本发明涉及用于人体治疗的磁疗装置，特别是涉及一种减轻人体疼痛的四极静磁装置。 基于各种治疗目的，现已将磁场用于人体治疗。例如，用于改善循环的磁性药膏已由美国专利N.4489711提出;美国专利N.4105017利用磁场来刺激骨骼生长;刺激神经细胞的磁疗装置也已出现，如华盛顿的Kennewick公司的Cadwell实验室所制成的Cadwell磁-电刺激仪（MES-10）。
近来研究表明，作为治疗目的，静磁场可以用来改变神经组织的行为。在Hong、Harmon和Yu的一项研究“静磁场对鼠尾神经功能的影响”〔67 Arch.Phys.Med.RehabiL.746-49（1986）〕中发现，强度大于5泰斯拉的静磁场，当作用至少30秒之后，可使其神经功能改变。Mong的研究作了这样的假设：电磁场可以解除疼痛是由于有选择地增强了大神经纤维的兴奋性，按照门控理论（gate control theory），它可以阻断疼痛门。这项研究还假定，静磁场由于使神经细胞膜和该膜对某些离子的渗透性稳定而改变了神经功能。
人体的慢性疼痛感觉，可能是由于不正常的神经作用造成的。由不正常的兴奋的神经细胞或由有破损粘膜壁的神经细胞造成地疼痛就属于这种情况。慢性疼痛感觉，也可能由受损伤的神经细胞引起，例如，手术后结痂的神经细胞，或受机械撞击的神经细胞（通常造成间盘组织变性疾病）就可产生此疼痛感觉。即使神经功能正常，慢性疼痛感觉也是通过神经细胞开始的。因此，解除慢性疼痛，应该从改变神经细胞功能着手，例如使神经细胞粘膜壁稳定。
遗憾的是，目前许多种慢性疼痛还不能用通常的药物或物理疗法进行有效地治疗。因为慢性疼痛常常不能用传统的疗法治疗，因此需要提出另外的疗法，用改变神经功能的方法来解除疼痛。所以，本发明的一个目的是提供一种装置，它能改变神经行为，以减轻慢性疼痛感觉。本发明的另一个目的是提出一种方法，将一种治疗用的永磁装置应用于人体，以消除疼痛。
本发明附带的目的和优点，一部分由下文阐述，一部分可从该阐述中明了或从实施本发明体会到。本发明的目的和优点可通过所附权利要求中叙述的装置和方法具体地实现和得到。
依据本发明的原理，所实施和在本文广泛阐述的，是提供一种用于消除动物活体疼痛部位的永磁治疗装置。该装置包括若干磁体，这些磁体至少有实际上位于一个平面上的两个正磁极和两个负磁极，这些磁极的位置限定在一个四边形的四个顶点上，其中两个正磁极处于四边形对角线的两个顶点上，而两个负磁极处于四边形的另一对角线的两个顶点上。该装置还包括使这些磁体的磁极固定在四边形相应部位上的外壳部件，以及将该外壳部件固定于活体身上的固定部件。更可取的是，所述多个磁体为四个基本相同的圆柱形磁体，其中每一个至少具有一个带磁表面。最好是使两个圆柱形磁体在一个面上为正磁极，而另两个磁体在一个面上为负磁极，并且四个磁体在带磁表面上的两个正磁极和两个负磁极都处于上述四边形的部位上。
构成本说明书一部分的说明书附图，示出了本发明的最佳实施例，它们同说明书一起，可用来解释本发明的原理。
图1 为按照本发明的一个实施例绘出的磁疗装置的预见图。
图2 为图1所示的磁疗装置的平面图。
图3 是沿图1Ⅲ-Ⅲ线所取的断面图。
图4 为图1所示磁疗装置的一个磁体的预见图。
图5 为本发明磁疗装置第二个实施例的平面视图。
图6 是沿图5Ⅵ-Ⅵ线所取的断面图。
图7 为图2所示磁疗装置的顶视图，其中所加的点示出表面磁场测量位置。
图8 是在图7所示测量位置上进行的磁场测量结果图。
图9-15是在离本发明磁疗装置表面不同距离上进行的磁场测试结果网格图。
图16为人体背视图，示出本发明磁疗装置的放置部位。
图17示出将磁疗装置用于颈推骨治疗的方法。
图18示出将磁疗装置用于腰椎和骶椎骨治疗的方法。
图19示出将磁疗装置用于膝盖部位治疗的方法。
以下将详细阐述本发明的最佳实施例，其中一些实例示于附图中。所有图中相同的标号表示相同的元件。
适于放在动物活体身上、用于消除疼痛的永磁治疗装置的两个实施例如图1和图5所示。本发明的每一个实施例中，在一个外壳体里安放和固定有一组磁体，用来放在活体身上以消除疼痛。
图1所示的本发明实施例包括一个永磁装置10，它具有位于腔室20中的一组磁体12、14、16和18。按照本发明，这一组磁体至少有实际上位于一个单一平面上的两个正磁极和两个负磁极，这些磁极的位置限定在一个四边形的四个顶点上，其中两个正磁极处于四边形对角线的两个顶点上，而两个负磁极处于四边形的另一对角线的两个顶点上。
此处所说的具体实施例中，四个永磁体12、14、16和18中每一个都是一般的圆柱体形状，并有两个相对的面。如图4所示，每个圆柱体的一个面22，都是一个带正磁性的表面，而每个圆柱体的相对面24，都是一个带负磁性的表面。最好是，正磁极位于面22上，而负磁极位于面24上。如图1和图2所示，磁体12、14、16和18的位置，限定在一个四边形的四个顶点上。该四边形最好是一正方形，如图2所示，其中磁体14和18的带正磁性表面与磁体12和16的带负磁性表面位于同一个平面上。面14和18上的两个正磁极处于正方形的对角线的两个顶点上，而磁体面12和16上的两个负磁极处于正方形另一对角线的两个顶点上。四个磁极中的每一个都受到两个异性磁极的吸引，而受到一个同性磁极的排斥。
最好是，每一个磁性圆柱体都包括一钕磁体，但是其他种磁体，例如钐-钴磁体和铁氧体磁体也可较好地用于本装置。每个磁体最好能产生至少25毫高斯-奥斯特的能量，最佳能量值为27毫高斯-奥斯特。由通用电机公司（General Motor Corporation）的分部Delco Remy制成的含钕磁体，具有所需要的能量值，能较好地用于本发明。每一磁体的直径最好相等，并在0.25英寸到0.5英寸范围之内。还有，每个磁体最好都有相等的厚度。
当用于本发明的是在相对面上具有相反极性的圆柱形磁体时，磁疗装置10的相对边也将呈现相同的四极性磁性分布。无论磁疗装置10的哪一边对着治疗对象的身体，其治疗效果都是相同的。
按照本发明，外壳部件用于把磁体的磁极固定在所需要的位置上。外壳体20可以包含一种不易引起过敏的塑料，其中埋入四个磁体12、14、16和18。作为一种替代，外壳体20也可包含一个任意的薄编织套，用来将磁体12、14、16和18固定在所需要的四极位置上。
按照本发明，固定部件是用于将外壳部件固定到活体身上。如图3所示，该固定部件可以由一个不易引起过敏的粘性衬套26构成，用来把外壳体20固定到治疗对象皮肤表面的所需部位。此外，也可以用绷带、筒形石膏夹、胶、弹性绷带、粘结带或任何作用相同的其他固定机构来固定磁疗装置10。
按照本发明的第二个实施例，如图5所示，本发明永磁治疗装置可包括两个长条形永磁体32和34，每一个都有正极和负极。图6示出，永磁体32和34是埋置在由不易引起过敏的塑料做成的外壳部件40中的。磁体32的正极35和负极36以及磁体34的正极37和负极38定位在一个矩形的四个顶点上，其中正极35和37处诟镁匦味越窍叩牧礁龆サ闵希礁龈杭?6和38处于该矩形的另一对角线的两个顶点上。由图5和6示出的本发明实施例被固定到治疗对象上的方法，与图1-3所示本发明实施例的固定方式相同。
由图1所示的磁疗装置所产生的磁场大小由图线和图表8-15所确定。图8-15中的测量值是对按图1配置的磁疗装置作出的，其中四个磁体中的每一个都是一块半英寸直径的钕磁体，其能量值为27毫高斯-奥斯特。磁场测量是用由应用磁学实验室公司（Applied Magnetic Laborato-ry，Inc.）制作的高斯计进行的，并以高斯为单位记录。
图8是一磁场测试图线，是沿图1所示的具有四个磁极的磁疗装置的表面作出的，测试部位与图7所示对角线相距0.25英寸。图8上的图线41相应于沿图7上对角线46-47的测量值;图8上的图线42相应于沿图7上对角线46-49所取的测量值;图线43相应于沿图7上对角线46-48所取的测量值;而图线44相应于沿图7上对角线46-50所取的测量值。如图8所示，在该磁疗装置的中心，磁场强度可以忽略;在四条对角线的每一方向上距离磁疗装置中心半英寸的地方，磁场强度最大;而在离磁疗装置1.25英寸的地方，磁场强度减小到几乎为零。本发明所作的这种四极配置，提供了一种磁场圆锥效应（coning effect），即在磁疗装置的中心，磁场可以忽略;而在离磁疗装置中心约半英寸的地方，磁场最强。
图9-15示出以高斯为单位的磁场测量值，它是在离由图7和8所示的磁疗装置表面不同距离处测得的。图9-15所示的测量值是在磁疗装置的上方作出。该装置的正极位置以字母“N”（北）表示;该装置负极表面则以字母“S”（南）表示。这些测值是分别在下述部位取得的：该磁疗装置的表面（图9）;该表面上方0.4英寸处（图10）;该表面上方0.8英寸处（图11）;该表面上方1.2英寸处（图12）;该表面上方1.6英寸处（图13）;该表面上方2英寸处（图14）;以及该表面上方2.75英寸处（图15）。图9-15所示每个测量网格的总尺寸均为6英寸×6英寸，各个网格面积为0.5英寸×0.5英寸。使用上述高斯计对每一正方形网格中心的磁场大小进行测量，整个测量结果示于图9-15的相应正方形网格上。
从这些数据可看出，可测得的磁通一直延伸到磁疗装置表面两英寸之外。在该磁疗装置表面上方2.75英寸处，本实验中所使用的磁通测量仪已不能反映磁通的具体数值，但是该测量仪尚能区分正（北极）负（南极）磁通读数，（见图15）。因此可看出，一四极磁场一直延伸到远至本发明磁疗装置表面2.75英寸以外。
业已发现，本发明磁疗装置能很好地用于人体的各个部位，使疼痛消除。本发明磁疗装置已经成功地在人体实验对象身上使用，使其解除疼痛。使用时，磁疗装置固定于覆盖人体不同部分若干神经束的皮肤上，特别是放在如图16所示的带有装置21的人体背部。现已发现，该磁疗装置在治疗根痛（radicular pain），还有人们了解的如神经根痛（root pain）方面是特别有效的。一个历经根痛的病人会感受到神经未梢的痛觉这种痛觉是由脊柱部位不正常的神经作用造成的。这种不正常的神经作用常常是由神经根的过敏和炎症造成的，常常与间盘组织变性疾病、骨关节炎、手术后结痂，以及关节炎等有关。实验中发现，在有疼痛感觉的神经上放置本发明的四极磁疗装置能有效地消除根痛。
例1
在对396例人体对象的不加限制的初步研究中，使用本发明磁疗装置对每一位实验对象的一种或多种疼通综合症作了治疗。对396位实验对象中的190位，作了颈椎骨根痛并发症（radicular pain associated with the cervical vertebrae）的治疗。颈椎骨包括脊柱的上面七块椎骨，位于颈部。对每位实验对象，按如下方法使用了一组磁疗装置（如图1-3所示）进行治疗。
如图17所示，使用了七个磁疗装置对颈部根痛作了治疗。治疗装置52贴敷在椎骨C-5和C-6中间。治疗装置53和54放在棘突C-6和C-7的每一边。治疗装置57贴敷在棘突T-1和T-2的中间。治疗装置58贴敷在棘实T-3和T-4的中间。治疗装置55和56放在每个锁骨末端关节的内测。每一磁疗装置52-58都固定在这样的位置，使面对皮肤表面的邻接装置的最接近磁极，彼此具有异性磁化面。整个安放技巧，凭经验即可办到。
此初步研究中，上述使用的七个磁疗装置放置的时间短至三小时，长至数月。并要求每位实验对象定量记录他们感受到的疼痛，其疼痛程度以0-10级衡量，0代表无疼痛，10代表难以忍受的疼痛。每位实验对象对其颈椎骨治疗前后的疼痛程度，都标以一个数值。然后，对其疼痛消除百分比进行计算。例如，某实验对象治疗前的疼痛值为8，而治疗后的疼痛值为4，则疼痛消除百分数为50%〔（8-4）/8〕。对190位颈椎根痛综合症患者的治疗结果如下：
疼痛综合 被治疗综合 疼痛消除
症类型 症者的人数 的平均百分数
间盘组织变性疾病（Degene-
rative disc disease） 126 85.4%
骨关节炎（Osteoarthritis） 33 83.0%
手术后结痂（Post-operati-
ve scarring） 8 80.9%
关节炎（Arthritis） 23 86.9%
例2
例1 讨论的不加限制的初步实验中，所涉及的患有一种或多种疼痛综合症的396位实验对象里，患有腰椎和骨骶椎疼痛的患者也受到治疗。腰椎和骶椎根痛被治疗的实验对象有315位。如图1所示的六个磁疗装置用于对每一位患有腰椎或骶椎根痛综合症的实验对象的治疗。如图18所示，一个磁疗装置67放在接近尾骨的1/3处。治疗装置65和66两侧对称地放在维纳斯小凹上。治疗装置63和64放在L-3上的维纳斯小凹上方约3英寸左右的朝中间半英寸之两侧。一个治疗装置62放在中间L-3上方约2英寸的地方（棘突L-1上）。继续进行该实验，发现在L-3和L-4的中间放置一附加装置68是很有效的。每一治疗装置62-67固定在这样的位置，以便面对皮肤表面的相邻装置的最邻近的磁极，彼此具有相反的磁性表面。整个安放技巧，凭经验即可实现。所放置的装置留在治疗部位的时间，短至三小时，长至数月。
每一位实验对象治疗前后的疼痛程度，定量划分为0到10，如例1所述。腰椎和骶椎根痛综合症的实验结果如下：
疼痛综合 被治疗综合 疼痛消除的
症类型 症者的人数 平均百分数
间盘组织变性疾病 195 84.7%
骨关节炎 57 87.5%
手术后结痂 40 78.6%
关节炎 23 80.9%
例3
例1讨论的不加限制的初步实验中，所涉及的患有一种或多种疼痛综合症的396位实验对象里，患有膝关节炎受到治疗的有34位。如图1所示的两个磁疗装置用于对患有膝关节炎的34位实验对象中的每一位进行治疗。一个治疗装置70放在膝关节的内侧中间横向关节间隙上。另一治疗装置（未画出）放在膝盖另一面1英寸以下接近腓骨头前面的地方。膝痛综合症实验结果如下：
疼痛综合 被治疗综合 疼痛消除的
症类型 症者的人数 平均百分数
膝关节炎 34 86.0%
目前的研究情况
使用本发明磁疗装置治疗的初步未检研究得到了有前途的结果。发明者和阿拉巴马（Alabama）大学合作，在伯明翰医疗中心和其他四个独立点，用本发明磁疗装置正在进行受检研究。在此项受检研究中，对上述例1-3的每一种疼痛综合症都正进行研究。
所谓受检研究，就是一种“双盲交叉实验”（a double blind crossorer test），即对于每一位实验对象，都既用本发明磁疗装置也用与本发明装置难以区分的对照装置进行试验。该对照装置除了其金属部件不带磁性之外，其他部分都同本发明磁疗装置相同。无论是使用磁疗装置的医生还是实验对象本人，直到为特定的实验科目所进行的对照装置和磁疗装置试验完成以后，都不知道所使用的是对照装置还是真实的磁疗装置。实验完成后，将把这些实验的结果提交给专利局。
很显然，对于本领域的技术人员，对该磁疗装置和使用本发明磁疗装置的方法可作出修改和变化。因此，应从较宽的方面去理解本发明，而不应局限于上面叙述的具体细节、所表述的方法和设备，以及所述的的例子。所以，应当了解，以上所述的或附图所示的方案只是解说性的，并不限定其范围。