ΩΣΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

{shock wave therapy}

Αποτελέσματα των κυμάτων κλονισμού

Τα κύματα κλονισμού είναι σε θέση να αποσυνθέσουν τις πέτρες νεφρών και να θεραπεύσουν τα κατάγματα καθώς επίσης τις κακώσεις και παθήσεις του συνδετικού ιστού. Η επίδραση του κύματος ώσης στην ουρολογία και την ορθοπεδική φαίνεται να είναι διαφορετική. Αυτή τη στιγμή σημειώνονται δυο διαφορετικοί μηχανισμοί του κύματος ώσης. Τα κύματα ώσης χαρακτηρίζονται από την υψηλή θετική πίεση, χρόνο ανόδου χαμηλότερο από 10 NS και ένα εκτατό κύμα (σχέδιο 2). Η θετική πίεση και ο σύντομος χρόνος ανόδου είναι υπεύθυνοι για την άμεση επίδραση κυμάτων ώσης και το εκτατό κύμα για τη δημιουργία κοιλότητας, η οποία ονομάζεται έμμεση επίδραση κυμάτων κλονισμού. Οι επιφάνειες επαφής μεταξύ δύο διαφορετικών υλικών με διαφορετική ακουστική σύνθετη αντίσταση επηρεάζουν το κύμα ώσης, το οποίο ταξιδεύει μέσω της επαφής αυτής. Η αντανάκλαση, η διάθλαση στη επιφάνεια επαφής και η απόσβεση μέσα στο υλικό οδηγούν στην ενεργειακή απώλεια του κύματος ώσης. Η πολύ γρήγορη μετάβαση πίεσης των κυμάτων ώσης (υψηλή πίεση, σύντομος χρόνος ανόδου) προκαλεί την πολύ υψηλή ένταση στην επιφάνεια επαφής έτσι ώστε δομή των υλικών σπάει. Αυτή η επίδραση εξαρτάται από την πλαστικότητα του υλικού.

Η ενέργεια του παραγομένου κύματος ώσης η οποία είναι επαρκής για να αποσυνθέσει μια πέτρα των νεφρών η ίδια ενέργεια δεν προκαλεί καμία αλλαγή σε ένα υγιές οστό.

Το εκτατό μέρος ενός κύματος κλονισμού αντιστοιχεί σε ένα τοπικό χαμήλωμα της πίεσης έτσι ώστε οι φυσαλίδες δημιουργούν κοιλότητες, αυτές οι φυσαλίδες αυξάνονται κάτω από την επιρροή του εκτατού κύματος. Μετά από έναν ορισμένο χρόνο οι φυσαλίδες κινούνται ανεξέλεγκτα. Η ανεξέλεγκτη αυτή κίνηση οδηγεί στην περαιτέρω παραγωγή κυμάτων ώσης. Η αλληλεπίδραση μεταξύ των κυμάτων ώσης και των φυσαλίδων αερίου που δρουν σε μια επιφάνεια παράγει πίδακες ύδατος. Το θετικό μέρος του κύματος ώσης συμπιέζει μια φυσαλίδα αερίου με ακτίνα 1 χιλ. μέσα σε μερικά μs έως 0,5 μs. Η πίεση και η ενέργεια μέσα στη φυσαλίδα αυξάνονται έντονα. Εάν η φυσαλίδα αυτή συναντήσει μια επιφάνεια τότε θα δημιουργηθεί στην επιφάνεια μια τρύπα [ 1.2 ] Η αποσύνθεση μιας πέτρας νεφρών είναι ένας συνδυασμός μεταξύ της άμεσης και έμμεσης επίδρασης κυμάτων ώσης. Στο σχέδιο 7 παρουσιάζεται ένας διαφορετικός μηχανισμός ενός κύματος κλονισμού που αποσυνθέτει μια πέτρα νεφρών. Ο μηχανισμός του κύματος ώσης για τις ορθοπεδικές ασθένειες είναι υπό έρευνα, δεν είναι σαφής προς το παρόν ποια επίδραση είναι κυρίαρχη, ή εάν είναι ένας συνδυασμός άμεσης και έμμεσης επίδρασης κυμάτων ώσης.

Όμως επιστημονικά τεκμηριωμένες ιστολογικές έρευνες [ 6 ] έχουν αποδείξει την οστεογενή δυνατότητα των κυμάτων ώσης και την υποκίνηση της θεραπείας ενός κατάγματος. Χαρακτηριστική είναι η εργασία του Wang et al [ 8.9.10 ] στο 3ο συνέδριο της ISMST (International Society Muscle-Skeleton Shockwave Therapy) το 2000 για τα πειράματά του στον μαλακό ιστό των ζώα με τα κύματα ώσης .

Το αποτέλεσμα ήταν ότι τα κύματα κλονισμού προκαλούν και επιτυγχάνουν την επαναγγείωση στη σύνδεση τένοντα-οστού. Τα περαιτέρω πειράματα με κύματα ώσης υψηλού ενεργειακού επιπέδου έχουν παρουσιάσει πιθανότητα ζημίας στα μεγάλα αγγεία και νεύρα. Ευθύς εξαρχής της θεραπείας κυμάτων κλονισμού στην ιατρική η εστίαση των κυμάτων ώσης σε μεγάλα αγγεία και νεύρα είναι απαγορευτική.

Οι κατασκευαστές των ορθοπεδικών συσκευών κυμάτων ώσης συμφώνησαν να μετρήσουν και να δημοσιεύσουν τις φυσικές παραμέτρους, οι οποίες περιγράφουν τις συσκευές κυμάτων κλονισμού τους [ 11 ] Οι παράμετροι περιγράφονται στις βασικές φυσικές αρχές των μηχανημάτων. Ο σκοπός ήταν να μπορεί να γίνεται συγκριτικός έλεγχος στις φυσικές παραμέτρους για να μπορεί να εξηγηθεί η διαφορά στα ποσοστά επιτυχίας, τον αριθμό κυμάτων ώσης ανά θεραπεία, ο αριθμός των απαιτούμενων συνεδριών. Οι φυσικές παράμετροι είναι λοιπόν πλέον διαθέσιμες και γίνεται αρκετά σαφές ότι δεν είναι δυνατός ο συσχετισμός μόνο σε μια παράμετρο που ερευνάται. Η πυκνότητα ενέργειας, ενεργειακής ροής, η πίεση αλλά και άλλες παράμετροι δεν είναι επαρκείς για να εξηγήσουν τα κλινικά ποσοστά επιτυχίας. Η εξέταση της ιατρικής βιβλιογραφίας δείχνει ότι οι ήλεκτρο-υδραυλικές συσκευές κυμάτων ώσης είναι αποδοτικότερες έναντι άλλων παραγωγικών συστημάτων. Αυτό ισχύει για όλους τους ιατρικούς τομείς που χρησιμοποιήθηκαν τα κύματα ώσης. (Αποδοτικότητα σημαίνει, η δυνατόν μικρότερη δαπάνη για τον ασθενή σε συνδυασμό με το καλύτερο ιατρικό αποτέλεσμα και τις λιγότερες παρενέργειες.)

Τα συγκρίσιμα ποσοστά επιτυχίας του ESWT για τις μαλακές ενδείξεις ιστού επιτεύχθηκαν με τις διαφορετικές δαπάνες ανά ασθενή. Το 1992 ο Folberth et al [ 12 ] σύγκριναν τη διανομή πίεσης στην εστιακή περιοχή ενός κύματος ώσης που παράγεται από διαφορετικές πηγές.

Ένα ήλεκτρο-υδραυλικό σύστημα (Dornier HM3) και ένα ηλεκτρομαγνητικό σύστημα (Siemens Lithostar Plus). Τα κύματα ώσης που παράγονται από ένα ήλεκτρο-υδραυλικό σύστημα παρουσιάζουν κύμα ώσης που αντιπροσωπεύεται στο σχέδιο 2 στο κέντρο της εστίασης, κοντά στο κέντρο και μακριά από το κέντρο εστίασης. Υπάρχουν λοιπόν όλα τα ουσιαστικά χαρακτηριστικά όπως είναι ο μικρός χρόνος ανόδου, το μικρό πλάτος σφυγμού που φτάνει τα -6 DB, το υψηλό εύρος θετικής πίεσης που ακολουθείται από ένα μικρό εκτατό μέρος.

Αυτά είναι διαφορετικά για ένα ηλεκτρομαγνητικό παραγόμενο κύμα κλονισμού. Τα ουσιαστικά χαρακτηριστικά υπάρχουν μόνο στο κέντρο και 1 χιλ. πλευρικά και το 10 χιλ. στην αξονική κατεύθυνση. Αυτό σημαίνει τα ήλεκτρο-υδραυλικά παραγόμενα κύματα ώσης έχουν μια ευρύτερη επιφάνεια εστίασης ενώ τα ηλεκτρομαγνητικά παραγόμενα κύματα ώσης έχουν μεν ένα πραγματικό κύμα ώσης μόνο στο κέντρο εστίασης και σε μια μικρή περιοχή γύρω από το κέντρο.

Οι ορθοπεδικές συσκευές κυμάτων κλονισμού παρουσιάζουν ίδια συμπεριφορά. Στο κέντρο εστίασης και τα δύο συστήματα παρήγαγαν κύματα ώσης τα οποία είχαν τα ουσιαστικά χαρακτηριστικά. Σε απόσταση όμως 1 χιλ. πλευρικά το κύμα ώσης του ηλεκτρομαγνητικού συστήματος παρουσιάζει μια άλλη συμπεριφορά. Το πλάτος σφυγμού των -6 DB είναι πολύ μεγαλύτερο και η πίεση του εκτατού μέρους αυξάνεται έναντι του κύματος κλονισμού στο κέντρο εστίασης[ 13 ].

Μια άλλη διαφορά μεταξύ των συστημάτων που παράγουν κύματα κλονισμού είναι η αναλογία του εύρους θετικής-αρνητικής πίεσης και επομένως επίσης της αναλογίας της θετικής και αρνητικής ενέργεια. Η αποκαλούμενη θετική ενέργεια σημαίνει την ενέργεια που υπολογίζεται από το εύρος θετικής πίεσης και η αρνητική ενέργεια σημαίνει την ενέργεια που προκύπτει από το εκτατό κύμα. Δεδομένου ότι συζητήθηκε στο τμήμα "Αποτελέσματα των κυμάτων ώσης" το εύρος θετικής πίεσης είναι αρμόδιο για την άμεση και το εκτατό κύμα είναι αρμόδιο για την έμμεση επίδραση κυμάτων ώσης.

Τα ήλεκτρο-υδραυλικά συστήματα κυμάτων ώσης παράγουν ενέργεια ανά κύμα ώσης αρκετά από το εύρος θετικής πίεσης ενώ άλλα συστήματα από το εκτατό μέρος. Ένα πραγματικό ωστικό κύμα σε έναν μεγάλο εστιακό όγκο και η υψηλότερη θετική ενέργεια των ήλεκτρο-υδραυλικά παραγομένων ωστικών κυμάτων θα μπορούσαν να είναι μια πιθανή εξήγηση γιατί τα ήλεκτρο-υδραυλικά κύματα κλονισμού παρουσιάζουν υψηλότερη αποδοτικότητα στην εφαρμογή κυμάτων ώσης στην ιατρική.