用于增强组织修复的电磁力的制作方法

专利名称：用于增强组织修复的电磁力的制作方法
技术领域：
本发明 一般地涉及套筒，更具体地涉及随时间变化电磁力套筒， 其具有可移动地容纳哺乳动物身体部分的内部部分。本发明还涉及 在使用时可增强组织修复的随时间变化电磁力套筒。
背景技术：
磁能是自然界最基本的能量之一。磁性本身是原始汤(primordial soup)的成分，宇宙和行星来源于原始汤。磁性是保 持星系中M、允许恒星和行星高速旋转的力。磁疗法长期以来一直是争论的主题。许多兽医已经意识到生物 磁性的益处多年，并使用磁体来快速医治骨折，由此挽救赛马和其 它动物的生命。另夕卜，治疗职业运动员的医生普遍推荐用磁体来加 速从痛苦损伤中恢复。多种其他专科医生，包括皮肤科、内科、儿 科和外科医生已经使用了磁体并声称取得了不同的成功。很久以来磁疗法的恢复特性就已经为早期科学发达的文明所了 解和依赖，这些文明中对其有所记载。古希腊发现了磁石形式的第 一种天然磁体。医学之父希波克拉底记录了磁石的治疗能力。埃及 人在其文字中描述了磁体的非凡能力，克利奥帕特拉经常佩戴磁性 珠宝以保持年轻。数千年前的中国手稿描述了这种东方信仰称为 "气"的生命力是由地球磁场产生的。今天，许多A^目信地球上的 某些地方(比如法国Lourdes和亚利桑那的Sedona)应该将其治疗 能力归功于天然高水平的这种"气"或生物磁能。磁疗法在许多国家例如日本、中国、印度、奥地利和德国有所 应用。尽管美国医学的现有技术使用监测磁场的技术如心电图、脑 电图和磁共振成像，但是没有正式使用其它形式的磁疗法。但是，美国的研究越来越多的在考虑磁疗法是否具有医学价值。结果，越 来越多的人晚上睡在磁床上，白天佩戴小的磁体，用以使精力旺盛、 用于预防目的和治疗，并取得了不同程度的成功。对于磁疗法的研究分为两个不同的领域脉冲生物电磁疗法和
恒定磁疗法。可能85-卯％的科学文献是关于脉冲生物电生物磁疗法 的，其余的是关于使用恒定固体磁体的疗法。在磁疗法的关键机制 上有不同的看法流派，其中心在于极性及其他问题。但是，恒定磁 疗法尚未被科学界和医学界广泛接受。使用脉沖磁场治疗骨折以及较低程度的软组织损伤(例如扭伤 和拉伤)的有效性已经争论了一段时间。已经提出多个理论用来解 释对许多疾病的电磁治疗，包括骨关节炎、类风湿性关节炎、纤维 肌痛、紧张性头痛、偏头痛和帕金森病。二十世纪七十年代以来， 许多科学期刊报道了这些发现。另外，FDA批准了脉冲电磁场在治 疗不愈合(nonunion)骨折(不能自我愈合的骨折)上的应用。相 信脉冲电磁场可透过衣服到达湿润导电的皮肤层，在此电场停止， 但^:磁场继续进行治疗。当前使用电磁疗法的多数尝试都使用高水平的电磁力，通常为 50高斯或更高。尽管大多数此疗法使用平板磁发生器，但是少数是 将磁性毯包裹在身体部分上，以尝试再生或治疗该身体部分。 一些 尝试使用了脉冲波，但这些脉冲波是开关型脉冲或正弦波。最近，Simon等(美国专利公开No. US2006/0030896 Al)具体 公开了一种i殳备和^f吏用该i殳备治疗退行性推间盘疾病(degenerative disc disease)的方法。Simon等的方法结合了线圏，但仅仅是在退 行性推间盘的位置。在美国专利爿^开No. US2006/0030895 Al中， Simon等公开了用于通过鉴定目的推间盘和使用不同波形的电信号 电刺激所述推间盘来治疗退行性推间盘疾病的方法。另外，在美国 专利公开No.US2006/0030895Al中，Simon等还公开了通过使用置 于身体上的两个电极并传递不同波形的电压来治疗退行性腰推间盘 疾病的方法。另外，在美国专利^^开No. US2006/0057693 Al中， Simon等公开了通过在体外对间充质干细胞施加电刺激来使用间充 质干细胞治疗组织缺损的方法，以及通过在目的部位移植间充质干 细胞然后在体内对所述细胞施加电刺激来实现同一目的的另一种方 法。因此，非常期望有随时间变化电磁力(time varing electromagnetic force, "TVEMF")的套筒，其包含线圏以及与所述 线圏有效连接的TVEMF源，其中所述线圏具有导电部分、线圏支 架和内部部分，所述内部部分限定可移动地容纳含有缺损组织的哺乳动物身体部分的空间。也非常期望有这样的TVEMF套筒，该套 筒可导入含有缺损组织的哺乳动物身体部位，使得在使用时可对缺 损组织提供TVEMF，以增强其修复。本发明克服了过去和目前用 于再生组织的方法的相关问题，并且显示出以往未见的优点。发明简述本发明涉及TVEMF套筒，其包含线圏以及与所述线圏有效连 接的TVEMF源，其中所述线圏包含线圏支架、导电部分和内部部 分，其中所述内部部分限定可移动地容纳哺乳动物身体部分的空间。本发明还涉及用于增强组织修复的方法，其包括以下步骤提 供具有线圏以及与所述线圏有效连接的TVEMF源的TVEMF套筒， 其中所述线圏包含导电部分、线圈支架和内部部分，其中所述内部 部分限定可移动地容纳哺乳动物身体部分的空间；将所述TVEMF 套筒导入含有缺损组织的哺乳动物身体部分；以及对含有缺损组织 的哺乳动物身体部分传递TVEMF，以增强该缺损组织的修复。通过以下用于公开目的而给出的本发明优选实施方案描述，本 发明的其它方面、特征和优点将是4艮明显的。本发明可通过下文所 述的优选实施方案更完整的进行描述，但并不旨在仅限于此。附图简述在附图中，

图1是TVEMF套筒的侧视图。图2是TVEMF套筒的前视截面图。图3是TVEMF套筒的侧视图。图4是TVEMF套筒的前视截面图。图5是TVEMF套筒的侧面透视图。图6是TVEMF套筒的前视截面图。图7是TVEMF套筒的侧视截面图。附图详述在附图中，首先参照图1，其展示了 TVEMF套筒IO优选实施
方案的侧视图，其包含线圏1和与线圏l有效连接的TVEMF源3。 短语"有效连接"以及类似词语和短语指所述TVEMF源可以以这 样的方式与线圏连接在运行时，TVEMF源可通过导电连接对所 述线圏传递TVEMF，优选4吏用至少一条线。TVEMF源可优选与所 述线圈集成在一起，并优选固定在所述线圏上，更优选可移动地固 定在所述线圏上。本发明的TVEMF源通常可在五金商店找到，并 可优选使用电池操作和/或优选通过与电源可拆卸连接而进行操作。 本发明的线圏具有内部部分，其限定可移动地容纳哺乳动物身体部 分的空间。线圉内部部分的空间具有一定的性状，优选具有椭圆形 截面，更优选具有卵形截面，最优选具有圆形截面。所述线圏也可 优选为螺线管一一紧密缠绕的线圏。短语"可移动地容纳"以及任何类似术语和短语指空间的特征， 其中哺乳动物的身体部分可优选根据需要导入其中或从其中移出。 例如，哺乳动物身体部分被线圏内部部分内的空间可移动地容纳。 所述哺乳动物身体部分可按照需要从TVEMF套筒线圏内部部分内 的空间中移出。另外，术语"导入"和类似术语旨在指TVEMF套 筒可通过缠绕、包围、安装和/或安装在哺乳动物的身体部分而导入 所述哺乳动物身体部分。还考虑可通过将哺乳动物身体部分插入 TVEMF套筒线圏内部部分内的空间而将所述哺乳动物的身体部分 导入所述TVEMF套筒。图2展示了与图1所述TVEMF套筒10相同的优选实施方案的 前视截面图。图2显示具有线圏1和TVEMF源3的TVEMF套筒 10。线圏1包含导电部分7和线圏支架5。导电部分7优选是电导线， 其优选为柔性的，更优选基本为刚性的。所述导电部分也可优选包 含盐水。在图2展示的优选实施方案中，线圏支架5优选容纳导电 部分7并且为其提供绝缘特性，优选是柔性的，或者优选是基本刚 性的。图2中的线圏支架可以优选包含任何非导体材料，优选塑料。 优选地，当导电部分7是基本为柔性时，所述线圏支架基本为刚性 的。"基本为刚性"指所述线圏和/或线圏支架能维持一定形状而不需 要其他支撑，从而所述线圏和/或线圏支架能抵抗外形的改变。"基本 为柔性"指所述线圏和/或线圏支架是易弯折的并且所述线圏和/或线 圏支架的外形能够改变。本发明线圏的导电部分可优选的是任何导 体材料，优选铁磁体，更优选银。
图3中展示了 TVEMF套筒10的另一个优选实施方案的侧视图， 所述TVEMF套筒IO包含线圏101和与线圏101有效连接的TVEMF 源103。图4是图3中所述TVEMF套筒IO优选实施方案的前视截面图。 图4显示了线圏的导电部分107和线圏的线圏支架105。本实施方案 中的导电部分107是缠绕在线圉支架105外部部分上的电导线，优 选是绝缘的。线圏支架105优选基本为刚性，从而维持并支撑导电 部分107的外形。图4中还展示了与线圏有效连接的TVEMF源103 。 本优选实施方案中的TVEMF源103可拆卸地固定在线圈支架105 上。它可使用任何本领域已知的紧固件进行固定，包括但不仅限于 粘扣带(例如Velcro)和粘合剂。还描述了 TVEMF源103中含有 的电池104。 TVEMF套筒10中靠电^ii:行的TVEMF源为用户提 供了行动自由，使用户在使用期间不需要一直停留在电力输出附近。图5展示了 TVEMF套筒10的侧面透视图，所述TVEMF套筒 10具有TVEMF源203以及含有导电部分207和线圏支架205的线 圏。线圏的线圏支架205具有内部部分和外部部分。所述内部部分 限定可以可移动地容纳哺乳动物身体部分的空间。线圏支架205的 外部部分涂布了导电部分207，其优选为导电金属，更优选铁磁体金 属，最优选银。导电部分207可优选以很薄的涂层喷涂在线圏支架 205的外部部分上。导电部分207还可优选^线圏支架205中。导 电部分207也可优选^K艮薄的4艮覆层。短语"4艮薄"指所述导电部 分可有利于基本为柔性的线圏。因此，优选地，基本为柔性的线圏 包含很薄的导电部分和基本为柔性的线圏支架(优选为非导体)。另 外，还预期很薄的导电部分不是薄到使其不能传导TVEMF的程度。 线圏支架205优选包含基本为柔性的材料，包括但不仅限于莱卡、 涤纶、和尼龙。图5的优选实施方案中的TVEMF套筒10可导入哺 乳动物身体部分，并且由于优选包^^f艮薄的导电部分207和基本为 柔性的线圏支架205的线圏基本为柔性，所以TVEMF套筒10可舒 适地使用更长时间。另外，固定(优选可拆卸地)在线圏上的TVEMF 源203为用户提供了行动自由。另外，由于线圏支架205优i^本 为柔性，因此认为线圏支架在引入哺乳动物身体部分时会膨胀，同 对线圏中很薄的导电部分仍然能够传导TVEMF。
图6是图5中展示的TVEMF套筒10优选实施方案的前视截面 图，其包含线圏和与线圈有效连接的TVEMF源203。所述线圈还 包含线圏支架205和导电部分207。图5和6中展示的TVEMF套筒 10优选实施方案可优选地还包含导电部分上的覆盖层，优选非导电 覆盖层。图7展示了 TVEMF套筒10的另一个优选实施方案的侧视截面 图，其包含与线圏的第一末端有效连接的TVEMF源303，具有外 部、内部和中间部分的线圏支架305以及容纳在线圏支架305中间 部分中的导电部分307。导电部分307可优选为喷涂层，更优选为电 导线。还描述了与线圏集成的紧固件308。紧固件308可以是任何本 领域已知的紧固件，包括但不限于粘扣带和粘合剂。所述线圏的第 二末端具有偶联件304，用于将导电部分307的第二末端与TVEMF 源303可移动地连接。在使用时，将含有缺损组织的哺乳动物身体 部分导入TVEMF套筒10。线圏的第一和第二末端缠绕在所述哺乳 动物身体部分上并通过紧固件308收紧在一起。这样，线圏的内部 部分限定了可移动地容纳哺乳动物身体部分的空间。在运行时，将TVEMF套筒引入含有缺损组织的哺乳动物身体 部分。短语"哺乳动物身体部分"以及类似术语和短语旨在优选包 括但不仅限于哺乳动物躯干、头和四肢，优选臂、腿和/或颈。哺乳 动物身体部分也可优选是四肢的指，例如手指和/或脚趾。打开TVEMF套筒的TVEMF源，通过线圏将TVEMF传递到TVEMF 套筒所包围的哺乳动物身体部分中的缺损组织。"包围，，以及类似术 语指TVEMF套筒的线圏围绕哺乳动物的身体部分，因此围绕其中 的缺损组织。将TVEMF套筒导入哺乳动物的身体部分并且将其包 围，以对其传递TVEMF。术语"传递"和类似术语旨在指施加、 提供和/或暴露。例如，TVEMF源通过TVEMF套筒的线圏将 TVEMF传递至哺乳动物身体部分中的缺损组织。在使用中，将 TVEMF传递至哺乳动物身体部分中的缺损组织，以增强其修复。 在本发明中，术语"缺损组织"或任何其它类似术语旨在包括但不 仅限于肌肉、皮肤和骨骼。由于本发明提供用于对哺乳动物身体部分中的缺损组织提供 TVEMF的方法，因此设计TVEMF套筒的大小和构造以可移动地容纳含有缺损组织的哺乳动物身体部分，使得可以对所述缺损组织传递TVEMF。所述TVEMF套筒的TVEMF源可产生优选约0.05 高斯至约6高斯的TVEMF，更优选从约0.05高斯至约0.5高斯，最 优选约0.5高斯。所述TVEMF优选为脉冲方波(遵循傅立叶曲线)， 更优选为微分方波，最优选为5波。优选地，脉冲方波的频率为约2 至约25周/秒，更优选约5至约20周/秒，例如约10周/秒，导电部 分的RMS值为约1至约1000 mA,优选约1至约10 mA，例如6 mA。 然而，这些参数并不意在限制本发明的TVEMF,并且可基于本发 明的其它方面而发生变化。TVEMF可通过标准设备测量，例如 EN331 Cell Sensor高斯计。为增强TVEMF套筒的效果和^"复哺乳动物身体部分的缺损组 织，在将TVEMF套筒导入哺乳动物的身体部分之前，优选24小时 之前，优选对该哺乳动物施用钙补充剂。不限于理论地，i^为钙补 充剂可增加哺乳动物身体部分的缺损组织中钙离子的量。在对哺乳 动物身体部分的缺损组织传递TVEMF的过程中，优选对该哺乳动 物施用钓补充剂以维持钙离子的高水平，并且施用优选持续到需要 终止施用时。优选普遍可得的非处方钾补充剂。还优选在对哺乳动物身体部分的缺损组织传递TVEMF之前(优 选在传递TVEMF的过程中)对该哺乳动物施用钠沸石A。不限于 理论地，认为钠沸石A在离子交换中有效，从而增强TVEMF向哺 乳动物身体部分中缺损组织的有效递送。优选以约10mg/kg体重至 约20 g/kg体重、更优选约10 mg/kg体重至约10 g/kg体重的范围对 哺乳动物施用钠沸石A。施用于哺乳动物的钠沸石A的量将优选取 决于损伤的严重程度和需要修复的组织量。如果通过哺乳动物的喂 食对该哺乳动物施用，则钠沸石A的量不超过总食物重量的约5%。 钠沸石A可优选每天施用，更优选每天两次。钠沸石A可优选以下 述形式施用于哺乳动物片剂、锭剂、胶嚢剂、粉剂、糖衣剂、水 或油混悬剂、糖浆剂、酏剂和7JC溶液。钠沸石A可优选口月Mfe用或 以任何其他方式施用。以片剂或胶嚢形式施用的钠沸石A优选为20 mg/片或胶嚢的量，更优选100mg/片或胶嚢的量，最优选1000 mg/ 片或胶嚢的量，甚至更优选5000 mg/片或胶嚢的量。优选在对哺乳 动物身体部分的缺损组织传递TVEMF之前和过程中对哺乳动物施 用钠沸石A,并持续到哺乳动物身体部分的缺损组织被修复为止，
或优选至需要终止施用为止。如果选择两个具有单纯腿骨折的哺乳动物样本，并对第一个样 本给予腿骨折的标准治疗，而第二个样本同时给予腿骨折的标准治疗和通过TVEMF套筒传递至骨折部位的TVEMF，则预计在这些 传递TVEMF至腿骨折的样本中，将得到显著降低的愈合时间，可 达四分之一以上。如在本发明中所预期的，可对TVEMF套筒作出多种改变而不 脱离本发明的范围，因此本文的所有内容均应理解为说明而非限制。
权利要求
1.随时间变化电磁力套筒，其包含a.具有导电部分和线圈支架的线圈，其中所述线圈具有内部部分，其限定可移动地容纳哺乳动物的身体部分的空间；和b.与所述线圈有效连接的随时间变化电磁力源。
2. 根据权利要求l的随时间变化电磁力套筒，其中所述线圏具有基本 为椭圆形的截面。
3. 根据权利要求l的随时间变化电磁力套筒，其中所述线圏具有基本 为卵形的截面。
4. 根据权利要求l的随时间变化电磁力套筒，其中所述线圏具有基本 为圆形的截面。
5. 根据权利要求l的随时间变化电磁力套筒，其中所述线圏是螺线管。
6. 根据权利要求l的随时间变化电磁力套筒，其中所述线圏基本为刚 性。
7. 根据权利要求l的随时间变化电磁力套筒，其中所述线圈基本为柔 性。
8. 根据权利要求l的随时间变化电磁力套筒，其中所述线圏支架基本 为刚性。
9. 根据权利要求l的随时间变化电磁力套筒，其中所述导电部分包含 铁磁体材料。
10. 根据权利要求l的随时间变化电磁力套筒，其中所述导电部分是 银。
11. 根据权利要求l的随时间变化电磁力套筒，其中所述导电部分是 电导线。
12. 根据权利要求l的随时间变化电磁力套筒，其中所述导电部分是 绝缘的。
13. 根据权利要求12的随时间变化电磁力套筒，其中所述绝缘体基本 为刚性。
14. 增强哺乳动物缺损组织的修复的方法，其包括以下步骤a. 提供具有线圏和与所述线圏有效连接的随时间变化电磁力源的随 时间变化电磁力套筒，其中所述线圏包含线圏支架、导电部分和内部 部分，其中所述内部部分限定可移动地容纳^^有缺损组织的哺乳动物 身体部分的空间；b. 将随时间变化电磁力套筒导入含有缺损组织的哺乳动物身体部分； 和c. 对含有缺损组织的哺乳动物身体部分传递随时间变化的电磁力，以 增强所述缺损组织的修复。
15. 根据权利要求14的增强组织修复的方法，其中所述随时间变化的 电磁力为方波形式(遵循傅立叶曲线)。
16. 根据权利要求14的增强组织修复的方法，其中所述随时间变化的 电磁力为微分方波形式。
17. 根据权利要求14的增强组织修复的方法，其中所述随时间变化的 电磁力为6波形式。
18. 根据权利要求15的增强组织修复的方法，其中所述方波为约0.05 高斯至约6高斯。
19. 根据权利要求15的增强组织修复的方法，其中所述方波为约0.05 高斯至约0.5高斯。
20. 根据权利要求15的增强组织修复的方法，其中所述方波约为0.5 高斯。
21. 根据权利要求14的增强组织修复的方法，还包括对所述哺乳动物 施用钙补充剂的步骤。
22. 根据权利要求21的增强组织修复的方法，其中钙补充剂在步骤c 之前施用。
23. 根据权利要求21的增强组织修复的方法，其中钙补充剂与步骤c 同时施用。
24. 根据权利要求14的增强组织修复的方法，还包括对所述哺乳动物 施用钠沸石A的步骤。
25. 根据权利要求24的增强组织修复的方法，其中钠沸石A在步骤c 之前施用。
26. 根据权利要求24的增强组织修复的方法，其中钠沸石A与步骤c 同时施用。
27. 根据权利要求24的增强组织修复的方法，其中钠沸石A以约IO mg/kg体重/天至约20 g/kg体重/天的范围施用。
28. 根据权利要求14的增强组织修复的方法，其中对所述缺损组织传 递随时间变化的电磁力直至所述缺损组织被修复。
29. 根据权利要求21的增强组织修复的方法，其中施用钙补充剂直至 所述缺损组织被修复。
30. 根据权利要求24的增强组织修复的方法，其中施用钠沸石A直至 所述缺损组织被修复。
31. 根据权利要求24的增强组织修复的方法，其中钠沸石A少于总喂 食重量的约5%。
32. 根据权利要求14的增强组织修复的方法，其中所述随时间变化电 磁力套筒基本为柔性。
33. 根据权利要求14的增强组织修复的方法，其中所述随时间变化电 磁力套筒基本为刚性。
全文摘要
随时间变化电磁力的套筒(10)，其包含与具有导电部分(7)的线圈(1)有效连接的随时间变化电磁力源(3)、线圈支架(5)和内部部分，其中所述内部部分限定可移动地容纳哺乳动物身体部分的空间。还提供了用于增强哺乳动物受损组织修复的方法。
文档编号A61N1/00GK101212996SQ200680023818
公开日2008年7月2日 申请日期2006年6月23日 优先权日2005年6月29日
发明者克莱顿·R·帕克, 托马斯·J·古德温 申请人:雷格内泰克公司;国家航空航天局