JP2021078907A - 体内埋植型電気刺激装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の刺激ユニットからなる刺激ユニット群のサイズが大型になることを抑制するとともに、適正な刺激電流にて刺激することができる体内埋植型電気刺激装置を提供する。【解決手段】刺激ユニットからなる刺激ユニット群２６０と本体ユニット２４を備える体内埋植型電気刺激装置２０で、刺激ユニット２６は複数の刺激電極２８と刺激電流供給回路とデマルチプレクサと刺激ユニット側電源回路と刺激側制御手段とを有し、本体ユニット２４は給電信号を受信する受信手段２２と給電信号から電力を取り出し電力を供給する本体ユニット側電源回路と刺激ユニットに交流電力を供給する本体側交流給電回路と帰還電極２９と帰還電極電位変更回路と本体側制御手段とを有し、帰還電極は本体ユニットに接続されており、本体側制御手段から制御される帰還電極電位変更回路によって電位の変更が可能とされる。【選択図】図２

Description

本開示は、体内埋植型電気刺激装置に関する。

従来、人（患者）の体内に埋植され、失われた機能の再生、代替、リハビリテーション等を行う各種の生体埋植装置が提案されている。例えば、視覚機能に障害のある患者において、機能が失われた部位（眼球等）に電気刺激を与えることで、失われた機能の再生、代替、リハビリテーション等を行うものが知られている。

例えば、特許文献１には、生体に埋植された状態で動作する刺激ユニットと、刺激ユニットへ給電信号を出力する給電ユニットと、刺激ユニットと給電ユニットを電気的に接続し、給電信号を伝送するケーブルと、を有する生体埋植装置（体内埋植型電気刺激装置に相当）が記載されている。

特許文献１に記載の生体埋植装置は、患者の失われた視覚機能を再生又は代替する視覚再生補助装置（人工視覚システムに相当）において用いられている。視覚再生補助装置は、体外で撮像された外界像に基づいて、機能が失われた視覚神経系に対して電気刺激を行うことで、疑似光覚（フォスフェン）による像を、患者に視覚により知覚させる。

特許文献１の生体埋植装置では、概略図である図１９、図２０で示すように、刺激電流が人体を通り帰還させるための帰還電極１２９が刺激ユニット１２６側に設けられている。また、刺激ユニット１２６は、カップリングコンデンサＣ１０１、Ｃ１０２を介して接続されたケーブル（電力ケーブルに相当）により、交流にて給電ユニット（図示省略）から電力が供給されている。

刺激ユニット１２６では、刺激電極１２８から人体に向かって刺激電流を流す刺激（以下、アノーディック刺激と称する。）する場合に、図１９で示す電流の経路ＣＡ１００で刺激電流が流れ、人体から刺激電極１２８に向かって刺激電流を流す刺激（以下、カソーディック刺激と称する。）する場合に、図２０で示す電流の経路ＣＣ１００で刺激電流が流れる。刺激ユニット１２６において、ケーブルと人体との間に電流がリーク（リーク抵抗ＲＬ１００）しても、カップリングコンデンサＣ１０１、Ｃ１０２が設けられているため、図１９における電流のリーク電流経路ＬＣ１０１と図２０における電流のリーク電流経路ＬＣ１０２において、直流のリーク電流は流れない。

特開２０１９−９７９４２号公報

人工視覚システムにおいて、疑似光覚（フォスフェン）による像を動画としてより自然に人（患者）に知覚させるためには、疑似光覚（フォスフェン）をより多くの刺激電極により行うとともに、毎秒２０以上の像（２０ｆｐｓ以上）を人（患者）に知覚させる必要がある。このため、人工視覚システムは、より多くの刺激ユニット（刺激電極）が必要とされる。

特許文献１の生体埋植装置は、帰還電極１２９とカップリングコンデンサＣ１０１、Ｃ１０２がそれぞれの刺激ユニット１２６に設けられているため、生体埋植装置全体のサイズが大きくなり眼球への埋植が困難となる。

生体刺激装置では、刺激装置が故障した時でも、直流電流が生体へ流れることを防ぐために、刺激回路には通常、カップリングコンデンサが挿入される。また、アノーディック刺激の後にカソーディック刺激を、あるいはその逆順に刺激することで、生体へ流す電荷の中和を行っている。ところが、アノーディック刺激とカソーディック刺激の電荷には、わずかなアンバランスが含まれるので、刺激動作を繰り返すと、前記カップリングコンデンサに直流電位が充電され、適正な刺激電流が出力されなくなる場合がある。

本開示は、このような点に鑑みて創案されたものであり、人工視覚システムにおいて、複数の刺激ユニットからなる刺激ユニット群のサイズが大型になることを抑制するとともに、適正な刺激電流にて刺激することができる体内埋植型電気刺激装置を提供することを課題とする。

本開示の一態様に係る体内埋植型電気刺激装置は、人の視覚に関する細胞又は組織に接触するように、人の体内に埋植される少なくとも一つの刺激ユニットを有する刺激ユニット群と、人の体内に埋植されて、それぞれの前記刺激ユニットに接続された本体ユニットと、を備える体内埋植型電気刺激装置において、それぞれの前記刺激ユニットは、刺激電流による電気刺激信号を出力する複数の刺激電極と、前記刺激電極へ刺激電流を供給する刺激電流供給回路と、前記刺激電流供給回路の出力と電気的に接続され、複数の前記刺激電極から一の前記刺激電極を前記刺激電流供給回路の前記出力に接続することが可能なデマルチプレクサと、前記本体ユニットから供給された交流電力が入力され、前記刺激ユニット内の回路へ電力を供給する刺激ユニット側電源回路と、前記刺激電流供給回路と前記デマルチプレクサを制御する刺激側制御手段と、を有し、前記本体ユニットは、体外からの本体制御信号を含む給電信号を受信する受信手段と、前記給電信号から電力を取り出し、前記本体ユニット内の回路へ電力を供給する本体ユニット側電源回路と、前記刺激ユニット群のそれぞれの前記刺激ユニットに交流電力を供給する本体側交流給電回路と、それぞれの前記刺激電極から出力された前記刺激電流が人体を通して帰還する帰還電流を回収する帰還電極と、帰還電極電位変更回路と、前記本体制御信号に基づいた刺激ユニット制御信号を前記刺激側制御手段に送信する本体側制御手段と、を有し、前記帰還電極は、前記本体ユニットに接続されており、前記本体側制御手段から制御される前記帰還電極電位変更回路によって電位の変更が可能とされている。

本開示の体内埋植型電気刺激装置によれば、複数の刺激ユニットからなる刺激ユニット群のサイズが大型になることを抑制するとともに、適正な刺激電流にて刺激することができる。

人工視覚システムの全体構成を説明する図である。 体内埋植型電気刺激装置の概略構成の概略図である。 人（患者）の眼球に対する刺激ユニット群の設置位置を示す図である。 体外装置の全体構成の概略図である。 受信手段と本体ユニットの内部の回路を説明する図である。 バッファユニットの内部の回路を説明する図である。 刺激ユニットの内部の回路を説明する図である。 第１実施形態におけるアノーディック刺激する場合の刺激電流の経路を説明する図である。 第１実施形態におけるカソーディック刺激する場合の刺激電流の経路を説明する図である。 第１実施形態におけるアノーディック刺激する場合の刺激電流とリーク電流の経路を説明する図である。 第１実施形態におけるカソーディック刺激する場合の刺激電流とリーク電流の経路を説明する図である。 第１実施形態における、アノーディック刺激する場合の予期しない不要な電流（不要電流）の経路を説明する図である。 第１実施形態における、カソーディック刺激する場合の予期しない不要な電流（不要電流）の経路を説明する図である。 不要な電荷を放電させる電流の経路を説明する図である。 第２実施形態におけるアノーディック刺激する場合の刺激電流の経路を説明する図である。 第２実施形態におけるカソーディック刺激する場合の刺激電流の経路を説明する図である。 第３実施形態におけるアノーディック刺激する場合の刺激電流の経路を説明する図である。 第３実施形態におけるカソーディック刺激する場合の刺激電流の経路を説明する図である。 特許文献１の生体埋植装置における、アノーディック刺激する場合の刺激電流の経路とリーク電流の経路を説明する図である。 特許文献１の生体埋植装置における、カソーディック刺激する場合の刺激電流の経路とリーク電流の経路を説明する図である。

＜概要＞
本開示で例示する体内埋植型電気刺激装置は、人の視覚に関する細胞又は組織に接触するように、人の体内に埋植される少なくとも一つの刺激ユニットを有する刺激ユニット群と、人の体内に埋植されて、それぞれの刺激ユニットに接続された本体ユニットと、を備える体内埋植型電気刺激装置において、それぞれの刺激ユニットは、刺激電流による電気刺激信号を出力する複数の刺激電極と、刺激電極へ刺激電流を供給する刺激電流供給回路と、刺激電流供給回路の出力と電気的に接続され、複数の刺激電極から一の刺激電極を刺激電流供給回路の出力に接続することが可能なデマルチプレクサと、本体ユニットから供給された交流電力が入力され、刺激ユニット内の回路へ電力を供給する刺激ユニット側電源回路と、刺激電流供給回路とデマルチプレクサを制御する刺激側制御手段と、を有し、本体ユニットは、体外からの本体制御信号を含む給電信号を回収する受信手段と、給電信号から電力を取り出し、本体ユニット内の回路へ電力を供給する本体ユニット側電源回路と、刺激ユニット群のそれぞれの刺激ユニットに交流電力を供給する本体側交流給電回路と、それぞれの刺激電極から出力された刺激電流が人体を通して帰還する帰還電流を受信する帰還電極と、帰還電極電位変更回路と、本体制御信号に基づいた刺激ユニット制御信号を刺激側制御手段に送信する本体側制御手段と、を有し、帰還電極は、本体ユニットに接続されており、本体側制御手段から制御される帰還電極電位変更回路によって電位の変更が可能とされている。

本開示の体内埋植型電気刺激装置は、複数の刺激ユニットからなる刺激ユニット群のサイズが大型になることを抑制するとともに、適正な刺激電流にて刺激することができる。

また、上記の体内埋植型電気刺激装置の本体ユニットは、本体側交流給電回路と、刺激ユニット群のそれぞれの刺激ユニットの刺激ユニット側電源回路と、を電気的に接続する電力ケーブルを有しても良い。さらに上記の体内埋植型電気刺激装置の本体側交流給電回路は、電力ケーブルに対して、カップリングコンデンサを介して接続されても良い。さらに刺激ユニット側電源回路は、電力ケーブルに対して、カップリングコンデンサを介することなく接続されても良い。これにより、刺激ユニット側にカップリングコンデンサが必要なく、刺激ユニット群のサイズが大型になることを抑制することができる。

また、上記の本体側交流給電回路は、出力の電位を前記帰還電極電位変更回路の変更される電位の範囲で変更可能でも良い。上記の体内埋植型電気刺激装置の刺激ユニットは、刺激ユニット側電源回路の出力の電位を変更可能な刺激側電源電位変更回路を有しても良い。刺激側電源電位変更回路は、刺激側制御手段からの制御によって、刺激ユニット側電源回路の出力の電位を第１刺激側オフセット電圧だけ昇圧可能な刺激側電源出力昇圧回路と、刺激ユニット側電源回路の出力の電位を第２刺激側オフセット電圧だけ降圧可能な刺激側電源出力降圧回路と、を備えても良い。これにより、デマルチプレクサにより刺激電流供給回路に接続されていない刺激電極（以下、未刺激電極と称する。）の電位が生体内（刺激ユニットの埋植部位）の電位分布によりバイアスされた場合でも、寄生ダイオードに流れる電流を抑制し、未刺激電極に予期しない不要な電流が流れることを抑制できる。

また、上記の体内埋植型電気刺激装置は、本体ユニットと、それぞれの刺激ユニットと、を電気的に接続する帰還ケーブルを有し、帰還電極は、帰還ケーブルに、直接またはコンデンサを介して接続されても良い。さらに、帰還電極電位変更回路は、本体側制御手段からの制御によって、帰還ケーブルの電位を第１帰還電極オフセット電圧だけ降圧可能な帰還電極電位降圧回路と、第２帰還電極オフセット電圧だけ昇圧可能な帰還電極電位昇圧回路と、を備えても良い。これにより、刺激電流が流れることによって、刺激電極と帰還電極間に発生する電圧降下が大きくなり、刺激電流値が異常値になることを抑制できる。

また、上記の体内埋植型電気刺激装置の本体ユニットは、本体側交流給電回路の出力電圧の中点電位を前記帰還ケーブルへ出力する本体側中点電位出力手段を備えても良い。さらに、それぞれの刺激ユニットは、刺激ユニット側電源回路の出力電圧の中点電位を帰還ケーブルへ出力する刺激ユニット側中点電位出力手段を備えても良い。これにより、本体側交流給電回路の出力と電力ケーブルとの間のカップリングコンデンサを含む電流の経路と刺激電極と帰還電極を含む電流の経路における不要な電荷を放電させることができる。

＜第１実施形態＞
以下、本開示における典型的な実施形態の１つである第１実施形態について、図１〜図１４を用いて説明する。第１実施形態の体内埋植型電気刺激装置２０が適用される人工視覚システム１は、人（患者）の視覚に関わる細胞又は組織（以下、まとめて、「細胞等」と称する。）に電気刺激を行うことで、疑似光覚（フォスフェン）による像を、患者に視覚により知覚させる。

＜人工視覚システム１の全体構成（図１）＞
図１に示すように、人工視覚システム１は、体外装置１０と体内埋植型電気刺激装置２０と、を有している。体外装置１０は、人（患者）の前方の側の外界を画像として取得し、処理した画像の画像情報を電力とともに、体内埋植型電気刺激装置２０へ供給する。体内埋植型電気刺激装置２０は、体外装置１０で取得された外界像の画像に基づいて、埋植された部位の細胞等に対して電気刺激を行う。

＜体外装置１０の概略構成（図１、図４）＞
図１と図４に示すように、体外装置１０は、撮像手段１２と、体外装置制御手段１４と、バッテリ１６と、送信手段１８と、を有している。体外装置１０は、例えば、図１に示す眼鏡３のような眼鏡タイプであり、人（患者）の顔に対して装着可能に設けられている。

撮像手段１２は、２０ｆｐｓ以上のフレームレートで動画を撮影できるものであれば良く、例えば、ＣＣＤカメラ等の小型の撮影機器で良い。また、本実施形態の撮像手段１２は、人（患者）の視覚により知覚される画像とほぼ同一の画像を取得するため、例えば図１に示すように眼鏡３に設けられ、人（患者）の頭部に配置される。

体外装置制御手段１４は、演算処理・制御処理を行うＣＰＵ等のプロセッサとメモリ等を有している。体外装置制御手段１４は、撮像手段１２で取得される外界像（画像）を処理して、体内埋植型電気刺激装置２０に送信する制御信号である本体制御信号を生成する。

体外装置制御手段１４は、生成された本体制御信号を送信手段１８に出力する。本体制御信号には、体内埋植型電気刺激装置２０の動作を制御するための制御情報が少なくとも含まれている。この制御情報は、本実施形態において体内埋植型電気刺激装置２０によって出力される刺激電流の制御に利用される。例えば、制御情報は、刺激ユニット群２６０の刺激電流を出力する刺激ユニット２６のＩＤ番号、刺激電極（２８Ａ〜２８Ｆ（図７参照））、刺激の種別（アノーディック刺激、カソーディック刺激）、刺激電流の電流値等が含まれる。

送信手段１８は、例えば、コイル状のアンテナを有しており、電磁波として、本体制御信号に含まれる情報を体内埋植型電気刺激装置２０（具体的には、受信手段２２）に伝送する。体外装置制御手段１４は、例えば、周波数、周期、振幅、位相等の少なくとも一つを本体制御信号に応じて変調し、変調した電磁波を送信手段１８により、非接触にて体内埋植型電気刺激装置２０に送信する。図１に示すように、送信手段１８は、人（患者）の体内に埋植された受信手段２２の位置付近に固定される。

本実施例では、人工視覚システム１の電源は、バッテリ１６である。バッテリ１６は、体外装置１０へ接続された各手段への電力を供給する。また、バッテリ１６からの電力は、本体制御信号に基づいて変調された信号とともに、送信手段１８から体内埋植型電気刺激装置２０へ非接触で送電される。例えば、バッテリ１６からの電力は、本体制御信号に基づいて変調された信号が重畳された状態で体内埋植型電気刺激装置２０へ供給される。また、バッテリ１６からの電力は、信号とは別の電力信号として体内埋植型電気刺激装置２０へ非接触で供給されてもよい。なお、本実施形態では、体外装置１０から体内埋植型電気刺激装置２０への電力の伝送は、人工視覚システム１の稼働中、継続的に実行される。

＜体内埋植型電気刺激装置の概略構成（図２、図３）＞
図２に示すように、体内埋植型電気刺激装置２０は、受信手段２２と、本体ユニット２４と、バッファユニット２５と、刺激ユニット群２６０と、第１接続ケーブル４０と、第２接続ケーブル４２と、を有している。

受信手段２２は、本体ユニット２４に電気的に接続されている。本体ユニット２４とバッファユニット２５は、第１接続ケーブル４０により電気的に接続され、バッファユニット２５と刺激ユニット群２６０のそれぞれの刺激ユニット２６は第２接続ケーブル４２により電気的に接続される。本体ユニット２４には、帰還電極２９が電気的に接続されている。

刺激ユニット群２６０を構成する各刺激ユニット２６は、埋植される細胞等に刺激電流を出力する複数の刺激電極２８（例えば、刺激電極２８Ａ〜２８Ｆ（図７参照））を備えている。本実施形態において、図３で示すように、複数の刺激ユニット２６から構成される刺激ユニット群２６０は、眼球５の網膜ＭＢ１（視覚神経系の一例）の近傍に設置（埋植）され、各刺激ユニット２６のそれぞれの刺激電極２８（図２参照）から網膜ＭＢ１に対して刺激電流を出力する（換言すれば、電気刺激を行う）。刺激電極２８から出力された刺激電流は、人体を通り帰還電極２９へ導かれる（帰還する）。

刺激ユニット群２６０を構成する各刺激ユニット２６は、内部に後述する半導体回路を有するＩＣチップ（図示省略）が封止され、ＩＣチップに電気的に接続された複数の刺激電極２８から構成されている。図２に示すように、刺激ユニット２６は、例えば、１ｍｍ程度の大きさである。刺激ユニット２６には、例えば、６個の刺激電極２８（２８Ａ〜２８Ｆ）が設けられている。刺激電極２８は、人体に非侵襲で生体適合性の高い導体にて形成されている。刺激電極２８は、例えば、金、白金等の貴金属で形成される。

刺激ユニット群２６０は、フレキシブルで人体に非侵襲な素材で形成される基板３２に配置され、人体に非侵襲な素材で覆われた第２接続ケーブル４２によりバッファユニット２５へ電気的に接続される。人体に非侵襲な素材は、例えば、シリコーン等の生体適合性の良い材料である。

＜体内埋植型電気刺激装置２０の配置＞
上記の体内埋植型電気刺激装置２０の配置について、図３を参照しながら説明する。刺激ユニット群２６０は、図３に示すように、網膜の中心窩付近に配置される。具体的には、眼球５の強膜ＭＢ５に切り込みを入れて形成した切開創（フラップ）から基板３２が挿入され、刺激ユニット群２６０が脈絡膜ＭＢ３に配置される。その結果、網膜ＭＢ１に刺激電極を直接接触させずに電気刺激が可能となる。なお、刺激ユニット群２６０の配置は、上記の配置に限定されず、眼球５の外側を覆う強膜ＭＢ５の内部に配置しても、強膜ＭＢ５の表面に配置しても良い。

本体ユニット２４は、体外装置１０に設けられた送信手段１８からの給電信号（本体制御信号及び電力）を受信可能な生体内の所定位置に配置される。例えば、人（患者）の側頭部の皮膚の下に受信手段２２が埋め込まれ、受信手段２２と対向する皮膚の上の位置に送信手段１８が配置される。受信手段２２と送信手段１８のそれぞれに磁石が取り付けられており、皮膚を挟んで埋植された受信手段２２の位置に送信手段１８を配置させることにより、送信手段１８は、受信手段２２に磁力により引き寄せられて、側頭部に保持される。

図１に示すように、第１接続ケーブル４０は、側頭部に埋め込まれた受信手段２２から側頭部に沿って皮膚下を人（患者）の眼球５に向かって延び、人（患者）の上まぶたの内側を通して眼窩（図示省略）に入れられる。図３に示すように、眼窩に入れられた第１接続ケーブル４０は、強膜ＭＢ５の外側を通り、バッファユニット２５に接続される。

＜受信手段２２と本体ユニット２４内部の回路（図５）＞
図５で示すように、本体ユニット２４は、受信手段２２と、受信回路２４Ａと、本体側制御手段２４Ｂと、送信回路２４Ｃと、本体ユニット側電源回路２４Ｄと、本体側交流給電回路２４Ｅと、帰還電極電位変更回路２４Ｆと、を有している。

本体ユニット２４は、第１接続ケーブル４０の各ケーブルが接続される出力端子（信号出力端子Ｓｍｏｕｔ、第１電力出力端子Ｐｍｏｕｔ１、第２電力出力端子Ｐｍｏｕｔ２、帰還信号出力端子Ｒｍｏｕｔ）が設けられている。なお、第１接続ケーブル４０は、後述する信号ケーブル４０Ｓと、第１電力ケーブル４０Ｐ１と、第２電力ケーブル４０Ｐ２と、帰還ケーブル４０Ｒと、を有している。

受信手段２２は、例えば、コイル状のアンテナを有しており、電磁波として、本体制御信号に基づいて変調された信号が重畳された給電信号を受信し、受信回路２４Ａと本体ユニット側電源回路２４Ｄのそれぞれに出力する。

受信回路２４Ａは、受信手段２２からの給電信号から変調された信号を取り出し、本体側制御手段２４Ｂへ出力する。なお、受信回路２４Ａは、送信側である体外装置１０における信号の変調方式に従って受信した信号から制御情報を含む本体制御信号を復調する。

本体側制御手段２４Ｂは、本体ユニット２４内の演算処理・制御処理を行うＣＰＵ等のプロセッサとメモリ等を有している。本体側制御手段２４Ｂは、本体制御信号の制御情報に基づいて、それぞれの刺激ユニット２６（図７参照）の刺激側制御手段２６Ｂ（図７参照）に刺激ユニット制御信号を送信する。また、本体側制御手段２４Ｂは、制御情報に基づいて、送信回路２４Ｃと、本体側交流給電回路２４Ｅと、帰還電極電位変更回路２４Ｆをそれぞれ制御する。

送信回路２４Ｃは、刺激ユニットの制御情報を変調し、信号ケーブル４０Ｓとバッファユニット２５（図６参照）を経由して、各刺激ユニット２６（図７参照）の受信回路２６Ａ（図７参照）に刺激ユニット制御信号を出力する。具体的には、送信回路２４Ｃは、例えば、マンチェスター符号等により変調された電流信号を出力する。送信回路２４Ｃは、信号出力端子Ｓｍｏｕｔにて信号ケーブル４０Ｓに接続されている。なお、刺激ユニット制御信号は、バッファユニット２５を制御する制御情報を含んでも良い。

本体ユニット側電源回路２４Ｄは、受信手段２２に電気的に接続され、受信手段２２で受信した給電信号から電力を取り出し、本体ユニット２４内の回路へ電力を供給する。なお、電源ラインＶｓｕｐ１の電圧は、本体ユニット側電源回路２４Ｄから供給される電源の電圧を示し、グランドラインＧＮＤ１の電圧は、本体ユニット２４におけるグランドラインの電圧を示している。

本体側交流給電回路２４Ｅは、刺激ユニット群２６０のそれぞれの刺激ユニット２６に低周波（例えば、５０ｋＨｚ）の交流電力を供給する。本体側交流給電回路２４Ｅは、例えば、差動電圧出力の交流給電回路を有している。

本体側交流給電回路２４Ｅは、カップリングコンデンサＣ１を介して、第１電力出力端子Ｐｍｏｕｔ１にて第１電力ケーブル４０Ｐ１に接続され、カップリングコンデンサＣ２を介して、第２電力出力端子Ｐｍｏｕｔ２にて第２電力ケーブル４０Ｐ２に接続される。なお、本体側中点電位出力手段２４Ｇは、第２実施形態にて使用される回路であり、詳細については第２実施形態において説明をする。なお、カップリングコンデンサＣ１、Ｃ２の容量は、例えば、１０ｕＦである。

帰還電極電位変更回路２４Ｆは、カップリングコンデンサＣ３を介して接続された帰還電極２９の電位と、帰還信号出力端子Ｒｍｏｕｔにて接続された帰還ケーブル４０Ｒの電位を変更可能である。帰還電極２９は、それぞれの刺激電極から出力された刺激電流が人体を通して帰還する帰還電流を回収する電極である。帰還電極２９は、刺激ユニット２６（図２参照）の数にかかわらず、本体ユニット２４に１つのみ接続されており、本体側制御手段２４Ｂから制御される帰還電極電位変更回路２４Ｆによって電位の変更が可能とされている。帰還電極電位変更回路２４Ｆは、カップリングコンデンサＣ３を介して、帰還信号出力端子Ｒｍｏｕｔにて帰還ケーブル４０Ｒに接続されている。なお、カップリングコンデンサＣ３の容量は、例えば、１０ｕＦである。

＜バッファユニット２５の内部の回路（図６）＞
図６で示すように、バッファユニット２５は、受信回路２５Ａと、バッファ側制御手段２５Ｂと、送信回路２５Ｃと、バッファユニット側電源回路２５Ｄと、バッファユニット側交流給電回路２５Ｅと、を有している。

バッファユニット２５は、第１接続ケーブル４０の各ケーブルが接続される入力端子（信号入力端子Ｓｂｉｎ、第１電力入力端子Ｐｂｉｎ１、第２電力入力端子Ｐｂｉｎ２、帰還信号入力端子Ｒｂｉｎ）が設けられている。バッファユニット２５は、第２接続ケーブル４２の各ケーブルが接続される出力端子（信号出力端子Ｓｂｏｕｔ、第１電力出力端子Ｐｂｏｕｔ１、第２電力出力端子Ｐｂｏｕｔ２、帰還信号出力端子Ｒｂｏｕｔ）が設けられている。

第２接続ケーブル４２は、基板３２上に配置され（図２参照）、バッファユニット２５と刺激ユニット群２６０のそれぞれの刺激ユニット２６を接続する。また、第２接続ケーブル４２は、刺激ユニット群２６０のそれぞれの刺激ユニット２６をカスケード接続する。なお、第２接続ケーブル４２は、信号ケーブル４２Ｓと、第１電力ケーブル４２Ｐ１と、第２電力ケーブル４２Ｐ２と、帰還ケーブル４２Ｒと、を有している。

受信回路２５Ａは、送信回路２４Ｃから送信された電流信号（変調された刺激ユニット制御信号）を受信し、送信側である送信回路２４Ｃにおける信号の変調方式に従って受信した信号から刺激ユニット制御信号を復調し、バッファ側制御手段２５Ｂに出力する。受信回路２５Ａは、信号入力端子Ｓｂｉｎにて信号ケーブル４０Ｓに接続されている。なお、受信した刺激ユニット制御信号がバッファユニット２５の制御情報を含む場合には、受信回路２５Ａは、バッファユニット２５の制御情報をバッファ側制御手段２５Ｂに出力する。

バッファ側制御手段２５Ｂは、バッファユニット２５内の演算処理・制御処理を行うＣＰＵ等のプロセッサとメモリ等を有している。バッファ側制御手段２５Ｂは、本体側制御手段２４Ｂからの刺激ユニット制御信号をそれぞれの刺激ユニット２６の刺激側制御手段２６Ｂに送信する。また、バッファ側制御手段２５Ｂは、制御情報に基づいて、送信回路２５Ｃと、バッファユニット側交流給電回路２５Ｅと、をそれぞれ制御する。

送信回路２５Ｃは、刺激ユニット制御信号を変調し、信号ケーブル４２Ｓを経由して、各刺激ユニット２６の受信回路２６Ａ（図７参照）に刺激ユニット制御信号を出力する。具体的には、送信回路２５Ｃは、例えばマンチェスター符号等により変調された電圧信号を出力する。送信回路２５Ｃは、信号出力端子Ｓｂｏｕｔにて信号ケーブル４２Ｓに接続される。

バッファユニット側電源回路２５Ｄは、本体側交流給電回路２４Ｅから受信した給電信号から電力を取り出し、バッファユニット２５内の回路へ電力を供給する。なお、電源ラインＶｓｕｐ２の電圧は、バッファユニット側電源回路２５Ｄから供給される電源の電圧を示し、グランドラインＧＮＤ２の電圧は、バッファユニット２５におけるグランドラインの電圧を示している。また電源ラインＶｓｕｐ２の電圧は、電源ラインＶｓｕｐ１の電圧より小さくなるように設定されている。バッファユニット側電源回路２５Ｄは、第１電力入力端子Ｐｂｉｎ１にて第１電力ケーブル４０Ｐ１に接続され、第２電力入力端子Ｐｂｉｎ２にて第２電力ケーブル４０Ｐ２に接続される。

バッファユニット側交流給電回路２５Ｅは、刺激ユニット群２６０のそれぞれの刺激ユニット２６に低周波（例えば、２５０ｋＨｚ）の交流電力を供給する。バッファユニット側交流給電回路２５Ｅは、差動電圧出力の交流給電回路を有している。バッファユニット側交流給電回路２５Ｅは、第１電力出力端子Ｐｂｏｕｔ１にて第１電力ケーブル４２Ｐ１に接続され、第２電力出力端子Ｐｂｏｕｔ２にて第２電力ケーブル４２Ｐ２に接続される。

帰還信号入力端子Ｒｂｉｎと帰還信号出力端子Ｒｂｏｕｔは、バッファユニット２５の内部にて短絡されるように設けられている。帰還ケーブル４０Ｒは帰還信号入力端子Ｒｂｉｎに接続され、帰還ケーブル４２Ｒは帰還信号出力端子Ｒｂｏｕｔに接続される。つまり、帰還ケーブル４０Ｒから入力された帰還信号は、バッファユニット２５において、そのまま帰還ケーブル４２Ｒに出力される。

＜刺激ユニット群２６０の詳細（図６）＞
図６に示すように、刺激ユニット群２６０は、複数の刺激ユニット２６から構成される。刺激ユニット群２６０は、バッファユニット２５に対して、カスケード接続される。図６に示す例では、刺激ユニット２６には、重複しない１から始まるＩＤ番号がそれぞれ割り当てられ、刺激側制御手段２６Ｂ（図７参照）の内部のメモリに記憶されている。

＜刺激ユニット２６の内部の回路（図７）＞
図７で示すように、刺激ユニット２６は、受信回路２６Ａと、刺激側制御手段２６Ｂと、送信回路２６Ｃと、刺激ユニット側電源回路２６Ｄと、刺激電流供給回路２６Ｅと、デマルチプレクサ２６Ｆと、を有している。

それぞれの刺激ユニット２６は、第２接続ケーブル４２の各ケーブルが接続される入力端子（信号入力端子Ｓｉｎ、第１電力入力端子Ｐｉｎ１、第２電力入力端子Ｐｉｎ２、帰還信号入力端子Ｒｉｎ）が設けられている。刺激ユニット２６は、第２接続ケーブル４２の各ケーブルが接続される出力端子（信号出力端子Ｓｏｕｔ、第１電力出力端子Ｐｏｕｔ１、第２電力出力端子Ｐｏｕｔ２、帰還信号出力端子Ｒｏｕｔ）が設けられている。

受信回路２６Ａは、送信回路２５Ｃから送信された電圧信号を受信し、送信側である送信回路２５Ｃにおける信号の変調方式に従って受信した信号から刺激ユニット制御信号を復調し、刺激側制御手段２６Ｂに出力する。受信回路２６Ａは、信号入力端子Ｓｉｎにて信号ケーブル４２Ｓに接続されている。

刺激側制御手段２６Ｂは、刺激ユニット２６内の演算処理・制御処理を行うＣＰＵ等のプロセッサとメモリ等を有している。刺激側制御手段２６Ｂは、刺激ユニット制御信号の制御情報に基づいて、刺激ユニット２６内の各回路を制御する。また、刺激側制御手段２６Ｂは、メモリに記憶された自己のＩＤ番号に対応する刺激ユニット制御信号の制御情報に基づいて、演算処理・制御処理を行う。

送信回路２６Ｃは、刺激ユニット制御信号を変調し、信号ケーブル４２Ｓを経由して、次に接続された刺激ユニット２６の受信回路２６Ａに刺激ユニット制御信号を出力する。具体的には、送信回路２６Ｃは、例えばマンチェスター符号等により変調された電圧信号を出力する。送信回路２６Ｃは、信号出力端子Ｓｏｕｔにて信号ケーブル４２Ｓに接続される。なお、刺激ユニット群２６０のカスケード接続における最後の刺激ユニット２６は、送信回路２６Ｃを省略しても良い。

刺激ユニット側電源回路２６Ｄは、バッファユニット側交流給電回路２５Ｅから受信した給電信号から電力を取り出し、刺激ユニット２６内の回路へ電力を供給する。なお、電源ラインＶｓｕｐ３の電圧は、刺激ユニット側電源回路２６Ｄから供給される電源の電圧を示し、グランドラインＧＮＤ３の電圧は、刺激ユニット２６におけるグランドラインの電圧を示している。また電源ラインＶｓｕｐ３の電圧は、電源ラインＶｓｕｐ２の電圧より小さくなるように設定されている。

刺激ユニット側電源回路２６Ｄは、第１電力入力端子Ｐｉｎ１にて第１電力ケーブル４２Ｐ１に接続され、第２電力入力端子Ｐｉｎ２にて第２電力ケーブル４２Ｐ２に接続される。

刺激電流供給回路２６Ｅは、定電流回路を有し、刺激ユニット制御信号の制御情報に基づいて、刺激電極２８へ刺激電流を供給する。なお、刺激電流供給回路２６Ｅは、後述するデマルチプレクサ２６Ｆに接続され、刺激ユニット制御信号の制御情報に基づいて、デマルチプレクサ２６Ｆにより選択された刺激電極２８Ａ〜２８Ｆの一つの刺激電極に対して刺激電流を供給する。例えば、刺激電流供給回路２６Ｅは、双極性のパルス信号を刺激電流として生成してもよい。

デマルチプレクサ２６Ｆは、刺激側制御手段２６Ｂと刺激電流供給回路２６Ｅの出力と電気的に接続され、刺激ユニット制御信号に基づいて、複数の刺激電極２８（本実施例では、刺激電極２８Ａ〜２８Ｆ）から一の刺激電極を刺激電流供給回路２６Ｅの出力に接続することが可能である。

帰還信号入力端子Ｒｉｎと帰還信号出力端子Ｒｏｕｔは、刺激ユニット２６の内部にて短絡するように設けられている。第１電力入力端子Ｐｉｎ１と第１電力出力端子Ｐｏｕｔ１が、第２電力入力端子Ｐｉｎ２と第２電力出力端子Ｐｏｕｔ２が、それぞれ刺激ユニット２６の内部にて短絡されるように設けられている。また、送信回路２６Ｃの出力は、信号出力端子Ｓｏｕｔに接続される。これにより、他の刺激ユニット２６とカスケード接続可能となり、刺激ユニット群２６０（図２参照）を構成することができる。

出力端子である信号出力端子Ｓｏｕｔと、第１電力出力端子Ｐｏｕｔ１と、第２電力出力端子Ｐｏｕｔ２と、帰還信号出力端子Ｒｏｕｔと、を備えることで、他の刺激ユニットと接続可能となり、刺激ユニット群を構成することができる。

＜第１実施形態における刺激電流の経路（図８〜図１４）＞
図８〜図１４を用いて、第１実施形態における刺激電流の経路について説明する。図８は、第１実施形態の本体ユニット２４と刺激ユニット群２６０（図２参照）のカスケード接続された一の刺激ユニット２６の概略を示す図である。

なお、各ユニットにおいて、電流（刺激電流、リーク電流等）の経路の説明に必要な回路のみを記載されており、他の回路は省略されている。また、同様の理由により、電流（刺激電流、リーク電流等）の経路に直接関与はしないため、バッファユニット２５の回路の記載は省略されている。また、図９〜図１４は、各スイッチ回路の状態と電流（刺激電流、リーク電流等）の経路が異なる点で図８と相違し、各ユニットを構成する回路等は同一である。

＜本体ユニット２４と刺激ユニット２６の回路の概略（図８）＞
図８に示すように、本体ユニット２４と刺激ユニット２６が第１接続ケーブル４０と第２接続ケーブル４２により、接続されている。

本体ユニット２４の一点鎖線で囲まれた回路は、本体側交流給電回路２４Ｅと帰還電極電位変更回路２４Ｆを示している。また、刺激ユニット２６の一点鎖線で囲まれた回路は、刺激ユニット側電源回路２６Ｄと、刺激電流供給回路２６Ｅと、デマルチプレクサ２６Ｆと、刺激ユニット側中点電位出力手段２６Ｇと、を示している。

本体側交流給電回路２４Ｅは、スイッチ回路２４ＥＳ２、２４ＥＳ３、２４ＥＳ５、２４ＥＳ６と、本体側中点電位出力手段２４Ｇと、を備えている。

第１電力ケーブル４０Ｐ１への出力電圧Ｖｐ１には、スイッチ回路２４ＥＳ２が「閉状態」であり、スイッチ回路２４ＥＳ５が「開状態」である場合に電源ラインＶｓｕｐ１の電圧が出力され、スイッチ回路２４ＥＳ２が「開状態」であり、スイッチ回路２４ＥＳ５が「閉状態」である場合にグランドラインＧＮＤ１の電圧が出力される。

第２電力ケーブル４０Ｐ２への出力電圧Ｖｐ２には、スイッチ回路２４ＥＳ３が「閉状態」であり、スイッチ回路２４ＥＳ６が「開状態」である場合に電源ラインＶｓｕｐ１の電圧が出力され、スイッチ回路２４ＥＳ３が「開状態」であり、スイッチ回路２４ＥＳ６が「閉状態」である場合にグランドラインＧＮＤ１の電圧が出力される。

本体側交流給電回路２４Ｅは、本体制御信号の制御情報に基づいて、出力電圧Ｖｐ１、Ｖｐ２を出力する。本体側交流給電回路２４Ｅは、カップリングコンデンサＣ１を介して、第１電力ケーブル４０Ｐ１に接続され、カップリングコンデンサＣ２を介して第２電力ケーブル４０Ｐ２に接続される。

帰還電極電位変更回路２４Ｆは、スイッチ回路２４ＦＳ１、２４ＦＳ２を備えている。帰還電極電位変更回路２４Ｆの出力電圧である帰還電圧Ｖｒには、スイッチ回路２４ＦＳ１が「閉状態」であり、スイッチ回路２４ＦＳ２が「開状態」である場合に電源ラインＶｓｕｐ１の電圧が出力され、スイッチ回路２４ＦＳ１が「開状態」であり、スイッチ回路２４ＦＳ２が「閉状態」である場合にグランドラインＧＮＤ１の電圧が出力される。

本体側中点電位出力手段２４Ｇは、スイッチ回路２４ＥＳ７と、所定の電圧を発生させる定電圧回路Ｅ１、Ｅ２と、を備えている。なお、定電圧回路Ｅ１、Ｅ２は、出力電圧Ｖｃ１が電源ラインＶｓｕｐ１の電圧とグランドラインＧＮＤ１の電圧との中点電圧になるように調整される。なお、スイッチ回路２４ＥＳ７は、出力する場合以外は、「開状態」にされている。

刺激ユニット側電源回路２６Ｄは、入力側が第１電力ケーブル４２Ｐ１と第２電力ケーブル４２Ｐ２に接続され、バッファユニット２５から交流電力が供給されている。刺激ユニット側電源回路２６Ｄは、整流回路等で構成され、交流電力から電源ラインＶｓｕｐ３の電圧を発生させる。

刺激電流供給回路２６Ｅは、スイッチ回路２６ＥＳ１、２６ＥＳ２と、刺激電極から人体へ向けて流れる電流（「正」の電流）を発生させる定電流源と、人体から刺激電極へ向けて流れる電流（「負」の電流）を発生させる定電流源と、を備えている。

刺激電流供給回路２６Ｅの出力には、スイッチ回路２６ＥＳ１が「閉状態」であり、スイッチ回路２６ＥＳ２が「開状態」である場合に「正」の電流が出力され、スイッチ回路２６ＥＳ１が「開状態」であり、スイッチ回路２６ＥＳ２が「閉状態」である場合に「負」の電流が出力される。

デマルチプレクサ２６Ｆは、スイッチ回路２６ＦＳ１〜２４ＦＳ６を備えている。デマルチプレクサ２６Ｆは、入力側が刺激電流供給回路２６Ｅの出力に接続され、スイッチ回路２６ＦＳ１〜２４ＦＳ６の出力が刺激電極２８Ａ〜２８Ｆのそれぞれに接続されている。

刺激ユニット側中点電位出力手段２６Ｇは、出力電圧バッファ回路２６Ｇ１と、スイッチ回路２６ＧＳ１、２６ＧＳ２と、抵抗Ｒ１、Ｒ２と、デカップリングコンデンサＣ４、Ｃ５と、を備えている。抵抗Ｒ１、Ｒ２は、電圧Ｖｓｃ１が電源ラインＶｓｕｐ３の電圧とグランドラインＧＮＤ３の電圧との中点電圧になるように調整される。スイッチ回路２６ＧＳ１が「閉状態」とされると、電圧Ｖｓｃ２は、電圧Ｖｓｃ１に設定される。なお、スイッチ回路２６ＧＳ２は、後述する電流の経路を形成するために用いられる。

白抜き表示されたダイオードＰＤは、刺激ユニット２６をモノリシック半導体回路にて形成した場合の寄生ダイオードである。寄生ダイオードは、スイッチ回路２６ＦＳ１〜２６ＦＳ６をＣＭＯＳトランジスタで構成すると、そのＰチャネルトランジスタとＮチャネルトランジスタそれぞれに対して、バックゲート電極との間に形成される。Ｐチャネルトランジスタのバックゲートは電源ラインＶｓｕｐ３と接続され、ＮチャネルトランジスタのバックゲートはグランドラインＧＮＤ３に接続される。

＜アノーディック刺激する場合の刺激電流の経路（図８）＞
図８に、刺激電極２８Ｃからアノーディック刺激する場合の刺激電流の経路の例を示す。各スイッチ回路の状態は、刺激電極２８Ｃから刺激電流が出力されるように設定される。具体的には、図８に示すように、本体ユニット２４の側では、スイッチ回路２４ＦＳ１が「開状態」にされ、スイッチ回路２４ＦＳ２が「閉状態」にされる。スイッチ回路２４ＥＳ２とスイッチ回路２４ＥＳ６の組み合わせと、スイッチ回路２４ＥＳ３とスイッチ回路２４ＥＳ５の組み合わせが、交互に「開状態」と「閉状態」を繰り返し、第１電力ケーブル４０Ｐ１と第２電力ケーブル４０Ｐ２のそれぞれへ交流電圧を供給する。刺激ユニット２６の側では、スイッチ回路２６ＥＳ２が「開状態」にされ、スイッチ回路２６ＥＳ１とスイッチ回路２６ＦＳ３がそれぞれ「閉状態」にされる。

実線の矢印で示された経路ＣＡは、刺激電流の経路である。刺激電流は、第１電力ケーブル４２Ｐ１と第２電力ケーブル４２Ｐ２から供給された交流給電（交流電圧）が刺激ユニット側電源回路２６Ｄにより直流に変換され、電源ラインＶｓｕｐ３を介して、「正」の定電流源からスイッチ回路２６ＦＳ３を経由し、刺激電極２８Ｃから出力される。刺激電極２８Ｃから出力された刺激電流は、経路ＣＡに沿って流れ、帰還電極２９から本体ユニット２４のグランドラインＧＮＤ１へ向かって流れる。

＜カソーディック刺激する場合の刺激電流の経路（図９）＞
図９に、刺激電極２８Ｃからカソーディック刺激する場合の刺激電流の経路の例を示す。各スイッチ回路の状態は、刺激電極２８Ｃに向かって刺激電流が入力されるように設定される。具体的には、図９に示すように、本体ユニット２４の側では、スイッチ回路２４ＦＳ１が「閉状態」にされ、スイッチ回路２４ＦＳ２が「開状態」にされる。刺激ユニット２６の側では、スイッチ回路２６ＥＳ１が「開状態」にされ、スイッチ回路２６ＥＳ２とスイッチ回路２６ＦＳ３がそれぞれ「閉状態」にされる。

実線の矢印で示された経路ＣＣは、刺激電流の経路である。刺激電流は、スイッチ回路２４ＦＳ１を経由し、帰還電極２９から出力される。帰還電極２９から出力された刺激電流は、経路ＣＣに沿って流れ、刺激電極２８Ｃから刺激ユニット２６のグランドラインＧＮＤ３と刺激ユニット側電源回路２６Ｄを介して、交流として第１電力ケーブル４２Ｐ１と第２電力ケーブル４２Ｐ２へ流れる。

＜アノーディック刺激する場合の刺激電流とリーク電流の経路（図１０）＞
図１０に、刺激電極２８Ｃからアノーディック刺激する場合の刺激電流とリーク電流の経路の例を示す。各スイッチ回路の状態は、図８と同様の状態である。

図１０において、例えば、第２電力ケーブル４２Ｐ２と人体との間の絶縁性が低下すると（リーク抵抗ＲＬ１の発生）、第２電力ケーブル４２Ｐ２と人体との間にリーク電流が生じる。

点線の矢印で示されたリーク電流経路ＬＣ１は、リーク電流の経路である。リーク電流は、リーク電流経路ＬＣ１に沿って流れ、帰還電極２９から本体ユニット２４のグランドラインＧＮＤ１へ向かって流れる（回収される）。これにより、第１接続ケーブル４０と第２接続ケーブル４２と人体との間にリーク電流が生じても、刺激電極２８の側へリーク電流が流れないため、適正な刺激電流にて人体（細胞等）に対して刺激することができる。また、リーク電流経路ＬＣ１には、カップリングコンデンサＣ２，Ｃ３が含まれているので、リーク電流は直流にはならず、生体を損傷するリスクは生じない。

＜カソーディック刺激する場合の刺激電流とリーク電流の経路（図１１）＞
図１１に、刺激電極２８Ｃからカソーディック刺激する場合の刺激電流とリーク電流の経路の例を示す。各スイッチ回路の状態は、図９と同様の状態である。また、図１０と同様にリーク電流が生じている。

点線の矢印で示されたリーク電流経路ＬＣ２は、リーク電流の経路である。リーク電流は、帰還電極２９を経由し、リーク電流経路ＬＣ２に沿って流れ、第２接続ケーブル４２と第１接続ケーブル４０を経由し、本体ユニット２４のグランドラインＧＮＤ１へ向かって流れる（回収される）。これにより、第１接続ケーブル４０と第２接続ケーブル４２と人体（細胞等）との間にリーク電流が生じても、刺激電極２８の側へリーク電流が流れないため、適正な刺激電流にて人体に対して刺激することができる。また、リーク電流経路ＬＣ２には、カップリングコンデンサＣ２，Ｃ３が含まれているので、リーク電流は直流にはならず、生体を損傷するリスクは生じない。

＜刺激電流と予期しない不要な電流の経路（図１２、図１３）＞
図１２に、刺激電極２８Ｃからアノーディック刺激する場合の刺激電流と寄生ダイオードに起因する予期しない不要な電流（以下、不要電流と称する。）の経路の例を示す。スイッチ回路の状態は、図８と同様の状態である。なお、刺激電流の経路は、図８と同様であるため、図示を省略する。

図１２において、刺激電極２８Ｃからアノーディック電流が流れているとき、刺激電極２８Ｃと帰還電極２９との間には、電圧降下が発生する。この時、例えば刺激電極２８Ｂが前記の電圧降下が発生する経路の途中に存在すると、刺激電極２８Ｂの電位Ｖｍ１が帰還電極２９の電位Ｖｒ近くになることがある。この時、電位Ｖｒは、ほぼグランドラインＧＮＤ１の電位Ｖｇ１と等しくなる。また、グランドラインＧＮＤ３の電位Ｖｇ３は、刺激ユニット側電源回路２６Ｄの整流回路による電圧降下分、電位Ｖｇ１よりも高くなる。このため、Ｖｍ１＜Ｖｇ３となることがあり、寄生ダイオードＰＤ２を経由して、刺激電流が出力されていない刺激電極２８Ｂ（未刺激電極）から不要電流が流出する場合がある。以下、刺激電流を刺激電極２８Ｃから出力し、刺激電流が出力されていない未刺激電極として刺激電極２８Ｂを用いて、説明する。

点線の矢印で示された経路ＬＣ３は、不要電流の経路である。電位Ｖｍ１が電位Ｖｇ３よりも低いため（Ｖｍ１＜Ｖｇ３）、不要電流が、寄生ダイオードＰＤ２を流れ、刺激電極２８Ｂから流出する。不要電流は、経路ＬＣ３に沿って流れ、帰還電極２９を経由し、本体ユニット２４のグランドラインＧＮＤ１に向かって流れる（回収される）。これにより、選択されていない刺激電極２８Ｂを経由し電流（不要電流）が流れ、適正な刺激電極にて人体（細胞等）に対して刺激することができない。

図１３に、刺激電極２８Ｃからカソーディック刺激する場合の刺激電流と寄生ダイオードによる予期しない不要な電流（不要電流）の経路の例を示す。各スイッチ回路の状態は、図９と同様の状態である。なお、刺激電流の経路は、図９と同様であるため、図示を省略する。

図１３において、刺激電極２８Ｃからカソーディック電流が流れているとき、刺激電極２８Ｃと帰還電極２９との間には、電圧降下が発生する。この時、例えば刺激電極２８Ｂが前記の電圧降下が発生する経路の途中に存在すると、刺激電極２８Ｂの電位Ｖｍ２が帰還電極２９の電位Ｖｒ近くになることがある。この時、電位Ｖｒは、ほぼ電源ラインＶｓｕｐ１の電位Ｖｓ１と等しくなる。また電源ラインＶｓｕｐ３の電位Ｖｓ３は、制御ユニット側電源回路２６Ｄの整流回路による電圧降下分、電位Ｖｓ１よりも低くなる。このため、Ｖｍ２＞Ｖｓ３となることがあり、寄生ダイオードＰＤ１を経由して、刺激電流が出力されていない刺激電極２８Ｂから不要電流が流入する場合がある。以下、刺激電流を刺激電極２８Ｃから出力し、刺激電流が出力されていない未刺激電極として刺激電極２８Ｂを用いて、説明する。

点線の矢印で示された経路ＬＣ４は、不要電流の経路である。電位Ｖｍ２が電位Ｖｓ３よりも高いため（Ｖｍ２＞Ｖｓ３）、不要電流が、スイッチ回路２４ＦＳ１を流れ、帰還電極２９から出力される。不要電流は、経路ＬＣ４に沿って流れ、刺激電極２８Ｂを経由し、寄生ダイオードＰＤ１を流れ、刺激ユニット２６の電源ラインＶｓｕｐ３に向かって流れる（回収される）。これにより、選択されていない刺激電極２８Ｂを経由し電流（不要電流）が流れ、適正な刺激電極にて人体（細胞等）に対して刺激することができない。

なお、図１２と図１３において説明した不要電流については、後述する第２実施形態と第３実施形態において詳細に説明する。

＜不要な電荷を放電させる電流の経路（図１４）＞
図１４は、第１実施形態における、カップリングコンデンサＣ１、Ｃ２に生じる不要な電荷を放電させる電流の経路と、刺激電極と帰還電極を含む電流の経路のカップリングコンデンサＣ３と生体と電極間に生成する電気二重層コンデンサＣＭに生じる不要な電荷を放電させる電流の経路を説明する図である。

図１４において、アノーディック刺激とカソーディック刺激を交互に行って刺激電流を供給する動作を続けていると、アノーディック刺激時とカソーディック刺激時の電荷量の誤差によって、電力ケーブル（第１電力ケーブル４０Ｐ１、第２電力ケーブル４０Ｐ２）に接続されたカップリングコンデンサＣ１、Ｃ２のそれぞれに不要な電荷が蓄積される場合がある。また同様に、刺激電極と帰還電極を含む電流の経路に接続されたカップリングコンデンサＣ３と人（患者）の細胞と電極間に生成する電気二重層コンデンサＣＭのそれぞれに不要な電荷が蓄積される場合がある。

点線の矢印で示された経路ＰＲ１は、カップリングコンデンサＣ１、Ｃ２のそれぞれの不要な電荷を放電する経路である。実線の矢印で示された経路ＰＲ２は、カップリングコンデンサＣ３，電気二重層コンデンサＣＭを放電する経路である。

カップリングコンデンサＣ１、Ｃ２のそれぞれを放電する場合は、各スイッチ回路の状態は、経路ＰＲ１に沿って放電電流が流れるように設定される。具体的には、図１４に示すように、本体ユニット２４の側では、スイッチ回路２４ＥＳ７が「閉状態」にされる。さらにスイッチ回路２４ＦＳ１、２４ＦＳ２のそれぞれが「開状態」にされる。刺激ユニット２６の側では、スイッチ回路２６ＧＳ１が「閉状態」にされ、スイッチ回路２６ＥＳ１とスイッチ回路２６ＥＳ２が「開状態」にされる（以下、このスイッチ回路の状態を共通スイッチ回路状態と称する。）。

放電動作中も、刺激ユニット２６へ電源を供給するために、本体側交流給電回路２４Ｅの各スイッチ回路は、スイッチ回路２４ＥＳ３とスイッチ回路２４ＥＳ５の組み合わせと、スイッチ回路２４ＥＳ２とスイッチ回路２４ＥＳ６の組み合わせが、交互に「開状態」と「閉状態」を繰り返す。

カップリングコンデンサＣ３と、電気二重層コンデンサＣＭのそれぞれを放電する場合は、スイッチ回路２６ＦＳ１〜２６ＦＳ６とスイッチ回路２６ＧＳ２がそれぞれ「閉状態」にされる。

カップリングコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３のそれぞれと電気二重層コンデンサＣＭの放電を同時に行う場合には、上記スイッチ回路の状態（共通スイッチ回路状態）に加えて、スイッチ回路２６ＦＳ１〜２６ＦＳ６とスイッチ回路２６ＧＳ２のそれぞれを「閉状態」にする。

以上のように、カップリングコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３と電気二重層コンデンサＣＭに蓄積される不要な電荷を放電し、カップリングコンデンサＣ１、Ｃ２と刺激電流の経路内にて不要な電荷が蓄積することを抑制することができる。

＜第２実施形態における刺激する場合の刺激電流の経路（図１５、図１６）＞
第２実施形態は、第１実施形態の本体ユニット２４（図８参照）が本体ユニット２４Ｘである点で相違する。また、図１５と図１６で示すように、本体ユニット２４Ｘの帰還電極電位変更回路２４ＦＸは、本体ユニット２４の帰還電極電位変更回路２４Ｆに対して（図８参照）、帰還電極電位降圧回路２４Ｆ１と帰還電極電位昇圧回路２４Ｆ２を備えている点で相違する。以下、主に帰還電極電位降圧回路２４Ｆ１と帰還電極電位昇圧回路２４Ｆ２について説明する。図１５は、アノーディック刺激する場合の刺激電流の経路を説明する図である。図１６は、カソーディック刺激する場合の刺激電流の経路を説明する図である。

帰還電極電位降圧回路２４Ｆ１は、本体側制御手段２４Ｂからの制御によって、帰還ケーブル４０Ｒの電位Ｖｒを第１帰還電極オフセット電圧Ｅｆ１だけ降圧可能である。帰還電極電位昇圧回路２４Ｆ２は、帰還ケーブル４０Ｒの電位Ｖｒを第２帰還電極オフセット電圧Ｅｆ２だけ昇圧可能である。なお、第１帰還電極オフセット電圧Ｅｆ１と第２帰還電極オフセット電圧Ｅｆ２は、本体側制御手段２４Ｂにより任意の電圧に設定することができる。帰還電極電位降圧回路２４Ｆ１と帰還電極電位昇圧回路２４Ｆ２は、例えば、出力電圧バッファ回路を用いて形成しても良い。

図１２において説明したように、電位Ｖｍ１が電位Ｖｇ３よりも低いため、不要電流が経路ＬＣ３に沿って流れる。図１５において、スイッチ回路２４ＦＳ１を「開状態」にし、スイッチ回路２４ＦＳ２を「閉状態」にすると、電位Ｖｒが第２帰還電極オフセット電圧Ｅｆ２だけ高くなり、電位Ｖｍ１が電位Ｖｇ３よりも低い状態から、電位Ｖｍ１を電位Ｖｇ３より高い状態にすることができる。これにより、経路ＬＣ３を流れる不要電流が生じないため、経路ＣＡを流れる刺激電流だけとなり、適正な刺激電流にて人体に対してアノーディック刺激をすることができる。

図１３において説明したように、電位Ｖｍ２が電位Ｖｓ３よりも高いため、不要電流が経路ＬＣ４に沿って流れる。図１６において、スイッチ回路２４ＦＳ１を「閉状態」にし、スイッチ回路２４ＦＳ２を「開状態」にすると、電位Ｖｒが第１帰還電極オフセット電圧Ｅｆ１だけ低くなり、電位Ｖｍ２が電位Ｖｓ３よりも高い状態から、電位Ｖｍ２を電位Ｖｓ３よりも低い状態にすることができる。これにより、経路ＬＣ４を流れる不要電流が生じないため、経路ＣＣを流れる刺激電流だけとなり、適正な刺激電流にて人体に対してカソーディック刺激をすることができる。

＜第３実施形態における刺激する場合の刺激電流の経路（図１７、図１８）＞
第３実施形態は、第１実施形態の本体ユニット２４（図８参照）が本体ユニット２４Ｙである点と、刺激ユニット２６（図８参照）が刺激ユニット２６Ｘである点で相違する。また、図１７と図１８で示すように、刺激ユニット２６に対して、刺激側電源電位変更回路２６Ｈを備えている点で相違する。以下、刺激側電源電位変更回路２６Ｈについて説明する。図１７は、アノーディック刺激する場合の刺激電流の経路を説明する図である。図１８は、カソーディック刺激する場合の刺激電流の経路を説明する図である。

図１７に示すように、本体側交流給電回路２４ＥＸは、本体側交流給電回路２４Ｅに対して、スイッチ回路２４ＥＳ１、２４ＥＳ４を有している点で相違する。スイッチ回路２４ＥＳ１を介して、電源ラインＶｓｕｐ１の電圧が、電力ケーブル（第１電力ケーブル４０Ｐ１、第２電力ケーブル４０Ｐ２）へ出力される。スイッチ回路２４ＥＳ４を介して、グランドラインＧＮＤ１の電圧が、電力ケーブル（第１電力ケーブル４０Ｐ１、第２電力ケーブル４０Ｐ２）へ出力される。これにより、本体側交流給電回路２４ＥＸは、出力の電位を帰還電極電位変更回路２４Ｆで変更される電位の範囲で変更可能となる。

刺激側電源電位変更回路２６Ｈは、刺激ユニット側電源回路２６Ｄの出力からより高い電圧を出力可能であり、刺激側電源出力昇圧回路２６Ｈ１と刺激側電源出力降圧回路２６Ｈ２と、を有する。

刺激側電源出力昇圧回路２６Ｈ１は、刺激側制御手段２６Ｂからの制御によって、刺激ユニット側電源回路２６Ｄの出力を第１刺激側オフセット電圧Ｅｓ１だけ昇圧可能である。さらに刺激側電源出力昇圧回路２６Ｈ１は、スイッチ回路２６ＦＳ１〜２６ＦＳ６とバックゲート電極との間に形成される寄生ダイオード（例えば、スイッチ回路２６ＦＳ２に対して寄生ダイオードＰＤ１）に対して逆バイアス電圧を印加するように設けられている。

刺激側電源出力降圧回路２６Ｈ２は、刺激ユニット側電源回路２６Ｄの出力を第２刺激側オフセット電圧Ｅｓ２だけ降圧可能である。刺激側電源出力降圧回路２６Ｈ２は、スイッチ回路２６ＦＳ１〜２６ＦＳ６とバックゲート電極との間に形成される寄生ダイオード（例えば、スイッチ回路２６ＦＳ２に対して寄生ダイオードＰＤ２）に対して逆バイアス電圧を印加するように設けられている。なお、第１刺激側オフセット電圧Ｅｓ１と第２刺激側オフセット電圧Ｅｓ２は、刺激側制御手段２６Ｂにより任意の電圧に設定することができる。

図１２において説明したように、アノーディック刺激をする場合、電位Ｖｍ１が電位Ｖｇ３よりも低いため、不要電流が経路ＬＣ３に沿って流れる。図１７において、スイッチ回路２４ＦＳ１とスイッチ回路２４ＥＳ４を「開状態」にし、スイッチ回路２４ＦＳ２とスイッチ回路２４ＥＳ１を「閉状態」にする。さらに、切替スイッチ回路２６ＨＳ１を端子Ｓ２側に接続し、切替スイッチ回路２６ＨＳ２を端子Ｓ４側に接続する（寄生ダイオードＰＤ２に逆バイアス電圧を印加する）。これにより、バックゲート電位Ｖｂｇ２が第２刺激側オフセット電圧Ｅｓ２だけ低くなり、電位Ｖｍ１が電位Ｖｂｇ２よりも低い状態から、電位Ｖｍ１を電位Ｖｂｇ２より高い状態にすることができる。これにより、経路ＬＣ３を流れる不要電流が生じないため、適正な刺激電極にて人体（細胞等）に対してアノーディック刺激をすることができる。

図１３において説明したように、カソーディック刺激をする場合、電位Ｖｍ２が電位Ｖｓ３よりも高いため、不要電流が経路ＬＣ４に沿って流れる。図１８において、スイッチ回路２４ＦＳ１とスイッチ回路２４ＥＳ４を「閉状態」にし、スイッチ回路２４ＦＳ２とスイッチ回路２４ＥＳ１を「開状態」にする。さらに、切替スイッチ回路２６ＨＳ１を端子Ｓ１側に接続し、切替スイッチ回路２６ＨＳ２を端子Ｓ３側に接続する（寄生ダイオードＰＤ１に逆バイアス電圧を印加する）。これにより、バックゲート電位Ｖｂｇ１が第１刺激側オフセット電圧Ｅｓ１だけ高くなり、電位Ｖｍ２が電位Ｖｂｇ１よりも高い状態から、電位Ｖｍ２を電位Ｖｂｇ１より低い状態にすることができる。これにより、経路ＬＣ４を流れる不要電流が生じないため、適正な刺激電極にて人体（細胞等）に対してカソーディック刺激をすることができる。

＜刺激ユニット群のサイズが大型化の抑制の効果＞
本開示の体内埋植型電気刺激装置は、特許文献１の生体埋植装置（体内埋植型電気刺激装置）が刺激ユニット１２６の側にカップリングコンデンサＣ１０１、Ｃ１０２を有する（図１９、２０参照）代わりに、本体ユニット２４の側にカップリングコンデンサＣ１、Ｃ２を有している。また、体内埋植型電気刺激装置は、生体埋植装置（体内埋植型電気刺激装置）が刺激ユニット１２６の側に帰還電極１２９を有する代わりに、本体ユニット２４の側に帰還電極２９を有している。これにより、複数の刺激ユニットからなる刺激ユニット群のサイズが大型になることを抑制することができる。

＜刺激ユニットが交流電力の交流周波数の低減の効果＞
図１９と図２０において、刺激ユニット１２６を人（患者）の体内に埋植するため、可能な限り小さくする必要があり、カップリングコンデンサＣ１０１、Ｃ１０２のそれぞれの容量は、数１０ｐＦ程度までの大きさに限定される。この場合において、十分な刺激電流を発生させるために必要な電力を、カップリングコンデンサＣ１０１、Ｃ１０２を介して刺激ユニット１２６に供給するためには、数１０ＭＨｚ程度の高周波数での交流電力の供給が必要とされる。

交流電力の交流周波数の半周期（１周期の半分）の間における、カップリングコンデンサＣ１０１、Ｃ１０２に充電される電荷を計算する。半周期の間にコンデンサに充電される電荷は、（コンデンサの容量Ｃ［Ｆ］）×（コンデンサの充電電圧［Ｖ］）＝電流値［Ａ］×（１／（２×交流周波数［Ｈｚ］）式（１）で表される。

例えば、カップリングコンデンサＣ１０１、Ｃ１０２のそれぞれの容量が２０ｐＦであり、交流電力にて供給する電流が１ｍＡであり、カップリングコンデンサＣ１０１、Ｃ１０２のそれぞれの充電電圧が１Ｖであるとして、式（１）を用いて交流周波数［Ｈｚ］を計算する。式（１）より、２０［ｐＦ］×１［Ｖ］＝１［ｍＡ］×１／（２×交流周波数［Ｈｚ］）となり、交流周波数は、２５［ＭＨｚ］になる。

また、交流電力の交流周波数の半周期（１周期の半分）の間における、容量性負荷における無効消費電力Ｐ［Ｗ］は、無効消費電力Ｐ［Ｗ］＝（負荷容量Ｃ［Ｆ］）×（コンデンサへの供給電圧［Ｖ］）×（供給電圧の交流周波数［Ｈｚ］）式（２）で表される。

例えば、刺激ユニット群が１００個の刺激ユニットにより構成され、交流電力の供給電圧が１０Ｖであり、交流電力が供給される入力端子のそれぞれの寄生容量が５ｐＦであり、交流周波数が２５［ＭＨｚ］であるとして、式（２）を用い無効消費電力Ｐ［Ｗ］を計算する。式（２）より、無効消費電力Ｐ［Ｗ］は、１００［個］×２［個］×５［ｐＦ］×１０［Ｖ］×２５［ＭＨｚ］となり、２５０ｍＷになる。

本開示の体内埋植型電気刺激装置では、刺激ユニットの側にカップリングコンデンサを備える代わりに、本体ユニットの側にカップリングコンデンサを備えている。この場合における、刺激ユニットへの交流電力の交流周波数を、式（１）を用いて求める。

例えば、カップリングコンデンサＣ１、Ｃ２のそれぞれの容量が１０ｕＦであり、交流電力にて１つの刺激ユニットに供給する電流が１ｍＡであり、カップリングコンデンサＣ１、Ｃ２のそれぞれの充電電圧が０．１Ｖであり、刺激ユニットが１００個として、式（１）を用いて交流周波数［Ｈｚ］を計算する。式（１）より、１０［ｕＦ］×０．１［Ｖ］＝１００［個］×１［ｍＡ］×１／（２×交流周波数［Ｈｚ］）となり、交流周波数は、５０［ｋＨｚ］になる。

また、無効消費電力Ｐ［Ｗ］は、式（２）より、１００［個］×２［個］×５［ｐＦ］×１０［Ｖ］×５０［ｋＨｚ］となり、刺激ユニットの側にカップリングコンデンサを備える場合と比較して、２桁以上小さい０．５ｍＷになる。

本開示の体内埋植型電気刺激装置は、刺激ユニットの側にカップリングコンデンサを備える代わりに、本体ユニットの側にカップリングコンデンサを備えることで、刺激ユニット群のサイズの大型化を抑制するとともに、無効消費電力を抑制できる。

＜電流の経路内の不要な電荷の抑制の効果＞
また、カップリングコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３と電気二重層コンデンサＣＭに蓄積される不要な電荷を放電し、カップリングコンデンサＣ１、Ｃ２と刺激電流の経路内にて不要な電荷が蓄積することを抑制することができる。これにより、体内埋植型電気刺激装置は、適正な刺激電流にて刺激することができる。

本開示の体内埋植型電気刺激装置は、本実施の形態で説明した構成、構造等に限定されず、本開示の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。特に、本開示の実施形態の説明における回路は、説明の都合上、簡略化したものであり、半導体回路にて形成した場合、本回路にて説明した機能を有するものであれば良い。

本実施の形態では、本体ユニット２４は、バッファユニット２５を介して、刺激ユニット群２６０のそれぞれの刺激ユニット２６に接続されている構成の例で説明したが、これに限定されず、バッファユニット２５を介することなく、直接刺激ユニット群２６０のそれぞれの刺激ユニット２６に接続されている構成でも良い。

本開示の実施例では、帰還電極電位変更回路２４Ｆ、２４ＦＸは、カップリングコンデンサＣ３を介して帰還電極２９に接続された構成の例で説明したが、これに限定されず、カップリングコンデンサＣ３を介さないで直接、帰還電極２９に接続されている構成でも良い。

１０ 体外装置
１２ 撮像手段（ＣＣＤカメラ）
１４ 体外装置制御手段
１６ バッテリ
１８ 送信手段
２０ 体内埋植型電気刺激装置
２２ 受信手段
２４、２４Ｘ、２４Ｙ 本体ユニット
２４Ａ 受信回路
２４Ｂ 本体側制御手段
２４Ｃ 送信回路
２４Ｄ 本体ユニット側電源回路
２４Ｅ、２４ＥＸ 本体側交流給電回路
２４Ｆ、２４ＦＸ 帰還電極電位変更回路
２４Ｆ１ 帰還電極電位降圧回路
２４Ｆ２ 帰還電極電位昇圧回路
２４Ｇ 本体側中点電位出力手段
２５ バッファユニット
２５Ａ 受信回路
２５Ｂ バッファ側制御手段
２５Ｃ 送信回路
２５Ｄ バッファユニット側電源回路
２５Ｅ バッファユニット側交流給電回路
２６、２６Ｘ 刺激ユニット
２６Ａ 受信回路
２６Ｂ 刺激側制御手段
２６Ｃ 送信回路
２６Ｄ 刺激ユニット側電源回路
２６Ｅ 刺激電流供給回路
２６Ｆ デマルチプレクサ
２６Ｇ 刺激ユニット側中点電位出力手段
２６ＧＳ１、２６ＧＳ２ スイッチ回路
２６Ｈ 刺激側電源電位変更回路
２６Ｈ１ 刺激側電源出力昇圧回路
２６Ｈ２ 刺激側電源出力降圧回路
２６０ 刺激ユニット群
２８、２８Ａ〜２８Ｆ 刺激電極
２９ 帰還電極
４０ 第１接続ケーブル
４０Ｐ１ 第１電力ケーブル（電力ケーブル）
４０Ｐ２ 第２電力ケーブル（電力ケーブル）
４０Ｒ 帰還ケーブル
４２ 第２接続ケーブル
４２Ｓ 信号ケーブル
４２Ｐ１ 第１電力ケーブル（電力ケーブル）
４２Ｐ２ 第２電力ケーブル（電力ケーブル）
４２Ｒ 帰還ケーブル
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ カップリングコンデンサ
ＣＭ 電気二重層コンデンサ

Claims (5)

1. 人の視覚に関する細胞又は組織に接触するように、人の体内に埋植される少なくとも一つの刺激ユニットを有する刺激ユニット群と、
   人の体内に埋植されて、それぞれの前記刺激ユニットに接続された本体ユニットと、
   を備える体内埋植型電気刺激装置において、
   それぞれの前記刺激ユニットは、
   刺激電流による電気刺激信号を出力する複数の刺激電極と、
   前記刺激電極へ刺激電流を供給する刺激電流供給回路と、
   前記刺激電流供給回路の出力と電気的に接続され、複数の前記刺激電極から一の前記刺激電極を前記刺激電流供給回路の前記出力に接続することが可能なデマルチプレクサと、
   前記本体ユニットから供給された交流電力が入力され、前記刺激ユニット内の回路へ電力を供給する刺激ユニット側電源回路と、
   前記刺激電流供給回路と前記デマルチプレクサを制御する刺激側制御手段と、
   を有し、
   前記本体ユニットは、
   体外からの本体制御信号を含む給電信号を受信する受信手段と、
   前記給電信号から電力を取り出し、前記本体ユニット内の回路へ電力を供給する本体ユニット側電源回路と、
   前記刺激ユニット群のそれぞれの前記刺激ユニットに交流電力を供給する本体側交流給電回路と、
   それぞれの前記刺激電極から出力された前記刺激電流が人体を通して帰還する帰還電流を回収する帰還電極と、
   帰還電極電位変更回路と、
   前記本体制御信号に基づいた刺激ユニット制御信号を前記刺激側制御手段に送信する本体側制御手段と、
   を有し、
   前記帰還電極は、
   前記本体ユニットに接続されており、
   前記本体側制御手段から制御される前記帰還電極電位変更回路によって電位の変更が可能とされている、
   体内埋植型電気刺激装置。
2. 請求項１に記載の体内埋植型電気刺激装置であって、
   前記本体ユニットの前記本体側交流給電回路と、前記刺激ユニット群のそれぞれの前記刺激ユニットの前記刺激ユニット側電源回路と、を電気的に接続する電力ケーブルを有し、
   前記本体側交流給電回路は、
   前記電力ケーブルに対して、カップリングコンデンサを介して接続され、
   前記刺激ユニット側電源回路は、
   前記電力ケーブルに対して、カップリングコンデンサを介することなく接続されている、
   体内埋植型電気刺激装置。
3. 請求項２に記載の体内埋植型電気刺激装置であって、
   前記本体側交流給電回路は、
   出力の電位を前記帰還電極電位変更回路の変更される電位の範囲で変更可能であり、
   前記刺激ユニットは、
   前記刺激ユニット側電源回路の出力の電位を変更可能な刺激側電源電位変更回路を有しており、
   前記刺激側電源電位変更回路は、
   前記刺激側制御手段からの制御によって、前記刺激ユニット側電源回路の出力の電位を第１刺激側オフセット電圧だけ昇圧可能な刺激側電源出力昇圧回路と、前記刺激ユニット側電源回路の出力の電位を第２刺激側オフセット電圧だけ降圧可能な刺激側電源出力降圧回路と、を備えている、
   体内埋植型電気刺激装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の体内埋植型電気刺激装置であって、
   前記本体ユニットと、それぞれの前記刺激ユニットと、を電気的に接続する帰還ケーブルを有し、
   前記帰還電極は、前記帰還ケーブルに、直接またはコンデンサを介して接続されており、
   前記帰還電極電位変更回路は、
   前記本体側制御手段からの制御によって、前記帰還ケーブルの電位を第１帰還電極オフセット電圧だけ降圧可能な帰還電極電位降圧回路と、第２帰還電極オフセット電圧だけ昇圧可能な帰還電極電位昇圧回路と、を備えている、
   体内埋植型電気刺激装置。
5. 請求項４に記載の体内埋植型電気刺激装置であって、
   前記本体ユニットは、
   前記本体側交流給電回路の出力電圧の中点電位を前記帰還ケーブルへ出力する本体側中点電位出力手段を備え、
   それぞれの前記刺激ユニットは、
   前記刺激ユニット側電源回路の出力電圧の中点電位を前記帰還ケーブルへ出力する刺激ユニット側中点電位出力手段を備える、
   体内埋植型電気刺激装置。

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