JPH07213629A

JPH07213629A - 低周波および温熱治療器

Info

Publication number: JPH07213629A
Application number: JP1085994A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Tominaga; 斉富永; Kaoru Seki; 薫関; Hideo Ishibashi; 秀郎石橋; Hirotsugu Sato; 博次佐藤; Masakane Etsuno; 昌謙越野
Original assignee: Hirose Electric Co Ltd
Current assignee: Hirose Electric Co Ltd
Priority date: 1994-02-02
Filing date: 1994-02-02
Publication date: 1995-08-15
Anticipated expiration: 2019-04-19
Also published as: JP3519770B2

Abstract

(57)【要約】【構成】低周波および温熱治療器は、患部に貼着され
るパッドの外れを検知する手段と、パッドの外れが検知
された時に低周波パルスの印加およびヒータへの電力供
給を自動的に停止させるための手段とを備える。【効果】簡単な構成にてパッドの外れ時を正確に検出
でき、低周波パルスの印加およびヒータへの電力供給を
自動的に停止できるので、パッドに触れたりして電気シ
ョックを受ける等の危険を避けることができ、また、電
力の無駄使いを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低周波および温熱治療
器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、人体の表面に一対の導子を接触さ
せて、導子間に低周波の高電圧パルスを印加することに
より、人体に電気的な刺激を与えて治療効果を得るよう
にした低周波治療器が広く用いられている。また、人体
の表面に貼着されるパッドに電気ヒータを収納してお
き、この電気ヒータにより人体表面を加熱することによ
り温熱（温灸）治療効果を得るようにした温熱（温灸）
器も広く用いられている。

【０００３】これら低周波治療器や温熱治療器は、鍼灸
院等の専門的機関にて使用する専門的なものから、家庭
用として使用する簡易型のものまで、種々な形式のもの
が開発され使用されている。近年においては、業務用機
器として、低周波治療器と温熱治療器との両者を融合さ
せた型の電気治療器も開発され使用されてきている。こ
れらの従来の治療器としては、例えば、特公昭６１−４
４０３４号公報、特開平２−２９９６７１号公報、特開
平３−１５９６６０号公報、特開平４−１３２５６６号
公報等に開示されたものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これら従来の低周波治
療器においては、人体から導子が外れたことを検知する
手段が設けられたものもあったが、それらのうちのある
ものは、導子の外れを検知してその警報を発するだけの
ものであった。また、導子の外れを検知してそれら一対
の導子への低周波パルスの印加をすぐに停止するように
したものもあったが、これらにおいては、検出用の特別
なパルスを印加したり、治療用の導子とは別個の検出用
の電極等を必要としたりするものであった。さらにま
た、これら従来の治療器における導子の外れを検知する
方法では、導子の半はがれ等を正確に区別して検知しう
るようなものではなかった。

【０００５】また、従来の温熱治療器においては、電気
ヒータを収納したパッド部の人体からの外れを検知する
ための手段として適切なものがなく、電源スイッチによ
って電源の投入、切断をその都度するしかなかった。こ
の種の治療器において、業務用としてはＡＣを電源と
し、家庭用としては、ＡＣアダプタを電源としている場
合には、いずれにしても電源は、ＡＣ系より供給され、
潤沢に使用できるため、パワーセーブについてはあまり
問題とならないので、従来においては、それほどこの問
題についての考慮を払ったものはなかった。

【０００６】しかしながら、低周波治療器にあっては、
導子が人体表面に貼着されていないにもかかわらず、電
圧出力状態で放置されていた場合には、導子に人が誤っ
て触れたりしたとき、その部位によっては高電圧パルス
による電気ショックを受けて危険である。

【０００７】また、温熱治療器においても、電気ヒータ
を患部に当てていない状態においても、電気ヒータへの
通電がされ続けてしまうのでは、それだけ大型の電源
（ＡＣ電源または大容量の電池）が必要とされてしまう
し、それだけ電力の無駄使いともなってしまう。このこ
とは、携帯用治療器として、内蔵電池を電源としなけれ
ばならないような場合には、特に問題となる。

【０００８】さらにまた、従来の導子の外れを検出する
ための機構では、特別な検知用電極を必要とし構造が複
雑となったり、導子の半はずれ等を区別して正確に検知
することができなかった。

【０００９】本発明の目的は、前述したような従来の問
題点を解消しうるような低周波および温熱治療器を提供
することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による低周波治療
器は、患部に貼着され低周波電気エネルギーを該患部に
印加するための少なくとも一対の電極と、高電圧発生部
と、該高電圧発生部によって発生される高電圧を受けて
前記一対の電極の間に選択的に加えるようにする出力制
御部とを備えた低周波治療器において、前記一対の電極
間において消費されている電気エネルギーの大きさを示
す消費電気エネルギー指示信号を発生する消費電気エネ
ルギー指示信号発生部と、該消費電気エネルギー指示信
号発生部によって発生される前記消費電気エネルギー指
示信号により、前記消費されている電気エネルギーの大
きさがあるしきい値以下であることが示されるときに、
前記出力制御部をして前記高電圧発生部から前記一対の
電極間への高電圧の印加を停止させるようにする高電圧
印加停止手段とを備えることを特徴とする。

【００１１】本発明による温熱治療器は、患部に貼着さ
れ該患部を加熱するためのヒータを有したパッドと、電
源部と、該電源部からの電力を受けて前記ヒータを選択
的に付勢するようにする出力制御部とを備えた温熱治療
器において、前記パッド部に設けられ前記電源部から前
記患部に電流を流すことのできる少なくとも一対の電極
と、該一対の電極間に流れる印加電流の大きさを示す印
加電流指示信号を発生する印加電流指示信号発生部と、
該印加電流指示信号発生部によって発生される前記印加
電流指示信号により、前記印加電流の大きさがあるしき
い値以下であることが示されるときに、前記出力制御部
をして前記電源部から前記ヒータへの電力供給を停止さ
せるようにする電力供給停止手段とを備えることを特徴
とする。

【００１２】本発明による低周波および温熱治療器は、
患部に貼着される少なくとも一対のパッドと、各パッド
に一つずつ設けられ低周波電気エネルギーを該患部に印
加するための少なくとも一対の電極と、前記一対のパッ
ドのうちの少なくとも一方に設けられ前記患部を加熱す
るためのヒータと、電源部と、高電圧発生部と、該高電
圧発生部によって発生される高電圧を受けて前記一対の
電極の間に選択的に加えるようにする電極出力制御部
と、前記電源部からの電力を受けて前記ヒータを選択的
に付勢するようにするヒータ出力制御部とを備えた低周
波および温熱治療器において、前記一対の電極間におい
て消費されている電気エネルギーの大きさを示す消費電
気エネルギー指示信号を発生する消費電気エネルギー指
示信号発生部と、該消費電気エネルギー指示信号発生部
によって発生される前記消費電気エネルギー指示信号に
より、前記消費されている電気エネルギーの大きさがあ
るしきい値以下であることが示されるときに、前記電極
出力制御部をして前記高電圧発生部から前記一対の電極
間への高電圧の印加を停止させ且つ前記ヒータ出力制御
部をして前記電源部から前記ヒータへの電力供給を停止
させるようにする高電圧印加および電力供給停止手段と
を備えることを特徴とする。

【００１３】

【実施例】次に、添付図面に基づいて、本発明の実施例
について本発明をより詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の一実施例としての低周波
治療器の構成を示す概略図である。この実施例の低周波
治療器は、通常のように人体の患部表面に貼着される導
子としての一対のパッド６および７を備えている。これ
らパッド６および７は、導電性の粘着剤が塗布され、人
体患部に貼りつけられ、これらパッド電極間に印加され
る低周波高電圧パルスにより人体患部に電流パルスによ
るエネルギーを与えて、治療を行なうものである。

【００１５】図１に示すように、この実施例の低周波治
療器は、一対のパッド６および７の間に高電圧パルスを
印加するための電気回路構成として、電源部１と、高電
圧発生部２と、出力制御部３と、これらの作動制御を行
なうためのＣＰＵ（中央処理装置）とをそなえており、
この低周波治療器は、さらに、本発明により、消費電気
エネルギー指示信号発生部の一部を構成するポテンショ
メータ部５を備えている。

【００１６】電源部１は、オンされるときに、高電圧発
生部２を付勢し、例えば、高電圧発生部２を構成するコ
イルやコンデンサ等をチャージし、高電圧パルスが発生
されるようにする。ＣＰＵ４は、一対のパッド６および
７が人体の患部表面に正しく貼着されている場合に、出
力制御部３を介して、高電圧発生部２のコイルやコンデ
ンサ等にチャージされた電気エネルギーを一対のパッド
６および７間に放電させることにより、高電圧パルスが
患部に印加され、患部に低周波電流パルスが流れるよう
な制御を行なう。

【００１７】ポテンショメータ部５は、高電圧発生部２
と出力制御部３とのラインとアースＧＮＤとの間に直列
に接続された抵抗ｒ₁と抵抗ｒ₂とからなり、中間タッ
プをＣＰＵ４の入力の１つに接続してなっている。次
に、このような本発明によって設けられたポテンショメ
ータ部５の作用について、特に、図２の各種信号のタイ
ミングチャートを参照して説明する。

【００１８】図２の(A) に示すような、ＣＰＵ４からの
出力制御信号が出力制御部３に加えられると、高電圧発
生部２からの高電圧がパッド６とパッド７との間の電位
差として生じ、その時点での高電圧の変化は、ポテンシ
ョメータ部５の抵抗ｒ₁と抵抗ｒ₂とによって分圧され
た中間タップに生ずる電圧信号ｖとしてＣＰＵ４に伝え
られる。

【００１９】高電圧発生部２からの高電圧は、例えば、
コンデンサ等にチャージされたものであるため、電流に
よる電荷の放出により、急激に低下する。そこで、パッ
ド６およびパッド７が共に人体に正しく貼着されている
時には、人体抵抗Ｒｈを通じて電流が流れるため高電圧
は低下し、その結果、ポテンショメータ部５の抵抗ｒ ₁
と抵抗ｒ₂とによって分圧された電圧も低下する。パッ
ド６および７の少なくともどちらか一方が人体よりはが
れた場合には、電流が流れないため、高電圧は低下せ
ず、したがって、電圧ｖも低下しない。

【００２０】図２の(B) および(C) は、このような電圧
ｖの変化を例示したものである。図２の(B) は、パッド
６および７が正しく貼着されている場合の信号変化例を
示し、図２の(C) は、パッド６および７のどちらか一方
が外れている場合の信号変化例を示している。ＣＰＵ４
は、図２の(A) に示す出力制御信号をオンする直前の時
間ｔ₁でポテンショメータ部５による信号電圧ｖをアナ
ログ入力ポートより読み込み、その信号電圧ｖ₁または
ｖ₁′を記憶しておき、また、出力制御信号をオンした
直後の時間ｔ₂で再び信号電圧ｖをアナログ入力ポート
より読み込み、その信号電圧ｖ₂またはｖ₂′を記憶す
る。

【００２１】ＣＰＵ４は、これらの信号電圧の差（ｖ₁
−ｖ₂）または（ｖ₁′−ｖ₂′）を計算し、それによ
って人体にパッドが正しく貼着されているか、はがれて
いるかを判断する。すなわち、その差が大きければパッ
ドは正しく貼着されていると判断し、その差がほとんど
なければ、パッドがはがれていると判断する。このよう
にして、ＣＰＵ４は、パッドがはがれていると判断する
と、出力制御信号をオフに固定し、その結果、パッド６
とパッド７には、高電圧が印加されなくなるので、それ
らパッドに触れても刺激を感ずるようなことはない。

【００２２】次に、このようなポテンショメータ部５と
ＣＰＵ４とによって行われるパッドのはがれの検知をよ
り正確なものとするための信号処理方法について、特
に、図３から図８を参照しつつ説明する。図３および図
４は、本実施例の低周波治療器の制御プログラムを示す
フローチャートの中からパッドのはがれを検出する部分
を抜き出して示すものである。図３は、そのメインルー
チンからの抜き出しであり、図４は、割り込みルーチン
からの抜き出しである。

【００２３】本実施例の低周波治療器では、低周波パル
スは、割り込みルーチンにて発生される。図４に示す割
り込みルーチンのステップ２０１にて示されるように、
低周波パルスを発生させる直前で、ＣＰＵ４は、そこに
内蔵されたＡ／Ｄコンバータに起動をかけ、高電圧発生
部２によって発生される高電圧をポテンショメータ部５
の抵抗ｒ₁と抵抗ｒ₂とによって分圧した信号電圧ｖを
Ａ／Ｄ変換する。この時点では、まだパルスが出力され
ていないので、信号電圧ｖは、低下していない。ステッ
プ２０２にて、Ａ／Ｄ変換の終了と判定されると、ステ
ップ２０３にて示すように、ＣＰＵ４は、その変換デー
タ（ｖ₁対応）を第１回目データ（１stデータ）として
バッファへ格納する。

【００２４】次に、ＣＰＵ４は、ステップ２０４に示す
ように、極性、即ち、電流をパッド６からパッド７へ流
す（＋）か、パッド７からパッド６へ流す（−）かを選
択し、ステップ２０５またはステップ２０９にて、図２
の(A) に示すような出力制御信号により出力制御部３へ
起動をかけ、＋、あるいは−の通電状態とする。

【００２５】その直後に再び、ＣＰＵ４は、ステップ２
０６またはステップ２１０にて示すように、Ａ／Ｄコン
バータに起動をかけ、信号電圧ｖを読み込み、Ａ／Ｄ変
換する。この時点においては、パッド６および７が正し
く人体に貼着されている場合には、パッド間に電流が流
れるために高電圧は低下しており、結果として信号電圧
ｖも低下している。パッドがはがれている場合には、電
流が流れず、高電圧は低下せず、信号電圧ｖも低下しな
い。

【００２６】その後、ステップ２０７またはステップ２
１１にて示すように、ＣＰＵ４は、低周波パルスの幅と
して、例えば、８０μｓの時間を待った後、ステップ２
０８または２１２にて、出力制御信号をオフすることに
よって通電状態を停止させる。ＣＰＵ４は、ステップ２
１３にて、Ａ／Ｄ変換の終了を確認した後、変換データ
（ｖ₂対応）を第２回目データ（２nd データ）とし
て、ステップ２１４にてバッファに格納する。

【００２７】前述したように、低周波パルスを発生させ
る毎に、ＣＰＵ４は、通電直後の信号電圧ｖのＡ／Ｄ変
換データを１st データ、２nd データとしてバッファ
へ格納する。バッファには、１st データ、２nd デー
タの組が例えば、３組（例えば、リングバッファ形式と
して）常に格納できるようになっており、低周波パルス
発生毎に更新される。即ち、常に最新のデータ、例え
ば、３組がバッファに格納されるようになっている。図
５は、そのようなバッファのデータ格納例を示してい
る。

【００２８】一方、図３に示したメインルーチンにおい
ては、そのようにしてバッファに格納されている、例え
ば、３組のデータの１st データ、２nd データの各々
の平均値をステップ１０１およびステップ１０２にて計
算し、次に、ステップ１０３にて、１st データの平均
値と２nd データの平均値との差を計算する。そして、
ステップ１０４にて、その平均値の差が、あるしきい値
より大きいか小さいかにしたがって、パッド６または７
のはがれがあるか否かを判断する。ステップ１０４に
て、平均値の差がしきい値より大きい場合には、低周波
パルスのパッド間への印加動作を継続するが、そうでな
い場合には、ステップ１０５に示すように、高電圧発生
部２からの高電圧の印加動作を停止させるようにする。
この実施例において、１st データ、２nd データのそ
れぞれの平均をとるようにしているのは、チャタリング
等のあいまいな動作を除去して、より確実にパッドのは
がれを判定できるようにするためである。

【００２９】このように、パッドのはがれの判定は、平
均値の差がしきい値より小さければ、はがれ有り、大き
ければはがれ無しとするのであるが、その判定に使用す
るしきい値については、刺激電圧、即ち、１st データ
の平均値が高くなる程、大きくする必要がある。以下、
この理由について説明する。図８に、内部インピーダン
スｒを持つ刺激電圧Ｖｅによって皮膚インピーダンスＲ
ｈに刺激電流を流す等価回路を示している。これより、
ＣＰＵ４に入力される信号電圧ｖは、出力制御部３がオ
ンの時には、ｖ_on＝Ｒｈ／（ｒ＋Ｒｈ）・ｒ₂／（ｒ₁＋ｒ₂）・Ｖｅ (1) である。出力制御部３がオフの時には、ｖ_off＝ｒ₂／（ｒ₁＋ｒ₂）・Ｖｅ (2) となる。従って、差は、ｖ_off−ｖ_on＝ｒ／（ｒ＋Ｒｈ）・ｒ₂／（ｒ₁＋ｒ₂）・Ｖｅ (3) となり、Ｖｅ、即ち、１st データの上昇に比例して差
が増大するのであり、しきい値は、上記(3) 式を考慮し
て設定することにより、より正確な判定を行なうことが
できる。図７の(A) は、１st データ大の場合のしきい
値選定の例を示し、図７の(B) は、１st データ小の場
合のしきい値選定の例を示している。

【００３０】図６は、ＣＰＵ４内のＲＯＭテーブル上に
設定されたしきい値の例を示している。１st データの
大きさに応じていずれかが選択される。この中における
値０は、１st データが最も小さい場合のしきい値であ
り、このしきい値を選択する場合には、１st データ
（平均）−２nd データ（平均）＝０の場合のみ、はが
れと判断する。この場合には、ノイズその他によるＡ／
Ｄ変換値の誤差により、はがれをすぐに判定できない可
能性を残すが、１st データが小さいということは、低
周波の刺激も小さいということであり、誤ってパッドに
触れた場合でも、ショックを受けることはほとんどない
と考えられる。また、その場合における消費電力もわず
かであると考えられる。しかも、はがれの判定は、継続
されるので、はがして数秒後には、確実に判定される。
よって、実際上の支障はない。

【００３１】ＣＰＵ４は、このようにしてパッドのはが
れを判定した場合には、出力制御信号をオフ状態に固定
し、低周波出力を停止させる。

【００３２】前述の実施例では、１st データと２nd
データの各々の平均値の差によって、はがれを検出する
ことにしたのであるが、別の実施例として、１st デー
タの平均値と２nd データの平均値との商を求めること
により、同様のはがれの判定を行なうことができる。す
なわち、上記(1) 式と上記(2) 式との商は、ｖ_off／ｖ_on＝（ｒ＋Ｒｈ）／Ｒｈ (4) となる。この商をある所定のしきい値と比較することに
より、パッドのはがれの有無を判定することができる。
このように商を求める演算は、プログラムのメモリ量が
増加し、処理時間も長くなるが、前記(4) 式から分かる
ように、差において見られたような１st データの大き
さによってしきい値を変える必要がないという利点があ
る。

【００３３】図９は、本発明のさらに別の実施例として
の低周波治療器の構成を概略的に示している。この実施
例の低周波治療器の構成は、図１に示した実施例のもの
と、消費電気エネルギー指示信号発生部の一部を構成す
るポテンショメータ部の代わりに、パッド間に流れる電
流に対して直列に挿入した抵抗ｒ₃と、この抵抗ｒ₃端
に発生する電圧ｖを差動増幅する差動増幅器８とを使用
するようにした以外は、実質的に同じである。したがっ
て、以下その差異部分についてのみ説明する。

【００３４】図９に示されるように、この実施例では、
パッド６側に、抵抗ｒ₃が直列に挿入されており、その
両端の電位差ｖが差動増幅器８によって増幅され、信号
電圧ＶとしてＣＰＵ４に伝えられるようにされている。
このような構成とした場合には、パッド６およびパッド
７が共に正しく貼着されている時には、人体抵抗Ｒｈを
通じて電流が流れるために、抵抗ｒ₃の両端に電位差ｖ
が生じ、その結果、差動増幅器８の出力に信号電圧Ｖが
発生する。パッド６およびパッド７のうちの少なくとも
どちらか一方が人体よりはがれた場合には、電流が流れ
ないために、抵抗ｒ₃の両端に電位差を生ぜず、したが
って、差動増幅器８の出力における信号電圧も０とな
る。

【００３５】このような様子を、図１０は例示してい
る。ＣＰＵ４は、図１０の(A) に示すような出力制御信
号をオンした直後の時間Ｔで、差動増幅器８の出力であ
る信号電圧Ｖを、アナログ入力ポートより読み込む。Ｃ
ＰＵ４は、読み込んだ信号電圧の値により、パッドが人
体に貼着しているか、はがれているかを判断する。すな
わち、図１０の(B) に示すように、信号電圧Ｖとして所
定の大きさを有する場合には、パッドは正しく貼着され
ていると判断し、図１０の(C) に示すように、信号電圧
Ｖ′の如く０である場合には、パッドが外れていると判
断する。前述の実施例の場合と同様に、ＣＰＵ４は、パ
ッドのはがれがあると判断すると、出力制御信号をオフ
に固定し、その結果、パッド６とパッド７との間には高
電圧パルスは印加されず、その後は、パッドに触れても
刺激を感ずることはない。

【００３６】図９の等価回路において、皮膚インピーダ
ンスに流れる電流ｉは、ｉ＝Ｖｅ／（ｒ＋Ｒｈ） (5) であるが、実際には、電流検出抵抗ｒ₃を用いたので、
その事を考慮して、差動増幅器８の出力Ｖは、差動増幅
器の増幅度をＫとして、Ｖ＝Ｖｅ／（ｒ＋ｒ₃＋Ｒｈ）・ｒ₃Ｋ (6) となる。パッドが完全にはずれていると、Ｒｈが無限大
となり、(6) 式は零となる。前述の実施例との相違点は
この点であり、前述の実施例では、出力制御部オフの状
態をもって、パッドはがれを模擬して、出力制御部オン
時に、オフ時と近似な値であれば、はがれと判断したの
である。本実施例では、はがれの状態は理論上は零であ
るので(6) 式に従って、若干でも電流が認められれば貼
着していると判断できる。しかしながら、実際には半は
がれの状態や回路的に寄生する浮遊容量によるパルス立
上り時の突入電流によって若干の電流が流れるので、前
述の実施例と同様に、あるしきい値を設定して、それを
越えた時に、貼着、そのしきい値以下の時には、はがれ
と判断することが必要である。その他、一般的なバッフ
ァへの取り込み方法等は、前述の実施例と同様である。

【００３７】本実施例によれば、人体へ流れる電流その
ものによって生じる電位差によりパッドのはがれを検出
する方式をとっているので、高電圧発生部２による高電
圧の状態によってパッドのはがれの検出が左右されるこ
とはない。よって、前述の実施例のように高電圧の変化
の無い場合でも、パッドのはがれを検出することができ
る。図９および図１０に関して前述した実施例の如き構
成の低周波治療器においても、パッドのはがれの検知を
より正確なものとするために、図３から図８を参照して
前述した信号処理方法と類似の信号処理方法を採用する
ことができる。すなわち、図９の実施例の構成の場合に
は、低周波パルスをパッド間に印加する毎に、差動増幅
器８の出力に発生する信号電圧Ｖの値を記憶しておき、
これらの信号電圧の平均値をあるしきい値と比較するこ
とにより、パッドの外れの有無を判断することができ
る。この場合においても、その判定のためのしきい値と
しては、順次読み込まれてくる信号電圧Ｖの平均値に応
じて変えることにより、高電圧発生部２によって発生す
る高電圧の大きさの変化等に対応してより正確な判断を
行なうことができる。

【００３８】図１１は、本発明のさらに別の実施例とし
ての温熱治療器の構成を概略的に示している。この実施
例の温熱治療器においては、人体の患部に貼着されるパ
ッド９に、ヒータ抵抗１０が設けられており、さらに、
検知用の一対の電極１１および１２が設けられている。
これら電極１１および１２には、別々に、例えば、導電
性の粘着剤１３が塗布されており、パッド９が人体患部
の皮膚に貼着される場合には、電極１１および１２が皮
膚抵抗を介して電気的に導通するようにされている。

【００３９】この実施例の温熱治療器は、さらに、電源
部１と、出力制御部１４と、電源部１から出力制御部１
４を介してのヒータ１０への電流供給を制御するための
ＣＰＵ４とを備えている。また、この実施例の温熱治療
器には、電源部１と、パッド９の外れを検知するための
一対の電極１１および１２との間に直列に抵抗ｒが挿入
されており、この抵抗ｒ端に発生する電圧ｖを差動増幅
するための差動増幅器８とが設けられている。

【００４０】このような構成であるので、パッド９が人
体患部に正しく貼着されている場合には、電源部１から
抵抗ｒを通して、一対の電極１１および１２の間に皮膚
を通して流れる電流が流れるため、抵抗ｒ端にその電流
に応じた電圧ｖが生じ、差動増幅器８で増幅されてその
出力に信号電圧Ｖが発生する。一方、温熱（温灸）部で
あるパッド９が人体皮膚からはがれている場合には、電
極１１と電極１２との間は完全に絶縁状態とされている
ため、その間に電流がながれないので、抵抗ｒにも電流
は流れず、したがって、抵抗ｒ端に電位差が生ぜず、差
動増幅器８の出力である信号電圧Ｖも０ボルトとなる。

【００４１】図１２は、このような差動増幅器８の出力
の信号電圧の変化を例示している。ＣＰＵ４は、信号電
圧Ｖが０ボルトでなく、ある大きさを有している場合に
は、パッド９が皮膚に貼着されていると判断し、出力制
御部１４を通してヒータ１０による患部の加熱を続けさ
せるようにする。ＣＰＵ４は、信号電圧Ｖが０ボルトで
あれば、パッド９のはがれと判断し、出力制御部１４を
通してのヒータ１０による加熱を停止させるようにす
る。

【００４２】この実施例の温熱治療器の場合にも、パッ
ド部のはがれ検出の正確さを高めるために、図９の低周
波治療器に関して説明したのと同様の信号処理方法を採
用することができる。

【００４３】図１３は、本発明のさらに別の実施例とし
ての低周波および温熱治療器の構成を概略的に示してい
る。この実施例の低周波治療器は、図９の低周波治療器
と図１１の温熱治療器とを組み合わせた構成のものであ
る。この低周波および温熱治療器は、人体の患部に貼着
される一対のパッド１５および１６を備えている。パッ
ド１５には、患部を温熱するためのヒータ抵抗１７と、
患部に低周波パルスを加えるための一方の電極１９とが
設けられている。また、パッド１６には、患部を温熱す
るためのヒータ抵抗１８と、患部に低周波パルスを加え
るための他方の電極２０とが設けられている。

【００４４】この低周波および温熱治療器は、図１およ
び９の低周波治療器におけると同様の電源部１と、高電
圧発生部２と、ＣＰＵ４と、電極出力制御部３１とを備
えており、さらに、図１１の温熱治療器における出力制
御部と同様のヒータ出力制御部１４を備えている。さら
にまた、この低周波および温熱治療器は、電極出力制御
部３１と一方の電極１９との間に抵抗ｒを挿入して備え
ており、この抵抗ｒ端に発生する電位差ｖを差動増幅し
て信号電圧ＶとしてＣＰＵ４へ出力するための差動増幅
器８を備えている。

【００４５】パッド１５および１６が患部に貼着されて
いる状態において、ＣＰＵ４は、高電圧発生部２から電
極出力制御部３１を介して一対の電極１９および２０間
にて低周波の高電圧パルスを印加して患部に低周波電流
パルスを流して低周波治療を行わせると同時に、電源部
１からヒータ出力制御部１４を介して各ヒータ１７およ
び１８に電流を流して患部の加熱を行なうことにより、
患部の温熱治療を行わせるようにする。

【００４６】パッド１５および１６のどちらもが人体患
部に正しく貼着されている時には、皮膚抵抗を通じて電
極１９および２０間に電流が流れるために抵抗ｒの両端
に電位差が生じ、その結果、差動増幅器８の出力に信号
電圧Ｖが発生する。しかし、パッド１５および１６のう
ちの少なくともどちらか一方が人体よりはがれた場合に
は、電極１９および２０の間に電流が流れないために、
抵抗ｒの両端に電位差を生ぜず、したがって、差動増幅
器８の出力の信号電圧Ｖが０ボルトとなる。

【００４７】この様子を図１４に示しており、この図１
４は、図１０と同様に説明できるので、繰り返し詳述し
ない。ＣＰＵ４は、図１４の(A) に示すような出力制御
信号をオンした直後の時間Ｔで、信号電圧Ｖをアナログ
ポートより読み込み、ＣＰＵ４は、読み込んだこの値に
より、パッドが人体に貼着されているか、はがれている
かを判断する。即ち、信号電圧Ｖがある大きさを有して
いれば、パッドは正しく貼着されていると判断し、電極
１９および２０の間への低周波パルスの印加およびヒー
タ１７および１８による加熱を続けるようにさせる。し
かし、信号電圧Ｖが０ボルトである場合には、いずれか
のパッド１５または１６が人体からはがれていると判断
して、電極出力制御部３１およびヒータ出力制御部１４
をして、低周波パルスの印加およびヒータ１７および１
８の付勢を停止させるようにする。

【００４８】この実施例の低周波および温熱治療器にお
いても、信号電圧Ｖに対する信号処理を、図９や図１１
の実施例に関して説明したのと同様にすることにより、
そのパッドのはがれの有無の判断の正確さを増すことが
できる。

【００４９】図１５は、本発明のさらに別の実施例とし
ての低周波および温熱治療器の構成を概略的に示してい
る。この実施例の低周波治療器は、図１の低周波治療器
と図１１の温熱治療器とを組み合わせた構成のものであ
る。この低周波および温熱治療器は、図１３の実施例の
如く抵抗ｒおよび差動増幅器８を設ける代わりに、図１
の実施例の如きポテンショメータ部５を設けた以外、図
１３のものと同様であるので、その構成についてこれ以
上詳述しない。また、この図１５の実施例の低周波およ
び温熱治療器の全体の動作は、図１３に関して説明した
のと同様であるし、また、そのポテンショメータ部５に
よるパッドのはがれの有無の判断のための動作並びに信
号処理方法は、図１に関して説明したのと同様でよいの
で、これらに関しては、これ以上詳述しない。図１６
は、図２と同様の図である。

【００５０】なお、前述した図１３および図１５の低周
波および温熱治療器におけるパッド部のはがれ検知につ
いては、低周波治療と温熱治療とを同時に行なう場合に
ついてであったが、これを、温熱治療のみに使用してい
る場合でも、一対の電極１９および２０間に加える電圧
を低いものに抑えるようにすることにより、同様の原理
でパッドのはずれの有無を正確に検知することができ
る。

【００５１】

【発明の効果】低周波治療器にあっては、パッドの外れ
時を正確に検出して低周波パルスの印加を自動的に停止
できるので、パッドに触れたりして電気ショックを受け
る等の危険を避けることができ、また、電力の無駄使い
を防止することができる。

【００５２】温熱治療器にあっては、パッドの外れ時を
正確に検出してヒータへの電力供給を自動的に停止でき
るので、電力の無駄使いを防止することができる。

【００５３】低周波および温熱治療器にあっては、低周
波パルス印加用の電極を利用してパッドの外れ時を正確
に検出できるので、特別な電極を設ける必要なし、簡単
な構成にて、前述した効果と同様の効果を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての低周波治療器の構成
を示す概略図である。

【図２】図１の低周波治療器における各種信号のタイミ
ングチャートを示す図である。

【図３】図１の低周波治療器の制御プログラムを示すフ
ローチャートの中のメインルーチンにおけるパッドのは
がれを検出する部分を抜き出して示す図である。

【図４】図１の低周波治療器の制御プログラムを示すフ
ローチャートの中の割り込みルーチンにおけるパッドの
はがれを検出する部分を抜き出して示す図である。

【図５】図１の低周波治療器におけるＣＰＵに関連した
バッファのデータ格納例を示す図である。

【図６】図１の低周波治療器のＣＰＵに関連したＲＯＭ
テーブル上に設定されたしきい値の例を示す図である。

【図７】パッドのはずれを判断するためのしきい値の決
定方法の例を説明するための図である。

【図８】図１の低周波治療器における内部インピーダン
スを持つ刺激電圧によって皮膚インピーダンスに刺激電
流を流す等価回路を示す図である。

【図９】本発明のさらに別の実施例としての低周波治療
器の構成を示す概略図である。

【図１０】図９の低周波治療器における各種信号のタイ
ミングチャートを示す図である。

【図１１】本発明のさらに別の実施例としての温熱治療
器の構成を示す概略図である。

【図１２】図１１の温熱治療器における差動増幅器の出
力の信号電圧の変化を例示する図である。

【図１３】本発明のさらに別の実施例としての低周波お
よび温熱治療器の構成を示す概略図である。

【図１４】図１３の低周波および温熱治療器における各
種信号のタイミングチャートを示す図である。

【図１５】本発明のさらに別の実施例としての低周波お
よび温熱治療器の構成を示す概略図である。

【図１６】図１５の低周波治療器における各種信号のタ
イミングチャートを示す図である。

【符号の説明】

１電源部２高電圧発生部３出力制御部４ＣＰＵ５ポテンショメータ部６パッド７パッド８差動増幅器９パッド１０ヒータ１１電極１２電極１３導電性粘着剤１４出力制御部１５パッド１６パッド１７ヒータ１８ヒータ１９電極２０電極３１電極出力制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤博次東京都品川区大崎５丁目５番23号ヒロセ電機株式会社内 (72)発明者越野昌謙東京都品川区大崎５丁目５番23号ヒロセ電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】患部に貼着され低周波電気エネルギーを
該患部に印加するための少なくとも一対の電極と、高電
圧発生部と、該高電圧発生部によって発生される高電圧
を受けて前記一対の電極の間に選択的に加えるようにす
る出力制御部とを備えた低周波治療器において、前記一
対の電極間において消費されている電気エネルギーの大
きさを示す消費電気エネルギー指示信号を発生する消費
電気エネルギー指示信号発生部と、該消費電気エネルギ
ー指示信号発生部によって発生される前記消費電気エネ
ルギー指示信号により、前記消費されている電気エネル
ギーの大きさがあるしきい値以下であることが示される
ときに、前記出力制御部をして前記高電圧発生部から前
記一対の電極間への高電圧の印加を停止させるようにす
る高電圧印加停止手段とを備えることを特徴とする低周
波治療器。
【請求項２】前記消費電気エネルギー指示信号発生部
は、前記高電圧発生部から前記一対の電極間に印加され
ている電圧の大きさを示す印加電圧指示信号を発生する
手段と、前記高電圧の前記一対の電極間への印加の初期
時毎に、および前記初期時から所定の短時間後毎に、前
記印加電圧指示信号を繰り返しサンプリングして、各時
における前記印加電圧指示信号の大きさを示す初期時サ
ンプル値および短時間後サンプル値を記憶するためのサ
ンプリングおよび記憶手段と、該サンプリングおよび記
憶手段に記憶された、連続する少なくとも２つの初期時
サンプル値の平均値と、連続する少なくとも２つの短時
間後サンプル値の平均値とを求め、これら平均値の差を
もって前記消費電気エネルギー指示信号とする演算手段
とを含み、前記高電圧印加停止手段は、前記演算手段に
よって求められた前記連続する少なくとも２つの初期時
サンプル値の平均値に応じたしきい値を設定し、該しき
い値と前記演算手段によって算出された消費電気エネル
ギー指示信号とを比較して該消費電気エネルギー信号が
該しきい値以下であるときに前記出力制御部に停止信号
を加える請求項１記載の低周波治療器。
【請求項３】前記消費電気エネルギー指示信号発生部
は、前記高電圧発生部から前記一対の電極間に印加され
ている電圧の大きさを示す印加電圧指示信号を発生する
手段と、前記高電圧の前記一対の電極間への印加の初期
時毎に、および前記初期時から所定の短時間後毎に、前
記印加電圧指示信号を繰り返しサンプリングして、各時
における前記印加電圧指示信号の大きさを示す初期時サ
ンプル値および短時間後サンプル値を記憶するためのサ
ンプリングおよび記憶手段と、該サンプリングおよび記
憶手段に記憶された、連続する少なくとも２つの初期時
サンプル値の平均値と、連続する少なくとも２つの短時
間後サンプル値の平均値とを求め、これら平均値の商を
もって前記消費電気エネルギー指示信号とする演算手段
とを含み、前記高電圧印加停止手段は、前記演算手段に
よって求められた商と前記あるしきい値とを比較して該
消費電気エネルギー信号が該しきい値以下であるときに
前記出力制御部に停止信号を加える請求項１記載の低周
波治療器。
【請求項４】前記消費電気エネルギー指示信号発生部
は、前記高電圧発生部から前記一対の電極間に流れてい
る電流の大きさを示す印加電流指示信号を発生する手段
と、前記高電圧の前記一対の電極間への印加毎に、前記
印加電流指示信号を繰り返しサンプリングして、各前記
印加電流指示信号の大きさを示すサンプル値を記憶する
ためのサンプリングおよび記憶手段と、該サンプリング
および記憶手段に記憶された、連続する少なくとも２つ
のサンプル値の平均値を求め、該平均値をもって前記消
費電気エネルギー指示信号とする演算手段とを含み、前
記高電圧印加停止手段は、前記演算手段によって算出さ
れた消費電気エネルギー指示信号と前記あるしきい値と
を比較して該消費電気エネルギー信号が該しきい値以下
であるときに前記出力制御部に停止信号を加える請求項
１記載の低周波治療器。
【請求項５】患部に貼着され該患部を加熱するための
ヒータを有したパッドと、電源部と、該電源部からの電
力を受けて前記ヒータを選択的に付勢するようにする出
力制御部とを備えた温熱治療器において、前記パッド部
に設けられ前記電源部から前記患部に電流を流すことの
できる少なくとも一対の電極と、該一対の電極間に流れ
る印加電流の大きさを示す印加電流指示信号を発生する
印加電流指示信号発生部と、該印加電流指示信号発生部
によって発生される前記印加電流指示信号により、前記
印加電流の大きさがあるしきい値以下であることが示さ
れるときに、前記出力制御部をして前記電源部から前記
ヒータへの電力供給を停止させるようにする電力供給停
止手段とを備えることを特徴とする温熱治療器。
【請求項６】前記印加電流指示信号発生部は、前記電
源部から前記一対の電極間に流れている電流の大きさを
示す印加電流指示信号を周期的にサンプリングして、各
前記印加電流指示信号の大きさを示すサンプル値を記憶
するためのサンプリングおよび記憶手段と、該サンプリ
ングおよび記憶手段に記憶された、連続する少なくとも
２つのサンプル値の平均値を求め、該平均値をもって前
記印加電流指示信号とする演算手段とを含み、前記電力
供給停止手段は、前記演算手段によって算出された印加
電流指示信号と前記あるしきい値とを比較して該印加電
流指示信号が該しきい値以下であるときに前記出力制御
部に停止信号を加える請求項１記載の温熱治療器。
【請求項７】患部に貼着される少なくとも一対のパッ
ドと、各パッドに一つずつ設けられ低周波電気エネルギ
ーを該患部に印加するための少なくとも一対の電極と、
前記一対のパッドのうちの少なくとも一方に設けられ前
記患部を加熱するためのヒータと、電源部と、高電圧発
生部と、該高電圧発生部によって発生される高電圧を受
けて前記一対の電極の間に選択的に加えるようにする電
極出力制御部と、前記電源部からの電力を受けて前記ヒ
ータを選択的に付勢するようにするヒータ出力制御部と
を備えた低周波および温熱治療器において、前記一対の
電極間において消費されている電気エネルギーの大きさ
を示す消費電気エネルギー指示信号を発生する消費電気
エネルギー指示信号発生部と、該消費電気エネルギー指
示信号発生部によって発生される前記消費電気エネルギ
ー指示信号により、前記消費されている電気エネルギー
の大きさがあるしきい値以下であることが示されるとき
に、前記電極出力制御部をして前記高電圧発生部から前
記一対の電極間への高電圧の印加を停止させ且つ前記ヒ
ータ出力制御部をして前記電源部から前記ヒータへの電
力供給を停止させるようにする高電圧印加および電力供
給停止手段とを備えることを特徴とする低周波および温
熱治療器。
【請求項８】前記消費電気エネルギー指示信号発生部
は、前記高電圧発生部から前記一対の電極間に印加され
ている電圧の大きさを示す印加電圧指示信号を発生する
手段と、前記高電圧の前記一対の電極間への印加の初期
時毎に、および前記初期時から所定の短時間後毎に、前
記印加電圧指示信号を繰り返しサンプリングして、各時
における前記印加電圧指示信号の大きさを示す初期時サ
ンプル値および短時間後サンプル値を記憶するためのサ
ンプリングおよび記憶手段と、該サンプリングおよび記
憶手段に記憶された、連続する少なくとも２つの初期時
サンプル値の平均値と、連続する少なくとも２つの短時
間後サンプル値の平均値とを求め、これら平均値の差を
もって前記消費電気エネルギー指示信号とする演算手段
とを含み、前記高電圧印加および電力供給停止手段は、
前記演算手段によって求められた前記連続する少なくと
も２つの初期時サンプル値の平均値に応じたしきい値を
設定し、該しきい値と前記演算手段によって算出された
消費電気エネルギー指示信号とを比較して該消費電気エ
ネルギー信号が該しきい値以下であるときに前記電極出
力制御部および前記ヒータ出力制御部に停止信号を加え
る請求項７記載の低周波および温熱治療器。
【請求項９】前記消費電気エネルギー指示信号発生部
は、前記高電圧発生部から前記一対の電極間に印加され
ている電圧の大きさを示す印加電圧指示信号を発生する
手段と、前記高電圧の前記一対の電極間への印加の初期
時毎に、および前記初期時から所定の短時間後毎に、前
記印加電圧指示信号を繰り返しサンプリングして、各時
における前記印加電圧指示信号の大きさを示す初期時サ
ンプル値および短時間後サンプル値を記憶するためのサ
ンプリングおよび記憶手段と、該サンプリングおよび記
憶手段に記憶された、連続する少なくとも２つの初期時
サンプル値の平均値と、連続する少なくとも２つの短時
間後サンプル値の平均値とを求め、これら平均値の商を
もって前記消費電気エネルギー指示信号とする演算手段
とを含み、前記高電圧印加および電力供給停止手段は、
前記演算手段によって求められた商と前記あるしきい値
とを比較して該消費電気エネルギー信号が該しきい値以
下であるときに前記電極出力制御部およびヒータ出力制
御部に停止信号を加える請求項７記載の低周波および温
熱治療器。
【請求項１０】前記消費電気エネルギー指示信号発生
部は、前記高電圧発生部から前記一対の電極間に流れて
いる電流の大きさを示す印加電流指示信号を発生する手
段と、前記高電圧の前記一対の電極間への印加毎に、前
記印加電流指示信号を繰り返しサンプリングして、各前
記印加電流指示信号の大きさを示すサンプル値を記憶す
るためのサンプリングおよび記憶手段と、該サンプリン
グおよび記憶手段に記憶された、連続する少なくとも２
つのサンプル値の平均値を求め、該平均値をもって前記
消費電気エネルギー指示信号とする演算手段とを含み、
前記高電圧印加および電力供給停止手段は、前記演算手
段によって算出された消費電気エネルギー指示信号と前
記あるしきい値とを比較して該消費電気エネルギー信号
が該しきい値以下であるときに前記電極出力制御部およ
びヒータ出力制御部に停止信号を加える請求項７記載の
低周波および温熱治療器。