JP6830655B2 - 温熱治療システム - Google Patents

Description

本発明は、燔（はん）鍼治療器などの温熱治療器を用いる温熱治療システムに関するものである。

従来、治療器本体の先端部に小径の発熱体を露出して備え、前記発熱体を治療部位に対し直接接触させた状態で通電して、瞬間的に熱痛刺激を与える燔（はん）鍼治療器は知られている。

そのような燔（はん）鍼治療器として、前記発熱体が、前記治療部位との接触面積が０．７５〜２．０ｍｍ²の範囲に設定されている発熱体で構成され、前記治療器本体が、乾電池あるいは充電池からなる電源と、前記発熱体を温度制御する制御回路が設けられた回路基板と、前記回路基板に接続され前記発熱体に通電させる押しボタンスイッチと、前記サーミスタの目標温度を５０〜７０℃の範囲内で段階的に設定する設定スイッチとを筒状の本体ケーシング内に備え、前記制御回路に、前記押しボタンスイッチの押圧の際に前記サーミスタからの温度信号を受け前記サーミスタの温度が指定された温度を保持し、その温度になるまで通電を継続する温度制御回路を含むものが先に提案されている（例えば、特許文献１参照）。

そのような燔（はん）鍼治療器では、前記発熱体の大きさが１．６×０．８ｍｍ（１．２８ｍｍ²）であるが、瞬間的な熱痛刺激を高めるために、前記発熱体の大きさをさらに小さくすることが求められている。

ところで、前記発熱体としては、従来は、２．０×１．２×０．８ｍｍのパワーサーミスタが採用されていたため、人体への接触面積は２．０×１．２ｍｍより小さくすることができなかった。

そこで、発明者は、前記発熱体に、大きさ１．６×０．８×０．４５ｍｍの高信頼性表面実装抵抗を採用すれば、前記発熱体の人体への接触面積は１．６×０．４５ｍｍ（０．７２ｍｍ²）と小さくできることを知見し、瞬間的な熱痛刺激を高めることに成功した。ここで、表面実装抵抗はベース素材（ガラス、セラミックetc）の上に抵抗膜を塗布し、両端に電極を付けたものである。サーミスタは、幾つかの金属酸化物を焼結し両端に電極を付けたものである。よって、上記の構造の違いから衝撃耐量が大きいのは抵抗であると考えられる。

前記高信頼性表面実装抵抗の最も特徴的な性能は、他と比べて許容損失が大きいことである。1005サイズの一般的な抵抗の場合は、許容損失が0.06w程度である（例えば、ROHM社MCRシリーズ）が、高信頼性表面実装抵抗の場合は、許容損失が0.2wである（例えば、ROHM社ESRシリーズ）。どちらも周囲温度70℃まで許容損失の100%で使用できるが、ROHM社ESRシリーズの方が放熱特性がよいか、耐熱温度が高くなる。

国際公開第２００９／０９８９０５号

しかしながら、研究を進めたところ、前述したように、人体→発熱部（発熱体）→温度センサ（サーミスタ）という位置関係になることから、「発熱体が人体（皮膚）と接触する部分」と「温度センサによって計測される部分」との間に温度差が生じる。

そこで、発熱体の大きさを１．０×０．３５ｍｍ（０．３５ｍｍ²）にさらに縮小したところ、１．６ｍｍが１．０ｍｍとなり、０．６ｍｍの隙間を先端に得ることができた。その隙間に、０．５×０．５ｍｍの温度センサを配置すれば、「発熱体が皮膚と接触する部分」と「温度センサが皮膚に接触する部分」とが隣り合うように並べられ、発熱体および温度センサを一緒に人体（皮膚）のほぼ同じ部位に接触させることが可能となり、前述した温度差の問題が解決できることが判明した。

その一方、発熱体の大きさが小さくなると、許容される発熱量が減少する。

そこで、発明者は、さらに研究を進め、発熱部全体の質量を小さくしても、人体（皮膚）との接触部以外への熱拡散を防ぐようにプリント基板パターンや成形品への取り付け構造を工夫することで、低出力の発熱で十分な熱刺激を得ることができることを見い出し、本発明温熱治療器を開発した。

そのような燔（はん）鍼治療器などの温熱治療器は、鍼灸師など治療者本人の感覚や経験で治療し、結果の記録は本人の記憶とされている。そのため、今までは数値化されたデータが乏しく、客観的データが必須の学会発表も非常に僅少である。

そこで、発明者は、さらに、温熱治療器に、治療機能に加えて、温度測定機能を持たせるようにすれば、前記温熱治療器と制御装置（例えば）パソコンとの間で、通信により情報のやりとりができるようにすれば、温熱治療器の治療機能と測定機能とを活用して、治療前後の違いや経穴探索などの測定結果を全て定量的なデジタルデータとして制御装置（たとえば、メモリ）に保存することができ、必要に応じて、保存データと、今治療中のデータとをリアルタイムで比較したり、継続治療の記録データとして利用したりできることに着想し、本発明治療システムを開発するに至った。

本発明は、発熱体および温度センサ共に皮膚に接触させ、発熱体が皮膚と接触する部分の温度と温度センサによって計測される温度との温度差をなくし、治療機能と測定機能とを備える温熱治療器を用い、通信を利用して、制御装置に、治療前後の違いや経穴探索などの測定結果を全て定量的なデジタルデータとして保存することができる温熱治療システムを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、治療機能と測定機能とを備える温熱治療器と、制御装置との間で、通信により情報交換を行いながら被治療者の治療部位に対し温熱治療を行う温熱治療システムであって、前記温熱治療器は、前記制御装置との間で通信する機能を有するものであり、前記制御装置は、予め記憶されている温熱治療に関する複数のモードからいずれのモードとするかを設定し、その設定されたモードの処理を実行するモード設定手段と、前記温熱治療器から温度信号を受け、前記モード設定手段にて設定されたモードに応じて、経穴の治療前温度、治療後一定時間経過後の温度についての温度情報を、前記経穴ごとに記録する記録手段と、前記経穴の部位を含む治療部位を、その治療している状態を前記温熱治療器とともに撮影する撮影手段と備え、前記記録手段は、前記経穴ごとに、前記経穴の部位を含む治療部位と前記温熱治療器との画像および前記治療部位の温度を含む経穴情報を記録するものである、ことを特徴とする。

このようにすれば、治療機能と測定機能とを備える温熱治療器を用い、無線通信を利用して、制御装置のメモリに、治療前後の違いや経穴探索などの測定結果を全て定量的なデジタルデータとして保存することができる。よって、必要に応じて、保存データと、今治療中のデータとをリアルタイムで比較したり、継続治療の記録データとして利用することができる。 また、経穴情報として、部位の画像と、部位の温度とを含む情報として記録することができる。

そして、請求項２に記載のように、前記被治療者に対し、温熱治療に先だって、前記治療部位の近くに、前記経穴の位置を特定する目印となるマーカを設ける、ことが望ましい。

このようにすれば、マーカとの関係で経穴の位置を特定しやすくなる。

請求項３に記載のように、前記複数のモードは、前記温熱治療器の先端子を被治療者の体表面にあて皮膚をなぞることにより、温度変化に基づき経穴を探索する経穴探索モードを含む、ことや、請求項４に記載のように、前記複数のモードは、前記温熱治療器の先端子を被治療者の体表面にあて皮膚をなぞることにより、前記体表面の温度変化を測定し、前記体表面の温度分布を計測する温度分布測定モードを含む、ことや、請求項５に記載のように、前記複数のモードは、前記温熱治療器の先端子を被治療者の治療部位に接触させ、前記経穴の部位を検出し、その部位に対し治療を実行する温熱治療モードを含む、ことが望ましい。

請求項６に記載のように、前記制御装置は、前記温熱治療器の先端子が被治療者の経穴にあたると、画面表示あるいは音で治療者に知らせる報知手段を備える、ことが望ましい。

このようにすれば、治療者や被治療者が、制御装置を利用することで、経穴に当たったことが、視覚的あるいは聴覚的に知ることができる。

請求項７に記載のように、前記通信は、無線通信である、ことが望ましい。このようにすれば、ワイヤレスとなるので、制御装置との間で情報のやりとりをしても、治療を妨げることがない。

本発明である温熱治療器は、発熱体および温度センサ共に皮膚に接触させ、発熱体が皮膚と接触する部分の温度と温度センサによって計測される温度との温度差をなくすことができ、効率のよい温熱治療を実現できる。

本発明である温熱治療システムは、治療機能と測定機能とを備える温熱治療器を用い、通信を利用して情報をやりとりし、制御装置（例えば、メモリ）に、治療前後の違いや経穴探索などの測定結果を全て定量的なデジタルデータとして記録（保存）することができるので、必要に応じて、保存データと、今治療中のデータとをリアルタイムで比較したり、継続治療の記録データとして利用したりすることができる。

本発明に係る温熱治療システムの説明図である。 前記温熱治療システムに用いられる温熱治療器を示し、（ａ）は、キャップを取り外し、乾電池あるいは充電池からなる電源を取り出して示す図、（ｂ）はボタンが設けられている部分の拡大図である。 前記治療器本体と先端子との関係を示す図である。 前記先端子を、先端ケーシングを省いて示す図２と同様の図である。 前記先端子の先端ケーシングを、後側から見た斜視図である。 プリント基板の図である。 （ａ）〜（ｄ）は前記プリント基板を構成する基板を示す図である。 前記温熱治療システムの概略構成を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）はビデオカメラ（撮影手段）による撮影方法の説明図である。 （ａ）（ｂ）はマーカの画像修正の説明図である。 経穴探索モードの処理の流れを示すフローチャート図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。

図１は本発明に係る温熱治療システムの説明図である。

図１に示すように、本発明に係る温熱治療システム３１は、温熱治療器１のほか、パソコン３２（制御装置）およびパソコン３２用無線通信アダプタ３３（以下、単に無線アダプタという）、ビデオカメラ３５をハードウェアとして持ち、温熱治療器１とパソコン３２との間で無線通信を行い、温熱治療器１は、制御手段を構成するファームウェア（例えば、ソフトウェア）を備え、パソコン３２は、予め記憶されている温熱治療に関する複数のモードからいずれのモードとするかを設定し、その設定されたモードの処理を実行するモード設定手段（アプリケーションソフトウェア、以下ＡＰという）と、温熱治療器１から温度信号を受け、前記モード設定手段にて設定されたモードに応じて、経穴の治療前温度、治療後一定時間経過後の温度などの温度情報を、前記経穴ごとに記録する記録手段とを備える。
ビデオカメラ３５は、前記経穴の部位を含む周辺部位を温熱治療器１とともに撮影するもので、前記記録手段は、前記経穴の位置（部位）を特定するために、前記経穴ごとに、前記温度情報に関連づけて、前記経穴の部位を含む周辺部位の画像も併せて記録することになる。

つまり、従来、温熱治療器は治療器としての機能（例えば、燔（はん）鍼治療器であれば燔（はん）鍼治療器としての機能）に限定されていたが、本発明に係る温熱治療器１は、治療器としての機能だけでなく、測定器としての機能も持ち、治療前や治療後の体表面温度の変化、経穴（ツボ）の探索などの治療機能と測定機能とを併せ持つようになっている。

一般的に、鍼灸の治療においては、体表面に点在する榮穴（えいけつ）、兪穴（ゆけつ）といった経穴（ツボ）が鍼や灸での刺激部位になる。老練な鍼灸師は自身の指先などで経穴を探し出し、適切な刺激を加えて被治療者Ｂ（患者）を治療し、効果を上げている。しかしこの手法は熟練した治療者の知識と経験で行われるものであり、エビデンスとなる定量的な治療効果は勿論、体表面に点在する目視だけでは発見できない経穴の場所特定も治療者だけが知り得る情報である。

本発明に係る温熱治療器システム３１は、この経穴の探索が行え、発見した経穴に熱刺激を加えることによる治療効果までを定量的に記録する機能を持つものである。

本システム３１に用いる温熱治療器１は、図２（ａ）に示すように、治療器本体２の先端部に先端子３が着脱可能に設けられている。温熱治療器１は、先端部分を覆うキャップ３６を有し、後述するように、乾電池あるいは充電池からなる電源１２にて駆動されるようになっている。

この先端子３は、図３および図４に示すように、先端部に発熱体４を絶縁皮膜に覆われた状態で露出して備え、発熱体４を治療部位に対し接触させた状態で通電して、温熱治療（燔（はん）鍼治療）を行うことができる点型先端子である。

そして、先端子３は、筒状の先端ケーシング３Ａを備え、この先端ケーシング３Ａは、軸線方向に延びる係合溝部３ａ，３ｂが内部左右に設けられ、係合溝部３ａ，３ｂにプリント基板７の両側部分が係合された状態で、発熱体４と並んで温度センサ５（例えば、サーミスタ）が絶縁皮膜に覆われた状態で露出した状態となる。つまり、先端ケーシング３Ａの係合溝部３ａ，３ｂにプリント基板７の両側部分が係合されプリント基板７が先端ケーシング３Ａに設けられた状態で、発熱体４と温度センサ５とが並んで前記絶縁皮膜に覆われた状態で露出している。これにより、先端子３の先端を治療部位に接触させた状態で、発熱体４と温度センサ５とが、前記治療部位に対し並んで接触可能である。つまり、発熱体４の先端と温度センサ５の先端とがほぼ同じ部分（治療部位）に接触することになり、発熱体４が接触している部分の温度と温度センサ５が接触している部分の温度との差がなくなる。なお、係合溝部３ａ，３ｂの間には、プリント基板７の位置を規制し先端ケーシング３Ａ内での軸線方向位置を決める規制突部３ｃ，３ｃが設けられている。

前記絶縁被膜を形成するのに用いる樹脂は、熱伝導率が４．２程度の樹脂（例えばＵＶレジン）であり、防水と接着のために設けられるものであり、プリント基板７を先端ケーシング３Ａに固定するのに用いる樹脂よりも熱伝導率が高いものである。つまり、前記絶縁被膜を形成するのに用いる樹脂の熱伝導率は４．２程度であるのに対し、プリント基板７を先端ケーシング３Ａに固定するのに用いる樹脂の熱伝導率は０．２程度である。

また、プリント基板７は、図７および図８に示すように、４つの基板７Ａ〜７Ｄが順に積層されてなる４層構造である。一般的に全面銅箔があるが、発熱体４と温度センサ５が設けられる基板７Ａの下側に位置する基板７Ｂ，７Ｃの銅箔７Ｂａ，７Ｃａは、発熱体４と温度センサ５とに対応する部位には設けられていない。また、大電流が流れるから、基板７Ａ，７Ｂの配線パターンを極度に細くできないが、可能な限り細くしている。また、一般的な４層構造の基板の厚さは１．６ｍｍであるが、このプリント基板７の厚さは、０．４ｍｍと薄くなっている。

治療器本体２は、筒状の本体ケーシング１１を備える。この本体ケーシング１１内には、図８に示すように、乾電池あるいは充電池からなる電源１２と、温度センサ５からの信号に基づき発熱体４の温度を目標温度になるように温度制御する制御手段１３（例えば制御マイコン）と、制御手段１３に接続され発熱体４に通電させる押しボタンであるスタートボタン１４と、発熱体４の目標温度を段階的に変化させる温度設定ボタン１５とが設けられている。温度設定ボタン１５の下側には、図２（ｂ）に示すように、発熱体４の温度を表示する温度表示ＬＥＤ２０が設けられている。なお、経穴探索モード、温度分布測定モード、温熱治療モードなどのモードに応じて、ボタン１４，１５の機能を変化させるようにすることも可能である。

制御手段１３は、温度センサ５からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータ１６を含み、制御ＦＥＴ１７を介して発熱体４に接続されている。また、制御手段１３から出力される温度信号は、トランシーバＩＣ１８（特定省電力トランシーバＩＣ）のアンテナ１８ａを通じてパソコン３２側に送信される。パソコン３２側では、無線通信アダプタ３３がトランシーバＩＣ３４（特定省電力トランシーバＩＣ）を有し、それのアンテナ３４ａを通じて温度信号がパソコン３２に取り込まれる。

前記絶縁被膜は、プリント基板７を本体ケーシング１１に固定するのに用いる固定樹脂よりも熱伝導率が高いものが用いられている。例えば、前記絶縁被膜の熱伝導率は４．２程度、前記固定樹脂の熱伝導率は０．２程度とされる。このように、発熱体４および温度センサ５を備えるプリント基板７を、樹脂成形品である本体ケーシング１１に接着固定する樹脂として、熱伝導率の低い素材を使用することと、人体と接触する部分には樹脂としては熱伝導率の高い（４．２程度）の素材を使用することにより、不要な部分への熱吸収を最小限に抑えることができる。その結果、人体への接触部は十分な熱伝導率を持つと共に十分な電気絶縁性を有し、熱量の約９０％を人体に供給しながら良好な電気絶縁性を保つことが可能となる。発熱体４と並んで温度センサ５を設けることで、人体接触部位の温度変化も迅速に検出することができる。

先端子３における発熱体４の大きさは１．０×０．３５ｍｍ（０．３５ｍｍ²）であるので、先端子３は、糸状灸（しじょうきゅう）の治療を行える燔（はん）鍼治療器の先端子として用いられる。

ところで、従来は、鍼灸師など治療者本人の感覚や経験で治療し、結果の記録は本人の記憶であった。そのため、今までは数値化されたデータが乏しく、客観的データが必須の学会発表も非常に僅少であった。

そこで、温熱治療器１を用いた温熱治療システム３１では、無線通信により、温熱治療器１とパソコン３２との間で情報のやりとりができるようにすることで、治療器＋測定器の機能を十分に生かし、治療前後の違いや経穴探索など測定結果を全て定量的なデジタルデータとしてパソコン３２のメモリに保存できる。よって、必要に応じて、保存データと、今治療中のデータとをリアルタイムで比較を行ったり、継続治療の記録データとして利用することができる。

また、パソコン３２において、各種数値データをグラフ化するなど視覚化するなどデジタルデータ（コンピュータ技術）を投入することで、今まで経験則が主要であった東洋医学に、経験豊かな治療家の治療・治療と同等のことを、経験が少ない若手治療家でも実践できる環境を構築することや、学会などに代表される論文発表の場において定量的データを示すことが可能となった。

このような温熱治療システム３１は、無線通信機能（無線送受信機能）を有する温熱治療器１、無線通信機能を持つパソコン用アダプタ３３、パソコン３２、ビデオカメラ３５などから構成され、パソコン３２に不慣れな治療者でも簡単に操作できるＧＵＩ（グラフィカルユーザーインターフェース）をタッチ（またはマウス操作）することで無線通信を介して温熱治療器１に指令を送り、温熱治療器１から結果を受信する。受信した数値データは必要に応じてグラフィカルな表示を行うことができる。受信した数値データはパソコン３２のハードディスクや、ネットワークを介してサーバーコンピュータのハードディスクに保存される。この保存されたデータは必要に応じて呼び出し、表示・分析を行える。

なお、従来の装置では、加熱などの刺激と、体表面の温度などの測定を別々の装置で行っていたため、リアルタイムのデータ取得が困難であった。本システム３１では刺激とデータ収集を１つの本体で行うため、真のリアルタイムでの刺激および計測を実現している。また、温熱治療器１は、コードレス化を実現しているため、治療行為への邪魔が発生しない。

ビデオカメラ３５は、図９（ａ）（ｂ）に示すように、被治療者Ｂ（患者）の上方に被治療者Ｂを撮影できるように配置され、三脚などの固定手段用いて、定位置で、つまり治療中に移動させないで撮影する。

被治療者Ｂには、治療の妨げとならない位置に、例えば緑色で正方形枠が描かれているマーカ３６を置いておく。ビデオカメラ３５の解像度は２００万画素程度のものを用いる。撮影範囲が５００×２８０ｍｍ（１６：９）の場合、１ピクセルが体表面上の約０．３×０．３ｍｍを示すことになる。例えば胴体に対し治療する場合、治療時の撮影範囲Ｓは、図９（ａ）（ｃ）に示すように、背中全体となり、マーカ３６との関係で位置が特定され、経穴の位置情報となる。なお、撮影範囲の画像は、例えば図１のパソコン３２のディスプレイ３２ａに示すように、モード選択の画面画像と並んで表示される。マーカ３６は、５０×５０ｍｍの透明樹脂板に緑色（他の色でもよい）で正方形枠が印刷されているものである。

ビデオカメラの位置が被治療者の真上の場合は、補正の必要がないが、斜め上方から撮影した場合には、図１０（ａ）に示すように、正方形枠のマーカ３６が歪んだマーカ３６’として撮影されるので、マーカ３６が正方形枠となるように画像の回転、射影変換（ホモグラフィー）を行い、図１０（ｂ）に示すように、仮想的に真上から撮影したマーカ３６の画像を得る。

この画像を、経穴位置を特定する記録に用いる。従って、常に同じカメラアングル（真正面）で撮影した仮想画像が得られることになる。以前の記録との重ね合わせて画像を見る場合には、耳や目などの特徴的部位、体の輪郭などを基準とすることになる。

また、マーカ３６の実寸法が既知であることから、画像の倍率補正も行うことができる。これにより、画像補正後の寸法（位置）精度は、Ｘ，Ｙ軸ともに１ｍｍ以下の精度を得る。

先端子３に設けられている温度センサの位置は正確に決まっているので、撮影されている温熱治療器１の位置がわかれば、経穴の位置は自明である。なお、各種画像処理の手法は、具体的に説明しないが、周知の手法が用いられる。

続いて、温熱治療器１をパソコン３２に、前述したように無線通信により連係させた温熱治療システム３１における、治療方法について説明する。
（経穴探索モードの場合）
経穴探索モードは、経穴の探索を行うモードである。

経穴探索に先だって、まず、パソコン３２を起動し、アダプタ３３およびビデオカメラ３５をパソコン３２に接続する。

それから、被治療者を適切な状態（例えば、ベッドで仰臥させたり、椅子に着座させたりする）にし、経穴を検索する部位（例えば、腕全体、背部全体など）を撮影できるようビデオカメラ３５の位置や画角を調整する。そして、例えば図９（ａ）（ｂ）に示すように、マーカ３６を体表面上に置く。

そして、スタートすると、図１１に示すように、パソコン３２の画面（図１参照）において、モード設定ダイアログで、複数のモード（経穴検索、温度分布測定、施術・効果記録（温熱治療）のモード）の中から、経穴探索モードを選び（ステップＳ１）、温熱治療器１のスタートボタン１４を押す（ステップＳ２）。これにより、温熱治療器１からの、リアルタイムで温度データが送信され、パソコン３２での記録が開始される（ステップＳ３）。このとき、ビデオカメラ３５にて撮影されている画像もリアルタイムでパソコン３２のディスプレイ３２ａに表示される。

そして、温熱治療器１の先端子３を被治療者の皮膚（経穴を検索する部分）に密着させ、先端子３で皮膚をなぞるように温熱治療器１をゆっくり移動させる（ステップＳ４）。

それから、前記温度データに基づき温度変化があったか否かが判定され（ステップＳ５）、温度変化があった場合にはビデオカメラ３５で静止画像を撮影し（ステップＳ６）、記録する一方、温度変化がなければ、ステップＳ４に戻り、温熱治療器１の移動を継続する。これは、経穴は周囲より温度が１〜２℃低いことから、この温度変化をみることで経穴を探索しているのである。また、先端子３が被治療者の経穴にあたると、パソコン３２が画面表示および音で治療者にそのことを知らせる。

ビデオカメラ３５による静止画像は、前記経穴の部位を含む周辺部位が温熱治療器１とともに撮影されたものである。経穴がある部位を視覚的に特定するためである。

前記静止画像を記録する際に、経穴の部位の温度などの数値データが、経穴情報として同時に記録される。これらは、温度変化を検出したらパソコン３２によって自動的に実行される。この経穴の部位の温度などの数値データと静止画像とが経穴情報となる。

ステップＳ６での静止画像の記録後、スタートボタンがオンであるか否かが判定され（ステップＳ７）、オンであれば、ステップＳ４に戻り、経穴の探索が継続される一方、スタートボタンがオフであれば、そのまま終了する。
（温度分布測定モードの場合）
温度分布測定モードは、体表面の温度分布を測定するモードである。

予め決められた開始位置、終了位置の間を先端子３でなぞって体表面の温度変化を記録し、前回の治療効果を確認したり、次回の治療用データを得ることができる。

セットアップは前記モードと同じである。温熱治療器のスタートボタンを押した時から、終了ボタン（スタートボタンと同一）を押すまで一定の間隔（APで設定可能で、毎秒1コマ〜10コマ程度）でもって静止画を撮影すると共に、体表面温度などの数値データを記録する。静止画によって測定部位が特定され、その測定部位の数値データとして記録される。
（温熱治療モード）
温熱治療モードは、先端子３を治療部位に接触させ、治療を実行するモードである。

まず、治療者は、治療する経穴に温熱治療器１の先端子３を密着させ、スタートボタン１４を押し、温熱治療を行う。パソコン３２に、無線通信を利用して、経穴の治療前温度、治療後一定時間経過後の温度などが自動的に記録される。

セットアップは前記モードと同じである。そして、例えば、次の順に、１つの経穴に対 し自動的に治療と記録が行われる。
(i)静止画１枚を撮影する。
(ii)治療開始より数秒前の体表面温度を記録する。
(iii)温度の記録と共に加熱を開始する（加熱時間は１秒以内である）。
(iv)数秒〜１０秒程度の間、体表面の温度変化を記録する。
(v)必要に応じて、少し位置をずらせてスタートボタン１４を押すと、(i)からの手順を繰り返すことになる。つまり現在の位置から少し先端子３を移動させ、追加の温熱を加えることができる。

このように、温熱治療器１は、治療前の体表面温度、治療中の先端子温度変化、治療後の温度をパソコン３２に、無線通信により送り、パソコン３２のメモリにそれらのデータを記録する。血流の悪さ、治療による改善など、従来数値化した記録が取れなかった鍼灸治療の効果効能を数値として記録することができ、表やグラフ表示などで可視化することができる。

また、被治療者により熱感体・経穴の感度の違いにより熱刺激温度を変化させて、治療効果の良否を、数値又は視覚で判定することもできる。

これらのモードは、本発明に係る温熱治療システムで採用する温熱治療器（治療機能と測定機能を併せ持つもの）でしか実現できないモードである。なお、従来より、経穴を見つける装置は存在するが、測定と治療器具が独立しているため、リアルタイムのデータ収集が不可能であった。

本発明に係る温熱治療システムが東洋医学の範疇である鍼灸の分野に工学を導入する一助になって、新たな治療方法が拡大していくことが期待される。

また、発熱体４の温度制御は、例えば特許文献１に記載の発明などにおいて採用されている既知の回路構成と、既知のＰＩ制御（比例制御）であるが、先端子３の場合には、標準的な発熱時間が８００ｍｓ（０．８秒）、発熱部の質量が約１０ｍｇ（０．０１ｇ、発熱用抵抗０．８ｍｇ、温度センサ用サーミスタ１．２ｍｇ、発熱部近傍のプリント基板質量５ｍｇ、はんだ２．８ｍｇを含む発熱部全質量）となり、一般的なヒータの温度制御とは発熱時間の単位も制御対象の発熱体質量も大きく異なる。

発熱体４をＯＮ／ＯＦＦするスタートボタン１４は、高速スイッチングが可能なＭＯＳトランジスタを使用し、ＰＷＭ制御で０％加熱（ＯＦＦ状態）から１００％加熱をデジタル制御している。温度センサ５（サーミスタ）の抵抗値は、電圧に変換して１２ビットＡＤコンバータ１６で約６０μｓ毎にデジタル化される。加熱を実行すると、質量０．８ｍｇの発熱用抵抗が瞬時（数十ｍｓ）に設定温度に達する。

発熱体４の比熱は約０．５Ｊ／（ｇ・Ｋ）である。これは、鉄や銅が０．４〜０．５Ｊ／（ｇ・Ｋ）程度であることから、それらから予測した数値である。

発生する熱量は３ｍＪ／１ｍｓ Ｅ＝３．０Ｖ Ｉ＝１Ａ （Ｒ＝３Ω）
仮に加熱前発熱体温度を２５℃、設定温度を６０℃とすると必要な熱量は、
Δｔ＝６０−２５＝３５
発熱体４の質量０．８ｍｇ
必要な熱量Ｑ＝０．５＊０．００８＊３５＝０．１４
温度上昇に要する時間はｔ（ｍｓ）＝１４０／３＝４６．７ｍｓ
発熱体４は約０．０５秒で６０℃に達し、それは皮膚に直接接触している。しかし、温度センサ５には主にプリント基板７上の銅箔を経由して温度が伝達される。そのため制御に遅れが生じる。また、放熱には発熱より時間が必要（皮膚や空気はそれ程熱伝導が良くない）なため、これらのことにより先端子３の温度のオーバシュートとして現れる。つまり、先端子３は、熱伝導の遅延と温度制御方式から生じるオーバーシュートを「チクッ」とした熱刺激感に用いている。なお、温度設定が低の場合には、比例制御による温度制御と合わせてＰＷＭ制御で発熱体４への電力供給を固定的に行っている。なお、０．１ｍＪ／ｍｓ程度まで発熱量を絞ることができる。

このように、本システム３１において用いる温熱治療器１は、鍼灸の治療器であるが、治療の効果を数値データとして取得できる測定器としての一面を持つものである。

また、使用者が誰でも、簡単に使用できるようにユニバーサルデザイン化を行うことも可能である。つまり、温度表示ＬＥＤ２０を有するので（図５参照）、制御手段１３は、温度表示ＬＥＤ２０の発光色を、温度設定ボタン１５によって設定された目標温度に応じて変化させるようにすることができる。

また、治療器本体２は、スピーカ４１を有し、制御手段１３は、スピーカ４１を駆動するスピーカ駆動回路４２を有する。この場合、スピーカ駆動回路４２は、スタートボタン１４、温度設定ボタン１５よりの信号を受け、通電操作時や目標温度の切替時における操作音や、温度設定ボタン１５によって設定された目標温度に応じた発熱音を出力するようにスピーカ４１を駆動制御するものである。

そして、温熱治療器１は、いずれも、例えば表１に示すように、音と光で状態を報知するようにしている。

ここで、操作音は、単一周波数の音でスピーカを鳴動している。発熱時の音は、電子ピアノの音をＰＣＭ（パルスコードモジュレーション）化している。例えば、ド＝約２０９３Ｈｚ、ミ＝約２６３７Ｈｚ、ソ＝約３１３６Ｈｚ。

Ｂ 被治療者
１ 温熱治療器
２ 治療器本体
３ 先端子
３Ａ 先端ケーシング
３ａ，３ｂ 係合溝部
３ｃ 規制突部
４ 発熱体
５ 温度センサ
７ プリント基板
１１ 本体ケーシング
１２ 電源
１３ 制御手段
１４ スタートボタン
１５ 温度設定ボタン
１６ ＡＤコンバータ
１７ 制御ＦＥＴ
１８，３４ トランシーバＩＣ
１８ａ，３４ａ アンテナ
２０ 温度表示ＬＥＤ
３１ 温熱治療システム
３２ パソコン
３３ 無線通信アダプタ
３５ ビデオカメラ
３６ マーカ
３７ キャップ
４１ スピーカ
４２ スピーカ駆動回路

Claims (7)

1. 治療機能と測定機能とを備える温熱治療器と、制御装置との間で、通信により情報交換を行いながら被治療者の治療部位に対し温熱治療を行う温熱治療システムであって、
   前記温熱治療器は、前記制御装置との間で通信する機能を有するものであり、
   前記制御装置は、予め記憶されている温熱治療に関する複数のモードからいずれのモードとするかを設定し、その設定されたモードの処理を実行するモード設定手段と、
   前記温熱治療器から温度信号を受け、前記モード設定手段にて設定されたモードに応じて、経穴の治療前温度、治療後一定時間経過後の温度についての温度情報を、前記経穴ごとに記録する記録手段と、
   前記経穴の部位を含む治療部位を、その治療している状態を前記温熱治療器とともに撮影する撮影手段と備え、
   前記記録手段は、前記経穴ごとに、前記経穴の部位を含む治療部位と前記温熱治療器との画像および前記治療部位の温度を含む経穴情報を記録するものである、ことを特徴とする温熱治療シスステム。
2. 前記被治療者に対し、温熱治療に先だって、前記治療部位の近くに、前記経穴の位置を特定する目印となるマーカを設ける、請求項１記載の温熱治療システム。
3. 前記複数のモードは、前記温熱治療器の先端子を被治療者の体表面にあて皮膚をなぞることにより、温度変化に基づき経穴を探索する経穴探索モードを含む、請求項１または２記載の温熱治療システム。
4. 前記複数のモードは、前記温熱治療器の先端子を被治療者の体表面にあて皮膚をなぞることにより、前記体表面の温度変化を測定し、前記体表面の温度分布を計測する温度分布測定モードを含む、請求項１または２記載の温熱治療システム。
5. 前記複数のモードは、前記温熱治療器の先端子を被治療者の治療部位に接触させ、前記経穴の部位を検出し、その部位に対し治療を実行する温熱治療モードを含む、請求項１または２記載の温熱治療システム。
6. 前記制御装置は、前記温熱治療器の先端子が被治療者の経穴にあたると、画面表示あるいは音で治療者に知らせる報知手段を備える、請求項１〜５のいずれか１つに記載の温熱治療システム。
7. 前記通信は、無線通信である、請求項１〜６のいずれか１つに記載の温熱治療システム。

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