อัลตร้าซาวด์กายภาพบำบัด: เข้าใจหลักการทำงาน

อัลตราซาวด์ (US) เป็นรูปแบบของพลังงานเชิงกล (ไม่ใช่พลังงานไฟฟ้า) และด้วยเหตุนี้จึงไม่ได้จัดว่าเป็นการบำบัดด้วยไฟฟ้าโดยตรง แต่จะตกอยู่ในกลุ่มของ Electro Physical Agents การสั่นสะเทือนเชิงกลที่มีความถี่สูงขึ้นเรียกว่าพลังงานเสียง ช่วงการได้ยินของมนุษย์ทั่วไปอยู่ระหว่าง 16 Hz ถึงประมาณ 15-20,000 Hz (ในเด็กและผู้ใหญ่ที่ยังมีสุขภาพดี) เมื่อเกินจากขีดจำกัดนี้ การสั่นสะเทือนเชิงกลจะกลายเป็นอัลตราซาวด์ ความถี่ที่ใช้ในการบำบัดมักจะอยู่ระหว่าง 1.0 และ 3.0 MHz (1 MHz = 1 ล้านรอบต่อวินาที)

คลื่นเสียงเป็นคลื่นยาวที่ประกอบด้วยบริเวณที่มีการบีบอัดและการขยายตัวของอนุภาคของวัสดุ เมื่อวัสดุได้รับการสัมผัสกับคลื่นเสียง อนุภาคในวัสดุนั้นจะสั่นรอบจุดที่ไม่เคลื่อนที่ไปกับคลื่นเสียงเอง เมื่อพลังงานจากคลื่นเสียงถูกถ่ายโอนไปยังวัสดุ มันจะทำให้อนุภาคของวัสดุนั้นสั่นสะเทือน ชัดเจนว่า การเพิ่มการสั่นสะเทือนของโมเลกุลในเนื้อเยื่อสามารถทำให้เกิดความร้อนขึ้น และอัลตราซาวด์สามารถใช้เพื่อทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความร้อนในเนื้อเยื่อ แม้ว่าการใช้งานในปัจจุบันในการบำบัดจะไม่ได้มุ่งเน้นไปที่ปรากฏการณ์นี้ อุปกรณ์อัลตราซาวด์ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดความถี่สูง ซึ่งเชื่อมต่อกับหัวหรือวงจรแปลงสัญญาณการบำบัดผ่านสายโคแอกเซียลเพื่อผลิตคลื่นอัลตราซาวด์ โดยใช้ความถี่ 1 MHz หรือ 3 MHz เมื่อมีการนำความแตกต่างศักย์หรือความถี่ไปใช้กับผลึกควอตซ์ ผ่านทางอิเล็กโทรดเชื่อม ผลึกนั้นจะถูกหลอมรวมกับแผ่นโลหะด้านหน้าของหัวการรักษา การเปลี่ยนแปลงรูปทรงของผลึก (การบีบอัดและผ่อนคลาย) จะทำให้เกิดคลื่นอัลตราซาวด์ มันสร้างคลื่นอัลตราซาวด์โดยใช้ผลของพลังงานไพเอโซอิเล็กทริก นอกจากนี้นอกจากการเปลี่ยนแปลงทางความร้อน การสั่นสะเทือนของเนื้อเยื่อดูเหมือนจะมีผลกระทบที่ถือว่าเป็นธรรมชาติที่ไม่เกี่ยวข้องกับความร้อน แม้ว่าจะเหมือนกับการบำบัดอื่นๆ (เช่น คลื่นสั้นพัลส์) ยังคงต้องมีส่วนประกอบความร้อน แม้จะเล็กน้อย เมื่อคลื่นอัลตราซาวด์เดินทางผ่านวัสดุ (เนื้อเยื่อ) ระดับพลังงานภายในคลื่นจะลดลงเมื่อพลังงานถูกถ่ายโอนไปยังวัสดุ คุณสมบัติการดูดซึมและการหักเหของคลื่นอัลตราซาวด์ได้ถูกบันทึกไว้สำหรับเนื้อเยื่อที่แตกต่างกัน