Z Orthop Ihre Grenzgeb 2005; 143(6): 652-655
DOI: 10.1055/s-2005-836903
Kinderorthopädie

© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Wirkung hochenergetischer extrakorporaler Stoßwellen auf Wachstumsfugen - Eine histomorphologische Studie

Effects of High-Energy Shock Waves on the Structure of the Immature Epiphysis - A Histomorphological StudyK. Nassenstein1 , 2 , I. Nassenstein2 , 3 , R. Schleberger2
  • 1Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie und Neuroradiologie, Universitätsklinikum Essen
  • 2Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, St. Josef Hospital Bochum, Klinikum der Ruhr-Universität Bochum
  • 3Institut für Klinische Radiologie, Westfälische Wilhelms-Universität Münster
Further Information

Publication History

Publication Date:
28 December 2005 (online)

Zusammenfassung

Studienziel: Im Rahmen der Indikationserweiterung der extrakorporalen Stoßwellentherapie (ESWT) ist eine Behandlung von kindlichen Skeletterkrankungen mittels ESWT denkbar. Ziel der Untersuchung war zu klären, ob in Folge der Stoßwellenapplikation im Energiebereich der Humanapplikation histologische Veränderungen an der Wachstumsfuge auftreten. Methode: Insgesamt wurden 18 weiße Neuseelandkaninchen mit jeweils 800 Impulsen extrakorporaler Stoßwelle mit dem Philips Lithotripter LDM-E bei einer Energieflussdichte von 0,32 mJ/mm2 im Bereich der proximalen Epiphysenfuge der Tibia behandelt. Zur histologischen Untersuchung wurden jeweils 6 Tiere nach 72 Stunden, 2 Wochen und 4 Wochen getötet und die behandelte Tibia sowie die unbehandelte Gegenseite als intraindividuelle Kontrolle entnommen. Ergebnisse: In keiner Versuchsgruppe zeigte sich nach ESWT eine histologische Veränderung der Epiphysenfuge. Schlussfolgerung: Es konnte somit gezeigt werden, dass unter den gewählten Behandlungsparametern histologisch keine schädigenden Effekte an der Wachstumsfuge des Kaninchens nachzuweisen sind.

Abstract

Aim: Extracorporeal shock wave treatment of infantile skeleton diseases is theoretical reasonable. The aim of this study was to investigate if extracorporeal shock wave therapy (ESWT) may cause damage to the epiphysis within the energy range of human application doses. Method: 18 rabbits were treated with 800 extracorporeal shock waves (Philips lithotripter LDM-E, energy density 0.32 mJ/mm2) at the proximal tibia epiphysis. At 72 hours, 14 days and 4 weeks each after shock wave application 6 rabbits were sacrificed. Results: Histological examination showed no damage to the epiphysis in all treated subjects. Conclusion: This experimental study demonstrates that, under the conditions used in human shock wave therapy, no damage to the rabbit epiphysis occurs.

Literatur

  • 1 Graff J. Die Wirkung hochenergetischer Stoßwellen auf Knochen und Weichteilgewebe. Habilitationsschrift. Ruhr Universität Bochum, Germany 1989
  • 2 Delius M, Draenert K, Al Diek Y, Draenert Y. Biological effects of shock waves: In vivo effect of high energy pulses on rabbit bone.  Ultrasound Med Biol. 1995;  21 1219
  • 3 Wang C J, Huang H Y, Chen H H, Pai C H, Yang K D. Effect of shock wave therapy on acute fractures of the tibia: a study in a dog model.  Clin Orthop. 2001;  387 112-118
  • 4 Wang C J, Yang K D, Wang F S, Hsu C C, Chen H H. Shock wave treatment shows dose-dependent enhancement of bone mass and bone strength after fracture of the femur.  Bone. 2004;  34 225-230
  • 5 Chen Y J, Wurtz T, Wang C J. et al . Recruitment of mesenchymal stem cells and expression of TGF-beta 1 and VEGF in the early stage of shock wave-promoted bone regeneration of segmental defect in rats.  J Orthop Res. 2004;  22 526-534
  • 6 Schaden W, Fischer A, Sailler A. Extracorporeal shock wave therapy of non-union or delayed osseous union.  Clin Orthop. 2001;  387 90-94
  • 7 Wang C J, Chen H S, Chen C E, Yang K D. Treatment of nonunions of long bone fractures with shock waves.  Clin Orthop. 2001;  387 95-101
  • 8 Gerdesmeyer L, Wagenpfeil S, Haake M, Maier M, Loew M, Lampe R, Seil R, Handle G, Gassel S, Rompe J D. Extracorporeal shock wave therapy for the treatment of chronic calcifying tendonitis of the rotator cuff: a randomised controlled trial.  JAMA. 2003;  290 2573-2580
  • 9 Rompe J D, Decking J, Schoellner C, Theis C. Repetitive low-energy shock wave treatment for chronic lateral epicondylitis in tennis players.  Am J Sports Med. 2004;  32 734-743
  • 10 Perez M, Weiner R, Gilley J C. Extracorporeal shock wave therapy for plantar fasciitis.  Clin Podiatr Med Surg. 2003;  20 323-334
  • 11 Theodore G H, Buch M, Amendola A, Bachmann C, Fleming L L. Extracorporeal shock wave therapy for the treatment of plantar fasciitis.  Foot Ankle Intr. 2004;  25 290-297
  • 12 Rompe J D, Decking J, Schoellner C, Nafe B. Shock wave application for chronic plantar fasciitis in running athletes. A prospective, randomized, placebo-controlled trial.  Am J Sports Med. 2003;  31 268-275
  • 13 Perlick L, Schiffmann R, Kraft C N, Wallny T, Diedrich O. Extracorporal shock wave treatment of the achilles tendinitis: Experimental and preliminary clinical results.  Z Orthop Ihre Grenzgeb. 2002;  140 275-280
  • 14 Haake M, Konig I R, Decker T, Riedel C, Buch M, Muller H H. Extracorporeal shock wave therapy in the treatment of lateral epicondylitis: a randomized multicenter trial.  J Bone Joint Surg [Am]. 2002;  84 1982-1991
  • 15 Lauber S. High energy extracorporeal shock wave therapy in femur head necrosis.  Z Orthop Ihre Grenzgeb. 2000;  138 3-4
  • 16 Ludwig J, Lauber S, Lauber H J, Dreisilker U, Hotzinger B. High-energy shock wave treatment of femoral head necrosis in adults.  Clin Orthop. 2001;  387 119-126
  • 17 Yeamann L D, Jerome C P, McCullough D. Effects of shock waves on the structure and growth of the immature rat epiphysis.  J Urol. 1989;  14 670-674
  • 18 Kurzweil S J, Smith J E, Arsdalen K. Effects of extracorporeal shock waves on skeletal and renal growth in the infant rabbit.  J Urol. 1988;  325 649
  • 19 Bär K, Weiler M, Rupprecht H, Carbon R. Kritische Würdigung der extrakorporalen Stoßwellentherapie (ESWT). Vortrag M083 auf dem Deutschen Orthopäden Kongress, Berlin 2002
  • 20 Schleberger R. Stoßwellenbehandlung bei Osteochondrosen und Osteonekrosen. In: Siebert W, Buch M (eds). Stoßwellenanwendungen am Knochen. Dr. Kovac, Hamburg 1997; 62
  • 21 Steinbach P, Hofstädter F, Nicolai H, Rößler W, Wieland W. In vitro investigations on cellular damage by high energy shock waves.  Ultrasound in Med & Biol. 1992;  18 691-699
  • 22 Maier M, Tischer T, Milz S. et al . Dose-related effects of extracorpo-real shock waves on rabbit quadriceps tendon integrity.  Arch Orthop Trauma Surg. 2002;  122 436-441
  • 23 Steinbach P, Seidl M, Wörle K, Hofstädter F. Shock wave induced vessel damage.  Eur J Ultrasound. 1994;  1 317-326
  • 24 Suhr D, Brümmer F, Irmer U, Schlachter M, Hülser D. Reduced cavitation-induced damage by the antioxidative effect of vitamin E.  Ultrasonics. 1994;  4 761-768
  • 25 Wang F S, Wang C J, Chen Y J. et al . Ras induction of superoxide activates ERK-dependent angiogenic transcription factor HIF-1alpha and VEGF-A expression in shock wave-stimulated osteoblasts.  J Biol Chem. 2004;  279 10331-10337
  • 26 Wang F S, Wang C J, Sheen-Chen S M, Kuo Y R, Chen R F, Yang K D. Superoxide mediates shock wave induction of ERK-dependent osteogenic transcription factor (CBFA1) and mesenchymal cell differentiation toward osteoprogenitors.  J Biol Chem. 2002;  277 10931-10937
  • 27 Chen Y J, Kuo Y R, Yang K D. et al . Activation of extracellular signal-regulated kinase (ERK) and p38 kinase in shock wave-promoted bone formation of segmental defect in rats.  Bone. 2004;  34 466-477
  • 28 Maier M, Averbeck B, Milz S, Refior H J, Schmitz C. Substance P and prostaglandin E2 release after shock wave application to the rabbit femur.  Clin Orthop Relat Res. 2003;  406 237-245

Dr. K. Nassenstein

Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie und Neuroradiologie · Universitätsklinikum Essen

Hufelandstraße 55

45122 Essen

Deutschland

Email: kai.nassenstein@uni-essen.de

    >