(57)【要約】  【課題】  【解決手段】  生体組織及び細胞の電磁治療装置及び方法。少なくとも一の波形パラメータを有する数学的モデルによって少なくとも一の波形を形成し、前記少なくとも一の波形が脈管形成と新血管新生ターゲット経路構造に結合されており（１０１）；前記少なくとも一の波形パラメータの値を、前記少なくとも一の波形を、前記脈管形成と新血管新生ターゲット経路構造中で検出可能に構成されるように選択し（１０２）；前記形成した少なくとも一の波形から電磁信号を生成し；および結合デバイスを用いて、前記脈管形成と新生血管新生ターゲット経路構造に前記電磁信号を結合する（１０３）。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
脈管形成と新血管新生の強化による生体組織及び細胞の電磁治療を行う方法において：
少なくとも一の波形パラメータを有する数学的モデルによって少なくとも一の波形を形成するステップであって、前記少なくとも一の波形が脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造に結合されているステップと；
前記少なくとも一の波形パラメータの値を選択して、前記少なくとも一の波形が、前記脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造のバックグラウンド活性上で、前記脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造内で検出可能であるように構成されているステップと；
前記少なくとも一の波形から電磁信号を生成するステップと；
結合デバイスを用いて前記脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造へ前記電磁信号を結合するステップと；
を具えることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記少なくとも一の波形パラメータが、約０．０１Ｈｚ乃至約１００ＭＨｚの間で繰り返すように前記少なくとも一の波形を形成する少なくとも一の周波数成分パラメータと、数学的に規定された振幅機能をたどるバースト振幅エンベロープパラメータと、数学的に規定された幅機能によって各繰り返しで変化するバースト幅パラメータと、数学的に規定された機能に従って、前記ターゲット経路構造において約１μＶ／ｃｍと約１００ｍＶ／ｃｍの間で変化するピーク誘導電場パラメータと、数学的に規定された機能によって、前記ターゲット経路構造において、約１μＴ乃至約０．１Ｔの間で変化するピーク誘導電磁場パラメータと、を具えることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造が、少なくとも一のイオンおよびリガンドを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法が更に、イオンおよびリガンドを生体細胞及び組織中の制御分子に結合させ、これによって、脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、カルシウムをカルモジュリン結合に調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、生体細胞および生体組織内の発育因子の生成を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、生体細胞および生体組織内でサイトカイン生成を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、脈管形成と新血管新生に関連する発育因子とサイトカインを調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、骨折および骨の疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、心臓血管の疾病の治療用に脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、脳疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、脳血管の疾病の治療用に脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、周辺血管の疾病の治療用に脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、変質したあるいは虚血性細胞および組織の疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、急性あるいは慢性の柔組織の傷の治療用に脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、捻挫及び打撲傷の治療用に脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１７】
植物、動物、及びヒト用の、脈管形成と新血管新生を強化する電磁治療装置において：
選択可能な少なくとも一の波形パラメータを有する数学的モデルによって脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造に結合される少なくとも一の波形を形成する波形形成手段であって、前記少なくとも一の波形が、前記脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造において、前記脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造におけるバックグラウンド活性上で検出可能に形成されるように形成する、波形形成手段と；
少なくとも一の結合手段によって前記波形デバイスに結合されており、前記形成した少なくとも一の波形から電磁信号を生成する電磁信号生成手段と；
少なくとも一の結合手段によって結合されており、前記脈管形成と新生血管新生のターゲット経路構造に前記電磁信号を結合する前記電磁信号生成デバイスに結合する結合デバイスと；
を具えることを特徴とする電磁治療装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の電磁治療装置において、前記少なくとも一の波形パラメータが、数学的機能によって約０．０１Ｈｚと約１００ＭＨｚの間で繰り返すように前記少なくとも一の波形を形成する少なくとも一の周波数成分パラメータと、数学的に規定された振幅機能をたどるバースト振幅エンベロープパラメータと、数学的に規定された幅機能によって各繰り返しにおいて変化するバースト幅パラメータと、数学的に規定された機能によって、前記脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造において約１μＶ／ｃｍ乃至約１００ｍＶ／ｃｍの間で変化するピーク誘導電場パラメータと、数学的に規定された機能によって、前記脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造において、約１μＴ乃至約０．１Ｔの間で変化するピーク誘導電磁場パラメータと、を具えることを特徴とする電磁治療装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に結合されており、カルモジュリンに結合しているカルシウムが調整されることを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２０】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に結合されており、カルモジュリンに結合しているカルシウムが調整されることを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２１】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に結合されており、脈管形成と新血管新生に関連する発育因子とサイトカインが調整されることを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２２】
請求項２１に記載の電磁信号生成手段において、前記発育因子が、繊維芽細胞発育因子、血小板誘導発育因子およびインターロイキン発育因子の少なくとも一つを含むことを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２３】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、脈管形成と新血管新生に関する発育因子とサイトカインが調整されることを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２４】
請求項２３に記載の電磁信号生成手段において、前記発育因子が、繊維芽細胞発育因子、血小板誘導発育因子およびインターロイキン発育因子の少なくとも一つを含むことを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２５】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、発育因子の生成が調整されることを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２６】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、発育因子の生成が調整されることを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２７】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、サイトカインの生成が調整されることを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２８】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、サイトカインの生成が調整されることを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２９】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、骨折および骨の疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３０】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、骨折および骨の疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３１】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、心臓血管の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３２】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、心臓血管の疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３３】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、脳疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３４】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、脳疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３５】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、脳血管の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３６】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、脳血管の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３７】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、周辺血管の疾病の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３８】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、周辺血管の疾病の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３９】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、変質したあるいは虚血性細胞および組織の疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項４０】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、変質したあるいは虚血性細胞および組織の疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項４１】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、急性または慢性の柔組織の傷の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項４２】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、急性または慢性の柔組織の傷の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項４３】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、捻挫および打撲傷の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項４４】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、捻挫および打撲傷の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、電磁環境との相互作用を変更することによって、生体組織及び細胞を治療する装置及び方法に関する。本発明は、また、符号化した電磁情報を適用することによって、細胞及び組織の成長、修復、保守、および一般的な行動を変更する方法に関する。特に、本発明は非常に特別な電磁信号パターンの外科的非侵襲性結合を多数の身体部分に適用することに関する。特に、本発明による実施例は、カルモダウリン（calmodoulin）とのカルシウムの結合などのイオン／リガンド結合といった、発育因子やその他のサイトカインの先駆物質を作用させることによって、脈管形成と新血管新生を介して、生体組織の成長を強化し、修復するためのパルス電磁場（pulsing electromagnetic fields：ＰＥＭＦ）の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
弱い非熱的電磁場（ＥＭＦ）の適用が、生体内及び試験管内のバイオエフェクト（bioeffect）に生理学的な意味をもたらし得ることは、現在ではよく確立されている。
【０００３】
ＥＭＦは、骨の修復および骨の治療のアプリケーションに使用されている。整形外科クリニックでは、低周波成分を具え、低電力の波形が現在使用されている。骨修復信号の使用の発端は、電気的経路が、骨がＥＭＦ信号に適応して反応できる手段を構成するかもしれないとの考えによって始まった。細胞膜の電気化学モデルを用いたリニアな物理化学的アプローチが、バイオエフェクトが期待できるＥＭＦ波形パターンの範囲を予測した。細胞膜は適当なＥＭＦターゲットであったので、電位依存性運動力学など、誘導電場が細胞表面において電気化学的に結合できる波形パラメータの範囲を見つける必要があった。このリニアモデルの延長は、ローレンツ力の分析を含むものでもあった。
【０００４】
深部組織の治療に使用される２７．１２ＭＨｚの連続正弦波から取り出したパルス無線周波数（ＰＲＦ）信号は、ジアテルミィ装置の従来技術において知られている。ジアテルミィ信号の後続パルスは、元々、感染症の治療において非熱的な生物学的効果を顕在化させ得る電磁場として報告されていた。ＰＲＦ治療アプリケーションは、外傷後および術後の痛みの軽減や柔軟組織の浮腫、傷の治療、火傷の治療、及び神経再生用に報告されていた。外傷性浮腫を消散させるためのＥＭＦの適用は、近年ますます使用されてきている。動物実験や臨床実験にＰＲＦを使用したデータ結果は、浮腫がこのような電磁刺激によって低減されていることをはっきり提示している。
【０００５】
ＥＭＦ線量計についての従来技術の考え方は、分離した細胞の特性と逆の組織構造の誘電特性を考慮していない。
【０００６】
近年、無線周波数での非侵襲性ＰＲＦの臨床的使用は、２７．１２ＭＨｚ正弦波のパルスバーストを使用しており、各パルスバーストは、６５マイクロ秒のパルス幅と、様々なバースト繰り返しレートを具え、各バーストにつき約１，７００の正弦サイクルを有する。各ＰＲＦバーストを伴う実質的に単一の電圧振幅エンベロープを使用することによって、細胞及び組織中の関連する誘電性経路に結合できる周波数成分が限定されていた。
【０００７】
パルス電磁場などの矩形波や、数ヘルツから約１５乃至約４０ＭＨｚの範囲のパルス無線周波数場などの正弦波を具える、時間で変化する電磁場は、様々な筋骨格の損傷や病気に対する補助的治療として使用する場合に、臨床的な利点がある。
【０００８】
１９６０年代初期に、現代の治療及び予防デバイスの開発が、癒着不能な骨折および癒着が遅れた骨折に関連する臨床問題に刺激を受けた。初期の研究は、電気的経路が、骨が機械的入力に適用可能に応答する手段でありうることを示していた。所期の治療デバイスは、直流電流（ＤＣ）を骨折部位に送るインプラントした半侵襲性の電極を用いていた。電場と電磁場を用いた非侵襲性技術が順次開発された。これらのモダリティは、もともとは、細胞／組織レベルでの電気／機械波形を含む、非侵襲性の「傷と包帯のいずれにも接触せずに行う包帯法」（no-touch means）手段を提供するために、開発された。整形外科におけるこれらの技術の臨床的適用は、癒着不能な骨折や、新鮮骨折などの骨折や、脊椎固定といった骨折の治療用に、世界中の調節機関によって認定されたアプリケーションをリードしてきた。現在、いくつかのＥＭＦデバイスは、回復が困難な骨折の治療用に、整形外科の臨床プラクティスの標準的な医療設備を構成している。これらのデバイスの成功率は非常に高い。この表示についてのデータベースは十分大きく、最初の骨の接合が変わる、安全で、非外科的、非侵襲的代替として使用を推奨できる。これらの技術に関する更なる臨床表示は、無血管壊死、腱炎、骨関節炎、傷の修復、血流、関節炎や、その他の筋骨格の損傷から来る痛みの治療についての二重盲式研究において報告されている。
【０００９】
細胞の研究は、信号形質導入経路と発育因子合成の双方についての弱い低周波電磁場の効果に取り組んでいた。短いトリガのような期間の後、発育因子の分泌をＥＭＦが刺激することが示されている。細胞膜におけるイオン／リガンド結合プロセスは、一般的に、初期のＥＭＦターゲット経路構造として考えられている。例えば、骨の修復治療との臨床的な関連性は、骨の修復の通常の分子制御（Molecular Regulation）の一部として、発育因子の生成調整などの、上向きの調節である。細胞レベルの研究は、カルシウムイオンの輸送、細胞増殖、インスリン発育因子（ＩＧＦ−ＩＩ）の放出、および、骨芽細胞におけるＩＧＥ−ＩＩレセプタの発現についての効果を示している。インスリン発育因子−Ｉ（ＩＧＦ−Ｉ）とＩＧＦ−ＩＩの効果はラットの骨折カルスにも示されている。ＰＥＭＦを伴う腫瘍増殖因子β（ＴＧＦ−β）のメッセンジャＲＮＡ（ｍＲＮＡ）のラットの骨誘導モデルへの形質転換の刺激が示されている。この研究は、ＭＧ−６３で表されるヒトの骨芽細胞などの細胞ラインにおける、ＰＥＭＦによるＴＧＦ−β  ｍＲＮＡの発現上昇を示しており、ここでは、ＴＧＦ−β１と、コラーゲン、およびオステオカルシンの合成の増加が見られた。ＰＥＭＦは、ヒトの癒着不能組織からの肥大細胞と萎縮細胞の両方で、ＴＧＦ−β１の増加を刺激した。更に、研究は、カルシウム／カルモジュリン依存性の経路におけるＥＭＦの直接的な影響に起因する、骨芽細胞媒質中のＴＧＦ−β１  ｍＲＮＡとたんぱく質の両方に増加を示した。軟骨細胞の研究は、関節の修復に対する治療的アプリケーションを示す、ＴＧＦ−β１  ｍＲＮＡと、ＥＭＦからのタンパク質合成に、同様の増加を示している。様々な研究が、発育因子生成の発現上昇は、電磁刺激を受けている細胞レベルのメカニズムにおける共通の特徴かもしれないと結論付けている。特別な抑制剤を用いた場合に、ＥＭＦは、カルモジュリン依存性経路を介して行動することができる。すでに、特定のＰＥＭＦとＰＲＦ信号が、弱い静磁場と同様に、細胞フリーの酵素調整剤中でＣａＭに結合するＣａ２＋を調整することが報告されている。更に、骨芽細胞媒質中のＰＥＭＦを伴うＢＭＰ２とＢＭＰ４についてのｍＲＮＡの発現上昇と、骨及び軟骨中でのＰＥＭＦを伴うＴＧＦ−β１の発現上昇が示されている。
【００１０】
しかしながら、この分野における従来技術は、イオン／リガンド結合形質導入経路に基づいて波形を構成するものではない。従来技術の波形は、不必要に高い振幅と電力を生体組織と細胞に与え、不必要に長い治療時間が必要であり、持ち運び可能なデバイスによって生成することができないので、従来技術の波形は不十分なものである。
【００１１】
従って、組織の発育と修復を調整し、治療時間を短縮し、最小の回路構成と軽量のアプリケータを組み込んでおり、従って、持ち運び可能な装置とし、所望の場合は使い捨て可能な装置とする、脈管形成と、その他の生化学的プロセスとをより効果的に調整する方法と装置を必要としている。更に、組織の発育と修復を調整し、治療時間を短縮し、インプラント可能に構成することができる最小の回路構成と軽量のアプリケータを組み込んでおり、脈管形成とその他の生化学的プロセスとをより効果的に調整する方法と装置を必要としている。
【発明の開示】
【００１２】
電磁環境との相互作用を変更することによる生体組織および細胞の電磁治療装置および方法。
【００１３】
本発明の一実施例では、磁束通路を用いて選択可能な身体領域を治療することによるものであり、バースト当たり約１パルス乃至約１００，０００パルスのパルスバーストエンベロープ中少なくとも約０．０１マイクロ秒の最小幅特性を有する連続ＥＭＦパルスを具え、このパルスバーストの電圧振幅エンベロープは、ランダムに変化するパラメータによって規定され、その瞬間最小振幅は、１万分の１のファクタによるその最大振幅より小さくない。パルスバーストの繰り返し数は、約０．０１Ｈｚから約１０，０００Ｈｚにかけて変化することができる。数学的に定義できるパラメータを用いて、前記パルスバーストの振幅エンベロープを規定することができる。
【００１４】
関連する細胞経路に送られた周波数成分のレンジを増やすことによって、強化された酵素活性と、発育因子と、サイトカインの放出を含む、公知の治療メカニズムに適用可能な広い範囲の生物学的現象へのアクセスが、有利に達成される。
【００１５】
本発明の一実施例によれば、ランダムな、あるいはその他の高スペクトル密度エンベロープを、センチメートル当たり１０−６乃至１０ボルト（Ｖ／ｃｍ）のピーク電場を誘電するモノポーラまたはバイポーラの矩形波あるいは正弦波パルスのパルスバーストエンベロープに適用することで、ヒト、動物および植物の柔組織および硬組織の双方に適用可能な生物学的治療プロセスにおける、より効率的で大きな効果を達成することができる。スペクトル密度がより高いパルスバーストエンベロープを、細胞膜レセプタや、細胞酵素へのイオン結合、及び一般的な膜貫通型電位の変化、などの生理学的に関連する誘電経路に有利にかつ効率よく結合することによって、脈管形成および新血管新生を調整することができる。
【００１６】
高スペクトル密度電圧エンベロープを調整パラメータ、またはパルスバースト規定パラメータとして有利に適用することによって、このような調整されたパルスバーストに必要な電力が、未調整のパルスの電力より有意に低くなりうる。これは、関連する細胞／分子プロセスに対して周波数成分がより効率よくマッチングするためである。従って、関連する誘電経路への線量測定の送信の強化と、必要な電力の低減といった二重の利益が達成される。
【００１７】
本発明に係る好ましい実施例は、ノイズ比に対する電力信号（パワーＳＮＲ）アプローチを用いてバイオエフェクティブ波形を形成し、また、小型化した回路と軽量でフレキシブルなコイルを組み込んでいる。このことは、パワーＳＮＲアプローチと、小型化した回路と、軽量でフレキシブルなコイルを使用するデバイスを、完全に持ち運び可能とし、所望であれば、使い捨てとすることができ、更に所望の場合は、インプラント可能に構成することができ、有利である。
【００１８】
特に、生物学的ターゲットの帯域内で最大信号パワーを達成するように構成された、電磁波形の広いスペクトル密度バーストが、生体器官、組織、細胞及び分子などのターゲット経路構造に選択的に適用される。波形は、ターゲット経路構造中の熱ノイズとのユニークな振幅／パワーの比較を用いて選択される。信号は、正弦波形、矩形波形、カオティック波形およびランダム波形のうちの少なくとも一つのバーストを具え、秒当たり約１乃至約１００，０００バーストで、約０．０１Ｈｚ乃至約１００ＭＨｚの範囲の周波数成分を有し、約０．０１乃至約１０００バースト／秒のバースト繰り返し数を有する。組織などのターゲット経路構造におけるピーク信号振幅は、約１μＶ／ｃｍから約１００ｍＶ／ｃｍの範囲にある。各信号バーストエンベロープは、治療を行う組織の様々な電磁特性を受け入れる手段を提供するランダム機能であってもよい。本発明による好ましい実施例は、そのバースト内で約０．１乃至約１００キロヘルツで繰り返す約１乃至約２００マイクロ秒の対称または非対称パルスを具える、約０．１乃至約１００ミリ秒のパルスバーストを具える。このバーストエンベロープは、変形された１／ｆ関数であり、約０．１Ｈｚ乃至約１０００Ｈｚ間のランダムな繰り返し数で適用される。約０．１Ｈｚ乃至約１０００Ｈｚの固定繰り返し数を用いることもできる。約０．００１ｍＶ／ｃｍ乃至約１００ｍＶ／ｃｍの誘導電場が生じる。本発明の別の実施例は、２７．１２ＭＨｚといった高周波正弦波の約０．０１ミリ秒乃至約１０ミリ秒のバーストを具え、秒当たり約１乃至約１００バーストで繰り返す。約０．００１ｍＶ／ｃｍから約１００ｍＶ／ｃｍの誘導電場が生成される。結果として生じる波形は、誘導性結合または容量性結合を介して送出することができる。
【００１９】
細胞膜および細胞間の接合インターフェースに、電磁的に反応する制御プロセスの調整を提供することが本発明の目的である。
【００２０】
広い周波数帯域で高スペクトル密度電磁場を具える、生体細胞および組織を治療する電磁方法を提供することが、本発明のもう一つの目的である。
【００２１】
細胞あるいは組織内の最大数の関連するＥＭＦ反応経路との結合を誘発する電磁信号のパルスバーストエンベロープの振幅変調を具える、生体細胞及び組織を治療する電磁方法を提供することが、本発明の更なる目的である。
【００２２】
本発明の別の目的は、脈管形成及び新血管新生を調整することによって病気の組織に増加した血流を提供することである。
【００２３】
本発明の別の目的は、ステム細胞などのインプラントされた細胞、組織、器官の、生存力、発育、および分化を強化するために、増加した血流を提供することである。
【００２４】
本発明の別の目的は、脈管形成及び新血管新生を調整することによって、心臓血管疾患に増加した血流を提供することである。
【００２５】
本発明の別の目的は、微小血管血液還流の改善と滲出の低減を図ることである。
【００２６】
本発明の別の目的は、脈管形成および新血管新生を調整することによって、骨や、その他の硬組織の疾患の治療を提供することである。
【００２７】
本発明の更なる目的は、脈管形成および新血管新生の調整を介して増加した血流によって、浮腫や柔組織の腫れの治療を提供することである。
【００２８】
本発明の別の目的は、ダメージを受けた柔組織の回復に使用することができる生体細胞と組織を治療する電磁方法を提供することである。
【００２９】
本発明の更に別の目的は、血管拡張を調整し、新血管新生を刺激することによって、ダメージを受けた組織への血流を増加させることである。
【００３０】
本発明の更なる目的は、低減した電力レベルで操作することができ、さらに、安全性、経済性、運搬性、および低減した電磁緩衝の利益を有する脈管形成および新血管新生の調整装置を提供することである。
【００３１】
本発明の目的は、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）分析を用いて数学的シミュレーションによって波形の電力スペクトルを形成し、脈管形成および新血管新生を調整するために最適化した波形を形成し、小型化した電気回路などの波形形成デバイスによって電力が供給されている、超軽量ワイヤコイルなどの生成デバイスを用いて形成した波形を結合させることである。
【００３２】
本発明の別の目的は、電気的等価物が、ホジキン−ハックスレィ膜モデルにあるように非リニアであったとしても、いずれかの入力波形を用いて、植物、動物およびヒトの分子、細胞、組織および器官などのいずれかのターゲット経路構造についての電力ＳＮＲを上げることによって、脈管形成および新血管新生の調整を行うことである。
【００３３】
本発明の別の目的は、生化学的なターゲット経路構造に適用すべき波形の電力スペクトルを最適化して、植物、動物およびヒトの分子、細胞、組織および器官内の脈管形成および新血管新生の調整を可能にすることによって、選択された電磁場を用いて植物、動物およびヒトを治療する方法及び装置を提供することである。
【００３４】
本発明の別の目的は、有意により低いピーク振幅と、より短いパルス時間を提供することである。このことは、脈管形成および新血管新生の調整を可能にするために、パワーＳＮＲを介して、信号中の周波数レンジを、植物、動物及びヒトの分子、細胞、組織、および器官などのターゲット経路構造の周波数応答および感度にマッチングさせることによって実行できる。
【００３５】
本発明の上述した目的および更なる他の目的と利点は、図面の簡単な説明と、発明の詳細な説明と、請求の範囲の記載から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
ＰＥＭＦまたはＰＲＦデバイスからの時間によって変化する誘導電流が、分子、細胞、組織及び器官などのターゲット経路構造に流れ、これらが細胞や組織が生理学的に意味のある態様で反応できる刺激になる電流である。ターゲット経路構造の電気的特性は、誘導電流のレベルおよび分布に影響する。分子、細胞、組織および器官はすべて、ギャップ結合接触（gap junction contact）中の細胞など誘導電流経路内にある。膜表面にある巨大分子の結合サイトにおけるイオンまたはリガンドの相互作用は電圧依存プロセスであり、これは電気化学的なものである誘導電磁場（Ｅ）に応答できる。誘導電流は、周辺のイオン性媒体を介してこれらの部位に到達する。電流経路内の細胞の存在は、時間がたつと共により急速に（Ｊ（ｔ））誘導電流（Ｊ）の減衰を引き起こす。これは、膜キャパシタンスからの細胞の追加の電気インピーダンスと、結合の時定数と、膜輸送などのその他の電圧感知膜プロセスのためである。
【００３７】
様々な膜と荷電インターフェース構造を表す等価の電気回路モデルが取り出された。例えば、カルシウム（Ｃａ２＋）の結合では、誘導Ｅのために結合部位で結合されたＣａ２＋の濃度の変化を、ある周波数ドメインにおいてインピーダンスの式で表すことができ、
2007532284.tif 000002
これは、直列抵抗−キャパシタンス電気等価回路の形を取る。ここで、ωは、２πｆとして定義される角周波数、ｆは周波数、ｉ＝−１１／２、Ｚｂ（ω）は、結合インピーダンス、ＲｉｏｎおよびＣｉｏｎは、イオン結合経路の等価結合抵抗およびキャパシタンスである。等価結合時定数、τｉｏｎ＝ＲｉｏｎＣｉｏｎの値は、τｉｏｎ＝ＲｉｏｎＣｉｏｎ＝１／ｋｂによって、イオン結合レート定数、ｋｂ、に関連する。従って、この経路の特徴時定数は、イオン結合運動によって決定される。
【００３８】
ＰＥＭＦまたはＰＲＦ信号からの誘導Ｅは、イオン結合経路へ電流を流し、単位時間当たりに結合するＣａ２＋イオンの数に影響する。この電気的等価物は、等価結合キャパシタンスＣｉｏｎにかかる電圧の変化であり、これは結合サイトにおけるＣａ２＋イオンの表面濃度に直接比例するＣｉｏｎ−電荷によって保存される電荷の変化を直接測定する。すなわち、電荷の蓄積は、イオンの蓄積と等価であるか、あるいは細胞表面および界面のその他の荷電スピーシーズと等価である。電気インピーダンスの測定は、結合率定数の直接的な運動学的分析と同様に、ターゲット経路構造の帯域通過に合致するようにＰＭＦ波形を形成するのに必要な時定数の値を提供する。このことによって、最適な結合のための所定の誘導Ｅ波形用に必要な周波数レンジを帯域通過などのターゲットインピーダンスにすることができる。
【００３９】
分子制御のためのイオン結合は、例えば、カルモジュリンへのＣａ２＋の結合（ＣａＭ）などの、よくあるＥＭＦターゲットである。この経路の使用は、たとえば骨の修復などの傷の修復の促進に基づくものであり、修復の様々な段階で放出される発育因子の調整を含む。血小板誘導発育因子（ＰＤＧＦ）、繊維芽細胞発育因子（ＦＧＦ）、表皮性発育因子（ＥＧＦ）などの発育因子はすべて、治療の適宜の段階で必要である。脈管形成と新血管新生も、傷の修復に必要であり、ＰＭＦによって調整することができる。これらの因子はすべて、Ｃａ／ＣａＭに依存する。
【００４０】
Ｃａ／ＣａＭ経路を使用して、誘導パワーがバックグラウンド熱ノイズのパワーより十分に上になるように波形を形成することができる。正しい生理学的条件の下では、この波形は生理学的に有意なバイオエフェクトを有することができる。
【００４１】
パワーＳＮＲモデルのＣａ／ＣａＭへの適用には、ＣａＭにおけるＣａ２＋結合運動の電気的等価物の知識を必要とする。一次結合運動内で、ＣａＭ結合サイトで結合したＣａ２＋の濃度の経時変化は、周波数ドメイン内で等価結合時定数、τｉｏｎ＝ＲｉｏｎＣｉｏｎによって特徴付けることができる。ここで、ＲｉｏｎとＣｉｏｎは、イオン結合経路の等価結合抵抗およびキャパシタンスである。τｉｏｎは、τｉｏｎ＝ＲｉｏｎＣｉｏｎ＝１／ｋｂ、イオン結合率定数ｋｂに関連する。従って、ｋｂの公表値を介して細胞アレイモデルに使用して、ＰＲＦ信号による誘導電圧を、ＣａＭ結合サイトにおける電圧の熱変動と比較することによって、ＳＮＲを評価することができる。Ｖｍａｘ＝６．５×１０−７ｓｅｃ−１、[Ｃａ２＋]＝２．５μＭ、ＫＤ＝３０μＭ、[Ｃａ２＋ＣａＭ]＝ＫＤ（[Ｃａ２＋]＋[ＣａＭ]などの、ＰＭＦ応答に対する数値を用いると、ｋｂ＝６６５ｓｅｃ−１（τｉｏｎ＝１．５ｍ秒）になる。τｉｏｎのこのような値を、イオン結合用の電気等価回路に使用することができる一方、パワーＳＮＲの分析をあらゆる波形構造に実行することができる。
【００４２】
本発明の一実施例によれば、数学的モデルを構築して、すべての電圧依存プロセスに熱ノイズが存在し、適宜のＳＮＲを設定するのに必要な最小スレッシュホールドを提供することを取り込むことができる。熱ノイズのパワースペクトル密度、Ｓｎ（ω）は：
2007532284.tif 000003
で表すことができる。ここで、ＺＭ（ｘ、ω）は、ターゲット経路構造の電気インピーダンスであり、ｘは、ターゲット経路構造の寸法、およびＲｅは、ターゲット経路構造のインピーダンスの実部分を示す。ＺＭ（ｘ、ω）は、
2007532284.tif 000004
で表すことができる。
【００４３】
この式は、ターゲット経路構造の電気インピーダンスと、ターゲット経路構造に電気的に接続している細胞外流体抵抗（Ｒｅ）、細胞内流体抵抗（Ｒｉ）と境界メンブレイン抵抗（Ｒｇ）からの寄与が、すべてノイズのフィルタリングに寄与していることを明確に示す。
【００４４】
ＳＮＲの評価への典型的なアプローチは、二乗平均（ＲＭＳ）ノイズ電圧の単一の値を用いている。これは、完全なメンブレイン応答、あるいはターゲット経路構造の通過帯域に関連するすべての周波数について、Ｓｎ（ω）＝４ｋＴ  Ｒｅ[ＺＭ（ｘ、ω）]の積分の平方根を取ることによって計算される。ＳＮＲは、比：
2007532284.tif 000005
によって、表すことができる。ここで、|ＶＭ（ω）|は、選択した波形によってターゲット経路構造に送られてくるときの各周波数における電圧の最大振幅である。
【００４５】
本発明の実施例は、高スペクトル密度を有するパルスバーストエンベロープを具え、細胞メンブレインレセプタ、細胞酵素へのイオン結合、一般的な経膜的電位の変化などの関連する誘電経路への治療効果が強化されるようにしている。従って、関連する細胞経路へ送られる周波数成分を増やすことによって、発育因子の変更とサイトカインの放出、および調整分子におけるイオン結合など、公知の治療メカニズムに適用可能な広範囲の生物物理学的現象へアクセス可能である。約１０−６乃至約１００Ｖ／ｃｍの間のピーク電場を誘導するモノポーラまたはバイポーラ矩形パルスまたは正弦パルスのパルスバーストエンベロープにランダムなまたはその他の高スペクトル密度エンベロープを適用する本発明の実施例によれば、柔組織および硬組織の双方に適用可能な生物学的治療プロセスにより大きな効果を生む。
【００４６】
本発明の更なる実施例によれば、変調又はパルスバーストを規定するパラメータとして高スペクトル密度電圧エンベロープを適用することによって、このような振幅変調パルスバーストに必要な電力を、同じ周波数領域内のパルスを含む非変調パルスバーストの電力よりも大幅に低減することができる。このことは、その上に略均一なパルスバーストエンベロープがある、不規則で、好ましくはランダムな振幅の付与による繰り返しバースト列内のデューティサイクルの実質的な低減による。従って、関連する誘電経路へ送られた線量計測の強化と、低減された電力要求との二重の利点が達成される。
【００４７】
図１を参照すると、図１は、本発明の実施例による、治療的および予防的な目的のための、イオンおよび植物、動物及びヒトのリガンドなどの脈管形成及び新血管新生ターゲット経路構造へ、電磁信号を送出する方法のフローチャートである。少なくとも一の波形パラメータを有する数学的モデルを適用して、少なくとも一の波形をイオンやリガンドなどの脈管形成及び新血管新生ターゲット経路構造へ結合するように形成する（ステップ１０１）。この形成された波形は、所定の、公知の脈管形成及び新血管新生ターゲット経路構造用に、少なくとも一の波形パラメータを選択して、脈管形成及び新血管新生ターゲット経路構造においてそのバックグラウンドの行動上で波形が検出できるように、ＳＮＲまたはパワーＳＮＲモデルを満足している（ステップ１０２）。バックグラウンドは、細胞または組織の状態に依存するターゲット経路構造における電圧及び電気インピーダンスのベースライン熱変動などであり、これは細胞または組織の状態が休息している、成長している、交換しているおよび傷害に対して応答している状態のうちの少なくとも一つであるかどうかである。一般的な電磁信号の好ましい実施例は、少なくとも一の波形パラメータを有する任意波形のバーストを具えており、このパラメータは、約０．１Ｈｚ乃至約１００ＭＨｚの範囲の複数の周波数成分を含み、ここでこの複数の周波数成分は、パワーＳＮＲモデルを満足している（ステップ１０２）。繰り返しの電磁信号は、前記形成された少なくとも一の波形から例えば、誘電的あるいは容量的に生成することができる（ステップ１０３）。この電磁信号は、ターゲット経路構造の近位側に近接して配置されている電極またはインダクタなどの結合デバイスの出力によって、イオンおよびリガンドなどの脈管形成及び新血管新生ターゲット経路構造へ結合される（ステップ１０４）。この結合はイオンとリガンドを生体組織及び細胞中の調整分子に結合するときの調整を強化する。
【００４８】
図２は、本発明の装置の好ましい実施例を示す図である。小型制御回路２０１が、ワイヤなどの少なくとも一のコネクタ２０２の端部に接続されている。この少なくとも一のコネクタの反対側の端部は、一対の電気コイル２０３などの生成デバイスに接続されている。小型制御回路２０１は、波形形成に用いられる数学的モデルに適合するように構成されている。この形成された波形は、ＳＮＲまたはパワーＳＮＲモデルを満足して、所定の、公知の、脈管形成及び新血管新生ターゲット経路構造用に、ＳＮＲまたはパワーＳＮＲを満足する波形パラメータを選択でき、そのバックグラウンドの行動上で脈管形成及び新血管新生ターゲット経路構造において波形が検出できるものでなければならない。本発明の好ましい実施例は、イオンまたはリガンドなどの脈管形成及び新血管新生ターゲット経路構造中に、時間で変化する磁場および時間で変化する電場を与える数学的モデルを適用しており、秒当たり約０．１乃至約１０パルスで繰り返す約１乃至約１００マイクロ秒の矩形パルスの、約１０乃至約１００ｍ秒バーストを具える。誘導電場のピーク振幅は、約１μＶ／ｃｍと約１００ｍＶ／ｃｍの間であり、変調した１／ｆ関数によって変化する。ここで、ｆは周波数である。本発明にかかる好ましい実施例を用いて形成した波形は、イオンおよびリガンドなどの脈管形成及び新血管新生ターゲット経路構造へ、毎日１分から２４０分以下の好ましいトータル露出時間、適用することができる。しかしながら、このほかの露出時間を用いることもできる。小型制御回路２０１で形成された波形は、コネクタ２０２を介して電気コイルなどの生成デバイス２０３に向けられる。生成デバイス２０３は、数学的モデルによって形成されたパルス磁場を送出する。この磁場は、胸部２０４の心臓などの脈管形成及び新血管新生ターゲット経路構造へ治療を提供するのに使用することができる。小型制御回路は、上述した時間、パルス磁場を適用して、例えば、所定の期間内に必要な１日１０回といった多くのアプリケーションにパルス磁場を自動的に繰り返して適用することができる。本発明の好ましい実施例は、位置決めデバイスによって胸部２０４の心臓を治療する位置に配置することができる。パルス磁場を、イオンおよびリガンドなどの脈管形成及び新血管新生ターゲット経路構造へ結合することは、治療的および予防的に炎症を抑え、これによって痛みを低減して、治療を促進する。電気コイルを生成デバイス２０３として使用する場合、電気コイルは時間がたつと電力が供給され、磁場が変化して、この磁場がファラデーの法則によってターゲット経路構造内の時間がたつと変化する電場を誘発する。生成デバイス２０３によって生成した電磁信号は、また、電気化学的結合を用いて適用することもできる。ここでは、電極が皮膚に直接接触するか、あるいはターゲット経路構造のもう一つの外側の導電性境界に直接接触している。本発明の更に別の実施例では、生成デバイス２０３によって生成した電磁信号は、また、静電結合を使用して適用することができる。ここでは、電極などの生成デバイス２０３と、イオンおよびリガンドなどの脈管形成及び新血管新生ターゲット経路構造の間にエアギャップが存在する。本発���の好ましい実施例の利点は、超軽量コイルと小型回路を、通常の物理療法のモダリティと、痛みの軽減と治療が必要な身体位置に使用することができることである。本発明の好ましい実施例を適用することの有利な結果は、生体器官の脈管形成及び新血管新生を維持し、強化することである。
【００４９】
図３は、小型制御回路３００の本発明の好ましい実施例のブロック回路を示す図である。小型制御回路３００は、図２において上述したワイヤコイルなどの生成デバイスを駆動する波形を生成する。小型制御回路は、オン／オフスイッチなど活性化手段によって始動することができる。小型制御回路３００は、リチウムバッテリ３０１などの電源を有する。電源の好ましい実施例は、出力電圧３．３Ｖであるが、その他の電圧を使用することもできる。本発明の別の実施例では、電源は、ＡＣ／ＤＣ差込などの電流差込など外部電源であっても良く、例えばプラグとワイヤなどによって本発明に接続されている。スイッチング電源３０２は、マイクロコントローラ３０３への電圧を制御している。マイクロコントローラ３０３の好ましい実施例は、８ビット４ＭＨｚのマイクロコントローラ３０３を使用しているが、その他のビットＭＨｚのコンビネーションマイクロコントローラを使用しても良い。スイッチング電源３０２も、記憶キャパシタ３０４に電流を送出する。本発明の好ましい実施例は、２２０μＦ出力を有する記憶キャパシタを使用しているが、その他の出力を使用することもできる。記憶キャパシタ３０４は、インダクタ（図示せず）などの接続デバイスに高周波パルスを送出することができる。マイクロコントローラ３０３も、パルス波形器３０５とパルス位相タイミング制御器３０６を制御している。パルス波形器３０５とパルス位相タイミング制御器３０６は、パルス波形、バースト幅、バーストエンベロープ形状、およびバースト繰り返し数を決定する。正弦波あるいは任意数の生成器などの完全な波形生成器を組み込んで、特定の波形を提供することもできる。電圧レベル変換サブ回路３０７は、ターゲット経路構造に送出される誘導場を制御する。スイッチングHexfet３０８によって、振幅をランダム化したパルスが出力３０９に送出され、インダクタなどの少なくとも一の接続デバイスへ波形の経路を定める。マイクロコントローラ３０３は、分子、細胞、組織および器官などのターゲット経路構造の単一の治療の全露出時間を制御することができる。小型制御回路３００は、パルス磁場を規定の時間適用し、例えば１日１０回といった、所定の時間に必要なだけの適用がなされるように、パルス磁場の適用を自動的に繰り返すよう構成されている。本発明の好ましい実施例は、約１０分乃至約３０分の治療時間を用いている。
【００５０】
図４を参照すると、波形４００の本発明に係る実施例が記載されている。パルス４０１は、有限の期間４０３を有するバースト４０２内で繰り返されている。期間４０３は、バースト期間の信号ピリオドに対する比として規定することができるデューティサイクルが約１乃至１０−５になるような期間である。本発明の好ましい実施例では、約１０乃至約５０ｍ秒間、バースト４０２に適用される変調した１／ｆ振幅エンベロープ４０４を有し、約０．１乃至約１０秒の間のバースト期間に対応する有限期間４０３で、パルス４０１に対して、擬似矩形１０マイクロ秒のパルスを使用している。
【００５１】
例１
ＰＭＦ信号形成についてのパワーＳＮＲのアプローチが、標準酵素アッセイ中でのミオシンのリン酸化に依存するカルシウムについて実験的にテストされた。細胞フリーの反応混合物が、数分間、リン酸化率が時間に対してリニアになるように、及びほぼ飽和したＣａ２＋濃度になるように選択された。これは、Ｃａ２＋／ＣａＭをＥＭＦに反応するようにするための生物学的窓を開くものである。このシステムは、この研究で使用されているレベルでは、Ｃａ２＋がＣａＭに対して飽和レベルにある場合は、ＰＭＦに反応せず、反応は一分の時間レンジまで遅くならない。ミオシン光鎖（ＭＬＣ：myosin light chain）と、七面鳥の砂嚢から遊離したミオシン光鎖キナーゼ（ＭＬＣＫ：myosin light chain kinase）を用いて実験が行われた。反応混合物は、ｐＨ７．０、４０ｍＭのＨｅｐｅｓ緩衝液を含むベーシック溶液と；０．５ｍＭの酢酸マグネシウムと；１ｍｇ／ｍｌのウシ血清アルブミンと、０．１％（ｗ／ｖ）のＴｗｅｅｎ８０と；１ｍＭのＥＧＴＡ１２と；からなる。フリーＣａ２＋は、１−７μＭの範囲で変化する。Ｃａ２＋緩衝液が一旦設定されると、新たに準備された７０ｎＭのＣａＭと、１６０ｎＭのＭＬＣと、２ｎＭのＭＬＣＫをベーシック溶液に加えて、最終的な反応混合物を形成した。ＭＬＣ／ＭＬＣＫ比が低いため、前記１分の時間レンジにおける、リニアな時間行動が可能となる。これが、再生可能な酵素活性を提供し、ピペット時間エラーを最小にした。
【００５２】
反応混合物は、各一連の実験用に毎日新しく準備され、１．５ｍｌのエッペンドルフチューブに１００μＬ部分に分けられた。反応混合物を有しているすべてのエッペンドルフチューブは０℃に保持され、次いで、Fisher Scientific model９００の熱交換器を通過させることによって予め暖めた水で常時灌水することによって、３７±０．１℃に維持されている特別に設計された水槽に移された。全実験の間、エッペンドルフチューブの一つに浸けたCole-Parmer model８１１０−２０などのサーミスタプローブを用いて温度をモニタした。２．５μＭ  ３２Ｐ  ＡＴＰで反応が開始し、３０μＭ  ＥＤＴＡを含有するLaemmli サンプル緩衝液を用いて停止させた。最低５つのブランクサンプルが各実験で計数された。ブランクは、全アッセイ混合物から、活性成分であるＣａ２＋、ＣａＭ、ＭＬＣ、あるいはＭＬＣＫの一つを引いたものを具えていた。ブランクの計数が３００ｃｐｍより高かった実験は排除した。リン酸化によって、５分間で処理が行われ、ＴＭ分析モデル５３０３Ｍａｒｋ  Ｖの液状シンチレーション係数器を用いて、ＭＬＣに組み込まれた３２Ｐを計数することによって評価した。
【００５３】
信号は、高周波波形の繰り返しバーストを具えていた。振幅は０．２Ｇで一定に維持され、繰り返し数は、全ての露出について１バースト／秒であった。バースト期間は、パワーＳＮＲ分析の計画に基づいて６５μ秒乃至１０００μ秒の間で変化した。この分析は、バースト期間が５００μ秒に達したときに最適パワーＳＮＲが達成されることを示している。この結果が図７に示されており、μ秒におけるバースト幅７０１がｘ軸に、および、治療／ダミーとしてミオシンリン酸化７０２がｙ軸にプロットされている。パワーＳＮＲモデルに示されているとおり、ＣａＭに結合したＣａ２＋についてのＰＭＦ効果が、約５００μ秒で最大値に達する。
【００５４】
これらの結果は、本発明の実施例によって形成したＰＭＦ信号は、バースト期間中のミオシンのリン酸化を最大にして、所定の磁場振幅に最適なパワーＳＮＲを十分に達成することを確認する。
【００５５】
例２
本発明の実施例によって、生体内の傷回復モデルにおけるパワーＳＮＲモデルの使用が更に確認された。ラット傷モデルが、生物機械的および生化学的によく特徴付けられ、この研究に使用された。体重３００ｇ以上の、健康で、若い、成体、雄のSprague Dawleyラットを使用した。
【００５６】
ケタミン（Ketamine）７５ｍｇ／ｋｇと、メデトミジン（Medetomidine）０．５ｍｇ／ｋｇを腹膜内に投与して動物を麻酔した。適当な麻酔を行った後、背部の毛をそって、希釈したベタジン／アルコール溶液で下準備を行い、滅菌技術を用いて布で覆った。＃１０のメスを用いて、各ラットの背部において皮膚を筋膜まで、直線状に８ｃｍ切開した。傷口は丸く切り裂かれて、残りの真皮繊維を切って、直径約４ｃｍの開放傷を作った。圧力を掛けて止血して、皮膚端部へのダメージを防いだ。皮膚端部を４−０Ethilon縫合糸で縫合した。術後に、ブプレノルフィン０．１−０．５ｍｇ／ｋｇを動物の腹腔内部に投与した。 動物は、個別ケージに入れて、餌と水を自由に摂取させた。
【００５７】
ＰＭＦの露出は、二つのパルス無線周波数波形で行った。第１の波形は、１ガウス振幅で、２７．１２ＭＨｚ正弦波の６５μ秒バーストを具える標準診療用ＰＲＦ信号であり、６００バースト／秒で繰り返した。第２の波形は、本発明の実施例によって再形成されたＰＲＦ信号であった。この信号バースト期間は、２０００μ秒に増えて、振幅と繰り返し数は、０．２Ｇと５バースト／秒にそれぞれ低減した。ＰＲＦは、一日２回、３０分間適用された。
【００５８】
引っ張り強さ試験は、傷の切除後すぐに行われた。各サンプルから１ｃｍ幅の皮膚ストリップ２本を、傷跡に垂直に切り取って、引っ張り強度ｋｇ／ｍｍ２の測定に使用した。このストリップは、各ラットについて同じ領域から切り取られ、測定のコンシステンシィを確実にした。ストリップを、次いで張力計の上に装着した。ストリップは、１０ｍｍ／分の負荷がかけられ、傷が引っ張られて切れる前に生成した最大力が記録された。比較用の最終引っ張り強度は、同じ傷から取った二本のストリップについての最大負荷ｋｇ／ｍｍ２の平均を取って決定された。
【００５９】
６５μ秒、１ガウスＰＲＦ信号についての平均引っ張り強度が、露出を行ったグループについて１９．３±４．３ｋｇ／ｍｍ２であったのに対して、コントロール群（ｐ＜．０１）に対しては、１３．０±３．５ｋｇ／ｍｍ２であり、４８％増加しているとの結果が示された。これに対して、パワーＳＮＲモデルを用いた本発明の実施例によって形成した２０００μ秒、０．２ガウスＰＲＦ信号の平均引っ張り強度は、治療群について２１．２±５．６ｋｇ／ｍｍ２であるのに対して、コントロール群について１３．７±４．１ｋｇ／ｍｍ２（ｐ＜．０１）であり、５４％の増加を示した。二つの信号に関する結果は、互いに大きく異なるものではなかった。
【００６０】
これらの結果は、本発明の実施例で、非常に低いパワーで生成することができた新しいＰＲＦ信号を形成できることを示している。本発明の実施例によって形成したＰＲＦ信号は、低パワーでラットモデルの傷の回復を促進するのに対して、診療用ＰＲＦ信号では、傷の修復を促進はするが、信号の生成に２桁以上も大きい、より大きなパワーが必要である。
【００６１】
例３
この例では、細胞周期停止を伴うＴ細胞レセプタのＰＭＦ刺激にJurkat細胞が反応し、これによって、抗ＣＤ３などのＴ細胞レセプタにおける抗原によって刺激された正常なＴリンパ球のような動作をする。例えば、骨の治療においては、共起刺激信号（costimulatory signal）の欠落の下、ＰＭＦがＴ細胞レセプタと相互反応するため、期待されるように、６０ＨｚとＰＥＭＦ場の両方が、Jurkat細胞のＤＮＡ合成を低減するとの結果が示されている。このことは、ＰＭＦ刺激の臨床的適用に見られたような、抗炎症反応に一致している。ＰＥＭＦ信号は、より効果的である。本発明の実施例によって行った線量計分析が、なぜ両信号が有効であるか、なぜ最もＥＭＦ反応が成長した段階において、ＰＥＭＦ信号がJurkat細胞に６０Ｈｚの信号より大きく影響するのかを示す。
【００６２】
使用した二つの信号からの線量計測の比較には、ＥＭＦ反応ターゲット経路構造における誘導電圧のパワースペクトル比に対する、パワーＳＮＲである熱雑音電圧のパワースペクトル比の評価が含まれている。使用されたターゲット経路構造は、２ｍｍの培地中に浮遊しているJurkat細胞上のレセプタ部位におけるイオン結合である。１５／秒で繰り返す、２００μ秒パルスの５ｍ秒のバーストを具えるＰＥＭＦ信号から生じる結合部位における平均ピーク電場は、１ｍＶ／ｃｍであり、一方、６０Ｈｚの信号については、５０μＶ／ｃｍであった。
【００６３】
例４
この例では、生体内モデル中の新血管新生を刺激するのに電磁場エネルギィを用いた。二つの異なる信号を使用した。一つは、従来技術によって構成し、第２の信号は、本発明の実施例によって構成した。
【００６４】
体重約３００グラムのSprague-Dawley雄ラット１０８匹をそれぞれ９つのグループに均等に分けた。全ての動物に、ケタミン／アセプロマジン／スタドールの混合物、０．１ｃｃ／ｇを用いて麻酔をかけた。殺菌した外科的技術で、各動物はマイクロ外科技術を用いて取り出した尾動脈の１２ｃｍ乃至１４ｃｍセグメントを有していた。この動脈を、６０Ｕ／ｍｌのヘパリン添加食塩水で洗い流し、血液や塞栓を除去した。
【００６５】
これらの尾血管は、平均径０．４ｍｍ乃至０．５ｍｍであり、二つの端端吻合（end-to-end anastomoses）を用いて右の大腿部動脈を切断し近位セグメントおよび遠位セグメントに吻合して、大腿部動脈ループを形成した。この結果できたループを、動物の腹部壁／鼠頚部の筋肉組織の上に形成された皮下ポケット内に入れて、鼠頚部の切開部分を４−０Ethilonで閉じた。各動物は、９群のうちの一つにランダムに配置された：グループ１乃至３（コントロール）、これらのラットは電磁場治療を受けておらず、４週、８週、１２週で殺した；グループ４乃至６、０．１ガウスの電磁場を用いて、４週、８週、１２週の間に３０分の治療を１日２回施した（動物は、４週、８週、１２週で、それぞれ殺した）；グループ７乃至９、０．２ガウスの電磁場を用いて、４週、８週、１２週の間に、３０分の治療を１日２回施した（動物は、４週、８週、１２週で、それぞれ殺した）。
【００６６】
本発明の実施例によって構築したデバイスを用いて治療群にパルス電磁エネルギィを適用した。実験群の動物は、短パルス（２ｍ秒から２０ｍ秒）を２７．１２ＭＨｚ、０．１ガウスまたは２．０ガウスで、１日２回、３０分間治療を受けた。動物をアプリケータヘッドの上に置いて、治療を正しく確実に適用するために閉じ込めた。ラットに、ケタミン／アセプロマジン／スタドールで腹膜内に、及び、ヘパリン１００Ｕ／ｋｇで皮下に再度麻酔をかけた。上述の鼠頚部の切開を用いて、大腿部動脈を同定して、開存性をチェックした。大腿部／尾動脈ループを、吻合部位から近位におよび遠位に分離して、血管のクランプをはずした。次いで、動物を殺した。ループに食塩水を注入して、次いで、２５ゲージのカニューラを介して０．５ｃｃ乃至１．０ｃｃの着色したラテックスを注入し、クランプした。腹部の皮膚を注意深く切除して、動脈ループを露出させた。腔内のラテックスによって境界が明示された新しい血管形成によって覆われた表面積を測定することによって、新血管新生を計量した。ＳＰＳＳ統計分析パッケージを用いて全ての結果を分析した。
【００６７】
治療を受けたラットと、治療を受けていないラットとの間での、新血管新生における最も顕著な差異は、４週間で生じた。その時点で、コントロールには新しい血管形成が発見されなかったが、治療を受けた各群では、０ｃｍ２に対して１．４２±０．８０ｃｍ２（ｐ＜０．００１）という、新血管新生の同様の統計的に有意な証拠を有していた。これらの領域は動脈ループの側部に沿って分節分布したラテックスブラッシュとして現れる。８週では、コントロールは、０．７±０．８２ｃｍ２に測定された新血管新生を示し始めた。治療を受けた両グループは、８週で、０．１ガウス群については、３．５７±１．８２ｃｍ２、２．０ガウス群については、３．７７±１．８２ｃｍ２の、統計的にほぼ同等の有意な（ｐ＜０．００１）の血管が再び現れた。１２週では、コントロール群の動物が新血管新生の１．７５±０．９５ｃｍ２を示し、一方で、０．１ガウス群は、５．９５±３．２５ｃｍ２を、２．０ガウス群は、６．２０±３．９５ｃｍ２の枝条分枝血管を示した。再び、両法の治療群は、コントロールに対して、比較可能な統計的に有意な成果（ｐ＜０．００１）を示した。
【００６８】
これらの実験的成果は、本発明の実施例による分離した動脈ループ電磁場刺激が、生体内ラットモデルにおいて定量可能な新血管新生の量を増加させることを示している。増加した脈管形成は、ラットが犠牲になったそれぞれの日付で、各治療群に示されていた。本発明の教示によってテストを行った二つのガウスレベルの結果の間には、予測どおり差異が認められなかった。
【００６９】
ヒト、動物、および植物の分子、細胞、組織及び器官へ電磁治療を送出する装置及び方法についての実施例を記載したが、上述の教示に照らして当業者は変形及び変更を行うことができる。従って、変更は、請求項に規定された本発明の範囲と精神の中にあるここに開示した本発明の特別な実施例において行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
本発明の好ましい実施例を、添付の図面を参照して以下により詳細に説明する。
【図１】図１は、本発明の実施例による生体組織及び細胞の電磁的治療方法を示すフロー図である。
【図２】図２は、本発明の好ましい実施例に係る制御回路を示す図である。
【図３】図３は、本発明の好ましい実施例に係る小型化した回路のブロック図である。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施例に係る分子、細胞、組織または器官などのターゲット経路構造に送られた波形を示す図である。
【図１】
2007532284.tif 000006
【図２】
2007532284.tif 000007
【図３】
2007532284.tif 000008
【図４】
2007532284.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年12月19日(2005.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脈管形成と新血管新生の強化による生体組織及び細胞の電磁治療を行う方法において：
少なくとも一の波形パラメータを有する数学的モデルによって少なくとも一の波形を形成するステップであって、前記少なくとも一の波形が脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造に結合されているステップと；
前記少なくとも一の波形パラメータの値を選択して、前記少なくとも一の波形が、前記脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造のバックグラウンド活性上で、前記脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造内で検出可能であるように構成されているステップと；
前記少なくとも一の波形から電磁信号を生成するステップと；
結合デバイスを用いて前記脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造へ前記電磁信号を結合するステップと；
を具えることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記少なくとも一の波形パラメータが、約０．０１Ｈｚ乃至約１００ＭＨｚの間で繰り返すように前記少なくとも一の波形を形成する少なくとも一の周波数成分パラメータと、数学的に規定された振幅機能をたどるバースト振幅エンベロープパラメータと、数学的に規定された幅機能によって各繰り返しで変化するバースト幅パラメータと、数学的に規定された機能に従って、前記ターゲット経路構造において約１μＶ／ｃｍと約１００ｍＶ／ｃｍの間で変化するピーク誘導電場パラメータと、数学的に規定された機能によって、前記ターゲット経路構造において、約１μＴ乃至約０．１Ｔの間で変化するピーク誘導電磁場パラメータと、を具えることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造が、少なくとも一のイオンおよびリガンドを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法が更に、イオンおよびリガンドを生体細胞及び組織中の制御分子に結合させ、これによって、脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、カルシウムをカルモジュリン結合に調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、生体細胞および生体組織内の発育因子の生成を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、生体細胞および生体組織内でサイトカイン生成を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、脈管形成と新血管新生に関連する発育因子とサイトカインを調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、骨折および骨の疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、心臓血管の疾病の治療用に脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、脳疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、脳血管の疾病の治療用に脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、周辺血管の疾病の治療用に脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、変質したあるいは虚血性細胞および組織の疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、急性あるいは慢性の柔組織の傷の治療用に脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項４に記載の方法において、前記イオンおよびリガンドを結合するステップが、捻挫及び打撲傷の治療用に脈管形成と新血管新生を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１７】
植物、動物、及びヒト用の、脈管形成と新血管新生を強化する電磁治療装置において：
選択可能な少なくとも一の波形パラメータを有する数学的モデルによって脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造に結合される少なくとも一の波形を形成する波形形成手段であって、前記少なくとも一の波形が、前記脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造において、前記脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造におけるバックグラウンド活性上で検出可能に形成されるように形成する、波形形成手段と；
少なくとも一の結合手段によって前記波形デバイスに結合されており、前記形成した少なくとも一の波形から電磁信号を生成する電磁信号生成手段と；
少なくとも一の結合手段によって結合されており、前記脈管形成と新生血管新生のターゲット経路構造に前記電磁信号を結合する前記電磁信号生成デバイスに結合する結合デバイスと；
を具えることを特徴とする電磁治療装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の電磁治療装置において、前記少なくとも一の波形パラメータが、数学的機能によって約０．０１Ｈｚと約１００ＭＨｚの間で繰り返すように前記少なくとも一の波形を形成する少なくとも一の周波数成分パラメータと、数学的に規定された振幅機能をたどるバースト振幅エンベロープパラメータと、数学的に規定された幅機能によって各繰り返しにおいて変化するバースト幅パラメータと、数学的に規定された機能によって、前記脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造において約１μＶ／ｃｍ乃至約１００ｍＶ／ｃｍの間で変化するピーク誘導電場パラメータと、数学的に規定された機能によって、前記脈管形成と新血管新生のターゲット経路構造において、約１μＴ乃至約０．１Ｔの間で変化するピーク誘導電磁場パラメータと、を具えることを特徴とする電磁治療装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に結合されており、カルモジュリンに結合しているカルシウムが調整されることを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２０】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に結合されており、カルモジュリンに結合しているカルシウムが調整されることを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２１】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に結合されており、脈管形成と新血管新生に関連する発育因子とサイトカインが調整されることを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２２】
請求項２１に記載の電磁信号生成手段において、前記発育因子が、繊維芽細胞発育因子、血小板誘導発育因子およびインターロイキン発育因子の少なくとも一つを含むことを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２３】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、脈管形成と新血管新生に関する発育因子とサイトカインが調整されることを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２４】
請求項２３に記載の電磁信号生成手段において、前記発育因子が、繊維芽細胞発育因子、血小板誘導発育因子およびインターロイキン発育因子の少なくとも一つを含むことを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２５】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、発育因子の生成が調整されることを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２６】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、発育因子の生成が調整されることを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２７】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、サイトカインの生成が調整されることを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２８】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、サイトカインの生成が調整されることを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項２９】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、骨折および骨の疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３０】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、骨折および骨の疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３１】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、心臓血管の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３２】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、心臓血管の疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３３】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、脳疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３４】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、脳疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３５】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、脳血管の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３６】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、脳血管の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３７】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、周辺血管の疾病の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３８】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、周辺血管の疾病の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項３９】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、変質したあるいは虚血性細胞および組織の疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項４０】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、変質したあるいは虚血性細胞および組織の疾患の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項４１】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、急性または慢性の柔組織の傷の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項４２】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、急性または慢性の柔組織の傷の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項４３】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に誘電的に接合され、捻挫および打撲傷の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項４４】
請求項１７に記載の電磁信号生成手段において、前記信号が生体細胞および組織に容量的に接合され、捻挫および打撲傷の治療用に脈管形成と新血管新生を調整することを特徴とする電磁信号生成手段。
【請求項４５】
請求項１に記載の方法において、前記数学的モデルが、信号対ノイズ比モデルと、パワー信号対ノイズ比モデルのうちの少なくとも一つを具えることを特徴とする方法。
【請求項４６】
請求項１に記載の方法において、前記少なくとも一の波形パラメータの値を選択するステップが、更に、信号対ノイズ比モデルを満足する前記少なくとも一の波形パラメータの値を選択するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項４７】
請求項１に記載の方法において、前記少なくとも一の波形パラメータの値を選択するステップが、更に、パワー信号対ノイズ比モデルを満足する前記少なくとも一の波形パラメータの値を選択するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項４８】
請求項１に記載の方法において、電磁信号を生成する前記ステップが更に、前記電磁信号を誘電的に生成するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項４９】
請求項１に記載の方法において、電磁信号を生成する前記ステップが更に、前記電磁信号を容量的に生成するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項５０】
請求項１に記載の方法において、前記電磁信号を結合するステップが更に、前記電磁信号を前記ターゲット経路構造に電気化学的に結合するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項５１】
請求項１に記載の方法において、前記電磁信号を結合するステップが更に、前記電磁信号を前記ターゲット経路構造に静電的に結合するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項５２】
請求項１に記載の方法において、前記結合デバイスがインダクタを具えることを特徴とする方法。
【請求項５３】
請求項１に記載の方法において、前記結合デバイスが電極を具えることを特徴とする方法。
【請求項５４】
請求項１７に記載の電磁治療装置において、前記数学的モデルが、信号対ノイズ比モデルと、パワー信号対ノイズ比モデルのうちの少なくとも一つを具えることを特徴とする装置。
【請求項５５】
請求項１７に記載の電磁治療装置において、前記選択可能な少なくとも一つの波形パラメータが、信号対ノイズ比モデルと、パワー信号対ノイズ比モデルのうちの少なくとも一つを満足するように選択された少なくとも一つの波形パラメータを具えることを特徴とする装置。
【請求項５６】
請求項１７に記載の電磁治療装置において、前記結合デバイスが誘電生成結合デバイスを具えることを特徴とする装置。
【請求項５７】
請求項１７に記載の電磁治療装置において、前記結合デバイスが容量生成結合デバイスを具えることを特徴とする装置。
【請求項５８】
請求項１７に記載の電磁治療装置において、前記結合デバイスがインダクタを具えることを特徴とする装置。
【請求項５９】
請求項１７に記載の電磁治療装置において、前記結合デバイスが電極を具えることを特徴とする装置。
【国際調査報告】
2007532284.tif 000010
2007532284.tif 000011