제15장 극초단파투열치료(Microwave Diathermy)
▶주파수: 300～30.000MHz
▶의료적 주파수: 2,450MHz, 915MHz, 433,9MHz
▶극초단파치료시 가장 많이 사용하는 파장: 12.25cm
Ⅰ. 극초단파의 전기물리학적 기초
1. 극초단파의 특성
빛의 속도로 진행, 진공을 통과
성질: 반사, 산란, 굴절, 흡수(→치료에 이용)
2. 극초단파의 발생
1) 자전관 cf: 초음파→변환기
극초단파: 자전관(마그네트론, magnetron, 진공관, 2극관)과 조합된 진동회로를 통하여 인위적으로 얻어짐.
위상: 공동을 따라 진행하는 극초단파전계의 위상: 180°변화
2) 극초단파의 전송:
자전관(에의해 발생된 극초단파전류)→공진 동조회로(유입)
→동축케이블(co-axial cable)→안테나(이송)→반사경(송출)
3) 출력에너지조절: 자전관의 양극전류 조정(전계의 강도를 조절)
사용할 때마다 공진회로 동조시킬 필요 없다.
(∵자전관 내부에 이미 동조되어 있는 공진회로 삽입)
양극전류는 지연회로를 사용하여 음극이 가열되는 시간에 맞추어 전류가 흐르도록 조절되어 있다.
자전관은 강력한 냉각장치 내부에 있다.
(∵일반진공관에 비해 열발생 多)
예열시간은 보통 3～4분 정도
Ⅱ. 극초단파치료에 영향을 주는 요소들
1. 주파수가 조직온도 상승에 미치는 효과
┏주파수↑ ⇒ 열효율↑ ⇒ 침투깊이↓ ⇒ 표면가열
┗주파수↓ ⇒ 열효율↑ ⇒ 침투깊이↑ ⇒ 심부가열
조사E中50%이상 상실→생물학적 효과 유발 ✗
반사는 접촉형도자로 최소화
피하지방과 근육의 경계면 반사 多
2. 조직의 물리적 상수가 조직온도 상승에 미치는 효과
조직의 온도상승분포는 극초단파가 통과하는 조직의 흡수 능력∙
전파특성에 따라 달라짐←매질의 유전상수나 비저항, 전도도에 의존
3. 피하지방의 두께가 조직의 온도상승에 미치는 효과
┏연부조직 두께가 아주 얇은 관절→(관절온도상승>피부온도상승)
┗피하지방양 중간정도인 사람→근육에서 가장높은 온도상승
┏주파수높으면(2,450MHz)→근육-뼈의 경계면에서 정지파&E반사
┗주파수낮으면(900MH나 그 이하)→열점 형성 ✗
■ 차단작용: 근육조직에서의 극초단파 파장과 뼈의 직경을 비교했을 때 뼈의 직경이 극초단파의 파장에 비해 클 때 상대적으로 더 많이 나타난다.
※주파수↑⇒파장↓⇒근육과 뼈의 경계면에 정지파(=정상파)와 E반사↑
4. 수분의 함유량이 침투깊이에 미치는 효과
┏수분함량↑ ⇒ 에너지흡수↑ ⇒ 침투깊이↓
┗수분함량↓ ⇒ 에너지흡수↓ ⇒ 침투깊이↑
┏함수량이 작은 조직일수록 극초단파 투과 어렵다.
┗함수량이 많은 조직일수록 극초단파 잘 투과된다.
지방(함수량↓) ⇒ 극초단파 잘 투과
근육(함수량多) = 전도도↑ = 유전율↑ ⇒ 침투여렵다.
지방층의 이상가열(∵근육층의 표면에서 극초단파의 상당량 반사)
침투깊이 길어질수록 E 감소이유?
① 조사 안테나로부터 투과된 E의 침투깊이가 길어질수록, 즉 안테나로부터 거리가 멀어질수록 빔의 분산으로 투과면적이 넓어지기 때문.
② 극초단파가 조직속으로 침투되면서 열E로 전환되기 때문.
5. 생리학적 반응이 미치는 효과
최고온도 도달후 극초단파를 계속 조사해도 조직의 온도↑✗
→ 이유? 혈액의 냉각작용에 의해 오히려 온도 감소경향
에너지가 투과하는 깊이에 따라 피부, 피하지방, 근육 등
→ 혈액순환의 증가
극초단파는 단파에 비해 투과심도가 낮기 때문에
심부의 혈류량은 단파에 비해 작다.
6. 피부표면으로부터 0.5～2cm 범위내 금속삽입물→열집중
Ⅲ. 극초단파의 임상적 적용
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A형 도자 (직경-9.3㎝) 4inch |
복사분포(beam의 형성)이 원형(도우넛 형태)로 가운데가 최대강도, 불규칙∙볼록한 작은 부위 치료적합, 중심부가 1/2(50%)강도, 안테나 바로 밑→중심부가 최대강도 |
1극 안테나 반사경: 반구형 최대강도 링중심부 빔(beam)-원형도넛 (불규칙.볼록,돌출, 좁은부위치료) |
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B형 도자 (직경-15.3㎝) 6inch |
치료면적 20㎝정도 A형보다 크고, 빔의형성:원형 치료부위는 A형 도자와 같음 | |
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C형 도자 (파장-6.1㎝) |
두 개의 작은 장방형의 판을 C형으로 조립한 모서리 반사경을 갖는 조사도자, 반파장, 치료부위 좁고 평편 오목한 부위 |
2극 안테나 반사경: 직사각형 최대강도 중심부 빔(beam) - 타원형 (평면∙오목부위치료) |
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D형 도자 (파장-6.1㎝) |
C형 도자와 비슷, C형보다 크다. Disuse!!-넓은 곳에도 사용가능 | |
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E형 도자 (파장-12.2㎝) |
장방형의판을거의직각으로서로접촉 beam:타원형 치료부위 편평∙오목ㅂ위 |
1. 극초단파 투열치료 도자의 종류와 특성
1) 접촉형 도자
2) 비접촉형 도자
Q. 복사강도가 중심부로 갈수록 커지는 조사도자? C. D. E
Q. 돌출부위? A. B Q. 편평∙오목? C. D. E
Q. 비교적 넓은 곳 치료부위? D
Ⅲ. 극초단파 투열의 임상적 효과
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단파 |
극초단파 |
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1. 침투깊이 |
보다 깊다. |
깊지 않다. (대부분 표면조직에서 효과) |
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2. 치료부위 |
사지 양측면 동시가열 |
사지의 한쪽면만 조사 |
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3. 효과 |
광범위한 조직병변 |
국소적인 조직병변 |
1. 치료적 효과(단파와 비교):
▶극초단파→감염
(혈액순환↑⇒백혈구수↑⇒식균작용활성화⇒방어기전 촉진)
2. 금기증(위험사항)
1) 피부 표면 0.5～2cm 범위내의 금속삽입물
2) 남성의 생식기
3) 출혈성부위 또는 혈우병
4) 악성종양
5) 조혈조직
6) 중정도 이상의 부종
7) 심장의 페이스메이커나 보청기부착환자,
8) 성장기 뼈
9) 결핵환자
10) 감각상실 부위
11) 임신
12) 비만증
13) 정맥혈전증 혹은 정맥염
14) 최근 방사선 치료를 한 환자
15) 진통제 치료 환자
16) 혈압 이상
17) 피부이상 ...
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장점 |
단점 |
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① 단파에 비해 적용간편 ② 열을 정확하게 국소적용 ③ 기계의 작동 간단 ④ 전극을 부착 ✗→환자 편안 ⑤ 낮은 주파수의 극초단파 →근육의 선택적인 가열가능 |
① 단파에 비해 심부조직 가열 小 ② 관절의 한쪽 면만 가열 ③ 환자에게 조사된 E측정→✗ ④ 피부 화상→급속히 일어남 |
3. 극초단파 투열의 장∙단점
4. 극초단파 투열의 적용량
┏극초단파의 출력계기→환자에게 투여되는 E의 출력양 ✗
┗조사도자로부터 방출되는 E의 최대 출력의 %임.
5. 치료시간: 조사량의 크기를 결정하는데
전유효투여량(전투여E)=에너지밀도×유효치료면적×치료시간
일반적 치료시간: 5-30분, 충분한 조직온도상승: 20분 전후