JPH01223976A - 生体刺激装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 本発明は、マイクロコンピュータ及び／又は、ディジタ
ル制御手段とトランスによる昇圧手段とを有する生体刺
激装置に関する。

近年マイコンを使用することによって容易に“もむ゛た
たく”おす”等の刺激モードを生成し、人体表面に印加
通電することが可能な低周波治療器が提供されている。

他方では、上述した電気刺激とは異なり、２つの高周波
発振器を使用して２つの出力を人体に印加することによ
り、人体内部に於いてこの高周波電気エネルギーが交わ
った箇所で、低周波且つ振幅の高い刺激パルスを生じ仕
しめる電気刺激装置が提供されている。これらの電気刺
激装置は何れもトランス等のコイルを利用して電源電圧
を数十倍に昇圧する機能を有するが、周波数に大差があ
り、しかも出力機構の違い等から同一装置に内に於ける
合体は行なわれなかった。

本発明は、トランスに対する通電遮断時の逆起電圧によ
る昇圧手段と巻線比による昇圧手段とを１つのトランス
で行なうことにより、合理的且つ省エネルギー化した電
気刺激装置の提供を目的とする。

以下本発明の実施例を第１図から第３図を参照して説明
する。　。

第１図に示す実施例で、制御手段ｌから出力された低周
波ドライブパルス信号ｄｐｉ及び高周波ドライブパルス
信号ｄｐ２は、それぞれ電流増幅回路２及び電流増幅回
路３の入力へ接続され、それらの出力は、ダイオード４
及びダイオード５のアノードに接続される。電流増幅回
路２は制御手段ｌから出力されたドライブパルス信号に
より、電源電圧Ｖを断続する回路である。ダイオード４
のカソードは、トランス６−ａ及び負荷７に接続され、
ダイオード５のカソードは、トランス６−ｂに接続され
る。トランス６−ｃは、負荷７の他端及びグラウンドに
接続される。

制御手段ｌは、マイクロコンピュータ等のＲＯＭ、　Ｒ
ＡＭの記憶素子より読み出されたプログラムに従ってド
ライブパルス信号のパルス幅、パルス間隔を可変せしめ
た出力を行なうものである。

尚、上記マイクロコンピュータのみならず、論理素子を
組み合わせ集積したカスタムＩＣ。

セミカスタムＩＣ等のディジタル信号処理手段であって
もよい。

第２図、第３図は、第１図における各点での波形を示す
。

第１の昇圧手段でトランス６−ａに制御手段ｌから低周
波数のドライブパルス信号ｄｐｉ（第２図（ａ））を印
加することにより、トランス６への励磁電流が断続され
、出力には電源電圧■の数十倍に昇圧された逆起電圧（
第２図（ｂ））が生成される。

又、第２の昇圧手段では、制御手段ｌから高周波数のド
ライブパルス信号ｄｐ２（第３図（ａ））が印加され、
ドライブパルス信号ｄｐ２は、トランス６の巻線比に従
い昇圧されて出力される（工３図（ｂ））。

一方、本発明で第１図に示す回路構成に於いては前述の
如く、制御をマイクロコンピュータ及び／又は、ディジ
タル回路で行なう為、制御回路の出力信号が矩形波（第
１図（ａ））となり、第２の昇圧手段において、その信
号でトランスを駆動した場合に、トランスの出力には高
周波成分によるピーク電流（第４図（Ｃ））が生成し、
電流効率が悪（なることが指摘されている。出力電流の
ピーク成分は電力損失を生じさせるばかりでなく、回路
構成上、電流の最大許容値を大きくとる為、回路を小型
化する点で、これを阻むものであった。従って、本発明
ではピーク電流を除去する具体的構成を次に示した。

第５図、第６図を参照して詳細に説明する。

第５図に示す実施例で、制御手段ｌから出力されたドラ
イブパルス信号ｄｐｉ及びドライブパルス信号ｄｐ２は
、それぞれ電流増幅回路２及び電流増幅回路３の入力へ
接続され、その出力は、ダイオード４及びダイオード５
のアノードに接続される。

ダイオード４のカソードは、トランス６−ａ及びコイル
８に接続され、ダイオード５のカソードは、トランス６
−ｂに接続される。

コイル８の他端は負荷７に接続され、トランス６−ｃは
負荷７の他端及びグラウンドに接続される。

第５図に本発明の実施例を示し、第６図に各点での波形
を示す。

本実施例で、コイル百を負荷と直列に接続した時、出力
端子間Ｏｂに於ける出力電流のピーク成分が除去されて
いることがわかる（第６図）。

実施例を第７図、第８図を参照して説明する。

第７図に示す実施例で、制御手段ｌから出力）されたド
ライブパルス信号ｄｐｉ及びドライブパルス信号ｄｐ２
は、それぞれ電流増幅回路２及び電流増幅回路３の入力
へ接続され、それらの出力は、ダイオード４及びダイオ
ード５のアノードに接続される。

ダイオード４のカソードは、トランス６−ａ及び負荷７
へ接続される。ダイオード５のカソードはコイル８に接
続され、コイル８の他端はトランス６−ｂに接続される
。トランス６−ｃ及び負荷７の他端は、共に回路のグラ
ウンドへ接続される。

本実施例に於いてはドライブパルス信号ａｐｌは出力さ
れないものとする。

第８図に各点での波形を示す。図中、ドライブパルス信
号ｄｐ２に対する第７図に示す負荷７の端子間電圧Ｏｂ
（第８図（ｄ））の出力電流波形に出力電流のピーク成
分が認められないことから、第２の昇圧手段において、
あらかじめコイル８を通してからトランス６に通電させ
ることで、高周波成分による影響を除去している。

更に、直流通電による不快な感覚を防ぐ為の実施例を第
９図、第１０図を参照して説明する。

第９図に示す実施例で、制御手段ｌから出力されたドラ
イブパルス信号ｄｐｌ及びドライブパルス信号ｄｐ２は
、それぞれ電流増幅回路２及び電流増幅回路３の入力へ
接続され、それらの出力は、ダイオード４及びダイオー
ド５のアノードに接続される。

ダイオード４のカソードは、ＦＥＴ　１のドレイン及び
トランス６−ａに接続され、ダイオード５のカソードは
コイル８に接続され、コイル８の他端はトランス６−ｂ
へ接続される。ＦＥＴ１のゲートは抵抗Ｒ１に接続され
、抵抗Ｒ３の他端は、コンデンサＣ１及び抵抗Ｒ７に接
続される。コンデンサＣ３の他端は、ＦＥＴＩのソース
及び抵抗Ｒ３と負荷７に接続され、抵抗Ｒ２の他端は、
抵抗Ｒ３の他端及びダイオードＤ、のカソードへ接続さ
れる。トランス６−ｃは、ダイオードＤ１のアノード及
び負荷７の他端へ接続される。

本実施例では、ドライブパルス信号ｄｐ２は出力されな
いものとする。

第１Ｏ図は、各点での波形を示す。

第９図における第１の昇圧手段で、制御手段ｌからドラ
イブパルス信号ａｐｌのパルスが出力され、￥４流増幅
回路２で増幅されて、ダイオード４を通りトランス６に
励磁電流として通電される。この時、ダイオードＤ１の
アノード・カソード聞及びＦ’ＥＴ　ｌのゲート・ソー
ス間は同電位を保つ為、ＦＥＴＩはＯＦＦ状態となり、
電流は負荷７に対して遮断される。

励磁電流の通電が停止した時、出力電圧には第１０図（
ｂ）に示すように逆起電圧が発生し、ＦＥＴＩのドレイ
ン・ソース間には順方向電圧かかかる為、導通して同電
位になる。ここでダイオードＤ１は順方向電圧がかかり
、ＦＥＴ　１をＯＮ状態にすると共にコンデンサＣ１を
充電する。

コンデンサＣ＋に蓄積された電荷は、逆起電圧が消失し
、ダイオードＤＩがＯＦ’Ｆ状態となった後もＣＩ＋　
Ｒｔ、　Ｒｓで決まる時定数の間、ＦＥＴＩをＯＮ状態
とする。よって第１０図（Ｃ）に示すように、負荷７に
かかる端子間電圧Ｏｃは、順方向電圧が削除される。

次に、本発明による第１の昇圧手段と第２の昇圧手段を
１個のトランスで行なう生体刺激装置において、出力導
子の極性切換を行なう実施例を参照して説明する。

第１１図に示す実施例で、制御手段ｌから出力されるド
ライブパルス信号１．４は低周波のドライブパルス信号
２．３は高周波の矩形波パルスである。制御手段ｌから
出力されたドライブパルス信号ｄｐｉ−ｄｐ４は、それ
ぞれ電流増幅回路２，３．２゛、３′の入力に接続され
、それらの出力は、ダイオード４，５．４°、５°のア
ノードに各々接続される。ダイオード４のカソードは、
トランス６−ａ及び負荷７に接続され、ダイオード５の
カソードは、トラ゛ンス８−ａに接続される。ダイオー
ド５°のカソードは、トランス８−ｂに接続され、ダイ
オード４°のカソードは、トランス９−ｅ及び負荷７に
接続され、トランス６−ｃはグラウンドへ接続される。

本実施例は、本発明による生体刺激装置のトランス駆動
回路を２回路用いて、１個のトランスを駆動するもので
、第１１図におけるトランス６は、中間端子Ｃをグラウ
ンドへ接続し、高周波成分による影響の除去は、トラン
ス８のａ−Ｃ及びｂ−ｄでそれぞれ行なっている。

他の実施例を第１２図に示す。

本実施例は、前記実施例（第１１図）の出力端に励磁電
流除去回路を付加したものである。

第１２図に示す実施例で、制御手段１から出力されたド
ライブパルス信号ｄｐｉ−ｄｐ４は、それぞれ電流増幅
回路２，３，２°、３°の入力に接続され、それらの出
力は、ダイオード４．５゜４’、５’のアノードに接続
される。ダイオード６のカソードは、トランス６−ａ１
ダイオードＤ、のアノード及びＦＥＴ　１のドレインに
接続され、ダイオード５のカソードはトランス８−ａに
接続される。ダイオード５°のカソードはトランス８−
ｂに接続され、ダイオード４のカソードはトランス６−
ｅ１ダイオードＤ、のアノード及びＦＥＴ２のドレイン
に接続される。トランス６−ｃはグラウンドに接続され
る。

ＦＥＴ　１のゲートは抵抗Ｒ１に接続され、抵抗Ｒ１の
他端は、コンデンサＣ１及び抵抗Ｒ３に接続される。抵
抗Ｒ３の他端は、抵抗Ｒ１及びダイオードＤ、のカソー
ドに接続され、抵抗Ｒｔの他端はＦＥＴ　１のソース、
ｃｌの他端、及び負荷７に接続される。ＦＥＴ２のゲー
トは抵抗Ｒ４に接続され、抵抗Ｒ４の他端は、コンデン
サＣ７及び抵抗Ｒ５に接続される。抵抗Ｒ５の他端は、
抵抗Ｒ６及びダイオードＤ１のカソードに接続され、抵
抗Ｒ０の他端はＰＥＴ　２のソース、コンデンサＣ２の
他端、及び負荷７に接続される。

第１２図に示す励磁電流除去回路は、第四の実施例と同
様に制御手段ｌから出力されたドライブパルス信号ｄｐ
ｉ又はドライブパルス信号ｄｐ４に従い、トランス６−
ａ又はトランス６−ｅへ流される励磁電流をＦＥＴＩ又
はＦＥＴ２をＯＦＦ状態とすることで負荷と遮断し、直
流通電による不快な感覚を防いでいる。

尚、各上記実施例に示すドライブパルス信号２．３を使
用して高周波の昇圧パルスを出力する機構は、更にこれ
と同一の機構を備え且つ、周波数が幾分具なる高周波の
昇圧パルスを出力する機構を設けることにより使用され
る。これら２つの実施例に示す機構から出力される２つ
の周波数が異なった高周波昇圧パルスが披治療者に、出
力端に接続した例えば導電性粘着ゲルと電流分散用重視
とよりなる導子を介して印加されることにより、生体内
のこれら２つの高周波昇圧パルスが交わる位置で低周波
の干渉波が生じる。この干渉波が生体内を刺激するもの
である。

以上詳述の如く本発明は、トランスの複合的利用により
合理的且つ省エネルギー的に昇圧パルスを出力すること
ができる等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第５図、第７図、第９図、第１１図、第１２図
は、本発明の実施例を示す回路図、第２図、第３図、第
４図、第６図、第８図、第１０図は、上記実施例を示す
。 ｌ　・・・・・・−・・・・・・・・・制御手段、２．
３　・・・・・・電流増幅回路、 ４．５　・・・・・・ダイオード、 ６　・・・・・・・・・・・・・・−トランス、７　・
・・・・・・・−・・・・・−負荷、８　・・・・・・
・・・・・−・−コイル。 特許出願人　株式会社アドバンス 第１図 第２図　　　　　第３図 第６図 筆７図 市８図 第９図 ′９ 第１０口 第ｉｔ品 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロコンピュータ及び／又は、ディジタル信
   号処理手段で制御を行なう生体刺激装置において電流を
   遮断し、その結果生ずる逆起電圧を利用する第１の昇圧
   手段とコイルの巻線比を変え、巻線比による昇圧を行な
   う第２の昇圧手段とを１個のトランスで行なうことを特
   徴とする生体刺激装置。