Le onde d'urto sono impulsi pressori che generano una forza meccanica diretta che può essere indirizzata sulle parti del corpo da trattare. 

Le onde d'urto generano uno stress sul tessuto colpito attraverso due meccanismi:

• stress diretto

• generazione e collasso delle bolle di cavitazione all'interno di un fluido

È interessante notare che l'effetto di cavitazione è più frequentemente riscontrabile all'interno dei vasi sanguigni rispetto ai tessuti, dal momento che le bolle nei tessuti, essendo ivi costrette, non sono in grado di effettuare il ciclo espansione-collasso necessario ad ottenere l'effetto terapeutico. Nei vasi sanguigni invece, l'ambiente fluido permette la comparsa del ciclo espansione-collasso con conseguente creazione di forze tangenziali e danno endoteliale, che sono fattori in grado di indurre neovascolarizzazione.

Nel 1990 Young e Dyson scoprirono l'effetto terapeutico degli ultrasuoni nel promuovere l'angiogenesi (la formazione di nuovi vasi sanguigni) su alcune ferite cutanee nel topo.

Nel 2012 fu dimostrato come l'applicazione di onde d'urto su un tessuto reduce da ustioni riducesse l'area tissutale non perfusa da sangue, indicando un effetto di neoangiogenesi. Un effetto simile fu ottenuto su maiali con ischemia miocardica cronica; il trattamento con Li-ESWT fu in grado di incrementare il numero di arterie pervie. Le onde d'urto a bassa intensità hanno dimostrato una buona efficacia anche nel trattamento dei pazienti con malattia cardiaca ischemica, dimostrando un incremento della vascolarizzazione del miocardio e un miglioramento dei sintomi legati alla patologia [Nishida et al. 2004], [Kikuchi et al. 2010]. Parte dell'effetto pare sia legato alla capacità di reclutare cellule staminali che giocano un ruolo importante nella neoangiogenesi, ma anche nella capacità di incrementare fattori angiogenetici e di attirare cellule fondamentali per l'angiogenesi.

La terapia con onde d'urto si è dimostrata in grado di indurre immediatamente vasodilatazione. Tale effetto ha portato ad ipotizzare un ruolo importante nella modulazione della produzione di NO (ossido nitrico) che è il gas fondamentale alla vasodilatazione delle arterie cavernose e dei sinusoidi che costituiscono il corpo cavernoso del pene.

Meccanismo di azione delle onde d'urto: le onde d'urto determinano la formazione di microbolle (A) nei vasi sanguigni e nei tessuti; queste microbolle dopo essersi espanse di collassano (B) determinando:

- un danno endoteliale (C) che attiva e richiama le cellule staminali dei tessuti (D), determina la produzione di chemochine (F) che attraggono celleule progenitrici endoteliali (E) con conseguente formazione di nuovi vasi (neoangiogenesi – G)

- il collasso delle microbolle determina la formazione di forze tangenziali che stimolano la produzione di NO con conseguente vasodilatazione

Nel 2010 è iniziato il primo trattamento sperimentale di Li-ESWT su pazienti affetti da disfunzione erettile con ottimi risultati. Sulla scorta di questi risultati negli anni successivi sono stati condotti diversi studi sull'efficacia di tale trattamento dimostrando benefici sulla funzione erettile sia in pazienti con disfunzione erettile medio-grave sia in pazienti non responsivi alle terapie farmacologiche orali. Nei primi si è osservato un miglioramento nella capacità di ottenere un'erezione di rigidità sufficiente per il rapporto sessuale (con un incremento dello score al questionario internazionale sulla funzione sessuale (IIEF) di + 10)

Analizzando i dati dei 184 pazienti reclutati negli studi condotti da Vardi e coll. (il primo gruppo ad utilizzare tale metodica nel trattamento della disfunzione erettile) con un follow-up di almeno 6 mesi è stato messo in evidenza un netto beneficio del trattamento con in incremento medio del punteggio al questionario IIEF-EF di 7 punti. Andando ad analizzare gli stessi pazienti ad 1 anno di distanza dal trattamento si è evidenziato un mantenimento del beneficio terapeutico ottenuto (ovvero i pazienti avevano lo stesso punteggio al questionario IIEF-EF), dimostrando che il trattamento è efficace non solo immediatamente, ma i benefici si protraggono nel tempo.

Inoltre l'analisi di questi 184 pazienti ha evidenziato come i pazienti non responsivi alla terapia con PDE5-i traessero maggior beneficio dal trattamento. Sulla scorta di questi risultati sono stati condotti ulteriori studi su pazienti non responsivi alla terapia medica. In particolare lo studio di Chung et al comprendeva pazienti con disfunzione erettile moderata-severa, persistente da più di 18 mesi e non responsivi alla terapia orale. Al termine delle 6 settimane di trattamento il 60% dei pazienti ha riportato un miglioramento del punteggio del questionario IIEF-EF > 5 punti; di questi l'83% era in grado di ottenere un'erezione spontanea sufficiente per il rapporto sessuale. Inoltre tali risultati si sono mantenuti per almeno 4 mesi dal termine della terapia (4 mesi è stato il periodo di follow-up dello studio). Anche lo studio di Kitrey ho dimostrato come il 54% dei pazienti non responders a PDE5-i trattati con Li-ESWT ritornavano ad essere responsivi alla terapia con PDE5-i riuscendo ad ottenere erezioni sufficientemente rigide per il rapporto sessuale.

A supporto di tali risultati Vardi e colleghi avevano già dimostrato come il beneficio del trattamento sui pazienti non responsivi alle terapie farmacologiche non si manifestava solo in un miglioramento soggettivo, ma anche in un miglioramento oggettivo. I miglioramenti soggettivi andavano di pari passo con l'incremento del flusso di sangue all'interno del pene ed un miglioramento della funzione endoteliale.

Recentemente Kalyvianakis e Hatzichristou hanno analizzato l'efficacia delle Li-ESWT non solo sui parametri soggettivi ma anche su parametri oggettivi, ovvero il flusso arterioso in corso di eco-color-doppler penieno dinamico, evidenziando come la terapia con onde d'urto sia in grado di incrementare il flusso di sangue a livello delle arterie cavernose dei pazienti trattati, confermando i risultati terapeutici precedentemente già evidenziati.

In considerazione dei risultati promettenti nelle ultime linee guida sul trattamento della disfunzione erettile della Società Europea di Urologia (EAU), la terapia con Li-ESWT è inserita come opzione terapeutica da discutere con il paziente.