JPH05337197A

JPH05337197A - 電気刺激装置

Info

Publication number: JPH05337197A
Application number: JP4177784A
Authority: JP
Inventors: Minoru Sasaki; 佐々木　　実
Original assignee: Advance Co Ltd
Current assignee: Advance Co Ltd
Priority date: 1992-06-12
Filing date: 1992-06-12
Publication date: 1993-12-21

Abstract

(57)【要約】【目的】変化する脈波間隔に対応し、心臓に負担が
無く、しかも長時間、生体に刺激を与えることが可能な
電気刺激装置。【構成】脈波センサ、前記脈波センサより脈波パル
スを生成する脈波パルス生成手段、前記脈波パルス生成
手段より出力された脈波パルスのパルス間隔内で生体に
電気刺激パルスを出力する電気刺激パルス手段、前記脈
波パルスのパルス間隔を測定する測定手段、前記測定手
段で得られたパルス間隔が所定値以下となった時、電気
刺激パルス出力手段の出力を停止させ前記脈波パルス生
成手段から出力した脈波パルスの１乃至複数個おきに前
記電気刺激パルス出力手段より電気刺激パルスを出力さ
せる調整手段よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気刺激装置に関す
る。

【０００２】

【従来例】心電図、脈拍等の生体信号から、拡張期を検
出し、この拡張期に重点をおき刺激を加えることによっ
て、従来の電気マッサージ器、低周波治療器、その他各
種電気刺激装置とは、比較にならないほどすぐれた血行
促進を図ることができ、しかも血行促進に起因して、痩
身効果を得ることを可能とする装置が提案された。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】ところで、脈波は、
心臓の活動によって変化をきたすものである。特に激し
い運動をしたあとや、精神的に興奮したときは、脈波の
間隔は狭くなり、拡張期もまた狭くなる。このような状
態で拡張期に電気刺激を加えたとしてもその効果は低
く、拡張期と電気刺激が一致しない場合が生じ、逆に心
臓が血液を送り出す時期（収縮期）に電気刺激が加えら
れ、送り出す力を阻害してしまうことから心臓に負担を
与えることさえ生じた。とくにこの様な電気刺激装置に
あっては、長時間連続して使用されることが好ましこと
もあって、脈波の間隔が狭くなっても、それに対処する
ための手段が必要となった。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】上記に鑑み本発明は、脈波
間隔が所定値以上狭くなった場合、拡張期ごとの刺激を
停止し、１乃至複数個おいた拡張期に電気刺激を出力す
ることによって心臓の活動に負担を与えることがなく、
しかも長時間の使用にも好適で、しかも心臓の活動を鎮
静化させることを実現した。

【０００５】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す図である。
図２は図１で示した各構成部位に於ける出力波形を示す
図である。（１）は脈波センサであり、光電変換素子、
圧電変換素子等のセンサーよりなり、耳たぶ、指、腕等
に装着され、脈波を電気信号に変換するものである。
（２）は脈波パルス生成手段であり、前記脈波電気信号
から脈波パルスを生成する手段である。脈波パルス生成
手段が出力するパルスは脈波のピーク電位とボトム電位
を検出し、ピーク電位を立ち上がり、ボトム電位を立
ち下がりまたはその逆のパルスを生成する手段である。
（３）は脈波間隔測定手段であり、前記脈波パルス生成
手段の出力パルスのパルス間隔の値を測定し出力する手
段である。（４）は拡張期生成手段であり、前記脈波パ
ルス生成手段から拡張期を算出乃至検出する。（５）は
調整手段であり、脈波間隔測定手段で得られた間隔値を
常に監視し間隔が所定の値以下となったとき調整信号を
出力する。ここで、所定の値とは予め設定された値、あ
るいはその時の状態に応じて設定された値である。
（６）は電気刺激パルス出力手段であり、拡張期生成手
段（４）及び調整手段（５）の出力信号に応じて電気刺
激パルスを出力するものである。

【０００６】脈波センサ（１）は端子（ａ）を介して脈
波パルス生成手段（２）と接続し、脈波パルス生成手段
（２）は、脈波間隔測定手段（３）及び拡張期生成手段
（４）と端子（ｂ）を介して接続する。脈波間隔測定手
段（３）は、調整手段（５）と接続する。拡張期生成手
段（４）及び調整手段（５）は、電気刺激パルス出力手
段（６）と接続し、電気刺激パルス出力手段（６）は、
端子（ｃ）と接続している。端子（ｃ）は生体治療患部
に導子、電極等を介して接続される。

【０００７】脈波入力手段（１）は耳たぶ、指等から上
述したセンサーを介して脈波信号を入力し、図２（２
１）に示す様な脈波電気信号を出力する。この脈波電気
信号は、脈波パルス生成手段（２）に取り込まれ、ピー
ク電位（Ｐ）とボトム電位（Ｂ）で１つのパルスを生成
し、図２（２２）に示す様なパルスを出力する。この脈
波パルスは、拡張期生成手段（４）に入力され図２（２
３）に示す拡張期（Ｘ）を検出する。この拡張期（Ｘ）
期間が電気刺激パルス出力手段に入力され、電気刺激パ
ルス出力手段（６）は振幅〜２００Ｖ程度であり、周期
は主に〜数十ＨZのパルスを出力端（ｃ）を介して拡張
期期間の一部または全部に出力する。その出力例を図２
（２３）にしめす。

【０００８】脈波間隔測定手段（３）は、脈波パルス生
成手段（２）の出力パルスのパルス間隔値を測定し、調
整手段（５）へ、その値を出力している。調整手段
（５）は常にこのパルス間隔値を監視する。このとき図
２（２４）に示すように正常な状態（Ｎ）からパルス間
隔が狭くなり（Ａ）にしめすように所定の値よりパルス
間隔が小さくなった場合調整手段（５）は、電気刺激パ
ルス出力手段（６）に１つおきに出力するよう信号を送
る。電気刺激パルス出力手段（６）は、この信号を受
け、図２（２５）にしめすように１パルス間隔おきに刺
激パルスを出力する。このとき１パルス間隔おきに刺激
パルスを出力するよう設定したが２パルス、あるいは３
パルスあるいはそれ以上おきでもよい。

【０００９】次により具体的な実施例を図３に示し、説
明する。（31）は脈波センサーであり、発光ダイオー
ド、ｃｄｓ、又はＬＥＤ、フォトトランジスタの組み合
わせよりなる。脈波センサー（31）は血流による光の変
化を電気的変化に変換して出力する。（32）は微分回路
であり、増幅手段を兼ねた構造を有する。（33）はピー
クホールド回路であり入力に対し、そのピーク電位を保
持しその後所定の時定数で放電したその電圧を出力す
る。（34）はコンパレータであり、少なくとも２つの入
力を有し、これら２つの入力の電位差によって出力をＯ
Ｎ、ＯＦＦさせるものである。（35）はマイコンであ
り、内蔵する記憶手段に基づき入力信号に対し、信号処
理判定を行ない、ドライブパルスを出力する。ドライブ
パルス（３ａ）、とドライブパルス（３ｂ）（３ｃ）は
各々周波数、Ｄｕｔｙが異なり（３ａ）は数ＫＨZの昇
圧パルス生成用ドライブパルス、（３ｂ）（３ｃ）は、
低周波数を有する電気刺激生成用ドライブパルスであ
り、（３ｂ）（３ｃ）は各々極性変換用に出力されるも
のであり、（３ｂ）は正極用ドライブパルス（３ｃ）は
負極用ドライブパルスである。（36）はスイッチングト
ランジスタであり、マイコン（35）から出力されるドラ
イブパルス（３ａ）によってスイッチング動作を行な
う。（37）は昇圧用インダクタであり、インダクタに流
れる励磁電流を断続される如に昇圧パルスを生成するも
のである。（38）は蓄積手段であり、主にコンデンサよ
りなる。（39）はスイッチング手段であり、（39ａ）
（39ｃ）は、ＰＮＰ型（39ｂ）と（39ｄ）はＮＰＮ型ス
イッチングトランジスタである。（40）は出力端であ
り、各々に導子が装着され、生体治療患部に貼着乃至装
着されるものである。

【００１０】次に該動作を説明する。脈波センサー（3
1）は、生体諸部位に装着され、血流の変化を電位の変
化に変換する。この電位の変化が電流信号に変換され、
微分回路（32）に入力される。血流信号は微分回路（3
2）に於いて微分信号に変換され、ピークホールド回路
（33）及びコンパレータ（34）の一端出力される。ピー
クホールド回路（33）は微分信号のピークが入力された
とき、このピーク電位を保持した電圧を出力し、この電
圧は、コンパレータ（34）の他端に入力される。コンパ
レータ（34）はピークホールド回路（33）の出力信号に
対し、微分回路（32）の微分信号の電位を比較し所定の
電位差が生じた時、パルスを出力する。該パルスはピー
ク域を立ち上がり、ボトム域を立ち下がりとしたパルス
幅を有するものである。マイコン（35）はこのパルスを
入力し、その内部に於て立ち上がりに対し数（μｓｅ
ｃ）〜数十（ｍｓｅｃ）の遅延をかけ、立ち上がりが遅
延され、マイコン(35)へ入力されるパルスの立ち下がり
で立ち下がりを示す遅延パルスを生成する。この遅延パ
ルスのパルス幅が電気刺激出力許容期間となる。この遅
延パルスは仮想上のものであって、許容期間を設定でき
るプログラムと同一である。マイコン（35）は、ドライ
ブパルスを端子（３ａ）、端子（３ｂ）、端子（３ｃ）
を出力する。端子（３ａ）に出力されたパルスは周波数
が数ＫＨｚの矩形波パルスであり、該パルスによってト
ランジスタ（36）がオン、オフする。トランジスタ（3
6）がオンオフすると、インダクタ（37）に流れる電流
を断続させる。インダクタ（37）は電流が断続される
際、逆起電力を発生し、ダイオードを介してコンデンサ
（38）に蓄積される。端子（３ｂ）、端子（３ｃ）は数
（ＨZ）の矩形波パルスを出力し、端子（３ｂ）がパル
スを出力する時、トランジスタ（39ｂ）（39ｃ）がオン
オフを駆り返す。コンデンサ（38）に蓄積された電荷
は、トランジスタ（39ｃ）出力端（40）負荷（ＲＺ）ト
ランジスタ（39ｂ）を介して放電される。端子（３ｃ）
がパルスを出力する時、トランジスタ（39ａ）（39ｄ）
がオンオフを駆り返す。コンデンサ（38）に蓄積された
電荷はトランジスタ（39ａ）出力端（40）負荷（ＲＺ）
トランジスタ（39ｄ）を介して放電される。端子（３
ｂ）がパルスを出力する場合と端子（３ｃ）がパルスを
出力する場合とは、出力端（40)から見た場合、極性が
逆となる電気刺激パルスが出力される。従ってマイコン
（35）から端子（３ａ）、（３ｂ）、（３ｃ）へ出力さ
れるパルスによって出力端（40）へ電気刺激パルスが出
力され、端子（３ｂ）と端子（３ｃ）のパルスの有無に
よって極性が変わり、端子（３ａ）〜端子（３ｃ）のパ
ルス幅、パルス間隔が変わる場合、変化のある電気刺激
を出力端（40）へ出力することが可能である。図１でし
めした脈波間隔測定手段（３）、拡張期生成手段（４）
調整手段（５）及び電気刺激パルス出力手段（６）の一
部は、マイコン（３５）に内蔵されたプログラムによっ
て実行される。このプログラムは、図１で示した実施例
の動作と同じであれば如何なるものであってもよい。

【００１１】

【発明の効果】上記詳述のごとく本発明は、脈波センサ
より、脈波パルスを生成し、前記脈波パルスのパルス間
隔が所定値以下となったとき、電気刺激パルスを１乃至
複数間隔おきに出力させることにより心臓に対する負担
を抑え、且つ長時間電気刺激を生体に加えるに適したも
のとなる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。

【図２】図１で示したプロック図の各部出力波形図。

【図３】本発明の他の実施例を示す回路図。

【符号の説明】

１脈波入力手段２脈波パルス生成手段３脈波間隔測定手段４拡張期生成手段５調整手段６電気刺激パルス出力手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脈波センサ、前記脈波センサより脈波パ
ルスを生成する脈波パルス生成手段、前記脈波パルス生
成手段より出力された脈波パルスのパルス間隔内で生体
に電気刺激パルスを出力する電気刺激パルス出力手段、
前記脈波パルスのパルス間隔を測定する測定手段、前記
測定手段でえられたパルス間隔が所定値以下となった
時、前記脈波パルス生成手段から出力した脈波パルスの
１乃至複数個おきに前記電気刺激パルス出力手段より電
気刺激パルスを出力させる調整手段よりなることを特徴
とする電気刺激装置。