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Radiofrecuencia pulsada

La radiofrecuencia pulsada es la técnica mediante la cual las oscilaciones de radiofrecuencia (RF) se controlan a una velocidad de pulsos (ciclos) por segundo (un ciclo por segundo se conoce como hercio (Hz)). Las energías de radiofrecuencia ocupan1,0 × 10 4  Hz a3,0 × 10 11  Hz del espectro electromagnético . La energía electromagnética de radiofrecuencia se produce habitualmente mediante circuitos eléctricos de RF conectados a un transductor , normalmente una antena . [1]

Formas de onda de radiofrecuencia pulsada

La figura siguiente muestra un ejemplo de una forma de onda de radiofrecuencia pulsada generalizada como se ve con un osciloscopio con una sonda de antena. En este ejemplo, hay 1000 pulsos por segundo (frecuencia de pulso de un kilohercio ) con un ancho de pulso controlado de 42 μs. La frecuencia del paquete de pulsos en este ejemplo es de 27,125  MHz de energía de RF. El ciclo de trabajo para una radiofrecuencia pulsada es el porcentaje de tiempo que el paquete de RF está activado, 4,2% para este ejemplo ([0,042 ms × 1000 pulsos dividido por 1000 ms/s] × 100). La forma del paquete de pulsos puede ser cuadrada , triangular , de diente de sierra o sinusoidal . [1] En varias aplicaciones de radiofrecuencia pulsada, como el radar, [2] se pueden modular los tiempos entre pulsos.

La frecuencia del paquete de pulsos en este ejemplo es 27,125 MHz de energía RF.

Uso en radar

El uso mejor comprendido y aplicado de la energía electromagnética de radiofrecuencia pulsada es su uso en radar . [3] Los usos del radar son diversos y se aplican a la exploración militar, civil y espacial. El radar se basa en la reflexión o dispersión de ondas de radiofrecuencia pulsadas emitidas desde un transmisor que luego son detectadas por una antena que luego determina el alcance, la velocidad y la dirección de los objetos. En la mayoría de los usos, el transmisor y el detector se encuentran en la misma ubicación. Las frecuencias de radio utilizadas con el radar van desde 3 MHz a 300 GHz según el tipo y la aplicación.

Usos terapéuticos

Los campos de radiofrecuencia pulsada son una tecnología emergente que se utiliza en el campo médico para el tratamiento de tumores, arritmias cardíacas, dolor crónico y posoperatorio, fracturas óseas y heridas de tejidos blandos. Existen dos categorías generales de terapias de campos de radiofrecuencia pulsada según su mecanismo de acción: térmicas [4] y no térmicas (atérmicas). [5]

Si bien la ablación por radiofrecuencia térmica para tumores y arritmias cardíacas se ha utilizado durante más de 25 años, actualmente se está desarrollando una radiofrecuencia pulsada no térmica para la ablación de arritmias cardíacas y tumores. La técnica utiliza energía de radiofrecuencia pulsada suministrada a través de un catéter a frecuencias de 300 a 750 kHz durante 30 a 60 segundos. La radiofrecuencia pulsada térmica aprovecha la alta corriente suministrada focalmente por un electrodo para extirpar el tejido de interés. Generalmente, la temperatura del tejido/electrodo que se alcanza es de 60 a 75 °C, lo que da como resultado la destrucción focal del tejido. La ablación por radiofrecuencia pulsada térmica también se ha utilizado para lesionar los nervios periféricos con el fin de reducir el dolor crónico . [6] [7]

Los usos terapéuticos no térmicos de la radiofrecuencia pulsada se están utilizando actualmente para tratar el dolor y el edema , las heridas crónicas y la reparación ósea. Las tecnologías de terapia de radiofrecuencia pulsada se describen con las siglas EMF (campo electromagnético), PEMF (campos electromagnéticos pulsados), [8] [9] PRF (campos de radiofrecuencia pulsada) y PRFE [10] [11] (energía de radiofrecuencia pulsada).

Estas tecnologías han variado en términos de energías de campo eléctrico y magnético, así como en la duración del pulso, el ciclo de trabajo, el tiempo de tratamiento y el modo de administración. Si bien la radiofrecuencia pulsada se ha utilizado con fines de tratamiento médico durante décadas, ahora están comenzando a aparecer publicaciones revisadas por pares que evalúan la eficacia y los mecanismos fisiológicos que abordan esta tecnología.

Se observan efectos potenciales de los PEMF no térmicos en algunos tipos de células humanas con diferentes sensibilidades, mientras que la evidencia sugiere que frecuencias superiores a 100 Hz, densidades de flujo magnético entre 1 y 10 mT y exposición crónica durante más de 10 días serían más efectivas para establecer alguna respuesta celular. [12]

Fuentes naturales

Existen fuentes naturales de radiofrecuencia pulsada en forma de estrellas llamadas púlsares . Los púlsares se descubrieron en 1967 utilizando un radiotelescopio . [13] Se cree que estas estrellas son estrellas de neutrones que giran rápidamente . Estas estrellas tienen campos magnéticos potentes que hacen que la estrella emita fuertes frecuencias de radio. Los púlsares de diferentes tamaños emiten pulsos a diferentes velocidades.

Referencias

  1. ^ ab Manual de la ARRL para radioaficionados . Newington , Connecticut: The American Radio Relay League . 1997. ISBN  0872591743. [ página necesaria ]
  2. ^ Le Chevalier, Francois. Principios del procesamiento de señales de radar y sonar , Artech House, Boston, Londres, 2002. ISBN 1-58053-338-8 [ página necesaria ] 
  3. ^ Skolnik, Merrill, I., Introducción al sistema de radar , McGraw-Hill, 2001, ISBN 0-07-066572-9 
  4. ^ Gazelle, GS; Goldberg, SN; Solbiati, L.; Livraghi, T. (diciembre de 2000). "Ablación tumoral con energía de radiofrecuencia". Radiología . 217 (3): 634. doi :10.1148/radiology.217.3.r00dc26633. PMID  11110923.
  5. ^ Pilla, A., A., ed. "Mecanismo y aplicaciones terapéuticas de campos magnéticos estáticos y variables en el tiempo". 3.ª ed. Aspectos biológicos y médicos de los campos electromagnéticos , ed. F. Barnes, S., Greenebaum, B. 2007, CRC Press : Boca Raton. 449, ISBN 978-0849395383 [ página necesaria ] 
  6. ^ Georgi Mikeladze; Ramon Espinal; Robert Finnegan; James Routon; Dan Martin (julio de 2002). "Aplicación de radiofrecuencia pulsada en el tratamiento del dolor crónico en las articulaciones cigapofisarias". The Spine Journal . 3 (5): 360–362. doi :10.1016/S1529-9430(03)00065-2. PMID  14588947.
  7. ^ Sherman, RA; Acosta, NM; Robson, L. (1999). "Tratamiento de la migraña con campos electromagnéticos pulsantes: un estudio doble ciego controlado con placebo". Dolor de cabeza . 39 (8): 567–575. doi : 10.1046/j.1526-4610.1999.3908567.x . PMID  11279973. S2CID  36937154.
  8. ^ Bassett, CA (1989). "Aspectos fundamentales y prácticos de los usos terapéuticos de los campos electromagnéticos pulsados ​​(PEMF)". Critical Reviews in Biomedical Engineering . 17 (5): 451–529. PMID  2686932.
  9. ^ Shupak, Naomi M.; Prato, Frank S.; Thomas, Alex W. (diciembre de 2003). "Usos terapéuticos de la exposición a campos magnéticos pulsados: una revisión". Boletín de ciencia de radio de la URSI . 2003 (307): 9–32. doi :10.23919/URSIRSB.2003.7909506 (inactivo el 12 de septiembre de 2024). ISSN  1024-4530.{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactivo a partir de septiembre de 2024 ( enlace )
  10. ^ Porreca, EG; Giordano-Jablon, GM (2008). "Tratamiento de úlceras por presión crónicas graves (estadio III y IV) mediante energía de radiofrecuencia pulsada en un paciente cuadripléjico". ePlasty . 8 : e49. PMC 2568079 . PMID  19008935. 
  11. ^ Frykberg, Robert; Tierney, Edward; Tallis, Arthur; Klotzbach, Tosha (2009). "Inducción de proliferación celular: curación de heridas crónicas mediante radiofrecuencia pulsada de baja energía". Revista internacional de heridas de las extremidades inferiores . 8 (1): 45–51. doi :10.1177/1534734608329783. PMID  19129202. S2CID  206747802.
  12. ^ Mansourian, Mahsa; Shanei, Ahmad (29 de julio de 2021). "Evaluación de los efectos del campo electromagnético pulsado: una revisión sistemática y un metaanálisis sobre los aspectos más destacados de dos décadas de estudios de investigación in vitro". BioMed Research International . 2021 : 1–22. doi : 10.1155/2021/6647497 . ISSN  2314-6133. PMC 8342182 . PMID  34368353. 
  13. ^ Burke, BF , Graham-Smith, F. , Introducción a la radioastronomía , Cambridge University Press, 2001, ISBN 0521554543 [ página necesaria ]