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Ultrasonothérapie

L’ultrasonothérapie est une forme de traitement délivré par des ondes ultrasonores (comme l'échographie utilisée en diagnostic). Elle consiste à émettre un signal ultrasonore suffisamment fort pour provoquer un échauffement pouvant entraîner une destruction cellulaire (nécrose) contrôlée ou d'autres effets thérapeutiques. Cette technique est notamment utilisée en physiothérapie, en rhumatologie, en urologie et en ophtalmologie.

Appareil de thermothérapie par ultrasonothérapie.

Principe physique

Lorsqu’une lame de quartz est traversée par un courant de haute fréquence soumis à des alternances de charges positives et négatives, le quartz se contracte et se détend. Le cycle de contraction-détente crée des vibrations mécaniques et émet un faisceau ultrasonore synchrone. Les matériaux les plus utilisés sont les matériaux piézoélectriques. Ces matériaux ont l'avantage par rapport aux autres systèmes de présenter de bonnes performances et d'être disponibles dans des géométries très diverses. Ces matériaux se présentent le plus souvent sous la forme d'un disque ou d'un anneau sur les faces duquel sont déposées deux électrodes métallisées. Lorsqu'une tension électrique est appliquée sur ces deux électrodes, le matériau se dilate ou se comprime selon l'orientation de la tension par rapport à la polarisation de la céramique. Les ultrasons (transducteurs) utilisés en kinésithérapie ont une fréquence de 1 à 3 mégahertz (MHz). A une fréquence de 1 MHz, la demi-distance de pénétration dans les tissus est d'environ 5 cm tandis qu’à une fréquence de 3 MHz, elle est de 1,5 centimètre. La demi-distance de pénétration des ondes par rapport à la surface de contact est représentée par le point où le rayonnement a perdu la moitié de son intensité.

Effet thermique et mécanique

On distingue deux types d’effet thérapeutique par ultrasons : mécanique et thermique, différenciés par la vitesse d’émission d’ondes qui pénètrent dans les tissus. Le passage de la tête de l’US dans la zone à traiter, réveille la douleur et facilite sa localisation précise. L’effet mécanique est obtenu par une émission pulsée, qui va générer des bulles gazeuses (cavitation) dans la zone traitée. La section de ces micro-bulles varie en fonction des vibrations et provoque dans les tissus des successions de compressions alternées d’expansions selon une périodicité correspondant à la fréquence d’émission (variations de pression). Cette action mécanique induit un effet fibrolytique. L’effet thermique est obtenu en adoptant une émission d’onde en régime continu. Ainsi, les vibrations provoquées au niveau moléculaire impliquent des frottements entre les éléments et une production de chaleur par friction.

Effets thérapeutiques

En kinésithérapie

Générateur d'ultrasons thérapeutiques utilisé en cabinet de kiné (SonicVital XTcolor)

Les ultrasons sont utilisés en physiothérapie[1] :

  • action dĂ©fibrosante : c'est une action mĂ©canique de l’application d’ultrasons qui va permettre un effet destructeur initiĂ© par la libĂ©ration de bulles gazeuses dans les tissus (phĂ©nomène de cavitation). Cet effet sur la structure collagène permet son assouplissement et favorise l’organisation spatiale, dans un axe longitudinal, de la reconstruction de la structure tendineuse.
  • action antalgique : la conductibilitĂ© nerveuse peut subir un ralentissement voire une interruption momentanĂ©e. Ceci s’expliquerait par une dĂ©polarisation des fibres nerveuses affĂ©rentes due Ă  l’effet thermique. La thermothĂ©rapie par ultrasons permet d’atteindre les structures les plus profondes.
  • action anti-inflammatoire : l'augmentation de chaleur dans la zone traitĂ©e, s’accompagne d’une augmentation du mĂ©tabolisme au niveau cellulaire (vascularisation/vasodilatation : oxygĂ©nation et mĂ©tabolites circulantes, augmentation de la permĂ©abilitĂ© membranaire).

Généralement, les générateurs d'ultrasons utilisés en kinésithérapie travaillent avec des fréquences de 1 MHz pour les traitements en profondeur, et 3 MHz pour les traitements de surface. Pour être efficace, l'appareil doit être puissant, c'est-à-dire proposer une intensité d'au moins 3 W/cm2 en mode pulsé, et d'au moins 2 W/cm2 en mode continu. Plus le faisceau des ultrasons est uniforme et homogène sur toute la tête de l'applicateur, meilleure sera l'efficacité du traitement. L'uniformité du faisceau est donnée par le coefficient BNR (Beam Non-Unformity Ratio). Plus ce coefficient est bas, et mieux c'est. Généralement, les appareils professionnels ont des coefficients inférieurs à 5.

En urologie

En urologie, cette technique est utilisée avec la lithotripsie, c'est-à-dire pour le traitement des calculs.

En ophtalmologie

En coagulant les corps ciliaires de l’œil atteint, les ultrasons focalisés de haute intensité sont à l'étude clinique dans les cas de glaucome réfractaire aux premiers traitements[2].

En pathologie tumorale

L'utilisation des ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) est proposée dans la réduction tumorale des :

En neurologie

Cette technique semble efficace dans les tremblements essentiels réfractaires aux autres traitements[5] et dans certaines formes de la maladie de Parkinson[6].

Effets esthétiques

L'utilisation des ultrasons se fait sur différents types de fréquences :

  • basse frĂ©quences Ă  cavitation (30 Ă  45 kHz) ; application manuelle mobile ou fixe
  • haute frĂ©quence 1 MHz (plus rarement utilisĂ©) ; application manuelle mobile uniquement

Dans tous les cas les effets recherchés sont :

  • amĂ©lioration de la trophicitĂ© : meilleure oxygĂ©nation et consommation Ă©nergĂ©tique au niveau des cellules des tissus traitĂ©s.
  • action dĂ©sclĂ©rosante : les effets mĂ©caniques profonds conduisent Ă  la destruction partielle des fibres sclĂ©rosĂ©es, libĂ©rant ainsi de nouveau les circulations veineuse, lymphatique et l'activitĂ© cellulaire en gĂ©nĂ©ral
  • amĂ©lioration de la permĂ©abilitĂ© membranaire des cellules adipocytaires
  • sous l'effet combinĂ© de l'Ă©lĂ©vation de tempĂ©rature et des ondes mĂ©caniques, les triglycĂ©rides sont Ă©mulsionnĂ©s et peuvent migrer au travers de la paroi cellulaire
  • augmentation localisĂ©e de la circulation sanguine (hyperĂ©mie) et lymphatique en rĂ©action Ă  l'Ă©lĂ©vation de tempĂ©rature interne locale.

Dans certains cas, il est recherché la destruction par implosion, des cellules adipocytes (cavitation), cellules qui sont ensuite évacuées par voies sanguines et lymphatiques.

Le résultat obtenu : remise en circulation des réserves incluses dans les adipocytes au niveau des tissus cellulitiques ou au niveau des tissus adipeux profonds.

Notes et références

  1. Francis Crépon, Électrothérapie et physiothérapie : Applications en rééducation et réadaptation, Elsevier Masson, , 263 p. (OCLC 835056166, lire en ligne)
  2. Aptel F, Denis P. « Glaucomes : un nouveau traitement chirurgical par cyclo coagulation aux ultrasons » e-Mem Acad Chir. 2012;11(4):77-83.
  3. [vidéo] Reportage Magazine de la Santé - Ultrasons focalisés et tumeurs bénignes du sein sur YouTube
  4. David Malinvaud, Gaël Potard, Cyrille Fortun et al. « Traitement de l’hyperparathyroïdie primitive : vers une chirurgie moins invasive » Revue du Rhumatisme 71 (2004) p. 196 –202.
  5. Krishna V, Sammartino F, Rezai A, A Review of the current therapies, challenges, and future directions of transcranial focused ultrasound technology: advances in diagnosis and treatment'', JAMA Neurol, 2018;75:246-254
  6. Krishna V, Fishman PS, Eisenberg HM et al. Trial of globus pallidus focused ultrasound ablation in Parkinson’s disease, N Engl J Med, 2023;388:683-693

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

  • (en) David Rubin, Nicole Anderton, Charl Smalberger et Jethro Polliack, « On the Behaviour of Living Cells under the Influence of Ultrasound », Fluids, vol. 3, no 4,‎ , p. 82 (ISSN 2311-5521, DOI 10.3390/fluids3040082, lire en ligne, consultĂ© le )
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