Onkologisk elektromagnetisk terapi (EMT) är behandling av onkologiska sjukdomar med hjälp av elektromagnetiska fält.
Inom onkologisk EMT används både konstanta (stationära, SEMF) och variabla elektromagnetiska fält (PEMF, elektromagnetisk strålning ). I behandlingssyfte hänvisar elektromagnetisk till icke-joniserande strålning Arkiverad 10 december 2014 på Wayback Machine ( joniserande strålning är föremål för strålbehandling ). Inom ramen för icke-joniserande strålning särskiljs radiovågs- och optiska omfång , och inom ramen för radiovågen - den faktiska radiofrekvensen och mikrovågen .
Strålningskällan i radiovågsområdet är en radiofrekvent oscillerande krets Arkiverad 12 oktober 2014 på Wayback Machine , schematiskt bestående av en induktor , en kondensator ( kapacitans ), en antenn och anslutningsledare . EM - energin i varje halva av cykeln lagras växelvis i spolens magnetfält eller i kondensatorns elektriska fält och lämnar kretsen genom strålning från antennen. Uppgiften för EMT är att överföra RF-energi från den oscillerande kretsen till patientens kropp ( Parning Arkiverad 16 december 2014 på Wayback Machine ). Denna uppgift kan lösas på flera sätt.
Dessa typer av ihopparningar implementeras inom närområdet Arkiverad 11 januari 2015 på Wayback Machine , när avståndet till objektet är mindre än våglängden, dvs i radiofrekvensområdet (<300 MHz). Det biologiska objektet interagerar direkt med RF-kretsen (det är en del av det).
Beroende på typen av konjugation särskiljs flera typer av EMT:
Absorptionen av elektromagnetisk fältenergi av celler och vävnader kan leda till en ökning av temperaturen eller arbetets prestanda; i det andra fallet används bara en del av energin för att höja temperaturen (i proportion till processens effektivitet ). Den förväntade effekten av EMT kan associeras antingen med uppvärmning (ökning av makroskopisk temperatur) (termisk - beroende effekt), eller med modifiering/destruktion av celler och vävnader ( icke -termisk-beroende effekt ). Samtidigt betyder det icke-termiska beroendet av effekten inte frånvaron av uppvärmning, eftersom arbetseffektiviteten är mycket lägre än 100%, och närvaron av uppvärmning är inte likvärdig med effektens termiska beroende, eftersom en del av energin går oundvikligen åt att utföra arbete (uppvärmningseffektiviteten är också betydligt lägre än 100%). Sålunda är vilken typ av EMT som helst en kombination av termoberoende (bestäms av en ökning av temperaturen hos ett biologiskt objekt) och icke-termiskt beroende (oberoende av temperaturen hos ett biologiskt objekt) effekter; deras förhållande bestäms av processens effektivitet.
I ett tidigt skede i utvecklingen av EMT förnekades betydelsen och själva existensen av icke-termiskt beroende effekter i regionen av högfrekventa fält, vilket ledde till bildandet av en "termisk dogm" som minskade effekten av hög -frekvens EMT uteslutande till uppvärmning [4] . För närvarande har de icke-termiskt beroende effekterna av högfrekvent EMT på ett tillförlitligt sätt påvisats och används i stor utsträckning inom medicin och onkologi.
Början av elektromagnetisk terapi (EMT) lades av verk av Nikola Tesla [5] i USA och Arsene d'Arsonval i Frankrike. Båda ansåg den direkta effekten av alternerande elektromagnetiska fält (PEMF) på vävnader och celler som den huvudsakliga driftsmekanismen, och den oundvikliga uppvärmningen av vävnader ansågs vara en oönskad effekt [6] .
d'Arsonval anses vara "fadern" till EMT, eftersom han utförligt studerade de kapacitiva och induktiva metoderna för EMT och är författaren till den första EMT-teknologin, uppkallad efter honom darsonvalization [7] [8] . För att minska "oönskad uppvärmning" och öka "fälteffekter" vid darsonvalisering användes högspänning vid låg strömstyrka [8] .
Tesla och d'Arsonval utvecklade inte ett acceptabelt koncept för verkningsmekanismen för PEMF, och de kunde inte heller ge bevis för icke-termiska effekter. d'Arsonval försökte visa det på bakterier och toxiner, och Tesla rapporterade den icke-termiska dödliga effekten av högfrekventa fält på Mycobacterium tuberculosis, men resultaten var inte övertygande [9] .
Runt 1905 uppfann Von Zeneck diatermi [10] , den första elektromagnetiska termoterapiteknologin som uteslutande syftade till att värma vävnader, för vilken man använde hög ström vid låg spänning. Mellan 1910 och 1920 diatermi bildades i sin klassiska form som en metod för djup, huvudsakligen kapacitiv uppvärmning med en frekvens på 0,5-2 MHz och en strömstyrka på 1-3 A [11] . Till skillnad från darsonvalisering hade termoterapi ett enkelt, tydligt och självklart koncept baserat på ökat blodflöde, med en direkt observerbar kramplösande och snabb trofisk effekt.
Den snabba utvecklingen av diatermi förknippas främst med namnet Nagelschmidt [12] , som först påstod att uppvärmning är den enda effekten av EMF. Från det ögonblicket började kampen mellan de termiska och icke-termiska koncepten för EMT. På grund av bristen på bevis, redan på 20-talet. det icke-termiska konceptet med PEMF-effekten började betraktas som ovetenskapligt.
1920 uppfanns magnetronen, vilket gjorde det möjligt att erhålla frekvenser upp till 150 MHz och inledde radiofrekvenseran (RF) inom elektromedicinen. 1928 fann man att temperaturen på en kropp nära kortvågssändare stiger med 2-3 grader [13] . Således upptäcktes den strålningsmetoden för uppvärmning. 1931 utvecklade Whitney, vicepresident för General Electric, Radiotherm, den första dedikerade hypertermiska enheten med en arbetsfrekvens på cirka 20 MHz [14] .
Ursprung och essens av hypertermi Hypertermi som ett sätt att "överhetta" vävnader utöver det fysiologiska febermaximum på 41 ° C skilde sig från den så kallade. "febril (feber) terapi", känd sedan slutet av 1800-talet. På 20-talet. På 1900-talet identifierades hyperpyrexi som en oberoende terapeutisk faktor vid feberterapi, vilket ledde till utvecklingen av elektromagnetiska metoder för extern uppvärmning. Födelsen av termen "hypertermi" förknippas med uppfinningen av den berömda amerikanske uppfinnaren och filantropen Kettering av det första systemet för allmän hypertermi "Hyperthermi", som blev utbrett i USA [14] [15] . Från 60-talet. XX-talets hypertermi anses vara en oberoende metod.Efter 1920 visades de icke-termiska effekterna av EMF upprepade gånger i RF-området både in vitro och in vivo [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] . De mest kända var verken av den amerikanske kirurgen Shereshevsky. 1926 rapporterade han den dödliga effekten av ett 8,3-135 MHz RF-fält på möss med ett maximum vid 20-80 MHz och ingen signifikant uppvärmning, och föreslog en specifik icke-termisk effekt av RF-fält baserat på högfrekventa vibrationer [17 ] . Efter att ha fått en position vid Harvard Medical School fortsatte Shereshevsky sin forskning och 1928 rapporterade han förstörelsen av tumörtransplantat hos möss, återigen utan betydande uppvärmning [18] . Vid 67 MHz var den fullständiga remissionshastigheten i experimentgruppen 23 % mot 0 % i kontrollgruppen, och strålning vid en frekvens på 135 MHz visade ingen antitumöreffekt. Shereshevsky drog slutsatsen att det fanns ett tumörförstörande frekvensområde på 20-80 MHz.
Shereshevskys verk väckte starkt "termiskt" motstånd. Åren 1927-1929. Christy et al. från Rockefeller Foundation har publicerat en serie artiklar om diatermi [4] [25] [26] [27] [28] [29] [30] . Slutuppsatsen lät så här: "Alla som talar om andra biologiska effekter av högfrekventa strömmar, förutom termisk produktion, måste bevisa det" [4] . Denna avhandling har blivit den officiella positionen för elektromagnetisk medicin ("termisk dogm").
Kritik av Christies verk Resultat av Christy et al. om termoberoendet av effekten av RF-fält [4] gjordes på grundval av ogrundade slutsatser och ignorerar fakta. I synnerhet fann de att dödligheten för fältet i 8-50 MHz-området var ungefär lika, men minskade kraftigt efter 50 MHz, och tillskrev detta till "någon förändring i musens dielektriska konstant", vilket förmodligen ledde till en minskning av "strömmen som induceras i musen". Idag är felet i denna bedömning uppenbart, eftersom det är känt att vävnadernas konduktivitet (och strömstyrkan) ökar när frekvensen av EMF ökar. Slutsatsen att minskningen av effektiviteten för frekvenser över 50 MHz är förknippad med en minskning av termisk produktion är alltså helt felaktig. Det faktum att termisk produktion i NaCl-lösning inte minskade, utan ökade vid frekvenser över 50 MHz i samma utsträckning som dödligheten minskade hos möss, förklarades inte. Utformningen av studien var otillfredsställande. Ett försök att samtidigt studera inverkan av 4 olika faktorer - frekvens, strömstyrka, exponeringstid och avstånd mellan elektroderna - och i två versioner - in vivo och post mortem - ledde till att grupperna var för små (2- 10 möss, i genomsnitt 5± 2,6) för att erhålla signifikanta skillnader. På grund av obalansen i grupperna är all data fragmenterad. Termometrin var extremt ofullkomlig, vilket författarna själva erkänner. Det fanns ingen statistisk bearbetning av data, förutom beräkning av medelvärden, även om metoderna för korrelationsanalys beskrevs i detalj av Pearson i början av 1900-talet och användes flitigt redan på 20-talet. Som en konsekvens av detta försökte författarna inte upptäcka trender, även om de var tydligt synliga: till exempel finns det en uppenbar tendens att den dödliga temperaturen minskar när strömmen ökar och när frekvensen ökar. Sammantaget har studien av Christie et al. kännetecknades av låg kvalitet och tillförlitlighet, förvärrad av ofullständig analys av låg kvalitet och partisk tolkning av resultaten. Baserat på de uppgifter de erhållit var det omöjligt att förkasta möjligheten av förekomsten av icke-termiska effekter.År 1933 övergav Shereshevsky, som var under starkt "termiskt" tryck, sin "ovetenskapliga" synvinkel och erkände den termiska kärnan i sina upptäckter [31] .
Shereshevsky och Christies resultat ur en modern synvinkel Ackumuleringen av data om icke-termiska effekter efter 1920 verkar naturligt ur modern synvinkel, eftersom det maximala antalet icke-termiska effekter av RF-fält ligger i intervallet 10-50 MHz. Närvaron av en tydligt definierad yttre gräns för de dödliga och antitumöreffekterna av RF-fält, noterad av både Shereshevsky (80 MHz) [17] och Christie (50 MHz) [4] , motsvarar det moderna konceptet med den övre gränsen för beta-spridningsintervall. Christies slutsatser om det exceptionella termiska beroendet av effekten av RF-fält är ohållbara.1928 utvecklade den tyske fysikern Erwin Schlipfake den sk. "kortvågsterapi", den första kommersiella icke-termiska tekniken [32] . 1932 publicerades monografin "Short Wave Therapy" [32] i Tyskland , som återutgavs i England 1935, och totalt genomgick den 6 nytryck i Tyskland (fram till 1960). Den utbredda användningen av Schlipfake-metoden och apparater i USA ledde till American Medical Association (AMA) intervention 1935: "enorm försäljning av en ny typ av högfrekvensapparat" diskuterades i en preliminär rapport från sjukgymnastrådet och det konstaterades att den utbredda användningen av dessa apparater kunde bara leda till otillräckliga resultat och misskreditera diatermi som en användbar behandlingsmetod [33] . Slutrapporten bekräftade på nytt det medicinska samfundets ståndpunkt att elektromagnetiska fält är rent termiska [34] .
1933 rapporterade Reiter en icke-termisk RF-effekt på tumörmetabolism in vitro [24] , vilket föranledde två opinionsbildare i Nature 1936 [35] [36] , och bekräftade den officiella ståndpunkten från det medicinska samfundet att det inte fanns några specifika icke -termiska effekter RF-fält.
I slutet av 30-talet. "icke-termiskt motstånd" bröts till slut, "termisk dogm" blev grunden för EMT.
1937 uppfanns trioden och magnetronen moderniserades och 1939 utvecklade bröderna Varian i Stanford den första klystronen. Dessa uppfinningar gjorde det möjligt att erhålla gigahertz (UHF) strålning och öppnade mikrovågseran, men sedan 1940 blev magnetroner och klystroner otillgängliga för medicinska ändamål: kriget närmade sig och alla krafter riktades mot utvecklingen av radar, så det första arbetet med mikrovågsdiatermi dök upp först i början av 1950-talet, efter andra världskriget.
Alltså i slutet av 1930-talet alla kända metoder för EMT var kända och användes i praktiken; värmeproduktion erkändes slutligen som den enda biologiska effekten av högfrekventa fält; användningen av hypertermi som en oberoende behandlingsmetod började; icke-termiska effekter av RF-fält demonstrerades och den första icke-termiska RF-teknologin användes allmänt utan att erkännas av den vanliga vetenskapen.
Trots den stora mängden bevis på icke-termiska effekter av PEMF blev den "termiska dogmen" den officiella positionen: uppvärmning erkändes som den enda effekten av HF PEMF, och betydelsen och existensen av icke-termiska effekter förnekades.
Från 1948 till 1953 flera artiklar om mikrovågsdiatermi publicerades, följt av en lång paus orsakad av upptäckten av biverkningar av mikrovågor - grå starr hos hundar och kaniner och testikeldegeneration hos råttor. Samtidigt fick man bevis på farorna med mikrovågor inom industrin och armén. Som en följd av detta, från 1953 till 1960, övergick forskningsverksamheten inom mikrovågsområdet helt från medicinska tillämpningar till utvecklingen av säkerhetsstandarder. 1957-1960. i USA genomfördes i USA:s försvarsdepartements överinseende det så kallade "trippelprogrammet" (Tri-Service-programmet) för att ta fram standarder för säkerheten vid exponering för mikrovågor [9] .
Det huvudsakliga bidraget till utvecklingen av teorin om biologiska effekter av PEMF gjordes av Hermann Schwan, en tysk fysiker på ett kontrakt med det amerikanska försvarsdepartementet. Runt 1953 började Schwan en systematisk studie av mekanismerna för absorption av mikrovågsstrålning av vävnader och fann att den är olikformig och beror på frekvensegenskaperna hos vävnader och deras komponenter [37] . Schwan visade att mikrovågsexponering måste baseras på exakta biofysiska beräkningar, och att "effektiviteten hos befintliga mikrovågsapparater är oförutsägbar ur praktisk synvinkel" och experimentella metoder är mycket tveksamma [38] [39] . Elektromagnetisk medicin krävde en adekvat biofysisk bas, som ännu inte hade skapats [40] . Som framgår av materialet från symposiet om de biologiska effekterna av mikrovågor, som hölls i juni 1970 i Richmond (USA) [41] , fanns det vid den tiden bara initiala idéer om ämnet, som var föremål för förfining i alla riktningar. Suskind jämförde figurativt dåtidens mikrovågsapparater med att "skjuta en kanon i ett mörkt rum" [9] . Skapandet av den vetenskapliga basen för mikrovågsterapi fullbordades i princip i början av 80-talet, när teorin om interaktionen mellan högfrekvent PEMF med biologiska vävnader skapades och de dielektriska egenskaperna hos olika vävnader och organ bestämdes [42] .
Framsteg inom icke-termisk forskningFörskjutningen i tyngdpunkten från tillämpad forskning till grundforskning har lett till en snabb ackumulering av data om de icke-termiska effekterna av PEMF.
1951 upptäckte Paul att dielektriska partiklar i PEMF rör sig i riktning mot PEMF-gradienten [43] . Detta fenomen kallas dielektrofores (DEP). 1966 använde Paul DEF för att separera levande och döda celler [44] , och på 70-talet utvecklades metoden i detalj och introducerades i bred praxis [45] [46] .
År 1959 återupptäckte forskare vid Mayo Clinic den orienterande effekten av PEMF, som tidigare beskrivits av Muth [47] och Lebesny [48] : fettdroppar i utspädd mjölk uppradade i kretsar under påverkan av högfrekvent ström [49] . Denna effekt kallades "pärltrådar" och var oförklarlig ur termisk synvinkel. Heller et al. beskrev effekten av inriktning av encelliga mikroorganismer längs eller över fältlinjerna (beroende på frekvens) under påverkan av svag AEMF [50] , såväl som utvecklingen av kromosomavvikelser liknande effekterna av joniserande strålning och antimitotiska medel, efter en 5-minuters icke-termisk exponering för AEMF på embryon vitlök [51] och föreslog att orsaken till detta är den orienterande effekten av PEMF.
1959 publicerades en studie av Humphrey och Seal om användningen av likström vid behandling av cancer [52] , som gav upphov till utvecklingen av galvanoterapi för cancer (även om verken från det sena 1800-talet redan visar en ganska mogen förståelse för denna teknik [53] [54] ). 1978 rapporterade Nordenström de första kliniska resultaten av användningen av galvanisering, som han kallade "elektrokancerterapi", vid lungcancer [2] [55] .
1970 upptäckte Pareeu och Sicard effekten av en svag (10-200 mA) lågfrekvent växelström (50 Hz) på Escherichia coli [56] . 1992 återupptäcktes denna effekt av kanadensiska forskare och döptes till den "bioelektriska effekten" (BEE) [57] [58] .
1972 upptäckte Newman och Rosenbeck en ökning av membranpermeabiliteten efter en likströmspuls, vilket ledde till utvecklingen av elektroporationsteknik (EP) [59] . Det underbyggdes teoretiskt av Crowley och Zimmerman 1973-1974. [60] [61] och sedan mitten av 70-talet. har bestämt kommit in i cellbiologins arsenal som en metod för transfektion (det är anmärkningsvärt att även 1977 börjar diskussionen om elektrisk membransprickning med motiveringen av denna effekts icke-termiska karaktär). 1989 använde Chang växelström för elektroporering [62] och erhöll mer effektiv transfektion med en betydligt lägre andel irreversibla cellskador [63] .
1982 sammanfattade Schwan de data som var tillgängliga vid den tiden om de icke-termiska effekterna av PEMF och identifierade följande fenomen: 1) bildandet av "pärltrådar", 2) den rumsliga orienteringen av icke-sfäriska partiklar och celler, 3) dielektrofores, 4) celldeformation, 5) celldestruktion, 6) cellfusion, 7) cellrotation [64] .
Utveckling av hypertermiMed början 1965 började utvecklingen av modern hypertermi, främst initierad av Manfred von Ardennes arbete. År 1985 hade hypertermi blivit mainstream EMT och sågs som en mångsidig kemo- och radiomodifierare och en potentiell fjärde linjens cancerbehandling (se Onkologisk hypertermi ).
Misstag av det tidiga skedet av hypertermi Ur modern synvinkel är det uppenbart att bildandet av fenomenet modern onkologisk hypertermi var resultatet av grundläggande misstag i det tidiga skedet av dess utveckling. Det första sådana misstaget var von Ardennes upptäckt av "en rad praktiskt taget oändlig selektivitet vid behandling av cancer genom extrem hypertermi" [65] , vilket skapade idén om ett brett terapeutiskt område och hög selektivitet för metoden. Det andra misstaget var uttalandet om möjligheten till mycket selektiv uppvärmning av tumörer: det rapporterades att tumörer kunde överhettas med 5-10°C över temperaturen i omgivande friska vävnader [66] . Närvaron av ett enormt terapeutiskt utbud, kombinerat med hög uppvärmningsselektivitet, skapade möjligheten att erhålla en nästan idealisk metod för att behandla cancer, vilket resulterade i en internationell "hypertermifeber" som fortsatte fram till mitten av 1990-talet, då hypertermi misslyckades randomiserade försök i USA och Europa bevisade misslyckandet med dessa idéer [67] . Man tror för närvarande att det inte finns några grundläggande skillnader i termisk känslighet mellan friska och maligna celler [68] och möjligheterna till selektiv uppvärmning är extremt begränsade: temperaturgradienten mellan tumören och omgivande friska vävnader överstiger inte 1°C [69] ] , och i många fall värms de omgivande vävnaderna upp starkare än tumören [70] . Som en konsekvens är huvudproblemet med hypertermi bristen på ett terapeutiskt intervall . Elektromagnetisk terapi efter 1985 Vederläggning av den termiska dogmenDen "termiska dogmen" har de facto avfärdats: efter att den icke-termiska tekniken för antitumörfält (TTF) fick FDA-godkännande för klinisk användning 2011 [71] är verkligheten och effektiviteten av icke-termisk teknik inte längre i tvivel. År 2009, med den modulerade elektrohypertermiteknologin som exempel, visades det objektivt in vivo att bidraget från icke-termiska effekter till den totala kliniska effekten under elektromagnetisk uppvärmning kan överstiga bidraget från själva temperaturen med 2–3 gånger [72] .
Stagnationen av hypertermi och utvecklingen av högintensiv termoterapiInom området hypertermi (41-45°C) har temperaturkonceptet uttömt sig och har stagnerat sedan början av 1990-talet. [73]
Tvärtom har tekniker för högintensiv termoterapi (HITT) och termisk ablation (TA) aktivt utvecklats. Ett antal HITT-TA-teknologier har kommit in i klinisk praxis, särskilt:
Som ett resultat sedan 2000-talet Termoterapins intressen flyttade till området högintensiv termoterapi, och termisk hypertermi lämnade slutligen frontlinjen för forskningen inom onkologi och kom aldrig in i klinisk praxis.
Nuvarande tillstånd och utsikter för onkologisk hypertermiÄven om vidareutveckling av hypertermi inom ramen för temperaturbegreppet verkar omöjlig (Se Onkologisk hypertermi ), fortsätter termisk hypertermi att existera som en experimentell disciplin utan vissa utsikter för klinisk tillämpning [77] . Utsikterna för utvecklingen av onkologisk hypertermi är förknippade med utvecklingen av icke-termisk hypertermisk teknik och, möjligen, införandet av riktade ferromagnetiska preparat (hittills har det inte gjorts några framsteg på detta område).
Icke-termisk renässansSedan 1980-talet har icke-termiska effekter kommit i förgrunden inom elektromagnetisk forskning. Redan 1981 publicerade US Environmental Protection Agency och US Naval Department en lista på 3627 studier om icke-termiska biologiska effekter av elektromagnetisk strålning i intervallet 0-100 GHz [78] . De ackumulerade uppgifterna sammanfattas i ett antal grundläggande översikter och monografier [79] .
För närvarande kan icke-termiska effekter klassificeras enligt följande [73] [80] :
Summeringen av dessa mikroeffekter leder till utvecklingen av icke-termiska makroeffekter:
Ponderomotive Effects Arkiverad 10 april 2015 på Wayback Machine PMT är den mest studerade, förstådda och allmänt tillämpade.
PEMFs förmåga att undertrycka cellproliferation har bevisats, och den resonansliknande naturen hos denna effekt har visats. Barbo et al. hittade 1524 frekvenser i intervallet från 0,1 Hz till 114 kHz som undertrycker tumörtillväxt [81] [82] [83] [84] . En randomiserad klinisk prövning pågår på användningen av lågeffektamplitudmodulerad EMF för behandling av cancer [85] . Den nyligen FDA-godkända [86] " Tumor Treating Fields"-teknologin (TTF Arkiverad 10 december 2014 på Wayback Machine ) undertrycker effektivt tumörtillväxt vid 100 kHz [87] . Den antiproliferativa effekten av PEMF förklaras på basis av en subcellulär ponderomotiv effekt (dielektroforetiska krafter undertrycker sammansättningen av den mitotiska spindeln [88] ) eller en membranotrop effekt (celldelning är associerad med en minskning av membranpotentialen, men under påverkan av PEMF, membranpotentialen för en delande cell ökar på grund av snabba icke-linjära processer av hyperpolarisering och depolarisering, vilket undertrycker proliferation [89] ), eller resonanseffekt [84] . Oavsett förklaring är effekten objektivt bevisad [90] .
En signifikant (13,5%) och signifikant (p<0,001) förmåga för subtermisk (ΔT<0,1°C) 24-timmars exponering för en svag (0,023 W/kg) pulsad signal med en frekvens på 2,2 GHz för att minska antalet NB68 neuroblastomceller i kultur och för att flytta cellslingan [91] . Kapacitiv-resistiv elektrisk överföring (CRET) teknologi undertrycker malign proliferation och stimulerar celldifferentiering [92] [93] .
I slutet av 1900-talet nådde antalet icke-termiska publikationer en kritisk massa (mer än 20 000 enligt Pubmed), vilket gjorde övergången till praktisk implementering oundviklig. För närvarande finns det ett antal etablerade onkologiska EMT-tekniker baserade på de icke-termiska effekterna av EMF:
Ett antal icke-termiska teknologier har kommersialiserats, andra är nära kommersialisering.
Kommersialiserade icke-termiska teknologier inom onkologi(baserat på [73] med ändringar)
| Teknologi | Varumärke | Systemet | Uppfinnare | Genomförande | Företag | År |
|---|---|---|---|---|---|---|
| elektroporering | ECT ( Elektrokemoterapi arkiverad 20 mars 2015 på Wayback Machine ) | Cliniporator Arkiverad 21 augusti 2016 på Wayback Machine | LM Mir (Frankrike) | Tillåtet i EU | IGEA Srl Arkiverad 20 juni 2016 på Wayback Machine (Italien) | 1980 |
| elektroporering | EGT ( Gene Electrotransfer Arkiverad 20 mars 2015 på Wayback Machine ) | trigrid | RM Bernard | FDA-tillstånd för en wedge. tester | Ichor Medical Systems Inc. (USA) | 1994 |
| elektroporering | ECT ( Elektrokemoterapi arkiverad 20 mars 2015 på Wayback Machine ) | MedPulsar Arkiverad 13 juni 2016 på Wayback Machine | GA Hofmann, DP Rabussay, Z Zhang (USA) | Tillåtet i EU | Genetronics Biomedical Corp. Arkiverad 18 juni 2016 på Wayback Machine (USA) | 1997 |
| Elektrohypertermi | Onkotermi (modulerad elektrohypertermi) | EHY2000 , EHY3000 | A Szasz (Ungern) | Tillåtet i EU, Ryssland, Sydkorea | OncoTherm Group (Ungern-Tyskland) | 1998 |
| Elektrofältterapi | TTF ( Antineoplastiska fält Arkiverad 10 december 2014 på Wayback Machine ) | NovoTTF- 100A | Y Palty (Israel) | FDA-godkännande [86] | NovoCure Ltd (Israel) | 2000 |
| Galvanoterapi | EChT (elektrokemisk terapi) | NEUFLO | Schroeppel EA, Kroll MW (USA) | FDA-tillstånd för en wedge. tester | Ionix Medical Inc (USA) | 2000 |
| Galvanoterapi | EChT (elektrokemisk terapi) | ECT plus | N/A | Tillåtet i EU | CUTH Meditech GmbH (Tyskland) | 2006 |
| RF-interferometri | RF-interferometri | TRIMprob Arkiverad 15 juli 2016 på Wayback Machine | C. Verduccio | Tillåtet i EU | Selex Galileo (Italien) | 2003 |
Av objektiva skäl är den maximala aktiviteten för icke-termiska studier koncentrerad till två områden: säkerheten för extremt lågfrekvent PEMF (ELF-PEMF, <300 Hz) som emitteras av elektriska nätverk och utrustning, och säkerheten för högfrekvent extremt svag PEMF (KS-PEMF) som sänds ut av mobiltelefoner [79] . Båda riktningarna beror på det faktum att de gamla termiska säkerhetsgränserna för PEMF är under starkt tryck av fakta som indikerar den potentiella faran för icke-termiska effekter av PEMF [94] . För närvarande är både ELF-PEMF och KS-PEMF erkända som potentiellt farliga [95] [96] , men säkerhetsmarginalerna har hittills bestått, även om processen ännu inte är klar.
Tyvärr är båda de huvudsakliga icke-termiska forskningsområdena värdelösa ur medicinsk synvinkel: ELF-området (<300 Hz) ligger utanför intervallet för resonansfrekvenser för cellulära, subcellulära och molekylära strukturer, som ligger i kilomegahertz-regionen [84] , och effekten av PEMF CS är under gränsvärdet för fysiologiskt "brus" 10 mW/cm 2 [97] .
De subtila, subcellulära mekanismerna för svag PEMF är ännu inte helt förstådda och bevisade. Det är tänkt att påverka DNA [98] , vars molekyl kan fungera som en fraktal antenn med elektronisk ledningsförmåga och autosymmetri, kapabel att interagera med PEMF i lågfrekventa och radiofrekvensområden [99] . Det har visats att exponering av DNA för extremt svag PEMF (KS-PEMF) av en icke-termisk nivå leder till uttryck av värmechockproteiner (HSP70) [100] . Det har visat sig att proteiner kan fungera som molekylära maskiner som omvandlar energi från en form till en annan genom cykliska konformationsövergångar, och att dessa molekyler kan absorbera PEMF-energi [101] . Detta gäller särskilt för enzymer vars funktion är baserad på cykliska konformationsövergångar, i synnerhet Na+/K+-ATPas [102] [103] : PEMP fungerar som en extern energikälla, vilket gör att reaktionen kan förskjutas från jämviktstillståndet [ 104] . Den praktiska betydelsen av dessa mekanismer är dock oklar. I ett flertal experiment utförda under fem år, där man jämförde effekten av mikrovågsuppvärmning på hastigheten av kemiska reaktioner i ett konventionellt kärl och i ett kärl tillverkat av silikonkarbid, som effektivt absorberar mikrovågsstrålning, fann man inga skillnader i reaktionshastigheter vid lika temperaturer [105] .
Ett betydande problem är det systematiska felet i icke-termiska studier, som härrör från den termiska dogmen och består i att placera icke-termiska effekter uteslutande i det icke-termiska området, när det inte finns någon makroskopisk temperaturökning [106] . Detta är ett felaktigt och fruktlöst tillvägagångssätt, eftersom termiska och icke-termiska effekter utvecklas samtidigt, och enligt den klassiska maximen av G. Schwan, "är det omöjligt att uppnå en tillräckligt stark icke-termisk effekt vid dessa värden av fältstyrka som inte orsakar betydande uppvärmning” [64] . På grundval av biofysiska kriterier har det visat sig att EM-strålning med en intensitet på mindre än 10 mW/cm [97] . Misslyckanden med tidigare icke-termisk teknik är relaterade till försöket att förbli "icke-termisk", eftersom varje temperaturökning ledde till att deras effekt insågs som termisk. Detta tillvägagångssätt är också farligt för ny icke-termisk teknik. Tekniken för onkotermi är än så länge den enda som är medveten om detta problem och som rimligen skiljer bidraget från temperatur och icke-termiska effekter till den totala effekten vid temperaturer i det hypertermiska området [72] .
En annan aspekt av denna bias är tendensen att se termiska effekter även utanför det termiska området: de anses fortfarande vara termiska till sin natur - "svag termisk" eller "kvasi-thormal". Idéerna med den "molekylära termometern" [107] , som registrerar de temperaturförändringar som inte registreras med termometri, eller "resonansuppvärmning i heta mikrofläckar" [108] är levande exempel på denna typ av tänkande, och i själva verket vänder förhållandet av "termiska" och "icke-termiska" effekter i det skolastiska problemet med "kyckling och ägg". Uppenbarligen åtföljs varje mekanisk process av termodynamiska förändringar, men detta gör den inte till termisk natur.
Problemet förvärras av det faktum att studien av CS-PEMF utförs på gränsen för känslighet för moderna metoder, vilket oundvikligen ger upphov till många fel [73] . Nya screeningtekniker för transkriptomik, proteomik och metabolomik har låg reproducerbarhet och signifikant variation när det gäller att upptäcka de biologiska effekterna av PEMT med en tendens till falskt positiva resultat [109] .
Det finns också ett antal subjektiva problem med icke-termisk forskning, främst orsakade av teoretiska och praktiska fel hos forskare. Den stora variationen och överallt hos icke-termiska effekter ger det felaktiga intrycket att nästan vilken elektromagnetisk effekt som helst kan användas för att behandla cancer, även om det faktiskt finns ett begränsat antal lämpliga kombinationer av fältparametrar och teknologier för deras tillämpning. Det finns en tendens till okritisk extrapolering av olika kända effekter av PEMF utan att ta hänsyn till kraften och typen av fält [110] , även om det inte finns någon enskild elektromagnetisk regim där alla kända effekter av PEMF är lika representerade: de är fördelade över hela utbudet av frekvenser och effekter, och var och en har ditt optimala. Ett vanligt misstag är att använda ponderomotiva effekter, som kräver betydande fältstyrka, för att förklara effekterna av extremt svaga fält. Demodulering, molekylära, atomära och subatomära effekter av PEMF CS håller på att bli ett hett ämne i forskningen [79] [111] , men den verkliga betydelsen av dessa väsentligen informationseffekter kan diskuteras.
Det finns ett antal EMT-teknologier som klassificeras som pseudovetenskapliga [112] . Dessa är teknologier för icke- konventionell (alternativ) medicin , baserad på användningen av extremt svaga eller extremt lågfrekventa fält, eller oidentifierade (odetekterbara) energityper , som deklarerar som den huvudsakliga informationen och kommunikationen, resonans- eller "energieffekter", vars kliniska effektivitet är tveksam .
De mest kända av dem är:
Man bör dock komma ihåg att den officiella ståndpunkten beträffande dessa metoder håller på att förändras. Fram till 80-talet. alla elektromagnetiska icke-termiska metoder inom onkologi, per definition, erkändes som pseudovetenskapliga, eftersom i enlighet med den "termiska dogmen" endast termiska effekter av högfrekventa elektromagnetiska fält ansågs bevisade. Sedan 1980-talet har utvecklingen av teorin och praktiken för icke-termiska metoder för EMT kontinuerligt utvidgat gränserna för "vetenskaplig" EMT. Som en konsekvens har den moderna positionen för American Cancer Society [112] blivit ambivalent : det deklareras att det finns effektiva och ineffektiva metoder i frånvaro av några tekniska kriterier. Detta tillvägagångssätt lämnar möjligheten att effektiviteten av den sk. "ineffektiva" metoder kommer att visas över tiden, som det hände, till exempel med icke-termiska tekniker med exemplet "antitumörfält" (TTF) -teknik PEMF(eller variabla magnetfältMachineWayback10 december 2014 påArkiverad och TMS Arkiverad 17 december 2014 på Wayback Machine ). Rifes idéer Arkiverade 13 november 2014 på Wayback Machine om tumörspecifika resonansfrekvenser, från 50-talet. Ansett som ett klassiskt exempel på charlatanism från 1900-talet , återföds de för närvarande i verk av Barbeau et al [ 81] [ 82] [83] [84] .
US National Center for Complementary and Alternative Medicine ( NCCAM Archived 13 december 2014 on the Wayback Machine ) (en avdelning av US National Institutes of Health (NIH)) arbetar med icke-konventionella EMT-metoder endast enligt kriterierna "detekterbar" (veritabel - giltig, detekterbar) och "odetekterbar" (förmodad - imaginär) energi [113] . När det gäller detekterbar EMT-teknik kan kriteriet för potentiell effektivitet vara strålningseffekten: tekniker som använder effekt under 10 mW/cm2 , dvs. under tröskeln för endogent elektromagnetiskt brus [97] , är sannolikt inte kliniskt effektiva. Än så länge finns det ingen anledning att tala om den vetenskapliga karaktären hos metoder baserade på odetekterbara energier.