JP2014054451A - Electric stimulation output circuit and electrostimulator comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気的な治療波を人体に出力して電気刺激を付与する電気刺激出力回路および、前記電気刺激出力回路を内蔵した電気刺激装置に関するものである。 The present invention relates to an electrical stimulation output circuit for applying electrical stimulation by outputting an electrical therapeutic wave to a human body, and an electrical stimulation device incorporating the electrical stimulation output circuit.
電気刺激では、筋肉を刺激するためには高出力の治療波により強い刺激を得ることができるようにする必要がある一方で、強い刺激をおこなったとき、不快な電気刺激が無いようにする必要もある。そのため、治療波であるパルス状の交流波を種々に制御できるようにしたものが提案されている(例えば特許文献1参照)。 In electrical stimulation, in order to stimulate muscles, it is necessary to be able to obtain strong stimulation with high-power treatment waves, but when strong stimulation is performed, it is necessary to avoid unpleasant electrical stimulation There is also. For this reason, there has been proposed one that can variously control a pulsed alternating wave that is a therapeutic wave (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、前記従来では、前記制御のための構成が複雑且つ高価なものとなっており、実現性に極めて乏しい。 However, in the prior art, the configuration for the control is complicated and expensive, and the feasibility is extremely poor.
本発明は、構成が簡素且つ安価でありながら、高い治療効果が得られる治療波の出力が可能な電気刺激出力回路およびこれを備えた電気刺激装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide an electrical stimulation output circuit capable of outputting a therapeutic wave that has a simple configuration and is inexpensive, and can provide a high therapeutic effect, and an electrical stimulation device including the electrical stimulation output circuit.
請求項1に記載の電気刺激出力回路は、連続交流波の一部を治療波に変換して出力する出力変換回路を有することを特徴とする。
The electrical stimulation output circuit according to
請求項2に記載の電気刺激出力回路は、出力変換回路には、前記連続交流波の一部を抽出するために用いるマスク信号を生成するマスク信号生成回路が設けられることを特徴とする。
The electrical stimulation output circuit according to
請求項3に記載の電気刺激出力回路は、前記マスク信号生成回路は、前記出力のタイミングを指示するトリガ信号を生成するトリガ信号生成部と、前記連続交流波のゼロクロス位置を示すゼロクロス信号を生成するゼロクロス信号生成部と、前記トリガ信号と前記ゼロクロス信号とにより前記マスク信号を生成するマスク信号生成部と、を有することを特徴とする。
The electrical stimulation output circuit according to
請求項1〜3によれば、簡素且つ安価な構成で連続交流波の一部を治療波として抽出でき、特に連続交流波を正弦波とし周波数を低周波とする場合には、従来一般的に低周波治療に用いられる矩形波に比較し、マイルドな刺激感が得られ、高出力での低周波治療が容易に可能となり、不快感や痛みを伴うことなく治療効果の増大が期待できる。
According to
前記連続交流波の一部は、連続交流波の1周期分が好ましいが、これに限定されず、複数周期分であってもよいし、連続交流波の1周期以内の一部であってもよい。また、連続交流波の周波数や波形は特に限定されず、治療目的に応じた周波数や波形でよい。 The part of the continuous AC wave is preferably one period of the continuous AC wave, but is not limited to this, and may be a plurality of periods or a part within one period of the continuous AC wave. Good. Moreover, the frequency and waveform of a continuous alternating current wave are not specifically limited, The frequency and waveform according to the treatment objective may be sufficient.
請求項4に記載の電気刺激出力回路は、前記出力変換回路には、前記マスク信号生成回路により生成されたマスク信号を用いて前記連続交流波の前記一部を治療波として抽出すると共に、前記連続交流波または前記一部を治療波として選択出力する治療波生成/選択回路が設けられることを特徴とする。
The electrical stimulation output circuit according to
請求項5に記載の電気刺激出力回路は、前記治療波生成/選択回路で、前記連続交流波を治療波として選択するときは中周波治療および/または干渉波治療のための出力を、また、前記一部を治療波として選択するときは前記一部を低周波治療のための出力として出力することを特徴とする。請求項4および5によれば、中周波、干渉波の治療に用いる連続的に治療波と、低周波治療に用いるパルス波を1つの回路から得ることができ、任意に多種多様な電気刺激治療を行うことができる。
The electrical stimulation output circuit according to
請求項6に記載の電気刺激装置は、前記電気刺激出力回路を有することを特徴とする。
The electrical stimulation device according to
請求項7に記載の電気刺激装置は、低周波治療、中周波治療および/または干渉波治療のモードを選択するモード選択手段を有することを特徴とする。 The electrical stimulation apparatus according to claim 7 has mode selection means for selecting a mode of low frequency therapy, medium frequency therapy and / or interference wave therapy.
請求項6および7によれば、1つの回路で中周波、干渉波、低周波の治療波が得られるので、1台の装置内に中周波、干渉波、低周波の治療波を得るための回路を搭載する必要がなくなり、装置が簡素、安価、小型、且つ、軽量にできる。また、1台で中周波、干渉波、低周波の治療が行えるので、装置を設置する治療室等のスペースが手狭で中周波、干渉波、低周波それぞれの治療装置を設置できない場合でも、1台だけで対応でき、また、患者の症状等に応じて中周波、干渉波、低周波の治療を自由に選択実施できるので、本装置を複数台導入することにより、中周波、干渉波、低周波それぞれの治療装置を設置している場合に比較して、特定の装置に患者が集中して待たされるようなことがなく、効率良く所望の治療を行うことができる。 According to the sixth and seventh aspects, since a medium frequency, interference wave, and low frequency treatment wave can be obtained with one circuit, a medium frequency, interference wave, and low frequency treatment wave can be obtained in one apparatus. There is no need to mount a circuit, and the apparatus can be simple, inexpensive, small, and lightweight. Moreover, since the treatment of medium frequency, interference wave, and low frequency can be performed by one unit, even if the space for the treatment room or the like where the apparatus is installed is narrow and the treatment devices for medium frequency, interference wave, and low frequency cannot be installed, 1 It is possible to handle only with a stand, and it is possible to freely select and carry out treatment of medium frequency, interference wave, and low frequency according to the patient's symptoms, etc. Compared to the case where each frequency treatment device is installed, the patient does not have to wait for a specific device and the desired treatment can be performed efficiently.
なお、請求項8に記載の電気刺激装置は、前記治療波として低周波、中周波および/または干渉波を変化させつつ治療を行うことができることを特徴とする。
The electrical stimulation device according to
本発明では、簡素、安価な構成で、マイルドで高い治療効果が得られる多種多様な治療波を出力することができる。 The present invention can output a wide variety of treatment waves with a mild and high therapeutic effect with a simple and inexpensive configuration.
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る電気刺激出力回路およびそれを内蔵した電気刺激装置を説明する。 Hereinafter, an electrical stimulation output circuit according to an embodiment of the present invention and an electrical stimulation apparatus incorporating the electrical stimulation output circuit will be described with reference to the accompanying drawings.
図1〜図3を参照して電気刺激出力回路を説明する。実施形態の電気刺激出力回路Aは、マスク信号生成回路1と、治療波生成/選択回路2とを含み、これら回路1,2により、連続交流波または該連続交流波の一部を治療波に変換して出力する出力変換回路を構成する。
The electrical stimulation output circuit will be described with reference to FIGS. The electrical stimulation output circuit A according to the embodiment includes a mask
マスク信号生成回路1は、前記連続交流波の一部(以下の説明では、交流抽出波と称する)を抽出するために用いるマスク信号を生成するものであり、治療波生成/選択回路2は、前記マスク信号を用いて交流抽出波を治療波として抽出すると共に、前記連続交流波または交流抽出波のいずれかを治療波として選択して出力させることができるものである。
The mask
マスク信号生成回路1は、連続交流波出力の一部以外をマスクすることで前記一部を抽出することに用いるマスク信号を生成するものであり、トリガ信号生成部1aと、ゼロクロス信号生成部1bと、マスク信号生成部1cと、を備える。
The mask
図2を参照して、マスク信号の生成を説明すると、図2(a)は連続交流波の波形を示し、図2(b)は、マスク信号の波形を示し、図2(c)は、交流抽出波の波形を示す。 The generation of the mask signal will be described with reference to FIG. 2. FIG. 2 (a) shows the waveform of the continuous AC wave, FIG. 2 (b) shows the waveform of the mask signal, and FIG. The waveform of an alternating current extraction wave is shown.
トリガ信号生成部1aは、マスク信号の出力タイミングを指示するトリガ信号を生成する。ゼロクロス信号生成部1bは、トリガ信号が入力されると、図2(a)の連続交流波のゼロクロス位置に対応したゼロクロス信号を生成する。マスク信号生成部1cは、トリガ信号生成部1aからトリガ信号が入力されると、次のゼロクロス信号の入力に応じて、図2(b)に示すように、連続交流波の1周期Tに相当するパルス幅を有するマスク信号を生成する。 The trigger signal generation unit 1a generates a trigger signal that instructs the output timing of the mask signal. When the trigger signal is input, the zero-cross signal generation unit 1b generates a zero-cross signal corresponding to the zero-cross position of the continuous AC wave in FIG. When a trigger signal is input from the trigger signal generation unit 1a, the mask signal generation unit 1c corresponds to one period T of a continuous AC wave, as shown in FIG. A mask signal having a pulse width to be generated is generated.
マスク信号生成部1cは、図示しないが、例えば、初段Dフリップフロップの反転出力端子を次段のDフリップフロップの入力端子に接続し、初段Dフリップフロップの入力端子にトリガ信号を入力し、初段および次段のDフリップフロップのクロック端子にゼロクロス信号をクロックとして入力し、これらDフリップフロップの各出力端子からの出力をアンドゲートに入力すると、該アンドゲートからマスク信号を得ることができるようにしてもよい。 Although not shown, the mask signal generator 1c connects, for example, the inverted output terminal of the first stage D flip-flop to the input terminal of the next stage D flip flop, and inputs the trigger signal to the input terminal of the first stage D flip flop. When a zero-cross signal is input as a clock to the clock terminal of the D flip-flop at the next stage and the output from each output terminal of the D flip-flop is input to the AND gate, a mask signal can be obtained from the AND gate. May be.
治療波生成/選択回路2は、前記したように、マスク信号生成回路1からマスク信号がハイレベルであるときに、図2(c)に示すように、連続交流波の一部である前記交流抽出波を治療波として抽出すると共に、前記連続交流波または交流抽出波のいずれかを治療波として選択して出力する。なお、治療波生成/選択回路2は前記選択のために内部にマルチプレクサを備えてもよい。
As described above, when the mask signal from the mask
以上から、本実施形態の電気刺激出力回路Aにおいては、治療波生成/選択回路2に入力される治療波選択信号により決定された選択モードが、中周波による治療モードか、干渉波による治療モードであるときは図2(a)の連続交流波を治療波として選択して出力し、選択モードが低周波治療モードであるときは図2(c)の交流抽出波を治療波として出力する。
From the above, in the electrical stimulation output circuit A of the present embodiment, the selection mode determined by the treatment wave selection signal input to the treatment wave generation /
したがって、本実施形態の電気刺激出力回路Aでは、中周波、干渉波の治療に用いる連続交流波と、低周波治療に用いる交流抽出波を1つの回路から得ることができ、任意に多種多様な電気刺激治療を行うことができる。なお、低周波治療モードは1Hz〜数百Hz程度の低周波の電気刺激電流で治療を行うモードであり、中周波治療モードは、1kHz〜10kHz程度の中周波の電気刺激電流で治療を行うモードであり、干渉波治療モードは、比較的高い2種類以上の中周波を使用し、それら各中周波の周波数差に相当した干渉電流(うなり)により治療を行うモードである。 Therefore, in the electrical stimulation output circuit A of the present embodiment, the continuous AC wave used for the treatment of the medium frequency and the interference wave and the AC extraction wave used for the low frequency treatment can be obtained from one circuit. Electrical stimulation treatment can be performed. The low-frequency treatment mode is a mode in which treatment is performed with a low-frequency electrical stimulation current of about 1 Hz to several hundred Hz, and the medium-frequency treatment mode is a mode in which treatment is performed with a medium-frequency electrical stimulation current of about 1 kHz to 10 kHz. The interference wave treatment mode is a mode in which two or more types of relatively high medium frequencies are used, and treatment is performed using an interference current (beat) corresponding to the frequency difference between the medium frequencies.
また、本実施形態の電気刺激出力回路Aから出力される交流抽出波を正弦波として低周波治療に用いる際には、従来一般的に低周波治療に用いられる矩形波に比較し、マイルドな刺激感が得られ、高出力での低周波治療が容易に可能となり、不快感や痛みを伴うことなく治療効果の増大が期待できる。 In addition, when the AC extracted wave output from the electrical stimulation output circuit A of the present embodiment is used as a sine wave for low frequency treatment, it is milder compared with the rectangular wave generally used for conventional low frequency treatment. A low frequency treatment with high output can be easily achieved, and an increase in therapeutic effect can be expected without causing discomfort and pain.
そして、本実施形態では、前記で説明したように、簡素且つ安価な構成で連続交流波の一部を治療波として抽出でき、特に連続交流波を正弦波とし周波数を低周波とする場合には、従来一般的に低周波治療に用いられる矩形波に比較し、マイルドな刺激感が得られ、高出力での低周波治療が容易に可能となり、不快感や痛みを伴うことなく治療効果の増大が期待できる。 In the present embodiment, as described above, a part of a continuous AC wave can be extracted as a treatment wave with a simple and inexpensive configuration, particularly when the continuous AC wave is a sine wave and the frequency is low. Compared to the conventional square wave used for low frequency treatment, a mild irritation can be obtained and low frequency treatment at high power can be easily performed, increasing the therapeutic effect without causing discomfort and pain. Can be expected.
なお、本実施形態の電気刺激出力回路Aは、例えば、ゼロクロス信号生成部1bやマスク信号生成部1c等をFPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラミングが可能なICで構成してもよい。 In the electrical stimulation output circuit A of the present embodiment, for example, the zero cross signal generation unit 1b, the mask signal generation unit 1c, and the like may be configured by an IC capable of programming such as an FPGA (Field Programmable Gate Array).
図3を参照して本実施形態の電気刺激出力回路Aを備えた電気刺激装置を説明する。この電気刺激装置Bはnチャネル分を有する。いずれのチャンネルも同じ構成を有するので、説明の都合で、1チャネル(ch)について説明すると、このチャネルは、連続交流波を発振出力する発振器3、図1に示す構成を備えた本実施形態の電気刺激出力回路A、出力強度設定回路4、出力増幅回路5、トランス6、出力コネクタ7および2つ1組の導子8,9を有する。他のチャネル2〜nも同様である。
With reference to FIG. 3, the electrical stimulation apparatus provided with the electrical stimulation output circuit A of this embodiment is demonstrated. This electrical stimulator B has n channels. Since all channels have the same configuration, for convenience of explanation, one channel (ch) will be described. This channel includes an
また、制御部10は、前記各チャネル内の回路を制御するものであり、また、治療モードを電気刺激出力回路Aに出力する。そのため、制御部10は、低周波治療、中周波治療および/または干渉波治療のモードを選択するモード選択手段を構成することができる。
The
発振器3から出力された連続交流波は、電気刺激出力回路Aに入力される。電気刺激出力回路Aは、制御部10から入力された選択モードが、中周波による治療モードか、干渉波による治療モードであるときは連続交流波を治療波として選択して出力し、選択モードが低周波治療モードであるときは交流抽出波を治療波として出力する。
The continuous AC wave output from the
電気刺激出力回路Aから出力された治療波は、出力強度設定回路4で強度が設定されたうえで、出力増幅回路5で増幅され、トランス6および出力コネクタ7を介して導子8,9に出力される。なお、本実施例では、電気刺激出力回路Aが発信器3と出力強度設定回路4の間に設けられているが、電気刺激出力回路Aを設ける位置はこの位置に限定されるものではない。
The therapeutic wave output from the electrical stimulation output circuit A is set in intensity by the output
導子8,9からは不図示の人体に電気刺激電流である治療波が印加され、所要の電気刺激治療が施される。
From the
なお、制御部10は、治療波として低周波、中周波および/または干渉波を変化させつつ治療することが可能な制御を行ってもよい。
In addition, the
この電気刺激装置Bでは、1台の装置B内に中周波、干渉波、低周波の治療波を得るための回路を搭載する必要がなくなり、装置構成が簡素、安価、小型、且つ、軽量に構成されている。 In this electrical stimulation device B, it is not necessary to mount a circuit for obtaining a medium frequency, interference wave, or low frequency treatment wave in one device B, and the device configuration is simple, inexpensive, small, and lightweight. It is configured.
また、この電気刺激装置Bでは、1台で中周波、干渉波、低周波の治療が行えるので、装置を設置する治療室等のスペースが手狭で中周波、干渉波、低周波それぞれの治療装置を設置できない場合でも、1台だけで対応でき、また、患者の症状等に応じて中周波、干渉波、低周波の治療を自由に選択実施できるので、例えば、本装置を複数台導入することにより、中周波、干渉波、低周波それぞれの治療装置を設置している場合に比較して、特定の装置に患者が集中して待たされるようなことがなく、効率良く所望の治療を行うことができる。 Further, in this electrical stimulation apparatus B, since the treatment of medium frequency, interference wave, and low frequency can be performed by one unit, the space for the treatment room or the like in which the apparatus is installed is narrow, and the treatment apparatus for medium frequency, interference wave, and low frequency, respectively. Even if it cannot be installed, it can be handled with only one unit, and it is possible to select and carry out treatment of medium frequency, interference wave, and low frequency according to the patient's symptoms etc., for example, introduce multiple units of this device Compared to the case where therapeutic devices for medium frequency, interference wave, and low frequency are installed, the patient does not have to wait for a specific device, and the desired treatment can be performed efficiently. Can do.
なお、この電気刺激装置Bでは、中周波治療、干渉波治療、低周波治療の組み合わせ以外に、中周波治療、低周波治療の組み合わせでもよいし、干渉波治療、低周波治療の組み合わせなど種々の組み合わせが可能である。 In this electrical stimulation apparatus B, in addition to the combination of medium frequency treatment, interference wave treatment, and low frequency treatment, a combination of medium frequency treatment and low frequency treatment may be used, and various combinations such as combinations of interference wave treatment and low frequency treatment may be used. Combinations are possible.
なお、本実施形態の交流抽出波を、治療目的に応じて、適宜に振幅変調したり、適宜に周波数変調したりしてもよい。また、マスク信号により、交流抽出波の発生期間と休止期間とを種々に制御してもよい。例えば、マスク信号を制御して連続交流波の1〜複数の周期経過毎に交流抽出波を発生させてもよい。 Note that the AC extraction wave of this embodiment may be appropriately amplitude-modulated or frequency-modulated appropriately according to the purpose of treatment. Moreover, you may control various generation | occurrence | production periods and rest periods of an alternating current wave with a mask signal. For example, an AC extraction wave may be generated every time one to a plurality of cycles of a continuous AC wave are controlled by controlling the mask signal.
なお、本実施形態の交流抽出波は、連続交流波の一部として該連続交流波の1周期分であるが、これに限定されず、マスク信号を制御することにより、連続交流波の1周期以内を抽出した交流抽出波であってもよいし、連続交流波の複数周期分を抽出した交流抽出波であってもよく、治療目的に応じて抽出するとよい。また、連続交流波の周波数や波形は特に限定されず、治療目的に応じた周波数や波形でよい。 In addition, although the alternating current extraction wave of this embodiment is 1 period of this continuous alternating current wave as a part of continuous alternating current wave, it is not limited to this, By controlling a mask signal, 1 period of continuous alternating current wave The extracted AC wave may be an AC extracted wave obtained by extracting a plurality of continuous AC waves, and may be extracted according to the purpose of treatment. Moreover, the frequency and waveform of a continuous alternating current wave are not specifically limited, The frequency and waveform according to the treatment objective may be sufficient.
A 電気刺激出力回路
B 電気刺激装置
1 マスク信号生成回路
1a トリガ信号生成部
1b ゼロクロス信号生成部
1c マスク信号生成部
2 治療波生成/選択回路
A electrical stimulation output circuit B
Claims (8)
ことを特徴とする電気刺激出力回路。 It has an output conversion circuit that converts a part of continuous AC wave into a treatment wave and outputs it
An electrical stimulation output circuit characterized by the above.
ことを特徴とする請求項1に記載の電気刺激出力回路。 The output conversion circuit is provided with a mask signal generation circuit for generating a mask signal used for extracting a part of the continuous AC wave.
The electrical stimulation output circuit according to claim 1.
前記出力のタイミングを指示するトリガ信号を生成するトリガ信号生成部と、
前記連続交流波のゼロクロス位置を示すゼロクロス信号を生成するゼロクロス信号生成部と、
前記トリガ信号と前記ゼロクロス信号とにより前記マスク信号を生成するマスク信号生成部と、
を有することを特徴とする請求項2に記載の電気刺激出力回路。 The mask signal generation circuit includes:
A trigger signal generation unit for generating a trigger signal for instructing the timing of the output;
A zero-cross signal generating unit that generates a zero-cross signal indicating a zero-cross position of the continuous AC wave;
A mask signal generation unit that generates the mask signal by the trigger signal and the zero-cross signal;
The electrical stimulation output circuit according to claim 2, further comprising:
ことを特徴とする、請求項2または3に記載の電気刺激出力回路。 The output conversion circuit uses the mask signal to extract a part of the continuous AC wave as a treatment wave, and to select and output the continuous AC wave or a part of the AC wave as a treatment wave. A selection circuit is provided,
The electrical stimulation output circuit according to claim 2, wherein the electrical stimulation output circuit is provided.
ことを特徴とする請求項4に記載の電気刺激出力回路。 The therapeutic wave generation / selection circuit outputs the intermediate alternating current wave as a therapeutic wave when the continuous AC wave is selected as the therapeutic wave, and outputs the one wave when the part is selected as the therapeutic wave. Output part for low frequency treatment,
The electrical stimulation output circuit according to claim 4.
ことを特徴とする請求項6に記載の電気刺激装置。 Having mode selection means for selecting a mode of low frequency treatment, medium frequency treatment and / or interference wave treatment,
The electrical stimulation apparatus according to claim 6.
ことを特徴とする請求項6または7に記載の電気刺激装置。 Treatment can be performed while changing the low frequency, medium frequency and / or interference wave as the therapeutic wave,
The electrical stimulation apparatus according to claim 6 or 7, wherein
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