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1- CELLSONICOnda d’urto focale elettroidraulica

Come Funziona

Le onde di pressione (o onde sonore) sono onde meccaniche oscillanti che possono viaggiare attraverso gas, liquidi e solidi. Una onda d’urto è uno speciale, non linea-re, tipo di onda di pressione, caratterizzata da una durata di 10 microsecondi.

Sia la fase positiva che quella negativadi una onda d’urto hanno effetto sull’interfac-cia fra tessuti con differenti impedenze acu-stiche.

Durante la fase positiva, le onde d’urto ad alta pressione possono colpire una interfac-cia, essere riflesse o passare ed essere gra-dualmente assorbite. La fase negativa del-le onde d’urto causa cavitazione a livello delle interfacce tissutali. Durante la cavita-zione si formano bolle d’aria a causa della pressione negativa. Queste bolle implodo-no molto rapidamente, generando un se-condo fronte di onde di pressione o micro getti di liquido.

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Le onde d’urto focali prendono questo no-me perchè l’onda di pressione è generata in modo da convergere in fuoco ad una predeterminata profondità del corpo, dove viene raggiunto il massimo livello pressorio. Ci sono tre modi di generare on-de d’urto focali: sistema elettroidraulico, sistema piezoelettrico e sistema elettroma-gnetico. Tutti e tre hanno in comune il fatto che le onde sono generate in acqua (conte-nuta all’interno dell’applicatore). L’acqua viene scelta poichè ha una impedenza acu-stica simile a quella del tessuto biologico. Per questo motivo il fenomeno della rifles-sione è limitato e le onde sono trasferite ef-ficacemente nel corpo umano.

Una differenza tra questi 3 metodi consiste nel momento in cui le onde d’urto si forma-no. L’elettroidraulica produce le onde d’ur-to focalizzate alla sorgente mentre le altre due generano le onde d’urto alcuni nanose-condi dopo l’impulso.

Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2013 June; 21(6): 1451–1458 - Published online 2012 May 1. doi: 10.1007/s00167-012-2009-3

PMCID: PMC3657080 - ESWT for tendino-pathy: technology and clinical implications - Henk van der Worp, Inge van den Akker-

Scheek, Hans van Schie, and Johannes Zwerver.

Generazione dell’impulso

L’arco voltaico generato provoca l’evapora-zione dell’acqua circostante e la conse-guente formazione di un’onda sferica di pressione indotta dalla rapida crescita del-le bolla di vapore (fuoco F1)

L’onda primaria (che presenta già le carat-teristiche di una onda d’urto) così formata viene focalizzata dall’ellissoide e si concen-tra in modo uniforme nel volume focale in-torno al fuoco F2.

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Dimensioni del Volume Focale

I diversi sistemi di generazione delle onde d’urto danno origine a volumi focali di di-verse dimensioni. Nella seguente tabella vengono messi a confronto i volumi focali (Dati dichiarati dai produttori reperiti sul su-to delle Società Digest – ISMST

Indicazioni:

• Calcificazioni • Esiti di fratture • Tendiniti e Tendinosi • Fasciti Plantari • Guarigione ferite post-chirurgiche • Ferite post-traumatiche • Ustioni spesse poco profonde • Ulcere da decubito • Ulcere da diabete • Ulcere arteriose • Ulcere venose

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Effetti biologici delle ESWTEffetti biologici delle ESWT sui fibrobla-sti.

L’omeostasi dei tessuti è influenzata dalle forze meccaniche che regolano la normale funzione dei tessuti connettivi. La mecca-notrasduzione, il processo che trasforma gli stimoli meccanici in segnali chimici, co-involge le unità meccanosensibili integrate nelle membrane cellulari. Le unità mecca-nosensibili sono in grado di attivare l’espressione genica dei fattori di crescita o delle citochine come di indurre un even-to biologico che produca proliferazione cel-lulare e/o differenziazione. Nel tessuto con-nettivo i fibroblasti sono cellule molto rap-presentate e sono considerate come un modello di cellule meccanosensibili. Sono ubiquitarie ma specifiche per ogni tipo di tessuto. La loro eterogeneità consiste nel differente aspetto morfologico e nell’attivi-tà; la funzione comune è la meccanosensi-bilità, la capacità di aderire alla matrice ex-tracellulare e tra l’altro la secrezione dei fat-tori di crescita e dei componenti della ma-trice extracellulare. Le ESWT sono state di recente usate per trattare tessuti osteoten-dinei danneggiati. Studi in vitro ed in vivo hanno confermato che il trattamento con ESWT favorisce la proliferazione dei fibro-blasti e la differenziazione tramite attivazio-ne dell’espressione genica per trasformare

il fattore di crescita B1 (TGF-B1) ed i colla-gene tipo I e III. In più, un incremento del rilascio di ossido nitrico (NO) viene riporta-to nei primi stadi del trattamento e la con-seguente attivazione dell’ ossido nitrico sin-tetasi endoteliale (eNOS) e del fattore endo-teliale di crescita sono in relazione all’au-mento di TGF-B1. Questi dati sono correla-ti con l’incremento di angiogenesi osserva-to nei trattamenti dei tendini con ESWT, un fattore ulteriore che accelera i processi ri-parativi. Una adatta condizione di tratta-mento, caratterizzata da un appropriato rapporto tra energia e numero di colpi emessi, sta alla base dell’efficacia del trat-tamento. Ulteriori applicazione delle ESWT sono consigliate nella medicina rigenerati-va, in tutti i casi in cui l’attività dei fibrobla-sti e l’interazione con il tessuto connettivo può essere positivamente influenzata.

Muscles Ligaments Tendons J. 2012 Apr 1;1(4):138-47. Print 2011 Oct.

Biological effects of extracorporeal shock waves on fibroblasts. A review.

Frairia R, Berta L.

Source: University of Torino School of Me-dicine, Italy.

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Le ESWT nella guarigione delle ferite: tecnologia, meccanismi ed efficacia cli-nica.

Da almeno 30 anni, le ESWT sono state cli-nicamente implementate come trattamen-to per disgregare i calcoli renali. Questa tecnologia si è anche affermata come trat-tamento non invasivo per alcune patologie ortopediche e traumatologiche, incluse le ferite dei tessuti molli.

Le ferite croniche o non guarite costituisco-no un problema impegnativo per il pazien-te che ne compromette la qualità della vita. Sono richieste cure continue e questo crea un problema a livello di costi sanitari e di produttività del paziente. E’ quindi impor-tante individuare dei trattamenti alternativi a basso costo, non invasivi ed efficaci per la guarigione delle ferite problematiche. So-no stati condotti alcuni studi clinici che mo-strano l’efficacia delle ESWT come mezzo per accelerare la riparazione dei tessuti e delle ferite. Tuttavia rimane ancora poco chiaro il meccanismo biomolecolare che questo tipo di terapia induce nei tessuti trattati. I potenziali meccanismi, discussi in questo articolo, includono una iniziale neo-vascolarizzaizone cui segue una duratura e funzionale angiogenesi.

Inoltre, si possono considerare importanti elementi della risposta biologica alla tera-pia con onde d’urto la presenza di cellule staminale del mesenchima, la stimolazione della proliferazione e differenziazione cellu-lare, gli effetti antiinfiammatori ed antimicro-bici e la soppressione della nocicezione. Questa review vuole fornire una panorami-ca sulla terapia ad onde d’urto e sul suo sviluppo nella pratica clinica. Vengono di-scusse recenti ricerche che enfatizzano il ruolo delle ESWT nelle ferite dei tessuti molli.

Wound Repair Regen. 2012 Jul-Aug;20(4):456-65. doi: 10.1111/j.1524-475X.2012.00796.x. Epub 2012 May 29.

Extracorporeal shock wave therapy (ESWT) for wound healing: technology, me-chanisms, and clinical efficacy.

Mittermayr R, Antonic V, Hartinger J, Kaufmann H, Redl H, Téot L, Stojadino-vic A, Schaden W.

Source: Ludwig Boltzmann Institute for Ex-perimental and Clinical Traumatology, Au-strian Cluster for Tissue Regeneration, Vienna, Austria. [email protected]

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mailto:[email protected]


Effetti sul dolore

L’effetto antalgico può funzionare per iper-stimolazione dell’analgesia. La sovrastimo-lazione della zona trattata porta alla diminu-zione della trasmissione dei segnali al flus-so cerebrale. Studi sugli animali mostrano che le ESWT hanno una influenza sulla tra-smissione del dolore attivando la sostanza P, l’espressione della CGRP (calcitonine ge-ne-related peptide) nella radice dorsale del ganglio e sulla germinazione neurovascola-re.

Haake et al. non hanno riscontrato effetti su sostanza P e CGRP.

Distruzione delle calcificazioni

Sebbene manchino studi in vitro, si ritiene che le ESWT possano anche distruggere le calcificazioni tendinee.

Questo effetto è paragonabile a quello otte-nuto con i litotritori per distruggere i calcoli renali. Esistono studi in vivo che mostrano la disintegrazione delle calcificazioni nelle tendinopatie dopo terapia con ESWT.


PMCID: PMC3657080 - ESWT for tendino-pathy: technology and clinical implications - Henk van der Worp, Inge van den Akker-Scheek, Hans van Schie, and Johannes Zwerver

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2-SYNCHROWAVEOnda d’urto radiale

Come FunzionaIl principio fisico

Le onde d’urto radiali prendono questo no-me a causa del campo divergente del-l’emissione che raggiunge il massimo della pressione alla sorgente e non ad una deter-minata profondità nel corpo.

Le onde d’urto radiali sono generate acce-lerando, tramite aria compressa, un proietti-le all’interno di un tubo al cui terminale è collocato un applicatore. Il proiettile colpi-sce l’applicatore e l’applicatore trasmette la pressione generata nel corpo. Contraria-mente alle ESWT, le RSWT non sono gene-rate in acqua.



Synchrowave è un’onda d’urto radiale com-binata con elettroterapia. Gli impulsi elettri-ci vengono emessi in sincronia con i colpi dell’onda d’urto in modo tale da creare un’azione decontratturante. Le fonti di ener-

gia utilizzate sono l’elettricità e l’aria com-pressa. L’aria compressa alimenta il mani-polo dell’onda d’urto, all’interno del quale si muove il proiettile che genera l’onda acu-stica. L’elettricità alimenta la corrente ero-gata dagli elettrodi che è tendenzialmente lieve e regolata dall’operatore. Il comando dell’onda d’urto è invece a pedale.

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ESWT vs RSWTCi sono due importanti differenze nelle ca-ratteristiche delle onde fra onde d’urto fo-cali (ESWT) e radiali (RSWT).

Primo, le RSWT hanno un effetto più super-ficiale, paragonato a quello delle focali che raggiungono l’energia massima nel fuoco che è localizzato in profondità nei tessuti. E’ stato rilevato che le RSWT generano un campo pressorio che si estende per 40 mm. in acqua mentre quello generato dalle ESWT raggiunge una distanza doppia. Co-me queste misure sono in relazione al tes-suto biologico è conosciuto. Queste misu-re sono anche dipendenti dall’energia utiliz-zata nell’erogazione. In generale le ESWT lavorano meglio ed hanno migliore impatto nei tessuti più profondi.

Secondo, la ricerca ha accertato che le on-de di pressione generate dalle RSWT da un certo punto di vista potrebbero non es-sere chiamate onde d’urto perchè manca-no delle caratteristiche fisiche delle onde d’urto che sono un breve tempo di salita, un alto picco di pressione e la non lineari-tà.

Basti pensare che la velocità del suono in un tessuto è di 1.500 m/s mentre il proietti-le delle RSWT genera onde con velocità di circa 20 m/s. Questa velocità non è suffi-ciente da generare una reale onda d’urto.

Chitniss e Cleveland hanno visto che il tem-po di salita delle ESWT è di 25-40 ns men-tre quello delle RSWT è di 600 ns. Sebbe-ne 25-40 ns non rientri nella definizione da-ta sulle onde d’urto, le onde generate con le ESWT mostrano le caratteristiche tipiche delle onde d’urto mentre quelle generate con le RSWT mancano di queste caratteri-stiche.

Basandosi su questo concetto potrebbe essere più corretto usare il termine “radial pressure wave therapy” al posto di RSWT.

Ci sono alcune RSWT che presentano de-gli applicatori “focused”. Tuttavia Cleve-land et al. hanno mostrato che questi appli-catori non generano anche loro onde d’ur-to. Poichè non è chiaro quali caratteristi-che delle onde generino determinati effetti terapeutici, è difficile correlare le differenze tra ESWT e RSWT alle evidenze cliniche.



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Contatti

Responsabile ItaliaDott. Fabrizio Mosca, PhDM.F.G. di Mosca F. & C. sas

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