JP2019093093A - Waveform generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体に電気刺激を与えることで筋肉トレーニング、リラクゼーション、シェイプアップ、および筋肉痛施術、疲労回復などを効果的に行う生体刺激用信号の波形発生装置に関する。 The present invention relates to a waveform generator for a biostimulation signal that effectively performs muscle training, relaxation, shape-up, muscle pain treatment, fatigue recovery, and the like by applying electrical stimulation to a living body.
生体表面に電極(導子、パッド)を接触させ電気的パルス波や正弦波を与えることで筋肉に電気刺激を与え筋肉の活性化やリラックス効果が得られることは広く知られており、電気治療装置や健康器具として生体刺激用信号の波形発生装置が実用化されている。 It is widely known that, by contacting electrodes (conductors and pads) to the surface of the living body and applying electrical pulse waves and sine waves, electrical stimulation can be given to muscles to obtain muscle activation and relaxation effects. A waveform generator for biostimulation signals has been put to practical use as a device or a health device.
従来、この種の電気的生体刺激用波形発生装置では、患者の体表面に装着された一対の電極間に低周波治療用信号を付与することにより行われている。さらに、患者の体表面を適度な力でもって手でなぞっていくと言った感覚や「回転さすり」の感覚を得られるようにした多チャンネル式の波形発生装置も提案されている。 Conventionally, in this type of electrical biostimulation waveform generator, a low frequency therapeutic signal is applied between a pair of electrodes mounted on the surface of a patient's body. In addition, a multi-channel waveform generator has been proposed which can obtain the feeling of tracing the surface of a patient's body with a hand with an appropriate force and the feeling of "rotation scratch".
例えば、特許文献1には、複数の出力部(出力制御部)からの出力を互いに時間をずらして順次行わせるモードを有している波形発生装置が記載されている。 For example,
特許文献1に記載の波形発生装置においては、複数の出力部からの出力を互いに時間をずらして順次行わせており、1つの出力部には一対、すなわち2個の電極が必要で、複数の出力部には少なくとも4個の電極が必要となる。 In the waveform generation device described in
さらに、段落0040には、「回転さすり」の感覚を十分得るには、出力部の数は3組以上、特に実施形態で示すような4組以上とするのが好ましいと記載されており、4組では、8本の電極が必要となり、治療時の結線まちがいやリード線のからみが生じ易く、また治療後の電極の片づけが煩雑になるなどの課題があった。 Furthermore, in paragraph 0040, it is described that the number of output parts is preferably three or more, particularly preferably four or more as shown in the embodiment, in order to obtain a sufficient sense of “rotation scratch”. In the group, eight electrodes are required, and there are problems such as wire connection error and lead wire entanglement at the time of treatment, and complication of electrode cleaning after treatment becomes complicated.
本発明は、この様な従来の問題点を解決するものであり、わずか2個の出力部(出力制御部)と3個の電極で「回転さすり」ほかの感覚を得ることができ、治療時の結線まちがいやリード線のからみが生じ難く、また治療後の電極の片づけが容易な波形発生装置を提供することを目的とする。 The present invention solves such conventional problems, and it is possible to obtain sensations such as "rotary rubbing" with only two outputs (output control) and three electrodes, and at the time of treatment It is an object of the present invention to provide a waveform generator which is less likely to cause wire connection errors and lead wire tangles, and which makes it easier to clean up the electrode after treatment.
本発明の波形発生装置は、生体表面の任意の三角形の頂点となる位置にそれぞれ配置する第1,第2及び第3電極と、第1の時間幅を有する高周波部分と第2の時間幅を有する休止部分とで1サイクルを構成する間欠波をあらかじめ定めた低周波周期で連続して出力する間欠波生成手段と、周波数が同一の第1及び第2超低周波信号を発振する2相信号発振手段と、間欠波生成手段が出力した間欠波を第1超低周波信号で振幅変調し第1電極と第2電極との間に出力する第1出力制御手段と、間欠波生成手段が出力した間欠波を第2超低周波信号で振幅変調し第1電極と第3電極との間に出力する第2出力制御手段と、を備え、第1超低周波信号と、第2超低周波信号とを、あらかじめ定めた位相関係とし、電気的刺激を生体に与える構成を採る。 The waveform generator according to the present invention comprises first, second and third electrodes respectively disposed at positions which become apexes of arbitrary triangles on the surface of a living body, a high frequency portion having a first time width, and a second time width Intermittent wave generating means for continuously outputting an intermittent wave constituting one cycle with a paused part having at a predetermined low frequency cycle, and a two-phase signal for oscillating first and second ultra low frequency signals having the same frequency Oscillation means, first output control means for amplitude modulating the intermittent wave outputted by the intermittent wave generation means with the first ultra low frequency signal and outputting it between the first electrode and the second electrode, and intermittent wave generation means A second output control means for amplitude-modulating the generated intermittent wave with a second ultra low frequency signal and outputting the result between the first electrode and the third electrode, the first ultra low frequency signal, and the second ultra low frequency A signal that has a predetermined phase relationship with the signal to give an electrical stimulus to the living body That.
本発明によれば、わずか2個の出力制御部と3個の電極で「回転さすり」「上下もみ」「左右もみ」といった感覚を、電極の位置を変更することなく、得ることができ、治療時の電極の結線まちがいやリード線のからみが生じ難く、また治療後の電極の片づけが容易な波形発生装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to obtain sensations such as “rotational rubbing”, “upper and lower side rubbing”, and “right and left side rubbing” with only two output control units and three electrodes without changing the position of the electrode. It is possible to provide a waveform generator which is less likely to cause a wire connection error or lead wire tangling of the electrode at the same time, and it is easy to clean up the electrode after treatment.
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係る波形発生装置の構成を示すブロック図であり、CPU(Central Proccessing Unit)1、連続波発振部2、間欠波変換部3、2相信号発振部4、第1出力制御部5、第2出力制御部6、波形選択用操作パネル7、位相モード設定用操作パネル8、波形強度設定用操作パネル9、第1電極11、第2電極12及び第3電極13を備える。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a waveform generating apparatus according to an embodiment of the present invention, and a CPU (Central Processing Unit) 1, a continuous wave oscillating unit 2, an intermittent
波形選択用操作パネル7では、「インナートレーニング」と「リラクゼーション」とを選択できる。波形選択用操作パネル7では、「回転」「上下」と「左右」の選択と、スピードをダイヤル設定できる。波形強度設定用操作パネル9では、強度をダイヤル設定できる。 In the operation panel 7 for waveform selection, "inner training" and "relaxation" can be selected. In the operation panel 7 for waveform selection, the selection of "rotation", "upper and lower" and "left and right" and the speed can be dialed. The strength can be dialed on the waveform strength setting operation panel 9.
図2は、本発明の一実施の形態に係る波形発生装置が発生する間欠波の生成を説明する為の図である。図2aは、CPU1から出力される指示値101に基づいて連続波発振部2から間欠波変換部3に出力する周波数f1の連続高周波の波形を示す図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining generation of an intermittent wave generated by the waveform generation device according to one embodiment of the present invention. FIG. 2a is a diagram showing a waveform of a continuous high frequency wave of a frequency f1 output from the continuous wave oscillating unit 2 to the intermittent
図2bは、CPU1から出力される指示値102に基づいて、連続高周波を第1の時間幅103と第2の時間幅104を有する休止部分とで1サイクルを構成する周波数f2の低周波周期105を有する間欠波に変換して間欠波変換部3から連続して出力された間欠波106を示す図である。 FIG. 2b shows a
図3は、本発明の一実施の形態に係る波形発生装置が発生し出力する波形生成(回転さすり)を説明する為の図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining waveform generation (rotation sampling) generated and output by the waveform generation device according to the embodiment of the present invention.
図3aは、第1出力制御部5および第2出力制御部6に入力される間欠波106を示している。図3bは、2相信号発振部4から第1出力制御部5に出力される第1超低周波信号の極性値111の状態を示す図である。図3cは、図3bの極性に同期して、間欠波106の極性が変化する状態を示す図である。 FIG. 3 a shows the
図3dは、2相信号発振部4から第1出力制御部5に出力される第1超低周波信号の振幅値112の変化を示す図である。作画の都合で半円状に記載しているが、動作説明は正弦波状の場合でする。図3eは、極性変化された間欠波(c)が第1超低周波信号(d)で振幅変調され、第1電極11と第2電極12との間に出力される第1出力波113の状態を示す図である。 FIG. 3 d is a diagram showing a change in the
図3fは、2相信号発振部4から第2出力制御部6に出力される第2超低周波信号の極性値116の状態を示す図である。図3gは、図3fの極性に同期して、間欠波106の極性が変化する状態を示す図である。 FIG. 3 f is a diagram showing the state of the
図3hは、2相信号発振部4から第2出力制御部6に出力される第2超低周波信号の振幅値117の変化を示す図である。作画の都合で半円状に記載しているが、動作説明は正弦波状の場合でする。 FIG. 3 h is a diagram showing a change in the
2相信号発振部4から第2出力制御部6に出力される第2超低周波信号の位相(d11,d12)は、2相信号発振部4から第1出力制御部5に出力される第1超低周波信号の位相に対し、略120度遅れていることを示している。 The phase (d11, d12) of the second very low frequency signal output from the two-phase
図3iは、極性変化された間欠波(g)が第2超低周波信号(h)で振幅変調され第1電極11と第3電極13との間に出力される第2出力波118の状態を示す図である。 FIG. 3i shows the state of the
第1電極11,第2電極12と第3電極13は、生体表面の任意の三角形の頂点となるそれぞれの位置に配置する。 The
図4は、本発明の一実施の形態に係る波形発生装置が発生し出力する波形の回転さすりの実現を説明する為の図である。(a)(b)(c)の各図については後述する。 FIG. 4 is a diagram for explaining the realization of a rotation sample of a waveform generated and output by the waveform generation device according to one embodiment of the present invention. Each figure of (a), (b) and (c) will be described later.
図5は、本発明の一実施の形態に係る波形発生装置が発生し出力する波形生成(上下もみ)を説明する為の図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining generation of a waveform (upper and lower sides) generated and output by the waveform generation device according to the embodiment of the present invention.
図5aは、第1出力制御部5および第2出力制御部6に入力される間欠波106を示している。図5bは、2相信号発振部4から第1出力制御部5に出力される第1超低周波信号の極性値111の状態を示す図である。 FIG. 5 a shows the
図5cは、2相信号発振部4から第1出力制御部5に出力される第1超低周波信号の振幅値112の変化を示す図である。作画の都合で半円状に記載しているが、動作説明は正弦波状の場合でする。 FIG. 5 c is a diagram showing a change in the
図5dは、2相信号発振部4から第2出力制御部6に出力される第2超低周波信号の極性値116の状態を示す図である。図5eは、2相信号発振部4から第2出力制御部6に出力される第2超低周波信号の振幅値117の変化を示す図である。作画の都合で半円状に記載しているが、動作説明は正弦波状の場合でする。 FIG. 5 d is a diagram showing the state of the
2相信号発振部4から第2出力制御部6に出力される第2超低周波信号の位相は、2相信号発振部4から第1出力制御部5に出力される第1超低周波信号の位相に対し、1サイクル毎に、同相と逆相を交互に繰り返していることを示している。 The phase of the second ultra low frequency signal output from the two-
図5fは、図5bと図5cとを1つの波形で表したものであり、ここでは、動作説明と同様に正弦波状で示している。図5gは、図5dと図5eとを1つの波形で表したものであり、図5f同様、正弦波状で示している。 FIG. 5 f represents FIGS. 5 b and 5 c as one waveform, and here, in the same way as the operation description, it is shown in a sine wave. FIG. 5g shows FIG. 5d and FIG. 5e by one waveform, and shows it in a sine wave like FIG. 5f.
図6は、本発明の一実施の形態に係る波形発生装置が発生し出力する波形生成(左右もみ)を説明する為の図である。 FIG. 6 is a diagram for explaining waveform generation (left and right side) generated and output by the waveform generation device according to the embodiment of the present invention.
図6aは、第1出力制御部5および第2出力制御部6に入力される間欠波106を示している。図6bは、2相信号発振部4から第1出力制御部5に出力される第1超低周波信号の極性値111の状態を示す図である。 FIG. 6 a shows the
図6cは、2相信号発振部4から第1出力制御部5に出力される第1超低周波信号の振幅値112の変化を示す図である。作画の都合で半円状に記載しているが、動作説明は正弦波状の場合でする。 FIG. 6 c is a diagram showing a change in the
図6dは、2相信号発振部4から第2出力制御部6に出力される第2超低周波信号の極性値116の状態を示す図である。図6eは、2相信号発振部4から第2出力制御部6に出力される第2超低周波信号の振幅値117の変化を示す図である。作画の都合で半円状に記載しているが、動作説明は正弦波状の場合でする。 FIG. 6 d is a diagram showing the state of the
2相信号発振部4から第2出力制御部6に出力される第2超低周波信号の位相は、2相信号発振部4から第1出力制御部5に出力される第1超低周波信号の位相に対し、略逆相であることを示している。 The phase of the second ultra low frequency signal output from the two-
図6fは、図6bと図6cとを1つの波形で表したものであり、ここでは、動作説明と同様に正弦波状で示している。図6gは、図6dと図6eとを1つの波形で表したものであり、図6f同様、正弦波状で示している。 FIG. 6 f shows FIGS. 6 b and 6 c as one waveform, and here, in the same way as the operation description, it is shown in a sine wave. FIG. 6g shows FIG. 6d and FIG. 6e by one waveform, and shows it in a sine wave like FIG. 6f.
次に、「回転さすり」効果について説明する。 Next, the "rotating scratch" effect will be described.
波形選択用操作パネル7で、例えば、「インナートレーニング」というメニュー選択、位相モード設定用操作パネル8で「回転」というメニュー及び、例えば、「スピード」1から10という目盛の「スピード:2」という値をダイヤル設定、波形強度設定用操作パネル9で、例えば、「強度」0から30という目盛の「強度:30」という値をダイヤル設定、されると、CPU1は、予め決められた設定条件に基づいて、連続波発振部2を指示値101により制御し、パルス周波数f1が、例えば、600kHzの連続した高周波を発振させ、間欠波変換部3に出力する。 In the waveform selection control panel 7, for example, a menu selection of "inner training", a menu of "rotation" on the phase mode setting control panel 8, and, for example, "speed: 2" of a scale of "speed" 1 to 10 When the dial setting is made on the dial 10, and the value "intensity: 30" of the scale from "intensity" 0 to 30, for example, the
CPU1は、間欠波変換部3に対して、指示値102により制御し、例えば、連続高周波f1を第1の時間幅103が50μ秒から400μ秒の範囲を第3超低周波周期20Hzで変化し、周波数f2が1kHzから10kHzの範囲を第4超低周波周期5Hzで変化する低周波周期105を有する間欠波106として、第1出力制御部5及び第2出力制御部6に出力する。 The
なお、第1の時間幅103及び周波数f2が周期的に変化している状態は図示していない。また、第3超低周波周期と第4超低周波周期とは同期していても非同期でも良く、更には第3超低周波周期あるいは第4超低周波周期が変化せず、固定であっても良い。 A state in which the
第3超低周波周期あるいは第4超低周波周期を変化させると生体への刺激を変化でき、インナートレーニングやリラクゼーション効果を高めることが出来る。 By changing the third or fourth ultra-low frequency cycle, the stimulus to the living body can be changed, and the inner training and relaxation effects can be enhanced.
CPU1は、各操作パネル7,8及び9からの選択・設定値ならびにプログラム設定値に基づいて2相信号発振部4に対し第1及び第2超低周波信号f3の周波数値151として1Hz、第2出力制御部6に出力される第2超低周波信号の極性値116と振幅値117の位相を第1出力制御部5に出力される第1超低周波信号の極性111と振幅値112の位相に対して120度の遅れ、及び振幅値112と振幅値117の最大値153として、「強度:30」という値に対応して、例えば、40V、を出力する。 The
2相信号発振部4が発振する2相信号を、第1出力制御部5に対してAsin(θ)、第2出力部6に対してAsin(θ+φ)で表すと、φ=−120度と示すことができる。”A”は、振幅最大値153である。 When the two-phase signal oscillated by the two-phase
2相信号発振部4は、第1超低周波信号の極性値111と振幅値112とで規定される第1出力波113の1周期毎のタイミングと、第2超低周波信号の極性値116と振幅値117とで規定される第2出力波118の1周期毎のタイミングとをタイミング信号154として、CPU1に対して出力する。 The two-phase
すなわち、θ=360度の整数倍のタイミングとθ+φ=360度の整数倍のタイミングとを、2相信号発振部4は、CPU1に対して知らせて、2相信号間の同期を維持する。 That is, the two-
2相信号発振部4は、Asin(θ)に基づき、第1出力制御部5に図3bで示す第1超低周波信号の極性値111と図3dで示す第1超低周波信号の振幅値112とを出力し、Asin(θ+φ)に基づき、第2出力制御部6に図3fで示す第2超低周波信号の極性値117と図3hで示す第2超低周波信号の振幅値117とを出力する。 The two-phase
第1出力制御部5は、図3aで示す間欠波106を図3bで示す第1超低周波信号の極性値111で変化させた図3cで示す波形を図3dで示す第1超低周波信号の振幅値で振幅変調して図3eで示す波形を第1電極11と第2電極12との間に第1出力波113として出力する。 The first output control unit 5 changes the
第2出力制御部6は、図3aで示す間欠波106を図3fで示す第2超低周波信号の極性値116で変化させた図3gで示す波形を図3hで示す第2超低周波信号の振幅値で振幅変調して図3iで示す波形を第1電極11と第3電極13との間に第2出力波118として出力する。 The second
図4aに示すように三角形の頂点となるそれぞれの位置に第1電極11,第2電極12,第3電極13が配置されている場合で「回転さすり」の実現を説明する。なお、図4における各電圧ベクトルP1,P2,P3’,P3は、ベクトルすなわち方向と大きさのみを表現するものであり、電圧印加の基準位置までを示したものではない。 In the case where the
第1出力波113を第1電極11から第2電極12への方向のベクトルP1で表される電圧として印加し、図4cに示すように、その位相が基準点から60度遅れた位相角d1の場合、第2出力波118をベクトルP1から120度位相が遅れた位相角d2で第3電極13から第1電極11への方向のベクトルP2で表される電圧として印加する。 The
ベクトルP1とベクトルP2との合成ベクトル(P1+P2)は、図4bの破線で示すように第3電極13から第2電極12への方向にベクトルP3´で表される電圧が印加されるので、第2電極12から第3電極13に向けては−(P1+P2)のベクトルP3で表される電圧が印加されることになる。 Since the composite vector (P1 + P2) of the vector P1 and the vector P2 is applied with a voltage represented by the vector P3 'in the direction from the
すなわち、図4cで示すように、ベクトルP3はベクトルP2から更に120度位相が遅れた位相角d3の電源となり、「回転さすり」の効果を実現できる。 That is, as shown in FIG. 4c, the vector P3 becomes a power supply of the phase angle d3 delayed by 120 degrees from the vector P2 and the effect of "rotation scratching" can be realized.
第1電極11,第2電極12,第3電極13の位置関係によって、右回転と感じるか、左回転と感じるかが変わる。 Depending on the positional relationship between the
また、同じ第1電極11,第2電極12,第3電極13の位置関係であっても、第1出力波113から120度位相が遅れた第2出力波118とするか、第1出力波113から120度位相が進んだ第2出力波118とするかによっても、「右回転さすり」か「左回転さすり」かを切り替えることができる。 Also, even with the same positional relationship between the
「回転さすり」の効果を生ずるのに、第1出力波113に対する第2出力波118の位相遅れまたは位相進み(φ)は、厳密に±120度である必要は無く、略±120度で良い。また、第1電極11,第2電極12,第3電極13の位置で形成する三角形の形状によって、「回転さすり」の回転速度が均一か、不均一かも変わる。 The phase delay or phase lead (φ) of the
位相モード設定用操作パネル8で、周波数値151を変えることで、「回転さすり」の回転速度を変えることができる。周波数値151を0.05Hz程度にすると、ゆっくりとした「回転さすり」効果を得ることができる。 By changing the
周波数値151を上げていくと「回転さすり」効果の回転速度が早くなり、10Hz程度まで、周波数を上げると「回転さすり」が高速で連続した「面さすり」の効果を得ることが可能となる。周波数値151の設定は、連続可変可能としても良いし、段階的に設定可能とするようにしても良い。 When the
また、間欠波106の低周波周期105は、1kHz〜10kHzとしているのは、この周波数範囲がいろいろな体感の変化を感じられることに基づいている。 The
また、高周波は、パルス周波数f1が10kHzから650kHzの任意の周波数を使用可能である。高周波の周波数は、高い方が生体の奥に浸透すると一般的に言われている。また周波数が高い方が生体表面のピリピリ感が少ないとも言われていて、目的に応じて周波数を選定すれば良い。 Also, as the high frequency, any frequency whose pulse frequency f1 is 10 kHz to 650 kHz can be used. It is generally said that the higher frequency penetrates the back of the living body. It is also said that the higher the frequency is, the less the skin feels on the surface of the living body, and the frequency may be selected according to the purpose.
下限の10kHzは、間欠波106の低周波周期105の上限を10kHzとすることに基づく。 The lower limit of 10 kHz is based on setting the upper limit of the
また、上限を650kHzとしているのは、実用的に、波形発生装置の操作者がリード線処理をし易くする為に、波形発生装置本体から3本の電極リード線を立体的あるいは平面的に束ねて出し、生体表面に配置する電極付近で分割する構造としており、650kHz以上にすると束ねている部分のストレーキャパシターにより信号減衰等の影響が顕著になったりする為である。 The upper limit of 650 kHz is practically three-dimensionally or planarly bundling three electrode lead wires from the waveform generator main body in order to make it easy for the operator of the waveform generator to perform lead wire processing. The structure is divided around the electrode arranged on the surface of the living body, and if it is set to 650 kHz or more, the influence of signal attenuation etc. becomes remarkable due to the stray capacitor of the bundled portion.
3本のリード線を波形発生装置本体から束ねることなく、分離して出す様にすれば、1MHz程度まで実施可能である。 If three lead wires are separated out without being bundled from the main body of the waveform generator, it can be implemented up to about 1 MHz.
また、波形選択用操作パネル7で、「インナートレーニング」というメニューを選択した場合で説明したが、「リラクゼーション」など、他のメニューを設定しても良いことは言うまでもない。 Further, although the case of selecting the menu "Inner Training" on the waveform selection control panel 7 has been described, it goes without saying that other menus such as "relaxation" may be set.
次に「上下もみ」効果および「左右もみ」効果について説明する。以下の「上下もみ」および「左右もみ」は、図1に示すように、第1電極11が三角形の上頂点第2電極12が三角形の底辺左頂点、第3電極13が三角形の底辺右頂点の場合で説明する。第1電極11,第2電極12,第3電極13の位置関係を変えれば、「上下」や「左右」と言った位置関係が相対的に変わるのは、言うまでもない。 Next, the "upper and lower side" effect and the "right and left side" effect will be described. As shown in FIG. 1, the following “upper and lower haze” and “left and right haze” indicate that the
波形選択用操作パネル7及び波形強度設定用操作パネル9の設定は「回転さすり」から特に変更の必要は無い。位相モード設定用操作パネル8で、「上下」というメニューが選択されると、CPU1は、各操作パネル7,8及び9からの選択・設定値ならびにプログラム設定値に基づいて2相信号発振部4に対し、第1出力波113と第2出力波118との位相関係152のみを変更する。 The settings of the waveform selection control panel 7 and the waveform strength setting control panel 9 are not particularly required to be changed from the "rotation file". When the menu of “upper and lower” is selected on operation panel 8 for phase mode setting,
CPU1は2相信号発振部4に対し位相152を、第1サイクル目では、第2超低周波信号の極性値116を極性値111と同相、すなわちφ=0度とする。そして、第1サイクルの終了時にCPU1に対してタイミング信号154を出力する。 The
第2サイクル目では、CPU1は2相信号発振部4に対し位相152を、第2超低周波信号の極性値116を極性値111と逆相、すなわちφ=180度に変更する。第2サイクルの終了時にCPU1に対してタイミング信号154を出力する。 In the second cycle, the
第3サイクル目では、CPU1はφ=0度に戻す。以上の様に、第2超低周波信号の1サイクル毎に、φを0度と180度とに交互に変更する。 In the third cycle, the
2相信号発振部4は、「回転さすり」の場合と同様に、Asin(θ)に基づき第1出力制御部5に図5bで示す第1超低周波信号の極性値111と図5cで示す第1超低周波信号の振幅値112とを出力し、Asin(θ+φ)に基づき、第2出力制御部6に図5dで示す第2超低周波信号の極性値117と図5eで示す第2超低周波信号の振幅値117とを出力する。 The two-phase
第1出力制御部5は、図5aで示す間欠波106を図5bで示す第1超低周波信号の極性値111で変化させ、図3c同様の波形を生成(図示せず)し、図5cで示す第1超低周波信号の振幅値で振幅変調して、図3e同様の波形を第1電極11と第2電極12との間に第1出力波113として出力(図示せず)する。 The first output control unit 5 changes the
第2出力制御部6は、図5aで示す間欠波106を図5dで示す第2超低周波信号の極性値116で変化させ、図3c類似の波形を生成(図示せず)し、図5eで示す第2超低周波信号の振幅値で振幅変調して、図3e類似の波形を第1電極11と第3電極13との間に第2出力波118として出力(図示せず)する。 The second
図5bで示す極性値111と図5dで示す極性値116とが同相の場合、すなわち、図5fと図5gとが同相の場合をp1、極性値111と極性値116とが逆相の場合、すなわち、図5fと図5gとが逆相の場合をp2とすると、同相のp1では、第2電極12と第3電極13のみを感じ、逆相のp2では第1電極11のみを感じて、p1とp2とを交互に繰り返すことで「上下もみ」効果を実現できる。 If the
周波数値151を0.05Hz程度にすると、ゆっくりとした「上下もみ」効果を得ることができる。周波数値151を上げていくと「上下もみ」効果の上下移動速度が早くなり、10Hz程度まで、周波数を上げると「上下もみ」という感覚を得られなくなる。 When the
次に、「左右もみ」について説明する。波形選択用操作パネル7及び波形強度設定用操作パネル9の設定変更は特に必要無く、位相モード設定用操作パネル8で、「左右」というメニューが選択されると、CPU1は、各操作パネル7,8及び9からの選択・設定値ならびにプログラム設定値に基づいて2相信号発振部4に対し、第1出力波113と第2出力波118との位相関係152のみを変更し、φ=略180度とする。 Next, "left and right" will be described. There is no need to change the settings of the waveform selection control panel 7 and the waveform strength setting control panel 9, and when the menu "left / right" is selected on the phase mode setting control panel 8, the
2相信号発振部4は、「回転さすり」の場合と同様に、Asin(θ)に基づき第1出力制御部5に図6bで示す第1超低周波信号の極性値111と図6cで示す第1超低周波信号の振幅値112とを出力し、Asin(θ+φ)に基づき、第2出力制御部6に図6dで示す第2超低周波信号の極性値116と図6eで示す第2超低周波信号の振幅値117とを出力する。 The two-phase
「回転さすり」の場合と同様に、2相信号発振部4は、CPU1に対して、第1超低周波信号の極性値111と振幅値112とで規定される第1出力波113の1サイクル毎のタイミング信号154と、第2超低周波信号の極性値116と振幅値117とで規定される第2出力波118の1サイクル毎のタイミング信号154とを出力する。 As in the case of the “rotation file”, the two-
すなわち、θ=360度のタイミングとθ+φ=360度のタイミングとを、2相信号発振部4は、CPU1に対して知らせて、2相信号間の同期を維持する。 That is, the two-phase
第1出力制御部5は、図6aで示す間欠波106を図6bで示す第1超低周波信号の極性値111で変化させ、図3c同様の波形を生成(図示せず)し、図6cで示す第1超低周波信号の振幅値112で振幅変調して、図3e同様の波形を第1電極11と第2電極12との間に第1出力波113として出力(図示せず)する。 The first output control unit 5 changes the
第2出力制御部6は、図6aで示す間欠波106を図6dで示す第2超低周波信号の極性値116で変化させ、図3c類似の波形を生成(図示せず)し、図6eで示す第2超低周波信号の振幅値117で振幅変調して、図3e類似の波形を第1電極11と第3電極13との間に第2出力波118として出力(図示せず)する。 The second
第1出力波113が正で第2出力波118が負の半周期と、第1出力波113が負で第2出力波118が正の半周期とを交互に繰り返すことで、「左右もみ」効果を実現できる。 By alternately repeating the
周波数値151を0.05Hz程度にすると、ゆっくりとした「左右もみ」効果を得ることができる。周波数値151を上げていくと「左右もみ」効果の左右移動速度が早くなり、10Hz程度まで、周波数を上げると「左右もみ」という感覚を得られなくなる。 When the
また、図6gの破線201で示すように、第1出力波113に対し、第2出力波118の位相を、極性が反転している状態(φ=略−180度)から例えば30度、更に進める(φ=略−150度)ことで、「右から左になでる」状態を実現できる。 Further, as indicated by the
逆に、図6gの破線202で示すように、第1出力波113に対し、第2出力波118の位相を、極性が反転している状態(φ=略−180度)から例えば30度、更に遅らせる(φ=略−210度)ことで、「左から右になでる」状態を実現できる。 Conversely, as indicated by the
なお、φ=略−180度から更に進めたり遅らせたりする程度は、30度に限定されず、10度から30度程度が効果を発揮しやすい。10度程度であれば、軽くなでる様に感じ、30度程度では強くなでる様に感じる。 The degree of further advancing or delaying from φ = approximately −180 degrees is not limited to 30 degrees, and an effect of about 10 degrees to about 30 degrees is likely to be effective. If it's around 10 degrees, it feels like it's light and it feels like it's strong when it's around 30 degrees.
以上説明した様に、本実施の形態によれば、わずか2個の出力制御部と3個の電極で、「回転さすり」「上下もみ」「左右もみ」の感覚を、電極の位置を変更することなく、得ることができ、治療時の電極の結線まちがいやリード線のからみが生じ難く、また治療後の電極片づけが容易な波形発生装置を提供できる。 As described above, according to the present embodiment, the sense of "rotary rubbing", "upper and lower rubbing" and "left and right rubbing" are changed by changing the position of the electrode with only two output control units and three electrodes. Accordingly, it is possible to provide a waveform generator which can be obtained, an electrode connection error at the time of treatment, a lead wire entanglement hardly occur, and electrode cleaning after treatment can be easily performed.
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。 The above description is an illustration of a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to this.
本発明に係る波形発生装置は、生体に電気刺激を与えることで筋肉トレーニング、リラクゼーション、シェイプアップ、および筋肉痛施術、疲労回復などを効果的に行う生体刺激用信号の波形発生装置として好適である。 The waveform generation device according to the present invention is suitable as a waveform generation device of a signal for biostimulation to effectively perform muscle training, relaxation, shape-up, muscle pain treatment, fatigue recovery and the like by giving an electrical stimulation to a living body. .
1 CPU
2 連続波発振部
3 間欠波変換部
4 2相信号発振部
5 第1出力制御部
6 第2出力制御部
7 波形選択用操作パネル
8 位相モード設定用操作パネル
9 波形強度設定用操作パネル
11 第1電極
12 第2電極
13 第3電極
101,102 指示値
103 第1の時間幅
104 第2の時間幅
105 低周波周期
106 間欠波
111,116 極性値
112,117 振幅値
113 第1出力波
118 第2出力波
151 周波数値
152 位相関係
153 振幅最大値
154 タイミング信号1 CPU
2 Continuous
図2bは、CPU1から出力される指示値102に基づいて、連続高周波を第1の時間幅103と第2の時間幅104を有する休止部分とで1サイクルを構成する周波数変換値がf2の低周波周期105を有する間欠波に変換して間欠波変換部3から連続して出力された間欠波106を示す図である。FIG. 2b shows a low frequency conversion value of f2 that constitutes one cycle of the continuous high frequency wave based on the
CPU1は、間欠波変換部3に対して、指示値102により制御し、例えば、連続高周波f1を第1の時間幅103が50μ秒から400μ秒の範囲を第3超低周波数20Hzで変化し、周波数f2が1kHzから10kHzの範囲を第4超低周波数5Hzで変化する低周波周期105を有する間欠波106として、第1出力制御部5及び第2出力制御部6に出力する。CPU1, to the intermittent
なお、第1の時間幅103及び周波数f2が周期的に変化している状態は図示していない。また、第3超低周波数と第4超低周波数とは同期していても非同期でも良く、更には第3超低周波数あるいは第4超低周波数が変化せず、固定であっても良い。A state in which the
第3超低周波数あるいは第4超低周波数を変化させると生体への刺激を変化でき、インナートレーニングやリラクゼーション効果を高めることが出来る。Third varying the ultra-low frequency or fourth ultra-low frequency can change a stimulus to a living body, it is possible to increase the inner training and relaxation.
また、間欠波106の低周波周期105の周波数変換値は、1kHz〜10kHzとしているのは、この周波数範囲がいろいろな体感の変化を感じられることに基づいている。Further, the frequency conversion value of the
下限の10kHzは、間欠波106の低周波周期105の周波数変換値の上限を10kHzとすることに基づく。The lower limit of 10 kHz is based on setting the upper limit of the frequency conversion value of the
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