KR20080080483A - 통합 코일 장치 및 이를 이용하는 방법 - Google Patents

통합 코일 장치 및 이를 이용하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080080483A
KR20080080483A KR1020087008596A KR20087008596A KR20080080483A KR 20080080483 A KR20080080483 A KR 20080080483A KR 1020087008596 A KR1020087008596 A KR 1020087008596A KR 20087008596 A KR20087008596 A KR 20087008596A KR 20080080483 A KR20080080483 A KR 20080080483A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
waveform
treatment
pathway structure
target pathway
Prior art date
Application number
KR1020087008596A
Other languages
English (en)
Inventor
아더 에이. 필라
안드레 에이. 디미노
아이에 비스와나탄
Original Assignee
아이비비 테크놀로지스, 아이엔씨.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=37856303&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20080080483(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 아이비비 테크놀로지스, 아이엔씨. filed Critical 아이비비 테크놀로지스, 아이엔씨.
Publication of KR20080080483A publication Critical patent/KR20080080483A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/40—Applying electric fields by inductive or capacitive coupling ; Applying radio-frequency signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N2/00—Magnetotherapy
    • A61N2/02—Magnetotherapy using magnetic fields produced by coils, including single turn loops or electromagnets

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Magnetic Treatment Devices (AREA)

Abstract

분자, 세포, 조직, 및 기관들을 치료를 위한 전자기적 처치 장치 및 방법이 제공된다. 상기 장치 및 방법은 적어도 하나의 파형 변수를 포함하는 수학적 모델에 따라서 적어도 하나의 파형을 구성하는 단계-여기서, 상기 적어도 하나의 파형은 타겟 경로 구조에 결합됨-, 적어도 상기 파형이 상기 타겟 경로 구조에서 배경 활동 상의 상기 타겟 경로 구조에서 탐지될 수 있게 구성되도록 상기 적어도 하나의 파형 변수의 값을 선택하는 단계, 상기 구성된 적어도 하나의 파형으로부터 전자기 신호를 생성하는 단계, 상기 타겟 경로 구조와 근접하게 놓이는 위치결정 장치를 이용하여 적어도 하나의 결합 장치를 통합하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 결합 장치를 이용하여 상기 전자기 신호를 상기 타겟 경로 구조에 결합하는 단계를 포함한다.
전자기적 치료, 타겟 경로 구조, 이온 및 리간드, 칼모둘린 결합, 혈관신생

Description

통합 코일 장치 및 이를 이용하는 방법{INTEGRATED COIL APPARATUS AND METHOD FOR USING SAME}
본 발명은 일반적으로 세포 및 조직의 성장, 회복, 유지 및 부호화된 전자기 정보의 적용에 의한 일반적인 행동의 변경을 달성하기 위한 전자기 처리 통합 코일 장치 및 이를 이용하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 다수의 신체 일부에 고도로 특이적인 전자기 신호 패턴의 외과적으로 비침습성의 결합을 적용하는 것에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 전자기적 환경과의 상호작용을 변경함으로써 살아있는 조직 및 세포들을 취급에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 세포 및 조직의 성장, 유지 및 부호화된 전자기 정보의 적용에 의한 일반적인 행동의 변경 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명에 따른 실시예는 서포트(supports), 덮개(wraps), 침대, 및 휠체어와 같은 장치와 통합되고, 초음파, 음 또는 양의 압력, 가열, 냉각, 마사지와 같은 치료 및 건강관리 물리 치료 방법과 결합하여 살아있는 조직의 성장 및 회복을 향상시키기 위하여 펄스 전자기장(PEMF)을 전달하는 코일과 같은 유도 수단을 이용하는 것에 관한 것이다.
약한 저온 전자기장(EMF)의 적용이 물리적으로 의미 있는 생체 내 및 생체 외적인 생물학적 효과를 가져올 수 있다는 점은 현재 잘 알려져 있다.
EMF는 골격의 회복 및 치유에 관한 적용예에 이용되어 왔다. 저주파수 성분 및 저전력을 포함하는 파형은 현재 정형외과 클리닉에서 이용되고 있다. 골격 회복 신호 사용의 기원은 전기적 경로가 골격이 EMF 신호들에 적응적으로 반응할 수 있게 하는 수단을 구성할 수 있다는 점을 고려함으로써 비롯되었다. 세포막의 전기화학적 모델을 이용하는 선형 물리화학적 접근법은 생물학적 효과가 기대되는 EMF 파형 패턴의 범위를 예측하였다. 세포막은 적당한 EMF 타겟이었으므로, 유도된 전기장이, 전압-종속 동력학과 같이, 세포 표면에서 전기화학적으로 결합할 수 있는 파형 변수들의 범위를 찾는 것이 필요하게 되었다. 또한, 이러한 선형 모델의 확장은 로렌쯔힘 분석을 포함하였다.
심부 조직 치료에 이용되는 27.12 MHz 연속 사인파로부터 얻어지는 펄스 무선 주파수(pulsed radio frequency;PRF) 신호는 종래의 투열요법(diathermy)에서 알려져 있다. 투열요법 신호의 펄스 연속자(pulsed successor)는 원래 감염 치료에서 저온 생물학적 효과를 유도할 수 있는 전자기장으로서 보고되었다. PRF의 치료적 적용예들은 외상 후 및 수술 후의 통증 및 연약 조직에서의 부종을 감소, 상처 치유, 화상 치료 및 신경 재생을 위한 것으로 보고되었다. 외상성 부종의 진정을 위한 EMF의 적용이 최근 증가하고 있다. 현재까지 동물에 PRF를 사용한 결과 및 임상 연구는 부종이 전자기 자극으로부터 측정가능하게 감소될 수 있음을 암시한다.
EMF 선량측정(dosimetry)에 대한 종래의 고려는 단리된 셀들의 특성들과는 대조적인 조직 구조의 유전체(dielectric) 특성을 고려하지 않았다.
최근에는, 무선 주파수에서 비침습성 PRF의 임상적 사용은 27.12 MHz 사 인(sinusoidal)파의 펄스 버스트(pulsed burst)를 이용하는 것을 포함하였으며, 여기서, 버스트당 대략 1,700 사인파 사이클, 및 다양한 버스트 반복율을 가지며, 각각의 펄스 버스트는 65 마이크로초의 폭을 포함한다. 이는 세포 및 조직 내 관련 유전체 경로에 결합할 수 있는 주파수 성분을 제한하였다.
펄스 변조 전자기장과 같은 직사각형, 의사-직사각형, 또는 직사각형 및 의사 직사각형 파형 중 어느 하나, 및 수 Hz에서 약 15 내지 40 MHz 범위까지의 펄스 무선 주파수 필드와 같은 사인파형을 포함하는 시간-변화 전자기장은 다양한 근골격 손상 및 이상 상태를 위한 보조 요법으로서 이용될 때 임상적으로 유익하다.
1960년대 초기, 현대 치료 및 예방 기기의 발전은 불유합(non-union) 및 지연 유합 골절과 관련된 임상적 문제들에 의하여 자극받았다. 초기 성과는 전기적 경로가 골격이 기계적 입력에 적응적으로 반응하는 수단이 될 수 있다는 점을 보여 주었다. 초기 치료 기기들은 직류(DC)를 골절 부위에 전달하는 임플란트 및 반침습성 전극들을 이용하였다. 이어서, 비침습성 기술들이 전기장 및 전자기장을 이용하여 개발되었다. 이러한 방법들은 원래 세포/조직 수준에서 전기/기계적 파형을 유동하는 비침습성 "노-터치" 수단을 제공하기 위하여 창의되었다. 정형외과에서의 이러한 기술의 임상적 적용은 불유합 및 프레쉬(fresh) 골절과 같은 골절의 치료뿐만 아니라 요추 유합을 위한 전세계 규제 본체(regulatory bodies world wide)에 의한 승인된 적용의 결과를 낳았다. 현재 몇몇 EMF 장치들은 치료가 어려운 골절의 치료에 정형외과적 임상 실습의 표준 의료장비를 구성한다. 이러한 장치들의 성공율은 매우 높았다. 이러한 징후들의 데이터베이스는 최초 골이식에 대하여 안전하 고, 비수술적이며 비침습성의 대안으로서 사용하기에 추천할 만큼 방대하다. 이러한 기술들에 대한 추가적인 임상적 징후들은 무혈성 괴사(avascular necrosis), 힘줄염(tendinitis), 골관절염(osteoarthritis), 상처 회복, 혈액 순환 및 관절염에 의한 통증뿐만 아니라 그 밖의 다른 근골격 상처의 치료를 위한 이중맹검(double blind)적 연구에서 보고된 바 있다.
세포 연구는 신호 형질도입(transduction) 경로 및 성장 인자 합성(synthesis)에 대하여 약한 저주파수 전자기장의 효과를 다루었다. EMF는 짧고 유발인자같은(trigger-like) 지속시간 후에 성장 인자들의 분비를 자극함을 볼 수 있다. 세포막에서 이온/리간드 결합 과정은 일반적으로 최초 EMF 타겟 경로 구조로 간주된다. 골 회복의 예를 위한 치료에 대한 임상적 관련성은 골 회복의 정상적인 분자상의 조절의 일부로서 성장 인자 생산의 조정(modulation)과 같은 업레귤레이션(upregulation)이다. 세포 수준 연구들은 칼슘 이온 전달, 세포 증식, 인슐린 성장 인자(IGF-II) 방출(release), 및 골모세포 내의 IGF-II 수용체 발현에 대한 효과를 보였다. 인슐린 성장 인자-I(IGF-I) 및 IGF-II에 대한 효과들은 쥐(rat) 골절 가골(fracture callus)에서도 입증되었다. 쥐 골형성(bone induction) 모델 내의 PEMF를 갖는 전이 성장 인자 베타(TFG-β) 전령 RNA(mRNA)의 자극이 보였다. 또한, 연구들은 MG-63으로 명명된 인간 골모세포를 닮은 세포주 내의 PEMF에 의하여 TFG-β mRNA의 업레귤레이션을 입증하였으며, 여기서, TFG-β1, 콜라겐, 및 오스테오칼신 합성이 증가하였다. PEMF 인간 불유합 조직으로부터 비대성 및 위축성 셀포 모두에서 TFG-β1의 증가를 자극하였다. 잇따른 연구에서 칼슘/칼모둘린-종속 경로에 대한 EMF의 직접적인 효과로부터 기인하는 골모세포 배약에서 TFG-β1 mRNA 및 단백질 모두의 증가를 증명하였다. 연골 세포 연구에서, 관절 회복에 치료학적 적용을 입증하면서, EMF로부터 TFG-β1 mRNA 및 단백질 합성이 유사하게 증가하는 것으로 보였다. 다양한 연구를 통해 성장 인자 생산의 업레귤레이션은 전자기 자극 아래 놓인 조직 수준 메카니즘에서 공통 분모인 것으로 결론 낼 수 있다. 특이 억제제들을 사용하는 경우, EMF는 칼모둘린-종속 경로를 통해 행동할 수 있다. 약한 정자기장(static magnetic fields)뿐만 아니라, 특이 PEMF 및 PRF 신호들들은 셀 없는(cell-free) 효소 제제에서 CaM에의 Ca2+ 결합을 조정한다. 추가적으로, 골모세포 배양에서 PEMF를 이용한 BMP2 및 BMP4를 위한 mRNA의 업레귤레이션 및 PEMF를 이용한 골격 및 연골 내의 TGF-β1의 업레귤레이션이 증명되었다.
그러나, 이 분야의 종래 기술은 수학적 모델에 따라서 신호를 전달하고, 프로그램가능하고, 경량이며, 휴대가능하고, 처분할 수 있고, 임플란트가능하고, 의복, 패션 액서서리, 신발, 붕대, 해부용 지지물, 해부용 덮개, 의류, 쿠션, 매트리스, 패드, 휠체어, 치료용 침상, 치료용 의자, 진공보조 상처 봉합 장치들, 기계 기능적 전기 자극 장치들 및 운동 기기들과 같은 치료 및 건강 관리용 기기들, 초음파, 가열, 냉각, 마사지 및 운동 중 적어도 어느 하나에 결합, 통합, 부착되는 유도 장치를 사용하지는 않는다. 가볍고, 휴대가능하고, 임플런트 가능하고, 폐기처분할 수 있는 전자기적 치료 유도 장치 및 이를 이용하는 방법을 필요로 한다. 또한, 증강된 신호가 외과적 드레싱, 상처 드레싱, 패드, 의자 쿠션, 매트리스 패드, 신발, 및 살아 있는 조직 및 세포들에 병렬하는 그 밖의 다른 의복 및 구조에 통합되도록 하고, 신체 일부에 증강된 EMF 신호를 전달하고 수학적 모델에 따라서 신호를 전달하고 프로그램이 가능한 의복의 제작에 통합되기도 하는, 전력감소 조건 및 비침습성 특징들을 갖는 전자기적 치료 유도 장치 및 방법을 필요로 한다.
치료 및 비치료적 장치들에 합체되는 전자기 치료 유도 장치 및 살아 있는 조직 및 세포의 전자기적 환경과의 상호작용을 개선하기 위하여 최적으로 구성된 파형들을 유도적으로 결합함으로써 살아 있는 조직 및 세포들에 치료적 처치를 위하여 이를 이용하는 방법.
본 발명의 일실시예에 따라서, 선택가능한 바디 영역을 버스트당 약 1 내지 100,000 펄스를 갖는 펄스 버스트 포락선으로 적어도 약 0.01 마이크로초의 최소폭 특성을 갖는 연속적인 EMF 펄스를 포함하는 다발길(flux path)로 처치함으로써, 여기서, 상기 펄스 버스트의 전압 진폭 포락선은, 순간 최대 진폭이 0.01%(one ten-thousandth)의 요소에 의한 최대 진폭보다 작지 않은, 무작위적으로 변화하는 변수에 의하여 정의된다. 펄스 버스트 반복율은 약 0.01에서 약 10,000 Hz까지 변할 수 있다. 수학적으로 정의가능한 변수는 상기 펄스 버스트들의 진폭 포락선을 정의하기 위하여 또한 채용될 수 있다.
관련 세포 경로로 전송된 주파수 성분들의 범위를 증가시킴으로써, 증진된 효소 활성, 성장 인자 및 시토킨 배출을 포함하는 알려진 치유 메카니즘들에 적용가능한 광범위한 생물물리학적 현상들에의 접근이 유리하게 성취된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 임의적이거나 다른 고스펙트럼 밀도 포락선을, 단위 센티미터당 10-6 과 10 볼트/센티미터 (V/cm) 사이의 피크 전기장을 유도하는 모노 또는 바이폴라 정방형 또는 사인 펄스들의 펄스 버스트 포락선에 적용함으로써, 보다 효율적이고 큰 효과를 인간, 동물 및 식물의 연질 및 강질 조직들에 적용가능한 생물학적 치유 과정들에 대해 성취할 수 있다. 보다 높은 스펙트럼 밀도를 가진 펄스 버스트 포락선은 세포막 수용체들, 세포 효소에의 이온 결합, 일반적인 세포안팍의 포텐션 변화(transmembrane potential changes)와 같은 생리학적으로 관련된 유전적 경로(dielectric pathways)에 유리하고도 효과적으로 결합될 수 있음으로써, 혈관신생 및 신혈관 생성을 조절한다.
높은 스펙트럼 밀도의 전압 포락선을 조절 또는 펄스-버스트 정의 변수로서 유리하게 인가함으로써, 그러한 조절된 펄스 버스트들에 대한 파워 요건들이 조절되지 않은 펄스의 그것보다 의미심장하게 낮아질 수 있다. 이는 주파수 성분들이 관련된 세포/분자 과정에 보다 효과적으로 일치되기 때문이다. 따라서, 관련 유전적 경로로의 약량(dosimetry) 전송을 증진시킬 수 있으며 파워 요건을 감소시킨다는 두가지 장점이 성취된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 파워 신호 대 잡음 비(파워 SNR) 접근법을 활용하여 생물학적으로 효과적인 파형들을 구성하고 소형 회로들 및 경량의 유연한 코일들을 합체시킨다. 이렇게 함으로써, 파워 SNR 접근법, 소형 회로들 및 경량의 유연한 코일들을 활용하는 장치로 하여금 완전히 휴대가능하게 하고, 원하는 경우, 사용후 버릴 수 있도록 하고, 또한 원하는 경우, 임플랜트 가능하도록(implantable) 유리하게 구성될 수 있게 한다. 경량의 유연한 코일들은 외과적 드레싱들, 상처 드레싱들, 패드들, 좌석 쿠션들, 매트리스 패드들, 신발들, 휠체어들, 의자들, 및 생체 조직 및 세포에 병치되는 기타 의류 및 구조물과 같은 위치결정 장치의 핵심적인 부분일 수 있다. 코일을 위치결정 장치 안에 유리하게 통합시킴으로써, 눈에 띄지 않으며 편리한 방식으로 치료적 처지를 생체 조직 및 세포에 제공할 수 있다.
특히, 생물적 표적(Biological target)의 밴드패스(bandpass) 내에서 최대 신호 파워를 얻도록 구성된 넓은 스펙트럼 밀도(broad spectral density) 버스트들은 생체 기관(living organs), 조직(tissues), 세포(cells), 및 분자(molecules)와 같은 표적 경로 구조체들(target pathway structures)로 선택적으로 인가된다. 파형들은 표적 경로 구조체 내에서 열 잡음(thermal noise)의 그것과 고유 진폭/전원 비교를 이용하여 선택된다. 신호들은 사인, 직사각형, 카오틱(chaotic), 및 임의의(random) 파형들 중 적어도 하나의 버스트들 포함하고, 약 1 내지 약 100,000 버스트/초에서 약 0.01 Hz 내지 약 100 MHz의 범위의 주파수 콘텐츠(frequent content)를 가지며, 약 0.01 에서 약 1000 버스트/초까지의 버스트 반복율을 가진다. 세포와 같은 표적 경로 구조체에서 피크(peak) 신호 진폭은 약 1 μV/cm에서 약 100 mV/cm의 범위에 놓인다. 각각의 신호 버스트 포락선(envelope)은 치유(healing) 세포의 다른 전자기 특징들을 조절시키는 수단을 제공하는 임의의 기능일 수 있다. 본 발명에 따른 바람직한 실시예는 버스트 내에서 약 0.1 내지 약 100 킬로헤르츠(kilohertz)에서 반복하는 약 1 내지 200 마이크로초(microsecond) 대칭(symmetrical) 또는 비대칭(asymmetrical) 펄스들을 포함하는 약 0.1 내지 약 100 밀리초(millisecond) 펄스 버스트를 포함한다. 버스트 포락선은 변경된 1/f 기능이며, 약 0.1 및 약 1000 Hz 사이의 임의의 반복 비율에서 적용된다. 고정된 반복 비율은 또한 약 0.1 Hz 및 약 1000 Hz 사이에서 사용될 수 있다. 약 0.001 mV/cm 에서 약 100 mV/cm까지의 유도 전자기장이 생성된다. 본 발명에 따른 다른 실시예는 초당 약 1 내지 약 100 버스트를 반복하는 27.12 MHz와 같은 고주파수 사인파로 구성된 약 0.01 밀리초 내지 약 10 밀리초 버스트를 포함한다. 약 0.001 mV/cm 에서 약 100 mV/cm까지의 유도 전자기장이 생성된다. 결과로서의 파형들은 유도적 또는 용량적 결합을 통해 전달될 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역, 고스펙트럼 밀도 전자기장을 포함하는 살아 있는 세포들 및 조직들을 처치하는 전자기적 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 세포 또는 조직들 내의 최대 숫자의 관련 EMF-감지 경로들과 결합을 유도하는 전자기 신호의 펄스 버스트 포락선의 진폭 조절을 포함하는 살아 있는 세포들 및 조직들을 처치하는 전자기적 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 혈관생성 및 신혈관형성 을 조절하도록 최적화된 파형을 구성하기 위하여 신호대잡음비(SNR) 분석을 이용하고, 축소형 전자 회로와 같은 파형 구성 장치에 의하여 동작하는 초경량 철사 코일과 같은 발생 장치를 이용하여 상기 구성된 파형을 결합함으로써 수학적 시뮬레이션에 의한 파형의 파워 스펙트럼을 구성하는 것이다.
본 발명의 목적은 경량의 유연한 코일들을 제공하는 것으로서, 이는 의상, 패션 액세서리, 신발류, 붕대, 해부용 지지물, 해부용 덮개, 의복, 쿠션, 매트리스, 패드, 휠체어, 치료용 침대, 치료용 의자, 진공보조 상처 봉합 장치와 같은 치료 및 건강관리용 장치, 기계 및 기능적 전기 자극 장치 및 운동 기기 및 드레싱 중 어느 하나에 합체되어, 동물, 인간 및 식물의 살아 있는 조직의 강화된 회복 및 성장을 위하여, 하기와 같이 구성된 비침습성 펄스 전자기 치료의 최적 투여량을 전달한다.
본 발명의 다른 목적은, 예컨대, 시간-투여 프로그램, 일련의 펄스, 또는 몇몇 다른 랜덤 또는 패턴화된 시퀀스에 따라서 프로그램밍 가능한 방식으로 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 파형을 전달하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 예컨대, 시간-투여 프로그램, 일련의 펄스, 또는 몇몇 다른 랜덤 또는 패턴화된 시퀀스에 따라서 프로그램밍 가능한 방식으로 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 파형으로부터 신호를 생성하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다중 코일을 제공하는 것으로서, 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 파형을 전달하여, 처치 포함 범위를 증가시키는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 하기되는 바와 같은 동일 또는 서로 다른 최적으로 구성된 파형을 이용하여, 동시에 구동되거나 멀티플렉싱되는 것과 같이 순차적으로 구동되는 다중 코일들을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 코일들을 합체함으로써 EMF 신호를 영향받는 조직에 집중하는 유연하고 경량의 코일을 제공하는 것으로서, 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 파형을 인간환경공학적인 지지 의류(garments)로 전달한다.
본 발명의 또 다른 목적은 합체된 코일을 포함하는 일상 의류, 및 운동 및 스포츠 의류를 만들어 내기 위하여 전도실(conductive thread)을 이용하는 것으로서, 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 파형을 전달하고 해부학적 타겟의 근방에 위치한다.
본 발명의 또 다른 목적은 압박, 탄력, 냉각 압박붕대 및 가열 압박붕대와 같은 다양한 형태의 붕대의 필수부분으로서 코일 또는 전도실을 합체하고 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 파형을 전달함으로써 EMF 신호를 영향받는 조직에 전달하기 위하여 경량의 유연한 코일 또는 전도실을 이용하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 몇몇 코일을 이용하여 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 파형을 전달하여 EMF 대상 범위를 증가시키는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전도실을 이용하여, 코일을 구성하여 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 파형을 전달하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가늘고 유연한 전도 와이어(conductive wire)를 이용하여 코일을 구성하여 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 파형을 전달하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 동일 또는 서로 다른 파형들을 동시 또는 순차적으로 단일 또는 다중 코일에게 공급하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 향상되 EMF 신호를 비침습적으로 그리고 비외과적으로 적용하기 위하여 외과적 상처 드레싱에 적어도 하나의 코일을 합체하는 것으로서, 상기 외과적 상처 드레싱은 표준 상처 처치과 결합하여 사용된다.
본 발명의 다른 목적은, 벨크로(Velcro), 접착제 및 그 밖의 다른 일치적인 부착 수단과 같은 부착 수단을 이용함으로써 용이하게 부착하고 드레싱, 의상 및 지지물에의 부착하기 위하여, 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 파형을 전달하는 코일들을 구성하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 치료용 침대, 치료용 의자 및 휠체어에 합체되는, 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 파형을 전달하는 코일을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 압력 구제, 부풀릴 수 있는, 유체, 점탄성 및 공기 유동적인 침대 및 그 밖의 다른 지지 표면들과 같은 다양한 치료 표면들에 합체되는 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 파형을 전달하는 코일을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 부풀릴 수 있는 유동적인, 폼 쿠션과 같은 치료용 의자 쿠션에 합체되는 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 파형을 전달하는 코일을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 치료용 매트리스 오버레이, 시트, 담요, 베개, 베개잇, 및 공기 제거 조끼(air clearance vest)와 같은 지속적이거나 간헐적인 압력을 가할 수 있는 치료용 장치 중 적어도 어느 하나와 합체되는 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 파형을 전달하는 코일을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 파형을 전달함으로써 치료적 표면, 구조 또는 장치들의 효과를 향상시키기 위하여 임의의 치료적 표면 구조 또는 장치로의 다발길의 포함을 고려하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 신발과 같은 신발류에, 타겟 경로 구조의 SNR/파워 분석에 의하여 구성된 파형을 전달하는 코일들을 합체하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 치료 표면, 구조 또는 장치의 효과를 향상시키기 위하여 치료 표면, 구조 또는 장치를 이용하여, 타겟 경로 구조의 SNR/파워에 의하여 구성된 파형을 전달하는 적어도 하나의 코일을 합체하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 세포 및 조직들의 손실 및 악화를 방지하기 위하여, 치료 표면, 치료 구조, 및 치료 장치 중 적어도 어느 하나의 효과를 향상시키기 위하여, 치료 표면, 치료 구조, 및 치료 장치 중 적어도 어느 하나를 이용하여, 타겟 경로 구조의 SNR/파워에 의하여 구성된 파형을 전달하는 적어도 하나의 코일을 합체하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 세포 및 조직 활동을 증가시키기 위하여, 치료 표면, 치료 구조, 및 치료 장치 중 적어도 어느 하나의 효과를 향상시키기 위하여, 치료 표면, 치료 구조, 및 치료 장치 중 적어도 어느 하나를 이용하여, 타겟 경로 구조의 SNR/파워에 의하여 구성된 파형을 전달하는 적어도 하나의 코일을 합체하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 세포수를 증가시키기 위하여, 치료 표면, 치료 구조, 및 치료 장치 중 적어도 어느 하나의 효과를 향상시키기 위하여, 치료 표면, 치료 구조, 및 치료 장치 중 적어도 어느 하나를 이용하여, 타겟 경로 구조의 SNR/파워에 의하여 구성된 파형을 전달하는 적어도 하나의 코일을 합체하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 뉴런 악화를 방지하기 위하여, 치료 표면, 치료 구조, 및 치료 장치 중 적어도 어느 하나의 효과를 향상시키기 위하여, 치료 표면, 치료 구조, 및 치료 장치 중 적어도 어느 하나를 이용하여, 타겟 경로 구조의 SNR/파워에 의하여 구성된 파형을 전달하는 적어도 하나의 코일을 합체하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 뉴런수를 증가시키기 위하여, 치료 표면, 치료 구조, 및 치료 장치 중 적어도 어느 하나의 효과를 향상시키기 위하여, 치료 표면, 치료 구조, 및 치료 장치 중 적어도 어느 하나를 이용하여, 타겟 경로 구조의 SNR/파워에 의하여 구성된 파형을 전달하는 적어도 하나의 코일을 합체하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 대뇌표면(cerebrofacial) 면적에서 아드레날린성 뉴런의 악화를 방지하기 위하여, 치료 표면, 치료 구조, 및 치료 장치 중 적어도 어느 하나의 효과를 향상시키기 위하여, 치료 표면, 치료 구조, 및 치료 장치 중 적어도 어느 하나를 이용하여, 타겟 경로 구조의 SNR/파워에 의하여 구성된 파형을 전달하는 적어도 하나의 코일을 합체하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 대뇌표면 면적에서 아드레날린성 뉴런수를 증가시키기 위하여, 치료 표면, 치료 구조, 및 치료 장치 중 적어도 어느 하나의 효과를 향상시키기 위하여, 치료 표면, 치료 구조, 및 치료 장치 중 적어도 어느 하나를 이용하여, 타겟 경로 구조의 SNR/파워에 의하여 구성된 파형을 전달하는 적어도 하나의 코일을 합체하는 것이다.
본 발명의 상기 및 또 다른 목적 및 이점들은 앞으로 서술될 도면의 간단한 설명, 발명의 상세한 설명, 및 첨부된 청구항으로부터 명확해질 것이다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 기술될 것이며, 상기 도면들에서:
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위치결정 기기에 통합되는 코일들을 이용하는 전자기 치료 방법의 흐름도이고;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 전자기 치료 장치의 도시하고;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축소된 회로의 블럭도이고;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타겟 경로 구조로 전달되는 파형을 묘사한 도면이고;
도 5는 PMF 사전 처치 결과를 도시하는 막대 그래프이고;
도 6은 특이 PMF 신호 결과를 도시하는 막대 그래프이고; 그리고
도 7은 만성(chronic) PMF 결과를 도시하는 막대 그래프이다.
PEMF 장치로부터의 유도 시간-변화 전류는 분자, 세포, 조직, 및 기관과 가은 타겟 경로 구조로 흐르고, 이러한 전류는 세포 및 조직들이 생리학적으로 의미있는 방식으로 반응할 수 있는 자극이다. 타겟 구조의 전기적 특성들은 유도 전류의 수준과 분포에 영향을 미친다. 분자, 세포, 조직, 및 기관들은 간극 연결(gap junction) 접촉을 하는 세포들과 같이 모두 유도 전류 경로 내에 있다. 막 표면상 에 존재할 수 있는 거대분자들 상의 결합 부위에서의 이온 또는 리간드 상호작용은 전압 종속 과정, 즉, 유도 전자기 장(E)에 반응할 수 있는 전기화학적 과정들이다. 유도 전류는 주변 이온 매체(ionic medium)를 경유하여 이들 부위에 이른다. 전류 경로 내에 세포의 존재로 인하여 유도 전류(J)는 시간(J(t))에 따라 더욱 급속히 약해졌다. 이는 결합 및 막 전달과 같은 다른 전압 감응 과정들의 시간 상수 및 막 커패시턴스로부터의 세포들의 추가된 전기적 임피던스로 인한 것이다.
다양한 막과 전하를 띤 인터페이스 구성들을 나타내는 등가 전기 회로 모델들이 도출되었다. 예를 들어, 칼슘(Ca2 +) 결합에서, 유도 E에 의한 결합 부위에서의 결합(bound) Ca2 +의 농도 변화는 다음과 같은 임피던스 식에 의하여 주파수 영역(domain)으로 기술될 수 있으며:
Figure 112008025693298-PCT00001
이는 직렬 RC 전기 등가 회로의 형태를 갖는다. 여기서, ω는 2πf로 정의된 각 주파수로서, 여기서, f는 주파수, i=-1½, Zb(ω)는 결합 임피던스, 그리고, Rion 및 Cion는 이온 결합 경로의 등가 결합 레지스턴스 및 커패시턴스이다. 등가 결합 시간 상수, τion=RionCion는 τion-RionCion-1/kb를 통하여 이온 결합율 상수 kb와 관련되어 있다. 이와 같이, 이 경로의 특징 시간 상수는 이온 결합 동역학에 의하여 결정된다.
PEMF 또는 PRF 신호로부터의 유도 E는 전류가 이온 결합 경로로 흐르도록 하고 단위 시간당 결합되는 Ca2+ 이온의 숫자에 영향을 미칠 수 있다. 이의 전기적 등가는 등가 결합 커패시턴스 Cion를 거친 전압의 변화이며, 이는 Cion에 의하여 저장된 전기적 전하의 변화의 직접적인 척도이다. 전기적 전하는 결합 부위 내에서의 Ca2+ 이온의 표면 농도에 직접 비례하며, 즉, 전하의 저장은 이온 및 세포 표면 및 접합부 상의 다른 전하를 띤 종류들의 저장과 동등하다. 결합율 상수의 직접 동력학적 분석뿐만 아니라, 전기적 임피던스 측정은 타겟 경로 구조의 밴드패스(bandpass)와 조화하는 PMF 파형의 구성을 위하여 필요한 시간 상수들에 대한 값들을 제공한다. 이는 밴드패스와 같은 타겟 임피던스에의 최적 결합을 위하여 임의의 주어진 유도 E 파형을 위한 필요한 주파수 범위를 고려한다.
조절 분자들에 대한 이온 결합은 흔한 EMF 타겟, 예컨대, 칼모둘린(CaM)에 대한 Ca2+ 결합이다. 이러한 경로의 사용은 조직 회복, 예컨대, 골격 회복, 상처 회복, 모발 회복, 및 여러 회복 단계에서 방출되는 성장 인자들의 조절과 관련있는 다른 분자, 세포, 조직 및 기관의 회복 가속화에 기초한다. 혈소판 추출 성자인자(PDGF), 섬유모세포 성장인자(FGF) 및 상피 성장인자(EGF)와 같은 성장인자들은 모두 적절한 치유 단계에서 관여하게 된다. 또한, 혈관신생 및 신혈관형성이 조직 성장 및 회복에 필수적이며 PMF에 의하여 조절될 수 있다. 이러한 요소들 모두 Ca/CaM 의존적이다.
Ca/CaM 경로를 이용하여, 파형은 유도 전력이 충분히 배경 잡음 전 력(background noise power)보다 크도록 구성될 수 있다. 보정된 생리학적 조건하에서, 이러한 파형은 생리학적으로 중요한 생물학적 효과를 가질 수 있다.
Ca/CaM에 전력 SNR 모델을 적용하는 것은 CaM에서 Ca2 + 결합 동역학의 전기적 등가물에 대한 지식을 필요로 한다. 1차 결합 동역학 내에서, 시간에 대한 CaM 결합 부위에서의 결합된 Ca2 +의 농도 변화는 등가 결합 시간 상수, τion=RionCion에 의한 주파수 영역에 특징이 있으며, 여기서, Rion 및 Cion은 이온 결합 경로의 등가 결합 레지스턴스 및 커패시턴스이다. τion는 τion-RionCion-1/kb를 통하여 이온 결합율 상수 kb와 관련되어 있다. 이때, kb를 위한 공개된 값들은 PRF 신호에 의하여 유도된 전압을 CaM 결합 부위에서 전압의 열적 변동과 비교함으로써 SNR을 구하기 위하여 세포 배열 모델 내에서 사용될 수 있다. Vmax-6.5x10-7 sec-1, [Ca2 +]-2.5μM, Kυ-30μM, [Ca2 +CaM]=KD([Ca2 +]+[CaM])와 같은 PMF 반응을 위한 숫자값을 사용하는 것은 kb=665 sec- 1(τion=1.5 msec)를 산출한다. 전력 SNR 분석이 임의의 파형 구조에 대하여 수행될 수 있는 동안 이러한 τion를 위한 값은 이온 결합을 위한 전기적 등가 회로에서 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 열 잡음(thermal noise)이 모든 전압의존성 과정에서 나타나고 충분한 SNR을 수립하기 위한 최소한의 임계 요구치를 나타내도록 구성될 수 있다. 열 잡음의 파워 스펙트럴 밀도(power spectral density), Sn(ω)는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112008025693298-PCT00002
여기서, Zm(x,ω)는 타겟 경로 구조의 전기 임피던스이며, x는 타겟 경로 구조의 차원, Re는 타겟 경로 구조의 임피던스의 실수부(real part)를 가리킨다. Zm(x,ω)는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112008025693298-PCT00003
상기 식은 타겟 경로 구조의 전기 임피던스, 및 타겟 경로 구조들에 전기적으로 연결된 세포외 유체 저항(Re), 세포내 유체 저항(Ri) 및 막간(intermembrane) 저항(Rg)으로부터의 기여는 모두 잡음 필터링에 기여한다는 점을 명확히 보여준다.
일반적인 SNR 값의 산정에 대한 접근 방법은 제곱평균제곱근(RMS) 잡음 전압의 단일값을 이용한다. 이는 완전한 막 반응 또는 타겟 경로 구조의 대역폭 중 어느 하나에 대한 모든 주파수들 분의
Figure 112008025693298-PCT00004
의 적분의 제곱근을 취함으로써 계산된다. SNR은 다음의 비로 표현될 수 있다:
Figure 112008025693298-PCT00005
여기서,
Figure 112008025693298-PCT00006
는 타겟 경로 구조로 선택된 파형에 의하여 전달되는 각각의 주파수에서의 전압의 최대 진폭이다.
본 발명에 따른 실시예는 고스펙트럼 밀도를 갖는 펄스 버스트 포락선을 포함하여, 세포막 수용기, 세포 효소들에 대한 이온 결합 및 일반적인 막전달 포텐셜 변화와 같은 관련 유전체 경로에 대한 치료효과가 향상된다. 따라서, 관련 세포 경로들로 전송되는 주파수 성분의 수를 증가시킴으로써, 알려진 조직 성장 메카니즘에 적용할 수 있는 성장 인자 조절 및 시토카인 방출 및 조절 분자들에서의 이온 결합과 같은 넓은 범위의 생물물리학적 현상이 접근가능하다. 본 발명의 일실시예에 따라서, 무작위, 또는 다른 높은 스펙트럼 밀도 포락선을 약 10-8과 100 V/cm 사이의 정점 전기장을 유도하는 모노폴라 또는 바이폴라 사각 또는 사인 펄스들의 펄스 버스트 포락선에 적용하는 것은 연조직 및 강조직들 모두에게 적용 가능한 생물학적 치료 과정들에 대하여 더욱 큰 효과를 가져온다.
조절 또는 펄스 버스트 정의 변수로서 고스펙트럼 밀도 전압 포락선을 적용함으로써 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서, 이러한 진폭 조절 펄스 버스트들을 위한 전력 요구치는 유사한 주파수 범위 내에서 펄스들을 포함하는 조절되지 않은 펄스 버스트보다 상당히 낮을 수 있다. 이는 그렇지 않은 경우 실질적으로 균일한 펄스 버스트 포락선이 될 것에 대하여 불규칙하고, 바람직하게는 무작위의 진폭을 부과함으로써 얻어지는 반복적인 버스트 트레인 내에서 듀티 사이클(duty cycle)의 상당한 감소에 기인한다. 따라서, 관련 유전체 경로에 대하여 향상된 전송 선량측 정(transmitted dosimetry) 및 감소된 전력 요구치의 이중 이점들이 성취된다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 일시시예에 따른 치료 및 예방 목적을 위한 동물 및 인간의 이온 및 리간드들과 같은 전자기적 신호들을 조직 타겟 경로 구조들로 전달하기 위한 방법을 도시한 흐름도이다. 적어도 하나의 파형 변수를 갖는 수학적 모델이 적어도 하나의 파형이 이온 및 리간드들과 같은 타겟 경로 구조들에 결합되도록 구성 적용된다(단계 101). 상기 구성된 파형들은 전력 SNR 모델을 만족하여 주어지고 알려진 타겟 경로 구조에 대하여 적어도 하나의 파형 변수를 선택하는 것이 가능하여 파형이 세포 및 조직의 상태, 즉 상기 상태가 휴식, 성장, 교체, 상처에 대한 반응 중 적어도 어느 하나인지 여부에 의존하는 타겟 경로 구조에서의 전압 및 전기적 임피던스의 베이스라인 열적 변동과 같은 배경 활동 상의 타겟 경로 구조에서 탐지가능하도록 한다(단계 102).
생성된 전자기적 신호의 바람직한 실시예는 복수의 주파수 성분이 전력 SNR 모델을 만족하는 약 0.01 Hz 내지 100 MHz 범위의 복수의 주파수 성분들을 포함하는 적어도 하나의 파형 변수를 갖는 임의의 파형들의 버스트(burst)로 구성된다(단계 102). 반복적인 전자기적 신호는 상기 구성된 적어도 하나의 파형으로부터 예를 들어 유도적으로 또는 용량적으로 생성될 수 있다(단계 103). 상기 전자기적 신호는 결합 장치를 위치결정에 일체화함으로써 상기 위치결정 장치를 이용하여(단계 105) 장치 타겟 경로 구조에 가까이 인접하여 위치하는 전극 또는 인덕터와 같은 결합 장치의 출력에 의한 이온 및 리간드와 같이 타겟 경로 구조에 결합된다(단계 104). 상기 결합은 조절 분자 조직, 세포 및 기관들에의 이온 및 리간드들의 결합 의 조절을 향상시킨다. 상기 결합 장치는 위치결정 장치의 구조에 일체로 결합될 수 있다. 위치결정 장치는 외과적 드레싱, 상처 드레싱, 패드, 좌석 쿠션, 매트리스 패드, 신발, 휠체어, 체어, 및 살아 있는 조직 및 세포들과 병존할 수 있는 그 밖의 다른 임의의 의상 및 구조일 수 있다. 상기 결합 장치와 위치결정 장치를 일체화하는 장점은 치료적 처치가 눈에 띄지 않는 방식으로 관리되고 임의의 장소와 시간에 시행될 수 있다는 점이다.
도 2는 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예를 도시한다. 상기 장치는 자급자족식(self-contained), 경량이며 휴대가 가능하다. 축소형 제어 회로(201)는 적어도 하나의 커넥터(202)의 일단에 유선방식과 같이 결합되나, 무선으로 동작할 수도 있다. 적어도 하나의 커넥터의 타단은 전기 코일(203)과 같이 발생 장치에 연결된다. 축소형 제어 회로(201)는 파형을 구성하기 위하여 이용된 수학적 모델을 적용하는 방식으로 구성된다. 상기 구성된 파형은 주어지고 알려진 타겟 경로 구조에 대하여 파형이 배경 활동 상의 타겟 경로 구조에서 탐지가능하도록 전력 SNR을 만족하는 파형 변수들을 선택하는 것이 가능하도록 전력 SNR 모델을 만족하여만 한다. 본 발명에 따른 바람직한 실시예는 수학적 모델이 이온 및 리간드들과 같은 타겟 경로 구조에서 시간-변화 자기장 및 시간-변화 전기장을 유도하도록 적용하며, 초당 0.1 펄스 내지 약 100 펄스로 반복하는 약 1 내지 약 100 마이크로초 사각 펄스의 약 0.1 내지 약 100 msec 버스트를 포함한다. 유도 전기장의 정점 진폭(peak amplitude)은 약 1 μV/cm과 약 100 mV/cm 사이이며, 변경된 1/f 함수에 따라 변화하며, 여기서, f는 주파수이다. 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 이용하여 구성 된 파형은 1일 1분 내지 240분 이하의 바람직한 전체 노출 시간 동안 이온 및 리간드들과 같은 타겟 경로 구조에 적용될 수 있다. 그러나, 다른 노출 시간이 이용될 수 있다. 축소형 제어 회로(201)에 의하여 구성된 파형들은 커넥터(202)를 통하여 전기적 코일들과 같은 발생 장치(203)로 향한다. 상기 발생 장치(203)는 피부 조직과 같은 타겟 경로 구조에 처치를 제공하기 위하여 이용될 수 있는 수학적 모델에 따라 구성된 펄스 자기장을 전달한다. 축소형 제어 회로는 펄스 자기장을 소정 시간 동안 적용하고 주어진 시간 주기 내에 필요한 만큼의 적용을 위하여 펄스 자기장을, 예컨대 1일 10회, 자동적으로 반복하여 적용할 수 있다. 축소형 제어 회로는 임의 시간 반복 시퀀스 동안 펄스 자기장을 가하도록 프로그래밍할 수 있게 구성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예는 위치결정 장치에 합체됨으로써 헤어(204)를 처치하도록 위치될 수 있으며, 이에 의하여 자급자족식 장치가 되도록 한다. 펄스 자기장을 이온 및 리간드와 같은 타겟 경로 구조에 결합하는 것은 치료학 및 예방학적으로 염증을 감소시켜 고통 감소시키고 처치 부위의 치유를 촉진한다. 전기적 코일들이 발생 장치(203)로서 이용되는 경우, 전기적 코일들은 패러데이의 법칙에 따라서 타겟 경로 구조 내의 시간 변화 전기장을 유도하는 시간 변화 자기장을 이용하여 동작한다. 상기 발생 장치(203)에 의하여 생성된 전자기 신호는 전기화학적 결합을 이용하여 적용될 수도 있으며, 여기서 전극들이 피부 또는 타겟 경로 구조의 다른 외부 전기 전도성 경계와 직접 접촉한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 발생 장치(203)에 의하여 생성된 전자기 신호는 전극과 같은 발생 장치(203)와 이온 및 리간드들과 같은 타겟 경로 구조 사이에 에어 갭(air gap)이 존재하는 정전 결 합을 이용하여 적용될 수도 있다. 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 이점은 초경량 코일 및 축소된 회로가 공통 물리 치료 처치 요법들을 이용하고 조직 성장, 통증 구제, 및 조직 및 기관의 치유가 요구되는 위치에서 이용을 고려한다는 점이다. 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 적용의 유리한 결과는 조직 성장, 회복, 및 유지가 임의의 시간과 장소에서 수행되고 향상될 수 있다는 점이다. 바람직한 실시예 적용의 또 다른 유리한 결과는 성장, 회복, 및 분자, 세포들, 조직들 및 기관들의 유지가 임의의 시간과 장소에서 수행되고 향상될 수 있다는 점이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축소형 제어 회로(300)를 도시한 블럭도이다. 상기 축소형 제어 회로(300)는 상기 도 2에서 기술된 철사 코일과 같은 발생장치를 구동하는 파형들을 생산한다. 상기 축소형 제어 회로는 온/오프 스위치와 같은 임의의 활성 수단에 의하여 활성화될 수 있다. 축소형 제어 회로(300)는 리튬 밧데리(301)와 같은 전원을 포함한다. 상기 전원의 바람직한 실시예는 3.3 V의 출력 전압을 포함하나 다른 전압이 이용될 수 있다. 본 발명에 따른 다른 실시에에서, 전원은 AC/DC 콘센트(outlet)와 같은 전기 전류 콘센트와 같은 외부 전원일 수 있으며, 예컨대, 플러그 및 와이어에 의하여 본 발명에 연결된다. 스위칭 전원 공급기(302)는 마이크로 제어기(303)로의 전압 공급을 제어한다. 상기 마이크로 제어기(303)의 바람직한 실시예는 8 비트 4 MHz 마이크로 제어기(30)를 이용하나, 다른 비트 MHz 조합의 마이크로 제어기들이 이용될 수도 있다. 스위치 전원 공급기(302)는 전류를 저장 커패시터들(304)로 전달한다. 본 발명의 바람직한 실시예는 220 μF 출력을 갖는 저장 커패시터들을 이용하나 다른 출력이 이용될 수도 있다. 저장 커패시터들(304)은 고주파수 펄스들이 인덕터들(도시되지않음)과 같은 결합 장치로 전달되도록 한다. 또한, 마이크로 제어기(303)는 펄스 쉐이퍼(shaper)(305) 및 펄스 단계 타이밍 제어(306)를 제어한다. 상기 펄스 쉐이퍼(305) 및 펄스 단계 타이밍 제어(306)는 펄스 형상, 버스트 폭, 버스트 포락선 형상, 및 버스트 반복율을 결정한다. 또한, 사인파 또는 임의의 숫자의 발생기와 같은 통합 파형 발생기가 합체되어 특이 파형을 제공할 수도 있다. 전압 수준 변환 서브회로(308)는 타겟 경로 구조로 전달되는 유도 전자기장(induced field)을 제어한다. 스위칭 Hexfet(308)은 무작위 진폭의 펄스들이 인덕터와 같은 적어도 하나의 결합 장치로 파형을 향하게 하는 출력(309)으로 전달되도록 한다. 또한, 마이크로 제어기(303)는 분자, 세포, 조직, 및 기관과 같은 타겟 경로 구조를 1회 처치하는 전체 노출 시간을 제어한다. 축소형 제어 회로(300)는 프로그래밍이 가능하고 소정 시간 동안 펄스 자기장을 적용하도록 구성될 수 있으며, 주어진 시간 주기 내에서 필요한 만큼 적용을 위하여 펄스 자기장을, 예컨대, 1일 10회, 자동적으로 반복 적용하도록 구성될 수 있다. 본 발명에 따른 바람직한 실시예는 약 10분 내지 약 30분의 처치 시간을 사용한다. 축소형 제어 회로(300)는 위치결정 장치에 합체될 수도 있다. 상기 위치결정 장치는 치료 표면들, 치료 구조들, 치료 장치들, 열치료기, 초음파, TENS, 마사지, 가열 압축, 냉각 압축, 해부용 지지 표면들, 구조들, 및 장치들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수도 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 파형의 일실시예가 도시된다. 펄스(401)는 유한 지속시간(403)을 갖는 버스트(402) 내에서 반복된다. 상기 지속시간(403)은 버스트 지속시간 대 신호 주기의 비율로서 정의될 수 있는 듀티 사이클이 약 1 내지 약 10- 5사이에 있게 된다. 본 발명에 따른 바람직한 실시예는 변경되 1/f 진폭 포락선(404)를 가지며 약 0.1 내지 약 10 초 사이의 버스트 주기에 해당하는 유한 지속시간(403)을 갖는 약 10 내지 약 50 msec 동안의 버스트(402)에 적용되는 펄스(401)를 위한 의사-사각 10마이크로초 펄스를 이용한다.
예 1
PMF 신호 구성(configuration)을 위한 파워 SNR 접근법(approach)은 표준 효소 분석법(standard enzyme assay)으로 칼슘 의존성 미오신 인산화(calcium dependant myosin phosphorylation)를 이용하여 실험적으로 테스트된다. 수분의 시간 내에 선형(linear)이 될 인산화 속도를 위하여, 그리고 부포화(sub-saturation) Ca2+ 농도를 위하여 무세포 반응 혼합물(cell-free reaction mixture)이 선택되었다. 이것은 EMF-감응성(sensitive)이 될 Ca2 +/CaM을 위한 생물학적 윈도우(biological window)를 개방한다. 만일 Ca2 +가 CaM에 대하여 포화 수준(saturation levels)에 있다면, 그리고 반응이 미세시간 범위로 늦춰지지 않는다면, 이러한 시스템은 이러한 연구(study)에서 사용된 수준에서 PMF에 잘 반응하지 않는다. 실험들은 미오신 라이트 체인(myosin light chanin:MLC) 및 칠면조 모래주머니(turkey gizzard)로부터 단리된 미오신 라이트 체인 키나아제(myosin light chain kinase:MLCK)를 이용하여 수행된다. 반응 혼합물은 pH 7.0의 40 mM Hepes 완 충액, 0.5 mM 마그네슘 아세테이트(magnesium acetate), 0.1 %(w/v) 트인(tween)(80)의 1 mg/ml 소혈청알부민(bovine serum albumin), 및 1mM EGTA12를 함유하는 기본 용액(basic solution)으로 구성된다. 유리 Ca2 +는 1 내지 7 μM 범위에서 변화하였다. 한번 Ca2 + 버퍼링이 확정되면, 새로이 준비된 70 nM CaM, 160 nM MLC, 및 2 nM MLCK는 기본 용액에 부가되어 최종 반응 혼합물을 형성한다. 낮은 MLC/MLCK 비는 미세 시간 범위에서의 선형 시간 거동(linear time behavior)을 허용하였다. 이것은 재생성(reproducible) 효소 활동을 제공하고 피펫팅 시간 오차(pipetting time errors)를 최소화하였다.
반응 혼합물은 각각의 연속적인 실험들을 위하여 매일 새로이 준비되었으며, 1.5 ml 에펜도르프(Eppendorf) 튜브에서 100 μM로 나누어졌다. 반응 혼합물을 포함하는 에펜도르프 튜브는 0˚C를 유지하고, 그런 다음 디지털 유량계 900 열교환기(Fisher Scientific Model 900 heat exchanger)를 통과하여 예열될 물의 일정한 관류(perfusion)에 의해 37±0.1˚C로 유지된 특별히 설계된 중탕 냄비(water bath)로 전달되었다. 온도는 전도도 측정기(Cole-Parmer model 8110-20)와 같은 서미스터 탐침(thermistor probe)을 이용하여 모니터링되었으며, 모든 실험 동안 하나의 에펜도르프 튜브 내에 담아두었다. 반응은 2.5 μM 32P ATP를 이용하여 개시되었으며, 30 μM EDTA를 함유하는 라엠리 샘플 버퍼 용액(Laemmli Sample Buffer solution)으로 멈추었다. 각 실험에서 최소 다섯 개의 블랭크(blank) 샘플들이 포함되었다. 블랭크들은 활성 성분들 Ca2 +, CaM, MLC, 또는 MLCK 중 어느 하나를 뺀 전체 분석 혼합물로 구성되었다. 블랭크 카운트들(blank counts)이 300 cpm보다 큰 실험은 거절되었다. 인산화는 5분 동안 진행하도록 두었으며, TM 분석 모델(Analytic model) 5303 마크 V 액체 섬광 계수기(Mark V liquid scintillation counter)를 이용하여 MLC에 포함된 32P를 계수함으로써 평가되었다.
신호는 고주파수 파형의 반복적인 버스트들로 구성되었다. 진폭은 0.2G로 일정하게 유지되었으며, 반복율(repetition rate)은 모든 노출에 있어서 초당 1 버스트였다. 버스트 지속시간이 500 μsec에 근접할 때 최적 파워 SNR이 달성되는 점을 보여주는 파워 SNR 분석에 비추어 버스트 지속시간은 65 μsec 내지 1000 μsec에서 변화하였다. 버스트 폭(701)이 μsec로 x-축 상에서 플로팅되고 미오신 인산화(702)가 처리/모의(treated/sham)로서 y-축 상에서 플로팅되는 도 7에서 그 결과들이 도시된다. 파워 SNR 모델에 의하여 도시되 바와 같이, CaM에의 Ca2 + 결합에 대한 PMF 효과는 대략 500 μsec에서 최대에 근접한다는 것을 볼 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 구성된 PMF 신호는 주어진 자기장 진폭을 위한 최적 파워 SNR을 얻기에 충분한 버스트 지속시간 동안 미오신 인산화를 최대로 증가시킨다는 점을 이러한 결과를 통하여 확인할 수 있다.
예 2
본 발명의 실시예에 따르면, 파워 SNR 모델의 사용은 생체내 상처 회복 모델(vivo wound repair model)에서 더욱더 입증되었다. 쥐 상처 모델(rat wound model)은 생물학적으로(biomechanically) 그리고 생화학적으로(biochemically) 잘 특징될 수 있으며, 이 논문에서 사용된다. 300 그램(grams) 이상의 무게를 가지는 건강하고 젊은 어린 수컷 흰쥐(Sprague-Dawley rat)가 이용되었다.
이 동물은 케타민(Ketamine) 75 mg/kg 및 모데토미딘(Medetomidine) 0.5 mg/kg의 복강내 투약(intraperitioneal dose)으로 마취되었다. 적당히 마취가 된 후, 배부(dorsum)를 면도하고, 희석된 베타딘/알콜 용액을 준비하여 살균 기술을 이용하여 드레이핑하였다. 메스 #10을 이용하여, 8 cm의 직선 절개가 각 쥐의 배부의 피부를 관통하여 근막까지 수행되었다. 상처 가장자리는 무디게 절단되어 임의의 남아있는 진피 섬유(dermal fibers)를 찢고, 약 4 cm 직경의 개방 상처(open wound)를 남기었다. 지혈은 피부 가장자리의 손상을 피하고자 인가된 압력에 의하여 수행되었다. 그런 다음, 피부 가장자리들은 4-0 에치론 연속 봉합사(Ethilon running suture)를 이용하여 봉합되었다. 수술 후, 부프레놀핀(buprenorphine) 0.1 내지 0.5 mg/kg을 동물의 복강에 투여하였다. 쥐들을 각자의 케이지에 배치하고, 자유롭게 음식과 물을 제공하였다.
PMF 노출은 두 개의 펄스 무선 주파수 파형들을 포함하였다. 하나는 1 가우스 진폭의 27.12 MHz 사인파들의 65 μsec 버스트를 포함하고, 600 버스트/초로 반복하는 표준 임상(clinical) PRF 신호다. 다른 하나는 본 발명의 실시예에 따라 재구성된 PRF 신호다. 이를 위하여 신호 버스트 지속시간은 2000 μsec로 증가되고, 진폭 및 반복율은 각각 0.2 G 및 5 버스트/초로 감소되었다. PRF는 매일 두 차례 30 분 동안 적용되었다.
장력(tensile strength)은 상처 절제 후 바로 수행되었다. 1 cm 폭을 가지는 두 개의 피부 조각들(strips)은 각각의 샘플로부터 상처에 수직하게 가로로 절단되고, kg/mm2 당 장력을 측정하는데 사용되었다. 조각들은 각각의 쥐에서 동일한 면적으로 부과되어 측정의 일관성을 확보하였다. 이후, 조각들을 장력계(tensiometer) 상에 올려놓았다. 조각들은 10 mm/min의 하중이 가해지고, 상처가 따로따로 떨어지기 전에 발생된 최대힘은 기록되었다. 비교를 위한 최종 장력은 동일한 상처로부터 두 개의 조각들의 킬로그램 당 mm2에서 최대 하중의 평균을 구함으로써 판단되었다.
결과는 65 μsec 1 가우스 PRF 신호에 대한 평균 장력은 대조 그룹(p < 0.01)에 있어서 13.0 ± 3.5 kg/mm2에 대비하여 노출 그룹에 있어서 19.3 ± 4.3 kg/mm2임을 보여주었으며 이는 48%의 증가이다. 반대로, 파워 SNR 모델을 이용한 본 발명의 실시예에 따라 구성된 2000 μsec 0.2 가우스 PRF 신호를 위한 평균 장력은 대조 그룹(p < 0.01)에 있어서 13.7 ± 4.1 kg/mm2에 대비하여 처리 그룹에 있어서 21.2 ± 5.6 kg/mm2이었으며, 이는 54% 증가이다. 두 신호들을 위한 결과들은 크게 다르지 않았다.
이러한 결과들은 본 발명의 실시예가 새로운 PRF 신호가 상당히 낮은 전압으로 생산될 수 있게 구성되게 하였음을 입증한다. 본 발명의 실시예에 따라 구성된 상기 PRF 신호는, 상처회복을 가속화하기는 하나 제곱규모의 더 큰 생산 전력을 필요로 하는 임상 PRF 신호에 대비하여, 저전력 방식으로 쥐 모델에서 상처 회복을 가속화하였다.
예 3
본 예는 배양중인 뉴런상에서 수행되는 파워 SNR 방법을 통해 선택된 PRF 전자기장의 효과를 설명한다.
주요 배양은 15 내지 16 일간의 초기 배아기에 있는 설치동물의 중뇌(mesencephalon)로부터 성립되었다. 이러한 영역은 기계적 분쇄에 의해 단일 세포들 안으로 절개되어 분리되고, 세포들은 정의된 매질 또는 림프액(serum)을 함유한 매질로 평판 배양된다. 세포들은 일반적으로 6일간 배양후에 처리되는데, 이때 뉴런들은 세포들을 생물학적으로 적절한 독소들에 취약하게 만드는 성숙하고 발달된메카니즘들을 갖추게 된다. 세포 처리후, 조절된 매질은 수집된다.
피브로블라스트 성장 인자 베타(Fibroblast Growth Factor beta(FGFb)와 같은 성장 인자를 위한 효소 연결 면역 흡착제 분석표(enzyme linked immunosorbent assays: ELISAs)는 매질 안으로 배출되는 세포들을 정량하기 위하여 사용된다. 도파민으로 활성화되는 뉴런들은 타이로신 수산화 효소(tyrosine hydroxylaso: TH), 즉 아미노산 타이로신을 도파민의 선구체인 L-도파로 변환시키는 효소에 대한 항체로 확인되는데, 이는 도파민으로 활성화되는 뉴런들은 이 시스템에서 효소를 생산하는 유일한 세포들이기 때문이다. 세포들은 100배로 확대한 상태에서 배양 접시를 가로질러 수직한 조각들 내의 TH+ 세포들을 계수함으로써 정량된다.
림프액은 뉴런의 생존을 지원하는 영양 및 성장 인자들을 포함한다. 림프액을 제거하면 뉴런 세포들은 죽게 된다. 배양 매질은 변화되고 세포들은 PMF(전원 레벨 6, 버스트 폭(burst width) 3000 μsec, 주파수 1 Hz)에 노출되었다. 4개의 그룹이 사용되었다. 그룹 1은 PMF 노출을 하지 않았다 (널(null)그룹). 그룹 2에 대해서는 전처리를 수행하였다 (매질 변화 전 PMF 처리 2시간). 그룹 3에 대해서는 후처리를 수행하였다(매질 변화 후 PM 처리 2시간). 그룹 4에 대해서는 즉시 처리를 수행하였다 (매질 변화와 동시에 PMF 처리).
결과는 다음과 같다. 림프액 제거에 앞서 배양액을 PMF에 노출시키면 2일 후에는 생존하는 도파민으로 활성화되는 뉴런들의 수는 46% 증가한다. 다른 처리의 경우는 생존하는 뉴런수에 주목한 만한 효과를 나타내지 않았다. 이러한 결과들은 도 6에 도시되어 있는데, x축은 처리방식을 나타내고 y축은 뉴런 수를 나타낸다.
x축은 처리를 나타내고 y축은 뉴런 수를 나타내는 도 7은 매질에서 림프액 농도를 각각 46%, 48% 감소시키고 나면 PMF 신호 D 및 E는 도파민으로 활성화되는 뉴런들의 수를 증가시킨다는 것을 설명한다. 두 신호들은 3000 μsec의 버스트 폭(burst width)으로 구성되고 5/sec 및 1/sec의 반복율로 각각 구성된다.
그 중에서도, 신호 D는 본 실험에서 장기적인 패러다임(chronic paradigm)으로 실시된 반면, 신호 E는 단지 한번만 실시되었다: 림프액 제거 전 2시간, 실험 1과 동일( 상기 참조). 신호 E는 동일한 크기(46% 대 48%)의 효과를 나타내었다. 매질의 림프액 감소는 영양 및 성장 인자들의 능력을 감소시키므로, PMF는 배양물 자체에 의해 이러한 인자들의 합성 또는 방출을 초래한다.
실험의 이러한 부분은 6-OHDA에 의해 독소적으로 유도된 PMF의 효과를 설명하기 위해 수행되었으며, 도파민으로 활성화되는 세포 죽음에 대하여 정연하게 특 징지워지는 메카니즘을 제공한다. 이러한 분자는 높은 친화성을 가진 도파민 운반자(transporters)를 통해 세포 안으로 들어가고, 미토콘드리아 효소 복합체 I를 억제함으로써, 산화 스트레스에 의해 이러한 뉴런들을 죽인다. 배양물들은 만성적인 또는 급성의 PMF 노출 패러다임 수행 후에 25 μM의 6-OHDA로 처리된다. 도 8은 이러한 결과들을 도시하는데, x축은 처리방식을 나타내고 y축은 뉴런 수를 나타낸다. 독소는 PMF 처리가 없을 때 약 80%의 도파민으로 활성화되는 뉴런들을 죽였다. PMF (전원 6, 버스트 폭 3000μsec, 주파수 1/sec)를 1회분 노출시키면, 단독 6-OHDA (2.6-폴드(fold); p≤0.02)에 대해 뉴런 생존이 의미심장하게 증가된다. 이러한 결과는 파킨슨 병(Parkinson's disease)의 뉴로 프로텍션 전략(neuroprotection strategies)을 개발하는 것과 특히 관련이 있는데, 왜냐하면 6-OHDA는 파킨슨 병의 표준 설치동물 모델에 있어서 도파민으로 활성화되는 뉴런을 손상시키는데 사용되고, 독성의 메카니즘은 파킨슨병 자체에 있어서의 뉴로 변질(neurodegeneration)의 메카니즘과 어떤 면에서는 유사하기 때문이다.
예 4
이 예에서, 전자기장 에너지는 비보(vivo) 모델에 있어서 신혈관 형성(neovascularization)을 자극하는데 사용되었다. 두개의 서로 다른 신호가 채용되었는데, 하나는 선행 기술에 따라 구성된 것이고, 다른 하나는 본 발명에 따라 구성된 것이다.
각각이 약 300 그램의 중량이 나가는 일백 여덟 마리의 스프라크-다울리(Spraque-Dawley) 수컷 쥐들은 동일하게 아홉개의 그룹으로 나뉘었다. 모든 동물 들은 0.1 cc/g의 케타민(ketamine)/아세프로마진(acepromazine)/스타돌(Stadol)의 혼합물로 마취되었다. 살균 외과적 기법을 사용하여, 각각의 동물은 극소 외과적(microsurgical) 기법을 이용하여 채취된 12 cm 내지 14 cm 세그먼트의 꼬리 동맥을 갖추고 있엇다. 동맥은 60 U/ml의 헤파린화된 염류로 세척하여 혈액 또는 엠볼리(emboli)를 제거시킨다.
0.4 mm 내지 0.5 mm의 평균 직경을 가진 이러한 꼬리 혈관들은 두개의 엔드-투-엔드 문합(end-to-end anastomoses)을 이용하여 오른쪽 대퇴부 동맥의 가로절개된 근접 및 말단 세트먼트들에 봉합되어 대퇴부 동맥 루프를 형성한다. 그런 다음, 결과적으로 형성된 루프는 동물의 복부 벽/사타구니 근육조직에 걸쳐 형성되어 있는 피하의 포켓에 놓여졌고, 사타구니의 절개자국은 4-0 에틸론(Ethilon)로 잠겨졌다. 그런 다음 각 동물은 다음의 아홉 개 그룹 중 어느 한 그룹으로 무작위로 배치되었다: 그룹 1 내지 3 (대조군), 이러한 쥐들은 전자기장 처리를 받지 않았고 4주, 8주, 및 12 주째에 죽었다; 그룹 4 내지 6, 0.1 가우스의 전자기장을 사용하여 4주, 8주 및 12 주 동안 30 분간의 처리를 하루에 두번 실시하였다(동물들은 각각 4주, 8주, 및 12 주째에 죽었다); 그룹 7 내지 9, 2.0 가우스의 전자기장을 사용하여 4주, 8주 및 12 주 동안 30 분간의 처리를 하루에 두번 실시하였다(동물들은 각각 4주, 8주, 및 12 주째에 죽었다).
펄스형태의 전자기 에너지는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 장치를 사용하여 상기 처리된 그룹들에 인가되었다. 실험 그룹의 동물들은 27.12 MHz의 짧은 펄스들 (2 msec 내지 20 msec)을 이용하여 0.1 가우스 또는 2.0 가우스에서 하루에 두번 30분간 처리되었다. 처리가 적절하게 수행되는 것을 보장하기 위해 동물들은 인가 장치 헤드의 상부에 위치되어 감금되었다. 동물들은 케타민(ketamine)/아세프로마진(acepromazine)/스타돌(Stadol)을 사용하여 복막 사이로 재마취되었고, 100 U/kg의 헤파린을 사용하여 정맥 사이로 재마취되었다. 이전의 사타구니 절개 자국을 이용하여 대퇴부 동맥은 명백함을 위해 식별되고 검사되었다. 그런 다음 대퇴부/꼬리 동맥 루프는 문합 위치로부터 근접한 위치와 말단 위치로 분리되었고, 혈관은 죄어졌다. 그런 다음 동물들은 죽었다. 루프에는 염류가 주사되었고 후속하여 25-게이지의 캐뉼러(cannula)를 통해 0.5 cc 내지 1.0 cc의 착색 유액(latex)을 주사하였다. 덮혀있는 복부 피부는 조심스럽게 잘라내어지고, 동맥 루프는 노출되었다. 신혈관형성은 인트라루미널 라텍스(intraluminal latex)에 의해 묘사된 새로운 혈관 형성에 의해 덮이는 표면 영역을 측정함으로써 정량되었다. 모든 결과들은 SPSS 통계 분석 패키지를 이용하여 분석되었다.
처리된 쥐들과 처리되지 않은 쥐들 간의 신혈관형성에 있어서의 가장 주목할 만한 차이점은 4주째에 일어났다. 그 시기에 대조군 중에서는 새로운 혈관 형성이 발견되지 않았다. 그러나, 처리된 그룹들 각각에서는 0 ㎠ 대 1.42 ┴ 0.80 ㎠ (p < 0.001)에서 신혈관형성의 통계적으로 의미심장한 증거들이 나타났다. 이러한 영역들은 유액 블러쉬(latex blush)가 동맥 루프의 측면들을 따라 구분적으로 분포됨에 따라 나타났다. 8주째에, 대조군은 0.7±0.82 ㎠ 로 측정된 신혈관형성을 나타내기 시작했다. 두 개의 처리된 그룹들은 8주째에서 다시 한번 통계적으로 의미심장한 (p < 0.001) 돌발상황(outcropping)(0.1 가우스 그룹에 대한 3.57±1.82 ㎠의 혈관 및 2.0 가우스 그룹에 대한 3.77±1.82 ㎠의 혈관)을 나타냈다. 12주째에 대조군의 동물들은 1.75±0.95 ㎠의 신혈관형성을 나타낸 반면, 0.1 가우스 그룹은 5.95±3.25 ㎠를 나타내었고, 2.0 가우스 그룹은 6.20±3.95 ㎠의 수지상 혈관(arborizing vessel)를 나타냈다. 또한, 두개의 처리된 그룹들은 대조군에 대해 비교가능한 통계적으로 의미심장한 발견들(p < 0.001)을 나타내었다.
이러한 실험적 발견들은, 본 발명의 실시예에 따라 분리된 동맥 루프에 전자기장 자극을 인가하면 비보 쥐 모델에 있어서 정량가능한 량의 신혈관생성을 증가시킨다는 사실을 보여준다. 증가된 혈관생성(angiogenesis)은 각각의 희생일 (sacrifice dates) 각각의 처리 그룹에 나타났다. 두 개의 시험된 가우스 레벨의 결과들 간에는 본 발명의 개시내용에서 예측되었듯이 아무런 상이점도 발견되지 않았다.
인간 및 동물 세포들, 조직들, 기관들을 전자기장을 이용하여 치료적으로 처리하기 위한 집적 코일 장치 및 그것을 이용하는 방법에 대한 실시예들을 설명하였으며, 당업자라면 전술한 개시내용에 비추어 변형 및 변경들을 도출할 수 있을 것이다. 그러므로, 첨부된 청구항에 의해 정의되는 본 발명의 범위와 사상 내에서 본 발명의 특정한 실시예들에 변경이 가해 질 수 있다는 사실을 이해하여야 한다.

Claims (102)

  1. 적어도 하나의 파형 변수를 포함하는 수학적 모델에 따라서 적어도 하나의 파형을 구성하는 단계-여기서, 상기 적어도 하나의 파형은 타겟 경로 구조에 결합됨-;
    적어도 상기 파형이 상기 타겟 경로 구조에서 배경 활동 상의 상기 타겟 경로 구조에서 탐지될 수 있게 구성되도록 상기 적어도 하나의 파형 변수의 값을 선택하는 단계;
    상기 구성된 적어도 하나의 파형으로부터 전자기 신호를 생성하는 단계;
    상기 타겟 경로 구조와 근접하게 놓이는 위치결정 장치를 이용하여 적어도 하나의 결합 장치를 통합하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 결합 장치를 이용하여 상기 전자기 신호를 상기 타겟 경로 구조에 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파형 변수는 상기 적어도 하나의 파형이 약 0.01Hz 및 약 100MHz 사이에서 반복되도록 구성하는 적어도 하나의 주파수 성분 변수, 수학적으로 정의된 진폭 함수를 따르는 버스트 진폭 포락선 변수(burst amplitude envelope parameter), 수학적으로 정의된 너비 함수(width function)에 따라서 각 각의 반복에서 변화하는 버스트 너비 변수, 수학적으로 정의된 함수에 따라서 상기 타겟 경로 구조에서 약 1 μV/cm와 약 100 mV/cm 사이에서 변화하는 정점(peak) 유도 전기장 변수, 및 수학적으로 정의된 함수에 따라서 상기 타겟 경로 구조에서 약 1 μT와 약 0.1 T사이에서 변화하는 정점 유도 자기 전기장 변수를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 정의된 진폭 함수는 1/진동수 함수, 대수 함수, 혼돈 함수, 및 지수 함수 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파형 변수의 값을 선택하는 단계는 신호 대 잡음 비율 모델을 만족하기 위하여 적어도 하나의 파형 변수의 값을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파형 변수의 값을 선택하는 단계는 전력 신호 대 잡음 비율 모델을 만족하기 위하여 상기 적어도 하나의 파형 변수의 값을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 타겟 경로 구조는 분자, 세포, 조직, 기관, 이온 및 리간드들 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    조직 성장, 회복, 및 유지를 향상시키기 위하여 이온 및 리간드들을 조절 분자들에 결합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 이온 및 리간드들을 결합하는 단계는 칼슘 대 칼모둘린(calcium to calmoduling) 결합을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 이온 및 리간드들을 결합하는 단계는 타겟 경로 구조들에서 성장 인자 생산을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 이온 및 리간드들을 결합하는 단계는 타겟 경로 구조들에서 시토카인 생산을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 이온 및 리간드들을 결합하는 단계는 조직 성장, 회복, 및 유지와 관련하여 성장 인자들 및 시토카인들을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 이온 및 리간드들을 결합하는 단계는 타겟 경로 구조들의 성장, 회복, 및 유지를 위하여 혈관신생(angiogenesis) 및 신혈관형성(neovascularization)을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  13. 청구항 7에 있어서,
    상기 이온 및 리간드들을 결합하는 단계는 뇌혈관 질병의 치료를 위하여 혈관신생 및 신혈관형성을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인 간의 전자기적 치료 처치 방법.
  14. 청구항 7에 있어서,
    상기 이온 및 리간드들을 결합하는 단계는 수면 장애의 치료를 위하여 성장 인자 및 시토카인들을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  15. 청구항 7에 있어서,
    상기 이온 및 리간드들을 결합하는 단계는 수면 장애의 치료를 위하여 혈관신생 및 신혈관형성을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  16. 청구항 7에 있어서,
    상기 이온 및 리간드들을 결합하는 단계는 숙면 단계를 연장함으로써 인간의 성장 호르몬의 방출을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  17. 청구항 1에 있어서,
    조직의 성장, 회복, 및 유지를 위하여 약제 및 생약제들을 타겟 경로 구조들에 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치 료 처치 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 약제 및 생약제들은 국소 약제, 국소 크림, 및 국소 연고들 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  19. 청구항 1에 있어서,
    약제 및 생약제를 퇴행성 신경질환의 치료를 위하여 타겟 경로 구조들에 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 위치결정 장치는 치료 표면들, 치료 구조들, 치료 장치들, 외과적 드레싱들, 해부용 지지물들, 해부용 덮개들, 상처 드레싱들, 패드들, 좌석 쿠션들, 매트리스 패드들, 신발들, 휠체어들, 의자들, 의류, 스포츠 용품 및 살아 있는 조직 및 세포들에 인접하여 위치할 수 있는 구조들 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  21. 청구항 20항의 상기 의류는 의복, 패션 악세서리, 신발, 양말, 및 신발류 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기적 치료 장치.
  22. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합 장치는 전도실(conductive thread) 및 코일 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  23. 청구항 1에 있어서,
    표준 물리 치료 방법들을 신체에 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 표준 물리 치료 방법들은 가열, 냉각, 압축, 마사지 및 운동 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  25. 청구항 1에 있어서,
    복수의 상기 적어도 하나의 결합장치로 상기 전자기 신호를 동시에 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 전자기 신호는 동일하게 구성된 상기 적어도 하나의 파형들 및 다르게 구성된 상기 적어도 하나의 파형들 중 적어도 어느 하나로부터 생성되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  27. 청구항 1에 있어서,
    복수의 상기 적어도 하나의 결합 장치에 전자기 신호를 순차적으로 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  28. 청구항 27에 있어서,
    상기 전자기 신호는 동일하게 구성된 상기 적어도 하나의 파형들, 및 다르게 구성된 상기 적어도 하나의 파형들 중 어느 하나로부터 생성되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  29. 청구항 1에 있어서,
    복수의 상기 적어도 하나의 결합 장치에 전자기 신호를 다중화(multiplexing)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  30. 청구항 29에 있어서,
    상기 전자기 신호는 동일한 적어도 하나의 상기 구성 파형들, 및 서로 다른 적어도 하나의 상기 구성 파형들 중 적어도 어느 하나로부터 생성되는 것을 특징으 로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  31. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자기 치료 유도 장치에 보조적으로 표준 의료 요법 및 비표준 의료 요법들 중 적어도 어느 하나를 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  32. 청구항 31에 있어서,
    상기 표준 의료 요법들은 조직 이식, 및 기관 이식들 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  33. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자기 치료 유도 장치와 결합하여 표준 물리 요법 및 비표준 물리 요법들 중 적어도 어느 하나를 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  34. 청구항 33에 있어서,
    상기 표준 물리 요법들은 초음파, 음압, 양압, 가열, 냉각, 마사지, 운동, 및 침술 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  35. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자기 신호를 상기 타겟 경로 구조에 결합하는 단계는 세포 및 조직들의 손실 및 악화(deterioration)를 방지하기 위하여 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  36. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자기 신호를 상기 타겟 경로 구조에 결합하는 단계는 세포 및 조직 활동을 증대시키기 위하여 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  37. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자기 신호를 상기 타겟 경로 구조에 결합하는 단계는 세포수(cell population)를 증가시키기 위하여 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  38. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자기 신호를 상기 타겟 경로 구조에 결합하는 단계는 뉴런 악화를 방지하기 위하여 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  39. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자기 신호를 상기 타겟 경로 구조에 결합하는 단계는 뉴런수(neuron population)를 증가시키기 위하여 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  40. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자기 신호를 상기 타겟 경로 구조에 결합하는 단계는 아드레날린성(adrenergic) 뉴런 악화를 방지하기 위하여 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  41. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자기 신호를 상기 타겟 경로 구조에 결합하는 단계는 아드레날린성 뉴런수(neuron population)를 증가시키기 위하여 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  42. 청구항 1에 있어서,
    상기 구성된 적어도 하나의 파형으로부터 전자기 신호를 생성하는 단계는 상기 전자기 신호를 프로그램밍 가능하게 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 처치 방법.
  43. 적어도 하나의 파형이 상기 타겟 경로 구조에서 배경 활동 상의 상기 타겟 경로 구조에서 탐지될 수 있게 구성되도록 선택될 수 있는 적어도 하나의 파형 변수를 포함하는 수학적 모델에 따라서 상기 적어도 하나의 파형을 상기 타겟 경로 구조에 결합되도록 구성하는 파형 구성 수단;
    상기 구성된 적어도 하나의 파형으로부터 전자기 신호를 생성하고 상기 전자기 신호를 상기 타겟 경로 구조에 결합하기 위한 적어도 하나의 연결 수단에 의하여 상기 파형 구성 수단에 연결되는 적어도 하나의 결합 장치; 및
    상기 적어도 하나의 결합 장치가 일체로 형성된 위치결정 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  44. 청구항 43에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파형 변수는 상기 적어도 하나의 파형이 수학적 함수에 따라서 약 0.01 Hz와 약 100 MHz 사이에서 반복하도록 구성하는 적어도 하나의 주파수 성분 변수, 수학적으로 정의된 진폭 함수를 따르는 버스트 진폭 포락선 변수, 수학적으로 정의된 너비 함수에 따라서 각각의 반복에서 변화하는 버스트 너비 변수, 수학적으로 정의된 함수에 따라서 상기 타겟 경로 구조에서 약 1 μV/cm와 약 100 mV/cm 사이에서 변화하는 정점(peak) 유도 전기장 변수, 및 수학적으로 정의된 함수에 따라서 상기 타겟 경로 구조에서 약 1 μT와 약 0.1 T사이에서 변화하는 정점 유도 자기 전기장 변수를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기 적 치료 장치.
  45. 청구항 43에 있어서,
    상기 정의된 진폭 함수는 1/진동수 함수, 대수 함수, 혼돈 함수, 및 지수 함수 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  46. 청구항 43에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파형 변수의 값을 선택하는 단계는 신호 대 잡음 비율 모델을 만족하기 위하여 적어도 하나의 파형 변수의 값을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  47. 청구항 43에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파형 변수의 값을 선택하는 단계는 전력 신호 대 잡음 비율 모델을 만족하기 위하여 상기 적어도 하나의 파형 변수의 값을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  48. 청구항 43에 있어서,
    상기 타겟 경로 구조는 분자, 세포, 조직, 기관, 이온, 및 리간드들 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  49. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 칼모둘린 대 칼슘 결합이 조절되는 상기 타겟 경로 구조에 유도적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  50. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 칼모둘린 대 칼슘 결합이 조절되는 상기 타겟 경로 구조에 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  51. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 상기 타겟 경로 구조의 성장, 회복, 및 유지와 관련하여 성장 인자 및 시토카인 생산 중 적어도 어느 하나를 조절하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 유도적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  52. 청구항 51에 있어서,
    상기 성장 인자는 섬유모세포 성장 인자들, 혈소판 추출 성장 인자들 및 인터루킨(interleukin) 성장 인자들 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  53. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 상기 타겟 경로 구조의 성장, 회복 및 유지와 관련하여 성장 인자 및 시토카인 중 적어도 어느 하나를 조절하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  54. 청구항 53에 있어서,
    상기 성장 인자는 섬유모세포 성장 인자들, 혈소판 추출 성장인자들 및 인터루킨 성장 인자들 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  55. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 골절의 치료를 위한 혈관신생 및 신혈관형성을 조절하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  56. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 골절의 치료를 위한 혈관신생 및 신혈관형성을 조절하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 유도적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  57. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 질병의 치료를 위한 혈관신생 및 신혈관형성을 조절하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 유도적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  58. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 질병의 치료를 위한 혈관신생 및 신혈관형성을 조절하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  59. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 혈관 질병의 치료를 위한 혈관신생 및 신혈관형성을 조절하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 유도적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  60. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 혈관 질병의 치료를 위한 혈관신생 및 신혈관형성을 조절하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  61. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 퇴행성 신경질환(neurodegenerative disease)의 치료를 위한 혈관신생 및 신혈관형성을 조절하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  62. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 수면 장애의 치료를 위한 혈관신생 및 신혈관형성을 조절하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 유도적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  63. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 수면 장애의 치료를 위한 혈관신생 및 신혈관형성을 조절하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  64. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 숙면 주기를 증가시킴으로써 인간의 성장 인자 생산을 조절하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 유도적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  65. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 숙면 주기를 증가시킴으로써 인간의 성장 인자 생산을 조절하기 위하여 상기 경로 구조에 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  66. 청구항 43에 있어서,
    상기 전자기 치료 장치는 경량성 및 휴대성이 있게 구성되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  67. 청구항 43에 있어서,
    상기 위치결정 장치는 치료 표면들, 치료 구조들, 치료 장치들, 외과적 드레싱들, 해부용 지지물들, 해부용 덮개들, 상처 드레싱들, 패드들, 좌석 쿠션들, 매트리스 패드들, 신발들, 휠체어들, 의자들, 의복류, 스포츠 용품 및 살아 있는 조직 및 세포들에 인접하여 위치할 수 있는 구조체들 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  68. 청구항 67에 있어서,
    상기 의복류는 의상, 패션 액세서리들, 신발들, 양말류, 신발류 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  69. 청구항 43에 있어서,
    상기 연결 수단은 유선, 무선 신호 송수신 수단, 및 직접 연결 수단 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  70. 청구항 43에 있어서,
    상기 파형 구성 수단은 프로그래밍이 가능한 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  71. 청구항 43에 있어서,
    상기 파형 구성 수단은 소정 시간 동안 적어도 하나의 펄스 자기 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  72. 청구항 43에 있어서,
    상기 파형 구성 수단은 무작위적 시간 동안 적어도 하나의 펄스 자기 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  73. 청구항 43에 있어서,
    표준 물리 치료 요법들을 위한 전달 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  74. 청구항 73에 있어서,
    상기 표준 물리 치료 요법들은 가열, 냉각, 마사지, 및 운동을 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  75. 청구항 43에 있어서,
    약제 및 생약제들을 위한 전달 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  76. 청구항 43에 있어서,
    표준 의료적 처치들을 위한 전달 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  77. 청구항 76에 있어서,
    상기 표준 의료적 처치들은 신혈관형성, 혈관신생, 악성 및 양성 조건에 대한 면역 반응, 및 삼출 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  78. 청구항 43에 있어서,
    상기 파형 구성 수단은 상기 위치결정 장치와 일체화되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  79. 청구항 43에 있어서,
    상기 위치결정 장치는 휴대성, 이식성(implantable), 폐기성 중 적어도 어느 하나의 성질을 갖는 것을 특징으로 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  80. 청구항 43에 있어서,
    적어도 하나의 구성된 파형으로부터 적어도 하나의 전자기적 신호를 동시에 생성하도록 구성된 복수의 적어도 하나의 결합 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  81. 청구항 80에 있어서,
    상기 적어도 하나의 구성된 파형은 동일한 상기 적어도 하나의 구성된 파형들 및 서로 다른 상기 적어도 하나의 구성된 파형들 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  82. 청구항 43에 있어서,
    적어도 하나의 구성된 파형으로부터 적어도 하나의 전자기적 신호를 순차적으로 생성하도록 구성된 복수의 적어도 하나의 결합 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  83. 청구항 82에 있어서,
    상기 적어도 하나의 구성된 파형은 동일한 상기 적어도 하나의 구성된 파형들, 및 서로 다른 상기 적어도 하나의 구성된 파형들 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  84. 청구항 43에 있어서,
    적어도 하나의 구성된 파형으로부터 적어도 하나의 전자기적 신호를 다중화하도록 구성된 복수의 적어도 하나의 결합 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  85. 청구항 84에 있어서,
    상기 적어도 하나의 구성된 파형은 동일한 상기 적어도 하나의 구성된 파형들, 및 서로 다른 상기 적어도 하나의 구성된 파형들 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  86. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 상기 타겟 경로 구조에 유도적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  87. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 상기 타겟 경로 구조에 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  88. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 세포들 및 조직들의 손실 및 악화를 방지하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 유도적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  89. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 세포들 및 조직들의 손실 및 악화를 방지하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  90. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 세포 활동을 증강하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 유도적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  91. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 세포 활동을 증강하기 위하여 상기 경로 구조에 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  92. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 세포수를 증가시키기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 유도적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  93. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 세포수를 증가시키기 위하여 상기 경로 구조에 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  94. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 뉴런의 악화를 방지하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 유도적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  95. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 뉴런의 악화를 방지하기 위하여 상기 경로 구조에 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  96. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 뉴런수를 증가시키기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 유도적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  97. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 뉴런수를 증가시키기 위하여 상기 경로 구조에 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  98. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 아드레날린성 뉴런들의 악화를 방지하기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 유도적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  99. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 아드레날린성 뉴런들의 악화를 방지하기 위하여 상기 경로 구조에 용량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  100. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 아드레날린성 뉴런수를 증가시키기 위하여 상기 타겟 경로 구조에 유도적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  101. 청구항 43에 있어서,
    상기 신호는 아드레날린성 뉴런수를 증가시키기 위하여 상기 경로 구조에 용 량적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
  102. 청구항 43에 있어서,
    상기 파형 구성 수단은 프로그래밍이 가능한 것을 특징으로 하는 동물 및 인간의 전자기적 치료 장치.
KR1020087008596A 2005-09-10 2005-09-15 통합 코일 장치 및 이를 이용하는 방법 KR20080080483A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/223,073 2005-09-10
US11/223,073 US7758490B2 (en) 2005-09-10 2005-09-10 Integrated coil apparatus for therapeutically treating human and animal cells, tissues and organs with electromagnetic fields and method for using same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080080483A true KR20080080483A (ko) 2008-09-04

Family

ID=37856303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087008596A KR20080080483A (ko) 2005-09-10 2005-09-15 통합 코일 장치 및 이를 이용하는 방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7758490B2 (ko)
EP (1) EP1937356A4 (ko)
JP (1) JP2009528073A (ko)
KR (1) KR20080080483A (ko)
CN (1) CN101443074A (ko)
BR (1) BRPI0520604A2 (ko)
CA (1) CA2622143A1 (ko)
IL (1) IL190036A0 (ko)
WO (1) WO2007030122A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022005237A1 (ko) * 2020-07-01 2022-01-06 운해이엔씨(주) 웨어러블형 양자 치료기

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9415233B2 (en) 2003-12-05 2016-08-16 Rio Grande Neurosciences, Inc. Apparatus and method for electromagnetic treatment of neurological pain
US10350428B2 (en) 2014-11-04 2019-07-16 Endonovo Therapetics, Inc. Method and apparatus for electromagnetic treatment of living systems
US8961385B2 (en) 2003-12-05 2015-02-24 Ivivi Health Sciences, Llc Devices and method for treatment of degenerative joint diseases with electromagnetic fields
US9440089B2 (en) 2003-12-05 2016-09-13 Rio Grande Neurosciences, Inc. Apparatus and method for electromagnetic treatment of neurological injury or condition caused by a stroke
US9433797B2 (en) 2003-12-05 2016-09-06 Rio Grande Neurosciences, Inc. Apparatus and method for electromagnetic treatment of neurodegenerative conditions
US9656096B2 (en) * 2003-12-05 2017-05-23 Rio Grande Neurosciences, Inc. Method and apparatus for electromagnetic enhancement of biochemical signaling pathways for therapeutics and prophylaxis in plants, animals and humans
MXPA06012077A (es) 2004-04-19 2007-04-23 Ivivi Technologies Inc Aparato de tratamiento electromagnetico y metodo.
US8932195B2 (en) * 2006-06-30 2015-01-13 Research Foundation Of The City University Of New York Process and apparatus for improving neuronal performance
US9968797B2 (en) 2007-05-03 2018-05-15 Orthocor Medical, Inc. Electromagnetic thermal therapy
US8768454B2 (en) 2007-05-03 2014-07-01 Orthocor Medical, Inc. Electromagnetic thermal therapy
US8968173B2 (en) 2008-07-16 2015-03-03 Frank Sivo Methods to arrest cancer cell growth and proliferation using electromagnetic energy delivered via electromagnetic coil systems
US8449441B2 (en) * 2008-07-16 2013-05-28 Frank Sivo Methods to arrest cancer cell growth and proliferation using electromagnetic energy delivered via electromagnetic coil systems
US20130053922A1 (en) 2009-10-22 2013-02-28 Zaghloul Ahmed Dipole electrical stimulation employing direct current for recovery from spinal cord injury
US9008781B2 (en) 2009-10-22 2015-04-14 The Research Foundation Of The City University Of New York Method and system for treatment of mobility dysfunction
US9272139B2 (en) 2010-07-01 2016-03-01 Marilyn J. Hamilton Universal closed-loop electrical stimulation system
WO2012045079A2 (en) 2010-10-01 2012-04-05 Ivivi Health Sciences, Llc Method and apparatus for electromagnetic treatment of head cerebral and neural injury in animals and humans
US20130035539A1 (en) * 2011-08-05 2013-02-07 Andrew Kornstein System and method for treating hair loss
US8343027B1 (en) 2012-01-30 2013-01-01 Ivivi Health Sciences, Llc Methods and devices for providing electromagnetic treatment in the presence of a metal-containing implant
US9724535B1 (en) 2013-02-19 2017-08-08 Blugreen Technologies, Inc. Low frequency magnetic pulse variable resonator for actively influencing the interaction and intercommunication at the cellular level for biological organisms and molecular level of matter
DK2964315T3 (da) 2013-03-07 2019-01-02 Univ City New York Res Found System til behandling af neuromotorisk dysfunktion
WO2015161063A1 (en) 2014-04-16 2015-10-22 Iviv Health Sciences, Llc A two-part pulsed electromagnetic field applicator for application of therapeutic energy
US10441807B2 (en) 2014-11-21 2019-10-15 Regenesis Biomedical, Inc. Treatment of conditions susceptible to pulsed electromagnetic field therapy
US10265548B1 (en) 2015-06-02 2019-04-23 Raj Kavadi Segmented ultrasound body suit
CN105381544A (zh) * 2015-12-11 2016-03-09 李永红 可穿戴脉冲磁治疗仪及使用该治疗仪的编织物
WO2018089795A1 (en) 2016-11-10 2018-05-17 Qoravita LLC System and method for applying a low frequency magnetic field to biological tissues
WO2018208673A1 (en) 2017-05-08 2018-11-15 Aah Holdings, Llc Multi-coil electromagnetic apparatus
US11458327B2 (en) 2017-07-24 2022-10-04 Regenesis Biomedical, Inc. High-power pulsed electromagnetic field applicator system
US11207541B2 (en) 2018-03-23 2021-12-28 Regenesis Biomedical, Inc. High-power pulsed electromagnetic field applicator systems
US11547848B2 (en) 2018-06-21 2023-01-10 Regenesis Biomedical, Inc. High-power pulsed electromagnetic field applicator systems
CN112912136B (zh) 2018-10-18 2022-03-11 Aah控股有限责任公司 用于疗法性地治疗人体和动物体的感应式施加器线圈设备
TWI811495B (zh) 2018-12-03 2023-08-11 美商Ａａｈ控股有限責任公司 用電磁場治療精神和行為狀況與失調的設備及方法
EP3965882A4 (en) 2019-05-06 2023-01-18 Kamran Ansari THERAPEUTIC ARRAYS OF PLANAR COILS DESIGNED TO GENERATE PULSED ELECTROMAGNETIC FIELDS AND EMBEDDED IN CLOTHING
US11020603B2 (en) 2019-05-06 2021-06-01 Kamran Ansari Systems and methods of modulating electrical impulses in an animal brain using arrays of planar coils configured to generate pulsed electromagnetic fields and integrated into clothing
US11833363B2 (en) 2019-10-25 2023-12-05 Regenesis Biomedical, Inc. Current-based RF driver for pulsed electromagnetic field applicator systems
WO2023049492A1 (en) * 2021-09-27 2023-03-30 Ohio State Innovation Foundation Induced electric field (ief) therapy for treatment of solid cancers

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4993413A (en) * 1988-09-22 1991-02-19 The Research Foundation Of State University Of New York Method and apparatus for inducing a current and voltage in living tissue
US5478303A (en) * 1992-09-18 1995-12-26 Foley-Nolan; Darragh Electromagnetic apparatus for use in therapy
WO2000078267A2 (en) * 1999-06-08 2000-12-28 Medical Bracing Systems Ltd. Pemf biophysical stimulation field generator and method
US7744524B2 (en) * 2003-12-05 2010-06-29 Ivivi Health Sciences, Llc Apparatus and method for electromagnetic treatment of plant, animal, and human tissue, organs, cells, and molecules
MXPA06012389A (es) * 2004-04-26 2007-05-23 Ivivi Technologies Inc Aparato y metodo para la induccion de tratamiento electromagnetico.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022005237A1 (ko) * 2020-07-01 2022-01-06 운해이엔씨(주) 웨어러블형 양자 치료기

Also Published As

Publication number Publication date
IL190036A0 (en) 2009-09-22
CN101443074A (zh) 2009-05-27
BRPI0520604A2 (pt) 2009-05-19
JP2009528073A (ja) 2009-08-06
US7758490B2 (en) 2010-07-20
US20070060981A1 (en) 2007-03-15
WO2007030122A3 (en) 2009-04-30
CA2622143A1 (en) 2007-03-15
EP1937356A2 (en) 2008-07-02
EP1937356A4 (en) 2009-12-23
WO2007030122A2 (en) 2007-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7758490B2 (en) Integrated coil apparatus for therapeutically treating human and animal cells, tissues and organs with electromagnetic fields and method for using same
US20180104505A1 (en) Apparatus and method for electromagnetic treatment
US7740574B2 (en) Electromagnetic treatment induction apparatus and method for using same
US10226640B2 (en) Devices and method for treatment of degenerative joint diseases with electromagnetic fields
US8415123B2 (en) Electromagnetic treatment apparatus and method for angiogenesis modulation of living tissues and cells
US20080058793A1 (en) Electromagnetic apparatus for prophylaxis and repair of ophthalmic tissue and method for using same
US20070173904A1 (en) Self-contained electromagnetic apparatus for treatment of molecules, cells, tissues, and organs within a cerebrofacial area and method for using same
US20060212077A1 (en) Electromagnetic treatment apparatus for augmenting wound repair and method for using same
US20140046117A1 (en) Apparatus and method for electromagnetic treatment of plant, animal, and human tissue, organs, cells, and molecules
JP2008538513A (ja) 薬物、化学物質、及び局所薬の増強装置、並びにその使用方法
US20200094068A1 (en) Method for treatment of non-alcoholic steatohepatitis using pulsed electromagnetic field therapy
AU2005336126A1 (en) Integrated coil apparatus and method for using same
MX2008003378A (en) Integrated coil apparatus and method for using same
WO2008051521A2 (en) Excessive fibrous capsule formation and capsular contracture apparatus and method for using same
TW200824744A (en) Integrated coil apparatus and method for using same
KR20070015908A (ko) 전자기적 치료 장치 및 방법
EP2077789A2 (en) Excessive fibrous capsule formation and capsular contracture apparatus and method for using same

Legal Events

Date Code Title Description
WITB Written withdrawal of application