Les ultrasons, comment ça marche ?

Rappel théorique :

Définitions des ultrasons :

• Ondes mécaniques sonores dont la fréquence > 20.000 Hz (seuil audible par l’oreille humaine)
• Quartz piézo-électrique qui transforme l’énergie électrique en énergie mécanique sous forme de vibrations
• Propagation des ondes rectilignes, en milieu solide +++ (contre la peau avec un gel) et en milieu liquide (en immersion sous l’eau)

https://www.physiozentrum.ch/fr/traitements/therapie-par-ultrasons-electrotherapie/

Caractéristiques :

• Fréquence : correspond au nombre d’oscillations d’un phénomène périodique par unité de temps (par seconde ici)
• Longueur d’onde : distance parcourue par une vibration pendant une période.
• Vitesse : d’autant plus élevée que le milieu traversé est moins déformable : 340 m.s−1 dans l’air, environ 1500 m.s−1 dans l’eau et dans le muscle, plusieurs milliers de m.s−1 dans l’os
• Puissance : quantité d’énergie transmise par unité de temps

Propriétés :

Effets thermiques

• C’est l’effet le plus authentifiable des US
• L’échauffement de la zone est liée à l’absorption ultrasonore par les tissus riches en collagène et les tissus osseux
• La T° est d’autant plus élevée que l’intensité est élevée
• La T° sera plus élevée en profondeur si la fréquence utilisée est de 1MHz
• La T° sera plus élevée en superficie si la fréquence utilisée est de 3MHz
• La T° sera plus élevée si l’utilisation des US est réalisée en émission continue, le mode pulsé diminuant l’intensité émise au tissu
• En clinique : l’hyperthermie se caractérise par un échauffement plutôt interne, avec parfois une sensation de douleur type « périosté » (crampe, étau…) qui avertit que l’interface tissu mous-os atteint une température critique létale à l’échelle cellulaire, soit 42°

Effets biologiques de l’augmentation de la température sur les tissus :

• Accroissement de l’extensibilité du collagène, la persistance d’un allongement résiduel et une plus grande résistance à la rupture lorsque ces applications d’ultrasons sont accompagnées d’une mobilisation articulaire à faible charge et prolongée
• Effet antispasmodique musculaire (Même si dans ce cas les ondes centimétriques semblent plus appropriées)
• Un effet antalgique par élévation du seuil douloureux des fibres nerveuses périphériques et des extrémités nerveuses libres
• Des effets algiques si l’échauffement est trop intense
• Une variation du débit sanguin locale (généralement vers une augmentation)

Effets non-thermiques :

• Interaction avec la cicatrisation tissulaire (preuves expérimentales, mais pas toutes chez l’Homme)
• Lié à un phénomène de cavitation acoustique, résultant de la mise en vibrations de bulles gazeuses microscopiques : micromouvements du fluide biologique dans la zone où à lieu la cavitation

Indications :

• Lésions anciennes, chroniques, dégénératives, fibreuses, cicatricielles. (En résumé : les fibroses)
• Séquelles fibreuses post-traumatiques ou post-chirurgicales, notamment les séquelles fibreuses des entorses et lésions musculaires
• Syndrome du canal carpien (effet à court/moyen terme)
• Capsulites rétractiles après la phase hyperalgique
• Raideurs articulaires, raideurs post-traumatiques des membres
• Cicatrices, adhérences, chéloïdes
• Maladie de Dupuytren (rétraction de l’aponévrose palmaire)
• Maladie de Ledderhose (aponévrosite plantaire)
• Maladie de La Peyronie (induration plastique des corps caverneux). Manque de RCT.

/! Indications pour le traitement de la fibrose sous respect de la condition indispensable d’associer ces US à une mobilisation pendant toute la durée de l’application (Hypothèse : échauffement préalable de la zone par les US associé à une mobilisation classique ; modifications des propriétés mécaniques du collagène par les effets thermiques de l’US et permettant cet effet sclérolytique)

Contre-indications :

• Grossesse (A proximité de la région utérine)
• Cancers
• Rachis (Risque d’affection du contenu du canal rachidien)
• Pièces incluses scellées (lié aux effets thermiques, notamment sur le ciment de scellement)
• Cartilage de croissance
• Gonades
• Pacemaker
• Zones mal vascularisées
• Zones anesthésiques ou hypoesthésiques
• Sites et affections à tendance hémorragiques
• Fractures non consolidées, greffes et lésions tissulaires récentes

Modalités d’application :

Uniquement sur les membres, avec orientation du transducteur de façon à ce que les ondes n’atteignent pas les organes du thorax et du petit bassin lors du traitement des articulations proximales.

• Puissance d’environ 1W/cm2
• Temps : 5 à 8 minutes
• Fréquence (continue) :
• 1 MHz pour une action thermique en profondeur
• 3 MHz pour une action thermique en superficie
• Mode d’émission :
• Continue : toujours en mouvement pour limiter le risque de brulures
• Pulsée :
• En massage ou en point fixe (le risque de brulures étant limité)
• 50% d’émission minimum
• Fréquence de 50 / 100 Hz
• Surface d’application :
• Si elle est petite, application de préférence en point fixe en mode pulsé
• Si elle est importante, application de préférence en massage en mode continu ou pulsé.
• Interface entre l’appareil et le segment corporel à traiter
• Segment proximal / intermédiaire : utilisation d’un gel de contact
• Segment distal : préférer l’application en immersion.

Ultrasons pulsés de basse intensité :

= LIPUS : puissance très faible de l’ordre de 0,03 à 0,1 W/cm2

Etudes en cours : consolidation osseuse, sur l’ostéoporose, sur l’arthrose, sur les tendinopathies et sur la réparation des lésions tissulaires.

Application différente : quotidienne, 20 minutes, 6 à 15 semaines.

Effets cliniques :

Seuls les effets concernant l’action défibrosantes des US ont été prouvés par quelques études cliniques.

Concernant les pathologies musculo-squelettiques (plutôt aigues) : absence d’efficacité dans les études VS placebo (pas d’effets concernant les tendinopathies, les entorses aigues, talagies).

Concernant les affections rhumatologiques : manque d’études

Concernant l’effet anti-inflammatoire, une revue de la littérature a déclaré que les études à ce sujet n’ont pas abordé l’étude de cet effet de la bonne façon. En effet, l’action des US n’est pas anti-inflammatoire, mais optimisatrice de la réaction inflammatoire.

« By increasing the activity of these cells, the overall influence of therapeutic US is certainly pro-inflammatory rather than anti-inflammatory. The benefit of this mode of action is not to ‘increase’ the inflammatory response as such (though if applied with too greater intensity at this stage, it is a possible outcome [39]), but rather to act as an ‘inflammatory optimiser’. »

(Ultrasonics 48 (2008) 321–329)

Effets non-thermiques :

• Micro mouvements
• Cavitation

Effets spécifiques au niveau de l’os et des structures péri et intra-articulaires : ménisque, capsule, tendon et ligaments FIBROSES

• Séquelles fibreuses post-chirurgicales
• Capsulites rétractiles, raideurs articulaires post-traumatiques
• Cicatrices, adhérences, chéloïdes
• Tendinopathies chroniques dégénératives (?) : enthésites, épicondylalgies, ténosynovites sténosantes…
• 1MHz : effet profond
• 3MHz : effet superficiel
• Puissance maximale conseillée : env. 1W/cm2
• Durée d’application : 5 à 8 min.
• Continus ou pulsés (pulsés : ½ à 50-100Hz : effet antalgique et sclérolytique)
• Application uniquement sur les membres avec un gel
• Pas d’application sur la tête ou le tronc
• Travail des amplitudes articulaires en parallèle de l’application des US.
• Grossesse
• Gonades
• Cancers
• Pacemaker
• Pièces incluses scellées
• Phlébites, artérites, ischémies
• Fractures/greffes récentes
• Lésions tissulaires récentes
• Sites et affections hémorragiques
• Anesthésies, hypoesthésies et troubles de la sensibilité thermo-algésique
• Cartilages de croissance
• Infections et inflammations aiguës