JPH0363072A - 予め選択されたイオンの膜を横切る移動に制御する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本特許出願は下記の各米国特許出願の係属部分であり、
それらの開示は本文で参考として全て特に引用した。現
在米国特許第４，８１８，６９７号でありｗ題″膜を介
したイオン透過性の増強方法′″と付された１９８６年
１０月２７日出願の米国特許出願第９２３゜７６０号の
係属である１９８８年１２月７日出願の米国特許出願第
２８０，１３４８号；　１９８８年３月２３日出願のｉ
ＲＭ“変動性磁場適用による組織成長調節のための方法
および装置”と付された米国特許出願第１７２，２６８
号；標題“軟骨成長調節のための方法および装置”と付
された１９８８年１０月３Ｉ日出願米国特許出願第２６
５゜２６５号　；標題″非骨性、非軟骨性ち密結合組織
の成長調節のための方法および装置”と付された１９８
８年１０月６日出願の米国特許出願第１７２，２６８号
；標題″非侵襲性磁場を用いた骨粗しよう症コントロー
ル技術″と付された１９８９年１月９日出願の米国特許
出願第２９５，１６４号であり、これらは全て本発明の
譲渡人に譲渡されたものである。

産業上の利用分野 本発明は、細胞膜を介したイオンの移動を調節するため
の方法および装置に全般的に関する。さらに詳細に言え
ば、選択したイオンの電荷対質量比に基づき選択した調
和周波数を用いて生体系における前記選択イオンのトラ
ンスメンブレン（経膜）移動を調節する方法および装置
を提供する。

本発明はまた。２個以上の異なるイオン種の膜を介した
トランスメンブレン移動を同時に制御する方法および装
置を提供する。本発明はさらに、特定体組織の治療のた
めの方法と装置を提供する。

従来の技術 細胞活性仲介物質としての生体イオンの役割については
充分に確立されている。米国特許第９２３．７６０号に
おいて本発明の発明者らは、ある特定イオン稠の生体細
胞膜を介した移動調節のための新規技術を開示している
。その中でイオンの移動と変動性磁場の間の関連につい
て記載しており、イオン移動を選択的に調節できる方法
と装置が提供されている。生化学的膜を介したイオン移
動が変動性磁場の強度とこの場の振動速度の間に特殊な
関係を生じさせることによって調節できることおよびこ
の関係は周波数が であるサイクロトロン共鳴式を用いて予測できることを
見い出し、本発明者らはいくつかの有用な発明の基礎と
なっている基盤を提供した。

つまり、米国特許出願第９２３，７６０号においては、
ヒトまたは動物のような対象の生体組織領域を既定の磁
束密度および周波数の振動性磁場に暴露することによっ
て組織成長が調節できることが開示されている。特にそ
の中では、Ｃａ”またはＭｇ”のようなある特定のイオ
ンの特異的サイクロトロン共鳴周波数に変動性磁場を同
調させることによって、骨成長の速度を刺激できること
が開示されている。この処置が骨折、前非癒合および癒
合遅延の治療に極めて有益であると予測されている。

さらに、非骨性、非軟骨性結合ち密組織の成長速度調節
にサイクロトロン共鳴式調が用いられることが米国特許
出願第１７２，２６８号に述べられている。

米国特許出願第２６５，２６５号では、軟骨組織の成長
速度を調節できサイクロトロン共鳴同調に基づく方法と
装置が開示されている。

老齢患者の治療において特に重要なもののひとつとなっ
ているさらにもうひとつの重要なサイクロトロン共鳴同
調の用途が米国特許出願第２９５，１６４号に開示され
ている。その中では、骨粗しよう症を局部的にも全身的
にも治療し防止するための方法と装置が述べられている
。したがって、サイクロトロン共鳴によるイオン移動の
制御が医療分野におけるいくつかの極めて有益な発明の
うちで際立っていることが理解される。

先行米国特許出願でより詳しく記載されているように、
本発明の発明者らは細胞膜を介したイオン移動が、周波
数と磁場強度の間にある既定の関係が確立されている変
動性磁束密度を作るための発振器結合磁場発生機器を使
用することによって達成できることを発見した。この磁
場発生機器が１対のへルムホルツ（Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ
）コイルを有していることが好適である。細胞または骨
、軟骨等の組織領域が、コントロールされたパラメータ
を持つ均一な磁場が標的細胞または組織を透過するよう
にヘルムホルツコイルの間に配置される。

理解されていることであろうがほとんどの場合において
、適用磁場にさらされた細胞または組織は、適用磁場の
方向に成分を有する局所磁場にもさらされる。これらの
出願においては、磁場感知機器は複合または総磁束、す
なわち、細胞およびこの方法の局所磁場成分を突き抜け
て延びる軸に平行の適用磁場の和を測定するために提供
されている。

先行発明の好適な実施例においては、トランスメンブレ
ン移動を制御すべきイオンの電荷対質量比を用いて、前
記イオンの電荷対質量比と磁場強度、周波数の間に既定
の関係が得られるように適用磁場が振動する周波数を求
める。この関係は、サイクロトロン共鳴式ｆｃ＝Ｂｑ／
２πｍ　（式中、ｆｃはヘルツで示した発振磁場の周波
数、ｑ／ｍはクーロン（Ｃｏｕｌｏｍｂ）　／　ｋｇで
示したイオンの電荷対質量比、およびＢは対象細胞また
は組織を透過する軸に沿った磁束密度のノンゼロ平均値
をテスラ（Ｔｅｓｌａ）で示したものである）を用いて
求められる。磁場が局所磁場成分を含んでいる時、この
値は複合したかまたは結果として生じた磁場のノンゼロ
正味平均値となる。

発明が解決しようとする課題 本発明は、イオン移動のサイクロトロン共鳴制御におけ
るある改変に関する。さらに詳細に述べるると１本発明
は１例えばＣａ　　とＭｇ　　のような２つの異なるイ
オン種のトランスメンブレン移動を同時に制御するとい
う所望の目標を達成し、さらに、単一イオンに有効な別
の周波数についても述べている。

したがって、本発明の目的は、細胞膜間の単一イオン種
の移動をサイクロトロン共鳴基礎周波数に基づく一群の
周波数から選択した周波数を有する変動性磁場によって
制御できる方法および装置を提供することである。さら
に本発明の目的は、単一系における２個以上の異なるイ
オン種のトランスメンブレン移動を、周波数と平均磁場
強度の既定の割合を有する変動性磁場を用いて同時に制
御できる方法と装置を提供することである。さらにまた
本発明の目的は、本文に述べた同調原理に基づく生体の
治療処置のためのいくつかの方法を提供することである
。

課題を解決するための手段 本発明によって、細胞膜を介しての特定イオンの移動を
制御する方法が提供される。水洗には、少なくとも１個
の生細胞または標的組織が配置されている空間を突き抜
ける既定の軸に平行な適用磁場を発生する段階が含まれ
る。この細胞または標的組織は特定イオンの存在下にお
いて流体によって取り囲まれている。適用磁場は単独で
もまたは既定の軸に平行な局所磁場成分と複合されても
標的細胞または組織を透過する。適用磁場は、局所磁場
の存在下において局所成分を包含する既定の軸に沿った
磁束密度がノンゼロ平均値を有するようにある既定の速
度で変動する。

ある特定のイオンのトランスメンブレン移動は、この特
定イオンの電荷対質量比に基づき定められた軸に沿って
の磁束密度について、変動周波数とノンゼロ平均値の間
にある既定の関係を作り出しそれを維持することによっ
てコントロールされる。

この既定の関係は、式ｆ　ｃｈ＝　Ｘ　Ｂｑ／２７ｃｍ
　（式中、ｆｃｈはヘルツで表した変動磁束密度周波数
であり、Ｂは既定軸に平行の磁束密度のノンゼロ平均値
をテラスで示したものであり、ｑは前記特定イオンの電
荷をクーロンで示したものであり、ｍはキログラムで表
した前記特定イオンの質量であり、Ｘは王より大きい特
定の奇数の整数である）を用いて求められる。このよう
にして、特定イオン種のトランスメンブレン移動を制御
できる同調性に優れたいくつかの周波数が得られる。本
発明の方法を実行するための発明装置も同様に提供され
る。

本発明は、もうひとつの面で、２種以上の異なるイオン
の細胞膜を介してのトランスメンブレン移動を同時に制
御する方法を提供する。好適な実施例では、水沫は、目
的の空間を突き抜ける既定の軸に平行な適用磁場を作成
することから成る。

少なくとも２つの異なる既定イオン種の存在下において
、生細胞または生物体液中組織を、４ｍ的細胞または組
織が適用磁場にさらされるように目的空間に配置する。

１実施例においては、延期既定の関係が、最初に巻具な
る特定イオンについて一般に無作為に選択したＢの値に
おける 式ｆｃ＝Ｂ　ｑ／２ｘｍ　（式中、ｆｃはヘルツで示し
た磁場変動周波数、Ｂは既定の軸に平行な磁束密度のノ
ンゼロ平均値をテスラで示した値、ｑはクーロンで示し
た各特定イオンの電荷、およびｍはキログラムで表した
各特定イオンの質量である）を解くことによって求めら
れる。Ｂの値は好適には約１．０と約１０．０００μテ
スラの間にある。これは、各イオンに対するサイクロト
ロン基礎周波数を確立する。ひとつの値ｆｃｓは必ずし
もｆｃに等しくないが、これは次に磁束密度が振動して
いるところで求められる。ｆｃｓの値は、個々のイオン
のｆｃ値がいずれも前記のｆｃｓ値から５％を超えて偏
位することのないように選択するのが好適である。

はとんどの場合において、特定イオンの基礎的ｆｃ値に
基づいて利用できるｆｃｓ値は全くない。したがって、
少なくともひとつの前記特定イオンのより大きな奇数の
調和周波数は、先に説明したように式ｆｃｈ＝ＸＢ／２
πｍで決定される。ｆｃおよびｆｃｈの値を調べて、１
０％および最も好適には５％の偏差係数に基づいて１個
のｆｃｈ値を選択できるかどうかを決定する。もし決定
できない場合には、最も小さな奇数の調和ｆｃｈ値から
始めてｆｃｈの各位について前記プロセスを続け、５％
偏差以内のひとつのｆｃｈ値が定まるまで行う。したが
って、ｆｃまたはｆｃｈの値の計算時にＢのために選択
した値において、標的細胞または組織に当たる磁束密度
は、　ｆｃｓ周波数において軸に沿って変動する。周波
数と磁場強度の間の特定の関係が、特定イオンの同時ト
ランスメンブレン移動を引き起こす。この方法で１個以
上のイオン種を同時に制御するよう改良された装置もま
た提供される。

本発明のさらにもうひとつの面では、調和同調および複
数イオン同調の概念がヒトまたは動物患者の組織領域の
治療処置に用いられる。特に、本発明は、骨組織を刺激
しおよび／または骨粗しよう症を低減するための骨組織
治療処置手段を提供する。さらにもうひとつの実施例で
は、軟骨組織または非骨性、非軟骨性結合組織の成長特
性が制御される。さらに別の面では、骨粗しよう症の全
身治療および／または防止が同様に提供される。

作用 次に図面の第１図について述べると、米国特許出願第９
２３，７６０号にさらに詳細に述べられた配置および性
質を有する工対のコイルＩＯＡおよびＩＯＢが見られ、
これによって既定の容量または空間１４中の生細胞１２
を通過する適用磁場が発生する。この後においてさらに
明らかになるように、生細胞１２は、１個以上の差を有
する細胞、細胞集合体、小器官または組織から構成され
る。特に、生細胞１２は、ヒトまたは動物いずれかの生
体宿主中における骨領域のような組織領域からも構成さ
れる。

細胞１２には、細胞内イオン種の特異的補体を含有し、
細胞および組織機能のために必要なイオン種を含有する
液体によって一般に取り囲まれている。

空間１４と同様コイルＩＯＡ、ＩＯＢは、各コイルの中
央平面をＸｌ、ＹｌおよびＸ２、Ｙ２に取り距離Ｒを隔
てて配置されている長方形の同軸系に関連させて示しで
ある。各コイルの中心はＺ軸に配列してあり、半径Ｒ１
を有する。当業者ならば、コイルＩＯＡ、１０Ｂがヘル
ムホルツ（Ｈｅｌｍｈｏｌｚ）構造で配置されているの
がわかるであろう。したがって、磁束密度Ｂを有する均
一に適用される磁場が、コイルＩＯＡ、ＩＯＨによって
空間１４内に作られる。さらに説明すると、はとんどの
装置において、Ｂは、適用磁場および地球磁場のような
既存の局所成分によって生ずる空間１４内正味または複
合磁束密度の平均値となるであろう。したがって、公知
の調節可能なパラメータを有する磁場は既定の軸に沿っ
て細胞１２を透過する。Ｂの値は、好適には磁場センサ
ー等によって測定できる。本発明においては、適用磁場
は既定の周波数で変動する。この特性は、点１４　Ｄ　
ＰＩで分離された反対向きの矢印ＡＩおよびＡ２によっ
て例示される。空間１４が局所磁場にさらされる本発明
の実施例における図面の第２図について次に述べると、
局所磁場は空間１４および細胞１２を透過するＺ軸の方
向に成分ベクターを有している。このＺ軸は１本発明に
よって影響を受ける標的細胞または組織を突き抜けて伸
びる前述の既定の軸を示している。本発明において制御
されトランスメンブレンイオン移動をもたらすのは、こ
の既定の軸に平行な磁場の成分である。

第２図においては、前記既定軸Ｚに平行な適用磁場をＢ
ｏとして示す。このＺ軸に平行な局所磁場成分をＢｚと
して示す。空間１４が、本発明によって制御される磁束
密度が実質的に均一である領域を示すことが理解される
。空間１４は、処理すべき標的細胞または組織を収容で
きる程充分に大きくなければならない。本実施例におい
ては、適用磁場および局所磁場成分の複合の平均値、す
なわち、ＢｏとＢ７の和の正味の平均値である。

図面の第３図について次に述べると、１実施例において
コイルＩＯＡ、ＩＯＢは、スイッチ１８という手段によ
ってＤＣＣ分団回路網２０たは電液整流器２２のいずれ
かに接続された従来のＡＣ正弦波発生器１６からの電気
信号を受ける。但し、他の波形も適切である。コイルＩ
ＯＡ、ＩＯＨに時間の関数として供給された瞬時電流■
が、それぞれ第４図と第５図においてスイッチ位置１８
Ａ、１８Ｂの双方について示されている。同様に、空間
１４内に産生された瞬時磁束密度は第２図におけるＢＯ
であり、それぞれ第６図と第７図において両スイッチ位
置１８Ａ、１８Ｂについて時間の関数として示されてい
る。

コイルＩＯＡ、ＩＯＢが図面第３図に示した装置によっ
て励起されると、これらのコイルは、第６図および第７
図に示したように時間とともに変動する磁束密度を容量
１４内に発生する。空間１４全域で均一でノンゼロ平均
を有する適用磁束密度Ｂは、コイルＩＯＡ、ＩＯＢに負
荷された分枝正弦信号または全波整流信号によって生ず
る。先にも述べたように、空間１４が局所磁場にさらさ
れるところでは、既定の軸に平行な適用磁場および局所
磁場の正味ノンゼロ平均磁場密度である。局所磁束密度
のこのＺ成分の効果は、第２図に示したノンゼロ平均適
用磁束密度Ｂｏを異なる平均値に変えることであろう。

上述の米国特許出願第９２３，７６０号で充分に説明し
たように、変動速度または空間１４を突き抜けそれによ
って標的組織または細胞１２をも突き抜けて延びる既定
軸に平行な磁場の周波数とこの軸に沿った磁束密度の間
にある関係を作り出すことによって、特定イオン種の電
荷対質量比に基づく基礎周波数でしかもこの周波数で前
記特定イオン種の細胞膜を介した移動が制御できるもの
が求められる。この関係のパラメータ類は、サイクロト
ロン共鳴周波数ｆｃ−Ｂｑ／２πｍを参考にして求める
。

すなわち、もし局所磁場が存在すれば局所成分ベクター
も包含するＺ軸に沿った磁束密度は、この特定イオンの
電荷対質量比がノンゼロ平均磁束密度Ｂに対する２πＸ
付与周波数　ｆｃの比に等しくなるように制御される。

本発明においては、この基礎周波数ｆｃにある選択した
奇数整数を掛は合わせると、同様に前記の特定イオンを
細胞１２の細胞膜を介して移動させる周波数が効果的に
産生される。本文で用いたように他に特定していない場
合には、″奇数の整数類または″奇数の整数”という用
語は正のゼロ以外の整数を意味する。トランスメンブレ
ンイオン移動を起こさせるのに有効である調和周波数を
付与し本発明で好適に使用される奇数の整数類は。

下記の整数、すなわち、３．５，７．９．１１．１３．
１５．１７および１９から成る群から選択される。基礎
周波数に奇数整数１個を掛は合わせたものに基づく追加
的な調和周波数も一部の装置では適切である。偶数の整
数は有用であるとは認められない。ある特定イオンと公
知の磁束密度Ｂに対する周波数は、ｆ　ｃｈ＝　Ｘ　Ｂ
ｑ／２　πｍ（式中、ｆｃｈは標的組織を突き抜けて伸
びる既定軸に沿った変動性磁場の周波数をヘルツで示し
たもの、Ｂは前記軸に沿った磁束密度をテスラで示した
もの、ｑは特定イオンの電荷をクーロンで示したもの、
ｍは特定イオンの質量をキログラムで示したもの、およ
びＸはｌより大きいある選択した奇数である）を参考に
して求めることができる。好適な奇数を掛は合わせた調
和周波数の多くが前記の基礎周波数と同じくトランスメ
ンブレンイオン移動を促進するのに実質的に有効である
ことがわかった。先にも述べたように、好適な値Ｘは、
３，５．７．９．１１．１３．１５．１７および１９の
奇数である。Ｃａ＋？、　Ｍｇ”、Ｋ”　　Ｌｉ”Ｍａ
十、　Ｃ１−およびＨＣＯ，ｉを含むし）くっがのイオ
ン種のイオン移動はこのようにしてコントロールすなわ
ち制御できる。他のイオンも特殊な装置において同様に
適するであろう。

既定軸に沿った局所磁場成分に乱変動が起こり得る装置
においては、本発明の磁場発生器がホール（Ｈａｌｌ）
効果機器のような磁場センサ７を含み既定軸に沿った磁
束密度Ｂを測定できることが好適である。また、上述の
米国特許出願第１７２，２６８号において記載のマイク
ロプロセッシング手段が前記の磁場発生器および磁気セ
ンターとともに包含されており、磁場の変動（ｆｃｈ）
速度および／または磁場の値Ｂが自動的に変化して局所
磁場成分の変化を補償できることが好適である。これに
よって、上記のような局所変化にもかかわらず前記の既
定関係を維持することができる。

本発明の好適な実施例では、既述の如く奇数調和（周波
数）にサイクロトロン共鳴周波数を同調させるという概
念が、上述の米国特許出願第１７２゜２６８号、第２６
５，２６５号、第１７２，２６８号、および第２９５゜
１６４号に記載の如く治療処置手段と関連させて用いら
れている。さらに詳細に述べるため図面第８図について
次に説明すると、処置用ヘッド３２．３４を有する処置
装置３０が示されており、各ヘッドは、本例では生体組
織で占められている空間３６内に均一な磁場を発生させ
る一対のへルムホルツコイルから成る。処理装置３０の
総合的設計については、米国特許出願第１７２，２６８
号　（本文で参考として引用）にさらに詳細に説明され
ている。したがって、例示の目的のために、骨折端４０
．４２を有するヒト大腿骨３８を、脚４４内のファント
ム中に示しである。

骨折端４０．４２の成長を刺激するために、変動周波数
を上述のサイクロトロン共鳴修正式ｆｃ＝ＸＢｑ／２π
ｍを参照して求めた処理装置３０を用いて変動性磁場を
確立する。好適な例では、Ｘは３、特定イオン種はカル
シウムである。他のイオンに加えてマグネシウムおよび
カリウムの制御も同様に有用である。したがって、好適
な１実施例では、Ｃａ”イオンについて１５．３１ヘル
ツという周波数を定め、既定の軸に平行な複合または合
成磁場密度が正味のノンゼロ平均値２０．０μテスラと
ピーク対ピーク振幅４０．０μテラスを有し骨成長を刺
激する。

本発明の調和性の高い同調は、上述の米国特許出願に記
載の如く軟骨成長および非骨性、非軟骨性結合組織の成
長の制御に同様に有用である。軟骨成長を刺激するため
には、ピーク対ピーク振幅が４０．０μテスラを有する
Ｂ値２０．０μテスラにおける周波数７５．７１ヘルツ
が適している。これは、Ｘが３である場合のＭｇ４＋イ
オンのサイクロトロン共鳴同調を示している。非軟骨性
、非骨性固体結合組織においては、Ｂ値２０．Ｏμテラ
スおよびピーク対ピーク振幅４０．０μテスラを有する
周波数１５．３１ヘルツが成長刺激のために適している
。

これは、ＸがＩである場合のＣａ″′イオンのサイクロ
トロン共鳴同調を示している。

本発明は、また、図面第９図と関連させ次に述ベる骨粗
しよう症の全身治療および／または防止に有用である。

したがって、プラスチックのような非磁性材料の管すな
わちシリンダー５２から成る全身治療装置５０を示しで
ある。管５２は、実質的に全身治療装置５０の全長にわ
たり伸びている鋼線５６の複数旋回を有する大型ソレノ
イド５４を収容している。ガーニイまたは台５８は、台
５８を管５２の外部の第１の位置と管５２の内部の第２
の位置間を移動させる運搬システム（示していない）上
に据えつけられている。本実施例においてはソレノイド
５４の中央孔および対象５９を突き抜ける軸６２の方向
に磁場を発生させるソレノイド５４を励磁させるために
必要な回路とともにコントローラー６０も設置されてい
る。変動性でしかもほとんどの場合において複合または
合成された磁場は既定軸６２に平行な磁束密度を有して
おり、これが発生する。前記軸に沿った複合磁束密度は
、変動周波数に対する既定の関係を保つよう維持される
。ここでもまた変動性磁場の周波数が、式ｆｃ＝ＸＢｑ
／２πｆｆ１（式中Ｘはある選択された奇数）を参考に
して決められる。最も好適な実施例では、この奇数調和
法を用いて変動性磁場を同調させる前記特定のイオン種
は、Ｘから５である場合、Ｃａ”から成る。　この処置
は、ヒトまたは動物患者における骨粗しよう症を萎縮さ
せるかまたは防上する上で有効である。

本発明のさらに別の面では、２つの異なるイオン種のト
ランスメンブレン移動を同時に制御するための方法と装
置が提供される。水沫は部分的に、上述の奇数調和周波
数原理に基づいている。サイクロトロン共鳴同調の開発
において、本発明者らは、一部の例においては、２個以
上の特定イオンのトランスメンブレン移動を同時に制御
することが望ましいことを認識した。このようにして、
上記の各イオンのイオン移動の利点を同時に得ることが
でき、かつ、有益な相乗作用も達成できる可能性がかな
りある。複数イオンの同時制御についての上記方法のひ
とつが、上述の米国特許出願第９２３．７６０号に述べ
られている。その中では、水素イオンとカリウムイオン
のように２つの明確に異なるイオン種のトランスメンブ
レン移動を同時に増強するための方法が開示されている
。本発明においては、単一軸に沿った磁束密度を制御す
ることによって複数のイオン同調を達成している。本発
明によれば、変動性磁場の周波数とこの磁束密度のノン
ゼロ平均値の間の関連は、同時に工種以上のイオン種の
トランスメンブレン移動を促進するように磁場を同時に
同調させるような関係である。

さらに詳細に述べると、ある特定イオン種のサイクロト
ロン共鳴基礎周波数は、異なるイオン種の基礎周波数を
ある奇数倍したものの数％以内にあることが見い出され
た。さらに、１個の特定イオン種の奇数調和サイクロト
ロン共鳴周波数は、別の特定イオン種の異なる奇数調和
周波数と実質的に同じであることもできる。この″調和
的重なり”は、３個、４個またはおそらくはそれ以上の
多数の異なるイオン種にも拡張でき、そこでは関連各イ
オン種の基礎周波数または奇数倍調和周波数に実質的に
等しいひとつの″共通″周波数を認めることができる。

このようにして、２個以上の異なるイオン種のトランス
メンブレン移動を同時に制御することができる。

次に再度図面の第１図について述べると、標的組織また
は細胞１２を再度自然の細胞環境とすることもできる液
体媒体の存在下で空間１４内のコイル１０Ａ、・ＩＯＨ
に間に配置する。少なくとも２つの異なる制御すべきイ
オン種が存在する。

既定の軸、すなわち第１図のＺ軸に沿った磁束密度を有
する磁場が発生し、はとんどの実施例において前記の既
定軸に沿った成分を有する局所磁場が存在する。前記軸
に平行に誘発される磁束密度のノンゼロ平均値または正
味平均値を次に選択する。Ｂの値は好適には約１．０と
約１０．０００テスラの間にあり、ピーク対ピーク振幅
は約２．０から約２０．０００テスラである。

ｌ実施例において、トランスメンブレンイオン移動のサ
イクロン共鳴制御のために変動性磁場が振動する基礎周
波数は、前と同じく既定軸に沿った磁束密度のノンゼロ
平均値であるある特定の値Ｂについて式ｆｃ＝Ｂｑ／２
πｍを用いて、制御すべき異なるイオン種のそれぞれに
ついて個別に計算する。先にも説明したように、ｆｃは
ヘルツで、ｑはクーロンで、ｍはキログラムで示される
。

ｑ／ｍは特定イオンの電荷対質量比である。制御すべき
各イオンのサイクロトロン共鳴基礎周波数を計算した後
で、制御周波数（ｆｃｓ）を求めるが、これは、基礎周
波数ｆｃまたは各特定イオンの奇数調和周波数の５％以
内であるのが好適である。再度式ｆｃｈ＝ＸＢ　ｑ／　
２　πｍ　　（式中Ｘは工より大きい奇数である）を用
いて、奇数調和周波数を求める。Ｘに１という値を使用
することで式ｆｃｈ＝ＸＢｑ／２πｍを用いて基礎周波
数　ｆｃｓを求めることができる。各特定イオンの基礎
周波数および／または奇数調和周波数に共通のｆｃｓの
値は一般には入手できないが、制御すべきイオン類の各
ｆｃ値または各ｆｃｈ値のおよび１０％、好適にはおよ
そ５％内の１個の　ｆｃｓ値は、磁場における各特定イ
オンの同時トランスメンブレン移動を充分に起こさせる
。

また、ｆｃｈの値はＢのひとつの関数であることが理解
されるであろう。したがって、ある指定のＢ値について
好適な５％偏差以内にあるがＢより高値ではないｆｃｓ
値を、ある特定のイオン群について得ることができる。

複数イオンの同時同調に適用される本発明の用途のため
には、Ｂの値は好適には約１．０と約１０．０００μテ
スラの間にあり、ピーク対ピーク振幅は約２．０から約
２０．０００テスラである。ここでもまた、波形は重要
ではない。

次に図面第工図について述べると、複数調和同調値ｆｃ
ｓで変動する磁束密度が２軸に沿ってコイルＩＯＡ、Ｉ
ＯＢで発生する。局所成分に関して先の実施例に適応さ
れた同じことが同様に複数イオン同調にも適用できる。

本発明のこの実施例を充分に例示するために。

２つの好適なイオンＣａ？？とＭｇ”の場合について複
数のイオン同調を記載する。

下記の表土において、Ｃａ↑「およびＭｇ”に対するｇ
　／　ｍ比を、複数のｇ／ｍ比の値、特に３．５および
１５についての値とともに示している。ｆｃｈが各イオ
ンのｇ／ｍ比の関数であることがわかるであろう。

表　　エ Ｍｇ＋＋１２６．１７８　　３７８．５３４　　６３０
．８９　１８９２．６７Ｊ　　イオンについて３　ｑ　
／　ｍは、　カルシウムイオンの５ｑ／ｍの値の１．２
％以内である。　したがって、ある一定の値Ｂについて
、ＸがＭ１↑について３、Ｃａ”について５である例え
ば２０マイクロテスラについては、ｆｃｓの値の範囲は
各ｆｃｈ値の５％であるように定めることができる。　
さらに詳細に述べれば、本例において、　Ｘが３である
場合の２０マイクロテスラにおけるＭｇ”のｆｃｈは７
５゜７１ヘルツである。Ｘが５である場合、Ｃａ”のｆ
ｃｈは７６．５６ヘルツである。ｆｃｈ両値の５％以内
であるいくつかのｆｃｈ値が選択できることがわかるで
あろう。ひとつの好適な実施例では、前記２つのｆｃｈ
（［ｉの平均値を、本例において７６．１４ヘルツであ
るｆｃｈ値として用いるために決められる。種々のイオ
ンのｆｃまたはｆｃｈ値のひとつまたは全てから５％よ
り大きく偏位するｆｃｈ値は、一部の装置には適するで
あろう。但し、　この５％標準が好適である。

別の面では、本発明の複数イオン同調は、２つの特定イ
オンが調和重層している場合において下記のように記載
することができる。規格化サイクロトロン共鳴同波数（
ｆｃ／Ｂｏ）は、下式を用いて算出できる。

（１）　　工Ｌ　：　ユし二〇□ Ｂｏ　　　　　２πｍ １式中、Ｂｏは軸に沿った磁束密度をガウスで示したも
のであり、Ｎは特定イオンの価電電荷数であり（例えば
、Ｃａ″′イオンではＮ＝２．Ｃ１−イオンテはＮ＝１
である）、ｑは１．６　Ｘ　ｔｏ−１ｇクーロンであり
、ｍは特定イオンのイオン質量をキログラムで示したも
のである。） であることが公知であるので、Ｂｏの値を特定すること
によって、上記式（ｍ）は特定イオンのサイクロトロン
共鳴基礎周波数を与える。

次に２つの特定イオンの調和重層を求めるために、下記
の式を利用することができる。

０）／Ｂｏ　）　ｊ　　（Ｈｊ　）　　”　１（ｆ　ｃ
／　Ｂ　Ｏｍ　Ｔｈ　Ｔ （式中、（ｆｃ／Ｂｏ）ｊは特定イオンＩＩ　ｊ　ＩＩ
の規格化サイクロトロン共鳴周波数であり、（ｆｃ／Ｂ
ｏ）　ｋは特定イオン“Ｋ”　の規格化サイクロトロン
共鳴周波数であり、ＨｊはイオンＩＩ　ｊ　１１の調和
数であり、かつＨｋはイオン“Ｋ”の調和数である。Ｈ
ｊおよびＭｋの値は、１を含むすべてのゼロ以外の正の
奇数である。

２つの特定イオンが本発明に従って同時に制御できるか
どうかを決定するために、下記の式：％式％（） を利用する。式中、Ｈ２の値は、ゼロ以外の全ての奇数
である。好適な実施例では、Ｈ２は３から１９までの正
の奇数である。したがって、　Ｈ□の値の組を明らかと
した。

下記の表は、数種の重要生体イオンのための本杭を例示
したものである。

もし、正の奇数である２つのＨ２値が存在する場合また
は正の奇数のＨ２に近接した値を有する２つのＨ２値が
存在する場合、これらの値において調和重層が存在する
。

以下余白 ｌ０ＮＮ　　ＡＴ、ＷＴ。

Ｃｕ　　１　６３．５４ Ａｇ　　２１０７．８７ Ｇｄ　　３１５７．２５ Ｋ　　１３９．１０２ Ｃ１−１３５，４５３ Ｚｎ　　２　６５．３７ Ｃｏ　　２　５８．９３ Ｆｅ　　２５５．８４７ Ｍｎ　　２　５４．９４ Ｈａ　　１　２２．９９ Ｃａ　　２　４０．０８ Ｍｇ　　２　２４．３２ Ｌｉ　　１　　６．９４ Ｆｃ／Ｂ。

２４．１４７ ２８．４４８ ２９．２７２ ３９．２３９ ４３．２７８ ４６．９４３ ５２．０７３ ５４．９４８ ５５．８５５ ６６．７３９ ７６．５６３ １２５．１７８ ２２１．０８５ ７２．４４ ８５．３４ ８７．８２ １１７．７２ １２９．８３ １４０．８３ １５６．２２ １６４．０４ １６７．５６ ２００．２２ ２２９．６９ ３７８．５’４ ６６３．２６ １２０．７４ １４２．２４ １４６．３６ １９６．２０ ２１６．３９ ２３４．７１ ２６０．３６ ２７４．７４ ２７９．２７ ３３３．７０ ３８２．８２ ６３０．８９ １１０５．４３ １６９．０３ １９９、１３ ２０４．９０ ２７４．６７ ３０２．３５ ３２８．６０ ３６４．５１ ３８４．６３ ３９０．９８ ４６７．１７ ５３５．９４ ８８３．２５ １５４７．６０ ２１７．３３ ２５６．０３ ２６３．４５ ３５３．１５ ３８９．５０ ４２２．４９ ４６８．６６ ４９４．５３ ５０２．６９ ６００．６５ ６８９．０７ １１３５．６１ １９８９．７７ １ ２６５．６２ ３１２．９３ ３２１．９９ ４３１．６３ ４７６．０６ ５１６．３７ ５７２．８０ ６０４．４２ ６１４．４０ ７３４．１３ ８４２．２０ １３８７．９６ ２４３１．９４ ３ ３１３．９２ ３６９．８２ ３８０．５３ ５１０．１１ ５６２．６１ ６１０．２６ ６７６．９５ ７１４．３２ ７２６．１１ Ｂ６７．６１ ９９５．３２ １６４０．３２ ２８７４．１１ ５ ３６２、２１ ４２６．７２ ４３９．０８ ５８８．５９ ６４９、Ｌ７ ７０４．１４ ７８１．０９ ８２４．２１ ｇ３７．８２ １００１．０９ １１４８．４５ １８９２．６８ ３３１６．２８ ７ ４１０．５１ ４８３゜６１ ４９７．６２ ６６７．０７ ７３５．７２ ７９８．０３ ８８５．２４ ９３４．１１ ９４９．５３ １１３４．５６ １３０１．５８ ２１４５．０３ ３７５８．４５ ９ ４５８．９０ ５４０．５１ ５５６．１６ ７４５．５４ ８２２．２８ ８９１．９２ ９８９．３９ １０４４．００ １０６１．２４ １２６８．０４ １４５４．７０ ２３９７．３９ ４２００．８２ 前記２つのイオン種の同時イオン移動を持たらす主端数
の上述の重層範囲または重層域に一致するためには（す
なわち、実際の周波数（ｆｃｓ）とｆｃｈ値の間の５％
偏差未満であるのが好適である）、Ｈｌは奇数から２．
５％を超えて偏位しないこと。

本法をより良く例示するために、本法を次に、Ｂｏが０
．２ガウスである場合のＡｇ？↑およびＮａ″ｔについ
て説明する。

イオンｊ　＝Ａｇ”Ｔ　　（ｆｃ／Ｂｏ）　ｊ　　＝　
　２８．４４８イオンＫ　＝Ｎａｆ（ｆｃ／Ｂｏ）ｋ　
　＝　　６６．７３９したがって、Ｈ□＝０．４２６２
５Ｈ２である。

Ｈ２値が３．５．７，９．１１．１３．１５．１７およ
び工９である。

表 Ｈ□　　　　　　　　　　　　Ｈ２ Ｏ４２６２５（１） １　２７９　　　　　　　　　　　（３）２１３１　　
　　　　　　　　　（５）２９８３　　　　　　　　　
　　（７）３．８４　　　　　　　　　　　　（９）４
６９　　　　　　　　　　　　（１１）５５４　　　　
　　　　　　　　（１３）６．３９　　　　　　　　　
　　　（１５）７．２４　　　　　　　　　　　　（１
７）８．０９３　　　　　　　　　　　（１９）これら
の計算に基づけば、Ｈ２が７である時のＨ１値が調和重
層に必要な条件をもたらすことが明らかである。したが
って、 ７番目の調和（Ｈ２＝’ｙ）に対する（ｆｃ／Ｂｏ）Ａ
ｇ″Ｆハ１９９．１３テア６゜ ３番目の！ｌｌ和（Ｈ，＝３）に対する（ｆｃ／Ｅｏ）
Ｎａ↑は２００．２２である。

Ｂ　ｏ　＝　０　、２ガウス＝２０マイクロテスラであ
るので第７位のｆｃＡｇ”↑＝３９．８２６Ｈｚ第３位
のｆ　ｃＮａｆ　＝４０．０４Ｈｚ（これによって、Δ
ｆ　＝０．２１４Ｈｚとなるａ）Ｂｏの値を大きくする
ことによって重なりを拡大することができることを記載
することも重要である。先の実施例で、１０００μテス
ラでは。

第７位ｆｃＡｇ”　＝１９９１．１３Ｈｚ第３位ｆ　ｃ
Ｎａｔ＝２００２．２Ｈｚ（これによって、Δｆ　＝１
１．０７Ｈｚとなる。、）Ｚ　ｎ”およびＣａ”の調和
重層を求めるための本法を用いると下記のようになる。

Ｈ１＝、６１３１３Ｈ２ Ｈ□ ２ ０．６１３１３　　　　　　　　　　（１）１８３９　
　　　　　　　　　　（３）３０６６　　　　　　　　
　　　（５）４　２９　　　　　　　　　　　　（７）
５５２　　　　　　　　　　　　（９）６７４　　　　
　　　　　　　　（１１）７．９７　　　　　　　　　
　　　（１３）９　１９７　　　　　　　　　　　（１
５）１０．４２　　　　　　　　　　　（１７）１１．
６５　　　　　　　　　　　（１９）Ｚｎ“の第５番目
の調和がＣａＴｔの第３番目の調和と重なることがわか
る。

その最も好適な実施例においては、もし下記を講じなけ
れば複数イオン同調によって付与される既定の関係を変
化させるような局所磁場成分の変動が、磁場発生手段に
関連したマイクロプロセッサ−によって均衡を保たれる
。簡単に述べると、局所成分の変化による複合磁場の変
動は、好適には磁場発生器と関連する磁場センサーによ
って測定される。次にマイクロプロセッサ−が磁場周波
数および／または磁場強度を調節し、常にノンゼロ平均
値である平均磁束密度に対する周波数の比を所望の比に
維持する。単一イオン種が大きい奇数の調和周波数を用
いて制御される本法の実施例において、本法は、局所成
分の均衡変化にも適している。また、このマイクロプロ
セッサ−は、制御すべきイオンのｑ　／　ｍ比インプッ
トに基づいてｆｃｓを自動的に計算するようにプログラ
ムすることもできる。

本発明は、図面の第８図に示した複数イオン同調を促進
するための装置を用いて組織成長をコントロールし、こ
の方法および図面第９図に示したようにして骨粗しよう
症を治療し防止する上で特に有用である。さらに詳細に
述べれば、本発明の第８図に関して処置ヘッド３２．３
４を有する処置装置３０が示されている。各処置ヘッド
は、処置ヘッド３２．３４が一対のへルムホルッコイル
から成るように界磁コイルを有している。骨折、非癒合
または癒合遅延のような骨状態を治療処理するためには
、本文でヒト大腿骨３８の骨折端４０．４２で占有され
ているものとして示されている空間３６内部に均一の磁
場を作ることができるように治療ヘッド３２゜３４を配
置する。骨折端の癒合が進む速度を加速するために、本
発明の実施例においては、５倍したＣａ“７のサイクロ
トロン共鳴周波数および３倍したＭ　ｇ　”のサイクロ
トロン共鳴周波数に極めて近い約７６ヘルツに複合磁場
の周波数を維持するが、この場合ノンゼロ正味平均値は
２０マイクロテスラ（ピーク対ピーク振幅比は４０μテ
スラである）である。下記のようにしなければこの関係
を変化されるような局所成分の変化は、磁場センサー（
示していない）および局所成分の変化を感知しこの精密
な関係を維持するように磁場および／または適用磁束を
調節するマイクロプロセッサ−（示していない）によっ
て均衡を保たれている。有益な成果が得られる時まで、
例えば、１日当たり約３０分から６時間およそ１２週間
治療を維持する。　これらのパラメータ範囲内での治療
は、軟骨組織、非骨性非軟骨性組織およびち密結合組織
の成長刺激、ならびに、骨粗しよう症の局所的処置また
は防止、および第９図の装置を利用した骨粗しよう症の
全身治療または予防に効果的である。

実施例 下記の実施例は、本発明をさらに充分に例示するために
付与するものであり、付属のクレームに定義された本発
明の範囲を限定するものではない。

実施例１ ケイソウを、Ｃａ１の基礎周波数１６　ＨｚおよびＣ１
「について式ｆｃｈ＝ＸＢｑ／２πｍ　で付与される奇
数倍周波数の双方において本発明の変動性磁場にさらし
た。基礎周波数に加えてＸが３．５．１５である場合、
ケイソウの運動（これは、細胞内カルシウムイオン濃度
の上昇によって持たらされることが公知である）が著明
に活発になることが認められた。Ｘが７．９．１１．１
３、および１７の場合には、運動の増加が持たらされな
かった。

実施例２ インビトロに単離した８日齢ニワトリ大腿骨を、式ｆｃ
ｈ＝ＸＢｑ／２πｍ　　（式中、ＸはＣａ↑ｆについて
５．Ｍｇ’ｉについて３である）に従ってカルシウムと
マグネシウムイオンに同時に“調和”同調させた磁場に
さらした。先に説明したように合成磁場であるＢのノン
ゼロ正味平均値２０．９マイクロテスラにおいて、ｆｃ
ｓを８０Ｈｚとした。対照に比較して、骨成長の増加が
観察された。

さらに詳しく述べると、産まれたばかりの受精した白色
レグホーンニワトリの卵を得、これを湿度１００％、４
０℃で８日間インキュベート後取り出し明かりに透かし
た。各回の実験について、正常に見える胚を有する卵２
６個を選択した。卵を開き、胚を滅菌ペトリ（Ｐａｔｒ
ｉ）皿に取り出した。発生または発育段階が異常な胚は
全て処分した。胚の脚の大腿骨を鉗子で鋭利に切断除去
し、ハンクスバランストソールトソリューション（Ｈａ
ｎｋｓ’　Ｂａ１ａｎｃａｄ　５ａｌｔ　５ｏｌｕｔｉ
ｏｎ　；　ＨＢ　Ｓ　Ｓ）で湿らせ別の滅菌皿に入れた
正方形の滅菌ガーゼに右と左を対にして移した。この皿
から、この対を正方形の乾燥滅菌無漂白モスリンに移し
た後、切断用顕微鏡下で前後に回転し付着組織を除去し
、軟骨膜／骨膜以外の全ての組織を骨から取り除いた。

組織の除去については、顕微鏡によって確認した。６対
の右脚を対照として残し、したがって左脚が被験物とな
った。

上記の方法で培養用に作成した単離大腿骨を１２穴培養
平板（リンプロ（Ｌｉｎｂｒｏ）のウェルに入れた。

小三角形の３１６ステンレス鋼メツシユスクリーンを各
ウェルに入れた。メツシュを平板の底部かられずかに離
して持ち上げるため角は折りたたみ培地を循環させた。

完璧に洗浄した通常のレンズペーパーで作った三角形を
滅菌しメツシュスクリーンの上に置き、大腿骨はレンズ
ペーパー上に対を直角の位置に配置し置いた。ウェルに
も同様に順に番号を付けたので、角大腿骨を後で識別す
ることができた。

各ウェルが準備できるとともに、抗生物質および抗真菌
剤（ギブコ（ＧＩＢＣＯ）を含有する滅菌ＢＧＪｂ培地
フイトンージャクソン（Ｆｉｔｔｏｎ−Ｊａｃｋｓｏｎ
）改良、ギブコ（ＧＩＢＣＯ）を０．５ｍＱずつ各ウェ
ルに入れた。この量は、レンズ紙をちょうど飽和するに
充分な量で、移植した大腿骨上に培地のメニスカスを作
ることができた。余り培地が多いと成長が不全となるこ
とがわかった。その理由としては、大腿骨が培地表面下
にあると、ガス交換も不全となるからである。各平板に
ついて完了すると同時に、フタをし、コントロール条件
、又は大気中５％ＣＯ２で４０℃の１００％湿度の雰囲
気を含有するウォータ・ジャケットのＣ○２インキュベ
ータ内の実験的条件のいずれかに置いた。−日置きに新
鮮培地としながら、以後の培養をインキュベータ内で７
日間行った。

左大腿骨を入れた皿は、本発明の方法に従って１５０直
径のへルムホルツ補助コイル間に置いた。

Ｂ磁場強度のノンゼロ平均値は、２０．９マイクロテス
ラに設定した。ベックマン（Ｂｅｃｋｍａｎ）　Ｆ　Ｇ
　−２関数発生器はコイル軸に沿って８０ＨｚのａＱ正
弦波を供給し、その振幅はピーク対ピークで３０マイク
ロテスラに設定した。信号の周波数は、ＮＢＳ標準線源
で校正したベックマン（Ｂｅｃｋｍａｎ）　Ｕ　Ｃ−１
０周波数カウンターでチエツクした。ａＱおよび静止磁
場の振幅を、ＮＢＳ標準で校正した単軸磁束磁力計（シ
ェーンステット・インスツルメンツ・モデル（Ｓｃｈｏ
ｎｓｔｅｄｔ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　Ｍｏｄｅｌ）
　２２００−ＤＳ）で調べた。前記の磁力計からのアナ
ログアウトプットを、同時にＮＢＳ標準電圧標準で既に
校正したテクトロニツクス（Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ）２０
４　Ａオッシロスコープへ流し読み取った。磁場は、大
腿骨中を水平に通過させた。

Ｂを２０．９マイクロテスラに設定しａｃ　周波数（ｆ
ｃｓ）を８０Ｈｚに設定した同様の処置について、これ
らの条件はＸが５であるＣａ”とＸが３であるＭｌｔの
ｆｃｈ値の５％以内の周波数を表わすことが計算で容易
に確認されるであろう。これらのｆｃｈ値は先にそれぞ
れ別個に、ケイソウ運動を刺激する上で効果的であるこ
とが示された。この組み合わせを用いて、両イオンの同
時刺激が達成された。

対照培養は実験と同じチャンバーに保持したが、磁場か
らは遮蔽した。対照大腿骨を供したａｃ磁場強度は実験
群と比較して少なくとも２桁程低かった　（ピーク対ピ
ークで０．３マイクロテスラを超えない）。チャンバー
内の周囲６０Ｈｚ磁場は、０．１マイクロテスラ未満で
あった。

実験終了時において、培地を皿の各ウェルから除去し、
等量のミロニッグズ・ニュートラル・バッファド・ホル
マリン（Ｍｉｌｌｏｎｉｇ’ｓ　Ｎｅｎｔｒａｌ　Ｂｕ
ｆｆｅｒｅｄ　Ｆｏｒｍａｌｉｎ）で置換した。固定お
よび収縮を実施するため２４時時間中た後、大腿骨をゆ
っくりとレンズペーパーから除去し、長さおよび中央骨
幹直径を一対のメートル副尺キャリバーで測定した。

盲験法で測定し記録した。大腿骨を次にウェルに戻した
が小片の紙製分割剤で分離しそれらの識別固定が可能と
した。それらを次に脱石灰化しアルコールおよびベンゼ
ンを介して５４″のバラプラスト（Ｐａｒａｐｌａｓｔ
）に包埋後編方向に８ミクロンに切断し、マイヤーズ・
ヘマトキシリン・エンド・エオシン（Ｍａｙｅｒ’ｓ　
）ｌａｅｍａｔｏｘｙｌｉｎ　ａｎｄ　Ｅｏｓｉｎ　）
で染色した。

本切片を光学顕微鏡（オリンパス（Ｏｌｙｍｐｕｓ）　
ＣＨ−２）下で検査し、骨休環員と厚さの測定を接眼レ
ンズマイクロメータで行った。、また、骨の組織学的外
観について注意するとともに成熟度の評価も行った。詳
細な形態学的解析は行わなかった。そのわけは、差が非
常に大きかったので、長さ、直径、環員、および環厚の
測定に関して以外ハ統計に頼ることは不必要と考えられ
たからである。これらの測定値について、実験群と対照
群の対についてスチューデント（Ｓｔｕｄｅｎｔ）のＴ
検定を行った。実験は二重に行った。したがって、イオ
ン群の９６骨休は４８の実験群と４８の対照群に分けら
れた。これらの数によって、統計的に明らかな推定がで
きた。

全実験の数的結果を下記の表Ｉに示した。

表■ ニワトリ大腿骨試験の結果 測定分類　　　　　　　　　Ｃａ／Ｍｇ王、　管長（ｍ
ｍ）　　　　　　　８．７１Ｓ、Ｄ　　　　　　　　Ｏ
，８ 対照　　　　　　　　７・８ Ｓ、Ｄ　　　　　　　　Ｏ，７ ２、管直径（ｍｍ）　　　　　　１．０３＊Ｓ、Ｄ　　
　　　　　　Ｏ，Ｌ２ 対照　　　　　　　　０．７０ Ｓ、Ｄ　　　　　　　　　　　　　Ｏ，０８３、長さ／
直径　　　　　９．１本 Ｓ、Ｄ　　　　　　　　　Ｏ，７ 対照　　　　　　　１１．１ Ｓ、Ｄ　　　　　　　　　１．０３ ４、環員（ｍｍ）　　　　　　　　２．３１＊Ｓ、Ｄ　
　　　　　　　　Ｏ，５３ 対照　　　　　　　　　１．１６ Ｓ、Ｄ　　　　　　　　　Ｏ，２３ ５、環厚（ｍｍ）　　　　　　　　０．０４５＊Ｓ、Ｄ
　　　　　　　　　Ｏ，０１４ 対照　　　　　　　　　０．０２５ ｓ、ｏ　　　　　　　　　ｏ、ｏｏａ ＊　ｐ　＜　、０１；対とした対照値と比較した。

対照群＝２回の実験の値について統計的に有意な差は見
られなかった。したがってそれらをまとめた。

対照群の組織外観は実験毎に異なるということはなかっ
た。それらが呈した像は、本質的に正常であった。管端
は、実質的に密で細胞性ヒアリン軟骨で構成されていた
。骨休環はかなり罪薄しているが充分に骨化されており
、一方、中央骨休領域は中等度に過形成された軟骨細胞
を含有し２〜３のピクノーゼ核を有していた。しかし、
軟骨マトリックスの石灰化はほとんどかまたは全くなか
った。

ｍカルシウムおよびマグネシウム両イ オンをＣＲ条件に供すると、その結果は、カルシウムお
よびマグネシウムそれぞれについて先に見られた結果を
本質的に複合したものであった。骨は有意に（Ｐ　（，
０１）長くなり、（＋１２％）かつ肥厚しており（＋４
７％）、かつ骨休環長く＋９９％）および厚さ（＋８０
％）も同様に増加した（　Ｐ　＜、０１）。堅さは２２
％程増加した。

組織学的には、カルシウムイオン刺激の時と同じように
骨は石灰化が進み、中央骨休領域は著明な石灰化を呈し
た。しかし、この効果の度合はカルシウム刺激だけより
もわずかに低かった。残りの骨は、全般的に拡張してお
り、マグネシウムイオン同調だけの時と同じであった。

実施例３ 同時複数イオン同調の研究は、骨格が成熟したウサギを
用いて腓側骨切除によって行った。骨格が成熟した（２
．５ｋｇ）　雌雄ニューシーラントホワイト（Ｎｅｗ　
Ｚｅａｌａｎｄ　Ｗｈｉｔｅ）ウサギ１２匹を、各群６
匹の２群に分け、麻酔した。麻酔後において、両脚の毛
を側方から剃り、ベタジン溶液で着色した。

膝に対して１ｃｎ＋尾側を切開し２．５ｃｍ延ばした。

腹側および腓側部分の筋肉を分離し腓骨を露出させた。

骨膜を裂き骨からそらした。右側では、骨膜を元の位置
に戻した。これらの骨は、偽手術群とした。左側では、
腓骨の１ｃｍ片を骨から分離し、腓骨と脛骨の癒合部に
対しておよそ１ｃｍ頭側から分離した。骨膜は元に戻し
た。これらの骨は、手術群とした。両側の傷口を層状に
して閉鎖し、ステンレス鋼縫合で終わりとした。その後
動物はケージに戻し回復させた。

動物６匹はケージに入れ、本発明の方法に従って何対か
のへルムホルツ補助コイルの間に入れた。

それらに対して１日３０分間刺激した。この動物６匹は
次に、本発明の方法を用いてカルシウムとマグネシウム
に同時に同調させた変動性磁場に曝した。（Ｂ）磁場の
ノンゼロ平均値は４０μテスラ、ピーク対ピークでは３
０マイクロテスラであり、その周波数（ｆｃｓ）は１５
３Ｈｚであった。容易にわかるように、この対の条件は
、Ｘが５である。カルシウムおよびＸが３であるマグネ
シウムのｆｃｈの５％以内のｆｃｓ値を付与する。他の
６匹の動物は全く磁場刺激を受けずしたがって対照とし
て作用した。

ｌ大月刺激後において、ウサギをケージから取り出し、
ＣＯ□吸入によって壊死させた。脚部を関節からはずし
取り出した。各脚についてＡ−Ｐラジオグラフを撮影し
、次に筋肉組織を骨からはがした。腓骨および仮管の直
径をデジタルマイクロメータでラジオグラフから測定し
た。腓骨を取り出しキャンチレバー曲げ試験ジグに締め
入れた。

各大腿骨は、クランプジョー先端から１　、５ｃｍ上に
位置したフォース・トランスデユーサの先端に対してマ
イクロメータ・スクリューで骨を動かすことによってＡ
−Ｐ軸内で曲げた。この骨の長さには、骨切除術部値も
含まれていた。　この骨は１ｍｍ曲げ、曲げを生ずるの
に必要な力をコンピュータ接続オッシログラフで記録し
た。これによって、スクリーン上に力対たわみのグラフ
ができた。術側対偽術側のＦ−Ｄ比を比較した。

試験の結果を、グラフで表Ａに示した。

表Ａ Ｃｏｎｔｒｏｌ　　　２．７３　＋−，３９２，８１４
−，５２，５７＋−，２６Ｃａ／Ｍｇ　５／３　３．７
７　＋−，４９＃　　　３．９９　＋−，８４＃　　　
　１．８８　＋−，７４＃これらの結果から、カルシウ
ムとマグネシウムについてサイクロトロン共鳴条件に同
時に調和的に同調させた磁場を本発明の方法にしたがっ
て適用することは、カルシウムの無機質化効果とともに
マグネシウムの成長および骨遺伝的効果を持たらす。

これらの実施例は、奇数倍調和同調および１個を超える
イオンに対する同時同調の用途の双方の有用性に関する
知見を提供する。調和重層を用いてその他の同時同調も
可能であること、および本実施例は他の装置または対形
成を排除することを意味していないことが理解される。

相補性の奇数調和を見い出すことのできる全ての対形成
が本発明で予測されている。

【図面の簡単な説明】

ことらの利点およびその他の利点さらに本発明の特徴を
さらに充分に下記に述べ、かつ添付図面と関連させて記
載する。 第工図は、本発明の変動性磁場に曝される生細胞の概略
透視図である。 第２図は、本発明の局所磁場成分を含む複合または正味
の磁束密度形成を例示した概略図である。 第３図は、本発明のイオン制御性、変動性磁場を発生す
る装置の概略電気図である。 第４〜７図は、第３図に示した装置が発生した信号波形
を例示したものである。 第８図は、インビボにおいて生体組織を局所的に治療す
るために用いる本発明を例示したものである。 第９図は、全身治療装置を提供する本発明の用途を示し
たものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）特定イオンの膜を介した移動を制御するための装
   置で、 特定イオンの存在下において膜が配置されている空間を
   突き抜けて伸びる既定の軸に平行な適用磁場を発生する
   手段で、前記適用磁場が前記の既定軸に平行な公知の平
   均値の磁束密度を前記の空間内に産生し、 前記公知の平均値がノンゼロ平均値であるように前記磁
   束密度を変動させるための前記磁場発生手段に結合した
   手段、 前記変動の周波数と前記磁束密度の前記ノンゼロ平均値
   の間に既定の関係を作りそれを維持する手段で、前記変
   動性磁束密度の周波数が前記特定イオンの電荷、１より
   大きいあらかじめ選択した整数および前記の既定軸に平
   行な磁束密度のノンゼロ平均値に直接関連することを特
   徴としかつ前記周波数がまた、前記特定イオンの質量に
   逆比例することを特徴とする手段、 とから成る装置。 （２）前記変動性磁束密度周波数が、実質的にＸＢｑ／
   ２πｍ（式中、Ｂは前記既定軸に平行な磁束密度のノン
   ゼロ平均値を定義し、ｑは前記特定イオンの電荷を定義
   し、かつ、Ｘは１より大きい選択された奇数を定義する
   ） に等しい値ｆｃｈを有することを特徴とする請求項第１
   項に記載の装置。 （３）前記１より大きい整数が、１と２０の間の奇数か
   ら成る群れから選択されることを特徴とする請求項第１
   項記載の装置。 （４）膜を介した特定イオンの移動を制御する方法で、 特定イオンの存在下において膜が配置されている空間を
   突き抜けて伸びる既定の軸に平行な適用磁場を発生し、
   前記適用磁場が前記の既定軸に平行な公知の平均値の磁
   束密度を前記の空間内に産生し、 前記の公知平均値がノンゼロ平均値であるように前記磁
   束密度を変動させ、 前記変動の周波数と前記磁束密度の前記ノンゼロ平均値
   の間に既定の関係を作りそれを維持し、前記変動性磁束
   密度の周波数が前記特定イオンの電荷、１より大きいあ
   らかじめ選択した整数および前記の既定軸に平行な磁束
   密度のノンゼロ平均値に直接関連することを特徴としか
   つ前記周波数がまた、前記特定イオンの質量に逆比例し
   ていることから成る方法。 （５）前記変動性磁束密度周波数が、自質的にＸＢｑ／
   ２πｍ（式中、Ｂは前記既定軸に平行な磁束密度のノン
   ゼロ平均値を定義し、ｑは前記特定イオンの電荷を定義
   し、かつ、Ｘは１より大きい選択された奇数を定義する
   ）に等しい値ｆｃｈを有することを特徴する請求項第４
   項に記載の方法。 （６）前記特定整数が、１と２０の間の奇数から成る群
   から選択されることを特徴とする請求項第４項記載の方
   法。 （７）前記膜が、生体組織領域中に存在することを特徴
   とする請求項第４項に記載の方法。 （８）前記生体細胞領域が骨組織であることを特徴とす
   る請求項第７項に記載の方法。 （９）前記骨組織が骨粗しょう症に罹患していることを
   特徴とする請求項第８項に記載の方法。 （１０）前記生体組織領域が非骨性、非軟骨性結合組織
   であることを特徴とする請求項第７項に記載の方法。 （１１）前記生体組織領域が軟骨性であることを特徴と
   する請求項第７項に記載の方法。（１２）少なくとも２
   つの異なるイオンの膜を介しての移動を同時に制御する
   装置で、 少なくとも２つの異なる特定イオンの存在下において膜
   が配置されている空間を突き抜けて伸びる既定の軸に平
   行な適用磁場を発生する手段で、前記適用磁場が前記の
   既定軸に平行な公知の平均値の磁束密度を前記の空間内
   に産生し、 前記公知の平均値がノンゼロ平均値であるように前記磁
   束密度を変動差せるための前記磁場発生手段に結合した
   手段、 前記変動の周波数と前記磁束密度の前記ノンゼロ平均値
   の間に既定の関係を作りそれを維持する手段で、前記変
   動性磁束密度の周波数がある値を有し、この値に対して
   前記各異なる特定イオンの特徴的値ｆｃｈがそれぞれ既
   定のパーセント未満で偏位し、前記特徴的値のそれぞれ
   が個々の特定イオンの電荷、特定整数および前記既定軸
   に平行な磁束密度のノンゼロ平均値に直接関連している
   ことを特徴とし、かつ、前記特徴的値のそれぞれが個々
   の特定イオンの質量に逆比例していることを特徴として
   いることから成る装置。 （１３）前記特徴的ｆｃｈが実質的にＸＢｑ／２πｍ（
   式中、Ｂは前記軸に沿った前記磁束密度の前記ノンゼロ
   平均値を定義し、ｑは前記イオンの電荷を定義し、ｍは
   前記イオンの質量であり、およびＸはあるあらかじめ選
   択された整数である）に等しいことを特徴とする請求項
   第１２項に記載の装置。 （１４）前記あらかじめ選択された整数が１と２０の間
   の奇数の群から選択されることを特徴とする請求項第１
   ２項記載の装置。 （１５）少なくとも２つの異なるイオンの膜を介しての
   移動を同時に制御する方法で、 少なくとも２つの異なる特定イオンの存在下において膜
   が配置されている空間を突き抜けて伸びる既定の軸に平
   行な変動性適用磁場を発生し、前記適用磁場が前記の既
   定軸に平行な公知の平均値の磁束密度を前記の空間内に
   産生し、 前記公知の平均値がノンゼロ平均値であるように前記磁
   束密度を変動させ、 前記各特定イオンの特徴的値ｆｃｈを決定し、前記特徴
   的値ｆｃｈが前記特定イオンの電荷、あらかじめ選択さ
   れた整数および前記既定軸に平行な磁束密度の前記ノン
   ゼロ平均値に直接関連しており、および前記特徴的値ｆ
   ｃｈが前記特定イオンの質量に逆比例していることを特
   徴とし、 前記既定軸に平行な磁場を実質的にある値ｆｃｓに等し
   い速度で変動させ、この値ｆｃｓに対して前記特徴的値
   ｆｃｈのそれぞれがある既定のパーセント未満で偏位し
   、および、前記軸に平行な前記磁束密度の前記ノンゼロ
   平均値に対する前記変動のｆｃｓ速度の割合を維持する
   ことから成る方法。 （１６）前記既定百分率が５パーセント未満であること
   を特徴とする請求項第１５項記載の方法。 （１７）前記既定の整数が１と２０の間の奇数群から選
   択されることを特徴とする請求項第１５項記載の方法。 （１８）前記膜が生体組織の領域に存在することを特徴
   とする請求項第１５項記載の方法。 （１９）前記生体組織が骨組織を包含することを特徴と
   する請求項第１５項記載の方法。（２０）前記骨組織が
   骨粗しょう症であることを特徴とする請求項第１５項記
   載の方法。（２１）前記生体組織領域が非骨性、非軟骨
   性結合組織であることを特徴とする請求項第１５項記載
   の方法。 （２２）前記生体組織が軟骨組織であることを特徴とす
   る請求項第１５項記載の方法。