JP5179251B2

JP5179251B2 - 電気的刺激装置

Info

Publication number: JP5179251B2
Application number: JP2008126908A
Authority: JP
Inventors: 徳利吉岡; 広二西浦
Original assignee: Nihon Medix Co Ltd
Current assignee: Nihon Medix Co Ltd
Priority date: 2008-05-14
Filing date: 2008-05-14
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2028-05-14
Also published as: JP2009273622A

Description

本発明は、電気的刺激装置に関するものである。

電気的刺激装置の中には、患者に与えられる刺激用電流の態様に応じて幾つかの種類がある。例えば、低周波（例えば１〜２００ＨＺ）の刺激用電流を供給する低周波式のもの、中周波（例えば２５００〜６０００ＨＺ）の刺激用電流を供給する中周波式のもの（低周波式に対応して高周波式と賞することもある）、互いに周波数の相違する中周波同士を干渉させて低周波の刺激用電流を得る干渉低周波式のものがある。特に、干渉低周波式のものは、２個一対となる電極を複数組設けることから、肘やひざ等の患者の立体的な部分への刺激付与として好適であり、また中周波による患者深部への刺激付与と、干渉低周波による大きな刺激感付与とを得ることができる。このような干渉低周波式の電気的刺激装置としては、例えば、特許文献１に記載のものがある。
特開２００８−６３１号公報

ところで、干渉低周波式の電気的刺激装置にあっては、患者に対して干渉による低周波成分の刺激が常時付与される一方、干渉による低周波での刺激感が強いため、中周波による刺激感を殆ど感じないものとなってしまう。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、干渉低周波による利点を活かしつつ、中周波での刺激感をも十分に感じることのできるようにした電気的刺激装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
それぞれ２個一対となる複数組の電極に対して、それぞれ中周波の刺激用電流を供給するようにした電気的刺激装置であって、
前記各組の電極に対して互いに周波数の相違する中周波を供給することによって干渉による低周波の刺激用電流を得る第１モードと、該各組の電極に対してそれぞれ同一周波数とされた中周波の電流を供給して中周波のみによる刺激用電流を得る第２モードとが交互に繰り返されるようにされている、
ようにしてある。上記解決手法によれば、干渉低周波による刺激と中周波のみによる刺激とが交互に繰り返されることから、干渉低周波の利点を活かしつつ、中周波による刺激感を十分に感じさせることができる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記複数組の電極の組数に応じて、互いに周波数の相違する中周波を出力する複数の刺激用電流供給手段が設けられ、
前記第１モードのときは、前記各組の電極が、前記複数の刺激用電流供給手段に対して、１つの刺激用電流供給手段には１組の電極のみが接続されるようにして接続され、
前記第２モードのときは、前記各組の電極がそれぞれ、前記複数の刺激用電流供給手段のうちいずれか１つのみに接続される、
ようにしてある（請求項２対応）。この場合、第２モードのときは、各組の電極に対しては、共通の１つの刺激用電流供給手段から同一周波数の周波数が供給されるので、各組の電極に供給される中周波の刺激用電流が完全に同期されたものとすることができる。

前記第１モードのときは、前記第２モードのときに比して、前記各組の電極に供給される中周波の刺激用電流が大きくされる、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、干渉低周波による治療効果を十分に確保する上で好ましいものとなる。

マニュアル操作による指令に応じて、前記第１モードの持続時間に対する前記第２モードの持続時間の割合を変更可能とされている、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、干渉低周波による刺激と中周波による刺激を両方バランスよく感じさせるようにする上で好ましいものとなる。

マニュアル操作による指令に応じて、前記第１モードのみによる刺激が得られる第１刺激態様と、前記第１モードと第２モードとが交互に繰り返される第２刺激態様とが選択可能とされている、ようにしてある（請求項５対応）。この場合、従来から一般的な干渉低周波のみよる刺激付与の態様と、干渉低周波による刺激付与と中周波のみによる刺激付与とを交互に繰り返し与える刺激付与の態様とを、患者の好み等に応じて任意に選択することができる。

本発明によれば、干渉低周波による刺激を与えつつ、中周波での刺激感をも十分に感じることができる。

図１において、１Ａ、１Ｂは対となる第１組の電極であり、２Ａ、２Ｂは対となる第２組の電極である。１１は第１刺激用電流供給手段としての第１サイン波生成回路、１２は第２刺激用電流供給手段としての第２サイン波生成回路である。各サイン波生成回路１１，１２は、それぞれ中周波（例えば２５００〜６０００ＨＺ）のサイン波を生成するもので、実施形態では、第１サイン波生成回路１１が５０００ＨＺのサイン波を生成し、第２サイン波生成回路１２は５０２０ＨＺのサイン波を生成する。各サイン波生成回路１１と１２とで生成される中周波の周波数の差分の周波数（実施形態では２０ＨＺ）が、干渉低周波の周波数となる。

第１サイン波生成回路１１で生成されたサイン波は、アンプ回路（増幅回路）２１を介して、第１組の電極１Ａ、１Ｂに供給される。また、第２サイン波生成回路１２で生成されたサイン波は、アンプ回路（増幅回路）２２を介して、第２組の電極２Ａ、２Ｂに供給される。第２サイン波生成回路２２とアンプ回路２２との間には、切換手段としての切換スイッチ（例えばフォトリレー）２３が介在されて、アンプ回路２２つまり第２組の電極２Ａ、２Ｂが、第２サイン波生成回路１２に代えて、第１サイン波生成回路１１へ接続可能とされている。

図１中、Ｕは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）である。このコントローラＵによって、各サイン波生成回路１１，１２のＯＮ、ＯＦＦの切換制御、切換スイッチ２３の切換制御、アンプ回路２１，２２のＯＮ、ＯＦＦ制御やその出力大小の切換制御等が行われる。このコントローラＵには、各種スイッチＳ１〜Ｓ４からの信号が入力される。スイッチＳ１は、タイマスイッチであり、治療時間を指令するものである。スイッチＳ２は、治療開始スイッチで、スイッチＳ１での治療時間がセットされていることを条件として、スイッチＳ２がＯＮ操作されることにより、サイン波生成回路１１，１２、アンプ回路２１，２２等の作動が開始される。スイッチＳ３は、後述する第１モードの持続時間に対する第２モードの持続時間の割合を変更するものである。スイッチＳ４は、後述する第１モードと第２モードとが交互に繰り返される態様と第１モードのみの治療態様とを選択するものである。各スイッチＳ１〜Ｓ４はそれぞれマニュアル操作される。

次に、各組の電極１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂに対する刺激用電流の供給態様について説明する。まず、切換スイッチ２３によって、アンプ回路２２が第２サイン波生成回路１２に接続されている場合には、第１サイン波生成回路１１から第１組の電極１Ａ、１Ｂに例５０００ＨＺの刺激用電流が供給される一方（図３の（ａ）参照）、第２サイン波生成回路１２から第２組の電極２Ａ、２Ｂに対して５０２０ＨＺの刺激用電流が供給される（図３の（ｂ）参照）。これにより、図３（ｃ）に示すように、干渉低周波が得られることになる。また、切換スイッチ２３によって、アンプ回路２２が第１サイン波生成回路１１に接続されている場合には、各組の電極１Ａ、１Ｂおよび２Ａ、２Ｂにはそれぞれ、第１サイン波生成回路１１からの５０００ＨＺの刺激用電流が供給されることになり、干渉低周波を生じることなく、刺激用電流としては中周波のみとされる。

上記切換スイッチ２３の切換えを頻繁に行うことにより、干渉低周波による刺激用電流を得る第１モードと、中周波のみによる刺激用電流を得る第２モードとが交互に繰り返えされることになる。すなわち、例えば、第１モードの持続時間をＸ時間（例えば５０〜２００ｍｓｅｃの間で設定するのが好ましい）、第２モードの持続時間をＹ（例えば５００ｍｓｅｃ〜２秒の間で設定するのが好ましい）としたとき、患者に与えられる刺激は、図２に示すように、順次、Ｙ時間だけ第２モード、Ｘ時間だけ第１モード、Ｙ時間だけ第２モード、Ｘ時間だけ第１モード・・・・・・というようになる。勿論、第１モードと第２モードとの切換えは、コントローラＵによって切換スイッチ２３を切換制御することにより行われ、このＸ時間に対するＹ時間の割合は、前述したスイッチＳ３を操作することによって変更可能となっている。なお、Ｘ時間に対するＹ時間の割合の変更は、例えば、「Ｘ／Ｙ」という１つのパラメータを変更するようにしてもよく、Ｘ時間とＹ時間とのいずれか一方のみあるいは両方をそれぞれ変更するものとすることができる。

スイッチＳ４によって、干渉低周波による第１モードでの刺激のみを継続して与えるようにすることもできる（第２モードでの刺激付与なし）。すなわち、スイッチＳ４をマニュアル操作することによって、第１モードのみでの刺激態様（図３に対応）と、第１モードと第２モードとが交互に繰り返される刺激態様（図２に対応）とが任意に選択できるようになっている。

図４は、コントローラＵによる前述した制御内容を示すフローチャートであり、以下この図４について説明する。なお、以下の説明でＱはステップを示す。まず、Ｑ１において、各スイッチＳ１〜Ｓ４の操作状態が読み込まれる。次いで、Ｓ２において、治療開始スイッチＳ２がＯＮされたか否かが判別される。このＱ２の判別でＮＯのときはＳ１へ戻る。

上記Ｑ２の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３において、スイッチＳ４での選択状態が、第１刺激態様（干渉低周波による第１モードのみによる刺激態様）を選択しているか否かが判別される。このＱ３の判別でＹＥＳのときは、Ｑ４において、切換スイッチ２３が第２サイン波生成回路１２側へ常時接続された状態とされる。これにより、図３に示すように、常時干渉低周波を生じる第１モードのみでの刺激付与の態様とされる。この後、Ｑ５において、スイッチＳ１で設定された治療時間が経過したか否かが判別される。このＱ５の判別でＮＯのときはＱ４へ戻る。また、Ｑ５の判別でＹＥＳのときは、Ｑ６において、各回路１１，１２，２１，２２をＯＦＦ等した後、終了される。

前記Ｑ３の判別でＮＯのときは、スイッチＳ４によって、図２に示すような第１モードと第２モードとが交互に繰り返される刺激付与の態様が選択されているときである。このときは、Ｑ７において、切換スイッチ２３を切換制御して、アンプ回路２２がサイン波生成回路１１と１２とに交互に接続される態様とされる。なお、第１サイン波生成回路１１に接続されている時間、第２サイン波生成回路１２に接続されている時間は、スイッチＳ３の設定に応じたものとされる。この後、Ｑ８において、スイッチＳ１で設定された治療時間が経過したか否かが判別される。このＱ８の判別でＮＯのときはＱ７へ戻る。また、Ｑ８の判別でＹＥＳのときは、Ｑ６に移行される。

図５は、本発明の第２の実施形態を示すももである。本実施形態では、第１モードと第２モードとが交互に繰り返えされる図２に示す刺激付与の態様において、干渉低周波を得る第１モードのときは、中周波のみによる第２モードのときに比して、アンプ回路２１、２２の出力を所定分（例えば１０５〜１１５％）増大させるようにしてある。本実施形態では、干渉低周波による刺激をより強く与えることができる（干渉低周波による刺激が間欠的に行われることにより刺激感の補償）。

図６は、本発明の第３の実施形態を示すものである。本実施形態では、図１に示す実施形態に比して、切換スイッチ２３を廃止すると共に、第２サイン波生成回路１２Ｂ（１２に対応）として、５０２０ＨＺ用と５０００ＨＺ用（第１サイン波生成回路１１で生成される周波数と同じ）の２種類としてある。そして、図２に示すように第１モードと第２モードとを交互に繰り返す場合には、第２サイン波生成回路１２内において、５０００ＨＺ用と５０２０ＨＺ用とを交互に作動させる（交互にアンプ回路２２へ出力）ようにしてある。また、図３に示すような常時干渉低周波による刺激を得るときは、第２サイン波生成回路１２のうち５０２０ＨＺ用のみが作動される。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。電極の組数としては３組以上であってもよい。例えば、３組とした場合は、例えば第１組の電極用として５０００ＨＺ、第２組の電極用として５０２０ＨＺ、第３組の電極用が４９８０ＨＺとすることができる（電極が４組以上の場合は、同様にして、各組用の周波数を少しづつずらして設定すればよい）。そして、中周波のみによる刺激を与える第２モードのときは、各組の電極を全て、共通の１つのサイン波生成回路(例えば５０００ＨＺ用）に接続するのが好ましい。中周波を例えばＦＭ変調等の変調を行うようにしてもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明の一実施形態を示す回路図。第１モードと第２モードとを交互に繰り返えす刺激態様付与の一例を示す図。干渉低周波（第１モード）のみによる刺激態様を付与の一例を示す図。本発明の制御例を示すフローチャート。本発明の第２の実施形態を示すもので、図２に対応した図。本発明の第３の実施形態を示すもので、図１に対応した図。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ：第１組の電極
２Ａ、２Ｂ：第２組の電極
１１：第１サイン波生成回路（第１刺激用電流供給手段）
１２：第２サイン波生成回路（第２刺激用電流供給手段）
２１：アンプ回路
２２：アンプ回路
２３：切換スイッチ（切換手段）
Ｕ：コントローラ
Ｓ１：スイッチ（治療時間設定用）
Ｓ２：スイッチ（治療開始スイッチ）
Ｓ３：スイッチ（第１モードと第２モードの持続時間割合変更用）
Ｓ４：スイッチ（刺激態様の選択用）

Claims

それぞれ２個一対となる複数組の電極に対して、それぞれ中周波の刺激用電流を供給するようにした電気的刺激装置であって、
前記各組の電極に対して互いに周波数の相違する中周波を供給することによって干渉による低周波の刺激用電流を得る第１モードと、該各組の電極に対してそれぞれ同一周波数とされた中周波の電流を供給して中周波のみによる刺激用電流を得る第２モードとが交互に繰り返されるようにされている、ことを特徴とする電気的刺激装置。
請求項１において、
前記複数組の電極の組数に応じて、互いに周波数の相違する中周波を出力する複数の刺激用電流供給手段が設けられ、
前記第１モードのときは、前記各組の電極が、前記複数の刺激用電流供給手段に対して、１つの刺激用電流供給手段には１組の電極のみが接続されるようにして接続され、
前記第２モードのときは、前記各組の電極がそれぞれ、前記複数の刺激用電流供給手段のうちいずれか１つのみに接続される、
ことを特徴とする電気的刺激装置。
請求項１または請求項２において、
前記第１モードのときは、前記第２モードのときに比して、前記各組の電極に供給される中周波の刺激用電流が大きくされる、ことを特徴とする電気的刺激装置。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
マニュアル操作による指令に応じて、前記第１モードの持続時間に対する前記第２モードの持続時間の割合を変更可能とされている、ことを特徴とする
変更
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
マニュアル操作による指令に応じて、前記第１モードのみによる刺激が得られる第１刺激態様と、前記第１モードと第２モードとが交互に繰り返される第２刺激態様とが選択可能とされている、ことを特徴とする電気的刺激装置。