JPH10118200A

JPH10118200A - 生体用磁気刺激装置

Info

Publication number: JPH10118200A
Application number: JP8283890A
Authority: JP
Inventors: Norio Ishikawa; 則夫石川; Hidehiro Hosaka; 栄弘保坂; Hiroichi Nakamura; 博一中村; Keiichiro Kon; 桂一郎近
Original assignee: Nippon Koden Corp
Current assignee: Nippon Koden Corp
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 1998-05-12
Also published as: US6123657A; EP0838236A3; EP0838236A2

Abstract

(57)【要約】【課題】熱が発生せず、騒音が少ない生体用磁気刺激
装置を提供すること。【解決手段】モータ２が回転すると磁石保持体３ａに保
持された永久磁石４ａが回転する。この状態で筐体１を
生体６に近接させると、生体６に変動する磁場が生じ、
渦電流が生じる。これによって患者は治療される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生体に磁場を与え
て渦電流を生じさせ、尿失禁等を治療する磁気刺激装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、磁気による尿失禁治療は、０．
０１〜３テスラの磁束密度で繰り返し周波数が１〜１０
０Ｈｚ程度、パルス幅が１００μｓ〜１ｍｓ程度のパル
ス状の磁場を約１５分間連続的に陰部あるいは腰に印加
し、渦電流を発生させて行っていた。

【０００３】このような磁場は、例えば特公平３−６７
４２３号公報に示すように、コイルにパルス状の大電流
を繰り返し流すことによって発生させていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】コイルによるパルス磁
場は、コンデンサに直流電圧Ｖを印加して電荷を蓄え、
サイリスタをスイッチングすることにより、コンデンサ
に蓄えられたエネルギーＷ₁＝ＣＶ²/2（Ｃ；コンデン
サ容量）をパルス電流に変換し、これをコイルに流して
発生させていた。従って、大きなパルス磁場を発生させ
るためには、（１）ＣおよびＶを大きくする、（２）コ
イルのインダクタンスＬを大きくする、必要があった。

【０００５】しかし、コイルのインダクタンスＬを大き
くするとコイルの抵抗Ｒも大きくなる。このため、大き
な電流ｉと大きな抵抗Ｒにより大きな熱Ｗ₂＝ｉ²Ｒ/2
が発生していた。このようにコイルから生体刺激用の磁
場を発生させる方法は、供給エネルギーの多くが熱にな
ってロスが大きい。このためこの方法では磁場の発生効
率が悪く大電力（数百ワット）が必要であった。ここで
発生する熱は治療には不要であり、約１５分間連続的に
行う治療の間に、やけどの原因となったり、装置の安定
稼働を妨げる原因となっていた。特に腹圧性尿失禁治療
の場合、繰り返し周波数を大きく（５０Ｈｚ程度）する
必要があるため、熱損失が大きく、エネルギーの補充が
増大し、一般の商用電源で連続刺激を行うことは困難で
あった。

【０００６】またこの方法で長時間にわたり磁気を発生
させるとすれば大きな冷却装置が不可欠であり、装置全
体も非常に大きなものとなる。このような装置は治療室
内に大きなスペースをとるため、作業の邪魔となってい
た。さらにこの方法では、用いるコンデンサ、コイルお
よびこれらに流す電流が大きいため、コンデンサあるい
はコイルの振動により治療室内には大きな騒音が発生し
ていた。

【０００７】本発明ではこのような従来の欠点に鑑みて
なされたものであり、その目的は、熱が発生せず、騒音
が少ない装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る装置は、
外部から支持される支持部と、生体に磁場を与えるため
の生体用永久磁石と、前記支持部に取付けられ前記生体
用永久磁石を前記支持部に対し変動させる磁石変動部と
を具備する。

【０００９】請求項２に係る装置は、請求項１に係る装
置において、生体用永久磁石の少なくとも一方の極に取
り付けられ、透磁率及び飽和磁化に富む磁性体を具備す
る。

【００１０】請求項３に係る装置は、請求項２に係る装
置において、磁性体は、生体に向けられる側が先端面に
至るに従って断面が小となる形状となっていることを特
徴とする請求項２に記載の生体用磁気刺激装置。

【００１１】請求項４に係る装置は、請求項１に係る装
置において、生体用永久磁石は少なくとも１対あり、こ
の１対の生体用永久磁石は同極同士が近接した状態に配
置されていることを特徴とする。

【００１２】請求項５に係る装置は、請求項１に係る装
置において、生体用永久磁石に隣接して配置され、前記
生体用永久磁石からの磁束の向きを所定方向に案内する
反磁性体を具備することを特徴とする。

【００１３】請求項６に係る装置は、請求項１に係る装
置において、磁石変動部は、生体用永久磁石を回転させ
る回転手段であることを特徴とする。

【００１４】請求項７に係る装置は、請求項６に係る装
置において、回転手段は、生体用永久磁石を保持する磁
石保持体と、この磁石保持体を回転させるモータとを具
備することを特徴とする。

【００１５】請求項８に係る装置は、請求項１に係る装
置において、磁石変動部は、生体用永久磁石を往復運動
させる往復手段であることを特徴とする。

【００１６】請求項９に係る装置は、請求項８に係る装
置において、往復手段は、生体用永久磁石が取り付けら
れる磁石保持体と、この磁石保持体に取り付けられた導
電性のコイルと、このコイルに周期的に変化する電流を
供給する電源回路と、前記コイルに磁場を与えるコイル
用永久磁石とを具備することを特徴とする。

【００１７】請求項１０に係る装置は、請求項８に係る
装置において、往復手段は、生体用永久磁石が取り付け
られる磁石保持体と、この磁石保持体を所定方向に往復
運動するようにガイドするガイド部と、このガイド部の
近傍に配置された導電性のコイルと、このコイルに周期
的に変化する電流を供給する電源回路とを具備すること
を特徴とする。

【００１８】請求項１１に係る装置は、請求項１に係る
装置において、支持部に対し磁石変動部を所定方向に移
動させる移動機構部とを有することを特徴とする。

【００１９】請求項１２に係る装置は、外部から支持さ
れる支持部と、生体に磁場を与えるための生体用永久磁
石と、前記支持部に取付けられ前記生体用永久磁石を前
記支持部に対し変動させる磁石変動部とを具備する変動
磁場発生手段と、この変動磁場発生手段に対して別体で
あり、前記生体用永久磁石と対向して生体に配置され、
生体に磁場を伝達する磁性体を具備する磁場伝達手段と
を有することを特徴とする。

【００２０】請求項１３に係る装置は、外部から支持さ
れる支持部と、前記支持部に固定された回転手段と、生
体に磁場を与えるための生体用永久磁石を周面に沿って
互いに異なる数だけ保持して成り前記回転手段の回転軸
に対して着脱自在と成っている複数の磁力発生体とを具
備する。

【００２１】請求項１４に係る装置は、外部から支持さ
れる支持部と、生体に磁場を与えるための複数の生体用
永久磁石と、これら生体用永久磁石を周面に沿って保持
する磁石保持体と、前記支持部に固定され前記磁石保持
体が回転軸を介して取付けられた回転手段とを具備し、
前記永久磁石のうち少なくとも１つは前記磁石保持体に
対し着脱自在となっている。

【００２２】請求項１５に係る装置は、外部から支持さ
れる支持部と、前記支持部に固定された回転手段と、生
体に磁場を与えるための生体用永久磁石であってサイズ
が異なる生体用永久磁石をそれぞれ周面に沿って保持し
て成り前記回転手段の回転軸に対して着脱自在と成って
いる複数の磁力発生体とを具備する生体用磁気刺激装
置。

【００２３】請求項１６に係る装置は、外部から支持さ
れる支持部と、生体に磁場を与えるための永久磁石であ
ってサイズが異なる複数の生体用永久磁石と、これら生
体用永久磁石の少なくとも１つを周面に沿って着脱自在
に保持する磁石保持体と、前記支持部に固定され前記磁
石保持体が回転軸を介して取付けられた回転手段とを具
備する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に述べる各実施の形態に共通
する原理は、生体を１つの導体とみなし、その生体に変
動する磁場を与えると、ファラデーの電磁誘導の法則に
より生体に渦電流が生じることに基づいている。

【００２５】すなわち、生体の中で、閉曲線Ｃで取り囲
まれた面積Ｓ（ｍ²）の部分に磁束φ（ｗｅｂｅｒ）が
通っているとし、面積Ｓの部分をとりまく閉じた路Ｃに
起こる電圧をｅ（Ｖ）とすると次式が成立する。ｅ＝−ｄφ／ｄｔなお、φ＝ＢＳ（Ｂ；磁束密度ｗｅｂｅｒ／ｍ²＝
テスラ）である。

【００２６】更にこの原理の特徴は、変動する磁場を、
生体に近接させた永久磁石を変動させることにより発生
させていることである。このように永久磁石を用いて変
動磁場を発生させても、従来のコイルにより変動磁場を
発生させる装置を用いた場合と同様の渦電流が生体に生
じる。

【００２７】図１は、第１の実施の形態の構成を示す図
である。図１（ａ）は、一部切欠き側面図であり、図１
（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。この図
に示すように、プラスチック製の筐体１にはモータ２が
収納されて筐体１に固定されている。モータ２の回転軸
にはプラスチック製のドラム状の磁石保持体３ａが取り
付けられており、磁石保持体３ａには永久磁石４ａが埋
め込まれている。

【００２８】永久磁石４ａの材質の種類としては、希土
類コバルト、アルニコ、フェライト、等があるが、でき
るだけ大きな磁束密度のものを選択して用いる。永久磁
石４ａの一端は磁石保持体３ａの周面と一致するように
配置されている。モータ２はコード５を介して図示せぬ
外部の制御部および電源回路に接続されている。制御部
はモータ２の回転速度を制御するものであり、操作者の
操作によって設定される回転速度で回転するようにモー
タ２を制御するものである。本実施の形態では筐体１が
外部から支持される支持部であり、モータ２、制御部お
よび電源回路が回転手段を構成する。

【００２９】本装置を使用する場合、操作者は制御部を
調整してモータ２の回転速度を設定する。次に操作者は
電源回路のスイッチをオンにし、筐体１を手に持ち、生
体（患者の体）６の表面に接着させる。このとき永久磁
石４ａは回転しており、その軌道に沿った生体６の部位
には周期的に磁場が変動し、渦電流が発生している。こ
れによって患者は治療される。

【００３０】尚、生体６における磁束密度Ｂは、図２に
示すように生体表面が永久磁石からの距離Ｚが大きくな
る程小さくなるので、この磁束密度Ｂの調節は、距離Ｚ
を変えることにより行う。

【００３１】一般に尿失禁治療を行う際、生体に与える
パルス磁場のパルス幅は、１００μｓ〜１ｍｓである。
このパルス幅は、磁石保持体３ａの回転速度、磁石保持
体３ａの半径Ｒおよび永久磁石の幅Ｗで決定される。例
えば、モータ２の回転速度が１２００ｒｐｍ（すなわち
周波数ｆ＝２０Ｈｚ）であれば、磁石保持体３ａの周面
に沿った生体６の部位（磁石保持体３ａの半径に対して
永久磁石４ａの長さＬが十分小さいときは永久磁石３ａ
が通過する部位）におけるパルス幅ΔＴは次式で表すこ
とができる。

【００３２】 ΔＴ（ｍｓ）＝｛１０００（ｍｓ）／２０｝・（Ｗ／２πＲ）（１）パルス幅ΔＴを小さくするには、磁石保持体３ａの半径
Ｒを大きくする必要がある。図３に、モータ２の回転速
度が１２００ｒｐｍ（周波数ｆ＝２０Ｈｚ）の場合、生
体６の上記部位におけるパルス磁場の発生のタイミング
と、磁束密度Ｂの変化と、誘導起電力ｅの発生に伴う渦
電流を示す。

【００３３】図４に第２の実施の形態の構成を示す。図
４（ａ）は、一部切欠き側面図であり、図４（ｂ）は、
図４（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。本実施の形態が第
１の実施の形態と異なる点は、永久磁石４ｂの一方の極
に磁性体７ｂを接合し、永久磁石４ｂの他方の極に磁性
体８ｂを接合している点である。プラスチック製の磁石
保持体３ｂは磁性体７ｂ、磁性体８ｂおよび永久磁石４
ｂを内部に有する状態でこれらと一体に成型されてお
り、この磁石保持体３ｂはモータ２の軸に取付けられて
いる。磁性体７ｂは、２つの突出部を有し、これらが永
久磁石４ｂを挟むようにして生体６と対向する側に延び
ており、それぞれの先端面から所定長さ分は先端面に至
るに従って徐々に細くなるような形状とされている。磁
性体７ｂおよび磁性体８ｂはいずれも透磁率が大きく飽
和磁化の大きな磁性体である。他の構成は、第１の実施
の形態と同じであるので同一の番号を付している。

【００３４】本実施の形態においても、モータ２の回転
によって、永久磁石４ｂは回転し、磁性体７ｂおよび磁
性体８ｂによって生体６に変動磁場が生じ、渦電流が発
生する。

【００３５】本実施の形態では、透磁率が大きく飽和磁
化の大きな磁性体７ｂ，８ｂを永久磁石４ｂに接合し、
生体６に対向する側を先細りの形状としているので、第
１の実施の形態と比較すれば、磁束が集中して磁束密度
が大きくなり、かつ生体内に入る総磁束も大きくなるた
め、渦電流も大きくなる。

【００３６】図５にこの第２の実施の形態により誘導起
電力ｅの発生に伴う生体の渦電流を示す。

【００３７】尚、図４（ａ）に示した渦電流の例は、永
久磁石４ｂの回転中心の延長上よりも外れた位置（図４
（ｂ）を利用して示すならば例えば×印の位置に相当す
る生体６内の位置）における例である。

【００３８】図６に第３の実施の形態の構成を示す。図
６（ａ）は、側面の断面図であり、図６（ｂ）は、図６
（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。本実施の形態が第１の
実施の形態と異なる点は、永久磁石４ｃは１対あり、そ
れぞれのＮ極とＮ極、Ｓ極とＳ極を対向して配置した点
である。各磁石４ｃは半円の弧を描くように湾曲した形
状であり、それらは磁石保持体３ｃに保持され、その回
転中心を囲むように配置される。磁石保持体３ｃはプラ
スチック製であり、この１対の永久磁石４ｃを内部に有
する状態でこれらと一体に成型されている。この磁石保
持体３ｃはモータ２の軸に取付けられている。他の構成
は、第１の実施の形態と同じであるので同一の番号を付
している。

【００３９】本実施の形態においても、モータ２の回転
によって、永久磁石４ｃは回転し、生体６に変動磁場が
生じ、渦電流が発生する。

【００４０】このとき本実施の形態では、永久磁石４ｃ
のＮ極とＮ極が反発しあい、磁束がＳ極へ向かうことを
助長するため、結果的にＮ極とＮ極の間の磁束密度およ
び総磁束が大きくなり、渦電流のパルス幅が大きくなり
生体に及ぼす刺激も大きくなる。Ｓ極についても同様で
ある。

【００４１】また本実施の形態では、磁束密度が大きい
部分が２箇所あるため、周波数は１箇所の場合にくらべ
２倍となる。また２つのＮ極が近接した場合と２つのＳ
極が近接した場合では生体の渦電流の向きは逆となる。

【００４２】図７にこの第３の実施の形態により誘導起
電力ｅの発生に伴う生体の渦電流を示す。

【００４３】尚、図６（ａ）に示した渦電流の例は、永
久磁石４ｃの回転中心の延長上よりも外れた位置におけ
る例であることは第２の実施の形態と同様である。

【００４４】図８に第４の実施の形態の構成を示す。図
８（ａ）は、側面の断面図であり、図８（ｂ）は、図８
（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。本実施の形態は第３の
実施の形態と同様に、永久磁石４ｄは１対あり、それら
は、それぞれの同じ極（Ｎ極とＮ極またはＳ極とＳ極）
が対向するように配置されている。各磁石４ｄは棒状で
あり、それらは磁石保持体３ｄに保持され、その磁石保
持体３ｄの回転中心を挟むようにしてその半径方向に配
置される。磁石保持体３ｄはプラスチック製であり、こ
の１対の永久磁石４ｄを内部に有する状態でこれらと一
体に成型されている。この磁石保持体３ｄはモータ２の
軸に取付けられている。他の構成は、第３の実施の形態
と同じであるので同一の番号を付している。

【００４５】本実施の形態においても、モータ２の回転
によって、永久磁石４ｄは回転し、生体６に変動磁場が
生じ、渦電流が発生する。

【００４６】このとき本実施の形態では、永久磁石４ｄ
のＮ極とＮ極が反発しあい、磁束がＳ極へ向かうことを
助長するため、結果的にＮ極とＮ極の間の磁束密度およ
び総磁束が大きくなり、渦電流のパルス幅が大きくなり
生体に及ぼす刺激も大きくなる。Ｓ極についても同様で
ある。

【００４７】また本実施の形態では、磁束密度が大きい
部分が２箇所あるため、周波数は１箇所の場合にくらべ
２倍となる。

【００４８】図９にこの第３の実施の形態により生体６
における誘導起電力ｅの発生に伴う渦電流を示す。

【００４９】図１０に第５の実施の形態の構成を示す。
図１０（ａ）は、側面の断面図であり、図１０（ｂ）
は、図１０（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。本実施の形
態では永久磁石４ｅのＮ極、Ｓ極それぞれに磁性体７
ｅ，８ｅを当接させ、それらの磁性体７ｅ，８ｅの先端
を近接させた状態として突出させ生体６側に向くように
配置し、それら先端の面積を永久磁石４ｅのＮ極、Ｓ極
の先端面の面積よりも小さくしたものである。これらの
磁性体７ｅ，８ｅは、透磁率が大きく、かつ飽和磁化が
大きい強磁性体である。更に本実施の形態では、これら
磁性体７ｅ，８ｅ相互の間に反磁性体１０ｅを設けてい
る。磁石４ｅおよび磁性体７ｅ，８ｅは磁石保持体３ｅ
に保持されている。磁石保持体３ｅはプラスチック製で
あり、この永久磁石４ｅおよび磁性体７ｅ，８ｅを内部
に有する状態でこれらと一体に板状に成型されている。
この磁石保持体３ｅはモータ２の軸に取付けられてい
る。磁性体７ｅ，８ｅのそれぞれの先端間は磁石保持体
３ｅの回転中心よりも外れている。磁性体７ｅ，８ｅ
は、透磁率が大きく、かつ飽和磁化の大きな磁性体であ
る。他の構成は、第１の実施の形態と同じであるので同
一の番号を付している。

【００５０】本実施の形態においても、モータ２の回転
によって、永久磁石４ｅおよび磁性体７ｅ，８ｅは回転
し、生体６に変動磁場が生じ、渦電流が発生する。

【００５１】このとき本実施の形態では、永久磁石４ｅ
から発生した磁束は面積が小さい磁性体７ｅ，８ｅの先
端で集中するので生体６における磁束密度は大きくな
り、この結果生体６には大きな誘導起電力が発生する。
更に本実施の形態では、磁性体７ｅ，８ｅの間に反磁性
体１０ｅが挟まれているので、磁力線がＮ極からＳ極へ
短い経路で発生することを防ぐ。この結果により磁力線
が生体６内の深い位置まで入り込むようになり、従来難
しかった大きな磁気刺激パワーを発生させることができ
る。

【００５２】図１１にこの第５の実施の形態により誘導
起電力ｅの発生に伴う生体の渦電流を示す。

【００５３】図１２に第６の実施の形態の構成を示す。
図１２（ａ）は、側面の断面図であり、図１２（ｂ）
は、図１２（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。本実施の形
態は図８に示した第４の実施の形態において、２つの永
久磁石４ｄの間に反磁性体１０ｆを設けたものである。
これらは磁石保持体３ｆによって保持される。他の構成
は、第４の実施の形態と同じであるので同一の番号を付
している。

【００５４】本実施の形態においても、モータ２の回転
によって、永久磁石４ｄは回転し、生体６に変動磁場が
生じ、渦電流が発生する。

【００５５】このとき本実施の形態は、第４の実施の形
態と比較すると、反磁性体１０ｆの存在により磁束が集
中して生体内において磁束密度および総磁束が大きくな
り、渦電流も大きくなる。

【００５６】図１３にこの第５の実施の形態により誘導
起電力ｅの発生に伴う生体の渦電流を示す。

【００５７】図１４に第７の実施の形態の構成を示す。
図１４（ａ）は、側面の断面図であり、図１４（ｂ）
は、図１４（ａ）のＧ−Ｇ線断面図である。本実施の形
態は図４に示した第２の実施の形態において、永久磁石
４ｂ、磁性体７ｂおよび磁性体８ｂの間に反磁性体１０
ｇを設けたものである。これらは磁石保持体３ｇによっ
て保持される。他の構成は、第２の実施の形態と同じで
あるので同一の番号を付している。

【００５８】本実施の形態においても、モータ２の回転
によって、永久磁石４ｂおよび磁性体７ｂ，８ｂは回転
し、生体６に変動磁場が生じ、渦電流が発生する。

【００５９】このとき本実施の形態は、第２の実施の形
態と比較すると、反磁性体１０ｇの存在により磁束が集
中して生体内において磁束密度および総磁束が大きくな
り、渦電流も大きくなる。

【００６０】本実施の形態（反磁性体が設けられている
場合）と第２の実施の形態（反磁性体が設けられていな
い場合）について、永久磁石が生体に近接するタイミン
グ、生体表面での磁束密度Ｂの変化、誘導起電力ｅの発
生に伴う渦電流を図１５に示す。この図に示すように本
実施の形態の磁束密度Ｂ、誘導起電力ｅは第２の実施例
の形態のそれらよりも極めて大きい。

【００６１】図１６に第８の実施の形態の構成を示す。
図１６（ａ）は、側面の断面図であり、図１６（ｂ）
は、図１６（ａ）のＨ−Ｈ線断面図である。本装置は、
永久磁石回転部１２（変動磁場発生手段）と非回転磁性
体部１３（磁場伝達手段）とから構成される。永久磁石
回転部１２は、永久磁石４ｈとこの永久磁石４ｈを保持
する永久磁石保持部３ｈとこの永久磁石保持部３ｈを回
転させるモータ２とこのモータ２が固定されこれら各部
を収容するプラスチック筐体１とから成る。モータ２は
コード５を介して外部の制御部および電源回路に接続さ
れている。非回転磁性体部１３は、永久磁石回転部１２
と別体であり、１対の磁性体７ｈとその間に配置される
反磁性体１０ｈと、これらを一体に保持するプラスチッ
ク製の保持体９とから構成され、生体６に固定されるも
のである。１対の磁性体７ｈは、透磁率が大きく、飽和
磁化の大きな磁性体である。

【００６２】本実施の形態では、生体６に固定される非
回転磁性体部１３（磁性体７ｈ）は回転しない。磁場
は、モータ２により回転する永久磁石４ｈから磁性体７
ｈに伝わる。永久磁石４が回転するたびにＮ極あるいは
Ｓ極が変動する磁場が交互に伝わり、その都度生体に渦
電流が流れる。

【００６３】本実施の形態によれば、永久磁石回転部１
２と非回転磁性体部１３とから構成されているので、永
久磁石回転部１２が大きいため近接させることができな
いような生体６の部位においては非回転磁性体部１３を
生体に固定し、これを介して生体に渦電流を生じさせる
ことができる。例えば、肛門等に非回転磁性体部１３を
挿入しておき、生体６の外から永久磁石回転部１２によ
り生体に磁場を与え、渦電流を発生させるようにするこ
とができる。

【００６４】図１７にこの第８の実施の形態により誘導
起電力ｅの発生に伴う生体の渦電流を示す。

【００６５】第９の実施の形態を次に説明する。この実
施の形態は、図１に示した第１の実施の形態と殆ど同じ
であるが、次の点で異なる。図１に示したような永久磁
石４ａと磁石保持体３ａとから成る磁力発生体を２種類
備えており、それらはモータ２の回転軸に対しねじによ
り容易に着脱できるようになっている。その１つは、図
１８（ａ）に示すように、即ち第１の実施の形態と同様
に１つの永久磁石４ａが磁石保持体３ａに取付けられた
ものであり、他の１つは、図１８（ｂ）に示すように、
磁石保持体３ａの中心に対し対称に２つの永久磁石４ａ
が取付けられたものである。そして筐体１は開口部およ
びこの開口部を覆う蓋部を有しており、操作者がこの開
口部を介して磁力発生体を交換できるようになってい
る。

【００６６】本実施の形態によれば、モータ２の回転数
を変えなくとも磁力発生体を交換することによって生体
に与えるパルス磁場の周波数を変えることができる。例
えばモータ２の回転数が６００ｒｐｍであるとすると、
生体に与えるパルス磁場の周波数は図１８（ａ）に示す
磁力発生体では１０Ｈｚであるが、図１８（ｂ）に示す
磁力発生体では２０Ｈｚである．この例では２種類の磁
力発生体を備えるものであるが、永久磁石の数が異なる
磁力発生体は何種類でも良い。

【００６７】第１０の実施の形態を次に説明する。第９
の実施の形態では、永久磁石４ａと磁石保持体３ａとか
ら成る磁力発生体を取り替えるようにしたが、この第１
０の実施の形態では、複数の永久磁石を備え、これらが
１つの磁石保持体に対して着脱自在に取り付けられるよ
うにしたものである。このようにすれば、操作者は必要
に応じた数の永久磁石を磁石保持体に取り付けることが
でき、上記第９の実施の形態と同様の効果が得られる。

【００６８】第１１の実施の形態を次に説明する。第９
の実施の形態において複数の磁力発生体は、異なる数の
永久磁石を有するものであったが、この実施の形態では
複数の磁力発生体は異なる幅の永久磁石を有するもので
ある。他の構成は、第９の実施の形態と同じである。

【００６９】本実施の形態によれば、磁力発生体を交換
することによって生体に与えるパルス磁場のパルス幅を
変えることができる。例えば図１９（ａ）に示す磁力発
生体では永久磁石４ａの幅はＷであり、この場合パルス
幅は１ｍｓであるとすると、同じ回転速度において図１
９（ｂ）に示す磁力発生体では永久磁石４ａの幅が２Ｗ
であるからパルス幅は２ｍｓである。この例では２種類
の磁力発生体を備えるものであるが、永久磁石４ａの幅
が異なる磁力発生体は何種類でも良い。

【００７０】第１２の実施の形態を次に説明する。第１
１の実施の形態では、永久磁石と磁石保持体とから成る
磁力発生体を取り替えるようにしたが、この実施の形態
では、幅が異なる複数の永久磁石を備え、これらが１つ
の磁石保持体に対して着脱自在に取り付けられるように
したものである。このようにすれば、操作者は必要に応
じた幅の永久磁石を磁石保持体に取り付けることがで
き、上記実施第１１の形態と同様の効果が得られる。

【００７１】第１３の実施の形態を次に説明する。本実
施の形態は、生体に磁場を与えるための生体用永久磁石
をスピーカと同じ原理で変動させるものである。図２０
は本実施の形態の側面の断面図である。永久磁石１５の
両極それぞれには、磁性体２０，２１が接合されてい
る。一方の磁性体２０は２つの突出部を有し、それらは
永久磁石１５の両側面と平行に延びている。そしてそれ
らの先端面は他方の磁性体２１の側面と対向している。
銅製のコイル１６は、永久磁石１５および磁性体２１を
中心にしてこれら磁性体２０，２１の間に挿入されてい
る。磁性体２０，２１は、透磁率が大きく、かつ飽和磁
化が大きい磁性体である。

【００７２】コイル１６は、それぞれの端部を磁性体２
０，２１に接着された１対のダンパ１７で磁性体２０，
２１間に保持されている。ダンパ１７は、ゴム、布また
は軟質フィルム等のように可撓性を有する部材で形成さ
れている。コイル１６の一方の端部はプラスチック製の
板状部材１８が取付けられている。板状部材１８の外側
表面には生体６に磁場を与える生体用の永久磁石４ｉが
固定されている。コイル１６に磁場を与えるための一方
の磁性体２０はプラスチック製の筐体１に固定され、こ
の磁性体２０を含む上記各部は筐体１に収容されてい
る。コイル１６には、パルス電流を流すための制御部と
電源回路（いずれも図示せず）が接続されている。パル
ス電流の向きは、一方向のみでも良いし、また、交互に
異っても良い。制御部はパルス電流の周期を制御するも
のであり、操作者の操作によりその周期を設定されるも
のである。本実施の形態では筐体１が外部から支持され
る支持部であり、板状部材１８が永久磁石４ｉを保持す
る磁石保持部であり、コイル１６、ダンパ１７、制御部
および電源回路が往復手段を構成する。

【００７３】このように構成された装置において、操作
者は制御部を調整してパルス電流の周波数を設定し、電
源回路のスイッチをオンにする。これによりコイル１６
にはパルス電流が流れ、フレミングの法則により、コイ
ル１６は図２０の矢印に示す方向に振動する。このた
め、板状部材１８が振動し、永久磁石４ｉも振動する。
これにより、生体６に磁束の変化が生じて渦電流が発生
する。

【００７４】本実施の形態によれば構造が極めて簡単で
ある。尚、本実施の形態において、永久磁石４ｉをでき
るだけ軽くすると、その動きは早くなり、この結果大き
な渦電流を発生させることができる。

【００７５】図２１にこの第１３の実施の形態により誘
導起電力ｅの発生に伴う生体の渦電流を示す。

【００７６】第１４の実施の形態を次に説明する。本実
施の形態は、図２２に示すように第１３の実施の形態に
おいて、永久磁石４ｉに磁性体７ｉを接合したものであ
る。この磁性体７ｉは、永久磁石４ｉの板状部材１８側
の極に接合され、２つの突出部を有し、これらは永久磁
石４ｉの両側面に沿って延びており、それらの先端面は
永久磁石４ｉの他方の極と同一面上にある。磁性体７ｉ
は、透磁率が大きく、かつ飽和磁化が大きい磁性体であ
る。他の構成要素は、第１３の実施の形態と同じである
ので同一の番号を付している。

【００７７】本実施の形態によれば、１つの永久磁石で
効率よく生体に磁場を与えることができる。

【００７８】図２３にこの第１４の実施の形態により誘
導起電力ｅの発生に伴う生体の渦電流を示す。

【００７９】第１５の実施の形態を次に説明する。本実
施の形態は、図２４に示すように第１４の実施の形態に
おいて、永久磁石４ｉと磁性体７ｉの間に反磁性体１０
ｉを設けたものである。他の構成要素は、第１４の実施
の形態と同じであるので同一の番号を付している。

【００８０】本実施の形態によれば、永久磁石４ｉと磁
性体７ｉの間に反磁性体１０ｉを設けたので、Ｎ極から
Ｓ極に向かう磁束が遠回りをし、この結果生体６の表面
ばかりでなく、奥深くまで磁束が入り込む。このため生
体６の奥深くで渦電流を生じさせることができる。

【００８１】図２５にこの第１５の実施の形態により誘
導起電力ｅの発生に伴う生体の渦電流を示す。

【００８２】第１６の実施の形態を次に説明する。本実
施の形態は、スピーカと同じ原理を用いるのであるが上
記の各スピーカ方式の実施の形態とは異なり、コイルを
固定し、永久磁石の方を移動させるようにしたものであ
る。図２６にこの装置の構成を示す。ガイド部材２３は
筐体１の内部に固定されている。円筒部材２２はガイド
部材２３の内部を往復移動できるようになっている。ガ
イド部材２３の中間部分にはコイル収納部２３ａが設け
られており、コイル１６はここに収納され、固定されて
いる。筐体１、ガイド部材２３および円筒部材２２はい
ずれもプラスチック製である。円筒部材２２の一方の端
部には永久磁石２４が取り付けられており、円筒部材２
２の他方の端部には磁性体７ｊが取り付けられている。
磁性体７ｊは、断面コの字形であり、その両端部は生体
６に近接する側の筐体１の壁部１ａに向けられている。
磁性体７ｊは、透磁率が大きく、かつ飽和磁化が大きい
磁性体である。磁性体７ｊの中央には永久磁石４ｊが立
設されている。壁部１ａに隣接するガイド部材２３の端
部の内側には、磁性体７ｊが飛び出すことを防止するス
トッパ２５が設けられている。ガイド部材２３の反対側
の端部は底部を有しており、永久磁石２４に対してはこ
の底部がストッパとなっている。本実施の形態において
も、コイル１６にはパルス電流を流すための制御部およ
び電源回路（いずれも図示せず）が接続されている。パ
ルス電流の向きは、一方向のみでも良いし、また、交互
に異っても良い。制御部はパルス電流の周期を制御する
ものであり、操作者の操作によりその周期を設定される
ものである。尚、永久磁石４ｊと永久磁石２４は互いに
対向する極が同じ極となっている。本実施の形態では、
筐体１が支持部であり、円筒部材２２が磁石保持体であ
り、コイル１６、永久磁石２４、制御部および電源回路
が往復手段を構成する。

【００８３】本実施の形態において、コイル１６は固定
されている。コイル１６に電流が流れるとコイル１６は
永久磁石４ｊに対して交互にＮ極、Ｓ極となる磁石とな
る。永久磁石２４についても同様である。例えば、各永
久磁石４ｊ、２４の極が図２６のような配置であるの
で、コイル１６の永久磁石４ｊ側がＮ極のときはコイル
１６の永久磁石２４側がＳ極となる。このため永久磁石
４ｊはコイル１６から引力を受け、永久磁石２４はコイ
ル１６から斥力を受ける。コイル１６の永久磁石４ｊ側
がＳ極となったときは、永久磁石４ｊ，２４それぞれは
上記と逆の力を受ける。こうして永久磁石４ｊは生体６
に対して近接、離間を繰り返す。このため、生体６に磁
束密度が変化する変動磁場が発生し、渦電流が生じる。

【００８４】本実施の形態によれば、上述したコイル移
動型の実施の形態と異なり、コイル１６を永久磁石で囲
む構成ではないので、装置の小形化を図ることができ
る。本実施の形態において、永久磁石２４は補助的なも
のであり、構造を簡素化するため、あるいは部品点数を
少なくする場合には省略しても良いものである。

【００８５】図２７にこの第１６の実施の形態により誘
導起電力ｅの発生に伴う生体の渦電流を示す。

【００８６】第１７の実施の形態を次に説明する。本実
施の形態が第１６の実施の形態と異なるのは、図２８に
示すように、永久磁石４ｊと磁性体７ｊの間に反磁性体
１０ｊを設けた点である。他の構成は第１６の実施の形
態と同じである。

【００８７】本実施の形態によれば、反磁性体１０ｊを
設けたので、Ｎ極からＳ極に向かう磁束が遠回りをし、
この結果生体６の表面ばかりでなく、奥深くまで磁束が
入り込む。このため生体６の奥深くで渦電流を生じさせ
ることができる。

【００８８】図２９にこの第１５の実施の形態により誘
導起電力ｅの発生に伴う生体の渦電流を示す。

【００８９】第１８の実施の形態を次に説明する。本実
施の形態は図３０に示すように、プラスチック製の筐体
１内には、この筐体１の１つの壁部１ａに対して近接、
離間するように摺動自在に保持された基台３１が設けら
れている。基台３１にはラック３２が取り付けられてお
り、このラック３２と噛み合うピニオン３３が筐体１に
軸を介して取り付けられている。このピニオン３３の軸
は筐体１の外に突出し、その先端にはつまみが取り付け
られ、操作者はこのつまみを回転させることにより基台
３１を筐体１内で移動させることができるようになって
いる。

【００９０】基台３１にはモータ２が取り付けられ、こ
のモータ２の回転軸にドラム状の磁石保持体３が取り付
けられている。磁石保持体３には永久磁石４が保持され
ている。モータ２はコード５を介して筐体１の外部の制
御部および電源回路（いずれも図示せず）に接続されて
いる。

【００９１】本実施の形態によれば、操作者は上記のつ
まみを操作して永久磁石４と筐体１の壁部１ａとの間の
距離を調節することができる。本装置を使用する場合、
図３０に示すように生体６に当接させると装置は安定し
た状態となる。このような状態において上記つまみを操
作することによって、生体６と永久磁石４の間の距離を
所望の距離に変更することができる。例えばその距離を
大きくすると、生体６における磁場の強さは小さくな
り、生体６内に発生する渦電流も小さくなる。また逆に
その距離を小さくすると、生体６における磁場の強さは
大きくなり、生体６内に発生する渦電流も大きくなる。
磁場の強さは磁石からの距離の３乗に反比例する。従っ
て、永久磁石の磁場の強さを一定とすれば、生体と磁石
の間の距離を変えて生体に与える磁場の強さを変更する
この方式が最も簡単である。

【００９２】以上の各実施の形態において、筐体１は箱
型（直方体）であるとしたが、これは円筒状のものでも
よい。円筒状のタイプは、図３１のように生体表面に対
して磁石保持体３ａの回転の中心線を平行にして用いる
ならば、生体６の曲率をもった表面がその周面に覆い被
さるように配置した場合には効率よく生体に磁場を与え
ることができる。図３１において、筐体１Ａは円筒状で
あり、他の構成要素は図１に示した装置と同じである。

【００９３】また、以上の各実施の形態において、制御
部および電源回路は筐体の外部に別体で設けたが、筐体
の内部に設けても良いし、電池を含む電源回路を筐体内
に設けてコードレスとしても良い。

【００９４】また、モータを用いた各実施の形態におい
て、磁石保持体は直接モータの回転軸に取り付けるよう
にしたが、この回転軸にギア機構を設け、このギア機構
を介して取り付けるようにしても良い。この場合、操作
者の操作によってギアを選択し磁石保持体の回転速度を
変更するようにしても良い。

【００９５】また、各実施の形態の装置は、直接手で持
って使用するものとしたが、支持具を用いて装置を支持
するようにしてもよい。

【００９６】図３２に上記各実施の形態で説明した磁気
刺激装置の使用の状態を示す。磁気刺激装置５１，５２
は支持具５０に支持されるタイプであり、磁気刺激装置
５３，５４，５５は内部に電池を有し、手で持つタイ
プ、磁気刺激装置５６，５７，５８は外部からコードを
介して電力を供給され、手で持つタイプである。

【００９７】

【発明の効果】本発明によれば、（１）発熱が無く大き
な冷却装置が不要、（２）パルス磁場の発生効率の改
善、（３）低消費電力化、（４）騒音の改善、（５）装
置の小型化、（６）治療室のスペースの確保、等の効果
が得られる。

【００９８】更に本発明によれば、（ａ）磁性体を永久
磁石に接合することによる大磁束密度化および総磁束の
増大化、（ｂ）反磁性体を永久磁石の周辺に配置するこ
とによる大磁束密度化および総磁束の増大化、等の効果
が得られる。更にこのように大磁束密度化および総磁束
の増大化を図ることによって、生体深部に渦電流を発生
させることができると共に、装置の小型化、低消費電力
化を一層図ることができる。

【００９９】また、永久磁石から発生する磁場の集中
は、接合する磁性体の形状を変えることにより容易に行
うことができるため、コイルを用いた従来の方法よりも
生体の特定の部位に磁場を集中させ、刺激を与えること
ができる。そしてこのように磁場の集中化が可能になっ
た結果、刺激を与えるべき部位以外の例えば脳等の部位
への磁場の影響が少なくなり、治療の安全性を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の全体構成を示す図。

【図２】永久磁石から所定方向に離れた各点における磁
束密度を示す図。

【図３】生体のある点における永久磁石が近接するタイ
ミングと、その点における磁束密度Ｂの変化と、生体に
発生する渦電流を示す図。

【図４】第２の実施の形態の全体構成を示す図。

【図５】第２の実施の形態により生体に発生する渦電流
の大きさを示す図。

【図６】第３の実施の形態の全体構成を示す図。

【図７】第３の実施の形態により生体に発生する渦電流
の大きさを示す図。

【図８】第４の実施の形態の全体構成を示す図。

【図９】第４の実施の形態により生体に発生する渦電流
の大きさを示す図。

【図１０】第５の実施の形態の全体構成を示す図。

【図１１】第５の実施の形態により生体に発生する渦電
流の大きさを示す図。

【図１２】第６の実施の形態の全体構成を示す図。

【図１３】第６の実施の形態により生体に発生する渦電
流の大きさを示す図。

【図１４】第７の実施の形態の全体構成を示す図。

【図１５】第７の実施の形態（反磁性体有り）と第２の
実施の形態（反磁性体無し）のそれぞれにより生体に発
生する渦電流の大きさを比較して示す図。

【図１６】第８の実施の形態の全体構成を示す図。

【図１７】第８の実施の形態により生体に発生する渦電
流の大きさを示す図。

【図１８】第９の実施の形態を説明するための図。

【図１９】第１１の実施の形態を説明するための図。

【図２０】第１３の実施の形態の構成を示す図。

【図２１】第１３の実施の形態により生体に発生する渦
電流の大きさを示す図。

【図２２】第１４の実施の形態の構成を示す図。

【図２３】第１４の実施の形態により生体に発生する渦
電流の大きさを示す図。

【図２４】第１５の実施の形態の構成を示す図。

【図２５】第１５の実施の形態により生体に発生する渦
電流の大きさを示す図。

【図２６】第１６の実施の形態の構成を示す図。

【図２７】第１６の実施の形態により生体に発生する渦
電流の大きさを示す図。

【図２８】第１７の実施の形態の構成を示す図。

【図２９】第１７の実施の形態により生体に発生する渦
電流の大きさを示す図。

【図３０】第１８の実施の形態の構成を示す図。

【図３１】筐体が円筒状のタイプの磁気刺激装置の使用
状態を説明するための図。

【図３２】磁気刺激装置の使用の状態を示す図。

【符号の説明】

１，１Ａ筐体２モータ３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ
磁石保持体４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｈ，４ｉ，４ｊ
永久磁石（生体用）７ｂ．８ｂ，７ｅ，８ｅ，７ｈ，７ｉ，７ｊ、２０、２
１磁性体１５、２４永久磁石（コイル用）１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ、１０ｈ，１０ｉ，１０ｊ反
磁性体１６コイル１８板状部材

フロントページの続き (72)発明者近桂一郎東京都文京区目白台３−18−23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部から支持される支持部と、生体に磁場
を与えるための生体用永久磁石と、前記支持部に取付け
られ前記生体用永久磁石を前記支持部に対し変動させる
磁石変動部とを具備する生体用磁気刺激装置。
【請求項２】生体用永久磁石の少なくとも一方の極に取
り付けられ、透磁率及び飽和磁化に富む磁性体を具備す
ることを特徴とする請求項１に記載の生体用磁気刺激装
置。
【請求項３】磁性体は、生体に向けられる側が先端面に
至るに従って断面が小となる形状となっていることを特
徴とする請求項２に記載の生体用磁気刺激装置。
【請求項４】生体用永久磁石は少なくとも１対あり、こ
の１対の生体用永久磁石は同極同士が近接した状態に配
置されていることを特徴とする請求項１に記載の生体用
磁気刺激装置。
【請求項５】生体用永久磁石に隣接して配置され、前記
生体用永久磁石からの磁束の向きを所定方向に案内する
反磁性体を具備することを特徴とする請求項１に記載の
生体用磁気刺激装置。
【請求項６】磁石変動部は、生体用永久磁石を回転させ
る回転手段であることを特徴とする請求項１に記載の生
体用磁気刺激装置。
【請求項７】回転手段は、生体用永久磁石を保持する磁
石保持体と、この磁石保持体を回転させるモータとを具
備することを特徴とする請求項６に記載の生体用磁気刺
激装置。
【請求項８】磁石変動部は、生体用永久磁石を往復運動
させる往復手段であることを特徴とする請求項１に記載
の生体用磁気刺激装置。
【請求項９】往復手段は、生体用永久磁石が取り付けら
れる磁石保持体と、この磁石保持体に取り付けられた導
電性のコイルと、このコイルに周期的に変化する電流を
供給する電源回路と、前記コイルに磁場を与えるコイル
用永久磁石とを具備することを特徴とする請求項８に記
載の生体用磁気刺激装置。
【請求項１０】往復手段は、生体用永久磁石が取り付け
られる磁石保持体と、この磁石保持体を所定方向に往復
運動するようにガイドするガイド部と、このガイド部の
近傍に配置された導電性のコイルと、このコイルに周期
的に変化する電流を供給する電源回路とを具備すること
を特徴とする請求項８に記載の生体用磁気刺激装置。
【請求項１１】支持部に対し磁石変動部を所定方向に移
動させる移動機構部とを有することを特徴とする請求項
１に記載の生体用磁気刺激装置。
【請求項１２】外部から支持される支持部と、生体に磁
場を与えるための生体用永久磁石と、前記支持部に取付
けられ前記生体用永久磁石を前記支持部に対し変動させ
る磁石変動部とを具備する変動磁場発生手段と、この変
動磁場発生手段に対して別体であり、前記生体用永久磁
石と対向して生体に配置され、生体に磁場を伝達する磁
性体を具備する磁場伝達手段とを有することを特徴とす
る生体用磁気刺激装置。
【請求項１３】外部から支持される支持部と、前記支持
部に固定された回転手段と、生体に磁場を与えるための
生体用永久磁石を周面に沿って互いに異なる数だけ保持
して成り前記回転手段の回転軸に対して着脱自在と成っ
ている複数の磁力発生体とを具備する生体用磁気刺激装
置。
【請求項１４】外部から支持される支持部と、生体に磁
場を与えるための複数の生体用永久磁石と、これら生体
用永久磁石を周面に沿って保持する磁石保持体と、前記
支持部に固定され前記磁石保持体が回転軸を介して取付
けられた回転手段とを具備し、前記永久磁石のうち少な
くとも１つは前記磁石保持体に対し着脱自在となってい
る生体用磁気刺激装置。
【請求項１５】外部から支持される支持部と、前記支持
部に固定された回転手段と、生体に磁場を与えるための
生体用永久磁石であってサイズが異なる生体用永久磁石
をそれぞれ周面に沿って保持して成り前記回転手段の回
転軸に対して着脱自在と成っている複数の磁力発生体と
を具備する生体用磁気刺激装置。
【請求項１６】外部から支持される支持部と、生体に磁
場を与えるための永久磁石であってサイズが異なる複数
の生体用永久磁石と、これら生体用永久磁石の少なくと
も１つを周面に沿って着脱自在に保持する磁石保持体
と、前記支持部に固定され前記磁石保持体が回転軸を介
して取付けられた回転手段とを具備する生体用磁気刺激
装置。