KR20050045995A - 전기장을 이용하여 세포막을 통과하는 이온 흐름을 바꿈으로써 질병을 치료하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전류 또는 전기장 치료법을 통해 질명을 치료하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 이온들의 세포 막을 통과하는 움직임을 조작하고이온의 농도를 바꾸는데 유입 전류나 외부의 전기장에 의해 유도된 전류를 사용한다. 본 발명은 예를 들어 암과 심장혈관 질병 그리고 스트레스 효과를 경감시키는데 유용하다.

Description

전기장을 이용하여 세포막을 통과하는 이온 흐름을 바꿈으로써 질병을 치료하는 방법{Methods of Treating Disorders by Altering Ion Flux Across Cell Membranes with Electric Fields}
본 출원은, 2003년 4월 17일자에 출원된 미합중국 특허출원 제10/417,142호, 2002년 12월 17일자에 출원된 미합중국 예비특허출원 제60/399,249호, 그리고 2002년 7월 30일자에 출원된 미합중국 예비특허출원 제60/399,249호에 기초한 우선권을 주장한다. 상기 출원들과 2001년 12월 14일에 출원된 미합중국 특허출원 제10/017,105호도 그 내용 전부를 참고 문헌으로서 본 명세서에 인용한다.
다양한 전기 치료 장치가 알려져 있다. 전형적인 경우, 장치의 전극이 환자와 접촉하고 있는데, 그러한 경우 전기 치료 장치는 유입된 전류를 사용하며 전류 치료 장치라고 지칭된다. 예를 들어, TENS 또는 PENS가 있다(Ghoname, E.A.,et al., Anesth. Analg., 88:841-46(1999); Lee, R.C., et al.,J Burn Care Rehabil., 14:319-335(1993))
전극이 환자와 접촉하지 않는 경우에는, 전기 치료 장치는 외부 전기장(이하 "EF" 라고 한다)을 이용하여 환자에게 전류를 유도하며, 그러한 경우 전기장 또는 전위 치료 장치라고 지칭된다. EF는 동물 또는 인간을 포함하는 전기장 내 모든 전도성의 몸체에 표면 전하를 생기게 한다. EF가 도입되면, 양전하와 음전하가 몸체의 서로 반대쪽 면에 나타나게 된다. 전기장이 바뀜에 따라, 전하도 위치를 바꾸게 되고, 결과적으로 몸의 전류를 바꾸게 된다(Hara, F., et al., Niigata Med., 75:265-73(1961)).
1972년, 일본 보건 복지부는 전기 자극 장치를 승인했다(승인 번호 14700BZZ00904). 1978년, USFDA는 뼈 질병을 치료하기 위한 전기 자극을 승인했다. 그러나, 치료에 관한 문헌들은 전기적 자극에 대한 다양한 생물학적 반응을 보고하고 있다. 예를 들어, 외부의 동양구조(sinusoidal)의 교류 전기장들(ac EF)은, 다른 것들 중에서도 세포 형체학, 섬유아세포의 단백질 합성, 융합 막 단백질의 재분배, 연골 조직 세포에서의 DNA 합성, 세포간 칼슘 이온농도, 인간의 간암세포의 미세섬유 구조, 그리고 혈액의 전해질 수준을 바꾸는 것으로 알려지고 있다. (Kim, Y.V., et al., Dioelectromagnetics, 19:366-376(1998); Cho, M.R., et al., FASEB J., 13:677-682(1999); Hara, H., Niigata Med., 75:265-73(1961)). 일부 연구자들은 관찰되는 다수의 효과들이 직접적으로 EF에 기인하는 것은 아니지만, 막 수용 복합체와 같은 주요 세포 구조나 이온 전달 통로에 미치는 EF의 영향의 이차적 효과라고 믿고 있다.
유도 전류의 생체학적 효과가 지난 25년간 연구되어 왔지만, 대부분의 연구는 높은 전력을 전달하는 전선과 그와 관련된 전기 장치로부터 나오는 강한 전기장 또는 자기장에 노출된 인간의 안전이 동기가 되었다. 예를 들어 설비 회사의 작업자들은 일상적으로 50kV/m 내지 500kV/m 범위의 전기장과 5G 정도의 높은 자기장에 노출되고, 일반적인 대중은 보통 1kV/m 내지 10kV/m 범위의 전기장과 2G 정도의 자기장에 노출된다(Portier, C.J.& Wolfe, M.S.(eds) Assessment of Health Effects from Exposure to Power-line Frequency Electric and Mafnetic Fields, NIEHS Publ. No. 98-3981(National Institute of Environmental Health Sciences, 1998)). 종래 기술은 상대적으로 낮은 전압과 약한 전기장의 효과에 대한 충분한 연구가 부족했다. 더욱이, 전통적인 EF 치료 장치는 높은 전압을 사용하고 있고, 몸체 형태의 서로 다른 부분을 통과하는 EF 강도에 있어서의 차이들을 고려하지 못하고 있다.
간단히 말해서, 미합중국 특허 제5,387,231호에서 Sporer가 언급했듯이, 종래 기술은 효과적인 전기 치료를 위한 전기 수치(parameter)들의 적합하고, 효과적인 배합을 생각하지 못했다. 종래 기술의 장치들은 일반적으로 매우 높은 전압과 전류에서 작동하며, 높은 전압과 전류는 치료되는 조직에 두열 요법 효과(diathermy effect)를 가져올 수 있다. 많은 경우에, 종래 기술은 다양한 전기 수치들 중 하나, 두개 정도를 언급하고 있을 뿐, 그 밖의 다른 수치들의 중요성을 고려하는 데에는 실패하였다.
종래 기술은 연관성이 없는 생물학적 반응들을 보여주고 있고, 부정확한 측정에 의존하며, 높은 전압과 전류의 효과에 초점을 맞추고 있기 때문에, 상대적으로 낮은 전압과 전류를 사용하는 전기 치료에 있어서, 전기 치료를 위한 구체적인 수치들을 확인할 필요가 남아있다.
본 발명자는 특정 질병을 성공적으로 치료하는 EF와 유입된 전류의 수치값을 결정하였다. 그러한 수치들은 예를 들어, 진동수(Hz), 전압(V), 유도된 전류 밀도(mA/m2), 유입된 전류 밀도(mA/m2), 각각의 지속 노출 지속 시간(분, 시간, 날짜), 그리고 총 노출 시간(하나의 지속적 노출 시간 또는 여러 지속적 노출 시간의 합산)을 포함한다.
본 명세서에서, 평균 유입 전류 밀도와 평균 유도 전류 밀도는 적어도 하나 이상의 관심있는 유기체, 예를 들어, 인간, 동물, 식물 또는 그들의 일부분의 세포막에 생성된 단위 면적당 평균 전류를 지칭한다. 예를 들어, 관심있는 유기체가 인간이고 관심있는 부분이 인간의 손 전체라면, 평균 전류 밀도는 손 전체에 대한 평균 수치 즉, 손의 면적에 의해서 나누어진 손의 각 부분의 전류 밀도의 합산이 된다. 이후에 본 명세서에서 나타나는 특정 공식이나 기술들은 평균 유입 전류 밀도와 평균 유도 전류 밀도를 측정하는데 쓰여진다. 특별히 다르게 언급되지 않는 한, 유기체라는 용어는 인간과 그 밖의 다른 유형의 유기체들을 포함한다.
본 발명의 실시예에서는 유입된 전류를 사용한다. 바람직하게는, 유입된 전류 밀도는 약 10mA/m2 내지 2000mA/m2 범위이다.
본 발명의 또 다른 실시예는 세포막을 통과하는 이온의 움직임을 조절하기 위하여 특별히 낮은 양의 유도된 전류에 사용한다. 유기체 세포의 비정상적인 이온 농도에 의해서 유발되거나, 또는 유기체 세포내의 비정상적인 이온 농도를 일으키는 질병을 치료하기 위하여, 본 유도 전류 실시예에서는, 세포막에 약 0.001mA/m2 내지 15mA/m2 범위의 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 외부 전기장을, 유기체에 적용하는 단계를 포함하고 있다. 바람직한 실시예에서, 외부 전기장(E)는 I/εoωS 단위로 측정되며, 여기서 S는 전기장 측정 감지기의 부분이다. εo는 진공의 도입 속도이며, I는 전류, ω는 2πf, 그리고 f는 진동수이다. 또한, 유도 전류(J)는 I/B로 측정하는 것이 바람직하며, 여기서 I는 측정된 전류, B는 A2/4π로 표현되는 원면적, A는 2πr로 표현되는 원주, 그리고 r은 반지름이다. 본 발명의 바람직한 부가적인 실시예에서, 유도 전류 밀도는 약 10분 내지 240분 범위의 지속 시간동안 세포막에 생성된다. 재적용 단계에서, 평균 유도 전류 밀도는 바람직하게는 약 30분 내지 90분 범위의 지속적인 부가 시간동안 생성되어야 하며, 바람직하게는 총 약 1500분 이하의 노출 시간이 나오게 된다.
본 발명의 유입된 전류와 유도 전류 실시예 모두 몸체 전부 또는 그 일부분에 적용될 수 있다. 일부분이란 팔다리, 장기, 특정 조직, 몸통, 시스템, 또는 그들의 세분화된 부분과 같은 몸체의 한 부분일 수 있다. 전문가는 특정 질병에 본 발명이 몸 전부 또는 그 일부분에 적용되어야 하는지 결정할 수 있다.
본 발명은 유기체에 칼슘, 비타민D, 렉틴 또는 상기 보충물들의 혼합물을 제공하는 단계를 추가로 포함하고 있다. 바람직하게는, 렉틴 보충물은 콘카나발린A(concanavalin A) 또는 밀의 배아세포(germ)의 응집소(agglutinin)을 포함하고 있다.
바람직한 실시예에서, 본 발명은 세포간 유체내의 칼슘 이온의 유입과 관련된 전자 민감성 칼슘 수용기를 활성화하는데 중요한 역할을 하는 단백질과 양전하 전해질을 포함하는, 다원자가 양이온, 칼슘, 그 밖의 양이온 등에 영향을 주거나 그들의 흐름을 바꾼다.
본 발명의 또 다른 실시예는 EF 치료에 사용되는 장치에 관한 것이다. 바람직한 EF 치료 장치는 주 전극과 반대 전극, 전압을 전극에 제공하기 위한 전압 생성기, 전압 또는 반대 전극과 유기체 또는 유기체의 일부분 사이의 거리를 변화시킴으로서 외부 전기장을 조절하는 유도 전류 생성기, 그리고 전압 생성기를 작동시키는 전력원을 포함하는, 전기장 치료 장치이다. 바람직하게는 전압 생성기는 증폭기를 가지고 있고, 전압 생성기가 증폭기의 한 쪽 끝이나 중간 지점에 위치하고 있다.
본 발명의 더욱 바람직한 EF 치료 장치는 주전극과 반대 전극을 가지고 있고, 반대 전극은 인간의 머리, 어깨, 복부, 허리 또는 엉덩이 가까이에 위치하며, 반대 전극과 인간의 몸체 표면적 사이의 거리는 약 1cm 내지 25cm 범위이고, 더욱 바람직하게는 약 1cm 내지 15cm 범위이다. 다른 형태로는 반대 전극이 천장 벽, 바닥, 가구나 그 밖의 물체 또는 방의 표면 등에 위치할 수 있다.
또 다른 실시예는 EF 또는 유입된 전류 치료를 위한 최적화된 수치를 결정하는 방법에 관한 것이다. EF치료 장치의 최적화된 수치를 결정하는 바람직한 방법은 i)살아있는 유기체에서 도출되는 원하는 생체 반응을 확인하는 단계; ii)유기체 또는 조직 샘플 또는 유기체로부터 얻어진 배양물의 세포막에 평균 유도 전류 농도를 선정 또는 측정하는 단계; iii)유기체, 샘플 또는 배양물로부터 특정한 거리에 선정 또는 측정된 유도된 전류 농도를 생성하는 외부 전기장을 선정 또는 측정하는 단계; iv)세포막에 선정 또는 측정된 도입된 전류 농도를 생성하는 지속 시간을 선정 또는 측정하는 단계; v)선정 또는 측정된 지속 시간동안, 세포막에 선정 또는 측정된 도입된 전류 농도를 생성하기 위하여, 유기체, 샘플 또는 배양물에 선정 또는 측정된 전기장을 적용하는 단계; vi)원하는 생체 반응이 일어나는 범위를 결정하는 단계; vii)ii)에서 vi)까지의 어떤 단계를 선택적으로 반복하는 단계; 그리고/또는 viii)원하는 생체 반응을 최상으로 이끌어내는, 선정 또는 측정된 유입된 전류 농도, 선정 또는 측정된 외부 전기장, 선정 또는 측정된 지속 시간의 수치를 확인하는 단계를 포함한다.
이 실시예와 관련하여 측정한다는 용어는 실험자가 의식적으로 신중하게 또는 처음부터 수치값을 미리 결정하지 않은 경우도 포함한다. 예를 들어 특정한다는 용어는 EF 장치가 무작위적으로 또는 처음으로 평균 유도 전류 밀도를 생성하고, 그 후에 연구자가 직접적 또는 간접적으로 그 양을 결정하는 경우도 포함한다.
본 발명은 이하의 도면과 발명의 상세한 설명을 통하여 더욱더 상세히 설명된다.
도면1은 EF 노출 시스템의 전기장 노출 접시를 보여주는 그림이다.
도면2는 EF 노출 후 살아 있는 세포의 백분율을 보여주는 그림이다.
도면3은 12.5 ㎍/ml 의 Con-A를 포함하고 있는 EF에 노출된 현탁액과 노출되지 않은 현탁액에 있어서, 고농도의 칼슘 이온을 가진 세포 숫자의 증가를 보여주고 있는 그림이다.
도면4A 와 4B는 CaCl2 1mM가 있는 경우와 없는 경우에, 서로 다른 Con-A 농도를 포함하고 있는, EF에 노출된 세포 배양물의 결과를 요약하는 그림이다.
도면5는 PHA(phytohemaglutinin)을 포함하고 있는 EF에 노출된 세포와 노출되지 않은 세포의 고농도의 칼슘 이온을 가진 세포 숫자의 증가를 보여주는 그림이다.
도면6은 0.025 ㎍/ml의 Con-A로 자극된 세포들과 비교할 때, 3.125 ㎍/ml 내지 12.5 ㎍/ml 범위의 Con-A를 보충했을 경우, EF 에 노출된 세포와 노출되지 않은 세포의 고농도의 칼슘 이온을 가진 세포 숫자의 증가를 보여주는 그림이다.
도면7은 비장세포(splenocyte)에서의 Con-A로 유도된 칼슘 이온 농도의 증가를 보여주는 그림이다.
도면8은 0.4 마이크로 몰의 A23187 최종 농도에 의해 자극받은, BALB 3T3 쥐의 배아세포의, DiBAC 염색 농도의 시간의 경과에 따른 변화를 도시한 그림이다.
도면9는 BALB 3T3 세포에서 약 200㎂/cm2의 전류 농도를 생성하는 100Hz의 전기장(EF)이 막전위에 미치는 효과를 보여주는 그림이다.
도면10은 BALB 3T3 세포에서 약 200㎂/cm2의 전류 농도를 생성하는 100Hz의 전기장(EF)이 막전위에 미치는 효과를 보여주는 또다른 그림이다.
도면11은 스트레스가 혈장의 ACTH(adrenocorticotropic hormone) 농도에 미치는 효과를 보여주는 그림이다.
도면12A와 12B는 EF에 노출되는 것이 정상적인 쥐(A)와 난소가 제거된 쥐(B)의 혈장 ACTH 농도에 미치는 효과를 보여주는 그림이다.
도면13은 EF 노출이 정상적인 쥐들(n=6)의 혈장 ACTH 농도에 미치는 효과를 도시한 그림이다.
도면14A 와 14B 는 정상적인 쥐(A)와 난소가 제거된 쥐(B)에서, EF 노출이 억제(restraint)에 의해 유도된 혈장의 포도당 농도 변화에 미치는 영향을 도시한 그림이다.
도면15A와 15B는 정상적인 쥐(A)와 난소가 제거된 쥐(B)에서, EF 노출이 억제에 의해 유도된 혈장의 유산염(lactate) 농도에 미치는 영향을 도시한 그림이다.
도면16은 EF 노출이 난소가 제거된 쥐의 억제에 의해 유도된 혈장의 초성포도산염(pyruvate) 농도에 미치는 영향을 도시한 그림이다.
도면17은 EF 노출이 난소가 제거된 쥐의 억제에 의해 유도된 백혈구 숫자에미치는 영향을 도시한 그림이다.
도면18은 Hakuju Institute for Health Science 사의 BioniTron Chair 인 EF 치료 장치를 사용함으로써 생성된 전기장의 개념상 윤곽을 도시한 그림이다.
도면19는 본 발명의 바람직한 EF 치료 기구의 도식도이다.
도면20A와 20B는 또 다른 바람직한 EF 치료 기구를 도시한 그림이다.
도면21A와 21B는 또 다른 바람직한 EF 치료 기구를 도시한 그림이다.
도면22는 EF 치료 기구의 바람직한 전기적 구성을 보여주는 도식도이다.
도면23A는 가상 신체의 앞에서 본 모습이고, 도면23B는 원근도이며, 도면23C는 몸체의 목에 부착된 EF측정 센서를 보여주는 그림이다.
도면24는 EF 치료 장치에 의해서 생성되는 유도 전류를 측정하기 위한 장치를 보여주는 그림이다.
도면25는 유입된 전압과 유도 전류사이의 관계를 보여주는 그림이다.
도면26은 헤드 전극의 위치와 목에 유도된 전류사이의 관계를 보여주는 그림이다.
도면27은 접지되지 않은 인간에 있어서 다양한 위치에서 유도된 전류 농도를 도시한 그림이다.
도면28은 EF 노출의 인간의 다양한 증상에 대한 경감 효과를 보여주는 그림이다.
1. 세포막을 통과하는 이온 흐름을 조절하는 방법
이온 불균형은 질병이나 컨디션 또는 의학적인 치료나 보조치료의 부작용에서 비롯될 수 있다. 본 발명은 막에 전류를 생성함으로써 세포막을 통과하는 이온 흐름을 바꾼다. 본 발명은 또한 막통과 단백질과 같은 세포막의 구성성분에 영향을 준다. 본 발명은 세포막의 막전위를 바꾸거나 세포의 이온 항상성을 회복하거나 균형을 유지하게 할 수 있다. 따라서, 본 발명은 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 그리고 염소 이온 농도와 같은 세포내와 세포간 이온 농도와 관련된 질병의 예방 또는 치료에 유용하다.
혈청 칼슘 농도와 관련된 질병을 치료하는데 있어서, 세포막에 생성되는 평균 유도 전류 밀도는 바람직하게는 약 0.3 mA/m2 내지 약 0.6 mA/m2 범위이고, 더욱 바람직하게는 약 0.4 mA/m2 내지 약 0.5 mA/m2 범위이며, 가장 바람직하게는 약 0.42 mA/m2 이다. 혈청 칼슘 농도와 연관된 질병을 치료하기 위해 유입 전류를 사용함에 있어서, 평균 유입 전류 밀도는 바람직하게는 약 60 mA/m2 내지 약 2,000 mA/m2 범위이고, 약 1분 내지 약20분 범위의 지속 시간 동안, 더욱 바람직하게는 약 2분 내지 약10분 범위의 지속 시간 동안 세포막에 생성된다.
본 발명의 방법이 사용되는 조직은 예를 들어 근육-뼈 조직, 중추 신경과 말초 신경 조직, 위장 시스템 조직, 생식 시스템 조직, 폐 시스템 조직, 심장 혈관 시스템 조직, 내분비선 시스템 조직, 면역 시스템 조직, 임파선 시스템 조직, 비뇨 시스템 조직을 포함한다.
세포질 막과 같은 진핵 세포의 생체 막은 이온들이 선택적으로 투과한다. 이러한 선택적 투과성은 막 사이의 막전위가 형성될 수 있게 만든다. 세포는 막을 통과하는 분자의 수송을 위하여 막전위를 이용한다. 막 전위의 생성과 연관된 많은 이온들은 생명의 유지에 필요한 기능을 수행한다. 예를 들어 근육 세포의 칼슘 이온의 한계치 농도는 수축을 일으킨다. 췌장 시스템의 외분비선 세포에 있어서, 칼슘 이온의 한계치 농도는 소화 효소의 분비를 일으킨다. 비슷하게, 나트륨과 칼륨 이온의 다양한 농도는 신경 축색 돌기를 통한 전기적 충격의 전달에 필수적이다.
전압에 의해 개폐되는(voltage-gated) 이온 채널이라 불리우는 다양한 군의 단백질들은 이온 농도와 막 전위를 유지시킨다. 전압에 의해 개폐되는(voltage-gated) 이온 통로는, 통로의 구조적 상태를 이용하여 생체 막을 통해 이온들을 통과시키는 이온 선택적 구멍들을 포함하는, 막통과 단백질들이다. 통로의 구조적 상태는 막 전위에 반응하는 대전된 아미노산을 가진 전압 반응 부분에 의해서 영향을 받는다. 통로는 열려있을 수도 있고, 닫혀 있을 수도 있다.
특정 이온들의 심장 혈관 건강과의 연관성 때문에 본 발명은 심장혈관 질병의 치료나 예방에 유용하다. 이것은 예를 들어, 심근 질환(cardiomyopathy), 심근 부전증(dilated congestive cardiomyopathy), 심근 비대증(hypertrophic cardiomyopathy), 앙기나(angina), 변종 앙기나(variant angina), 불안정 앙기나(usstable angna), 아테롬성동맥경화증(atherosclerosis), 동맥류(aneurysms), 복부 대동맥 동맥류(abdominal aortic aneurysms), 말초 동맥 질병(peripheral arterial disease), 저혈압과 고혈압과 같은 혈압 질병, 기립성 저혈압(orthoststic hypotension), 만성 심낭염(chronic pericarditis), 부정맥(arrhythmias), 심방성 세동(atrial fibrillation)과 조동(flutter), 심장 질환, 좌심실 비대증(left ventricular hypertrophy), 우심실 비대증(right ventricular hypertrophy), 빈맥(tachycardia), 심방성 빈맥(atrial tachycardia), 심실 빈맥(ventricular tachycardia), 그리고 고혈압증(hypertension)을 포함한다.
본 발명은 또한 혈액 질병의 예방이나 치료에 유용하다. 이것은, 이하의 예들에 한정되는 것은 아니지만, 저나트륨혈증(hyponatremia), 과나트륨혈증(hypernatremia), 저칼륨혈증(hypokalemia), 과칼륨혈증(hyperkalemia), 저칼슘혈증(hypocalcemia), 과칼슘혈증(hypercalcemia), 저인산혈증(hypophosphatemina),과인산혈증(hyperphosphatemina), 저마그네슘혈증(hypomagnesemia), 고마그네슘혈증(hypermagnesemia)와 당뇨병(diabetes), 성인당뇨병(adult-onset diabetes), 유년성당뇨병(juvenile diabetes)과 같은 혈중 포도당 조절과 관련된 질병을 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 렉틴은 세포막을 통과하는 칼슘 이온 흐름을 증가시키기 위하여 EF와 함께 적용된다. 본 발명에서 유용한 렉틴은 예를 들어, 콘카나발린 A (ConA)와 밀 배아세포(germ) 응집소(agglutinin)를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 본 발명에서 생성되는 이온 흐름은 칼슘 보충물(supplement)과 동시에 생성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 본 발명에서 생성되는 이온 흐름은 비타민 D 보충물 또는 칼슘 보충물과 비타민 D 보충물이 함께 동시에 생성될 수 있다. 본 발명의 비타민 D 보충물은 예를 들어, 비타민 D2(ergocalciferol)과 비타민 D3 (cholecalciferol)를 포함한다. 유사하게, 본 발명의 방법은 생체 샘플 또는 환자의 표면에 투여되는 보충적인 광원과 함께 실행될 수 있다. 이 광원은 약 225nm 내지 약 700nm 범위의 파장을 발산할 수 있다. 본 발명의 한 실시예에서, 본 발명의 방법과 함께 적용되는 광원은 약 230nm 내지 약 313nm 범위의 파장을 발산한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 다른 분자가 본 발명에 의해서 생성되는 이온 흐름과 함계 동시에 세포막을 통과할 수 있다. 이온 흐름과 동시에 통과되는 부가적인 분자는 몸에서 자연적으로 생산되는 것일 수도 있고 비타민 등의 보충물을 통하여 제공될 수도 있다. 예를 들어 세포의 포도당 유입은 세포막을 투과하는 칼슘 이온 흐름에 의해서 증가된다. 본 발명에 의해서 생성되는 이온 흐름과 동시에 세포 막을 통과하여 전달되는 부가적인 분자는 질병의 예방이나 치료 및/또는 컨디션을 돕기 위하여 제작되고 투여되는 영양 보충제(neutraceutical)를 포함한다. 더욱이, 본 발명의 방법은 예를 들어, 혼수상태 또는 심한 화상 또는 위장 질병 등과 같은 질병의 치료를 위하여 정상적인 수치를 넘어서는 영양제의 공급과 함께 사용될 수 있다.
2. 다증식 세포 질병을 치료하는 방법
다증식 세포 질병, 자세하게는 변이된 섬유아세포를 치료하기 위하여 세포 막에 형성되는 평균 유도 전류 밀도는 바람직하게는 약 0.1mA/m2 내지 약 2mA/m2 범위이고, 더욱 바람직하게는 약 0.2mA/m2 내지 약 1.2mA/m2 범위이며, 매우 바람직하게는 약 0.29mA/m2 내지 약 1.12mA/m2 범위이다. 유입된 전류로는, 세포막에 형성되는 평균 유입 전류 밀도는 바람직하게 약 10mA/m2 내지 약 100mA/m2 범위이다.
섬유아세포는 배아기의 중배엽 조직에서 얻어낸 세포 유형이다. 섬유아세포는 시험관에서 배양이 가능하며, 라미닌, 피브로넥틴 그리고 콜라겐과 같은 주형 단백질들을 분비한다. 배양된 섬유아세포는 조직의 섬유아 세포만큼 변이되지 않았다. 그러나 적절한 자극을 통해, 섬유아세포는 예를 들어, 지방세포나 결합 조직 세포, 근육 세포, 콜라겐 세포 등의 많은 세포 유형으로 변이할 수 있는 능력을 가지고 있다.
섬유아세포가 결합 조직과 근골 시스템과 연관된 수많은 세포 유형으로 분화할 수 있다면, 미분화된 섬유아세포의 성장을 생체 내 또는 시험관에서 조절하는 방법은 섬유아세포에서 얻어진 분화된 세포들의 성장을 조절하는데 유용하다. 예를 들어, 근골 체계 조직의 다증식 질병은 섬유아 세포의 성장을 막는 방법에 의해서 조절되거나 예방할 수 있다. 우리는 세포 막에 적어도 약 7일간 약 24시간/일 동안 약 10mA/m2, 50mA/m2 또는 100 mA/m2의 유입 전류 밀도를 생성하는 것이 배양된 섬유아세포가 전류 밀도에 의존적으로 성장하는 것을 보여준다는 것을 측정하였다.
다증식 질병은 예를 들어, 섬유 육종(fibrosarcoma), 횡문 근육종(rhabdomyosarcoma), 점액육종(myxosarcoma), 연골육종(chondrosarcoma), 골형성원육종(osteogenic sarcoma), 척색종(chordoma), 그리고 지방육종(liposarcoma)과 같은 결합 또는 근골 체계 조직과 관련된 종양을 포함한다. 본 발명의 방법을 사용하여 예방되거나 개선되거나 또는 치료될 수 있는 부가적인 다증식 질병으로는 예를 들어, 복부, 뼈, 뇌. 가슴, 결장, 소화 체계, 내분비 체계(부신, 부갑상선, 뇌하수체, 고환, 난소, 흉선, 갑상선), 눈, 머리와 목, 간, 임파선 체계, 신경 체계(중추신경과 말초신경), 췌장, 골반, 복막, 피부, 연조직, 비장, 흉강, 그리고 비뇨생식기의 관, 백혈병(급성 전골수 백혈병, 급성 림프 백혈병, 급성 골수 백혈병, 골수아구 백혈병, 전골수아구 백혈병, 골수성단구 백혈병, 단구 백혈병, 적백혈병), 임파종(lymphomas)(호지킨 임파종과 비호지킨 임파종), 다골수종(multiple myeloma), 결장암(colon carcinoma), 전립선암(prostate cancer), 폐암(lung cancer), 작은 세포 폐암(small cell lung carcinoma), 기관지원성 낭종(bronchogenic carcinoma), 고환종양(testicular cancer), 자궁경부암(cervical cancer), 난소암(ovarin cancer), 유방암(breast cancer), 혈관육종(angiosarcoma), 림프관육종(lymphangiosarcoma), 내피종양(endotheliosarcoma), 림프관내피종양(lymphangioendotheliosarcoma), 활막성종양(synovioma), 중피종(mesothelioma), 유잉 육종(Ewing sarcoma), 평활근육종(leiomyosarcoma), 인부 세포 종양(squamous cell carcinoma), 기저세포종양(basal cell carcinoma), 이자액암(pancreatic cancer), 신장 세포 종양(renal cel carcinoma), 빌름스 종양(Wilm's tumor), 담즙압(bile duck carcinoma), 선암(adenocarcinoma), 상피세포종양(epithelial carcinoma), 흑색종(melanoma), 한선종양(sweat gland carcinoma), 피지선종양(sebaceous gland carcinoma), 유선종양(papillary adenocarcinoma), 신경교종(glioma), 신경교성상세포종양(astrocytoma), 수아세포종(medulloblastoma), 두개인두관종양(craniopharyngioma), 상의세포종(ependymoma), 송과체종(pinealoma ), 에만지오블라스토마(emangioblastoma), 청각 신경종(acoustic neuroma), 핍지신경교종(oligodendroglioma), 메난지오마(menangioma), 신경아세포종(neuroblastoma ), 망막아종(retinoblastoma), 방광 종양(bladder carcinoma), 배아종(embryonal carconima), 낭종암(cystadenocarcinoma), 골수암(medullary carcinoma), 융모막암(choriocarcinoma), 정상피종(seminoma)에 위치한, 악성종양의 진행이나 전이를 포함한다.
3. 스트레스를 줄이는 방법.
본 발명은 면역 시스템의 기능 저하, 감염, 고혈압, 아테롬성 동맥 경화증, 그리고 인슐린 저항성 변형지혈증(insulin-resistance-dyslipidemia) 신드롬과 같은 스트레스 관련 질병이나 스트레스의 예방과 치료에 유용하다. 스트레스와 면역 억제 질병을 치료하는 방법과 ACTH 또는 코르티솔의 수준을 줄이는 방법에 있어서, 세포막에 생성되는 평균 유도 전류 밀도는 바람직하게는 약 0.03mA/m2 내지 약12mA/m2 범위이고, 더욱 바람직하게는 약 0.035mA/m2 내지 약 11.1mA/m2 범위이다. 유입된 전류에서는, 평균 유입 전류 밀도는 바람직하게 약 60mA/m2 내지 약 600mA/m2 범위이다.
스트레스는 면역 기능 질병(Vanitallie T.B./ Metabolism)뿐만 아니라 고혈압, 아테롬성 동맥 경화증, 그리고 인슐린 저항성 변형지혈증(insulin-resistance-dyslipidemia) 신드롬과 같은 많은 질병들과 관련이 있다. 연구자들은 스트레스가 코르티솔이나 코르티코스테론과 같은 부신피질 호르몬들의 정상적인 항상성에 영향을 미칠 수 있다는 것을 관찰하였다. 코르티코스테론 호르몬은 부신에서 생산되며, 그 변화가 스트레스의 일반적인 척도가 된다. 50kV/m, 60Hz까지 전기장에 노출된 쥐의 실험에서, 오직 노출 기간의 초기에서 전해질 코르티코스테론 농도의 감소가 관찰되었다(Hackman, R.M. & Graves, H.B., Behav.Neural Biol. 32:210-213(1981)). 비슷하게, 포르테트와 카바네스도 토끼와 쥐가 50kV/m, 50Hz에 노출될 때, 혈중 코르티솔 농도가 아니라 부신에 있어서, 낮아진 코르티솔 농도가 발견되었다고 보고하였다(Portet, R. & Cabames, J., Bioelectromagnetics 9:95-104(1988)).
ACTH는 뇌하수체에 의해서 발현되는 펩티드이고, 거의 오로지 코르티솔의 분비를 조절한다. ACTH는 주로 코르티솔의 분비(예를 들어 외상성 사고에 대한 스트레스 반응에 중요한 주요 항염증성 분자)를 조절하기 때문에, 체내의 ACTH 수준은 스트레스 수준의 강한 척도로서 기능한다. 흥미롭게도, 연구자들은 필드 노출 30-120일 후에도 ACTH 레벨이 증가하지 않는다는 것을 발견하였다(Free, M.J., et al., Bioelectromagnetics 2:105-121(1981)). 쥐들이 100kV/m, 60Hz의 전기장에 1-3시간동안 노출되는 연구에서, 전해질 ACTH에서 아무런 변화도 발견되지 않았다(Quinlan, W.J., et al., Bioelectromagnetics 6:381-389(1985)). 쥐가 100kV/m, 50Hz 에 노출되는 경우, 혈청 ACTH 농도는 조절군보다 높았다(deBruyn, L., Environ. Res. 65:149-160(1994)). 부신 피질의 지방이 오직 숫컷에서만 증가하였다. 저자는 전기장이 스트레스를 주었다고 결론지었다. 변화된 혈중 ACTH 농도는 또한 15kV/m, 60Hz의 전기장에 30일 동안 노출된 쥐에서도 관찰되었다(Marino, A.A., er al., Physiol. Chem. Phys.9:433-441(1977)).
반대로, 우리는 동물들을 실험하기 위하여 특정 수치의 전기장을 적용하는 것이 스트레스 유도 ACTH 농도를 감소시킨다고 결론지었다. 예를 들어, 60분 동안 17,500V/m 전기장(50Hz), 7,000V의 전압, 그리고 약 0.035mA/m2 내지 약 0.5mA/m2 의 유도 전류 밀도를 적용하는 경우, 실험 동물들의 스트레스 유도성 혈청 ACTH 농도가 감소하였다.
4. 부가적인 질병 또는 컨디션
전해질 불균형을 치료하기 위하여 세포막에 형성되는 평균 유도 전류 밀도는 바람직하게는 약 0.4 mA/m2 내지 약 6.0 mA/m2 범위이고, 더욱 바람직하게는 약 0.4mA/m2 내지 약 5.6mA/m2 범위이며, 가장 바람직하게는 약 0.43mA/m2 내지 약 5.55mA/m2 이다.
관절염을 치료하기 위하여, 세포막에 형성되는 평균 유도 전류 밀도는 바람직하게는 약 0.02mA/m2 내지 약 0.4mA/m2 범위이고, 더욱 바람직하게는 약 0.025mA/m2 내지 약 0.35mA/m2 이며, 가장 바람직하게는 약 0.026mA/m2 내지 약 0.32mA/m2 이다.
과체중을 치료하기 위하여, 세포막에 생성되는 평균 유도 전류 밀도는 바람직하게는 약 0.02mA/m2 내지 약 1.5mA/m2 이고, 더욱 바람직하게는 약 0.02mA/m2 내지 약 1.2mA/m2 이며, 가장 바람직하게는 약 0.024mA/m2 내지 약 1.12mA/m2 이다.
본 발명은 또한 근골이나 신경 연계 조직 질병의 예방이나 치료에 유용하다. 본 질명은 예를 들어, 노인성, 속발성, 특발적 유아성을 모두 포함하는 골다공증(osteoporosis), 뼈가 가늘어지는 병, 소아지방변증(celiac disease), 열대성 스프루(tropical sprue), 활액낭염(bursitis), 피부경화증(scleroderma), CREST 신드롬, 샤르코관절병(Charcot's joints), 골절된 뼈의 치료, 그리고 찢어진 인대와 연골의 치료를 포함한다. 본발명은 또한, 류마티즘성 관절염, 면역억제 질병, 신경통(neuralgia), 불면증, 두통, 안면 마비, 신경증, 관절염, 관절통, 알레르기성 비염, 스트레스, 만성 췌장염, 디조지 아노말리(DiGeorge anomaly), 자궁내막증(endometriosis), 요도관 장애, 스도그아웃(pseudogout), 갑상선 질병, 부갑상선 질병, 뇌하수체 기능 부전, 담석, 소화성 궤양, 침샘 질병,, 식욕 부진, 메스꺼움, 구토, 탈수, 과뇨증, 현기증, 양성발작성 위치 현기증(benign paroxysmal positional vertigo), 이완불능증(achalasia) 그리고 그 밖의 다른 신경계 질병, 금성 신장 질병, 만성 신장 질병, 범발성 식도 경련(diffuse esophageal spasms), 일과성 뇌허혈 발작(transient ischemic attacks)을 포함한다. 본 발명은 또한 삼투압, 삼투압의 유지와 컨디션과 관련된 부가적인 신장 질병 또는 삼투압 불균형을 포함하는 질병의 치료에도 유용하다.
5. EF치료 장치
EF장치들은 개인이 안에 놓여지는 전기장을 생성하도록 디자인되었다. 도면18에 의해서 그려지듯이, 전기장은 환자를 완전히 감쌀수 있어야 한다. 선택적으로, 전기장은 환자의 특정 부분이나 장기만을 감쌀 수도 있다.
도면19는 본 발명의 실시예를 보여주는 고전압 생성 기구(1)의 도식도이다. 즉, 전위 치료 기구(1)는 전위 치료 장치(2), 고전압 생성 기구(3), 그리고 통상적인 전력원을 포함하고 있다. 전위 치료 장치(2)는 환자(5)가 앉는 팔걸이(6)를 가진 의자(7), 의자의 위쪽 끝에 붙어있고 환자의 머리(5)위에 위치하는 반대쪽 전극으로서의 헤드 전극(8), 그리고 환자(5)가 그/그녀의 다리를 올려놓는 주전극인 발판 전극으로써의 두번째 전극(9)을 포함하고 있다. 주 전극인 두번째 전극(9)의 반대쪽 전극에 해당하는 헤드 전극(8)은 방의 천장, 벽, 바닥, 가구 또는 다른 내용물이나 부분일수도 있다. 고전압 생성 기구(3)는 헤드 전극(8)과 두번째 전극(9)에 전압을 주기 위하여 고전압을 생성한다. 고전압 생성 기구(3)는 일반적으로 다리와 바닥 사이의 의자(7) 아래 또는 의자(7) 근처에 설치된다. 첫번째(헤드)전극(8)과 환자의 머리 꼭대기 사이의 거리(d)는 다양할 수 있다. 절연 물질이 헤드 전극(8)과 두번째 전극(9)을 둘러싸고 있다. 이 두번째 전극(9)은 전기 코드(11)에 의해서 고전압 생성 기구(3)의 고전압 방출 터미널(10)에 연결되어 있다. 헤드 전극(8)과 두번째 전극(9)에 전압을 주기 위하여 고전압 방출 터미널(10)이 제공된다. 부가하여, 의자(7)와 두번째 전극(9)은 바닥의 닿는 지역에 절연체(12)(12')를 포함하고 있다. 인간의 몸체 표면과 첫번째 전극(8a) 사이의 거리(d)를 침대 바닥(31)에 다른 두계의 쿠션을 넣음으로써 쉽게 변화시킬 수 있다.
다른 구조로 제공되는 전위 치료 장치(2C)는 도면20A(원근도)와 20B(환자(5)와 검은 색으로 칠해진 개개의 전극 사이의 위치적 관계를 보여주는 측면도)에서 보여지는 의자 형태를 가지고 있다. 의자(7a)는 환자(5)를 덮는 앞쪽이 열려진 덮개(34)를 가지고 있다. 이 덮개(34)는 환자(5)의 머리를 받아들이는 반대쪽 전극인 첫번째 전극(8c), 주전극으로서 발판 전극인 두번째 전극(9c), 허리 윗부분에 배치된 반대쪽 전극으로서, 앉아있는 자세의 어깨에서 허리까지의 위치에 배치된 또다른 첫번째 전극(80c)이 부착되어 있다. 또다른 첫번째 전극(80c)은 환자(5)의 신체를 옆에서 감쌀 수 있도록 많은 사이드 전극(80c')을 가지고 있다. 바람직하게는, 첫번째 전극(8c)은 인간 머리 부분을 따라 배열되고, 또다른 첫번째 전극(80c)은 양 어깨와 허리까지 세로 방향으로 많은 단계에 배치되어 있다. 첫번째 전극(8c), 또다른 첫번째 전극(80c), 사이드 전극들(80c'), 그리고 두번째 전극(9c)은 절연체 안에 배열되어 있다. 절연체로 만들어진 분리할 수 있는 쿠션 부재가 덮개(34)에 부착되어 있다. 따라서, 다양한 두께가 가능한 쿠션 부재의 부착은 인간 몸체 표면과 첫번째 전극들(8c),(80c),(80c') 사이의 거리를 다양하게 할 수 있다. 상기에서 언급하였듯이, 이러한 전위 치료 장치(2c)에서는 또한, 반대쪽 전극인 첫번째 전극(8c),(80c),(80c')과 두번째 전극(9c)에 유입되는 유입 전압과 첫번째 전극(8c),(80c),(80c')과 인간 몸체의 표면 사이의 거리(d)를 다양하게 함으로써, 또는 첫번째 전극(8c),(80c),(80c')과 두번째 전극(9c)에 유입되는 유입 전압을 조절함으로써, 그리고 첫번째 전극(8c),(80c),(80c')과 인간 몸체 사이의 거리(d)를 변화시킴으로써, 몸체 표면의 전기장을 조절하고, 인간 몸체의 면적에 비해서 아주 작은 양의 유도 전류를 흐르게 할 수 있다.
또 다른 구조의 전위 치료 장치(2A)가 도면21A(원근도)와 도면21B(측면도)에 그려져 있다. 이 전위 치료 장치(21A)는 침대 형태를 가지고 있다. 환자(5)를 담게 되는 상자(32)가 침대 바닥(31)에 배치되어 있다. 각각의 전극은 상자(32) 안에 부착되어 있다. 간단히 말해서, 반대쪽 전극인 인 첫번째 전극(8a)과 주전극으로서 다리 부분에 위차한 두번째 전극(9a)이 부착되어 있다. 첫번째 전극(8a)은 인간의 머리, 어깨, 복부, 다리 그리고 엉덩이 또는 그밖의 부분에 위치한다. 바람직하게는 첫번째 전극(8a)은 인간의 머리, 어깨, 복부 그리고 엉덩이와 대략 비슷한 몸양과 폭, 넓이를 가지고 있다. 그림의 비어있는 부분은 전극이 배치되지 않는 부분을 보여주고 있다. 전극은 절연체(33) 안에 배치되어 있다. 절연체로 만들어진 쿠션은 침대 바닥(31)의 전극들 위에 놓여진다. 따라서, 서로 다른 두께의 쿠션들이 준비되어진다.
위에서 언급된 도면19에서, 머리 위의 전극(8)과 환자(5)의 몸체 표면사이의 거리(d)는 약 1 내지 25 cm이고, 도면20A에서, 첫번째 전극(8c),(80c),(80c')과 환자(5)의 몸체 표면 사이의 거리(d)는 약 1 내지 약 25 cm이며, 바람직하게는 약 4내지 25 cm이다. 도면21A에서, 첫번째 전극(8a),(8b)과 환자(5)의 몸체 표면 사이의 거리는 약 1내지 25 cm이고, 바람직하게는 약 3 내지 약 25 cm이다.
고전압 생성 기구(3)는 도면22의 전기적 구성 구획도에 대한 하기의 기술과 같이, 보통의 전력원인 100V AC 전압을 예를 들어, 15,000V로 증대시키는 승압기(t)와 각각의 전극에 흐르는 전류를 조절하는 전류 제한 저항기(R),(R')를 가지고 있다. 고전압 생성 기구(3)는 승압기 코일(T)의 중앙 지점이 접지되어 있고, 접지 전압이 승압된 전압의 반으로 설정되어 있는 있는 구조를 가지고 있다. 점선으로 표현된 바와 같이, s' 지점도 접지될 수 있다. 도면 22에서 보여지는 구획도에서, 옆면의 중앙 지점이 승압기(T)에 의해서 접지되는 고전압은, 고전압 생성 기구의 전압 조절기(13)를 통과하는 100V AC전력원을 통해서 얻어진다. 그리고 더 나아가, 각각의 고전압은 인체 보호를 위해 전류 제한 저항기(R)(R')를 통과하여 머리 전극 또는 그 동류(the like)와 두번째 전극들(9),(9c) 또는 그 동류에 연결된다. 그리고 전위 치료 장치(1)은 유도 전류 조절 수단들이 설치된다. 이 유도 전류 조절 수단들은 머리 전극(8)과 두번째 전극(9)에 유입되는 유입 전압과 머리 전극(8)과 몸체 표면사이의 거리(d)를 다양하게 하거나, 또는 머리 전극(8)과 두번째 전극(9)에 유입되는 유입 전압을 조절하거나, 또는 머리 전극(8)과 인간 몸체 표면사이의 거리(d)를 다양하게 함으로써, 인간 몸체의 전기장을 조절하여, 아주 적은 양의 유도 전류가 환자(5)의 인체를 구성하는 각각의 부위에 흐르도록 할 수 잇다. 인간 몸체 표면과 첫번째 전극 사이의 거리는 침대 바닥위에 서로 다른 두께의 쿠션을 넣어서 쉽게 변화시킬 수 있다.
고전압이 전위 치료 기구에 유입되는 상태에서 유도 전류를 증가시킴으로써, 일반적인 방법에서 소요되는 시간과 동일한 시간에 더 높은 치료 효과가 얻어질 수 있다. 더 나아가, 전보다 더 짧은 시간안에 치료가 완성될 수도 있다. 그리고, 똑같은 치료 효과를 얻기 위하여 종래 기술 분야와 같은 수치의 유도 전류가 더 낮은 전압과 같은 치료 시간안에 얻어질 수 있다.
본 발명의 전위 치료 기구(1)는 가능한 한 많이 고출력의 전기적 소음, 높은수준의 라디오 주파수 소음, 강한 자기장이 없어지도록 설계되었다. 전위 치료 기구(1)를 방해하는 전자기장의 영향을 줄이기 위하여, 전자 구성요소, 반도체, 사이리스터나 트라이액과 같은 전원 구성요소, 전자 타이머, 또는 설계와 그 제조를 위한 전자기 방해(EMI)에 감도성이 있는 미세 컴퓨터보다, 조작할 수 있는 기계적 스위치, 계전기, 전기 모터 도는 전기 타이머 또는 그밖의 다른 전기적 구성요소를 사용하는 것이 좋다. 그러나, 전자식 기능 요소로서, 광 이미터 다이오드 전력원에 대한 전자식 직렬 버스 스위칭 레귤레이터가 유효하고, 이 광 이미터 다이오드는 환자 또는 조작자에게 본 발명의 전위 치료 기구의 활성 상태 또는 불활성 상태를 알려주는 광원으로 사용된다.
상기에서 언급된 바와 같이, 도면23A, 23B, 그리고 23에서 보여지듯이, 가상의 인간 몸체가 EF와 유도 전류를 측정하기 위하여 사용될 수 있다. 이 가상 몸체(h)는 PVC로 만들어지고 그 표면은 Ag와 AgCl의 혼합액으로 코팅되어 있다. 이것은 실제의 인간 몸체의 저항과 동일한 1K Ω또는 그보다 약간 작은 저항을 만들어낸다. 가상의 신체(h)는 간호 시뮬레이터로써, 전세계적으로 사용되고 있으며 그 크기는 평균 신체(예를 들어 174cm)와 비슷하다. 크기들이 표1에서 더 상세히 기술된다.
가상 신체의 전류 밀도의 측정
신체 부분(Section of Area) 원주 길이(Circumference)(mm) 면적(Cross Sectional Area)(m2)
눈 550 0.02407
코 475 0.01795
목 328 0.00856
가슴 770 0.04718
위 710 0.04012
팔 242 0.00466
손목 170 0.00230
몸체 660 0.03466
넓적다리 450 0.01611
무릎 309 0.00760
발목 205 0.00334
신체 표면의 전기장은 판 형태의 전기장 측정 감지기(e)를 가상 신체(h)의 측정 부분에 붙임으로써 측정된다. 측정은 115V/60Hz와 120V/60Hz의 조건에서 행하여졌다.
유도 전류를 측정하는 방법과 극 위한 기구들이 도면24에 보여지고 있다. 도면 23A와 도면23B에서 보여지듯이 유도 전류 측정 기구(20)에서, 가상 신체(h)는 보통의 앉아 있는 상태로 의자(7) 위에 놓여진다. 반대쪽 전극인 머리 위의 헤드 전극(8)은 가상 신체의 머리위로부터 11cm 에 맞추어지고 설치된다. 측정값들은 예를 들어, 도면24에서 그려진 k-k'선 부분과 같은 각각의 부분들을 유도 전류 파동 형태를 광학적 전달을 통해 전달하고, 유도 전류 측정 기구(20)의 바닥 면에서 이 파동 형태를 관찰함으로써 측정된다. 여기서, 유입 전압은 15,000V이다. 이러한 측정 방법에서, 가상 신체의 각 지역 부분에 유도된 전류의 측정은 두개의 납 전선을 사용하여 가상 신체의 부분을 가로질러 흐르는 전류의 단락(22)(short circuit)을 만듬으로써 유도 전류값을 얻는다. 측정된 유도 전류는 I/V 변환기를 통하여 전압 신호로 바껴진다. 그 다음, 이 전압 신호는 전송 면의 광 아날로그 데이터 링크를 통하여 광신호로 바껴진다.
이러한 광학적 신호는 광 섬유 케이블을 통하여, 수신 부분의 광 아날로그 데이터 링크(26)에 전달되어, 전압 신호로 바껴진다. 그리고 나서, 이 전압 신호는 파동 형태 관찰과 분석 기록기를 통하여 주파수를 분석하는 주파수 분석기(27)에 의해 처리된다. 버퍼와 가산기가 I/V 변환기(23)와 전송 사이드의 광 아날로그 데이터 링크(24)사이에 배치된다. 따라서, 전기장 수치와 가상 신체의 각 부분에서의, 115V/60Hz 와 120V/60Hz에서 측정된 유도 전류가 표2에서 보여지고 있다. 만약 전기장 수치가 표2와 다르게 되면, 거기에 흐르는 유도 전류 수치도 또한 달라지게 된다. 따라서, 실제 인간의 몸체의 각 부분에 유효한 유도 전류는 관심있는 각 부분의 전기장을 바꿈으로써 얻어질 수 있다는 것이 분명하다고 볼 수 있다.
전기장 수치와 유도 전류 수치사이의 관계
신체 일부분 (Section of Area) @115V/50Hz @120V/60Hz
전기장 수치(kV/m) 유도 전류(㎂) 전기장 수치(kV/m) 유도 전류(㎂)
머리 꼭대기 182 0.72 190 0.90
머리 앞쪽 81 0.32 84 0.40
머리 뒤쪽 113 0.44 118 0.55
목 옆 16 0.06 16 0.08
어깨 37 0.15 38 0.18
가슴 19 0.08 20 0.10
팔 29 0.11 30 0.14
팔꿈치 33 0.14 34 0.17
등 52 0.20 54 0.25
손등 21 0.08 22 0.10
미저골 42 0.17 43 0.21
무릎 11 0.05 12 0.06
슬개골 21 0.08 22 0.10
발끝 3.4 0.01 3.5 0.02
발바닥 348 1.37 363 1.72
몸체 표면의 전기장 E는 도면 24에서 보여지는 각 부분의 유도 전류의 측정 방법을 통하여 얻어진 각 부분의 유도 전류 수치로부터 하기의 방정식을 이용하여 얻어질 수 있다. 즉, E=I/εoωS이다. 여기서, S는 전기장 측정 감지기의 부분이고, εo 는 진공에서의 인덕션 레이트(induction rate), I는 유도 전류, ω는 2πf이고 f는 진동수이다. 각 부분의 유도 전류가 앞에서 언급한 방법으로 얻어질때, 각 부분의 유도 전류 밀도 J 는 다음과 같은 식을 사용하여 얻을 수 있다. 즉, A=2πr, B=πr2, B=A2/4π, J=I/B 이고, 여기서 A는 원주 길이(circumference), B는 원의 넓이, r은 직경, I는 측정된 전류, 그리고 J는 유도 전류 밀도이다.
앞에서 언급한 유도 전류 조절 수단은, 헤드 전극(8)의 전압과 두번째 전극(9)에 유입된 유입 전압을 조절하여 전위 치료가 행하여질 때, 인간 몸체의 각 부분에 아주 작은 양의 유도 전류가 흐를 수 있게 한다.
표3은 (1)코, 목, 그리고 몸체의 유도 전류(㎂)와 (2)코, 목 그리고 몸체의 유도 전류 밀도(mA/m2)와 120V/60Hz의 유입 전압(KV)사이의 관계를 보여주고 있다. 같은 유입 전압하에서, 전류 밀도는 목에서 가장 높고, 몸체에서 그다음으로 높으며, 코에서 가장 낮은 경향이 있다. 표3의 유도 전류 밀도는 10mA/m2이하이며, 10mA/m2 또는 그 이하의 전류 밀도는 비전리 방사선에 대한 국제 위원회(International Commission on Non Ionizing Radiation Protection)에 의해서 안전한 것으로 인정받았다.
유입 전압 및 유도 전류
유입 전압(Applied voltage)(kV) 유도 전류 수치(㎂) 유도 전류 밀도(mA/m2)
머리 부분(코) 목 부분 몸체 부분 머리 부분(코) 목 부분 몸체 부분
0 0 0 0 0.0 0.0 0.0
5 10 11 30 0.6 1.3 0.9
10 20 23 61 1.1 2.6 1.7
15 30 34 91 1.7 3.9 2.6
20 40 45 121 2.2 5.2 3.5
25 50 57 152 2.8 6.6 4.4
30 60 68 182 3.3 7.9 5.2
도면25는 또한 코, 목 그리고 몸체에서의 유입 전압(KV)과 유도 전류(㎂)사이의 관계를 보여주고 있다. 도면25에서 볼 수 있는 것처럼 유입 전압과 유도 전류는 서로에게 비례한다.
표4는 헤드 전극(8)과 머리 꼭대기 사이의 거리의 함수로써 목의 유도 전류와 유도 전류 밀도의 변화를 보여주고 있다.
전극으로부터의 거리의 함수로서의 유도 전류의 변화
머리 끝으로부터 첫번째 전극의 거리 유도 전류 수치 유도 전류 밀도
거리
(cm) (㎂) (mA/m2)
4.3 50 5.8
5.4 46 5.4
6.3 43 5.0
6.9 40 4.7
8.3 39 4.5
9 38 4.4
9.9 35 4.1
11 34 3.9
12 34 3.9
13 33 3.8
14 31 3.7
15 30 3.5
16.1 30 3.5
17.2 30 3.5
표4는 15cm 또는 그 이상이 거리에서 유도 전류가 30㎂로 안정된다는 것을 보여준다. 따라서, 거리를 변화시킴으로써, 유도 전류를 변화시키기 위해서는 거리는 15cm 또는 그 이하이어야 한다. 도면26은 또한 거리(d)에 의존하는 유도 전류의 변화를 보여주고 있다.
인간의 약 300가지의 요통과 관련된 실험에서, 우리는 EF가 요통을 치료하는 데 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 유리는 또한 다음과 같은 적정 투여량과 수치값들도 알수 있었다. 간단히 말해서 적정 투여량은 유도 전류가 흐르는 시간과 인간 몸체를 구성하는 부분들에 흐르는 유도 전류 수치의 곱한 값을 조절함으로써 얻어진다. 다른 방법으로 적정 투여량은 첫번째 전극 전압과 두번째 전극 전압의 유입 전압 합산값과 그들의 유입 시간을 곱한 값을 조절함으로써 얻어진다. 요통의 경우, 약 30분 동안 약 10KV 내지 약 30KV의 전압을, 바람직하게는 약 15KV의 전압일 때 EF치료 효과가 최적화된다. 다시 말해, 약 300KV/min 내지 약 900KV/min, 바람직하게는 약 450KV/min일 때이다.
표5는 가상 신체의 몸체(h)를 구성하는 각 부분에 115V/50Hz로 측정된 유도 전류 수치와, 표1의 가상 신체의 수치를 고려하여 이 유도 전류 수치로부터 계산된 유도 전류 밀도를 보여주고 있다. 표5로부터, 신체의 몸통을 구성하는 각 부분의 유도 전류(㎂)의 측정된 수치와 유도 전류 밀도의 계산된 수치는 눈 18/0.8, 코 24/1.3, 목 27/3.1, 위주머니(pit of stomach) 8.6/1.6, 그리고 몸통 91/2.8 이다.
지역, 유도 전류 수치, 유도 전류 밀도
부분 지역 유도 전류 @115V/50Hz(㎂) 유도 전류 밀도@1115V/50Hz(mA/m2)
눈 18 0.8
코 24 1.3
목 27 3.1
가슴 44 0.9
위주머니 65 1.6
팔 8.6 1.8
손목 3.1 1.3
몸통 73 2.1
허벅다리 46 2.8
무릎 52 6.8
발목 58 17
더욱이, 앞에서 언급한 유도 전류와 유도 전류 밀도에 기초하여, 120V/60Hz에서의 유도 전류와 유도 전류 밀도는 다음의 식1과 식2에 따라서 계산된다.
식1:
유도 전류;
I(60Hz)=I(50Hz)X60/50X120/115
식2:
유도 전류 밀도;
J(60Hz)=J(50Hz)X60/50X120/115
표6에서는 120V/60Hz에서 인간 몸체의 각 지역의 유도 전류와 유도 전류 밀도의 계산 결과를 보여주고 있다. 표6에서, 인간 몸체를 구성하는 각 부분의 유도 전류(㎂)의 측정된 수치와 유도 전류 밀도의 계산 된 수치는 눈 21/0.9, 코 30/1.7, 목34/3.9, 가슴 55/1.2, 위 11/2.3, 몸통114/3.6이다.
지역, 유도 전류 수치, 유도 전류 밀도
부분 지역(Section of Area) 유도 전류@120V/60Hz(㎂) 유도 전류 밀도@120V/60Hz(mA/m2)
눈 23 0.9
코 30 1.7
목 34 3.9
가슴 55 1.2
위주머니 81 2.0
팔 11 2.3
손목 3.9 1.7
몸통 91 2.6
허벅다리 57 3.6
무릎 64 8.5
발목 72 22
전극과 신체사이의 거리가 고정되어 있을 때는, 위에서 언급한 유입 전압고 신체의 각 지역을 통과하는 유도 전류는 비례 관계에 있다. 따라서, 신체가 의자에서 치료받을 때, 전극과 신체사이의 간격이 최대 공약수 방식으로 결정된다면 신체 각 부분의 전기장 강도는 거의 유입 전압에 의해서 결정되기 때문에 적정 투여량은 유입 전압과 유입 시간의 곱을 조절함으로써 얻어질 수 있다.
숙련자는 전류 밀도 뿐만 아니라 유입된 전압의 양이 Healthrton HES-30TM Device(Hakuju Co.)와 같은 적합한 전기장 기구를 사용함으로써 조절된다는 것을 이해할 수 있다. 예를 들어, 생물학적 샘플에 생성된 유도 전류는 EF가 유입되는 전극의 전위를 올려줌으로써 증가된다. 00298 장치(Hakuju Co.), HEF-K 9000 장치(Hakuju Co.), HES-15A 장치(Hakuju Co.), HES-30 장치(Hakuju Co.), AC/DC 생성기(Sankyo,Inc.) 그리고 기능 생성기 SG4101(Iwatsu,Inc.)를 포함하는, 그러나 여기에 한정되지는 않는 또 다른 적합한 기구들이 숙련자들에게 알려져 있다. 대뵤적인 기구들의 몇가지 특징들이 기구들의 설명과 함께 표7에 나타나 있다.
본 발명의 방법에 유용한 부가적인 전기장 장치들은 그 내용 전부가 참고 문헌으로서 인용되는 미합중국 특허 제4,094,322호에 발표된 전기장 생성기구를 포함한다. 이 치료 장치는 기구에 누워있는 환자의 희망 부분에 전기장을 직접적으로 투여할 수 있다. 또 다른 전기장 기구는 그 내용 전부가 참고 문헌으로서 인용되는 미합중국 특허 제4,033,356호, 제4,292,980호, 제4,802,470호와 영국 특허 GB2274593에 발표되어 있다.
표7은 본 발명의 방법에 쓰여지는 선택된 EF 기구들의 특징의 설명을 제공한다.
본 발명의 EF치료 장치의 바람지한 특징들
장치 종류 정격 전력 공급원 전압(Rated Power Supply Voltage) 정격 전력 공급원 진동수(Rated Power Supply Frequency) 전력 소모 출력 전압 자동 타이머 기간(Automatic Timer Duration) 무게
00298 115VAC 60Hz 18VA +/- 15% 위쪽 전극 대전된 발판 30분 +/- 10% 조절 스위치박스 위쪽 전극 대전된 발판 파워 오프 스위치박스가 달린 치료 의자 절연 매트 고전압유니트
7500V+/- 10%, 60Hz AC 7500V+/- 10%, 60Hz AC 3kg 2kg 8kg 15kg 2kg 40kg
HEF-K9000 100VAC 50또는 60 Hz 10W 위쪽 전극 대전된 발판 30분, 그리고 1,2,4,6,8시간 의자 주몸체
0-3,500V 0-3,500V 15.8kg 41kg
HES-15A 100VAC 50또는 60 Hz 100VA 0-15,000V 무제한 130kg
HES-30 100VAC 50또는 60 Hz 200VA 0-30,000V 무제한 240kg
AC/DC 생성기 100VAC 50또는 60 Hz 25W AC:0-3,500V; DC:0-3,500V
기능 생성기 SG4101 100V AC 50또는 60 Hz 25W AC:0-3,500V; DC:0-3,500V
균등질의 그러나 불규칙한 모양의 인간 모델에서 60Hz의 전기장으로 유도된 전류 밀도 분포는 two stage finite difference procedure(Hart, F.X.,Bioelectro magnetics 11:213-228(1990))을 이용하여 계산하였다. 10kV/m의 전기장에 노출된 접지하지 않은 인간 모델의 경우에, 등 아래쪽 위치에서 몸통을 통과하는 평면의 유도 전류 밀도는 1.14mA/m2이었다(도면27). 다른 위치에서의 전류 밀도는 0.8에서 3.5mA/m2 범위에 이르는 값이었다. 정확한 수치는 모델과 땅사이의 전기 용량의 커플링(capacitive coupling)에 달려있다. 그러나 커플링 조건의 합리적인 범위는 계산된 전류 밀도에서 2 인수보다 작은 변화이다. 비슷한 결과가 다른 곳에서 발견되었다(Gandhi, O.P. & Dhen, J.Y.,Bioelectromagnetics Suppl.1:43-60(1992); King,R.W.P.,IEEE Trans.Biomed Eng.45:520-530(1998)).
finite-difference time-domain 방법이 신체의 해부학적 기초 모델(Furse, C.M. & Gandhi, O.P.,Bioelectomagnetics)에서의 유도 전류를 계산하기 위하여 사용되었다. 계산은 전보다 더 많은 분석을 가능하게 하는 수퍼컴퓨터에서 행해졌다. 모델의 특정 조직에 유도된 전류 밀도에서 얻어진 결과가 표8에 보여지고 있다. 비교할 만한 결과가 지방-근육(Chuang, H.-R. & Dhen, K.-M., IEEE Trans, Biomed. Eng.36:628-634(1989))과 뼈-뇌(Hart, F.X. & Marino,A.A., Ved. Biol. Eng. Comp.24:105-108(1986))를 포함한 조직의 합성 모델을 사용하는 다른 경우에도 발견되었다.
10kV/m의 60Hz 전기장에 노출된 인간 환자의 특정 조직에 유도된 전류 밀도
조 직(Tissue) 유도 전류 밀도(mA/m2)
장(Intestine) 1.3
비장(Spleen) 1.4
췌장(Pancreas) 1.5
간(Liver) 1.4
신장(Kidney) 2.8
폐(Lung) 0.6
방광(Bladder) 1.9
심장(Heart) 2.2
위(Stomach) 1.2
고환(Testicles)) 0.7
전립선(Prostate) 1.0
안액(eye humor) 5.6
뇌척수액(Cerebrospinal fluid) 4.8
송과선(Pineal gland) 1.4
뇌하수체선(Pituitary gland) 3.5
뇌(Brain) 1.9
6. 전기 치료 수치들을 최적화하는 방법
본 발명의 수치범위들의 선택이나 조절이 혹시 발생할 수도 있는 원치 않는 부작용을 피하면서 치료 도구로서 EF를 이용하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 본 발명은 원치 않는 부작용을 피하고 특정 생체학적 결과를 얻기위한 치료 도구로서 숙련자가 EF를 이용하게 하기 위한 사용 수치들이나 범위들을 제공한다.
EF치료를 위한 적합한 수치들을 결정하는 바람직한 방법은 i)살아있는 유기체에서 도출되는 원하여지는 생체 반응을 확인하는 단계; ii)유기체 또는 조직 샘플 또는 그로부터 얻어진 배양물의 세포막의 평균 유도 전류 밀도를 선정 또는 측정하는 단계; iii)유기체, 샘플 또는 배양물로부터 특정한 거리에서 선정 또는 측정된 유도 전류 밀도를 생성하는 외부 전기장을 선정 또는 측정하는 단계; iv)막에 선정 또는 측정된 도입된 전류 밀도를 생성하는 지속 시간을 선정 또는 측정하는 단계; v)선정 또는 측정된 지속 시간동안, 세포막에 선정 또는 측정된 도입된 전류 농도를 생성하기 위하여, 유기체, 샘플 또는 배양물에 선정 또는 측정된 전기장을 적용하는 단계; vi)원하는 생체 반응이 일어나는 범위를 결정하는 단계; vii)ii)에서 vi)까지의 어떤 단계를 선택적으로 반복하는 단계;그리고 viii)원하는 생체 반응을 최상으로 이끌어내는, 선정 또는 측정된 전류, 선정 또는 측정된 도입된 전류 밀도, 선정 또는 측정된 지속 시간의 수치를 확인하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 viii)단계 전에 선정 또는 측정된 유도 전류 밀도, 선정 또는 측정된 외부 전기장, 또는 선정 또는 측정된 지속 시간의 함수로서 도우즈(dose)-반응 커브를 생성하는 단계를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 방법은 viii)단계 전에, v)단계가 반복되는 횟수, v)단계가 반복되는 사이의 시간 간격, 그리고 선정 또는 측정된 유도 전류 밀도가 막에 생성되는 총 지속 시간을 선정 또는 측정하는 단계를 추가로 포함한다.
더욱 바람직한 실시예는 선정 또는 측정된 유도 전류 밀도가 약 0.001mA/m2내지 약 15mA/m2 범위이고, 유도 전류 밀도가 살아있는 유기체 또는 그 일부분의 주어진 부분에 흐르는 유도 전류를 측정하고, 측정된 전류를 전압 신호로 바꾸고, 전압 신호를 광신호로 바꾸고, 그 광신호를 다시 전압 신호로 바꾸고, 그 파장 형태와 잔동수를 분석함으로써, 유도 전류 밀도가 선정 또는 측정되며, 그리고/또는 외부 전기장 (E)가 E=I/εoωS 로 표현되는 용어로 선정 또는 측정되는 특징들 중에서 하나 또는 그 이상을 포함한다. 여기서, S는 전기장 측정 감지기의 부분이고, εo 는 진공에서의 인덕션 레이트(induction rate), I는 유도 전류, εoωS는 2πf이고 f는 진동수이다.
유입 전류 장치의 최적의 수치들을 결정하는 바람직한 방법은 i)살아있는 유기체 또는 그 일부분에서 도출되는 원하는 생체 반응을 확인하는 단계; ii)유기체 또는 조직 샘플 또는 그로부터 얻어진 배양물의 세포막에, 평균 유도 전류 농도가 약 10mA/m2 내지 약 2000mA/m2 범위인 것임을 특징으로 하는, 평균 유도 전류 농도를 선정 또는 측정하는 단계; iii)선정 또는 측정된 유입 전류 밀도를 생성할 전류를 선정 또는 측정하는 단계; iv)선정 또는 측정된 유입 전류 밀도를 생성하는 지속 시간을 선정 또는 측정하는 단계; v)선정 또는 측정된 지속 시간동안, 선정 또는 측정된 유입 전류 밀도를 생성하기 위하여, 선정 또는 측정된 전류를 적용하는 단계; vi)원하는 생체 반응이 일어나는 범위를 결정하는 단계; vii)선정 또는 측정된 전류, 선정 또는 측정된 유입 전류 밀도, 또는 선정 또는 측정된 지속 시간의 함수로서 도우즈(dose)-반응 커브를 생성하기 위하여, ii)에서 vi)까지의 어떤 단계를 선택적으로 반복하는 단계;그리고 viii)원하는 생체 반응을 최상으로 이끌어내는, 선정 또는 측정된 전류, 선정 또는 측정된 유입 전류 밀도, 선정 또는 측정된 지속 시간의 수치를 확인하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, viii)단계 전에, v)단계가 반복되는 횟수, v)단계가 반복되는 사이의 시간 간격, 그리고 유입된 전류 밀도가 막에 생성되는 총 지속 시간을 선정 또는 측정하는 단계를 추가로 포함한다.
발명자는 특정 질병을 최적으로 치료하는 수치들을 결정하였다. 넓게 말하자면, EF 외인성 전압 은 약 50V 내지 약 30kV 사이의 범위에서 적용된다. 유도 전류 밀도는 약 0.001mA/m2 내지 약 15mA/m2 사이의 범위에서 생성될 수 있다. 바람직하게는 EF 유도 전류 밀도는 약 0.012mA/m2 내지 약 11.1mA/m2 사이의 범위에서 생성되며, 더욱 바람직하게는 약 0.026mA/m2 내지 약 5.55mA/m2 사이의 범위이다.
유입된 절류 밀도는 약 10mA/m2 내지 약 2,000mA/m2 사이의 범위에서 이용될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 유입 전류는 약 50mA/m2 내지 약 600mA/m2 사이의 범위에서 생성된다. 본 발명의 다른 실시예에서 EF 유입 전류는 약 60mA/m2 내지 약 100mA/m2 사이의 범위에서 생성된다.
표11은 질명과 컨디션의 치료에 바람직한 수치 세트들을 제공한다. 표11은 수치 세트가 적용되는 특정 질병, 컨디션, 장기 또는 시스템을 제공한다. 표11은 수치값들이 근사값이고 상응하는 범위가 본 발명에 의해서 고려될 수 있다는 것이 이해되는 것이라 할지라도, 특정 수치값들을 또한 제공한다.
바람직한 수치
수치 세트 질병, 컨디션, 기관 또는 시스템 EF 진동수(Hz) EF 전압(volts) 유도 전류 밀도(mA/m2) 유입 전류 밀도(mA/m2) 노출 기간
1 세포 칼슘 이온 농도와 관련된 질병 60 60,200,600,또는 2000 4분
2 세포 칼슘 이온 농도와 관련된 질병 60 2000 2분
3 섬유아세포 다증식과 관련된 질병 60 10,50, 그리고 100 24시간(s)/일7일동안
4 세포 칼슘 이온 농도와 관련된 질병 50(30kV/m) 0.42 2와 24시간(s)/일
5 류마티증성 관절염 50 2000 0.026-0.32 2시간(s)/일56일동안
6 세포 칼슘 이온 농도와 관련된 질병 50(30kV/m) 3000 0.42 24시간(s)
7 세포 칼슘 이온 농도와 관련된 질병 60 60 또는 600 30분과 24시간(s)
8 세포 칼슘 이온 농도와 관련된 질병 60 60 12분
9 세포 칼슘 이온 농도와 관련된 질병 60 60 4분
10 스트레스 수준의 감소와 스트레스 관련 질병 50(17.5kV/m) 7000 0.035-0.5 60분
11 세포 칼슘 이온 농도와 관련된 질병 60 60 12분
12 세포 칼슘 이온 농도와 관련된 질병 60 60 4분
13 세포 칼슘 이온 농도와 관련된 질병 50(30kV/m) 3000 0.42 24시간(s)
14 세포 다증식 질병 50 10,50, 그리고 100 7일(s)
15 ConA 에 대한 면역 체계 세포의 유도 반응 증가 60 60 또는 600 30분과 24시간(s)
16 ConA 에 대한 면역 체계 세포의 유도 반응 증가 60 60 12분
17 전해질 불균형과 관련된 질병 50 그리고 15000(AC,DC+,DC-) 0.0001-0.42 1시간/일72일 또는 100일(s) 동안
18 관절통, 심한 스트레스, 만성 불면증과 만성 알레르기 9000 또는 30000 2.3-11.1 7000V로 7번, 30000V로 23번
19 피로 AC 30000 7.5-11.1 2 또는 3번의 30분 세션/주, 각 세션은 30분동안 지속되며, 환자당 총 5번의 세션
20 스트레스 반응과 사이토킨 유도 질병 40000 8000 0.08-1.12 2시간(s)
21 전해질 불균형과 관련된 질병 Ac 15000 3.75-5.55 30분/세션,14일동안 격일로
22 체중 억제 50(12-40kV/m) 0.70-1.12 30-120분/일,28일동안
23 세포 다증식 질병 50(12-40kV/m) 0.024-1.12 30-120분/일,56일동안
본 발명은 또한 생물학적 실험 환자에게서 최고의 원하는 효과를 얻기 위하여, EF 특징들, 유도 전류 밀도, 유입 전류 밀도, 노출 시간과 같은 원하는 수치들 세트를 결정하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 최적화 방법은 유기체 또는 그 일부분에서 도출되는 원하는 생체 반응(예를 들어, 근육 세포 내부로의 칼슘 이온 흐름을 야기시키는 것)의 확인, 유기체 또는 그 일부분의 세포막에, 바람직하게 약 10mA/m2 내지 약 2,000mA/m2 범위 내인 것을 특징으로 하는 유입 전류 밀도 또는 약0.001mA/m2 내지 약 15mA/m2 범위 내인 것을 특징으로 하는 유도 전류 밀도에 대한 수치의 결정, 선정된 전류 밀도를 생성할 유입 전류 또는 EF(진동수와 EF 전압과 같은)에 대한 수치의 결정, 연속적인 또는 불연속적인 약 2분 내지 약 10,080 분의 범위 내인 것을 특징으로 하는, 유입 전류 밀도를 생성하는 시간의 불연속적 기간의 선정 원하는 생물학적 효과가 일어나는 범위의 결정, 그리고 상기 단계들의 특정 단계를 반복하는 것을 포함한다. 바람직하게는 최적화 과정은 또한 선정된 수치들의 함수로서 도우즈(dose)-반응 곡선의 생성을 수반한다. 또 다른 바람직함 실시예에서, 유입 전류 또는 EF 수치 값들은 생물체의 신체 형태, 무게, 지방 백분율 그리고 세포막의 전류의 유도와 관련된 다른 요소들의 관점에서 결정된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 세포막에 흐르는 이온 흐름의 생체 내 조절에 사용되는 수치들은 표12에 나타난 조합에 의해서 예시된다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 세포막에 흐르는 이온 흐름들의 실험관 내 조절에 사용되는 수치값들은 표13에 표시되는 조합에 의해서 예시된다.
이온 흐름의 생체 내 조절에 관한 대표적 수치
수치 세트 EF 전압(volts) EF 진동수(Hz) 유도 전류 밀도(mA/m2) 유입 전류 밀도(mA/m2) 노출 시간
1 2,000 50 0.026-0.32 2시간/일,7일동안
2 2,000 50 0.026-0.32 2시간/일,56일동안
3 7,000 50(17.5KV/m) 0.035-0.5 60분
4 30,000 60 7.5-11.1 30분
5 7,700 50 0.015-0.22 2시간(s)/일, 6일/주, 15주(s)동안
6 15,000 60 3.8-5.6 20분/일, 15일동안 세션마다 4X
7 50 50 0.0001-0.42 72일(s)
8 15,000 50 0.0001-0.42 100일(s)
9 3,000 60 0.006-0.08 35일s(s)
10 10,000 60 0.05-0.7 15분/일,91일(s)동안
11 7,000 60(17.5KV/m) 0.0035-0.5 15분/알,7일(s)동안
12 8,000 40KV/m 2시간(s)
13 15,000 50 3.75-5.55 30분/세션,2주동안 이틀마다
14 10,000-30,000 50 2.5-11.1 30분
15 30,000 50 7.5-11.1 15분/일, 2주동안 3X/주
16 30,000 50 7.5-11.1 30분/일
17 30,000 60 7.5-11.1 30분/일
18 2,400 50(6KV/m) 0.012-0.17
19 8,000 50(40KV/m) 0.08-1.12 2시간(s)
20 1,200 50(6KV/m) 0.012-0.17 1시간/일,7일동안
21 50(12-40KV/m) 0.024-1.12 30-120분/일,4주동안
22 50(12-40KV/m) 0.024-1.12 30-120분/일,8주동안
23 2,400 50(6KV/m) 0.012-0.17 30분
24 2,400 50(6KV/m) 0.012-0.17 120분
25 10,000;20,000; 또는 30,000 2.5-11.1 20분
26 10,000 2.5-3.7 10분/일, 5주동안 3X/주
이온 흐름의 실험관내 조절을 위한 대표적 수치
수치 EF 전압(volts) EF 진동수(Hz) 유도 전류 밀도(mA/m2) 유입 전류 밀도(mA/m2) 노출 기간
1 60 60 4분
2 60 200 4분
3 60 600 4분
4 60 2000 4분
5 60 2000 4분
6 60 10 24시간/일,7일동안
7 60 50 24시간/일,7일동안
8 60 100 24시간/일,7일동안
9 50(30KV/m) 0.42 2시간
10 50(30KV/m) 0.42 24시간
11 50(30KV/m) 0.42 24시간(s)
12 60 60 600 30분
13 60 60 600 24시간(s)
14 60 60 12분
15 60 60 4분
16 3,000 50(30KV/m) 0.42 24시간(s)
17 50 100-1000
18 50 10 7일(s)
19 50 50 7일(s)
20 50 100 7일(s)
21 15,000 60
22 50(150KV/m) 3.9 48시간(s)
23 50(10KV/m) 0.26-0.34 48시간(s)
24 50(8.3KV/m) 0.28 48시간(s)
다른 실시예에서, 본 발명은 개인이 특정 질병 또는 컨디션으로부터 고통받는지 결정하는 진단 도구로서도 유용한다. 질병 또는 컨디션의 예방, 완화 그리고 치료와 관련되는 특정 수치들은 같은 질병 또는 컨디션의 존재를 측정하는 데에도 유용한다. 수치들은 진단으로서 응용될 수 있으며, 그 효과들은 그 반응으로 모니터된다. 만약 환자가 질병과 관련된 주어진 수치 세트에 반응이 없다면 그 무반응은 그 환자가 특정 질병또는 컨디션으로부터 고통받지 않는 다는 것을 보여준다. 다른 한편으로, 만약 환자가 질병과 관련된 주어진 수치 세트에 반응한다면 그 반응은 특정 질병 및/또는 컨디션의 존재에 대한 표지가 된다. 본 발명의 진단 실시예는 EF 수치들의 특정 세트가 결정된 모든 병 및/또는 컨디션에 사용될 수 있다.
본 발명이 상기한 설명과 예시에 특별히 기술된 것외에 다른 방법으로 실시될 수도 있다는 것은 명백하다. 본 발명의 많은 변형과 변화가 상기의 설명의 관점에서 가능하며, 따라서 첨부된 청구항의 범위에 들어간다.
본 명세서의 배경 기술, 발명의 상세한 설명, 실시예에서 언급된 각 문서(특허, 특허 출원, 잡지 기사, 요약, 실험 안내서, 책, 또는 다른 명세서)의 내용 전부는 그 내용 전부를 참고 문헌으로 인용한다.
전기장을 적용하는 어떤 전기 치료 기구들이나 방법들은 본 명세서에서 그 내용 전부를 참고 문헌으로 인용한 2001년 12월 14일에 출원된 미합중국 특허출원 제10/017,105호에 기재되었다.
[실시예1]
60Hz의 전기장은 렉틴으로 자극된 쥐의 비세포의 세포질 칼슘 이온 농도를 상향 조절한다.
이 실험을 위하여 사용되는 EF 노출 시스템은 폴리카보네이트로 만들어진 전기장 노출 접시(dish), 기능 생성장치(SG-4101, IWATSU Co. Ltd., Tokyo, Japan), 디지털 멀티 미터(VOAC-7411, IWATSU, Tokyo, Japan), 그리고 조절장치(Hakuju Co. Ltd., Tokyo, Japan)의 네 부분으로 이루어졌다. 도면1은 EF 노출 시스템에서 전기장 노출 접시를 보여주고 있다. 전기장 노출 접시는 뚜껑(lid), 접시, 그리고 중간 직경이 12mm인 도넛 모양의 삽입체로 구성되어 있다. EF는 두개의 원 모양의 플라티늄 전극 사이(세포 배양 공간)에서 기능 생성장치에 의해서 생성되었고, 조절기와 디지털 멀티 미터를 사용하여 정교하게 조절되었다. 60Hz의 전기장 세기는 전기장 노출 접시의 세포 배양 공간 안의 전류 밀도를 측정함으로써 결정되었다.
전류 밀도는 I/S로 표현하여 계산하였다. 여기서 I는 공급된 전류이고(㎂), S는 세포 배양 공간(0.36π)의 면적(cm2)이다. 따라서, 전류 밀도는 0.885I(㎂/cm2)로 계산할 수 있다.
EF 노출에 앞서, 분석 버퍼(137mM NaDl, 5mM KCl, 1 mM Na2HPO4, 5mM 포도당, 1mM CaCl2, 0.5mM MgCl2, 0.1%(w/v)BSA 그리고 10mM HEPES pH 7.4) 약 1.5ml 정도가 전극실(electrode chamber)에 부어졌다. 세포와 아래쪽 전극이 접촉하는 것을 피하기 위하여 폴리카보네이트 먁(Isopore, MILLIPORE, MA USA)이 접시와 삽입체 사이에 놓여졌다. 약 1ml의 세포 현탁액(suspension)이 배양 구멍/공간에 부어지고 뚜껑이 덮혀졌다.
세포 준비
공기 청정 장치를 갖춘 보통의 동물 우리에 있던 CLEA Inc.(Tokyo, Japan)에서 구입한 4주 내지 7주된 암컷 BALB/c 쥐를 마취 상태에서 비장을 절제하여, 비장세포의 세포 현탁액을 준비하였다. 세포의 생존 능력을 관찰하기 위하여, 세포를 소의 태아의 혈청(FSB) 10% 가 첨가된 Dulbecco의 변형 독수리 배지(Dulbecco's modified Eagle's medium)(SIGMA, MO, USA)에서 배양하였다. 세포는 세포 준비 후 4시간 안에 수행된 칼슘 이온 농도 조사 동안 HBSS(Hank's balanced salt solution)(SIGMA, MO, USA)안에서 유지되었다. 세포는 사용되기 전에 4 oC에서 저장되었다.
EF 노출 세포의 생존 능력의 측정
쥐의 비세포(5x106cell/ml)가 이산화탄소 농도 5%, 온도 37 oC에서 30분과 24시간 동안 6㎂/cm2 또는 60㎂/cm2 의 60Hz 전기장에 노출되었다. 조절(controll) 세포들은 30분과 24시간 동안 전기장 노출 접시에 놓여졌지만 EF에 노출되지는 않았다. 전기장 노출 접시에 30분과 24시간 동안 놓여졌던 세포 현탁액을 4 oC에서 30분 동안 2.5㎍/ml의 프로피디움 요오드(propidium iodide)로 염색시키고, 죽은 세포의 비율을 플로우 사이토메트리(flow cytometry)를 이용하여 분석하였다.
고농도의 칼슘 이온을 가진 세포와 사용된 렉틴의 분석을 위한 세포 준비
비세포(106cell/ml)가 2.5 마이크로 몰의 플루오-3-아세토실메틸(acetoxylmethyl)(Molecular Probes, USA)[Vandenberghe et al., 1990]을 함유하고 있는 HBSS 안에서 37 oC 에서 20분간 배양되었다. 이 세포 현탁액을 1%의 FBS를 함유하는 HBSS로 5배 희석하고, 37 oC에서 40분간 배양하여, 분석 버퍼로 3번 세척하였다. 그리고, 세포를 1x105/ml 농도의 분석 버퍼에 고정시켜 놓았다. 세포 준비 내내, 세포 현탁액은 부드럽게 혼합되었다.
보고된 EMF와 미토젠 사이의 상호 상승적인 작용(Walleczek and Liburdy, 1990)을 고려하여, 콘카나발린 A(Con-A)(Seikagaku Co., Tokyo, Japan)와 PHA(phytohemaglutinin)(SIGMA, MO, USA)가 쓰여졌다.
고농도의 칼슘 이온을 가진 세포의 생성에 60 Hz(6㎂/cm 2 )의 EF가 미치는 효과를 결정하기 위한 실험 설계
앞에서 분석한 노출된 쥐의 비세포에 대한 생존 능력 실험의 결과를 고려하여, 우리는 다음의 다섯가지 실험을 수행하는 데 최적의 배양물과 노출 조건(60Hz, 6㎂/cm2 EF)을 사용하였다.
(1)HEPES-BS(buffered saline)와 1mM CaCl2 에 고정된 세포를 총 40분 동안 EF에 노출시켰고, 노출 후 8분 후에 Con-A 12.5㎍/ml를 첨가하였다. 조절군은 EF 에 노출되지 않은 Con-A를 포함한 세포와, EF에 노출된 Con-A를 포함하지 않은 세포로 이루어졌다. 높은 칼슘 이온 농도를 가진 세포의 백분율이 특정 노출 시점에서 조사되었다;
(2)HEPES-BS와 1mM CaCl2 에 고정된 세포를 총 12분 동안 노출시키고, 노출 후 4분 후에 서로 다른 농도의 ConA(1ng-12.5㎍/ml)를 첨가하였다. 조절군은 EF 노출이 없다는 점만 제외하고는 실험군과 다른 조건들이 모두 똑같게 하였다;
(3)HEPES-BS와 1mM CaCl2 에 고정된 세포를 총 8분 동안 노출시키고, 노출 후 4분 후에 5㎍/ml의 PHA를 첨가하였다. 조절군은 PHA를 포함하는 EF 노출이 없는 세포들과, PHA 가 포함되지 않은 EF 에 노출된 세포들로 이루어졌다;
(4)CaCl2 가 없는 HEPES-BS 에 고정된 세포들을 총 12분 동안 노출시키고, 토출 후 4분 후에 서로 다른 농도의 ConA(1ng-5㎍/ml)를 첨가하였다. 조절 군은 EF 에 노출되지 않았다는 점만 제외하고는 실험 군과 동일하게 하였다.
(5)EF노출의 지속 효과를 평가하기 위하여, HEPES-BS와 1mM CaCl2 안에 있는 세포를 총 4분 동안 노출시키고, 그 후 서로 다른 농도의 ConA(0.025ng-12.5㎍/ml)를 첨가하였다. 그리고, 플로우 사이토메트리로 EF 노출이 없는 다음 8분 동안 고농도의 칼슘 이온을 가진 세포의 생성을 모니터하였다. 조절군은 어떠한 EF노출도 없다는 점만 제외하고는 다른 조건을 실험군과 똑같게 하였다.
수치 분석
세포 생존 능력에 대한 수치 분석은 Student's t test를 사용하였다. 칼슘 이온 농도에 미치는 EF 노출의 효과에 대한 데이터는 ANOVA(ANalysis Of VAriance between groups), Student's t test, 그리고 paired t test로 분석되었다. 수치 분석을 위한 모든 계산은 MS-EXCEL 일본 판(Microsoft Office software: Ver. 9.0.1, Microsoft Japan Inc. Tokyo, Japan)에서 수행되었다.
결과
도면2는 EF 노출 후의 살아있는 세포들의 백분율을 보여주고 있다. 세번 반복 실험하여, 세포의 98%이상이 6㎂/cm2 또는 60㎂/cm2 의 전기장 노출 후 살아있었다. 12.5㎍/ml의 ConA를 함유하고 있는, EF에 노출된 세포 현탁액과 EF에 노출되지 않은 세포 현탁액 모두 고농도의 칼슘 이온을 가진 세포의 숫자가 증가했다. 도면3에서 원은 ConA를 함유하고 있지 않은 현탁액을 표시하며, 삼각형은 EF에 노출된 ConA를 함유한 현탁액을 표시하며, 사각형은 EF에 노출되지 않은 ConA를 함유한 현탁액을 표시한다. EF 노출된 ConA를 함유하고 있지 않은 세포 현탁액은 변하지 않은 채 남아있었다. ConA 유도 반응은 즉시 나타났으며, 미토젠 첨가후 5분 내지 8분안에 포화 상태에 도달했다. EF노출 세포와 EF노출되지 않은 ConA 유도 세포간의 차이는 미미하였다(P>0.05).
도면4A와 도면4B는 CaCl2 1mM가 있는 경우와 없을 경우에, 서로 다른 Con-A 농도를 포함하고 있는, EF에 노출된 세포 배양물의 결과를 요약하는 그림이다. 도면4A는 CaCl2 1mM가 있는 배양물의 결과를 보여준다. 도면4A에서 EF에 노출된 배양물(검은 선)과 EF에 노출되지 않은 컬쳐(흰 선)은 1mM의 CaCl2을 포함하고 있고 다양한 농도의 ConA(0.01㎍/ml-5㎍/ml)를 함유하고 있다. CaCl2 존재 하(도면4A)에서 EF는 ConA 의존적 칼슘 이온 농도를 상당히 증가시킨다(P<0.01:ANOVA). 0.675㎍/ml-5.0㎍/ml 의 ConA에 자극받은 군이 더욱 고농도의 칼슘 이온을 가진 세포의 숫자가 증가하였지만, 오직 1.25㎍/ml과 2.5㎍/ml의 ConA 유도 세포만이 중요한 차이를 보여주었다(P<0.05:paired t test). 도면4B에서 EF에 노출된 배양물과 노출되지 않은 조절 배양물 모두 다양한 양의 ConA를 함유하고 있지만 CaCl2를 함유하지는 않았다. ConA 의존적 칼슘 이온 농도 증가는 칼슘 이온이 없는 세포 조건(도면4B)에서 조절군과 EF 노출군 모두에서 무시할만하였다.
EF의존적 칼슘 이온 농도 상향 조절이 ConA에 제한되는지 아닌지 결정하기 위하여 PHA 자극 세포들 또한 분석하였다. PHA를 함유하고 있는 EF 노출군과 노출되지 않은 군에서 모두 고농도의 칼슘 이온을 가진 세포 숫자의 상당한 증가를 기록하였다(도면5). 그러나 EF노출 세포에서의 증가가 노출되지 않은 군에 비하여 더 심각하였다(P<0.05:paired t test).
EF에 노출되지 않은 세포 현탁액과 미리 4분 동안 노출된 세포 현탁액에 3.125-12.5㎍/ml의 ConA를 첨가하는 경우, 0.025㎍/ml의 ConA로 자극된 세포들과 비교하여, 고농도의 칼슘 이온을 가진 세포의 숫자의 상당한 증가를 보여주었다. 3.125㎍/ml 와 6.25㎍/ml의 ConA로 자극받은 세포들은, 12.5㎍/ml의 높은 농도의 ConA로 자극받은 세포 배양물이 ConA 자극 후 약 4분 후에 칼슘 이온 고농도 세포 숫자에 있어서 감소를 보여주는데 반해, ConA 자극 후 약 8분 후에는 떨어지기 시작하는 고농도의 칼슘 이온을 가진 세포들 숫자가 지속하여 증가하는 모습을 보여주었다. EF 노출의 이온 농도 증가 효과는 6.25㎍/ml의 ConA 의 존재하에서, 2-4분후에 가장 명백하다(P<0.05:paired t test).
[실시예2]
인간의 혈관 내피 세포에서, 혈관 작용 물질에 의해 유도된 세포간 칼슘 이온의 반응에 낮은 진동수의 전기장이 미치는 효과
인간의 혈관 내피 세포(이하, HUVEC)에 EF가 미치는 효과를 평가하기 위하여, 세포간 칼슘 농도를 ATP와 히스타민에 의해 자극받은 HUVEC 에서 조사하였다. HUVEC에 미치는 EF의 효과를 평가하기 위하여, HUVEC를 50Hz(30,000V/m)의 EF, 3,000 볼트에 노출하였다. HUVEC에 EF 유도 전류 밀도는 0.42mA/m2으로 어림잡아진다. HUVEC는 24시간 동안 이러한 실험 수치들에 노출되었다.
노출 후, 세포질에서 자유로운 칼슘 이온 농도를 fluo3 플로우 사이토메트리에 의해서 측정하였다. flow3 이미지 강도 변화가 실 노출 공초점 레이저 현미경(real-exposure confocal laser microscopy)에 의해서 확인되었다. 실험 결과는 EF가 HUVEC 에서 칼슘의 농도를 증가시킨다는 것을 보여주었다.
[실시예3]
쥐과 동물의 비세포와 3T3/A31 섬유아세포의 칼슘 이온 농도에 EF 노출이 미치는 영향
쥐과 동물의 비세포의 칼슘 이온 농도에 EF가 미치는 영향을 알아보기 위하여, 쥐과 동물의 비세포를 60Hz의 특정 EF 필드에 노출시켰다. 쥐는 마취상태에서 비장을 제거하였다. 60mm 접시에 PBS(0.083%NH4Cl을 함유한 phosphate buffeered saline)와 함께 비장을 주입하였다. 세포 분리 후 4시간 안에 수행된 칼슘 이온 농도 관찰 기간 동안, 세포를 재고정시킨 후, HBSS(Hank's balanced salt solution)(SIGMA, MO, USA)에 유지시켰다. 세포는 사용되기 전에 4°C에 저장되었다.
비세포에 60Hz의 EF를 적용시키자, 6㎂/cm2, 20㎂/cm2, 60㎂/cm2, 그리고 200 ㎂/cm2 의 유입된 전류 밀도가 만들어졌다. 비세포는 이러한 조건에 4분동안 노출되었다. 그 후, 비세포는 ConA로 자극되었다. ConA로 비세포를 자극한 후, 전해질에서 자유로운 칼슘 이온 농도가 플로우3 플로우 사이토메트리(flou3 flow cytometry)에 의해서 측정되었다.
실험은 ConA가 비세포안의 칼슘 농도를 증가시켰다는 것을 보여주었다. 칼슘 이온은 6 내지 200 ㎂/cm2 범위로 유입된 EF와 함께 증가하였다. 더욱 중요하게는, 칼슘 이온 농도의 증가는 전류 밀도에 의존적이었다(도면7, X축:분 단위의 시간, Y축:칼슘 농도).
BALB3T3에 미치는 영향
쥐과 동물의 3T3/A31 섬유아세포안의 칼슘 이온 농도에 미치는 EF의 영향을 결정하기 위하여, 3T3세포를 60Hz의 EF에 놓이게 하였다. 3T3세포 라인은 5%FCS와 10mM의 HEPES를 함유한 DMEM안에서 37°C에서 자란 것으로, Japanese National Research center for Protozoan Disease 의 세포 은행에서 얻었다.
EF는 세포에 200㎂/cm2의 유입된 전류 밀도를 생성시킨다. 노출 2분 후에, 전해질에서 자유로운 칼슘 이온 농도가 세포의 증가된 칼슘 농도를 보여주는, fluo3 플로우 사이토메트리에 의해서 측정되었다. fluo3 이미지 강도의 변화가 confocal laser microscopy에 의해 확인되었다.
[실시예4]
BALB3T3의 막전위에 칼슘 이온 투과 담체와 EF가 미치는 영향
도면8은 칼슘 이온 투과 담체가 쥐과 동물인 BALB3T3/A31 섬유아세포/배아세포의 막전위를 바꾸는 것을 보여주고 있다. 도면8은 A23187의 0.4mM 최종 농도로 자극받은 BALB 3T3 세포의 DiBAC 강도의 시간에 따른 변화를 보여주고 있다. A23187은 움직이는 매개체인 칼슘 이온 투과 담체로서 작용하는 Streptomyces chartreusensis로부터 추출된 모노 카르복실산이다. DiBAC는 막전위가 변화할때 세포 막에 들어가는 형광 염료이다. 따라서, BALB 3T3 세포막이 비극화될 때, DiBAC는 막에 들어감으로써, BALB 3T3 세포에서의 DiBAC신호(Y축)의 강도를 증가시킨다.
도면9는 BALB 3T3의 막전위에 약 200mA/cm2의 전류 밀도를 생성하는 100Hz의 전기장이 미치는 양향을 보여주고 있다. 막전위의 변화는 플로우 사이토메트리로 측정하였다. 플로우 사이토메트리의 방법론은 다음과 같다. DEME 안의 배양물은 5% FCS 10mM HEPES로 보충되었다. 그리고 나서 0.02% 트립신과 0.025% EDTA로 디 터치(de-touch)하였다. 그리고 나서, 염수(saline), 137mM NaCl, 5mM KCl, 1mM Na2HPO4, 5mM 글루코스, 1mM CaCl2, 0.5mM MgCl2, 0.1%(w/v)BSA 그리고 10 mM HEPES pH 7.4로 완충된 HEPES에 재고정하였다. 5분 이상 37도씨에서 배양한 후 플로우 사이토메트리로 측정하였다.
도면10은 또한 약 200mA/cm2의 전류 밀도를 생성하는 100Hz 전기장이 BALB 3T3의 막전위에 미치는 영향을 보여주고 있다.
[실시예5]
활액을 분비하는 섬유아세포에서 갭 정크션 세포간 소통
우리는 코넥신43 단백질에 의해 매개되는 GJIC(gap-junction intercellular communication)에 낮은 레벨의 전류가 미치는 영향을 조사하였다. 활액 섬유아세포(HIG-82)와 신경아세포종 세포(5Y)의 융합성 단층(monolayer)을 배스 솔루션에서 0-75mA/m2(0-56mV/m, 60Hz)에 노출시키고, 싱글 채널 콘덕턴스(single channel conductance), 세포막의 전류-전압 커브, 그리고 칼슘 이온의 흐름을 nystatin duble- and single- patch 방법을 통하여 측정하였다. HIG-82 세포의 갭 정크션 채널의 닫혀진 또는 열려진 상태의 전도성이 20mA/m2 에 노출된 세포에서 각각 상당히 줄어들었다(각각 0.76pA 과 0.39pA에서). 5Y세포들간에 갭 정크션 채널의 전도성에는 아무런 영향도 일어나지 않았다. 10mA/m2정도의 낮은 전류 밀도는 HIG-82의 칼슘 이온 흐름을 상당히 증가시키지만 5Y세포에서는 아무런 영향도 미치지 않는다. 두 세포 타입의 전해질 막의 전류 전압 커브도 60-Hz, 0-75mA/m2 전류에 비의존적이어서, HIG-82 세포의 GJIC에 있어서, 60Hz 전류의 영향이 막 전위의 변화에 의해 조정되지 않는 다는 것을 보여주었다.
결론적으로 낮은 수준의 세포간 전류는 활액 세포에 있어서, 막전위의 변화에 의존하지 않고 칼슘 이온 흐름에 의존하는 기작을 통하여 GJIC를 바꿀 수 있었다. 이러한 결과는 활액 세포에 있어서, 예를 들어 pro-inflammatory cytokines 에 대한 분비 반응과 같은 GJIC 매개 반응이 세포간 낮은 주파수의 전류의 적용을 통해 중화될 수 있다는 것을 보여준다.
[실시예6]
억제된 쥐에 있어서, 혈장 ACTH, 포도당, 유산, 그리고 피브루산 농도에 대한 50Hz 전기장의 영향
전기장 노출 시스템
이 예에서 사용되는 EF노출 시스템은 고전압 생성기(Healthtron TM, maximum output voltage: 9000V; Hakuju Instityte for Gealth Science Co. Ltd., Tokyo, Japan), 일정한 전압의 전원 공급기(TOKYO SEIDEN, Tokyo, Japan), 그리고 EF노출 케이지(Φ:400mm, 높이:400mm)의 세개의 주요 부분으로 이루어져 있다. 노출 케이지는 실린더형 플라스틱 케이지이고 스테인리스 철로 만들어진 두개의 전극(1200X1200mm)이 실린더형 케이지의 위쪽과 아래쪽에 놓여있다. EF(50Hz; 17,500V/m)를 케이지에 형성하기 위하여 안정한 교류 전류(50Hz;7,000V)가 위쪽 전극에 유입된다.
실험 동물
300 내지 350g의 몸무게인 7주된 Wistar 암컷 쥐를 Charles River Japan, Inc.(Tokyo,Japan)에서 구입하여, 공기 청정 장치가 구비된 보통의 동물실에 보관하였다.
억제 스트레스
쥐들은 얇은 폴리카보네이트 시트로 감싸서, 30분동안 아래쪽 전극위에 놓아짐으로서 억제되었다.
실험 설계
억제 스트레스에 대한 EF의 영향은 아래와 같이 조사되었다. 얇은 폴리카보네이트 시트를 사용한 억제 절차를 평가하기 위하여 6마리의 쥐들이 억제만 맏은 그룹과 억제와 다이아제팜 치료를 받은 그룹으로 나뉘어졌다. EF노출의 효과를 측정하기 위하여, 우리는 정상적인 쥐와 비장이 제거된 쥐를 사용하였다. 정상적인 쥐는 억제만 받은 쥐와 억제와 EF를 받은 쥐의 두 그룹으로 나뉘어졌다. 비장이 제거된 쥐들의 가짜(sham) EF에 노출 군(A1), 억제와 함께 가짜 EF에 노출된 군(A2), 억제와 함께 EF에 노출된 군(A3), 억제와 다이아제팜 치료를 모두 받은 가짜 EF에 노출된 군(A4)의 네가지 그룹으로 나누었다.
비장 제거는 실험 4주전에 행하여졌다. EF노출과 본 발명에서 적용된 긴장 치료는 다음과 같다. 쥐들은 총 1시간 동안 50Hz, 17,500V/m EF에 노출되었다. 조절 군에서의 실험 설계는 EF노출이 없다는 점만 제외하고 실험군과 똑같았다.
혈액 샘플 추출
혈액 1ml가 실험 시작 전에 쇄골하 동맥에서 얻어지고, 혈장은 4도씨에서 10분동안 1,500xg에서 원심분리하여 얻어졌다. 혈장은 호르몬 측정전에 -80도씨에 저장되었다. 실험 후, 각 쥐에서 얻어진 총 혈액의 3ml는 마취하에서 심장을 찔러서 9mg의 EDTA를 함유하고 있는 유리관에 모아졌다. 혈액1ml는 혈액 컨디션을 분석하기 위하여 사용되었다. 또 다른 2ml는 원심분리되고, 표면에 뜨는 물질은 호르몬, 포도당, 락틴산, 피브루산 측정 전에 -80도씨에서 저장되었다.
혈액 분석
적혈구와 백혈구 세포수 조사, 혈소판수 조사, 혈구 분리(hematocrit), 헤모글로빈농도를 포함한 혈액 분석이 자동 멀티 헤모사이토미터(multi-hemocytometer)(Sysmec CC-78, Sysmec inc., Tokyo, Japan)를 사용하여 행하여졌다. 혈장의 포도당, 락틴산, 피브루산 농도는 자동 분석기를 가지고 측정되었다(7170 Hitachi, Hitachi Co. ltd., Tokyo, Japan). ACTH 농도는 ACTH 라디오 면역분석 장치(radio immunoassay kit)와 감마 카운터(Auto-Gamma 5530 Gamma Counting System, Packard Instrument Co. ltd)를 사용하여 측정하였다. 혈장 코르티코스테론 농도는 통상의 장치(ImmuChem Double Antibody Corticosterone kit, ICN Biomedicals Inc.)를 농하여 측정하였다.
통계학적 분석
결과는 평균 ±S.E.(standard error of means)또는 중앙치, 25%, 75%, 최저수치와 최고 수치의 데이타 세트로 표현되었다. 한쌍의 군에서 차이의 통계학적 유의 수준(significance)은 Student' t test 를 통하여 계산하였고, 그 유의 수준은 P<0.05로 한정하였다. 모든 통계학적 분석을 위한 계산은 MS-EXCEL??Japanese Edition(Microsoft Office software:Ver.9.0.1,Microsoft Japan Inc.Tokyo,Japan)을 통하여 수행되었다.
결과
속박 스트레스에 의해 유도된 혈장의 ACTH 농도의 변화
도면11은 혈장의 ACTH 농도에 대한 스트레스의 영향을 보여주고 있다. 쥐들에게 다이아제팜(색칠한 원) 또는 염수(saline)(색칠 안된 사각형) 1mg/kg B.W.을 복강내로 주입하였다. 다이아제팜 주입이 행하여진 후 30분 후에 쥐들은 스트레스에 대한 반응을 일으키기 위하여 속박되었다. 도면11은 속박이 시작된 후 30분후에 각각의 쥐들의 ACTH 농도를 보여주고 있다. 속박전, 후 기간의 수치들(mean ±S.E.)은 속박만 한 군에서는 231 ±135 와 1177 ±325 pg/ml 이고, 속박을 하면서 다이아제팜이 투입된 군에서는 358 ±73 과 810 ±121 pg/ml 이었다. 각각의 군에서, 속박 전후의 스트레스의 ACTH 농도를 비교하여 보았을 때, 속박만 한 군과 속박을 하면서 다이아제팜이 투입된 군 각각에서, 30분의 속박은 혈장 ACTH 농도를 5.1 배와 2.3 배 더 증가시켰다.
혈장 ACTH 농도의 속박이 유도한 변화에 EF 노출이 미치는 영향
도면 12A와 12B는 정상적인 쥐(A)와 비장이 제거된 쥐(B) 의 혈장 ACTH 농도에 EF에의 노출이 미치는 영향을 보여주고 있다. 모든 쥐들은 EF노출 기간의 후반기 동안 속박되었다. 혈장 ACTH 농도는 아무런 조치도 없는 군(n=6), 속박만 한 군(Sham, n=6), EF 노출기간동안 속박한 군(EF, n=6), sham EF 와 다이아제팜 투여동안 속박한 군(Sham and diazepam, n=6)에서 EF노출 60분 전,후로 측정되었다. 다이아제팜의 투여는 EF 시작전 30분에 일어났다. 데이터는 상자로 표현되었고, 각각의 상자를 두개의 작은 상자로 나누는 수평으로 그어진 선은 중간치를 표현하며, 각가의 상자의 바닥을 형성하는 수평선은 25퍼센트 가각의 상자의 윗쪽을 형성하는 수평성은 75퍼센트, 가각의 박스 위에 그어진 수평선은 최고지, 각가의 상자 아패족에 나타나는 수평선은 최소갑수치를 나타낸다. 이전 수치는 표현되지 않았다(*:이전 수치로부터 P<0.05, †:아무런 조치도 없는 군으로부터 P<0.05).
비장이 제거된 쥐들에 있어서, 아무런 속박도 없는 군의 혈장 ACTH 농도는 60분동안 아무런 변화도 나타나지 않았다. 다른 세 군에서, ACTH 농도는 속박 기간동안 상승하였다(도면 12B). 전후를 비교하여볼 때, 혈장의 ACTH 농도는 속박만 이루어진 군, EF노출동안 속박이 이루어진 군, 속박과 다이아제팜이 투여된 군에서 각각 18.6, 13.4 그리고 13.7 배 증가하였다.
도면13은 정상적인 쥐에서 혈장의 ACTH 농도에 대한 EF 노출이 미치는 영향을 보여주고 있다. 데이터는 중간치, 25%, 75%, 최저치 그리고 최고치를 표현하고 있다. 도면12A와 13은 정상적인 쥐에서 혈장의 ACTH와 코르티코스테론 농도의 변화를 보여주고 있다. 속박만 한 군과 속박과 EF노출이 같이 이루어진 군에서 ACTH 농도는 각각 1595 ±365 와 1152 ±183(pg/ml)이고, 코르티코스테론 농도는 각각 845 ±48과 786 ±24(ng/ml)이다.
혈장 수치들에 EF노출이 미치는 영향
도면 14A와 14B는 정상적인 쥐(A)와 비장이 제거된 쥐(B)에 있어서, 속박이 유도한 혈장 포도당 농도 변화에 EF노출이 미치는 영향을 보여주고 있다. 이러한 농도들은 60분(n=6)후에 관찰되었다. 샘플 숫자는 모든 군에서 6이었다. 데이터는 중간치 25%, 75%, 최저치와 최고치로 표현되었다(*:아무런 처리도 하지 않은 군으로부터 P<0.05).
비장이 제거된 쥐에 있어서, 속박은 혈장의 포도당 농도를 증가시켰고(P<0.05:Student's t test), EF와 다이아제팜은 이러한 증가를 억제하려는 경향을 가지고 있었다(도면14B). 그러나, EF군에서 혈장 포도당 농도의 억제의 경향은 비장이 제거되지 않은 정상적인 쥐에서는 관찰되지 않았다(도면14A).
도면15A와 15B는 정상적인 쥐(A)와 비장이 제거된 쥐(B)에 있어서, 속박이 유도한 혈장의 락틴산 농도에 EF 노출이 미치는 효과를 보여주고 있다. 농도는 60분 세션 후에 측정되었다. 데이터는 중간치, 25%, 75%, 최소치와 최대치로 표현되었다(*:아무런 처리도 하지 않은 군에서 P<0.05, †:Sham 군으로부터 P<0.05) . 비장이 제거된 쥐에 있어서, 속박만 한 군에 있어서, 혈장 락틴산 농도는 아무런 처리도 하지 않은 군에 비교하여 별다른 차이를 보여주지 않았다(도면 15B). EF에 노출되고 다이아제팜이 투입된 군에서 혈장 락틴산 농도는 속박만 한 군에 비교하여 상당히 낮았다(P<0.05:Student' t test)(도면15B). 정상적인 쥐에 있어서, EF가 있는 경우와 업는 경우의 혈장 락틴산 농도(평균±S.E.)는 28.6±3.6 과 38.1±3.7(mg/dl)이었다(도면15A). 통계학적 분석의 겨로가에 따르면, EF에 노출된 동물의 락틴산 농도는 속박만 한 군에 비해서 상당히 낮았다(P<0.05:Student's t test).
도면16은 비장이 제거된 쥐에 있어서 속박이 유도한 혈장 피브루산 농도에 EF가 미치는 영향을 보여주고 있다. 농도는 60분 세션(n=6)후에 조사되었다. 데이터는 중간치, 25%, 75%, 최소치와 최고치로 표현되었다(아무런 처리도 하지 않은 군으로부터 P<0.05). 비장이 제거된 쥐에 있어서, 속박만 한 쥐에 있어서, 혈장 피브루산 농도는 아무런 처리도 하지 않은 군의 그것과 비교할 때 상당한 차이는 보이지 않았지만, 속박에 의해서 감소하려는 경향이 있었다. EF에 노출된 군 또는 다이아제팜이 투여된 군에서는 가짜 EF에 노출된 군보다 혈장 피브루산 농도가 상당히 낮았다(P<0.05:Student's t test).
도면17은 비장이 제거된 쥐에 있어서 속박이 유도한 백혈구(WBC) 숫자에 EF노출이 미치는 효과를 보여주고 있다. 백혈구 농도는 60분 세션(n=6)후에 측정되었다. 데이터는 중가 데이터는 중간치, 25%, 75%, 최소치와 최고치로 표현되었다(아무런 처리도 하지 않은 군으로부터 P<0.05). 일반적으로, 관찰된 속박 의존적인 변화는 백혈구의 숫자와 관련이 있었다. 아무런 처리도 하지 않은 군, 속박만 한 군, EF에 노출한 군과 다이아제팜을 투여한 군에 있어서 백혈구 숫자는 78,99,96 그리고 85(x 102cell/㎕) 를 나타내었다. 통계학적 분석의 결과, 비장이 제거된 쥐에 있어서, 속박된 동물의 백혈구 농도는 아무런 처리도 하지 않은 군에 비해 상당히 높았다(P<0.05:Student' t test). 전기장에 노출되고 다이아제팜이 투여된 군에 있어서, 백혈구 농도는 아무런 처리도 하지 않은 군에 비해서 높은 경향이 있고, 속박만 한 군에 배해서는 낮았다.
[실시예7]
뇌파도 연구
6마리의 쥐를 7일동안 하루에 15분씩 17,500V/m 정도되는 전기장에 노출시켜다. 동물들을 노출시키는데 사용된 장치는 상기 기술했었던 Healthtron Cxposure Cage였다. 여섯마리의 쥐들은 조절군(sham exposed)으로써 사용되었다. 뇌파의 비이상 감지, 각각의 EEG 레벨 군(깨어있을 때, 쉬고 있을 때, 서파의 가벼운 수면시, 서파의 깊은 수면시, 빠른 주파 수면시)의 백분율, 전두골 피질 EEG의 파워 스펙트럼 델타(1-30875 Hz), 세타(4-15.875 Hz), 알파(8-12 Hz), 베타1(12.125-15.875 Hz), 베타2(16-25Hz) 의 수치들이 관찰되었다. 7,000V(17,500V/m)에 15분간 반복하여 노출시킴에 따라, 서파의 가벼운 수면 수준의 상당한 증가가 첫날 1-2시간동안 관찰되었다. 7일째에는 노출 후 0-30분의 쉬는 상태와 깨어 있는 상태의 수준의 상당한 감소가 관찰되었다. 깨어있는 상태의 상당한 감소와 서파의 가벼운 수면 상태의 상당한 증가가 0.5-1시간의 뒤이은 노출후의 기간에 관찰되었다. 더욱이, 서파의 가벼운 수면 상태의 상당한 증가가 2-4시간의 뒤이은 노출후의 기간동안 관찰되었다.
어떠한 자발적인 EEG 주파 형태나 행동의 비이상이 관찰되지 않았다. 본 연구에서, 반복되는 전기장에의 노출이 쥐의 전두골 피질의 주파수 분석에 어떠한 신경학적 중요성을 나타낸다는 표지는 없었다.
[실시예8]
전기장에의 노출:환자의 임상 증상에 미치는 완화 효과
전기장 노출 기구로 헬스트론(Healthtron)(Model HES 30, Hakuju Institute for Health Sciences Co., Ltd., Tokyo, Japan)이 사용되었다. 헬스트론은 단계적으로 올라가는 변환기(회로의 전압을 조절하는 장치), 시트, 그리고 전극을 포함하고 있다. 헬스트론은 두개의 전극사이의 공간에 EF를 형성하고 일정한 전위차를 만들기 위하여 두 마주보는 전극의 한쪽에 고 전아을 유입시킨다.
사용자는 편안히 앉아서, 책을 읽거나 노출 기간동안 잠을 잘수도 있다. 전류 형성에 따른 전기적 충격 사로를 예방하기 위하여, 환자는 치료동안 바닥, 또는 다른 누구(작동자와 전기장에 노출된 또 다른 사람), 와도 어떠한 형태의 신체적 접촉도 허락되지 않느낟. 절연체로 둘러싸인 전극이 발이 쉴수 있는 바닥과 환자의 머리위헤 놓여진다. 처음에 30,000 볼트의 전력 공급이 발과 머리에 위치한 전극 사이에 e를 생성하면서 발에 놓여지는 전극에 유입된다. 전기에 노출되는 시간은 세션마다 30분간 지속되며, 노출 빈도도 하루에 한번에서 일주일에 한번가지 다양한다.
평가된 헬스트론의효율은 유이치 이시카와 박사의 직접적인 감독 아래 일본 도쿄 미나토구의 토라노몬 클리닉에서 1994년 10월 1일부터 1997년 6월 30일까지 행해진 설문지에서 얻어진 결과에 기초하고 있다. 기구를 사용한 총 1253명의 환자(남자 489명, 여자764명)중에 505명(남자 208명, 여자297명)이 클리닉에 방문하여 헬스트론 장치를 사용하였고, 적어도 두번 기구를 사용하였다. 다른 사람드은 두번 이상 장치를 사용하였다. 설문지의 기재상항의 주관성을 줄이기 위하여, 헬스트론의 완화 효과에 대한 평가는 이 505명에게 제한하였다.
모든 헬스트론 사용자는 내과 의사가 진료하였으며, 지난 방문에서의 장치의 병의 완화 효과에 대해 인터뷰하였다. 인터뷰는 증상, 지난 건강 진단 기록과 치료, 헬스트론의 이용 횟수와 병의 완화 효과에 대한 것을 포함하는 사용 후 느낌, 사용자의 헬스트론의 개인적 소유를 포함한다. 처음 병원에 방문했을 때의 증상의 강도는 3으로 매겨지며, 헬스트로 치료수의 강도는 매우 좋음(5), 좋음(4), 변화없음(3), 악화됨(2), 매우 악화된(1)의 5 등급으로 나누어진다. 매우 좋음과 좋음은 완화된 것으로 분류되고, 노출의 빈도나 간격과는 상관없이 완화된 날들의 기간을 마찬가지로 기록하였다.
결과
환자의 나이는 20살에서 90살까지 이르렀으며, 40살 이상이 85.3%에 해당하였다. 208명(41%)의 남자와 297명의 여자(59%)가 있었다. 55가지의 서로 다른 증상들이 확인되었으며, 각 증상마다 헬스트론 치료를 받고 완화됨을 보고한 환자들의 비율이 표9에 요약되어 있다. 적어도 10명의 환자에 의해서 확인된 증상은 사지의 한지, 피로, 두통, 고혈압, 불면증, 관절 통증, 아래쪽 등의 통증, 사지의 통증, 피부 가려움증, 사지의 마비 감각, 어깨/목 통증, 그리고 경직을 포함한다. 열을 동반하지 않는 두통, 거미막하출혈(subarachnoidal)또는 뇌일혈(cerebral hemorrhage)과 같은 장기요법, 또는 염증(inflammation)(91.7%), 관절 통증(66.7%), 아래쪽 등 통증(57.3%), 어깨/목 통증과 경직(56.0-57.8%), 그리고 피로를 경감시키는 것(55,0%)에 있어서, 헬스트론 치료의 증상 완화 효과가 분명하게 나타났다. 흥미롭게도, 운동 기관(머리, 관절, 어깨, 목, 사지와 복부)에 영향을 미치는 통증과 관련된 증상에 대한 완화 효과는 299명중 175명(58.5%)에서 기록되었다. 이러한 통증과 관련된 증상은 외상성 장애에 기인한 것이 아니었다. 피부 가려움증을 가진 10명의 환자들중 4명이 증상이 경감되었지만, 첫번째 치료 후 한 환자에게는 의학적 증상이 악화되었다.
헬스트론 사용자의 연령 범위와 성별 분포
연령 범위 사용자 수 남성:여성
~20 2 2:0
21~30 38 15:23
31~40 34 10:24
41~50 81 29:52
51~60 147 59:88
61~70 143 69:74
71~80 50 20:30
81~90 10 4:6
총계 505 208(41%):297(59%)
표10은 505명의 환자에게서 확인된 55개의 의학적 증상에 대한 경감 비율을 보여주고 있다.
505명의 환자의 55가지 의학적 증사에 대한 완화 비율
증상 환자수 완화 효과를 얻은 환자수
복부 포만 1 0(0)
복부 통증 2 1(50)
알레르기 체질 7 3(42.9)
탈모증 3 3(100)
부정맥 2 1(50)
등 통증 5 3(60)
흐릿하게 보임 5 2(40)
가슴 통증 1 1(0)
사지의 한기 14 6(42.9)
변비 5 3(60)
기침 5 3(60)
귀가 멈 2 1(50)
설사 3 3(100)
현기증 5 3(60)
귀가 울림 7 1(14.3)
원기 쇠약 4 3(75)
발진 4 1(25)
눈의 피로 5 1(20)
부종 1 1(100)
안면 둔함(numbness) 2 0(0)
안면 마비(paralysis) 1 1(100)
안면 경직(stiffness) 1 0(0)
피로 20 11(55)
일반적인 근육 경직 1 0(0)
잇몸 통증 1 0(0)
당뇨 7 4(57.1)
두통 12 11(91.7)
몸이 무거운 느낌 4 2(50)
머리가 무거운 느낌 1 0(0)
다리가 무거운 느낌 1 1(100)
위가 묵직함 1 0(0)
고혈압 10 4(40)
불면증 17 8(47.1)
황달 1 1(100)
관절 통증 45 30(66.7)
식욕 상실 1 0(0)
움켜쥠이 안됨 1 0(0)
아래쪽 등 통증 89 51(57.3)
생리 불순 1 0(0)
사지의 통증 31 10(32.3)
심계 항진 1 1(100)
사지의 마비 3 0(0)
발바닥 부종 4 2(50)
요의빈삭 1 1(100)
피부 가려움증 10 4(40)
팔의 경직 1 1(100)
사지의 둔한 감각 29 11(38.0)
피부 표피 분리 1 1(100)
어깨 또는 목 통증 25 14(56)
어깨 또는 목 경직 90 52(57.8)
목이 아픔 2 1(50)
위통 5 4(80)
관절이 붓는 증상 2 2(100)
사지의 떨림 1 1(100)
요실금 1 0(0)
총계 505 268(53.1)
도면28은 505명의 환자에 있어서, 헬스트론 치료의 횟수/간격과 무관하게 증상마다 증상완회의 평균 지속 기간을 보여주고 있다. 확인된 많은 증상의 작은 샘플 크기와 연구자들이 설문지로부터 나온 데이터에만 의존해야하는 본 연구 고유의 한계를 고려할 때, 치료의 증상 완화 효과의 지속성은 50% 이상의 완화 비율을 보여주는 적어도 10명의 환자에게서 확인된 증상의 경우에만 유요하게 기술될 수 있다 . 피로에 대한 완화 효과는 약 50일 동안 지속된다. 간절과 아래쪽 등뼈 그리고 어깨/목 의 경직은 100일이 조금 안되는 기간 동안 완화되었다. 다른 증상들중에서도 더 킨 평균 증상 완화 지속 기간은 실제의 치료 효과라기 보다 샘플 크기의 반영일 수 있다.

Claims (127)

  1. 세포막에 약 0.001mA/m2 내지 약 15mA/m2 범위의 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 외부 전기장을 유기체 또는 유기체의 일부분에 부가하는 것을 포함하여 세포의 이온 농도를 정상 농도로 회복시키는 단계를 포함하는, 유기체 또는 유기체의 일부분의 세포에 비정상적인 이온 농도를 일으키는 질병 또는 비정상적인 이온 농도에 의해 유발되는 질병을 치료하거나 예방하는 방법.
  2. 제1항의 방법에 있어서, 상기 이온이 칼슘 이온을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항의 방법에 있어서, 유기체 또는 유기체의 일부분에 칼슘, 비타민D, 렉틴 또는 상기 보충물들의 혼합물을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  4. 제3항의 방법에 있어서, 렉틴 보충물이 제공되고 렉틴 보충물이 콘카나발린A(concanavalin A) 또는 밀의 배아세포(germ)의 응집소(agglutinin)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항의 어느 한 항의 방법에 있어서, 평균 유도 전류의 밀도가 약 0.01mA/m2 내지 약 2mA/m2 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항의 방법에 있어서, 유기체가 인간이고 전기장이 약 10분 내지 약 240 분 범위의 지속 기간동안 인간의 세포막에 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항의 방법에 있어서, 인간 또는 인간의 일부분에 외부 전기장을 순차적으로 재적용하는 단계와, 약 30분 내지 약 90분 범위의 지속되는 부가 시간 동안 평균 유도 전류 밀도를 재생성하는 단계를 추가적으로 포함하는 방법.
  8. 제1항의 방법을 수행하기 위한 장치로서, 상기 장치가:
    i)주 전극과 반대 전극;
    ii)전압을 전극에 제공하기 위한 전압 생성기;
    iii)전압 또는 반대 전극과 유기체 또는 유기체의 일부분 사이의 거리를 변화시킴으로서 외부 전기장을 조절하는 유도 전류 생성기; 그리고
    iv)전압 생성기를 작동시키는 전력원을 포함하는,
    전기장 치료 장치인 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제8항의 장치에 있어서, 주 전극이 유기체 또는 유기체의 일부분과 접촉하지 않는 것임을 특징으로 하는 장치.
  10. 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 약 0.1mA/m2 내지 약 2mA/m2 범위의 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 외부 전기장을 부가하는 것을 포함하여 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 이온의 흐름을 바꾸는 단계를 포함하는 다증식 세포 질병을 치료하는 방법.
  11. 제10항의 방법에 있어서, 평균 유도 전류 밀도가 약 0.2mA/m2 내지 약 1.2mA/m2 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항의 방법에 있어서, 평균 유도 전류 밀도가 약 0.29mA/m2 내지 약 1.12mA/m2 인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항의 방법에 있어서, 상기 이온이 칼슘 이온을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  14. 제10항의 방법에 있어서, 유기체 또는 유기체의 일부분에 칼슘, 비타민D, 렉틴 또는 상기 보충물들의 혼합물을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  15. 제14항의 방법에 있어서, 렉틴 보충물이 제공되고 렉틴 보충물이 콘카나발린A(concanavalin A) 또는 밀의 배아세포(germ)의 응집소(agglutinin)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  16. 제11항의 방법에 있어서, 다증식 세포 질병이 변이된 섬유아세포를 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  17. 제11항 또는 제14항의 방법에 있어서, 유기체가 인간이고 전기장이 약 10분 내지 약 240분 범위의 지속 기간동안 인간의 세포막에 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항의 방법에 있어서, 인간 또는 인간의 일부분에 외부 전기장을 순차적으로 재적용하는 단계와 약 30분 내지 약 90분 범위의 지속되는 부가 시간동안 평균 유도 전류 밀도를 재생성하는 단계를 추가적으로 포함하는 방법.
  19. 제18항의 방법에 있어서, 인간이 병원 또는 의료 침상에 배치되어 있는 인간임을 특징으로 하는 방법.
  20. 제11항의 방법을 수행하기 위한 장치로서, 상기 장치가:
    i)주 전극과 반대 전극;
    ii)전압을 전극에 제공하기 위한 전압 생성기;
    iii)전압 또는 반대 전극과 유기체 또는 유기체의 일부분 사이의 거리를 변화시킴으로서 외부 전기장을 조절하는 유도 전류 생성기; 그리고
    iv)전압 생성기를 작동시키는 전력원을 포함하는,
    전기장 치료 장치인 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제20항의 장치에 있어서, 주 전극이 유기체 또는 유기체의 일부분과 접촉하지 않는 것임을 특징으로 하는 장치.
  22. 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 약 0.4mA/m2 내지 약 6.0mA/m2 범위의 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 외부 전기장을 부가하는 것을 포함하여 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 이온의 흐름을 바꾸는 단계를 포함하는, 전해질 불균형을 치료하는 방법.
  23. 제22항의 방법에 있어서, 평균 유도 전류 밀도가 약 0.4mA/m2 내지 약 5.6mA/m2 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제23항의 방법에 있어서, 평균 유도 전류 밀도가 약 0.43mA/m2 내지 약 5.55mA/m2 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제23항의 방법에 있어서, 이온이 칼슘 이온을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  26. 제22항의 방법에 있어서, 유기체 또는 유기체의 일부분에 칼슘, 비타민D, 렉틴 또는 상기 보충물들의 혼합물을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  27. 제26항의 방법에 있어서, 렉틴 보충물이 제공되고 렉틴 보충물이 콘카나발린A(concanavalin A) 또는 밀의 배아세포(germ)의 응집소(agglutinin)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  28. 제23항 또는 제26항의 방법에 있어서, 유기체가 인간이고 전기장이 약 10분 내지 약 240분 범위의 지속되는 기간동안 인간의 세포막에 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제28항의 방법에 있어서, 인간 또는 인간의 일부분에 외부 전기장을 순차적으로 재적용하는 단계와 약 30분 내지 약 90분 범위의 지속되는 부가 시간 동안 평균 유도 전류 밀도를 재생성하는 단계를 추가적으로 포함하는 방법.
  30. 제29항의 방법에 있어서, 인간이 병원 또는 의료 침상에 배치되어 있는 인간임을 특징으로 하는 방법.
  31. 제22항의 방법을 수행하기 위한 장치로서, 상기 장치가:
    i)주 전극과 반대 전극;
    ii)전압을 전극에 제공하기 위한 전압 생성기;
    iii)전압 또는 반대 전극과 유기체 또는 유기체의 일부분 사이의 거리를 변화시킴으로서 외부 전기장을 조절하는 유도 전류 생성기; 그리고
    iv)전압 생성기를 작동시키는 전력원을 포함하는,
    전기장 치료 장치인 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제31항의 장치에 있어서, 주 전극이 유기체 또는 유기체의 일부분과 접촉하지 아니하는 것임을 특징으로 하는 장치.
  33. 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 약 0.3mA/m2 내지 약 0.6mA/m2 범위의 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 외부 전기장을 부가하는 것을 포함하여 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 이온의 흐름을 바꾸는 단계를 포함하는 혈청 칼슘 농도와 연관된 질병을 치료하는 방법.
  34. 제33항의 방법에 있어서, 평균 유도 전류 밀도가 약 0.4mA/m2 내지 0.5mA/m2 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제34항의 방법에 있어서, 평균 유도 전류 밀도가 약 0.42mA/m2 인 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제33항의 방법에 있어서, 유기체 또는 유기체의 일부분에 칼슘, 비타민D, 렉틴 또는 상기 보충물들의 혼합물을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  37. 제36항의 방법에 있어서, 렉틴 보충물이 제공되고 렉틴 보충물이 콘카나발린A(concanavalin A) 또는 밀의 배아세포(germ)의 응집소(agglutinin)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  38. 제34항 또는 제36항의 방법에 있어서, 유기체가 인간이고 전기장이 약 10분 내지 약 240분 범위의 지속되는 기간 동안 인간의 세포막에 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제38항의 방법에 있어서, 인간 또는 인간의 일부분에 외부 전기장을 순차적으로 재적용하는 단계와 약 30분 내지 약 90분 범위의 지속되는 부가 시간 동안 평균 유도 전류 밀도를 재생성하는 단계를 추가적으로 포함하는 방법.
  40. 제39항의 방법에 있어서, 인간이 병원 또는 의료 침상에 배치되어 있는 인간임을 특징으로 하는 방법.
  41. 제33항의 방법을 수행하기 위한 장치로서, 상기 장치가:
    i)주 전극과 반대 전극;
    ii)전압을 전극에 제공하기 위한 전압 생성기;
    iii)전압 또는 반대 전극과 유기체 또는 유기체의 일부분 사이의 거리를 변화시킴으로서 외부 전기장을 조절하는 유도 전류 생성기; 그리고
    iv)전압 생성기를 작동시키는 전력원을 포함하는,
    전기장 치료 장치인 것을 특징으로 하는 장치.
  42. 제41항의 장치에 있어서, 주 전극이 유기체 또는 유기체의 일부분과 접촉하지 않는 것임을 특징으로 하는 장치.
  43. 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 약 0.03mA/m2 내지 약 12mA/m2 범위의 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 외부 전기장을 적용하는 단계를 포함하는, 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 이온의 흐름을 바꾸는 단계를 포함하는, ACTH나 코티솔의 농도를 줄이는 방법.
  44. 제43항의 방법에 있어서, 평균 유도 전류 밀도가 약 0.035mA/m2 내지 약 11.1mA/m2 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 제44항의 방법에 있어서, 평균 유도 전류 밀도가 약 0.035mA/m2 내지 약 0.5mA/m2 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 제43항의 방법에 있어서, 이온이 칼슘 이온을 포함하고 유기체 또는 유기체의 일부분에 칼슘, 비타민D, 렉틴 또는 상기 보충물들의 혼합물을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 제46항의 방법에 있어서, 렉틴 보충물이 제공되고 렉틴 보충물이 콘카나발린A(concanavalin A) 또는 밀의 배아세포(germ)의 응집소(agglutinin)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  48. 제44항 또는 제46항의 방법에 있어서, 유기체가 인간이고 전기장이 약 10분 내지 약 240분 범위의 지속되는 기간 동안 인간의 세포막에 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  49. 제48항의 방법에 있어서, 인간 또는 인간의 일부분에 외부 전기장을 순차적으로 재적용하는 단계와 약 30분 내지 약 90분 범위의 지속되는 부가 시간 동안 평균 유도 전류 밀도를 재생성하는 단계를 추가적으로 포함하는 방법.
  50. 제49항의 방법에 있어서, 인간이 병원 또는 의료 침상에 배치되어 있는 인간임을 특징으로 하는 방법.
  51. 제43항의 방법을 수행하기 위한 장치로서, 상기 장치가:
    i)주 전극과 반대 전극;
    ii)전압을 전극에 제공하기 위한 전압 생성기;
    iii)전압 또는 반대 전극과 유기체 또는 유기체의 일부분 사이의 거리를 변화시킴으로서 외부 전기장을 조절하는 유도 전류 생성기; 그리고
    iv)전압 생성기를 작동시키는 전력원을 포함하는,
    전기장 치료 장치인 것을 특징으로 하는 장치.
  52. 제51항의 장치에 있어서, 주 전극이 유기체 또는 유기체의 일부분과 접촉하지 아니하는 것임을 특징으로 하는 장치.
  53. 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 약 0.03mA/m2 내지 약 12mA/m2 범위의 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 외부 전기장을 부가하는 것을 포함하여 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 이온의 흐름을 바꾸는 단계를 포함하는, 스트레스를 치료하는 방법.
  54. 제53항의 방법에 있어서, 평균 유도 전류 밀도가 약 0.035mA/m2 내지 약 11.1mA/m2 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  55. 제54항의 방법에 있어서, 이온이 칼슘 이온을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  56. 제53항의 방법에 있어서, 유기체 또는 유기체의 일부분에 칼슘, 비타민D, 렉틴 또는 상기 보충물들의 혼합물을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  57. 제56항의 방법에 있어서, 렉틴 보충물이 제공되고 렉틴 보충물이 콘카나발린A(concanavalin A) 또는 밀의 배아세포(germ)의 응집소(agglutinin)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  58. 제54항 또는 제56항의 방법에 있어서, 유기체가 인간이고 전기장이 약 10분 내지 약 240분 범위의 지속되는 기간 동안 인간의 세포막에 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  59. 제58항의 방법에 있어서, 인간 또는 인간의 일부분에 외부 전기장을 순차적으로 재적용하는 단계와 약 30분 내지 약 90분 범위의 지속되는 부가 시간 동안 평균 유도 전류 밀도를 재생성하는 단계를 추가적으로 포함하는 방법.
  60. 제59항의 방법에 있어서, 인간이 병원 또는 의료 침상에 배치되어 있는 인간임을 특징으로 하는 방법.
  61. 제53항의 방법을 수행하기 위한 장치로서, 상기 장치가:
    i)주 전극과 반대 전극;
    ii)전압을 전극에 제공하기 위한 전압 생성기;
    iii)전압 또는 반대 전극과 유기체 또는 유기체의 일부분 사이의 거리를 변화시킴으로서 외부 전기장을 조절하는 유도 전류 생성기; 그리고
    iv)전압 생성기를 작동시키는 전력원을 포함하는,
    전기장 치료 장치인 것을 특징으로 하는 장치.
  62. 제61항의 장치에 있어서, 주 전극이 유기체 또는 유기체의 일부분과 접촉하지 아니하는 것임을 특징으로 하는 장치.
  63. 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 약 0.02mA/m2 내지 약 0.4mA/m2 범위의 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 외부 전기장을 부가하는 것을 포함하여 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 이온의 흐름을 바꾸는 단계를 포함하는, 관절염을 치료하는 방법.
  64. 제63항의 방법에 있어서, 평균 유도 전류 밀도가 약 0.025mA/m2 내지 약 0.35mA/m2 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  65. 제64항의 방법에 있어서, 평균 유도 전류 밀도가 약 0.026mA/m2 내지 약 0.32mA/m2 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  66. 제64항의 방법에 있어서, 이온이 칼슘 이온을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  67. 제63항의 방법에 있어서, 유기체 또는 유기체의 일부분에 칼슘, 비타민D, 렉틴 또는 상기 보충물들의 혼합물을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  68. 제67항의 방법에 있어서, 렉틴 보충물이 제공되고 렉틴 보충물이 콘카나발린A(concanavalin A) 또는 밀의 배아세포(germ)의 응집소(agglutinin)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  69. 제64항 또는 제67항의 방법에 있어서, 유기체가 인간이고 전기장이 약 10분 내지 약 240분 범위의 지속되는 시간 동안 인간의 세포막에 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  70. 제69항의 방법에 있어서, 인간 또는 인간의 일부분에 외부 전기장을 순차적으로 재적용하는 단계와 약 30분 내지 약 90분 범위의 지속되는 부가 시간 동안 평균 유도 전류 밀도를 재생성하는 단계를 추가적으로 포함하는 방법.
  71. 제70항의 방법에 있어서, 인간이 병원 또는 의료 침상에 배치되어 있는 인간임을 특징으로 하는 방법.
  72. 제63항의 방법을 수행하기 위한 장치로서, 상기 장치가:
    i)주 전극과 반대 전극;
    ii)전압을 전극에 제공하기 위한 전압 생성기;
    iii)전압 또는 반대 전극과 유기체 또는 유기체의 일부분 사이의 거리를 변화시킴으로서 외부 전기장을 조절하는 유도 전류 생성기; 그리고
    iv)전압 생성기를 작동시키는 전력원을 포함하는,
    전기장 치료 장치인 것을 특징으로 하는 장치.
  73. 제72항의 장치에 있어서, 주 전극이 유기체 또는 유기체의 일부분과 접촉하지 아니하는 것임을 특징으로 하는 장치.
  74. 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 약 0.02mA/m2 내지 약 1.5mA/m2 범위의 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 외부 전기장을 부가하는 것을 포함하여 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 이온의 흐름을 바꾸는 단계를 포함하는, 비만을 치료하는 방법.
  75. 제74항의 방법에 있어서, 평균 유도 전류 밀도가 약 0.02mA/m2 내지 약 1.2mA/m2 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  76. 제75항의 방법에 있어서, 평균 유도 전류 밀도가 약 0.024mA/m2 내지 약 1.12mA/m2 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  77. 제75항의 방법에 있어서, 이온이 칼슘 이온을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  78. 제74항의 방법에 있어서, 유기체 또는 유기체의 일부분에 칼슘, 비타민D, 렉틴 또는 상기 보충물들의 혼합물을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  79. 제78항의 방법에 있어서, 렉틴 보충물이 제공되고 렉틴 보충물이 콘카나발린A(concanavalin A) 또는 밀의 배아세포(germ)의 응집소(agglutinin)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  80. 제74항 또는 제78항의 방법에 있어서, 유기체가 인간이고 전기장이 약 10분 내지 약 240분 범위의 지속되는 기간 동안 인간의 세포막에 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  81. 제80항의 방법에 있어서, 인간 또는 인간의 일부분에 외부 전기장을 순차적으로 재적용하는 단계와 약 30분 내지 약 90분 범위의 지속되는 부가 시간 동안 평균 유도 전류 밀도를 재생성하는 단계를 추가적으로 포함하는 방법.
  82. 제81항의 방법에 있어서, 인간이 병원 또는 의료 침상에 배치되어 있는 인간임을 특징으로 하는 방법.
  83. 제73항의 방법을 수행하기 위한 장치로서, 상기 장치가:
    i)주 전극과 반대 전극;
    ii)전압을 전극에 제공하기 위한 전압 생성기;
    iii)전압 또는 반대 전극과 유기체 또는 유기체의 일부분 사이의 거리를 변화시킴으로서 외부 전기장을 조절하는 유도 전류 생성기; 그리고
    iv)전압 생성기를 작동시키는 전력원을 포함하는,
    전기장 치료 장치인 것을 특징으로 하는 장치.
  84. 제83항의 장치에 있어서, 주 전극이 유기체 또는 유기체의 일부분과 접촉하지 아니하는 것임을 특징으로 하는 장치.
  85. i)살아있는 유기체에서 도출되는 필요로 하는 생체 반응을 확인하는 단계;
    ii)유기체 또는 조직 샘플 또는 유기체로부터 얻어진 배양물의 세포막의 평균 유도 전류 밀도를 선정 또는 측정하는 단계;
    iii)유기체, 샘플 또는 배양물로부터 특정 거리에서, 선정 또는 측정된 평균 유도 전류 밀도를 생성하는 외부 전기장을 선정 또는 측정하는 단계;
    iv)막에서 선정 또는 측정된 유도 전류 밀도를 생성하기 위한 지속 시간을 선정 또는 측정하는 단계;
    v)선정 또는 측정된 지속 시간동안, 세포막에서 선정 또는 측정된 유도 전류 밀도를 생성하기 위하여, 선정 또는 측정된 전기장을 유기체, 샘플 또는 배양물에 부가하는 단계;
    vi)필요로 하는 생체 반응이 일어나는 범위를 결정하는 단계;
    vii) ii)에서 vi)까지의 어떤 단계를 선택적으로 반복하는 단계;그리고
    viii) 원하는 생체 반응을 최상으로 이끌어내는 선정 또는 측정된 유도 전류 밀도, 선정 또는 측정된 외부 전기장, 선정 또는 측정된 지속 시간의 수치를 확인하는 단계를 포함하는,
    질병을 치료하기 위한 외부 전기장 노출의 최적의 조건(parameter)을 결정하는 방법.
  86. 제85항의 방법에 있어서, viii)단계 전에, 선정 또는 측정된 유도 전류 밀도, 선정 또는 측정된 외부 전기장, 또는 선정 또는 측정된 지속 시간의 함수로서, 도우즈(dose)-반응 커브를 생성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  87. 제85항의 방법에 있어서, viii)단계 전에, v)단계가 반복되는 횟수, v)단계가 반복되는 사이의 시간 간격, 그리고 선정 또는 측정된 유도 전류 밀도가 막에 생성되는 총 지속 시간을 선정 또는 측정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  88. 제85항의 방법에 있어서, 선정 또는 측정된 유도 전류 밀도가 약 0.001mA/m2 내지 약 15mA/m2 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  89. 제85항의 방법에 있어서, 세포가 배양물의 세포인 것임을 특징으로 하는 방법.
  90. 제89항의 방법에 있어서, 배양물의 세포가 인간 세포인 것임을 특징으로 하는 방법.
  91. 제85항의 방법에 있어서, 세포가 살아있는 유기체 또는 그 일부분인 것을 특징으로 하는 방법.
  92. 제91항의 방법에 있어서, 살아있는 유기체가 인간인 것을 특징으로 하는 방법.
  93. 제85항의 방법에 있어서, 살아있는 유기체 또는 그 일부분의 주어진 부분에 흐르는 유도 전류를 측정하고, 측정된 전류를 전압 신호로 바꾸고, 전압 신호를 시각적인 신호로 바꾸고, 시각적인 신호를 다시 전압 신호로 바꾸고, 파동 형태와 진동수를 분석함으로써, 유도 전류 밀도가 선정 또는 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  94. 제85항의 방법에 있어서, 유도 전류 밀도가 J(Joule)로 표시되고, J= I/B로 표시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  95. 제85항의 방법에 있어서, 유기체, 샘플 또는 배양물에 칼슘, 비타민D, 렉틴 또는 상기 보충물들의 혼합물을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  96. 제95항의 방법에 있어서, 렉틴 보충물이 제공되고 렉틴 보충물이 콘카나발린A(concanavalin A) 또는 밀의 배아세포(germ)의 응집소(agglutinin)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  97. 제85항의 방법을 수행하기 위한 장치로서, 상기 장치가:
    i)주 전극과 반대 전극;
    ii)전압을 전극에 제공하기 위한 전압 생성기;
    iii)전압 또는 반대 전극과 유기체 또는 유기체의 일부분 사이의 거리를 변화시킴으로서 외부 전기장을 조절하는 유도 전류 생성기; 그리고
    iv)전압 생성기를 작동시키는 전력원을 포함하는,
    전기장 치료 장치인 것을 특징으로 하는 장치.
  98. 제97항의 장치에 있어서, 주 전극이 유기체 또는 유기체의 일부분과 접촉하지 아니하는 것임을 특징으로 하는 장치.
  99. 세포막에 약 10mA/m2 내지 약 100mA/m2 범위의 평균 유입 전류 밀도를 생성하는 전류를 유기체 또는 그 일부분에 접촉시키는 것을 포함하여 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 이온의 흐름을 바꾸는 단계를 포함하는, 다증식 세포 질병을 치료하는 방법.
  100. 제99항의 방법에 있어서, 이온이 칼슘 이온을 포함하고, 평균 유입 전류 밀도가 적어도 약 7일의 지속되는 기간동안 충분하게 세포막에 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  101. 제99항의 방법에 있어서, 유기체 또는 유기체의 일부분에 칼슘, 비타민D, 렉틴 또는 상기 보충물들의 혼합물을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  102. 제101항의 방법에 있어서, 렉틴 보충물이 제공되고 렉틴 보충물이 콘카나발린A(concanavalin A) 또는 밀의 배아세포(germ)의 응집소(agglutinin)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  103. 제99항,제100항,제101항의 방법에 있어서, 유기체가 인간인 것을 특징으로 하는 방법.
  104. 제99항의 방법을 수행하기 위한 전류 치료 장치.
  105. 세포막에 약 60mA/m2 내지 약 600mA/m2 범위의 평균 유입 전류 밀도를 생성하는 전류를 유기체 또는 그 일부분에 접촉시키는 것을 포함하여 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 이온의 흐름을 바꾸는 단계를 포함하는, 스트레스 관련 질병이나 증상을 치료하는 방법.
  106. 제105항의 방법에 있어서, 이온이 칼슘 이온을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  107. 제105항의 방법에 있어서, 유기체 또는 유기체의 일부분에 칼슘, 비타민D, 렉틴 또는 상기 보충물들의 혼합물을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  108. 제107항의 방법에 있어서, 렉틴 보충물이 제공되고 렉틴 보충물이 콘카나발린A(concanavalin A) 또는 밀의 배아세포(germ)의 응집소(agglutinin)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  109. 제105항 또는 제107항의 방법에 있어서, 유기체가 인간인 것임을 특징으로 하는 방법.
  110. 제105항의 방법을 수행하기 위한 전류 치료 장치.
  111. 세포막에 약 60mA/m2 내지 약 2,000mA/m2 범위의 평균 유입 전류 밀도를 생성하는 전류를 유기체 또는 그 일부분에 접촉시키는 것을 포함하여 유기체 또는 유기체 일부분의 세포막에 이온의 흐름을 바꾸는 단계를 포함하는, 혈청 칼슘 농도와 관련된 질병을 치료하는 방법.
  112. 제111항의 방법에 있어서, 이온이 칼슘 이온을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  113. 제111항의 방법에 있어서, 유기체 또는 유기체의 일부분에 칼슘, 비타민D, 렉틴 또는 상기 보충물들의 혼합물을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  114. 제113항의 방법에 있어서, 렉틴 보충물이 제공되고 렉틴 보충물이 콘카나발린A(concanavalin A) 또는 밀의 배아세포(germ)의 응집소(agglutinin)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  115. 제111항 또는 제113항의 방법에 있어서, 유기체가 인간인 것임을 특징으로 하는 방법.
  116. 제111항의 방법에 있어서, 전류가 약 1분 내지 약 20분 범위의 지속 시간동안 세포막에 평균 유입 전류 밀도를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  117. 제116항의 방법에 있어서, 전류가 약 2분 내지 약 10분 범위의 지속 시간동안 세포막에 평균 유입 전류 밀도를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  118. 제111항의 방법을 수행하기 위한 전류 치료 장치.
  119. i)살아있는 유기체에서 도출되는 필요로 하는 생체 반응을 확인하는 단계;
    ii)유기체 또는 조직 샘플 또는 그로부터 얻어진 배양물의 세포막에 평균 유도 전류 밀도가 약 10mA/m2 내지 약 2,000mA/m2 인 것임을 특징으로 하는 평균 유도 전류 밀도를 선정 또는 측정하는 단계;
    iii)선정 또는 측정된 유입 전류 밀도를 생성할 전류를 선정 또는 측정하는 단계;
    iv)선정 또는 측정된 유입 전류 밀도를 생성하는 지속 시간을 선정 또는 측정하는 단계;
    v)선정 또는 측정된 지속 시간 동안, 선정 또는 측정된 유입 전류 밀도를 생성하기 위하여, 선정 또는 측정된 전류를 적용하는 단계;
    vi)원하는 생체 반응이 일어나는 범위를 결정하는 단계;
    vii)선정 또는 측정된 전류, 선정 또는 측정된 유입 전류 밀도, 또는 선정 또는 측정된 지속 시간의 함수로서, 도우즈(dose)-반응 커브를 생성하기 위하여, ii)에서 vi)까지의 어떤 단계를 선택적으로 반복하는 단계;그리고
    viii)원하는 생체 반응을 최상으로 이끌어내는, 선정 또는 측정된 전류, 선정 또는 측정된 유입 전류 밀도, 선정 또는 측정된 지속 시간의 수치를 확인하는 단계를 포함하는,
    질병을 치료하기 위한 외부 전기장 노출의 최적의 조건(parameter)를 결정하는 방법.
  120. 제119항의 방법에 있어서, viii)단계 전에, v)단계가 반복되는 횟수, v)단계가 반복되는 사이의 시간 간격, 그리고 선정 또는 측정된 유도 전류 밀도가 막에 생성되는 총 지속 시간을 선정 또는 측정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  121. 제120항의 방법에 있어서, 세포가 배양물 내의 세포인 것임을 특징으로 하는 방법.
  122. 제121항의 방법에 있어서, 배양물의 세포가 인간 세포인 것임을 특징으로 하는 방법.
  123. 제120항의 방법에 있어서, 세포가 살아있는 유기체 또는 그 일부분인 것임을 특징으로 하는 방법.
  124. 제123항의 방법에 있어서, 살아있는 유기체가 인간인 것을 특징으로 하는 방법.
  125. 제120항의 방법에 있어서, 유기체, 샘플 또는 배양물에 칼슘, 비타민D, 렉틴 또는 상기 보충물들의 혼합물을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  126. 제125항의 방법에 있어서, 렉틴 보충물이 제공되고 렉틴 보충물이 콘카나발린A(concanavalin A) 또는 밀의 배아세포(germ)의 응집소(agglutinin)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  127. 제120항의 방법을 수행하기 위한 전류 치료 장치.
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