JP2015058172A - 電気刺激装置 - Google Patents

Abstract

【課題】患者が嚥下動作を終了した後、患者自身の操作によらず、適時に電気刺激用電流の供給を終了させることが可能な電気刺激装置を提供する。
【解決手段】本発明の電気刺激装置は、生体内で生じる振動を検出する検出部と、電気刺激用電流を発振する発振器と、生体表面の特定位置に配置固定され、前記発振器が発振した電気刺激用電流を該特定位置を介して生体に供給する電極と、前記電極からの電気刺激用電流の供給を制御する制御部とを備え、前記検出部が特定周波数パターンを検出したときに前記電極からの電気刺激用電流の供給を終了させる、ことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、生体に電気刺激用電流を与えるための電気刺激装置に関し、特に、生体内の振動の特定周波数パターンを検出して電気刺激用電流の供給を制御することが可能な電気刺激装置に関するものである。

生体の表面から電気刺激を与え、生体内の神経や筋肉を刺激するための電気刺激装置が各種知られている。このような電気刺激装置としては、例えば、脳血管障害や脳性麻痺などの脳性疾患、または脊髄性疾患等により身体機能に障害を有する患者に対して、治療及びリハビリテーションを目的として使用され、あるいは、健常者に対して、身体機能を向上させて健康を増進させることを目的として使用されている。

電気刺激装置の治療対象疾患としては、特に、脳梗塞等により、咽喉頭領域における感覚刺激の反射が鈍くなることに起因する嚥下機能障害が知られる。嚥下機能障害の治療方法としては、例えば、特許文献１のように、患者の咽喉頭領域に電気刺激を与え、感覚神経を賦活させて鋭敏にしたり、関連筋の収縮訓練を通じて患者の嚥下反射、運動能力を促進する方法が提供されている。

このような電気刺激装置を嚥下機能障害の治療に使用する場合、嚥下動作が終了した後、嚥下動作が終了した後も電気刺激用電流の供給が持続することで、該電流が患者に不快感を生じさせる、という問題があった。嚥下動作終了後、適時に電気刺激用電流を終了させるためには、例えば、特許文献２のように、患者自身で操作を行う必要があった。

米国特許第７０３９４６８号明細書 特表２００８−５４４８３２号

そこで、本発明は、患者が嚥下動作を終了した後、患者自身の操作によらず、適時に電気刺激用電流の供給を終了させることが可能な電気刺激装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するにあたり、発明者らは、患者の嚥下動作時に生体内に特定周波数パターンの振動が生じることに着目し、本発明を完成させるに至った。
本発明の要旨は、以下の通りである。
本発明の電気刺激装置は、生体内で生じる振動を検出する検出部と、電気刺激用電流を発振する発振器と、生体表面の特定位置に配置固定され、前記発振器が発振した電気刺激用電流を該特定位置を介して生体に供給する電極と、前記電極からの電気刺激用電流の供給を制御する制御部とを備え、前記検出部が特定周波数パターンを検出したときに前記電極からの電気刺激用電流の供給を終了させる、ことを特徴とする。
本発明の電気刺激装置によれば、嚥下動作時に生じる振動の特定周波数パターンを検出することで、電気刺激用電流の供給を振動終了後適時に終了させることができる。これにより、電流供給の不要な延長により患者に生じる不快感を防止することが可能となる。

本発明の他の態様の電気刺激装置は、生体表面から生体内に向けて振動を与える振動発生部と、生体内で生じる振動を検出する検出部と、電気刺激用電流を発振する発振器と、生体表面の特定位置に配置固定され、前記発振器が発振した電気刺激用電流を該特定位置を介して生体に供給する電極と、前記電極からの電気刺激用電流の供給を制御する制御部とを備え、前記検出部が、前記振動発生部から与えられた振動により生体内に生じる共鳴振動を検出し、前記検出された共鳴振動の波長が変化したときに前記制御部が前記電極からの電気刺激用電流の供給を終了させる、ことを特徴とする。
本発明の他の態様の電気刺激装置によれば、外部振動を生体外から与えることにより生体内に生じる共鳴振動について、嚥下動作時の生体内構造変化による該共鳴振動の周波数変化を検出することで、電気刺激用電流の供給を振動終了後適時に終了させることができる。生体内構造変化に伴う共鳴振動の周波数変化を嚥下動作の状態評価として用いることで、生体内で発生する振動のみを検出する場合と比して、振動パターンの変化を正確に検出しやすい、という利点を有する。

本発明の電気刺激装置及び他の態様の電気刺激装置において、前記検出部の検出する振動が、周波数２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚの音波であることが好ましい。
嚥下動作時に生じる振動として、音波領域の振動、すなわち嚥下音を検出する構成とすることで、嚥下動作終了を正確に検知することができる。

本発明の他の態様の電気刺激装置において、前記振動発生器から与えられる振動が周波数２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚの音波であり、前記検出部の検出する共鳴振動が共鳴音である、ことが好ましい。
音波領域の共鳴振動、すなわち、共鳴音を検出することで、さらに嚥下動作終了を正確に検知することができる。

本発明の電気刺激装置及び他の態様の電気刺激装置において、前記電極は、顎下部、前頸部、または頬部に固定され、電気刺激用電流で口腔・咽喉頭領域を刺激する構成とすることが好ましい。
口腔・咽喉頭領域を刺激する構成とすることで、特に、嚥下機能障害の治療等に適した電気刺激装置の提供が可能である。

本発明の電気刺激装置及び他の態様の電気刺激装置において、前記検出部が剛性物質を備え、前記剛性物質を介して体表面に接触するよう配設されることが好ましい。
剛性物質を体表面に接触させることで、生体内に生じた振動または共鳴振動を感度良く検出することが可能となる。

本発明の電気刺激装置及び他の態様の電気刺激装置において、前記電極と前記検出部が一体的な部材を構成することが好ましい。
体表面の電気刺激位置と検出位置とが一致または近接する場合、電極と検出部を一体的な部材とすることで、配置時の操作や収納が簡便となる、という利点を有する。

本発明の電気刺激装置によれば、患者の嚥下動作時に生じる振動、または外部振動により生体内に生じる共鳴振動の周波数の変化を検出し、嚥下動作終了後、適時に電気刺激用電流の供給を終了させることが可能である。これにより、電気刺激用電流供給の不要な延長により生じる、患者の不快感を減じることが可能となる。

本発明の電気刺激装置の第１実施形態の使用時の工程を示すフローチャートである。 本発明の電気刺激装置の第２実施形態の使用時の工程を示すフローチャートである。 本発明の電気刺激装置の第１実施形態の電極部の一例を示す斜視図である。 本発明の電気刺激装置の第１実施形態の電極部の一例について、（Ａ）上面図、（Ｂ）ａ−ａ断面図、（Ｃ）付着部と導線部とを分離させた状態での導線部の上面図、（Ｄ）ｂ−ｂ断面図、（Ｅ）付着部と導線部とを分離させた状態での付着部の上面図、（Ｆ）ｃ−ｃ断面図を示したものである。 本発明の電気刺激装置の第１実施形態の電極部の他の例について、（Ａ）上面図、（Ｂ）ｄ−ｄ断面図、（Ｃ）付着部と導線部とを分離させた状態での導線部の上面図、（Ｄ）ｅ−ｅ断面図、（Ｅ）付着部と導線部とを分離させた状態での付着部の上面図、（Ｆ）ｆ−ｆ断面図を示したものである。 本発明の電気刺激装置の第２実施形態の電極部の一例について、（Ａ）上面図、（Ｂ）ｇ−ｇ断面図、（Ｃ）付着部と導線部とを分離させた状態での導線部の上面図、（Ｄ）ｈ−ｈ断面図、（Ｅ）付着部と導線部とを分離させた状態での付着部の上面図、（Ｆ）ｉ−ｉ断面図を示したものである。 本発明の電気刺激装置の第１実施形態の一例の概略を示すブロック図である。 本発明の電気刺激装置の第２実施形態の一例の概略を示すブロック図である。 本発明の電気刺激装置の使用状態の一例を示す図である。 喉頭蓋と喉頭の構造を模式的に示す図である。（Ａ）は、非嚥下時の喉頭蓋と喉頭の構造の模式図であり、（Ｂ）は、嚥下時の喉頭蓋と喉頭の構造の模式図である。

（電気刺激装置）
本明細書においては、電気刺激装置として、嚥下機能障害の治療及びリハビリテーションのために、図９に示すように患者の顎下部若しくは前頸部に、または頬部（図示せず）に電極部材９１を貼付して、咽喉頭領域または口腔領域を刺激する電気刺激装置について、例示的に記載する。なお、電気刺激装置の電極部材貼付位置は特に限定されるものではないが、嚥下機能障害の治療においては、顎下部、前頸部、または頬部への貼付が高い効果が得られるため好ましい。

＜第１実施形態＞
本発明の電気刺激装置の第１実施形態（以降、「第１電気刺激装置」とも称する）は、生体内で生じる振動を検出する検出部と、電気刺激用電流を発振する発振器と、生体表面の特定位置に配置固定され、前記発振器が発振した電気刺激用電流を該特定位置を介して生体に供給する電極と、前記電極からの電気刺激用電流の供給を制御する制御部とを備え、前記検出部が特定周波数パターンを検出したときに前記電極からの電気刺激用電流の供給を終了させる、ことを特徴とする。

本発明の第１電気刺激装置について、その使用時のフローチャートを図１に示す。図９に示すように患者生体の咽喉頭領域に貼付された電極部材９１は、定常状態においては、咽喉頭領域に刺激を与えないか、または、筋運動が生じない出力レベルでの電流を供給する（ステップＳ１）。嚥下動作時において、患者自身の操作により、または、顎下筋の運動もしくは筋電パターンの変化を検出することにより（ステップＳ２）、電極部材を介して筋運動が誘発される出力レベルの電気刺激用電流の供給が開始される（ステップＳ３）。顎下筋の運動もしくは筋電パターンの変化を検出する場合は、電極部材とは別に、顎下筋領域に貼付された加速度センサ、筋電計等の検出機構を顎下筋近傍に取り付けることにより、筋運動もしくは筋電パターンが検出される（図示せず）。

電気刺激用電流の供給を受けることで生じた嚥下運動により、生体内に特定の周波数パターンを有する振動、すなわち嚥下音が生じる。第１電気刺激装置は、該嚥下音の特定周波数パターンを検出した場合（ステップＳ４で「Ｙｅｓ」）、その直後または一定時間後（例えば０〜３秒後）に、電気刺激用電流の供給を終了するように制御される（ステップＳ５）。

図７は、第１電気刺激装置の構成の一例を示すブロック図である。図示例の第１電気刺激装置は、電源と、電気刺激用電流を生成するための発振器と、生成された電気刺激用電流を増幅する増幅器と、該電気刺激用電流を生体に提供する電極と、マイクロフォン等の振動検出装置に接続された検出部と、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリに格納されたプログラムに基づいて電流供給を制御する制御部と、ＬＥＤ、ＬＣＤ、ブザー等を有する表示部と、びＯＮ／ＯＦＦスイッチ、モード選択スイッチ、出力調整スイッチ等を有する入力部とを備える。前記電源は、発振器及び制御部に直接接続され、また、前記制御部には、発振器、振動検出装置、メモリ、表示部、入力部がそれぞれ接続される。

＜＜電極部材の構成＞＞
前記電極と前記検出部は、別部材として、体表面のそれぞれ別の位置に配置してもよいが、電気刺激用電流の被供給部位と、振動検出部位は一致または近似していることが好ましいことから、一体的な電極部材として構成されることが好ましい。ここでいう「一体的な電極部材」は、前記電極を形成する部品と前記検出部を形成する部品とが係合や貼付により取り外し可能に一体化している場合であっても、装置の動作時に一体として使用するものであれば包含するものとする。

以下、第１電気刺激装置の電極部材の複数例について、図を参照して詳説する。なお、本発明の電気刺激装置の第１実施形態は、図示例に限定されるものではない。
図３は、電極部材の第１図示例の外観を示す斜視図である。図４（Ａ）は、該電極部材の上面図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のａ−ａ断面図である。電極部材３１は、体表面に配置するものであり、体表面側から順に、導電性ゲル電極３２、カーボンシート３３、絶縁性基材３４及び剛性シート３５が積層され、これに導電性の係合金具３６ａ、３６ｂ、絶縁性カバー３７及び導線３８が付属されてなる。なお、第１図示例において、電極部材３１は略円盤形状であるが、この形状に限定されることなく、楕円形、角丸四角形等の所望の形状とすることができる。

第１図示例においては、電極部材３１は、係合金具３６ａ、３６ｂの係合を外すことで、剛性シート３５、係合金具３６ａ、絶縁性カバー３７、及び導線３８を備えた導線部３１ａ（図４（Ｃ）及び（Ｄ））と、導電性ゲル電極３２、カーボンシート３３、絶縁性基材３４及び係合金具３６ｂを備える付着部３１ｂ（図４（Ｅ）及び（Ｆ））との２部品に分離可能である。導電性ゲル電極３２は、使用を繰り返すことによりその粘着性が失われ、使用が困難となるため、導電性ゲル電極３２を含む部品は、適宜新しいものと交換する必要がある。第１図示例のように、電極部材３１の導線部３１ａと付着部３１ｂとを分離可能とすると、廃棄される部分をより小さくすることができるため、使用コスト、環用負荷を低減させることが可能となるため、好ましい。なお、本発明は、電極部材が分離不能な構造である電気刺激装置を除外するものではない。

電極部材３１は、係合金具３６ａと３６ｂとを係合して、導線部３１ａと付着部３１ｂとを一体化させた状態で使用する。使用時には、付着部３１ｂのみを体表面の特定部位（図９の電極部材９１が貼付されている部位等）に貼付してから、導線部３１ａを係合させてもよく、また係合した状態で貼付してもよい。電極部材３１は、付着部３１ｂの導電性ゲル電極３２によって、体表面の特定位置に固定される。導電性ゲル電極３２に積層されるカーボンシート３３は必須ではないが、導電性ゲル電極３２よりも導電性の高いカーボンシート３３を介することで、導電性ゲル電極３２の生体接触面全体に電流を供給することが可能となるため、好ましい。絶縁性基材３４としては、絶縁性のフィルムであれば、特に限定されないが、ゲルのはがしやすさ等の観点から、布、ポリエチレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ＰＥＴフィルム、ポリエチレンポリ酢酸ビニルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリウレタンフィルム等の可撓性フィルムを使用することが好ましい。なお、絶縁性基材３４は省略することもできる。

図７の発振器で発振された電気刺激用電流は、増幅器を通って、導線３８を介して電極部材に供給される。導線３８は、導電性の係合金具３６ａに接続されており、前記電気刺激用電流は、係合金具３６ａ、３６ｂを介してカーボンシート３３、導電性ゲル電極３２に送られ、生体表面に供給される。

生体内で発生する振動は、剛性シート３５を介して伝達され、マイクロフォン等で電気信号化された後、該電気信号が制御部に送られる。剛性シート３５としては、ＰＶＤＦフィルムやＥＭＦＩＴフィルム等の圧電フィルムを好適に使用でき、該圧電フィルムにより、生体内で発生する振動を即時に電気信号化することができる。電気刺激用電流が生体に供給されることに嚥下反射が生じ、嚥下時に生じる特定周波数パターンの振動（例えば嚥下音）の信号が制御部に送られると、制御部からの指令より発振器からの電気刺激用電流の供給が止められる。

ここで、剛性シート３５で検出され制御部で解析される振動は、音波、具体的には２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚの周波数を有する振動であることが好ましい。音波以外の振動、例えば筋運動等の低周波数の振動は、嚥下時以外にも生じることが多く、ノイズが生じやすい、という問題がある。また、電気刺激用電流以外の外力が加わることによっても、ノイズが生じ得る。一方、２００００Ｈｚ超の高音波については、現在のところ、嚥下反射に特有の周波数パターンは知られていない。したがって、嚥下時に生じる２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚの周波数の音波振動、すなわち嚥下音を検出することが好ましい。
振動の周波数が１０００Ｈｚ〜２００００Ｈｚであると、嚥下音を高い精度で検出できるため、より好ましい。

図５に、第１電気刺激装置の電極部材の第２図示例の構造を示す。図５（Ａ）は、該電極部材の上面図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のｄ−ｄ断面図である。電極部材５１は、体表面に配置するものであり、体表面側から順に、導電性ゲル電極５２、カーボンシート５３及び絶縁性基材５４が貫通孔を有する状態で積層され、該貫通孔に剛性部材５５が配置され、これに導電性の係合金具５６ａ、５６ｂ、絶縁性カバー５７及び導線５８が付属されてなる。前記貫通孔は、導電性ゲル電極５２の生体接触面の中央相当部分に設けられることが好ましい。なお、第２図示例においても、電極部材は略円盤形状であるが、この形状に限定されるものではない。

第２図示例においても、第１図示例と同様に、電極部材５１は、剛性部材５５、係合金具５６ａ、絶縁性カバー５７、及び導線５８を備えた導線部５１ａ（図５（Ｃ）及び（Ｄ））と、導電性ゲル電極５２、カーボンシート５３、絶縁性基材５４及び係合金具５６ｂを備える付着部５１ｂ（図５（Ｅ）及び（Ｆ））との２部品に分離可能である。

第２図示例の使用方法、作用機序は第１図示例とほぼ同様であるが、生体内の振動を検出する剛性物質（ここでは、剛性部材５５）が、生体表面に直接接触可能な点で、第１図示例と相違する。生体内の振動は、導電性ゲル等に吸収されやすいため、より高感度に該振動を検出するためには、生体表面に直接検出機構を接触させることが好ましい。なお、前記剛性部材５５としては、圧電素子を好適に使用できる。

＜第２実施形態＞
本発明の電気刺激装置の第２実施形態（以降、「第２電気刺激装置」とも称する）は、生体表面から生体内に向けて外部振動を与える振動発生部と、生体内で生じる振動を検出する検出部と、電気刺激用電流を発振する発振器と、生体表面の特定位置に配置固定され、前記発振器が発振した電気刺激用電流を該特定位置を介して生体に供給する電極と、前記電極からの電気刺激用電流の供給を制御する制御部とを備え、前記検出部が、前記振動発生部から与えられた振動により生体内に生じる共鳴振動を検出し、前記検出された共鳴振動の波長が変化したときに前記制御部が前記電極からの電気刺激用電流の供給を終了させる、ことを特徴とする。

本発明の第２電気刺激装置について、その使用時のフローチャートを図２に示す。患者生体の咽喉頭領域に貼付された電極部材は、定常状態においては、咽喉頭領域に刺激を与えないか、または、筋運動が生じない出力レベルでの電流を供給する（ステップＳ６）。嚥下動作時において、患者自身の刺激開始ボタンＯＮの操作により、または、顎下筋の運動もしくは筋電パターンの変化を検出することにより（ステップＳ８）、電極を介して筋運動が誘発される出力レベルの電気刺激用電流の供給が開始される（ステップＳ９）。

一方、患者生体の咽喉頭領域には、定常時より継続的または断続的に特定波長の振動を供給し、咽喉頭領域に共鳴振動を生じさせる（ステップＳ７）。電気刺激用電流の供給を受けることで生じた嚥下運動により、後述するように、生体内で咽喉頭領域の形状が変化し、これにより、前記共鳴振動の波長が変化する。第２電気刺激装置は、該共鳴波長の変化を検出した場合（ステップＳ１０で「Ｙｅｓ」）、その直後または一定時間後（例えば０〜３秒後）に、電気刺激用電流の供給を終了するように制御される（ステップＳ１１）。

図８は、第２電気刺激装置の構成の一例を示すブロック図である。振動生成部及び振動供給部をさらに備えること以外は、第１電気刺激装置のブロック図（図７）と同様である。

第２電気刺激装置は、前記電極とは別に振動供給部を有し、該振動供給部を介して、生体表面から生体内に向かって特定周波数の振動を継続的に、または断続的に供給し続ける。図１０に示すように、喉頭は管状の構造を有する臓器である。定常状態、すなわち非嚥下時には、喉頭１０１は、その両末端が開放された開管状態であるが（図１０（Ａ））、嚥下時には、嚥下内容物が気管に流れるのを防ぐために、喉頭蓋１０２が管の上部に蓋をするように動くため、喉頭１０１は、一方端部が閉じられた閉管状態となる（図１０（Ｂ））。

管体は、開管状態のときと閉管状態のときとでは、その共鳴波長が異なる。例えば、簡略的に喉頭１０１を長さＬの円管とすると、開管状態の円管の共鳴波長λ_ｏは、下記式（Ｉ）で表される。
λ_ｏ＝２Ｌ／ｎ ・・・（Ｉ）
（式中、Ｌ＝円管の長さ、ｎ＝１，２，３・・・）
一方、閉管状態の円管の共鳴波長λ_ｃは、下記式（ＩＩ）で表される。
λ_ｃ＝４Ｌ／（２ｎ−１） ・・・（ＩＩ）
（式中、Ｌ＝円管の長さ、ｎ＝１，２，３・・・）
そのため、特定周波数の振動を喉頭１０１に与えた場合、嚥下時の喉頭蓋１０２の動きにより、喉頭１０１が開管状態から閉管状態に変化し、これにより、共鳴波長の変化が生じることとなる。第２電気刺激装置は、この共鳴波長の変化を検知して、電気刺激用電流の供給を終了させるよう制御する機構を有するものである。このように、能動的に振動を与えて共鳴振動を発生させ、その共鳴波長の変化を検出することで、供給振動の出力を調整して検出感度を適正化したり、供給振動の周波数を調整してノイズを減じたりすることが可能である。

＜＜電極部材の構成＞＞
前記電極と前記検出部は、別部材として、体表面のそれぞれ別の位置に配置してもよいが、一体的な電極部材として構成されることが好ましい。「一体的な」電極部材の定義については、第１電気刺激装置と同様である。

以下、第２電気刺激装置の電極部材の例について、図を参照して詳説する。なお、本発明の電気刺激装置の第２実施形態は、図示例に限定されるものではない。
図６に、第２電気刺激装置の電極部材の例の構造を示す。図６（Ａ）は、該電極部材の上面図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のｇ−ｇ断面図である。電極部材６１は、体表面に配置するものであり、体表面側から順に、導電性ゲル電極６２、カーボンシート６３及び絶縁性基材６４が貫通孔を有する状態で積層され、該貫通孔に円柱状の振動供給部６９とその側面を囲繞する剛性部材６５が配置され、これに導電性の係合金具６６ａ、６６ｂ、絶縁性カバー６７及び導線６８が付属されてなる。前記貫通孔は、導電性ゲル電極６２の生体接触面の中央相当部分に設けられることが好ましい。なお、図示例の電極部材は略円盤形状であるが、この形状に限定されるものではない。

電極部材６１は、係合金具６６ａ、６６ｂの係合を外すことで、振動供給部６９、剛性部材６５、係合金具６６ａ、絶縁性カバー６７、及び導線６８を備えた導線部６１ａ（図６（Ｃ）及び（Ｄ））と、導電性ゲル電極６２、カーボンシート６３、絶縁性基材６４及び係合金具６６ｂを備える付着部６１ｂ（図６（Ｅ）及び（Ｆ））の２部品に分離可能である。

図示例は、振動供給部６９の側面を剛性部材６５が囲繞する形態を示しているが、この形態に限定されるものではなく、例えば、剛性部材６５を振動供給部６９が囲繞する形態であってもよく、また、それぞれが半円柱状であり、２つの半円柱を組み合わせて円柱を形成する形態であってもよい。剛性部材６５の内部に振動供給部６９を埋め込む形態とすることもできる。剛性部材６５としては、圧電素子を好適に使用できる。振動供給部６９としては、振動素子を好適に使用できる。

振動供給部６９が供給する振動は、音波、具体的には２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚの周波数を有する振動であることが好ましい。供給振動の低周波数を２０Ｈｚ未満とすると、その共鳴振動も低周波数となり、生体の筋運動等がノイズとなりやすい、という問題がある。また、供給振動、電気刺激用電流以外の外力が加わることによっても、ノイズが生じやすい。一方、２００００Ｈｚ超の超音波については、共鳴波長の変化を検出するのが困難である、という問題がある。振動供給部６９が供給する振動の周波数が５００Ｈｚ〜１５０００Ｈｚであると、共鳴波長の変化を高い精度で検出できるため、より好ましい。

また、剛性部材６５で検出され制御部で解析される共鳴振動についても、２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚの周波数を有する振動とすることが好ましい。前記した通り、２０Ｈｚ未満の低周波数の共鳴振動は、生体の筋運動等のノイズが入りやすい、という問題があり、２００００Ｈｚ高周波数の共鳴振動は、その共鳴波長の変化の検出が困難である、という問題がある。同様に、検出される共鳴振動の周波数が１０００Ｈｚ〜２００００Ｈｚであると、共鳴波長を高い精度で検出できるため、より好ましい。

＜他の実施形態＞
本発明の電気刺激装置の他の実施形態としては、
（１）生体内で生じる振動を検出する検出部と、電気刺激用電流を発振する発振器と、生体表面の特定位置に配置固定され、前記発振器が発振した電気刺激用電流を該特定位置を介して生体に供給する電極と、前記電極からの電気刺激用電流の供給を制御する制御部とを備え、前記検出部が特定周波数パターンを検出したときに前記電極からの電気刺激用電流の供給を開始させる、ことを特徴とする電気刺激装置；及び
（２）生体表面から生体内に向けて外部振動を与える振動発生部と、生体内で生じる振動を検出する検出部と、電気刺激用電流を発振する発振器と、生体表面の特定位置に配置固定され、前記発振器が発振した電気刺激用電流を該特定位置を介して生体に供給する電極と、前記電極からの電気刺激用電流の供給を制御する制御部とを備え、前記検出部が、前記振動発生部から与えられた振動により生体内に生じる共鳴振動を検出し、前記検出された共鳴振動の波長が変化したときに前記制御部が前記電極からの電気刺激用電流の供給を開始させる、ことを特徴とする電気刺激装置
が挙げられる。

すなわち、上記の他の実施形態（１）は、本発明の第１電気刺激装置において、検出部が特定周波数パターンを検出したときに前記電極からの電気刺激用電流の供給を「終了」ではなく、「開始」させる構成を有し、他の実施形態（２）は、本発明の第２電気刺激装置において、共鳴振動の波長が変化したときに前記制御部が前記電極からの電気刺激用電流の供給を「終了」ではなく「開始」させる構成を有する。このような構成を有する電気刺激装置は、例えば、閉塞性睡眠時無呼吸症候群の治療に適用することが出来る。

閉塞性睡眠時無呼吸症候群は、睡眠時の筋弛緩により、舌根部や軟口蓋が下がり、気道を閉塞することによって生じる。したがって、経皮的に喉頭領域や舌に対して電気刺激を与えることで、気道閉塞に関与する弛緩した筋肉を収縮させ、気道を開放することができる。閉塞性睡眠時無呼吸症候群の患者の多くは、無呼吸時にいびきをかくことが知られる。そのため、いびきの振動の特定周波数パターンを検出した時に、電気刺激用電流の供給が開始される構成とすることで、気道の開放が可能となる。あるいは、定常状態から継続的または断続的に咽喉頭に特定周波数の振動を供給して共鳴波長を生じさせ、無呼吸時、すなわち、気道が閉塞した際の共鳴波長の変化を検出した時に、電気刺激用電流の供給が開始される構成とすることもできる。

（電気刺激装置を用いた治療方法）
本発明の第１電気刺激装置により提供される治療方法としては、生体の嚥下機能障害を電気刺激を用いて治療する方法であって、電気刺激用電流を発振する発振工程と、前記電気刺激用電流を前記生体に供給する電流供給工程と、生体内で生じる振動を検出する検出工程と、前記検出工程において特定波長の振動を検出したときに前記電気刺激用電流を終了させる供給終了工程とを含む、ことを特徴とする治療方法が挙げられる。

また、本発明の第２電気刺激装置により提供される治療方法としては、生体の嚥下機能障害を電気刺激を用いて治療する方法であって、電気刺激用電流を発振する発振工程と、前記電気刺激用電流を前記生体に供給する電流供給工程と、生体表面から生体内に向けて振動を与える振動付与工程と、前記振動付与工程で与えられた振動により生体内に生じる共鳴振動を検出する検出工程と、前記検出工程で検出される共鳴振動の波長が変化したときに前記電気刺激用電流の供給を終了させる供給終了工程とを含む、ことを特徴とする治療方法が挙げられる。

さらに、本発明の電気刺激装置により提供される他の治療方法として、
（１）生体の嚥下機能障害を電気刺激を用いて治療する方法であって、電気刺激用電流を発振する発振工程と、前記電気刺激用電流を前記生体に供給する電流供給工程と、生体内で生じる振動を検出する検出工程と、前記検出工程において特定波長の振動を検出したときに前記電気刺激用電流を開始させる供給開始工程とを含む、ことを特徴とする治療方法；及び
（２）生体の嚥下機能障害を電気刺激を用いて治療する方法であって、電気刺激用電流を発振する発振工程と、前記電気刺激用電流を前記生体に供給する電流供給工程と、生体表面から生体内に向けて振動を与える振動付与工程と、前記振動付与工程で与えられた振動により生体内に生じる共鳴振動を検出する検出工程と、前記検出工程で検出される共鳴振動の波長が変化したときに前記電気刺激用電流の供給を開始させる供給開始工程とを含む、ことを特徴とする治療方法
が挙げられる。

本発明の電気刺激装置の用途は、嚥下機能障害の治療に限定されるものではなく、また、電気刺激部位も咽喉頭領域に限定されない。本発明の電気刺激装置と同様の構成で、または、同様の装備を備えることで、嚥下機能障害の治療のみならず、他の疾患、例えば、前述した通り、閉塞性睡眠時無呼吸症候群の治療にも適用可能である。

本発明の電気刺激装置は、嚥下機能障害の治療及びリハビリテーション等の、医療分野で利用可能である。

３１、５１、６１、９１…電極部材
３１ａ、５１ａ、６１ａ…導線部
３１ｂ、５１ｂ、６１ｂ…付着部
３２、５２、６２…導電性ゲル電極
３３、５３、６３…カーボンシート
３４、５４、６４…絶縁性基材
３５…剛性シート
５５、６５…剛性部材
３６ａ、３６ｂ、５６ａ、５６ｂ、６６ａ、６６ｂ…係合金具
３７、５７、６７…絶縁性カバー
３８、５８、６８…導線
６９…振動供給部
１０１…喉頭
１０２…喉頭蓋
Ｌ…円筒の長さ

Claims (7)

1. 生体内で生じる振動を検出する検出部と、
   電気刺激用電流を発振する発振器と、
   生体表面の特定位置に配置固定され、前記発振器が発振した電気刺激用電流を該特定位置を介して生体に供給する電極と、
   前記電極からの電気刺激用電流の供給を制御する制御部とを備え、
   前記検出部が特定周波数パターンを検出したときに前記電極からの電気刺激用電流の供給を終了させる、
   ことを特徴とする電気刺激装置。
2. 生体表面から生体内に向けて外部振動を与える振動発生部と、
   生体内で生じる振動を検出する検出部と、
   電気刺激用電流を発振する発振器と、
   生体表面の特定位置に配置固定され、前記発振器が発振した電気刺激用電流を該特定位置を介して生体に供給する電極と、
   前記電極からの電気刺激用電流の供給を制御する制御部とを備え、
   前記検出部が、前記振動発生部から与えられた振動により生体内に生じる共鳴振動を検出し、
   前記検出された共鳴振動の波長が変化したときに前記制御部が前記電極からの電気刺激用電流の供給を終了させる、
   ことを特徴とする電気刺激装置。
3. 前記検出部の検出する振動が、周波数２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚの音波である、請求項１または２に記載の電気刺激装置。
4. 前記振動発生器から与えられる振動が周波数２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚの音波であり、前記検出部の検出する共鳴振動が共鳴音である、請求項２に記載の電気刺激装置。
5. 前記電極は顎下部、前頸部、または頬部に固定され、電気刺激用電流で口腔・咽喉頭領域を刺激する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気刺激装置。
6. 前記検出部が剛性物質を備え、前記剛性物質を介して体表面に接触するよう配設された、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気刺激装置。
7. 前記電極と前記検出部が一体的な部材を構成する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気刺激装置。

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