專利名稱：一種在人類中進(jìn)行組織再生或變性的方法以及由此的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用旋場窄聚焦量子磁共振在人類中進(jìn)行組織再生或變性的方法，以及用于實施所述方法的機器。所述機器產(chǎn)生高功率多頻旋轉(zhuǎn)電磁波束，基于特定的細(xì)胞類型和被準(zhǔn)確地集中于修復(fù)的靶區(qū)域的應(yīng)用，該波束被衍生的頻率振幅和場強精細(xì)地調(diào)制。在整個說明書中，術(shù)語“旋場窄聚焦量子磁共振(RotationalField Narrow Focused Quantum Magnetic Resonance)”稱為“RFQMR”。
再生指身體更新或再生具有更新的生命和活力的細(xì)胞和組織的能力，變性指在病理再生過度的組織中細(xì)胞生長的減慢。組織再生有助于治療受疾病侵襲的區(qū)域，諸如軟骨、骨等，而組織變性有助于延遲活細(xì)胞的生長，并且停止不想要的血管生長等。組織再生有助于治療與老齡或意外傷害相關(guān)的問題，而組織變性有助于治療癌癥、肥胖、腫瘤等。
背景技術(shù)：
正在進(jìn)行關(guān)于組織/細(xì)胞變性和再生的大量研究。不管骨缺陷是傷害、外科手術(shù)、疾病或老齡的結(jié)果，骨組織再生以修復(fù)骨缺陷已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)和牙科學(xué)的共同目的。在牙科領(lǐng)域，移植法已經(jīng)更流行。通常，用移植材料填充受疾病侵襲的骨，并且用屏障材料覆蓋該移植材料以排斥競爭性細(xì)胞可以獲得骨組織再生。
三種不同的移植材料用于骨組織再生中即，(i)活的活性骨組織，(ii)脫礦質(zhì)的、冷凍干燥的同種異體骨和(iii)自身皮層骨片。然而，需要以可靠的方式再生骨組織，而沒有感染的過度風(fēng)險，以及不需要長期和多次的手術(shù)過程。
變性也可以通過各種方法來進(jìn)行。例如，對于癌細(xì)胞或腫瘤的治療，使用化學(xué)療法或放射療法等。然而，這些治療方法中的一些方法具有嚴(yán)重的副作用，并且這些治療方法不受許多患有癌癥或腫瘤等的人的歡迎。
在細(xì)胞再生和/或變性中已知可以使用磁療法。磁場不是新的事物，并且它們是所有基本生命過程的一部分。科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了如何去聚集和成形自然界中存在的磁場，以刺激細(xì)胞新陳代謝和實現(xiàn)治愈和康復(fù)。磁場通過直接作用于身體來源的細(xì)胞影響征狀。磁共振治療是適用于現(xiàn)代的科學(xué)精粹。
最近幾年，使身體可以暴露于脈沖低頻率磁場的系統(tǒng)是已知的，該磁場刺激細(xì)胞新陳代謝、增加氧吸收和加速毒性化學(xué)物質(zhì)和廢棄物的移除。根據(jù)個人的病情和敏感性，在2-8周之間可以注意到改善。
感覺神經(jīng)或針刺點的電磁刺激主要已經(jīng)集中在神經(jīng)束的刺激，目的是為了促進(jìn)天然麻醉劑的釋放或通過閘門機理的疼痛途徑的阻滯。已經(jīng)嘗試了各種形式的這種刺激，諸如給針刺針應(yīng)用電壓或電流，經(jīng)皮的電神經(jīng)刺激(TENS)，脈沖磁場刺激，熱或冷的局部應(yīng)用，光輻射的使用和磁治療。這種類型的現(xiàn)有技術(shù)包括2001年5月22日簽發(fā)的美國專利號6,234,953B1中所述的低頻磁脈沖的應(yīng)用。
上述中沒有一個采用了旋場量子磁共振的原理。視情況而定，磁共振應(yīng)用于受疾病侵襲的區(qū)域以再生或變性細(xì)胞是本發(fā)明研究的領(lǐng)域。在本系統(tǒng)中，所應(yīng)用的量子磁共振是組織特異性的，并且它沒有副作用。
因此，本發(fā)明的主要目的是研發(fā)一種利用旋場窄聚焦量子磁共振，用于組織再生或變性的方法。本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種利用所述方法進(jìn)行治療的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供了一種根據(jù)細(xì)胞類型和它們的電容率，利用旋場窄聚焦量子磁共振在人類中進(jìn)行組織再生或變性的方法。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種在需要治療的區(qū)域應(yīng)用旋場窄聚焦量子磁共振的設(shè)備，該設(shè)備包括產(chǎn)生量子磁共振的裝置；輸送磁共振的裝置，其包括大量的槍，用于控制槍的電子開關(guān)系統(tǒng)，所述電子開關(guān)系統(tǒng)由主機通過板載微處理器控制；及用于冷卻和分散運轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生的熱的裝置。
旋場窄聚焦量子磁共振是骨關(guān)節(jié)炎治療中有效的非侵入性方案，減輕由于外傷、顳下頜關(guān)節(jié)疾病、耳鳴、牙周疾病、腕管綜合征、骨質(zhì)疏松癥、腱炎、上了年紀(jì)人的韌帶、新的骨折手術(shù)修復(fù)后康復(fù)，無菌性壞死、纖維肌痛、坐骨神經(jīng)痛、脊髓灰質(zhì)炎后綜合癥、偏頭痛、趾骨痛、急性燒傷、免疫缺陷疾病、抗藥性癲癇、糖尿病性神經(jīng)病、椎間盤突出、問題傷口治愈、血管生成生長因子刺激的疼痛和殘疾，促進(jìn)冠狀和外周前體血管生成，和延遲血管生成生長因子以促進(jìn)癌癥中抗血管生成。
RFQMR的另一個應(yīng)用是電穿孔。電穿孔直接涉及應(yīng)用一秒期間的百萬分之一的RFQMR脈沖和100-1500伏特/每厘米的場強于活細(xì)胞。這些脈沖引起了通過細(xì)胞膜開口的納米視覺的穿孔。當(dāng)脈沖停止時，穿孔再次關(guān)閉，截留了細(xì)胞內(nèi)部的藥物或DNA。將RFQMR脈沖直接地應(yīng)用于生物機體中待治療的靶組織，或者應(yīng)用于細(xì)胞懸浮液和分離的器官可以實施電穿孔。RFQMR的這種應(yīng)用可以大有幫助，因為它將開啟醫(yī)學(xué)問題新方法的潛能，該方法中成功的治療依賴于發(fā)現(xiàn)治療分子到達(dá)細(xì)胞內(nèi)部的方法。這包括其中的治療諸如癌癥的化學(xué)療法，用于基因療法的DNA遞送和DNA疫苗，用于治療心臟和血管問題的藥物遞送，以及眼睛疾病的治療。進(jìn)一步的研究可以產(chǎn)生許多其它潛在的應(yīng)用諸如，可以研究血友病和其它遺傳缺陷的治療或心血管疾病的治療和動脈粥樣硬化的預(yù)防。
組織變性中的RFQMR盡管電磁輻射的較高級部分已經(jīng)長久地應(yīng)用于癌癥的治療中，但是在頻譜的較低級部分存在著有趣的電磁場的頻譜，當(dāng)以適合的方式輸送時，可以再生活細(xì)胞、生長新的血管、再生組織，同時在改變頻譜特征和輸送系統(tǒng)時，所有上述的都相反，變性活細(xì)胞、停止新的血管的生長等。
旋場窄聚焦量子磁共振是新的機器，其產(chǎn)生高功率多頻旋轉(zhuǎn)電磁波束，該波束精確地集中于修復(fù)的靶區(qū)域。總共有輸送正確劑量的96條波束。
科學(xué)界中對于引起紫外線區(qū)中電磁波頻譜(＞1015Hz或以上)的電離化區(qū)中輻射作用的損壞和癌癥具有廣泛一致的認(rèn)識。微波對組織的熱作用是已知的?，F(xiàn)在理解可控的量子磁共振可以加速或減速生長。
假說是涉及新的化學(xué)物質(zhì)形成的生物合成之一，該化學(xué)物質(zhì)形成受改變活細(xì)胞原子特性的RFQMR信號的影響。
如果人們認(rèn)為活細(xì)胞具有約10微米的直徑，并且受到RFQMR場作用，效果是蛋白質(zhì)、包括酶產(chǎn)生速率中一種的增加。看起來發(fā)生的一種方式涉及包括轉(zhuǎn)錄和翻譯的兩步過程。
在轉(zhuǎn)錄階段，DNA部分解開形成信使RNA(mRNA)，其離開DNA核，并且纏繞著圍繞DNA核的細(xì)胞液中的核糖體。在第二個階段，產(chǎn)生蛋白質(zhì)。根據(jù)身體的需要，也存在控制蛋白質(zhì)酶產(chǎn)生多少的反饋機制。在RFQMR場存在的情況下，蛋白質(zhì)產(chǎn)生或酶活性看起來增加了。
有以前稱為熱休克的已知機理，因此細(xì)胞產(chǎn)生過量的蛋白質(zhì)/酶以應(yīng)答休克，諸如熱休克。這些蛋白質(zhì)被稱為熱休克蛋白質(zhì)(HSPs)。現(xiàn)在，這種情況被稱為脅迫應(yīng)答而不是熱休克，因為該過程明顯地適用于任何脅迫，不僅僅是熱脅迫。RFQMR輻射看起來只是另一種對細(xì)胞脅迫的形式。
一個有趣的結(jié)果是細(xì)胞中RFQMR場從8毫高斯增加到80毫高斯的應(yīng)答與溫度從37度增加到42度的效果相似。
另一個有趣的結(jié)果是脅迫耐受性。當(dāng)細(xì)胞具有從37度升高到45度的溫度時，細(xì)胞將在幾分鐘內(nèi)死亡。但是如果細(xì)胞的溫度首先升高到約42度，允許下降到37度，然后升高到45度，細(xì)胞不會死亡，好像先前脅迫的記憶已經(jīng)調(diào)節(jié)細(xì)胞使其可以對付比以前更多的脅迫。
看起來也存在運行的負(fù)反饋機制，因此HSPs減少了進(jìn)一步HSPs產(chǎn)生的速率。對于這些結(jié)果，用RFQMR輻射的含義是什么？這意味著受到連續(xù)或偶爾RFQMR輻射的人更能夠耐受進(jìn)一步的電磁輻射嗎？在分子水平發(fā)生了什么？看起來該過程是影響驅(qū)動細(xì)胞的鈉鉀三磷酸腺苷酶(Na-K-ATP-ase)泵的過程。
考慮連續(xù)的細(xì)胞膜(磷脂酶)。存在跨過膜的分子，該分子具有一個特定的梨形，該梨形具有延伸超出膜外邊緣的其窄端，和延伸超出內(nèi)邊緣的較寬的一端。這是兩部分分子的較大的那部分。梨形部分伴隨有較小的橢圓形部分。分子的大多數(shù)有趣特征出現(xiàn)在部分中。
對于這100,000分子量細(xì)胞，ATP轉(zhuǎn)換成ADP，同時產(chǎn)生3Na+離子和2K+離子。
利用來源于ATP的能量使Na移出細(xì)胞，K移動到細(xì)胞內(nèi)是這些酶的功能?？雌饋硎峭ㄟ^改變細(xì)胞壁的通透性以允許這些相互交換來完成上述功能的。
看起來這種酶活性與電荷e-移動有關(guān)。因此，這些負(fù)電荷的移動可能介導(dǎo)這些陽離子通過細(xì)胞膜的移動，并且活性增強的量依賴于這些電荷的可用性。
對于磁場而言，所有酶的活性都增強了，但是對于電場而言，受限于低酶活性。任何存在的電場都沒有通透細(xì)胞膜。而是在膜的外層上建立了正伏特(+ve)電荷。它在膜的內(nèi)表面上產(chǎn)生相應(yīng)負(fù)伏特(-ve)電荷的能力依賴于膜內(nèi)自由電荷的清除。因此，這種增強的效果限于低酶活性，大概是因為膜內(nèi)充足自由電荷可用性的限制。假設(shè)的機理認(rèn)為由于胞質(zhì)膜中電勢的改變(正常的-70到-90mv，受感染時-40到-60，癌癥時-20到-30，死亡時為0)而收到信息后，染色體通過電動機械作用(脅迫應(yīng)答)通過基因激活信息的發(fā)出，該基因調(diào)節(jié)正常細(xì)胞功能的細(xì)胞動力學(xué)，或者用于ATP產(chǎn)生的線粒體活性的細(xì)胞動力學(xué)。由連接雙極晶體管基部的穩(wěn)壓二極管組成的等效電路被提供為線粒體工作的模型。穩(wěn)壓二極管表示一些細(xì)胞功能的開/關(guān)脈沖操作，組合的電路阻抗表示線粒體膜上存在的糖蛋白傳感器的阻抗，而晶體管表示ATP激活過程。
推測過量ATP的產(chǎn)生與線粒體膜上存在的糖蛋白傳感器的改變有關(guān)，這種改變具有隨后的阻抗下降，接著該阻抗下降不能區(qū)分頻率信號并且以幾乎連續(xù)的方式激活A(yù)TP的產(chǎn)生。因此，由于ATP的過量，癌細(xì)胞將進(jìn)入有絲分裂。
RFQMR場用于作用于線粒體膜，通過多聚縮水甘油鏈的延遲來增加糖蛋白傳感器的阻抗。RFQMR場的旋轉(zhuǎn)用于干擾基因與細(xì)胞有絲分裂促進(jìn)中所涉及的原生質(zhì)糖蛋白復(fù)合物之間的交流。
認(rèn)為線粒體膜對于來源于基因的信息的阻抗隨著RFQMR處理而增加，并且隨著惡性腫瘤而增加(對于未分化腫瘤的最高阻抗)。這涉及未分化腫瘤的傳感器的更大改變，因此涉及它們與多聚縮水甘油鏈連接的更大的傾向。因為由RFQMR暴露而在線粒體膜上誘導(dǎo)的高阻抗，未分化的癌細(xì)胞停止產(chǎn)生ATP，因此“可能”進(jìn)入壞死。處理后，分化的癌細(xì)胞具有阻抗，該阻抗仍舊對來源于染色體的促進(jìn)ATP正常產(chǎn)生的一些信息敏感，因此這些細(xì)胞改變它們的有絲分裂狀態(tài)；然而，它們繼續(xù)活在靜止?fàn)顟B(tài)(生命的營養(yǎng)體型)。正常細(xì)胞不受RFQMR輻射處理的影響，因為它們線粒體傳感器的阻抗沒有改變，并且保持對來自于染色體的用于ATP合成激活的信息的敏感。
RFQMR輻射對變性中細(xì)胞功能的影響組織變性主要用在病理再生過度的組織，如癌癥患者腫瘤的治療中。RFQMR主要地改變腫瘤細(xì)胞的膜電勢，因此停止有絲分裂(細(xì)胞分裂)。
用特定調(diào)制的QMR輻射處理后，體外進(jìn)行的最初觀察表明細(xì)胞形態(tài)學(xué)的改變，類淋巴母細(xì)胞(lymphoblastoid)細(xì)胞系中和一些瘤形成細(xì)胞系中增殖、融合和壞死(HeLa，乳房癌，CCL-178，結(jié)腸腺癌，H23，H32，h12.1，1411H，睪丸癌，M5，M51，胃癌，MCF-7人類高加索人乳腺癌ECACC86012803，正常細(xì)胞系和MDBK牛腎細(xì)胞)。
已知細(xì)胞間通過直接的新陳代謝交換或者通過作為信使的離子或分子轉(zhuǎn)移進(jìn)行交流。來源于配體與膜受體相互作用的多細(xì)胞信號可以激活緊密連接的一系列生物化學(xué)反應(yīng)。生物膜具有多分子工作結(jié)構(gòu)，即使膜組份的輕微改變都可以引起其功能的顯著改變。由于RFQMR輻射激活或改變電荷運動的能力，所以其可以影響細(xì)胞間和細(xì)胞本身內(nèi)的這種交流。實際上，越來越多的文獻(xiàn)證明當(dāng)應(yīng)用對膜具有直接作用的適合電場和電磁場時，誘導(dǎo)生物學(xué)作用的可能性。
在所獲得的各種作用中是對Na+和K+動力學(xué)的作用以及在ATPasi中它們的作用，及對Ca++離子的膜間交換的作用，因為Ca++離子的膜間交換存在于大多數(shù)生物分子過程中，已經(jīng)獲得了第二信使的名字。而且，對Ca++離子膜通透性產(chǎn)生作用的暴露條件已表明對有絲分裂融合的負(fù)影響，并且這種影響選擇性地依賴所用的量子電磁場的特征。到現(xiàn)在為止，所獲得的結(jié)果表明膜受體(例如，糖蛋白復(fù)合物)能以清楚確定的頻率和振幅，通過以特定方式反應(yīng)來譯解量子信號。能量轉(zhuǎn)化的形式一場被吸收，并且直接地被偶聯(lián)以引導(dǎo)生物化學(xué)反應(yīng)。這些結(jié)果已經(jīng)用作治療領(lǐng)域，特別是軟骨組織再生中一些應(yīng)用的基礎(chǔ)。這是由于一些細(xì)胞功能的激活必然是開/關(guān)類型的量子信號的事實，該開/關(guān)類型的量子信號不具有線性而是具有調(diào)制的非正弦曲線波形。電荷/電流強度的量相當(dāng)大，等于約10,000安培數(shù)的導(dǎo)體中電流；可能接近超導(dǎo)性。
下面是涉及利用RFQMR進(jìn)行癌癥患者治療的典型步驟首先，利用常規(guī)方法診斷患者患有癌癥。做活檢以確定癌細(xì)胞的類型和它們的形態(tài)學(xué)。根據(jù)癌的類型，做受感染的區(qū)域的MRI或整個身體MRI(有些癌細(xì)胞傳播的比其它的快，或者像一些其它腫瘤通過循環(huán)系統(tǒng)傳播，一些通過淋巴系統(tǒng)傳播)。
放射學(xué)家和腫瘤學(xué)家將確定癌癥的最初位點，并且確定“首先侵襲的腫瘤”。然后，放射學(xué)家將準(zhǔn)備“靶計劃膠片”，其來源于MRI切片，其顯示了腫瘤的核心，然后他將在發(fā)射位置定位所有的96QMR槍。這些膠片提供給應(yīng)用RFQMR的工程師。
然后，工程師從TPF計劃RFQMR劑量參數(shù)。然后，患者被送給放射學(xué)家進(jìn)行身體標(biāo)記，放射學(xué)家將在計算機化體層攝影術(shù)的控制下身體上標(biāo)記癌癥的精確位置。
然后，患者被放在RFQMR機器上，并且模板由特別透明的塑料板制造。在同一天或下一天開始首次暴露。
在暴露的那天，使患者躺在RFQMR機器上，然后被轉(zhuǎn)入，現(xiàn)在利用激光引導(dǎo)系統(tǒng)，使槍集中于靶。
每天暴露1小時，進(jìn)行28天。每7天，利用超聲評估腫瘤的產(chǎn)生回聲性，重復(fù)血液檢測。在第15和第30天做MRI以評估腫瘤壞死。期望腫瘤從腫瘤核心開始壞死，一種內(nèi)爆聚。28天治療后，患者回到他或她的正常生活，最后一次暴露后6周后進(jìn)一步評估患者。
組織再生中RFQMR組織再生或多或少是組織變性的相反面。它有比變性更廣泛的應(yīng)用，應(yīng)用可是是骨關(guān)節(jié)炎，在需要的地方生長心血管，傷口愈合，治療不能治愈的骨折等。
在組織再生中，以稍微反向齒輪的方式簡單地使用RFQMR。根據(jù)細(xì)胞類型的類型，和它們的電容率，計劃RFQMR暴露。大多數(shù)期望的反應(yīng)是上述的逆轉(zhuǎn)。盡管對于不同的組織類型，再生的假說可以不同，但是我們可以評論人類軟骨細(xì)胞中的組織再生。
軟骨再生中RFQMR理論的假說像其它組織一樣，由于各種新陳代謝和物理影響，骨和軟骨經(jīng)常地被構(gòu)造和破壞。骨和軟骨形成的主要刺激物是當(dāng)這些結(jié)構(gòu)受到張力或壓力時產(chǎn)生的壓電信號。這解釋了為什么在任何明顯壓力不存在的情況下，諸如空間旅行期間的失重或投擲中固定的情況下的骨萎縮。由于外傷或疾病諸如骨關(guān)節(jié)炎的關(guān)節(jié)傷害后也損害該信號的傳送。RFQMR被設(shè)計為通過氫原子中旋轉(zhuǎn)的誘導(dǎo)，表征和再生用于起始這些再生活性的壓電信號，因此當(dāng)骨或軟骨被置于負(fù)載下時，在細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)中產(chǎn)生流動電勢。換而言之，當(dāng)你走步時，重量就放在關(guān)節(jié)上，軟骨被壓縮，液體被位移，并且它帶有流動離子、鈉離子，留下負(fù)電荷蛋白聚糖羧基和硫酸根離子。因為你沒有中和的負(fù)電荷，所以產(chǎn)生了電勢。這稱為流動電勢。RFQMR可以再產(chǎn)生這種流動電勢，并且即使關(guān)節(jié)處于靜止時，其恢復(fù)作用在由于疾病或外傷而損害的關(guān)節(jié)中也起作用。初步的臨床試驗證明患有嚴(yán)重骨關(guān)節(jié)炎的患者在暴露于RFQMR的21天中獲得了范圍從1到3毫米的軟骨再生。


在圖2a到2c中示出了RFQMR暴露的方法，軟骨細(xì)胞中組織再生中精確期望的機理。
圖2a表示靜止時，細(xì)胞外軟骨基質(zhì)中氫質(zhì)子和負(fù)電荷載體之間平衡的變化，沒有流動電勢。
圖2b表示由于固定的帶負(fù)電荷液體從軟骨組織被壓縮出來，使得氫質(zhì)子在負(fù)載下被迫流入，引起加載期間ECM中流動電勢的產(chǎn)生。
圖2c表示作為量子磁共振輻射期間靜止ECM中軟骨細(xì)胞的刺激，由于氫原子中RMQMR旋轉(zhuǎn)的改變引起ECM中氫質(zhì)子的被迫移動而引起關(guān)節(jié)中流動電壓電勢流的產(chǎn)生。
利用附圖中示例的RFQMR機器實施旋場窄聚焦量子磁共振。
圖中圖1表示本發(fā)明RFQMR機器的總布置圖。
圖2a到2c表示RFQMR旋轉(zhuǎn)對軟骨細(xì)胞的作用機理。
圖3表示機器中所用的RFQMR頭部及其它控制件。
圖4表示本發(fā)明RFQMR機器的方塊圖。
圖5表示RFQMR治療前后患者膝中組織再生的可見變化。
圖6到8表示RFQMR治療前，期間及以后患者腫瘤中組織退化的各種變化。
具體實施例方式
我們可以觀察本發(fā)明的RFQMR機器，其看起來像MRI或CT機器(參見圖1)。受疾病侵襲的關(guān)節(jié)(膝蓋)被放置在RFQMR機器內(nèi)部，并且將期望的暴露特征(像在再生RFQMR中骨間隙的軟骨、軟骨間距的皮膚、姓名、年齡、性別、身高和體重等，或者在變性RFQMR情況下利用磁共振成像(MRI)獲得的離腫瘤核心的距離和腫瘤周圍其它細(xì)胞類型的詳細(xì)情況等)輸入到計算機中，然后計算機可以計算出各種波前和旋轉(zhuǎn)頻率、脈沖振幅、場強等，此后操作者將精確地聚焦波束，在再生性RFQMR的情況下有患者的X射線幫助，或者在變性RFQMR的情況下，利用CT掃描精確地標(biāo)記患者。根據(jù)RFQMR目的，在再生RFQMR情況下，每天進(jìn)行治療60分鐘，進(jìn)行21天的期間，或者在變性RFQMR情況下進(jìn)行28天，治療結(jié)束時，用X射線和其它方法評估結(jié)果。治療不中斷。
治療期間患者沒有感覺到任何疼痛或不舒服，通過計算機周期地測量身體表面上的場強，如果有任何偏差，它將報警，場強的改變可以是因為不存在波束。在所有96QMR中，以11.25的角度使用波束。
圖1表示RMQMR機器的詳細(xì)情況，機器的圓形部分被稱為QMR頭1，其包括96QMR發(fā)生器2，即，由特定金屬合金組成的槍。這些QMR槍產(chǎn)生QMR波束3，并且被安裝在散熱材料上以盡快散發(fā)產(chǎn)生的熱量。利用適合的冷卻系統(tǒng)4，諸如空氣循環(huán)器在散熱后繼續(xù)冷卻?；颊叽?是表面有泡沫和皮革的移動臺以給患者提供舒適性。用標(biāo)記6標(biāo)記靶區(qū)域。
用能夠控制高電壓和電流的適合的電子控制系統(tǒng)和開關(guān)系統(tǒng)控制96把槍，通常用標(biāo)記7表示該系統(tǒng)。開關(guān)系統(tǒng)由板載微處理器控制，該處理器接收來自于主控計算機的指令。
該主控計算機具有為了計劃RFQMR暴露劑量和精確的聚焦和靶向的目的而設(shè)計的軟件。RFQMR可以應(yīng)用在幾乎所有變性疾病上。
圖4中所示的旋場量子磁共振組織工程系統(tǒng)的方塊圖的解釋RFQMR系統(tǒng)包括下列子系統(tǒng)1、板載微控制器基礎(chǔ)的監(jiān)控系統(tǒng)(SCS)；2、高電流/高電壓電源子裝置；3、電力控制器子裝置；4、高速開關(guān)子裝置；5、信號調(diào)制器；6、場旋轉(zhuǎn)體；7、具有冷卻子裝置的QMR槍；8、主控計算機。
板載微控制器基礎(chǔ)的監(jiān)控系統(tǒng)是RFQMR系統(tǒng)的主處理部分。該子裝置從主控計算機接收涉及劑量，諸如波前頻率，應(yīng)用于場的旋轉(zhuǎn)頻率等的命令。該信息被計算，并且使其適合被傳送給信號調(diào)制器，場旋轉(zhuǎn)體和高速開關(guān)子裝置。高電流/高電壓電源是一種子裝置，其從主機接收AC230伏特電力，并且轉(zhuǎn)換成各種高電壓低電流及高電流低電壓的電源用于各種子裝置及RFQMR槍的運轉(zhuǎn)。該子裝置是整個系統(tǒng)的能源。
電力控制器子裝置接收來自于HCHV電源的電力，并且在SCS命令和控制下向各個其它子裝置分配電力。為了系統(tǒng)的安全運轉(zhuǎn)，它也維護(hù)安全方面，像超載、溫度或熱關(guān)閉等。
高速開關(guān)子裝置接收來自于信號調(diào)制器和場旋轉(zhuǎn)體的多個輸入，并且在SCS命令和控制下運轉(zhuǎn)。HSS子裝置能處理高電壓和電流，并且以非常高的頻率打開和關(guān)閉它們，因此能夠產(chǎn)生百萬分之一秒的精細(xì)調(diào)制脈沖。該子裝置在SCS命令和調(diào)節(jié)下直接射擊QMR槍。
信號調(diào)制器子裝置是系統(tǒng)的重要元件。它接收來自于SCS的多個命令，并且調(diào)節(jié)它們產(chǎn)生供應(yīng)給HSS子裝置用于射擊的唯一的量子脈沖。
場旋轉(zhuǎn)體子裝置接收來自于SCS的旋轉(zhuǎn)信息，并且發(fā)送它給HSS子裝置用于場旋轉(zhuǎn)的控制。場旋轉(zhuǎn)體和信號調(diào)制器在最后獲得的期望的磁共振中都起重要作用。
QMR槍是特殊的核心，由高通透性材料制造，用純銅精確地被纏繞?？偣灿?6把槍，它們呈11.25的角度被放置，并且其中的3把槍在沿著MR孔徑的順序。在治療時，這些槍精確地聚焦于靶組織。96個獨立開關(guān)裝置驅(qū)動來自于HSS子裝置的這些槍。因為當(dāng)這些槍被射擊時會變熱，因此需要基于散熱和強制空氣冷卻的冷卻系統(tǒng)。
主控計算機是整個系統(tǒng)的總控制。在這里它負(fù)責(zé)進(jìn)行治療有關(guān)的計算。該系統(tǒng)接收輸入，像細(xì)胞和組織類型、靶距離和其它需要的參數(shù)，并且計算所有必要的劑量信息以傳遞給板載SCS用于開始治療暴露。
下面是涉及利用RFQMR進(jìn)行骨關(guān)節(jié)炎治療的典型步驟這些步驟是簡單的，但是依賴于必須再生的組織類型。在骨關(guān)節(jié)炎的情況下首先用常規(guī)X射線診斷患者的骨關(guān)節(jié)炎。特定的計算機軟件被用于測量軟骨厚度。做膝關(guān)節(jié)的高頻率超聲掃描以測量軟骨厚度和從皮膚表面的靶距離。RFQMR工程現(xiàn)在將從掃描獲得的數(shù)據(jù)計劃劑量參數(shù)。
患者被加載到RFQMR機器上，并且利用激光引導(dǎo)系統(tǒng)精確地定向槍。每天1小時進(jìn)行21次暴露。21天后，再評估患者。
最后暴露以后30天后進(jìn)行患者跟蹤。
組織再生和變性的臨床試驗例子組織再生臨床試驗涉及40名志愿者，他們患有中度到嚴(yán)重的骨關(guān)節(jié)炎，獲得他們的知會同意后收集嚴(yán)重疾病的放射性證據(jù)。其它的研究已經(jīng)被完成，包括血液檢測、測力等。
下面的概要是利用RFQMR暴露已經(jīng)顯示了明顯的軟骨組織生長的40名患者之一?；颊呓?jīng)受了每天1小時，21天周期的暴露。暴露前和后進(jìn)行了X射線。
患者SN夫人，女性，63歲，是RFQMR組織再生研究的志愿者之一。她接收了規(guī)定的21天RFQMR暴露。從第7天暴露，她完全不疼痛了，并且不服用任何止痛藥了，到第14天暴露時，她每天能舒服地行走2km。暴露繼續(xù)到第21天，并且重復(fù)進(jìn)行X射線，血液檢測和測力。
利用國際上接受的評估膝關(guān)節(jié)功能的方法一膝協(xié)會的評估(Knee Society rating)評測結(jié)果。結(jié)果如下，并且比全部膝關(guān)節(jié)置換更好。

上述膝協(xié)會評估記分表明利用RFQMR的組織再生可以使由于骨關(guān)節(jié)炎而遭受疼痛的患者有更大的癥狀緩解。
更客觀的患者放射性證據(jù)也表明相當(dāng)大數(shù)量的組織生長。
人們甚至能看到暴露前和后患者膝關(guān)節(jié)的X射線中顯著可見的改變。
現(xiàn)在毫無疑問地確定RFQMR組織工程可以再生變性的組織，像軟骨，隨著時間的推移我們將能夠利用該技術(shù)再生大多數(shù)人類組織。
組織變性作為技術(shù)檢驗的指數(shù)，我們招集了3名患有晚期癌癥的患者，沒有進(jìn)行的藥物選擇或手術(shù)。這些患者具有估測的1到3周的壽命期望。下面是其中一位的情況。
患者R先生，患有肺癌，成功地進(jìn)行了手術(shù)，腹部轉(zhuǎn)移性晚期肉瘤樣癌，對任何現(xiàn)存的治療法都沒有反應(yīng)，患者非常疼痛，并且每4小時就要使用嗎啡。圖6表示RFQMR暴露前腫瘤測量大小74mm×73mm。食物攝取量非常少，睡眠和吃飯的時刻不定和無規(guī)則，并且當(dāng)想進(jìn)食時，伴有嚴(yán)重的惡心和嘔吐。給患者制定28天RFQMR暴露，考慮到疾病狀態(tài)每7天進(jìn)行評估。
暴露期間的評估是非常鼓舞人心的，并且如下通過最初2天的暴露，完全緩解了嚴(yán)重的疼痛，并且開始逐漸減少了嗎啡，到第4天暴露時，患者完全不用嗎啡了。第3天暴露后，吃飯正常了，到第5天暴露時，尿輸出增加，食物攝取增加，惡心和嘔吐停止。
患者開始過量的饑餓，并且消耗過量的食物，這很快變成痛苦的饑餓，并且患者繼續(xù)吃東西。做血液檢測以評估血糖、肝功能和血球計數(shù)。這表明葡萄糖是正常的，肝功能是正常的。對患者施用奧美拉唑(Omeprazole)，以調(diào)節(jié)酸分泌，很快饑餓受到控制。15天暴露后，進(jìn)行MRI(圖7)掃描，表明相比之下腫瘤在其核心已經(jīng)顯示了一些非特異性變化。
繼續(xù)暴露直到第28天。在第30天，進(jìn)行血液檢測以評估血球計數(shù)和其它參數(shù)。發(fā)現(xiàn)患者的血紅蛋白從治療開始前的10.1升高到治療后的12.5。在28天中患者增加了6kg重量。
暴露完成后，即在第30天的MRI(圖8)表明從腫瘤核心存在組織壞死的清楚證據(jù)，范圍大概是腫瘤體積的45％。希望組織壞死繼續(xù)直到整個腫瘤被破壞。
患者現(xiàn)在沒有癥狀，并且4個月后他恢復(fù)了在政府保險公司的經(jīng)理職務(wù)。
從最近的45天每3天對他進(jìn)行跟蹤。他現(xiàn)在不用任何藥物治療。在接下來的日程中，患者將回來報道進(jìn)行另一次MRI掃描。
結(jié)論考慮從大量研究中挑選的如上例的兩個病例，表明旋場量子磁共振將是用于人類組織再生和變性的新的組織工程方法，它將有助于戰(zhàn)斗許多疾病。
這項新的發(fā)明在接下來的數(shù)年中要走很長的路，因為這是與活細(xì)胞交流并且改變它們的功能過程的第一步。如上所看到的，本發(fā)明使用簡單，是非藥物自然的。這是第一次在細(xì)胞水平存在清楚的交流建立。
權(quán)利要求
1.一種根據(jù)細(xì)胞和組織類型及它們的電容率，利用旋場窄聚焦量子磁共振在人類中進(jìn)行組織再生或變性的方法。
2.一種根據(jù)靶細(xì)胞的類型和靶周圍組織的電容率，利用旋場量子磁共振通過改變細(xì)胞膜電勢，開始或阻止細(xì)胞分裂(有絲分裂)的方法，該旋場量子磁共振具有范圍在7Hz到8Mhz之間的波前頻率，范圍在2Hz到2KHz之間的旋轉(zhuǎn)頻率。
3.一種對需要的區(qū)域應(yīng)用旋場窄聚焦量子磁共振的設(shè)備，該設(shè)備包括用于量子磁共振輸送的裝置，該裝置包括大量的槍；用于在治療中載運人的移動平臺形式；用于控制槍的電子開關(guān)系統(tǒng)，所述電子開關(guān)系統(tǒng)由主機通過板載微處理器控制；和用于冷卻和分散運轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生的熱的裝置。
4.如權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用旋場窄聚焦量子磁共振的設(shè)備，其中主機是基于板載微處理器的監(jiān)控系統(tǒng)(SCS)，高電流/高電壓電源子裝置以及控制電力分配的電力控制器子裝置，信號調(diào)制器子裝置，其接收來自于監(jiān)控系統(tǒng)的多個命令，并且調(diào)制它們以產(chǎn)生唯一的量子脈沖，該脈沖供應(yīng)給高速開關(guān)裝置用于射擊。
5.如權(quán)利要求2到4所述的設(shè)備，其中提供場旋轉(zhuǎn)體子裝置用于接收來自于監(jiān)控系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)信息，并且將它發(fā)送給高速開關(guān)裝置用于場旋轉(zhuǎn)的控制。
6.如權(quán)利要求2到5所述的設(shè)備，其中提供量子磁共振(QMR)槍用于對著靶射擊RFQMR。
7.如權(quán)利要求2到6所述的設(shè)備，其中提供主控計算機用于根據(jù)細(xì)胞和組織類型，靶距離和其它需要的參數(shù)計算待要射擊的RFQMR。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中槍是由高通透性材料制造，其被純銅精確地纏繞，并且呈11.25度的角度放置，其中3把槍在沿著MR孔徑的順序上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種根據(jù)細(xì)胞和它們的電容率，利用旋場窄聚焦量子磁共振在人類中進(jìn)行組織再生或變性的方法。所述方法是通過一種對需要的區(qū)域應(yīng)用旋場窄聚焦量子磁共振的設(shè)備實施，該設(shè)備包括用于量子磁共振輸送的大量的槍；用于在治療中載運人的移動平臺形式；用于控制槍的電子開關(guān)系統(tǒng)，所述電子開關(guān)系統(tǒng)由主機通過板載微處理器控制；和用于冷卻和分散運轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生的熱的裝置。
文檔編號A61N5/04GK1960779SQ200480043264
公開日2007年5月9日 申請日期2004年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月7日
發(fā)明者拉亞·維亞·庫瑪 申請人:拉亞·維亞·庫瑪