JP2920559B2 - 電気的経皮神経刺激装置 - Google Patents
電気的経皮神経刺激装置Info
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- JP2920559B2 JP2920559B2 JP2232625A JP23262590A JP2920559B2 JP 2920559 B2 JP2920559 B2 JP 2920559B2 JP 2232625 A JP2232625 A JP 2232625A JP 23262590 A JP23262590 A JP 23262590A JP 2920559 B2 JP2920559 B2 JP 2920559B2
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- coupled
- pulse
- electrical
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/01—Shaping pulses
- H03K5/12—Shaping pulses by steepening leading or trailing edges
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/36014—External stimulators, e.g. with patch electrodes
- A61N1/3603—Control systems
- A61N1/36034—Control systems specified by the stimulation parameters
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、エネルギ源と、周波数発生器と、装置に結
合できる出力電極に強度可変の各種の出力周波数を発生
する電気回路と、出力されたパルス形状を改善する出力
短絡回路とを有する電気的経皮神経刺激（TNS）装置に
関する。
合できる出力電極に強度可変の各種の出力周波数を発生
する電気回路と、出力されたパルス形状を改善する出力
短絡回路とを有する電気的経皮神経刺激（TNS）装置に
関する。
定置の装置の電気的神経刺激による各種の疼痛状態の
処置は、以前から知られており、標準的物理療法に属す
る。この場合、直流形状または直流特性を有する電流形
状による皮膚負荷が最大であり、一方、多くの疼痛状態
の処理に重要な電流浸透深さは、この種の電流形状の場
合、極めて僅かである。
処置は、以前から知られており、標準的物理療法に属す
る。この場合、直流形状または直流特性を有する電流形
状による皮膚負荷が最大であり、一方、多くの疼痛状態
の処理に重要な電流浸透深さは、この種の電流形状の場
合、極めて僅かである。
電子構成部品（特に、半導体）の開発によって、はじ
めて各種のパルス電流および周波数を形成でき、その治
療効果を確認できた。
めて各種のパルス電流および周波数を形成でき、その治
療効果を確認できた。
エネルギ源および小型エレクトロニクスの分野におけ
る技術開発によって、十分な連続運転に適切な携帯可能
な小型治療装置を開発できた。定置運転用に設計された
高電圧装置と可搬のTNS装置との決定的な差異は、出力
の差だけでる。しかしながら、TNS装置の場合、比較的
小さい電極面積によって、充分な有効電流密度を補償で
きる。なぜならば、上記した処置方法の重点および長所
は、局部的疼痛の治療にあるからである。
る技術開発によって、十分な連続運転に適切な携帯可能
な小型治療装置を開発できた。定置運転用に設計された
高電圧装置と可搬のTNS装置との決定的な差異は、出力
の差だけでる。しかしながら、TNS装置の場合、比較的
小さい電極面積によって、充分な有効電流密度を補償で
きる。なぜならば、上記した処置方法の重点および長所
は、局部的疼痛の治療にあるからである。
従来のTNS装置から出力されたパルス形状はTNSの実際
の用途には不適であることが分かった。これまでの電流
測定は、純粋なオーム負荷抵抗で行っているが、この数
値は、多くの場合、約1KΩである。かくして得られるパ
ルス形状は、急勾配の縁を有する矩形パルスに対応す
る。
の用途には不適であることが分かった。これまでの電流
測定は、純粋なオーム負荷抵抗で行っているが、この数
値は、多くの場合、約1KΩである。かくして得られるパ
ルス形状は、急勾配の縁を有する矩形パルスに対応す
る。
さて、本出願に係る等価回路は、純粋にオーム性の負
荷抵抗からなるのではなく、直列の負荷抵抗と、一つの
抵抗に並列に接続したコンデンサとからなる。かくして
得られるパルス形状は、上述した従来のパルス形状と著
しく異なる。
荷抵抗からなるのではなく、直列の負荷抵抗と、一つの
抵抗に並列に接続したコンデンサとからなる。かくして
得られるパルス形状は、上述した従来のパルス形状と著
しく異なる。
さらに、簡略化した等価回路の構成部品の諸元は、各
種のパラメータ、すなわち患者の皮膚状態、使用するゲ
ル状電極部材、電極および使用周波数に依存することが
分かった。
種のパラメータ、すなわち患者の皮膚状態、使用するゲ
ル状電極部材、電極および使用周波数に依存することが
分かった。
さらに、患者について測定した電流は、1KΩの測定抵
抗で測定した電流よりも大きいことが分かった。さら
に、患者について測定した電圧パルスは、大きくカット
されている。すなわち、はじめに急勾配で立ち上がり、
極大値まで漸次的に緩やかになり、次いで、急勾配で下
降し、漸次的に消失する。電流パルスは、鋸歯状に推移
し、負の大きい縁を有する。
抗で測定した電流よりも大きいことが分かった。さら
に、患者について測定した電圧パルスは、大きくカット
されている。すなわち、はじめに急勾配で立ち上がり、
極大値まで漸次的に緩やかになり、次いで、急勾配で下
降し、漸次的に消失する。電流パルスは、鋸歯状に推移
し、負の大きい縁を有する。
本発明の目的は、患者について測定したパルス形状に
対応するパルス刑状を形成する回路を開示することにあ
る。
対応するパルス刑状を形成する回路を開示することにあ
る。
この目的は、トランジスタT1のトリガパルスが反転さ
れるように、トリガパルスを受けたトランジスタT1のコ
レクタによって後段のトランジスタT2のベースをトリガ
し、負のパルス縁に基づいてトランジスタT2を導通さ
せ、エミッタ側に結合していた放電抵抗器Ｒ（ent）を
介して出力に短絡することにより達成される。
れるように、トリガパルスを受けたトランジスタT1のコ
レクタによって後段のトランジスタT2のベースをトリガ
し、負のパルス縁に基づいてトランジスタT2を導通さ
せ、エミッタ側に結合していた放電抵抗器Ｒ（ent）を
介して出力に短絡することにより達成される。
本発明に基づき、出力短絡回路のトランジスタT1のベ
ースは、入力抵抗器R1を介してトリガ部に結合される。
さらに、トランジスタT1のコレクタは、一方の出力電極
に結合され、トランジスタT2のエミッタに結合された放
電抵抗器Ｒ（ent）は、他方の出力電極に結合される。
ースは、入力抵抗器R1を介してトリガ部に結合される。
さらに、トランジスタT1のコレクタは、一方の出力電極
に結合され、トランジスタT2のエミッタに結合された放
電抵抗器Ｒ（ent）は、他方の出力電極に結合される。
本発明に基づき、パルス反復周波数を最大約160Hzと
すれば有利である。
すれば有利である。
電流パルス形状は、急勾配の負の降下縁を有する鋸歯
形状に構成してあり、一方、電圧パルスの形状は、はじ
めに急勾配で立ち上がり、極大値まで漸次的に緩やかに
なり、次いで、急勾配で下降する。
形状に構成してあり、一方、電圧パルスの形状は、はじ
めに急勾配で立ち上がり、極大値まで漸次的に緩やかに
なり、次いで、急勾配で下降する。
等価回路は、直列の負荷抵抗と、一つの抵抗に並列に
接続されたコンデンサとからなる。
接続されたコンデンサとからなる。
図面を参照して、以下に本発明を詳細に説明する。
第１図に本発明に係る負荷特性の等価回路を示した。
等価回路は接触抵抗器Rkと、線路抵抗器R1と、直列に接
続された抵抗器Reoと、Repと、Repに並列に接続された
コンデンサCeとからなる電極抵抗と、並列コンデンサC
hpを含む主抵抗Rho、Rhpとからなる。
等価回路は接触抵抗器Rkと、線路抵抗器R1と、直列に接
続された抵抗器Reoと、Repと、Repに並列に接続された
コンデンサCeとからなる電極抵抗と、並列コンデンサC
hpを含む主抵抗Rho、Rhpとからなる。
第２図に、直列の抵抗器Ro,Rpと、Rpに並列なコンデ
ンサCpとからなる簡略化した等価回路を示した。
ンサCpとからなる簡略化した等価回路を示した。
第３図に1KΩで測定した電圧パルス形状および電流パ
ルス形状を示し、第４図に患者について測定して得られ
た電圧パルス形状、および電流パルス形状を同一尺度で
示した。第３図及び第４図を比較すれば明らかな通り、
両者の間には大きい差がある。患者における電流は、1K
Ωの測定抵抗器の電流よりも10〜40％大きい。
ルス形状を示し、第４図に患者について測定して得られ
た電圧パルス形状、および電流パルス形状を同一尺度で
示した。第３図及び第４図を比較すれば明らかな通り、
両者の間には大きい差がある。患者における電流は、1K
Ωの測定抵抗器の電流よりも10〜40％大きい。
第５図に、第６図の回路によって得られる電圧パルス
形状および電流パルス形状を示した。
形状および電流パルス形状を示した。
第６図の出力短絡回路は、トリガパルスを受けた際に
コレクタで後段のトランジスタのベースをトリガするト
ランジスタT1を有する。この場合、トランジスタT1のト
リガパルスは反転され、トランジスタT2は、負のパルス
縁（第５図参照）に基づき導通され、出力はエミッタ側
に結合された放電抵抗器Ｒ（ent）を介して短絡され
る。かくして、パルスの間に充電された主コンデンサが
極めて急速に放電される。次ぎの正のトリガパルスの縁
において、T2が阻止され、パルスが患者に達する。
コレクタで後段のトランジスタのベースをトリガするト
ランジスタT1を有する。この場合、トランジスタT1のト
リガパルスは反転され、トランジスタT2は、負のパルス
縁（第５図参照）に基づき導通され、出力はエミッタ側
に結合された放電抵抗器Ｒ（ent）を介して短絡され
る。かくして、パルスの間に充電された主コンデンサが
極めて急速に放電される。次ぎの正のトリガパルスの縁
において、T2が阻止され、パルスが患者に達する。
治療の場合。約160Hz以下のパルス反復周波数を使用
するのが有利である。より高い周波数の場合、主コンデ
ンサが完全に放電する前に次ぎのパルスで充電される。
したがって、周波数が増大すると、細胞の結合に対する
刺激が著しく弱くなる。
するのが有利である。より高い周波数の場合、主コンデ
ンサが完全に放電する前に次ぎのパルスで充電される。
したがって、周波数が増大すると、細胞の結合に対する
刺激が著しく弱くなる。
本発明に係る回路によって、主コンデンサの放電が著
しく加速される。
しく加速される。
本発明に係る回路は、すべての類似のTNS装置に有利
に使用できる。
に使用できる。
このようにして疼痛に対する治療作用が著しく改善さ
れる。
れる。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明に係る負荷特性の等価回路図、第２図
は、第１図を簡略化した等価回路図、第３図は、1KΩで
測定した電圧パルス形状および電流パルス形状を示すグ
ラフ、第４図は、試験患者について測定した電圧パルス
形状及び電流パルス形状を示すグラフ、第５図は、出力
短絡回路によって得た電圧パルス形状及び電流パルス形
状を示すグラフ、第６図は出力短絡回路の回路図であ
る。 図中、T1;T2……トランジスタ、Ｒ（ent）……放電抵抗
器、R1……入力抵抗器。
は、第１図を簡略化した等価回路図、第３図は、1KΩで
測定した電圧パルス形状および電流パルス形状を示すグ
ラフ、第４図は、試験患者について測定した電圧パルス
形状及び電流パルス形状を示すグラフ、第５図は、出力
短絡回路によって得た電圧パルス形状及び電流パルス形
状を示すグラフ、第６図は出力短絡回路の回路図であ
る。 図中、T1;T2……トランジスタ、Ｒ（ent）……放電抵抗
器、R1……入力抵抗器。
Claims (7)
- 【請求項１】エネルギ源と、周波数発生器と、装置に結
合できる出力電極に強度可変の各種の出力周波数を発生
する電気装置と、出力されたパルス形状を改善する出力
短絡回路とを有する電気的経皮刺激（TNS）装置におい
て、出力短絡回路が、トリガパルスを受けた際に、トラ
ンジスタT1のトリガパルスが反転されるよう、後段のト
ランジスタT2のベースをコレクタによってトリガするト
ランジスタT1を有し、トランジスタT2が、負のパルス縁
に基づいて導通され、出力がエミッタ側に結合された放
電抵抗器Ｒ（ent）を介して短絡されることを特徴とす
る電気的経皮神経刺激装置。 - 【請求項２】出力短絡回路のトランジスタT1のベース
が、入力抵抗器R1を介してトリガ部に結合されているこ
とを特徴とする請求項第１項に記載の電気的経皮神経刺
激装置。 - 【請求項３】トランジスタT2のコレクタが、一つの出力
電極に結合されており、トランジスタT2のエミッタに結
合された放電抵抗器Ｒ（ent）が、別の出力電極に結合
されていることを特徴とする請求項第１項または第２項
記載の電気的経皮神経刺激装置。 - 【請求項４】パルス反復周波数が、最大約160Hzである
ことを特徴とする請求項第１項から第３項のいずれか１
項に記載の電気的経皮神経刺激装置。 - 【請求項５】電流パルス形状が、急勾配の負の降下縁を
有する鋸歯形状に構成されていることを特徴とする請求
項第１項から第４項のいずれか１項に記載の電気的経皮
神経刺激装置。 - 【請求項６】電圧パルス形状が、最初に急勾配で立ち上
がり、極大点まで漸次的に緩やかになり、次いで、急勾
配で下降することを特徴とする請求項第１項から第５項
のいずれか１項に記載の電気的経皮神経刺激装置。 - 【請求項７】等価回路が、直列の負荷抵抗器と一つの抵
抗器に並列に接続されたコンデンサとからなることを特
徴とする請求項第１項から第６項のいずれか１項に記載
の電気的経皮神経刺激装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4007542.7 | 1990-03-09 | ||
| DE4007542 | 1990-03-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03267070A JPH03267070A (ja) | 1991-11-27 |
| JP2920559B2 true JP2920559B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=6401828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2232625A Expired - Lifetime JP2920559B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-09-04 | 電気的経皮神経刺激装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5291883A (ja) |
| EP (1) | EP0445359A1 (ja) |
| JP (1) | JP2920559B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5797854A (en) * | 1995-08-01 | 1998-08-25 | Hedgecock; James L. | Method and apparatus for testing and measuring current perception threshold and motor nerve junction performance |
| US6512955B1 (en) | 2000-08-07 | 2003-01-28 | Mcenany Thomas J. | Electrical apparatus for therapeutic treatment |
| US7035691B2 (en) * | 2002-01-15 | 2006-04-25 | Therapeutic Innovations, Inc. | Resonant muscle stimulator |
| US7593775B2 (en) | 2002-01-15 | 2009-09-22 | Therapeutic Innovations | Sports equipment with resonant muscle stimulator for developing muscle strength |
| US20040049241A1 (en) * | 2002-09-10 | 2004-03-11 | Therapeutic Innovations, Inc. | Distributed muscle stimulator |
| US20040236385A1 (en) * | 2003-01-31 | 2004-11-25 | Therapeutic Innovations, Inc. | Rectal resonant muscle stimulator |
| US7463927B1 (en) | 2004-09-02 | 2008-12-09 | Intelligent Neurostimulation Microsystems, Llc | Self-adaptive system for the automatic detection of discomfort and the automatic generation of SCS therapies for chronic pain control |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR61706E (fr) * | 1950-07-19 | 1955-05-17 | Constr Telephoniques | Dispositifs de réduction des fronts d'établissement et de fin d'impulsions électriques |
| FR1070409A (fr) * | 1950-07-19 | 1954-07-26 | Constr Telephoniques | Dispositifs de réduction des fronts d'établissement et de fin d'impulsions électriques |
| US3563247A (en) * | 1968-03-14 | 1971-02-16 | Gen Electric | Bidirectional heart stimulator |
| AT355201B (de) * | 1977-10-13 | 1980-02-25 | Rodler Ing Hans | Elektrotherapeutisches geraet zur reizstrom- behandlung |
| DE2939234C2 (de) * | 1979-09-27 | 1983-10-06 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Elektromedizinisches Gerät für die Reizstrombehandlung |
| US4558703A (en) * | 1982-05-27 | 1985-12-17 | Hermann Mark | Vestibular stimulation method |
| DD223590B1 (de) * | 1984-01-03 | 1990-03-14 | Transform Roentgen Matern Veb | Endstufe fuer nulliniensymetrische signale |
| US4674482A (en) * | 1984-09-12 | 1987-06-23 | Irt, Inc. | Pulse electro-magnetic field therapy device with auto bias circuit |
| DE8910361U1 (de) * | 1989-08-30 | 1989-12-14 | Pierenkemper GmbH, 6332 Ehringshausen | Vorrichtung zur transkutanen Nervenstimulation |
-
1990
- 1990-09-04 JP JP2232625A patent/JP2920559B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-16 EP EP90119844A patent/EP0445359A1/de not_active Withdrawn
- 1990-12-13 US US07/627,092 patent/US5291883A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03267070A (ja) | 1991-11-27 |
| EP0445359A1 (de) | 1991-09-11 |
| US5291883A (en) | 1994-03-08 |
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