{"version":"1.0","provider_name":"Pferdegesundheitsakademie","provider_url":"https:\/\/pferdegesundheitsakademie.de","author_name":"Dr. Kai Kreling","author_url":"https:\/\/pferdegesundheitsakademie.de\/author\/dr-kai-kreling\/","title":"Sto\u00dfwellentherapie - ESWT - und ihre physikalischen Grundlagen","html":"Bereits seit 20 Jahren werden Sto\u00dfwellen therapeutisch genutzt. Die ersten Anwendungsgebiete fanden sich in der Humanmedizin im Bereich der minimal invasiven Harn- und Gallensteinzertr\u00fcmmerung. Die kontinuierliche Forschungsarbeit der letzten Jahre erweiterte jedoch das Anwendungsgebiet der ESWT.\u2028Seit Beginn der 90er Jahre wird die ESWT auch zur Behandlung von Erkrankungen des Bewegungs- und Haltungsapparates eingesetzt. Krankheitsbilder wie die Tendinosis calcarea (Sehnenverkn\u00f6cherung der Schulter), Fasciitis plantaris (Fersensporn) sowie der Tennisellenbogen (Epicondylitis humeri radialis) geh\u00f6ren zu gesicherten Indikationen f\u00fcr den orthop\u00e4dischen Einsatz der Sto\u00dfwellenbehandlung.\r\n

Das Prinzip <\/strong><\/h2>\r\n\u00c4hnlich wie wir es von den Ultraschallwellen kennen, sind auch Sto\u00dfwellen in der Lage, biologisches Gewebe zu durchdringen. Rein physikalisch gesehen besteht die Sto\u00dfwelle aus zwei Phasen. Zun\u00e4chst entsteht bei der Sto\u00dfwellenerzeugung ein dominierender Druckpuls, welcher innerhalb weniger Nanosekunden steil auf bis zu hundert Megapascal ansteigt. Dieser wird gefolgt von einem l\u00e4nger andauernden `Zugwellenanteil`. Das bedeutet, da\u00df es nach einem rapiden Abfall des Druckwellenpeaks zu einer kurzzeitigen Umkehr der Druckverh\u00e4ltnisse kommt; ein Unterdruck entsteht. Die Sto\u00dfwelle erh\u00e4lt dadurch ein charakteristisches Aussehen.\r\n\r\n\"\"Solche Schallwellen lassen sich in Wasser sehr effektiv reproduzieren. Generell k\u00f6nnen bei der Erzeugung der Sto\u00dfwellen drei Systeme unterschieden werden.\r\n\r\nDas elektromagnetische<\/em><\/strong> Verfahren beruht auf dem Prinzip eines Unterwasserlautsprechers. Dabei kommt es zur pl\u00f6tzlichen Auslenkung einer Membran durch Wirbelstromerzeugung. Das geschieht, indem man einen prim\u00e4ren Stromsto\u00df durch eine Flachspule leitet, was zur kurzzeitigen Erzeugung eines magnetischen Feldes in deren Umfeld f\u00fchrt. Der Ausschlag der Membran f\u00fchrt in der angrenzenden Fl\u00fcssigkeit zur Entstehung und Abl\u00f6sung einer Druckwelle.\r\n\r\nEine \u00e4hnliche Druckwelle l\u00e4sst sich durch die L\u00e4ngenver\u00e4nderung sogenannter piezoelektrischer<\/em><\/strong> Kristalle erzeugen. Hierbei handelt es sich um anisotrope Quarze oder Titane, welche die Eigenschaft besitzen, auf das Anlegen einer elektrischen Spannung mit Verformung zu reagieren.\r\n\r\nDas dritte und vermutlich g\u00e4ngigste Verfahren der Sto\u00dfwellengeneration ist das elektrohydraulische<\/em><\/strong> Prinzip. Dabei kommt es w\u00e4hrend einer Unterwasserentladung eines Hochspannungsfunkens zur explosionsartigen Ausbreitung des ionisch leitf\u00e4higen Funkenkanals. Durch die schlagartige Entstehung eines hei\u00dfen expandierenden Plasmas l\u00f6st sich bei entsprechender Expansionsgeschwindigkeit eine Sto\u00dffront von der Plasmablase, welche durch das angrenzende Wasser in das zu therapierende Gewebe \u00fcbertragen werden kann. Die entstandene Sto\u00dffront ist unabh\u00e4ngig vom zugrundeliegenden Erzeugungsprinzip zun\u00e4chst kugelf\u00f6rmig expandierend. Um die Sto\u00dfwelle jedoch therapeutisch nutzbar zu machen, bedarf es der Fokussierung auf den zuvor lokalisierten Gewebsdefekt. Die Fokussierung ist dabei einerseits notwendig, um die gesamte Energie der Sto\u00dfwelle im Bereich des Gewebsdefektes zu konzentrieren und andererseits, um das umliegende gesunde Gewebe zu sch\u00fctzen.\r\n\r\nW\u00e4hrend elektromagnetisch<\/em><\/strong> erzeugte Sto\u00dfwellen in der Regel mit Hilfe einer akustischen Linse fokussiert werden, kann man piezoelektrische<\/em><\/strong> Kristalle in halbkugelf\u00f6rmiger Weise anordnen, so dass ein selbstfokussierender Sto\u00dfwellengenerator entsteht.\r\n\r\nIm Falle der elektrohydraulischen Sto\u00dfwellenerzeugung<\/em><\/strong> eignet sich im allgemeinen ein metallisches, zu einer Seite offenes und wassergef\u00fclltes Rotationsellipsoid, welches durch Reflexion und Beugung die prim\u00e4r divergierende Sto\u00dfwellenfront in eine auf einen Fokuspunkt hin konvergierende verwandelt. Dieser Fokuspunkt hat in Abh\u00e4ngigkeit vom verwendeten Ger\u00e4t eine Gr\u00f6\u00dfe zwischen 1 und 3 Quadratzentimeter.\r\n\r\nDer Energieverlust dieser Vorg\u00e4nge bleibt gering; nur ca. 10 bis 15 Prozent der prim\u00e4r divergierenden Sto\u00dfwellen verlassen unfokussiert die Ellipsoid\u00f6ffnung. Der Druckpuls der fokussierten Sto\u00dffront enth\u00e4lt somit mindestens 85% der gesamt erzeugten Sto\u00dfwellenenergie, was von entscheidender Wichtigkeit f\u00fcr die Wirksamkeit der Sto\u00dfwellenbehandlung ist.\r\n

Interaktionen zwischen Gewebe und Sto\u00dfwellen <\/strong><\/h2>\r\nWie bereits erw\u00e4hnt sind Sto\u00dfwellen in der Lage, biologisches Gewebe zu durchdringen. Dabei kann es in Abh\u00e4ngigkeit vom durchdrungenen Material jedoch unter Umst\u00e4nden zur erheblichen Modifizierung der zeitlichen Pulsform sowie der r\u00e4umlichen Geometrie der Wellen kommen. Brechungs-, Beugungs-, Streuungs- und D\u00e4mpfungsvorg\u00e4nge nehmen Einfluss auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit und Reichweite der Sto\u00dfwellen, ebenso wie wir es von der Ultraschallwellen kennen, und setzen der Anwendung gewisse physikalische Grenzen.\r\n\r\nVon besonderer Wichtigkeit sind auch sogenannte akustische Grenzfl\u00e4chen im Gewebe, also Bereiche, an welchen zwei Materialien unterschiedlicher akustischer Dichte aneinandergrenzen. An eben diesen Bereichen kommt es aufgrund des gro\u00dfen Impedanzsprungs zur Freisetzung thermischer und auch kinetischer Energie.\u2028Der Druckanteil der Sto\u00dfwelle f\u00fchrt dabei zur Kompression des umgebenden Gewebes; der gleich im Anschluss folgende Unterdruck der Zugwelle hingegen f\u00fchrt zur Ausbildung von Zugkr\u00e4ften. Beides geschieht in extrem schnellem zeitlichen Wechsel und nimmt Einfluss auf die Mikrostruktur des behandelten Gewebes.\r\n\r\nDiese Erkenntnis erkl\u00e4rt auch, warum nicht nur die gesamt applizierte Energie pro Fokusfl\u00e4che (mJ\/mm2), sondern auch die Pulsrate einer Sto\u00dfwellenbehandlung f\u00fcr den Erfolg der Therapie mitentscheidend ist. Man bezeichnet diesen Effekt als `Fraktionierung der Gesamtenergie`.\r\n\r\nNeben der mechanischen Verformung als direktem Effekt, beruht die Wirksamkeit der Sto\u00dfwelle auch noch auf einem indirekten Wirkprinzip. So kommt es in Fl\u00fcssigkeiten sowie in fl\u00fcssigkeits- und auch in gashaltigen Materialien unter dem Einfluss hoher Zugspannungen zur Entstehung sogenannter Kavitationsblasen (Kavitationsph\u00e4nomen<\/em><\/strong>). Dabei bilden sich kurzfristig kleine Hohlr\u00e4ume, die in der nachfolgenden Druckphase wieder in sich zusammenfallen. Dieser Kollaps kann seinerseits zur Erzeugung neuer Sto\u00dfwellen und durch den generierten Druckanstieg zur Ausbildung hochenergetischer Fl\u00fcssigkeitsjets<\/em><\/strong> f\u00fchren.\r\n

Die praktische Anwendung der ESWT <\/strong><\/h2>\r\nDie Anwendung der ESWT ist denkbar leicht und mit der Handhabung eines Ultraschallger\u00e4tes vergleichbar. Die in der Veterin\u00e4rmedizin zur Anwendung gelangenden Ger\u00e4te sollten robust und trotzdem flexibel sein. In der Regel besteht ein solches Ger\u00e4t aus einem fahrbaren Korpus und einem mittels Kabel verbundenen, auswechselbaren Therapiekopf. In diesem werden einerseits die Sto\u00dfwellen erzeugt, andererseits die Ankopplung an das zu therapierende Gewebe erm\u00f6glicht. Der Behandlungskopf des Sto\u00dfwellenger\u00e4tes wird hierbei mit Hilfe eines Wasserkissens an das Tier angesetzt. Um eine luftblasenfreie Ankopplung zu gew\u00e4hrleisten, wird genau wie bei der Ultraschalluntersuchung die Kontaktfl\u00e4che zun\u00e4chst rasiert und anschlie\u00dfend mit \u00fcblichem Ultraschallgel bedeckt. Da die Lokalisation des Therapiegebietes zuvor in der Regel mit Hilfe einer Ultraschalluntersuchung erfolgt, bedeuten diese therapievorbereitenden Ma\u00dfnahmen keine zus\u00e4tzliche Mehrarbeit. Im Bereich des Strahlbeines sind zwei Applikationszug\u00e4nge m\u00f6glich. Einmal im Bereich der Fesselbeuge und ein zweiter Zugang \u00fcber die Sohlenfl\u00e4che des Hufes. Der Huf muss f\u00fcr diese Behandlung stark gek\u00fcrzt und mit Wasser vorher entsprechend aufgeweicht worden sein.\r\n\r\nDie Frequenz sowie die Gesamtenergie der Sto\u00dfwellen ist am Ger\u00e4t regulierbar und wird entsprechend der Indikation variiert. Erfahrungsgem\u00e4\u00df dauert eine Behandlung zwischen 5 und maximal 20 Minuten. Die Tiere werden f\u00fcr diese Zeit in normaler Dosierung sediert und tolerieren die Therapie absolut unkompliziert.\r\n\r\nDie Indikationsgebiete der Veterin\u00e4rmedizin leiten sich aus den Wirkmechanismen und humanmedizinischen Erfahrungen ab. Gesicherte Erfolge dieser Behandlungsmethode finden sich im Bereich der Tendopathien mit und ohne Kalzifizierungen, bei Insertionsdesmopathien, bestimmten Arthropathien und Exostosen.\u2028Weitere Anwendungsgebiete sind Nackenbandverkalkungen, Griffelbeinexostosen und der Komplex des Podotrochlosesyndroms<\/em>.\r\n

Wirkprinzip <\/strong><\/h2>\r\nWelche Wirkungsprinzipien dem therapeutischen Effekt der Sto\u00dfwellenbehandlung zugrunde liegen ist weder in der Human- noch in der Veterin\u00e4rmedizin bis ins Detail gekl\u00e4rt. Sicher scheint, dass die Sto\u00dfwelle durch Hyperstimulation der Axone des behandelten Gewebes und eine dadurch hervorgerufene Erh\u00f6hung der Schmerzschwelle einen analgetischen Effekt induziert. Man bezeichnet diesen Vorgang als `Gate Control Theory<\/em><\/strong>`. Bei der Behandlung des Podotrochlosesyndroms, wie auch bei verschiedenen Insertionsdesmopathien, tr\u00e4gt die mechanische Auflockerung verkalktem oder narbig induriertem Band- und Sehnengewebe offensichtlich sehr zur Verbesserung des klinischen Bildes bei. Die r\u00f6ntgenologischen Ver\u00e4nderungen sind nur in Einzelf\u00e4llen zu verringern. Der klinische Effekt steht bei dieser Behandlung im Vordergrund.\r\n\r\nNeben der bereits angef\u00fchrten Beeinflussung der Mikrostruktur der behandelten Gewebe scheint ferner eine Stimulation der Vaskularisierung<\/em><\/strong>, eine Neovaskularisotion<\/em><\/strong> und die Anregung metabolischer Prozesse<\/em><\/strong> zum therapeutischen Effekt dieser Behandlungsmethode beizutragen.\r\n\r\nSicherlich bedarf es auch in Zukunft weiterer Forschungsarbeit, um bestimmte Indikationen wissenschaftlich zu sichern und die genauen Auswirkungen der Sto\u00dfwellen zu verstehen. Erfahrungen der vergangenen Jahre sowie klinische Behandlungserfolge sprechen jedoch eindeutig f\u00fcr den gezielten Einsatz dieser Therapie.","type":"rich","thumbnail_url":"https:\/\/pferdegesundheitsakademie.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/sto\u00dfwelle-150x150.png","thumbnail_width":150,"thumbnail_height":150}