JP7376866B1

JP7376866B1 - 電位治療器

Info

Publication number: JP7376866B1
Application number: JP2023524911A
Authority: JP
Inventors: 三郎見片; 剛代志阿部; 久和扇田
Original assignee: Shiga University of Medical Science NUC
Current assignee: Shiga University of Medical Science NUC
Priority date: 2023-01-27
Filing date: 2023-01-27
Publication date: 2023-11-09
Anticipated expiration: 2043-01-27

Abstract

【課題】生体を負に帯電させた後に生体から帯電荷を除去することで、生体の細胞に帯電刺激を与えて活性化を図ることができる電位治療器を提供する。【解決手段】電位治療器１は、負電圧印加手段２と、帯電荷除去手段３と、第１期間と第２期間からなる治療サイクルが複数回繰り返される所定の治療時間において、負電圧印加手段２及び帯電荷除去手段３を制御するためのコントローラ４と、を備える。負電圧印加手段２は、負電圧発生器２１と印加用電極２２を備え、負電圧発生器２１で生成された負の電圧は印加用電極２２を介して生体Ｐに印加される。コントローラ４は、負電圧印加手段２に負の電圧を生体Ｐに印加させることによって、第１期間において生体Ｐを負に帯電させ、第２期間において帯電荷除去手段３に生体Ｐ内から帯電荷を除去させ、生体Ｐを無帯電状態とする。【選択図】図１

Description

本発明は、電位治療器に関する。

人体に高電位を印加することで、肩こり、頭痛、不眠症、慢性便秘等の症状を改善させる電位治療器が提案されている。このような電位治療器には、人体に正の高電位と負の高電位を交互に印加するものと、正の高電位のみを印加するものと、負の高電位のみを印加するものがある（例えば、特許文献１、２参照）。

特開平１０－２７２１９１号公報登録実用新案第３２１２５７３号公報

本発明は、生体を負に帯電させた後に生体から帯電荷を除去することで、生体の細胞に帯電刺激を与えて活性化を図ることができる電位治療器の提供を目的とする。

本発明の一側面にかかる電位治療器は、生体に負の電圧を印加するための負電圧印加手段と、前記生体内から帯電荷を除去するための帯電荷除去手段と、第１期間と第２期間からなる治療サイクルが複数回繰り返される所定の治療時間において、前記負電圧印加手段及び前記帯電荷除去手段を制御するためのコントローラと、を備え、前記負電圧印加手段は、負の電圧を生成する負電圧発生器と、前記負電圧発生器に接続された第１電極と、を備え、前記負電圧発生器で生成された負の電圧は前記第１電極を介して前記生体に印加され、前記コントローラは、前記負電圧印加手段に負の電圧を前記生体に印加させることによって、前記第１期間において前記生体を負に帯電させ、前記第２期間において前記帯電荷除去手段に前記生体内から帯電荷を除去させ、前記生体を無帯電状態とする。

本発明の一側面にかかる電位治療器によれば、前記コントローラは、前記負電圧印加手段と前記帯電荷除去手段を制御して、各治療サイクルにおいて前記生体を前記第１期間において負に帯電させ前記第２期間において無帯電状態とさせ、このような治療サイクルを複数回繰り返すので、生体の細胞に帯電刺激を与えて活性化を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る電位治療器の機能ブロック図。図１に示す電位治療器が備える電極が形成される導電部材の一例を示す平面図。図１に示す電位治療器において印加信号及び除去信号が出力されるタイミングを示すグラフ。図１に示す電位治療器により生体内から帯電荷が除去されるタイミングを説明するグラフ。図１に示す電位治療器を用いて生体に電位治療を施した際の生体の帯電状態を示すグラフ。本発明の第２実施形態に係る電位治療器の機能ブロック図。図６に示す電位治療器により生体に印加される電位の値が変動する様子を説明する図。本発明の実施形態の第１の変形形態にかかる電位治療器において印加信号及び除去信号が出力されるタイミングを示すグラフ。本発明の実施形態の第２の変形形態にかかる電位治療器が備える帯電荷除去手段を示す機能ブロック図。実施例１におけるマウスに対する電位治療方法を説明する図。実施例１における尿中アルブミン量を示すグラフ。実施例１におけるｄＲＯＭｓ（Ｕ．ＣＡＲＲ）の値を示すグラフ。実施例１におけるアクロレインレッド染色結果を示す顕微鏡写真。図１３におけるアクロレインレッド陽性領域を数値化したグラフ。実施例１におけるデスミン染色結果を示す顕微鏡写真。図１５における陽性領域を数値化したグラフ。（ａ）は、実施例１における糸球体におけるポドサイト足突起の超微細構造の走査型電子顕微鏡写真、（ｂ）はその透過型電子顕微鏡写真。実施例１における体重及び血漿サンプルの解析結果を示すグラフ。生体に対する印加用電極及び除去用電極の装着例を示す説明図。（ａ）は実施例２における電位治療器使用前の血液を写した位相差顕微鏡写真、（ｂ）は実施例２における電位治療器使用後の血液を写した位相差顕微鏡写真。（ａ）は実施例３における電位治療器使用前の血液を写した位相差顕微鏡写真、（ｂ）は実施例３における電位治療器使用後の血液を写した位相差顕微鏡写真。

［第１実施形態］
以下、添付図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る電位治療器について説明する。図１を参照して、本実施形態に係る電位治療器１は、生体Ｐに負の電圧を印加するための負電圧印加手段（負電圧印加ユニット）２と、生体Ｐ内から帯電荷を除去するための帯電荷除去手段（帯電荷除去ユニット）３と、負電圧印加手段２及び帯電荷除去手段３を制御するためのプロセッサ４と、メモリ５と、操作インターフェース６と、ＡＣアダプタ７と、を備える。生体Ｐは人体又は動物体である。

負電圧印加手段２は、負の電圧を発生させる負電圧発生器２１と、負電圧発生器２１に接続された印加用電極２２（第１電極）と、負電圧発生器２１と印加用電極２２の間に設けられた出力抵抗２３と、を備え、負電圧発生器２１により発生された負電圧が印加用電極２２を介して生体Ｐに印加される。出力抵抗２３は、負電圧発生器２１から印加用電極２２へ電流が流れるのを防止する。これにより、負電圧発生器２１により発生された負の電圧は生体Ｐに印加されるが、電流は生体Ｐへ流れない。

帯電荷除去手段３は、電荷消費手段（帯電荷消費部）３１と、電荷消費手段３１に接続されたスイッチ３２と、スイッチ３２に接続された除去用電極３３（第２電極）と、スイッチ３２と除去用電極３３の間に介在する制限抵抗器３４と、を備える。

電荷消費手段３１は、例えば電力消費抵抗である。スイッチ３２がオンされると、電荷消費手段３１と除去用電極３３とが電気的に接続され、生体Ｐ内から帯電荷が除去されて電荷消費手段３１へ流れ、電荷消費手段３１により消費される。一方、スイッチ３２がオフされると、電荷消費手段３１と除去用電極３３とは電気的に遮断され、除去用電極３３を介した生体Ｐからの帯電荷の除去は行われない。スイッチ３２としては、リレースイッチを用いるのが好ましい。

プロセッサ４は、例えばＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）やＭＰＵ（ＭｕｌｔｉＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）等の演算処理部であって、メモリ５に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、電位治療器１の各部を制御する制御部（コントローラ）として機能する。

メモリ５は、プロセッサ４によって実行されるプログラムやプロセッサ４によって用いられるデータ等を記憶する。

操作インターフェース６は、電位治療器１に対する操作入力を受け付けるものであって、各種ダイヤルやボタンを備え、使用者によってこれらのダイヤルやボタンが操作されると、当該操作による信号がプロセッサ４へ入力される。なお、本実施形態では、操作インターフェース６が備えるダイヤルには、電圧設定ダイヤル６１及びタイマー設定ダイヤル６２が含まれ、操作インターフェース６が備えるボタンには開始ボタン６３が含まれる。

ＡＣアダプタ７は負電圧印加手段２及びプロセッサ４に電気的に接続されている。ＡＣアダプタ７が商用電源Ｓに接続されると、ＡＣアダプタ７は商用電源Ｓから供給される商用電力（例えば、１００Ｖ、６０Ｈｚの商用電力）を所定の直流電力に変換して負電圧印加手段２及びプロセッサ４へ供給する。

印加用電極２２及び除去用電極３３は、図２に示すような導電部材８，９にそれぞれ形成されるのが好ましい。この場合、これらの導電部材８，９が生体Ｐに装着されることにより印加用電極２２及び除去用電極３３は導電部材８，９を介して生体Ｐに電気的に接触する。導電部材８，９の形状に制限はなく、例えばシート状やクリップ状、ベルト状等とすることができる。他の実施形態において、印加用電極２２及び除去用電極３３は単一の導電シートに形成され、当該導電シートを介して生体Ｐに電気的に接触する。

図３を参照して、電位治療器１によって生体Ｐに対して治療が施される治療時間Ｔ０では、治療サイクルＴｓが複数回連続して繰り返され、各治療サイクルＴｓは、第１期間ｔ１と、第１期間ｔ１に続く第２期間ｔ２から成る。換言すると、治療時間Ｔ０においては、第１期間ｔ１と第２期間ｔ２とが連続して繰り返され、第１期間ｔ１と第２期間ｔ２により治療サイクルＴｓが構成される。

そして、プロセッサ４は、各第１期間ｔ１において生体Ｐを負に帯電させ、各第２期間ｔ２において生体Ｐから帯電荷を除去するように負電圧印加手段２及び帯電荷除去手段３を制御する。

より具体的に、プロセッサ４は、図３に示すように、全治療時間Ｔ０に亘って印加信号を負電圧印加手段２（負電圧発生器２１）へ出力すると共に、第２期間ｔ２において除去信号を帯電荷除去手段３（スイッチ３２）へ出力する。即ち、プロセッサ４は、第１期間ｔ１においては印加信号を生成して出力するが除去信号は生成せず、第２期間ｔ２においては印加信号と除去信号を生成して出力する。

負電圧印加手段２は、プロセッサ４から印加信号を受信すると、負の電圧を発生させて生体Ｐへ印加する。即ち、負電圧印加手段２は、全治療時間Ｔ０に亘って継続して一定の値の負の電圧を生体Ｐへ印加する。

帯電荷除去手段３は、プロセッサ４から除去信号を受信すると、生体Ｐから帯電荷を除去する。即ち、帯電荷除去手段３は、治療時間Ｔ０の各治療サイクルＴｓのうち、第２期間ｔ２において生体Ｐから帯電荷を除去する。

本実施形態では、スイッチ３２はリレースイッチから構成されており、プロセッサ４からの除去信号がスイッチ３２へ入力されると、スイッチ３２（リレースイッチ）はオンされて、除去用電極３３と電荷消費手段３１が電気的に接続され、生体Ｐ内の帯電荷がスイッチ３２を通して電荷消費手段３１へ除去されて消費される。

一方、プロセッサ４から帯電荷除去手段３への除去信号がないと、スイッチ３２（リレースイッチ）はオフされて、除去用電極３３と電荷消費手段３１の間の電気的接続が遮断され、生体Ｐ内の帯電荷がスイッチ３２を通じて除去されることはない。

その結果、電位治療器１によって生体Ｐ内から帯電荷が除去されるタイミングは図４に示す通りとなり、生体Ｐにおける帯電状態は図５に示す通りとなる。

この様に、各治療サイクルＴｓの第１期間ｔ１においては、負電圧印加手段２によって印加された負の電圧によって生体Ｐ内は負に帯電され、第２期間ｔ２においては、帯電荷除去手段３によって生体Ｐ内から帯電荷が除去され、生体Ｐは無帯電状態となる。

ここで、帯電荷除去手段３によって生体Ｐから除去される帯電荷には、生体Ｐ内に存在する正（＋）の帯電荷及び負（－）の帯電荷並びに負電圧印加手段２による負の電圧の印加により蓄積された負（－）の帯電荷が含まれる。

制限抵抗器３４は、帯電荷除去手段３により生体Ｐから除去された帯電荷が生体Ｐへ逆流するのを防止すると共に、帯電荷除去時に生体Ｐの表皮を流れる生体電流を抑制して神経への過剰刺激を防止する。

電圧設定ダイヤル６１は、例えばロータリーエンコーダから構成され、使用者が電圧設定ダイヤル６１を回転操作することで、負電圧印加手段２により生体Ｐに印加される電圧の値を設定することができる。

タイマー設定ダイヤル６２は、例えばロータリーエンコーダから構成され、使用者はタイマー設定ダイヤル６２を回転操作することで、治療時間Ｔ０の時間長さ（以下、「治療時間長さ」という）を設定することができる。

本実施形態では、負電圧印加手段２により生体Ｐに印加される電圧は高電圧であり、当該高電圧の値は－６００Ｖ～－３６００Ｖであるのが好ましい。電圧の値が－６００Ｖよりも小さくなると、無帯電時と帯電時における電圧差（電位差）が小さくなり、生体Ｐに十分な活性化刺激を与えられない虞があり、－３６００Ｖよりも大きくなると、生体Ｐの反射（自律神経反射等）が大きくなる可能性があり好ましくない。

第１期間ｔ１の時間長さは、５秒～３０秒であるのが好ましい。第１期間ｔ１の時間長さが５秒よりも短くなると、帯電荷除去時に生体Ｐの表皮を流れる生体電流の発生頻度が高くなり、生体Ｐの表皮に損傷を与える虞が生じる。一方、第１期間ｔ１の時間長さが３０秒を超えると、生体Ｐが無帯電状態となる第２期間ｔ２の発生間隔が開きすぎて、生体Ｐに十分な活性化刺激を与えられなくなる虞が生じる。

第２期間ｔ２の時間長さは、１／１０００秒（１ｍｓ）～１／２００秒（５ｍｓ）であるのが好ましい。第２期間ｔ２の時間長さが１／２００秒（５ｍｓ）を超えると、帯電荷除去時に生じる生体電流が生体Ｐの表皮のナトリウムと化学反応を起こし、表皮に損傷を与える虞が生じる。

治療時間長さは、１分間～６０分間であるのが好ましい。治療時間長さは、生体Ｐの症状や、電位治療器１の使用頻度、生体Ｐの体格などにより適宜選定されるが、６０分を超えると生体Ｐに電荷刺激に対する耐性が生じて治療効果が損なわれる虞が生じる。

次に、電位治療器１を用いた電位治療方法について説明する。使用者はまず、電圧設定ダイヤル６１を操作して生体Ｐへ印加する電圧の値を設定し（例えば、－８００Ｖ）、タイマー設定ダイヤル６２を操作して治療時間長さを設定する（例えば、２０分間）。

次に、例えば導電部材８、９を生体Ｐへ装着させる等して、印加用電極２２及び除去用電極３３を生体Ｐへ電気的に接触させる。

次に、使用者が開始ボタン６３を操作すると、プロセッサ４は、設定された治療時間Ｔ０（例えば２０分間）にわたって継続して印加信号を負電圧印加手段２へ出力すると共に、各治療サイクルＴｓの第２期間ｔ２においては除去信号を帯電荷除去手段３へ出力する。

これにより、第１期間ｔ１においては、生体Ｐに印加された負の電圧（負の高電圧）によって生体Ｐには負の帯電荷が蓄えられ、生体Ｐは負の帯電状態になる。これにより、外的要因や内的要因により生体Ｐに蓄積された酸化物質（正に帯電）や酸化した内臓組織（正に帯電）は負の帯電（－）で満たされる。

また、第１期間ｔ１に続く第２期間ｔ２においては、スイッチ３２がオン状態とされ、これによって、帯電荷が生体Ｐ内から電荷消費手段３１へ除去され、生体Ｐは強制的に無帯電状態（±０帯電）とされる。

そして、このような第１期間ｔ１と第２期間ｔ２が繰り返されることによって、生体Ｐは、正の帯電状態に置かれることなく、負の帯電状態と無帯電状態とを交互に繰り返す。これにより、生体Ｐにおいては、酸化した血液や体液、内臓が正の帯電（＋）から負の帯電（－）に誘導され、徐々に生体Ｐの帯電バランスが整い、酸化ストレスが軽減される。

即ち、酸素を用いてエネルギーを生成する生体Ｐにおいては、代謝の過程で活性酸素種（ＲＯＳ）が生成される。ＲＯＳは、生命維持に必要である一方、生体Ｐを構成する細胞を酸化して損傷させることが知られている。生体Ｐは、ＲＯＳによる酸化に伴う悪影響を防ぐための抗酸化機能を有し、その恒常性によって生体の健康が維持されている。酸化と抗酸化のバランスが崩れて酸化が過剰になった状態を酸化ストレスと呼ぶ。

また、生体Ｐ内には常に正の帯電と負の帯電とが存在し、細胞の酸化が進むと生体Ｐは正の帯電が多い正の帯電状態となり、帯電バランスの均衡が崩れるが、反対に、生体Ｐにおける帯電バランスが整うと、酸化ストレスひいては様々な酸化ストレス疾患が軽減される。

本実施形態に係る電位治療器１は、上述のように生体Ｐを正の帯電状態に置くことなく、繰り返し負の帯電状態と無帯電状態にすることで、生体Ｐの帯電バランスを整える。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る電位治療器について説明する。図６を参照して、本実施形態に係る電位治療器１０１は、上述の電位治療器１とほぼ同一であるが、電位治療器１０１は負電圧印加手段２に代えて負電圧印加手段（負電圧印加ユニット）１０２を備え、負電圧印加手段１０２は、上述の負電圧発生器２１，印加用電極２２，及び出力抵抗２３に加え、入力電圧可変装置１２０を備える。また、電圧設定ダイヤル（６１）は省略されている。

入力電圧可変装置１２０はＡＣアダプタ７に電気的に接続されており、ＡＣアダプタ７から供給される直流電力の電圧を変更して負電圧発生器２１へ出力する。プロセッサ４は、上述の印加信号及び除去信号を負電圧発生器２１及びスイッチ３２へそれぞれ出力するのに加え、電圧制御信号を入力電圧可変装置１２０へ出力する。入力電圧可変装置１２０は、プロセッサ４からの電圧制御信号に応じて、負電圧発生器２１へ出力する電圧の値を変更する。

ここで、プロセッサ４は、入力電圧可変装置１２０から負電圧発生器２１へ出力される負電圧の値がランダムに又は所定のパターンで変動するように電圧制御信号を介して入力電圧可変装置１２０を制御する。

その結果、負電圧発生器２１により発生されて生体Ｐへ印加される負の電圧の値は所定の範囲で変動する。なお、当該範囲は任意に選択できるが、例えば－６００Ｖ～－３６００Ｖとするのが好ましい。

これにより、図７に示す様に、各治療サイクルＴｓの第１期間ｔ１において生体Ｐへ印加される電位の値は所定範囲で変動する。

このように、生体Ｐへ印加する電圧の値をランダムに又は所定のパターンで変動させることで、第１実施形態のように一定の電圧を生体Ｐへ印加させる場合と比較して、生体Ｐの組織等に活性化刺激に対する耐性ができるのを抑制し、生体Ｐに対する活性化刺激の効果を増大させることができ、更には治療時間の短縮にも繋がる。

なお、このような電圧制御信号は、例えばプロセッサ４がメモリ５に存在する所定の制御プログラムを実行することにより生成される。

［第１変形形態］
次に、第１及び第２実施形態の第１変形形態に係る電位治療器について説明する。上記実施形態においては、プロセッサ４は、治療時間Ｔ０の全期間にわたって印加信号を出力するが、本変形形態においては、図８に示す様に、プロセッサ４は各治療サイクルＴｓの第１期間ｔ１において印加信号を出力し、第２期間ｔ２においては印加信号を出力しない。このような構成によっても、上述したのと同様に、第１期間ｔ１においては生体Ｐが負に帯電され、第２期間ｔ２においては生体Ｐから帯電荷が除去されて生体Ｐは無帯電状態となる。

［第２変形形態］
次に、第１及び第２実施形態の第２変形形態に係る電位治療器について説明する。上記実施形態においては、帯電荷除去手段３は、生体Ｐから除去した帯電荷を電荷消費手段３１で消費するが、本変形形態では、図９に示すように、帯電荷除去手段３は電荷消費手段３１を備えず、スイッチ３２はアースに接続されている。これにより、スイッチ３２がオンされると、除去用電極３３はアースと電気的に接続され、生体Ｐから除去された帯電荷は、スイッチ３２を介してアースに放出される。

［第３変形形態］
次に、第１及び第２実施形態の第３変形形態について説明する。上記実施形態では、電位治療器１は単一の印加用電極２２と単一の除去用電極３３を備えるが、本変形形態では、電位治療器は２つ以上（例えば、４つ）の印加用電極２２を備える。この場合、例えば２つの印加用電極２２が生体Ｐの両腕に電気的に接触し、残りの２つの印加用電極２２が生体Ｐの両足首に電気的に接触するように取り付けられる。なお、他の変形形態では、電位治療器は２つ以上の除去用電極３３を備える。

［実施例１］
上述した電位治療器１の効果を検証するための実験を行った。実験は、２型糖尿病モデルマウスであるｄｂ／ｄｂマウスで実施した。

（１）実験の概要
実験では、７週齢の雄マウス（ｄｂ／ｄｂマウス）１０匹を購入し、３日間の予備飼育後に試験に供した。これらｄｂ／ｄｂマウスを５匹ずつ無作為に治療群と無治療群に分配し、治療群に対してのみ電位治療器１による電位治療を行った。

治療期間は２８日間（４週間）とし、治療群のｄｂ／ｄｂマウス対して毎日、午前と午後の１日２回、８時間の間隔を空けて電位治療を施した。印加電圧値は－１０００Ｖ、治療時間長さは３０分間とした。

電位治療は、図１０に示す様に、治療群のマウスＭを導電性の金属板ＰＬに乗せ、当該金属板ＰＬに印加用電極２２及び除去用電極３３を繋ぐことにより行った。即ち、マウスＭは、毛のない肉球Ｍａが金属板ＰＬに接触することにより、金属板ＰＬを介して印加用電極２２及び除去用電極３３に電気的に接触し、金属板ＰＬに対して「負の帯電（－）」と「無帯電（±0帯電）」の状態を交互に繰り返すことで、マウスＭに対する電位治療を施した。

（２）尿サンプルの採取
治療開始前（以下、「第０週目」という）及び第４週目に２４時間蓄尿を行い、尿サンプルを回収した。

（３）体重の測定
第０週目と最終日の治療後に体重計測を行った。

（４）血漿サンプルの採取
第０週目の血液サンプルとして、尾静脈より約１５０μＬの血液を採取した。また、最終日の治療後に、第４週目の血液サンプルとして、麻酔下で全血を採取した。解析に使用するキットへの影響を考慮し、凝固防止剤としてはヘパリンナトリウムのみを使用した。採取した血液サンプルに対して遠心加速度１０００×ｇで１５分間の遠心を行い、上清（血漿サンプル）を回収した。

（５）腎臓サンプルの採取
上記（４）における全血の採取後に、リン酸緩衝生理的食塩水（ＰＢＳ）で灌流し、完全に脱血した後に左腎を摘出した（第１腎臓サンプル）。

また、固定液を灌流させ組織を固定した後に右腎を摘出した。一部の右腎は、１０％ホルマリンに浸漬し、パラフィン包埋し、ミクロトームで４μｍに薄切りにすることで、腎臓パラフィン切片とした。

また、他の右蔵は、１０％ホルマリンに１６時間浸漬した後に、超薄切（１００ｎｍ）りにすることで、第２腎臓サンプルとした。

（６）尿サンプルの解析結果
上述のようにして採取した尿サンプル中のアルブミンを検出した。具体的には、１０％アクリルアミドを用いた電気泳動（ＳＤＳ－ＰＡＧＥ）で尿サンプル中のアルブミンを分離後、クマシーブリリアンドフブルー（ＣＢＢ）染色を行った。染色後、ゲルをスキャナでスキャンし、スキャンデータをコンピュータに取込み、画像解析ソフトＩｍａｇｅＪを用いて、アルブミンスタンダートと比較し、アルブミン量を定量した。その結果を図１１に示す。

図１１に示す様に、両群において、第０週目と比較して第４週目で糖尿病の進行に伴う尿中アルブミン量に顕著な増加が認められたが、尿中アルブミン量の増加は、無治療群と比較して治療群において有意に抑制されていた。

（７）全身の酸化ストレス計測結果
全身の酸化ストレスを計測するために、酸化還元分析装置「ＲＥＤＯＫＬＩＢＲＡ２」（ＷＩＳＭＥＲＬＬ社製）を用いて血漿サンプル中のｄＲＯＭｓ（酸化ストレスの指標の１つ）を測定した。装置の操作はマニュアル通りに行った。その結果を図１２に示す。

図１２から理解されるとおり、治療後における治療群においては、無治療群と比較して、ｄＲＯＭｓの値が有意に減少した。このことから、治療群においては糖尿病によって亢進する血中の酸化ストレスを減少させた可能性がある。

（８）腎臓の酸化ストレス検出
腎臓での酸化ストレス検出のために、上述の第１腎臓サンプルの組織中のアクロレインを観察した。具体的には、左腎を矢状面で半分に分割し、更に横断面で１／３分割し、その腎臓片を２０μｍｏｌ／ＬのＡｃｒｏｌｅｉｎ－ＲＥＤ（フナコシ社製の染色試薬）（１：１００）に３０分間浸漬して染色した。その後、腎臓片をＰＢＳで４回洗浄し、凍結ブロックにした。この凍結ブロックを８μｍに薄切りして固定後、ＤＡＰＩにより各を染色し、カバーガラスで封入して共焦点顕微鏡で観察した。

図１３は、アクロレインレッド染色結果を示す顕微鏡写真、図１４はアクロレインレッド陽性領域を数値化したグラフである。無治療群の腎臓中ではアクロレイン量は増加していたが、治療群では、無治療群と比較して、腎臓中のアクロレイン量は有意に減少した。

（９）デスミン染色
上述の腎臓パラフィン切片を、クエン酸バッファー中で１５分間煮沸して抗原賦活した後に、透過処理試薬として０．１％のＴｒｉｔｏｎＸ－１００（ユニオン・カーバイド・コーポレーション）を用いて透過処理し、３％スキムミルクでブロッキング処理した。一次抗体をブロッキング溶液で希釈し、４℃で一晩インキュベーションした後、蛍光色素で標識した二次抗体とともに室温で１時間インキュベートした。

使用した抗体は次のとおりである。
・Anti-nephrin guinea pig polyclonal (Cat. No. GP-N2) - 1:300 (Progen)
・Anti-desmin rabbit monoclonal (Clone D93F5, Cat. No. 5332) - 1:300 (Cell Signaling Technology)
・Alexa Fluor 488 or 555 goat anti-rabbit - 1:1000 (Thermo Fisher Scientific)
・Alexa Fluor 488 or 555 goat anti-mouse - 1:1000 (Thermo Fisher Scientific)

図１５は、デスミン染色結果を示す顕微鏡写真。図１６は、デスミン染色による陽性領域を数値化したグラフである。無治療群では腎糸球体へのデスミン沈着量は多かったが、治療群は無治療群と比較して、腎糸球体へのデスミン沈着が有意に抑制された。

（１０）電子顕微鏡による腎糸球体の超微細構造変化の解析
上述の第２腎臓サンプルの糸球体におけるポドサイト足突起の超微細構造を、走査型電子顕微鏡及び透過型電子顕微鏡で観察した。

図１７（ａ）に走査型電子顕微鏡写真を示す。無治療群では、ポドサイトに一次突起の肥厚と足突起の短縮が生じていた。足突起の短縮に伴い、足突起間の規則正しい噛み合わせができずに隙間ができていた。この様な足突起の短縮（または消失）が生じると、足突起の隙間からタンパク質が漏出してタンパク尿が見られるようになる。治療群では、それらの所見が軽減されていた。

また、図１７（ｂ）に透過型電子顕微鏡写真を示す。ここでは、一次突起から分枝している足突起により焦点をあてて観察している。無治療群では足突起が短縮しており、ポドサイトへの障害が見られた。治療群のポドサイトでは、足突起の長さが無治療群に比べ長く保存されていた。

（１１）体重及び血漿サンプルの解析
血中のグルコース、中性脂肪、総コレステロール濃度の測定を行った。図１８から理解されるとおり、体重及び全ての血中濃度測定項目において経時的に増加傾向が認められるが、両群間での有意差は認められなかった。

以上より、電位治療器１を用いた電位治療は、尿中アルブミン排泄量の抑制、ｄＲＯＭｓを指標とした血中酸化ストレス及びアクロレイン量を指標とした腎臓酸化ストレスの改善、腎糸球体障害指標であるデスミン沈着量の改善に効果があることが確認できた。

また、血中のグルコース、中性脂肪、総コレステロール濃度に対しては影響を及ぼさかなかったことから、糖尿病の進行による腎障害軽減効果は、酸化ストレス（ｄＲＯＭｓ、アクロレイン等）の減少による効果であることが示唆され、本実施形態に係る電位治療器１による電位治療は、血中および腎臓内の酸化ストレスに対して抑制効果を発揮し、その効果により尿中アルブミン量も有意に減少させることができた（すなわち、腎障害が抑制された）と考えられる。

従来は、ＲＯＳの中でも特に、ヒドロキシラジカルが酸化ストレスの主要因と考えられてきたが、近年ではアクロレインが酸化ストレス疾患を助長することが分かってきた。アクロレインはヒドロキシラジカルの数十倍の毒性をもつ強酸化物質であり、アクロレインの減少は酸化ストレス疾患の改善に繋がることから、本実施形態の電位治療器１を用いた電位治療によりアクロレインを減少できることの効果は大きいと考えられる。

これらのことから、上記実施形態及び変形形態に係る電位治療器１，１０１は、腎臓病治療装置、酸化ストレス軽減装置、アクロレイン軽減装置等として用いることができる。

ここで、電位治療器１（１０１）を腎臓病治療装置として用いる場合は、図１及び図１９に示すように、印加用電極２２と除去用電極３３の間に腎臓Ｐａが位置するように、生体Ｐの背中側に印加用電極２２を装着させ、腹側に除去用電極３３を装着させて用いるのが好ましい。

［実施例２］
５０代男性の血液を採取し、位相差顕微鏡で観察した。図２０（ａ）は、当該男性に対して電位治療器１を用いる前の血液の状態を観察したものであり、赤血球が塊り、全く動きの無い「凝集集合体赤血球」が確認できた。図２０（ｂ）は、当該男性に対して電位治療器１を用いた後の血液の状態を観察したものであり（電位治療器１の使用回数は１回、印加電圧は－１０００Ｖ、使用時間（Ｔ０）の長さは１５分間）、電位治療器１の使用前の血液と比較すると、「凝集集合体赤血球」が、動きのある「凝集赤血球」へ変化した事が確認できた。

赤血球の塊り（連鎖状赤血球，凝集集合体赤血球）は、赤血球表面の電荷が減弱し、互いの反発力が低下したときに起こるが、電位治療器１を用いたことで、赤血球に極性反発が起こり、赤血球の塊り（連鎖状赤血球，凝集集合体赤血球）が減少した事が確認できた。

［実施例３］
４０代男性の血液を採取し、位相差顕微鏡で観察した。図２１（ａ）は、当該男性に対して電位治療器１を用いる前の血液の状態を観察したものであり、「連鎖状赤血球」と、球体では無い「歪な形状を持つ赤血球」が多く確認された。図２１（ｂ）は、当該男性に対して電位治療器１を用いた後の血液の状態を観察したものであり（電位治療器１の使用回数は１回、印加電圧は－１０００Ｖ、使用時間（Ｔ０）の長さは１５分間）、電位治療器１の使用前の血液と比較すると、明らかに赤血球の塊（連鎖状赤血球）が減少しており、更に「破砕赤血球」はあるものの、赤血球の歪な形状が丸型に近い正常な形状に変化していた。

以上、本発明の実施形態及びその変形形態について説明したが、本発明はかかる実施形態及び変形形態に限定されず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形、修正が可能である。

例えば、生体Ｐに印加される電圧の値は、上記第１実施形態では一定であり、上記第２実施形態ではランダムに変動するが、他の実施形態に係る電位治療器では、第１モードと第２モードの選択が可能であり、電位治療器が第１モードに設定されると、生体Ｐに印加される電圧の値は一定とされ、電位治療器が第２モードに設定されると、生体Ｐに印加される電圧の値がランダムに変動する。

１，１０１電位治療器
２，１０２負電圧印加手段（負電圧印加ユニット）
３帯電荷除去手段（帯電荷除去ユニット）
４プロセッサ（コントローラ）
２２印加用電極（第１電極）
３３除去用電極（第２電極）
Ｐ生体

Claims

生体に負の電圧を印加するための負電圧印加手段と、
前記生体内から帯電荷を除去するための帯電荷除去手段と、
第１期間と第２期間からなる治療サイクルが複数回繰り返される所定の治療時間において、前記負電圧印加手段及び前記帯電荷除去手段を制御するためのコントローラと、を備え、
前記負電圧印加手段は、負の電圧を生成する負電圧発生器と、前記負電圧発生器に接続された第１電極と、を備え、
前記負電圧発生器で生成された負の電圧は前記第１電極を介して前記生体に印加され、
前記帯電荷除去手段は、電荷消費手段と、スイッチと、第２電極と、を備え、
前記スイッチがオンされると、前記第２電極は前記スイッチを介して前記電荷消費手段と電気的に接続され、前記帯電荷は前記生体から前記第２電極及び前記スイッチを介して前記電荷消費手段に流れ、前記電荷消費手段により消費され、
前記コントローラは、
前記負電圧印加手段に負の電圧を前記生体に印加させることによって、前記第１期間において前記生体を負に帯電させ、
前記スイッチをオンすることによって、前記第２期間において前記帯電荷除去手段に前記生体内から帯電荷を除去させ、前記生体を無帯電状態とし、
前記負電圧印加手段は前記第１期間において負の電圧を継続的に生体へ印加し、前記第１期間において前記生体へ印加される電圧の値は－６００Ｖ～－３６００Ｖの範囲でランダムに又は所定のパターンで増減する電位治療器。
前記負電圧印加手段は、負電圧発生器と、直流電力の電圧を変更して前記負電圧発生器へ出力する入力電圧可変装置と、を備え、
前記コントローラは、前記生体へ印加される電圧の値が－６００Ｖ～－３６００Ｖの範囲でランダムに又は所定のパターンで増減するように、前記入力電圧可変装置を制御する請求項１に記載の電位治療器。
前記第１期間の時間長さは５秒～３０秒であり、前記第２期間の時間長さは１／１０００秒～１／２００秒である請求項１に記載の電位治療器。
生体に負の電圧を印加するための負電圧印加手段と、
前記生体内から帯電荷を除去するための帯電荷除去手段と、
第１期間と第２期間からなる治療サイクルが複数回繰り返される所定の治療時間において、前記負電圧印加手段及び前記帯電荷除去手段を制御するためのコントローラと、を備え、
前記負電圧印加手段は、負の電圧を生成する負電圧発生器と、前記負電圧発生器に接続された第１電極と、を備え、
前記負電圧発生器で生成された負の電圧は前記第１電極を介して前記生体に印加され、
前記帯電荷除去手段は、スイッチと、第２電極と、を備え、
前記スイッチがオンされると、前記第２電極は前記スイッチを介してアースに電気的に接続され、前記帯電荷は、前記生体から除去されて前記第２電極及び前記スイッチを介して前記アースに放出され、
前記コントローラは、
前記負電圧印加手段に負の電圧を前記生体に印加させることによって、前記第１期間において前記生体を負に帯電させ、
前記スイッチをオンすることによって、前記第２期間において前記帯電荷除去手段に前記生体内から帯電荷を除去させ、前記生体を無帯電状態とし、
前記負電圧印加手段は前記第１期間において負の電圧を継続的に生体へ印加し、前記第１期間において前記生体へ印加される電圧の値は－６００Ｖ～－３６００Ｖの範囲でランダムに又は所定のパターンで増減する電位治療器。
前記負電圧印加手段は、負電圧発生器と、直流電力の電圧を変更して前記負電圧発生器へ出力する入力電圧可変装置と、を備え、
前記コントローラは、前記生体へ印加される電圧の値が－６００Ｖ～－３６００Ｖの範囲でランダムに又は所定のパターンで増減するように、前記入力電圧可変装置を制御する請求項４に記載の電位治療器。
前記第１期間の時間長さは５秒～３０秒であり、前記第２期間の時間長さは１／１０００秒～１／２００秒である請求項４に記載の電位治療器。