JP2000135293A

JP2000135293A - 刺激装置

Info

Publication number: JP2000135293A
Application number: JP11331021A
Authority: JP
Inventors: Osamu Tochikubo; 修栃久保; Kazusada Imai; 和貞今井
Original assignee: Advance Co Ltd
Current assignee: Advance Co Ltd
Priority date: 1999-11-22
Filing date: 1999-11-22
Publication date: 2000-05-16
Anticipated expiration: 2016-06-20
Also published as: JP3995852B2

Abstract

(57)【要約】【課題】可及的な血行促進を図ると共に心地よい刺激感
覚を実現する。【解決手段】検出した脈波に基づいた拡張期において、
電気刺激と空気圧刺激を出力する刺激手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生体信号を検出し、検
出した生体信号に基づいた範囲に刺激を生体に印加し、
血行の促進を図ることを特徴とする血行促進装置に関す
る。

【０００２】

【従来技術】生体に電気刺激、機械的刺激等を与えて、
血行促進を図ろうとする装置は、多数提供されているも
のの、大半は単に刺激を与えているだけであり、その刺
激が血行促進に反映されているかどうかは明確ではな
い。

【０００３】

【課題を解決するための手段】上記に鑑み本発明は、検
出した生体信号情報に基づいた範囲において、電気刺激
及び物理的刺激を出力する互いに性質の異なる刺激を出
力する刺激手段を備えた血行促進装置を提案することに
より、可及的な血行促進を図ると共に、２つの異なった
刺激を加えることで、従来では達成できなかった心地の
よい刺激感覚を実現し、本発明に到達したものである。
本発明で示す生体信号情報とは、心電図、心音図、脈
波、心拍等の１乃至これらの組み合わせを示すものであ
るが、これらに限らず、生体の情報として検出できる手
段によって検出されたものであれば特に限定されない。
本発明の適用部位は、上述した用途に応じて適宜選択さ
れるものであるが、より具体的には、腹部、頚部、脚
部、その他の部位あるいは全身に適用されることが例示
される。機械的刺激は、例えばバイブレータ等の振動を
発生させる為のものや、もむ、たたくといった刺激を機
械的に発生させる手段を示すものである。本発明で示す
複合とは、２つ以上の性質の異なる刺激を示すものであ
り、下記に示す実施例に限るものではない。

【０００４】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す図である。１
は、脈波検出器であり、発光ダイオード及び受光素子の
組み合わせや、圧電素子等で構成され、脈波電気信号を
生成する。尚、図１では、耳たぶの部分に挟持する形で
構成される脈波検出器を示しているが、指先、手首等従
来脈波検出可能な部位であって、検出態様に応じた形の
構成をとるものであればいかなるものであってもよい。
２は、入力手段であり、入力される脈波信号に対する増
幅、フィルタを行い、更に脈波のピーク電圧を検出して
パルスに変換して出力するものである。その具体的構成
は例えば特開平５年第３３７１９５号公報から特開平５
年第３３７２０１号公報等に記載された技術を用いるも
のである。３は、制御手段であり、入力したパルスを遅
延、カウント等の処理をして、拡張期に相当する期間
（範囲）を特定し、電気刺激用パルス及び圧力調整用パ
ルス信号を出力するものであり、例えばマイクロコンピ
ュータ、ＡＳＩＣ等が利用される。４は、電気刺激パル
ス出力手段であり、インダクタ、コンデンサ等の素子を
具備し、入力されるパルスに対し２００Ｖ以下叉はそれ
以上の高電圧パルスを形成出力するものである。５は、
加圧調整手段であり、入力されるパルスに対し電磁弁等
の開閉を行う為の信号を出力するものである。６は、加
圧用ポンプであり、空気を加圧、圧縮する為の装置であ
る。７は、貯留部であり、加圧用ポンプ６で加圧された
空気を一時的に蓄えておくものである。貯留部７の大き
さは、空気量５０００ｃｃ以下で好ましくは２０００ｃ
ｃ〜５０００ｃｃを貯留することを示すものであるが、
基本的に加圧量によって適宜調整されるものであり、加
圧用ポンプの駆動力が充分である等その他不用な条件が
整えば、特に必要が無い場合も有り得る。貯留部７は、
アルミニウム等の金属製が好ましいが、その他貯留部を
形成するに足りる材質であれば、適応可能である。８
は、加圧バルブであり、電気信号、機械的操作等の外部
入力により開閉動作を行い、開いた時、貯留部７の加圧
された空気圧を生体方向へ供給する為のものである。９
は、減圧バルブであり、電気信号、機械的操作等の外部
入力により開閉動作を行い、開いた時、空気圧を外部に
放出する為のものである。１０、１１は、電気リード線
であり、加圧バルブ８、減圧バルブ９へ開閉動作させる
為の電気信号を供給する為のものである。１２は導管で
あり、空気圧を伝搬する為のものであって、好ましくは
伸縮性を抑えた管状体で形成される。１３、１４は刺激
パルス出力用の電気リード線であり、電極１５，１６へ
電気刺激パルスを伝達させる為のものである。１５、１
６は、電極であり、生体と接触し、電気刺激パルスを出
力する為のものである。１７、１８は、加圧用伸縮袋で
あり、空気圧により、膨張収縮を繰り返すものである。
加圧用伸縮袋１７、１８は通常血圧計等で使用されるカ
フに内蔵されているものを用いることが可能である。

【０００５】次に図１で示す実施例の動作について図２
を参照して説明する。耳たぶＭに装着された脈波検出器
１より図２（ａ）で示すような電気脈波信号を検出し、
入力手段２において増幅、フィルタを施した後、ピーク
電圧を検出し、図２（ｂ）で示すパルスを形成する。こ
のパルスは、おおよそ収縮期の位置を示すものとするこ
とができる。又、ピークホルド回路等を利用した場合、
パルスの立ち上がりは、図２（ｂ）の点線で示す様に電
気脈波信号の最低値から始まる場合もある。この収縮期
パルスを制御手段３に入力すると、このパルスに基づい
て拡張期を遅延処理などを施して判断叉は検出し、この
拡張期間に電気刺激パルスを出力する為の信号を電気刺
激パルス生成手段４に出力し、更に、加圧する為のバル
ブ開閉を行う為の信号を加圧調整手段５へ出力する。加
圧調整手段５は、加圧調整バルブ８を開け、減圧調整バ
ルブ９を閉める為の信号を各バルブへそれぞれ電気リー
ド線１０、１１を介して出力する。貯留部７の加圧空気
は、加圧バルブ８、導管１２を介して加圧用伸縮袋１
７、１８に供給され、これら加圧用伸縮袋は膨張する。
同時に電気刺激パルス生成手段４から出力された電気刺
激パルスは、電気リード線１３、１４を介して電極１
５、１６に印加される。加圧用伸縮袋１７、１８に対す
る加圧の推移を図２（ｄ）に示す。加圧用伸縮袋１７、
１８の膨張により、これらを装着した生体部位が加圧さ
れると共に、図２（ｃ）で示すように電気刺激が加えら
れるものである。次の脈波が到来すると入力手段２は、
収縮期パルスを出力し、制御手段３は、これを入力する
ことで、電気刺激パルス出力及び加圧を停止する旨の信
号を電気刺激出力部４及び加圧調整手段５へ出力する。
電気刺激出力部４は、この信号により動作を停止し、加
圧調整手段５は、加圧バルブ８を閉める旨の信号、減圧
バルブ９を開く旨の信号を出力する。加圧バルブ８が閉
じ、減圧バルブ９が開放されると加圧用伸縮袋１７，１
８内部の空気が出て、生体の加圧を停止させる。以上の
動作を脈波毎におこなうものであるが、その他、１〜数
脈波毎に加圧、、電気刺激を与えてもよく、１脈波に対
し電気刺激パルス、次の脈波に対し加圧の様に交互に刺
激を与えてもよい。電気刺激の周波数は、数Ｈｚ〜数百
Ｈｚで振幅電圧は、３００Ｖ程度迄を例示するがパルス
に限らず、交番波電刺激等その他の電気刺激態様であっ
てもよい。その他、電気刺激の態様は、更に１対の電極
を付加し、それぞれ一対の電極に数ＫＨｚ〜数十ＫＨｚ
の高周波を与え、これら２つの高周波電流が体内で交差
する部分にその周波数差の低周波刺激を発生させる干渉
波電気刺激であってもよい。この干渉波電気刺激につい
ては、特開平２−１４０１３５号公報、特開昭５８−２
０６７６０号公報等に記載された技術が好適に使用され
る。加圧の程度は、その部位によっても異なるが、少な
くともその部位の静脈圧よりも高い圧力であればよく、
例えば４０ｍｍＨｇ〜６０ｍｍＨｇが例示されるがこれ
に限るものではない。又、生体信号検出手段として、上
述の他、心電図、心音図及びこれらの組み合わせが利用
可能である。本実施例についての使用時間は、例えば１
日１回３０分以下が好適な一例として例示されるがこれ
にかぎるものではない。

【０００６】次に他の実施例について図３に示し説明す
る。図１で示した実施例が収縮期に加圧を解除するもの
であるのに対し、図３は、収縮期に陰圧で引く動作を行
う為の構成の一例である。３１は、動作膜用支持部材で
あり、動作膜３２の周縁と密接に接続し、動作膜３２の
内外への移動に耐えられる程度の剛性、非変形を有する
ものである。３２は、動作膜であり、ゴム、合成樹脂等
の弾力性素材で形成され、動作膜用支持部材３１の空気
圧で内外に移動するものである。３３は開閉弁Ａであり
外部電気信号により開閉する弁であって、実施例１と同
様の構成を有する。３４は加圧室であり、加圧した空気
を一時的に貯留する部分である。３５は開閉弁Ｂであり
外部電気信号により開閉する弁であって、実施例１と同
様の構成を有する。３６は減圧室であり、減圧した空気
を一時的に貯留する部分である。３７は、圧力生成部で
あり、コンプレッサー等を具備し、減圧又は加圧した空
気を生成する部分である。図３では、圧力生成部３７を
１つにまとめたものであるが、これを切り放し加圧室３
４、減圧室３６それぞれに圧力生成部を設けたものであ
ってもよい。本実施例では、電気刺激パルス出力の為の
２つの電極を動作膜３２上に併設したものであり、その
他の構成は、図１と同様であり説明は省略する。

【０００７】次に動作を説明する。圧力生成部３７は、
加圧室３４、減圧室３６のそれぞれに加圧、減圧状態が
形成されるように空気圧を調整している。図１で示す入
力手段２が収縮期パルスを出力し、制御手段３におい
て、この収縮期パルスに基づいて拡張期を示す信号が、
電気刺激パルス出力手段４、加圧調整手段５に入力され
ると、電気刺激パルス出力手段４は、電気刺激パルスを
出力すると共に、加圧調整手段５は、バルブ３３に開く
旨の信号、バルブ３５に閉じる旨の信号を出力する。バ
ルブ３３が開くと加圧された空気が、動作膜３２を押
し、生体を押圧する。拡張期が経過し、入力手段２から
収縮期パルスが出力されると制御手段３は、電気刺激パ
ルス出力手段４に電気刺激パルス出力を停止する旨の信
号を出力し、、加圧調整手段５は、バルブ３３を閉め、
バルブ３５を開ける旨の信号を出力する。バルブ３３が
閉りバルブ３５が開くことで、動作膜用支持部材３１内
部は減圧状態となり、動作膜３１を引くことで生体も同
様に引く。この様に、収縮期の範囲に陰圧の如き吸引動
作、拡張期の範囲に陽圧の如き押圧動作及び電気刺激の
印加を行い、且つこれを繰り返すことで、非常に心地よ
い刺激と可及的な血行促進動作が図れるものである。図
２（ｅ）に、陰圧と陽圧の経時的変化を示す為の模式的
な図を示した。上方が陽圧、下方が陰圧である。この図
において、陰圧、陽圧の切り替えが断続的に示されるも
のであるが、これはあくまで一例であり、連続的切り替
え変化も有り得る。

【０００８】その他、生体を刺激する部位に応じた加圧
部材の形状の他の一例を示す。図４は、腹部、脚部等に
装着される際の加圧部材の一例である。４１は、帯状体
であり、生体適応箇所を囲み押圧するために形成される
囲鐃部４２を有し、必要に応じて移動しない様にする為
の係止部叉は、適当な締め付けを行う為の締付部が付加
されている。締付部の締め付け量は、締め付け部位、
圧力、電気刺激の強さ等に応じて異なるが、使用者の経
時的に発生する圧迫感等に対処するために適宜容易調整
可能であることが好ましく、具体的には、面状ファスナ
ー、複数に配列されたスナップファスナーが例示され
る。その他、予め大きさが調整されたゴム、ビニール、
メッシュ状の布、及びこれらの組み合わせ等の素材で形
成された円筒状のものであってもよい。尚、これらの具
体的素材は、円筒状部材を形成する他、帯状体４１の素
材として用いられるものである。帯状体４１は、その内
部に圧力袋４３がその全部叉は一部に内包されてお
り、、これが膨らむことで、生体を加圧する。電極１
５、１６の位置は、特に限定されるものではなく、適宜
選択される。又、収縮期と拡張期において必ずその期間
全部に刺激を与えるものではなく、その期間の一部であ
ってもよい。又、複合刺激を加える部位によっては、そ
の圧力部材は様々な形状を取り得る。例えば、足に装着
適応する場合は、ブーツ型、手に装着適応する場合は、
ミトン型手袋状等である。

【０００９】下半身に本発明を適応する為の実施例を図
５にしめす。図５において、５１は、非変形性を有する
筺体であり、その内部には、生体ＭＡＮが入る為の部分
ＩＮが設けられ、その入り口ＩＮ周縁部から、弾力性、
伸縮性等を有するゴム、樹脂等で構成される膜５２が生
体下半身に接触するような形で接続している。接触は、
特に密接でなくても良く、使用者ＭＡＮの下半身の大き
さ、形状に応じて適宜調整可能なものが好ましい。膜５
２と筺体５１の間の空間は、密閉状態を形成可能とし、
外部との連結口として出入口５６が設けられている。出
入口５６は導管を経て、図１、図３で示す加圧出力部と
開閉調整バルブを介して接続される。５４，５５は一対
の導子であり、チタン、銀、塩化銀、カーボン等の電
極、リード線、及び、含水ゲル、含水不織布等の皮膚接
触体の組み合わせ、或いは電極単体よりなる。尚、図
１、図３及び図５で示す電極、導子は、何れも同様の構
成を有し、又その他材質の適用も可能である。５５は、
生体ＭＡＮを支持し、固定する為の支持体である。具体
的な支持の仕方は、単に台を設置したものから、数カ所
で生体を支える様な構成を有するもの等、様々な構造が
考えられる。５７は、電気リード線であり、図１で示す
電気刺激パルス出力部と接続する。

【００１０】図５で示す実施例の動作は、出入口５６か
ら伝達される空気の陰圧、陽圧力により膜５２が筺体内
部で内外に動きその動きにより生体ＭＡＮの下半身に物
理的な刺激が加わると共に、電極５４、５５に電気刺激
が出力され、これらと接触する生体皮膚に刺激が加わる
ものである。この刺激のタイミングは、図１、図２の説
明で示したものと同様である。尚、電極１５，１６の位
置は上述と同様適用部位に応じて適宜調整される。

【００１１】又、以上の実施例は、１心拍に対する収縮
期と拡張期において陰圧及び陽圧、或いはその一方を加
えるものであったが、これに限らず、２心拍おき、複数
心拍おき等間欠的であってもよい。又、本発明を適応す
る生体部位によっては、血行促進による痩身効果、様々
な治療等を実現するものであり、医療用の他家庭用の治
療器、美容機器として提供されるものであるが、その具
体例について以下に示すものである。・痩身、間質液除去等の美容用装置、浮腫改善、末梢循
環促進、褥瘡の治療或は予防、筋力増強、心補助ポンプ
（ＩＡＢＰ（イントラアルテリアルハ゛ルーンハ゜ンヒ゜ンク゛））用、
臓器（例、腎硬化症の治療）血流改善、骨の維持増強、
骨及び筋の維持増強等を目的とした装置等、・腹部においては、内臓（肝臓、腎臓、各腸部）の循環
改善・頚部においては、脳循環改善（血圧を低下させる）発
作性上室性頻拍症の治療、その他頻脈を除脈へ、高血圧
を正常圧へ改善する。尚、頚部においては、比較的弱い
電圧と空気圧で充分な効果が得られる場合もある。・全身用（図５で示す様に胸郭の下部あたりから下肢部
の部位において電気刺激と陰陽の圧力を加える場合）と
しては循環改善が得られる。尚、陰圧と陽圧の刺激を逆
にした場合（例えば収縮期に電気刺激及び陽圧を与え
る）、心不全の為脳循環が保てない時、その循環を保持
することができることからＩＡＢＰとしての適用も可能
となる。従って、上記実施例に示す刺激の加え方に限定
されるものではない。

【００１２】

【発明の効果】以上詳述のごとく本発明は、心臓の活動
に基づいた特徴時相に於ける電気刺激と空気圧による陽
圧、陰圧等の物理的、機械的刺激の組合せによる複合的
な刺激により、それぞれ単一の刺激ではなし得なかった
心地よく且つ可及的な血行促進が図れ、更には様々な治
療が行える等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図。

【図２】図１の動作を説明する為の図。

【図３】本発明の他の実施例を示す図。

【図４】本発明の実施例の加圧手段の一構成例を示す
図。

【図５】本発明の他の実施例を示す図。

【符号の説明】

１脈波検出器２入力手段３制御手段４電気刺激パルス出力手段５加圧調整手段６加圧生成部７加圧室８加圧バルブ９減圧バルブ１０、１１電気リード線１２導管１３、１４電気リード線１５、１６電極１７、１８加圧用収縮袋

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検出した脈波に基づいた拡張期において、
電気刺激と空気圧刺激を出力する刺激手段を有する刺激
装置。
【請求項２】前記空気圧による刺激が収縮期で陰圧、拡
張期で陽圧である請求項１に記載の刺激装置。