|
초음파 치료 (Therapeutic Ultrasound)
청각의 원칙은 이번세기 초부터 탐지되어 왔다. 1920년대 극도로 높은 압력의 파형은 살아있는 조직에 손상을 끼친다고 관찰되어 왔다. 이것이 처음으로 본질적인 암치료의 조직파괴에 대한 의료용 초음파의 사용이고, 1920년대 초음파의 낮은강도는 약한 열과 함께 soft tissue의 물리적 치료에 처음 사용되었다. 치료를 위한 초음파에서 기계적 압력파는 매우 낮은 강도와 빠른 주파수로 조직에 적용된다. 그리고, 압력 그것 자체는 사람이 그것을 받음으로써 해를 받지는 않는다. 우리는 매일 다른 형태의 큰 압력파를 받게된다. 예를 들면, water wave는 자갈이 떨어진 연못에서 모든 방향으로 방사한다. 드럼을 치는 경우 드럼의 head는 흔들리고, 그것은 공기중에 음파를 형성한다. 음파는 보이지 않지만, 들을 수 있다. 들을 수 있는 소리는 30Hz～20KHz 사이의 범위에 놓여있다. 초음파는 이 범위를 뛰어넘는다. 초음파 치료에서 압력파의 흐름은 조직에 전해지고, 분자의 진동을 유발시킨다. BIOPHYSICS OF ULTRASOUND ◐PHYSICAL PRINCIPLES AND TERMINOLOGY OF ULTRASOUND Sound Propagation 파형의 positive-pressure 단계 동안은 응축단계로 불리고, 압력의 path에 분자들은 서로 “압축”된다. 이것은 압력이 적용되기 전보다 퍼지는 동안의 “희박화”라고 불리는 negative-pressure단계에 뒤따른다. 파형주기는 압축과 희박단계를 모두 포함한다. 물에 조약돌을 떨어뜨리면 그 파형에너지가 발산될때까지 하나의 원천으로부터 원형으로 퍼진다. 초음파 치료에 의해 파형이 빠르게 계속될 때, 파형의 길에 놓인 분자들은 잇따른 파형의 빠른 전환단계에 의해 밀치게 된다. 모든 파형을 만드는 일반적인 원칙은 파형안에서 물질 자체만의 이동이 아니다. 각각의 에너지를 가진 조각들은 그 다음 것에 부딪치고 에너지가 소멸될 때까지 한줄로 그 운동량이 전달된다. 때때로 이러한 에너지 이동타입의 원칙은 motion balls에 의해 설명되어진다. 이동성은 수평의 막대로부터 얇은 가지에 매달린 5개의 금속공의 구조로 구성되어진다. 그 공은 움직임이 없을 때 서로 붙어있다. 그 이동성은 첫째공이 들떠 떨어짐으로 인해 처음 에너지화 된다. 에너지는 공과 공사이로 급속히 전달된다. 마지막 공은 부딪칠 곳이 없으므로 허공에 흔들리게 된다. 파동은 이동을 위하여 공간매체를 요구한다. 이것은 에너지의 전달에 의한 파동 이동 때문에 이해될 수 있다. 그 중간매체는 기체, 액체, 고체의 조각으로 구성될 수 있다. 파동은 2가지 형태로 움직인다. 중간매체의 분자가 파동이 이동하는 방향으로 압축되었을 때 그것을 longitudinal wave라고 한다. 분자의 움직임이 파동전달의 방향의 우측각도를 향할 때를 shear or transverse wave라고 한다. shear wave는 고체에서 그리고, longitudinal wave는 액체와 기체에서 더 발생하기 쉽다. 인간의 몸에서는 이 두 가지 형태가 모두 나타나지만 shear wave의 주목할만한 효과는 압력파가 뼈에 도달했을 때 일어날 수 있고, 그 point wave는 골막을 따라 퍼져 뼈의 바깥을 덮는다. Absorption and Penetration 파동이동의 속도는 중간매체 분자의 밀집도에 의존한다; 분자가 가깝게 있을수록 그들은 더 빠르게 서로 충돌하고, 더 일찍 자극에 반응한다. 이것은 독립적으로 중간매체와 상관없이 움직이는 electromagnetic 방사와 같지 않다. 청각 임피던스는 파동 에너지에 대한 중간매체의 저하와의 관련을 나타내는 용어이다; 좀 더 밀집한 분자들과 덜한 분자들은 압착되는데 큰 것이 임피던스이다. 에너지는 파동 이동에 의해 소비된다. 높은 임피던스에 대하여 파동을 전달하기 위해선 더 많은 일을 해야 한다. 어떤 주어진 거리에 다다르는 wave 이동은 medium이 더 조밀할수록 wave로부터의 에너지 손실이 더 크고, 가장 먼 거리에 도착하는 것은 에너지 감소에 따른다. 흡수와 침투사이는 반비례 관계이다. 공기중에서 sound는 매우 느린 속도를 낸다. 이것은 gas의 분자들이 공기중에 넓게 흩어져 있기 때문이다. 빛의 속도는 이와는 다르다. 그것은 당신이 폭풍우 치는 동안 번개를 보았을 때와 천둥소리를 들었을 때의 간격을 경험했다는 것으로 설명된다. 이와 관계하여 가스분자는 적게 압축되어 있기 때문에 공기를 통한 sound 에너지의 흡수는 적다; 이것은 공기중에서 소리가 멀리까지 들린다는 것으로 설명된다. 반대로, 벽돌처럼 조밀한 매체에서 sound속도는 분자들이 가깝게 모여있기 때문에 높다. 그러나 wave 에너지는 빠르게 흡수돼 버린다. 청각의 흡수는 wave이동에서 소비되는 에너지로 알 수 있고, 쇄약은 에너지 손실의 비율을 알 수 있게 해준다. 조직은 공기보다 더 조밀하지만, 벽돌보다는 덜 조밀한 medium이다. 그러나 조직은 같은질의 medium은 아니다; 그것은 산재된 layer와 많은 다른 밀도의 요소들로 구성되어 있다. 특별한 청각적 특징에 따라 각각의 tissue layer 들은 ultrasound를 통과, 흡수한다. 혈액, 물과같은 액체요소들은 가장 낮은 임피던스와 가장낮은 흡수율을 가진다. 이것은 이 요소들이 ultrasound을 잘 흡수하지 못한다는 것을 의미한다. 모든 조직 중 가장 조밀한 뼈는 가장 놓은 임피던스와 가장 놓은 청각적 흡수율을 가진다. 이것은 ultrasound을 잘 흡수한다는 의미이다. 이 ultrasound wave로부터 조직에 의한 에너지 흡수는 tissue의 열을 높이고 높은 에너지 level을 갖게하는 생리적 변화를 이끈다. Reflection and Refraction 경계면에서 wave의 행동은 ultrasound의 중요한 개념이다. wave가 경계면을 가로질러 갈 때 에너지 손실을 받게 되는데, 이것은 wave power의 약간이 처음의 medium에 반사해 버리기 때문이다. 사람의 내부 조직에서 ultrasound은 여러 번 경계면을 만나게 된다.(skin, fat, blood vessels, muscle) 예를 들어, ultrasound이 fat에서 muscle처럼 한 면으로부터 다른 경계면을 가로지를 때 반사되는 양은 치료를 위한 것에 대수롭지 않은 양이다. 그러나 반사는 면과 면 사이의 청각적 임피던스의 차이 비율 안에서 증가한다. 금속과 공기 사이에서 반사되는 양은 약 99%인데, 이것은 금속에서 공기로의 ultrasound의 전달되는 양이 매우 작다는 것을 의미한다. 이것은 transducer 와 피부사이에 중간매체가 필요하다는 이유이다. 조직과 뼈 사이에서 적은 양의 에너지는 조직으로 반사된다. 만약 wave가 경계면에 고정시켜 놓고, 투사와 반사 wave가 동시에 일어나게 한다면, 그 path에 있는 에너지는 2개 wave의 합의 결과를 가진다. 만약 돌아가는 파형의 최고치와 최소치를 보강한다면, 매우강한 힘의 최고, 최소치 결과와 파형의 상태는 변화하지 않는다. 이것은 standing wave로 불린다. ultrasound 치료에서 standing wave형성을 막기위해 ultrasound head는 계속 움직여 주어야 한다. wave가 수직이 아닌 방향으로 경계면에 도달한다면, 파형의 전달 방향은 바뀐다. 이것은 굴절로 알려져 있고, 조직에서 ultrasound beam의 점진적인 확산의 이유중 하나이다. 굴절은 경계면 물질의 청각 임피던스 차이와 파형의 투과각에 비례한다. skin, fat, blood, muscle 사이의 결합에서 굴절은 매우작다. 그러나 공기-조직 경계면에서 전달되는 파형은 90°로 똑바르게 변한다. 이것은 파형이 처음 경계면을 따라 그것을 가로지르는 대신 이동한다는 것을 의미한다. 임상적 연관성은 ultrasound 에너지가 air-fill space에서 sinus처럼 조직으로 되돌아가고, ultrasound이 몸을 떠나지 않는다는 것이다. 예를 들면, 손 표면에 ultrasound의 적용은 조직을 관통할 것이고, 반대표면에 남은 에너지는 손으로 다시 반사될 것이다. Frequency 주파수는 매초마다 발생되는 완전한 파형 cycles의 수로 설명된다. 각각의 cycle duration과 파장은 초당 cycle 증가의 수에 의해 감소한다. 치료용 ultrasound unit는 대게 0.75～3MHz의 범위를 사용한다. 그러나 어떤나라에서는 5MHz까지 높여 사용한다. ultrasound의 주파수는 조직에 의한 에너지를 흡수하는 양에 영향을 준다. 분자진동의 빠른 비율에 대응하여 높은 주파수는 더 많은 일을 필요로 한고, 많은 양의 에너지가 흡수된다. 흡수와 쇄약은 반대 관계이다. 그러므로 높은 주파수일수록 보다 제한된 침투율의 결과를 갖는다. 이에 따라 치료의 범위에서 3MHz를 사용한 치료는 1MHz를 사용한 치료보다 다 표면적인 영향이 크다. 이전에 보았듯이 조직 임피던스 또한 침투깊이에 영향을 준다. ultrasound의 침투력은 처음강도의 50%에서의 거리로 설명되어진다. 이 거리는 ultrasound의 half-value depth로 불린다. Intensity 강도는 sound wave에서 힘의 크기를 설명하는 용어로 사용되어 왔다. 강도가 증가하면서 wave field에서의 분자진폭도 증가된다. ultrasound 치료에서 강도는 조직반응을 결정짓는 가장 중요한 요소이다. transducer에서 방출되는 Total power는 watts 로 측정된다. watt는 전기적 힘의 단위이다. 방출하는 표면의 구역은 평방 cm로 측정된다. 강도는 W/cm2로 기록된다. ◐THERAPEUTIC EQUIPMENT Generators and Transducer 치료용 ultrasound 기계는 진동을 위한 광석에 의해 압력파를 발생시킨다. 광물은 교류전류에 반응하는 석영이나 합성광물질로 되어 있다. 그러므로 빠르게 교류전류가 주어졌을 때, 광물을 진동시키는 효과를 낸다. 그 광물은 applicator 안에 위치하고 있으며 transducer 로 불린다. Transducer 표면은 진동하는 광물질과 환자 조직사이 경계면으로서 작용하는 금속판으로 구성되어 있다. 광물과 금속판, 조직 사이에서의 연속성은 압력파의 조직으로의 이동을 위해 꼭 필요하다. 금속-공기 경계면에서 반사는 약 99% 이다. 이 결과 transducer는 열을 받게되고, 이것은 광석에 해를 끼치게 된다. 이에 따라 연속성을 향상시키기 위해 transducer 표면이나 피부에 물 또는 oil을 사용하곤 한다. ultrasound 장비는 피부접촉이 불량할 때의 작동을 경계하기 위해 light-emitting diode(LED)를 transducer에 장착하거나, 다른 신호를 내는 특징을 갖기도 한다. 이때 power는 중단되고, 장비 timer 는 피부접촉이 완전할 때까지 hold 상태로 있게 된다. ultrasound 장비의 회로소자는 광석의 자연적인 진동 주파수에 match 시킨다. 이것은 다른 기계사이에 transducer를 교환할 수 없음을 의미한다. 광석은 섬세하고 강한 타격에 의해 손상될 수도 있다. 그리고 전체적으로 자세히 장비를 측정하지 않고, 광석부분만 진동할 때를 검사하기는 어렵다. ultrasound 치료는 다른 주파수로 적용된다. 오래된 기계에서 갈라진 transducer는 각각의 주파수에 대하여 따로 구입되어졌다. 최근 기술은 하나의 transducer에서 다른 주파수를 낼 수 있게 되었다. ultrasound 기계는 압력파를 연속으로 아니면 매우짧은 pulsed 파로 발생 할 수 있게 정할 수도 있다. 치료용 transducer 는 1～10cm2 크기로 다양한데, 5cm2를 가장 많이 사용한다. 그러나 고유한 크기는 치료되는 해부학적 구조에 따라 선택되어져야만 한다. 예를 들면, 엄지와 검지손가락 사이를 치료하기 위해선 1cm2의 transducer가 피부접촉을 유지하는데 더 적합하다 ultrasound 기계는 다른 option으로 만들어진다. option은 따르는 특징에 대하여 유용하게 사용된다; frequency(1 or 3㎒), various transducer size, continuous or pulsed mode Dosage of features should include: intensity display(mete or digital type) treatment timer electronic contact monitor Measurement of Intensity in an ultrasound field ultrasound field 안에서 에너지 분포의 시간적, 공간적 이해는 측정 용어의 이해 아래 놓여 있다. Spatial Distribution of Energy 특징적으로 ultrasound transducer는 원통형 beam 근처에 제한된 조직에서 압력파를 생성하고, 광석과 비슷한 직경으로 가로지른다. ultrasound field의 확산은 주파수와 광석의 크기에 의해 변한다. 낮은 주파수는 높은 주파수보다 더 많이 발산하는 beam을 준다. 예를 들어 만일 주파수가 연속적이고 crystal 이 적게 만들어졌다면, field는 더 많이 발산할 것이다. ultrasound field 안에서 에너지의 변화는 임상적으로 중요하다. 그 에너지는 압력파가 각각의 다른 crystal 경계면에서 다른 점으로 방산되고, crystal원주 주위에서의 진동이 transducer cap에서 crystal 의 점착력에 의해 기계적으로 막아지기 때문에 고르지 않게 분포한다. 전형적인 치료용 sound field에서 에너지 분포는 그림 4-4에서 도식적으로 보여지고, transducer face에서 두 개의 다른 거리로의 ultrasound beam의 조사는 그림 4-5, 4-6에서 보여진다. 주목할 만한 점은 다음과 같다. 1. 압력은 field의 cross-sectional area에 평탄하게 분포되지 않는다. 2. 강도적용의 높은 비율은 beam의 중심 1/3 에 위치한다. 남은 beam의 전체 beam의 2/3에 분포한다. 3. 간섭효과는 near field라고 불리는 부분, 즉 transducer 에 가장 가깝게 일어난다. 이 near field는 에너지의 가장 많은 부분이 흡수되기 때문에 임상가들에게 가장 많은 관심을 갖고 있다. 4. 에너지는 transducer 로부터 가장 먼거리에서 보다 평탄하게 분포한다. 그러나 far field는 에너지가 급격히 감소하므로 임상적 으로 덜 중요하다. 5. crystal의 cross-sectional area 에 의한 beam안에서의 total power의 나눔은 치료의 평균강도를 제공한다. 그 특징적인 평탄하지 않은 ultrasound의 공간상 분포는 보다 특별한 측정 용어를 가진다. spatial peak intensity(SPI)은 beam안의 어떤점에서의 최대강도를 나타내는데 더 좋다. spatial average intensity(SAI)은 transducer 의 0.5mm안에서 측정한 강도이며 transducer의 radiating area의 평균을 낸 것이다. 이 새로운 용어는 지난 10년간 ultrasound dosage를 설명하 기 위해 증가되어 사용되었다. spatial peak 강도와 spatial average 강도 사이의 관계는 beam nonuniformity ratio(BNR)로 불린다. BNR은 ultrasound 기기에 특별한 곳에 명시되는 것이 요구된다. BNR은 임상가들에게 가장 높은 강도를 알려준다. 예를들어 BNR이 6:1이면 1.0W/cm2로 setting 되었을 때 치료강도가 6W/cm2까지 올라가는 곳이 있다는 것이다. BNR이 높으면 치료중 불쾌감을 느끼게 하기도 한다. Temporal Distribution of Energy ultrasound의 continuous mode에서는, 치료하는 동안 강도 level이 일정하다. 이것은 peak강도와 average강도가 같다는 것을 의미한다. pulsed mode에서는 average 강도가 peak 강도보다 적을 것이다. 일반적인 on time 은 2ms이다. 1:1비율과 1:4비율은 각각 on 2ms and off 2ms 그리고 on 2ms off 8ms이다. ultrasound이 on-off 시간의 비율은 pulse ratio와 duty factor에 의해 계산된다. 1:1 비율에서 on-off 시간의 비율은 반반이고, duty factor는 50%이다. 1:4비율에서 power는 1/5 기간동안만 on 이고, duty factor는 20%이다. Manufacturing Trend and Technical Advancements 기술적 진보는 끊임없이 일어난다. 임상에서 가장늦은 발전중 하나는 컴퓨터로 조종되는 치료의 사용이다. 임상가들은 치료를 위해 요구되도록 간주되는 온도, 침투깊이, transducer의 크기, 중간 매체 등을 선택한다. 강도는 임상가들에 의해 증가된다. ultrasound 주파수와, 치료시간은 처방된 치료를 위해 기계에 의해 조종된다. 그 계산은 보통의 조직에 대한 조사의 제한된 양에 기초한다. 기계는 자동적으로 불충분한 적용을 보상하기 위해 치료 시간을 확장시킨다. appodization 이라고 불리는 다른 발전은 이미 많은 ultrasound제조 회사에서 사용되어졌다. 이 과정에서 crystal 은 중앙의 작은 구멍을 가지고 있는데, 이것은 crystal중앙의 진동을 약하게 한다. 그 결과는 beam에서 peak강도를 줄여주고, BNR은 낮은 값을 갖는다. appodization과 함께 crystal의 beam안에서 압력분포는 그림 4-10에 보여진다. 그것은 그림 4-5와 비교되어져야 한다. Safety Regulations 여러 가지 특징적인 표준 시험에 적합치 않은 의료용 ultrasound기기에 대한 비평이 자주 있다. Effective Radiating Area ultrasound 기기는 가스를 제거한 물속에서의 watt 안에서 transducer의 power를 측정함으로써 눈금이 정해지고, 평방cm에서 crystal의 ERA로 알려진 것에 의하여 힘이 나누어진다. ERA는 최대강도의 5% 강도로 방사되는 cross-sectional area의 모든 부분을 포함한다. ERA는 crystal 의 기하학적 area보다는 적다. 만약 crystal에 결점이 있고, actual ERA가 측정된 ERA과 같지 안다면, 표시된 dose는 환자에 의해 정확하지 않은 actual dose의 반사를 받게 될 것이다. Beam Nonuniformity Ratio BNR은 평균 공간상 강도에 대한 최대공간상 강도의 비율이다. 받아들일수 있는 값은 6:1 범위 or 더 낮은 범위이다. 8의 BNR 값의 보고가 있고 심지어는 15정도의 높은 값도 있다. 그것은 transducer 에 의해 표시된 강도의 8～15배의 강도가 조직에 적용되어 spot를 일으킬 수 있다는 의미이다. "spot"는 applicator를 움직이든 고정시키든 상관없이 발생한다. ultrasound 의 높은 doses와 hot spot가 조직 재생에 위험할 수도 있는 실제적인 증거도 있다. Intensity 3.0W/cm2의 강도는 치료를 위한 안전한 범위로 언급되는데, 이것은 World Health Organization Guidelines에 기초한 것이다. 그러나 더 낮은 강도들은 대개 효과적이다. dosage의 정확한 결정은 효과적인 치료와 환자의 안전을 확실히 하기위해 꼭 필요하다. 임상가에 의한 강도 다이얼 조정은 transducer으로 전달되는 전기적 신호의 양을 조절한다. 만약 crystal의 효능이 손상된다면, 전기적 신호는 ultrasound 에너지로 전환되지 않을 것이고, 환자는 기기에 표시된 dose를 받지 않을 것이다. 기계는 room temperature와 transducer ERA에서 가스를 제거한 물 속의 측정된 power를 사용함으로써 눈금이 정해진다. 일반적인 접근은 radiation force balance를 이용해 total power(W)를 측정하고, normal ERA를 이용하여 intensity(W/cm2)를 측정하기 위함이다. radiation force balance는 ERA를 측정하지 않는다. 음향의 수중청음기는 ERA와 BNR값 결정을 위해 transducer 조사에 이용한다. 강도는 ultrasound의 효과적 치료적용에서 비판적인 요인이다. 그것은 압력파를 발생시키는 crystal의 area에 의존한 측정이다. displayed dosage와 actual value 사이의 20%정도의 불일치는 수락할 수 있을 만한 한계이다. ◐BIOPHYSICAL EFFECTS ultrasound의 효과는 강도전달이 조직의 열을 충분히 높게 유발시키든, 적은강도와 pulsed-mode방출을 이용하여 열을 최소화시키든 모두 우세하다. Thermal Ultrasound continuous-mode로부터 조직안으로의 열은, 조직내에서 발생된다. ultrasound beam은 그것자체로는 열을 내지 않는다. 열은 ultrasound beam으로부터 흡수된 kinetic 에너지의 전환으로써 축적한다. 당신은 자신의 피부를 문지름으로서 이 효과를 흉내낼 수 있다. 만일 당신이 더 빨리 진동을 만들려고 시도한다면, 그 움직임으로 더 많은 에너지가 발생될 것이고, 그 결과 더 많은 열을 낼 것이다. 이 원칙은 ultrasound 전달에 대해 사실이다. 에너지가 흡수될 때 침투력은 감소한다. 1㎒와 비교하여 3㎒의 ultrasound효과가 더 표면적인 이유는 이로써 명백해진다. 높은 강도의 ultrasound field 안에서, 조직 온도는 불안정한 cavitation의 결과로서 올라가게 된다. cavitation 은 sound 영역의 액체내에서 micron-sized의 방울의 자극되는 움직임에 대한 용어이다. bubble는 sound wave의 압축과 희박화의 기간동안 공기를 잃고 얻음에 따라 수축, 팽창한다. cavitation 활동은 wave 강도가 증가함으로써 증가한다. 만일 강도가 충분히 높고, 팽창기간이 충분히 길다면 bubble는 점점 더 커질 것이다. 주파수와 cycle duration은 반대 관계이다. 그러므로 bubble 성장기간은 lower 주파수에 더 길 것이다. 이것은 3㎒보다 1㎒에 보다 더 불안정한 cavitation을 발생시키는 이유를 설명해 준다. 에너지는 조직조밀도에 고유하게 ultrasound beam으로부터 흡수된다. 그러므로 다른 조직은 그들의 밀도에 고유하게 열이 발생될 것이다. 일반적인 열 이동의 원칙은 ultrasound 열에도 적용된다. 이것은 조직내의 극도로 높은열이 전도와 대류를 통한 조직으로부터 열을 전환, 열 이동 하는 mechanical 에너지 흡수효과에 방해가 될 것이라는 의미이다. ultrasound이 골막에 의해 빠르게 흡수된다는 것은 명확히 보고되었다. 그 결과에 따라, 뼈에 붙은 구조물은 골막으로부터 열의 전도를 통해 ultrasound 치료에 부가의 열을 얻게 된다. 대류흐름은 blood와 lymph를 거치는 조직 안에서와, 피부의 공기, 물흐름을 거치는 조직의 외부에도 모두 존재한다. 임상적으로 이것은 ultrasound에 의해 열을 많이 모으는 scar tissue, capsule, ligament, tendon, bone 과 같은 dense tissue와 관련이 있다는 것과 vascular tissue에서 보다 열을 더 잘 유지한다는 의미이다. 반면에 근육, 특히 자세유지의 “red"muscle은 그들이 대류, 전도로부터 cooler tissue에 부착하여 열을 잃기 쉬우므로 많은 모세혈관망을 갖고 있다. 물속에서 치료가 적용되었을 때 표면 조직의 열은 대류, 전도를 통한 물의 열 손실에 의해 제한되어진다. 조직의 열효과는 온도와 상응한 관계인데, 이것은 modality 사용에 대한 관심이 부족하다. 그러므로 ultrasound 의 heating dose는 nerve 전도속도를 느리게 함으로써 pain인식을 줄일 수 있을 것이다. 45°이상의 온도는 조직에 치명적이고, 손상을 줄 우려가 있다. 통증은 보통 위험한 온도로 올라가기 직전에 느껴진다. Nonthermal Ultrasound 매우 작은 강도나, pulsed한 ultrasound 적용에 의해 ultrasound 의 열효과 감소도 cell기능에 변화를 준다고 보고된다. 기계적 진통과 acoustic streaming는 nonthermal 변화를 초기화하는 기구이다. ◐Mechanical Vibration and Acoustic Streaming 처음의 효과는 세포막에서 발생한다. 그 막은 세포들이 ultrasound field에 들어감으로써 받게되는 뒤틀림에 민감해질 수도 있다. 그 뒤틀림의 메카니즘은 2중적이다. ultrasound wave의 압축 기간은 조직분자를 변형시킨다. 그 변형은 radiation force라고 부르지만 때때로 “micromassage”로 더 자주 언급된다. radiation force 또한 조직액 내 gas bubble이 영향을 끼치고, bubble는 cell 경계에 더 많은 stress를 준다. bubble가 팽창 수축할 때 그 활동은 stable cavitation이라고 불린다. cavitation은 진동하는 bubble로 둘러싼 액체내 소용돌이 흐름에서 생기고, 소용돌이 흐름은 cell근처에서 고인 움직임으로 돈다. 진동하는 gas bubble 근처에서 세포내 기관들은 회전력과 stress를 받게된다. sound field 안에서 액체 움직임은 일반적으로 acoustic streaming라고 불린다. 그러나 살아있는 조직안의 ultrasound field 안에서는 microstreaming 라고 불린다. ultrasound mechanism에서 bubble활동의 역할에 대해 요약하면, gas bubble은 비록 강도가 적다 하더라도 살아있는 조직세포내의 ultrasound field안에서 생길 준비가 되어 있다는 것을 나타낸다. cavitation의 크기는 ultrasound특징에 의존한다; bubble 성장은 저강도, 고주파수, pulsed ultrasound으로서 제한된다. 더 높은 주파수는 cycle duration이 더 짧음을 의미한다. 그래서 bubble 성장 시간은 제한된다. pulsed ultrasound은 성장을 위한 완전한 cycle의 수를 제한하고, off 기간동안 bubble이 처음 크기로 회복하도록 한다. cavitation은 ultrasound의 thermal과 nonthermal 수단에 모두 예상되는 현상이다. ◐Second-Order Effects of Athermal Ultrasound ultrasound의 첫 번째 간섭활동은 세포막이다. 세포막의 불안정은 투과성을 증가시키는데, 그것은 cell 안으로 여러분자와 이온 등의 유입을 뒤따르게 한다. 이것은 2번째 event로의 연속이다. ultrasound에 대한 연구는 특히 칼슘의 유입에 초점을 두게 되는데, 이것은 칼슘이 단백질 합성을 포함한 다른 세포기능을 위한 2번째 전달자로 알려져 있기 때문이다. histamine 또한 circulation에 대한 영향과 자극을 통한 단백질 합성에 영향을 주므로 주의해야 한다. 임상적으로 ultrasound은 조직 repair를 쉽게하는 것이 증명되었다. 그리고 연구자들은 임상적 이점을 설명할 수 있는 많은 사건을 탐구한다. 히스타민과 다른 vasoactive 물질들은 mast cell의 과립과 혈소판 순환으로부터 느슨하게 된다. mast cell 과립저하의 범위는 ultrasound 강도에 고유한 성질 안에 있다. repair에 대한 혈장과 세포의 증가는 ultrasound이후 혈관 밖의 조직에서 보인다. 히스타민은 혈관 투과율은 증가시키지만 ultrasound이 이것을 향상시킨다는 것은 추측일 뿐이다. 그 결과 염증 반응은 향상된다. 염증은 조직 repair의 본질적 단계이다. macrophage의 식균활동이 증가된다. 이것은 lysosome의 활동과 농축의 증가에 수반된다; 리소좀은 외부물질을 파괴시키는 요소이다. 조직의 잔해와 박테리아 청소는 조직 재생산을 위해 꼭 필요하다. fibrosis 가 증가하고, 그것의 운동성도 증가한다. 그런데 이것은 macrophage를 줄이는 요소와 연관된 반응이다. 세포내의 커다란 구조적 변화가 있는 것은 또한 단백질 합성 활동이 증가한다는 신호가 될 수도 있다. angiogenesis가 향상된다. 이것은 세포내피의 “budding”과 혈관 형태로의 새로운 collagen형성의 과정이다. ultrasound에 의해 자극받는 이 과정은 명확히 증명되지 않았다. macrophage 활동이 증가하는 것은 2번째가 될지도 모른다. ultrasound 치료 반복후 모세혈관 밀도는 허혈성 조직내에서 증가하게 된다. 이 효과는 non-ischemic 조직에서는 보이지 않는다. 상처가 굳는 것을 향상시킨다. 상처가 있는 부위에 건강한 collagen을 끌어 모으는 것이다. ultrasound은 smooth muscle의 활동을 증가시키는 것으로 보이고, 이것은 ultrasound이 상처 contraction을 향상시키는 것을 통한 기전이 될 지도 모른다. 요약하면, ultrasound의 효과는 조직 repair의 여러단계에서 시험되었다. 그것의 이익은 염증, 분열, 성숙 단계의 여러 요소에 의해 증명되었다.
PRINCIPLES OF THERAPEUTIC APPLICATION ◐A Historical Perspective ultrasound은 일찍이 1930년대에 치료적으로 사용되었다. 그 당시의 기계는 오로지 continuous mode만 있었고, 치료효과는 오로지 열효과만으로 생각했었다. 60년대에 pulsed ultrasound이 사용되었고, 치료용의 공통의 dosage는 0.5～1.5W/cm2SAI이었다. 물리치료에서 임상적 연구는 이때까지도 매우 부족했지만 의학적 진단으로 ultrasound에 초점이 집중되면서 발전했고, 암치료에 ultrasound의 관심이 높아지면서 활발한 의학적 연구가 진척되었다. 연구를 하면서 생물물리학자들의 주된 관심은 물리치료에서 사용되는 것보다 낮은 강도의 최소값 그리고 높은 강도의 최대값이 얼마나 되느냐 하는 것이었다. 이와같은 연구의 결과 이전에 치료용으로 사용했었던 것보다 낮은 doses가 더 효과적이라는 것을 발견하였다. A Current Perspective: Research on Therapeutic Ultrasound 80년대 연구는 가장 일반적으로 치료용 ultrasound을 사용하지 않은 과학자들에 의해 이루어졌다. 이런 경향은 최근에는 반대가 되었다. 80년대 연구는 주로 tissue healing을 촉진시키는데 low-intensity pulsed mode의 유용성에 집중되었다. 전류 역할 또한 ultrasound의 열을 내는 dose 평가 연구에 포함하였다. 치료를 촉진하는 dosage와 조직에 열을 내는 dosage 사이의 커다란 장벽이 문헌에는 하나도 나와 있지 않다. Heating Tissue with Continuous-Wave Ultrasound 사람의 조직에 열을 가하는 문헌은 부족하다. 왜냐하면 침입과정에 그 깊이에서의 온도 측정이 요구되기 때문이다. 어떤 연구는 사람에게 열을 내는 자극에 돼지를 대상으로 한적이 있었다. ultrasound의 열을 내는 효과에 대한 연구는 0.5～3.0W/cm2SAI dosage가 사용되어왔다. 수많은 연구들이 ultrasound의 열 효과를 보고하는데, 종종 여러 조직의 깊이에 삽입 or 꽂아놓은 온도계에 의해 온도변화가 보고되어진다. ultrasound을 이용한 조직열에 대한 더 많은 연구가 필요하다. 최근 문헌에는 ultrasound이 gastrocnemius muscle, quadriceps muscle과 같은 큰 근육들의 열 발생으로는 적합하지 않은 도구라는 것이 보여지는데, 그것은 아마도 근육이 적은 흡수용량을 가졌고, 열을 흩뜨리는 혈액 순환이 잘 일어나서이기 때문일 것이다. ultrasound은 피부조직과 뼈 인접 부위의 조직에 효과적이다. muscle heating이 필요할때는 다른 도구가 필요한 것으로 간주된다; SWD가 ultrasound보다 근육과 혈관조직의 heating에 더 효과적이다. Clinical Studies Using Ultrasound as a Healing Agent 외측의 epicondylitis와 골관절염을 포함한 connective tissue의 만성염증을 치료하기위한 ultrasound의 평가에 몇몇 임상적 연구가 있었다. soft tissue팽창을 포함한 이 상태의 징후는 ROM감소, 근력손실, 통증, 손상된 기능이다. 그 상태는 다른 원인을 가졌지만 fibrosis, tissue contraction, 가능한 유착진전과 함께 만성 염증 변화를 포함한 공통의 기초적 문제가 있다. 임상적으로 ultrasound은 만성 상태의 치료에 대하여 그것만으로 사용되지는 않았다. extensibility 증가를 위해 조직이 열을 받았을 때, stretch가 따라야 하고 ROM을 통한 운동이 적용되어야 한다. Clinical Studies Using Ultrasound to Facilitate Tissue Repair 사람조직 상처에의 ultrasound 효과의 연구에 어려움은 연구 대부분의 결과가 동물 상처의 실험에 수반된 결과이었다. 동물연구는 종종 인간의 피부와 다른 쥐나 돼지를 사용했다는 점에서 비판을 받는다. 여러 동물 연구는 wound contraction 비율, wound 치료 비율, tendon healing의 진정도, 새로운 혈관형성, 식균 시스템의 활성도, 그리고 칼슘이온의 역할을 보여준다. ultrasound은 0.1～0.5W/cm2(SATA)사이의 강도를 가하는데, 대개 20% duty cycle의 pulsed한 mode로 open wound, tendon repair, closed trauma에 치유효과가 보인다. 최근에는 낮은 강도가 bone 치유에 효과적이라는데 관심이 나타나고 있다. venous ulcers와 pressure ulcers에 ultrasound의 치유효과가 보이는 많은 연구들이 있다. 치료는 0.5W/cm2SATA 보다 높은 continuous와 0.5W/cm2SATA의 1:4 pulsed mode가 좋다. 또한, 사람조직의 repair의 용이에 대해서는 low-dose pulsed mode 에 의해 증명되었고, 높은 강도를 이용한 한 연구는 손상받은 조직치료에 징후를 악화시킨다는 것이 증명되었다. Reliability and Efficience of Ultrasound Equipment ultrasound 장비의 기능을 평가한 많은 연구가 있다. 작자는 장비가 믿을 수 없고, 임상의 기기가 규칙적으로 점검되어야 한다고 주장한다. 연구자들은 회사에 의해 보고된 BNR 값과 ERA 특징이 그와 같지 않다는 것을 발견하였다. 1980년대 기술의 유용성과 BNR의 중요성 인식의 증가 그리고 ERA의 정확한 측정이 연구분야에 촉진되었다. Transmission Properties of Ultrasound Couplants 어떤 연구는 acoustic 전달 효과와 관계된 ultrasound의 중간 매체의 전달 특징을 비교하였다. 그 비교측정기는 대개 가스를 제거한 물이었다. 결과는 매체사이의 전도도의 차이를 보여준다. Docker는 피부를 미끄럽게하고, 작은 양의 ultrasound을 흡수하며, 냄새가 없고, 옷을 자극하지 않는 Bubble형성이 어려운 중간매체의 특징을 열거한다. 메마른 반고체의 gel을 3.3mm 두께로 입힌 것이 효과를 위해 측정되었고, 그것은 ultrasound power의 95%를 전달하였다. 그 검사는 접착성의 dressing를 한 transducer를 똑바로 적용시킨 채 물속에서도 이루어졌다. Phonophoresis and Phonophoretic Products phonophoresis는 약물을 통한 ultrasound 적용의 과정이다. phonophoresis가 약물투여를 향상시킬지도 모른다는 메카니즘은 알려져 있지 않다. 이론은 ultrasound압력이 피부안으로 약물을 밀어 넣는다는 것이다. 다른 이론은 표면조직의 열이 혈관을 확장시켜 순환에 의한 약물 흡수를 빠르게 해준다는 것이다. 또, 다른 이론은 세포막 투과성을 증가시켜 세포 안으로 약물의 확산을 향상시킨다는 것이다. 과거 몇몇의 연구와, 최근 연구의 목적은 ultrasound에 의하여 약물침투 깊이가 얼마나 되느냐를 결정하는 것이다. 토끼의 근육 section과 개의 joint aspiration과 같은 연구과정은 phonophoresis 적용후 10분이 되자마자 확인된다. 근육의 깊이에서는 많은 양의 약품이 보여지지만, canine knee의 깊이에서는 발견되지 않는다. 이것은 더 깊은 부위에 효과를 내기 위해서는 더 많은 시간동안 적용하거나, 아니면 효과가 근육의 깊이 정도까지가 한계라는 것을 알 수 있게 해준다. 문헌에 의한 ultrasound 적용후 약품의 확산이 피부를 통해 일어난다는 것은 확실치 않다. phonophoretic 준비를 위해 얼마나 많은 ultrasound이 전달되야 하는가 하는 질문은 일찍이 임상적 현상으로부터 연구되었다. 크림과 연고는 대게 보통의 물과 gel봐 효과가 적다는 것을 알아냈다. 대부분의 검사에서 주파수는 0.75～1.5 or 3㎒의 것이 전달에 더 좋았고, 0.3과 1.0W/cm2SAI의 강도사이에서는 차이점이 없었다. 1.5W/cm2SAI을 이용한 침투력은 천연그대로의 물속에서의 검사약을 포함한 매체가 80%의 ultrasound power를 전달받을 때의 좋은 media 로 간주되었다. 이 분야에서의 혼동은 연구방법에서의 한결같은 부족일지도 모른다. Indications for Treatment ultrasound외에 tissue healing을 자극하는 다른 modality가 있다; pulsed SWD, laser, TENS. 또한 이에 반하는 기구들도 있다; continuous SWD, hotpack, 다른 표면 치료기. ultrasound을 적용하는데 미숙한 임상가들을 보조하는 일련의 질문들이 있다. 1. 조직문제를 가진 것이 확실한가? 임상가들은 특별한 치료 목적을 결정해야 한다. 2. tissue repair에 적합한 자극인가? strains, sprains, 타박상, 화상 등 급성, 아급성 염증에는 저강도의 pulsed mode가 적합하다. 3. 열과 stretch에 적합한가? 통증 유무에 상관없이 muscle spasm, 만성 부종, fibrosis 등으로 인한 움직임의 제한에는 고강도의 continuous mode 가 적합하다. 4. 문제에 효과적인 접근을 위한 시간인가? 임상가는 환자에게 맞는 치료시간을 정해야 한다. 12～15분의 ultrasound 치료과정은 효과적이지 않다. 5. target 조직으로 접근하는가? ultrasound은 고밀도의 조직에 거의 흡수된다. 따라서 치료하는 부위의 path에 뼈나 관절구조가 끼지 않도록 해야한다. 6. ultrasound의 전달이 실용적인가? 직접적 접촉 or 물속에서의 기술중 하나가 사용되어져야 한다. 7. 치료목적이 의료용 전달을 향상시키는가? 만일 ultrasound 전달이 어렵다면 반대로 iontophoresis를 할 수도 있다. 8. ultrasound이 의학적으로 환자에게 안전한가? ◐SATETY CONTRAINDICATIONS WITH APPLICATION OF ULTRASOUND Precaution 주의는 환자와 임상가, 장비에 모두 필요하다. 불편함은 치료하는 동안 느끼지 않게 해야 한다. 통증은 골막의 과도한 열축적이며 강도를 낮추거나 더 빠르게 transducer를 움직임으로서 조정할 수 있다. 고정시킨 transducer는 안전하지 않다 : “hot spot"의 과도한 열축적의 위험이 있다. 이 주의는 특히 금속삽입환자에게 더욱 적용된다. 피부 integrity는 ultrasound치료에 꼭 필요치 않다. 물속에 침수한 상태로의 ultrasound적용은 임상가도 주의를 해야 한다; infection을 막기위해 치료사도 고무장갑을 껴야한다. transducer는 깨지기 쉬우므로 조심스럽게 다루어야 한다. 강도는 오로지 transducer가 잘 접촉되었을 때만 증가시켜야 하며, 부주의한 transducer의 사용은 crystal에 해를 끼칠 것이다. Contraindication ultrasound은 세포분열과 세포 활동을 촉진시킨다. 그러므로 ultrasound은 암, 결핵, 건선과 같은 환자에게는 적용시켜선 안된다. 임상가는 원인을 알 수 없는 통증에 특히 주의해야 한다. 임산부의 배나 lower back 에 ultrasound을 적용시켜서도 안된다. 진단용 2.5㎒ ultrasound은 치료용보다 낮은 doses에서 사용되어야 한다. 전형적인 금기증으로는 어린아이의 뼈성장판에 ultrasound을 적용하면 안된다는 것이었다. 처음의 연구는 개의 다리에 저주파수의 고강도로 transducer를 고정시킨채 적용했었다. Dyson과 다른 사람들의 연구에 따르면 low doses의 ultrasound은 골절치료에 좋다는 것을 보고한다. 이것으로 초기의 연구에 반하여 최근의 연구는 어린아이의 뼈 성장판에의 ultrasound적용이 금기증이 아니라는 것을 말해준다. 눈에 직접적으로 치료하는 것은 금기증이 된다. ultrasound은 혈전부위에 적용해서는 안된다. deep vein thrombosis 이후 calf 에의 치료도 금기증이다. pacemaker, 혈액순환 장애 환자에게도 ultrasound은 금기증이다.
THERAPEUTIC APPLICATION ◐PROBLEM ANALYSIS AND GOAL SELECTION 성공적인 ultrasound효과는 치료 setting이 치료목적과 일치할 때 보증된다. 병의 연혁과 환자의 평가는 문제가 있는 조직을 확실히 알기위해 그리고 조직의 위치규정, 질병의 범위, 조직상의 변화와 기능에의 간섭을 알기위해 요구된다. 조직 repair의 자극은 만일 문제가 급성이거나 조직손상이 결정되면 고유의 목표를 가지게 된다. stretch를 위해 먼저 열을 가하는 것은 만일 상태가 조직수축이라면 치료목적이 될 수 있다. ultrasound은 통증의 진정효과를 내고, 통증조절은 어떤 상태의 치료목적이 될 수 있다. ;예를 들어 herpes zoster(shingles) 문제분석으로 사용되는 몇가지 정보를 나열하면 다음과 같다. 1. History of the injury 2. Relevant medical history 3. History of oral and injected drugs 4. History of previous modality use 5. Swelling and discoloration 6. Findings upon palpation 7. Range of movement 8. Pain 9. Skin and wound appearance 10. Comparison with the contralateral side Acute, Resolving, or Chronic condition 문제는 사고후 3～4달의 기간동안 급성 or resolving으로 간주된다. 예를 들어, “tennis elbow"같은 반복된 손상은 만성문제에 첨가된 일시적인 급성으로 특징지워지며 기초적인 만성상태 또한 첨가된다. 염증 팽창은 푹신푹신한 움직일 수 있는 액체를 느끼게 한다. 만성부종은 더 조밀하고, 조직화되어 있으며 대게 딱딱하게 되어 움직일 수 없다. 팽창은 퍼질수도 있으며, ligament와 tendon 주위를 두껍게 감쌀수도 있다. 팽창은 때때로 국소적으로 남아있다. 팽창의 범위와 손상부위의 사용가능한 부분에 의존하며, loose-connection tissue 부위에서 중력과 정착과 함께 혈관외액 tracks는 그것이 재흡수되지 않는다면 fibroblast의 침해로 보다 조직화된다. 대부분의 상태에 대하여 조직 repair의 상태는 적용되어진다. 몇 달 or 몇 년의 연혁을 가지고 있을지도 모르는 만성상처라고 불리는 치료되지 않고 있는 상처는 ultrasound의 치료 dose에 반응한다. 1～2주의 hematoma는 매우 조밀하고 조직화될 지도 모른다. 1～2회 정도 low-dose로 적용할 수 있는데, 만약 이점이 발견되지 않으면 부드러운 열을 가해야만 한다. 이전에 성공을 거두지 못한 ultrasound의 연혁은 또 다른 도구의 선택을 위한 이유가 될 수도 있다. ultrasound Parameter Selection 평가의 목적은 환자를 위한 치료목적으로 간주되는 결정을 하기 위함이다. 이에 대해 임상가는 치료자극 or 조직에 열을 가하기 위한 결정을 해야 한다. 현명한 접근은 조직치유에 이익이 될 만큼 낮거나 조직에 열을 가하는데 충분할 만큼 높은 특별한 dose를 선택하는 것이다. Sequence of Ultrasound in a Treatment Plan ultrasound에 의한 조직치유의 자극은 치료에 의해 자극되는 일의 일련의 과정을 통해 효과를 얻게 된다. 효과는 즉시 나타나지 않는다. ultrasound은 pain을 감소시키는 기구로 치료계획의 맨 앞에 놓이게 될지도 모른다. ultrasound과 함께 thermal 치료의 목적은 조직 길이를 증가시키기 위함이다. 그러므로 stretch는 ultrasound적용 후 바로 뒤따라야 한다. 적당한 일련의 과정없이 ultrasound의 thermal dose는 요점이 없는 것이다. 조직을 stretching 하는 많은 방법이 있고, 임상가들은 일반적으로 그들이 좋아하는 방법을 사용한다. 중요한 것은 어떻게 stretch시키느냐가 아니라 고통없이 stretch 할 수 있도록 조직에 열을 가해주는 것이다. 연구들은 만약 stretch가 시원한 기간동안 유지된다면 성취되는 최적의 결과를 보여준다. ultrasound에서 깊이의 cooling 변화는 쇄약이 온도감소에 따라 증가하기 때문에 흡수된다. 처음에 ultrasound의 표면흡수안에서 cooling한 결과를 낳는 다. 사실 ice와 ultrasound은 정반대의 효과를 가진 것으로 보인다. ice는 혈관수축을 일으키고, 세포활동을 감소시키고 항염증효과를 갖는다. ice는 효과적으로 혈액공급을 줄이고, 급성조직손상을 붓게한다. ; low-dose ultrasound은 손상 24시간 후 팽창을 줄여주고 조직 repair를 촉진시켜 초기화시킨다. ice와 ultrasound의 thermal doses의 사용은 또한 빳빳하게 되는 것을 보여준다. 조직온도를 감소시키고, 그것에 의해 강직도가 증가한다. 강직성이 막기 어렵게 되면 ultrasound의 열 효과로 이를 줄여준다. 감각신경이 얼어 마비되었을 때 열을 가하는 기구의 적용은 위험하다. thermal ultrasound을 포함한 치료과정의 path에 통증조절을 위한 ice의 사용은 임상적으로 보여지기도 한다. 연구는 8분 이하의 적용에 대하여, ice의 효과는 표면적(1/2 inch이하 or 1～2cm)이라는 것을 보여준다. 그러므로 5분정도의 ice pack 적용은 치료 후 통증을 덜어줄 것이다. Ultrasound Treatment Procedures 준비의 최소량은 ultrasound치료를 위해 요구되는데, 그것은 아마도 임상가들 사이에서의 높은 열에 대한 셈일 것이다. 치료기간중 어떠한 불편도 느끼게 해선 안된다. 1. Preparation for Treatment - 치료받을 부위를 노출하기 전에, 그리고 환자가 자세를 취하기 전에 모든 소지품들은 모아 두어야만 한다. 만일 물속에서의 치료가 선택되면, 그 용기는 플라스틱 or 고무로 된 것이어야 한다. whirlpool이나 물속에서는 원기왕성하게 움직이는 것이 좋지 않다. 현대기계는 전기적 접촉 monitor로 되어 있으므로 반드시 스위치를 꺼 놓는다. 2. Patient Education and Consent to Treat - 환자는 치료과정의 이익과 위험 충고와 치료과정중 느낌에 대하여 동의해야 함을 의미한다. pulsed-mode에서 환자는 어떠한 감각도 느끼지 못한다. ultrasound이 continuous로 주어졌을 때 부드러운 피부 열 발생이 느껴지고 dose는 대게0.8W/cm2SAI이다. .통증은 골막에의 과도한 열축적의 신호이다. 3. preparation of Equipment - 치료공간은 안전하고 편안하게 조직되어야만 한다. 임상가는 등을 받쳐주고 자리잡게 해주어야 하며, 조직이 치료받을 수 있는, 장비의 다이얼이 닿을 수 있는 거리에 위치해야 한다. 시간과 강도는 0에서 시작해야하고, 치료하면서 다이얼을 조정한다. 4. Patient Position - 환자는 어떠한 기구로 치료를 하든 편안해야 한다. 환자가 눕든, 앉든간에 몸통과 사지에 대한 지지가 요구된다. 손상받은 사지는 베개나 둘둘감은 수건으로 첨가하여 지지해주고, 거상은 비록 치료시간이 짧더라도 급성 swelling 환자에게 제공되어야 한다. 5. Technique - gel은 피부 or transducer에 적용된다. 1～2 mm 정도의 막이 soundhead를 움직이기에 적당하다. soundhead는 원이나 일직선상으로 강도를 증가시키면서 움직여준다. transducer의 움직임은 느리게 최대 3～4cm/s로 해준다. 최대 침투력을 위해, soundhead는 조직 표면에 평행하게 되어야 한다. 그런데, 이것은 치료받는 부위의 외형에 sound head의 각이 인접한다는 의미이다. 물속에서 적용할 때는 피부로부터 1～2cm 정도의 거리를 두고 적용시킨다. 6. Adjustment of Parameters During Treatment - 만일 환자가 thermal mode로 치료중 통증을 호소한다면, 임상가는 즉시 강도를 낮추어야 한다. 적용과정에는 2가지 option이 있다. ; 치료는 저강도로 가하고, 환자가 피부에 따듯함을 느끼도록 해줄 수 있고, 아니면 강도가 고주파수로 가해지고, 그것은 골막열축적을 덜 일으켜 통증을 제거해 줄 수 있을 것이다. 만일 통증이 계속된다면 치료를 종료해야 한다. 7. Repetition of Treatment - 안전하게 적용될 수 있는 ultrasound치료의 수는 제한되어 있지 않다. 그러나 치료는 반일 이익이 있음이 보고되고, 그것이 측정가능하면 계속되어야 한다. Observation and Documentation After Ultrasound Treatment 치료후와 다음 치료하기전 평가는 ultrasound이 환자문제에 대하여 효과가 있음을 증명하기위해 꼭 필요하다. 어떤 즉각의 이익은 기대될 수 있다. ultrasound는 통증에 편안한 효과를 가졌고, 조직의 “feel”은 주관적으로 측정된다. 이와같은 느낌은 문서화하기 어렵다. Documentation of Ultrasound Treatment 불완전한 문서화는 성공적인 치료의 되풀이와 치료를 어떻게 수정할지를 어렵게 만든다. 잘된 문서는 환자 위치의 세부사항까지 포함한다. ; 치료부위, 기술,transducer크기,기계의 주파수, pulse 비율, 강도, 치료시간의 setting, 그리고 다른 활동들의 일련의 연속.
CARE OF THERAPEUTIC ULTRASOUND EQUIPMENT ◐BIOMEDICAL DEPARTMENT INSPECTION 전기적 안전 점검은 제도상 biomedical 분야 or 장비 판매자를 통한 전문가에 의해 이루어져야 한다. 특수화된 장비는 total power와 힘의 공간상 분포, beam의 ERA에 대한 측정이 요구되어진다. ◐CLINICAL MONITORING 임상가는 손상받거나 닳아 해진장비의 신호를 보아야 한다. transducer의 금속판이 오래되었을 때, 그것은 울퉁불퉁하게 될 것이고 ultrasound을 알맞게 전달하지 못 할 것이다. transducer의 과도한 heating은 에너지가 환자에게 전달되는 대신 transducer안에서 손실되고 있다는 신호이다. transducer의 움푹들어간 곳은 crystal이 해를 입었다는 신호이다. 물로 대신한 검사는 압력파의 종류가 어떻게 방출되는지 알아보기위해 이용될 수 있다. head는 물속에서 표면과 약 45°의 각을 이루도록 하는데 이것은 물-공기층으로부터 반사되는 beam으로부터 crystal을 막기 위함이다.; 1.0W/cm2로 한다. -------------- SUMMARY -------------- ultrasound 효과의 물리적 고유성과 생리학적 성질의 이해는 효과적인 기구이동을 위해 중요하다. ultrasound beam의 에너지 분포는 beam의 주파수와 방사부위에 의존된다. BNR이 8이상 높을 때 조직에는 “hot spots”의 손상이 발생 할 수 있다. head를 움직이는 기술은 조직 치료를 통한 최대 강도의 공평한 분포가 요구된다. ultrasound의 분포는 시간에 따라 변하는데, 이것은 pulse 비율에 의존한다. duty cycle의 낮은 percentage는 더 높은 일시적인 최고강도이다. 침투는 주파수와 중간매체의 밀도에 의존한다. ultrasound을 이용한 좋은 임상의 성과는 주의깊게 치료계획을 세우는 것에 의하여 성취된다. 이익은 치료부위의 5cm2 당 30초동안 0.1～0.2W/cm2SATAI(pulse 비 1:4)의 dosage에서 얻어진다. ultrasound에 의한 조직의 열은 움직임을 제한시키는 만성염증상태의 치료를 위해서이다. 열도 0.8～1.5W/cm2SA와 더 높은 강도를 continuous 하게 사용함으로서 발생시킨다. 조직 stretch는 열이 적용되는 동안 또는 수행된 즉시 이루어져야 한다. 적당한 시간은 치료의 중요한 관건이다. |
출처: Gorgeous girl ♡ 원문보기 글쓴이: 까칠도도♡
