JP6445083B2 - 超音波装置及び超音波ユニット - Google Patents

Description

本開示は、体表から人体へ超音波を与える超音波装置及び当該超音波装置を含む超音波ユニットに関する。

治療又は美容等を目的として人体に超音波を与える超音波装置が知られている（例えば特許文献１〜３）。

特許文献１のプローブは、超音波を生じる振動素子と、当該振動素子の人体側に位置し、人体側を凹とする凹レンズと、当該凹レンズの凹部を塞ぐカバーとを有している。凹レンズとカバーとの間には液体が封入されている。特許文献１では、凹レンズ自体によって超音波が拡散されると謳っている（段落００１２）。

特許文献２では、人体に超音波を照射するための超音波照射体と、当該超音波照射体と人体との間に介在する水袋とを有する治療装置が開示されている。超音波照射体は、超音波が人体内の焦点に集まるように人体側に凹状となっている。なお、特許文献２において、超音波照射体の具体的な構成（振動素子自体が凹状であるのか、凹レンズが設けられているのか）は不明である。また、水袋は、超音波照射体を冷却するためのものである。

特許文献３のクレンジング具は、超音波を生じる振動素子と、当該振動素子の人体側に位置し、人体側を凹とする凹レンズと、凹レンズを覆うカバーとを有している。カバーは、凹レンズの凹部に嵌合する部分を有している。凹レンズは金属により構成され、カバーは、樹脂により構成されている。クレンジング具では、皮膚の汚れを超音波によって叩き落とすという目的に沿って、凹レンズの焦点はカバー表面又はカバー内部に位置している。

特開平９−１０８２８８号公報 特開２００３−３８５１４号公報 特開２０１７−２３１８４号公報

人体に超音波を好適に与えることができる超音波装置及び超音波ユニットが提供されることが望ましい。

本開示の一態様に係る超音波装置は、人体に超音波を与える超音波装置であって、超音波を生成する振動素子と、人体側に凹部を有しており、前記振動素子からの超音波を人体側へ集束させる音響レンズと、前記凹部に嵌合しており、人体に当接されるカバーと、を有しており、前記レンズの人体側の焦点は、前記カバーよりも人体側に位置しており、前記レンズは、脂肪における音速よりも速い音速で超音波を伝える第１材料により構成されており、前記カバーは、前記第１材料における音速よりも脂肪における音速に近い音速で超音波を伝える第２材料により構成されている。

一例において、前記第２材料における音速は、脂肪における音速よりも速い。

一例において、前記第２材料における音速と脂肪における音速との差は５００ｍ／ｓ以下である。

一例において、前記第１材料は、金属であり、前記第２材料は、エラストマーである。

一例において、前記超音波装置は、長さ３０ｃｍ以上の長尺状に構成されており、外周面から前記カバーを露出させるようにして前記振動素子、前記レンズ及び前記カバーを保持しているケースを有している。

本開示の一態様に係る超音波ユニットは、上記の超音波装置と、前記超音波装置の置き場を有している保持機器と、を有している。

一例において、前記超音波装置は、前記振動素子に電力を供給するバッテリを有しており、前記保持機器は、前記バッテリを充電する充電部と、前記カバーを加熱するヒータと、を有している。

上記の構成によれば、人体に超音波を好適に与えることができる。

図１（ａ）は本開示の実施形態に係る施術装置を示す側面図、図１（ｂ）は施術装置を示す体表側から見た平面図、図１（ｃ）は施術装置を体表側とは反対側から見た平面図。 図１の施術装置の分解斜視図。 図１の施術装置の超音波素子を体表側から見た分解斜視図。 図３の超音波素子を体表側とは反対側から見た分解斜視図。 図５（ａ）は図３のＶ−Ｖ線に対応する超音波素子の断面図、図５（ｂ）は音の集束を説明するための模式図。 図６（ａ）は図１の施術装置の電極に入力されるパルス信号を説明するための模式図、図６（ｂ）は図６（ａ）の領域VIｂを時間軸方向に拡大した模式図。 図７（ａ）はパルス信号の周波数の調整を説明するための模式図、図７（ｂ）はパルス信号の波高の調整を説明するための模式図、図７（ｃ）は電気刺激に係る初期動作を説明するための模式図。 図１の施術装置１を含む施術ユニットの構成を示す斜視図。 図８の施術ユニットの信号処理系の構成の要部を示すブロック図。 図１の施術装置が実行する処理の手順の一例を示すフローチャート。

（施術装置の概略）
図１（ａ）は、本開示の実施形態に係る施術装置１の側面図である。図１（ｂ）は、施術装置１を示す平面図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）とは反対側から見た施術装置１の平面図である。

施術装置１は、例えば、体表から人体に超音波及び電気刺激を与えることなどにより、治療又は美容等に利用されるものである。施術装置１は、全体として長尺状に構成されている。その長さは、例えば、３０ｃｍ以上である。図では、５０ｃｍ以上６０ｃｍ以下の長さの施術装置１が例示されている。

マッサージ法の一つとして、生地を広げる麺棒のような部材を比較的強い力で体表に押し付けつつ、当該部材を体表に対して摺動させるもの（以下、麺棒マッサージ）が知られている。施術装置１は、そのような麺棒マッサージにも利用可能に構成されている。

施術装置１のうちｙ軸方向正側の面が体表に当接される面である。なお、以下では、便宜上、施術装置１のうちｙ軸方向正側の面を当接面１ａ、その背面を背面１ｂ、ｚ軸方向の正側の端部を先端部１ｃ、その反対側の端部を根元部１ｄということがある。また、複数の部材の位置関係を説明するときに、当接面１ａが体表に当接されている状態を前提として、「体表側」又はこれと同義で「人体側」の語を用いることがある。

図１（ｂ）に示すように、当接面１ａには、超音波を出力する１以上（図示の例では４つ）の超音波素子３と、電気刺激を出力する１対の電極５と、脂肪厚を検出するセンサ７とが露出している。脂肪厚の検出結果は、例えば、電気刺激の調整に利用される。

図１（ｃ）に示すように、背面１ｂには、施術者の操作を受け付ける操作部９と、施術者に適宜な情報を表示する表示部１１とが露出している。

施術者（例えば医師又はエステティシャン）は、例えば、根元部１ｄを把持したり、背面１ｂを手で抑えたりすることにより、当接面１ａを被施術者（例えば患者又は客）の体表に押し当てたり、摺動させたりする。施術装置１は、例えば、少なくとも当接面１ａが体表に当接されている間、超音波及び電気刺激を継続的に出力する。

なお、施術装置１は、施術者が自らの体に対して施術を行うように運用されても構わない。また、当接面１ａと体表との間にジェルが配されてもよい。ただし、以下では、基本的にジェルの影響は無視して説明する。

（施術装置の全体構造）
図２は、施術装置１の分解斜視図である。

施術装置１は、ケース１３（符号は図１）を有している。ケース１３は、例えば、図２に示すように、互いに対向して固定される体表側ケース１５及び背面側ケース１７によって構成されている。

また、施術装置１は、センサ７を保護するセンサカバー１９、超音波素子３の保持等に寄与するフレーム２１、種々の電子部品を有しているアセンブリ２３、アセンブリ２３等に電力を供給するためのバッテリ２５を有している。

１対の電極５は、例えば、ケース１３（体表側ケース１５）の当接面１ａを構成する外面に重ねられてケース１３に固定されている。なお、当該固定は適宜になされてよく、例えば、ねじ、爪（係合部）及び／又は接着剤によってなされてよい。

超音波素子３、センサ７、センサカバー１９、フレーム２１、アセンブリ２３は、例えば、ケース１３の内部（体表側ケース１５及び背面側ケース１７の間）に配置されている。そして、超音波素子３及びセンサカバー１９は、例えば、ケース１３（体表側ケース１５）の当接面１ａを構成する面に形成された開口を介して外部に露出している。

バッテリ２５は、例えば、背面側ケース１７の背面側（ｙ軸方向負側）に形成された凹部に嵌合される。当該凹部は、蓋２７によって塞がれる。蓋２７は、例えば、ねじ及び／又は爪（係合部）によって背面側ケース１７に着脱可能に固定される。

なお、センサカバー１９は、センサ７の一部として捉えられてもよいし、ケース１３又は体表側ケース１５の一部として捉えられてもよい。蓋２７は、ケース１３又は背面側ケース１７の一部として捉えられてもよく、以下では、便宜上、ケース１３の一部であって背面側ケース１７とは別の部材として言及することがある。

（ケース）
ケース１３は、施術装置１の外形を構成する主な部材であり、施術装置１が既述のように３０ｃｍ以上の長尺状であることに対応して、ケース１３の外形は、３０ｃｍ以上の長尺状となっている。

なお、本開示において、長尺状は、幅（ｘ軸方向）及び厚さ（ｙ軸方向）に対して長さ（ｚ軸方向）が十分に長い形状である。例えば、長さが幅及び厚さのうち大きい方に対して、５倍以上であれば長尺状と判定されてよい。図では、厚さよりも大きい幅に対して、長さが９倍以上１０倍未満の施術装置１（ケース１３）が例示されている。

また、本開示において、長尺状という場合、横断面（長手方向（ｚ軸方向）に直交する断面）の形状は問わない。具体的には、例えば、横断面は、円形でもよいし、多角形でもよいし、回転対称又は線対称の形状であってもよいし、そのような対称性を有する形状でなくてもよい。幅（ｘ軸方向）及び厚さ（ｙ軸方向）はいずれが大きくてもよいし、横断面における縦横比の大きさも任意である。

本実施形態では、ケース１３の形状は、概略、四角柱とされており、その側面の一つ（長尺形状の外周面のうち軸回りの一部の範囲）によって当接面１ａが構成され、その反対側の側面によって背面１ｂが構成されている。図示の例では、幅は、厚さよりも若干大きくされている。

なお、当接面１ａ（ケース１３及び電極５等によって構成されている）は、ｘ軸方向に見て、及び／又はｚ軸方向に見て、外側に膨らむ曲面状に形成されていてもよい。当接面１ａと当該当接面１ａに交差する側面（ｘ軸に略直交する面）とがなす角部は、適宜に曲面等によって面取りがなされてよい。

ケース１３（施術装置１）の直径（幅及び厚さ）は、例えば、手で握るのに適した大きさとされてよい。具体的には、例えば、幅及び厚さのうち大きい方は、２ｃｍ以上８ｃｍ以下とされてよい。図では、幅が５ｃｍ以上６ｃｍ以下、厚さが３．５ｃｍ以上４．５ｃｍ以下の施術装置１（ケース１３）が例示されている。

ケース１３（体表側ケース１５、背面側ケース１７及び蓋２７）は、例えば、主として樹脂によって構成されている。樹脂としては、例えば、ＡＢＳ（Acrylonitrile、Butadiene、Styrene）樹脂などの強度が比較的高いものが選択されてよい。これにより、例えば、麺棒マッサージへの適用が実現される。なお、ケース１３は、繊維強化プラスチックによって構成されてもよいし、樹脂内に金属（板金）が埋設されて構成されてもよい。

体表側ケース１５及び背面側ケース１７それぞれは、例えば、概略、互いに対向する側を凹とする箱状に形成されている。そして、両者は、不図示のねじ等によって互いに固定されている。

体表側ケース１５の外面には、電極５が嵌合する凹部が形成されている。これにより、当接面１ａにおいて、電極５の外面と、体表側ケース１５の外面（電極５の非配置領域）とは概ね連続する（概ね面一となる）。また、体表側ケース１５には、超音波素子３及びセンサカバー１９を露出させる開口が形成されている。超音波素子３及びセンサカバー１９の露出面と、体表側ケース１５の外面（開口の非配置位置）とは概ね連続する（概ね面一となる）。

（電極）
電極５は、アルミニウム等の金属により構成されている。１対の電極５は、例えば、当接面１ａにおいて、幅方向（ｘ軸方向）の両側に、互いに離れて位置している。各電極５は、例えば、長尺状のケース１３（施術装置１）の長手方向に並列に延びる長尺状に形成されている。本開示における長尺状の意味については、既に述べたとおりである。

また、各電極５は、例えば、長手方向（ｚ軸方向）に見て、概ねＬ字に形成されている。すなわち、各電極５は、当接面１ａに沿って広がる部分と、当接面１ａに交差する側面（ｘ軸方向に略直交する面）に沿って広がる部分とを有している。なお、Ｌ字の角部は、曲面等によって適宜に面取りがなされてよい。

各電極５の長さ（ｚ軸方向）及び幅（ｘ軸方向又はｙ軸方向）、並びに１対の電極５間の距離等の各種寸法は、施術の目的等に応じて適宜に設定されてよい。各電極５のケース１３に対する相対的な大きさ及び位置についても同様である。図示の例では、長手方向（ｚ軸方向）において、１対の電極５は、根元部１ｄ側の一部を除いて、ケース１３の概ね全体に亘って配置されている。根元部１ｄ側の電極５の非配置領域の長さ（ｚ軸方向）は、例えば、人の拳の幅程度（例えば８ｃｍ以上１２ｃｍ以下）である。これにより、例えば、電極５に触れずに根元部１ｄを把持することが可能になっている。

電極５の厚さも適宜に設定されよい。例えば、電極５は、比較的厚くされてもよい。具体的には、例えば、電極５は、０．５ｍｍ以上又は１ｍｍ以上とされてよい。電極５は、比較的厚くされることによって、ケース１３を補強する部材としての機能が増加する。もちろん、電極５は、そのような補強の効果を狙わずに、比較的薄くされてもよい。

（センサ及びセンサカバー）
センサ７は、例えば、当接面１ａにおいて、電極５の長手方向（ｚ軸方向）の中央側（別の観点では施術装置１の長手方向の中央側）に位置しているとともに、１対の電極５の間に位置している。なお、ここでいう長手方向の中央側は、例えば、施術装置１（又は電極５）の全長を３等分したときの中央の部分であり、この中央の部分にセンサ７の全体又は中心が位置していれば、センサ７は長手方向の中央側に位置していると判定されてよい。なお、センサ７は、超音波素子３に対しては、例えば、複数の超音波素子３の間に位置している。

脂肪厚を検出するセンサ７は、例えば、光学式のものであり、図１（ｂ）及び図２に示すように、発光部２９及び受光部３１を有している。また、センサカバー１９は、発光部２９によって生成された光を透過可能な透光性の材料（例えば樹脂又はガラス）によって構成されている。

発光部２９は、例えば、ＬＥＤ（light emitting diode）を含んで構成されており、近赤外光を生成する。ここで用いられる近赤外光は、例えば、波長が６５０ｎｍ以上１１００ｎｍ以下のものである。生成された近赤外光は、センサカバー１９を介して施術装置１の外部へ出力される。

受光部３１は、例えば、フォトダイオードを含んで構成されており、受光量に応じた強度の電気信号を出力する。受光部３１には、施術装置１の外部からセンサカバー１９を介して光が入力される。

当接面１ａ（センサカバー１９）を体表に近接又は密着させて発光部２９から近赤外光を出力することにより、体表に近赤外光が照射される。近赤外光は、一部が人体に吸収されるとともに、他の一部は人体によって反射されて受光部３１によって受光される。このとき、脂肪厚が厚いほど受光量は多くなる。この原理を利用して、脂肪厚を検出することができる（パナソニック電工技報Ｖｏｌ．５８ Ｎｏ２）。

発光部２９及び受光部３１の数及び配置は適宜に設定されてよい。図示の例では、１つの発光部２９の両側に等距離で２つの受光部３１が設けられている。その並び方向は、例えば、施術装置１の長手方向とされている。

（アセンブリ、操作部及び表示部）
アセンブリ２３は、例えば、リジッド式の回路基板３３に種々の電子部品が実装されることによって構成されている。種々の電子部品は、例えば、特に図示しないが、ＩＣ（Integrated Circuit）、発振器、抵抗体、キャパシタ及び／又はインダクタである。これらの電子部品は、例えば、駆動部（ドライバ）、制御部（制御回路）及び／又は電源回路を構成している。

図１（ｃ）に示した操作部９は、例えば、回路基板３３のｙ軸方向負側に設けられた不図示の１以上のスイッチによって構成されている。特に図示しないが、スイッチ又はスイッチ上の操作用部材は、例えば、背面側ケース１７に設けられた開口を介して背面１ｂに露出している。操作部９に設けられるスイッチの形式（押圧式・スライド式等）及び役割等は適宜に設定されてよい。例えば、操作部９には、施術装置１の駆動開始及び駆動停止を指示するためのスイッチ（電源スイッチ）、超音波又は電気刺激の態様（強さ等）を調整するためのスイッチが設けられてよい。

また、図１（ｃ）に示した表示部１１は、例えば、回路基板３３のｙ軸方向負側に設けられた複数のＬＥＤ、セグメント表示を行う液晶表示装置、及び／又は任意の画像を表示可能な画像表示装置（例えば液晶表示装置又は有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ）によって構成されている。タッチパネル式のディスプレイが用いられ、操作部９及び表示部１１が一体的に構成されていてもよい。特に図示しないが、表示部１１は、例えば、背面側ケース１７に設けられた開口を介して直接に視認可能、又は前記の開口を覆う透光性のパネル（背面側ケース１７の一部）を介して視認可能となっている。

表示部１１が表示する情報は適宜なものとされてよい。例えば、表示部１１は、所定の周期で継続的にセンサ７によって検出されている脂肪厚を即時に表示したり（すなわちリアルタイムに脂肪厚を表示したり）、現在の超音波及び／又は電気刺激の態様（強さ等）を表示したり、施術を行っている時間（後述する時間ｔｓ）を表示したりしてよい。なお、脂肪厚の表示は、ｍ単位系（ｍｍなど）でなされてもよいし、他の単位又は指標でなされてもよい。他の単位又は指標としては、例えば、脂肪厚が略３ｍｍ大きくなる毎に１大きくなるレベルを挙げることができる。数値の表示に際して、適宜に四捨五入等がなされてよいことはもちろんである。

（フレーム）
フレーム２１は、例えば、樹脂によって構成されている。フレーム２１は、例えば、体表側ケース１５及び／又は背面側ケース１７内に嵌合してｘｚ方向においてケース１３に対して位置決めされる。また、フレーム２１は、アセンブリ２３とともに、又は単独で、互いに固定された体表側ケース１５及び背面側ケース１７に挟持されてｙ軸方向において位置決めされる。なお、フレーム２１は、ねじ又は爪（係合部）によってケース１３に対して固定されてもよい。

フレーム２１は、適宜に開口、凹部及び／又は凸部からなる位置決め部を有している。そして、超音波素子３、センサ７及びセンサカバー１９は、その位置決め部に係合して位置決めされたり、フレーム２１と体表側ケース１５とによって挟まれたりすることによってケース１３に対して固定される。その具体的な構造は適宜に設計されてよい。なお、超音波素子３、センサ７及びセンサカバー１９は、これらに直接に関わる、ねじ、爪及び／又は接着剤によってフレーム２１等に固定されてもよい。

（バッテリ）
バッテリ２５は、例えば、充電式のものである。バッテリ２５の配置位置は、例えば、長尺状の施術装置１の根元部１ｄである。なお、施術装置１は、バッテリ２５に加えて、又は代えて、商用電源に接続されるアダプターを有していたり、アダプターが着脱可能とされていたりしてもよい。

（超音波素子）

複数の超音波素子３は、例えば、当接面１ａにおいて長尺状のケース１３の長手方向に配列されている。また、各超音波素子３は、例えば、１対の電極５間（別の観点では当接面１ａの幅方向中央）に位置している。複数の超音波素子３の数及び間隔等は適宜に設定されてよく、図示の例では、４つの超音波素子３がセンサ７に対して対称に配置されている。

超音波素子３が複数設けられているのは、例えば、超音波を体表へ出力する面積を増加させるため、及び／又は干渉波を利用するためである。ただし、本実施形態の説明では、基本的に、個々の超音波素子３からの超音波のみに着目する。

複数の超音波素子３の構成（寸法含む）は、例えば、互いに同一である。ただし、互いに異なる構成とされてもよい。また、複数の超音波素子３が出力する超音波の態様（周波数及び強度（波高）等）は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。一例を挙げると、例えば、４つの超音波素子３間において、超音波の周波数は互いに同一である。また、中央側の２つの超音波素子３間において、超音波の強度は互いに同一であり、外側の２つの超音波素子３間において、超音波の強度は互いに同一である。中央側の２つの超音波素子３の超音波の強度は、外側の２つの超音波素子３の超音波よりも強い（例えば約２倍である）。

図３は、超音波素子３を体表側から見た分解斜視図である。図４は、超音波素子３を体表側とは反対側から見た分解斜視図である。図５（ａ）は図３のＶ−Ｖ線に対応する超音波素子３の断面図である。図５（ｂ）は音の集束を説明するための模式図である。

超音波素子３は、例えば、超音波を生成する振動素子３５と、振動素子３５に対して体表側に位置しており、振動素子３５が生成した超音波を集束させる音響レンズ３７（以下、単に「レンズ３７」ということがある。）と、レンズ３７の体表側を覆い、体表に当接されるカバー３９とを有している。

（振動素子）
振動素子３５は、図５（ａ）に示すように、例えば、圧電体４１と、圧電体４１を挟む１対の励振電極４３とを有している。なお、特に図示しないが、１対の励振電極４３は、絶縁層（例えばソルダーレジスト）によって覆われている。

圧電体４１は、例えば、分極方向において１対の励振電極４３に挟まれている。従って、１対の励振電極４３に交流電圧が印加されると、圧電体４１は厚さ方向において伸縮する。すなわち、圧電体４１は振動する。そして、交流電圧の周波数を超音波の周波数（例えば２０ｋＨｚ以上）とすることにより、圧電体４１の振動によって超音波が生成される。

圧電体４１及び励振電極４３の具体的な材料、形状及び寸法は適宜に設定されてよい。例えば、圧電体４１は、分極方向を厚さ方向とする板状である。その板の厚さは概ね一定であり、板の平面形状は、例えば、円形である。圧電体４１の材料は、単結晶体であってもよいし、多結晶体であってもよく、代表的な材料としてはチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を挙げることができる。１対の励振電極４３は、圧電体４１の１対の主面（板状の最も広い面）の略全面に概ね一定の厚さで形成された金属層によって構成されている。

なお、上記では、振動素子３５として、圧電体４１の分極方向における変形（圧電縦効果）を利用する態様のものを例示した。ただし、振動素子３５は、他の形式のものであってもよい。例えば、振動素子３５は、分極方向（厚さ方向）に直交する方向における圧電体４１の変形（圧電横効果）が規制されることによって厚さ方向に撓み変形を生じる、ユニモルフ型又はバイモルフ型のものであってもよい。

１対の励振電極４３に印加される交流電圧は、例えば、１対の励振電極４３間で極性（基準電位に対する正負）が交互に逆転するものであってもよいし、一方の励振電極４３は基準電位とされ、他方の励振電極４３の電位のみが変化するものであってもよい。前記の他方の励振電極４３の電位は、基準電位に対して正負に変動してもよいし、正及び負の一方のみに変動してもよい。電圧の波形（ｓｉｎ波、矩形波、三角波又は鋸波等）も適宜に設定されてよい。

（音響レンズ）
レンズ３７は、例えば、振動素子３５側に平面３７ｐを有し、体表側に凹面３７ｒ（凹部３７ａ）を有する平凹型とされている。従って、図５（ｂ）に示すように、レンズ３７の軸に沿って概ね平行な音波が平面３７ｐに入射し、かつレンズ３７の体表側の媒質（本実施形態ではカバー３９）における音速がレンズ３７における音速よりも遅い場合においては、上記の平行な音波は凹面３７ｒにおける屈折によって集束される。

なお、音速は、厳密には、媒質の形状（横波の影響）及び温度等が影響するが、本実施形態の説明においては、そのような影響は無視するものとする。以下において、参考までに種々の媒質における音速を例示することがあるが、その値についても同様である。

レンズ３７の形状及び寸法は適宜に設定されてよい。例えば、ｙ軸方向に見て、レンズ３７及び凹面３７ｒの形状（平面形状）は、互いに同一（相似）であり、凹部３７ａは、レンズ３７よりも小さい。なお、両者の平面形状は合同であってもよい。また、レンズ３７及び凹面３７ｒの平面形状は、例えば、円形であり、別の観点では、振動素子３５の平面形状と相似又は合同である。凹面３７ｒは、断面視において、円弧であってもよいし、円弧でなくてもよい。本実施形態では、凹面３７ｒは概ね球面である。

レンズ３７は、例えば、その全体が同一の材料によって一体的に形成されている。レンズ３７の材料は、人体における音速よりも速い音速で音波を伝える材料によって構成されている。なお、人体における音速は、例えば、脂肪における音速（約１４５０ｍ／ｓ）を基準としてよい（以下、同様。）。具体的には、例えば、レンズ３７の材料としては、金属を挙げることができる。一般に、金属は、弾性率が高いことなどによって、樹脂などの他の材料に比較して音速が速い。金属は、例えば、アルミニウム（音速：６３００〜６５００ｍ／ｓ）又はステンレス鋼（音速：６６００〜６８００ｍ／ｓ）である。ただし、レンズ３７の材料は、金属以外の材料（例えば比較的硬質の樹脂）とされてもよい。

レンズ３７（平面３７ｐ）は、例えば、振動素子３５に対して当接されている。ただし、両者の間には、接着剤又はその他の部材が介在していてもよいし、気体（空気）が介在していてもよい（両者は離れていてもよい）。レンズ３７と振動素子３５との固定は適宜になされてよい。例えば、両者がそれぞれフレーム２１に固定されることによってなされてもよいし、両者の間に接着剤が配置されてもよい。

（カバー）
カバー３９は、例えば、レンズ３７における音速よりも人体における音速に近い音速で音波を伝える材料によって構成されている。なお、上記のように、本実施形態では、レンズ３７の材料における音速は、人体における音速よりも速いから、人体における音速に近い音速は、レンズ３７の材料における音速よりも遅い音速である。また、カバー３９の材料における音速は、人体における音速に対して、速くても、同等でも、遅くてもよいが、例えば、僅かに速い音速である。

人体における音速とカバー３９の材料における音速との差は、適宜な大きさであってよい。例えば、当該差は、人体における音速とレンズ３７の材料における音速との差の半分以下若しくは１／５以下である。及び／又は、人体における音速とカバー３９の材料における音速との差は、２０００ｍ／ｓ以下、１０００ｍ／ｓ以下若しくは５００ｍ／ｓ以下である。なお、空気中の音速（約３４０ｍ／ｓ）と人体における音速との差が１０００ｍ強であることに照らして、人体における音速とカバー３９の材料における音速との差が５００ｍ／ｓ以下の場合、両者は十分に近いといえる。

上記のような音速に係る要件を満たすカバー３９の材料としては、例えば、レンズ３７の材料が金属である場合、エラストマー、ゴム及びその他の樹脂を挙げることができる。なお、本開示でいうエラストマーは、狭義のエラストマー（熱可塑性エラストマー）であり、また、スチレン系、オレフィン/アルケン系、塩ビ系、ウレタン系、アミド系などのエラストマーのいずれであってもよい。また、ゴムは、例えば、シリコーンゴム又はウレタンゴムである。これらのエラストマー又はゴムは、その組成によっては、人体における音速と同程度の音速を実現することができる。一般的な超音波診断装置のプローブの整合層又は当該プローブの音響レンズの材料がカバー３９の材料として用いられてもよい。

カバー３９は、例えば、その全体が同一の材料によって一体的に形成されている。ただし、例えば、カバー３９の表面等に紫外線の入射を抑制するコーティングがなされたりしてもよい。また、カバー３９は、レンズ３７の凹部３７ａに嵌合する内側部３９ａと、内側部３９ａの体表側に位置し、内側部３９ａよりも広い中間部３９ｂと、中間部３９ｂから体表側へ突出する外側部３９ｃとを有している。

内側部３９ａは、凹部３７ａに嵌合する部分であるから、その形状及び大きさは、凹部３７ａの形状及び大きさに対応したものとなっている。本実施形態では、凹面３７ｒが球面であることに対応して、内側部３９ａの外面は球面である。

中間部３９ｂは、例えば、内側部３９ａ及び外側部３９ｃよりも外側に広がる、概ね一定厚さのフランジ３９ｆを有している。フランジ３９ｆは、レンズ３７の上面（凹部３７ａの周囲）に重なる。フランジ３９ｆには、孔３９ｅが形成されている。体表側から孔３９ｅに挿通されてフランジ３９ｆに係合する不図示のねじがレンズ３７に設けられた雌ねじ３７ｅに螺合されることによって、カバー３９は、レンズ３７に固定される。ただし、ねじに代えて、又は加えて、カバー３９（内側部３９ａ及び／又は中間部３９ｂ）とレンズ３７との間に介在する接着剤が用いられてもよい。中間部３９ｂ（フランジ３９ｆ）の平面形状は適宜な形状とされてよく、図示の例では円形である。

外側部３９ｃは、ケース１３（体表側ケース１５）の体表側の面に形成された開口（符号省略）に嵌合する。そして、外側部３９ｃの表面は、ケース１３の体表側の面と概ね連続し（面一となり）、ケース１３及び電極５等とともに施術装置１の当接面１ａを構成する。

外側部３９ｃの形状は適宜なものとされてよい。図示の例では、外側部３９ｃの平面形状は、円の一部が１対の電極５によって切り取られたような形状（長円形）とされている。その他、外側部３９ｃの平面形状は、円形、楕円形、多角形等とされてもよい。また、外側部３９ｃの表面（当接面１ａを構成する面）は、平面状であってもよいし、外側に僅かに膨らむ曲面状であってもよい。

フランジ３９ｆは、例えば、レンズ３７よりも外側に広がっている。超音波素子３は、例えば、フレーム２１に設けられた開口（符号省略）に対して体表側からレンズ３７が嵌合され、この際、フランジ３９ｆは、フレーム２１の開口周囲に対して体表側から係合する。また、体表側ケース１５の、外側部３９ｃが嵌合する開口の周囲部分は、体表側からフランジ３９ｆに重なり、フランジ３９ｆをフレーム２１に押し付ける。すなわち、フランジ３９ｆは、超音波素子３のケース１３に対する固定にも寄与している。

（レンズの焦点）
図５（ｂ）に示すように、レンズ３７の焦点Ｐ１は、カバー３９を体表に当接させたときに人体内（カバー３９の外側）に位置するように設定されている。なお、理論上、カバー３９における音速と、人体における音速とが同等の場合においては、図示の例のように、カバー３９と人体との界面において屈折は生じない。また、カバー３９における音速が人体における音速よりも速い場合は、焦点Ｐ１は図示の例よりも界面から離れ、逆の場合は、焦点Ｐ１は図示の例よりも界面に近づく。

焦点Ｐ１の具体的な位置は、施術の目的等に応じて適宜に設定されてよい。一例として、焦点Ｐ１は、体表下約４ｍｍの深さに位置する。この場合、例えば、表皮及び真皮の厚みは平均で２ｍｍ程度であることから、皮下脂肪に超音波を照射することができる。

レンズ３７は、音波を１点に集束させずに、所定範囲に音波を集束させてもよい。例えば、直径３ｍｍ程度の球状に音波を集束させてもよい。このような場合、例えば、施術の目的に合致しないほどに音波が集中し過ぎるおそれが低減される。

なお、本開示において、上記のように音波を所定範囲に集束させる場合、又は意図しない収差によって音波が所定範囲に集束してしまう場合、焦点Ｐ１は、例えば、その所定範囲内の最も音波のエネルギーが高くなる点、又は所定範囲の体積中心として特定されてよい。

また、例えば、単に焦点Ｐ１がカバー３９の外側に位置しているか否かを判定するだけの場合において、上記の所定範囲の全体がカバー３９の外側に位置しているときは、１点としての焦点Ｐ１を特定する必要はない。別の観点では、上記の所定範囲が焦点Ｐ１として扱われてもよい。

（電気刺激に係る基本的事項）
図６（ａ）は、１対の電極５に入力されるパルス信号（別の観点では１対の電極５から人体に与えられる電気刺激）を説明するための模式図である。同図において、横軸は、経過時間ｔを示している。縦軸は、パルス信号の強度Ｓ（電気刺激の強度）を示している。

パルス信号は、電気信号の一種であり、その信号強度が時間経過に対して所定の波形で繰り返し変化する信号である。このような脈動する電気信号が１対の電極５に入力されることによって、強度が周期的に変化する電気刺激が人体に付与される。パルス信号は、矩形波に限定されず、例えば、三角波、鋸波又はｓｉｎ波であってもよい。

１対の電極５の電位に着目したとき、パルス信号は、１対の電極５間で電位の極性（基準電位に対する正負）が交互に逆転するものであってもよいし、一方の電極５が基準電位とされ、他方の電極５の電位のみが変化するものであってもよい。前記の他方の電極５の電位は、基準電位に対して正負に変動してもよいし、正及び負の一方のみに変動してもよい。

パルス信号の強度Ｓは、例えば、１対の電極５間を流れる電流、又は１対の電極５間に印加される電圧である。換言すれば、施術装置１は、例えば、定電流回路によって所望の電流の電気刺激を人体に与えるものであってもよいし、定電圧回路によって所望の電圧の電気刺激を人体に与えるものであってもよい。その他、施術装置１は、例えば、所望の電力の電気刺激を人体に与えるものであってもよい。

（電気刺激に係るバースト波）
図６（ｂ）は、図６（ａ）の領域VIｂを時間軸方向に拡大した模式図である。

図６（ａ）及び図６（ｂ）間においてパルス幅Ｗｐを比較することにより理解されるように、パルス信号は、微視的に見たときに、パルス信号の周波数（１／Ｔｐ）よりも周波数が高いバースト波信号によって実現されていてもよい。このようにすることにより、痛み等を低減しつつ強い電気刺激を人体に付与可能であることは公知である。

バースト波信号は、一種のパルス信号であるが、本開示においてパルス信号という場合は、特に断りがない限りは、バースト波信号のことではなく、施術装置１が本来的に目的としている周波数のパルス信号のことをいうものとする。

なお、パルス信号の周波数（及びバースト波信号が利用される場合はその周波数）は、施術の目的等に応じて適宜に設定されてよい。一例を挙げると、パルス信号の周波数は、１０００Ｈｚ以上３０００Ｈｚ以下（いわゆる中周波の周波数）であり、バースト波信号の周波数は、２５ｋＨｚである。もちろん、パルス信号の周波数は、上記の中周波の周波数よりも低くてもよいし、高くてもよい。

（電気刺激に係る周波数の調整）
施術装置１は、例えば、センサ７が検出した脂肪厚に基づいて、１対の電極５に出力するパルス信号の周波数ｆ（＝１／Ｔｐ）を調整する。具体的には、例えば、検出された脂肪厚が厚いほど、パルス信号の周波数ｆを高くする。

この調整は、例えば、リアルタイムで行われる。すなわち、所定の周期Ｔｃで返し、脂肪厚の検出と、その検出結果に基づく周波数ｆの調整とが行われる。なお、所定の周期Ｔｃは、当然に、パルス信号の周期Ｔｐよりは長く、例えば、０．１秒以上１秒以下である。また、所定の周期Ｔｃで繰り返し周波数ｆの調整が行われるといっても、検出された脂肪厚が前回の検出値から変化せず、結果として周波数が調整されないことがあってもよいことはもちろんである。

図７（ａ）は、上記のようなパルス信号の周波数ｆの調整における、脂肪厚Ｄと周波数ｆとの関係の一例を示す模式図である。同図において、横軸は脂肪厚Ｄを示し、縦軸は周波数ｆを示している。

この例では、周波数ｆは、概略、脂肪厚Ｄに対して線形の関係となるように調整される。ただし、ファジィ制御のように、周波数ｆは、脂肪厚Ｄの変化に対して階段状に変化するように調整されている。

図７（ａ）における横軸及び縦軸の具体的な数値は適宜に設定されてよい。一例を挙げると、脂肪厚Ｄが６ｍｍ増加するごとに周波数ｆは４００Ｈｚ高くされる。また、脂肪厚Ｄが０ｍｍ以上６ｍｍ未満の範囲内の場合には、周波数ｆは１０００Ｈｚとされ、脂肪厚Ｄが３０ｍｍ以上となる場合には、周波数ｆは３０００Ｈｚとされる。

なお、図７（ａ）はあくまで一例である。従って、例えば、脂肪厚Ｄと周波数ｆとは線形の関係でなくてもよい。また、例えば、周波数ｆの変化は階段状でなく、脂肪厚Ｄの変化に対して連続的であってもよい（直線又は曲線で表わされてもよい）。

脂肪厚Ｄと周波数ｆと相対関係は、施術装置１の製造者によって設定されてもよいし、その一部又は全部が施術者によって設定されてもよい。後者の場合、例えば、施術者が操作部９に対する操作によって標準の周波数を設定し、その標準の周波数に対する増減が、予め製造者によって設定された調整量で、脂肪厚Ｄの変化に基づいて、施術装置１によってなされてもよい。

（電気刺激に係る強度の調整）
施術装置１は、例えば、上記のようにパルス信号の周波数ｆを調整するとき、これに付随してパルス信号の強度（図６（ａ）に示す波高Ｈｐ）も調整する。具体的には、例えば、周波数ｆが高くなるほど、波高Ｈｐを高くする（強度を強くする）。この調整は、例えば、周波数の調整がリアルタイムで行われることに対応して、リアルタイムで行われる。すなわち、所定の周期で繰り返し行われる。なお、脂肪厚に応じてパルス信号の強度が調整されていると捉えられてもよい。

図７（ｂ）は、上記のようなパルス信号の波高Ｈｐの調整における、パルス信号の周波数ｆと波高Ｈｐとの関係の一例を示す模式図である。同図において、横軸は周波数ｆを示し、縦軸は波高Ｈｐを示している。

この例では、波高Ｈｐは、概略、周波数ｆに対して線形の関係となるように調整される。ただし、図７（ｂ）は、図７（ａ）のように周波数ｆの変化が離散的である態様に対応しており、周波数ｆと波高Ｈｐとの関係は、線ではなく、複数の点で表わされている。

なお、図７（ｂ）はあくまで一例である。従って、例えば、周波数ｆと波高Ｈｐとは線形の関係でなくてもよい。また、例えば、周波数ｆの変化が連続的なものである場合において、波高Ｈｐの変化は、階段状であってもよいし、連続的であってもよい。

周波数ｆと波高Ｈｐとの相対関係は、施術装置１の製造者によって設定されてもよいし、その一部又は全部が施術者によって設定されてもよい。後者の場合、例えば、施術者が操作部９に対する操作によって標準の波高Ｈｐを設定し、その標準の波高Ｈｐに対する増減が、予め製造者によって設定された調整量で、周波数ｆの変化に基づいて、施術装置１によってなされてもよい。

（電気刺激に係る初期動作）
施術装置１は、例えば、１対の電極５が体表に当接された直後は、比較的弱い強度で電気刺激を人体に与え、その後、電気刺激の強度を相対的に強くする。これにより、例えば、被施術者（患者等）が心理的に衝撃を受けるおそれが低減される。

図７（ｃ）は、そのような電気刺激に係る初期動作における、時間ｔとパルス信号の強度（波高Ｈｐ）との関係の一例を示す模式図である。同図において、横軸は時間ｔを示し、縦軸は波高Ｈｐを示している。

この例において、時点ｔ０よりも前においては、施術装置１は、人体に電気刺激を与えるためのパルス信号を１対の電極５に出力していない。そして、施術装置１は、時点ｔ０において、１対の電極５が体表に当接されたことを検出すると、波高Ｈｐが初期値Ｈｐ０とされたパルス信号を１対の電極５に出力する。続いて、施術装置１は、時間ｔの経過に伴い、徐々に波高Ｈｐを大きくしていき、時点ｔ１以後においては、波高Ｈｐを設定値Ｈｐ１とする。１対の電極５が体表から離れたことが検出された場合おいては、時点ｔ０の前の状態に戻る。

設定値Ｈｐ１は、例えば、図７（ｂ）を参照して説明した、周波数ｆに応じて調整された波高Ｈｐである。従って、図７（ｃ）に示された範囲では、設定値Ｈｐ１は一定となっているが、調整に応じて設定値Ｈｐ１は変化する。

初期値Ｈｐ０及び助走時間Ｔａ（時点ｔ０〜ｔ１までの時間長さ）は、適宜な大きさとされてよく、絶対的な値であってもよいし、設定値Ｈｐ１等に応じて変化する値であってもよい。また、そのような絶対的な値又は設定値Ｈｐ１等に応じた変化量は、施術装置１の製造者によって予め設定されていてもよいし、施術者の操作部９に対する操作等によって設定されてもよい。

１対の電極５の体表への接触の検出は、適宜になされてよい。例えば、施術装置１は、１対の電極５の通電の有無によって体表への接触の有無を判定してもよい。この場合の通電の有無を検出するための信号は、人体に電気刺激を与えるためのパルス信号と同じものであってもよいし、通電を検出するための専用の電気信号であってもよい。前者の場合において、時点ｔ０よりも前の波高Ｈｐは、初期値Ｈｐ０以下の適宜な大きさとされてよい。

なお、上記のような初期動作は、電気刺激だけでなく、超音波についても適用されてもよい。例えば、時点ｔ０よりも前においては超音波を出力しないようにしたり、及び／又は時点ｔ０から超音波の強度を徐々に設定値へ上昇させたりしてもよい。

（施術ユニット）
図８は、施術装置１を含む施術ユニット１０１の構成を示す斜視図である。ただし、同図において、施術装置１は２点鎖線で示されている。

施術ユニット１０１は、施術装置１に加えて、施術装置１が使用されていないときに施術装置１を配置しておく保持機器１０３を備えている。

保持機器１０３は、例えば、施術装置１の置き場を有しており、施術装置１は、保持機器１０３に対して所定の位置関係とされる。具体的には、図示の例では、保持機器１０３は、置き場を構成する溝１０３ｒを有しており、施術装置１は、溝１０３ｒに嵌合されている。溝１０３ｒは、例えば、鉛直方向又は鉛直方向に所定の角度で傾斜する方向に延びており、施術装置１は、立てられた状態で保持される。

また、保持機器１０３は、例えば、施術装置１のバッテリ２５を充電する充電器として機能する。具体的には、例えば、保持機器１０３は、不図示のコード及びプラグを介して商用電源に接続される。また、施術装置１を溝１０３ｒに配置すると、施術装置１の不図示の端子が保持機器１０３の不図示の端子に当接し、保持機器１０３から施術装置１へ電力を供給可能となる。そして、施術装置１は、商用電源からの交流電力を適宜な電圧の直流電力に変換してバッテリ２５へ供給する。なお、そのような端子を介した充電に代えて、電界及び／又は磁界を利用した無線充電が行われてもよい。

施術装置１は、既述のように、バッテリ２５に加えて、又は代えて、商用電源からの電力がアダプターを介して供給されてもよい。保持機器１０３は、そのようなアダプターとして機能してもよい。例えば、施術装置１と保持機器１０３とは、コードによって接続され、保持機器１０３は、商用電源からの交流電力を適宜な電圧の直流電力に変換して前記のコードに供給する。なお、コードは、施術装置１及び保持機器１０３の一方又は双方に対して、固定されていてもよいし、着脱可能であってもよい。

また、保持機器１０３は、施術装置１の当接面１ａ（別の観点ではカバー３９及び電極５）を加熱及び保温する機能を有している。具体的には、例えば、保持機器１０３は、施術装置１が溝１０３ｒに配置されたときに、当接面１ａに対向する位置にヒータ１０５を有している。そして、施術装置１は、当接面１ａの温度又はヒータ１０５の温度を検出する温度センサの検出値が目標温度に収束するようにフィードバック制御を行う。なお、目標温度は、施術装置１の製造者によって予め設定されていてもよいし、保持機器１０３の不図示の操作部に対する施術者の操作等によって設定されてもよい。

なお、特に図示しないが、保持機器１０３は、操作部及び表示部を有していてよい。操作部は、例えば、保持機器１０３の起動及び停止を指示するための電源スイッチ、及び／又はヒータ１０５による加熱及び保温の開始又は停止を指示するためのスイッチを含んでいる。表示部は、例えば、充電中か否か、加熱中（保温のための加熱を除く）か否か、及び／又は保温中か否かの情報を表示する。

（ブロック図）
図９は、施術ユニット１０１の信号処理系の構成の要部を示すブロック図である。

施術装置１は、種々の制御を行う制御部５１を有している。制御部５１は、例えば、アセンブリ２３によって構成され、振動素子３５、電極５、センサ７、操作部９及び表示部１１と接続されている。

制御部５１は、例えば、振動素子３５に交流電圧を印加するための指令を生成して出力する超音波制御部５３と、超音波制御部５３からの指令に応じた交流電圧を生成して振動素子３５に印加する駆動部５５とを有している。

また、制御部５１は、例えば、パルス信号を生成するための指令を生成して出力するパルス制御部５７と、パルス制御部５７からの指令に応じたパルス信号を生成して１対の電極５に出力する駆動部５９とを有している。なお、パルス制御部５７は、図７（ａ）〜図７（ｃ）等を参照して説明したように、センサ７からの信号に基づいてパルス信号の態様を変化させる。

その他、特に図示しないが、制御部５１は、例えば、適宜な情報を表示部１１に表示させるための信号を出力するための処理部、当接面１ａが体表に当接されたことを検出するための処理を行う処理部等を有している。

保持機器１０３は、例えば、既述のヒータ１０５に加えて、当接面１ａ又はヒータ１０５の温度を検出するための温度センサ１０７、バッテリ２５を充電するための充電部１０９及びこれらを制御するための制御部１１１を有している。

（処理手順の一例）
図１０は、施術装置１（制御部５１）が実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。同図において、２箇所に示された、丸で囲まれた１の記号は互いに繋がる部分を示している。同様に、図中、２箇所に示された、丸で囲まれた２の記号は互いに繋がる部分を示している。

このフローチャートでは、具体的には、電気刺激の態様のリアルタイムでの調整（図７（ａ）及び図７（ｂ））及び電気刺激の初期動作（図７（ｃ））のための処理が示されている。また、施術装置１は、当接面１ａが体表に当接している時間を加算していき、当該時間が所定の設定時間に到達すると施術を終了する機能を有してよく、このための処理も示されている。

このフローチャートは、例えば、操作部９に対して施術の開始を指示する操作（例えば電源スイッチをＯＮする操作）がなされたときに開始される。

ステップＳＴ１では、制御部５１は、種々のパラメータの初期設定を行う。例えば、経過時間ｔｃ、ｔｓ、ｔａを初期値（例えば０）とする。これらの経過時間の意味については、以後の説明で明らかになる。

ステップＳＴ２以後（ステップＳＴ２〜ＳＴ１５）の処理は、所定の周期で繰り返される。当該周期は適宜に設定されてよいが、ステップＳＴ２のＴｃ及びステップＳＴ１２のＴａに比較して短い。

ステップＳＴ２では、制御部５１は、経過時間ｔｃが予め設定されている周期Ｔｃに到達したか否か判定する。そして、制御部５１は、肯定判定のときはステップＳＴ３に進み、否定判定のときはステップＳＴ７に進む。

ステップＳＴ３〜ＳＴ５では、図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照して説明したパルス信号の調整が行われる。具体的には、制御部５１は、センサ７からの信号に基づいて、現在のセンサ７下における脂肪厚Ｄを特定し（ステップＳＴ３）、その特定した脂肪厚Ｄに基づいてパルス信号の周波数ｆを設定し（ステップＳＴ４）、また、その周波数ｆに応じたパルス信号の強度Ｓ（波高Ｈｐ）を設定する。

ステップＳＴ６では、制御部５１は、経過時間ｔｃを初期値にリセットする。一方、ステップＳＴ７では、制御部５１は、経過時間ｔｃをステップＳＴ２〜ＳＴ１５の繰り返し周期だけ増加させる。従って、ステップＳＴ２では、周期Ｔｃが到来する毎に肯定判定がなされ、ひいては、ステップＳＴ３〜ＳＴ５が実行される。なお、周期Ｔｃの長さは、施術装置１の製造者によって設定されてもよいし、施術者の操作部９に対する操作によって設定されてもよい。

ステップＳＴ８では、制御部５１は、当接面１ａが体表に接触したか否か判定する。そして、制御部５１は、肯定判定のときはステップＳＴ９に進み、否定判定のときはステップＳＴ１１に進む。

ステップＳＴ９では、制御部５１は、経過時間ｔｓをステップＳＴ２〜ＳＴ１５の繰り返し周期だけ増加させる。同様に、ステップＳＴ１０では、制御部５１は、経過時間ｔａをステップＳＴ２〜ＳＴ１５の繰り返さし周期だけ増加させる。一方、ステップＳＴ１１では、制御部５１は、経過時間ｔａを初期値にリセットする。

ここで、経過時間ｔｓは、ステップＳＴ２〜ＳＴ１５ではリセットされない。従って、経過時間ｔｓは、当接面１ａが体表に当接している時間を積算したものに相当する。また、経過時間ｔａは、当接面１ａが体表に当接している間に増加され、当接していないときはリセットされるから、図７（ｃ）における時点ｔ０からの経過時間に相当する。

ステップＳＴ１２では、制御部５１は、経過時間ｔａが所定の助走時間Ｔａ（図７（ｃ））に到達したか否か判定する。そして、制御部５１は、否定判定のときは、ステップＳＴ５で設定されたパルス信号の強度（波高Ｈｐ）に対して、図７（ｃ）を参照して説明した調整を行った強度を特定する。一方、制御部５１は、肯定判定のときは、ステップＳＴ１３をスキップする。

ステップＳＴ１４では、制御部５１は、経過時間ｔｓが所定の設定時間Ｔｓに到達したか否か判定する。設定時間Ｔｓは、例えば、施術者の操作部９に対する操作によって設定されている。そして、制御部５１は、否定判定のときはステップＳＴ１５に進み、肯定判定のときはステップＳＴ１６に進む。

ステップＳＴ１５では、制御部５１は、パルス信号の出力を継続するための処理（最初にステップＳＴ１５が行われるときはパルス信号の出力を開始するための処理）を行う。このとき出力されるパルス信号は、ステップＳＴ４で設定された周波数を有し、かつステップＳＴ５で設定された強度、又はステップＳＴ１３が実行されたときはステップＳＴ１３で補正された強度を有している。

一方、ステップＳＴ１６では、制御部５１は、パルス信号の出力を停止する処理を行う。また、特に図示しないが、超音波素子３に対する電圧印加を停止する処理も行う。従って、施術がなされた時間ｔｓが設定時間Ｔｓに到達したことにより、施術が終了される。

以上のとおり、超音波に着目した第１の観点においては、本実施形態に係る施術装置１は、人体に超音波を与える超音波装置であって、超音波を生成する振動素子３５と、人体側に凹部３７ａを有しており、振動素子３５からの超音波を人体側へ集束させる音響レンズ３７と、凹部３７ａに嵌合しており、人体に当接されるカバー３９と、を有している。レンズ３７の人体側の焦点Ｐ１は、カバー３９よりも人体側に位置している。レンズ３７は、脂肪における音速よりも速い音速で超音波を伝える第１材料（一例として金属）により構成されている。カバー３９は、上記の第１材料における音速よりも脂肪における音速に近い音速で超音波を伝える第２材料（一例としてエラストマー）により構成されている。

従って、例えば、まず、振動素子３５からの超音波を体表下に集束させることができる。その結果、例えば、体表下の特定の部位のみに比較的強い超音波を照射して、前記の特定の部位以外に超音波が影響を及ぼすおそれを低減できる。

また、例えば、レンズ３７における音速よりも人体における音速に近い音速で音波を伝えるのカバー３９がレンズ３７と体表との間に介在することから、焦点Ｐ１を所望の位置に設定することが容易化される。具体的には、例えば、カバー３９における音速が人体における音速と同等である場合においては、理論上、図５（ｂ）に示したように、カバー３９と人体との界面において屈折は生じない。従って、例えば、レンズ３７の凹面３７ｒにおける屈折のみによって、焦点Ｐ１を設定することができ（カバー３９の体表側の面の形状は任意であり）、設計が容易である。また、例えば、当接面１ａを体表に押し付ける圧力によって、カバー３９と人体との界面の形状が変化しても、これによる焦点Ｐ１のずれは低減される。ひいては、麺棒マッサージによる圧力が焦点Ｐ１のずれに及ぼす影響も低減される。カバー３９における音速が人体における音速と同等である場合を例に挙げたが、カバー３９における音速がレンズ３７における音速よりも人体における音速に近いことによって、多少なりとも上記のような効果が奏される。

また、例えば、カバー３９が設けられていない場合においては、超音波が伝わる媒質は、順に、レンズ３７、凹部３７ａ内の空気（大気圧を基準としてよい。）、人体となる。空気における音速は、人体における音速よりも遅く、また、通常、固体材料（カバー３９）における音速は、空気における音速よりも速い。従って、カバー３９が設けられていない場合の焦点Ｐ１は、凹面３７ｒにおける相対的に大きな屈曲及び体表における屈曲によって、カバー３９が設けられている場合の焦点Ｐ１よりもカバー３９側に位置する。このことから、カバー３９が設けられていることによって、より深い位置へ超音波を集束させることが容易化されていると考えることができる。

また、本実施形態においては、カバー３９の材料における音速は、脂肪における音速よりも速い。

従って、例えば、逆の場合に比較して、焦点Ｐ１はカバー３９から離れる。その結果、例えば、より深い位置へ超音波を集束させることが容易化されていると考えることができる。また、音速は、弾性率が高いほど速くなるから、カバー３９の材料として、弾性率の高い材料を選択することができる。その結果、例えば、麺棒マッサージによる圧力がカバー３９と人体との界面の形状に及ぼす影響が低減される。

また、本実施形態においては、レンズ３７の材料は、例えば、金属であり、カバー３９の材料は、例えば、エラストマーである。

これらの材料であれば、上述したようなレンズ３７、カバー３９及び人体の間の音速の関係を満たすことが容易である。また、ゴムでなく、エラストマーを用いることによって、例えば、射出成形によってカバー３９を形成することができ、生産性が向上する。

また、電気刺激に着目した第２の観点においては、本実施形態に係る施術装置１は、人体に電気刺激を与える電気刺激装置であって、体表に当接される当接面１ａに露出している電極群（一例として１対の電極５）と、当接面１ａに当接されている体表下の脂肪厚を検出するセンサ７と、センサ７が検出した脂肪厚に応じた態様（例えば周波数）のパルス信号を１対の電極５に出力する制御部５１と、を有している。

従って、脂肪厚に応じて適切な態様の電気刺激を人体に与えることが可能になる。その結果、例えば、施術者が、施術が施される部位の事情に応じて好適な電気刺激の態様を判断してパルス信号を手動で調整する場合に比較して、施術者の技量によらずに、一定の効果を期待することができ、また、施術者の負担も軽減される。

また、本実施形態では、制御部５１は、センサ７が検出した脂肪厚が厚いほど、パルス信号の周波数を高くする。

電気刺激の周波数を高くすると、電気刺激が体表下の深い位置まで到達しやすくなる傾向があることが知られている。その理由としては、例えば、細胞膜が構成するキャパシタのインピーダンスが周波数の上昇によって低下することが挙げられている。従って、電気刺激は、脂肪厚が厚いほど深い位置に到達するように自動的にその態様が変化することになり、施術が好適化及び／又は容易化される。

また、本実施形態では、制御部５１は、所定の周期Ｔｃで繰り返し、センサ７が検出した脂肪厚に応じてパルス信号の態様（例えば周波数）を変化させる。すなわち、当接面１ａ下の脂肪厚に応じてリアルタイムに電気刺激を変化させる。

従って、例えば、操作部９に対して所定の操作が行われたときに、脂肪厚を検出してパルス信号の態様を変化させる装置（このような装置も本開示に係る技術に含まれる）に比較して、当接面１ａの体表に対する摺動に電気刺激の態様の変化を好適に及び／又は容易に追従させることができる。このような摺動に対して電気刺激の調整を追従させる思想は従来なく、また、従来の装置では、たとえ施術者の技量が高くても摺動に電気刺激の調整を追従させることは不可能である。このことに照らして、本実施形態の施術装置１は画期的である。

また、本実施形態では、施術装置１は、長さ３０ｃｍ以上の長尺状に構成されているケース１３を有している。超音波に着目すると、ケース１３は、外周面からカバー３９を露出させるようにして振動素子３５、レンズ３７及びカバー３９を保持している。また、電気刺激に着目すると、ケース１３は、外周面のうち軸回りの一部範囲である当接面１ａに１対の電極５を露出させ、かつ当接面１ａ下の脂肪厚を検出するように、電極５及びセンサ７を保持している。

従って、例えば、麺棒マッサージを行うと同時に、超音波及び／又は電気刺激を人体に与えることができる。その結果、例えば、これらを順次行う場合に比較して、施術の時間を短縮することができる。また、麺棒マッサージによる加圧と、電気刺激による筋肉の運動とが同時になされる場合においては、いわゆる加圧トレーニングのような効果も期待できる。

また、本実施形態では、電気刺激のための電極群は、上記のような長尺状のケース１３の長手方向に沿って並列に延びる長尺状の１対の電極５を含んでいる。

従って、例えば、麺棒マッサージを行いつつ、人体の広い範囲に電気刺激を与えることができる。また、通常、電極５は金属からなり、ケース１３は樹脂からなり、前者の方が弾性率が高い。従って、長尺状の電極５によってケース１３の撓み変形に対する剛性を向上させることができる。その結果、施術装置１の麺棒マッサージに対する耐久性が向上する。

また、本実施形態では、上記のような長尺状の１対の電極５それぞれは、ケース１３の長手方向に見て、当接面１ａに交差する側面（ｘ軸方向に略直交する面）に沿って広がっている部分を含む。

従って、例えば、電極５は、そのような側面に沿う部分を有さない装置（当該装置も本開示に係る技術に含まれる）に比較して、ｘ軸方向に見て、ｙ軸方向への撓み変形に対する剛性が高くなる。その結果、例えば、麺棒マッサージに対する耐久性が更に向上する。また、例えば、電極５の縁部が体表に当接しにくくなるから、電極５の体表に対する摺動も滑らかになる。

また、本実施形態では、超音波ユニット又は電気刺激ユニットとしての施術ユニット１０１は、施術装置１と、施術装置１の置き場（溝１０３ｒ）を有する保持機器１０３とを有している。施術装置１は、制御部５１（振動素子３５及び電極５）に電力を供給するバッテリ２５を有している。保持機器１０３は、バッテリ２５を充電する充電部１０９と、当接面１ａ（カバー３９及び電極５）を加熱するヒータ１０５と、を有している。

従って、例えば、バッテリ２５を充電している間に、当接面１ａの温度を気温よりも高くしておくことができる。その結果、例えば、当接面１ａを体表に当接させたときに、温度が低い当接面１ａが被施術者に不快感を感させてしまうおそれを低減できる。

なお、以上の実施形態において、施術装置１は超音波装置の一例であり、金属は第１材料の一例であり、エラストマーは第２材料の一例であり、施術ユニット１０１は超音波ユニットの一例であり、溝１０３ｒは置き場の一例である。

本開示に係る技術は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

例えば、超音波装置（施術装置）は、体表に電気刺激を与えるための構成を有していなくてもよいし、麺棒マッサージに利用できない構成であってもよい。

音響レンズは、平凹レンズ以外の凹レンズであってもよく、例えば、両凹レンズ又は凹メニスカスレンズであってもよい。ただし、実施形態の構成であれば、平板状の圧電素子を音響レンズの平面に近接又は当接させることが容易である等のメリットがある。また、音響レンズは、フレネルレンズのように分割して構成されてもよいし、１つの振動素子に対して比較的小さい複数の音響レンズが配列されてもよい。また、音響レンズは、ｘ軸方向及びｚ軸方向の双方に関して音波を集束させる作用を有していなくてもよく、シリンドリカルレンズのように構成されていてもよい。また、音響レンズ（凹部）の平面形状（ｙ軸方向に見た形状）は、円形に限定されず、例えば、体表から見て長方形であってもよい。

脂肪厚を検出するセンサは、光学式のものに限定されない。例えば、超音波式のものであってもよい。超音波式のセンサは、例えば、超音波診断装置と同様に、送信したエコー信号の反射信号を受信して画像を生成し、画像解析から筋肉と脂肪との境界を特定し、エコー信号の送信から、特定した境界に対応する反射信号を受信するまでの時間と、予め入力されている音速とに基づいて脂肪厚を計算する。

実施形態では、センサの検出した脂肪厚に応じて、パルス信号の周波数（１／Ｔｐ）及び強度（波高Ｈｐ）が変化した。ただし、周波数のみ、又は強度のみが変化してもよい。また、これらに加えて、又は代えて、例えば、パルス幅Ｗｐ（別の観点ではデューティー比）及び／又は波形（矩形波、三角波、鋸波若しくはｓｉｎ波等の形状）が変化してもよい。

電極群は、１対の電極からなるものに限定されず、３以上の電極から構成されるものであってもよい。３以上の電極は、電気刺激を与える面積を増加させる、又は切り換える目的で設けられてもよいし、干渉波を利用する目的で設けられてもよい。脂肪厚に応じて、３以上の電極のうち現に電気刺激を付与する電極、又は電極間の役割が変化してもよい。

１…施術装置（超音波装置）、３５…振動素子、３７…音響レンズ、３９…カバー、Ｐ１…焦点。

Claims (7)

1. 人体に超音波を与える超音波装置であって、
   超音波を生成する振動素子と、
   人体側に凹部を有しており、前記振動素子からの超音波を人体側へ集束させる音響レンズと、
   前記凹部に嵌合しており、人体に当接されるカバーと、
   前記カバーと共に人体に当接され、人体に電圧を印加する１対の電極と、
   を有しており、
   前記レンズの人体側の焦点は、前記カバーよりも人体側に位置しており、
   前記レンズは、脂肪における音速よりも速い音速で超音波を伝える第１材料により構成されており、
   前記カバーは、前記第１材料における音速よりも脂肪における音速に近い音速で超音波を伝える第２材料により構成されており、
   前記第１材料は、金属であり、
   前記第２材料は、エラストマー、ゴム及びその他の樹脂のいずれかであり、
   前記カバーは、
   前記レンズの軸に平行に人体側から見て前記１対の電極の背後に位置している部分と、
   前記レンズの軸に平行に人体側から見て前記１対の電極の間から露出しており、前記レンズの軸が通っている部分と、を有している
   超音波装置。
2. 前記第２材料における音速は、脂肪における音速よりも速い
   請求項１に記載の超音波装置。
3. 前記第２材料における音速と脂肪における音速との差は５００ｍ／ｓ以下である
   請求項１又は２に記載の超音波装置。
4. 前記第２材料は、エラストマーである
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の超音波装置。
5. 長さ３０ｃｍ以上の長尺状に構成されており、外周面から前記カバーを露出させるようにして前記振動素子、前記レンズ及び前記カバーを保持しているケースを有しており、
   前記１対の電極は、前記ケースの長手方向に並列に延びる長尺状であり、
   前記振動素子、前記音響レンズ及び前記カバーをそれぞれ有する複数の超音波素子が前記ケースの長手方向に沿って配列されており、
   前記ケースの幅及び厚さのうち大きい方は、２ｃｍ以上８ｃｍ以下である
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の超音波装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の超音波装置と、
   前記超音波装置の置き場を有している保持機器と、
   を有している超音波ユニット。
7. 前記超音波装置は、前記振動素子に電力を供給するバッテリを有しており、
   前記保持機器は、
   前記バッテリを充電する充電部と、
   前記カバーを加熱するヒータと、を有している
   請求項６に記載の超音波ユニット。

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