PROLIFERACIÓN INCONTROLADA Sector técnico de la invención

La invención se refiere a un procedimiento y dispositivo para la destrucción de células con proliferación incontrolada u otro tipo de células indeseables en un organismo animal, o provocar un determinada lesión en seres vivos, órganos, células, virus, etc, de manera selectiva con daños mínimos en el tejido circundante y sin necesidad de realizar ninguna intervención quirúrgica al paciente.

Su campo de aplicación:

a) Se dirige a la medicina y veterinaria en el tratamiento de organismos animales.

b) Ingeniería térmica.

Antecedentes de la invención

La detección de células cancerígenas con proliferación incontrolada es necesaria para la supervivencia del paciente. La mayoría de los tumores malignos provoca metástasis: células del tejido tumoral se separan de éste y se desplazan por un organismo animal, sea a través del sistema linfático o del sistema circulatorio, según el tipo de tumor y su localización, hasta fijarse en un lugar del mismo para empezar su división, provocando nuevas metástasis y nuevos tumores. Estas células no muestran otra actividad funcional más que procurar su continua división; así se producen acumulaciones celulares hiperactivas que, al afectar a un órgano vital, suplantan al tejido orgánico aunque sin realizar las funciones de éste.

Si un tumor primario se detecta suficientemente temprano, a menudo se puede eliminar por cirugía, radiación, o quimioterapia o alguna combinación de estos tratamientos. Desafortunadamente, las colonias metastásicas son difíciles de detectar y eliminar y a menudo es imposible tratarlas a todas ellas con éxito.

El tratamiento de la enfermedad mediante quimioterapia o radioterapia, si bien frenan su avance, no pueden curarla, además la calidad de vida del paciente se resiente por los graves efectos secundarios.

En los casos en que el cáncer está localizado se aplica al enfermo cirugía y radioterapia o una combinación de ambas técnicas, obteniendo un número elevado de curaciones. Cuando la metástasis está generalizada solo es aplicable la radioterapia y con un porcentaje de éxito pequeño, dado que con la extensión de la enfermedad y la afectación de los órganos vitales, la solución quirúrgica resulta complicada y peligrosa, por lo que la expectativa de vida del paciente es muy breve.

La presente invención propone una alternativa a las técnicas existentes para la eliminación de agregaciones celulares de gran actividad con proliferación celular incontrolada (células tumorales) que permite de forma selectiva su destrucción, sin efectos secundarios sobre el paciente y sin realizar intervención quirúrgica y con las evidentes ventajas que ello supone para agilizar y mejorar la recuperación del paciente, además de importante minoración del gasto sanitario cirugía.

Descripción de la invención

La presente invención se refiere, por una parte, al procedimiento seguido para la destrucción de células de proliferación incontrolada u otro tipo de células dañinas o indeseables mediante ta aplicación de campos electromagnéticos, como se explicará a continuación.

Por otra parte, la presente invención se refiere a un dispositivo que permite generar uno o varios campos electromagnéticos, cuya intensidad, duración, dirección y frecuencia de activación o apagado de éstos sean determinados por el programa informático instalado en un microprocesador.

La presente invención se basa en la utilización de campos electromagnéticos para conseguir una orientación determinada de las moléculas polarizadas afectadas por las líneas del campo electromagnético generado. Una molécula polarizada sometida a un campo magnético, se orientará y dtreccionará en la misma dirección que las líneas de dicho campo electromagnético.

La aplicación secuencial de campos electromagnéticos con diferente dirección sobre moléculas polarizadas dará lugar a cambios de orientación de dichas moléculas, en definitiva, provocará el giro o movimiento de las mismas.

Por tanto, la aplicación secuencial de campos electromagnéticos con diferente dirección sobre las células que se desean destruir provoca un cambio de orientación de las moléculas polarizadas existentes en la zona afectada por los cam os, y por consiguiente, un aumento de temperatura debido al movimiento y fricción de las moléculas al girar. Según el procedimiento de la presente invención, se aplican, de forma secuencial y repetida, sobre la zona a tratar, al menos dos campos electromagnéticos que tienen distintas direcciones para que las moléculas previamente orientadas por el primer campo giren y cambien de nuevo su orientación de acuerdo con el segundo campo. Una vez que ha cambiado su orientación, se vuelve a aplicar el campo inicial para que de nuevo cambie su orientación y así repetidas veces hasta conseguir un aumento de temperatura por movimiento y fricción de las moléculas polarizadas (bipolares) con su entorno que provoque la destrucción térmica de las células en cuestión.

Luego es necesario que las líneas de campo pasen por las células o acumulación celular que se debe destruir y así producir el cambio direccional de forma secuencial. Para ello, en primer lugar se debe formar o crear un espacio tridimensional cerrado que se corresponde con el espacio de intersección de al menos dos flujos o campos electromagnéticos procedentes de distintos lugares espaciales creando un volumen o espacto predeterminado en la región deseada, es decir en la región donde se encuentran las células de proliferación incontrolada o tumorales o lugar donde se quiere provocar la lesión o aplicación industrial predeterminada. El espacio o volumen que forma la intersección de los campos magnéticos (espacio cerrado especifico de intersección) será atravesado por la corriente de cada uno de los campos magnéticos, quedando sometidas las estructuras bipolares que se encuentren en ei interior del espacio de intersección a las acciones que produce cada una de las corrientes magnéticas que le atraviesan.

La corriente electromagnética se genera en un electroimán "mediante espiras sin núcleo magnético" cuando por él circula corriente eléctrica; si pasa corriente eléctrica se genera campo electromagnético vectorial que presenta dirección y sentido e intensidad, emanando del interior de cada espira o del electroimán. Ei encendido/apagado de las diferentes espiras actúa coordinadamente, de forma que una de las espiras, actúa cuando otra deja de actuar, por†o que el espacio de intersección, se vera sometido alternativamente a la corriente electromagnética que genera la espira activada.

El tiempo de permanecía de actuación de cada campo electromagnético sobre el espacio de intersección, podrá ser parametrizable, dependiendo de la temperatura a ía que queremos someter a las células tumorales.

La temperatura máxima a alcanzar en la zona focalizada también puede ser parametrizable, de forma que se interrumpa temporalmente los ciclos de apagado y encendido al superarse una temperatura o el activado/apagado de la espira se realizara si desciende de la temperatura de un valor predeterminado en el foco localizado.

El control de la temperatura en la zona focal puede ser detectado mediante técnica de infrarrojos y ser parametrizado mediante las temperatura máxima y mínima deseada o cuantía de dosis térmica durante el tiempo de actuación, que permitirá el control selectivo de las células a tratar, de forma que las que antes alcancen esta temperatura estarán sometidas más tiempo a la temperatura que provoca su muerte o alteración que conduce a obtener estructuras celulares que se terminan de destruir por el sistema inmunologico, dejando a las células que tardan más en calentarse, liberadas de los efectos térmicos letales y del efecto de permanencia en la temperatura que les causaría la muerte.

Para potenciar la actuación de los campos magnéticos sobre las células tumorales, éstas pueden unirse o asociarse con materiales paramagnéticos e incluso ferromagnéticos, los cuales serán mas fuertemente afectados por el campo electromagnético y, por tanto, diferenciarse de las células que no presenten esta asociación. Esto permitirá que las células no tumorales que estén rodeadas o envueltas entre células dañinas no sufran los efectos térmicos que causan los cambios de dirección del campo electromagnético. Es decir, para el mismo tiempo de exposición, las células tumorales que estén asociadas a materiales que potencien su estructura polar, verán incrementada más rápidamente su temperatura que las no tumorales. Así pues, se podrán dar tratamientos selectivos contra las células tumorales dentro del espacio de intersección de los campos electromagnéticos.

El efecto térmico será similar al que producen las técnicas de ultrasonidos, pero con efecto focal muy preciso, dado que el campo de actuación (espacio de intersección) es función al diámetro de las espiras y éstas se pueden construir sin dificultades con diámetros relativamente pequeños (entorno a los 2 mm. de diámetro e incluso menor seria suficiente para tratar lesiones pequeñas); mediante el desvío o desplazamiento de los ejes de los los circuitos magnéticos, disminuirá el espacio de intersección hasta que sea prácticamente diferencial.

Los campos electromagnéticos en distintas direcciones se aplican de forma secuencial y alterna las veces que sea necesario y durante el tiempo necesario hasta conseguir un aumento de temperatura de la zona afectada por los campos para producir así la muerte celular por calentamiento.

El orden de las frecuencias de encendidos o apagados de los electroimanes, es decir, la frecuencia o cantidad de veces por segundo en que se repite la variación de campo electromagnético aplicado sobre la zona a tratar, estará preferiblemente en el entorno de las frecuencias de las ondas cortas, de (0,5 a 10 GHz), o al de las frecuencias industriales entorno a los 915 MHz. La frecuencia dependerá del volumen y superficie del polar a orientarse, de su estructura molecular y del ángulo de intersección de ta dirección de los campos electromagnéticos. La frecuencia a activar el (encendido/apagado) de los campos es función del ángulo que formen los ejes de los electroimanes que se cruzan, si un material necesita vibrar a 2,45 GHz, para provocar su calentamiento, y los ejes de desorientación de los electroimanes forman un ángulo de 90°, la frecuencia (Encendido / apagado) se vera multiplicada por 2, que es el resultado de dividir 180/ 90, a menor ángulo mayor frecuencia.

La distancia en la que la influencia del campo de cada espira se hace notar físicamente, depende de la intensidad de la corriente que pasa por la espira, de su número y de las características del material que atraviesa el circuito electromagnético generado.

El procedimiento de la presente invención permite, pues, la destrucción de las células tumorales por calentamiento generado por la aplicación secuencial y alternada durante cierto tiempo de campos electromagnéticos con direcciones diferentes sobre dichas células tumorales.

Cada campo electromagnético se genera por un electroimán o, preferiblemente con un par de electroimanes con sus polos opuestos enfrentados, de forma que las líneas de campo generadas entre un par de electroimanes pasan por la zona a tratar (agregación molecular tumoral). Se utilizan preferiblemente dos electroimanes para generar un campo electromagnético con la finalidad de canalizar mejor las líneas de campo de forma que pasen por la zona a tratar, aunque con un solo electroimán sería suficiente, teniendo en cuenta que las líneas de campo generadas por ese electroimán deben pasar por la zona a tratar.

Para ello es necesario en primer lugar detectar la zona del organismo donde se encuentran las células tumorales o de proliferación incontrolada que se quieren destruir. Así pues, en resumen, el procedimiento para la destrucción selectiva de células en un organismo animal, comprende, las siguientes etapas:

a) detección de las células con proliferación incontrolada en el organismo animal correspondiente. Esta detección se puede realizar por cualquiera de las técnicas conocidas en el estado de la técnica: utilizando un agente de contraste, mediante radiografía, resonancia, escáner etc.

b) aplicación secuencial y alterna de al menos dos campos magnéticos con distinta dirección sobre la zona a tratar hasta conseguir el calentamiento y la destrucción de las células y donde cada campo electromagnético es generado por al menos un electroimán, pero preferiblemente con un par de electroimanes con sus polos opuestos enfrentados para canalizar mejor las líneas de flujo.

Previamente a la aplicación secuencia! y alterna de al menos dos campos magnéticos, las células tumorales, pólipos, berrugas, etc, pueden marcarse o asociarse con materiales paramagnéticos e incluso ferromagnéticos, para potenciar la acción de los campos electromagnéticos.

Mediante esta técnica se consigue eliminar las células tumorales sin afectar al tejido circundante por lo que tiene efectos secundarios mínimos sobre el paciente, ya que se aplican los campos magnéticos con distintas direcciones solo sobre las células tumorales o agregación celular tumoral.

El dispositivo utilizado para llevar a cabo este procedimiento consta de al menos dos electroimanes que generan campos electromagnéticos en distintas direcciones, pero dispuestos para que las lineas de los campos magnéticos se crucen en una zona del espacio (espacio de intersección) prefijada, pero preferiblemente el dispositivo está formado por al menos cuatro electroimanes posicionados en una hipotética circunferencia o esfera, estando enfrentados dos a dos de forma que dos electroimanes enfrentados generan un mismo sentido de campo electromagnético en una dirección predeterminada, pero en dirección diferente al campo generado por el otro par de imanes enfrentados. Dos electroimanes enfrentados se disponen con sus polos opuestos enfrentados para generar un campo electromagnético entre ellos. El hecho de poner dos electroimanes enfrentados para generar el campo electromagnético sirve para canalizar las líneas de flujo que deben pasar por la zona a tratar. En el caso de que se utilice un par de electroimanes para generar un campo electromagnético en una dirección, el dispositivo tendrá un número par de electroimanes situados en una hipotética circunferencia o esfera si estos tienen las mismas características físicas (provocan la misma intensidad de corriente magnética, si no fuera así, habría un desplazamiento de excentricidad en función de la intensidad del campo provocado), estando los imanes enfrentados dos a dos formando pares de electroimanes que generan un campo electromagnético canalizado en una determinada dirección. Cada par de imanes enfrentados genera un campo con dirección diferente a la generada por cualquier otro par de electroimanes, pero existe una zona del espacio (interior a la hipotética circunferencia o esfera) por donde pasan las líneas de tocios los campos generados por cada par de electroimanes, es el espacio de intersección entre los campos. Este espacio debe coincidir con la agregación celular tumoral que se desee eliminar en el organismo animal.

El dispositivo si esta formado por campos magnéticos enfrentados, puede contener cuatro seis, ocho, diez, doce, catorce, dieciséis, etc electroimanes, es decir, un número par de electroimanes, de forma que situados todos ellos en el perímetro de una hipotética circunferencia o esfera, se encuentren enfrentados dos a dos. De lo contrario, si cada electroimán actúa sólo, el dispositivo podría contener (dos, tres, cuatro o más electroimanes).

La intensidad, el tiempo, dirección y frecuencia de aplicación de cada campo electromagnético deben ser determinados de manera conveniente, por ejemplo mediante un programa informático adecuado introducido en un microprocesador. Por ello el dispositivo comprende un microprocesador dotado de un programa informático que determina la intensidad de cada campo electromagnético aplicado, la duración del impulso electro-electromagnético y la frecuencia de aplicación de los campos magnéticos. Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de tas características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un juego de figuras donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura número 1.- Representa una vista esquemática de! dispositivo de la presente invención con dos pares de electroimanes.

La figura número 2.- Representa una vista esquemática del dispositivo de la presente invención con tres pares de electroimanes.

La figura número 3.- Representa una vista esquemática del dispositivo de la presente invención con ocho pares de electroimanes.

Realización preferida de la invención

De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, el dispositivo que permite la destrucción selectiva de células, en especial aquellas que presentan o gozan de gran actividad en multiplicarse por división, con proliferación incontrolada en un organismo animal, comprende al menos dos electroimanes que tienen sus ejes axiales formando un ángulo predeterminado, o al menos cuatro electroimanes que se activan o desactivan eléctricamente emparejados al mismo tiempo, estando enfrentados polarmente y asociados dos a dos axialmente, dispuestos en el perímetro de una hipotética circunferencia o esfera tal y como muestra la figura 1, donde cada par de imanes enfrentados (11-11' y 12-12 ^* ) genera un campo electromagnético en una dirección prefijada físicamente, de forma que el espacio creado en su intersección (2) quede prefijado espacialmente y localizado en el tugar adecuado, que permita posicionar el espacio de intersección (2) mediante desplazamientos axiales (en ejes x,y,z) o por el desplazamiento de equipo circunvalante en el que están dispuestos los electroimanes, dejando la zona a ser tratada (1) del sujeto exactamente localizada en la intersección (2) de los circuitos magnéticos, de esta forma, la zona a ser tratada siempre quedara dispuesta para que en ella surja el efecto físico que provoca la varíancia alternativa de la actuación de los campos magnéticos que llegan a ella y se cruzan. En el caso de la figura 1 , los campos magnéticos generados por cada par de electroimanes (11 -11 ' y 12 -12'), o (1 1 y 12) en el caso de que cada campo se genere por un electroimán y no por un par de electroimanes enfrentados, tienen un espacio y lugar prefijado de intersección (2) que debe corresponder con la ubicación de las células a destruir (1) o ser tratadas.

Cada par de electroimanes correlacionados en el mismo eje (enfrentados) y generadores del campo electromagnético están situados de forma que sus polos opuestos (positivo y negativo) queden enfrentados, de esta forma se genera el campo electromagnético en una misma dirección y sentido que pasa por la agregación celular deseada (1) o material a ser tratado por los efecto que producen la varíancia alternativa de los campos generados en las bobinas al pasar por ellas la comente eléctrica.

El dispositivo incorpora un microprocesador (no representado) para el control de los parámetros del dispositivo.

Los electroimanes y el paciente deben situarse de manera que el espacio de intersección (2) coincida con la zona a tratar, es decir, con la agregación celular que se quiera tratar (1). Los campos magnéticos se aplican de forma alternada y continuada, es decir, se activa electroimán (11) o bien el par enfrentado (11-1 ) generando un campo electromagnético que orienta las moléculas en una dirección, a continuación se desactiva dicho campo y se activa el otro electroimán (12) o bien el par de electroimanes (12 -12') que generan un campo en otra dirección, obligando a las moléculas bipolares a girar, seguidamente se desactiva este último electroimán (12) o bien estos últimos electroimanes (12-12') se vuelve a activar el primero (11) o los primeros (11-11'), provocando de nuevo el giro de la molécula en la orientación del campo, así sucesivamente y con la frecuencia adecuada para que se produzca el calentamiento más o menos rápido provocado por el movimiento de la molécula bipoloar o estructura polar celular que reacciona al campo electromagnético que le llega. Preferentemente la frecuencia estará en el entorno entre 0,5 y 10 GHz, preferiblemente de 915 MHz. Las moléculas bipolares que se vean afectadas por ambos campos magnéticos, van a estar girando en ángulo de 90° (en el caso representado en la figura 1) produciendo así una fricción y calentamiento que llevará a la muerte celular que dependerá de la temperatura alcanzada y del tiempo de permanencia en ella (para células tu mora les la temperatura de termonecrosis esta en 57°C con tiempo de permanencia de 1 segundo). Obviamente, será conveniente la previa localización de la zona a tratar, en el caso tu moral debe ser detectada previamente a la aplicación de los campos variables electromagnéticos.

En la figura 2 se representa un dispositivo similar pero que dispone de seis electroimanes enfrentados dos a dos. También pueden utilizarse únicamente 3 de los electroimanes representados (21 ,22 y 23) sin enfrentarse. De la misma forma que antes, en este caso se producirían giros de la molécula por la aplicación continua y alternada de los tres campos magnéticos. En cuanto al procedimiento en este caso, en primer lugar se activa un electroimán (21) o un par de electroimanes enfrentados (21-21', dos imanes dispuestos enfrentados implican una mayor seguridad en la dirección de forma que si uno dejase de funcionar el equipo seguiría funcionando) generando un campo electromagnético que orienta las moléculas en una dirección, se desactiva dicho campo y acto seguido se activa el otro electroimán (22) o bien el par de imanes enfrentados (22- 22') que generan un campo en otra dirección, obligando a las moléculas bipolares a girar 60° en este caso, seguidamente se desactiva el electroimán (22) o los electroimanes (22 -22') y se activa el electroimán (23) o par de electroimanes (23-23 ¹ ) de forma que las moléculas bipolares afectadas giran otros 60° o de 120° respecto a la posición anterior (parametrizable o seleccionable) , a continuación se desactiva el electroimán (23) o par de electroimanes (23-23 ¹ ) y se activa de nuevo el electroimán (22) o el par( 22- 22 ) volviendo las moléculas en cuestión a su orientación anterior, a continuación se desactiva et electoimán (22) o el par (22-22') y se activa el electroimán (21) o el par (21-21'), volviendo las moléculas a la orientación inicial, así sucesivamente manteniendo activado el tiempo deseado hasta conseguir la temperatura de necrosis por tiempo de permanencia en ella, de la célula que interesa eliminar por calentamiento.

En la figura 3 se presenta otro ejemplo del dispositivo con ocho pares de electroimanes {31-31'; 32-32'; 33-33'; 34-34'; 35-35'; 36-36'; 37-37' y 38-38'). El procedimiento a seguir sería similar al explicado en los casos anteriores, lo único que en este caso se pueden conseguir manteniendo la misma frecuencia de encendidos/apagados, (tomando el patrón de referencia para electroimanes que sus ejes estén desviados 90°). A menores ángulos menor incremento térmico y a mayor ángulo también será mayor el incremento térmico (ángulos mas cerrados implica el aumento de la frecuencia para conseguir el mismo incremento de temperatura en el bipolo, si no se aumenta la frecuencia, el progreso o incremento de temperatura por unidad de tiempo es menor, para ángulos mas amplios implica menor frecuencia entre los encendidos y apagados). Por medio de esta variación en la frecuencia los efectos térmicos que producen los campos electromagnéticos serán más potenciados en unas células que en otras y nos darán la posibilidad de actuar térmicamente, (por la composición o estructura del bipolo, el movimiento de orientación "giro" del bipolo se puede potenciar la fricción con su entorno, hasta alcanzar un cierto valor, después el coeficiente de rozamiento desciende, afectando por esto al incremento de temperatura), lo que implica que se pueda mantener fija la temperatura sin sobrepasar un cierto valor, pero si aumentamos la potencia del campo magnético (medíante el incremento del amperaje), los efectos err la propia estructurales del bipolo serán mayores, llegando a debilitar su cohesión entre sus átomos y debilitando o alterando el comportamiento del la células que se desea controlar, esto nos abre una nueva puerta, de forma que si se tienen células buenas en el campo enfocado se respete su vida y en otras se causen la muerte. Es decir tendremos un aparato o equipo que es selectivo y que además no produce en el organismo tratado efectos secundarios acumulativos.

Cuanto más electroimanes comprenda el dispositivo, mayor es el espacio de intersección (2) de los campos y por tanto mayor es la zona que se puede tratar, tal y como se comprueba en las figuras 1 a 3.

Otra ventaja a ser destacada de descripción anterior es que permite dar el tratamiento específicos que tengan el fin debilitar o alterar la estructura de las células tu morales dejándolas vivas, de forma que sean fácilmente atacadas por el sistema inmunitario, que nos conducirá a inducir auto-vacuna en el individuo, esto enseñara a este sistema inmunitario la forma de cómo combatir a las nuevas células tumorales que se generen en el individuo, de forma que éste no tenga que pasar otra vez a ser tratado del mismo tipo de tumor.

Los electroimanes del mismo equipo pueden diferenciarse entre ellos por el diámetro de las espiras de forma que el campo o volumen focal pueda variarse por la selección de los electroimanes a ponerse en actividad correlativa. Esto implica que los tiempos de permanencia del paciente con el equipo se puedan minimizar y no dependan del tamaño del foco tumoral a ser tratado.