Pruebas de la terapia de ondas de choque
Desde el punto de vista físico, una onda de choque se define por un cambio brusco y casi discontinuo de la presión y por tener una velocidad superior a la velocidad del sonido en el medio en el que se propaga [1]. En la figura 1 se muestra un perfil de presión típico de una onda de choque focalizada utilizada con fines terapéuticos. En general, una onda de choque puede describirse como un pulso único con una amplia gama de frecuencias (desde aproximadamente 150 kHz hasta 100 MHz), una gran amplitud de presión (hasta 150 MPa), una baja onda de tracción (hasta -25 MPa), una pequeña anchura de pulso y un corto tiempo de subida de hasta unos cientos de nanosegundos. Fig. 1: Perfil esquemático de la presión de una onda de choque focalizada.
La primera utiliza el principio electrohidráulico (fig. 2a). Se coloca un electrodo en el primer punto focal F1 de un reflector semielipsoide lleno de agua y se aplica alta tensión a las puntas del electrodo. De este modo, se genera una chispa eléctrica entre estas puntas y se libera una onda de choque esférica por la rápida vaporización del agua entre las puntas. La onda de choque se propaga desde el aplicador dando lugar a una onda primaria radial de baja intensidad, seguida de una onda de choque focalizada con foco F2 que se produce debido a la reflexión de la onda esférica en el reflector. Fig. 2a: Transductor electrohidráulico de ondas de choque.El segundo generador es el electromagnético, que utiliza una bobina electromagnética y una membrana metálica opuesta a ella. Un impulso acústico de baja presión se genera por la aceleración de la membrana lejos de la bobina debido a fuerzas electromagnéticas. Existen dos tipos constructivos de generadores electromagnéticos de ondas de choque. El primero crea una onda plana, que es enfocada por una lente acústica. El punto focal viene definido por la distancia focal de la lente. El segundo tipo de construcción utiliza una fuente cilíndrica que crea una onda de presión en forma de cilindro. En este caso, el enfoque se consigue mediante la reflexión de la onda en un reflector metálico con forma de hipérbole. Los dos principios de los generadores de ondas de choque electromagnéticas se muestran en la fig. 2b.Fig. 2b: Transductores de ondas de choque electromagnéticas
Protocolo de tratamiento con ondas de choque
Este dispositivo cilíndrico genera presiones pulsadas de ~100MPa de amplitud a 5cms de distancia de la ubicación del alambre explosivo en dirección radial. A distancias cortas las presiones son aún mayores en amplitud. Para la generación de presión, el sistema necesita ser cargado con alambre entre electrodos externos y luego se sumerge en agua y luego se aplica un alto voltaje en él.
El dispositivo se utiliza para hacer explotar eléctricamente el alambre conductor de hasta 11 cm de longitud y 250 micras de diámetro en condiciones subacuáticas. Se genera un pulso de presión dentro del agua que decae con la ley empírica de (distancia)-0,7 desde el alambre metálico. Se espera que las presiones a 5 cm sean de ~100Mpa. Se ha comprobado que el sistema funciona en agua salina con un nivel de salinidad similar al del agua de mar. La descarga se realiza en sub-microsegundos de duración con el fin de mitigar cualquier posibilidad considerable de derivación de la energía eléctrica a través del agua en lugar de la ruta deseada de la deposición de energía. Las dimensiones se limitan a 115 mm de radio y 1,6 m de longitud para la aplicación de un solo disparo. El peso del generador de ondas de presión sin carcasa externa es de 40 kg. El cable se sujeta actualmente entre los puntos de conexión de salida atornillados con tuercas a los que se puede acceder desde el exterior del sistema.
Máquina de terapia de ondas de choque
Un generador piezoeléctrico de ondas de choque para uso en equipos médicos incluye una pluralidad de elementos piezoeléctricos interconectados eléctricamente para funcionar en paralelo y montados en un soporte común de configuración curva; un medio acoplador acopla las ondas de choque generadas por estos generadores piezoeléctricos en el cuerpo de un ser vivo; la mejora incluye el aislamiento eléctrico entre los piezoelementos que están en fluido, es decir estado líquido o gaseoso, en el que cada elemento piezoeléctrico está rodeado por el fluido en cualquier dirección hacia cualquier otro elemento piezoeléctrico; los extremos frontales de los elementos piezoeléctricos pueden estar físicamente separados, de modo que el fluido de acoplamiento y el fluido aislante sean el mismo, y tengan un espacio de flujo común; alternativamente, una membrana delante de todos dichos elementos piezoeléctricos proporciona interconexión eléctrica entre ellos y separa físicamente el fluido aislante del líquido de acoplamiento.
La presente invención se refiere a la generación piezoeléctrica de ondas de choque, en particular con fines médicos, mediante la inclusión de una pluralidad de elementos piezoeléctricos en un soporte, y mediante el acoplamiento adecuado de una fuente de energía a los elementos, por un lado, y el aislamiento de los elementos entre sí, por otro.
Directrices del Ismst
Las ondas de choque tienen muchas aplicaciones en la medicina actual. Al principio sólo se utilizaban para romper cálculos renales, pero ahora se emplean, entre otras cosas, en la terapia ortopédica del dolor o para tratar a pacientes con Alzheimer.
Hoy en día, las ondas de choque y las ondas de presión generadas extracorpóreamente se utilizan en las disciplinas médicas más diversas. Según el tipo concreto de aplicación, se habla de terapia extracorpórea con ondas de choque (ESWT) o, en el tratamiento de cálculos urinarios, de litotricia extracorpórea con ondas de choque (SWL).
Este procedimiento terapéutico no invasivo se remonta a la década de 1960, cuando surgió la idea de generar ondas de choque extracorpóreas y luego transmitirlas al organismo para desintegrar cálculos renales y biliares, sin dañar el tejido que las ondas atraviesan en su camino hacia la zona diana.
La primera fragmentación exitosa de cálculos en el cuerpo humano1,2,3 fue realizada por el profesor Christian Chaussy, M.D., en Munich en febrero de 1980. Desde entonces, las ondas de choque se han utilizado cada vez más para otras aplicaciones, como el tratamiento de la pseudoartrosis4,5 o de los trastornos en el lugar de inserción de los tendones6. Hoy en día, esta terapia se emplea para muchas otras afecciones, y su potencial parece lejos de haberse agotado.