Principi di funzionamento di Global Diagnostics

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1 Principi di funzionamento di Global Diagnostics Dott. Prof. Spaggiari P. Docente di Fisica Quantistica - Università San Raffaele - Roma - Milano Global Diagnostics è stato progettato per fare misurazioni diagnostiche sul corpo umano. È un sistema di misurazione ad alta frequenza, composto da un generatore di frequenze ad alta precisione, con il quale vengono generati segnali sinusoidali nella gamma di frequenza compresa tra 50 khz e 1000 MHz. Questi segnali vengono applicati al paziente mediante elettrodi standard che di solito vengono applicati alle caviglie. Il segnale di uscita a circuito aperto è inferiore a Veff. Le variazioni del segnale tra il circuito aperto e circuito chiuso, ovvero con paziente connesso, vengono registrate come variazioni di fase e di ampiezza. Le variazioni vengono analizzate per diverse migliaia di frequenze singole e bande di frequenza. Le frequenze singole, le bande di frequenza e le loro combinazioni corrispondono a oggetti corporei specifici. Gli oggetti corporei sono: ossa, nervi, vasi sanguigni, parti di organi, ecc. In una singola misurazione standard vengono valutati oltre 600 oggetti corporei. Lo schema di reazione dipende dalla frequenza ed è specifico della funzionalità dell oggetto: indica infatti quanto l oggetto corporeo è in grado di reagire in modo adeguato e con corretta energia alle richieste dell ambiente che lo circonda. Le reazioni di tutti gli oggetti corporei sono comparate con lo schema di reazione standard in pazienti sani (il software si basa su misurazioni su pazienti sani) e sono mostrate come deviazioni dalla norma espresse in percentuale che può variare tra 0 e circa il 90%. Osservazioni empiriche di lungo periodo hanno mostrato che gli schemi di reazione possono essere classificati in tre diverse categorie che sono caratterizzate dalle espressioni: Over-turn, Low-turn, High-turn. Un tipico esempio di valutazione di un oggetto corporeo dopo il completamento di una misurazione è mostrato nella figura qui a sinistra. Over-turn, Low-turn, High-turn.

2 Gli oggetti corporei con uno schema di reazione alterato sono mostrati nell elenco a sx del diagramma. Vengono indicati solo gli oggetti che mostrano alterazioni al di sopra di una certa percentuale. La maggior parte degli oggetti corporei mostra uno schema di reazione standard e quindi non viene visualizzata nel diagramma. I tre colori rappresentano le tre categorie di reazione: il colore magenta contraddistingue la categoria Over-turn, il colore blu la categoria Low-turn, il colore rosso la categoria High-turn. Gli oggetti corporei possono essere raggruppati in sistemi e apparati, come mostrato nella parte destra dello schema.

3 Emissioni elettromagnetiche del corpo E ben noto che negli organismi viventi avvengono un gran numero di diversi fenomeni e processi elettrici, magnetici, elettromagnetici. Questi possono essere rilevati, almeno in parte, anche all esterno dell organismo. L organismo umano emette onde elettromagnetiche in un ambito di frequenze molto ampio. Ad esempio le onde emesse dal cervello sono di bassa frequenza e si misurano mediante elettrodi applicati sulla cute della testa. Onde cerebrali misurate con elettrodi EEG (foto sx) e con un rilevatore SQUID (foto dx) Esse possono essere comunque rilevate a distanza dal corpo con un antenna molto sensibile chiamata SQUID. Un esempio di emissione di alte frequenze è quella, ben nota, della radiazione infrarossa, con la quale gli animali a sangue caldo e gli esseri umani possono essere individuati al buio. Gli organismi viventi emettono anche radiazioni elettromagnetiche nell ambito della luce visibile. L intensità di tale radiazione è tuttavia così debole da non essere percepita dall occhio umano e può essere invece rilevata attraverso apparecchiature sensibili in grado di captare i biofotoni emessi dall organismo. Radiazione infrarossa dal corpo umano Biofotoni dal corpo umano

4 Campi e fotoni Come già detto, gli oggetti corporei sono caratterizzati da cariche elettriche che a loro volta producono campo elettromagnetico. Quando si ha una variazione della carica anche il campo cambia con una frequenza specifica (come avviene nelle antenne di trasmissione). Tutti i campi elettromagnetici sono caratterizzati da frequenza f e la lunghezza d onda λ, in relazione tra loro secondo la formula fλ=c, dove c è la velocità della luce. A frequenze molto alte e distanze maggiori della lunghezza d onda del campo dall antenna, il campo si disconnette dall antenna ed è irradiato in pacchetti di energia (o quanti energetici), detti fotoni. L energia E di ciascun fotone è data dalla relazione E=h f, dove h è la costante di Planck. Un fotone può essere visualizzato come mostrato nella figura. Anche a basse frequenze (e cioè alte lunghezze d onda) il campo interagisce con gli oggetti scambiando quanti di energia. Ugualmente si parla di campi elettromagnetici ed onde quando le lunghezze d onda del campo sono molto maggiori della distanza tra l antenna e l oggetto. In questo caso c è un campo continuo tra l antenna e l oggetto. Questa situazione è conosciuta come situazione di campo di prossimità. Si parla di radiazione elettromagnetica quando la lunghezza onda del campo è molto minore della distanza tra l antenna e l oggetto. In questo secondo caso non c è un campo continuo tra l antenna e l oggetto ma un flusso di singoli quanti, i fotoni. La situazione è conosciuta come campo lontano. La formula di Planck per la radiazione dei corpi neri Il fenomeno della radiazione elettromagnetica dei corpi viventi così come dei corpi non viventi è anche conosciuto come radiazione dei corpi neri. Nel caso di oggetti generici questo tipo di radiazione può essere denominata più precisamente radiazione termica. La definizione di radiazione di corpo nero è riservata alla radiazione termica di oggetti ideali di un perfetto nero assoluto. Può essere calcolata dalla formula di Planck che dà una prima approssimazione utile a fini pratici. Gli oggetti reali, viventi e non viventi, mostrano specifiche deviazioni dalla distribuzione spettrale della curva del corpo nero ideale, a seconda delle sostanze di cui sono fatti e delle reazioni che stanno avendo luogo al loro interno. Queste deviazioni possono, in linea di principio, essere impiegate per ottenere impronte elettromagnetiche di oggetti e sostanze. L utilizzo di spettri di sostanze è un aspetto ben conosciuto delle terapie elettromagnetiche. Le figure seguenti mostrano un esempio di distribuzione dell emissione di un corpo nero comparata con la distribuzione reale di un ipotetica sostanza, entrambe alla stessa temperatura (in questo caso C).

5 Tutte le sostanze emettono uno spettro elettromagnetico correlato ma non esattamente uguale alla radiazione da corpo nero. Curva della radiazione ideale secondo la formula di Planck e possibile curva di radiazione reale Codici a barre per sostanze singole e oggetti corporei Le curve di radiazione termica per gli oggetti a temperatura ambiente hanno un picco nella zona infrarossa dello spettro elettromagnetico. Hanno comunque una coda molto lunga verso le lunghezze d onda maggiori, quali le onde millimetriche (ambito dei GHz) e le onde radio (ambito dei MHz), come mostrato nella figura seguente. La lunga coda verso le basse frequenze contiene nel caso di sostanze singole un ampio numero di picchi e valli, che nell insieme costituiscono un impronta della sostanza o oggetto (molto simili al ben noto codice a barre). La lunghezza delle onde lunghe che fanno parte di una curva reale di radiazione assomiglia al codice a barre.

6 GLOBAL DIAGNOSTICS riconosce gli oggetti corporei e i loro codici a barre Le valutazioni tramite GLOBAL DIAGNOSTICS sono espletate usando le differenze di impronta dei differenti oggetti corporei. Come già indicato in precedenza, le emissioni degli oggetti corporei non sono misurate direttamente. Rilevazioni simultanee in combinazione con una valutazione separata della radiazione elettromagnetica spontanea di centinaia di differenti oggetti corporei nel corpo vivente è al presente tecnicamente impossibile. Nonostante ciò gli oggetti corporei possono essere eccitati dalle frequenze specifiche della loro impronta. La risposta fornisce informazioni circa lo stato di salute dei singoli oggetti. Questa misurazione può essere vista come un metodo di misura attivo, mentre la misurazione delle emissioni spontanee può essere considerata una misura passiva. Il GLOBAL DIAGNOSTICS opera in un vasto ambito di frequenze (50kHz-1.000MHz) utilizzando un generatore di frequenze preciso e stabile. Tutto ciò è necessario ad ottenere una risoluzione spettrale sufficientemente precisa da distinguere tutti gli oggetti corporei misurati. Terapia GLOBAL DIAGNOSTICS Per la misurazione eseguita con il GLOBAL DIAGNOSTICS, i singoli oggetti corporei sono eccitati con le frequenze specifiche della loro impronta. Si tratta di un eccitazione molto breve. Gli oggetti possono essere trattati terapeuticamente applicando la stessa eccitazione per un tempo più lungo, con opportune modificazioni volte a ottenere il miglioramento. Per una terapia efficace sono trattati in modo analogo altri oggetti corporei che si trovano nelle vicinanze (come i relativi vasi sanguigni e nervi). Valutazione di sostanze Nella misurazione con GLOBAL DIAGNOSTICS vengono applicate al corpo dieci mila frequenze diverse, allo scopo di coprire i codici a barre di tutti gli oggetti corporei valutati. Da questo spettro molto ampio di frequenze, possono essere selezionate tutte le frequenze che appartengono agli oggetti corporei che hanno reagito al di fuori dal range. Dalla combinazione di tutte queste frequenze fuori range si ottiene uno spettro complessivo fuori range. Possibile codice a barre di uno spettro fuori range Questo spettro fuori range è confrontato con lo spettro di tutte le sostanze (al momento più di ) che sono presenti nella banca dati dell apparecchiatura e così si determina la percentuale di compatibilità. Un alta percentuale è indice che la sostanza, ad esempio un microorganismo, è una delle possibili cause dei problemi del paziente.

7 Possibile codice a barre dello spettro di una sostanza. Confronto con la bioimpedenzometria (BIA) La bioimpedenzometria è una metodica utilizzata per la determinazione della composizione corporea, in particolare della massa grassa e dell acqua totale. I parametri più comuni sono: FM (massa grassa), FFM (massa magra alipidica), TBW (acqua corporea totale), ICW (acqua intracellulare), ECW (acqua extracellulare), LBM (massa magra), BCM (massa cellulare) ed ECM (massa extracellulare). Grazie alla semplicità di utilizzo, alla facile trasportabilità delle apparecchiature e ai costi relativamente bassi questo procedimento si è rapidamente diffuso a partire dalla metà degli anni Ottanta. Alcune caratteristiche tecniche della BIA sono simili a quelle del GLOBALDIAGNOSTICS. Anche la BIA utilizza l applicazione di segnali sinusoidali al corpo, che vengono analizzati in base all ampiezza e alla variazione di fase. La frequenza di questi segnali di solito varia dai 5 ai 50 khz arrivando talvolta fino ad 1 MHz. Le differenze tecniche fra il GLOBAL DIAGNOSTICS e il BIA sono: - La BIA invia corrente al corpo con un intensità compresa fra 0,4 e 0,8 ma mentre la corrente utilizzata dal GLOBAL DIAGNOSTICS è d intensità inferiore a 0,1 ma. - La BIA analizza solo poche frequenze (generalmente meno di 5) nel campo dei khz, il GLOBAL DIAGNOSTICS valuta oltre frequenze diverse fino a 400 MHz. I modelli fisici alla base di questi due metodi sono completamente differenti. Nel modello della BIA il corpo viene diviso in un certo numero di parti che corrispondono ai parametri sopracitati. Poiché queste parti possiedono proprietà fisiche diverse, reagiscono differentemente agli stimoli inviati. Nel Global Diagnostics, invece, ogni singolo oggetto riceve una combinazione specifica di frequenze e viene valutato in base alla reazione a queste frequenze.