Onkologická elektromagnetická terapie (EMT) je léčba onkologických onemocnění pomocí elektromagnetických polí.
V onkologické EMT se používají jak konstantní (stacionární, SEMF), tak proměnná elektromagnetická pole (PEMF, elektromagnetické záření ). Pro léčebné účely se elektromagnetickým zářením rozumí neionizující záření Archivováno 10. prosince 2014 na Wayback Machine ( ionizující záření je předmětem radioterapie ). V rámci neionizujícího záření se rozlišují rádiové vlnové a optické rozsahy , v rámci rádiových vln pak vlastní rádiové frekvence a mikrovlny .
Zdrojem záření v oblasti rádiových vln je vysokofrekvenční oscilační obvod Archivováno 12. října 2014 na Wayback Machine , schematicky sestávající z induktoru , kondenzátoru ( kapacitance ), antény a spojovacích vodičů . EM energie v každé polovině cyklu se střídavě ukládá v magnetickém poli cívky nebo v elektrickém poli kondenzátoru a vyzařováním z antény opouští obvod . Úkolem EMT je přenést RF energii z oscilačního okruhu do těla pacienta ( Pairing Archived 16. prosince 2014 na Wayback Machine ). Tento úkol lze vyřešit několika způsoby.
Tyto typy párování jsou implementovány v blízkém poli Archived 11. January 2015 at Wayback Machine , kdy je vzdálenost k objektu menší než vlnová délka, tj. v rozsahu rádiových frekvencí (<300 MHz). Biologický objekt přímo interaguje s RF obvodem (je jeho součástí).
V závislosti na typu konjugace se rozlišuje několik typů EMT:
Absorpce energie elektromagnetického pole buňkami a tkáněmi může vést ke zvýšení teploty nebo výkonu práce; ve druhém případě se ke zvýšení teploty spotřebuje pouze část energie (v poměru k účinnosti procesu). Očekávaný účinek EMT může být spojen buď se zahřátím (zvýšení makroskopické teploty) (termálně závislý efekt), nebo s modifikací/destrukcí buněk a tkání ( netermálně závislý efekt ). Současně netepelná závislost účinku neznamená nepřítomnost ohřevu, protože účinnost práce je mnohem nižší než 100% a přítomnost ohřevu není ekvivalentní tepelné závislosti účinku, protože část energie je nevyhnutelně vynaložena na provedení práce (účinnost vytápění je také výrazně nižší než 100 %). Jakýkoli typ EMT je tedy kombinací tepelně závislých (určených zvýšením teploty biologického objektu) a tepelně nezávislých (nezávislých na teplotě biologického objektu) účinků; jejich poměr je určen účinností procesu.
V rané fázi vývoje EMT byl popřen význam a samotná existence tepelně nezávislých efektů v oblasti vysokofrekvenčních polí, což vedlo k vytvoření „tepelného dogmatu“, které snižovalo efekt vysokých -frekvenční EMT výhradně do topení [4] . V současné době jsou spolehlivě prokázány tepelně nezávislé účinky vysokofrekvenční EMT, které jsou široce používány v medicíně a onkologii.
Počátek elektromagnetické terapie (EMT) byl položen prací Nikoly Tesly [5] v USA a Arsene d'Arsonval ve Francii. Oba považovali za hlavní operační mechanismus přímý účinek střídavých elektromagnetických polí (PEMF) na tkáně a buňky a za nežádoucí účinek bylo považováno nevyhnutelné zahřívání tkání [6] .
d'Arsonval je považován za „otce“ EMT, protože komplexně studoval kapacitní a indukční metody EMT a je autorem první technologie EMT, pojmenované po něm darsonvalizace [7] [8] . Pro snížení „nežádoucího zahřívání“ a zvýšení „efektů pole“ při darsonvalizaci bylo použito vysoké napětí při nízké intenzitě proudu [8] .
Tesla a d'Arsonval nevyvinuli přijatelnou koncepci mechanismu působení PEMF, ani nebyli schopni poskytnout důkazy pro netepelné účinky. d'Arsonval se to pokusil ukázat na bakteriích a toxinech a Tesla hlásil netepelný letální účinek vysokofrekvenčních polí na Mycobacterium tuberculosis, ale výsledky byly neprůkazné [9] .
Kolem roku 1905 vynalezl Von Zeneck diatermii [10] , první elektromagnetickou termoterapeutickou technologii zaměřenou výhradně na prohřívání tkání, ke které se používal vysoký proud při nízkém napětí. Mezi lety 1910 a 1920 diatermie vznikla ve své klasické podobě jako metoda hlubokého, převážně kapacitního ohřevu o frekvenci 0,5-2 MHz a síle proudu 1-3 A [11] . Na rozdíl od darsonvalizace měla termoterapie jednoduchý, jasný a zřejmý koncept založený na zvýšeném prokrvení, s přímo pozorovatelným antispasmodickým a rychlým trofickým efektem.
Rychlý rozvoj diatermie je spojen především se jménem Nagelschmidta [12] , který jako první uvedl, že zahřívání je jediným účinkem EMP. Od tohoto okamžiku začal boj mezi tepelným a netepelným konceptem EMT. Kvůli nedostatku důkazů již ve 20. letech. netepelný koncept PEMF efektu začal být považován za nevědecký.
V roce 1920 byl vynalezen magnetron, který umožnil získat frekvence až 150 MHz a zahájil éru radiofrekvenční (RF) v elektromedicíně. V roce 1928 bylo zjištěno, že teplota tělesa v blízkosti krátkovlnných zářičů stoupne o 2-3 stupně [13] . Tak byla objevena radiační metoda vytápění. V roce 1931 Whitney, viceprezident General Electric, vyvinul Radiotherm, první vyhrazené hypertermické zařízení s pracovní frekvencí asi 20 MHz [14] .
Původ a podstata hypertermie Hypertermie jako způsob „přehřátí“ tkání při překročení fyziologického febrilního maxima 41°C vyčnívala z tzv. „febrilní (horečková) terapie“, známá od konce 19. století. Ve 20. letech. Ve 20. století byla hyperpyrexie identifikována jako nezávislý terapeutický faktor febrilní terapie, což vedlo k rozvoji elektromagnetických metod zevního ohřevu. Zrod termínu „hypertermie“ je spojen s vynálezem slavného amerického vynálezce a filantropa Ketteringa prvního systému pro obecnou hypertermii „Hypertherm“, který se rozšířil v USA [14] [15] . Od 60. let. Hypertermie XX století je považována za nezávislou metodu.Po roce 1920 byly netepelné účinky EMF opakovaně prokázány v oblasti RF in vitro i in vivo [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] . Nejznámější byla díla amerického chirurga Shereshevského. V roce 1926 oznámil smrtící účinek RF pole 8,3-135 MHz na myši s maximem na 20-80 MHz a bez významného zahřívání a navrhl specifický netepelný efekt RF polí založený na vysokofrekvenčních vibracích [17 ] . Poté, co dostal místo na Harvard Medical School, Shereshevsky pokračoval ve svém výzkumu a v roce 1928 oznámil zničení nádorových štěpů u myší, opět bez významného zahřívání [18] . Při 67 MHz byla míra kompletní remise v experimentální skupině 23 % oproti 0 % v kontrolní skupině a záření o frekvenci 135 MHz nevykazovalo žádný protinádorový účinek. Shereshevsky došel k závěru, že existuje frekvenční rozsah 20-80 MHz ničící nádor.
Šereševského díla vzbudila silný „tepelný“ odpor. V letech 1927-1929. Christy a kol. z Rockefellerovy nadace publikoval sérii článků o diatermii [4] [25] [26] [27] [28] [29] [30] . Závěrečná práce zněla takto: „Každý, kdo mluví o jakýchkoli jiných biologických účincích vysokofrekvenčních proudů, kromě tepelné výroby, to musí dokázat“ [4] . Tato teze se stala oficiálním stanoviskem elektromagnetické medicíny ("termální dogma").
Kritika Christieho díla Zjištění Christy et al. o termozávislosti vlivu RF polí [4] byly učiněny na základě nepodložených závěrů a ignorování faktů. Zejména zjistili, že letalita pole v rozsahu 8–50 MHz byla přibližně stejná, ale po 50 MHz se prudce snížila, a přisuzovali to „nějaké změně dielektrické konstanty myši“, která pravděpodobně vedla k pokles "proudu indukovaného v myši". Dnes je mylnost tohoto úsudku zřejmá, protože je známo, že vodivost tkání (a síla proudu) se zvyšuje se zvyšující se frekvencí EMP. Zcela mylný je tedy závěr, že pokles účinnosti frekvencí nad 50 MHz je spojen s poklesem tepelné produkce. Skutečnost, že tepelná produkce v roztoku NaCl se nesnížila, ale zvýšila se při frekvencích nad 50 MHz ve stejném rozsahu, jako se letalita snížila u myší, nebyla vysvětlena. Návrh studie byl nevyhovující. Pokus o současné studium vlivu 4 různých faktorů – frekvence, síly proudu, doby expozice a vzdálenosti mezi elektrodami – a ve dvou verzích – in vivo a post-mortem – vedl k tomu, že skupiny byly příliš malé (2- 10 myší, v průměru 5±2,6), aby se získaly významné rozdíly. Vzhledem k nevyváženosti skupin jsou všechna data roztříštěná. Termometrie byla extrémně nedokonalá, což uznávají i sami autoři. Kromě výpočtu průměrů nedocházelo ke statistickému zpracování dat, přestože metody korelační analýzy podrobně popsal Pearson na počátku 20. století a byly široce používány již ve 20. letech. V důsledku toho se autoři nepokoušeli detekovat trendy, i když byly jasně viditelné: například existuje zřejmá tendence k poklesu smrtelné teploty, jak se proud zvyšuje a jak se zvyšuje frekvence. Celkově lze říci, že studie Christie et al. byl charakterizován nízkou kvalitou a spolehlivostí, umocněnou neúplnou a nekvalitní analýzou a neobjektivní interpretací výsledků. Na základě dat, která získali, nebylo možné odmítnout možnost existence netepelných vlivů.V roce 1933 Shereshevsky, který byl pod silným „tepelným“ tlakem, opustil svůj „nevědecký“ úhel pohledu a rozpoznal tepelnou podstatu svých objevů [31] .
Shereshevsky a Christie's výsledky z moderního pohledu Hromadění dat o netepelných účincích po roce 1920 se z moderního pohledu jeví jako přirozené, neboť maximum netepelných účinků RF polí je v rozmezí 10-50 MHz. Přítomnost jasně definované vnější hranice letálních a protinádorových účinků RF polí, kterou zaznamenal Shereshevsky (80 MHz) [17] i Christie (50 MHz) [4] , odpovídá modernímu pojetí horní hranice rozsah beta disperze. Závěry Christie o výjimečné tepelné závislosti účinku RF polí jsou neudržitelné.V roce 1928 vyvinul německý fyzik Erwin Schlipfake tzv. „krátkovlnná terapie“, první komerční netepelná technologie [32] . V roce 1932 vyšla v Německu monografie „Terapie krátkými vlnami“ [32] , která již v Anglii vyšla v roce 1935 a celkem prošla v Německu 6 dotisky (do roku 1960). přístroje v USA vedly v roce 1935 k zásahu Americké lékařské asociace (AMA): „obrovský prodej nového typu vysokofrekvenčního přístroje“ byl projednán v předběžné zprávě fyzioterapeutické rady a bylo konstatováno, že široké použití těchto přístrojů může vést pouze k nedostatečným výsledkům a diskreditovat diatermii jako užitečnou metodu léčby [33] . Závěrečná zpráva znovu potvrdila stanovisko lékařské komunity, že EMP jsou čistě tepelné [34] .
V roce 1933 Reiter ohlásil netepelný RF efekt na metabolismus nádorů in vitro [24] , což podnítilo v roce 1936 dva názorové vůdce v Nature [35] [36] , kteří znovu potvrdili oficiální stanovisko lékařské komunity, že neexistují žádné specifické non -tepelné efekty.RF pole.
Na konci 30. let. „netepelný odpor“ byl nakonec prolomen, základem EMT se stalo „tepelné dogma“.
V roce 1937 byla vynalezena trioda a modernizován magnetron a v roce 1939 bratři Varianové ve Stanfordu vyvinuli první klystron. Tyto vynálezy umožnily získat gigahertzové (UHF) záření a otevřely mikrovlnnou éru, ale od roku 1940 se magnetrony a klystrony staly nedostupnými pro lékařské účely: blížila se válka a všechny síly směřovaly k vývoji radarů, takže první práce na mikrovlnná diatermie se objevila až na počátku 50. let, po druhé světové válce.
Tedy koncem 30. let 20. století všechny známé metody EMT byly známy a používány v praxi; výroba tepla byla nakonec uznána jako jediný biologický účinek vysokofrekvenčních polí; začalo použití hypertermie jako nezávislé metody léčby; byly prokázány netepelné účinky RF polí a první netepelná RF technologie byla široce přijata, aniž by byla uznána hlavním proudem vědy.
Navzdory velkému množství důkazů o netepelných účincích PEMF se „tepelné dogma“ stalo oficiálním postojem: zahřívání bylo uznáno jako jediný účinek HF PEMF a význam a existence netepelných účinků byla popřena.
Od roku 1948 do roku 1953 bylo publikováno několik prací o mikrovlnné diatermii, po které následovala dlouhá pauza způsobená objevem vedlejších účinků mikrovln - katarakty u psů a králíků a degenerace varlat u potkanů. Zároveň byly získány důkazy o nebezpečí mikrovln v průmyslu a armádě. V důsledku toho se v letech 1953 až 1960 výzkumná činnost v oblasti mikrovln zcela přesunula od lékařských aplikací k vývoji bezpečnostních norem. V letech 1957-1960. ve Spojených státech byl pod záštitou amerického ministerstva obrany proveden tzv. „trojitý program“ (Tri-Service program) s cílem vyvinout standardy bezpečnosti mikrovlnného ozáření [9] .
Hlavní příspěvek k rozvoji teorie biologických účinků PEMF učinil Hermann Schwan, německý fyzik na základě smlouvy s ministerstvem obrany USA. Kolem roku 1953 Schwan zahájil systematické studium mechanismů absorpce mikrovlnného záření tkáněmi a zjistil, že je nerovnoměrné a závisí na frekvenčních vlastnostech tkání a jejich složek [37] . Schwan ukázal, že mikrovlnná expozice musí být založena na přesných biofyzikálních výpočtech a že „účinnost existujících mikrovlnných zařízení je z praktického hlediska nepředvídatelná“ a experimentální metody jsou velmi sporné [38] [39] . Elektromagnetická medicína vyžadovala adekvátní biofyzikální základ, který dosud nebyl vytvořen [40] . Jak je patrné z materiálů sympozia o biologických účincích mikrovln, konaného v červnu 1970 v Richmondu (USA) [41] , existovaly v té době o tématu pouze prvotní představy, které podléhaly upřesňování ve všech směrech. Suskind obrazně přirovnal tehdejší mikrovlnná zařízení ke „střílení z děla v temné místnosti“ [9] . Vytvoření vědecké základny mikrovlnné terapie bylo v podstatě dokončeno počátkem 80. let, kdy byla vytvořena teorie interakce vysokofrekvenčního PEMF s biologickými tkáněmi a byly stanoveny dielektrické vlastnosti různých tkání a orgánů [42] .
Pokrok v netepelném výzkumuPřesun důrazu od aplikovaného výzkumu k základnímu výzkumu vedl k rychlému nahromadění dat o netepelných účincích PEMF.
V roce 1951 Paul objevil, že dielektrické částice v PEMF se pohybují ve směru PEMF gradientu [43] . Tento jev se nazývá dielektroforéza (DEP). V roce 1966 Paul použil DEF k separaci živých a mrtvých buněk [44] a v 70. letech byla metoda podrobně rozpracována a zavedena do široké praxe [45] [46] .
V roce 1959 výzkumníci z Mayo Clinic znovu objevili orientační účinek PEMF, který dříve popsali Muth [47] a Lebesny [48] : kapičky tuku ve zředěném mléce seřazené do okruhů pod vlivem vysokofrekvenčního proudu [49]. . Tento efekt se nazýval „perleťová vlákna“ a z tepelného hlediska byl nevysvětlitelný. Heller a kol. popsali účinek zarovnání jednobuněčných mikroorganismů podél nebo napříč siločárami (v závislosti na frekvenci) pod vlivem slabého AEMF [50] , stejně jako vývoj chromozomálních abnormalit podobných účinkům ionizujícího záření a antimitotických látek po a 5minutové netepelné vystavení embryí česneku AEMF [51] a navrhl, že důvodem je orientační účinek PEMF.
V roce 1959 byla publikována studie Humphreyho a Seala o použití stejnosměrného proudu v léčbě rakoviny [52] , která dala podnět k rozvoji galvanoterapie rakoviny (ačkoli práce z konce 19. pochopení této technologie [53] [54] ). V roce 1978 Nordenström oznámil první klinické výsledky použití galvanizace, kterou nazval „terapií elektrorakovin“, u rakoviny plic [2] [55] .
V roce 1970 Pareeu a Sicard objevili vliv slabého (10-200 mA) nízkofrekvenčního střídavého proudu (50 Hz) na Escherichia coli [56] . V roce 1992 byl tento efekt znovu objeven kanadskými výzkumníky a pojmenován jako „bioelektrický efekt“ (BEE) [57] [58] .
V roce 1972 Newman a Rosenbeck objevili zvýšení propustnosti membrány po pulzu stejnosměrného proudu, což vedlo k vývoji technologie elektroporace (EP) [59] . Teoreticky to doložili Crowley a Zimmerman v letech 1973-1974. [60] [61] a od poloviny 70. let. pevně vstoupila do arzenálu buněčné biologie jako metoda transfekce (je pozoruhodné, že již v roce 1977 začíná diskuse o membránovém elektrickém štěpení s odůvodněním netepelné povahy tohoto efektu). V roce 1989 Chang použil k elektroporaci střídavý RF proud [62] a dosáhl tak účinnější transfekce s výrazně nižším podílem ireverzibilního buněčného poškození [63] .
V roce 1982 Schwan shrnul v té době dostupná data o netepelných účincích PEMF a identifikoval následující jevy: 1) tvorba „perlových vláken“, 2) prostorová orientace nekulových částic a buněk, 3) dielektroforéza, 4) deformace buněk, 5) destrukce buněk, 6) fúze buněk, 7) rotace buněk [64] .
Rozvoj hypertermiePočínaje rokem 1965 začal vývoj moderní hypertermie iniciovaný především prací Manfreda von Ardenna. V roce 1985 se hypertermie stala hlavním proudem EMT a byla považována za všestranný chemo- a radiomodifikátor a potenciální léčbu rakoviny čtvrté linie (viz Onkologická hypertermie ).
Chyby časného stadia hypertermie Z moderního pohledu je zřejmé, že vznik fenoménu moderní onkologické hypertermie byl důsledkem zásadních chyb rané fáze jejího vývoje. První takovou chybou byl von Ardenneův objev „rozsahu prakticky nekonečné selektivity při léčbě rakoviny extrémní hypertermií“ [65] , který vytvořil myšlenku širokého terapeutického rozsahu a vysoké selektivity metody. Druhou chybou bylo tvrzení o možnosti vysoce selektivního zahřívání nádorů: uvádělo se, že nádory mohou být přehřáté o 5–10 °C nad teplotu okolních zdravých tkání [66] . Přítomnost obrovského terapeutického rozsahu v kombinaci s vysokou selektivitou ohřevu vytvořila možnost získat téměř ideální metodu léčby rakoviny, což vyústilo v mezinárodní „hypertermickou horečku“, která pokračovala až do poloviny 90. let, kdy došlo k selhání hypertermie. randomizované studie v USA a Evropě prokázaly selhání těchto myšlenek [67] . V současnosti se má za to, že mezi zdravými a maligními buňkami nejsou zásadní rozdíly v tepelné citlivosti [68] a možnosti selektivního ohřevu jsou extrémně omezené: teplotní gradient mezi nádorem a okolními zdravými tkáněmi nepřesahuje 1°C [69 ] a v mnoha případech se okolní tkáně zahřívají silněji než nádor [70] . V důsledku toho je hlavním problémem hypertermie nedostatek terapeutického rozsahu . Elektromagnetická terapie po roce 1985 Vyvrácení tepelného dogmatuOd „tepelného dogmatu“ se de facto distancovalo: poté, co netepelná technologie protinádorových polí (TTF) získala v roce 2011 schválení FDA pro klinické použití [71] , již není pochyb o reálnosti a účinnosti netepelných technologií. V roce 2009 se na příkladu modulované elektrohypertermické technologie in vivo objektivně ukázalo, že příspěvek netepelných účinků k celkovému klinickému účinku při elektromagnetickém ohřevu může 2–3krát převýšit příspěvek samotné teploty [72] .
Stagnace hypertermie a pokrok vysoce intenzivní termoterapieV oblasti hypertermie (41-45°C) se teplotní koncept vyčerpal a od počátku 90. let stagnuje. [73]
Naopak aktivně byly vyvíjeny technologie vysoce intenzivní termoterapie (HITT) a termální ablace (TA). Do klinické praxe vstoupila řada technologií HITT-TA, zejména:
V důsledku toho od roku 2000 zájmy termoterapie se přesunuly do oblasti vysoce intenzivní termoterapie a tepelná hypertermie nakonec opustila přední linii výzkumu v onkologii a nikdy nevstoupila do klinické praxe.
Současný stav a perspektivy onkologické hypertermiePřestože se další rozvoj hypertermie v rámci teplotního konceptu zdá nemožný (viz Onkologická hypertermie ), tepelná hypertermie nadále existuje jako experimentální disciplína bez jistých vyhlídek pro klinické využití [77] . Perspektivy rozvoje onkologické hypertermie jsou spojeny s rozvojem netepelných hypertermických technologií a případně se zaváděním cílených feromagnetických přípravků (zatím v této oblasti nedochází k žádnému pokroku).
Netepelná renesanceOd 80. let 20. století se v elektromagnetickém výzkumu dostávají do popředí netepelné efekty. Již v roce 1981 zveřejnila US Environmental Protection Agency a US Naval Department seznam 3627 studií o netepelných biologických účincích elektromagnetického záření v rozsahu 0-100 GHz [78] . Nashromážděná data jsou shrnuta v řadě zásadních přehledů a monografií [79] .
V současné době lze netepelné účinky klasifikovat následovně [73] [80] :
Shrnutí těchto mikroefektů vede k rozvoji netepelných makroefektů:
Ponderomotive Effects Archived 10. dubna 2015 na Wayback Machine PMT je nejvíce studovaný, pochopený a široce používaný.
Schopnost PEMF potlačit buněčnou proliferaci byla prokázána a byla prokázána rezonanční povaha tohoto účinku. Barbo a kol. našli 1524 frekvencí v rozsahu od 0,1 Hz do 114 kHz, které potlačují růst nádoru [81] [82] [83] [84] . Probíhá randomizovaná klinická studie o použití nízkovýkonové amplitudově modulované EMF k léčbě rakoviny [85] . Technologie „ Tumor Treating Fields“ nedávno schválená FDA [86] (TTF Archived 10. prosince 2014 na Wayback Machine ) účinně potlačuje růst nádoru při 100 kHz [87] . Antiproliferační účinek PEMF je vysvětlován na základě subcelulárního ponderomotorického účinku (dielektroforetické síly potlačují sestavení mitotického vřeténka [88] ) nebo membranotropního účinku (dělení buněk je spojeno s poklesem membránového potenciálu, ale pod vlivem PEMF, membránový potenciál dělící se buňky se zvyšuje v důsledku rychlých nelineárních procesů hyperpolarizace a depolarizace, které potlačují proliferaci [89] ), nebo rezonanční efekt [84] . Bez ohledu na vysvětlení je účinek objektivně prokázán [90] .
Významná (13,5 %) a významná (p<0,001) schopnost subtermální (ΔT<0,1°C) 24hodinové expozice slabému (0,023 W/kg) pulznímu signálu o frekvenci 2,2 GHz pro snížení počtu NB68 neuroblastomové buňky v kultuře a posun buněčné smyčky [91] . Technologie kapacitně-odporového elektrického přenosu (CRET) potlačuje maligní proliferaci a stimuluje buněčnou diferenciaci [92] [93] .
Na konci 20. století dosáhl počet netepelných publikací kritického množství (více než 20 000 podle Pubmed), což znamenalo nevyhnutelný přechod k praktické realizaci. V současné době existuje řada zavedených onkologických EMT technologií založených na netepelných účincích EMP:
Řada netepelných technologií byla komercializována, jiné se komercializaci blíží.
Komercializované netermální technologie v onkologii(založeno na [73] s úpravami)
Technika | Ochranná známka | Systém | Vynálezce | Implementace | Společnost | Rok |
---|---|---|---|---|---|---|
elektroporace | ECT ( Elektrochemoterapie archivována 20. března 2015 na Wayback Machine ) | Cliniporator Archivováno 21. srpna 2016 na Wayback Machine | LM Mir (Francie) | Povoleno v EU | IGEA Srl Archivováno 20. června 2016 na Wayback Machine (Itálie) | 1980 |
elektroporace | EGT ( Gene Electrotransfer archivováno 20. března 2015 na Wayback Machine ) | trigrid | RM Bernard | Povolení FDA pro klín. testy | Ichor Medical Systems Inc. (USA) | 1994 |
elektroporace | ECT ( Elektrochemoterapie archivována 20. března 2015 na Wayback Machine ) | MedPulsar Archivováno 13. června 2016 na Wayback Machine | GA Hofmann, DP Rabussay, Z Zhang (USA) | Povoleno v EU | Společnost Genetronics Biomedical Corp. Archivováno 18. června 2016 na Wayback Machine (USA) | 1997 |
Elektrohypertermie | Onkotermie (modulovaná elektrohypertermie) | EHY2000 , EHY3000 | A Szasz (Maďarsko) | Povoleno v EU, Rusku, Jižní Koreji | OncoTherm Group (Maďarsko-Německo) | 1998 |
Terapie elektropolem | TTF ( Antineoplastic Fields Archived 10. prosince 2014 na Wayback Machine ) | NovoTTF- 100A | Y Palty (Izrael) | Schválení FDA [86] | NovoCure Ltd (Izrael) | 2000 |
Galvanoterapie | EChT (elektrochemická terapie) | NEUFLO | Schroeppel EA, Kroll MW (USA) | Povolení FDA pro klín. testy | Ionix Medical Inc (USA) | 2000 |
Galvanoterapie | EChT (elektrochemická terapie) | ECT plus | N/A | Povoleno v EU | CUTH Meditech GmbH (Německo) | 2006 |
RF interferometrie | RF interferometrie | TRIMprob Archivováno 15. července 2016 na Wayback Machine | C. Verduccio | Povoleno v EU | Selex Galileo (Itálie) | 2003 |
Z objektivních důvodů je maximální aktivita netepelných studií soustředěna do dvou oblastí: bezpečnost extrémně nízkofrekvenčních PEMF (ELF-PEMF, <300 Hz) vyzařovaných elektrickými sítěmi a zařízeními a bezpečnost vysokofrekvenčních extrémně slabých PEMF (KS-PEMF) vyzařovaný mobilními telefony [79••] . Oba směry jsou způsobeny tím, že staré, tepelné bezpečnostní limity PEMF jsou pod silným tlakem skutečností naznačujících potenciální nebezpečí netepelných účinků PEMF [94] . V současné době jsou ELF-PEMF i KS-PEMF považovány za potenciálně nebezpečné [95] [96] , ale bezpečnostní rezervy zatím přetrvávají, i když proces ještě není dokončen.
Bohužel obě hlavní netepelné oblasti výzkumu jsou z lékařského hlediska k ničemu: rozsah ELF (<300 Hz) je mimo rozsah rezonančních frekvencí buněčných, subcelulárních a molekulárních struktur, který leží v kilomegahertzové oblasti. [84] , a výkon PEMF CS je pod limitem fyziologického „šumu“ 10 mW/cm 2 [97] .
Jemné, subcelulární mechanismy slabého PEMF nejsou dosud plně pochopeny a prokázány. Má ovlivňovat DNA [98] , jejíž molekula může fungovat jako fraktální anténa s elektronickou vodivostí a autosymetrií, schopná interakce s PEMF v nízkofrekvenčním a radiofrekvenčním rozsahu [99] . Bylo prokázáno, že vystavení DNA extrémně slabému PEMF (KS-PEMF) na netepelné úrovni vede k expresi proteinů tepelného šoku (HSP70) [100] . Bylo prokázáno, že proteiny mohou fungovat jako molekulární stroje, které převádějí energii z jedné formy na druhou prostřednictvím cyklických konformačních přechodů, a že tyto molekuly jsou schopny absorbovat energii PEMF [101] . To platí zejména pro enzymy, jejichž funkce je založena na cyklických konformačních přechodech, zejména Na+/K+-ATPáza [102] [103] : PEMP působí jako externí zdroj energie, což umožňuje posun reakce z rovnovážného stavu [ 104] . Praktický význam těchto mechanismů je však nejasný. V četných experimentech prováděných během pěti let, porovnávajících vliv mikrovlnného ohřevu na rychlost chemických reakcí v konvenční nádobě a v nádobě vyrobené z karbidu silikonu, který účinně absorbuje mikrovlnné záření, nebyly zjištěny žádné rozdíly v reakčních rychlostech při stejných teplotách. [105] .
Významným problémem je systematická chyba netepelných studií, která vychází z tepelného dogmatu a spočívá v umístění netepelných účinků výhradně do netepelné oblasti, kdy nedochází k makroskopickému nárůstu teploty [106] . To je nesprávný a neplodný přístup, protože tepelné a netepelné účinky se vyvíjejí současně a podle klasické zásady G. Schwana „při těchto hodnotách nelze dosáhnout dostatečně silného netepelného účinku. intenzity pole, které nezpůsobují výrazné zahřívání“ [64] . Na základě biofyzikálních kritérií se ukázalo, že EM záření o intenzitě menší než 10 mW/cm [97] . Selhání předchozích netepelných technologií souvisí se snahou zůstat „netepelné“, protože jakékoli zvýšení teploty vedlo k uznání jejich účinku jako tepelného. Tento přístup je nebezpečný i pro nové netepelné technologie. Technologie onkotermie je zatím jediná, která si tento problém uvědomuje a při teplotách v hypertermální oblasti rozumně odděluje příspěvek teploty a netepelných vlivů k celkovému účinku [72] .
Dalším aspektem tohoto zkreslení je tendence vidět tepelné efekty i mimo teplotní rozsah: jsou stále považovány za tepelné ve své podstatě – „slabé tepelné“ nebo „kvazi-hormické“. Nápady „molekulárního teploměru“ [107] , který registruje ty teplotní změny, které termometrie nezaznamenává, nebo „rezonanční ohřev v horkých mikrospotech“ [108] jsou názornými příklady tohoto typu uvažování a ve skutečnosti mění poměr „tepelných“ a „netepelných“ účinků do školního problému „kuře a vejce“. Je zřejmé, že jakýkoli mechanický proces je doprovázen termodynamickými změnami, ale to neznamená, že má tepelnou povahu.
Problém je umocněn tím, že studium CS-PEMF je prováděno na hranici citlivosti moderních metod, což nevyhnutelně vede k četným chybám [73] . Nové screeningové techniky transkriptomiky, proteomiky a metabolomiky mají nízkou reprodukovatelnost a významnou variabilitu v detekci biologických účinků PEMT s tendencí k falešně pozitivním výsledkům [109] .
Existuje také řada subjektivních problémů netepelného výzkumu, způsobených především teoretickými a praktickými chybami badatelů. Široká škála a všudypřítomnost netepelných efektů vyvolává mylný dojem, že k léčbě rakoviny lze použít téměř jakýkoli elektromagnetický efekt, i když ve skutečnosti existuje omezený počet vhodných kombinací parametrů pole a technologií pro jejich aplikaci. Existuje tendence k nekritické extrapolaci různých známých účinků PEMF bez zohlednění síly a typu pole [110] , ačkoli neexistuje jediný elektromagnetický režim, ve kterém by byly všechny známé účinky PEMF zastoupeny rovnoměrně: jsou distribuovány po celém celý rozsah frekvencí a výkonů a každý má své optimum. Častou chybou je použití ponderomotorických efektů, které vyžadují značnou intenzitu pole, k vysvětlení účinků extrémně slabých polí. Demodulační, molekulární, atomové a subatomární účinky PEMF CS se stávají žhavým tématem výzkumu [79] [111] , ale skutečný význam těchto v podstatě informačních účinků je diskutabilní.
Existuje řada technologií EMT klasifikovaných jako pseudovědecké [112] . Jedná se o technologie nekonvenční (alternativní) medicíny , založené na využití extrémně slabých nebo extrémně nízkofrekvenčních polí, případně neidentifikovaných (nedetekovatelných) druhů energie , deklarujících jako hlavní informační a komunikační, rezonanční nebo "energetické" efekty, jehož klinická účinnost je sporná .
Nejznámější z nich jsou:
Je však třeba mít na paměti, že oficiální postoj k těmto metodám se mění. Až do 80. let. všechny elektromagnetické netepelné metody v onkologii byly z definice uznány jako pseudovědecké, protože v souladu s „tepelným dogmatem“ byly za prokázané pouze tepelné účinky vysokofrekvenčních elektromagnetických polí. Od 80. let 20. století rozvoj teorie a praxe netepelných metod EMT neustále rozšiřoval hranice „vědecké“ EMT. V důsledku toho se moderní pozice American Cancer Society [112] stala ambivalentní : deklaruje se, že existují účinné a neúčinné metody bez jakýchkoli technických kritérií. Tento přístup ponechává možnost, že účinnost tzv. „neefektivní“ metody se časem ukážou, jak se to stalo například u netepelných technologií na příkladu technologií „protinádorových polí“ (TTF) Archivováno PEMF(nebo proměnných magnetických políchMachineWayback10. prosince 2014 na and TMS Archivováno 17. prosince 2014 na Wayback Machine ). Rife 's nápady Archived 13. listopadu 2014 na Wayback Machine o rezonančních frekvencích specifických pro nádory z 50. let. Považováni za klasický příklad šarlatánství 20. století se v současnosti znovu rodí v dílech Barbeau et al [ 81] [ 82] [83] [84] .
Americké národní centrum pro doplňkovou a alternativní medicínu ( NCCAM archivováno 13. prosince 2014 na Wayback Machine ) (divize amerického Národního institutu zdraví (NIH)) pracuje s nekonvenčními metodami EMT pouze na základě kritérií „detekovatelné“. (pravdivá - platná, zjistitelná) a "nezjistitelná" (domnělá - imaginární) energie [113] . S ohledem na detekovatelné EMT technologie může být kritériem potenciální účinnosti radiační výkon: technologie využívající výkon pod 10 mW/cm2 , tedy pod prahem endogenního elektromagnetického šumu [ 97] , pravděpodobně nebudou klinicky účinné. Zatím není důvod mluvit o vědecké povaze metod založených na nedetekovatelných energiích.