Eine Stoßwelle ist in der Strömungslehre starke Druckwelle, die durch Explosion oder andere Phänomene erzeugt wird, die extreme Druckunterschiede hervorrufen. Die Druckwelle läuft dabei als Wellenfront durch das Medium.
Entstehung der Stoßwelle
In kompressiblen, d. h. verdichtbaren Medien, beispielsweise Gasen, breiten sich Störungen, etwa von hindurchbewegten Festkörpern hervorgerufene Druckänderungen, durch das Medium als Druckwellen aus, die sich mit der Schallgeschwindigkeit des Mediums bewegen. Bewegt sich der Störer nur langsam im Vergleich zur Schallgeschwindigkeit, erlaubt es die Druckwelle dem Medium, sich neu zu verteilen, um die Störung auszugleichen, und verhält sich genau wie ein inkompressibles Medium.
Bewegt sich der Störer jedoch schneller als die Schallgeschwindigkeit im ungestörten Medium, so bildet sich eine dünne Stoßfront, innerhalb derer sich die Zustandsgrößen des Mediums, einschließlich der Geschwindigkeit, nahezu sprunghaft ändern. Die Front bewegt sich langsamer durch das Medium als der Störer, sodass kegelige Formen entstehen. Da die Energiedichte hinter der Front höher ist als vor der Front, klingen Stoßwellen allmählich zu normalen Druckwellen ab, wobei sich ihre Geschwindigkeit auf Schallgeschwindigkeit verringert.
Stoßwelle als Therapieform
Die extrakorporale Stoßwellentherapie (ESWT) ist eine Stoßwellenbehandlung, mit der folgende Erkrankungen behandelt werden können.
Seit 1980 werden Nierensteine mit Stoßwellen erfolgreich behandelt. Stoßwellen sind hochenergetische Druckwellen, die Schallwellen ähnlich sind, sich aber in Energie, Anstiegs- und Ausbreitungsgeschwindigkeit erheblich unterscheiden. Dieselben Stoßwellen werden seit 1989 zur Behandlung von verzögert heilenden Knochenbrüchen (Pseudarthrosen) und mit geringerer Energie bei Sehnenansatzbeschwerden (Tennisellenbogen, Fersensporn, Kalkschulter und etlichen anderen Indikationen) verwendet.
Ebenso wie in der Urologie werden Schalldruckwellen erzeugt, die in der Tiefe des Körpers gebündelt werden. Diese Verdichtung der Stoßwellen kann dann durch rhythmische und wiederkehrende Anwendung auch zur Zerrüttung eines Festkörpers, beispielsweise einer Verkalkung führen. Die Verkalkung wird durch die Stoßwellenbehandlung zu feinsten Partikeln zerrieben und kann dann vom Körper aufgenommen und auf dem Blutweg abtransportiert und ausgeschieden werden.
Ursprünglich wurden Stoßwellen durch eine elektrische Funkenentladung unter Wasser erzeugt und mittels eines Halbellipsoiden in das Therapiegebiet fokussiert. Diese Methode der Stoßwellenerzeugung geht zurück in die 1970er Jahre und ist heute als Standard etabliert.
Eine andere Methode ist es, Stoßwellen durch die Umkehrung des Piezoelektrischen Effektes zu erzeugen: Beim Anlegen eines Wechselstroms erzeugen bestimmte Quarzkristalle durch Formveränderungen mechanische Schwingungen.
Unerwünschte Nebenwirkungen
Neben Blutergüssen kann es zu Schwellungen oder oberflächlichen Hauteinblutungen kommen. Seltener wird von einer kurzfristigen Schmerzverstärkung im Behandlungsgebiet berichtet. Bei nicht sachgerechter Handhabung kann es zu Schäden an knöchernen Strukturen, Blutgefäßen, Nerven oder Sehnen mit Früh– und Spätauswirkungen kommen.
Die während der Behandlung empfundenen Schmerzen werden unterschiedlich stark wahrgenommen. Wenn die Anfangsbeschwerden nach drei Sitzungen nicht deutlich besser geworden sind, sollte die Therapie nicht fortgesetzt werden.
Die ESWT als Therapie von Beschwerden im Bereich der Orthopädie gilt in Deutschland nicht als Leistung der gesetzlichen Krankenkassen. Die Kosten der Behandlung muss der Patient selbst tragen.
Auch bei der ESWT gibt es Therapieversager und Fälle, bei denen sich die Beschwerden nach der Behandlung verstärken. Es bedarf also einer sorgfältigen Indikationsstellung.