ULTRASSOM E-book

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Impressão do Ebook
Onda mecânica/ sonora 
• < 20 Hz = Infra-som
• 20–20.000 Hz (20 KHz) = Som (faixa audível ao ouvido
humano)
• > 20.000 Hz (20 KHz) = Ultrassom
• Na fisioterapia – 1; 3; 5 MHz 
Definição
Energia sonora;
Penetração profunda;
Produz alterações celulares por efeitos mecânicos.
Onda longitudinal
• Rarefação e compressão
• Só se propaga na matéria
• Não se propaga no vácuo
• É absorvida (calor/atenuação) ou dissipada
A imagem ao lado mostra a distância entre moléculas nos
diferentes estados da materia
A onda mecânica depende destas moléculas e da sua
distância para se propagar
Quanto mais próximas as moléculas entre si, mais
facilmente a onda ultrassônica vai se propagar
Ultrassom funciona a partir da vibração da matéria
Moléculas que formam organelas, tecidos
biológicos, íons livres e etc
Tecidos mais sólidos propagam melhor o US do que tecidos
mais liquefeitos
Ex: osso vs. sangue
O estado de agitação da matéria define sua temperatura
Quanto maior a vibração, maior a temperatura
O zero absoluto, indica nenhuma energia cinética
molecular (nada de vibração)
273,15°C (Célsius)
0°K (Kelvin)
- 459,67°F (Fahrenheit)
Caso a onda ultrassônica fique vibrando em um mesmo local
Ou não for dissipada
Aumenta a vibração, o que gera calor
Por isso o MODO (ciclo de trabalho), INTENSIDADE e
MÉTODO do UST têm influência sobre o calor tecidual.
Interação entre tecidos
Caminham com a velocidade permitida pelo meio
Reflexão
diferença de impedância entre os 2 meios
Lei dos Co-senos
90° a fim de evitar reflexão
Refração
Leve alteração da direção do feixe
Componentes do UST
Cabo de força
Entrada (11)
Corpo (unidade de UST)
Transdutor
Cabeçote
Cristal piezoelétrico (realiza o efeito piezo elétrico e
transforma a energia elétrica em mecânica)
ERA
Área de saída do feixe ultrassônico
Produção do ultrassom
Efeito piezoelétrico
Capacidade de um material (ou tecido) transformar energia
mecânica em energia elétrica e vice-versa (Dannier et al.,
2019
Na maior parte das vezes o efeito piezoelétrico é descrito
apenas como a transformação de energia mecânica em
elétrica
Como o que ocorre com nossos ossos
Palmilhas piezoelétricas ou plataformas de força
Efeito piezoelétrico
Pesquisadores de UST adotam o termo “efeito piezoelétrico”
também para a transformação de energia elétrica e
mecânica
Por vezes também chamado de:
Efeito anti-piezoelétrico
Efeito piezoelétrico inverso
Produção do ultrassom
Corrente alternada (CA)
Efeito piezoelétrico
Electropiezo effect
Cristal piezoelétrico
1 MHz ou 3 MHz
Frequência de emissão de onda
Effective Radiating Area (ERA)
Produção das ondas
ERA (<) Transdutor (>)
Energia Energia é concentrada concentrada na região
central.
Área de radiação efetiva
Características do feixe
A energia diverge conforme se afasta do transdutor
Campo próximo (Fresnel zone)
Energia mais uniforme
Campo distante (Fraunhofer zone)
Energia menos uniforme (Spatial peak intensity
Relação de não uniformidade do FEIXE
Beam Nonuniformity Ratio (BNR) Descreve a quantidade de
variação do feixe do ultrassom
• Razão entre:
• Intensidade de pico (SPI)
• Intensidade média (SAI)
• BNR = SPI/SAI
Mínimo aceitável aceitável = 6:1 uniformidade do feixe (RNF)
uniformidade do feixe perfeita
BNR = 1
Não há diferença entre intensidade média e intensidade
de pico Todas intensidades iguais
Pq não há pico de energia
OBS: não existe BNR perfeita uniformidade do feixe
(RNF)
Relação de não uniformidade do FEIXE
Em uma relação de (não)
Interações com o meio
Tipos de ultrassom (mais comuns)
Ultrassom terapêutico (UST)
• 1, 3 e 5 MHz
• Ibramed.com.br
Ultrassom diagnóstico (USDx)
• Produção de imagens
• 3; 4,8; 4, 5, 7 e 15 MHz
• Robertson et al., 2009;
Luffy et al., 2018
Ultrassom pulsado de baixa
intensidade (LIPUS)
• Intensidade inferior à 0,1
W/cm²
• Taxa de pulso em kHz
• Pounder e Harrison (2009)
Ultrassom focado de alta
intensidade (HFUS)
• Bastante utilizado na oncologia
• Térmico (temp > 60°C)
• 0,8-1,7 MHz mais comuns
• Malietzis et al., 2013; Izadifar et al.,
202
Efeitos fisiológicos
Térmicos
• Mesmos efeitos do calor profundo
• Aumento da viscoelasticidade, do metabolismo,
vasodilatação, aumento do fluxo sanguíneo
Mecânicos
• Cavitação
• Micromassagem
• Corrente acústica (fluência)
• Onda estacionária (método estacionário)
Efeitos térmicos
Lei de Van’t Hoff
• A cada 4°C aumenta-se o metabolismo em 50%
Ou.. A cada 1°C aumenta-se o metabolismo em 13%
Aplicações clínicas do calor terapêutico
Efeitos mecânicos - onda estacionária
Pode levar ao aquecimento
Ocorre ao manter o cabeçote numa mesma posição (método
estacionário)
Onda incidente + onda refletida = onda estacionária
Fenômenos de sobreposição de ondas
Porém, pouco provável por conta de outras interações
(absorção, reflexão e rafração)
Pode levar à estase celular e lesão de vasos saguíneos (e
formação de trombos)
Efeitos mecânicos - cavitação
Formação de bolhas de gás
Decorrente de altas intensidades
Resultado da vibração ultrassônica
Efeito pouco estudado
Influência clínica não elucidada
Efeitos mecânicos - fluência
captação de cálcio
secreção de mastócitos
produção de fator de crescimento por macrófagos
Efeitos mecânicos - micromassagem
Efeito da compressão e rarefação sobre os tecidos
Pouco estudado
É associado com a cavitação e a fluência
• Reparação tecidual
Efeitos terapêuticos
Analgesia
Liberação
de pontos-
gatilho
Redução de
edema
Diminuição
do espasmo
muscular
Aumento da
elasticidade
Modulação
da
reparação
tecidualUST
Frequência de emissão
Determina a profundidade e quecimento tecidual
1 MHz
• Penetra Penetra 5-7 cm
• Efeito térmico (<)
• Mais divergente
3 MHz
• Penetra 2-3 cm
• Efeito térmico (>)
• Feixe mais colimado (uniforme)
UST PULSADO
Modos de emissão
Pausa entre os ciclos de transmissão - maximiza os
efeitos mecânicos
UST CONTÍNUO
Efeitos térmicos
Ultrassom contínuo
• Ciclo de trabalho de 100%
Ultrassom pulsado
• Energia (on)/total (on+off)
• 20%; 30%; 50% duty cycle)
Ciclo de trabalho (duty cycle
Taxa de repetição (burst
Frequência de pulso
16 Hz, 48 Hz e 100 Hz
Autores/artigos
Aparelhos
Intensidade (dose)
Intensidade média espacial
Spatial Average Intensity (SAI)
Modo contínuo
Intensidade máxima espacial
 Spatial Peak Intensity (SPI)
Intensidade média espacial e média
temporal
Spatial Average Temporal Average
Intensity (SATA)
Modo pulsado
Intensidade média espacial e máxima temporal
Spatial Average Temporal Peak Intensity (SATP)
Intensidade (dose)
W/cm²
Variável mais estudada
Fenômeno de atenuação
Divergências na literatura
Se guiar pela intensidade média!
Indicações, precauções e c. indicações
NÃO é contra-indicado
O metal reflete 90% das ondas ultrassonicas
Semelhante aoosso (70% de reflexão)
Osteossínteses metálicas
Cabeça
Tórax
Cardiopatas ou hipertensos
Próximo de lesões tegumentares
Precauções
Implantes de cimento ou plástico
Evitar usar USTC, priorizar o USTP, plástico e cimento
biológico aquecem com facilidade 
Infecções e tuberculose
Pode utilizar o USTP, evitar USTC para não promover
aquecimento tecidual
Risco de aumentar a infecção
Necessita de mais estudos
Inflamação aguda
Utilizar USTP e evitar o uso do USTC
O USTC pode exacerbar a inflamação aguda
Zonas hipoestésicas, déficit de cognição e/ou comunicação
Evitar uso do USTC, pois paciente não consegue dar o
feedback referente ao aumento de temperatura tecidual
Evitar lesões térmicas
Zonas com déficit circulatório
A circulação sanguínea deficitária faz com que a onda
ultrassônica
Usar USTP
Pode gerar aumento exacerbado de temperatura e dor
Precisa de mais estudos, 
Espinha bífida e PO de laminectomia
• Possível cavitação no líquido cefaloraquidiano
vertebrais)
• Alteração na condução nervosa
Nervos periféricos e nervos em regeneração
Pode gerar desconforto ao utilizar o UST em nervos
grandes e superficiais
Necessita de mais estudos
Contra-indicações
Tórax/coração
Possível arritmia, um estudo em animais mostrou
que não houve alteração, porém, faltam evidências
Fise de crescimento/miosite ossificante
Risco de ossificação desta
Útero gravídico
As ondas ultrassônicas podem levar a ma formações,
utilizado
Dispositivos eletrônicos
Possível aquecimento e mal funcionamento (poucos
estudos)
Trombose venosa profunda e tromboflebite
Deslocamento de trombo (total ou parcial) levando
à obstrução da circulação de órgãos vitais
Condições hemorrágicas
O UST pode aumentar o fluxo sanguíneo, levando a maior
perda de sangue
Áreas recém irradiadas e tumores
Possível estimulação de células cancerígenas, levando ao
crescimento tumoral , Poucos estudos
Tecido tegumentar lesionado
Não utilizar UST sobre estas áreas com contato direto (gel
 Lesão por atrito com o transdutor
USTC é contra-indicado em condições dermatológicas
reativas ao calor (ex: eczema e psoríase)
USTP pode ser utilizado em feridas abertas no método
subaquático
Sobre o globo ocular
Possível lesão de retina por conta da cavitação
Necessita de estudos
Órgãos do aparelho reprodutor
Possível alteração da gametogênese
Necessita de estudos
Região anterior de cervical
Efeitos desconhecidos sobre a tiróide, paratiróide e seio
carotídeo
Aplicação do UST
Exposição e
higienização da
área a ser tratada
Parametrização do
equipamento
Aplicação
Iniciar com o
transdutor em
contato com o
paciente
Limpeza da área de
tratamento e do
cabeçote
Dosimetria do UST
Parametrização
Frequência de emissão de onda
• Tecido profundo (>2 cm): 1 MHz
• Tecidos superficiais: 3 MHz
(estética?)
Modo
• Contínuo (F.I.C.)
• Pulsado
Tempo de tratamento
• Número de cabeçotes + 2’ 
• Meio de condução (acoplador)
• Aquático: 2 cm distância – extremidades
• Gel hidrossolúvel 
• Método
• Estacionário
• Dinâmico
Ciclo de trabalho (pulsado)
• 10-20% (F.I.A.)
• 30-50% (F.I.SA.)
Taxa de repetição (pulsado)
• 16 Hz (estudos?)
• 48 Hz (fraturas)
• 100 Hz (demais afecções)
Intensidade
Tecido alvo /
• Nervo 
• Músculo 
• Cápsula 
• Tendão 
• Ligamento 
• Bursa 
• Gordura 
Intensidade (W/
0,8 – 1,2
0,7 – 0,9
0,5 – 0,7
0,4 – 0,7
0,3 – 0,6
0,3 – 0,5
1,0 – 1,5
Tempo de aplicação/ERA
8 indivíduos saudáveis foram tratados
com o UST
• Tendão patelar
• Todos receberam tanto o tratamento
com área de 2 e 4 ERAs
• Parâmetros
• Modo contínuo
• 3 MHz
• 1 W/cm2
• Dinâmico
Tempo de aplicação/ERA
Aumento da temperatura em ambos grupos 
Maior aumento de temperatura e duração deste no
grupo tratado com uma área menor (2 ERAs)
Pois incidiu mais energia
Resultados e conclusão
Meio de condução (acoplador)
Gel hidrossolúvel Sub-aquático
Ratos tenotomizados
• Grupos
• Saudável
• Tenotomizado tratado com UST
“sham” com gel hidrossulúvel
• Tenotomizado tratado UST “sham”
com gel com 10% de hidrocortizona
• Tenotomizado tratado com UST
• Tenotomizado tratado com sonoforese
Sonoforese/Fonoforese
Aumenta absorção de medicamentos de uso tópico
• Mecanismo de ação ainda não elucidado
• Cavitação?
• Efeitos térmicos?
• Sonoforese/fonoforese pode ser com gel hidrossolúvel +
medicamento de uso tópico ou apenas o medicamento
Conclusão 
• A sonoforese foi o método de
tratamento mais eficiente 
• Maior deposição de colágeno e
melhor disposição deste
Análise de birrefringência
Método (velocidade)
11 voluntários saudáveis
• Uma única sessão de tratamento
• Parâmetros
• 1 MHz
• Contínuo
• 1,5 W/cm2
• 10 min
• Velocidades de tratamento 2-3; 4-5 e 7-8 cm2/seg
• Foi mensurada a temperatura
intramuscular do tríceps sural (regiãotratada
Resultados e conclusão
• Houve aumento de temperatura tecidual ao longo do tempo
e todos os grupos 
• Não houve diferença estatisticamente significante entre os
grupos 
• Com a parametrização utilizadas, não há
diferença na temperatura tecidual independente da
velocidade utilizada
Resultados
Resumo da aplicação
Dicas gerais
Conferir voltagem da tomada e se o equipamento é bivolt
• Bivolt automático ou com chave de seleção
Nunca ligar/manter o transdutor no ar! 
• Buscar as unidades de medida no equipamento
• Aparelhos podem utilizar nomes
inadequados ou diferentes dos usuais
• Elas não se repetem entre um parâmetro e
outro
Dicas de parametrização 
• Buscar as unidades de medida no equipamento
• Aparelhos podem utilizar nomes inadequados ou
diferentes dos usuais
• Elas não se repetem entre um parâmetro e outro
• Se estiver com receio de utilizar o ultrassom por conta do
aquecimento 
• Modo pulsado
• Baixo ciclo de trabalho
• Baixa intensidade
• Tempo de aplicação reduzido Dicas
Como testar o aparelho
1. Colocar fita crepe ao redor do transdutor
2. Colocar água no transdutor
3. Ligar o equipamento e dar start
4. Funciona quando: a água fica “borbulhando”
Dicas de aplicação
Para o tratamento de áreas pequenas (menores ou iguais
ao tamanho do transdutor), aumentar a área de aplicação
em o,5 a 1 transdutor, para evitar ondas estacionárias
Método estacionário ou dinâmico muito lento pode gerar
ondas estacionárias, que pode doer (velocidade ideal de 4 cm/ 
No método dinâmico o gel é deslocado para periferia, você
pode arrastar esse gel de volta para a área central do
tratamento
Intensidades muito altas podem gerar dor
acidentes ósseos (exemplo: epicôndilo) 
Pausar aplicação e diminuir a intensidade
Solicitar feedback do paciente sempre
Sempre solicitar feedback do paciente quanto ao
aquecimento tecidual mesmo no modo pulsado 
Caso 1 – contas para intensidade 
• ♂, 14 anos, jogador de futsal
• HD: Junção miotendínea do tríceps 
• Tendão: I=0,5 à 0,7W/cm2 [I=0,6W/
• Pele - 3mm
• Gordura - 4mm 
• Utilizar 1 MHz 
contas para intensidade 
do tríceps sural há 2 dias 
[I=0,6W/cm2]
Caso 2 – parametrização e método
• ♀, 59 anos, aposentada
• HD: Lombalgia há 8 meses
• QP: Dor no músculo quadrado lombar à D (músculo
profundo) ao realizar movimentos
• Área referente à 5 trandutores
• Inspeção e palpação: sem sinais flogísticos
• Palpação: espasmo muscular 
• Como parametrizar e aplicar o UST?
Resposta 1 – contas para intensidade
Pele - 3mm
11,1mm - 50%
3mm = “X”
11,1x = 50x3
11,1x = 150
x = 150/11,1
• x = 13% 
• 100% - 13% = 87%
Gordura - 50mm atenua 50%
Gordura - 4mm
50mm = 50%
4mm = “X”
50x = 50x4
50x = 200
x = 200/50
• x = 4% 
4% de 87%
4 x 87/100 = 3%
• 87% - 3% = 84%
Resposta 1 - contas para intensidade
0,6W/cm2 = 84%
“X” = 100%
84x = 100x0,6
84x = 60
x = 60/84
x = 0,7W/cm2
O paciente é um adolescente, tudo bem aplicar o UST desde
que não seja sobre a fise de crescimento
Junção miotendínea
Posterior de perna
Centro-inferior
Resposta 2 - parametrização e método
Frequência de emissão de onda
• 1 MHz
• Tecido profundo
Modo
• Contínuo
• Sem sinais de inflamação aguda
• Quebra do ciclo espasmo-dor 
 Intensidade
• Ideal buscar artigos que tenham utilizado
UST nesta condição parametrização e métodoTempo de aplicação
• Existem divergências na literatura
• Pode ser 1 min por transdutor (1x5 = 5 min)
Acoplador
• Gel hidrossolúvel
• Técnica subaquática apenas para extremidades
Método
• Dinâmico
• Evitar ondas estacionárias
Pesquisando...
• Sugestões de pesquisa
• Termos indexados DeCS/MeSH
• “ultrasonic therapy”
• “terapia por ultrassom”
• Termos NÃO indexados DeCS/MeSH
• “therapeutic ultrasound”
• “ultrassom terapêutico”
Pesquisando...
 
• Outros equipamentos são
englobados na pesquisa 
• O mais comum é o LIPUS
Problemas com a nomina! (literatura)
Diferença de parâmetros 
UST (TUS)
• Frequência de emissão de onda
• 1 MHz, 1,1 MHz, 3 MHz ou 3,3 MHz 
• Taxa de repetição
• Frequência de repetição de pulso
• 16 Hz; 48 Hz ou 100 Hz 
• Intensidade
• 0,1-2,5 W/cm2 (comumente) Diferença
de parâmetros
• Sempre ver estudos que utilizem o UST na lesão que
você quer tratar 
• Estudos que não descrevem taxa de repetição
geralmente utilizam 100 Hz 
• O termo “sham” ou “mock” se refere ao placebo, uso dos
equipamentos desligados
LIPUS
• Frequência de emissão de onda
• 45 kHz, 1,5 MHz, 3 MHz 
• Taxa de repetição
• Frequência de repetição de pulso
• 1 kHz 
• Intensidade
• 0,01-1.000 mW/cm2
Artigos científicos
Buscar o tipo de intensidade utilizado (SAI; SPI; SATA ou
SATP)
• Caso o pesquisador não deixe explicita qual
intensidade utilizada, geralmente é a média
• Suspeite de valores muito altos, o pesquisador pode
estar se referindo à intensidade
máxima/de pico (ex: > 2,5 W/cm2)
Sugestões de protocolos
Estudos experimentais em animais com bons resultados
Ratos Wistar tenotomizados
• Tendão do calcâneo 
• Grupos (n = 8)
• Experimentais
• Lesionado não tratado
• Controle saudável
UST na tendinopatia
ACOPLADOR:GEL H 
MÈTODO: DINâNMICO
Parâmetros
 • F: 1 MHz 
• Modo: pulsado 
• C. trabalho: 20% 
• T. repetição: 100 Hz 
• I: 0,5 W/cm2 
• Tempo: 6; 8 e 10 min (3; 4 e 5 min por área de cabeçote)
UST na tendinopatia
Intervenção com UST
• Eutanásia
• Câmara de CO2
• Retirada do tendão
• Lâminas histológicas
• Análise de birrefringência (colágeno)
• Análise de birrefringência 
• Análise quantitativa e qualitativa 
• Quanto maior o brilho, mais colágeno 
• Resultado 
• Grupo de 10 min sem diferença estatisticamente
significante comgrupo controle saudável 
• Melhor disposição das fibras colágenas nos grupos
tratados por
mais tempo
2006; Guerino et al., 2008; Alexander et al.,
2010; Lai et al., 2011; Waris et al., 
2013; Draper
(2014); Draper (2014); Fontes-Pereira et al.,
2016; Guerra (2017). UST
UST na consolidação de fraturas
• Poucos estudos
• Em sua maioria em animais
• Perde espaço para o LIPUS
Referências: 
Maintz (1950); Warden et al.,
• Frequência de emissão de onda: 1 MHz
• Modo: Pulsado
• Ciclo de trabalho: 10-20%
• Taxa de repetição: 100 Hz
• Intensidade: 0,1 W/cm2
• Tempo de aplicação: 15-30 min
• Método: Estacionário
• Regime tto: 3-5x sem; 2-6 sem
• Maintz (1950)
• Primeiro estudo com resultados positivos
• Tratamento com UST em osteotomias
• Diferentes intensidades: 0,5; 1; 1,5
• Foi concluido que intensidades mais intensidades baixas
levaram a formação periosteal
Emissão de onda 1 MHz tecidos mais profundos e menor
aquecimento tecidual
• Tecido profundo
• Evitar aquecimento tecidual 
• Mais usado para consolidação
Modo Pulsado
• Evitar aquecimento tecidual
• Mais usado para consolidação
Ciclo de trabalho
• Quando mencionado, é de 10-20%
• Dar preferência para o menor possível (evitar aquecimento
tecidual)
Taxa de repetição
• Quando mencionada, é de 100 Hz
Menores intensidades são mais efetivas na consolidação
óssea
• Usar 0,1 W/cm2
• Evitam aquecimento tecidual, incidindo menos energia
Método estacionário
Tempo de aplicação de 15-30 min
Período de tratamento 3-5x semana por 2 -6 semanas
Sugestões de protocolos
Revisões sistemáticas e meta -análises de 5 anos, resumo
da parametrização e aplicação com resultados positivos
Úlceras venosas
Busca por estudos de 1937 até 2016
• Sem restrições de línguas
• Ensaios clínicos que comparam UST com
• Tratamentos convencionais
• UST “sham”
• Tratamentos alternativos
Úlceras venosas
Estudos antigos
• Qualidade de muito baixa à moderada 
• Cullum e Liu (2017)
• Frequência de emissão de onda: 1 MHz
• Modo: Pulsado
• Ciclo de trabalho: 10-25%
• Intensidade: 0,5-1,0 W/cm2
• Tempo de aplicação: 5-10 min ou 1 min/cm2
• Método: Dinâmico periulceral
• Regime tto: 2x sem, 8-12 sem
Ensaios controlados randomizados
• Estudos que um grupo utilize UST comparado a: 
• UST “sham”
• Sem outras intervenções
OA de joelho
O UST é benéfico na redução da dor e promove
pacientes com OA de joelho;
• Tanto o UST contínuo quanto o pulsado aliviam
dor neste paciente 
• A duração do tratamento deve ser individualizada
paciente, não sendo limitada a 4 ou 8 semanas
• Zhang et al., 2015
Modo Pulsado
• Frequência de emissão de onda: 1 MHz
• Ciclo de trabalho: 20%
• Intensidade: 0,2 Intensidade: 0,2-2,5 W/cm2 (mais
usado 1,5 (mais usado 1,5 W/cm2)
• Tempo de aplicação: 5-15 min (mais usado 10 min)
• Regime tto: 3x sem por 4-8 sem
Modo Contínuo
• Frequência de emissão de onda: 1 MHz
• Intensidade: 1,0-2,5 W/cm2 (mais usado 1,5W/cm2)
• Tempo de aplicação: 5-15 min (mais usado 10min)
• Regime tto: 3-5x sem por 4-8 sem
Fascite plantar
Diversos recursos foram utilizados neste estudo
• Eu extraí dados apenas do UST
• Busca de ensaios clínicos controlados e randomizados
• Sem restrição de ano ou língua
Precisa-se de estudos mais fortes
• Esta é uma sugestão de parâmetros
• Nesta revisão o único recurso que apresentou bons
resultados foi a Terapia por ondas de choque. 
• Li et al., 2018
• Frequência de emissão de onda: 3 MHz
• Intensidade: 0,5-2,0 W/cm2
• Tempo de aplicação: 10 min
• Regime tto: 3-5x sem, 2-6 sem
obrigado
E-book oferecido pelo 
Centro Educacional Sete de Setembro
 em parceria com o Professor Leonardo
A. Massabki Caffaro para o curso de
"ULTRASSON TERAPÉUTICO ".