JP4972859B2 - 干渉低周波治療器 - Google Patents

Description

本発明は干渉低周波治療器に関するものであり、特に、安全性を向上させ、効果的な治療を可能にすることを目的とする。

干渉低周波治療器は、複数の正弦波の電気エネルギーを生体に供給し、体内で発生する干渉波で生体を刺激し、筋肉のマッサージ、コリを取る、筋肉の廃用性萎縮の予防、血流増加、疼痛緩和等に用いられる。

装置の構成は、干渉低周波治療器本体と、生体に貼付して刺激を与える電極、干渉低周波治療器本体と電極を接続するコード等からなる。電気刺激には疾患に応じた適切な刺激条件がある。電流の強さ、波形、時間などである。これを装置のパネル面から設定し、治療をスタートすると、指定された刺激条件の刺激が出力され、コードから電極を経由して生体に供給され、治療をおこなう。

最も簡単な装置は1対（2個）の電極を備えている。しかし、患部も面積が広い場合、1つの電流だけでは十分な治療ができないため、電極数を増やし、広い領域を刺激できるようにしているものが多い（特許文献1など）。

低周波（通常は1000Ｈｚ以下）の生体インピーダンスは高いため、大きなエネルギーを供給しようとすると、不快な刺激や痛みが生じ、ある程度以上の強さの刺激はできなくなる。そこで、より高い周波数の電流を用いて刺激する、例えば干渉低周波治療器が使用されている（図4参照）。

以下に、図で説明をおこなう。
特開2003-10344

図3は特許文献１の実施例の一つとして示されている例であり、この例では4組の電極を例えば筋肉に沿って配列し、複数の電極から同時に通電し、最も刺激の強い部分が電極の配列方向に移動するようにし、効果的にマッサージをおこなうことができるようにしたものである。

図4は2組の電極を用いた干渉低周波治療器の例である。刺激装置本体1で生成した電流は患者の状態に応じて増幅され、図4（Ｂ）のＡ出力及びＢ出力として出力され、電極ＡとＡ‘、ＢとＢ’から生体に供給される。生体に供給される出力ＡとＢは4000Ｈｚ程度の正弦波である。周波数が低周波よりも高いため、生体インピーダンスは低くなり、不快な電気刺激感は少ない。出力ＡとＢの周波数をはわずかに異なるものにすると、体内で干渉し、図4（Ｂ）のような干渉波が生じる。この干渉波によって生体を刺激する。干渉低周波治療器は、皮膚に与える（不快な）刺激は少なく、筋肉等の組織は強く刺激できるという特長を有する。

図4（Ｃ）は干渉低周波を1対の電極で実現する例である。図4（Ｄ）のような、体内で生じる干渉波と同じ刺激波形を刺激装置内部で発生させて、1対の電極ＡとＡ‘から出力し、2対の干渉低周波治療器と同じ効果を得ることができる。ただし、この方式で通電すると、高い周波数を用いているので生体インピーダンスは低いが、生体に供給する電流の強さが低い周波数で変動しているため、この振幅変動に伴う刺激が強くなるという問題はある。干渉低周波の電極を生体に装着した例を図2に示す。図2（Ａ）は4個の電極を、図2（Ｂ）は2個の電極を、それぞれ、生体Ｍに装着している様子である。ここでは2組（4個）と4組の電極を用いた例を述べたが、本発明は、全て干渉低周波治療器に適用できる。

図3や4のような複数出力型の電気刺激装置では、使用する電極の数と、刺激装置本体で設定する刺激条件とは一致させて使用する。例えば6個の出力を有する装置で2組の電極を用いる場合、装置の刺激条件も、使用する2組の電極から出力するように、設定しなければならない。もし、2組の電極を生体に接続して、装置の刺激条件を6出力のままにして刺激を開始すると、2組の電極で生体は刺激できるが、使用していない電極が出力するタイミングでは、使用している電極には出力が無いので、治療効率と治療効果が低下する。しかも、使用していない電極にも出力があるので、これに不意に触れるとショックがあり、危険である。これは複数出力の電気刺激装置全てに共通することである。

図4（Ａ）のような2出力の干渉低周波治療器で、1対の電極のみを生体に接続して治療を開始すると、使用していない電極にも出力があるので、上で述べたことと同じ問題が生じる。しかもこの場合、生体に供給される電流は図4（Ｂ）の出力Ａ又はＢのような4000Ｈｚ程度の正弦波であるため、筋肉を収縮させることはできず、治療効果は低い。逆に、電極を2組貼付して、刺激装置の刺激条件を図4（Ｃ）の通電法にして刺激を開始すると、1つの電流しか流れないため、狭い領域しか刺激できず、供給される電流の振幅変化のために、通常の干渉低周波治療器よりも不快な刺激が多くなる。

以上に述べたように、複数出力の電気刺激装置では、装置本体で設定する刺激条件と、使用する電極の数とは一致させて使用しないと、十分な治療効果が得られないだけでなく、電気のショックが生じる等の危険性が生じる。しかし、従来の電気刺激装置には、これをチェックする機能は付いていなかった。一部に、電極コードの本体接続部で、その構造から、ある刺激条件のときに専用に使用できる電極を識別するものは存在するが、汎用性は無く、特殊な場合にしか使用されないという問題があった。

そこで請求項1記載の発明では、複数の正弦波電流を複数対の電極から同時に出力し、体内で生じる干渉低周波で生体を刺激する干渉低周波治療器において、前記干渉低周波治療器内部で干渉低周波を発生させて前記複数の電極の中の1対の電極から出力して生体を刺激するようにするとともに、使用前に前記の各電極が生体に接続しているか接続していないかを電気的に検出して、生体に接続している電極数ｎを求め、2対以上の電極が生体に接続されているときは、生体に接続している各対の電極に前記正弦波電流を出力し、1対の電極が生体に接続されているときは、生体に接続している1対の電極から前記干渉低周波治療器内部で発生させた干渉低周波を出力するようにし生体に接続していない電極からは刺激電流を出力しないようにした。

請求項1記載の発明で、実際に生体に接続している電極を検出して出力数を自動的に判断し、使用する電極だけに出力することができる。このため、効率よく治療をおこなうことができ、しかも、使用していない電極には出力しないようにすることができるので、これに触れて電気的なショックを受けることは無くなり、安全性が高くなる。

また、実際に生体に接続している電極数に合わせて適切な刺激条件を自動的に選択して出力するようにした。このため、治療目的に応じて貼付した使用電極に、目的に適した治療条件の刺激電流を与えることができるので、治療条件の設定ミスが無くなり、治療効果と治療効率を低下させる要因を少なくすることができる。

図1は本発明のフローチャートである。請求項1記載の発明では、使用前に装置からテスト信号を出力し、その応答を検出して、電極が実際に生体に接続されているかどうかを判断する。例えば1番目の電極について、その出力ポートを指定し、テスト信号を出し、その応答を検出し、その電極が生体に接続しているかどうかをチェックする。例えば出力を出したとき所定の電流が流れれば、電極は生体に接続していると判断する。

続いて2番目の電極についてテストし、生体に接続されているかどうかを判断する。出力ポートを切り替えて全てのチェックをおこない、全体の電極の中の何個の電極を使用しているかを判断する。もちろん、テストではどのような電気的なパラメータを用いてもよく、テストするポートの順番も問わない。使用する電極数を判断した後は、使用しない電極には出力しないように出力を禁止するため、安全性はさらに高くなる。

従来は、このような機能が無かったため、前述のような問題があり、治療効果の低下を引き起こし、電気的なショックを与えるという危険性が発生することがあった。しかし、本請求項記載の発明により、これらの不具合を解消することができる。

さらに、出力の数に応じて、適切な刺激条件の刺激電流を自動選択する。例えば図3や4のような複数出力の電気刺激装置では、使用する電極の数と、装置が発生する刺激条件とを合致させないと、課題の項で述べたように、治療効率が低下する、治療効果が低下する、使用していない電極への出力のため不意の接触によって電気的なショックが生じる、等の問題がある。そこで、2対以上の電極が生体に接続されている場合、各対の電極に正弦波を出力し、体内で発生する干渉低周波で生体を刺激し、1対の電極が生体に接続されている場合、装置内部で生成した干渉低周波を１対の電極に出力して生体を刺激するようにした。通常は使用する電極の数と装置が発生する刺激条件を合致させて使用するようにしているので、正しく使う限りはこれらの問題は生じない。しかし、前述のように、使用ミス等により問題が発生する可能性がある。本請求項記載の発明はこのような問題を解決するものである。

ある刺激条件には適した使用電極数がある。例えば、図3のような4対の電極を使用する場合、電極がカバーする全刺激領域で、効果的に刺激できるような刺激を出力する必要があり、4対の出力用以外の刺激条件では不適である。図4の干渉低周波治療器でも、2対の電極を用いる場合(図4（Ａ）)と1対の電極を用いる場合（図4（Ｃ））とでは、刺激条件は異なる。3組以上の出力を有する場合も同様である。

そこで、実際には、例えば図3（Ａ）の刺激装置で、4組の電極を使用する場合の刺激条件として、図3（Ｃ）のような刺激パターンをいくつか用意しておき、この中から、患者に適した刺激条件を選択しなおして、治療するようにすればよい。例えば6出力であると判断した場合、これに対応する刺激電流を選択し、このパラメータを患者に適した値に変更して使用するようにしてもよい。

図3は4出力の例であるが、本請求項記載の発明は、2出力以上の複数出力を有する電気刺激装置には全て適用できる。

本発明により、実際に使用する電極
数に対して、この電極数のために用意した刺激条件を出力するので、刺激条件と使用電極数の不一致による治療効果や治療効率、安全性等の問題は生じなくなる。

本発明は実際に生体に接続されている電極数を検出して出力数を判断し、さらに、実際に使用する電極数つまり出力数に応じた刺激条件を有する刺激電流を自動選択するものである。このため、電極の貼り忘れや刺激条件の設定ミス等の誤りは無くなり、効果的で効率的な、安全な電気刺激をおこなうことができる。

本発明のフローチャートの例である。 干渉低周波治療器の電極装着例である。 特許文献1の実施例である。 2出力及び1出力型干渉低周波治療器の電極配列と刺激電流の例である。

１：電気刺激装置本体Ａ、Ａ‘、Ｂ，Ｂ’：電極Ｍ：人体

Claims (1)

1. 複数の正弦波電流を複数対の電極から同時に出力し、体内で生じる干渉低周波で生体を刺激する干渉低周波治療器において、前記干渉低周波治療器内部で干渉低周波を発生させて前記複数の電極の中の1対の電極から出力して生体を刺激するようにするとともに、使用前に前記の各電極が生体に接続しているか接続していないかを電気的に検出して生体に接続している電極数ｎを求め、2対以上の電極が生体に接続されているときは、生体に接続している各対の電極に前記正弦波電流を出力し、1対の電極が生体に接続されているときは、生体に接続している1対の電極から前記干渉低周波治療器内部で発生させた干渉低周波を出力し、生体に接続していない電極からは刺激電流を出力しないようにしたことを特徴とする、干渉低周波治療器。