Le onde d'urto
Da un punto di vista fisico sono definite come onde acustiche ad alta energia. Sono, impulsi pressori con tempi brevissimi di salita del fronte (10 miliardesimi di secondo) e di durata (dell’ordine di 2 - 5 milionesimi di secondo) che generano una forza meccanica diretta con l'obiettivo principale di trasferire energia sui tessuti corporei, per stimolarne i processi riparativi.
Cosa sono le onde d'urto
Le onde d’urto sono onde acustiche che accompagnano la nostra vita quotidiana senza essere notate. Il rumore provocato dai tuoni o la deflagrazione causata da un’esplosione sono esempi in cui le onde d’urto giocano un ruolo importante. Grazie alle onde d’urto, l’energia può essere trasmessa a lunghe distanze. Un aeroplano, che infrange la barriera del suono, genera un rumore molto forte, che può arrivare a far tintinnare i bicchieri di una credenza. L’onda d’urto ha quindi trasmesso energia dall’aeroplano sino ai bicchieri.
Le onde d’urto utilizzate in terapia sono delle particolari onde acustiche con caratteristiche precisate a livello internazionale (D.I.G.E.S.T).
Da un punto di vista fisico sono definite come onde acustiche ad alta energia. Sono impulsi pressori con un fronte di salita rapidissimo (circa 10 miliardesimi di secondo), brevissimi di salita e discesa dello spike (tra 2 e 5 milionesimi di secondo) e tempi complessivi di durata del ciclo d’onda inferiori a 10 millesimi di secondo. Questi impulsi generano una forza meccanica diretta che può essere indirizzata sulle parti del corpo da trattare. L’onda d’urto non va confusa con l’onda ultrasonora che viene frequentemente utilizzata sia a scopo diagnostico (nell’ecografia), sia a scopo terapeutico (in terapia fisica negli ultrasuoni). A differenza dell’onda ultrasonora, che ha un andamento sinusoidale, l’onda d’urto, come detto, ha un andamento ad impulso e valori di pressione generati molto più elevati, mediamente 1000 volte superiori (circa 500 bar contro 0,5 bar).
La diffusione dell’onda nei tessuti segue le leggi fisiche delle onde acustiche della trasmissione, della riflessione e dell’assorbimento, che risultano legate alle caratteristiche proprie del mezzo e risentono inevitabilmente delle diversità di densità e di impedenza della cute, del grasso, dei muscoli e dell’osso6. Nella tabella sono riportate le caratteristiche acustiche di diversi tessuti (tratto da Dahmen G.P. e coll. Attempto Tubingen, 1955: 175-86 ).
|
Tessuto
| Densità
(g/cm3)
| velocità del suono
(m/s)
| impedenza acustica
(g/cm2s)10-5
|
|---|
| acqua |
1 |
1492 |
1,49 |
| grasso |
0,9 |
1476 |
1,37 |
| muscolo |
1,06 |
1630 |
1,72 |
| osso corticale |
1,8 |
4100 |
7,38 |
|
Il Meccanismo d'azione
Il meccanismo d'azione è molto complesso e ancora in fase di studio approfondito. Le onde d'urto agiscono in modo diverso a seconda del tessuto patologico che vanno a trattare (ossa, tessuti molli, cute). In generale stimolano l'attivazione dei naturali processi biologici di riparazione.
Diversi sistemi di generazione delle onde d'urto
Esistono diversi tipi di apparecchiature per la terapia con onde d’urto. Si distinguono per la modalità tecnologiche con le quali le onde d'urto vengono generate (vedi approfondimenti).
A livello internazionale sono comunque stati fissati dei parametri tecnici specifici che comunque debbono essere rispettati per poter definire l’onda emessa come vera onda d’urto: ● Rapido innalzamento della pressione (< 1 µs) ● Breve durata ( < 10 µs) ● Elevata pressione di picco ( > 300 bar).
Protocolli di trattamento
I protocolli di trattamento possono risultare diversificati nella loro proposizione in relazione alle caratteristiche proprie delle diverse patologie e dei singoli casi clinici, ovvero in relazione alle caratteristiche tecnologiche delle diverse apparecchiature - elettroidrauliche, elettromagnetiche, piezoelettriche.
Tutti i protocolli possono però trovare sostanziale uniformità nella quantità totale di energia somministrata. Si possono quindi avere differenze nei protocolli terapeutici per numero di colpi (e quindi di tempo dedicato per singolo trattamento) e per numero di applicazioni (e quindi numero di sedute necessarie.
Le controindicazioni alla terapia con onde d’urto
- infezione acuta dei tessuti molli/ossa - malattie primarie perniciose - epifisiolisi nel punto focale - malattie della coagulazione del sangue - gravidanza - pazienti con pacemaker - tessuto polmonare nel punto focale - cervello, midollo spinale, grandi nervi nel punto focale (neurocranio, colonna vertebrale, costole.
Le indicazioni terapeutiche sull’apparato muscolo-scheletrico
Le patologie ormai avvalorate scientificamente riguardano:
Tessuti ossei Ritardi di consolidamento/pseudoartrosi Necrosi asettica testa omero/femore Fratture da stress Algoneurodistrofia
Patologie dei tessuti molli: Condrocalcinosi gomito, anca, ginocchio Rigidità articolare spalla/gomito/anca/gin. Calcificazione e ossificazione Miositi ossificanti Fibromatosi di muscoli, legamenti, fasce
Tendinopatie dei tessuti molli Tendinopatia calcifica di spalla Epicondilite laterale di gomito Tendinite trocanterica Tendinite della zampa d’oca Tendinite post-traumatica di ginocchio Tendinite del rotuleo Tendinite del tendine d’Achille Fascite plantare con sperone calcaneale
Informazioni al paziente
La terapia con onde d'urto è chiamata anche ESWT (dall’inglese: Extracorporeal Shock Wave Terapy) ed è una nuova terapia non invasiva ed estremamente efficace su particolari tipi di patologie. L’applicazione di questa terapia comporta tempi relativamente modesti e si esegue in poche sedute.
E’ utilizzata da tempo per il trattamento delle patologie a carico dei tessuti molli e delle ossa, sia nell’uomo che in ambito veterinario. Si sta ora sviluppando anche in altri ambiti quali quello urologico per la cura dell’Ipertrofia Penis Plastica, quello odontoiatrico nel sostegno all’implantologia, quello dermatologico per la cura delle ulcere; ulteriori sviluppi relativi ad impieghi sperimentali sono inoltre indirizzati alla stimolazione del muscolo miocardico e alla stimolazione delle cellule staminali.
La Terapia con onde d'urto
Il trattamento con onde d’urto è stato introdotto in medicina già negli anni ’80 e utilizzato nel trattamento della calcolosi renale. Le onde d’urto venivano, e vengono, in questo caso sfruttate per le loro caratteristiche fisiche finalizzate alla frantumazione del calcolo.
Da queste esperienze si passa all’uso sperimentale delle onde d’urto nella stimolazione dei monconi ossei. Nel 1986 vengono avviati i primi esperimenti sulle ossa di animali, e successivamente tale metodica viene applicata nella Osteogenesis Stimulated Shockwave Application (O.S.S.A.) per il trattamento delle patologie ossee in caso di mancata riparazione delle fratture (pseudoartrosi). Nel 1991 viene presentata la prima apparecchiatura dedicata a questo trattamento e da allora si è registrato un rapido sviluppo della “Extracorporeal ShockWave Therapy (E.S.W.T.)” utilizzata anche in altri ambiti terapeutici: dapprima nelle calcificazioni intramuscolari, e successivamente nelle patologie inserzionali tendinee.
Dalla sperimentazione si è passati recentemente all’utilizzo pratico di questa metodica sfruttando le potenzialità specifiche degli effetti delle onde d’urto : • a livello del passaggio osteo-tendineo, • a livello delle calcificazioni intramuscolari, • a livello delle discontinuità ossee nelle patologie di mancata saldatura dei monconi ossei.
La traduzione pratica si è quindi rivelata di grande interesse nella patologia muscolo-scheletrica in tre specifici ambiti di intervento: a) nel ripristino dei processi di riparazione ossea ove si registri un ritardo di consolidazione o una evidente pseudoartrosi; tali situazioni sono relativamente frequenti nelle fratture di tibia o di femore, nelle fratture ulnari e soprattutto a carico dello scafoide carpale. Spesso, soprattutto nei soggetti giovani e desiderosi di tornare in attività si hanno mobilizzazioni precoci che provocano una instabilità rotatoria dei monconi e possono portare ad un ritardo della saldatura ossea. L’evoluzione in pseudoartrosi o in un ritardo di consolidamento ha più probabilità di verificarsi nel caso di traumi che hanno portato i capi ossei ad una notevole distanza tra loro, nel caso di traumi con l’interposizione di tessuti molli tra i monconi, nel caso di interventi chirurgici di osteosintesi con ampio scollamento periostale e, secondo le più recenti teorie, nell’applicazione di sintesi rigide che impediscono l’effetto piezoelettrico di stimolazione dell’osso. b) nel caso di esiti fibrotici e/o calcifici delle lesioni muscolari, quali strappi e lesioni da schiacciamento o da taglio; in tutte quelle situazioni in cui si verifica un versamento ematico è facile la formazione di raccolte inframuscolari che possono organizzarsi e risolversi con un residuo cicatriziale e/o calcifico di difficile trattamento. Tali evoluzioni patologiche possono verificarsi anche in caso di interventi chirurgici ed in particolare di re-interventi. Possono verificarsi anche in assenza di lesioni dirette ma in associazione a patologie neurologiche e in particolare nei comi. In questi casi ad essere maggiormente colpite sono le formazioni paraarticolari dell’anca e del gomito. c) nelle patologie tendinee o nelle patologie da sovraccarico, in particolare nelle tendinopatie croniche resistenti ad altre terapie, con una chiara e circoscritta localizzazione anatomo-funzionale; ad esempio nelle classiche epicondiliti (tennis elbow), nelle sofferenze del tendine d’achille, nella tendinopatia calcifica di spalla, nelle fasciti plantari associate o meno a spina calcaneale.
Con la sperimentazione sui tessuti biologici è stata superata la concezione dell’effetto fisico delle onde d’urto -di frammentazione dei calcoli- grazie alla evidenza di un’azione neovasculogenetica e di stimolazione dell’attività cellulare.
L’utilizzazione delle E.S.W.T si è quindi affermata inizialmente in ambito ortopedico, nei processi di riparazione ossea ove si registri un ritardo di consolidamento o una evidente pseudoartrosi; tali situazioni sono relativamente frequenti nelle fratture di tibia o di femore, nelle fratture ulnari e a carico dello scafoide carpale. In questi casi la presenza di mezzi di sintesi derivanti da precedenti interventi non rappresenta motivo di impedimento alla terapia con onde d’urto. Essa è solitamente eseguita attraverso un puntamento radiologico così da colpire esattamente la zona critica e richiede l’applicazione di una energia elevata; nella maggior parte dei casi un unico trattamento si rivela sufficiente.
Successivamente l’attenzione per questa metodica si è rivolta al trattamento delle tendinopatie croniche resistenti alle terapie tradizionali quali la fascite plantare, la tendinopatia calcifica del sovraspinoso e l’epicondilite. La terapia, in questo tipo di patologie, è proposta in due o tre sedute; sono consigliate circa 2 settimane di intervallo tra le applicazioni successive; l’intensità di energia utilizzata è di livello medio. L’applicazione delle onde d’urto tende a coprire la zona interessata dalla patologia.
Per queste indicazioni è stata ottenuta anche l’approvazione della Food and Drug Administration (per l’apparecchiatura Ossatron OSA140), ma sono anche altre le localizzazioni indicative per la terapia con onde d’urto. In particolare la tendinopatia dell’achilleo, del rotuleo, la trocanterite, la tendinopatia della zampa d’oca. L’indicazione elettiva è quindi rappresentata da sofferenze tendinee croniche resistenti ad altre terapie; l’effetto sulle infiammazioni acute appare meno clamoroso, ma sono molti gli autori che propongono le onde d’urto anche in questi casi. Un discorso particolare riveste il trattamento dell’atleta. Infatti lo sportivo tende a considerare il dolore come unico elemento limitante, ma la terapia con onde d’urto porta solitamente ad una riduzione della sintomatologia dolorosa decisamente prima del suo effetto biologico sui tessuti, inoltre l’effetto fisico della terapia stessa necessita di almeno una settimana per essere assorbito; quindi è importante informare l’atleta e l’allenatore dei tempi da rispettare per la ripresa dell’attività poiché una ripresa incauta potrebbe portare ad effetti negativi anziché ad un miglioramento della sofferenza tendinea.
Successivamente la terapia con onde d’urto è stata utilizzata con successo anche nel trattamento dei processi calcifici muscolari e tendinei. In questi casi si registra spesso un netto miglioramento clinico nella mobilità del segmento cui non corrisponde analoga modificazione del quadro radiografico che si modifica solo molto più tardi.
Buoni risultati sono stati ottenuti anche nella stimolazione della vascolarizzazione in particolari patologie dell’osso quali la necrosi della testa del femore e della testa dell’omero o nelle sindromi algodistrofiche.
Altre applicazioni
Le risposte positive ottenute nel trattamento dei tessuti tendinei hanno indotto l’uso delle onde d’urto anche nel trattamento delle fibrotizzazioni delle fasce e dei tendini come nel caso delle rigidità postraumatiche o nel morbo di Dupuytren. Per analogia l’uso della stimolazione con onde d’urto si è diffuso ad altre branche mediche, infatti in andrologia è stato proposto e si sono ottenuti buoni risultati nel trattamento dell’ Ipertrofia Penis Plastica; in odontoiatria è stata proposta nell’implantologia, in veterinaria per le patologie tendinee analogamente al trattamento umano. Una decisa spinta ad un allargamento del campo applicativo delle onde d’urto è venuta recentemente dalla sua proposizione in chirurgia plastica nel trattamento delle ulcere cutanee; in questo caso è stata messa a punto una particolare sonda generatrice di onde d’urto defocalizzate atte ad una azione superficiale diffusa.
Ulteriori possibili Applicazioni
A livello sperimentale si sta sviluppando una proposta terapeutica peculiare in cardiologia finalizzata alla stimolazione delle zone cicatriziali o sofferenti del muscolo cardiaco dopo infarto miocardio attraverso una specifica focalizzazione dell’onda d’urto. Infine si sta sviluppando un ulteriore ambito di ricerca riferito alla stimolazione della crescita nelle cellule staminali.
Cautele
La terapia ad onde d’urto ha delle nette controindicazioni nel caso di infezioni ossee, sulle cartilagini di accrescimento e nei disordini della coagulazione. Inoltre vi sono delle controindicazioni relative come nel caso di tumori ossei, in caso di gravidanza e nei portatori di pace-maker. Altra controindicazione relativa è rappresentata da infiltrazioni cortisoniche recenti, poiché queste possono alterare la risposta dei tessuti e ridurre significativamente l’effetto biologico cellulare conseguente alla terapia. Particolare attenzione deve essere posta ai possibili effetti indesiderati sui tessuti nervosi e vascolari, che possono venire danneggiati dal trattamento stesso. La terapia ad onde d’urto non deve essere quindi utilizzata a livello della colonna vertebrale, del cranio e del torace.
Dolorosità
Va tenuta presente la possibilità che la terapia possa risultare dolorosa e quindi spiacevole per il paziente; infatti quando l’onda d’urto va a colpire la zona da trattare può giungere a impattare la porzione superficiale dell’osso. Questa porzione “corticale” dell’osso è particolarmente ricca di recettori e sensibile alla stimolazione pressoria. E’ inevitabile la sua sollecitazione quando si va a trattare una sofferenza tendinea molto prossima ai capi ossei o quando si vuole trattare una sofferenza al suo passaggio osteo-tendineo. Il dolore suscitato per ogni onda d’urto è legato al numero di recettori stimolati e quindi all’ampiezza della zona trattata ma soprattutto alla quantità di energia somministrata, più che alla semplice densità di flusso di energia somministrata; la conseguenza di ciò è che alcune apparecchiature risultano più dolorose altre meno. Nella maggior parte dei casi anche questa sensazione dolorosa, seppur fastidiosa, è ben tollerata. Solo raramente si ricorre ad un’anestesia locale. Quando si tratta l’osso è inevitabile colpire direttamente la zona corticale tra l’altro ad una intensità elevata; il dolore provocato è significativo tanto che in questi casi è opportuno utilizzare una blanda forma di anestesia con una sedazione del paziente, anche perchè l’anestesia locale non risulta congrua.
Non va dimenticato che
La maggior parte dei trattamenti riguarda le patologie dei tessuti molli e le infiammazioni muscolo-tendinee. La terapia con onde d’urto agisce su condizioni di sofferenza che hanno cause biomeccaniche spesso distanti dalla sede di infiammazione da trattare; quindi l’efficacia della terapia non è legata solo all’efficacia del trattamento in sé, ma richiede una corretta diagnostica biomeccanica e un trattamento di rieducazione e correzione di sostegno atto a modificare anche le cause originarie della patologia per evitare il rischio che la medesima patologia si ripresenti a breve distanza. E’ quindi importante che la terapia con onde d’urto sia parte di un processo terapeutico più ampio che valuti l’aspetto patologico nell’insieme della condizione clinico-funzionale del soggetto, così che, integrata con altri interventi fisiokinesiterapici, risolva il fenomeno infiammatorio conclusivo e, contestualmente, intervenga anche sulle cause originarie.
In conclusione
Si può quindi affermare che, nei casi in cui vi è una corretta indicazione clinica, l’interesse per il trattamento con la terapia ad onde d’urto si evidenzia - nella riduzione del ricorso al trattamento chirurgico, - nella riduzione dell’uso di farmaci, - nella relativa assenza di effetti collaterali, - nella precoce evidenza della risposta positiva, - nel numero estremamente ridotto dei trattamenti necessari.
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