KR20200022367A

KR20200022367A - 생체 조직의 생물학적 과정에 영향을 미치는 장치

Info

Publication number: KR20200022367A
Application number: KR1020197013880A
Authority: KR
Inventors: 페터 글레임
Original assignee: 베메르 인터내셔널 에이지
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2020-03-03
Also published as: CN110520191A; EP3544675A1; US11090504B2; CA3023696A1; WO2018095589A1; DE102016122691A1; DE202016008332U1; US20190381331A1

Abstract

본 발명은 조직의 적어도 일부에 맥동 자기장을 인가하기 위한, 생체 조직, 특히 인체의 생물학적 과정에 영향을 미치는 장치로서, 맥동 자기장을 생성하기 위한 필드 발생 장치(2) 및 이 필드 발생 장치(2)를 작동시키기 위한 펄스 발생기(1)를 포함하되, 상기 펄스 발생기(1)는 맥동 자기장이 1차 펄스(10)의 시퀀스로 구성되고, 이의 펄스 반복률이 0.01 내지 1000 Hz 사이이도록 설계되고, 1차 펄스(10)가 복수의 중첩된 서브펄스들(11)에 의해 형성되고, 1차 펄스(10)의 시퀀스가 1차 펄스(10)의 제2 시퀀스로부터 휴지 일시정지(13)에 의해 중단되고, 휴지 일시정지(13)의 시작 시의 1차 펄스(10)의 최대 진폭의 곡선은 기울기 mB가 -∞ < mB < -0.1이고(또는) 휴지 일시정지(13)의 종료 시에는 기울기 mE가 ∞ > mE > 0.1인 장치에 관한 것이다.

Description

생체 조직의 생물학적 과정에 영향을 미치는 장치

본 발명은 맥동 전자기장을 조직의 적어도 일부에 인가함으로써 생체 조직, 특히 인체의 생물학적 과정에 영향을 미치는 장치, 및 전기 또는 전자기 신호에 관한 것이다.

전자기장을 생성하고, 통상 병원, 특히 정형 외과 분야에서 치료 목적으로 사용되는 장치는 70년대 초반부터 알려져 있다. 맥동 자기장을 이용한 반침습적 방법에 사용된 정현파 자기장은 2 내지 20 Hz의 주파수와 1 mT 내지 10 mT 사이의 자속밀도를 가졌다. 외부 자기장을 생성하기 위한 교류 전압은 소위 2차 소자의 도움을 받는 매몰 전극에서 유도되었다.

그러나, 2차 요소가 없는 비침습적 치료도 알려졌으며, 이때 코일의 중심에 위치해야 하는 치료받는 신체 부위에는 매우 약한 전류만이 유도되었다. 또한, 70년대 이후 전신 치료용 장치가 알려져 있고, 이 장치에서는 필드(field) 선이 몸에 균일하게 분포된다.

이러한 치료 형태에서, 자기장 발생 장치를 작동시키기 위해 이 경우에 발생기가 사용되며, 이 발생기는 자기장이 시간 간격 및 이의 진폭 곡선이 특징적인 형태를 갖는 복수의 기본 펄스 또는 1차 펄스(primary pulse)로 이루어지도록 자기장 발생 장치를 작동시킨다. 펄스 주파수는 일반적으로 0 내지 1000Hz 사이이다. 이러한 1차 펄스는 정현곡선, 사다리꼴 또는 톱니 형태일 수 있고(EP 0 594 655 B1(Konig Herbert), EP 0 729 318 B1 (Fischer Gerhard, EP A 0 377 284), 또는 EP 0 995 463 B1(Kafka Wolf A)에서처럼 나노테슬라부터 수 밀리테슬라의 범위로 자속 밀도를 갖는 평균적으로 지수함수적으로 상승하는 정현곡선 변조형 필드 강도 곡선을 가질 수 있다. 또한, 1차 펄스는 진폭 및/또는 상승 또는 하강 기울기, 이에 따라 최종적으로는 개별 지속기간도 다른 발생순서대로 연속적인 일련의 서브펄스(subpulse)로 구성될 수 있다(EP 0 995 463 B1 참조).

자기장은 서로 독립적으로 작동되는 하나 이상의 전기 코일에 의해 흔히 발생된다(EP 1 364 679 A2, EP-A 0 266 807, EP-A 0 266 907, DE-A 4 221 739, US-A 5 181 902 , WO-A 96/32159, UA-A 4 428 366, EP 0 995 463 B1). 현재, 치료적 적용은 전형적으로 수술 비용 및 그에 관련된 위험 때문에 비침습적으로 수행된다.

일반적인 생각에 따르면, 생물학적 시스템에 미치는 영향은 상기 장치에 의해 발생된 자기장 및 전기장 성분의 에너지 구성요소들에 대한 아직 알려지지 않은 협력을 기반으로 한다. 따라서, 인가된 전기장 및 자기장에 의해 유발되는 생리학적 및 생물학적 상호작용은 분자 구조의 반응성에 대한 활발한 활성화를 기반으로 하며, 이는 자연적으로 제공되는 자기 보존에 관한 조절 메커니즘이다. 활발한 활성화는 직접적으로, 자기적으로 및/또는 유도 원리(맥스웰(Maxwell) 방정식)에 따라, 그리고 간접적으로 전기력 작용에 의해 유발될 수 있다. 이에 반해, 분자 구조는 이온, 원자 및 분자 형태를 가질 수 있다.

예를 들어, 유럽 특허 제 0 995 463 B1 호에는 전자기장이 인가되지 않은 생물학적 물체와 관련된 차별화된 물리적-생리학적 과정의 어레이를 유의적으로 활성화시킨다고 기술하고 있다. 따라서, 예를 들어,

·인간의 적혈구에서 고 에너지 화합물, 특히 아데노신 트리포스페이트(ATP)와 비스-2,3-포스포글리세레이트(BPG)의 형성이 관찰되었다[Spodaryk K(2001) 적혈구 대사 및 헤모글로빈 산소 친화성: 전자기장이 건강한 성인에 미치는 효과. In: Kafka WA (ed) 2nd Int World Congress Bio-Electro-Magnetic-Energy-Regulation. Emphyspace 2: 15-19; Kafka WA, Spodaryk K(2003) 극히 약한 BEMER 3000형 펄스의 전자기장이 적혈구 대사 및 헤모글로빈 산소 친화성에 미치는 영향. Fizoterapia 11 (3): 24-31].

· 특히 순환 행동(특히 당뇨병 관련 순환 병의 경우)과 산소 이용과 관련하여 미세순환(microcirculation)의 기능 상태의 향상[Klopp R (2004) Vitalmikroskopische und reflexionsspektrometrische Untersuchungen zur Wirkung des Geratesystems "BEMER 3000" auf den Funktionszustand der Mikrozirkulation [미세환경의 기능 상태에 대한 장치 시스템 "BEMER 3000"의 효과에 대한 중요한 현미경적 및 반사 분광기적 연구]. 베를린 미세순환 학회 보고서; Klopp R, Niemer W (2007) Einfluss eines pulsierenden elektromagnetischen Feldes mit vasomotorischer Stimulation auf einen eingeschrankten Funktionszustand der Mikrozirkulation[미세순환의 제한된 기능 상태에 대한 혈관운동 자극과 맥동 전자기장의 영향]. Komplement. Integr. Med 08/2007: 47-53].

· 보호 메커니즘 과정의 가속화, 특히 감염에 의해 유발되고 신호 및 접착 분자의 복잡한 상호작용에 의해 뒷받침되는 백혈구 면역 방어 반응에 대해 Klopp 2004에 설명된 가속 과정과 관련하여.

· 화학적 스트레스 요인에 대한 보호, 특히 (계란 모델에 대한) 온혈 척추 배아의 개체발생에서 화학적으로 유도된(기형유발물질 사이클로포스파미드에 의해) 기형의 감소[Jelinek R, Blaha J, Dbaly Jaroslav(2002) 전자기 BEMER 3000 신호는 기형유발물질에 대한 반응을 변형시킨다. In: Kafka WA(ed) 3nd Int. World Congress Bio-Electro-Magnetic Energy-Regulation, Bad-Windsheim, Germany, Emphyspace 3].

·표준 생성된 상처의 개선된 치유[Kafka WA, Preißinger M(2002), Verbesserte Wundheilung durch gekoppelte, BEMER 3000 typisch gepulste, Elektromagnetfeld- und LED-Licht-Therapie am Beispiel vergleichender Untersuchungen an standardisierten Wunden nach Ovariektomie bei Katzen (felidae)[고양이(Felidae)에서 난소절제술 후 표준화된 상처에 대한 비교 실험의 예에 대한 결합된 BEMER 3000의 전형적인 펄스 전자기장 및 LED 광선 요법에 의한 개선된 상처 치유]. In: Edwin Ganster (Hrsg) Osterreichische Gesellschaft der Tierarzte (OGT) Kleintiertage-Dermatologie 2-3 March 2002, Salzburg Congress].

· 특히 효소적 및 분광 광도계적으로 측정된 가속 환원 전환율과 관련되는 항산화 조절[Spodaryk K (2002) 근육 통증의 발병 지연 징후와 증상에 대한 극히 약한 전자기장 치료의 효과: 위약으로 조절된 임상 이중맹검 연구. Medicina Sportiva 6: 19-25; Klopp R, Niemer W, Pomrenke P, Schulz J (2005) Magnetfeldtherapie: Komplementar-therapeuticisch sinnvoll order Unsinn? Stellungnahme unter Berucksichtigung neuer Forschungsergebnisse mit dem Geratesystem BEMER 3000 [magnetic field therapy: reasonable for complementary therapy or nonsense? Opinion in consideration of new research results with the device system BEMER 3000], Institut fur Mikrozirkulation, Berlin]

· 엘리트 수준의 스포츠에서의 성능 향상[Spodaryk K and Kafka WA(2004) 극히 약한 BEMER 3000 유형의 펄스 전자기장이 산소호흡 역치에서 감지된 운동 등급에 미치는 영향. In: Marincek C, Burger H (eds) Rehabilitation Sciences in the New Millennium Challenge for Multidisciplinary Research. 8th Congress of EFRR, Ljubljana. Medimont International Proceedings: 279-283]

· 특히 비교 연구된 정상 생쥐에는 없지만 무흉선 생쥐에서 종양 성장의 유의적인 감소와 관련된 복제 및 증식 메커니즘[Rihova B (2004) Die Wirkung der elektromagnetischen Felder des BEMER 3000 auf das Wachstum des experimentellen Mause-EL 4T Zellen-Lymphoms] [실험적인 마우스 EL 4T 세포 림프종의 성장에 미치는 BEMER 3000의 전자기장 효과], SAMET Kongress, Interlaken; Rihova B, Dbaly J, Kafka WA 특수한 (BEMER 형) 펄스 전자기장에 대한 노출은 순화된 마우스 EL4 T 세포 림프종의 성장을 가속화하지 않는다].

· 특히 유전자 발현된 단백질 양의 차별화된 상승 및 하강 조절과 관련된 단백질 형성 및 활성화. 유전자 칩 분석의 범위에서 골수의 줄기 세포(골 세포 및 연골 세포)에 대한 장치 EP 0 995 463 B1의 적용이 미처리군과 관련하여 다르게 생성 단백질의 양에 영향을 미친다는 것을 보여줄 수 있었다: 따라서, 생성 단백질의 양(발현)은 때로는 상승하고, 때로는 감소하며, 때로는 영향을 받지 않는다(흥미롭게도, 특히 종양유전자의 발현과 관련하여)[Kafka WA, Schutze N, Walther M (2005) Einsatz extrem niederfrequent (BEMER typisch) gepulster schwacher elektromagnetischer Felder im Bereich der Orthoradie(정형외과에서의 극히 낮은 주파수 (BEMER형) 펄스 전자기장의 인가). Orthopadische Praxis 41 (1) : 22-24; Walther M, Meyer F, Kafka WA, Schutze N (2007) 인간 간엽 줄기 세포와 연골 세포의 유전자 발현에 미치는 약한 저주파 펄스 전자기장(BEMER형)의 영향: 시험관내 연구. Electromagnetic Biology and Medicine, 원고 ID : 257936].

· 불수의적 과정, 특히 치과 치료 직전에 명치를 전자기 국소 자극함에 의한 (치과 의사) 불안의 감소[Michels-Wakili S 및 Kafka WA (2003) BEMER 3000 펄스 저에너지 전자기장은 치과 불안을 감소시킨다; 무작위 위약 대조 단일 맹검 연구. 10차 현대 통증 조절 국제 회의 5-8 June 2003 Edinburgh, GB]

· 요통으로 인한 이차 반응의 감소, 특히 운동 통증, 불면증 및 불안의 감소 [Bernatzky G, Kullich W, Aglas F, Ausserwinkler M, Likar R, Pipam W, H. Schwann H, Kafka WA (2007) Auswirkungen von speziellen, (BEMER-typisch) gepulsten elektro-magnetischen Feldern auf Schlafqualitat und chronischen Kreuzschmerz des Stutz- und Bewegungsapparates(요통): Eine doppelblinde randomisierte Duo Center Studie[특수 (BEMER-전형의) 펄스 전자기장이 수면의 질과 지지 및 운동 기구의 만성 요통에 미치는 효과(요통): 이중 맹검 무작위 Duo Center 연구] (Der Schmerz, in press).

· 특히 화학 요법 후 산화적 스트레스의 결과로서 다발성 신경병증 통증 상태의 감소와 관련된 진통 효과[Gabrys M (2004) Pulsierende Magnetfeldtherapie bei zytostatisch bedingter Polyneuropathie [세포 고착 관련 다발성 신경병증에서의 맥동 자기장 요법. Deutsche Zeitschrift fur Onkologie 36: 154-156]이 보고되어 있다.

또한, 요약하면, 다음은 생물학적 물질에 대한 전자기의 인가 효과에 대해 보고된 것이다:

· Carpenter DO, Aryapetyan S (1994) 전기장 및 자기장의 생물학적 영향: 발생원 및 메커니즘, vol 1. 유익 및 유해 영향, vol 2. Academic Press;

· Bohn W, Kafka WA (2004) Energie und Gesundheit : BEMER 3000 Bio-Elektro-Magnetische-Energie-Regulation nach Prof. Dr. Wolf A. Kafka. [에너지 및 건강 : Wolf A. Kafka 교수에 따른 BEMER 3000 바이오-전자기 에너지 조절] Haug Verlag, Stuttgart (Thieme Verlagsgruppe): 1-130;

· Kafka WA (2006) The BEMER 3000 Therapy: 새로운 보완적 "전자기 약물"은 광범위하게 분산된 예방 및 치료적 치료를 효과적으로 지원한다. In : Kochueva E (ed) Achievements in space medicine into health care practice and industry 3rd European praxis matured congress KOPIE-DRUCK sponsored by ESA, DLR & POCKO MOC];

· Quittan M, Schuhfried O, Wiesinger GF, Fialka-Moser V (2000) Klinische Wirksamkeiten der Magnetfeldtherapie - eine Literaturubersicht[자기장 치료의 임상 효능 - 문헌 개요]. Acta Medica Austriaca 3 : 61-68;

· Matthes Rudiger (2003) ICNIRP 지침에 따라 100khz 미만의 펄스 및 복합 비-정현곡선 파형에 대한 노출의 규정을 결정하는 안내서. The International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection ICNIRP Secretariat, Bundesamt fur Strahlenschutz, Institut fur Strahlenhygiene [federal office of radiation protection, institute for radiation hygiene], Ingolstadter Landstrasse, D-85764 Oberschleissheim, Germany.

종양 성장 및 유전자 발현에 대한 차별화된 효과의 결과로서, 미세순환 개선으로는 그 효과를 설명할 수 없으며, 전자기 유도된 생물학적 효과가 원인이 상이한 분자 메커니즘의 활성화를 기반으로 한다는, 처음에 명시된 가정을 확인시켜주고 암시한다. 따라서, 상이한 과정들은 그 활성화를 위해 상이한 양의 에너지를 필요로 하는 것으로 추정된다. 진폭의 분포, 측면 기울기의 형성 및 서브펄스의 중첩은 시간에 따른 강도 분포가 이들 파라미터에 의해 특징화되기 때문에 결정적인 의미를 갖는다. 그러므로, 발생순서대로의 필드 강도 분포는 약학에서 약물 활성 성분의 구조-활성 관계처럼 유사한 중요성을 갖는다.

현재는 약한 에너지 장치만 사용되기 때문에 유해한 부작용이 예상되지 않는다. 이것은 WHO[Electromagnetic Fields (EMF) ff. http://www.who.int/peh-emf/en/; http://www.who.int/topics/electromagnetic_fields/en/;] 및 의학적 제품의 인증에 대한 책임이 있는 독일 규제 당국의 보고서[LGA report 2005]에 의해 확인되고, 특히 EP 0 995 463 B1의 장치(통계 조사에 따르면 1998년부터 현재까지 수 백만 번 사용된 것으로 추정됨)는 건강에 부정적인 영향이 없다고 입증하고 있다.

EP 0 995 463 B1은 또한 전기 또는 전자기장을 생물학적 물질에 인가하는 것을 기술한다. 상기 인가는 여기서 2개의 간격으로 발생하며, 여기서 제1 간격에서의 전기장 또는 전자기장의 주파수는 제2 간격에서의 전기장 또는 전자기장의 주파수와 다를 수 있다. EP 0 995 463 B1의 한 구체예에서, 전기장 또는 전자기장이 생물학적 물질에 인가되는 간격은, 생물학적 물질에 인가가 전혀 일어나지 않고 이에 따라 전기장 또는 전자기장의 진폭이 0과 동일한 제3 간격에 의해 중단된다.

EP 2 050 481 A1에 기재된 개선에서, 강도 곡선은 펄스가 치료 요건에 보다 세밀하게 조정되도록 시간 경과에 따라 조정되었다. 서브펄스의 최적의 모양과 시퀀스는 개별적으로 크게 다르다. 이것은 필드로 처리된 조직의 유형, 원하는 치유 성공 및 각 개인에 따라 다르다. 중첩된 복수의 서브펄스에 의해 야기된 상승 또는 하강 측면 구역의 높은 비율은 신체 조직에서 교환 과정의 자극에 결정적인 중요성이 있는 것으로 추정된다. 또한, 유럽 특허 2 050 481 A1은 생물학적 조직에 전자기장 또는 전기장을 인가하는 2개의 간격이 어떠한 인가도 일어나지 않는 일시 정지에 의해 중단될 수 있다고 기술하고 있다.

그러나, 전자기장으로 처리된 생물학적 조직에서 아직 완전히 이해되지 않은 과정의 결과로서, 최적화된 펄스 시퀀스를 개발하는 것은 아직 불가능했다. 따라서 인체를 치료하기 위해 이전에 알려진 모든 장치가 항상 치유 과정의 원하는 가속 효과를 가져오는 것은 아니다. 특히, 상당히 가속화된 치유 성공을 달성하기 위한 종래의 장치들에서, 그 인가는 충분히 효과적으로 작동하지 않으며, 빈번한 반복을 통해 치료가 수행되어야 한다는 것이 문제이다. 이에 따라, 환자의 스트레스가 증가하고 결과적으로 치료 비용이 크게 높아진다.

본 발명의 목적은 전자기적으로 활성화될 수 있는 분자 구조의 넓은 밴드를 다루어 더 넓은 폭의 생리학적 작용을 보장함으로써, 생리학적 효과가 보다 넓은, 생물학적 과정의 보다 신속한 영향, 특히 여기(excitation)가 가능하게 되는, 종래 기술에 비해 개선된 장치 및 개선된 전기 또는 전자기 신호를 제공하는 것이다. 따라서, 본 발명은 복잡한 상호연결된 분자 조절 과정들의 가능한 가장 광범위하게 효과적인 활발한 도움에 관한 것이다. 따라서, 수반되는 치료법의 개념은 예방적이며 재생, 보존 및 행복에 관한 것이다.

이 목적은 펄스 발생기 및 맥동 전자기장을 생성하기 위한 필드(field) 발생 장치를 포함하는 장치에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 펄스 발생기는 필드 발생 장치를 작동시키는데 사용되며, 여기서 펄스 발생기는 맥동 전기장 또는 전자기장이 발생순서적 진폭 곡선과 관련하여 특징적으로 형성된 복수의 개별 펄스로 이루어지고 이의 주파수가 1 내지 1000 Hz 사이이도록 적당한 전류-전압 시퀀스를 통해 필드 발생 장치를 작동시킨다. 이러한 개별 펄스는 이 경우 각각 더 짧은 지속 시간 및 상이한 형태 및 발생 시퀀스의 중첩된 펄스 어레이들과 전력 함수에 따라 상승 또는 하강하는 기본 펄스의 중첩으로부터 구성될 수 있다.

이러한 개별 펄스의 발생순서적 진폭 곡선은 대략 다음과 같은 함수에 대응할 수 있다:

여기서:

y(x)는 x의 함수로서 1차 펄스 내의 자기장 진폭을 나타내고;

x는 시간 곡선을 나타내며, 여기서 x는 각각의 1차 펄스에 대해 동일한 초기 값으로 다시 시작한다;

a는 각 1차 펄스의 발생순서적 진폭 곡선(엔벨로프 곡선)을 설정하기 위한 파라미터를 나타낸다;

b는 서브펄스의 수를 나타낸다;

c는 진폭을 설정하기 위한 계수를 나타낸다;

d는 오프셋 값을 나타낸다;

a, b, c ≠ 0이다.

이 경우, 파라미터 a는 0.1 내지 50 범위, 바람직하게는 0.5 내지 10 범위, 특히 바람직하게는 1 내지 5 범위이다. 파라미터 b는 이 경우에 0.5 내지 50 범위이고, 바람직하게는 1 내지 10 범위, 특히 바람직하게는 2 내지 5 범위이다.

본 특허 명세서의 의도에서, 전술한 함수 (1)은 대응하는 진폭 곡선을 설명할 수 있는 함수로서 이해되지만, 예시된 함수와 관련된 다른 함수 또는 함수 구성요소들의 도움을 받는 진폭 곡선을 설명하기도 한다. 이들은 특히 sin x, cos x, arcsin x 또는 arccos x와 같은 삼각 함수를 포함하는 함수들이다. 이러한 함수들 또는 부분 함수들은 수식의 개별 구성 요소들을 대체할 수 있다.

이 장치는 이 목적을 위해 1차 펄스의 연속적인 두 펄스 그룹 사이에 휴지 일시정지(rest pause)가 제공되도록 설계된다. 아마도 교환 과정의 휴식 시간 때문에 그러한 휴지 일시정지는 처리된 신체 조직 내의 분자 메커니즘에 양성 효과를 미치고 더 나은 치료법의 성공을 나타내는 것으로 보였다. 분자 과정은 휴지 일시정지 동안 그 정상 기능을 실질적으로 재개할 수 있다. 이러한 휴지 일시정지는 휴지 일시정지의 초기에 1차 펄스의 최대 진폭의 곡선이 -∞<m<0.1 범위의 기울기 m을 갖고(갖거나) 휴지 일시정지의 말기에 -∞>m>0.1 범위의 기울기를 갖도록 본 발명에 따라 설계된다. 1차 펄스의 진폭은 일시정지 초기에 매우 강하게 떨어져 전자기 펄스의 생물학적 효과를 급감시키고 분자 과정의 휴식을 신속하게 달성한다. 휴지 일시정지의 말기에 분자 과정의 활성화가 다시 빠르게 시작하도록 하기 위해 1차 펄스의 최대 진폭은 휴지 일시정지의 말기에 가파르게 상승한다.

본 발명의 다른 구체예에서, 휴지 일시정지의 영역에서 1차 펄스의 최대 진폭의 감소는 휴지 일시정지의 시작 전 및/또는 종료 후에 펄스 그룹의 최대 진폭의 40% 이상, 바람직하게는 25%, 특히 바람직하게는 15%이다. 즉, 처리된 신체 조직에서 분자 과정의 활성화는 휴지 일시정지 동안 완전히 스위치 오프되는 것이 아니라, 상당히 낮은 강도로 계속된다. 따라서, 예를 들어 소형 및 초소형 혈관의 혈관 운동계의 자극은 유지되어, 치료받는 신체 조직에 더욱 바람직한 혈류를 가능하게한다.

본 발명의 또 다른 관점에서, 휴지 일시정지의 기간은 적어도 0.1초, 바람직하게는 1초, 특히 바람직하게는 3초이다. 분자 교환 과정은 아마도 이 시간 폭 동안 충분히 휴식하여 정상 기능을 실질적으로 재개할 수 있는 것으로 보였다. 이 휴지 일시정지 동안, 전술한 바와 같이, 1차 펄스의 최대 진폭의 감소는 휴지 일시정지의 시작 전 및/또는 종료 후에 펄스 그룹의 최대 진폭의 적어도 40%, 바람직하게는 25% 및 특히 바람직하게는 15%이다.

본 발명의 다른 구체예에서, 1차 펄스들의 최대 진폭은 휴지 일시정지 영역에서 일정한 방식으로 확대된다. 1차 펄스의 최대 진폭의 변동은 휴지 일시정지 동안에는 분자 메커니즘의 활성화를 더 낮은 수준으로 유지하도록 피한다.

휴지 일시정지가 시작될 때 1차 펄스의 최대 진폭을 지나치게 빠르게 낮추는 것은 치료 과정을 방해하는데, 이는 아마도 다른 분자 과정들은 다르게 휴식하기 때문인 것으로 보여졌다. 하나의 특정 구체예에서, 휴지 일시정지의 시작에서 1차 펄스의 최대 진폭의 침강 지속기간은 휴지 일시정지의 총 지속시간의 1/4 내지 1/3 사이이다. 따라서, 모든 분자 메카니즘은 휴지 일시정지 동안 전자기 신호에 의해 실질적으로 불활성화되도록 보장된다.

본 발명의 개선 형태에서, 휴지 일시정지의 종료 시에 1차 펄스의 최대 진폭의 상승 지속시간은 휴지 일시정지의 총 지속기간의 1/4 내지 3/4 사이이다. 이 과정은 치료받는 조직의 분자 메커니즘에 대해 환자에게 보다 부드러운 균일한 여기를 유발한다.

본 발명의 또 다른 구체예에서, 휴지 일시정지 초기에 1차 펄스의 최대 진폭 곡선의 평균 기울기(mB)와 휴지 일시정지 말기에 1차 펄스의 최대 진폭 곡선의 평균 기울기(mE)의 비는 본 발명에 따르면 -1 > mB/mE > -10 사이이고, 즉 휴지 일시 정지의 말기에 1차 펄스의 최대 진폭은 휴지 일시정지의 초기에 1차 펄스가 침강하는 것보다 언급된 계수와 동일하게 또는 그 계수 미만으로 상승한다. 경험상으로 볼 때, 휴지 일시정지 말기의 여기는 휴지 일시정지 초기의 여기 침강보다 적게 상승해야 한다. 즉, 한편으로 모든 분자 과정은 휴지 일시정지 초기에 더 이상 균일하게 여기되지 않도록 보장된다. 다른 한편, 휴지 일시정지 말기에 여기는 환자에 대해 더욱 부드럽게 일어나는 바, 더 나은 치료법 성공을 나타낸다.

펄스 그룹 중 1차 펄스의 주파수의 주파수 변화는 본 발명의 특정 구체예에서 휴지 일시정지 동안 일어난다. 본 발명에 따르면, 휴지 일시정지 전에 펄스 그룹의 1차 펄스의 주파수 값은 휴지 일시정지 이후 펄스 그룹의 1차 펄스의 주파수 값과 상이한 값을 갖는다. 경시적인 일시정지의 강도 분포는 휴지 일지정지 후 변화한다. 전자기적으로 유도된 활성화는 휴지 일시정지 전보다 휴지 일시정지 이후의 다른 분자 메커니즘에 작용한다. 따라서, 본 발명에 따른 이러한 주파수 변화에 의해 더욱 넓은 여기, 과정의 활성화 및 더 나은 치료법 성공이 달성된다.

본 발명은 도면에 기초하여 더욱 상세히 설명될 것이다. 도면에서:
도 1은 본 발명에 따른 장치를 나타낸다.
도 2 a) 개별 펄스의 서브펄스를 나타낸다.
b) 서브펄스들로 구성된 개별 펄스를 나타낸다.
c) 개별 펄스의 간략도이다.
도 3은 휴지 일시정지 동안 균일한 진폭을 가진 휴지 일시정지에 의해 중단 된 개별 펄스를 나타낸다.
도 4는 휴지 일시정지의 초기 및 말기에 기울기가 다른 진폭 곡선을 가진 휴지 단계에 의해 중단된 개별 펄스를 나타낸다.
도 5는 휴지 단계 동안 균일한 진폭을 갖고 휴지 단계의 초기 및 말기에 기울기가 다른 진폭 곡선을 가진 휴지 단계에 의해 중단된 개별 펄스를 나타낸다.
도 6은 휴지 단계 동안 균일한 진폭을 갖고 휴지 단계의 초기 및 말기에 기울기가 다른 진폭 곡선을 가진 휴지 단계에 의해 중단된 개별 펄스를 나타낸다.

구체적으로 설명하면, 도 1은 코일(2) 내에 맥동 자기장을 발생시키는 적어도 하나의 펄스 발생기(1)를 포함하는 본 발명에 따른 장치를 도시한다. 상기 자기장은 생체 조직(3), 특히 치료받아야 하는 환자의 신체와 상호작용한다. 또한, 본 발명에 따른 장치는 센서를 함유하고, 이를 사용하여 물리적 파라미터, 예를 들어 온도, 혈압, 심박수 또는 혈액의 산소 함량을 검출할 수 있다. 검출된 물리적 파라미터는 피드백 라인(5)을 통해 제어 유닛(6)으로 전송된다. 검출된 물리적 파라미터는 분석될 수 있고, 이 파라미터와 대응하는 알고리듬을 통해 맥동 자기장이 발생기(1)에서 최적화될 수 있다. 효과적인 맥동 자기장을 설정하기 위해 여러 파라미터를 동시에 검출하고 최적화하는 것이 가능하다. 또한, 제어 유닛(6)은 이들 효과의 함수로서 파라미터 a 내지 d 및 k 각각에 대한 최적 값을 자동으로 설정할 수도 있다.

또한, 치료받아야 하는 신체에 대한 맥동 자기장의 효과는 센서(4)를 통해 검출할 수 있고, 이에 따라 자기장의 다양한 파라미터가 설정될 수 있다. 이러한 파라미터는, 예컨대 개별, 1차 및 2차 펄스 및/또는 서브펄스의 주파수 또는 이 펄스들의 진폭이다. 제어 유닛은 필드 발생에 의해 생성된 필드 에너지와 센서에 의해 검출된 자기장 간의 차이, 특히 스펙트럼 조성의 차이로부터 치료받아야 하는 신체로 전송되는 비율을 결정한다. 맥동 자기장이 파라미터들(a 내지 d 및 k)은 제어 유닛을 통해 치료 효과에 대해 조정되고 최적화될 수 있다.

맥동 자기장은 본 발명에 따른 장치 및 본 발명에 따른 방법의 도움을 받아 생성된다. 자기장은 1차 펄스(11)의 시퀀스를 가지며, 그 곡선은 원칙적으로 진폭 및 시간에 관하여 도 2b에 도시된 곡선에 대응한다. 진폭 곡선의 간략화된 형태는 도 2c에 도시된다. 진폭 곡선의 모양은 파라미터 a 내지 d에 따라 달라진다. 각각의 1차 펄스(11)는 이 경우에 서브펄스(12)의 시퀀스로 구성된다. 서브펄스(12)의 최대 강도는 1차 펄스(11)의 코스(course) 중에 상승한다.

맥동 자기장을 구성하는 1차 펄스(11)는 시간 t1에서 시작하여 이의 평균 최솟값 또는 최댓값에 도달한다. 1차 펄스(11)의 평균 진폭 및/또는 이 중에서 주기적으로 변조된 진폭은 각 1차 펄스(11)의 코스 중에 평균적으로 상승 또는 하강한다. 증가 또는 감소는 지수 함수에 따라 일어난다. 그러나, 그 시간 내에 1차 펄스(11)의 진폭의 평균 상승(하강)을 나타내는 다른 함수들도 유추할 수 있다. 서브펄스들(12)의 시퀀스의 최적 모양은 개별적으로 매우 상이하다. 이것은 필드가 인가되는 조직의 유형, 원하는 치료 성공 및 각 개인에 따라 달라진다.

특정 길이의 짧은 "휴지(rest) 시간"은 개별 펄스들(10) 사이에 위치할 수 있고, 이는 아마도 교환 과정의 휴식 시간의 결과로서 필요하며, 경험상으로 볼 때 생체 조직의 더 양호한 여기를 유도한다. 휴지 시간과 능동 펄스 시간 사이의 듀티 사이클(duty cycle)은 3:1 내지 1:3 사이일 수 있고, 바람직하게는 대략 1:1이다. 예를 들어, 0 내지 200 ms 정도의 크기이다. 휴지 시간(시간 ta 내지 tb)과 펄스 반복 기간(T) 사이의 듀티 사이클은 0% 내지 300% 사이가 바람직하다. 그러나, 몇몇 적용예에서는 휴지 일시정지가 생략될 수 있다.

또한, 복수의 개별 펄스들(10)의 시퀀스는 휴지 단계들(13)에 의해 분리될 수 있다(도 3 참조). 이들 휴지 단계(13)는 적어도 10개보다 많은 개별 펄스인 복수의 개별 펄스(10)의 지속기간(도 5에서 tB)을 갖는다. 휴지 단계(13)의 지속기간(tB)은 바람직하게는 0.5초 초과, 특히 바람직하게는 2초 초과이다. 이들 휴지 단계(13) 동안, 개별 펄스(10)의 평균 최대 진폭(I)은 tA에서 개별 펄스의 최대 진폭의 30% 이하로 감소된다. 0으로의 감소도 가능하다. 펄스가 인가된 조직은 이러한 휴지 단계(13)에서 재생과 휴식의 기회가 제공된다.

도 4는 휴지 일시정지(13)의 구체예에 대한 본 발명에 따른 예시적인 구체예를 나타낸다. 우선, 일정한 최대 진폭 I를 갖는 개별 펄스들(10)의 시퀀스가 제공된다. 시간 t₁에서, 개별 펄스들(10)의 최대 진폭 I는 시간 t₂에서 개별 펄스들(10)의 최대 진폭(I)의 최솟값에 도달할 때까지 연속적으로 감소하기 시작한다. t₁과 t₂ 사이의 시간 간격에서, 최대 진폭 I의 평균 기울기 mB는 mB = -0.12의 값을 갖는다. t₂와 t₃ 사이에는 시간 간격이 따르고, 이때 개별 펄스들(10)의 감소된 최대 진폭 I는 0과 같다. t₂와 t₃ 사이의 시간 간격은 0.12초 길이이다. 그 다음 t₃과 t₄ 사이에 최대 진폭 I가 다시 증가하는 단계가 따른다. 여기서 평균 기울기 mE는 mE = 0.12이다. t₄ 후에, 개별 펄스들(10)의 최대 진폭 I는 다시 t₁ 전과 동일한 값이다.

본 발명의 유사한 구체예(도면에 미도시)에서, 개별 펄스들(10)의 최대 진폭 I는 t₄ 이후에 t₁ 전의 개별 펄스들(10)의 최대 진폭 I보다 20% 더 높은 값으로 증가한다. t₂와 t₃ 사이의 간격 동안, 개별 펄스들(10)의 최대 진폭 I는 t₁ 전의 개별 펄스들(10)의 최대 진폭 I의 5%에서 일정하다.

본 발명의 또 다른 예시적인 구체예가 도 5에 도시된다. 일정한 최대 진폭 I를 갖는 개별 펄스들(10)의 제1 시퀀스 후에, 휴지 단계(13)는 t₁로부터 시작한다. 이는 총 3개의 영역을 가지며, t₁에서 t₂까지의 제1 영역에서는 최대 진폭 I가 감소하고, t₂에서 t₃까지의 제2 영역에서는 개별 펄스들(10)의 최대 진폭 I가 개별 펄스(10)의 제1 시퀀스의 최대 진폭 I의 30%에서 일정하고, t₃과 t₄ 사이의 제3 영역에서는 개별 펄스들(10)의 최대 진폭 I가 다시 상승한다. t₄ 후에, 개별 펄스들(10)의 최대 진폭(I)은 t₁ 전과 동일한 값을 갖는다. 휴지 단계(13)의 제1 단계 동안 최대 진폭 I의 감소 중의 평균 기울기 m은 mB = -2인 반면, 휴지 단계(13)의 제3 단계에서는 mE = 3의 값을 갖는다. 따라서, 휴지 단계(13)의 제3 단계의 평균 기울기에 대한 휴지 단계(13)의 제1 단계의 평균 기울기의 비는 mB/mE = -2/3이다. 휴지 단계(13)의 제2 단계는 1.2초의 길이이다.

본 발명의 또 다른 유리한 구체예에서, 개별 펄스(10)의 최대 진폭 I는 더 긴 제2 단계 동안 t₁ 전의 개별 펄스들(10)의 최대 진폭 I의 20%의 일정한 수준으로 감소된다(도 6). 제2 단계는 여기서 3.6초이다. 하지만, 휴지 단계(13)의 제1 단계와 제3 단계의 구체예는 생리학적 교환 과정의 자극에 결정적인 영향을 미치는 것으로 보인다. t₁에서 t₂까지의 휴지 단계(13)의 제1 단계에서 개별 펄스들(10)의 최대 진폭 I의 평균 기울기(mB)는 여기서 mB = -1인 반면, t₂에서 t₃까지 휴지 단계(13)의 제2 단계에서의 개별 펄스들(10)의 최대 진폭 I의 평균 기울기(mE)는 mE = 0.8이다. t₂와 t₃ 사이의 휴지 단계(13)의 제2 단계 동안, 주파수는 f = 30Hz로부터 시간 t_f에서 f = 10Hz로 감소되었다.

다른 효과들 외에도, 휴지 단계(13)의 개별적인 구체예는 생리적 교환 과정의 자극을 초래하고, 따라서 권리주장되는 조절 및 치유 과정을 가속화하는데 결정적으로 기여한다. 이 경우, 휴지 단계의 도입 및 펄스의 추가 증가의 구체예로 인해, 전자기 인가에 의해 이미 자극된 신체 조직에서 과정들의 휴식이 전체적인 효과에 결정적인 영향을 미친다는 것이 특히 중요하다. 이러한 휴지 단계 및 이로부터 개별적으로 조정된 구체예는 EP 0 995 463 B1 및 EP 2 050 481 A1과 본질적인 차이를 형성한다.

개별 펄스들(10)의 최적의 모양 및 시퀀스는 필드가 인가된 조직의 유형, 원하는 치료 성공 및 각 개인에 따라 다를뿐만 아니라, 조직이 휴식 단계로 안내되는 방식도 개별적으로 매우 다르다. 또한, 분자 교환 과정은 아마도 휴지 단계 동안 충분히 휴식하여, 정상 기능을 실질적으로 재개할 수 있는 것으로 보여진다.

생체 조직, 특히 인체의 특정 파라미터가 센서의 도움으로 검출되는 경우, 또한 각각 최종 개별 펄스(10)의 곡선은 최적의 자극이 달성되도록 실제 조건으로 조정될 수 있고, 휴지 단계(13) 및 이의 구체예는 여기에 실질적인 영향을 미치고 개별적으로 조정되어야 한다. 이 목적을 위해, 휴지 단계(13) 동안 개별 펄스(10)의 최대 진폭의 수준, 휴지 단계(13)의 시작 및 종료 시의 최대 진폭의 평균 기울기 및 이의 지속기간은 검출된 조직 파라미터에 따라 인가 및 휴식이 이 조직에 최적화된 비율이 되도록 설정한다.

유기체에 대한 본 장치의 효과의 추가적인 최적화는 피드백에 의해 달성될 수 있다. 이 목적을 위해 전자기 펄스에 의한 유기체의 여기를 감지하기 위해 인가 환경 주위에서 하나 이상의 신체적 파라미터를 측정하는 센서가 사용된다. 조직 파라미터, 예를 들어, 혈압, 온도, 맥박, pH 값 또는 호흡량이 센서를 사용하여 측정될 수 있으며 자극되는 조직의 민감도에 대한 자극의 적응적 조정의 측면에서 전자기장을 발생시키는 장치의 파라미터를 최적화하는데 사용될 수 있다. 특히, 조정은 치료 중에 동적으로 수행하여 신체 상태의 단기 변화를 고려하고 치료 성공을 더욱 최적화할 수 있다. 이는 여기 자체에 의해 유발된 영향받는 조직의 민감도 변화를 보완할 수 있는 피드백 루프를 통해 일어난다.

1: 펄스 발생기
2: 필드 발생 장치
3: 생체 조직
4: 센서
5: 피드백 라인
6: 제어 유닛
10: 1차 펄스
11: 서브펄스
10.m1, 10.m2: 상승 또는 침강 진폭의 영역에 있는 1차 펄스
10.l1, 10.l2: 각각 일시정지 전/후 또는 일시정지 중의 1차 펄스
10.f1, 10.f2: 각각 주파수 변화 전 또는 후의 1차 펄스
12, 12.1, 12.2: 서브펄스
13, 13.1, 13.2: 2차 펄스
t, t₁, t₂, t₃: 시간
t_A, t_B, t_C: 시간 간격
I, I₁, I₂: 진폭
f, f₁, f₂: 1차 펄스의 주파수
m, m₁, m₂: 각각 휴지 일시정지의 시작 또는 종료 시의 최대 진폭 곡선의 기울기

Claims

조직의 적어도 일부에 맥동 자기장을 인가하기 위한, 생체 조직, 특히 인체의 생물학적 과정에 영향을 미치는 장치로서, 맥동 자기장을 생성하기 위한 필드 발생 장치(2) 및 상기 필드 발생 장치(2)를 작동시키기 위한 펄스 발생기(1)를 포함하되, 상기 펄스 발생기(1)는, 상기 맥동 자기장이 1차 펄스(10)의 시퀀스로 구성되고, 상기 1차 펄스의 펄스 반복률이 0.01 내지 1000 Hz 사이이도록 설계되고, 상기 1차 펄스(10)가 복수의 중첩된 서브펄스(11)로 형성되어, 1차 펄스의 진폭 곡선이 다음과 같은 함수를 갖게 되고,

여기서:
y(x)는 x의 함수로서 상기 1차 펄스 내의 자기장 진폭을 나타내고;
x는 시간 곡선을 나타내되, x는 각 1차 펄스(10)마다 동일한 초기 값으로 다시 시작하고;
a는 각 1차 펄스(10)의 발생순서적 진폭 곡선을 설정하기 위한 파라미터를 나타내고;
b는 서브펄스(11)의 수를 나타내고;
c는 진폭을 설정하기 위한 계수를 나타내며;
d는 오프셋 값을 나타내고;
k는 상기 서브펄스(11)의 진폭을 설정하기 위한 계수를 나타내고;
이때 a, b, c는 0이 아니며,
상기 1차 펄스는 펄스 그룹(12, 13)으로 병합되고,
휴지 일시정지(13)가 연속적인 두 펄스 그룹 사이에 제공되되,
상기 휴지 일시정지(13)의 시작 시의 상기 1차 펄스(10)의 최대 진폭의 곡선은 기울기 mB가 -∞ < mB < -0.1이고/이거나 상기 휴지 일시정지(13)의 종료 시에는 기울기 mE가 ∞ > mE > 0.1인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 휴지 일시정지(13)의 영역에서 주 펄스(10)의 최대 진폭의 감소가 상기 휴지 일시정지(13)의 시작 전 및/또는 종료 후의 펄스 그룹의 최대 진폭의 적어도 40%, 바람직하게는 상기 휴지 일시정지(13)의 시작 전 및/또는 종료 후의 펄스 그룹의 최대 진폭의 25%, 특히 바람직하게는 상기 휴지 일시정지(13)의 시작 전 및/또는 종료 후의 펄스 그룹의 최대 진폭의 15%인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 휴지 일시정지(13)의 영역에서 1차 펄스(10)의 최대 진폭의 감소가 상기 휴지 일시정지(13)의 시작 전 및/또는 종료 후의 펄스 그룹의 최대 진폭의 적어도 40%, 바람직하게는 상기 휴지 일시정지(13)의 시작 전 및/또는 종료 후의 펄스 그룹의 최대 진폭의 25%, 특히 바람직하게는 상기 휴지 일시정지(13)의 시작 전 및/또는 종료 후의 펄스 그룹의 최대 진폭의 15%인 상기 휴지 일시정지가 적어도 0.1초, 바람직하게는 1초, 특히 바람직하게는 3초인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1차 펄스(10)의 최대 진폭의 곡선이 상기 휴지 일시정지(13) 영역에서 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휴지 일시정지(13)의 시작 시의 상기 1차 펄스(10)의 최대 진폭의 침강 지속기간이 휴지 일시정지(13)의 총 지속기간의 1/3과 1/4 사이인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휴지 일시정지(13)의 종료 시의 상기 1차 펄스(10)의 최대 진폭의 상승 지속기간이 상기 휴지 일시정지(13)의 총 지속기간의 3/4과 1/4 사이인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휴지 일시정지(13)의 시작 시의 상기 1차 펄스(10)의 최대 진폭 곡선의 평균 기울기 mB와 상기 휴지 일시정지(13)의 종료 시의 상기 1차 펄스(10)의 최대 진폭 곡선의 평균 기울기 mE의 비가 -1 > mB/mE > -10의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휴지 일시정지(13) 전의 펄스 그룹의 상기 1차 펄스(10)의 주파수가 휴지 일시정지(13) 후의 펄스 그룹의 주파수로 변하는 주파수 변화가 상기 휴지 일시정지(13) 동안 일어나는 것을 특징으로 하는 장치.