JP2006511248A - アルファ波誘導電気刺激器 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アルファ波誘導電気刺激器に関し、特に、耳の迷走神経耳介枝に電気刺激を印加して脳波のアルファ波を誘導させることで効果的な治療を行うことができるアルファ波誘導電気刺激器に関する。
現在、迷走神経電気刺激器は、頸部枝に対して米国食品医薬品局(FDA)の公認を得て癲癇治療と憂鬱症治療のために使用されている。また、これは、癲癇患者に対して肥満治療の効果が得られると報告されている。迷走神経頸部枝電気刺激術において、迷走神経は、下部の臓器の覚醒情報を大脳に送って調節信号を伝える伝達路としての機能を行い、電気刺激に対する周波数依存(frequency dependence)があり、これによる顕著な脳波の同期化と非同期化を誘発する差別性を示すという事実が報告されている(Steven C.Schachter and Clifford B.Saper:Vagus nerve stimulation.Epilepsia39:682,1998)。
従って、上記のような従来の問題点を解決するための本発明の目的は、以下のような機能を行うことができるアルファ波誘導電気刺激器を提供することにある。
アルファ波を誘導させるため、1[Hz]〜50[Hz]の間で選択された周波数および周期を有する出力電圧を発生させる低周波発生回路と、
耳の迷走神経耳介枝に印加する接触部と、
を備えてなることを特徴とする。
電源供給の際にシステム初期化により使用者操作を支援するキー入力部と、前記キー入力部から伝達されたキー入力信号に対応して周波数、電圧、周期、動作時間を含むセッティングが行われ、前記セッティングに対応して周波数および電圧の出力制御が行われ、出力された周波数および電圧が耳に印加されるか否かを判別し、下記の電気刺激部に連結されるジャッキが接続されたか否かを判別して有無線モードの切り替えを行い、無線モードへの切り替え時、設定時間の後にセッティングデータを無線転送する転送信号を出力させ、前記警報信号に対応した点灯信号を出力すると共に有無線モード制御情報を表示する点灯信号を出力するマイクロプロセッサと、前記転送信号によりセッティングデータの転送が行われ、入出力されるデータの送受信が行われる制御側送受信部と、前記周波数出力制御に対応して1[Hz]乃至50[Hz]間の周波数発振が行われる発振部と、前記ジャッキの挿入接続が行われ、入力される電流値の変化に応じて有無線状態の判別が行われるように前記マイクロプロセッサに接続されるコネクタと、からなる制御部と、
前記コネクタに接続されるジャッキの延長線上にあり、前記ジャッキを介して伝達された該当する周波数および電圧を電気刺激部に伝達する接続ラインと、
前記接続ラインと接続され、耳の迷走神経耳介枝に接触される接触端子と、前記接続ラインと接触端子との間に設けられ、ジャッキの接続有無に応じて有無線モード状態を感知する有無線感知部と、前記有無線モードの状態を判別し、無線モードである場合に電気刺激部の自体駆動制御を行い、前記制御側送受信部から転送されたセッティングデータによって該当する周波数および電圧の出力制御が行われる遠隔制御部と、前記制御側送受信部との通信を行って入出力データを遠隔制御部に伝達する送受信部と、前記遠隔制御部に周波数を供給する発振部と、前記遠隔制御部に電源を供給するバッテリと、からなる電気刺激部と、
を備えてなることを特徴とする。
以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
先ず、電気刺激ヘッドホン(20)は、着用し、使用者が電源キー(106)を押してシステムを初期化する。次いで、モード選択キー(SET)を用いて使用者が希望する周波数、電圧、周期、動作時間をそれぞれセッティングする。次いで、有無線モードを選択するが、マイクロプロセッサ(120)においてコネクタ(128)にジャッキ(202)が挿入されたか否かの有無を介して有無線モードを自動設定するようになる。即ち、ジャッキ(202)が挿入されていると、有線モードに進み、ジャッキ(202)が挿入されていない場合は、無線モードに自動転換されるようになる。これは、非接触感知部(126)で感知した電圧値に応じてマイクロプロセッサ(120)で決定するためである。そして、使用者の濡れた程度に応じた印加電圧の制御は、前述と同様であるため、重複説明は省略する。なお、使用者の濡れた程度に応じて印加電圧の制御は、コネクタ(128)にジャッキ(202)が挿入された状態でのみ行われるため、有線モードを使用することが好ましい。なお、使用者がセッティングした該当する周波数および電圧が当該周期ごとに耳に印加されるようになり、当該動作時間の間、動作する。このとき、使用者がコネクタ(128)と接続されたジャッキ(202)を取り外す場合、前記マイクロプロセッサ(120)においてマイクロプロセッサ(120)の一端子に接続されたコネクタ(128)からジャッキ(202)が離脱したのを判断し、無線モードへの切り替えを行う。これと同時に、マイクロプロセッサ(120)は、送受信部(130)を介して使用者が設定したセッティング値を電気刺激ヘッドホン(20)の送受信部(216)へ転送する。なお、ジャッキ(202)がコネクタ(128)から離脱されると共に電気刺激ヘッドホン(20)の有無線感知部(212)は、ジャッキ(202)の離脱を感知してシステムを初期化させるようになる。このとき、前記電気刺激ヘッドホン(20)の初期化過程に要する時間を考慮して送受信部(130)からセッティングデータの転送が行われる。これに送受信部(216)から受信されたデータは、遠隔制御部(218)で読み取られて電源供給部(220)から該当する電圧が出力され、発振部(222)から該当する周波数が出力され、接触端子(214)に印加される。即ち、迷走神経耳介枝に電気刺激を用いてアルファ波である、7[Hz]〜14[Hz]を誘導するようになる。
前述の実施例1では、使用者が直接セッティングする手動モードである場合について説明し、本実施例2では、使用者が自動モード(AUTO)を選択した場合の過程を説明する。
前述のように、本発明に係るアルファ波誘導電気刺激器は、印加される周波数および電圧に応じて高血圧、循環器障害、糖尿、肥満、高脂質血、躁病および憂鬱症、不安障害、記憶力減少疾患(例えば、痴呆、アルツハイマー病など)、注意力と集中力減少疾患、虚血性脳疾患、癲癇、手足の振れおよびさまざまな精神疾患、慢性関節炎および痛み、睡眠中の無呼吸および呼吸器障害、煙草および麻薬中毒、禁断症状、その他の物質関連障害、消化器障害、成長障害、更年期障害、免疫障害、迷走神経支配臓器の悪性腫瘍、老化など、副交感神経の調節力減少乃至鈍化による疾患の治療器として使用することができる。
Claims (15)
- アルファ波を誘導させるため、1[Hz]〜50[Hz]の間で選択された周波数および周期を有する出力電圧を発生させる低周波発生回路と、耳の迷走神経耳介枝に印加する接触部と、を備えてなることを特徴とするアルファ波誘導電気刺激器。
- 第1項において、前記低周波発生回路は、7[Hz]〜14[Hz]の間で選択された周波数および周期を有する出力電圧を発生させることを特徴とするアルファ波誘導電気刺激器。
- 電源供給の際にシステム初期化により使用者操作を支援するキー入力部と、前記キー入力部から伝達されたキー入力信号に対応して周波数、電圧、周期、動作時間を含むセッティングが行われ、前記セッティングに対応して周波数および電圧の出力制御が行われ、出力された周波数および電圧が耳に印加されるか否かを判別し、下記の電気刺激部に連結されるジャッキが接続されたか否かを判別して有無線モードの切り替えを行い、無線モードへの切り替え時、設定時間の後にセッティングデータを無線転送する転送信号を出力させ、前記警報信号に対応した点灯信号を出力すると共に有無線モード制御情報を表示する点灯信号を出力するマイクロプロセッサと、前記転送信号によりセッティングデータの転送が行われ、入出力されるデータの送受信が行われる制御側送受信部と、前記周波数出力制御に対応して1[Hz]乃至50[Hz]間の周波数発振が行われる発振部と、前記ジャッキの挿入接続が行われ、入力される電流値の変化に応じて有無線状態の判別が行われるように前記マイクロプロセッサに接続されるコネクタと、からなる制御部と、
前記コネクタに接続されるジャッキの延長線上にあり、前記ジャッキを介して伝達された該当する周波数および電圧を電気刺激部に伝達する接続ラインと、
前記接続ラインと接続され、耳の迷走神経耳介枝に接触する接触端子と、前記接続ラインと接触端子との間に設けられ、ジャッキの接続有無に応じて有無線モード状態を感知する有無線感知部と、前記有無線モードの状態を判別し、無線モードである場合に電気刺激部の自体駆動制御を行い、前記制御側送受信部から転送されたセッティングデータによって該当する周波数および電圧の出力制御が行われる遠隔制御部と、前記制御側送受信部との通信を行って入出力データを遠隔制御部に伝達する送受信部と、前記遠隔制御部に周波数を供給する発振部と、前記遠隔制御部に電源を供給するバッテリと、からなる電気刺激部と、
を備えてなることを特徴とするアルファ波誘導電気刺激器。 - 第3項において、前記発振部は、7[Hz]〜14[Hz]間の発振が行われることを特徴とするアルファ波誘導刺激器。
- 第3項において、前記制御部には、ジャッキを介して流れる電荷の蓄積量によって電気刺激部と耳とが接触していないかを感知して前記マイクロプロセッサに伝達する非接触感知部がさらに設けられていることを特徴とするアルファ波誘導電気刺激器。
- 第5項において、前記非接触感知部から転送された信号により接触状態であると判断される場合に電気的な短絡を防止するため、
前記接触端子と閉回路を構成して合成抵抗値により電圧降下を行う可変抵抗(R1)と、
前記合成抵抗値により発生する電圧と予め設定された基本電圧とを比較する電圧比較器(COM)と、
前記電圧比較器(COM)の比較結果に応じてスイッチングが行われるスイッチ(TR1)と、
前記スイッチ(TR1)の導通に応じて放電され、マイクロプロセッサに正常であるか否かの信号を伝達するキャパシタ(C2)と、
前記キャパシタ(C2)の放電時、正常であると判断して直流電流の供給を遮断し、キャパシタ(C2)の放電が行われていない場合は、前記可変抵抗(R1)による電圧降下のみが行われるようにする電源制御部と、
をさらに備えてなることを特徴とするアルファ波誘導電気刺激器。 - 第3項において、前記マイクロプロセッサには、電気刺激部に入出力される信号の変換のためにアナログ・デジタル変換機およびデジタル・アナログ変換機がさらに設けられていることを特徴とするアルファ波誘導刺激器。
- 第3項において、前記マイクロプロセッサには、周期および動作時間を含むセッティングデータに対応してカウントが行われるタイマーがさらに設けられていることを特徴とするアルファ波誘導電気刺激器。
- 第3項において、前記接続ラインは、制御部のコネクタおよび電気刺激部から着脱自在に両端にジャッキが設けられていることを特徴とするアルファ波誘導電気刺激器。
- 第3項において、前記マイクロプロセッサにより前記耳へ電圧が印加されるか否かによる非接触の判断時に警報信号が出力される場合、この警報信号に応じて警報音を出力させる警報部をさらに設けられていることを特徴とするアルファ波誘導電気刺激器。
- 第3項において、前記キー入力部から伝達されたキー入力信号に対応してセッティングされた値をディスプレイすると共に動作状態の出力または点灯が行われるディスプレイ部がさらに設けられていることを特徴とするアルファ波誘導電気刺激器。
- 第3項において、前記電気刺激部には、赤外線処理モジュールにより体温を判断するための信号を感知するため、耳の導管内への挿入が容易に行えるように緩やかに窪んで傾斜した稜線を有する噴火口の形状をし、そのトップ面(H)は、赤外線信号を受信できるように穿孔された体温感知部がさらに設けられていることを特徴とするアルファ波誘導電気刺激器。
- 第3項において、前記電気刺激部には、赤外線処理モジュールにより血糖を判断するための信号を感知するため、耳の導管内への挿入が容易に行えるように緩やかに窪んで傾斜した稜線を有する噴火口の形状をし、そのトップ面(H)は、赤外線信号を受信できるように穿孔された血糖感知部がさらに設けられていることを特徴とするアルファ波誘導電気刺激器。
- 第3項において、前記電気刺激部には、赤外線処理モジュールにより体温および血糖を判断するための信号を感知するため、耳の導管内への挿入が容易に行えるように緩やかに窪んで傾斜した稜線を有する噴火口の形状をし、そのトップ面(H)は、赤外線信号を受信できるように穿孔された体温/血糖感知部がさらに設けられていることを特徴とするアルファ波誘導電気刺激器。
- 第12項乃至第14項のいずれか1つにおいて、前記赤外線処理モジュールは、フィルタ部と赤外線探知部からなり、耳内の導管から放射された赤外線輻射を通過させるロングパスフィルタを有するシリコンウィンドによりセンシング領域が覆われており、前記センシング領域の前方は、測定された被分析物の放射ラインに対して重要な分光特性を有する適切な赤外線バンドパスフィルタにより覆われて形成されることを特徴とするアルファ波誘導電気刺激器。
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