Las ondas de choque son ondas de impulsos acústicos que se utilizan en medicina desde los años ochenta para tratar diversas afecciones, incluidos los cálculos renales. Un campo de aplicación especial es la neurología, en la que, cuando aplicamos ondas de choque al cerebro, hablamos de »estimulación transcraneal por impulsos« (TPS).
En el siguiente apartado, nos gustaría presentarle el fascinante tema de las ondas de choque en medicina y profundizar en la historia, la física y el modo de acción de esta tecnología.
Ondas de choque en la naturaleza
Las ondas de choque son un fenómeno fascinante que se da por todas partes en la naturaleza. Se producen cuando un objeto se mueve a una velocidad superior a la del sonido en un medio (como el aire o el agua), creando un cambio repentino y significativo en la presión, la temperatura y la densidad. Estas ondas se pueden observar en diversos entornos naturales.
Uno de los ejemplos más frecuentes de las ondas de choque en la atmósfera es la explosión sónica. Cuando un objeto, como un avión a reacción, viaja a más velocidad que el sonido, genera ondas de choque que se propagan por el aire, dando lugar a la característica y fuerte explosión. Las ondas de choque también se producen en las tormentas. Cuando cae un relámpago, calienta rápidamente el aire circundante a temperaturas extremas, a consecuencia de lo cual el aire se expande de forma explosiva y crea una onda de choque se propaga por la atmósfera. Cuando esta onda se desplaza por el aire, crea un sonido de rodadura que conocemos como trueno.
Podemos encontrar otro fascinante ejemplo de ondas de choque en la naturaleza en el mundo subacuático por cortesía del camarón pistola. A pesar de su reducido tamaño, el camarón pistola tiene una capacidad admirable de generar ondas de choque. Para ello, chasquea las pinzas a una increíble velocidad, dando lugar a una onda de choque que aturde a pequeñas presas, lo que le permite capturar su alimento. La onda de choque que produce este camarón es audible bajo el agua.
Los principios que fundamentan las ondas de choque naturales han encontrado valiosas aplicaciones en el ámbito de la medicina como tratamiento no invasivo de diversas afecciones médicas.
La historia y los fundamentos físicos de las ondas de choque en medicina
Desde finales de los años 80, utilizamos las ondas de choque para el tratamiento extracorpóreo de los cálculos renales. Hoy en día, las ondas de choque se utilizan en medicina en diversos campos energéticos, por ejemplo, en las enfermedades del sistema musculoesquelético y en medicina regenerativa. Las ondas de choque se utilizan con éxito para las enfermedades del sistema musculoesquelético, así como para la pseudoartrosis, la estimulación de la angiogénesis, los trastornos de cicatrización de heridas y el tratamiento de la angina de pecho y la insuficiencia cardíaca.
Las ondas de choque son impulsos acústicos generados mecánicamente, que se caracterizan por una forma de impulso singular y una duración ultracorta. Gracias a estas propiedades, las ondas de choque no generan efectos térmicos y en consecuencia, no calientan el tejido. Se introducen en el tejido de manera no invasiva. Para propagarse y transmitirse por el cuerpo necesitan un medio elástico como el agua o el gel de acoplamiento. Las ondas de choque tienen la propiedad de hacer que la energía física sea eficaz en zonas tisulares localmente limitadas.
Lea más sobre los fundamentos físicos de las ondas de choque: ¿Qué son las ondas de choque? Física y tecnología
En neurología, el tratamiento con ondas de choque con el NEUROLITH® se denomina »estimulación transcraneal por impulsos«, abreviada TPS. El NEUROLITH® es un equipo aprobado por la CE desde 2018 para el tratamiento de pacientes con síntomas de demencia de Alzheimer. Durante la TPS se introducen impulsos de forma controlada y no invasiva a través del cuero cabelludo y la calota en las regiones cerebrales del paciente que suelen estar afectadas por la demencia de Alzheimer.
Más información sobre TPS: Estimulación transcraneal por impulsos con NEUROLITH
¿Cómo actúan las ondas de choque?
El mecanismo fundamental de las ondas de choque en el tejido es la mecanotransducción. Este término hace referencia a la transformación de los impulsos físicos –como las ondas de choque– en procesos celulares que son los responsables de los efectos positivos sobre el metabolismo y el ciclo de las células.1 Esto incluye la migración y la diferenciación de las células madre, la liberación de óxido nítrico (NO)2 y la estimulación de los factores de crecimiento (VEGF, BDNF)3,4. El resultado es la formación de nuevos vasos sanguíneos, la mejora de la circulación y la regeneración de los nervios.*
Ondas de choque frente a los ultrasonidos: Las diferencias más importantes
Las ondas de choque y los ultrasonidos son dos tipos de ondas sonoras utilizadas en medicina. No obstante, existen diferencias fundamentales entre ambas tecnologías. Los ultrasonidos terapéuticos consisten en una onda continua con muchas oscilaciones en la gama de los megahercios. Sin embargo, las ondas de choque consisten en un único impulso de presión muy corto (1 µs) seguido de un impulso de tracción menor (4 - 5 µs). Aunque ambas tecnologías utilizan frecuencias similares, su naturaleza es fundamentalmente distinta.
Las ondas de ultrasonidos pueden calentar el tejido por medio de sus oscilaciones periódicas, lo que se puede utilizar en un procedimiento denominado HIFU. La onda de choque tiene un efecto estimulante en el intervalo de baja energía, por lo que no se observa calentamiento.
Debido a sus distintos modos de acción, las ondas de choque y los ultrasonidos terapéuticos tienen objetivos diferentes en la aplicación médica y, a causa de estas diferencias se utilizan en situaciones clínicas diferentes.
Onda de choque
- Impulso de presión singular con una onda de tracción de alivio posterior de menor amplitud
- Forma asimétrica del impulso
- Ausencia de calentamiento significativo del tejido
- Las ondas de choque se perciben como sucesos sensoriales cortos
- Estimulación del tejido
Ultrasonidos
- Onda continua con numerosas oscilaciones
- Forma de onda continua y simétrica
- El tejido absorbe la energía y se calienta
- Las ondas de ultrasonidos no son perceptibles
- Coagulación del tejido
Lamentablemente, en las publicaciones científicas es frecuente el uso incorrecto del término »ultrasonido« en relación con la estimulación transcraneal por impulsos (TPS). En realidad, en la TPS hablamos de ondas de choque (ondas de impulso sonoras) y no de ondas de ultrasonido.
* Los efectos mencionados relacionados con los tratamientos con ondas de choque hacen referencia a diferentes tejidos y no se pueden trasladar de manera generalizada a otras indicaciones sin pruebas científicas.
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.
