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ENRAF NONIUS Ultraschalltherapie - Medizintechnik Schlechte

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Ultraschall
Therapie
Therapiebuch
Copyright:
Enraf-Nonius B.V.
P.O. Box 12080
3004 GB ROTTERDAM
The Netherlands
Tel: +31 (0)10 – 20 30 600
Fax: +31 (0)10 – 20 30 699
info@enraf-nonius.nl
www.enraf-nonius.com
Part number: 1482.763-43
December 2005
Ultraschall Therapie
Therapiebuch
D
Inhaltsverzeichnis
1
Vorwort..........................................................................................................................................1
2
Grundlageninformation ...............................................................................................................2
2.1 Definitionen..........................................................................................................................2
2.2 Physikalische Grundlagen ...................................................................................................2
2.2.1
2.2.2
2.3
2.4
Eigenschaften des Ultrascahllbündels.................................................................................4
Physikalische Phänomene im Medium................................................................................6
2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.4.4
2.4.5
2.4.6
2.4.7
2.4.8
2.4.9
2.5
2.6
Erzeugung von Ultraschall ....................................................................................................2
Apparatur ..............................................................................................................................3
Art der (Ultra)schallwelle .......................................................................................................6
Wellenlänge des Ultraschalls ................................................................................................7
Dichte des Mediums..............................................................................................................7
Spezifische akustische Impedanz (Zs) ..................................................................................8
Kompression und Expansion der Medien..............................................................................8
Reflexion und Brechung des Schalls.....................................................................................8
Streuung des Ultraschalls .....................................................................................................9
Interferenz des Ultraschalls.................................................................................................10
Absorption und penetration des Ultraschalls.......................................................................10
Kontaktmedium..................................................................................................................12
Transmissionseigenschaften der Kontaktmedien..............................................................12
3
Biophysikalische Effekte des Ultraschalls..............................................................................13
3.1 Einführung .........................................................................................................................13
3.2 Mechansischer Effekt ........................................................................................................13
3.3 Thermischer Effekt.............................................................................................................13
3.4 Biologische Effekte ............................................................................................................14
3.5 Sonstige Effekte.................................................................................................................17
4
Methodik .....................................................................................................................................18
4.1 Arten der Energieübertragung und handhabung des schallkopfes ...................................18
4.1.1
4.1.2
4.1.3
4.2
4.3
Angriffspunkte der Behandlung .........................................................................................19
Dosis ..................................................................................................................................20
4.3.1
4.3.2
4.3.3
4.3.4
4.3.5
4.4
5
Direkter Kontakt zwischen Schallkopf und Körper ..............................................................18
Unterwasserbehandlung .....................................................................................................18
Handhabung des Schallkopfes ...........................................................................................19
Einführung...........................................................................................................................20
Intensität .............................................................................................................................20
Energieabgabe....................................................................................................................20
Behandlungsdauer ..............................................................................................................21
Beginn und Häufigkeit der Behandlung...............................................................................21
Maßnahmen.......................................................................................................................21
Besondere Anwendungen des Ultraschalls............................................................................23
5.1 Kombinationstherapie ........................................................................................................23
5.1.1
5.1.2
5.1.3
5.2
5.3
Kombinierte Ultraschall- und Niederfrequenz-elektrotherapie.............................................23
Kombinierte Ultraschall- und Mittelfrequenz-Elektrotherapie ..............................................24
Methodik der kombinierten Anwendung ..............................................................................24
Indikationen und Kontraindikationen .................................................................................25
Ultrasonophorese-therapie ................................................................................................25
6
Indikationen ................................................................................................................................27
6.1 Einführung .........................................................................................................................27
6.2 Krankheitsbilder .................................................................................................................27
7
Kontraindikationen ....................................................................................................................30
7.1 Absolute spezifische Kontraindikationen ...........................................................................30
7.2 Relative spezifische Kontraindikationen ............................................................................30
8
Behandlungsbeispiele...............................................................................................................32
8.1 Einführung .........................................................................................................................32
8.2 Einige ausführliche Behandlungsbeispiele ........................................................................34
8.2.1
8.2.2
Allgemein ............................................................................................................................34
Spezifisches ........................................................................................................................34
Liste der verwendeten und empfohlenen Literatur................................................................................37
Haftungsbeschränkung
Die Information in diesem Therapiebuch ist Eigentum von Enraf-Nonius B.V. (Delft, die
Niederlanden). Insofern als dies kraft des gültigen und zwingenden Rechts maximal
zulässig ist, übernehmen weder die Firma Enraf-Nonius noch ihre Zulieferanten oder
Händler irgendwelche Haftung für indirekte Schäden, konkrete Schäden, Begleitschäden
oder Folgeschäden, die sich aus oder im Zusammenhang mit der Verwendung des
Produkts oder dem Unvermögen zur Verwendung des Produkts ergeben.
Enraf-Nonius kann keinesfalls für die Konsequenzen inkorrekter Informationen seitens des
Personals, oder für Fehler in dieser Bedienungsanleitung und / oder in anderen
Begleitunterlagen (einschließlich der Handelsdokumentation) haftbar gemacht werden.
Die Gegenpartei (der Benutzer des Produkts oder dessen Vertreter) ist verpflichtet, EnrafNonius von jeglichen Schadensansprüchen seitens Drittparteien freizustellen, ungeachtet
der Art beziehungsweise der Geschäftsbeziehungen mit der Gegenpartei.
Vor der Behandlung eines Patienten ist sicherzustellen, dass Sie die Bedienungsverfahren
für alle Behandlungsarten kennen und auch mit den Indikationen, den Kontraindikationen,
den Warnungen und den präventiven Schutzmassnahmen vertraut sind. Weitere
Einzelinformationen zur Elektrotherapie entnehmen Sie bitte auch anderen Quellen.
1 Vorwort
Diese Therapiefibel ist in erster Linie gemeint als Hilfe bei der Verwendung von Enraf-Nonius Ultraschalltherapie-Geräten. Im Hinblick auf die große Nachfrage nach mehr Einzelheiten bezüglich Ultraschall
hielten wir es für erwünscht, detaillierte Information über dieses Thema zusammenzustellen.
Wir danken Herrn R. Hoogland für die Beschreibung der Ultraschalltherapie und ihrer praktischen
Anwendungsmöglichkeiten.
D
1
2 Grundlageninformation
2.1
Definitionen
Definition des Schalls: 'Schall' besteht aus mechanischen Schwingungen in einem elastischen Medium.
Diese Longitudinalwellen bestimmter Frequenzen können das Trommelfell in Schwingungen versetzen.
Man nennt sie Schallwellen.
Bei Frequenzen von unter 20 Hz spricht man von Subschall, bei Frequenzen von 20.000 Hz und darüber
von Ultraschall. Diese Definition des Ultraschalls bezieht sich auf das menschliche Gehör. Sie ist
subjektiv und willkürlich festgelegt. Das ist schon aus der Tatsache zu ersehen, daß der Bereich des
hörbaren Schalls mit zunehmendem Alter abnimmt.
Definition der Ultraschalltherapie: Unter 'Ultraschalltherapie' versteht man die medizinische Behandlung
mittels mechanischer Schwingungen mit einer Frequenz von mehr als 20 kHz.
In der Praxis liegen die für die Behandlung üblichen Frequenzen zwischen 0,7 und 3 MHz. Es gibt jedoch
auch Geräte zur Diagnostik und Therapie, die Frequenzen zwischen 4 kHz und 10 MHz verwenden.
Definition der Ultrasonophorese-Therapie: Die 'Ultrasonophorese-The-rapie' ist eine medizinische
Behandlung, bei der Arzneistoffe mit Hilfe der Ultraschallenergie in den Körper gebracht werden.
Definition der Ultraschalldiagnostik: Die 'Ultraschalldiagnostik' macht sich den Ultraschall zunutze, um
durch Abtastung bestimmter Körperregionen eventuelle pathologische Veränderungen aufzuspüren.
Falls nötig, kann dies mit verschiedenen elektrischen Strömen kombiniert werden. Die empfindlichen
Zonen in den Geweben, die auf diese Weise relativ leicht aufgefunden werden, können als Angriffspunkte
für eine Behandlung dienen. Das genaue Vorgehen wird in Kapitel 3 beschrieben.
2.2
Physikalische Grundlagen
Dieses Buch bezieht sich auf Standardwerke über die Physik des Ultraschalls. Es werden nur Ergebnisse
dargestellt. Für die Ableitung von Formeln und für Hintergrundinformationen sollte die entsprechende
Physikliteratur zu Rate gezogen werden.
2.2.1
Erzeugung von Ultraschall
Die verschiedenen Möglichkeiten der Erzeugung von Ultraschall
Jedes schwingende Objekt ist eine Schallquelle. Schallwellen können zwar auf verschiedene Weise
erzeugt werden, z.B. mechanisch (Stimmgabel), doch macht man sich im medizinischen Bereich zur
Erzeugung von Schallwellen sogenannte elektro-akustische Transducer zunutze.
Der piezoelektrische Effekt
Wenn au. Kristalle (Quarz) und bestimmte polykristalline Stoffe wie ''-lei-Zirkonat-Titanat (PTZ) oder
Bariumtitanat Druck ausgeübt wird, entstehen an der Oberfläche des piezoelektrischen Materials
elektrische Ladungen. Dies nennt man den piezoelektrischen Effekt.
Piezoelektrische Effekte werden auch im menschlichen Körper beobachtet, vor allem in Knochengewebe,
Kollagenfasern und Körperproteinen. Möglicherweise sind diese piezoelektrischen Phänomene an den
biologischen Effekten des Ultraschalls beteiligt.
D
2
Der umgekehrte piezoelektrische Effekt
Der piezoelektrische Effekt ist reversibel. Das heißt, wenn die obengenannten Stoffe einer
Wechselspannung ausgesetzt werden, machen sie Formveränderungen entsprechend der Frequenz des
wechselnden elektrischen Feldes durch. Das Material wird so zu einer Schallquelle. Zur Zeit benutzt man
Quarz, Bariumtitanat und Blei-Zirkonat-Titanat (PZT) zur Erzeugung des Ultraschalls mittels des
umgekehrten piezoelektrischen Effekts. Die beiden letztgenannten Materialien haben den Vorteil, daß
wegen ihrer ferroelektrischen Eigenschaften wenige Volt (im Zehnerbereich) genügen, um die nötige
akustische Energie aufzubringen. Dadurch wird z.B. ein Transformator im Schallkopf überflüssig, was
seiner Größe zugute kommt. Bei Quarz ist eine hohe Spannung (mehrere kV) erforderlich, weshalb der
Schallkopf durch den notwendigen Transformator relativ groß ist. PZT besitzt gegenüber Bariumtitanat
den Vorteil, daß seine ausgeprägten piezoelektrischen Eigenschaften eine wesentlich höhere
Temperaturschwelle besitzen. Außerdem ist PZT mechanischen Erschütterungen gegenüber unempfindlicher.
2.2.2
Apparatur
Das Gerät besteht aus einem Hochfrequenzgenerator. Dieser ist mit einem piezoelektrischen Kristal
(Schallkopf) verbunden. Die Resonanzfrequenz des Kristalls ist teilweise durch die Dicke des
piezoelektrischen Materials (PZT) festgelegt, wodurch auch die Frequenz des Ultraschalls festgelegt ist.
Das bedeutet darüber hinaus, daß der Schallkopf und das Gerät aufeinander abgestimmt sein müssen,
so daß der Schallkopf nicht ohne Eichung für ein anderes Gerät verwendet werden kann.
Diese Problem ist beim SONOPULS® Geräte durch technische Neuerungen gelöst, so daß die
Schallköpfe zwischen verschiedenen Geräten desselben Typs voll austauschbar sind
(Siehe Foto 1).
Durch die auf das piezoelektrische Material ausgeübte Wechselspannung entstehen Schallwellen, die
sich in die benachbarten Medien (z.B. Gewebe) fortpflanzen. Weil das piezoelektrische Material
Schallwellen in zwei Richtungen erzeugt, gelangt auch in den Schallkopf Ultraschall ('Reboundeffekt').
Dies ist wegen der im Schallkopf vorhandenen Luft von geringer Bedeutung. Dadurch, daß die
Schwingungen des Transducers auch seitwärts erfolgen, wird Ultraschallenergie auch auf die
Seitenwände des Schallkopfes über die Befestigungspunkte des Transducers abgegeben
(Seitenwandemission). In den Schallköpfen des SONOPULS® Gerätes ist die Seitenwandemission auf
< 10 mW/cm2 reduziert. Verschiedene Sicherheitsbehörden nennen < 100 mW/cm2 als akzeptablen Wert.
Bei längerem Einsatz des Ultraschalls kann die Seitenwandemission beim Therapeuten Symptome hervorrufen. Das Auftreten solcher Beschwerden hängt auch von der Intensität der Seitenwandemission ab.
Deshalb sollte dieser Wert gemessen und für die Apparatur spezifiziert werden.
Kontinuierlicher und pulsierender Ultraschall
Die meisten Ultraschallgeräte können sowohl kontinuierliche als auch pulsierende Ultraschallenergie
erzeugen. Die maximal einstellbare Intensität für kontinuierlichen Ultraschall beträgt 3 W/cm2.
Der SONOPULS® 590 erlaubt eine Einstellung der Intensität von 0 bis 2 W/cm2 für kontinuierlichen und 3
W/cm2 für pulsierenden Ultraschall.
Das Pulsieren des Ultraschallbündels hat den Vorteil, daß thermische Effekte unterdrückt werden.
Außerdem wird hierbei eine höhere Intensität ermöglicht, die bei der Anwendung von kontinuierlichem
Ultraschall schädliche Wirkungen hervorrufen könnte. Diese höhere Intensität ist wahrscheinlich die
Erklärung für die nichtthermischen Effekte der pulsierenden Ultraschalltherapie. Aufgrund des Pulsierens
des Ultraschallbündels treten die mechanischen Effekte mehr in den Vordergrund.
Verhältnis (= `Duty
cycle´)
1 : 5 ( = 20%)
1 : 10 ( = 10 %)
1 : 20 ( = 5 %)
Impulszeit (ms)
2
1
0,5
Impulspause (ms)
8
9
9,5
Impulswiederholungsperiode
(ms)
10
10
10
Tabelle 2.1 Beispiel für die Parameter bei pulsierenden Ultraschall mit einer Impulswiederholungsfrequenz von 100 Hz.
D
3
Abb. 2.1 Prinzip der Ultraschallapparatur
Effektives Strahlungsareal (ERA)
Das effektive Strahlungsareal des Schallkopfes (Effecti-ve Radiating Area, ERA) ist ein wichtiger
Parameter, der die Intensität bestimmt. Da das piezoelektrische Element nicht gleichmäßig schwingt, ist
das ERA immer kleiner als das geometrische Areal des Schallkopfes. Um die Intensität des Instruments
genau angeben zu können, ist es wichtig, das ERA zu bestimmen, weil die effektive Intensität hiervon
abhängt. Ein weiterer Grund für die Bedeutung des ERA liegt darin, daß die Dosierung des Ultraschalls
teilweise von dem zu behandelnden Areal abhängig ist. Deshalb sollte das ERA gemessen und
angegeben werden (s. Abb. 2.2).
Abb. 2.2 Schematische Darstellung des geometrischen
Areals (A) und des effektiven Strahlungsareals (ERA)
Schallköpfe
1 MHZ
3 MHZ[
ERA
5,0 cm2
0,8 cm2
5,0 cm2
0,8 cm2
Geometrisches Areal
6,2 cm2
1,4 cm2
6,2 cm2
0,7 cm2
Tabelle 2.2 Übersicht des ERA für die Sonopuls ® Schallköpfe
2.3
Eigenschaften des Ultrascahllbündels
Am Ultraschallbündel lassen sich zwei Felder unterscheiden (s. Abb. 2.3):
- das Nahfeld : die Fresnel-Zone
- das Fernfeld: die Fraunhofer-Zone.
Das Nahfeld ist gekennzeichnet durch:
- Interferenzphänomene im Ultraschallbündel, die zu deutlichen Intensitätsschwankungen führen
können;
- das Fehlen einer Divergenz, vielmehr eine leichte Konvergenz des Ultraschallbündels.
D
4
Abb. 2.3 Längsschnitt des Ultraschallbündels
Das Fernfeld ist gekennzeichnet durch:
- das fast vollständige Fehlen von Interferenzphänomenen, so daß das Schallbündel gleichmäßig
ist und die Intensität mit zunehmender Entfernung vom Transdu-cer allmählich abnimmt;
- einen größeren Durchmesser des Ultraschallbündels, die Größe hängt von der Art des
Schallbündels (konvergierend oder kollimierend) ab;
- eine größere Streuung der Schallenergie, sowohl aufgrund der Divergenz als auch aufgrund der
Tatsache, daß die senkrecht zur Längsachse des Schallbündels verlaufende Intensitätsverteilung
zu nehmend glockenförmig wird (s. Abb. 2.4).
Abb. 2.4 Querschnitt des Ultraschallbündels
Die Länge des Nahfeldes ist abhängig vom Durchmesser des Schallkopfes und der Wellenlänge. Bei
dem gebräuchlichen Schallkopf (5 cm2) beträgt die Länge des Nahfeldes etwa 10 cm. Die Länge des
Nahfeldes für den 1 cm2-Schallkopf beträgt etwa 2 cm bei 1 MHz. Bei 3 MHz ist das Nahfeld dreimal so
lang, weil die Wellenlänge proportional kürzer ist.
Die Tiefenwirkung des Ultraschalls ist begrenzt, die therapeutischen Effekte spielen sich hauptsächlich im
Nahfeld ab. Es sollte bedacht werden, daß in der Fresnel-Zone Interferenzphänomene auftreten, die dazu
führen, daß das Ultraschallbündel inhomogen ist. Diese Interferenzphänomene können Intensitätsspitzen
hervorrufen, die 5-10mal - in manchen Fällen sogar SOmal - höher liegen als der eingestellte Wert. Die
Inhomogenität des Ultraschallbündels wird durch das Bündelinhomogenitätsverhältnis Beam Nonuniformity Ratio, (BNR) wiedergegeben.
BNR-Wert
Theoretisch kann das BNR niemals kleiner als 4 sein, d.h., man muß stets mit Intensitätsspitzen rechnen,
die mindestens das Vierfache des eingestellten Wertes betragen. Bei gut konstruierten Schallköpfen liegt
der BNR-Wert zwischen 5 und 6, je nach der Konstruktion. Der BNR-Wert sollte auf dem Schallkopf
angegeben sein.
1 MHz
3 MHz
Schallkopf 6,2 cm2
Schallkopf 1,4 cm2
Schallkopf 6,2 cm2
Schallkopf 0,7 cm2
5,0 max.
5,0 max.
6,0 max.
5,0 max.
Tabelle 2.3 BNR-Werte für die Sonopuls ® Schallköpfe
Um eine sichere Behandlung zu gewährleisten, muß der Schallkopf ständig in Bewegung gehalten
werden, so daß die Ultraschallenergie gut verteilt wird.
Die Rotation des Schallkopfes in einer Lage ist abzulehnen, da die Intensitätsspitzen in Schallkopf im
allgemeinen symmetrisch zur Längsachse des Schallkopfes angeordnet sind (sogenannte
Rotationssymetrie). Die Rotation des Schallkopfes ruft Intensitätsspitzen an ein und derselben Stelle
hervor, die zu einer Überdosierung führen.
Bei der Unterwassermethode kann man das Nahfeld umgehen, indem man - je nach der Größe des
Schallkopfes - einen entsprechenden Abstand zum Körper hält, d.h. entsprechend der Länge des
Nahfeldes. Die Interferenzphänomene des Nahfeldes treten dann im Wasser auf. Ein Nachteil hierbei ist
der größere Durchmesser des Ultraschallbündels im Fernfeld, was zu einer Verminderung der Energie
pro cm2 führt.
D
5
Diese Aspekte sollten bei Dosierungsberechnungen berücksichtigt werden. Bei der üblichen Anwendung
der Ultraschalltherapie tritt keine totale Reflektion ein, da der Grenzwinkel so groß ist, daß er unter
normalen Bedingungen nicht überschritten wird.
Abb.21.5
Schallbündeldiagramm großer Behandlungskopf 1 MHz
Schallbünde/diagramm großer Behandlungskopf 3 MHz
Schallbündeldiagramm kleiner Behandlungskopf 1 MHz
Schallbündeldiagramm kleiner Behandlungskopf 3 MHz
Divergenz des Ultraschallbündels
Eine Divergenz des Ultraschallbündels tritt nur im Fernfeld auf. Die Divergenz wird durch den
Streuungswinkel (A s. Abb. 2.3) nach folgender Formel bestimmt:
sin α
λ
D
= 1,22 λ/D, wobei
= Wellenlänge des Ultraschalls und
= Durchmesser des Schallkopfes.
Schallkopf
1 MHz
3 MHz
5 cm2
4,2˚
1,4˚
1 cm2
9,3˚
3,1˚
Tabelle 2.4 Streuungswinkel bei 1 und 3 MHz für verschiedene Schallköpfe
Wie bereits erwähnt, ist das Nahfeld bei einem kleinen Schallkopf kürzer, so daß eine Divergenz früher
auftritt und die Ultraschallenergie sich über ein größeres Areal verteilt. Natürlich ist die Divergenz des
Ultraschallbündels bei 3 MHz wesentlich geringer.
2.4
2.4.1
Physikalische Phänomene im Medium
Art der (Ultra)schallwelle
Bei der Ultraschallwelle handelt es sich um eine Longitudinalwelle, d.h., Fortpflanzungsrichtung und
Richtung der Oszillation stimmen überein. Longitudinalwellen benötigen zur Fortpflanzung ein elastisches
Medium. Prinzipiell ist jedes Medium, abgesehen vom Vakuum, elastisch. Die elastischen
Longitudinalwellen (= Schall) rufen eine Kompression und Expansion des Mediums hervor, die eine halbe
Wellenlänge auseinanderliegen, wodurch Druckschwankungen im Medium erzeugt werden (s. Abb. 2.6).
Unter 'Medium' versteht man die Kontaktsubstanz und die Körpergewebe, in denen sich die
Ultraschallenergie fortpflanzt.
D
6
Abb. 2.6 Elastische Wellen in einer Feder und in Flüssigkeit
2.4.2
Wellenlänge des Ultraschalls
Diese wird durch folgende Beziehung ausgedrückt: λ • f = c, wobei:
λ
= Wellenlänge (m),
f
= Frequenz (Hz),
c
= Fortpflanzungsgeschwindigkeit (m/s)
Da die Frequenz des Geräts fest eingestellt ist und die Fortpflanzungsgeschwindigkeit durch das Medium
bestimmt wird, hängt die Wellenlänge auch von letzterem ab. eitIn Weichteilen und in Wasser beträgt die
Wellenlänge bei 1 MHz etwa 1,5 mm, in Knochengewebe etwa 3 mm. Der Einfluß auf die
Fortpflanzungsgeschwindigkeit in den Geweben bei 3 MHz ist gering; daher reduziert sich die
Wellenlänge linear um etwa 0,5 mm in Weichteilgeweben und etwa 1 mm in Knochengewebe.
2.4.3
Dichte des Mediums
Die Dichte des Mediums ( ) wird in kg/m3 ausgedrückt. Zusammen mit der spezifischen akustischen.
Impedanz (Zs) bestimmt diese den Widerstand der Gewebe gegenüber Schallwellen. Durch die Dichte
wird auch z.T. die Fortpflanzungsgeschwindigkeit (c) bestimmt. Je höher die Dichte, desto größer ist auch
die Fortpflanzungsgeschwindigkeit (s. Tabelle 2.5). Den Dichtewert braucht man für die Bestimmung der
spezifischen akustischen Impedanz und damit für die Reflexion.
Medium
Aluminium
Blut
Blutgefäß
Knochengewebe
Haut
Knorpel
Luft bei 20°C
Sehnengewebe
Muskelgewebe
Fettgewebe
Wasser bei 20°C
c (m/s)
5100
1566
1530
3445
151
1665
343
1750
1552
1478
1492
‫( ع‬kg/m3)
2,7
1,0
1,1
1,8
0,0012
1,0
0,9
1,0
λ 1MHz
5,1
1,57
1,53
3,44
1,51
1,75
0,34
1,75
1,55
1,48
1,49
λ (mm) 3MHz
1,7
0,52
0,51
1,14
0,5
0,58
0,11
0,58
0,52
0,49
0,5
Tabelle 2.5 Fortpflanzungsgeschwindigkeit (c), Dichte (‫ )ع‬und Wellenänge (λ) von Ultraschall bei einer
Frequenz von 1 MHz und 3 MHz über verscheidene Medien.
D
7
2.4.4
Spezifische akustische Impedanz (Zs)
Da die spezifische akustische Impedanz eine Materialgröße ist, hängt sie von der Dichte und der
Fortpflanzungsgeschwindigkeit ab: Zs = ‫ •ع‬c.
Medium
Aluminium
Blut
Knochen
Blutgefäß
Gel
etwa
Haut etwa
Luft
Muskelgewebe
Fettgewebe
Wasser bei 20°C
2.4.5
Zs (kg/m2s)
13,8
•106
1,6
•106
6,3
•106
1,7
•106
1,8
•106
1,6
•106
0,0004 •106
1,6
•106
1,4
•106
1,5
•106
Tabelle 2.6
Fortpflanzungsgeschwindigkeit
(c), Dichte (‫ )ع‬und Wellenänge
(λ) von Ultraschall bei einer
Frequenz von 1 MHz und 3 MHz
über verscheidene Medien.
Kompression und Expansion der Medien
Das Medium (Gewebe) wird in derselben Frequenz wie die des Ultraschalls, d.h. etwa 1.106 mal pro
Sekunde, komprimiert und expandiert. Die daraus resultierenden Druckveränderungen sind recht hoch,
z.B. beträgt die Druckschwankung bei einer Intensität von 1 W/cm2 etwa-1,7 bar (bei 1 MHz und c = 1500
m/s).
Bei einer Wellenlänge von 1,5 mm bedeutet dies einen Druckgradienten von 3,4 bar über eine Entfernung
von 0,75 mm angesichts der Tatsache, daß die Punkte hohen und niedrigen Drucks eine halbe
Wellenlänge auseinanderliegen. Bei 3 MHz und derselber Intensität von 1 W/cm2 ist die
Druckschwankung gleich. Aufgrund der Abschwächung des Schallbündels nimmt die Druckschwankung
mit zunehmender Tiefe ab, jedoch kann durch Interferenz im nahen Feld und Reflexion an den
verschiedenen Grenzflächen eine große Druckzunahme entstehen.
2.4.6
Reflexion und Brechung des Schalls
Reflexion des Ultraschalls
Eine Reflexion entsteht an den Grenzen zwischen den verschiedenen Geweben. Die Menge der
reflektierten Energie ist abhängig von der spezifischen akustischen Impedanz (Zs) der verschiedenen
Medien gemäß folgender Formel:
Zs,1 – Zs,2 2
} 100%
X
R=
Zs,1 + Zs,2
{
}
R= Menge der reflektierten Energie.
Diese Formel gilt für ein senkrecht einfallendes Schallbündel, wobei Zs,1 die spezifische akustische
Impedanz des Medium 1 und Zs,2 diejenige des Medium 2 an einer Grenzfläche, gerechnet vom
Schallkopf aus, darstellt.
Für die Praxis bedeutet das, daß die Reflexion abnimmt, wenn die Differenz zwischen den zwei
spezifischen akustischen Impedanzen kleiner ist. Im Körper gibt es eine signifikante Reflexion nur beim
Übergang von Weichteil- zu Knochengewebe. Sie beträgt etwa 30%. Die spezifische akustische
Impedanz des Schallkopfes des SONOPULS® ist mit der des Kontaktmediums (Gel) praktisch
identisch, so daß zwischen diesen Medien keine nennenswerte Reflexion auftritt. Theoretisch beträgt die
Reflexion zwischen Aluminium und dem Kontaktmedium ungefähr 60%.
Aluminium – Luft
Aluminium – Kontaktmedium
Schallkopf – Kontaktmedium
Kontaktmedium – Haut
Haut – Fettgewebe
Fettgewebe – Muskelgewebe
Muskelgewebe – Knochengewebe
Haut – Luft
100 %
60 %
null
0,1 %
0,9 %
0,8 %
34,5 %
100 %
Tabelle 2.7 Übersicht über die Reflexion an einigen Mediengrenzflächen
D
8
Brechung des Ultraschalls
Neben der Reflexion kommt es bei nicht senkrecht einfallenden Schallwellen zu einer Brechung des
Schallbündels gemäß folgender Formel:
n1,2 = c1
c2
wobei:
c1 = Geschwindigkeit des Schalls in Medium 1
c2 = Geschwindigkeit des Schalls in Medium 2
Wenn n>1 ist, dann erfolgt die Brechung zur Senkrechten hin, wenn n<1 ist, erfolgt die Brechung von der
Senkrechten weg. Nur die letztere ist wegen einer Ablenkung des Ultraschallbündels bedeutsam, da der
kritische Winkel überschritten werden kann und das Ultraschallbündel parallel zu der Grenzfläche zweier
Medien zu verlaufen beginnt. Die Schallgeschwindigkeit in den verschiedenen Körpergeweben führt bei
normaler Anwendung des Ultraschalls allerdings nicht zu einer Überschreitung des kritischen Winkels.
Reflexion und Brechung unterscheiden sich bei 1 bzw. 3 MHz nicht wesentlich voneinander, weil die
Dichte der Gewebe konstant und der Einfluß der Schallfrequenz auf die Fortpflanzungsgschwindigkeit
klein sind.
2.4.7
Streuung des Ultraschalls
Eine Streuung des Ultraschalls im Körper erfolgt aufgrund zweier Phänomene:
- Divergenz im Fernfeld
- Reflexion.
Besonders aufgrund der Reflexion kann sich das Ultraschallbündel im Körper ausbreiten, so daß seine
Wirkungen nicht nur in der Richtung des Schallbündels auftreten, sondern auch außerhalb davon (s. Abb.
2.7). Wie bereits erwähnt, ist mit einer Reflexion nur dann zu rechnen, wenn dem Ultraschallbündel stark
reflektierende Stoffe ausgesetzt werden, wie z.b. Metalle, Luft und Knochengewebe. Darüber hinaus sei
hier daran erinnert, daß der Ultraschall aufgrund seiner Reflexion in Luft, die praktisch 100% beträgt,
kaum in der Lage ist, aus dem Körper auszutreten (s. Tabelle 2.7). Die dem Körper verabreichte
Gesamtdosis des Ultraschalls wird in andere Energieformen umgewandelt. Eine Ausnahme stellt die
Unterwasseranwendung dar, bei der der Ultraschall den Körper verlassen kann.
Wenn das Schallbündel auf Knochengewebe trifft, beläuft sich die Reflexion auf etwa 30%. Danach wird
das Ultraschallbündel abgeschwächt durch Absorption von Energie, die abhängig ist von der Dicke der
umgebenden Gewebeschichten (z.B. Muskelgewebe). Die reflektierte Energie tritt wieder in das
Zielgewebe ein und wird erneut durch Absorption abgeschwächt. An der Grenze zwischen Haut und Luft
tritt eine fast vollständige Reflexion ein worauf der Zyklus sich wiederholt. Das Ultraschallbündel pendelt
also zwischen Knochengewebe und Luft hin und her. Dasselbe gilt möglicherweise für die 70% der
Schallenergie, die sich im Knochengewebe fortpflanzen. Das Schallbündel wird in diesem Gewebe durch
die sehr hohe Absorption der Ultraschallenergie deutlich abgeschwächt (s. Abb. 2.7).
Abb. 2.7 Streuung des Ultraschallbündels durch Reflexion
D
9
2.4.8
Interferenz des Ultraschalls
Eine Interferenz der Ultraschallwellen tritt aufgrund zweier Phänomene auf:
a. Interferenz im Ultraschallbündel im Nahfeld, die verglichen mit dem am Gerät eingestellten Wert
zu einer (mindestens) vierfachen lokalen Zunahme der Intensität führt (s. BNR-Wert).
b. Interferenzphänomene durch Reflexion.
Die einfallenden und die reflektierten Schallbündel können sich überschneiden, was zu zwei Wellenbewegungen führt, die sich im Sinne einer Abschwächung oder einer Verstärkung beeinflussen können. Eine
Interferenz im Sinne einer Verstärkung führt zu einer Intensitätszunahme des Schallbündels (s. Abb. 2.8).
Eine besondere Form der Interferenz ist die sogenannte stehende Welle. In der Praxis entstehen nur
Probleme, wenn die Gewebeschicht bis zum Knochen dünn ist oder nur wenig Schallenergie absorbiert,
wie z.B. im Handgelenksbereich, an den Knöcheln, der Patella und ähnlichen Stellen. Besonders bei der
Anwendung von kontinuierlichem Ultraschall ruft dieses Phänomen eine Reizung des Periosts mit
Wärmegefühl und/oder Schmerzen hervor. Hier zeigt sich wieder, wie wichtig es ist, den Schallkopf
ständig in Bewegung zu halten.
Abb. 2.8 Interferenz durch Reflexion
2.4.9
Absorption und penetration des Ultraschalls
Wenn die (mechanische) Energie des Ultraschalls in die Körpergewebe eindringt, können biologische
Effekte nur entstehen, wenn diese Energie von den Geweben absorbiert wird. Aufgrund der Absorption
nimmt die Intensität der Schallwellen ab, wenn diese weiter in das Gewebe vordringen. Die Absorption
der Ultraschallenergie in biologischen Geweben ist unterschiedlich. Als Maß für die Absorption in den
verschiedenen Geweben dient der Absorptionskoeffizient (a). Die Absorption ist frequenzabhängig, wobei
sie für niedrige Frequenzen tiefer liegt als für hohe Frequenzen. Für alle Gewebe außer Knochen besteht
eine lineare Beziehung zwischen 1 und 10 MHz. Deshalb besteht zwischen der Frequenz, der Absorption
und der Tiefenwirkung des Ultraschalls immer ein Zusammenhang. Tatsächlich bestimmt der
Absorptionskoeffizient zusammen mit der Reflexion die Ausbreitung des Ultraschalls im Körper.
U.a. für den Ultraschall gilt folgende Formel:
l(x) = I0 • e-ax, wobei
l(x)
= Intensität in W/cm2 bei der Tiefe x in cm,
I0
= Intensität in W/cm2 auf der Körperoberfläche, aber Im Körpergewebe,
e
= 2,7 (Basis des natürlichen Logarithmus),
a
= Absorptionskoeffizient (cm-1).
Diese Formel gilt für Ultraschall, der aus ebenen Wellen mit senkrechtem Einfall auf homogene Gewebe
besteht.
Aus dieser Formel ist ersichtlich, daß die Intensität des Ultraschalls vom Absorptionskoeffizienten (a) bei
einer bestimmten Tiefe abhängig ist.
D
10
Blut
Blutgefäß
Knochengewebe
Haut
Knorpel
Luft (20°C)
Sehnengewebe
Muskelgewebe
Fettgewebe
Wasser (20°C)
Nervengewebe
Absorptionskoeffizient
(a) 1 MHz
0,028
0,4
3,22
0,62
1,16
2,76
1,12
0,76
0,28
0,14
0,0006
0,2
Absorptionskoeffizient
(a) 3 MHz
0,084
0,12
1,86
3,48
8,28
3,36
2,28*
0,84**
0,42
0,0018
0,6
Tabelle 2.8 Absorptionskoeffizient (a) bei 1 und 3 MHz (in cm-1)
Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß für die Absorption in Muskelgewebe zwei Werte Verwendung finden.
Der deutliche Unterschied liegt in der Ausrichtung des Ultraschallbündels gegenüber den Muskelfasern
begründet. Der erste Fall gilt, wenn das Schallbündel senkrecht zu den Muskelfasern verläuft. Dies ist in
der Praxis weitaus am häufigsten der Fall. Der zweite Wert bezieht sich auf eine zu den Muskelfasern
parallel verlaufende Ausrichtung des Ultraschallbündels. In diesem Fall ist die Absorption beinahe um
den Faktor 3 kleiner.
Ein praktischerer Wert hinsichtlich der Absorption ist die Halbwertstiefe (D1/2).
Definition: Die 'Halbwertstiefe' ist die Entfernung in der Richtung des Schallbündels, über die die
Intensität in einem bestimmten Medium auf die Hälfte abnimmt.
Die Halbwertstiefe (D1/2), die durch den Absorptionskoeffizienten bestimmt wird, kann mit folgender
Formel berechnet werden:
Halbwertstiefe (D1/2) ≈ 0,69/a
Knochengewebe
Haut
Knorplegewebe
Luft
Sehnengewebe
Muskelgewebe
Fettgewebe
Wasser
1 MHz in mm
2,1
11,1
6
2,5
6,2
9
24,6
50
11500
3 MHz in mm
4
2
0,8
2
3*
8**
16,5
3833,3
Tabelle 2.9 Halbwertstief (D1/2) für verschiedene Medien
Es wurde nur die praktisch relevante Werte in die Tabelle aufgenommen.
* Schallbündel senkrecht zu den Muskelfasern
** Schallbündel senkrecht zu den Muskelfasern
Bis heute wurde allgemein angenommen, daß die Halbwertstiefe für Muskelgewebe etwa 3 cm beträgt.
Das trifft für ein Schallbündel, das parallel zu den Muskelfasern verläuft, auch zu; nur kommt dieser Fall
in der Praxis kaum vor. Wenn das Schallbündel senkrecht zu den Muskelfasern verläuft - wie es bei der
Behandlung meistens der Fall ist -, beträgt die Halbwertstiefe 0,9 cm. Die Folge davon ist, daß durch die
größere Absorption eine Verminderung der Wirkungstiefe eintritt. Darüber hinaus ist zu beobachten, daß
ein großerTeil der Ultraschallenergie von Sehnengewebe und Knorpel absorbiert wird. Möglicherweise
liegt hierin die Erklärung für den günstigen therapeutischen Effekt, den eine Behandlung auf diese
Gewebe ausübt.
Die größte Tiefe, in der noch ein therapeutischer Effekt erwartet werden kann, nennt man
Penetrationstiefe (p). Dies ist der Punkt des Gewebes, an dem noch 10% der verabreichten Energie
verbleiben.
D
11
Die Intensität des Ultraschalls bei der jeweiligen Penetrationstiefe bestimmt, ob in dieser Tiefe noch ein
therapeutischer Effekt erzielbar ist oder nicht. Der p-Wert ist annähernd:
p ≈ 2,3/a
Knochengewebe
Haut
Knorpelgewebe
Luft
Sehnengewebe
Muskelgewebe
Fettgewebe
Wasser
1 MHz in mm
7
37
20
8
21
30
82
165
38330
3 MHz in mm
12
7
3
7
10 *
27 **
55
12770
Tabelle 2.10 Penetrationstiefe für verscheidene Medien
2.5
Kontaktmedium
Wie aus Kapitel 3 hervorgeht, ist es nötig, ein Kontaktmedium zwischen dem Schallkopf und dem Körper
zu verwenden, um die Ultraschallenergie auf den Körper übertragen zu können. Luft is wegen seiner fast
vollständigen Reflexion des Ultraschalls als Kontaktmedium völlig ungeeignet. Wasser hingegen ist ein
gutes Kontaktmedium und obendrein billig.
Falls Wasser als Kontaktmedium Verwendung finden soll, muß es durch Abkochen so weit wie möglich
entgast und in einigen Fällen, z.B. bei der Behandlung von offenen Wunden, auch steril sein. Durch das
Entgasen wird die Ablagerung von Luftblasen auf den Schallkopf und dem zu behandelnden Körperteil
verhindert. In der Praxis verwendet man außer Wasser Gele, Öle und Salben, denen manchmal weitere
Stoffe beigefügt sind (Ul-trasonophorese).
Im folgenden sind die Anforderungen, die ein Kontaktmedium erfüllen muß, in willkürlicher Reihenfolge
aufgeführt.
Das Kontaktmedium:
- muß steril sein, falls die Gefahr einer (Kreuz-)lnfektion besteht
- darf nicht zu dünnflüssig sein (außer bei Anwendung der Unterwassermethode)
- darf nicht zu rasch von der Haut resorbiert werden
- darf keine schwer entfernbaren Flecken oder Verfärbungen hervorrufen
- darf die Haut nicht stark abkühlen oder reizen
- muß chemisch inert sein
- muß billig sein
- muß gute Transmissionseigenschaften besitzen
- muß frei von (Mikro-)Gasblasen sein
- muß transparent sein
- muß frei von Mikroorganismen und Schimmel sein.
2.6
Transmissionseigenschaften der Kontaktmedien
Bei der Übertragung der Ultraschallenergie auf den Körper werden verschiedene Medien und
Grenzflächen passiert, nämlich von der Transducerplatte zum Kontaktmedium und vom Kontaktmedium
zum Körper. Für den Übergang zwischen zwei Medien wird ein sogenannter Transmissionsfaktor
angegeben, der den Anteil der übertragenen Energie benennt.
Die Intensität des Ultraschalls, wie auf dem Gerät angegeben, gilt für Wasser in 5 mm Entfernung vom
Schallkopf.
Als Faustregel kann man von einer Transmission des Ultraschalls in den Körpergeweben von 100%
ausgehen. Nach aktuellen Daten über Transmissionsverluste in Kontaktmedien haben die Gele, die heute
als Kontaktmedien Verwendung finden, keinen nennenswerten Einfluß auf die Schallenergiemenge, die in
den Körper gelangt.
D
12
3 Biophysikalische Effekte des Ultraschalls
3.1
Einführung
Die Wirkungen des Ultraschalls sind noch nicht völlig geklärt, doch ist unumstritten, daß seine
Anwendung eine Reihe von Wirkungen auf biologische Gewebe zeigt. Die zugrundeliegende Überlegung
hinsichtlich der Anwendung von Ultraschall ist stets, daß sie eine Art von mechanischer Therapie
darstellt. Auch steht außer Zweifel, daß mechanische Energie z.B. in thermische Energie umgewandelt
werden kann. Diese aber ist erst eine Folge des mechanischen Effekts des Ultraschalls.
Eine 3 MHz-Frequenz hat wahrscheinlich keine andere Effekte als eine 1 MHz-Frequenz.
Doch können bei den einzelnen Frequenzen bestimmte Effekte mehr in den Vordergrund treten. Schon in
den 1950er Jahren hat Pohlmann festgestellt, daß beim Ultraschall zwischen 1 und 10 MHz keine anderen Wirkungen beobachtet werden. Die Besonderheit des Ultraschalls bei 3 MHz liegt daher eher in dem
viel größeren mechanischen Effekt und der deutlich höheren Absorption der Ultraschall-energie in den
oberflächlichen Gewebeschichten (s. Tabellen 1.7 und 1.8). Dadurch werden auch die tiefer gelegenen
Gewebe geschont, denn die Intensität nimmt infolge der größeren Absorption größtenteils ab.
3.2
Mechansischer Effekt
Der erste Effekt, der als Ergebnis der Anwendung von Ultraschall im Körper auftritt, ist mechanischer Art.
Schallschwingungen benötigen zu ihrer Fortpflanzung ein elastisch deformierbares Medium. Im Prinzip ist
jedes Medium außer einem Vakuum deformierbar. Die Ultraschallschwingungen verursachen in den
Geweben eine Kompression und Expansion mit derselben Frequenz wie die des Ultraschalls, was zu
Druckschwankungen in den Geweben führt. Aus diesem Grund ist der mechanische Effekt auch als
Mikromassage bezeichnet worden. Bei 3 MHz liegen die Druckmaxima und -minima dichter beieinander
als bei 1 MHz, weil die Wellenlänge bei 3 MHz auf circa 0,5 mm abnimmt. Aufgrund von Reflexionen im
Schallbündel und an den Grenzen zwischen den Geweben kann sich die Intensität in W/cm2 erhöhen, so
daß die größten Druckschwankungen an den Grenzflächen zweier benachbarter Medien auftreten.
Deshalb kann man an diesen Grenzflächen mit den ausgeprägtesten therapeutischen Effekten rechnen.
Aus diesem Grund wurde die Ultraschalltherapie auch Grenzflächentherapie genannt.
Diese Druckdifferenzen zeigen folgende Resultate:
- Volumenänderungen der Körperzellen in der Größenordnung von 0,02%.
- Permeabilitätsänderungen der Zell- und Gewebemembranen.
- Verbesserter Austausch von Stoffwechselprodukten.
Die Mikromassage ist von großer therapeutischer Bedeutung. Sämtliche Effekte der Ultraschalltherapie
werden durch sie hervorgerufen. Diese Wirkungen treten sowohl bei kontinuierlicher als auch bei
pulsierender Ultraschallenergie auf. Je nach der für die Behandlung angewandten Intensität haben diese
Effekte einen günstigen oder ungünstigen Einfluß auf die Gewebe. Die ungünstigen Effekte werden in
Abschnitt 2.5 besprochen.
3.3
Thermischer Effekt
Die Mikromassage der Gewebe erzeugt Reibungswärme. Dieser thermische Effekt wurde in der Literatur
schon oft dargestellt und ist die bekannteste Wirkung des Ultraschalls.
Die Menge der erzeugten Wärme variiert von Gewebe zu Gewebe und hängt von verschiedenen
Faktoren ab, die z.T. einstellbar sind, z.B. die Form des Ultraschalls (kontinuierlich oder pulsierend), die
Intensität und die Behandlungsdauer. Darüber hinaus spielt der Absorptionskoeffizient eine wichtige Rolle
(s. Tabelle 1.8). Lehmann stellt fest, daß die Temperatur im Muskelgewebe bei kontinuierlichem
Ultraschall von 1 W/cm2 um 0,07°C pro Sekunde zunimmt. Dieser Wert wurde an einem Muskelphantom
erstellt, d.h. ohne die regulierenden Eigenschaften der Durchblutung. Es handelt sich daher wahrscheinlich um den Maximalwert derTemperaturzunahme im Muskelgewebe. In einer therapeutischen
Situation, die durch eine Ischämie gekennzeichnet ist, würde eine solche Temperaturerhöhung zu
unerwünschten Effekten führen bzw. diese verstärken.
Derselbe Autor zeigte in einer Studie auf, daß an der medialen Seite des Knies von Schweinen die
Temperaturzunahme in den Weichteilen relativ gering ist im Vergleich zu den tiefer gelegenen artikularen
Strukturen. Für kontinuierlichen Ultraschall bei 1,5 W/cm2 über 5 Minuten mit einer Transducerplatte von
12,5 cm2 Größe beträgt die durchschnittliche Temperaturzunahme in der Gelenkkapsel 6,3°C, in den
weichen Geweben 3,3°C. Der mediale Teil des Meniskus zeigt eine durchschnittliche Zunahme von
8,2°C, während im Knochengewebe die Temperatur um 9,3°C ansteigt. Messungen bei Hunden haben
ergeben, daß die Temperatur im Knochenmark bei kontinuierlichem Ultraschall in einer Dosierung von
0,5 W/cm2 um 0,4°C steigt und bei kontinuierlichem Ultraschall in einer Dosierung von 2,5 W/cm2 um 5°C,
jeweils bei einer Anwendung über 5 Minuten (Payton u.a. 1975).
D
13
Besonders an Stellen, an denen der Ultraschall reflektiert wird, entsteht Wärme. Diese Reflexion tritt
hauptsächlich an Grenzflächen zwischen Geweben mit unterschiedlicher akustischer Impedanz auf.
Aufgrund dieser Reflexion können sich Interferenzphänomene ergeben, die zu einer Zunahme der
Intensität führen. In erster Linie kommt es im Knochengewebe zur Reflexion (35%). Aufgrund dieser
Intensitätszuhnahme ist die Wärmeentwicklung besonders ausgeprägt im Periost und kann zu
Periostschmerzen führen. Dieses Problem ist viel geringer, wenn pulsierende Ultraschallenergie
verwendet wird, weil die erzeugte Wärme völlig oder teilweise zwischen den Impulsen abgeleitet wird.
Daher ist der thermische Effekt nur schwach.
Zusammenfassend läßt sich sagen, daß
- wegen unterschiedlicher Absorptionskoeffizienten,
- als Resultat der Reflexion an Grenzflächen von Geweben und
- als Folge von Interferenz-Höchst- und tiefstwerten die Wärmeentwicklung im Ultraschallgebiet
ungleichmäßig ist. Durch ständiges Bewegen des Schallkopfes wird versucht, diese
Ungleichmäßigkeit so gering wie möglich zu halten. Im Vergleich zu anderen Therapieformen,
wie z.B. der Kurzwellentherapie und der Thermo-therapie, ist die Wärmeverteilung in den
verschiedenen Geweben einzigartig.
Besonders in Knochengewebe, Knorpel, Sehnen, Muskelgewebe und Haut kommt es zu
Wärmeentwicklung.
Weil das Ultraschallbündel beinahe parallel verläuft, entspricht das Gebiet, auf das der thermische Effekt
ausgeübt wird, annähernd der Größe des Schallkopfes (ERA). Wenn ein Wärmeeffekt zur Heilung von
Prozessen der obengenannten Gewebe erwartet wird, ist die Therapie mit kontinuierlichem Ultraschall
angezeigt. Wichtig dabei ist, daß der Patient höchstens einen kleinen Wärmeeffekt spürt. Bei hoher
Intensität (mehr als 2 W/cm2) und bei Anwendung von kontinuierlichem Ultraschall erfolgt eine deutliche
Zuhname der Durchblutung zur Aufrechterhaltung einer möglichst konstanten Körpertemperatur.
Es hat sich herausgestellt, daß auch eine geringere Inte-sität die Durchblutung fördern kann. Der
zugrundeliegende Mechanismus wird später besprochen. Die Bedeutung der Wärme als Teil der
Ultraschalltherapie wird unterschiedlich beurteilt. Viele Erkrankungen gehen mit Durchblutungsstörungen
einher. Häufig ist der Körper nicht imstande, die durch den Ultraschall erzeugte Wärme abzuleiten. Dies
führt dann zu einer Temperaturzuh-name, die einen unerwünschten Effekt auf die Erkrankung haben
kann. Im Fall einer akuten Verletzung, z.B. einer Distorsion des Knöchels, kann die erzeugte Wärme
(zusammen mit der mechanischen Irritation) eine nachteilige Wirkung auf die Wiederherstellung der
Blutgefäße haben, so daß Blutungen leicht wiederauftreten können. Deshalb empfiehlt es sich in solchen
Fällen, mit der Anwendung einer Ultraschalltherapie einige Tage zu warten. Auch von rheumatologischer
Seite wird vor den Folgen einer erhöhten intraartikulären Temperatur gewarnt.
Die bei einer Arthritis auftretende Wärme übt einen schädigenden Einfluß auf die innere Gelenkstruktur,
vor allem auf den Gelenkknorpel, aus. Die Kollagenfasern des hyalinen Knorpels werden zerstört und
durch minderwertige Kollagenfasern ersetzt. Durch das Enzym Kollagenase wird dieser Prozeß initiiert;
danach beteiligen sich auch andere Enzyme an der Zerstörung des Gelenks.
Zu den Gelenkerkrankungen, bei denen dieser Prozeß im Vordergrund steht, zählen Entzündungen der
Gelenke (einschließlich rheumatoider Arthritis und Arthrose, die oft mit einer Synovitis einhergehen).
Aus diesen Befunden ist zu schließen, daß eine Ultraschalltherapie, die zu einem intraartikulären
Temperaturanstieg führt, besonders bei Erkrankungen, bei denen die Temperatur ohnehin schon über
der Norm liegt, kontraindiziert ist. Hierbei stellt sich die interessante Frage, ob es auch Befunde über den
Einfluß von Wärme auf kol-lagene Fasern gibt, die nicht zum hyalinen Knorpel gehören. Viidik u.a. haben
gezeigt, daß es unter dem Einfluß von Wärme zu einer Erweichung von Kollagenfasern in Sehnen und
Gelenkkapseln mit einer Hypermobilität als Folge kommen kann. Die Belastung der neugebildeten Fasern
wird nur optimal, wenn eine spezifische Bewegungstherapie gegeben wird.
Jedoch ist es falsch zu behaupten, daß die Wärmeerzeugung wertlos ist. Lehmann hat nachgewiesen,
daß eine Temperaturerhöhung bei manchen physiologischen Prozessen einen wichtigen Faktor darstellt.
3.4
D
14
Biologische Effekte
Wie schon erwähnt, sind die Wirkungen des Ultraschalls sämtlich auf die Mikromassage (mechanischer
Effekt) zurückzuführen. Je nach der Art des Ultraschalls - kontinuierlich oder pulsierend -- stehen
entweder thermische oder andere Effekte im Vordergrund dieser Mikromassage. Folgende biologische
Effekte können als eine physiologische Reaktion auf die erwähnten mechanischen und thermischen
Wirkungen angesehen werden.
- Förderung der Durchblutung
- Muskelrelaxation
- erhöhte Membranpermeabilität
- verbessertes Regenerationsvermögen der Gewebe
- Einfluß auf periphere Nerven
- Schmerzlinderung
- sonstige Wirkungen.
Förderung der Durchblutung
Die Möglichkeit, durch Ultraschall eine Förderung der Durchblutung zu erzielen, wurde in vielen
Publikationen hervorgehoben. Die Absorption des Ultraschalls führt zu einem thermischen Effekt, auf den
der Körper mit einer Gefäßerweiterung reagiert. Man muß bedenken, daß der thermische Effekt nicht
allein auf die Form des kontinuierlichen Ultraschalls beschränkt ist; auch bei pulsjeren-dem Ultraschall
gibt es diesen Effekt, allerdings in viel geringerem Ausmaß. Die als Folge der Behandlung mit Ultraschall
auftretende Gefäßerweiterung kann teilweise als Schutzmaßnahme angesehen werden, deren Aufgabe
es ist, die Körpertemperatur im engstmöglichen Bereich zu halten.
Die Gefäßerweiterung wird hervorgerufen durch:
A) Freisetzung von Gewebestimulatoren. Dies ist die Folge einer Zellschädigung durch
mechanische Vibration;
B) Eine möglicherweise direkte Stimulierung (myelinreicher?) afferenter Nervenfasern. Dies führt zu
einer postexzitatorischen Depression der orthosympathi-schen Aktivität;
C) Herabsetzung des Muskeltonus infolge obenerwähnter Mechanismen.
Zwar haben mehrere Autoren einen reflektorischen Effekt des Ultraschalls aufgezeigt, doch ist noch nicht
ganz geklärt, welche afferenten Fasern stimuliert werden.
Ein erhöhter Muskeltonus beeinträchtigt die Durchblutung und steigert gleichzeitig den Energiebedarf des
hypertonischen Gewebes. Daher kommt es zu einer ziemlich raschen Konzentrationserhöhung der
Gewebestimulatoren und als Folge zu einer verstärkten nozizeptiven Aktivität afferenter dünner
Nervenfasern. Daraus resultieren gesteigerter Schmerz, erhöhter Muskel(gewebe)-tonus und eine
weitere Störung der Durchblutung. Um diesen Circulus vitiosus zu durchbrechen, ist natürlich eine
Förderung der Durchblutung ein wichtiger Schritt zur Wiederherstellung. Die Möglichkeit, die Durchblutung über den Reflexweg mittels Ultraschall zu fördern, ist u.a. von Becker aufgezeigt worden. Er
beschrieb eine Verbesserung der Durchblutung besonders in den Blutgefäßen der Akren bei Patienten
mit vaskulären Erkrankungen nach segmentaler Ultraschalltherapie.
Pohlmann empfiehlt, die routinemäßige Anwendung der segmentalen Therapie zusätzlich zur lokalen
Behandlung von Erkrankungen in den Therapieplan aufzunehmen.
In der Literatur ist hiermit fast ausschließlich die paravertebrale Anwendung gemeint, wenn auch andere
Lokalisationen sinnvoll sein können. Lota beschrieb den Effekt des Ultraschalls von geringer Intensität
(0,5-1 W/cm2) auf die periphere Durchblutung und auf die Temperatur in Haut und Muskeln. Die
Wirkungen der lokalen wie auch segmentalen (paravertebralen) Behandlung wurden aufgezeichnet.
Daraus ergab sich, daß bei lokaler Anwendung von kontinuierlichem Ultraschall mit einer Intensität vor
nur 1 W/cm2 sowohl die Durchblutung verbessert wurde als auch die Temperatur in Haut und Muskeln
anstieg. Die paravertebrale Anwendung besserte die Hautdurchblutung.
Im übrigen wird der Effekt des Ultraschalls auf die Blutgefäße kontrovers diskutiert. Einige Autoren
beobachteten eine Vasodilation, andere wiederum eine Vaso-konstriktion. Eine bemerkenswerte Studie
von Hogan u.a. brachte mehr Licht in diese anscheinend widersprüchlichen Ergebnisse verschiedener
Autoren. Es wird hierin dargelegt, daß der Effekt des Ultraschalls (auf die Arteriolen in der
Skelettmuskulatur) in der Regel zu einer Vasokonstriktion führt. Hochinteressant ist das von diesen
Autoren beschriebene Phänomen, daß in den meisten Geweben unter normalen physiologischen Bedingungen die Arteriolen sich nicht in Ruhe befinden, sondern eine langsame Peristaltik aufweisen (2-3
Bewegungen pro Minute). Bei der Anwendung des pulsierenden Ultraschalls erhöht sich die Frequenz
dieser vaskulären Bewegungen interessanterweise kaum (7-8 pro Minute).
D
15
Die Autoren weisen darauf hin, daß die Bewegungen der Arteriolenwände für die Versorgung der
Gewebe wichtiger sind als die Dilatation der Arteriolen allein.
Muskelrelaxation
Im vorigen Abschnitt wurde dargelegt, daß eine Verbesserung der Durchblutung zu einer
Muskelrelaxation führt, weil Gewebsirritanzien abtransportiert werden können. Außerdem bewirkt der
Ultraschall möglicherweise eine direkte Stimulation afferenter Nervenfasern und eine Muskelrelaxation
aufgrund einer postexzitatorischen Depression der orthosympathischen Aktivität.
Erhöhte Membranpermeabilität
Es hat sich herausgestellt, daß Ultraschallschwingungen die Permeabilität von Membranen erhöhen.
Dieser Effekt wird sowohl bei kontinuierlichem als auch pulsierendem Ultraschall beobachtet. Als Folge
der mechanischen Vibrationen wird Flüssigkeit durch die Zellmembran gedrückt, was möglicherweise zu
einer Änderung der lonenkonzentration und der Zellerregbarkeit führt. In den Zellen findet eine vermehrte
Plasmaströmung statt, so daß physiologische Austauschprozeße gefördert werden. Aufgrund der
Zirkulation der Gewebeflüssigkeit wird das pH weniger azidotisch. Dies wird als antiazidoti-scher Effekt
des Ultraschalls bezeichnet und kommt der Behandlung rheumatischer Entzündungen zugute
(Weichteilrheumatismus), bei denen eine Azidose derGe-webe vorliegt (s. Abschnitt 2.2).
Verbesserung des Regenerationsvermögens der Gewebe
Es ist erwiesen, daß Ultraschall den Regenerationsprozeß verschiedener Gewebe günstig beeinflußt.
Dyson und Pond haben die Wirkung des Ultraschalls auf künstlich erzeugte kleine Wunden an den Ohren
von Kaninchen beschrieben. Der günstige Effekt des Ultraschalls wurde sonst nur von Medikamenten
erreicht. Als am wirksamsten erwies sich pulsierender Ultraschall (1 : 5) mit einer Intensität von 0,5
W/cm2 bei einer Frequenz von 3,5 MHz. Elektronenmikroskopische Untersuchungen zeigten, daß die
mechanischen Kräfte einen Strom frei beweglicher Partikel hervorriefen. Der thermische Effekt spielt bei
diesem Prozeß nur eine untergeordnete Rolle.
Einfluß auf periphere Nerven
Einige Autoren sind der Ansicht, daß Ultraschall afferen-te Nervenfasern depolarisieren kann. Bei einer
Intensität, die zu einer schwachen Stimulierung führt, ist das offensichtlich der Fall. Wie und in welchem
Ausmaß Ultraschall auch mit geringerer Intensität einen direkten Einfluß auf Nervenfasern hat und
welche afferenten Fasern erregt werden, ist noch nicht geklärt. Der Schalldruck ist dafür wahrscheinlich
nicht verantwortlich, weil der Nettodruck beinahe Null beträgt und die Frequenz der Druckwechsel so
hoch ist, daß Mechanosensoren darauf nicht ansprechen können. Nochmals muß darauf hingewiesen
werden, daß die Depolarisation vieler afferenter Nervenfasern ein unklares Phänomen darstellt und daß
die Funktion vieler dieser Fasern noch nicht bekannt ist.
Es hat sich herausgestellt, daß kontinuierlicher Ultraschall mit einer Intensität von 0,5-3 W/cm2 die
Leitungsgeschwindigkeit peripherer Nerven beeinflußt, sowohl im Sinne einer Beschleunigung als auch
einer Verminderung. Für diese Wirkung wird einhellig der thermische Effekt verantwortlich gemacht,
während der mechanische Effekt in diesem Zusammenhang als unwesentlich betrachtet wird.
Bei höheren Intensitäten kann eine Leitungsblockade auftreten. Obgleich aus Tabelle 1.8 nicht spezifisch
ersichtlich, reagiert Nervengewebe besonders empfindlich auf den Einfluß von Ultraschall.
In einer Untersuchung über den Effekt von kontinuierlichem Ultraschall mit einer Intensität von 2-3 W/cm2
über 5-10 Minuten auf den Nervus ischiadicus ergaben sich Befunde von einer Schwellung des
Achsenzylinders bis hin zur völligen Durchtrennung des Nerven. Bei einer geringeren Intensität (0,25-0,5
W/cm2) zeigten sich geringere Veränderungen, die bei widerholter Anwendung ernster wurden.
Auch im Zentralnervensystem läßt sich ein Effekt des Ultraschalls nachweisen. Es wurde eine vermehrte
Serotoninausschüttung gefunden, deren Bedeutung bis jetzt unklar ist.
Schmerzlinderung
Die Erfahrung zeigt, daß die Ultraschalltherapie zu einer Schmerzlinderung führt, deren Erklärung nicht
einfach ist. Die Komplexität der Schmerzentstehungsprozeße ist für diese Schwierigkeit verantwortlich zu
machen. Darüber hinaus ist über den Effekt der Ultraschallenergie auf die Schmerzempfindung wenig
bekannt. Folgende Faktoren jedoch können zu einer Schmerzreduktion beitragen:
- Verbesserung der Gewebedurchblutung
- Nomalisierung des Muskeltonus
- Reduktion der Gewebespannung
- Senkung des Säuregrades
- Stimulierung afferenter Nervenfasern
D
16
Verbesserung der Gewebedurchblutung
Der günstige Effekt einer verbesserten Durchblutung wurde schon in Abschnitt 2.4 besprochen. Eine
vermehrte Durchblutung führt zu einem besseren Abfluß von Ge-websirritanzien (Schmerzmediatoren),
so daß weniger nozizeptive Nervenfasern erregt werden.
Normalisierung des Muskeltonus
Dadurch, daß eine geringere chemische Reizung von af-ferenten Muskelnerven stattfindet, kommt es zu
einer Verminderung des Reflextonus.
Reduktion der Gewebespannung
Eine verbesserte Zirkulation von Blut (und Lymphe) hat einen günstigen Effekt auf die Resorption von
Ödemen. Die Reduktion von Ödemen mindert die Gewebespannung, was wiederum eine
Schmerzlinderung und eine verbesserte Gewebezirkulation nach sich zieht.
Senkung des Säuregrades
Die Verbesserung der Zirkulation führt zu einer Erhöhung des Gewebe-pH. Auf welche Weise es dabei zu
einer Schmerzlinderung kommt, ist nicht genau bekannt.
Stimulierung afferenter Nervenfasern
Möglicherweise kann Ultraschall (dicke?) afferente Nervenfasern direkt depolarisieren. Wie bei der
Elektrotherapie kann dies Schmerzen lindern.
3.5
Sonstige Effekte
Bei der Anwendung von Ultraschall wurden noch weitere Effekte beobachtet, deren therapeutische
Bedeutung gegenwärtig noch nicht geklärt ist. Von vielen dieser Effekte sind negative Einflüsse bekannt.
Gewebebeschädigung
Obwohl die Verwendung von pulsierendem Ultraschall den thermischen Effekt vermindert, sollte doch
bedacht werden, daß eine hohe Intensität eine deutliche mechanische Spitzenbelastung des Gewebes
hervorruft, die sogar zur Zerstörung von Gewebe führen kann. Die extremen Druckdifferenzen, die sich
infolge einer Anwendung von Ultraschall entwickeln, können zu einer Hohlraumbildung in den Geweben
führen. Obwohl die Abgabeleistung der gegenwärtig verwendeten Geräte derart ist, daß dies Phänomen
kaum oder überhaupt nicht auftreten kann, tut man gut daran, die Intensität so zu wählen, daß der Patient
keine schmerzhafte Reizung verspürt.
Stase der Blutkörperchen
Dyson und Pond beschrieben nach der Anwendung von Ultraschall bei Hühnerembryonen eine Stase der
Blutkörperchen in den Blutgefäßen, die parallel zum Ultraschallbündel verlaufen. Die Mindestenergie, bei
der dieses Phänomen noch auftrat, betrug für kontinuerlichen Ultraschall 0,5 W/cm2. Dieses Phänomen
erwies sich im allgemeinen als reversibel, und nach Beendigung des Experiments verlief die Zirkulation
ohne Störungen.
Es genügt sicherlich, den Schallkopf ständig in Bewegung zu halten, um dieses Phänomen
auszuschalten.
Sonstige beschriebene Nebenwirkungen
- Senkung des Blutzuckerspiegels
- Müdigkeit
- Nervosität
- Irritation
- Anorexie
- Obstipation
- Erkältungsneigung
Diese Nebenwirkungen werden alle als Folgen einer Überdosierung angesehen.
D
17
4 Methodik
4.1
Arten der Energieübertragung und handhabung des schallkopfes
Die Energieübertragung kann prinzipiell auf zwei Arten erfolgen.
4.1.1
Direkter Kontakt zwischen Schallkopf und Körper
Diese Art der Energieübertragung wird am häufigsten verwendet. Der Schallkopf wird dabei direkt auf die
Haut aufgesetzt. Da bekannt ist, daß Ultraschall durch Luft fast vollständig reflektiert wird, ist die
Verwendung eines stark leitenden Mediums zwischen Schallkopf und Haut absolut erforderlich. Die
Anforderungen, die man an ein solches Medium stellen muß, sind in Abschnitt 1.5 beschrieben.
Im Prinzip ist Wasser ein hervorragend geeignetes und billiges Medium, das diesen Anforderungen
entspricht, doch führt seine Verwendung in der Praxis häufig zu Schwierigkeiten. Die
Unterwasserbehandlung ist daher auf bestimmte Gebiete und Indikationen beschränkt, wie später noch
deutlich werden wird. Die vielen verschiedenen Typen von Kontaktmedien, die heute zur Transmission
von Ultraschall zur Verfügung stehen, lassen sich schematisch folgendermaßen einteilen:
- Öle
- Wasser/Öl-Emulsionen
- wasserlösliche Gele
- Salben
Für die Übertragung des Ultraschalls sind Gele am besten geeignet. Das Gel muß sich etwas in den
Hautsalzen lösen, so daß es gut in die Haut (Poren) eindringen kann. Einige Hersteller setzen dem
Kontaktmedium Arzneistoffe zu, oftmals Substanzen, die die Durchblutung fördern (hyperämisierende
Gele).
Zum SONOPULS® gehören ein normaler Schallkopf mit einer Oberfläche von etwa 5 cm2 und ein kleiner
Schallkopf mit einer Oberfläche von ungefähr 1 cm2. Der Vorteil dieses kleinen Schallkopfes besteht
darin, daß Körperpartien von unregelmäßiger Beschaffenheit, wie z.B. die Gelenke an Fingern, Hand,
Zehen und Knöchel, sowie Strukturen wie etwa die Achillessehne, gut behandelt werden können, weil der
kleine Schallkopf einen guten Kontakt mit dem betreffenden Körperteil gewährleistet.
Der Schallkopf hat ein (optisches) Kontrollsystem, das anzeigt, wann die Ultraschallenergie zu stark vom
eingestellten Wert abweicht. Wenn die Menge der Ultraschallenergie, die das Gewebe erreicht, 80% des
eingestellten Wertes unterschreitet, wird die Energie automatisch auf 0,05 W/cm2 reduziert. Die Zeituhr
bleibt bei ungenügender Energieübertragung stehen und läuft weiter, wenn die Energieübertragung
wieder aufgenommen wird, wobei dann automatisch die ursprünglich gewählte Intensität von dem Gerät
abgegeben wird. Auf diese Weise wird die eingestellte Behandlungszeit effektiv genutzt.
4.1.2
Unterwasserbehandlung
Falls die Oberfläche des Körpers von sehr unregelmäßiger Beschaffenheit ist und deshalb der gute Kontakt zwischen Schallkopf und Haut nicht gewährleistet erscheint, kann sowohl die sogenannte
Unterwassermethode als auch die obengenannte Behandlung mit dem kleinen Schallkopf vorgenommen
werden. Die Unterwasserbehandlung kann auch erfolgen, wenn ein direkter Kontakt, z.B. wegen
Schmerzen, nicht möglich ist. Der betreffende Körperteil wird in ein Behältnis getaucht, das mit Wasser
angenehmer Temperatur gefüllt ist, auch der Schallkopf wird darin eingetaucht und in einem gewissen
Abstand von dem zu behandelnden Körperteil gehalten. Das Wasser sollte vorher abgekocht werden,
weil sonst darin enthaltene Luft in Form von Blasen an der Transducerplatte und auf der Haut des zu
behandelnden Körperteils abgelagert werden könnte. Bekanntermaßen behindert Luft die
Energieübertragung, und Luftblasen müssen daher in jedem Fall entfernt werden. Einige Körperteile sind
schwer erreichbar, z.B. die Unterseite der Zehen. In diesem Fall kann eine Metallplatte auf den Bodes
des Behältnisses gelegt werden, so daß der Ultraschall von dieser reflektiert wird und so die betreffenden
Körperpartien von unten erreicht. Bei diesem Vorgehen ist ein gewisses Gefühl für Geometrie
wünschenswert. Zwar wird in der Literatur des öfteren ein Spiegel als Reflexionsfläche empfohlen, doch
ist eine Metallplatte wegen der höheren Reflektivität von Metall vorteilhafter.
D
18
Eine dritte Methode zur Behandlung unregelmäßig beschaffener Körperoberflächen ist das sogenannte
Wasserkissen. Es besteht aus einem zu drei Vierteln mit abgekochtem (und wieder abgekühltem) Wasser
gefüllten Plastik oder Gummibeutel. Dieser Beutel paßt sich gut dem zu behandelnden Gebiet an. Sowohl
Schallkopf als auch die Seite des Beutels, die der Haut aufliegt, werden mit einer ausreichenden Menge
des Kontaktmediums bedeckt; dann wird der Schallkopf auf den Beutel aufgesetzt. Hierbei kommt es
jedoch zu einem nicht unbeträchtlichen Energieverlust. Die Einführung des kleinen Schallkopfes hat diese
Methode im Grunde überflüssig gemacht.
4.1.3
Handhabung des Schallkopfes
Im Ultraschallbündel unterscheidet man zwei Areale (s. Kapitel 2). Aufgrund der Intensitätsminderung
durch Absorption im Körper, geht man davon aus, daß sich die meisten Effekte im Nahfeld abspielen.
Dieses Gebiet zeichnet sich durch deutliche Intensitätsunterschiede aus. Die daraus resultierenden
Intensitätsspitzen können die Ursache für mechanische und thermische Gewebeschädigungen sein.
Bei 3 MHz ist dieser Effekt ausgeprägter als bei 1 MHz. Die Energieverteilung im Fernfeld zeigt
Energiespitzen zwar nur in geringerem Ausmaß, dennoch herrscht die höchste gemessene Energie im
Zentrum des Ultraschallbündels vor. Die Energiespitzen an Membranen, die verschiedene
Gewebeschichten voneinander trennen, können eine exzessive Erwärmung relativ kleiner Areale hervorrufen (heiße Flecken, 'hot spots').
Um sicherzustellen, daß ein Gebiet so gleichmäßig wie möglich behandelt wird, ist es erforderlich, den
Schallkopf mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in ständiger Bewegung zu halten. Dadurch wird die Lager
der Intensitätsschwankungen ständig verändert. Das Bewegen des Schallkopfes - manchmal auch
dynamische Methode genannt - ist außerdem erforderlich, um Veränderungen der Durchblutung zu
vermeiden.
Bei der Unterwassermethode kann der Schallkopf in einer Entfernung vom Körper gehalten werden, die
mindestens der Länge des Nahfeldes entspricht, so daß die größeren Intensitätsschwankungen sich
dann eher im Wasser als im Körper abspielen. Dies spricht für eine häufigere Anwendung dieser
Methode, als es bisher der Fall war. Es sei jedoch erwähnt, daß der Ultraschall aufgrund der Reflexion an
den Wänden des Behältnisses in den Körper zurückkehren kann.
Deshalb empfiehlt es sich auch nicht, daß der Therapeut seine Hände eintaucht.
Der Schallkopf kann auf zwei Arten bewegt werden:
- durch kurze, streichende Bewegungen von wenigen Zentimetern, die sich ständig überlappen,
um eine gleichmäßige Behandlung des Areals zu gewährleisten;
- durch kleine, kreisförmige Bewegungen. Auch diese sollten sich überschneiden, so daß letztlich
eine spiralenförmige Bewegung entsteht.
In beiden Fällen kommt es auf eine sehr langsame Bewegungsgeschwindigkeit an.
Selbst wenn relativ kleine Areale behandelt werden, wie z.B. Schmerzpunkte, Narben- und
Sehnenabschnitte, ist ein ständiges Bewegen notwendig, auch wenn die Bewegungen sehr klein sind.
Aus dem Vorhergehenden dürfte klar sein, daß eine Behandlung mit stationärem Schallkopf (früher
statische Methode genannt) nicht mehr durchgeführt werden sollte. Gegenwärtig wird in diesem
Zusammenhang von einer semi-stationären Methode gesprochen.
4.2
Angriffspunkte der Behandlung
Wie alle anderen Arten der Physiotherapie kann Ultraschall mit dem Ziel einer Gewebsbehandlung
verwendet werden. Diese Gewebe können am Ort der Anwendung selbst lokalisiert sein (= direkter
Effekt) oder an anderen Stellen innerhalb des Segments (= indirekter Effekt). In der Literatur wird der
indirekte Effekt oftmals als 'Segmenttherapie' bezeichnet, was sich im allgemeinen auf die paravertebrale
Anwendung bezieht. Auch andere Lokalisationen innerhalb desselben Segments sind bei der
Segmenttherapie möglich; z.B. sind die bei Patienten mit Magen-Darm-Geschwüren vorkommenden
Schmerzpunkte an den Rippen (Periost) ebenfalls typische Angriffspunkte für eine Segmenttherapie.
Ultraschall kann nur einen therapeutischen Effekt hervorrufen, wenn er absorbiert wird. Aus dem
Obengesagten wird deutlich, daß die Angriffspunkte für eine Behandlung besonders in Geweben liegen,
die eine ausreichende Energiemenge erhalten und einen entsprechenden Absorptionskoeffizienten
aufweisen (s. Tabelle 2.8). Aus diesem Grunde stellen Knochen, Knorpel, Sehnen, Muskeln und Haut
wichtige Angriffspunkte dar. Die obengenannten Gewebe bilden daher angesichts ihrer günstigen
Absorptionskoeffizienten Angriffspunkte für eine Ultraschallbehandlung. Auch Nervengewebe reagiert
hochempfindlich auf eine Ultraschalltherapie, obwohl es relativ wenig Energie absorbiert. Das Ziel kann
sowohl ein direkter als auch ein indirekter Effekt sein.
Einige Autoren empfehlen eine Kombination von lokaler und paravertebraler Anwendung in allen Fällen.
Diese Empfehlung folgt der alten 'somatischen' Überlegung, nach der ein Patient mit Symptomen z.B. im
Ellenbogen lokal behandelt werden sollte, kombiniert mit einer Behandlung der paravertebralen
Segmente in Höhe von C6-Th1. Dies wurde inzwischen durch die 'autonome' Denkweise abgelöst. Für
die paravertebrale Behandlung bedeutet dies, daß auch (oder ausschließlich) in Höhe von C8-Th9
behandelt wird. Ein in dieser Höhe festgestellter Effekt auf Verbindungsstellen kann zu einer
postexzitatorischen Depression der orthosympathi-schen Aktivität führen. Zusätzlich zu den mehr oder
weniger spezifischen Lokalisationen der Schmerzpunkte sind weitere Lokalisationen durch die
Periostmassage bekannt, die für einen indirekten Effekt in Frage kommen.
D
19
4.3
4.3.1
Dosis
Einführung
Die Dosis ist das Produkt aus Stimulationsstärke (Intensität) und Behandlungsdauer. Bei der Anwendung
von Ultraschallenergie muß jedoch folgendes bedacht werden:
a) die Möglichkeit einer Behandlung mit zwei Frequenzen: je höher die Frequenz, umso höher die
Energie;
b) die Möglichkeit der rhythmischen Unterbrechung der Schwingungen. Während derselben
Zeiteinheit liefert pulsierender Ultraschall eine niedrigere Dosis als kontinuierlicher Ultraschall;
c) die Tatsache, daß die Intensität auf den meisten Geräten als Leistung pro Oberflächengebiet in
cm2 (W/cm2) angegeben ist;
d) die Verwendung von Schallköpfen verschiedener Größe. Dadurch ändert sich auch die Dosis.
Die Faktoren Intensität und Behandlungsdauer werden jetzt der Reihe nach erörtert.
4.3.2
Intensität
Die Intensität wird in W/cm2 ausgedrückt. Das SONOPULS® 590 erlaubt die Verwendung von kontinuierlichem
Ultraschall bis zu 2 W/cm2 und von pulsierendem Ultraschall bis zu 3 W/cm2. Wenn der große Schallkopf
mit einer Oberfläche (ERA) von 5 cm2 gebraucht wird, beträgt die maximale Leistung dieses Geräts daher
15 W. Die maximale Leistung für den kleinen Schallkopf (ERA 0,8 cm2) beträgt 2,4 W. Als Oberfläche des
Schallkopfes sollte immer das effektive Strahlungsareal (ERA) genommen werden, nicht die Oberfläche
der Trans-ducerplatte (siehe Kapitel 1).
Über die zu verwendende Intensität gehen die Meinungen weit auseinander. Lehmann tritt für eine
Hochleistungserzeugung ein, während Edel und Lange meinen, daß mit einer niedrigen Leistung bessere
Effekte zu erzielen sind. Conradi sieht eine Intensität von 0,6 W/cm2 unter gewissen Umständen für
kontinuierlichen Ultraschall als hoch an.
Hiermit ist die Intensität an der Stelle des betroffenen Gewebes gemeint. Das bedeutet, daß die Energie,
die an der Körperoberfläche aufgewendet werden muß, oftmals beträchtlich höher liegen muß. Hierbei
stellt sich die Frage, ob die oberflächlichen Gewebeschichten nicht einer zu hohen Intensität ausgesetzt
werden.
Die genannten Werte hat man im Lauf der Jahre empirisch gefunden, aufgrund von Erfahrungen mit
Ultraschallfrequenzen zwischen 800 kHz und 1 MHz. Auf der Basis theoretischer Überlegungen geht man
davon aus, daß die therapeutische Intensität bei 3 MHz niedriger liegt als bei 1 MHz. Dieser Schluß stützt
sich hauptsächlich auf die größere Absorption und den stärkeren mechanischen Effekt bei 3 MHz.
In jedem Fall darf der Patient während der Behandlung keine unangenehmen Empfindungen oder gar
Schmerzen verspüren. Ein schwaches Reizungsgefühl hingegen ist erlaubt. Falls sich als Folge einer
Behandlung Kopfschmerzen, Schwindel, Müdigkeit und/oder andere (vegetative) Reaktionen einstellen
sollten, ist für die folgende Behandlung eine niedrigere Intensität zu wählen. Bei kontinuierlichem und
pulsierendem Ultraschall von hoher Intensität kann ein Wärmegefühl zu spüren sein, das nur akzeptabel
ist, wenn es leicht ist. Unter Berücksichtigung des Arndt-Schulz-Gezetzes wird deutlich, daß die
angewendete Ultraschallenergie in der Regel niedrig liegen sollte.
Für kontinuierlichen Ultraschall gelten folgende Richtlinien:
<0,3
W/cm2 ist eine niedrige Intensität,
0,3- 1,2
W/cm2 ist eine mittlere Intensität,
1,2-3
W/cm2 ist eine hohe Intensität.
Für pulsierenden Ultraschall sollte der mittlere Wert in Betracht gezogen werden; z.B. entspricht
pulsierender Ultraschall (1 : 5) von 1 W/cm2 einem kontinuierlichen Ultraschall von 0,2 W/cm2. Dies gilt
annähernd für den thermischen Effekt des Ultraschalls, jedoch muß wegen des mechanischen Effekts
auch die Spitzenintensität des pulsierenden Ultraschalls berücksichtigt werden.
4.3.3
D
20
Energieabgabe
Die Energieabgabe kann entweder kontinuierlich oder pulsierend erfolgen. Der Grund für die Anwendung
des pulsierenden Ultraschalls liegt darin, eine Wärmeproduktion zu vermeiden.
Physikalische Aspekte wurden in Kapitel 1 genauer besprochen. Neben der Ausschaltung des
thermischen Effekts strebt man nach einer Verbesserung des mechanischen Effekts. Summer und
Patrick sowie Edel weisen auf die spezifische Empfindlichkeit von Nervenfasern auf pulsierenden
Ultraschall hin. Edel weist ferner darauf hin, daß pulsierender Ultraschall einen stärkeren
muskelrelaxierenden Effekt als die kontinuierliche Form hat. Bei einer Frequenz von 3 MHz sind diese
spezifischen Wirkungen sogar noch ausgeprägter.
Bei wenigen Geräte is es möglich, das Verhältnis Pulsdauer zu Pausendauer zu variieren (siehe Kapitel
2). Eine Verringerung der Dosis und damit der Wärmeentwicklung bei pulsierendem Ultraschall erlaubt
eine Intensitätszunahme an der Körperoberfläche und dadurch einen verstärkten Effekt auf
tiefergelegene Gewebestrukturen. Doch sollte man sich stets der möglichen Nebenwirkungen - wie sie in
den vorhergehenden Kapiteln beschrieben wurden - bewußt sein.
4.3.4
Behandlungsdauer
Auch die Meinungen bezüglich der Behandlungsdauer variieren in der Literatur. Die Behandlungsdauer
hängt von der Größe des zu behandelnden Körperareals ab. Lehmann setzt die maximale
Behandlungsdauer mit 15 Minuten fest, wobei er sich auf ein behandeltes Areal von 75-100 cm2 bezieht,
das er als maximales Gebiet für eine vernünftige Behandlung betrachtet (siehe Kapitel 6). Natürlich ist in
dieser Hinsicht das ERA des Schallkopfes von Bedeutung.
Areale, die nicht größer als der Schallkopf sind, werden in der Regel ein paar (3-5) Minuten mittels der
semistatischen Methode behandelt.
Größere Areale, die mit der dynamischen Methode behandelt werden, erfordern eine längere
Behandlungszeit.
4.3.5
Beginn und Häufigkeit der Behandlung
Die Häufigkeit der Behandlung ist nun nicht ein Teil der Dosis, sondern deren Folge.
Eine Ultraschallbehandlung bei akuten Verletzungen wird in der Regel 24-36 Stunden nach der
Verletzung begonnen, und zwar deshalb, weil eine direkte (lokale) Behandlung mit Ultraschallenergie die
Wiederherstellung von Blutgefäßen beeinträchtigen könnte. Jedoch kann zusätzlich zu anderen
physiotechnischen Anwendungen, wie z.B. Kryotherapie und pulsierender Kurzwellentherapie, eine
indirekte Ultraschallanwendung oder eine Behandlung des Verletzungsbereichs in Erwägung gezogen
werden, um die regionale Durchblutung zu verbessern. Die Dosis wird bestimmt, indem man einschätzt,
wie akut die Erkrankung ist; die Häufigkeit der Behandlung hängt wiederum von der Dosis ab. Sehr akute
Störungen sollten mindestens täglich behandelt werden, chronische Erkrankungen, die in der Regel
weniger ernst sind, zwei- bis dreimal pro Woche.
4.4
Maßnahmen
Vor der Behandlung
- Der Therapeut erhebt eine Anamnese hinsichtlich der Ultraschalltherapie und eruiert absolute
und relative Kontraindikationen.
- Der Patient wird über die Behandlung und ihren Zweck informiert.
- Die Lokalisation der Erkrankung wird so genau wie möglich festgestellt.
- Dann prüft der Therapeut die Wärmeempfindlichkeit.
- Zwischenzeitlich hat sich der Therapeut entweder für die Unterwassermethode oder den direkten
Kontakt entschieden, und das Kontaktmedium bzw. das Wasser wird auf die richtige Temperatur
gebracht.
- Der Patient wird in die richtige Ausgangshaltung gebracht, d.h. in entspannte und, soweit
möglich, schmerzfreie Lage.
- Die Haut des betreffenden Areals wird mit Seife oder 70%igem Alkohol gereinigt (Entfernung von
Fett), damit eine optimale Transmission des Ultraschalls gewährleistet ist.
- Bei starker Behaarung sollte die Haut rasiert werden.
- Die Teile des Körpers, die nicht behandelt werden, werden abgedeckt, um ein Abkühlen zu
vermeiden.
Während der Behandlung
- Der Therapeut stellt die Parameter am Gerät ein, z.B.:
• die Frequenz (1 oder 3 MHz)
• pulsierender Ultraschall (einschl. Impulszeit/lmpulspause-Verhältnis)
• Intensität.
- Das Kontaktmedium wird auf das zu behandelnde Gebiet aufgetragen. Bei Anwendung der
Unterwassermethode ist der zu behandelnde Körperteil in Wasser angenehmer Temperatur
einzutauchen. Luftbläschen auf der Haut müssen entfernt werden.
- In der Zwischenzeit hat der Therapeut zwischen dem kleinen oder großen Schallkopf gewählt,
und dieser wird auf die Haut aufgesetzt bzw. -bei der Unterwassermethode- in einer Entfernung,
die mindestens der des Nahfeldes entspricht, vom Körper gehalten. Diese ist von der Frequenz
und der Größe des Schallkopfes abhängig.
- Die Behandlungsdauer wird eingestellt.
D
21
-
Der Schallkopf wird ständig in langsamer Bewegung gehalten auch bei Anwendung der
semistatischen Methode.
Der Patient wird regelmäßig nach seinem Befinden gefragt. Falls nötig, wird die Behandlung
geändert. Entweder wird die Intensität reduziert, oder es wird von kontinuierlichem auf
pulsierenden Ultraschall umgestellt.
Falls sich Anzeichen einer schlechten Übertragung der Ultraschallenergie ergeben sollten, kann
das Kontaktmedium, falls nötig, erneuert oder mittels des Schallkopfes an die richtige Stelle
gebracht werden. Besonders bei Patienten mit trockener (schuppiger) Haut muß regelmäßig
neues Kontaktmedium hinzugefügt werden.
Nach der Behandlung
- Das Gerät wird ausgeschaltet.
- Die Haut des Patienten und der Schallkopf werden gereinigt. Restliches Kontaktmedium kann
man leicht mit Zellstoff oder einem Handtuch entfernen. Der Schallkopf wird außerdem mit
70%igem Alkohol gereinigt.
- Man prüft die erwarteten Effekte (z.B. Schmerz, Durchblutung und Mobilität). Auf
Nebenwirkungen sollte geachtet werden.
- Der Patient wird während der nächsten Behandlung gebeten, eventuelle Reaktionen zu
beschreiben.
D
22
5 Besondere Anwendungen des Ultraschalls
5.1
Kombinationstherapie
In der Physiotherapie versteht man unter Kombinationsbehandlung die gleichzeitige Verabreichung von
Ultraschall und elektrischen Nieder- oder Mittelfrequenzreizen.
Die Kombination der Reize ist nur sinnvoll,
- wenn sie einen anderen Effekt als die Einzelreize hat. Diese Effekte müssen von diagnostischem
und/oder therapeutischem Wert sein;
- wenn sie Zeit spart. Ansonsten sollten die Reize einzeln verabreicht werden. Die Effekte der
Einzelreize bleiben dieselben.
5.1.1
Kombinierte Ultraschall- und Niederfrequenz-elektrotherapie
In der Regel erfolgt eine Kombination mit diadynamischem Strom. Allerdings ist es keineswegs
notwendig, allein diese Stromform zu verwenden. Auch Träberts sogenannter 2-5-Strom ist geeignet und
in weiterem Sinne jeder unterbrochene direkte Niederfrequenzstrom. Als erster führte Gierlich diese
Methode ein. Er hatte beobachtet, daß empfindliche Stellen (z.B. Schmerz- und Druckschmerzpunkte
sowie Tendomyopathien) auf diese Reizkombination sehr stark ansprechen. In Analogie zu den
Beobachtungen von Kahane (Galvanopalpation) ist dabei festzustellen, daß sich neben der
Hyperästhesie an den empfindlichen Stellen auch eine (umschriebene) Hautrötung entwickelt.
Gierlich hebt als Vorteil hervor, daß - im Gegensatz zur Galvanopalpation - auch tiefer gelegene Stellen
diagnostiziert werden können. Auf diese Weise lassen sich nicht nur empfindliche Stellen entdecken,
sondern auch größere hyperästhetische Areale, Dermatome oder Teile davon (Head-Zonen). Sie zeigen
analoge Reaktionen auf Schmerzpunkte mit Hyperästhesie und Rötung, jedoch ist letztere nicht so scharf
begrenzt. Hoogland (1980) berichtet, daß die Kombination dieser Reize Effekte hervorruft, die sich von
den Einzelreizen unterscheiden. Das sieht man z.B. an:
- der Tatsache, daß zur Lokalisierung der Angriffspunkte für die Kombinationstherapie eine sehr
geringe Stromstärke ausreicht. Mit dieser geringen Intensität ist die Lokalisierung eines solchen
Punktes durch elektrischen Strom allein nicht möglich.
- der Tatsache, daß Ultraschall auf Nervenfasern einen sensibilisierenden Effekt ausübt. Bei der
Kombinationstherapie wird dies offensichtlich, weil die Intensität des Stroms unter der
Behandlung wiederholt reduziert wurden muß; andernfalls wird die Reizempfindung für den
Patienten zu stark.
- der Tatsache, daß ein Abschalten des Ultraschallgeräts zu einer verminderten Stromempfindung
führt. Dies geschieht häufig unmittelbar oder nach kurzer Zeit, da es zu einer Adaptation der
Nervenfaser kommt.
Das legt den Schluß nahe, daß die Kombinationstherapie besonders zur Diagnostik geeignet ist. Sicher
hat dies für jene Fälle Gültigkeit, in denen die Erkrankung nicht allzu akut ist und die Angriffspunkte nicht
unmittelbar auffindbar sind.
In therapeutischer. Hinsicht ergänzt Ultraschall die Elektrotherapie, weil er eine Adaptation verhindert
oder deutlich verringert, so daß der elektrische Reiz effektiver wird und über längere Zeit angewendet
werden kann, ohne daß die Stromstärke zu hoch wird und Ätzung auftritt. Dies mag verdeutlichen, daß
aus verschiedenen Gründen die Intensität des Ultraschalls bei dieser Therapieform niedrig sein muß
(Hoogland 1985).
Die von Gierlich vertretene Methode bringt eine Reihe von Nachteilen mit sich, die wie folgt
zusammengefaßt werden können:
- Die Methode ist sehr aggressiv wegen der galvanischen Effekte des diadynamischen Stroms.
Aus diesem Grund ist sie fast ausschließlich geeignet für Erkrankungen, die nicht sehr akut sind.
- Es kommt sehr rasch zur Ätzung. Das ist wahrscheinlich eine Folge der sehr dünnen
Kontaktmedium schicht, die als Leiter verwendet wird.
- Der Tiefeneffekt ist schwach, weil gleichgerichtete Stromformen, die noch dazu niederfrequent
sind, Verwendung finden, so daß Angriffpunkte für die Elektrotherapie nur in der Haut und in den
oberflächlichen Muskelschichten gefunden werden können.
- Der Schallkopf, der auch die aktive Elektrode darstellt, muß zur Ergänzung von Kontaktmedium
regelmäßig von der Körperoberfläche entfernt werden. Es muß stets mit derselben Intensität
gearbeitet werden, um Empfindlichkeitsunterschiede erkennen zu können, so daß es fast
unmöglich ist, den Strom auf Null zu reduzieren. Das Abheben und Wiederaufsetzen des
Schallkopfes ist für den Patienten beim Öffnen und besonders beim Schließen des Stromkreises
unangenehm.
D
23
Um eine Reihe dieser 'negativen' Phänomene auszu-schaltenoderzureduzieren,wird beim SONOPULS®
der elektrischen Impuls des Niederfrequenzstroms zerhackt (s. Abb. 5.1a und b). Hierdurch entsteht ein
Strom mit einer Frequenz von 4000 Hz und Impulspausen von jeweils 0,125 ms.
Dies reduziert den galvanischen Effekt des Gleichstroms auf die Hälfte, und außerdem erhöht sich die
Tiefenwirkung des Stroms aufgrund der höheren Frequenz. Auf die elektrophysiologischen Folgen der
Frequenzerhöhung soll in diesem Zusammenhang nicht weiter eingegangen werden.
5.1.2
Kombinierte Ultraschall- und Mittelfrequenz-Elektrotherapie
Die nachteiligen Effekte der Kombinationstherapie ließen sich unterdrücken, indem man den Ultraschall
mit Mittelfrequenz-Wechselstrom kombiniert (Hoogland 1980).
Die Vorteile können wie folgt zusammengefaßt werden:
- Es kommt nicht zu einer aggressiven Reizung.
- Mit einem Sinus-förmigen Wechselstrom ist Ätzung praktisch ausgeschlossen.
- Bei korrekter Position der Elektrode ist die Tiefenwirkung größer, so daß auch Angriffspunkte, die
tiefer liegen, lokalisiert werden können.
- Das Öffnen des elektrischen Stromkreises ruft beim Patienten keine unangenehmen
Empfindungen hervor. Das Schließen des Stromkreises wird noch als unangenehm empfunden
wegen des plötzlichen Stromgefühls, ist aber viel weniger unangenehm als bei unterbrochen
Gleichstrom.
Abb. 5.1a Elektrischer Impuls des Niederfrequenzstroms
5.1.3
Abb.5.1b Stromform mittels des ´Zerhackers´
Methodik der kombinierten Anwendung
Bezüglich der Besprechung der Technik kann nur eine Richtlinie gegeben werden, da es individuelle
Unterschiede gibt. Zum Beispiel muß die Stromstärke oder die Frequenz der Elektrotherapie je nach der
Situation unterschiedlich gewählt werden.
Diagnostik
Einstellung des Ultraschalls
Diadynamischer Strom
Mittelfrequenzstrom
: 0,5 W/cm2, kontinuierlich
: Stromform DF oder
: AMF 100 Hz, bipolare Methode.
Zur Lokalisierung oberflächlich gelegener Strukturen wird eine indifferente Elektrode verwendet, die in
derselben Ebene liegt wie die aktive Elektrode. Bei tieferliegenden Angriffspunkten muß die indifferente
Elektrode der aktiven Elektrode gegenüberliegen. Die aktive Elektrode wird von der Metallplatte des
Schallkopfes gebildet (siehe Abb. 5.2 und 5.3).
Bei Kombination mit gleichgerichteten Stromformen wird die indifferente Elektrode mit der Anode (+) und
der Schallkopf mit der Kathode (-) verbunden. Es sollte immer darauf geachtet werden, eine genügende
Menge des Kontaktmediums zu verwenden, um das Risiko einer Ätzung so niedrig wie möglich zu halten.
Die Intensität des Stroms wird so gewählt, daß der Patient den Stromfluß gerade spürt. Diese Intensität
wird in einem Gebiet bestimmt, in dem eine pathologische Reizbarkeit der Gewebe nicht anzunehmen ist.
D
24
Abb. 4.2
5.2 Diagnostik bei Kombinationstherapie und
Kombinationstherapie
und Behandlung
Behandlung tieferliegenden
Strukturen.
tieferliegenden Strukturen.
Abb. 5.3 Kombinationstherapie bei
oberflächiger gelegener Strukturen.
Mit dieser Kombination von Strom und 0,5 W/cm2-Ultraschall wird nach Punkten gesucht, die:
- eine (deutlich) erhöhte Empfindlichkeit aufweisen (Vorsicht vor Ätzung an Stellen mit
Hautdefekten!);
- die in das betroffene Gebiet ausstrahlen;
- die in ein Gebiet ausstrahlen, das in einiger Entfernung von dem gefundenen Punkt liegt
(ausstrahlende Empfindung, 'referred Sensation').
Therapie
An der aufgefundenen Stelle wird die Therapie mit der semistationären Methode durchgeführt. Aus
Sicherheitsgründen, aber auch aufgrund der Wirkung des pulsierenden Ultraschalls auf Nervengewebe
(Edel) wird jetzt pulsierender Ultraschall mit derselben Intensität wie bei der Diagnostik verwendet. Die
Behandlungsdauer beträgt 5 bis 10 Minuten pro Punkt, je nach dessen Reizbarkeit. Im allgemeinen kann
man sagen, daß ein therapeutischer Effekt erreicht wurde, wenn die Reizbarkeit abnimmt. In einigen
Fällen nimmt die verspürte Reizung deutlich während der Behandlung zu.
In solch einem Fall sollte die Intensität so lange reduziert werden, bis sie vom Patienten gut ertragen
wird.
5.2
Indikationen und Kontraindikationen
Indikationen
Wie schon oben erwähnt, zeichnet sich die Kombinationstherapie durch den sensibilisierenden Effekt des
Ultraschalls auf Nervengewebe aus. Dieser Effekt ergänzt den der Elektrotherapie. Der
Indikationsbereich für die Kombinationstherapie entspricht deshalb dem der Niedrig- und MittelfrequenzElektrotherapie.
Kontraindikationen
Für die Kombinationstherapie gibt es keine speziellen Kontraindikationen. Alle Kontraindikationen leiten
sich von den Einzelreizen her, d.h. von Ultraschall (siehe Kapitel 7) und elektrischem Strom. Die
Besprechung von letzterem überschreitet den Rahmen dieses Buchs.
5.3
Ultrasonophorese-therapie
Unter Ultrasonophorese-Therapie versteht man eine medizinische Behandlung, bei der Arzneistoffe mit
Hilfe der Ultraschallenergie in den Körper gebracht werden. Die Ultrasonophorese stellt eine sinnvolle
Ergänzung der klassischen Methode des Einbringens von Arzneistoffen in die Haut mittels Massage dar.
Mögliche Nachteile der Massage bestehen darin, daß überempfindliches Gewebe nicht ohne weiteres
behandelt werden kann und daß die Penetrationstiefe der Arzneistoffe gering bleibt. Bei der Therapie
mittels lontophorese besteht die Möglichkeit, Ionen bestimmter Wirkstoffe durch elektrischen Strom in den
Körper zu bringen. Die Penetrationstiefe der Stoffe ist bei Anwendung dieser Methode entschieden
größer als bei der Massage.
Es hat sich herausgestellt, daß Wirkstoffe auch mittels Ultraschallenergie durch die intakte Haut hindurch
in den Körper gebracht werden können. Dies wurde von Griffin und Touchstone für Hydrokortisonsalbe
aufgezeigt. Sie konnten das Hydrokortison noch in einer Tiefe von 6 cm nachweisen. Man kann leicht
demonstrieren, daß feste Partikel auf dem Boden eines Glasgefäßes in lebhafte Bewegung geraten,
wenn man den Schallkopf auf sie richtet. Zusätzlich zu der bekannten oszillierenden Bewegung fester
Partikel, die durch Ultraschall induziert wird, gibt es auch einen 'Schalldruck', der die Partikel abstößt.
Ultraschallenergie hat den Vorteil, daß die Partikel, die in den Körper eingebracht werden sollen, nicht
elektrisch geladen zu sein brauchen und daß keine Ätzung entsteht. Außerdem ermöglicht die unter dem
D
25
Einfluß des Ultraschalls erhöhte Permeabilität der verschiedenen Membranen, daß die Substanzen recht
tief in den Körper eindringen können.
Weil die betreffenden Arzneimittel (z.B. Salben) zum größten Teil Ultraschall absorbieren, ist es wichtig,
ein gutes Kantaktmedium zu verwenden. Einige der Substanzen sind in Wasser (oder Alkohol) löslich,
und Wasser ist bekanntlich ein hervorragendes Kontaktmedium. Die Viskosität von Wasser kann durch
Zugabe von Glyzerin erhöht werden. In dem daraus resultierenden thixotropen Gel liegen daher die
aktiven Substanzen gelöst vor. Nach Beendigung der Therapie braucht das Kontaktmittel, das die
Wirkstoffe enthält, nicht entfernt zu werden, sondern kann mit einem Verband abgedeckt werden.
Substanzen, die nicht im Kontaktmedium enthalten sind, können (z.B. mit einem Wattebausch) in die
Haut eingerieben werden; das Kontaktmedium wird danach auf das zu behandelnde Gebiet aufgetragen.
Zur Bestimmung der Ultraschalldosis können keine besonderen Anleitungen gegeben werden. Hierzu
wird auf die Kapitel 2 und Kapitel 4, Abschnitt 4.3, verwiesen. Die Arzneistoffe, die in der
Ultrasonophorese Verwendung finden, können gemäß ihrer Wirkung eingeteilt werden. Die bekanntesten
und am häufigsten verwandten Substanzen seien hier kurz aufgeführt:
- Medikamente, die die Durchblutung beeinflussen
- Medikamente, die die Wundheilung fördern
- Entzündungshemmende Medikamente
Medikamente, die die Durchblutung beeinflussen
Diese Substanzen, wie Histamin, Methylnikotinat, Me-cholyl u.a., sind als potente Vasodilatoren bekannt
und werden bei peripheren Durchblutungsstörungen, rheumatischen Erkrankungen und aseptischen
Entzündungen eingesetzt.
Medikamente, die die Wundheilung fördern
Verwendet werden Stoffe wegen ihrer resorptionsför-dernden und fibrinolytischen Wirkung. Diese Stoffe
sind unter verschiedenen Markennamen erhältlich.
Entzündungshemmende Medikamente
Diese enthalten meistens Kortikosteroide und werden bei (septischen) Entzündungen verwendet, wie z.B.
(Peri)-Tendopathie, Bursitis und anderen Erkrankungen der Weichte!lle (Weichteilrheumatismus). Die
Ergebnisse zweier Studien zeigen, daß die Ultrasonophorese ein wertvolles Instrument für die
Physiotherapie ist.
Griffin (1967) behandelte 66 Patienten mit Ultraschall und Hydrokortison. 68% der Patienten zeigten
danach-eine normale Mobilität und waren schmerzfrei. Von 36 Patienten, die mit Ultraschall und einem
Placebo behandelt wurden, zeigten 55% keine Besserung. Moll behandelte verschiedene Erkrankungen
und wandte dabei folgende Behandlungsmethoden an:
1) Lidocain/Decadron in Kombination mit Ultraschall
2) Placebo in Kombination mit Ultraschall
3) Placebo mit Ultraschall von Null-Intensität
Besserung
88,1 %
56 %
23,1 %
Tabelle 5.1 Besserung mit verschiedene Erkrankungen infolge diverse Behandlungsmethoden
D
26
6 Indikationen
6.1
Einführung
Das Indikationsgebiet für Ultraschall ist sehr breitgefä-chert. Es schließt nahezu alle Erkrankungen ein,
denen man in der Physiotherapie begegnet. Es stellt sich die Frage, für welche dieser Erkrankungen
Ultraschall die beste Therapieform darstellt. Die Antwort ergibt sich, wenn man die Faktoren, die die
Anwendung von Ultraschall einschränken, betrachtet. Diese Faktoren heißen: Zeit und Intensität.
Der Zeitfaktor
Die maximale Behandlungsdauer liegt bei 15 Minuten pro Behandlung. Es ist unwahrscheinlich, daß
(spezifische) Effekte bei noch längerer Behandlungsdauer auftreten. Allerdings trifft dies für die in Kapitel
2 beschriebenen Nebeneffekte zu. Lehmann sagt, daß während der maximalen Behandlungszeit von 15
Minuten das behandelte Gebiet höchstens 75-100 cm2 groß sein kann, d.h. daß die Behandlungsdauer
pro cm2 1-1,3 Minuten beträgt. Der Autor dieses Textes legt die minimale Behandlungsdauer mit 1
min/cm2 fest, d.h., das maximal behandelbare Gebiet kann 75 cm2 groß sein (mit dem 5 cm2 großen
Schallkopf und 15 minütiger Behandlung). Dabei sollte das ERA berücksichtigt werden!
Der Intensitätsfaktor
Bei der Bestimmung der Intensität ist die grundlegende Frage: Welche Intensität wird am Ort der
betroffenen Gewebe gewünscht?
Dann kann man mittels der Halbwertstiefe die an der Körperoberfläche anzuwendende Intensität
schätzen. Anhand der Penetrationstiefe kann man bestimmen, ob für die betreffende Lokalisation ein
therapeutischer Effekt erwartet werden kann. Die erforderliche Intensität an der Oberfläche kann dann so
hoch werden, daß sie zu einer Überdosierung für die oberflächlich gelegenen Gewebe führt - besonders
die Haut, das subkutane Binde-und Fettgewebe und die oberflächlichen Muskelschichten.
Diese Überlegungen führen zu zwei wichtigen Kriterien hinsichtlich der Ultraschalltherapie und der
Festlegung ihrer Indikationen:
a) Das maximale, einer Behandlung zugängliche Gebiet ist klein. Daraus folgt, daß für viele
Erkrankungen, die zum Indikationsbereich der Ultraschalltherapie gehören, nur eine partielle
Behandlung möglich ist. Zum Beispiel können bei Spondylitis ankylosans wohl die
Sakroiliakalgelenke behandelt werden, nicht aber die gesamte Wirbelsäule.
b) Die Tiefenwirkung des Ultraschalls ist nicht groß. Obwohl abhängig von der Absorption in den
umgebenden Gewebeschichten, beträgt die Wirktiefe nicht mehr als 3-4 cm (bei 1 MHz, siehe
Tabelle 2.10). Vor diesem Hintergrund sollen nun die Indikationen mit einigen Kommentaren
beschrieben werden.
6.2
Krankheitsbilder
Aus den in Kapitel 3 beschriebenen Wirkungen ist zu ersehen, unter welchen Umständen Ultraschall bei
einigen pathologischen Zuständen indiziert ist. Die Indikation ist tatsächlich unabhängig von der
medizinischen Diagnose. Eine gewebespezifische Analyse der Art und Lage des betroffenen Gewebes
bestimmt die Wahl des Ultraschalls, unter Berücksichtigung der in Abschnitt 6.1 dargestellten Faktoren.
Beispiel: Bei der Diagnose Knöcheldistorsion besteht die Indikation für Ultraschall in der Schwellung des
Gelenks.
Eine spezifische Klassifizierung des Indikationsbereiches erhält man, indem man die Krankheitsbilder in
Gruppen einteilt:
Erkrankungen des Knochengewebes, der Gelenke und der Muskeln
Posttraumatische Zustände nach Kontusion, Distorsion, Luxation, Fraktur.
In dieser Gruppe besteht eine relative Kontraindikation für 24-36 Stunden nach der Verletzung. Die
Behandlung zielt in erster Linie darauf hin, die Schwellung und die auftretenden Schmerzen zu beseitigen
und außerdem die Wundheilung außen und innen zu fördern. Es kommen nur kleine Gelenke (Oberfläche
< 75 cm2) für eine Behandlung in Frage.
Verschiedene Wirkungen des Ultraschalls haben einen günstigen Einfluß auf die Frakturheilung, u.a. auf
die Resorption von Kalzium. Bei Frakturen spielen möglicherweise die piezoelektrischen Effekte für die
Heilung eine Rolle. Die Indikation richtet sich nach der Lokalisation der Fraktur.
Eine distale Radiusfraktur kann wegen der dünnen Gewebeschichten leichter behandelt werden als eine
Femurfraktur, wo es durch die umgebenden Gewebe zur Absorption kommt.
D
27
Rheumatoide Artritis im Ruhestadium
- Arthrose/Arthritis
Auch hier gilt, daß im sehr akuten Stadium der Erkrankung, d.h., wenn das Gelenk akut
entzündet ist, eine relative Kontraindikation besteht. Eine Chondropathia patellae kann mit
Ultraschall ausreichend behandelt werden, nicht dagegen eine lumbale Spondylarthrose aufgrund
der tiefgelegenen, kleinflächigen Gelenke. Eine muskuläre Reflexhypertonie ist jedoch eine gute
Indikation.
- Spondylitis ankylosans (M. Bechterew) Nur lokale Wirkung. Siehe Abschnitt 6.1.
- Bursitis/Kapsulitis/Tendinitis
Die obenerwähnten Aspekte sind auch hier von Bedeutung; außerdem scheinen piezoelektrische
Effekte beteiligt zu sein, besonders beim Kollagengewebe.
Viidik deutet an, daß die Anordnung dieser Fasern möglicherweise durch piezoelektrische Phänomene
bedingt ist. Das bedeutet, daß bei der Anwendung von Ultraschall die Richtung des Schallbündels von
Bedeutung ist. Sie sollte parallel zur Anordnung der Kollagenfasern verlaufen.
Erkrankungen peripherer Nerven
- Neuropathie
Bei vielen der sogenannten Einklemmungs-Neuro-pathien (entrapment neuropathies) vermutet man
eine Schwellung in der Umgebung des Nerven. Aufgrund der spezifischen Lokalisation und bedingt
durch die kleine Oberfläche ist die Behandlung von Nervenfasern mit Ultraschall eine gute Indikation.
Dabei sollte die hohe Empfindlichkeit von Nervenfasern für Ultraschall berücksichtigt werden.
- Phantomschmerz
Die Wirkung soll auf dem mechanischen Effekt des Ultraschalls beruhen, der zu einem Taubwerden des
Nerven führt. Es ist aber nicht ausgeschlossen, daß das Neuri-nom durch den Ultraschall beschädigt
wird.
- Bandscheibenprolaps
Dieser ist eine besondere Form der Einklemmungs-Neu-ropathie. Erst kürzlich hat sich wieder der
günstige Effekt des Ultraschalls auf diese Erkrankung nachweisen lassen; allerdings kann die Protrusion
durch den thermischen Effekt anschwellen.
Durchblutungsstörungen
- M. Raynaud
- thrombangiitis obliterans
- Sudeck-Dystrophie
- Ödem
Verschiedene Autoren weisen darauf hin, daß mit lokaler Therapie bei diesen Erkrankungen nur wenig
Besserung erzielt wird und daher die Segmenttherapie zu bevorzugen ist. In diesem Zusammenhang sind
als Angriffsorte vor allem die Schmerzpunkte in den Muskeln zu nennen.
Erkrankungen innerer Organe
Über den Einfluß von Ultraschall auf innere Organe liegen zahlreiche klinische Erfahrungen vor. Die
lokale Anwendung des Ultraschall auf Organe wie den Magen (an-tiazidotischer Effekt) wird heute kaum
noch durchgeführt. Trotzdem sollte dieses Indikationsgebiet nicht in Vergessenheit geraten. In
geeigneten Fällen kann Ultraschall die Behandlung mit Chemotherapeutika ersetzen. Typische
Angriffsorte für diese Indikation sind Muskel-und Periostpunkte in den korrespondierenden segmentalen
Abschnitten.
Erkrankungen der Haut
- Narbengewebe
• chirurgische Narben
• traumatische Narben
Beide stellen eine sehr gute Indikation für die Ultraschalltherapie dar. Hinsichtlich der Dosierung wird der
Zeitfaktor bei 1-1,5 min/cm2 Narbengewebe festgesetzt. Die Intensität hängt von der Narbentiefe ab.
Sowohl die Heilungsgeschwindigkeit als auch die Beschaffenheit der Narbe bessern sich durch die
Therapie. Bei Narben von Wunden, die noch nicht geschlossen sind, ist die Sterilität des Kontaktmediums
eine absolute Voraussetzung; andernfalls ist die Möglichkeit einer Kreuzinfektion durch den Schallkopf
gegeben.
D
28
Dupuytren-Kontraktur
Ebenso wie Narbengewebe ist die Dupuytren-Kontraktur wegen der Wirkung von Ultraschall auf
Kollagenfasern, die zu einer Verminderung der Kontraktur führt, eine gute Indikation.
Manchmal muß wegen der ausgeprägten Flexion der Finger Unterwassermethode angewandt werden.
Wie bei der Behandlung von Narbengewebe ist hier die Ultrasonophorese mit Hyaluronidase wertvoll.
Offene Wunden
- Dekubitalgeschwüre
- Posttraumatisch
Eine beschleunigte Wundheilung ist ein bekannter Effekt des Ultraschalls. Die Gründe hierfür wurden bei
den Effekten des Ultraschalls beschrieben.
D
29
7 Kontraindikationen
7.1
Absolute spezifische Kontraindikationen
Da eine Anwendung der Ultraschalltherapie mit zu hoher Intensität einen starken thermischen Effekt
hervorrufen kann, gelten alle Kontraindikationen derThermotherapie auch hier. Aus Sicherheitsgründen
werden einige Gewebe und Organe nicht behandelt, z.B.:
Augen
Weil eine Hohlraumbildung in der Augenflüssigkeit möglicherweise zu irreversiblen Schäden führt, sind
die Augen von einer Behandlung ausgeschlossen.
Herz
Bei direkter Behandlung wurden Veränderungen des Aktionspotentials beschrieben.
Uterus gravidus
Obwohl die Intensität, die den Uterus erreicht, minimal ist, wird der Uterus einer Schwangeren aus
Sicherheitsgründen nicht behandelt. Die Auswirkungen des Ultraschalls auf schnell wachsendes Gewebe
(Fötus) sind unklar. Um jede Störung auszuschließen, wird auch von der Segmentbehandlung der
korrespondierenden Gewebe abgeraten.
Epiphysen
Das Gebiet der Knochenepiphysen stand früher bei der Nennung der Kontraindikationen obenan. Bei
Anwendung von pulsierendem Ultraschall (und niedriger Intensität) können diese Gebiete jetzt auch bei
Patienten unter 18 Jahren behandelt werden.
Hirngewebe
Keine Angaben aus der Literatur bekannt.
Hoden
Weil der Einfluß auf dieses Organ nicht vorhersehbar ist, wird es nicht behandelt.
7.2
Relative spezifische Kontraindikationen
Status nach Laminektomie
Bei Patienten, die sich einer Laminektomie wegen eines Bandscheibenprolapses unterzogen haben, ist
Vorsicht geboten. Die Behandlung des Narbengewebes oder der kleinflächigen Gelenke der Wirbelsäule
- aufgrund ungenügend gestellter Indikation - kann zu Beschädigungen der Nervenwurzeln in den
Rückenmarkshäuten führen.
Sensibilitätsverlust
Gebiete, in denen ein Sensibilitätsverlust besteht, sollten vorsichtig behandelt werden. Dies gilt
besonders für die Anwendung von kontinuierlichem Ultraschall.
Endoprothesen
Knochenzement (Methylmethakrylat) besitzt einen hohen Absorptionskoeffizienten. Prothesenteile aus
Plastik könnten durch den thermischen Effekt des kontinuierlichen Ultraschalls beschädigt werden.
N.B.: Osteosynthesematerial zeigt nur einen geringen Wärmeanstieg, was entweder auf die gute
Leitfähigkeit der Metalle oder auf ihre Reflexion des Ultraschalls zurückzuführen ist. In letzterem Fall sind
die umliegenden Gewebe gefährdet.
Untersuchungen haben ergeben, daß die interne Fixation mit Schrauben keine Kontraindikation darstellt,
falls Ultraschall von niedriger Intensität und mittels der dynamischen Methode angewendet wird.
Tumoren
Nach anfänglichen Erfolgen hat man von der Tumorbehandlung mit Ultraschall wieder Abstand
genommen.
D
30
Posttraumatische Folgen
Wie schon beschrieben, ist in diesen Fällen die Blutzirkulation häufig nicht in der Lage, das
Wärmeangebot adäquat zu regulieren. Infolge sowohl des thermischen wie auch des mechanischen
Effekts kann es zur Ruptur der regenerierenden Blutgefäße mit wiederholten Blutungen kommen.
Eine lokale Behandlung mit niedriger Intensität darf erst nach 24-36 Stunden erfolgen.
Thrombophlebitis und Varizen
Die mechanischen Schwingungen können eine Embolie hervorrufen.
Septische Entzündungen
Hierbei besteht die Gefahr eines beschleunigten Anwachsens und Ausschwärmens von Bakterien durch
den Körper.
Diabetes mellitus
Ultraschall kann eine leichte Senkung des Blutzuckerspiegels verursachen. Bei Diabetes-Patienten kann
dies zu Beschwerden führen (u.a Ermüdung). Diese Beschwerden verschwinden meistens durch die
Dosis zu vermindern.
D
31
8 Behandlungsbeispiele
8.1
Einführung
Aus der Darlegung in diesem Buch geht hervor, daß der Therapeut an Hand der Effekte von Ultraschall
ersehen kann, ob eine Behandlung mit Ultraschall einen therapeutischen Nutzeffekt haben wird oder
nicht. Dies wird bestimmt durch die Art und Lage - tief oder an der Oberfläche - der Gewebe, sowie durch
eine große Anzahl sekundärer und tertiärer Faktoren, wie z.B.:
- Die aktuelle Temperatur eines Gelenks, die sich bei jeder Behandlung ändern kann.
- Ein Patient mit Diabetes mellitus, der aus dem Konzept gerät und plötzlich für kleine
Schwingungen im Glukosespiegel empfindlich wird.
- Eine Verschlechterung der Blutzirkulation.
Dies sind einige willkürliche Beispiele, durch die eine an sich richtige Indikation für Ultraschalltherapie
dennoch nicht mit dieser Therapieform behandelt werden darf.
Die Wahl für die Frequenz 1 MHz oder 3 MHz wird ebenfalls bestimmt durch die Lage der kranken
Gewebe. Infolge der hohen Absorption bei 3 MHz ist die Penetration ins Gewebe relativ gering. Es bedarf
schon ziemlich schnell hohe Intensitäten von Ultraschall um im behandelten Gewebe noch einige
Ultraschallenergie zu behalten, damit ein therapeutischer Nutzeffekt erzielt wird.
Schema 8.1 Bestimmung des Zeitfaktors
D
32
Schema 8.2 Behandlungsschema
N.B. Wenn die Intensität zu hoch erscheint, soll diese verändert werden und/oder soll die Wahl
´thermischer oder mechanischer Effekt´ eventuell berichtigt werden.
D
33
8.2
8.2.1
Einige ausführliche Behandlungsbeispiele
Allgemein
Zuerst muß man die erwünschte Intensität an der Stelle des kranken Gewebes ermitteln. Anschließend
errechnet man anhand der Halbwertstiefe (D1/2) die Intensität, die an die Körperoberfläche verabreicht
werden soll. Die Behandlungszeit wird im richtigen Verhältnis zur Gewebeoberfläche festgesetzt. (Siehe
Schema 8.1 und 8.2).
8.2.2
Spezifisches
Bursitis Subacromialis
Behandlungsdauer
Oberfläche: angenommen 15 cm2.
Bei einem großen Behandlungskopf (5 cm2) eine minimale Behandlungszeit von 3 Minuten. Bei einem
Behandlungskopf van 1 cm2 müßte das mindestens 15 Minuten sein. Der kleine Behandlungskopf ist
somit ausgeschlossen.
Intensität und Frequenz
Angenommen eine Muskelstärke von 2 cm des M.deltoideus.
Halbwertstiefe (D1/2): bei 1 MHz
1 cm
bei 3 MHz
0,3 cm
Gewünschte Intensität im Schleimbeutel:
0,5 W/cm2 pulsierender Ultraschall bei akuten Erkrankungen
1 W/cm2 kontinuierlicher Ultraschall bei chronischen Erkrankungen
Erforderliche Intensität an der Körperoberfläche:
2 W/cm2 bei akuten Erkrankungen (1 MHz)
8 W/cm2 bei akuten Erkrankungen (3 MHz)
4 W/cm2 bei chronischen Erkrankungen (1 MHz)
16 W/cm2 bei chronischen Erkrankungen (3 MHz)
Schlußfolgerung
Unter diesen Umständen kann die Behandlung einer sub-akromialen Bursitis nur bei einer Frequenz von
1 MHz und auch nur im akuten Stadium erfolgen. Darüber hinaus ist die Kontraindikation für den Fall, daß
das Gelenk warm ist, zu beachten.
Behandlung von Narbengewebe nach totaler Huftarthroplastik
Behandlungsdauer
Ausgehend von einer Narbenlänge von 14 cm. Zeit: minimum 6 min mit dem großen Schallkopf (Durchmesser 2,5 cm).
Frequenz
3 MHz sind wegen der hohen Absorption in der Haut und den oberflächlichen Gewebeschichten bis zu
einer Tiefe von maximal 1 cm Muskelgewebe ideal (siehe Tabelle 2.10 Penetrationstiefen). Der Vorteil
besteht darin, daß die Prothese und der Zement ausgespart bleiben, weil die Intensität an diesen Stellen
im allgemeinen äußerst gering ist. Wenn die tiefer gelegenen Teile der Narbe auch behandelt werden
sollen, kann dies mit einer Frequenz von 1 MHz geschehen. Eine Kombination beider Vorgehensweisen
ist bei der Behandlung tiefer Narben eine logische Konsequenz.
Behandlung einer Tendinitis des M. Extensor Carpi Radialis Brevis
Ausgangspunkte
Lage
: direkt unterhalb des M. extensor carpi radialis longus am
Ursprung der Sehne am Muskelbauch.
Dicke der Gewebeschicht
: < 1 cm.
Areal des pathologischen Gewebes
: Meist ist der Ursprung der Sehne betroffen (1-2 cm2).
Methode
: semistationär.
Behandlungsdauer
1 oder 2 min (kleiner Schallkopf von 1 cm2).
D
34
Intensität und Frequenz
Gewünschte Intensität am Ort der Läsion:
- 0,2 W/cm2 pulsierender Ultraschall bei akuter Erkrankung.
- 1 W/cm2 pulsierender Ultraschall bei chronischer Erkrankung.
Erforderliche Intensität an der Körperoberfläche:
Akute Erkrankungen
3 MHz: 0,6 W/cm2 einstellen
1 MHz: 0,4 W/cm2 einstellen
Chronische Erkrankungen
3 MHz: 3 W/cm2 einstellen
1 MHz: 2 W/cm2 einstellen
Diese hohen Werte ergeben sich aus der Absorption
durch die darübergelegenen Gewebeschichten.
Schlußfolgerung
Eine chronische Erkrankung ist eine gute Indikation für 1 und 3 MHz und für die Verwendung des kleinen
Schallkopfes. Mit zunehmender Chronizität wird die Erkrankung für eine Ultraschallbehandlung weniger
geeignet. Außerdem stellt sich hierbei die Frage, ob die zur Behandlung der chronischen Erkrankung
erforderliche Ultraschalldosis für die oberflächlichen Gewebe noch zulässig ist.
Behandlung einer Synovitis des Kniegelenks
Ausgangspunkte
Die Fläche des Knies in einer Ebene beträgt 15 x 15 cm. In der Regel wird in drei Ebenen behandelt
(anterior, medial, lateral).
Die Fläche des gesamten zu behandelnden Gebiets beträgt daher 675 cm2.
Der große Schallkopf hat eine Oberfläche von 5 cm2. Die Behandlungsdauer für dieses Gebiet beträgt
wenigstens 135 min. Das ist - auch ungeachtet der verwendeten Intensität - unvertretbar lang. Auch wenn
pro Sitzung nur eine einzige Ebene behandelt würde, wäre die Behandlungsdauer noch zu lang, nämlich
45 min.
Aus obengenannten Beispielen können zwei generelle Forderungen hinsichtlich einer Ultraschalltherapie
abgeleitet werden:
- Ultraschall ist hauptsächlich für Erkrankungen im akuten Stadium geeignet.
- Die Ultraschalltherapie eignet sich hauptsächlich für Lokalisationen von geringer Ausdehnung.
Abb. 8.1 Behandlung von Arthritis des Fingergelenks.
Abb. 8.2 Behandlung einer M. Supraspinatus
tendinitis.
Abb. 8.3 Behandlung einer Enthesopathie
des Ligamentum patellae.
Abb. 8.4 Behandlung der Anheftung des M.extensor carpi radialis
brevis.
D
35
Abb. 8.5 Behandlung einer Tendinitis der Achillesflechse.
Achten Sie auf das Handtuch vor Schutz vom
Therapeuten (Luftschicht).
Abb. 8.7 Unterwasserbehandlung einer M. Dupuytren.
N.B. Beachte den kleinen Abstand des grossen 1
Mhz Behandlungskopfes.
D
36
Abb. 8.6 Unterwasserbehandlung einer M. Dupuytren.
N.B. Es wurde ein grosser Abstand gewählt um das
Nahfeld des kleinen 3 Mhz Behandlungskopfes soviel
wie möglich zu vermeiden.
Abb. 8.8 Behandlung eines Friktionssyndroms der M.
Tibialis anterior.
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