Diatermi
| Diatermi | |
|---|---|
| Uttal | / ˈ d aɪ ə ˌ θ ɜːr m i / |
| ICD-9-CM | 93,34 |
| MeSH | |
Diatermi är elektriskt inducerad värme eller användning av högfrekventa elektromagnetiska strömmar som en form av sjukgymnastik och i kirurgiska ingrepp. De tidigaste observationerna om reaktionerna av högfrekventa elektromagnetiska strömmar på den mänskliga organismen gjordes av Jacques Arsene d'Arsonval . Området var pionjärer 1907 av den tyske läkaren Karl Franz Nagelschmidt, som myntade termen diatermi från de grekiska orden dia och θέρμη therma , som bokstavligen betyder "uppvärmning genom" (adj., diather´mal, diather´mic).
Diatermi används ofta för muskelavslappning och för att inducera djup uppvärmning i vävnad för terapeutiska ändamål inom medicin. Det används i sjukgymnastik för att leverera måttlig värme direkt till patologiska lesioner i kroppens djupare vävnader.
Diatermi produceras med tre tekniker: ultraljud ( ultraljudsdiatermi ), kortvågsradiofrekvenser i intervallet 1–100 MHz ( kortvågsdiatermi ) eller mikrovågor typiskt i 915 MHz- eller 2,45 GHz-banden ( mikrovågsdiatermi ), metoderna skiljer sig främst i deras penetrationsförmåga. Det utövar fysiska effekter och framkallar ett spektrum av fysiologiska svar.
Samma tekniker används också för att skapa högre vävnadstemperaturer för att förstöra neoplasmer (cancer och tumörer), vårtor och infekterade vävnader; detta kallas hypertermibehandling . Vid operation används diatermi för att kauterisera blodkärlen för att förhindra överdriven blödning. Tekniken är särskilt värdefull vid neurokirurgi och ögonkirurgi.
Historia
Idén att högfrekventa elektromagnetiska strömmar kunde ha terapeutiska effekter utforskades oberoende ungefär samtidigt (1890–1891) av den franske läkaren och biofysikern Jacques Arsene d'Arsonval och den serbiske amerikanske ingenjören Nikola Tesla . d'Arsonval hade studerat medicinska tillämpningar för elektricitet på 1880-talet och utförde de första systematiska studierna 1890 av effekten av växelström på kroppen, och upptäckte att frekvenser över 10 kHz inte orsakade den fysiologiska reaktionen av elektriska stötar, utan uppvärmning . . Han utvecklade också de tre metoderna som har använts för att applicera högfrekvent ström till kroppen: kontaktelektroder, kapacitiva plattor och induktiva spolar. Nikola Tesla noterade först runt 1891 förmågan hos högfrekventa strömmar att producera värme i kroppen och föreslog att den skulle användas inom medicin.
År 1900 användes applicering av högfrekvent ström till kroppen experimentellt för att behandla en mängd olika medicinska tillstånd inom det nya medicinska området elektroterapi . År 1899 bestämde den österrikiska kemisten von Zaynek graden av värmeproduktion i vävnad som en funktion av frekvens och strömtäthet, och föreslog först att använda högfrekventa strömmar för djupvärmeterapi. 1908 myntade den tyske läkaren Karl Franz Nagelschmidt termen diatermi och utförde de första omfattande experimenten på patienter. Nagelschmidt anses vara fältets grundare. Han skrev den första läroboken om diatermi 1913, vilket revolutionerade området.
Fram till 1920-talet användes bullriga gnisturladdningsmaskiner från Tesla-spolen och Oudin-spolen . Dessa var begränsade till frekvenser på 0,1–2 MHz, kallad "långvågsdiatermi". Strömmen applicerades direkt på kroppen med kontaktelektroder, vilket kunde orsaka brännskador på huden. På 1920-talet tillät utvecklingen av vakuumrörmaskiner att frekvenserna ökades till 10–300 MHz, kallad "kortvågsdiatermi". Energin applicerades på kroppen med induktiva spolar av tråd eller kapacitiva plattor isolerade från kroppen, vilket minskade risken för brännskador. På 1940-talet användes mikrovågor experimentellt.
Används
Sjukgymnastik
De tre former av diatermi som används av fysioterapeuter är ultraljud , kortvåg och mikrovågsugn . Tillämpningen av måttlig värme genom diatermi ökar blodflödet och påskyndar ämnesomsättningen och hastigheten för jondiiffusion över cellmembranen. De fibrösa vävnaderna i senor, ledkapslar och ärr sträcks lättare när de utsätts för värme, vilket underlättar lindringen av stelhet i lederna och främjar avslappning av musklerna och minskning av muskelspasmer.
Ultraljud
Ultraljudsdiatermi använder högfrekventa akustiska vibrationer som, när de drivs genom vävnaderna, omvandlas till värme. Denna typ av diatermi är särskilt användbar vid leverans av värme till utvalda muskulaturer och strukturer eftersom det finns en skillnad i känsligheten hos olika fibrer för de akustiska vibrationerna; vissa är mer absorberande och vissa är mer reflekterande. I till exempel subkutant fett omvandlas relativt lite energi till värme, men i muskelvävnader är det mycket högre omvandlingshastighet till värme.
Den terapeutiska ultraljudsapparaten genererar en högfrekvent växelström, som sedan omvandlas till akustiska vibrationer. Apparaten förflyttas långsamt över ytan av den del som behandlas. Ultraljud är ett mycket effektivt medel för applicering av värme, men det bör endast användas av en terapeut som är fullt medveten om dess potentiella faror och kontraindikationerna för dess användning.
Kortvåg
Kortvågsdiatermimaskiner använder två kondensatorplattor som placeras på vardera sidan av kroppsdelen som ska behandlas. Ett annat sätt att applicera är induktionsspolar som är böjliga och kan formas för att passa den del av kroppen som behandlas. När de högfrekventa vågorna färdas genom kroppsvävnaderna mellan kondensorerna eller spolarna omvandlas de till värme. Graden av värme och penetrationsdjup beror delvis på absorptions- och motståndsegenskaperna hos de vävnader som vågorna möter.
Kortvågsdiatermioperationer använder ISM-bandets frekvenser på 13,56, 27,12 och 40,68 megahertz. De flesta kommersiella maskiner arbetar med en frekvens på 27,12 MHz, en våglängd på cirka 11 meter.
Kortvågsdiatermi ordineras vanligtvis för behandling av djupa muskler och leder som är täckta med en tung mjukdelsmassa, till exempel höften. I vissa fall kan kortvågsdiatermi användas för att lokalisera djupa inflammatoriska processer, som vid bäckeninflammatorisk sjukdom . Kortvågsdiatermi kan också användas för hypertermibehandling, som ett tillskott till strålning vid cancerbehandling. Vanligtvis skulle hypertermi läggas till två gånger i veckan före strålning, som visas på fotografiet från en klinisk prövning 2010 vid Mahavir Cancer Sansthan i Patna, Indien.
Mikrovågsugn
Mikrovågsdiatermi använder mikrovågor , radiovågor som har högre frekvens och kortare våglängd än de korta vågorna ovan. Mikrovågor, som också används i radar , har en frekvens över 300 MHz och en våglängd mindre än en meter. De flesta, om inte alla, av de terapeutiska effekterna av mikrovågsterapi är relaterade till omvandlingen av energi till värme och dess fördelning i kroppsvävnaderna. Detta diatermisätt anses vara det enklaste att använda, men mikrovågorna har ett relativt dåligt inträngningsdjup.
Mikrovågor kan inte användas i höga doser på ödematös vävnad , över våta förband eller nära metalliska implantat i kroppen på grund av risken för lokala brännskador. Mikrovågor och kortvågor kan inte användas på eller nära personer med implanterade elektroniska pacemakers.
Hypertermi inducerad av mikrovågsdiatermi höjer temperaturen i djupa vävnader från 41 °C till 45 °C med hjälp av elektromagnetisk kraft. Den biologiska mekanismen som reglerar förhållandet mellan den termiska dosen och läkningsprocessen av mjuka vävnader med låg eller hög vattenhalt eller med låg eller hög blodperfusion är fortfarande under studie. Mikrovågsdiatermibehandling vid 434 och 915 MHz kan vara effektiv vid kortsiktig behandling av muskel- och skelettskador.
Hypertermi är säker om temperaturen hålls under 45 °C eller 113 °F. Den absoluta temperaturen är dock inte tillräcklig för att förutsäga de skador som den kan orsaka.
Mikrovågsdiatermi-inducerad hypertermi gav kortvarig smärtlindring vid etablerad supraspinatus tendinopati.
De fysiska egenskaperna hos de flesta av de anordningar som används kliniskt för att värma vävnader har visat sig vara ineffektiva för att nå de nödvändiga terapeutiska uppvärmningsmönstren inom djupområdet för den skadade vävnaden. De preliminära studierna som utförts med nya mikrovågsapparater som arbetar vid 434 MHz har visat uppmuntrande resultat. Ändå måste adekvat utformade prospektivt kontrollerade kliniska studier slutföras för att bekräfta den terapeutiska effektiviteten av hypertermi med ett stort antal patienter, långtidsuppföljning och blandade populationer.
Mikrovågsdiatermi används vid behandling av ytliga tumörer med konventionell strålbehandling och kemoterapi . Hypertermi har använts inom onkologi i mer än 35 år, förutom strålbehandling, vid behandling av olika tumörer. 1994 introducerades hypertermi i flera länder i Europeiska unionen som en modalitet för användning inom fysikalisk medicin och sporttraumatologi. Dess användning har framgångsrikt utvidgats till fysikalisk medicin och sporttraumatologi i Central- och Sydeuropa.
Kirurgi
Kirurgisk diatermi är vanligtvis mer känd som " elektrokirurgi ". (Det hänvisas också ibland till som " elektrokauteri ", men se disambiguation nedan.) Elektrokirurgi och kirurgisk diatermi involverar användningen av högfrekvent elektrisk växelström i kirurgi som antingen en skärningsmodalitet, eller för att kauterisera små blodkärl för att stoppa blödning . Denna teknik inducerar lokaliserad vävnadsbränning och skada, vars zon styrs av enhetens frekvens och kraft.
Vissa källor insisterar på att elektrokirurgi ska tillämpas på kirurgi som utförs genom högfrekvent växelströmsavskärning (AC), och att " elektrisk kauterisering " endast används för att utföra kauterisering med uppvärmda nikromtrådar som drivs av likström (DC), som i handdatorn batteridrivna bärbara frätverktyg.
Typer
Diatermi som används vid kirurgi är vanligtvis av två typer.
- Monopolär, där elektrisk ström passerar från en elektrod nära vävnaden som ska behandlas till en annan fast elektrod (indifferent elektrod) någon annanstans i kroppen. Vanligtvis placeras denna typ av elektrod i kontakt med skinkorna eller runt benet.
- Bipolär, där båda elektroderna är monterade på samma pennliknande enhet och elektrisk ström passerar endast genom vävnaden som behandlas. Fördelen med bipolär elektrokirurgi är att den förhindrar strömflödet genom andra vävnader i kroppen och fokuserar endast på vävnaden i kontakt. Detta är användbart vid mikrokirurgi och hos patienter med en pacemaker .
Diatermi risker
Brännskador från elektrokauterisering uppstår vanligtvis från en felaktig jordningsplatta eller från ett utbrott av en brand. Monopolär elektrokauteri fungerar eftersom radiofrekvensenergi koncentreras av det kirurgiska instrumentets lilla yta. Den elektriska kretsen fullbordas genom att ström passerar genom patientens kropp till en ledande dyna som är ansluten till radiofrekvensgeneratorn. Eftersom dynans yta är stor i förhållande till instrumentets spets, är energitätheten över dynan tillräckligt låg för att ingen vävnadsskada uppstår vid dynans plats. Elektriska stötar och brännskador är dock möjliga om kretsen bryts eller energi koncentreras på något sätt. Detta kan hända om dynans yta i kontakt är liten, t.ex. om dynans elektrolytiska gel är torr, om dynan kopplas bort från radiofrekvensgeneratorn eller via ett metallimplantat. Moderna elektrokauterisystem är utrustade med sensorer för att upptäcka högt motstånd i kretsen som kan förhindra vissa skador.
Som med alla former av värmeapplikationer måste man vara försiktig så att man undviker brännskador under diatermibehandlingar, särskilt hos patienter med minskad känslighet för värme och kyla. Med elektrokauteri har det rapporterats fall av blixtbränder i operationssalar relaterade till värmealstring som möter kemiska flampunkter, särskilt i närvaro av ökade syrekoncentrationer i samband med anestesimedel.
Det har också väckts oro för toxiciteten hos kirurgisk rök som produceras av elektrokauteri. Detta har visat sig innehålla kemikalier som kan skada patienter, kirurger och/eller operationssalar.
För patienter som har ett kirurgiskt implanterat ryggmärgsstimulatorsystem (SCS) kan diatermi orsaka vävnadsskada genom energi som överförs till de implanterade SCS-komponenterna, vilket resulterar i allvarlig skada eller dödsfall.
Militär
Medicinska diatermianordningar användes för att orsaka störningar på tyska radiostrålar som användes för att rikta in sig på nattliga bombräder under andra världskriget under Battle of the Beams .