JP3519770B2 - 低周波および温熱治療器 - Google Patents
低周波および温熱治療器Info
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Description
器に関するものである。
せて、導子間に低周波の高電圧パルスを印加することに
より、人体に電気的な刺激を与えて治療効果を得るよう
にした低周波治療器が広く用いられている。また、人体
の表面に貼着されるパッドに電気ヒータを収納してお
き、この電気ヒータにより人体表面を加熱することによ
り温熱(温灸)治療効果を得るようにした温熱(温灸)
器も広く用いられている。
院等の専門的機関にて使用する専門的なものから、家庭
用として使用する簡易型のものまで、種々な形式のもの
が開発され使用されている。近年においては、業務用機
器として、低周波治療器と温熱治療器との両者を融合さ
せた型の電気治療器も開発され使用されてきている。こ
れらの従来の治療器としては、例えば、特公昭61−4
4034号公報、特開平2−299671号公報、特開
平3−159660号公報、特開平4−132566号
公報等に開示されたものがある。
療器においては、人体から導子が外れたことを検知する
手段が設けられたものもあったが、それらのうちのある
ものは、導子の外れを検知してその警報を発するだけの
ものであった。また、導子の外れを検知してそれら一対
の導子への低周波パルスの印加をすぐに停止するように
したものもあったが、これらにおいては、検出用の特別
なパルスを印加したり、治療用の導子とは別個の検出用
の電極等を必要としたりするものであった。さらにま
た、これら従来の治療器における導子の外れを検知する
方法では、導子の半はがれ等を正確に区別して検知しう
るようなものではなかった。
ヒータを収納したパッド部の人体からの外れを検知する
ための手段として適切なものがなく、電源スイッチによ
って電源の投入、切断をその都度するしかなかった。こ
の種の治療器において、業務用としてはACを電源と
し、家庭用としては、ACアダプタを電源としている場
合には、いずれにしても電源は、AC系より供給され、
潤沢に使用できるため、パワーセーブについてはあまり
問題とならないので、従来においては、それほどこの問
題についての考慮を払ったものはなかった。
導子が人体表面に貼着されていないにもかかわらず、電
圧出力状態で放置されていた場合には、導子に人が誤っ
て触れたりしたとき、その部位によっては高電圧パルス
による電気ショックを受けて危険である。
を患部に当てていない状態においても、電気ヒータへの
通電がされ続けてしまうのでは、それだけ大型の電源
(AC電源または大容量の電池)が必要とされてしまう
し、それだけ電力の無駄使いともなってしまう。このこ
とは、携帯用治療器として、内蔵電池を電源としなけれ
ばならないような場合には、特に問題となる。
ための機構では、特別な検知用電極を必要とし構造が複
雑となったり、導子の半はずれ等を区別して正確に検知
することができなかった。
題点を解消しうるような低周波および温熱治療器を提供
することである。
れば、患部に貼着され低周波電気エネルギーを該患部に
印加するための少なくとも一対の電極と、高電圧発生部
と、該高電圧発生部によって発生される高電圧を受けて
前記一対の電極の間に選択的に加えるようにする出力制
御部とを備えた低周波治療器において、前記一対の電極
間において消費されている電気エネルギーの大きさを示
す消費電気エネルギー指示信号を発生する消費電気エネ
ルギー指示信号発生部と、該消費電気エネルギー指示信
号発生部によって発生される前記消費電気エネルギー指
示信号により、前記消費されている電気エネルギーの大
きさがあるしきい値以下であることが示されるときに、
前記出力制御部をして前記高電圧発生部から前記一対の
電極間への高電圧の印加を停止させるようにする高電圧
印加停止手段とを備えており、前記消費電気エネルギー
指示信号発生部は、前記高電圧発生部から前記一対の電
極間に印加されている電圧の大きさを示す印加電圧指示
信号を発生する手段と、前記高電圧の前記一対の電極間
への印加の初期時毎に、および前記初期時から所定の短
時間後毎に、前記印加電圧指示信号を繰り返しサンプリ
ングして、各時における前記印加電圧指示信号の大きさ
を示す初期時サンプル値および短時間後サンプル値を記
憶するためのサンプリングおよび記憶手段と、該サンプ
リングおよび記憶手段に記憶された、連続する少なくと
も2つの初期時サンプル値の平均値と、連続する少なく
とも2つの短時間後サンプル値の平均値とを求め、これ
ら平均値の差をもって前記消費電気エネルギー指示信号
とする演算手段とを含み、前記高電圧印加停止手段は、
前記演算手段によって求められた前記連続する少なくと
も2つの初期時サンプル値の平均値に応じたしきい値を
設定し、該しきい値と前記演算手段によって算出された
消費電気エネルギー指示信号とを比較して該消費電気エ
ネルギー指示信号が該しきい値以下であるときに前記出
力制御部に停止信号を加えることを特徴とする低周波治
療器が提供される。
れ低周波電気エネルギーを該患部に印加するための少な
くとも一対の電極と、高電圧発生部と、該高電圧発生部
によって発生される高電圧を受けて前記一対の電極の間
に選択的に加えるようにする出力制御部とを備えた低周
波治療器において、前記一対の電極間において消費され
ている電気エネルギーの大きさを示す消費電気エネルギ
ー指示信号を発生する消費電気エネルギー指示信号発生
部と、該消費電気エネルギー指示信号発生部によって発
生される前記消費電気エネルギー指示信号により、前記
消費されている電気エネルギーの大きさがあるしきい値
以下であることが示されるときに、前記出力制御部をし
て前記高電圧発生部から前記一対の電極間への高電圧の
印加を停止させるようにする高電圧印加停止手段とを備
えており、前記消費電気エネルギー指示信号発生部は、
前記高電圧発生部から前記一対の電極間に印加されてい
る電圧の大きさを示す印加電圧指示信号を発生する手段
と、前記高電圧の前記一対の電極間への印加の初期時毎
に、および前記初期時から所定の短時間後毎に、前記印
加電圧指示信号を繰り返しサンプリングして、各時にお
ける前記印加電圧指示信号の大きさを示す初期時サンプ
ル値および短時間後サンプル値を記憶するためのサンプ
リングおよび記憶手段と、該サンプリングおよび記憶手
段に記憶された、連続する少なくとも2つの初期時サン
プル値の平均値と、連続する少なくとも2つの短時間後
サンプル値の平均値とを求め、これら平均値の商をもっ
て前記消費電気エネルギー指示信号とする演算手段とを
含み、前記高電圧印加停止手段は、前記演算手段によっ
て求められた商と前記あるしきい値とを比較して該消費
電気エネルギー指示信号が該しきい値以下であるときに
前記出力制御部に停止信号を加えることを特徴とする低
周波治療器が提供される。
貼着される少なくとも一対のパッドと、各パッドに一つ
ずつ設けられ低周波電気エネルギーを該患部に印加する
ための少なくとも一対の電極と、前記一対のパッドのう
ちの少なくとも一方に設けられ前記患部を加熱するため
のヒータと、電源部と、高電圧発生部と、該高電圧発生
部によって発生される高電圧を受けて前記一対の電極の
間に選択的に加えるようにする電極出力制御部と、前記
電源部からの電力を受けて前記ヒータを選択的に付勢す
るようにするヒータ出力制御部とを備えた低周波および
温熱治療器において、前記一対の電極間において消費さ
れている電気エネルギーの大きさを示す消費電気エネル
ギー指示信号を発生する消費電気エネルギー指示信号発
生部と、該消費電気エネルギー指示信号発生部によって
発生される前記消費電気エネルギー指示信号により、前
記消費されている電気エネルギーの大きさがあるしきい
値以下であることが示されるときに、前記電極出力制御
部をして前記高電圧発生部から前記一対の電極間への高
電圧の印加を停止させ且つ前記ヒータ出力制御部をして
前記電源部から前記ヒータへの電力供給を停止させるよ
うにする高電圧印加および電力供給停止手段とを備えて
おり、前記消費電気エネルギー指示信号発生部は、前記
高電圧発生部から前記一対の電極間に印加されている電
圧の大きさを示す印加電圧指示信号を発生する手段と、
前記高電圧の前記一対の電極間への印加の初期時毎に、
および前記初期時から所定の短時間後毎に、前記印加電
圧指示信号を繰り返しサンプリングして、各時における
前記印加電圧指示信号の大きさを示す初期時サンプル値
および短時間後サンプル値を記憶するためのサンプリン
グおよび記憶手段と、該サンプリングおよび記憶手段に
記憶された、連続する少なくとも2つの初期時サンプル
値の平均値と、連続する少なくとも2つの短時間後サン
プル値の平均値とを求め、これら平均値の差をもって前
記消費電気エネルギー指示信号とする演算手段とを含
み、前記高電圧印加および電力供給停止手段は、前記演
算手段によって求められた前記連続する少なくとも2つ
の初期時サンプル値の平均値に応じたしきい値を設定
し、該しきい値と前記演算手段によって算出された消費
電気エネルギー指示信号とを比較して該消費電気エネル
ギー指示信号が該しきい値以下であるときに前記電極出
力制御部および前記ヒータ出力制御部に停止信号を加え
ることを特徴とする低周波および温熱治療器が提供され
る。本発明のさらに別の観点によれば、患部に貼着され
る少なくとも一対のパッドと、各パッドに一つずつ設け
られ低周波電気エネルギーを該患部に印加するための少
なくとも一対の電極と、前記一対のパッドのうちの少な
くとも一方に設けられ前記患部を加熱するためのヒータ
と、電源部と、高電圧発生部と、該高電圧発生部によっ
て発生される高電圧を受けて前記一対の電極の間に選択
的に加えるようにする電極出力制御部と、前記電源部か
らの電力を受けて前記ヒータを選択的に付勢するように
するヒータ出力制御部とを備えた低周波および温熱治療
器において、前記一対の電極間において消費されている
電気エネルギーの大きさを示す消費電気エネルギー指示
信号を発生する消費電気エネルギー指示信号発生部と、
該消費電気エネルギー指示信号発生部によって発生され
る前記消費電気エネルギー指示信号により、前記消費さ
れている電気エネルギーの大きさがあるしきい値以下で
あることが示されるときに、前記電極出力制御部をして
前記高電圧発生部から前記一対の電極間への高電圧の印
加を停止させ且つ前記ヒータ出力制御部をして前記電源
部から前記ヒータへの電力供給を停止させるようにする
高電圧印加および電力供給停止手段とを備えており、前
記消費電気エネルギー指示信号発生部は、前記高電圧発
生部から前記一対の電極間に印加されている電圧の大き
さを示す印加電圧指示信号を発生する手段と、前記高電
圧の前記一対の電極間への印加の初期時毎に、および前
記初期時から所定の短時間後毎に、前記印加電圧指示信
号を繰り返しサンプリングして、各時における前記印加
電圧指示信号の大きさを示す初期時サンプル値および短
時間後サンプル値を記憶するためのサンプリングおよび
記憶手段と、該サンプリングおよび記憶手段に記憶され
た、連続する少なくとも2つの初期時サンプル値の平均
値と、連続する少なくとも2つの短時間後サンプル値の
平均値とを求め、これら平均値の商をもって前記消費電
気エネルギー指示信号とする演算手段とを含み、前記高
電圧印加および電力供給停止手段は、前記演算手段によ
って求められた商と前記あるしきい値とを比較して該消
費電気エネルギー指示信号が該しきい値以下であるとき
に前記電極出力制御部および前記ヒータ出力制御部に停
止信号を加えることを特徴とする低周波および温熱治療
器が提供される。
について本発明をより詳細に説明する。
治療器の構成を示す概略図である。この実施例の低周波
治療器は、通常のように人体の患部表面に貼着される導
子としての一対のパッド6および7を備えている。これ
らパッド6および7は、導電性の粘着剤が塗布され、人
体患部に貼りつけられ、これらパッド電極間に印加され
る低周波高電圧パルスにより人体患部に電流パルスによ
るエネルギーを与えて、治療を行なうものである。
療器は、一対のパッド6および7の間に高電圧パルスを
印加するための電気回路構成として、電源部1と、高電
圧発生部2と、出力制御部3と、これらの作動制御を行
なうためのCPU(中央処理装置)とをそなえており、
この低周波治療器は、さらに、本発明により、消費電気
エネルギー指示信号発生部の一部を構成するポテンショ
メータ部5を備えている。
生部2を付勢し、例えば、高電圧発生部2を構成するコ
イルやコンデンサ等をチャージし、高電圧パルスが発生
されるようにする。CPU4は、一対のパッド6および
7が人体の患部表面に正しく貼着されている場合に、出
力制御部3を介して、高電圧発生部2のコイルやコンデ
ンサ等にチャージされた電気エネルギーを一対のパッド
6および7間に放電させることにより、高電圧パルスが
患部に印加され、患部に低周波電流パルスが流れるよう
な制御を行なう。
と出力制御部3とのラインとアースGNDとの間に直列
に接続された抵抗r1 と抵抗r2 とからなり、中間タッ
プをCPU4の入力の1つに接続してなっている。次
に、このような本発明によって設けられたポテンショメ
ータ部5の作用について、特に、図2の各種信号のタイ
ミングチャートを参照して説明する。
出力制御信号が出力制御部3に加えられると、高電圧発
生部2からの高電圧がパッド6とパッド7との間の電位
差として生じ、その時点での高電圧の変化は、ポテンシ
ョメータ部5の抵抗r1 と抵抗r2 とによって分圧され
た中間タップに生ずる電圧信号vとしてCPU4に伝え
られる。
コンデンサ等にチャージされたものであるため、電流に
よる電荷の放出により、急激に低下する。そこで、パッ
ド6およびパッド7が共に人体に正しく貼着されている
時には、人体抵抗Rhを通じて電流が流れるため高電圧
は低下し、その結果、ポテンショメータ部5の抵抗r 1
と抵抗r2 とによって分圧された電圧も低下する。パッ
ド6および7の少なくともどちらか一方が人体よりはが
れた場合には、電流が流れないため、高電圧は低下せ
ず、したがって、電圧vも低下しない。
vの変化を例示したものである。図2の(B) は、パッド
6および7が正しく貼着されている場合の信号変化例を
示し、図2の(C) は、パッド6および7のどちらか一方
が外れている場合の信号変化例を示している。CPU4
は、図2の(A) に示す出力制御信号をオンする直前の時
間t1 でポテンショメータ部5による信号電圧vをアナ
ログ入力ポートより読み込み、その信号電圧v1 または
v1 ′を記憶しておき、また、出力制御信号をオンした
直後の時間t2 で再び信号電圧vをアナログ入力ポート
より読み込み、その信号電圧v2 またはv2 ′を記憶す
る。
−v2 )または(v1 ′−v2 ′)を計算し、それによ
って人体にパッドが正しく貼着されているか、はがれて
いるかを判断する。すなわち、その差が大きければパッ
ドは正しく貼着されていると判断し、その差がほとんど
なければ、パッドがはがれていると判断する。このよう
にして、CPU4は、パッドがはがれていると判断する
と、出力制御信号をオフに固定し、その結果、パッド6
とパッド7には、高電圧が印加されなくなるので、それ
らパッドに触れても刺激を感ずるようなことはない。
CPU4とによって行われるパッドのはがれの検知をよ
り正確なものとするための信号処理方法について、特
に、図3から図8を参照しつつ説明する。図3および図
4は、本実施例の低周波治療器の制御プログラムを示す
フローチャートの中からパッドのはがれを検出する部分
を抜き出して示すものである。図3は、そのメインルー
チンからの抜き出しであり、図4は、割り込みルーチン
からの抜き出しである。
スは、割り込みルーチンにて発生される。図4に示す割
り込みルーチンのステップ201にて示されるように、
低周波パルスを発生させる直前で、CPU4は、そこに
内蔵されたA/Dコンバータに起動をかけ、高電圧発生
部2によって発生される高電圧をポテンショメータ部5
の抵抗r1 と抵抗r2 とによって分圧した信号電圧vを
A/D変換する。この時点では、まだパルスが出力され
ていないので、信号電圧vは、低下していない。ステッ
プ202にて、A/D変換の終了と判定されると、ステ
ップ203にて示すように、CPU4は、その変換デー
タ(v1 対応)を第1回目データ(1stデータ)として
バッファへ格納する。
ように、極性、即ち、電流をパッド6からパッド7へ流
す(+)か、パッド7からパッド6へ流す(−)かを選
択し、ステップ205またはステップ209にて、図2
の(A) に示すような出力制御信号により出力制御部3へ
起動をかけ、+、あるいは−の通電状態とする。
06またはステップ210にて示すように、A/Dコン
バータに起動をかけ、信号電圧vを読み込み、A/D変
換する。この時点においては、パッド6および7が正し
く人体に貼着されている場合には、パッド間に電流が流
れるために高電圧は低下しており、結果として信号電圧
vも低下している。パッドがはがれている場合には、電
流が流れず、高電圧は低下せず、信号電圧vも低下しな
い。
11にて示すように、CPU4は、低周波パルスの幅と
して、例えば、80μsの時間を待った後、ステップ2
08または212にて、出力制御信号をオフすることに
よって通電状態を停止させる。CPU4は、ステップ2
13にて、A/D変換の終了を確認した後、変換データ
(v2 対応)を第2回目データ(2nd データ)とし
て、ステップ214にてバッファに格納する。
る毎に、CPU4は、通電直後の信号電圧vのA/D変
換データを1st データ、2nd データとしてバッファ
へ格納する。バッファには、1st データ、2nd デー
タの組が例えば、3組(例えば、リングバッファ形式と
して)常に格納できるようになっており、低周波パルス
発生毎に更新される。即ち、常に最新のデータ、例え
ば、3組がバッファに格納されるようになっている。図
5は、そのようなバッファのデータ格納例を示してい
る。
ては、そのようにしてバッファに格納されている、例え
ば、3組のデータの1st データ、2nd データの各々
の平均値をステップ101およびステップ102にて計
算し、次に、ステップ103にて、1st データの平均
値と2nd データの平均値との差を計算する。そして、
ステップ104にて、その平均値の差が、あるしきい値
より大きいか小さいかにしたがって、パッド6または7
のはがれがあるか否かを判断する。ステップ104に
て、平均値の差がしきい値より大きい場合には、低周波
パルスのパッド間への印加動作を継続するが、そうでな
い場合には、ステップ105に示すように、高電圧発生
部2からの高電圧の印加動作を停止させるようにする。
この実施例において、1st データ、2nd データのそ
れぞれの平均をとるようにしているのは、チャタリング
等のあいまいな動作を除去して、より確実にパッドのは
がれを判定できるようにするためである。
均値の差がしきい値より小さければ、はがれ有り、大き
ければはがれ無しとするのであるが、その判定に使用す
るしきい値については、刺激電圧、即ち、1st データ
の平均値が高くなる程、大きくする必要がある。以下、
この理由について説明する。図8に、内部インピーダン
スrを持つ刺激電圧Veによって皮膚インピーダンスR
hに刺激電流を流す等価回路を示している。これより、
CPU4に入力される信号電圧vは、出力制御部3がオ
ンの時には、 von=Rh/(r+Rh)・r2 /(r1 +r2 )・Ve (1) である。出力制御部3がオフの時には、 voff =r2 /(r1 +r2 )・Ve (2) となる。従って、差は、 voff −von=r/(r+Rh)・r2 /(r1 +r2 )・Ve (3) となり、Ve、即ち、1st データの上昇に比例して差
が増大するのであり、しきい値は、上記(3) 式を考慮し
て設定することにより、より正確な判定を行なうことが
できる。図7の(A) は、1st データ大の場合のしきい
値選定の例を示し、図7の(B) は、1st データ小の場
合のしきい値選定の例を示している。
設定されたしきい値の例を示している。1st データの
大きさに応じていずれかが選択される。この中における
値0は、1st データが最も小さい場合のしきい値であ
り、このしきい値を選択する場合には、1st データ
(平均)−2nd データ(平均)=0の場合のみ、はが
れと判断する。この場合には、ノイズその他によるA/
D変換値の誤差により、はがれをすぐに判定できない可
能性を残すが、1st データが小さいということは、低
周波の刺激も小さいということであり、誤ってパッドに
触れた場合でも、ショックを受けることはほとんどない
と考えられる。また、その場合における消費電力もわず
かであると考えられる。しかも、はがれの判定は、継続
されるので、はがして数秒後には、確実に判定される。
よって、実際上の支障はない。
れを判定した場合には、出力制御信号をオフ状態に固定
し、低周波出力を停止させる。
データの各々の平均値の差によって、はがれを検出する
ことにしたのであるが、別の実施例として、1st デー
タの平均値と2nd データの平均値との商を求めること
により、同様のはがれの判定を行なうことができる。す
なわち、上記(1) 式と上記(2) 式との商は、 voff /von=(r+Rh)/Rh (4) となる。この商をある所定のしきい値と比較することに
より、パッドのはがれの有無を判定することができる。
このように商を求める演算は、プログラムのメモリ量が
増加し、処理時間も長くなるが、前記(4) 式から分かる
ように、差において見られたような1st データの大き
さによってしきい値を変える必要がないという利点があ
る。
の低周波治療器の構成を概略的に示している。この実施
例の低周波治療器の構成は、図1に示した実施例のもの
と、消費電気エネルギー指示信号発生部の一部を構成す
るポテンショメータ部の代わりに、パッド間に流れる電
流に対して直列に挿入した抵抗r3 と、この抵抗r3端
に発生する電圧vを差動増幅する差動増幅器8とを使用
するようにした以外は、実質的に同じである。したがっ
て、以下その差異部分についてのみ説明する。
パッド6側に、抵抗r3 が直列に挿入されており、その
両端の電位差vが差動増幅器8によって増幅され、信号
電圧VとしてCPU4に伝えられるようにされている。
このような構成とした場合には、パッド6およびパッド
7が共に正しく貼着されている時には、人体抵抗Rhを
通じて電流が流れるために、抵抗r3 の両端に電位差v
が生じ、その結果、差動増幅器8の出力に信号電圧Vが
発生する。パッド6およびパッド7のうちの少なくとも
どちらか一方が人体よりはがれた場合には、電流が流れ
ないために、抵抗r3 の両端に電位差を生ぜず、したが
って、差動増幅器8の出力における信号電圧も0とな
る。
る。CPU4は、図10の(A) に示すような出力制御信
号をオンした直後の時間Tで、差動増幅器8の出力であ
る信号電圧Vを、アナログ入力ポートより読み込む。C
PU4は、読み込んだ信号電圧の値により、パッドが人
体に貼着しているか、はがれているかを判断する。すな
わち、図10の(B) に示すように、信号電圧Vとして所
定の大きさを有する場合には、パッドは正しく貼着され
ていると判断し、図10の(C) に示すように、信号電圧
V′の如く0である場合には、パッドが外れていると判
断する。前述の実施例の場合と同様に、CPU4は、パ
ッドのはがれがあると判断すると、出力制御信号をオフ
に固定し、その結果、パッド6とパッド7との間には高
電圧パルスは印加されず、その後は、パッドに触れても
刺激を感ずることはない。
ンスに流れる電流iは、 i=Ve/(r+Rh) (5) であるが、実際には、電流検出抵抗r3 を用いたので、
その事を考慮して、差動増幅器8の出力Vは、差動増幅
器の増幅度をKとして、 V=Ve/(r+r3 +Rh)・r3 K (6) となる。パッドが完全にはずれていると、Rhが無限大
となり、(6) 式は零となる。前述の実施例との相違点は
この点であり、前述の実施例では、出力制御部オフの状
態をもって、パッドはがれを模擬して、出力制御部オン
時に、オフ時と近似な値であれば、はがれと判断したの
である。本実施例では、はがれの状態は理論上は零であ
るので(6) 式に従って、若干でも電流が認められれば貼
着していると判断できる。しかしながら、実際には半は
がれの状態や回路的に寄生する浮遊容量によるパルス立
上り時の突入電流によって若干の電流が流れるので、前
述の実施例と同様に、あるしきい値を設定して、それを
越えた時に、貼着、そのしきい値以下の時には、はがれ
と判断することが必要である。その他、一般的なバッフ
ァへの取り込み方法等は、前述の実施例と同様である。
ものによって生じる電位差によりパッドのはがれを検出
する方式をとっているので、高電圧発生部2による高電
圧の状態によってパッドのはがれの検出が左右されるこ
とはない。よって、前述の実施例のように高電圧の変化
の無い場合でも、パッドのはがれを検出することができ
る。図9および図10に関して前述した実施例の如き構
成の低周波治療器においても、パッドのはがれの検知を
より正確なものとするために、図3から図8を参照して
前述した信号処理方法と類似の信号処理方法を採用する
ことができる。すなわち、図9の実施例の構成の場合に
は、低周波パルスをパッド間に印加する毎に、差動増幅
器8の出力に発生する信号電圧Vの値を記憶しておき、
これらの信号電圧の平均値をあるしきい値と比較するこ
とにより、パッドの外れの有無を判断することができ
る。この場合においても、その判定のためのしきい値と
しては、順次読み込まれてくる信号電圧Vの平均値に応
じて変えることにより、高電圧発生部2によって発生す
る高電圧の大きさの変化等に対応してより正確な判断を
行なうことができる。
ての温熱治療器の構成を概略的に示している。この実施
例の温熱治療器においては、人体の患部に貼着されるパ
ッド9に、ヒータ抵抗10が設けられており、さらに、
検知用の一対の電極11および12が設けられている。
これら電極11および12には、別々に、例えば、導電
性の粘着剤13が塗布されており、パッド9が人体患部
の皮膚に貼着される場合には、電極11および12が皮
膚抵抗を介して電気的に導通するようにされている。
部1と、出力制御部14と、電源部1から出力制御部1
4を介してのヒータ10への電流供給を制御するための
CPU4とを備えている。また、この実施例の温熱治療
器には、電源部1と、パッド9の外れを検知するための
一対の電極11および12との間に直列に抵抗rが挿入
されており、この抵抗r端に発生する電圧vを差動増幅
するための差動増幅器8とが設けられている。
体患部に正しく貼着されている場合には、電源部1から
抵抗rを通して、一対の電極11および12の間に皮膚
を通して流れる電流が流れるため、抵抗r端にその電流
に応じた電圧vが生じ、差動増幅器8で増幅されてその
出力に信号電圧Vが発生する。一方、温熱(温灸)部で
あるパッド9が人体皮膚からはがれている場合には、電
極11と電極12との間は完全に絶縁状態とされている
ため、その間に電流がながれないので、抵抗rにも電流
は流れず、したがって、抵抗r端に電位差が生ぜず、差
動増幅器8の出力である信号電圧Vも0ボルトとなる。
の信号電圧の変化を例示している。CPU4は、信号電
圧Vが0ボルトでなく、ある大きさを有している場合に
は、パッド9が皮膚に貼着されていると判断し、出力制
御部14を通してヒータ10による患部の加熱を続けさ
せるようにする。CPU4は、信号電圧Vが0ボルトで
あれば、パッド9のはがれと判断し、出力制御部14を
通してのヒータ10による加熱を停止させるようにす
る。
ド部のはがれ検出の正確さを高めるために、図9の低周
波治療器に関して説明したのと同様の信号処理方法を採
用することができる。
ての低周波および温熱治療器の構成を概略的に示してい
る。この実施例の低周波治療器は、図9の低周波治療器
と図11の温熱治療器とを組み合わせた構成のものであ
る。この低周波および温熱治療器は、人体の患部に貼着
される一対のパッド15および16を備えている。パッ
ド15には、患部を温熱するためのヒータ抵抗17と、
患部に低周波パルスを加えるための一方の電極19とが
設けられている。また、パッド16には、患部を温熱す
るためのヒータ抵抗18と、患部に低周波パルスを加え
るための他方の電極20とが設けられている。
び9の低周波治療器におけると同様の電源部1と、高電
圧発生部2と、CPU4と、電極出力制御部31とを備
えており、さらに、図11の温熱治療器における出力制
御部と同様のヒータ出力制御部14を備えている。さら
にまた、この低周波および温熱治療器は、電極出力制御
部31と一方の電極19との間に抵抗rを挿入して備え
ており、この抵抗r端に発生する電位差vを差動増幅し
て信号電圧VとしてCPU4へ出力するための差動増幅
器8を備えている。
いる状態において、CPU4は、高電圧発生部2から電
極出力制御部31を介して一対の電極19および20間
にて低周波の高電圧パルスを印加して患部に低周波電流
パルスを流して低周波治療を行わせると同時に、電源部
1からヒータ出力制御部14を介して各ヒータ17およ
び18に電流を流して患部の加熱を行なうことにより、
患部の温熱治療を行わせるようにする。
部に正しく貼着されている時には、皮膚抵抗を通じて電
極19および20間に電流が流れるために抵抗rの両端
に電位差が生じ、その結果、差動増幅器8の出力に信号
電圧Vが発生する。しかし、パッド15および16のう
ちの少なくともどちらか一方が人体よりはがれた場合に
は、電極19および20の間に電流が流れないために、
抵抗rの両端に電位差を生ぜず、したがって、差動増幅
器8の出力の信号電圧Vが0ボルトとなる。
4は、図10と同様に説明できるので、繰り返し詳述し
ない。CPU4は、図14の(A) に示すような出力制御
信号をオンした直後の時間Tで、信号電圧Vをアナログ
ポートより読み込み、CPU4は、読み込んだこの値に
より、パッドが人体に貼着されているか、はがれている
かを判断する。即ち、信号電圧Vがある大きさを有して
いれば、パッドは正しく貼着されていると判断し、電極
19および20の間への低周波パルスの印加およびヒー
タ17および18による加熱を続けるようにさせる。し
かし、信号電圧Vが0ボルトである場合には、いずれか
のパッド15または16が人体からはがれていると判断
して、電極出力制御部31およびヒータ出力制御部14
をして、低周波パルスの印加およびヒータ17および1
8の付勢を停止させるようにする。
いても、信号電圧Vに対する信号処理を、図9や図11
の実施例に関して説明したのと同様にすることにより、
そのパッドのはがれの有無の判断の正確さを増すことが
できる。
ての低周波および温熱治療器の構成を概略的に示してい
る。この実施例の低周波治療器は、図1の低周波治療器
と図11の温熱治療器とを組み合わせた構成のものであ
る。この低周波および温熱治療器は、図13の実施例の
如く抵抗rおよび差動増幅器8を設ける代わりに、図1
の実施例の如きポテンショメータ部5を設けた以外、図
13のものと同様であるので、その構成についてこれ以
上詳述しない。また、この図15の実施例の低周波およ
び温熱治療器の全体の動作は、図13に関して説明した
のと同様であるし、また、そのポテンショメータ部5に
よるパッドのはがれの有無の判断のための動作並びに信
号処理方法は、図1に関して説明したのと同様でよいの
で、これらに関しては、これ以上詳述しない。図16
は、図2と同様の図である。
波および温熱治療器におけるパッド部のはがれ検知につ
いては、低周波治療と温熱治療とを同時に行なう場合に
ついてであったが、これを、温熱治療のみに使用してい
る場合でも、一対の電極19および20間に加える電圧
を低いものに抑えるようにすることにより、同様の原理
でパッドのはずれの有無を正確に検知することができ
る。
時を正確に検出して低周波パルスの印加を自動的に停止
できるので、パッドに触れたりして電気ショックを受け
る等の危険を避けることができ、また、電力の無駄使い
を防止することができる。
正確に検出してヒータへの電力供給を自動的に停止でき
るので、電力の無駄使いを防止することができる。
波パルス印加用の電極を利用してパッドの外れ時を正確
に検出できるので、特別な電極を設ける必要なし、簡単
な構成にて、前述した効果と同様の効果を得ることがで
きる。
を示す概略図である。
ングチャートを示す図である。
ローチャートの中のメインルーチンにおけるパッドのは
がれを検出する部分を抜き出して示す図である。
ローチャートの中の割り込みルーチンにおけるパッドの
はがれを検出する部分を抜き出して示す図である。
バッファのデータ格納例を示す図である。
テーブル上に設定されたしきい値の例を示す図である。
定方法の例を説明するための図である。
スを持つ刺激電圧によって皮膚インピーダンスに刺激電
流を流す等価回路を示す図である。
器の構成を示す概略図である。
ミングチャートを示す図である。
器の構成を示す概略図である。
力の信号電圧の変化を例示する図である。
よび温熱治療器の構成を示す概略図である。
種信号のタイミングチャートを示す図である。
よび温熱治療器の構成を示す概略図である。
イミングチャートを示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 患部に貼着され低周波電気エネルギーを
該患部に印加するための少なくとも一対の電極と、高電
圧発生部と、該高電圧発生部によって発生される高電圧
を受けて前記一対の電極の間に選択的に加えるようにす
る出力制御部とを備えた低周波治療器において、前記一
対の電極間において消費されている電気エネルギーの大
きさを示す消費電気エネルギー指示信号を発生する消費
電気エネルギー指示信号発生部と、該消費電気エネルギ
ー指示信号発生部によって発生される前記消費電気エネ
ルギー指示信号により、前記消費されている電気エネル
ギーの大きさがあるしきい値以下であることが示される
ときに、前記出力制御部をして前記高電圧発生部から前
記一対の電極間への高電圧の印加を停止させるようにす
る高電圧印加停止手段とを備えており、前記消費電気エ
ネルギー指示信号発生部は、前記高電圧発生部から前記
一対の電極間に印加されている電圧の大きさを示す印加
電圧指示信号を発生する手段と、前記高電圧の前記一対
の電極間への印加の初期時毎に、および前記初期時から
所定の短時間後毎に、前記印加電圧指示信号を繰り返し
サンプリングして、各時における前記印加電圧指示信号
の大きさを示す初期時サンプル値および短時間後サンプ
ル値を記憶するためのサンプリングおよび記憶手段と、
該サンプリングおよび記憶手段に記憶された、連続する
少なくとも2つの初期時サンプル値の平均値と、連続す
る少なくとも2つの短時間後サンプル値の平均値とを求
め、これら平均値の差をもって前記消費電気エネルギー
指示信号とする演算手段とを含み、前記高電圧印加停止
手段は、前記演算手段によって求められた前記連続する
少なくとも2つの初期時サンプル値の平均値に応じたし
きい値を設定し、該しきい値と前記演算手段によって算
出された消費電気エネルギー指示信号とを比較して該消
費電気エネルギー指示信号が該しきい値以下であるとき
に前記出力制御部に停止信号を加えることを特徴とする
低周波治療器。 - 【請求項2】 患部に貼着され低周波電気エネルギーを
該患部に印加するための少なくとも一対の電極と、高電
圧発生部と、該高電圧発生部によって発生される高電圧
を受けて前記一対の電極の間に選択的に加えるようにす
る出力制御部とを備えた低周波治療器において、前記一
対の電極間において消費されている電気エネルギーの大
きさを示す消費電気エネルギー指示信号を発生する消費
電気エネルギー指示信号発生部と、該消費電気エネルギ
ー指示信号発生部によって発生される前記消費電気エネ
ルギー指示信号により、前記消費されている電気エネル
ギーの大きさがあるしきい値以下であることが示される
ときに、前記出力制御部をして前記高電圧発生部から前
記一対の電極間への高電圧の印加を停止させるようにす
る高電圧印加停止手段とを備えており、前記消費電気エ
ネルギー指示信号発生部は、前記高電圧発生部から前記
一対の電極間に印加されている電圧の大きさを示す印加
電圧指示信号を発生する手段と、前記高電圧の前記一対
の電極間への印加の初期時毎に、および前記初期時から
所定の短時間後毎に、前記印加電圧指示信号を繰り返し
サンプリングして、各時における前記印加電圧指示信号
の大きさを示す初期時サンプル値および短時間後サンプ
ル値を記憶するためのサンプリングおよび記憶手段と、
該サンプリングおよび記憶手段に記憶された、連続する
少なくとも2つの初期時サンプル値の平均値と、連続す
る少なくとも2つの短時間後サンプル値の平均値とを求
め、これら平均値の商をもって前記消費電気エネルギー
指示信号とする演算手段とを含み、前記高電圧印加停止
手段は、前記演算手段によって求められた商と前記ある
しきい値とを比較して該消費電気エネルギー指示信号が
該しきい値以下であるときに前記出力制御部に停止信号
を加えることを特徴とする低周波治療器。 - 【請求項3】 患部に貼着される少なくとも一対のパッ
ドと、各パッドに一つずつ設けられ低周波電気エネルギ
ーを該患部に印加するための少なくとも一対の電極と、
前記一対のパッドのうちの少なくとも一方に設けられ前
記患部を加熱するためのヒータと、電源部と、高電圧発
生部と、該高電圧発生部によって発生される高電圧を受
けて前記一対の電極の間に選択的に加えるようにする電
極出力制御部と、前記電源部からの電力を受けて前記ヒ
ータを選択的に付勢するようにするヒータ出力制御部と
を備えた低周波および温熱治療器において、前記一対の
電極間において消費されている電気エネルギーの大きさ
を示す消費電気エネルギー指示信号を発生する消費電気
エネルギー指示信号発生部と、該消費電気エネルギー指
示信号発生部によって発生される前記消費電気エネルギ
ー指示信号により、前記消費されている電気エネルギー
の大きさがあるしきい値以下であることが示されるとき
に、前記電極出力制御部をして前記高電圧発生部から前
記一対の電極間への高電圧の印加を停止させ且つ前記ヒ
ータ出力制御部をして前記電源部から前記ヒータへの電
力供給を停止させるようにする高電圧印加および電力供
給停止手段とを備えており、前記消費電気エネルギー指
示信号発生部は、前記高電圧発生部から前記一対の電極
間に印加されている電圧の大きさを示す印加電圧指示信
号を発生する手段と、前記高電圧の前記一対の電極間へ
の印加の初期時毎に、および前記初期時から所定の短時
間後毎に、前記印加電圧指示信号を繰り返しサンプリン
グして、各時における前記印加電圧指示信号の大きさを
示す初期時サンプル値および短時間後サンプル値を記憶
するためのサンプリングおよび記憶手段と、該サンプリ
ングおよび記憶手段に記憶された、連続する少なくとも
2つの初期時サンプル値の平均値と、連続する少なくと
も2つの短時間後サンプル値の平均値とを求め、これら
平均値の差をもって前記消費電気エネルギー指示信号と
する演算手段とを含み、前記高電圧印加および電力供給
停止手段は、前記演算手段によって求められた前記連続
する少なくとも2つの初期時サンプル値の平均値に応じ
たしきい値を設定し、該しきい値と前記演算手段によっ
て算出された消費電気エネルギー指示信号とを比較して
該消費電気エネルギー指示信号が該しきい値以下である
ときに前記電極出力制御部および前記ヒータ出力制御部
に停止信号を加えることを特徴とする低周波および温熱
治療器。 - 【請求項4】 患部に貼着される少なくとも一対のパッ
ドと、各パッドに一つずつ設けられ低周波電気エネルギ
ーを該患部に印加するための少なくとも一対の電極と、
前記一対のパッドのうちの少なくとも一方に設けられ前
記患部を加熱するためのヒータと、電源部と、高電圧発
生部と、該高電圧発生部によって発生される高電圧を受
けて前記一対の電極の間に選択的に加えるようにする電
極出力制御部と、前記電源部からの電力を受けて前記ヒ
ータを選択的に付勢するようにするヒータ出力制御部と
を備えた低周波および温熱治療器において、前記一対の
電極間において消費されている電気エネルギーの大きさ
を示す消費電気エネルギー指示信号を発生する消費電気
エネルギー指示信号発生部と、該消費電気エネルギー指
示信号発生部によって発生される前記消費電気エネルギ
ー指示信号により、前記消費されている電気エネルギー
の大きさがあるしきい値以下であることが示されるとき
に、前記電極出力制御部をして前記高電圧発生部から前
記一対の電極間への高電圧の印加を停止させ且つ前記ヒ
ータ出力制御部をして前記電源部から前記ヒータへの電
力供給を停止させるようにする高電圧印加および電力供
給停止手段とを備えており、前記消費電気エネルギー指
示信号発生部は、前記高電圧発生部から前記一対の電極
間に印加されている電圧の大きさを示す印加電圧指示信
号を発生する手段と、前記高電圧の前記一対の電極間へ
の印加の初期時毎に、および前記初期時から所定の短時
間後毎に、前記印加電圧指示信号を繰り返しサンプリン
グして、各時における前記印加電圧指示信号の大きさを
示す初期時サンプル値および短時間後サンプル値を記憶
するためのサンプリングおよび記憶手段と、該サンプリ
ングおよび記憶手段に記憶された、連続する少なくとも
2つの初期時サンプル値の平均値と、連続する少なくと
も2つの短時間後サンプル値の平均値とを求め、これら
平均値の商をもって前記消費電気エネルギー指示信号と
する演算手段とを含み、前記高電圧印加および電力供給
停止手段は、前記演算手段によって求められた商と前記
あるしきい値とを比較して該消費電気エネルギー指示信
号が該しきい値以下であるときに前記電極出力制御部お
よび前記ヒータ出力制御部に停止信号を加えることを特
徴とする低周波および温熱治療器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01085994A JP3519770B2 (ja) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | 低周波および温熱治療器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01085994A JP3519770B2 (ja) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | 低周波および温熱治療器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07213629A JPH07213629A (ja) | 1995-08-15 |
JP3519770B2 true JP3519770B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=11762091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01085994A Expired - Fee Related JP3519770B2 (ja) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | 低周波および温熱治療器 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3519770B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3446095B2 (ja) * | 1998-01-14 | 2003-09-16 | 知雄 植田 | 低周波治療器 |
KR100422234B1 (ko) * | 2001-05-31 | 2004-03-11 | 한꿈엔지니어링 주식회사 | 감전 방지회로를 구비한 좌욕기 |
-
1994
- 1994-02-02 JP JP01085994A patent/JP3519770B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07213629A (ja) | 1995-08-15 |
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