JPH10507668A

JPH10507668A - 磁気共鳴処理装置

Info

Publication number: JPH10507668A
Application number: JP8514139A
Authority: JP
Inventors: ロナルドジェイ．ウエインストック，; シグリッドリプセット，
Original assignee: ロナルドジェイ．ウエインストック，; シグリッドリプセット，
Priority date: 1994-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1998-07-28
Also published as: EP0788609A2; WO1996012972A2; WO1996012972A3; KR970707450A; AU4011395A

Abstract

(57)【要約】標的物質を、場の強さが小さい（約0.5〜７Ｇの）電磁場と、振動数プロファイルが約１Hz〜100kHzの範囲である電磁放射浴とに同時に供するための磁気共鳴処理装置が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】磁気共鳴処理装置発明の分野本発明は、物質の処理のための電磁場の生成に関し、具体的には、標的物質を、場の強さが小さい（約0.5〜７Ｇの）電磁場と、振動数プロファイルが約１Hz 〜約100kHzの範囲内にある電磁放射浴とに同時に供する装置に関する。発明の背景電磁場の印加およびその後に行われる物質の磁気共鳴特性の測定は、よく確立されている。スピン角運動量を持つ粒子（電子および特定の原子核等）は、必然的にスピン磁気モーメントを持つ。磁界が印加されていない場合、同一の粒子のスピン磁気モーメントは同一のエネルギーを有する。しかしながら、磁界が印加されると、スピン磁気モーメントは、印加された磁界について整列する。多くの場合、可能な方向は２つ以上ある。磁場が印加されている場合、これらの方向は、エネルギー的に等価な（縮退している）ものと、エネルギーが異なるものとに分かれる。即ち、印加された磁場は、スピン磁気モーメントの異なる方向を「エネルギー的に分割」し得る。異なる方向間のエネルギーの差は、印加される磁場によって直接的に変化することが知られている。粒子が、エネルギーＥ（故に、振動数ν＝Ｅ/ｈ、ここでｈはプランク定数）の放射にも曝されており、これにより、スピン磁気モーメントがその放射と「共鳴している」場合（即ち、所与の２方向間のエネルギーの差が放射のエネルギーに等しい場合）、スピンは入射放射のエネルギーを強く吸収し得、より高い別のエネルギーの方向に「方向転換する」。放射浴が停止すると、励起磁気スピン状態は、その余剰エネルギーを（通常）光子として放出しながら「弛緩」あるいは「減衰」して、しばしば「自由誘導減衰（free induction decay）」（FID）と呼ばれる過程を経て自然の状態（即ち、放射浴が印加される前に存在した方向のポピュレーション分布）に戻る。FIDを時間の関数として検出および測定するために、センサを用いることができる。つぎに、フーリエ変換の手法によってこの強度信号Ｉ(t)を分析することにより、振動数の関数Ｉ(ν)としての強度信号を生成することが可能である。一般的な磁気共鳴技術の２つの例は、電子スピン共鳴（ESR）および核磁気共鳴（NMR）である。ESRの場合、問題となる粒子（電子）は、（一般的に、＋１/ ２および−１/２と呼ばれる）２つのスピン磁気モーメント方向を持つ。磁場が印加されている場合、２方向間のエネルギーの差は、ΔＥ＝ｇμ_BＢとして計算できる。但し、ｇは（２から若干変化する）電子のｇ値、μ_Bはボーア磁子（μ Ｂ＝ｅｈ/４πｍ_e、但し、ｅは電子の電荷、ｍ_eは電子の質量）であり、Ｂは印加された磁場である。ESR測定の場合、典型的には、0.1〜1.0Ｔ（１Ｔ＝テスラ＝10,000Ｇ＝10,000ガウス）の磁場が印加される。0.3Ｔの磁場は、振動数約10G Hz（および波長３cm）の電磁場（即ち、放射浴）との共鳴に対応する。このような放射は、マイクロ波のＸバンドにあり、したがって、一般的に、ESRはマイクロ波技術として考えられている。典型的なESR振動数は、１GHz以上のオーダーである。 NMRの場合、問題となる粒子（原子核）は、２つ以上のスピン磁気モーメント方向を持つ（例えば、¹Ｈおよび¹³Ｃの場合：＋１/２および−１/２、¹⁴Ｎの場合：−１、０および＋１、また、³⁵Clの場合：＋３/２、＋１/２、−１/２および−３/２）。ここでも、磁場が印加されている場合、２方向間のエネルギーの差は、ΔＥ＝−ｇ_Iｍ_Iμ_NＢとして計算できる。但し、ｇ_Iはその核の核ｇ値（核によって異なり、典型的には約−６〜＋６で変化する）、ｍ_Iは磁気スピン量子数の変化（例えば、−１/２〜＋１/２の方向への変化の場合、ｍ_I＝１）、μ_Nは核磁子（μ_N＝ｅｈ/４πｍ_p、但し、ｍ_pは陽子の質量）、Ｂは印加された磁場である。NMR測定の場合、印加される磁場は典型的には1.0〜10Ｔである。陽子（¹ Ｈ、水素原子核）の場合、1.5Ｔの磁場が、振動数約60MHz（および波長５ｍ）の電磁場（即ち、放射浴）との共鳴に対応する。このような放射は、短波電波バンドにあり、したがって、一般的に、NMRは電波技術(radiowave technique)として考えられている。他の核の場合、共鳴振動数は約１MHz〜10GHzの間で変化する。近年、感度を高めるために、約７Ｔの場、およびこれに対応する約300MHzの共鳴振動数（¹Ｈの場合）を用いる、より強い磁場（故に、より高い振動数）のNMR装置が開発されている。 NMRは、人体撮像の分野において広く利用されているが、その主な理由は、この技術の非侵襲性、および、従来の（Ｘ線、コンピュータ断層撮影等の）放射線透過撮像(radiographic imaging)において典型的に用いられている有害な高エネルギー放射がないことである。しかしながら、NMR撮像装置は、やはり強い磁場を必要とし、また、通常、物理的にかなり大型である。さらに、NMR撮像装置の電気消費負荷は比較的大きい。一般に、NMR撮像装置は、製造および動作の両面において高価であり、それ故に、診察および治療の領域において、広くは利用されていない。しかしながら、NMRの診察むけ適用例の１つが、1991年12月17日に発行されたR apoportらの米国特許第5,072,732号に記載されている。この特許には、体液を非侵襲検査して特定の成分の有無を調べる、例えば、陽子（¹Ｈ）の磁気共鳴を利用して血液中のグルコースを調べるために用いられるNMR装置が記載されている。上記の特定のNMR装置においては、血液中に見られる成分を検査するために、指等の患者の四肢を受け入れるように機器が調節される。四肢は、少なくとも0. 5〜0.6テスラの場の強さを有する磁場に曝される。同時に、サンプル四肢は、この場合コイル装置である高周波（RF）発生器によって、振動数が少なくとも約20 MHzである放射浴に曝される。このコイル装置は、FIDを検知するセンサとしても機能する。分析手段（即ち、電気回路）をセンサコイルに接続し、これにより、発信された信号を受信して分析し、水とグルコースのような異なる成分に起因する異なるピークの振幅あるいは高さを比較することにより異なるピークを区別し、また、標準サンプルを参照することにより分析結果を標準化して検査物質内の成分の濃度を求める。同様に、ESRを用いた処理法の１つが、1984年６月19日に発行されたSing erの米国特許第4,455,527号に記載されている。この装置の場合、磁場を印加した状態で、（特定の柱状あるいは重量の固体または液体、あるいは電気的に絶縁された導管を通る液体の連続流を含む数種の異なる形態であり得る）測定サンプルをマイクロ波放射に供する。当該分野では公知であるように、サンプルの周りの局所的な電磁場は、サンプルが最大共鳴吸収を示すようなレベルでなければならないこと、かつ、マイクロ波の振動数の場合、このような場は「地球が生じる磁場（約0.2〜1.0ガウス）よりもずっと強い」ことをSingerは認識している。したがって、上記のように、マイクロ波共鳴の場合、Singerにおいて印加される磁場は約0.1〜10Ｔでなければならない。上記の説明に見られるように、公知のNMRおよびESR機器は、比較的強い磁場、つまり100Ｇ（即ち、0.01Ｔ）を越え、通常、約1000Ｇ（即ち、0.1Ｔ）を越える場の強さの磁場を用いている。対照的に、本発明の磁気共鳴機器では、用いられる磁場の強さが大幅に弱くなっており、具体的には約0.5〜７Ｇの範囲内にある。その結果、本発明の磁気共鳴機器は、従来技術による高磁場強度機器に比べて安全であり、また、副作用が少く、その程度も軽い。例えば、強さ0.5Ｇの磁場は、¹Ｈ（天然存在度99.9％）の場合約2.1kHz、³¹Ｐ（天然存在度100％）の場合約850Hz、²³Na（天然存在度100％）の場合約560Hz、¹³Ｃ（天然存在度1.1％）の場合約530Hz、⁶Li（天然存在度6.3％）の場合約310Hz、³⁵Cl（天然存在度75％）の場合約210Hz、¹⁴Ｎ（天然存在度99.6％）の場合約150Hz、²⁵Mg（天然存在度10 .1％）の場合約130Hz、そして、³⁹Ｋ（天然存在度93％）の場合約100Hzの振動数の電磁場（即ち、放射浴）との共鳴に対応する。さらに、従来技術の機器に比べて本発明の応用範囲は広く、また、適切な振動数プロファイルあるいは磁気共鳴パターンを用いることによって、所与の作業に合わせて最適化することができる。本発明によるMRTAは、微生物、植物および高等動物等を含む生きた(living)生物学的構造体の処理に使用できる。ある実施形態においては、このMRTAは、軟組織、筋系、血管系、神経組織、血液およびリンパ組織等を含む人体組織、ならびに、消化器系、内分泌系、心血管系、呼吸器系、生殖器系、泌尿器系および整形外科的系等のヒトの生理学的な系の治療に使用できる。具体的には、本発明のMRTAは、痛みの治療、創傷の治癒速度の改善、および透析の用途に使用できる。別の実施形態においては、本発明のMRTAは、例えば、酵母等の真核生物およびバクテリア等の原核生物を含む微生物の処理に使用できる。例えば、適切な磁気共鳴パターンを用いて処理を行うことにより、酵母（発酵プロセスに有用であり得る）およびバクテリア（工業廃棄物の処理に有用であり得る）等の微生物の活動および繁殖を増大させることができる。あるいは、別の磁気共鳴パターンを用いて処理を行えば、バクテリア等の微生物の活動および繁殖を低減させることができ、ヒト等の生きた動物における感染症の処理に有用であり得る。さらに、磁気共鳴パターンを印加するこの処理を用いて、水等の物質の自然磁気共鳴パターンを（例えば、増加あるいは減少させて）調節することができる。発明の要旨本発明は、標的物質を、（約0.5〜７Ｇ、好ましくは約２〜７Ｇ、より好ましくは約２〜５Ｇ、さらに好ましくは３Ｇである）場の強さの弱い電磁場と、振動数プロファイルが約１Hz(波長300,000km)〜100kHz(波長３km)の範囲である電磁放射浴とに同時に供する装置に関する。この装置は、 (i)振動数プロファイル信号を提供する振動数プロファイル発生器と、 (ii)キャリア振動数出力信号を提供するキャリア振動数発生器と、 (iii)該振動数プロファイル信号および該キャリア振動数出力信号に応答して、変調振動数プロファイル信号を提供する変調器と、 (iv)該変調振動数プロファイル信号に応答して、場の強さが0.5〜７Ｇの間である磁場と、振動数プロファイルが１Hz〜約100kHzの範囲内にある電磁放射浴とを同時に発生させるパターン発生器であって、標的物質を該磁場および放射浴に供するように調節されるパターン発生器と、を備えている。ある実施形態においては、本発明の装置は、 (i)第１および第２の制御信号を提供するコントローラと、 (ii)それぞれが、第１の制御信号に応答して振動数プロファイル信号を提供する２つ以上の振動数プロファイル発生器と、 (iii)該第２の制御信号に応答して、キャリア振動数出力信号を提供するキャリア振動数発生器と、 (iv)該振動数プロファイル信号および該キャリア振動数出力信号に応答して、変調振動数プロファイル信号を提供する変調器と、 (v)該変調振動数プロファイル信号に応答して、場の強さが0.5〜７Ｇの間である磁場と、振動数プロファイルが１Hz〜約100kHzの範囲内にある電磁放射浴とを同時に提供するパターン発生器であって、標的物質を該磁場および放射浴に供するように調節されるパターン発生器と、を備えている。ある好適な実施形態においては、上記振動数プロファイル発生器のそれぞれは、 (i)振動数プロファイルを選択するセレクタと、 (ii)選択された振動数プロファイルに応答して、ディジタル符号化された振動数プロファイルを提供するコーダと、 (iii)該ディジタル符号化された振動数プロファイルをアナログ振動数プロファイルに変換するディジタルアナログ変換器と、を備えた低電圧回路である。別の好適な実施形態においては、波形整形器が出力キャリア信号を受信して、上記変調器に整形出力キャリア信号を提供する。本発明の目的の１つは、標的物質の共鳴パターンを変化させる方法を提供することである。この実施形態においては、この方法は、 (i)場の強さが0.5〜７Ｇの間である磁場と、振動数プロファイルが１Hz〜約10 0kHzの範囲内にある電磁放射浴とを同時に発生させるステップと、 (ii)標的物質を該磁場および放射浴に供するステップと、を含んでいる。本発明の別の実施形態においては、この方法は、 (i)振動数プロファイルを選択するステップと、 (ii)キャリア振動数信号を提供するステップと、 (iii)該振動数プロファイルおよびキャリア振動数信号を変調することにより変調振動数プロファイル信号を提供するステップと、 (iv)該変調振動数プロファイルに応答して、場の強さが0.5〜７Ｇの間である磁場と、振動数プロファイルが１Hz〜約100kHzの範囲内にある電磁放射浴とを同時に発生させるステップと、 (v)標的物質を該磁場および放射浴に供するステップと、を含んでいる。図面の簡単な説明図１は、本発明の磁気共鳴処理装置を示す概略的なブロック図である。図２は、本発明の磁気共鳴処理装置の第１の実施形態を示す概略的なブロック図である。図３は、本発明の磁気共鳴処理装置の第２の実施形態を示す概略的なブロック図である。図4A、図4Bおよび図4Cは、本発明の磁気共鳴処理装置を利用した処理機器を示す概略的なブロック図である。図５は、本発明の磁気共鳴処理装置を用いた実験で得られた発酵速度データのグラフである。発明の詳細な説明本発明は、磁気共鳴装置およびこの装置を用いる方法に関する。本発明の局面の１つは、標的物質を処理するために使用できる磁気共鳴処理装置（以下、「MR TA」と称する）である。一般に、MRTAは、合成磁気共鳴パターンを標的物質に送信して、標的物質固有のあるいは自然の磁気共鳴パターンまたは状態を変化（例えば、増加あるいは減少）させることにより、所望の最終磁気共鳴パターンまたは状態を達成するために用いられる。本発明は、元素、（例えば、Ｈ₂Ｏ等を含む）分子、（例えば、細胞、組織および器官を含む）生きた、または生きていない生物構造体を含む様々な物質を処理するために用いられるが、これらに限定されるわけではない。一般に、処理される物質は、場の強さが0.5〜７Ｇの間にある磁場と、振動数プロファイルが１Hz〜約100kHzの範囲内にある電磁放射浴とを含んでいる合成磁気共鳴パターンの近傍あるいはその中に置かれる。典型的に、合成パターンは、巻線に電流を流すことによって生成される。巻線に適した種類の構造には、円筒形、円錐形、および平坦な（例えば、円形あるいは矩形の）コイルが含まれるが、これらに限定されない。外部の電磁場からの影響あるいは干渉を排除するために、巻線は電磁的にシールドされてもよい。さらに、この巻線を、場の強さが0.5〜７Ｇの間にある永久磁石と関連して用いてもよい。また、上記合成パターンは、高電圧放電管を用いても生成できる。本発明のMRTAは、図１に示すように、少なくとも１つの振動数プロファイル発生器20、キャリア振動数発生器30、変調器40、およびパターン発生器50を備える。振動数プロファイル発生器（増幅器およびパッシブ部材からなる低電圧発振器回路を含む）のそれぞれは、同一の主要部材、即ち、セレクタ22、コーダ24、およびディジタルアナログ変換器26を備える。セレクタ22は、「生の」振動数プロファイル信号を（例えば、振動数−強度包絡線関数(frequncies-intensity enve lope functoin)Ｉ(ν)の形で）コーダ24に与え、このコーダ24によって、ディジタル的に「符号化された」振動数プロファイル（例えば、２進数）が生成される。この出力は、つぎに、ディジタルアナログ変換器26に与えられ、このディジタルアナログ変換器26によって、アナログ振動数プロファイル信号が生成される。このアナログ振動数プロファイル信号は変調器40に与えられる。キャリア振動数発生器30は、キャリア振動数信号を、所望振動数の出力キャリア振動数信号に変換する。発生器30の出力キャリア振動数信号は、変調器40に与えられる。変調器40は、キャリア振動数発生器30および振動数プロファイル発生器20から信号を受信して、キャリア振動数信号がアナログ振動数プロファイル信号によって振幅および／または振動数変調された変調振動数プロファイル信号を生成する。パターン発生器50は、変調器40から変調振動数プロファイル信号を受信して、弱い磁場と、選択された振動数プロファイルによって決定される振動数プロファイルの放射浴とを同時に生成し、標的物質60を上記磁場および放射浴に供する。この電磁浴の振動数プロファイルは、１Hzから約100kHzの範囲内にある。好適な実施形態においては、電磁浴の振動数プロファイルは、１〜500Hz、より好ましくは１〜200Hz、さらに好ましくは２〜20Hzの範囲内にあり得る。ある実施形態においては、振動数プロファイルは、約３Hz〜14Hzの範囲内にある。別の実施形態においては、振動数プロファイルは、約10Hz〜350Hzの範囲内にある。さらに別の実施形態においては、振動数プロファイルは、約１Hz〜100kHzの高周波範囲内にある。当該分野において公知であるなんらかの技術を用いて、振動数プロファイルの振動数あるいはスペクトル内容を絞り込むことができる。しかし、これらの発明に非常に適した２つの技術は、(i)フィルターを用いて、あるいは用いずに、高Ｑ信号発生器を使用する方法、および(ii)ローパス、バンドパス、ハイパス、パッシブおよびアクティブ等の（ただしこれらに限定するわけではない）一連のフィルターを使用する方法を含む。後者の技術において、上記一連のフィルターは、振動数プロファイル発生器のスペクトル内容の中から望まれないものを全て排除し、所望の振動数範囲内の信号を送信するように最適に選択されるべきである。アナログ振動数プロファイル信号は、単一振動数、単一振幅のＩ(t)関数のように単純であってもよいが、より一般的には、特定振幅の個々のＩ(ν)関数の和として表され得る複合Ｉ(t)関数である。さらに、振動数プロファイル発生器20 は、ユーザフレンドリーな「カセット」ユニットを備えてもよく、この場合、操作者には、予め符号化されたいくつかの振動数プロファイルの中から選択する機会が与えられる。このような、「カセット」は、操作者にプロファイルを選択させる手段と、所望のプロファイルを符号化して、そのプロファイルを、変調器40に供給されるアナログ信号に変換する手段とを含む。別の実施形態においては、「カセット」が単一の振動数プロファイルのみを提供するものであってもよく、これは、それ以上の柔軟性を必要としない専用MRTA（例えば、商用水処理プラント）において使用される。特定の用途に有用である特異的な振動数プロファイルは、浄化水、健康な組織等の実際のサンプルあるいは基準から決定することができる。このようなプロファイルを決定する方法および装置は、Weinstockらの米国特許第5,317,265号に記載されている。キャリア振動数信号は、シンプルな単一振動数正弦波信号であってもよく、その振動数は、約１Hz〜100kHzの間にあり、低振動数（例えば、約１〜500Hz）についてその電圧は約０〜200Ｖ、好ましくは０〜約100Ｖ、より好ましくは、約０〜20Ｖであり、電圧は約0.5〜20kV、より好ましくは約0.5〜５kV、さらに好ましくは約0.5〜２kVである。キャリア振動数信号の波形は、方形波、矩形波、丸形波、のこぎり波等を生成するように調節され得る。図２には、振動数プロファイル発生器20を２つ備えた、本発明のMRTAの一実施形態が示されている。本実施形態においては、コンピュータあるいはプログラム可能な電子回路であり得るコントローラ10によって、第１の制御信号が振動数プロファイル発生器20に与えられ、第２の制御信号がキャリア振動数発生器30に与えられる。低振動数パルス発生器等であるキャリア振動数発生器30は、上記第２の制御信号を受信して、キャリア振動数信号（例えば、振幅約10Ｖの矩形波）を、所望の振動数（例えば、約１〜500Hzの振動数）の出力キャリア振動数信号に変換する。発生器30の出力キャリア振動数信号は、つぎに、（波形を変化させるように作用し得る）波形整形器32に与えられ、出力がここから変調器40に与えられる。変調器40の出力は、例えば巻線あるいはコイル等のインダクタであるパターン発生器50に与えられ、これにより、所望の磁場および放射浴が生成される。図３には、高電圧RFキャリア信号を用いる、本発明のMRTAの別の実施形態が示されている。本実施形態においては、単一振動数プロファイル発生器20が、キャリア振動数発生器30（例えば、高電圧管と、同調回路と、電源を出力回路から孤立させるための一連のチョークとを用いて、高電圧高周波(RF)キャリア振動数信号を提供する回路）と関連して用いられる。発生器30からの出力は、変調器40に与えられる。変調器からの出力は、パターン発生器50に与えられる。パターン発生器50は、ここでは高電圧放電管である。本構成における高電圧放電管は、電極を２つだけ有するものであってもよいが、通常、変調器40からの出力が与えられる第３の制御電極を有する。接続手段91、92および93のいずれもが、電気的あるいは光学的な性質のものであり得る。本発明の実施形態のいくつかにおいて、パターン発生器は、（巻線あるいはコイル等の）インダクタあるいは高電圧放電管であり得、封入容器内に含まれ得る。この場合、標的物質は、封入容器内に導入されて磁気共鳴パターンに曝される。本実施形態は、例えば、水および水含有液体（water-containing liquid）等の流体を含む無生物の物質の処理に特に有用であり得る。例えば、このMRTAを用いて、ビールおよびワイン等のアルコール飲料の製造に用いられる発酵混合物等である発酵混合物を、全発酵時間の少なくとも一部にわたって曝すことができる。また、封入容器が密閉されていない場合、あるいは、封入容器の少なくとも一部が、本質的に電磁的に透明な物質で構成されている場合には、標的物質を、磁気共鳴パターンに曝すための封入容器の近くあるいは近傍に置くことができる。本発明のこの実施形態は、人体の特定の器官、組織あるいは神経等の局所的あるいは特定の標的を正確に治療するのに特に有用であり得る。このような実施形態においては、パターン発生器が、手持可能プローブの形態であってもよい。例えば、本発明のMRTAを使用して、これらに限定されるものではないが、関節炎、線維筋痛、神経痛、神経障害、関節損傷および偏頭痛等の人間の被検者の痛みを和らげることができる。治療時間（例えば、磁気共鳴パターンに曝す時間）は、数秒から数分あるいは数十分まで多様であり得る。場合によっては繰り返し治療を行うことが必要であり、鎮痛作用は直ぐに現れる場合もあれば、２〜３週間をかけて徐々に現れる場合もある。以下に記載するのは本発明の一例であり、説明のために挙げるに過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の開示内容を考慮すれば、クレームの範囲内にある数多くの実施形態が当業者にとって明らかとなる。実施例１水の処理および濾過機器図４に、本発明のMRTAを用いた、水処理および濾過ユニットの概略的なブロック図を示す。図4Aにおいて、コントロールパネル100は、振動数プロファイル発生器、キャリア振動数発生器および変調器を備えている。これに加えて、コントロールパネル100は、動作パラメータを操作者に制御あるいは調節させるためのインターフェース手段をさらに備えていてもよい。さらに、コントロールパネルは、１つ以上の予め選択された振動数プロファイルを提供する「カセット」を受けるように調節され得る。コントロールパネル100からの出力は変調振動数プロファイル信号であり、これはパターン発生器200に提供される。供給源（「流入」）から供給先（「流出」）への物質の流れのための導管300は、生成される磁気共鳴パターンの中あるいはその近くに配置される。好ましくは、物質は液体である。ある実施形態においては、この液体は実質的に水からなる。パターン発生器200は封入容器内に含まれ得、また、導管300は、この封入容器の内部を通る、貫通する、あるいはその近くを通り得、これにより、導管内の物質を磁気共鳴パターンに供する。導管の一部、特に、磁気共鳴パターンの中あるいはその近くにある部分の大きさを拡張あるいは縮小することにより、貫流速度に影響を与え、ひいては、液体が電磁共鳴信号に曝される時間（例えば、滞留時間）に影響を与えることができる。図4Bにおいて、図4Aの実施形態に従来の水濾過機器400が追加されており、この例では、生成された磁気共鳴パターンの中あるいはその近くにある。水濾過機器400は、市販のフィルターに対応する従来型の設計となっている。図4Cにおいては、パワーブースター500（変調振動数プロファイル信号を増幅する）と、遮断バルブ600（処理／濾過機器を通る流れを規制する）と、物質の流速を測定するための流量計700とが、図4Bの実施形態に追加されている。遮断バルブ600および流量計700を共にコントロールパネルに接続して、流速等の流れ制御を行うことができる。流量計からのフィードバック信号を用いて、磁気共鳴パターンの強度および／または振動数プロファイルを、流速の変化に合わせて変化させることができる。本発明のMRTA、特に、上記の処理／濾過実施形態を用いて、大きな粒子および分子群をより小さな粒子および分子群に分割させることが可能であり、これにより、数ある効果の中で、液体の粘性の低減および液体内に含まれる他の成分の溶解が行われ得る。実施例２発芽プロセスを向上させる方法上記の水処理および濾過実施形態を用いて発芽実験を行ったところ、驚くべき予期せぬ結果が得られた。実験では、大麦の種をペトリ皿の中のNumber 1 Watma n Filter Paperの上で発芽させた。第１群の種は、非共鳴濾過水（例えば、磁気共鳴パターンに曝されていない水）で湿らせ、第２群の種は共鳴濾過水（例えば、磁気共鳴パターンに曝された水）で湿らせた。第３群の種は、非共鳴濾過水で湿らせて共鳴ウェル（resonance well）の中に置き、常に磁気共鳴パターンに供した。第４群の種は、共鳴濾過水で湿らせ、ウェル内に置き、常に磁気共鳴パターンに供した。いずれの場合も、印加した磁気共鳴パターンは同じであった。各群について、発芽した種のおおよその数を４日間、毎日数えた。５mLおよび８mL の水で種を湿らせて同一の研究を行った結果をそれぞれ表１および表２に示す。この実験結果によって、共鳴水を用いる発芽プロセスが、非共鳴水を用いる場合よりも高められることが示された。磁気共鳴パターンに種を供することは、発芽のさらなる高まりを示した。実施例３発酵プロセスを改善する方法本発明のMRTAを用いて発酵実験を行ったところ、驚くべき予期せぬ結果が得られた。具体的には、ビールまたは類似の製品の製造において発酵時間が低減され得ることが観察された。実験において、麦汁を５ガロンのカーボイ２つ（例えば、２つの「バッチ」）に分けた。１つのバッチは選択された振動数プロファイルの磁気共鳴パターンに供し、第２のバッチは磁気共鳴パターンには供さずに、それ以外は第１のバッチと同様に処理および保存した。処理麦汁（例えば、磁気共鳴パターンに曝された麦汁）の発酵プロセスは、未処理麦汁に比べて23％速くなることが観察され、完全発酵に至るまでにかかった日数が、約３日対４日であった。発酵プロセスの終了時点において、両方のバッチのアルコール濃度が実質的に同じであることが、その後の分析によって示された。処理麦汁の最終生成物および未処理麦汁の最終生成物は実質的に同一であることが、さらなる分析によって確認された。第２の実験では、第２のバッチの処理麦汁および未処理麦汁を調製し、温度等のパラメータをより厳密に制御しながら発酵させた。この実験においては、気泡発生速度（例えば、単位時間に発生したガスの気泡数）を、発酵プロセスの尺度として定期的に計測した。この実験の結果を図５に示す。図５では、発酵プロセス中の経過時間を横軸にプロットし、気泡発生速度を縦軸にプロットしている。処理麦汁の発酵プロセスは、未処理麦汁に比べて約17％速かった。先に行った実験からの差異は、発酵プロセス中の温度に対するより厳密な制御に起因する。第１の実験によるビールの味は受け入れられないとみなされたが、第２の実験のビールは非常に味が良いと判断された。個々の刊行物、特許および特許出願が、特定的かつ個別に、参考として援用されるものとして示されているかのごとく、本明細書中に引用された全ての刊行物、特許および特許出願は、ここに参考までに援用されている。

【手続補正書】【提出日】１９９７年５月３０日【補正内容】請求の範囲１．(i)振動数プロファイル信号を提供する振動数プロファイル発生器と、 (ii)キャリア振動数出力信号を提供するキャリア振動数発生器と、 (iii)該振動数プロファイル信号および該キャリア振動数出力信号に応答して、変調振動数プロファイル信号を提供する変調器と、 (iv)該変調振動数プロファイル信号に応答して、場の強さが0.5〜７Ｇの間である磁場と、振動数プロファイルが１Hz〜約100kHzの範囲内にある電磁放射浴とを同時に発生させるパターン発生器であって、標的物質を該磁場および放射浴に供するように調節されるパターン発生器と、を備えた磁気共鳴処理装置。２．(i)第１および第２の制御信号を提供するコントローラと、 (ii)それぞれが、第１の制御信号に応答して振動数プロファイル信号を提供する２つ以上の振動数プロファイル発生器と、 (iii)該第２の制御信号に応答して、キャリア振動数出力信号を提供するキャリア振動数発生器と、 (iv)該振動数プロファイル信号および該キャリア振動数出力信号に応答して、変調振動数プロファイル信号を提供する変調器と、 (v)該変調振動数プロファイル信号に応答して、場の強さが0.5〜７Ｇの間である磁場と、振動数プロファイルが１Hz〜約100kHzの範囲内にある電磁放射浴とを同時に提供するパターン発生器であって、標的物質を該磁場および放射浴に供するように調節されるパターン発生器と、を備えた磁気共鳴処理装置。３．前記振動数プロファイル発生器は、 (i)振動数プロファイルを選択するセレクタと、 (ii)該選択された振動数プロファイルに応答して、ディジタル符号化された振動数プロファイルを提供するコーダと、 (iii)該ディジタル符号化された振動数プロファイルをアナログ振動数プロファイルに変換するディジタルアナログ変換器と、を備えた低電圧回路である、請求項１に記載の磁気共鳴処理装置。４．前記振動数プロファイル発生器のそれぞれは、 (i)振動数プロファイルを選択するセレクタと、 (ii)該選択された振動数プロファイルに応答して、ディジタル符号化された振動数プロファイルを提供するコーダと、 (iii)該ディジタル符号化された振動数プロファイルをアナログ振動数プロファイルに変換するディジタルアナログ変換器と、を備えた低電圧回路である、請求項２に記載の磁気共鳴処理装置。５．前記キャリア振動数出力信号に応答して、前記変調器に整形出力キャリア信号を提供する波形整形器をさらに備えた、請求項２に記載の磁気共鳴処理装置。６．前記パターン発生器はコイルまたは巻線である、請求項１に記載の磁気共鳴処理装置。７．前記パターン発生器は高電圧放電管である、請求項１に記載の磁気共鳴処理装置。８．前記振動数プロファイルは約１Hz〜約500Hzの範囲内にある、請求項１に記載の磁気共鳴処理装置。９．前記振動数プロファイルは約１Hz〜約200Hzの範囲内にある、請求項１に記載の磁気共鳴処理装置。 10．前記振動数プロファイルは約２Hz〜約20Hzの範囲内にある、請求項１に記載の磁気共鳴処理装置。 11．前記磁場の場の強さは約２〜７ガウスである、請求項１に記載の磁気共鳴処理装置。 12．前記磁場の場の強さは約３ガウスである、請求項１に記載の磁気共鳴処理装置。 13．(i)場の強さが0.5〜７Ｇの間である磁場と、振動数プロファイルが１Hz〜約 100kHzの範囲内にある電磁放射浴とを同時に発生させるステップと、 (ii)標的物質を該磁場および放射浴に供するステップと、を包含する、標的物質の共鳴パターンを変化させる方法。 14．前記振動数プロファイルは約１Hz〜約500Hzの範囲内にある、請求項13に記載の方法。 15．前記振動数プロファイルは約１Hz〜約200Hzの範囲内にある、請求項13に記載の方法。 16．前記振動数プロファイルは約２Hz〜約20Hzの範囲内にある、請求項13に記載の方法。 17．(i)振動数プロファイルを選択するステップと、 (ii)キャリア振動数信号を提供するステップと、 (iii)該振動数プロファイルおよびキャリア振動数信号を変調することにより変調振動数プロファイル信号を提供するステップと、 (iv)該変調振動数プロファイルに応答して、場の強さが0.5〜７Ｇの間である磁場と、振動数プロファイルが１Hz〜約100kHzの範囲内にある電磁放射浴とを同時に発生させるステップと、 (v)標的物質を該磁場および放射浴に供するステップと、を包含する、標的物質の共鳴パターンを変化させる方法。 18．前記ステップ(i)は、複数の振動数プロファイルを選択するステップをさらに包含し、また、前記ステップ(iii)は、該振動数プロファイルおよびキャリア振動数信号を変調することにより変調振動数プロファイル信号を提供するステップをさらに包含する、請求項17に記載の方法。 19．前記振動数プロファイルは約１Hz〜約500Hzの範囲内にある、請求項17に記載の方法。 20．前記振動数プロファイルは約１Hz〜約200Hzの範囲内にある、請求項17に記載の方法。21 ．請求項13〜20に記載のいずれかの方法にしたがって微生物の共鳴パターンを変化させるステップを包含する、微生物を処理する方法。 22 ．前記微生物は、酵母およびバクテリアからなる群より選択される、請求項21 に記載の方法。 23 ．前記微生物はバクテリアであり、前記共鳴パターンを該バクテリアの繁殖を低減させるように変化させる、請求項21に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者リプセット，シグリッドアメリカ合衆国カリフォルニア 91361, ウエストレイクビレッジ，リンデングローブストリート 2083

Claims

【特許請求の範囲】１．(i)振動数プロファイル信号を提供する振動数プロファイル発生器と、 (ii)キャリア振動数出力信号を提供するキャリア振動数発生器と、 (iii)該振動数プロファイル信号および該キャリア振動数出力信号に応答して、変調振動数プロファイル信号を提供する変調器と、 (iv)該変調振動数プロファイル信号に応答して、場の強さが0.5〜７Ｇの間である磁場と、振動数プロファイルが１Hz〜約100kHzの範囲内にある電磁放射浴とを同時に発生させるパターン発生器であって、標的物質を該磁場および放射浴に供するように調節されるパターン発生器と、を備えた磁気共鳴処理装置。２．(i)第１および第２の制御信号を提供するコントローラと、 (ii)それぞれが、第１の制御信号に応答して振動数プロファイル信号を提供する２つ以上の振動数プロファイル発生器と、 (iii)該第２の制御信号に応答して、キャリア振動数出力信号を提供するキャリア振動数発生器と、 (iv)該振動数プロファイル信号および該キャリア振動数出力信号に応答して、変調振動数プロファイル信号を提供する変調器と、 (v)該変調振動数プロファイル信号に応答して、場の強さが0.5〜７Ｇの間である磁場と、振動数プロファイルが１Hz〜約100kHzの範囲内にある電磁放射浴とを同時に提供するパターン発生器であって、標的物質を該磁場および放射浴に供するように調節されるパターン発生器と、を備えた磁気共鳴処理装置。３．前記振動数プロファイル発生器は、 (i)振動数プロファイルを選択するセレクタと、 (ii)該選択された振動数プロファイルに応答して、ディジタル符号化された振動数プロファイルを提供するコーダと、 (iii)該ディジタル符号化された振動数プロファイルをアナログ振動数プロファイルに変換するディジタルアナログ変換器と、を備えた低電圧回路である、請求項１に記載の磁気共鳴処理装置。４．前記振動数プロファイル発生器のそれぞれは、 (i)振動数プロファイルを選択するセレクタと、 (ii)該選択された振動数プロファイルに応答して、ディジタル符号化された振動数プロファイルを提供するコーダと、 (iii)該ディジタル符号化された振動数プロファイルをアナログ振動数プロファイルに変換するディジタルアナログ変換器と、を備えた低電圧回路である、請求項２に記載の磁気共鳴処理装置。５．前記キャリア振動数出力信号に応答して、前記変調器に整形出力キャリア信号を提供する波形整形器をさらに備えた、請求項２に記載の磁気共鳴処理装置。６．前記パターン発生器はコイルまたは巻線である、請求項１に記載の磁気共鳴処理装置。７．前記パターン発生器は高電圧放電管である、請求項１に記載の磁気共鳴処理装置。８．前記振動数プロファイルは約１Hz〜約500Hzの範囲内にある、請求項１に記載の磁気共鳴処理装置。９．前記振動数プロファイルは約１Hz〜約200Hzの範囲内にある、請求項１に記載の磁気共鳴処理装置。 10．前記振動数プロファイルは約２Hz〜約20Hzの範囲内にある、請求項１に記載の磁気共鳴処理装置。 11．前記磁場の場の強さは約２〜７ガウスである、請求項１に記載の磁気共鳴処理装置。 12．前記磁場の場の強さは約３ガウスである、請求項１に記載の磁気共鳴処理装置。 13．(i)場の強さが0.5〜７Ｇの間である磁場と、振動数プロファイルが１Hz〜約 100kHzの範囲内にある電磁放射浴とを同時に発生させるステップと、 (ii)標的物質を該磁場および放射浴に供するステップと、を包含する、標的物質の共鳴パターンを変化させる方法。 14．前記振動数プロファイルは約１Hz〜約500Hzの範囲内にある、請求項13に記載の方法。 15．前記振動数プロファイルは約１Hz〜約200Hzの範囲内にある、請求項13に記載の方法。 16．前記振動数プロファイルは約２Hz〜約20Hzの範囲内にある、請求項13に記載の方法。 17．(i)振動数プロファイルを選択するステップと、 (ii)キャリア振動数信号を提供するステップと、 (iii)該振動数プロファイルおよびキャリア振動数信号を変調することにより変調振動数プロファイル信号を提供するステップと、 (iv)該変調振動数プロファイルに応答して、場の強さが0.5〜７Ｇの間である磁場と、振動数プロファイルが１Hz〜約100kHzの範囲内にある電磁放射浴とを同時に発生させるステップと、 (v)標的物質を該磁場および放射浴に供するステップと、を包含する、標的物質の共鳴パターンを変化させる方法。 18．前記ステップ(i)は、複数の振動数プロファイルを選択するステップをさらに包含し、また、前記ステップ(iii)は、該振動数プロファイルおよびキャリア振動数信号を変調することにより変調振動数プロファイル信号を提供するステップをさらに包含する、請求項17に記載の方法。 19．前記振動数プロファイルは約１Hz〜約500Hzの範囲内にある、請求項17に記載の方法。 20．前記振動数プロファイルは約１Hz〜約200Hzの範囲内にある、請求項17に記載の方法。