[发明专利]采用极低频率电磁场诊断和筛查疾病的方法和装置

说明书

本申请要求2008年11月5日提交的美国临时专利申请No.61/111,567和2008年8月22日提交的美国临时专利申请No.61/091,100的权益，它们中的每一个整体以引证方式结合于此。

技术领域

所公开的是一种用于通过测量和分析极低频率电磁场来诊断和筛查活体中的疾病状态的新颖方法和装置。这种场的测量是在身体上或身体内的单个点或者几个检验点处进行并且与一个或多个参考值对比。时变电磁场内的信息被收集，然后通过诊断或筛查算法处理以提供关于所评价的组织的疾病状态的信息。

背景技术

广为接受的是有机体、器官系统和细胞的生物活性产生可测量的电磁活动。频谱的一端是神经组织的高频活动(交流电)并且另一端是假设表明非正常细胞或者组织生长的稳态(直流电)活动。例如，高频(AC)电磁场测量的医疗应用显现在脑电图和心电图装置中。最近以来，已经研究直流电(DC)场来作为癌症诊断方法。例如，B.H.Hirschowitz的美国专利No.4,328,809和M.L.Faupel的美国专利No.4,955,383构想了测量和分析DC电位(electropotential)以诊断或者筛查疾病的装置和方法。在这些发明中，通过对随时间采集的大量信号求平均值来过滤出极低频率交流电(AC)频带内的信息。用主动式或者被动式数字或者模拟滤波器过滤出更高频率的信息。此方式的其他表现已经在Davis的美国专利No.4,407,300和Stoller er al.Davis的美国专利No.4,557,273中得到清楚表达，例如，公开了通过测量施加到对象上的两个电极之间所产生的电动势来诊断癌症。

如果测量值是取自身体上的几个检验点(如前面所提及的Hirschowitz和Faupel专利，以及Freeman的美国专利No.4,416,288和Bai的美国专利No.4,486,835中所构想的)，来自于多个检验点的平均DC电势的对比可能特别引人注意。另外，平均DC电压可通过判别函数分析做进一步分析，特别是如由前面所提及的Faupel专利所公开的。

这些仅采用DC电位的疾病诊断技术牺牲了信息(例如，低频AC信息)，以便易于处理来自于身体上的每一检验点的单个过滤和/或平均测量值。不幸的是，这种信息的丢失可能损害很多疾病状态的诊断准确度。例如，涉及DC电势的分析的临床研究的公开披露表明，虽然对于大型(可触知)癌症可以存在一定程度的诊断准确性，然而同样的方式对于小型(不可触知)癌症表现得相对无效。由于已经意识到疾病状态的早期检测为患者存活提供了最佳机会，因此对于先前的公开在此能力上的改进是必要的。而且，先前的用于分析电位场的模式识别技术可能过于简化了，这是因为它们并未考虑生物系统和它们的疾病状态的复杂性。关于这一点，众所周知的是恶性肿瘤(例如)的生物及伴生电磁活动随时间变化。为了使效果最大化，基于电磁场测量的新的诊断和筛查技术必须考虑电活动(例如，极低频率AC场)的短期变化和随着疾病状态的发展而发生的长期变化。不能如此则导致引起诊断不准确的主要缺陷。

例如，极低频率交流电(ELFAC)的变化对于恶性肿瘤与良性肿瘤不同，因为控制穿过上皮组织层的离子传送的门控机制在疾病和非疾病条件下不同，或者其他原因。众所周知恶性上皮细胞不同程度地失去传送离子和液体穿过上皮层的能力。正是由于限制性地分析平均和/或过滤DC成分的电信号而丢失此低频时变现象。

另外，长时期的变化表明小型恶性肿瘤的电磁行为与大型肿瘤的显著不同，其已经被发现由于肿瘤核内的组织恶化而产生氧化还原电势。另一因素是更小的肿瘤可能更具新陈代谢活性并且因此比更大的肿瘤相对更加去极化。

接下来，重要电磁变化的分析必须考虑到这些因素，以最大限度地诊断和筛查疾病状态。

发明内容

所公开的是一种以一组新颖的模式识别输出的形式来随时间整合电磁信息以诊断和筛查疾病状态的新颖的且改进的方法和装置。对模式识别的重要的诊断输入在此指的是极低频率交流电(ELFAC)。此方法和装置发挥作用以测量和分析来自活体上或者内部的疾病组织区域的电磁活动。

进一步公开的是一种用于模式识别的新颖的且改进的方法和装置，其考虑到了随着疾病状态发展而发生的生物变化。这是通过整合非电磁信息(例如，肿瘤的成像研究或者触诊所表明的疾病组织的大小或者区域)与电磁信息来实现的。