MERKMALE DER FOKUSSIERTEN ESWT
Die extrakorporale Stoßwellentherapie (ESWT) ist eine nicht-invasive Methode, die bei verschiedenen Erkrankungen des Bewegungsapparats sowie in der Urologie weit verbreitet ist. Es gibt 3 Mechanismen zur Erzeugung von Stoßwellen: elektrohydraulisch, elektromagnetisch und piezoelektrisch.
Bei
elektrohydraulischen Geräten entstehen Stoßwellen durch eine Entladung in einem flüssigen Medium aufgrund der an den Spitzen der Elektroden angelegten Hochspannung. Diese Stoßwelle wird mithilfe eines Reflektors fokussiert. [1]
Die Funktionsweise von
elektromagnetischen Stoßwellengeräten basiert auf der Induktion eines Magnetfelds, und die Stoßwelle wird mithilfe von akustischen Linsen fokussiert.
Bei
piezoelektrischen ESWT-Geräten wird eine große Anzahl von Piezo-Kristallen in einer Kugel platziert und eine schnelle elektrische Entladung erzeugt. Wenn sich die Kristalle zusammenziehen und ausdehnen, entsteht ein Druck im Wasser, wodurch eine Stoßwelle erzeugt wird. Die Fokussierung wird durch die Anordnung der Kristalle in unterschiedlichen Geometrien innerhalb der Kugel bestimmt.
Abbildung 1. Verschiedene ESWT-Gerätemechanismen zur Erzeugung von Druck- und Stoßwellen [2]
VERGLEICH VON ESWT-GERÄTEN
Wellenformmerkmale
Elektrohydraulische Geräte erzeugen Stoßwellen mit kürzeren Anstiegszeiten als piezoelektrische und elektromagnetische Geräte. Die Anstiegszeit von elektrohydraulischen Geräten wurde mit etwa 35 ns gemessen, während die Anstiegszeit des Modus Focused ESWT-Geräts 31 ns beträgt. Dies ermöglicht eine schnellere Energieübertragung in den Zielbereich und eine geringere Signalverzerrung, wenn es das Ziel erreicht. Bei piezoelektrischen und elektromagnetischen Geräten werden aufgrund der längeren Anstiegszeit mehr Schwingungen und Verzerrungen in den erzeugten Wellen beobachtet.
Diese Situation kann dazu führen, dass die Stoßwelle den Behandlungsbereich später und mit verringerter Wirksamkeit erreicht. Aus diesen Gründen gewährleistet die kurze Anstiegszeit bei elektrohydraulischen Geräten eine effektive Behandlung im gewünschten Bereich bei der Stoßwellentherapie. [3]
Abbildung 2. Druck-Zeit-Diagramm, das aus Hydrophonmessungen eines elektrohydraulischen Modus Focused ESWT-Geräts gewonnen wurde
Abbildung 3. Vergleich der Anstiegszeit für drei verschiedene ESWT-Geräte,
EH (Elektrohydraulisch), EM (Elektromagnetisch), PE (Piezoelektrisch)
Abbildung 3. Vergleich der Anstiegszeit für drei verschiedene ESWT-Geräte,
EH (Elektrohydraulisch), EM (Elektromagnetisch), PE (Piezoelektrisch)
Eindringtiefe
Die Eindringtiefe von piezoelektrischen Stoßwellen beträgt in der Regel bis zu 5 cm und ist das Gerät, das die geringste Behandlungstiefe erreicht. Die Eindringtiefe von elektromagnetischen Stoßwellen liegt bei etwa 6 cm, was eine effektivere Behandlungstiefe als piezoelektrische Geräte bietet [4]. Während die Eindringtiefe bei elektrohydraulischen Stoßwellengeräten höher ist, kann die maximale Eindringtiefe beim Modus Focused ESWT-Gerät bis zu 8,45 cm erreichen. Dies bietet einen Vorteil für Behandlungen sowohl in oberflächennahen als auch in tiefen Bereichen.
Abbildung 4. Darstellung der Eindringtiefe für das Modus Focused ESWT-Gerät
Behandlungsbereich
Piezoelektrische Geräte haben das kleinste Fokusvolumen, was das präzise Anzielen des richtigen Bereichs erschweren kann. Obwohl elektromagnetische Geräte einen größeren Behandlungsbereich abdecken als piezoelektrische Geräte, haben sie nicht ein so großes Behandlungsvolumen wie elektrohydraulische Geräte. Elektrohydraulische Geräte sind diejenigen, die im -6-dB-Fokusbereich die größte Fläche erreichen. Die hohe Energie und starke Fokussierungsfähigkeit der elektrohydraulischen Technologie ermöglichen die Behandlung größerer Bereiche [5]. Da es ein großes Fokusvolumen hat, wurde beobachtet, dass es für eine bestimmte Energiedichte (mJ/mm2) mehr Energie in den Behandlungsbereich überträgt, wodurch die Behandlungszeit verkürzt wird.
Abbildung 5: Darstellung der Fokusbreite und Behandlungstiefe für EH-, EM- und PE-ESWT-Geräte
[1] [3] [6] Gladys L.Y. Cheing, Hua Chang. :Extracorporeal Shock Wave Therapy, Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy, 2003
[2] Vinzenz Auersperg, Klemens Trieb.: Extracorporeal shock wave therapy: an update, EFORT Open Reviews, 2020
[4] Saxena, A. and Shou, L., 2019. Combined ESWT & RSW Therapy for Achilles Tendinopathy: A Prospective Study. Muscles, Ligaments & Tendons Journal (MLTJ), 9(4).
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