DE4036770A1 - Verfahren und vorrichtung zur krebsbehandlung - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur krebsbehandlungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft im allgemeinen die Behandlung
von Krebs. Es wird insbesondere nach einem Aspekt
der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung
geschaffen, durch die eine Verringerung der Prolifera
tionsrate von Krebszellen unter Verwendung von fluktu
ierenden Magnetfeldern, die auf vorgewählte Frequenzen
eingeregelt sind, erreicht wird. In Gegenwart eines
chemotherapeutischen Mittels werden die Targetkrebs
zellen den therapeutischen Feldern ausgesetzt, wodurch
es zu einer gegenüber dem chemotherapeutischen Agens
allein größeren Minderung der Krebszellenproliferation
kommt. Nach einem weiteren Aspekt wird durch die
Erfindung die Malignität durch Potenzierung der Zellen
differenzierung verringert.
Annähernd ein Fünftel sämtlicher Todesfälle in den
Vereinigten Staaten von Amerika werden durch Krebs
verursacht. Es werden in den USA schätzungsweise
20 Milliarden Dollar jährlich in Verbindung mit der
Behandlung und Versorgung von Krebspatienten ausgegeben.
Obwohl in der ganzen Welt gewaltige Summen für die
Krebsforschung ausgegeben werden, ist dennoch nur
wenig über die Auslösung und das Fortschreiten dieser
Krankheit bekannt.
Dem Fachmann wird geläufig sein, daß Krebszellen
in dem Sinne verhältnismäßig autonom sind, daß sie
nicht auf normale biologische Signale ansprechen,
die das Zellwachstum und den Stoffwechsel im lebenden
Organismus steuern. Bösartige Tumore sind durch ihre
Fähigkeit gekennzeichnet, Metastasen zu bilden. Bei
der Metastasierung verbreiten sich die Krebszellen im Organismus
und erzeugen an vom Entstehungsort entfernt liegenden
Stellen Tumore. Es wird im allgemeinen anerkannt,
daß die Anzahl von Zellmembranvorgängen umgekehrt
proportional ist zur Wahrscheinlichkeit der Zellmetasta
sierung. Maligne Neoplasmen werden im allgemeinen
eingeteilt als solche, die sich aus stützendem Gewebe
wie Bindegewebe, Knochen-, Knorpelgewebe oder querge
streiften Muskeln (Sarkome) herausbilden, und als
solche, die aus Epithelgewebe (Carcinoma) entstehen.
Bei einer anderen Art des Krebses mit der Bezeichnung
"Leukämie" werden die Krebszellen vorwiegend im Blut
strom mitgeführt. Im allgemeinen nehmen die Leukämien
ihren Ausgang im Lymphgewebe und Knochenmark, wo
die Bestandteile des Blutes gebildet werden. Nachdem
sich ein Neoplasma in einem Organismus entwickelt
hat, kann es von einer gutartigen zu einer bösartigen
Form oder von einer Malignität niedriger Stufe zu
einer Malignität schneller Proliferation übergehen.
Obwohl Millionen Zellen aus einem primären Tumor
metastasieren können, so ist doch bekannt, daß nur
einige wenige dieser Zellen in der Tat an anderen
Stellen zu metastatischen Störungen führen.
Während das Verhalten von Krebszellen unvorhersehbar
ist, wird jedoch allgemein anerkannt, daß der Früher
kennung einer Krebserkrankung für eine erfolgreiche
Behandlung die größte Bedeutung zukommt. Die heutzu
tage weitestgehendst angewandte Behandlungsweise
bei Krebs stellt der chirurgische Eingriff dar. Es
können sowohl Primärtumore als auch Metastasen chirur
gisch entfernt werden. Es ist des weiteren bekannt,
daß bösartige Tumore, insbesonders Lymphoma, Leukämien
und Carcinoma strahlenbehandelt werden können, indem
sie beispielshalber einer Bestrahlung mit Gammastrahlen
und dgl. ausgesetzt werden. In letzter Zeit sind
Fortschritte in der chemotherapeutischen Behandlung
erzielt worden, und zwar oft in Verbindung mit dem
chirurgischen Eingriff und/oder einer Strahlenbehand
lung. Dem Fachmann ist hierbei geläufig, daß sich
schnell entwickelnde Krebse einen hohen Prozentsatz
von Zellen aufweisen, die in der Teilung begriffen
sind, d. h. eine große Wachstumsfraktion darstellen,
wobei es gerade diese Krebse sind, die besonders
einer chemotherapeutischen Behandlung zugänglich
sind. In der letzten Zeit haben auch immunotherapeu
tische Verfahren, bei denen mit zelltötenden Mitteln
verkettete Antikörper verwendet werden, einen beschränk
ten Erfolg erfahren. Angesichts der großen Krebstot
häufigkeit in der ganzen Welt ergibt sich jedoch
der Bedarf einer Krebsbehandlung größerer Wirksamkeit.
In der US-PS 46 22 952 (Verfahren der Krebsbehandlung)
wird ein Behandlungsverfahren für Krebs offenbart,
nach dem durch das Anlegen externer elektromagnetischer
Energie angeblich biophysikalische Veränderungen
einschließlich Wärmeveränderungen, die Stimulierung
von intrazellulärer Interferonerzeugung sowie die
Stimulierung von intrazellulärer Prostaglandinerzeugung
erzielt werden. Dieses Verfahren umfaßt den Verfahrens
schritt, die externe elektromagnetische Energie empi
risch auf eine "resonante" Frequenz abzustimmen,
durch die ein genaues Inkrement des Wärmeanstiegs
innerhalb der Krebszelle erzielt wird und die intrazel
luläre Produktion von Interferon und/oder Prostaglan
dinen stimuliert wird. Erfindungsgemäß werden eine
Gruppe von resonanten Frequenzen, die nicht im Hinblick
auf Wärme sondern statt dessen von einer grundlegenden
Formel abgeleitet sind, verwendet, wobei diese Formel
dahingehend wirksam ist, den Transport verschiedener
Elektrolytionen in die Krebszellen hinein und aus
diesen heraus selektiv auf eine Art zu steuern, daß
sich im wesentlichen kein meßbarer Temperaturanstieg
innerhalb der Zellen ergibt.
In den letzten Jahren haben in mehreren Fachbereichen
durchgeführte Untersuchungen der physiologischen
Vorgänge den Nachweis erbracht, daß elektrische und
magnetische Felder eine bedeutsame Rolle im Verhalten
von Zelle und Gewebe spielen. In der US-PS 48 18 697
(mit dem Titel: Verfahren zur Steigerung der
Ionendurchlässigkeit durch Membranen) der Anmelderin
wurde ein Verfahren und eine Vorrichtung offenbart,
die hier inhaltlich berücksichtigt werden und durch
die die transmembrane Bewegung eines vorgewählten
Ions unter Verwendung eines sich zeitlich verändernden
Magnetfeldes magnetisch einreguliert wird. Das fluktu
ierende Magnetfeld wird vorzugsweise auf die Zyklotron
resonanzenergie-Absorptionsfrequenz des vorgewählten
Ions abgestimmt. Durch diese bedeutsame Entdeckung
wurde die gegenseitig wirkende Abhängigkeit von lokalen
Magnetfeldern und der Frequenz bei den Ionentransport
mechanismen erkannt.
In der US-Patentanmeldung mit der Anm. Nr. 1 72 268
(eingereicht am 23. März 1988) wurde von der Anmelderin
offenbart, daß die Zyklotronresonanz zur Steuerung
der Gewebeentwicklung verwendet werden kann, was
hier in dieser Anmeldung inhaltlich berücksichtigt
wird. Des weiteren wurde in der US-Patentanmeldung
mit der Anm. Nr. 2 54 438 (eingereicht am 6. Oktober
1988 unter dem Titel: Verfahren und Vorrichtung zur
Wachstumssteuerung von nichtknochigem, nichtknorpeligem
festem Bindegewebe) von der Anmelderin ein Verfahren
zum Steuern des Wachstums von nichtknochigem, nichtknor
peligem Bindegewebe unter Verwendung von Zyklotronreso
nanzfrequenzen offenbart, was ebenfalls hier Berück
sichtigung findet. In der US-Patentanmeldung mit
der Anm. Nr. 2 95 164 (eingereicht am 9. Januar 1989
unter dem Titel: Verfahrensweisen zur Osteoporoselenkung
unter Verwendung nichtinvasiver Magnetfelder) wurde
von der Anmelderin ein Verfahren offenbart, durch
das unter Verwendung von Zyklotronresonanz-Magnetfeldern
die Osteoporose gesteuert wird und das hier ebenfalls
Berücksichtigung findet. Darüber hinaus wurden von
der Anmelderin in der US-Patentanmeldung mit der
Anm. Nr. 3 43 017 (eingereicht am 25. April 1989 unter
dem Titel: Verfahren und Vorrichtungen zum Regulieren
der transmembranen Ionenbewegung unter Verwendung
selektiver Oberwellenfrequenzen sowie gleichzeitigem
Mehrfachionenregulieren) ein Verfahren, in dem thera
peutische Höher-Oberwellenfrequenzen verwendet werden,
und ein Verfahren offenbart, nach dem gleichzeitig
der Transport von Mehrfachionen gesteuert wird, was
gleichfalls hier inhaltlich berücksichtigt wird.
In der US-Patentanmeldung mit der Anm. Nr. 3 95 247
(eingereicht am 17. August 1989 unter dem Titel:
Behandlung von Schlaganfällen) hat die Anmelderin
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur magnetischen
Behandlung von Schlaganfallopfern beschrieben.
Durch die Erfindung wird eine neuartige Vorrichtung
zur nichtinvasiven Behandlung von Krebs geschaffen,
die sich auf eine Verminderung der Wachstumsrate
von Neoplasmen durch Einwirken eines fluktuierenden
Magnetfeldes richtet.
Nach einem Aspekt wird durch die Erfindung eine Vorrich
tung zur Senkung der Proliferationsrate von Krebszellen
in Gegenwart eines chemotherapeutischen Mittels geschaf
fen, d. h. die herkömmliche Reduzierung von Krebszellen,
die dadurch herbeigeführt wird, daß die Zellen einem
chemotherapeutischen Mittel ausgesetzt werden, erfährt
durch die erfindungsgemäßen Felder eine Steigerung.
Die Vorrichtung nach der Erfindung weist Einrichtungen
zum Erzeugen eines parallel zu einer vorbestimmten
Achse angelegten sowie einen vorbestimmten Raum durch
stoßenden Magnetflusses auf. Hierbei wird der vorbe
stimmte Raum von den Krebszellen oder einem in einem
Lebewesen, Mensch oder Tier, vorhandenen Tumor in
Gegenwart eines chemotherapeutischen Mittels eingenom
men. Es soll hier auch darauf hingewiesen werden,
daß sich die Erfindung auch bei der Behandlung von
Pflanzentumoren anwenden läßt. Es sind Einrichtungen
zum Messen der gesamten Magnetflußdichte parallel
zur vorbestimmten Achse vorgesehen, die sich durch
den vorbestimmten Raum erstreckt, so daß die Magnetfluß
dichte längs der Achse überwacht werden kann. Den Ein
richtungen zum Erzeugen des Flusses ist eine Einrichtung
zugeordnet, so daß der angelegte Magnetfluß oszilliert
werden kann. Schließlich ist noch eine Einrichtung
zum Herstellen und Aufrechterhalten einer Beziehung
zwischen der Fluktuationsrate des Magnetflusses und
der Stärke der Magnetflußdichte vorgesehen, wobei
die vorbestimmte Beziehung die Proliferationsrate
der Targetkrebszellen verringert. Nach einem anderen
Aspekt ist die vorbestimmte Beziehung dergestalt,
daß die Anzahl der Zellmembranvorgänge erhöht wird, um
das metastatische Potential zu verringern.
Bei einer Ausführungsform umfassen die Einrichtungen
zum Anlegen eines Magnetflusses zwei entgegengesetzte
Helmholtzspulen, so daß zwischen den Spulen ein angeleg
tes Feld mit bekannten Parametern längs der vorbestimm
ten Achse erzeugt werden kann. In einer weiteren
Ausführungsform sind zwei Feldspulen derart eingesetzt,
daß sie einen angelegten Magnetfluß längs einer Achse
erzeugen kann, die senkrecht zu der vom ersten Spulen
paar festgelegten vorbestimmten Achse verläuft. Auf
dieselbe Art und Weise läßt sich ein drittes Paar
entgegengesetzter Spulen verwenden, so daß magnetische
Felder längs der X-, Y- und Z-Achse eines Kartesischen
Koordinatensystems von den drei Spulenpaaren angelegt werden.
Das zweite und dritte Spulenpaar wird gleichermaßen
betätigt, um eine vorbestimmte Beziehung zwischen der
Frequenz des Magnetflusses und der Stärke der Magnet
flußdichte herzustellen.
Nach einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zur
Verringerung der Proliferation von Krebszellen
geschaffen, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung
angewendet wird. Hierbei wird ein in Gegenwart eines
chemotherapeutischen Mittels in einem Lebewesen, wie
Mensch oder Tier, auftretender und Krebszellen aufwei
sender Tumor nächstliegend zu einer Einrichtung zum
Erzeugen eines Magnetfeldes positioniert. Ein spezi
fischer Magnetfluß, der den Raum durchläuft, in dem die
Targetkrebszellen positioniert sind, wird parallel zu
der die Zellen durchstoßenden vorbestimmten Achse
erzeugt. Hiernach wird eine Beziehung zwischen der
Frequenz des oszillierenden Magnetflusses und der Stärke
der Magnetflußdichte geschaffen, wobei durch diese
Beziehung die Proliferationsrate der Targetkrebszellen
gesenkt wird, d. h. die Anzahl der Krebszellen, die nach
einer vorbestimmten Zeitdauer existieren, liegt unter
der, wie sie mit Chemotherapie alleine erreicht wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
weist die Einrichtung zum Erzeugen der Magnetflußdichte,
wie bereits vorstehend beschrieben, ein Paar Feldspulen
auf. Hierbei wird ebenfalls in einer bevorzugten
Ausführungsform nach der Erfindung die vorbestimmte
therapeutische Beziehung zwischen der Frequenz des die
Krebszellen durchwandernden Magnetflusses und die Stärke
des Magnetflusses bestimmt durch die Zyklotronresonanz
gleichung fc/B = q/(2πm), worin fc die Frequenz in
Hertz, B der Durchschnittswert dar Magnetflußdichte in
Tesla parallel zur vorbestimmten Achse ist, q/m einen
Wert von etwa 5×105 bis etwa 100×106 Coulomb pro
Kilogramm hat und worin B einen Wert hat, der unter etwa
1×10-2 Tesla liegt. Bei einer besonders bevorzugten
Ausführungsform ist q/m das Ladung/Masse-Verhältnis
eines vorgewählten Ions, das in den Krebszellen
vorhanden ist.
Nach einem weiteren Aspekt wird erfindungsgemäß ein
System zur Verringerung der Proliferation von
Krebszellen geschaffen, das eine Einrichtung zum
Erzeugen eines angelegten Magnetflusses parallel zu
einer vorbestimmten Achse sowie einen vorbestimmten Raum
durchlaufend aufweist, wobei in Gegenwart eines chemo
therapeutischen Mittels der Raum von den Krebszellen
eines Lebewesens eingenommen wird. Bei dieser
besonderen Ausführungsform besitzt die Magnetflußerzeu
gungseinrichtung zumindest zwei entgegengesetzte
Feldspulen mit einer Achse, die durch die sowie parallel
zu der den vorbestimmten Raum durchlaufenden vorbe
stimmten Achse verläuft. Jede der Feldspulen besitzt
zumindest zwei Wicklungen, von denen die eine als
Wechselstromwicklung und die andere als Gleich
stromwicklung bezeichnet wird. Den Spulen zugeordnet ist
eine Einrichtung zum Liefern eines Gleichstroms an die
Gleichstromwicklung sowie eines Wechselstroms an die
Wechselstromwicklung. Darüber hinaus ist eine
Einrichtung zum Messen des umgebenden oder lokalen
Feldes vorgesehen, das im vorbestimmten Raum im Bereich
der Krebszellen besteht. Der Magnetflußerzeugungs
einrichtung ist zum Steuern des Gleichstroms an die
Gleichstromwicklungen eine Einrichtung zugeordnet, so
daß die Gleichstromwicklungen erregt werden können, um
einen Magnetfluß zu erzeugen, durch den der
Umgebungsmagnetfluß auf allgemein Null zurückgeführt
wird. Ein Ganzwellengleichrichterschaltkreis sowie ein
Oszillator sind den Wechselstromwicklungen sowie dem
Stromversorger zugeordnet, um längs der vorbestimmten
Achse im vorbestimmten Raum eine Wechselstrom
magnetfeldkomponente zu erzeugen, die einen vorgewählten
quadratischen Mittelwert hat durch den die
Proliferation von Krebszellen verringert wird. Darüber
hinaus kann in dem System ein Sinussignal an die
Wechselstromwicklungen gegeben werden, versetzt durch
einen konstanten Vormagnetisierungsstrom, der gleich ist
dem verwendeten quadratischen Mittelwert, wenn eine
Ganzwellengleichrichtung zur Anwendung kommt.
Des weiteren kann das System ein zweites Paar
entgegengesetzter Feldspulen aufweisen, durch die eine
Achse festgelegt wird, die durch den Bereich der
Krebszellen verläuft, der senkrecht zu der vom ersten
Spulenpaar festgelegten Achse liegt. Es kann zusätzlich
ein drittes Spulenpaar vorgesehen werden, so daß das
Umgebungsfeld längs der X-, Y- und Z-Achsen eines
Kartesischen Koordinatensystems auf Null zurückgeführt
wird, wobei ein angelegtes Feld mit dem therapeutischen
nicht bei Null liegenden Durchschnittswert nach der
Erfindung längs jeder dieser Achsen erzeugt wird.
Für das erwähnte System, das Wechselstrom- und Gleich
stromwicklungen aufweist, ist erfindungsgemäß ein
Verfahren zur Verringerung der Proliferation von Krebs
zellen vorgesehen, das die Verfahrensschritte des
Erzeugens eines angelegten Magnetflusses parallel zu
einer vorbestimmten Achse umfaßt, die einen
vorbestimmten Raum durchläuft, der von Krebszellen in
einem Lebewesen in Gegenwart eines chemotharapeutischen
Mittels besetzt ist. Das Umgebungsfeld längs der
vorbestimmten Achse im vorbestimmten Raum wird unter
Verwendung eines Magnetfeldmeßfühlers gemessen, der
sowohl statische als auch zeitvariante Magnetfelder
messen kann. Indem die Gleichstromwicklungen sowie eine
Energieversorgung benutzt werden, wird ein Magnetfluß
erzeugt, durch den das Umgebungsfeld längs der Achse auf
allgemein Null zurückgeführt wird. Die Wechselstrom
wicklungen werden dann dazu genutzt, ein Wachselstrom
magnetfeld mit einer Komponente längs der vorbestimmten
Achse zu erzeugen, das einen Durchschnittswert ungleich
Null hat, wodurch eine Verringerung der Prolife
rationsrate von Krebszellen bewirkt wird.
Nach einem weiteren Aspekt wird erfindungsgemäß ein
Verfahren zur therapeutischen Behandlung von Krebs
geschaffen, bei dem die Proliferationsrate von Krebszel
len durch nach der Erfindung geschaffene fluktuierende
Magnetfelder ohne die einhergehende Anwendung eines
chemotherapeutischen Mittels verringert wird.
Darüber hinaus ist die Behandlung nach der Erfindung
nach einer Ausführungsform dahingehend wirksam, die
Differenzierung von Zellvorgängen, d. h. Neuriten, zu
stimulieren, um das Metastatisierungsvermögen der Zellen
herabzusetzen.
Die erwähnte Steuerung oder Kontrolle des Krebszellen
wachstums ist auch in unterschiedlichem Umfang bei einer
Ausführungsform nach der Erfindung durch die Anwendung
der Abstimmung von höheren Harmonischen sowie von
Mehrfachionen vorgesehen.
Die Erfindung wird anhand der nächstfolgenden
Beschreibung mehrerer in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsformen näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ertes Ortes
des Einsatzes der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 einen Aufriß der Behandlungsköpfe nach der
Erfindung in einer Ausführungsform,
Fig. 3 ein Kurvenschaubild, in dem der Magnetfluß
dichtewert (B) in der Erfindung dargestellt ist,
Fig. 4 ein Blockdiagramm der Funktionsbauteile einer
erfindungsgemäß zu verwendenden bevorzugten Schaltung,
Fig. 5 eine Seitenansicht mit drei erfindungsgemäß
verwendeten Spulenpaaren,
Fig. 6 eine Perspektivansicht der Erfindung zur Anwen
dung bei der systemischen Krebsbehandlung und
Fig. 7 ein Blockdiagramm der Schaltungsanordnung einer
erfindungsgemäßen Ausführung zur Anwendung bei der
systemischen Behandlung.
Nach Fig. 1 der Zeichnungen befindet sich die Krebsbe
handlungsvorrichtung 20 eingesetzt in einer Stellung am
Bein 22 einer zu behandelnden Person. Hierbei ist die
Vorrichtung und auch das Verfahren nach der Erfindung
dazu geeignet, die Proliferationsrate von Krebszellen
sowohl beim Tier als auch beim Menschen zu verringern.
Der Ausdruck "Krebs", wie er hier verwendet wird, soll
dabei seine übliche Bedeutung behalten, diese sollte
jedoch im Sinne der Erfindung so weit gefaßt sein, daß
die Erfindung für die Behandlung von nicht krebsartigen
als auch krebsartigen Neoplasmen anwendbar ist. Der
Ausdruck "Verringerung oder Verminderung der Prolifera
tion" und "Verringerung oder Verminderung der Prolifera
tionsrate" soll bedeuten, daß die Anzahl der Krebs
zellen, die nach einer vorbestimmten Zeitspanne der
Behandlung nach der Erfindung bestehen, pro Volumen
einheit kleiner ist als die Anzahl der Krebszellen in
der Kontrollgruppe ohne erfindungsgemäße Behandlung. Der
Ausdruck "chemotherapeutisches Mittel" bezeichnet ein
oder mehrere der verschiedenen Arzneimittel der Krebs
bekämpfung, deren Eigenschaften und Beschaffenheit dem
Fachmann geläufig sind. Es ist bekannt, daß viele dieser
Mittel eine Verringerung der Krebsproliferationsraten
herbeiführen. Somit ist das Target- oder Zielgewebe, das
zu beeinflussen ist, eine Region oder ein Bereich von
krebsigen Zellen, wie die einer bösartigen Geschwulst.
Obgleich nachgewiesen wurde, daß die Erfindung mit
Nutzen anwendbar ist zur Verringerung der Prolifera
tionsrate von Neuroblastoma-Tumorzellen in Gegenwart
eines chemotherapeutischen Mittels, so wird davon ausge
gangen, daß die Erfindung auch wirksam ist bei der
Behandlung von andersartigen Krebszellen einschließlich
Carcinoma, Leukämie, Sarkome, Lymphome, Melanome,
Myelome und dgl.
Ein bösartiges Neoplasma 24, das hier als in der Hüfte
eines Patienten liegendes Sarkom gezeigt wird, befindet
sich in einem vorbestimmten Raum oder Volumen 26
zwischen den Behandlungsköpfen 28 und 30 der Krebs
behandlungsvorrichtung 20. Innerhalb dieses Raums oder
Volumens wird das therapeutische oszillierende Magnet
feld erzeugt. Es ist somit ersichtlich, daß innerhalb
des Raums 26 Krebszellen vorhanden sind, die sich durch
die für Krebse kennzeichnende und unkontrollierte Art
und Weise durch mitotische Teilung vermehren. Wie bei
allen Krebsbehandlungen wird bevorzugt unmittelbar nach
Befunderstellung mit der Behandlung begonnen. Bei dieser
Ausführungsform der Erfindung wird ein chemotherapeu
tisches Mittel wie Cytosin-Arabinosid dem Patienten auf
herkömmliche Weise verabreicht. Hierbei steht die
Dosierung mit der bekannten Wirkungsdosis für das
jeweilige chemotherapeutische Mittel im Einklang, wobei
jedoch bereits zu erwarten ist, daß die Erfindung dazu
beitragen kann, die Standarddosierung herabzusetzen.
Demgemäß wird also ein chemotherapeutisches Krebsmittel
dem Patienten entweder systemisch oder lokal
verabreicht, beispielshalber durch die Verwendung von
krebszellenspezifischen Antikörpern, die mit chemo
therapeutischen Mitteln konjugiert sind. Die günstigsten
chemotherapeutischen Mittel, die zur praktischen
Durchführung der Erfindung geeignet sind, sind solche,
die bei der Krebsbehandlung dann eine wesentlich ge
steigerte therapeutische Wirkung zeigen, wenn sie in
Zusammenhang mit gewählten Frequenzen der Zyklotronreso
nanzabstimmung, wie sie durch die Erfindung vorgesehen
ist, gegenüber der Anwendung des chemotherapeutischen
Mittels verabreicht werden, bei der es keinem Magnetfeld
nach der Erfindung ausgesetzt wurde, was sich leicht
durch Tierversuche in vitro oder in vivo feststellen
läßt. Zu den bevorzugten chemotherapeutischen Mitteln,
von denen man annimmt, daß sie in dieser Hinsicht
nützlich sind, gehören alkylierende Mittel sowie Analoga
der Nukleinsäure.
Um die Behandlungsköpfe 28 und 30 besser in ihrer er
findungsgemäßen Ausgestaltung würdigen zu können, wird
auf die Fig. 2 der Zeichnungen Bezug genommen. Die
Behandlungsköpfe 28 und 30 besitzen hier die Gehäuse 32
und 34 aus einem nichtmagnetischen Werkstoff wie
Kunststoff. Jedes Gehäuse 32, 34 umfaßt eine Feldspule
36 bzw. 38. Zumindest einer der Behandlungsköpfe
schließt eine Magnetfeldmeßfühlervorrichtung 40 wie
einen Hall-Effekt-Magnetometer, der nach der Zeichnung 2
im Gehäuse 32 des Behandlungskopfes 28 eingeschlossen
ist. Die Energieversorgung zum Treiben der Feldspulen
liegt vorzugsweise außerhalb, wofür beispielshalber eine
Batterie oder dgl., wie bei 42 im Behandlungskopf 30
angedeutet, verwendet werden kann. Die Riemen 44 und 46
sind zu dem Zweck vorgesehen, daß die Krebsbehandlungs
vorrichtung auf geeignete Weise am Patienten befestigt
werden kann.
Während Feldspulen 36 und 38 als bevorzugt angesehen
werden, mittels denen ein angelegtes Magnetfeld bei der
Durchführung der Erfindung erzeugt wird, so wird der
Fachmann leicht erkennen, daß andere Elektromagnete oder
möglicherweise Dauermagnete bei der Erfindung eingesetzt
werden können, die somit vom Erfindungsgedanken gedeckt
sind. Darüber hinaus können der Radius jeder Feldspule
36 und 38 sowie die Windungen der Wicklungen in
Übereinstimmung mit den Grundgedanken der Erfindung
veränderlich sein. Bei der meistbevorzugten Anordnung
ist die geometrische Auslegung und die relative Stellung
der Behandlungsköpfe 28 und 30 dergestalt, daß die
Feldspulen 28 und 30 als Helmholtzspulen wirksam sind.
Es ist somit für den Fachmann einsichtig, daß in der
meistbevorzugten Anordnung die Feldspulen 36 und 38 im
wesentlichen baugleiche, feldunterstützende, parallele
Koaxialspulen sind, die um einen dem Radius jeder Spule
entsprechenden Abstand voneinander getrennt sind.
Es ist verständlich, daß das zu beeinflussende bösartige
Neoplasma normalerweise der lokalen magnetischen Beein
flussung ausgesetzt ist. Wie der Ausdruck hier benutzt
wird, wird "lokales Magnetfeld", "Umgebungsmagnetfeld"
oder dgl. als diejenigen magnetischen Beeinflussungen
einschließlich des Erdmagnetfeldes definiert, die einen
lokalen Magnetfluß entstehen lassen, der das Target-
oder Zielgewebe durchströmt. "Magnetflußdichte" wird
herkömmlicherweise als die Anzahl von magnetischen Feld
linien pro Flächeneinheit durch einen senkrecht zur
Flußrichtung verlaufenden Schnitt definiert. Zusätzlich
zum Erdmagnetfeld zum lokalen Magnetfeld beisteuernde
Faktoren können örtlich vorhandene Bereiche ferromagne
tischen Werkstoffs oder dgl. darstellen. Bei einer Aus
führungsform der Erfindung werden Feldspulen 36 und 38
angewendet, um ein angelegtes, fluktuierendes Magnetfeld
zu erzeugen, das, wenn es mit dem lokalen Magnetfeld
parallel zu einer zwischen den Behandlungsköpfen 28 und
30 in Längsrichtung verlaufenden vorbestimmten Achse
vereinigt wird, ein vereinigtes Magnetfeld oder
zusammengesetztes Feld mit einer Komponente längs der
Achse erzeugt, das ein genau gesteuertes, vorbestimmtes
Verhältnis von Frequenz zu durchschnittlicher Magnet
flußdichte besitzt.
Bei einer Ausführungsform nach Fig. 2 wird diese
Beziehung geschaffen, indem ein Mikroprozessor 48 ver
wendet wird, der mit elektronischen Geräten in
Verbindung steht, die notwendig sind, das Oszillieren
und die Stärke des die Targetzellen durchlaufenden
Magnetflusses zu steuern. Darüber hinaus sind auch die
Zuleitungen 50 und 52 dargestellt, mit denen sowie mit
anderen nicht dargestellten Zuleitungen die ver
schiedenen Bauteile der Krebsbehandlungsvorrichtung 20
miteinander verbunden sind. Das Magnetometer 40 mißt den
gesamten oder zusammengesetzten Magnetfluß, der den
vorbestimmten Raum zwischen den Behandlungsköpfen 28 und
30 durchströmt, wodurch sich eine genaue Messung des
Magnetfeldes ergibt, das die bösartige Geschwulst 24
durchdringt. Die vorbestimmte Achse 54 erstreckt sich in
Fig. 1 zwischen den Behandlungsköpfen 28 und 30. Es ist
verständlich, daß das angelegte Feld, das unter
Verwendung der Behandlungsköpfe 28 und 30 erzeugt wird,
in der einen oder der anderen Richtung der vorbestimmten
Achse 54 liegen kann, und daß das lokale oder umgebende
Magnetfeld ebenfalls eine Komponente längs der Achse 54
hat, die entweder den angelegten Magnetfluß vermehrt
oder vermindert. Die relativ niedrige angelegte
Flußdichte in der genauen, vorbestimmten Beziehung der
vereinigten Flußdichte und Frequenz nach der Erfindung
ist ungeachtet der Beeinflussung des lokalen Magnetfeldes
während der Behandlung aufrechtzuerhalten. Dies ist auf
im wesentlichen zwei bevorzugte Arten zu erreichen, die
später noch ausführlich besprochen werden. Dement
sprechend ist der Magnetfeldmeßfühler 40 vorgesehen, um
die Höhe der Magnetflußdichte des lokalen Magnetfeldes
zu bestimmen.
Die überraschenden und unerwarteten Ergebnisse aus der
Anwendung der Erfindung werden erzielt, indem ein fluk
tuierendes Magnetfeld mit einer Magnetflußdichte
parallel zur vorbestimmten Achse 54 geschaffen wird, wo
bei die Magnetflußdichte längs der Achse 54 bei einem
vorbestimmten Verhältnis von Frequenz der Fluktuationen
zum Wert ungleich Null der Magnetflußdichte aufrecht
erhalten wird. Bei dieser Ausgestaltungsform besitzt die
Magnetflußdichte parallel zur vorbestimmten Achse 54
einen Zeitdurchschnittswert ungleich Null. Nach der Dar
stellung der Fig. 3 heißt dies, genauer gesagt, daß
sich das therapeutische Magnetfeld nach der Erfindung
als ein statisches Feld mit einer Bezugshöhe A auffassen
läßt, auf das ein fluktuierendes Magnetfeld zur
Überlagerung gebracht wird. Es weist eine zeitvariante
Komponente, die in der Amplitude jedoch nicht in der
Richtung veränderlich ist, und einen festen Bezugswert
auf, um den sich die zeitvariante Komponente verändert.
Der Bezugswert A ist der Durchschnittswert ungleich Null
der Flußdichte (B). Es ist demnach verständlich, daß der
Zeitdurchschnitt ungleich Null, oder der Nettodurch
schnittswert, wo das Magnetfeld die Vereinigung des
lokalen und des anglegten Feldes ist, längs der
vorbestimmten Achse 54 verwendet wird, da die Größe B
der zusammengesetzten Flußdichte sich aufgrund des
Oszillierens und Fluktuierens des angelegten
Magnetflusses um einenvorbestimmten Betrag verändert.
Somit wird ein durchschnittlicher Wert benutzt, der der
bei (C) dargestellte Durchschnittswert ungleich Null ist.
Hierdurch wird widergespiegelt, daß, obgleich die
Magnetflußdichte längs der Achse um einen gesteuerten
Betrag oszilliert, das Feld reguliert ist, um zu
gewährleisten, daß das Feld stets unipolar ist. Das
heißt, das Feld verläuft immer in derselben Richtung
längs der vorbestimmten Achse 54.
Wie bereits ausgeführt, hat sich gezeigt, daß ziemlich
genaue Beziehungen von Magnetfeldflußdichte zu
Fluktuationsfrequenz in der Erfindung zur Erzielung der
therapeutischen Erfolge verwendet werden. Diese
Verhältnisse von Frequenz zu zusammengesetzter Flußdich
te ergeben sich in Übereinstimmung mit der nachstehenden
Gleichung:
fc/B = q/(2πm),
worin fc die Frequenz des vereinigten Magnetfeldes in
Hertz, B der Nettodurchschnittswert der Magnetflußdichte
des Magnetfeldes (das vereinigte Feld, wo eine Lokal
feldkomponente auftritt) parallel zur vorbestimmten
Achse 54 in Tesla ist und q/m einen Wert von etwa 5×105
bis etwa 200×106 Coulomb pro Kilogramm hat. B hat
hierbei einen Wert, der vorzugsweise nicht über 2×10-2
Tesla liegt. Für die Inhibitionssteigerung der
Krebszellen in Gegenwart eines chemotherapeutischen
Mittels kommt vorzugsweise die folgende Frequenz sowie
die zugeordnete vereinigte Magnetflußdichte (B) zur
Anwendung:
fc (Hertz) |
B (Tesla) |
16 |
20,9×10-6 |
bei einer Wechselstromdoppelamplitude von 40 Mikrotesla.
Bei der Anwendung wird das bösartige Neoplasma 24 in
Gegenwart eines chemotherapeutischen Mittels hiernach
einem vorstehend beschriebenen fluktuierenden Magnetfeld
während einer Zeitspanne ausgesetzt, die die Wirkung
hat, die Wachstumsrate des Neoplasmas durch Senkung der
Proliferationsrate der Krebszellen zu inhibieren.
Während die Zeit, die zur erfolgreichen Behandlung
erforderlich ist, variieren kann, geht man von der
Erwartung aus, daß etwa 100 Tage der Behandlung günstige
Ergebnisse zeitigen wird. Bei bestimmten Anwendungen
kann eine längere Behandlungsdauer erwünscht sein.
Bei einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung
werden die Werte für q und m mit Bezug auf eine
vorgewählte Ionenart bestimmt. Dem Fachmann ist hierbei
geläufig, daß das biochemische Milieu einer bösartigen
Geschwulst ein Gemisch aus verschiedenen Ionen in den
intra- und interzellulären Flüssigkeiten aufweist. Zu
diesen Ionen gehören Kalium-, Magnesium-, Natrium-,
Chlorid-, Phosphat-, Sulfat-, Karbonat-, Bikarbonationen
und dgl. sowie verschiedene Ionen, die durch
Dissoziierung von Aminosäuren, Proteinen, Zuckern,
Nukleotiden und Enzymen gebildet werden. Indem die Werte
von Ladung und Masse für ein gewähltes Ionen in der oben
angeführten Gleichung eingesetzt werden, die dem
Fachmann als die für fc/B gelöste Zyklotronresonanz
beziehung geläufig ist, können die Verhältnisse von
Frequenz zu Magnetflußdichte bestimmt werden, durch die
die Wachstumsrate bösartiger Neoplasmen 24 in
Übereinstimmung mit der Erfindung in der Therapie
gesenkt wird. Indem das Ladung zu Masse Verhältnis eines
vorgewählten Ions genutzt wird, kann eine spezifische
Zyklotronresonanzfrequenz für das Ion bestimmt werden.
Durch darauffolgendes Abstimmen der Krebsbehandlungs
vorrichtung 20 zur Aufrechterhaltung einer vereinigten
Magnetflußdichte mit der richtigen Zyklotronresonanz
frequenz kann das neoplastische Gewebe, das das vorge
wählte Ion enthält, behandelt werden, um die gewünschte
Senkung der Proliferationsrate von Krebszellen herbeizu
führen. Indem insbesondere mittels einer bevorzugten
Ausführungsform nach der Erfindung auf Ca++ oder K⁺
einreguliert wird, kann davon ausgegangen werden, daß
das Fortschreiten eines Tumors in der Gegenwart von
fetale Wachstumsfaktoren nicht aufweisendem Serum
erfindungsgemäß verlangsamt werden kann.
Somit kann der Fachmann leicht erkennen, daß es mittels
der Erfindung durch synergistisches Steigern der
Wirkungen chemotherapeutischer Mittel bei der Krebsbe
handlung möglich ist, die Menge oder den Zeitverlauf
der dem Patienten verabreichten chemotherapeutischen
Mittel zu verringern bzw. zu verkürzen, was eine Min
derung der dosisbezogenen Nebenwirkungen zur Folge hat.
Aus den vorstehenden Ausführungen hinsichtlich der
bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung sowie
aus der Gleichung zur Erstellung einer Zyklotronre
sonanzbeziehung wird verständlich, daß entweder die
Frequenz des fluktuierenden Magnetfeldes oder die Größe
oder Stärke der Magnetflußdichte längs der vorbestimmten
Achse oder sowohl die Frequenz als auch die Stärke der
Flußdichte einreguliert werden kann, um ein Magnetfeld
zu schaffen, das die gewünschten Charakteristika
besitzt. Es wird jedoch bevorzugt, eine konstante
Frequenz aufrechtzuerhalten, wodurch somit erforderlich
wird, daß die Stärke der angelegten Magnetflußdichte
eingestellt wird, um Veränderungen im lokalen Magnetfeld
zur Aufrechterhaltung eines konstanten Verhältnisses von
Frequenz zu Magnetflußdichte auszugleichen. Somit müssen
z. B., falls es notwendig ist, eine Frequenz von 16 Hz
und eine durchschnittliche Flußdichte von 4,07×10-5
Tesla für K⁺ aufrechtzuerhalten, Veränderung im lokalen
Feld, die sonst zu unerwünschten Abweichungen in der
vereinigten Magnetflußdichte führen würden, durch dem
entsprechendes Erhöhen oder Verringern der angelegten
Magnetflußdichte berichtigt werden. Dies wird am besten
durch einen Mikroprozessor in Verbindung mit einer Feld
erzeugenden Einrichtung sowie einer Feld abtastenden
Einrichtung durchgeführt. In Abwandlung hiervon kann die
Frequenz der Oszillationen, falls die Veränderungen in
der vereinigten Magnetflußdichte aufgrund von
Veränderungen im lokalen Magnetfeld auftreten, verändert
werden, so daß das bevorzugte Verhältnis aufrechter
halten wird. Es ist wichtig, um es noch einmal
hervorzuheben, daß man sich vergegenwärtigt, daß der
Wert von B die durchschnittliche zusammengesetzte Mag
netfelddichte parallel zur vorbestimmten Achse ist, da
sich die Größe der Magnetfelddichte bei oszillierendem
Feld ändert. Es ist hierbei verständlich, daß die
Erfassung der Veränderungen des Magnetfeldes aufgrund
von Veränderungen in der Umgebungskomponente zu
Intervallen stattfinden sollte, die häufig genug sind,
um ein Frequenz/Magnetfeld-Verhältnis zu schaffen, das
ungeachtet der Veränderungen der Lokalfeldkomponente im
wesentlichen konstant ist.
Nach den Fig. 1 und 2 der Zeichnungen weist jede der
Feldspulen 36, 38 vorzugsweise bis zu etwa 3000
Windungen oder Schleifen aus Leitungsdraht auf, wobei
der Durchmesser d jeder Schleife vorzugsweise bis zu
etwa 300 Zentimetern beträgt. Die Anzahl der Windungen
von Draht N, der Durchmesser der Spulen, die Teilung der
Spulen sowie die Drahtdicke sind nur insofern kritisch,
wie diese und andere Gestaltungsparameter durch die
Beschränkungen herkömmlicher Praxis auferlegt werden, um
optimale Leistungskennwerte zur Erzielung vorbestimmter
Flußdichten zu ermöglichen, wie sie zur bevorzugten
Anwendung der Erfindung erforderlich sind. Wie bereits
vorstehend ausgeführt, sind auch andere Einrichtungen
zum Erzeugen des Magnetfeldes zur Durchführung der
Erfindung einsetzbar und fallen demgemäß unter den
Erfindungsgedanken.
Es ist ebenfalls verständlich, daß das angelegte
Magnetfeld, das sich als eine vereinigte Magnetfeld
dichte längs der vorbestimmten Achse 54 ergibt, durch
ein Sinussignal oder aus einem gleichgerichteten
Ganzwellensignal erzeugt werden kann, das an die
Feldspulen 36, 38 gelegt wird. Es kann sich in einigen
Fällen als zweckmäßig erweisen, die Komponenten des
lokalen Magnetfeldes, die zur vorbestimmten Achse 54
nicht parallel sind, unter Verwendung zusätzlicher
Spulen auf Null zurückzuführen, die in rechten Winkeln
zu den Spulen 28 und 30 angeordnet sind, um ein
entgegengesetztes jedoch gleichwertiges Feld zu
schaffen. Es kann auch zweckmäßig sein, die Lokalmagnet
feldkomponente während der ganzen Behandlung unter
Verwendung zusätzlicher Spulen oder dgl. auf Null
zurückzuführen.
Die Fig. 4 der Zeichnungen zeigt ein Blockdiagramm, das
die bevorzugte Anordnung von Schaltkreisen der Krebsbe
handlungsvorrichtung 20 in Funktionssegmente unterteilt
darstellt. Es sind auch zahlreiche andere Schaltkreis
anordnungen möglich, falls die Grundsätze der Erfindung
genau befolgt werden. Es ist eine Mikrosteuerung oder
ein Mikroprozessor vorgesehen, durch den das zusammenge
setzte Magnetfeld trotz der Veränderungen der vorstehend
beschriebenen Umgebungskomponente auf einer konstanten
vorbestimmten Höhe gehalten wird. In dieser Hinsicht ist
der Eingang 102 vorgesehen, durch den ein Einstellwert
der vorbestimmten zusammengesetzten Magnetfelddichte
längs einer vorbestimmten Achse durch das Targetgewebe
dem Mikroprozessor 100 eingegeben wird. Wie nachstehend
noch näher darzulegen ist, wird die zusammengesetzte
Feldstärke mit diesem Einstellwert verglichen, um einen
Fehler zu erzeugen, der der Differenz von Einstellwert
und gemessenem Wert der zusammengesetzten Magnetfeld
dichte längs der Achse entspricht.
Es ist ein Magnetfeldmeßfühler 104 vorgesehen, durch den
die Größe des zusammengesetzten Feldes, das das
Targetgewebe längs der Achse durchströmt, gemessen wird.
Vorzugsweise soll als Magnetfeldmeßfühler 104 ein
Hall-Effekt- oder Saturationskernmagnetometer verwendet
werden, von denen der eine oder andere, wie dem Fachmann
bekannt, sowohl zeitvariante als auch statische
Magnetfelder abtasten und jeweils ein analoges Signal
erzeugen kann. Der Magnetfeldmeßfühler 104 führt eine
ständige Überwachung des zusammengesetzten Magnetfeldes
durch, indem es an den Mikroprozessor 100 ein Signal
gibt. Es ist verständlich, daß der Ausgang des
Hall-Effekt- oder Saturationskernmagnetometers verhält
nismäßig klein ist, weshalb ein Meßfühlerverstärker 106
vorgesehen ist, durch den das Signal des Meßfühlers 104
beispielshalber bis auf das Dreitausendfache seines
ursprünglichen Wertes verstärkt wird. Da diese
Vorrichtungen ein Analoges Signal erzeugen, ist ein
Analog-Digital-Umsetzer 107 vorgesehen, durch den das
verstärkte Signal vom Magnetfeldmeßfühler 104 in ein
Digitalsignal umgesetzt wird, das vom Mikroprozessor 100
verwertet werden kann. Es wird hierbei bevorzugt, daß
der Analog-Digital-Umsetzer auf dem Mikroprozessorchip
angeordnet ist.
Durch die Verstärkung des Signals vom Meßfühler kann ein
unerwünchter Geräuschpegel erzeugt werden, und es können
auch plötzliche Veränderungen der Magnetfeldstärke
auftreten, wodurch die Bestimmung des wahren
Durchschnittswertes der zusammengesetzten Magnetfeld
dichte erschwert wird. Demzufolge wird das Signal vom
Analog-Digital-Umsetzer 107, das dem Mikroprozessor 100
eingegeben wird, von einem Softwarefilter 108 gefiltert,
um Schrotgeräusche und plötzliche Fluktuationen im vom
Magnetfeldmeßfühler 104 erfaßten entgegengesetzten Feld
zu entfernen. Es könnte auch, obgleich bevorzugt wird,
daß das Filter 108 ein Softwarefilter im Mikroprozessor
ist, ein diskretes Filter verwendet werden. Bei dieser
Ausführungsform ist das Softwarefilter 108 ein
Digitalfilter, vorzugsweise ein Integrator mit einer
Zeitkonstante von annähernd 0,5 Sekunden. Mit anderen
Worten, die Veränderungen der Größe des zusammen
gesetzten Feldes, die durch Erhöhen oder Verringern des
angelegten Feldes ausgeglichen werden, sind langfristige
Veränderungen von 0,5 Sekunden oder länger. Demgemäß
sollte die Zeitkonstante des Filters 108 so sein, daß
momentane Fluktuationen herausgefiltert werden.
Der Mikroprozessor 100 weist eine Logikeinheit auf, von
der der Nettodurchschnittswert ungleich Null der
zusammengesetzten Magnetflußdichte berechnet wird.
Dieser Nettodurchschnittswert ungleich Null wird dann am
Komparator 110 im Mikroprozessor 100 mit dem
vorbestimmten Gleichstrombezugs- oder -offsetwert ver
glichen, der über den Eingang 102 in den Mikroprozessor
eingegeben wird. Hierbei ist anzumerken, daß dieser
Bezugswert vorzugsweise durch überlassene Schaltkreise
im Mikroprozessor 100 erstellt wird, obgleich variable
Eingabemittel eingesetzt werden könnten, durch die der
Einstellwert verändert werden könnte. Eine Fehleranzeige
wird dann erzeugt, die die Differenz von gemessenem Wert
der zusammengesetzten Magnetflußdichte und dem Einstell-
oder Bezugswert festlegt. Der Mikroprozessor 100
bestimmt dann die Größe des Ausgangs, der erforderlich
ist, die das Magnetfeld erzeugenden Spulen 112 zu
treiben, um die zusammengesetzte Magnetflußdichte zurück
zum Einstellwert zu bringen.
Es ist ein Software-Feldmodulator oder -oszillator 114
vorgesehen, durch den eine Wechselstrom- oder
Fluktuationskomponente auf das digitale Ausgangssignal
überlagert wird, das in den Digital-Analog-Umsetzer 116
gegeben wird. Aus den vorstehenden Darlegungen der
Erfindung geht hervor, daß der Softwarefilter-Modulator
114 des Mikroprozessors 100 bei der bevorzugten
Ausführungsform nach der Erfindung auf eine feste,
vorbestimmte Frequenz voreingestellt ist, um das ge
wünschte vorbestimmte Verhältnis des Frequenz/Mag
netflußdichtewertes zu erzeugen. Bei einer anderen
Ausführungsform ist das Rückkoppelungssystem nach der
Erfindung derart ausgestaltet, daß Veränderungen in der
zusammengesetzten Magnetflußdichte gemessen werden,
worauf der Mikroprozessor 100 die notwendige Veränderung
der Frequenz zur Aufrechterhaltung der vorbestimmten
Beziehung festlegt. Bei dem Ausführungsbeispiel sollte
der Software-Feld-Analogumsetzer 116 auf einem
Mikroprozessorchip angeordnet sein. Demzufolge wird die
Wechselstromkomponente am Knoten 118 vom Soft
ware-Feld-Modulator vorgesehen.
Das Signal vom Digital-Analog-Umsetzer 116 wird dem
Spannungs-Strom-Verstärker 120 zugeführt, dessen Ausgang
die Magnetfeld erzeugenden Spulen 112 auf gewünschte
Weise antreibt. Demnach wird das zusammengesetzte Feld
trotz der Veränderungen der Umgebungskomponente im
wesentlichen konstant gehalten.
Während mehrere Stromquellenanordnungen zweckmäßig sind,
wird jedoch bevorzugt, daß die Stromversorgungseinheit
122 verwendet wird, um den Verstärker 106 des
Magnetfeldmeßfühlers 104, den Mikroprozessor 100 sowie
den Meßfühler 104 selber über die Vorspannungsschaltung
124 mit Strom zu versorgen. Eine getrennte
Versorgungsquelle 126 wird für den Spannungs-Strom-Ver
stärker 120 bevorzugt.
Nach der ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
einschließlich ihres Aufbaus, Betriebsweise und
Anwendung wird nachstehend das erfindungsgemäße
Verfahren näher erläutert. Es ist hierbei selbstver
ständlich, daß diese Beschreibung des Verfahrens auch
die vorstehende Darlegung der neuartigen Vorrichtung zum
Inhalt hat. Nach einer Ausführungsform wird durch die
Erfindung ein Verfahren zur Verringerung der
Wachstumsrate eines im Menschen oder Tier auftretenden
Neoplasmas geschaffen. Dies wird nach einem Aspekt
erreicht, indem ein fluktuierendes, in der Richtung
ausgerichtetes Magnetfeld, das durch die Krebszellen,
beispielshalber eine bösartige Geschwulst wie ein Sar
kom, hindurchgeht, in Gegenwart eines chemotherapeuti
schen Mittels gemäß vorstehender Beschreibung erzeugt
wird. Hierbei kann die Erfindung auch eingesetzt werden,
die Wachstumsrate von gutartigen Tumoren zu verringern.
Die Einrichtung zum Erzeugen des Magnetfeldes, die
anwendungsgemäß bevorzugt wird, wurde bereits beschrie
ben. Das demnach erzeugte Magnetfeld hat eine
Magnetflußdichte von genau gesteuerten Parametern und
durchläuft das Targetneoplasma parallel zu einer
vorbestimmten Achse, die sich durch das Neoplasma
erstreckt. Dem Fachmann ist geläufig, und es wurde
bereits eindeutig erläutert, daß das lokale Magnetfeld,
dem das Neoplasma ausgesetzt wird, eine Komponente
aufweist, die parallel zur vorbestimmten Achse liegt und
die somit das angelegte oder erzeugte Magnetfeld längs
der Achse unterstützt oder diesem entgegenwirkt.
Bisweilen kann die lokale Komponente bei Null liegen.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird die Dichte
dieses vereinigten Magnetflusses, und insbesondere der
Nettodurchschnittswert ungleich Null der vereinigten
Magnetflußdichte gesteuert, um eine genaue Beziehung
zwischen der Flußdichte längs der Achse und der Frequenz
des angelegten Magnetfeldes zu erstellen, das bei einem
vorbestimmten Wert oszilliert. Um dies zu erreichen,
wird am meisten bevorzugt, die Stärke des angelegten
Feldes einzustellen, um Veränderungen des lokalen Feldes
auszugleichen. Demgemäß wird anhand einer Ausführungs
form nach der Erfindung ein Verfahren zur
Krebsbehandlung geschaffen, indem ein Magnetfeld erzeugt
wird, das ein bösartiges Neoplasma durchdringt und das
eine vorbestimmte Beziehung von Oszillationsfrequenz zu
durchschnittlicher Flußdichte besitzt. Bei der meistbe
vorzugten Ausführungsform wird die vorbestimmte
Beziehung oder das vorbestimmte Verhältnis von Frequenz
zu Feldstärke mit Bezug auf die Gleichung:
fc/B = q/(2 πm)
bestimmt, worin fc die Frequenz des vereinigten Magnet
feldes längs der vorbestimmten Achse in Hertz, B der
Nettodurchschnittswert ungleich Null der Magnetfluß
dichte des vereinigten Magnetfeldes parallel zur Achse
in Tesla ist und q/m in Coulomb pro Kilogramm einen Wert
von etwa 5×105 bis etwa 100×106 hat. B hat
vorzugsweise einen nicht über 1×10-2 Tesla liegenden
Wert.
Um ein fluktuierendes Magnetfeld mit den gewünschten
Parametern aufrechtzuerhalten, kann es notwendig sein,
Veränderungen des zusammengesetzten Magnetfeldes
parallel zur vorbestimmten Achse zu überwachen. Wie
bereits ausgeführt, wird das vorzugsweise mit einem
Hall-Effekt-Magnetometer oder dgl. durchgeführt, das in
der Lage ist, sowohl statischen als auch zeitvarianten
Magnetfluß abzutasten und ein analoges Signal zu
erzeugen. Das Analogsignal wird periodisch von einem
Mikroprozessor abgetastet, von dem dann die
erforderliche Frequenz und/oder Größe des angelegten
Magnetfeldes zur Aufrechterhaltung der vorstehend
beschriebenen vorprogrammierten und vorbestimmten
Beziehung berechnet wird. Somit wird also der vereinigte
Magnetfluß vom Magnetfeldmeßfühler ermittelt. Die
Einrichtung zum Erzeugen des Magnetfeldes wird also
verwendet, um dort, wo es zweckmäßig ist, die Größe
dieses zusammengesetzten Magnetfeldes einzuregulieren.
Bei einer Ausführungsform besteht das Verfahren in der
Steuerung des Durchschnittswertes der angelegten
Magnetflußdichte längs einer vorbestimmten Achse, um ein
vorbestimmtes Verhältnis von Frequenz zu vereinigter
Magnetflußdichte aufrechtzuerhalten. Bei einer anderen
Ausführungsform wird die Frequenz der Fluktuationen
eingestellt, um die Beziehung aufrechtzuerhalten, bei
der aufgrund von durch Veränderungen im lokalen Magnet
flußdichte erfaßt werden. Darüber hinaus kann eine
Kombination dieser beiden Verfahren angewendet werden,
bei dem sowohl die Frequenz als auch die Größe der
Magnetflußdichte einreguliert werden, um die vorbe
stimmte Beziehung nach der Erfindung aufrechtzuerhalten.
Demgemäß umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren nach
einem Aspekt die Verfahrensschritte des Erstellens und
Aufrechterhaltens einer vorbestimmten Beziehung zwischen
der Frequenz eines fluktuierenden Magnetfeldes und der
Flußdichte des Feldes. Bei besonders bevorzugten Ausfüh
rungsformen kommen eine Frequenz von 16 Hertz sowie eine
durchschnittliche Flußdichte von 2,09×10-5 Tesla zur
Anwendung, die einer Zyklotronresonanz für Ca++ ent
spricht. Diese Kombination von Frequenz und Flußdichte
ist besonders zur Anwendung geeignet, die Prolifera
tionsrate von Krebszellen in Gegenwart eines chemo
therapeutischen Mittels herabzusetzen. Eine weitere
brauchbare bevorzugte Frequenz liegt bei 16 Hertz und
4,07×10-5 Tesla, was einer Zyklotronresonanz für K⁺
entspricht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Verfahrens wird das Verhältnis von Frequenz zu
Flußdichte durch die Auswahl eines im Neoplasma
vorhandenen vorgewählten Ions bestimmt und die
fluktuierende zusammengesetzte Magnetflußdichte auf die
spezifische Zyklotronresonanzfrequenz für dieses Ion
abgestimmt. Die bevorzugten Ionen zur Erhöhung der
Hemmung von Krebszellen in Gegenwart eines chemothera
peutischen Mittels sind Li⁺, K⁺, Mg++ und Ca++. Die
Abstimmung auf weitere Ionen wie Mn++, Zn++ oder Cu⁺
kann ebenfalls günstige Ergebnisse zeitigen.
Schließlich wird das neoplastische Gewebe des Patienten
erfindungsgemäß dem therapeutischen Magnetfluß während
einer Zeitspanne ausgesetzt, die zur Erzielung des ge
wünschten Ergebnisses ausreichend bemessen ist. Es kann
dabei davon ausgegangen werden, daß die Expositionszeit
bei erfindungsgemäßer Anwendung im Normalfall bei etwa
0,5 bis 24 Stunden pro Tag liegt, um günstige Ergebnisse
zu erzielen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der
Erfindung enthalten die Behandlungsköpfe der Krebsbe
handlungsvorrichtung 20 zwei diskrete jedoch sonst
gleichwertige Wicklungen. Jeder Kopf enthält eine
Gleichstromwicklung und eine Wechselstromwicklung. Diese
Wicklungen sind eng gewunden, und zwar entweder als
wechselnde Drähte, als wechselnde Schichten oder in
benachbarten Ebenen. Der Fachmann erkennt hierbei, daß
die Enge der Wicklungsanordnung sicherstellt, daß die
beiden getrennten Magnetfelder, die an einer von den
beiden Wicklungen (wenn jede im wesentlichen denselben
Strom führt) entfernten Stelle erzeugt werden, im
wesentlichen dieselben sind. Die Gleichstromwicklung in
einer Spule ist in Serie geschaltet und unterstützt die
Gleichstromwicklung in der anderen Spule. Ähnlich ist
auch die Wechselstromwicklung in einer Spule in Serie
geschaltet und unterstützt die Wechselstromwicklung in
der anderen Spule.
Das Gleichstromwicklungspaar wird von einer Gleichstrom
quelle versorgt, die einen Strom liefert, durch den die
Komponente des lokalen oder umgebenden Feldes längs der
Achse des Spulenpaares in dem gewünschten Behandlungsbe
reich auf einen Wert zurückgeführt wird, der im
wesentlichen bei Null liegt. Auch hier wird das
Umgebungsfeld von einem Magnetfeldmeßfühler wie einem
Hall-Effekt-Magnetometer oder einem Saturationskern
magnetometer oder dgl. gemessen. Die Wechselstromwick
lungen werden bei dieser Ausführungsform vorzugsweise
von einer Ganzwellen-Gleichrichterschaltung erregt, die
einen Strom liefert, der eine sich ergebende Wechsel
strom-Magnetfeldkomponente längs der Spulenachse im
gewünschten Behandlungsbereich erzeugt, die bei der
therapeutischen Frequenz zeitvariant ist. Der RMS-Strom
des gleichgerichteten Signals im Wechselstrom-Spulenpaar
wird solange einreguliert, bis eine vorgewählte
RMS-Magnetfeldkomponente im Behandlungsbereich erzielt
wird. Es ist verständlich, daß, wenn einmal das
Umgebungsfeld gemessen ist, die Fachkenntnis der
Spulengeometrie und der Anzahl der Windungen eine
vorbestimmte Kalibrierung ermöglicht, wodurch die
Bedienungsperson in die Lage versetzt wird, selbsttätig
den benötigten Umgebungsfeld-Nullungsstrom sowie den
RMS-Strom zu erzielen, der zur Herstellung des
vorgewählten RMS-Magnetfeldes erforderlich ist.
Bei dieser Ausführungsform wird, indem ein
gleichgerichtetes Signal in den Wechselstromwicklungen
verwendet wird, die Frequenz des fluktuierenden
Magnetfeldes auf einen vorbestimmten Wert eingestellt,
wonach der effektive oder quadratische Mittelwert
(RMS-Wert) der angelegten Magnetflußdichte dann
eingeregelt wird, um ein Verhältnis von Frequenz zu
Flußdichte zu erzeugen, das wirksam ist, die
Wachstumsrate von Krebszellen herabzusetzen. Bevorzugte
Verhältnisse von Frequenz zu Feldstärke werden mit Bezug
auf die Gleichung:
bestimmt, worin F0 die Frequenz des fluktuierenden
Magnetfeldes in Hertz, B0 der RMS-Wert ungleich Null der
Magnetfeldkomponentenwicklung längs der Spulenachse in
Tesla ist und (q/m) in Coulomb pro Kilogramm einen Wert
zwischen etwa 5×105 und etwa 100×106 hat. B0 hat
vorzugsweise einen Wert, der über 1×10-2 Tesla nicht
hinausgeht. Bei einer anderen Ausführungsform werden die
Werte von q und m mit Bezug auf die Ladung und Masse
eines vorgewählten Ions gewählt. Weitere Beziehungen von
Frequenz zu Größe können sich für besondere Anwendungs
zwecke als brauchbar oder sogar erwünscht erweisen.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein Sinusstrom in
den Wechstromwicklungen mit einem Gleichstromoffset
verwendet, der sich in einem durchschnittlichen
Magnetfeld ungleich Null ergibt, um das erforderliche
Magnetfeld längs der vorbestimmten Achse zu erzielen, das
therapeutisch wirksam ist.
Indem nunmehr auf die Fig. 5 der Zeichnungen Bezug
genommen wird, weist eine weitere Ausführungsform drei
Paare Spulen nach Helmholtz auf, von denen die angelegten
Felder längs der X-, Y- und Z-Achse eines Kartesischen
Koordinatensystems erzeugt werden. Das Spulenpaar A weist
die Behandlungsköpfe 200 und 202, das Spulenpaar B die
Behandlungsköpfe 204 und 206 und das Spulenpaar C ein
Paar entgegengesetzter Spulen auf, von denen jedoch nur
eine mit dem Bezugszeichen 208 als Phantom dargestellt
ist. Es ist hierbei ersichtlich, daß diese Spulen
einfache Wicklungen aufweisen oder in der Kombination von
Wechselstrom- und Gleichstromwicklungen vorgesehen sein
können, wie dies bereits vorstehend ausgeführt wurde. Es
wird demnach auch bevorzugt, daß jedes Paar mit einem
Magnetfeldmeßfühler versehen ist, um die
Magnetfeldkomponente längs jeder diesbezüglichen Achse zu
messen. Somit stehen die Achsen der drei Spulenpaare
senkrecht zueinander und schneiden sich im gewünschten
Behandlungsbereich, nämlich dem bösartigen
Targetneoplasma. Die therapeutische Frequenz wird von
jedem Spulenpaar auf die vorstehend beschriebene Art und
Weise erzeugt. Wo die Spulenpaare Wechselstrom- und
Gleichstromwicklungen umfassen, wird die Umgebungsfeld
komponente längs jeder Achse auf allgemein Null zurück
geführt.
Die Wachstumsrate eines Neoplasmas wird bei einer anderen
Ausführungsform nach der Erfindung in Gegenwart eines
chemotherapeutischen Mittels verringert, indem eine
vorbestimmte Beziehung von Frequenz der Fluktuationen zum
Durchschnittswert ungleich Null der Magnetflußdichte
längs der vorbestimmten Achse auf der Grundlage des
Ladungs/Masse-Verhältnisses des vorgewählten Ions
geschaffen und aufrechterhalten wird, wobei diese
vorbestimmte Beziehung durch die Anwendung der Gleichung
fch = XBq/2πm festgelegt wird, in der fch die Frequenz
der fluktuierenden Magnetflußdichte in Hertz, B der
Durchschnittswert ungleich Null der Flußdichte parallel
zur vorbestimmten Achse in Tesla, q die Ladung des
vorgewählten Ions in Coulomb, m die Masse des
vorgewählten Ions in Kilogramm und X eine vorgewählte
ungerade Zahl größer als Eins ist. Auf diese Weise werden
eine Anzahl von höheren harmonischen Frequenzen
geschaffen, wodurch Therapieerfolge erzielt werden
können.
Es ist zu erkennen, daß die grundlegende Therapiefrequenz
fc effektiv multipliziert wird mit einer gewählten
ungeraden ganzen Zahl, um eine Frequenz zu erzeugen,
durch die das gewünschte Therapieergebnis ebenfalls
herbeigeführt wird. Wenn nicht anders vorgeschrieben,
soll hier der Ausdruck "ungerade ganze Zahlen" oder
"ungerade ganze Zahl" bedeuten, daß damit positive ganze
Zahlen ungleich Null gemeint sind. Als erfindungsgemäß
anzuwendende ungerade ganze Zahlen, durch die harmonische
Frequenzen erstellt werden, die sich bei der Verringerung
der Krebswachstumsrate als effektiv erweisen sollten,
werden folgende ganze Zahlen genannt: drei, fünf, sieben,
neun, elf, dreizehn, fünfzehn, siebzehn und neunzehn.
Weitere harmonische Frequenzen, die zustande kommen,
indem die Grundfrequenz
mit einer ungeraden ganzen Zahl multipliziert wird,
können gleichfalls für einige Anwendungsbereiche in Frage
kommen. Wie bereits dargelegt, können die Frequenzen für
ein gegebenes vorgewähltes Ion und die bekannte
Magnetflußdichte B mit Bezug auf die Gleichung fch =
XBq/2πm bestimmt werden, worin fch die Frequenz in Hertz
des fluktuierenden Magnetfeldes längs einer durch das
Targetgewebe verlaufenden vorbestimmten Achse, B die
Magnetflußdichte längs der Achse in Tesla, q die Ladung
des vorgewählten Ions in Coulomb, m die Masse des
vorgewählten Ions in Kilogramm und X eine vorgewählte
ganze Zahl größer als eins ist. Es wird hierbei davon
ausgegangen, daß viele der bevorzugten ungeradezahligen
Mehrfachoberschwingungsfrequenzen im wesentlichen in der
Krebsbehandlung genauso effektiv sind wie die
Grundschwingungsfrequenzen. Eine eingehendere
Beschreibung der Oberschwingungsabstimmung wird in der
US-Patentanmeldung der Anm. Nr. 3 43 017 geliefert, auf
die Bezug genommen und die inhaltlich hier miteinbezogen
wird.
Nach einem weiteren Aspekt wird durch die Erfindung ein
Verfahren zur Verringerung der Proliferationsrate von
Krebszellen geschaffen, das darin besteht, ein angelegtes
Magnetfeld parallel zu einer vorbestimmten Achse zu
erzeugen, die sich durch den bezeichneten Raum hindurch
erstreckt. In Gegenwart von zumindest zwei
unterschiedlichen vorbestimmten Ionenarten in den
Targetkrebszellen oder im Targetkrebsgewebe und eines
chemotherapeutischen Mittels wird das Neoplasma dem
angelegten Magnetfeld ausgesetzt. Bei einer Ausführungs
form wird das Neoplasma auch einem lokalen Magnetfeld mit
einer Komponente parallel zur vorbestimmten Achse
ausgesetzt. Die Magnetflußdichte längs der vorbestimmten
Achse wird fluktuiert, um einen Durchschnittswert
ungleich Null zu erstellen. Wo ebenfalls ein lokales Feld
vorhanden ist, stellt dieser Durchschnittswert un
gleich Null den Nettodurchschnittswert ungleich Null der
angelegten und lokalen Feldkomponenten plarallel zur
vorbestimmten Achse dar, wie dies bereits vorstehend in
Zusammenhang mit den anderen Ausführungsbeispielen nach
der Erfindung beschrieben wurde.
Eine vorbestimmte Beziehung von Frequenz der
Fluktuationen zu dem Durchschnittswert ungleich Null der
Magnetflußdichte längs der Achse wird dann hergestellt
und aufrechterhalten, durch die gleichzeitig die Bewegung
der beiden oder mehrerer vorgewählter Ionen gesteuert
wird. Die Ionenbewegung wird herbeigeführt, um die
Wachstumsrate des Neoplasmas herabzusetzen. Nach einer
Ausführungsform wird die vorbestimmte Beziehung
festgelegt, indem die Gleichung fc = Bq/2πm bei einem
im allgemeinen zufallsgewählten Wert von B für jedes
einzelne vorgewählte Ion gelöst wird, worin fc die
Frequenz der Feldfluktuationen in Hertz, B der
Durchschnittswert ungleich Null der Flußdichte parallel
zur vorbestimmten Achse in Tesla, q die Ladung jedes
vorgewählten Ions in Coulomb und m die Masse jedes
vorgewählten Ions in Kilogramm ist. Der Wert von B ist
vorzugsweise kleiner als etwa 10-2 Tesla. Hierdurch wird
die Zyklotrongrundfrequenz für jedes Ion erstellt. Ein
Wert fcs wird vorzugsweise derart gewählt, daß keiner der
einzelnen Ionen-fc-Werte mehr als 5 Prozent vom fcs-Wert
abweichen. In den meisten Fällen steht kein fcs-Wert auf
der Basis der grundlegenden fc-Werte vorgewählter Ionen
zur Verfügung. Demgemäß wird eine höhere ungerade
Oberschwingungsfrequenz von zumindest einem der vorge
wählten Ionen anhand der Gleichung fch = XBq/2πm
bestimmt, wie dies vorstehend bereits ausgeführt wurde.
Die Werte von fc und fch werden untersucht, um zu
bestimmen, ob ein fch-Wert auf der Basis eines 10%igen
und günstigstenfalls 5%igen Abweichungsfaktors gewählt
werden kann. Falls dies nicht der Fall ist, wird der
Vorgang für jeden Wert von fch fortgesetzt, indem mit den
niedrigsten ungeradzahligen harmonischen fch-Werten
begonnen wird, bis sich ein Wert fcs innerhalb der 5%igen
Abweichung erstellen läßt. Somit wird bei dem für B
gewählten Wert während der Berechnung der fc- oder
fch-Werte die Magnetflußdichte, der das Targetgewebe
ausgesetzt wird, längs der Achse mit der fcs-Frequenz
fluktuiert. Diese spezifische Beziehung zwischen Frequenz
und Feldstärke läßt es zur gleichzeitigen Transmem
branbewegung der vorgewählten Ionen zur Senkung der
Proliferationsrate der Targetkrebszellen kommen.
Die Grundfrequenz, mit der das fluktuierende Magnetfeld
für die Zyklotronresonanzregulierung der transmembranen
Ionenbewegung oszillieren würde, wird, um es genauer zu
sagen, einzeln für jede zu regulierende verschiedene
Ionenart anhand der Gleichung fc = Bq/2πm für einen
gewählten Wert B berechnet, der wiederum der nicht Null
betragende Durchschnittswert der Flußdichte längs der
vorbestimmten Achse ist. Wie bereits vorstehend
erläutert, wird fc in Hertz, q in Coulomb, m in Kilogramm
und q/m als Ladungs/Masse-Verhältnis des vorgewählten
Ions angegeben. Ist erst die grundlegende Zyklotronre
sonanzfrequenz (fc) jedes zu regulierenden Ions berech
net, wird eine Regulierungsfrequenz (fcs) bestimmt, die
vorzugsweise innerhalb der 5%igen Grundfrequenz fc oder
einer ungeradzahligen Oberschwingungsfrequenz fch jedes
vorgewählten Ions liegt. Die ungeradzahligen Oberschwin
gungsfrequenzen werden wiederum anhand der Gleichung fch
= XBq/2 m bestimmt, worin X eine ungerade ganze Zahl
größer als 1 ist. Hierbei ist ersichtlich, daß sich die
Gleichung fch = XBq/2πm verwenden läßt, um die
Grundfrequenz fc zu bestimmen, indem ein Wert l für X
verwendet wird. Während der Wert fcs im Normalfall nicht
verfügbar ist, der den Grundfrequenzen und/oder den
ungeradzahligen Oberschwingungsfrequenzen für jedes
vorgewählte Ion gemein ist, hat sich herausgestellt, daß
es mit einem fcs-Wert, der innerhalb von 10% und vorzugs
weise 5% jedes fc- oder fch-Wertes der zu regulierenden
Ionen liegt, zu einer zufriedenstellenden gleichzeigiten
Transmembranbewegung jedes vorgewählten Ions im Feld
kommt.
Es ist ebenfalls ersichtlich, daß die fch-Werte eine
Funktion von B sind. Somit ist es möglich, einen fcs-Wert
für einen besonderen Ionensatz zu erhalten, der innerhalb
einer 5%igen Abweichung bei einem angezeigten B-Wert,
jedoch nicht einem höheren B-Wert liegt. Zur erfindungs
gemäßen Anwendung liegt der Wert B vorzugsweise unter
etwa 1×10-2 Tesla mit einer Doppelamplitude von etwa
2,0 bis etwa 20 000 m Tesla. Bei den bevorzugten Ionen
handelt es sich um solche, die bereits vorstehend
angesprochen wurden. Eine ausführlichere Beschreibung der
Mehrfachabstimmung wurde in der vorstehend genannten
US-Patentanmeldung der Anm. Nr. 3 43 017 gegeben, die hier
inhaltlich miteinbezogen wird.
Hieraus geht demzufolge hervor, daß durch die Erfindung
im weitesten Sinne ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Regulieren der Wachstumscharakteristiken von Krebszellen,
d. h. zur Krebsbehandlung, geschaffen wird, indem die
Zellen einem magnetischen Umfeld ausgesetzt werden, in
dem das Verhältnis von Magnetflußdichte zur Oszillations
frequenz einer fluktuierenden Feldkomponente bei einer
vorbestimmten Beziehung auf der Basis der Zyklotronre
sonanzfrequenz zumindest eines Ions im Feld aufrechter
halten wird. Diese Beziehung kann gewählt werden, um die
Proliferationsrate von einem chemotherapeutischen Mittel
ausgesetzten Krebszellen zu senken oder um die
Differenzierung von Krebszellneuriten zur Hemmung der
Bösartigkeit zu erhöhen. Es wäre möglich, eine Beziehung
zu wählen, durch die die Rate, bei der die Krebs
zellenproliferation auftritt, auch ohne die Anwendung
eines chemotherapeutischen Mittels verringert wird. Bei
den Ausführungsformen, die hier meistbevorzugt werden,
wird ein Verfahren und eine Vorrichtung nach der
Erfindung geschaffen, bei denen auf die Zyklotronreso
nanzfrequenz von Ca++ oder k⁺ oder ein gewähltes
Mehrfaches dieser Frequenzen in Gegenwart eines chemothe
rapeutischen Mittels abgestimmt wird, um die Prolifera
tionsrate zu senken. Nach einem weiteren meistbevorzugten
Aspekt beruht die vorbestimmte Beziehung auf einem
Mehrfach-Oberwellenabstimmung für sowohl Ca++ als auch
Mg++ in Gegenwart eines chemotherapeutischen Mittels,
wobei die Beziehung dreimal die Grundfrequenz des
Kalziumions und fünfmal die Grundfrequenz des Magnesium
ions darstellt. Im letzteren Fall ist es die Bildung von
Neuriten, die angeregt wird.
Nach noch einem weiteren Aspekt wird durch die Erfindung
eine Vorrichtung für die systemische Krebstherapie
geschaffen. Unter "systemischer Behandlung oder Therapie"
ist zu verstehen, daß im wesentlichen der gesamte Körper
der zu behandelnden Person gleichzeitig den therapeu
tischen Magnetfeldern in Übereinstimmung mit den
Grundgedanken der Erfindung ausgesetzt wird.
Die Fig. 6 der Zeichnungen zeigt dementsprechend eine
systemische Behandlungsvorrichtung 280, die aus einem
Großrohr oder einem Zylinder 282 aus nichtmagnetischem
Werkstoff wie Kunststoff besteht. Im Rohr 282 ist ein
großes Solenoid 284 untergebracht, das Mehrfachdrahtwin
dungen 286 aufweist und sich im wesentlichen über die
gesamte Länge der systemischen Behandlungsvorrichtung 280
erstreckt. Es ist eine Plattform oder Platte 288 auf
einem (nicht dargestellten) Schienensystem angeordnet,
auf dem die Plattform 288 zwischen einer ersten Stellung
außerhalb des Rohrs 282 und einer zweiten Stellung
innerhalb des Rohrs 282 bewegt werden kann. Eine
Steuerung 270 ist zusammen mit den erforderlichen
Schaltungen zum Erregen des Solenoids 284 vorgesehen, um
ein magnetisches Feld in Richtung der Achse 250 zu
erzeugen, die bei dieser Ausführungsform durch die
Zentralbohrung des Solenoids 284 verläuft. Wie dem
Fachmann geläufig, läuft der vom Solenoid 284 erzeugte
Magnetfluß somit durch die Mitte der Spule. Der Patient
272 wird auf eine Plattform oder Platte 288 gelegt, die
dann innerhalb des Rohrs 282 in Stellung gebracht wird.
Somit befindet sich der Patient 272 im Innern des
Solenoids 284, wobei der angelegte Magnetfluß seinen
gesamten Körper in Richtung der vorbestimmten Achse 250
durchdringt. In einer Ausführungsform ist zur Messung der
Magnetflußdichte längs der Achse 250 auch ein
Magnetfeldmeßfühler 274 vorgesehen, der auf einem
Schienensystem innerhalb des Rohres 282 eingesetzt sein
kann. Es kann sich für einige Anwendungszwecke als
zweckmäßig erweisen, das Rohr 282 auf einem drehbaren
Gestell anzuordnen, so daß das Rohr 282 drehbar ist, um
den Patienten 272 und auch die Achse 250 gegenüber dem
lokalen Magnetfeld die Stellung wechseln zu lassen. Es
können sich weitere Ausgestaltungen der systemischen
Behandlungsvorrichtung 280 für besondere Anwendungen als
zweckmäßig erweisen, so z. B. große Flachspulen (mit
einem Durchmesser von 1,5 m oder darüber) in
Helmholtz-Anordnung, wobei eine Spule auf jede Seite des
Patienten 272 plaziert wird. Bei dieser alternativen
Anordnung würde die Achse 250 gegenüber der in Fig. 6
dargestellten Kopf/Fuß-Lage quer zum Körper des Patienten
verlaufen. Selbstverständlich kann die Richtung des
Magnetfeldes in Abhängigkeit von der Richtung des Stroms
durch das Solenoid 284 auch der Richtung der Achse 250
unmittelbar entgegengerichtet sein. Demzufolge wird die
systemische Behandlungsvorrichtung 280 dazu verwendet,
ein Magnetfeld vorbestimmter Parameter innerhalb des
Rohres 282 zu erzeugen. Während diese vorbestimmte
Beziehung vorzugsweise aufrechterhalten wird, indem der
angelegte Fluß zum Ausgleichen der Veränderungen in der
lokalen Feldkomponente einreguliert wird, so kann in
Abwandlung hiervon die Frequenz einreguliert werden, um
das gewünschte Verhältnis beizubehalten.
Für die systemische Behandlung wird der an Krebs leidende
Patient 272 auf die Platte 288 gelegt, die dann innerhalb
des Rohres 282 und somit innerhalb des Solenoids 284 in
Stellung gebracht wird. Der Patient 272 wird dann dem
fluktuierenden Magnetfeld von der vorstehend beschrie
benen Beschaffenheit während einer Zeitspanne ausgesetzt,
die ausreichend bemessen ist, die gewünschte systemische
Behandlung herbeizuführen. Es wird hierbei davon ausge
gangen, daß eine mit der systemischen Ausführungsform der
Behandlungsvorrichtung nach der Erfindung übereinstim
mende Expositionszeit bei etwa 0,5 Stunden bis zu 24
Stunden pro Tag liegen dürfte, um zu den gewünschten Er
gebnissen zu führen.
Es wird nun näher auf die Fig. 7 der Zeichnungen
eingegangen, die ein Blockdiagramm zeigt, das bevorzugt
mit der systemischen Behandlungsvorrichtung 280 benutzt
wird. Hierbei bildet die Bedienungskonsole 320 die
Steuerzentrale für den Betrieb der systemischen
Behandlungsvorrichtung 280. Die Bedienungskonsole weist
mehrere Steuerorgane 322 sowie eine optische
Anzeigeeinheit 324 zur Überwachung des Wellenformbildes
des Solenoidstromsignals 325 auf. Unter den Steuerorganen
322 befindet sich eine Skalenscheibe 326 für die Patien
tenpositionierung auf der Platte, um die Seitenbewegung
der Platte zu steuern. Mittels der Skalenscheibe 328 zum
Einstellen des Magnetfeldmeßfühlers kann die Bedienungs
person den Magnetfeldmeßfühler 327 innerhalb der Mitte
des Behandlungssolenoids 284 wahlweise positionieren. Die
Skalenscheibe 330 zum Drehen des Behandlungsgestells
ermöglicht es der Bedienungsperson, bei dieser Ausfüh
rungsform, in der ein Stützgestell oder (nicht
dargestellter) Drehstand vorgesehen ist, das konzen
trische Solenoid und die Platte 288 in horizontaler Ebene
zu drehen. Durch diese horizontale Bewegung kann die
Solenoidspule so positioniert werden, daß es unerwünschte
lokale Magnetfelder kompensieren oder ausgleichen kann.
Die Schaltorgane 332 erlauben der Bedienungsperson,
verschiedene weitere Steuer- oder Kontrollaufgaben wie
das Ein- und Ausschalten des Stroms vom konzentrischen
Solenoid oder das Einstellen der Zyklotronresonanz
frequenz für das Ion der Wahl vorzunehmen. Jede der
vorstehend erwähnten Skalenscheiben und jedes Schaltorgan
erzeugt Signale, die an verschiedene Teile der
systemischen Behandlungsvorrichtung 280 geleitet werden,
um die verschiedenen vorbeschriebenen Funktionen
durchzuführen. Das von der Skalenscheibe 326 zur
Patientenpositionierung auf der Platte erzeugte Signal
verläßt die Bedienungskonsole 320 auf dem Kabel oder der
Leitung 334 genau so wie das von der Skalenscheibe 330
zum Drehen des Behandlungsaufbaus erzeugte Signal. Die
Signale 334 gelangen über die Schnittstelle zu den
verschiedenen Motoren und sonstigen Antriebseinrichtungen
(Hardware), um die Positionierung der Platte 288 im
Innern des Solenoids 284 sowie des Rohrs 282 in Bezug zum
lokalen Magnetfeld zu bewirken. Die Steuerleitung 336
überträgt das von der Skalenscheibe 328 zum Einstellen
des Magnetfeldmeßfühlers entwickelte Signal an die
Magnetmeßfühler-Positionierungsvorrichtung 338, durch die
der Magnetmeßfühler 327 an verschiedenen Stellen
innerhalb der Mitte des Solenoids 284 positioniert werden
kann. Nach dem Einstellen der Skalenscheiben 326 bis
einschließlich 330 sowie der Schalter oder Organe 332,
steht die systemische Behandlungsvorrichtung für den
Betrieb bereit. Die Frequenz, die von der Bedienungs
person gewählt wurde, wird auf der Leitung 340 an den
Sinusgenerator 342 gegeben. Der Sinusgenerator 342
spricht in Übereinstimmung mit den erfindungsgemäßen
Grundsätzen auf die gewählte Frequenz an, indem er eine
sinusförmige Wellenform von der halben gewünschten
Frequenz ohne Gleichstrom-Offset erzeugt. Das Signal wird
dann vom Sinusgenerator 342 an die Ganzwellengleich
richterschaltung 346 gegeben, die nicht nur die vom
Generator 342 erzeugte sinusförmige Wellenform zu einem
gleichgerichteten Gleichstromsignal transformiert sondern
auch eine Verdopplung der Frequenz des Ausgangs vom
Sinusgenerator bewirkt. Das gleichgerichtete Signal wird
dann aus dem Ganzwellengleichrichter 346 der program
mierbaren Stromversorgungseinheit 348 zugeführt, wo es
auf eine ausreichende Leistungshöhe verstärkt wird, die
erforderlich ist, ein hinreichend starkes Magnetfeld
innerhalb des Solenoids 284 aufzubauen. Das verstärkte
Signal wird dann aus der programmierbaren Stromversor
gungseinheit 348 auf der Leitung 350 dem Solenoid 384
zugeführt. Das Solenoid 284 verwandelt dann den
verstärkten Strom in eine gleichförmige Magnetfelddichte
innerhalb der konzentrischen Solenoidwicklung 284 längs
der Achse 250 nach Fig. 6. Wegen der lokal auftretenden
Magnetfelder ist das Magnetfeld, wie es innerhalb der
konzentrischen Solenoidwicklung besteht, nicht immer
absolut vorhersehbar. Somit ist der Magnetmeßfühler 327
in großer Nähe zum Patienten untergebracht, so daß die
Magnetflußdichte innerhalb des Solenoids 284 beständig
überwacht werden kann. Ein Signal, das der Magnet
flußdichte innerhalb des Behandlungssolenoids 284
proportional ist, wird vom Magnetfeldmeßfühler 327 abge
geben und hiernach vom Filter 331 gefiltert, um uner
wünschte Hochfrequenzanteile zu entfernen. Der Ausgang
des Niederfrequenzfilters 331 wird dann auf der Leitung
33 an die Bedienungskonsole gegeben, so daß es auf der
optischen Anzeigevorrichtung 324 angezeigt werden kann.
Der Ausgang des Niederfrequenzfilters 331 wird ebenfalls
dem Analogverstärker 325 zugeführt, so daß es zweckmäßig
aufbereitet werden kann, um in der programmierbaren
Stromversorgungseinheit 348 verwendet zu werden. Die
Versorgungseinheit 348 verwendet den Ausgang vom Analog-
Verstärker 335 als Mittel zum Aufrechterhalten einer
gleichförmigen Dichte des Magnetfeldes in der Mitte des
Solenoids 284. Diese Aufgabe kann in der Versorgungsein
heit mit Hilfe von standardisierten Analog-Rückkop
pelungstechniken oder mittels einer digitalen Verarbei
tungseinheit durchgeführt werden.
Die nachstehend aufgeführten Beispiele dienen dem
besseren Verständnis des Erfindungsgedankens und sind
nicht als den Rahmen der Erfindung einschränkend
anzusehen, der durch die Ansprüche bestimmt ist.
N-18 Neuroblastoma-Tumorzellen der ATCC-Kultur (American
Type Culture Collection) wurden in Linbro 12-well-
Kulturschalen im I-10- oder I-H-Medium bei 37°C mit 5% CO₂
an Luft mit 100% Luftfeuchtigkeit kultiviert. Die Formeln
für die Media lauten wie folgt:
I-10 | |
Dulbecco's Minimum Essential Medium (dopp. Stärke)|50 ml | |
Fetales Kalbserum | 10 ml |
20% Glukoselösung | 3 ml |
L-Glutamin (200 mM Lösung) | 1 ml |
Penizillin/Streptomyzin (Gibco dargestellt) | 1 ml |
H₂O | Q.s.100 ml |
I-H | |
DMEM (2X)|50 ml | |
Pferdeserum | 25 ml |
20% Glukose | 3 ml |
L-Glutamin | 1 ml |
Penizillin/Streptomyzin (Gibco dargestellt) | 1 ml |
H₂O | Q.s.100 ml |
50% der Kulturen erhielten ARA-C (Cytosin Arabinosid) bei
einer letzten Konzentration von 0,25 Mikrogramm/ml, ein
Hemmstoff des Neuroblastomawachstums. Die Experimental
kulturen wurden auch einer 24stündigen Anregung des
vereinigten Magnetfeldes ausgesetzt, das auf die Ionen
zyklotronwerte für Ca++ oder K⁺ gemäß dem Verfahren und
der Formel nach der Erfindung eingestellt war. Die
Behandlung wurde durchgeführt, indem die Kulturschalen in
den Raum zwischen den erregten, den Helmholtzeffekt
unterstützenden Spulen in den Inkubator gestellt wurden,
so daß die vereinigten Magnetfelder durch das
Kulturmedium und die Zellen parallel zur Mediumoberfläche
und dem Boden der Schale hindurchgingen. Es wurde hierbei
wie folgt verfahren:
Das Medium in jeder Kulturschale wurde jeden zweiten Tag
erneuert. Nach drei Tagen der Kulturbehandlung wurden die
Schalen dem Inkubator entnommen und die Zellenprolifera
tionsrate durch Zählen der Zellen in jeder Schale ermit
telt. Die Zellen mit erkennbaren Nueriten (Auswüchse von
zumindest zweimal der Länge des Zellendurchmessers)
wurden ebenfalls gezählt.
Die Angaben geben die Anzahl der Zellen pro Schale sowie
den Prozentsatz der Zellen wieder, die Neuriten
aufweisen.
Diese Ergebnisse zeigen an, daß die CR-Felder das Tumor
wachstum in vitro beeinflussen sowie die Wirkungen eines
Antitumorarzneimittels auf die Zellen verändern können.
Das Abstimmen für Ca++ und K⁺ hat eine geringe Wirkung
auf das Auswachsen von Neuriten. Die Abstimmung für Ca
wirkt sich etwas aus, indem das Auswachsen stark in I-10
unterdrückt wird, worin starke fetale Wachstumsfaktoren
enthalten sind, und indem das Wachstum in I-H geringfügig
angehoben wird, worin die Wachstumsfaktoren von I-10
nicht vorkommen.
Weder die Ca++- noch die K⁺-Abstimmung überwand die
starke Wirkung der Zellproliferstionsfaktoren, die im
I-10-Medium als Folge der Inkorporierung des fetalen
Kalbserums enthalten waren. Die Wirkung war sogar in
Gegenwart von ARA-C im wesentlichen Null. Wurde jedoch
I-H verwendet, das aufgrund der Abwesenheit von fetalen
Zellproliferationsfaktoren weit eher dem normalen
Erwachsenenserum ähnlich ist, rief die CR-Abstimmung für
Ca eine Erhöhung der Zellenproliferation hervor, wodurch
zum Teil die hemmende Wirkung des ARA-C überwunden wurde.
Bei Anwendung der K⁺-Abstimmung im Medium I-H in
Gegenwart von ARA-C gab es im wesentlichen keine Wirkung,
trotzdem daß ARA-C ein starker Hemmstoff ist.
Bei nicht vorhandenem ARA-C erzeugt die Kalziumabstimmung
bei Verwendung des Mediums I-H eine geringfügige
Unterdrückung der Zellproliferation.
Bei Anwendung der K-Abstimmung in Abwesenheit von ARA-C
im Medium I-H gab es eine starke Unterdrückung der
Zellproliferation. Tatsächlich war die durch das
K⁺-Signal erzeugte Unterdrückung statistisch gleichwertig
mit der Wirkung des potenten pharmakologischen Mittels,
wodurch nahegelegt wird, daß unter einigen Bedingungen
die Anwendung der Zyklotronresonanz eine genau so
wirksame Behandlungsmodalität wie ein pharmakologisches
Standardmittel darstellen kann, möglicherweise jedoch
ohne die negativaen Nebenwirkungen des pharmakologischen
Mittels.
In diesem Beispiel war das Medium mit dem des vorstehend
erwähnten I-10 identisch, ausgenommen, daß die Serumkon
zentration auf 2,0 ml gesenkt wurde. In der folgenden
Tabelle wird die erfindungsgemäß erzielte Verringerung
der Proliferation wiederum im Hinblick auf den
synergistischen Effekt der Zyklotronresonanzbehandlung in
Gegenwart von chemotherapeutischen Krebsmitteln darge
legt. Die Zeitdauern für die Durchführung der Experimente
lagen bei 72 Stunden. Bei den Zellen handelte es sich um
N-18 Neuroblastomazellen.
K=Kaliumion (K⁺)
Ca=Kalziumion (Ca++)
H=Mg/Ca 3/5 Oberschwingungsabstimmung
C-=Kontrollplättchen ohne ARA-C und ohne Zyklo tronresonanzexposition
C+=Kontrollplättchen mit ARA-C und ohne Zyklo tronresonanzexposition
E-=Experimentalplättchen ohne ARA-C und mit Zyklotronresonanzexposition
E+=Experimentalplättchen mit ARA-C und mit Zyklotronresonanzexposition
0,5=1/2stündige Feldexposition alle 24 Stunden
24=kontinuierliche Feldexposition
Ca=Kalziumion (Ca++)
H=Mg/Ca 3/5 Oberschwingungsabstimmung
C-=Kontrollplättchen ohne ARA-C und ohne Zyklo tronresonanzexposition
C+=Kontrollplättchen mit ARA-C und ohne Zyklo tronresonanzexposition
E-=Experimentalplättchen ohne ARA-C und mit Zyklotronresonanzexposition
E+=Experimentalplättchen mit ARA-C und mit Zyklotronresonanzexposition
0,5=1/2stündige Feldexposition alle 24 Stunden
24=kontinuierliche Feldexposition
(ARA-C=Cytosin-Arabinosid (Konz. 0,25 Mikro 03236 00070 552 001000280000000200012000285910312500040 0002004036770 00004 03117gamma/ml))
(Zellenvorgänge beziehen sich auf Neuriten)
(Zellenvorgänge beziehen sich auf Neuriten)
Es ist somit ersichtlich, daß durch die Erfindung ein
Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen wurde, die den
vorstehend dargelegten Gegenständen, Aufgaben und
Vorteilen voll und ganz entsprechen. Während die
Erfindung in Zusammenhang mit spezifischen Ausführungs
formen beschrieben wurde, ist doch offensichtlich, daß
viele Abwandlungen, Ab- und Veränderungen vom Fachmann
anhand der gegebenen Beschreibung angefertigt werden
können. Es ist beispielshalber verständlich, daß die
Abstimmung mit höheren Oberschwingungen und für
Mehrfachionen, wie sie vorstehend beschrieben wurde, in
Zusammenhang mit den gegenwärtig verwendeten chemothera
peutischen Krebsmitteln sich als nützlich erweisen kann.
Demgemäß zielt die Erfindung darauf ab, sämtliche
derartige Varianten, Veränderungen und Umgestaltungen
unter den Erfindungsgedanken sowie in den Umfang der
Ansprüche miteinzubeziehen.
Claims (34)
1. Verfahren zur Behandlung von Krebs, gekenn
zeichnet durch die Verfahrensschritte des
Positionierens einer Einrichtung zum Erzeugen eines Magnetfeldes in der Nähe eines von einem Krebs befallenen Lebewesens,
Erzeugens mit dieser Einrichtung eines Magnetflusses, der das Lebewesen parallel zu einer das Lebewesen durchlaufenden vorbestimmten Achse durchläuft und
Fluktuierens des Magnetflusses sowie Steuern der Dichte des Magnetflusses zur Erstellung und Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Beziehung zwischen Frequenz der Fluktuationen und der Größe der Magnetflußdichte, durch die die Wachstumscharakteristiken von Krebszellen in einem Lebewesen reguliert wird.
Positionierens einer Einrichtung zum Erzeugen eines Magnetfeldes in der Nähe eines von einem Krebs befallenen Lebewesens,
Erzeugens mit dieser Einrichtung eines Magnetflusses, der das Lebewesen parallel zu einer das Lebewesen durchlaufenden vorbestimmten Achse durchläuft und
Fluktuierens des Magnetflusses sowie Steuern der Dichte des Magnetflusses zur Erstellung und Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Beziehung zwischen Frequenz der Fluktuationen und der Größe der Magnetflußdichte, durch die die Wachstumscharakteristiken von Krebszellen in einem Lebewesen reguliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Magnetfluß vereinigt oder kombi
niert wird mit einem umgebenden Magnetfluß.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die vorbestimmte Beziehung von
Frequenz zu Größe der Magnetflußdichte bestimmt wird
durch die Gleichung:
fc/B = q/(2πm),worin fc die Frequenz in Hertz, B der Durchschnittswert
der Magnetflußdichte in Tesla parallel zur vorbestimmten
Achse ist und q/m einen Wert von etwa 5×105 bis etwa
100×106 in Coulomb pro Kilogramm sowie B vorzugsweise
einen Wert hat der nicht größer ist als etwa 1×10-2
Tesla.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß q und m der Ladung bzw. der Masse
einer vorgewählten Ionenart entsprechen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß als vorgewählten Ionenarten solche
aus der Gruppe Zn++, Mn++, Cu⁺, Li⁺, K⁺, Mg++ und Ca++
gewählt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein chemotherapeutisches Krebs
mittel während der Behandlung im Patienten allgemein
gleichzeitig vorhanden ist.
7. Verfahren zur Behandlung von Krebs bestehend aus den
Schritten des
Positionieren eines an Krebs leidenden Patienten in einer Einfassung, der eine Einrichtung zum Erzeugen eines Magnetfeldes zugeordnet ist, so daß der Patient einen vorbestimmten Raum einnimmt,
Erzeugen eines Magnetflusses mit der Magnetfelderzeu gungseinrichtung, wobei der Magnetfluß den vorbestimmten Raum sowie den Patienten parallel zu einer durch den vorbestimmten Raum hindurchgehenden vorbestimmten Achse durchläuft, und
Fluktuieren des Magnetflusses sowie Steuern der Dichte des Magnetflusses zur Erstellung und Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Beziehung zwischen der Frequenz der Fluktuationen und der Größe der Magnetflußdichte, wodurch die Proliferationsrate der Krebszellen im Patienten gesenkt wird.
Positionieren eines an Krebs leidenden Patienten in einer Einfassung, der eine Einrichtung zum Erzeugen eines Magnetfeldes zugeordnet ist, so daß der Patient einen vorbestimmten Raum einnimmt,
Erzeugen eines Magnetflusses mit der Magnetfelderzeu gungseinrichtung, wobei der Magnetfluß den vorbestimmten Raum sowie den Patienten parallel zu einer durch den vorbestimmten Raum hindurchgehenden vorbestimmten Achse durchläuft, und
Fluktuieren des Magnetflusses sowie Steuern der Dichte des Magnetflusses zur Erstellung und Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Beziehung zwischen der Frequenz der Fluktuationen und der Größe der Magnetflußdichte, wodurch die Proliferationsrate der Krebszellen im Patienten gesenkt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Magnetfluß mit einem umgebenden
Magnetfluß vereinigt oder kombiniert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Beziehung von Frequenz zu Größe
der Magnetflußdichte bestimmt wird durch die Gleichung:
fc/B = q/(2 πm),worin fc die Frequenz in Hertz, B der Durchschnittswert
der Magnetflußdichte in Tesla parallel zur vorbestimmten
Achse ist, q/m einen Wert von etwa 5×105 bis etwa
100×106 in Coulomb pro Kilogramm und B vorzugsweise
einen Wert hat, der nicht größer ist als etwa 1×10-2
Tesla.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß q und m der Ladung bzw. Masse einer
vorgewählten Ionenart entsprechen.
11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein chemotherapeutisches
Krebsmittel während der Behandlung im Patienten allgemein
gleichzeitig vorhanden ist.
12. Vorrichtung zur Verringerung der Wachstumsrate eines
Neoplasmas, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zum Erzeugen eines parallel zu einer vorbestimmten Achse angelegten Magnetflusses, der einen vorbestimmten, das Neoplasma enthaltenden Raum durchläuft,
eine Einrichtung zum Messen der Magnetflußdichte parallel zur vorbestimmten Achse im vorbestimmten Raum,
eine der Magnetflußerzeugungseinrichtung zugeordnete Einrichtung zum Fluktuieren des angelegten Magnetflusses und
eine Einrichtung zum Erstellen und Aufrechterhalten einer Beziehung zwischen der Fluktuationsrate des Magnetflusses und der Stärke der Magnetflußdichte, wobei die vorbestimmte Beziehung die Wachstumsrate des Neoplasmas verringert.
eine Einrichtung zum Erzeugen eines parallel zu einer vorbestimmten Achse angelegten Magnetflusses, der einen vorbestimmten, das Neoplasma enthaltenden Raum durchläuft,
eine Einrichtung zum Messen der Magnetflußdichte parallel zur vorbestimmten Achse im vorbestimmten Raum,
eine der Magnetflußerzeugungseinrichtung zugeordnete Einrichtung zum Fluktuieren des angelegten Magnetflusses und
eine Einrichtung zum Erstellen und Aufrechterhalten einer Beziehung zwischen der Fluktuationsrate des Magnetflusses und der Stärke der Magnetflußdichte, wobei die vorbestimmte Beziehung die Wachstumsrate des Neoplasmas verringert.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen eines
angelegten Magnetflusses zumindest eine Feldspule
aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen eines
angelegten Magnetflusses zwei zu einer Helmholtz-Aus
führung angeordnete Feldspulen aufweist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung zum Messen der
Magnetflußdichte parallel zur vorbestimmten Achse im vor
bestimmten Raumvolumen ein Magnetometer aufweist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung zum Erstellen und
Aufrechterhalten der Beziehung eine Mikroprozessoreinheit
aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeich
net durch ein erstes Gehäuse aus nichtmagnetischem
Werkstoff, von dem eine der Feldspulen eingeschlossen
wird, und durch ein zweites Gehäuse aus nichtmagnetischem
Werkstoff, von dem die andere der Feldspulen
eingeschlossen wird.
18. Verfahren zum Verringern der Wachstumsrate von
Krebszellen in einem Lebewesen gekennzeich
net durch
Erzeugen eines parallel zu einer vorbestimmten Achse angelegten Magnetflusses, der den vorbestimmten Raum, der von den Krebszellen eingenommen wird, durchläuft,
wobei die Einrichtung zum Erzeugen des Magnetflusses zumindest zwei Feldspulen aufweist, die eine sie durchlaufende Achse parallel zur vorbestimmten Achse haben, jede der Feldspulen darüber hinaus zumindest zwei Wicklungen hat, von denen eine dieser Wicklungen jeder Spule eine Wechselstromwicklung und die andere dieser Wicklungen eine Gleichstromwicklung ist, und wobei die Wechselstromwicklung einen zugeordneten Ganzwellen gleichrichter und einen Oszillator besitzt,
Messen eines umgebenden Feldes, das im vorbestimmten Raum längs der vorbestimmten Achse im Bereich der Krebszellen besteht, und dadurch, daß
der Verfahrensschritt des Erzeugens des angelegten Magnetflusses die Schritte des Erzeugens mittels der Gleichstromwicklung eines Magnetflusses, durch den das umgebende Feld auf allgemein Null zurückgeführt wird, und des Erzeugens mittels der Wechselstromwicklungen eines Wechselstrom-Magnetfeldes mit einer Komponente längs der vorbestimmten Achse im vorbestimmten Raum umfaßt, wobei die Magnetfeldkomponente einen vorgewählten quadratischen Mittelwert (RMS-Wert) hat, durch den die Proliferations rate der Krebszellen gesenkt wird.
Erzeugen eines parallel zu einer vorbestimmten Achse angelegten Magnetflusses, der den vorbestimmten Raum, der von den Krebszellen eingenommen wird, durchläuft,
wobei die Einrichtung zum Erzeugen des Magnetflusses zumindest zwei Feldspulen aufweist, die eine sie durchlaufende Achse parallel zur vorbestimmten Achse haben, jede der Feldspulen darüber hinaus zumindest zwei Wicklungen hat, von denen eine dieser Wicklungen jeder Spule eine Wechselstromwicklung und die andere dieser Wicklungen eine Gleichstromwicklung ist, und wobei die Wechselstromwicklung einen zugeordneten Ganzwellen gleichrichter und einen Oszillator besitzt,
Messen eines umgebenden Feldes, das im vorbestimmten Raum längs der vorbestimmten Achse im Bereich der Krebszellen besteht, und dadurch, daß
der Verfahrensschritt des Erzeugens des angelegten Magnetflusses die Schritte des Erzeugens mittels der Gleichstromwicklung eines Magnetflusses, durch den das umgebende Feld auf allgemein Null zurückgeführt wird, und des Erzeugens mittels der Wechselstromwicklungen eines Wechselstrom-Magnetfeldes mit einer Komponente längs der vorbestimmten Achse im vorbestimmten Raum umfaßt, wobei die Magnetfeldkomponente einen vorgewählten quadratischen Mittelwert (RMS-Wert) hat, durch den die Proliferations rate der Krebszellen gesenkt wird.
19. System zum Behandeln von Krebs, gekenn
zeichnet durch
eine Einrichtung zum Erzeugen eines parallel zu einer vorbestimmten Achse angelegten Magnetflusses, der einen vorbestimmten, von einem bösartigen Neoplasma eingenommen Raum durchläuft,
wobei die Magnetflußerzeugungseinrichtung zumindest zwei koaxiale Feldspulen mit einer Achse, die durch sie parallel zur vorbestimmten Achse hindurchläuft, jede der Feldspulen zumindest zwei Wicklungen hat und eine der Wicklungen jeder Spule eine Wechselstromwicklung und die andere eine Gleichstromwicklung ist,
eine den Spulen zum Liefern von Gleichstrom an die Gleichstromwicklungen sowie von Wechselstrom an die Wechselstromwicklung zugeordnete Einrichtung,
eine Einrichtung zum Messen eines im vorbestimmten Raum im Bereich des Neoplasmas bestehenden umgebenden Feldes,
eine der Flußerzeugungseinrichtung zum Steuern des Gleichstroms an die Gleichstromwicklungen zugeordnete Einrichtung, so daß die Gleichstromwicklungen einen Magnetfluß erzeugen, durch den das umgebende Feld auf allgemein Null zurückgeführt wird, und
eine Ganzwellengleichrichterschaltung sowie einen Oszillator, die den Wechselstromwicklungen sowie der Stromversorgungseinheit zum Erzeugen einer Wechselstrom feldkomponente längs der vorbestimmten Achse im vorbestimmten Raum mit einem vorgewählten RMS-Wert zugeordnet sind, wodurch die Wachstumsrate des bösartigen Neoplasmas gesenkt wird.
eine Einrichtung zum Erzeugen eines parallel zu einer vorbestimmten Achse angelegten Magnetflusses, der einen vorbestimmten, von einem bösartigen Neoplasma eingenommen Raum durchläuft,
wobei die Magnetflußerzeugungseinrichtung zumindest zwei koaxiale Feldspulen mit einer Achse, die durch sie parallel zur vorbestimmten Achse hindurchläuft, jede der Feldspulen zumindest zwei Wicklungen hat und eine der Wicklungen jeder Spule eine Wechselstromwicklung und die andere eine Gleichstromwicklung ist,
eine den Spulen zum Liefern von Gleichstrom an die Gleichstromwicklungen sowie von Wechselstrom an die Wechselstromwicklung zugeordnete Einrichtung,
eine Einrichtung zum Messen eines im vorbestimmten Raum im Bereich des Neoplasmas bestehenden umgebenden Feldes,
eine der Flußerzeugungseinrichtung zum Steuern des Gleichstroms an die Gleichstromwicklungen zugeordnete Einrichtung, so daß die Gleichstromwicklungen einen Magnetfluß erzeugen, durch den das umgebende Feld auf allgemein Null zurückgeführt wird, und
eine Ganzwellengleichrichterschaltung sowie einen Oszillator, die den Wechselstromwicklungen sowie der Stromversorgungseinheit zum Erzeugen einer Wechselstrom feldkomponente längs der vorbestimmten Achse im vorbestimmten Raum mit einem vorgewählten RMS-Wert zugeordnet sind, wodurch die Wachstumsrate des bösartigen Neoplasmas gesenkt wird.
20. System nach Anspruch 19, gekennzeichnet
durch ein zweites Paar koaxialer Feldspulen, von dem eine
durch das zweite Feldspulenpaar hindurchlaufende
Längsachse bestimmt wird und das relativ zum
vorbestimmten Raum derart angeordnet ist, daß die
Längsachse des zweiten Feldspulenpaares senkrecht zur
vorbestimmten Achse steht.
21. System nach Anspruch 20, gekennzeichnet
durch ein drittes Paar koaxialer Feldspulen, von dem eine
weitere durch das dritte Feldspulenpaar hindurchlaufende
Längsachse bestimmt wird und das relativ zum
vorbestimmten Raum derart angeordnet ist, daß die
Längsachse des dritten Feldspulenpaares senkrecht zur
vorbestimmten Achse steht und die Längsachse vom zweiten
Feldspulenpaar bestimmt wird.
22. Verfahren zum Verringern der Wachstumsrate eines
Neoplasmas, gekennzeichnet durch
Erzeugen eines angelegten Magnetfeldes parallel zur vorbestimmten Achse, die durch einen Raum hindurchführt, in dem sich ein Neoplasma eines lebenden Wesens befindet, wobei das angelegte Magnetfeld im diesem Raum eine Magnetflußdichte eines bekannten Durchschnittswertes parallel zur vorbestimmten Achse zeitigt,
Fluktuieren der Magnetflußdichte, so daß der bekannte Durchschnittswert ein Durchschnittswert ungleich Null ist,
Erstellen einer vorbestimmten Beziehung zwischen der Frequenz der Fluktuationen und dem Durchschnittswerts ungleich Null der Magnetflußdichte, wobei die vorbe stimmte Beziehung bestimmt wird anhand der Gleichung fch = XBq/2πm, worin fch die Frequenz der fluktuierenden Magnetflußdichte in Hertz, B der Durchschnittswert un gleich Null der Flußdichte parallel zur vorbestimmten Achse in Tesla, q die Ladung eines vorgewählten, im Neoplasma vorhandenen Ions in Coulomb, m die Masse des vorgewählten Ions in Kilogramm und X eine gewählte ungerade Zahl größer als 1 ist, so daß die vorbestimmte Beziehung wirksam ist, die Wachstumsrate des Neoplasmas zu verringern.
Erzeugen eines angelegten Magnetfeldes parallel zur vorbestimmten Achse, die durch einen Raum hindurchführt, in dem sich ein Neoplasma eines lebenden Wesens befindet, wobei das angelegte Magnetfeld im diesem Raum eine Magnetflußdichte eines bekannten Durchschnittswertes parallel zur vorbestimmten Achse zeitigt,
Fluktuieren der Magnetflußdichte, so daß der bekannte Durchschnittswert ein Durchschnittswert ungleich Null ist,
Erstellen einer vorbestimmten Beziehung zwischen der Frequenz der Fluktuationen und dem Durchschnittswerts ungleich Null der Magnetflußdichte, wobei die vorbe stimmte Beziehung bestimmt wird anhand der Gleichung fch = XBq/2πm, worin fch die Frequenz der fluktuierenden Magnetflußdichte in Hertz, B der Durchschnittswert un gleich Null der Flußdichte parallel zur vorbestimmten Achse in Tesla, q die Ladung eines vorgewählten, im Neoplasma vorhandenen Ions in Coulomb, m die Masse des vorgewählten Ions in Kilogramm und X eine gewählte ungerade Zahl größer als 1 ist, so daß die vorbestimmte Beziehung wirksam ist, die Wachstumsrate des Neoplasmas zu verringern.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Raum einem lokalen Magnetfeld
ausgesetzt ist, das eine Komponente parallel zur
vorbestimmten Achse hat, und daß der Durchschnittswert
ungleich Null der Magnetflußdichte ein Nettodurch
schnittswert ist, der die Magnetflußdichte der Komponente
des lokalen Magnetfeldes umfaßt.
24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß die gewählte ungerade Zahl gewählt
wird aus der Gruppe von ungeraden Zahlen von 1 bis 19.
25. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung zum Erstellen der
vorbestimmten Beziehung einen Magnetfeldmeßfühler und
einen Mikroprozessor umfaßt.
26. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß das vorgewählte Ion gewählt wird aus
der Gruppe, zu der Mn++, Zn++, Cu⁺, Li⁺, K⁺, Mg++ und
Ca++ gehören.
27. Verfahren zum Verringern der Wachstumsrate eines
Neoplasmas, gekennzeichnet durch die
Verfahrensschritte des
Erzeugens eines fluktuierenden angelegten Magnetfeldes parallel zu einer vorbestimmten Achse, die sich durch einen Raum erstreckt, in dem sich ein Neoplasma eines Le bewesens befindet, wobei das angelegte Magnetfeld eine Magnetflußdichte in dem Raum eines bekannten Durch schnittswertes ungleich Null parallel zur vorbestimmten Achse zeitigt,
Fluktuierens der Magnetflußdichte, so daß der bekannte Durchschnittswert ein Durchschnittswert ungleich Null ist,
Wählens von zumindest zwei im Neoplasma vorhandenen Ionen,
Bestimmens eines fch-Wertes für jedes der gewählten Ionen, wobei fch = XBq/2πm, worin B der Durch schnittswert ungleich Null der Magnetflußdichte längs der Achse, q die Ladung jedes der Ionen in Coulomb, m die Masse jedes der Ionen in Kilogramm und X eine gewählte positive ungerade ganze Zahl ungleich Null ist und worin der fch-Wert einen therapeutischen Wert darstellt, durch den die Wachstumsrate des Neoplasmas verringert wird,
Wählens eines fcs-Wertes in Hertz, von dem jeder fch-Wert um weniger als einen vorbestimmten Prozentsatz abweicht,
Fluktuierens des Magnetfeldes parallell zur Achse mit einer dem Fcs-Wert gleichwertigen Rate und des
Aufrechterhaltens des Verhältnisses der fcs-Fluktuations rate auf dem Durchschnittswert ungleich Null der Magnetflußdichte parallel zur Achse,
wobei das Verhältnis wirksam ist, die Wachstumsrate des Neoplasmas zu verringern.
Erzeugens eines fluktuierenden angelegten Magnetfeldes parallel zu einer vorbestimmten Achse, die sich durch einen Raum erstreckt, in dem sich ein Neoplasma eines Le bewesens befindet, wobei das angelegte Magnetfeld eine Magnetflußdichte in dem Raum eines bekannten Durch schnittswertes ungleich Null parallel zur vorbestimmten Achse zeitigt,
Fluktuierens der Magnetflußdichte, so daß der bekannte Durchschnittswert ein Durchschnittswert ungleich Null ist,
Wählens von zumindest zwei im Neoplasma vorhandenen Ionen,
Bestimmens eines fch-Wertes für jedes der gewählten Ionen, wobei fch = XBq/2πm, worin B der Durch schnittswert ungleich Null der Magnetflußdichte längs der Achse, q die Ladung jedes der Ionen in Coulomb, m die Masse jedes der Ionen in Kilogramm und X eine gewählte positive ungerade ganze Zahl ungleich Null ist und worin der fch-Wert einen therapeutischen Wert darstellt, durch den die Wachstumsrate des Neoplasmas verringert wird,
Wählens eines fcs-Wertes in Hertz, von dem jeder fch-Wert um weniger als einen vorbestimmten Prozentsatz abweicht,
Fluktuierens des Magnetfeldes parallell zur Achse mit einer dem Fcs-Wert gleichwertigen Rate und des
Aufrechterhaltens des Verhältnisses der fcs-Fluktuations rate auf dem Durchschnittswert ungleich Null der Magnetflußdichte parallel zur Achse,
wobei das Verhältnis wirksam ist, die Wachstumsrate des Neoplasmas zu verringern.
28. Verfahren nach Anspurch 27, dadurch gekenn
zeichnet, daß der vorbestimmte Prozentsatz unter
5% liegt.
29. Erfindung nach Anspruch 27, dadurch gekenn
zeichnet, daß als die zumindest zwei
unterschiedlichen gewählten Ionen drei Ionen verwendet
werden.
30. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekenn
zeichnet, daß die gewählten ungeraden ganzen
Zahlen aus der Gruppe stammen, zu denen die Zahlen 1, 3,
5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 und 19 gehören.
31. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vorrichtung einen Magnetfeld
meßfühler und einen Mikroprozessor aufweist.
32. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekenn
zeichnet, daß die gewählten Ionen aus der Gruppe
stammen, zu denen Zn++, Mn++, Cu⁺, Li⁺, K⁺, Mg++ und Ca++
gehören.
33. Verfahren anch Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das biologische Lebewesen eine
Planze ist.
34. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bösartigkeit der Zellen
inhibiert wird, indem die Differenzierung der Zellen
angeregt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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