Elektromagnetische Energie – die große Chance in der Therapie

Dreisilker, in Anlehnung webinar-Referat Prof. L.Gerdesmeyer, Frühjahr 2021

Magnetfelder induzieren hochoszillierende Elektrotherapie im Behandlungsgebiet

In den letzten 3 bis 5 Jahren besteht ein zunehmendes Interesse an der gepulsten Magnetfeldtherapie (EMTT) zur Behandlung muskuloskelettaler Erkrankungen, gerade auch von wissenschaftlicher Seite. Hierfür spricht die deutlich gesteigerte Zahl qualifizierter wissenschaftlicher Arbeiten und Publikationen.

Bei der EMTT-Technologie wird ein Magnetfeld typischerweise durch einen schwach gedämpften Schwingkreis bestehend aus Spule und Kondensator erzeugt. Der Kondensator wird durch eine Hochspannungsquelle mit hohen Spannungen (15 bis 30 kV) aufgeladen und kann mit einem Schalter blitzartig entladen werden, der so den Kreis mit der Spule schließt. Mehrere kA elektrischen Stroms fließen durch die Spule und generieren Magnetfelder.

Physikalisch besteht eine direkte Korrelation zwischen Magnetfeld und elektrischen Stromfeldern. Dahinter steckt keine Magie, sondern eine    physikalische Gesetzmäßigkeit. Das Fließen elektromagnetischer Energie, eines elektrischen Stroms, erfolgt kabellos und kontaktfrei. Er kann leicht sichtbar gemacht werden. Dafür leitet man den in einer Behandlungsschlaufe des EMTT-Gerätes induzierten Strom auf einen Metallring ab, der beispielsweise aus aneinander geketteter Büroklämmerchen besteht. Nach Einbringen dieser Kette in das elektrische Feld kommt es zu einem „faszinierenden Funkenflug“. Jeder einzelne Funke entsteht aus der Energie eingeleiteter kurzfristiger elektromagnetischer Impulse.

Nicht so spektakulär, jedoch effektiv funktioniert beispielsweise in der Technik die kabellose, kontaktfreie Transduktion elektromagnetischer Energie beim Recharging, dem Aufladungsprozeß, eines leeren i-phone- Akkus.

EMTT-Geräte sind praktisch in der Lage, auf diese Weise Energie zu übertragen.

Magnetimpulse induzieren elektrische Stromfelder, umgekehrt elektrische Felder Magnetfelder (siehe Literatur bei Faraday, Henry, Maxwell). Veränderungen des Magnetfeldes ziehen Veränderungen des elektrischen Stromflusses nach sich.

Die Strommenge hängt davon ab, wie schnell die Feldlinie des Magneten überschritten wird, wie schnell ein Magnet rotiert.

Niedrig energetische Magnetfelder funktionieren nicht, weil eine langsamansteigende Magnetwelle und ein langsamer Lauf weniger oder gar keinen Strom erzeugen. Eine schnelle Abfolge von Magnetimpulsen bewirkt hingegen eine hohe Spannung, es wird mehr Strom produziert. Je stärker das Magnetfeld, desto stärker das  elektrisches Feld. Je schneller ein Magnetfeld aufgebaut wird, desto dynamischer die elektrische Energie und die damit verbundene bioelektrische Aktivität. Das Magnetfeld dient mehr oder weniger als Vehikel zur Erzeugung eines elektrischen Feldes.

Welches Niveau, welche effektive Stärke des Magnetfeldes muss erreicht werden, um biologische Effekte im Gewebe zu erzeugen?

Fest steht, dass alles unterhalb des Grenzwertes von ca. 10 mT keine biologischen Aktionen zur Folge hat, kein elektromagnetisches Feld auslöst. Die Intensität der vom EMTT-Gerätemittierten Impulse erreicht leicht 70 bis 80 mT und befindet sich mit diesen Werten im für die Zellentherapeutisch wirksamen Bereich hocheffektiver Transduktionsenergie.

Innerhalb eines EMTT-Impulses haben wir Frequenzen von über 100 -300 kHz, praktisch eine Vielzahl von Einzelimpulsen mit hochenergetischen, oszillierenden Spitzen, die pro Impuls sehr viel Energie transportieren.

Um so viele Einzelimpulse zu erreichen, bräuchte im Vergleich die Welle eines PEMPF-Gerätes viele Stunden an Zeit. Da diese bei weitem nicht so schnell sind wie die Impulse des EMTT-Geräts, können sie auch nicht dieselben Stromflüsse produzieren, die für die effektive Transduktionsenergie postuliert werden.

Die Wirksamkeit der „high speed“ Impulse des „Magnetolith“-einem EMTT-Gerät-ist auf den hohen Anstieg der Anfangsenergie und die hohen Oszillationsfrequenzen (bis zu 100 Impulse/Nanosekunde) zurückzuführen.

Ein typisches Merkmal für ein EMTT-Gerät ist also die genannte effektive magnetische Transduktionsleistung von mehr als 60 kT/s, die von einem PEMPF-Gerät beispielsweise nicht erreicht wird. Das PEMPF-Gerät liegt unterhalb dieses Wertes, ist biologisch schwächer wirksam und gehört deshalb einer anderen Gerätekategorie an.

Weitere unterscheidende Parameter sind die magneto-elektrischen Oszillationen (EMTT 100-300 Hz, PEMPF 1-10 Hz)   und die Leistung des Magnetfeldes pro Zeiteinheit (EMTT 60.000 – 150.000, PEMPF 6.000. 60.000 T/s).

Zusammenfassung zur schnellen Info

Ein Magnetfeld wird durch einen Schwingkreis bestehend aus Spule und Kondensator erzeugt. Eine Hochspannungsquelle (15 bis 30 kV) sorgt für die Aufladung eines Kondensators. Entladung des Kondensators und damit Schließung des Kreises mit der Spule. Mehrere kA elektrischen Stroms fließen durch die Spule und generieren Magnetfelder.

Physikalisch besteht eine direkte Beziehung zwischen Magnetfeld und elektrischen Stromfeldern. Magnetimpulse induzieren elektrische Stromfelder, umgekehrt elektrische Felder Magnetfelder. Veränderungen des Magnetfeldes ziehen Veränderungen des elektrischen Stromflusses nach sich.

Eine langsam ansteigende Magnetwelle und ein langsamer Lauf erzeugen weniger oder gar keinen Strom. Die schnelle Abfolge von Magnetimpulsen bewirkt hingegen eine hohe Spannung, es wird mehr Strom produziert.

Je stärker das Magnetfeld, desto stärker das  elektrisches Feld. Je schneller ein Magnetfeld aufgebaut wird desto dynamischer die elektrische Energie und die damit verbundene bioelektrische Aktivität.

Unterhalb eines Grenzwertes von 10 mT wird keine biologische Reaktion, kein elektromagnetisches Feld ausgelöst. Die Intensität der vom EMTT-Gerät (Magnetolith) gesendeten Impulse erreicht leicht 70 bis 80 mT. Damit befindet sich dieses Gerät im für die Zellen therapeutisch wirksamen Bereich effektiver Transduktionsenergie.

Innerhalb eines EMTT-Impulses haben wir Oszillationsfrequenzen von über 100 -300 kHz, praktisch eine Vielzahl von Einzelimpulsen mit hochenergetischen Spitzen, die die gesamte Energie pro Impuls transportieren.

Um so viele Einzelimpulse zu erreichen benötigt der „Magnetolith“ Zeiten im Mikrosekundenbereich. Andere Formen der Magnetfeldtherapie beispielsweise ein PEMF-Gerät sind bei weitem nicht so schnell und bräuchten vergleichsweise Stunden an Zeit, um diese große Zahl an Einzelimpulsen zu erreichen.

Ein schnell pulsierendes Magnetfeld (je höher seine „Schlagzahl“) und eine höhere Oszillationsfrequenz resultieren in einer starken „effektiven Transduktionsleistung.“

EMTT-Geräte haben auf Grund der geschilderten Eigenschaften im Gegensatz zu Stoßwellengeräten mit ihrer punktförmigen Eindringtiefe eine regionale Tiefenwirkung (bis zu 18 m) in die Tiefe und Breite.

Für therapeutische Zwecke brauchen wir jedoch die Korrelation des Elektromagnetismus, die Induktion oszillierender Stromimpulse zur Behandlung pathologischer Gewebe. Da ist die Teslastärke des Gerätes nicht entscheidend, sondern die Herstellung der therapeutisch effektiven Transduktionsenergie.

Fazit

Die Effektivität des EMTT-Gerätes wird deutlich im Vergleich zu den Parametern eines PEMF-Gerätes. Die Geschwindigkeit der Impulse ist bei diesem Gerät wesentlich langsamer, es gibt keine energiereichen oszillierenden Frequenzen in den Impulsen.

Die Magnetfeldstärke (PEMPF 2,5 T oder EMTT 0.6 T) Applikationsschlaufe ist für die effektive Transduktionsenergienicht relevant. Entscheidend ist, die Energie im PEMPF-Gerät wird zu langsam aufgebaut. Ausreichende magneto- elektrische Impulse können nicht produziert werden

Die häufig in der Praxis gestellte Frage, ob ein MRT beispielsweise von 3T und mehr für die Behandlung zu nutzen ist, ist einfach zu beantworten. Ein MRT-Gerät dient der Diagnostik, hat also eine andere Zielsetzung. Da sind für die diagnostische Bildgebung hohe Teslawerte von 3 T aufsteigend sicherlich vorteilhaft. Eine körperliche elektrische Stromdurchflutung ist bei dieser Zielsetzung nicht gewünscht.

Für therapeutische Zwecke brauchen wir jedoch die Korrelation des Elektromagnetismus, die Induktion oszillierender Stromimpulse zur Behandlung pathologischer Gewebe. Da ist die Teslastärke des Gerätes nicht entscheidend, sondern die Herstellung der therapeutisch effektiven Transduktionsleistung.