Vad är stötvågsbehandling för något?

Stötvågor är en modern behandlingsmetod för framgångsrik behandling av flertalet muskel- och ledbesvär inom bl.a idrottsmedicinen. Under OS 1996 användes stötvågsbehandling av den tyska OS-truppen. Mer än 10 år senare är det en utbredd behandlingsmetod och många professionella lag och idrottare har tillgång till denna behandlingsmetod, t.ex fotbollslaget Bayern-München har två enheter för behandling av sina spelare.

Bakgrund

Skapandet av stötvågor använder flera olika principer, en av dem är det elektromagnetiska systemet, även kallat pneumatiska systemet. De fokuseras genom akustiska linser, eller reflektorer. Viktiga parametrar är tryck, energi, energiflödestäthet. Förutom mekaniska effekter på akustiska ytor så skapas kavitationsbubblor, vilka i sin tur orsakar mycket små hål på ytor. Effekten av dessa två är att fragmenteringen av t.ex njurstenar och stimulerande effekter såsom generation av aktionspotentialer i nervceller tar plats. Aktionspotentialerna är nödvändiga för att cellerna ska skicka signaler att fungera på vissa sätt. Biologiska reaktioner, såsom frigörande av olika hormoner har rapporterats. Stötvågor har framgångsrikt använts för att öka lokal blodcirkulation och ämnesomsättning, vilket möjliggör användningsområden som stela muskler och celluliter. Den slutliga effekten av stötvågsbehandlingar är fullständig läkning. De verksamma mekanismerna är fortfarande inte helt utredda, vilket gör att vi i framtiden kommer att se många fler användningsområden.

Historia.

I slutet på 60-talet så skapades idén om att generera stötvågor för att krossa njur- och gallstenar utan att kirurgiska ingrepp skulle behöva göras. Själva proceduren utvecklades av Dornier i Tyskland under 70-talet, och efter att den första patienten framgångsrikt blivit behandlad blev stötvågor förstahandsvalet vid behandling av nästan alla njurstenar och förkalkningar i olika delar av urinvägarna. Njurstenar blev för första gången framgångsrikt behandlat med stötvågor i februari 1980. Den mekaniska energin som tillfördes kroppen utövade sin effekt på njurstenen utan skada på omkringliggande vävnad. De resterande fragmenten från njurstenarna fördes ut genom kroppen på naturlig väg, vilket in sin tur eliminerade behovet av kirurgiska ingrepp, vilket tidigare hade varit den vanliga behandlingsmetoden.Datumet som den första framgångsrika behandlingen genomfördes markerade början på en ny tid baserad på fokusering av terapeutisk akustisk energi för användning på mänsklig vävnad - extracorporeal shock wave therapy, ESWT. Denna metod medgav skapandet av kraftfull energi utanför kroppen, och tillät den att behandla vävnader inuti kroppen utan att skada omkringliggande vävnad.Idéen med att använda stötvågor för att bryta ner förkalkningar i axel, eller seninfästningar vaknade till liv. Experterna kunde inte förvänta sig samma effekt på dessa vävnader såsom vid njur- och urinsten då förkalkningar eller seninfästningar är mjukare vävnad och inte kan fragmenteras på samma sätt. Trots detta så lyckades behandlingarna, vilket resulterade i en ny metod för att behandla mjukdelsvävnad, nämligen skapandet av en läkande process genom ökad lokal ämnesomsättning, ökat lokalt blodflöde och ökad tillverkning av kollagen vävnad i senor, ligament och mjukdelshinnor. Idag kan stötvågsbehandling t.ex appliceras på pseudoartros och även på angina pectoris inom kardiologin. Det finns redan indikationer på ytterligare diagnoser som kan behandlas, vilket betyder att potentialen för stötvågsbehandling inom det medicinska området ännu inte är uttömt.

Vad är stötvågor?

Stötvågor skapas i atmosfären genom explosioner, såsom vid åsknedslag, eller när flygplan går över till överljudsfart och bryter ljudbarriären. Stötvågor karaktäriseras av hög amplitud på trycket och tryck under en mycket kort period. I atmosfären kan man höra tryckvågor som ljudbangar, och tryckvågor kan förflytta energi till platser långt bort och ha kraft nog att spräcka fönster eller fälla träd, för att nämna några exempel. Tryckvågor definieras som en våg av energi med hög amplitud (jämfört omkringliggande atmosfäriska tryck) och kort varaktighet, där amplituden mäts i megapascal (MPa) och varaktigheten i millisekunder (ms).Stötvågor, i likhet med andra typer av akustiska vågor, behöver ett medium för att transporteras. Stötvågor som används inom medicinen skapas oftast i vatten och blir på så sätt effektivt i kroppslig vävnad då kroppen består till stor del av vatten. Stötvågor är dessutom nödvändigt att skapa i vattenliknande tillstånd då det annars skulle innebära en alltför kraftig förlust av energi när stötvågorna passerar luften. Utrustningen som användes för att behandla den första njurstenspatienten krävde t.ex att patienten var fullt nedsänkt i vatten för att fungera. Dagens utrustning är mycket mer modern och flexibel och kräver endast att ett övergångsmedium används för optimal verkan, oftast en gelé med hög vattenhalt. På så sätt undviker man också den luftfilm som annars skapas mellan två hårda ytor, vilket ytterligare ökar effektiviteten. Idag delas stötvågor upp i radiell stötvåg, rESWT och fokuserad stötvåg, fESWT. Den radiella möjliggör spridning av energin till en större yta, men når av förklarliga skäl inte lika djupt, ca 4-6cm ner i vävnaden beroende på trycket. Fokuserad stötvåg har ett mycket smalt utbredningsområden, vilket möjliggör en kraftfull ansamling av energin på ett djup ner mot 10-15cm in i vävnaden. Det bredare användningsområdet på radiell stötvåg gör att detta är den vanligaste behandlingsmetoden som används idag.

Fysiska effekter av stötvågor

Stötvågor har annan karaktäristik jämfört med t.ex ultraljud. Ultraljud ger ifrån sig högfrekventa signaler (MHz) som när den träffar huden leder till uppvärmning, revor i vävnader och kavitationer. För lång applicering av ultraljudsvågor på samma yta kan leda till stor skada på strukturen som behandlas. En faktor som bestämmer effekten av stötvågor är den framåtriktade kraften. Denna kraft kan användas för att t.ex förstöra njurstenar djupt inne i kroppen, men även mjukare vävnader får effekt av stötvågorna, t.ex stimulering av celler genom deformation av cellmembran. Så länge som det behandlade området inte är på huden kan fokuseringen av stötvågen ge en ökad effekt i det behandlade området samtidigt som det minskar effekten på områden utanför fokus. Fokuseringen av energin genom olika typer av applikatorer leder till olika effekter på vävnader, vilket primärt leder till förstörelsen av hårda delar såsom njur- och gallsten, men även akutsering och läkning av inflammatoriska processer. En effekt av stötvågsbehandling är ökat lokalt blodflöde och ökad lokal ämnesomsättning, vilket man i sin tur kan koppla till den läkande processen.En indirekt effekt av fokuserade stötvågor är kavitationer. Kavitationer uppstår i t.ex vatten och uppstår direkt efter att trycket har passerat gelén. Ett stort antal mikrobubblor uppstår som efter 100ms kollapsar medans dem ger ifrån sig sekundära tryckvågor. I vätska kollapsar mikrobubblorna asymmetriskt och ger ifrån sig en mycket liten jetstråle. Denna jetstråle innehåller dock en hög mängd energi och penetrationskraft och kan t.ex perforera mycket små delar. Detta leder till mikroblödningar där strålen träffar eller att cellmembran kan perforeras. Kavitation är en effektiv sekundär mekanism till stötvågor och kan appliceras lokalt och även i djupare liggande vävnad.Dessa effekter leder initialt till ökat lokalt blodflöde och därefter aktivering av inflammatoriska processer. Utöver dessa direkta mekaniska effekter har man även märkt stimulerande effekter på nervsystemet, vilket i sin tur kan korrigera patologiska reflexmönster vad gäller smärtminnet, och på så sätt leda till långsiktig tillfrisknande. Patienter med kronisk smärta skulle därmed kunna behandlas med stötvågsbehandling.

Hur skapas stötvågorna?

Tryckluften skapas i en kompressor som sitter i en basenhet. Vid radiell stötvåg leds tryckluften via en slang från kompressorn till en handenhet där det i botten sitter en kraftfull magnet, i mitten ett rör med en kula i och toppen en applikator. Tryckluften kan matas i olika hastigheter och tryck. En sinusvåg bildas och kulan skjuts ner i röret och träffar botten på applikatorn när vågen når sitt maximum. Applikatorn hålls mot den yta man vill behandla och energin från kulan som förts över från kulan till applikatorn sprids ut i vävnanden i olika bredder och djup beroende på vilken applikator som använts.Bäst effekt erhålles om man har ett medium med hög vattenhalt mellan applikatorn och huden. När sinuskurvan (och lufttrycket) når minimum drar magneten tillbaka kulan till början på röret och processen börjar om. Djupet och behandlingsytan på stötvågen beror på vilken typ av applikator man använder på handtaget. Studier har visat att frekvensen inte är relevant för behandlingseffekten, men en högre frekvens är att föredra då detta känns mindre hos patienten.Vid fokuserad stötvåg används en sinusvåg med högre amplitud och kortare fastider. Tryckluften leds via en slang in i en vätskefylld applikator där vågorna fokuseras i en skålformad yta (tänk er vätskefylld satellitantenn där mottagaren sänder ut en stötvåg i antennens yta) och via ett På så sätt genereras en mycket kraftfull stöt som möjliggör en djupare verkan än vid radiell stötvåg.