用电场治疗疾病的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用电流或电场疗法治疗疾病的方法和装置。本发明专利技术使用施加电流或通过外部电场感应的电流来改变离子浓度，并调节至少一种Ｇ蛋白耦合受体。例如，本发明专利技术可用于治疗过度增殖性和心血管疾病以及用于改善应激的效果。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
已知的电治疗装置有多种。典型地，装置的电极与患者接触，在这种情况中，电治疗装置使用施加的电流，并可称之为电流治疗装置，例子包括TENS或PENS(Ghoname，E.A.等，Anesth.Analg.，88841-46(1999)；Lee，R.C.等，J Burn Care Rehabil.，14319-335(1993))。如果电极不与患者接触，电治疗装置通过外部电场(简称EF)在患者体内感应电流，并可称之为电场或电势治疗装置。EF在所有置于其中的导体，包括动物或人体上产生表面电荷。当施加EF时，在导体的相对侧上会出现正电荷和负电荷。随着电场交替变化，电荷所处的位置将交替变化，由此在导体内产生交流电(见Hara，H.等，NiigataMed.，75265-73(1961))。1972年，日本卫生福利部批准了一种电刺激装置(批准号14700BZZ00904)。1978年，美国FDA批准了以电刺激治疗骨骼疾病。不过，有关治疗方面的文献所报道的对电刺激产生的生物学反应却是多种多样的。例如，已经发现，外部正弦交变电场(ac EF)可改变其中细胞形态、成纤维细胞内的蛋白质合成、整合的膜蛋白的重新分布、软骨细胞内的DNA合成、细胞内钙离子浓度、人肝癌细胞内的微丝结构以及血液中的电解质水平(Kim，Y.V.等，Bioelectromagnetics，19366-376(1998)；Cho，M.R.等，FASEB J.，1367-682(1999)；Hara，H.，Niigata Med.，75265-73(1961))。一些研究者认为，所观察到的很多效应并不是由EF直接产生的，而是电场影响主要的细胞结构例如膜受体复合体和离子转运通道的二次效应。尽管感应电流的生物学效应的已经研究了25年，但绝大多数研究是受暴露于来自高压电输送线路和相关电气装置的强电场或强磁场中的人员的安全问题促使。例如，Utilky公司的工人常规暴露于50-500kV/m的电场以及高达5G的磁场中，而一般的公众通常暴露于1-10kV/m的电场以及高达2G的磁场中(Portiler，C.J.& Wolfe，M.S.(eds.)AssessmentHealth Effects from Exposure to Power-line Frequency Electricand Magnetic Fields，NIEHS Publ.No.98-3981(National Institute ofEnvironmental Health Sciences，1998))。现有技术中尚缺乏关于相对较低的电压和较弱的电场的效应的充分研究。此外，常规的电场治疗装置采用高电压且不能解释穿过肌体形态的不同区域的EF强度的差异。简言之，如Sporer在美国专利No.5,387,231中所述“现有技术还没有预见到用于进行真正有效的电治疗的适当的、有效的电学参数的组合。现有技术的仪器通常以非常高的电压或非常高的电流而运行，这两者对被处理的组织均有透热效应。在很多情况中，现有技术可能提及各种电学参数中的这一种或那一种，但没有考虑其它参数的重要性。”现有技术展示出不同的生物学效应，并依赖于不精确的测量方式，且关注的是高电压和高电流的效应，因此，仍需鉴定出用于电治疗法特别是用于采用相对较低的电压和电流的电治疗法的具体参数。
技术实现思路
本专利技术人已经确定了能够成功治疗特定疾病的EF和施加电流的参数值。这些参数包括，例如，频率(赫兹)、电压(伏特)、感应电流密度(mA/m2)、施加电流密度(mA/m2)、个体持续暴露的持续时间(分钟、小时和天)以及暴露的总持续时间(可以是一次持续暴露或多次持续暴露的总和)。在此，“平均”施加电流密度和“平均”感应电流密度指的是在至少一种所关注的生物体的细胞膜上产生的每单位面积的平均电流，所述的生物体例如为人、动物、植物、或其部分、或其细胞。例如，如果所关注的生物体是人且所关注的部分是人的整个手，那么平均电流密度是整个手的平均值，也就是说，平均电流密度是手的各部分的电流密度的和除以它们的面积的和。将在下文中描述的具体的公式和技术用来估算平均施加电流密度和平均感应电流密度。除非另有明确的说明，否则术语“生物体”涵盖了人以及其它类型的生物体。本专利技术的一个实施方式依赖于施加电流。优选地，施加电流密度在约10至约2,000mA/m2的范围内。本专利技术的另一个实施方式依赖于特别低量的感应电流以控制跨细胞膜的离子运动。为了治疗引起生物体细胞内离子浓度异常的疾病或由生物体细胞内离子浓度异常所引起的疾病，该感应电流实施方式包括将生物体置于一外部电场中，该电场在细胞膜上产生的平均感应电流密度为约0.001mA/m2至约15mA/m2，优选约0.001mA/m2至约10mA/m2，更优选约0.01mA/m2至约2mA/m2。在优选的实施方式中，外部电场(E)根据表达式E＝I/ε0ωS进行测量，其中S是电场测量传感器的截面，ε0是在真空中的感应速率(induction rate)，I是电流，ω是2πf，f是频率。同样优选地是根据表达式J＝I/B来测量感应电流(J)，其中I是测量的电流，B是圆面积，表示为B＝A2/4π，A是圆周，表示为A＝2πr，而r是半径。在本专利技术的另一个优选的实施方式中，在细胞膜上产生感应电流密度持续的时间为约10分钟至约240分钟。在再运用中，优选产生的平均感应电流密度额外持续约30分钟至约90分钟，优选地产生总体暴露时间低于约1500分钟。本专利技术的施加电流和感应电流的实施方式均可应用于整个肌体或仅其部分。其部分可包括肢体、器官、一些体组织、体部位例如躯干、体系统或其细分部分。本领域技术人员能够确定一种具体的疾病究竟是需要将本专利技术应用于全身还是应用于其部分。本专利技术还进一步包括为生物体提供钙补充物、维生素D补充物、凝集素补充物或这些补充物的组合。优选地，凝集素补充物包含伴刀豆球蛋白A或麦胚凝集素。在优选的实施方式中，本专利技术影响钙或其它阳离子或多价阳离子或与Ca2+吸收有关的电敏感性钙受体(CaR)。在一个实施方式中，本专利技术调节G蛋白耦合受体(GPCR)，包括第3族GPCR例如但不限于CaR、代谢型谷氨酸受体(mGluR)、γ-氨基丁酸(GABAB)受体、推定味觉受体(T1R1-3)和推定信息素受体(V2Rs)的。本专利技术的另一实施方式中，引起生物体或其部分的细胞内离子浓度异常的疾病或者由生物体或其部分的细胞内离子浓度异常所引起的疾病通过使细胞恢复正常的离子浓度来治疗或预防，其包括向生物体或其部分施加在包括至少一种G蛋白耦合受体的生物体或其部分的细胞或组织上产生约0.001mA/m2至约600mA/m2的平均感应电流密度的外部电场。在优选的实施方式中，所述的平均感应电流密度优选为约0.3mA/m2至约200mA/m2，更优选为约0.4mA/m2至约60mA/m2。所述离子优选是钙离子。在又一实施方式中，增殖细胞疾病通过向生物体或其部分施加在包括至少一种G蛋白耦合受体的生物体或其部分的细胞或组织上产生约0.1mA/m2至约2mA/m2的平均感应电流密度的外部电场来治疗。在优选的实施方式中，所述的平均感应电流密度优选为约0.2m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种治疗或预防引起生物体或其部分的细胞内离子浓度异常的疾病或是由生物体或其部分的细胞内离子浓度异常所引起的疾病的方法，包括使所述细胞恢复正常的离子浓度，所述方法包括向生物体或其部分施加在包括至少一种Ｇ蛋白耦合受体的生物体或其部分的细胞或组织上产生约０．００１ｍＡ／ｍ↑［２］至约６００ｍＡ／ｍ↑［２］的平均感应电流密度的外部电场。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：原昭邦，原浩之，铃木直义，原川信二，HW小合里斯，
申请(专利权)人：株式会社白寿生科学研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]