Wirkungsphysiologische Aspekte des therapeutischen Ultraschalls in der Wundbehandlung

Ch. Uhlemann; U. Wollina

doi:10.1055/s-0037-1621450

Phlebologie, Inhaltsverzeichnis

Phlebologie 2003; 32(04): 81-85
DOI: 10.1055/s-0037-1621450

Originalarbeit

Schattauer GmbH

Wirkungsphysiologische Aspekte des therapeutischen Ultraschalls in der Wundbehandlung

Physiological aspects of therapeutic ultrasound in wound-healingAspects physiologiques de l’activité des ultrasons thérapeutiques dans le traitement des plaies

Ch. Uhlemann

¹Institut für Physiotherapie (komm. Leiter: Prof. Dr. med. U. Smolenski) der FSU Jena

,

U. Wollina

²Hautklinik des Krankenhaus Dresden-Friedrichstadt, Dresden

› Institutsangaben

Abstract

Zusammenfassung

Therapeutischer Ultraschall (US) besitzt im Kontext der Wundheilung als hoch- (1-4 MHz) und als niederfrequenter US (20-120 kHz) Relevanz. Beim hochfrequenten US dominieren thermische Effekte, beim niederfrequenten mechanische. Wirkungsphysiologische Hypothesen fokussieren Stoffwechselsteigerung, Durchblutungsverbesserung und Auflösung von Hautveränderungen (Wundgebiet) vornehmlich mit niederfrequentem US. Die therapeutische Wirksamkeit des US wird von seiner Dosis (W/cm2) und Dosierung (Applikationshäufigkeit) bestimmt.

In vitro konnte der proliferative Effekt (Biostimulation) auf Fibroblasten, Osteoblasten und Monoyzten sowie eine Steigerung der Proteinbiosynthese (z. B. von Kollagen) und der Zytokinproduktion für hoch- und niederfrequenten US bei adäquater Dosierung nachgewiesen werden. Mechanische Wirkungen des niederfrequenten US implizieren transiente Kavitationen im Wundgebiet, die Wundreinigung und Granulationsanregung bedingen. Im Kanon eines multimodalen Therapiekonzeptes für die Wundheilung ist US eine effektive und sinnvolle Option.

Summary

Therapeutic ultrasound (US) in high (1-4 MHz) as well as in low frequency (20-120 kHz) is of significance in the process of wound healing. In high frequency US exerts thermic (heating), in low frequency mechanical effects. Physiological hypothesis postulates (mainly by low frequency US) enhancement of metabolism, perfusion, wound cleaning, and acceleration of wound granulation.

Therapeutical efficacy of the US depends on dose (W/cm2) and dosage (frequency of application, series). In vitro therapeutic US of high and low frequency in adequate dosage induces cell proliferation, protein biosynthesis (e. g. of collagen), and cytokine production by human fibroblasts, osteoblasts, and monocytes. Mechanical effects of low-frequency US implicate transient cavitation in wound ground for a profitable soft and smooth wound cleaning, ulcer debridement, and stimulation of granulation. US in high and low frequency is a reasonable option in the therapeutic concert for wound healing.

Résumé

Les ultrasons (US) thérapeutiques à haute (1-4 MHz) et à basse fréquence (20-120 kHz) ont un effet sur la cicatrisation. Pour les US à haute fréquence, ce sont les effets thermiques qui dominent et pour les US à basse fréquence les effets mécaniques. Les hypothèses sur l’efficacité physiologique des US sont centrées sur l’augmentation du métabolisme, l’amélioration de l’irrigation sanguine et le déclenchement de modifications cutanées (dans la zone de la plaie), notamment avec les US à basse fréquence. L’efficacité thérapeutique des US dépend de la dose (W/cm2) appliquée et de la fréquence des applications.

L’effet prolifératif (biostimulation) sur les fibroblastes, les ostéoblastes et les monocytes ainsi que l’augmentation de la synthèse protéique (par exemple du collagène) et la production de cytokines lors de fréquences d’applications adaptées pour les US à haute et à basse fréquence On a ont été mis en évidence in vitro. L’activité mécanique des US à basse fréquence implique des cavitations transitoires dans la zone de la plaie qui favorisent son nettoyage et stimulent le tissu de granulation. Dans le cadre d’un concept de traitement multimodal pour la cicatrisation, les US représentent une option efficace et utile.

Schlüsselwörter

Therapeutischer Ultraschall - Wundheilung

Keywords

Therapeutic ultrasound - wound healing

Mots clés

Ultrasons thérapeutiques - cicatrisation

Volltext

Referenzen

Literatur
1 Callam MJ, Harper DR, Dale JJ, Ruckley CV, Prescott RJ. A controlled trial of weekly ultrasound therapy in chronic leg ulceration. Lancet 1987; 2: 781-4.
2 Doan N, Reher P, Meghji S, Harris M. In vitro effects of therapeutic ultrasound on cell proliferation, protein synthesis, and cytokine production by human fibroblasts, osteoblasts, and monocytes. J Oral Maxillofac Surg 1999; 57: 409-19.
3 Dyson M, Preston R, Woledge R, Kitchen S. Longwave ultrasound. Physiotherapy 1999; 85: 40-9.
4 Enwemeka CS, Rodriguez O, Mendosa S. The biochemical effects of low-intensity ultrasound on healing tendons. Ultrasound Med Biol 1990; 16: 801-7.
5 Flanagan M. A practical framework for wound assessment 1: physiology. Br J Nurs 1996; 5: 1391-7.
6 Flanagan M. A practical framework for wound assessment 2: methods. Br J Nurs 1997; 6: 6-11.
7 Francis CW, Onundarson PT, Carstensen EL. Enhancement of fibrinolysis by ultrasound. J Clin Invest 1992; 90: 2063-8.
8 Gam AM, Johannsen F. Ultrasound therapy in musculoskeletal disorders: a meta-analysis. Pain 1995; 63: 85-91.
9 Gostishev VK, Baichorov Ekh, Berechenko GN. Effect of low-frequency ultrasound on the course of the wound process. Vestnik khirurgii imeni I.I. Grekova 1994; 133: 110-3.
10 Harpaz D, Chen X, Francis CW. Ultrasound enhancement of thrombolysis and reperfusion in vitro. J Am Coll Cardiol 1993; 2: 1507-11.
11 Hart J. The use of ultrasound therapy in wound healing. J Wound Care 1998; 7: 25-8.
12 Huang MH, Yang RC, Ding HJ, Chai CY. Ultrasound effect on level of stress proteins and arthritic histology in experimental arthritis. Arch Phys Med Rehabil 1999; 80: 551-6.
13 Huang MH, Ding HJ, Chai CY, Huang YF, Yang RC. Effects of sonication on articular cartilage in experimental osteoarthritis. J Rheumatol 1997; 24: 1978-84.
14 Johannsen F, Gam AN, Karlsmark T. Ultrasound therapy in chronic leg ulceration: a metaanalysis. Wound Rep Regen 1998; 6: 121-6.
15 Khoklov AM. Preoperative care and surgical techniques in the varicose disease of the lower extremeties complicated by trophic ulcers. Khirurgiia 1993; 12: 11-6.
16 Knoch HG. Der niederfrequente Ultraschall als neue Therapiemöglichkeit in der Naturheilkunde. Ärztez Naturheilverf 1997; 38: 20-4.
17 Kober L, Kröling P. Therapeutische Wirksamkeit von Ultraschall. Eine Literaturübersicht. Phys Rehab Kur Med 1993; 3: 22-9.
18 Kuliev RA, Babaev RF. Phase treatment of suppurative wounds using ultrasonics and laser irridiation in patients with diabetes mellitus. Klinichna khirurhiia 1992; 1: 6-8.
19 Liebold K, Uhlemann C, Wollina U. Ulcus- Debridement mit niederfrequentem Ultraschall. ZfW 2001; 18: 32-4.
20 Mitragotri S, Blankschtein D, Langer R. Transdermal drug delivery using low-frequeny sonophoresis. Pharm Res 1996; 13: 411-20.
21 Mortimer AJ, Dyson M. The effect of therapeutic ultrasound on calcium uptake in fibroblasts. Ultrasound Med Biol 1988; 6: 499-506.
22 Ottstadt B. Heilt subaqual applizierter niederfrequenter Ultraschall arteriell-venöse Ulcera cruris?. Vasomed 1998; 10: 24-32.
23 Peschen M, Weichenthal M, Schopf E, Vanscheidt W. Low-frequency ultrasound treatment of chronic venous leg ulcers in an outpatient therapy. Acta Dermatovener 1997; 77: 311-4.
24 Pohlmann R. Die Ultraschalltherapie. Bern: Huber; 1951
25 Radandt RR. Niederfrequenter Ultraschall in der Wundheilung. Phys Rehab Kur Med 2001; 11: 41-50.
26 Reher P, Doan N, Bradnock B, Meghji S, Harris M. Therapeutic ultrasound for osteoradionecrosis: an in vitro comparison between 1 MHz and 45 kHz machines. Europ J Cancer 1998; 12: 1962-8.
27 Reher P, Doan N, Bradnock B, Meghji S, Harris M. Effects of ultrasound on the pruoduction of IL-8, basic FGF and VEGF. Cytokine 1999; 11: 416-23.
28 Rott HD. Ultraschalldiagnostik: Neuere Bewertung der biologischen Sicherheit. Deutsches Ärztebl 1996; 93: 1198-202.
29 Schreiber U, Ott R, Steiner R, Smolenski U, Callies R, Kleditzsch J. Ultraschallintensität und Durchblutungsänderung: Untersuchungen mittels Laser-Doppler-Spektroskopie. Phys Rehab Kur Med 1994; 4: 202-5.
30 Ukhov AI, Fedechko IM, Narepekha OM. Indicators of immunity during treatment of invected wounds by low-frequency ultrasonics. Klinichna khirurhiia 1990; 1: 10-2.
31 Uhlemann C, Wollina U, Liebold K, Schreiber TU. Behandlung des Ulcus cruris venosum mit niederfrequentem Ultraschall. Phys Med Rehab Kuror 2001; 11: 216-20.
32 Uhlemann C. Wirkungsphysiologische Aspekte zum therapeutischen Ultraschall in der Wundbehandlung. Z Hautkr 2002; 77: 561-76.
33 van der Windt DAWM, van der Heijden GJMG, van den Berg SGM, ter Riet G, de Winter AF, Bouter LM. Ultrasound therapy for musculoskeletal disorders: a systematic review. Pain 1999; 81: 257-71.
34 Webster DF, Pond JB, Dyson M, Harvey W. The role of cavitation in the in vitro stimulation of protein synthesis in human fibroblasts by ultrasound. Ultrasound Med Biol 1978; 4: 343-51.
35 Weichenthal M, Mohr P, Stegman W, Breitbart EW. Low-frequency ultrasound treatment of chronic venous ulcers. Wound Rep Regen 1997; 518-22.
36 Wolkow VV, Romm AR, Schastnyi SA, Kuznechikhin EP. Treatment of poorly granulating wounds and trophic ulcers in children using low-frequency ultrasound and radiation from a helium-neon laser. Khirurgiia 1985; 7: 72-6.