Introduction and development of electrotherapy TENS US SWD LASER Interferential therapy Mr.Paiboon Kaewthong PT. Miss.Orawan wichansarn PT.

Do they produce the same effects ? Are they all electrotherapeutic ? Is one better than all of them ? Is there enough evidence for any of them ? What are the optimal treatment parameters ? Are they effective for a wide spectrum of conditions ?

History of Electrotherapy

2500 BC : Ancient Egyptians 1940 Hans Nemec deverloped interferential current 1965 Publication of the Gate control theory 1970 Onwards mass production and clinical application of TENS units

TENS 1.Conventional TENS (High frequency TENS) ความถี่ 50-100Hz,ช่วงกระตุ้น20-60Ms ให้ผู้ป่วยรู้สึกชา โดยไม่มีการ หดตัวของกล้ามเนื้อ 2.Acupunture like (Low frequency TENS) ความถี่ 1-4Hz,ช่วงกระตุ้น 150-250Ms ใช้ร่วมกับการฝังเข็มค่อยๆเพิ่ม กระแสจนกระทั่งผู้ป่วยทนไม่ได้ มีการหดตัวของกล้ามเนื้อ 3.Brief intense TENS ความถี่มากกว่า 100Hz ขึ้นไป ช่วงกระตุ้น 150-250Ms มักปรับความ เข้มสูงสุดเท่าที่ผู้ป่วยจะทนได้ 4.Burst or pulse train TENS ความรู้สึกสบายเหมือน High frequency TENS ส่วนผลการระงับ ปวดจะเหมือน Low frequency TENS

IFC IFC เป็นกระแสที่เกิดจากการแทรกสอดของกระแสสลับความถี่ขนาดกลาง (ประมาณ2000-4000เฮิรตซ์)อย่างน้อย 2 ขบวน กระตุ้นกล้ามเนื้อในชั้นลึก ใช้ระงับปวด กระตุ้นกล้ามเนื้อและเส้นประสาท ใช้ลดบวม

TENS Vs IFT : The differences TENS: Interferential therapy -Various Waveforms (mainly - Biphasic symmetrical biphasic) - Fixed pulse duration -Low frequency currents - Medium frequency -Unidirectional current (Anode- currents Cathode) - Bi-directional (3D) -Changeable pulse duration and pattern - Clover-leaf Pattern -Conventional vs Acupuncture-like of distribution - Bipolar vs Quadripolar

Clinical Applications:Pain Acute Pain: Chronic Pain: - Postoperative - Back - Labour - Arthritis - Menstrual - Amputation - Bone Fractures - Neuralgia Dental - Peripheral nerve injury - Angina pain - Metastatic bone

Contraindication and Don’t Undiagnosed pain Do not apply: Pacemakers Malignant tissue Heart disease The eyes Epilepsy Anterior aspect of Danger of haemorrhage neck 1 trimester pregnancy or Over carotid sinus over the uterus Over broken(cross- infections)

Clinical Decisions Which modality? What parameters to use? Where to place electrodes? What is the optimal treatment time? Self-management or therapist led? What are the cost implications?

Pathophysiology of Pain Can we define pain ? ‘Noxious stimuli via nociceptors which are free nerve endings found in skin,muscle and joints which transmit impulse the brain’(Bakal 1974) ‘Sensory and emotional experience of discomfort,which is usually associated with threatened tissue damage’(Sander 1985)

Pathophysiology of Pain What is pain ? Pain is an unpleasant sensory and emotional experience associated with actual or potential tissue damage,or described in terms of such damage. Aspects… Relates to : . Physiology . Sensory . Psychology . Cognitive . Social . Affective (emotion) International Association for the study of Pain (1991)

Pathophysiology of Pain Pain classification Acute and Chronic .Underlying cause transitory or protracted/ongoing Fast and Slow Pain . Sharp and dull/ throbbing Pain classification Nociceptive Non nociceptive Somatic Visceral Neuropathic Sympathetic

Nociceptive pathway(walsh,1997) Perception Cortical Level Supraspinatal Level Spinal Segmental Level Nociception Peripheral Level Somatosensory cortex and limbic system Supraspinal structure: Thalamus Midbrain/Pons/Medulla Basal Ganglia Spinal Cord: Pain pathways Dorsal horn synapses Peripheral Nerve Fibers: A-delta C-fibers Nociceptor: Detection Tranduction Noxious Stimulus

GATE CONTROL THEORY

หลักการวางขั้วไฟฟ้าเพื่อการกระตุ้นลดอาการปวด Painful region เช่นการลดปวดด้วย TENS ในผู้ป่วยหลังการผ่าตัด Specific points จุดฝังเข็ม,จุดมอเตอร์,จุดกดเจ็บ Dermatome บริเวณผิวหนังที่เลี้ยงด้วยเส้นประสาทไขสันหลังที่มาจาก ระดับเดียวกัน Spinal segmental approach เช่น บริเวณสองข้างของ spinous process ของกระดูกสันหลัง

Theory of pain 1.Opiate control theory enkephalin endorphin serotonin 2.Gate control theory กระแสไฟฟ้าไปกระตุ้นเส้นประสาทขนาดใหญ่ซึ่งนำสัญญาณประสาทได้เร็วกว่าใย ประสาทขนาดเล็ก ทำให้เกิดการปิดประตูในการนำสัญญาณความเจ็บปวดของใย ประสาทขนาดเล็กขึ้นสู่สมอง 3. Somato-Sympathetic reflex theory การขยายตัวของหลอดเลือด 4. Placebo effect ผลความพึงพอใจ

Furture Clinical Applications of Electrotherapy Multiple Sclerosis Cancer Anti-emetic Arthritis

Electrical Stimulation in Neurological Rehabilitation NMES = application of an electrical to the peripheral nervous system to contract a muscle,either via direct activation of the motorneurons in a mixed peripheral nerve or indirectly through reflex recruitment FES = application of an electrical current to an intact neuron to initiate the contraction of a muscle to produce a functional movement

Clinical Application of FES Orthopaedic Disability Muscle Weakness Stroke and Brain injury Spinal Cord Injury Cerebral Palsy Multiple Sclerosis Incontinence Heart Failure

Contraindications and Precautions Cardiac Pacemakers Carotid bodies,eyeball,or larynx Transcranially Pregnancy Over skin tissue damage

Clinical Application Considerations Current Amplitude Pulse Duration Waveform Frequency ON Time OFF Time RAMP Time Motor Point Location

Clinical Evidence for FES Upper Limb (SCI) – Neuroprostheses Improve grasp and release function Most clinical success with C5-C6 motor levels Snoek et al (2006) - 10 individuals (tetraplegia) . 4 performed 2 active tasks they could not previously achieve . 3 improve can/bottle opening . Improved ADL (dressing,washing)