CN1913938A - 静态磁场治疗的仪器和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于植物、动物以及人的静态磁场治疗的仪器和方法，其包括以下步骤：通过结合一双极静态磁场与一轴静态磁场中的至少之一，配置至少一复合的静态磁场，通过满足一数学模型，优化复合的静态磁场在一目标路径结构的空间分布和振幅，并且使用一复合静态的磁性装置，耦合所述至少一优化的复合的静态磁场于目标路径结构。

Description

静态磁场治疗的仪器和方法

技术领域

本发明通常涉及一种使用静态磁场(“SMF”)(static magnetic fields)用于治疗学和预防学上治疗植物、动物和人的仪器和方法，通过优化磁场在例如分子、细胞、组织和器官等目标路径结构的空间分布和振幅，选择该静态磁场。根据本发明，另一个实施方案空间地配置了SMF以满足拉莫尔进动(Larmor precession)条件，从而能够提供治疗以缓解肌肉骨骼(musculoskeletal)的疼痛，减少水肿，增加局部血液循环(local bloodcirculation)，以促进康复，和提高良好的状态。

根据本发明的一个优选的实施方案，包括并置例如磁体和轴部分，该磁体是集成的、邻近、接触的任意形状的永久磁体，具有一双极部分，其包括至少三个并置的交替极性的圆形部分，以在一个中心部分的北或者南方向开始，该轴部分每个面上至少具有一种极性，因此双极部分的第一层被连接到轴部分表面的第一层。在治疗期间，根据本发明与一双极部分和一轴部分并置的永久磁体的实施方案，产生了一被优化的磁场，其能够被定位在接近诸如分子、细胞、组织以及器官等目标路径结构上，并且能够由衣服、冰袋、热罐(heat packs)被直接施加于外部皮肤表面，以及与压缩(compression)包和支持包(support wraps)结合使用。

根据本发明的一个优选的实施方案包括一双极部分，其具有并置的相反磁极部分，每个磁极部分具有在双极部分表面的大约1高斯(“G”)到5000高斯的磁场振幅，相反磁极部分被连接到一轴部分，在轴部分的表面具有大约1高斯到5000高斯的磁场振幅，因此所得到的复合的磁场被配置，其能够被施加到例如分子、细胞、组织和器官等目标路径结构上，用于每天大约1分钟到大约几小时的暴露时间(exposure time)。然而，也能够被用于其它的暴露时间。

根据本发明的一个优选的实施方案，包括多个圆形和矩形轴部分以及多个圆形和矩形的双极部分，所述的轴部分和双极部分具有至少大约1cm2表面积，和至少大约0.5mm的厚度，因此双极部分中的磁极在圆形和环形区域产生。然而，磁极能够配置为任何区域形状包括任意形状。

根据本发明的一个优选的实施方案，包括至少一柔性的永久磁体，由并入铁酸盐粒子于生物相容的聚合物构造而成，从而形成具有类似橡胶性质的合成材料，其能够被合并进入解剖包(anatomical wraps)和支持物中，用于治疗肌肉骨骼疼、痛以及炎症。

背景技术

在大约1高斯到大约5000高斯范围的静态磁场有重要的治疗学和预防学益处，尤其是，用于治疗来自肌肉骨骼损伤和病理学的疼痛和水肿。

在分子水平，当一目标路径结构在容受性新陈代谢状态下，例如由伤害引起的，少于或者等于2高斯的环境范围场调节了钙离子(“Ca⁺”)与钙调蛋白(“CaM”)的结合，其加速一种肌肉收缩蛋白在一种无细胞酶检测混合物(cell-free enzyme assay mixture)中的磷酸化作用。也已经借助2高斯的场调节Ca+/CaM的结合，显示了对依赖CaM的环核苷酸磷酸二酯酶(cyclic nucleotide phosphodiesterase)的活性的调节。从大约23高斯到大约3500高斯范围的磁场已经改变了溶液的电性质和它们的生理学效果。在细胞水平，大约300高斯的磁场加倍了碱性磷酸酶在类造骨细胞(osteoblast-like cell)中的活性。在大约4300高斯和大约4800高斯之间的场有效增加了纤维原细胞的周转率和合成。使用225高斯到900高斯的磁场，有效增加了从胚胎鸡神经节(embryonic chickganglia)长出神经突。鼠腱纤维母细胞(rat tendon fibroblasts)暴露在一大约2.5高斯的磁场中表现了广泛(extensive)分开了预先连接(pre-attached)的细胞，和暂时改变的形态学。大约15高斯/毫米的小磁场梯度被表示引起了在一离体的神经制品中(isolated nerve preparation)大约80％的动作电位的阻断。一个兔模型证明了10高斯的场能够有效影响皮肤微循环并且可引起二相反应(biphasic response)，其依赖目标路径结构的一药理决定的状态。

用磁体的治疗和预防治疗已经产生了不同的结果。尽管一个有小的1300高斯的磁体的项链对慢性的颈部和肩部疼痛没有影响，对于一个单独的45分钟的治疗，后-脊髓灰质炎(post-polio)病人的疼痛被减少了76％，其中每个面上具有交替磁极的双极磁体和一大约300高斯到大约500高斯的磁场被施加于多个痛压触发点(pain pressure trigger points)，并且不直接在一疼痛点上。未报道场水平的一磁体薄片(foil)被添加到一模制的设计用来治疗脚底足部疼痛的鞋垫。所述的磁体薄片对于足跟底疼痛综合症(plantar heel pain syndrome)没有效果。衬垫有陶瓷磁体(ceramic magnets)阵列，每个面上具有大约150高斯到大约400高斯的磁场和一单独磁极，手术后立即被放置在脂肪抽吸点(liposuction site)上，并且适当放置14天。变色、水肿以及疼痛在脂抽吸术(suctionlipectomy)7天后减少了40％-70％。在床垫衬垫上的磁体阵列，它们或者每个面上单独-磁极或者每个面上交替磁极，证实有效的减轻痛苦。例如疼痛和睡眠紊乱的纤维肌痛(fibromyalgia)的结果表现，被减少了大约40％，其中病人超过4个月睡在包含陶瓷磁极阵列的床垫衬垫上，其具有每个面上大约800高斯磁场和一个单独磁极。只有陶瓷磁极提供充足的磁性用量以有效减轻了来自纤维肌痛的疼痛。使用具有475高斯磁场的交替磁极磁性鞋垫，大约90％有糖尿病外周神经病(diabeticperipheral neuropathy)的患者获得有效的缓解疼痛，麻木和麻刺感。使用相同的鞋垫，仅有30％的非-糖尿病的受实验者表现了相同的改善。尽管已经显示使用的磁体给予了足够的磁场用量于下背(lower back)内的深部组织(deep tissue)点，每周三次持续一周，通过应用一个具有交替磁极300高斯的磁场的几何阵列的衬垫于一腰区上6小时/天，慢性的下背痛没有受到影响。在健康个体中，外周血液循环没有被500高斯的SMF影响。使用大约300高斯到大约500高斯排列以同心圆的双极磁体于痛压触发点(pain pressure trigger points)上，慢性的骨盆痛和失能被有效的减轻。带有450高斯多极磁体的鞋垫有效减少了神经性痛并且提高了症状性糖尿病外周神经病(symptomatic diabetic peripheral neuropathy)患者的生活质量。来自鞋垫表面的有效磁场被报道为随着在1mm处的250高斯、3mm处90高斯、13mm处1.5高斯延伸到20mm处并且等于在20mm处的地球场。

已经提出几个模型分析电磁场(“EMF”)对带电离子和配体由于一有磁性的洛仑兹力(magnetic Lorentz force)的影响。早先模型处理的电磁场影响了与细胞表面上的蛋白结合的离子。通过洛仑兹方程式，对不同离子信使(messengers)和结合点上的电和磁力的行为，描述了磁场中一带电粒子由于分子和热噪音环境经受的约束的运动。已经显示了大约1高斯到大约10高斯的磁场影响了在热噪音存在下的离子/配体的结合，持续了足够长的结合寿命，大约1秒或者更长，例如发生在Ca²⁺/CaM结合中的，其被包括在一广泛范围的与组织生长及修复相关的有生理意义的生物化学级联中。在细胞的环境内，通过洛仑兹力微弱的磁场效应只能被预计对于离子/配体轨道的结合阶段。例如发生在容积水(bulk water)或者在离子通道上与其它离子和水分子的碰撞频率，在一轨道的所有其它阶段要求当存在热噪音时在一特斯拉(Tesla)范围的小而有效的场强可被探测到。这个范围很清楚的大大超过了已经被证明的对治疗和预防有效的静态磁场的场，指出治疗和预防的静态磁场效果的一个主要转导目标是一结合离子。

存在以解释磁场治疗如何与目标路径结构相互作用的理论尝试。理论从洛仑兹力对容积离子(bulk ion)/电荷运动的影响，直接影响血液流动，并且直接影响在生物表面的电荷运动。然而，可以表示通常用在治疗和预防的磁体的大约1高斯到5000高斯的磁场水平太小了，难以产生这些效果，主要由于热噪音。

根据本发明的一个实施方案包括了与SMF对一结合电荷的动态运动效果相关的拉莫尔进动机制。由于结合电荷大大的被保护免于热噪音效应，这有利地使得相对低振幅的SMF被探测到。

各种各样配置的SMF已经被用于治疗肌肉骨骼疼痛。因此存在一个需要以根据拉莫尔进动为了最佳的治疗和预防目的的剂量来配置SMF。

发明内容

一种仪器和方法，其给予一静态磁场于人、动物以及植物的分子、细胞、组织以及器官用于治疗和预防的目的。特别地是，根据本发明的一个实施方案包括一具有轴和双极特征的永久磁体，从而这种磁体产生一作为结果的磁场，其能够穿透进入一治疗区域，并提供有效的三维(“3D”)磁场梯度。这个磁场配置通过耦合于生理上有意义的生物化学级联中的调节分子上的结合离子和配体的拉莫尔进动，有利地使得一刺激施加于分子、细胞、组织以及器官。根据本发明的一个优选的实施方案是一具有一大约1高斯到大约5000高斯振幅磁场的柔性的铁酸盐永久磁体，其包括一包括交替的圆形正和负磁极的第一部分，和一包括一具有朝着第一部分的北极或者南极极性的轴磁场的集成的第二部分。本发明的一个目的是借助配置一复合的轴/双极磁体满足拉莫尔进动条件，以产生一具有空间振幅分布的磁场，因此有利地使其既对结合电荷的摆动的任意定向轴成直角，并且根据已知的在生理上相关的生物化学级联中结合的离子和配体的动力学，大的足以被探测到。根据本发明其它的实施例包括任何形状的双极磁体和与集成了一任何形状的轴磁体的任何磁极/场式样构造。根据本发明的一个优选的实施例包括将轴的一层与双极柔性软(plastic)磁极的一层并置。然而，根据本发明其它的实施例能够包括各磁体类型的任意组合，例如铁酸盐、陶瓷、稀土以及电磁体。根据本发明的一个实施方案，也能够被与用于与减轻肌肉骨骼疼痛的解剖支持物结合使用。

从后面提出的附图的简要说明、发明的详细说明以及附带的权利要求，本发明的上面的和其它的目的和优点将变得明显。

附图简要说明

参照附图，本发明的优选实施方案将被如下更详细描述：

图1是根据本发明的一个实施方案，用于植物、动物以及人的例如组织、器官、细胞以及分子等目标路径结构的静态磁场的治疗方法的流程图；

图2A是根据本发明的一个优选实施方案配置的具有双极部分的磁场的视图；

图2B是根据本发明的一个优选的实施方案配置的具有一轴部分的磁场视图；

图2C是根据本发明的一个优选的实施方案配置的具有一双极部分和一轴部分的磁场的视图；

图3A是根据本发明的一个优选实施方案的一磁体的一轴部分的磁场的空间配置三维图示；

图3B是根据本发明的一个优选实施方案的一磁体的双极部分的磁场的空间配置的三维图示；

图4是根据本发明的一个优选实施方案的例如一手腕支持物的定位装置图；

图5是根据本发明的一实施方案的柱形图，其说明了如通过肌球蛋白磷酸化作用(myosin phosphorylation)测量的，一复合磁体对于Ca²⁺有显著的大的影响；以及

图6是根据本发明一实施方案的柱形图，其说明了当进动频率接近目标路径结构的一离子结合时间常数时，静态磁场达到饱和。

具体实施方式

根据本发明的一个优选的实施方案，SMF在一极化的离子/水络合物中以特有的拉莫尔频率调节了进动运动，极化的离子/水络合物出现在一离子/配体结合点的带电界面。这调节了在结合离子/水方向角的热波动，因此影响了介电常数(dielectric constant)在结合点的动态学，便于一离子到达和离开未被结合的外亥姆霍茨(Helmholtz)平面，并且便于一离子到达和离开被结合的内亥姆霍茨平面，产生了一作为结果的离子结合动力学的调节。在大约0.1μT到大约1μT范围，其中T＝Tesla＝10⁴高斯的热噪音存在下，磁场影响离子/水方向的一个最小的阈值(threshold)将发生，基于在一分子裂缝(molecular cleft)上的大约0.001到大约1.0秒时间范围的结合寿命。这些磁场效应对于场强在远低于一阈值发生，当存在热噪音时，对于阈值直接的洛仑兹力对离子轨道的效应发生。对于直接的洛仑兹力效应，这个阈值对于一极端低黏度几乎没有碰撞的目标路径结构存在于一mT范围，并且对于经历显著更多热碰撞的一个完全水合的离子能够像107T那样高。能够表示出，当一被施加的磁场存在时，一离子的相干的和热的分量在一个结合点表现出拉莫尔进动。除此之外，即使没有导致相干分量的初始条件，由于热分量的振幅增加(grows)了，振荡器(oscillator)在一个垂直于施加的磁场方向的一个平面以拉莫尔频率定向进动。拉莫尔力学把磁场振幅转化成由目标路径结构的旋磁比(gyromagnetic ratio)决定的进动频率(precessional frequency)。每个拉莫尔进动频率决定了在一结合界面达到有利方向的时间，或者达到有利方向的速率(rate)，因此调节结合速率常数。

用于SMF生物效应(bioeffects)的拉莫尔进动机制要求目标路径结构电荷必须被结合超过毫秒范围的时间，并且磁场必须有一振幅分量(amplitude component)足以引起与目标路径初始摆动轴成直角的进动。相关的目标路径结构已经表示为CaM结合的Ca²⁺。一个Ca²⁺/CaM体系被包括在与生长因子和细胞因子相关的调节级联内，生长因子和细胞因子从生命系统(living system)中响应生长和修复信号的细胞中释放出来。根据本发明一个实施方案，使用依赖Ca/CaM的肌球蛋白磷酸化作用的检测显示，具有像1高斯那样低的场强的SMF能够显著地增加磷酸化作用，接近初始的Ca²⁺浓度的2倍。

一拉莫尔进动模型证明了被结合在一结合点或者分子裂缝内的例如离子/配体和水的带电粒子以拉莫尔频率的进动运动，能够通过被施加的磁场调节而影响结合动力学。进动引进相干性于结合离子/水方向角的热波动，调节达到方向有利的结合/解离的速率。这种相干性调节了在结合点介电常数的波动，因此便于一离子/配体到达或者离开一未结合的状态并且离开或者到达一结合的状态的通道。模型表示对于结合时间接近1秒范围，当热噪音存在时，由于磁场影响离子结合动力学，阈值为大约0.1μT(0.001高斯＝1毫高斯)到大约1μT(0.01高斯＝10毫高斯)范围。一拉莫尔模型也说明了磁场效应将以在一磁场的相对低值达到饱和，低值相应于在一结合时间常数频率范围的进动频率。

通过改变结合离子的进动频率，一静态磁场与一结合过程相耦合。对于在mT范围的场，结合寿命必须足够长，例如超过1毫秒以建立一热噪音阈值。转动自由度也应该存在，例如那些在大分子的分子裂缝结合的离子/水发现的。一拉莫尔进动频率能够被如下表达：

                           ω_L＝-ΓB

其中ω_L是拉莫尔频率，Γ是系统的旋磁比(gyromagnetic ratio)并且B是磁场振幅。通常地，旋磁比将是来自分子动力学的产生磁偶极距的一3×3矩阵。因此水分子进动的拉莫尔频率是系统参数的复杂的函数，特别对于每个特定的目标路径结构的一个特定的结构。

拉莫尔进动有效地转换磁场振幅为一由旋磁比决定的频率，例如水合的目标路径结构的电荷和结合粒子质量的函数。每个拉莫尔进动频率决定达到有利方向的时间，导致通过时间常数调节离子结合动力学，该时间常数在用于结合的电等价模拟电路中定义。因此，磁场可能通过一拉莫尔频率与结合动力学相耦合，以类似于对于电场对离子结合效果的描述的方式。结合过程能够被示意为一动态体系，其中一个粒子有两个电稳定点(electrically stable points)，其被如一双势阱(double potential well)的少许千特斯拉(kT)分开，或者被结合在一分子裂缝中，或者不被结合在一个最接近例如亥姆霍茨平面的平面，在一个在一分子裂缝和它的水环境之间的带电界面。离子结合/解离接着能够被作为在两个状态之间的跳跃(hopping)过程被处理，并且通过调节在一分子裂缝的结合时间与在亥姆霍茨平面未被结合的时间比值测量EMF效应。一个反应坐标q(t)服从惯量，与dq/dt成正比的一阻尼力能够被定义。一势能函数V(q，ω_L)能够直接被感应电场(induced electric field)调节，或者不直接地被一静态磁场通过它对拉莫尔进动的效应被调节。热噪音F_noise，是对离子结合和解离的一动力。这体系能够被一微分方程式如下定义

$\frac{d^{2}q}{{\mathrm{dt}}^2}+\mathrm{\η}\frac{\mathrm{dq}}{\mathrm{dt}}+\frac{\mathrm{dV}(q,{\mathrm{\ω}}_L)}{\mathrm{dq}}=F_{\mathrm{noise}}$

其中η是阻尼系数，t是时间。

在一静态磁场，拉莫尔频率是一比率，在此比率瞬时局部(local)的介电常数达到极值有利的结合动力学。由于更强的磁场，更高的拉莫尔频率增加了这个比率。一势能函数V(q，ωL)因此依赖一拉莫尔频率，例如通过以下的静态磁场振幅：

$V\left(q\right)={\mathrm{\α}}_1\frac{q^4}{4}-{\mathrm{\α}}_2\frac{q^2}{2}+\mathrm{qC}\left(F_{\mathrm{noise}}\right),$

其中，非负系数α₁和α₂是受体分子-水合结合动力学的特性，并且C是一由实验决定的适当常数。一势能函数V(q，ωL)描述了一双阱势(doublewell potential)，其中势能阱与结合和未结合状态对应，并且磁场的效果是通过拉莫尔进动调节阱相对深度。

一拉莫尔进动模型能够被应用于依赖Ca²⁺-钙调蛋白的肌球蛋白磷酸化作用，此作用对于Ca²⁺-耗竭条件并且在反应的不平衡阶段中是对EMF敏感的。根据 $K_{\mathrm{on}}/K_{\mathrm{off}}\≅{10}^2-{10}^3,$ 动力学有利于结合的状态，瞬时的交换反应率依赖于瞬时的游离[Ca²⁺(t)]，并且对于增长的[Ca²⁺(t)]，磷酸化作用增加了。根据本发明的一个实施方案，拉莫尔进动模型表示了[Ca²⁺(t)]与离子游离例如未结合的时间与离子被结合的时间的比率成比例：

$\left[{\mathrm{Ca}}^{2+}\left(t\right)\right]=\mathrm{\ρ}\frac{t_{\mathrm{free}}}{t_{\mathrm{bound}}}$

其中ρ是一比例常数。一被施加的磁场因此调节了[Ca²⁺(t)]，引起了瞬时反应率的增长，例如在净结合Ca²⁺的增长。场强的增加增加了拉莫尔频率，其进一步有利于在一双阱势能函数的游离态(free state)。对于增加场的游离时间/结合时间的比率的增加，以及所导致的[Ca²⁺(t)]的增加能够产生相应的酶动力学的增长。

参见图1，至少一复合的静态磁场由结合一双极磁场与一轴磁场(步骤101)配置。根据本发明一优选的实施方案，一双极磁场能够通过包括交替圆形正和负磁极配置，集成的第二部分通过包括具有朝向第一部分的一北磁极或者南磁极的轴磁场配置。一旦一复合的静态磁场被配置，它在例如分子、细胞、组织和器官等目标路径结构的空间分布和振幅通过应用一拉莫尔进动模型被优化(步骤102)。拉莫尔进动转化磁场振幅为由目标路径结构的旋磁比决定的一种频率。在对目标路径结构的治疗过程中，优化的复合静态磁场通过改变进动频率与目标路径结构相耦合(步骤103)。

参见图2A、2B和2C，说明了根据本发明的一个优选的实施方案的一复合磁体。在图2A、2B和2C交叉排线画出阴影的区域表示北极方向，可是能够使用其它的方向构型。表示了一个具有一双极部分202和一轴部分203的一复合磁体201。使用本领域技术人员所知的任何方法，复合磁体201能够被装配。在图2B，双极部分202包括交替磁极性204，如环并置于一中心圆部分206。南极方向在一相反朝向的面(在图2C没有显示)。根据本发明的一个优选的实施方案的一复合磁体，包括一圆形的结构，其具有一至少大约3cm的直径和一至少大约0.5mm的厚度。然而复合磁体的每个部分能够被不同地配置，凭此，能够形成任何几何形状，包括随意的形状。

参照图3A，表示根据本发明一个优选的实施方案，从一磁体的轴部分301发出的磁场的空间构型图。图3B描述了根据本发明的一个优选的实施方案，从一磁体的一双极部分302发出的磁场的空间构型图。在双极部分302的磁场的空间分布说明了一种方式，凭此，磁场从正方向到达负方向，因此创造了至少一种磁场梯度。在一轴部分301上的磁场的空间分布说明了没有多个梯度，并且对于每个面上具有一单磁极的标准磁体是典型的。在图3a和图3b显示的空间方向的结合使得沿着x、y或者z轴的以充足的振幅被施加于一离子/配体结合的目标路径结构的静态磁场能够被探测，因此满足拉莫尔进动模型。根据本发明的一个优选的实施方案，使用空间分布的结合而不是如图3a和图3b所示的那样来配置磁体以满足一拉莫尔模型。根据本发明另一实施方案，包括将轴磁体与具有任何磁极式样和形状的双极磁体相并置。

图4表示根据本发明的一个优选的实施方案的一手腕支持物401。手腕支持物401能够被任何例如氯丁橡胶等解剖学(anatomical)或者支持材料制成。一磁体402能够被合并进入手腕支持物401上，例如，通过缝合。磁体402也能借助固定装置(fastening device)如Velcro(未显示)被粘附在手腕支持物401上。磁体402也能够被由一弹性材料制成的一手腕支持物401(未显示)保持在适当的位置。根据本发明优选的实施方案，磁场方向从手腕403的一个背的也就是顶部分施加到一脚底也就是底部分。用多个磁体放置在对于期望的治疗和预防结果的解剖学相关的位置，也能够达到磁场方向。尽管一手腕支持物描述为根据本发明优选的实施方案，然而其它的实施方案包括但是不限于，复合磁体合并入设计用于人体或动物解剖位置的一部分的一解剖包或解剖支持物内。例如，根据本发明，一个实施方案能够被并入一床垫、床垫衬垫、枕头、衣服、鞋、膝盖、肘、下背以及肩膀包状物以及支持物内。

实施例1

使用根据本发明的一个实施方案配置的磁场相对于一标准轴磁体的效果已经在一肌球蛋白磷酸化作用酶检测系统被检测。选择一种无细胞反应混合物用于磷酸化作用率，在几分钟时间内是线性，并且被Ca²⁺限速。反应混合物由40mM pH7.0的羟乙基哌嗪乙磺酸(Hepes)缓冲液；0.5mM的醋酸镁；1mg/ml的牛血清白蛋白；0.1％(w/v)的吐温80；1mM的EGTA；70nM的钙调蛋白；160nM的肌球蛋白轻链(MLC)以及2nM的肌球蛋白轻链激酶(MLCK)组成。游离的Ca²⁺在大约1μM到大约7μM范围变化。选择低的肌球蛋白轻链/肌球蛋白轻链激酶的比例以在一分钟范围内达到线性时间行为。反应混合物被均分为100μL部分放入1.5ml的Eppendorf的试管，放置在专门设计的水浴，维持在37±0.1℃。反应以2.5μM的³²P的ATP开始，并且以包含30μM EDTA的Laemmli SampleBuffer溶液停止。允许磷酸化作用进行五分钟并且通过计算吸收进入肌球蛋白轻链的³²P评估磷酸化作用。一磁体暴露体系包括或者一轴磁化磁体或者复合的轴加双极磁体。两种磁体有在目标路径结构位点20高斯的作为结果的场，然而，配置复合磁体以具有显著更多的场梯度以满足拉莫尔进动要求。在图5的柱形图上表示了结果，其中能够看出根据本发明的一个实施方案的复合磁体对Ca²⁺有显著更大的效果，正如肌球蛋白磷酸化作用测定出的。

实施例2

在另外的实验系列中，一拉莫尔进动模型说明了当与磁场强度成正比的进动频率接近目标路径结构的离子结合时间常数时，静态磁场效应将饱和。按照上面在实施例1的描写，使用肌球蛋白磷酸化作用体系。在图6的柱形图上表示了结果，其中能够看出Ca²⁺结合钙调蛋白的加速在相应于大约1kHz的进动频率的大约10高斯饱和，也就是对钙调蛋白的Ca²⁺结合时间常数。

已经描写了用于植物、动物和人的例如分子、细胞、组织以及器官等目标路径结构的静态磁场治疗的一种仪器和一种方法，也注意本领域的技术人员能够按照上面的教授进行更改和变化。因此将理解在所公开的发明的具体实施方案可以进行修改，其在按照附属的权利要求定义的本发明的范围和主旨内。

Claims (35)

1.一种方法，其用于植物、动物和人的静态磁场治疗，包括以下步骤：

通过结合一双极静态磁场和一轴静态磁场中的至少一个，配置至少一复合静态磁场；

通过满足一数学模型，优化所述的复合静态磁场在一目标路径结构上的空间分布和振幅；以及

使用一复合静态磁性装置，耦合所述的至少一优化的复合静态磁场于所述的目标路径结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述的数学模型包括一拉莫尔进动模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述优化所述的复合静态磁场的空间分布和振幅的步骤，进一步包括优化一峰值复合静态磁场为大约0.1高斯和大约5000高斯之间。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述优化所述的复合静态磁场的空间分布和振幅的步骤，进一步包括优化一复合静态磁场梯度为大约0.1高斯/毫米和大约10⁶高斯/毫米之间。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述优化所述的复合静态磁场的空间分布和振幅的步骤，进一步包括优化一复合静态磁场梯度为大约0.1高斯/毫米和大约10⁶高斯/毫米之间，因此所述的复合静态磁场梯度被施加于一至少大约0.1立方毫米的治疗体积。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述优化所述的复合静态磁场的空间分布和振幅的步骤，进一步包括优化一峰值的复合静态磁场为大约0.1高斯和大约5000高斯之间，因此，所述的峰值复合静态磁场被施加于一至少大约0.1立方毫米的治疗体积。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述的目标路径结构包括一分子、一细胞、一组织以及一器官中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述的耦合所述的至少一优化的复合静态磁场的步骤，进一步包括耦合所述的至少一优化的复合静态磁场以减轻疼痛。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述的耦合所述的至少一优化的复合静态磁场的步骤，进一步包括耦合所述的至少一优化的复合静态磁场以减轻水肿。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述的耦合所述的至少一优化的复合静态磁场的步骤，进一步包括耦合所述的至少一优化的复合静态磁场以促进康复。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述的耦合所述的至少一优化的复合静态磁场的步骤，进一步包括耦合所述的至少一优化的复合静态磁场以提高良好的状态。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述的耦合所述的至少一优化的复合静态磁场的步骤，进一步包括耦合所述的至少一优化的复合静态磁场以与标准的和非-标准的医疗治疗中的至少一种结合使用。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述的耦合所述的至少一优化的复合静态磁场的步骤，进一步包括耦合所述的至少一优化的复合静态磁场以与标准的和非-标准的物理治疗中的至少一种结合使用。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述的耦合所述的至少一优化的复合静态磁场的步骤，进一步包括使用一定位装置以为了治疗给予所述的至少一优化的复合静态磁场于所述的目标路径结构。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述的定位装置包括解剖支持物、解剖包、床垫、床垫衬垫、枕头以及衣服中至少一种。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述的衣服包括外衣、时尚配件以及鞋。

17.一种静态磁场治疗仪器，其用于植物、动物以及人，包括：

至少一复合静态的磁性装置，其用于配置至少一复合静态磁场以施加于一目标路径结构用于治疗，因此所述的复合静态的磁性装置包括至少一双极部分和至少一轴部分，从而所述的至少一双极部分形成并置于所述轴部分的至少一层。

18.根据权利要求17所述的静态磁场治疗仪器，其中所述的至少一复合静态磁场被配置，从而满足一拉莫尔进动模型。

19.根据权利要求17所述的静态磁场治疗仪器，其中所述的至少一复合静态磁场被配置以包括一峰值复合静态磁场，其在大约0.1高斯和大约5000高斯之间。

20.根据权利要求18所述的静态磁场治疗仪器，其中所述的至少一复合静态磁场被配置以包括一峰值复合静态磁场，其在大约0.1高斯和大约5000高斯之间。

21.根据权利要求17所述的静态磁场治疗仪器，其中所述的至少一复合静态磁场被配置以包括一复合静态磁场梯度，其在大约0.1高斯/毫米和大约10⁶高斯/毫米之间。

22.根据权利要求18所述的静态磁场治疗仪器，其中所述的至少一复合静态磁场被配置以包括一复合静态磁场梯度，其在大约0.1高斯/毫米和大约10⁶高斯/毫米之间。

23.根据权利要求17所述的静态磁场治疗仪器，其中所述的至少一复合静态磁场被配置以包括一复合静态磁场梯度，其在大约0.1高斯/毫米和大约10⁶高斯/毫米之间，因此所述的复合静态磁场梯度被施加于至少大约0.1立方毫米的治疗体积。

24.根据权利要求18所述的静态磁场治疗仪器，其中所述的至少一复合静态磁场被配置以包括一复合静态磁场梯度，其在大约0.1高斯/毫米和大约10⁶高斯/毫米之间，因此所述的复合静态磁场梯度被施加于至少大约0.1立方毫米的治疗体积。

25.根据权利要求17所述的静态磁场治疗仪器，其中所述的至少一复合静态磁场被配置以包括一峰值复合静态磁场，其在大约0.1高斯和大约5000高斯之间，因此所述的最高的复合静态磁场被施加于至少大约0.1立方毫米的治疗体积。

26.根据权利要求18所述的静态磁场治疗仪器，其中所述的至少一复合静态磁场被配置以包括一峰值复合静态磁场，其在大约0.1高斯和大约5000高斯之间，因此所述的最高的复合静态磁场被施加于至少大约0.1立方毫米的治疗体积。

27.根据权利要求17所述的静态磁场治疗仪器，其中所述的至少一复合静态的磁性装置进一步包括陶瓷磁体、铁酸盐磁体、稀土磁体、柔性磁体(flexible magnet)以及电磁体中的至少一种。

28.根据权利要求17所述的静态磁场治疗仪器，进一步包括一定位装置以定位所述的至少一复合静态的磁性装置用于所述的目标路径结构的治疗。

29.根据权利要求28所述的静态磁场治疗仪器，其中所述的定位装置包括解剖支持物、解剖包、床垫、床垫衬垫、枕头以及衣服中的至少一种。

30.根据权利要求29所述的方法，其中所述的衣服包括外衣、时尚配件以及鞋。

31.根据权利要求17所述的静态磁场治疗仪器，其中所述的双极部分进一步包括交替极性的多个并置的圆形部分，其在所述的双极部分的所述多个并置圆形部分的中心部分具有北和南方向中的至少一种。

32.根据权利要求17所述的静态磁场治疗仪器，其中所述的双极部分进一步包括圆形、矩形以及任意形状的磁极中的至少一种。

33.根据权利要求32所述的静态磁场治疗仪器，其中所述的双极部分进一步包括圆形、矩形以及任意形状的磁极中的至少一种的至少一阵列。

34.根据权利要求17所述的静态磁场治疗仪器，其中所述的轴部分进一步包括至少一面，其具有至少一种极性。

35.根据权利要求17所述的静态磁场治疗仪器，其中所述的至少一复合静态的磁性装置进一步包括所述的至少一复合静态的磁性装置的一阵列。

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