Sürükle
loader

Sosyal Medya

Shockwave Teknolojisi

Sok Dalga Terapisi (ESWT) Nedir?

II. Dünya Savaşı sırasında, gemi enkazından kurtulanların çoğunlukla derinlik bombalarının su altındaki patlamalarından kaynaklanan iç akciğer yaralanmaları yaşadığı keşfedildi; ancak bu yaralanmalar dışarıdan herhangi bir travma belirtisi göstermiyordu. Bu durum, patlamalarla üretilen şok dalgalarının insan dokusunda ciddi hasara yol açabileceğine dair ilk kanıt oldu.

1950’lerde, araştırmacılar şok dalgalarının tıbbi potansiyelini sistematik olarak incelemeye başladılar. İlk deneyler, elektrohidrolik şok dalgalarının suya batırılmış seramik plakaları kıracak kadar güçlü olduğunu ortaya koydu. Amerika Birleşik Devletleri’nde, New York’tan Frank Rieber’a elektrohidrolik şok dalgası jeneratörü için ilk patent verildi (Patent No: 2,559,277). On yılın sonunda, elektromanyetik olarak üretilen şok dalgalarının temel fiziksel prensipleri de belgelenmişti. 5 16

Şok dalga terapisi (ESWT), ilk kez 1980’lerde böbrek taşlarını parçalamak için geliştirilmiş ve kısa sürede tıp dünyasında önemli bir yenilik haline gelmiştir. 2,4,6 Vücut dışında üretilen odaklanmış akustik dalgalar, çevre dokulara zarar vermeden hedef bölgeye ulaşarak tedavi edici etki sağlar. Bu özellik, yöntemi cerrahiye gerek kalmadan uygulanabilen modern bir teknolojiye dönüştürmüştür.

Zamanla yapılan araştırmalar, şok dalgalarının sadece taş kırmakla sınırlı kalmadığını, aynı zamanda kemik, tendon ve yumuşak dokularda iyileşme süreçlerini hızlandırdığını göstermiştir. 16,20
ESWT’nin etkisi, dalgaların mekanik enerjisinin dokulara aktarılmasıyla başlar ve hücresel düzeyde bir dizi biyolojik yanıt ortaya çıkar. Yeni damar oluşumunu (anjiyogenez) uyarır, hücre yenilenmesini destekler ve böylece doku onarımını hızlandırır. 11,12,18
Ayrıca sinir uçlarında bazı ağrı iletici maddelerin (ör. substance P, CGRP) azalmasını sağlayarak ağrıyı hafifletir. 5

Günümüzde ESWT iki şekilde uygulanmaktadır:

  • Fokus şok dalgaları (fESWT): DDerin dokulara ulaşarak güçlü biyolojik etkiler oluşturur. Özellikle kaynamayan kırıklar, kronik tendon hastalıkları, Peyronie hastalığı ve erektil disfonksiyonda kullanılır. 10,13

  • Radyal şok dalgaları (rESWT): Daha yüzeysel ve geniş alanlarda etki eder. Spor yaralanmaları, kas spazmları ve yüzeysel tendon rahatsızlıklarında tercih edilir. 19

Araştırmalar, fokus şok dalgalarının uzun vadede daha kalıcı biyolojik iyileşme sağladığını, radyal şok dalgalarının ise daha hızlı semptomatik rahatlama sunduğunu göstermektedir. 13

Odaklanmış şok dalgası jeneratörleri, odak noktalarında gerçek şok dalgaları oluşturabilme kapasitesine sahipken, radyal cihazlar yalnızca basınç (akustik) dalgaları üretir. 4 Bu dalgalar 30 MPa’ya kadar basınç seviyelerine ulaşabilir, ancak yükselme süreleri oldukça yavaştır; yaklaşık 3 mikrosaniye civarındadır. 4

Bugün ESWT, ortopediden ürolojiye, spor hekimliğinden dolaşım bozukluklarına kadar birçok alanda güvenli ve etkili bir tedavi yöntemi olarak kullanılmaktadır. Ayrıca vasküler hastalıklar ve rejeneratif tıp alanında da güçlü bir potansiyel taşımaktadır. 1,7

Odaklanmış Şok Dalgaları Nedir?

Odaklanmış şok dalgaları, kısa süreli ve yüksek basınçlı akustik dalgalardır. Vücut dışında (ekstrakorporal) üretilir ve dokuya odaklanır. Yüksek pozitif basınç piki (P⁺) ve ardından küçük bir negatif basınç fazı (P⁻) içerir. Bu özel yapısı sayesinde derin dokulara kadar nüfuz eder, doku yenilenmesini destekler ve taş kırma gibi tıbbi etkiler oluşturur.

Fiziksel açıdan bakıldığında, şok dalgası ani ve neredeyse anlık bir basınç sıçramasıyla tanımlanır ve bulunduğu ortamda ses hızından daha yüksek hızla yayılır. 16 Şekil 1, terapötik odaklanmış bir şok dalgasının temsilî basınç profilini göstermektedir. Temel olarak bir şok dalgası, çok geniş bir frekans spektrumunu (yaklaşık 150 kHz ile 100 MHz arası) kapsayan tek bir darbeden oluşur. Bu dalga, son derece yüksek basınç zirvelerine (150 MPa’ya kadar) ulaşır ve ardından –25 MPa’ya kadar düşebilen bir gerilme fazı izler.

Şok dalgalarını ayırt eden bir diğer özellik ise darbe sürelerinin son derece kısa olması ve yalnızca birkaç yüz nanosaniye süren olağanüstü hızlı bir yükselme zamanına sahip olmalarıdır. 3

Şok Dalgaları vs Ultrason

Ultrason ve şok dalgaları her ikisi de akustik dalgalardır ancak bazı temel farklılıklar vardır. Ultrason dalgaları dar bantlı, periyodik osilasyonlardan oluşur ve çoğunlukla görüntüleme ve tanı amaçlı kullanılır. Buna karşılık şok dalgaları tek bir yüksek basınç piki ve kısa bir negatif fazdan meydana gelir. Geniş bantlıdır, yüksek basınçlıdır ve tedavi edici amaçlarla uygulanır.

Yayılım açısından da farklılık gösterirler: ultrason dalgaları lineer şekilde yayılırken, şok dalgaları nonlineer yayılır ve bu süreç dalga dikleşmesine (steepening) yol açar. 4,6


       Şek. 1: Zaman içinde ultrason dalga profili
       Şek. 2: Zaman içinde şok dalgası profili

3: Doğrusal olmayan yayılmanın bir sonucu olarak bir dalganın dikleşmesi

Odaklanmış Şok Dalgalarının Üretilmesi

Odaklanmış şok dalgaları; elektrohidrolik, piezoelektrik veya elektromanyetik jeneratörler aracılığıyla üretilebilir. Elektrohidrolik sistemlerde şok dalgaları doğrudan kaynaktan üretilir. Piezoelektrik ve elektromanyetik sistemlerde ise şok dalgaları, dalga dikleşmesi (steepening) ve süperpozisyon etkileri sonucu oluşur. Bu nedenle şok dalgası yalnızca odak bölgesinde maksimum şiddetine ulaşır.4,6

Farklı jeneratör tipleriyle üretilen şok dalgalarının odak boyutları farklıdır. Piezoelektrik sistemlerde odak en küçük boyutta iken, elektrohidrolik sistemlerde en büyük odak alanı elde edilir. Bu da tedavide kullanılacak şok dalgası dozunun, seçilen jeneratör tipine bağlı olarak değiştiğini göstermektedir. 9,16


Şek. 4: Elektrohidrolik, piezoelektrik ve elektromanyetik kaynaklarla şok dalgası üretimi karşılaştırması

Elektrohidrolik Şok Dalgası Üretimi

Elektrohidrolik şok dalgası üretim yöntemi, kıvılcım boşalması prensibine dayanır. Bir elektrot çifti arasındaki boşlukta kısa süreli yüksek voltajlı deşarj oluşur ve bu hızlı enerji boşalması, çevresindeki sıvı ortamda plazma kabarcığı meydana getirir. Plazma kabarcığının çökmesi ile yüksek basınçlı akustik dalga üretilir. 4,6

Bu yöntemle elde edilen şok dalgaları, parabolik reflektörler ile odaklanarak dokuya yönlendirilir. Elektrohidrolik sistemler, güçlü odaklanma ve geniş enerji aralığı sayesinde böbrek taşlarının parçalanması (ESWL) ve ortopedik endikasyonlarda uzun yıllardır güvenle kullanılmaktadır.9,16


Şek. 5: Elektrohidrolik şok dalgası üretimi şeması

Odaklanmış Şok Dalgalarının Yayılımı

Odaklanmış şok dalgaları, ses dalgaları gibi akustik dalgalardır ve yayılabilmek için bir ortama ihtiyaç duyarlar. Bu ortam genellikle su ya da jel gibi iletken bir materyaldir. İnsan dokularının büyük kısmı sudan oluştuğu için şok dalgaları, dokularda çok az kayıpla ilerler.

Bu iletim özellikleri, akustik empedans (Z) adı verilen fiziksel bir kavramla açıklanır:

Z = ρc (ρ = yoğunluk, c = ses hızı)

Farklı dokuların yoğunluğu ve ses iletim hızı birbirinden farklıdır. Bu nedenle şok dalgaları bir dokudan diğerine geçerken yön değiştirebilir, yansıyabilir veya enerjisinin bir kısmını kaybedebilir. Bu durum, ışığın cam ya da su gibi farklı ortamlarda kırılmasına benzer şekilde düşünülebilir.

Tedavi açısından bu etki önemlidir: çünkü enerjinin hedeflenen dokuya doğru iletilebilmesi için ara yüzeylerde oluşan kayıpların en aza indirilmesi gerekir. Bu amaçla şok dalgası cihazlarında özel coupling sistemleri geliştirilmiştir. İlk cihazlarda hasta doğrudan su dolu bir küvete oturtulurken, günümüzde modern sistemler jel veya ince bir su tabakası kullanılarak cihaz ile deri arasında hava boşluğunu ortadan kaldırır. Böylece enerji kaybı en aza indirilir ve odak noktasına maksimum etki aktarılır.

Klinik Önemi: Eğer iki doku arasındaki akustik empedans farkı büyükse (örneğin yumuşak doku ile kemik arasında), şok dalgalarının önemli bir kısmı yansıyabilir. Bu nedenle tedavi planlamasında dalgaların vücut içinde nasıl ilerleyeceği dikkatle değerlendirilmelidir.

Odaklanmış Şok Dalgalarının Etkinliğini Etkileyen Faktörler

Odaklanmış şok dalgalarının vücuda iletiminde, cihaz ile deri arasında hava boşluğu bulunmaması kritik öneme sahiptir. Çünkü hava kabarcıkları veya gaz içerikli bölgeler, enerjinin büyük kısmını soğurarak ya da yansıtarak tedavinin etkinliğini azaltır. Bu nedenle modern cihazlarda jel veya ince su tabakası ile coupling kullanılır ve olası hava boşlukları ortadan kaldırılır.

Not: Kaynak ile doku arasında hapsolmuş hava kabarcıkları şok dalgasının etkisini ciddi şekilde azaltır.

Şok dalgalarının iletilmesinde yalnızca cilt ve yumuşak dokular değil, aynı zamanda vücuttaki diğer yapılar da rol oynar. Gazla dolu organlar (ör. akciğer) veya yoğun kemik dokular, dalgaların geçişini engelleyebilir. Bu nedenle tedavi sırasında bu bölgelerin odak alanında bulunması kontrendikasyon olarak kabul edilir.16

Şok Dalgası Parametreleri – Ölçüm ve Basınç

Şok dalgalarının karakteristik özellikleri en iyi şekilde basınç sensörleri kullanılarak ölçülür. Tıbbi uygulamalarda kullanılan odaklanmış şok dalgaları genellikle 10–100 MPa arası tepe basınç değerlerine (P⁺) ulaşır. Bu, atmosfer basıncının yaklaşık 100 ila 1000 katına eşittir. 3,6

Şok dalgasının oluşum mekanizmasına bağlı olarak yükselme süreleri (rise time) son derece kısadır (10–100 nanosaniye aralığında). Darbe süresi ise yaklaşık 1 mikrosaniye (1000 nanosaniye) civarındadır, bu da şok dalgalarını klasik tıbbi basınç dalgalarından ayıran temel bir özelliktir. 3

Şok dalgasının bir diğer özelliği, yüksek pozitif basınç pikine (P⁺) ek olarak daha küçük genlikli negatif basınç (P⁻) fazının bulunmasıdır. Negatif faz genellikle P⁺ değerinin %10’u civarındadır ve dokularda kavitasyon etkisinin oluşmasında kritik rol oynar. 4

Odak bölgesinde ölçülen P⁺ değerleri, üç boyutlu basınç dağılımı grafikleri ile modellenir. Bu model, genellikle dağ tepeciği şeklinde bir basınç haritası ile tanımlanır. Merkezde yüksek basınçlı bir tepe noktası, çevrede ise giderek azalan basınç değerleri bulunur. Bu nedenle şok dalgası odak alanı, basıncın maksimum değerin %50’sinden büyük olduğu bölge olarak tanımlanır (aynı zamanda –6 dB odak bölgesi veya FWHM – full width at half maximum kriteri). 5


Şek.6: Üç boyutlu bir basınç grafiği olarak gösterilen tipik şok dalgası basınç dağılımı

Klinik Önemi: Ölçüm parametreleri, kullanılan şok dalgası jeneratörünün tipine göre değişebilir. Elektrohidrolik, piezoelektrik veya elektromanyetik sistemlerde elde edilen basınç profilleri farklıdır.

Şok Dalgalarının Fiziksel ve Biyolojik Etkileri

Arayüzlerde Doğrudan Etkiler

Şok dalgalarının en belirgin etkisi, farklı dokular veya materyallerin arayüzlerinde ortaya çıkar. Dalga, homojen dokular içinde genellikle kayıpsız ilerler; ancak akustik empedans farklılığı olan bölgelerde basınç kuvvetleri açığa çıkar. Bu nedenle şok dalgaları birçok dokudan zarar vermeden geçebilirken, sert yapılarda (ör. taş veya kemik) güçlü kırıcı etki, yumuşak dokularda ise biyolojik uyarım oluşturur. 11,18

Yüksek frekans bileşenleri ve milisaniye ölçeğindeki kısa darbe yapıları sayesinde şok dalgaları, derin dokulara ulaşarak seçici etki gösterebilir. Bu sırada hücre zarları kısa süreli olarak gerilir, geçirgenlik artar ve mekanotransdüksiyon süreci başlar. Bu süreçte nitrik oksit (NO),büyüme faktörleri ve diğer biyokimyasal aracıların salınmasıyla doku yenilenmesi tetiklenir. 11

Sonuç olarak şok dalgaları, ara yüzeylerde hem mekanik hem de biyolojik etkiler gösterir: 4

• Sert dokularda → Parçalama ve kırma etkisi
• Yumuşak dokularda → Hücresel uyarım ve rejeneratif etki

Şok Dalgalarının Biyolojik Etkileri – Hedefe Yönelik Etki

Odaklanmış şok dalgaları, sınırlı bir bölgede yoğunlaştırılmış enerji aktarımı sağlayarak tedavinin hedef dokuya yönlendirilmesine imkân verir. Bu sayede çevre dokular korunurken, yalnızca etkilenen bölge üzerinde terapötik etki oluşturulur.

Klinik çalışmalar göstermiştir ki, şok dalgaları çoğu durumda kan dolaşımını artırır, metabolik aktiviteyi hızlandırır ve böylece iyileşme sürecini başlatır. 11,12

Mekanotransdüksiyon ve Hücresel Yanıtlar

Şok dalgalarının kayma ve basınç kuvvetleri hücre zarlarını kısa süreli olarak geçirgen hale getirir. Bu mekanizma, mekanotransdüksiyon olarak adlandırılır ve pek çok biyolojik etkinin temelinde yer alır. 11

Bilimsel kanıtlarla gösterilen başlıca etkiler:

• Hücre zarının geçirgenliğinde artış
Mikrosirkülasyonun (kan ve lenf akışı) uyarılması
Substance P salınımı
• Myelinsiz sinir liflerinde azalma → ağrı modülasyonu
Nitrik oksit (NO) salınımı → vazodilatasyon, artmış metabolizma, anjiyogenez, anti-inflamatuar etki
• Antibakteriyel etki
• Büyüme faktörleri ve hormonların salınımı (damarlar, epitel, kemik, kollajen)
Kök hücrelerin stimülasyonu
Nöronal uyarım (nöron aktivitesi, neural spiking)


Şek. 7: Şok dalgalarının tipik uygulama alanları

Şok Dalga Terapisi (ESWT) – Kontrendikasyonlar

Kesin Kontrendikasyonlar

Radyal Basınç Dalgaları (RPW) ve/veya Düşük Enerjili Odaklanmış Şok Dalgaları için:
1.1. Tedavi bölgesinde malign tümör (altta yatan hastalık olarak değil)
1.2. Tedavi bölgesinde fetus

Göreceli Kontrendikasyonlar
1.3. Tedavi bölgesinde epifiz plağı
1.4. Tedavi bölgesinde beyin veya omurga

Yüksek Enerjili Odaklanmış Şok Dalgaları için Kesin Kontrendikasyonlar
1.5. Tedavi bölgesinde akciğer dokusu
1.6. Tedavi bölgesinde malign tümör (altta yatan hastalık olarak değil)
1.7. Şiddetli koagülopati
1.8. Tedavi bölgesinde fetus

Enerjiye Bağlı Etki Alanları

Şok dalgalarının oluşturduğu biyolojik ve mekanik etkiler, kullanılan enerji akı yoğunluğuna (ED) bağlıdır:

Düşük enerji (low-energy): Hücresel rejenerasyon, ağrı tedavisi, yumuşak doku iyileşmesi
Orta enerji (mid-energy): Psödoartroz, kronik kas-tendon patolojileri
Yüksek enerji (high-energy): Taş kırma (litotripsi) ve sert dokuların parçalanması







Şek. 8: Kavitasyon baloncuğunun çökmesiyle mikrojet oluşumu

Böylece aynı teknoloji hem rejeneratif tıp alanında hem de destrüktif uygulamalarda kullanılabilmektedir. 4

5 MPa Tedavi Bölgesi

Şok dalgalarının biyolojik etkilerinin ortaya çıktığı bölge, yalnızca odaklanma alanının büyüklüğü ile değil, aynı zamanda ulaşılan mutlak basınç değerleriyle de ilişkilidir. Bu nedenle 5 MPa eşiği, şok dalgasının terapötik olarak etkili kabul edilebileceği minimum basınç seviyesi olarak tanımlanmıştır.3,6

Bu yaklaşım, odaklanmış şok dalgasının –6 dB odak bölgesinden farklıdır. –6 dB kriteri, tepe basıncının %50’sinin üzerinde kalan alanı tanımlar. Buna karşın 5 MPa tedavi bölgesi, basınç değeri 5 MPa’ya (yaklaşık 50 bar) eşit veya daha yüksek olan alanı ifade eder. Bu nedenle 5 MPa tedavi bölgesi genellikle –6 dB odak bölgesinden daha geniştir ve enerji seviyesine bağlı olarak değişkenlik gösterir. 9,16

Bugüne kadar 5 MPa değerinin kesin biyolojik etkinlik sınırı olduğunu kanıtlayan doğrudan bir klinik çalışma mevcut değildir. Ancak deneysel bulgular, belirli bir minimum basınç eşiğinin altında şok dalgalarının dokuda yalnızca sınırlı veya hiç terapötik etki göstermediğini işaret etmektedir. 5


Şek. 9: Basınç dağılımı ve odak bölge

Klinik Önemi: –6 dB odak bölgesi cihazın teknik bir parametresi iken, 5 MPa tedavi bölgesi klinik etkinliği daha iyi yansıtır. Çünkü biyolojik yanıt, mutlak basınç değerleriyle doğrudan ilişkilidir.


Enerji (E)

Şok dalgası enerjisi, tıbbi uygulamalarda en temel parametrelerden biridir. Bir şok dalgasının dokuda terapötik etki gösterebilmesi için belirli enerji eşiklerinin aşılması gerekir 3,6.

Enerji, basınç-zaman eğrisinin integrali üzerinden hesaplanır. Matematiksel olarak şu şekilde ifade edilir:

Burada:
    • A = dalganın etki alanı
    • Z = akustik empedans
    • p(t) = basınç fonksiyonu

Toplam enerji (E_total), yalnızca pozitif basınç fazını (E₊) dikkate alacak şekilde ya da negatif (tensil) fazı da dahil edecek şekilde hesaplanabilir4. Bir şok dalgası darbesinin enerjisi genellikle mJ (millijoule) cinsinden verilir. Klinik uygulamalarda yüzlerce veya binlerce darbe uygulandığından, toplam enerji darbe sayısıyla çarpılarak elde edilir 5.


Enerji Akı Yoğunluğu (ED)

Tedavide etkinlik yalnızca toplam enerjiye değil, aynı zamanda enerjinin hangi alana yayıldığına da bağlıdır. Bu nedenle “Energy Flux Density (ED)” yani enerji akı yoğunluğu, klinik etkinliği belirleyen en önemli parametrelerden biri olarak kabul edilir. 16

Matematiksel olarak ED şu şekilde tanımlanır:

ED değeri genellikle mJ/mm² cinsinden ifade edilir. Bu parametre, şok dalgasının enerji yoğunluğunu gösterir ve uygulamanın “düşük yoğunluklu” ya da “yüksek yoğunluklu” olarak sınıflandırılmasında kullanılır. Düşük ED değerleri rejeneratif tedavilerde (ör. ortopedi, androloji) tercih edilirken; yüksek ED değerleri taş kırma gibi uygulamalarda kullanılır. 16.

Klinik Vurgu: ED, farklı cihazlar arasında karşılaştırma yapmayı mümkün kılan temel parametredir. Sadece toplam enerjiye bakmak yeterli olmaz; enerji yoğunluğunun dokuya nasıl aktarıldığı klinik sonucu belirler.

Momentum

Şok dalgalarının genellikle gözden kaçan fakat oldukça önemli bir özelliği de momentum taşımalarıdır. Enerjide olduğu gibi, şok dalgasının momentumu da basıncın zamana göre integralinden tanımlanır. Ancak enerjiden farklı olarak, burada basınç karesinin alınmasına gerek yoktur; bu sayede basıncın işareti korunur. Bunun sonucu olarak, şok dalgası hem pozitif basınç fazıyla ileri yönde güçlü bir momentum, hem de negatif tensil fazla geriye doğru daha küçük bir momentum aktarır, 3,1

Şok dalgasının asimetrik darbe yapısı, bu iki momentumu birbirini dengeleyemez hale getirir ve ortaya net bir ileri yönlü momentum çıkar. Bu durum, sürekli ultrason dalgalarından farklıdır. Ultrason dalgalarında ardışık sıkışma ve gerilme fazları birbirini büyük ölçüde yok ederek ihmal edilebilir bir net momentum oluşturur.


Şek. 10: Bir şok dalgasının basınç pro

Şok dalgası momentumu, hem yüksek enerjili taş kırma (ESWL) uygulamalarında hem de düşük enerjili biyolojik stimülasyon (ESWT) tedavilerinde kritik öneme sahiptir. ESWL’de güçlü momentum sert dokular üzerinde parçalama kuvveti oluştururken, ESWT’de daha düşük yoğunluklu momentum yumuşak dokularda biyolojik uyarım ve rejenerasyon süreçlerini tetikler. 4

Şok dalgası homojen dokularda ilerlerken momentum aktarımı büyük ölçüde korunur. Ancak dokuların yoğunluğu (ρ) veya ses hızı (c) ani değişiklik gösterdiğinde — yani akustik empedans Z=ρcZ = ρcZ=ρc farklılıkları oluştuğunda — momentumun bir kısmı geçer, bir kısmı ise yansır. Bu oran, yansıma katsayısı ile ifade edilir: 6

Sert ara yüzeylerde (ör. taş, kemik) dalganın büyük kısmı yansırken, yumuşak dokularda (ör. kas, tendon) momentumun çoğu iletilir. Bu durum, şok dalgalarının klinik etkinliğini doğrudan belirler.

Momentumla ilişkili bir diğer unsur da kuvvet oluşumudur. Newton’un yasasına göre her momentum değişimi mutlaka bir kuvvetle gerçekleşir:

Dolayısıyla şok dalgası bir ara yüzeye ulaştığında, momentum değişimi ölçülebilir kuvvetler oluşturur. Bu kuvvetler kırılmaya yatkın yapıları (ör. taşları) parçalayabilir veya elastik dokuları (ör. kas, bağ dokusu) uyararak biyolojik yanıtları tetikleyebilir⁵.

Radyal Basınç Dalgaları Nedir?

Radyal basınç dalgaları (Radial Pressure Waves), balistik bir sistem aracılığıyla mekanik enerjinin akustik basınç dalgasına dönüştürülmesiyle elde edilir. Bu dalgalar odaklanmış şok dalgalarından farklı olarak odaklanamaz, daha uzun darbe boylarına sahiptir (0.15–1.5 m) ve yüzeysel olarak yayılım gösterir. Bu nedenle fiziksel anlamda gerçek bir “şok dalgası” değildir; ancak tıbbi uygulamalarda kolay anlaşılması için genellikle Radyal Şok Dalga Terapisi (RSWT) olarak adlandırılır. 19

1990’lı yıllardan itibaren klinik kullanıma giren radyal basınç dalgaları, dokuya aktarılan mekanik enerji sayesinde özellikle kas-iskelet sistemi rahatsızlıklarının tedavisinde etkili olmuştur. Tendinopatiler, kas yaralanmaları ve topuk dikeni gibi durumlarda ağrı kontrolü ve iyileşmeyi destekler.20 Etki mekanizması, Isaac Newton’un tanımladığı etki-tepki yasasına dayanmaktadır. 8

Klinik açıdan önemli bir avantajı, odaklanmış şok dalgalarına kıyasla daha düşük maliyetli bir alternatif sunmasıdır. Araştırmalar, radyal basınç dalgalarıyla elde edilen tedavi sonuçlarının birçok endikasyonda odaklanmış şok dalgalarıyla benzer olduğunu göstermektedir.17 Bu özellikleriyle modern tıpta güvenilir, etkili ve ekonomik bir tedavi seçeneği olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır.


Şek.11: Newton'un beşiği

Radyal Basınç Dalgalarının Oluşumu

Radyal basınç dalgaları, balistik bir mekanizma ile hızlandırılan projektilin (hareketli cisim), bir impact body (etki gövdesine) çarpmasıyla üretilir. Genellikle basınçlı hava ile hızlandırılan projektil, saniyede yaklaşık 5–25 m/s hızla hareket eder ve etki gövdesine çarptığında ani bir şekilde yavaşlar. Çarpışma sırasında ortaya çıkan kinetik enerjinin bir kısmı etki gövdesine aktarılır. 19

Etki gövdesi, tedavi sırasında doğrudan hastanın cildine temas eden başlık kısmıdır. Bu gövde, çarpışma sonrası çok kısa bir mesafede (genellikle <1 mm) düşük hızda ileri–geri hareket ederek enerjiyi dokuya iletir.19 Enerji bu şekilde aktarıldığında dalga, dokuda yüzeyden dışa doğru dairesel (radyal) şekilde yayılır.8


Şek. 12: Pnömatik olarak üretilen balistik oluşumu
Basınç dalgaları ve yüzeysel etkileri

Fiziksel Parametreler

• Basınç düzeyi: Radyal basınç dalgalarının tepe basınçları 0.1–1 MPa arasındadır. Bu değer, odaklanmış şok dalgalarının (10–100 MPa) oldukça altındadır. 17

• Darbe süresi: Radyal basınç dalgalarının darbe süresi yaklaşık 0.2–5 ms’dir. Bu süre, odaklanmış şok dalgalarına kıyasla yaklaşık 1000 kat daha uzundur.20

• Enerji yayılımı: Enerji, temas noktasından itibaren yüzeysel bölgelerde yoğunlaşır; derin dokulara etkisi sınırlıdır. 8

Şek. 13: Odaklanmış şok dalgalarının ve radyal basınç dalgalarının tipik parametreleri

Biyolojik ve Klinik Yansıma

Bu fiziksel özellikler nedeniyle radyal basınç dalgaları, odaklanmış şok dalgalarına kıyasla daha çok yüzeysel doku tedavilerinde tercih edilir.

• Endikasyonlar: Kas–iskelet sistemi rahatsızlıkları (tendinit, kas spazmı, miyofasiyal ağrı sendromu vb.)

• Avantajlar: Daha basit cihaz yapısı, düşük maliyet, geniş klinik uygulama alanı. 19 17

Radyal Basınç Dalgalarının Yayılımı ve Ölçümü

Yayılım Özellikleri

Radyal basınç dalgaları, impact body’nin uygulama noktasından başlayarak çevre dokulara doğru radyal şekilde yayılır. Enerji yoğunluğu, kaynağın bulunduğu noktadan uzaklaştıkça hızla azalır (yaklaşık 1/r² oranında düşüş gösterir). Bu nedenle en güçlü etki, cilt yüzeyinde veya yüzeye en yakın bölgelerde oluşur. Terapeutik etkinin derinliği genellikle 3–4 cm ile sınırlıdır, ancak yüzeyde en yüksek yoğunluğa ulaşır. 19


Şek. 14: Radyal basınç dalgaları ile odaklanmış şok dalgalarının dokuya nüfuz derinliği karşılaştırması

Basınç Dalga Parametreleri ve Ölçümü

Radyal basınç dalgalarının darbe süresi, odaklanmış şok dalgalarına kıyasla çok daha uzun; basınç genliği ise daha düşüktür. Bu nedenle şok dalgalarında kullanılan klasik su tankı ölçümleri, radyal sistemler için doğru sonuç vermez. 20

Bunun yerine, impact body (transmitter) hareketi ve bunun sonucunda doku fantomuna iletilen kuvvet ölçülerek parametreler belirlenir. Kullanılan transmisyon ucu ve sürüş basıncı (örneğin D = 20 mm, p = 4 bar) sonuçları doğrudan etkiler. 8


Şek. 15: D20 transmitter’in hava içinde 4 bar basınçta oluşturduğu hareket eğrisi

1. Şok Dalgaları ve Basınç Dalgalarının Karşılaştırılması

Şok dalgaları ile basınç dalgaları; oluşum mekanizması, fiziksel parametreleri ve terapötik etki derinlikleri bakımından farklılık gösterir:

Parametre Sok Dalgaları
(Focused)
Basınç Dalgaları
(Radial)
Basınç 10 – 100 MPa 0.1 – 1 MPa
Darbe Süresi ≈ 0.2 µs ≈ 0.2 – 5 ms
Momentum 0.5 – 2 mNs 100 – 200 mNs
Enerji 20 – 35 mJ 150 – 200 mJ
Basınç Gradyanı 100 – 150 MPa/mm 0.1 – 0.5 kPa/mm
Basınç Alanı Odaklanmış Radyal, diverjan
Penetrasyon Derinliği Büyük, 200 mm’ye kadar Küçük, yüzeysel, 50 mm’ye kadar
Etkilediği Alan Hücreler Yüzeysel doku

Şek 16: Şok dalgaları ve basınç dalgalarının temel farklılıkları tablosu


Klinik Yorum
• Odaklanmış şok dalgaları, derin dokular ve kronik tetik noktaların tedavisinde kullanılır.
• Radyal basınç dalgaları ise daha çok yüzeysel yumuşak doku rahatsızlıklarında etkilidir.
• Her iki teknoloji birlikte kullanıldığında, hem yüzeysel hem de derin doku hedeflenerek tedavi etkinliği artırılabilir.



Kaynakçalar

1. Bailey, M. R., et al. An overview of shock wave lithotripsy physics. BJU International, 95(S2), 33–38 (2005).
2. Chaussy, C., & Fuchs, G. Current state and future developments of non-invasive treatment of human urinary stones with extracorporeal shock wave lithotripsy. Journal of Urology, 141(3), 782–789 (1989).
3. Cleveland, R. O., & McAteer, J. A. The physics of shock wave lithotripsy. In: Smith’s Textbook of Endourology (3rd ed.), Wiley-Blackwell, 2012.
4. Coleman, A. J., & Saunders, J. E. A review of the physical properties and biological effects of the high amplitude acoustic fields used in extracorporeal lithotripsy. Ultrasound in Medicine & Biology, 15(3), 213–227 (1989).
5. Delius, M. Medical applications and bioeffects of extracorporeal shock waves. Shock Waves, 4(2), 55–72 (1994).
6. Eisenmenger, F. Physics of shock wave lithotripsy. Clinical Orthopaedics and Related Research, 387, 2–7 (2001).
7. Eisenmenger, W. The mechanism of stone fragmentation in ESWL. Ultrasound in Medicine & Biology, 27(5), 683–693 (2001).
8. Gerdesmeyer, L., et al. Radial extracorporeal shock wave therapy is safe and effective in the treatment of chronic plantar fasciitis. American Journal of Sports Medicine, 36(11), 2100–2109 (2008).
9. Grätz, K. W., et al. Extracorporeal shock waves in medicine – Basic principles and clinical applications. Swiss Medical Weekly, 132 (2002): 433–438.
10. Haupt, G. Use of extracorporeal shock waves in orthopedic diseases. The Journal of Urology, 158(1), 4–11 (1997).
11. Huang, T. H., et al. Shock wave therapy enhances angiogenesis via VEGFR2-Akt-eNOS signaling. Molecular Medicine, (2016).
12. Kou, D., et al. ESWT enhances stem cell proliferation and differentiation. Stem Cell Research, (2024).
13. Li, C., et al. Focused shockwaves show longer-term superiority over radial in certain tendinopathies. PMC, (2021).
14. Lohrer, H., & Nauck, T. Radial shock wave therapy for Achilles tendinopathy: a prospective, randomized, placebo-controlled trial. American Journal of Sports Medicine, 35(3), 374–383 (2007).
15. Lv, F., et al. ESWT promotes angiogenesis by regulating endothelial nitric oxide synthase. PMC, (2023).
16. Ogden, J. A., et al. Principles of shock wave therapy. Clinical Orthopaedics and Related Research, 387, 8–17 (2001).
17. Schmitz, C., et al. Efficacy and safety of extracorporeal shock wave therapy for orthopedic conditions: a systematic review on studies listed in the PEDro database. British Medical Bulletin, 116(1), 115–138 (2015).
18. Simplicio, C. L., et al. ESWT augments angiogenic and osteogenic effects in specific cells. PMC, (2020).
19. Venn Healthcare. Radial vs Focus shockwave therapy: energy depth, precision, patient comfort. (2023).
20. Wang, C. J. An overview of shock wave therapy in musculoskeletal disorders. Chang Gung Medical Journal, 26(4), 220–232 (2003).
21. Wikipedia. Extracorporeal shock wave therapy – history and applications. (2025).


Satış Sonrası Hizmetler



Uzmanımız en geç 48 saat içinde sizinle iletişime geçecektir.



* KVKK Aydınlatma Metni'ni okudum, kabul ediyorum.
Ticari Elektronik İleti İzni Aydınlatma ve Onay Metni'ni okudum, kabul ediyorum.