СИСТЕМА ДЛЯ МАГНИТОТЕРАПИИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО ПРОГРАММИРУЕМЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ (ППМП)
MAGNETOTHERAPY SYSTEM USING SEQUENTIALLY PROGRAMMED MAGNETIC FIELD (SPMF)

Настоящее изобретение относится к системам для генерации и индуцирования последовательно программируемых магнитных полей (ППМП) в биологической ткани (тканях) и способам инициирования процессов клеточной регенерации и/или дегенерации, а также методам лечения на основе подобных процессов с использованием рассматриваемой системы. В частности, данное изобретение относится к аппарату или системе для генерации и воздействия на биологическую ткань (ткани) резонирующего в ней ППМП.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известно, что живым тканям свойственны электромагнитные поля с определенным диапазоном частот и интенсивностью, и при этом выявлено, что создание внутреннего резонанса при экзогенном применении электромагнитных [ЭМП], электрических и магнитных полей может запустить процессы клеточной регенерации и дегенерации. Известно также, что ЭМП в диапазоне от 0,1-150 Гц стимулирует остеоциты. Также известно, что можно предотвратить или даже обратить вспять резорбцию кости, которая, как правило, сопутствует отсутствию функциональной нагрузки вследствие экзогенного индуцирования электрических полей. Электромагнитные поля напряженностью менее 10 мВ/см, индуцируемые с частотами от 50 до 150 Гц в течение 1 ч/день, достаточны для сохранения массы костной ткани даже при отсутствии функциональной нагрузки. Снижение частоты до 15 Гц значительно повышает способность поля содействовать костеобразованию. Такое синусоидальное поле при конкретной частоте способствует более интенсивному формированию новой костной ткани, чем более сложное импульсное электромагнитное поле (ИЭМП), несмотря на то, что оно наводит лишь 0,1% энергии ИЭМП.
На рынке представлен целый ряд аппаратов, создающих ИЭМП. Сообщается, что магнитотерапия с использованием ИЭМП уменьшает боль, улучшает сон, повышает циркуляцию, восстанавливает нервную систему, способствует заживлению ран, повышает иммунитет и увеличивает плотность костной ткани.
Особый интерес представляет использование магнитной стимуляции при реабилитации травмированных или парализованных мышечных групп. Магнитная стимуляция сердца считается предпочтительной по сравнению с кардиопульмональной реанимацией или электростимуляцией, поскольку в обоих указанных способах проводится общая стимуляция всего сердца. Магнитный стимулятор можно использовать в качестве внешнего кардиостимулятора для активизации в требуемой последовательности каждой сердечной камеры в отдельности. Другой областью, где доказана эффективность магнитной стимуляции, является лечение болезней позвоночника. К спинному мозгу сложно получить прямой доступ из-за окружающих его позвонков. В данном случае магнитную стимуляцию можно использовать для блокировки передачи болевых импульсов по спинальным нервам, к примеру, отвечающим за передачу болевых импульсов из нижнего отдела спины. Кроме того, доказана эффективность магнитной стимуляции при активизации участков мозга, что позволяет применять разнообразные варианты лечения, включая отдельные классы антидепрессантов (антагонисты серотониновых рецепторов и ингибиторы обратного захвата серотонина (Sari), ингибиторы моноаминооксидазы (MAI) и трициклические антидепрессанты), литий и электрошоковую терапию (ЕСТ). В последнее время также доказан значительный антидепрессантный эффект многократной транскраниальной магнитной стимуляции (rTMS) для пациентов, для которых традиционные методы лечения неэффективны. Деполяризация мембран происходит при наведении слабых электрических полей с напряженностью более 1 В/см, возникающих при резких изменениях магнитного поля, создаваемого неинвазивным способом.
Применение электромагнитных полей (ЭМП) в лечебных целях известно с незапамятных времен. Уже много веков тому назад простые магниты использовались в целях регенерации. Но только за последние 50 лет были четко обозначены конкретные способы применения электромагнитных полей в качестве основного или вспомогательного средства для регенерации или дегенерации биологических тканей. Проведено множество исследований по применению электромагнитных полей. В ходе исследований, проведенных за последние 50 лет, создана научная база для использования электромагнитных аппаратов для лечения заболеваний, несмотря на то, что для достижения требуемых изменений многие способы применения указанных аппаратов должны быть весьма специфическими.
При применении высокочастотных полей с внешними генераторами сигналов, такими, как микротоковые устройства, магнитные импульсы или разрядные трубки, или генераторы Райфа, клеточные мембраны получают электрический заряд, при этом увеличивается емкостное сопротивление и электрическая проводимость клеточных мембран. Данное явление подробно описано г-ном Холтивангером (Haltiwanger) в 2003 г. Это означает, что устройства, генерирующие ток низкой частоты, создают одно биологическое воздействие, а устройства, генерирующие ток высокой частоты, оказывают другое биологическое воздействие. Таким образом, увеличение емкостного сопротивления клеточных мембран изменит их проницаемость и может вызвать значительные изменения состояния клетки.
Научные исследования доказали, что клетки по своей природе являются электромагнитными, при этом они генерируют собственные электромагнитные поля, а также способны использовать энергию внешнего электромагнитного поля с надлежащей длиной и интенсивностью волны для передачи сигналов управления и усиления метаболических функций согласно описанию Адея (Adey), 1988 и 1993 г.г., а также Беккера (Becker) в 1990 г. Наложение меняющегося магнитного потока на часть тела индуцирует электрическое поле по периметру данной части. При наложении меняющихся магнитных полей к тканям тела человека, содержащих свободные или заряженные носители, электрическое поле ускоряет указанные носители заряда, вызывая появление токов Фуко. Наведенное электрическое поле или вырабатываемый ток зависит от скорости изменения магнитного поля. Изменяющиеся во времени магнитные поля, ускоряющие рост клеток, активацию энзимов и изменения мембранного метаболизма, ранее описал Энфорт (Enforte) в 1990 г.
Известно, что при воздействии веса тела на колени хрящ сжимается, что само по себе является стимулом для начала регенерации, при этом принудительный выброс протонов вызывает изменения потенциала клеточной мембраны. У больных, страдающих остеоартритом, указанная способность утрачена. Тем не менее, при выборочном изменении потенциала клеточной мембраны путем применения изменяющихся во времени электромагнитных полей, настроенных на конкретную резонансную частоту, можно повторно вызвать данное изменение в клетке в состоянии покоя.
Достаточно подробные сводные данные по использованию электромагнитных полей при лечении онкологических заболеваний привел Марк Невью (Маге Neveu) в публикации Explore, №12 от 4 ноября 2003 г. Онкологическое заболевание представляет собой конечный результат серии генетических модификаций, которые изменяют контроль стимуляции (онкогены) или подавляют (ген-супрессор) пролиферацию клеток. Как правило, химиотерапия и облучение оказывают неспецифическое токсическое воздействие с целью подавления пролиферации как здоровых, так и опухолевых клеток, их действие направлено на крайне быстро размножающиеся клетки, при этом эти способы имеют значительные побочные эффекты. Зависимость между потенциалом клеточных мембран и пролиферацией раковых клеток известна уже многие десятилетия, одним из первых исследователей данного явления является Кларенс Кон (Clarence Cone), автор изданного в 1970 г. классического труда. Непосредственные замеры показали, что проводимость новообразований в 6-7 раз выше, чем в нормальных тканях. Электрические изменения возникают из-за быстрой пролиферации клеток, при этом у трансформированных клеток потенциал мембран снижен по сравнению со здоровыми клетками. У раковых клеток трансмембранный потенциал равен 20-30 мВ, он существенно снижен по сравнению со здоровыми клетками, у которых он составляет примерно от -70 до -90 мВ. Рассматриваемые магнитные поля могут влиять на работу натриево-калиевого насоса, предназначенного для регулировки трансмембранного потенциала. Недавние исследования, проведенные в Колумбийском университете выявили исходные частоты для контроля активности многочисленных энзимов, включая натриево-калиевый насос, что описано в Биохимическом журнале (Journal of Biochemistry) 53171-4 /2001. Конкретная клеточная механика, которая активируется и деактивируется в зависимости от частоты электромагнитного поля, недавно выявлена и описана в Журнале по клеточной биохимии (Journal of Cell Biochemistry) GS Cell Biochem 81143-8 2001. Последние исследования выявили, что определенные частоты могут подавлять раковые клетки, блокируя кровоснабжение опухолевых клеток, что описано в патенте по противораковым исследованиям (Anti Cancer Research) 21388791 2001.
В заявке США за №2007/0208249 содержится описание аппарата для использования явления, заявленного как квантовый магнитный резонанс вихревого поля, для любой части тела человека. Аппарат состоит из многочисленных пушек для создания квантового магнитного резонанса, передвижной платформы для человека, проходящего лечение, электронной системы коммутации для управления пушками, которую контролирует главный компьютер посредством встроенного микропроцессора, а также приспособлений для охлаждения и рассеивания тепла, образующегося при работе. Кроме того, в данной системе предусмотрено использование 96 пушек под углом 11,25°.
Необходимо отметить следующие недостатки решения по указанной заявке США:
согласно описанию, пушки состоят из особых стержней, выполненных из материала с высокой проницаемостью, с прецизионной обмоткой из чистой меди. Очевидно, что подобная конструкция не является рекомендуемым методом, обеспечивающим создание фокусированного магнитного поля;
при размещении пушек под углом 11,25° возникают помехи из-за магнитного поля, генерируемого двумя находящимися рядом пушками, что приводит к неоднородности магнитного поля;
заявленная система не может создавать "магнитный резонанс", поскольку существует только магнитное поле и отсутствуют соответствующие радиочастоты для создания магнитного резонанса, и, следовательно, концепция "создания квантового магнитного резонанса", в соответствии с описанием изобретения к заявке вызывает сомнения и не может стать основанием для проведения любого типа лечения; в описании отсутствуют какие-либо подробные сведения о конструкции; в описании не раскрыты способы лечения; в описании также указано, что магнитное поле является вихревым, что означает, что поле присутствует постоянно, а система коммутации вращает магнитное поле с определенной скоростью, которая конкретно не указана в описании изобретения к патенту; в приведенной выше патентной заявке не рассматривается ни конструкция аппарата, ни способы лечения.
В описанных выше традиционных системах не предусматривается однородность магнитных полей, являющаяся важным условием обеспечения эффективности лечения, а также многообразие вариантов, касающихся направления векторов напряженности поля, ориентации, и т.д. Помимо того, в большинстве литературных источников в данной области отсутствуют необходимые сведения об аппарате и/или методах лечения, вследствие чего специалисту в данной области практически невозможно воспроизвести описанные действия и/или собрать аппарат по его недостаточно подробному описанию.
Существует давно осознанная необходимость в комплексной системе, запускающей процессы клеточной регенерации и/или дегенерации, и в методах лечения, основанных на указанных процессах, которые можно применять при различных болезненных состояниях или дисфункциях тканей.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Основным объектом настоящего изобретения является создание системы генерации и наведения последовательно программируемых магнитных полей (ППМП) в биологической ткани (тканях) и способам запуска процессов клеточной регенерации и/или дегенерации, а также методам лечения на основе подобных процессов с использованием рассматриваемой системы.
Другой целью настоящего изобретения является создание системы для генерации и наложения на биологическую ткань (ткани) резонирующего в ней ППМП.
Еще одной целью данного изобретения является создание системы для магнитотерапии с использованием последовательно программируемого магнитного поля для генерации последовательно программируемых магнитных полей в фокальной области, с контролем импульсов системой коммутации, подключенной к компьютеру, который формирует порядок действий на базе внутренней логики в зависимости от биологического состояния ткани для достижения заранее заданного и необходимого воздействия на данные биологические ткани.
Еще одной целью данного изобретения является создание системы для магнитотерапии ППМП для запуска процессов клеточной регенерации и/или дегенерации и способов лечения на основе подобных процессов. Другой целью данного изобретения является создание системы для магнитотерапии ППМП, генерирующей свойственные живым тканям электромагнитные поля с определенным диапазоном частот и интенсивностью, которые создают внутренний резонанс, запускающий процессы клеточной регенерации и/или дегенерации.
Еще одной целью рассматриваемого изобретения является создание системы для магнитотерапии ППМП, конструкция аппарата для которой позволяет расположить в системе биологические ткани, включая самого пациента, таким образом, чтобы воздействовать на ткани и/или пациента последовательно программируемыми импульсными магнитными полями в фокальной области. Другой целью настоящего изобретения является создание системы для магнитотерапии ППМП, аппарат для которой снабжен несколькими генераторами магнитного поля с конструкцией, которая позволяет создавать однородное магнитное поле в фокальной области
Еще одной целью данного изобретения является создание способов запуска процессов клеточной регенерации и/или дегенерации и способов лечения некоторых заболеваний, нарушений или болезненных состояний при помощи импульсного магнитного поля в требуемой ткани с применением последовательной практически вихревой схемы. Признаки и преимущества рассматриваемого изобретения очевидны из последующего подробного описания примеров осуществления, где указаны ссылки на прилагаемые чертежи.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Указанные выше и иные объекты настоящего изобретения очевидны из следующего подробного описания, выполненного со ссылками на прилагаемые чертежи. В целях разъяснения данного изобретения на чертежах показаны примеры осуществления, предпочтительные в настоящее время; тем не менее, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается указанными примерами. Чертежи включают в себя следующие фигуры:
ФИГ.1А и 1В представляют собой схематические изображения генератора магнитного поля в разрезе;
ФИГ.2 представляет собой схему ферритового стержня;
ФИГ.3 и 3А представляет собой принципиальную схему встроенной системы;
ФИГ.4 представляет собой схему конфигурации системы;
ФИГ.5 представляет собой пример осуществления генератора магнитного поля с обмоткой;
ФИГ.6 представляет собой пример осуществления генератора магнитного поля с обмоткой;
ФИГ.7 представляет собой схему компоновки типового генератора магнитного поля (ГМП);
ФИГ.8 представляет собой схему компоновки типового генератора магнитного поля (ГМП);
На ФИГ.9А-9Е представлены диагностические томограммы 30-летней женщины - синовиальная саркома с метастазами в правое легкое и медиастинальными лимфатическими узлами; (9А - диагностический срез КТ, 9 В - срез КТ перед лечением, 9С - срез КТ в середине лечения, 9D - срез КТ непосредственно после лечения, 9Е - срез КТ после лечения);
На ФИГ.10A-10L представлены диагностические томограммы 55-летнего мужчины - Левая задняя часть передней доли - мультиформная глиобластома (IV стадия по классификации ВОЗ); (10А, В, С срезы до лечения, 10D, Е, F срезы непосредственно после лечения, 10G, Н, I 4 месяца спустя после лечения, 10J, K, L, 9 месяцев спустя после лечения);
На ФИГ.11A-11D представлены обобщенные сведения о типовом случае остеоартрита;
На ФИГ.12 и 12А представлена блок-схема, иллюстрирующая типовую логику для магнитотерапевтической системы с последовательно программируемым магнитным полем.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Магнитотерапевтическая система с последовательно программируемым магнитным полем (ППМП) представляет собой устройство с программным управлением, генерирующее последовательно программируемые импульсные магнитные поля с применением некоторого количества генераторов магнитного поля (ГМП). Аппарат обеспечивает точный контроль магнитного поля и его применение на клетках и/или тканях, где требуется проведение лечебных процедур. ГМП запускаются в заранее запрограммированной последовательности, что способствует фокусированию магнитного поля, и, как считается, достижения лучших результатов лечения у пациентов.
Создание внутреннего резонанса при экзогенном применении ППМП может запустить процессы клеточной регенерации и/или дегенерации. В случае регенерации и дегенерации клеток частоты повторения импульсов находятся в диапазоне примерно от 0,1 Гц до 2000 Гц в зависимости от типа заболевания, определяемого на основании МРТ, КТ, ультразвуковой или иной диагностической информации.
Способ функционирования аппарата сам по себе можно использовать в определенных условиях, когда необходима клеточная регенерация и/или дегенерация. В отдельных примерах осуществления аппарата его можно использовать в указанных ниже случаях: (i) способ регенерации хрящей с помощью описанного выше аппарата; (ii) способ дегенерации раковых тканей, которые подвергают действию магнитного поля, создаваемого и налагаемого посредством описанного выше аппарата, (iii) способ регенерации инсулоцитов посредством описанного выше аппарата; (iv) способ дегенерации клеток, пораженных рассеянным склерозом при использовании описанного выше аппарата; (v) способ лечения дегенеративных нарушений, (vi) способ лечения других состояний, когда положительная динамика происходит при регенерации или дегенерации тканей.
В состав аппарата для индуцирования ППМП в биологической ткани (тканях) входят средства генерации и наложения магнитных полей на биологической ткани (тканях) с использованием одной или более пар средств для создания и наложения магнитных полей, расположенных напротив друг друга. Магнитное поле создается одновременно сопряженными парами ГМП, расположенными напротив друг друга. В отдельных примерах осуществления применяется магнитное поле с последовательным программированием с использованием различных сопряженных пар средств, расположенных напротив друг друга. В некоторых примерах осуществления магнитное поле одинаковой интенсивности создается и налагается на требуемую ткань (ткани) посредством каждого из расположенных напротив друг друга ГМП в каждой паре. Последовательное наложение может осуществляться в сопряженных расположенных напротив друг друга парах или в выбранных группах сопряженных расположенных напротив друг друга пар ГМП. В некоторых примерах осуществления последовательная программа, как правило, по своей сущности является вращающейся, при ней последовательность запуска ГМП, в общем случае, предусматривает круговое перемещение от одного ГМП к другому ГМП, находящемуся рядом. Если в системе предусмотрено несколько рядов ГМП, как в отдельных примерах осуществления, в последовательности запуска предусмотрен переход к следующему смежному ряду для последовательного кольцевого запуска ГМП, и т.д., до завершения требуемой программы.
Согласно Фиг.1А и 1В, в конструкцию каждого ГМП входит пустотелый цилиндрический корпус, заканчивающийся суженной частью и выполненный из материала, обладающего магнитной проводимостью. В корпус вставлена стержневая конструкция с хорошей магнитной проницаемостью. Вокруг пустотелого корпуса и его суженной части намотана электрическая обмотка, на которую подается электропитание для создания магнитного поля. Конструкция может дополнительно включать в себя внешнюю крышку для сведения к минимуму или предотвращения снижения интенсивности магнитного поля. Одна или более пар ГМП находятся в трубчатом портале, предпочтительно, чтобы они были расположены поперек кольцевыми рядами в количестве более одного под углом примерно от 15 до 90 градусов между ними относительно центральной точки, расположенной на поперечной оси трубчатого портала, где располагается биологическая ткань, которой необходимо лечение.
Способы, предлагаемые настоящим изобретением для регенерации или дегенерации тканей, предусматривают воздействие на ткани ППМП, создаваемого аппаратом, благодаря чему индуцируется импульсное магнитное поле. Объем воздействия указанного импульсного магнитного поля зависит от развития состояния, например, имеющегося объема дегенерации, а также других факторов, зависящих от состояния, при котором проводится лечение. План предусматривает определение одной или более используемых частот, ширины поля, его интенсивности, длительности каждого импульса, характера последовательной программы, продолжительности лечения в каждом отдельном случае, количества требуемых сеансов, и т.д.
Требующий лечения участок помещают в фокальную точку. Допускается вводить этап сенсибилизирующей терапии в зависимости от плана лечения и состояния, для устранения которого проводится терапия. Затем следует этап стимулирующей терапии, в ходе которой магнитное поле генерируется и накладывается в соответствии с планом. Магнитное поле генерируется и накладывается по последовательной схеме. По окончании требуемого числа процедур можно провести повторное обследование пациента, откорректировать и/или пересмотреть план лечения, при необходимости.
В случае регенерации и дегенерации клеток импульсная частота находится в диапазоне примерно от 0,1 Гц до 2000 Гц в зависимости от типа заболевания, который можно узнать, например, в ходе МРТ, КТ, ультразвукового обследования пациента или другими диагностическими способами. В некоторых примерах осуществления импульсная частота находится в диапазоне приблизительно от 120 Гц до 2000 Гц. В отдельных примерах осуществления импульсная частота находится в пределах примерно от 5 Гц до 120 Гц. В некоторых примерах осуществления импульсная частота находится в диапазоне приблизительно от 1 Гц до 600 Гц. В отдельных примерах осуществления импульсная частота находится в пределах примерно от 8 Гц до 50 Гц. В отдельных примерах осуществления импульсная частота находится в пределах примерно от 30 Гц до 120 Гц.
АППАРАТ
В соответствии с примерами осуществления изобретения магнитотерапевтическая система с последовательно программируемым магнитным полем и способ ее эксплуатации предусматривают использование некоторого количества групп ГМП для создания последовательно программируемых магнитных полей в фокальной области, с контролем импульсов системой коммутации, подключенной к компьютеру, который формирует последовательность действий на базе внутренней логики в зависимости от типа заболевания и требуемого лечения.
В общем случае, в конструкции аппарата предусмотрено некоторое количество ГМП 100 для генерации и наложения магнитного поля. ГМП 100 расположены кольцеобразно на трубчатом портале 101 с равными промежутками между смежными ГМП под углом примерно от 15 до 90 градусов относительно фокальной оси 500.
Каждый ГМП 100 состоит из пустотелого цилиндрического корпуса 2, заканчивающегося суженной частью 4, выполненной из материала, обладающего магнитной проводимостью; стержневой конструкции (ФИГ.2, 30) с хорошей магнитной проницаемостью, закрепленной внутри цилиндрического корпуса 2, заканчивающимся суженной частью 4;. вокруг пустотелого цилиндрического корпуса 2 и суженной части 4 расположена электрическая обмотка 95.
На электрическую обмотку 95 подается электропитание. Электрическая обмотка 95, по которой проходит электрический ток, создает магнитное поле. Суженная часть 4 каждого ГМП 100 выходит внутрь трубчатого портала 101 в направлении фокальной оси 500.
Стержневая конструкция в ГМП увеличивает интенсивность и однородность магнитного поля, повышая тем самым эффективность работы аппарата. ГМП расположены под таким углом Θ и на таком расстоянии D друг от друга, которые обеспечивают уменьшение или полное устранение помех между магнитным полем, создаваемым данными средствами, и остаточным магнитным полем от смежных средств. На ФИГ. 3 приведена принципиальная схема встроенной системы, на Фиг.3а изображен угол между смежными ГМП. Расстояние между смежными ГМП, расположенными кольцеобразно, обозначено как D и зависит от размера аппарата, количества ГМП и угла Θ между ними. В типовом устройстве с 24 расположенными кольцеобразно ГМП угол Θ равен 15 градусам, а расстояние D между соседними размещенными по окружности ГМП составляет 129,25 мм.
В отдельных примерах осуществления изобретения предусматривается аппарат, в конструкцию которого входит трубчатый портал, задающий от 1 до 12 плоскостей, перпендикулярных центральной оси данного портала, вдоль которой размещены несколько ГМП. В некоторых примерах осуществления портал задает от 1 до 9 поперечных плоскостей. В некоторых примерах осуществления портал имеет от 1 до 5 поперечных плоскостей. В каждой поперечной плоскости радиально по окружности портала расположены от 2 до 24 ГМП. Диаметрально противоположные ГМП сопряжены друг с другом для формирования от 1 до 12 пар, причем для получения магнитного поля предусмотрена возможность возбуждения каждой пары.
В некоторых примерах осуществления примыкающие друг к другу по окружности ГМП разнесены равномерно примерно на расстояние от 15 до 180 градусов. Понятно, что существует непосредственная зависимость между количеством ГМП и углом. Пары ГМП расположены примерно под 180 градусов относительно друг от друга. В аппарате, где применяется 24 ГМП, расположенных кольцеобразно, каждый ГМП находится приблизительно в 15 градусах от следующего смежного ГМП. Для примера, в приведенной ниже таблице указано число пар, количество ГМП в каждой поперечной плоскости, а также приблизительный угол между смежными ГМП для случая, когда ГМП расположены через равные промежутки.
Пары
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
ГМП
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Угол Θ
180
90
60
45
36
30
25,71
22,50
20
18
16,4
15
Для уменьшения или предотвращения рассеяния магнитного потока может быть применено экранирование корпуса ГМП и/или системы при помощи внешней крышки, что позволяет повысить эффективность работы аппарата и безопасность его эксплуатации.
Аппарат может включать в себя дополнительные компоненты, благодаря которым его использование становится более практичным или ориентированным на пользователя, или улучшаются его функциональные характеристики. Например: для обеспечения циркуляции воздуха вокруг трубчатого портала 101 может быть применен вентилятор, чтобы предотвратить накопление пыли и статического заряда, который потенциально может создать помехи для магнитного поля. В комплект может входить внешняя крышка для защиты трубчатого портала 101, предотвращающая рассеяние магнитного потока. Для перемещения лежащего пациента внутрь трубчатого портала 101 может быть применена кушетка с подголовником, установленная на опорной подставке, оснащенная электродвигателем (не показан), приводными направляющими, подшипниками и опорными направляющими. Таким образом ткани пациента, на которых проводится терапия, могут быть помещены в фокальную точку, где фокусируется создаваемое ГМП 100 магнитное поле.
В большинстве других терапевтических аппаратов обмотки являются односторонними. В рассматриваемом способе обмотки являются двухсторонними, поскольку питание на обмотки, расположенные в трубчатом портале 101 друг напротив друга под углом примерно в 180 градусов, подается одновременно и не совпадает по фазе, таким образом общий магнитный поток проходит через центр ткани или центр требуемой области, т.е. сопряженные пары ГМП, расположенные друг напротив друга, активируются одновременно с противоположных направлений. Постоянное переключение или подача питания на обмотки по круговой схеме приводит к фокусировке на относительно небольшой площади, т.е. ткани, на которой осуществляется терапия. Общий магнитный поток может быть направлен в центр требуемой области (т.е. фокальную точку) при очень малом объеме излучения, требуемом от каждого ГМП.
Данные поступают в компьютер, подключенный к прибору и осуществляющий управление им. В зависимости от типа, длительности и природы заболевания и.т.д. программное обеспечение компьютера рассчитывает продолжительность воздействия, частоту повторения импульсов, частоту запуска и требуемую величину ППМП, принимая во внимание особенности пациента и заболевания. В следующих примерах осуществления приведено описание функционирования всей системы в виде комплексного аппарата для создания специального ППМП для конкретного типа заболевания. Встроенная система включает в себя компьютер, высокоскоростной процессорный контроллер, источники питания, ГМП, цилиндрический портал, в котором расположены, в некоторых примерах осуществления, 216 ГМП, вырабатывающих магнитное поле с сенсибилизирующими и стимулирующими частотами, необходимое для лечения конкретных типов заболеваний. В зависимости от способа применения, размера и конструкции аппарата может быть использовано большее или меньшее количество ГМП. В частности, следует отметить, что предусматриваются аппараты, способные проводить лечение всего тела человека, как показано на чертежах, но также предусматриваются модели и меньшего размера, пригодные для лечения, например, локтевых или коленных областей.
В соответствии с одним из возможных примеров осуществления данного изобретения, система генерации последовательно программируемого магнитного поля может иметь в составе следующие элементы: встроенная система, включающая в себя высокоскоростной процессорный микроконтроллер с электроприводным модулем, имеющим в составе цифроаналоговый преобразователь для источника заданного напряжения регулируемой интенсивности поля, цепь широтноимпульсной модуляции, дополнительная цепь токового считывания с операционным усилителем, цифро-аналоговые преобразователи, специализированные интегральные микросхемы и МОП-транзисторы с широтноимпульсной модуляцией, оптические развязки для обеспечения изоляции между процессорной и аналоговой системой;
импульсный электроприводной модуль с силовым МОП-транзистором в конфигурации с Н-образным мостом с теплоотводами, системами привода вентилей посредством электроприводных модулей с оптической развязкой и комплекта транзисторов, системой оптической развязки для главного процессорного модуля с силовой системой МОП-транзисторов, комплектом светодиодов для физического оповещения о надлежащем возбуждении катушек электромагнита, предохранителями силовых выпрямителей и защитой от повышенного напряжения;
понижающий трансформатор с питанием от сети переменного тока; персональный компьютер; комплект светодиодов для отслеживания неисправностей;
в котором предусмотрена встроенная система с возможностью прерывания, обеспечивающая последовательную передачу данных, таймеры для контроля последовательного возбуждения обмоток сердечника, устройство отслеживания потребляемой мощности в котором в случае падения напряжения ниже расчетного значения наиболее важные параметры сохраняются во флэш-памяти ЦПУ;
при этом во встроенной системе предусмотрено несколько ГМП;
несколько ГМП располагаются кольцеобразно по внутреннему диаметру цилиндрической конструкции, таким образом, что устройства размещены прямо противоположно друг другу в каждом поперечном сечении цилиндра;
при этом подобные ГМП установлены на поверхности цилиндрической конструкции в продольном направлении;
при этом управление генератором магнитного поля осуществляется встроенной системой с целью создания соответствующих импульсных магнитных полей, направленных на требуемую область или фокальную точку;
модуль инициализации, где предусмотрены периферийные устройства и подсистемы, в которых задается/инициализируется скорость в бодах при последовательной передаче данных между компьютером и процессором, периодичность по таймеру и время ожидания для пакетной передачи;
модуль приема последовательных данных для получения информации и команд от персонального компьютера и для проверки достоверности полученных пакетов данных, приема/отклонения пакетов и квитирования;
модуль оценки пакетов для проверки пакета на предмет правильного адреса узла, циклического контроля избыточности, он также обеспечивает нахождение команд и данных в допустимых пределах;
модуль квитирования для передачи любых и требуемых пакетов данных на персональный компьютер;
модуль выполнения команд для запуска процесса в соответствии с последовательностью лечения, остановки по истечении заданного времени, приостановки или прерывания выполнения команды, выданной оператором системы с персонального компьютера;
при этом диаметрально противоположно расположенные обмотки парных ГМП соединены последовательно, на них одновременного подается прямоугольный импульс, они не являются синфазными по отношению друг к другу с целью создания эффективного магнитного поля в требуемой области;
при этом характеристики импульса выбирают из диапазона частот примерно от 0,1 Гц до 2 КГц, числа импульсов от 2 до 50, тока от 0,1 до 5 ампер, напряжения от 20 до 65 В, что обеспечивает эффективное магнитное поле от 0,01 до 5 мТ, а временной промежуток между отключением и включением смежных пар диаметрально расположенных ГМП составляет примерно от 1 мс до 5 мс.
Указанные признаки процессов проиллюстрированы на ФИГ.12 - блок-схема системы.
На ФИГ.1А и ФИГ.1В показан один пример осуществления генератора магнитного поля (ГМП) 100, применяемого в системе генерации магнитного поля. Как показано на рисунке, генератор магнитного поля 100 может включать в свой состав дискообразный установочный элемент основания 1, где цилиндрический корпус 2 располагается перпендикулярно первой поверхности 6 дискообразного установочного элемента 1 и размещен в направлении вверх от первой поверхности дискообразного установочного элемента. Установочное приспособление 90 см. ФИГ.6 (как видно на виде снизу на установочный элемент 1) в форме предпочтительно резьбового отверстия в центре цилиндрического корпуса 2, при этом указанное отверстие находится на второй поверхности 9 дискообразного установочного элемента 1. Другая оконечность 3 цилиндрического корпуса 2 переходит в коническую конструкцию или суженную часть 4, как показано на ФИГ.1А с отклоняющейся наружу наклонной боковой поверхностью (генерации), формирующей поверхность конуса, при этом поперечное сечение заостренной части, являющейся вершинной точкой суженной части 4, равно по диаметру цилиндрическому корпусу 2. На нижней части имеется относительно плоский участок в виде обода 10.
Внутри цилиндрического корпуса 2 находится концентрическая полость 11, при этом полость выходит во внутреннюю часть 15 конического элемента 4 у отверстия 7 в конической части, где отверстие 7 образует вершинную точку второго усеченного конуса 20, включающего в себя боковую поверхность генерации 8, направленную вниз к цилиндрическому корпусу 2, где боковая поверхность 8 пересекает внутреннюю часть боковой поверхности конического элемента 4, формируя кольцевой зазор 16, как показано на ФИГ.1В, представляющей собой вид сверху с ФИГ.1а. Полость 11 рассчитана на установку ферритового стержня 30 (ФИГ.2), один из концов 31 которого выполнен в форме усеченного конуса.
На наружной поверхности 21 цилиндрического корпуса 2 имеется некоторое количество продольных пазов 25, причем часть паза выходит на боковую поверхность генерации конического элемента 4. На установочном элементе 1 имеется одно или несколько отверстий 26, как показано на ФИГ.5 и ФИГ.6 для крепления клемм для проводов 91 и 92.
Наружная поверхность конического элемента 4 и цилиндрического корпуса 2 может быть обернута магнитопроницаемой бумагой (например, слоновой бумагой). По всей наружной поверхности намотана электрическая обмотка 95, тем самым создается устройство для генерации магнитного поля, что показано на ФИГ.5. Электрическую обмотку 95 можно выполнить из медного провода. Как видно из Фигуры, электрическая обмотка 95 намотана от установочного элемента 1 до участка в виде обода 10. Клеммы для провода 91 и 92 устанавливают через отверстия 26 в основании 1 как показано на ФИГ.5 и ФИГ.6 (вид снизу).
В некоторых примерах осуществления цилиндрический корпус 2 выполнен из свинецсодержащей стали EN1A, длина ферритового стержня примерно 35 мм, диаметр около 8 мм, наклон приблизительно 25 градусов, а диаметр типовой обмотки из медного провода 29G составляет примерно 46 мм, а длина - приблизительно 60 мм. Приблизительно число витков - 4200. Такая компоновка обеспечивает полное электрическое сопротивление ориентировочно от 80 до 90 Ом. На ФИГ.3 и ФИГ.7 изображено кольцевое расположение ГМП 100 на цилиндрической конструкции 101, при этом генераторы расположены под углом примерно от 15 до 90 градусов друг относительно друга в зависимости от способа применения и конечного назначения. ГМП 100 расположены попарно и диаметрально противоположно друг другу в районе фокальной оси 500. На ФИГ.4 показан вид конструкции спереди и сбоку, при этом многочисленные пары ГМП, установленные рядами находятся на поверхности цилиндрической конструкции 101, при этом каждый из рядов содержит некоторое количество ГМП, что показано на виде спереди.
В отдельных примерах осуществления ГМП располагаются группами на трубчатом портале 101, как показано на ФИГ.7. В некоторых примерах осуществления портал 101 может быть разделен на некоторое количество сегментов. Например, он может быть разделен на три сегмента А, В и С, как показано на ФИГ.7. Следует отметить, что сегменты на ФИГ.7 указаны отдельно исключительно для лучшего пояснения и оценки концепции группового расположения, из этого не следует, что три сегмента цилиндрической конструкции разделены физически. На каждом из сегментов имеются ряды, расположенные в продольном направлении вдоль фокальной оси 500 по окружности сегмента, причем каждый из рядов сегментов 200 включает в свой состав три ГМП 100а, 100b и 100с. Устройства в других рядах обозначены пунктирными линиями на ФИГ.7. В примере осуществления на ФИГ.7 в одном продольном ряду вдоль портала расположены 9 ГМП, собранные в группу из трех устройств в каждом из сегментов А, В и С.
В иллюстративном примере осуществления предусмотрены 24 ГМП, размещенные радиально по окружности портала 101 в каждой плоскости, перпендикулярной к оси 500. Устройства, расположенные диаметрально противоположно друг другу образуют пары общим количеством в двенадцать штук, причем для генерации магнитного поля выполняется возбуждение каждой из пар. Если предположить, что в каждом сегменте каждому из ГМП (например, 100а, 100b и 100с) соответствуют три подобные перпендикулярные плоскости, то в каждой поперечной плоскости расположено по 24 устройства, итого 72 ГМП в каждом сегменте. В другом примере осуществления количество подобных устройств в каждом ряду и поперечной плоскости может изменяться в зависимости от конечного способа применения.
ГМП в каждом из сегментов оснащены средствами управления или подключены к ним. В отдельных примерах осуществления предусмотрены три подобных средства управления, соответствующие трем сегментам. Средства управления оснащены встроенной системой для контроля интенсивности магнитного поля, последовательности и частоты возбуждения поля особым образом в соответствии со схемой лечения.
Системные ГМП 100 снабжены встроенной системой 50, которая представлена в виде принципиальной схемы на ФИГ.3. В состав встроенной системы 50 входит высокоскоростной процессор 51, причем в одном из примеров осуществления процессор представляет собой аналоговый 32-битный процессор ARM с микроконтроллером с рабочей частотой 40 МГц, с периферийными устройствами, такими как интерфейс последовательной передачи данных, цепь для системы отсчета контроллера заданного напряжения и логическая ИС для координированной работы силовых МОП-транзисторов на цифровом уровне ТТЛ, которые, имеют в своем составе, например, следующее:
электроприводной модуль, включающий в себя цифро-аналоговый преобразователь для источника заданного напряжения с регулируемой интенсивностью поля, цепь широтноимпульсной модуляции, дополнительная цепь токового считывания с операционным усилителем, цифро-аналоговые преобразователи, специализированная интегральная микросхема и МОП-транзистор с широтноимпульсной модуляцией. Более того, для модуля предусмотрена оптическая развязка 54 для обеспечения полной изоляции между процессорной и аналоговой системой;
импульсный электроприводной модуль с силовым МОП-транзистором в конфигурации с Н-образным мостом с теплоотводами, системами электропривода вентилей посредством электроприводных модулей с оптической развязкой и комплекта транзисторов, системой оптической развязки для главного процессорного модуля с силовой системой МОП-транзисторов, комплектом светодиодов для физического оповещения о надлежащем возбуждении катушек электромагнита, предохранителями силовых выпрямителей и защитой от повышенного напряжения;
понижающий трансформатор 59 с питанием от сети переменного тока 60;
персональный компьютер 58;
комплект светодиодов для отслеживания неисправностей;
встроенная система с возможностью прерывания, обеспечивающая последовательную передачу данных, таймеры для контроля последовательного возбуждения обмоток сердечника, устройство отслеживания потребляемой мощности, в случае падения напряжения ниже 3,3 В наиболее важные параметры сохраняются в флэш-памяти ЦПУ;
источник питания переменного тока приблизительно на 230 В, 50 Гц, при этом с помощью понижающего трансформатора 59 напряжение преобразуется в требуемое напряжение. Далее пониженное напряжение выпрямляется, фильтруется и регулируется в цепи питания 61, которая включают в себя первую цепь напряжения постоянного тока примерно на +15 В и -15 В, необходимую для операционного усилителя, вторую цепь напряжения постоянного тока примерно на 5 В для логических схем, третью цепь напряжения постоянного тока примерно на 5 В и цепь индикатора включения питания со светодиодом в качестве индикатора для визуального контроля. Высокоскоростной процессор 51, цепи оптической развязки 54 со светодиодом и фототранзистором объединены, а цепи 54 обеспечивают изоляцию аналоговых и цифровых цепей. Сигнал напряжения по цепи 54 передается на шунтирующую цепь регулирования возбуждения 52 вместе с сигналом от процессора 51, которая передает сигнал, зависящий от интенсивности, частоты импульса, последовательности и числа импульсов в зависимости от объекта, для которого проводится лечение. Сигналы от 54 и 52 уходят на шунтирующую цепь 52, в которую входит силовые МОП-транзисторы. Контроль длительности, частоты импульсов и их последовательности осуществляется со входа процессора.
Как показано на ФИГ.12, в состав операционного модуля встроенной системы может входить:
модуль инициализации, где сконфигурированы периферийные устройства и подсистемы, где задается/инициализируется скорость в бодах при последовательной передаче данных между компьютером и процессором, периодичность по таймеру и время ожидания для пакетной передачи;
модуль приема последовательных данных для получения информации и команд от персонального компьютера и для проверки достоверности полученных пакетов данных, приема/отклонения пакетов и квитирования;
модуль оценки пакетов для проверки пакета на предмет правильного адреса узла, циклического контроля избыточности, он также обеспечивает нахождение команд и данных в допустимых пределах;
модуль квитирования для передачи любого и требуемых пакетов данных на персональный компьютер;
модуль выполнения команд для запуска процесса в соответствии с последовательностью лечения, остановки по истечении заданного времени, приостановки или прерывания выполнения команды от оператора системы с персонального компьютера;
В одном из примеров осуществления программное обеспечение встроенной системы может быть структурировано таким образом, чтобы выполнять:
маршрутизацию вызовов для выполнения конкретных задач;
ввод системы в действие, при котором запускаются периферийные устройства и подсистемы по алгоритмам, заложенным в программном обеспечении; подтверждение достоверности всех передаваемых и получаемых данных;
запуск, исполнение, управление и отслеживание последовательностей согласно конкретному порядку действий;
инициирование последовательности запуска, остановки, частоты и мощности, необходимой для конкретного порядка действий;
задание интенсивности и частоты импульсов и их числа;
сохранение всех наиболее важных параметров во флэш-памяти процессора в случае сбоя подачи электропитания.
Принцип функционирования с применением ППМП используется для регенерации и/или дегенерации клеток при следующих типах заболеваний:
рак, артрит, нейродегенеративные заболевания.
ПРОЦЕСС ВЫХОДА НА РАБОЧИЙ РЕЖИМ ГМП ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ И/ИЛИ ДЕГЕНЕРАЦИИ КЛЕТОК С ПОМОЩЬЮ ППМП
В случае регенерации и дегенерации клеток импульсная частота находятся в диапазоне примерно от 0,1 до 2000 Гц в зависимости от типа заболевания, который можно выявить, например, на основании результатов МРТ, КТ, ультразвукового обследования пациента или другой диагностической информации.
В одном из примеров осуществления принцип функционирования с применением ППМП реализуется за счет дегенерации опухолевых клеток, при этом импульсная частота находится в диапазоне примерно от 120 до 2000 Гц.
В одном из примеров осуществления ППМП используется для лечения дегенерации хрящевых клеток за счет запуска регенерации этих клеток, при этом частота импульсов находится в диапазоне примерно от 8 до 50 Гц.
ПРОЦЕДУРЫ ДЕГЕНЕРАЦИИ РАКОВЫХ КЛЕТОК
В результате воздействия на клетки терапевтических методов с использованием ППМП нормализуется потенциал клеточной мембраны, что замедляет процесс пролиферации клеток с последующей программируемой утратой клеток (апоптоз). Нормализация потенциала клеточных мембран сопровождается рядом дополнительных эффектов, например, увеличением поступления кальция, ионов калия и кислорода и выделением Na и Н20 из клеток, а также уменьшением внутриклеточной кислотности.
ППМП, в сущности, не затрагивает здоровые клетки. Более того, сигналы модулируются в зависимости от протонной плотности опухолевой ткани и сопротивления митохондриальных рецепторов здоровых клеток. Энергия, получаемая клетками в ходе терапевтической процедуры, находится в пределах норм безопасности, установленных Международной комиссией по защите от неионизирующей радиации (ICNIRP).
Принцип работы предусматривает сначала локализацию опухоли, место расположения которой обозначается как область терапевтического воздействия (ОТВ), с использованием идеального способа визуализации, т.е. МРТ, КТ или ультразвуковое исследование. Например, опухоли головы и шеи лучше всего видно на томограмме, полученной при МРТ, а опухоли легких - на томограмме, полученной при КТ, опухоли щитовидной железы - при ультразвуковом исследовании. При локализации опухоли выполняется томограмма, взвешенная по протонной плотности (короткое время эха (ТЕ) и длинное время повторения (TR)), по центру области патологического изменения. С помощью томограммы, взвешенной по протонной плотности, получают определенные алгоритмы, определенные на основании интенсивности сигнала от участка между кожей и опухолью, которая различается у разных тканей, что является основанием для использования ППМП с различным дифференциальным сопротивлением. В случае с томограммой, взвешенной по протонной плотности, ОТВ, т.е. предполагаемая опухоль, отмечается и загружается в программное обеспечение, с помощью которого указанные места повышенной плотности преобразуются в пиксельные скопления, расположенные от кожи до центра опухоли. Данные скопления отсчитываются вдоль линий, проведенных примерно в 15 градусах от центра опухоли, что задает расположение каждого из ГМП. Параметры интенсивности сигнала различаются в зависимости от того, какая глубина резкости и частота необходимы для обмотки ГМП, с учетом плотности ткани между кожей и опухолью. Процедура функционирования длится в течение периода, подразделяемого на 2 или более фаз с предварительно заданной продолжительностью, где в ходе первой фазы применяемые частоты значительно сенсибилизируют клеточную мембрану, а на последующей фазе (фазах) применяется стимулирующая частота, которая, в результате, вызывает изменения потенциала клеточной мембраны. В одном из примеров осуществления терапевтическая процедуры длится примерно 1 час и подразделяется на 2 фазы, в ходе которых первые 30 минут (примерно) применяемые частоты значительно сенсибилизируют клеточную мембрану, после чего в течение 30 минут (примерно) происходит воздействие стимулирующей частотой, которая, в конечном итоге, вызывает изменения потенциала клеточной мембраны. Выбор различных процедур происходит на основе протонных плотностей опухоли. На опухолях с высокой протонной плотностью применяется относительные сенсибилизирующие и стимулирующие частоты, которые могут находиться в диапазоне от 0,1 Гц до 2000 Гц. При опухолях пониженной плотности для терапевтической процедуры используются сенсибилизирующие и стимулирующие относительные частоты в диапазоне около 120 Гц.
В процессе эксплуатации аппарата при реализации его принципа функционирования для дегенерации раковых клеток рабочие условия ГМП можно получить при корректировке дифференциального ослабления ППМП в требуемой области, на которой проводится лечение ППМП. Прежде всего, отмечают область терапевтической процедуры и центр опухоли, а пиксельные скопления рассчитывают вдоль кожи к центру опухоли примерно через каждые 15 градусов (или иную величину приращения), что соответствует месту расположения каждого ГМП. Указанная информация вводится в компьютер с тем, чтобы на каждый ГМП подавалось соответствующее питание в зависимости от поля, необходимого для каждого ГМП в отдельности. Величину сигнала определяют на основании МРТ, КТ, ультразвукового исследования или иной диагностической информации. Непосредственно сразу же после расчета информация о дозировке вводится в компьютер. В некоторых примерах осуществления процедура сначала сенсибилизирует клеточную структуру, а затем стимулирует клетки для запуска процесса регенерации и дегенерации. В отдельных примерах осуществления терапевтическая процедура сначала сенсибилизирует клеточную структуру в диапазоне частот примерно от 1 Гц до 600 Гц, а затем стимулирует клеточную структуру в ориентировочном диапазоне частот от 600 Гц до 2000 Гц для запуска процесса регенерации и дегенерации. В некоторых примерах осуществления продолжительность терапевтической процедуры составляет примерно 1 час в день в течение примерно 28 дней.
Терапевтическая процедура длится в течение периода, подразделяемого на 2 или более фаз с предварительно заданной продолжительностью, где в течение первой фазы применяемые частоты значительно сенсибилизируют клеточную мембрану, а на последующей фазе (фазах) применяется стимулирующая частота, которая, в результате вызывает изменения потенциала клеточной мембраны. В одном из вариантов применения терапевтическая процедура длится примерно 1 час и подразделяется на 2 фазы, в течение которых первые 30 минут (примерно) применяемые частоты значительно сенсибилизируют клеточную мембрану, после чего в течение 30 минут (примерно) происходит воздействие стимулирующей частотой, которая, в конечном итоге вызывает изменения потенциала клеточной мембраны. Выбор различных процедур происходит на основе протонной плотности опухоли. На опухолях с высокой протонной плотностью применяется относительные сенсибилизирующие и стимулирующие частоты, которые могут входить в диапазон около 2000 Гц. При опухолях пониженной плотности для лечения используются сенсибилизирующие и стимулирующие относительные частоты в диапазоне около 120 Гц.
Процесс выхода на рабочий режим ГМП для опухолей с высокой протонной плотностью осуществляется следующим образом:
минимальную плотность рассчитывают, отбросив два самых низких зарегистрированных пиксельных значения протонной плотности (формула и программа зарегистрируют третье самое низкое значение в качестве "минимальной плотности". Минимальная плотность равна третьему минимальному пиксельному значению
S=PDexp(-TE/T2)(1-exp(-TR/T1))(n)
где S - это яркость (сигнал), измеряемый в конкретной точке томограммы - в отдельном "пикселе"; PD - "апротонная плотность", число атомов водорода в области, соответствующей данному пикселю; значения Т1 и Т2 представляют собой соответствующие временные константы для данного пикселя.
Максимальную плотность рассчитывают, отбросив два самых высоких зарегистрированных пиксельных значения протонной плотности (формула и программа зарегистрируют 3-е самое высокое значение в качестве "максимальной плотности". Использование рассматриваемого способа объясняется тем, что плотность кости очень высока, что исказит результаты расчетов. Максимальная плотность = 3-е максимальное пиксельное значение S=PDexp(-TE/T2)(1-exp(-TR/T1))(n) где S - это яркость (сигнал), измеряемый в конкретной точке томограммы - в отдельном "пикселе"; PD - "протонная плотность", число атомов водорода в области, соответствующей данному пикселю; значения Т1 и Т2 представляют собой соответствующие временные константы для данного пикселя.
Средняя плотность = (Сумма пиксельных значений / Количество пиксельных значений);
Среднюю плотность получают делением суммы всех пиксельных значений в области терапевтической процедуры на общее число пикселей в области терапевтического воздействия;
2
2
расстояние от кожи до целевого объекта = √((xe-xs)+(ye-ys));
Расстояние от кожи до целевого объекта определяется как квадратный корень из хе (координаты цели по оси х) - xs (координаты кожи по оси х) в квадрате плюс ye (координаты цели по оси y) - ys (координаты кожи по оси y) в квадрате;
Сенсибилизирующая частота = Мин. плотность * 6,28
Минимальную плотность согласно описанию в п. (1а) умножают на 6,28, т.е. 2π.
Загрузка сенсибилизирующей частоты = НЕХ(65536-(500000/SeF)).
Рассматриваемое уравнение представляет собой шестнадцатеричное вводимое значение сенсибилизирующей частоты.
Стимулирующая частота = Макс. плотность * 1,57.
Максимальную плотность согласно описанию в (2а) умножают на 1,57, т.е. π/2
Загрузка стимулирующей частоты = НЕХ(65536-(500000/StF)).
Рассматриваемое уравнение представляет собой шестнадцатеричное вводимое значение стимулирующей частоты k=(Максимальная плотность * Минимальная плотность) / ("Средняя плотность").
k используют для расчета числа импульсов и получают умножением максимальной плотности на минимальную и делением полученного значения на среднюю плотность.
Число импульсов для сенсибилизации = Сенсибилизирующая частота/k.
Число импульсов для сенсибилизации определяют делением сенсибилизирующей частоты на k.
Число импульсов для стимуляции = Стимулирующая частота/k.
Число импульсов для стимуляции определяют делением стимулирующей частоты на k.
Процесс выхода на рабочий режим ГМП для опухолей с низкой протонной плотностью осуществляется следующим образом:
Минимальная плотность = 3-е минимальное пиксельное значение.
S=PDexp(-TE/T2)(1-exp(-TR/T1))(n).
Максимальная плотность = 3-е максимальное пиксельное значение.
S=PDexp(-TE/T2)(1-exp(-TR/T1))(n).
Средняя плотность = (Сумма пиксельных значений / Количество пиксельных значений).
2
2
Расстояние от кожи до целевого объекта = √((xe-xs)+(ye-ys))
Сенсибилизирующая частота = Средняя плотность * 3,14.
Загрузка сенсибилизирующей частоты (65536-(500000/SeF)).
Стимулирующая частота = Макс. плотность * 3,14.
Загрузка стимулирующей частоты = НЕХ(65536-(500000/StF)).
k = (Максимальная плотность * Минимальная плотность) / ("Средняя плотность * 3,14 * 3,14")
k используется для расчета числа импульсов
Число импульсов для стимуляции (PCSt) = Стимулирующая частота/k
Если PCSt>=50; то PCSt=50;
Если PCSt<=10; то PCSt=10
Число импульсов для сенсибилизации = (сенсибилизирующая частота/стимулирующая/частота) * Число импульсов для стимуляции
ДЕЙСТВИЕ ППМП В ПРОЦЕССАХ КЛЕТОЧНОЙ ДЕГЕНЕРАЦИИ
Раковые ткани морфологически и функционально более примитивны, чем те ткани, из которых они образовались, они характеризуются неконтролируемым ростом, могут проникать в окружающие ткани, метастазируют в различные области и получают энергию за счет гликолиза, у таких клеток понижается мембранный потенциал (например, от -15 мВ до -30 мВ).
Г-ном Коном (Онкология (Oncology) 24:438-470 (1970)) установлено функциональное соотношение между трансмембранным потенциалом (ТМП) и общей митотической активностью, включая как нормальную, пролиферативную активность (напр., рост, заживление ран), так и случаи злокачественных новообразований. В частности, он выдвинул предположение о том, что клетки с нормальным ТМП демонстрируют практически полное отсутствие митотической активности, а в клетках с пониженным ТМП наблюдается повышенная пролиферация. Ученый доказал, что электрический трансмембранный потенциал находится в определенном соотношении с уровнем митотической активности, аналогичные структурные изменения могут возникать в митохондриальной мембране, влияя на окислительное фосфорилирование.
2
Воздействие на клетки ППМП, мембрана потенциал которых ниже нормального, нормализует потенциал, приостанавливая процесс клеточной пролиферации. Нормализация потенциала клеточных мембран сопровождается рядом дополнительных эффектов, т.е. увеличением поступления ионов кальция и калия, кислорода и выделением Na и НО из клеток, а также снижением внутриклеточной кислотности. Помимо того, ППМП повышает сопротивление митохондриальной мембраны и восстанавливает выработку энергии.
ППМП оказывает воздействие на регулирование потенциала клеточной мембраны и отклонения при межклеточных взаимодействиях через щелевые контакты, при этом влияя на онкогенез и нейтрализуя указанные эффекты.
Основной целью применения ППМП являются базовые клеточные отклонения, поле нормализует клеточные функции за счет восстановления трансмембранного потенциала, нормализуя при этом нарушенные или отклоняющиеся от нормы межклеточные и внутриклеточные связи, предотвращая выведение электронов, что влечет абсолютное снижение ТМП, восстанавливая межклеточные взаимодействия через щелевые контакты с окружающими нормальными клетками за счет регулирования прохождения ионов Са+ и циклического аденозинмонофосфата.
Помимо того, ППМП восстанавливает функцию р53, поскольку деление клеток приостанавливается за счет изменения ориентации центриолей при цитокинезе, что предотвращает Е-циклин-зависимую редупликацию как центриолей, так и центросом в течение одного цикла деления клеток, тем самым необратимо маркируя клетки для апоптоза. ППМП также уменьшает плотность крови в опухоли, снижая тем самым вероятность отдаленного метастазирования.
ПРОЦЕДУРЫ РЕГЕНЕРАЦИИ КЛЕТОК
Способы использования ППМП для регенерации предусматривают планирование воздействия с целью обеспечения заданного объема дегенерации, а также другие факторы, имеющие отношение к конкретному состоянию, при котором проводится лечение. После расчета дозировки производится разметка пациента ультразвуковыми или другими способами. Одновременно выполняется оценка состояния сустава на предмет суставного выпота, разметка наносится в одной или двух точках, где предполагается применение ППМП. Как только на пациента нанесена разметка, его помещают в систему ППМП, например, на подвижной платформе, а магнитное поле фокусируется на области терапевтического воздействия, например, с использованием лазерного наведения, при этом лечение проводится в течение назначенного периода времени с учетом приведенных выше факторов.
Заранее заданные параметры дозировки формируются на основании стадии, тяжести состояния и коэффициента диэлектрической проницаемости. Для пациентов с дегенерацией клеток хряща на ранних стадиях используется низкая сенсибилизирующая частота в диапазоне примерно от 8 Гц до 20 Гц, стимулирующая частота в диапазоне примерно от 12 Гц до 40 Гц. Для пациентов с сильной дегенерацией клеток хряща и высоким коэффициентом диэлектрической проницаемости используется сенсибилизирующая частота примерно в 10 Гц, и стимулирующая частота до 40 Гц. В некоторых примерах осуществления продолжительность терапевтической процедуры составляет примерно от 45 минут до 1 часа в день в течение примерно 21 дня.
Результаты подтверждают значительную регенерацию хряща, увеличение прочности и стабильности, например, коленного сустава, и повышение качества жизни, что определяется при исследованиях с применением МРТ и системы оценок международного признанного Американского общества лечения коленных суставов (American Knee Society).
Условия эксплуатации аппарата для регенерации клеток определяются на основании заранее заданных параметров дозировки в зависимости от стадии и выраженности дегенерации клеток хряща и коэффициента диэлектрической проницаемости. Для пациентов с дегенерацией клеток хряща на ранних стадиях используется низкая сенсибилизирующая частота в диапазоне примерно от 8 Гц до 20 Гц, стимулирующая частота в диапазоне примерно от 12 Гц до 40 Гц. Для пациентов с сильной дегенерацией клеток хряща и высоким коэффициентом диэлектрической проницаемости используется сенсибилизирующая частота примерно в 10 Гц, и стимулирующая частота до 40 Гц, согласно таблице.
Таблица
Класс
Сенсибилизирующая частота
Стимулирующая частота
Высокая диэлектрическая проницаемость, стадия - I
8
9
Высокая диэлектрическая проницаемость, стадия - II
8
10
Высокая диэлектрическая проницаемость, стадия - III и выше
8
11
Низкая диэлектрическая проницаемость, стадия - I
8
10
Низкая диэлектрическая проницаемость, стадия - II
8
12
Низкая диэлектрическая проницаемость, стадия - III и выше
8
14
ППМП ПРИ РЕГЕНЕРАЦИИ КЛЕТОК
ППМП вызывает регенерацию хряща и облегчение боли у пациентов с дегенерацией клеток хряща. В дегенерировавшем хряще происходит потеря коллагена и протеогликанов, что мешает выдаче пьезоэлектрического стимула или невозможность данного стимула простимулировать хондроциты. При воздействии на хрящевые клетки ППМП позволяет восстановить физиологический пьезоэлектрический стимул. Воздействие на хрящевые клетки пациентов особым образом отрегулированными терапевтическими ППМП приводит к новообразованию центриолей из микроканальцев и окружающего их белка, результатом чего является регенерация клеток хрящей. Облегчение боли после нескольких сеансов использования ППМП обусловлено снижением синовиального воспаления, возникающего вследствие уменьшения секреции через щелевые контакты провоспалительных цитокинов. ППМП снижает порог ноцицептивных афферентов, раздражающих суставную сумку.
НЕЙРОДЕГЕНЕРАЦИЯ
ПРОЦЕДУРЫ РЕГЕНЕРАЦИИ КЛЕТОК ПРИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ И НЕВРОЛОГИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЯХ.
Нейродегенерация, прогрессирующая потеря нервных клеток, возникает при старении и нейродегенеративных нарушениях, таких как болезнь Альцгеймера, Паркинсона, Шарко и Гентингтона, ретинальная дегенерация, а также другие повреждения сенсорных систем (например, визуальные, слуховые, соматосенсорные), при инсультах, травмах головы и спины, эпилепсии, злоупотреблении наркотиками и алкоголем, инфекционных болезнях, при воздействии промышленных и природных токсинов, и, возможно, при психических расстройствах и хронических болях. В первую очередь указанные заболевания характеризуются хронической и прогрессирующей потерей нейронов в отдельных участках мозга, вызывающей симптомы расстройства здоровья, такие как деменция, потеря памяти, потеря сенсорной или двигательной способности, снижение общего уровня жизни и благополучия, инвалидность, и, в конечном итоге, преждевременная смерть.
Нейродегенеративные признаки ориентировочно подразделяются на две группы в соответствии с фенотипическими воздействиями, хотя они и не являются взаимоисключающими: состояния, вызывающие проблемы с движением, такие как атаксия, и состояния, воздействующие на память и относящиеся к деменции.
Отдельные нейродегенеративные признаки и нарушения включают, помимо прочего, следующие: адренолейко дистрофия, алкоголизм, болезнь Александера, синдром Альпорта, болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз (болезнь Лу Герига), атаксия-телеангиэктазия, болезнь Баттена (также известна как болезнь Шпильмайера-Фогта-Баттена), синдром коровьего бешенства, болезнь Канавана, синдром Коккейна, кортикобазальная дегенерация, кортико-стриоспинальная дегенерация, фатальная семейная бессоница, лобно-височная лобарная дегенерация, болезнь Гентингтона, ВИЧ-ассоциированная деменция, болезнь Кеннеди, болезнь Краббе, болезнь диффузных телец Леви, нейроборрелиоз, болезнь Мачадо-Джозефа (спинально-церебеллярная атаксия типа 3), дегенерация желтого пятна, множественная системная атрофия, рассеянный склероз, нарколепсия, липоидный гистиоцитоз, болезнь Паркинсона, болезнь Пелицеуса-Мерцбахера, болезнь Пика, первичный латеральный склероз, прионная инфекция, прогрессирующий надъядерный паралич, болезнь Рефсума, болезнь Сандхоффа, диффузный периаксиальный энцефалит Шильдера, сочетанная дегенерация задних и боковых рогов спинного мозга в качестве последствия злокачественной анемии, болезнь Шпильмайера-Фогта-Баттена (также известна как болезнь Баттена), спинально-церебеллярная атаксия (различные типы с отличающимися характеристиками), спинальная мышечная атрофия, болезнь Стила-Ричардсона-Ольшевского, сухотка спинного мозга, токсическая энцефалопатия, их патофизиологию и др.
Импульсная частота для процедур по лечению нейродегенеративных заболеваний находятся в диапазоне приблизительно от 30 Гц до 120 Гц.
Прежде всего, терапевтическая процедура обеспечивает сенсибилизацию клеточной структуры в диапазоне частот примерно от 30 Гц до 60 Гц, а затем стимулирует клеточную структуру в диапазоне частот примерно от 90 Гц до 120 Гц для запуска процесса регенерации. Продолжительность терапевтической процедуры составляет примерно 1 час в день в течение 21 дня.
В отдельных примерах осуществления ППМП используется в целях запуска процессов дегенерации или регенерации, причем конкретные параметры можно определить при использовании тех же приемов, что применялись и описаны выше.
Ранее производились малоуспешные попытки использования электромагнитных полей в целях регенерации нейронов. Тем не менее, способ применения ППМП и терапевтические процедуры повышают эффективность лечения, поскольку ППМП можно направить на конкретные участки (области терапевтического воздействия) в зависимости от типа ткани.
Процесс выхода на рабочий режим ГМП для регенерации клеток при нейродегенеративных и неврологических расстройствах описан далее:
Прежде всего, выполняется определение протонной плотности мозга при помощи МРТ, затем проводится разметка области на основании описанного ниже алгоритма, после чего рассчитывается схема дозировки для пациента.
НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫЕ СОСТОЯНИЯ
Минимальная плотность = 3-е минимальное пиксельное значение;
Максимальная плотность = 3-е максимальное пиксельное значение;
Средняя плотность = (Сумма пиксельных значений/Количество пиксельных значений);
2
2
Расстояние от кожи до целевого объекта = √/((xe-xs)+(ye-ys));
Сенсибилизирующая частота = (Х) = Мин. плотность * 2 П;
2
Постоянная_сенсибилизирующая_частота = (X)/(П*l), где l=≈2.718 - постоянная Эйлера;
В случае если сенсибилизирующая частота ≥60, то сенсибилизирующая частота = 60;
В случае если сенсибилизирующая частота ≤30, то сенсибилизирующая частота = 30;
Загрузка импульсной сенсибилизирующей частоты = НЕХ(65536-(500000/Сенсибилизирующая частота));
Стимулирующая частота = Y = Макс. плотность * (П/2);
2
Постоянная стимулирующая частота = (Y)/(П);
В случае, если стимулирующая частота ≥120, то стимулирующая частота = 120;
В случае, если стимулирующая частота ≤80, то стимулирующая частота = 80;
Загрузка импульсной стимулирующей частоты = НЕХ(65536-(500000/Стимулирующая частота));
k=П*l, где l=≈2,718 (постоянная Эйлера);
Число импульсов для сенсибилизации = Сенсибилизирующая частота/k;
Число импульсов для стимуляции = Стимулирующая частота/k.
Импульсная частота в случае дегенерации волосковых клеток внутреннего уха находятся в диапазоне приблизительно от 8 Гц до 30 Гц.
Дегенерация волосковых клеток внутреннего уха является отклонением от нормального состояния внутреннего уха, вызывающим множество симптомов, включая головокружение или сильное головокружение, звон или шум в ушах, периодическую потерю слуха, а также чувство давления или боли в больном ухе. Данное нарушение обычно затрагивает одно ухо и является частой причиной потери слуха.
Процесс выхода на рабочий режим ГМП при дегенерации волосковых клеток внутреннего уха.
Минимальная плотность = 3-е минимальное пиксельное значение.
Максимальная плотность = 3-е максимальное пиксельное значение.
Средняя плотность = (Сумма пиксельных значений \ Количество пиксельных значений).
2
2
Расстояние от кожи до целевого объекта = √((xe-xs)+(ye-ys)).
Сенсибилизирующая частота = (Х) = Мин. плотность * 2 П.
Постоянная сенсибилизирующая частота = (x)/(4*П).
Если сенсибилизирующая частота ≥10, то сенсибилизирующая частота = 10;
если сенсибилизирующая частота ≤8, то сенсибилизирующая частота = 8.
Загрузка импульсной сенсибилизирующей частоты = НЕХ(65536-(500000/Сенсибилизирующая частота)).
Расчет Стимулирующей частоты = (y) = Макс. плотность * (П/2).
Постоянная стимулирующая частота = (y)/(4*П).
Если Стимулирующая частота ≥30, то стимулирующая частота = 30.
Загрузка импульсной стимулирующей частоты = НЕХ(65536-(500000/Стимулирующая частота)).
k = (макс. плотность * мин. плотность)/("Средняя плотность").
Число импульсов для сенсибилизации = Сенсибилизирующая частота/k.
Число импульсов для сенсибилизации = 4/*Постоянное значение*/.
Число импульсов для стимуляции = Стимулирующая частота/k.
Если Число импульсов для стимуляции ≤4, то число импульсов для стимуляции = 4; если число импульсов для стимуляции ≥14, то число импульсов для стимуляции = 14
Дегенерация желтого пятна (Дегенерация ткани) (медицинское состояние, как правило, пожилых людей, которое приводит к потере зрения в центре поля зрения (желтое пятно) из-за повреждения сетчатки).
Применение ППМП при подобных показаниях дает некоторые преимущества, в частности, поскольку является непроникающим способом лечения, существенно уменьшает боль без побочных эффектов и одновременно обеспечивает долговременное излечение, способствуя естественному росту клеток,
ПРИМЕРЫ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ППМП
В последующих разделах описаны способы лечения, включая, помимо прочего, примеры, иллюстрирующие практическую ценность системы для магнитотерапии ППМП.
Клинические примеры:
С 2009 г. в рамках клинических испытаний проведено лечение 31 пациента. Некоторые преимущества терапевтической процедуры с применением ППМП включают в себя улучшение качества жизни, замедление прогрессирования болезни, значительное уменьшение боли, лечение является эффективной альтернативой лучевой терапии, дает долговременное излечение, удобны для пациента, поскольку проводятся амбулаторно.
Пример 1: Характерный пример дегенерации клеток
Краткое изложение случая: 30-летняя женщина с синовиальной саркомой с метастазами в правое легкое и медиастинальными лимфатическими узлами
С июля 2007 г. у пациентки наблюдается прогрессивно увеличивающаяся опухоль внизу за грудной стенкой; срез КТ приведен на ФИГ.9а. Тонкоигольная аспирационная биопсия с последующим цитологическим исследованием от 24 августа 2007 г. была непоказательной; удаление мягких тканей 7 сентября 2007 г., в Сиднее, Австралия; послеоперационная биопсия - синовиальная саркома; послеоперационная лучевая терапия - 25 процедур с 10/10/07 по 4/12/2007; химиотерапия - ифосфамид и доксорубицин - 2 процедуры с 1/01/08 и далее, прекращена из-за возникновения побочных эффектов; 25/12/08 - на ПЭТ КТ обнаружено уплотнение с четкими очертаниями в верхнем сегменте нижней доли правого легкого, метастазы мягких тканей; 16/01/09 - Операция-удаление нижней доли правого легкого; Послеоперационная биопсия - уплотнение в нижней доле правого легкого - заключение - метастатическая синовиальная саркома; июль 2009 г. - КТ грудной клетки + брюшной полости - многочисленные дольчатые плевральные скопления и скопление в перихиларной области, хирургические скобы слева в поясничной области и бронхе нижней доли; 23/3/09 - КТ грудной клетки/брюшной полости - без признаков метастазирования; 22/7/09 - биопсия легкого - рецидив монопластической синовиальной саркомы; очаговые веретенообразные клетки, положительная реакция на эндомизиальные антитела; сильная боль справа в нижней части грудной клетки (пациентка использует фентаниловый пластырь, 50 мг + нестероидные противовоспалительные препараты); резкая потеря веса 4 кг за 2 месяца;
Томограмма КТ перед началом терапии от 19/09/2009 приведена на ФИГ.9В;
Пациентке проведены сеансы терапии с использованием ППМП с 20/09/09 до 17/10/09;
Томограмма КТ в середине курса терапии от 07/10/2009 показана на ФИГ.9С, томограмма ПЭТ/КТ после терапии от 29/10/2009 изображена на ФИГ.9D и томограмма КТ после терапии от 05/11/2009 изображена на ФИГ.9Е; Паллиативная лучевая терапия для устранения синдрома верхней полой вены, 12 Гр/3# - 19/10/09, 21/10/09 и 22/10/09; 10 дней после терапевтической процедуры ППМП, пациентка прекратила принимать обезболивающие; Уменьшение одышки (пациентка поднялась на 2 лестничных пролета без одышки) Вес стабилизировался.
Пример осуществления 2. Характерный пример дегенерации клеток
Краткое изложение случая; мужчина, 55 лет Диагноз - Левая задняя часть передней доли - мультиформная глиобластома (IV стадия по классификации ВОЗ); Диагноз - Левая задняя часть передней доли - мультиформная глиобластома (IV стадия по классификации ВОЗ); Диагноз поставлен: 26 марта 2007 г.; Симптом, проявляющийся во время обследования - припадки; МРТ мозга от 21/05/07, только пленки; Небольшое плотное увеличивающееся патологическое образование в левой лобной доле (6×5×6 см); Многочисленные небольшие хронические лакунарные инфаркты, двусторонние относительно полуовального центра, теменной доли и перивентрикулярной области; Принимал противотуберкулезные и противоэпилептические препараты в течение 6 месяцев. Рецидив; МРТ мозга от 27/12/07: Увеличивающаяся область уплотнения с четкими контурами в правой части лобной выпуклости 6×4 см с отеком в непосредственной близости от поврежденного участка и прилежащее менингиальное разрастание; Операция - трепанация черепа в левой задней части передней доли с удалением опухоли 10/01/2008; Отчет о состоянии здоровья: Недифференцированная инфильтрирующая астроцитома стадии-II. Симптоматическое улучшение; Послеоперационная лучевая терапия - 54 Гр/30# с 10/03/08 по 25/04/08; Рецидив - Генерализованные припадки и правосторонний гемипарез в ноябре / декабре 2008 г.; Вторая операция - трепанация черепа в левой задней части передней доли с удалением опухоли 01/01/2009; Отчет о состоянии здоровья: Мультиформная глиобластома (IV стадия) от 14/01/2009. (Сообщено Национальным институтом психического здоровья и неврологии, Бангалор, Индия.) Симптоматическое улучшение с остаточным правосторонним гемипарезом; Жалобы на правосторонний гемипарез, боль в обеих ногах и головную боль;
Терапия ППМП проводилась с 04/04/09 по 01/05/09 (28 дней); По окончании терапии ППМП исчезла боль в ногах и головная боль, увеличилась мышечная сила в правой верхней и нижней конечностях;
МРТ перед терапией ППМП: размер патологического образования 2,2×3,8 см. ФИГ.10А, В, С; Сразу же после терапии ППМП: размер патологического образования 2,0×3,5 см. ФИГ.10D, Е, F и через 4 месяца после терапии ППМП: размер патологического образования 1,4×1,5 см. ФИГ.10G, Н, I;
На рисунках, не требующих пояснений, четко видно значительное улучшение.
Пример 3. Характерный пример регенерации клеток
С 2009 г. более 150 пациентов прошли лечение на коммерческой основе. Амплитуда движения постепенно увеличивается при улучшении общего функционального состояния (TFS) и функционального состояния колена (TKS) у всех пациентов, после терапевтической процедуры они смогли безболезненно преодолевать значительные расстояния. После терапии ППМП наблюдалось значительное увеличение толщины хряща, приводящее к повышению прочности коленного сустава. Эффект от терапевтической процедуры является долговременным, при этом развитие заболевания приостановилось и существенно снизились болевые ощущения. Более того, лечение способствовало естественному росту хряща и увеличению его толщины по сравнению с использованием инородных веществ, и представляет собой отличную альтернативу замене коленного сустава. Впоследствии терапию можно проводить амбулаторно и одновременно на обоих коленях без нарушения обычного образа жизни в течение курса лечения.
Анамнез пациента
На ФИГ.11А, В, С, D представлен случай терапии ППМП, проводимой в течение 21 дня для пациента, страдающего остеоартритом. После 90 дней лечения показатель, характеризующий общее функциональное состояние колена, увеличился с 55 до 80, как показано на ФИГ.11А, а толщина хряща возросла с .05 мм до .06 мм, как показано на Фиг.11В, С, D; Отчет о ходе исследования при терапии ППМП, ФИГ.11А; томограмма МРТ левого колена до терапии ППМП - ФИГ.11В; томограмма МРТ правого колена до терапии ППМП - ФИГ.11С; томограммы МРТ обоих коленей после терапии ППМП - ФИГ.11D;
Клинические результаты терапии ППМП для лечения нейродегенеративных нарушений
Клинические данные пациента по результатам обследований - пациентка доктор С, 60 лет, спинально-церебеллярная атаксия 1 степени со значительным нарушением речи и затрудненной вследствие заболевания ходьбой, в течение 2 лет пациентка не могла передвигаться по ровной поверхности без поддержки, часто падала, не могла добраться до клиники для продолжения медицинской практики. Пациентка прошла курс терапии ППМП в течение 4 недель, по окончании которых началось постепенное улучшение, а за следующие три месяца речь и походка улучшились до такой степени, что пациентка смогла самостоятельно передвигаться и вновь начать прием пациентов в клинике, а через 6 месяцев ее состояние практически нормализовалось.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Согласно примерам осуществления изобретения система для магнитной терапии последовательно программируемым магнитным полем и способ ее эксплуатации предусматривают использование множества групп ГМП для генерации последовательно программируемых магнитных полей в фокальной области, с контролем импульсов со стороны системы коммутации, подключенной к компьютеру, который формирует последовательность действий на базе внутренней логики в зависимости от типа заболевания и требуемого лечения.
Данное изобретение - система для магнитотерапии ППМП, представляет собой систему, запускающую процессы клеточной регенерации и/или дегенерации, а также способы лечения на основе указанных процессов. Живым тканям свойственны электромагнитные поля с определенным диапазоном частот и интенсивностью, и при этом выявлено, что создание внутреннего резонанса при экзогенном применении ППМП может запустить процессы клеточной регенерации и/или дегенерации.
В некоторых примерах осуществления изобретения предусматривается аппарат для генерации и наложения магнитного поля на требуемую ткань, в состав которого входит: некоторое количество ГМП для создания последовательно программируемых импульсных магнитных полей в фокальной области; и система коммутации для управления импульсами в зависимости от типа заболевания и требуемого лечения.
В отдельных примерах осуществления изобретения предусмотрен трубчатый портал для помещения в него ГМП; при этом ГМП расположены кольцеобразно на трубчатом портале с равными промежутками между ними под углом примерно от 15 до 90 относительно центральной оси данного трубчатого портала, т.е. фокальной оси. В отдельных примерах осуществления некоторое количество ГМП объединено в сопряженные, расположенные друг напротив друга пары таким образом, что питание на пары ГМП, находящиеся на расстоянии 180 градусов друг напротив друга в трубчатом портале, подается одновременно и несинфазно так, что общий магнитный поток проходит через центр ткани или центр требуемой области терапевтического воздействия.
В отдельных примерах осуществления изобретение представляет собой аппарат, в конструкцию которого входит трубчатый портал, состоящий из 1-12 плоскостей, перпендикулярных центральной оси данной портала, вдоль которой размещено некоторое количество ГМП. В некоторых примерах осуществления портал задает от 1 до 9 поперечных плоскостей. В некоторых примерах осуществления портал задает от 1 до 5 поперечных плоскостей. В каждой поперечной плоскости радиально по окружности портала расположены от 2 до 24 ГМП. Диаметрально противоположные ГМП сопряжены друг с другом для формирования от 1 до 12 пар, причем для получения магнитного поля предусмотрена возможность возбуждения каждой пары.
В некоторых примерах осуществления примыкающие друг к другу по окружности ГМП разнесены равномерно примерно на расстояние от 15 до 180 градусов. Понятно, что существует непосредственная зависимость между количеством ГМП и углом. Пары ГМП расположены примерно под 180 градусов относительно друг от друга. В аппарате, где применяется 24 ГМП, расположенных кольцеобразно, каждый ГМП находится приблизительно в 15 градусах от следующего смежного ГМП. Для примера, в приведенной ниже таблице указано число пар, количество ГМП в каждой поперечной плоскости, а также приблизительный угол между смежными ГМП для случая, когда ГМП расположены через равные промежутки.
Пары
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
ГМП
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Угол θ
180
90
60
45
36
30
25,71
22,50
20
18
16,4
15
В отдельных примерах осуществления изобретения в состав каждого ГМП входит магнитопроводящий пустотелый цилиндрический корпус, переходящий на одном конце в суженная часть; магнитопроводящая стержневая конструкция, проходящая через упомянутый выше пустотелый цилиндрический корпус в указанный суженная часть; электрическая обмотка, намотанная вокруг пустотелого цилиндрического корпуса и суженной части.
В отдельных примерах осуществления стержневая конструкция имеет оконечность в форме усеченного конуса, переходящую в суженная часть.
В некоторых примерах осуществления для ГМП предусмотрен внешний магнитный экран для ограничения утечек магнитного поля, за исключением выхода поля через суженная часть.
В отдельных примерах осуществления цилиндрический корпус и суженная часть выполнены из свинецсодержащей стали, такой как EN1A, но не исключительно из стали такого типа. В некоторых примерах осуществления стержневая конструкция представляет собой ферритовый стержень. Длина ферритового стержня составляет примерно 35 мм, а диаметр - около 8 мм. В некоторых примерах осуществления электрическая обмотка выполнена из медного провода. В отдельных примерах осуществления для обмотки используется медный провод 29G размером примерно в 46 мм и длиной в 60 мм, а количество витков составляет приблизительно 4200. В некоторых примерах осуществления сопротивление генератора магнитного поля составляет от 80 до 90 Ом.
В отдельных примерах осуществления изобретения предусмотрены способы запуска клеточной регенерации и/или дегенерации и способы лечения некоторых заболеваний, нарушений или болезненных состояний.
В отдельных примерах осуществления предусмотрен способ запуска клеточной регенерации и/или дегенерации у пациента, который включает следующее: применение импульсного магнитного поля на требуемой ткани по последовательной схеме. В некоторых примерах осуществления последовательная схема является круговой.
В некоторых примерах осуществления импульсное магнитное поле создается некоторым количеством сопряженных и расположенных друг напротив друга ГМП, причем ток на пару сопряженных и расположенных друг напротив друга элементов подается одновременно и несинфазно, а запуск каждой из пар происходит по последовательной круговой схеме.
В отдельных примерах осуществления предусмотрен способ функционирования для дегенерации клеток у пациентов, при реализации которого импульсное магнитное поле применяется на требуемой ткани по последовательной схеме, причем частота импульсов находится в диапазоне примерно от 120 до 2000 Гц. В некоторых примерах осуществления в способ функционирования для дегенерации клеток входит применение импульсного магнитного поля следующим образом: проведение сенсибилизирующей терапевтической процедуры в диапазоне частот примерно от 0,1 Гц до 600 Гц; после этого, проведение стимулирующей терапевтической процедуры в диапазоне частот приблизительно от 600 Гц до 2000 Гц.
В некоторых примерах осуществления продолжительность терапевтической процедуры составляет примерно 1 час в день в течение примерно 28 дней.
В отдельных примерах осуществления предусмотрен способ регенерации клеток у пациента, при реализации которого импульсное магнитное поле накладывается на требуемую ткань по последовательной схеме, причем частота импульсов находится в диапазоне примерно от 8 до 50 Гц.
В некоторых примерах осуществления способа регенерации хрящевых клеток этап применения импульсного магнитного поля включает следующее: проведение сенсибилизирующей терапевтической процедуры в диапазоне частот примерно от 8 Гц до 20 Гц; после этого, применение стимулирующей терапевтической процедуры в диапазоне частот приблизительно от 12 Гц до 40 Гц. Терапевтические сеансы осуществляются в течение примерно от 45 минут до 1 часа в день в течение 28 дней.
В отдельных примерах осуществления изобретение предусматривает способ лечения нейродегенеративных нарушений у пациента, при реализации которого импульсное магнитное поле накладывается на требуемую ткань по последовательной схеме, причем частота импульсов находится в диапазоне примерно от 30 Гц до 120 Гц. В некоторых примерах осуществления этап применения импульсного магнитного поля предусматривает следующее: проведение сенсибилизирующей терапевтической процедуры в диапазоне частот примерно от 30 Гц до 60 Гц; после этого, проведение стимулирующей терапевтической процедуры в диапазоне частот приблизительно от 90 Гц до 120 Гц. Лечебные сеансы следует осуществлять в течение примерно 1 часа в день в течение 21 дней. В отдельных примерах осуществления нейродегенеративные нарушения для лечения выбираются из следующего списка - болезнь Альцгеймера, Паркинсона, Шарко и Гентингтона, ретинальная дегенерация, а также другие повреждения сенсорных систем, возникающие при инсультах, травмах головы и спины, эпилепсии, злоупотреблении наркотиками и алкоголем, инфекционных болезнях, при психических расстройствах, воздействии промышленных и природных отравляющих веществ, а также при хронических болях.