JPS5843114B2 - 電磁的治療装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は生体の組織や細胞とそれらを取り巻く環境中の
帯電した種との相互作用を変化させることによって、こ
れら組織や細胞の治療を行なう装置に関するもので、特
に、組織や細胞の成長、修復および維持活動を、符号化
された電気的晴報を印加することによって制御しながら
改変することに関するものである。

更に言えば、本発明は、非常に特異なパターンの−又は
二重上の電圧信号およびそれに伴なう電流信号（以下単
に電圧および付随電流信号と呼ぶ）を、外科的切開によ
らず（すなわち非切開的に）、直接誘導結合によって印
加する装置に関するものである。

従来、電気的信号に対する生体組織の応答を弓き出すい
くつかの試みがなされている。

直流や交流、単極及び二極のパルス信号を使用する研究
が行われ、次いで、うえこんだ電極を使用する切開治療
及び静電場や電磁場を利用する非切開技術が研究された
。

これまでに行われた研究のうち、大部分は、「アンナル
ス・オブ・ザ・ニューヨーク・アカデミ−・オブ・サイ
エンス」、２３８巻（１９７４年１０月１１日発行）中
の論文「生体系における電気媒介成長機構Ｊ（Ａ、Ｒ。

リボ７及びＲｏＡ、ｌＪナルディ編）に記載されている
。

又、「サイエンスＪ１８４巻、５７５〜５７７頁（１９
７４年５月３日号）のＣ，アンドリュー・Ｌ、バセット
、ロバート・Ｊ、ホーラフ及びアーサー・Ａ、ビラの論
文「誘導結合電磁場による骨修復の促進」も参照された
い。

ここに、本発明は、細胞の境界面及び連結部における二
価の陽イオンやホルモン類の如き、帯電した種の相互作
用を詳細に考慮した、細胞の基本的研究と分析に基づく
ものである。

生体細胞及び／又は組織の電気的及び／又は電気化学的
な環境を変えることによって、これら細胞及び／又は組
織の生長、修復及び維持行動の改変（治療効果に有益な
ことが多い）が可能であることは、原則的には確立され
ている。

このような改変は、組織及び／又は細胞の所要領域に特
異な符号化された電圧および付随電流信号を与えること
によって行なわれ、これによって、細胞表面における帯
電された種の相互作用が変化する。

このような改変は、細胞又は組織の状態または機能の変
化を生じ、治療部位に有益な影響をもたらすことができ
る。

例えば、骨の成長や再生という特定のケースにおいては
、一つの電気的符号（以下モード１という）を使って、
Ｃａ２＋のようなイオンと細胞膜との相互作用を変える
ことができる。

方、もう一つの電気的符号（以下モード２という）を使
用して、同じ組織の蛋白合成能を変化させることができ
る。

例えば、胎児の腔部発育不全の研究を含む組織培養実験
は、符号化信号モード１を使用すると、適当な化骨組繊
細胞からＣａ”（５０％以下）の放出が増加することを
示している。

この効果は、モード１の電気的コードのパラメータに対
して非常に特異的である。

従って、このコードは成骨の一主要段階、すなわち、骨
成長部位の鉱質化に影響を与える。

一様に、符号化モード２を使用した組織培養研究による
と、このコードは、同じような適応化骨組織からの蛋白
質生成を高める原因となることがわかった。

この後者の効果も、モード２の電気的コードに対して非
常に特異的である。

換言すれば、このコードは、ミトコンドリアからのカル
シウム摂取や放出ならびにコラーゲンの合成（これは骨
の基本構造蛋白質である）の如きタイプの細胞に対する
ある種の代謝過程に影響を与える。

これらの研究は、モード１及びモード２の電気的コード
それぞれが高度に特異的な情報を担持しつつ、個々の組
織及び細胞レスポンスをもたらすことを示している。

これらを含む一連の研究に基づいて、モード１又はモー
ド２の信号、あるいはこれらの特定の組合せを利用して
、骨損傷を機能的に治療することができる特異的なレス
ポンスを生じさせることが可能となった。

これらの電気的モードは、先天的偽関節や骨折端ゆ着欠
如、新鮮骨折等のヒト及び動物の非油ゆ性骨折にも適用
されて戒巧している。

先天性偽関節に苦しむ子供達のおよそ８０饅は切断を必
要としており、接骨や骨内固定のような従来の治療は失
敗に終っているので、この症状における治療の成功は特
に注目に値するものである。

生体組織及び／又は細胞を電気的信号に応答させる研究
は従来種々なされてきたが、従来技術を用いる今日まで
の臨床結果は、一様に不成功であったか、あるいは、専
門家に一般的に受けいられるに至っていない。

その理由としていくつかを挙げることができる。

まず第一に、組織及び／又は細胞に対して、所望の特異
的臨床効果を達成するのに、非常に特異的な情報の電気
的信号が必要であることがこれまで認識されていなかっ
たこと、第二に、従来技術の多くは、うめこんだ電極を
利用していたので、電気分解が避けられず、治療部位に
有益というよりは、むしろ有害となること、である。

また、組織及び／又は細胞が高度に制御されていない電
流及び／又は電圧分布の作用を受けると、それによって
、与えられた信号に対する細胞のレスポンス（そうすべ
きであるならば）能が低下する。

この高度に制御されない電流及び／又は電圧分布も、静
電容量的に結合された信号の場合には適用がある。

これに対し、本発明における如き、特定の電気的コード
をもつ電気的情報の外科的に非切開性の直接電磁結合は
生体の組織及び／又は細胞内に制御されたレスポンスを
生じる。

これは、特定の電気的情報を与えることによって、生体
組織及び／又は細胞の成長、修復及び維持行動を有利に
改変することができるという認識に基づくものである。

本発明は、処置中の組織及び／又は細胞の中又はその上
に、直接誘導によって電磁的に結合される可変電磁場を
用いた外科的に非切開性の手段により、組織及び／又は
細胞に対して特定の時間−周波数−振幅の関係にある電
圧及び付随電流のパルス波形を与えることによって達成
される。

これらの信号によって組織及び／又は細胞に与えられた
情報は、非応刺注の細胞、例えば、組織の成長や再生、
維持の際の細胞の行動に影響を与えるように設計される
。

これらの成長、再生、維持現象は、殊に、摂動型の馬刺
性細胞活動（例えば、神経、筋等）における場合とは事
実上昇なるものである。

従って、組織及び／又は細胞に与えられた電圧及び付随
電流は、心臓整調や膀胱制御等の細胞活動を行なうのに
必要な大きさにより、少くとも３オーダー低い。

以下、添付図面を引用して、本発明を更に詳細に説明す
る。

第１乃至３図に示したように、符号１２で示された骨折
部を有する骨をもつ人間の脚１０は、治療のための骨の
成長が促進されるように本発明を適用する代表例を示す
ものである。

処置ヘッド１４は、人間の皮膚の外側に配され、ベルク
ロ材料（ｖｅｌｃｒｏ ｍａｔｅｒｉａｌ）を有するス
トラップ１６（固定具１６ａによってヘッド１４に取り
付けられている）を使用し、ストラップ１６を脚と処置
ヘッドに巻いて、処置ヘッドが脚に対して所定位置に位
置付けられるようにして保持される。

処置ヘッド１４は、脚に対するクッション性と通気性の
目的のためその外面に発泡材料２０を有している。

処置ヘッド１４は、内面が全体的に彎曲しており、これ
によって処置に際して脚の形状に一致するようになって
いる。

処置ヘッド１４は、適当な形状のコイル２２を内部に有
している。

第３図から明らかなように、コイル２２はコイルの巻線
の内部に゛窓″を形成するように矩形をなしている。

このコイル２２は、平面状に形成されているか、あるい
は処置ヘッド１４の彎曲面に適合するように彎曲してい
るかのいずれかである。

コイル２２は、後に詳述するように、適宜な駆動回路に
接続するためのケーブル２６に接続されるように、処置
ヘッド１４から離れるように延びる端子２４を有してい
る。

ケーブル２６内には、これも後に詳述するように、コイ
ル２２を接続するダイオード２７が設けられている。

処置ヘッド１４は、コイル２２によって形成された゛窓
″が処置に際して患者の骨折部１２における皮膚の上に
位置するように配置される。

コイル２２は、後に詳述するようにして励磁され、処理
されるべき組織内に電位を生じさせる。

すると、この組織内には特定のタイプの信号が発生し、
また、第４または第５図に示したような回路によってコ
イル２２を励磁して、第５ａまたは第５ｂ図に示すよう
なパルス信号を発生することが分った。

第４図から明らかなように、可変直流電源３０は、ゲー
ト３２を介して、コイル２２に接続されている（コイル
ま複数であってもよい。

この場合については後に詳述する）。

ゲート３２は、制御ユニット３４および３６によって制
御されるものであって、この制御ユニットは、コイル２
２に供給する電圧の繰返しパルスからなるパルス信号を
発生する。

第５ａ図に示したように、各パルスは、コイル内に蓄積
される電気エネルギのために゛正″パルス部Ｐ１とこれ
に続く”負パパルス部Ｐ２とからなっている。

第４図の回路においては、負パルス部のピーク電圧値を
制限するためダイオードクランピングユニット３８が使
用されている。

このダイオードクランピングユニット３８は、コイル２
２に接続された、■又は２以上のダイオードからなるも
のであり、ケーブル２６内の効果的な位置に配置される
。

第１図に示されたダイオード２７は、このクランピング
ユニット３８を構成している。

第５ａ図は、コイル２２における信号および処置される
べき組織内に誘起される信号を示している。

時間ｔ１において、ゲート３２が制御ユニット３６（パ
ルス幅制御ユニットとして作用する）からの適宜な信号
によって開かれ、これによってコイル２２両端間の電圧
がゼロボルトから第５ａ図に■１で示した電圧までパル
スセグメント３９に沿って上昇させられる。

コイルに加わる信号は第５ａ図４０で示した曲線部に沿
う第２のパルスセグメントにおいて下降する、この曲線
部の傾斜は第４図の回路のＬ／Ｒ時定数、すなわちコイ
ルのインダクタンスおよび分布された容量値、インダク
タンス値および抵抗値をもつ回路の実効抵抗によって決
定されるものである。

数多くの組織および細胞を処理するため、曲線部４０が
フラットになり、コイル２２に供給される信号が、でき
るだけ矩形波となるように回路のパラメータを調節する
ことが望ましい。

時間ｔ２において、ゲート３２は制御ユニット３６によ
って閉じられる。

ゲートが閉じられる直前に、コイルを横切る信号は第５
ａ図に示された電圧■２になる。

コイル両端間の電圧は、第３パルスセグメント４１にお
ける電圧■２から第５ａ図において■３で示される逆極
性の電圧に降下する。

この逆極性の電圧■３の大きさは、ダイオードクランピ
ングユニット３８によって、電圧■１より小さい値に制
限されている。

コイル２２に加わる信号は、次いで、電圧ｖ３からゼロ
ボルト、すなわち、参照電圧に上昇し、最終的に時間ｔ
３における電圧に効果的に到達する。

パルス繰返し比制御ユニット３４が、制御ユニット３６
をトリガして上述のサイクルを続けて行なうため、ゲー
トを再び開けるためのタイミング信号を発生する前に、
所定時間おくようにする。

制御ユニットは、通常モノステーブルマルチバイブレー
タであり、すなわち、所望の制限内でパルス時間および
パルス繰返し比が制御されるように可変であるタイミン
グパルスを発生するものである。

更に、可変直流電源を使用することによって、パルス信
号の振幅を可変とすることができる。

パルス列操作（モード２）が使用されるとき、バースト
セグメント幅およびバーストセグメント繰返し比を得る
ために、第４図におけるユニット３４および３６と同様
の補助タイミング回路が使用される。

第５図から明らかなように、制御ユニット３５および３
７は、ゲート３３を制御して、第５ｂ図に示した波形タ
イプのコイル２２に供給されるべき信号を発生する。

この回路は、第５ｂ図に示すような大きい負パルス部を
生じさせるように、ダイオードクランピングユニット３
８が除かれている以外は、第４図に示した回路と同様の
構成のものである。

制御ユニット３５および３７は、バーストおよび連続す
るバーストの間の時間におけるパルスの数を決定する。

コイル間の信号および処理されるべき組織に誘起される
信号は、所定の基準を満足しなければならない。

この基準は、処理される組織および／または細胞に誘起
される信号に関連して決定される。

この誘起される信号は、必要により補助モニタピックア
ップコイル（図示せず）によって、モニタされる。

この補助コイルは、後に詳述するように、コイル２２か
ら組織までの間隔に対応する間隔だけコイル２２から離
れるように配置される。

いずれにしても、生体の組織および細胞、特に骨のよう
な硬組織を有効に処置するには、下記のような基準を満
足する必要がある。

以下の説明において、第５ａおよび第５ｂ図に示された
信号は、コイルによって発生し、組織および／または細
胞にくわえられる電圧のパルスおよびそれに付随する電
流からなっている。

これらのパルスは、コイルを励磁する際に生ずる一つの
極性部分を有している（これは゛正″パルス部と呼ばれ
、第５ａおよび第５ｂ図において、波形の正方向に向か
う部分である）。

また、これらのパルスは、コイルを消磁する際に生ずる
逆極性の部分を有している（これは゛°負″パルス部と
呼ばれ、第５ａおよび第５ｂ図において、負方向に向か
う部分である）。

この”正′”および６負゛′という用語は、基準電圧に
対して逆の極性をもつ２つのパルス部分を示すためのも
のであり、単に相対的なものである。

パ正″パルス部は、生体の組織および細胞の行動を有効
にかつ一定の結果をもって変化させることができるよう
に、゛負″パルス部に対して所定の関係を有していなけ
ればならない。

この所定の関係とは、それらの組合せと同様に２つの異
なった信号モードを使用することによって達成される。

モード１（第５ａ図参照）において、電磁コイルを交互
にオンオフすることによって組織または細胞内に誘起さ
れる非対称性の波形は、全デユーティサイクルが２φ以
下とならないような周波数で繰り返される。

モード１におけるこの周波数は、２０〜３０φのデユー
ティサイクルにおいて通常約１０〜１００Ｈｚである。

“正″および“負″パルス部の相対周波数振幅のモード
１のための基本的な関係は、次に示すようなものである
。

すなわち、パルス信号は特別な形状のものでなければな
らず、すなわち、各６正”パルス部分第５ａ図に示した
セグメント３９，４０および４１のような少なくとも３
つのセグメントからなるものでなければならない。

上の記載かられかるように、実質的に矩形の゛′正″パ
ルス信号部は、組織および細胞の処置に特に有用である
。

しかしながら、他のパルス波形（２つのセグメントから
なるスパイク信号以外のもの）も用いることができる。

各”正″パルス部の最後のセグメントのピーク振幅、例
えば、第５ａ図における電圧■２は、°正”パルス部の
最初のセグメントのピーク振幅、例えば第５ａ図におけ
る電圧■１の約２５φ以下であってはならない。

？＋ 負＋１パルス部のピーク振幅は、第５ａ図に■３
で示されている。

このピーク振幅は、“正″パルス部のピーク振幅の約１
／３以上であってはならない。

各”正”′パルス部の時間間隔（第５ａ図において時間
ｔ１とｔ２の間に経過する時間）は、引き続く”負”パ
ルス部の時間間隔（第５ａ図において時間ｔ２とｔ３の
間に経過する時間）の約１／９より長くなってはならな
い。

処理システムが電磁コイルを使用するので、各”正″パ
ルス部のエネルギは、各６負”パルス部のエネルギと等
しく、すなわち、１正″パルス部によって囲まれた第５
ａ図の面積は、”負″パルス部によって囲まれた面積と
等しい。

上述の基準を満足することによって、各１負″パルスの
エネルギは、比較的長い時間間隔にわたって消散され、
そして、”負″パルス部の平均振幅は制限される。

この平均振幅は、゛°正″パルス部の平均振幅の約１／
６より大きくなってはならない。

これらの関係はまた、組織および細胞の行動の有効な変
化が達成されるように、゛正″および”負″パルス部が
それら自体のおよび互いに対しての適宜な周波数−振幅
特性を有していることを保証することにもなる。

上記した関係に加えて、゛正″パルス部のピーク電圧の
平均値は、組織または細胞１ＣｒｒＬ当り約０．０００
１〜０．０１ボルトの範囲内でなければならず、これは
、処置される組織および／または細胞の１ｄ当り約０．
１〜１０マイクロアンペアに該当する（通常の抵抗値を
有する細胞および組織において）。

高すぎるかまたは低すぎる電圧は、良好な結果をもたら
さない。

各”正″パルス部の時間間隔（第５ａ図の時間ｔ１とｔ
２の間に経過する時間）は、少なくとも約２００マイク
ロ秒である。

この各”正”パルス部の時間間隔が約２００マイクロ秒
より小さい場合は、組織および細胞は修復または他のプ
ロセスを促進するに充分な改変をうけない。

実用上の観点から、”正″パルス部はおよそ１ミリ秒よ
り長く持続してはいけない。

骨組織や他の硬組織に対してパルスのくり返し比が約６
５ないし７５Ｈｚの範囲内でなければならないことも見
出された。

この範囲内でのパルス処置は、特に効果的であって、こ
のタイプの組織及び細胞の再生も伴なうことがわかった
。

しかしながら、組織及び細胞に良い結果をもたらすため
には、一般にパルスくり返し比は、約１０ないし１００
Ｈｚの間にあることが望ましい。

骨損傷の治療、特に偽関節の処置については、モード１
に対して、処置される組織１ｄにつき約１ないし３ミリ
ボルトのピーク振幅をもつ最適誘導゛正パパルス信号部
であって、各“正″パルス部が約３００ミリ秒持続し、
パルス繰返し比が約７２Ｈｚのものが、上記のパルス波
形条件が満されている限り、本発明における最適誘導パ
ルス処置として好ましい。

総装置回数は変更してもよい。指定された日数の間の−
又は二重上の治療期間中、パルス信号治療をそれぞれ少
くとも約１５分継続すると、組織及び細胞の行動が促進
されるものと思われる。

モード１を使用する治療法は、困難な症状の場合には、
４ケ月間、いくらか軽症の場合には、２週間、最低１日
８時間行なうことが望ましいことが望ましいことが見出
された。

モード２による処置（第５ｂ図）においては、電磁コイ
ルの励磁と消磁をくり返すことによって、組織又は細胞
に生じる非対称の波形が、パルス列の形態において与え
られ、これは、非対称な波形のバースト（パルス群）を
含んでいる。

非対称パルスの各バーストは、バースト部の衝撃係数が
約１φ以上であるような程度に持続する。

バースト頻度は普通的５ないし５０Ｈｚである。

モード２に対するパルス列のバースト部内の゛正″及び
゛°負″のそれぞれの周波数と振幅の基本的関係は、次
の通りである。

各゛正″ハルス部分は少くとも三つのセグメント、例え
ば、第５ｂ図におけるセグメント３９′４０’、４１’
から構成されていなければならない。

このモードに対しても、実質上矩形波の゛正″パルス信
号部が組織及び細胞の処置に特に有効であることがわか
った。

しかしながら、２セグメント単スパイク以外のパルス構
成も有用である。

各゛正″パルス部の最後のセグメントのピーク幅、例え
ば、第５ｂ図における電圧■２は、°′正″パルス部の
最初のセグメント３９′のピーク振幅、例えば、第５ｂ
図の電圧■１のおよそ２５％以上でなければならない。

°負”′のピーク振幅は、第５ｂ図に■３で示されてい
る。

この゛負″のピーク振幅は、゛正パのピーク振幅（この
場合、Ｖｌ）の約４０倍以下でなければならない。

この条件は、いくつかの異なった、例えば、第６図に例
示した波形ａ、ｂ。

ｃ、ｄのように、実質的に矩形の波形、指数函数的に減
衰する梯形、ベル型、あるいは、指数函数的に減衰する
単スパイク波形を有する”負″のパルス部を利用するこ
とによって満たすことができる。

各゛正°′ハルス部の継続時間（第５ｂ図において、時
間ｔ１からｔｌまでの経過時間）は、続く゛負″パルス
部の継続時間（第５ｂ図において、時間ｔ２からｔ３ま
での経過時間）の少くとも約４倍でなければならない。

上記したように、本発明の治療システムでは電磁コイル
が利用されるので、各゛正″パルス部のエネルギは、各
゛負′°パルス部のそれに等しい。

すなわち、第５ｂ図において、°゛正″パルス部によっ
て囲まれた面積は、゛負″パルス部に囲まれた面積と等
しい。

モード２のパルス列（ｔｌからｔ４までの経過時間）の
バーストセグメント内のパルスくり返し比は、約２，０
００ないし１０，０００Ｈｚであればよい。

パルス列のバーストセグメントの幅（ｔｌからｔ５まで
の経過時間）は、ｔｌからｔ６まで経過する時間の少く
とも約１饅でなければならない。

上記の条件を満足することによって、これらの関係はま
た、組織及び細胞の行動を有利に改変することができる
ように、゛正″及び゛°負゛′のパルス部が、それら自
身でも又相互にも、確実に適正な周波数−振幅特性をも
たせることにもなる。

上記の関係の他に、゛正″のピーク電位の平均値は、組
織及び／又は細胞１ＣｒｆＬにつき約０．００００１な
いし０．０１ボルト（処置される組織及び／又は細胞１
ｄにつき約０．０１ないし１０マイクロアンペア）の範
囲でなければならないこともわかった。

パルス電位が高すぎても、あるいは逆に低すぎても、組
織及び／又は細胞には有益な効果をもたらさないことが
判明した。

また、パルス列のバーストセグメントにおける各正”パ
ルス部の継続時間（すなわち、第５ｂ図において、ｔｌ
からｔｌまでの経過時間）は、少くとも約１，０００マ
イクロ秒でなければならないこともわかった。

そしてまた、骨または他の硬組織に対し、バーストセグ
メントのくり返し比が約５ないし１５Ｈｚの範囲でなけ
ればならないことも明らかとなった。

パルス列のバーストセグメント内の各゛負″パルス部は
、約５０マイクロ秒以下の継続時間でなければならず、
処置される組織及び／又は細胞の約５０ｍ■／ＣｒｆＬ
（処置される組織及び／又は細胞１ｄにつき約５０マイ
クロアンペア）以下の平均値でなければならない。

骨の損傷、殊に、偽関節や骨折端ゆ着欠如の治療にとっ
て、モード２による骨の好ましい最適誘導パルス処置の
代表的なものは、処理される組織の約１から３ｍ■／ｃ
ｒＩＬ（すなわち、処置される組織及び／又は細胞の１
ないし３マイクロアンペア／ｃｙｒｔ ）のピーク振幅
を有する最適誘導゛正″パルス信号部で各正”パルス部
が約２００マイクロ秒、各゛負パパルス部が約３０マイ
クロ秒継続し、第５ｂ図のｔ３からｔ４までの経過時間
が１０マイクロ秒、バーストセグメント幅が約５ミリ秒
であって、かつ、バーストくり返し比が約１０Ｈｚのも
のである。

（但し、上記のパルス条件を満足するものとする）こと
がわかった。

モード２のバーストセグメントに記載したような単一の
非対称パルスも、組織の成長ならびに修復行動の改変を
有利に行なうモード１に用いられたと同様のくり返し比
で使用することができる。

上記の方法による生体の組織及び／又は細胞の処理によ
って、修復レスポンスが増強され、患者および動物の治
療に均一な結果が得られた。

殊に、他の治療法で接骨に失敗したり、機能再生に代る
ものとして切断が検討されていた偽関節の治療に特に有
益な効果が得られた。

コイルの゛窓″をできるだけ大きく利用し、処理される
組織及び／又は細胞に適正な電流密度が与えられるよう
に、コイルを配置することが実用上望ましい。

周知のように、時間によって変化する磁場は、これに直
角の、時間によって変化する電場を誘起する。

すなわち、磁力線の形が誘起された電場の形を決定する
。

比較的均一な磁力線が望ましいので、磁力線の形はでき
るだけ一定でなければならず、これは、コイルのサイズ
を処理中の面積に対して大きくすることによって達成す
ることができる。

磁力線と処理される組織及び／又は細胞の間に、特定の
配向をもたせる必要はない。

他のタイプの処置、例えば、静電場を利用したり、組織
や細胞内あるいはそれらの上に電極を使用して電圧勾配
を創るというタイプの処置の場合におそらく生じる非均
−な電場とは異なり、電磁的処置によって可能な均一な
誘起電場は、種々の点で良好な結果をもたらす。

特に、誘起電圧は、真空中ならびに誘電媒体もしくは絶
縁体に存在する場の特性は、誘導電流が充分に大きくて
、磁力線をひずませるような逆起電力を生じる場合以外
は、一般にこれら三つの場合においても同じ（１饅以内
）である。

この状態は、導電媒体が高い導電性をもつ、例えば、金
属のようなものであって、相当数の磁場線をさえぎる程
大きい場合に生じる。

生体系、すなわち、組織及び／又は細胞は、金属（通常
少くとも１０５、すなわち、５桁の値の導電率を有する
）よりもはるかに小さい導電率を有する導体である。

このため、組織及び／又は細胞に存在する磁場の形は、
組織及び／又は細胞の成長が続いている間、乱されない
で変化しないままである。

従って、非切開性の電磁的処置では、組織及び／又は細
胞内に作り出される電圧勾配は、処置の段階や条件にか
かわらず一定であると思われる。

埋めこまれた電極を使用したり、静電的結合によって、
あるいは、電極と接続した変圧器によって、あるいは、
電極に接続した埋めこみコイルによっては、このような
均一な誘導電圧に到達することは不可能であった。

これれらの処置は、組織及び／又は細胞内で変化する導
電性に依存せざるを得ないので、組織及び／又は細胞の
状態が変化するにつれて、誘導電圧勾配が一定しなくな
る。

その上、治療される対象が個々に局在していると、それ
ぞれが、組織及び／又は細胞内の特定のどの時間におい
ても、異なった導電特性を示すこととなり、これは、処
理される対象に異なる電圧勾配をもたらすこととなる。

これらの理由で、組織及び／又は細胞を外科的に非切開
性の電磁処置に付することは、他の電気的治療手段にく
らべて非常に好ましい。

コイル条件については、典型的な骨折に対しては約２．
Ｏ〃Ｘ２．７５“（成人用）および２“×１．５“（子
供用）のコイル窓をもつものが適切である。

コイルに使用されるワイヤは、ワニス被覆をして互いに
ターン絶縁をしたＢ／Ｓゲージ１２銅線が好ましい。

成人用には約６０巻線、子供用には７０巻線のコイルが
適当である。

口腔処置用としては、それなりにコイルサイズを小さく
することが望ましい。

処置用コイルのインダクタンスは、約１〜５．０００マ
イクロヘンリーでなければならず、好ましくは、約１，
０００から３，０００マイクロヘンリーの間であって、
処理される組織及び／又は細胞に適切なパルス電圧を生
じるのに充分低い抵抗（例えば、１０−２ないし１オー
ム）と約２ないし３０ボルトの高いコイル励磁用入力信
号をもっていなければならない。

処置用コイルのインダクタンスが低ければ低い程、曲線
４０ 、４０’の傾斜は第５ａ、第５ｂ図に示すように
、急になる。

又、インダクタンスが大きくなる程、生じる゛正゛パル
スは、フラットな形あるいは、矩形に近くなる。

誘導された電圧は、処理される組織及び／又は細胞に作
動電極を接触させるか、または、処置中のもののコイル
からの距離に相当する間隔をもって、処置用コイル２２
に隣接して配置されたピックアップコイルを使用してモ
ニタすることができる。

通常使用されるピックアップコイルは、約６７から６８
巻線の直径約１７２ ａｍの円形のものである。

コイルによって生じた電圧は、ワイヤの長さく１ｃｍ毎
）によって分けられ、処置される組織及び／又は細胞に
生じる■／ｃＩｒＬに非常に近いの単位の誘導電圧を与
える。

２“Ｘ２．７５”の”窓″を有し、１７ゲージのワイヤ
６０巻線のコイルであって、そのコイルに第１図に示す
ダイオード２７のようなダイオードを含むコイルを使用
する代表的な処置例によれば、県下の表に示すパルス時
間（マイクロ秒）に対して、ピックアップコイルには、
次のような誘導電圧が生じた（電圧と時間は、第５図の
波形によるものである）。

種々の条件下、骨の生成を制御するのにパルス電磁場を
使用することは、今や、実験的臨床的基礎に裏付けられ
ている。

これまでに、ヒトの先天性および後天性の偽関節や骨折
の治療に成功し、動物の接骨速度や反応性骨膜炎の修復
を改善し、管骨の無骨相麩症における骨の損失を減少さ
せる等の効果が達成されている。

この方法の成功は、上記のように特異的な時間−周波数
−振幅の関係をもったパルスパターンの発見によるもの
である。

実施例 本発明の効果を示すため、まず、先天性及び後天性偽関
節の症例に、硬組織成長及び修復用のモード１、モード
２及びこれらの組合せによって電磁誘導したパルス電圧
と付随電流の直接誘導結合方式が適用された。

一群の患者においては、過去に−又は二重上の外科的治
療（接骨、骨内固定）を試みたが成功しなかった人達だ
けが選択された。

これらの患者のうちの大部分は、少くとも一人の権威あ
る整形外科医から切断を勧告されていた。

この研究を通して、パルス特異性の必要性がくり返し示
された。

例えば、第一の問題が化骨作用の欠如である場合（普通
は先天性偽関節の症例がそうである）には、パルスパラ
メータが上記のパラメータに相当したときだけに生じる
最終機能的癒合を伴なうモード１の処置が用いられた。

一方、管床の欠落が第一の問題であるときには、骨構造
の第一支持タンパクであるコラーゲンを生成させるため
に、モード２の処置が用いられた。

骨の形成において、タンパク生成と骨化作用は二つの完
全に異なる過程を経るので、患者の治療歴に管床形成も
骨化作用もない場合には、モード１及びモード２に用い
られる各信号が高度に選択的な性質のものであれば、こ
れらを組合せて相乗的に使用することができた。

従って、モード１と２との組合せは、このようなタイプ
の症例に効果的に使用された。

先天性偽関節症例においては、代表的な患者は１才から
１０才の間である。

患部は通常一つの体肢のうちの末端性脛骨である。

患者は平均して３回の外科的治療をうけており、そのい
ずれもが不成功で平均５年の病歴をもっており、全員切
断を望んでいた。

このような患者の治療は、第一の問題が患部における骨
化作用の欠如であったため、通常モード１の処置法を用
いて行われた。

患者には、同時に整形外科医によって適当な道具が与え
られ、外来患者として治療が行われる。

治療時間は、通常平均４ケ月にわたり、１日１２ないし
１６時間である。

現在までこのタイプの患者のうち２０例が順調な骨化を
伴なって治療され、成功率は治療をうけた患者の約９０
優に上った。

外傷性あるいは手術による後天性偽関節の場合、患者は
犬てい成人であり、平均３回の手術に失敗しており、骨
折端ゆ着欠如が始まってから平均２．５年が経過してい
た。

これら患者のうち、７０φについては切断が検討されて
いた。

ある場合には、第一の問題は、骨折部位において、Ｘ線
で通雷管に２ミリ以上もの間隔が見られる置床の欠如で
あるので、そのような患者には、モード２の方式で治療
が開始された。

充分に骨化していない置床が存在すると思われる場合に
は、モード１の方式を使用して、骨折部位をいち早く不
動化させた。

このグループの患者の若干名には特別の病変があったの
で、モード２をまず用い、次いでモード１を使用する、
モード１と２との組合せが使用された。

先天性偽関節の症例と同様に、整形外科医によって同時
に適当な器具が処方され、外来ベースで治療が行われた
。

治療時間は、通常３ないし９ケ月にわたり、１日１０〜
１４時間である。

このタイプの疾患のうち３０数例が今日まで骨のゆ着に
成功しており、これは、治療をうけた患者の７５優に相
当する。

これらの臨床結果から明らかなように、骨疾患の特別の
病変が診断されれば、電気的環境において適切に符号化
された変更を与えることによって、その病変を選択的に
治療することができる。

１６０匹のラットを使った両膝大腿骨及びとう骨骨切術
の研究から、同様の知見かえられた。

これらの動物を三大グループに分け、術後１４日の間に
コントロールした。

層殺した後、Ｘ線を使い、かつ、非破壊的機械試験と合
わせた病歴評価にもとづいて、骨折修復の程度を判定し
た。

これらの動物モデルは、モード１及び２ならびにその組
合せによる治療方式の効果を評価するために用いられた
。

一般に、骨切除間隙が１，０ｍｍ以下の場合には、置床
はほとんど固化する必要がないので、モード１の信号が
効果的であった。

一方、より広い骨切除に対して、モード２が使用された
とき、コントロール群に実際上前床形成の増加が認めら
れた。

モード１と２の組合せは後者に使用され、同等の治療時
間においてより硬化した修復部位を与えた。

さらに、これらの器械試験に対するレスポンスによる判
定も行なった。

この試験は、前記の１アンナルス・オブ・ザ・ニューヨ
ーク・アカデミ−・オブ・サイエンス」、第２４２〜２
６２頁、Ｃ０Ａ−Ｌ・バセットらの「電磁場による骨折
部修復の促進；外科的非切開法」に記載された試験法に
従い、ラットを層殺したあと、その骨に種々のひずみの
片持ち荷重をかけて行なった。

標本は、前−Ｖ、外側−向側、後−前、内側−外側、そ
してもう一度、前−後位置に変形された。

０．０５インチのひずみにおける、この試験に対する大
腿骨の平均レスポンスを第１表に示す。

用いられた信号の効果は、上記に明らかなように、Ｘ線
でも器械的にも証明されたが、さらに組織学的な証拠も
この効果を証明するものである。

ヘモトキシリンとエオシン染色標本は、モード１の信号
に対し、コントロールよりもはるかに高度の熟成を示す
。

より広い骨切除間隙に対しては、１４日間の処置を行な
ったところ、動物には、コントロール群にくらべ、有意
に大きい仮管があった。

組織学的証拠は、この増加がコントロールに対し、少く
とも１５０％であることを示している。

抜歯研究によれば、モード１型のパルスは口腔内の治癒
速度及び骨損失に非常に効果的である。

口腔内における後者の効果は、下顎骨及び上顎骨稜の骨
高を維持するのに殊に重要であり、移植固定の非常に重
要なファクタである。

これらの観察はすべて、非常に特異的なパルス特性をも
った電磁場が、生物学的システムと非切開的、誘導的に
結合して、細胞の行動を制御することができるという事
実を示している。

これらの原則を最初に適用するにあたって、まず、骨細
胞に対する効果が研究された。

しかしながら、他の生物学的過程も同じテクニックによ
って制御されうろことが証明されている。

例えば、とくに、悪性腫瘍や神経修復、炎症過程、免疫
反応である。

以上、要するに、ユニークな電磁的外科的非侵入性治療
技術が発見されたのである。

誘起されたパルス特性が非常に重要であり、特に、全体
のパルスまたはパルスシーケンスの時間−周波数−振幅
の関係に関連している。

従って、特定の時間周波数−振幅の関係を選択すること
こそが、種々の組織において細胞の行動を変化させ、治
療を成功に導く鍵であると思われる。

モード１について詳述したところから、骨及び他の硬組
織に対しては、約６５から７５ヘルツの間のパルスくり
返し比が好ましいと特定された。

パルスくり返し比については、あらゆるタイプの組織及
び細胞に対する限界がはっきり知られているわけではな
い。

好ましい操作範囲は、組織および細胞のタイプによって
変わると思われる。

例えば、軟組織は２０ヘルツで処置された場合に、良好
な結果が得られた。

上記の方法及び装置に変更を加えることができるのは言
うまでもない。

例えば、第１図、第２−図は、脚にあてる治療ユニット
を示すものであるが、治療ユニットは包帯に入れて使用
してもよい。

さらに、処置される組織及び／又は細胞に隣接して位置
する形を変える１又は２以上のコイルを使用して、処置
を行ってもよい。

実際、ヒトの治療には、ある場合、骨折部の反対側に位
置するコイルが使用された。

金属芯をもったコイルを使用することもできる。

口腔内の治療の場合には、例えば、歯ぐきの反対側に位
置するように二重コイルを使用するのが有利であり、こ
れによって歯ぐきの修復を促進する。

以下、代表的な治療（処理）ユニット及びその方法につ
いて、図面を引用して更に詳細に説明する。

第７図及びＩＡ図は、処置される骨部が比較的長い腕あ
るいは脚部に生じた骨折や骨接端部ゆ着不全の治療に最
も効果的に使用される人体治療用又はアプリケータ装置
を示す。

この装置は、二つのコイル装置朶ニット５０〜５１から
構成され、各ユニットは、既述の特性をもった電磁コイ
ルを含んでいる。

そして、これらユニットは可撓的に相互に接続されてい
て治療される部位に対向して直ちに適応できるようにな
っている。

ユニット５０〜５１はそれぞれ、硬化されたエラストマ
ーあるいはプラスチック材料でできた硬い素材の中に入
っているコイル巻線の堅いポットをもったような構造を
している。

しかしながら、ユニット５０の如き各ユニットは、好ま
しくは、フランジ付凹面フロントパネル５２、同凸面バ
ックパネル５３からなるケーシングで構成されており、
フロントパネル５２の周辺フランジ５４はバックパネル
５３の同様なフランジ５５に嵌合されて重なり、連続状
態となるように構成されている。

パネル５２〜５３についている整合当接内部突出ボス又
は脚部構造は、符号５６におけるように、二個のパネル
を第７Ａ図に示すような精確な位置関係となるように固
定結合することができる。

ユニット５１の各内外パネルは、後述する位置ぎめの目
的のため、本発明の他の態様として、矩形のみぞ部を内
部に形成する点を除けば、ユニット５０用のパネルと全
く同じである。

５６で固定されるボスあるいは脚部構造は、好ましくは
、パネル５２〜５３のフランジ周辺部から内側に向かう
段差をもっていて、それによって、コイル５８の巻線の
最内端がバックパネル５３のフランジ５５内に配置され
るようにする周辺部に間隔をあける手段を形成する。

コイル巻線は、フランジ５５の、又は、この中の適所に
緊締されているが、あるいは、ウレタンフオーム等の圧
縮材料で保持されており、符号５６におけるボルト連結
がされたとき、圧縮された状態となる。

ユニット５０〜５１間の可撓連結は、各ユニット５０〜
５１の場合のコイル５８と同様、電気的並列接続を行う
ために、電線５９を含む。

このような接続の極性は、ユニット５０〜５１のフロン
ト（凹部）パネルが対向しているときに間隔をおいて配
置された二個のコイル５８内の磁力線の磁束を増強する
ように設計されている。

第４図又は第５図の励磁回路に対するコイル５８の接続
は、ユニット５１を経て、単一のプラグ及びソケット手
段により着脱自在である。

通常、二個のコイル５８のそれぞれは５．０００マイク
ロヘンリーのオーダーのインダクタンスを有しており、
その結果、第４図及び第５図の回路のうち、適用される
回路の出力に作用させられるインダクタンスは、好まし
い並列関係においては２．５００マイクロヘンリーであ
る。

ユニット５０〜５１の可撓連続は、ベルクロ材のような
連続用ストラップ手段も含んでおり、患者の個々の状況
における形態に簡単に合わせられるようになっている。

従って、ユニット５０は、そのバックパネル５３に固定
されるストラップ部６０をもっており、ユニット５０の
一横方向に距離Ｌ１の自由端をもつものとして図示され
ている。

同じく、ユニット５１は、そのバックパネルに固定され
たもう一つのストラップ部をもっており、かつ、ストラ
ップ６０の自由端に整合して重なり接合できる、横方向
に長さＬｌだけ延びている自両端６１をもつものとして
図示されている。

ユニット５１に付いているストラップ６２の反対側の端
部６２もフリーであるが、実際上より長くなっていて（
Ｌ２）、体の治療部位にユニット５０〜５１両方を取り
外しできる状態で適用する手段としてのストラップによ
る周辺接合を完全に行なうことができる。

長さＬ２は、ユニット５１のバックパネルに固定して取
り付ける部分と同様、ベルクロ材部６３を、自由端６２
の内側又は前面で治療部位のまわりをつつみこむことが
できるように、そして、符号６３の部分を同じストラッ
プ部の後表面と取り外し可能なベルクロ接合ができるよ
うに、充分長くとられている。

コイル５８は、全体として楕円構造をしている。

これらコイルは、骨の治療のために最終的に取り付けら
れる場所に関して、治療部位内に比較的均一で密な磁束
が確実に分布されるように、充分に大きい内部寸法をも
っていなければならない。

二つのコイル間に発生する漂遊磁力線を低減させるとい
う観点から提案される二重コイル磁束増強回路の基本原
則と好ましい寸法の関係については後述する。

ここでは、パネル５２〜５３について述べた円筒状凹凸
構造を用いることによって、コイル５８は必ずシリンド
リカルアーク状の形状に沿うことになり、楕円の長軸方
向は、各コイル５８がシリンドリカルアーク状になって
いる軸に対して平行であることを指摘するにとどめる。

従って、治療のためにユニット５０〜５１が取りつけら
れる場合、両コイル５８の凹部同志が対向した関係にあ
って、ユニット５０の短軸方向に間隔をおかれたコイル
部分ｍ −ｎが、長軸方向に間隔をおかれた対応するコ
イル部分ｐ−ｑおよびｐ′−ｑ′のコイル間間隔に対す
る場合よりも、ユニット５０の短軸方向に間隔をおかれ
た対応するコイル部分ｍ′ｎに対してより近接した関係
にある。

その結果、対応する短軸コイル部分ｍ−ｎ’及びｍ’−
ｎ間の漂遊磁力線発生傾向は最小限とすることができる
。

さらに、第９図、第１０図を引用し、消耗可能であり、
また、ポリプロピレンのような適当なプラスチック成形
品で構成され得るような、位置ぎめブロック即ちキー装
置（第８図参照）を用いた、第７図及び第７ａ図の治療
装置の使用例をより詳細に説明する。

第８図の位置ぎめ装置は矩形角柱状ブロック６５から成
り、これは、ユニット５０の凸面パネル５２に対して中
心にある矩形の溝構造５７に、取り外し可能でかつ位置
ぎめのために収容できる大きさである。

特殊な体型やギブスに対して多少間った状態で適用する
ため、比較的硬いがしなやかな取り付はストリップ６６
が形成され、このストリップ６６は矩形角柱状ブロック
６５の底部から反対の長手方向に延びている。

また、ストリップ６６の厚さ及び材質は、必要に応じて
はさみで短かくカットすることができるようなものでな
ければならない。

金属箔やワイヤあるいはＸ線照射をさえぎる他の物質を
含有する感圧テープ６７は、ブロック６５の末端に取り
外し可能なように付されている。

第７図の装置を使用する最初の段階、すなわち、骨折又
はゆ着手金の分離した２つの部位が本発明の電磁誘導治
療に移すために固定されたままである間、患部、例えば
、第９図の脚７０は、まず、患部にオーバーラツプする
ギブス中に置かれる。

次いで、脚はテーブル７２の上に置かれるので、ゝＸ線
“と矢印で図示されたＸ線照射下に患部を見ることがで
きる。

適当なビデオ走査ディスプレイ手段γ３−７４によって
、すぐに現在の状況が観察できる。

次いで、第８図の装置がギブス７１の局部の上に置かれ
、矩形角柱状ブロック６５の遮断部は、治療される骨折
又はゆ着下全部位の中央部分をとりまく矩形フレームと
してディスプレイ７４で観察することができる。

遮断フレームがデスプレイにおいて、患部の骨と周囲の
接合が適切であると思われるとき、すなわち、そのよう
な接合を確実にする必要があるような位置調整の後、ス
トリップ両端６６は、６８に示されているような粘着テ
ープ手段によって、ギブス７１に固定される。

次いで、ギブス７１の固定部分としての位置ぎめ用矩形
角柱状ブロックの固定を確実にするために、さらにギブ
ス７１がストリップ両端６６の上に巻かれてもよい。

こうして、矩形角柱状ブロック６５がギブス７１に固定
された後では、感圧テープ６７は取り外してすててもよ
い。

そして、患者は、第７図の装置を適用される状態となる
。

この装置は、ユニット５０を溝部５７を介し矩形角柱状
ブロック６５に対してまず位置ぎめをしくすなわち、キ
ーに結合し）、次いで、ペルクロ重なり部分６０−６１
を調節してユニット５１をユニット５０に対して正反対
の関係（ギプス７１の他の側）に位置ぎめをし、そして
次に、ストラップ端６２を用いて、内側表面６３につい
て記載された周辺部の重なりを完全に固定するように構
成されている。

次に、２４−２６で電気的に接続され、上述したような
方法で治療が開始される。

各ユニツｌ−５０−５１の凹面パネルの表面がソフトな
織り地でない場合には、ユニット５０−５１をくり返し
組立てたり外したりすることに伴なうギプス７１の局部
的機械的な切り込みの際に白い粉塵が発生する傾向があ
ることに注意すべきである。

そのような切り込みは、一方又は双方のユニット５０−
５１の凹面パネルに発泡プラスチック等のライナー（裏
打ち材）を付着させておくことによって少なくすること
ができ、そのようなライナーは第１０図の符号７５に示
されている。

さらに又、発泡プラスチックライナーを使用することは
、治療コイルを安定な位置に保つことによって、患者に
より快適な状態を約束するであろう。

第１１図は、特にかかと部分の骨疾患の治療に適する治
療装置を示すものである。

第１１図においては、簡略にするため、硬い構造成分を
示すにとどめ、患者に快適さを与える（すなわち、擦傷
をさける）ための発泡プラスチックライニングは省略さ
れている。

第１１図の硬構造は、基本的には、メタクリル酸メチル
製の如き筒状シェル８０からなり、その長手方向両端が
開放端になっていてシェル８０の長手方向の両端の間で
シェル軸の周りの所定角度範囲にわたって、符号８１で
示すように局部的に開口している。

シェル８０と同じ材料でできていてもよいＳ型ストラッ
プ８２は、開口部８１において、シェル８０の後端に８
３でその上端が固定されており、その下端８４はシェル
８０の内側表面の正反対部分に沿って延び、開口部８１
を経て挿入される、足８５の裏の支持台に対するプレー
トを形成する。

二個のアーク型楕円コイル８６−８６’の各概形は太い
破線によって図示されている。

これらのコイルは垂直に対向した関係で、シェル８０に
取付けられていることがわかる。

すなわち、上部コイル８６は、シェル８０の内側表面、
開口部８１の端部のちょうど内側に連結され、下部コイ
ル８６′は同じく正反対の関係で連結されている。

こうしてコイル８６−８６’は相互に不変の関係にあり
、ユニット５０−５１のコイル５８が体に副って組立て
られた関係にある場合には、コイル５８について上述し
たと全く同様である。

コイル８６１６’は、磁力線を増強する極性で並列に接
続されているのが好ましく、第４，５図の励磁回路の一
方又は、他方で励磁されるのが好ましい。

前記のコイル位置および足支持構造の他、第１１図の装
置は、シェル８０と同じプラスチック材でできた弓型ス
ｌ−ＩＪツブで、シェル８０の長手方向の両端で適正に
つながっているサイドバンパガード８７−８８も含んで
いる。

ストリップ８７１ Ｂはしなうもので、家具等に無意識
に接触した場合に、治療部位を機械的ショックから柔ら
げるものが好ましい。

第１２図は、第１１図と同様、足首や下脛骨、大腿骨患
部に適用する構造の治療装置の他の態様を示すものであ
る。

基本的な硬構造部分は、適当なプラスチック製の筒状シ
ェル９０からなっている。

シェル９０の単一局所側壁開口部９１はまっすぐな下端
を有していて、直径にわたってシェル９０の下端に及ぶ
底部プレート９２に隣接している。

対向している電気コイル９３−９４は、その対称中心の
整合線９５が患部の中央を、好ましくは、整合線９５を
Ｘ線で観察して確認しながら横切るような高さで、シェ
ル９０の内側表面につながっている。

コイル９３−９４の構造は円形であっても楕円であって
もよいが、それぞれが取付けられている局所シェル表面
と一致するように、シリンドリカルアーク状が好ましい
。

楕円コイル構造の場合には、長軸配向は垂直が好ましく
、これは、第７図のコイル５８に関する上記説明と一致
するものである。

コイル９３−９４の接続及び励磁は、二重コイル装置に
ついて説明したのと同様である。

上記の装置及びテクニックは、特に体細胞が骨の修復と
治療に関係がある場合に、主としてその外科的非切開性
治療に効果があることがわかる。

上記の治療装置に関し、本発明者らは未だ寸法における
制限の全範囲を完全に解明したわけではないが、殊に二
重コイル態様については、図面を引用して、ある有益な
範囲を一般的に述べることができる。

部品については、第１３図に記載された円形コイルの場
合を参照するのが便利である。

第１３図には、内径Ｄ１の円形コイルＡ−Ｂが距離Ｓの
間隔を保って離れている平行面において、対称の共通中
心軸上に配置されており、コイルＡ−Ｂは磁力線を増加
させるような関係で励磁されることが示されている。

直径Ｄ１に関して距離Ｓが充分に小さいならば、コイル
Ａ−Ｂ内の実際上すべての磁力線は、プロフィル９６に
示されているようにネックダウンすることもあるが、普
通は一直線に並んだ状態でコイル間に連続的に延びてい
る。

距離Ｓが大きい場合（直径Ｄ１に対する関係において）
、中央スパンにおける均一な高密度磁束の展開を損ねる
程の漂遊磁力線９７が現れる。

一般に、ネックダウン９６の観点および治療部位が通常
距離Ｓの中央部であることから、コイルＡ−Ｂは、ネッ
クダウンプロフィル９６に正接する直径Ｄ２の想像上の
シリンダ９８の全体に、均一な磁束分布を効果的に作り
出すと考えるのが好都合である。

今日までの本発明者らの経験によれば、本発明を上記の
ように適用するに当っては、距離Ｓは直径Ｄ１に等しい
がこれ以下でなければならず、Ｄ２（治療部位の有効直
径）はもちろんＤｌより相当短かい（コイルＡ−Ｂが近
接している場合に限り、実質上り、に等しい）というこ
とができる。

二重コイルを体に適用するに当って、実際に考慮すべき
点として、コイルの公称内径は有効治療部位の直径Ｄ２
の少くとも１．５倍でなければならないと思われ、これ
は、内径Ｄ１に事実上等しいコイル距離Ｓに対して信頼
できるアプローチであることが見出された。

円形フラットケーブルの単純化したケースのための基準
ファクタを考慮すると、楕円コイルに適用することので
きる一般的な基準へ発展させることができる。

この楕円コイルは、シリンドリカルアーク形状にほぼ一
致するように巻かれて、形成されたものである。

第１４図は、第７図のために説明されたコイル−５８の
関係を略図的に描いたものであり、この関係において、
シリンドリカルアーク形状の巻線コイルの彎曲は、コイ
ルの楕円形の長軸に平行な中心軸１００を中心とするも
のである。

そして、第１５図はコイル−５８′の関係を略図的に描
いたものであり、この関係においてコイルのシリンドリ
カルアーク状の彎曲は、各コイルの短軸に平行である。

上記２つのケースにおいて、典型的な治療部位区分は、
正面図（第１４ａおよび１５ａ図）において、破線で示
されている。

対向する２つのコイル５８の間に分布する中心の磁場を
消去するため、長軸領域（第７図にｐｑ−’−ｐ−ｑで
小されている）は、第１４ｂ図に示す最大間隔部Ｓ１に
おけるものと考えられ、そして短軸領域（第７図におい
てｍ−ｎ−ｍ’＝ｎ’で示されている）は、最小間隔部
Ｓ２におけるものと考えられる。

磁場への長軸領域の分布は、楕円の長軸に該当する有効
内径Ｄｍａｊについての８１（第１４ｂ図）に等しい間
隔Ｓに対応するものと考えられ、同様に磁場への短軸領
域の分布は、楕円の短軸に該当する有効内径Ｄｍｉｎに
ついての間隔Ｓ２（第１５ｂ図）に対応するものと考え
られる。

長軸と短軸を含む平面の中間の平面における断面の要件
のため、磁場は長軸と短軸を含む平面における分布を制
御する要件の中間の分布要件に従うこととなろう。

第１４図の輪郭のための磁場の分布に関する推論は、パ
ターンが楕円の短軸に平行な軸を中心とする円筒状彎曲
の故に異なる場合を除いては、第１５図の場合にも適用
することができる。

第１６図は、２つのシリンドリカルアーク状コイル５ぎ
′を使用した構造を示すものであり、この構造において
、シリンドリカルアークは望ましい適用ができるように
間隔をおいた状態で入れ子穴に組み立てられている。

くり返すが電気的接続は、フラックス−エイディング（
磁束強化）のためである。

第１６図のコイル構造は、顎部または歯部における実質
的にシリンドリカルアーク状の治療部位すべてに適用さ
れるように考慮され、歯部における治療部位は第１６ｂ
図において、１０６で示されている。

２つのコイル５８“の大きさにより、これらのコイル５
８“は、１０２で示される適宜なブラケットを用いて、
一定の間隔をおくように維持される。

このブラケットは、口腔内へ２つのコイルを挿入する際
には歯のみを橋わたし、１つのコイルが口腔内にあり、
他のコイルが外にある場合には、歯とこれに隣接する頬
（口を介して）を。

橋わたすためのものである。

口腔内に一定の望ましいフラックス分布を生じさせるた
め、歯科および／または顎整形外科においては、内音−
イル５ｇ′より小さいものであることが望ましい。

一般的原理は、以上の説明に限定されるものではなく、
そして、本発明の範囲から外れない限り、種々の変更が
可能である。

例えば、ある目的のため、２重コイル構造の２つのコイ
ルを幾可学的および電気的特性に完全に整合するように
構成することが可能であるならば、歯科または顎整形外
科の分野用として上記したように、磁束を用いて本発明
を有効に使用することができる。

上記磁束分布は、第１３ないし１６図を参照して説明し
た場合のように均一ではないが、治療されるべき患部の
両側に配された２つのコイルの磁束の相互作用によって
効果がもたらされる。

この効果は、第４ないし６図を参照して説明された特定
化されたインプットによって励磁されたコイルによって
もたらされるものである。

第１７ないし２０図は、処理されるべき身体の部分の長
手方向に沿い、そして平行な磁束に適用可能なコイル形
状に関するものである。

第１７図において、複数本の巻線１０５からなる単一コ
イルは、適宜なプラスチックか他の非磁性材料で形成さ
れた管状支持部材１０６の長さ方向に沿って螺線状に延
びている。

巻線１０５は、支持部材１０６の内面か外面上に配され
、そしてこの巻線の軸方向長さは、治療されるべき骨折
部の両端部を被うようになっている。

第１８図かられかるように、１本の巻線は、管状部材１
０８の１つの円筒面によって支持されている。

しかしながら、この管状部材１０８は、開口１０９を備
えており、前腕がこの管状部材１０８の一方の軸方向端
部から突出し、かつ、上腕が開口１０９から半径方向外
方に突出するようにして、ひじのような関節部が挿入で
きるようになっている。

１本の巻線（ワインディング）は、軸方向に延びる巻線
１１１によって、第２の複数本の輝線巻線（ターン）１
１２に接続された第１の複数本の輝線巻線（ターン）１
１０として示されている。

巻線１１０−１１２は、開口１０９の長さ方向側部に対
向し、かつ、この巻線１１０−１１２の有効直径より少
なくとも長くない間隔をおいて配置されている。

第１９図の構造は、各巻線１１０−１１２が磁束促進関
係において平行に接続されていることを除いては、第１
８図に示した構造と同様である。

中央凹部は、励磁電線接続がすべての巻線の外部に配さ
れるように、すなわち、巻線１１０−１１２のいずれの
内部にも電力供給線が通ることがないように、管状部材
１０８の開口１０９と反対側の位置に形成されている。

第２０図の構造において、２つの補助コイルアセンブＩ
Ｊ １１５ 、１１ ＆は、非磁性材料の長手方向に延
びる分離部１１８を有する支持部材１１７に取り付けら
れるように構成されている。

分離部１１８は、身体の部分、例えば、治療されるべき
踵部から踵部に適合するように柔軟性をもたせるもので
ある。

各補助コイルアセンブリは、巻線を硬化材料のポット内
に配して形成した、比較的硬い環状巻線アセンブリであ
り、管状部材１１７の隣接端に対向する穴１１９が形成
されている。

この穴１１９においてコイルアセンブリは、管状部材１
１７の隣接端の全体を被うようになっている。

各穴の内方端部は、コイルアセンブリを制限し、２つの
コイルアセンブリを反復して正確に間隔を置いて配置す
る内方フランジを形成する。

補助コイルアセンブリへの電気的接続は、平行であり、
磁束を増強する間係になければならない。

可撓性ケーブル接続は、符号１２０で示されている。

図面を容易に理解できるようにするため、種々の単純化
方法が適用されることが理解されるであろう。

例えば、第１１．１２．１７−２０図の剛性フレームコ
イル支持体において、身体へ適用する際、発泡ウレタン
のようなりッション性ライナー材料を、身体の治療部位
と順応して快適に取り付けられるようにするための適宜
の構造に接着することができるが、この裏打ち材料を示
すと、図面が煩雑になるので省略しである。

また、第９図において、ギプス７１は、キー装置６５が
、例えば、巻きゲートのような外部固定装置、または、
それ自身のボディリム（骨の修復の段階においてギプス
を用いることなしに）に、他の方法で外部に取り付ける
ことができるし、ギプスはプラスタ以外の材料、例えば
、オルソプラスト（整形に使う石こう）で作られていて
もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による骨の治療を示す簡略図である。 第２図は、第１図に示す治療ユニットの斜視図である。 第３図は、第２図に示すユニットの後方からの図であり
、治療目的に使用されるコイルの位置を示すものである
。 第４図は、モード１による治療のため、第３図に示すコ
イルを励磁する電気系統の構成図である。 第５図は、モード２による処置のため、第３図に示すコ
イルを励磁する電気系統の構成図である。 第５ａ、Ｓｂ図は、それぞれ、モード１、モード２によ
る処置のためのパルス波形図であり、生体の組織及び／
又は細胞に生じるような好ましいパルスを示すものであ
る。 第６図は、モード２による治療に用いる負のパルス部の
波形を示す。 第７図は、身体治療装置の正面図であり、第１図の態様
に代るものであって、患部を巻くように適用する状態に
広げられている。 第７Ａ図は、第７図の７Ａ−７Ａにおける断面図である
。 第８図は、第７図の装置を使用するための位置固定部材
の透視図である。 第９図は、第７図及び第８図の装置、部材を使用する方
法の簡略図である。 第１０図は、第７図及び第８図の装置、部材が適用され
たボディーリムギプスからみた簡略右側面図である。 第１１図及び第１２図は、特殊目的用身体治療装置を示
す簡略透視図である。 第１３図は、二重コイル巻の仕組を説明するための図面
、第１４図、第１５図及び第１６図は、３つの異なるだ
円二重巻コイルの各構成の正面及び側面図を図示する、
ａ、ｂ一対の同様な図面である。 第１７乃至第２０図は、第１１図、第１２図に類する図
面であって、他の身体治療装置用のコイル配置を示すも
のである。 図中の主な符号は次のとおりである。 ２２・・・・・・コイル、３９・・・・・・パルスセグ
メント、２６・・・・・・ケーブル、５２・・・・・・
フロントパネル、２７・・・・・・ダイオード、５３・
・・・・・バックパネル、３０・・・・・・可変直流電
源、５４，５５・・・・・・フランジ、３２・・・・・
・ゲート、５７・・・・・・みぞ部、３４，３６・・・
・・・制御ユニット、６５・・・・・・角柱状ブロック
、３８・・・・・・ダイオードクランピングユニット、
７１・・・・・・ギプス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 生体の組織および細胞の電気的環境を選択的に変化
   させることによって生体の組織および細胞の族長、修復
   ならびに維持活動を外科的非切開的に改変するための電
   磁的治療装置において、２つの多重巻線電磁コイルと、
   該コイルを患部に対向して一定の間隔をおいてとりつけ
   る体形順応保持手段とからなり、患部に対向してとりつ
   けられた該コイルは患部を通る磁束展開軸のまわりに巻
   線を有し、磁束を促進するように接続されており、該巻
   線は、コイル間の有効軸方向距離と実際上等しいか又は
   より長い有効局部直径をもつように該軸から半径方向に
   間隔をおかれており、さらに、単一方向に連続する低電
   圧非体称パルスで該コイルを励磁するパルス発生手段か
   ら構成されることを特徴とする、電磁的治療装置。 ２ 該コイルが共に楕円形をしており、該保持手段が該
   コイルの長軸配向と平行関係に位置しており、各コイル
   がシリンドカルアーク状の一表面に展開され、該保持手
   段が各コイルを凹面が患部の全体をおおうように該患部
   に体向して位置付けていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の治療装置。 ３ 生体の組織および細胞の電気的環境を選択的に変化
   させることによって生体の組織および細胞の族長、修復
   ならびに維持活動を外科的非切開的に改変するための電
   磁的治療装置において、２つの多重巻線電磁コイルと、
   該コイルを患部に対向して一定の間隔をおいてとりつけ
   る体形順応保持手段と、単一方向に連続する低電圧非対
   称パルスで該コイルを励磁するパルス発生手段とからな
   り、患部に対向してとりつけられた該コイルは患部を通
   る磁束展開軸のまわりに巻線を有し、磁束を促進するよ
   うに接続されており、該巻線は、コイル間の有効軸方向
   距離と実際上等しいか又はより長い有効局部直径をもつ
   ように該軸から半径方向に間隔をおかれており、しかも
   、該コイルのうち、少くとも一つを保持する該保持手段
   が非磁性材料でできた多面体ケーシングを含んでおり、
   該ケーシングが治療部位の一側部に対向隣接して配置さ
   れるに適した前面を有し、該一方のコイルが該ケーシン
   グの中に該前面に隣接して配置されており、該前面が該
   一方のコイルの中心軸に対して対称の位置に位置決めキ
   ー構造を備えており、更に、該キー構造に一致しかつこ
   れと係合することができる面装置を有する脱着可能な位
   置決め素子を有し、該位置決め素子は、処置される部位
   に対して固定するための横方向に延びたアダプタ手段を
   もっており、これによって、該位置決め素子が、治療部
   位に正しく固定されたならば、該位置決め素子に上記キ
   ー構造を組み付けることによって上記一方のコイルの位
   置を正確に決定でき、その結果、該コイルの繰返し装着
   ／取り外しに対して、治療部位に上記両コイルを正しく
   関連付けて配置することができるようになっていること
   を特徴とする電気的治療装置。