JP2978002B2 - 電気刺激装置 - Google Patents

電気刺激装置

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JP2978002B2
JP2978002B2 JP4177789A JP17778992A JP2978002B2 JP 2978002 B2 JP2978002 B2 JP 2978002B2 JP 4177789 A JP4177789 A JP 4177789A JP 17778992 A JP17778992 A JP 17778992A JP 2978002 B2 JP2978002 B2 JP 2978002B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は干渉式の電気刺激装置に
関する。
【0002】
【従来例】干渉式の電気刺激装置は、2つの出力部を有
し、これらの出力部は、互いに周波数差を有する数(K
Hz)以上の周波数を有する交番波を出力するものであ
って、生体内で、これらの出力部から出力された交番波
が干渉波(うなり)を生じさせ、上述した周波数差の周
波数を有する干渉波刺激を生成するものであり、既にこ
の動作原理を使用した装置も実用化されるに致ってい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで生体に対し、
電気刺激を加える場合、同時に脈拍や心電図等の生体信
号を検出し、この生体信号から、拡張期と呼ばれる期間
に刺激を加えることにより、今までとは比較にならない
程の血行促進作用を実現した。干渉式電気刺激装置も
又、この様に主に拡張期間に刺激を与えることができれ
ば、尚より一層の効果が期待できるが、実際干渉式の場
合、2つの出力端から出る昇圧交番波を形成する為の発
振器の動作を拡張期に断続的に動かした時、発振器の発
振が安定するのに多少の時間がかかるため意図する干渉
波刺激が得られない場合も生じ、安定性に欠けてる結果
となった。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記に鑑み本発明は、
番波生成用のパルス信号を発振する第1の発振手段、及
び当該パルスと位相が異なるパルス信号を発振する第2
の発振手段、前記第1の発振手段及び第2の発振手段か
ら出力される互いに位相が異なる交番波生成用のパルス
信号を合成し昇圧交番波として出力する第1の出力手
段、第1及び第2の発振手段が出力するパルス信号と周
波数が異なる交番波生成用のパルス信号を発振する第3
の発振手段、該パルスと位相が異なるパルス信号を発振
する第4の発振手段、前記第3及び第4の発振手段から
出力される互いに位相が異なるパルス信号を合成し、昇
圧交番波として出力する第2の出力手段、前記第1及び
第2の発振手段と前記第1の出力手段との電気的接続並
びに前記第3及び第4の発振手段と前記第2の出力手段
との電気的接続を、生体信号から得られた拡張期信号に
基づいてデジタル演算制御するゲート手段よりなる組み
合わせ構成により、構造が簡単で電気的損失が少なく、
安定した拡張期間における干渉波刺激の生成を実現し
た。
【0005】
【実施例】
【0006】次に一実施例について図1を参照して説明
する。(31)は、光電トランスデューサであり、耳たぶ
(MM)を挟んで使用する。光 電トランスデューサは、
LEDとフォトトランジスタが対向したもの、あるいは
並列に並んだもの等が使用されている。(32)は、増幅器
であり、フィルタ作用を有しながら、脈波信号を増幅す
る。(33)は収縮期検出手段であり、脈波信号のピークを
検出し、所定の時間幅を有するパルスを出力する。(34)
は、拡張期パルス出力手段であり、収縮期検出手段(33)
で出力されたパルスの立ち下がりより、所定時間を有す
るパルスを出力する。(35)は、数(KHz)〜の単極性パ
ルスを出力する高周波パルス出力手段であり、出力端
(a1)から出力されるパルスと出力端から出力されるパ
ルス(a2)は位相差が180゜ある。出力端から出力され
るパルス(a3)と出力端から出力されるパルス(a4)
は、位相差が180゜ある。出力端(a1)(a2)から出力
されるパルスの周波数と出力端(a3)(a4)から出力さ
れるパルスの周波数は、±fo(Hz)の差を有する。(3
6)〜(39)はゲート回路であり、2入力、1出力を有し、
各々1入力を制御端とし、制御端が“1”の時、他の入
力端と出力端とは同じ状態となり、制御端が“0”の
時、他の入力端が“0”“1”いずれであっても、
“0”の状態となるものである。(40)〜(43)はスイッチ
であり、NPN型のトランジスタで例示した。 (44)〜
(47)はフィルタであり、立ち上がりの急俊な部分を遮断
する。フィルタは必要に応じて接続される。(48)〜(51)
は、昇圧インダクタであり、1次と2次は中間にタップ
をつけて、タップ部を1次側、(d)〜(g)を2次側とし
た。出力端(d)〜(g)は、図示されていないが、導子と
接続される部分である。(3A)は、電源調整手段であ
り、電池電圧Vccを所定の電圧に調整する。又、電源
調整手段(3A)は、制御入力部分を有し、制御入力部に
パルスが入力されると、その立ち上がりから、指数関数
的に電圧が上昇していく様な出力を行なうものでもあ
る。
【0007】次に上記諸構成の接続状態について説明す
る。 光電トランスデューサは、増幅器(32)、の入力端と
接続し、増幅器(32)の出力端は、収縮期検出手段(33)の
入力端し、収縮期検出手段(33)の出力端は、拡張期パル
ス出力手段(34)の入力端と接続する。拡張期パルス出力
手段(34)の出力端は1つは電源調整手段(3A)の制御入
力端に、他の出力端は、ゲート回路(36)〜(39)の制御端
に各々接続している。高周波パルス出力手段(35)の出力
端(a1)はゲート(36)の他の入力端に、出力端(a2)は
ゲート(37)の他の入力端に各々接続している。高周波パ
ルス出力手段(35)の出力端(a3)はゲート(38)の他の入
力端に、出力端(a4)はゲート(39)の他の入力端に各々
接続している。ゲート(36)の出力端はスイッチ(40)のベ
ースに、ゲート(37)の出力端はスイッチ(41)のベース
に、ゲート(38)の出力端はスイッチ(42)のベースに、ゲ
ート(39)の出力端はスイッチ(43)のベースに各々接続さ
れている。スイッチ(40)〜(43)のコレクタは電源調整手
段(3A)の出力端と接続されている。 スイッチ(40)(4
1)(42)(43)のエミッタはフィルタ(44)(45)(46)(47)の一
端に、フィルタ(44)(45)(46)(47)の他端は、昇圧インダ
クタ(48)(49)(50)(51)のタップに各々接続し、昇圧イン
ダクタの(48)(49)の一端は出力端(d)出力端(e)と接続
し、他端は電源の(−)側に接続している。昇圧インダク
タ(50)(51)の一端は出力端(f)、出力端(g)と接続し、
他端は電源の(−)側に接続している。
【0008】次に動作を説明する。最初に、電源調整手
段(3A)を一定の電圧を供給する様に設定した時の回路
動作について図2を参照して説明する。図2(01)は脈波
信号であり、光電トランスデューサ(31)で、電気信号に
変換した波形図である。脈波信号は、増幅器(32)で増幅
された後、収縮期検出手段(33)に於いて、収縮期パルス
に変換される。これを図2(02)に示す。収縮期パルスは
拡張期パルス出力手段(34)に入力され、図2(03)で示す
拡張期パルスに変換され、出力端(c)を介して出力さ
れる。電圧調整手段(3A)に拡張期パルスも出力される
が、この場合無視される。高 周波パルス出力手段(35)の
出力端(a1)は図2(04)で示すパルスを出力する。高周
波パルス出力手段(35)の出力端(a2)は図2(05)で示す
パルスを出力する。高周波パルス出力手段(35)の出力端
(a3)は、出力端( a1)と周波数乃至位相が異なるパ
ルスを出力し、高周波パルス出力手段(35)の出力端(a
4)は、出力端(a4)と周波数乃至位相が異なるパルスを
出力する。ゲート(36)〜(39)が導通した状態を
維持したとき出力端(d)(e)間の出力波形を図2(0
6)にしめす。又、出力端(f)(g)間の出力波形を
図2(07)にしめす。出力端(a1)に出力されるパル
スはゲート(36)の他の入力に入力される。拡張期パルス
出力手段(34)からの出力が“0”の時、ゲート(36)は出
力は“0”である。拡張期パルス出力手段(34)の出力が
“1”の時、ゲート(36)の出力は、高周波パルス出力手
段(35)の出力端(a1)の出力パルスが“1"の時
“1”、出力端a2の出力パルスが“0”の時、“0”
となる。スイッチ(40)は、出力パルス“1”の時、導通
し、電源調整手段(3A)の電気エネルギィはフィルタ(4
4)並びに昇圧インダクタ(48)に供給される。昇圧インダ
クタ(48)は、導通過波電流の変化をとらえ、入力と出力
との比に応じ昇圧されたパルスを出力端(d)出力端(e)
間に出力する。高周波パルス出力手段(35)の出力端(a
1)のパルスが立ち下がると、スイッチ(40)は遮断状態
となる。続いて高周波パルス出力手段(35)の出力端(a
2)のパルスが立ち上がり、スイッチ(41)は、オンす
る。電気調整手段(3A)の電圧は、フィルタ(45)を介し
て、昇圧インダクタ(49)に供給される。昇圧インダクタ
(49)は供給される電流の変化をとらえて、巻数比に応じ
て昇圧されたパルスを出力するが、昇圧インダクタ(48)
で昇圧されたパルスに対して、極方向が反対のパルスを
出力端(d)、出力端(e)間に出力する。これを続けるこ
とによって図2(08)に示す昇圧交番波が出力される。
又、高周波パルス出力手段(35)の出力端(a3)(a4)か
ら出力されるパルスも出力端(a1)(a2)と同様の経路
をたどり、出力端(f)(g)間に昇圧交番波を出 力する。
これを図2(09)に示す。尚、上述した様な昇圧交番波
は、拡張期パルス出力手段(34)の出力パルスが“1”の
時だけ、出力端(d)(e)、出力端(f)(g)に出力され
る。出力端(d)(e)に接続された各導子、出力端(f)
(g)に接続された各導子は人体に貼着されると、人体内
では、高周波パルス出力手段(35)の出力端(a1) (a
2)から出力されるパルス周波数と、出力端(a3)(a
4)から出力されるパルス周波数との差分の周波数を有
する干渉波刺激が形成される。1例を図2(10)に示し
た。
【0009】次に電圧調整手段(3A)の出力が、拡張期
パルス出力手段の出力パルスに応じて変化する場合の動
作を図3を用いて説明する。図3(01)は、脈波信号
を模式的に描いた図である。拡張期パルス出力手段(34)
が拡張期パルスを出力した時、ゲート(36)〜(39)はオン
状態となり、更に、拡張期パルスの立ち上がりから、指
数関数的に電圧調整手段(3A)の出力は上昇する。これ
を図3(12)に示す。昇圧インダクタで昇圧される交番
波も又、図3(13)、図3(14)で示す様に比例して上
昇する。従って干渉波刺激の振幅も、指数関数的に上昇
する。(図3(15))この様な態様は、実際断続的に生
体に干渉波を供給する際生じるショックを緩和させる為
のものであり、実用的には非常に重要となる。尚、本発
明に於いては、主として拡張期に発振手段とこの発振器
が出力する信号を昇圧交番波として出力する出力手段と
の接続をデジタル処理により行ないその他の時は、遮断
する動作を行なわせるものであるが、その他の時期(収
縮期)を完全な遮断とする必要はない。つまり、拡張期
に対し、その他の時期に比べ、密度の高い干渉刺激の出
力が行なわれていればよいのである。
【0010】
【発明の効果】以上詳述の如く本発明は、交番波生成用
パルス信号を出力する発振手段と、この発振手段から出
力される上述した信号を昇圧交番波として出力する出力
手段との電気的接続を、生体信号から検出された拡張期
間に主として接続することにより、簡単な手段でしかも
確実に拡張期間と干渉波刺激を一致るさせることができ
る等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す図
【図2】図1の各部波形図
【図3】図1の各部波形図
【符号の説明】31 光電トランスデューサ 32 増幅器 33 収縮期検出手段 34 拡張期パルス出力手段 35 高周波パルス出力手段 36〜39 ゲート 40〜43 スイッチ 44〜47 フィルタ 48〜51 昇圧インダクタ 3A 電圧調整手段

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交番波生成用のパルス信号を発振する第1
    の発振手段、及び当該パルスと位相が異なるパルス信号
    を発振する第2の発振手段、前記第1の発振手段及び第
    2の発振手段から出力される互いに位相が異なる交番波
    生成用のパルス信号を合成し昇圧交番波として出力する
    第1の出力手段、第1及び第2の発振手段が出力するパルス信号と周波数
    が異なる交番波生成用のパルス信号を発振する第3の発
    振手段、 該パルスと位相が異なるパルス信号を発振する第4の発
    振手段、 前記第3及び第4の発振手段から出力される互いに位相
    が異なるパルス信号を合成し、昇圧交番波として出力す
    る第2の出力手段、 前記第1及び第2の発振手段と前記第1の出力手段との
    電気的接続並びに前記第3及び第4の発振手段と前記第
    2の出力手段との電気的接続を、生体信号から得られた
    拡張期信号に基づいてデジタル演算制御するゲート手段
    よりなることを特徴とする電気刺激装置。
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JPS58206760A (ja) * 1982-05-27 1983-12-02 株式会社アドバンス 電気刺激装置
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