초음파치료의 치료효과, 적용방법, 적응증, 금기증 / 초음파치료를 알아보자!

초음파치료의 치료효과, 적용방법, 적응증, 금기증 / 초음파치료를 알아보자!

초음파(ultra sound)

초음파 치료(U/S, iltrasound therapy)의 정의

• 우리가 들을 수 없는 높은 주파수를 이용하여 치료하는 것입니다.
• 치료의 분야에서 금속이식물에 사용될 수 있는 투열치료의 유일한 방법입니다.
• 초음파치료는 불가청 진동음파를 이용하여 여러 질병을 치료하는 방법이며, 주로 1㎒ 내외의 초음파를 사용합니다.

초음파치료 적용방법

1. Prepare enviroment : 환경을 설정하는 것이 중요합니다. ( 미리준비 ) - U/S machine, cheets, towels, conduction medium, tissue 등
2. Prepare enviroment : 자세하게 치료에 대해 설명을 해 줍니다. - 치료의 원리나 효과, 치료시 느낌 등
3. Prepare self : 자신의 body mechanism은? 치료 시 편안한 자세입니까?
4. Carry out procedure.

   ① 치료부위를 관찰합니다. - 창상이나 피부감염의 여부를 확인합니다. 증상 혹은 치료할 병변을 찾습니다.

   ② head의 크기를 결정합니다.

   ③ timer를 켜고. intensity control을 0으로 맞춥니다.

   ④ sound head를 천천히 움직입니다. - circular 또는 back and forth

   ⑤ sound head는 피부에 평행하게 합니다.

   ⑥ 치료가 끝나면 intensity는 0으로 합니다.

   ⑦ head를 깨끗하게 합니다.

   ⑧ 환자의 치료부위를 깨끗하게 합니다.

• frequency를 사용 할 것인가는 무엇에 달려있는가? - 치료부위가 deep part인가 superficial part인가에 따라 다릅니다.
• 어떤 intencity를 사용 할 것인가는 무엇에 달려있는가? - 강도에 따라 acute or subacute or chronic 이냐에 따라 다릅니다.
• 아주 마른 사람과 뚱뚱한 사람 중 어떤 사람이 thermal effect주기가 더 어려운가? - 뚱뚱한 사람. (뚱뚱한 사람은 fat tissue가 많고, protein이 적기에 흡수가 잘 안되기 때문입니다.)
• mode는 어떻게 선택 할 것인가? - continuous mode는 tissue의 온도를 상승시키는데 더 효과적입니다.

초음파치료의 효과

• 통증 및 근경축 완화 : 초음파치료로 통증역치가 증가하고 근경축이 완화됩니다. 통증완화의 기전은 명확하지 않지만 열효과, 기계적 효과, 전기적 효과가 모두 작용하고 국소충혈, 통증-경축-통증 악순환고리 차단, 일시적 신경차단, 통각수용체의 반응변화, 굵은 신경섬유의 활성 증가, 관문조절설, 엔도르핀작용설, 반자극설 등으로 설명합니다.
• 관절강직의 감소 : 관정강직의 치료방법은 열치료, 마사지, 운동치료, 강압에 의한 수동운동, 수술 등의 방법이 있습니다. 특히 열치료는 광절강직 및 불편감을 현저하게 감소시킵니다. Backlund와 Tiselius에 따르면 조직의 온도가 43도씨에 이르면 관절강직이 현저하게 감소하고 10도씨만 내려가도 관절강직이 악화된다고 보고하였습니다.
• 살균효과 : 0.5W/㎠의 낮은 강도로 2분 정도면 대장균(Escherichiacoli)을 파괴 할 수 있으며 일반적으로 3.5W/㎠의 높은 강도로 15분간 치료하면 살균효과가 있습니다. 세균의 치사용량이 높기 때문에 사람의 세균감염 부위를 살균목적으로 사용하는 데에는 문제가 있습니다.
• 칼슘침착의 흡수 : 초음파가 연부조직에 침착된 캄슘흡수를 도와주는데 효과적입니다. 칼슘흡수를 촉진하는 명확한 기전은 잘 알려져 있지 않지만 미세마사지 효과에 의해 단백에 결합된 칼슘을 들뜨게 하기 때문인 것으로 생각되며, 임상적으로 칼슘침착 주위조직의 염증을 완화시키고 통증완화 및 기능증진을 도와주는 것은 확실합니다.
• 염증수복 및 치유 촉진 : 초음차의 열효과와 기계적 효과에 의해 염증-수복반응이 일어나고 급성 및 만성 창상의 치유를 촉진시킵니다. 급성기에 열효과에 의해 비만세포(mast cell)에서 화학매개체가 방출되어 혈관이 확장되고 세포막의 투과성이 증가되는 섬유소 분해기전이 활성화되는 등 염증화해과정을 촉진시켜 수복이 촉진합니다. 육아조직이 형성되는 시기에는 초음파치료에 의해 세포막의 투과성이 증가하여 Ca＋＋확산이 촉진되며 세포활성이 증가되고 모세혈관의 증식이 활발해집니다. 대식세포가 죽은 백혈구를 포함한 모든 파편을 탐식하고 염증부위로부터 제거되며 또한 섬유모세포가 자극되어 교워조직 등 단백합성능이 증가하여 조직의 재생과정을 촉진합니다. 재형성기에서는 초음파치료에 의해 반흔조직과 같은 성숙된 교원조직의 신장력을 증진시킵니다.
• 골절치유 : 초음파의 골절치유 효과에 대해서는 논란이 많습니다. Wadsworth와 Chanmugam은 골절부에 낮은 강도로 초음파치료하면 혈괴가 육아조직으로 진행하는 초기를 제외하고는 가골형성과 유합과정을 방해하지는 않고, 높은 강도에서는 유합과정을 방해한다고 하였습니다. 그러나 높은 강도에서도 가골형성에 영향을 주지 않을 뿐 아니라 뼈 조직의 파괴도 없다는 보고도 있으며, Ardan 등은 초음파가 골절치유에 아무런 영향을 주지않는다고 하였고, Lehmann과 De Lateur은 골절 치유에 대한 많은 연구가 있어야  한다고 주장하였습니다. Heckmann 등(1994)은 67명의 경골간 폐쇄 및 개방골절을 대상으로 한 이중맹성 검사에서 1.5㎒ 1000pps 200㎲, 공간평균시간이동 강도 20㎽/㎠의 맥동초음파가 골절 치유를 촉진시켰음을 보고하는 등 최근 골절 특히 신선골절의 치유를 촉진시키기 위해 맥동초음파가 빈번하게 사용되고 있습니다.
• 관절구축, 유착, 반흔 조직의 신장 : 관절구축은 고정, 외상, 류마티스성관절염, 퇴행성관절염 등으로 관절운동이 제한되고 그 관절낭, 인대, 건 등 관절주위 결합조직이 유착, 반흔형성 등의 변화가 일어나 발생합니다. 또한 근육의 단축, 다발성근 염(polymyositis), 마비 등으로 근육의 섬유증이 발생하여 구축이 일어나며, 외상, 화상, 공피증(scleroderma)과 같은 질환 등으로 피부 및 피하조직의 반흔형성으로 인해 구축이 발생합니다. 관절구축의 가장 좋은 치료방법은 능동 및 수동신장 운동입니다. 그러나 무리한 신장운동은 연부조직의 손상을 일으켜 오히려 역효과가 나타나기 때문에 부드러운 신장운동(gentle stretching)을 시켜야 합니다. 구축조직에 열을 가하면 조직의 온도가 상승하여 교원조직의 점액탄성력 및 분자결합이 변화되고 소성변형을 일으켜 신장력이 증가합니다. 실험을 통해 신장운동 중 또는 전 조직온도가 45도씨까지 올라가면 조직손상의 위험이 최소화되고 조직의 길이가 최대로 증가되는 열-신장(heat and stretch) 개념을 정립한바 있어 신장운동은 반드시 열치료와 동반되어야 합니다. Jones(1976)는 사람의 콜라겐을 적출하여 0.6W/㎠로 10분ㄱ단 초음파를 적용하고 전자현미경으로 관찰한 결과 콜라겐의 길이가 10% 증가했다고 했습니다. 특히 다른 열치료보다 초음파치료가 구축조직의 신장에 더 효과적입니다. 고관절 골절 및 관절주위염으로 관절구축이 있는 환자에게 마사지, 운동치료와 함께 각각 초음파, 극초단파, 적외선 치료를 한 후 관절운동범위의 증가를 확인한 결과 초음파가 매우 효과적임을 알 수 있습니다.

초음파치료의 적응증

• 근육 단축, 섬유증으로 인한 구축 : 근육의 단축, 듀피트렌구축 (Dupuytren contracture)이나 다발성근염(polymyositis) 및 마비 등으로 근육의 섬유증이 발생하여 초래된 구축에 효과적입니다.
• 관절주위염, 관절주위조직의 구축오십견이나 편마비의 견수증후군
• 급성 및 만선 염증성질환과 창상
• 부인과 영역 : 분만 후 회음부 손상의 치유를 촉진시키고 부종 및 통증을 감소시킵니다.
• 뼈 (Bone) : 병리학적 골절, 골막하 손상 혹은 성장지연을 일으킬 수 있습니다.
• 세균 : 높은 적용량의 초음파에는 살균효과가 있습니다.
• 혈종 (hematoma : 조직에서 보통 혈병으로 된 혈액이 국소적으로 집합된 것)
• 석회화 된 건염 (calcified tendinitis) : 초음파는 단백질과 결합되어 있는 칼슘의 흥분을 일으킵니다.
• 관절구축 및 유착 (adhension) : 관절에는 유착의 증가와 세포내 물질이 gel상태에서 sol상태로 전환된에 따라 초음파에 대하여 반응을 보입니다. 유착의 재흡수는 초음파의 가열효과와 마이크로마사지의 효과의 양쪽 모두에 의하여 성취됩니다. 심부에 침투하는 온도의 급속한 상승과 효과적인 온도로의 오랜 지속은 그 과정을 돕습니다.
• 고정, 외상, 류마티스성관절염, 퇴행성관절염 등에 의한 관절구축 : 초음파치료는 관절낭, 인대 등 관절주위조직과 건 및 근육의 유착, 반흔형성에 따른 관절구축에 매우 효과적입니다. 특히 연부조직이 두껍게 덮힌 큰 관절 주위조직을 가열하는데 적합합니다. 고관절 주위조직은 10.~2.5W/㎠ 강도로 6~8분간 격일로 치료합니다. 열상, X-선 화상으로 인한 반흔조직을 1.0~2.0W/㎠강도로 6~8분간 격일로 치료하여 관절가동범위가 효과적으로 증진되었다고 하였습니다.
• 관절강직 : 탈구, 아탈구, 인대 손상, 관절 타박상, 관절 내 골절, 지속적인 부족, 장기간 고정, 광범위한 연부조직 손상에 의한 반흔 구축 등으로 유발된 관정강직 및 불편감의 치료에 효과적입니다.
• 통증 및 근경축 : 신경계가 건전하면 동통의 제사가 척주위의 구조에 도달하는 것을 막아 내는 각종 메카니즘에 의해 동통은 제거 될 수 있습니다. 초음파는 특히 심부근육 및 건, 인대, 관절낭 등 심부관절 및 관절주위의 통증완화에 적합합니다.
• swelling : 흔한 외상의 합병증으로 손상을 입히는 습관적인 자세로부터의 microtrauma 혹은 그의 결과로서 발생할 수 있습니다. 초음파는 모세혈관의 확장을 일으키는데 이것은 그때 쓸모 없는 산물의 제거를 돕습니다. 림프관의 순환도 초음파에 의하여 촉진됩니다.
• 말초혈관장애 : 말초동맥부전(peripheral arterial insufficiency) 환자의 교감신경, 교감신경절에 초음파치료를 한 결과 사지의 혈류가 증진된 바 있습니다. 순환장애 부위는 조직괴사 등의 위험이 있어 초음파치료를 하지 않지만 신경근, 교감신경, 교감신경절 등 분절에 초음파 치료하는 분절치료(segmental treatment) 방법으로 말초혈관장애를 치료할 수 있습니다.
• 점액낭염, 건염, 건초염, 관절주위염 등의 염증성 질환 : 견봉하점액낭염, 상완이두근건염, 건초염 등 염증성 질환에 초음파치료를 한 결과 통증 및 압통 완화, 관절가동범위 증가 등의 치료효과가 있습니다.
• 발바닥사마귀(plantar wart, verruca plantaris) : 발바닥사마귀는 모세혈관의 혈전을 가운데 두고 비후 및 각질화된 상피세포가 둘러싼 피부질환입니다. 바이러스 감염이 주된 원인이고 외상 및 심인성 요인도 작용합니다. 아동기로부터 사춘기 및 장년기에 이르기까지 체중 부하 부위인 발바닥의 종족골두(metatarsal head)에 호발하기 때문에 체중부하시 통증이 심하게 나타나 모든 사마귀 중에서 가장 심각합니다. 사마귀의 치료는 전기건조법(electrodesiccation), 외과적 적출, 방사선치료, 액체질소나 드라이 아이스에 의한 냉동법 등이 사용되고 있습니다. Kent는 다른 치료 방법과는 달리 조직손상 및 반흔을 남기지 않으며 치료과정이 간단하고 통증이 없을 뿐 아니라 치료효과가 우수하고 재발이 안된다고 초음파치료의 장점을 열거하면서 초음파치료를 권장하였습니다. 0.6W/㎠ 강도로 직접 또는 간접 접촉하여 7~15분간 2~15회 치료하는 방법을 가장 많이 사용하며, 1.0W/㎠ 강도로 15분간 주당 2회씩 치료하기도 합니다. Vaughn은 연속초음파를 0.69W/㎠ 강도로 평균 7~8회 치료하여 83%, 0.75W/㎠ 강도로 수중 치료하여 51%에서 만족할만한 효과를 나타냈음을 보고하여 수중치료보다 접촉치료가 더 효과적임을 제시하였습니다.
• 염좌, 혈종, 종창, 부종, 급성 강수증(acute effusion of knee) : 초음파는 급성외상 치료에 유익합니다. 지속적인 부종은 염증을 오래가게 하고 통증 증가 및 관절 강직과 같은 기능장애를 일으키기 때문에 외상 직후 24~48시간 동안 부종을 예방하고 감소시키는 것은 매우 중요합니다. 실험적으로 쥐의 복부에 부종을 유발시키고 4.0~8.0W/㎠의 높은 강도로 치료했을 때에는 부종이 증가하였으나, 0.79㎒의 초음파를 맥동율 20% 및 50%, 강도 0.5W/㎠로 2~4분 동안 치료한 결과 부종이 감소하였습니다.
• 석회성 건염 및 점액낭염(calcific tendinitis, bursitis) : 극상근 건염(supraspinatus tendinitis)은 반복적인 외상과 이에 따른 퇴행으로 건이 마멸되고 국소저혈이 일어나기 때문에 석회화가 발생하여 건 주위에 국소염증을 초래하게 됩니다. 초기에 매우 심한 통증을 호소하고 외전 및 회전운동이 현저하게 제한되며 석회화액이 흡수되지 않으면 만성건염으로 넘어갑니다. 초음파는 칼슘흡수를 촉진하기 때문에 조기 초음파치료는 효과적이며 또한 하이드로코티숀(hydrocortisone) 음파영동도 칼슘흡수에 유익합니다.
• 창상 및 만성피부궤양 : 초음파는 창상, 수술창, 욕창, 만성 정맥류성궤양 등 급성 및 만성창상 치유에 유익합니다. 필요한 경우 치료 전에 창상부위를 깨끗이 하고 괴사조직을 제거해야 합니다. Dyson 등(1968)은 실험적으로 토끼의 귀에 창상을 유발시키고 2주후부터 주당 3회씩 3.5㎒ 초음파를 여러 강도로 치료한 결과 맥동율 20%의 맥동초음파는 0.25W/㎠와 0.5W/㎠, 연속초음파의 경우 0.1W/㎠가 창상 치유의 가장 효과적인 용량이라고 하였습니다.
• 건봉합술 후 : 일반적으로 치유촉진을 위해서는 초기부터 재형기에 걸쳐 낮은 강도로 치료하는 것이 바람직합니다. Robert는 건봉합술 후 석고 고정한 토끼의 건에 맥동초음파를 사용하여 0.8W/㎠의 낮은 강도로 5분간 5회씩 6주간 치료한 결과 건치유가 촉진되고 건의 장력이 증가하였음을 보고하였으며, Enqemeka(1989)는 토끼의 아킬레스건을 절단한 후 봉합하고 섬유글라스로 고정한 다음 1㎒의 초음파를 1.0W/㎠의 낮은 강도로 5분씩 9일간 수중 치료한 결과 건의 횡단면(CSA) 및 장력이 증가하고 교원섬유가 많아져 건의 치유가 유의하게 빨라졌음을 보고하였습니다.

초음파치료의 금기증

• 혈우병
• 심부정맥혈전증(혈액성분의 응집을 말하며 혈관의 폐색을 일으킵니다.) 혹은 동맥질환
• 심박조정기 : 초음파의 진동이 심박보조조절장치의 기능을 방해하기 때문에 심박조정기를 사용하는 환자에게는 초음파 치료를 하지 않습니다.
• 심장 및 심장 질환 : 신장 위나 주위, 진행중인 심장질환이 있을 때는 초음파치료를 하지 않습니다.
• 진통제 사용직후 및 각 마비부위 : 초음파치료 몇 시간 전에 진통제를 사용하였거나 감각이 마비된부위는 화상의 위험이 있기 때문에 안전한 용량으로 매우 주의하여 치료해야 합니다.
• 눈 : 시신경을 해칠 수 있고 유체에서 공동형성을 일으킬 것입니다. 초음파 에너지는 대부분 망막까지 도달하여 망막의 국소파괴가 일어날 수 있고 수정체(lens)는 혈액공급이 불량해서 열을 분산시키지 못하기 때문에 온도가 상승하여 백내장(cataract)이 유발되기도 합니다. 높은 강도로 치료하면 시신경(optic nerve)이 손상받을 위험이 있습니다. 눈에 함유된 물은 점성도가 낮고 세포함량이 낮기 때문에 높은 강도에서 동공이 쉽게 형성될 뿐만 아니라 치료용량에서도 공동현상이 일어나 비가역적 손상을 초래합니다. 하악관절을 치료할 때 눈에 영향을 미치지 않도록 조심해야 합니다.
• 임신한 자궁 : Edwards(1967)는 기니피그의 임신자궁에 초음파를 적용하면 태아의 온도상승으로 저체중출산, 뇌의 크기감소와 여러 가지 정형외과적 기형이 발생한다고 하였으나, Tylor와 Dtson은 닭의 배자(chick embryo)에 1㎒ 맥동율 10%의 초음파를 여러 강도로 적용한 결과 25~10W/㎠에서는 발달이상이 관찰되고, 10W/㎠이하에서는 발달이상이 없었다고 보고하였습니다. 일반적으로 치료용량의 초음파는 태아에 큰 문제가 없는 것으로 알려져 있지만 임산부 복부의 초음파 치료에 대한 논란이 많기 때문에 아직까지는 초음파 치료가 금기입니다. 그러나 천장관절염좌, 좌골신경통, 요통 등이 임산부의 허리에 초음파의 주파수, 강도, 임신시기 등을 신중하게 고려해서 치료할 수도 있습니다.
• 방사선 치료 환자 : 심부 방사선치료 (deep X-ray therapy) 및 방사성동위원소 등 방사선치료로 피부감각 및 순환기능이 저하될 수 있기 때문에 방사선치료 3개월 후 까지는 초음파치료를 하지 않습니다.
• 출혈부위 : 출혈 또는 출혈의 위험이 있는 부위에 열을 가하면 혈류가 증가되어 출혈이 더 심해질 수 있기 때문에 혈우병 등 출혈성 당뇨병 들 출혈성 경향이 있는 부위나 질환에는 초음파치료를 하지 않습니다.
• 말초순환장애 부위 : 심부정맥혈전증(deep vein thrombosis), 동맥경화증과 기타 동맥질환(arterial disease), 혈관부전(vascular insufficiency) 등의 말초순환장애가 있는 부위와 심한 국소허혈 부위에 초음파치료를 하면 열전도가 원활하지 못하여 국소부위에서 대사량이 과도하게 증가하여 괴사가 초래되고 혈전 및 전자(embolus)가 더 악화되기도 합니다.
• 뇌 및 척수 : 높은 강도의 초음파는 신경세포의 비가역적 변화를 일으키기 때문에 뇌, 척수, 표면으로 주행하는 큰 신경에는 초음파치료를 해서는 안됩니다. 맥동초음파가 연속초음파보다 더 안전합니다. 실제로 뇌, 척수에 직접 초음파치료를 하는 경우는 없습니다. 척수는 척추와 두꺼운 연부조직으로 보호되어있습니다. 따라서 경부통 및 요통이 있을 때 척추 주위근의 초음파치료는 아무 문제가 되지 않지만 대개는 초음파 변환기가 척추를 한번 정도만 가로지르도록 권장하고 있습니다. 그러나 추궁판절제술(laminectomy)을 했을 때에는 척수가 노출될 수 있고 뇌 척수액이 함유된 척수에 공동이 발생하여 척수손상이 일어날 수 있기 때문에 매우 조심하여 치료해야 합니다.
• 생식기관 및 복부기관 : 가스 및 물이 차있는 복부의 기관은 초음파에너지의 반사가 많아 화상의 위험이 있으며, 고환이 장기간 온도가 상승되면 일시적인 불임증이 생길 수 있음으로 고환 위에 초음파치료를 해서는 안됩니다.
• 악성종양이나 결핵 : 악성종양은 초음파의 용량에 따라서 암세포의 성장 및 전이가 억제 또는 촉진됩니다. 악성종양세포의 국소온도가 42도씨 이상 상승되면 암세포가 죽던지 아니면 성장 및 전이가 지연되지만 악성종양 주위 조직의 온도가 중등도 상승되면 오히려 암세포의 성장과 전이가 촉진됩니다. 악성종양의 열치료는  충분히 높은 온도로 정확한 부위를 치료해야 하기때문에 일반적인 초음파치료는 하지 않습니다.
• 폐 혹은 뼈의 결핵증 : 폐결핵, 골결핵, 관절결핵이 진행중인 부위에 열치료를 하면 국소온도가 상승되어 결핵이 더욱 확산되고 관절이 손상될 수 있기 때문에 초음파치료를 하지 않습니다.

안녕하세요~ 물리치료사 다랑입니다. 오늘은 초음파치료에 대해서 정리해 보았습니다. 오늘도 다랑이의 지식나눔이 큰 도움이 되었다면 좋겠습니다. 여기까지하고 인사드리겠습니다~ Bye~