ES2270865T3 - Procedimiento y aparato para estimular/modular procesos bioquimicos usando campos electromagneticos pulsados. - Google Patents

Abstract

Un aparato que comprende: - una pluralidad de bobinas (108, 110, 112) conductoras eléctricamen- te, teniendo cada bobina un eje central correspondiente, estando di- rigido cada eje central, en operación, hacia dentro de células, tejido, microorganismos, semillas, plantas o tejido de planta, - un medio (104) generador de pulsos conectado operacionalmente a cada bobina para el suministro de una serie de pulsos de corriente para su conducción en cada bobina, estando adaptada dicha serie de pulsos para generar un campo magnético variable periódicamen- te de cada bobina para la inducción de un campo eléctrico, en el que varias bobinas están dispuestas en una estructura en panal de manera que una primera bobina está dispuesta con tres segundas bobinas contiguas a la primera bobina, y en el que, durante un pulso dado suministrado por el medio generador de pulsos, el campo magné- tico en el centro de la primera bobina está dirigido opuesto al campo magnético en el centro de las tres segundas bobinas contiguas.

Description

Procedimiento y aparato para estimular/modular procesos bioquímicos usando campos electromagnéticos pulsados.

Campo de la invención

La presente solicitud se refiere a un procedimiento y a un aparato de estimulación y/o modulación del desarrollo y diferenciación en tejidos, semillas, plantas y microorganismos biológicos o de plantas. Un aparato de este tipo comprende un generador de pulsos y una pluralidad de bobinas, en el que las corrientes pulsadas producen la fluctuación de campos magnéticos en una región predeterminada que sostiene el material a estimular. La fluctuación magnética inducirá un campo eléctrico en el material.

Antecedentes de la invención

Los campos electromagnéticos pulsados (PEMF) han sido usados ampliamente para tratar fracturas, seudoartrosis, osteoartritis, fracturas de hueso retardadas que no cicatrizan y los problemas asociados (Bassett, C.A., Mitchell, S.N. & Gaston, S.R. (1981); (Trock y colaboradores, 1994). "Tratamiento de fracturas diafíticas tibiales no consolidadas con campos electromagnéticos pulsatorios", Journal of Bone and Joint Surgery[American], 63-A, 511-523 y Bassalt, C.A.L., Pilla, A.A. & Pawluk, R.J. (1977) "Recuperación no operativa de seudoartrosis y no uniones resistentes quirúrgicamente por campos electromagnéticos pulsatorios: un informe preliminar", Clinical Orthopaedics, 128-143) y también han sido sugeridos para el tratamiento del desarrollo de nervios y cicatrización de heridas (Sisken, B.F., Kanje, M., Lundborg, G., Herbst, E. & Kurtz, W. (1989), "Estimulación de la regeneración del nervio ciático en ratas con campos electromagnéticos pulsados ", Brain Research, 485, 309-316 y Patino, O., Grana, D., Bolgiani, A., Prezzavento, G., Mino, J., Merlo, A. & Benaim, F. (1996), y "Campos electromagnéticos pulsados en la cicatrización experimental de heridas cutáneas en ratas " Joumal of Bum Care and Rehabilitation, 17,528-531). Se ha sugerido que uno de los efectos importantes relativos a un desarrollo de hueso mejorado es la promoción inducida por PEMF de la angiogénesis, pero este problema no está aún resuelto (The National Institute of Environmental Health Services (NIEHS): "Evaluación de Efectos Sanitarios de la Exposición a las Frecuencias de los Campos Eléctricos y Magnéticos de las Líneas Eléctricas". (http://www.niehs.nih.gov/emfrapid/home.htm).

Un flujo magnético variable temporalmente a través de un área induce un campo eléctrico, E, a lo largo del perímetro del área de acuerdo con las leyes básicas del electromagnetismo. Si el campo magnético variable, B(t), se aplica a un material que contiene portadores de carga libre (o móvil), estos serán acelerados por el campo eléctrico generando con ello corrientes parásitas en el material. El campo eléctrico inducido o la corriente generada depende de la frecuencia del cambio, dB/dt, del campo magnético, del campo eléctrico o del incremento de la corriente con el incremento de la frecuencia de cambio.

El aspecto principal en el tratamiento de tejidos biológicos, es decir, cicatrización de huesos, cicatrización de heridas, desarrollo de nervios, y angiogénesis es la introducción de corrientes en el tejido con una intensidad y duración que pueda activar los procesos de señalización celular y las señales extracelulares, iniciándose de esta manera la proliferación celular y la diferenciación de otros procesos biológicos.

Los documentos WO 85/00293 y WO 99/10041 describen el uso de bobinas conductoras para estimular el desarrollo y cicatrización en tejidos vivos. Las bobinas se sitúan de manera que generan un campo intenso en la región a tratar y se suministra una señal de corriente pulsatoria para su conducción en las bobinas.

La PEMF ha sido usada para activar células musculares y nerviosas como procedimiento alternativo al de los electrodos, véanse, por ejemplo, los documentos EP 788 813 o US 5.738.625. La PEMF inducida por bobinas tiene la ventaja de que no hay que usar electrodo alguno en contacto directo con la piel. La PEMF usada para activar células tiene que ser suficientemente rápida y/o grande para inducir potenciales eléctricos suficientemente grandes y suscitar potenciales de acción de las células excitables. Con el fin de obtener dichos potenciales eléctricos grandes, se usan corrientes muy intensas en la bobina y se suman los campos de varias bobinas. En el documento EP 788 813, la PEMF se usa para activar células musculares para flexionar un grupo de músculos del suelo pélvico con el fin de tratar una incontinencia urinaria. En el documento US 5.738.625, la PEMF se usa para activar células nerviosas con el fin de investigar o diagnosticar el sistema nervioso.

Se puede prever que los efectos de los campos magnéticos fluctuantes en el tejido se deben al efecto del campo eléctrico inducido sobre partículas y entidades cargadas (iones, moléculas y macromoléculas tales como las proteínas, y los fosfatos de inositol y otros compuestos de señalización, células y sus compuestos de señalización extracelular tales como las hormonas y otros neurotransmisores etc.). Por lo tanto, se puede prever que los efectos de los campos magnéticos fluctuantes se deben a eventos extracelulares así como intracelulares producidos por los campos y corrientes eléctricos.

En cuanto a los efectos extracelulares se puede prever que las constantes de frecuencia de conexión y desconexión en las asociaciones entre neurotransmisores, hormonas y sus receptores se verán afectadas en el grado en que las cargas netas positivas o negativas se asocien al proceso, así como las corrientes piezoeléctricas de inducción en el tejido óseo, emulando de esta manera procesos fisiológicos. Los efectos intracelulares más afectados pueden ser las reacciones bioquímicas que participan en la promoción de la división y diferenciación celular. Entre los procesos de señalización celular que han sido sugeridos como esenciales en la iniciación de la proliferación celular está la activación de la proteína quinasa A. Esta enzima es activada por cAMP (adenosina 5'monofosfato cíclico) que se sintetiza del ATP mediante un receptor activado por adenilil ciclasa. La cAMP aglutina la proteína quinasa A y forma subunidades catalíticas, y esta señal puede ser llevada al núcleo. Aquí conduce a la activación de genes inducibles por cAMP. La activación de la síntesis del cGMP, por enzimas que contienen hierro como el sintetizado de óxido de nitrógeno que, a su vez, activa tipos de proteína quinasa G, son también candidatos importantes. Varios estudios han supuesto que la activación de la omitina de carboxilasa, que produce la síntesis de la prutescina y de otros compuestos asociados, que promueven la transcripción de ADN, también parece ser esencial. El mecanismo por el cual se inician los procesos de señalización parece que se debe a un efecto combinado de proteínas con una carga neta, que se desplazarán al interior de la célula (proteínas G, proteínas quinasas, proteínas aglutinantes del mRNA, etc.). Las que se pueden asociar con proteínas objetivo y ejercer un efecto y cambios biológicos en las constantes de asociación de estos procesos afectarán a la función celular. Otros iones, como el Ca^{2+}, se ven muy afectados por los campos eléctricos, y también ejercerán un efecto biológico por asociación con proteínas intracelulares y canales iónicos. El punto esencial es que las moléculas de señalización con cargas netas o áreas con cargas netas se verán afectadas por los campos magnéticos cambiantes y todas las partículas cargadas rotarán en campos magnéticos dependiendo de los movimientos respecto del campo magnético.

Un aspecto importante de la promoción del desarrollo de osteoblastos, condroblastos, condrocitos y de sus derivados (hueso y cartílago), células nerviosas, y otros tejidos es la inducción del desarrollo de pequeños vasos (capilares) que suministran células sanguíneas, hormonas y nutrientes para sostener la proliferación y la diferenciación celulares. Los pequeños vasos constan de células endoteliales, células de músculo blando, y otros tipos de célula que conjuntamente sobresaldrán en nuevas áreas después de la activación por óxido nítrico (NO) y factores de desarrollo. Estas células también se conectan entre sí tanto mediante señalización por sustancias químicas como también eléctricamente por medio de intersecciones de discontinuidades. Tanto el NO, factor de desarrollo del endotelio vascular (VEGF) como otros factores parece que desempañan una función esencial en la activación del desarrollo y de la diferenciación, entre otras cosas, a través de la activación de vías de señalización de MAP quinasa. Sin embargo, se debería tener en cuenta que los procesos de señalización intracelular desempeñan una función igualmente importante en la activación celular y al considerar los efectos de la PEMF sobre la angiogénesis tanto en eventos extracelulares como intracelulares.

Se puede calcular el campo eléctrico inducido por una bobina circular en un plano paralelo a la bobina, a una distancia dada de la bobina. Debido a la simetría cilíndrica, el campo eléctrico inducido tendrá una simetría circular en el plano, y tendrá un máximo en un círculo de radio r centrado en el eje central de la bobina, siendo r menor que el radio R de la bobina. A medida que se incrementa la distancia desde la bobina al plano, el pico del máximo se aplana y el radio del máximo de forma anular varía ligeramente. De esta manera, el máximo del campo eléctrico inducido en una dirección que se aleja de la bobina, forma una región tubular centrada en el eje central de la bobina y, en un plano a una distancia dada de la bobina, el campo eléctrico inducido tendrá un máximo de forma anular y un mínimo en el centro.

En los aparatos de la técnica anterior, el que se va a tratar está centrado en la bobina, experimentando de esta manera un campo eléctrico inducido aproximadamente homogéneo mientras que el máximo de forma anular está situado en regiones que circundan la región a tratar. Por lo tanto, el campo no es homogéneo en parte alguna.

Las funciones bioquímicas esbozadas anteriormente tienen lugar en una gran variedad de campos eléctricos. Sin embargo, si el campo eléctrico inducido se hace demasiado alto en la región a tratar, ello conducirá a la producción de potenciales de acción de las células excitables de la región. La producción de potenciales de acción celulares normalmente es indeseable ya que puede conducir a molestias para el paciente o dar lugar a reacciones fisiológicas indeseables. Por ejemplo, los efectos de los grandes campos eléctricos inducidos en el documento EP 788 813 o US 5.738.625 son flexiones musculares debido a la activación de células musculares o a la producción de impulsos nerviosos debido a la activación de células nerviosas. Estos son efectos indeseables laterales para una persona sometida a un tratamiento continuo.

Por consiguiente, en condiciones normales no es posible incrementar simplemente la corriente o su tiempo de crecimiento en las bobinas con el fin de lograr un campo eléctrico inducido mayor en la región a tratar. El campo promedio solo se puede incrementar hasta que el campo en el máximo de forma tubular alcance el límite de la producción de los potenciales de acción de las células. Por lo tanto, el campo eléctrico inducido promedio en la parte central mayor no se incrementará en un grado muy alto. Por consiguiente, incrementando la corriente o su tiempo de crecimiento, el campo en la región a tratar solamente se puede llevar hasta un valor promedio que esté considerablemente por debajo del límite para la producción de potenciales de acción de las células. Con el fin de mantener el campo homogéneo en la región a tratar, se puede ser aceptable un campo menor y una gran estimulación en las regiones circundantes, lo cual no se va a tratar.

El documento DE-A-34 03 786 revela una disposición de bobinas estructurada en panal para magnetoterapia. Los subgrupos de bobinas se activan cíclicamente para crear un campo magnético rotatorio que permite la terapia de capas de tejido profundas.

Sumario de la invención

La presente invención utiliza la estimulación del tejido biológico cuya realización depende del campo magnético de manera no prevista previamente. De acuerdo con las investigaciones realizadas por los inventores, hay una estimulación mejorada del tejido biológico en las regiones que están encima o debajo del perímetro de la bobina y no en las regiones que están sobre el centro de la bobina. Asimismo, las investigaciones pusieron de manifiesto que un tratamiento continuo durante periodos de tiempo mayores (entre unas horas y varios días) es, con frecuencia, deseable. Por lo tanto, la eficiencia de las funciones bioquímicas esbozadas anteriormente y que dan lugar al tratamiento de tejidos biológicos, es decir, cicatrización de hueso, cicatrización de heridas, desarrollo de nervios y angiogénesis, depende de los campos eléctricos inducidos. Con el fin de optimizar los efectos en la región a tratar, es deseable incrementar el campo eléctrico inducido en dicha región y mantener un campo promedio constante sobre la región.

Especialmente, se ha descubierto que los gradientes del campo mayores B y/o E parece que tienen un efecto positivo sobre las células, tejidos y microorganismos. Dichos gradientes pueden ser formados especialmente por dos bobinas polarizadas opuestamente y situadas contiguas en relación con las células. De esta manera, especialmente en el área intermedia de los campos de las bobinas se obtiene un gradiente de campo mayor. Este efecto no va a ser descrito por ahora.

La presente técnica fuerza el movimiento de iones y proteínas en el tejido de todas las capas germinales lo que afecta a la actividad celular de células individuales y del tejido biológico en su conjunto. Son factores importantes la magnitud de la fuerza excitadora (por medio del forzamiento de cambios en la intensidad de un campo magnético) en la dirección de los vectores del campo magnético; la frecuencia y forma de los pulsos y el potencial eléctrico. Estos factores determinan en qué extensión un compuesto que posee una carga neta (iones, macromoléculas etc.) se ve afectado de manera tal que se inicia un proceso biológico (proliferación y diferenciación). El nivel energético por el que es afectado el tejido preferiblemente no produce cambios significativos en el potencial de las membranas y no provoca potenciales de acción en los tejidos excitables.

La invención se refiere a un aparato como el definido en la reivindicación 1 y a un procedimiento como el definido en la reivindicación 16.

Por lo tanto, disponiendo de bobinas estructuradas en panal que presenten los gradientes de campo E deseados, se obtiene una mejor influencia sobre los tejidos/células/microorganismos. Se debe advertir que, naturalmente, una bobina dada es un miembro de una estructura en panal en la cual el aparato tendrá tres bobinas contiguas.

En el presente contexto, el eje central de una bobina es un eje de simetría dirigido normalmente a lo largo del eje central de una bobina tubular o perpendicularmente (situado centralmente) a un plano de una bobina plana.

De acuerdo con la invención, la primera bobina de cada estructura en panal está adaptada para conducir la corriente pulsatoria en el sentido de giro de las agujas del reloj y en la que tres de las bobinas vecinas más próximas a la primera bobina están adaptadas para conducir la corriente pulsatoria en el sentido contrario al de las agujas del reloj tomada a lo largo de los ejes centrales de las bobinas en un sentido hacia las células, microorganismos y/o tejido.

Naturalmente, el número de estructuras en panal dependerá del uso actual del aparato -y del tamaño del mismo.

Una sección transversal de cada bobina, perpendicular al eje central, puede ser de 100 cm^{2} como máximo, tal como de 50 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 25 cm^{2} como máximo, tal como de 10 cm^{2} como máximo, tal como de 9 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 8 cm^{2} como máximo, tal como de 7 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 6 cm^{2} como máximo, tal como de 5 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 4 cm^{2} como máximo, tal como de 3 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 2 cm^{2} como máximo, tal como de 1 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 0,5 cm^{2} como máximo, tal como de 0,4 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 0,3 cm^{2} como máximo. Las bobinas menores hacen posible el un gran número de bobinas, mientras que las bobinas mayores son capaces de formar campos mayores -tales como para su uso a una distancia mayor, tales como para el tratamiento de células, tejido o microorganismos dentro de un contenedor o cuerpo.

Normalmente, el aparato debería comprender más de 4 bobinas y, dependiendo de varios factores, el número de bobinas puede ser superior a 4, 6, 8, 10, 14, 18, 20, 24 o más.

Naturalmente, la forma de las bobinas puede ser cualquier forma deseada. La forma de las bobinas estará determinada sobre la base de la facilidad de su fabricación, disponibilidad y requisitos en cuanto a su localización individual.

Usando un número de bobinas, especialmente de las más pequeñas, el campo eléctrico inducido a una profundidad dada tendrá muchas regiones de máximo de forma anular menor en vez de una región de máximo de forma anular mayor -junto con varias áreas de gradiente alto deseadas. Por lo tanto, el campo eléctrico inducido total será más homogéneo y tendrá un valor promedio superior sin producir potencial de activación celular alguno. Asimismo, se reduce la relación entre regiones de campo bajo dentro de máximos de forma anular y el total de regiones a tratar.

Los pulsos de corriente conducidos en las bobinas comprenden, preferiblemente, fases (dos, tres o más) de ascenso y de descenso que dan lugar a la imposición de un campo eléctrico sobre las cargas de la región a tratar. La duración total de estos eventos puede variar dependiendo de la forma de los pulsos. De esta manera, los eventos comprenden campos magnéticos creciente y decrecientes que producen la apariencia de campos eléctricos dependientes temporalmente de las partículas cargadas en sentidos específicos del tejido. Estos campos dan lugar a corrientes en las células y en el entorno extracelular que constan de iones en movimiento y macromoléculas, tales como proteínas y nucleótidos, así como aminoácidos, fosfatos de inositol y otras moléculas de señalización cargadas. Con lo que, las células se activan de manera diferente en eventos como, por ejemplo, los potenciales de acción.

Normalmente, cada bobina tiene una parte que es al menos sustancialmente perpendicular al eje central de la bobina y que está adaptada para estar enfrentada a las células, microorganismos y/o tejido, estando situadas dichas partes de las bobinas en uno o más planos comprendiendo cada plano una pluralidad de partes de bobina.

Las bobinas pueden ser bobinas planas en las que la parte estará, en ese caso, en una superficie lateral de la misma. Alternativamente, las bobinas pueden ser tubulares, en las que la parte estaría normalmente, en ese caso, en un aposición extrema de la misma.

Con el fin de instalar tantas bobinas como sea posible en el espacio, se puede preferir que las partes de las bobinas dentro de un área predeterminada de uno de los uno o más planos estén situadas formando un, así denominado, "empaquetado eficiente". Siendo el empaquetado eficiente una manera de empaquetar óptimamente elementos circulares.

Asimismo, al menos una de las bobinas puede tener una parte dentro de un área predeterminada que esté a una distancia entre centros a una vecina más próxima que esté entre 1 D y 1,5 D, donde D es el diámetro de la al menos una bobina.

Se pueden usar diferentes estructuras para disponer de tantas bobinas como sea posible que presenten los gradientes deseados. De hecho, la estructura preferida es la del empaquetado eficiente anterior que, desgraciadamente, permite también bobinas contiguas que forman campos en el mismo sentido. Por consiguiente, la estructura de acuerdo con la invención es una estructura en panal en la que es posible que las tres bobinas contiguas a una bobina dada tengan campos opuestos al de la bobina dada.

En una realización, la pluralidad de bobinas está incrustada en una hoja plana de material flexible que rodea, al menos parcialmente, las células, microorganismos y/o el tejido predeterminados. Por lo tanto, se provee una hoja plegable para rodear un contenedor, parte de un cuerpo o similares.

Cada bobina puede tener una relación entre su inductancia y su resistencia que dé lugar a una corriente pulsada con un tiempo de crecimiento en el entorno de 0,1 ms a 2 ms y una corriente máxima concordante con un campo magnético máximo de 0,05-0,1 Teslas en el centro de la bobina. Se ha descubierto que esto es adecuado para mejorar la angiogénesis de tejidos biológicos.

Asimismo, el medio generador de pulsos puede estar adaptado para generar pulsos con una frecuencia en el entorno de 1 a 300 Hz, tal como de 10-200 Hz, preferiblemente de 20-100 Hz.

Normalmente, el aparato comprenderá una fuente de alimentación para suministrar energía eléctrica al medio generador de pulsos. Especialmente, con el fin de disponer de un aparato portátil, la fuente de alimentación puede ser una batería comprendida dentro del aparato que suministra un potencial eléctrico de 50 V o menos.

Normalmente, los pulsos de corriente que alimentan las bobinas serán los mismos pulsos para todas las bobinas. Sin embargo, es posible suministrar de hecho pulsos diferentes a diferentes bobinas, tales como pulsos con diferentes frecuencias. En esa situación se desea que dichas frecuencias sean múltiplos de una frecuencia básica con el fin de que los pulsos se suministren simultáneamente, al menos sustancialmente.

Se prefiere que las fases de los pulsos tengan una separación temporal con el fin de que se produzcan los eventos bioquímico, y que los dos eventos estén separados, por consiguiente, por milisegundos. Se ha descubierto que es adecuado introducir un retardo de 0,01-10 ms, tal como de 0,05-5 ms, preferiblemente de 0,2-2 ms, tal como del orden de 0,5 ms entre pulsos contiguos de las bobinas. Asimismo se ha descubierto que, en algunas aplicaciones, se prefiere un tiempo de duración de los pulsos de 1-100 ms, tal como de 2-50 ms, preferiblemente de 5-20 ms, tal como del orden de 10 ms.

Asimismo, se puede desear generalmente aplicar un tratamiento durante un periodo de tiempo prolongado, tal como un periodo de tiempo superior a 15 minutos, tal como superior a una fracción de hora, preferiblemente superior a 1 hora, tal como superior a 2 horas, tal como superior a 4 horas, preferiblemente superior a 10 horas, tal como superior a 15 horas, preferiblemente superior a 1 día, tal como superior a 2 días.

Una realización del presente aparato especialmente preferida es una que está adaptada para ser portada por una persona durante su operación.

En esa y en otras realizaciones, se desea que el aparato comprenda además medios de sujeción de las bobinas a una parte de un cuerpo humano o animal.

La presente invención se refiere también a dos dispositivos preferidos que, mediante el uso de tecnología de CMOS IC convencional crean las corrientes específicas de las bobinas. Los dispositivos comprenden circuitos de temporización, hechos de ICs de CMOS (Circuitos integrados de semiconductores de óxido metálico complementarios) estándar con bajo consumo eléctrico. Dichos dispositivos forman un generador de ondas cuadradas asimétricas de flujo libre el cual produce, por ejemplo, un pulso de salida cada 18 ms con un pulso de, por ejemplo, 3 ms de duración. Este pulso se aplica en la etapa final. El modelo de pulso puede constar de una o dos fases. Un CI de CMOS, que divide la frecuencia de los pulsos por 100, excita una lámpara de control contando los destellos. Esto hace posible una evaluación sencilla de la funcionalidad del generador y de su frecuencia. Además, en uno de los dispositivos, se incorpora un magnetómetro para comprobar la batería y la posible existencia de defectos en las bobinas. Este circuito comprende una pequeña bobina de detección, un amplificador, un rectificador de picos y un comparador que, cuando supera un cierto umbral, excita la lámpara de control para que ilumine permanentemente. El umbral del comparador se supera al funcionar correctamente la bobina de estimulación cuando se mantiene próxima al emplazamiento de la bobina de detección.

Una alternativa al uso de la bobina de detección es tener la lámpara de control brillando solamente cuando la corriente de la bobina está dentro de límites que aseguran una funcionalidad correcta.

En otro aspecto, la invención se refiere al uso del aparato anterior como se define en la reivindicación 15. En este caso la corriente de las bobinas se detecta durante un procedimiento preferido.

El aparato de acuerdo con la invención puede ser usado para mejorar el desarrollo de tejidos en un humano o en un animal, comprendiendo el uso la colocación de las bobinas contiguamente al tejido en cuestión y la operación del medio generador de pulsos.

En esta situación, las series de pulsos y las bobinas se seleccionan, preferiblemente, de manera que las regiones de máximo de los campos eléctricos inducidos de la parte predeterminada sean suficientemente pequeñas para no producir potenciales de acción en células vivas. Normalmente, una célula muscular o nerviosa se despolariza de manera que el potencial de la membrana de -90 mV (muscular) o de -70 mV (nerviosa) alcanza su umbral alrededor de los -55 mV con lo que se produce un potencial de acción. De esta manera, el presente aparato es capaz de tratar células, etc. sin dar lugar a tejidos excitables.

El uso comprende la etapa de colocación de las bobinas en el maxilar superior o inferior del humano o del animal para inducir un desarrollo mejorado de hueso, tal como después de la extracción de un diente.

El uso comprende la etapa de colocación de las bobinas en el maxilar superior o en el inferior del humano o del animal para promover la incarceración de implantes dentales.

El uso comprende la fijación de las bobinas a una región de articulación del humano o del animal para el tratamiento de una artritis o de dolor, y/o para promover el desarrollo de hueso y/o cartílago y/o vasos sanguíneos (angiogénesis).

El uso comprende la fijación de dos o más bobinas a una región de articulación del humano o del animal para prevenir una artritis o dolor o para promover desarrollo de hueso después de una fractura de hueso.

El aparato puede ser usado también para mejorar la actividad bioquímica de tejidos nerviosos. Se pueden fijar tres o más bobinas a la cabeza y realizar una estimulación transcraneal sin provocar potenciales de acción, pero mejorando la actividad neural lo que da lugar a una neurosecreción y/o división de células incrementada. Esto se puede aplicar, por ejemplo, al tratamiento de desarreglos de depresión.

Alternativamente, el aparato anterior puede ser usado para el tratamiento de microorganismos, comprendiendo el uso la colocación de las bobinas contiguamente a los microorganismos en cuestión y la operación del medio generador de pulsos.

El aparato anterior también puede ser usado realmente para el tratamiento de semillas, plantas o tejido de planta. Este uso comprenderá la colocación de las bobinas contiguamente a las semillas, plantas o tejido de planta en cuestión y la operación del medio generador de pulsos.

El aparato puede ser usado también para el tratamiento de microorganismos con campos electromagnéticos pulsados, comprendiendo el procedimiento la provisión del aparato anterior, la dirección de los ejes centrales de las bobinas hacia los microorganismos, y la operación del medio generador de pulsos.

Asimismo, se puede preferir que el uso tenga también la etapa de provisión de una parte de cada bobina, siendo la parte, al menos sustancialmente, perpendicular al eje central de la bobina y estando adaptada para estar frente a las células, microorganismos y/o tejido, en uno o más planos, comprendiendo cada plano una pluralidad de partes de bobina.

Las partes de las bobinas pueden estar provistas dentro de un área predeterminada de uno de los uno o más planos colocadas formando un empaquetado eficiente.

Asimismo, al menos una de las bobinas que tienen una parte dentro de un área predeterminada, puede estar provista con una distancia entre centros a la vecina más próxima que está entre 1 D y 1,5 D, donde D es el diámetro de la al menos una bobina.

En una realización, la pluralidad de bobinas está incrustada en una hoja plana de material flexible que rodea, al menos parcialmente, las células, microorganismos y/o tejido predeterminados.

El uso del aparato comprende la etapa de disposición de un número par, mayor que cuatro, de bobinas en conjuntos de dos, y la colocación de las bobinas de cada conjunto sobre partes opuestas, al menos sustancialmente, de las células, microorganismos y/o tejido de manera que tengan ejes centrales coincidentes, al menos sustancialmente. De nuevo, estas bobinas pueden estar provistas dentro de una o más hojas flexibles o, por ejemplo, dentro de una más rígida, tal como una estructura similar a una lengüeta.

Normalmente, el procedimiento podría comprender además la provisión de una fuente de alimentación para suministrar energía eléctrica al medio generador de pulsos. Especialmente en aparatos portátiles o por razones de seguridad, la fuente de alimentación puede ser una batería comprendida dentro del aparato y que suministre un potencial eléctrico de 50 V o menos.

Dependiendo de la finalidad real del procedimiento, las bobinas y el medio generador de pulsos puede ser deseable que suministren una serie de pulsos que formen una superposición temporal entre los campos magnéticos variables de las bobinas individuales para formar un campo magnético total que varíe periódicamente y que tenga una frecuencia en el entorno de 1 a 1000 Hz.

En cuanto a los pulsos dados suministrados por el medio generador de pulsos, en cada par de bobinas, la primera bobina puede conducir los pulsos de corriente en el sentido de giro de las agujas del reloj y la segunda bobina puede conducir los pulsos de corriente en el sentido contrario al de giro de las agujas del reloj tomado a lo largo de los ejes centrales de la primera y segunda bobinas, respectivamente, en un sentido hacia las células, microorganismos y/o tejido.

La primera bobina de cada estructura en panal conduce los pulsos de corriente en el sentido de giro de las agujas del reloj y tres de las bobinas vecinas más próximas a la primera bobina conducen los pulsos de corriente en el sentido contrario al de giro de las agujas del reloj tomado a lo largo de los ejes centrales de las bobinas en un sentido hacia las células, microorganismos y/o tejido.

Dependiendo de su uso actual, cada bobina puede recibir, en la serie de pulsos, una corriente pulsada con un tiempo de ascenso del orden de 0,1 ms a 2 ms y una corriente máxima adaptada para proveer un campo magnético de 0,01 Teslas en el centro de la bobina, y el medio generador de pulsos puede generar pulsos con una frecuencia del orden de 1 a 300 Hz.

En varias aplicaciones, es deseable tener varias bobinas, tal como más de 2 bobinas, y dependiendo de varios factores, el número de bobinas puede ser mayor que 2, 4, 6, 8, 10, 14, 18, 20, 24 o superior. En la misma situación, puede ser deseable elegir bobinas con tamaños menores que el de las usadas normalmente hoy. Por consiguiente, la etapa de provisión de las bobinas preferiblemente comprende la provisión de bobinas con una sección transversal, perpendicular al eje central de 100 cm^{2} como máximo, tal como de 50 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 25 cm^{2} como máximo, tal como de 10 cm^{2} como máximo, tal como de 9 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 8 cm^{2} como máximo, tal como de 7 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 6 cm^{2} como máximo, tal como de 5 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 4 cm^{2} como máximo, tal como de 3 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 2 cm^{2} como máximo, tal como de 1 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 0,5 cm^{2} como máximo, tal como de 0,4 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 0,3 cm^{2} como máximo.

Al usar el aparato en el tratamiento de células o tejido humanos, las bobinas se sujetan a una parte del cuerpo humano o de un animal. Alternativamente, las bobinas pueden ser provistas fijas a, por ejemplo, un edificio, una pared o una cama o como parte separada, tal como parte de un colchón o de una manta.

Normalmente, las bobinas se sitúan contiguas a las células, microorganismos yo tejido en cuestión y se opera el medio generador de pulsos.

Preferiblemente, especialmente al tratar células o tejido vivos, la serie de pulsos y las bobinas se ajustan para que las regiones de máximo de los campos eléctricos inducidos en la parte predeterminada sean suficientemente pequeñas para no provocar potenciales de acción en células vivas.

Breve descripción de los dibujos

No todos los dibujos muestran los detalles de la invención. Seguidamente se van a describir realizaciones preferidas de la invención haciendo referencia a los dibujos, en los que:

La figura 1A es una comparación esquemática de un sistema de la técnica anterior y un diagrama electrónico del mismo.

La figura 1B es una ilustración de un aparato y de diagramas electrónicos para su uso en la invención.

La figura 2 es un diagrama de los circuitos de un generador de pulsos preferido para su uso en el aparato de acuerdo con la figura 1B.

La figura 3 ilustra las líneas de fuerza del campo magnético que provienen de dos bobinas situadas contiguamente con campos magnéticos dirigidos en sentidos opuestos.

La figura 4A ilustra una medición de intensidades de campos magnéticos.

La figura 4B ilustra las líneas de fuerza de un campo magnético que provienen de los pulsos de corriente en un sistema que comprende dos bobinas como las ilustradas en la figura 3.

La figura 5 ilustra vectores de un campo magnético en una situación en la cual se aplican cuatro bobinas en conjuntos de dos opuestos entre sí.

La figura 6A ilustra una medición de intensidades de un campo magnético con la configuración de la situación de la figura 5.

La figura 6B representa las mediciones de la figura 6A

La figura 7 ilustra el incremento en voltaje de una bobina de detección situada contigua a una sola bobina, la curva superior ilustra la corriente en la bobina de detección en función del tiempo y la curva inferior ilustra la fuerza electromotriz aplicada sobre partículas cargadas en función del tiempo.

La figura 8 ilustra un ejemplo de serie de pulsos en la que se aplican + 50 V durante 3 ms seguidos a continuación por -50 V durante 3 ms. Esto da lugar a un cambio rápido en la corriente de las bobinas que produce un campo magnético cambiante rápidamente.

La figura 9 ilustra el desarrollo de pequeños capilares en embriones de pollo que usa la presente invención.

La figura 10 ilustra imágenes tomadas de la membrana corioalantoica de un embrión de pollo, (A) con exposición o (B) sin exposición durante 48 horas a la PEMF (Terapia de Campos Electromagnéticos Pulsantes).

Descripción detallada

El aparato de la técnica anterior ilustrado en la figura 1A tiene una bobina (102), con un número de espiras dado, y una fuente 104 de corriente. Un dibujo (106) esquemático revela sus propiedades eléctricas con una fuente de corriente, una resistencia y una inductancia.

El aparato de acuerdo con la figura 1B comprende tres bobinas (108, 110 y 112) incrustadas en un bastidor (198) de soporte y que están conectadas a una fuente (104) de corriente. El circuito (114) electrónico revela las características de las bobinas. Dichas bobinas pueden estar conectadas en serie (114) y en paralelo (116).

Generador de Pulsos (Figura 2)

La figura 2 es una ilustración de un circuito preferido de suministro de pulsos de corriente monofásica a las bobinas y con un sistema de bobinas de detección que detecta la creación de campos magnéticos por las bobinas conectadas. Este circuito se compone de un oscilador (201) de 55 Hz, un circuito (202) de un solo uso de 3 ms, un reductor (203) de 1/100 para la lámpara, un panel (204) frontal que presenta la producción de las bobinas (207) y de una fuente de alimentación (206) externa de CC, un dispositivo (205) de detección de campos magnéticos con un comparador a la izquierda, un rectificador de picos en medio y un amplificador a la derecha en la posición correcta. El circuito del sistema de bobinas de detección está indicado con el numeral (208).

La figura 7 ilustra mediciones realizadas contiguamente a una sola bobina. Se ilustra el incremento en voltaje en una bobina de detección situada debajo de una sola bobina del tipo usado en este dispositivo. El aumento en voltaje fue medido durante generaciones de pulsos por medio de un osciloscopio.

La curva superior ilustra la corriente en la bobina en función del tiempo. El tiempo de aumento del flujo de corriente es función de la inductancia (L) y de la resistencia (R) del circuito de la bobina. Como se describió en otro lugar, la magnitud de UR (63% de la corriente máxima) es esencial para las características (duración y magnitud) de la fuerza electromotriz inducida en partículas cargadas de un tejido.

La figura inferior ilustra la fuerza electromotriz (V) aplicada en partículas cargadas (o electrones de un cable) en función del tiempo. La forma de esta relación, V/ms, está determinada por la magnitud de la pendiente de la relación A/ms en la curva superior.

\newpage

La energía eléctrica necesaria para las bobinas es suministrada bien por un generador de pulsos portátil operado por batería (figura 2) o por una fuente de alimentación que produzca hasta 50 V y la cantidad de corriente suficiente. El dispositivo comprende circuitos electrónicos, conmutador de salida, conector de bobinas y lámpara de control. La energía eléctrica necesaria para excitar las bobinas puede ser suministrada por un generador de pulsos portátil operado por batería como el mostrado en la figura 2 (o, alternativamente, por una fuente de alimentación que suministre hasta 50V CC). El dispositivo utiliza tecnología de CMOS IC convencional para crear las corrientes específicas en las bobinas. El dispositivo comprende un circuito de temporización, hecho de CMOS ICs estándar de bajo consumo energético. Dicho circuito forma un generador de ondas cuadradas asimétricas de funcionamiento libre que produce un pulso de salida, por ejemplo, cada 18 ms, teniendo cada pulso una duración, por ejemplo, de 3 ms. Esas características pueden ser variadas y, normalmente, la frecuencia deseada de generación de pulsos está entre 1 y 100 Hz. La duración del pulso se puede cambiar seguidamente a voluntad. Este pulso se aplica en la etapa final, el cual comprende dos seguidores emisores complementarios que suministran la corriente de salida necesaria y es capaz de resistir las extracorrientes de la conmutación de corriente de la bobina. Se puede hacer un conmutador de salida de manera que seleccione diferentes resistores instalados en serie con la bobina con el fin de variar la corriente de salida. Un CMOS IC, que reduce la frecuencia de los pulsos a una centésima, excita una lámpara de control continuando los destellos. Esto hace posible hacer una evaluación sencilla de la funcionalidad del generador y de su frecuencia. Además, se incorpora un magnetómetro para comprobar posibles defectos en la batería y en las bobinas. Este circuito está formado por una pequeña bobina de detección, un amplificador, un rectificador de picos y un comparador el cual, cuando se sobrepasa su umbral, excita la lámpara de control para que esté encendida permanentemente. El umbral del comparador se sobrepasa cuando la bobina de excitación funciona correctamente y se mantiene próxima a la posición de la bobina de detección.

El dispositivo puede comprender también una caja mayor, un circuito electrónico, conductores de alimentación y un conmutador de alimentación, un conector de bobinas y lámpara de control. Asimismo, el dispositivo puede utilizar tecnología de CMOS convencional para crear el voltaje necesario para las corrientes específicas de las bobinas de excitación. El circuito electrónico comprende un circuito de temporización que genera pares de pulsos cuadrados bipolares de funcionamiento libre. Dichos pulsos pueden ser producidos (como en la figura 8) cada 18 ms con una duración de cada pulso de 3 ms. Estos pares de pulsos se aplican en la etapa final, los cuales comprenden dos seguidores emisores complementarios que suministran la corriente de salida necesaria y son capaces de resistir las extracorrientes de la conmutación de corriente en la bobina. Midiendo la corriente de salida, un circuito de control comprueba las bobinas de excitación y sus conductores de conexión. Una lámpara de control indica el funcionamiento correcto apagándose intermitentemente a intervalos de 1,8 segundos. La figura 8 muestra un ejemplo de una serie de pulsos en la que se aplica + 50 V durante 3 ms seguido a continuación por -50 V durante 3 ms. Esto da lugar a un cambio rápido de la corriente en las bobinas y produce un campo magnético cambiante rápidamente.

La figura 8 ilustra el voltaje aplicado a las bobinas por un generador de pulsos que suministra + 50 V y -50 V. El incremento del voltaje (801) de + 50 V o -50 V excita la corriente (802) en las bobinas en tres fases. En la primera fase se aplica + 50 V, lo que produce un aumento de corriente a un ritmo constante determinado por la relación UR. Después de 3 ms, se aplica -50 V y la corriente se invierte. Este evento dura 3 ms, y después se aplica otra vez + 50 V. Después de aproximadamente 10 m la corriente es cero. La magnitud del campo magnético es proporcional al flujo de corriente. La magnitud de la fuerza electromotriz (EMF) en las partículas cargadas de las células es proporcional a la frecuencia de los cambios de corriente.

Todo el procedimiento de la figura 8 dura aproximadamente 10 ms. Es muy deseable que los eventos tengan una duración dada con el fin de que se produzcan los eventos bioquímicos. Sin embargo, el evento de 10 ms se puede acortar hasta cinco veces reduciendo las extracorrientes de las corrientes individuales. De esta manera, la duración del evento puede ser tan breve como 2 ms. La frecuencia aplicada para el envío de pulsos (compuesta por extracorrientes individuales) puede variar en ese caso, por ejemplo, entre 2 y 500 Hz.

Construcción de las bobinas

La figura 1 muestra los principios básicos de la construcción de bobinas con el generador de pulsos, la resistencia y la inductancia. Al Construir bobinas, es importante introducir un cambio de potencial grande con una duración de al menos 0,1-10 ms en el tejido debido al ritmo relativamente bajo de activación y desactivación de constantes de las interacciones en la señalización bioquímica. El campo eléctrico inducido se puede estimar considerando la fuerza electromotriz EMF aplicada a un circuito hipotético del tejido:

FMF = - \frac{1}{c} \ x \ - \frac{1}{c} \frac{d}{dt} \int_{s} \upbar{B} \ xd \ \upbar{S}

Donde B es la intensidad del campo magnético y \Phi es el flujo del campo magnético a través del área S, por lo tanto el campo inducido es proporcional al flujo de corriente en la bobina, t es el tiempo y c es la velocidad de la luz.

Sin embargo, hay un límite en cuanto la rapidez del aumento del voltaje y, consecuentemente, de la corriente en la bobina, que hace que B aumente. Esto es debido al hecho de que la bobina tiene una inducción (L) así como una resistencia (R). L limitará la velocidad a la que se puede aplicar la corriente ya que, a medida que aumenta la corriente, se producirá una fuerza electromotriz de sentido opuesto que se origina en el material de la bobina.

La inductancia se calcula mediante la fórmula:

L = 4\pi \ K_{m} \ K' \ (n)^{2} \ A \ I

Donde L es la autoinductancia en henrios (V_{s}/A), km es una constante igual a 10^{-7} (teslas m/A), n es el número de espiras, A es el área, e l es la longitud (m) de la bobina.

La fuerza electromotriz instantánea inducida es:

V = -L \ dl/dt

donde l es la corriente (amperios) y t es el tiempo (segundos).

Otro factor importante a considerar en la inducción de cambios rápidos en la corriente de las bobinas, es la evaluación de la proporción de la inductancia respecto de la resistencia de la bobina.

La rapidez del aumento de la corriente se puede evaluar integrando la ecuación (ley de Ohm):

V_{1} - V_{2} - L(dl / dt) = R \ I

Que da lugar a:

I = (V_{1} - V_{2}) / R (1 - e^{-R_{t}/L})

Por lo tanto, la duración del aumento de la corriente es proporcional a t = UR, donde t (medido en segundos) es el tiempo que pasa hasta alcanzar el 63% de la corriente máxima. Por lo tanto, si L se reduce respecto de una R dada, usando menos espiras, t aumenta y el campo inducido, FEM = 1/cdB/dt, es mayor. La inserción de hierro en el centro de la bobina también afectará a L (L aumenta) pero las líneas de fuerza del campo estarán más centradas bajo y sobre la bobina. Por lo tanto, las bobinas se deben construir de manera tal que L y R tengan valores adecuados para que su proporción sea la correcta, produciendo corrientes en el tejido de magnitud y duración suficientes.

Al interrumpirse la corriente, se produce un evento igualmente importante que se traduce en una disminución rápida del campo magnético que, por ello, da lugar a nuevas corrientes en el tejido en sentidos opuestos. El material de la bobina soportará ahora seguidamente el nuevo cambio en el flujo de corriente y la primera ley de Ohm dará:

- L (dl / dt) = R \ I

o por integración:

I = I_{max} \ e^{-(R/L)t}

Donde I_{max} es el flujo de corriente original antes de la interrupción, y los otros símbolos tienen su significado usual. Por lo tanto, el flujo de corriente se detendrá con el tiempo constante L/R. Consecuentemente, este factor determina la magnitud del flujo de corriente en el tejido cuando se interrumpe el pulso. Sorprendentemente, si R es pequeña, la duración de la corriente es más prolongada. Puesto que, consecuentemente, dB/dt se hace menor, el pico de la corriente introducida en el tejido también se reducirá. Por ello es importante tener en cuanta las características que crean las formas de onda que proporcionan la fuerza de excitación de iones y partículas. En esta realización, las posiciones de las bobinas han sido concordadas de manera exclusiva, y las características de las bobinas construidas de manera tal que producen conjuntamente el máximo efecto en el tejido cuando la proximidad es la adecuada.

Los campos electromagnéticos pulsados aplicados clínicamente suelen tener densidades de flujo en pico en el entorno de 0,1 a 5 mT (1 a 50 Gauss) con tiempos de aumento del orden de cientos de microsegundos. Esto da lugar a un dB/dt típico en el entorno de 1 a 50 T/sV/m y campos eléctricos inducidos en pico de 0,1 a 1 V/m.

Bobinas

Las bobinas preferidas para el tratamiento de, por ejemplo, la osteoartritis de la rodilla tienen un diámetro de 5 cm, y una longitud de 2 cm. Contienen 2800 espiras de cable de Cu de 0,2 mm y, consecuentemente, pueden ser ajustadas en la parte de la articulación que presenta un bastidor para la técnica de las bobinas contiguas. Tienen una inductancia de 210 mhenrios. La resistencia de una serie de 140 (bobinas) es + 100 Ohmios (circuito) = 240 Ohmios. Por ejemplo, UR puede ser: UR = 0,210/240 = 875 .10^{-6} s. El dispositivo ha sido construido de manera tal que UR puede variar entre 0,3 y 0,9 ms. Hay otras dos bobinas, opuestas a aquellas, de la misma construcción y con corrientes que circulan en paralelo con las de las de la bobina opuesta. Usando, por ejemplo de 50 mA en cada bobina, se obtiene 45 Gauss en el centro o 4,5 mTeslas (medido con un gausímetro). Con un tiempo de aumento de media fuerza magnética máxima de 380 \mus se produce un dB/dt of 10 Teslas/s (en 0,38ms). La fuerza electromotriz inducida en el tejido en ese caso llegará, teóricamente, a 0,025 voltios. Esta cifra se reducirá al 33% alejándose de la superficie de la bobina 2 cm, aproximadamente (véase la figura 4). Por consiguiente, la velocidad del incremento del campo magnético será de aproximadamente 3,3 Teslas/s. La introducción de hierro en el centro de las bobinas reforzará el campo magnético, un efecto que ha sido implementado en la construcción de la bobina.

Se ha construido un conjunto de bobinas diferente para el tratamiento del desarrollo de hueso en los maxilares de pacientes que han sido expuestos a terapia por radiación, para la inserción de implantes o para la promoción del desarrollo de hueso antes de la inserción de implantes. Dichas bobinas tienen 2200 espiras de cable de Cu de 0,15, la anchura de las bobinas es 2,5 cm y su longitud 1 cm. Con una corriente de 50 mA producen 20 Gauss en el centro. A una distancia de 2 cm del centro producen 6,6 Gauss. Dichas bobinas se sitúan como dos bobinas contiguas sobre la superficie de la piel. Las bobinas pueden ser construidas e insertadas en un material blando de manera tal que puedan ser atadas al tejido para diferentes tipos de tratamiento (mejora del desarrollo de hueso y de la angiogénesis, aceleración de la incarceración en implantes dentales).

Principio de la técnica de las bobinas contiguas. Dos bobinas

La figura 3 muestra el principio de la técnica de las bobinas contiguas. Esta figura ilustra las líneas de fuerza de un campo magnético que se origina en los pulsos de corriente de un sistema que consta de dos bobinas. Una bobina (301)tiene una corriente en un sentido (302) que crea los campos magnéticos revelados como líneas de fuerza (305) de campo magnético con un vector (304) de campo magnético dado. Cuando la corriente circula en las dos bobinas en sentidos opuestos, como en esta figura, los vectores de campo se suman entre sí ya que, en la intersección de las dos bobinas, tienen los mismos sentidos. Las corrientes intensas que aparecen en tejidos biológicos en la periferia y bajo bobinas contiguas, están representadas por las flechas (304) rellenas. En la figura 3, la superficie de la piel de, por ejemplo, la persona se indica con el numeral (306)y el tejido subyacente con el numeral (307).

En la figura 4A están representadas las mediciones de las intensidades de un campo magnético (valores numéricos) a lo largo de tres líneas. Se utilizó un gausímetro (401)(F.W. Bell, Medidor de Gauss/Tesla de modo14048, Modelo de detector transversal T - 4048-001 con el medidor en el modo CA) para mediciones de vectores de campo que son paralelos a la línea que conecta los centros de las bobinas. Las mediciones se realizaron a lo largo de las líneas (404, 405 y 406) que están situadas a una cierta distancia de las bobinas representadas en la figura.

La figura 4B ilustra las intensidades de un campo magnético (valores numéricos) de las tres mediciones a una distancia constante de la superficie de la bobina que es o 1 cm (410) o1,5 cm. Esta figura ilustra las líneas de fuerza del campo magnético que se origina en pulsos de corriente de un sistema que consta de dos bobinas. Una bobina (301)tiene una corriente en un sentido (302) dado que crea campos magnéticos revelados como líneas de fuerza (305) de campo magnético con un vector (304) de campo magnético dado. Cuando la corriente de las dos bobinas circula en sentidos opuestos, como en la figura, los vectores de campo se suman entre sí ya que, en la intersección de las dos bobinas, tienen los mismos sentidos. Las corrientes intensas que aparecen en tejidos biológicos en la periferia y bajo bobinas contiguas están representadas por las flechas (304) rellenas. La superficie de la piel (306); el tejido (307),(411) o 3 cm (412). Adviértase que a + 2,5 cm y a - 2,5 cm de la intersección de bobinas, el vector de campo cambia su valor numérico. Las bobinas estuvieron recibiendo pulsos de corriente de 75 mA y una duración de 3 ms con un tiempo de aumento de 3 ms (63% del máximo).

Con un sensor de campos magnéticos situado perpendicular a los vectores de campo, como se describió anteriormente, se realizaron mediciones a lo largo de toda la longitud de las dos bobinas a 1, 1,5 y 3 cm sobre las bobinas (figura 4B: 410, 411 y 412). En el área de la intersección, donde las bobinas se encuentran, el campo magnético tiene su valor máximo en el vector paralelo a los ejes de las bobinas. Sobre el centro de las bobinas, el vector alcanza el valor 0 (como se prevé en la figura 3 del dibujo). En la periferia (alejada de la intersección) la intensidad del campo magnético se eleva otra vez y tiene signo opuesto, (aunque en la figura 4B se utilizan valores numéricos). Observando las bobinas individualmente, las líneas de fuerza del campo magnético tienen su mayor densidad debajo y encima del centro de la bobina. Los vectores de campo magnético de ambas bobinas (con corrientes en sentidos opuestos), se suman en la intersección y, por consiguiente, en este lugar se producen campos magnéticos relativamente grandes. Esto se puede observar cuando las líneas de fuerza son medidas donde son paralelas a las bobinas, como se muestra en la figura 4B, donde es evidente que aparece un gran gradiente en el tejido situado debajo de las bobinas. Cuando se añade una tercera bobina, dos de las bobinas tendrán corrientes en el mismo sentido y, en este caso, aparece un gradiente pronunciado en las intersecciones entre estas bobinas. Cuando se añaden tres bobinas aparece un gradiente de campo magnético menor o mayor a diferentes distancias de las bobinas. Este gradiente proporciona las bases para el tratamiento de un tejido biológico. Una bobina grande que cubra la misma área no presentaría el mismo valor del gradiente y, por consiguiente, no sería beneficioso en el grado descrito de esta invención.

Cuatro bobinas

La figura 5 ilustra vectores de campo magnético en una situación en la que se aplican cuatro bobinas. Se utilizan cuatro bobinas idénticas con corrientes en un sentido (505) dado. Adviértase que ambos pares de bobinas contiguas tienen corrientes orientadas opuestamente (como en la figura 3). Las bobinas que están dispuestas transversalmente entre sí tienen corrientes que circulan en el mismo sentido. Los campos magnéticos (503) tienen vectores (502) que se suman en la intersección, como en la figura 4A. En la figura 5, aparece otro gradiente en el centro entre las cuatro bobinas debido a que los vectores están dirigidos opuestamente. Las flechas (504) rellenas muestran el sentido de las corrientes en el tejido.

Se midió la intensidad de un campo magnético en el espacio comprendido entre cuatro bobinas en el que cada par tenía corrientes en sentidos opuestos y las bobinas opuestas tenían corrientes en los mismos sentidos (figura 5). De esta manera serán generadas líneas de fuerza de campo reforzadas con un mayor gradiente del campo que fue medido con la sonda magnética. La intensidad de las líneas de fuerza del campo se midió en la intersección entre las bobinas con la sonda perpendicular a las líneas (605) de fuerza del campo midiendo los vectores paralelos a la superficie de la bobina. Además, se midieron los vectores de línea de fuerza perpendiculares a las bobinas en una línea a 2 cm del centro (604) de la bobina. La distancia se fijó en 10 cm, es decir, la distancia normalmente requerida para, por ejemplo, el tratamiento de articulaciones con cuatro bobinas. Alternativamente, la distancia se puede fijar en un valor menor que la que proporciona el mismo tipo de datos pero que es aplicable al tratamiento de codos u otras articulaciones menores. Se pueden usar distancias mayores para el tratamiento de caderas u otras articulaciones mayores.

En relación con la figura 6A, se midieron intensidades de un campo magnético que se origina en las cuatro bobinas con corrientes en el mismo sentido (602, 603) como se ilustra también en la figura 5. Las intensidades fueron medidas por un gausímetro con una bobina (601) de detección, como se describe en la figura 4A. Los vectores del campo fueron medidos a lo largo de la línea (604) con las bobinas orientadas de manera tal que fueron determinados los vectores del campo perpendiculares a la superficie de las bobinas. En la intersección entre las cuatro bobinas, fueron determinados los vectores paralelos a la superficie de las bobinas a lo largo de la línea (605).

En esta figura, el numeral 606 indica un dispositivo de soporte usado para asegurar las bobinas a la superficie, tal como, por ejemplo, la rodilla o el codo.

La figura 6B ilustra mediciones de intensidades de un campo magnético, como se describe en la figura 6A. La línea (604) con vectores perpendiculares a la superficie de una bobina aportó las intensidades mostradas en (610), la línea 605 aportó las intensidades del campo representadas en 611. Cada bobina recibió pulsos de una corriente de 38 mA con características como las citadas en la figura 4B.

La figura 6B representa la dependencia de la distancia. También aparece un gradiente fuerte del campo magnético en el centro entre las cuatro bobinas (611) que revela el efecto beneficioso de este uso de cuatro bobinas con mayores gradientes. Alternativamente, se puede usar más de dos bobinas contiguas entre sí, por ejemplo, 3, 4 o más. Opuestas a esas bobinas se podrían situar también típicamente bobinas con corrientes en sentidos dados que constituyan la base de grandes gradientes del campo.

Estas características descritas de los vectores del campo en línea entre bobinas contiguas solamente son aplicables en vectores paralelos a una línea que combina los ejes de bobinas vecinas. Sin embargo, se debe destacar que la intensidad total del campo es consecuencia tanto de este vector como del vector perpendicular a él que describen la intensidad (%) total del campo mediante la ecuación:

B = \sqrt{x^{2} + y^{2}}

Donde x e y son los dos tipos de vectores de campo en línea descritos anteriormente.

Descripción de realizaciones preferidas Uso de bobinas para el tratamiento de tejidos biológicos

Las características de las bobinas de acuerdo con la invención permiten nueva perspectiva al tratamiento con campos electromagnéticos pulsados. Con 9-50 V, usando la tecnología descrita, se puede lograr grandes cambios en campos magnéticos y, consecuentemente, se puede introducir en un tejido grandes corrientes con el resultado de efectos biológicos beneficiosos (cicatrización de huesos, cicatrización de heridas, regeneración de cartílagos, desarrollo de hueso en implantes y otros tipos de tratamiento). Por lo tanto, las bobinas pueden ser usadas para una variedad de tratamientos, algunos de los cuales están autorizados actualmente por el Ministerio de Sanidad y Consumo (FDA) de los Estados Unidos, tales como algunos tipos de fracturas de hueso, como las no consolidadas.

Angiogénesis (desarrollo de pequeños vasos para sostenimiento de la circulación sanguínea)

La circulación sanguínea reducida en las extremidades es un factor de complicación de una serie de enfermedades, por ejemplo, diabetes y soriasis. También se contemplan las consecuencias del consumo de cigarrillos en exceso, las consecuencias de una alta concentración de colesterol en el plasma y de la hipertensión. El apoyo a la síntesis de nuevos vasos es esencial para la reparación de dichas áreas dañadas, para la cicatrización de heridas y para la generación de un nuevo suministro de sangre, por ejemplo, a tejido óseo expuesto a una terapia por radiación. También puede ser un factor importante en la síntesis de nuevo material óseo.

Con el fin de caracterizar el efecto de la PEMF sobre la angiogénesis se utilizó el modelo desarrollado previamente para el ensayo de la angiogénesis en embriones de pollo. Se rompieron huevos a los tres días de su inseminación y los embriones de pollo con los vitelos intactos fueron colocados en bandejas de plástico. Después de tres días de incubación a 37º C en 3% de CO_{2} fueron expuestos a PEMF en grupo usando tres bobinas por disco con un embrión de pollo en cada uno. El generador de pulsos aplicó + 50 V y -50 V con dos fases (figura 8) y la distancia entre el huevo y la superficie de la bobina era 4 cm. La temperatura de la incubadora fue controlada termostáticamente.

La síntesis de nuevos vasos sanguíneos fue analizada por técnicas de tratamiento de imágenes. Los nuevos vasos (pequeños capilares) analizados de un tamaño desde 10 micrómetros hasta varios cientos de micrómetros fueros evaluados contando el número de ramas formadas (figuras 9, 701 y 702).

La figura 9 ilustra el número de ramas en capilares pequeños medidos en una membrana corioalantoica de embrión de pollo con y sin exposición a la PEMF usando el dispositivo que suministra corrientes pulsatorias como se describe en relación con la figura 8. Se tomó una imagen de la membrana en el intervalo de tiempo representado y se contó el número de ramas en un área de 15 mm^{2} tanto sin (702) como con exposición a la PEMF (701).

Las figures 10A y 10B ilustran imágenes tomadas de la membrana corioalantoica de embrión de pollo con (A) exposición o (B) sin exposición a la PEMF durante 48 horas. Las imágenes fueron tomadas con una cámara digital NIKON Cool Pix y las imágenes fueron analizadas usando el software Adobe Photoshop.

Las figuras 10A y 108 muestran que fue posible incrementar significativamente el número de nuevos vasos sintetizados así como se observó una velocidad de organización incrementada de los vasos formados (figura 10) nuevamente usando la PEMF. Estos descubrimientos tienen implicaciones importantes en la iniciación de la investigación clínica sobre cicatrización de heridas y en los ensayos iniciales de mejorar la circulación sanguínea en pacientes que padecen de, por ejemplo, diabetes. Además, los pacientes con material óseo descompuesto debido a terapia por radiación también se pueden beneficiar del tratamiento con esta tecnología. Las bobinas pueden estar fijas al área en cuestión y al material óseo tratado.

Tratamiento de articulaciones

Las bobinas pueden estar sujetas al área de tratamiento, por ejemplo, la rodilla, en la que se colocan típicamente 4 bobinas opuestas entre sí como se describe en la figura 5. Se pueden sujetar a la rodilla usando material de Velcro© o un tipo diferente de material de sujeción, y la corriente se puede suministrar a través de un cable conectado al generador de pulsos con batería de 9-50 V o una fuente de alimentación de 12 o 050 V desde un transformador soportado por 110 V o 220 V. Este tipo de tratamiento se puede realizar tanto en humanos como en animales, tales como caballos, que sufran de lesiones en las articulaciones.

Tratamiento de implantes dentales

En la incarceración de implantes dentales, se puede adaptar una mascara a los maxilares y usar 2 o más bobinas por cada área a tratar (figura 2) A este fin se han construido bobinas con un diámetro de 25 mm descritas en la sección: Construcción de bobinas. Se puede adaptar un dispositivo a la región del cuello y cabeza de una persona y, de esta manera, sostener las bobinas en la piel de los maxilares con un material elástico. Un problema peculiar al hacer implantes es que, después de la extracción de dientes, normalmente deben pasar varios meses antes de que se haya desarrollado Nuevo material óseo dentro del área. Este proceso se puede acelerar mediante el dispositivo antes descrito. Después de la inserción del implante, el tratamiento con campos electromagnéticos pulsados puede acelerar el desarrollo de material óseo en el implante.

Pequeñas fracturas de la mano

En las fracturas de pequeños huesos de la mano, se pueden usar bobinas pequeñas de 25 mm (en pares) aplicando también material de Velcro©.

Tratamiento de animales

Los caballos pueden ser tratados con campos electromagnéticos pulsados usando dos o cuatro bobinas como las descritas en las figuras 2-6, sujetando las bobinas a la articulación o al área con una fractura de hueso mediante el uso de material de Velcro©. Un generador de pulsos con una fuente de alimentación o una batería de 12-50 V puede suministrar pulsos a las bobinas y estar cerca del animal en un establo.

Uso del dispositivo para el tratamiento de semillas Ejemplo 1 Germinación en laboratorio

Se empaparon en agua 600 gramos de semillas de remolacha azucarera monogermen de calibrado y pulido estándar (CV Manhattan) durante dos horas, se aislaron en papel filtro y se incubaron en una bolsa de plástico cerrada a 4ºC durante 17 horas. Después de este tratamiento de activación, el lote de semillas fue dividido en 3 fracciones iguales y se dejó una de ellas sin tratamiento y las otras dos se trataron con PEMF durante 90 minutos y con PEMF durante 240 minutos, seguido por un secado en una corriente de aire durante la noche. Seguidamente, las fracciones de lote tratadas fueron germinadas en cajas de papel plisado de acuerdo con las directrices de las ISTA (Normas Internacionales para la Experimentación con Semillas, "Seed Sci. & Tech.", 27, Suppl.; 1999) para la remolacha azucarera, pero sin prelavado. El porcentaje de germinación se puede ver en la Tabla 1:

TABLA 1 Germinación en laboratorio de lotes de semilla de remolacha azucarera desnuda

Tratamiento	Germinación,	Germinación,	Germinación,	Germinación,
	3 días	4 días	4 días, longitud de	7 días
			raíz > 15 mm
No tratada	39	91	21	96
PEMF, 90 min	59	95	29	97
PEMF, 240 min	35	94	40	98

Como se puede ver en el parámetro "4 días de germinación" de la tabla 1, el tratamiento con PEMF incrementa la velocidad de germinación de las semillas preactivadas con una longitud de raíz superior a 15 mm, lo que indica vigor reforzado.

Ejemplo 2 Efecto de la PEMF sobre semilla granulada

Tres variedades de remolacha azucarera no activada monogermen, Canaria, Manhattan y Marathon, fueron granuladas y recubiertas como para el mercado danés. Seguidamente, los lotes granulados igualmente fueron tratados con PEMF a 25V y 55 V respectivamente. Los controles se dejaron sin tratamiento. Después del tratamiento, los lotes de semilla fueron analizados para su germinación en laboratorio así como en un diseño estándar de parcelas subdivididas de emergencia en el campo con 3 variedades, 4 réplicas, 200 semillas/réplica.

En la tabla 2 se presenta el porcentaje de germinación en laboratorio y de germinación final de emergencia en el campo (FE): Se muestran todos los datos y el promedio de las tres variedades.

TABLA 2 Germinación en laboratorio y final FE (emergencia) de lotes de semilla de remolacha azucarera granulada

Tratamiento	Germinación,	Germinación,	Germinación,	porcentaje
	4 días	4 días, longitud	7 días	final FE.
		de raíz > 15 mm
Control no tratado	72	0	96	86,0% (100)
25 V PEMF 90 min	79	5	98	86,7% (101)
50 V PEMF 90 min.	74	4	99	86,9% (101)

Como se puede ver en la tabla 2, el tratamiento con PEMF de lotes de semilla granulada incrementa el número de semillas con longitud de raíz superior a 15 mm después de 4 días de germinación.

Ejemplo 3 Efecto de la PEMF de emergencia en el campo en lotes de semilla desnuda

Tres variedades de remolacha azucarera no activada monogermen, Canaria, Manhattan y Maratón, fueron tratadas con PEMF a 25V o 50V. Algunos lotes de semilla fueron empapados en agua hasta un contenido relativo de agua (RWC) de 30%, 45% y 65%, respectivamente, dos horas antes del tratamiento con PEMF. Los controles para la PEMF se dejaron sin tratamiento. Después del tratamiento, los lotes de semilla húmeda fueron secados al aire. Los lotes de semilla fueron tratados con tiram y mesurol y perforados para emergencia en el campo en un diseño estándar de parcelas subdivididas con 3 variedades, 4 réplicas, 200 semillas/réplica. Se contaron 3 veces las sucesivas germinaciones.

En la tabla 3 se presentan los datos de emergencia en el campo: Todos los datos dados representan un promedio de las 3 variedades.

TABLA 3 Datos de emergencia en el campo de lotes de semilla de remolacha azucarera desnuda

1

Como se puede ver en la tabla 3, el tratamiento con la PEMF incrementa la velocidad de emergencia (Conteo 2). En emergencia final (Conteo 3) la PEMF no tiene efecto alguno si los lotes de semilla están pretratados, mientras que los lotes de semilla desnuda no pretratada ganan con el tratamiento de PEMF.

Uso del dispositivo de tratamiento de microorganismos

Los microorganismos, tales como las bacterias, pueden ser tratados con la PEMF por la cual su supervivencia puede ser mejorada en condiciones deseables. Es una técnica importante para poder codificar semillas con tipos concretos de bacterias en los casos en que, una vez plantadas, un entorno correcto y no adverso soporta la germinación y la formación de raíces. Normalmente, las bacterias deseables se deshidratan del 70% de su contenido de agua para que tengan solamente el 20% de agua y son ligadas posteriormente a las semillas. Sin embargo, eso da lugar a una gran disminución de la tasa de supervivencia de las bacterias, lo que ha sido considerado un problema. Nosotros hemos aplicado nuestro aparato, que usa el modelo de pulsos de la figura 8, para mejorar la tasa de supervivencia de las bacterias. Se hizo mediante la exposición de las bacterias a la PEMF durante dos horas mientras se exponían a un procedimiento en el que el contenido de agua se redujo del 70% al 40%. Durante esta fase se observó que las proteínas intracelulares específicas se sintetizaron (tal como las clases de proteínas de choque térmico (hsp 70)) con lo que las bacterias son más resistentes al procedimiento de deshidratado. Un añadido posterior de agua y un recuento de colonias dio lugar a una producción de bacterias 50 a 100 veces mejores cuando se expusieron a la PEMF.

Claims (28)

1. Un aparato que comprende:

-

una pluralidad de bobinas (108, 110, 112) conductoras eléctricamente, teniendo cada bobina un eje central correspondiente, estando dirigido cada eje central, en operación, hacia dentro de células, tejido, microorganismos, semillas, plantas o tejido de planta,

-

un medio (104) generador de pulsos conectado operacionalmente a cada bobina para el suministro de una serie de pulsos de corriente para su conducción en cada bobina, estando adaptada dicha serie de pulsos para generar un campo magnético variable periódicamente de cada bobina para la inducción de un campo eléctrico,

en el que varias bobinas están dispuestas en una estructura en panal de manera que una primera bobina está dispuesta con tres segundas bobinas contiguas a la primera bobina, y en el que, durante un pulso dado suministrado por el medio generador de pulsos, el campo magnético en el centro de la primera bobina está dirigido opuesto al campo magnético en el centro de las tres segundas bobinas contiguas.

2. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada bobina tiene una parte que es, al menos sustancialmente, perpendicular al eje central de la bobina y que está adaptada para estar frente a las células, tejido, microorganismos, semillas, plantas o tejido de planta, estando situadas las partes de las bobinas en uno o más planos que comprende cada uno una pluralidad de partes de bobina.

3. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos una de las bobinas tiene una distancia entre centros a la bobina vecina a ella más próxima en el entorno de 1 D a 1,5 D, donde D es el diámetro de la primera bobina.

4. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la pluralidad de bobinas está incrustada en una hoja plana de material flexible para rodear, al menos parcialmente, las células, tejido, microorganismos, semillas, plantas o tejido de planta.

5. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el aparato comprende un número par de bobinas dispuestas en conjuntos de cuatro, estando adaptadas las bobinas de cada conjunto para estar situadas en partes opuestas, al menos sustancialmente, de las células, tejido, microorganismos, semillas, plantas o tejido de planta y teniendo ejes centrales coincidentes, al menos sustancialmente.

6. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que cada bobina tiene una relación entre su inductancia y su Resistencia que da lugar a una corriente pulsada con un tiempo de aumento en el entorno de 0,1 ms a 2 ms y una corriente máxima que se corresponde con un campo magnético máximo en el entorno de 0,05 a 0,1 Teslas en el centro de la bobina.

7. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el medio generador de pulsos está adaptado para generar pulsos con una frecuencia en el entorno de 1 a 300 Hz.

8. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además una fuente de alimentación para suministrar energía eléctrica al medio generador de pulsos, siendo la fuente de alimentación una batería comprendida dentro del aparato y que suministra un potencial eléctrico de 50 V o inferior.

9. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el medio generador de pulsos comprende un circuito de CMOS para ayudar en la generación de las series de pulsos de corriente.

10. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que las bobinas y el medio generador de pulsos son operables para suministrar una serie de pulsos que forman un solapamiento temporal entre los campos magnéticos variables de las bobinas individuales para formar un campo magnético total variable periódicamente que tiene una frecuencia en un entorno de 1 a 1000 Hz.

11. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que una sección transversal de cada bobina, perpendicularmente al eje central, es de 100 cm^{2} como máximo, tal como de 50 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 25 cm^{2} como máximo, tal como de 10 cm^{2} como máximo, tal como de 9 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 8 cm^{2} como máximo, tal como de 7 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 6 cm^{2} como máximo, tal como de 5 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 4 cm^{2} como máximo, tal como de 3 cm^{2} como máximo , preferiblemente de 2 cm^{2} como máximo, tal como de 1 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 0,5 cm^{2} como máximo, tal como de 0,4 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 0,3 cm^{2} como máximo.

12. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el medio generador de pulsos y las bobinas están adaptados para inducir campos eléctricos en una parte predeterminada del aparato, siendo dichos campos eléctricos suficientemente pequeños para no provocar potenciales de acción en células vivas.

13. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el medio generador de pulsos es operable para permitir un retraso en un entorno de 0,01 a 10 ms, tal como en un entorno de 0,05 a 5 ms, preferiblemente en un entorno de 0,2 a 2 ms, tal como de un orden de 0,5 ms entre pulsos contiguos en las bobinas.

14. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el medio generador de pulsos es operable para suministrar pulsos con un tiempo de duración en un entorno de 1 a 100 ms, tal cono en un entorno de 2 a 50 ms, preferiblemente en un entorno de 5 a 20 ms, tal como del orden de 10 ms.

15. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, estando adaptado el aparato para operar durante un periodo de tiempo que supera 15 minutos, tal que supera ½ hora, tal que supera 1 hora, tal como un periodo de tiempo que supera 2 horas, tal que supera 4 horas, preferiblemente que supera 10 horas, tal que supera 15 horas, preferiblemente que supera 1 día, tal que supera 2 días.

16. Un procedimiento de estimulación y/o modulación de semillas, plantas o tejidos de plantas con campos electromagnéticos pulsatorios, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

-

provisión de una pluralidad de bobinas (108, 110, 112), teniendo cada bobina un eje central correspondiente dirigido hacia dentro de las semillas, plantas o tejido de planta,

-

provisión de una serie de pulsos de corriente a cada bobina, siendo dicha serie de pulsos operable para generar un campo magnético variable periódicamente de cada bobina, y

-

disposición de las bobinas en una estructura en panal con una primera bobina de ella que tiene tres bobinas contiguas de manera que durante un pulso de corriente dado, un campo magnético de la primera bobina está dirigido opuestamente a los campos magnéticos de las tres bobinas contiguas creándose de esta manera gradientes de campo magnético sustanciales en las semillas, plantas o tejido de planta.

17. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16, que comprende además la etapa de provisión de una parte de cada bobina, siendo la parte de bobina perpendicular, al menos sustancialmente, al eje central de la bobina y estando orientada para dar frente a las semillas, plantas o tejido de planta, en uno o más planos comprendiendo cada uno una pluralidad de partes de bobina.

18. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 17, en el que las bobinas se disponen de manera tal que al menos una de las bobinas tiene una distancia entre centros a la bobina vecina más próxima a la primera en un entorno de 1 D a 1,5 D, donde D es el diámetro de la primera bobina.

19. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, que comprende las etapas de:

(a)

incrustado de la pluralidad de bobinas en una hoja plana de material flexible; y

(b)

rodeo al menos parcialmente de las semillas, plantas o tejido de planta con la lámina plana.

20. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 19, en el que la etapa de provisión comprende la provisión de un número par de bobinas en conjuntos de dos bobinas, y colocación de las bobinas de cada conjunto en partes opuestas, al menos sustancialmente, de las semillas, plantas o tejido de planta de manera que las bobinas de cada conjunto tengan ejes centrales coincidentes, al menos sustancialmente.

21. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 20, en el que cada bobina recibe una serie de pulsos, teniendo cada pulso una corriente pulsada con un tiempo de aumento en un entorno de 0,1 ms a 2 ms y una corriente máxima operable para proveer un campo magnético de 0,01 Teslas en el centro de la bobina.

22. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 21, en el que el medio generador de pulsos genera pulsos con una frecuencia en un entorno de 1 a 300 Hz.

23. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 22, que comprende además una etapa de provisión de una fuente de alimentación para suministrar energía eléctrica al medio generador de pulsos, siendo la fuente de alimentación una batería comprendida dentro del aparato y para suministrar un potencial eléctrico de 50 V o inferior.

24. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 23, en el que las bobinas y el medio generador de pulsos son operables para proveer una serie de pulsos que forman un solapamiento temporal entre los campos magnéticos variables de las bobinas individuales para formar un campo magnético total con una frecuencia en un entorno de 1 a 1000 Hz.

25. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 24, en el que la etapa de provisión de bobinas comprende la provisión de bobinas con una sección transversal, perpendicularmente al eje central que es de 100 cm^{2} como máximo, tal como de 50 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 25 cm^{2} como máximo, tal como de 10 cm^{2}, como máximo, tal como de 9 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 8 cm^{2} como máximo, tal como de 7 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 6 cm^{2} como máximo, tal como de 5 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 4 cm^{2} como máximo, tal como de 3 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 2 cm^{2} como máximo, tal como de 1 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 0,5 cm^{2} como máximo, tal como de 0,4 cm^{2} como máximo, preferiblemente de 0,3 cm^{2} como máximo.

26. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 25, que comprende además una etapa de provisión de un retraso en un entorno de 0,01 a 10 ms, tal como en un entorno de 0,05 a 5 ms, preferiblemente en un entorno de 0,2 a 2 ms, tal como del orden de 0,5 ms entre pulsos contiguos en las bobinas.

27. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 26, que comprende además la etapa de pulsos con un tiempo de duración en un entorno de 1 a 100 ms, tal como en un entorno de 2 a 50 ms, preferiblemente en un entorno de 5 a 20 ms, tal como en un orden de 10 ms.

28. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 27, comprendiendo el procedimiento una etapa de provisión de pulsos a las bobinas durante un periodo de tiempo que supera 15 minutos, tal que supera ½ hora, tal que supera 1 hora, tal que supera 2 horas, tal que supera 4 horas, preferiblemente que supera 10 horas, tal que supera 15 horas, preferiblemente que supera 1 día, tal que supera 2 días.