JPH10127721A

JPH10127721A - 刺激装置

Info

Publication number: JPH10127721A
Application number: JP30083196A
Authority: JP
Inventors: Kazusada Imai; 和貞今井
Original assignee: Advance Co Ltd
Current assignee: Advance Co Ltd
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 1998-05-19
Also published as: WO1998018424A1; TW350777B; AU4724897A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】生体に電気刺激、機械的刺激等を与えて、血行
促進を図ろうとする装置。【解決手段】検出した生体信号情報に基づいた範囲にお
いて、物理刺激を出力する刺激出力手段、他の範囲の一
部又は全部において物理刺激を解除する解除手段より成
る構成。検出した生体信号情報には、例えば、耳たぶ、
指先に発光手段と受光手段及び受光した光を電気信号に
変換する光電変換手段を装着することで得られる脈波信
号等の電気信号等を、物理刺激には、空気圧、機械的押
圧等を用いる。解除手段は、物理刺激の刺激を解除しす
るものであり、例えば、空気刺激であれば、その空気を
抜くこと、機械的押圧であれば、押圧を解除すること等
をしめすものであって、解除の程度は、単に抜くとか、
引き離すという構成を示すほか、強制的に抜く、引き離
す等の動作を行う構成を更に付加してもよいものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【本発明が属する技術分野】本発明は、生体信号を検出
し、検出した生体信号に基づいた範囲に刺激を生体に印
加し、血行の促進を図ることを特徴とする血行促進装置
に関する。

【０００２】

【従来技術】生体に電気刺激、機械的刺激等を与えて、
血行促進を図ろうとする装置は、多数提供されているも
のの、大半は単に刺激を与えているだけであり、その刺
激が血行促進に反映されているかどうかは明確ではな
い。

【０００３】

【課題を解決するための手段】上記に鑑み本発明は、検
出した生体信号情報に基づいた範囲において、物理刺激
を出力する刺激出力手段、他の範囲の一部又は全部にお
いて前記物理刺激の残存刺激を解除する解除手段の組み
合わせ構成により、可及的な血行促進を図ると共に、従
来では達成できなかった心地のよい刺激感覚を実現する
とともに空気圧、機械的押圧により刺激を、生体信号の
ある時期に積極的に解除することにより、有効な刺激を
形成でき、しかも比較的構造を簡単にすることができる
ことから小型化を実現可能とするに至ったものである。

【０００４】

【実施の形態】本発明は、検出した生体信号情報に基づ
いた範囲において、物理刺激を出力する刺激出力手段、
他の範囲の一部又は全部において前記物理刺激を解除す
る解除手段、成る構成を有し、検出した生体信号情報と
は、例えば、生体に電極を装着して得られる心電図等の
電気信号、耳たぶ、指先に発光手段と受光手段及び受光
した光を電気信号に変換する光電変換手段を装着するこ
とで得られる脈波信号、マイクロホンを利用し心音電気
信号等が例示される。又、生体信号情報に基づいた範囲
とは、例えば、周期性のある信号の特定の部位から所定
の時間迄の時間幅、叉は生体信号から得られた特徴的な
部位、例えば、振幅のピーク値叉はボトム値に対応する
時間に対し、所定の時間が経過した後から所定の時間迄
の範囲、より具体例としては、脈波の場合のピーク振幅
値に対し、所定時間遅延させた時間から、、次のピーク
値がくる迄の時間範囲叉は所定の時間範囲即ち、拡張期
を示す範囲等が例示される。物理刺激は、空気圧、機械
的押圧の他、例えばバイブレータ等の振動を発生させる
為のものや、もむ、たたくといった変化のある刺激を機
械的に発生させる手段を示すものである。本発明で示す
解除手段は、前記物理刺激の刺激を解除しするものであ
り、例えば、空気刺激で有れば、その空気を抜くこと、
機械的押圧であれば、押圧を解除すること等をしめすも
のであって、解除の程度は、単に抜くとか、引き離すと
いう構成を示すほか、強制的に抜く、引き離す等の動作
を行う構成を更に付加してもよいものである。本発明の
適用部位は、上述した用途に応じて適宜選択されるもの
であるが、より具体的には、腹部、頸部、あるいは全身
に適用されることが例示される。物理刺激は、空気圧、
機械的押圧の他、例えばバイブレータ等の振動を発生さ
せる為のものや、もむ、たたくといった変化のある刺激
を機械的に発生させる手段を示すものである。本発明で
示す解除手段は、前記物理刺激の刺激を解除しするもの
であり、例えば、空気刺激であれば、その空気を抜くこ
と、機械的押圧であれば、押圧を解除すること等をしめ
すものであって、解除の程度は、単に抜くとか、引き離
すという構成を示すほか、強制的に抜く、引き離す等の
動作を行う構成を更に付加してもよいものである。

【０００５】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す図である。１
は、脈波検出器であり、発光ダイオード及び受光素子の
組み合わせや、圧電素子等で構成され、脈波電気信号を
生成する。尚、図１では、耳たぶの部分に挟持する形で
構成される脈波検出器を示しているが、指先、手首等従
来脈波検出可能な部位であって、検出態様に応じた形の
構成をとるものであればいかなるものであってもよい。
２は、入力手段であり、入力される脈波信号に対する増
幅、フィルタを行い、更に脈波のピーク電圧を検出して
パルスに変換して出力するものである。その具体的構成
は例えば特開平５年第３３７１９５号公報から特開平５
年第３３７２０１号公報等に記載された技術を示すもの
である。３は、制御手段であり、入力したパルスを遅
延、カウント等の処理をして、拡張期に相当する期間を
特定し、電気刺激用パルス及び圧力調整用パルス信号を
出力するものであり、例えばマイクロコンピュータ、Ａ
ＳＩＣ等が利用される。４は、加圧調整手段であり、入
力されるパルスに対し電磁弁等の開閉を行う為の信号を
出力するものである。５は、加圧生成部であって、電動
ポンプ等よりなり、空気を加圧、圧縮する為の装置であ
る。６は、貯留部であり、加圧生成部５で加圧された空
気を一時的に蓄えておくものである。貯留部６の大きさ
は、空気量５０００ｃｃ以下で好ましくは２０００ｃｃ
〜５０００ｃｃを貯留することを示すものであるが、基
本的に加圧量によって適宜調整されるものであり、加圧
用ポンプの駆動力が充分である等その他不用な条件が整
えば、特に必要が無い場合も有り得る。貯留部６は、ア
ルミニウム等の金属製が好ましいが、その他貯留部を形
成するに足りる材質であれば、適応可能である。７は、
加圧用バルブであり、電気信号、機械的操作等の外部入
力により開閉動作を行い、開いた時、貯留部６の加圧さ
れた空気圧を生体方向へ供給する為のものである。８
は、解除用バルブであり、電気信号、機械的操作等の外
部入力により開閉動作を行い、開いた時、空気圧を外部
に放出する為のものである。９は、導管であり、空気圧
を伝搬する為のものであって、伸縮性を抑えた管状体で
形成される。１０、１１は、電気リード線であり、加圧
用バルブ７、解除用バルブ８へ開閉動作させる為の電気
信号を供給する為のものである。１２、１３は、加圧用
伸縮袋であり、空気圧により、膨張収縮を繰り返すもの
である。加圧用伸縮袋１２、１３は通常血圧計等で使用
されるカフに内臓されているものを用いることが可能で
ある。図１では、帯状帯を用いてこれら加圧伸縮袋を生
体加圧カ所に巻くように固定してある。

【０００６】次に図１で示す実施例の動作について図２
を参照して説明する。耳たぶＭに装着された脈波検出器
１より図２（ａ）で示すような電気脈波信号を検出し、
入力手段２において増幅、フィルタを施した後、ピーク
電圧を検出し、図２（ｂ）で示すパルスを形成する。こ
のパルスは、おおよそ収縮期の位置を示すものとするこ
とができる。ピークホールド回路を使用した場合は、お
およそ点線で示すパルスが出力される。この収縮期パル
スを制御手段３は入力すると少なくとも拡張期を示す信
号を遅延処理などを施して判断叉は検出し加圧調整手段
４へ出力する。加圧調整手段４は図２（Ｃ）に示すよ
うな収縮期を示す信号、図２（ｄ）に示すような拡張期
を示す信号を形成し電気的に接続された各バルブへ出力
する。加圧調整手段４から出力された収縮期パルスがハ
イレベルとなり、拡張期パルスがローレベルとなると、
解除用バルブ８が開き、加圧用バルブ７が閉じる。解除
用バルブ８が開くと加圧用伸縮袋１２、１３内部の空気
は、導管９を介して解除用バルブ８から抜け、加圧が解
除される。次に、加圧調整手段４から出力された収縮期
パルスがローレベル、拡張期パルスがハイレベルとなる
と、加圧用バルブ７は開き、解除用バルブ８は閉じる。
このことにより、貯留部６の空気圧は、導管９を介して
加圧用伸縮袋１２、１３に加えられ、加圧用伸縮袋１
２、１３は膨らむことで、生体適用部位を押圧する。そ
の圧力変化の一例を図２（ｅ）に模式的に示した。縦軸
方向が圧力である。即ち、図２（ｅ）では、拡張期から
収縮期に移り変わる時点で圧力を解除することを示すも
のである。ｃ１の部分は、加圧が解除される部分である
が、この部分は、ある程度、圧力を残留させるものであ
ってもよいことを示す。これは、使用者が圧迫感、不快
感を有しなければある程度空気を残留させてもよいので
あり、適宜調整される。更にある程度の圧力を残存させ
ることは、解除動作の負担を軽減させ、加圧量の有効な
制御が可能であり、モータ等の駆動装置を小型化可能と
するものである。以上の動作を脈波毎におこなうもので
あるが、その他、１〜数脈波毎に加圧、与えてもよく、
交互に刺激を与えてもよい。加圧の程度は、その部位に
よっても異なるが、少なくともその部位の静脈圧よりも
高い圧力であればよく、例えば４０ｍｍＨｇ〜６０ｍｍ
Ｈｇが例示されるがこれに限るものではない。又、生体
信号検出手段として、上述の他、心電図、心音図及びこ
れらの組み合わせが利用可能であるが、生体信号を制御
可能な信号に変換できればよく、これらに限られるもの
ではない。本実施例についての使用時間は、例えば１日
１回３０分以下が好適な一例として例示されるがこれに
かぎるものではない。

【０００７】次に他の実施例について図３に示し説明す
る。図３（ａ）は、加圧手段を示し、駆動する空気量を
低く抑え、小型化及び、解除機能のスピードアップ化を
図ろうとするものである。１は、脈波検出器であり、赤
外線ＬＥＤ１１１と受光器１１２の組合せよりなり、Ｌ
ＥＤ１１１の出力光が耳たぶ、指先等の生体測定部位Ｍ
を透過または反射して受光器１１２へ到達し、受光器１
１２へ到達した光を電気信号に変換し、入力手段２に入
力される。入力手段２は、この電気信号をろ波し、増
幅した後、ピークホールド回路等を用いて脈波のピーク
パルスを作成し出力する。制御手段３は、このパルスを
基に、収縮期、拡張期を算出して、それに呼応するパル
ス等の情報を出力する。駆動手段４は、この拡張期に呼
応するパルスに対し、後段に設けられた空気圧発生手段
３４を動作させる為の電気出力あるいは情報出力を行
う。以上の構成は、図１で示したものとほぼ同一の構成
を有する。３０は加圧部であり、生体に装着され使用さ
れるものである。各部構成について以下に説明する。３
１は、非変形性シートであり、金属フィルム、硬質性樹
脂、等で形成されている。３２は、空気貯留部であり、
この空間に外部からの空気が蓄積される。蓄積前の状態
は、空気の圧縮性が高いため、なるべく狭い空間がよ
い。３３は、押圧部材であり、弾力性及び拡張性を有す
るものであって、例えば、ゴム、合成樹脂、等が示され
る。３４は、空気圧発生手段であり、モータ、ポンプ等
の組合せよりなり、ＡＣ、ＤＣ電源で動作する。空気圧
発生手段は、空気刺激を発生させる場合のみ、空気貯留
部３２へ空気圧を出力させる構成を有するものであっ
て、例えば、空気圧発生用のポンプの駆動をオンオフさ
せる場合、空気圧発生用のポンプを駆動した状態で、そ
の出力を弁等で断続させる場合が例示される。３５は、
導管であり、伸縮性をなるべく有しない、軽量型のもの
を用いることが好ましい。導管３５は、一部省略した形
で記載されている。３６は、弁体であり、通常は、導入
口（Ｉ）を強制的に閉じるような方向に力がかかった状
態を形成することから、常に、導入口（Ｉ）は閉じ、解
除口（Ｏ）は開いた状態となっている。３７は、空気解
除部であり、空気貯留部３２内の空気を外へ出すための
ものである。空気解除部３７の大きさ、その数は、解除
する量によって異なり、適宜調整される。図３（ｂ）
（ｃ）に弁体の一例としてその周辺を拡大した図を示し
た。弁体３６は、円盤状、方形状等の形状を有し、一辺
を回動可能な軸部（Ｚ）と接続している。更に、弁体３
６には、通常、導入口（Ｉ）を塞ぐような状態とする
為、軸部（Ｚ）を介してバネ（Ｂ）が組み込まれてい
る。図３（ｂ）は、空気圧発生手段３４からの出力がな
い状態を示す。この時、空気貯留部３２と空気解除部３
７の解除口（Ｏ）が連結し、空気貯留部３２の空気が外
部へ開放される。図３（ｃ）は、空気圧発生手段３４か
ら空気が供給出力されると、その空気圧によって、弁体
３６が開き、導入口（Ｉ）と空気貯留部３２が連結する
とともに、解除口（Ｏ）は閉じる。

【０００８】次に動作を説明する。図４は、生体押圧部
位Ｈに固定帯Ｔによって加圧部３０を生体を挟む形で固
定した図である。固定帯Ｔは、例えば腹体、運動用サポ
ータ等が例示され、伸縮性、弾力性を有し、主に生体を
一様に押圧するものである。拡張期間が到来した時、加
圧調整手段４は、空気圧発生手段３４を駆動させるた
め、あるいは、空気圧を発生させる為の信号を出力す
る。空気圧発生手段３４は、この信号に基づき駆動を開
始し、空気圧を出力する。空気圧は、導管３５を介し
て、導入口（Ｉ）を塞いでいた弁体３６を押し開き、空
気を空気貯留部３２へ供給する。空気貯留部３２に供給
された空気は、押圧部材３３を拡張し、生体Ｈを押圧す
る。一つの押圧具の大きさは、直径５０ｍｍの円盤状の
ものから、更に大きいものまでさまざまであるが、小さ
い場合は、空気圧の量も少なくて済み、又固定帯Ｔの押
圧力により、押圧量は、少ない空気圧でも充分な量とす
ることができる。拡張期が経過し、収縮期が到来する
と、空気圧発生手段３４はその出力を停止する。弁体３
６は、導入口（Ｉ）を塞ぐと共に、解除口（Ｏ）を開
き、空気貯留部３２の空気を解除口（Ｏ）から解除し、
生体Ｈの押圧を停止する。以上の動作を拡張期ごとに行
うものであるが、本実施例においては駆動系の構成が簡
単でしかも、形成する空気圧も少なくて済むことから装
置自体の構成を小さくできる等の構成を有するものであ
る。

【０００９】その他の実施例を図５に示し説明する。５
１は、空気圧発生手段であり、陰圧と陽圧を発生させ
る。空気圧発生手段５１は、２つの装置の組み合わせで
あってもよく、必要に応じて適宜構成される。５２は、
導管であり、空気圧を加圧部へ輸送するためのものであ
り、非伸縮性を有する合成樹脂系のチューブが好まし
い。５３は、陽圧貯留部であり、空気圧発生手段５１で
発生した陽圧を一時的に貯留するためのものである。５
４は、解除圧貯留部であり、空気圧発生手段５１で発生
した陰圧或いは、前記陽圧よりも低い圧力を一時的に貯
留するためののものである。尚、この場合の陰圧は、加
圧部５７に導入された陽圧を解除し、それを促進させる
程度のものである。５５、５６はバルブであり、外部電
気信号により、開閉動作を行うためのものである。５７
は、加圧部であり、導管５２と連結されており、硬質性
のプラスチック、金属等で形成された円錐状の支持部材
５８と、その底面の周縁に固定された、柔軟性、伸長
性、弾力性を有する加圧膜５９が結合している。加圧膜
５９は、ゴム、合成樹脂等で構成されている。

【００１０】次に動作を説明する。バルブ５５、５６は
外部からの電気信号により動作するが、その電気信号発
生装置は、図１のものと同様の構成を有するので、その
説明を省略する。バルブ５５、５６が閉じた状態から説
明をする。駆動した空気圧発生手段５１は、陽圧を陽圧
貯留部５３、陰圧を解除圧貯留部５４へそれぞれ出力
し、各貯留部は、バルブが閉じた状態であることに起因
して各圧を貯留する。その貯留は時間が長い程、圧縮的
な貯留となる。尚、本実施例を駆動する際、予め上述の
動作を行わせておくことが好ましい場合がある。図２
（ａ）で示されるように、生体から検出された心電図、
脈波等から拡張期が検出され、それに基づくパルス信号
がバルブ５５に入力されると、バルブ５５は開く、陽圧
は、導管５２を介して加圧部５７に供給される。加圧部
５７では、加圧膜５９が陽圧により、膨張し、これと接
触する生体を押圧する（点線部分）。次に拡張期から収
縮期へ移行した時、バルブ５５は閉じ、バルブ５６は開
く、バルブ５６が開くと、解除圧貯留部５４と加圧部５
７が連結され、陽圧が、解除圧によって、解除され、加
圧膜５９は、その復元力により元に戻る。尚、本実施例
では、陰圧を加える構成を付加し、解除促進を行うこと
を示すものであるが、その陰圧を加える期間は、収縮期
全部またはその一部の期間であればよい。又、図２
（ｅ）でしめす生体が感ずる加圧感にあまり影響がない
が、次の拡張期における加圧を空気量を少なくして有効
に実現するに必要な残留圧C1の量においても、陰圧を加
える時間は適宜調整される。

【００１１】その他、生体を刺激する部位に応じた加圧
部材の形状の他の一例を示す。図６は、腹部、脚部等に
装着される際の加圧部材の一例である。６１は、帯状体
であり、生体適応箇所を囲み押圧するために形成される
囲鐃部６２を有し、必要に応じて移動しない様にする為
の係止叉は、適当な締め付けを行う為の部分６４が付加
されている。締付の締め付け量は、締め付け部位、圧
力、電気刺激の強さ等に応じて異なるが、使用者の経時
的に発生する圧迫感等に対処するために適宜容易調整可
能であることが好ましく、具体的には、面状ファスナ
ー、複数に配列されたスナップファスナーが例示され
る。その他、予め大きさが調整されたゴム、ビニール、
メッシュ状の布、及びこれらの組み合わせ等の素材で形
成された円筒状のものであってもよい。尚、これらの具
体的素材は、円筒状部材を形成する他、帯状体６１の素
材として用いられるものである。帯状体６１は、その内
部に圧力袋６３がその全部叉は一部に内包されており、
これが、導管６５を介して加えられる空気圧により膨ら
むことで、生体を加圧する。又、収縮期と拡張期におい
て必ずその期間全部に刺激を与えるものではなく、その
期間の一部であってもよい。又、複合刺激を加える部位
によっては、その圧力部材は様々な形状を取り得る。例
えば、足に装着適応する場合は、ブーツ型、手に装着適
応する場合は、ミトン型手袋状等である。

【００１２】以上の実施例は、１心拍に対する収縮期と
拡張期において陰圧及び陽圧、或いはその一方を加える
ものであったが、これに限らず、２心拍おき、複数心拍
おき等間欠的であってもよい。又、本発明を適応する生
体部位によっては、血行促進による痩身効果、様々な治
療等を実現するものであり、医療用の他家庭用の治療
器、美容機器として提供されるものであるが、その具体
例について以下に示すものである。・痩身、間質液除去等の美容用装置、浮腫改善、抹消循
環促進、褥瘡の治療或は予防、筋力増強、心補助ポンプ
（ＩＡＢＰ（イントラアルテリアルハ゛ルーンハ゜ンヒ゜ンク゛））用、
臓器（例、腎硬化症の治療）血流改善等を目的とした装
置等、・腹部においては、内臓（肝臓、腎臓、各腸部）の循環
改善・頸部においては、脳循環改善（血圧を低下させる）発
作性上室性頻拍症の治療、その他頻脈を除脈へ、高血圧
を正常圧へ改善する。尚、頸部においては、比較的弱い
電圧と空気圧で充分な効果が得られる場合もある。・前進用（図５で示す様に胸郭の下部あたりから下肢部
の部位において電気刺激と陰陽の圧力を加える場合）と
しては循環改善が得られる。尚、陰圧と陽圧の刺激を逆
にした場合（例えば収縮期に電気刺激及び陽圧を与え
る）、心不全の為脳循環が保てない時、その循環を保持
することができることからＩＡＢＰとしての適用も可能
となる。従って、上記実施例に示す刺激の加え方に限定
されるものではない。又、本発明は、複数の部位を加圧
すべく複数の加圧部を設けるものでも良く。。その際、
各部位へ徐々に時間的にずらした形で刺激を与えるもの
であってもよい。例えば、下肢、上肢、腰の順番で繰り
返しおこなうというものである。その際、プログラマブ
ルな刺激を各部位へ加えるものであってもよい。

【００１３】

【発明の効果】以上詳述のごとく本発明は、心臓の活動
に基づいた特徴的な時相に於ける空気圧による物理的、
機械的刺激を加え、他の時相へ移った時、加圧を解除す
ることにより、心地よく且つ可及的な血行促進が図れ、
更には様々な治療が行え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図。

【図２】図１の動作を説明する為の図。

【図３】本発明の他の実施例を示す図。

【図４】本発明の実施例を説明するための図。

【図５】本発明の他の実施例を示す図。

【図６】本発明の加圧部の具体的形状の一例を示す
図。

【符号の説明】

１脈波検出器２入力手段３制御手段４加圧調整手段５加圧生成部６貯留部７加圧用バルブ８解除用バルブ９導管１０，１１電気リード線１２、１３加圧用収縮袋

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検出した生体信号情報に基づいた範囲にお
いて、物理刺激を出力する刺激出力手段、他の範囲の一
部又は全部において前記物理刺激を解除する解除手段を
有する刺激装置。
【請求項２】前記生体信号が、脈波、心電図、心音図、
心拍の何れか１つ又はこれらの組合せである請求項１に
記載の刺激装置。
【請求項３】前記物理刺激が、空気圧刺激である請求項
１に記載の刺激装置。