tăng tính thấm của các chất qua màng sinh học, lợi dụng tính chất này người ta pha thuốc vào môi trường trung gian để siêu âm đẩy thuốc vào cơ thể, gọi là siêu âm dẫn thuốc. Trong thực hành, kỹ thuật phát siêu âm có hai cách:
+ Cố định đầu phát siêu âm: thường dùng với vùng điều trị nhỏ. Chỉ dùng liều thấp <0,3w/cm² với siêu âm liên tục và 1w/cm² với siêu âm xung.
+ Di động đầu phát: đầu phát siêu âm được di động chậm theo vòng xoáy, hoặc theo chiều dọc ngang trên vùng da điều trị, luôn đảm bảo đầu phát tiếp xúc với da.