JP2008246040A - Device for stimulation of sensitive nerve peculiar to trigeminal nerve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の運転時等に、瞼の内側の神経である三叉神経固有知覚枝を電気又は磁気で刺激して覚醒させたり興奮させたりする三叉神経固有知覚枝刺激装置に関するものである。 The present invention relates to a trigeminal nerve perceptual branch stimulating device that awakens or excites a trigeminal nerve intrinsic sensory branch, which is a nerve inside the heel, by electrical or magnetic stimulation when driving a car.
自動車を長時間運転したり、単調な道路で運転し続けたりすると、緊張感が無くなって眠くなり易い。運転手は、居眠りを防止するのに、カフェインが含まれているコーヒーや紅茶を飲んだり、ガムを噛んだり、メントール等が含まれた清涼剤を舐めたりする。これらの方法は、神経を直接、刺激して眠気を醒ますのではなく、一時的な対処法に過ぎない。 If you drive a car for a long time or keep driving on a monotonous road, you will lose tension and become sleepy. To prevent the driver from falling asleep, the driver drinks coffee or tea containing caffeine, chews gum, or licks a refreshing agent containing menthol or the like. These methods do not stimulate the nerves directly and make them sleepy, but are only temporary measures.
頭蓋を開頭せずに、精神疾患や脳損傷による機能不全等を治療するのに、電磁石コイルを頭皮に載せ、瞬間的に大電流をコイルに流して強力なパルス磁場を生じさせ、脳内に渦電流を誘起させ、それによって脳や脳神経を直接、刺激して治療する磁気刺激治療装置が、用いられている。例えば、特許文献1に、この治療装置に用いられるもので同一面上に二つ並置する磁気刺激コイルが、開示されている。このような治療装置は、大電流をコイルに流し厚い頭蓋を越えて安全に深部の脳にパルス磁場を生じさせるために精密で大掛かりな制御器を必要とする。
In order to treat mental illness and dysfunction due to brain damage, etc. without opening the skull, an electromagnetic coil is placed on the scalp and a large current is instantaneously passed through the coil to generate a powerful pulsed magnetic field in the brain. Magnetic stimulation therapy devices that induce eddy currents and thereby directly stimulate and treat the brain and cranial nerves are used. For example,
本発明者は、上眼瞼上端を横走する末梢神経の三叉神経第一枝固有知覚枝を発見し、それが大脳皮質に到達していないにもかかわらず、電気や磁気で刺激されると、無意識的に、青班核を刺激して、覚醒させたり、緊張させたりすることを見出した。 The present inventor discovered the trigeminal first branch intrinsic sensory branch of the peripheral nerve traversing the upper end of the upper eyelid, and when it was stimulated by electricity or magnetism even though it did not reach the cerebral cortex, Unconsciously, I found that the blue nuclei were stimulated to awaken or make them tense.
脳や脳神経を刺激する治療のための前記の磁気刺激治療装置を用いて、三叉神経第一枝固有知覚枝のような末梢神経を刺激するのは、磁力が強力過ぎ、この神経のみならず眼球を損傷する恐れがあり、危険である。まして大掛かりな治療装置を、眠気醒ましのような治療外の用途に簡便に用いることもできない。 Stimulating peripheral nerves such as the trigeminal first branch intrinsic sensory branch using the above-described magnetic stimulation treatment device for treatment of stimulating the brain and cranial nerves is because the magnetic force is too strong and not only this nerve but also the eyeball There is a risk of damaging it. Furthermore, a large-scale treatment device cannot be easily used for purposes other than treatment such as sleepiness.
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、脳を強いパルス磁場で直接刺激するような大掛かりな治療装置を用いなくても、上眼瞼の神経を極弱く刺激するだけで、全身を覚醒させたり、緊張させたり、それを維持したりできる簡便で小型の装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and without using a large-scale treatment apparatus that directly stimulates the brain with a strong pulse magnetic field, the nerve of the upper eyelid is stimulated extremely weakly, An object of the present invention is to provide a simple and small device that can awaken, tension, or maintain the device.
前記の目的を達成するためになされた特許請求の範囲の請求項1に記載の三叉神経固有知覚枝刺激装置は、ヒトの上眼瞼上端を横走する三叉神経固有知覚枝を瞼の表側で又は瞼の内側で刺激する、直流電流を流す電極と、電流を流して磁場を発生させるコイルとの少なくとも何れかの素子を、有することを特徴とする。
The trigeminal intrinsic sensory branch stimulator according to
請求項2に記載の三叉神経固有知覚枝刺激装置は、請求項1に記載されたもので、前記素子が、前記瞼の表側に貼付されていることを特徴とする。 A trigeminal nerve perceived branch stimulator according to a second aspect is the one according to the first aspect, characterized in that the element is attached to the front side of the eyelid.
請求項3に記載の三叉神経固有知覚枝刺激装置は、請求項1に記載されたもので、前記ヒトの生体動態を検知するセンサーと、そのセンサーで検知した該生体動態の変化が平時でのその生体動態の変動域を超え眠気状態であることを弁別する弁別回路と、この回路に繋がり該弁別に応じてそこから発信される電流導通信号により前記電流を前記素子に流すスイッチ回路とを有することを特徴とする。
The trigeminal nerve perceptual branch stimulating device according to
請求項4に記載の三叉神経固有知覚枝刺激装置は、請求項3に記載されたもので、前記生体動態が、体温、血流量、血圧、脈拍、心電波形、筋電波形、脳波波形、呼吸数、発汗、瞳の動き、瞳孔の大きさ、瞬き数、瞬きの間隔、姿勢の傾き、姿勢のずれ、上体運動、及び肢体運動から選ばれる少なくとも何れかであり、前記センサーが、その生体動態の変化を検知する温度センサー、流量計、圧力計、電極、カウンター、水分計、時間計測タイマー、カメラ、傾斜計、及び/又は重量計であることを特徴とする。
The trigeminal nerve perceptual branch stimulation device according to
請求項5に記載の三叉神経固有知覚枝刺激装置は、請求項1に記載されたもので、タイマーにより又は手動で前記電流を前記素子に流すスイッチ回路を有することを特徴とする。 A trigeminal intrinsic sensory branch stimulation device according to a fifth aspect is the one according to the first aspect, and further includes a switch circuit that causes the current to flow through the element by a timer or manually.
請求項6に記載の三叉神経固有知覚枝刺激装置は、請求項1に記載されたもので、前記電極が、前記三叉神経固有知覚枝の末梢側で負電極、それの中枢側で正電極とすることを特徴とする。
The trigeminal nerve proper sensory branch stimulation apparatus according to
請求項7に記載の三叉神経固有知覚枝刺激装置は、請求項1に記載されたもので、前記電極に、1〜50mAの前記直流電流を流すことを特徴とする。
The trigeminal nerve intrinsic sensory branch stimulator according to
請求項8に記載の三叉神経固有知覚枝刺激装置は、請求項1に記載されたもので、前記コイルが、前記磁場を前記三叉神経固有知覚枝に向き前記磁場を発生させる単一又は複数であることを特徴とする。
The trigeminal nerve proper sensory branch stimulator according to claim 8 is the apparatus according to
請求項9に記載の三叉神経固有知覚枝刺激装置は、請求項1に記載されたもので、前記コイルが、1mT〜3Tの前記磁場を発生させることを特徴とする。
The trigeminal nerve intrinsic sensory branch stimulator according to claim 9 is the device according to
本発明の三叉神経固有知覚枝刺激装置は、上眼瞼上端を横走する三叉神経第一枝固有知覚枝を、弱電流で電気刺激し、又は弱磁場で磁気刺激するものである。このような刺激をすると、三叉神経中脳路核を介し青斑核を刺激して、瞬時に、強く覚醒させたり、交感神経を緊張させたり、筋肉の不随意的収縮を増強させたりして、意識を高揚させたりして、肉体的にも精神的にも覚醒させたり興奮させたりする。 The trigeminal nerve perceptual branch stimulator of the present invention is a device that electrically stimulates a trigeminal first branch intrinsic sensory branch that traverses the upper end of the upper eyelid with a weak current or magnetically stimulates with a weak magnetic field. Such stimulation stimulates the locus coeruleus through the trigeminal mesencephalic nucleus, instantly awakens strongly, sympathetics are tensioned, and involuntary contraction of muscles is increased. , Raise awareness and awaken and excite both physically and mentally.
この三叉神経固有知覚枝刺激装置は、眠気状態であることを弁別する弁別回路と連動させると、眠気状態になったときに、自動的に、電極で瞼に電流を流したり、コイルに電流を流して瞼内に磁場を発生させたりして、三叉神経固有知覚枝を刺激し、意識しなくとも、自然と覚醒させたり興奮させたりすることができるものである。 When this trigeminal nerve perceptual branch stimulator is linked to a discrimination circuit that discriminates that it is in a drowsiness state, it automatically causes a current to flow through the electrodes or current to the coil when it enters a drowsiness state. It can flow and generate a magnetic field in the cage to stimulate the trigeminal nerve perceptual branch and naturally awaken or excite without being conscious.
この三叉神経固有知覚枝刺激装置は、簡便な構成であるから、小型とすることができ、しかも、携帯して何時でも何処でも、医師や看護師や自分自身が簡便に取り付けて、自由に使用できるものである。 This trigeminal nerve intrinsic sensory branch stimulator has a simple structure, so it can be made small, and it can be carried around and easily used by doctors, nurses and themselves at any time and place. It can be done.
以下、本発明の実施のための好ましい形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。 Hereinafter, although the preferable form for implementation of this invention is demonstrated in detail, the scope of the present invention is not limited to these forms.
本発明の実施の一形態を示す模式図である図1を参照しながら、三叉神経固有知覚枝刺激装置について説明する。 A trigeminal nerve perceptual branch stimulating apparatus will be described with reference to FIG. 1 which is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention.
三叉神経固有知覚枝刺激装置1は、胸ポケットに収まる程度の大きさの回路ボックス20に内蔵され直流電流を流すための電源回路14から、リード線が延び、その先端に、金属製電極11a・11bを有するものである。瞼に密着して貼付するための高分子ゲルで被覆されたディスポーザブル電極パッド12a・12bの中央から夫々電極11a・11bが露出している。
The trigeminal nerve perceptual branch
図2に、回路ボックス20の模式的なブロック回路図を示す。生体動態を検知するセンサー13が、回路ボックス20に繋がり、その中の生体動態検知回路15に接続されている。生体動態検知回路15は、タイマー16と、電源回路14とに接続されている。生体動態検知回路15は、眠気弁別回路17、フィルタ回路18、スイッチ回路19の順で、繋がっている。スイッチ回路19は、リード線を介して、電極11a・11bに接続されている。
FIG. 2 shows a schematic block circuit diagram of the
生体動態センサー13は、例えば親指先端の温度のような手の温度を検知する温度センサーである。温度センサーは、例えば金属酸化物や半導体であるサーミスタからなる熱型赤外線センサーであり、温度に応じてそれの電気抵抗が変化することを利用して手の温度を測定するというものである。タイマー16は、所定の時間毎に検温回路のような生体動態検知回路15を動作させるタイムスイッチである。生体動態検知回路15は、センサー13のサーミスタ電気抵抗の出力をアナログ−デジタル変換するA−D変換器である。眠気弁別回路17は、アナログ−デジタル変換されて得られた手の温度の値を順次記憶するメモリと、眠気をもよおしていない平時での手の温度を記憶したメモリと、両メモリから先程検知した最新の手の温度及び平時での手の温度の両値を読み出す読出器と、その平時での手の温度の値から最新の手の温度の値を減ずる減算回路と、得られた減算結果値および平時よりもやや高めとなる眠気状態での手の温度として予め設定した閾値の大小を比較するデジタル比較器と、その比較により手の温度が閾値を超えたときに電流導通信号を流すスイッチング素子とからなる。フィルタ回路18は、手の温度の変化が1日の変動域の範囲内であって手を擦った時のような一時的な場合に、その電流導通信号を除去するフィルタである。スイッチ回路19は、電流導通信号に応じて、コンデンサのような蓄電素子又は電源から、電極11a・11bに電流を流すものである。
The
三叉神経固有知覚枝刺激装置1は、以下のようにして使用される。
The trigeminal nerve proper sensory
先ず、図3のように、負電極11a・正電極11bと生体動態センサー13とが繋がっている三叉神経固有知覚枝刺激装置1の回路ボックス20を胸ポケットに挿入する。左眼窩上縁の瞼の上、例えば左眉毛下縁近傍で、負電極11aを三叉神経第一枝固有知覚枝6a(図1参照)の末梢側である顔中央側に、正電極11bをそれの中枢側である左目尻側に、貼付する。電極11a・11bから延びたリード線を、耳たぶに引っ掛け、余裕を持たせつつ、回路ボックス20に接続する。一方、生体動態センサー13であるサーミスタの温度センサーを支持している指輪状のホルダーに、左手親指を差し込む。生体動態センサー13から延びたリード線を、腕に巻き付かない程度に余裕を持たせつつ、回路ボックス20に接続する。
First, as shown in FIG. 3, the
タイマー16の指示に応じ所定の時間毎に、生体動態センサー13のサーミスタ電気抵抗値に応じた電流を測定し、そのアナログ信号を生体動態検知回路15へ出力し、親指先端温度である手の温度を検知する。
The current corresponding to the thermistor electric resistance value of the
手の温度は、一般に眠気をもよおしていない平時よりも眠気状態の方が幾分高い。気温や運動の有無や個人差等に応じ多少の変動域を有するが、平時での手の温度の変動域は、略同じである。 The temperature of the hand is generally somewhat higher in sleepiness than normal, when it is not sleepy. Although there are some fluctuation ranges depending on the temperature, the presence or absence of exercise, individual differences, etc., the fluctuation range of hand temperature during normal times is substantially the same.
このことに合わせて、眠気弁別回路17の閾値を例えば0.1℃に相当する値に設定しておく。生体動態検知回路15で手の温度が検知されると、眠気弁別回路17が次のように動作する。先ず、この手の温度が、メモリに順次記憶される。検知された手の温度の値と、平時での手の温度を記憶したメモリから読み出された平時での手の温度の値との差を演算する。この演算は、デジタル演算であってもよく、その値に比例する電流がオペアンプに差動入力されるものであってもよい。その差が、閾値を超えていれば、電流導通信号を流す。このようにして眠気弁別回路17が、手の温度上昇により眠気状態であることを弁別する。所定の時間が経過すると、タイマー16から次の指示が出て、同様に手の温度が検知される。
In accordance with this, the threshold value of the
手の温度の変化が、それの平時での変動域の範囲幅内である場合、電流導通信号を流さない。一方、この電流導通信号が流れ、フィルタ回路18を通過したら、それを受けたスイッチ回路19により、電流を一瞬乃至数分間、好ましくは数十秒流す。
When the change in the hand temperature is within the range of the fluctuation range at the normal time, the current conduction signal is not supplied. On the other hand, when this current conduction signal flows and passes through the
すると、図1に示すように電気が、電極11a・11bを介して、左上眼瞼2に流れる。すると上眼瞼2上端を横走する三叉神経第一枝固有知覚枝6aが、その電流で刺激される。
Then, as shown in FIG. 1, electricity flows to the upper
刺激された三叉神経第一枝固有知覚枝6aは、末梢側で収縮し、左上眼瞼2を引き上げる眼瞼挙筋7から延びているミュラー筋4を連動して収縮させる結果、ミュラー筋4に繋がる瞼板3を引張り、目を見開かせる。
The stimulated trigeminal first branch proper
また刺激された三叉神経第一枝固有知覚枝6aは中枢側6bで、骨の上眼窩裂8を貫いて脳内に至り、脳内の三叉神経中脳路核を介して青班核を刺激したり、顔面神経核を刺激したりする。
In addition, the stimulated trigeminal first branch intrinsic
この青班核が、視床から内分泌させて前頭前野を刺激したり、扁桃体を刺激して情動を起こしたりして、全身を覚醒させたり、緊張感を増大させて注意力を向上させたり、脳血流を増大させたり、筋肉の収縮を促進させたり、手のひら等での発汗を促進したりする。さらに青班核は、記憶をつかさどる海馬を刺激して記憶力を向上させたり、小脳のγ経路を刺激して筋緊張や同側全身性不随意的収縮を引き起したり、視床下部を介して交感神経を緊張させて、ミュラー筋4を収縮させさらに瞳孔の大きさを調節する虹彩に関る筋肉を収縮させて、散瞳を引き起して遠方に焦点を合わせたり、睡眠・覚醒のリズムに関与する縫線核を抑制したりする。
These blue nuclei endocrine from the thalamus to stimulate the prefrontal cortex, stimulate the amygdala to cause emotions, awaken the whole body, increase tension, improve attention, Increases blood flow, promotes muscle contraction, and promotes sweating in the palm of the hand. In addition, the blue nuclei stimulate the hippocampus that controls memory to improve memory, stimulate the cerebellar γ pathway to cause muscle tone and ipsilateral generalized involuntary contraction, via the hypothalamus Tension of the sympathetic nerve, contraction of the
この顔面神経核が、前頭後頭筋を収縮させて眉毛を引き上げて目を開かせ、また前頭眼野を介して動眼神経核を刺激し、随意的に眼瞼挙筋7を収縮させ、瞼板3へ付着した腱膜5やその裏側にあって瞼板3に繋がるミュラー筋4を収縮させて、目を見開かせる。
This facial nerve nuclei contracts the frontal occipital muscles and raises the eyebrows to open the eyes, stimulates the oculomotor nucleus through the frontal eye field, optionally contracts the
また刺激された三叉神経第一枝固有知覚枝6aは、直接、動眼神経核を刺激し、不随意的に眼瞼挙筋7を収縮させる結果、前記と同様に目を見開かせる。
In addition, the stimulated trigeminal first branch intrinsic
これらの作用によって、三叉神経固有知覚枝刺激装置1を使用した者は、覚醒状態乃至は興奮状態となり、眠気から醒め、思考力や記憶力や集中力が向上し、その状態を暫く持続する。
By these actions, the person who uses the trigeminal nerve intrinsic
なお、生体動態の変化が、予め記憶した平時での生体動態の変動域を超えた時に眠気状態であると弁別する態様を示したが、生体動態の変化を平時での生体動態の変動域としてリアルタイムに順次記憶し、生体動態の変化が、その変動域を超えた時に眠気状態であると弁別してもよい。 In addition, although the mode which discriminate | determines that it is a drowsiness state when the change of the biodynamics exceeded the previously memorized range of the dynamics of the biological dynamics, You may memorize | store sequentially in real time and discriminate | determine that it is a drowsiness state when the change of a biodynamic exceeds the fluctuation range.
三叉神経固有知覚枝刺激装置として、電極で瞼の上から三叉神経第一枝固有知覚枝を刺激するものの例を示したが、瞼を切り開いて直接、三叉神経第一枝固有知覚枝を刺激してもよい。電極を瞼に埋め込んで、直接、三叉神経第一枝固有知覚枝を刺激してもよい。 An example of a trigeminal nerve perceptual branch stimulator that stimulates the trigeminal first branch intrinsic sensory branch from the top of the eyelid with an electrode has been shown, but the trigeminal nerve first branch intrinsic sensory branch is stimulated directly by opening the eyelid. May be. Electrodes may be implanted in the heel to stimulate the trigeminal first branch intrinsic sensory branch directly.
電極に流す電流は、開瞼を促進し、手掌発汗や覚醒度を増す程度のものであればよく、特に制限されないが、例えば1〜50mAが好ましく、前記範囲で、直流の一定電流であってもよく、直流のパルス電流であってもよい。電流を流す時間は、例えば、0.1ミリ秒〜連続であることが好ましい。電流はスイッチ回路中でオンオフ制御されるスイッチング素子(不図示)によって1〜100Hzの繰返し周波数によって放電されるパルス電流であってもよい。 The current passed through the electrode is not particularly limited as long as it promotes eye opening and increases palm perspiration and arousal level. For example, 1 to 50 mA is preferable, and in the above range, the current is constant DC. It may be a direct current pulse current. It is preferable that the current flow time is, for example, 0.1 milliseconds to continuous. The current may be a pulse current discharged at a repetition frequency of 1 to 100 Hz by a switching element (not shown) controlled to be turned on and off in the switch circuit.
温度センサーは、サーミスタの代わりに赤外線検知センサー、熱電対又は測温抵抗体のような温度センサーを用いてもよい。体温として、手、特に親指先端の温度で生体動態の変化を温度センサーで検知する例を示したが、その他の部位例えば脇や鼓膜での温度を測定してもよい。 As the temperature sensor, a temperature sensor such as an infrared detection sensor, a thermocouple, or a resistance temperature detector may be used instead of the thermistor. As an example of the body temperature, a temperature sensor detects a change in biodynamics based on the temperature of the hand, particularly the tip of the thumb. However, the temperature at other parts such as the side or the eardrum may be measured.
生体動態検知センサーは、眠気検知装置として市販されているものを用いてもよい。
体温を温度センサーで検知するのに代えて、眠気状態で増加する末梢血管血流量や眠気状態で低下する脳血流量を、血流量計例えば近赤外線センサーで検知してもよい。眠気状態で低下する血圧、脈拍を感圧センサーのような圧力計で検知してもよい。脳波波形、例えば眠気状態で出現する覚醒波を電位測定用の電極で検知したり、心電波形や筋電波形を電位測定用の電極で検知したりしてもよい。眠気状態で深さや呼吸が不一定となる呼吸をCCD(固体撮像素子)カメラで撮影し画像処理したり、感圧センサーで測定したりして、単位時間当たりの呼吸数をカウンターで検知してもよい。眠気状態で徐々に増加する発汗を赤外線水分計で検知してもよい。眠気状態で虚ろとなる瞳の動きや瞳孔の大きさをCCDカメラで撮影し、その視線や眼球運動の画像処理によって検知してもよい。眠気状態で長くなる瞬きの間隔を、CCD(固体撮像素子)カメラで撮影し、縦幅の動きの画像処理によって検知してもよい。眠気状態で頭や上体を傾げるような姿勢の傾きや姿勢のずれを、傾斜計で検知したり、重量計で検知したりしてもよい。眠気状態で舟を漕ぐような上体運動を、CCDカメラで撮影し、その運動の画像処理によって検知したり、傾斜計で検知したりしてもよい。眠気状態で肢体が一瞬痙攣するのを、筋電の電位測定用の電極で検知したり、CCDカメラで撮影し、その運動の画像処理によって検知したりしてもよく、眠気状態で自動車のステアリング等を握る手の不自然な揺れをステアリングに取り付けた傾斜計で検知したりしてもよい。それらを複数組合わせた睡眠ポリグラフのようなものであってもよい。
As the biological movement detection sensor, a commercially available drowsiness detection device may be used.
Instead of detecting the body temperature with a temperature sensor, peripheral blood flow that increases in the sleepy state or cerebral blood flow that decreases in the sleepy state may be detected with a blood flow meter such as a near infrared sensor. You may detect the blood pressure and pulse which fall in a sleepiness state with a pressure gauge like a pressure sensor. An electroencephalogram waveform, for example, a wakeful wave appearing in a drowsiness state may be detected by an electrode for potential measurement, or an electrocardiogram waveform or a myoelectric waveform may be detected by an electrode for potential measurement. Respiratory rate per unit time is detected by a counter using a CCD (solid-state imaging device) camera to capture and process images with a solid-state image sensor (CCD) camera, and to measure the respiratory rate per unit time. Also good. Sweating gradually increasing in a drowsiness state may be detected with an infrared moisture meter. The movement of the pupil and the size of the pupil, which are emptied in the sleepy state, may be captured by a CCD camera and detected by image processing of the line of sight and eye movement. The interval between blinks that become longer in the sleepy state may be captured by a CCD (solid-state imaging device) camera and detected by image processing of vertical movement. A tilt or a posture shift that tilts the head or upper body in a drowsiness state may be detected by an inclinometer or a weight scale. An upper body motion such as rowing a boat in a drowsiness state may be captured by a CCD camera and detected by image processing of the motion or detected by an inclinometer. It is possible to detect momentary convulsions in the drowsiness state with an electrode for measuring the potential of myoelectricity, or to take a picture with a CCD camera and detect the movement. It is also possible to detect an unnatural shaking of a hand gripping an object with an inclinometer attached to the steering wheel. It may be like a polysomnograph combining a plurality of them.
三叉神経固有知覚枝刺激装置1は、図4に示すように、生体動態検知センサーを有していなくてもよく、自発的にスイッチを入れて電流を流すものであってもよい。例えば自動車の運転途中などに眠気をもよおしたときに、自発的に電極11a・11bを左眉毛下縁近傍に当ててスイッチを入れ、電流を流したり、強制的に覚醒させる際に、自発的に電極11a・11bを左眉毛下縁近傍に当てて電流を流したりする。
As shown in FIG. 4, the trigeminal nerve intrinsic sensory
また三叉神経固有知覚枝刺激装置1は、この電極11a・11bに代えて、図5に示すように磁場を発生させるコイル21で刺激するものであってもよい。コイル21は、高分子ゲルで被覆されたディスポーザブルコイルパッド22の中央から露出したものであることが好ましい。三叉神経固有知覚枝刺激装置1は、前記のような生体動態センサーを有していてもよい。図5に示すように直径約1〜3cmの単一のコイル21を有するものであってもよく、複数例えば二つのコイルを、内向しつつ、又は同一平面上に有するものであってもよい。
Further, the trigeminal nerve intrinsic sensory
コイル21は、前記の図2に示すブロック図の電極11a・11bに代えて、配置されるものである。
The
単一のコイルを有する三叉神経固有知覚枝刺激装置1は、以下のようにして使用される。
The trigeminal intrinsic
左眼窩上縁の瞼の上、例えば左眉毛下縁近傍に、コイル21を貼付する。前記の電極を有する三叉神経固有知覚枝刺激装置1と同様に、眠気弁別回路17から、電流導通信号が流れると、それを受けたスイッチ回路19により、蓄電素子からコイル21に電流を流す(図2参照)。すると、コイル21が図5の二点破線で示すような磁場を生じさせる。この磁場が、眼瞼を越えて三叉神経第一枝固有知覚枝6a(図1参照)近傍で渦電流を誘導させる。三叉神経第一枝固有知覚枝6aがその電流で刺激される。その結果、前記と同様に青班核の刺激等による様々な作用を奏する。
The
前記の強度の磁場は、開瞼を促進し、手掌発汗や覚醒度を増す程度であればよく、特に制限されないが、例えば1mT〜3Tが好ましい。そのような磁場を発生させるために、電流を流す時間は、例えば、0.1ミリ秒〜連続であることが好ましい。単回、磁場を生じさせる例を示したが、電源回路やパルス発生スイッチング制御回路(不図示)によって生じる直流のパルス電流をコイルに流して、パルス磁場を生じさせるものであってもよい。電流はスイッチ回路によって1〜100Hzの繰返し周波数によって放電されるパルス電流であってもよい。 The magnetic field having the above-mentioned strength is not particularly limited as long as it promotes cleavage and increases palm perspiration and arousal level. For example, 1 mT to 3 T is preferable. In order to generate such a magnetic field, it is preferable that the current flow time is, for example, 0.1 milliseconds to continuous. Although an example in which a magnetic field is generated once has been shown, a pulsed magnetic field may be generated by causing a direct-current pulse current generated by a power supply circuit or a pulse generation switching control circuit (not shown) to flow through the coil. The current may be a pulsed current that is discharged by the switching circuit at a repetition frequency of 1 to 100 Hz.
複数例えば二つのコイルを有すること以外は同様な構成である三叉神経固有知覚枝刺激装置1は、以下のようにして使用される。コイルを内蔵する複数例えば二つであって互いに傾きながら内向しあうリングへ同時に、互いに逆向きのパルス電流を流すと、それらの丁度中央で生じた磁場によって、渦電流が強められつつ誘導され、三叉神経第一枝固有知覚枝6aを一層強く刺激する。
The trigeminal intrinsic sensory
コイルに流す電流は、直流であっても交流であってもよい。 The current passed through the coil may be direct current or alternating current.
コイルを有する三叉神経固有知覚枝刺激装置を用いて刺激する場合の方が、電極を有する装置を用いて刺激する場合よりも、痛みを感じなくて済むので、一層好ましい。 Stimulation using a trigeminal nerve proper sensory branch stimulation device having a coil is more preferable because pain can be felt less than stimulation using a device having an electrode.
電極やコイルに、生体動態の変動域を超えた眠気状態の場合に電流を流す例を示したが、タイマーにより定時に又は一定時間毎に電流を流すスイッチ回路が接続されていてもよい。 Although an example in which an electric current is supplied to an electrode or a coil in the case of a drowsiness state exceeding the fluctuation range of the biodynamics has been shown, a switch circuit that supplies an electric current at regular time intervals or every predetermined time may be connected by a timer.
これらの三叉神経固有知覚枝刺激装置1は、覚醒剤のような薬物と同様な覚醒作用を発現するから、運転中や勉強中に眠気をもよおさないように覚醒させるのに用いられるだけでなく、記憶力を向上させたり、痴呆患者の症状改善のために脳を刺激するのに用いられたり、注意が散漫になったときに集中力を高めたり、運動時、競技中、勤務中、論議中又は戦闘中に緊張感を高めたり、高揚させたり、視力が低下したときに視力を回復したりするのにも、用いられる。
Since these trigeminal nerve perceptual
また、三叉神経固有知覚枝刺激装置1は、手術中に、患者を覚醒させ安心させたり、脳血流を増加させたり、三叉神経第一枝固有知覚枝の損傷防止のために緊張させたりするのに、用いられる。
In addition, the trigeminal nerve perceptual
さらに、三叉神経固有知覚枝刺激装置1は、覚醒剤常用患者の矯正治療に用いることもできる。
Furthermore, the trigeminal nerve proper sensory
本発明の三叉神経固有知覚枝刺激装置1を試作し、その効能について検討した例を以下に示す。
An example in which the trigeminal nerve proper sensory
試作した三叉神経固有知覚枝刺激装置1は、生体動態検知センサーを有しないもので、直流電源14に、抵抗及びサイリスタが、順に接続され、スイッチ回路を介して電極11a・11bに繋がったものである。電極11a・11bは、高分子ゲルで被覆された電極パッド12a・12bから露出させたものである。右又は左の左眼窩上縁の瞼の上で眉毛下縁近傍で、負電極11aを三叉神経第一枝固有知覚枝6aの末梢側である顔中央側に、正電極11bをそれの中枢側である目尻側に、約2cm離して貼付した。
The prototype trigeminal nerve perceptual
20mAの電流を、電極11a・11bから、30秒間又は60秒間流した。
A current of 20 mA was passed through the
脳波を測定しつつ三叉神経固有知覚枝刺激装置で電流を流した時の前頭前野のα波、β波、θ波の経時的な相対値の変化を、図6に示す。図6から明らかなように電流を流した時以降、持続して明瞭なβ波の脳波が増強され、覚醒状態となり、刺激を中断しても覚醒状態が暫く持続されていることが示された。 FIG. 6 shows changes in relative values of the prefrontal α wave, β wave, and θ wave over time when a current is passed through the trigeminal nerve intrinsic sensory stimulator while measuring brain waves. As is clear from FIG. 6, after the current was passed, the brain wave of a clear and clear β wave was enhanced, and it became wakeful, and it was shown that the wakefulness was maintained for a while even if the stimulation was interrupted. .
右手及び左手からの発汗量を測定しつつ三叉神経固有知覚枝刺激装置で電流を流した時の、右手と左手との発汗量の経時的な変化を、図7に示す。図7から明らかなように電流を流した時以降、持続して明瞭な発汗が認められ、長時間、緊張状態が維持されていた。 FIG. 7 shows changes over time in the amount of sweating between the right hand and the left hand when a current is passed through the trigeminal nerve perceptual branch stimulator while measuring the amount of sweating from the right hand and the left hand. As is clear from FIG. 7, after the current was passed, clear perspiration was continuously observed, and the tension state was maintained for a long time.
脳の血流を近赤外線光測定装置を用いて測定しつつ三叉神経固有知覚枝刺激装置で電流を流した時前頭前野の脳血流の変化を、酸素飽和度、全ヘモグロビン(Hb)値、酸化Hb値、還元Hb値を指標にして測定した経時的な変化を、図8に示す。同図は、酸化Hbの初期値を35としたときの相対値を示している。同図から明らかなように電流を流した時、持続して血流が増加しており、興奮状態となっていることが示された。 Changes in cerebral blood flow in the prefrontal cortex when current was passed through the trigeminal intrinsic sensory branch stimulator while measuring cerebral blood flow using a near-infrared light measuring device, oxygen saturation, total hemoglobin (Hb) value, FIG. 8 shows changes over time measured using the oxidized Hb value and the reduced Hb value as indices. The figure shows relative values when the initial value of oxidized Hb is 35. As is clear from the figure, when an electric current was passed, the blood flow continued to increase, indicating that it was in an excited state.
なお、電極から電流を流した場合と同様に、コイルで磁場を発生させた場合も、同様な結果が得られる。生体動態検知センサーを有するものでも、同様な結果が得られる。 Similar to the case where current is passed from the electrode, the same result can be obtained when a magnetic field is generated by the coil. The same result can be obtained even with a body movement detection sensor.
本発明の三叉神経固有知覚枝刺激装置は、運転や勉強等の際の居眠りを防止して覚醒させたり、興奮させたり、痴呆患者の症状を改善したり、遠方に焦点が合い難い患者の視力を回復したり、覚醒剤常用患者を矯正したりするのに、用いられる。 The trigeminal nerve perceptual branch stimulator of the present invention prevents asleep during driving or studying, arouses, excites, improves symptoms of demented patients, or focuses on a patient who is difficult to focus on far away It is used to relieve pain and to correct stimulant patients.
1は三叉神経固有知覚枝刺激装置、2は上眼瞼、3は瞼板、4はミュラー筋、5は腱膜、6aは三叉神経第一枝固有知覚枝、6bは三叉神経第一枝固有知覚枝の中枢側、7は眼瞼挙筋、8は上眼窩裂、11a・11bは電極、12a・12bは電極パッド、13は生体動態センサー、14は電源回路、15は生体動態検知回路、16はタイマー、17は眠気弁別回路、18はフィルタ回路、19はスイッチ回路、20は回路ボックス、21はコイル、22はコイルパッドである。 1 is a trigeminal nerve perceptual branch stimulator, 2 is an upper eyelid, 3 is a retinal plate, 4 is a Mueller muscle, 5 is a aponeurosis, 6a is a trigeminal first branch peculiar perception branch, and 6b is a trigeminal first branch peculiar perception The central side of the branch, 7 is the levator oculi muscle, 8 is the upper orbital cleft, 11a and 11b are electrodes, 12a and 12b are electrode pads, 13 is a biodynamic sensor, 14 is a power supply circuit, 15 is a biodynamic detection circuit, 16 is A timer, 17 is a sleepiness discrimination circuit, 18 is a filter circuit, 19 is a switch circuit, 20 is a circuit box, 21 is a coil, and 22 is a coil pad.
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