سونوتراپی عبارت است از درمان دردها و سایر مشکلات با استفاده از امواج اولتراسوند. استفاده از امواج اولتراسوند در درمان پیش از استفادة آن در تشخیص مطرح بوده است. همانطور که می‌دانید امواج اولتراسوند امواجی مکانیکی می‌باشند و لذا این ارتعاشات مکانیکی درون بافت باعث تولید حرارت می‌شوند و این حرارت است که می‌تواند تسکین دهنده باشد. با استفاده از روش سونوتراپی ما می‌توانیم بافتهای نیمه عمقی نظیر مفاصل، تاندون‌ها، لیگامان‌ها، عضلات و … را درمان کنیم. همچنین این روش در ترمیم شکستگی استخوان نیز کاربرد زیادی دارد. از مواردی که سونوتراپی به صورت درمان اختصاصی به کار می‌رود می‌توان به درمان فلج عضلات صورت اشاره کرد. در این بیماری به دلیل اینکه استفاده از روشهای معمول فیزیوتراپی باعث تبخیر آب چشم می‌شوند می‌توان به راحتی با استفاده از سونوتراپی حرارت را فقط در عمق مورد نظر ایجاد نمود.
قبل از اینکه وارد بحثهای فیزیکی سونوتراپی شویم باید اشاره کنیم که آخرین گزارشAIOM (American Institute of Medicine) که کمیته بین المللی روشهای اولتراسوند است اعلام می‌دارد که شدتهای تشخیصی و درمانی که در حال حاضر استفاده می‌شوند هیچ گونه اثر قابل توجه بر بیماران ندارند. البته شاید در آینده آثاری مشخص شوند ولی در هر صورت استفاده محتاطانه از این امواج در حال حاضر بی‌خطر است.
قبل از اینکه وارد بحثهای فیزیکی سونوتراپی شویم باید اشاره کنیم که آخرین گزارشAIOM (American Institute of Medicine) که کمیته بین المللی روشهای اولتراسوند است اعلام می‌دارد که شدتهای تشخیصی و درمانی که در حال حاضر استفاده می‌شوند هیچ گونه اثر قابل توجه بر بیماران ندارند. البته شاید در آینده آثاری مشخص شوند ولی در هر صورت استفاده محتاطانه از این امواج در حال حاضر بی‌خطر است.
پارامترهای تابش‌دهی:
همانطور که در بالا نیز اشاره کردیم امواج اولتراسوند امواجی مکانیکی هستند. معمول‌ترین راه برای سنجش امواج اولتراسوند تراکم فضایی توان صوتی یا شدت صوت است ولی به دلیل اینکه امواج اولتراسوند در دو حالت یا مد(mode) پیوسته و پالس استفاده می‌شوند لذا شدت صوتی در هر یک از این دو مد متفاوت خواهد بود. در مد پیوسته امواج به صورت دائم در زمان معین منتشر می‌شوند و انتشار این امواج در بافت تغییرات کمی ایجاد می‌کند. در این مد شدت متوسط فضایی بیم و بیشترین شدت بیم(Max peak) مورد توجه هستند.
مد پیوسته در سیستمهای سونوکیت ( برای بررسی ضربان قلب جنین)، داپلر پیوسته، سونوتراپی و دانسیتومتری استخوان استفاده می‌شود.
در مد پالسی، در یک محدوده زمانی موج داریم و سپس امواج قطع می‌شوند. در این مد دو پارامترPD(Pulse Duration) وPRF (Pulse Reapeatation Frequency) مهم هستند.
در این حالت با گذشت زمان شکل موج فرق می‌کند لذا متوسط زمانی باریکه مهم است.
سیستمهای پالس را به صورت دیگر، زمان روشن و خاموش نیز معرفی می‌کنند. اغلب دامنه موجهای ما یکسان نیست بلکه یک فرکانس مرکزی دارند. در سیستمهای پالس عمق نفوذ امواج بهPRF بستگی دارد. هر چه این فرکانس بیشتر باشد عمق کمتری قابل بررسی است. فرکانس مورد استفاده در درمان حدوداً 10000 است که عمق حدودcm 5/7 را درمان می‌کند.
در سیستم پالس پارامتر دیگری تحت عنوانDuty Factor داریم که عبارتست اززمانon بودن سیستم به زمان off بودن آن . در سیستمهای فعلی سونوتراپیDuty Factor در حدود 3-10- 2-10 متغیر است یعنی مثلاً 1/0% روشن است و در بقه زمان خاموش می‌باشد.Duty Factor در برآورد آثار بیولوژیک مهم می‌باشد.
همانطور که گفتیم موج صوتی در بافت فشار صوتی ایجاد می‌کند یعنی باعث تولید انقباضات و انبساطات مختلف در بافت می‌شود. لذا دو فشار تعریف می‌شود: فشارMax فشاری است که باعث انقباض می‌شود و فشارMin فشاری است که انبساط ایجاد می‌کند. فشار انقباض می‌تواند باعث ایجاد پدیده حفره‌سازی شود. لذا دو فشار داریم:
- 1- قله فشار انقباض (Pc) کهMax فشار انقباض است.
- 2- قله فشار انبساط (PR) کهMin فشار است و با علامت منفی مشخص می‌شود.
این دو فشار را در هر دو حد پیوسته و پالس داریم
شدت:
شدت عبارتست از تراکم فضایی توان. در سیستمهای تشخیصی توان بینmW 10-1 است. در کاربردهای درمانی شدت در مد پالس3W/cm2 و در مد پیوستهW/cm2 2-0 می‌باشد. در سیستمهای متوسط زمانی توان تعریف می‌شود که با رابطه توان حداکثرDuty Factor مشخص می‌شود.
ترانسدیوسر:ترانسدیوسرها در سونوتراپی مشابه کاربردهای تشخیصی از کریستال پیزوالکتریک تشکیل شده‌اند. فرکانس‌های مورد استفاده در درمان در حدودMHZ 3-2 می‌باشد. کریستال پیزوالکتریک در دو راستا ارتعاش می‌نماید: 1- ارتعاش در راستای جلو و عقب کهrebound نام دارد. 2- ارتعاش در کناره کریستال کهSWR (Side Wall Radiation) نامیده می‌شود.
درروش تشخیصی فقط از امواجrebound استفاده می‌شود ولی در درمان تفاوتی در استفاده از دو موج نیست. امواجSWR از نقطه نظر آثار بیولوژیکی اهمیت می‌یابند. به دلیل اینکه در هنگام درمان با امواج اولتراسوند، ترانسدیوسر، دست اپراتور و عضو مورد درمان بیمار در آب قرار دارند تا محیطی مناسب برای انتشار و انتقال امواج از ترانسدیوسر به عضو مورد درمان فراهم شود امواجSWR در دست اپراتور جذب می‌شود و با گذشت زمان می‌توانند آثار بیولوژیک ایجاد نمایند. به همین دلیل توصیه شده است تا شدت این امواج کمتر از10mW/cm2 باشد. در ترانسدیوسرهای درمانی، کریستال پیزوالکتریک به صورت یکپارچه است و با استفاده از یک کولیماتور که از جذب ماده‌ای جاذب امواج اولتراسوند نظیر پلیمرهای کربن است، میدان را به اندازه دلخواه درمی‌آورند.
چند تعریف در سونوتراپی:
ضریب جذب:
بیانگر میزان جذب امواج اولتراسوند در بافت است. حالت ایده‌آل این است که امواج به صورت کامل جذب شوند ولی به هر حال به دلیل پدیده‌هایی همچون اسکترینگ، انعکاس و … این حالت رخ نمی‌دهد. همچنین بسته به نوع بافت ضرایب جذب در آنها متفاوت است. در ضمن میزان فرکانس نیز ضریب جذب را تغییر می‌دهد. به عنوان مثال در فرکانسی برابر1MHZ ضریب جذب برای استخوانneper/cm 22/3، پوستn/cm 62/0، آبn/cm 0006/0 و خونn/cm 028/0 می‌باشد.
در واقع با افزایش چگالی بافت اتلاف انرژی صوتی در آن بیشتر می‌شود که این پدیده در درمان مفید است.
عمق نیم جذب،HVD (Half Value Depth) :
عمقی است که شدت صوت در آن به نیمی از مقدار اولیه کاهش می‌یابد و مقدار آن از رابطه HVD=0.693/a بدست می‌آید که در این رابطهa ضریب جذب می‌باشد.
عمق ویژه:
عمقی است که شدت موج به 15% مقدار اولیه برسد و از رابطةP=2.3/a بدست می‌آید و در این رابطهa ضریب جذب می‌باشد.
محیط تماسی(Contact Medium):
محیط تماسی محیط بینTransducer و بافت می‌باشد. محیط تماسی باید محیطی باشد که امپدانس آکوستیکی آن مابین امپدانس آکوستیکی ترانسدیوسر و بافت باشد تا اجازة عبور امواج را بدهد. یکی از مواد مناسب برای این منظور آب است. البته باید از آب بدون گاز (جوشیده) و استریل استفاده کرد. البته امروزه ژلهای گوناگون مخصوص این کار نیز ساخته شده‌اند. در هر صورت هر ماده‌ای که به عنوان یک محیط تماس به کار می‌رود باید دارای خصوصیاتی باشد. از جمله اینکه استریل باشد، توسط پوست جذب نشود، ایجاد رنگ نکند، حاوی میکروارگانیسم‌ها نباشد، اثرات سردی، گرمی و شیمیایی نداشته باشد، بدون گاز باشد و اینکه میزان عبور صورت از درون آن زیاد باشد.
به طور کلی امواج اولتراسوند را به دو صورت به بافت منتقل می‌کنند:
- 1- تماس مستقیم که در آن از ژل بین بافت و تراسدیوسر استفاده می‌شود.
- 2- درمان غیر مستقیم که معمولاً درمان زیر آب است و معمولاً برای سطوح با اشکال نامشخص نظیر انگشتان پا از آن استفاده می‌شود.
همچنین حرکتHead درمانی نیز به دو صورت است:
- 1- روش دینامیک که در آن پروب را مرتب حرکت می‌دهیم. این روش این مزیت را دارد که باعث اتساع نقطه‌ای شریانها نمی‌شود. بافت در نقطه‌ای میدان تابش قرار می‌دهیم که شدت بسیار بالاست وHead درمانی را با حرکاتی آرام به صورت دایره یا انتقالی حرکت می‌دهیم.
- 2- روش استاتیک که در این روش پروب ساکن است و امواج را با شدت بالا به ناحیه مورد نظر می‌تاباند.
به نقل از وبلاگ مهندسی هسته ای و پرتوپزشکی