JP7465496B2 - 電気刺激治療器 - Google Patents
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Description
本発明は、電気刺激療法に使用する機器に関する。
従来、電気刺激療法に使用される機器の一例として、排尿障害を治療するための機器が提案されている。
例えば、特許文献１は、一対の印加電極と、検出電極とを含む、排尿障害治療器を開示している。この排尿障害治療器では、一対の印加電極による刺激パルスと足趾の検出パルスとを比較し、仙骨または仙骨近傍を通る神経が刺激パルスによって適切に刺激されているかを判別している。検出パルスは、仙骨または仙骨近傍を通る神経に、坐骨神経を介してつながり、足趾の先まで延びる脛骨神経および／または腓骨神経の反応によって発生するものである。
例えば、特許文献１は、一対の印加電極と、検出電極とを含む、排尿障害治療器を開示している。この排尿障害治療器では、一対の印加電極による刺激パルスと足趾の検出パルスとを比較し、仙骨または仙骨近傍を通る神経が刺激パルスによって適切に刺激されているかを判別している。検出パルスは、仙骨または仙骨近傍を通る神経に、坐骨神経を介してつながり、足趾の先まで延びる脛骨神経および／または腓骨神経の反応によって発生するものである。
また、例えば、特許文献２は、筋電位を検出する表面電極と、表面電極で検出された筋電位信号を増幅する増幅器と、増幅された波形よりモニタすべき筋電位成分を抽出するバンドパスフィルタと、バンドパスフィルタを経た成分を整流する整流器と、整流器に設けたレベル設定器と、整流された信号を一定のサンプリング時間の間積分する積分器と、積分された信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、変換されたデジタル信号を計数するカウンタと、計数されたデジタル信号を保持し表示器を駆動するラッチ／ドライバと、積分器、ＡＤ変換器、カウンタ、ラッチ／ドライバ、表示器の動作タイミングを制御する制御器とを含む、筋電位モニタ装置を開示している。
特許文献１の排尿障害治療器によれば、印加電極から仙骨または仙骨近傍を通る神経に対して刺激信号が適切に伝達されているか否かを、足趾の筋電データに基づいて確認することができる。
しかしながら、印加電極から人体の仙骨の背面に電気刺激を与えたときに、刺激電圧が足趾にノイズとして伝わり、足趾の筋電データに大きなノイズが重畳して発生する場合がある。したがって、足趾の筋電データを、より精度よく検出できることが望まれる。
しかしながら、印加電極から人体の仙骨の背面に電気刺激を与えたときに、刺激電圧が足趾にノイズとして伝わり、足趾の筋電データに大きなノイズが重畳して発生する場合がある。したがって、足趾の筋電データを、より精度よく検出できることが望まれる。
例えば、印加電極から電気刺激が人体に与えられている期間、足趾の筋電データの検出を停止することによって、刺激電圧に起因するノイズを排除する方法が検討されるが、この方法では不十分である。なぜなら、当該期間における筋電データの検出停止によってノイズは検出されにくくなるが、筋電データの信号処理回路には、一般的には時定数を持つデジタルフィルタやアナログフィルタが設けられている（例えば、特許文献２参照）。そのため、単純に電気刺激のパルス幅の間だけ筋電データの検出を停止しても、時定数の影響により、当該停止期間の経過後にノイズが検出される場合がある。
そこで、本発明の目的は、仙骨の背面に配置すべき印加電極が適切に取り付けられているか否かを精度よく確認することができる電気刺激治療器を提供することである。
本発明の一の局面に係る電気刺激治療器は、被治療者の仙骨の背面に配置され、前記仙骨の背面から電気的な刺激信号を供給する一対の印加電極と、被治療者の足趾表面に配置され、前記足趾の筋電信号を検出する検出電極と、前記足趾の筋電信号が前記刺激信号に応答して発生したものか否かを判別するための表示部と、前記検出電極で検出された筋電信号を処理して前記表示部に視覚的に表示する筋電信号処理部とを含み、前記筋電信号処理部は、前記刺激信号の出力から所定の検出停止期間の間、前記足趾の筋電信号を検出せず、前記検出停止期間は、人体の仙骨から足趾表面までの距離（ｘ）を、人体の仙骨または当該仙骨近傍を通る神経の伝達速度（ｖ）で除したときの商（ｘ／ｖ）に基づいて設定される。
本発明の一の局面に係る電気刺激治療器によれば、人体の仙骨から足趾表面までの距離（ｘ）を、人体の仙骨または当該仙骨近傍を通る神経の伝達速度（ｖ）で除したときの商（ｘ／ｖ）に基づいて設定される検出停止期間の間、足趾の筋電信号が筋電信号処理部で検出されない。
当該検出停止期間の間、人体に与えられた刺激信号は、神経を介して足趾まで到達していない。つまり、電気刺激の印加後、その刺激信号が神経を介して足趾に到達するまでの時間に検出される筋電信号は、筋電モニタリングに必要な情報を乗せた信号ではなくノイズである。そのため、当該検出停止期間の間、足趾の筋電信号を筋電信号処理部で検出しないことによって、筋電信号のノイズを排除することができる。これにより、仙骨または当該仙骨近傍を通る神経を介して足趾に到達する、筋電モニタリングに必要な情報を乗せた信号に応答して発生する筋電信号を、精度よく検出することができる。したがって、本発明の一の局面に係る電気刺激治療器によれば、印加電極から仙骨または仙骨近傍を通る神経に対して刺激信号が適切に伝達されているか否かを、足趾の筋電データに基づいて精度よく確認することができる。
＜本発明の実施形態＞
まず、本発明の実施形態を列記して説明する。
本発明の一実施形態に係る電気刺激治療器は、被治療者の仙骨の背面に配置され、前記仙骨の背面から電気的な刺激信号を供給する一対の印加電極と、被治療者の足趾表面に配置され、前記足趾の筋電信号を検出する検出電極と、前記足趾の筋電信号が前記刺激信号に応答して発生したものか否かを判別するための表示部と、前記検出電極で検出された筋電信号を処理して前記表示部に視覚的に表示する筋電信号処理部とを含み、前記筋電信号処理部は、前記刺激信号の出力から所定の検出停止期間の間、前記足趾の筋電信号を検出せず、前記検出停止期間は、人体の仙骨から足趾表面までの距離（ｘ）を、人体の仙骨または当該仙骨近傍を通る神経の伝達速度（ｖ）で除したときの商（ｘ／ｖ）に基づいて設定される。
まず、本発明の実施形態を列記して説明する。
本発明の一実施形態に係る電気刺激治療器は、被治療者の仙骨の背面に配置され、前記仙骨の背面から電気的な刺激信号を供給する一対の印加電極と、被治療者の足趾表面に配置され、前記足趾の筋電信号を検出する検出電極と、前記足趾の筋電信号が前記刺激信号に応答して発生したものか否かを判別するための表示部と、前記検出電極で検出された筋電信号を処理して前記表示部に視覚的に表示する筋電信号処理部とを含み、前記筋電信号処理部は、前記刺激信号の出力から所定の検出停止期間の間、前記足趾の筋電信号を検出せず、前記検出停止期間は、人体の仙骨から足趾表面までの距離（ｘ）を、人体の仙骨または当該仙骨近傍を通る神経の伝達速度（ｖ）で除したときの商（ｘ／ｖ）に基づいて設定される。
この構成によれば、人体の仙骨から足趾表面までの距離（ｘ）を、人体の仙骨または当該仙骨近傍を通る神経の伝達速度（ｖ）で除したときの商（ｘ／ｖ）に基づいて設定される検出停止期間の間、足趾の筋電信号が筋電信号処理部で検出されない。
当該検出停止期間の間、人体に与えられた刺激信号は、神経を介して足趾まで到達していない。つまり、電気刺激の印加後、その刺激信号が神経を介して足趾に到達するまでの時間に検出される筋電信号は、筋電モニタリングに必要な情報を乗せた信号ではなくノイズである。そのため、当該検出停止期間の間、足趾の筋電信号を筋電信号処理部で検出しないことによって、筋電信号のノイズを排除することができる。これにより、仙骨または当該仙骨近傍を通る神経を介して足趾に到達する、筋電モニタリングに必要な情報を乗せた信号に応答して発生する筋電信号を、精度よく検出することができる。したがって、本発明の一の局面に係る電気刺激治療器によれば、印加電極から仙骨または仙骨近傍を通る神経に対して刺激信号が適切に伝達されているか否かを、足趾の筋電データに基づいて精度よく確認することができる。
当該検出停止期間の間、人体に与えられた刺激信号は、神経を介して足趾まで到達していない。つまり、電気刺激の印加後、その刺激信号が神経を介して足趾に到達するまでの時間に検出される筋電信号は、筋電モニタリングに必要な情報を乗せた信号ではなくノイズである。そのため、当該検出停止期間の間、足趾の筋電信号を筋電信号処理部で検出しないことによって、筋電信号のノイズを排除することができる。これにより、仙骨または当該仙骨近傍を通る神経を介して足趾に到達する、筋電モニタリングに必要な情報を乗せた信号に応答して発生する筋電信号を、精度よく検出することができる。したがって、本発明の一の局面に係る電気刺激治療器によれば、印加電極から仙骨または仙骨近傍を通る神経に対して刺激信号が適切に伝達されているか否かを、足趾の筋電データに基づいて精度よく確認することができる。
本発明の一実施形態に係る電気刺激治療器では、前記検出電極と前記筋電信号処理部との接続をオン／オフする切替部と、前記検出停止期間の間、前記検出電極と前記筋電信号処理部との接続がオフとなるように、かつ、前記検出停止期間の終了時に、前記検出電極と前記筋電信号処理部との接続がオンとなるように、前記切替部を制御する筋電信号選択部とを含んでいてもよい。
この構成によれば、検出停止期間の終了時に検出電極と筋電信号処理部との接続をオンにすることによって、検出停止期間の終了時の筋電信号の電位を安定させることができる。
本発明の一実施形態に係る電気刺激治療器では、前記筋電信号選択部は、前記検出停止期間の間、前記切替部の電位を基準電位もしくは前置ホールドしたドリフト電位にするか、または前記切替部を開放状態にしてもよい。
本発明の一実施形態に係る電気刺激治療器では、前記筋電信号選択部は、前記検出停止期間の間、前記切替部の電位を基準電位もしくは前置ホールドしたドリフト電位にするか、または前記切替部を開放状態にしてもよい。
本発明の一実施形態に係る電気刺激治療器は、前記筋電信号処理部における前記筋電信号の処理の前に、前記検出電極で検出された筋電信号を所定のサンプリング時間の間積分し、積分された信号を第１信号として前記筋電信号処理部に出力する積分器を含んでいてもよい。
この構成によれば、筋電信号（第１信号）の振幅、ピーク等を容易に検出できるので、筋電信号処理部において筋電信号を効率よく処理することができる。
この構成によれば、筋電信号（第１信号）の振幅、ピーク等を容易に検出できるので、筋電信号処理部において筋電信号を効率よく処理することができる。
本発明の一実施形態に係る電気刺激治療器では、前記筋電信号処理部は、前記第１信号のうち所定の第１期間における第１部分を平均化した値と、前記第１信号のうち前記第１部分の時間的前後にある所定の第２期間における第２部分を平均化した値との差に基づいて、前記第１信号の振幅を判別してもよい。
この構成によれば、例えば、人体の体動等に起因する変動、商用交流の混入による変動、人体周辺の電気機器からのノイズ混入等による基線変動（ドリフト）を排除することができる。その結果、筋電信号（第１信号）の振幅、ピーク等を精度よく検出することができる。
この構成によれば、例えば、人体の体動等に起因する変動、商用交流の混入による変動、人体周辺の電気機器からのノイズ混入等による基線変動（ドリフト）を排除することができる。その結果、筋電信号（第１信号）の振幅、ピーク等を精度よく検出することができる。
本発明の一実施形態に係る電気刺激治療器では、前記第１信号の前記第１部分および前記第２部分は、加算平均処理または移動平均処理することによって平均化されてもよい。
本発明の一実施形態に係る電気刺激治療器は、前記一対の印加電極に前記刺激信号を供給し、かつ当該刺激信号の振幅を段階的に区分して、前記刺激信号の振幅を前記表示部にレベル表示する刺激信号出力部を含み、前記筋電信号処理部は、所定の振幅以上の前記第１信号の前記第１部分を段階的に区分して、前記第１部分の振幅を前記表示部にレベル表示してもよい。
本発明の一実施形態に係る電気刺激治療器は、前記一対の印加電極に前記刺激信号を供給し、かつ当該刺激信号の振幅を段階的に区分して、前記刺激信号の振幅を前記表示部にレベル表示する刺激信号出力部を含み、前記筋電信号処理部は、所定の振幅以上の前記第１信号の前記第１部分を段階的に区分して、前記第１部分の振幅を前記表示部にレベル表示してもよい。
この構成によれば、所定の大きさ未満の振幅の筋電信号の表示を排除することによって、刺激信号と、それに応答して発生する筋電信号との関係を容易に確認することができる。
＜本発明の実施形態の詳細な説明＞
次に、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、排尿の神経支配を説明するための人体１の側断面図である。図２は、排尿の神経支配を説明するための人体１の背面図である。図３Ａおよび図３Ｂは、排尿のメカニズムを説明するための図である。図１～図３Ａ，Ｂでは、人体１の各部位のうち、本発明の一実施形態に係る電気刺激治療器３１による治療の説明に必要な部位のみを示し、その他の部位については説明を省略する。
次に、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、排尿の神経支配を説明するための人体１の側断面図である。図２は、排尿の神経支配を説明するための人体１の背面図である。図３Ａおよび図３Ｂは、排尿のメカニズムを説明するための図である。図１～図３Ａ，Ｂでは、人体１の各部位のうち、本発明の一実施形態に係る電気刺激治療器３１による治療の説明に必要な部位のみを示し、その他の部位については説明を省略する。
人体１は、腰椎２、仙骨３等を含む脊椎４を備えている。仙骨３は、略逆三角形の形状を有しており、通常、左右対称に４つずつ、上から順に第１仙骨孔５、第２仙骨孔６、第３仙骨孔７および第４仙骨孔８を有している。
また、人体１は、蓄排尿に関わる部位（器官、筋肉）として、膀胱９と、内尿道括約筋１０と、外尿道括約筋１１とを備えている。人体１の蓄排尿は、これらの部位９～１１が神経に制御されることによって行われる。
また、人体１は、蓄排尿に関わる部位（器官、筋肉）として、膀胱９と、内尿道括約筋１０と、外尿道括約筋１１とを備えている。人体１の蓄排尿は、これらの部位９～１１が神経に制御されることによって行われる。
蓄排尿に寄与する主な神経として、人体１には、下腹神経（交感神経）１２、骨盤神経（副交感神経）１３および陰部神経（体性神経）１４が存在している。
下腹神経１２は、排尿の抑制（蓄尿）に寄与するもので、膀胱９および内尿道括約筋１０につながっている。骨盤神経１３は、排尿の開始に寄与するもので、膀胱９および内尿道括約筋１０につながっている。陰部神経１４は、外尿道括約筋１１につながっている。
下腹神経１２は、排尿の抑制（蓄尿）に寄与するもので、膀胱９および内尿道括約筋１０につながっている。骨盤神経１３は、排尿の開始に寄与するもので、膀胱９および内尿道括約筋１０につながっている。陰部神経１４は、外尿道括約筋１１につながっている。
図３Ａに示すように、人体１では、まず、下腹神経１２からの信号によって、膀胱９（排尿筋）が弛緩して膀胱９に尿が溜まりやすくなるとともに、内尿道括約筋１０が収縮する。これにより、尿の排泄が止められ、膀胱９内に蓄尿される。一方、図３Ｂに示すように、骨盤神経１３からの信号によって、膀胱９（排尿筋）が収縮するとともに、内尿道括約筋１０が弛緩する。これにより、尿が膀胱９外に排泄される。そして、人体１の脳からの指令（自らの意志）により、体性神経である陰部神経１４を介して、随意筋としての外尿道括約筋１１を弛緩させ、腹圧をかけることによって排尿が行われる。
上記のように、下腹神経１２および骨盤神経１３のいずれもが正常に活動することによって、膀胱９および内尿道括約筋１０が適切に収縮・弛緩していれば、蓄排尿が適切に行われる。しかしながら、例えば、下腹神経１２が低活動になったり、骨盤神経１３が過活動になったりすると、膀胱９が収縮しやすく、内尿道括約筋１０が弛緩しやすくなる。その結果、膀胱９に尿を溜め難くなり、蓄尿障害（過活動膀胱）といった排尿障害を引き起こす場合がある。
そこで、この実施形態では、図３Ａに示すように、仙骨３の背面側から仙骨３上の皮膚に電気的な刺激信号を与えることによって、仙骨神経叢が刺激される。より具体的には、図２に示すように、第１仙骨孔５を通る第１仙骨神経Ｓ１、第２仙骨孔６を通る第２仙骨神経Ｓ２、第３仙骨孔７を通る第３仙骨神経Ｓ３および第４仙骨孔８を通る第４仙骨神経Ｓ４が刺激される。これにより、例えば図３Ａに示すように、第３仙骨神経Ｓ３が刺激され、骨盤神経１３による膀胱９を収縮させるという神経支配が抑制される。また、この電気的な刺激は下腹神経１２にも伝達され、これにより、下腹神経１２による膀胱９を緩和させるという神経支配が促通される。その結果、骨盤神経１３の抑制および下腹神経１２の促通がバランスよく保たれ、膀胱９が適度に弛緩することになり、過活動膀胱が改善する。
そして、上記の電気的な刺激は、仙骨神経叢が存在する臀部およびその周辺部以外に存在する神経にも伝達される。例えば、図２に示すように、第３仙骨神経Ｓ３の一部は、坐骨神経１５として大腿部を下行し、最終的に、腓骨神経１６および脛骨神経１７に分かれる。腓骨神経１６および脛骨神経１７は、坐骨神経１５の末端部として、人体１の足趾（第１指１８（母指）、第２指１９、第３指２０、第４指２１および第５指２２（小指））まで延びている。すなわち、足趾１８～２２の腓骨神経１６および脛骨神経１７は、坐骨神経１５および仙骨神経叢Ｓ３を介して、下腹神経１２、骨盤神経１３および陰部神経１４につながっている。
次に、本発明の一実施形態に係る電気刺激治療器３１の構成およびその動作について説明する。
図４は、本発明の一実施形態に係る電気刺激治療器３１の概略図である。
電気刺激治療器３１は、物理的な構成として、筐体３２（治療器本体）と、筐体３２の前面に設けられたモニタ３３と、モニタ３３の下方に設けられたスタート／ストップボタン３４および複数の操作ボタン３５，３５と、筐体３２に配線３６を介して接続された電極パッド３７と、筐体３２に足趾用配線６２を介して接続された本発明の検出電極の一例としての足趾用電極６１とを備えている。
図４は、本発明の一実施形態に係る電気刺激治療器３１の概略図である。
電気刺激治療器３１は、物理的な構成として、筐体３２（治療器本体）と、筐体３２の前面に設けられたモニタ３３と、モニタ３３の下方に設けられたスタート／ストップボタン３４および複数の操作ボタン３５，３５と、筐体３２に配線３６を介して接続された電極パッド３７と、筐体３２に足趾用配線６２を介して接続された本発明の検出電極の一例としての足趾用電極６１とを備えている。
筐体３２は、この実施形態では、略楕円形状に形成され、例えば、プラスチック製のケースからなっていてもよい。また、図示しないが、筐体３２の背面には、電気刺激治療器３１の電源用の電池を収容するための取り外し可能な裏蓋が設けられていてもよい。なお、電気刺激治療器３１の電源は、電池である必要はなく、例えば、ＡＣアダプタを介してコンセントから得てもよいし、電池およびコンセントの併用であってもよい。
モニタ３３は、筐体３２の長手方向に沿って長い長方形状に形成され、筐体３２の長手方向の一端部寄りに配置されていてもよい。また、モニタ３３は、例えば、モノクロもしくはカラーの液晶モニタであってよい。モニタ３３には、例えば、電極パッド３７による電気的な刺激信号のパルス波形や周波数、被治療者の心電波形および心拍数、エラーメッセージ等を表示することができる。これにより、被治療者は、電気刺激治療器３１の動作状態を簡単に知ることができる。また、モニタ３３は、例えば、所定の操作画面が表示され、当該画面を操作可能なタッチパネルであってもよい。
スタート／ストップボタン３４および複数の操作ボタン３５，３５は、モニタ３３に対して、筐体３２の長手方向他端部側に配置されていてもよい。
また、操作ボタン３５は、電気刺激治療器３１の機種によって、様々な機能を有していてもよい。例えば、電気刺激治療器３１のメモリ機能として、複数の被治療者それぞれに適した刺激信号のパルス波の幅（パルス幅）、周波数等を含む治療メニューを電気刺激治療器３１に記憶させておき、それを読み出す際に操作するボタン等であってもよい。また、後述する治療セッションにおいて、刺激が強いと感じたときに押すためのものであってもよい。配線３６は、例えば、保護用の絶縁被膜で覆われた導線で構成されている。
また、操作ボタン３５は、電気刺激治療器３１の機種によって、様々な機能を有していてもよい。例えば、電気刺激治療器３１のメモリ機能として、複数の被治療者それぞれに適した刺激信号のパルス波の幅（パルス幅）、周波数等を含む治療メニューを電気刺激治療器３１に記憶させておき、それを読み出す際に操作するボタン等であってもよい。また、後述する治療セッションにおいて、刺激が強いと感じたときに押すためのものであってもよい。配線３６は、例えば、保護用の絶縁被膜で覆われた導線で構成されている。
図５は、電気刺激治療器３１の電極パッド３７の正面図である。図６は、電気刺激治療器３１の電極パッド３７の背面図である。図７は、電気刺激治療器３１の電極パッド３７の断面図であって、図５のVII－VII断面を示している。
電極パッド３７は、不関電極３８と、一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂとを含む。
不関電極３８および一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂは、人体１が屈曲（可動）したときに、その屈曲に合わせて湾曲可能な可撓性を有している。この実施形態では、不関電極３８および一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂは、それぞれ、人体１の皮膚に面する第１面４０，４２Ａ，４２Ｂおよび第１面４０，４２Ａ，４２Ｂの反対側の第２面４１，４３Ａ，４３Ｂを有するシート状（板状）のゴム基材４４で構成されている。
電極パッド３７は、不関電極３８と、一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂとを含む。
不関電極３８および一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂは、人体１が屈曲（可動）したときに、その屈曲に合わせて湾曲可能な可撓性を有している。この実施形態では、不関電極３８および一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂは、それぞれ、人体１の皮膚に面する第１面４０，４２Ａ，４２Ｂおよび第１面４０，４２Ａ，４２Ｂの反対側の第２面４１，４３Ａ，４３Ｂを有するシート状（板状）のゴム基材４４で構成されている。
ここで、「シート状のゴム基材４４」とは、例えば、厚さが０．５ｍｍ～２．０ｍｍの領域が大部分を占める部材を意味している。むろん、当該ゴム基材４４は、部分的に、上記範囲の厚さを超える構造を有していてもよい。そのような構造としては、例えば、後述する第１端子９０、第２端子９２Ａ，９２Ｂ等が挙げられる。
不関電極３８は、この実施形態では横長な略四角形状である。不関電極３８は、四角形の辺を構成する第１端部４５、第２端部４６、第３端部４７および第４端部４８を有している。
不関電極３８は、この実施形態では横長な略四角形状である。不関電極３８は、四角形の辺を構成する第１端部４５、第２端部４６、第３端部４７および第４端部４８を有している。
第１端部４５は、例えば、不関電極３８が人体１に取り付けられた際の不関電極３８の上端部であり、第３端部４７と対向している。つまり、第３端部４７は、不関電極３８が人体１に取り付けられた際の不関電極３８の下端部である。第２端部４６および第４端部４８は、第１端部４５と第３端部４７とを連結しており、互いに対向している。
不関電極３８は、例えば、第１端部４５および第３端部４７に沿う横方向Ｂの長さが９．５ｃｍ程度であり、第２端部４６および第４端部４８に沿う縦方向Ａの長さが５．３ｃｍ程度である。
不関電極３８は、例えば、第１端部４５および第３端部４７に沿う横方向Ｂの長さが９．５ｃｍ程度であり、第２端部４６および第４端部４８に沿う縦方向Ａの長さが５．３ｃｍ程度である。
一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂは、それぞれ、この実施形態では縦長な略四角形状である。各印加電極３９Ａ，３９Ｂは、それぞれ、四角形の辺を構成する第１端部８６Ａ，８６Ｂ、第２端部８７Ａ，８７Ｂ、第３端部８８Ａ，８８Ｂおよび第４端部８９Ａ，８９Ｂを有している。
第１端部８６Ａ，８６Ｂは、例えば、各印加電極３９Ａ，３９Ｂが人体１に取り付けられた際の各印加電極３９Ａ，３９Ｂの上端部であり、第３端部８８Ａ，８８Ｂと対向している。つまり、第３端部８８Ａ，８８Ｂは、各印加電極３９Ａ，３９Ｂが人体１に取り付けられた際の各印加電極３９Ａ，３９Ｂの下端部である。第２端部８７Ａ，８７Ｂおよび第４端部８９Ａ，８９Ｂは、第１端部８６Ａ，８６Ｂと第３端部８８Ａ，８８Ｂとを連結しており、互いに対向している。
第１端部８６Ａ，８６Ｂは、例えば、各印加電極３９Ａ，３９Ｂが人体１に取り付けられた際の各印加電極３９Ａ，３９Ｂの上端部であり、第３端部８８Ａ，８８Ｂと対向している。つまり、第３端部８８Ａ，８８Ｂは、各印加電極３９Ａ，３９Ｂが人体１に取り付けられた際の各印加電極３９Ａ，３９Ｂの下端部である。第２端部８７Ａ，８７Ｂおよび第４端部８９Ａ，８９Ｂは、第１端部８６Ａ，８６Ｂと第３端部８８Ａ，８８Ｂとを連結しており、互いに対向している。
各印加電極３９Ａ，３９Ｂは、例えば、第１端部８６Ａ，８６Ｂおよび第３端部８８Ａ，８８Ｂに沿う横方向Ｂの長さが５．３ｃｍ程度であり、第２端部８７Ａ，８７Ｂおよび第４端部８９Ａ，８９Ｂに沿う縦方向Ａの長さが９．５ｃｍ程度である。つまり、一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂの横方向Ｂのトータルの長さは、不関電極３８の横方向Ｂの長さよりも長くなっている。
不関電極３８の第２面４１には、第１端子９０が一体的に設けられている。第１端子９０は、不関電極３８の第２面４１から突出している。第１端子９０は、一方側（図５の上側）に向く第１差込口９１を有し、他方側（図５の下側）が閉塞された筒状に形成されている。この実施形態では、第１差込口９１は、不関電極３８の第１端部４５と面一である。
一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂの第２面４３Ａ，４３Ｂには、それぞれ、第２端子９２Ａ，９２Ｂが一体的に設けられている。第２端子９２Ａ，９２Ｂは、一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂの第２面４３Ａ，４３Ｂから突出している。第２端子９２Ａ，９２Ｂは、第１差込口９１と同じ方向に向く第２差込口９３Ａ，９３Ｂを有し、他方側（図５の下側）が閉塞された筒状に形成されている。この実施形態では、第２差込口９３Ａ，９３Ｂは、それぞれ、一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂの第１端部８６Ａ，８６Ｂと面一である。
また、不関電極３８の第２面４１には、薄肉部９４が形成されている。薄肉部９４は、不関電極３８において比較的薄く形成された部分であり、例えば、０．３ｍｍ～２．０ｍｍの厚さを有している。薄肉部９４は、第２端部４６および第４端部４８に沿う直線状の領域（例えば、５３ｍｍ程度の幅を有している）である一対の薄肉部９４を含んでいる。
一対の薄肉部９４は、不関電極３８の第１端部４５から第３端部４７に至るまで互いに平行に延び、かつ第１端子９０を間に挟んで配置されている。なお、一対の薄肉部９４は、いずれも、第１端部４５および第３端部４７に沿う方向Ｂにおいて、第１端子９０から離れている。不関電極３８は、一対の薄肉部９４が形成されていることによって、薄肉部９４を折り目として折り曲げやすく形成されている。これにより、不関電極３８を、人体１の皮膚の湾曲に合わせて良好に貼着することができる。
一対の薄肉部９４は、不関電極３８の第１端部４５から第３端部４７に至るまで互いに平行に延び、かつ第１端子９０を間に挟んで配置されている。なお、一対の薄肉部９４は、いずれも、第１端部４５および第３端部４７に沿う方向Ｂにおいて、第１端子９０から離れている。不関電極３８は、一対の薄肉部９４が形成されていることによって、薄肉部９４を折り目として折り曲げやすく形成されている。これにより、不関電極３８を、人体１の皮膚の湾曲に合わせて良好に貼着することができる。
各印加電極３９Ａ，３９Ｂの第２面４３Ａ，４３Ｂには、薄肉部９５Ａ，９５Ｂが形成されている。薄肉部９５Ａ，９５Ｂは、各印加電極３９Ａ，３９Ｂにおいて比較的薄く形成された部分であり、例えば、０．３ｍｍ～２．０ｍｍの厚さを有している。薄肉部９５Ａ，９５Ｂは、それぞれ、各印加電極３９Ａ，３９Ｂの端部（例えば、印加電極３９Ａ，３９Ｂの第２端部８７Ａ，８７Ｂおよび印加電極３９Ａ，３９Ｂの第４端部８９Ａ，８９Ｂ）から第３端部８８Ａ，８８Ｂに延びる直線状の領域（例えば、５３ｍｍ程度の幅を有している）である複数の薄肉部９５Ａ，９５Ｂを含んでいる。
複数の薄肉部９５Ａ，９５Ｂは、印加電極３９Ａ，３９Ｂの第２端部８７Ａ，８７Ｂおよび印加電極３９Ａ，３９Ｂの第４端部８９Ａ，８９Ｂから第３端部８８Ａ，８８Ｂに至るまで互いに平行に延びている。この実施形態では、３本の薄肉部９５Ａ，９５Ｂが、ストライプ状に形成されている。
各印加電極３９Ａ，３９Ｂは、複数の薄肉部９５Ａ，９５Ｂが形成されていることによって、薄肉部９５Ａ，９５Ｂを折り目として折り曲げやすく形成されている。これにより、各印加電極３９Ａ，３９Ｂを、人体１の皮膚の湾曲に合わせて良好に貼着することができる。また、各印加電極３９Ａ，３９Ｂの角部９６Ａ，９６Ｂを境に隣り合う端部同士を繋ぐ直線状の薄肉部９５Ａ，９５Ｂが形成され、さらにこの実施形態では、角部９６Ａ，９６Ｂから内方領域に向かって順にストライプ状に形成されている。そのため、例えば治療後に、角部９６Ａ，９６Ｂを指で摘まむことによって、各印加電極３９Ａ，３９Ｂを角部９６Ａ，９６Ｂから剥がしやすくすることができる。
各印加電極３９Ａ，３９Ｂは、複数の薄肉部９５Ａ，９５Ｂが形成されていることによって、薄肉部９５Ａ，９５Ｂを折り目として折り曲げやすく形成されている。これにより、各印加電極３９Ａ，３９Ｂを、人体１の皮膚の湾曲に合わせて良好に貼着することができる。また、各印加電極３９Ａ，３９Ｂの角部９６Ａ，９６Ｂを境に隣り合う端部同士を繋ぐ直線状の薄肉部９５Ａ，９５Ｂが形成され、さらにこの実施形態では、角部９６Ａ，９６Ｂから内方領域に向かって順にストライプ状に形成されている。そのため、例えば治療後に、角部９６Ａ，９６Ｂを指で摘まむことによって、各印加電極３９Ａ，３９Ｂを角部９６Ａ，９６Ｂから剥がしやすくすることができる。
そして、不関電極３８および一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂは、いずれも、ゴム基材４４と、ゴム基材４４に埋め込まれた導電性シート９７とからなる導電性ゴムシートによって構成されている。
ゴム基材４４は、不関電極３８および一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂの外形を形成している。一方、導電性シート９７は、ゴム基材４４に覆われることによって、ゴム基材４４に埋め込まれている。図５および図６では、不関電極３８および一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂのそれぞれにおいて、導電性シート９７が埋め込まれた領域を破線で示している。
ゴム基材４４は、不関電極３８および一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂの外形を形成している。一方、導電性シート９７は、ゴム基材４４に覆われることによって、ゴム基材４４に埋め込まれている。図５および図６では、不関電極３８および一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂのそれぞれにおいて、導電性シート９７が埋め込まれた領域を破線で示している。
ゴム基材４４は、この実施形態では、カーボンブラックを含有するシリコーンゴムからなるシートで構成されている。ゴム基材４４の材料としては、導電性を有するゴムであれば、カーボンブラックを含有するシリコーンゴムに限らない。例えば、シリコーンゴムに混入する導体（導電性充填剤）としては、カーボンブラックの他、銀粉末、金メッキされたシリカやグラファイト、導電性酸化亜鉛等であってもよい。また、イオン導電性シリコーンゴムを、ゴム基材４４の材料として使用してもよい。
導電性シート９７は、この実施形態では、導電性メッシュで構成されている。導電性メッシュとしては、例えば、銀糸等の導電性繊維で形成されたメッシュが挙げられる。導電性シート９７は、図７に示すように、その面内に多数の開口４９（格子の窓部分）を有している。
導電性シート９７は、シート状のゴム基材４４のほぼ全体にわたって埋め込まれている。ここで、「ほぼ全体」とは、導電性シート９７の周縁とゴム基材４４の周縁（この実施形態では、不関電極３８および一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂの各端部４５～４８および８６Ａ，８６Ｂ～８９Ａ，８９Ｂ）との間に、少しのマージン（厚さ方向全体がゴム基材４４のみからなる部分９８）が設けられていてもよいということである。この実施形態では、導電性シート９７は、その全周がゴム基材４４の当該部分９８に取り囲まれている。マージンの大きさは、例えば、製造時の導電性シート９７の位置ズレを考慮して設定された大きさであってもよい。
導電性シート９７は、シート状のゴム基材４４のほぼ全体にわたって埋め込まれている。ここで、「ほぼ全体」とは、導電性シート９７の周縁とゴム基材４４の周縁（この実施形態では、不関電極３８および一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂの各端部４５～４８および８６Ａ，８６Ｂ～８９Ａ，８９Ｂ）との間に、少しのマージン（厚さ方向全体がゴム基材４４のみからなる部分９８）が設けられていてもよいということである。この実施形態では、導電性シート９７は、その全周がゴム基材４４の当該部分９８に取り囲まれている。マージンの大きさは、例えば、製造時の導電性シート９７の位置ズレを考慮して設定された大きさであってもよい。
したがって、図５に示すように、導電性シート９７は、不関電極３８および一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂの各第１端部４５，８６Ａ，８６Ｂに設けられた第１端子９０および第２端子９２Ａ，９２Ｂにオーバーラップしていてもよい。言い換えれば、不関電極３８および一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂにおいて、導電性シート９７は、第１端子９０および第２端子９２Ａ，９２Ｂに埋め込まれていてもよい。
また、この実施形態では、導電性シート９７は、ゴム基材４４の厚さ方向において、ゴム基材４４の第２面４１，４３Ａ，４３Ｂ（人体１の皮膚に接触しない面）側に偏って配置されている。これにより、導電性シート９７からゴム基材４４の第１面４０，４２Ａ，４２Ｂ（人体１の皮膚に接触する面）までの厚さＴ１と、導電性シート９７からゴム基材４４の第２面４１，４３Ａ，４３Ｂまでの厚さＴ２とを比べると、厚さＴ１が厚さＴ２よりも大きくなっている。
つまり、不関電極３８および一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂは、第１面４０，４２Ａ，４２Ｂ側から順に、相対的に大きな厚さＴ１を有するゴム基材４４の第１部分９９、導電性シート９７、相対的に小さな厚さＴ２を有するゴム基材４４の第２部分１００を有していてもよい。他の言い方で、不関電極３８および一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂは、第１面４０，４２Ａ，４２Ｂ側から順に、相対的に大きな厚さＴ１を有する第１ゴム層９９、導電性シート９７、相対的に小さな厚さＴ２を有する第２ゴム層１００の３層構造を有していてもよい。
以上のような電極パッド３７を作製するには、例えば、まず、導電性シート９７およびゴム基材４４の材料としてのゴムシートが準備される。次に、ゴムシートが軟化する温度以上である所定の温度まで金型が事前に加熱された後、金型内に、導電性シート９７とゴムシートとがこの順に積層される。次に、ゴムシートの表面を押圧することによって、導電性シート９７およびゴムシートをプレス成形する。これにより、軟化したゴムシートの材料が金型の形状まで広がると共に、導電性シート９７の開口４９を通って、導電性シート９７の表面および裏面の両面に行き渡る。その結果、導電性シート９７が、ゴム基材４４の形状となったゴムシートの材料に埋め込まれた状態となる。その後、金型が冷却され、金型からゴム基材４４を取り外すことによって、不関電極３８および一対の印加電極３９Ａ，３９Ｂが得られる。
そして、電極パッド３７を人体１に取り付けるには、図８に示すように、第１端子９０および第２端子９２Ａ，９２Ｂに、配線３６の先端に接続された配線プラグ（図示せず）を接続し、別途準備した導電性粘着パッド（例えば、導電性の粘着ゲル等）を介して、自分の仙骨の背面直上の皮膚に貼り付ければよい。
一方、足趾用電極６１は、第１電極６３、第２電極６４および第３電極６５を含んでいてもよい。この実施形態では、第３電極６５が基準電極（Reference electrode）であってもよく、第１電極６３は、第３電極６５に対して負電位の電極（負電極）であってもよい。第２電極６４は、第３電極６５に対して正電位の電極（正電極）であってもよい。
一方、足趾用電極６１は、第１電極６３、第２電極６４および第３電極６５を含んでいてもよい。この実施形態では、第３電極６５が基準電極（Reference electrode）であってもよく、第１電極６３は、第３電極６５に対して負電位の電極（負電極）であってもよい。第２電極６４は、第３電極６５に対して正電位の電極（正電極）であってもよい。
そして、足趾用電極６１を人体１に取り付けるには、図９に示すように、第１電極６３、第２電極６４および第３電極６５を、例えば、足の母趾外転筋２７の筋線維が走行する方向に沿って、母趾外転筋２７の筋線維に対向するように、つま先側からこの順に貼り付ければよい。この母趾外転筋２７は、前述の腓骨神経１６および脛骨神経１７につながる神経（例えば、内側足底神経（Ｌ５～Ｓ２））によって支配される筋線維である。また、第１電極６３と第２電極６４は、例えば、第１電極６３を母趾の根本（母趾丘）に、第２電極６４を踵と母趾の根本（母趾丘）との中間に取付け、相互の電極間距離を広くとることが好ましい。
図１０は、電気刺激治療器３１の電気的構成を示すブロック図である。
電気刺激治療器３１の筐体３２には、配線基板（図示せず）が内蔵されており、配線基板には、コントローラ５０が設けられている。コントローラ５０には、モニタ３３（表示部）前述のスタート／ストップボタン３４、操作ボタン３５（入力部）、一対の印加電極３９および足趾用電極６１が電気的に接続されている。スタート／ストップボタン３４、操作ボタン３５からの入力信号がコントローラ５０に入力され、コントローラ５０からの出力信号が一対の印加電極３９に出力される。また、足趾用電極６１で検出された筋電信号は、コントローラ５０に入力され、コントローラ５０で処理される。
電気刺激治療器３１の筐体３２には、配線基板（図示せず）が内蔵されており、配線基板には、コントローラ５０が設けられている。コントローラ５０には、モニタ３３（表示部）前述のスタート／ストップボタン３４、操作ボタン３５（入力部）、一対の印加電極３９および足趾用電極６１が電気的に接続されている。スタート／ストップボタン３４、操作ボタン３５からの入力信号がコントローラ５０に入力され、コントローラ５０からの出力信号が一対の印加電極３９に出力される。また、足趾用電極６１で検出された筋電信号は、コントローラ５０に入力され、コントローラ５０で処理される。
コントローラ５０は、半導体チップから構成されていてもよい。この実施形態では、コントローラ５０は、刺激信号出力部５１、筋電信号処理部５２、切替部５３、筋電信号選択部５４、記憶部５５およびフィルタ回路５６を含んでいる。
刺激信号出力部５１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、タイマー等を含む半導体集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）で構成されていてもよい。刺激信号出力部５１は、記憶部５５に予め記憶された刺激電圧を一対の印加電極３９に出力する。記憶部５５に記憶される刺激電圧の情報としては、例えば、被治療者それぞれに適した刺激信号のパルス波の幅（パルス幅）、周波数等が挙げられる。
刺激信号出力部５１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、タイマー等を含む半導体集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）で構成されていてもよい。刺激信号出力部５１は、記憶部５５に予め記憶された刺激電圧を一対の印加電極３９に出力する。記憶部５５に記憶される刺激電圧の情報としては、例えば、被治療者それぞれに適した刺激信号のパルス波の幅（パルス幅）、周波数等が挙げられる。
また、刺激信号出力部５１は、被治療者に与えた電気刺激の情報（パルス幅、周波数等）を、モニタ３３に表示する。この実施形態では、電気刺激のパルスの振幅の大きさを予め段階的に複数（例えば、５段階）に区分し、出力された振幅の大きさに応じて、当該振幅が何段目であるのかをモニタ３３に表示してもよい。
なお、図１０では、刺激信号出力部５１は、記憶部５５から独立した構成として示されているが、例えば、記憶部５５に記憶された情報のうち刺激信号出力部５１に関連する情報を記憶した部分を内蔵していてもよい。
なお、図１０では、刺激信号出力部５１は、記憶部５５から独立した構成として示されているが、例えば、記憶部５５に記憶された情報のうち刺激信号出力部５１に関連する情報を記憶した部分を内蔵していてもよい。
筋電信号処理部５２は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、タイマー等を含む半導体集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）で構成されていてもよい。筋電信号処理部５２は、足趾用電極６１で検出された筋電信号を処理し、モニタ３３に表示する。例えば、筋電信号処理部５２は、足趾用電極６１で検出された筋電信号の振幅を定量的に算出し、その結果を、視覚的にモニタ３３に表示してもよい。この実施形態では、振幅の大きさを予め段階的に複数（例えば、５段階）に区分し、算出された振幅の大きさに応じて、当該振幅が何段目であるのかをモニタ３３に表示してもよい。
また、筋電信号処理部５２は、予め記憶部５５に記憶された条件のときに、筋電信号を検出および処理しないようになっている。この実施形態では、人体１の仙骨３から足趾１８～２２の表面までの距離（ｘ）を、人体１の仙骨３または当該仙骨３近傍を通る神経Ｓ３等の伝達速度（ｖ）で除したときの商（ｘ／ｖ）に基づいて設定された検出停止期間２５（後述）の間、筋電信号を検出および処理しないようになっている。
なお、図１０では、筋電信号処理部５２は、記憶部５５から独立した構成として示されているが、例えば、記憶部５５に記憶された情報のうち筋電信号処理部５２に関連する情報を記憶した部分を内蔵していてもよい。
切替部５３は、足趾用電極６１（検出電極）と筋電信号処理部５２との接続をオン／オフするためのものである。切替部５３は、例えば、アナログスイッチ（例えば、ＣＭＯＳ、バイポーラトランジスタ、リレー等で構成されたアナログスイッチ）で構成されていてもよいし、一部もしくは全てがデジタル信号処理で動作する構成であってもよい。
切替部５３は、足趾用電極６１（検出電極）と筋電信号処理部５２との接続をオン／オフするためのものである。切替部５３は、例えば、アナログスイッチ（例えば、ＣＭＯＳ、バイポーラトランジスタ、リレー等で構成されたアナログスイッチ）で構成されていてもよいし、一部もしくは全てがデジタル信号処理で動作する構成であってもよい。
筋電信号選択部５４は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、タイマー等を含む半導体集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）で構成されていてもよい。筋電信号選択部５４は、記憶部５５に設定された検出停止期間２５（後述）の間、足趾用電極６１と筋電信号処理部５２との接続がオフとなるように、かつ、検出停止期間２５の終了時に、足趾用電極６１と筋電信号処理部５２との接続がオンとなるように、切替部５３を制御する。
なお、図１０では、筋電信号選択部５４は、記憶部５５から独立した構成として示されているが、例えば、記憶部５５に記憶された情報のうち筋電信号選択部５４に関連する情報を記憶した部分を内蔵していてもよい。
記憶部５５は、例えば、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリで構成されている。記憶部５５には、例えば、前述の刺激電圧の情報、検出停止期間２５等が記憶されている。
記憶部５５は、例えば、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリで構成されている。記憶部５５には、例えば、前述の刺激電圧の情報、検出停止期間２５等が記憶されている。
フィルタ回路５６は、この実施形態では、ノッチフィルタ５７、全波／半波整流器５８および積分器５９を含んでいる。これにより、筋電信号処理部５２に入力される筋電信号のノイズを低減することができる。また、積分器５９が設けられていることによって、筋電信号の振幅、ピーク等を容易に検出できるので、筋電信号処理部５２において筋電信号を効率よく処理することができる。
なお、フィルタ回路５６は、図１０の構成に限らず、公知のフィルタ回路に採用される構成であってもよい。例えば、ノッチフィルタ５７に代えてローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ等が採用されてもよい。
また、フィルタ回路５６は、全てアナログ回路で構成されていてもよいし、一部もしくは全てがデジタル信号処理で動作する構成であってもよい。
また、フィルタ回路５６は、全てアナログ回路で構成されていてもよいし、一部もしくは全てがデジタル信号処理で動作する構成であってもよい。
また、フィルタ回路５６を全てアナログ回路で構成した場合、ノイズをより低減するために、前段のアナログ回路部分を他のデジタル回路から絶縁したブロック構成にしてもよい。
また、足趾用電極６１と切替部５３との間には、足趾用電極６１で検出された筋電信号を増幅するための増幅器６０が設けられている。
また、足趾用電極６１と切替部５３との間には、足趾用電極６１で検出された筋電信号を増幅するための増幅器６０が設けられている。
図１１は、電気刺激治療器３１の筋電データのモニタリングのフローチャートである。
電気刺激治療器３１を使用して治療を行うには、例えば、被治療者は、図８に示すように、まず電極パッド３７を自身の体に取り付ける。
電極パッド３７の取り付け後、操作ボタン３５を操作して、自分に適した治療メニューを選択し、スタート／ストップボタン３４を押す。これにより、電極パッド３７から電気的な刺激信号が出力されて第３仙骨神経Ｓ３が刺激され、電気刺激治療器３１による治療を開始することができる（ステップＳ１）。刺激信号（出力パルス）の条件は、例えば、パルス幅が１μｓ（秒）～５００μｓ（秒）である。この出力パルスが、１Ｈｚ～５０Ｈｚの周波数で連続して出力されることによって１周期をＴとする刺激信号パルス６６が構成される。
電気刺激治療器３１を使用して治療を行うには、例えば、被治療者は、図８に示すように、まず電極パッド３７を自身の体に取り付ける。
電極パッド３７の取り付け後、操作ボタン３５を操作して、自分に適した治療メニューを選択し、スタート／ストップボタン３４を押す。これにより、電極パッド３７から電気的な刺激信号が出力されて第３仙骨神経Ｓ３が刺激され、電気刺激治療器３１による治療を開始することができる（ステップＳ１）。刺激信号（出力パルス）の条件は、例えば、パルス幅が１μｓ（秒）～５００μｓ（秒）である。この出力パルスが、１Ｈｚ～５０Ｈｚの周波数で連続して出力されることによって１周期をＴとする刺激信号パルス６６が構成される。
より具体的には、図１２に示すように、刺激信号パルス６６は、立ち上がり部分ｔ１＝２秒、継続部分ｔ２＝２秒、立ち下り部分ｔ３＝１秒および次のパルスまでの間隔ｔ４＝１秒の合計６秒のパターンで継続的に印加されてもよい。むろん、ｔ１、ｔ２、ｔ３およびｔ４の長さや、電圧の大きさ等は、使用者の体の大きさ等に合わせて適宜変更することができる。例えば、立ち上がり部分ｔ１と立ち下り部分ｔ３とを同じ時間に設定してもよい。
一方、足趾用電極６１は、電極パッド３７からの刺激信号が骨盤神経１３および陰部神経１４に適切に伝達されているかどうかを確認（モニタリング）するための検出電極として、足趾に取り付けておけばよい。足趾用電極６１が取り付けられる足趾は、第１指～第５指１８～２２のいずれであってもよいが、取り付やすさの観点から、第１指１８が好ましい。
より具体的には、図９に示すように、第１電極６３、第２電極６４および第３電極６５を、例えば、足の母趾外転筋２７の筋線維が走行する方向に沿って、母趾外転筋２７の筋線維に対向するように、つま先側からこの順に貼り付ければよい。
そして、電極パッド３７からの刺激に伴って起こる筋肉の収縮によって得られた実測データ（例えば、４０～６０パルス分）をアベレージングしてノイズ等を除去し、筋電データ波形（図１２の筋電信号６７の波形）が作成される。そして、この筋電信号６７の波形と刺激信号パルス６６の波形とが比較される。筋電信号６７の波形が刺激信号パルス６６の波形に同調して発生していれば、一対の印加電極３９が適切な位置に取り付けられて電気的な刺激が与えられていることを意味している。
そして、電極パッド３７からの刺激に伴って起こる筋肉の収縮によって得られた実測データ（例えば、４０～６０パルス分）をアベレージングしてノイズ等を除去し、筋電データ波形（図１２の筋電信号６７の波形）が作成される。そして、この筋電信号６７の波形と刺激信号パルス６６の波形とが比較される。筋電信号６７の波形が刺激信号パルス６６の波形に同調して発生していれば、一対の印加電極３９が適切な位置に取り付けられて電気的な刺激が与えられていることを意味している。
ここで、図１３に示すように、筋電信号処理部５２が、刺激出力の開始（一対の印加電極３９による電気刺激の開始）から継続して、足趾用電極６１で検出された筋電信号を検出および処理する場合を考える。つまり、刺激出力期間２４の間、筋電信号処理部５２が筋電信号を検出および処理しない検出停止期間２５を設けない（検出停止期間２５がオフ）場合である。
この場合、一対の印加電極３９から人体１の仙骨３の背面に電気刺激を与えたときに、刺激電圧が足趾１８～２２にノイズとして伝わり、足趾１８～２２の筋電データに大きなノイズ６８が重畳して発生する。そのため、図１２の筋電信号６７の波形に対応する、筋電モニタリングに必要な筋電図部６９を精度よく検出できない場合がある。
そこで、この実施形態では、図１４に示すように、刺激出力の開始から、刺激出力期間２４を含む一定期間、筋電信号処理部５２が筋電信号を検出および処理しない検出停止期間２５がオンになる（ステップＳ２）。これにより、刺激出力開始時に発生する大きなノイズ６８を排除でき、検出停止期間２５においては、ノイズの少ない筋電信号７２の波形にすることができる。この点、この実施形態では、当該検出停止期間２５が、人体１の仙骨３から足趾１８～２２の表面までの距離（ｘ）を、人体１の仙骨３または当該仙骨３近傍を通る神経Ｓ３等の伝達速度（ｖ）で除したときの商（ｘ／ｖ）に基づいて設定されている。つまり、この検出停止期間２５の間、足趾１８～２２の筋電信号が筋電信号処理部５２で検出されない。
そこで、この実施形態では、図１４に示すように、刺激出力の開始から、刺激出力期間２４を含む一定期間、筋電信号処理部５２が筋電信号を検出および処理しない検出停止期間２５がオンになる（ステップＳ２）。これにより、刺激出力開始時に発生する大きなノイズ６８を排除でき、検出停止期間２５においては、ノイズの少ない筋電信号７２の波形にすることができる。この点、この実施形態では、当該検出停止期間２５が、人体１の仙骨３から足趾１８～２２の表面までの距離（ｘ）を、人体１の仙骨３または当該仙骨３近傍を通る神経Ｓ３等の伝達速度（ｖ）で除したときの商（ｘ／ｖ）に基づいて設定されている。つまり、この検出停止期間２５の間、足趾１８～２２の筋電信号が筋電信号処理部５２で検出されない。
当該検出停止期間２５の間、人体１に与えられた刺激信号は、神経Ｓ３等を介して足趾１８～２２まで到達していない。つまり、電気刺激の印加後、その刺激信号が神経Ｓ３等を介して足趾１８～２２に到達するまでの時間に検出される筋電信号は、筋電モニタリングに必要な情報を乗せた信号ではなくノイズ６８である。そのため、当該検出停止期間２５の間、足趾１８～２２の筋電信号を筋電信号処理部５２で検出しないことによって、筋電信号のノイズ６８を排除することができる。これにより、仙骨３または当該仙骨３近傍を通る神経Ｓ３等を介して足趾１８～２２に到達する、筋電モニタリングに必要な筋電図部６９を精度よく検出することができる。
この実施形態では、検出停止期間２５は、例えば、２５ｍｓとしているが、検出停止期間２５として、例えば、１５ｍｓ～２５ｍｓで設定可能である。むろん、検出停止期間２５は、この範囲に限定するのではなく、患者の年齢や性別のサンプルデータから人体の仙骨から足趾表面までの距離に基づいたいくつかのパターンと、人体の仙骨または当該仙骨近傍を通る神経の伝達速度とに基づいて決定されてもよい。
図１４のように検出停止期間２５を設けるだけでも筋電モニタリングの精度を向上できるが、図１１のステップＳ３以降の制御を行うことによって、筋電モニタリングの精度をさらに向上させることができる。
つまり、図１４では、検出停止期間２５の間、筋電信号処理部５２で筋電信号は検出されないが、筋電信号処理部５２と足趾用電極６１（増幅器６０）との間が、フィルタ回路５６を介して継続して接続されている。したがって、筋電信号処理部５２に入力される筋電信号の電位が経時的に変化している。そのため、検出停止期間２５の終了時に、フィルタ回路５６の時定数の影響等により、筋電信号７２の波形にピークらしき部分７０が発生し、終了時の筋電信号７２が若干不安定になる可能性がある。
つまり、図１４では、検出停止期間２５の間、筋電信号処理部５２で筋電信号は検出されないが、筋電信号処理部５２と足趾用電極６１（増幅器６０）との間が、フィルタ回路５６を介して継続して接続されている。したがって、筋電信号処理部５２に入力される筋電信号の電位が経時的に変化している。そのため、検出停止期間２５の終了時に、フィルタ回路５６の時定数の影響等により、筋電信号７２の波形にピークらしき部分７０が発生し、終了時の筋電信号７２が若干不安定になる可能性がある。
そこで、この実施形態では、検出停止期間２５の開始時に、足趾用電極６１と筋電信号処理部５２との接続がオフとされる。より具体的には、筋電信号選択部５４が、刺激信号の出力（検出停止期間２５の開始）に基づいて、切替部５３の電位を基準電位７１もしくは前置ホールドしたドリフト電位にするか、または切替部５３を開放状態（オープン）にする（ステップＳ３）。これにより、切替部５３に対して筋電信号処理部５２の電位が、基準電位７１もしくは前置ホールドしたドリフト電位に固定されるか、または刺激信号の入力時（検出停止期間２５の開始時）の電位に固定される。なお、基準電位７１は、例えば、増幅器６０の動作基準点である中立電圧であり、±の電源の中立電圧０ボルト、あるいはフィルタ回路５６で使用する回路の動作基準点である中立電圧、増幅器６０の出力が筋電信号を増幅していない時の電圧もしくは接地電位等を、基準電位と設定すればよい。
その後、検出停止期間２５が終了したか否か判別される（ステップＳ４）。検出停止期間２５が終了すると（ステップＳ４のＹＥＳ）、筋電信号選択部５４が、切替部５３を切り替えることによって、足趾用電極６１と筋電信号処理部５２との接続がオンとされる（ステップＳ５）。このように、足趾用電極６１と筋電信号処理部５２との接続を、検出停止期間２５の開始時にオフとし、検出停止期間２５の終了時にオンとすることによって、図１５に示すように、検出停止期間２５の終了時にピークらしき部分７０が発生せず、筋電信号７２の電位を安定させることができる。
そして、フィルタ回路５６では、ノッチフィルタ５７および全波／半波整流器５８を筋電信号が通過することによってフィルタリングされ、積分器５９で集合信号が生成される（ステップＳ６）。より具体的には、足趾用電極６１で検出された複数の筋電信号７３が所定のサンプリング時間の間積分され、積分された集合信号７４（第１信号）として筋電信号処理部５２に出力される。サンプリング時間は、例えば、刺激出力期間ｔ１＋ｔ２＋ｔ３秒～Ｔ秒間であってもよい。
ここで、図１６に示すように、電気刺激治療器３１による治療中、人体１の体動等に起因する変動、商用交流の混入による変動、人体１の周辺の電気機器（例えば、スマートフォン等）からのノイズ混入等によって、筋電図に基線変動（ドリフト７５）が発生する場合がある。
そこで、筋電信号処理部５２では、集合信号７４のうち所定の第１期間における第１部分７６を平均化した値と、集合信号７４のうち第１部分７６の時間的前後にある所定の第２期間における第２部分７７を平均化した値との差に基づいて、集合信号７４の振幅が算出される。より具体的には、集合信号７４の第１部分７６および第２部分７７は、加算平均処理または移動平均処理等の平均化処理することによって平均化される（ステップＳ７）。これにより、図１７に示すように、第１部分７６の平均値（第１平均値７８）および第２部分７７の平均値（第２平均値７９）が算出される。
そこで、筋電信号処理部５２では、集合信号７４のうち所定の第１期間における第１部分７６を平均化した値と、集合信号７４のうち第１部分７６の時間的前後にある所定の第２期間における第２部分７７を平均化した値との差に基づいて、集合信号７４の振幅が算出される。より具体的には、集合信号７４の第１部分７６および第２部分７７は、加算平均処理または移動平均処理等の平均化処理することによって平均化される（ステップＳ７）。これにより、図１７に示すように、第１部分７６の平均値（第１平均値７８）および第２部分７７の平均値（第２平均値７９）が算出される。
第１部分７６は、例えば、集合信号７４のピーク部８０の前後±ｔ２秒を含む期間を設定すればよい。一方、第２部分７７は、集合信号７４の裾野部８１の０秒～ｔ４秒の期間を設定すればよい。
そして、第１平均値７８から第２平均値７９を差し引くことによって、集合信号７４のドリフト７５を排除することができる。その結果、集合信号７４の振幅Ａ、ピーク等を精度よく検出することができる。なお、第２部分７７で一定以上の信号入力があった場合は、正常な筋電信号が取得できない状況と判断して、モニタ３３にエラー表示（例えば、後述する第２レベルゲージ８３を、通常とは異なる色で点灯させる等）を表示させてもよい。
そして、第１平均値７８から第２平均値７９を差し引くことによって、集合信号７４のドリフト７５を排除することができる。その結果、集合信号７４の振幅Ａ、ピーク等を精度よく検出することができる。なお、第２部分７７で一定以上の信号入力があった場合は、正常な筋電信号が取得できない状況と判断して、モニタ３３にエラー表示（例えば、後述する第２レベルゲージ８３を、通常とは異なる色で点灯させる等）を表示させてもよい。
次に、処理された集合信号７４の強度がモニタ３３（表示部）に出力される（ステップＳ８）。まず、この実施形態では、図１８に示すように、モニタ３３には、刺激出力（STIM：stimulation）の強度を示す第１レベルゲージ８２と、筋電信号（筋電図 EMG：electromyography）の強度を示す第２レベルゲージ８３とが表示されている。
第１レベルゲージ８２は、この実施形態では、５段階に区分されている。出力された刺激パルスの振幅の大きさに応じて、第１レベルゲージ８２の各点灯部８４が下から順に点灯する。５つ全ての点灯部８４が点灯するように第１レベルゲージ８２が振れると、出力された刺激パルスの振幅が最大ということを意味している。
第１レベルゲージ８２は、この実施形態では、５段階に区分されている。出力された刺激パルスの振幅の大きさに応じて、第１レベルゲージ８２の各点灯部８４が下から順に点灯する。５つ全ての点灯部８４が点灯するように第１レベルゲージ８２が振れると、出力された刺激パルスの振幅が最大ということを意味している。
同様に、第２レベルゲージ８３は、この実施形態では、５段階に区分されている。筋電信号処理部５２で算出された筋電信号の振幅Ａの大きさに応じて、第２レベルゲージ８３の各点灯部８５が下から順に点灯する。５つ全ての点灯部８５が点灯するように第２レベルゲージ８３が振れると、筋電信号が最大ということを意味している。
そして、この実施形態では、図１２に示したように、一対の印加電極３９が適切な位置に取り付けられて治療が行われていれば、刺激信号パルス６６の波形の間隔に同調して、筋電信号６７の波形が発生する。したがって、図１８のモニタ３３では、まず第１レベルゲージ８２が振れた後（点灯部８４が下から順に点灯し、刺激パルスの大きさに応じた点灯部８４まで到達した時点で、点灯が消失した後）、第２レベルゲージ８３が振れる。この第２レベルゲージ８３のレベル表示が、第１レベルゲージ８２のレベル表示に同調して振れていれば、一対の印加電極３９が適切な位置に取り付けられて電気的な刺激が与えられていることを意味している。
そして、この実施形態では、図１２に示したように、一対の印加電極３９が適切な位置に取り付けられて治療が行われていれば、刺激信号パルス６６の波形の間隔に同調して、筋電信号６７の波形が発生する。したがって、図１８のモニタ３３では、まず第１レベルゲージ８２が振れた後（点灯部８４が下から順に点灯し、刺激パルスの大きさに応じた点灯部８４まで到達した時点で、点灯が消失した後）、第２レベルゲージ８３が振れる。この第２レベルゲージ８３のレベル表示が、第１レベルゲージ８２のレベル表示に同調して振れていれば、一対の印加電極３９が適切な位置に取り付けられて電気的な刺激が与えられていることを意味している。
例えば、第１レベルゲージ８２のレベル表示と、第２レベルゲージ８３のレベル表示とが、所定の間隔で交互に発生する場合が該当する。したがって、被治療者や医療関係者は、モニタ３３の第１レベルゲージ８２および第２レベルゲージ８３を目視するだけで、一対の印加電極３９が適切な位置に取り付けられているか否かを、容易に確認することができる。
また、この実施形態では、ドリフト７５を排除した振幅Ａが０を超えていても、所定の大きさ未満であれば、第２レベルゲージ８３に表示させない。これにより、所定の大きさ未満の振幅Ａの筋電信号の表示を排除し、不要なノイズに起因する筋電信号が第２レベルゲージ８３に表示されることを防止することができる。その結果、刺激信号と、それに応答して発生する筋電信号との関係を容易に確認することができる。
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
例えば、前述の実施形態では、電気刺激治療器の一例として排尿障害治療器（便失禁治療器）を取り上げたが、本発明は、排尿障害治療器や便失禁治療器に限らず、これら以外の他の疾患を対象とした電気刺激療法に使用される機器全般に適用することができる。
例えば、前述の実施形態では、電気刺激治療器の一例として排尿障害治療器（便失禁治療器）を取り上げたが、本発明は、排尿障害治療器や便失禁治療器に限らず、これら以外の他の疾患を対象とした電気刺激療法に使用される機器全般に適用することができる。
また、例えば、前述の実施形態では、携帯型の電気刺激治療器３１の構成について説明したが、電気刺激治療器３１の電気的構成およびその制御は、図１９に示すように、設置型（据え置き型）の電気刺激治療器２３に適用されてもよい。このような設置型の電気刺激治療器２３は、医療機関において複数の患者で共用される。そのため、患者一人一人の過去の治療データを記憶するメモリを備えていてもよい。
また、例えば、前述の実施形態では、検出停止期間２５の間、筋電信号処理部５２内の動作によって筋電信号を検出しないようにしている。これに対し、切替部５３もしくはフィルタ回路５６をデジタル信号処理で構成する場合には、例えば図１０に示すように、足趾用電極６１と切替部５３との間、もしくは切替部５３とフィルタ回路５６との間にＡ／Ｄ変換器２６を設けてもよい。これにより、検出停止期間２５の間、当該Ａ／Ｄ変換器２６によるアナログ／デジタル変換を中止することによって、筋電信号処理部５２による筋電信号の検出を止めることができる。
なお、サンプリング時間において常にサンプリングを行うのではなく、サンプリング時間であっても、例えば継続部分ｔ２の時間のみでサンプリングするような構成であってもよい。この場合、検出停止期間２５を一定値とするのではなく、立ち上がり部分ｔ１や立ち下り部分ｔ３において常に検出がされないように十分に大きくすること、即ち、複数の検出停止期間２５を使用することによって容易に実現することができる。
さらに、この実施形態では、検出信号は刺激信号パルスを構成する個々の出力パルスごとにサンプリングされているが、これに限定されず、特定の出力パルスの個数ごと、例えば、２パルスおきや、３パルスおきにサンプリングされてもよい。この場合も、複数の検出停止期間２５を用意し、１つの検出停止期間２５を、例えば２出力パルス分等に設定することよって容易に実現することができる。このような処理は、上記のドリフトに関する処理や振幅Ａに関する処理等を、デジタルデータを使用して行うに際し、使用可能なメモリ容量やＣＰＵ処理能力に制限が発生する場合に効果的である。
また、例えば、一対の印加電極３９が適切な位置に取り付けられているか否かの確認手段として、前述の実施形態のような第１レベルゲージ８２や第２レベルゲージ８３等のレベル表示ではなく、図１２に示すような信号の波形をモニタ３３に表示する方法であってもよい。
また、例えば、前述の実施形態では、本発明の表示部の一例として、使用者にメッセージや画像を表示する液晶のモニタ３３を示したが、電気刺激治療器３１の動作状態を使用者に示す手段は、モニタ３３でなくてもよい。例えば、被治療者への伝達事項（例えば、エラーメッセージ、第１レベルゲージ８２、第２レベルゲージ８３等）を予め筐体３２の前面パネルに設け、ＬＥＤ等で点灯させたり、そのメッセージ近傍のランプを点灯させたりすることで被治療者に知らせてもよい。
また、例えば、前述の実施形態では、本発明の表示部の一例として、使用者にメッセージや画像を表示する液晶のモニタ３３を示したが、電気刺激治療器３１の動作状態を使用者に示す手段は、モニタ３３でなくてもよい。例えば、被治療者への伝達事項（例えば、エラーメッセージ、第１レベルゲージ８２、第２レベルゲージ８３等）を予め筐体３２の前面パネルに設け、ＬＥＤ等で点灯させたり、そのメッセージ近傍のランプを点灯させたりすることで被治療者に知らせてもよい。
また、前述の実施形態では、筋電図部６９を効率よく検出するための例を挙げている。ただし、刺激信号によるノイズ６８と筋電図部６９とを分離して確実に筋電図部６９を検出できればよい。例えば、検出停止期間２５におけるノイズ６８の振幅レベルを筋電図部６９に比較して極めて小さくなるように処理（例えば、振幅を１／１００にするような処理）することによって、検出停止期間２５の経過後の筋電信号のみを的確に検出することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
１ 人体
３ 仙骨
１２ 下腹神経
１３ 骨盤神経
１４ 陰部神経
１５ 坐骨神経
１６ 腓骨神経
１７ 脛骨神経
１８ 第１指（母指）
１９ 第２指
２０ 第３指
２１ 第４指
２２ 第５指（小指）
２３ 電気刺激治療器
２５ 検出停止期間
３１ 電気刺激治療器
３３ モニタ
３７ 電極パッド
３９ 印加電極
５０ コントローラ
５１ 刺激信号出力部
５２ 筋電信号処理部
５３ 切替部
５４ 筋電信号選択部
５５ 記憶部
５６ フィルタ回路
５７ ノッチフィルタ
５８ 全波／半波整流器
５９ 積分器
６０ 増幅器
６１ 足趾用電極
６２ 足趾用配線
６３ 第１電極
６４ 第２電極
６５ 第３電極
６６ 刺激信号パルス
６７ 筋電信号
６８ ノイズ
６９ 筋電図部
７１ 基準電位
７４ 集合信号
７６ 第１部分
７７ 第２部分
７８ 第１平均値
７９ 第２平均値
８２ 第１レベルゲージ
８３ 第２レベルゲージ
Ａ 振幅
３ 仙骨
１２ 下腹神経
１３ 骨盤神経
１４ 陰部神経
１５ 坐骨神経
１６ 腓骨神経
１７ 脛骨神経
１８ 第１指（母指）
１９ 第２指
２０ 第３指
２１ 第４指
２２ 第５指（小指）
２３ 電気刺激治療器
２５ 検出停止期間
３１ 電気刺激治療器
３３ モニタ
３７ 電極パッド
３９ 印加電極
５０ コントローラ
５１ 刺激信号出力部
５２ 筋電信号処理部
５３ 切替部
５４ 筋電信号選択部
５５ 記憶部
５６ フィルタ回路
５７ ノッチフィルタ
５８ 全波／半波整流器
５９ 積分器
６０ 増幅器
６１ 足趾用電極
６２ 足趾用配線
６３ 第１電極
６４ 第２電極
６５ 第３電極
６６ 刺激信号パルス
６７ 筋電信号
６８ ノイズ
６９ 筋電図部
７１ 基準電位
７４ 集合信号
７６ 第１部分
７７ 第２部分
７８ 第１平均値
７９ 第２平均値
８２ 第１レベルゲージ
８３ 第２レベルゲージ
Ａ 振幅
Claims (6)
- 治療器本体と、
前記治療器本体に第１配線を介して接続されたシート状の電極パッドであって、一対の印加電極を含む電極パッドと、
前記治療器本体に前記第１配線とは異なる第２配線を介して接続された検出電極と、
前記治療器本体にライン状に並んで設けられた複数の第１点灯部により形成され、前記一対の印加電極から供給する刺激信号の強度の大きさに応じて一方端の前記第１点灯部から他方端の前記第１点灯部に向かって順に点灯する第１レベルゲージと、
前記治療器本体において前記第１レベルゲージに沿ってライン状に並んで設けられた複数の第２点灯部により形成され、前記検出電極で検出された筋電信号の強度の大きさに応じて一方端の前記第２点灯部から他方端の前記第２点灯部に向かって順に点灯する第２レベルゲージと、
前記治療器本体に内蔵されたコントローラとを含み、
前記コントローラは、１５ｍｓ～２５ｍｓの範囲の検出停止期間が記憶された記憶部、前記刺激信号を前記一対の印加電極に出力する刺激信号出力回路、前記検出電極で検出された前記筋電信号を処理する筋電信号処理回路、および前記検出電極と前記筋電信号処理回路との接続をオン／オフする切替部を含み、
前記コントローラは、
前記検出電極と前記筋電信号処理回路との接続をオフにした状態で、前記一対の印加電極へ刺激信号を出力する第１ステップと、
前記刺激信号の出力の開始から前記検出停止期間の経過後、前記検出電極と前記筋電信号処理回路との接続がオンとなるように、前記切替部を制御する第２ステップとを実行する、電気刺激治療器。 - 前記一対の印加電極は、ゴム基材と、前記ゴム基材に埋め込まれた導電性シートとからなる導電性ゴムシートによって構成されている、請求項１に記載の電気刺激治療器。
- 前記コントローラは、前記筋電信号処理回路における前記筋電信号の処理の前に、前記検出電極で検出された筋電信号を所定のサンプリング時間の間積分し、積分された信号を第１信号として前記筋電信号処理回路に出力する積分器を含む、請求項１または２に記載の電気刺激治療器。
- 前記筋電信号処理回路は、前記第１信号のうち所定の第１期間における第１部分を平均化した値から、前記第１信号のうち前記第１部分の時間的前後にある所定の第２期間における第２部分を平均化した値を差し引くことによって得られた前記第１信号の振幅を判別する、請求項３に記載の電気刺激治療器。
- 前記第１信号の前記第１部分および前記第２部分は、加算平均処理または移動平均処理することによって平均化される、請求項４に記載の電気刺激治療器。
- 前記コントローラは、前記一対の印加電極に前記刺激信号を供給し、かつ当該刺激信号の振幅を段階的に区分して、前記刺激信号の振幅の大きさに応じて前記第１レベルゲージの前記複数の第１点灯部を順に点灯させ、かつ所定の振幅以上の前記第１信号の前記第１部分を段階的に区分して、前記第１部分の振幅の大きさに応じて前記第２レベルゲージの前記複数の第２点灯部を順に点灯させる、請求項４または５に記載の電気刺激治療器。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090054804A1 (en) | 2007-04-03 | 2009-02-26 | Nuvasive Inc. | Neurophysiologic monitoring system |
| JP2013526962A (ja) | 2010-05-27 | 2013-06-27 | エヌディーアイ メディカル， エルエルシー | エネルギー効率について最適化された神経学的障害治療用の波形形状 |
| JP2014525288A (ja) | 2011-08-23 | 2014-09-29 | カーディアック ペースメイカーズ， インコーポレイテッド | 迷走神経の捕捉を検出するシステムおよび方法 |
| JP6488498B1 (ja) | 2017-09-06 | 2019-03-27 | 大塚テクノ株式会社 | 排尿障害治療器 |
| JP2019515732A (ja) | 2016-04-19 | 2019-06-13 | ブレイン センティネル インコーポレイテッドＢｒａｉｎ Ｓｅｎｔｉｎｅｌ，Ｉｎｃ． | 発作の特徴付けのためのシステムおよび方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5810704U (ja) | 1981-07-10 | 1983-01-24 | 島津理化器械株式会社 | 筋電位モニタ装置 |
| JP3090945B2 (ja) * | 1990-11-29 | 2000-09-25 | 日本ゼオン株式会社 | ペースメーカー |
| US6132386A (en) * | 1997-07-01 | 2000-10-17 | Neurometrix, Inc. | Methods for the assessment of neuromuscular function by F-wave latency |
| US20090171417A1 (en) * | 2008-01-02 | 2009-07-02 | Philipson Benjamin J | System and methods for emg-triggered neuromuscular electrical stimulation |
| JP5548688B2 (ja) * | 2009-09-17 | 2014-07-16 | パナソニックヘルスケア株式会社 | 排尿障害治療器 |
| CA2957967C (en) * | 2014-08-15 | 2018-11-27 | Axonics Modulation Technologies, Inc. | Systems and methods for neurostimulation electrode configurations based on neural localization |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090054804A1 (en) | 2007-04-03 | 2009-02-26 | Nuvasive Inc. | Neurophysiologic monitoring system |
| JP2013526962A (ja) | 2010-05-27 | 2013-06-27 | エヌディーアイ メディカル， エルエルシー | エネルギー効率について最適化された神経学的障害治療用の波形形状 |
| JP2014525288A (ja) | 2011-08-23 | 2014-09-29 | カーディアック ペースメイカーズ， インコーポレイテッド | 迷走神経の捕捉を検出するシステムおよび方法 |
| JP2019515732A (ja) | 2016-04-19 | 2019-06-13 | ブレイン センティネル インコーポレイテッドＢｒａｉｎ Ｓｅｎｔｉｎｅｌ，Ｉｎｃ． | 発作の特徴付けのためのシステムおよび方法 |
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