用于增强伤口修复的电磁治疗设备及其使用方法技术

一种用于增强急性和慢性伤口修复的方法，包括步骤：配置具有至少一个波形参数的至少一个波形（步骤１０１）；选择所述至少一个波形的所述至少一个波形参数的值，以在靶途径结构中最大化信噪比和功率信噪比中至少一个（步骤１０２）；使用在靶途径结构中最大化所述信噪比和功率信噪比中至少一个的所述至少一个波形（步骤１０３），以产生电磁信号；以及将所述电磁信号耦合到所述靶途径结构以加速愈合机制（步骤１０４）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过改变与活组织、细胞和分子的电磁环境的相互作用，来增强人、植物和动物中的伤口修复。本专利技术还涉及通过应用编码的电磁信息来调节细胞和组织生长、修复、维护和一般行为的方法。尤其是，本专利技术通过进行编码电磁信息的外科无创活性耦合，来提供非常特定的电磁频率(EMF)信号图案对一个或多个身体部分的应用。电磁波形对例如细胞、器官、组织和分子等人、动物和植物靶途径结构的这种应用，可用于增强伤口修复。
技术介绍
大多数低频EMF的使用与骨骼修复(repair)和愈合(healing)的应用结合。这样，EMF波形和EMF波形的当前整形外科临床使用包括相对低频分量且有很低的功率，导致在低于5KHz的频率处的每厘米一微伏(mv/cm)范围内的最大电场。使用细胞膜的电化学模型来预测可以预期生物效应的EMF波形图案的范围的线性物理化学方法，是以细胞膜(特别是结合在细胞膜内或上的离子)是可能的EMF靶的假设为基础的。因此，必须确定波形参数的范围，对于该波形参数，感应电场可例如通过使用依赖电压的动力学，在细胞表面电化学地耦合。此线性模型的扩展包括洛伦兹(Lorentz)力考虑因素，其最终证实了EMF的磁分量可在EMF治疗中起重要作用。这导致在很低的频率范围从合并的AC和DC磁场效应预测利益的离子回旋加速器谐振和量子模型。由用于深层组织愈合的27.12MHz的连续正弦波产生的脉冲射频(PRF)信号在透热疗法的现有
中是已知的。透热疗法信号的脉冲后继物最初被发表为能够在传染病的治疗中激发非热生物效应的电磁-->场。随后，报道了PRF治疗应用，用于减少创伤后和手术后的疼痛以及软组织、伤口愈合、灼伤治疗和神经再生中的水肿。用于消退创伤水肿的PRF的应用近年来被越来越多地使用。截至目前在动物和临床研究中使用PRF的结果表明，水肿可由于这样的电磁刺激被适度地减少。本专利技术基于生物物理和动物研究，其将细胞与细胞的交流对组织结构敏感性的效应归因于感应电压和相关电流。使用信噪比(SNR)和功率信噪比(功率SNR)中至少一个的数学分析，估计应用于靶途径结构(如细胞、组织、器官和分子)的EMF信号是否在离子结合位置出现的热噪声之上是可检测的。现有技术的EMF剂量测定没有考虑组织结构的电介质特性，相反，现有技术利用分离的细胞的特性。通过利用电介质特性，通过最佳化在靶途径结构估计的SNR和功率SNR数学值而配置的电磁波形的活性耦合(reactive coupling)可增强：在人、动物和植物细胞、器官、组织和分子内的各种伤口的修复(例如外科手术后和创伤的伤口愈合)，血管生成，改善的血液灌注，血管舒张，血管收缩，水肿减少，增强的新血管形成，骨骼修复，腱修复，韧带修复，器官再生，和疼痛减轻。伤口修复增强作用源于增加的血液流量及血管生成和新血管形成的调节以及其它增强的生物效应过程。无创PRF在射频的最近的临床使用利用27.12MHz正弦波的脉冲群，每个脉冲群一般展示65微秒的宽度，且每脉冲群大约有1700个正弦周期，以及具有不同的脉冲群重复率。具有在一到一百兆赫兹(MHz)的范围内的频率的电磁波形的广谱密度脉冲群被选择性地应用于人、动物和植物细胞、器官、组织和分子，每脉冲群有1到100,000个脉冲，以及脉冲群重复率为0.01到10,000赫兹(Hz)。每个脉冲群的电压幅度包络是随机、不规则或其它类似变量的函数，用于在脉冲群包络内提供广谱密度。通过考虑在特定的靶途径结构中的信号与热噪声比和功率SNR的数学函数，来定义变量。波形设计成调节活细胞生长、状态和修复。这些信号的特定应用包括但不限于：增强器官、肌肉、关节、皮肤和毛发的治疗，外科手术后和创伤的伤口愈合，血管生成，改善的血液灌注，血管舒张，血管收缩，水肿减少，增强的新血管形-->成，骨骼修复，腱修复，韧带修复，器官再生，和疼痛减轻。电磁波形的应用可用于增强各种伤口的愈合。根据本专利技术的实施方案，较高谱密度的脉冲群包络可更有效地耦合到生理学相关的电介质途径，例如细胞膜受体、与细胞酶结合的离子和一般跨膜电位变化。根据本专利技术的实施方案增加了传输到相关的细胞途径的频率分量的数量，导致可应用于已知愈合机制的较大范围的生物物理现象变得可实现，包括增强的酶活性、生长因子释放和细胞因子释放。通过增加脉冲群持续时间，和通过应用随机或其它高谱密度的包络至单极或双极矩形或正弦脉冲的脉冲群包络，可取得对可应用于人、动物和植物中的软组织和硬组织的生物学愈合过程更有效和更大的效果，从而导致伤口修复的加速，该单极或双极矩形或正弦脉冲感应在每厘米10-6和10伏(V/cm)之间的峰值电场，并满足根据SNR或功率SNR的可检测性要求。本专利技术涉及伤口修复的已知机制，其涉及在伤口修复被应用于人、动物和植物的各阶段中适当的生长因子或细胞因子的自然定时的释放。特别地，伤口修复包括炎症期、血管生成、细胞增殖、胶原产生和重建期。在每个阶段有特定的细胞因子和生长因子的定时释放。电磁场可增强血液流量并增强离子结合，这反过来可加速每个愈合期。本专利技术的特别目的是提供改良的装置以增强外源因子的作用并加速修复。使用本专利技术的一个有利的结果是，由于血液流量增强或生物化学活性增强因而可加速伤口修复。本专利技术的目的是提供改良的方法以促进预期效果，或提高伤口修复各阶段相关的细胞因子和生长因子的功效以及其它效果。本专利技术的另一目的是引发并加速慢性伤口的愈合，如糖尿病溃疡、静脉停滞溃疡、压疮和任何起因的非愈合性伤口。本专利技术的另一目的是，通过将高谱密度电压包络应用为根据SNR和功率SNR要求的调节或脉冲群定义参数，对这样的增加持续时间的脉冲群的功率要求可明显低于具有相同频率范围的脉冲的较短脉冲群的功率要求；这源于频率分量与相关的细胞/分子过程的更有效的匹配。因此，获得了增强的传输到相关的电介质途径的剂量测定和降低的功率要求的优点。因此，存在对更有效地加速人、动物和植物细胞、器官、组织和分子-->中的伤口修复的设备和方法的需要。
技术实现思路
大多数低频EMF的使用与骨骼修复和愈合的应用结合。这样，EMF波形和EMF波形的当前的整形外科的临床使用包括相对低频分量且有很低的功率，导致在低于5KHz的频率处的在每厘米一微伏(mv/cm)范围内的最大电场。使用细胞膜的电化学模型来预测可以预期生物效应的EMF波形图案的范围的线性物理化学方法是以细胞膜(特别是结合在细胞膜内或上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于增强伤口修复的方法，其包括步骤：　配置具有至少一个波形参数的至少一个波形；　选择所述至少一个波形的所述至少一个波形参数的值，以在靶途径结构中最大化信噪比和功率信噪比中至少一个；　使用所述在靶途径结构中最大化所述信噪 比和功率信噪比中至少一个的所述至少一个波形，以产生电磁信号；和　将所述电磁信号耦合到所述靶途径结构以加速愈合机制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-3-7 60/658,967;US 2006-3-6 11/369,3081.一种用于增强伤口修复的方法，其包括步骤：
配置具有至少一个波形参数的至少一个波形；
选择所述至少一个波形的所述至少一个波形参数的值，以在靶途径结
构中最大化信噪比和功率信噪比中至少一个；
使用所述在靶途径结构中最大化所述信噪比和功率信噪比中至少一
个的所述至少一个波形，以产生电磁信号；和
将所述电磁信号耦合到所述靶途径结构以加速愈合机制。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述愈合机制包括血液流动、新血
管形成、血管舒张、调节人体生长因子和调节血管生成中至少一个。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个波形参数包括至少一
个一下参数：将所述至少一个波形配置成在约0.01Hz和约100MHZ之间
重复的频率分量参数、遵循在数学上定义的幅度函数的脉冲群幅度包络参
数、根据数学上定义的宽度函数在每个重复处变化的脉冲群宽度参数、根
据数学上定义的函数在所述靶途径结构中在约1μV/cm和约100mV/cm之
间变化的峰值感应电场参数、以及根据数学上定义的函数在所述靶途径结
构中在约1μT和约0.1T之间变化的峰值感应磁电场参数。
4.如权利要求4所述的方法，其中所述定义的幅度函数包括1/f频率
函数、对数函数、混沌函数和指数函数中至少一个。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述靶途径结构包括分子、细胞、
组织、器官、离子、配体、慢性伤口、糖尿病溃疡、静脉停滞溃疡、压疮、
非愈合性伤口、急性伤口、外科手术后伤口和创伤后伤口中至少一个。
6.如权利要求1所述的方法，其进一步包括将离子和配体与调节分子
结合以促进愈合过程的步骤。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述离子和配体的结合步骤包括调
节钙与钙调蛋白结合。
8.如权利要求6所述的方法，其中所述离子和配体的结合步骤包括调
节靶途径结构中生长因子的产生。
9.如权利要求6所述的方法，其中所述离子和配体的结合步骤包括调
节靶途径结构中细胞因子的产生。
10.如权利要求6所述的方法，其中所述离子和配体的结合步骤包括
调节与组织生长、修复和维护相关的生长因子和细胞因子。
11.如权利要求1所述的方法，其进一步包括应用标准物理治疗方法
的步骤。
12.如权利要求11所述的方法，其中标准物理治疗方法包括加热、冷
却、压迫、按摩和锻炼中至少一个。
13.如权利要求1所述的方法，其进一步包括应用标准医学治疗的步
骤。
14.如权利要求13所述的方法，其中标准医学治疗包括组织移植和器
官移植中至少一个。
15.一种用于增强伤口修复的电磁治疗设备，其包括：
波形产生装置，其产生具有至少一个波形参数的至少一个波形，所述
至少一个波形参数能够被选择成在修复周期时在靶途径结构中最大化信
噪比和功率信噪比中至少一个；和
连接至所述波形产生装置的耦合设备，其用于从在所述靶途径结构中
最大化所述信噪比和功率信噪比中至少一个的所述至少一个波形产生电
磁信号，并用于将所述电磁信号耦合到所述靶途径结构，从而加速所述靶
途径结构修复周期。
16.如权利要求15所述的电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚瑟A皮拉，安德烈A迪米诺，
申请(专利权)人：IVIVI科技有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]