Dosierung von therapeutischem Ultraschall zur Einleitung einer starken Erwärmung vor Dehnung und manueller Therapie
von Joseph A. Gallo, DSc, AT, PT und Kevin J. Silva, MS, ATC, Salem State University, Sport and Movement Science Department
In der Literatur über elektrophysikalische Wirkstoffe wird immer deutlicher, dass ein kombinierter Ansatz im Vergleich zur passiven Einzelanwendung von Modalitäten bessere Ergebnisse liefert. In diesem Artikel soll erörtert werden, wie das Gewebe zur Vorbereitung von Dehnungs- und/oder manuellen Therapien wirksam auf therapeutische Temperaturbereiche erwärmt werden kann.
Kliniker wählen vor einer „Wärme- und Dehnungs“-Intervention häufig entweder ein oberflächliches oder ein tiefes Erwärmungsmittel. Oberflächliche Wärmemittel, wie z. B. Wärmepackungen, haben eine begrenzte Eindringtiefe von bis zu 1-2 cm. Bei einer Eindringtiefe von mehr als 1 cm sind oberflächliche Wärmemittel jedoch oft nicht in der Lage, die Gewebetemperaturen wirksam auf den geeigneten therapeutischen Bereich anzuheben. Dagegen werden therapeutischer Ultraschall und Kurzwellendiathermie als tiefe Wärmequellen eingestuft, die in der Lage sind, bis zu 5 cm tief zu heizen.
Abbildung 1. Kliniker bei der Durchführung von thermischem Ultraschall bei Patellarsehnenentzündung, wobei sich die Sehne in einer leicht gedehnten Position befindet.
Therapeutischer Ultraschall ist in der Lage, das Gewebe effektiv auf ein therapeutisches Niveau zu erwärmen, das eine Erhöhung der Viskoelastizität des Gewebes fördert, was häufig als starke Erwärmung bezeichnet wird. Eine starke Erwärmung wird erreicht, indem die Basisgewebetemperatur um 4 °C erhöht wird oder eine absolute Gewebetemperatur von 40 °C erreicht wird (Tabelle 1). Es ist wichtig zu wissen, dass die intramuskuläre Ausgangstemperatur des Gewebes etwa 36 °C beträgt. Es wird davon ausgegangen, dass diese Erhöhung um 4 °C die Viskoelastizität des Weichgewebes während und unmittelbar nach der Behandlung maximiert und die Grundlage für die weit verbreitete Anwendung der Vorwärmung des Gewebes unmittelbar vor Dehnungs- und manuellen Therapietechniken bildet. Weitere Forschungen sind erforderlich, um die vergleichende Wirksamkeit der Kombination von Tiefenwärme und manuellen Techniken zu ermitteln.
Frühe Forschungen an Tiermodellen deuteten darauf hin, dass eine absolute Gewebetemperatur zwischen 40 und 45 °C erforderlich war, um die Viskoelastizität des Gewebes zu erhöhen. Viele Jahre lang war dies die vorherrschende Meinung in der Literatur und in Lehrbüchern über elektrophysikalische Wirkstoffe. In der neueren Ultraschallforschung wurde jedoch festgestellt, dass menschliche Probanden in der Regel keine absoluten Gewebetemperaturen über 41 °C vertragen.
Draper et al. ermittelten die Dosis-Wirkungs-Beziehung für die Erwärmung von Muskeln mit 1- und 3-MHz-Ultraschall. In dieser Studie wurde die Erwärmungsrate des Ultraschalls in °C/min ermittelt, so dass der Arzt Intensitäten (W/cm2) und Behandlungszeiten wählen kann, die zu einer vorhersehbaren Erwärmung des menschlichen Muskels führen (Tabelle 2). Es ist zu beachten, dass die Erwärmungsraten von Hersteller zu Hersteller und von Gerät zu Gerät variieren; daher wird die Nettoerwärmung des Gewebes von Hersteller zu Hersteller und von Gerät zu Gerät unterschiedlich sein. Weitere Untersuchungen zur Ermittlung der Erwärmungsraten moderner Geräte sind erforderlich.
Die Frequenz des Ultraschalls bestimmt die Eindringtiefe und wirkt sich auf die Effizienz der Erwärmung aus. Um tieferes Gewebe (bis zu 5 cm) zu erreichen, sollte eine Frequenz von 1 MHz gewählt werden. Befindet sich das Zielgewebe weniger als 2,5 cm von der Hautoberfläche entfernt, sollte eine Frequenz von 3 MHz gewählt werden. Es ist wichtig zu beachten, dass 3 MHz etwa dreimal schneller erwärmt als 1 MHz, was im Vergleich zum 1-MHz-Ultraschall eine effizientere Erwärmung bewirkt. Darüber hinaus kann 1-MHz-Ultraschall eine tiefe Erwärmung bewirken, ist jedoch eine ineffiziente Erwärmung der tiefen Muskulatur und erfordert daher eine längere Beschallungszeit (Tabelle 3). Umgekehrt ist Ultraschall ein recht effizientes Mittel zur Erwärmung der oberflächlichen Muskulatur und aufgrund des erhöhten Kollagengehalts die effizienteste Methode zur Erwärmung der oberflächlichen Sehnen (Tabelle 4).
Die Erwärmungseffizienz wird auch durch die Anwendungstechnik beeinflusst. Es ist wichtig, daran zu denken, dass Ultraschall eine sehr fokussierte Behandlung ist, und die Größe des Behandlungsbereichs sollte nicht größer als das Zweifache der Größe des Schallkopfs sein. Um den Erwärmungseffekt zu maximieren, sollte der Schallkopf in einem sich überlappenden kreisförmigen oder länglichen Muster mit einer Geschwindigkeit von etwa 4 cm/s bewegt werden.
Ein häufiges Behandlungsziel ist die Steigerung der lokalen Durchblutung und der Dehnbarkeit des Gewebes, was durch die Kombination von kräftiger Erwärmung mit Dehnung und/oder manueller Therapie erreicht werden kann. Klinisch ist es wichtig zu wissen, dass das Dehnungsfenster nach der Ultraschallbehandlung auf 3,3 Minuten für Muskeln und 5 Minuten für Sehnen und Bänder begrenzt ist. Während dieser Zeitspannen nach der Ultraschallbehandlung hat das Gewebe die höchste Temperatur und Viskoelastizität. Gegen Ende einer Ultraschallbehandlung sollte das Zielgewebe gedehnt werden, um die Dehnung des Gewebes zu maximieren, und unmittelbar nach der Behandlung sollten Dehnungen, Gelenkmobilisationen oder instrumentengestützte Weichteilmobilisationen durchgeführt werden. Die Literatur ist eindeutig, dass Ultraschall die Gewebetemperatur vor Dehnungen und manuellen Therapien auf ein starkes Niveau anheben kann, wenn er richtig dosiert und angewendet wird.
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