Onkologisk elektromagnetisk terapi (EMT) er behandling af onkologiske sygdomme ved hjælp af elektromagnetiske felter.
Ved onkologisk EMT bruges både konstante (stationære, SEMF) og variable elektromagnetiske felter (PEMF, elektromagnetisk stråling ). Til behandlingsformål henviser elektromagnetisk til ikke-ioniserende stråling Arkiveret 10. december 2014 på Wayback Machine ( ioniserende stråling er genstand for strålebehandling ). Inden for rammerne af ikke-ioniserende stråling skelnes radiobølge- og optiske områder , og inden for radiobølgens rammer - selve radiofrekvensen og mikrobølgen .
Kilden til stråling i radiobølgeområdet er et radiofrekvensoscillerende kredsløb Arkiveret 12. oktober 2014 på Wayback Machine , skematisk bestående af en induktor , en kondensator ( kapacitans ), en antenne og forbindelsesledere . EM -energien i hver halvdel af cyklussen lagres skiftevis i spolens magnetfelt eller i kondensatorens elektriske felt og forlader kredsløbet ved stråling fra antennen. Opgaven for EMT er at overføre RF-energi fra det oscillerende kredsløb til patientens krop ( Parring Arkiveret 16. december 2014 på Wayback Machine ). Denne opgave kan løses på flere måder.
Disse typer parringer er implementeret inden for nærfeltet Arkiveret 11. januar 2015 på Wayback Machine , når afstanden til objektet er mindre end bølgelængden, dvs. i radiofrekvensområdet (<300 MHz). Det biologiske objekt interagerer direkte med RF-kredsløbet (det er en del af det).
Afhængigt af typen af konjugation skelnes der mellem flere typer EMT:
Absorptionen af elektromagnetisk feltenergi af celler og væv kan føre til en stigning i temperaturen eller udførelsen af arbejdet; i det andet tilfælde bruges kun en del af energien til at hæve temperaturen (i forhold til processens effektivitet ). Den forventede effekt af EMT kan være forbundet enten med opvarmning (stigning i makroskopisk temperatur) (termisk afhængig effekt), eller med modifikation/destruktion af celler og væv ( ikke -termisk afhængig effekt ). Samtidig betyder den ikke-termiske afhængighed af effekten ikke fravær af opvarmning, da effektiviteten af arbejdet er meget lavere end 100%, og tilstedeværelsen af opvarmning svarer ikke til effektens termiske afhængighed, da en del af energien bliver uundgåeligt brugt på at udføre arbejde (varmeeffektiviteten er også væsentligt lavere end 100%). Enhver type EMT er således en kombination af termoafhængige (bestemt af en stigning i temperaturen af et biologisk objekt) og ikke-termisk afhængige (uafhængigt af temperaturen af et biologisk objekt) effekter; deres forhold bestemmes af processens effektivitet.
På et tidligt tidspunkt i udviklingen af EMT blev betydningen og selve eksistensen af ikke-termisk afhængige effekter i området af højfrekvente felter benægtet, hvilket førte til dannelsen af et "termisk dogme", der reducerede effekten af høj -frekvens EMT udelukkende til opvarmning [4] . På nuværende tidspunkt er de ikke-termisk afhængige virkninger af højfrekvent EMT blevet pålideligt demonstreret og anvendes i vid udstrækning inden for medicin og onkologi.
Begyndelsen til elektromagnetisk terapi (EMT) blev lagt af Nikola Teslas værker [5] i USA og Arsene d'Arsonval i Frankrig. Begge betragtede den direkte effekt af vekslende elektromagnetiske felter (PEMF) på væv og celler som den vigtigste driftsmekanisme, og den uundgåelige opvarmning af væv blev betragtet som en uønsket effekt [6] .
d'Arsonval betragtes som "faderen" til EMT, da han grundigt studerede de kapacitive og induktive metoder til EMT og er forfatteren til den første EMT-teknologi, opkaldt efter ham darsonvalization [7] [8] . For at reducere "uønsket opvarmning" og øge "felteffekter" i darsonvalisering blev højspænding brugt ved lav strømstyrke [8] .
Tesla og d'Arsonval udviklede ikke et acceptabelt koncept for virkningsmekanismen for PEMF, og de var heller ikke i stand til at give beviser for ikke-termiske effekter. d'Arsonval forsøgte at vise det på bakterier og toksiner, og Tesla rapporterede om den ikke-termiske dødelige virkning af højfrekvente felter på Mycobacterium tuberculosis, men resultaterne var usikre [9] .
Omkring 1905 opfandt Von Zeneck diatermi [10] , den første elektromagnetiske termoterapiteknologi udelukkende rettet mod opvarmning af væv, hvortil høj strøm ved lav spænding blev brugt. Mellem 1910 og 1920 diatermi blev dannet i sin klassiske form som en metode til dyb, hovedsageligt kapacitiv opvarmning med en frekvens på 0,5-2 MHz og en strømstyrke på 1-3 A [11] . I modsætning til darsonvalisering havde termoterapi et enkelt, klart og indlysende koncept baseret på øget blodgennemstrømning, med en direkte observerbar krampeløsende og hurtig trofisk effekt.
Den hurtige udvikling af diatermi er hovedsageligt forbundet med navnet Nagelschmidt [12] , som først udtalte, at opvarmning er den eneste effekt af EMF. Fra det øjeblik begyndte kampen mellem de termiske og ikke-termiske koncepter for EMT. På grund af manglende beviser, allerede i 20'erne. det ikke-termiske koncept for PEMF-effekten begyndte at blive betragtet som uvidenskabeligt.
I 1920 blev magnetronen opfundet, som gjorde det muligt at opnå frekvenser op til 150 MHz og indledte radiofrekvens-æraen (RF) inden for elektromedicin. I 1928 fandt man ud af, at temperaturen på et legeme nær kortbølgeemittere stiger med 2-3 grader [13] . Således blev den strålingsmetode til opvarmning opdaget. I 1931 udviklede Whitney, vicepræsident for General Electric, Radiotherm, den første dedikerede hypertermiske enhed med en driftsfrekvens på omkring 20 MHz [14] .
Oprindelse og essens af hypertermi Hypertermi som en måde at "overophede" væv ud over det fysiologiske febril maksimum på 41 ° C skilte sig ud fra den såkaldte. "feber (feber) terapi", kendt siden slutningen af det 19. århundrede. I 20'erne. I det 20. århundrede blev hyperpyreksi identificeret som en uafhængig terapeutisk faktor i febril terapi, hvilket førte til udviklingen af elektromagnetiske metoder til ekstern opvarmning. Fødslen af udtrykket "hypertermi" er forbundet med opfindelsen af den berømte amerikanske opfinder og filantrop Kettering af det første system til generel hypertermi "Hyperthermi", som blev udbredt i USA [14] [15] . Fra 60'erne. XX århundredes hypertermi betragtes som en uafhængig metode.Efter 1920 blev de ikke-termiske virkninger af EMF gentagne gange vist i RF-området både in vitro og in vivo [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] . De mest berømte var den amerikanske kirurg Shereshevskys værker. I 1926 rapporterede han den dødelige effekt af et 8,3-135 MHz RF-felt på mus med et maksimum ved 20-80 MHz og ingen signifikant opvarmning, og foreslog en specifik ikke-termisk effekt af RF-felter baseret på højfrekvente vibrationer [17 ] . Efter at have modtaget en stilling ved Harvard Medical School fortsatte Shereshevsky sin forskning og rapporterede i 1928 ødelæggelsen af tumortransplantater i mus, igen uden væsentlig opvarmning [18] . Ved 67 MHz var den fuldstændige remissionsrate i forsøgsgruppen 23 % versus 0 % i kontrolgruppen, og stråling ved en frekvens på 135 MHz viste ingen antitumoreffekt. Shereshevsky konkluderede, at der var et tumorødelæggende frekvensområde på 20-80 MHz.
Shereshevskys værker vakte stærk "termisk" modstand. I 1927-1929. Christy et al. fra Rockefeller Foundation har udgivet en række artikler om diatermi [4] [25] [26] [27] [28] [29] [30] . Den afsluttende afhandling lød således: "Alle, der taler om andre biologiske virkninger af højfrekvente strømme, bortset fra termisk produktion, skal bevise det" [4] . Denne afhandling er blevet den officielle position for elektromagnetisk medicin ("termisk dogme").
Kritik af Christies arbejde Fund af Christy et al. om termoafhængigheden af effekten af RF-felter [4] blev lavet på grundlag af ubegrundede konklusioner og ignorerer fakta. De fandt især ud af, at dødeligheden af feltet i 8-50 MHz-området var omtrent ens, men faldt kraftigt efter 50 MHz, og tilskrev dette "en vis ændring i musens dielektriske konstant", hvilket formentlig førte til en fald i "strømmen induceret i musen". I dag er fejlslutningen af denne dom indlysende, da det er kendt, at ledningsevnen af væv (og styrken af strømmen) stiger, når frekvensen af EMF stiger. Konklusionen om, at faldet i effektiviteten af frekvenser over 50 MHz er forbundet med et fald i termisk produktion, er således helt forkert. Det faktum, at termisk produktion i NaCl-opløsning ikke faldt, men steg ved frekvenser over 50 MHz i samme grad, som dødeligheden faldt hos mus, blev ikke forklaret. Designet af undersøgelsen var utilfredsstillende. Et forsøg på samtidig at studere indflydelsen af 4 forskellige faktorer - frekvens, strømstyrke, eksponeringstid og afstand mellem elektroderne - og i to versioner - in vivo og post-mortem - førte til, at grupperne var for små (2- 10 mus, i gennemsnit 5± 2,6) for at opnå signifikante forskelle. På grund af ubalancen i grupperne er alle data fragmenteret. Termometrien var ekstremt ufuldkommen, hvilket forfatterne selv erkender. Der var ingen statistisk behandling af data, bortset fra beregning af gennemsnit, selvom metoderne til korrelationsanalyse blev beskrevet detaljeret af Pearson i begyndelsen af det 20. århundrede og allerede var meget brugt i 20'erne. Som en konsekvens heraf forsøgte forfatterne ikke at opdage tendenser, selvom de var tydeligt synlige: der er for eksempel en åbenlys tendens til, at den dødelige temperatur falder, når strømmen stiger, og når frekvensen stiger. Samlet set er undersøgelsen af Christie et al. var kendetegnet ved lav kvalitet og pålidelighed, forværret af ufuldstændige analyser af lav kvalitet og forudindtaget fortolkning af resultaterne. Baseret på de data, de opnåede, var det umuligt at afvise muligheden for eksistensen af ikke-termiske effekter.I 1933 opgav Shereshevsky, da han var under stærkt "termisk" pres, sit "uvidenskabelige" synspunkt og anerkendte den termiske essens af sine opdagelser [31] .
Shereshevsky og Christies resultater fra et moderne synspunkt Ophobningen af data om ikke-termiske effekter efter 1920 forekommer naturligt set fra et moderne synspunkt, da det maksimale af ikke-termiske effekter af RF-felter er i området 10-50 MHz. Tilstedeværelsen af en klart defineret ydre grænse for de dødelige og antitumoreffekter af RF-felter, bemærket af både Shereshevsky (80 MHz) [17] og Christie (50 MHz) [4] , svarer til det moderne koncept om den øvre grænse for beta spredningsområde. Christies konklusioner om den exceptionelle termiske afhængighed af effekten af RF-felter er uholdbare.I 1928 udviklede den tyske fysiker Erwin Schlipfake den såkaldte. "kortbølgeterapi", den første kommercielle ikke-termiske teknologi [32] . I 1932 udkom monografien "Short Wave Therapy" [32] i Tyskland , som allerede blev genudgivet i England i 1935, og i alt gennemgik den 6 genoptryk i Tyskland (indtil 1960) Den udbredte brug af Schlipfake-metoden og apparater i USA førte til American Medical Association (AMA) intervention i 1935: "enormt salg af en ny type højfrekvent apparat" blev diskuteret i en foreløbig rapport fra fysioterapirådet, og det blev anført, at den udbredte brug af disse apparater kunne kun føre til utilstrækkelige resultater og miskreditere diatermi som en nyttig behandlingsmetode [33] . Den endelige rapport bekræftede det medicinske samfunds holdning om, at EMF'er udelukkende er termiske [34] .
I 1933 rapporterede Reiter om en ikke-termisk RF-effekt på tumormetabolisme in vitro [24] , hvilket fik to opinionsledere i Nature i 1936 [35] [36] , hvilket bekræftede det medicinske samfunds officielle holdning om, at der ikke var nogen specifik ikke -termiske effekter RF felter.
I slutningen af 30'erne. "ikke-termisk modstand" blev endelig brudt, "termisk dogme" blev grundlaget for EMT.
I 1937 blev trioden opfundet, og magnetronen blev moderniseret, og i 1939 udviklede Varian-brødrene i Stanford den første klystron. Disse opfindelser gjorde det muligt at opnå gigahertz (UHF) stråling og åbnede mikrobølgetiden, men siden 1940 blev magnetroner og klystroner utilgængelige til medicinske formål: Krigen nærmede sig, og alle kræfter var rettet mod udviklingen af radarer, så det første arbejde vedr. mikrobølgediatermi optrådte først i begyndelsen af 1950'erne, efter Anden Verdenskrig.
Således i slutningen af 1930'erne alle kendte metoder til EMT var kendt og brugt i praksis; varmeproduktion blev endelig anerkendt som den eneste biologiske effekt af højfrekvente felter; brugen af hypertermi som en uafhængig behandlingsmetode begyndte; ikke-termiske effekter af RF-felter blev demonstreret, og den første ikke-termiske RF-teknologi blev bredt vedtaget uden at blive anerkendt af den almindelige videnskab.
På trods af den store mængde beviser for ikke-termiske virkninger af PEMF blev det "termiske dogme" den officielle holdning: opvarmning blev anerkendt som den eneste effekt af HF PEMF, og betydningen og eksistensen af ikke-termiske effekter blev nægtet.
Fra 1948 til 1953 flere artikler om mikrobølgediatermi blev udgivet, efterfulgt af en lang pause forårsaget af opdagelsen af bivirkninger ved mikrobølger - grå stær hos hunde og kaniner og testikeldegeneration hos rotter. Samtidig blev der opnået beviser for farerne ved mikrobølger i industrien og hæren. Som en konsekvens, fra 1953 til 1960, skiftede forskningsaktiviteten inden for mikrobølger fuldstændig fra medicinske anvendelser til udvikling af sikkerhedsstandarder. I 1957-1960. i USA blev der i regi af det amerikanske forsvarsministerium gennemført det såkaldte "triple program" (Tri-Service program) for at udvikle standarder for sikkerheden ved mikrobølgeeksponering [9] .
Hovedbidraget til udviklingen af teorien om biologiske virkninger af PEMF blev givet af Hermann Schwan, en tysk fysiker på en kontrakt med det amerikanske forsvarsministerium. Omkring 1953 begyndte Schwan en systematisk undersøgelse af mekanismerne for absorption af mikrobølgestråling af væv og fandt ud af, at den er uensartet og afhænger af frekvensegenskaberne af væv og deres komponenter [37] . Schwan viste, at mikrobølgeeksponering skal være baseret på nøjagtige biofysiske beregninger, og at "effektiviteten af eksisterende mikrobølgeanordninger er uforudsigelig fra et praktisk synspunkt" og eksperimentelle metoder er yderst tvivlsomme [38] [39] . Elektromagnetisk medicin krævede en tilstrækkelig biofysisk base, som endnu ikke var blevet skabt [40] . Som det fremgår af materialerne fra symposiet om de biologiske virkninger af mikrobølger, der blev afholdt i juni 1970 i Richmond (USA) [41] , var der på det tidspunkt kun indledende ideer om emnet, som var genstand for forfining i alle retninger. Suskind sammenlignede billedligt datidens mikrobølgeapparater med "at skyde en kanon i et mørkt rum" [9] . Skabelsen af den videnskabelige base for mikrobølgeterapi blev grundlæggende afsluttet i begyndelsen af 80'erne, hvor teorien om interaktionen mellem højfrekvent PEMF med biologiske væv blev skabt og de dielektriske egenskaber af forskellige væv og organer blev bestemt [42] .
Fremskridt inden for ikke-termisk forskningSkiftet i vægt fra anvendt forskning til grundforskning har ført til en hurtig ophobning af data om de ikke-termiske virkninger af PEMF.
I 1951 opdagede Paul, at dielektriske partikler i PEMF bevæger sig i retning af PEMF-gradienten [43] . Dette fænomen kaldes dielektroforese (DEP). I 1966 brugte Paul DEF til at adskille levende og døde celler [44] , og i 70'erne blev metoden udviklet i detaljer og indført i bred praksis [45] [46] .
I 1959 genopdagede forskere ved Mayo Clinic den orienterende effekt af PEMF, tidligere beskrevet af Muth [47] og Lebesny [48] : fedtdråber i fortyndet mælk opstillet i kredsløb under påvirkning af højfrekvent strøm [49] . Denne effekt blev kaldt "perletråde" og var uforklarlig fra et termisk synspunkt. Heller et al. beskrev effekten af alignment af encellede mikroorganismer langs eller på tværs af feltlinjerne (afhængigt af frekvens) under påvirkning af svag AEMF [50] , samt udviklingen af kromosomale abnormiteter svarende til virkningerne af ioniserende stråling og antimitotiske midler, efter en 5-minutters ikke-termisk eksponering for AEMF på embryoner hvidløg [51] og foreslog, at årsagen til dette er den orienterende effekt af PEMF.
I 1959 blev der offentliggjort en undersøgelse af Humphrey og Seal om brugen af jævnstrøm til behandling af kræft [52] , som gav anledning til udviklingen af galvanoterapi til kræft (selv om værkerne fra slutningen af det 19. århundrede allerede viser en ret moden forståelse af denne teknologi [53] [54] ). I 1978 rapporterede Nordenström de første kliniske resultater af brugen af galvanisering, som han kaldte "elektrokancerterapi", ved lungekræft [2] [55] .
I 1970 opdagede Pareeu og Sicard effekten af en svag (10-200 mA) lavfrekvent vekselstrøm (50 Hz) på Escherichia coli [56] . I 1992 blev denne effekt genopdaget af canadiske forskere og kaldt den "bioelektriske effekt" (BEE) [57] [58] .
I 1972 opdagede Newman og Rosenbeck en stigning i membranpermeabilitet efter en jævnstrømsimpuls, hvilket førte til udviklingen af elektroporationsteknologi (EP) [59] . Det blev teoretisk underbygget af Crowley og Zimmerman i 1973-1974. [60] [61] og siden midten af 70'erne. er gået solidt ind i cellebiologiens arsenal som en metode til transfektion (det er bemærkelsesværdigt, at selv i 1977 begynder diskussionen om elektrisk membranbrud med begrundelsen for den ikke-termiske karakter af denne effekt). I 1989 brugte Chang vekslende RF-strøm til elektroporation [62] og opnåede mere effektiv transfektion med en væsentlig lavere andel af irreversibel cellulær skade [63] .
I 1982 opsummerede Schwan de data, der var tilgængelige på det tidspunkt om de ikke-termiske virkninger af PEMF og identificerede følgende fænomener: 1) dannelsen af "perletråde", 2) den rumlige orientering af ikke-sfæriske partikler og celler, 3) dielektroforese, 4) celledeformation, 5) celledestruktion, 6) cellefusion, 7) cellerotation [64] .
Udvikling af hypertermiBegyndende i 1965 begyndte udviklingen af moderne hypertermi, hovedsagelig initieret af Manfred von Ardennes arbejde. I 1985 var hypertermi blevet mainstream EMT og blev set som et alsidigt kemo- og radiomodificerende middel og en potentiel fjerdelinje cancerbehandling (Se Onkologisk hypertermi ).
Fejl i det tidlige stadium af hypertermi Fra et moderne synspunkt er det indlysende, at dannelsen af fænomenet moderne onkologisk hypertermi var resultatet af grundlæggende fejl i det tidlige stadium af dets udvikling. Den første sådan fejl var von Ardennes opdagelse af "en række praktisk talt uendelig selektivitet i behandlingen af kræft ved ekstrem hypertermi" [65] , som skabte ideen om et bredt terapeutisk område og høj selektivitet af metoden. Den anden fejl var udsagnet om muligheden for meget selektiv opvarmning af tumorer: det blev rapporteret, at tumorer kunne overophedes med 5-10°C over temperaturen i omgivende sunde væv [66] . Tilstedeværelsen af et enormt terapeutisk udvalg, kombineret med høj selektivitet af opvarmning, skabte muligheden for at opnå en næsten ideel metode til behandling af kræft, hvilket resulterede i en international "hypertermi feber", der fortsatte indtil midten af 1990'erne, hvor hypertermien mislykkedes randomiserede forsøg i USA og Europa beviste disse ideers fiasko [67] . Det menes i øjeblikket, at der ikke er nogen grundlæggende forskelle i termisk følsomhed mellem raske og ondartede celler [68] , og mulighederne for selektiv opvarmning er yderst begrænsede: temperaturgradienten mellem tumoren og omgivende sunde væv overstiger ikke 1°C [69 ] , og i mange tilfælde opvarmes det omkringliggende væv stærkere end tumoren [70] . Som en konsekvens heraf er hovedproblemet med hypertermi manglen på et terapeutisk område . Elektromagnetisk terapi efter 1985 Gendrivelse af det termiske dogmeDet "termiske dogme" er de facto blevet afvist: efter at den ikke-termiske teknologi af antitumorfelter (TTF) modtog FDA-godkendelse til klinisk brug i 2011 [71] , er virkeligheden og effektiviteten af ikke-termiske teknologier ikke længere i tvivl. I 2009, med den modulerede elektrohypertermi- teknologi som eksempel, blev det objektivt vist in vivo, at bidraget fra ikke-termiske effekter til den samlede kliniske effekt under elektromagnetisk opvarmning kan overstige bidraget fra selve temperaturen med 2-3 gange [72] .
Stagnationen af hypertermi og fremskridtene af højintensiv termoterapiInden for hypertermi (41-45°C) er temperaturkonceptet udtømt og har været stagneret siden begyndelsen af 1990'erne. [73]
Tværtimod er høj-intensitet termoterapi (HITT) og termisk ablation (TA) teknologier blevet aktivt udviklet. En række HITT-TA-teknologier er trådt ind i klinisk praksis, især:
Som et resultat, siden 2000'erne interesserne for termoterapi flyttede til området for høj-intensitet termoterapi, og termisk hypertermi forlod endelig frontlinjen af forskning i onkologi og kom aldrig ind i klinisk praksis.
Nuværende tilstand og udsigter for onkologisk hypertermiSelvom videreudvikling af hypertermi inden for rammerne af temperaturkonceptet synes umulig (Se Onkologisk hypertermi ), eksisterer termisk hypertermi fortsat som en eksperimentel disciplin uden visse udsigter til klinisk anvendelse [77] . Udsigterne for udviklingen af onkologisk hypertermi er forbundet med udviklingen af ikke-termiske hypertermiske teknologier og muligvis indførelsen af målrettede ferromagnetiske præparater (indtil videre er der ingen fremskridt på dette område).
Ikke-termisk renæssanceSiden 1980'erne er ikke-termiske effekter kommet i forgrunden i elektromagnetisk forskning. Allerede i 1981 offentliggjorde US Environmental Protection Agency og US Naval Department en liste med 3627 undersøgelser om ikke-termiske biologiske effekter af elektromagnetisk stråling i området 0-100 GHz [78] . De akkumulerede data er opsummeret i en række grundlæggende anmeldelser og monografier [79] .
I øjeblikket kan ikke-termiske effekter klassificeres som følger [73] [80] :
Sammenlægningen af disse mikroeffekter fører til udviklingen af ikke-termiske makroeffekter:
Ponderomotive Effects Arkiveret 10. april 2015 på Wayback Machine PMT er den mest undersøgte, forståede og udbredte anvendte.
PEMFs evne til at undertrykke celleproliferation er blevet bevist, og den resonanslignende karakter af denne effekt er blevet vist. Barbo et al. fundet 1524 frekvenser i området fra 0,1 Hz til 114 kHz, der undertrykker tumorvækst [81] [82] [83] [84] . Et randomiseret klinisk forsøg er i gang med brugen af laveffekt amplitude-moduleret EMF til behandling af cancer [85] . Den nyligt FDA-godkendte [86] " Tumor Treating Fields"-teknologi (TTF Arkiveret 10. december 2014 på Wayback Machine ) undertrykker effektivt tumorvækst ved 100 kHz [87] . Den antiproliferative effekt af PEMF forklares ud fra en subcellulær ponderomotiv effekt (dielektroforetiske kræfter undertrykker samlingen af den mitotiske spindel [88] ) eller en membranotrop effekt (celledeling er forbundet med et fald i membranpotentialet, men under påvirkning af PEMF, membranpotentialet af en delende celle stiger på grund af hurtige ikke-lineære processer af hyperpolarisering og depolarisering, som undertrykker spredning [89] ), eller resonanseffekt [84] . Uanset forklaringen er effekten objektivt bevist [90] .
En signifikant (13,5%) og signifikant (p<0,001) evne til subtermisk (ΔT<0,1°C) 24-timers eksponering for et svagt (0,023 W/kg) pulserende signal med en frekvens på 2,2 GHz til at reducere antallet af NB68 neuroblastomceller i kultur og for at flytte cellesløjfen [91] . Kapacitiv-resistiv elektrisk overførsel (CRET) teknologi undertrykker malign proliferation og stimulerer celledifferentiering [92] [93] .
I slutningen af det 20. århundrede nåede antallet af ikke-termiske publikationer en kritisk masse (mere end 20.000 ifølge Pubmed), hvilket gjorde overgangen til praktisk implementering uundgåelig. I øjeblikket er der en række etablerede onkologiske EMT-teknologier baseret på de ikke-termiske virkninger af EMF:
En række ikke-termiske teknologier er blevet kommercialiseret, andre er tæt på kommercialisering.
Kommercialiserede ikke-termiske teknologier i onkologi(baseret på [73] med ændringer)
| Teknologi | Varemærke | System | Opfinder | Implementering | Selskab | År |
|---|---|---|---|---|---|---|
| elektroporation | ECT ( Elektrokemoterapi arkiveret 20. marts 2015 på Wayback Machine ) | Cliniporator Arkiveret 21. august 2016 på Wayback Machine | LM Mir (Frankrig) | Tilladt i EU | IGEA Srl Arkiveret 20. juni 2016 på Wayback Machine (Italien) | 1980 |
| elektroporation | EGT ( Gene Electrotransfer Arkiveret 20. marts 2015 på Wayback Machine ) | trigrid | RM Bernard | FDA tilladelse til en wedge. tests | Ichor Medical Systems Inc. (USA) | 1994 |
| elektroporation | ECT ( Elektrokemoterapi arkiveret 20. marts 2015 på Wayback Machine ) | MedPulsar Arkiveret 13. juni 2016 på Wayback Machine | GA Hofmann, DP Rabussay, Z Zhang (USA) | Tilladt i EU | Genetronics Biomedical Corp. Arkiveret 18. juni 2016 på Wayback Machine (USA) | 1997 |
| Elektrohypertermi | Onkotermi (moduleret elektrohypertermi) | EHY2000 , EHY3000 | A Szasz (Ungarn) | Tilladt i EU, Rusland, Sydkorea | OncoTherm Group (Ungarn-Tyskland) | 1998 |
| Elektrofeltterapi | TTF ( Antineoplastiske felter Arkiveret 10. december 2014 på Wayback Machine ) | NovoTTF- 100A | Y Palty (Israel) | FDA-godkendelse [86] | NovoCure Ltd (Israel) | 2000 |
| Galvanoterapi | EChT (elektrokemisk terapi) | NEUFLO | Schroeppel EA, Kroll MW (USA) | FDA tilladelse til en wedge. tests | Ionix Medical Inc (USA) | 2000 |
| Galvanoterapi | EChT (elektrokemisk terapi) | ECT plus | N/A | Tilladt i EU | CUTH Meditech GmbH (Tyskland) | 2006 |
| RF interferometri | RF interferometri | TRIMprob Arkiveret 15. juli 2016 på Wayback Machine | C. Verduccio | Tilladt i EU | Selex Galileo (Italien) | 2003 |
Af objektive årsager er den maksimale aktivitet af ikke-termiske undersøgelser koncentreret i to områder: sikkerheden ved ekstremt lavfrekvent PEMF (ELF-PEMF, <300 Hz) udsendt af elektriske netværk og udstyr, og sikkerheden ved højfrekvent ekstremt svag PEMF (KS-PEMF) udsendt af mobiltelefoner [79] . Begge retninger skyldes det faktum, at de gamle, termiske sikkerhedsgrænser for PEMF er under stærkt pres af fakta, der indikerer den potentielle fare for ikke-termiske effekter af PEMF [94] . I øjeblikket er både ELF-PEMF og KS-PEMF anerkendt som potentielt farlige [95] [96] , men sikkerhedsmarginerne har indtil videre bestået, selvom processen endnu ikke er afsluttet.
Desværre er begge de vigtigste ikke-termiske forskningsområder ubrugelige fra et medicinsk synspunkt: ELF-området (<300 Hz) er uden for resonansfrekvensområdet for cellulære, subcellulære og molekylære strukturer, som ligger i kilomegahertz-regionen [84] , og effekten af PEMF CS er under grænsen for fysiologisk "støj" 10 mW/cm 2 [97] .
De subtile, subcellulære mekanismer af svag PEMF er endnu ikke fuldt ud forstået og bevist. Det formodes at påvirke DNA [98] , hvis molekyle kan fungere som en fraktal antenne med elektronisk ledningsevne og autosymmetri, der er i stand til at interagere med PEMF i lav- og radiofrekvensområderne [99] . Det er blevet vist, at eksponering af DNA for ekstremt svag PEMF (KS-PEMF) på et ikke-termisk niveau fører til ekspression af varmechokproteiner (HSP70) [100] . Det er blevet vist, at proteiner kan fungere som molekylære maskiner, der omdanner energi fra en form til en anden gennem cykliske konformationelle overgange, og at disse molekyler er i stand til at absorbere PEMF-energi [101] . Dette gælder især for enzymer, hvis funktion er baseret på cykliske konformationelle overgange, især Na+/K+-ATPase [102] [103] : PEMP'er fungerer som en ekstern energikilde, hvilket tillader reaktionen at blive forskudt fra ligevægtstilstanden [ 104] . Den praktiske betydning af disse mekanismer er imidlertid uklar. I adskillige eksperimenter udført over fem år, hvor man sammenlignede effekten af mikrobølgeopvarmning på hastigheden af kemiske reaktioner i en konventionel beholder og i en beholder lavet af silikonecarbid, som effektivt absorberer mikrobølgestråling, blev der ikke fundet forskelle i reaktionshastigheder ved lige temperaturer [105] .
Et væsentligt problem er den systematiske fejl i ikke-termiske undersøgelser, som stammer fra det termiske dogme og består i at placere ikke-termiske effekter udelukkende i det ikke-termiske område, når der ikke er nogen makroskopisk temperaturstigning [106] . Dette er en forkert og frugtesløs tilgang, da termiske og ikke-termiske effekter udvikler sig samtidigt, og ifølge den klassiske maksime af G. Schwan, "er det umuligt at opnå en tilstrækkelig stærk ikke-termisk effekt ved disse værdier af feltstyrke, der ikke forårsager væsentlig opvarmning” [64] . På basis af biofysiske kriterier er det vist, at EM-stråling med en intensitet på mindre end 10 mW/cm [97] . Fejlene i tidligere ikke-termiske teknologier er relateret til forsøget på at forblive "ikke-termisk", da enhver stigning i temperaturen førte til anerkendelsen af deres effekt som termisk. Denne tilgang er også farlig for nye ikke-termiske teknologier. Oncotermi-teknologien er indtil videre den eneste, der er opmærksom på dette problem og adskiller med rimelighed bidraget fra temperatur og ikke-termiske effekter til den samlede effekt ved temperaturer i det hypertermiske område [72] .
Et andet aspekt af denne skævhed er tendensen til at se termiske effekter selv uden for det termiske område: de betragtes stadig som termiske i naturen - "svag termisk" eller "kvasi-thormal". Idéerne om det "molekylære termometer" [107] , som registrerer de temperaturændringer, der ikke registreres ved termometri, eller "resonansopvarmning i varme mikropletter" [108] er levende eksempler på denne type tænkning, og faktisk vender forholdet af "termiske" og "ikke-termiske" effekter i det skolastiske "kylling og æg"-problem. Det er klart, at enhver mekanisk proces ledsages af termodynamiske ændringer, men dette gør den ikke termisk af natur.
Problemet forværres af det faktum, at studiet af CS-PEMF udføres på grænsen af moderne metoders følsomhed, hvilket uundgåeligt giver anledning til adskillige fejl [73] . Nye screeningsteknikker for transkriptomik, proteomik og metabolomik har lav reproducerbarhed og signifikant variabilitet i påvisning af de biologiske effekter af PEMT med en tendens til falske positive resultater [109] .
Der er også en række subjektive problemer med ikke-termisk forskning, hovedsagelig forårsaget af teoretiske og praktiske fejl hos forskere. Den store variation og allestedsnærværende af ikke-termiske effekter giver det falske indtryk, at næsten enhver elektromagnetisk effekt kan bruges til at behandle kræft, selvom der faktisk er et begrænset antal passende kombinationer af feltparametre og teknologier til deres anvendelse. Der er en tendens til ukritisk ekstrapolering af forskellige kendte effekter af PEMF uden at tage højde for effekt og felttype [110] , selvom der ikke er et enkelt elektromagnetisk regime, hvor alle kendte effekter af PEMF er ligeligt repræsenteret: de er fordelt over hele rækken af frekvenser og kræfter, og hver har dit optimum. En almindelig fejl er at bruge ponderomotive effekter, som kræver betydelig feltstyrke, til at forklare virkningerne af ekstremt svage felter. Demodulation, molekylære, atomare og subatomære effekter af PEMF CS er ved at blive et varmt emne i forskningen [79] [111] , men den reelle betydning af disse i det væsentlige informationsmæssige effekter kan diskuteres.
Der er en række EMT-teknologier klassificeret som pseudovidenskabelige [112] . Disse er teknologier inden for ikke- konventionel (alternativ) medicin , baseret på brugen af ekstremt svage eller ekstremt lavfrekvente felter, eller uidentificerede (uopdagelige) energityper , som erklærer resonans- eller "energi"-effekter som den vigtigste information og kommunikation, hvis kliniske effektivitet er tvivlsom .
De mest berømte af dem er:
Man skal dog huske på, at den officielle holdning til disse metoder er under forandring. Indtil 80'erne. alle elektromagnetiske ikke-termiske metoder inden for onkologi blev per definition anerkendt som pseudovidenskabelige, da kun termiske effekter af højfrekvente elektromagnetiske felter blev betragtet som bevist i overensstemmelse med det "termiske dogme". Siden 1980'erne har udviklingen af teori og praksis for ikke-termiske metoder til EMT løbende udvidet grænserne for "videnskabelig" EMT. Som en konsekvens heraf er American Cancer Societys moderne position [112] blevet ambivalent : det erklæres, at der er effektive og ineffektive metoder i mangel af tekniske kriterier. Denne tilgang efterlader muligheden for, at effektiviteten af den såkaldte. "ineffektive" metoder vil blive vist over tid, som det skete, for eksempel med ikke-termiske teknologier ved at bruge eksemplet med "antitumor fields" (TTF) teknologier PEMF(eller variable magnetfelterMachineWayback10. december 2014 påArkiveret og TMS Arkiveret 17. december 2014 på Wayback Machine ). Rifes ideer Arkiveret 13. november 2014 på Wayback Machine om tumorspecifikke resonansfrekvenser, fra 50'erne. Betragtet som et klassisk eksempel på charlatanisme fra det 20. århundrede , bliver de i øjeblikket genfødt i Barbeau et al.s værker [ 81] [ 82] [83] [84] .
US National Center for Complementary and Alternative Medicine ( NCCAM Arkiveret 13. december 2014 på Wayback Machine ) (en afdeling af US National Institutes of Health (NIH)) opererer kun med ikke-konventionelle EMT-metoder efter kriterierne "detectable" (veritabel - gyldig, detekterbar) og "udetekterbar" (formodet - imaginær) energi [113] . Med hensyn til detekterbare EMT-teknologier kan kriteriet for potentiel effektivitet være strålingseffekten: teknologier, der bruger effekt under 10 mW/cm2 , dvs. under tærsklen for endogen elektromagnetisk støj [97] , er usandsynligt, at de er klinisk effektive. Indtil videre er der ingen grund til at tale om den videnskabelige karakter af metoder baseret på uopdagelige energier.