Ondas de Choque en Medicina

 http://www.psrd.hawaii.edu/Oct05/chondrules_impacts.html

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Las ondas de choque son ondas acústicas presentes en situaciones diarias como en las ondas expansivas generadas por un trueno.  Sin embargo, comenzaron a ser reconocidas a partir de la segunda guerra mundial, cuando las autopsias de náufragos que habían sufrido el efecto de ataques con cargas de profundidad evidenciaron severas lesiones a nivel pulmonar, a pesar de no existir signos externos de violencia1. Esta fue la primera oportunidad en la que pudo documentarse los efectos del ultrasonido de alta energía en forma de ondas de choque en el cuerpo humano, y de hecho, el nombre de Shockwaves – ondas de choque – emergió del estudio de este fenómeno.

En la década de los 50, se desarrollaron diferentes líneas de investigación con relación a este fenómeno. Así, por ejemplo se descubrió que ondas de choque generadas por un dispositivo electrohidráulico podían romper platos de cerámica en un medio líquido. Poco después fue descrita la posibilidad de generar  las ondas con una fuente electromagnética.

En 1966 durante la experimentación con proyectiles de alta velocidad en la empresa Aerospacial Dornier, un empleado tocó el plato que se utilizaba como blanco exactamente en el momento en que impactaba el proyectil.  Sintió que una especie de descarga eléctrica corría por su cuerpo. Los estudios posteriores demostraron que no existía ningún tipo de  electricidad en el medio y que en realidad el impacto sónico había viajado desde el plato hacia el cuerpo del operario1.

Posteriormente se profundizó el conocimiento de este fenómeno al  evaluar las alteraciones que se producían en los materiales, a nivel del sitio de impacto de gotas de lluvia sobre la superficie de aviones supersónicos2 y de micrometeoritos sobre los satélites. Se evidenció que con el tiempo se producían daños por la generación de micromovimientos por diferencias de resistencia acústica de las superficies adyacentes causada por ondas de choque.

 Ondas de Choque Esféricas generadas por la detonación de los cañones del USS Iowa. Claramente se visualiza el impacto de las ondas de choque en la superficie del océano. (fotografía oficial de US Navy, USNHC # DN-ST-85-05379, POR PHAN J. Alan Elliott, tomado de www.navsource.org/archives/01/61h.htm)

Ondas de Choque Esféricas generadas por la detonación de los cañones del USS Iowa. Claramente se visualiza el impacto de las ondas de choque en la superficie del océano. (fotografía oficial de US Navy, USNHC # DN-ST-85-05379, POR PHAN J. Alan Elliott, tomado de www.navsource.org/archives/01/61h.htm)

 Las ondas de choque que genera un Cazabombardero F22-Raptor al romper la barrera del sonido. Las diferencias de impedancia o resistencia acústica de sus materiales deben ser calculadas para soportar las cargas que este fenómeno genera. http://s.wallpaperhere.com/wallpapers/1920x1080/20110702/F-22-Raptor-1080.jpg

Las ondas de choque que genera un Cazabombardero F22-Raptor al romper la barrera del sonido. Las diferencias de impedancia o resistencia acústica de sus materiales deben ser calculadas para soportar las cargas que este fenómeno genera. http://s.wallpaperhere.com/wallpapers/1920x1080/20110702/F-22-Raptor-1080.jpg

A principios de la década del 70, el Ministerio de Defensa Alemán financió investigaciones acerca del efecto de las ondas sobre tejidos animales. Se hizo hincapié en el recorrido de las mismas a través de los tejidos. Se hizo evidente que con altas energías se producían leves efectos colaterales en los músculos, tejidos adiposo y conectivo. Se comprobó que el tejido óseo sano no se afectaba bajo la carga de la onda de choque. También se investigó el daño del tejido cerebral, pulmonar y órganos abdominales.

A partir de estas investigaciones surgió el interés en su aplicación terapéutica. En 1971 Haeusler y Kiefer3 reportaron la primera desintegración in-vitro de un cálculo renal por medio de ondas de choque.  En 1980 fue tratado en Munich el primer caso de litiasis renal. En 1983 se lanzó en Stuttgart el primer generador de onda de choque comercial, el Dornier Lithotripter HMI.  En 1985 se llevó a cabo el primer tratamiento de un cálculo biliar con ondas de choque.

En 1985 se desarrollaron las primeras experiencias de ondas de choque en Ortopedia y Traumatología, inicialmente en aplicaciones óseas.  En realidad, inicialmente esto se debió a que se tenía temor acerca del daño que podría causar en la cadera el tratamiento de litiasis renal baja con litotripcia. Al analizar los efectos óseos en pelvis en los pacientes tratados con ondas de choque para cálculos ureterales bajos,  el hallazgo mas sorprendente fue encontrar un crecimiento óseo localizado, que se interpretó con razón como un estimulo de la osteogenesis por el ultrasonido de alta energía.  Inicialmente se buscaba encontrar lesiones asociadas o microfracturas, pero la realidad fue totalmente contraria.

Basados en estos hallazgos iniciales, en 1988 se aplicó por primera vez el método para el tratamiento de una pseudoartrosis con buenos resultados.
Valchanov 4  reportó  un  éxito del 85% de los casos en retardos de unión ósea.  Las investigaciones básicas fueron muy alentadoras,  y en 1993 fue lanzado al mercado el primer generador de onda de choque especialmente diseñado para el uso en tejido músculo-esquelético, con el nombre OssaTron. La tecnología aplicada para la litotricia renal debió ser modificada para el uso ortopédico. Las características técnicas y dispositivos de aplicación urológicos convencionales tienen limitaciones e incluso contraindicaciones para su aplicación en tejidos músculo-esqueléticos.

 En los últimos 20 años más de 6 millones de pacientes han sido tratados con ondas de choque abdominales, transformando a la litotripcia en la indicación principal para el tratamiento de los cálculos renales. Posteriormente el método ha sido documentado al tratamiento de cálculos vejiga, páncreas y glándulas salivales. http://www.medicinenet.com/image-collection/lithotripsy_picture/picture.htm

En los últimos 20 años más de 6 millones de pacientes han sido tratados con ondas de choque abdominales, transformando a la litotripcia en la indicación principal para el tratamiento de los cálculos renales. Posteriormente el método ha sido documentado al tratamiento de cálculos vejiga, páncreas y glándulas salivales. http://www.medicinenet.com/image-collection/lithotripsy_picture/picture.htm

 El Dr Wolfgangf Schaden aplicando en Viena ondas de choque en una tendinopatia calcarea de hombro en el año 2000, con equipos de alta energia y bajo anestesia general. (Foto cortesia del Dr Carlos Leal)

El Dr Wolfgangf Schaden aplicando en Viena ondas de choque en una tendinopatia calcarea de hombro en el año 2000, con equipos de alta energia y bajo anestesia general. (Foto cortesia del Dr Carlos Leal)

En el comienzo de la década de los 90 aparecen los primeros reportes con respecto a tendinitis calcárea.  Dahmen aplicó el concepto del tratamiento de cálculos renales y lo utilizó en las calcificaciones de la región del hombro con buenos resultados2.  Posteriormente surgieron numerosas publicaciones reportando su aplicación en epicondilitis y  fasceitis plantar.

Desde hace dos décadas se han utilizado los sistemas de revascularización localizada y regeneración tisular no invasiva, a través de ondas radiales de presión de alta energía en forma de ondas de choque extracorpóreas. Este sistema cuenta actualmente con la mayor cantidad de artículos en investigación básica y clínica para tendiopatias crónicas, y los niveles de evidencia son comparables con los artículos de tratamiento quirúrgico o artroscópico.  Los equipos radiales son unos de los más utilizados actualmente en el mundo, con gran cantidad de estudios que lo soportan.

Buscar el mismo objetivo y lograr resultados similares o mejores que la cirugía mediante un sistema no invasivo que evite las posibles complicaciones y molestias de un procedimiento quirúrgico, es una realidad mediante la utilización de ondas de choque. Este sistema ha ganado un sólido reconocimiento mundial debido a consistentes buenos resultados de estudios clínicos controlados y no controlados en el tratamiento de la fasceitis plantar, epicondilalgia, tendinopatias del hombro y pseudoartrosis. Sus aplicaciones en terapia física, manejo de dolor, puntos gatillo y relajación e espasmos musculares, son otra aplicación muy aceptada y que cuenta con excelentes resultados clínicos.

En 1997 se estableció en Viena, la Sociedad europea de Terapia por Ondas de Choque a nivel Músculoesquelético (ESMST),  pero debido a la rápida difusión del método, en 1999 fue rebautizada como Sociedad Internacional para la Terapia por Onda de Choque a nivel Músculoesquelético (ISMST).   En Agosto del 2000, y en forma casi simultanea,  se trataron los primeros pacientes de Ondas de choque con equipos para aplicación ortopédica En Sudamérica, por parte del Dr. Carlos Leal en Bogotá  y el Dr. José Eid en Sao Paulo.   Se crea la primera sociedad de ondas de choque de América en Brasil, la Sociedade Brasileira de Terapia por Ondas de Choque Extracorpórea en Ortopedia – SBTOC, que le ha dado gran impulso a su aplicación. Actualmente once países iberoamericanos tienen organizaciones similares agrupadas en ONLAT, la Federación Iberoamericana de Sociedades y Asociaciones de Ondas de Choque en Medicina.

 Estos son los dos tipo de aplicadores de ondas de choque utilizados para aplicaciones medicas. Los equipos focalizados aplican la energia maxima en un punto distante, mientras que los radiales aplican esta energia al contacto con el aplicador. (www.fenwaymedical.org)

Estos son los dos tipo de aplicadores de ondas de choque utilizados para aplicaciones medicas. Los equipos focalizados aplican la energia maxima en un punto distante, mientras que los radiales aplican esta energia al contacto con el aplicador. (www.fenwaymedical.org)

Hemos aprendido en estas dos décadas, que el uso de ultrasonido focalizado de alta energía en forma de ondas de choque, es una terapéutica basada en la estimulación celular para la generación de mediadores que permiten acelerar el proceso de cicatrización normal en un área lesionada.  En un principio utilizado como desintegrador mecánico de cálculos renales, su uso permitió cambiar en Urología un esquema altamente invasivo a uno totalmente extracorpóreo.  La evolución hacia la disolución de calcificaciones ortopédicas resultó en el descubrimiento de efectos biológicos mucho más allá del simple efecto mecánico sobre una masa pétrea.

La aplicación  de las ondas de choque en ortopedia permitió cambiar el paradigma mecánico de la litotripcia urológica, a un esquema bioquirúrgico basado en estimulación celular.  El hallazgo más evidente y relevante ha sido el aumento de la vascularidad en áreas hipovasculares.  Las tendinosis y los retardos de unión ósea mejoran su vascularidad y diferenciación celular resultando en una re-lesión controlada que estimula la cicatrización en forma natural.  Los estudios de Rompe en Mainz, Schaden en Viena, Thiele en Berlin, Weil en Chicago y Wang en Taiwán han validado en las últimas dos décadas los beneficios de esta tecnología como estimulante de la cicatrización en forma extracorpórea y no invasiva.  Latinoamérica no se queda atrás con los trabajos de Brañes y Guiloff en Chile sobre neo-vasculogénesis, además de muchísimos trabajos de experiencia clínica en toda la región.

Hoy en día, el uso de ondas de choque en revascularización de necrosis avasculares óseas, retardos de unión estables y fracturas por stress está estandarizado y es mundialmente aceptado.  El uso en medicina del deporte sobre lesiones tendinosas y ligamentarias como el codo de tenista, la tendinosis de hombro, Aquiles, tendón patelar o fascia plantar tienen suficiente seguimiento para ser parte del esquema terapéutico de cualquier unidad de medicina deportiva del mundo.

Una de las aplicaciones  más promisorias está en la estimulación de la cicatrización de piel en heridas hipovasculares, donde los trabajos de Schaden y Thiele han demostrado impresionantes avances en el cierre de heridas complejas sin cirugías de cubrimiento dérmico.  Fenway Medical dispone de equipos electrohidráulicos MTS de última generación para el cierre de heridas complejas hipovasculares sin cirugía, en forma extracorpórea.

 El uso de ondas de choque no focalizadas para revascularización de piel ha sido el desdarrollo clínico más importante en ondas de choque de la ultima década. Su utilización en pie diabético, ulceras vasculares y cicatrices ha crecido exponencialmente. (Fotografia cortesia de W.Schaden)

El uso de ondas de choque no focalizadas para revascularización de piel ha sido el desdarrollo clínico más importante en ondas de choque de la ultima década. Su utilización en pie diabético, ulceras vasculares y cicatrices ha crecido exponencialmente. (Fotografia cortesia de W.Schaden)

Otro campo en investigación es la estimulación de áreas miocárdicas infartadas, donde las ondas extracorpóreas han demostrado un efecto positivo en el manejo de anginas estables.  El futuro cercano nos traerá probablemente unidades de ondas de choque intracorpóreas para la estimulación directa de las áreas infartadas durante las cirugías de revascularización cardiaca.

Los efectos vasculares en estimulación de la liberación de factores de crecimiento vasculares y de NO`s han sido también utilizados en los pacientes con disfunción eréctil con grandes beneficios.  Inicialmente manejado como una estimulación mecánica por impacto, se ha consolidado al día de hoy como un tratamiento de primera elección en estimulación vascular cavernosa para los pacientes con disfunción eréctil.