You are here:--rESWT
rESWT2018-07-01T16:13:03+00:00

Radiale chokbølger

 

Hvad er radiale chokbølger?

Ud over de fokuserede chokbølger bruges også radiale trykbølger inden for moderne medicin. Fysikeren Sir Isaac Newton etablerede sin berømte lov om »handling og reaktion« allerede i 1687. Behandlingsmetoden for et ballistisk trykbølgesystem er baseret nøjagtigt på det lineære impulsmomentprincip, som kan udledes af Newtons lov. Mekanisk energi i form af en akustisk trykbølge overføres til kroppens væv og følgelig til det smertefulde område ved hjælp af særligt udformede sendere. Ballistisk dannede radiale trykbølger blev introduceret i slutningen af 1990’erne og er et billigere alternativ til chokbølger, især i behandlingen af muskuloskeletale lidelser.

Af markedsføringsmæssige årsager er radiale trykbølger blevet omtalt som radiale chokbølger, lige siden de blev anvendt inden for medicin. Det skyldes det faktum, at mange indikationer og terapiresultater faktisk svarer meget til chokbølger (29). I medicinsk praksis bruges udtrykket radial chokbølgebehandling (RSWT (”radial shock wave therapy”)) derfor også.

I fysiske termer er det imidlertid ukorrekt at tale om chokbølger, når vi faktisk mener radiale trykbølger. Pulslængden for radiale trykbølger er meget længere end for chokbølger. Trykbølger har bølgelængder på mellem 0,15 og 1,5 m. I modsætning hertil er chokbølgers bølgelængden kun ca. 1,5 mm. Det forklarer, hvorfor chokbølger – i modsætning til trykbølger – kan fokuseres.

Særligt i den engelsktalende del af verden er radial trykbølgebehandling også almindeligvis omtalt som ekstrakorporal pulsaktiveringsterapi (EPAT (“extracorporeal pulse activation therapy”)) for bedre at forklare dens forskellige virkemåde.

Generering af radiale trykbølger

Trykbølger frembringes ved kollisionen mellem faste legemer (Fig.12). Først accelereres et projektil, fx med trykluft (på samme måde som en luftpistol) til en hastighed på flere meter pr. sekund (ca. 5 til 25 m/s, langt under lydhastigheden i vand på ca. 1500 m/s) og derefter sænkes hastigheden brat ved at et slaglegeme (sender) rammes. Det elastisk opspændte slaglegeme bringes i direkte kontakt med patientens hud over det område, der skal behandles. Dette sker fortrinsvis ved anvendelse af koblingsgele til ultralyd eller massageolie. Når projektilet rammer slaglegemet, sendes en del af projektilets kinetiske energi til slaglegemet. Slaglegemet udfører derefter en translationsbevægelse over kort afstand (typisk < 1 mm) ved langsommere hastighed (typisk < 1 m / s), indtil det koblede væv eller håndstykket reducerer slaglegemets bevægelse. Slaglegemets bevægelse overføres til vævet ved kontaktpunktet, hvorfra det udbredes forskelligt i form af en »radial« trykbølge.

Tiden for trykpulsen (Fig. 13) bestemmes ved hjælp af translatorisk bevægelse af slaglegemet og er typisk omkring 0,2 til 5 millisekunder (ms) i væv. Dette betyder, at trykpulserne, der påføres vævet, er længere med en faktor på 1000 end chokbølgernes. Typiske toptryk ved radiale trykbølger er ca. 0,1 til 1 MPa, dvs. signifikant lavere – med en faktor på 100 – end dem for chokbølger.

Kollisionen mellem projektilet med slaglegemet genererer også en højfrekvent akustisk bølge (fastbåren lyd) i slaglegemet. På grund af den store forskel mellem de to akustiske impedanser (metal og vand) overføres kun en minimal del (ca. 10 %) af denne oscillationsenergi til vævet eller vandet. Energien i den højfrekvente akustiske oscillation er signifikant mindre end energien i den lavfrekvente trykpuls beskrevet ovenfor.

Trykbølgers udbredelse

Trykbølger som beskrevet her stammer fra slaglegemets applikationspunkt og bevæger sig radialt ind i det tilstødende væv (30). Energitætheden i den inducerede trykbølge falder hurtigt med stigende afstand fra applikationspunktet (med 1/r2). Dette betyder, at den stærkeste effekt er ved slaglegemets applikationspunktet, hvilket vil sige hudoverfladen (Fig. 14).

Trykbølge parametre/ Trykbølge måling

På grund af trykbølgernes signifikant længere pulsvarighed og lavtryksamplituden, når der sammenlignes med chokbølger, vil trykmålinger i vand, som de almindeligvis udføres med chokbølger, ikke give afgørende resultater. Mere præcise oplysninger kan opnås ved at måle slaglegemets afvigelse (Fig. 15) og kraften, som overføres til et viskoelastisk væv.

Da disse parametre dog i høj grad afhænger af den anvendte type overførselslegeme (sender), anvendes intensitetsparameteren sædvanligvis som udtryk for det tryk, der driver og accelererer projektilet.

Trykbølgers fysiske og biologiske effekter

Radiale trykbølger frembringer svingninger i væv, der fører til forbedret mikrocirkulation og øget metabolisk aktivitet (32). På trods af de mange succesfulde behandlingsresultater er der næsten ikke foretaget nogen videnskabelig forskning for at undersøge de præcise biologiske effekter af radiale trykbølger.