JP2001245992A5 - - Google Patents

Claims (41)

1. 刺激パルスを発生するための電気エネルギー蓄積部と、刺激パルスを生体に伝達するための出力電極とを有しており、前記出力電極に出力される電圧の極性を反転するように構成され、前記出力電極から少なくとも電気エネルギーの第一相波形と第二相波形とを出力し、該電気エネルギーの第二相波形の形状を制御可能に構成されたことを特徴とする電気的治療装置。
2. 刺激パルスを発生するための電気エネルギー蓄積部と、刺激パルスを生体に伝達するための出力電極とを有しており、前記出力電極に出力される電圧の極性を反転するように構成され、前記出力電極から少なくとも電気エネルギーの第一相波形と第二相波形とを出力し、出力する該電気エネルギーの第二相波形で、必要な電気エネルギーを一定時間内に出力するように構成されたことを特徴とする電気的治療装置。
3. 請求項２に記載の電気的治療装置において、前記第二相波形の出力期間中、生体のインピーダンスの値によらず、出力電極から出力する電気エネルギーの電力が一定になるように制御する制御手段を有することを特徴とする電気的治療装置。
4. 請求項３に記載の電気的治療装置において、前記制御手段は、電気エネルギー蓄積部から供給されるエネルギー量に応じて低下する電圧に関する値が、所定時間と、前記電圧に関する値との関数に相当して変化するように出力制御することを特徴とする電気的治療装置。
5. 請求項４に記載の電気的治療装置において、前記電圧に関する値は、電圧値、電圧微分値または電圧二回微分値であることを特徴とする電気的治療装置。
6. 請求項３に記載の電気的治療装置において、前記制御手段は、電気エネルギー蓄積部から供給されるエネルギー量に応じて変化する電流に関する値が、所定時間と、前記電流に関する値との関数に相当して変化するように出力制御することを特徴とする電気的治療装置。
7. 請求項６に記載の電気的治療装置において、前記電流に関する値は、電流値、電流微分値または電流二回微分値であることを特徴とする電気的治療装置。
8. 請求項２に記載の電気的治療装置において、生体パラメータを測定する生体パラメータ測定手段と、
   前記出力電極間に生じる電圧または前記出力電極に流れる電流を測定する出力電極パラメータ測定手段と、
   前記生体パラメータ測定手段により前記第二相波形を出力する前に測定された生体パラメータと、前記出力電極パラメータ測定手段により前記第二相波形出力中に測定される前記出力電極間の電圧に関する値または前記出力電極に流れる電流に関する値とに基づいて、電気エネルギーの電力が生体のインピーダンスの値によらず一定になるように制御する制御手段を有することを特徴とする電気的治療装置。
9. 請求項１または２に記載の電気的治療装置において、前記出力電極から出力する電気エネルギーの波形が第一相波形のときは、インダクタと、電気エネルギー蓄積部と、第１のスイッチ手段と、出力電極と、生体と、少なくとももう一つの出力電極とが、閉回路を形成可能に接続されており、
   前記出力電極から出力する電気エネルギーの波形が第二相波形のときは、前記第１のスイッチ手段を閉じた場合には、生体を含まず前記装置内で前記インダクタと、前記電気エネルギー蓄積部とが閉回路を形成し、前記第１のスイッチ手段を開いた場合には、前記インダクタと、前記電気エネルギー蓄積部とが電気的に切り離されて、前記出力電極への電気エネルギーの供給は、前記インダクタにより付与されるように構成されたことを特徴とする電気的治療装置。
10. 請求項９に記載の電気的治療装置において、前記第１のスイッチ手段の開閉により、前記第二相波形の形状が制御可能となるように構成されたことを特徴とする電気的治療装置。
11. 請求項９または１０に記載の電気的治療装置において、前記出力電極から出力する電気エネルギーの波形を、前記第一相波形と前記第二相波形とを切り替えるための、第２のスイッチ手段と第３のスイッチ手段を有することを特徴とする電気的治療装置。
12. 請求項１１に記載の電気的治療装置において、前記第１のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と、前記第３のスイッチ手段とが、半導体スイッチで構成されたことを特徴とする電気的治療装置。
13. 刺激パルスを発生するための電気エネルギー蓄積部と、
    前記刺激パルスを生体に伝達するための出力電極と、
    前記電気エネルギー蓄積部に蓄積された電気エネルギーのうち所定の電気エネルギーを電気回路を介して前記出力電極に所定時間内に出力するように前記刺激パルスの波形形状を制御する制御手段と、を有することを特徴とする電気的治療装置。
14. 請求項１３に記載の電気的治療装置において、前記制御手段は、生体のインピーダンスの値によらず、電極から出力する電気エネルギーの電力が一定になるように、前記刺激パルスの波形形状を制御することを特徴とする電気的治療装置。
15. 請求項１４に記載の電気的治療装置において、前記制御手段は、電気エネルギー蓄積部から供給されるエネルギー量に応じて低下する電圧に関する値が、所定時間と、前記電圧に関する値との関数に相当して変化するように出力制御することを特徴とする電気的治療装置。
16. 請求項１５に記載の電気的治療装置において、前記電圧に関する値は、電圧値、電圧微分値または電圧二回微分値であることを特徴とする電気的治療装置。
17. 請求項１４に記載の電気的治療装置において、前記制御手段は、電気エネルギー蓄積部から供給されるエネルギー量に応じて変化する電流に関する値が、所定時間と、前記電流に関する値との関数に相当して変化するように出力制御することを特徴とする電気的治療装置。
18. 請求項１７に記載の電気的治療装置において、前記電流に関する値は、電流値、電流微分値または電流二回微分値であることを特徴とする電気的治療装置。
19. 請求項１３に記載の電気的治療装置において、生体パラメータを測定する生体パラメータ測定手段と、
    前記出力電極間に生じる電圧または前記出力電極に流れる電流を測定する出力電極パラメータ測定手段とを有し、
    前記制御手段は、前記生体パラメータ測定手段により前記第二相波形を出力する前に測定された生体パラメータと、前記出力電極パラメータ測定手段により前記第二相波形出力中に測定される前記出力電極間の電圧に関する値または前記出力電極に流れる電流に関する値とに基づいて、電気エネルギーの電力が生体のインピーダンスの値によらず一定になるように制御することを特徴とする電気的治療装置。
20. 刺激パルスを発生するための電気エネルギー蓄積部と、
    前記刺激パルスを生体に伝達するための出力電極と、
    前記電気エネルギー蓄積部に蓄積された電気エネルギーのうち所定の電気エネルギーを電気回路を介して前記出力電極に所定時間内に出力するように前記刺激パルスの波形形状を制御する制御手段とを有し、
    前記電気回路は、前記刺激パルスの波形形状を制御するためのスイッチを有し、
    前記制御手段は、前記スイッチをパルス幅変調制御により、前記刺激パルスを生体に放電する期間中、連続的に切替動作をさせることを特徴とする電気的治療装置。
21. 請求項２０に記載の電気的治療装置において、前記制御手段は、前記刺激パルスの波形形状を所定の形状に形成するために、基準曲線を保持することを特徴とする電気的治療装置。
22. 請求項２１に記載の電気的治療装置において、前記制御手段は、電気エネルギー蓄積部から供給されるエネルギー量に応じて低下する電圧に関する値と前記基準曲線との誤差に基づいて、前記スイッチの切替動作の制御を行うことを特徴とする電気的治療装置。
23. 請求項２１に記載の電気的治療装置において、前記制御手段は、電気エネルギー蓄積部から供給されるエネルギー量に応じて変化する電流に関する値と前記基準曲線との誤差に基づいて、前記スイッチの切替動作の制御を行うことを特徴とする電気的治療装置。
24. 請求項２０〜２３のいずれかに記載の電気的治療装置において、前記制御手段は、生体のインピーダンスの値によらず、出力電極から出力する電気エネルギーの電力が一定になるように制御することを特徴とする電気的治療装置。
25. 請求項２１に記載の電気的治療装置において、生体パラメータを測定する生体パラメータ測定手段と、
    前記出力電極間に生じる電圧または前記出力電極に流れる電流を測定する出力電極パラメータ測定手段とを有し、
    前記制御手段は、前記生体パラメータ測定手段により前記刺激パルスを出力する前に測定された生体パラメータと、前記出力電極パラメータ測定手段とにより、前記刺激パルス出力中に測定される出力電極間の電圧に関する値または前記出力電極に流れる電流に関する値に基づいて、前記スイッチの切替動作の制御を行うことを特徴とする電気的治療装置。
26. 請求項２５に記載の電気的治療装置において、前記制御手段は、出力電極から出力される電気エネルギーの電力が一定になるように制御することを特徴とする電気的治療装置。
27. 刺激パルスを発生させるため磁気エネルギーを蓄積するインダクタ部と、
    前記刺激パルスを生体に伝達するための出力電極と、
    前記インダクタ部に蓄積されたエネルギーのうち所定のエネルギーを電気回路を介して前記出力電極に出力するように前記刺激パルスの波形形状を制御する制御手段と、
    を有することを特徴とする電気的治療装置。
28. 請求項２７に記載の電気的治療装置において、前記インダクタ部にエネルギーを供給するために、該エネルギーを保持する電気エネルギー蓄積部を有することを特徴とする電気的治療装置。
29. 請求項２８に記載の電気的治療装置において、前記電気エネルギー蓄積部はコンデンサであって、
    前記制御手段は、前記インダクタ部に蓄積されたエネルギーを前記出力電極に供給する際、その出力電圧の絶対値が前記コンデンサに蓄積された電圧の絶対値よりも高く制御可能であることを特徴とする電気的治療装置。
30. 請求項２８または請求項２９に記載の電気的治療装置において、前記インダクタ部は繰り返し切替可能な第１のスイッチ手段を通じて前記電気エネルギー蓄積部に接続され、
    前記制御手段は、前記第１のスイッチ手段の繰り返し切替を制御することを特徴とする電気的治療装置。
31. 請求項３０に記載の電気的治療装置において、前記制御手段は前記第１のスイッチ手段の切替をパルス幅変調制御することを特徴とする電気的治療装置。
32. 請求項２７〜３１のいずれかに記載の電気的治療装置において、前記制御手段は、生体のインピーダンスの値に関わりなく、前記出力電極から出力する電気エネルギーの電力が一定になるように刺激パルスの波形形状を制御することを特徴とする電気的治療装置。
33. 請求項２７〜３２のいずれかに記載の電気的治療装置において、前記制御手段は、刺激パルスの波形形状を所定の形状に形成するために基準曲線を保持することを特徴とする電気的治療装置。
34. 請求項３３に記載の電気的治療装置において、前記制御手段は、電気エネルギー蓄積部から供給されるエネルギー量に応じて低下する電圧に関する値と前記基準曲線との誤差に基づいて、前記スイッチの切替動作の制御を行うことを特徴とする電気的治療装置。
35. 請求項３３に記載の電気的治療装置において、前記制御手段は、電気エネルギー蓄積部から供給されるエネルギー量に応じて変化する電流に関する値と前記基準曲線との誤差に基づいて、前記スイッチの切替動作の制御を行うことを特徴とする電気的治療装置。
36. 請求項１〜３５のいずれかに記載の電気的治療装置において、前記電気エネルギー蓄積部を充電するための充電回路を有することを特徴とする電気的治療装置。
37. 電気エネルギー蓄積部（１０４）の正極が第１のスイッチ手段（１０１）を通して、インダクタ（１０５）と接続され、
    インダクタ（１０５）の反対側の端子より、第３のスイッチ手段（１０３）を通して、電気エネルギー蓄積部（１０４）の負極に接続され、
    インダクタ（１０５）の反対側の端子は、第２のスイッチ手段（１０２）を通し、インダクタ（１１０）を介して、生体（１１３）に電気パルスを加えるための出力電極（１１２ａ）に接続され、
    出力電極（１１２ｂ）は、電気エネルギー蓄積部（１０４）の負極に接続され、
    第１のスイッチ手段（１０１）とインダクタ（１１０）の間に、ダイオード（１０８）、ダイオード（１０９）、がインダクタ（１１０）側をアノード、第１のスイッチ手段（１０１）側をカソードとして直列に接続され、
    ダイオード（１０８）とダイオード（１０９）の間と、インダクタ（１０５）とスイッチ（１０２）の間に、コンデンサ（１０６）及び抵抗（１０７）が挿入され、
    出力電極（１１２ａ）と、出力電極（１１２ｂ）の間に、保護抵抗（１１１）が挿入され、
    電気エネルギー蓄積部（１０４）を充電するための充電回路（１１５）を有し、
    電気エネルギー蓄積部（１０４）の両極と、充電回路（１１５）間には、それぞれ、ダイオード（１１７）、ダイオード（１１８）が挿入され、
    電圧監視回路（１１４）が、電気エネルギー蓄積部（１０４）の両極に接続され、
    第１のスイッチ手段（１０１）の開閉動作の制御を行うドライブ回路（１１９）、第２のスイッチ手段（１０２）の開閉動作の制御を行うドライブ回路（１２０）、第３のスイッチ手段（１０３）の開閉動作の制御を行うドライブ回路（１２１）を有し、
    ドライブ回路（１１９）、ドライブ回路（１２０）、ドライブ回路（１２１）及び充電回路（１１５）は、マイクロプロセッサ（１１６）により制御可能に構成されていることを特徴とする電気的治療装置。
38. 電気エネルギー蓄積部（１０４）の正極が第１のスイッチ手段（１０１）を通して、インダクタ（１０５）と接続され、
    インダクタ（１０５）の反対側の端子より、第３のスイッチ手段（１０３）を通して、電気エネルギー蓄積部（１０４）の負極に接続され、
    インダクタ（１０５）の反対側の端子は、第２のスイッチ手段（１０２）を通し、インダクタ（１１０）を介して、生体（１１３）に電気パルスを加えるための出力電極（１１２ａ）に接続され、
    出力電極（１１２ｂ）は、電気エネルギー蓄積部（１０４）の負極に接続され、
    第１のスイッチ手段（１０１）とインダクタ（１１０）の間に、ダイオード（１０８）、ダイオード（１０９）、がインダクタ（１１０）側をアノード、第１のスイッチ手段（１０１）側をカソードとして直列に接続され、
    ダイオード（１０８）とダイオード（１０９）の間と、インダクタ（１０５）とスイッチ（１０２）の間に、コンデンサ（１０６）及び抵抗（１０７）が挿入され、
    出力電極（１１２ａ）と、出力電極（１１２ｂ）の間に、保護抵抗（１１１）が挿入され、
    電気エネルギー蓄積部（１０４）を充電するための充電回路（１１５）を有し、
    電気エネルギー蓄積部（１０４）の両極と、充電回路（１１５）間には、それぞれ、ダイオード（１１７）、ダイオード（１１８）が挿入され、
    電圧監視回路１１４が、電気エネルギー蓄積部（１０４）の両極に接続され、
    第１のスイッチ手段（１０１）の開閉動作の制御を行うドライブ回路（１１９）、第２のスイッチ手段（１０２）の開閉動作の制御を行うドライブ回路（１２０）、第３のスイッチ手段（１０３）の開閉動作の制御を行うドライブ回路（１２１）を有し、
    ドライブ回路（１１９）、ドライブ回路（１２０）、ドライブ回路（１２１）及び充電回路（１１５）は、マイクロプロセッサ（１１６）により制御可能に構成され、
    電気エネルギー蓄積部（１０４）の正極と、第１のスイッチ手段（１０１）の間に、電流監視回路（１３１）が挿入され、
    電流監視回路（１３１）と第１のスイッチ手段（１０１）の間と、インダクタ
    （１０５）と第２のスイッチ手段（１０２）の間を接続するように、抵抗（１３２）が挿入され、
    マイクロプロセッサ（１１６）は、少なくとも、基準曲線のデータが予め記憶されたＲＯＭ（１４１）と、ＲＯＭ（１４１）のデータをアナログデータに変換するディジタル／アナログ変換回路（１４０）を有し、
    ゲイン切り替え回路（１３３）と、少なくとも、誤差増幅器（１４２）を内蔵するパルス幅変調回路（１４３）を有し、
    パルス幅変調回路（１４３）は、ディジタル／アナログ変換回路（１４０）からの電圧信号（１３８）と、ゲイン切り替え回路（１３３）からの電圧信号（１３７）とが入力されるように接続され、
    ゲイン切り替え回路（１３３）は、マイクロプロセッサ（１１６）からの制御信号（１３６）と、電流監視回路（１３１）からの信号（１３５）と、電圧監視回路（１１４）からの信号（１３４）が入力するように接続されたことを特徴とする電気的治療装置。
39. 請求項１〜３８のいずれかに記載の電気的治療装置において、生体の外部から前記刺激パルスを与える体外式であることを特徴とする電気的治療装置。
40. 電気エネルギー蓄積部に蓄積した電気エネルギーを、生体に対して第一相波形と第二相波形とを用いて供給するときに、まず前記第一相波形で必要な電気エネルギーを消費し、次に残ったエネルギーから前記第二相波形で必要な電気エネルギーを一定時間内に出力するようにすることを特徴とする電気的治療装置の電気エネルギー供給方法。
41. 請求項４０に記載の電気的治療装置の電気エネルギー供給方法であって、前記電気エネルギー蓄積部に蓄積した電気エネルギーを、生体に対して前記第一相波形と前記第二相波形とを交互に複数回繰り返して加えて、多相性出力波形とすることを特徴とする電気的治療装置の電気エネルギー供給方法。