Wszystkie urządzenia ESWL bazują się na tym samym zjawisku fizycznym, czyli na wygenerowaniu poza pacjentem (Ekstracorporeal) fali uderzeniowej (Shock Wave), a następnie przekazaniu i zogniskowaniu energii tej fali w miejscu zalegania złogu przeznaczonego do skruszenia. Fala uderzeniowa jest mechaniczną falą akustyczną o dużej energii i o bardzo krótkim czasie trwania. Drgania mechaniczne rozchodzą się w postaci fal podłużnych w takich ośrodkach sprężystych jak gazy, ciecze i ciała stałe, w tym również w tkankach naszego ciała z szybkością około 1540 m/s.
Niezależnie od metody wytwarzania fali uderzeniowej, różnej dla różnych producentów, wszystkie aparaty zbudowane są z trzech bloków funkcjonalnych:
- ulokowanego poza pacjentem generatora fali uderzeniowej,
- urządzeń do lokalizacji złogu, zwykle aparatu rentgenowskiego i ultrasonografu,
- stołu zabiegowego do pozycjonowania pacjenta w taki sposób, aby przeznaczony u niego do skruszenia złóg, znalazł się w ognisku fali uderzeniowej.
Zestaw do ESWL składający się z generatora, układów do namierzania USG i RTG, stołu zabiegowego.
Stosowane przez różnych producentów ESWL urządzenia do lokalizacji oraz stoły zabiegowe, bazują na znanych rozwiązaniach technicznych wynikających z aktualnych możliwości technologicznych. Elementem najbardziej wyróżniającym poszczególnych producentów, a zarazem decydującym o skuteczności zabiegu jest generator, czyli urządzenie wytwarzające pozaustrojową zogniskowaną falę uderzeniową. Istnieją zasadniczo trzy metody generowania fali stosowanej podczas litotrypsji:
- Metoda elektrohydrauliczna – wyładowanie elektryczne pomiędzy dwiema elektrodami iskrownika lub inaczej świecy, następuje w środowisku wodnym – powodując powstanie fali uderzeniowej, stąd nazwa: metoda elektrohydrauliczna. Podwodne wyładowanie iskrowe powoduje gwałtowne lokalne odparowanie wody, co z kolei generuje krótki impuls ciśnienia o bardzo dużej amplitudzie. Ulokowanie elektrod iskrownika w ognisku reflektora o elipsoidalnej czaszy, umożliwia zogniskowanie energetyczne wytworzonej fali elektromagnetycznej. Zużywanie się elektrod iskrownika powoduje stopniową zmianę parametrów wyładowania. Odmianą tej metody jest metoda elektroprzewodząca, z tą różnicą, że iskrownik umieszczony jest w mocno przewodzącym roztworze. Daje to większą stabilność parametrów strzałów. Żywotność takich elektrod wynosi ponad 40.000 strzałów.
- Metoda elektromagnetyczna – zasadniczym elementem źródła elektromagnetycznej fali uderzeniowej jest EMSE –Emiter Elektromagnetycznej Fali Uderzeniowej. Krótki elektryczny impuls wysokiego napięcia podany na EMSE powoduje gwałtowne uruchomienie membrany, wytwarzającej drania mechaniczne. Elementy EMSE umieszczone są na powierzchni zewnętrznej cylindra o ustalonej długości, zapewniając powstanie fali uderzeniowej rozchodzącej się promieniście wokół tego cylindra, czyli prostopadle do osi cylindra. W zależności od producenta promienista fala zostaje wygenerowana poprzez element cewki z metalową membraną, element cewki z rdzeniem wykorzystującym zjawisko magnetostrykcji lub kryształ piezoelektryczny. Fala cylindryczna zostaje skupiona przez czaszę o kształcie parabolicznym (y2 = 2 px). Żywotność elementu EMSE, zazwyczaj jest na poziomie pojedynczych milionów strzałów.
- Metoda piezoelektryczna – fala uderzeniowa powstaje na skutek podawania krótkich elektrycznych impulsów wysokiego napięcia na elektrody wielu kryształów piezoelektrycznych, rozmieszczonych na czaszy reflektora. Każdy kryształ pod wpływem impulsu elektrycznego zmienia gwałtownie swój wymiar, co powoduje wywołanie mechanicznej fali ultradźwiękowej. Parametry geometryczne czaszy determinują miejsce ogniska akustycznego. Inteligentny układ elektroniczny gwarantuje zgranie faz fal pochodzących od poszczególnych rzędów kryształów w ognisku fali. Żywotność czaszy z piezoelektrykami wynosi średnio kilkanaście milionów strzałów.