JP2005533550A - 電気信号を使用する測定・刺激装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、電気信号を使用する測定・刺激装置に関する。測定・刺激装置は、導電性物質製の少なくとも二つの導電体と、これらの少なくとも二つの導電体にそれぞれ電気信号を伝達する接続部と、少なくとも二つの導電体へテスト電気信号を送信し、少なくとも二つの導電体からテスト電気信号に対応する測定電気信号を受信し、少なくとも二つの導電体へ人体電気信号を送信する制御部とを備える。

Description

本発明は電気信号を使用する測定・刺激装置に関し、より詳細には、電気信号を使用して人体の筋電図を測定し、測定した筋電図に対応する電流で人体に電気的刺激を与える電気信号を使用する測定・刺激装置に関する。

多くの疾病の治療方法としては、薬物, 手術等がある。しかし、薬物による治療（薬物療法）は長期間の薬物服用による予期せぬ副作用を生じる場合がある。一方、手術による治療は治療形態及び必要な費用に対する患者たちの嫌悪感又はトラウマを生じさせる場合がある。

近年、従来の治療方法とは異なり、非侵略的且つ副作用が少ない、電気信号を使用する人体の治療方法が普及している。

電気的刺激は、皮膚の表面に取り付けた導電性のパッチを通じて電気信号を供給する方法である。その結果、物理的な運動の効果である筋肉の収縮と弛緩とが反復される。従って、運動による人体の回復が加速される。

なお、そのような電気信号を使用する方法は、人体の治療のみならず肥満の除去にも使用されている。
米国特許第５８１４０９３号明細書 米国特許第４４３２３６８号明細書 米国特許第４４１９９９８号明細書 米国特許第５９３８６９０号明細書 米国特許第４６９０１４５号明細書 米国特許第６３０１５０５号明細書

一方、電気信号を使用する従来の人体の治療方法においては、導電性ゲルを塗布した電極パッチが代表的な導電体として使用されていた。しかしながら、多くの電極パッチを取り付け、また片付けなければならないという問題があった。

更に、従来の電気信号を使用する人体の治療装置には、導電体が皮膚に具合よく接触しないという理由から、電流の集中に起因する火傷の危険があり得るという問題があった。

また更に、従来の電気信号を使用する人体の治療装置には、適切な電気的刺激の強度が各人によって異なるにも拘わらず、適切な強度の電気的刺激を人体に与えることができないという問題があった。

以上に鑑み、本発明は、人体の筋電図を測定して人体に電気的刺激を与える電気信号を使用する測定・刺激装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、人体に電気信号を供給するために人体に具合よく接触できる電気信号を使用する測定・刺激装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、片付ける必要がなく、半永久的に使用できる導電性物質を備えた電気信号を使用する測定・刺激装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、人体に最も適切な電気的刺激を与えることが出来る電気信号を使用する測定・刺激装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の好適な実施の形態によれば、人体に取り付けて使用するための電気信号を使用する刺激装置において、非導電性物質製の本体と、前記本体の一表面に取り付けられており、導電性物質製の少なくとも二つの導電体と、前記少なくとも二つの導電体へそれぞれの電気信号を伝送する接続部とを備えることを特徴とする電気信号を使用する刺激装置が提供される。

前記本体はバンド型であってもよく、前記接続部への電気信号の供給を制御する制御部を更に備えていてもよい。

前記接続部と前記制御部とは無線接続及び有線接続の内の少なくとも一つによって結合されていること、及び前記非導電性物質と前記導電性物質とが交互に配置されていることが好ましい。

前記非導電性物質と前記導電性物質とは横又は縦方向に離隔して配置されていること、及び前記導電性物質の例としては導電性を有するシリコン、布、織物、及び皮革の内の少なくとも一つを含むことが好ましい。

前記非導電性物質の例としては非導電性を有するシリコン、布、織物、及び皮革の内の少なくとも一を含むことが好ましい。

＋極性を有する前記導電性物質と−極性を有する導電性物質とは交互に配置されていることが好ましい。

前記導電体の一端が通電されており、前記導電体の他端が絶縁されていること、前記接続部と前記導電体とは接続部材で相互に接続されていること、及び前記連部材の一端がリード端子及び突出端子の内の少なくとも一方を備えていることが好ましい。

複数の溝が離隔して前記本体に形成されていること、前記導電体が前記溝に対応して前記本体に結合されていること、及び前記導電体の高さが前記溝の高さと等しいか又は大であることが好ましい。

前記本体がバンド型である場合、周囲のサイズを調節するためのベルクロ（登録商標）を前記本体が更に備えていることが好ましい。

前記制御部は、信号を識別するための信号処理部、及び前記信号を制御するための調節部を更に備えることができる。

本発明の好適な他の実施の形態によれば、人体に取り付けて使用するための電気信号を使用する測定・刺激装置において、導電性物質製の少なくとも二つの導電体と、前記少なくとも二つの導電体へそれぞれの電気信号を伝送する接続部と、前記接続部と結合されており、前記導電体へテスト電気信号を供給し、前記テスト電気信号に対応する測定電気信号を受信し、前記測定電気信号に対応する人体電気信号を供給する制御部とを備えることを特徴とする電気信号を使用する測定・刺激装置が提供される。

前記本体がバンド型であること、及び前記接続部と前記制御部とが無線接続及び有線接続の内の少なくとも一つによって結合されていることが好ましい。

更に、前記装置は、導電体が前記本体の一表面に取り付けられた非導電性物質製の本体を更に備えており、前記非導電性物質と前記導電性物質とが横又は縦方向に離隔して配置されていることが好ましい。

前記非導電性物質の例としては非導電性を有するシリコン、布、織物、及び皮革の内の少なくとも一を含み、複数の溝が離隔して前記本体に形成されていること、及び前記導電体が前記溝に対応して前記本体に結合されていることが好ましい。

前記導電体の高さは前記溝の深さと等しいか又は大であること、及び前記導電性物質は導電性を有するシリコン、布、織物、及び皮革の内の少くなくとも一つを含むことが好ましい。

＋極性の前記導電性物質と−極性の前記導電性物質とが交互に配置されていることが好ましく、更に前記導電体の一端が通電されており、前記導電体の他端が絶縁されていることが好ましい。

前記接続部と前記導電体とが接続部材で接続されていること、及び前記接続部材の一端がリード端子又は突出端子の内の少なくとも一方を備えていることが好ましい。前記本体は、バンド型である場合、周囲のサイズを調節するためのベルクロ（登録商標）を更に備える。

本発明によれば、電気信号を使用して人体の筋電図を測定し、人体に最も適切な電気的刺激を供給する電気信号を使用する測定・刺激装置を提供することができる。

また、人体に具合よく接触して電気信号を人体に供給することが可能であることにより、電流の集中に起因する人体の火傷を防止できる電気信号を使用する測定・刺激装置を提供することができる。

また、本発明は、片付ける必要がなく、半永久的に使用できる導電体を使用することによってコストを削減することが可能な電気信号を使用する測定・刺激装置を提供することができる。

また、本発明は、人体に最も適切な電気的刺激を与えることは可能であることにより、人体に大きなダメージを加えない電気信号を使用する測定・刺激装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の好適な一実施の形態による電気信号を使用する測定・刺激装置を説明するブロック図である。

図１を参照すると、本発明の好適な実施の形態による測定・刺激装置の制御部１と測定・刺激部３とは無線又は有線５を通じて相互に結合されている。

制御部１は、測定・刺激部３との電気信号の送信／受信のタイプを制御するための役割をする。具体的には、制御部１は、測定・刺激部３へテスト電気信号を供給し、テスト電気信号に対応する測定電気信号を受信し、測定電気信号に対応する人体電気信号を供給する役割をする。

ここで、テスト電気信号は人体の筋電図を測定するための信号であり、測定電気信号はテスト電気信号に対応して測定された人体の筋電図を示す信号である。更に、人体電気信号は人体に最も適切な電気的刺激を加える信号である。

測定・刺激部３は、制御部１から供給されたテスト電気信号を人体へ供給し、人体から測定された電気信号を受信し、測定電気信号を制御部１へ供給する役割をする。更に測定・刺激部３は制御部１から人体電気信号を受信し、人体へ人体電気信号を供給する。

測定・刺激部３は、人体へ人体電気信号を供給する際に人体と具合よく接触するように、バンド型に形成することも可能である。

図２は、本発明の好適な一実施の形態による制御部のブロック図である。

図２を参照すると、制御部１は、調節部１１、表示部１３、及び信号処理部１５を備える。

調節部１１は、測定・刺激部３へ供給される電気信号を制御する役割をする。調節部１１は、スイッチ又はダイヤルの内の少なくとも一方であってもよい。

表示部１３は、測定・刺激部３へ供給されたり、又は測定・刺激部３から受信される電気信号の量を表示するか、又は信号処理部１５によって識別された電気信号の種類を表示する役割をする。本発明の好適な一実施の形態によれば、表示部１３は電気信号の種類の識別結果を表示するためにＬＥＤ及びＬＣＤの内の少なくとも一方を備えることができる。

信号処理部１５は、調節部１１の調節により電気信号を処理すること、及び信号の出力を制御すること又は入力されるべき信号を識別する役割をする。

図３は本発明の好適な一実施の形態による測定・刺激部の構成図であり、図４は本発明の好適な一実施の形態による主本体と導電体とが相互に結合された状態を示す縦断面図である。

図３を参照すると、測定・刺激部３は、導電体２１ａ〜２１ｊ（以下、２１で総称する) と、本体２３ａ, ２３ｂと、ベルクロ（登録商標）２５と、接続部２７と、接続部材２９とを備える。

導電体２１は、人体にテスト電気信号及び人体電気信号を供給したり、人体から測定電気信号を受信する役割をする。

導電体２１は導電性物質製である。導電性物質はシリコン、布、織物、及び皮革の内の少なくとも一つであってもよい。更に、導電体はプラス（＋）極性２１ａ, ２１ｃ, ２１ｅ, ２１ｈと、マイナス（−）極性２１ｂ, ２１ｄ, ２１ｆ, ２１ｊとを有する。また更に、異なる極性を有する導電体は交互に配置されている。

本体２３ａ, ２３ｂは、主本体２３ａと副本体２３ｂとからなる。それぞれの本体２３ａ, ２３ｂは導電体を支持する役割をする。具体的には、導電体２１ａ, ２１ｂは相互に離隔されて主本体２３ａの一表面に結合されており、副本体２３ｂは主本体２３ａと導電体２１ａ, ２１ｂとを支持する。この結果、導電体２１ａ, ２１ｂは人体に電気信号を供給するために、人体に具合よく接触することができる。主本体２３ａと導電体２１との結合の例を図４を参照して具体的に説明する。

図４を参照すると、導電体６１との結合を容易にする目的で、複数個の溝が離隔して主本体６３に形成されている。導電体６１は主本体６３の溝に結合されており、導電体６１の高さｈ１は主本体６３の溝の深さｈ２と等しいか又は大である。従って、測定・刺激部の導電体６１は、人体へ電気信号を供給するために人体に具合良く接触することがができる。

上述したように、本発明に係る測定・刺激部の導電体２１は人体に具合よく接触し、この状態において人体へ電気信号を供給するように構成されている。

導電体２１が人体に具合よく接触せず、そのために導電体２１が人体に対する接触面積が少ない場合、電気信号の集中に起因する火傷を人体が負う可能性がある。

このような問題を解決するために、本発明の好適な一実施の形態によれば、本体２３ａ, ２３ｂは良好な弾力性を有するバンド型に構成することができる。バンド型本体２３ａ, ２３ｂは導電体２１を皮膚に具合よく接触させるように圧力を形成するので、導電体２１の人体に対する接触面積が増加する。この結果、導電体２１と人体との接触抵抗が減少し、これが電気信号の流れを容易にさせる。

また更に、導電体２１は、低い硬度であることによって良好な柔軟性を有する導電性シリコンで作成されてもよい。

本体２３ａ, ２３ｂは非導電性物質製である。非導電性物質は非導電性を有するシリコン、布、織物、及び皮革の内の少なくとも一つである。

ベルクロ（登録商標）２５は、測定・刺激部がバンド型である場合に、周囲のサイズを調節する役割をする。従って、ベルクロ（登録商標）２５を使用すれば、刺激・電極部３が異なるサイズを有する人体の部位に具合よく接触できることができる。

接続部２７は制御部とは無線接続及び有線接続の内の少なくとも一方によって結合しており、少なくとも二つの導電体（たとえば、２１ａ, ２１ｂ) にそれぞれ電気信号を送信する役割をする。

なお、接続部２７は接続部材２９を通じて導電体２１と接続されている。接続部材２９と導電体２１との接続の方法を図５Ａ及び図５Ｂを参照して具体的に説明する。

図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の好適な一実施の形態による導電体と接続部材との接続方法を示す図である。

図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、接続部材の一端は図５Ａに示すようにリード端子によって接続するか、又は図５Ｂに示すように突出端子によって接続することができる。

ここで、接続部材に接続された導電体の一端は通電されており、その他端は絶縁されている。

図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、本発明の好適な一実施の形態による電気信号を使用する測定・刺激装置の測定・刺激部が人体に結合された状態を示す図である。

図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、電気信号を使用する測定・刺激装置の本体がバンド型の場合を示している。

図６Ａは、制御部６１と測定・刺激部６３とが有線接続６５によって結合された場合を示す図である。ここで、有線接続は限定されるものではなく、人体へ電気信号を供給でき、且つ当業者が実施することが可能なものであればよい。有線接続の具体的な例としては、ケーブル, 電線等が含まれる。

図６Ｂは、制御部６１と測定・刺激部６３とが相互に無線送受信部６７, ６９によって結合された場合を示す図である。

無線送受信部６７, ６９は本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者であれば容易に想到可能な自明なものであるので、無線送受信部の説明は省略する。

図６Ｃは、制御部６１と測定・刺激部６３とが一体の装置として結合された場合を示す図である。上述のように、制御部６１と測定・刺激部６３とが直接的に結合されている場合は、ケーブル, 電線等は必要がないので携帯が容易である。

図７は、本発明の好適な一実施の形態による本体がバンド型である場合の測定・刺激部の横断面図である。

図７を参照すると、導電性物質製の導電体７１と非導電性物質製の主本体７３とがそれぞれ離隔して配置されており、副本体７５が導電体７１と主本体７３とを支持している。

一方、本体７３, ７５はバンド型であるので、人体に具合よく接触できるように圧力が加えられる。なお、ベルクロ（登録商標）７９は、人体７７の部位に合わせて周囲のサイズが異なるように調節することができ、測定・刺激部が人体に具合よく接触することができる。

以上のように本発明をその好適な実施の形態に関連して説明したが、当該技術分野の通常の知識を有する者であれば本発明の思想と領域から離れない範囲で本発明を種々に修正又は変更することが出来ることを理解できるであろう。

本発明の好適な一実施の形態による電気信号を使用する測定・刺激装置を説明するブロック図である。 本発明の好適な一実施の形態による制御部のブロック図である。 本発明の好適な一実施の形態による測定・刺激部の構成図である。 本発明の好適な一実施の形態による主本体と導電体とが相互に結合された状態を示す縦断面図である。 本発明の好適な一実施の形態による導電体と接続部材との接続方法を示す図である。 本発明の好適な一実施の形態による導電体と接続部材との接続方法を示す図である。 本発明の好適な一実施の形態による電気信号を使用する測定・刺激装置の測定・刺激部が人体に結合された状態を示す図である。 本発明の好適な一実施の形態による電気信号を使用する測定・刺激装置の測定・刺激部が人体に結合された状態を示す図である。 本発明の好適な一実施の形態による電気信号を使用する測定・刺激装置の測定・刺激部が人体に結合された状態を示す図である。 本発明の好適な一実施の形態による本体がバンド型である場合の測定・刺激部の横断面図である。

Claims (28)

1. 電気信号を使用する刺激装置において、
   非導電性物質製の本体と、
   前記本体の一表面に取り付けられており、導電性物質製の少なくとも二つの導電体と、 前記少なくとも二つの導電体へそれぞれの電気信号を伝送する接続部と
   を備えることを特徴とする電気信号を使用する刺激装置。
2. 前記本体はバンド型であることを特徴とする請求項１に記載の電気信号を使用する刺激装置。
3. 前記接続部への電気信号の供給を制御するための制御部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電気信号を使用する刺激装置。
4. 前記接続部と前記制御部とは無線接続及び有線接続の内の少なくとも一つによって結合されていることを特徴とする請求項３に記載の電気信号を使用する刺激装置。
5. 前記制御部は、
   信号を識別するための信号処理部と、
   前記信号を制御するための調節部と
   を備えることを特徴とする請求項３に記載の電気信号を使用する刺激装置。
6. 前記非導電性物質と前記導電性物質とが、横方向又は縦方向に離隔して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気信号を使用する刺激装置。
7. 前記導電性物質は、導電性を有するシリコン、布、織物、及び皮革の内の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の電気信号を使用する刺激装置。
8. 前記非導電性物質は、非導電性を有するシリコン、布、織物、及び皮革の内の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の電気信号を使用する刺激装置。
9. 前記導電体の前記導電性物質は＋極性又は−極性を有し、＋極性を有する前記導電性物質と−極性を有する前記導電性物質とが交互に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気信号を使用する刺激装置。
10. 前記導電体の一端が通電されており、前記導電体の他端が絶縁されていることを特徴とする請求項１に記載の電気信号を使用する刺激装置。
11. 前記接続部と前記導電体とが接続部材によって相互に接続されており、前記接続部材の一端がリード端子又は突出端子の内の少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気信号を使用する刺激装置。
12. 前記本体に複数個の溝が離隔して形成されており、前記複数の溝に対応して前記導電体が前記本体に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の電気信号を使用する刺激装置。
13. 前記導電体の高さが、前記溝の深さと等しいか又は大であることを特徴とする請求項１２に記載の電気信号を使用する刺激装置。
14. 前記本体がバンド型である場合に、周囲のサイズを調節するためのベルクロ（Velcro：登録商標）を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電気信号を使用する刺激装置。
15. 前記非導電性物質と前記導電性物質とが交互に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気信号を使用する刺激装置。
16. 電気信号を使用する測定・刺激装置において、
    導電性物質製の少なくとも二つの導電体と、
    前記少なくとも二つの導電体へそれぞれの電気信号を伝送する接続部と、
    前記接続部と結合されており、前記導電体へテスト電気信号を供給し、前記テスト電気信号に対応する測定電気信号を受信し、前記測定電気信号に対応する人体電気信号を供給する制御部と
    を備えることを特徴とする電気信号を使用する測定・刺激装置。
17. 非導電性物質製の本体を更に備え、
    前記導電体は前記本体の一表面に取り付けられていること
    を特徴とする請求項１６に記載の電気信号を使用する測定・刺激装置。
18. 前記接続部と前記制御部とは無線接続及び有線接続の内の少なくとも一つによって結合されていることを特徴とする請求項１６に記載の電気信号を使用する測定・刺激装置。
19. 前記本体はバンド型であることを特徴とする請求項１７に記載の電気信号を使用する測定・刺激装置。
20. 前記非導電性物質と前記導電性物質とが、横方向又は縦方向に離隔して配置されていることを特徴とする請求項１７に記載の電気信号を使用する測定・刺激装置。
21. 前記非導電性物質は、非導電性を有するシリコン、布、織物、及び皮革の内の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１７に記載の電気信号を使用する測定・刺激装置。
22. 前記本体がバンド型である場合に、周囲のサイズを調節するためのベルクロ（Velcro：登録商標）を更に備えることを特徴とする請求項１７に記載の電気信号を使用する測定・刺激装置。
23. 前記本体に複数個の溝が離隔して形成されており、前記複数の溝に対応して前記導電体が前記本体に結合されていることを特徴とする請求項１７に記載の電気信号を使用する測定・刺激装置。
24. 前記導電体の高さが、前記溝の深さと等しいか又は大であることを特徴とする請求項２３に記載の電気信号を使用する測定・刺激装置。
25. 前記導電性物質は導電性を有するシリコン、布、織物、皮、又は皮革の内の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１６に記載の電気信号を使用する測定・刺激装置。
26. 前記導電体の前記導電性物質は＋極性又は−極性を有し、＋極性を有する前記導電性物質と−極性を有する前記導電性物質とが交互に配置されていることを特徴とする請求項１６に記載の電気信号を使用する測定・刺激装置。
27. 前記導電体の一端が通電されており、前記導電体の他端が絶縁されていることを特徴とする請求項１６に記載の電気信号を使用する測定・刺激装置。
28. 前記接続部と前記導電体とが接続部材によって相互に接続されており、前記接続部材の一端がリード端子又は突出端子の内の少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項１６に記載の電気信号を使用する測定・刺激装置。
    

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