기계적인 힘으로 목표 조직에 에너지를 집중시키는 효과와 조직 치유를 촉진하는 생물학적 효과가 있는 것으로 알려짐
석회성 건염, 비석회성 건염, 테니스 엘보, 골프 엘보, 슬개건염, 아킬레스 건병증, 족저근막염, 골절의 지연 유합이나 불유합, 대퇴골두의 무혈성 괴사, 당뇨벙에 의한 피부 괴사 등에 치료적인 효과가 훌륭함
초음파의 이상성(biphasic)과 다르게 충격파는 단상성(uniphasic)으로 차이가 있으며 최고 압력은 500bar로 초음파의 0.5 bar와 차이가 있음
충격파의 효과
기계적인 힘으로 목표 조직에 에너지를 집중시켜 치료 효과를 나타냄
공동화(cavitation) 현상으로 간접적인 기계적 힘 때문에 조직에 부정적인 효과 또는 손상을 주는 것
체외충격파가 생성되는 원리
1. 방사형 체외충격파
방사형 체외충격파
압력파(Pressure Wave)를 만드는 방식으로 발사체(Projectile)에서 압축 공기 가속화시킨 후 Applicator에서 피부에 운동 에너지를 전달
충격파의 에너지가 퍼져나가기 때문에 한 곳에 집중할 수는 없으나 조직에 전반적으로 전달하기에 근육 질환에 많이 이용됨
2. 초점형 체외충격파
초점형 체외충격파의 구분
전기 에너지를 기계적 에너지로 전환시켜 충격파를 만든 뒤 반사판을 이용해 특정 부위에 충격파를 집중시키는 방식
사람의 몸이 물과 비슷한 음향 임피던스(acoustic impedance)를 갖추고 있어 사람의 몸이 매질이 되어 충격파를 전달하는 원리
충격파 에너지가 집중되는 효과가 있지만 통증이 상대적으로 심함
초점형 충격파를 만드는 방법
전기수력(eletrohydraulic) : 1세대, 고압의 전기를 이용한 수중 폭발을 일으켜 발생한 충격파를 반사체로 이용하여 하나의 초점에 모이게 하는 장치로 다른 원리에 비해 더 큰 에너지를 내는 장점이 있음
전자기(electromagnetic) : 전자기 원리를 이용하여 전류를 코일을 통과시키면서 강한 전기장이 형성되면서 충격파를 만들어 이를 렌즈를 이용하여 초점을 형성
압전기(piezoelectric) : 전류 공급에 따라 부피가 수축과 팽창을 하는 압전 금속(piezoelectric crystals)이 주변의 수중에서 충격파를 발생시킨다. 형성된 충격파가 바로 초점을 형성(selffocus)할 수 있게 압전 금속이 기하학적으로 정렬되어 있다.
체외충격파의 치료 기전과 동물실험
1. 골절 치유
뼈에 충격파를 가하면 미세골절을 만들어 혈종을 형성하고 조골세포(osteoblast)의 골형성을 유도하여 골절을 치유하는 것
고용량의 체외충격파를 가했을 때 신생골 형성이 대조군에 비해 더 많았으며 뼈도 더 강하게 변했으며 저용량의 체외충격파보다 효과가 더 좋다는 연구를 보았을 때는 뼈에 대한 체외충격파 치료의 효과는 용량과 시간의 의존도가 높다고 생각됨
2. 건-뼈 접점 부위의 건병증(insertional tendinopathy) 에서 조직 치유
신생 혈관이 증가하는 것으로 보고되었으며 혈관내피 산화질소 합성, 혈관내피 성장인자, 증식성 세포핵 항원 등의 혈관 신생 인자 및 치유 인자가 많아짐을 확인
혈관 신생이 활발해져 건-뼈 접점 부위에 혈액 공급이 많아져서 조직 치유에 도움을 주는 것으로 생각됨
과자극 진통(hyperstimulation analgesia)으로 통증 역치를 높여 통증이 조절된다는 이론도 제기됨
체외충격파의 합병증과 금기사항
합병증
통증, 어지럼증, 국소 출혈이 있으나 강도를 조절하면 해결됨
어지럼증을 호소하는 환자에게는 즉시 눕히고 다리를 높여주면 수분 내에 회복됨
큰 혈관이나 신경에 직접적으로 충격파가 가해지면 혈관 및 신경의 손상이 생길 수가 있으므로 주의를 요함
금기증
출혈성 질환이 있거나 항혈전 약물을 복용하는 경우
머리 부위, 소아의 성장판에 사용하는 것은 금기
충격파가 폐에 직접 전달되면 폐포(alveoli)가 손상될 수가 있으므로 주의를 요함
Reference
Jae-Kwang Yum, M.D., Ph.D. and Sang-Jun Ahn, M.D. Extracorporeal Shock Wave Therapy in Musculoskeletal Disorders. J Korean Orthop Assoc 2018; 53: 400-406
Wang CJ. An overview of shock wave therapy in musculoskeletal disorders. Chang Gung Med J. 2003;26:220-32
Ogden JA, Toth-Kischkat A, Schultheiss R. Principles of shock wave therapy. Clin Orthop Relat Res. 2001;387:8-17.
Gerdesmeyer L, Gollwitzer H, Diehl P, Wagner K. Radial extracorporeal shockwave therapy (rESWT) in orthopaedics. J Miner Stoffwechs. 2004;11:36-9.
Wang CJ, Wang FS, Yang KD, et al. Shock wave therapy induces neovascularization at the tendon-bone junction: a study in rabbits. J Orthop Res. 2003;21:984-9.
Wang CJ, Yang KD, Wang FS, Chen HH, Wang JW. Shock wave therapy for calcific tendinitis of the shoulder: a prospective clinical study with two-year follow-up. Am J Sports Med. 2003;31:425-30
Wang CJ, Yang KD, Wang FS, Hsu CC, Chen HH. Shockwave treatment shows dose-dependent enhancement of bone mass and bone strength after fracture of the femur. Bone. 2004;34:225-30.
Verstraelen FU, In den Kleef NJ, Jansen L, Morrenhof JW. High-energy versus low-energy extracorporeal shock wave therapy for calcifying tendinitis of the shoulder: which is superior? a meta-analysis. Clin Orthop Relat Res. 2014;472: 2816-25.
Krasny C, Enenkel M, Aigner N, Wlk M, Landsiedl F. Ultrasound-guided needling combined with shock-wave therapy for the treatment of calcifying tendonitis of the shoulder. J Bone Joint Surg Br. 2005;87:501-7.
