diatermia

diatermia

[gr. diá ‘przez’, thérmē ‘gorąco’],

początkowo metoda leczn. polegająca na nagrzewaniu ciała za pomocą fal elektromagnetycznych o częst. radiowych, obecnie termin określający także generatory tych fal (stosowane w medycynie od 1928).

W medycynie nagrzewanie stosuje się w celu przyspieszenia procesów metabolicznych przez podwyższenie temperatury (maks. 42°C) wybranego obszaru ciała i intensyfikację przepływu krwi oraz do chirurgicznego cięcia tkanek (diatermia chirurgiczna) lub do niszczenia komórek nowotworowych (hipertermia). Przyjmuje się, że efekt cieplny wywoływany diatermią jest gł. wynikiem oscylacji jonów pod wpływem zmiennego pola elektromagnetycznego. Jony obecne w płynach ustrojowych, zderzając się z cząsteczkami swojego otoczenia, wywołują ruchy chaotyczne, w rezultacie których wytwarza się ciepło. W zależności od długości fali rozróżnia się: diatermię długofalową (do ok.1 MHz), do której zalicza się także diatermię chirurgiczną (300–700 kHz, wyjątkowo więcej), diatermię krótkofalową w 2 pasmach (10–15 MHz i 40–50 MHz) oraz diatermię mikrofalową (0,3–3 GHz, w szczególności 2,45 GHz), w której do generacji fali elektromagnetycznej wykorzystuje się magnetrony.

Diatermia długofalowa jest aplikowana pojemnościowo za pomocą płaskich elektrod, obejmujących nagrzewaną część ciała pacjenta (np. kolano) i tworzących układ kondensatorowy. Generowanie ciepła następuje gł. w płynie ustrojowym (przewodnik prądu elektr.), a w mniejszym stopniu w elementach strukturalnych tkanek będących dielektrykami (małe przewodnictwo prądu elektr. przy tej częst. fali). Ilość ciepła Q wydzielana w płynie ustrojowym o przewodności σ w polu o natężeniu E wynosi Q = σE². Diatermia krótkofalowa może być aplikowana pojemnościowo, jak diatermia długofalowa, lub indukcyjnie — za pomocą elektrody w postaci zwojów izolowanego przewodnika, owiniętego wokół ciała (kończyny lub tułowia). Efekt cieplny w diatermii krótkofalowej aplikowanej pojemnościowo (pasmo 40–50MHz), z uwagi na większą częst. fali, występuje gł. w strukturalnych elementach ciała o cechach dielektryka, a więc w błonach komórek i tkance tłuszczowej. Pod wpływem pola przemieszczeniom ulegają nie tylko pojedyncze jony, ale także zmienia się orientacja przestrzenna dipoli, czemu towarzyszy tarcie i zamiana energii ruchu na ciepło. Ilość ciepła wydzielana w tych warunkach wynosi Q = εωE², gdzie ε oznacza przenikalność elektr., a ω częstość kątową.

Diatermia krótkofalowa aplikowana pojemnościowo jest stosowana w stanach zapalnych układu szkieletowego i tkanki łącznej, zwłaszcza stawów. Diatermia krótkofalowa aplikowana indukcyjnie pracuje w niższym pasmie częst. (10–15 MHz) i płynący w cewce prąd elektr. indukuje w tkankach (w znacznej mierze w płynach ustrojowych) wirowe pole elektr. powodujące w konsekwencji powstanie prądów wirowych. Ilość ciepła wydzielana w tym wypadku wynosi Q = ω²σH², gdzie H jest natężeniem pola magnetycznego. Diatermia krótkofalowa aplikowana indukcyjnie jest stosowana gł. do nagrzewania tkanek zawierających dużo płynów (jak np. dobrze ukrwione mięśnie), w mniejszym stopniu do nagrzewania narządów o przewadze tkanki łącznej mającej cechy dielektryka (jak kości i stawy, skóra oraz tkanka tłuszczowa). W diatermii mikrofalowej podstawową rolę odgrywają właściwości dielektr. wody. Z tego względu największy efekt termiczny uzyskuje się w tkankach zawierających najwięcej wody (podobnie jak w diatermii indukcyjnej), czyli we krwi, mięśniach i układzie nerwowym.

Diatermia mikrofalowa jest stosowana w celu zniesienia bólu występującego w zwyrodnieniowym zapaleniu stawów, zwłaszcza kręgosłupa. Możliwość dokładnej koncentracji energii mikrofal w małych obszarach tkankowych oraz wrażliwość komórek nowotworowych na podwyższoną temperaturę (42–43°C) otwiera możliwość wykorzystania ich w onkologii. Istotą diatermii chirurgicznej jest termiczna destrukcja tkanek pod wpływem ciepła wydzielanego przez prąd o dużej gęstości powodującego koagulację białka tkanek, odparowanie wody i stopienie tkanek, czego efektem jest przecięcie. Koncentrację energii umożliwia elektroda czynna o małym przekroju (ok. 1mm²), w przeciwieństwie do drugiej — biernej — podkładanej pod pośladek operowanego pacjenta, która ma przekrój dużo większy (ok. 100 cm²).

Grzegorz Pawlicki