FISIOTERAPISTI ANNO VIII GEN/FEB/MAR 2010 NUMERO 38 RUOLO DELL’ACCELERATORE DIAMAGNETICO MOLECOLARE NEL PROGRAMMA RIABILITATIVO DELLE PATOLOGIE INFIAMMATORIE DELLA SPALLA Pietro Pasquetti, Christian Bini - Azienda Ospedaliero Universitaria Careggi - C.T.O. Firenze LA PROFESSIONE ABSTRACT Nel nostro studio abbiamo utilizzato l’acceleratore diamagnetico molecolare CTU-MEGA 16 (prodotto da Sixtus Italia); questo dispositivo utilizza l’azione dell’accelerazione diamagnetica molecolare in sinergia con il sistema di trasferimento energetico con diatermia capacitiva resistiva. L’accelerazione diamagnetica molecolare è finalizzata all’impianto di molecole attive, alla movimentazione dei liquidi ed alla biostimolazione endogena; il tutto mediante la produzione di campi magnetici ad altissima intensità e sfruttando le proprietà diamagnetiche di alcune sostanze. La proprietà diamagnetica è la capacità di una sostanza - come l’acqua - di generare una forza di repulsione in presenza di un campo magnetico. L’azione di movimentazione dei liquidi agisce sia a livello extracellulare con funzione di drenaggio sia a livello intracellulare accelerando le reazioni chimiche cellulari. La proprietà di biostimolazione endogena invece sfrutta il principio per il quale ogni campo magnetico variabile che attraversa un conduttore induce una corrente elettrica; nel nostro caso il conduttore è il corpo umano. La componente diatermica è adiuvante l’azione antiedemigena dell’acceleratore diamagnetico. Lo scopo del lavoro è quello di valutare l’efficacia dell’acceleratore diamagnetico molecolare nella riabilitazione delle patologie infiammatorie della spalla utilizzando la movimentazione dei liquidi e la biostimolazione endogena associate alla diatermia. Sono stati studiati - per patologie infiammatorie di spalla - 17 pazienti dal novembre 2008 fino al maggio 2009; con un solo ciclo di 6-8 sedute. Tutti i pazienti sono stati valutati ad inizio e fine trattamento con le seguenti scale di valutazione: Constant Murley e Visual Analogic Score. Il trattamento si è dimostrato efficace nella riduzione del dolore e nel riassorbimento dell’edema ove presente, con una netta ripresa funzionale. INTRODUZIONE Come è noto il magnetismo è da sempre utilizzato per finalità terapeutiche, le sue proprietà erano conosciute sia dagli egizi che da Ippocrate; attualmente le nostre conoscenze ci indicano che hanno efficacia nei disturbi di consolidazione e nelle pseudoartrosi, mentre hanno effetti più limitati nei disturbi trofici vasculo-cutanei(1), oltre ad un effetto biostimolante su strutture con metabolismo ridotto. Gli effetti biologico-terapeutici cambiano in funzione del campo applicato e della durata del trattamento e comprendono: un cambiamento di fase fisico-chimica, effetti delle forze di Lorenz sulle cariche in movimento (aumento del flusso salino); effetti elettrici indotti sia macroscopici (correnti sulle superfici ossee) che microscopici (variazioni del potenziale di membrana cellulare); effetti micromeccanici-magnetoindotti con modificazione della forma delle cellule e delle microstrutture(2). Nel nostro studio abbiamo utilizzato uno degli ultimi ritrovati nel settore dei campi magnetici: l’acceleratore diamagnetico molecolare (modello CTU-MEGA 16, prodotto da Sixtus Italia). Il nostro obiettivo è stato di valutare il ruolo di questa nuova generazione di campi magnetici nel programma riabilitativo delle patologie infiammatorie di spalla che rappresentano uno dei gruppi più frequenti di patologie infiammatorie che giungono all’attenzione dei nostri ambulatori di medicina fisica e riabilitazione. 28 FISIOTERAPISTI ANNO VIII GEN/FEB/MAR 2010 NUMERO 38 Il dispositivo CTU-MEGA 16 utilizza l’azione combinata dell’accelerazione diamagnetica molecolare in sinergia con il sistema di trasferimento energetico con diatermia capacitiva resistiva. L’accelerazione diamagnetica molecolare è finalizzata all’impianto di molecole attive, alla movimentazione dei liquidi ed alla biostimolazione endogena; mentre il sistema di trasferimento energetico diatermico ha lo scopo di supporto di stimolare i processi riparativi tissutali e migliorare la sintomatologia dolorosa. Il tutto è ottenuto mediante la produzione di campi magnetici ad altissima intensità (2 Tesla) e lo sfruttamento delle proprietà diamagnetiche di alcune sostanze sulle quali questa tecnologia basa la sua attività. In natura la materia esibisce 3 fondamentali proprietà: - Proprietà Ferromagne-tica: materiali con proprietà ferromagnetiche sono quelli che in presenza di un campo magnetico reagiscono generando una forza di attrazione rispetto ad esso. I materiali più noti sono il ferro, il nichel, il cobalto. - Proprietà Paramagne-tica: I materiali con proprietà paramagnetiche sono quelli che in presenza di un campo magnetico restano neutri. Esempio più noto è la plastica. - Proprietà Diamagnetica: i materiali con proprietà diamagnetiche sono quelli che in presenza di un campo magnetico reagiscono sviluppando una forza di repulsione; le più note sono l’acqua, l’argento, il rame e il bismuto metallico. Questo spiega l’efficacia di un campo magnetico nell’impianto molecolare e soprattutto nella movimentazione di liquidi nel corpo umano che è composto al 70% di acqua. Questo modo di utilizzare le proprietà diamagnetiche dei corpi non è l’unica novità introdotta dall’acceleratore molecolare diamagnetico, infatti il vero passo in avanti sta nel tipo di campi magnetici utilizzati e nel modo in cui vengono prodotti(1); con questa nuova tecnologia si ha: a) la generazione di campi ad altissima intensità senza l’utilizzo di superconduttori, dal momento che il campo magnetico ha scarsa interazione con il materiale biologico, si possono raggiungere campi magnetici elevatissimi, al limite del teorico (ca. 20 Tesla), senza che vi sia quasi nessuna sensazione da parte del soggetto. b) La ricerca e l’utilizzo di materiali costruttivi con particolari caratteristiche magnetiche. c) Lo sviluppo di impulsi ad altissima intensità di corrente in tempi molto brevi per generare particolari campi elettrici nel tessuto. Infatti la pompa diamagnetica CTU Mega 16 non è una magnetoterapia in quanto l’intensità del campo magnetico è migliaia di volte superiore ai comuni trattamenti di magnetoterapia e le modalità di emissione degli impulsi è di tipo iperpulsato, contrariamente ad una emissione continua o variabile (sinusoidale) di una magnetoterapia. L’acceleratore molecolare diamagnetico ha tre diversi meccanismi d’azione: - somministrazione ed impianto di molecole, movimentazione liquidi e biostimolazione endogena nel protocollo del nostro studio, il primo meccanismo non è stato usato perché l’obiettivo era di valutare l’effetto diretto dei campi magnetici ad alta intensità sulla patologia scelta, essendo la letteratura sulle terapie farmacologiche piuttosto ricca. L’azione di movimentazione dei liquidi sfrutta la proprietà diamagnetica ottenendo una movimentazione delle componenti molecolari in direzione opposta al campo magnetico prodotto dalla macchina. Inoltre l’alta intensità del campo e la veloce variazione del campo permettono una azione sia a livello extracellulare (con funzione di drenaggio) sia a livello intracellulare accelerando le reazioni chimiche cellulari. A livello della matrice extracellulare la principale azione ottenuta per effetto della repulsione diamagnetica è di drenaggio; l’acqua presente nei compartimenti extracellulari che è libera di fluire negli interstizi intercellulari, viene violentemente allontanata dal sito di applicazione del campo; la movimentazione dei liquidi extracellulari agevola così il riassorbimento degli edemi, dei gonfiori, dei versamenti post traumatici, l’eliminazione delle scorie e stimola la circolazione linfatica ed i fenomeni ad essa collegati(3). L’azione sui liquidi intracellulari è quella di catalisi delle reazioni chimiche favorendo ed accelerando le reazioni chimiche cellulari. Il campo magnetico, infatti, agisce sui liquidi intracellulari, confinati all’interno della membrana cellulare, incrementando la loro mobilità. L’aumento dell’agitazione molecolare incentiva l’attività biochimica delle cellule ed i meccanismi metabolici mitocondriali e lisosomiali. Ne consegue una benefica accelerazione di tutte le attività energetiche cellulari: scambi ionici, eliminazione delle scorie, respirazione cellulare. La proprietà di biostimolazione endogena invece sfrutta il principio per il quale ogni campo magnetico variabile che attraversa un conduttore induce una corrente elettrica; nel nostro caso il conduttore è il corpo umano per cui il campo magnetico generato dal sistema CTU Mega 16 ( che ricordo è ad alta velocità di variazione, circa 1 microsecondo, e ad alta intensità, 2 tesla) una volta applicato al corpo umano, genera in esso una stimolazione elettrica. La stimolazione prodotta è di tipo endogeno (sviluppata direttamente all’interno del tessuto e non dall’esterno verso l’interno come con la stimolazione elettrica normale); cellulare (importante soprattutto per i tessuti con infiammazione e lacerazioni dove è necessario ripristinare le attività vitali cellulari senza determinare dolore o assuefazione al trattamento); isotropa (omogenea su tutto il tessuto investito dal campo magnetico) e sia superficiale che profonda in modo da arrivare dove la stimolazione elettrica classica non può arrivare(3, 4). La componente diatermica, il cui termine è stato introdotto nel 1891 Nagelschmidt introduce il termine “diatermia” per 29 LA PROFESSIONE MATERIALI E METODI LA PROFESSIONE FISIOTERAPISTI ANNO VIII GEN/FEB/MAR 2010 NUMERO 38 indicare l’aumento della temperatura tissutale a seguito di applicazione di corrente elettrica ad alta frequenza(5), è adiuvante l’azione antiedemigena dell’acceleratore diamagnetico(3, 4). La diatermia è una tecnica di trasferimento energetico in modalità resistiva e capacitiva, più specificatamente riesce a generare calore nei tessuti viventi, provocando un innalzamento termico sia in profondità che in superficie. Il termine diatermia (dia = attraverso, therme = calore) venne coniato per indicare il riscaldamento dei tessuti viventi prodotto dalla conversione di correnti ad alta frequenza in calore. Il riscaldamento elettromagnetico presenta alcuni vantaggi rispetto ad altre forme di riscaldamento (conduzione, radiazione infrarossa); infatti le profondità di trattamento raggiungibili tramite questa metodica sono notevolmente superiori e permettono di ottenere una distribuzione di temperatura più morbida che può interessare profondità anche di diversi centimetri(6); al contrario del riscaldamento per contatto con una superficie calda, in cui la temperatura all’interno dei tessuti decade esponenzialmente al valore fisiologico (37°C) in pochi millimetri. Tra gli effetti del riscaldamento e della conseguente biostimolazione, si ha la vasodilatazione: condizione caratterizzata da un aumento del calibro dei vasi sanguigni, che intensifica l’apporto di sangue nel distretto interessato al trattamento ed, in generale, l’apporto di liquidi extracellulari. Nelle normali condizioni operative, lo spostamento liquido indotto nel processo diatermico subisce una battuta d’arresto. Infatti, in seguito alla perfusione sanguigna, l’accumulo di liquidi che prima diveniva sempre più preponderante, cessa di aumentare a causa degli equilibri pressori che si instaurano a livello cellulare e per il limite fisico di confinamento meccanico dei comparti esterni. Per mantenere attivi gli effetti della diatermia utilizziamo la combinazione con la Pompa Diamagnetica: infatti la forza repulsiva generata grazie ai campi diamagnetici potenzia l’effetto drenante determinato con la diatermia, inducendo il movimento dei liquidi e l’allontanamento dai tessuti con vasodilatazione. Il risultato è un meccanismo diatermico sempre attivo senza battuta di arresto, e l’intensificazione delle già note proprietà terapeutiche indotte dall’uso esclusivo della diatermia, potenziandone le caratteristiche antinfiammatorie oltre che riabilitative. Le controindicazioni al trattamento sono legate alla produzione di un campo magnetico di circa 5 cm di diametro con annessa corrente elettrica come spiegato nella parte relativa alla biostimolazione ed all’effetto anabolico-trofico che viene prodotto sulle cellule: pertanto l’applicazione è vietata in: pazienti cardiopatici, pazienti con patologia neoplastica, gravidanza, schegge metalliche, frammenti metallici, clips su pregressi interventi (aneurismi vasi sanguigni, aorta, cervello), epifisi fertili, Pace Maker cardiaco o altri tipi di cateteri cardiaci. In definitiva l’acceleratore diamagnetico non deve essere usato i quei pazienti in cui sia in corso una abnorme proliferazione cellulare e che siano portatori di materiale ferromagnetico in prossimità delle aree da trattare. Dal punto di vista degli effetti collaterali, L’apparecchiatura non provoca alcun genere di intolleranza o di manifestazioni sgradevoli a seguito delle sedute, salvo un aumento del dolore nella zona trattata dopo le prime applicazioni. Eventuali problemi possono sorgere dall’abbinamento del dispositivo con medicinali inopportuni, o con sovradosaggi del medicinale. Mentre dal punto di vista dell’operatore nella macchina vi è un sistema di adattamento dell’impedenza per eliminare le onde stazionarie che normalmente si formano tra il generatore ed il manipolo a contatto con il paziente; inoltre i rischi di esposizione a radiazioni sono bassi(7, 8, 9). 30 FISIOTERAPISTI ANNO VIII GEN/FEB/MAR 2010 NUMERO 38 Lo scopo del lavoro è stato quello di valutare l’efficacia dell’ acceleratore diamagnetico molecolare nella riabilitazione delle patologie infiammatorie della spalla utilizzando la movimentazione dei liquidi e la biostimolazione endogena associate alla diatermia. I pazienti sono stati valutati ad inizio e fine trattamento con le seguenti scale di valutazione: Constant Murley, e Visual Analogic Score. A tutti i pazienti è stato fatto firmare il modulo per il consenso informato. Criteri di inclusione: a) la presenza di una delle patologie precedentemente citate. b) la compatibilità con il trattamento diamagnetico - sulla base delle controindicazioni al trattamento descritte precedente. Criteri di esclusione: pazienti cardiopatici, pazienti con patologia neoplastica, gravidanza, schegge metalliche, frammenti metallici, clips su pregressi interventi (aneurismi vasi sanguigni, aorta, cervello), epifisi fertili, Pace Maker cardiaco o altri tipi di cateteri cardiaci. Protocollo utilizzato: Drenaggio intracellulare 40%, drenaggio extracellulare 100% durata 10 minuti; stimolazione cellulare durata 5 minuti, potenza 5; diatermia in resistivo, potenza 2,5/3, distanza piastra 50 cm, hf. I pazienti sono stati sottoposti ad un solo ciclo di trattamento di 6-8 sedute, 2 volte a settimana, della durata di circa 15 minuti. Questi parametri sono modificabili in base alle necessità del paziente ed al giudizio del medico; specie la durata della fase di drenaggio rispetto a quella di stimolazione cellulare (in base alla persistenza o meno di edema) e la distanza dalla piastra in base alla zona da trattare. Le applicazioni con l’acceleratore diamagnetico sono sia standardizzabili che personalizzabili in base al paziente. In totale dal Novembre 2008 al giugno 2009 abbiamo trattato presso la fisiatria del CTO di Firenze - AZ Ospedaliera Universitaria Careggi - 17 pazienti per patologia infiammatoria di spalla (5M e 12F). Di questi pazienti: n°12 pz hanno ottenuto buoni risultati sia a livello di diminuzione del dolore che recupero del ROM; n°2 pz hanno abbandonato lo studio, n°1 pz ha ottenuto scarsi benefici a seguito di una frequenza saltuaria; n°2 pz la terapia non ha avuto effetto (un caso era una periartrite su esiti di paresi del braccio; e l’altro caso aveva una calcificazione di grosso diametro del tendine del sovraspinoso). CONCLUSIONI I dati riportati in questo studio sono da considerarsi preliminari data la recente introduzione della macchina CTU-MEGA 16 ed alla sua ancor più recente applicazione in campo fisiatrico; ciò ha reso anche necessario del tempo sia per formare del personale adeguatamente preparato sia per organizzare (dal punto di vista del numero di applicazioni e durata, parametri tecnici ecc) i cicli di terapia e selezionare i pazienti. La selezione dei pazienti che afferiscono dai nostri ambulatori -visite specialistiche fisiatriche - è stata una parte difficile dello studio, perché gli effetti di questa macchina sono stati assai studiati sul piano teorico, ma necessitavano di una ulteriore verifica pratica; quindi pur rimanendo nell’alveo della patologia infiammatoria di spalla i casi non sono omogenei tra loro, da qui la difficoltà di individuare, in questa fase preliminare, un gruppo di controllo. Ciò premesso, in estrema sintesi, questi risultati preliminari presentati ci consentono di ritenere questa tecnica fisioterapica idonea nella riduzione del dolore, nel recupero del ROM e nel riassorbimento dell’edema ove presente; ulteriori studi clinici confermeranno questa nostra impressione positiva. Bibliografia 1) I. Caruso, Lezioni di medicina riabilitativa, CIC Edizioni Internazionali, Roma 2006; 2) P. Mondardini, R. Tanzi, L. Verardi, S. Briglia, A. Maione, E. Drago, Nuove metodologie nel trattamento della patologia muscolare traumatica dell’atleta: la tecarterapia; 3) Presentazione CTU-Mega 16, a cura di SIXTUS; 4) T. Ferretti, Relatore sulla tecnica diamagnetica al XXII congresso nazionale ANASMED di medicina dello sport di Vittorio Veneto, Pompa diamagnetica sistema integrato di erogazione di energia, 18-21 giugno 2006; 5) G. Megna, P. Achille, Medicina Fisica e Riabilitazione dalle origini ai giorni nostri, ed. del Grifo; 6) L. Stella, Diatermia: trasferimento energetico capacitivo-resistivo, XIV International Congress on Sports Rehabilitation and Traumatology 2005; 7) Technical operating manual CTU-Mega 16 Master, Rev 1, 9 novembre 2005; 8) www.sixtus.it; 9) P. Pasquetti, V. Mascherini, Riabilitare l’atleta infortunato, Edi Ermes, Milano 2007. 31 LA PROFESSIONE RISULTATI