Elettroidraulico

Questa tipologia di sorgente è stata la prima ad essere usata per la generazione delle onde d'urto.
Le onde d'urto vengono generate da una coppia di elettrodi immersi in una soluzione salina, l'onda pressoria viene generata dalla scintilla emessa dagli elettrodi, riflessa dalle pareti dell'ellissoide che circonda gli elettrodi e trasmessa al paziente per mezzo del pallone di accoppiamento Figura 3.

Figura 1

La corrente fornita agli elettrodi è alto voltaica e viene fornita in modo impulsivo da un condensatore.
L'area focale, è l'area di azione delle onde d'urto, ha una forma sferica.
La scarsa affidabilità ed efficienza del trattamento è determinata dalla estrema irregolarità nell'erogazione della potenza, con ampie variazioni di pressione tra un'onda d'urto e la successiva. Nella valutazione della pressione di picco dichiarata, va considerato che essa solo sporadicamente viene raggiunta, per cui la potenza media espressa su un numero di onde è generalmente più bassa (con variazioni dal 10% fino al 70%, a seconda del livello di potenza a cui si lavora).

La geometria del riflettore limita le dimensioni della superficie di accoppiamento; ne risulta uno sfavorevole rapporto tra pressione nel fuoco e pressione cutanea (quest'ultimo parametro e le dimensioni focali sono i principali fattori di causa del dolore provato dal paziente e determina o meno la necessità di anestesia).
La geometria costruttiva del riflettore limita la distanza focale, che devrebbe, invece, essere la maggiore possibile per permettere il trattamento di pazienti obesi, ed influenza negativamente le dimensioni del fuoco che devono essere ottimizzate cioè ne troppo grandi ne troppo piccole. Un fuoco troppo piccolo causa difficoltà di puntamento ed un eccessivo numero di colpi finisce fuori bersaglio, mentre un fuoco troppo grande può provocare danni, ad esempio ai parenchimi renali nel trattamento di una calcolosi renale.

Riassumendo:

Vantaggi
Buona capacità di frammentazione in campo urologico

Svantaggi
Pericolosità perchè a causa dell'usura degli elettrodi, piuttosto veloce ad alte energie, non c'è un controllo di precisione sull'energia.

Piezoelettrico

I sistemi di generazione piezoelettrici sfruttano la particolare proprietà di alcuni cristalli che, sottoposti ad una tensione elettrica, tendono a vibrare con un alto numero di oscillazioni. Collocando una catena di centinaia di cristalli su un arco sferico di focalizzazione si ottiene un generatore di tipo piezoelettrico. La vibrazione di questi elementi fornisce un impulso che mette in movimento una membrana metallica posta al di sopra, tale movimento genera un'onda pressoria puntata al centro. L'area di esercizio, fuoco, è una sfera localizzata attorno al centro dell’emisfera, Figura 2.

Questi litotritori, capaci di discrete potenze focali, erogate però su fuochi puntiformi, sono caratterizzati da tempi di trattamento elevati a causa dell'alto numero di colpi da applicare e da un'altissima percentuale di ritrattamento; da inefficienza nel trattamento di calcoli medio-grandi in urologia, da discreta stabilità della pressione durante l'erogazione di onde d'urto e dalla possibilità di trattamenti senza anestesia.

Riassumendo

Vantaggi

• Silenziosità
• Buone pressioni ad alte energie e buona costanza nella riproducibilità dell'onda d'urto

Svantaggi
Ha un fuoco molto piccolo e quindi inefficace dal punto di vista urologico ed ortopedico poichè il puntamento sul target si può perdere al minimo movimento del paziente.

Il principio sfruttato da questo sistema per generare le onde d'urto è il campo magnetico generato dalle cariche in movimento. Questa sorgente è composta da una bobina piatta posta sul fondo del generatore, da una membrana metallica che la avvolge e da una lente focalizzante tutto immerso nell'acqua.

Una corrente altovoltaica percorre la bobina, il suo passaggio genera un campo magnetico che è in grado di muovere la membrana questo movimento genera l'onda d'urto che viene focalizzata dalla lente acustica nel fuoco Figura 3.

Figura 3

I sistemi utilizzati per la localizzazione sono sia in-line che off-line. Nel primo caso si determina però una limitazione della potenza, a causa del foro da applicare nella bobina e nella lente acustica, mentre nel secondo caso non si ottiene quella stessa precisione di puntamento che si ha con il primo metodo, a causa delle differenti deviazioni che subiscono le onde d'urto e gli ultrasuoni, entrando all'interno del corpo da due punti diversi.

Gli svantaggi sono principalmente rappresentati da un angolo di entrata dell'onda d’urto assai limitato e da una conseguente eccessiva dimensione del fuoco lungo la direzione assiale, con possibili gravi effetti collaterali, per quello che riguarda la parte di tessuto sano non interessata al trattamento.

Riassumendo

Vantaggi:

• La potenza generata è sufficiente per avere una buona frammentazione.
• Bassa Rumorosità
• Buona riproducibilità dell'onda pressoria

Svantaggi:

• Angolo di entrata dell'onda assai limitato che comporta una eccessiva dimensione del fuoco lungo la direzione assiale con la possibilità di andare ad intaccare tessuti sani e quindi provocare pericolosi effetti collaterali
• La localizzazione del calcolo normalmente è off-line che comporta una imprecisione nel puntamento, si può anche fare in-line e migliorare il puntamento, ma di deve modificare la geometria della sorgente bucando la bobina e la lente acustica, a scapito della potenza che diminuisce.

Questo tipo di generatore è un brevetto della Storz Medical AG. Sfrutta il principio elettromagnetico per la generazione dell'onda d'urto però con una disposizione innovativa degli elementi del sistema. Il cuore del sistema è la bobina cilindrica circondata da una membrana metallica. Quando la corrente altovoltaica percorre la bobina si genera un campo elettromagnetico che sposta la membrana e genera un onda d'urto radiale, rispetto all’asse del cilindro, focalizzata dal paraboloide focalizzante (Figura 4). L'area focale ha una forma ellittica non troppo allungata nella direzione assiale così da non provocare effetti collaterali gravi.

Vantaggi:

• Fuoco clinicamente idoneo
• Possibilità di avere il puntamento ecografico e radiologico in-line senza avere gli inconvenienti degli altri generatori come limitazione della potenza o la funzionalità della sonda
• Ampia superficie di contatto ed ampio angolo di entrata che riducono al minimo il dolore per il paziente
• Profondità focale elevata, che consente di trattare anche pazienti obesi

NB: per capire la differenza in performance tra questo generatore ed uno elettroidraulico è sufficiente analizzare i valori della tabella sottostante.