تکنولوژی شاک ویو: راهنمای کامل انواع، عملکرد و کاربردها

شاک ویو چیست؟ تعریف و مشخصات فنی

شاک ویو (Shockwave) یک موج ضربه‌ای صوتی است که با تغییر ناگهانی و شدید فشار در یک محیط (جامد، مایع یا گاز) در یک بازه زمانی کوتاه تعریف می‌شود. این موج از منبع انتشار خود با سرعتی تقریباً برابر با سرعت صوت منتشر شده و انرژی را به بافت هدف منتقل می‌کند.

موج فشار: برای درک بهتر، بهترین مثال موج فشار، پرتاب سنگی به داخل آب است. این عمل امواجی را روی سطح آب ایجاد می‌کند که به طور متحدالمرکز از نقطه برخورد منتشر می‌شوند. شاک ویو نیز یک موج فشاری است اما با ویژگی‌های منحصر به فرد.

مثال موج فشار ناشی از برخورد سنگ با آب که به صورت دایره ای پخش می شود
انتشار متحدالمرکز امواج فشار در آب، مشابه نحوه انتشار انرژی.

شاک ویو یک موج فشاری با دامنه بسیار بالا است که در مدت زمان بسیار سریع (حدود ۵ تا ۱۰ نانوثانیه) به حداکثر دامنه فشار خود می‌رسد. این اوج فشار به سرعت با یک افت فشار ناگهانی دنبال شده و سپس یک موج با فشار منفی ایجاد می‌گردد. این چرخه سریع و قدرتمند، ویژگی اصلی درمانی شاک ویو است.

نمودار نمایش دهنده تغییرات فشار موج شاک ویو در طول زمان
نمودار فنی موج شاک ویو: افزایش سریع فشار، افت ناگهانی و فاز فشار منفی.

انواع تکنولوژی تولید شاک ویو

تکنولوژی‌های شاک ویو درمانی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند که هر یک مکانیزم و کاربرد متفاوتی دارند:

  • شاک ویو فوکوس (Focused Shockwave): امواج انرژی در یک نقطه عمیق متمرکز می‌شوند.
  • شاک ویو رادیال (Radial Shockwave): امواج انرژی به صورت شعاعی از سطح پوست پخش می‌شوند.

شاک ویو فوکوس: درمان دقیق و عمیق

شاک ویو متمرکز یا فوکوس، امواجی هستند که انرژی آنها در یک نقطه کانونی مشخص در عمق بافت تحت درمان متمرکز می‌شود. این نقطه تعریف‌شده که امواج در آن هم‌گرا می‌شوند، «کانون» نامیده می‌شود. این ویژگی امکان درمان هدفمند و دقیق بافت‌های عمیق را فراهم می‌کند.

نحوه عملکرد و تمرکز انرژی در یک نقطه کانونی توسط شاک ویو فوکوس
در شاک ویو فوکوس، تمام انرژی در یک نقطه کانونی در عمق بافت متمرکز می‌شود.

تکنولوژی‌های تولید شاک ویو فوکوس

چهار روش اصلی برای تولید امواج شاک ویو متمرکز وجود دارد:

  • الکتروهیدرولیک (Electro-hydraulic): ایجاد جرقه الکتریکی در آب برای تولید موج ضربه‌ای که توسط یک بازتابنده متمرکز می‌شود.
  • پیزوالکتریک (Piezoelectric): استفاده از هزاران کریستال پیزوالکتریک که با اعمال ولتاژ منبسط شده و یک موج فشار متمرکز ایجاد می‌کنند.
  • الکترومگنتیک با سیم‌پیچ تخت (Flat-coil electromagnetic): یک سیم‌پیچ الکترومغناطیسی یک غشاء فلزی را به حرکت درآورده و موج فشاری ایجاد می‌کند که توسط یک لنز صوتی متمرکز می‌شود.
  • الکترومگنتیک با سیم‌پیچ استوانه‌ای (Cylindrical-coil electromagnetic): مشابه حالت قبل، اما با ساختار استوانه‌ای که موج را از طریق یک بازتابنده سهموی متمرکز می‌کند.

شاک ویو رادیال: پوشش وسیع و سطحی

در تکنولوژی شاک ویو شعاعی یا رادیال، موج در یک نقطه خاص متمرکز نمی‌شود. در عوض، از سطح اپلیکاتوری که روی پوست قرار گرفته، موجی غیرمتمرکز و واگرا تولید می‌شود که در بافت به صورت شعاعی منتشر می‌گردد. بیشترین شدت انرژی در این روش، نزدیک به سطح پوست است.

نحوه عملکرد و انتشار شعاعی انرژی از اپلیکاتور در شاک ویو رادیال
در شاک ویو رادیال، انرژی به صورت شعاعی و واگرا از اپلیکاتور پخش می‌شود.

تکنولوژی‌های تولید شاک ویو رادیال

دو روش اصلی برای تولید امواج شاک ویو شعاعی وجود دارد:

  • بالستیک یا پنوماتیک (Pneumatic): این فناوری از هوای فشرده برای به حرکت درآوردن یک پرتابه (projectile) در داخل یک لوله استفاده می‌کند. پرتابه با اپلیکاتوری که در تماس با پوست بیمار است برخورد کرده و با انتقال انرژی جنبشی خود، یک موج ضربه‌ای شعاعی تولید می‌کند. این روش رایج‌ترین تکنولوژی در دستگاه‌های رادیال است.

  • الکترومگنتیک (Electromagnetic): در این تکنولوژی، انرژی جنبشی پرتابه توسط یک ژنراتور الکترومغناطیسی ایجاد می‌شود. پرتابه بر اثر میدان مغناطیسی به حرکت درآمده و مشابه حالت پنوماتیک، با برخورد به اپلیکاتور موج ضربه‌ای شعاعی را تولید می‌کند.

مقایسه کلیدی: شاک ویو فوکوس در مقابل رادیال

برای درک بهتر تفاوت این دو تکنولوژی و انتخاب روش مناسب درمان، می‌توان از یک مثال ساده استفاده کرد:

شاک ویو فوکوس: مانند یک تفنگ تک‌تیرانداز (Sniper Rifle)

این تکنولوژی امکان ضربه زدن بسیار دقیق به یک هدف کوچک و عمیق را فراهم می‌کند. به همین دلیل نیازمند دقت بالا است و معمولاً برای اهداف مشخص مانند خار پاشنه یا تاندون‌های عمیق، گاهی با راهنمایی سونوگرافی، انجام می‌شود.

شاک ویو رادیال: مانند یک تفنگ ساچمه‌ای (Shotgun)

این تکنولوژی به اهداف عمیق و دور برخورد نمی‌کند و دقت نقطه‌ای ندارد، اما برای اهداف نزدیک و سطحی، ناحیه وسیعی از بافت را به طور کامل پوشش می‌دهد. این روش برای دردهای عضلانی گسترده و نواحی سطحی ایده‌آل است.

مقایسه گرافیکی نحوه انتشار موج در شاک ویو فوکوس (متمرکز) و رادیال (شعاعی)
تفاوت الگوی انتشار انرژی: شاک ویو فوکوس (چپ) انرژی را در یک نقطه عمیق متمرکز می‌کند، در حالی که شاک ویو رادیال (راست) آن را در سطح وسیع‌تری پخش می‌کند.