Ultrassom terapêutico

Ultrassom terapêutico é a vibração sonora de frequência superior a 20 000 ciclos por segundo, não audível pelo homem. Sons abaixo dos 20 hertz são conhecidos como infrassom. O que normalmente estamos acostumados a ouvir são frequências de 30 a 4 000 hertz, que são sons de vozes e música. Na fisioterapia, se emprega o ultrassom em frequências de 0,5 a cinco mega-hertz.

Frequência em MHz	Comprimento da Onda em mm	Período em μs
0,50	3,00	2,00
0,75	2,00	1,33
1,00	1,50	1,00
2,00	0,75	0,50
3,00	0,50	0,35
5,00	0,30	0,20

As ondas são uma série de compressões e rarefações mecânicas na direção do trajeto da onda, portanto são chamadas de ondas longitudinais. A passagem dessas ondas de compressão e rarefação são invisíveis, o que acontece é a "aproximação" e "separação" das moléculas, balanceando-as. A onda não transporta a matéria, faz com que a matéria “chacoalhe” vibrando. No ultrassom terapêutico, essa vibração faz com que as moléculas vibrem e, quanto maior o movimento molecular, maior o calor – já que temperatura é a agitação das moléculas. Assim como uma britadeira de quebrar asfalto, a energia transferida através das ondas ocorre por meio de colisões.

A velocidade de transmissão dessas ondas dependem de por onde elas "viajam": por exemplo, a luz viaja mais rápido no ar do que na água e esta diferença pode ser facilmente vista na "antiga mágica" do canudo torto no copo d’água.

Produção do ultrassom terapêutico

Para se produzir o ultrassom terapêutico, são usados transdutores piezoelétricos. Esses cristais, adequadamente cortados, mudam o formato sob influência de uma carga elétrica. Os cristais mais utilizados são os de quartzo, titanato de bário e titano-zirconato de chumbo (PZT). O cristal tem que ser cortado em dimensões apropriadas: o mais importante é a espessura, pois, quanto maior a vibração da espessura do cristal, maior a intensidade, a qual é medida em joules por segundo ao quadrado.

Transmissão de ondas

Fronteiras entre os meios

Como foi dito, o ultrassom transfere energia na forma de ondas. Essa energia depende da elasticidade e da densidade do meio, que, juntas, são conhecidas como impedância acústica, dita a facilidade que a onda tem em viajar nesse meio. Geólogos usam ultrassom em solo para determinar a densidade do mesmo, através da fórmula: impedância acústica = densidade x velocidade. Quando a onda chega numa nova fronteira, como no exemplo do "canudo mágico", ocorrem (ou não) mudanças: a velocidade muda devido à impedância, a frequência é a mesma, mas o comprimento de onda muda; parte da energia é desviada (como no exemplo acima) e formam-se ondas estacionárias.

Absorção de ondas

As colisões geram uma maior vibração nas moléculas, e isso acarreta um aumento na temperatura. Como a conversão de energia sonora em calor é decorrente do aumento do movimento molecular, segue-se que a quantidade convertida dependerá da natureza dessas moléculas e da frequência/comprimento de onda do ultrassom. Essa impedância de diferentes substâncias encontradas no nosso corpo fará com que seja limitada a penetração do som nessas matérias. Mesmo no ar, dependendo da distância que se esteja de um rádio, pode-se ou não ouvir o seu som, por exemplo. Essa diminuição ocorre de forma exponencial.

Quanto penetra

Segundo Wadsworth e Chanmungan, 1 mega-hertz penetra o equivalente a 5 centímetros, e 3 mega-hertz, a 3 centímetros. O estudo também mostra que, quanto maior a quantidade de proteína, maior é absorção do ultrassom, e que, quanto mais próximas estão as moléculas do meio, mais o ultrassom se propaga.