Was sind Stosswellen und was macht sie so erfolgreich in der Medizin?
Stosswellen sind akustische Pulswellen und besitzen die Eigenschaft, physikalische Energie in lokal begrenzten Gewebebereichen wirksam werden zu lassen. In der Neurologie sprechen wir bei der Anwendung mit Stosswellen von Transkranieller Pulsstimulation (TPS). Die TPS wird mit dem NEUROLITH®-System durchgeführt und ist als Behandlungsoption bei Patienten mit Alzheimer-Demenz zugelassen.
Die Geschichte und Physik der Stosswelle in der Medizin
Seit Ende der 1980er Jahre werden von uns Stosswellen zur extrakorporalen Behandlung von Nierensteinen eingesetzt. Heute werden Stosswellen in der Medizin vielfältig eingesetzt, beispielsweise bei Muskel-Skelett-Erkrankungen und in der Regenerativen Medizin. Dazu gehören erfolgreiche Anwendungen bei Erkrankungen des Bewegungssystems sowie bei Pseudarthrosen, zur Stimulation der Angiogenese, bei Wundheilungsstörungen und zur Behandlung von Angina Pectoris und Herzinsuffizienz.
Stosswellen sind mechanisch erzeugte, akustische Pulse, die durch eine singuläre Pulsform und ultra-kurzer Dauer charakterisiert sind. Die Stosswelle verursacht durch diese Eigenschaften keine thermischen Effekte und somit keine Gewebeerwärmungen. Sie werden nicht-invasiv in das Körpergewebe eingeleitet. Um sich auszubreiten und in den Körper übertragen zu werden, benötigen sie ein elastisches Medium wie Wasser oder Koppelgel. Stosswellen besitzen die Eigenschaft, physikalische Energie in lokal begrenzten Gewebebereichen wirksam werden zu lassen.
Lesen Sie hier mehr zur Physik der Stosswelle: Was sind Stosswellen? Physik und Technik
In der Lithotripsie werden zur Steinzertrümmerung hochenergetische Stosswellen eingesetzt, wohingegen bei der Schmerztherapie oder in der Neurologie die ins Gewebe eingebrachte Energie niederenergetisch ist und stimulierend wirkt.
Mit blossem Auge sind Stosswellen nicht erkennbar, können jedoch mit speziellen optischen Anordnungen sichtbar gemacht werden. Dabei entstehen Bilder – sogenannte Schlierenbilder –, welche die Schönheit der Stosswellen zur Geltung kommen lassen.
Wie wirken Stosswellen?
Die Mechanotransduktion gilt als der grundlegende Mechanismus der Stosswellen im Gewebe. Es bezeichnet die Umwandlung von physikalischen Impulsen – wie die Stosswelle – in zelluläre Prozesse, die für die positiven Auswirkungen auf den Zellstoffwechsel und den Zellzyklus verantwortlich sind. Dies umfasst die Migration und Differenzierung von Stammzellen, die Freisetzung von Stickoxid (NO) sowie die Stimulation von Wachstumsfaktoren (VEGF, BDNF). Die Bildung neuer Blutgefässe, die Verbesserung der Durchblutung, und die Regeneration der Nerven sind die Folge.*
Transkranielle Pulsstimulation (TPS) bei Patienten mit Alzheimer-Demenz
In der Neurologie sprechen wir bei der Stosswellenbehandlung mit dem NEUROLITH® von Transkranieller Pulsstimulation – kurz TPS. Der NEUROLITH® ist ein seit 2018 CE-zugelassenes Gerät zur Behandlung von Patienten mit Symptomen der Alzheimer-Demenz.
Bei der TPS werden die Pulse kontrolliert nicht-invasiv durch Kopfhaut und Schädeldecke, in die für die Alzheimer-Demenz typischerweise betroffenen Gehirnregionen des Patienten geleitet.
Die Ergebnisse aktueller Studien geben Hinweise, dass TPS neuroplastische und morphologische Veränderungen hat und deuten auf eine Verbesserung der kognitiven Funktionen bei Patienten mit Alzheimer-Demenz hin. Derzeit werden weitere Studien sowie Untersuchungen über Langzeiteffekte, Wirkmechanismen und biologische Effekte von TPS durchgeführt.
*Die genannten Effekte im Zusammenhang mit Stosswellenbehandlungen beziehen sich auf unterschiedliches Gewebe und lassen sich nicht ohne wissenschaftlichen Nachweis auf alle Indikationen allgemein übertragen.
(1) d´Agostino, M. C. et al.: International Journal of Surgery, 24(Pt B):147-153, 2015.
(2) Mariotto, S. et al.: Nitric Oxide, 12(2):89-96, 2005.
(3) Yahata, K. et al.: Journal of Neurosurgery, 25(6):745-755, 2016.
(4) Hatanaka, K. et al.: American Journal of Physiology-Cell Physiology, 311(3):C378-85, 2016.
