Физиотерапевтическое устройство на основе применения упругих волн (стр. 2 из 15)
В практике ультразвуковой терапии применяются специальные методики, в которых контактная среда (вода или масло) наливается в приспособления определенной формы (глазные ванночки, пластмассовые тубусы для методик ультрафонофореза).
5. Режим воздействия ультразвуком может быть непрерывный или импульсный. Импульсный режим ультразвуковых колебаний считается более щадящим (в нем заметно уменьшается значение теплового компонента) и используется преимущественно в лечении более острых стадий патологического процесса, при выраженности в клинической картине болезни вегетативно-сосудистого компонента, при наличии очагов хронической инфекции, мышечных атрофиях и др. Этот режим (длительность импульсов 2 или 4 мс) предпочтителен в методиках лечения детей, особенно младшего возраста.
Механизм терапевтического действия УЗ изображен на рисунке 1.1.
Терапевтический эффект от применения механической энергии ультразвуковых колебаний достигается двумя путями. Первый основан на непосредственном воздействии ультразвуковой волны, проходящей через биологическую ткань, и связан, помимо теплового эффекта, с интенсификацией метаболизма клетки за счет способствования осмотическим процессам в ее мембране, а также ускорения биологических реакций. Второй путь связан с химиотерапией и заключается в переводе жидких лекарственных препаратов в легко усваиваемое пациентом состояние аэрозоля под воздействием энергии ультразвуковых колебаний активного элемента. Т.е. эффект заключается в выходе параметров внутренней среды организма, органа, ткани или клетки из состояния физиологического равновесия .
Примерами реализации первого пути терапевтического воздействия являются аппараты серии УЗТ, второго – ультразвуковые ингаляторы. Воздействуют ультразвуком обычно методом контактного массажа через вазелиновое масло локально на очаг поражения, на соответствующие рефлексогенные зоны или по ходу болевого симптома направляется непосредственное ультразвуковое воздействие. При торпидных формах боли применяются непрерывные, при острых – импульсные режимы воздействия [4].
Важным свойством ультразвука является его неионизирующая способность, т.е. используемой энергии ультразвука недостаточно для отрыва электронов у атомов.
В медицине с лечебными целями применяется ультразвук небольшой интенсивности, но относительно высокой частоты (800-30000 Гц). Получение такого ультразвука базируется на обратном пьезоэлектрическом эффекте. Некоторые вещества (кварц, тибар и др.) способны под воздействием электрического тока изменять свои линейные размеры. При приложении к такому кристаллу переменного электрического поля он начинает периодически изменять свои размеры. В области непосредственно прилегающей к кристаллу возникают, то разряжение, то сжатие окружающей среды. Это приводит к возникновению ультразвука.
Рисунок 1.1- Механизм терапевтического действия ультразвука
Технические характеристики некоторых приборов для ультразвуковой терапии приведены в таблице 1.1 и 1.2.
В физиотерапевтической практике для ультразвуковой терапии используются в основном унифицированные ультразвуковые терапевтические аппараты трех серий:
- УЗТ-1 (УЗТ-1-01; УЗТ-1-02; УЗТ-1-03) – аппараты работающие на частотах 880 кГц;
- УЗТ-1 (УЗТ-3-01; УЗТ-3-02; УЗТ-3-03) –рабочая частота 2640 кГц;
- УЗТ-13 или ‘Гамма’ (УЗТ-13-01; УЗТ-13-02) – генерируют ультразвук на двух частотах 880 и 2640 кГц.
Таблица 1.1
Техническая характеристика УЗ терапевтических аппаратов
| Аппарат | Показатели | |||
| Максимальная мощность, Вт | Частота ультразвука, кГц | Активная площадьизлучателя, см2 | Максимальная интенсивность ультразвука, Вт/см2 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| УТС- 1 (СССР) | 20 | 830 | 10 | 2 |
| УТП-1 (СССР) | 8 | 830 | 4 | 2 |
| УТП-3 (СССР) | 12 | 2950 | 4 | 3 |
| Ультразвук-Т5 (СССР) | 2 и 8 | 880 | 1 и 4 | 2 |
| ЛОР-3 (СССР) | 1,6 | 880 | 2 и 0,4 | 0,8 |
| Стержень-1 (СССР) | 1 | 880 | 2 | 0,5 |
| Импульсофон (ФРГ) | 15 | 1000 | 5 | 3 |
| Санофон (Италия) | 15 | 800 | 5 | 3 |
| Зоностат (ФРГ) | 12 | 870 | 4 | 3 |
| Ультратон Д-300 (ПНР) | 21 | 800,2400 | 7 и 2 | 3 |
Современные ультразвуковые аппараты, применяемые в медицине, состоят из генератора электрических колебаний ультравысокой частоты, ультразвуковой головки с пьезоэлементом, соединенным высоковольтным кабелем с колебательным контуром генератора, элементов управления и источника питания.
Отечественные аппараты питаются от сети переменного напряжения в 127 или 220 В. В них предусмотрена возможность работы в непрерывном и импульсном режимах [5]. В отечественных аппаратах частота следования импульса равна 50 Гц, а длительность периода (импульс+пауза) всегда составляет 20 мс. Форма импульса максимально приближена к прямоугольной (рисунок 1.2).
Рисунок 1.2- Схематическое изображение ультразвуковых непрерывного (а) и импульсного сигналов со скважностью 2(б), 5(в) и 10(г)
Работу ультразвукового терапевтического аппарата можно представить в виде функциональной схемы приведенной на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3- Блок-схема ультразвукового терапевтического аппарата
Генератор высокочастотный создает немодулированные электрические колебания. Усиление мощности этих колебаний происходит в выходном усилителе. К выходному усилителю подключен излучатель ультразвука, в котором электрические колебания преобразуются в механические. Модулятор необходим для создания импульсного режима [6].
Терапевтические аппараты могут комплектоваться различным набором специализированных ультразвуковых излучателей (типа ИУТ) [2]. Излучатели под маркой ИУТ выпускаются трех форм: карандашеобразный, изогнутый и с боковой излучающей поверхностью.
Таблица 1.2
Основные технические данные аппаратов типа УЗТ
| Тип аппарата | Частота колебаний, кГц | Излучатель | |
| Тип | Эффективная площадь, См2 | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| УЗТ-101 | 880 | ИУТ-0,88-1-3 | 1 |
| ИУТ-0,88-4-4 | 4 | ||
| УЗТ-102 | 880 | ИУТ-0,88-1-3 | 1 |
| ИУТ-0,88-1-5 | 1 | ||
| ИУТ-0,88-1-6 | 1 | ||
| ИУТ-0,88-2-7 | 2 | ||
| УЗТ-103 | 880 | ИУТ-0,88-1-3 | 1 |
| ИУТ-0,88-1-5 | 1 | ||
| ИУТ-0,88-4-4 | 4 | ||
| ИУТ-0,88-4-8 | 4 | ||
| УЗТ-104 | 880 | ИУТ-0,88-0,5-10 | 0,5 |
| ИУТ-0,88-1-9 | 1 | ||
| УЗТ-31 | 2640 | ИУТ-2,64-2-2 | 2 |
| ИУТ-0,88-0,5-1 | 0,5 | ||
В таблице 1.3 приведены основные технические характеристики излучателей ИУТ.
Таблица 1.3
Технические характеристики излучателей ИУТ
| Тип излучателя | Эффективная площадь излучателя, см2 | Частота преобразованных колебаний, кГц | Интенсивность УЗ колебаний, Вт/см2 | Подводимое напряжение,В | Масса, г |
| ИУТ-0,88-0,5-10 | 0,5 | 880 | 5 | 110 | 200 |
| ИУТ-2,64-0,5-1 | 0,5 | 2640 | 5 | 20 | 200 |
| ИУТ-0,88-1-3 | 1 | 880 | 2,5 | 75 | 200 |
| ИУТ-0,88-1-5 | 1 | 880 | 2,5 | 75 | 200 |
| ИУТ-0,88-1-6 | 1 | 880 | 2,5 | 75 | 200 |
| ИУТ-0,88-1-9 | 1 | 880 | 2,5 | 75 | 50 |
| ИУТ-0,88-2-7 | 2 | 880 | 2,5 | 40 | 400 |
| ИУТ-2,64-2-2 | 2 | 2640 | 2,5 | 16 | 200 |
| ИУТ-0,88-4-4 | 4 | 880 | 1,25 | 30 | 400 |
| ИУТ-0,88-4-8 | 4 | 880 | 1,25 | 30 | 400 |
В последнее время в физиотерапии стали применять низкочастотный ультразвук. Воздействие проводят на двух частотах 22 и 44 кГц. Ультразвук указанных частот обладает высокой биологической активностью, обусловленной механическим, тепловым и физико-химическим действующим фактором.
Озвучивание низкочастотным ультразвуком повышает проницаемость клеточных мембран и гистогематических барьеров, устранению отеков и застойных явлений. Он стимулирует региональное кровообращение и микроциркуляцию, обладает иммуностимулирующим действием. Озвучивание низкочастотным ультразвуком способствует подавлению микробной флоры ран, ускоряет регенераторные процессы, усиливает активность антибиотиков и повышает проникновение лекарственных веществ в поврежденные ткани. Низкочастотному ультразвуку присуще обезболивающее, гемостатическое, спазмолитическое и противовоспалительное действие.