DE69833045T2

DE69833045T2 - Hemmung von angiogenese relatierte tumorwachstum

Info

Publication number: DE69833045T2
Application number: DE69833045T
Authority: DE
Inventors: R. Rick WASCHER; Douglas C. Williams; E. Floyd BOULDIN
Original assignee: EMF Therapeutics Inc Signal Mountain; EMF Therapeutics Inc
Current assignee: EMF Therapeutics Inc Signal Mountain; EMF Therapeutics Inc
Priority date: 1998-07-08
Filing date: 1998-10-20
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2018-10-21
Also published as: US6443882B1; EP1094838A1; US6083149A; AU1104099A; ATE314089T1; EP1094838B1; DE69833045D1; WO2000002585A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
„Angiogenese" kann als die Bildung oder der Anfang eines Wachstums der Blutgefäße oder Kapillaren in einem biologischen Probanden, insbesondere Säugetieren, definiert werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die in der Lage ist, ein Magnetflussfeld zu erzeugen, welches sich bei der Hemmung von Angiogenese in Säugetieren als nützlich herausgestellt hat. Man nimmt an, dass die vorliegende Erfindung der Menschheit allgemein unbekannt war, bevor sie ihren Erfindern bekannt wurde.
STAND DER TECHNIK
Bei reifen (nicht wachsenden) Kapillaren ist die Gefäßwand aus einer endothelialen Zellbeschichtung, einer Grundmembran und einer Schicht von Zellen, die Perizyten genannt werden, welche teilweise das Endothelium umgeben, aufgebaut. Die Perizyten sind in der gleichen Grundmembran wie die endothelialen Zellen enthalten und berühren diese gelegentlich direkt. (Siehe Hintergrund A).
Mit Bezug auf B des Stands der Technik, binden sich angiogenische Faktoren (die schwarzen Dreiecke) an die Rezeptoren der endothelialen Zellen und beginnen die Abfolge der Angiogenese. Werden die endothelialen Zellen zum Wachstum stimuliert, sekretieren sie Proteasen, welche die Grundmembran, die das Gefäß umgibt, abbauen. Die Verzweigungen zwischen den endothelialen Zellen werden verändert und ermöglichen somit, dass Zellprojektionen durch den geschaffenen Raum hindurchgehen, und der neu gebildete Spross in Richtung der Quelle des Stimulus wächst.
Mit Bezug auf die C des Stands der Technik hängt ein fortfahrendes Wachstum des Kapillarsprosses von einigen Vorgängen und Faktoren ab: (i) der Wachstumsstimulus muss aufrechterhalten werden; (ii) die endothelialen Zellen müssen die Proteasen sekretieren, die notwendig sind, um das benachbarte Gewebe abzubauen; (iii) die Zellen selbst müssen in der Lage sein, sich zu bewegen/zu migrieren; und (iv) endotheliale Zellteilung muss stattfinden, um die notwendige Anzahl an Zellen bereitzustellen (dies findet an einer Stelle hinter der Wachstums front des Sprosses statt). Zueinander benachbarte blind endende Sprosse verbinden sich dann zusammen, um eine Kapillarschleife zu bilden, die später zu einem Gefäß reift, wie dem, aus dem sie entstanden ist.
Die folgende Liste von angiogenese-bezogenen Krankheiten ist nicht erschöpfend, schließt aber Folgendes ein: Angiofibrom, was eine abnormale Bildung von Blutgefäßen ist, die zu Blutungen neigen; neovaskuläres Glaukom, was ein abnormales Wachstum von Blutgefäßen im Auge ist; arteriovenöse Missbildungen, was eine abnormale Kommunikation zwischen Arterien und Venen ist; Nonunion-Brüche, welches Brüche sind, die nicht heilen; Lupus und andere Bindegewebsstörungen; Osler-Weber-Syndrom, welches eine Erbkrankheit ist, die zu abnormalen Blutgefäßen führt, die zu Blutungen neigen; artherosklerotische Plaque, was eine Verhärtung der Arterien ist; Psoriasis, welches eine weit verbreitete chronische Hautkrankheit ist; Kornealersatz Neovaskularisation, welches eine Komplikation bei der Hornhautersatzchirurgie ist; pyogenisches Granulom, welches eine weitverbreitete Hautläsion ist, die aus Blutgefäßen aufgebaut ist; verzögerte Wundheilung; diabetische Retinopathie, welches eine der häufigsten Ursachen für Blindheit bei Diabetikern ist; Skleroderma, welches eine Art von Bindegewebskrankheit ist; Granulationen (Knötchen); Neoplasma, welches ein abnormales Zellwachstum ist, das solide Tumore bildet; Hämangiom, welches ein aus Blutgefäßen aufgebauter Tumor ist; Trachom, welches in einigen Ländern die häufigste Ursache für Blindheit ist; hypertrophische Narben, welches eine abnormale Narbenbildung ist; retrolentale Fibroplasie, welches ein abnormales Wachstum der Blutgefäße in der Netzhaut ist; hämophile Gelenke, welches blutende Gelenke sind; vaskuläre Adhäsionen, was übermäßige Vernarbung ist; Osteoarthritis und rheumatoide Arthritis; makulare Degeneration; krebsartige Tumore im Allgemeinen und Schmerzen.
Magnetismus ist eine Eigenschaft von bewegter Ladung und gehört zu elektrischer Theorie. Wie in den Beispielen aufgeführt, ist das Ziel Säugetiergewebe. Ein magnetisches Feld umgibt einen Leiter, durch den Strom fließt, gemäß der wohlbekannten „Rechte Hand-Regel". Es ist auch bekannt, dass der Fluß eines Magnetfeldes einen Stromfluss in Stromkreisen induzieren kann.
Bisher war eine Vorrichtung und ein Verfahren der hierin beschriebenen Art, welche(s) in der Lage ist, magnetische Felder zu erzeugen, die zur Blockierung von Angiognese in biologischen Probanden, wie zum Beispiel Säugetieren, nützlich sind, unbekannt und war noch nicht entdeckt oder erfunden worden.
EP 0 371 504 A2 beschreibt die allgemeine Vorstellung der Anwendung eines Magnetfelds auf ein Säugetier für therapeutische Zwecke. Gemäß diesem Dokument sind die angewandten magnetischen Kräfte spezifisch gegenüber der Masse an Elementen, auf die eine Auswirkung erzielt werden soll. Die Berechnung ist so, dass die Energie eines in dem Säugetier elektromagnetisch induzierten Stroms mit der Gravitationsenergie des genetischen Targetmaterials gleichgesetzt wird, derart dass eine doppelte Resonanz erzielt wird. Das Dokument lehrt, eine Magnetflussfeldamplitude in einem Bereich von 6 × 10^–10 bis 6 × 10^–6 Gauß zu wählen. EP 0 371 504 A2 beschreibt jedoch keine Vorrichtung zur Blockierung von Angiogenese und zur Hemmung von Wachstumsraten von krebsartigen Tumoren in biologischen Probanden.
Bisher war eine Vorrichtung und ein Verfahren der hierin beschriebenen Art, welche(s) in der Lage ist, magnetische Felder zu erzeugen, die zur Blockierung von Angiogenese und Hemmung der Wachstumsraten krebsartiger Tumore in biologischen Probanden, wie zum Beispiel Säugetieren, nützlich sind, unbekannt und war noch nicht entdeckt oder erfunden worden.
Tumore können nicht ohne ausreichende Nahrung wachsen, die durch die durch Angiogenese erzielte erhöhte Blutzirkulation bereitgestellt wird. Verbesserte Wundheilung kann auch durch eine Reduktion der Angiogenese erklärt werden. Man nimmt an, dass beim Wundheilungsvorgang die Angiogenese zu Narbenbildung und unzureichender (und dadurch langsamerer) Heilung führt. Pharmazeutische anti-angiogenische Mittel haben angeblich die Wundheilung verbessert, indem angiogenische Aktivität eingeschränkt wurde und pathologische Angiogenese verhindert wurde. Pathologische Angiogenese ist auch bei solchen Krankheiten wie Arthritis und Autoimmunkrankheiten (wie zum Beispiel Lupus oder Kolitis) vorhanden. Daher nimmt man gegenwärtig an, dass die üblichen Auswirkungen eines magnetischen Feldes abgeleitet werden, indem die Auswirkungen des Transformations-Wachstumsfaktors Beta (TGFb) alleine oder in Verbindung mit einer anderen zellularen oder ionischen Auswirkung moduliert werden.
TGFb spielt bei einer Reihe von physiologischen Prozessen eine Rolle, einschließlich Zellwachstum und Differenziation, embryonale Entwicklung, extra zelluläre Matrixbildung, Knochenumformung, Wundheilung, Immunfunktion und Angiogenese. Man nimmt weiterhin an, dass eine erhöhte Expression von TGFb solche Aktivitäten wie Autoimmunkrankheiten vermitteln kann. Daneben hat sich gezeigt, dass erhöhte Serumsexpression von TGFb die Symptome von rheumatoider Arthritis lindert.
Die Regelung von TGFb durch das magnetische Feld der vorliegenden Erfindung wird durch seine verschiedenen Auswirkungen des Feldes erklärt. Es ist sicherlich unbekannt, aber man nimmt an, dass diese Regelung die Expression von TGFb einbezieht, entweder durch dieses selbst, oder durch die Rezeptoren für TGFb, die sich auf verschiedenen Target-Zellen befinden. Aufgrund der magnetischen und elektrischen Elemente des Feldes, das durch die vorliegende Erfindung und deren Anwendung auf ein biologisches System erzeugt wird, nimmt man ferner an, dass die Rezeptoren für TGFb das Motiv bereitstellen, welches die Target-Zellen benachrichtigt, TGFb zu beeinflussen. Zum Beispiel könnte das Feld verursachen, dass die Zelle sich so benimmt, als habe sie sich an TGFb gebunden, indem es die TGFb-Rezeptoren (besonders den TGFb-Rezeptor 2) aktiviert.
Viele Quellen zitieren TGFb als Protagonisten von Angiogenese. Obwohl die erhöhte Expression von TGFb in vielen Fällen von Angiogenese vorhanden sein kann, haben andere gezeigt, dass TGFb tatsächlich Angiogenese in mikrovaskulären endothelialen Zellen blockiert. Diese Auswirkung scheint direkt mit der Aktivität des TGFb-Rezeptors 2 (TGFb R2) in Verbindung zu stehen. Wenn TGFb R2 in einem Verhältnis von ungefähr 5:1 in Bezug auf TGFb R1 vorhanden und aktiv ist, wird die Proliferation von endothelialen Zellen blockiert. Die TGFb R2-Rezeptoren sind notwendig, um die Aktivierung des TGFb R1-Rezeptors mit seiner daraus resultierenden Phosphorylationskaskade zu ermöglichen. Man nimmt an, dass die TGFb-Rezeptoren ständig auf der Zelloberfläche vorhanden sind, jedoch durch Signale in der extrazellulären Matrix aktiviert oder untätig gemacht werden. Wahrscheinlich aktiviert die Expression des magnetischen Feldes der vorliegenden Erfindung auf der extrazellulären Matrix TGFb R2-Stellen, um die Phosphorylationskaskade zu ermöglichen, die Angiogenese blockiert.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist in Anspruch 1 dargelegt. Man kann sagen, dass ein magnetisches Feld, welches lediglich durch eine stromführende Spule erzeugt wird, ein elektromagnetisches Feld für die Zwecke dieser Diskussion bildet. Die Erfindung und ihre verschiedenen Ausführungsformen umfassen teilweise einen stromführenden Draht zur Erzeugung eines magnetischen Feldes um den Draht gemäß der bekannten „Rechte Hand-Regel" (d.h. im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn um den Draht herum, in Abhängigkeit von der Richtung des Stromflusses, bei Betrachtung von einer hypothetischen gemeinsamen Querschnittsfläche).
Die bevorzugte/n Ausführungsform/en der vorliegenden Erfindung betrifft/betreffen eine Vorrichtung zur Errichtung oder anderweitigen Schaffung eines im Wesentlichen geschlossenen Feldes von magnetischer Flussenergie, welches sich als besonders nützlich für die Auswirkung auf Angiogenese und Hemmung der Wachstumsraten krebsartiger Tumore in Säugetieren, wie zum Beispiel Labormäusen, herausgestellt hat. Die bevorzugte Ausführungsform ist eine Spule eines Leiters, zum Beispiel Kupferdraht, mit einem Spannungsabfall über seine gegenüberliegenden Enden, wobei beobachtet wurde, dass die Auswirkung auf Angiogenese und Hemmung von Tumorwachstum statistisch bedeutend ist, wie durch voneinander unabhängigen Laborforschungstests verifiziert wurde.
Das elektromagnetische Feld der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist Hauptkomponenten auf, die Frequenz-Oberschwingungen von 60 Hertz (d.h. Frequenzen bei 60 Hz, 120 Hz, 240 Hz, 480 Hz, etc.) tragen. Untersuchungen haben gezeigt, dass der TGFb-Rezeptor bei Frequenzen von ungefähr 120 Hz so reagiert, als ob er an das TGFb-Protein gebunden sei. In anderen Worten, man nimmt an, dass das Vorhandensein eines Feldes und dessen induzierter Strom bei einer Frequenz von 120 Hz dazu führt, dass der TGFb-Rezeptor so agiert, als ob er durch TGFb gebunden wäre. Diese Auswirkung würde in einem biologischen System das gleiche Resultat hervorbringen wie eine Infusion oder die erhöhte Expression von TGFb. Man nimmt an, dass diese Frequenzantwort, welche durch das Feld, das durch die vorliegende Erfindung erzeugt wird, induziert wird, mit dem starken Frequenzausdruck (frequency expression) bei 120 Hz und seinen Oberschwingungen und Unterschwingungen in Verbindung steht.
Zum Beispiel erzeugt bei einer Amplitude der magnetischen Induktion (magnetic flux filed amplitude) von ungefähr 15-17 mT (die empfohlene therapeutische Amplitude) die induzierte Spannung von ungefähr ein bis zehn Millivolt eine Stromstärke von ungefähr 10 Milliampere in einem Probanden, der dem Feld ausgesetzt ist. Es wurde herausgefunden, dass diese Spannung und Stromstärke ausreichen, um eine biologische Auswirkung in dem Probanden zu induzieren.
Daneben würde eine Auswirkung auf entweder die Expression oder die Rezeption eines angiogenischen Wachstumsfaktors, wie den vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF) oder den Basis-Fibroplastenwachstumsfaktor (bFGF) dabei helfen, die stabile Auswirkung zu erklären, die durch das Gebiet der vorliegenden Erfindung bei der Blockierung von Angiogenese erzielt wird. Basierend auf der anscheinend verzögerten Feldauswirkung auf Angiogenese, nimmt man auch an, dass die vorliegende Erfindung die Expression oder Rezeption von bFGF beeinflusst, da bFGF im Allgemeinen bei späteren Stadien der Tumorentwicklung vorhanden ist.
Eine alternative Ausführungsform des Vorrichtungsabschnitts der vorliegenden Erfindung und Entdeckung umfasst eine Mehrzahl von Permanentmagneten, die um den Umfang eines geometrischen Rahmens in der Form eines Kreises, eines Rechteckes, eines Vierecks oder einer anderen Form, wie der bevorzugten ellipsoidalen Form, die eine zentrale Öffnung aufweist, herum angeordnet sind. Die bevorzugte Ausführungsform des Rahmens ähnelt einer ellipsoidalen Form, die aus mehreren Bogenlängen-Ellipsensegmenten besteht, aber keine richtige Ellipse ist, obwohl die Abweichung von einer wahren Ellipse für das menschliche Auge nicht erkennbar sein mag.
Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine eng gewundene Spule von fortlaufendem Draht, der um den zuvor erwähnten, nicht leitenden Rahmen herumgewickelt ist, welcher vorzugsweise aus mit Phenolharz imprägnierten gesponnenen Glasfasern hergestellt ist. Ein Strom wird durch die Spule in einer von zwei Richtungen, „+" positiv oder „„ negativ, geführt (d.h. ein Spannungsabfall nach rechts oder nach links). Die Strom führende Spule erzeugt ein magnetisches Feld.
Die Anzahl der Spulendrahtwicklungen kann variieren. Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden erfinderischen Vorrichtung enthalten Baugruppen, die zwischen fünfzig (50) und eintausendsechshundert (1600) Wicklungen isolierten Kupferdrahts verwenden, auf Grund der Hitze, die in der Spule wegen des inhärenten Widerstands des stromführenden Drahtes erzeugt wird. Die Spulen selbst können Einfachspulen oder mehrere individuelle Spulen in zueinander gestapelter oder benachbarter Anordnung sein, wobei die Gesamtzahl von Spulenwicklungen gezählt wird.
In der Spulenbaugruppe befindet/befinden sich optionaler ein Thermosensor oder eine Anordnung von Thermosensoren entweder von Widerstands- oder Thermoelementart. Der/die Sensor/en messen und ermöglichen die Quantifizierung der Spulentemperatur an verschiedenen Punkten, entsprechend seiner/ihrer Platzierung. Der/die optionale/n Sensor/en ermöglichen es dem Betreiber somit, die Menge an Hitze, die von der Vorrichtung während des Gebrauchs erzeugt wird, zu überwachen.
Die bevorzugte Energieversorgung enthält eine Art Regeltransformator, der in der Lage ist, Strom bis zu einem bevorzugten Amperebereich von 0 bis 15 Ampere zu liefern. Die entsprechende Spannung, um den 0 bis 15 Amperebereich zu erreichen, hängt von der Anzahl an Drahtwicklungen ab, die verwendet werden, um die Spule zu bilden, enthält typischerweise jedoch eine 110 oder 220 Volt (d.h. 110 V oder 220 V) 60-Zyklus (Hertz oder Hz) Versorgungsspannung bei Untersuchungen, die in den Vereinigten Staaten durchgeführt wurden. Andere Versorgungsspannungen werden in Betracht gezogen, in Abhängigkeit von der Art der elektrischen Verteilung des Ortes, an dem die Vorrichtung verwendet wird. Zum Beispiel ist eine 60 Hertz Spannungsversorgung in den Vereinigten Staaten üblich, während in Europa eine 50 Hertz Versorgungsspannung üblich ist. Der Oberschwingungsbereich für die 60 Hertz-Versorgung und für die 50 Hertz-Versorgung hat gemeinsame Bereiche, und man nimmt daher an, dass sie den gleichen Nutzen bei der Durchführung der entdeckten Aspekte der vorliegenden Erfindung haben.
Die Wechselstrom-Einspeisespannung, die an die Spule angelegt wird, wird über eine Spannungsregelungsvorrichtung geführt, um die Spannung je nach Wunsch des Betreibers in Abhängigkeit von der Anwendung zu modulieren (d. h. zu erhöhen oder zu verringern). Alternativ dazu, zum Beispiel bei Spulenbaugruppenausführungen mit einer großen Anzahl an Wicklungen, wo festgelegte Spannungen verwendet werden oder erwünscht sind, wird ein Transformator verwendet, um eine vorherbestimmte, gleich bleibende Spannung (d.h. die Arbeitsspannung von der Art des Regeltransformators) bereitzustellen, die daraus hervorgeht. Die Arbeitsspannung wird einem Gleichrichter zugeführt, um den Wechsel strom-Input in einen Gleichstrom-Output umzuwandeln. Die AC Spannung wird vorzugsweise durch eine Zweiwege-Gleichrichtungsanlage gleichgerichtet.
Der Gleichrichter wandelt den angelegten Wechselstrom (AC) in einen Gleichstrom (DC) um, woraus eine Wellenfrequenz von entweder 60 Zyklen pro Sekunde (d.h. Einwege-Gleichrichtung) oder 120 Zyklen pro Sekunde (d.h. Zweiwege-Gleichrichtung) resultiert, in Abhängigkeit von der Konfiguration des Gleichrichters. Man nimmt auch an, dass die Oberschwingungen von 60 Zyklen oder 120 Zyklen nützlich sind, um das erwünschte Ergebnis zu erzielen. Demgemäß ist, wenn ein Strom mit fünfzig (50) Zyklen pro Sekunde als Wechselstrom-Versorgungsspannung verwendet wird, die daraus resultierende Wellenfrequenz entweder 50 oder 100 Zyklen pro Sekunde, in Abhängigkeit von der Gleichrichtung. Die Art der Wellenform wird am besten als ein Gleichstromkonfiguration mit einer halben abgeschnittenen Sinuswelle beschrieben.
Die Erfindung kann auf viele verschiedene Art und Weisen zusammengefasst werden, von denen eine die Folgende ist: eine Vorrichtung zur Blockierung von Angiogenese und Hemmung des Wachstums krebsartiger Tumore, die in Säugetierprobanden vorliegen, welche Mittel zur Erzeugung eines magnetischen Feldes umfasst, wobei das Mittel eine Spulenbaugruppe beinhaltet, die mindestens einen elektrischen Leiter beinhaltet, der um einen Rahmen herumgewickelt ist, welcher einen Spulenbaugruppen-Innenraum definiert; und eine Quelle von gleichgerichteter elektrischer Gleichstrom-Energie zum Speisen der Länge des elektrischen Leiters mit elektrischem Gleichstrom, um im Innenraum der Spule ein magnetisches Feld zu schaffen.
Der mindestens eine elektrische Leiter kann ferner eine Mehrzahl an elektrischen Leitern um den Rahmen beinhalten. Die Vorrichtung beinhaltet auch vorzugsweise ein Gehäusemittel, um die Spule abzuschirmen und um einen Luftstrom, wie unten beschrieben, zu ermöglichen. Das Gehäusemittel besteht aus einer Seitenplatte und einer Abdeckung. Die Abdeckung kann abnehmbar am Rahmen befestigt sein, um die Spule abzuschirmen, aber sie ist vorzugsweise fest befestigt und schwer abzunehmen. Der Rahmen weist eine im Wesentlichen elliptische Form auf. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Thermoelementsensor benachbart zu dem mindestens einen elektrischen Leiter angeordnet, um die Temperatur des Leiters zu messen.
Der mindestens eine elektrische Leiter ist zwischen 50 und 1600 Mal um den Rahmen gewickelt, und jeder der Mehrzahl an elektrischen Leitern kann auch zwischen 50 und 1600 Mal um den Rahmen gewickelt sein. Der Arbeitsstrom befindet sich vorzugsweise in dem Amperebereich von ungefähr 5 Ampere bis 10 Ampere, aber auch andere Bereiche, wie zum Beispiel zwischen 2 bis 20 Ampere, von denen man annimmt, dass sie nützlich sind, bleiben im Bereich der vorliegenden Erfindung.
Ein Schaltersystem, welches in der Lage ist, die Richtung des Stromflusses durch die Spule zu regeln, ist ebenfalls vorgesehen. In Abwesenheit von natürlichen Magneten wird ein Schaltermittel nicht benötigt. Es ist auch ein Gleichrichtermittel zur Gleichrichtung des eingespeisten elektrischen Wechselstroms vorgesehen. Das Gleichrichtermittel kann entweder Zweiwege- oder Einwege-Gleichstrom-Gleichrichtung bereitstellen, mit einer Wellenform, die mit der elektrischen Gleichstromenergie in Verbindung steht, und es kann eine Mehrzahl von Gleichstrom-Brückengleichrichtern verwendet werden, wenn die eingespeiste Wechselstrom-Arbeitsspannung und -strom von einer einzelnen Quelle abgetrennt werden, um eine Mehrzahl von Quellen zu bilden.
Die vorliegende Erfindung kann auch zusammengefasst werden als ein Mittel zur Blockierung von Angiogenese und Hemmung des Wachstums von krebsartigen Tumoren, die in Säugetierprobanden vorhanden sind, welches eine Spulenbaugruppe umfasst, die mindestens einen elektrischen Leiter beinhaltet, der um einen Rahmen herum gewickelt ist, welcher einen Spulenbaugruppen-Innenraum definiert; und eine Quelle elektrischer Gleichstromenergie zum Speisen der Länge eines elektrischen Leiters mit elektrischem Gleichstrom, um in dem Innenraum der Spule ein magnetisches Feld zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung kann auch als eine erfinderische Vorrichtung zusammengefasst werden, die in der Lage ist, ein magnetisches Feld zur Hemmung und Blockierung von Angiogenese und des Wachstums von krebsartigen Tumoren, die in Säugetierprobanden vorhanden sind, zu erzeugen, welches eine Spulenbaugruppe umfasst, die mindestens eine Länge von elektrisch leitendem Draht beinhaltet, der um einen Rahmen herumgewickelt ist, welcher einen Innenraum der Spulenbaugruppe definiert; und DC Spannungsmittel zum Speisen der Spulenbaugruppe mit elektrischem Gleichstrom, um ein magnetisches Feld im Innenraum der Spulenbaugruppe zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung kann auch wie folgt zusammengefasst werden: Eine Vorrichtung zur Blockierung von Angiogenese und Hemmung des Wachstums krebsartiger Tumore, die in Säugetierprobanden vorhanden sind, welches Mittel zur Erzeugung eines magnetischen Feldes umfasst, wobei das Mittel eine Spulenbaugruppe beinhaltet, die mindestens einen elektrischen Leiter beinhaltet, der um einen Rahmen herum gewickelt ist, welcher einen Spulenbaugruppen-Innenraum definiert; und eine Quelle von elektrischer Gleichstromenergie zum Speisen der Länge des elektrischen Leiters mit elektrischem Gleichstrom, um in dem Innenraum der Spule ein magnetisches Feld zu erzeugen.
Der mindestens eine elektrische Leiter beinhaltet ferner eine Mehrzahl von elektrischen Leitern um den Rahmen und die bevorzugte Vorrichtung beinhaltet ferner ein Gehäusemittel, um die Spule abzuschirmen. Das Gehäusemittel umfasst eine Seitenplatte und eine Abdeckung. Eine Abdeckung ist abnehmbar an dem Rahmen befestigt, um die Spule abzuschirmen; wobei die Abdeckung eine zusammenwirkende Abdeckung und Rahmen sein kann, die so bemessen sind, dass sie einen Durchgang zwischen der Spule und der Abdeckung festlegen, um mindestens einen Kanal zu bilden, um einen natürlichen oder getriebenen gasartigen Fluss (z.B. von Luft) in und aus dem Durchgang von einer Stelle außerhalb des Durchgangs zu ermöglichen. Daneben können, wenn mehrere Spulen verwendet werden, die individuellen Spulen durch eine Reihe von Abstandshaltern und dergleichen voneinander getrennt werden. Die Abstandshalter ermöglichen, dass für eine effizientere Kühlung Luft in und um jede einzelne Spulenwicklung strömen kann.
Das Gleichrichtermittel wird verwendet, um die eingespeiste elektrische Wechselspannungsenergie in Gleichstrom gleichzurichten. Das Gleichrichtermittel stellt Zweiwege- oder Einwege-Gleichstrom-Gleichrichtung mit einer Wellenform bereit, die mit der elektrischen Gleichstromenergie in Verbindung steht, und kann eine Mehrzahl von Gleichstrom-Brückengleichrichtern beinhalten. Ein optionaler Thermoelementsensor ist benachbart zu dem mindestens einen elektrischen Leiter angeordnet, um die Temperatur des Leiters zu messen. Die Spule ist vorzugsweise zwischen 50 und 1600 Mal um den Rahmen gewickelt.
Die bevorzugte Ausführungsform kann auch wie folgt zusammengefasst werden: eine erfinderische Vorrichtung, die in der Lage ist, ein magnetisches Feld zu erzeugen, um die Angiogenese und das Wachstum von krebsartigen Tumoren, die in Säugetierprobanden vorhanden sind, zu hemmen, welche eine Spulenbaugruppe umfasst, die mindestens eine Länge von elektrisch leitendem Draht beinhaltet, der um einen Rahmen gewickelt ist, welcher einen Innenraum der Spulengruppenanordnung definiert; und Gleichstrom-Spannungsmittel zum Speisen der Spulenbaugruppe mit elektrischem Gleichstrom, um ein magnetisches Feld in dem Innenraum der Spulenbaugruppe zu erzeugen.
Die bevorzugte Ausführungsform kann auch wie folgt zusammengefasst werden: ein Mittel für die Blockierung von Angiogenese und Hemmung des Wachstums krebsartiger Tumore, die in Säugetierprobanden vorhanden sind, welches eine Spulenbaugruppe umfasst, die mindestens einen elektrischen Leiter beinhaltet, der um einen Rahmen herumgewickelt ist, welcher einen Innenraum der Spulenbaugruppe definiert; und eine Quelle von elektrischer Gleichstromenergie zum Speisen der Länge des elektrischen Leiters mit elektrischem Gleichstrom, um ein magnetisches Feld im Innenraum der Spule zu schaffen.
Der Vorrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Feldes geht der Schritt der Konfiguration einer erfinderischen Vorrichtung voraus, die in der Lage ist, ein magnetisches Feld mittels einer Drahtspule zu erzeugen, die zwischen 50 und 1600 Drahtwicklungen um einen Rahmen herumgewickelt aufweist.
Der Schritt des Erregens der Drahtspule umfasst ferner den Schritt des Auswählens eines Eingangsstroms in einem Bereich von 1 A bis 15 A und Aussetzen des biologischen Probanden dem magnetische Feld über einen Zeitraum, der länger als 5 Minuten ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Blockierung angiogenischer Aktivität und zur Hemmung des Wachstums krebsartiger Tumore in biologischen Probanden, einschließlich Säugetieren, bereitzustellen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Blockierung von Angiogenese und zur Hemmung des Wachstums krebsartiger Tumore in biologischen Probanden, einschließlich Säugetieren, bereitzustellen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, angiogenese-bezogene Krankheiten zu blockieren und krebsartiges Tumorwachstum in biologischen Probanden, einschließlich Säugetieren, zu hemmen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verlangsamung oder Blockierung der Angiogeneserate und des krebsartigen Tumorwachstums in biologischen Probanden, einschließlich Säugetieren, bereitzustellen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Vorrichtung zur Blockierung von angiogenischer Aktivität und zur Hemmung von krebsartigem Tumorwachstum in biologischen Probanden, einschließlich Säugetieren, bereitzustellen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Vorrichtung zur Blockierung von Angiogenese und zur Hemmung von krebsartigem Tumorwachstum in biologischen Probanden, einschließlich Säugetieren, bereitzustellen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Vorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, angiogenese-bezogene Krankheiten zu blockieren und krebsartiges Tumorwachstum in biologischen Probanden, einschließlich Säugetieren, zu hemmen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Vorrichtung zur Verlangsamung oder Blockierung der Angiogeneserate und zur Hemmung von krebsartigem Tumorwachstum in biologischen Probanden, einschließlich Säugetieren, bereitzustellen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Folgenden bereitzustellen, da sie mit Angiogenese in Verbindung stehen: Angiofibrom, was eine abnormale Bildung von Blutgefäßen ist, die zu Blutungen neigen; neovaskuläres Glaukom, was ein abnormales Wachstum von Blutgefäßen im Auge ist; arteriovenöse Missbildungen, was eine abnormale Kommunikation zwischen Arterien und Venen ist; Nonunion-Brüche, welches Brüche sind, die nicht heilen; Lupus und andere Bindegewebsstörungen; Osler-Weber-Syndrom, welches eine Erbkrankheit ist, die zu abnormalen Blutgefäßen führt, die zu Blutungen neigen; artherosklerotische Plaque, was eine Verhärtung der Arterien ist; Psoriasis, welches eine weit verbreitete chronische Hautkrankheit ist; Kornealersatz Neovaskularisation, welches eine Komplikation bei der Hornhautersatzchirurgie ist; pyogenisches Granulom, welches eine weitverbreitete Hautläsion ist, die aus Blutgefäßen aufgebaut ist; verzögerte Wundheilung; diabetische Retinopathie, welches eine der häufigsten Ursachen für Blindheit bei Diabetikern ist; Skleroderma, welches eine Art von Bindegewebskrankheit ist; Granulationen (Knötchen); Neoplasma, welches ein abnormales Zellwachstum ist, das solide Tumore bildet; Hämangiom, welches ein aus Blutgefäßen aufgebauter Tumor ist; Trachom, welches in einigen Ländern die häufigste Ursache für Blindheit ist; hypertrophische Narben, welches eine abnormale Narbenbildung ist; retrolentale Fibroplasie, welches ein abnormales Wachstum der Blutgefäße in der Netzhaut ist; hämophile Gelenke, welches blutende Gelenke sind; vaskuläre Adhäsionen, was übermäßige Vernarbung ist; Osteoarthritis und rheumatoide Arthritis; makulare Degeneration; krebsartige Tumore im Allgemeinen und Schmerzen.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich werden, nachdem die wie oben definierte Erfindung in Zusammenhang mit der hierin bereitgestellten Offenbarung, einschließlich der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen betrachtet wurde. Alle solchen Aufgaben, Merkmale und Vorteile sollen im Bereich der vorliegenden Erfindung liegen, auch wenn sie nicht speziell in diesem Dokument ausgeführt sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHUNGEN
A ist eine schematische Darstellung der Zellen eines blutführenden Gefäßes;
B ist eine schematische Darstellung, die der in A ähnlich ist, und die Informationen in Bezug auf den Beginn von Angiogenese beinhaltet;
C ist eine schematische Darstellung, die den A und B ähnlich ist, und die Informationen in Bezug auf ein fortgeschrittenes Stadium von Angiogenese, irgendwann, nachdem der Prozess begonnen wurde, beinhaltet.
1A und 1B sind schematische Blockdarstellungen der elektrischen Bestandteile der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche die relative Ausrichtung der magnetischen Bestandteile und des Spulenbestandteils zeigt, wobei ein Abschnitt des Rahmen aus Gründen der Klarheit entfernt ist;
3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A aus 2;
4 ist eine Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches die relative Ausrichtung des Spulenbestandteils zeigt, wobei ein Abschnit des Rahmen aus Gründen der Klarheit entfernt ist;
5 ist eine Querschnittsansicht der bevorzugten Ausführungsform entlang der Linie A-A aus 4;
6 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Abschnitts der bevorzugten Ausführungsform, welcher durch den Betrachtungskreis aus 5 eingegrenzt ist, und welcher ferner einen Abdeckungsbestandteil beinhaltet.
7-9 sind alternative Ausführungsformen der Erfindung, welche in 6 gezeigt ist.
10 ist ein Säulendiagramm mit dem Titel „Angiogenese-Bewertung bei 16/C [Brust-]Tumoren"-Gruppen 1-8;
11 ist ein Säulendiagramm mit dem Titel „Angiogenese-Bewertung bei 16/C [Brust-]Tumoren"-Gruppen 1-5";
12 ist ein Säulendiagramm mit dem Titel „Angiogenese-Bewertung bei 16/C [Brust-]Tumoren-Gruppen 1, 3, 6 und 7", und
13 ist ein Liniendiagramm mit dem Titel „Reaktion von SC 16/C Brusttumor auf das Aussetzen an Elektromagnetischen Feldern", und
14 ist ein Diagramm, welches die einweg- gleichgerichtete Wellenform darstellt, die durch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt wird; und
15 ist ein Diagramm, welches die zweiweg-gleichgerichtete Wellenform darstellt, die durch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt wird; und
16 ist ein Säulendiagramm, welches den Oberschwingungsbereich der in 14 dargestellten Wellenform darstellt; und
17 ist ein Säulendiagramm, welches den Oberschwingungsbereich der in 15 dargestellten Wellenform darstellt.
Beste Art und Weise zur Durchführung der Erfindung
Mit Bezug auf die als 1A und 1B gekennzeichneten schematischen Darstellungen wird eine elektrische Energiequelle, in den Vereinigten Staaten vorzugsweise 110 oder 220 Volt, allgemein durch den Bezugsbuchstaben A gekennzeichnet. Ein Wechselstrom-Transformator, allgemein mit dem Bezugsbuchstaben B gekennzeichnet und mit „SPANNUNGSREGLER" beschriftet, wird elektrisch mit der Quelle A durch ein herkömmliches Stromkabel verbunden, welches vorzugsweise gekennzeichnet ist, dass es die Eingangsspannung der Quelle führt.
Der Transformator variiert die AC-Eingangsspannung. Der Wechselstrom-Ausgang ist dann über einen oder eine Reihe von Gleichstrom-Brückengleichrichtern C (d.h. beschriftet als „BRÜCKENGLEICHRICHTER") geführt. Der/Die Brückengleichrichter stellen entweder eine Zweiwege- oder Einwege-Gleichrichtung der Wellenform in eine 60 oder 120 Zyklen pro Sekunde Gleichstrom-„positive" (d.h. über der Bezugslinie auf einem sinusoidalen Oszilloskop) Wellenform bereit. Die zweiwege-gleichgerichtete Welle von dem/den Brückengleichrichter/n wird dann zu den freien Enden der Spule geführt, die allgemein mit dem Bezugsbuchstaben D gekennzeichnet ist und einfach mit „VORRICHTUNG" beschriftet ist.
14 und 15 sind Diagramme, die jeweils die einwege-gleichgerichteten und zweiwege-gleichgerichteten Wellenformen darstellen, welche durch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit achthundert (800) Wicklungen erzeugt werden. Die Musterdiagramme wurden aufgenommen, als die Feldstärke innerhalb der getesteten Abgrenzungen der Ausführungsform so eingestellt war, dass sie einen Strom mit 7,5 Ampere erzeugte. 16 und 17 stellen die Ober schwingungen dar, welche jeweils den Wellenformen der 14 und 15 entsprechen.
Mit Bezug auf die 2 und 3 wird eine Ausführungsform des Vorrichtungsbestandteils der vorliegenden Erfindung allgemein mit der Bezugsnummer 600 gekennzeichnet. Ein Abschnitt des Vorrichtungsrahmens 602 wurde teilweise von 2 entfernt, um die Permanentmagnete 604 und die im Inneren gewickelte Spule 606 in ihrer bevorzugten Ausrichtung zu zeigen. Die Spulenwicklung 606 liegt über dem Gürtel oder der ringförmigen Schicht der Permanentmagnete 604. Eine Abdeckung 610 ist als Mittel zum Schutz und Abschirmen der Spule 606 während des Betriebs bereitgestellt.
In der Spule befindet sich eine Mehrzahl von optionalen Thermosensoren (nicht in 2 und 3 gezeigt) der Widerstands- oder Thermoelementart, welche die Spulentemperatur an verschiedenen Punkten messen und anzeigen.
Die Abdeckung 610 kann ein Teil einer Kabelkanalabdeckung sein, welche eine zusammenwirkende Nut und Feder-Schnappverbindung 612 beinhaltet, so dass die Abdeckung abgenommen werden kann, um die inneren magnetischen und/oder Spulenbestandteile der Vorrichtung zu warten. Als solches entsteht durch das Vorhandensein der Abdeckung, die an dem Vorrichtungsrahmen 602 befestigt ist, und die Anordnung des Magneten und/oder der Spule einen Luftraum 614 (3) zwischen dem Rahmen 602, der Spule 606 und der Abdeckung 610. Der Luftraum 614 stellt ein Mittel konvektiver Wärmeübertragung bereit, so dass. falls ein Luftstrom in dem Luftraum 614 erzeugt werden würde, der Luftstrom dazu neigen würde, die Spule 606 und die Magnete 604 zu kühlen, wenn sie erhitzt werden, nachdem die Spule 606 auf die unten beschriebene Art und Weise erregt wurde.
Die Ausrichtung der Spule 606 und der Magnete 604 ist sofort erkennbar. Die Querschnittslinie A-A, die auch als eine vertikale Achse dient, und die horizontale Linie L, welche als eine horizontale Achse dient, definieren den Schwerpunkt des inneren Kanals 620 der Vorrichtung. Wie in 2 gezeigt gibt es ein Spaltenpaar 622 in der ringförmigen Schicht oder dem Gürtel von Magneten 604. Die Spalte sind bereitgestellt, um einen Leerlauf Zustand herzustellen, falls die Magnete selbst, die typischerweise aus einem bestimmten Metall hergestellt sind, auf Grund ihrer engen Nähe zu der Spule zu Leitern werden.
Mit Bezug auf 4-5, ist die bevorzugte Ausführungsform der Spulenbaugruppe der vorliegenden Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 700 gekennzeichnet. Die Ausführungsform 700 beinhaltet einen Rahmenbestandteil 702. Die Seitenplatten 704 (siehe 3-7) decken die Spule 706 ab, die sich um den Rahmen 702 wickelt. Eine der Seitenplatten wurde in 2 für visuelle Klarheit der Spule 706 entfernt, jedoch sind die Seitenplatten 704 bei einer Ausführungsform der Erfindung in Betrieb vorzugsweise fest an dem Rahmen 702 befestigt.
In der Spulenbaugruppe 704 befindet sich eine Mehrzahl von optionalen Thermosensoren 708, entweder der Widerstands- oder Thermoelementart. Die Sensoren sind als ein Mittel zum Messen der Spulentemperatur an verschiedenen Punkten bereitgestellt, haben jedoch keinen Einfluss auf den Betrieb der Erfindung und deren nützliche Auswirkung (d.h. Angiogenese- und Wachstumshemmung von krebsartigen Tumoren).
Vorzugsweise ist eine Abdeckung 710 fest an dem Rahmen gesichert. Das Befestigen der Abdeckung 710 an dem Rahmen 702 auf die Weise, wie sie in den Figuren gezeigt ist, erzeugt einen Luftraum 714 zwischen der Spule 706 und der Abdeckung 710. Die Abdeckung 710 kann durch ein Schnappverschluss-Verbindung der Abdeckung und des Rahmens 7l2 ortsfest eingeschnappt werden, oder alternativ dazu kann die Abdeckung fest und sicher durch zahlreiche andere Sicherungsmittel befestigt sein. Der Luftraum 714 ermöglicht eine konvektive Wärmeübertragung von der Spule 706 zur Luft im Luftraum 714. Wird ein Luftstrom in den Luftraum 714 eingeführt, würde der Luftstrom dazu neigen, die Spule 706 abzukühlen, falls sie sich bei Gebrauch erhitzt.
Mit Bezug auf 5 und 6 wird die Ausrichtung des Rahmens 702, der Seitenplatten 704 und der Spule 706 sofort erkennbar. Die Querschnittslinie A-A aus 4, die auch als vertikale Achse V dient, schneidet die horizontale Achse H, um einen ungefähren Innenschwerpunkt des Innenraums 716 der Vorrichtung (4) zu definieren. Wird ein Stromfluss in die Spule 706 induziert, wird ein magnetisches Feld um die Spule, entsprechend der Rechte Hand-Regel, aufgebaut. Die Magnetflusslinien (nicht gezeigt) gehen entweder nach links oder nach rechts, in Abhängigkeit von dem Bezugsrahmen und der Richtung des Stromflusses in der Spule 706.
6 bis 9 stellen eine Anzahl an Vorrichtungsprofilen dar, um die verschiedenen Konfigurationen zu zeigen, die die Spule 706 aufweisen kann, in Abhängigkeit von der Breite des Rahmens. Wie in 6 und 9 gezeigt kann die Vorrichtung auch mehrere Spulen 706 in zueinander gestapelter oder benachbarter Beziehung umfassen, wie durch die hypothetische gestrichelte Teilungslinie in diesen Figuren dargestellt. Eine optimale Spulendicke in Bezug auf die Breite soll dabei helfen, eine gleichmäßigere minimale Wärmeerzeugung in der Spule 706 aufzubauen.
Industrielle Anwendung
Der Gebrauch der erfinderischen Vorrichtung zur Blockierung von Angiogenese kann am besten in Zusammenhang mit einer Reihe von Beispielen mit unterstützenden Daten, die unten ausgeführt sind, beschrieben werden.
Als bekannte Informationen für die Experimente stützte man sich auf die Berücksichtigung der bekannten biologischen Merkmale eines gesunden Säugetierkörpers. Alle Labortests und -experimente wurden zur Bestätigung an Labormäusen mit aktiven bösartigen Krebszellen in einer unabhängigen Forschungslaboreinrichtung und -umgebung durchgeführt. Die Absicht der Experimente war, die Effektivität der/des erfinderischen Vorrichtung und Verfahrens zu analysieren, von dessen reinem beabsichtigten Ergebnis bewiesen wurde, dass es eine statistisch bedeutende Auswirkung hat, um die normal erwartete Rate von Angiogenese zu blockieren und krebsartiges Tumorwachstum zu hemmen.
Die folgenden Beispiele führen daher repräsentative Daten aus, welche von einigen der Experimente und Tests erhalten wurden, welche alle in einer vertraulichen, kontrollierten Umgebung ausgeführt wurden. Die für die Säugetiertests verwendete Vorgehensweise kann am Besten wie folgt beschrieben werden:
Die Vorrichtung und ein Kühlventilator, um in dem Luftraum einen Luftstrom bereitzustellen, wurden an eine elektrische Standard-Versorgung mit 110 V oder 220 V angeschlossen. Man ermöglichte ein Aufwärmen der Vorrichtung während eines zehnminütigen Zyklus (entweder positiver oder negativer Richtung des Stromflusses durch den Spulenbestandteil). Das Eingangs-Stromniveau wurde während der Aufwärmphase auf zehn Ampere eingestellt und periodisch nachgestellt, um einen gleich bleibenden zehn (10) Ampere Versorgungs strom beizubehalten. Das reine Ergebnis, in Abhängigkeit von einer positiven Richtung oder einer negativen Richtung des Stromflusses war ein magnetisches Feld, welches durch die Spule erzeugt wurde, in Kombination mit dem magnetischen Feld im Hintergrund, welches mit den Magneten in Verbindung steht.
Nach der Aufwärmphase wurden die ersten Tierprobanden dieses Nachweises (d.h. Labormäuse mit bestimmter Abstammung) auf ein nicht metallisches Regal in dem erzeugten Feld platziert. Der Betreiber wählte eine positive oder negative Richtung des Stromflusses durch den Spulenbestandteil, je nach Gegebenheit. Die zehn (10) Ampere Versorgungsstrom wurden verifiziert und falls nötig eingestellt. Es wurden periodische Kontrollen durchgeführt, um die zehn (10) Ampere beizubehalten.
Es wurde ein einfacher Stromzeitschalter am Ausgang verwendet, um bei Ablauf von 10 Minuten Aussetzen der Probanden an das kombinierte magnetische Feld den Strom abzustellen. Es war vorgesehen, dass die Vorrichtung nach 10 Minuten automatisch abschaltet. Die erste Gruppe an ausgesetzten Probanden wurde dann entfernt, zurück in ihre jeweiligen Käfige gesetzt, und das Aussetzen wurde wieder durchgeführt und mit der nächsten Gruppe wiederholt, bis alle Probanden entweder einem positiven oder negativen kombinierten Feld (in Abhängigkeit von der Richtung des Stromflusses in dem Spulenbestandteil) ausgesetzt worden waren, mit Ausnahme der Kontrolltiere, die auf keine Weise ein Aussetzen an das kombinierte Feld erfuhren. Es wurden Messungen der Tumorgröße und des Tierverhalten (handling) in Übereinstimmung mit dem Forschungseinrichtungsprotokoll durchgeführt.
Zwanzig (20) Kontrollmäuse und zehn (10) Mäuse in jeder der Behandlungsgruppen (d.h. positive und negative Richtung von Stromfluss durch den Spulenbestandteil). Alle Mäuse wurden aus einer einzigen Abstammung ausgewählt, wie es gute Labor- und Experimenttechniken erfordern. Jeder Maus wurde ein „16/C Brust-Adenokarzinom" implantiert, welches bekanntermaßen ein schnell wachsendes „aggressives" Tumormodell ist. Die Behandlung begann, wenn die mittleren Tumorgewichte 100 mg erreichten. Die Behandlungen wurden beendet, wenn die Tumore zu groß wurden, um aus Tierschutz-Gründen ein Fortfahren mit der Untersuchung zu erlauben (ungefähr zwei Wochen Behandlung).
Bei Beendigung des Experiments wurden die Mäuse getötet, und die Tumore wurden analysiert, indem Objektträger mit Tumorquerschnitten von 3 Mäusen pro Käfiggruppe (d.h. 3 Kontrolle, 3 positiv, 3 negativ) präpariert wurden. Für jeden Tumor untersuchte der unabhängige Forscher 5 Stellen auf dem Objektträger, um daran eine Quantitätsmessung für CD31-Färbung durchzuführen – einem bekannten Standard zellularer Färbung. Die Daten sind in BEISPIEL EINS unten aufgeführt.
UNTERSUCHUNG 1 – BEISPIEL EINS: Angiogenese Festgestellt durch CD31-Immunohistochemie und Bildanalyse bei Maus-16/C Brust-Adenokarzinom-tragenden C3H/HeJ-Mäusen
Datenanalyse:

Durch t-Test,
Gruppe 1 vs. Gruppe 2, p = 0,0280
Gruppe 1 vs. Gruppe 3, p < 0,0001
Gruppe 2 vs. Gruppe 3, p = 0,0128
CD31 + Vergleich nach Käfiggruppen

Mikro-Gefäß-Dichte, festgestellt durch CD31 Immunohistochemie und Bildanalyse
„Additiv" und „Entgegengesetzt" betreffen die Ausrichtung der Flusslinie des Magnetfelds in Verbindung mit den Permanentmagneten und elektromagnetischen Feldlinien von der Spule selbst, so dass additiv sich auf ein Überlappen der Feldlinien bezieht, während entgegengesetzt sich auf entgegengesetzt gerichtete Feldlinien bezieht.
UNTERSUCHUNG 2 – BEISPIEL ZWEI:
Angiogenese Festgestellt durch CD31-Immunohistochemie und Bildanalyse bei Human-A549 Lungen-Karzinom-tragenden Athymischen Mäusen.
Datenanalyse:

Durch t-Test,
Gruppe 1 vs. Gruppe 2, p < 0,0001
Gruppe 1 vs. Gruppe 3, p < 0,0001
Gruppe 2 vs. Gruppe 3, p < 0,0007
CD31 + Vergleich nach Käfiggruppen

Mikro-Gefäß-Dichte, festgestellt durch CD31 Immunohistochemie und Bildanalyse
„Additiv" und „Entgegengesetzt" betreffen die Ausrichtung der Flusslinie des Magnetfelds in Verbindung mit den Permanentmagneten und elektromagnetischen Feldlinien von der Spule selbst, so dass additiv sich auf ein Überlappen der Feldlinien bezieht, während entgegengesetzt sich auf entgegengesetzt gerichtete Feldlinien bezieht.
UNTERSUCHUNG 3 – BEISPIEL DREI: Angiogenese Festgestellt durch CD31-Immunohistochemie und Bildanalyse bei Maus-16/C Brust-Adenokarzinom-tragenden C3H/HeJ-Mäusen Mikro-Gefäß-Dichte, festgestellt durch CD31 Immunohistochemie und Bildanalyse
Gruppe 1 war die Kontrollgruppe von tumorbehafteten Mäusen. Sie erhielten keine Behandlung, erfuhren jedoch die gleiche Standard-Versorgung und -Handhabung wie die anderen Mäuse. Mäuse der Gruppe 2 erfuhren das Aussetzen an Felder, die lediglich durch natürliche Magnete erzeugt wurden. Mäuse der Gruppe 3 erfuhren lediglich das Aussetzen an elektromagnetische Felder. Mäuse der Gruppe 4 erfuhren das Aussetzen an ein kombiniertes natürliches und magnetisches Feld in additiver Kombination. „Additiv" betrifft die Ausrichtung der Flusslinie des Magnetfelds in Verbindung mit den Permanentmagneten und elektromagnetischen Feldlinien von der Spule selbst, so dass sich entsprechende Felder überlappten.
UNTERSUCHUNG 4 – BEISPIEL 4:
Angiogenese Festgestellt durch CD31-Immunohistochemie und Bildanalyse bei Maus-16/C Brust-Adenokarzinom-tragenden C3H/HeJ-Mäusen
Den C3H-Mäusen in diesem Beispiel wurden Maus-16/C Brust-Adenokarzinom-Tumorzellen implantiert. Eine Kontrollguppe (d.h. Gruppe 1) von zwanzig Mäusen wurde verwendet. Die Mäuse in der Kontrollguppe 1 wurden nicht mit der erfinderischen Vorrichtung behandelt. Sieben zusätzliche Gruppen von jeweils zehn Mäusen (Gruppen 2-8) wurden für die Behandlung verwendet.
Tiere in Gruppe 2 wurden einmal täglich 3 Minuten pro Tag über einen Zeitraum von 12 Tagen, beginnend am 8. Tag nach der Implantation des Tumors, im Innenraum der Vorrichtung platziert, bei einem Gleichstrom von 5 Ampere.
Tiere in Gruppe 3 wurden einmal täglich 10 Minuten pro Tag über einen Zeitraum von 12 Tagen, beginnend am 8. Tag nach der Implantation des Tumors, im Innenraum der Vorrichtung platziert, bei einem Gleichstrom von 5 Ampere.
Tiere in Gruppe 4 wurden einmal täglich 40 Minuten pro Tag über einen Zeitraum von 12 Tagen, beginnend am 8. Tag nach der Implantation des Tumors, im Innenraum der Vorrichtung platziert, bei einem Gleichstrom von 5 Ampere.
Tiere in Gruppe 5 wurden zweimal täglich, mit Abständen von ungefähr 7 Stunden, 40 Minuten lang über einen Zeitraum von 12 Tagen, beginnend am 8. Tag nach der Implantation des Tumors, im Innenraum der Vorrichtung platziert, bei einem Gleichstrom von 5 Ampere.
Tiere in Gruppe 6 wurden einmal täglich 10 Minuten pro Tag über einen Zeitraum von 12 Tagen, beginnend am 8. Tag nach der Implantation des Tumors, im Innenraum der Vorrichtung platziert, bei einem Gleichstrom von 7,5 Ampere.
Tiere in Gruppe 7 wurden einmal täglich 10 Minuten pro Tag über einen Zeitraum von 12 Tagen, beginnend am 8. Tag nach der Implantation des Tumors, im Innenraum der Vorrichtung platziert, bei einem Gleichstrom von 10 Ampere.
Tiere in Gruppe 8 wurden zweimal täglich, mit Abständen von ungefähr 7 Stunden, 10 Minuten pro Tag über einen Zeitraum von 12 Tagen, beginnend am 8. Tag nach der Implantation des Tumors, im Innenraum der Vorrichtung platziert, bei einem Gleichstrom von 10 Ampere.
Während der Untersuchung wurde das Tumorgewicht periodisch und konsistent gemessen, um die relativen Wachstumsraten zu bestimmen. Auf Grund des reinen Volumens unverarbeiteter Daten, die sich auf %CD31 + Angiogenesefeststellung und Tumorgewicht beziehen, wird eine graphische Darstellung der Daten in diesem Beispiel verwendet, anstelle des oben verwendeten Tabellenformats. Bei Beendigung der Untersuchung wurden die herausgeschnittenen Tumore in eine geeignete Lösung verpackt und für weitere Analysen eingefroren.
Mit Bezug auf 10 bis 13 wird klar gezeigt, dass die Tumore der Kontrollgruppenmäuse (d.h. Gruppe 1) eine höhere Angiogenese aufwiesen als irgendeine der behandelten Gruppen. Es erweist sich auch, dass die aus Gruppe 6 behandelten Mäuse die geringste Angiogenese aller Gruppen aufwiesen, und somit ist das bevorzugte Aussetzungsverfahren für diese Erfindung, was die Dauer, das Stromniveau und die Zeit des Aussetzens betrifft, dasjenige, welches mit dem Behandlungsprotokoll der Gruppe 6 in Verbindung steht. 13 zeigt auch, dass die Tumore von Mäusen der behandelten Gruppen langsamer wuchsen und somit weniger wogen als die Tumore der Kontrollgruppenmäuse (d.h. Gruppe 1).

Claims

Vorrichtung zur Hemmung von angiogenese bezogenem Tumorwachstum von krebsartigen Tumoren, die in Säugetierprobanden vorliegen, umfassend: Mittel zum Erzeugen eines magnetischen Feldes, wobei die Mittel beinhalten: eine Spulenbaugruppe (600; 704), beinhaltend mindestens einen elektrischen Leiter, der um einen Rahmen (602; 702) herum gewickelt ist, welcher einen mittigen Durchgang aufweist, der sich durch den Rahmen erstreckt und dadurch einen Spulenbaugruppeninnenraum (606; 706) zur Aufnahme eines Säugetierprobanden definiert; und eine Quelle elektrischer Gleichstromenergie (A, B, C) zum Speisen einer Länge des elektrischen Leiters mit elektrischem Gleichstrom, um ein magnetisches Feld innerhalb des Innenraums der Spule zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Feld eine Magnetflussfeldamplitude von 15-17 mT aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine elektrische Leiter ferner umfasst: eine Mehrzahl von elektrischen Leitern rund um den Rahmen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, welche weiterhin umfasst: ein Gehäusemittel zum Abschirmen der Spule.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Gehäusemittel umfasst: eine Seitenplatte (602, 704) und eine Abdeckung (610, 710).
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Rahmen (602, 702) eine im wesentlichen elliptische Form aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, weiterhin umfassend: ein Gehäusemittel zum Abschirmen der Mehrzahl von elektrischen Leitern.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Abdeckung, die abnehmbar am Rahmen befestigt ist, um die Spule abzuschirmen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: ein Schaltersystem, welches in der Lage ist, die Richtung des Stromflusses durch die Spule zu regeln.
Vorrichtung nach Anspruch 1, umfassend: ein Gleichrichtermittel zum Gleichrichten des eingespeisten elektrischen Wechselstroms in Gleichstrom.
Vorrichtung nach Anspruch 9, derart, dass das Gleichrichtermittel (C) eine Zweiwege-Gleichstrom-Gleichrichtung einer Wellenform, die der elektrischen Gleichstromenergie zugeordnet ist, liefert.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Gleichrichtermittel weiterhin umfasst: eine Mehrzahl von Gleichstrom-Brückengleichrichtern (C).
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Mehrzahl von Gleichstrom-Brückengleichrichtern (C) eine Zweiwege-Gleichstrom-Gleichrichtung vorsehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: mindestens einen Thermoelementsensor (708), der dem mindestens einen elektrischen Leiter benachbart angeordnet ist, zum Messen der Temperatur des Leiters.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine elektrische Leiter 50 bis 1600 Mal um den Rahmen gewickelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei jeder der Vielzahl von elektrischen Leitern 50 bis 1600 Mal um den Rahmen gewickelt ist.