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Autor: Felipe Sampaio Jorge
57 minutos de leitura
– Nota da Editora: as gra�as das palavras “laserterapia” e “lêiser”, adotadas neste
volume, obedecem ao preconizado pela Academia Brasileira de Letras.
Introdução
A eletrotermofototerapia vem sendo cada vez menos utilizada na prática clínica no Brasil.
Percebe-se que, infelizmente, um dos recursos que caracteriza a pro�ssão, que traz em si
a identidade da reabilitação, está sendo marginalizado por alguns pro�ssionais.
A pouca frequência da eletrotermofototerapia na prática clínica não parece algo razoável,
uma vez que esse recurso possui satisfatórios níveis de recomendação no uso clínico,
baseando-se em vários estudos com boa metodologia, e apresenta excelentes resultados
na prática clínica; ainda assim, é deixada de lado por muitos pro�ssionais.
Uma das possíveis explicações é a indiscriminada utilização das técnicas manuais, as
quais encantam pela beleza das manobras e conseguem promover certo resultado (muitos
sem qualquer nível de evidência cientí�ca).
Alguns pro�ssionais trazem em si um preconceito em relação às técnicas
eletrotermofototerapêuticas, alegando que estas não conseguem ser resolutivas e que não
são necessárias para o dia a dia clínico.
Muitos se gabam de “nunca terem usado um aparelho na vida”. Atualmente, isso deve ser
considerado lamentável. Unir a tecnologia ao tratamento acelera, e muito, a recuperação
do paciente e é obrigação do �sioterapeuta estar atualizado e oferecer o melhor serviço
possível ao cliente que o procura.
É necessário entender que não existem técnicas ou métodos que tratem tudo ou que
resolvam tudo – uma promessa nesse sentido é charlatanismo. Como tudo na área da saúde
possui indicação e contraindicação, isso se aplica também à eletrotermofototerapia.
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ASPECTOS RELEVANTES EM ULTRASSONOTERAPIA E
LASERTERAPIA*
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30/12/2024, 20:59 ASPECTOS RELEVANTES EM ULTRASSONOTERAPIA E LASERTERAPIA* - SECAD
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No Brasil, os �sioterapeutas são aptos a utilizar técnicas manipulativas e recursos físicos;
logo, a união dessas metodologias os torna pro�ssionais bastante importantes na área da
saúde, com um imenso arsenal terapêutico para tratar as mais diversas condições clínicas
com grande êxito.
É preocupante perceber que muitas outras pro�ssões vêm aproveitando o pouco interesse
dos �sioterapeutas na eletrotermofototerapia e, aos poucos, ganham campo de trabalho
em um mercado que, por lei, deveria pertencer somente ao �sioterapeuta.
Os pro�ssionais de odontologia, por exemplo, com um simples curso de extensão,
tornam-se, hoje, aptos a utilizar laserterapia de baixa potência no tratamento das
disfunções temporomandibulares; os pro�ssionais de enfermagem tentam também
utilizar a fototerapia no tratamento de úlceras de pressão; os tecnólogos em podologia
utilizam a laserterapia no tratamento de afecções fúngicas; os pro�ssionais da educação
física compram eletroestimuladores domésticos e aplicam em seus alunos. Eis alguns
poucos exemplos que ilustram a necessidade de o �sioterapeuta assumir a
eletrotermofototerapia como uma de suas ferramentas de trabalho, pois os resultados são
excelentes e atraem cada vez mais outros pro�ssionais.
Mercadologicamente, isso é muito perigoso, pois diminui o campo de atuação do
�sioterapeuta e/ou cria competição entre pro�ssões; isso não deveria existir, visto que o
pro�ssional que tem em seu currículo o estudo de conceitos físicos e de técnicas
eletrotermofototerapêuticas é o �sioterapeuta.
Para a obtenção de resultados satisfatórios em eletrotermofototerapia, faz-se necessário o
conhecimento de conceitos físicos básicos para a compreensão das propostas de cálculos
dosimétricos. É importante, já no início deste estudo, perceber que o principal critério
para o raciocínio clínico em eletrotermofototerapia é a quantidade de energia (medida em
Joules [J]) doada ao tecido.
O �sioterapeuta terá um “arsenal imenso de energia” para oferecer ao paciente – térmica,
fotônica, eletromagnética, elétrica e mecânica –, basta conhecer o tipo de tecido aceptor,
a condição clínica, o estágio in�amatório e a dose ideal para que se obtenham os
estímulos bioquímicos e �siológicos su�cientes para garantir resultados satisfatórios no
tratamento.
É de grande importância que o �sioterapeuta, ao ler esta revisão, tenha o conhecimento
prévio de in�amação e reparo tecidual, pois esta é a base que fundamenta a seleção do
recurso físico ideal para o tratamento. Também é necessário que o leitor conheça muito
bem os efeitos terapêuticos, as indicações e as contraindicações dos recursos (muito bem
descritos em qualquer livro-texto sobre eletrotermofototerapia).
O presente artigo concentrar-se-á nas diferentes propostas de cálculo dosimétrico de cada
aparelho e na explanação dos conceitos físico-químicos pouco explorados na literatura
nacional.
Objetivos
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https://portal.secad.artmed.com.br/corredor. Como se trata de uma condição crônica, pode-se assumir que a dose ideal
seria de 45J (ver Figura 11).
Ao se avaliar a área de dor do paciente, mediu-se uma área dolorosa de 30cm². Agora,
basta substituir os valores na fórmula:
Com isso, o caso clínico é �nalizado. Sabe-se que, para entregar uma dose 45J com
intensidade de 0,8W/cm² na lesão, é necessário programar o ultrassom com 1,8W/cm² de
intensidade e fazer a emissão por 4min na área delimitada de tratamento de 30cm².
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A fórmula assume um DC de 100%. Caso seja utilizado o ultrassom no modo pulsado, faz-
se necessário multiplicar o resultado do cálculo ao DC. Por exemplo, se fosse utilizado o
ultrassom no modo pulsado a 50%, bastaria multiplicar o tempo por 0,5:
Como veri�cado, se fosse feito o ultrassom no modo pulsado a 50%, seria necessário o
dobro do tempo para que fosse entregue a mesma dose. Isso porque o ultrassom com DC
de 50% �ca metade do tempo emitindo e metade desligado, sendo necessário, portanto, o
dobro do tempo de aplicação para que se doe a mesma quantidade de energia mecânica.
11 . Qual a primeira decisão clínica a ser tomada ao se utilizar o ultrassom terapêutico?
Confira aqui a resposta
12 . Sobre a formulação dosimétrica do ultrassom terapêutico, qual a alternativa correta?
A Cálculo de intensidade.
B Equipamento a ser u�lizado.
C Tempo de operação.
D Frequência de operação.
A Quanto maior a profundidade penetrada, menor será a intensidade no local.
B Quanto menor a profundidade penetrada, menor será a intensidade no local.
C Quanto menor a profundidade penetrada, maior será a intensidade no local.
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Confira aqui a resposta
13 . Qual a dose de ultrassom recomendada para uma lesão aguda?
Confira aqui a resposta
Conceito de laserterapia
A laserterapia de baixa potência (LLLT, do inglês low level laser therapy) é um recurso
físico que se utiliza de energia fotônica para realizar efeitos terapêuticos nos mais diversos
tecidos biológicos.
A palavra lêiser foi aportuguesada e deriva do acrônimo LASER (do inglês, light
amplifica�on by s�mulated emission of radia�on) (tradução: ampli�cação da luz por emissão
estimulada de radiação). Para melhor conhecer este conceito, é necessário compreender
o de emissão espontânea de fótons.
Assumindo o modelo atômico proposto por Bohr, admite-se o átomo sendo composto pelo
núcleo (composto por prótons e nêutrons) com elétrons orbitando à sua volta, distribuídos
em camadas. Se a esse átomo for doada energia, ele torna-se excitado, ou seja, o elétron
salta uma camada e passa a orbitar na camada mais distante do núcleo.
D Quanto maior a profundidade penetrada, maior será a intensidade no local.
A 5 a 10J.
B 10 a 15J.
C 15 a 25J.
D 25 a 35J.
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Com a retirada da energia, há a tendência de esse elétron retornar à sua camada de
origem. Com o retorno ocorrendo, a energia acumulada no átomo é liberada na forma de
um fóton (partícula elementar mediadora da força eletromagnética). Toda a radiação
eletromagnética é quantizada em fótons (Figura 12).15
Figura 12 – Emissão espontânea de fóton.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
O lêiser é a estimulação desse fenômeno, no qual o átomo já excitado continua a receber
energia e os elétrons continuam a migrar para camadas mais distantes. Quando estes
retornam à sua camada de origem, em vez de um fóton são liberados vários fótons, o que
caracteriza a emissão estimulada de luz. Nas Figuras 13A e B, a seguir, resumem-se os dois
fenômenos.
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Figura 13 – A) Emissão espontânea: o átomo encontra-se em seu nível estável, recebe
energia externa e passa para o nível excitado com o elétron saltando para a camada
seguinte. Com o retorno do elétron para a sua camada de origem, a energia acumulada é
liberada na forma de fóton. B) Emissão estimulada: o átomo já se encontra em seu nível
excitado e recebe mais energia. Com o retorno do elétron para a sua camada de origem,
toda a energia acumulada será su�ciente para liberar vários fótons.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
Vários substratos ou meios ativos foram utilizados para criar os lêiseres usados na LLLT e
é justamente a interação com átomos do meio ativo que produzirá os fótons no
comprimento de onda especí�co:
gases inertes, incluindo hélio neon (HeNe 632,8nm);
rubi (694nm);
argônio (488 e 514nm);
crípton (521, 530, 568 e 647nm).
Estudos subsequentes têm utilizado diodos semicondutores, incluindo arsenieto de gálio
(GaAs 904nm) e arsenieto de gálio-alumínio (GaAlAs; 820 e 830nm).
A maioria dos ensaios clínicos, talvez devido ao custo e a problemas de disponibilidade,
com frequência usa na LLLT lêiseres HeNe (632,8nm) e, mais recentemente, diodos GaAs
(904nm) e GaAlA (830nm).16
Um ponto essencial para compreender qual comprimento de onda deve ser utilizado é
conhecer as propriedades ópticas dos tecidos, a chamada “janela óptica”. Tanto a absorção
como a difusão da luz no tecido são dependentes do comprimento de onda e dos
principais cromóforos ou fotoaceptores.
A hemoglobina e a melanina têm bandas de absorção em comprimentos de onda mais
curtos do que 600nm. A água começa a absorver de forma signi�cativa o lêiser a
comprimentos de onda superiores a 1.150nm. Por essas razões, é chamada de “janela
óptica” no tecido, pois nessa faixa que cobre do vermelho até comprimentos de onda do
infravermelho próximo, veri�ca-se uma penetração e�caz e maximizada do lêiser nos
tecidos, por possuir baixa absorção e alta difusão (Figura 14).17
AC󰍜 󰐍 󰂜 󰘥
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Figura 14 – Janela óptica. Veri�ca-se uma janela na qual ocorre uma menor absorção de
energia, permitindo maior difusão pelos tecidos nos comprimentos de onda do vermelho
ao infravermelho próximo.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
Observando-se o grá�co anterior da “janela óptica”, pode-se sugerir que lêiseres com
menor comprimento de onda (lêiser azul: ~470nm) devam ser usados em tratamentos
dermatológicos, visto que serão absorvidos nas primeiras camadas da pele.
Lêiseres com comprimento de onda no vermelho (600~660nm) também são usados em
tratamentos dermatológicos e de ulceração, visto que são absorvidos nas camadas mais
profundas da pele. Em alguns casos, e dependendo da potência, podem ser usados em lesões
super�ciais.
Já os lêiseres emitidos no infravermelho próximo (800~1000nm) devem ser usados na
clínica musculoesquelética, quando o objetivo é atingir maiores profundidades, por
possuírem menor absorção e maior difusão.17
Outro ponto importante é potência do equipamento, que pode variar entre 10-3 e 10-1W.16
No Brasil, a variação de potência pode variar de 5 a 120mW. É importante entender esse
parâmetro, pois será primordial para o cálculo dosimétrico.
AC󰍜 󰐍 󰂜 󰘥
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Equipamentos com potências baixas irão demorar mais tempo para entregar uma dose
especí�ca; equipamentos com maiores potências irão entregar a mesma dose em um tempo
menor.
14 . Cite e explique as propriedades ópticas do lêiser terapêutico que garantem a entrega
máxima de energia mesmo quando não acoplado ao tecido-alvo.
15 . Diferencie a emissão espontânea e estimulada de fótons.
16 . O que é janela óptica e qual a sua importância na laserterapia?
17 . Se a um átomo for doada energia, ele torna-se excitado, ou seja, o elétron salta uma
camada e passa a orbitar a camada mais distante do núcleo. Com a retirada da energia, há
a tendência de esse elétron retornar à sua camada de origem. Com o retorno ocorrendo, a
energia acumulada no átomo é liberada na forma de um fóton. Essa explicação se refere a
qual fenômeno?
Confira aqui a resposta
18 . Um ponto essencial para compreender qual comprimento de onda deve ser utilizado
é conhecer
A Emissão es�mulada de energia.
B Emissão fotônica.
C Emissão espontânea de fótons.
D Emissão eletrônica.
A os fotoaceptores.
B a janela óp�ca.
AC󰍜 󰐍 󰂜 󰘥
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Confira aqui a resposta
Usos e características da laserterapia
O lêiser possui quatro características especiais que garantem a qualidade da entrega de
energia, as quais estão explicadas em detalhes no Quadro 1.
Quadro 1
CARACTERÍSTICAS ESPECIAIS DO LÊISER
Coerência
É conhecida como o paralelismo temporoespacial, ou seja, é a
capacidade dos fótons de viajarem de forma paralela (equidistante
entre si) no tempo e no espaço.
Monocromaticidade
É a propriedade do lêiser que garante que a energia emitida pelo
equipamento possui apenas um único comprimento de onda (possui
apenas uma cor).
Direcionalidade
É a propriedade que garante que o feixe lêiser não sofra divergência, ou
seja, o spot não se altera, independentemente da distância da fonte
emissora. Uma lanterna, por exemplo, não possui essa propriedade, se
uma lanterna ligada for colocada a 10cm da parede, veri�car-se-á uma
área de feixe (spot) com um determinado tamanho. Se a lanterna for
colocada a 30cm da parede, veri�car-se-á um spot com maior tamanho,
pois o feixe da lanterna não possui direcionalidade, é divergente. Já o
lêiser, por possuir a direcionalidade, terá sempre o mesmo tamanho de
spot, independentemente da distância.
Colimação
É a capacidade do lêiser de focar em um único ponto, garantindo,
assim, que pouca energia seperca e favorecendo uma melhor entrega
energética.18
C a difusão da luz no tecido.
D a potência do equipamento.
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As quatro características especiais do lêiser estão demonstradas na Figura 15.
Figura 15 – Diferenças entre lêiser e luz branca.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
Ao entrar em contato com o tecido biológico, o feixe de lêiser perde algumas de suas
características especiais, como a direcionalidade e a colimação. Isso ocorre devido ao fato
de a con�guração prismática das células gerar efeitos de refração e re�exão, espalhando o
feixe de forma multidirecional.
Com isso, ao penetrar no tecido, o lêiser sofrerá espalhamento e ocupará um volume, e
não uma área. Portanto, a distribuição dessa dose entregue nesse volume será medida em
Joules/cm³ (J/cm³).
A dose e a profundidade de atuação do lêiser é tempo-dependente, ou seja, ela dependerá
do tempo de aplicação para atingir maiores profundidades e maiores doses. Com isso,
percebe-se que quanto menor o tempo de aplicação, menor será a dose e a profundidade.18
Quando se emite o feixe por um período de tempo maior, observa-se um fenômeno
interessante. Com o passar do tempo, a energia acumula e aprofunda-se. Veri�ca-se,
assim, que, em um tempo longo de aplicação, a região próxima ao equipamento emissor
acumula mais energia, enquanto a região mais profunda acumula menos energia.
Didaticamente, pode-se separar em duas regiões: uma região super�cial, com dose alta, e
uma região mais profunda, com dose mais baixa. De forma geral, veri�ca-se que o lêiser
tem um campo de atuação de até 5cm de profundidade (Figura 16).
AC󰍜 󰐍 󰂜 󰘥
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s: segundos; J: Joules; cm: centímetros.
Figura 16 – Tempo-dependência da laserterapia. Sugere-se que diferentes tempos de
aplicação gerem acúmulos de energia díspares em diferentes profundidades, o que pode
gerar efeitos terapêuticos distintos.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
Doses altas ou baixas em diferentes profundidades do tecido poderão produzir diferentes
efeitos biológicos.
A Lei de Arndt-Schulz prediz a existência de um efeito dose-dependente representado de
forma cartesiana como uma curva dose x resposta biológica. Nessa curva, apreciam-se
vários eventos: inicialmente, doses muito baixas não são capazes de produzir qualquer
efeito biológico no tecido irradiado; a partir de certo acúmulo de energia, começa-se a
contemplar o aparecimento de efeitos biológicos (onset de estimulação); quanto mais
energia vai sendo acumulada, mais se potencializa esse efeito, até que se atinge um pico
(efeito máximo).
Desse ponto em diante, quanto mais energia acumulada menor será o potencial de efeito
biológico. Essa queda continua até que se atinja um ponto (onset de inibição) a partir do
qual ocorre inibição dos processos biológicos.
Entre o onset de estimulação e o onset de inibição, encontra-se a janela terapêutica,
caracterizada como o intervalo de dose no qual se promovem efeitos de estimulação
biológica. Se ainda assim continuar a ocorrer o acúmulo de energia, pode-se então
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promover o aparecimento de lesões teciduais (onset de lesão). Veri�ca-se que o lêiser não
apenas possui potencial estimulatório, mas também potencial inibitório, podendo,
portanto, ser caracterizado como biofotomodulador de sistemas biológicos (Figura
17).19,20
Figura 17 – Lei de Arndt-Schulz. Efeito bifásico da laserterapia, na qual doses baixas
produziriam efeitos estimulatórios e doses altas produziriam efeitos inibitórios.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
A LLLT pode, portanto, promover efeitos estimulatórios ou inibitórios. Isso ocorre porque
as mitocôndrias são uma fonte importante de espécies reativas de oxigênio (ROS, do
inglês reac�ve oxygen species).
ROS são pequenas moléculas que incluem íons de oxigênio, tais como superóxidos, radicais
livres (como radical hidroxila), peróxido de hidrogênio e os peróxidos orgânicos.
ROS são altamente reativas com moléculas biológicas, como, por exemplo, proteínas,
ácidos nucleicos e os lipídios insaturados. As ROS mitocondriais podem atuar como
sinalizadoras redox moduláveis, afetando de forma reversível a atividade de uma
variedade de funções no núcleo, estando, portanto, envolvidas nas vias de sinalização das
mitocôndrias para o núcleo.
Pensa-se que as células têm sensores de ROS (ou redox), cuja função é detectar os níveis
potencialmente prejudiciais de ROS que possam causar danos celulares e, em seguida,
induzir a expressão de antioxidantes como a superóxido dismutase e a catalase.19,20
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Os componentes da cadeia respiratória celular absorvem a radiação monocromática
visível (vermelha) e infravermelha (comprimento de onda = 600~900nm).
A citocromo c oxidase (CCO) é referenciada como principal fotoaceptor para a faixa de luz
vermelha e infravermelha em células de mamíferos. A atividade da CCO é inibida pelo
óxido nítrico (NO).
A inibição da CCO pelo NO pode ser explicada pela concorrência direta do NO e do O2
pelo reduzido centro binuclear CuB/a3 na CCO. Foi proposto que a irradiação do lêiser
poderia reverter essa inibição por fotodissociação do NO de seus sítios de ligação.
A dissociação de NO da CCO aumenta a taxa de respiração celular. Foi veri�cado, com a
aplicação de LLLT em mitocôndrias isoladas, aumento do potencial eletroquímico
protônico, aumento da síntese de ATP, aumento de RNA, aumento da síntese de proteínas,
aumento do consumo de oxigênio, síntese melhorada de NADH e ATP, aumento da
liberação de ROS e sinalização redox.21,22
Já foi bem documentado que a LLLT é capaz de produzir mudanças no potencial redox
celular no sentido de uma maior oxidação, aumentando a produção de ROS.23,24
Essas respostas citosólicas podem, por sua vez, induzir alterações na transcrição
genética. Inúmeros fatores de transcrição são regulados por alterações no estado redox
celular, mas um dos principais é o fator nuclear kappa B (NF-kB).
A família dos fatores de transcrição NF-kB desempenha um papel importante no sistema
imune,25,26 regulam a expressão de citocinas, óxido nítrico sintase (iNOS), ciclo-oxigenase-
2 (COX-2), fatores de crescimento e inibidores de apoptose.27
A LLLT in�uencia o estado redox intracelular, que promoverá a modulação do NF-kB. A
sua ativação ocorre pela proteína quinase D (PKD, do inglês protein kinase D) através do
complexo IKK, mais especi�camente a inibidor kappa B (I-KB), que sofre fosforilação,
ubiquitinação e degradação proteolítica sob estresse oxidativo, o que promoverá a
ativação e a translocação da NF-kB, aumentando a transcrição no núcleo. A Figura 18
ilustra resumidamente esse mecanismo.
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ROS: espécie reativa de oxigênio; NO: óxido nítrico; ATP: adenosina trifosfato; PKD:
proteína quinase D; I-kB: inibidor kappa B; U: ubiquitinação; P: fosforilação; NF-kB: fator
nuclear kappa B.
Figura 18 – Possíveis mecanismos de ação da laserterapia.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
NF-kB é um dos mais prolí�cos fatores de transcrição que operam em células de mamíferos
e mais de 120 genes são conhecidos por serem responsivos ao NF-kB.
Os grupos de genes-alvo da NF-kB podem ser divididos da seguinte forma:
proteínas antiapoptose, incluindo inibidores de apoptose e membros da família Bcl-2;
proteínas pró-proliferação, incluindo fatores de crescimento, os proto-oncogenes e as
ciclinas;
moléculas de adesão;
genes envolvidos na imunidade adaptativa;
proteínas envolvidas na resposta de fase aguda;
genes pró-in�amatórios;
citocinas e quimiocinas;
genes antioxidantes, tais como superóxido dismutase e cadeia pesada de ferritina.
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Com isso, acredita-se que a ativação do NF-kB e, possivelmente, a ativação da transcrição
de outros fatores sensíveis a alterações redox expliquem muitas das respostas observadas
nas células submetidas a LLLT.28
19 . Explique o que é efeito bifásico do lêiser.
20 . Ao utilizar a laserterapia de baixa potência, componentes da cadeia respiratória
celular absorvem a radiação monocromática visível (vermelha) e infravermelha
(comprimento de onda = 600~900nm), o que promoverá diversos efeitos, EXCETO:
Confira aqui a resposta
21 . Sobre as ROS, é possível a�rmar corretamente que:
A
produção de mudanças no potencial redox celular no sen�do de uma maior
oxidação e aumento da produção de radicais livres.
B
alterações no potencial redox podem, por sua vez, induzir alterações na
transcrição gené�ca.
C
aumento do potencial eletroquímico protônico, aumento da síntese de ATP ,
aumento de RNA, aumento da síntese de proteínas, aumento do consumo de
oxigênio, síntese melhorada de NADH e ATP .
D
diminuição da a�vidade da citocromo c oxidase por fotodissociação do óxido
nítrico, levando a uma menor produção de radicais livres.
A não são rea�vas com moléculas biológicas.
B são pouco rea�vas com moléculas biológicas.
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Confira aqui a resposta
22 . A direcionalidade do lêiser é:
Confira aqui a resposta
Doses e parâmetros
A World Association for Lasertherapy (WALT)29 recomenda doses especí�cas para
diferentes afecções. Essas doses são resultados de inúmeros estudos clínicos que
ofereceram bons resultados. Desde que as primeiras recomendaçõesda WALT foram
publicadas, tem-se veri�cado que o número de ensaios laboratoriais e clínicos mais que
dobraram.
A vasta literatura em LLLT agora permite uma identi�cação mais precisa da dose em
algumas condições dolorosas. Consequentemente, a WALT recomenda doses ótimas para
determinados diagnósticos, para os quais existam provas cientí�cas su�cientes de sua
e�cácia (Tabela 1).30
Tabela 1
C são rela�vamente rea�vas com moléculas biológicas.
D são altamente rea�vas com moléculas biológicas.
A a propriedade que garante que o feixe lêiser não sofra divergência.
B conhecida como o paralelismo temporoespacial.
C
a propriedade do lêiser que garante que a energia emi�da pelo equipamento
possui apenas um único comprimento de onda.
D a capacidade do lêiser de focar em um único ponto.
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DOSES RECOMENDADAS PELA WALT PARA LLLT
Lêiser classe 3B 780~860nm (GaAIAs). Contínuo ou pulsado, potência média 5-500mW
Tempo de irradiação aproximado: 20-300s
Diagnósticos
Tendinopatias Pontos ou cm 2 J Notas
Túnel do carpo 2 ou 3 8 Mínimo 4J por ponto
Epicondilite lateral 1 ou 2 4 Máximo 100mW/cm2
C.L. do bíceps 1 ou 2 6
Supraespinhoso 2 ou 3 8 Mínimo 4J por ponto
Infraespinhoso 2 ou 3 8 Mínimo 4J por ponto
Trocanter maior 2 ou 3 8
Tendão patelar 2 ou 3 8
Trato iliotibial 1 ou 2 4 Máximo 100mW/cm2
Tendão do calcâneo 2 ou 3 8 Máximo 100mW/cm2
Fascite plantar 2 ou 3 8 Mínimo 4J por ponto
Artrites
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Dedo MF ou IF 1 ou 2 4
Punho 2 ou 4 8
Umerorradial 1 ou 2 4
Cotovelo 2 ou 4 8
Glenoumeral 2 ou 4 8 Mínimo 4J por ponto
Acrômio clavicular 1 ou 2 4
ATM 1 ou 2 4
Coluna cervical 4 ou 14 16 Mínimo 4J por ponto
Coluna lombar 4 ou 8 16 Mínimo 4J por ponto
Quadril 2 ou 4 12 Mínimo 6J por ponto
Joelho medial 3 ou 6 12 Mínimo 4J por ponto
Tornozelo 2 ou 4 8
Fonte: World Association Laser Therapy (2010).29
Existe uma grande diferença entre dose (J) e �uência (J/cm²). A dose é a quantidade total
de energia entregue ao tecido. Já a �uência é a energia distribuída na pequena área do
feixe lêiser, de aproximadamente 0,01 a 0,09cm².
Para demonstrar o quanto é arriscado quando não se conhece essa diferença, observe-se o
seguinte exemplo: um equipamento lêiser com potência de 25mW (0,025W) e área de feixe
de 0,04cm². Quando é selecionada, nesse aparelho, uma �uência de 1J/cm², ele levará
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Dedo MF ou IF 1 ou 2 4
aproximadamente 2s (1,6s) irradiando. Assim, muitos pensarão estar doando 1J de
energia, quando, na verdade, a energia total entregue será de 0,04J. Uma dose
extremamente baixa, que provavelmente não surtirá qualquer efeito clínico.
Para saber mais:
 
Uma forma simples de pensar na proposta dosimétrica da laserterapia é relacionar à
prescrição de um “remédio” e à sua dose. O médico deve saber qual o efeito de cada
substância química e escolhê-la com sabedoria. Além disso, deverá saber qual a
quantidade especí�ca do fármaco para a constituição física do paciente a que se destina.
Pode ser escolhido o remédio certo; porém, se a dose é muito baixa, não surtirá qualquer
efeito. Ou pode-se acertar o remédio e prescrever uma dose muito alta; isso poderá
intoxicar o paciente. Faz-se necessário que o médico escolha o remédio certo com a
“dose” certa para que os efeitos desejados ocorram.
Na laserterapia, o comportamento bifásico observado na Lei de Arndt-Schulz prediz o
mesmo comportamento. Faz-se necessário que se escolha corretamente o “remédio”
(energia a ser entregue), o comprimento de onda (nm), o modo de emissão, a técnica de
entrega, a potência (W) e a “dose” (tempo de irradiação) para que se obtenham os efeitos
desejados.
Chung e colaboradores20 trazem essas considerações resumidas, falando na forma ideal
de se calcular os parâmetros dosimétricos na laserterapia (Quadro 2).
Quadro 2
AC󰍜 󰐍 󰂜 󰘥
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aproximadamente 2s (1,6s) irradiando. Assim, muitos pensarão estar doando 1J de energia, quando, na verdade, a energia total entregue será de 0,04J. Uma dose extremamente baixa, que provavelmente não surtirá qualquer efeito clínico.
PARÂMETROS UTILIZADOS NO CÁLCULO DOSIMÉTRICO DA LASERTERAPIA
Energia J
Calculada como: potência (W) x tempo (s) = energia (J). Esse
cálculo mistura o “remédio” e a “dose” em uma única
expressão e ignora a irradiância. Usar Joules como uma
expressão da dose é potencialmente pouco con�ável, uma
vez que se assume uma relação de reciprocidade ente
irradiância e tempo.
Fluência ou
densidade
energética
J/cm2
Expressão comum da “dose” em LLLT é a �uência. Esta
novamente mistura o “remédio” e a “dose” em uma única
expressão e é potencialmente pouco con�ável.
Tempo de
irradiação
S
Dada a possível falta de reciprocidade entre irradiância e
tempo, a forma mais precisa para se prescrever LLLT é
de�nir os parâmetros de irradiação e, em seguida, de�nir o
tempo de irradiação.
Intervalo de
tratamento
horas,
dias,
semanas
Os efeitos de diferentes intervalos de tratamento são pouco
explorados na literatura, embora haja indícios su�cientes
para sugerir que este é um parâmetro importante (exceto no
tratamento de lesões agudas, que geralmente requerem dois
tratamentos por semana durante várias semanas para
alcançar relevância clínica).
Fonte: Adaptado de Chung e colaboradores (2012).20
Deve-se formular uma expressão que leve em consideração a energia a ser entregue, a
profundidade de penetração e o tempo de aplicação. O cálculo dosimétrico da LLLT
baseia-se na Lei de Joule, que descreve a relação entre a energia doada, a potência e o
tempo.
Para colocar o tempo como variável a ser descoberta, tem-se:
AC󰍜 󰐍 󰂜 󰘥
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Como o tratamento muitas vezes se dará em superfícies profundas, a Sweedish Medical
Laser Society propõe a adição do fator profundidade na fórmula:31
Nesta fórmula,
D: dose (J);
W: potência (W);
t: tempo (s);
A: área (cm²);
p: profundidade (cm).
Um corredor procura atendimento �sioterapêutico e relata dores no tendão do calcâneo.
Na avaliação clínica, o diagnóstico é de tendinopatia de calcâneo. Nos exames
complementares, veri�ca-se na RNM que existem microrrupturas e acúmulo de líquido a
1cm de profundidade. Como se procede para calcular o tempo de aplicação do lêiser?
A primeira decisão a ser tomada é o comprimento de onda a ser utilizado. Como se trata
de uma lesão musculoesquelética, opta-se pelo uso do lêiser no infravermelho próximo
(~830nm). O segundo ponto a se observar é a área de tratamento e a dose recomendada
pela WALT.
No caso da tendinopatia de calcâneo, recomenda-se uma dose de 8J e uma área de
tratamento de 3cm² (ver Tabela 1). O terceiro ponto a ser conhecido é a potência do
equipamento lêiser que será utilizado. Essa informação pode ser encontrada na caneta
lêiser. Para esse exemplo, será utilizado um lêiser com potência média de 100mW a 0,1W.
Para o cálculo do tempo, recomenda-se aplicar a fórmula:
Logo:
O tempo total de aplicação será de 480s, porém, como a aplicação será em uma área de
3cm², ela será dividida em três pontos. Logo, o tempo de aplicação por ponto será de 160s.
AC󰍜 󰐍 󰂜 󰘥
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Com isso, �ca garantida a entrega de 8J de energia em uma área de 3cm² e em uma
profundidade de 1cm.
23 . Na laserterapia, a de�nição de energia distribuída pela área do feixe lêiser refere-se à
Confira aqui a resposta
24 . Dada a curva de Arndt-Schulz, que prediz o efeito bifásico da laserterapia, nomeie os
eventos I, II, III, IV e V nela apreciados:
A dose (J).
B potência (W).
C fluência (J/cm²).
D intensidade (W/cm²).
AC󰍜 󰐍 󰂜 󰘥
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Confira aqui a resposta
25 . Sobre os modos de operação do ultrassom, avalie as alternativas abaixo e marque a
INCORRETA.
Confira aqui a resposta
A
I – ausência de efeito; II – onset de es�mulação; III – efeito máximo; IV – onset de
inibição; V – onset de lesão.
B I – inibição ; II – es�mulação; III – pico; IV – inibição; V – lesão.
C
I – dose baixa ; II – aumento da dose; III – pico da dose; IV – dose baixa; V – dose
muito baixa.
D I – inibição ; II – es�mulação; III – pico; IV – inibição; V – lesão.
A
O ultrassom terapêu�co possui dois modos de emissão: ele pode emi�r no modo
con�nuo (no qual o feixe não sofre interrupção na sua emissão) ou no modo
pulsado (no qual o feixe sofre interrupções na sua emissão).
B
No modo con�nuo, o somatório de energia mecânica que está sendo entregue ao
tecido provavelmente promoverá incremento de temperatura.
C
No modo pulsado, devido aos intervalos na emissão, a energia doada será
dissipada, levando a um incremento desprezível de temperatura.
D
O ultrassom con�nuo não tem potencial de gerar efeitos térmicos nos tecidos; o
ultrassom pulsado tem seus efeitos terapêu�cos explicados pelos es�mulos
mecânicos atérmicos oferecidos ao tecido.
AC󰍜 󰐍 󰂜 󰘥
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Casos clínicos
Caso clínico 1
Paciente do gênero masculino, 26 anos de idade, atleta de futebol, sofreu lesão muscular no
músculo retofemoral há quatro dias. Apresenta quadro in�amatório controlado
(caracterizando fase subaguda).
Na ressonância magnética, veri�cou-se descontinuidade parcial das �bras proximais do
músculo retofemoral direito, com retração inferior de cerca de 0,8cm. Pequena coleção
líquida (hematoma) ocupando o intervalo da lesão e os espaços perimusculares da região
anterior da coxa. Veri�cou-se que a profundidade da lesão era de 1,2cm.
26 . Sendo o ultrassom um recurso indicado para essa condição clínica, indique e calcule
todos os parâmetros do ultrassom a serem modulados para o caso clínico 1. Compare sua
resposta com a descrição a seguir.
Como se trata de uma lesão subaguda, a intensidade que deverá ser entregue ao tecido
lesionado é de aproximadamente 03-0,5W/cm². Adota-se, portanto, uma intensidade de
0,4W/cm² a ser entregue no tecido. Conhecendo-se a profundidade da lesão, basta aplicar
a fórmula para determinar qual deverá ser a programação de intensidade no aparelho:
A seguir, calcula-se qual o tempo necessário para doar 35J (indicado para condições
subagudas) de energia, utilizando um ultrassom com ERA de 3,5 no modo pulsado, com
DC = 50%. Aplica-se a fórmula:
AC󰍜 󰐍 󰂜 󰘥
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Caso clínico 2
Paciente F.S.S., gênero masculino, 32 anos de idade, jogador de tênis, foi encaminhado
para o setor de �sioterapia com diagnóstico clínico de epicondilite lateral.
Na avaliação, veri�cou-se dor à palpação no epicôndilo lateral, dor no movimento de
extensão do punho contrarresistido e diminuição da força para preensão.
Na imagem de RNM, veri�cou-se aumento do sinal T1 na musculatura extensora e
microrroturas na origem do músculo a 0,8cm de profundidade.
27 . Calcule o tempo de irradiação do lêiser com um equipamento de 100mW (0,1W).
Compare sua resposta com a descrição a seguir.
O primeiro passo para a resolução do caso clínico 2 é veri�car na tabela da WALT qual a
dose recomendada e a área de tratamento. Há uma sugestão de dose de 4J e uma área de
2cm² (dois pontos). Aplica-se, então, a fórmula:
Logo:
AC󰍜 󰐍 󰂜 󰘥
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Ao �nal da leitura deste artigo, espera-se que o leitor esteja apto a:
aplicar os conceitos físico-químicos que justi�cam os resultados clínicos dos
equipamentos de ultrassom e laserterapia;
raciocinar clinicamente, para uma melhor indicação da terapia;
avaliar os fatores que in�uenciam da entrega energética;
diferenciar os parâmetros con�guráveis nos equipamentos estudados;
calcular a dosimetria de forma personalizada, garantindo o tratamento adequado para
diversas condições clínicas.
Esquema conceitual
Conceitos e bases físicas da ultrassonoterapia
A ultrassonoterapia é um recurso físico que se utiliza de energia mecânica gerada em alta
frequência para promover efeitos terapêuticos no tecido biológico.
A ultrassonoterapia vale-se de um gerador de alta frequência que fornece corrente
elétrica a um transdutor que contém cristais sintéticos, na maioria das vezes feitos de
titanato zirconato de chumbo (PZT), localizados em um disco com área aproximada de 1 a
7cm² (a área do disco determina a área de radiação efetiva – ERA). Esse disco possui uma
propriedade ímpar chamada de efeito Lippmann ou efeito piezoelétrico invertido.1-3
O efeito piezoelétrico foi descoberto por Pierre e Jacques Curie, em 1880, e é um fenômeno
que ocorre em cristais anisotrópicos, os quais desenvolvem cargas elétricas quando
submetidos a estresses mecânicos.1-3
AC󰍜 󰐍 󰂜 󰘥
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Lippmann, em 1881, desenvolveu a teoria de que o fenômeno piezoelétrico deveria possuir
um fenômeno recíproco, no qual o cristal submetido a uma corrente elétrica alternada
deveria sofrer deformações mecânicas. Tal fenômeno �cou chamado de efeito Lippmann ou
efeito piezoelétrico invertido.1-3
O efeito Lippmann garante ao equipamento de ultrassom a geração de ondas mecânicas
em alta frequência (Figuras 1A-C).1-3
Figura 1 – Efeito Lippmann e geração de ultrassom. A) Cristal sofrendo deformações
mecânicas quando ligado em corrente alternada. B) Moléculas frente ao cristal sofrendo
compressão e rarefação quando submetidas ao campo ultrassônico. C) Geração das ondas
mecânicas do ultrassom com seu comportamento senoidal.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
As ondas mecânicas são geradas e dependem de um meio denso (aquoso ou gel) para serem
propagadas. Com isso, a oscilação em alta frequência do cristal é capaz de promover o
deslocamento das moléculas que estiverem ao frente do cabeçote.
No momento da expansão do disco, as moléculas se aproximam e sofrem um efeito de
compressão. Quando o disco inicia o processo de contração, é gerado um vácuo e as
moléculas se afastam, sofrendo um efeito de rarefação. Esse comportamento de
compressão e rarefação irá gerar o comportamento senoidal da onda ultrassônica
(Figuras 2A-C).3
AC󰍜 󰐍 󰂜 󰘥
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O tempo total de aplicação será de 144s. Como haverá irradiância em dois pontos, o tempo
por ponto será de 72s.
Caso clínico 3
Paciente S.M.S.J., gênero masculino, 26 anos de idade, sofreu uma fratura incompleta da
base do quinto metatarso após sofrer entorse do tornozelo há dois dias.
Na avaliação, veri�cou-se edema na região do maléolo lateral, incapacidade funcional
para a marcha, dor à palpação na base do quinto metatarso em uma área de 20cm².
Na RNM, veri�cou-se que o traço de fratura encontra-se a 0,6cm de profundidade, sendo
0,2cm de pele e 0,4cm de gordura.
28 . Realize o cálculo dosimétrico do ultrassom de 3MHz com ERA de 7cm². Compare sua
resposta com a descrição a seguir.
O primeiro passo para a resolução do caso clínico 3 é determinar qual a intensidade
deseja-se que chegue à lesão.
Como se trata de uma fratura, o tecido a ser tratado encontra-se fragilizado. Logo, deve-se
usar uma intensidade baixa (em lesões agudas, indica-se 0,1-0,3W/cm²). Será utilizada
intensidade de 0,1W/cm². O segundo ponto é decidir entre modo contínuo e pulsado; e,
novamente, por se tratar de uma lesão aguda, será utilizado o modo pulsado.
O terceiro ponto é de�nir o DC. Por se tratar de lesão aguda, seleciona-se o DC de 20%.
Como o ultrassom passará pela gordura e pela pele, é preciso conhecer os coe�cientes de
atenuação desses tecidos. Na gordura, tem-se a = 0,42; na pele, a = 1,86.
O primeiro cálculo será referente à atenuação da gordura:
O segundo cálculo será referente à atenuação da pele:
AC󰍜 󰐍 󰂜 󰘥
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A intensidade a ser con�gurada no aparelho será de 0,2W/cm². Como a lesão é aguda,
sugere-se doar para a região uma dose de 15J; para isso, deve-se calcular o tempo usando
a fórmula a seguir:
Como o modo de emissão escolhido foi o pulsado, com DC de 20%, é necessário dividir o
resultado do tempo pelo DC, no caso 20% = 20/100 = 0,2. Tem-se:
Será utilizado um ultrassom de 3MHz (lesão super�cial) no modo pulsado com DC 20%
(lesão aguda). O aparelho será programado com 0,2W/cm² de intensidade por 17 minutos,
garantindo a entrega de 15J de energia para a fratura.
Conclusão
É de fundamental importância que o �sioterapeuta conheça os parâmetros físicos dos
recursos citados, com o objetivo de melhorar a entrega energética no sítio da lesão.
A utilização dos cálculos dosimétricos propostos neste artigo direciona a uma entrega
energética personalizada, assegurando uma melhor distribuição de energia, visto que
leva em consideração a profundidade da lesão, a potência do aparelho e a área de
tratamento. Isso permitirá o cálculo das con�gurações a serem programadas no
equipamento.
Respostas às atividades e comentários
Atividade 3
Resposta: D
AC󰍜 󰐍 󰂜 󰘥
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Comentário: A seleção da menor frequência (1MHz) gera maior comprimento de onda,
menor colimação e menor taxa de absorção, garantindo maior transmissão pelos tecidos,
ganhando maior profundidade, sendo absorvida pelos tecidos mais profundos. Já na
con�guração de maior frequência (3MHz), observa-se menor comprimento de onda,
maior colimação, maior taxa de absorção. Com isso, as ondas ultrassônicas não
conseguem muita penetração nos tecidos, sendo rapidamente absorvidas em níveis mais
super�ciais.
Atividade 4
Resposta: B
Comentário: Nesta função: I(x), intensidade profunda; Io, intensidade super�cial; e,
neperiano; a, coe�ciente de absorção; x, profundidade do tecido.
Atividade 5
Resposta: A
Comentário: À medida que a onda ultrassônica vai sendo transmitida pelos tecidos,
ocorre uma diminuição da intensidade – fenômeno conhecido como atenuação.
Atividade 6
Resposta: D
Comentário: Lippmann, em 1881, desenvolveu a teoriade que o fenômeno piezoelétrico
deveria possuir um fenômeno recíproco, no qual o cristal submetido a uma corrente
elétrica alternada deveria sofrer deformações mecânicas. Tal fenômeno foi chamado de
efeito Lippmann ou efeito piezoelétrico invertido. É este último fenômeno que garante ao
equipamento de ultrassom a geração de ondas mecânicas em alta frequência.
Atividade 9
Resposta: A
Comentário: No modo contínuo, o DC será de 100% dos feixes emitidos sem interrupção;
logo, sem taxa de pulso. No DC de 50%, ter-se-á uma taxa de pulso de 1:1, ou seja, um
pulso ligado e um pulso desligado; no DC de 20%, uma taxa de pulso de 1:4; de 10%, taxa
de pulso de 1:9, ou seja, um pulso ligado para nove desligados.
Atividade 10
Resposta: C
Comentário: A origem da palavra dose procede do grego dósis, que signi�ca ação de doar,
aquilo que pode ser doado. No caso do ultrassom, o que pode ser doado é energia
mecânica, portanto a dose energética do ultrassom é medida em Joules. Já a intensidade
está relacionada à potência com que a energia mecânica será oferecida ao tecido, e esta
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será medida em W (potência total) ou em W/cm² (potência relativa a um centímetro
quadrado).
Atividade 11
Resposta: D
Comentário: A primeira decisão clínica ao se utilizar o ultrassom terapêutico como
recurso físico é a frequência de operação. No Brasil, tem-se disponível no mercado
equipamentos que emitem em 1 e 3MHz.
Atividade 12
Resposta: A
Comentário: A formulação dosimétrica traduz um comportamento exponencial em
decaimento da intensidade conforme esta passa pelos tecidos biológicos; ou seja, quanto
maior a profundidade penetrada, menor será a intensidade no local. Tal comportamento
não é linear, mas obedece a uma exponencial em decaimento.
Atividade 13
Resposta: C
Comentário: Em uma lesão aguda, deve-se doar uma dose entre 15 e 25J.
Atividade 17
Resposta: C
Comentário: Assumindo o modelo atômico proposto por Bohr, admite-se o átomo sendo
composto pelo núcleo (composto por prótons e nêutrons) e elétrons orbitando à sua volta
distribuídos em camadas. Se a esse átomo for doado energia, torna-se excitado; ou seja, o
elétron salta uma camada e passa a orbitar na camada mais distante do núcleo. Com a
retirada da energia, há a tendência de esse elétron retornar à sua camada de origem. Com
o retorno ocorrendo, a energia acumulada no átomo é liberada na forma de um fóton – a
chamada emissão espontânea de fótons.
Atividade 18
Resposta: B
Comentário: Um ponto essencial para compreender qual comprimento de onda deve ser
utilizado é conhecer as propriedades ópticas dos tecidos, a chamada “janela óptica”. Tanto
a absorção como a difusão da luz no tecido são dependentes do comprimento de onda e
dos principais cromóforos ou fotoaceptores.
Atividade 20
Resposta: D
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Comentário: A CCO tem sua atividade inibida pelo NO. Essa inibição pode ser explicada
pela concorrência direta do NO e do O2 pelo reduzido centro binuclear CuB/a3 na CCO.
Foi proposto que a irradiação do lêiser poderia reverter essa inibição por fotodissociação
do NO de seus sítios de ligação. A dissociação de NO da CCO aumentaria a taxa de
respiração celular, elevando a produção de radicais livres.
Atividade 21
Resposta: D
Comentário: As ROS são altamente reativas com moléculas biológicas, como proteínas,
ácidos nucleicos e os lipídios insaturados.
Atividade 22
Resposta: A
Comentário: A direcionalidade é a propriedade que garante que o feixe de lêiser não sofra
divergência; ou seja, o spot não se altera, independentemente da distância da fonte
emissora.
Atividade 23
Resposta: C
Comentário: Existe uma grande confusão entre dose (J) e �uência (J/cm²).
Constantemente, uma é usada de forma equivocada no lugar da outra.A dose é a
quantidade total de energia entregue ao tecido. Já a �uência é a energia distribuída na
pequena área do feixe lêiser, que gira em torno de 0,01 a 0,09cm². A potência é a
capacidade de realizar trabalho e a intensidade ou densidade de potência é essa
capacidade aplicada sobre uma área.
Atividade 24
Resposta: A
Comentário: Na curva de Arndt-Schulz, apreciam-se vários eventos: inicialmente, doses
muito baixas não são capazes de produzir qualquer efeito biológico no tecido irradiado; a
partir de certo acúmulo de energia, começa-se a contemplar o aparecimento de efeitos
biológicos (onset de estimulação); quanto mais energia vai sendo acumulada, mais se
potencializa esse efeito, até que se atinge um pico (efeito máximo). Desse ponto em
diante, quanto mais energia acumulada, menor será o potencial de efeito biológico. Essa
queda continua até que se atinja um ponto (onset de inibição) a partir do qual ocorre
inibição dos processos biológicos. Se ainda assim continuar a ocorrer o acúmulo de
energia, pode-se promover o aparecimento de lesões teciduais (onset de lesão).
Atividade 25
Resposta: D
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Comentário: O ultrassom contínuo tem a sua emissão sem intervalos e isso promoverá
um grande somatório de energia, o que provavelmente elevará a temperatura, tendo,
portanto, grande potencial para gerar efeitos térmicos.
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31. Swedish Laser Medical Society [internet]. C1998-2009 [acesso em 2015 Set 12].
Disponível em: http://www.laser.nu.
Como citar a versão impressa deste documento
Jorge FS. Aspectos relevantes em ultrassonoterapia e laserterapia. In: Sociedade
Nacional de Fisioterapia Esportiva; Oliveira RR, Macedo CSG, organizadores.
PROFISIO Programa de Atualização em Fisioterapia Esportiva e Traumato-
Ortopédica: Ciclo 5. Porto Alegre: Artmed Panamericana; 2015. p. 41-84. (Sistema de
Educação Continuada a Distância, v. 1).
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Figura 2 – Comportamento senoidal do ultrassom. A) Moléculas sendo comprimidas e
rarefeitas pela vibração do cristal. B) Efeito ondulatório do campo ultrassônico. C)
Formação dos picos nos momentos de compressão e vales nos momentos de rarefação
molecular.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
A frequência de emissão do ultrassom tem uma variação de 1 a 3MHz na maioria dos
equipamentos. Essa frequência informa o número de deformações por segundo sofrido
pelo cristal (em uma frequência de 1MHz, o cristal deforma-se 1 milhão de vezes por
segundo; na de 3MHz, deforma-se 3 milhões de vezes por segundo).
As diferentes con�gurações do ultrassom permitem um melhor acesso a estruturas
profundas com os equipamentos de 1MHz (3 a 5cm) ou concentram mais energia nos
tecidos super�ciais ao se escolher a con�guração de 3MHz (1 a 2cm).
A seleção da menor frequência (1MHz) gera maior comprimento de onda, menor
colimação e menor taxa de absorção, garantindo maior transmissão pelos tecidos,
ganhando maior profundidade, sendo, então, absorvida pelos tecidos mais profundos.
Já na con�guração de maior frequência (3MHz), observa-se menor comprimento de onda,
maior colimação e maior taxa de absorção, com isso, as ondas ultrassônicas não
conseguem muita penetração nos tecidos e são rapidamente absorvidas em níveis mais
super�ciais.4 Dessa forma, pode-se selecionar com maior precisão a entrega energética.
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No Brasil, postulou-se que equipamentos de 1MHz devam ser usados na clínica traumato-
ortopédica e equipamentos de 3MHz, na clínica dermatofuncional (estética).
O raciocínio menos simplório seria o de que as con�gurações de 1MHz devam ser
utilizadas sempre que desejados efeitos em estruturas profundas, como em:
regiões com dobra cutânea elevada;
lesões musculares profundas (vasto intermédio, solear, piriforme, glúteos médio e
mínimo, braquial e manguito);
fraturas.
A con�guração de 3MHz seria ideal para o tratamento de condições mais super�ciais,
como:
lesões musculares super�ciais (bíceps, retofemoral, vastos laterais e mediais,
gastrocnêmios),
tendinites de calcâneo, tendinites patelares;
epicondilites;
fascites plantares (Figura 3).
Figura 3 – Características das diferentes frequências do ultrassom.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
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À medida que a onda ultrassônica vai sendo transmitida pelos tecidos, ocorrerá uma
diminuição da intensidade. Tal fenômeno é conhecido como atenuação. Dois mecanismos
principais geram a atenuação da energia: a re�exão nas interfaces e a absorção pelos
tecidos.
A energia passará por diversos tecidos durante sua emissão: iniciará passando pela pele,
entrará em contato com o tecido subcutâneo, com a gordura, passando pela fáscia,
adentrando o músculo, vencendo todas as suas �bras, encontrando a fáscia do outro lado
do músculo e, após, o periósteo.
De forma mais simples, pode-se dividir essas barreiras em interfaces: gordura/tecidos
moles e tecidos moles/osso. Quando a onda sonora passa uma dessas interfaces (por
exemplo, interface tecidos moles/osso), parte da energia se espalha, pois se trata de meios
com densidades diferentes, ocasionando, então, a re�exão e a refração.
A re�exão ocorrida terá sentido contrário aos da emissão; elas se encontrarão e ocorrerá
um somatório de energia, criando um efeito conhecido como hot spots (pontos quentes).
Este acúmulo de energia possui potencial de produzir dano tissular (dependendo,
obviamente, da intensidade utilizada e do modo de emissão).5
É fácil entender que, como parte da energia foi re�etida na passagem da interface, a
energia que passou possui menor intensidade do que a inicial. Além desse efeito, cadatipo
de tecido absorve a energia de forma diferente (cada um possui um coe�ciente de absorção
próprio), contribuindo também para o efeito de atenuação.4
Toda a energia que está passando pelo tecido, além de transmitida, parte dela também é
absorvida. Conjuntamente com a re�exão, isso contribuirá para o fenômeno de atenuação
(Figuras 4).4
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Figura 4 – Atenuação da intensidade e coe�ciente de atenuação. A intensidade sofrerá
atenuação à medida que se aprofunda, isso ocorre devido à absorção do ultrassom pelos
diversos tecidos. A tabela indica o coe�ciente de absorção referente a cada tecido e às
diferentes frequências do ultrassom.
Fonte: Adaptada de Indústria Brasileira de Equipamentos Médicos (2008).6
A atenuação da intensidade pode ser descrita matematicamente pela função:
Onde:
I(x): intensidade profunda;
Io: intensidade super�cial;
e: neperiano;
a: coe�ciente de absorção;
x: profundidade do tecido.
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1. Conceitue efeito Lippmann e sua importância para a geração do feixe ultrassônico.
2. Diferencie ultrassom de 1 e 3MHz.
3. Ao utilizar o ultrassom, é possível selecionar dois tipos de frequência de emissão (1 ou
3MHz). Avalie as alternativas a seguir e assinale a opção correta.
Confira aqui a resposta
4. Na função I(x) = Io . e-ax, o que Io signi�ca?
A
A configuração de 1MHz deve ser usada exclusivamente em lesões
osteomioar�culares, enquanto a de 3MHz deve ser u�lizada exclusivamente em
disfunções dermatofuncionais.
B
A configuração de 1MHz deve ser usada exclusivamente em lesões superficiais,
enquanto a de 3MHz deve ser usada em lesões profundas.
C
A configuração de 1MHz deve ser usada exclusivamente em disfunções
dermatofuncionais, enquanto a de 3MHz deve ser u�lizada exclusivamente em
disfunções osteomioar�culares.
D
A configuração de 1MHz deve ser usada com obje�vo de tratar lesões profundas,
enquanto a de 3MHz deve ser usada com obje�vo de tratar lesões mais
superficiais.
A Intensidade profunda.
B Intensidade superficial.
C Neperiano.
D Profundidade do tecido.
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Confira aqui a resposta
5. O que signi�ca o fenômeno de atenuação?
Confira aqui a resposta
6. Qual fenômeno garante ao equipamento de ultrassom a geração de ondas mecânicas
em alta frequência?
Confira aqui a resposta
Usos do ultrassom terapêutico
A Diminuição da intensidade da onda ultrassônica ao ser transmi�da pelos tecidos.
B Aumento da intensidade da onda ultrassônica ao ser transmi�da pelos tecidos.
C Dispersão da intensidade da onda ultrassônica ao ser transmi�da pelos tecidos.
D Acúmulo da intensidade da onda ultrassônica ao ser transmi�da pelos tecidos.
A Meio denso.
B Oscilação de alta frequência.
C Deformações mecânicas.
D Piezoelétrico inver�do.
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Os feixes de ultrassom não são homogêneos na sua geração pelo transdutor. Essa
heterogeneidade é justi�cada pela baixa qualidade do cristal. Um cristal de má qualidade
irá gerar um feixe muito heterogêneo; o de boa qualidade, um feixe menos heterogêneo.
Essa variação energética pode ser mensurada em proporções ou taxas chamadas de taxas
de não uniformidade do pulso (BNR, do inglês beam non-uniformity ra�o), que medem a
relação entre a intensidade máxima do transdutor em relação à intensidade média da
superfície do transdutor.7 Tal informação é encontrada no cabeçote ou em etiquetas
presas no cabo do transdutor e deve ser levada em consideração ao se adquirir o
equipamento.
A condição ideal seria um BNR de 1:1 (feixe homogêneo). Como isso não é possível, o
recomendado seria um BNR entre 2 e 6 (BNR 2:1 ou BNRultrassom contínuo produz efeitos térmicos baseados na intensidade de saída e no tempo
de aplicação. B) Ultrassom pulsado. A saída ultrassônica é constantemente interrompida.
A energia dosada é dissipada. O ultrassom pulsado produz efeitos não térmicos.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
Dependendo da escolha do modo de emissão, o ultrassom poderá ser emitido com diferentes
ciclos de trabalho (DC, do inglês duty cycle). No modo contínuo, o DC será de 100% dos
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feixes sendo emitidos sem interrupção; no modo pulsado, as opções mais frequentes nos
equipamentos são DC = 50%, 20% e 10%.
No DC de 50%, a taxa de pulso é de 1:1, ou seja, um pulso ligado e um pulso desligado
(nesse modo, o somatório de energia pode gerar discreta geração de calor).
No DC de 20%, tem-se uma taxa de pulso de 1:4, ou seja, um pulso ligado e quatro pulsos
desligados. Com esse período longo de interrupção do feixe, o calor é dissipado e perde-se
o potencial de incremento de temperatura.
No DC de 10%, a uma taxa de pulso é de 1:9, ou seja, um pulso ligado para nove
desligados, também devido ao longo intervalo entre os pulsos, o calor gerado será
desprezível.
Postula-se que o ultrassom emitido com um DC de 100% deva ser utilizado na in�amação
crônica ou na fase de remodelagem tecidual. Se emitido com um DC de 50%, deve ser usado
na in�amação subaguda na fase de reparo �broblástico; o ultrassom emitido com DC de 10
e 20% (o mais utilizado), na in�amação aguda na fase de resposta in�amatória.8,11,12
As indicações de uso do ultrassom estão apresentadas na Figura 7.
Figura 7 – Comparações entre diferentes DC e taxas de pulso. Veri�ca-se a diferença na
doação energética entre as diversas con�gurações e suas indicações nas diferentes fases
in�amatórias.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
Outro ponto importante e que, infelizmente, é exposto de forma errônea por diversos
colegas é a diferença entre dose e intensidade. Muitos confundem estes dois conceitos tão
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distintos.
A origem da palavra dose procede do grego dósis, que signi�ca ação de doar, aquilo que
pode ser doado, no caso do ultrassom, o que pode ser doado é energia mecânica, portanto a
dose energética do ultrassom é medida em Joules.12
Já a intensidade está relacionada à potência com que a energia mecânica será oferecida ao
tecido, esta será medida em W (potência total) ou em W/cm² (potência relativa a um
centímetro quadrado).12
Pode-se imaginar um ultrassom com ERA de 3,5cm² emitindo o feixe a uma potência total
de 1,75W. Ter-se-á, assim, uma potência relativa de 0,5W/cm² (1,75W/3,5cm² = 0,5W/cm²).
A dose, consequentemente, não dependerá somente da intensidade. Terá uma
codependência com diversos fatores, dentre eles, o tempo de exposição do tecido, que
traz em si grande responsabilidade da dose que será doada.
Um exemplo interessante é imaginar um tecido frágil (recém-lesionado) necessitando
receber uma determinada dose (J). Esta pode ser oferecida de duas maneiras distintas: a
primeira opção seria oferecer a energia com uma intensidade alta e com um tempo baixo;
a segunda, oferecê-la com uma intensidade baixa, porém com um tempo maior de
aplicação.
Pensando que o ultrassom é uma onda mecânica e que o tecido encontra-se fragilizado, �ca
claro que a segunda opção é a mais plausível. Uma analogia apropriada seria pensar na
onda ultrassônica dando “pancadas” no tecido, e a intensidade representaria a força
dessas “pancadas”.
Fica fácil visualizar que, no caso de uma lesão aguda com tecido fragilizado, é mais
coerente fazer a doação energética por um período de tempo maior, dando “pancadas”
fracas no tecido.
Nos tópicos seguintes, será discutida, de forma mais completa, uma proposta de
raciocínio clínico para a seleçãodos diversos parâmetros, a intensidade, o cálculo
dosimétrico e o tempo de aplicação em diversas condições clínicas com o ultrassom
terapêutico.
7. Explique o que é atenuação da intensidade do ultrassom.
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8. O que é BNR e qual sua importância para a qualidade do tratamento com ultrassom?
9. Correlacione a taxa de pulso do ultrassom terapêutico com seu respectivo ciclo de
trabalho e marque a alternativa correta.
(I) 1:1
(II) 1:9
(III) Sem taxa
(IV) 1:4
( ) 10%
( ) 20%
( ) 50%
( ) 100%
A sequência correta é:
Confira aqui a resposta
10 . Quanto ao signi�cado de dose, analise as assertivas a seguir.
I – Signi�ca aquilo que será oferecido ao tecido.
II – Signi�ca ação de doar.
III – É medida em W/cm².
IV – É medida em J.
Quais estão corretas?
A II – IV – I – III
B I – II – IV – III
C IV – II – III – I
D II – IV – III – I
A Apenas a I e a II.
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Confira aqui a resposta
Raciocínio clínico e cálculos dosimétricos
A primeira decisão clínica, ao se utilizar o ultrassom terapêutico como recurso físico, é a
frequência de operação. No Brasil, tem-se disponível no mercado equipamentos que
emitem em 1 e em 3MHz.
Diante de uma condição super�cial (1-2cm), a opção será selecionar a frequência de
3MHz. Caso o tecido-alvo seja >2, mas de até 5cm de profundidade, deve-se selecionar a
frequência de 1MHz.
A segunda decisão clínica, ao se utilizar o ultrassom terapêutico como recurso físico, é
quanto ao modo de emissão do ultrassom. Como visto anteriormente, a decisão deve ser
tomada levando-se em consideração a fase in�amatória.
Caso o tecido encontre-se em uma resposta in�amatória aguda, deve-se optar pelo modo
pulsado com DC de 10 ou 20%; se na fase de reparo �broblástico, deve-se optar também
pelo modo pulsado com um DC de 50%; se na fase de remodelagem, opta-se pelo modo
contínuo (DC = 100%).
Como a intensidade está relacionada com a “força da pancada” ultrassônica, leva-se em
consideração essa analogia, e a recomendação da intensidade pode ser pensada da
seguinte forma: o quão forte o tecido suporta “apanhar” na fase mais aguda “pancadas”
mais fracas e, na fase mais crônica, mais fortes. Seguindo esse conceito, tem-se:
nas respostas in�amatórias agudas, pela fragilidade do tecido, este suportará
intensidades de 0,1-0,3W/cm²;
em situações nas quais os tecidos encontram-se na fase de reparo �broblástico, serão
suportadas intensidades entre 0,3-0,5W/cm²;
em situações nas quais os tecidos encontram-se já em fase de remodelagem, por
possuírem maior resistência mecânica, pode-se optar por intensidades maiores de 0,5-
B Apenas a II e a III.
C Apenas a II e a IV.
D Apenas a I e a III.
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0,8W/cm² (Figura 8).
Figura 8 – Proposta de recomendação da intensidade no sítio da lesão.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
As intensidades ultrassônicas são aplicadas no sítio da lesão tecidual.
Cabe uma pergunta-chave no cálculo dosimétrico do ultrassom terapêutico: qual
intensidade deve ser colocada no equipamento para que o valor desejado chegue ao sítio
da lesão? Essa pergunta é difícil de ser respondida, mas ainda assim alguns cálculos
podem chegar a uma resposta. Uma das ideias é usar a fórmula que rege a absorção de
cada tecido.
A formulação traduz um comportamento exponencial em decaimento da intensidade
conforme esta passa pelos tecidos biológicos, ou seja, quanto maior a profundidade
penetrada menor será a intensidade no local, porém esse comportamento não é linear, pois
obedece a uma exponencial em decaimento.
A fórmula é a seguinte:
A �m de simpli�car, pode-se aplicar o seguinte: ao assumir que e é uma constante
matemática e que tem valor igual a 2,7, substitui-se na fórmula e tem-se:
Assumindo que um número elevado a um expoente negativo é igual ao seu inverso
elevado ao expoente positivo, tem-se:
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Por �m, tem-se a equação aplicada para o cálculo de intensidade do ultrassom:
Com tal formulação é possível calcular o quanto de feixe ultrassônico é absorvido e o
quanto é transmitido, permitindo maior precisão na entrega de energia.
Ao observar a Figura 9, suponha que o �sioterapeuta tratará uma lesão crônica no
gastrocnêmio medial de um corredor de rua, com presença de �brose. Por se tratar de
uma lesão crônica, o ultrassom foi programado empiricamente para emitir o feixe a
1W/cm² de intensidade. Na avaliação dos exames complementares, viu-se que o paciente
encontra-se com a lesão a 0,8cm de profundidade – com um CD de exame de ressonância
nuclear magnética (RNM), consegue-se medir os diferentes tecidos –, sendo 0,3cm de
gordura e 0,5cm de músculo. Fica, então, a pergunta: qual será a intensidade do feixe
ultrassônico ao atingir a lesão?
Figura 9 – Cálculo evidenciando a atenuação da intensidade. Veri�ca-se que,
administrando uma intensidade de 1W/cm² na superfície (I0), na tentativa de tratar uma
lesão profunda, a diminuição da intensidade ao longo do tecido resultará em uma
intensidade bem inferior na profundidade (I(x)).
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Fonte: Arquivo de imagens do autor.
O cálculo 1 refere-se à atenuação da intensidade ao passar pela gordura. Observe que o
coe�ciente de atenuação da gordura (a) é igual a 0,14 (ver tabela de coe�cientes de
absorção mostrada no início desta revisão) e a profundidade (x) averiguada na RNM foi de
0,3cm. A Io foi de 1W/cm² (escolha do �sioterapeuta).
Ao realizar o cálculo como mostradona Figura 9, percebe-se que somente ao passar pela
gordura a intensidade foi atenuada, chegando até o músculo 0,96W/cm².
Dando continuidade, faz-se necessário o cálculo da atenuação ao passar pelo tecido
muscular. Nesse ponto, tem-se a Io valendo 0,96 – visto que esta é mais super�cial quando
comparada ao I(x) na lesão que será calculada.
Observe-se que o a agora vale 0,76, isso porque o tecido muscular possui maior
quantidade de proteínas, promovendo maior absorção do feixe. A profundidade a ser
vencida agora é a do tecido muscular, e vale 0,5cm. No cálculo, percebe-se que a
intensidade que chegou ao tecido lesionado foi de 0,4W/cm², muito aquém do que o tecido
suportaria (0,5-0,8W/cm²).
Como, então, calcular a intensidade ideal para essa condição clínica? Assumindo o
mesmo exemplo, porém realizando o cálculo no sentido inverso e partindo da lesão.
Como esta é crônica e encontra-se com �brose, pode-se assumir que suportaria uma
intensidade alta no sítio da lesão (0,8W/cm²).
Nesse caso, o cálculo inicia sabendo-se a intensidade ideal no local da lesão (I(x) = 0,8) e o
resultado dos cálculos informará qual deverá ser a programação do aparelho (IO = ?).
Observe-se a Figura 10:
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Figura 10 – Cálculo dosimétrico do ultrassom. Cálculo realizado de acordo com a
intensidade desejada na profundidade (I(x)), com intuito de se descobrir qual deverá ser a
programação do ultrassom (I0).
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
Como visto na Figura 10, o �sioterapeuta quer que chegue à lesão 0,8W/cm². Com a
fórmula, ele irá descobrir o quanto deve ser colocado no aparelho.
O cálculo 1 mostra o quanto de intensidade (Io) deve chegar à interface gordura/músculo
para que se alcance o desejado (I(x) = 0,8). Substituindo-se os valores na fórmula e
assumindo o a do músculo = 0,76 e sua profundidade de 0,5cm, se encontra a Io =
1,7W/cm².
Foi descoberto que, na interface gordura/músculo, é necessário que chegue 1,7W/cm².
Agora se torna necessário realizar o cálculo 2 para que se descubra qual a programação da
intensidade do ultrassom para que se entregue a intensidade desejada no tecido.
Substituindo o I(x) por 1,7 e assumindo o a da gordura igual a 0,14 e a profundidade igual a
0,3cm, encontra-se Io =1,8W/cm².
Com os cálculos, foi possível descobrir de forma personalizada que, para que o
�sioterapeuta consiga entregar 0,8W/cm² de intensidade na lesão do atleta, faz-se
necessário que ele programe o equipamento de ultrassom com intensidade de 1,8W/cm².
Uma pergunta que pode estar passando na cabeça do leitor seria: “então, essa é a dose do
ultrassom?”. A resposta seria: “Ainda não”. Lembre-se de que foi feito o cálculo da
intensidade, que mede a “força da pancada”. Falta descobrir o tempo de aplicação para
que se entregue a dose ideal (medida em J).
Alguns autores assumem que uma dose média de 20J seria interessante no processo de
reparo do tecido. Algumas conclusões podem ser tiradas:13
em uma lesão aguda, deve-se doar uma dose entre 15 e 25J;
em condições subagudas, entre 25 e 35J;
em condições crônicas, entre 35 e 45J (Figura 11).
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Figura 11 – Proposta de recomendação de dose (J) nas diferentes fases in�amatórias.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
Isso sabido, basta aplicar a Lei de Joule, que descreve a relação entre a energia doada, a
potência e o tempo.
Nesta fórmula,
D: dose (J);
W: potência (W);
T: tempo (s);
A: área (cm²).
Para colocar o tempo como variável a ser descoberta, tem-se:
Se for levado em consideração que a potência total é igual à potência relativa multiplicada
pela ERA, pode-se aplicar o seguinte, para que se tenha a fórmula a ser usada:14
Agora, calcula-se o tempo necessário para doar a dose ideal ao tecido lesionado para o
atleta