JP2005536290A5 - - Google Patents
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Description
この発明は一般に電気筋肉刺激(EMS)に関し、特に、ユーザが運動装置を作動させるとさまざまなレベルのEMSを与えるための方法およびシステムに関する。
電気筋肉刺激(EMS)は医療分野において周知である。この技術は導電性パッドまたは電極を利用して非常に弱い電流を筋肉または筋肉の群に与えそれによってそれらを収縮させる。電極は電気刺激信号を外部の電圧/電流源たとえばEMSマシーンなどから受取る。この刺激信号は振幅、極性、周波数、波形などにおいて調整され得る。EMSは一般には身体的または職業上のセラピーにおいて用いられ、萎縮した筋肉または麻痺した手足を強化する。それは、筋肉または神経の障害の結果長期の間動かされなかった筋肉や、負傷、手術または病気から生ずる長期間の寝床生活から動かされなかった筋肉を訓練するためにも用いられる。EMSは、機能上の筋肉を一般的に運動させて筋肉の緊張度および強度を改善することに対しても役立つ。たとえば、運動選手はEMSを筋肉の損傷を治療するために従来の調整用運動の補助として用い得る。EMSは、さらに、どのような理由にせよ、緊張度および/または強度を失ったり、損傷したり、または再調整により美容上の改善をなすことが必要な筋肉または筋肉の群を再調整するためにも用いられ得る。EMSの原理において訓練されたオペレータは、問題である領域を分析し、運動させ鍛えるべき適切な筋肉を選択し得る。
たとえば、米国特許6,341,237には間隔を置いて設けられる複数の電極を有する可撓性のある被覆物を含むEMSを管理するための装置が示されている。ある好ましい実施例では、この可撓性のある被覆物はバンドまたはベルトのように形状化され、患者の体の一部を取囲みそのまわりに接続されるよう設計される。このバンドまたはベルトは弾性材料から形成され、電極は患者の肌に押し付けられて、より良い導電を容易にする。電極は可撓性のある被覆物上のさまざまな場所に選択的に位置決め可能であり、したがってそれらは選択された筋肉または筋肉群の上に直接置かれ得る。各電極は電気刺激信号のレベルを調整するためその個々の制御を有し、異なる筋肉に異なるレベルの刺激を与え得、刺激のレベルを処置の過程中に変更し得る。あるマスター調整制御を用いることにより、すべての電極に与えられる刺激信号レベルを調整し得る。ある好ましい実施例では、個々の調整制御は可撓性のある被覆物上におけるそれらのそれぞれの電極に近接して位置する。米国特許4,480,830には麻痺した筋肉を運動させるための方法および装置が示されている。この方法および装置は、対象者の肌の上の刺激されるべき筋肉上に置かれる経皮電極の組を利用する。コンピュータにより制御される刺激装置により、交互にパルスを与える刺激信号の組が発生されて、異なる対の刺激電極にわたって与えられることにより、制御された筋肉収縮を発生させる。筋肉の動きは動的負荷により抵抗を受け、位置センサにより、実際に達成される動きを示すフィードバック信号が与えられる。コンピュータはそのフィードバック信号を、刺激装置に与えられる制御信号を修正するために用いる
。米国特許4,499,990は麻痺した脚を持つ人を治療するためのシステムおよび方法を示す。この装置および方法は、麻痺した人の腸骨付近の筋肉および四頭筋の上に置かれる4つの組の経皮電極を含む。麻痺した人はエクササイクルに座り、一連のパルス化された刺激信号が電極に与えられることにより腸骨付近の筋肉および四頭筋の、調整された収縮が引起こされる。これにより、麻痺した脚はエクササイクルのペダルを漕ぐ。位置センサはペダルの位置を感知し、それを示すものをコンピュータに送り、コンピュータは、制御信号を、刺激電極に接続される刺激駆動回路に対して発生させる。米国特許4,586,495には、激しく負傷した患者における筋肉の活動を刺激するための装置および方法が示されている。刺激を受けるべき脚をブレース内に縛りつけ、脚の筋肉を刺激してブレースに対して等尺的に働くようにする。筋肉によりなされる作用力を負荷セルにより測定し、それによってフィードバック信号が制御コンピュータに対し発生される。コンピュータは刺激信号を、受取られたフィードバック信号に従って調整する。米国特許4,586,510には麻痺した手足を機能性の電気刺激によって運動させるための装置が開示されている。このシステムは、基準信号発生器、位置センサ、および誤差信号発生器を含む単純なアナログ装置を利用する。誤差信号を積分することにより刺激駆動信号を発生させ、それを手足に装着された刺激電極に与える。開示された実施例では、刺激された動きに降伏するように抵抗するように、麻痺した人の脚に装着可能な、負荷を与えるアセンブリの対を備えた運動椅子にその人を座らせてもよい。米国特許4,724,842には、筋肉刺激のための方法および装置が示されている。運動マシーンまたはダイナモメータに、運動中の患者の物理的位置を確認するための制御装置が設けられる。患者は、次いで、運動における補助をなすため、選択された動作の範囲にわたって電気的な刺激を受ける。米国特許5,070,873は、上部運動性単位対麻痺の四頭筋を電気的に刺激するための方法および装置を含む。上部運動性神経対麻痺の電気的に刺激を受けた四頭筋の筋肉疲労を検知し、その補償を、刺激された筋肉により発生される筋電気(EMG)信号を監視し、パルス反復速度、振幅、およびパルス幅という、電気刺激(ES)信号のパラメータのうちの1つ以上を制御することにより行なう。米国特許5,507,788には、電気刺激中における骨格筋疲労を制御するための方法および装置が示されている。電気刺激信号を筋肉にある周波数で与える。この周波数は、複数の筋肉収縮の合併に対応する出力された緊張またはトルク記録における検出されたリップル信号に応答して変動される。平均トルク振幅が、まず、刺激信号が最初の周波数で与えられるときに判断される。トルク出力におけるリップルの振幅を次いで判断し、それを平均トルク振幅と比較してリップル率を与える。この測定されたリップル率を、複数の筋肉収縮の所望される合併に対応する選択されたリップル率と比較する。そして、刺激周波数の調整を、フィードバックループにより、測定されたリップル率が選択された値に従うまで行なう。米国特許5,628,722には、膝の靭帯に対する損傷に苦しむユーザの膝の安定性を維持するための方法が示されている。この方法は、脛骨と大腿骨との間の異常な物理的関係を測定するためのセンサフィードバックシステムを含む。このセンサフィードバックシステムは選択された条件が満たされて電気的刺激の適用を補償するかどうかを判断し、その判断に関する情報を電子刺激装置に与える。電極を、互いから離れ得るように、ハムストリングおよび/または四頭筋上に、電気刺激装置と電気的に通ずる状態で取付けて、大腿筋の、選択されたレベルでの収縮を引起こし、それによって、後方およびまたは前方に向けられた力を上部脛骨に与えそれによってその不安定性を防止する。
。米国特許4,499,990は麻痺した脚を持つ人を治療するためのシステムおよび方法を示す。この装置および方法は、麻痺した人の腸骨付近の筋肉および四頭筋の上に置かれる4つの組の経皮電極を含む。麻痺した人はエクササイクルに座り、一連のパルス化された刺激信号が電極に与えられることにより腸骨付近の筋肉および四頭筋の、調整された収縮が引起こされる。これにより、麻痺した脚はエクササイクルのペダルを漕ぐ。位置センサはペダルの位置を感知し、それを示すものをコンピュータに送り、コンピュータは、制御信号を、刺激電極に接続される刺激駆動回路に対して発生させる。米国特許4,586,495には、激しく負傷した患者における筋肉の活動を刺激するための装置および方法が示されている。刺激を受けるべき脚をブレース内に縛りつけ、脚の筋肉を刺激してブレースに対して等尺的に働くようにする。筋肉によりなされる作用力を負荷セルにより測定し、それによってフィードバック信号が制御コンピュータに対し発生される。コンピュータは刺激信号を、受取られたフィードバック信号に従って調整する。米国特許4,586,510には麻痺した手足を機能性の電気刺激によって運動させるための装置が開示されている。このシステムは、基準信号発生器、位置センサ、および誤差信号発生器を含む単純なアナログ装置を利用する。誤差信号を積分することにより刺激駆動信号を発生させ、それを手足に装着された刺激電極に与える。開示された実施例では、刺激された動きに降伏するように抵抗するように、麻痺した人の脚に装着可能な、負荷を与えるアセンブリの対を備えた運動椅子にその人を座らせてもよい。米国特許4,724,842には、筋肉刺激のための方法および装置が示されている。運動マシーンまたはダイナモメータに、運動中の患者の物理的位置を確認するための制御装置が設けられる。患者は、次いで、運動における補助をなすため、選択された動作の範囲にわたって電気的な刺激を受ける。米国特許5,070,873は、上部運動性単位対麻痺の四頭筋を電気的に刺激するための方法および装置を含む。上部運動性神経対麻痺の電気的に刺激を受けた四頭筋の筋肉疲労を検知し、その補償を、刺激された筋肉により発生される筋電気(EMG)信号を監視し、パルス反復速度、振幅、およびパルス幅という、電気刺激(ES)信号のパラメータのうちの1つ以上を制御することにより行なう。米国特許5,507,788には、電気刺激中における骨格筋疲労を制御するための方法および装置が示されている。電気刺激信号を筋肉にある周波数で与える。この周波数は、複数の筋肉収縮の合併に対応する出力された緊張またはトルク記録における検出されたリップル信号に応答して変動される。平均トルク振幅が、まず、刺激信号が最初の周波数で与えられるときに判断される。トルク出力におけるリップルの振幅を次いで判断し、それを平均トルク振幅と比較してリップル率を与える。この測定されたリップル率を、複数の筋肉収縮の所望される合併に対応する選択されたリップル率と比較する。そして、刺激周波数の調整を、フィードバックループにより、測定されたリップル率が選択された値に従うまで行なう。米国特許5,628,722には、膝の靭帯に対する損傷に苦しむユーザの膝の安定性を維持するための方法が示されている。この方法は、脛骨と大腿骨との間の異常な物理的関係を測定するためのセンサフィードバックシステムを含む。このセンサフィードバックシステムは選択された条件が満たされて電気的刺激の適用を補償するかどうかを判断し、その判断に関する情報を電子刺激装置に与える。電極を、互いから離れ得るように、ハムストリングおよび/または四頭筋上に、電気刺激装置と電気的に通ずる状態で取付けて、大腿筋の、選択されたレベルでの収縮を引起こし、それによって、後方およびまたは前方に向けられた力を上部脛骨に与えそれによってその不安定性を防止する。
この発明は変動する電気筋肉刺激を与えるための方法およびそれに関連するシステムに向けられる。この方法は、ユーザがある力を運動中にかける回転性要素を有する任意の運動装置上において実施され得る。トランスデューサによって運動装置の回転が感知され、出力信号がEMS被覆物、たとえばユーザの目標筋肉群上に配置されるベルトなどに伝えられる。ユーザが動いて装置を回転させると、トランスデューサの出力信号は回転なしで
のゼロから最大値に、回転量の関数として増大する。この態様において、電気筋肉刺激は筋肉が屈曲中に動く中滑らかに上昇し、完全な収縮または動作の終了段階でピークに達する。
のゼロから最大値に、回転量の関数として増大する。この態様において、電気筋肉刺激は筋肉が屈曲中に動く中滑らかに上昇し、完全な収縮または動作の終了段階でピークに達する。
この発明に対する好ましい名称は電気補強されたマイオサイザ(myociser)である。電気補強されたマイオサイザは電気マイオサイザベルトと同時に用いられることになるが、このベルトは体の特定の筋肉を刺激するよう戦略的に配置される電極を有するベルトからなる。このベルト内にある電極の位置により方向付けられる電気信号を発して、目標とされた筋肉の収縮を引起こす。
電気補強されたマイオサイザの目的は自然な運動の補強および強化を、容易に運動させられる筋肉の最大筋肉収縮を促すことにより行なうことである。それは、さらに、運動するのが困難な目標とされた筋肉群の収縮を分離し強化する。制御によって、ユーザは、心地よい困難のレベルを確立し、そのレベルを使用中に変更することができる。加えて、ユーザは刺激を使用中に筋肉群内の特定の部位に変更してもよい。
この発明は、腹部、三角筋、二頭筋、ハムストリングスおよび四頭筋を運動させるのに用いられる機器を含む非常にさまざまな運動装置に組入れられ得るが、それらに限定されるものではない。それは、電圧印加の供給が、人が自分の筋肉を収縮または活動させるときにのみ行なわれるという原理の下動作する。人が運動を行なってある範囲の動作をなすと、運動装置は移動または旋回する。機器の動きまたは回転は電気刺激の出力を制御するトランスデューサに機械的に結合される。電圧は筋肉が動いて収縮を生じさせる中滑らかに上昇し、完全な収縮でピークに達する。反対の方向においては、電圧は筋肉が弛緩する中滑らかに減少する。筋肉が休息中であるときまたは十分に伸ばされたときには、電圧はゼロである。能動的な運動を、補強された電気筋肉刺激とともに行なうプロセスにおいては、腱および骨は、単に受動的な筋肉刺激のみを与える場合よりもより健康的な利益を実現させる。この発明について完全に独自である点は、電圧サージはマシーンによっては制御されず、運動を行なう個人の動作により制御されるという点である。この発明は、さらに、人がより数多くの反復をより少ない努力で行なうことを可能にし、それによって、強化された筋肉の発育をより短い時間スパンで与えることにより、動機をさらに起こさせる。
代替的に、ユーザは、自分が疲労し運動を続けることができなくなったときに自動の電圧源からベルトへの電気的刺激を予め指定されたモードにするという選択肢を有してもよい。好ましいモードはサージモードである。たとえば、8秒のオンおよび5秒のオフのサージを選択してもよい。これにより、腹部における収縮動作に休止または回復期間が与えられる。このサージモードはパルスモードを用いるよりもより良い結果を与える傾向がある。
この発明の好ましい実施例に従うと、可変電気筋肉刺激を与えるための方法は:
(a) 間隔をおいて設けられる複数の電極を有する可撓性のある電気筋肉刺激被覆物を設けるステップを含み、前記電極は、前記可撓性のある被覆物上において、予め定められた人間の筋肉の群に一致するパターンに配され、したがって、前記可撓性のある被覆物が患者の上に置かれると、前記電極は予め定められた筋肉の群に近接し、前記パターンは予め定められた筋肉の群に一致し、筋肉は腹直筋の上部、腹直筋の下部、右斜筋および左斜筋であり;前記方法はさらに、
(b)(1)運動するユーザにより軸のまわりを回転可能な部材を有する運動装置、および(2)前記軸と通ずるトランスデューサを有し、したがって、前記部材が回転すると、前記トランスデューサは前記部材の角位置の関数である出力信号を発生させる運動システムを設けるステップと;
(c) 電圧を前記トランスデューサに送る電気筋肉刺激システムを設けるステップと;
(d)電気的強調を筋肉群内の一方の領域ではなく他方の領域に与えるステップと;
(e) 前記電気筋肉刺激被覆物をユーザの目標筋肉群上に置くステップと;
(f) 前記出力信号が前記電気筋肉刺激被覆物に送られるようにするステップと;
(g) ユーザによって部材が第1の方向に回転され、それによって、前記出力信号を増大させ、それによって、増大した電気筋肉刺激がユーザに対し与えられるようにするステップと;
(h) ユーザにより前記部材が反対の第2の方向に回転され、それによって、前記出力信号は減少し、それによって、減少した電気筋肉刺激がユーザに対し与えられるようにするステップとを含む。
(a) 間隔をおいて設けられる複数の電極を有する可撓性のある電気筋肉刺激被覆物を設けるステップを含み、前記電極は、前記可撓性のある被覆物上において、予め定められた人間の筋肉の群に一致するパターンに配され、したがって、前記可撓性のある被覆物が患者の上に置かれると、前記電極は予め定められた筋肉の群に近接し、前記パターンは予め定められた筋肉の群に一致し、筋肉は腹直筋の上部、腹直筋の下部、右斜筋および左斜筋であり;前記方法はさらに、
(b)(1)運動するユーザにより軸のまわりを回転可能な部材を有する運動装置、および(2)前記軸と通ずるトランスデューサを有し、したがって、前記部材が回転すると、前記トランスデューサは前記部材の角位置の関数である出力信号を発生させる運動システムを設けるステップと;
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(d)電気的強調を筋肉群内の一方の領域ではなく他方の領域に与えるステップと;
(e) 前記電気筋肉刺激被覆物をユーザの目標筋肉群上に置くステップと;
(f) 前記出力信号が前記電気筋肉刺激被覆物に送られるようにするステップと;
(g) ユーザによって部材が第1の方向に回転され、それによって、前記出力信号を増大させ、それによって、増大した電気筋肉刺激がユーザに対し与えられるようにするステップと;
(h) ユーザにより前記部材が反対の第2の方向に回転され、それによって、前記出力信号は減少し、それによって、減少した電気筋肉刺激がユーザに対し与えられるようにするステップとを含む。
この発明の他の好ましい実施例に従うと、可変電気筋肉刺激を与えるための方法は:
(a) 電気筋肉刺激装置を設けるステップを含み、前記電気筋肉刺激装置は:
−間隔をおいて設けられた複数の電極を有する可撓性のある被覆物を有し;
−前記電極は:
−第1の正の電極;
第2の正の電極;および
前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置されるリターン電極を含み;前記電気筋肉刺激装置はさらに、
−前記正の電極と前記リターン電極との間に接続される電圧源;および、
−第1の正の電圧を前記第1の正の電極に、および第2の正の電圧を前記第2の正の電極に、同時に与える調整制御を含み、したがって、前記第1の正の電圧が増大すると前記第2の正の電圧は減少し、前記第1の正の電圧が減少すると前記第2の正の電圧は増大し;前記方法はさらに、
(b) 運動システムを設けるステップを含み、前記運動システムは:
−運動するユーザにより軸のまわりを回転可能な部材を有する運動装置;
−前記軸と通ずるトランスデューサを有し;
−したがって、前記部材が回転すると、前記トランスデューサは前記部材の角位置の関数である出力信号を発生させ;前記方法はさらに、
(c) 電圧を前記トランスデューサに送る電気筋肉刺激システムを設けるステップ;
(d) 前記電気筋肉刺激被覆物をユーザの上に配するステップ;
(e) 前記出力信号が前記電気筋肉刺激被覆物に送られるようにするステップ;ならびに、
(f) ユーザが部材を第1の方向に回転させ、それによって、前記出力信号を増大させ、それによって、増大された電気筋肉刺激がユーザに与えられるようにするステップと;
(g) ユーザが前記部材を反対の第2の方向に回転させ、それによって、前記出力信号が減少し、それによって、減少した電気筋肉刺激がユーザに与えられるようにするステップとを含む。
(a) 電気筋肉刺激装置を設けるステップを含み、前記電気筋肉刺激装置は:
−間隔をおいて設けられた複数の電極を有する可撓性のある被覆物を有し;
−前記電極は:
−第1の正の電極;
第2の正の電極;および
前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置されるリターン電極を含み;前記電気筋肉刺激装置はさらに、
−前記正の電極と前記リターン電極との間に接続される電圧源;および、
−第1の正の電圧を前記第1の正の電極に、および第2の正の電圧を前記第2の正の電極に、同時に与える調整制御を含み、したがって、前記第1の正の電圧が増大すると前記第2の正の電圧は減少し、前記第1の正の電圧が減少すると前記第2の正の電圧は増大し;前記方法はさらに、
(b) 運動システムを設けるステップを含み、前記運動システムは:
−運動するユーザにより軸のまわりを回転可能な部材を有する運動装置;
−前記軸と通ずるトランスデューサを有し;
−したがって、前記部材が回転すると、前記トランスデューサは前記部材の角位置の関数である出力信号を発生させ;前記方法はさらに、
(c) 電圧を前記トランスデューサに送る電気筋肉刺激システムを設けるステップ;
(d) 前記電気筋肉刺激被覆物をユーザの上に配するステップ;
(e) 前記出力信号が前記電気筋肉刺激被覆物に送られるようにするステップ;ならびに、
(f) ユーザが部材を第1の方向に回転させ、それによって、前記出力信号を増大させ、それによって、増大された電気筋肉刺激がユーザに与えられるようにするステップと;
(g) ユーザが前記部材を反対の第2の方向に回転させ、それによって、前記出力信号が減少し、それによって、減少した電気筋肉刺激がユーザに与えられるようにするステップとを含む。
この発明の他の局面は、添付の図面と併せて以下の詳細な記載から明らかになるが、それは例示的にこの発明の原理を示すものであることを理解されたい。
図1および図2は概して500として指定される先行技術運動装置のそれぞれ頂部平面図および側部立面図である。図示される実施例において、運動装置500は運動するユーザの腹筋を運動させるために用いられる腹部ローラを含む。運動装置500は軸504たとえば車軸などのまわりでユーザにより回転可能な部材502を含む。部材502は支持表面700上にあるベース506のまわりを回転する。
図3は角θで第2の位置に回転する先行技術運動装置500の側面立面図である。
図4および図5は、40で概して指定される、この発明に従う可変電気筋肉刺激を与えるためのシステムの、それぞれ、頂部平面図および側部立面図である。システム40は運動するユーザにより軸504のまわりを回転する部材502を有する運動装置500を含む。トランスデューサ20は軸504と通じ、したがって、部材502が軸504のまわりを回転するとトランスデューサは部材502の角位置の関数である出力信号を発生させる。
図4および図5は、40で概して指定される、この発明に従う可変電気筋肉刺激を与えるためのシステムの、それぞれ、頂部平面図および側部立面図である。システム40は運動するユーザにより軸504のまわりを回転する部材502を有する運動装置500を含む。トランスデューサ20は軸504と通じ、したがって、部材502が軸504のまわりを回転するとトランスデューサは部材502の角位置の関数である出力信号を発生させる。
図6は図4の領域6−6の拡大図である。図示される実施例において、トランスデューサ20は角位置から電圧へのトランスデューサ、たとえばポテンショメータなどである。トランスデューサ20はシャフト22によって部材502の回転軸504に接続され、したがって、部材502が回転すると、トランスデューサ20のシャフト22も回転する。トランスデューサ20のハウジングはブラケット25に取付けられ、ブラケット25は次いでベース506に取付けられる。この態様で、部材502が回転軸504のまわりを回転すると、シャフト22は回転してトランスデューサ20の出力信号Vthetaを変更する
(図9も参照のこと)。複数のトランスデューサ20、たとえば図6に示されるように2つが軸504と通じてよいことが注目される。他のシャフト位置トランスデューサ、たとえばシャフト角エンコーダ、デジタイザなどを用いて部材502の回転を出力信号に変換することもできるであろうことも理解されるであろう。
(図9も参照のこと)。複数のトランスデューサ20、たとえば図6に示されるように2つが軸504と通じてよいことが注目される。他のシャフト位置トランスデューサ、たとえばシャフト角エンコーダ、デジタイザなどを用いて部材502の回転を出力信号に変換することもできるであろうことも理解されるであろう。
図7は図5の領域7−7の拡大図である。トランスデューサ20の端子はEMSシステム(マシーン)、および運動するユーザの体の適切な部分に配置されるEMS被覆物に経路付けられることが注目される(図8、図10および図11も参照のこと)。
図8はこの発明の電気的概略図である。EMSシステムは電圧V1をトランスデューサ20に送る。図示される実施例では、電圧V1は接地を基準としているが、他の基準構成も可能である。運動装置500の部材502が角θで回転すると、トランスデューサ20のワイパは出力信号(電圧V1theta)を発生させる。この出力信号V1thetaはEMS被覆物、たとえばユーザの体の一部上に配置されるベルトなどに経路付けられる(図10および図11のEMS被覆物550を参照のこと)。出力信号V1thetaはθ=0に対する
最小値からθ=最大回転値に対するV1の値に増大する。図示される実施例では、2つのトランスデューサ20はEMS被覆物への2つの別々のチャネル入力(1および2)を含む。1つの実施例では、これら2つのチャネルはEMSをユーザの異なる筋肉群に送る。この発明のある実施例では、電圧レベル制御21を2つのチャネルの各々上に設ける。電圧レベル制御21はトランスデューサ20に送られる電圧(V1またはV2)を制御し、それによって電気筋肉刺激の強度を制御するポテンショメータを含む。電圧レベル制御21の機械的配置は図4、図5、図10、図11および図20〜図23に示される。電圧レベル制御の配置は、ユーザが都合よくEMSの強度を運動中に運動リズムを崩すことなく行ない得るようになされる。
最小値からθ=最大回転値に対するV1の値に増大する。図示される実施例では、2つのトランスデューサ20はEMS被覆物への2つの別々のチャネル入力(1および2)を含む。1つの実施例では、これら2つのチャネルはEMSをユーザの異なる筋肉群に送る。この発明のある実施例では、電圧レベル制御21を2つのチャネルの各々上に設ける。電圧レベル制御21はトランスデューサ20に送られる電圧(V1またはV2)を制御し、それによって電気筋肉刺激の強度を制御するポテンショメータを含む。電圧レベル制御21の機械的配置は図4、図5、図10、図11および図20〜図23に示される。電圧レベル制御の配置は、ユーザが都合よくEMSの強度を運動中に運動リズムを崩すことなく行ない得るようになされる。
図9は、出力信号Vthetaを部材502の回転角θの関数として表わすグラフである。
出力信号Vthetaは運動装置500が回転すると滑らかに上昇する。出力信号VthetaはIにて示されるように線形であるか、またはIIもしくはIIIにて示されるように非線形であり得るかもしれない。
出力信号Vthetaは運動装置500が回転すると滑らかに上昇する。出力信号VthetaはIにて示されるように線形であるか、またはIIもしくはIIIにて示されるように非線形であり得るかもしれない。
図10および図11は運動するユーザによって用いられているシステム40の側面立面図である。図10において、ユーザはまず仰向けに横たわり、図11においてユーザは図示される位置に回転している。EMS被覆物120はユーザの腹部の周囲に配される。トランスデューサ20からの出力信号VthetaがEMS被覆物120に送られる。ユーザが
部材502を図10の位置から第1の方向30に回転させると、出力信号Vthetaは増大し、それによって、増大する電気筋肉刺激を引起こす。逆に、ユーザが部材502を反対の第2の方向31に回転させると、出力信号Vthetaは減少し、それによって、減少する電気筋肉刺激を引起こす。出力信号Vthetaの増大はユーザが自分の腹筋を用いて部材502を回転させる際に生ずることに注目されたい。増大する電気筋肉刺激をユーザが自分の筋肉を用いているときに与えることは運動の恩恵を強化する。電圧レベル制御21は都合よく部材502上のユーザの手の近くに位置し、したがって、EMSの強度は運動中に運動リズムを崩すことなく調整され得る。
部材502を図10の位置から第1の方向30に回転させると、出力信号Vthetaは増大し、それによって、増大する電気筋肉刺激を引起こす。逆に、ユーザが部材502を反対の第2の方向31に回転させると、出力信号Vthetaは減少し、それによって、減少する電気筋肉刺激を引起こす。出力信号Vthetaの増大はユーザが自分の腹筋を用いて部材502を回転させる際に生ずることに注目されたい。増大する電気筋肉刺激をユーザが自分の筋肉を用いているときに与えることは運動の恩恵を強化する。電圧レベル制御21は都合よく部材502上のユーザの手の近くに位置し、したがって、EMSの強度は運動中に運動リズムを崩すことなく調整され得る。
図12は腹直筋が臍領域712のところで上部708と下部710とに分けられる患者706の正面立面図である。腹直筋は2つの区別される筋肉を白線の、対向する側部に含む。しかしながら、この発明の目的のため、それらは協働し、ともに刺激を受ける。線714は左右の斜筋716と腹直筋の上部708および下部710との接合部を規定する(図13も参照のこと)。
図13は右斜筋716を示す患者706の側面立面図である。左斜筋は反対側にある。線714は右斜筋716と腹直筋の上部708および下部710との接合部を規定する。
図14は図10および図11の腹部被覆物120の外側の頂部平面図である。この腹部被覆物またはベルトの具体的な設計は、腹部を取囲み中央胴体の筋肉群を刺激するようになされる。腹部被覆物120は、可撓性のある被覆物またはバンド124、選択的に位置決め可能な電極146、148、150、および152、ならびにコネクタ130を含む。刺激された筋肉(図12および図13)は腹直筋の上部708および下部710、右斜筋716、および左斜筋である。腹部被覆物120は、患者に取付けられると腹直筋の上部708に近い第1の正電極140、患者に取付けられると腹直筋の下部に近い第2の正電極142、および第1の正電極140と第2の正電極142との間において臍領域712に配される第3の負のリターンまたは共通電極144を含む。リターン電極144は通電経路を第1の正の電極140および第2の正の電極142の両方に対して与える。第2の正の電極142は縁部143の形で切頭形状を有することにより大腿神経の刺激を回避することに注目されたい。
第4の正の電極146は腹部の側部の左斜筋の腸骨稜高の上に配置され、第5のリターン電極148は左斜筋716と腹直筋の上部708および下部710との接合部714近くに配置される。第5のリターン電極148は第4の正の電極146と第3のリターン電極144との間に配置される。リターン電極144および148を互いの近くに配置することにより、腹直筋を刺激する電極は斜筋を刺激する電極から電気的に分離され、それによって、刺激の相互作用を最小限にする。第6の正の電極150は腹部の側部の右斜筋の腸骨稜高の上に配置され、第7のリターン電極152は右斜筋716と腹直筋の上部708および下部710との間の接合部714の近くに配置される。第7のリターン電極152は刺激の相互作用を最小限にするため第6の正の電極150と第3のリターン電極144との間に配置される。
電圧源たとえばEMSマシーンなどによって信号134および138が与えられる。全体制御ボックス121が、近くに位置する被覆物120に取付けられるか、または運動装置たとえばabローラ運動用器具などに取付けられる。個々の調整制御131、132および133は、第1の正の電極140、第4および第6の正の電極146および150、ならびに第2の正の電極142へ運ばれる電圧をそれぞれ判断する。マスタ調整制御135は全体的な電圧制御を個々の制御131、132および133に与える。調整制御136は同時に第1の正の電圧137を第4の正の電極146に与え第2の正の電圧138を第6の正の電極150に与える。第1の正の電圧137が増大すると第2の正の電圧13
8は減少する。第1の正の電圧137が減少すると第2の正の電圧138は増大する。
8は減少する。第1の正の電圧137が減少すると第2の正の電圧138は増大する。
図15は、図14の腹部被覆物120と類似しているが二重チャネルを有する第2の腹部被覆物320の外側の頂部平面図である。腹部被覆物320は、可撓性のある被覆物またはバンド324、選択的に位置決め可能な電極346、348、350および352、ならびにコネクタ330を含む。腹部被覆物320は、患者に取付けられると腹直筋の上部708に近い第1の正電極340、患者に取付けられると腹直筋の下部に近い第2の正電極342、および第1の正電極340と第2の正電極342との間において臍領域712に配される第3の負のリターンまたは共通電極344を含む。リターン電極344は通電経路を第1の正の電極340および第2の正の電極342の両方に対して与える。第2の正の電極342は縁部343の形で切頭形状を有することにより大腿神経の刺激を回避することに注目されたい。
第4の正の電極346は腹部の側部の左斜筋の腸骨稜高の上に配置され、第5のリターン電極348は左斜筋716と腹直筋の上部708および下部710との接合部714近くに配置される。第5のリターン電極348は第4の正の電極346と第3のリターン電極344との間に配置される。リターン電極344および348を互いの近くに配置することにより、腹直筋を刺激する電極は斜筋を刺激する電極から電気的に分離され、それによって、刺激の相互作用を最小限にする。第6の正の電極350は腹部の側部の右斜筋の腸骨稜高の上に配置され、第7のリターン電極352は右斜筋716と腹直筋の上部708および下部710との間の接合部714の近くに配置される。第7のリターン電極352はこれも刺激の相互作用を最小限にするため第6の正の電極350と第3のリターン電極344との間に配置される。
被覆物320は2つのチャネルを有する。第1の電気的な入力されるチャネル信号を搬送するための第1のチャネル335は刺激および強度制御を、上部、中央および下部腹直筋に与える。第2の電気的な入力されるチャネル信号を搬送するための第2のチャネル334は刺激および強度制御を左右斜筋に与える。各チャネルは互いと独立して動作しそれぞれの入力をこれら筋肉群に与える。EMSマシンなどのような電圧源により第1および第2の電気的な入力されるチャネル信号が第1および第2のチャネル335および334に対して与えられる。2つの分岐またはバランス制御331、336は被覆物またはベルト320上に取付けられる。ポテンショメータを切換装置として用いてもよい。しかしながら、他の切換システム、たとえば別々のチャネルまたは複数のEMSユニットを用いてもよい。
第1の分岐制御331は第1の電気的な入力されるチャネル信号を第1のチャネル335に、上部腹直筋上に置かれた第1の正の電極340と下部腹直筋上に置かれた第2の正の電極342との間で分配する。臍に位置する第3の電極344はリターンとして作用する。この制御によって、上部または下部腹直筋のいずれへの刺激の集中が容易となる。第1の電極340への第1の正の電圧332が増大すると、第2の電極342への第2の正の電圧333は減少する。そして、第1の正の電圧が減少すると、第2の正の電圧は増大する。
第2の分岐制御336は第2の電気的な入力されるチャネル信号を第2のチャネル334に、右斜筋上の第4の正の電極346と左斜筋上の第6の正の電極350との間において分配する。斜筋および腹直筋の各接合部に沿って位置する第5の電極348および第6の電極352はリターンとして働く。この制御により、右および左斜筋のバランスおよび等しい刺激を容易にする。第6の正の電極350への第3の正の電圧337が増大すると第7の正の電極346への第4の正の電圧338は減少する。そして第3の正の電圧が減少すると第4の正の電圧は増大する。
図16は、図15の腹部被覆物320と類似しているが単一チャネルを有する第3の腹部被覆物460の外側の頂部平面図である。腹部被覆物420は、可撓性のある被覆物またはバンド424、選択的に位置決め可能な電極444、446、448、450および452、ならびにコネクタ430を含む。被覆物またはベルトの制御および多機性は二重チャネル被覆物またはベルトよりも小さいが、それはより経済的である。第1のリターン電極444は腹直筋上の臍領域に置かれる。それは配置に関して調整可能であり、ユーザが臍付近の腹直筋と下部腹直筋との間の任意の領域を目標にすることを可能にする。第2の正の電極452は腹直筋と左斜筋との接合部に配置される。第3の正の電極448は腹直筋と右斜筋との接合部に配置される。第1の切換装置431は第2の正の電極と第3の正の電極との間の強度バランスを制御する。第4の正の電極450は左斜筋の最も横の部分の腸骨稜高と下部肋骨との間に配置される。第5の正の電極446は右斜筋の最も横の部分の腸骨稜高と下部肋骨との間に配置される。第1の切換装置431は同時に第1の正の電圧432を第2の正の電極452に与え第2の正の電圧433を第3の正の電極448に与える。第1の正の電圧432が増大すると第2の正の電圧433は減少する。第1の正の電圧が減少すると第2の正の電圧は増大する。第2の切換装置436は第4の正の電極と第5の正の電極との間の強度バランスを制御する。第2の切換装置436は同時に第3の正の電圧437を第4の正の電極450に与え第4の正の電圧438を第5の正の電極446に与える。第3の正の電圧が増大すると第4の正の電圧は減少する。第3の正の電圧が減少すると第4の正の電圧は増大する。トグルスイッチ460によって、ユーザは、前腹部を目標とするよう腹直筋と内側斜筋との間の領域を刺激することを、横方向斜筋を目標とするよう腹直筋と横方向斜筋との間の領域を刺激することに対して、二者択一的に行なうことができる。一般に、斜筋の最も横方向の面は内側部よりも電気的刺激に対してより反応性がある。抵抗器462が、したがって、トグルスイッチ461が切換えられるときに横方向斜筋への電圧を低減するために好まれる。これにより、そうでない場合には、トグルスイッチが内側斜筋から横方向斜筋に切換えられるときに経験されるかもしれない突然のサージが取除かれる。
図17および図18は、全体的に600として指定される第2の先行技術の運動装置のそれぞれ頂部平面図および側部立面図である。図示される実施例では、運動装置600は運動するユーザの脚の筋肉を運動させるために用いられる椅子状装置を含む。この運動装置600は運動するユーザの脚によって軸604のまわりを回転する部材602を含む。錘608により回転抵抗が与えられる。部材602は支持面700上にあるベース606のまわりを回転する。
図19は角θで第2の位置に回転する先行技術運動装置600の側面立面図である。
図20および図21は、全体的に140として指定されるこの発明に従う電気筋肉刺激を与えるための第2のシステムのそれぞれ頂部平面図および側部立面図を示す。システム140は運動するユーザにより軸604のまわりを回転可能な部材602を有する運動装置600を含む。トランスデューサ20は軸604と通じ、したがって部材602が軸604のまわりを回転すると、トランスデューサ20は部材602の角位置の関数である出力信号を発生させる。
図20および図21は、全体的に140として指定されるこの発明に従う電気筋肉刺激を与えるための第2のシステムのそれぞれ頂部平面図および側部立面図を示す。システム140は運動するユーザにより軸604のまわりを回転可能な部材602を有する運動装置600を含む。トランスデューサ20は軸604と通じ、したがって部材602が軸604のまわりを回転すると、トランスデューサ20は部材602の角位置の関数である出力信号を発生させる。
図22および図23は運動するユーザにより用いられるシステム140の側部立面図である。図22において、ユーザの脚はまず休止状態にあり、パッドを設けられたローラ610の下に引っ掛けられる。図23において、ユーザは部材602を図示される位置に回転させている。EMS被覆物220はユーザの大腿部の周囲に配置されている。トランスデューサ20からの出力信号VthetaはEMS被覆物220に送られる。ユーザが部材602を図22の位置から第1の方向30に回転させると、出力信号Vthetaは増大し、それによって、増大する電気筋肉刺激が与えられる。逆に、ユーザが部材602を反対の第
2の方向31に回転させると、出力信号Vthetaは減少し、それによって、減少する電気筋肉刺激を引起こす。出力信号Vthetaの増大はユーザが自分の脚の筋肉を用いて部材602を回転させる際に生ずることに注目されたい。増大する電気筋肉刺激をユーザが自分の筋肉を用いているときに与えることは運動の恩恵を強化する。電圧レベル制御21は都合よくユーザの手の近くに位置し、したがって、EMSの強度は運動中に運動リズムを崩すことなく調整され得る。
2の方向31に回転させると、出力信号Vthetaは減少し、それによって、減少する電気筋肉刺激を引起こす。出力信号Vthetaの増大はユーザが自分の脚の筋肉を用いて部材602を回転させる際に生ずることに注目されたい。増大する電気筋肉刺激をユーザが自分の筋肉を用いているときに与えることは運動の恩恵を強化する。電圧レベル制御21は都合よくユーザの手の近くに位置し、したがって、EMSの強度は運動中に運動リズムを崩すことなく調整され得る。
図24は図22および図23の被覆物220の頂部平面図である。図25は被覆物220の概略図である。被覆物220は第1の正の電極222および第2の正の電極224を含む。リターン電極226は第1の正の電極222と第2の正の電極224との間に配置される。調整制御228は、同時に、第1の正の電圧230を第1の正の電極222に与え第2の正の電圧232を第2の正の電極224に与える。第1の正の電圧230が増大すると、第2の正の電圧232は減少する。そして、第1の正の電圧230が減少すると第2の正の電圧232は増大する。電圧/電流源500は電気刺激信号入力を与える。被覆物220の設計は、横動刺激の適用に対して行なわれる。この適用例では、単一の被覆物220が用いられるが、そこにおいては、正の電極およびリターン電極は同被覆物上に置かれる。中央のリターン電極226は表面積では正の電極222および224よりも幾分大きい。この設計によって、リターン電極への刺激の集中が分散されて両方の正の電極222および224からの刺激フィードの強度が弱められる。正のおよびリターン負のまたは接地電極を反転させてもよいことも容易に理解されるであろう。
使用の点においては、電気筋肉刺激を与えるための方法は:
(a) 間隔をおいて設けられる複数の電極140、142、144、146、148、150および152を有する可撓性のある電気筋肉刺激被覆物120を設けるステップを含み、前記電極は、前記可撓性のある被覆物上において、予め定められた人間の筋肉の群に一致するパターンに配され、したがって、前記可撓性のある被覆物が患者の上に置かれると、前記電極は予め定められた筋肉の群に近接し、前記パターンは予め定められた筋肉の群に一致し、筋肉は腹直筋の上部、腹直筋の下部、右斜筋および左斜筋であり;前記方法はさらに、
(b)−運動するユーザにより軸504のまわりを回転可能な部材502を有する運動装置500;
−前記軸504と通ずるトランスデューサ20を有し;
−したがって、前記部材502が回転すると、前記トランスデューサ20は前記部材502の角位置の関数である出力信号Vthetaを発生させる運動システム40を設けるステップと;
(c) 電圧V1(および/またはV2)を前記トランスデューサ20に送る電気筋肉刺激システム(EMS)を設けるステップと;
(d)電気的強調を筋肉群内の一方の領域ではなく他方の領域に与えるステップと;
(e) 前記電気筋肉刺激被覆物550をユーザの上に置くステップと;
(f) 前記出力信号Vthetaが前記電気筋肉刺激被覆物550に送られるようにするステップと;
(g) ユーザによって前記部材502が第1の方向30に回転され、それによって、前記出力信号Vthetaを増大させ、それによって、増大した電気筋肉刺激がユーザに対し与えられるようにするステップと;
(h) ユーザにより前記部材502が反対の第2の方向31に回転され、それによって、前記出力信号Vthetaは減少し、それによって、減少した電気筋肉刺激がユーザに対し与えられるようにするステップとを含む。
(a) 間隔をおいて設けられる複数の電極140、142、144、146、148、150および152を有する可撓性のある電気筋肉刺激被覆物120を設けるステップを含み、前記電極は、前記可撓性のある被覆物上において、予め定められた人間の筋肉の群に一致するパターンに配され、したがって、前記可撓性のある被覆物が患者の上に置かれると、前記電極は予め定められた筋肉の群に近接し、前記パターンは予め定められた筋肉の群に一致し、筋肉は腹直筋の上部、腹直筋の下部、右斜筋および左斜筋であり;前記方法はさらに、
(b)−運動するユーザにより軸504のまわりを回転可能な部材502を有する運動装置500;
−前記軸504と通ずるトランスデューサ20を有し;
−したがって、前記部材502が回転すると、前記トランスデューサ20は前記部材502の角位置の関数である出力信号Vthetaを発生させる運動システム40を設けるステップと;
(c) 電圧V1(および/またはV2)を前記トランスデューサ20に送る電気筋肉刺激システム(EMS)を設けるステップと;
(d)電気的強調を筋肉群内の一方の領域ではなく他方の領域に与えるステップと;
(e) 前記電気筋肉刺激被覆物550をユーザの上に置くステップと;
(f) 前記出力信号Vthetaが前記電気筋肉刺激被覆物550に送られるようにするステップと;
(g) ユーザによって前記部材502が第1の方向30に回転され、それによって、前記出力信号Vthetaを増大させ、それによって、増大した電気筋肉刺激がユーザに対し与えられるようにするステップと;
(h) ユーザにより前記部材502が反対の第2の方向31に回転され、それによって、前記出力信号Vthetaは減少し、それによって、減少した電気筋肉刺激がユーザに対し与えられるようにするステップとを含む。
この方法は、さらにステップ(b)においてトランスデューサ20はポテンショメータであることを含む。この方法はさらにステップ(b)において複数のトランスデューサ2
0を設けることを含む。この方法はさらにステップ(c)において電気筋肉刺激システムEMSとトランスデューサ20との間に接続される電圧レベル制御21を含み;したがってトランスデューサへの電圧は調整され得る。
0を設けることを含む。この方法はさらにステップ(c)において電気筋肉刺激システムEMSとトランスデューサ20との間に接続される電圧レベル制御21を含み;したがってトランスデューサへの電圧は調整され得る。
使用の点において、電気筋肉刺激を与える代替方法は:
(a) 電気筋肉刺激装置を設けるステップを含み、前記電気筋肉刺激装置は:
−間隔をおいて設けられた複数の電極340、342、344、346、348、350および352を有する可撓性のある被覆物230を有し;
−前記電極は:
−第1の正の電極340;
第2の正の電極342;および
前記第1の正の電極と前記第2の正の電極との間に配置されるリターン電極344を含み;前記電気筋肉刺激装置はさらに、
−前記正の電極と前記リターン電極との間に接続される電圧源334;および、
−第1の正の電圧332を前記第1の正の電極340に、および第2の正の電圧333を前記第2の正の電極342に、同時に与える調整制御331を含み、したがって、前記第1の正の電圧が増大すると前記第2の正の電圧は減少し、前記第1の正の電圧が減少すると前記第2の正の電圧は増大し;前記方法はさらに、
(b) 運動システム40を設けるステップを含み、前記運動システムは:
−運動するユーザにより軸504のまわりを回転可能な部材502を有する運動装置500;
−前記軸504と通ずるトランスデューサ20を有し;
−したがって、前記部材502が回転すると、前記トランスデューサ20は前記部材502の角位置の関数である出力信号V1を発生させ;前記方法はさらに、
(c) 電圧を前記トランスデューサに送る電気筋肉刺激システムを設けるステップ;
(d) 前記電気筋肉刺激被覆物320をユーザの上に配するステップ;
(e) 前記出力信号V1が前記電気筋肉刺激被覆物320に送られるようにするステップ;
(f) ユーザが前記部材502を第1の方向30に回転させ、それによって、前記出力信号を増大させ、それによって、増大された電気筋肉刺激がユーザに与えられるようにするステップ、ならびに;
(g) ユーザが前記部材502を反対の第2の方向31に回転させ、それによって、前記出力信号が減少し、それによって、減少した電気筋肉刺激がユーザに与えられるようにするステップを含む。
(a) 電気筋肉刺激装置を設けるステップを含み、前記電気筋肉刺激装置は:
−間隔をおいて設けられた複数の電極340、342、344、346、348、350および352を有する可撓性のある被覆物230を有し;
−前記電極は:
−第1の正の電極340;
第2の正の電極342;および
前記第1の正の電極と前記第2の正の電極との間に配置されるリターン電極344を含み;前記電気筋肉刺激装置はさらに、
−前記正の電極と前記リターン電極との間に接続される電圧源334;および、
−第1の正の電圧332を前記第1の正の電極340に、および第2の正の電圧333を前記第2の正の電極342に、同時に与える調整制御331を含み、したがって、前記第1の正の電圧が増大すると前記第2の正の電圧は減少し、前記第1の正の電圧が減少すると前記第2の正の電圧は増大し;前記方法はさらに、
(b) 運動システム40を設けるステップを含み、前記運動システムは:
−運動するユーザにより軸504のまわりを回転可能な部材502を有する運動装置500;
−前記軸504と通ずるトランスデューサ20を有し;
−したがって、前記部材502が回転すると、前記トランスデューサ20は前記部材502の角位置の関数である出力信号V1を発生させ;前記方法はさらに、
(c) 電圧を前記トランスデューサに送る電気筋肉刺激システムを設けるステップ;
(d) 前記電気筋肉刺激被覆物320をユーザの上に配するステップ;
(e) 前記出力信号V1が前記電気筋肉刺激被覆物320に送られるようにするステップ;
(f) ユーザが前記部材502を第1の方向30に回転させ、それによって、前記出力信号を増大させ、それによって、増大された電気筋肉刺激がユーザに与えられるようにするステップ、ならびに;
(g) ユーザが前記部材502を反対の第2の方向31に回転させ、それによって、前記出力信号が減少し、それによって、減少した電気筋肉刺激がユーザに与えられるようにするステップを含む。
ここに記載されるこの発明の好ましい実施例は例示的なものであり、多数の修正物、変形物および再構成を容易に構想して等価な結果を得ることができるが、それらはすべて前掲の特許請求の範囲内に包含されることが意図される。
Claims (41)
- 可変電気筋肉刺激を与えるための方法であって、
(a) 間隔をおいて設けられる複数の電極を有する可撓性のある電気筋肉刺激被覆物を設けるステップを含み、前記電極は、前記可撓性のある被覆物上において、予め定められた人間の筋肉の群に一致するパターンに配され、したがって、前記可撓性のある被覆物がユーザの上に置かれると、前記電極は予め定められた筋肉の群に近接し、前記パターンは予め定められた筋肉の群に一致し、筋肉は腹直筋の上部、腹直筋の下部、右斜筋および左斜筋であり;前記方法はさらに、
(b) −運動するユーザにより軸のまわりを回転可能な部材を有する運動装置;
−前記軸と通ずるトランスデューサを有し;
−したがって、前記部材が回転すると、前記トランスデューサは前記部材の角位置の関数である出力信号を発生させる運動システムを設けるステップと;
(c) 電圧を前記トランスデューサに送る電気筋肉刺激システムを設けるステップと;
(d)電気的強調を筋肉群内の一方の領域ではなく他方の領域に与えるステップと;
(e) 前記電気筋肉刺激被覆物をユーザの上に置くステップと;
(f) 前記出力信号が前記電気筋肉刺激被覆物に送られるようにするステップと;
(g) ユーザによって前記部材が第1の方向に回転され、それによって、前記出力信号を増大させ、それによって、増大した電気筋肉刺激がユーザに対し与えられるようにするステップとを含む、方法。 - (h) ユーザにより前記部材が反対の第2の方向に回転され、それによって、前記出力信号は減少し、それによって、減少した電気筋肉刺激がユーザに対し与えられるようにするステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- ステップ(a)において、前記電極は、
腹直筋の上部に近接した配置のための第1の正の前記電極;
腹直筋の下部に近接した配置のための第2の正の前記電極,
前記第1の正の電極と前記第2の正の電極との間に配置される第3のリターン前記電極;および
前記正の電極と前記リターン電極との間に接続される電圧源をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - ステップ(a)において、前記電極は;
腹部の側部の右斜筋において腸骨稜高の上に配置するための第4の正の前記電極;
右斜筋と腹直筋の上部および下部との接合部の近くに配置するための第5のリターン前記電極;
前記第4の正の前記電極と前記第3のリターン前記電極との間に配置される前記第5のリターン前記電極;および
前記正の電極と前記リターン電極との間に接続される電圧源を含む、請求項3に記載の方法。 - ステップ(a)において、前記電極は;
腹部の側部の左斜筋において腸骨稜高の上に配置するための第6の正の前記電極;
左斜筋と腹直筋の上部および下部との接合部の近くに配置するための第7のリターン前記電極;
前記第6の正の前記電極と前記第3のリターン前記電極との間に配置される前記第7のリターン前記電極;および
前記正の電極と前記リターン電極との間に接続される電圧源を含む、請求項3に記載の方法。 - ステップ(b)において、前記トランスデューサはポテンショメータであることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- ステップ(b)において、複数の前記トランスデューサを設けることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- ステップ(c)において、前記電気筋肉刺激システムと前記トランスデューサとの間に接続される電圧レベル制御をさらに含み;
したがって、前記トランスデューサへの前記電圧は調整され得る、請求項1に記載の方法。 - 可変電気筋肉刺激を与えるための方法であって、
(a) 電気筋肉刺激装置を設けるステップを含み、前記電気筋肉刺激装置は:
−間隔をおいて設けられた複数の電極を有する可撓性のある被覆物を有し;
−前記電極は:
−第1の正の電極;
第2の正の電極;および
前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置されるリターン電極を含み;前記電気筋肉刺激装置はさらに、
−前記正の電極と前記リターン電極との間に接続される電圧源;および、
−第1の正の電圧を前記第1の正の電極に、および第2の正の電圧を前記第2の正の電極に、同時に与える調整制御を含み、したがって、前記第1の正の電圧が増大すると前記第2の正の電圧は減少し、前記第1の正の電圧が減少すると前記第2の正の電圧は増大し;前記方法はさらに、
(b) 運動システムを設けるステップを含み、前記運動システムは:
−運動するユーザにより軸のまわりを回転可能な部材を有する運動装置;
−前記軸と通ずるトランスデューサを有し;
−したがって、前記部材が回転すると、前記トランスデューサは前記部材の角位置の関数である出力信号を発生させ;前記方法はさらに、
(c) 電圧を前記トランスデューサに送る電気筋肉刺激システムを設けるステップ;
(d) 前記電気筋肉刺激被覆物をユーザの上に配するステップ;
(e) 前記出力信号が前記電気筋肉刺激被覆物に送られるようにするステップ;ならびに、
(f) ユーザが前記部材を第1の方向に回転させ、それによって、前記出力信号を増大させ、それによって、増大された電気筋肉刺激がユーザに与えられるようにするステップを含む、方法。 - (g) ユーザが前記部材を反対の第2の方向に回転させ、それによって、前記出力信号が減少し、それによって、減少した電気筋肉刺激がユーザに与えられるようにするステップをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- ステップ(b)において、前記トランスデューサはポテンショメータであることをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- ステップ(b)において、複数の前記トランスデューサを設けることをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- ステップ(c)において、前記電気筋肉刺激システムと前記トランスデューサとの間に接続される電圧レベル制御をさらに含み;
したがって、前記トランスデューサへの前記電圧は調整され得る、請求項9に記載の方法。 - 可変電気筋肉刺激を与えるためのシステムであって:
間隔をおいて設けられる複数の電極を有する、ユーザの上に配置可能な、可撓性のある電気筋肉刺激被覆物を含み、前記電極は、前記可撓性のある被覆物上において、予め定められた人間の筋肉の群に一致するパターンに配され、したがって、前記可撓性のある被覆物がユーザの上に置かれると、前記電極は予め定められた筋肉の群に近接し、前記パターンは予め定められた筋肉の群に一致し、筋肉は腹直筋の上部、腹直筋の下部、右斜筋および左斜筋であり、前記システムはさらに;
運動するユーザにより軸のまわりを回転可能な部材を有する運動装置;
前記軸と通ずるトランスデューサ;
電圧を前記トランスデューサに送る電気筋肉刺激システムを含み;
−したがって、前記部材が回転すると、前記トランスデューサは前記部材の角位置の関数である出力信号を発生させ;
前記出力信号は前記電気筋肉刺激被覆物に送られ;
したがって、ユーザが前記部材を第1の方向に回転させると、前記出力信号は増大し、それによって、増大する電気筋肉刺激を引起こし、ユーザが前記部材を反対の第2の方向に回転させると、前記出力信号は減少し、それによって、減少する電気筋肉刺激を引起こす、システム。 - 前記電極は:
腹直筋の上部に近接した配置のための第1の正の前記電極;
腹直筋の下部に近接した配置のための第2の正の前記電極,
前記第1の正の電極と前記第2の正の電極との間に配置される第3のリターン前記電極;および
前記正の電極と前記リターン電極との間に接続される電圧源をさらに含む、請求項14に記載のシステム。 - 前記電極は:
腹部の側部の右斜筋において腸骨稜高の上に配置するための第4の正の前記電極;
右斜筋と腹直筋の上部および下部との接合部の近くに配置するための第5のリターン前記電極;
前記第4の正の前記電極と前記第3のリターン前記電極との間に配置される前記第5のリターン前記電極;および
前記正の電極と前記リターン電極との間に接続される電圧源を含む、請求項15に記載のシステム。 - 前記電極は:
腹部の側部の左斜筋において腸骨稜高の上に配置するための第6の正の前記電極;
左斜筋と腹直筋の上部および下部との接合部の近くに配置するための第7のリターン前記電極;
前記第6の正の前記電極と前記第3のリターン前記電極との間に配置される前記第7のリターン前記電極;および
前記正の電極と前記リターン電極との間に接続される電圧源を含む、請求項15に記載のシステム。 - 前記電気筋肉刺激システムと前記トランスデューサとの間に接続される電圧レベル制御をさらに含み;
したがって、前記トランスデューサへの前記電圧は調整され得る、請求項14に記載のシステム。 - 可変電気筋肉刺激を与えるためのシステムであって:
ユーザの上に配置可能な電気筋肉刺激被覆物を含み、前記被覆物は:
−間隔をおいて設けられた複数の電極を有する可撓性のある被覆物を有し;
−前記電極は:
−第1の正の電極;
第2の正の電極;および
前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置されるリターン電極を含み;前記電気筋肉刺激装置はさらに、
−前記正の電極と前記リターン電極との間に接続される電圧源;および、
−第1の正の電圧を前記第1の正の電極に、および第2の正の電圧を前記第2の正の電極に、同時に与える調整制御を含み、したがって、前記第1の正の電圧が増大すると前記第2の正の電圧は減少し、前記第1の正の電圧が減少すると前記第2の正の電圧は増大し;前記システムはさらに、
運動するユーザにより軸のまわりを回転可能な部材を有する運動装置;
前記軸と通ずるトランスデューサ;
電圧を前記トランスデューサに送る電気筋肉刺激システムを含み;
したがって、前記部材が回転すると、前記トランスデューサは前記部材の角位置の関数である出力信号を発生させ;
前記出力信号は前記電気筋肉刺激被覆物に送られ、
したがって、ユーザが前記部材を第1の方向に回転させると、前記出力信号は増大し、それによって、増大する電気筋肉刺激を引起こし、ユーザが前記部材を反対の第2の方向に回転させると、前記出力信号は減少し、それによって、減少する電気筋肉刺激を引起こす、システム。 - 前記電気筋肉刺激システムと前記トランスデューサとの間に接続される電圧レベル制御をさらに含み;
したがって、前記トランスデューサへの前記電圧は調整され得る、請求項19に記載のシステム。 - 電気筋肉刺激を与えるための方法であって、
(a) 間隔をおいて設けられる複数の電極を有する可撓性のある電気筋肉刺激被覆物を設けるステップを含み、前記電極は、前記可撓性のある被覆物上において、予め定められた人間の筋肉の群に一致するパターンに配され、したがって、前記可撓性のある被覆物がユーザの上に置かれると、前記電極は予め定められた筋肉の群に近接し、前記パターンは予め定められた筋肉の群に一致し、筋肉は腹直筋の上部、腹直筋の下部、右斜筋および左斜筋であり;前記方法はさらに、
(b) −運動するユーザにより軸のまわりを回転可能な部材を有する運動装置;
−前記軸と通ずるトランスデューサを有し;
−したがって、前記部材が回転すると、前記トランスデューサは前記部材の角位置の関数である出力信号を発生させる運動システムを設けるステップと;
(c) 電圧を前記トランスデューサに送る電気筋肉刺激システムを設けるステップと;
(d)電気的強調を筋肉群内の一方の領域ではなく他方の領域に与えるステップと;
(e) 前記電気筋肉刺激被覆物をユーザの上に置くステップと;
(f) 前記出力信号が前記電気筋肉刺激被覆物に送られるようにするステップと;
(g) ユーザにより前記部材を回転しないステップと;
(h) ユーザによりサージモードが前記電気筋肉刺激システムにおいて選択されることによりサージ状の収縮および弛緩動作を腹部筋肉において休止期間または回復期間中に与えるステップとを含む方法。 - 電気筋肉刺激を管理するための装置であって、間隔をおいて設けられる複数の電極を有する可撓性のある被覆物を含み、前記電極は、前記可撓性のある被覆物上において、予め定められた人間の筋肉の群に一致するパターンに配され、したがって、前記可撓性のある被覆物が患者の上に置かれると、前記電極は予め定められた筋肉の群に近接する、装置。
- 前記複数の電極に送られるべき出力信号を発生させるための少なくとも1つのトランスデューサをさらに含む、請求項22に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのトランスデューサは2つのトランスデューサを含み、前記2つのトランスデューサの一方は前記複数の電極の少なくとも1つに出力信号を発生するためのものであり、前記2つのトランスデューサの他方は前記複数の電極のうち別の電極に出力信号を発生するためのものである、請求項23に記載の装置。
- 電圧を前記複数の電極に送るための電気筋肉刺激システムをさらに含み;
前記電気筋肉刺激システムはサージング電圧を与えるためのサージモードを有し、前記装置はさらに;
前記サージモードを選択するための手段を含む、請求項22に記載の装置。 - 電圧を前記少なくとも1つのトランスデューサに送るための電気筋肉刺激システムをさらに含み;
前記電気筋肉刺激システムはサージング電圧を与えるためのサージモードを有し、前記装置はさらに;
前記サージモードを選択するための手段を含む、請求項23に記載の装置。 - 電圧を前記2つのトランスデューサに送るための電気筋肉刺激システムをさらに含み;
前記電気筋肉刺激システムはサージング電圧を与えるためのサージモードを有し、前記装置はさらに;
前記サージモードを選択するための手段を含む、請求項24に記載の装置。 - 可変電気筋肉刺激を与えるためのシステムであって、
ユーザの上に配置可能であり、間隔をおいて配置される複数の電極を有する可撓性のある電気筋肉刺激被覆物;
運動するユーザにより軸のまわりを回転可能な部材を有する運動装置;
前記軸と通ずる少なくとも1つのトランスデューサ;
電圧を前記トランスデューサに送る電気筋肉刺激システムを含み;
したがって、前記部材が回転すると、前記トランスデューサは前記部材の角位置の関数である出力信号を発生させ;
前記出力信号は前記電気筋肉刺激被覆物に送られることが可能であり;
したがって、ユーザが前記部材を第1の方向に回転させると、前記出力信号は増大し、それによって、増大する電気筋肉刺激を引起こし、ユーザが前記部材を反対の第2の方向に回転させると、前記出力信号は減少し、それによって、減少する電気筋肉刺激を引起こす、システム。 - 前記少なくとも1つのトランスデューサは前記複数の電極に送られるべき出力信号を発生させるための1つのトランスデューサを含む、請求項28に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのトランスデューサは2つのトランスデューサを含み、前記2つのトランスデューサの一方は前記複数の電極の少なくとも1つに出力信号を発生するためのものであり、前記2つのトランスデューサの他方は前記複数の電極のうち別の電極に出力信号を発生するためのものである、請求項28に記載の装置。
- 前記間隔をおいて設けられる複数の電極は、第1の正の電極と、第2の正の電極と、リターン電極とを含み、前記第1および第2の正の電極ならびに前記リターン電極は大腿部上における配置のためのものである、請求項28に記載のシステム。
- 第1の正の電圧を前記第1の正の電極に、および第2の正の電圧を前記第2の正の電極に、同時に与えるための調整制御をさらに含み、したがって、前記第1の正の電圧が増大すると前記第2の正の電圧は減少し、前記第1の正の電圧が減少すると前記第2の正の電圧は増大する、請求項31に記載のシステム。
- 電気筋肉刺激を管理するための装置であって、間隔をおいて設けられる複数の電極を有する可撓性のある被覆物を含み、前記電極は、前記可撓性のある被覆物上において、予め定められた人間の筋肉の群に一致するパターンに配され、したがって、前記可撓性のある被覆物がユーザの上に置かれると、前記電極は予め定められた筋肉の群に近接し、筋肉は腹直筋の上部、腹直筋の下部、右斜筋および左斜筋であり、腹直筋の上部および下部に近い前記電極は第1のチャネルに接続し合わされて第1のチャネル電気入力信号を搬送し、右および左斜筋に近い前記電極は第2のチャネルに接続し合わされて第2のチャネル電気入力信号を搬送する、装置。
- 前記第1のチャネルは、
腹直筋の上部に近接した配置のための第1の正の電極;
腹直筋の下部に近接した配置のための第2の正の電極;および
前記第1の正の電極と前記第2の正の電極との間に配置される第3のリターン電極を含む、請求項33に記載の装置。 - 前記第2のチャネルは、
腹部の側部の右斜筋において腸骨稜高の上に配置するための第4の正の電極;
右斜筋と腹直筋の上部および下部との接合部の近くに配置するための第5のリターン電
極;および
前記第4の正の電極と前記第3のリターン電極との間に配置される前記第5のリターン電極を含む、請求項34に記載の装置。 - 前記第2のチャネルはさらに、
腹部の側部の左斜筋において腸骨稜高の上に配置するための第6の正の電極;
左斜筋と腹直筋の上部および下部との接合部の近くに配置するための第7のリターン電極;および
前記第6の正の電極と前記第3のリターン電極との間に配置される前記第7のリターン電極を含む、請求項35に記載の装置。 - 第1の正の電圧を前記第1の正の電極に、および第2の正の電圧を前記第2の正の電極に、同時に与え、それにより、前記第1の正の電圧が増大すると前記第2の正の電圧は減少し、前記第1の正の電圧が減少すると前記第2の正の電圧は増大するようにするための、前記第1のチャネルにおける第1の分岐制御;および
第3の正の電圧を前記第6の正の電極に、および第4の正の電圧を前記第4の正の電極に、同時に与え、それにより、前記第3の正の電圧が増大すると前記第4の正の電圧は減少し、前記第3の正の電圧が減少すると前記第4の正の電圧は増大するようにするための、前記第2のチャネルにおける第2の分岐制御をさらに含む、請求項36に記載の装置。 - 電気筋肉刺激を管理するための装置であって、間隔をおいて設けられる複数の電極を有する可撓性のある被覆物を含み、前記電極は、前記可撓性のある被覆物上において、予め定められた人間の筋肉の群に一致するパターンに配され、したがって、前記可撓性のある被覆物がユーザの上に置かれると、前記電極は予め定められた筋肉の群に近接し、筋肉は右斜筋および左斜筋であり、
前記間隔をおいて設けられた複数の電極は:
腹直筋の臍領域に配置するための第1のリターン電極;
内側斜筋において腹直筋と左斜筋との接合部に配置するための第2の正の電極;
内側斜筋において腹直筋と右斜筋との接合部に配置するための第3の正の電極;
横方向左斜筋において腸骨稜高と下部肋骨との間に配置するための第4の正の電極;および
横方向右斜筋において腸骨稜高と下部肋骨との間に配置するための第5の正の電極;ならびに
前記第2および第3の正の電極と前記第4および第5の正の電極との間に配置され、ユーザが交互に内側斜筋または横方向斜筋を刺激することができるようにするためのスイッチを含む装置。 - 前記スイッチと前記第2および第3の正の電極との間に配置され、スイッチが切換えられると横方向斜筋に対し与えられる電圧を低減するための抵抗器をさらに含む、請求項38に記載の装置。
- 前記第2の正の電極と前記第3の正の電極との間に設けられ、第1の正の電圧を前記第2の正の電極に、および第2の正の電圧を前記第3の正の電極に、同時に与え、それにより、前記第1の正の電圧が増大すると前記第2の正の電圧は減少し、前記第1の正の電圧が減少すると前記第2の正の電圧は増大するようにするための第1の切換装置;および
前記第4の正の電極と前記第5の正の電極との間に設けられ、第3の正の電圧を前記第4の正の電極に、および第4の正の電圧を前記第5の正の電極に、同時に与え、それにより、前記第3の正の電圧が増大すると前記第4の正の電圧は減少し、前記第3の正の電圧が減少すると前記第4の正の電圧は増大するようにするための第2の切換装置をさらに含む、請求項38に記載の装置。 - 前記スイッチと前記第1の切換装置との間に設けられ、スイッチが切換えられると横方向斜筋に与えられる電圧を低減するための抵抗器をさらに含む、請求項40に記載の装置。
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