BRPI0809751A2 - "método para a configuração de campo magnético e aparelho eletromagnético!" - Google Patents

Description

MÉTODO PARA. A CONFIGURAÇÃO DE CAMPO MAGNÉTICO E APARELHO ELETROMAGNÉTICO

CAMPO TÉCNICO A presente invenção refere-se de maneira geral a um aparelho e a um método para tratar terapêutica e profilaticamente seres humanos, animais e plantas utilizando campos magnéticos ("MF") estáticos ("CC") e cronologicamente variáveis usar-se dos seres humanos, dos animais e das plantas ("CA") que são selecionados ao otimizar as características de amplitude e de forma de onda de um campo eletromagnético ("EMF") cronologicamente variável em estruturas de passagem alvo tais como moléculas, célula, tecidos e órgãos. Uma realização de acordo com a presente invenção configura espaço-temporalmente o MF para satisfazer a condição de precessão de Larmor na estrutura de passagem alvo de modo que o tratamento possa ser fornecido para o crescimento e reparo de tecido de seres humanos, animais e plantas. Um método para configurar sinais de EMF bio-eficazes é apresentado, baseado no conhecimento preciso fornecido pelas condições de LP do efeito de EMF em um alvo biológico. Este conhecimento é utilizado produzir a bio-resposta específica no alvo. 0 método de construção de dispositivos baseados em condições de LP é fornecido, incluindo os dispositivos que empregam diretamente o EMF ambiente, incluindo o campo geomagnético, como um componente integral do campo bio-eficaz configurado em LP.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Existe uma classe importante de EMF bio-eficaz que inclui aquelas devidas aos ímãs estáticos que têm uma 30 amplitude e uma freqüência de MF que são claramente demasiadamente pequenas para resultar em efeitos de campo elétrico induzidos ("IEF") significativos. Os bio-efeitos observados e a eficácia terapêutica desses EMFs devem desse modo ser devidos diretamente ao MF. É sugerido que as combinações específicas de MFs de CC e CA de baixa frequência podem ser configuradas para intensificar ou reduzir processos biológicos específicos.

Os campos magnéticos de CC e de CA na faixa de 1

Gauss ("G") a 4.000 G foram relatados como provedores de benefícios terapêuticos significativos para o tratamento da dor e do edema de ferimentos e patologias musculoesqueletais. Nos campos na faixa ambiente a nível molecular, menos de I G acelerou a fosforilação de uma proteína contrátil do músculo em uma mistura de ensaio de enzima sem células. Foi relatado que os campos que variam de 23 G a 3.500 G alteram as propriedades elétricas das soluções, bem como seus efeitos fisiológicos. No nível da célula, um campo de 300 G dobrou a atividade de fosfatase alcalina dentro em células do tipo osteoblasto. Os campos entre 4.300 G e 4.800 G aumentaram significativamente a taxa de turnover e a síntese dos fibroblastos, mas não tiveram nenhum efeito nos osteoblastos. 0 desenvolvimento de neuritos dos gânglios embriônicos de pintainhos aumentou significativamente ao utilizar campos na faixa de 225 G e 900 G. Os fibroblastos do tendão de ratos expostos a 2,5 G demonstraram um destaque extensivo de células pré-unidas, bem como uma morfologia temporariamente alterada. Um gradiente de MF mínimo de 15G/mm foi requerido para causar 80% de bloqueio de potencial de ação em um preparado de nervo isolado. Uma série de estudos demonstrou que os campos de 10 G poderiam afetar significativamente a microcirculação cutânea em um modelo de coelho. Um desses estuda demonstrou uma resposta bifásica dependente do estado farmacologicamente determinado de um alvo.

Diversos estudos clínicos cegos duplos utilizando ímãs estáticos foram realizados. Um único tratamento de 4 5 minutos utilizando campos de 300 G a 500 G reduziu a dor em pacientes pós-poliomielite em 76%. Os ímãs foram colocados em pontos de pressão da dor e não diretamente em um sítio da dor. A descoloração, o edema e a dor foram reduzidos de 4 0% até 7 0% por um período de sete dias após a lipectomia de 5 sucção. Almofadas contendo disposições de ímãs de cerâmica de 150 G a 400 G foram colocadas sobre um sítio de liposucção imediatamente após a operação, e permaneceram sobre o sítio por catorze dias. As medidas do resultado da fibromialgia (dor, distúrbios do sono, etc.) foram reduzidas em 10 aproximadamente 4 0% nos pacientes que dormiram em uma almofada de colchão contendo disposições de ímãs de cerâmica de 800 G por um período de quatro meses. 90% dos pacientes com neuropatia periférica diabética receberam o alívio significativo da dor, dormência e formigamento utilizando 15 palmilhas magnéticas de pólos alternados de 47 5 G em um estudo do pé de cruzamento controlado por placebo randomizado. Somente 3 0% de indivíduos não-diabéticos demonstraram uma melhoria equivalente. A dor na parte traseira das costas crônica não foi afetada pela aplicação de 20 uma almofada sobre a região lombar que tem uma disposição geométrica de campos de 300 G de pólos alternados para seis horas/dia, três vezes por semana, por uma semana.

A eficácia terapêutica comprovada de dispositivos de MF estático e a ampla gama dos bio-efeitos para 25 dispositivos de CA de baixa frequência resultou no desenvolvimento de diversos modelos para explicar os fenômenos. As primeiras observações dos efeitos do campo magnético de CC e CA no efluxo do cálcio e nos processos de ligação estimularam a pesquisa na ligação de íons e ligandos 30 como passagem de transdução principal para uma variedade de efeitos observados. As primeiras observações de janelas de amplitude e uma dependência nas características específicas da freqüência e da amplitude de campos de CC e CA acarretaram o desenvolvimento de modelos que predizem condições de ressonância para combinações particulares de campos. 0 modelo de ressonância de ciclotron de íons ("ICR") mostra que os campos magnéticos agem diretamente na trajetória clássica de 5 um Ion ou um ligando carregado. No entanto, foi afirmado que esse modelo é fisicamente irrealista com base nas premissas que o movimento do ciclotron não poderia ocorrer em um meio viscoso e que o diâmetro da órbita do ciclotron na intensidade de campo observada deveria ser muito maior do que 10 o tamanho total do próprio alvo biológico.

Os relatórios de janelas de amplitude para campos magnéticos de CA conduziram ao desenvolvimento de modelos de ressonância paramétrica de íons ("IPR") quantum mecânicos que predizem ressonâncias. Esses modelos parecem manter a 15 promessa para a predição da localização de ressonâncias para combinações de campos magnéticos de CA e estáticos. No entanto, uma das maiores objeções ao uso preditivo destes modelos é que os valores numéricos produzidos dependem criticamente de fatores tais como a simetria esférica do 20 sítio de ligação de cálcio ("Ca"). As pequenas perturbações desta simetria irão produzir desvios muito grandes das predições teóricas. Isto sugere que a semelhança aparente entre as ressonâncias experimentais e as teóricas pode ser coincidente. Foi sugerido que as ressonâncias observadas 25 também envolvem combinações complexas de íons alvo diferentes e o envolvimento de lipídios carregados na superfície dos lipossomas.

Os modelos que envolvem a força de Lorentz clássica evitam as dificuldades inerentes nos modelos de ICR e de IPR. 3 0 Portanto, existe uma necessidade quanto a um

aparelho e um método que compreenda o controle dos efeitos de campo magnético de CC e EMF ao utilizar um mecanismo de precessão de Larmor de maneira tal que irá ocorrer uma aceleração, uma desaceleração ou uma inibição eficaz de uma série de cascatas bioquímicas fisiológicas.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO 0 aparelho e o método de acordo com a presente invenção compreendem a aplicação de um campo eletromagnético pulsado a moléculas, células, tecidos e órgãos de seres humanos, animais e plantas para finalidades terapêuticas e profiláticas. Particularmente, uma realização de acordo com a presente invenção compreende a geração de qualquer combinação de campos magnéticos de CA e/ou CC configurados especificamente para se conformar às condições de LP e ressonâncias tal como descrito em detalhes mais abaixo e a geração de qualquer sinal com características de CA e/ou CC focalizadas nas características bioquímicas específicas de um alvo.

Preferivelmente, uma realização de acordo com a presente invenção compreende a modulação de qualquer EMF carreador por qualquer sinal ou padrão secundário projetado para acoplar em um alvo ao preencher os requisitos de 20 condições de LP, incluindo, mas sem ficar a ela limitados, a seleção dos parâmetros numéricos específicos empregados na produção de qualquer forma de onda específica que tem características específicas focalizadas nas características bioquímicas específicas de um alvo. A modulação através da 25 superposição, a modulação da amplitude e da freqüência e a geração de envelopes eficazes ao utilizar formas de onda características que satisfazem as condições de LP de uma forma de onda carreadora de amplitude e freqüência variáveis ou constantes para formar sinais de características 30 conhecidas incluindo espectros de forma de onda e de potência ajustados à dinâmica e freqüências de ressonância da ligação de íons e ligandos.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO Uma realização de acordo com a presente invenção compreende um método por meio do qual um campo magnético ambiente, incluindo o campo geomagnético, é detectado para produzir realimentação que irá permitir que os componentes 5 espaciais do campo geomagnético sejam intensificados seletivamente, reduzidos seletivamente, ou completamente anulados a fim de configurar um campo magnético bio-eficaz específico, com base na evidência empírica e/ou um modelo matemático.

Uma realização de acordo com a presente invenção

compreende um sinal específico que é gerado para satisfazer as condições de LP, por meio do que é configurado um sinal de MF composto resultante que pode ser aplicado às estruturas de passagem alvo tais como moléculas, células, tecidos e órgãos 15 por um tempo de exposição de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente diversas horas por dia, e no entanto outros tempos de exposição podem ser utilizados.

Uma outra realização de acordo com a presente invenção compreende um MF modulado para satisfazer as condições de LP que compreendem qualquer MF de CC que tem uma amplitude de 0,01 G a 5.000 G.

Uma outra realização de acordo com a presente invenção compreende um MF modulado para satisfazer as condições de LP que compreendem qualquer MF de CA que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G e uma freqüência de aproximadamente 0,01 Hz a 36 MHz.

Uma outra realização de acordo com a presente invenção compreende um MF modulado para satisfazer as condições de LP que compreendem qualquer MF de CC ou CA que 30 tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G em superposição com qualquer MF de CA ou CC que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G e uma freqüência de aproximadamente 0,01 Hz a 36 MHz para o tratamento de tecidos, órgãos, células e moléculas.

Uma outra realização de acordo com a presente invenção compreende um MF modulado para satisfazer as condições de LP que compreendem qualquer MF de CC ou CA que 5 tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G em superposição com qualquer MF de CA ou CC que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G e uma freqüência de aproximadamente 0,01 Hz a 36 MHz para intensificar qualquer processo bioquímico em tecidos, órgãos, 10 células e moléculas.

Uma outra realização de acordo com a presente invenção compreende um MF modulado para satisfazer as condições de LP que compreendem qualquer MF de CC ou CA que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G em 15 superposição com qualquer MF de CA ou CC que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G e uma freqüência de aproximadamente 0,01 Hz a 36 MHz para inibir qualquer processo bioquímico em tecidos, órgãos, células e moléculas.

Uma outra realização de acordo com a presente

invenção compreende a superposição de qualquer sinal que satisfaz as condições de LP com um trem de pulsos bipolares de características conhecidas que resulta em um sinal de forma de onda variável com uma amplitude de aproximadamente 25 0,01 G a 5.000 G para intensificar ou inibir qualquer processo bioquímico em tecidos, órgãos e células.

Uma outra realização de acordo com a presente invenção compreende a superposição de qualquer sinal que satisfaz as condições de LP com um trem de pulsos bipolares 3 0 de características conhecidas que resulta em um sinal de forma de onda variável que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G para o tratamento de tecidos, órgãos, células ou tecidos. Uma outra realização de acordo com a presente invenção compreende a aplicação de qualquer sinal carreador modulado para satisfazer as condições de LP ao utilizar um equipamento de transmissão se sinais acoplado indutivamente, 5 eletrodos implantados ou colocados em uma superfície de um alvo, ou qualquer outro método de aplicação o sinal para o tratamento de tecidos, órgãos, células e moléculas.

Uma outra realização de acordo com a presente invenção compreende pelo menos uma bobina de transmissão indutivamente acoplada flexível que pode ser incorporada em envoltórios em bandagens e suportes anatômicos para o tratamento de tecidos, órgãos, células e moléculas.

Uma outra realização de acordo com a presente invenção compreende pelo menos uma bobina de transmissão indutivamente acoplada flexível que pode ser incorporada em bandagens e curativos para o tratamento de tecidos, órgãos, células e moléculas.

Uma outra realização de acordo com a presente invenção compreende pelo menos uma bobina de transmissão 2 0 indutivamente acoplada flexível que pode ser incorporada em roupas e artigos de vestimenta do dia a dia, para permitir o tratamento aqui descrito de tecidos, órgãos, células e moléculas em uma base ambulatorial.

Uma outra realização de acordo com a presente

2 5 invenção compreende pelo menos uma bobina de transmissão

indutivamente acoplada flexível que pode ser incorporada em leitos, colchões, almofadas, cadeiras, bancos e qualquer outra estrutura projetada para suportar uma estrutura anatômica de um ser humano e um animal.

3 0 Uma outra realização de acordo com a presente

invenção compreende o emprego de uma pluralidade de bobinas de transmissão indutivamente acopladas flexíveis de maneira tal que as bobinas provêm uma maior área de cobertura para o tratamento de áreas grandes de tecidos, órgãos, células e moléculas.

Uma outra realização de acordo com a presente invenção compreende um aparelho que opera a níveis de potência mais reduzidos do que os dispositivos eletromédicos convencionais.

"Campo ambiente", para as finalidades da presente invenção, inclui campos geomagnéticos e campos gerados por quaisquer dispositivos que podem ser transmitidos ao sítio de tratamento.

"Bio-eficaz", para as finalidades da invenção, significa resultados biológicos e fisiológicos das cascatas bioquímicas relacionadas ao aumento ou a diminuição do crescimento e reparo de tecidos.

"Ressonâncias LP", para as finalidades da invenção,

significam a computação de condições de ressonância através de qualquer meio que emprega a dinâmica de LP a fim de computar as condições de ressonância.

Os aspectos e as vantagens acima e outros ainda da presente invenção tornar-se-ão aparentes a partir da Breve Descrição dos Desenhos e da Descrição Detalhada da Invenção apresentadas a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS Os métodos e o aparelho que são realizações particulares da invenção serão descritos agora, a título de exemplo, com referência aos desenhos diagramáticos em anexo: a Figura 1 ilustra um efeito de um campo magnético no íon carregado ligado dentro de uma molécula de sinalização;

3 0 a Figura 2 descreve a precessão de Larmor de um íon

ligado em que o ruído térmico e um campo magnético aplicado estão presentes;

a Figura 3 é um gráfico que descreve um bio-efeito da ligação CaCaM;

a Figura 4 descreve freqüências de precessão de Ca, e os braços de oxigênio e hidrogênio de uma molécula de água;

a Figura 5 descreve a freqüência de precessão de

Larmor de Ca para a superposição paralela de campos magnéticos de CA e CC de 5 0 μΤ;

a Figura 6 ilustra a reatividade para os bioefeitos do campo magnético de CA;

a Figura 7 é um gráfico que ilustra a reatividade no tempo de vida de ligação para uma combinação de campos magnéticos paralelos de CA/CC;

a Figura 7A é um gráfico que ilustra a reatividade para uma combinação de campos magnéticos paralelos de CA/CC;

a Figura 8 é um gráfico da reatividade típica de desvio médio da orientação de oscilador aleatória, como uma função de freqüência e amplitude de CA;

a Figura 9 ilustra um exemplo comparativo do comportamento com ressonância e sem ressonância para combinações de campos magnéticos paralelos de CA/CC;

2 0 a Figura 10 ilustra à esquerda uma declinação de

amostra do eixo ou precessão do eixo z como uma função do tempo e a relação das amplitudes de CC/CA, e à direita a reatividade para a configuração de campos perpendiculares;

a Figura 11 é um exemplo de condições de LP para combinações de campos de CA/CC combinados;

a Figura 12 é um gráfico dos resultados de uma experiência com fluxo do cálcio em células ósseas, mostrando no lado direito superior uma região da paisagem de ressonância de LP correspondente a esta experiência e no lado

3 0 inferior uma resposta de freqüência preditiva correspondente;

a Figura 13 ilustrada no lado esquerdo superior 1301 é uma paisagem de ressonância para a configuração de campo específico que mostra o componente z da trajetória do oscilador, sujeita à combinação de campos de CA/CC paralelos e perpendiculares aplicados e no lado esquerdo inferior ilustra a reatividade determinada pelo deslocamento de zexcursão médio a partir de zero que mostra as respostas 5 inibidora e excitadora, ao passo que o lado direito superior ilustra a paisagem de ressonância para a configuração de campo modificada que produz a mudança previsível na reatividade tal como mostrado no gráfico direito inferior;

a Figura 14 ilustra as condições de ressonância de LP, no lado esquerdo 14 01 as condições de ressonância preditas pela precessão de Larmor para a combinação de campos de CA/CC perpendiculares que significa os extremos da reatividade, medidos através da declinação z do oscilador de precessão, que ocorre a múltiplos de 1/2 número inteiro positivo da freqüência de Larmor do oscilador no campo de CC, observando que as condições de ressonância são dependentes da freqüência de CA e da relação das amplitudes de CA/CC, e desse modo a localização das ressonâncias irá depender da contribuição devida aos campos ambientes, e no lado direito a localização das ressonâncias para amplitude de CA = 0,5 amplitude de CC que significa que as regiões de reatividade inibida ocorrem a múltiplos de números inteiros da freqüência de Larmor do campo de CC;

a Figura 15 ilustra componentes espaciais do campo magnético devido a uma bobina de uma só volta com diâmetro de

6 polegadas, por meio do que o conhecimento preciso dos componentes espaço-temporais do campo devido ao dispositivo permite que esse campo seja empregado na superposição com o campo magnético ambiente para produzir um campo bio-eficaz 3 0 resultante;

a Figura 16 ilustra as ressonâncias de LP preditas para uma combinação de campos magnéticos de CA/CC paralelos com CC = 37 μΤ, freqüência de CA = 24 Hz, tomadas para um período de Larraor de 74 milissegundos do campo de CC de 3 7 μΤ, tal como pelo método mostrado na Figura 7 e na Figura 7A que tem a freqüência de campo aplicada traçada no eixo x 711 e o deslocamento angular traçado no eixo y 712;

a Figura 17 ilustra as ressonâncias de LPM preditas

para os campos de CA/CC paralelos + perpendiculares combinados, e neste caso o LPM combina com os dados do fluxo de Ca2+ para CA/CC paralelos a 20 μΤ, e CC perpendiculares a 15 μΤ relatados por Fitzsimmons em 1994, e o LPM também 10 prediz a inibição do fluxo de Ca2+ freqüências mais baixas, não sub-harmônicas da ressonância de ICR;

a Figura 18 ilustra as ressonâncias de LPM preditas para o desenvolvimento de neuritos de células PC-12 para combinações de campos paralelos de 366 mG (36,6 μΤ) versus 15 campos perpendiculares de CA/CC com variação na amplitude de CA a 45 Hz, tal como relatado por Blackman7 e o LPM combina precisamente com os dados para as orientações paralelas e perpendiculares e prediz o comportamento de ressonância para cada orientação a amplitudes de CA mais elevadas;

a Figura 19 é um diagrama de blocos de um método de

acordo com uma realização da presente invenção; e

a Figura 20 é um diagrama de blocos de um aparelho de acordo com uma realização da presente invenção.

MODOS PARA PRATICAR A INVENÇÃO LP é um meio por meio do qual um campo magnético

introduz coerência no movimento de íons ligados. 0 teorema de Larmor indica que, para um momento magnético, a introdução de um campo magnético resulta no movimento original transferido em uma estrutura de referência girando à freqüência de 3 0 Larmor:

ot>i - ΓΒ, (1)

onde Γ é uma relação giromagnética de um sistema de precessão. Γ = q/2m onde q é a carga e m é a massa para um alvo tal como um íon de cálcio simples.

As cargas de ligação em um alvo biológico irão geralmente ficar sujeitas às oscilações termicamente 5 induzidas, acarretando desse modo um momento magnético para um sistema. Pode-se esperar que tal sistema fique sujeito a LP. Este movimento irá persistir em superposição com forças térmicas até que as forças térmicas ejetem eventualmente o oscilador de um sítio de ligação. Para um campo magnético 10 orientado ao longo do eixo z, o movimento de precessão será confinado ao plano x-y. Além do movimento de precessão coerente de um oscilador ligado, também se espera que as contribuições para o movimento devido ao próprio ruído térmico fiquem sujeitas à precessão.

A precessão de Larmor é um efeito de campos

magnéticos em momentos magnéticos que, quando o mecanismo subjacente for quantum mecânico e envolver uma mudança em fases relativas de componentes de spin ascendente e spin descendente de um momento magnético, podem ser descritos 20 através de um modelo clássico. Um modelo clássico ilustrativo utiliza uma equação de Lorentz-Langevin para um íon ligado em um indivíduo potencialmente bem a um campo magnético orientado ao longo do eixo z que está na presença de ruído térmico:

^ = ^X + r“xak-<y2T + R . (2) dt dt dt

onde r é o vetor da posição de uma partícula; β é o

coeficiente de atenuação viscosa por unidade de massa devido às colisões moleculares no banho térmico, γ é a relação entre a carga do íon e a massa; B0 é a magnitude do vetor do campo magnético; k é o vetor unitário ao longo do eixo z; m é a 3 0 freqüência angular do oscilador e n é a força de ruído térmico aleatória por unidade de massa. Embora a função de energia potencial aqui mostrada seja aquela do oscilador harmônico, a precessão não fica limitada ao caso do potencial isotrópico linear mas deve ocorrer para qualquer potencial restaurativo central.

A solução da equação de Lorentz em forma fechada é possível para casos especiais ou através de integração numérica. A adição do termo térmico n à equação de Lorentz produz uma solução que pode ser avaliada através de métodos 10 mecânicos estatísticos para produzir a média de ligação < r (t) > para a posição do íon como uma função do tempo. A partir da média de ligação, podem ser avaliados os efeitos sobre o tempo de vida de ligação do ruído térmico, os campos magnéticos exógenos e as mudanças nos parâmetros físicos.

A solução da equação de Lorentz-Langevin é:

c(t) = Ciejl'' + ae*!< t A trajetória iônica compreende desse modo uma parte coerente: c(t) = Ciexit + C2ex2tZ e um componente devido ao ruído térmico: ψη(t) , isto é, a solução particular para a equação não-homogênea. Foi demonstrado que o componente 20 coerente da solução, para valores fisicamente realísticos dos parâmetros, é uma oscilação atenuada na faixa infravermelha, sendo sujeita ao movimento de precessão à freqüência de Larmor em torno do eixo do campo magnético.

c(t) éie,L‘ Im

»/a* ia* I ó

£-_!£_ I = lü£e4 ήη(ω0.

2 J (ú

A solução particular para a equação não-homogênea que inclui o ruído térmico é fornecida por

ψ/0 = rr—V*UKl^(t)dt - e»U'*'n(T)dr]

Ai “ Xf

A taxa de crescimento do termo térmico i|/n(t) foi avaliada anteriormente através da média de ligação da amplitude do oscilador, onde foi demonstrado que o termo de acumulação cresce com o tempo, superando eventualmente a atenuação da trajetória do oscilador devido â atenuação 5 viscosa, e^/2. A acumulação térmica faz com que o íon oscilante seja ejetado do sítio d ligação depois de um tempo de vida dependente da densidade espectral do ruído térmico,

,W

...............—

m

Também foi demonstrado que tempos de vida de ligação da ordem de um segundo resultam para valores fisicamente relevantes da freqüência do oscilador (tu w IO12) , atenuação viscosa (β « 1-10), e intensidade do campo magnético B0 < < 1 T.

A dependência do tempo de i|>n(t) também pode ser avaliada, ao expandir a equação (6):

Ψ»&

Xi - Xi

I

—-e 2

Xi ~ Xi

~~i—‘\0β1;Τη(τ)άτ -e > í0e n(r)dr

(7)

15

or

ψη(0 =

-e 2 e 2

Xi - At

(8) onde

é a acumulação do componente térmico com respeito ao tempo. Desse modo, a equação (7) mostra que o componente térmico da própria oscilação também é sujeito à precessão de Larmor.

A taxa de crescimento específica do termo de precessão pode ser encontrada ao avaliar o caso fisicamente relevante:

..tio»

Iot2) « 4ω2, e 2 de modo que:

t JM.,

Wjt) = -—-e >e 1 Ai - At

e~íiaiPee~Tremη(τ)άτ - e‘a^eT'e-‘°"*(τ)άτ

(10)

JL JM,

10

15

20

2 [íef

•2/

JL JEsL

-e * e

\'B e 2 ' sin(a>(/ - r))n(r)d r J (H)

térmico da própria

Ai - Ai L J Aí * Ai

Desse modo, o componente

trajetória do íon próprio compreende um oscilador térmico dirigido pelo ruído térmico n(tj, sujeito à atenuação viscosa e sujeito ao movimento de precessão à freqüência de Larmor em torno do eixo definido pelo campo magnético. Deve ser observado que os exponenciais no integrando da equação (10) recebem um sinal +, devido aos termos em -λ1ι2 na equação (10) , de acordo com a expectativa física que o ruído térmico age para aumentar a amplitude do oscilador.

A acumulação i|/n(t) pode ser avaliada de uma maneira direta através da média de ligação da posição do oscilador. Ao avaliar o termo térmico, u(t) = x +iy = V[/n(t), é conveniente manter os termos exponenciais na equação (10):

1 ._ „ '

X2+/ =h(of

-1 Aj - λι

λι - A/|J

2 e 2

(12)

Ao empregar o fato que a viscosidade e a densidade espectral do ruído térmico σ2η estão relacionadas por σ2η = 2pkt/m onde k é a constante de Boltzmann, T a temperatura absoluta, ema massa da partícula, a média de ligação é uma vez que α + α' = 2β,

,(Oli = r^re'/,{j;«+*fc'eí'-#lκ -éa{,-TÍ)dt

\λ} ■ λ\

(13)

or

U-i-jIyj

-5»—e*

Xi ■ Avf2

— _Λ_ ( (β+2Ι*)ι

; ^-2toV f+2io* 1

1X2

£-re~* [e^-xí ■ Zi] v

2 1

β β-1\ω β

+

(14)

or,

2kT

\

Desse modo, o termo térmico i|/n(t) irá aumentar na amplitude com o passar do tempo. Deve ser observado que a 5 dependência do tempo da contribuição do campo magnético para a acumulação térmica desaparece quando | α21 << 4üt2. O caso mais geral foi descrito anteriormente. A Figura 1 ilustra um diagrama esquemático do efeito do campo magnético 101 no movimento de um íon carregado 102, tal como o cálcio, ligado 10 dentro de uma molécula de sinalização tal como calmodulina ou troponina C. Pode ser observado que o campo magnético introduz coerência na trajetória do íon dentro do sítio de ligação.

0 componente térmico de um trajetória de íon compreende um oscilador harmônico dirigido pelo ruído térmico n(t), sujeito à atenuação viscosa e sujeito ao movimento de precessão à freqüência de Larmor em torno de um eixo definido pelo campo magnético. A Figura 2 ilustra a posição angular de um íon ligado na presença de ruído térmico e um campo magnético aplicado 201, o tempo 202, e a posição angular 203.

Este resultado significativo se aplica a todos tais osciladores carregados ligados, indicando que o mecanismo de LP pode ser responsável pelos efeitos de MF em uma ampla variedade de sistemas alvo.

Para valores fisicamente relevantes da freqüência 10 do oscilador (tu » IO12) , atenuação viscosa (β « 1-10) , e a intensidade do campo magnético Bo < I Tesla, os resultados foram avaliados através de simulação numérica. Foi demonstrado que o termo de acumulação cresce com o passar do tempo, superando eventualmente a atenuação da trajetória do 15 oscilador devido à atenuação viscosa eP/2. A acumulação térmica faz com desse modo que o íon oscilante seja ejetado do sítio de ligação após um tempo de vida ligado dependente da densidade espectral do ruído térmico.

Embora as forças térmicas sejam geralmente 20 distribuídas por todo o ângulo sólido esférico disponível no sítio de ligação, é importante ter em mente que o íon ou o ligando não está executando movimentos aleatórios em uma região isotrópica. Ao invés disto, ele é fortemente ligado em um potencial do oscilador, com a freqüência do oscilador na 25 faixa infravermelha. Desse modo, o movimento é aquele de um oscilador termicamente dirigido e não um movimento aleatório, tal como mostrado acima, através do exame do termo de acumulação, vyn(t) . Ao invés de simplesmente ejetar rapidamente um íon ou um ligando de um sítio de ligação, as

3 0 próprias forças de ruído térmico irão contribuir para a amplitude do componente de precessão do movimento. Desse modo, as partes coerentes e térmicas do movimento total u(t) = c(t) + vj/n(t) ficarão sujeitas a LP. As implicações disto são bastante amplas: pode-s esperar que uma extensa variedade de osciladores carregados no sistema alvo biológico fique sujeita a LP, resultando em uma ampla variedade de sistemas 5 alvo exibindo respostas similares aos campos magnéticos aplicados.

As condições de precessão de Larmor são descritas abaixo de acordo com uma realização da presente invenção.

Para o movimento de precessão de um oscilador ligado influenciar um processo bioquímico, é evidente que o movimento deve poder se mover através de uma parte significativa de uma órbita de precessão. Desse modo, a constante do tempo de um processo alvo deve ser da ordem de um período de LP para que um bio-efeito ocorra. Podem ser esperados campos magnéticos mais fracos para focalizar em um processo biológico relativamente mais lento, e um limite mais baixo para efeitos do campo magnético pode ser estabelecido. Por exemplo, a freqüência de Larmor para o Ca a 50 μΤ é de aproximadamente 18,19 Hz, de modo que uma vida de ligação de aproximadamente 55 milissegundos é requerida para que uma órbita ocorra. A ligação de Ca à calmodulina ("CaM") tem um tempo de vida máximo da ordem de «1 segundo, para o par lento de sítios de ligação na molécula de CaM, resultando um limite mais baixo de aproximadamente 1-3 μΤ para a detectabilidade por CaCaM.

0 movimento de precessão do oscilador irá resultar em uma modulação coerente da razão na qual o oscilador se move através da faixa disponível de movimento. Embora os mecanismos por meio dos quais este movimento coerente pode 3 0 influenciar a cinética certamente variam de um sistema de alvo a outro, as propriedades básicas do modelo de Larmor serão similares para uma ampla variedade de sistemas. A razão na qual o oscilador passa através de várias orientações, incluindo as orientações preferidas que podem influenciar a cinética, será modulada coerentemente pelo movimento de precessão à freqüência de Larmor. Esta introdução da coerência em um processo que, na ausência de campos magnéticos, é regido por perturbações térmicas, permite que o campo magnético passe a informação ao sistema sem requerer uma entrada energética substancial na parte do campo. Foi demonstrado que o momentum angular de um íon de cálcio sujeito a LP em um campo magnético de 50 μΤ é da ordem da constante de Planck.

A precessão de Larmor resulta no oscilador varrendo uma área angular dentro do sítio de ligação, a uma razão determinada pela relação giromagnética do alvo e do campo magnético. Por exemplo, para a ligação de CaCaM, o LP irá resultar em uma modulação da razão na qual o oscilador faz contato com várias partes do sítio de ligação. Campos magnéticos mais fortes irão aumentar esta razão, aumentando desse modo a probabilidade ou a freqüência em que o oscilador entra em contato com as orientações que favorecem a dissociação. A intensidade crescente do MF resulta desse modo em uma redução do tempo de vida de ligação do Ca, resultando em uma maior disponibilidade de Ca livre tal como observado para as velocidades aumentadas da reação observadas em um preparado sem células.

Para um sistema tal como CaCaM, espera-se que os bio-efeitos aumentem com a intensidade do campo, atingindo um nível de saturação, além do qual aumentos adicionais no resultado da intensidade do campo de CC resultam somente em mudanças pequenas no tempo de ligação, em relação à cinética inicial do sistema. A porcentagem de mudança na reatividade, ou tempo de vida de ligação, em comparação ao tempo de vida do campo nulo, é fornecida por: Δ% = Ι00Γ-,3·:^ . (16)

Mi=O

Desse modo, a saturação ocorre guando a intensidade do campo cresce: mais aumentos na amplitude resultam em mudanças relativas cada vez menores na cinética. É importante observar que, uma vez que a freqüência de Larmor aumenta linearmente com a intensidade de campo crescente, para um determinado sistema alvo (isto é, tempo de vida de ligação específico), os efeitos ficarão limitados a uma faixa estreita de MFs. Com referência à Figura 3, ela ilustra uma representação gráfica de um bio-efeito para a ligação de CaCaM com a intensidade de campo crescente derivada da equação (16). Por exemplo, por um tempo de ligação de 0,1 segundo, espera-se que as intensidades de campo 3 01, abaixo de aproximadamente 10 μΤ sejam ineficazes, ao passo que a saturação irá ocorrer como a intensidade de campo se aproximando de vários mT.

O LP pode afetar alvos além dos íons carregados ligados. Por exemplo, a molécula de água contém cargas parciais, resultando em características químicas singulares da água. A forte polarização elétrica resultante faz com que as moléculas de água nas células e nos tecidos formem camadas organizadas de hidratação polarizadas, tais como as camadas internas e externas de Helmholtz observadas em torno dos carreadores de carga e das membranas carregadas. Essas próprias águas ligadas ficam provavelmente sujeitas ao LP, uma vez que os campos magnéticos aplicados introduzem coerência nas flutuações térmicas de camadas de hidratação através do LP. A mudança resultante nos ângulos de orientação de hidratação altera a energia potencial de hidratação, e desse modo a constante dielétrica s(t) local na cinética do 3 0 sítio de ligação dos processos de ligação que movem através dos planos de Helmholtz depende desse modo do LP.

Uma vez que as freqüências de Larmor para os braços de oxigênio e de hidrogênio da água também ficam próximas da freqüência de Ca2+, observações dos bio-efeitos perto da 5 freqüência de Larmor também podem ser atribuíveis à precessão das próprias moléculas de água ou complexos de íons hidratados, para os quais a relação giromagnética deve ser estimada antes que uma determinação exata da freqüência de Larmor possa ser feita. A Figura 4 ilustra as freqüências de 10 precessão 401 para o Ca e os braços de moléculas de água, da equação (1) .

As ressonâncias de CA e combinadas de CC e CA são descrito abaixo de acordo com uma realização da presente invenção.

0 objetivo da presente invenção consiste em tirar

vantagem das condições tais como a ressonância e as mudanças particulares com intensidades e freqüência de campo que são intrínsecas ao LP. Foi demonstrado que a orientação paralela ou perpendicular relativa dos campos de CA e CC é uma determinante crítica da intensidade e direção dos bioefeitos. Os bio-efeitos devido ao LP são dependentes das amplitudes, freqüências e direções espaciais de todos os componentes espaço-temporais, do MF. A reatividade precisa do alvo biológico pode ser computada, como uma função das características fisico-químicas alvo e das características do campo magnético a fim de tirar vantagem de respostas específicas a doses, fenômenos de ressonância tal como máximos e mínimos de reatividade, e regimes de tratamento que são programados para tirar vantagem das características específicas do LP.

As condição de ressonância são descritas abaixo de acordo com uma realização da presente invenção.

0 mecanismo de LP resulta no comportamento de ressonância para uma ampla variedade de combinações de MFs de CA e CC, incluindo o campo geomagnético. Essas ressonâncias são as condições para as quais são esperados máximos, mínimos ou outras bio-respostas, especificamente características do 5 LP, para condições de MF espaço-temporais específicas. Estas condições especializadas podem ser empregadas para desenvolver meios inovadores de maximização, minimização, intensificação, inibição ou então modulação das bio-respostas a MFs aplicados e ambientes. Embora os exemplos específicos 10 mostrados abaixo empreguem MFs de CA variando sinusoidalmente, as condições de LP podem ser computadas para determinar condições específicas de ressonância para qualquer combinação arbitrária de formas de onda de MF de CC e que variam não-sinusoidalmente.

As ressonâncias do LP serão considerados como a

computação de condições de ressonância através de qualquer meio que emprega a dinâmica de LP a fim de computar as condições de ressonância. Para finalidades ilustrativas, diversos métodos de computar condições de ressonância são 20 ilustrados abaixo. No entanto, devido à complexidade das possíveis órbitas do oscilador de precessão e à complexidade das biomoléculas, geralmente não é possível tratar em detalhes todos os métodos possíveis de computar as ressonâncias.

Os bio-efeitos de campo magnético de CA são

descritos abaixo de acordo com uma realização da presente invenção.

Quando um campo magnético da CA é adicionado a um campo de CC, resulta uma quebra na simetria espaço-temporal 3 0 da precessão de Larmor devido às reversões periódicas na direção da precessão com a mudança da fase e da amplitude de CA, e à interação com campos magnéticos de CC em orientações perpendiculares ou paralelas. Essa quebra da simetria resulta na modulação, através da geometria de campo aplicada, da orientação do oscilador dentro do sítio de ligação e, desse modo, a probabilidade de contato com uma orientação preferida. Por exemplo, quando a fase de CA faz com que a 5 intensidade do campo fique próxima de zero, ou causa uma interferência destrutiva com os campos de CC, o oscilador irá 'residir' em uma região específica do sítio de ligação, cobrindo uma distância angular muito pequena até que o campo aumente significativamente. Desse modo, condições de 10 ressonância são esperadas para o caso de um único campo sinusoidal de CA apenas.

Por exemplo, as condições de ressonância podem ser avaliadas através da computação da distância média que o oscilador gasta de uma orientação preferida, tomada em período de tempo menor ou igual ao tempo de vida de ligação:

X(x.J>.x.O = camea»((x(0-°,)* + (MO-o/OKO “^>7'*) < 17)

onde C0 é uma constante, x(t), yi(t) e z(t) são os componentes espaciais do oscilador de precessão, e Oi são os componentes espaciais de uma orientação preferida. Claramente, a(s) orientação(ões) preferida(s) real(is)

2 0 determina(m) a reatividade específica. No entanto, tal como mencionado acima, quando se tem um ambiente biomolecular específico, R(t) irá assumir de uma forma específica.

Para ilustrar as características básicas do LPM, os exemplos aqui fornecidos empregam uma localização arbitrária 25 para a orientação preferida. R(t) pode ser computado através das equações paramétricas para um oscilador de precessão à freqüência angular de Larmor Tol no plano perpendicular ao campo magnético resultante: mL = TBr = Γ(Β^φ + (Bpani + BacCOS(^t))2 )m (18)

onde Br é o campo resultante dos componentes perpendicular, Bperp, e paralelo, Bpara, do campo de CC, e do componente do campo de CA, Bac, que tem a freqüência taac. Tal como mostrado na Figura 6 que tem a amplitude de CA 5 traçada no eixo x 601, a freqüência de CA traçada no eixo y 602 e a reatividade traçado no eixo z 603, devido à dinâmica específica de LP, a freqüência de Larmor devida ao campo de CA é cronologicamente variável, resultando em uma modulação complexa da distância média de uma orientação preferida 10 específica.

A combinação de campos paralelos de CC e CA é descrita abaixo de acordo com uma realização da presente invenção.

Para o caso de um MF alternativo alinhado paralelo 15 a um campo estático (CC), a área angular varrida por unidade de tempo, A(t) , aumenta linearmente com o tempo de ligação. Para a combinação paralela de CA/CC, Br = B0 + Bi cos(xut), de modo que em geral a freqüência de Larmor, taL = TBr seja uma função cronologicamente variável das amplitudes de CA e de 20 CC. A Figura 5 mostra a freqüência de Larmor 501 para Ca da equação (1) . A Figura 5 ilustra a freqüência de precessão de Larmor de Ca para a superposição paralelo de campos magnéticos de CA e CC de 50 μΤ. T/TL é a relação do tempo 502 decorrido em unidades de um período da freqüência de Larmor 25 do campo de CC, e tu/t0wl é a relação da freqüência de CA 503 em unidades normalizada para a relação entre a freqüência Larmor de CA e a freqüência de CC. A distância angular total atravessada pelo oscilador é fornecida pela integral do valor absoluto da freqüência de Larmor: o ο

(19)

onde tuL é a freqüência de Larmor; B0 é o vetor de

MF de CC; Bi cos (roACt) é o MF de CA, com a freqüência rnAC; m é a massa do oscilador ligado; e C0 é uma constante de proporcionalidade. A(t) pode ser avaliado para qualquer íon 5 ou ligando, qualquer combinação de MFs de CA e CC com qualquer orientação relativa, e em general é uma função da relação giromagnética alvo e da geometria de MF de CC/CA.

de integração nas equações (19) e (20) e da freqüência de Larmor cronologicamente variável. Devido ao fato que os limites de integração representam o tempo de vida de ligação, a posição das ressonâncias será em geral dependente da 15 cinética do sistema alvo, e desse modo não dependente unicamente da freqüência de Larmor da espécie de ligação. A Figura 7 mostra a dependência do deslocamento angular total na cinética para Ca na combinação de campos paralelos de CA = CC = 50 μΤ. A Figura 7, no gráfico do lado direito 701, para 20 sistemas com tempos de vida de ligação relativamente curtos, por exemplo, até três vezes o período de Larmor de CC, ocorrem grandes picos de ressonância ocorre e podem ser preditos através da equação (20) . A Figura 7, no gráfico do lado esquerdo 702, mostra a dependência do deslocamento 25 angular total na cinética quando o tempo de vida de ligação se aproxima de 1 segundo ou mais (18 vezes o período de Larmor) , por meio do que as ressonâncias desaparecem substancialmente.

A área angular total A(t) varrida pelo oscilador em relação ao tempo é determinada pela freqüência de Larmor:

10

Desse modo, a reatividade é uma função dos limites As amplitudes relativas dos campos de CA e CC também são críticas na determinação da altura e posição das condições de ressonância. Devido ao fato que a freqüência de Larmor é dependente da amplitude resultante de AC+DC, para CA 5 > CC o oscilador ficará sujeito a mudanças periódicas na direção de precessão. 0 resultado mostra que a adição de um MF de CA ao oscilador de precessão pode acelerar ou inibir o seu tempo para alcançar uma orientação reativa. Para combinações de campos paralelos de CA/CC, os resultados são 10 marcadamente similares às verificações experimentais relatadas de IPR, e sugerem o LP como um mecanismo alternativo viável para bio-efeitos de MF de CC e CA fracos. As condições de ressonância resultantes podem ser refletidas nas condições empregadas por Koch. A Figura 5 mostra a 15 predição do modelo de LP para CC = 37 μΤ, CA = 1,7 μΤ, para os campos de CA aplicados que variam de aproximadamente 18 a 35 Hz, ou aproximadamente 1,4 - 2,6 vezes a freqüência de Larmor para Ca no campo de CC de 37 μΤ. Estes cálculos foram feitos para um sistema alvo com um tempo de vida de 20 aproximadamente quatro vezes o período da freqüência de Larmor para Ca no campo de CC. Os resultados são comparados favoravelmente à Figura 8 das experiências de Koch publicadas.

Adicionalmente para uma combinação de MFs paralelos 25 de CA e CC, são esperadas condições de ressonância complexas para amplitudes e freqüências de CA específicas, com base no movimento de precessão coerente do oscilador. Por exemplo, tal como mostrado na Figura 8, o desvio médio de uma distribuição aleatória (isto é, a posição média do oscilador 30 = n) das posições do oscilador varia com a freqüência 801 e a amplitude 8 02 de CA. Os desvios complexos na Figura 8 são produzidos através da equação (20), para a média (A(t))-n. A posição dos picos e das calhas na Figura 8 fornece um exemplo de um meio para determinar as combinações de campos de CA/CC específicas que devem produzir bio-efeitos intensificados ou diminuídos.

A Figura 9 mostra fatias da Figura 8 a freqüências

de CA específicas, para detalhar a estrutura de ressonâncias, e o efeito de mudar para freqüências ligeiramente sem ressonância. Por exemplo, a Figura 9, no gráfico do lado esquerdo 901, mostra essa reatividade como uma função da 10 amplitude de CA/CC, e o segundo harmônico da freqüência de Larmor (2 X mL) e ligeiramente sem ressonância em üjL - 0,1 toL . Deve ser observado que, diretamente no harmônico de Larmor, ocorre uma ressonância pronunciado para CA = 3 X a amplitude de CC. A variação da freqüência de CA em 10% de tuL 15 (5% de CA no segundo harmônico) destrói eficazmente essa ressonância. Desse modo, o conhecimento preciso das condições de LP para um sistema permite a geração exata das combinações de CA/CC que irão produzir ressonâncias, e bio-efeitos clinicamente significativos.

Comportamentos mais complexos de ressonância

ocorrem em outras freqüências de CA, incluindo freqüências sub-harmônicas da freqüência de Larmor. Por exemplo, a Figura 9, no gráfico do lado direito 902, mostra as condições de ressonância para a freqüência de CA = gjL/3 e xnL/3-0,05 gjL. 25 Para estas condições, uma ligeira mudança na freqüência de CA (0,05 wL) resulta em um aumento no número de picos de ressonância, e em uma diminuição concomitante na intensidade da ressonância.

A combinação de campos perpendiculares de CC e CA é 3 0 descrita abaixo de acordo com uma realização da presente invenção.

Para o caso de um MF de CA em orientação perpendicular com um campo de CC, a direção espacial do MF resultante varia no tempo, quebrando a simetria cilíndrica do exemplo precedente. Foi sugerido anteriormente que a excursão resultante do oscilador fora da geometria cilíndrica irá 5 resultar em mudanças nos bio-efeitos, devido às mudanças na área angular A(t) varrida por unidade de tempo. Desse modo, a freqüência de Larmor e o eixo de precessão são cronologicamente variáveis, e a acumulação da área angular fornecida pela equação (17) será modulada pelo componente de 10 precessão na direção z. Pela geometria, os resultados são:

afastando do eixo z, a freqüência de Larmor para campos perpendiculares varia com o tempo de uma maneira um tanto 15 mais complicada do que aquela para o caso da combinação paralela de CA/CC. A dinâmica complicada que surge implica que as mudanças na reatividade estão causadas por ambas a freqüência de Larmor CA-modulada assim como as mudanças cronologicamente variáveis no eixo de precessão.

2 0 Foi estabelecido que as ressonâncias irão ocorrer

quando as excursões do oscilador atingirem os seus máximos, isto é, a freqüência de CA é um múltiplo de número inteiro da freqüência de Larmor. Isto significa que as ressonâncias podem ser observadas para a configuração de campos 25 perpendiculares ao fazer a varredura longitudinal, aumentando a intensidade do campo de CA, mantendo a constante de CC. Por exemplo, a Figura 10, no gráfico do lado esquerdo 1001, mostra a excursão do eixo do oscilador do eixo z da equação

(21)

Onde

^ucsito = TBt = T(B10 + (B.cosíe^t))*)^ .

(22)

Devido às excursões do eixo de precessão se (21) , como uma função da relação Bi/B0, aqui mostrada para a freqüência de CA = freqüência de Larmor da resistência de campo de CC. Deve ser observado que o aparecimento das regiões de excursão do oscilador constante, espaçadas 5 igualmente em Bi = 2nB0.A(t) , atinge máximos e mínimos para estas condições, computados como a média do tempo da declinação z da equação (21), tomada sobre o tempo de vida de ligação = 7 períodos de Larmor do campo de CC mostrado na Figura 10, gráfico do lado esquerdo. A forma da paisagem na 10 Figura 10, no gráfico do lado esquerdo 1001, e o aparecimento de números maiores de ressonâncias menores com o aumento da intensidade de CA, reflete a dinâmica cada vez mais complicada do oscilador com o aumento da amplitude de CA. A Figura 10, no gráfico do lado direito 1002, mostra a 15 reatividade A(t) para estas condições. Deve ser observado que irão ocorrer respostas tanto inibidoras quanto excitadoras, correspondendo aos extremos mostrados no gráfico do lado esquerdo 1001. Este exemplo terapeuticamente relevante indica que, para os sistemas regidos pelo processo de ligação de 20 íons considerado, um campo magnético pode ser configurado de maneira tal que a inibição do processo pode ser obtida à amplitude de CA = duas vezes a amplitude de CC, e excitação, ou intensificação do processo pode ser obtida à amplitude de CA = quatro vezes a amplitude de CC.

As combinações arbitrárias de campos magnéticos de

CA e CC são descritas abaixo de acordo com uma realização da presente invenção.

As condições de precessão de Larmor também podem ser preditas com base na distância média do oscilador a

3 0 partir de uma orientação preferida que favorece ou impede o processo de ligação molecular. As condições de ressonância podem ser computadas apenas para campos magnéticos só de CA, de CA paralelos a CC, de CA perpendiculares a CC, e paralelos e perpendiculares combinados. Por exemplo, as condições de LP permitem o cálculo preciso da trajetória do oscilador de precessão:

AAA

r(ac,^,x,0 = x(/)*'+ y(t)j+ z(í)k (23)

onde x(t), y(t) e z(t) são encontrados através da solução da equação do movimento do oscilador, generalizado a partir da equação (2) ao caso tridimensional:

^ = _^^ + r^xBok_^r+n? (24)

dt at dt

e i, j, k são os vetores unitários nas três direções espaciais, x, y e z.

A Figura 11 mostra a reatividade das equações (17), 10 (18) e (23) , através da distância média a uma orientação preferida para uma combinação arbitrária de campos de CA/CC, como uma função da freqüência de campo de CA 1101 e a relação entre as intensidades de campos de CA e de CC. Pode ser observado que existem condições de ressonância específicas, 15 resultando respostas tanto excitadoras quanto inibidoras. Ao escolher combinações específicas de campos magnéticos paralelos e perpendiculares de CA e CC, as condições de ressonância específicas podem ser aplicadas ao alvo biológico.

A Figura 12 mostra os resultados de uma experiência

que mede o fluxo de Ca em células ósseas. Estes resultados não foram explicados adequadamente até a presente data e são clinicamente relevantes para a configuração de sinais de EMF bioeficazes. A Figura 12, no lado esquerdo superior 1201, 25 mostra a ressonância observada experimentalmente, com um pico proeminente no fluxo de Ca na faixa de 16 Hz para o campo de CA aplicado. A Figura 12, no lado direito superior 1203, mostra a região da paisagem de ressonância de LP relevante para esta experiência, conforme computada através das equações (17), (18) e (23). A localização precisa das ressonâncias pode ser encontrada, em virtude do conhecimento da forma detalhada da 'paisagem' de ressonância relevante. A 5 Figura 12, no lado inferior 1202, mostra uma fatia através da região a CA = 20 μΤ que provê a resposta de freqüência relevante, predizendo com sucesso os resultados da experiência. Desse modo, o conhecimento das condições de LP para um sistema alvo específico permite a predição da forma 10 de onda bio-eficaz relevante.

Desse modo, através do conhecimento detalhado da solução para a equação (24) , e desse modo a paisagem de ressonância de LP, MFs específicos podem ser configurados para tornar terapeuticamente relevantes a excitação e a 15 inibição. Por exemplo, a Figura 13, no lado superior esquerdo 13 01, mostra que a reatividade para a configuração paralela/perpendicular combinada de CA/CC determinada pelo deslocamento de excursão z médio a partir de zero mostra respostas tanto excitadoras quanto inibidoras. Para este 20 caso, a freqüência de CA é igual à metade da freqüência de Larmor do MF paralelo de CC. Deve ser observado que um padrão específico de respostas é obtido para a configuração de campo, tal como mostrado no gráfico do lado esquerdo inferior

13 04. Em comparação, a Figura 13, no lado direito superior 25 1302, mostra a excursão z do oscilador para as mesmas condições, exceto pelo fato que a freqüência do MF de CA é agora igual a uma vez a freqüência de Larmor do MF de CC paralelo. Esta mudança na freqüência de CA resulta em uma mudança previsível na reatividade, tal como mostrado na 30 Figura 13, no gráfico da direita inferior 1303.

Precessão de Larmor - o acoplamento gerado por campos bio-eficazes com campos ambientes é descrito abaixo de acordo com uma realização da presente invenção. A presente invenção compreende um método para controlar precisamente o ambiente do campo magnético no alvo biológico a fim de produzir uma configuração de campo magnético projetada para produzir bio-efeitos específicos, de acordo com dados empíricos ou um modelo matemático.

A presente invenção compreende uma configuração de bobinas e/ou ímãs permanentes, em qualquer arranjo geométrico, inclusive triaxial, biaxial ou uniplanar, que aplica um campo magnético a um alvo. Todos os componentes 10 espaço-temporais do campo magnético são controlados a fim de aplicar uma configuração de campo magnético específico ao alvo biológico. O campo geomagnético ambiente e magnético ambiente é monitorado a fim de utilizar estes componentes para a finalidade de configurar o campo bio-eficaz aplicado. 15 De maneira geral, o campo magnético aplicado a um

alvo biológico por um sistema de bobinas é a superposição de: 1) o campo Bdevice devido diretamente às correntes aplicadas às bobinas; 2) o campo Bambíent devido às fontes ambientais tais como o campo geomagnético local (da ordem de 0,5 gauss e 20 variando geograficamente na magnitude e na direção) e todas as outras fontes tais como equipamentos médicos, linhas de força, etc. 0 campo magnético resultante total é:

B(x,y,xtt)mat = B{x,y,x,Ol^ke+ B{x,y,x,Oewite, · (24)

Desse modo, o campo magnético total pode ser completamente controlado ao selecionar o campo magnético do 25 dispositivo para a superposição em uma forma significativa com o campo ambiente. Para finalidades terapêuticas, um modelo matemático ou empírico que detalha as interações de campos magnéticos aplicados com o alvo biológico pode ser empregado para desenvolver uma configuração de campo 30 terapêutica bio-eficaz. Ao invés de proteger o alvo contra campos magnéticos ambientes, a presente invenção utiliza estes campos para formar o campo bio-eficaz final * B(X^tXtI)dcvia+ B(X^tXtI)aakicn,,

(25)

de modo que o campo magnético requerido pelo dispositivo seja:

A presente invenção emprega este fato, utilizando desse modo o campo magnético ambiente como um componente integral do campo magnético total especificamente configurado.

A presente invenção faz uma medição precisa dos componentes espaço-temporais do campo magnético ambiente 10 através de uma sonda de magnetômetro triaxial. Esta medição é comparada então à configuração bio-eficaz desejada do campo magnético para produzir um campo magnético a ser gerado pelo dispositivo através da equação (26).

Uma configuração de campos magnéticos de CA/CC 15 combinada pode ser produzida por diversos métodos diferentes: triaxial, biaxial, Helmholtz, uniplanar, ou combinações de bobinas arbitrárias, com e sem a adição de ímãs permanentes. Por exemplo, um determinado campo magnético pode ser obtido simplesmente ao anular o campo ambiente, e adicionando então, 20 através da superposição, os componentes de campo desejados:

Esta abordagem requer geralmente o uso de bobinas triaxiais ou biaxiais na configuração de Helmholtz.

Desse modo, para o caso geral, quando se tem um modelo empírico ou matemático utilizado para determinar a configuração bio-eficaz do campo magnético, o seguinte método pode ser empregado:

1) Medição e anulação/modulação de componentes indesejados do campo magnético ambiente ao utilizar bobinas

B(x ,y,x,í) biaeffcanv B(x,y,x,t)l

(26)

(27) e/ou ímãs permanentes apropriados.

2) 0 uso dos componentes restantes do campo magnético ambiente para calcular os componentes do campo bioeficaz dependentes dos valores ambientes (vide o exemplo da

precessão de Larmor abaixo).

3) O uso dos componentes restantes do campo magnético ambiente para gerar componentes de campo bioeficaz .

4) A aplicação de componentes de campo espaçotemporais adicionais ao utilizar bobinas e/ou ímãs

permanentes apropriados, a fim de completar a configuração de campo bio-eficaz.

Um exemplo específico que emprega LPM prediz que uma configuração bio-eficaz compreende a combinação de campos 15 magnéticos constante (CC) e alternativos sinusoidal (CA) , perpendicularmente orientados um em relação ao outro. Para esta configuração, são esperados extremos dos bio-efeitos na freqüência de Larmor do alvo no campo de CC, e em seus múltiplos de meios números inteiros, tal como mostrado na

2 0 Figura I. Tais extremos têm implicações biológicas de

intensificar ou reduzir a reatividade da passagem de ligação de íon/ligando alvo. A Figura 14, no gráfico do lado esquerdo

14 01, mostra a estrutura dessas ressonâncias, proporcional à declinação z do oscilador de precessão, como uma função de 25 freqüência de CA e a relação das amplitudes entre CA e CC. Deve ser observado que a freqüência de CA é uma função da freqüência de Larmor do campo de CC, de modo que as condições de ressonância que variam com a freqüência e a amplitude da CA também são uma função direta da intensidade de campo de CC

3 0 perpendicular. A Figura 14, no gráfico do lado direito 14 02,

mostra a reatividade como a declinação z como uma função da freqüência média de CA da equação (21), para amplitude de CA = 0,5 amplitude de CC. Deve ser observado que as regiões de reatividade inibida ocorrem a múltiplos de números inteiros da freqüência de Larmor. Em geral, os modelos matemáticos e empíricos tornam possível configurar os campos magnéticos combinados de CA/CC focalizados nos processos específicos com bio-respostas específicas.

Uma realização de acordo com a presente invenção emprega o campo magnético ambiente para produzir a configuração de campo bio-eficaz. Para este caso, uma única bobina planar pode ser empregada e as medições dos 10 componentes de campo ambientes podem ser utilizadas para gerar o campo bio-eficaz através da equação (26) . Uma única bobina planar pode ser empregada, ao invés das bobinas na configuração de Helmholtz, porque a magnitude e a geometria do campo aplicadas por tal bobina são determinadas 15 precisamente pela corrente de entrada na bobina e podem ser calibradas através de medições espaciais. Por exemplo, uma bobina de aplicador de 6 polegadas de diâmetro aplica um campo magnético resultante com os componentes x, y e z que estão principalmente na direção perpendicular ao plano da 20 bobina, tal como ilustrado na Figura 15. Deve ser observado que, devido à simetria circular do sistema e anulação do campo através do eixo da bobina, os componentes X-Y perpendiculares resultam em valores próximos do nível ambiente (aproximadamente 2 miliGauss) no centro da bobina 25 (Figura 15, gráficos do lado esquerdo 1501 e do meio 1502) . Conforme mostrado na Figura 15, no gráfico do lado direito 1503, o componente dominante do campo magnético na região central de tratamento é o componente z de 2,0 gauss, perpendicular ao plano da bobina.

Desse modo, este caso do LPM para campos magnéticos

perpendiculares e uma única bobina circular, a medição do campo magnético ambiente permite:

1) a anulação do componente z do campo magnético ambiente.

2) o uso dos componentes x e y restantes do campo magnético ambiente a fim de calcular:

a) a freqüência requerida do campo magnético de CA

aplicado.

b) a amplitude de CA requerida (vide a Figura 1).

3) a aplicação de um campo magnético de CA na direção z através de um sinal aplicado através da bobina.

O campo que deve ser produzido pela bobina é desse

IO modo:

■—* —*

+ B{x,y,x,t)AC < 28)

onde BzambIent é o componente z do campo ambiente, e Bac é o campo de CA desejado.

O campo resultante produzido será composto de um componente de CA orientado ao longo do eixo z, combinado com o componente ambiente (geomagnético de CC) no plano x-y, satisfazendo as condições de precessão de Larmor para a ressonância perpendicular de CA/CC descrita acima.

Com referência à Figura 19, a Figura 19 é um fluxograma de um método para configurar um campo magnético 20 bio-eficaz de acordo com uma realização da presente invenção. Um modelo matemático de precessão de Larmor é utilizado para determinar uma configuração de campo magnético bio-eficaz. (Etapa 1901) Um modelo matemático tal como aquele descrito nas equações 17 a 20 pode ser utilizado para a determinação, 25 mas outros modelos matemáticos podem ser utilizados. Os campos magnéticos ambientes no sítio de tratamento alvo são medidos ao utilizar um meio de detecção tal como uma sonda de efeito de Hall. (Etapa 1902) 0 campo magnético ambiente detectado pode ser decomposto em componentes. Alguns desses

3 0 componentes podem ser parcialmente incorporados no campo magnético bio-eficaz ao utilizar bobinas e/ou ímãs permanentes apropriados para anular e/ou modular todos os componentes do campo magnético bio-eficaz tal como descrito nas equações 24 a 27. Os componentes espaço-temporais 5 adicionais do campo magnético são superpostos no campo magnético bio-eficaz ao utilizar bobinas e/ou ímãs permanentes apropriados. (Etapa 1903) O campo magnético bioeficaz resultante será aplicado a uma área através de uma bobina ou uma pluralidade de bobinas de tratamento e/ou ímãs 10 permanentes mediante a geração de um sinal que satisfaça uma configuração de campo magnético bio-eficaz de CC e CA requerida de acordo com o modelo de precessão de Larmor. (Etapa 1904)

A Figura 2 0 ilustra um diagrama de blocos de um aparelho para configurar um campo magnético bio-eficaz de acordo com uma realização da presente invenção. O aparelho de campo magnético bio-eficaz produz sinais que dirigem um dispositivo gerador tal como uma ou mais bobinas. 0 aparelho de campo magnético bio-eficaz pode ser ativado por qualquer meio de ativação, tal como uma chave liga/desliga. 0 aparelho de campo magnético bio-eficaz tem uma fonte de alimentação de CC e CA 2001. A fonte de alimentação de CC e CA 2001 pode ser uma fonte de alimentação interna, tal como uma bateria, ou uma fonte de alimentação externa, tal como uma saída de corrente elétrica de CA/CC que é acoplada à presente invenção, por exemplo, por um plugue e um fio. A fonte de alimentação de CC e CA 2001 fornece energia a um gerador de CA 2002, um microcontrolador 2003 e energia de DC A um misturador de CA/CC 1004. Uma realização preferida do microcontrolador 2003 utiliza um microcontrolador 2003 de 8 bits e 4 MHz, mas outros microcontroladores de combinações de MHz e bits podem ser utilizados. O microcontrolador controla o fluxo de corrente CA para um misturador de CA/CC 2004. O misturador de CA/CC 2004 combina e regula as correntes dCA e CC que serão utilizadas para criar um campo magnético bioeficaz. Um sub-circuito de conversão de nível de voltagem 2005 controla um campo magnético transmitido aplicado a um 5 sítio de tratamento alvo. A saída da conversão do nível de voltagem é amplificada por um amplificador de saída 2006 para ser aplicada como saída 2 007 que direciona um sinal a pelo menos uma bobina 2008. Preferivelmente, pelo menos uma bobina 2008 tem uma sonda 2009 que mede um campo magnético ambiente, 10 incluindo componentes geomagnéticos, e envia as medições de volta ao misturador de CC e CA 2004, desse modo regulando e controlando a configuração do campo magnético bio-eficaz. Quando são utilizados componentes de campo magnético ambiente para gerar um campo magnético bio-eficaz, uma única bobina

planar pode ser empregada, e as medições dos componentes de campos ambientes utilizadas para gerar o campo magnético bioeficaz podem ser determinadas através da equação (26). Alternativamente às bobinas triaxiais ou biaxiais na configuração de Helmholtz, uma única bobina planar pode ser 20 empregada, porque a magnitude e a geometria do campo aplicado por tal bobina são determinadas precisamente pela corrente de entrada na bobina e podem ser calibradas através de medições espaciais. Por exemplo, uma bobina do aplicador de 6 polegadas de diâmetro aplica um campo magnético resultante 25 com os componentes x, y e z que estão principalmente na direção perpendicular ao plano da bobina, tal como ilustrado na Figura 15. Deve ser observado que, devido à simetria circular do sistema e a anulação de campo através do eixo da bobina, os componentes X-Y perpendiculares resultam em

3 0 valores próximos do nível ambiente (aproximadamente 2 miliGauss) no centro da bobina (Figura 15, gráfico do lado esquerdo 1501 e do meio 1502) . Conforme mostrado na Figura 15, no gráfico do lado direito 1503, o componente dominante do campo magnético na região central de tratamento é o componente z de 2,0 gauss, perpendicular ao plano da bobina.

Exemplos Exemplo 1

O LP explica resultados experimentais importantes.

A Figura 16 que tem a combinação de campos magnéticos 1601 traçada no eixo x e a razão do efluxo de cálcio traçada no eixo y 16 02 mostra o efeito de campos magnéticos de freqüência extremamente baixa no transporte de Ca2+ nas 10 vesículas altamente purificadas da membrana do plasma. As vesículas foram expostas por trinta minutos a 32,8°C e o efluxo de cálcio foi estudado ao utilizar 45Ca radioativo como um tracejador. Foram utilizados campos magnéticos estáticos que variam de 27 a 37 mT e campos magnéticos 15 cronologicamente variáveis com freqüências entre 7 e 72 Hz e amplitudes entre 13 e 114 mT (pico). As amplitudes relativas dos campos de CA e CC são críticas na determinação da altura e da posição das condições de ressonância. Devido ao fato que a freqüência de Larmor é dependente da amplitude de AC+DC 20 resultante, para CA > CC o oscilador irá ficar sujeito a mudanças periódicas na direção de precessão. As condições de ressonância resultantes podem ser avaliadas para as condições experimentais empregadas por Koch [Koch, et al., 2003] ao utilizar as equações 17 e 18 com Bperp = O. Conforme pode ser 25 observado, o LPM ajustado aos dados experimentais é essencialmente idêntico àquele de IPR, mas através de um mecanismo mais fisicamente realístico.

Exemplo 2

A Figura 17 que tem a freqüência de CA traçada no 3 0 eixo x 17 01 e a reatividade traçada no eixo y 17 02 mostra as predições de LP, através das equações 17 e 18, dos resultados de uma experiência que mede o fluxo de Ca em células ósseas. Para este estudo, o fluxo de 45Ca puro foi utilizado como um possível marcador inicial da resposta de transdução primária de células ósseas humanas ao EMF de baixa amplitude. A ação de um campo magnético de CC combinado e um campo magnético de CA combinados foi configurada inicialmente para acoplar à 5 ligação de cálcio de acordo com a teoria de ressonância do ciclotron de íons. Embora esta teoria tenha sido desacreditada subseqüentemente, os resultados experimentais ainda são mantidos e são explicados com sucesso por LP. Os resultados experimentais mostram um pico proeminente no fluxo 10 de Ca na faixa de 16 Hz para o campo de CA aplicado.

As predições de LP para este sistema, com campos de CA/CC paralelos e perpendiculares combinados, para CA/CC paralelos a 20 μΤ combinados com CC perpendicular de 15 μΤ, descreve satisfatoriamente os dados e também prediz a 15 inibição do fluxo de Ca2+ a freqüências mais baixas que não são sub-harmônicas da ressonância de ICR. Estes resultados são clinicamente relevantes para a configuração de sinais de EMF terapêuticos bio-eficazes.

Exemplo 3

A Figura 18 que tem o campo magnético traçado no

eixo x 1801 e o desenvolvimento de neurito no eixo y 1802 mostra as predições de LP de janelas da amplitude para campos magnéticos de CA. Os testes recentes da influência de campos magnéticos paralelos de CA e de CC no desenvolvimento de 25 neurito nas células PC-12 mostraram uma boa combinação com as predições de um modelo de ressonância paramétrica de íons. No entanto, os resultados experimentais de um trabalho anterior que envolve um campo magnético perpendicular de CA (160 mG) e paralelo de CC (366 mG) não eram tão consistentes com as 30 predições do modelo de ressonância paramétrica de íons. Os resultados dos testes aqui relataram mostram que a resposta da célula aos campos magnéticos perpendiculares de CA e de CC é distinta e previsivelmente diferente daquela encontrada para campos magnéticos paralelos de CA e de CC, e que a resposta aos campos perpendiculares é dominante de uma maneira não-linear dependente da intensidade.

A Figura 18 mostra predições do LP de janelas da amplitude para campos magnéticos de CA em comparação aos resultados experimentais obtidos por Blackman, para os efeitos substancialmente diferentes da um campo magnético perpendicular de CA ou paralelo de CC no desenvolvimento de neurito das células PC-12 na cultura. As predições de LP são feitas através das equações 17 e 18 em que R(t) é avaliado para 75 ms, o período de Larmor do campo de CC de 366 mG. As condições experimentais eram de combinações de campos de CA/CC paralelos de 366 mG (36,6 μΤ) versus perpendiculares, juntamente com a variação da amplitude de CA a 45 Hz. Conforme pode ser observado, o LP descreve satisfatoriamente os resultados obtidos com as geometrias de campos ambos perpendiculares e paralelos. Esta mudança observada na reatividade para orientações de campos paralelos versus perpendiculares é uma característica inerente do LP, não explicada por nenhum dos outros modelos.

Embora o aparelho e o método tenham sido descritos em termos do que ê atualmente considerado como sendo as realizações mais práticas e mais preferidas, deve ser compreendido que a descrição não precisa ficar limitada às 25 realizações apresentadas. Pretende-se cobrir várias modificações e arranjos similares incluídos dentro do caráter e do âmbito das reivindicações, a cujo âmbito deve ser aplicada a interpretação mais ampla de modo a englobar todas tais modificações e estruturas similares. A presente 3 0 descrição inclui toda e qualquer realização das seguintes reivindicações.

Claims (27)

1. MÉTODO PARA A CONFIGURAÇÃO DE CAMPO MAGNÉTICO, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: utilização de um modelo matemático de precessão de Larmor para determinar uma configuração de campo magnético bio-eficaz; medição de um campo magnético ambiente em um sítio de tratamento alvo por meio do que os componentes do campo magnético ambiente são identificados; superposição dos componentes de campo magnético espaço-temporais na configuração de campo magnético bioef icaz ; geração de um campo magnético bio-eficaz a partir da configuração de campo magnético bio-eficaz que satisfaz o modelo matemático de precessão de Larmor.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o campo magnético ambiente inclui um campo geomagnético.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a configuração de campo magnético bio-eficaz inclui pelo menos uma dentre as configurações de campo paralelo de C.C. - C. A., uma configuração de campo perpendicular de C.C. - C. A., e uma configuração de campo arbitrário de C.C. - C. A.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o campo magnético bio-eficaz inclui um campo magnético de C. C. que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o campo magnético bio-eficaz inclui um campo magnético de C. A. que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G e uma freqüência de aproximadamente 0,01 Hz a 36 MHz.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o campo magnético bio-eficaz inclui pelo menos um dentre um campo magnético de C. C. e C. A. que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G tS em superposição com pelo menos um dentre um campo magnético de Ç. A. e C.C. que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G e uma freqüência de aproximadamente 0,01 Hz a 36 MHz.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o campo magnético bio-eficaz inclui pelo menos um dentre um campo magnético de C. C. e C. A. que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G em superposição com pelo menos um dentre um campo magnético de C. A. e C. C. que tem uma amplitude de aproximadamente de 0,01 G a 5.000 G e uma freqüência de aproximadamente 0,01 Hz a 3 6 MHz para realçar o processo bioquímico em tecidos, órgãos, células e moléculas.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o campo magnético bio-eficaz inclui pelo menos um dentre um campo magnético de C.C. e C. A. que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G em superposição com pelo menos um dentre um campo magnético de C. A. e C.C. que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G e uma freqüência de aproximadamente 0,01 Hz a 36 MHz para inibir o processo bioquímico em tecidos, órgãos, células e moléculas.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o campo magnético bio-eficaz inclui um campo magnético bio-eficaz que compreende a superposição de um sinal que satisfaz a condição de precessão de Larmor, em que o sinal tem um trem de pulsos bipolares de características conhecidas, resultando um sinal de forma de onda variável, com uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a .5.000 G.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o campo magnético bio-eficaz inclui um campo magnético bio-eficaz que compreende a '5 superposição de um sinal que satisfaz a condição de precessão de Larmor, em que o sinal tem um trem de pulsos bipolares de características conhecidas, resultando um sinal de forma de onda variável, com uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a .5.000 G para realçar o processo bioquímico em tecidos, órgãos, células e moléculas.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o campo magnético bio-eficaz inclui um campo magnético bio-eficaz que compreende a superposição de um sinal que satisfaz a condição de precessão de Larmor, em que o sinal tem um trem de pulsos bipolares de características conhecidas, resultando um sinal de forma de onda variável, com uma amplitude aproximadamente de 0,01 G a .5.000 G para inibir o processo bioquímico em tecidos, órgãos, células e moléculas.

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o campo magnético bio-eficaz que satisfaz a condição de precessão de Larmor é empregado conjuntamente com agentes farmacológicos.

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o campo magnético bio-eficaz que satisfaz a condição de precessão de Larmor é empregado conjuntamente com bandagens e braçadeiras.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o campo magnético bio-eficaz que satisfaz a condição de precessão de Larmor é empregado conjuntamente com outros procedimentos terapêuticos tais como calor, frio ou ultra-som.

15. APARELHO ELETROMAGNÉTICO, caracterizado pelo fato de compreender: um meio de configuração de campo magnético que utiliza um modelo matemático de precessão de Larmor para determinar uma configuração de campo magnético bio-eficaz; uma fonte de alimentação para suprir energia ao aparelho eletromagnético; um dispositivo de medição para identificar componentes de um campo magnético ambiente; um misturador para superpor componentes de campo magnético espaço-temporais na configuração de campo magnético bio-eficaz; um dispositivo de acoplamento para gerar um campo magnético bio-eficaz dirigido a um sítio de tratamento, em que a configuração de campo magnético bio-eficaz satisfaz o modelo matemático de precessão de Larmor.

16. APARELHO ELETROMAGNÉTICO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o sítio de tratamento inclui pelo menos um dentre tecidos, células, órgãos e moléculas.

17. APARELHO ELETROMAGNÉTICO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o campo magnético ambiente inclui um campo geomagnético.

18. APARELHO ELETROMAGNÉTICO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o misturador inclui um misturador que pode configurar um campo magnético bio-eficaz que tem pelo menos uma dentre uma configuração de campo paralelo de C.A./C.C., uma configuração de campo perpendicular de C.A./C.C., e uma configuração de campo arbitrário de C.A./C.C.

19. APARELHO ELETROMAGNÉTICO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o misturador inclui um misturador que pode configurar um campo magnético bio-eficaz que tem um campo magnético de C. C. com uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G.

20. APARELHO ELETROMAGNÉTICO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o misturador inclui um misturador que pode configurar um campo magnético bio-eficaz que tem pelo menos um dentre um campo magnético de C.C. e C. A. que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G em superposição com pelo menos um de um campo magnético de C. A. e C. C. que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G e uma freqüência de aproximadamente 0,01 Hz a 36 MHz.

21. APARELHO ELETROMAGNÉTICO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o misturador inclui um misturador que pode configurar um campo magnético bio-eficaz que tem pelo menos um dentre um campo magnético de C.C. e C. A. que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G em superposição com pelo menos um dentre um campo magnético de C. A. e C. C. que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G e uma freqüência de aproximadamente 0,01 Hz a 36 MHz para realçar o processo bioquímico em tecidos, órgãos, células e moléculas.

22. APARELHO ELETROMAGNÉTICO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o misturador inclui um misturador que pode configurar um campo magnético bio-eficaz que tem pelo menos um dentre um campo magnético de C.C. e C. A. que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G em superposição com pelo menos um dentre um campo magnético de C. A. e C. C. que tem uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G e uma freqüência de aproximadamente 0,01 Hz a 36 MHz para inibir o processo bioquímico em tecidos, órgãos, células e moléculas.

23. APARELHO ELETROMAGNÉTICO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o misturador inclui um misturador que pode configurar um campo magnético bio-eficaz que compreende a superposição de um sinal que satisfaz a condição de precessão de Larmor, em que o sinal tem um trem de pulsos bipolares de características conhecidas, resultando um sinal de forma de onda variável, com uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G.

24. APARELHO ELETROMAGNÉTICO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o misturador inclui um misturador que pode configurar um campo magnético bio-eficaz que compreende a superposição de um sinal que satisfaz a condição de precessão de Larmor, em que o sinal tem um trem de pulsos bipolares de características conhecidas, resultando um sinal de forma de onda variável, com uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G para realçar o processo bioquímico em tecidos, órgãos, células e moléculas.

25. APARELHO ELETROMAGNÉTICO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o misturador inclui um misturador que pode configurar um campo magnético bio-eficaz que compreende a superposição de um sinal que satisfaz a condição de precessão de Larmor, em que o sinal tem um trem de pulsos bipolares de características conhecidas, resultando um sinal de forma de onda variável, com uma amplitude de aproximadamente 0,01 G a 5.000 G para inibir o processo bioquímico em tecidos, órgãos, células e moléculas.

26. APARELHO ELETROMAGNÉTICO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de acoplamento compreende pelo menos uma bobina elétrica que transmite o sinal de C.A./C.C. ao alvo biológico.

27. APARELHO ELETROMAGNÉTICO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de acoplamento compreende pelo menos um dentre uma configuração biaxial e triaxial de bobinas de Helmholtz.