JPH0592045A - 低周波電気治療器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、使用時における皮膚に配した
導子間でのインピーダンスが変化した場合でも、所定の
電流下での治療を確実に行なうことができる低周波電気
治療器を提供することにある。 【構成】本発明は、電流発生手段１，２と、導子手段９
ａ〜９ｄと、電流設定手段６と、電流検出手段７と、治
療電流入力手段３と、定電流出力のための制御手段４を
具備したことを特徴とする低周波電気治療器を提出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は低周波を用いた電気治療
器に関する。また本発明は呼吸器疾患において、喀痰喀
出困難な患者の去痰援助をなす低周波電気治療器に関す
る。さらに詳しくは、治療時における通電電流を実質上
一定に保持し得るための定電流出力制御機能を有した低
周波電気治療器に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば呼吸器疾患の治療上、呼吸不全、
気導感染等が発現しやすい痰を除去することは非常に重
要であって、そのための去痰方法として薬物療法と理学
療法がある。

【０００３】薬物療法における去痰薬は何れも痰の粘着
力、曳糸性、チクソトロピー現象等のレオロジー特性に
対して直接的あるいは間接的に作用するものであるが、
薬物投与の性質上、その副作用は避けがたかった。

【０００４】理学療法としては体位排痰法（ドレナー
ジ）、胸部を外部から叩くタッピングなどが知られてい
る。しかし前記薬物療法の副作用の心配が少ない反面、
充分な痰の喀出効果が得られなかった。

【０００５】これらの去痰方法の問題を解決する、新し
い理学的去痰方法として干渉低周波電気刺激により喀痰
喀出効果をひき起こす去痰方法及び去痰用電気治療器
（特開昭６３―２９２９６８号）がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする問題点】これまでの去痰用等
の低周波電気治療器は、定電圧出力型のものであった。
そのため出力制御部を具備しないものでは人体インピー
ダンスの相違により、治療時の電流値は様々の値になっ
ていた。また、出力制御部を具備し、治療開始時に希望
の電流値が出力されるよう設定したとしても、治療中の
人体インピーダンスの変化により必ずしも初期の設定電
流が治療中に流れていたとは限らない。一般に治療効果
を確実に得るには、治療に必要な一定電流の出力が必要
であり、従来技術では、定電流方式の治療が行われてい
たかどうかわからないという状況が生じた。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】この問題を解決するた
めに、本発明における去痰用等の低周波電気治療器は、
治療時において所定の電流が確実に通電し得るように定
電流出力制御機能を備えた手段を組み込む方式を採用し
たものである。

【０００８】即ち、本発明は、中程度の周波数を有し、
周波数が５〜１５０Ｈｚの範囲の低周波電流を治療部位
に作用させるための電流を発生する電流発生手段と、該
低周波電流を治療部位に作用させるために電流を通電す
るための導子手段と、該導子手段を介して通電される電
流を調節するための電流設定手段と、通電時の電流を検
出するための電流検出手段と、治療電流入力手段と、該
電流検出手段による検出電流値が該治療電流入力手段に
より入力される治療電流値に実質上等しくなるように該
電流設定手段を制御するための制御信号を該電流設定手
段に出力する制御手段とを具備したことを特徴とする低
周波電気治療器を提供するものである。

【０００９】かかる本発明は、該治療電流入力手段によ
り入力される治療電流値が２〜５０ｍＡである低周波電
気治療器が含まれる。

【００１０】さらにかかる本発明には、該電流検出手段
における検出電流値が急激に減少した場合に、該導子手
段を介して通電される電流が徐々に増加するようにする
ための電流上昇制御手段を具備した低周波電気治療器が
含まれる。

【００１１】さらにかかる本発明には、該制御手段が、
該導子手段を介して通電している際に、該検出電流値が
該治療電流値に対して所定の割合以下に低下した場合
に、該制御信号を該検出電流値が該治療電流値の該割合
になった際の制御信号に維持し得るものである低周波電
気治療器が含まれる。

【００１２】さらにかかる本発明には、該導子手段を介
して通電する通電時間設定手段と、通電開始時からの時
間を、測定し且つ該通電時間認定手段により所定された
通電時間の経過後に自動的に通過を停止するためのタイ
マー手段を具備した低周波電気治療器が含まれる。

【００１３】さらにかかる本発明には、該タイマー手段
が、該検出電流値が該治療電流値に対して所定の割合よ
りも低下した時点で歩進を停止し、該検出電流値が該治
療電流値の該所定割合より高くなった時点で歩進を再び
開始するようにしたものである低周波電気治療器が含ま
れる。

【００１４】また本発明は、中程度の周波数を有し周波
数が５〜１５０Ｈｚである２種類の搬送波電流を発生す
るための電流発生手段と、該２種の搬送波電流の各々を
通電するための２対の導子手段と、該導子手段を介して
通電される電流を調節するための電流設定手段と、通電
時の電流を検出するための電流検出手段と、治療電流設
定手段、及び該電流検出手段による検出電流値が該治療
電流入力手段により入力される治療電流値に実質上等し
くなるように該電流設定手段を制御するための制御信号
を該電流設定手段に出力する制御手段とを具備し、該２
対の導子手段が各対の導子手段の端部を形成する電極の
一方を胸部に他方を背部に設置せしめかつ各対の導子手
段からの電流が互いに交差するように該電極の各々を位
置せしめるものである去痰用の低周波電気治療器を提供
するものである。

【００１５】さらに本発明は、中程度の周波数を有し、
振幅が５〜１５０Ｈｚの周波数から選ばれた一つの値ま
たは該周波数の範囲内で変動する振幅変調波を発生する
電流発生手段と、該電流を通電するための１対の電極手
段と、通電時の電流を検出するための電流検出手段と、
治療電流設定手段、及び該電流検出手段による検出電流
値が該治療電流入力手段により入力される治療電流値に
実質上等しくなるように該電流設定手段を制御するため
の制御信号を該電流設定手段に出力する制御手段とを具
備し、該１対の導子手段が各端部を形成する電極の一方
を胸部に他方を背部に位置せしめるようにした去痰用の
低周波電気治療器を提供するものである。 以下、本発
明について、さらに詳細に説明する。

【００１６】本発明の低周波電気治療器には、去痰用と
して胸部と背部に各々１対または２対の導子手段の電極
を設置して用いられるものの他に、例えば腹部の前と腰
の後側に各々導子手段の電極を配置して用いられる便秘
治療用電気治療器や、例えば下腹部の前側と後側に各々
導子手段の電極を配置して用いられる尿失禁のための電
気治療器や、例えば両肩の前側と後側に各々２対の導子
手段の電極を交互に配置して用いるようにした副鼻孔炎
のための電気治療器等があげられる。

【００１７】人体が受ける電流の刺激は、その通電場所
によって多少異なる面もあり、特に心臓に近い所に導子
手段の電極を配置して通電し作用させる場合にはその刺
激による悪影響が出やすく、通電のための出力電流の上
昇速度を小さくした所謂ソフトスタート形式が実用上患
者に安心感を与える意味において極めて重要であると言
える。

【００１８】以下に、必要に応じて図面を用いながら、
本発明の低周波電気治療器についてさら詳細に説明す
る。

【００１９】本発明にいう中程度の周波数として、１０
００Ｈｚオーダーのものが好ましく、具体例としては２
０００〜６０００Ｈｚ、好ましくは３０００〜５０００
Ｈｚ程度の領域が実用上用いられる。さらに具体的に
は、４０００Ｈｚ近傍が、人体皮膚の電気インピーダン
スが低く、身体に通電しやすいこと、及び生体への電気
ショック（マクロショック）に関して商用電流（５０な
いし６０Ｈｚ）より各段にに閥値が高く、安全なことか
ら使用される。

【００２０】干渉低周波として再現する治療周波数は５
Ｈｚから１５０Ｈｚ、好ましくは３０〜１５０Ｈｚ、特
に好ましくは５０〜１００Ｈｚの範囲内で発振させるこ
とが望ましく、その場合には移相器等により一方の搬送
波を、例えば４０００＋１００＝４１００Ｈｚとする。
この４１００Ｈｚの搬送波と、他の４０００Ｈｚの搬送
波を２対の導子を介して各々２個の端子から出力し、生
体での４個の電極から通電加療を行なうことができる。
この場合の電流発生手段の具体例としては搬送波発振器
と治療発振器及び移相器からなるものがあげられる。ま
た他の例として、異なる周波数の２個の搬送波発振器を
用いて電流発生手段としてもよい。

【００２１】また１対の電極を用いる場合の振幅変調波
を発生する電流発生手段においては、治療波周波数とし
て生体の感受性が高い５〜１５０Ｈｚ、好ましくは３０
〜１５０Ｈｚ、特に好ましくは５０〜１００Ｈｚが用い
られる。該周波数は、一定の値を持続してもよいし、上
述の範囲内で規則的にまたは不規則に変化させてもよ
い。 尚、低周波電気治療器が尿失禁の治療用の場合に
は、治療周波数として５〜５０Ｈｚ、特に１０〜３０Ｈ
ｚの範囲が好ましい。

【００２２】治療波の波形は、正弦波、矩形波、三角
波、刺状波など種々の形のものを用いることができ、さ
らにこれらを周期的にあるいは不規則に選択して変化さ
せてもよい。

【００２３】一般に生体の電気刺激を同一条件、同一パ
ルス頻度で継続すると、いわゆる“慣れ”によって効果
が小さくなったり逆に不快感を訴えたりする場合があ
る。これを避けるために、治療波周波数および／または
治療波の振幅、あるいは波形を規則的にまたは不規則に
変化させることが、有効である場合がある。このような
周波数、振幅あるいは波形の規則的あるいは不規則な変
化を与える方法としては、予め条件を入力したＲＯＭか
らの呼び出しや、マイクロプロセッサーによる発生させ
た疑似乱数をもとに規則的なまたは実質的に不規則な周
波数、振幅あるいは歯味形の電流変化を与えることが可
能である。

【００２４】また通常、例えば去痰の治療効果の点で、
２対の電極を用いて干渉低周波を発生させるようにした
電気治療器が実用上有利に用いられる。

【００２５】本発明の電気治療器は２対または１対の電
極を通じて流れる電流を検出する電流検出手段を備えて
おり、必要に応じてさらに検出された電流を表示する電
流表示手段を備えることが望ましい。２対の電極を用
い、２対の電流検出手段を用いた場合には、２対の電流
検出手段からの各々の電流検出値、又はその平均値を表
示する電流表示手段を備えることが望ましい。

【００２６】本発明の電気治療器では、さらに導子手段
を介して通電される電流を設定し、必要に応じて調節す
るための電流設定手段が備えられている。かかる電流設
定手段の具体例としては、出力増幅器の増幅度を変える
手段や、出力抵抗器の抵抗値を兼ねる手段等があげられ
る。

【００２７】また本発明の低周波電気治療器には、治療
時に実質上一定に維持されて通電されるべき所定の治療
電流値を入力するための治療電流入力手段が具備されて
いる。 かかる治療電流値の下限については、２ｍＡ未
満では電気刺激があまり感じられず、２ｍＡ以上が好ま
しく、より好ましくは３ｍＡ以上の範囲が通常用いられ
る。さらに５ｍＡ以上で去痰効果が得やすく、特に６ｍ
Ａ以上で去痰効果が大きい。また加療電流値の上限につ
いては、例えば２０ｍＡがあげらるが、去痰効果の程度
よりも人体に対する電気刺激による影響の方が問題にな
りやすく、例えば５０ｍＡ以上では相当に電気刺激が強
く感じられ筋肉等がれん縮する傾向もみられ、患者に不
安感を与えるので好ましくない。かかる上限について
は、個人差もあり一概に言えず、使用者に応じてその値
を設定することが、本発明の治療器を使用する者に対す
る安全対策上特に好ましい。通常は２５ｍＡ以上電流を
増加させても不快感が増す割に治療効果が上がりにくに
ので、２５ｍＡ、好ましくは２０ｍＡを上限とすること
が望ましい。

【００２８】かかる安全対策上、本発明の去痰用等の電
気治療器においては、通電時の電流の上限を設定してお
き、その上限よりも通電電流が高くなった場合に自動的
にその電流を低下せしめる（即ち増幅器等の電流設定手
段を調節する）か、通電を停止するための過剰電流防止
手段を例えば設定手段に組み込むことが望ましい。さら
には、その電流の上限を使用する者の適性に応じて設定
し得るようにしたものの方が実用上有用である。

【００２９】本発明の低周波電気加療器は、治療時にお
いて導子手段を介して実際に通電される電流が実質上一
定になるようにするために、電流検出手段による検出電
流値と治療電流入力手段により入力された治療電流値が
実質上等しくなるように制御信号を電流設定手段に出力
して電流設定手段を制御するための制御手段を具備して
いる。

【００３０】かかる制御手段の具体例としては、後述す
るようなマイクロプロセッサーによるデジタル方式の制
御の他に、オペアンプなどを用いたアナログ方式のＰＩ
Ｄ制御等があげられる。

【００３１】本発明の治療器では、インピーダンスが急
に大きくなって検出電流が急激に減少した場合に、電流
値を所定の治療電流値にもどす際に急に増加させるので
はなくて、徐々に電流を増加させるような電流上昇制御
手段を具備させることが望ましい。そうすることによっ
て、使用者に不快なショックを与えないようにできる。
かかる電流上昇制御手段としては、前記の制御信号を
出力する制御手段内にその機能を具備していてもよく、
あるいは、アナログスイッチ、プログラマブル可変抵抗
器、乗算器、積分器等の自動出力調整手段（回路）があ
げられる。

【００３２】また本発明の治療器には、通電時におい
て、検出電流が入力された治療電流値に対して所定の割
合以下、例えば８０％以下低下した場合に、低下する直
前の電流、例えば治療電流値の８０％となった際の制御
信号のままに維持させる、即ち出力電流を治療電流値の
８０％等に固定しておくような機能を制御手段に具備さ
せることが望ましい。

【００３３】この様にすることによって、例えば導子が
身体からはずれた時に、再度導子を身体に付着させ通電
を開始する際にその前の所定の通電状態に簡単にもどす
ことができる。

【００３４】さらに本発明の治療器には、治療時間の設
定手段とそれに連動して自動的に通電を停止させるタイ
マー手段を具備させ、検出電流が入力された治療電流値
の８０％等の所定の割合以下になった時点でそのタイマ
ー手段の歩進を停止させ、検出電流が治療電流値の８０
％等の所定の割合以上になった時点でタイマー手段の歩
進を再開するような機能を具備させることが望ましい。
例えば、導子の電極の片方でも人体から外れるなどして
電流が流れなくなった場合においても、かかる機能によ
って所定の電流で所定の時間だけ確実に通電することが
容易になる。

【００３５】通電加療時間としては、治療目的や治療対
象によって異なるが、５〜３０分の範囲内で選ぶことが
望ましい。例えば去痰作用は干渉低周波電気刺激が副交
感神経系を介して、気道液分泌の亢進、レオロジカルな
性状の変化及び気管の粘液線毛輸送速度の向上等の作用
機序で働くと考えられ、臨床でも加療中から数時間ない
し十数時間持続することがみとめられた。よって生体が
電気刺激を充分に受容できる時間として、加療時間は好
ましくは１０〜２０分間の範囲内である。

【００３６】また本発明の電気治療器が２対の導子手段
を用いるものである場合には、例えば去痰用では、各々
の対の導子手段の各端部を形成する電極の一方を胸部に
他方を背部に設置せしめ、かつ各対の導子手段の電流が
高いに交差するように位置せしめる。１対の導子手段を
用いるものである場合には、各端部を形成する電極の一
方を胸部に他方を背部に位置せしめる。

【００３７】導子電極を装着する手段としては、粘着導
電導子、含水スポンジ導子固定帯及び固定具を組合せた
もの等を用いることができる。このように真空ポンプに
よる吸引力によらず導子を固定するものであれば、治療
器全体がコンパクトにできるので、携帯用としても使用
できるので実用上非常に有用である。

【００３８】以下に実施例をあげてさらに具体的に詳述
する。図１は２対の導子手段を用いた本発明の低周波電
気治療器の実施態様例として、去痰用電気治療器の構成
をブロック図により模式的に示したものである。発振器
１は４ＫＨＺの搬送波を発振し発振器２は発振器１と５
〜１００Ｈｚ異なった運搬波を発振する。２つの搬送波
は、電流設定回路６、７ａと７ｂからなる電流検出回路
７、２重絶縁トランス８を通り９ａと９ｂ及び９ｃと９
ｄの２対からなる導子９から出力される。

【００３９】定電流制御方式を実現する１つの例とし
て、マイクロプロセッサー、マイクロコンピュータ等の
中央処理装置５における制御手段４を用いて、電流検出
回路７からの検出値が、中央処理装置５内の治療電流入
力手段３に入力された治療電流値に等しくなるような制
御信号を得て、その制御信号を治療電流設定回路６へ出
力する方法がある。電流設定回路６は、１つの例として
アナログスイッチを含んだ可変利得回路（プログラスブ
ルゲインアンプ）を用いている。尚検出回路７での検出
電流は、電流表示回路１０により表示される。

【００４０】図２は、１対の導子手段を用いる振幅変調
波による場合の本発明の電気治療器の実施態様例を、ブ
ロック図により模式的に示したものである。同図におい
て、電流発生手段は中程度、好ましくは２０００〜６０
００Ｈｚ、さらに好ましくは３０００〜５０００Ｈｚの
電気信号を発生する搬送波発振器１１と５〜１５０Ｈｚ
の電気信号を発生する治療波発振器１２及び乗算器２０
からなり、乗算器の出力側からは搬送波の周波数を有
し、治療周波数の振幅変化に対応した振幅変調低周波が
得られる。その振幅変調低周波は、電流設定回路１６、
１７ａと１７ｂの１対からなる電流検出回路１７を通
り、１９ａと１９ｂの１対の導子から出力される。この
場合の定電流制御方式の例として、中央処理装置１５に
おける制御手段１４を用いて電流検出回路１７からの検
出電流値が治療電流入力手段１３に入力された治療電流
値に等しくなるような制御信号を得て、その制御信号を
電流設定回路１６へ出力する方式が採用されている。さ
らに検出電流値を表示するための電流表示回路２１を具
備している。

【００４１】図３は、例えば図１に示した如き本発明の
低周波電気治療器における中央処理装置５内の制御手段
４の基本ソフトフローチャートの例を示したものであ
る。そこでは、例えば入力手段３に入力された治療電流
値が１０ｍＡで、αをその１０％の値とした場合、検出
電流が１１ｍＡを超えた場合に電流設定回路６内のアン
プのゲインを下げる制御信号を設定回路６に出力して出
力電流を小さくするようにし、また検出電流が９ｍＡよ
りも低くなった時に設定回路６内のアンプのゲインをあ
げる制御信号を出力して出力電流を大きくするような機
能が具備されている。

【００４２】図４は、例えば図１に示した如き本発明の
低周波電気治療器における電流設定回路６としてのプロ
グラマブルゲインアンプの具体例を示したものである。
これらは、制御手段からの制御信号によりＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅ，Ｆの各スイッチのＯＮ／ＯＦＦを切り換えるこ
とによりアンプのゲインを変化させるように機能するも
のである。例えばＡだけがＯＮの場合には、電流がその
前の値の３倍にされて出力され、ＢだけがＯＮの場合に
は、その前の電流値の１．５倍の電流が出力されること
になる。

【００４３】

【発明の効果】本発明の低周波電気治療器は、定電流出
力機能を具備することによって、導子の設置状態や身体
の状態等によって通電抵抗（インピーダンス）が変化し
ても、自動的に所定の電流を通電しながら確実に治療が
できる優れた効果を奏するようにしたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の低周波電気治療器の実施態様例の構成
のブロック図。

【図２】本発明の低周波電気治療器の他の実施態様例の
構成のブロック図。

【図３】本発明の低周波電気治療器における制御手段の
ソフトフローチャートの例示。

【図４】本発明の低周波電気治療器における電流設定手
段の回路図の例示。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中程度の周波数を有し、周波数が５〜１５
   ０Ｈｚの範囲の低周波電流を治療部位に作用させるため
   の電流を発生する電流発生手段と、該低周波電流を治療
   部位に作用させるために電流を通電するための導子手段
   と、該導子手段を介して通電される電流を調節するため
   の電流設定手段と、通電時の電流を検出するための電流
   検出手段と、治療電流入力手段と、該電流検出手段によ
   る検出電流値が該治療電流入力手段により入力される治
   療電流値に実質上等しくなるように該電流設定手段を制
   御するための制御信号を該電流設定手段に出力する制御
   手段とを具備したことを特徴とする低周波電気治療器。
2. 【請求項２】該治療電流入力手段により入力される治療
   電流値が２〜５０ｍＡである請求項１の低周波電気治療
   器。
3. 【請求項３】該電流検出手段における検出電流値が急激
   に減少した場合に、該導子手段を介して通電される電流
   が徐々に増加するようにするための電流上昇制御手段を
   具備した請求項１の低周波電気治療器。
4. 【請求項４】該制御手段が、該導子手段を介して通電し
   ている際に、該検出電流値が該治療電流値に対して所定
   の割合以下に低下した場合に、該制御信号を該検出電流
   値が該治療電流値の該割合になった際の制御信号に維持
   し得るものである請求項１の低周波電気治療器。
5. 【請求項５】該導子手段を介して通電する通電時間設定
   手段と、通電開始時からの時間を測定し且つ該通電時間
   設定手段により設定された通電時間の経過後に自動的に
   通電を停止するためのタイマー手段を具備した請求項１
   の低周波電気治療器。
6. 【請求項６】該タイマー手段が、該検出電流値が該治療
   電流値に対して所定の割合よりも低下した時点で歩進を
   停止し、該検出電流値が該治療電流値の該所定割合より
   高くなった時点で歩進を再び開始するようにしたもので
   ある請求項５の低周波電気治療器。
7. 【請求項７】中程度の周波数を有し周波数が５〜１５０
   Ｈｚである２種類の搬送波電流を発生するための電流発
   生手段と、該２種の搬送波電流の各々を通電するための
   ２対の導子手段と、該導子手段を介して通電される電流
   を調節するための電流設定手段と、通電時の電流を検出
   するための電流検出手段と、治療電流設定手段、及び該
   電流検出手段による検出電流値が該治療電流入力手段に
   より入力される治療電流値に実質上等しくなるように該
   電流設定手段を制御するための制御信号を該電流設定手
   段に出力する制御手段とを具備し、該２対の導子手段が
   各対の導子手段の端部を形成する電極の一方を胸部に他
   方を背部に設置せしめかつ各対の導子手段からの電流が
   互いに交差するように該電極の各々を位置せしめるもの
   である去痰用の低周波電気治療器。
8. 【請求項８】中程度の周波数を有し、振幅が５〜１５０
   Ｈｚの周波数から選ばれた一つの値または該周波数の範
   囲内で変動する振幅変調波を発生する電流発生手段と、
   該電流を通電するための１対の電極手段と、通電時の電
   流を検出するための電流検出手段と、治療電流設定手
   段、及び該電流検出手段による検出電流値が該治療電流
   入力手段により入力される治療電流値に実質上等しくな
   るように該電流設定手段を制御するための制御信号を該
   電流設定手段に出力する制御手段とを具備し、該１対の
   導子手段が各端部を形成する電極の一方を胸部に他方を
   背部に位置せしめるようにした去痰用の低周波電気治療
   器。