Terapeutisk ultraljud är användningen av högfrekventa ljudvågor utanför den mänskliga hörseln för att behandla medicinska problem. Det bör särskiljas från diagnostiskt ultraljud, där ultraljud används i ett medicinskt sammanhang för att identifiera hälsoproblem genom att producera bilder av kroppens insida snarare än som en behandling i sig. Terapeutisk ultraljud används ofta i sjukgymnastik för att påskynda läkning och minska smärta hos patienter med skador på muskler, skelett eller bindväv. Det kan också användas för andra medicinska ändamål, såsom att förstöra tumörer, bryta upp blockeringar inuti kroppen såsom njursten och blodproppar, och hjälpa till med administrering av läkemedel.
Ultraljud definieras som ljud med en frekvens högre än den övre gränsen för vad det mänskliga örat kan upptäcka, vilket är cirka 20 kilohertz (kHz) hos en frisk vuxen. Ultraljud som produceras av medicinsk utrustning kan ha mycket högre frekvenser och når upp till tusentals kilohertz. När vibrationer vid ultraljudsfrekvenser kommer in i patientens kropp, absorberas eller omdirigeras deras energi av patientens vävnader. Den främsta fördelen med ultraljud är att det noninvasivt kan penetrera djupt in i kroppen och orsaka effekter inuti patienten utan behov av operation.
Detta påverkar kroppen på två sätt, termiskt och icke-termiskt. De termiska effekterna av ultraljud uppstår när kinetisk energi från ultraljudsvågorna absorberas av patientens vävnader och genererar värme. De icke-termiska effekterna är mekaniska effekter som orsakas av ultraljudsvågorna i mediet de passerar genom. Dessa involverar att orsaka snabb expansion och sammandragning av mikroskopiska gasbubblor i vätskorna i kroppen i och runt celler, en process som kallas kavitation, och omdirigering av vätska när den strömmar runt dessa bubblor, kallad akustisk strömning.
En vanlig tillämpning av terapeutiskt ultraljud är inom sjukgymnastik för personer med skador. Detta är särskilt vanligt för behandling av patienter med skador på bindväv som senor och ligament, även om det också kan användas för muskel- och skelettskador. Värmen som genereras när vibrationerna absorberas stoppar muskelspasmer och ökar blodflödet till det drabbade området, vilket minskar smärta och främjar läkning. Eftersom ultraljudsvågorna tränger in i kroppen och producerar värme inuti den, kan deras termiska effekter nå djupare än värme som appliceras på kroppens yta, som med en värmedyna, och kan därför användas för att behandla djupare vävnader som annars skulle vara otillgängliga . Kavitation kan också minska inflammation och svullnad.
Terapeutisk ultraljud kan användas för att förstöra både cancerösa och godartade tumörer. Högintensivt fokuserat ultraljud (HIFU) är en form av terapeutiskt ultraljud där intensiva ultraljudsvågor försiktigt fokuseras på ett litet område, vilket orsakar en snabb temperaturhöjning i den drabbade vävnaden som dödar eller försvagar tumörens celler. Detta används vid behandling av myom, en typ av icke-cancerös tumör som växer på eller i livmodern, och för vissa cancerformer, framför allt prostatacancer. Cancerbehandling med HIFU sker ofta i kombination med andra behandlingar, såsom kemoterapi, som blir effektivare om cancercellerna redan är försvagade eller skadade av värme. Forskning med HIFU pågår och tekniken studeras för närvarande för dess potentiella terapeutiska värde vid behandling av olika typer av cancer.
Ultraljud kan användas för att hjälpa till med läkemedels effektivitet. En teknik som vanligtvis kallas akustiskt riktad läkemedelstillförsel gör detta genom att applicera en serie ultraljudspulser i specifika mönster på den del av kroppen som läkemedlen är avsedda att påverka. Detta gör att molekyler lättare kan transporteras in i eller genom målområdet, vilket är användbart eftersom det gör det lättare att rikta läkemedel till ett specifikt område av kroppen, vilket ökar effektiviteten och minskar mängden av läkemedlet som behövs. Detta är särskilt önskvärt för behandlingar med läkemedel som har betydande negativa biverkningar, såsom kemoterapi, och därför är mycket av forskningen som görs inom detta område inriktad på behandling av cancer. Detta involverar vanligtvis ultraljudsvågor med en lägre effektnivå än de som produceras i högintensivt fokuserat ultraljud, även om HIFU undersöks för möjlig användning för att underlätta läkemedelsleverans.