JPH0440030B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業状の適用分野］ 本発明は、主に性組織の成長を制御する方法お
よび装置に関する。特には、本発明は、組織成
長、保守および治療を仲介する非侵入性の技巧に
関する。 ［先行技術の記載］ 生組織構造に於ける移植、保守および治療がな
されるメカニズムを決定するために、組織と細胞
の成長の研究がかなりなされている。主に、細胞
あるいは組織の成長は、一つの段階あるいは状態
から他の比較的高級的な状態への転移として解釈
されている。この成長は、広範囲の種々のパター
ンを包括するものであり、これらの成長パターン
の全ては細胞あるいは組織の進行生で対称生の転
移により特徴ずけられる。 多くの場合に、人間等の様により高度な組織構
造のための生命の質を向上するため生体中の細胞
ならびに組織の成長の制御ならに変更が望まし
い。この目的のため、科学上での努力がなされ
て、自然状態の程度の組織構造が、衰弱生の傷
害、病気あるいはその他の異常を無視して維持さ
れあるいは回復させることができる手段が提供さ
れてきた。幾つかの先行技術の治療が成功を収め
てはいるが、ほとんどは、望ましからざるサイド
エフエクト、低度の結果および難しい移植などが
原因して、その充分な能力を得るに致らずじまい
となつている。 等業者により判断されうるように、組織および
組織構造の成長は、細胞成長、分化ならびに複雑
な生化学により仲介される相互作用の複雑な工程
を含んでいる。遺伝子レベルにおいて成長は、細
胞学的式により規制され、細胞レベルにおいて高
度な組織構造の複雑な生化学環境での膜相互作用
の役割が、成長過程で重要となる。さらに、組織
あるいは組織構造の再モデル化が、しばしば高度
な組織構造の自然な成長に於ける基本的な段階と
なる。 近年、成長過程の多規律的研究で、電気磁場
が、細胞ならびに組織挙動に重要な役割を果すも
のであることを示す根拠が提示されいる。本出願
人に譲渡され、しかして本願明細書に引用する米
国特許出願第923760号”イオンの透過性を向上さ
せる技術”において、時間的に変化する磁界を用
いて予め選定したイオンの膜交換運動を磁気的に
規制する方法および装置も開示している。変動磁
界が、予め選定したイオンのサイクロトロン共鳴
エネルギー吸収振動数に同調されている。この重
要な発見が、局所幾何学的場とイオン転送機構に
於ける振動数の依存性との相互作用に光明をもた
らした。サイクロトロン共鳴同調の原理を使用し
かつ拡張することにより、性組織の成長過程の制
御および修正に於いて期待しえなかつた顕著な前
進を今や達成することができる。 過去において、生態系の成長メカニズムに影響
を電子治療装置の分野に於ける研究が、骨、腱お
よび軟骨などの組織において観察されている歪関
連生電気現象に集中されている。最近の20から30
年で、機械的な応力によりに応答して骨において
電気的なポテンシヤルが生じることが分つてき
た。これら電気的ポテンシヤルが、J.Wolfによ
りほぼ一世紀も前に観察されている骨構造於ける
応力誘導構造変化の仲介をすることが明かとなつ
た。よつて、生電気ポテンシヤルが、良く分つて
いなくとも、電気的ポテンシヤルならびに電流を
用いて組織成長を誘起せしめるための試みが数多
くなされている。この作業の多くは、伝統的な治
療には応答性がない、骨接合すなわち骨折の治療
などを取扱うことである。 当業者が理解し得るように、骨の形成は、複雑
な生物学的過程である。これには、多数の特性細
胞形式の相互作用が含まれとともに、単細胞、骨
芽細胞、破骨細胞、骨細胞軟骨細胞、繊維細胞、
コラーゲンと骨細胞が埋め込まれた鉱物結晶との
硬い細胞間マトリツクスを形成する非分化骨間充
組織細胞が包含されている。このマトリツクス
は、コラーゲンと粘液多糖類を押出す骨芽細胞に
より合成される。充分理解されていない過程によ
り、結晶核が、マトリツクス中で無機塩により迅
速な鉱物化を促進する。骨の形成は、骨芽結晶の
集合により定義される骨化する場所から外方へ進
行する。骨芽細胞が次に、再モデル化の間に骨を
再吸収し、これにより骨の組織構造が、再構築さ
れて、最大強度が得られる。 骨構造の一体性が妥協される幾つかの骨の不整
合が知られている。偶発性の外傷により生じる骨
の破砕はまつたく共通している。骨の破砕の処置
は、破砕端の結合の遅れ、骨の非結合、擬間接な
どの異常結合などにより複雑となり得る。さらに
ある骨の病気では、過剰の骨組織が形成され（骨
増殖体、骨硬化症）、これにより通常の機能に支
障をきたす。骨多孔症は、骨のカルシユム不足に
よるものであり、病気に掛かりやすい初老の人々
に主に係わるものである。骨多孔症は、骨破損に
対する可能性をかなり増大し、現在人間に最も共
通する骨の病気と考えられている。骨軟骨症、パ
ゼツト病、骨髄症ならびに骨関節炎などのその他
の病気は、医学文献でかなり取扱われいる。 かなりの数の装置や技術が、各人により骨の不
整合性の治療に使用されてきたが、その効果の程
度は、まちまちである。これらには、マツサー
ジ、副え木、ギブスならびに骨の破損を直すため
の釘や板による内部固定などが上げられる。異常
な骨の成長は、epiphysiodesisとする方法で骨幹
に骨端を融合させることによりうまく中断させる
ことができる。骨継も試みられており、ある程度
であるが成功している。その他の物理的治療が成
功しないような場合は、最終手段として、損傷手
足の切断がなされる。 最近になつて、骨破損治療を目的とする骨成長
の促進を試みるために骨組織の電気的環境を変更
するための方法が第三者により開発されている。
以上の努力は、もともと治療を促進するために骨
の非結合部すなわち骨の異常結合部を介してある
いは通して電気を流すようにする電極移植の利用
に集中されていた。電極を移植をする必要から関
連する手術の危険性などを含む数々の欠点が災い
して、代りとなる非侵略性の技術が追及されてい
た。容量的に生じた静電解がある程度の好適結果
を産み出してはいるが、かなり大きな電解が必要
であつたためにほとんど不可能に近いものであつ
た。最後に、この代りに高強度の電磁界を用い
て、骨に電圧を誘起することもなされた。損傷を
受けた骨を導体として用いて、この骨に電流を流
すようにすることができ、これにより治療上の効
果があると信じられている。異常の先行技術の誘
導的な装置は、Manningの米国特許No.3893462号
の”生電気化学再生器ならびに刺激装置および生
体の細胞および／もしくは組織に電気エネルギー
を印加する方法”に開示された装置や、Rvaby
et alの米国特許No.4105017号”成長治療の改良な
らびに電的環境の具体的選定的変化による生組織
および細胞の性質の維持”に記載の装置が典型的
なものとして挙げられる。この装置の開発者等
は、充分に明確な治療波形でもつて生組織に高誘
導電流を生じさせるように大きな場を使用するこ
とに焦点をあわせてきた。本願発明者は、異なる
観点から、組織成長を規制する問題に携わつてき
た。本発明の好適実施例において、本発明は、変
動磁界と生体液に存在する前もつて選定されたイ
オンとの相互作用を利用して、発育的過程に影響
を与えている。誘導電流のガルバニツクな作用以
上に磁界の可能性のある役割は、Kraus et alの
米国特許第3890953号に簡単に説明されてはいる
が、出願人の知る限りでは、本発明で言及するご
とくに骨の成長を制御するようにした開発者は、
いなかつたと認められる。 ［発明が解決しようとしている問題点］ 一側面において、本発明は、生組織の成長を制
御する装置を提供するものである。 この新規な装置は、生体組織へ侵入する制御さ
れた変動磁界を発生する界磁コイルの等の様な磁
界発生手段と、生体組織中に存する磁界の強さを
測定する関連の磁界感知手段とを包含するもので
ある。一態様において、磁界発生手段および磁界
センサーは、バツテリ等の電源と共にハウジング
に収められている。動作中、磁界発生手段は、成
長特性を制御しようとする主体たる生組織の一領
域に隣接して配置される。次いで、磁界発生手段
が、指向性の変動磁界を発生せしめる。印加され
た磁束密度は、作用を受ける生組織を貫通する所
定の軸に沿つて指向される。一実施例において
は、軸に沿つた印加磁束密度が、所定の軸に平行
な局所あるいは外界磁界の成分と重ね合わされ、
変動合成磁界を創生する。斯く得られた、所定軸
に平行でかつ作用を受ける生組織を貫通する合成
磁束密度は、磁界センサーにより測定される。磁
界センサーは、所定軸に沿つて目標とする組織を
貫通する磁束密度の平均値を決定する。一実施例
において、変動磁界の振動数は、所定値に設定さ
れ、磁束密度の正味の平均は、印加磁束密度の大
きさを調節することにより規制され、目標組織の
成長特性に影響する振動数対磁界の大きさの所選
定比を有する合成磁界を発生させる。好適実施例
においては、所定軸に平行な合成磁界の磁束密度
を変更してしまい、かつ所望の比からの偏差を与
えうる、所定軸に沿つた局所磁界の大きさの変動
は、印加した変動磁界の大きさを調節することに
より、釣り合わされる。この調整は、好ましく
は、磁界発生手段と磁界センサーの双方に連動す
るマイクロプロセス手段によりなされる。振動数
対磁界の大きさの好適な比は、下記式で決定され
る。 fc／Ｂ＝ｑ／（2πm） ここでfcは、合成磁界の振動数（ヘルツ）、Ｂ
は、軸に平行な合成磁界の磁束密度のゼロでない
平均値（テスラー）、またｑ／ｍは、一キログラ
ム当りのク−ロンで有り、5x10⁵から約100x10⁶の
値を有する。Ｂは、好ましくは、5x10⁴テスラー
を越えない値とする。一実施例においては、ｑと
ｍの値は、予め選定されたイオンの電荷と質量に
応じて選定される。 他の実施例においては、振動数対磁界の大きさ
の比を変更し得る外界磁界の変化が、印加した磁
界の振動数を調節するこにより釣り合わされて好
適化を維持するようになつている。本発明は、ま
た振動数と磁界の大きさとの双方の調節をも意図
するものであり、所定の好適比をこれにより維持
するものである。好ましくは、交流成分のピーク
ピーク振幅は、2.0x10^-5から約6.0x10^-5テスラー
の範囲に有する。波形は、好適にはほぼ正弦波の
ものであるが、その他の波形でもさしつかえな
い。 本発明は、正組織の成長特性を制御する方法を
提供するものであるが、一側面において、変動す
る方向付けされた磁界を発生する段階と、主体た
る正組織の領域を変動磁界以内に位置付けて磁界
が、組織を通る所定軸に平行に目標組織を通過す
るようにする段階と、組織を通る所定軸に平行
な、所定軸に沿つた局所磁界と印加した磁界との
総和である合成磁界の正味の平均値を測定する段
階と、印加した磁界の振動数および／もしくは大
きさを調節し、目標組織の成長特性に影響する所
定の振動数対磁界の大きさの比を有する軸に沿つ
た合成磁界を生じさせる段階と、合成磁界の所定
の振動数対磁界の大きさの比を維持する段階と、
組織の成長特性に影響するに充分な時間だけ目標
組織を合成磁界にさらす段階とを含むものであ
る。振動数と磁界の大きさのその他の関係も使用
し得るものであり、ある具体的な場合には、望ま
しものとなる。 本発明は、骨および軟骨の成長を向上するもの
であり、複雑な骨折の治療ならびに損傷した軟骨
表面の治療に特に好ましものである。本発明の上
記ならびにその他の特徴効果は、図面を参照して
説明する本発明の好適実施例によりさらに明確に
するものである。 ［実施例］ 第１図を参照して、組織成長調整器２０が、主
体たる脚２２の定位置に設けて示してある。本発
明の装置ならびに方法は、家畜あるいは人間を主
体とする組織の成長を制御することに使用する上
で好適なものとする。よつて、制御すべき目標組
織は、主体の生組織の領域であり、すなわち、生
体目標組織となる。ここで用いたように、用語”
生組織”は、その一般的な意味に制限されるもの
でなく、細胞呼吸などの新陳代謝の作用を行なう
ことができる組織や、成育成長特性を有し得る組
織をも定義し得るものとすべきである。”成長特
性”は、その一般的な意味に制限されるものでな
く、複製、成長、繊維および治療の仲介を司どる
生組織に貢献するものをも定義し得るものであ
る。本発明の好適実施例の説明においては、組織
成長の促進について協調して説明をしているもの
であるが、本発明は、生組織の発達を遅らせある
いは抑制することにも使用しうるものであり、ま
た以上組織成長の防止などのその他の応用にも好
適に使用されるものである。 破損した大腿骨２４が、その破損面すなわち端
部２６，２８を見せて示されている。本発明は、
この部分に刺激を与えるようにするものであり、
これにより骨破損の回復の速度を向上し得る。前
述したように、端部２６，２８が一体化する自然
の成長過程では、結合の遅れ、異常結合、骨の非
結合等の原因となる既知あるいは未知の病因が原
因して、中断される場合がある。本発明は、特に
骨非結合の治療に使用することが好ましい。本実
施例では、組織成長促進器２０は、二つの治療ヘ
ツド３０，３２を有し、これらヘツドが、第１図
に図示の様に脚２２上の端部２６，２８の領域に
対向して配置されている。さらに詳細に説明する
ように、治療ヘツド３１，３２は、目標組織に隣
接して配置することが重要であり、当該組織が、
治療ヘツドにより発生される磁束の範囲以内に有
するようにしなければならない。二つの治療ヘツ
ドを、第１図の図示の様に、対向して配置するよ
うにすることが好ましいことでは有るが、一つの
治療ヘツドでも、また二つ以上の複数の治療ヘツ
ドもある場合には、適当に使用し得るものであ
る。 第２図を参照するに、保持用バンド３４，３６
により組織成長調整器２０が、脚２２の定位値に
好適に固定されている。その他の固定手段も使用
することができ、またここの場合に適したものが
使用される。また第１図から第３図では、可動式
のもので示しているが、この代りに定置式の組織
成長調整器２０を提供することが望ましい場合も
ある。適当な手段でバンド３４，３６を治療ヘツ
ド３０，３２に装着し、すなわち好ましくは、治
療ヘツド３２，３４間の距離を調節し、第１図に
図示のほぼ対向した向きに配置するようにする。
このため組織成長調整器２０が、種々のサイズの
手足に合せて使用し得るように充分に調節が可能
なよう、バンド３２，３４を取り付けるようにす
ることが好ましい。治療ヘツド３０，３２は、ぴ
つたりと、しかして楽に定位値に配置され、図示
のごとき破損端部２６，２８の目標組織に相対的
な実質的運動が防止される。本願発明は、従来の
ばんそうこうやギブスとともに使用し得ることが
判断し得るものであり、この場合には、組織成長
調整器２０は、ギブス構造に直接一体的に設ける
か、ギブスの延長部に装着するようにすることが
できる。第２図および第３図を参照するに、各治
療ヘツド３０，３２は、プラスチツクなどの非金
属製ハウジング、３８，４０を包含し、これに界
磁コイル４２，４４が収められている。さらに、
少なくとも一つのヘツドには、すなわち図示の場
合には、治療ヘツド３０のハウジング４０に収め
てあるように、ホール効果装置たる界磁感知装置
４６を内蔵することが好ましい。電源４８は、乾
電池等としても良い。二つ以上の独立の電源を設
けるようにし、必要な回路素子の数を最小化する
ことが好ましい。ハウジング３８は、スライドパ
ネル等（図示せず）のバツテリ４８をアクセスす
ることができる手段を設けてその装着を容易にす
ることが好ましい。バツテリ４８は、ハウジング
３８の外側に設けるようにしても良く、またその
他の外部構成のものとしても良い。内蔵式の電源
を有し、かつこれがため軽量でかつ可動性の組織
成長調整器を提供することが重要かつ有利ではあ
るが、可動性が要されない場合には、交流電源な
どのその他の電源も交直流コンバータとともに使
用することができる。 界磁コイル４４，４２は、本発明において印加
磁界を発生するために好適な手段である。各界磁
コイル４４，４２の半径ならびに巻線数は、本発
明の構成により変化し得るものである。当業者で
あれば、その他の電磁石ならびに永久磁石なども
本願発明において使用し得るものであり、これら
の使用のいずれもが本発明の範囲にあることが判
断されうる。界磁コイル４４，４２は、磁力線を
集中するための簡単な装置を提供し得るので、最
も好ましいものである。さらに本発明は、その単
一のハウジング内に、多数の構成部品を含むもの
であり、よつて構成部品間の相互作用を防止する
ために遮蔽体を使用することもある。 最も好適な実施例では、治療の間に界磁コイル
４４，４２の幾何学的相対的位置は、界磁コイル
４４，４２が、ヘルムホルツコイルとして動作す
るように設定される。当業者に容易に理解できる
ように、最適の形態においては、界磁コイル４
４，４２は、各コイルの半径に等しい距離で間隔
をもつて配置した、ほぼ同一の磁界助成式、平行
同軸コイルである。この最適実施例においては、
ヘルムホルツ形態は、コイル間の所定の空間に印
加磁界を生じせしめる。第４図を参照して、この
所定の空間６８は、目標組織により占められお
り、所定の軸５０に平行に延在する磁力線５２が
この空間を通つて延在する。これにより、磁力線
５２は、目標組織を貫通する。この目標組織、破
損端部２６，２８としてここでは図示されてい
る。 なほ目標組織は、局所磁気的影響に作用される
ものである。ここで言う”局所磁気的影響”と
は、地磁界あるいは幾何学的磁界を含み、目標組
織を通して流れる局所磁束を創生する磁気的影響
を指すものである。”磁束密度”は、通常のごと
く、磁束の方向に垂直な単位段面積あたりの磁力
線の数で定義される。幾何学的磁界に加えて、局
所磁界に貢献する要因は、強磁性体材料等の局所
化された領域を包含し得るものである。本発明の
一実施例では、界磁コイル４２，４４は、所定軸
に平行な局所磁界と組合されて正確に制御された
所定の磁束密度対振動数比を有する合成磁界を与
える印加変動磁界を創生するように用いられてい
る。 図面の第３図を参照して、磁界検知装置あるい
は磁力計４６が、個々のリード線５４，５６，５
８，６０と共にハウジング内４０内に示されてい
る。これらリード線により、磁界感知装置が、電
源４８に、そして一実施例では、マイクロプロセ
ス手段６２に電気的に接続されている。当業者に
とつて自明のことであるが、界磁コイルの４２，
４４のヘルムホルツ形態は、動的容積内にすなわ
ちコイル間空間６８内にほぼ一様なあるいは等し
い印加磁界を与えるようになつている。よつて、
組織成長調整器２０は、ほぼ一様の磁界を所定空
間６８の目標組織に印加することが可能となる。
印加磁束の方向が、所定軸５０の方向を決定す
る。すなわち、印加磁界の磁束は、所定軸と常に
同じ方向となる。本発明の好適実施例において
は、この印加磁束は、所定空間６８の所定磁束に
重ね合わせされる。局所磁束コンポーネントの磁
力線は、参照番号53により図示されてれいる。 磁力計４６は、成長調整器２０内に配置され、
所定軸５０に平行に所定の空間６８を貫通する総
合すなをち合成磁束を測定する。磁力計４６が、
軸５０に沿う合成磁界を測定するものであること
は当然である。局所磁界成分は、ゼロとならない
限りは、印加磁束を増大あるいは減少させる。こ
の点は、本発明での重要構成である。比較的低い
印加磁束密度ならびに本願発明により提供される
合成磁界と振動数との正確な所定関係は、局所磁
界の影響に拘らず治療の間維持しなければならな
い。この点は、以下に詳細に説明する基本的に
は、二つの好適な方法で達成し得る。よつて、磁
力計４６は、局所磁界の磁束密度の大きさを決定
するために設けられている。このことから、本発
明の一実施例においては、人間あるいは家畜が主
体の生組織の領域により所定の空間６８が占有さ
れている。所定空間６８はしかるに目標組織を貫
通する所定軸５０は、組織成長調整器２０の目標
組織に関しての相対位置により定義される。所定
軸５０は、界磁コイル４２，４４により所定空間
６８を通して発生された印加磁束と同じ方向をと
る。この過程で、磁力計４６は、目標組織を貫通
する所定軸５０に平行な総合磁束密度をを測定す
る。この総合すなわち合成磁束密度は、印加成分
および局所成分の合計である。局所成分は、印加
磁束と時折同じ方向を取り得るが、その他は、印
加磁束以外の方向を取り得る。局所成分は、また
時折ゼロとなる。軸にそつた局所成分のこの様な
変化は、組織成長調整器２０が、治療を受けてい
る歩行可能の患者が足２２を動かした時などの再
配置された際に所定軸の方向変化により発生す
る。よつて、T₁において、磁束コイル４２，４
４に発生された印加磁束は、多分患者が西を向く
時、西南軸に平行となる。所定軸の方向は、印加
磁束の方向により定義され、この位置で、所定軸
５０は西南の方向となるのである。よつて、T₂
で、患者は、西に向いて界磁コイル４２が90℃回
転する。印加磁束は、東西軸と平行となる。従つ
て、所定軸５０は、東西方向となる。ほとんどの
場合、局所成分は、異なる方向に異なる。よつ
て、所定軸５０に沿つて磁力計４６により測定さ
れた合成磁束は、局所磁界に関しての組織成長調
整器２０の位置の変化に応答して変化する。磁束
密度の正味平均値は、従つて規制され、合成磁束
の変化を制御する。よつて、成長調整器２０は、
好ましくは可動性のものとすれば、非常に効果的
である。本発明の予期しえない卓越した結果は、
所定軸５０に沿う合成磁束密度を変動の振動数と
所定の関係となるように維持するようにして、所
定軸５０に平行な磁束密度を有する変動合成磁界
を創生することにより達成される。この実施例で
は、所定軸５０に平行な合成磁束密度は、ゼロで
ない正味の値となる。第５図に図示の様に、本発
明の治療用の磁界は、変動磁界が重ね合わされ
る、基準レベルＡを有する静磁界と見なされる。
これは、振幅が変化するが方向は一定である交流
成分と、この交流電流の変化の基準となる直流成
分を含む。基準レベルＡは、磁束密度Ｂのゼロで
ない平均値となる。よつて、所定軸５０に沿つた
合成磁束密度のゼロでない値、すなわちすなわち
正味の平均値が用いられる。なぜなら合成磁束密
度Ｂの値は、印加磁束密度の振動あるいは変動に
より所定の割合で変化することとなる。よつて、
平均値は、点ｃで示すように、ゼロでない値とし
て使用される。これは、軸に沿つた合成磁束密度
が、制御された割合で振動するとしても、合成磁
界は、印加磁界の強さにより規定されて合成磁界
を常に単極性となし、すなわち合成磁界は、常
に、所定軸に沿つて同じ方向をとるようになる。 以上述べたように、合成磁界の磁束密度と変動
の振動数との正確な関係の方が、むしろ本発明に
おいて利用され、治療効果を与えていることが理
解できる。これら振動数と合成磁束密度との比
は、下記式によることが分つている。 fc／Ｂ＝ｑ／（2fπm） ここでfcは、合成磁界の振動数（ヘルツ）、Ｂ
は、所定軸５０に平行な合成磁束の磁束密度の正
味の平均値（テスラー）で有り、ｑ／ｍは、約
5x10⁵から約100x10⁶クローン／Kgの値を有する。
好ましくはＢは、5x10^-4テスラーを越えないこと
が好ましい。骨の成長を促進するために、例え
ば、振動数ならびに相当の合成磁束Ｂは、下記の
値となることが好ましい。 fc（ヘルツ） Ｂ（テスラー） 16.0 2.09x10^-5 骨の成長遅らせるために、振動数ならびに相当
の合成磁界は、下記の値を取ることが好ましい。 fc（ヘルツ） Ｂ（テスラー） 16.0 4.09x10^-5 本発明に於ける目標組織の成長特性が影響する
正確なメカニズムが、充分理解されないものであ
つても、本発明の方法に関して後で充分説明する
ように、合成磁界を予め選定したイオンの共鳴吸
収振動数に同調させることにより、顕著な効果が
得られる。 よつて、当業者が容易に理解し得ることである
が、組織成長調整器２０は、一側面において、所
定軸に平行な振動磁界を提供するための磁界発生
手段をを含む。磁気成長調整器２０は、また所定
軸に平行な磁束密度を測定する磁界感知手段を含
む。マイクロコントロール手段が、組織成長調整
器２０に提供され、これにより、所定軸に平行な
磁束密度と磁界振動の振動数との間の所定の関係
が与えられるとともに、これを組織成長調整器２
０が、方位を局所磁界に関して変化させた時に、
維持するようになつている。組織成長調整器２０
は、所定容積６８に於ける所定のパラメータの磁
界を設定し、監視しかつ調節するように配置され
ている。この所定の関係が、印加磁束を調節し、
局所磁界の成分の変化を補償するようにして、好
適に維持され、あるいは振動数を調節して所望の
比を維持する。 使用に際して、生組織が、所定の空間６８内に
位置され、上述したように、変動磁界が目標組織
の成長特性に正しく作用するに充分な時間のデユ
テイサイクル周期で生組織に変動磁界を課する。
最も好適な実施例において、この作用は、成長特
性を加速し、組織細胞を増殖し成長させ、一方他
の実施例では、この作用は、成長と増殖を遅らせ
るようにはする。治療がうまくいくまでに要する
時間の長さは、多様であるが、骨成長を促進する
骨非結合の治療の100日程度までが、効果的な結
果を得ることが予想される。これ以上の長さも治
療も好ましい場合もある。 本発明の他の実施例では、ｑとｍの値は、あら
かじめ選定されたイオン核種を基準として決定さ
れる。当業者に周知のことであるが、生組織の生
化学環境は、細胞間ならびに仲介流体内に於ける
種々のイオンの混成で構成される。これらのイオ
ンには、カリウムイオン、マグネシウムイオン、
ナトリウムイオン、塩化イオン、燐酸イオン、硫
酸イオン、炭酸イオン、重炭酸塩イオン等があ
り、またアミノ酸、蛋白質、ヌクレオシドならび
に酵素の分解により形成された種々のイオンなど
も含む。当業者によりfc／Ｂに対して解かれたサ
イクロトロン共鳴関係式として知られている上述
の式に、予め選定したイオンの電荷および質量を
用いることにより、本発明による生組織の成長特
性を規制するように働く振動数対磁束密度比が決
定できる。今日までの裏付により、予め選定した
イオンの電荷対質量比を用いて、イオンの特定サ
イクロトロン共鳴振動数が決定できる。しかる
後、組織成長調整器２０を同調させて世紀のサイ
クロトロン共鳴振動数を有する合成磁束密度を維
持させ、予め選定されたイオンを含む、生組織が
治療され、成長特性を変化させることとなる。再
び、この実施例において本発明の効果的結果が、
所望のパラメータを有する本発明の磁界の磁界か
ら、予め選定されたイオンが、エネルギーを吸収
した時に得られることが裏付けられている。エネ
ルギーの増大が、目標組織を含む一つあるいはそ
れ以上の形イオンの膜交換運動が促進される。こ
の方法により、予め選定したイオンの膜交換運動
を向上することにより、細胞成長ならびに組織成
長が本発明により増減できる。骨組織の成長を行
なうには、予め選定したイオンが、Ca⁺⁺あるい
はMg⁺⁺で構成されることが好ましい。骨の成長
を遅らせるか禁止する場合には、予め選定したイ
オンをK⁺で構成することが好ましい。 本発明の好適実施例の上記説明から、またサイ
クロトロン共鳴関係を与える式から判断し得るよ
うに、変動磁界の振動数、所定軸に沿つた磁束密
度の強さあるいはこの振動数と磁束密度の強さの
双方のいずれもが調整可能であり、所望の特性を
有する磁界を空間６８に与えることができる。し
かしながら前述したように、一定振動数を保持す
ることが望ましく、なぜなら印加磁束密度の強さ
を調節して局所磁界の変化を補償して振動数対磁
束密度の比を一定の保持する必要があるからであ
る。例えば、もし振動数が15Hzで平均の磁束密度
が1.95x10^-5テスラーを維持して目標組織の成長
特性に影響を与える必要がある場合、合成磁束密
度に望ましからざる変移が生じるうる磁界の変化
を、印加磁束密度を増減することにより修正しな
ければならない。この修正は、マイクロコントロ
ーラを磁界発生手段および磁界感知手段との双方
に関連づけて行なうことが最も好ましい。あるい
は前述したように、もし軸に沿つた合成磁束密度
の変化が、局所磁界に関して組織成長調整器２０
の向きが変化することにより生じたとすると、振
動数をこれにより変化させることができ、好まし
い治療比が維持できる。再びＢの値が、所定軸に
平行な平均合成磁束密度であることに注意するこ
とが重要である。なぜなら、磁束密度の大きさ
は、磁界が振動した時に変化するからである。理
解されるように、外界成分の変化による磁界の変
化の検出は、局所磁界の変化に係わりなく、ほぼ
一定の振動数対磁束密度比を与えるに充分な頻度
のインターバルで生じなければならない。 添付図の第２図を参照して、各界磁コイル４
２，４４は、約3000の導線巻あるいはループと
し、各ループの径は、300cm程度までとする。従
来の実務から、本発明の好適実施例で所望する所
定の磁束密度を得る上での最適性能特性を与える
ように以上あるいはその他の設計パラメータを抑
制することが必要である場合に限つて、導線の巻
数ｎ、コイルの径、コイル間間隔、導線の太さが
重要となる。前述したように、その他の磁界発生
手段が本発明を使用する上で適当であり、これら
も本発明の範囲以内に入るものと認められる。同
様に判断し得るように、所定軸５０に沿つた合成
磁束密度を与える印加磁界を正弦波信号により、
あるいは全波整流信号を界磁コイル４２，４４に
印加することにより得ることができる。さらにま
た、ある場合には、所定軸５０に平行でない局所
磁界の成分を、治療ヘツド３０，３２に直角に配
置した付加コイルを用いて反対ではあるが等しい
磁界を発生させて、ゼロとなるまで減少させるこ
とが適当となるが、絶対的に必要であるとは認め
られない。付加的コイル等を使用して治療の間を
通して局所磁界成分をゼロまで減少することが好
適な場合もある。 第６図を参照するに、ブロツク図が示されてい
る。このブロツク図は、組織成長調整器２０の回
路の好適形態を機能的に分けて説明するものであ
る。本発明の原理を忠実に追うものであれば、そ
の他の種々の形態も取り得る。マイクロコントロ
ーラすなわちマイクロプロセツサー１００は、前
述したように外界成分が変化したとしても、一定
の所定レベルに合成磁界を維持するようになつて
いる。この観点で、入力１０２が設けられ、これ
により、目標組織を貫通する所定軸に沿つた所定
の合成磁束密度の設定点の値がマイクロプロセツ
サー１００に入力される。図示の様に、合成磁界
の強さは、この設定点の値と比較され、設定点の
値と所定軸と沿つた合成磁束密度の測定値との差
に等しいエラーを発生させる。 磁界センサー１０４も設けられており、これに
より、所定軸に沿つて目標組織を通る合成磁界の
大きさを測定する。磁界センサー１０４が、当業
者周知の様にアナログ信号を発生するホール効果
装置を有することが好ましい。磁界センサー１０
４は、合成磁界を常時モニターし、信号をマイク
ロプロセツサー１００に送る。理解し得るよう
に、ホール効果磁界センサーの出力は、比較的小
さく、よつて磁界センサー増幅器１０６を設け
て、磁界センサー１０４からの信号をそのもとも
との値の3000倍まで増幅するようにしている。ホ
ール効果装置が、アナログ信号を発するので、ア
ナログ−デジタル変換器１０７が設けられ、これ
により磁界センサー１０４からの増幅信号が、マ
イクロプロセツサー１００で処理し得るようにデ
イジタル信号に変換される。アナログ−デジタル
変換器をマイクロプロセツサーチツプ上に装架す
ることが好ましい。 理解されるように、磁界センサー信号の増幅
は、望ましからざる雑音レベルを提供し得る。ま
た、磁界の強さが突然変化すると、合整磁束密度
の真の平均値を知ることが困難となる。このこと
から、マイクロプロセツサー１００に入力される
アナログ−デジタル変換器１０６からの信号は、
ソフトウエアフイルターにかけられてシヨツト雑
音および磁界センサー１０４により検出された合
成磁界の急変動を除去する。フイルター１０８
が、マイクロプロセツサー１００に於けるソフト
ウエアーで構成されるものが好ましいとしても、
個別のフイルタ１０８も使用することができる。
この実施例においては、ソフトウエアーフイルタ
ー１０８は、デジタルフイルターであり、好まし
は、時定数が、約0.5秒の積分器であることが好
ましい。言換えれば、印加磁界を増減することに
より補償される合成磁界の大きさの変化は、外界
磁界成分に関しての組織成長調整器２０の向きの
変化により主に原因する0.5秒かそれ以上の長期
変化となる。これにより、フイルター１０８の時
定数は、瞬時的変動が濾過し得るものでなければ
ならない。 マイクロプロセツサー１００は、合成磁束密度
のゼロでない正味の平気値を計算するロジツクを
含む。このゼロでない値は、マイクロプロセツサ
ー１００内の比較器１１０で所定の基準値あるい
は入力１０２を介してマイクロプロセツサー１０
０に入力されたオフセツト値と比較させれる。可
変入力手段を設けて設定点値を変化させるように
することも可能であるが、マイクロプロセツサー
１００内の目的回路で好適に設定される。エラー
表示が続いてなされ、合成磁束密度の測定値と基
準値の設定点とのさが決定される。マイクロプロ
セツサー１００は、次ぎに合成磁束密度を設定点
へ戻すべく磁界発生コイル１１２を駆動するため
に必要な大きさの出力を決定する。 ソフトウエア磁界変調器１１４が提供され、こ
れにより交流あるいは変動成分が、デジタル−ア
ナログ変換器１１６の入力となるデジタル出力信
号に重ね合わされる。前述の本発明の説明から理
解し得るように、本発明の一実施例に於けるマイ
クロプロセツサー１００のソフトウエア磁界変調
器１１６は、一定の所定周波数にプリセツトさ
れ、所望の周波数対磁束密度値の成長規制比を与
えるようにされる。別の実施例においては、本発
明のフイードバツクシステムは、合成磁束密度の
変化が測定される様にされ、よつてマイクロプロ
セツサー１００は、所定の関係を維持する。この
実施例においては、ソフトウエア磁界変調器１１
４は、必要な交流周波数を発生する。デイジタル
−アナログ変換器１１６をマイクロプロセツサー
チツプ上に配置することも好ましいことである。
よつて、ソフトウエア磁界変調器１１４は、ノー
ド１１８で交流成分を提供する。 デジタル−アナログ変換器１１６からの信号
は、電圧−電流増幅器１２０に送られ、後者の出
力により所望の方法で磁界発生コイル１１２を駆
動する。よつて、合成磁界は、外界線分が変化す
るにも拘らず、ほぼ一定に保持される。 電源として種々の構成のものが使用できるが、
電源１２２として、磁界センサー増幅器１０６、
マイクロプロセツサー１００ならびにバイアス回
路１２４を介する磁界センサー１０４に動力を供
給するようにしたものが好ましい。電流増幅器１
２０に電圧供給するために別の電源１２６を設け
ることが望ましい。 本発明の装置を、その構成方法を含めて充分詳
細に説明したが、本発明の作動ならびに使用およ
び方法を以下で説明する。方法の説明には、前述
の装置の説明も包含するものである。この点に関
し、本発明は、生組織の成長特性を規制する方法
を提供するものである。これは、目標組織を貫通
する方向づけられた変動磁界を発生することによ
り達成される。ある数の磁界発生手段によりこの
目的を達成することが好適である。しかしなが
ら、前述した組織成長調整器を使用することが好
ましい。この様に発生せしめられた磁界は、組織
を貫通する所定軸に平行な目標組織を通る精密に
制御されたパラメータの磁束密度を有するように
なつている。当業者に周知の様に、また明確に説
明したように、目標組織に印加される局所磁界
が、所定軸に平行で、当該軸に沿つた印加すなわ
ち発生磁界を助成あるいは対抗する成分を有す
る。時折、局所成分はゼロとなる。本発明の方法
いおいては、この合成磁束密度、より具体的に
は、合成磁束密度の平均のゼロでない値が制御さ
れて、軸に沿つた磁束密度と、所定値で振動する
印加磁界振動数とに所定の関係を与える。最も好
ましいことは、局所磁界の変化を補償するべく印
加磁界の強さを調節することにより上記関係を達
成することである。よつて、一実施例において
は、本発明は、組織に侵入し、かつ振動数と平均
磁束密度との間に所定の関係を有する磁界を創生
することにより生組織の成長を規制する方法が提
供される。所定の関係すなわち振動数対磁界の大
きさの比は、下記の式で決定される。 fc／Ｂ＝ｑ（2πm） ここで、fcは、所定軸に沿つた合成磁界の周波
数（ヘルツ）、Ｂは、該軸に平行な合成磁界の磁
束密度のゼロでない正味の平均値（テスラー）、
ｑ／ｍは、クーロン／Kgであり、約5x10⁵から
100x10⁶の値を有するものである。Ｂは、好まし
くは、5x10^-4テスラーを越えない値を有する。 所望のパラメータを有するこの変動磁界を創生
するためには、所定軸に平行な合成磁界を常時モ
ニターする必要がある。上述したように、これ
は、アナログ信号を発生するホール効果装置等を
使用することにより好適に達成される。このアナ
ログ信号は、マイクロプロセス手段により周期的
にサンプルされ、これによりマイクロプロセス手
段は、前述したプログラムされた所定の比を保持
するために必要振動数および／もしくは印加磁界
の大きさを計算する。もちろん、それは、磁界セ
ンサーにより検知される合成磁界であることは理
解できる。磁界発生手段は、それが適当である場
合に、合成磁界の大きさを調節するに使用され
る。 一実例においては、この方法には、所定軸に沿
つた印加磁束密度の平均値を制御して、振動数対
合成磁束密度の所定の比を維持する段階も含む。
別の実施例においては、変動の振動数が調節さ
れ、局所磁界の変化による合成磁束密度の変化を
検出する上記関係比を保持する。さらに、これら
二つの方法の組合せにより、振動数と磁束密度の
大きさの双方を調節し、本発明の所定の関係を維
持するようにしても良い。 以上により、本発明の方法は、変動磁界の振動
数と磁界の磁束密度との間の所定の関係を創生お
よび維持する段階を示す。具体的な好適実施例に
おいて、振動数対磁束密度の比は、16ヘルツの振
動数と、2.09x10^-5テスラーの平均磁束密度の値
により決定している。この振動数と磁束密度の組
合せは、骨の成長を促進するのに特に有効であ
る。 16ヘルツで1.27x10^-5テスラーの振動数ならび
に磁束密度が値が、骨の成長を遅らせる上で有効
である。 本発明の方法の好適実施例において、振動数対
磁束密度の比は、目標組織に関連する媒介あるい
は細胞間流体内に存在する予め選定したイオンを
選定し、変動合成磁束密度をこれらイオンに対す
る特定サイクロトロン共鳴周波数に同調すること
により、決定される。 成長を促進する好適イオンは、Ca⁺⁺および
Mg⁺⁺である。骨の成長を禁止するに好適なイオ
ンは、K⁺である。これらのイオンに加えて、本
発明において、有効であるその他のイオンは、下
記表に引用するにとどめる。 水素、H⁺ リチウム、Li⁺ ナトリウム、Na⁺ 塩素、Cl^- 重炭酸ソーダHCO₃ ^- これにより、本発明の装置に加えて、本発明
は、所定振動数で、所定容積を貫通する軸に沿つ
た所定磁束密度の変動磁界を創生する段階と、変
動磁界に晒される所定空間以内に目標組織を配置
する段階とを包含する生組織の成長特性を制御す
る方法も提供するものである。変動磁界の所定パ
ラメータは、組織を貫通する所定軸に平行な合成
磁束密度の正味の平均値を測定することにより決
定される。この場合、合成磁界は、所定軸に沿つ
た局所磁界と印加磁界の総和となる。振動数およ
び／もしくは印加磁束密度の大きさは、次いで調
整され、所定の振動数対磁束密度比を有する軸に
沿つた合成磁界を発生する。この所定比は、目標
組織の成長特性に作用する。組織は、デユテイサ
イクルで、組織の成長特性に確実に作用するに充
分な周期で変動磁界に晒される。 以下に説明する例は、本発明をさらに詳細に記
述するものであるが、本発明の範囲を限定するも
のではない。 例Ａ： 殺菌したSSスクリーンと殺菌した三角形のレ
ンズ紙のラフトを各ウエルに配置することにより
12枚のウエル板を準備する。抗生物質を添加した
0.5mlのBGjb媒体を準備し、これを各ウエルにラ
フトが浮くように導入した。ペトリ皿に殺菌した
未漂白モスリンあるいはガーゼスポンジの片を配
置して準備した。ガーゼスポンジは、Hank′s
Balanced溶液（HBSS）媒体を準備しておいて、
これにより湿潤した。８日間ふかしたにわとりの
卵を灯りですかして、これら26の未成熟の卵を選
び出した。若鳥の大腿骨を、ガーゼスポンジに移
植し、次いで洗浄のためホスリンに移した。左右
の大腿骨を処理手順中を通して区別するようにし
た。各大腿骨の長さを次いで、ほぼ0.1mmの程度
で計り、この測定値を記録した。制御用板のセツ
トならびに実験板のセツトを次ぎに指定した、左
の大腿骨を制御板のウエルに配置し、右の大腿骨
は、実験板のウエルに配置した。二つの大腿骨
は、各ウエルに配置し、各ウエルに番号づけを行
なつた。処理中を通して、一日おきに媒体を補充
した。試験の間を通して、制御および試験用の大
腿骨を試験装置の外界磁界に晒した。さらに、方
向づけされた、印加変動磁界を、一対のヘルムホ
ルツコイルにより発生し、以下の方法で実験用大
腿骨をこれに晒した。大腿骨を貫通する所定軸に
沿つて合成磁束密度が、磁力計により測定され
た。一セツトの実験板を合成磁束、すなわち、外
界磁界と所定軸に沿つた印加磁界の合成磁界に晒
した。この合成磁界は、16Hzで3.0x10^-5テルサの
ピークピーク振幅で変動した。この実験板のセツ
ト用として、軸に平行な合成磁界の平均磁束密度
が、2.09x10^-5テスラーに維持された。これは、
本発明のサイクロトロン共鳴関係を用いたCa⁺⁺
の振動数対大きさの比に相当する。実験板の第２
のセツトを、同様にして振動数が16Hz、しかし
て、軸に沿つた平均磁束密度が、4.09x10^-5テス
ラーに維持した合成磁界に晒した。これは、サイ
クロトロン共鳴関係を利用したK⁺の振動数対大
きさ比に相当する。実験板の３セツトを、同様に
して振動数が16Hzで平均磁束密度が1.27x10^-5テ
スラーである変動合成磁界に晒した。これは、サ
イクロトロン共鳴関係を利用したMg⁺⁺の振動数
対大きさの比に相当する。変動磁界のパラメータ
は、治療の継続期間の７日間これらの所定比に維
持された。再び、制御板が、外界磁界にのみ晒さ
れた。治療後、鳥の大腿骨は、10％NBFの0.7ml
に固定された。各大腿骨の長さと中間軸部の直径
が測定記録された。長さ対中間軸直径比が、各大
腿骨に対して決定された。 第表において、治療前（T₀Ｌ）と治療
後（T₇Ｌ）の平均長さと基準偏差が、Ca⁺⁺の制
御および実験用大腿骨に関して示されている。長
さ／直径比の値の平均値ならびに標準偏差も示さ
れている。

【表】 以上の結果から、本発明に応じて処理されたこ
れら鳥の大腿骨が、制御用大腿骨よりも15％長く
なり、41％厚くなり、22％以上太つた（長さ／半
径）ことが理解できる。 第表において、K⁺実験の制御用と実験用
大腿骨についての治療前後の平均長さとの標準偏
差とを示す。長さ／直径比の平均値と標準偏差も
同様に示す。

【表】 以上の結果から、本発明に応じて処理されこれ
ら鳥の大腿骨が、制御用大腿骨より７％長くな
り、９％厚くなり、４％以上細くなつた（長さ／
半径）ことが理解できる。 第表において、Mg⁺⁺実験の制御用と実験用
大腿骨についての治療前後の平均長さと標準偏差
とを示す。長さ／直径比の平均値と標準偏差も同
様に示す。

【表】 以上の結果から、本発明に応じて処理されたこ
れら鳥の大腿骨が、制御用大腿骨より10.5％長く
なり、37.5％厚くなり、19.2％以上太くなつた
（長さ／半径）ことが理解できる。 例Ｂ： 12匹の骨格的に成長した白兎のバツチを、ラン
ダムに３匹つづのグループに分けた。各兎は、麻
酔を掛け、各脚（膝ならびに足首）の側面をそ
り、手術の準備をした。膝から足首に掛けて脚の
側面に沿つて2.0cmの傷を付けた。前方／側方区
画線に沿つて、ふ分けすることにより、腓骨を露
出させた。各腓骨の骨膜に傷が付けられ、脛骨と
腓骨の結合部から５mm下から末梢端距離1.5cmに
渡り、脊部と腹部に沿つて骨膜に傷が付けられ
た。右腓骨の骨膜は、もとに戻され、傷は層状に
閉じられた。右腓骨は、偽装手術制御の役割をも
たせた。左腓骨は、同様に処置した。ただし、骨
の１cmの部分が、切除され、骨膜を、ギヤツプを
横切つて保持した。傷は、同様に層状に閉じられ
た。左脚は、このようにして手術試験試料として
用いた。手術後、家畜に鎮痛剤を与え、籠に戻し
た。 第１のグループの家畜は、ケージに戻され、そ
れ以上何も治療しなかつた。第１グループは、制
御用とした。第２のグループの家畜は、同じ割合
でヘルムホルツコイルの対の間に設けたケージに
置いた。一対のコイルの軸に相当し、かつ腓骨を
含む家畜の体を貫通する所定軸に沿つた合成磁束
密度を、磁力計で測定した。コイルは、各家畜の
体全体に方向づけられた変動磁界を印加すべく使
用された。よつて、このグループの各家畜は、合
成磁束、すなわち外界磁界とコイル軸に沿つた印
加磁界の合成磁界に晒された。この合成磁界は、
35.6Hzでピークピーク振幅が、交流成分の
3.0x10^-5テスラーで、籠の軸に平行な静磁束密度
が4.65x10^-5テスラーで変動した。これらの条件
は、本発明のサイクロトロン共鳴関係を利用した
Ca⁺⁺イオンの振動数対振幅比に相当する。上述
の磁束は、一日24時間で４週間印加された。 第３のグループの家畜は、等しい静および交番
磁束で処置した。ただし、デユテイサイクルは、
一日３時間に低減した。 第４のグループの家畜は、同様な組合せの磁束
で一日24時間処置した。ただし、振動数は、60.5
Hzに調節した。この磁束は、軸に平行な
4.75x10^-5テスラーの静磁束密度を与えるならば、
本発明のサイクロトロン共鳴関係を利用する
Mg⁺⁺の振動数対大きさ比に相当する。全磁界の
パラメータは、４週間の試験の継続期間を通して
維持した。 実験の終了後に、家畜は犠牲にされ、膝と足首
の間接の部分で外して脚が取り出された。脚に前
額面（Ａ−Ｐ軸）内でｘ線が印加された。このｘ
線により切骨による欠陥部を埋める癒合組織幅を
ギヤツプの最挟点で測定した。腓骨すなわち膝の
近くの種子骨の直径をこのｘ線で同様に測定し
た。次いで、筋肉組織が脛骨および腓骨から剥が
され、骨を固定装置に挟持した。力変換器に取り
付けた針を腓骨にあて、腓骨を脛骨の取り付けて
いる場所から２cmの距離で、すなわち切骨ギヤツ
プの末梢端に1.5cm近い位置で、腓骨を前方なら
びに後方に通常の末梢端軸から１mm程度曲げた。
手術側の剛性（力／変位mm）が、脚の偽装手術側
の剛性ならびに制御用脚の手術側の剛性と比較し
た。 第表において、全グループに対する癒合組
織の平均幅とその標準偏差ならびに実験および制
御用との統計的比較とを示す。第表から第
表において、ｔは、スチユーデントのｔ値
である。

【表】 第表において、腓骨の直径がグループ同
志比較された結果を示し、第表と同様に表示
してある。

【表】

【表】 第表において、実験用ならびに制御用の
手術側と反対側の偽装手術側との相対的剛性が比
較され示されいる。制御と実験の値同志の比較も
同様に示されている。

【表】 以上のデータから、本発明の方法により刺激を
与えなかつた家畜と比較するに、本発明の方法を
適用した家畜が全て骨の成長ならびに再生が促進
されていることが明らかである。欠陥の癒合組織
の量は、増加し、治療の剛性が高まり、よつて重
量受承能力が増大する。骨の成長は、手術治療を
何も受けなかつた腓骨の直径から明らかなよう
に、全般的に向上している。 以上本願の具体的な実施例につき図示し説明し
てきたが、本発明は、当然ながらこれら実施例に
言及されるもののでなく、本発明の開示を参考に
して、当業者により種々の修正が可能である。特
許請求の範囲の記載の範囲でこの様な修正も本発
明の概念および範囲内にはいるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、破損大腿骨に本発明を適用した場合
の前立面図である。第２図は、仮想線で示した開
示コイルと磁界感知手段とを有する二つの治療ヘ
ツドを装備した本発明の前立面図である。第３図
は、磁界感知手段を図示すべく、ハウジングを破
断して示した本発明の治療ヘツドの一つの前立面
図である。第４図は、時間に対しての強さの変化
を示す本発明の合成磁束を示す図である。第５図
は、変動する合成磁束密度のゼロでない平均値を
示す図である。第６図は組織成長調整器２０の回
路の好適形態を機能的に分けて説明するブロツク
図である。 ２０……組織成調整器、２２……脚、２４……
大腿骨、２６，２８……骨破損端部、３０，３２
……治療ヘツド、３８，４０……ハウジング、４
２，４４……界磁コイル、４６……磁界感知装
置、４８……電源、５０……所定軸、５２……磁
力線、６８……所定空間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 生体組織の成長を制御する装置にして、 所定軸に沿つて、かつ外部磁界に哂されている
   生体組織の一領域内に突入する印加磁界を発生さ
   せる手段と、 前記軸に沿つて、印加磁界と外部磁界を測定す
   る手段と、 前記磁界発生手段に同期して前記印加磁界を変
   動させる手段と、 前記変動の変動率と前記軸に沿う合成磁界との
   比を設定しかつこれを維持する手段と を有し、前記合成磁界が、一軸に沿う前記印加磁
   界と前記外界磁界と該合成磁界の強さとの組合わ
   せの場合は、前記合成磁界がゼロでない正味の平
   均値において前記比が前記組織の成長を制御し、
   前記比は、前記軸の３次元方向の変化にかかわら
   ず、ほぼ一定に制御するようにした生体組織成長
   制御装置。 ２ 特許請求の範囲の第１項に記載の装置におい
   て、前記磁界発生手段が少なくとも一つの界磁コ
   イルを含んでいる装置。 ３ 特許請求の範囲の第１項に記載の装置におい
   て、前記磁界発生手段がヘルムホルツ形態で配列
   された二つのコイルを含んでいる装置。 ４ 特許請求の範囲の第１項に記載の装置におい
   て、前記磁界測定手段が、磁力計を含んでいる装
   置。 ５ 特許請求の範囲の第１項に記載の装置におい
   て、前記比を設定維持する手段が、マイクロプロ
   セス手段を含んでいる装置。 ６ 特許請求の範囲の第３項に記載の装置におい
   て、前記界磁コイルは、非磁性材料の第１と第２
   のハウジングとでそれぞれ包囲されている装置。 ７ 特許請求の範囲の第６項に記載の装置におい
   て、前記組織に相対的な位置で本装置を固定する
   手段を有する装置。 ８ 特許請求の範囲の第７項に記載の装置におい
   て、前記固定手段は、前記第１と第２のハウジン
   グに取り付けた二つの調整可能のストラツプを含
   んでいる装置。 ９ 特許請求の範囲の第１項に記載の装置におい
   て、前記印加磁界変動手段は、発振器を含んでい
   る装置。 １０ 特許請求の範囲の第１項に記載の装置にお
   いて、前記比は、組織成長を助長するように設定
   される装置。 １１ 特許請求の範囲の第１項に記載の装置にお
   いて、前記比は、組織の成長を制御するように設
   定される装置。 １２ 特許請求の範囲の第１項に記載の装置にお
   いて、前記比は、 fc／Ｂ＝ｑ／（2fπm） で与えられ、ここで、fcは、前記変動率（Hz）
   Ｂは、前記軸に沿う前記合成磁界の平均値（テス
   トラー）、ｑ／ｍは、約５×10⁵から約100×10⁶
   （クーロン／Kg）、またはＢは、好ましくは、約５
   ×10^-4テスラー以下であるようになつている装
   置。 １３ 特許請求の範囲の第１２項に記載の装置に
   おいて、前記ｑおよびｍは、前記生体組織中に存
   在するイオン性種の電荷および質量に等しいよう
   になつている装置。 １４ 特許請求の範囲の第１３項に記載の装置に
   おいて、前記イオン性種は、Ca⁺⁺であり、前記
   組織の成長の制御は、組織成長速度を増加させる
   ようになつている装置。 １５ 特許請求の範囲の第１３項に記載の装置に
   おいて、前記イオン性種は、K⁺⁺であり、前記組
   織の成長の制御は、組織成長速度を減少させるよ
   うになつている装置。 １６ 特許請求の範囲の第１３項に記載の装置に
   おいて、前記イオン性種は、Mg⁺⁺であり、前記
   組織の成長の制御は、組織成長速度を増加させる
   ようになつている装置。