Diatermia

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La diatermia es el calor inducido eléctricamente o el uso de corrientes electromagnéticas de alta frecuencia como una forma de terapia física y en procedimientos quirúrgicos. Las primeras observaciones sobre las reacciones del organismo humano a las corrientes electromagnéticas de alta frecuencia fueron realizadas por Jacques Arsene d'Arsonval . ^{[1] [2] [3]} El campo fue iniciado en 1907 por el médico alemán Karl Franz Nagelschmidt, quien acuñó el término diatermia a partir de las palabras griegas διά dia y θέρμη thermē , que literalmente significa "calentamiento a través de" (adjs., diatérmico, diatérmico).

La diatermia se utiliza habitualmente para la relajación muscular y para inducir un calentamiento profundo de los tejidos con fines terapéuticos en medicina. Se utiliza en fisioterapia para aplicar calor moderado directamente a las lesiones patológicas en los tejidos más profundos del cuerpo.

La diatermia se produce mediante dos técnicas: frecuencias de radio de onda corta en el rango de 1 a 100 MHz ( diatermia de onda corta ) o microondas típicamente en las bandas de 915 MHz o 2,45 GHz ( diatermia de microondas ); los métodos difieren principalmente en su capacidad de penetración. ^{[4] [5] [6]} Ejerce efectos físicos y provoca un espectro de respuestas fisiológicas.

Las mismas técnicas también se utilizan para crear temperaturas más altas en los tejidos para destruir neoplasias (cáncer y tumores), verrugas y tejidos infectados; esto se llama tratamiento de hipertermia . En cirugía, la diatermia se utiliza para cauterizar los vasos sanguíneos y evitar el sangrado excesivo. La técnica es particularmente valiosa en neurocirugía y cirugía ocular.

La idea de que las corrientes electromagnéticas de alta frecuencia podrían tener efectos terapéuticos fue explorada independientemente en la misma época (1890-1891) por el médico y biofísico francés Jacques Arsene d'Arsonval y el ingeniero serbio-estadounidense Nikola Tesla . ^{[1] [2] [3]} d'Arsonval había estado estudiando aplicaciones médicas de la electricidad en la década de 1880 y realizó los primeros estudios sistemáticos en 1890 sobre el efecto de la corriente alterna en el cuerpo, y descubrió que las frecuencias superiores a 10 kHz no causaban la reacción fisiológica de una descarga eléctrica , sino calentamiento. ^{[2] [3] [7] [8]} También desarrolló los tres métodos que se han utilizado para aplicar corriente de alta frecuencia al cuerpo: electrodos de contacto, placas capacitivas y bobinas inductivas. ^[3] Nikola Tesla notó por primera vez alrededor de 1891 la capacidad de las corrientes de alta frecuencia para producir calor en el cuerpo y sugirió su uso en medicina. ^[1]

En 1900, la aplicación de corriente de alta frecuencia al cuerpo se utilizó experimentalmente para tratar una amplia variedad de afecciones médicas en el nuevo campo médico de la electroterapia . En 1899, el químico austríaco von Zaynek determinó la tasa de producción de calor en el tejido como una función de la frecuencia y la densidad de corriente, y propuso por primera vez el uso de corrientes de alta frecuencia para la terapia de calentamiento profundo. ^[2] En 1908, el médico alemán Karl Franz Nagelschmidt acuñó el término diatermia y realizó los primeros experimentos extensos en pacientes. ^[3] Nagelschmidt es considerado el fundador de este campo. Escribió el primer libro de texto sobre diatermia en 1913, que revolucionó el campo. ^{[2] [3]}

Hasta la década de 1920 se utilizaban ruidosas máquinas de descarga por chispa , como la bobina de Tesla y la bobina de Oudin , limitadas a frecuencias de 0,1 a 2 MHz, denominadas diatermia de "onda larga". La corriente se aplicaba directamente al cuerpo con electrodos de contacto, lo que podía provocar quemaduras en la piel. En la década de 1920, el desarrollo de las máquinas de tubos de vacío permitió aumentar las frecuencias a 10-300 MHz, denominadas diatermia de "onda corta". La energía se aplicaba al cuerpo con bobinas inductivas de alambre o placas capacitivas aisladas del cuerpo, lo que reducía el riesgo de quemaduras. En la década de 1940, las microondas se utilizaban experimentalmente.

Las dos formas de diatermia empleadas en medicina física y rehabilitación son las ondas cortas y las microondas . ^{[4] [5] [6]} La aplicación de calor moderado mediante diatermia aumenta el flujo sanguíneo y acelera el metabolismo y la tasa de difusión de iones a través de las membranas celulares. Los tejidos fibrosos de los tendones, las cápsulas articulares y las cicatrices se estiran más fácilmente cuando se someten al calor, lo que facilita el alivio de la rigidez de las articulaciones y promueve la relajación de los músculos y la disminución de los espasmos musculares.

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Las máquinas de diatermia de onda corta utilizaban inicialmente dos placas condensadoras colocadas a cada lado de la parte del cuerpo que se iba a tratar. Otro modo de aplicación era a través de bobinas de inducción que eran flexibles y podían moldearse para adaptarse a la parte del cuerpo que se iba a tratar (bobinas de Nikola Tesla). A medida que las ondas de alta frecuencia viajan a través de los tejidos del cuerpo entre los condensadores o bobinas, la energía también se convierte en calor. El grado de calor y la profundidad de penetración dependen en parte de la absorción de energía, así como de la impedancia eléctrica del camino de la corriente entre los electrodos, medida en ohmios cuyo símbolo es la letra griega omega (Ω).

Las operaciones de diatermia de onda corta utilizan frecuencias de banda ISM de 4,00, 8,00, 13,56, 27,12 y 40,68 MHz. La mayoría de los dispositivos electromédicos profesionales proporcionan frecuencias de 4,00, 8,00 y 27,12 MHz.

La diatermia de onda corta (SWD) se diferencia sustancialmente de la diatermia de frecuencia media, que utiliza frecuencias mucho más bajas (entre 0,5 MHz y 1,00 MHz); esta última encuentra particular resistencia para penetrar en los tejidos profundos, hasta el punto de obligar al uso de cremas o geles conductores durante las sesiones, como se sabe en los tratamientos con Tecarterapia, por ejemplo. En resumen, la energía inducida con frecuencias medias pasa a través de los intersticios celulares, mientras que con frecuencias altas irradia totalmente la célula. Esta notable diferencia se puede observar en los equipos electroquirúrgicos.

Como lo destacan diversos estudios, en resumen, las ondas cortas, gracias a sus efectos térmicos y no térmicos, son capaces de reforzar la microcirculación de la zona anatómica tratada (angiogénesis), induciendo por tanto un efecto antiedematoso, antiinflamatorio, relajante muscular, analgésico y proregenerativo. En particular, la frecuencia de 8 MHz (ocho millones de hercios) se utiliza para aliviar el cáncer de colon, recto y pulmón. Los estudios publicados han demostrado no sólo su eficacia, sino también el aumento de la esperanza de vida de los pacientes tratados.

Los dispositivos que han demostrado ser eficaces utilizan filtros, adecuados para el propósito, para poder entregar una onda con una curva sinusoidal prácticamente perfecta o en todo caso para reducir drásticamente los posibles armónicos, con un rango de impedancia, calculado sobre los valores de impedancia interpuestos, es decir, conocidos, en referencia a las frecuencias involucradas y a los materiales utilizados. Todo esto significa que la energía irradia la parte tratada en un cono abierto, yendo mucho más allá del vientre del músculo.

Las frecuencias altas (8 MHz en particular) representan un medio muy eficaz para transportar la energía del impulso electromagnético directamente al sitio anatómico de interés: a medida que aumenta la frecuencia, la resistencia ofrecida por los tejidos se reduce, por lo que el impulso debe atravesar la membrana celular y alcanzar los tejidos profundos sin una disipación significativa de energía. El impulso se distribuye según la arquitectura de los tejidos, prefiriendo y concentrándose en las vías que tienen un mayor contenido de líquido. Desde un punto de vista técnico, la piel no está sujeta a un aumento directo de temperatura (no hay riesgo de escaldaduras o quemaduras) y el tratamiento puede enfocarse con bastante precisión en los tejidos profundos de interés. De una manera fácil. Por esta razón, no se necesitan geles o cremas conductoras y el usuario, un profesional de la salud, puede enfocar (manteniendo la pieza de mano quieta) de manera estática en la parte a tratar, por ejemplo para una rizartrosis o en una situación postoperatoria sobre TNT.

La diatermia de onda corta se prescribe generalmente para tratar músculos profundos y articulaciones cubiertas por una gran masa de tejido blando, como la cadera. En algunos casos, la diatermia de onda corta se puede aplicar para localizar procesos inflamatorios profundos, como en la enfermedad inflamatoria pélvica, en la parte torácico-pulmonar, en enfermedades osteodegenerativas, en la cirugía post-protésica. La diatermia de onda corta también se puede utilizar para la terapia de hipertermia y la terapia de electrólisis, como un adyuvante a la radiación en el tratamiento del cáncer, especialmente 8,00 MHz. Por lo general, se agregaría hipertermia dos veces por semana antes de la radioterapia, como se muestra en la fotografía de un ensayo clínico de 2010 en Mahavir Cancer Sansthan en Patna, India.

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La diatermia por microondas utiliza microondas, ondas de radio que tienen una frecuencia más alta y una longitud de onda más corta que las ondas cortas mencionadas anteriormente. Las microondas, que también se utilizan en el radar , tienen una frecuencia superior a los 300 MHz y una longitud de onda inferior a un metro. La mayoría, si no todos, de los efectos terapéuticos de la terapia con microondas están relacionados con la conversión de energía en calor y su distribución por los tejidos corporales. Este modo de diatermia se considera el más fácil de utilizar, pero las microondas tienen una profundidad de penetración relativamente pobre.

Las microondas no se pueden utilizar en dosis altas sobre tejido edematoso , sobre vendajes húmedos o cerca de implantes metálicos en el cuerpo debido al peligro de quemaduras locales. Las microondas y las ondas cortas no se pueden utilizar en personas con marcapasos cardíacos electrónicos implantados ni cerca de ellas.

La hipertermia inducida por diatermia de microondas eleva la temperatura de los tejidos profundos de 41 °C a 45 °C utilizando energía electromagnética. El mecanismo biológico que regula la relación entre la dosis térmica y el proceso de curación de los tejidos blandos con bajo o alto contenido de agua o con baja o alta perfusión sanguínea aún está en estudio. El tratamiento con diatermia de microondas a 434 y 915 MHz puede ser eficaz en el manejo a corto plazo de lesiones musculoesqueléticas.

La hipertermia es segura si la temperatura se mantiene por debajo de los 45 °C o 113 °F. Sin embargo, la temperatura absoluta no es suficiente para predecir el daño que puede producir.

La hipertermia inducida por diatermia de microondas produjo un alivio del dolor a corto plazo en la tendinopatía del supraespinoso establecida.

Se ha demostrado que las características físicas de la mayoría de los dispositivos utilizados clínicamente para calentar los tejidos son ineficientes para alcanzar los patrones terapéuticos de calentamiento necesarios en el rango de profundidad del tejido dañado. Los estudios preliminares realizados con nuevos dispositivos de microondas que funcionan a 434 MHz han demostrado resultados alentadores. Sin embargo, es necesario completar estudios clínicos prospectivos y controlados adecuadamente diseñados para confirmar la efectividad terapéutica de la hipertermia con un gran número de pacientes, un seguimiento a largo plazo y poblaciones mixtas.

La diatermia por microondas se utiliza en el tratamiento de tumores superficiales con radioterapia y quimioterapia convencionales . La hipertermia se utiliza en oncología desde hace más de 35 años, además de la radioterapia, en el tratamiento de diferentes tumores. En 1994, la hipertermia se introdujo en varios países de la Unión Europea como modalidad de uso en medicina física y traumatología deportiva. Su uso se ha extendido con éxito a la medicina física y la traumatología deportiva en Europa central y meridional.

La diatermia quirúrgica suele conocerse mejor como " electrocirugía ". (También se la denomina ocasionalmente " electrocauterio ", pero véase la desambiguación a continuación). La electrocirugía y la diatermia quirúrgica implican el uso de corriente eléctrica de CA de alta frecuencia en cirugía , ya sea como una modalidad de corte o para cauterizar pequeños vasos sanguíneos para detener el sangrado. Esta técnica induce quemaduras y daños localizados en el tejido, cuya zona se controla mediante la frecuencia y la potencia del dispositivo.

Algunas fuentes ^[9] insisten en que la electrocirugía se aplique a la cirugía realizada mediante corte con corriente alterna (CA) de alta frecuencia, y que la "electrocauterización" se utilice sólo para la práctica de la cauterización con alambres de nicromo calentados alimentados por corriente continua (CC), como en las herramientas de cauterización portátiles que funcionan con baterías.

La diatermia utilizada en cirugía es típicamente de dos tipos. ^[10]

• Monopolar, en el que la corriente eléctrica pasa de un electrodo cerca del tejido a tratar a otro electrodo fijo (electrodo indiferente) en otra parte del cuerpo. Por lo general, este tipo de electrodo se coloca en contacto con las nalgas o alrededor de la pierna. ^[11]
• Bipolar, en el que ambos electrodos están montados en el mismo dispositivo similar a un bolígrafo y la corriente eléctrica pasa únicamente a través del tejido que se está tratando. La ventaja de la electrocirugía bipolar es que evita el flujo de corriente a través de otros tejidos del cuerpo y se centra únicamente en el tejido en contacto. Esto es útil en microcirugía y en pacientes con marcapasos cardíaco .

Las quemaduras por electrocauterio generalmente surgen de una almohadilla de conexión a tierra defectuosa o de un incendio. ^[12] El electrocauterio monopolar funciona porque la energía de radiofrecuencia se concentra en la pequeña superficie del instrumento quirúrgico. El circuito eléctrico se completa al pasar corriente a través del cuerpo del paciente a una almohadilla conductora que está conectada al generador de radiofrecuencia. Debido a que el área de superficie de la almohadilla es grande en relación con la punta del instrumento, la densidad de energía a través de la almohadilla es lo suficientemente baja como para que no se produzcan lesiones tisulares en el sitio de la almohadilla. ^[13] Sin embargo, es posible que se produzcan descargas eléctricas y quemaduras si se interrumpe el circuito o se concentra la energía de alguna manera. Esto puede suceder si la superficie de la almohadilla en contacto es pequeña, por ejemplo, si el gel electrolítico de la almohadilla está seco, si la almohadilla se desconecta del generador de radiofrecuencia o mediante un implante metálico. ^[14] Los sistemas de electrocauterio modernos están equipados con sensores para detectar una alta resistencia en el circuito que puede prevenir algunas lesiones.

Al igual que con todas las formas de aplicación de calor, se debe tener cuidado para evitar quemaduras durante los tratamientos de diatermia, especialmente en pacientes con sensibilidad reducida al calor y al frío. Con la electrocauterización se han reportado casos de incendios repentinos en el quirófano relacionados con la generación de calor que alcanza puntos de inflamación química, especialmente en presencia de concentraciones elevadas de oxígeno asociadas con la anestesia.

También se ha expresado preocupación por la toxicidad del humo quirúrgico producido por la electrocauterización, que se ha demostrado que contiene sustancias químicas que pueden causar daños a los pacientes, los cirujanos y el personal de quirófano. ^[15]

En el caso de los pacientes que tienen un sistema de estimulación de la médula espinal (SCS) implantado quirúrgicamente, la diatermia puede causar daño tisular a través de la energía que se transfiere a los componentes del SCS implantados, lo que resulta en lesiones graves o la muerte. ^[16]

Los dispositivos de diatermia médica se utilizaron para provocar interferencias en los rayos de radio alemanes utilizados para apuntar a los bombardeos nocturnos en la Segunda Guerra Mundial durante la Batalla de los Rayos .

• Calentamiento dieléctrico
• Terapia de calor
• Terapia de campo electromagnético pulsado