JP2020089564A - Potential treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、電位治療器に関する。 Embodiments of the present invention relate to a potential therapy device.
電位治療器は、被治療者である生体に治療用電位を印加する治療機器である。一般的に、電位治療器は、治療用電位として交流出力を被治療者へ印加するタイプと、直流出力を被治療者へ印加するタイプに大別される。 The electric potential therapeutic device is a therapeutic device that applies a therapeutic electric potential to a living body that is a patient. Generally, the electric potential treatment device is roughly classified into a type in which an alternating current output is applied as a therapeutic potential to the treated person and a type in which a direct current output is applied to the treated person.
交流を出力する電位治療器の中には、出力波形の正電位の波高値と負電位の波高値の比率が１：３となるように、半波整流方式によって正電位側の波高値を小さくするものがある。（特許文献１及び特許文献２）この場合、出力波形に歪みなどが生じ、治療用出力波形としては好ましくないと言われている。 In a potential therapy device that outputs alternating current, the peak value on the positive potential side is reduced by the half-wave rectification method so that the ratio of the peak value of the positive potential and the peak value of the negative potential of the output waveform is 1:3. There is something to do. (Patent Document 1 and Patent Document 2) In this case, it is said that the output waveform is distorted, which is not preferable as a therapeutic output waveform.
他に、交流信号に負電位の直流信号を重畳させて負電位側にオフセットさせることにより、正電位の波高値と負電位の波高値の比率を１：３にするものがある。（特許文献３及び特許文献４）特許文献３の技術は、交流の出力電圧を維持したままオフセットされる回路構成であるため、オフセット量を大きく設定したときに交流波形の負電位側の波高値が高くなり過ぎて、被治療者である生体への影響が懸念される。特許文献４の技術は、特許文献３の問題点を解決するもので、交流電圧成分と直流電圧成分を制御するマイクロコンピュータにより算出し、出力を制御する方式であり、出力電圧が３０００Ｖから９０００Ｖと高く、直接生体に印加するものではなく、電磁誘導作用及び静電誘導作用により生体に印加する方式のため、治療装置の絶縁マットと人体の接触状況により、誘導される電圧が異なってしまう欠点がある。更に、生体にオフセット用の高電圧の直流電圧が静電誘導されるため、生体や身に着けている衣類に静電誘導された電圧が治療後でも静電気として蓄えられるため、身体がアースされたりすると放電し、ショックを受けることが懸念される。他方、直流出力を被治療者へ印加するタイプの電位治療器としては、本願発明者により出願された特許文献５によれば、電源装置に着脱可能な蓄電池により、人体が有する静電容量（本願では、体内コンデンサーと言う）に充電し、蓄電池の出力をＯＮ／ＯＦＦして、人体が持つ静電容量を充放電させるスイッチを設けた電位治療器が提案されているが、電位治療効果に有効性と即効性にやや弱みがあった。 In addition, by superimposing a negative potential DC signal on an AC signal and offsetting it to the negative potential side, there is a method in which the ratio between the peak value of the positive potential and the peak value of the negative potential is 1:3. (Patent Document 3 and Patent Document 4) Since the technology of Patent Document 3 has a circuit configuration in which the output voltage of AC is offset while being offset, when the offset amount is set large, the peak value of the AC waveform on the negative potential side is set. Is too high, and there is concern about the effect on the living body of the patient. The technology of Patent Document 4 solves the problem of Patent Document 3, and is a method of controlling the output by calculating by a microcomputer controlling the AC voltage component and the DC voltage component, and the output voltage changes from 3000V to 9000V. Since it is high and is not applied directly to the living body, it is applied to the living body by electromagnetic induction action and electrostatic induction action, so there is a drawback that the induced voltage varies depending on the contact condition between the insulating mat of the treatment device and the human body. is there. Furthermore, since a high-voltage direct-current DC voltage for offset is electrostatically induced in the living body, the electrostatically-induced voltage in the living body and the clothing worn is stored as static electricity even after treatment, so that the body is grounded. Then, there is a concern that it will be discharged and shocked. On the other hand, according to Patent Document 5 filed by the inventor of the present invention, as a potential treatment device of a type in which a DC output is applied to a treatment subject, according to a storage battery detachable from a power supply device, a capacitance of a human body Then, a potential treatment device provided with a switch for charging the internal capacitor), turning on/off the output of the storage battery, and charging/discharging the electrostatic capacity of the human body has been proposed, but it is effective for the potential treatment effect. There was a slight weakness in sex and immediate effect.
本発明が解決しようとする課題は、直流電位と交流電位の持ち合わせた治療効果を同時に治療用電位として被治療者に与えることのできる電位治療器を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide an electric potential treatment device capable of simultaneously giving a therapeutic effect having a direct current potential and an alternating potential as a therapeutic potential to a subject.
本発明の実施形態の電位治療器は、交流信号生成回路、直流信号生成回路、ミクシング回路、および出力端子を備えている。交流信号生成回路は、電源からの電力をトランスで変圧して交流信号を出力する。直流信号生成回路は、電源からの電力をトランスで変圧すると共に整流器で整流して直流信号を出力する。ミクシング回路は、交流信号生成回路から出力される交流信号と直流信号生成回路から出力される直流信号を合成すると共に、交流信号の電圧と直流信号の電圧を連動して且つ相反するように調整可能である。出力端子は、交流信号と直流信号を合成した治療用電位を被治療者に印加する。 The electric potential therapy device according to the embodiment of the present invention includes an AC signal generation circuit, a DC signal generation circuit, a mixing circuit, and an output terminal. The AC signal generation circuit transforms the power from the power source with a transformer and outputs an AC signal. The DC signal generation circuit transforms the power from the power source with a transformer and rectifies it with a rectifier to output a DC signal. The mixing circuit synthesizes the AC signal output from the AC signal generation circuit and the DC signal output from the DC signal generation circuit, and can adjust the voltage of the AC signal and the voltage of the DC signal so as to be interlocked and opposite to each other. Is. The output terminal applies a therapeutic potential, which is a combination of an AC signal and a DC signal, to the patient.
以下、実施形態に従う電位治療器について、添付図面を参照しながら詳述する。なお、各図において、同一構成は同一の符号を付している。 Hereinafter, the electric potential treatment device according to the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same components are designated by the same reference numerals.
図１は、実施形態に従う電位治療器が備える駆動回路１０の回路図である。
電位治療器は、駆動回路１０により、例えば交流信号と直流信号を生成し、交流と直流の信号をミクシング回路により合成した治療用電位を生成し、被治療者Ｐに直接印加する。被治療者Ｐは生体であり、主として人であるが、動物等であってもよい。直流電位は、一例であるが、生体の抗酸化作用や免疫力の向上、血流の流れの改善などの治療効果があると言われている。交流は、一例であるが、生体のイオンバランスを整え自律神経を刺激することにより、慢性便秘・頭痛・不眠症・肩こり等に効果があると言われている。
FIG. 1 is a circuit diagram of a drive circuit 10 included in the electric potential therapy device according to the embodiment.
The electric potential therapeutic device generates, for example, an alternating current signal and a direct current signal by the drive circuit 10, generates a therapeutic electric potential by combining the alternating current and direct current signals by the mixing circuit, and directly applies the therapeutic electric potential to the patient P. The person to be treated P is a living body and is mainly a person, but may be an animal or the like. The DC potential is an example, but it is said to have a therapeutic effect such as an antioxidant effect of a living body, improvement of immunity, improvement of blood flow. Exchange is one example, but it is said that it is effective for chronic constipation, headache, insomnia, stiff shoulder, etc. by adjusting the ion balance of the living body and stimulating the autonomic nerves.
電位治療器の動力となる電力は、交流電源２から駆動回路１０に供給する。電力は、一例として、電圧１００Ｖ、周波数５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流電力を用いる。交流電力は、例えば商用電源からの電力である。或いは、自然エネルギー等で自家発電した電力など、他の交流電力を用いてもよい。供給した電力から治療用電位を生成する駆動回路１０は、主たる構成として、交流信号生成回路３、直流信号生成回路４、可変抵抗器Ｒ３、帰還抵抗Ｒ６、交流信号と直流信号が合流する接続点ｂ、治療用電位の出力端子５、および、治療用電位出力をON/OFFする切替えスイッチＳＷ２を備えている。 Electric power serving as power for the electric potential treatment device is supplied from the AC power supply 2 to the drive circuit 10. As the electric power, for example, AC electric power having a voltage of 100 V and a frequency of 50 Hz or 60 Hz is used. The AC power is, for example, power from a commercial power source. Alternatively, other AC power such as electric power generated in-house by natural energy may be used. The drive circuit 10 that generates a therapeutic potential from the supplied electric power has, as a main configuration, an AC signal generation circuit 3, a DC signal generation circuit 4, a variable resistor R3, a feedback resistor R6, and a connection point where the AC signal and the DC signal merge. b, a therapeutic potential output terminal 5, and a changeover switch SW2 for turning ON/OFF the therapeutic potential output.
交流信号生成回路３は、交流電源２から供給される電力を変圧（例えば昇圧）して交流信号を生成する。直流信号生成回路４は、交流電源２から供給される電力を変圧（例えば昇圧）及び整流して直流信号を生成する。可変抵抗器Ｒ３は、一例として、交流信号生成回路３から出力される交流信号の電圧を調整すると共に、この調整に連動して直流信号生成回路４から出力される直流信号の電圧を調整する。接続点ｂにおいて、交流信号と直流信号は合成される。帰還抵抗Ｒ６は、駆動回路１０のアースを大地アース６に接続する。出力端子５は、治療用電位を被治療者Ｐへ出力する。スイッチＳＷ２は、治療用電位の出力のＯＮとＯＦＦを切り替える。以下、各回路の具体的な構成について詳述する。 The AC signal generation circuit 3 transforms (for example, boosts) the power supplied from the AC power supply 2 to generate an AC signal. The DC signal generation circuit 4 transforms (for example, boosts) and rectifies the power supplied from the AC power supply 2 to generate a DC signal. As an example, the variable resistor R3 adjusts the voltage of the AC signal output from the AC signal generation circuit 3, and adjusts the voltage of the DC signal output from the DC signal generation circuit 4 in conjunction with this adjustment. At the connection point b, the AC signal and the DC signal are combined. The feedback resistor R6 connects the ground of the drive circuit 10 to the ground ground 6. The output terminal 5 outputs the therapeutic potential to the patient P. The switch SW2 switches the output of the therapeutic potential between ON and OFF. Hereinafter, the specific configuration of each circuit will be described in detail.
交流信号生成回路３は、トランスＴ１、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ２を備えている。トランスＴ１の一次側には、交流電源２が接続されている。トランスＴ１の一次側は、タップ切替スイッチＳＷ１により、例えば「高」「中」「低」の３段階で二次側電圧を変えられるようになっている。タップの切り替えは、一例として、電位治療器の操作パネル（不図示）に設けた選択キーで切り替えられるようにする。一例として、「高」「中」「低」は、二次側の直流電圧が夫々５００Ｖ、２５０Ｖ、１２５Ｖとなるように設定され、交流電圧は、直流電圧の変化に追従した値になる。但し、直流電圧は、５００Ｖ、２５０Ｖ、１２５Ｖに限らず、５００Ｖ以下であれば変更可能である。交流電圧は、１０００Ｖ以下であることが好ましい。 The AC signal generation circuit 3 includes a transformer T1, a resistor R1, a capacitor C1 and a resistor R2. The AC power supply 2 is connected to the primary side of the transformer T1. On the primary side of the transformer T1, the secondary side voltage can be changed by the tap changeover switch SW1 in three stages of "high", "medium", and "low", for example. For example, the taps can be switched by a selection key provided on an operation panel (not shown) of the electric potential treatment device. As an example, “high”, “medium”, and “low” are set so that the DC voltage on the secondary side is 500 V, 250 V, and 125 V, respectively, and the AC voltage has values that follow changes in the DC voltage. However, the DC voltage is not limited to 500V, 250V, and 125V, and can be changed as long as it is 500V or less. The alternating voltage is preferably 1000 V or less.
トランスＴ１の二次側には、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ２を順に直列に接続している。トランスＴ１で昇圧した交流信号の電圧を、抵抗Ｒ２及び可変抵抗器Ｒ３の合成抵抗と抵抗Ｒ１の抵抗とで分圧する。そして詳しくは後述するが、可変抵抗器Ｒ３の抵抗値を変えると、可変抵抗器Ｒ３と抵抗Ｒ２の合成抵抗が変わることによって、交流信号の電圧と直流信号の電圧とが連動して且つ相反するように調整される。ここで、「連動して且つ相反するように調整」とは、一方の電圧を高くすると他方の電圧が低くなり、しかも相互に連動していることを意味する。なお、抵抗Ｒ１は、被治療者ＰがトランスＴ１と直接接続されるのを防ぐ生体保護用の抵抗でもある。コンデンサＣ１は、直流電圧をカットするカップリングコンデンサである。抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２は、一例として、１ＭΩ、１ＭΩの抵抗値のものを用いる。コンデンサＣ１は、一例として、２μＦの容量のものを用いる。 A resistor R1, a capacitor C1, and a resistor R2 are sequentially connected in series to the secondary side of the transformer T1. The voltage of the AC signal boosted by the transformer T1 is divided by the combined resistance of the resistor R2 and the variable resistor R3 and the resistor R1. As will be described later in detail, when the resistance value of the variable resistor R3 is changed, the combined resistance of the variable resistor R3 and the resistor R2 is changed, so that the voltage of the AC signal and the voltage of the DC signal are interlocked and opposite to each other. Is adjusted. Here, "coordinated so as to be interlocked and reciprocal" means that when one voltage is increased, the other voltage is decreased, and the two are interlocked with each other. The resistor R1 is also a resistor for protecting the living body that prevents the patient P from being directly connected to the transformer T1. The capacitor C1 is a coupling capacitor that cuts a DC voltage. The resistors R1 and R2 have resistance values of 1 MΩ and 1 MΩ, for example. As the capacitor C1, for example, one having a capacitance of 2 μF is used.
直流信号生成回路４は、トランスＴ２、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ４、コンデンサＣ２を備えている。直流信号生成回路４で生成された直流電圧は、可変抵抗器Ｒ３と抵抗Ｒ２とで分割する。トランスＴ２は、交流信号生成回路３のトランスＴ１と一体であるトランスで、勿論、それぞれ別々のトランスを用いて構成してもよい。 The DC signal generation circuit 4 includes a transformer T2, a diode D1, a resistor R4, and a capacitor C2. The DC voltage generated by the DC signal generation circuit 4 is divided by the variable resistor R3 and the resistor R2. The transformer T2 is a transformer integrated with the transformer T1 of the AC signal generation circuit 3, and of course, each may be configured by using a different transformer.
トランスＴ２の二次側には、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ４、コンデンサＣ２を順に直列に接続している。ダイオードＤ１は、昇圧された交流信号を直流信号に整流する整流素子であり、整流器の一例である。ダイオードＤ１は、トランスＴ２の一方のタップにカソードが接続され、半波整流によって交流信号を負電位の直流信号に整流する。勿論、半波整流に限らず、負電位の直流信号を生成できる整流回路であればよい。コンデンサＣ２は平滑用であり、抵抗Ｒ４も平滑用の抵抗である。コンデンサＣ２は、一例として、２μＦの容量のものを用いる。抵抗Ｒ４は、一例として、１０ＫΩの抵抗値のものを用いる。 A diode D1, a resistor R4, and a capacitor C2 are sequentially connected in series to the secondary side of the transformer T2. The diode D1 is a rectifying element that rectifies a boosted AC signal into a DC signal, and is an example of a rectifier. The cathode of the diode D1 is connected to one tap of the transformer T2, and rectifies an AC signal into a DC signal of negative potential by half-wave rectification. Of course, it is not limited to half-wave rectification, and any rectifier circuit that can generate a DC signal of negative potential may be used. The capacitor C2 is for smoothing, and the resistor R4 is also for smoothing. As the capacitor C2, for example, one having a capacitance of 2 μF is used. As the resistor R4, a resistor having a resistance value of 10 KΩ is used as an example.
交流信号生成回路３で生成した交流信号は、該回路内の抵抗Ｒ２とコンデンサＣ１との接続点ａから出力する。直流生成回路４で生成した直流信号は、該回路内のコンデンサＣ２と抵抗Ｒ４との接続点ｃから出力する。回路３，４から出力される交流信号と直流信号は、接続点ｂで合成する。交流信号と直流信号は、接続点ｂで合成され、交流と直流の電圧を合成した治療用電位が生成される。勿論、接続点ｂに限らず、交流信号と直流信号を合成可能な接続点ｃなどの回路構成でもよい。 The AC signal generated by the AC signal generation circuit 3 is output from the connection point a between the resistor R2 and the capacitor C1 in the circuit. The DC signal generated by the DC generation circuit 4 is output from the connection point c between the capacitor C2 and the resistor R4 in the circuit. The AC signal and the DC signal output from the circuits 3 and 4 are combined at the connection point b. The AC signal and the DC signal are combined at the connection point b to generate a therapeutic potential which is a combination of AC and DC voltages. Of course, the circuit configuration is not limited to the connection point b, and may be a circuit configuration such as a connection point c capable of combining an AC signal and a DC signal.
可変抵抗器Ｒ３は、直流信号生成回路４が直流信号を出力する接続点ｃと、直流信号を交流信号に合成する接続点ｂとの間に配置する。既述のとおり、可変抵抗器Ｒ３の抵抗値を変えることによって、交流信号の電圧と直流信号の電圧を連動して且つ相反するように調整する。可変抵抗器Ｒ３は、一例として、図４（ａ）の可変抵抗方式で抵抗値が０（図１ｂ−ｃ間をショート）から∞（ｂ−ｃ間オープン）の範囲内で可変なものを用いる。可変抵抗器Ｒ３の他の構成例として、図４（ｂ）に示すように、スイッチＳＷ３を用いたスイッチ方式を用いてもよい。すなわち、図１のｂ−ｃ間の抵抗値を可変にできる回路構成であればよい。 The variable resistor R3 is arranged between the connection point c at which the DC signal generation circuit 4 outputs the DC signal and the connection point b at which the DC signal is combined with the AC signal. As described above, by changing the resistance value of the variable resistor R3, the voltage of the AC signal and the voltage of the DC signal are interlocked and adjusted so as to be opposite to each other. As an example of the variable resistor R3, a variable resistor of the variable resistance system shown in FIG. 4A, which has a variable resistance value within the range of 0 (short between b and c in FIG. 1) to ∞ (open between b and c) is used. .. As another configuration example of the variable resistor R3, as shown in FIG. 4B, a switch system using a switch SW3 may be used. That is, any circuit configuration can be used as long as it can change the resistance value between b and c in FIG.
駆動回路１０における接続点ｄと接続点ｅは、交流信号生成回路３のトランスＴ１の二次側の一方の出力端子と直流信号生成回路４のトランスＴ２の二次側の一方の出力端子とを、例えば配線を通じて接続する。帰還抵抗器としての帰還抵抗Ｒ６は、この接続点ｄ，ｅと大地アース６との間に接続する。帰還抵抗Ｒ６は、駆動回路１０の基準アースを大地アース６に接続する。帰還抵抗Ｒ６は、一例として、２００ｋΩ〜１ＭΩの抵抗値の抵抗を用いる。 The connection point d and the connection point e in the drive circuit 10 connect one output terminal on the secondary side of the transformer T1 of the AC signal generation circuit 3 and one output terminal on the secondary side of the transformer T2 of the DC signal generation circuit 4. , For example, through wiring. A feedback resistor R6 serving as a feedback resistor is connected between the connection points d and e and the earth ground 6. The feedback resistor R6 connects the reference ground of the drive circuit 10 to the ground ground 6. As the feedback resistor R6, for example, a resistor having a resistance value of 200 kΩ to 1 MΩ is used.
ここで、図１の駆動回路１０における可変抵抗器Ｒ３と接続点ｂは、ミクシング回路を構成する。すなわち、可変抵抗器Ｒ３と接続点ｂの組み合わせは、ミクシング回路の一例である。ミクシング回路は、詳しくは後述するように、交流信号と直流信号を合成すると共に、交流信号生成回路３から出力される交流信号の電圧と直流信号生成回路４から出力される直流信号の電圧を連動して調整することで、交流信号と直流信号の合成電圧の実効値、すなわち被治療者Ｐに印加される電位がおよそ同程度になる。さらに、交流分を含まない直流出力又は、直流分を含まない交流出力を得ることも可能にする。 Here, the variable resistor R3 and the connection point b in the drive circuit 10 of FIG. 1 form a mixing circuit. That is, the combination of the variable resistor R3 and the connection point b is an example of the mixing circuit. As will be described later in detail, the mixing circuit combines the AC signal and the DC signal and interlocks the voltage of the AC signal output from the AC signal generation circuit 3 with the voltage of the DC signal output from the DC signal generation circuit 4. Then, the effective value of the combined voltage of the AC signal and the DC signal, that is, the potential applied to the patient P becomes approximately the same. Further, it is possible to obtain a DC output that does not include an AC component or an AC output that does not include a DC component.
スイッチ制御部としてのスイッチＳＷ２は、接続点ｂと治療用電位の出力端子５との間に配置する。スイッチＳＷ２をＯＮ／ＯＦＦすると、被治療者Ｐに治療用電位を印加する状態と印加しない状態に切り替わる。スイッチＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦの切り替えは、治療中、例えば所定のタイミングで、例えば所定の時間連続して行う。一例として、マルチバイブレータを用いて所定の周期でＯＮ／ＯＦＦを切り替えるようにする。或いは、電位治療器の全体動作を制御するためのＣＰＵを備えた制御部がスイッチ制御部を兼ねるようにしてもよい。スイッチＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦの切り替え周期は、一例として、５０〜１２０回／分とする。 The switch SW2 as a switch control unit is arranged between the connection point b and the output terminal 5 for the therapeutic potential. When the switch SW2 is turned ON/OFF, the state in which the therapeutic potential is applied to the patient P is switched to the state in which the therapeutic potential is not applied. The switch SW2 is switched ON/OFF during treatment, for example, at a predetermined timing, for example, continuously for a predetermined time. As an example, a multivibrator is used to switch ON/OFF at a predetermined cycle. Alternatively, a control unit including a CPU for controlling the overall operation of the electric potential treatment device may double as the switch control unit. The ON/OFF switching cycle of the switch SW2 is, for example, 50 to 120 times/minute.
他の例として、スイッチＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを被治療者Ｐの生体情報に基づいて行うようにしてもよい。一例として、被治療者Ｐの脈拍をセンサーで検知し、検知される脈拍に同期してスイッチＳＷ２をＯＮ／ＯＦＦする。なお、スイッチＳＷ２に直列に接続している抵抗Ｒ５は、被治療者Ｐの生体保護用の抵抗である。抵抗Ｒ５は、一例として、１ＭΩの抵抗値のものを用いる。 As another example, ON/OFF of the switch SW2 may be switched based on the biological information of the patient P. As an example, the pulse of the person to be treated P is detected by a sensor, and the switch SW2 is turned on/off in synchronization with the detected pulse. The resistor R5 connected in series with the switch SW2 is a resistor for protecting the living body of the patient P. As the resistor R5, a resistor having a resistance value of 1 MΩ is used as an example.
治療用電位を被治療者Ｐの生体に直接に印加し、出力端子５は、例えば被治療者Ｐの生体にあてる導電パッドなどの接続部である。被治療者Ｐは、例えば絶縁マットなどの絶縁部材７上に横たわるか或いは座るなどして治療を受ける。 The therapeutic potential is directly applied to the living body of the person P to be treated, and the output terminal 5 is, for example, a connecting portion such as a conductive pad applied to the living body of the person P to be treated. The person to be treated P receives treatment by lying or sitting on an insulating member 7 such as an insulating mat.
図２は、図１の駆動回路１０における治療実行時の電位を模式的に示している。
すなわち、トランスＴ１による交流出力電圧Ｅａの分割された電圧Ｅｂは、Ｅｂ＝Ｅａ・（Ｒ２//Ｒ３）／Ｒ１＋（Ｒ２//Ｒ３）。（但し、Ｒ０が非常に大きく、Ｃ０が非常に小さいので、Ｒ０とＣ０を無視している。また、記号//は、並列接続された合成抵抗をあらわす。）トランスＴ２による直流出力Ｖａの分割された電圧Ｖｂは、Ｖｂ＝Ｖａ・Ｒ２／（Ｒ３＋Ｒ２）。（但し、Ｒ２＜Ｒ０とする。）出力電位ＥＶはＥＶ＝Ｅｂ＋Ｖｃである。絶縁部材７上の被治療者Ｐは、大地アースとの間に、浮遊容量Ｃ０、絶縁抵抗Ｒ０がある。浮遊容量Ｃ０は、一例として１０００ｐＦである。絶縁抵抗Ｒ０は、一例として、５０ＭΩである。
FIG. 2 schematically shows the potential of the drive circuit 10 shown in FIG. 1 during the execution of treatment.
That is, the voltage Eb obtained by dividing the AC output voltage Ea by the transformer T1 is Eb=Ea·(R2//R3)/R1+(R2//R3). (However, since R0 is very large and C0 is very small, R0 and C0 are ignored. In addition, the symbol // represents a combined resistance connected in parallel.) DC output Va divided by transformer T2 The generated voltage Vb is Vb=Va.R2/(R3+R2). (However, R2<R0.) The output potential EV is EV=Eb+Vc. The person to be treated P on the insulating member 7 has a stray capacitance C0 and an insulation resistance R0 with the ground. The stray capacitance C0 is 1000 pF, for example. The insulation resistance R0 is, for example, 50 MΩ.
続いて、上記電位治療器で実行される電位治療の流れについて一例を説明する。まず、図１に模式的に示すように被治療者Ｐを絶縁部材７上に寝かして電気的に浮遊状態とし、例えば出力端子５に接続された導電パッド等を被治療者Ｐの生体にあてる。そして、例えば電位治療器の操作パネル（不図示）で治療条件を設定し、治療を開始する。電位治療器の治療条件は、治療時間、タップ切替スイッチＳＷ１の「高」「中」「低」の選択、図３に示すミクシングポジションの設定、ＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦタイミングなどを設定する Next, an example of the flow of potential treatment executed by the potential treatment device will be described. First, as shown schematically in FIG. 1, the patient P is laid on the insulating member 7 to be in an electrically floating state, and, for example, a conductive pad or the like connected to the output terminal 5 is applied to the living body of the patient P. .. Then, for example, the treatment condition is set on the operation panel (not shown) of the electric potential treatment device, and the treatment is started. The treatment conditions of the electric potential treatment device include a treatment time, selection of “high”, “medium” and “low” of the tap changeover switch SW1, setting of a mixing position shown in FIG. 3, ON/OFF timing of SW2, and the like.
例えば被治療者Ｐが成人の場合、タップ切替スイッチＳＷ１が「中」でミクシングポジションはＣ又はＤが望ましい。子供の場合は、望ましくは、タップ切替スイッチＳＷ１が「低」でミクシングポジションはＡが望ましい。また、衰弱した高齢者の場合は、タップ切替スイッチＳＷ１が「中」でミクシングポジションはＡが望ましい。 For example, when the patient P is an adult, it is desirable that the tap changeover switch SW1 is "medium" and the mixing position is C or D. In the case of a child, it is desirable that the tap changeover switch SW1 is "low" and the mixing position is A. Further, in the case of a weakened elderly person, it is desirable that the tap changeover switch SW1 is "medium" and the mixing position is A.
治療を開始すると、電位治療器の駆動回路１０内では、交流信号生成回路３で交流信号が生成されると共に、直流信号生成回路４で直流信号が生成される。生成された交流信号と直流信号は、接続点ｂで合成されて治療用電位となる。治療用電位は、出力端子５を通じて被治療者Ｐの生体に印加される。 When the treatment is started, in the drive circuit 10 of the electric potential treatment device, the alternating-current signal generating circuit 3 generates an alternating-current signal and the direct-current signal generating circuit 4 generates a direct-current signal. The generated AC signal and DC signal are combined at the connection point b to become a therapeutic potential. The therapeutic potential is applied to the living body of the patient P through the output terminal 5.
ここで、可変抵抗器Ｒ３の抵抗値を変えると、治療用電位は、図３に模式的に示すように変化する。具体的には、可変抵抗器Ｒ３の抵抗値を大きくしていくと、直流信号の電圧が小さくなり、これに連動して交流信号の電圧が大きくなる。従って、図３のように交流波形の負電位側へのオフセット量が小さくなり、また交流波形の振幅が大きくなっている。図３のミクシングポジションＤに調整すると、正電位の波高値と負電位の波高値の比率が１：３となり、生体のイオンバランスを整えることが言われている。さらに可変抵抗器Ｒ３の抵抗値を∞（無限大）にすると、すなわち図３のミクシングポジションＥにすると、直流分を含まない交流出力となる。 Here, when the resistance value of the variable resistor R3 is changed, the therapeutic potential changes as schematically shown in FIG. Specifically, as the resistance value of the variable resistor R3 increases, the voltage of the DC signal decreases, and in conjunction with this, the voltage of the AC signal increases. Therefore, as shown in FIG. 3, the offset amount of the AC waveform toward the negative potential side is small, and the amplitude of the AC waveform is large. When adjusted to the mixing position D in FIG. 3, the ratio of the peak value of the positive potential and the peak value of the negative potential becomes 1:3, and it is said that the ion balance of the living body is adjusted. Further, when the resistance value of the variable resistor R3 is set to ∞ (infinity), that is, when the mixing position E is set to the mixing position E in FIG. 3, the AC output does not include the DC component.
反対に、可変抵抗器Ｒ３の抵抗値を小さくしていくと、直流信号の電圧は大きくなり、これに連動して交流信号の電圧が小さくなる。従って、図３のように交流波形の負電位側へのオフセット量が大きくなるのにしたがって、交流波形の波高値が小さくなっている。図３のミクシングポジションＡに調整すると、交流分を含まない直流出力となる。 On the contrary, if the resistance value of the variable resistor R3 is decreased, the voltage of the DC signal increases, and in conjunction with this, the voltage of the AC signal decreases. Therefore, as shown in FIG. 3, as the offset amount of the AC waveform to the negative potential side increases, the peak value of the AC waveform decreases. When adjusted to the mixing position A in FIG. 3, a DC output that does not include an AC component is obtained.
一般に、交流の治療用電位は、正電位の波高値と負電位の波高値の比率が１：３であることが好ましいと言われている。勿論、本実施形態の電位治療器でもミクシングポジションＤで生成可能であるが、本実施形態では、大地のアース電位よりも負電位であって正電位を含まない治療用電位を生成して、被治療者Ｐの生体に印加する。すなわち、ミクシングポジションＡからミクシングポジションＣまでの範囲（図３における範囲Ｈ）内で調整した治療用電位を生成して印加する方が、治療に効果的である。 It is generally said that it is preferable that the ratio of the peak value of the positive potential and the peak value of the negative potential of the alternating therapeutic potential is 1:3. Of course, the potential therapy device of the present embodiment can also be generated at the mixing position D, but in the present embodiment, a therapeutic potential that is a negative potential and does not include a positive potential than the ground potential of the ground is generated, and It is applied to the living body of the therapist P. That is, it is more effective for the treatment to generate and apply the therapeutic potential adjusted within the range from the mixing position A to the mixing position C (range H in FIG. 3).
ミクシングポジションＡ〜Ｅを調整可能な可変抵抗器Ｒ３の構成については、図４に示すような構成が一例として挙げられる。すなわち、図４（ａ）のように例えば可変抵抗器Ｒ３の一端Ｄがオープンになるように構成し可変抵抗器Ｒ３の抵抗値の増減で、ミクシングポジション範囲Ａ〜Ｅ、すなわち図３で示すＧの範囲を連続的にカバーした治療用電位（ＥＶ）を生成する。 As a configuration of the variable resistor R3 capable of adjusting the mixing positions A to E, the configuration shown in FIG. 4 can be given as an example. That is, as shown in FIG. 4A, for example, one end D of the variable resistor R3 is configured to be opened, and the resistance value of the variable resistor R3 is increased/decreased, and the mixing position ranges A to E, that is, G shown in FIG. To generate a therapeutic potential (EV) that continuously covers the range.
交流電位と直流電位の合成比を上記のようにミクシング回路で調整する一方、例えば成人，子供，性別など被治療者Ｐの特性に応じて治療用電位の大きさを変える場合は、タップ切替スイッチＳＷ１の「高」「中」「低」で治療用電位が切替えられ、可変抵抗器Ｒ３で調整した交流電位と直流電位の合成比を維持したまま、治療用電位の大きさを変えることが可能である。 While the composite ratio of the AC potential and the DC potential is adjusted by the mixing circuit as described above, when the magnitude of the therapeutic potential is changed according to the characteristics of the person to be treated P such as adult, child, and sex, a tap changeover switch is used. The therapeutic potential can be switched between "high", "medium" and "low" of SW1, and the magnitude of the therapeutic potential can be changed while maintaining the combined ratio of the AC potential and the DC potential adjusted by the variable resistor R3. Is.
治療用電位の印加は、スイッチＳＷ２の切り替えによりＯＮ／ＯＦＦされるが、治療によっては、スイッチＳＷ２をＯＮ／ＯＦＦさせずＯＮのままで印加を続けてもよい。ここで、スイッチＳＷ２をＯＮ／ＯＦＦさせたときに被治療者Ｐの体内で起き得る電流の流れについて、図５を参照しながら説明する。なお、図５は、一例としてミクシングポジションＡで直流出力のみ与えたときの説明図である。図５（ａ）は、生体内にある体内コンデンサ（Ｃ）と体内負荷を電気回路で模式的に表したものである。治療実行時、スイッチＳＷ２をＯＮにして治療用電位を印加すると、電位治療器と生体との間に図５（ａ）に示す経路で充電電流が流れ、体内コンデンサ（Ｃ）に電荷が蓄えられる。そしてスイッチＳＷ２をＯＦＦにすると、体内コンデンサ（Ｃ）に蓄えられた電荷が図５（ｂ）に示すように生体内において放電する。図５（ｂ）の放電電流は図５（ａ）に示す経路で流れ、体内コンデンサ（Ｃ）に蓄えられた電荷を体内で消費させることで治療効果の有効性と即効性を促進させることにつながる。なお、ミクシングポジションの設定を変えて直流出力と交流出力を合成したものを与えてもよい。この場合も、体内コンデンサ（Ｃ）に蓄えられた電荷を体内で消費させることで治療効果の有効性と即効性を促進させる効果が期待できる。 The application of the therapeutic potential is turned on/off by switching the switch SW2, but depending on the treatment, the application may be continued without turning on/off the switch SW2. Here, the flow of current that can occur in the body of the patient P when the switch SW2 is turned ON/OFF will be described with reference to FIG. Note that FIG. 5 is an explanatory diagram when only the DC output is given at the mixing position A as an example. FIG. 5A is a schematic diagram of an in-vivo capacitor (C) and an in-vivo load in the living body, as an electric circuit. During treatment, when the switch SW2 is turned on to apply a therapeutic potential, a charging current flows between the potential therapy device and the living body through the path shown in FIG. 5(a), and electric charges are stored in the internal capacitor (C). .. When the switch SW2 is turned off, the electric charge stored in the internal capacitor (C) is discharged in the living body as shown in FIG. 5(b). The discharge current of FIG. 5(b) flows through the route shown in FIG. 5(a), and the electric charge stored in the internal capacitor (C) is consumed in the body to promote the effectiveness and immediate effect of the therapeutic effect. Connect It should be noted that the mixing position setting may be changed to provide a combination of the DC output and the AC output. Also in this case, the effect of promoting the effectiveness and immediate effect of the therapeutic effect can be expected by consuming the electric charge stored in the internal capacitor (C) in the body.
体内コンデンサ（Ｃ）に蓄えられる電荷量（Ｑ）は、体内コンデンサ（Ｃ）に電圧（Ｖ）を印加すると、Ｑ＝ＣＶである。電荷量（Ｑ）から放出される電子の数（Ｎ）は、電子１個の電気量が１．６×１０１９であるので、電子の数ＮはＮ＝Ｃ・Ｖ／１．６×１０−１９である。例えば、体内コンデンサを０．１μＦとし、Ｖを３００Ｖとすれば、（０．１×１０−６）×３００／１．６×１０−１９＝１８７兆５０００憶個が体内に供給され、その電子により、体内の活性酸素の抑制等の効果が期待できる。 The amount of charge (Q) stored in the internal capacitor (C) is Q=CV when a voltage (V) is applied to the internal capacitor (C). Since the number of electrons (N) emitted from the amount of charge (Q) is 1.6×10 19 per electron, the number N of electrons is N=C·V/1.6×10. -19 . For example, if the internal capacitor is 0.1 μF and V is 300 V, (0.1×10 −6 )×300/1.6×10 −19 =187 trillion 500 billion are supplied to the body, and Thereby, effects such as suppression of active oxygen in the body can be expected.
上述の実施形態によれば、交流信号を生成する交流信号生成回路、直流信号を生成する直流信号生成回路、交流信号生成回路から出力される交流信号の電圧と直流信号生成回路から出力される直流信号の電圧を連動して調整するミクシング回路を備え、ミクシング回路により交流信号と直流信号を合成した治療用電位を被治療者に印加する構成としたことにより、出力電位が安定で且つ治療に効果的な治療用電位を被治療者に与えることが可能となる。さらに、被治療者Ｐである生体と大地アース間の浮遊容量、絶縁抵抗の影響を抑えることができる。また、上述のミクシング回路を備えたことにより、少なくとも一つの電位治療器で、直流と交流を合成した出力による治療、直流出力のみの治療或いは交流出力のみの治療を選択して実行することが可能である。しかも簡単な回路構成でミクシング回路を実現しており、可変抵抗器Ｒ３の抵抗値を調整する操作だけでミクシングポジションを切替え可能である。 According to the above-described embodiment, an AC signal generation circuit that generates an AC signal, a DC signal generation circuit that generates a DC signal, a voltage of an AC signal output from the AC signal generation circuit, and a DC output from the DC signal generation circuit. Equipped with a mixing circuit that adjusts the voltage of the signal interlockingly, and by applying a therapeutic potential that combines an AC signal and a DC signal to the patient, the output potential is stable and effective for treatment. It is possible to apply a specific therapeutic potential to the subject. Furthermore, it is possible to suppress the effects of stray capacitance and insulation resistance between the living body being the patient P and the ground. In addition, since the above-mentioned mixing circuit is provided, it is possible to select and execute the treatment with the output combining the direct current and the alternating current, the treatment with only the direct current output, or the treatment with only the alternating current output, with at least one potential treatment device. Is. Moreover, the mixing circuit is realized with a simple circuit configuration, and the mixing position can be switched only by the operation of adjusting the resistance value of the variable resistor R3.
また、既述の駆動回路１０の構成にあっては、タップ切替スイッチＳＷ１で一次側の供給電圧を切り替えると、可変抵抗器Ｒ３で調整した交流電位と直流電位の合成比を維持したまま、治療用電位の大きさの変えることが可能である。スイッチＳＷ２をＯＮ／ＯＦＦさせることにより、体内コンデンサに蓄えられた電荷量の体内での消費を促進させることができる。ミクシング回路により、交流分を含まない直流出力又は、直流分を含まない交流出力を得ることができる。その他にも、駆動回路１０の構成にすると次の利点がある。すなわち、交流波形は半波整流方式でないので波形歪みが抑えられる。周波数５０Ｈｚ又は６０Ｈｚのように電源の周波数が異なっても回路内に容量性インピーダンスがないか或いはあっても小さいので、被治療者Ｐ（駆動回路１０の負荷）の設置環境に影響を受けないため、出力変動が抑えられる。 In the configuration of the drive circuit 10 described above, when the tap supply switch SW1 is used to switch the supply voltage on the primary side, the treatment is performed while maintaining the combined ratio of the AC potential and the DC potential adjusted by the variable resistor R3. It is possible to change the magnitude of the working potential. By turning on/off the switch SW2, it is possible to promote consumption of the amount of electric charge stored in the internal capacitor in the body. The mixing circuit makes it possible to obtain a DC output that does not include an AC component or an AC output that does not include a DC component. In addition, the configuration of the drive circuit 10 has the following advantages. That is, since the AC waveform is not a half-wave rectification method, waveform distortion can be suppressed. Even if the frequency of the power source is different, such as 50 Hz or 60 Hz, there is no capacitive impedance in the circuit, or even if it is small, it is not affected by the installation environment of the patient P (load of the drive circuit 10). , Output fluctuation is suppressed.
本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 The embodiments of the present invention are presented as examples, and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
１０ 駆動回路
２ 交流電源
３ 交流信号生成回路
４ 直流信号生成回路
５ 治療用電位の出力端子
６ 大地アース
７ 被治療者を大地アースから絶縁するための絶縁部材
T1 交流信号生成回路のトランス
T2 直流信号生成回路のトランス
D1 整流用ダイオード
R3 可変抵抗器
R1、R2、R4、R5、R6 抵抗器
R0 大地アースと被治療者との間の絶縁抵抗
C1、C2 コンデンサ
C0 大地アースと被治療者との間の浮遊容量
SW1 T1及びT2の二次側出力電圧を切替えるタップ切替えスイッチ
SW2 治療用電位出力をON/OFFする切替えスイッチ
SW3 図4(b)に示すミクシングポジションを切替えるスイッチ
P 被治療者
a R2とC1の接続点
b 交流信号と直流信号が合流する接続点
c C2とR4の接続点
d T1の二次出力巻き線のアース接続点
e T2の二次出力巻き線のアース接続点
f T1及びT2のトランスを構成する一次側巻き線のアース接続点
g R6のアース接続点
Ea T1の交流出力電圧
Eb Eaの分割された出力電圧
Va T2の直流出力電圧
Vb EaとVaの合成された出力電圧
EV 被治療者に印加される治療用電位
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ ミクシングポジション
10 Drive Circuit 2 AC Power Supply 3 AC Signal Generation Circuit 4 DC Signal Generation Circuit 5 Treatment Potential Output Terminal 6 Earth Ground 7 Insulation Member for Insulating Patient from Earth Ground
T1 AC signal generation circuit transformer
T2 DC signal generation circuit transformer
D1 rectifier diode
R3 variable resistor
R1, R2, R4, R5, R6 resistors
Insulation resistance between R0 earth and the patient
C1, C2 capacitors
C0 Stray capacitance between the earth and the patient
SW1 Tap change switch to change the output voltage of T1 and T2 secondary side
SW2 Changeover switch for turning on/off the therapeutic potential output
SW3 Switch for changing the mixing position shown in Fig. 4(b)
P Patient
a Connection point of R2 and C1
b Connection point where AC and DC signals merge
c C2 and R4 connection point
d T1 secondary output winding ground connection point
e T2 secondary output winding ground connection point
f Grounding point of the primary winding that constitutes the transformer of T1 and T2
g R6 ground connection point
AC output voltage of Ea T1
Eb Ea divided output voltage
Va T2 DC output voltage
Combined output voltage of Vb Ea and Va
EV The therapeutic potentials A, B, C, D, E applied to the patient
Claims (4)
電源からの電力をトランスで変圧すると共に整流器で整流して直流信号を出力する直流信号生成回路と、
前記交流信号生成回路から出力される交流信号と前記直流信号生成回路から出力される直流信号を合成すると共に、交流信号の電圧と直流信号の電圧を連動して且つ相反するように調整可能なミクシング回路と、
前記交流信号と前記直流信号を合成した治療用電位を被治療者に印加する出力端子と、を備えたことを特徴とする電位治療器。 An AC signal generation circuit that transforms the power from the power source with a transformer and outputs an AC signal,
A DC signal generation circuit that transforms the power from the power source with a transformer and rectifies it with a rectifier and outputs a DC signal,
The AC signal output from the AC signal generating circuit and the DC signal output from the DC signal generating circuit are combined, and the voltage of the AC signal and the voltage of the DC signal are interlocked and adjustable so as to be opposite to each other. Circuit,
An electric potential treatment device comprising: an output terminal for applying a therapeutic electric potential, which is a combination of the AC signal and the DC signal, to a patient.
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