JPH0785746B2

JPH0785746B2 - 電気刺激装置

Info

Publication number: JPH0785746B2
Application number: JP63223276A
Authority: JP
Inventors: 博司山本; 悟黒木
Original assignee: 博司山本; 悟黒木
Priority date: 1988-09-06
Filing date: 1988-09-06
Publication date: 1995-09-20
Anticipated expiration: 2010-09-20
Also published as: JPH0271766A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は、例えば、人体の局部に電気出力を通電して
神経細胞に電気刺激を付与するような電気刺激装置に関
する。

（ロ）従来の技術従来、低周波治療器として、漢方のつぼに当る２点に電
極を張付け、この間に交流電圧を周期的に加えること
で、電極間の筋肉に収縮弛緩運動を生じさせて、マッサ
ージと同様の効果を期待する装置があった。

（ハ）発明が解決しようとする課題しかし、上述の従来装置は、筋肉のこりをほぐす以上の
効果を期待することはできなかった。

例えば、眼科において、色覚異常、屈折異常に対する改
善、整形外科において、むち打ち症に対する改善等には
効果を得ることはできなかった。

この発明は、有効な神経細胞の脱分極性刺激に基づく活
性化を図り、各症状の改善を期待することのできる電気
刺激装置の提供を目的とする。

（ニ）問題点を解決するための手段この発明の第１発明は、電気出力を人体局部に通電して
電気刺激を付与する電気刺激装置であって、その最終段
に、互いに位相反転関係にある２つの信号がそれぞれ入
力され、交互に制御信号を発する２組のフォトカプラ
と、該制御信号によりON/OFF制御されるブリッジ接続さ
れた２組のトランジスタとから構成され、前記電気出力
として極性が交互に切換えられる矩形波の連続交番波形
を出力する矩形波切換回路を備えた電気刺激装置である
ことを特徴とする。

さらに、第２発明は、上記第１発明の矩形波切換回路の
交番出力を15〜20Hzに出力設定する周波数調整回路を備
えた電気刺激装置であることを特徴とする。

（ホ）作用この発明の第１の発明は、電気出力の最終段においてフ
ォトカプラおよびトランジスタの極性切換えで、陽極と
陰極とが矩形波で連続して交番出力し、この電気出力を
漢方のつぼに当る２部位に電極を接当して通電すると、
神経細胞に陰極時に脱分極性（細胞が持つ極性（分極）
を一時的に脱すること、すなわち興奮）刺激を生じさ
せ、さらに陽極電流を絶つ時にさらに脱分極性刺激を加
えることにより、細胞が従来より低い出力で興奮し、こ
の作用が交番して行なわれることにより、細胞が有効に
活性化される。

第２の発明は、上述の交番出力を15〜20Hzで出力するこ
とで、より刺激の有効化を得る。

（ヘ）発明の効果上述の結果、この発明によれば、神経細胞を電気で刺激
し、興奮させて、活性化することができ、しかも、この
活性が、例えば、電圧2v、電流100μＡといった低い出
力で得られるため苦痛がなく、かつ短期間で患部の改善
が図れ、例えば、眼科で裸眼視力を改善する場合、側頭
部の所定のつぼ２部位にこの発明による交番出力を通電
して刺激を与えると、網膜または視神経細胞を脱分極性
刺激で興奮させて光視として自覚させて、視力の良好な
改善が図れる。

さらに、電気出力の最終段にフォトカプラおよびトラン
ジスタによる矩形波切換回路を備えるので、矩形波で連
続して交番する出力が正確に得られ、上述の脱分極刺激
が確実に得られる。

（ト）発明の実施例この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は電気刺激装置を示し、第１図において、低周波発
振回路10は、低周波０〜40Hzを発振出力し、周波数調整
回路11は、上述の低周波発振回路10の発振周波数を０〜
40Hzの間で調整し、理想的には17〜18Hzに調整する。

増幅回路12は、前段の発振出力を増幅し、該増幅回路12
からは位相転関係にある２つの波形信号A,Bを出力す
る。

最終段の矩形波切換回路13は前段の波形出力を切換えて
陽極と陰極とが共に矩形波の連続する交番出力を端子14
a,14bに出力する。

第２図は、上述の矩形波切換回路13の具体的回路を示
し、前述の増幅回路12から出力される波形信号A,Bがそ
れぞれ抵抗R1,R2を介してそれぞれのnpn形トランジスタ
Tr1,Tr2のベース側に印加されると、それぞれのトラン
ジスタTr1,Tr2はONする。

これらのトランジスタTr1,Tr2がONすると、それぞれの
コレクタ側に抵抗R3,R4を介して２個ずつ直列に接続し
たフォトカプラPh1,Ph2,Ph3,Ph4を導通する。そして、
これらフォトカプラPh1,Ph2,Ph3,Ph4からの出力は、後
段にブリッジ接続したトランジスタTr3,Tr4,Tr5,Tr6の
ベースに制御信号として次に述べるように入力される。

すなわち、前述のトランジスタTr1,Tr2は入力される波
形信号A,Bが位相反転関係にあるので、半周期毎にそれ
ぞれのトランジスタTr1,Tr2がON,OFFを交互に繰返す。

そのために一方のトランジスタTr1がONのときは、これ
に接続したフォトカプラPh1,Ph2が導通し、他方のトラ
ンジスタTr2はOFFであって、フォトカプラPh3,Ph4は非
導通である。

前述のフォトカプラPh1,Ph2が導通すると、フォトカプ
ラPh1の出力は抵抗R5,ダイオードD1を介してpnp形トラ
ンジスタTr3をONし、またフォトカプラPh2の出力は抵抗
R7、ダイオードD3を介してnpn形トランジスタTr5をONす
る。

その結果、陽極電位はトランジスタTr3を導通して出力
端子14aから14bを通り、さらにトランジスタTr5を導通
して陰極電位に至り、これによって、出力端子14aに陽
極、他方の出力端子14bに陰極として矩形波を出力す
る。

上述の動作は前述のトランジスタTr1がONした場合であ
るが、他方のトランジスタTr2がONすると次のように動
作する。

すなわち、トランジスタTr2がONすると、これに接続し
たフォトカプラPh3,Ph4が導通し、他方のトランジスタT
r1はOFFであって、フォトカプラPh1,Ph2は非導通であ
る。

前述のフォトカプラPh3,Ph4が導通すると、フォトカプ
ラPh3の出力は抵抗R6,ダイオードD2を介してpnp形トラ
ンジスタTr4,をONし、またフォトカプラPh4の出力は抵
抗R8、ダイオードD4を介してnpn形トランジスタTr6をON
する。

その結果、陽極電位はトランジスタTr4を導通して出力
端子14bから14aを通り、さらにトランジスタTr6を導通
して陰極電位に至り、これによって、出力端子14bに陽
極、他方の出力端子14aに陰極として矩形波を出力す
る。

従って、トランジスタTr1,Tr2が位相反転関係にある２
つの波形信号A,Bで交互に切換えられることによって、
フォトカプラPh1〜Ph4は電源ラインに対して２つづつ交
互に作成することが必要な、トランジスタTr3〜Tr6のベ
ースに対して供給する制御信号を良好に作成して出力す
る。

また、ブリッジ接続したトランジスタTr3〜Tr6は上述の
制御信号によりON/OFF制御されて、仮想アースに対する
上側の矩形波の立ち下がり時点と下側の矩形波の立ち下
がり時点、さらに、下側の矩形波の立ち上がり時点と上
側の矩形波の立ち上がり時点とをそれぞれ一致させて、
位相反転した連続する矩形波の交番信号を作成し、この
信号を出力端子14a,14bより出力する。

なお、上述の出力は周波数が17〜18Hzで、電圧2v、電流
100μＡで出力される。

図中、R9は出力を0v〜2vに調整する可変抵抗、15は定電
圧回路である。

上述のようにして得られる矩形波の交番出力は人体の局
部に通電して電気刺激を付与する。

例えば、眼科の場合は、側頭部の２部位に電極を介して
前述の矩形波による電気刺激を10分間１回を付与する。

その実験データは次表に示されるように、短時間での効
果が認められた。

この作用は陽極と陰極とが矩形波で連続して交番出力す
る電気出力を上述の部位に通電することで、網膜または
視神経細胞を興奮させ、光視として自覚され、また2v10
0μＡで視覚の臨床的改善効果を認めたことである。

従来の刺激装置では、これだけの低出力で光視を自覚さ
れるものはなかった。

さらに、前述の実施例と同程度の出力で数種の波形で実
験を行なった結果、この相極性の連続する矩形波が一番
強く光視を発生させることができ、効果が認められた。

次の実験データは、裸眼視力の改善例である。

次の実験データは先天性色覚異常の自覚症状の改善例で
ある。

その他の例上述の実験例の結果から、±0.5D以内の軽度の屈折異常
による視力低下は改善し易く、また、先天性色覚異常は
自覚的に改善されている。

その他、眼精疲労、むち打ちによる不定愁訴、肩こり、
頭痛等に有効例があった。

これは神経細胞に陽極と陰極とが矩形波で17Hzの交番出
力を通電すると、神経細胞を陰極時に脱分極（細胞が持
つ極性（分極）を一時的に脱すること、すなわち興奮）
が生じ、また陽極電流を絶つ時にさらに脱分極性刺激を
加えることにより、細胞が従来よりも低い出力で興奮
し、これを交番して行なわれることで、有効に活性化す
るものと思料される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は電気刺激装置の構成ブロック図、第２図は矩形波切換回路の電気回路図である。 10……低周波発振回路 11……周波数調整回路 12……増幅回路 13……矩形波切換回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者黒木悟広島県福山市東深津町２丁目71 (56)参考文献特開昭49−12685（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−95071（ＪＰ，Ａ) 実開昭53−86992（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気出力を人体局部に通電して電気刺激を
付与する電気刺激装置であって、その最終段に、互いに位相反転関係にある２つの信号がそれぞれ入力さ
れ、交互に制御信号を発する２組のフォトカプラと、該
制御信号によりON/OFF制御されるブリッジ接続された２
組のトランジスタとから構成され、前記電気出力として
極性が交互に切換えられる矩形波の連続交番波形を出力
する矩形波切換回路を備えた電気刺激装置。
【請求項２】前記矩形波切換回路の交番出力を15〜20Hz
に出力設定する周波数調整回路を備えた請求項１に記載の電気刺激装置。