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RADIALE UND FOKUSSIERTE STOßWELLE

15. Juni 2021

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Stoßwellen definieren sich durch transiente Druckstörungen, die in einem dreidimensionalen Raum übertragen werden (1). Sie werden seit mehreren Jahrzehnten in der Medizin eingesetzt und stehen derzeit im Mittelpunkt des Interesses verschiedener Fachrichtungen. Ihre Wirkung hängt mit der Fähigkeit des biologischen Gewebes zusammen, mechanischen Druck in biologische Signale umzuwandeln, die die Geweberegeneration, in einem als Mechanotransduktion bezeichneten Prozess, stimulieren (2). Es gibt zwei Arten von Geräten die Stoßwellen erzeugen: radial und fokussiert. Im Folgenden werden einige ihrer technischen Unterschiede und ihre klinische Anwendbarkeit beschrieben:

Radiale Stoßwelle

Radiale Wellen werden durch einen pneumatischen Mechanismus ausgesendet: Druckluft feuert ein Projektil ab, das wiederum auf ein Metallwerkzeug trifft, das als "Transmitter" bezeichnet wird. Dieser Aufprall sendet eine Welle aus, die radial übertragen wird und deren Intensität beim Durchlaufen der verschiedenen Gewebeschichten abnimmt. Aus diesem Grund wird die Anwendung bei oberflächlichen Strukturen, wie Plantarfaszie und oberflächliche Tendinopathien (Tennisellenbogen-, Patella- und Achillessehnen-Tendinopathien) empfohlen und erwies sich als sehr erfolgreich (3,4).

Die Tiefe des Aufpralls kann angepasst werden, obwohl diese immer geringer als eine fokussierte Stoßwelle sein wird. Die radiale Stoßwelle von BTL Industries verfügt über mehrere "Transmitter", die eine präzisere und komfortablere Behandlung für den Patienten ermöglichen. Der 9-mm-Stahltransmitter ist für die Behandlung von Akupunkturpunkten oder kleinen Fingergelenken ausgeleg, während der 20-mm Vibrationstransmitter in der myofaszialen Behandlung verwendet wird. Der 15-mm-Titantransmitter, wurde speziell für Behandlungen der tieferen Strukturen entwickelt.

Häufig und empfohlene Indikationen für eine radiale Stoßwellentherapie sind:

  • Achillessehnenentzündung
  • Patellatendinopathie
  • Epicondylitis (Tennisellenbogen)
  • Karpaltunnelsyndrom
  • Plantarfasziitis
  • Iliotibialband-Syndrom
  • Muskelkrämpfe
  • Triggerpunkte
  • Pseudeoarthrose in oberflächlichen Knochen
  • Schmerzen im Iliosakralgelenk, und viele mehr...
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Was sind die Merkmale der fokussierten Stoßwelle?

Fokussierte Stoßwellen können durch viel Mechanismen erzeugt werden: elektrohydraulisch, piezoelektrisch, elektromagnetisch und elektroakustisch (Letzteres gilt ausschließlich für BTL). Von den oben genannten Mechanismen bieten die elektroakustischen und elektromagnetischenMechanismen ein optimales Verhältnis zwischen der Intensität (Energieflussdichte) und der Ausdehnung des Fokusbereichs (der Bereich, in dem die vom Gewebe aufgenommene Energie konzentriert ist). Jedoch neigen solche, die durch elektromagnetische Mechanismen erzeugt werden, zu einer geringeren Haltbarkeit als solche, die durch elektroakustische Mechanismen erzeugt werden.

Fokussierte Stoßwellen sind durch einen in Nanosekunden erzeugten Energiepeak gekennzeichnet, gefolgt von einer Unterdruckperiode, die mehrere Millisekunden dauert (1). Im Gegensatz zur Radialwelle konzentriert sich die erzeugte Energie auf einen Brennpunkt, der mehrere Zentimeter betragen kann. Die Tiefe des Aufpralls kann mithife von Koppelkissen sowohl für oberflächliche Behandlungen (Hautwunden), als auch für tiefe Pathologien (avaskuläre Nekrose des Femurkopfes, Pseudoarthrose in Knochen wie dem Femur) eingestellt werden.

Häufige und empfohlene Indikationen für eine fokussierte Stoßwellentherapie sind:

  • Avaskuläre Nekrose des Hüftkopfes
  • Knochenmarködem
  • Frozen Shoulder
  • Pseudoarthrose und verzögerte Knochenregeneration
  • Stressfrakturen
  • Tiefliegende Triggerpunkte
  • Trochantäres Schmerzsyndrom
  • Chronische Bursitis
  • Tiefe Tendinopathien
  • Kalksehnenentzündung
  • Fersensporn
  • Schienbeinschienen
  • Wundheilung
  • und chronische Narben, und viele mehr...
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Was haben radiale und fokussierte Stoßwelle gemeinsam?

Verschiedene Studien die radiale und fokussierte Wellen verglichen haben, zeigen, dass sie sich in der Wirktiefe, der Technik, mit der sie erzeugt werden (5) und die daraus resultierende Druckspitze (Intensität) (6) unterscheidet. Dies wird durch Studien gestützt, die unter Bedingungen durchgeführt werden, die oberflächliche Strukturen beeinflussen, wie Plantarfasziitis (7), und oberflächliche Knochenheilung (5,8) diabetische Fußgeschwüre (9), Tendinopathie und andere Erkrankungen des Knie-Weichgewebes (4), bei denen nachgewiesen wurde, dass die radiale Stoßwellentherapie eine ähnliche Wirksamkeit aufweist, wie die fokussierte Stoßwellentherapie. Auf diese Weise scheinen beide mechanischen Wellen ähnliche Auswirkungen auf das biologische Gewebe zu haben, wenn auch in unterschiedlichen Tiefen und Intensitäten.

Eine der wichtigsten biologischen Wirkungen radialer und fokussierter Stoßwellen ist die Kavitation (10), deren Wirkung mit der Angiogenese (11) und der Expression des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors (VEGF)(12) verbunden sind.

Bei der Stoßwellenapplikation wurde wörtlich eine "schmerzstillende Wirkung" beschrieben. Dies würde mit der Wiederaufnahme von Substanz P und der Abnahme der immunreaktiven Neuronen von Substanz P in den Ganglien der Rückenwurzel zusammenhängen (13). Andere signifikante biologische Effekte umfassen den Anstieg des transformierenden Wachstumsfaktors (TGF) Beta-1 die Stickoxidexpression und die Produktion. Suppression der NF-kappa-B-Aktivität und proinflammatorische Zytokinproduktion (2), obwohl Letztere spezifisch für fokussierte Wellen zu sein scheinen.

Schlussfolgerung:

Die Stoßwellentherapie hat sich bei der Behandlung verschiedener Erkrankungen des Bewegungsapparates und anderer Erkrankungen im Zusammenhang mit ihrem Regenerationspotential als wirksam erwiesen. Fokussierte Geräte erreichen eine größere Tiefe als radiale Geräte und liefern auch eine größere Energiemenge, was sie ideal für die Behandlung tieferer Erkrankungen, wie unter anderem Pseudoarthrose und verzögerte Knochenregeneration, macht. Radiale Stoßwellen sorgen ihrerseits für eine geringere Energiekonzentration und ihre Wirkung ist oberflächlicher. Sie sind deswegen ideal für die Behandlung oberflächlicher Strukturen, wie Patellasehne, Achillessehne, oberflächliche Triggerpunkte, myofasziale Störungen, usw.. Beide haben ihre Wirksamkeit bei der Behandlung einer Reihe von Erkrankungen unter Beweis gestellt, wobei eine große Anzahl wissenschaftlicher Artikel in indizierten Datenbanken verfügbar ist. Es liegt am Therapeuten, unter Berücksichtigung der Ähnlichkeiten und Unterschiede, die in der wissenschaftlichen Literatur beschrieben wurden, zu bestimmen, welche der beiden Stoßwellentypen für die tägliche Praxis nützlicher ist.

Referenzen/Quellen

  1. Ogden JA, Tóth-Kischkat A SR. Principles of shock wave therapy. Clin Orthop 2001, 38e. 2001;(387):8–17.
  2. d’Agostino MC, Craig K, Tibalt E, Respizzi S. Shock wave as biological therapeutic tool: From mechanical stimulation to recovery and healing, through mechanotransduction. Int J Surg [todo] - Internet. 2015;24:147–53. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijsu.2015.11.030
  3. Speed C. A systematic review of shockwave therapies in soft tissue conditions: Focusing on the evidence. Br J Sports Med. 2014;48(21):1538–42.
  4. Liao C De, Xie GM, Tsauo JY, Chen HC, Liou TH. Efficacy of extracorporeal shock wave therapy for knee tendinopathies and other soft tissue disorders: A meta-analysis of randomized controlled trials. BMC Musculoskelet Disord. 2018;19(1).
  5. Kertzman P, Császár NBM, Furia JP, Schmitz C. Radial extracorporeal shock wave therapy is efficient and safe in the treatment of fracture nonunions of superficial bones: A retrospective case series. J Orthop Surg Res. 2017;12(1):1–10.
  6. Magnusson SP, Heinemeier KM, Kjaer M. Metabolic Influences on Risk for Tendon Disorders [todo] - Internet. Ackermann PW, Hart DA, editors. Advances in Experimental Medicine and Biology. Cham: Springer International Publishing; 2016. 11–25 p. (Advances in Experimental Medicine and Biology; vol. 920). Available from: http://link.springer.com/10.1007/978-3-319-33943-6
  7. Elía Martínez JM, Schmitt J, Tenías Burillo JM, Valero Inigo JC, Sánchez Ponce G, Peñalver Barrios L, et al. Comparison between extracorporeal shockwave therapy and radial pressure wave therapy in plantar fasciitis. Rehabilitacion. 2020;54(1):11–8.
  8. Gollwitzer H, Gloeck T, Roessner M, Langer R, Horn C, Gerdesmeyer L, et al. Radial Extracorporeal Shock Wave Therapy (rESWT) Induces New Bone Formation in vivo: Results of an Animal Study in Rabbits. Ultrasound Med Biol. 2013;39(1):126–33.
  9. Huang Q, Yan P, Xiong H, Shuai T, Liu J, Zhu L, et al. Extracorporeal Shock Wave Therapy for Treating Foot Ulcers in Adults With Type 1 and Type 2 Diabetes: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Can J Diabetes [todo] - Internet. 2020;44(2):196-204.e3. Available from: https://doi.org/10.1016/j.jcjd.2019.05.006
  10. Császár NBM, Angstman NB, Milz S, Sprecher CM, Kobel P, Farhat M, et al. Radial shock wave devices generate cavitation. PLoS One. 2015;10(10):1–19.
  11. Zhao J, Luo WM, Li T. Extracorporeal shock wave therapy versus corticosteroid injection for chronic plantar fasciitis: A protocol of randomized controlled trial. Medicine (Baltimore). 2020;99(19):e19920.
  12. Chen PC, Kuo SM, Jao JC, Yang SW, Hsu CW, Wu YC. Noninvasive Shock Wave Treatment for Capsular Contractures After Breast Augmentation: A Rabbit Study. Aesthetic Plast Surg. 2016;40(3):435–45.
  13. Hausdorf J, Lemmens MAM, Kaplan S, Marangoz C, Milz S, Odaci E, et al. Extracorporeal shockwave application to the distal femur of rabbits diminishes the number of neurons immunoreactive for substance P in dorsal root ganglia L5. Brain Res. 2008;1207:96–101.