Gli ultrasuoni terapeutici sono l’uso di onde sonore ad alta frequenza oltre la portata dell’udito umano per trattare problemi medici. Dovrebbe essere distinto dall’ecografia diagnostica, in cui l’ecografia viene utilizzata in un contesto medico per identificare problemi di salute producendo immagini dell’interno del corpo piuttosto che come trattamento in sé. Gli ultrasuoni terapeutici sono spesso utilizzati nella terapia fisica per accelerare la guarigione e ridurre il dolore nei pazienti con lesioni ai muscoli, alle ossa o ai tessuti connettivi. Può anche essere usato per altri scopi medici, come distruggere tumori, rompere blocchi all’interno del corpo come calcoli renali e coaguli di sangue e assistere nella somministrazione di farmaci.
Gli ultrasuoni sono definiti come suoni a una frequenza superiore al limite superiore di ciò che l’orecchio umano è in grado di rilevare, che è di circa 20 kilohertz (kHz) in un adulto sano. Gli ultrasuoni prodotti da apparecchiature mediche possono avere frequenze molto più elevate, raggiungendo le migliaia di kilohertz. Quando le vibrazioni a frequenze ultrasoniche entrano nel corpo del paziente, la loro energia viene assorbita o reindirizzata dai tessuti del paziente. Il vantaggio principale degli ultrasuoni è che possono penetrare in profondità nel corpo in modo non invasivo e causare effetti all’interno del paziente senza la necessità di un intervento chirurgico.
Questo colpisce il corpo in due modi, termico e non termico. Gli effetti termici degli ultrasuoni si verificano quando l’energia cinetica delle onde ultrasoniche viene assorbita dai tessuti del paziente, generando calore. Gli effetti non termici sono effetti meccanici causati dalle onde ultrasoniche nel mezzo che attraversano. Questi comportano la rapida espansione e contrazione di microscopiche bolle di gas nei fluidi del corpo dentro e intorno alle cellule, un processo chiamato cavitazione, e il reindirizzamento del fluido mentre scorre attorno a queste bolle, chiamato flusso acustico.
Un’applicazione comune degli ultrasuoni terapeutici è nella terapia fisica per le persone con lesioni. Questo è particolarmente comune per il trattamento di pazienti con lesioni ai tessuti connettivi come tendini e legamenti, sebbene possa essere utilizzato anche per lesioni muscolari e scheletriche. Il calore generato dall’assorbimento delle vibrazioni arresta gli spasmi muscolari e aumenta il flusso sanguigno nella zona interessata, riducendo il dolore e favorendo la guarigione. Poiché le onde ultrasoniche penetrano nel corpo e producono calore al suo interno, i loro effetti termici possono raggiungere una profondità maggiore del calore applicato sulla superficie del corpo, come con un termoforo, e quindi possono essere utilizzati per trattare tessuti più profondi che altrimenti sarebbero inaccessibili . La cavitazione può anche ridurre l’infiammazione e il gonfiore.
Gli ultrasuoni terapeutici possono essere utilizzati per distruggere sia i tumori cancerosi che quelli benigni. L’ultrasuono focalizzato ad alta intensità (HIFU) è una forma di ultrasuoni terapeutici in cui intense onde ultrasoniche vengono attentamente focalizzate su una piccola area, causando un rapido aumento della temperatura nel tessuto interessato che uccide o indebolisce le cellule del tumore. Questo è usato nel trattamento dei fibromi uterini, un tipo di tumore non canceroso che cresce sopra o nell’utero, e per alcuni tipi di cancro, in particolare il cancro alla prostata. Il trattamento del cancro con HIFU si verifica spesso in combinazione con altri trattamenti, come la chemioterapia, che diventa più efficace se le cellule cancerose sono già indebolite o danneggiate dal calore. La ricerca con HIFU è in corso e la tecnologia è attualmente allo studio per il suo potenziale valore terapeutico nel trattamento di vari tipi di cancro.
Gli ultrasuoni possono essere usati per aiutare nell’efficacia dei farmaci. Una tecnica comunemente chiamata somministrazione di farmaci mirata acusticamente fa ciò applicando una serie di impulsi a ultrasuoni in modelli specifici alla parte del corpo che i farmaci dovrebbero influenzare. Ciò consente alle molecole di essere trasportate più facilmente all’interno o attraverso l’area mirata, il che è utile perché rende più facile indirizzare i farmaci in un’area specifica del corpo, aumentando l’efficacia e diminuendo la quantità di farmaco necessaria. Ciò è particolarmente auspicabile per i trattamenti con farmaci che hanno effetti collaterali negativi significativi, come la chemioterapia, e gran parte della ricerca svolta in quest’area è focalizzata sul trattamento del cancro. Ciò di solito comporta onde ultrasoniche con un livello di potenza inferiore rispetto a quelle prodotte negli ultrasuoni focalizzati ad alta intensità, sebbene l’HIFU sia oggetto di ricerca per un possibile utilizzo anche per favorire la somministrazione di farmaci.