Terapeuttisen ultraäänen annostelu voimakkaan lämmittämisen aikaansaamiseksi ennen venyttelyä ja manuaalista terapiaa
Tekijät Joseph A. Gallo, DSc, AT, PT ja Kevin J. Silva, MS, ATC, Salem State University, Sport and Movement Science Department
Sähköfysikaalisten aineiden kirjallisuudessa on käynyt yhä selvemmäksi, että yhdistetty lähestymistapa tuottaa parempia tuloksia verrattuna modaliteettien passiiviseen erilliseen käyttöön. Tämän artikkelin tarkoituksena on keskustella siitä, miten kudosta voidaan tehokkaasti lämmittää terapeuttisiin lämpötila-alueisiin venyttelyä ja/tai manuaalisia terapioita valmisteltaessa.
Lääkärit valitsevat usein joko pinnallisen tai syvän lämpöaineen ennen ”lämpö ja venytys” -interventiota. Pinnallisilla kuumennusaineilla, kuten kuumapakkauksilla, on rajoitettu tunkeutumissyvyys, joka on enintään 1-2 cm. Yli 1 cm:n syvyydessä pinnalliset kuumennusaineet eivät kuitenkaan useinkaan pysty nostamaan kudosten lämpötilaa tehokkaasti sopivalle terapeuttiselle alueelle. Sitä vastoin terapeuttinen ultraääni ja lyhytaaltodiatermia luokitellaan syvälämmitysaineiksi, jotka pystyvät lämmittämään tehokkaasti jopa 5 cm:n syvyyteen asti.
Kuvio 1. Syvälämmitysaineet. Kliinikko suorittamassa lämpöultraäänitutkimusta patellajänteen tendinopatiaan jänteen ollessa hieman venytetyssä asennossa.
Terapeuttisella ultraäänellä on kyky tehokkaasti lämmittää kudosta terapeuttiselle tasolle, joka edistää kudoksen viskoelastisuuden lisääntymistä, mihin usein viitataan voimakkaana lämmityksenä. Voimakas lämmitys saavutetaan nostamalla kudoksen peruslämpötilaa 4 °C:lla tai saavuttamalla 40 °C:n absoluuttinen kudoslämpötila (taulukko 1). On tärkeää huomata, että lihaksensisäisen kudoksen peruslämpötila on noin 36 °C. Tämän 4 °C:n nousun uskotaan maksimoivan pehmytkudoksen viskoelastisuuden hoidon aikana ja välittömästi sen jälkeen, ja se on perusta laajalle levinneelle kudosten esilämmitykselle välittömästi ennen venytys- ja manuaalisia hoitotekniikoita. Lisätutkimuksia tarvitaan syvälämmön ja manuaalisten tekniikoiden yhdistämisen vertailevan tehokkuuden määrittämiseksi.
Eläinmalleilla tehdyt varhaiset tutkimukset osoittivat, että kudoksen viskoelastisuuden lisäämiseksi tarvittiin absoluuttinen kudoslämpötila 40-45 °C:n välillä. Monien vuosien ajan tämä oli vallitseva ajatus, joka esitettiin sähköfysikaalisten aineiden kirjallisuudessa ja oppikirjoissa. Uudemmissa ultraäänitutkimuksissa on kuitenkin todettu, että koehenkilöt eivät yleensä siedä yli 41 °C:n absoluuttisia kudoslämpötiloja.
Draper et al. määrittivät annos-vastesuhteen lihaksen lämmittämiselle 1 ja 3 MHz:n ultraäänellä. Tässä tutkimuksessa määritettiin ultraäänen lämmitysnopeus °C/min, minkä ansiosta kliinikko voi valita intensiteetit (W/cm2) ja hoitoajat, jotka tuottavat ennustettavissa olevan lämmityksen ihmislihaksessa (taulukko 2). On tärkeää huomata, että lämmitysnopeudet vaihtelevat valmistajien ja laitteiden välillä, joten kudoksen nettolämpötilan nousu vaihtelee valmistajien ja laitteiden välillä. Lisätutkimuksia nykyaikaisten laitteiden lämmitysnopeuksien määrittämiseksi tarvitaan.
Ultraäänen taajuus sanelee tunkeutumissyvyyden ja vaikuttaa lämmityksen tehokkuuteen. Syvempiin kudoksiin (jopa 5 cm) pääsemiseksi olisi valittava 1 MHz:n taajuus. Kun kohdekudos on 2,5 cm:n etäisyydellä ihon pinnasta, olisi valittava 3 MHz:n taajuus. On tärkeää huomata, että 3 MHz:n taajuus lämmittää noin 3 kertaa nopeammin kuin 1 MHz:n taajuus, mikä lisää lämmityksen tehokkuutta verrattuna 1 MHz:n ultraääniin. Lisäksi 1 MHz:n ultraäänellä on kyky lämmittää syviä lihaksia, mutta se on tehoton syvien lihasten lämmittäjä, joten se vaatii enemmän ultraääniaikaa (taulukko 3). Sitä vastoin ultraääni on kohtuullisen tehokas pinnallisen lihaksen lämmittäjä, ja se on tehokkain pinnallisten jänteiden lämmittäjä lisääntyneen kollageenipitoisuuden vuoksi (taulukko 4).
Lämmittämisen tehokkuuteen vaikuttaa myös levitystekniikka. On tärkeää muistaa, että ultraääni on hyvin fokusoitu hoito, ja hoitoalueen koko ei saisi olla suurempi kuin 2x äänipään koko. Lämmitysvaikutuksen maksimoimiseksi äänipäätä olisi liikuteltava päällekkäin ympyrä- tai pitkittäissuuntaisesti noin 4 cm/sek.
Yleinen hoitotavoite on paikallisen verenkierron ja kudoksen venyvyyden lisääminen, mikä voidaan saavuttaa yhdistämällä voimakas lämmitys venyttelyyn ja/tai manuaaliseen terapiaan. Kliinisesti on tärkeää huomata, että ultraäänihoidon jälkeinen venytysikkuna on rajoitettu 3,3 minuuttiin lihasten osalta ja 5 minuuttiin jänteiden ja nivelsiteiden osalta. Kudoksen lämpötila ja viskoelastisuus ovat suurimmillaan juuri näiden ultraäänen jälkeisten ajanjaksojen aikana. Lähellä ultraäänihoidon loppua aseta kohdekudos venytykseen kudoksen venymisen maksimoimiseksi ja seuraa hoitoa välittömästi venytyksellä, nivelmobilisaatiolla tai instrumenttiavusteisella pehmytkudosmobilisaatiolla. Kirjallisuuden perusteella on selvää, että ultraääni voi nostaa kudoksen lämpötilan voimakkaasti ennen venyttelyä ja manuaalisia hoitoja, kun sitä annostellaan ja käytetään oikein.
Tallenna tämä infograafi PDF-muodossa tästä.
1. Draper, D. Terapeuttinen ultraääni. In: Knight KL, Draper DO. Therapeutic Modalities: The Art and Science. 2nd ed. Philadelphia, PA: Lippincott Williams & Wilkins; 2013.
2. Draper DO, Castel JC, Castel D. Lämpötilan nousunopeus ihmisen lihaksessa 1 MHz:n ja 3 MHz:n jatkuvan ultraäänen aikana. J Orthop Sports Phys Ther. 1995;22(4):304-307.
3. Draper DO. Ultraääni ja nivelmobilisaatio ranteen normaalin liikelaajuuden saavuttamiseksi vamman tai leikkauksen jälkeen: A case series. J Ath Train. 2010;45(5):486-491.
4. Lehman JF, De Lateur BJ. Terapeuttinen lämpö. In: Lehman J, and Therapeutic Heat and Cold. 4th ed. Baltimore, MD: Williams & Wilkins; 1990.
5. Merrick MA, Bernard KD, Devor ST, Williams JM. Identtiset 3 MHz:n ultraäänihoidot eri laitteilla tuottavat erilaisia lihaksensisäisiä lämpötiloja. J Ortho Sports Phys Ther. 2003;33(7):379-385.
6. Chan AK, Myrer JW, Meason GJ ja Draper DO. Lämpötilamuutokset ihmisen patellajänteessä vasteena terapeuttiselle ultraäänelle. J Ath Train. 1998; 33(2): 130-135.
7. Hayes BT, Merrick MA, Sandrey MA, Cordova ML. Kolmen MHz:n ultraääni lämmittää syvemmälle kudokseen kuin alun perin oletettiin. J Ath Train. 2004; 39(3):230-234.
8. Rose S, Draper DO, Schulthies SS, Durrant E. The stretching window part two: rate of thermal decay in deep muscle following 1 MHz ultrasound. J Ath Train. 1996; 31(2): 139-143.
9. Draper DO, Ricard MD. Lämpöhajoamisnopeus ihmisen lihaksessa 3 MH ultraäänen jälkeen: Venytysikkuna paljastui. J Ath Train. 1995; 30(4):304-307.