JP2013240501A

JP2013240501A - エコノミークラス症候群予防装置

Info

Publication number: JP2013240501A
Application number: JP2012116286A
Authority: JP
Inventors: Koichi Matsuo; 功一松尾; Hiroyuki Morita; 啓之森田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2012-05-22
Publication date: 2013-12-05

Abstract

【課題】電極の装着が容易で単純且つ安価なエコノミークラス症候群予防装置を提供すること。
【解決手段】両側下肢のヒラメ筋５２に取り付けられた刺激用電極１と、刺激用電極１に所定のパルス電圧を印加するパルス電圧発生装置２と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、航空機のエコノミークラスのような窮屈な座席に数時間以上にわたり着席状態を続けた際に生じる下肢循環障害、それによって生じる静脈血栓、肺塞栓、その他の随伴症状を予防するための下肢電気刺激装置に関するものである。

長時間窮屈な座席に座り続ける人や、車椅子での生活者或いは寝たきりの人などは所謂エコノミークラス症候群に罹患しやすい。

エコノミークラス症候群を予防する装置としては、両側下肢の大腿四頭筋と総腓骨神経を交互に刺激する表面電極と、この表面電極に接続される刺激装置と、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００２−２２４２２７号公報

上記従来のエコノミークラス症候群予防装置は、大腿四頭筋と総腓骨神経を交互に刺激するものであり、電極が片側下肢だけでも２対必要である。しかも大腿四頭筋は骨盤と膝関節の間の大腿骨を取り囲む筋肉であり、電極を取り付けるのに衣類を脱いだりする必要がある。そのため電極の装着が容易でない。また、刺激装置からのリード線も４本必要であり、装置が複雑で高価になる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、電極の装着が容易で単純且つ安価なエコノミークラス症候群予防装置を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するためになされた本発明のエコノミークラス症候群予防装置は、両側下肢のヒラメ筋に取り付けられた刺激用電極と、前記刺激用電極に所定のパルス電圧を印加するパルス電圧発生装置と、を有することを特徴とする。

ヒラメ筋は脹脛（ふくらはぎ）を形成する下腿三頭筋のうちの一つであり、電極の装着が容易である。また、左右下肢それぞれ１か所に装着された刺激用電極とパルス電圧発生装置とから構成されるので、コンパクト化・低コスト化を図ることができる。

上記のエコノミークラス症候群予防装置において、前記刺激用電極をヒラメ筋に取り付けるための前記刺激用電極が取り付けられた弾性ストッキングを有するとよい。

弾性ストッキングを履くだけで刺激用電極をヒラメ筋に装着することができる。

また、前記パルス電圧発生装置は、前記刺激用電極に（ａ）電圧が時間と共に低電圧から高電圧まで漸増する複数のパルス電圧を印加する、その後、（ｂ）前記高電圧のパルス電圧（刺激電圧）を複数印加する、その後、（ｃ）電圧が時間と共に前記高電圧から前記低電圧まで漸減する複数のパルス電圧を印加する、その後、（ｄ）所定の時間（低電圧持続時間）前記低電圧を印加する、その後、前記（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）を繰り返すものとするとよい。

刺激電極に印加される電圧が（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）を繰り返すので、電気刺激による痛みを軽減することができる。また、ヒラメ筋が周期的に電気刺激されるため、筋肉の緊張と弛緩が効率よく行われる。

また、前記パルス電圧発生装置は、前記（ａ）から（ｃ）までの時間（刺激持続時間）、刺激間隔（前記刺激持続時間＋前記低電圧持続時間）及び前記刺激電圧を調整可能であるとよい。

ヒラメ筋の緊張と弛緩を効率よく行う刺激持続時間、刺激間隔及び刺激電圧は個人差があるが、個人毎に調整することができる。

本発明の実施形態に係るエコノミークラス症候群予防装置の装着側面図である。刺激用電極が埋め込まれた弾性ストッキングを履いた下肢の側面図である。刺激用電極に印加する刺激電圧波形の模式図である。パルス電圧発生装置のブロック図である。ヒラメ筋による血流速増大のメカニズムを説明するための図である。ヒラメ筋に電気刺激を与えた時の下肢深部静脈血管を流れる静脈血流速度を示すグラフである。足部を屈曲・伸展させた時の下肢深部静脈血管を流れる静脈血流速度を示すグラフである。

図１は、本発明の実施形態に係るエコノミークラス症候群予防装置の装着側面図である。図１では、下肢の筋肉がわかるように膝と踝の間の皮膚を取り除いて下肢を描いている。

本発明の実施形態に係るエコノミークラス症候群予防装置は、両側下肢５０のヒラメ筋５２に取り付けられた刺激用電極１と、刺激用電極１に所定のパルス電圧を印加するパルス電圧発生装置２と、を有している。

刺激用電極１は、下肢５０の腓腹筋５１と長腓骨筋５３の間にあるヒラメ筋５２にシリコンゴム製のパッド（不図示）で装着されている。刺激用電極１とパルス電圧発生装置２とはコード２１で連結されている。前記パッドは、市販品（立石電気製）であり、粘着性と導電性を有しているので刺激用電極１をヒラメ筋５２に簡単に装着することができる。

ヒラメ筋５２は馴染みが少ないので、刺激用電極１を編みこんだ弾性ストッキング３（図２参照。）を使用するとよい。弾性ストッキング３は、その着用時、人体下肢５０の体表面におけるヒラメ筋５２の適宜部位と対面する２カ所に刺激用電極１が配設されており、各刺激用電極１は、それぞれコード２１を介してパルス電圧発生装置２に電気的に接続できるようになっている。刺激用電極１は、接続端子１ａと面状導電層１ｂとで形成されている。

パルス電圧発生装置２は、図３に示すような刺激電圧波形を出力する。すなわち、パルス電圧発生装置２は、
（ａ）電圧が時間と共に低電圧から高電圧まで漸増する複数のパルス電圧を印加する、その後、（ｂ）前記高電圧のパルス電圧（刺激電圧）を複数出力する、その後、（ｃ）電圧が時間と共に前記高電圧から前記低電圧まで漸減する複数のパルス電圧を出力する、その後、（ｄ）所定の時間（低電圧持続時間）前記低電圧を出力する、その後、前記（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）を繰り返す。

個々のパルス電圧の持続時間τは、例えば、１６．７ｍｓｅｃであり、刺激電圧Ｖ_ｓは、例えば、３０〜６０Ｖである。（ａ）から（ｃ）までの時間（刺激持続時間）ｔ_ｃは、例えば３ｓｅｃ前後であり、刺激間隔（刺激持続時間ｔ_ｃ＋低電圧持続時間）ｔ_ｉは例えば、２〜３ｓｅｃである。

刺激電圧波形は、図３に示すような持続時間τがｍｓｅｃオーダの短パルス電圧の包絡線が台形状であることに限定されない。正弦波形状、半円波形状、楕円波形状等でもよい。

最適な刺激持続時間ｔ_ｃ、刺激間隔ｔ_ｉ、刺激回数は個人により異なる。また、長時間使用すると電気刺激に対して慣れてくる。したがって、パルス電圧発生装置２は、図４に示すように、刺激持続時間ｔ_ｃ、刺激間隔ｔ_ｉ、刺激回数を変更できるようになっている。

パルス電圧発生装置２は、マイクロＣＰＵ２１、プログラム書き込み部２２、電源スイッチ・刺激間隔ｔ_ｉ設定部２３、刺激電圧Ｖ_ｓ調整部２４、刺激持続時間ｔ_ｃと刺激間隔ｔ_ｉ設定部２５、等を備えている。

図５に、ヒラメ筋を電気刺激することによる血流速増大のメカニズムを示す。図５ａは、刺激用電極１（不図示）にパルス電圧が印加されていない状態、すなわちヒラメ筋５２が弛緩している状態を示す。図５ｂは電気刺激によりヒラメ筋５２が緊張している状態を示す。ヒラメ筋５２が弛緩している状態では下肢深部静脈血管５８が開放されており、血管５８内に静脈血が充満している。ヒラメ筋５２が緊張（収縮）した状態では下肢深部血管５８がヒラメ筋５２で圧迫されて、血管５８内の弁作用により静脈血が上方に押し上げられる。

図６は、図１に示すエコノミークラス症候群予防装置を動作させて下肢深部静脈血流速度を超音波血流計で測定した血流波形である。すなわち、ヒラメ筋５２に装着された刺激用電極１に、パルス電圧発生装置２から図３に示すような電圧波形を印加した。この時の短パルス電圧の持続時間τは１６．７ｍｓｅｃ、刺激電圧Ｖ_ｓは６０Ｖ、刺激持続時間ｔ_ｃは３ｓｅｃ、刺激間隔ｔ_ｉは５ｓｅｃであった。

図６から、本発明のエコノミークラス症候群予防装置により４７ｃｍ／ｓの最大血流速度が達成されることがわかる。

図７は、足部を屈曲・伸展させたときの血流波形である。本発明のエコノミークラス症候群予防装置により足部の屈曲・伸展による血流速度の約半分の血流速度が達成されることがわかる。足部の屈曲・伸展は短時間しか持続できないが、本発明のエコノミークラス症候群予防装置は長時間刺激することができ、エコノミークラス症候群予防効果が持続する。したがって、本発明のエコノミークラス症候群予防装置は長時間同じ姿勢を保持している（保持せざるを得ない）人に特に有効である。

１・・・・・・刺激用電極
２・・・・・・パルス電圧発生装置
３・・・・・・弾性ストッキング
５２・・・・・ヒラメ筋
Ｖ_ｓ・・・・・刺激電圧
ｔ_ｃ・・・・・刺激持続時間
ｔ_ｉ・・・・・刺激間隔

Claims

両側下肢のヒラメ筋に取り付けられた刺激用電極と、
前記刺激用電極に所定のパルス電圧を印加するパルス電圧発生装置と、を有することを特徴とするエコノミークラス症候群予防装置。
前記刺激用電極をヒラメ筋に取り付けるための前記刺激用電極が取り付けられた弾性ストッキングを有する請求項１に記載のエコノミークラス症候群予防装置。
前記パルス電圧発生装置は、前記刺激用電極に
（ａ）電圧が時間と共に低電圧から高電圧まで漸増する複数のパルス電圧を印加する、
その後、
（ｂ）前記高電圧のパルス電圧（刺激電圧）を複数印加する、
その後、
（ｃ）電圧が時間と共に前記高電圧から前記低電圧まで漸減する複数のパルス電圧を印加する、
その後、
（ｄ）所定の時間（低電圧持続時間）前記低電圧を印加する、
その後、前記（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）を繰り返す請求項１又は２に記載のエコノミークラス症候群予防装置。
前記パルス電圧発生装置は、前記（ａ）から（ｃ）までの時間（刺激持続時間）、刺激間隔（前記刺激持続時間＋前記低電圧持続時間）及び前記刺激電圧を調整可能である請求項３に記載のエコノミークラス症候群予防装置。