Che differenza c’è tra i generatori ad onde d’urto focali?

La generazione di onde d’urto focali ad alta intensità può essere ottenuta attraverso diverse tecnologie, ognuna con le proprie peculiarità.

Generatore Elettroidraulico

Meccanismo di generazione

Il generatore elettroidraulico sfrutta l’energia elettrica per creare un’onda d’urto. Un alto voltaggio viene applicato tra due elettrodi posizionati nel fuoco primario (F₁) di un paraboloide riempito d’acqua. L’arco voltaico che si genera provoca una rapida evaporazione dell’acqua circostante, formando una bolla di vapore che si espande e collassa rapidamente. Questa implosione genera un’onda sferica di pressione paragonabile a come un fulmine produce un tuono. L’onda d’urto così formata viene poi riflessa dal paraboloide e concentrata nel fuoco secondario (F₂), dove l’energia viene rilasciata con la massima intensità.

Implicazioni cliniche e di trattamento

Questa tecnologia produce un’onda d’urto fin dalla sua origine (F₁) e ne consegue che le onde riflesse dall’ellissoide e indirizzate in (F₂) siano effettivamente delle vere onde d’urto. È infatti possibile osservare come in ciascun punto del flusso prodotto ci sia la presenza di un’onda che rispetta le caratteristiche chiave definite dall’ISMST. Ne consegue che il volume focale prodotto sia molto ampio con importanti conseguenze clinico-pratiche:

• Puntamento facilitato che non necessita il supporto ecografico se non nella litotrissia urologica per la disgregazione dei calcoli renali (ESWL) dove bisogna evitare di colpire i tessuti circostanti.
• Minor numero di impulsi necessari a parità di risultato in quanto, in un singolo impulso viene trasmessa più energia e coperta un’area più vasta. È importante sottolineare che grazie alla sua ampiezza focale, i generatori elettroidraulici permettono di mantenere la densità di energia, parametro che misura la concentrazione di energia nell’area focale (Energy Flux Density, misura in [mJ/mm²]), sotto le soglie di sicurezza suggerite da linee guida internazionali e da numerosi studi clinici (JD Rompe 1998).
• Trattamenti più brevi essendo minore il numero di impulsi necessari. Attenzione al falso mito dell’incremento della frequenza di erogazione: questa è una pratica da sconsigliare in quanto si riduce il tempo di recupero biomeccanico del tessuto tra un impulso e l’altro, influenzando così il meccanismo biologico di risposta e quindi il risultato clinico.

Oltre al volume, anche la qualità dell’onda d’urto differisce rispetto a quella prodotta da altri sistemi. Questi generatori forniscono infatti sia un’onda diretta (F₁), che secondaria riflessa (F₂). Questa combinazione unica conferisce all’onda elettroidraulica un effetto più vario e stimolante a ogni impulso, rispetto a quella ripetitiva e uniforme degli altri due sistemi.

Proprio per queste caratteristiche il trattamento con onde d’urto elettroidrauliche è il massimo in termini di efficacia clinica, tanto che questi generatori hanno, di gran lunga, il maggior numero di evidenze scientifiche a supporto del successo riabilitativo clinico.

Generatori Elettromagnetici & Piezoelettrici

Meccanismo di generazione Elettromagnetico

Nei generatori elettromagnetici, un impulso di corrente attraversa una bobina (piatta o cilindrica), generando un campo magnetico transitorio. Questo campo induce una forza repulsiva su una membrana metallica adiacente, che si deforma rapidamente e trasmette un’onda di pressione nell’acqua (simile al movimento di un altoparlante).

Meccanismo di generazione Piezoelettrico

I generatori piezoelettrici si basano sull’attivazione simultanea di numerosi cristalli piezoelettrici disposti su una superficie concava. Quando un impulso elettrico viene applicato, ciascun cristallo si deforma rapidamente, generando una piccola onda di pressione. Queste onde individuali si propagano nell’acqua e si sommano nel punto focale della superficie concava, creando un’onda d’urto concentrata. Anche in questo caso, la formazione dell’onda d’urto avviene per sommatoria nel punto focale, offrendo un’ottima precisione.

Implicazioni cliniche e di trattamento

Sia nei generatori piezoelettrici che in quelli elettromagnetici, l’onda d’urto si forma esclusivamente nel punto focale per sommatoria di semplici onde di pressione, emesse da ciascun elemento attivo (cristalli nel piezoelettrico, membrana nel elettromagnetico). Questo avviene perché, man mano che le onde si propagano, si comprimono gradualmente fino a raggiungere una pressione elevata solo in quel punto preciso. Di conseguenza, il volume focale effettivo è ridotto, e nel caso dei dispositivi piezoelettrici lo è ancora di più rispetto agli elettromagnetici. Questo comporta una copertura tissutale più limitata e la necessità di erogare un numero maggiore di impulsi e trattamenti più lunghi.

Le onde prodotte sono singole, uniformi e ripetitive, il che può portare a una saturazione precoce dei meccanismi di risposta biologica del tessuto, con una possibile riduzione dell’efficacia terapeutica nel tempo.

Un ulteriore elemento è rappresentato dall’Energy Flux Density (EFD). In alcuni dispositivi piezoelettrici ed elettromagnetici, per compensare il ridotto volume d’azione, vengono impiegati valori di EFD molto elevati, a volte superiori alle soglie considerate sicure, con il rischio di causare danni tissutali involontari, soprattutto in tessuti sensibili o poco vascolarizzati.

Infine, a differenza dei generatori elettroidraulici, che forniscono sia un’onda diretta sia una riflessa focalizzata, i dispositivi piezoelettrici ed elettromagnetici erogano una sola onda per impulso, con un effetto più semplice e meno stimolante a livello biologico.