(57)【要約】  【課題】  【解決手段】植物、動物、人間の電磁気治療装置及び方法であって：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構成するステップであって、前記少なくとも一の波形を少なくとも一の波形形成手段を用いてターゲット経路構造に連結するステップ１０１と；前記少なくとも一の波形パラメータを、前記少なくとも一の波形が前記ターゲット経路構造内のバックグラウンドの活性の上の前記ターゲット経路構造において検出可能に構成されるように選択するステップ１０２と；前記形成した少なくとも一の波形から電磁気信号を発生するステップ１０３と；前記電磁気信号を前記結合デバイスを用いて前記ターゲット経路構造に接続するステップ１０４と；を具える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物、動物、ヒトの電磁気治療方法において：
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構成するステップであって、前記少なくとも一の波形を波形形成手段を用いてターゲット経路構造に接続するステップ（１０１）と；
前記少なくとも一の波形パラメータを、前記少なくとも一の波形が前記ターゲット経路構造内のバックグラウンドの活性の上で前記ターゲット経路構造において検出可能に構成されるように選択するステップ（１０２）と；
結合デバイスを用いて、前記形成した少なくとも一の波形から電磁気信号を発生するステップ（１０３）と；
前記電磁気信号を前記結合デバイスを用いて前記ターゲット経路構造に接続するステップ（１０４）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、前記ターゲット経路構造が、分子、細胞、組織、および器官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３】
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、前記少なくとも一の波形が約０．０１Ｈｚと約１００ＭＨｚの間になるように構成する少なくとも一の周波数成分パラメータと、任意の振幅関数
を追従するバースト振幅エンベロープパラメータと、規定された振幅関数を追従するバースト振幅エンベロープパラメータと、任意の幅関数に従って各反復において変化するバースト幅パラメータと、規定の幅関数に従って各反復において変化するバースト幅パラメータと、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電電界パラメータと、前記ターゲット経路構造において約１μＴと約０．１Ｔの間で変化するピーク誘電磁界パラメータと、を具えることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、前記規定された振幅関数が、１／周波数関数、対数関数、カオティック関数、および指数関数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５】
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（１０２）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６】
請求項１に記載の方法において、前記少なくとも一つの波形パラメータの値を選択するステップ（１０２）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つ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７】
請求項１に記載の方法において、電磁気信号を生成する前記ステップ（１０３）が、更に、前記電磁気信号の誘導的発生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１に記載の方法において、前記電磁気信号を発生するステップ（１０３）が、更に、前記電磁気信号の容量的発生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１に記載の方法において、前記電磁気信号を接続するステップ（１０４）が更に、前記電磁気信号を前記ターゲット経路構造に電気化学的に接続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１に記載の方法において、前記電磁気信号を接続するステップ（１０４）が更に、前記電磁気信号を前記ターゲット経路構造に静電的に接続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１に記載の方法において、前記接続デバイス。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法において、前記接続デバイスが電極を具えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法が更に、前記電磁気治療に付随する標準医療療法と、非標準医療療法の少なくとも一つを用い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１に記載の方法が更に、前記電磁気治療に付随する標準物理療法と、非標準物理療法の少なくとも一つを用い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１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて成長ファクタと、サイトカインと、生体細胞による調整物質、の生成と利用を変形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１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて組織の成長と修復を変更するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて慢性および急性の筋骨格の痛みと、神経に起因する痛みを軽減するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて浮腫を軽減するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて糖尿病と辱創治療するステップを具え、この辱創が慢性のものであることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて血流の増加と、微小血管の血液灌水のうちの少なくとも一方を行うステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて新生血管形成と、新脈管形成のうちの少なくとも一方を行うステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて悪性および良性の症状の免疫反応を強化するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて漏出を強化するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項１に記載の方法が更に、位置決めデバイスを用いて、前記電磁気治療を前記植物、動物、およびヒトに送出するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法において、前記位置決めデバイスが、解剖学的サポート、解剖学的ラップ、およびアパレ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２６】
請求項２４に記載の方法において、前記アパレルが、衣類、ファッションアクセサリ、および履物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２７】
請求項２４に記載の方法において、前記波形形成手段と前記接続デバイスが持ち運び可能であることを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項２４に記載の方法において、前記波形形成手段と前記接続手段が使い捨て可能であることを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項２４に記載の方法において、前記波形形成手段と前記接続手段がインプラント可能であることを特徴とする方法。
【請求項３０】
植物、動物、およびヒト用の電磁気治療装置において：
少なくとも一の波形が前記ターゲット構造中で、当該ターゲット経路構造内のバックグラウンドの活性の上で検出可能に形成されるように選択された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従って、少なくとも一の波形でターゲット経路構造に接続するように構成する波形構成手段（２０１）と；
前記波形形成手段（２０１）に、少なくとも一の接続手段（２０２）で接続されて、前記構成した少なくとも一の波形から電磁気信号を生成して、前記ターゲット経路構造へ前記電磁気信号を接続する接続デバイス（２０３）と；
を具えることを特徴とする装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記ターゲット経路構造が、分子、細胞、組織、および器官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３２】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記少なくとも一の波形パラメータが、前記少なくとも一の波形を約０．０１Ｈｚと約１００ＭＨｚの間になるように構成する少なくとも一の周波数成分パラメータと、任意の振幅関数を追従するバースト振幅エンベロープパラメータと、規定された振幅関数を追従するバースト振幅エンベロープパラメータと、任意の幅関数に従って各反復において変化するバースト幅パラメータと、規定の幅関数に従って各反復で変化するバースト幅パラメータと、前記ターゲット経路構造内で約１μＶ／ｃｍと約１００ｍＶ／ｃｍ間で変化するピーク誘電電界パラメータと、前記ターゲット経路構造内で約１μＴと約０．１Ｔとの間で変化するピーク誘電電界パラメータと、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３３】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記規定された振幅関数が、１／周波数関数、対数関数、カオティック関数、指数関数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３４】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記少なくとも一の波形パラメータの値が、信号対ノイズ比モデルを満足するように選択されていることを特徴とする装置。
【請求項３５】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記少なくとも一の波形パラメータの値が、パワー信号対ノイズ比モデルを満足するように選択されていることを特徴とする装置。
【請求項３６】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記接続デバイス（２０３）が、誘電発生接続デバイスを具えることを特徴とする装置。
【請求項３７】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記接続デバイス（２０３）が、容量発生接続デバイスを具えることを特徴とする装置。
【請求項３８】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記接続デバイス（２０３）が、インダクタを具えることを特徴とする装置。
【請求項３９】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記接続デバイス（２０３）が、電極を具えることを特徴とする装置。
【請求項４０】
請求項３０に記載の電磁気治療装置が更に、前記電磁気治療装置（２００）を前記植物、動物、およびヒトへの治療送出のための位置に配置する位置決めデバイス（６００）を具えることを特徴とする装置。
【請求項４１】
請求項４０に記載の電磁気治療装置において、前記位置決めデバイス（６００）が、解剖学的サポート（６０１）、解剖学的ラップ、およびアパレルのうちの少なくとも一つであることを特徴とする装置。
【請求項４２】
請求項４１に記載の電磁気治療装置において、前記アパレルが、衣類、ファッションアクセサリ、履物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４３】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記波形形成手段（２０１）と、接続手段（２０２）と接続デバイス（２０３）の少なくとも一つが持ち運び可能であることを特徴とする装置。
【請求項４４】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記波形形成手段（２０１）と、接続手段（２０２）と接続デバイス（２０３）の少なくとも一つが使い捨て可能であることを特徴とする装置。
【請求項４５】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記波形形成手段（２０１）と、接続手段（２０２）と接続デバイス（２０３）の少なくとも一つがインプラント可能であることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は、一般的に、植物、動物、ヒトの組織、器官、細胞および分子のインビトロおよびインビボでの治療及び予防処置用装置および方法に関する。特に、本発明の実施例は、電力と振幅の比較分析を用いて、分子、細胞、組織および器官などのターゲット経路構造へ最適なカップリングを行い、このターゲット経路構造内の信号対熱ノイズ比（ＳＮＲ）を評価するために形成された非熱的な、時間変化する磁界の使用に関する。本発明に係るもう一つの実施例は、衣服、履物、およびファッションアクセサリなどのアパレル製品と同様に、膝、肘、下側背中、肩、足、およびその他の解剖学的ラップなどの、位置決めデバイスに組み込むことができる、インダクタと電極、およびドライバ回路などの超軽量で搬送可能な連結デバイスを用いて、分子、細胞、組織、および器官などのターゲット経路構造への任意波形の電磁気信号のバーストの適用に関する。
【０００２】
本発明のさらなる実施例は、分子、細胞、組織および器官などのターゲット経路構造への、任意波形の電磁気信号のうちの安定状態にある周期的信号の適用に関する。本発明の治療的および予防的アプリケーションの例には、筋骨格の痛みの軽減、浮腫の縮小、局部的な血流の増加、微小血管の灌流、傷の修復、骨の修復、骨粗鬆症の治療及び予防、脈管形成、新生血管新生、免疫反応の強化、組織の修復、滲出の強化、及び薬学的物質の効力の強化が含まれる。本発明の実施例は、また、その他の治療的および予防的処置と、温、冷、超音波、真空を用いた創傷クロージャ、創傷包帯、整形固定デバイス、および外科的介入などの物理療法とあわせて用いることができる。
【０００３】
背景技術
弱い非熱的な電磁場（Electromagnetic fields：ＥＭＦ）の適用が、生理学的に意味のあるインビボおよびインビトロでの生物反応（bioeffect）をもたらすことは、現在ではよく確立されている。パルス電磁場（ＰＥＭＦ）などの矩形波や、数ヘルツから約１５ないし約４０ＭＨｚの範囲のパルス無線周波数フィールド（ＰＲＦ）などのサイン波を具える時間変化する電磁場は、様々な筋骨格の損傷や症状へのアジュバント療法として用いると臨床上の受益がある。
【０００４】
１９６０年代の初めに、現代の治療および予防デバイスは、癒合不全骨折および遷延治癒骨折に関する臨床上の問題によって刺激を受けて発達した。初期の研究は、電気的経路が、機械的な入力に対して骨が適応的に反応する手段になりうることを示した。初期の治療デバイスは、骨折部位に直流電流（ＤＣ）を流すインプラントされた半侵入性の電極を用いたものであった。電界及び電磁場を用いた非侵入的技術が順次開発された。これらの物理療法は独自に作られたものであり、細胞／組織レベルに電気的／機械的波形を誘導する非侵入性の「非接触」手段を提供する。整形外科におけるこれらの技術の臨床的なアプリケーションは、脊椎固定と同様に、癒合不全骨折や新規骨折などの治療に、世界的な規制機関による定評のあるアプリケーションとなった。現在では、いくつかのＥＭＦデバイスは、骨折の回復が困難な場合の治療用に、整形外科診療で実際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。この適応に関するデータベースは十分大きく、安全で、非外科的で、非侵入的な代替として最初の骨移植に使用することが推奨される。これらの技術のさらなる診療上の適応は、虚血壊死、腱炎、骨関節症、傷の修復、血流、および関節炎から来る痛み、その他の筋骨格障害の治療に対する二重盲式の研究において報告されている。
【０００５】
細胞の研究は、信号変換経路と成長ファクタ合成の両方に対して弱い低周波数電磁場の効果に向けられていた。トリガのような短い期間の後、ＥＭＦが成長因子の分泌を刺激することを示すことができる。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。例えば骨の修復処置との診療的関連性は、骨修復の正常な分子制御の一環としての成長因子の生成の調整などのアップレギュレーションである。細胞レベルの研究は、カルシウムイオン移送、細胞増殖、インスリン成長因子（ＩＧＦ−ＩＩ）放出、および骨芽細胞におけるＩＧＦ−ＩＩレセプタ発現効果を示す。インスリン成長因子−Ｉ（ＩＧＦ−Ｉ）とＩＧＦ−ＩＩにおける効果は、ラットの骨折カルスにも示されている。形質転換成長ファクタベータ（ＴＧＦ−β）メッセンジャＲＮＡ（ｍＲＮＡ）のＰＥＭＦを用いたラット内の骨導入モデルへの刺激が示された。研究は、また、ヒトの骨芽細胞のような細胞ラインに設計されたＭＧ−６３におけるＰＥＭＦによるＴＧＦ−βｍＲＮＡのアップレギュレーションを示すものであり、ここでは、ＴＧＦ−β１、コラーゲン、オステオカルシンの合成がある。ＰＥＭＦは、ヒト癒合不全組織からの肥大細胞と萎縮細胞の双方におけるＴＧＦ−β１の増加を刺激する。さらなる研究は、カルシウム／カルモジュリン依存経路上のＥＭＦの直接的効果から、骨芽細胞培養内のＴＧＦ−β１ｍＲＮＡとたんぱく質の双方が増加することを示している。カートリッジセルの研究は、ＴＧＦ−β１ｍＲＮＡとＥＭＦからのたんぱく質合成の同様の増加を示しており、関節の修復への治療的適用を示唆している。Ryabyに付与された米国特許第４，３１５，５０３号（１９８２年）と、Pillaに付与された米国特許第５，７２３，００１（１９９８年）は、この分野において行われたリサーチの代表である。
【０００６】
しかしながら、この分野の従来技術は、不必要に高い振幅と電力をターゲット経路構造に与えるものであり、不必要に長い治療期間を要し、持ち運び不可能である。
【０００７】
従って、組織の成長と修復を調整し、治療時間を短縮し、装置を持ち運び可能にする接続デバイス、また必要があれば使い捨てにする接続デバイスなどの最小の回路構成と軽量アプリケータを組み入れた、生化学プロセスをより効果的に調整する装置と方法が望まれている。さらに、組織の成長と修復を調整し、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接続デバイスなどの最小の回路構成と軽量アプリケータを組み入れた、生化学プロセスをより効果的に調整する装置と方法が望まれている。
【０００８】
発明の開示
治療及び予防の目的で、分子、細胞、組織および器官などの、ヒト、動物および植物のターゲット経路構造へ電磁気信号を送出する装置及び方法。本発明の好ましい実施例は、生物反応波形を形成するパワー信号対ノイズ比（パワーＳＮＲ）アプローチを用いて、最小の回路構成と軽量のフレキシブルコイルを組み込むようにしている。このことは、パワーＳＮＲアプローチ、最小の回路構成、および軽量のフレキシブル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、使い捨てにすることができ、さらに、所望であれば、インプラント可能に構成することができ、有益である。
【０００９】
特に、生化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、電磁波形の広域スペクトル密度バーストが、生体器官、組織、細胞およ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、ユニークな振幅／パワーとターゲット通路構造内の熱ノイズの振幅／パワーとを比較して選択される。信号は、サイン波、矩形波、カオティック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、約０．０１Ｈｚないし約１００ＭＨｚの範囲において、秒当たり約１ないし約１００，０００バーストで周波数コンテントを有し、約０．０１ないし約１０００バースト／秒のバースト反復レートを有する。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ないし約１００ｍＶ／ｃｍの範囲にある。各信号バーストエンベロープは、組織を回復させる様々な電磁気特性を受け入れる手段を提供するランダム関数である。本発明の好ましい実施例は、２０ミリ秒パルスバーストを具え、これは、このバースト内で約１ないし約１００キロヘルツで反復する約５ないし約２０マイクロ秒の対称または非対象パルスを具える。バーストエンベロープは、変形１／ｆ関数であり、ランダム反復レートに適用される。結果として得られる波形は、誘導性あるいは容量性カップリングを介して送出することができる。
【００１０】
本発明の目的は、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）分析を用いて最適化した生物反応波形を構成する数学的シミュレーションによる波形のパワースペクトルを構成し、次いでこのように構成した波形を、極小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る超軽量ワイヤコイルなどの接続デバイスを用いてターゲット経路構造に接続することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、電気的な均等物がホジキン−ハクスレィ膜モデルにあるように非直線状である場合でも、植物、動物およびヒトの分子、細胞、組織及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パワーＳＮＲを、入力波形を用いて評価することである。
【００１２】
本発明の更なる目的は、植物、動物、およびヒトの分子、細胞、組織、および器官などの選択された生化学的ターゲット経路構造に適用できるように波形のパワースペクトルを最適化することによって、選択された電磁場を用いた植物、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。
【００１３】
本発明の更なる目的は、有意に低いピーク振幅と短いパルス期間を用いることである。このことは、パワーＳＮＲを介して、信号中の周波数レンジを、植物、動物およびヒトの分子、細胞、組織及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。
【００１４】
本発明の上述した、および更なる他の目的と利点は、以下に述べる図面の簡単な説明、発明の詳細な説明、および添付の請求項から明らかになる。
【００１５】
本発明を実行するモード
ＰＥＭＦあるいはＰＲＦデバイスからの時間変化誘導電流が、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る。これらの電流は、細胞および組織が生理学的に意味のある態様で反応する刺激である。ターゲット経路構造の電気的特性は、誘導電流のレベルと分布に影響する。分子、細胞、組織および器官は、すべて、細隙結合接触における細胞など誘電電流経路内にある。膜表面に存在するかもしれないマクロ分子上の結合部位におけるイオンまたはリガンドの相互作用は、電気化学的な電圧依存プロセスであり、誘電電磁場（Ｅ）に応答することができる。誘電電流は、周辺のイオン媒体を介してこれらの部位に到着する。電流経路における細胞の存在は、誘導電流（Ｊ）を、時間が経つに従ってより迅速に崩壊させる（Ｊ（ｔ））。これは、膜キャパシタンスからの細胞の追加電気インピーダンスと、結合の時定数、および膜トランスポートなどのその他の電圧反応膜処理による。
【００１６】
様々な膜をチャージされたインターフェース構造が表す等価電気回路モデルが取り出される。例えば、カルシウム（Ｃａ２＋）結合において、誘電Ｅによって結合部位における結合Ｃａ２＋の濃度の変化は、以下のインピーダンスの式によって周波数ドメイン内で表すことができる。
2007524476.tif 000003
この式は、直列抵抗―コンデンサ電気等価回路の形式を有する。ここで、ωは２πｆで規定される角周波数、ｆは周波数、ｉ＝−１１／２、Ｚｂ（ω）は結合インピーダンス、ＲｉｏｎとＣｉｏｎは、イオン結合経路の等価の抵抗とキャパシタンスの結合である。等価結合時定数の値、τｉｏｎ＝ＲｉｏｎＣｉｏｎ、は、τｉｏｎ＝ＲｉｏｎＣｉｏｎ＝１／ｋｂを介してイオン結合レート定数、ｋｂに関連している。従って、この経路の特徴時定数は、イオン結合速度によって決定される。
【００１７】
ＰＥＭＦまたはＰＲＦ信号からの誘電Ｅは、イオン結合経路に電流を流して、単位時間当たりのＣａ２＋イオン結合の数に影響する。この電気的な等価は、等価結合キャパシタンスＣｉｏｎの電圧の変化であり、これは、Ｃｉｏｎによって保存される電荷の変化の直接的な測定である。電荷は結合部位におけるＣａ２＋イオンの表面濃度に直接的に比例し、この部位は、電荷ストレージであり、イオンストレージあるいは細胞表面と結合部位のその他の荷電スピーシーズに等しい。電気インピーダンスの測定は、結合レート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に合致するＰＦＭ波形の形成に必要な時定数の値を提供する。このことによって、帯域などのターゲットインピーダンスへの最適なカップリングのための所定の誘電Ｅ波形に必要な周波数レンジが可能となる。
【００１８】
調整分子へのイオン結合は、例えば、カルモジュリン（ＣａＭ）へのＣａ２＋の結合といった、よくあるＥＭＦターゲットである。この経路の使用は、例えば骨折の回復などの傷の回復の促進に基づいており、修復の様々なステージにおいて放出される成長ファクタの変形を含む。血小板誘導成長ファクタ（ＰＤＧＦ）、繊維芽細胞成長ファクタ（ＦＧＦ）、表皮性成長ファクタ（ＥＧＦ）などの成長ファクタは、すべて、回復の適度な段階に関係する。脈管形成は、傷の修復と一体的であり、ＰＭＦによって調整される。これらのファクタは全て、Ｃａ／ＣａＭ依存型である。
【００１９】
Ｃａ／ＣａＭ経路を利用して、誘電パワーがバックグラウンドの熱ノイズのパワーより十分に大くなるように波形を構成することができる。正常な生理学的状態では、この波形は生理学的に有意な生物反応を有することができる。
【００２０】
Ｃａ／ＣａＭへのパワーＳＮＲモデルの適用は、ＣａＭでのＣａ２＋の結合速度の電気的等価の知識を必要とする。１次結合速度論において、ＣａＭ結合部位での結合Ｃａ２＋の濃度の変化は、時間が経ったとき等価結合時定数τｉｏｎ＝ＲｉｏｎＣｉｏｎによって周波数ドメイン内で特徴付けられる。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を介して、イオン結合レート定数、ｋｂに関連する。セルアレイモデル内でｋｂの公開値を使用して、ＰＲＦ信号によって与えられる電圧をＣａＭ結合部位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＝６．５×１０−７秒−１、[Ｃａ２＋]＝２．５μＭ、ＫＤ＝３０μＭ、[Ｃａ２＋ＣａＭ]＝ＫＤ（[Ｃａ２＋]＋[ＣａＭ]）などのＰＭＦ応答用の数値を用いて、ｋｂ＝６６５秒−１（τｉｏｎ＝１．５ｍｓｅｃ）が生じる。このようなτｉｏｎの値は、イオン結合用の電気等価回路に用いることができる一方、パワーＳＮＲ分析は、どのような波形構造についても実行することができる。
【００２１】
本発明の実施例によれば、数学的なモデルを構成して、全ての電圧依存処理に熱ノイズが存在すること、および適当なＳＮＲを設定するための最小スレッシュホールド条件をあらわす熱ノイズ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、
Ｓｎ（ω）＝４ｋＴＲｅ[ＺＭ（ｘ、ω）]
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大きさ、Ｒｅはターゲット経路構造のインピーダンスの実部分を表す。ＺＭ（ｘ、ω）は：
2007524476.tif 000004
で表すことができる。
【００２２】
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されている、細胞外での流体抵抗（Ｒｅ）と、細胞内での流体抵抗（Ｒｉ）と、膜内抵抗（Ｒｇ）からの寄与が、すべてノイズフィルタリングに寄与していることを明らかに示している。
【００２３】
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る。これは、完全な膜応答、あるいは、ターゲット経路構造の帯域に関連する全周波数に渡って、Ｓｎ（ω）＝４ｋＴＲｅ[ＺＭ（ｘ、ω）]の積分の二乗根を取ることによって計算される。ＳＮＲは、比：
2007524476.tif 000005
によって表すことができる。ここで、｜ＶＭ（ω）｜は、ターゲット経路構造へ選択された波形によって送出されたときの各周波数における電圧の最大振幅である。
【００２４】
図１を参照すると、図１は、本発明の実施例に係る治療及び予防目的での、植物、動物およびヒトの分子、細胞、組織および器官などのターゲット経路構造へ電磁信号を送出する方法のフロー図である。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、分子、細胞、組織及び器官などのターゲット経路構造へ接続する少なくとも一の波形を形成する（ステップ１０１）。形成された波形は、ＳＮＲあるいはパワーＳＮＲモデルを満足しており、所定のおよび公知の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することができ、波形が、ターゲット経路構造における電圧および電気インピーダンスのベースライン熱変動などのバックグラウンドの活動を超えるターゲット経路構造内で検出可能である（ステップ１０２）。この熱変動は、細胞と組織の状態に依存しており、これは損傷に対して静止している、成長している、置き換えている、および反応しているのうちの少なくとも一つであるかどうかである。発生した電磁信号の好ましい実施例は、約０．０１Ｈｚから約１００ＭＨｚの範囲にある複数の周波数成分を含む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で構成されている。ここで、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）。反復性の電磁信号は、前記形成された少なくとも一の波形から例えば、誘導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非常に近いところに配置された電極又はインダクタなどの連結デバイスの出力によって、分子、細胞、組織、および器官などのターゲット経路構造に連結されている（ステップ１０４）。この連結は、細胞および組織が生理学的に意味のある態様で反応する刺激を強化する。
【００２５】
図２は、本発明に係る装置の好ましい実施例を示す。ミニチュア制御回路２０１は、ワイヤなどの少なくとも一のコネクタ２０２の一端に接続されている。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などの接続デバイスに連結されている。ミニチュア制御回路２０１は、波形を形成するのに使用する数学的モデルを適用するように構成されている。この形成された波形は、ＳＮＲあるいはパワーＳＮＲモデルを満足していなければならず、所定のおよび公知の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して、波形がそのバックグラウンドの行動以上のターゲット経路構造内で検出可能であるようにすることができる。本発明の好ましい実施例は、数学的モデルを適用して、分子、細胞、組織及び器官などのターゲット経路構造内に時間変化磁界と時間変化電界を与える。これは、秒当たり約０．１ないし約１０パルスで繰り返す約１ないし約１００マイクロ秒の矩形パルスの約１０ないし約１００ミリ秒のバーストを具える。誘電電界のピーク振幅は、約１μＶ／ｃｍから約１００ｍＶ／ｃｍの間であり、変形された１／ｆ関数によって変化する。ここで、ｆは周波数である。本発明に係る好ましい実施例を用いて形成した波形は、一日当たり１分から２４０分以下の好ましい全露出時間、分子、細胞、組織及び器官などのターゲット経路構造に適用することができる。しかしながら、その他の露出時間を使用することもできる。ミニチュア制御回路２０１によって構成された波形は、コネクタ２０２を介して電気コイルなどの接続デバイス２０３へ向けられる。接続デバイス２０３は、治療に用いることができる数学的モデルに従って構成したパルス磁界を、膝関節２０４などのターゲット経路構造へ送る。ミニチュア制御回路は、所定の時間パルス磁界をかけて、例えば一日１０回といった、所定の期間に必要とされる多くのアプリケーション用に、パルス磁界の適用を自動的に繰り返すことができる。本発明の好ましい実施例では、位置決めデバイスによって膝関節２０４を処置用に位置決めをすることができる。この位置決めデバイスは、解剖学的サポートのように持ち運び可能であり、図６を参照して更に説明する。結合デバイス２０３として電気コイルが用いられる場合、この電気コイルは、ファラデーの法則によってターゲット経路構造に時間変化電界を与える時間変化磁界を用いて電力供給することができる。接続デバイス２０３によって生じた電磁気信号は、電気化学接合を用いて適用することもできる。ここで、電極は皮膚あるいはターゲット経路構造のその他の導電境界と直接接触している。本発明の更に別の実施例では、接続デバイス２０３によって発生した電磁気信号は、電極などの接続デバイス２０３と、分子、細胞、組織および器官などのターゲット経路構造の間にエアギャップが存在する電界カップリングを用いて適用するようにしても良い。パルス磁界を分子、細胞、組織および器官などのターゲット経路構造に接続することは、治療的および予防的に、炎症を低減し、これによって、痛みを低減して回復を早める。本発明の好ましい実施例の有利な点は、超軽量コイルとミニチュア回路によって、共通の物理療法治療法���用いて、痛みの除去と治癒が所望されるいずれの身体箇所にも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、生体器官の満足の行く状態を維持し、強化できることである。
【００２６】
図３は、ミニチュア制御回路３００の本発明に係る好適な実施例のブロック図である。ミニチュア制御回路３００は、図２に示すワイヤコイルなどの連結デバイスを駆動する波形を生成する。ミニチュア制御回路は、オン／オフスイッチなどの何らかの活性化手段によって始動される。ミニチュア制御回路３００は、リチウム電池３０１などの電源を有する。電源の好ましい実施例では、出力電圧が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アウトレットなどの電流アウトレットである外付け電源であっても良く、これは、例えばプラグとワイヤによって本発明に接続される。スイッチング電源３０２が、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の好ましい実施例では、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、その他のビットとＭＨｚを組み合わせたマイクロコントローラを使用することもできる。スイッチング電源３０２は、ストレージコンデンサ３０４へ電流を送出する。本発明の好ましい実施例では、２２０ｕＦ出力を有するストレージコンデンサを使用しているが、その他の出力のものを使用しても良い。ストレージコンデンサ３０４によって、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は、また、パルス波形器３０５とパルス位相タイミングコントロール３０６を制御する。パルス波形器３０５とパルス位相タイミングコントロール３０６は、パルス形状、バースト幅、バーストエンベロープの形状、およびバーストの反復レートを決定する。サイン波などの積分波形発生器、あるいは、任意数の発生器を組み込んで、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３０８は、ターゲット経路構造へ送出される誘電界を制御する。スイッチングＨｅｘｆｅｔ３０８によって、ランダム化された振幅のパルスを、インダクタなどの少なくとも一の連結デバイスへ波形をルートする出力３０９に送出することができる。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。ミニチュア制御回路３００は、あらかじめ決められた時間パルス磁界を掛けて、例えば１日１０回といった、所定の時間内に必要とされるだけの多くのアプリケーションにパルス磁界の印加を自動的に繰り返すように構成することができる。本発明に係る好ましい実施例は、約１０分ないし約３０分の処置時間を用いている。
【００２７】
図４Ａおよび４Ｂを参照すると、インダクタなどの接続デバイス４００の本発明の好ましい実施例が示されている。接続デバイス４００は、マルチストランドフレキシブル磁気ワイヤ４０２を巻回した電気コイル４０１であっても良い。マルチストランドフレキシブル磁気ワイヤ４０２は、電気コイル４０１をヒトあるいは動物の四肢または関節などの、特定の解剖学的構造にマッチさせることができる。電気コイル４０１の好ましい実施例は、外径約２．５ｃｍと約５０ｃｍの間の初期の回路形状の上に巻回された直径約０．０１ｍｍから約０．１ｍｍのマルチストランド磁気ワイヤを約１０ないし約５０ターンさせたものを具えるが、別のターン数と、ワイヤ径を用いることができる。電気コイル４０１の好ましい実施例は、無毒のＰＶＣモールド４０３のケースに入れるようにしてもよいが、その他の無毒のモールドを用いることもできる。
【００２８】
図５を参照すると、波形５００の本発明に係る実施例が示されている。パルス５０１は、有限の期間５０３を有するバースト５０２内で繰り返される。この期間５０３は、バースト期間と信号周期に対する比として定義されるデューティサイクルが、約１ないし約１０−５の間にあるようになっている。本発明に係る好ましい実施例では、変調１／ｆ振幅エンベロープ５０４を有し、約０．１秒と約１０秒の間のバースト期間に対応する有限の期間５０３を有するバースト５０２内に適用するパルス５０１用に、約１０ないし約５０ｍｓｅｃの擬似矩形１０のマイクロ秒パルスを用いている。
【００２９】
図６は、リストサポートなどの位置決めデバイスの本発明に係る好ましい実施例を示す図である。リストサポート６０１などの位置決めデバイス６００は、ヒトの手首６０２の上に巻かれる。位置決めデバイスは、携帯可能に構成することができ、使い捨てに構成することができ、インプラント可能に構成することができる。位置決めデバイスは、様々な方法で本発明と組み合わせて使用することができる。例えば、本発明を位置決めデバイスに、ステッチなどによって組み込む、本発明を例えばベロクロ（登録商標）によって位置決めデバイスの上に固定する、および、位置決めデバイスを弾性的に構成することで正しい位置に保持するなどによる。本発明の別の実施例では、本発明を、位置決めデバイス付、あるいは位置決めデバイスなしの、あらゆるサイズの独立型のデバイスとして構成することができ、例えば、家庭、診療所、治療センタ、およびアウトドアなど、どのようなところでも使用できる。リストサポート６０１は、例えば、ネオプレンなど、あらゆる解剖学的な支持材料で作ることができる。コイル６０３がリストサポート６０１に組み込まれており、例えば、図５に示す波形などの、本発明によって構成された信号が、手首のトップである背側部分から手首の底部分であるプランタ部位へ適用される。マイクロ回路６０４が、ベロクロ（登録商標）（図示せず）などの締結デバイスを用いて、手首サポート６０１の外部に取り付けられている。マイクロ回路は、フレキシブルワイヤ６０５などの少なくとも一の接続デバイスの一端に連結されている。この少なくとも一つの連結デバイスの他端は、コイル６０３に連結されている。位置決めデバイスに関する本発明に係るその他のデバイスには、膝、ひじ、下側背中、肩、その他の解剖学的ラップ、衣類、ファッションアクセサリ、および履物などのアパレルがある。
【００３０】
例１
ＰＭＦ信号形成に対するパワーＳＮＲアプローチを、標準酵素アッセイ中のカルシウム依存ミオシン燐酸化について、実験的に試験を行った。細胞フリーの反応混合液を燐酸化レートが数分間直線状になるように、およびサブ飽和Ｃａ２＋濃度用に選択された。これが、Ｃａ２＋／ＣａＭをＥＭＦに反応させる生物学的窓を開く。このシステムは、Ｃａ２＋がＣａＭに関して飽和レベルにある場合はこの研究で用いられているレベルではＰＭＦに応答せず、反応は分の時間レンジまで遅くならない。実験は、七面鳥の胃腸から分離したミオシン軽鎖（ＭＬＣ）と、ミオシン軽鎖キナーゼ（ＭＬＣＫ）を用いて行った。反応混合物は、４０ｍＭのヘペスバッファ、ｐＨ７．０と、０．５ｍＭのマグネシウムアセテートと、１ｍｇ/ｍｌのウシ血清アルブミンと、０．１％（ｗ／ｖ）ツイーン８０と、１ｍＭのＥＧＴＡ１２を含むベーシック溶液からできている。フリーＣａ２＋は、１−７μＭのレンジで変化した。Ｃａ２＋バッファリング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がベーシック溶液に加えられ、最終反応混合液を形成する。低いＭＬＣ／ＭＬＣＫ比によって、分時間レンジでの直線的な時間、挙動が可能であった。これが、酵素活性を再生可能にし、最小限のピペット時間エラーにした。
【００３１】
反応混合物は、各一連の実験用に、毎日新たに準備され、１．５ｍｌのエッペンドルフチューブ内で１００μＬ部に等分された。反応混合物を含有する全てのエッペンドルフチューブは、０℃に保たれ、特別に設計された、Fisher Scientific社のモデル９００の熱交換器を介して通路であらかじめ温められた水を常に灌水することによって、３７±０．１℃に維持されているウオータバスに移された。全ての実験の間、一本のエッペンドルフチューブに漬けたCole-Parmer社のモデル８１１０−２０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のＥＤＴＡを含むLaemmli Sample Buffer溶液を用いてとまった。５つのブランクサンプルの最小値が各実験においてカウントされた。ブランクは、トータルアッセイ混合液から、活性成分Ｃａ２＋、ＣａＭ、ＭＬＣあるいはＭＬＣＫの一つを差し引いたものでできている。ブランクのカウントが３００ｃｐｍより高かった実験は排除した。５分間燐酸化を進めて、ＴＭ Analytic モデル５３０３Mark V液体シンチレーション係数器を用いてＭＬＣ内に組み込まれた３２Ｐをカウントすることによって評価した。
【００３２】
信号は、高周波波形の反復バーストを具えていた。振幅は、常に０．２Ｇに維持されており、反復レートは全ての露出に対して１バースト／秒であった。バースト期間は、パワーＳＮＲの突出に基づいて、６５μ秒と１０００μ秒の間で変化した。これは、最適パワーＳＮＲ分析が、バースト期間が５００μ秒に近づくときに達成されることを示す。この結果を図７に示す。ここでは、μ秒のバースト幅７０１がｘ軸にプロットされており、処置済／シャムとしてのミオシン燐酸化７０２がｙ軸にプロットされている。Ｃａ２＋をＣａＭに結合するＰＭＦ効果が、パワーＳＮＲモデルによって示されているのと同じように、約５００μ秒で最大値に近づいている。
【００３３】
これらの結果は、本発明の実施例によって形成されたＰＭＦ信号がバースト期間中にミオシン燐酸化を最大限に増やし、所定の磁界振幅について最適パワーＳＮＲを十分に達成することを確認するものである。
【００３４】
例２
本発明の一実施例によれば、パワーＳＮＲモデルの使用をインビボでの傷の修復モデルにおいて証明した。傷ついたラットモデルが、生体力学的及び生化学的の両方に良く特徴付けられ、この研究に使用された。健康で、若く、成体で雄の、体重３００グラム以上のSprague Dawleyラットを用いた。
【００３５】
ケタミン７５ｍｇ／ｋｇとメデトミジン０．５ｍｇ／ｋｇを腹膜内投与を行ってこの動物に麻酔を掛けた。適当な麻酔が掛けられた後、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調べを行い、無菌技術を用いてドレープした。１０番の外科用メスを用いて、皮膚に８ｃｍの直線状の切込みを入れて、各ラットの背部上の筋膜まで切った。傷の端部を丸く切って、残りの皮膚繊維を壊し、直径約４ｃｍの開放傷を残した。圧力をかけて止血を行い、皮膚のエッジのダメージを防止した。次いで、皮膚のエッジを４−０Ethilon縫合で閉じた。術後に、この動物は腹膜内にブプレノルヒン０．１−０．５ｍｇ／ｋｇを受けた。ラットを個別のケージに入れて、食物と水を無制限に与えた。
【００３６】
ＰＭＦ照射は、二つの無線周波数パルス波形を具えていた。第１の波形は標準的な臨床ＰＲＦ信号であり、１ガウスの振幅において２７．１２ＭＨｚのサイン波の６５μ秒バーストであり、６００バースト／秒で反復する。第２の波形は、本発明の実施例によって再形成したＰＲＦ信号であった。この信号バースト期間は、２０００μ秒に増加し、振幅と反復レートは、それぞれ０．２Ｇ及び５バースト／秒に減っていた。ＰＲＦは、一日２回３０分間適用した。
【００３７】
引っ張り強さ試験は、傷の切除の後直ちに実行された。各サンプルから二つの幅１ｃｍの皮膚ストリップを傷に対して直交する方向に切り取って使用し、引っ張り強さｋｇ/ｍｍ２を測定した。このストリップは、各ラットの同じ領域から切り取って、測定の同一性を確実なものとした。次いでストリップを張力計に載せた。ストリップは、１０ｍｍ／ｍｉｎの負荷を受け、傷が引きちぎれる前に生じた最大力を記録した。比較用に最終引っ張り強さを、同じ傷からの二つのストリップについての最大負荷ｋｇ／ｍｍ２の平均値を取って決定した。
【００３８】
結果は、照射群についての６５μ秒１ガウスＰＲＦ信号の平均引っ張り強さが１９．３±４．３ｋｇ／ｍｍ２であったのに対して、コントロール群（ｐ＜０．０１）については１３．０±３．５ｋｇ／ｍｍ２であり、これは４８％の増加を示した。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さは、処置を行った群が２１．２±５．６ｋｇ／ｍｍ２であったのに対して、コントロール群（ｐ＜０．０１）については１３．７±４．１ｋｇ／ｍｍ２であり、５４％の増加を示した。この二つの信号についての結果は、互いに有意に異なるものであった。
【００３９】
この結果は、本発明に実施例によって、有意に低いパワーで作ることができる新規のＰＲＦ信号を形成できることを示す。本発明の実施例によって形成されたＰＲＦ信号は、ラットモデルにおいて低いパワーで傷の修復を促進したのに対して、臨床ＰＲＦ信号は傷の修復を促進したものの、２桁以上大きいパワーを必要とした。
【００４０】
例３
この例では、Ｊｕｒｋａｔ細胞が、細胞サイクルの阻止を伴うＴ−細胞レセプタのＰＭＦ刺激に反応して、アンチ−ＣＤ３などのＴ細胞レセプタで、抗原によって刺激を受けた正常Ｔ−リンパ球のような挙動をする。例えば、骨の回復において、６０ＨｚとＰＥＭＦフィールドが、ＰＭＦがＴ細胞レセプタと相互反応するため、期待したとおりに、同時刺激の信号がない場合にＪｕｒｋａｔ細胞のＤＮＡ合成を低減したことを示す。このことは、ＰＭＦ刺激の臨床的適用に見られたように、抗炎反応に一致する。ＰＥＭＦ信号は、より効果的である。本発明の一実施例によって実行した薬量測定分析は、なぜ両信号が効果的であり、なぜＰＥＭＦ信号が、ＥＭＦ感度成長ステージが最大のときのＪｕｒｋａｔ細胞上で、６０Ｈｚより効果が大きいのかを示す。
【００４１】
使用された二つの信号からの薬量測定の比較は、パワーＳＮＲである熱ノイズ電圧のパワースペクトルと、ＥＭＦ感受性ターゲット経路構造における誘電電圧のパワースペクトル比率の評価を含む。使用されたターゲット経路構造は、２ｍｍの媒質に懸濁したＪｕｒｋａｔ細胞のレセプタ部位におけるイオン結合である。２００μ秒のパルスの５ｍ秒バーストが１５／秒で繰り返されるＰＥＭＦ信号からのこの結合部位における平均ピーク電界は、１ｍＶ／ｃｍであり、一方、６０Ｈｚの信号では、５０μＶ／ｃｍであった。
【００４２】
図８は、結果を示すグラフであり、誘電電界周波数８０１がＨｚでｘ軸にプロットされており、パワーＳＮＲ８０２がｙ軸にプロットされている。図８は両信号が、パワー
2007524476.tif 000006
である十分なパワースペクトルを有しており、結合速度の周波数レンジ内で検出すべきであることを示す。しかしながら、ＰＥＭＦ信号の最大パワーＳＮＲは、６０Ｈｚの信号のそれよりも有意に高い。これは、ＰＥＭＦ信号が結合経路の帯域内にある周波数成分を多く有するためである。６０Ｈｚの信号の単一の周波数成分は、ターゲット経路の帯域中間点にある。この例で使用したパワーＳＮＲ計算は、イオン結合のレート定数から得るτｉｏｎに依存している。この計算は優先的に行われ、両信号が基本的な検出可能条件を満たしていることと、これらの細胞中のＤＮＡ合成における調整カスケードの開始時点で、ＥＭＦ感受イオン結合経路を変形できた。上述した例は、Ｃａ／ＣａＭ結合のレート定数の使用が、様々なシステムにおけるバイオ効果ＥＭＦ信号の生成の成功を導くことができたことを示す。
【００４３】
ヒト、動物及び植物の分子、細胞、組織及び器官に対する電磁気治療送出用の装置及び方法に関する実施例を上述したが、当業者は、上述の技術に照らして変更及び変形を行うことができる。従って、ここに開示された本発明の特定の実施例に変更を行うことができ、その変更は、特許請求の範囲に規定されている本発明の範囲と精神の中にあると理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
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、本発明の一実施例に係る、組織、器官、細胞および分子などの植物、動物およびヒトのターゲット経路構造の電磁気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よる膝関節に適用する制御回路と電気コイルを示す図である。
【図３】図３は、本発明の好ましい実施例に係る最小化回路のブロック図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の好ましい実施例に係るインダクタなどのワイヤコイルの線図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の好ましい実施例に係るフレキシブル磁気ワイヤの線図である。
【図５】図５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出される波形を示す図である。
【図６】図６は、本発明の好ましい実施例に係るリストサポートなどの位置決めデバイスを示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施例によって構成されたＰＭＲＦ信号に対して最大に増加したミオシン燐酸化を示すグラフである。
【図８】図８は、６０Ｈｚの信号と、本発明の実施例によって構成されたＰＥＭＦ信号間で比較した電力消費の比較を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年11月11日(2005.11.11)
【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】
植物、動物、ヒトの電磁気治療方法において：
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構成するステップであって、前記少なくとも一の波形をターゲット経路構造に接続するステップ（１０１）と；
前記少なくとも一の波形パラメータを、前記少なくとも一の波形が前記ターゲット経路構造内のバックグラウンドの活性の上の前記ターゲット経路構造において検出可能に構成されるように選択するステップ（１０２）と；
前記形成した少なくとも一の波形から電磁気信号を発生するステップ（１０３）と；
前記電磁気信号を前記接続デバイスを用いて前記ターゲット経路構造に接続するステップ（１０４）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、前記ターゲット経路構造が、分子、細胞、組織、および器官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３】
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、前記少なくとも一の波形を約０．０１Ｈｚと約１００ＭＨｚの間になるように構成する少なくとも一の周波数成分パラメータと、任意の振幅関数
を追従するバースト振幅エンベロープパラメータと、規定された振幅関数を追従するバースト振幅エンベロープパラメータと、任意の幅関数に従って各反復において変化するバースト幅パラメータと、規定の幅関数に従って各反復において変化するバースト幅パラメータと、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電電界パラメータと、前記ターゲット経路構造において約１μＴと約０．１Ｔの間で変化するピーク誘電磁界パラメータと、を具えることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、前記規定された振幅関数が、１／周波数関数、対数関数、カオティック関数、および指数関数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５】
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（１０２）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６】
請求項１に記載の方法において、前記少なくとも一つの波形パラメータの値を選択するステップ（１０２）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つ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７】
請求項１に記載の方法において、電磁気信号を生成する前記ステップ（１０３）が、更に、前記電磁気信号の誘導的発生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１に記載の方法において、前記電磁気信号を発生するステップ（１０３）が、更に、前記電磁気信号の容量的発生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１に記載の方法において、前記電磁気信号を接続するステップ（１０４）が更に、前記電磁気信号を前記ターゲット経路構造に電気化学的に接続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１に記載の方法において、前記電磁気信号を接続するステップ（１０４）が更に、前記電磁気信号を前記ターゲット経路構造に静電的に接続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１に記載の方法において、前記接続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１２】
請求項１に記載の方法において、前記接続デバイスが電極を具えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法が更に、前記電磁気治療に付随する標準医療療法と、非標準医療療法の少なくとも一つを用い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１に記載の方法が更に、前記電磁気治療に付随する標準物理療法と、非標準物理療法の少なくとも一つを用い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１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて成長ファクタと、サイトカインと、生体細胞による調整物質、の生成と利用を変形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１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて組織の成長と修復を変更するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて慢性および急性の筋骨格の痛みと、神経に起因する痛みを軽減するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて浮腫を軽減するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて糖尿病と辱創を治療するステップを具え、この辱創が慢性のものであることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて血流の増加と、微小血管の血液灌水のうちの少なくとも一方を行うステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて新生血管形成と、新脈管形成のうちの少なくとも一方を行うステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて悪性および良性の症状の免疫反応を強化するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１に記載の方法が更に、前記電磁気治療を用いて漏出を強化するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項１に記載の方法が更に、位置決めデバイスを用いて、前記電磁気治療を前記植物、動物、およびヒトに送出するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法において、前記位置決めデバイスが、解剖学的サポート、解剖学的ラップ、およびアパレ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２６】
請求項２４に記載の方法において、前記アパレルが、衣類、ファッションアクセサリ、および履物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２７】
請求項２４に記載の方法において、前記波形形成手段と前記接続デバイスが持ち運び可能であることを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項２４に記載の方法において、前記波形形成手段と前記接続手段が使い捨て可能であることを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項２４に記載の方法において、前記波形形成手段と前記接続手段がインプラント可能であることを特徴とする方法。
【請求項３０】
植物、動物、およびヒト用の電磁気治療装置において：
少なくとも一の波形パラメータを有する少なくとも一波形を形成する波形形成手段であって、前記ターゲット構造の定数を用いて、前記少なくとも一の波形パラメータの値を選択して、信号対ノイズ比と、パワー信号対ノイズ比のうちの少なくとも一つを評価し、前記ターゲット経路構造内の前記少なくとも一つの波形によって誘導された電圧を、前記ターゲット経路構造の電圧と電気インピーダンスのベースライン熱変動と比較を行い、前記ターゲット経路構造の帯域内において、前記信号対ノイズ比、パワー信号対ノイズ比のうちの少なくとも一つを最大にすることによって、前記少なくとも一つの波形によって前記ターゲット経路構造内にバイオ効果の変化が生じる、波形形成手段（２０１）と；
前記波形形成手段（２０１）に、少なくとも一の接続手段（２０２）で接続されて、前記構成した少なくとも一の波形から電磁気信号を生成して、前記ターゲット経路構造へ前記電磁気信号を接続する接続デバイス（２０３）と；
を具えることを特徴とする装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記ターゲット経路構造が、分子、細胞、組織、および器官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３２】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記少なくとも一の波形パラメータが、前記少なくとも一の波形を約０．０１Ｈｚと約１００ＭＨｚの間になるように構成する少なくとも一の周波数成分パラメータと、任意の振幅関数を追従するバースト振幅エンベロープパラメータと、規定された振幅関数を追従するバースト振幅エンベロープパラメータと、任意の幅関数に従って各反復において変化するバースト幅パラメータと、規定の幅関数に従って各反復で変化するバースト幅パラメータと、前記ターゲット経路構造内で約１μＶ／ｃｍと約１００ｍＶ／ｃｍ間で変化するピーク誘電電界パラメータと、前記ターゲット経路構造内で約１μＴと約０．１Ｔとの間で変化するピーク誘電電界パラメータと、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３３】
請求項３２に記載の電磁気治療装置において、前記規定された振幅関数が、１／周波数関数、対数関数、カオティック関数、指数関数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３４】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記定数が、イオン結合レートと、結合時間定数と、時定数と、結合レート定数と、レート定数と、特性時定数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３５】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記バイオ効果の調整が、成長ファクタ、サイトカイン、生体細胞による調整物質の生成と使用を具えることを特徴とする装置。
【請求項３６】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記接続デバイス（２０３）が、誘電発生接続デバイスを具えることを特徴とする装置。
【請求項３７】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記接続デバイス（２０３）が、容量発生接続デバイスを具えることを特徴とする装置。
【請求項３８】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記接続デバイス（２０３）が、インダクタを具えることを特徴とする装置。
【請求項３９】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記接続デバイス（２０３）が、電極を具えることを特徴とする装置。
【請求項４０】
請求項３０に記載の電磁気治療装置が更に、前記電磁気治療装置（２００）を前記植物、動物、およびヒトへの治療送出のための位置に配置する位置決めデバイス（６００）を具えることを特徴とする装置。
【請求項４１】
請求項４０に記載の電磁気治療装置において、前記位置決めデバイス（６００）が、解剖学的サポート（６０１）、解剖学的ラップ、およびアパレルのうちの少なくとも一つであることを特徴とする装置。
【請求項４２】
請求項４１に記載の電磁気治療装置において、前記アパレルが、衣類、ファッションアクセサリ、履物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４３】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記波形形成手段（２０１）と、接続手段（２０２）と接続デバイス（２０３）の少なくとも一つが持ち運び可能であることを特徴とする装置。
【請求項４４】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記波形形成手段（２０１）と、接続手段（２０２）と接続デバイス（２０３）の少なくとも一つが使い捨て可能であることを特徴とする装置。
【請求項４５】
請求項３０に記載の電磁気治療装置において、前記波形形成手段（２０１）と、接続手段（２０２）と接続デバイス（２０３）の少なくとも一つがインプラント可能であることを特徴とする装置。
【国際調査報告】
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