Deutschsprachige Internationale Gesellschaft für Extrakorporale Stoßwellentherapie
Technik
Fokussierte und unfokussierte Druck und Stoßwellen
Dipl. Ing. J. Fehre, Siemens AG, Dipl. Ing. W. Krauß, Richard Wolf Endoskope, Dr. rer.biol.hum. A. Lutz, Dornier MedTech Systems GmbH, Dipl.Ing.R. Reitmajer, MTS-Medical Technologies, Dipl. Phys. A. Tóth-Kischkat, DIGEST, Prof. Dr. F. Ueberle, FH Hamburg Harburg, Dr. rer. nat.O. Wess, Storz Medical, überarbeitet durch S. Thiele, IZS Berlin
1. Einführung
Der Begriff „Stoßwellentherapie“ leitet sich historisch von der Extrakorporalen Stoßwellenlithotripsie (ESWL) ab, die klinisch erstmals 1980 zur berührungsfreien und nicht-invasiven Zertrümmerung von Nierensteinen angewendet wurde.
Seit Anfang der 90er Jahre werden unter dem Begriff der Extrakorporalen Stoßwellentherapie diese akustischen Wellen zur Behandlung chronischer Schmerzen und Knochenheilungsstörungen verwendet. Das Spektrum der zu behandelnden Indikationen weitet sich noch immer aus. So werden zwischenzeitlich Haut- und Muskelläsionen erforscht, sowie experimentell kardiale und neuronale Anwendungen beobachtet und untersucht.
Es ist zu sagen, dass es zwei grundsätzlich verschiedene Stoßwellen gibt. Diese werden auch in unserer Gesellschaft der Digest unter dem Begriff der Stoßwelle zusammengefasst. Entsprechende in der Orthopädie eingesetzte Geräte zur Erzeugung akustischer Wellen werden als Stoßwellengeräte bezeichnet. In Fach- und Herstellerpublikationen haben sich der Begriff „fokussierte Stoßwelle“ und der Begriff „radiale Stoßwelle“ verbreitet. Im folgenden wird dies mit f-ESWT und r-ESWT abkürzend verwendet.
Als f-ESWT bezeichnen wir die fokussierte Stoßwellentherapie. Diese wird neben der Unterscheidung der Erzeugungsform mit elektrohydraulisch, elektromagnetisch und piezoelektrischem Stoßwellengenerator in der Zwischenzeit noch in eine zusätzliche Unterform, der defokussierten und planaren Applikationsform unterteilt. Es bietet sich hierzu die Abkürzung der def-ESWT an.
Als zweite Form der gebräuchlich verwendeten Stoßwellen steht r-ESWT für die Anwendung der radialen Stoßwellen. Es werden in der Folge beide Verfahren ausführlich erörtert. Es ist zu vermuten, dass uns die intensiv durchgeführte experimentelle Arbeit der wissenschaftlich tätigen hochrangigen Kollegen eines Tages eine Unterscheidung oder Vereinheitlichung erleichtern wird.
In der klinischen Anwendung hat sich aufgrund der deutlich unterschiedlichen Wellentypen eine Unterscheidung im Sinne der zu behandelnden Indikationen bereits weitgehend etabliert. So lassen sich tieferliegende Pathologien nur durch eine f-ESWT erfolgreich behandeln, da die fokussierte Stoßwelle eine größere Eindringtiefe hat und ihre höchste Energie tief im Gewebe entsprechend dem physikalischen Fokus zur Anwendung kommt. Dies ist bei der r-ESWT an der Hautoberfläche der Fall, von wo sich dann die Schallwellen radiär ausbreiten und mit der Eindringtiefe in das Gewebe an Energie verlieren. Dies führte zu einer klaren Unterscheidung des Behandlungsspektrums und ist in gleicher Weise auch in der Literatur der bisher durchgeführten wissenschaftlichen Studien zu verfolgen. Insgesamt lässt sich hier auch sagen, dass die Anwendung der f-ESWT bis zum heutigen Tage umfangreich wissenschaftlich untersucht wurde und insbesondere die Wirkungsmechanismen und –hypothesen, aber auch der klinisch orientierten Indikations-Studien zumeist mit der fokussierten Stoßwellentherapie erforscht wurden. Hier erscheint auf dem Gebiet der r-ESWT noch ein Nachholbedarf, was hoffentlich in Bälde aufgeholt werden kann.
Weiter lassen sich die beiden angewandten Verfahren der f-ESWT und rESWT natürlich in den vollständig unterschiedlichen Erzeugungsprinzipien klar differenzieren. Es ist entsprechend nahezu selbstverständlich, dass sich dies ebenfalls in der physikalischen Betrachtung wiederfinden wird.
Der in der Medizin verwendete Begriff der „radialen Stoßwelle“ entspricht jedoch nicht der physikalischen Definition einer Stoßwelle. Aus physikalischer Sicht handelt es sich bei Stoßwellen um eine Sonderform von Druckwellen.
In den folgenden Abschnitten werden ausgehend von dem Oberbegriff „Druckwelle“ die besonderen Eigenschaften von Stoßwellen erläutert und die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften von Druck- und Stoßwellen diskutierte. Darüber hinaus werden die gängigen Prinzipien zur Erzeugung von Druckwellen für die Therapie orthopädischer Erkrankungen vorgestellt.