Le onde d’urto (O.U.) sono onde acustiche ad alta energia, caratterizzate da impulsi di intensità elevata, distanziati tra loro nel tempo, tali da non produrre alcun effetto termico. Sul suo fronte d’onda si passa dalla pressione atmosferica ad un picco massimo (ampiezza) in pochi nanosecondi (10-9 s), il range di energie utilizzate nelle terapie va da 10Mpa a 100 Mpa (1Mpa = 10 bar), per poi ritornare ai livelli di partenza dopo una fase negativa, come illustrato in Figura.
L’area all’interno della quale si raggiungono tali pressioni e definita fuoco.
La velocità di propagazione di un’onda d’urto, come per ogni onda acustica, è in funzione del mezzo in cui si trasmette e dell’intensità dell’onda d’urto stessa. Conoscendo questi dati è possibile calcolare lo spessore del fronte d’onda. Esso è la dimensione spaziale fra la posizione dove (ancora) persiste la pressione ambientale e quella dove si raggiunge la massima ampiezza di pressione. Nei tessuti viventi può variare tra 1,5 e 6 micrometri (1 micrometro = 10-6 metri).
Strutture quali le pareti cellulari, il cui spessore è valutabile a livello di pochi strati molecolari, sono quindi sottoposte a gradienti pressori elevatissimi al transito delle onde d’urto e, causa le improvvise differenze di pressione a fronte e a retro delle stesse pareti cellulari, si esprimono significative forze tensionali.
I mezzi si distinguono per le loro differenti proprietà meccaniche, quali: elasticità e compressibilità. Questi parametri influiscono sulla trasmissione delle onde acustiche, determinandone la velocità C di propagazione, tanto quanto l’impedenza acustica Z = ρc, pari al prodotto fra la densità ρ e la velocità del suono c. Infine, le onde d’urto si propagano in un fluido secondo una serie di superfici isobare, caratterizzate dall’insieme dei fronti d’onda generati, che si propagano analogamente a quanto si vede in acqua, quando vi si getta un sasso.
Quando le onde d’urto attraversano un fluido generano molteplici differenze pressorie che danno origine alla formazione di bolle di gas ed al fenomeno della “cavitazione”.
Una successiva onda d’urto che colpisca le bolle così formate, da luogo ad una violenta implosione che forma un getto di liquido (Jet-Stream) che colpirà il tessuto da trattare. A fronte di tali lesioni si generano una serie di eventi biologici desiderati che scatenano diversi tipologie di risposta a seconda del tessuto colpito. In particolare, nel tessuto osseo è stata osservata una reazione di tipo osteogenetica ed una di tipo vascolare, mentre nei tessuti molli oltre ad una risposta vascolare si verifica anche un effetto antinfiammatorio ed antalgico.
Onde d’urto tradizionali e onde d’urto radiali
Il 14 gennaio 2011 l’ISMST (Società Internazionale Muscolo-scheletrica Terapia con Onde d’urto) ha pubblicato un “Consensus Statement” sulle modalità di generazione, indicazioni ed applicazioni delle onde d’urto focalizzate e defocalizzate e delle onde d’urto radiali. La SITOD (Società Italiana Terapia con Onde d’Urto), ad integrazione e nel rispetto del “Consensus” della ISMST, ha elaborato un documento che definisce in maniera più approfondita le differenze tra i due tipi di onde d’urto.
Ulteriori approfondimenti tecnici:
Sito ufficiale Storz Medical (Switzerland)
Terapia Extracorporea con Onde d’Urto
Introduzione alla Fisica di base e definizione dei Parametri Acustici
Dr.ssa in Fisica Anna Tóth-Kischkat
Comitato Scientifico della Società Tedesca Internazionale di Onde d’Urto DIGEST