L’ultrasuono è definito come una vibrazione acustica con frequenze sopra il limite di quelle udibili (cioè maggiori di 20.000 Hz). Gli ultrasuoni a scopo terapeutico vennero introdotti e studiati in modo sistematico nel periodo successivo alla Seconda Guerra Mondiale. In Italia si diffusero immediatamente e molti nostri studiosi hanno contribuito in modo determinante alla ricerca sperimentale e clinica in questo campo. Gli ultrasuoni si diffondono sotto forma di onde di compressione-decompressione con movimento di va e vieni delle particelle del mezzo di trasmissione, parallelo alla direzione delle onde di propagazione. Gli ultrasuoni vengono prodotti artificialmente tramite l’effetto piezoelettrico sfruttando o un quarzo o un disco di materiale ceramico. Applicando delle cariche elettriche sulle facce di una lamina di quarzo si ha la compressione del cristallo, invertendone il senso se ne ottiene l’espansione. Sottoponendo il quarzo ad un campo elettrico alternato si ottiene, pertanto, un alternarsi di compressioni e di espansioni del cristallo con la produzione di una serie di vibrazioni usate in terapia. Quando le onde ultrasonore viaggiano attraverso il tessuto, perdono una certa porzione della loro energia: è questo un processo conosciuto con il nome di attenuazione. L’attenuazione nel tessuto è prodotta da molti meccanismi: l’assorbimento, la divergenza del raggio a la deflezione. L’assorbimento è la causa principale dell’attenuazione degli ultrasuoni. L’energia ultrasonora viene assorbita dal tessuto ed è alla fine convertita in calore. Per la maggior parte dei tessuti, l’attenuazione aumenta all’aumentare della frequenza, così un segnale di 1.0 MHz penetrerebbe più profondamente di un segnale di 3.0 MHz, a causa della attenuazione più bassa nel tessuto. La divergenza del raggio è il grado in cui il raggio si disperde dal trasduttore. La divergenza del raggio diminuisce all’aumentare della frequenza e quindi un segnale a frequenza più alta ha un raggio più focalizzato. La deflezione include il processo di riflessione, rifrazione e dispersione. Un apparecchio per ultrasuonoterapia è costituito principalmente da un generatore di corrente alternata (tipicamente 1 MHz e/o 3 MHz) che alimenta, tramite cavo, una testina di trattamento emittente in cui è inserito un trasduttore (disco piezoelettrico o lamina al quarzo) che converte l’energia elettrica in energia meccanica (vibrazioni acustiche) che vengono trasmesse ai tessuti.

Meccanismo d’azione

L’interazione degli ultrasuoni con i tessuti biologici produce effetti meccanici, termici, chimici e di cavitazione. Effetti meccanici: l’azione meccanica è dovuta al movimento delle particelle dei tessuti attraversati dall’onda ultrasonica. Le variazioni di pressione che si producono sono in grado di determinare un movimento dei liquidi in presenza di disomogeneità (microcorrenti), un aumento della permeabilità di membrana e la scompaginazione dei tessuti per separazione delle fibre collagene. Effetti termici; l’effetto termico dipende essenzialmente da due fattori: le caratteristiche di assorbimento del mezzo biologico e la riflessione dell’energia a livello dell’interfaccia tra tessuti a differente impedenza acustica. Il passaggio di ultrasuoni attraverso i tessuti “molli” crea un innalzamento della temperatura per: - assorbimento legato alla viscosità, - assorbimento dovuto alla conduttività termica e –assorbimento chimico. Effetti chimici: l’azione chimica con modificazione del ph locale e della permeabilità delle membrane cellulari e con cambiamenti molecolari è provocata dalle notevoli forze di accelerazione alle quali le particelle dei tessuti sono sottoposte al passaggio dell’onda ultrasonica. Effetti di cavitazione: la cavitazione è la capacità degli ultrasuoni di generare in un fluido piccole bolle di gas disciolto con successivo aumento di dimensione e possibile esplosione delle bolle. Da un punto di vista istologico il risultato è una distruzione cellulare irregolare con emorragia di tipo petecchiale. A dosaggi terapeutici le reazioni distruttive come l’emolisi si verificherebbero solo in presenza di bassa concentrazione cellulare e bassa viscosità del mezzo, come a livello dell’occhio e dell’utero.

Modalità generali di applicazione

La terapia con ultrasuoni può essere somministrata con due modalità diverse: a contatto diretto (tecnica a testina mobile o fissa) e ad immersione. Nella prima modalità l’area da trattare va posizionata in modo che sia rilassata, nuda e asciutta. Applicare gel o crema terapeutica. La modalità a contatto diretto, che è più frequentemente utilizzata, consiste nell’applicazione della testina emittente a diretto contatto della cute con l’interposizione di una sostanza (di solito un apposito gel conduttivo) per favorire da un lato la trasmissione tra testina e cute e dall’altro l’aderenza, lo scivolamento e l’eliminazione di possibile aria frapposta fra cute e trasduttore che potrebbe ostacolare, per la sua capacità riflettente, la trasmissione dell’onda ultrasonica. Nella tecnica a testina mobile, il trasduttore, applicato sull’area da trattare con leggera pressione, viene fatto scorrere con movimenti circolari. Nella tecnica a testina fissa, quest’ultima viene posta sulla zona da trattare a contatto con la pelle per l’intera durata della terapia con l’interposizione di un gel elettroconduttivo o crema terapeutica. Con questa tecnica si ottengono rapidi aumenti della temperatura in una zona molto circoscritta, mentre il rimanente campo non è riscaldato; è richiesta pertanto una minore potenza di erogazione od una emissione pulsata.