초음파 치료의 원리 설명(물리 치료)

[파란별]

초음파 사용법과 신경생리학적 기전

초음파 치료깊이 1-5cm (2-4cm가 효과적)[1MHZ] - 심부근 치료

1cm ( 0.7cm가 효과적)[3MHZ] - 표재근 치료

초음파 이동속도는 보통 초당 1 - 4cm가 적당하다.

(열집중현상 hot spot의 위험이 있으므로 고정시켜 사용할 때는 강도에 주의)

초음파 치료 유효범위는 일반적으로 도자크기의 2배까지이다.

3MHZ는 1MHZ보다 열흡수가 3배 빠르다.

	열효과	치료목적 및 기전	1MHZ		3MHZ
			강도 (w/㎠)	시간 (min)	강도 (w/㎠)	시간 (min)
급 성 기	비열효과 pulsed초음파 1:4=72시간내 1:9=24시간내	염증조절(손상후 약 48-72시간)미세진동으로 세포막탈분극되며 미토콘드리아의 활성으로 ATP생성촉진 조직회복능력증가	펄스 25%이상에서도 강도높이면 열발생 5분치료		펄스25%이상에서도 강도 높이면 열발생 5분치료
아 급 성 기	mild heat 조직온도1。C상승	염증조절 저류된 염증산물 흡수 촉진	1.0	4.5	0.5	3
			1.5	3	1.0	1.5
만 성 기	moderate heat 조직온도2。C상승	muscle spasm relaxation(근방추진정작용효과) 통증조절 목적으로 사용 만성염증조절	1.5	3	1.0	3
			2.0	4.5	1.5	2
구축 된 조직	vigorous heat 조직온도4。C상승	교원질 신장목적(관절낭등) 혈액순환 증진 반흔조직제거	2.0	9	1.5	4
			2.5	7.5	2.0	3

매게 물질은 초음파 겔이나 오일등을 사용해야하며(초음파 전도율을 높이기위함) 맨소래담등은

차라리 그냥 발라줄 때 사용이외 초음파와 같이 사용은 지양한다.

음파영동법 사용시 비스테로이드성 약물(케노펜 겔....)을 매개물처럼 사용하고 초음파로 적용하면

그러한 약물이 피부에 좀더 쉽게 흡수 되게 도와준다. 그러나. 이러한 약물을 초음파의 전도율면에서는 떨어지므로 순수한 초음파 에너지만을 사용하려면 초음파 겔을 사용해야 한다. 비스테로이드성 약물의 효과를 얻기위한 목적이라면 열이 발생되지 않는 펄스 초음파가 좋을 것이다.(열이 발생하면 염증을 더 증가 시킬 수 있기 때문)

위에서와 같이 초음파를 사용할 때 에는 환자 생태에 맞는 방법을 적용하도록 한다.

염증설 질환이 있으면(염증시 환부에 열이나고 휴식시에도 통증이 존재한다.)

지속적 초음파는 피해야 한다.

[근막동통증후군 치료시 초음파 사용법 및 신경생리학적 기전]

1. 유해성 용량 사용방법

근육의 발통점 활성화 부위에 전도 매개체를 바르고 초당 치료도자 이동속도를 2cm정도로

천천히 종 또는 횡으로 이동하면서 낮은 강도부터 천천히 증가시켜 환자가 발통점 부위에서

통증을 느끼는 위치확인과 강도를 설정한다. 발통점 위치와 강도가 설정되면 검사 판독이동법

을 사용하는 것이 효과적이다.

치료시작 2-3분 후 용량을 천천히 최초 검사시 유해성 강도수준까지만 증가시킨다.

대개의 경우 얼마 지나지 않아 초음파에 의한 통증을 느끼지 않게 되는데 이 시점이 치료 종결

시간이며 이 때 발통점이 비 활성화 되었으면 국소 압통 및 민감도의 감소와 전이통 완화가 일어난다.(근방추 진정작용으로 인한 근육의 이완)

장시간 반복사용이나 고강도 사용, 치료부위 설정등에 세심한 주의가 필요하다.

표재근 : 3MHZ 심부근 : 1MHZ

C 섬유 하행성 통증조절기전 : enkephalin, dynorphin, β-endorphin 분비유도

2. 비유해성 용량 사용방법

pulsed 20%사용, 강도는 0.5 -1.0 w/㎠ 치료시간은 3-5분이다

Ultrasound therapy

- 우리가 들을 수 없는 높은 주파수를 이용하여 치료하는 것

- 치료의 분야에서 금속이식물에 사용될 수 있는 투열 치료의 유일한 방법

1)초음파 :

①인간의 귀가 반응할 수 있는 것이 상의 주파수로서 기계적인 진동 (mechanical vibration)과 관련되는 전문용어.

②인간의 귀로 듣기에는 너무나 높은 주파수에서 종축압박파동의 형태로 전파되는 음향진동의 형태

*종축압박팍동-매질에 교대로 압박과 희화를 발생시키면 파동이 전파하는 방향으로 이리저리 흔 들리는 입자의 진동(oscillation)이다.

2)Physical phenomena

1.absorption(흡수)-penetration(침투)

①absorption : 󰋡tissue에 흡수된 에너지의 양

󰋢주파수가 증가함에 따라 증가한다.

󰋣단백질이 연부조직의 분자구조에서 초음파의 주된 흡수인자, 즉 단 백질의 양은 흡수와 직접적 관련이 있다.

②penetration : 흡수가 많을수록 침투는 작아 진다.

absorption↑	penetration↑
absorption↑	protein↑

2.Reflection(반사)-refraction(굴절)

①reflection :󰋡blood vessel 보다 bone이 반사가 더 잘 된다.

󰋢다른 조직들 사이에서 발생한다.

󰋣몸에서 중요한 반사는 tissue 와 bone(30%)사이에서 이행된다.

ex) bone에 전기 치료시 25% 주위에 남고 75% 통과됨. 이때 25%를 reflection이 라고 함

②refraction :󰋡bone에 전기 치료 시 치료를 잘못 했을 때 빗나가는 것

󰋢뼈와 연접하여 에너지의 집중을 유도하는 곳에서 특히 발생

3)Biophysical effects of ultrasound

1. Mechanical effect ( 기계적 효과)= Micro massage

:

①초음파가 조직에 흡수되면 조직에서 작용하는 광대한 기계적임 음향력이 있을 것 인데 그 음향력은 어떤 다른 물리적 요인과는 비교가 될 수 없다. 기계의 주파수에 서 양성과 음성의 압력의 교대는 초음파의 마이크로마사지의 효과를 발생시킨다.. 다 음 과 같은 생물학적 효과가 일어난다.

󰋡현미경적 세포구조의 소성화

󰋢열 효과를 발생시킬 수 있는 마찰(friction)

󰋣액체매질 속의 입자의 진동(oscillation)

󰋤세포막을 가로지르는 확산(diffusion)과정의 가속

󰋥세포내의 마사지

󰋦생물학적으로 활성인 분자의 파괴

󰋧단백질에 묶여 있는 칼슘의 흥분(excitation)

󰋨신경 및 순환의 메카니즘에서의 특수 효과

2.Thermal effect(열작용)

①조직의 micromassage는 마찰열을 발생시킨다. 이 발생된 마찰은 조직에서 열을 발 생 시킨다.

②피부나 근막에서 에너지의 소실이 없으므로 심부에 위치한 부위가 효과적으로 가열 될 수 있다는 장점이 있다.

③발생된 열의 양은 다양한 조직에 따라 다르게 발생된다.

④열의 양은 초음파의 mode에 따라 다르게발생한다 ⑤*Pulsed mode와 continuous mode중에서 tissue의 온도 상승에 더 효과적인 것은 continuous mode이다. (ex. 실습을 할 때 주로 continuous를 주로 사용하였다.

3.Biologic effects

ultrasound energy

heat (thermal effect)

micromassage

①Promotion of blood circulation : 혈관확장과 림프관의 흐름은 초음파의 열효과에 기 인한다. 열 및 마이크로마시지 효과의 합작은 히스타민류의 물질을 발생시키는데 이것 이 모세혈관의 충혈(hyperemia;부분적으로 혈액이 과도로 충만하는 것) 을 일으킨다.

②Effect on peripheral nerves : 초음파는 신경근에 대하여 현저한 혈관확장인자를 가 지고 있으므로 그 투사는 그 교감신경계를 억제한다.

③Muscle relaxation

④Increased membrane permeability

⑤Reduction pain :󰋡 만일 신경계가 건전하면 통증의 제사(pain volleys : 인공적으로 유발시킨 근연축의 조율적 발작으로 1회의 자극에 의한 신경충동의 집적) 가 척추 위 의 구조에 도달하는 것을 막아내는 각종 메카니즘에 의하여 제거될 수 있다.

󰋢 동통이 한 부위에 허혈(ischemia =국소빈혈;혈관의 기능적 협착 이나 부분적 혈액 부족)과 swelling을 일으키는 대사산물의 체류에 기인하면 초음파는 세포막의 투과성을 변조하여 식작용과 삼출물 흡수의 촉진을 돕는다. 이것은 동통대 사물의 제거를 도울 것이다.

⑥Increased regenerative power of tissues

⑦Normalization of muscle tone

⑧Reduction of pH

⑨Stimulation of afferent nerve fibers

4)적응증

1.유착(adhension) :

 관절에서는 유착의 증가와 세포내의 물질이 gel상태에서 sol 상태 로 전환됨에 따라 초음파에 대하여 반응을 보인다. 유착의 재흡수는 초음파의 가열효과 와 마이크로마사지의 효과의 양쪽 모두에 의하여 성취된다. 심부에 침투하는 온도의 급 속한 상승과 효과적인 온도로의 오랜 지속은 그 과정을 돕는다.

2.동통과 근경축 :

신경계가 건전하면 동통의 제사가 척주 위의 구조에 도달하는 것을 막아 내는 각종 메카니즘에 의해 동통은 제거될 수 있다.

3.석회화된 건염( calcified tendinitis) : 초음파는 단백질과 결합되어 있는 칼슘의 흥 분을 일으킨다.

4.혈종(hematoma:조직에서 보통 혈병으로 된 혈액이 국소적으로 집합된 것)

5.swelling : 흔한 외상의 합병증. 손상을 입히는 습관적인 자세로부터의 microtrauma혹 은 그의 결과로서 발생할 수 있다. 초음파는 모세혈관의 확장을 일으키는데 이것은 그 때 쓸모 없는 산물의 제거를 돕는다. 림프관의 순환도 초음파에 의하여 촉진된다.

6.세균 : 높은 적용량의 초음파에는 살균효과가 있다.

7.bone : 병리학적 골절, 골막하의 손상 혹은 성장지연을 일으킬 수 있다.

8.관절주위염, 관절주위조직의 구축

9.Dupuytren's 구축

10. 오십견이나 편마비의 견수증후군

5)금기증

1.뇌 및 척수

2.눈 : 시신경을 해칠 수 있고 유체에서 공동형성을 일으킬 것이다.

3.생식기관 및 복부기관 : 복부는 가스가 들어있고 화상 및 반사의 위험이 있다.

4.임신한 자궁

5.급성감염 혹은 패혈증( 병원균 혹은 그 독소가 혈액이나 다른 조직 중에 존재하는 것) : 초음파가 간염을 확산시킬 수 있다.

6.종양 : 종양의 성장을 자극한다.

7.심부정맥혈전증(혈액성분의 응집을 말하며 혈관의 폐색을 일으킨다.) 혹은 동맥질환

8.혈우병

10.폐 혹은 뼈의 결핵증

6) Dosage

1.frequency :

① 단위시간에 진동한 수

② 0.75 ~ 3MHz의 주파수를 사용

ex)1MHz가 3MHz보다 더 깊이 들어간다.

1MHz ; deep , 3MHz ; superficial

③주파수는 높을수록 흡수는 커진다.

2.Intensity :

① W/㎝-2로 표현되는 sound beam의 에너지

② 치료에서 사용되는 범위- 0.1 ~ 3.0 W/㎝-2

0.1 ~ 0.8 W/㎝-2 low =acute

0.8 ~ 1.5 W/㎝-2 medium = sub acute

1.5 ~ 3.0 W/㎝-2 high = chronic

3. Head :

①대부분 5 ~ 13 ㎝2의 투사표면이 있다.

②ERA(effective radiating area) 따라 크기를 결정한다.

󰋡 이동치료법 -병변에서 균일한 가열효과를 얻기 위해서는 beam을 이동시키는 것이 긴 용하다. 변환기의 head는 신체의 조직에 대하여 평행으로 유지되어야 한다. 균일하고 확고한 압력을 유지하도록 신경을 쓴다. 압력은 부드럽고 견고한 마사지의 효과를 자 극해야 한다. tissue에 무리가 감으로 지속적으로 움직여준다. circular stroking technique와 paralell stroking technique

4. 전매매질 : head에서 조직으로 에너지를 최대한으로 이동시키기 위해서는 head와 신 체사이의 밀접한 접촉이 있어야 한다. 또 치료를 하는 동안 전달매질에는 무시해도 좋은 흡수력이 있어야 하고 피부에 체류해 있을 정도로 점착성이 있어야 한다.

ex) ①water-극히 소량의 초음파를 흡수하지만 피부에 체류하기에 부적당하다.

②oil-상당한 점조도가 있지만 국소적으로 과도하게 가열하는 경향이 있다.

③aquasonic gel-가장 효율적이다.

7) 치료

1.Prepare enviroment : 환경을 설정하는 것이 중요 (미리 준비하라)

-u/s machine, sheets, towels, conduction medium, tissue 등.

2.Prepare enviroment : 자세하게 치료에 대해 설명을 해준다.

-치료의 원리나 효과, 치료시의 느낌 등

3.Prepare self : 자신의 body mechanic 은 어떤가? 치료시 편안한 자세인가?

4.Carry out procedure

①치료부위를 관찰한다.- 창상이나 피부감염의 여부를 확인한다. 증상 혹은 치료할 병변을 찾는다.

②head의 크기를 결정한다.

③timer를 켜고 intensity control을 0으로 맞춘다.

④sound head를 천천히 움직인다. - circular 또는 back and forth

⑤sound head는 피부에 평행하게 한다.

⑥치료가 끝나면 intensity는 0으로 한다.

⑦head를 깨끗하게 한다.

⑧환자의 치료부위를 깨끗하게 한다.

*frequency를 사용할 것인가는 무엇에 달려 있는가?

-치료부위가 deep part인가 superfical part인가에 따라 다르다.

*어떤 intencity를 사용할 것인가는 무엇에 달려 있는가?

-강도에 따라 acute or subacute or chronic 이냐에 따라 다르다.

thermal U/S ; 최소 1.0W/㎝-2 되어야 한다.

contracture가 심한 사람 ; 강한 사용해야 한다.

*아주 마른 사람과 뚱뚱한 사람중 어떤 사람이 thermal effect주기가 더 어려운가?

-뚱뚱한 사람 ; fat tissue가 많고 protein이 적기에 흡수가 잘 안되기 때문

*mode는 어떻게 선택할 것인가?

-continuous mode 는 tissue의 온도를 상승시키는데 더 효과적이다.