JPH10277162A

JPH10277162A - 電気刺激による耳鳴り治療器

Info

Publication number: JPH10277162A
Application number: JP10254197A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Ito; 秀明伊藤; Toshio Inami; 俊夫井波; Koichi Uchino; 幸一内野
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1997-04-04
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】電気刺激を効率的に与えることができる
とともに、感染のおそれのない耳鳴り治療器を提供す
る。【解決手段】体内に埋め込まれて蝸牛と電気的に接合
される受光部１と発光部５が設けられる耳係止器４と発
光部５に接合される電源部７とからなる耳鳴り治療器。【効果】光伝送により電気刺激信号を効率的かつ
リニアに伝送して治療効果を上げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、体内の蝸牛に電気
刺激を与えることにより耳鳴りを抑制または消失させる
耳鳴り治療器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多くの人を悩ませている耳鳴りの治療法
について種々の方法が研究されているが、その治療を医
院へ来院することなく患者自身で行うことができるよう
に、携帯式の治療器の開発が望まれていた。このような
観点から、本発明者達は、特開平７−３０８３９２号公
報に開示されているように（図１〜図４）、体外に設置
される一次コイルと体内に埋め込まれる二次コイルとの
間で電磁気的な接合を行ったり、皮膚端子のようなもの
を介して直接電気的な結合を形成して、蝸牛に電気刺激
を与える治療器を提案している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしこれらの治療器
では、前者の場合はコイル間での電力の伝送効率が低
く、これを補うために一次コイルに流す電流を増大させ
ると一次コイルの発熱により、長時間の治療の場合、低
温やけどを引き起こす可能性がある。さらに、二次コイ
ルに誘起される電圧は、一次コイルに流れる電流の時間
による微分によって決定されるため再現性が悪く、実際
に二次コイルに発生させる波形の自由度が低い。また、
後者の皮膚端子の場合にはこのような問題はないが、体
内と体外が皮膚端子およびリード線で直接つながってい
るため、その部分を介して細菌の侵入や感染を引き起こ
しやすい構造にある。本発明は、上記事情を背景として
なされたものであり、電気刺激を効率よく、また再現性
よく蝸牛に伝えて高い治療効果を得ることができるとと
もに感染のおそれがない電気刺激による耳鳴り治療器を
提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の電気刺激による耳鳴り治療器のうち第１の
発明は、体内に埋め込まれて蝸牛と電気的に接合される
受光部と、該受光部に光伝送する発光部と、該発光部が
設けられる耳係止器と、前記発光部に電気的に接合され
る電源部とからなることを特徴とする。

【０００５】また、第２の発明は、第１の発明におい
て、電源部が極性の変わる交流電源部からなり、該電源
部に、一方の極性において順方向接続となる発光素子が
両方の極性についてそれぞれ接合されているとともに、
上記各発光素子に相対する受光素子を有しており、該受
光素子は、その出力電気信号が電源部の極性に対応した
極性で蝸牛用電極に加わるように該電極に接合されてい
ることを特徴とする。

【０００６】さらに第３の発明は、第１または第２の発
明において、光伝送に８００ｎｍ〜１．５μｍの波長域
の光を利用することを特徴とする。

【０００７】本発明の治療器は、使用時に、電源からの
刺激用電気信号が発光部で光信号に変換され、この光が
皮膚を通過して、体内に埋め込まれた受光部で受光され
る。受光部では、光信号を電気信号に変換し、この電気
信号をリード線や電極を通して必要な部位に伝える。こ
の電気信号により、耳鳴りの治療が施される。なお、発
光部における電気信号から光信号への変換、発光部と受
光部との光伝送、受光部での光信号から電気信号への変
換では、入側と出側の信号がリニアに対応しており、刺
激信号を良好に再現することができる。なお、本発明の
発光部としては、特定のものには限定されないが代表的
には発光素子（発光ダイオード）を挙げることができ
る。この発光素子は、軽量で発熱が少なく、消費電力も
低いため、携帯用の治療器への適用に有利である。

【０００８】上記発光素子等の発光部には、電源部から
所望の刺激信号を伴う直流または交流の電流、電圧を供
給する。発光部では、この電源供給により光を発する
が、光は皮膚を透過して体内の受光部に照射される必要
があるため、透過性がよく、しかも人体に悪影響を与え
ない赤外もしくは赤外に近い可視光の波長域の光を用い
るのが望ましい。具体的には、８００ｎｍ〜１．５μｍ
の波長域の光を光伝送に用いるのが望ましい。これは、
８００ｎｍよりも短い波長の光では、電子スぺクトルに
よる吸収があるため、光の通過量が少なく、また人体に
対する悪影響も現れ、一方、１．５μｍを越えて波長が
長くなると、皮膚を構成する分子による振動スペクトル
が現れて同じく光の透過率が悪くなるためである。な
お、発光素子は、ガリウム燐やガリウム砒素燐等によっ
て構成されるが、その発光色すなわち光の波長は、発光
素子の構成材料によって異なるため、材料を適宜選定す
ることにより、上記波長域の光を得ることができ、例え
ば、ＧａＡｓ_1-xＳｂ_xを構成材料とする発光素子を用い
ることができる。

【０００９】上記発光部は、通常は耳係止器の適宜箇所
に埋め込み固定される。但し、必ずしも埋めこみ固定す
る必要はなく、耳係止器から突出させたり、一部を露出
させたものであってもよい。また、固定方法も特に限定
されるものではなく、耳係止器に着脱可能に固定したも
のであってもよい。要は、使用時に耳係止器に固定され
ているものであればよい。また、発光部の固定位置も特
に限定されないが、後述する受光部と相対するように位
置および固定方法が決められる。

【００１０】また上記耳係止器の構造も特に限定される
ものではなく、耳への着脱を容易に行えるものであれば
よい。例えば、前方が開放したリング形状とし、これを
耳介にはめ込む構造にすることができる。この構造によ
れば簡便に耳へ係止することができ、発光部も比較的正
確に位置決めされる。なお、耳係止器は直接耳に係止す
る他に、眼鏡のつるに接続したり、補聴器の一部に接続
する等して間接的に耳に係止するものであってもよい。

【００１１】さらに上記発光部に電気的に接続される電
源部は、例えば直流電源と発振器で構成することができ
るが、特にその構成が限定されるものではない。要は必
要な電流、電圧を発光部に供給できるものであればよ
く、その電圧や周波数を切り替えることができる構造で
あってもよい。また、この電源部は小型化することによ
り、衣服のポケットなどに収納して持ち運びすることも
可能であり、電源容量が小さくてよい場合には、前記し
た耳係止器に内蔵することも可能である。なお、発光部
と電源部との電気的な接続は、通常はリード線によって
行われるが、このリード線は、常時、発光部と電源部と
を接続している他に、適宜箇所で連結部を設け、この連
結部で選択的に接続したり、切り離したりするものでも
よい。

【００１２】また、受光部には、発光素子から発光され
て皮膚等を通過した光を受けて、効率的に電気信号に変
換できる受光素子が望ましい。これを例示すると、Ｃｄ
Ｓやフォトダイオード、フォトトランジスタ等を挙げる
ことができる。受光部は、リード線や電極等とともに体
内に埋め込まれ、リード線などを介して蝸牛に電気的に
接合される。この埋めこみ場所は特に限定されないが、
体外の発光部にできるだけ近接してこれに相対する位置
に埋めこまれる。例えば耳介後部の皮下を埋め込み位置
に挙げることができる。また受光部と蝸牛との電気的な
接続は、通常は上記リード線の先端に設けた電極を、蝸
牛もしくは蝸牛近辺に接触させることによって行う。ま
た、上記のように受光部は、体内に埋め込まれるので、
人体に悪影響を与えないことが必要であり、望ましくは
適当な材料で被覆する。この場合、被覆材料は、光を透
過させることが必要であり、従って光透過性のガラス、
石英、アルミナ、アパタイト等を被覆材料として使用す
ることができる。なお、この場合、被覆材料は光の散乱
を防ぐために透明であるのが一層望ましい。

【００１３】なお、耳鳴りの治療に際し、交流の電気信
号を蝸牛に与えると、高い治療効果が得られる。ところ
が、上記したように発光部に発光素子、受光部に受光素
子を使用すると、発光素子は順方向に電流を流したとき
に発光し、受光素子は順方向に電圧を発生させるので、
そのままでは交流の電気刺激を光伝送して蝸牛に加える
ことができない。そこで、第２の発明に示すように、電
源部を極性の変わる交流電源部として、該電源部に、一
方の極性において順方向接続となる複数の発光素子を両
方の極性についてそれぞれ接合するともに、上記各発光
素子に相対して複数の受光素子を設け、各受光素子は、
出力電気信号が電源部の極性に対応した極性で蝸牛用電
極に加わるように該電極に接合することにより交流の電
気刺激を光伝送して蝸牛に与えることができる。なお、
上記条件を満たす接続形態としては、例えば、電源部に
発光素子をそれぞれ逆方向になるように並列に接続し、
同じく電極に受光素子をそれぞれ逆方向になるように並
列に接続する。また、発光素子を電源部にブリッジ状に
接続することもできる。上記複数の発光素子と受光素子
の接続により、交流の刺激信号を効率よく光伝送して蝸
牛にリニアに加えて治療を行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】

（実施形態１）以下に本発明の一実施形態を説明する。
フォトダイオードからなる受光部１は、全体がシリコン
（図示しない）で覆われており、該受光部１の出力端に
は、リード線２が接続され、該リード線２の先端に高含
水ゴム（図示しない）で被覆した白金イリジウム製の電
極３、３が接続されている。また、上記とは分離した平
面Ｃ字形状の耳係止器４を有しており、該耳係止器４の
下方部には、耳係止時に皮膚に光を照射できるようにＬ
ＥＤからなる発光部５が固定されている。この発光部５
には、電源コード６を介して外部電源部７が接続されて
いる。

【００１５】上記装置は、使用前に受光部１を耳介１０
の後方の皮下を切開して埋めこみ、リード線２を体内に
配して電極３の一つを対極として乳様突起下端の皮下組
織に置き、電極３の他の一つを刺激電極として内耳に接
触させておく。そして、使用に際しては、耳係止器４を
耳介１０にはめ、その発光部５を体内の受光部１に相対
させておく。上記耳鳴り治療器の動作について説明する
と、外部電源部７の作動により直流（平流や脈流）の電
気信号を発光部５に加えると発光部５は電気信号の大き
さに応じた強さで発光する。この光は、皮膚を通過して
受光部１で受光される。受光部１では、この光に応じて
電気信号が発生し、電圧と生体の抵抗によって決定され
る電流がリード線２から電極３へと伝えられ、蝸牛に電
気刺激を与える。なお、受光部１（フォトダイオード）
で発生する電圧は、発光部５（ＬＥＤ）の輝度に比例す
るため、受光部１に流れる電流と電源部から発光部５に
流れる電流とは線形に対応する。

【００１６】（実施形態２）次に、他の実施形態を図４
に基づき説明する。この実施形態２では、発光部として
２つの発光素子５ａ、５ｂを使用し、受光部として受光
素子１ａ、１ｂを用いる。発光素子５ａ、５ｂは、それ
ぞれ極性を逆にして電源部７に並列に接続されており、
受光素子１ａ、１ｂも、それぞれ極性を逆にして電極３
ａ、３ｂに並列に接続されている。そして、発光素子５
ａ、５ｂは、位置をずらして耳係止器４に固定されてお
り、上記受光素子１ａは発光素子５ａに相対し、受光素
子１ｂは発光素子５ｂに相対するように体内に埋め込ま
れる。なお、本実施形態２において実施形態１と同様の
構成については同一の符号を付して説明を省略する。

【００１７】この実施形態の動作について説明すると、
装置の作動によって電源部７では、所望の刺激信号とし
て交流電圧を発生させ、電源コード６を介して発光素子
５ａ、５ｂに加える。この時の極性（＋極性とする）で
は、発光素子５ａのみが導通して、発光する。光は皮膚
を透過して受光素子１ａに照射され、起電力が生じる。
この起電力は、電極３ａ，３ｂに対し、＋極性となるよ
うに加わり、一方向の電流が蝸牛に加えられる。一方、
電源部７での極性が変わると（−極性とする）、発光素
子５ａは非導通となり、発光素子５ｂのみが導通して発
光する。この光は皮膚を透過して受光素子１ｂに照射さ
れる。受光素子１で発生した起電力は電極３ａ、３ｂに
対し、−極性となるように加わり、前記とは逆方向の電
流が蝸牛に加えられる。上記により、交流の刺激電気信
号も効率的かつリニアに光電送されて、蝸牛に加えるこ
とができる。

【００１８】

【実施例】図５に示すように、ファンクションジェネレ
ータからなる電源部１７にＬＥＤからなる発光素子１５
と調整抵抗（１８０Ω）２０を直列に接続し、調整抵抗
２０には、電圧計２１を並列接続した。一方、フォトダ
イオードからなる受光素子１１に生体抵抗を想定した外
部抵抗（２ｋΩ）２２を直列に接続し、該外部抵抗２２
に並列に電圧計２３を接続した。この装置を用いて、成
人男性の耳たぶ（約５ｍｍ厚さ）を介して発光素子１５
と受光素子１１との間で光を伝送させる試験を行った。
なお、ＬＥＤにはスタンレー電気製超高輝度ＬＥＤＨ
−３０００Ｌ（λｐ＝６６０ｎｍ定格２０ｍＡ，３００
０ｍｃｄ）を、フォトダイオードに浜松フォトニクス製
シリコンフォトダイオードＳ１３３６−８ＢＱ（λｐ＝
９６０ｎｍ，受光面積５．８×５．８ｍｍ）を用いた。
試験では、ファンクションジェネレータにて１００Ｈ
ｚ，２０ｍＡの５０％矩形波を発光素子１５に流し、そ
の電流（一時電流）を調整抵抗２０の両端電圧でモニタ
ーした。一方、受光素子１１で発生して外部抵抗２２を
流れる電流（二次電流）は、外部抵抗２２の両端電圧を
測定することによりモニタした。

【００１９】上記による一次および二次電流の測定結果
を図６に示す。図から明らかなように、受光素子１１に
は、発光素子１５に流れる一次電流に対して非常に良く
追随した矩形波二次電流が発生しており、一次側の電気
信号がリニアに二次側に伝わっていることが明らかであ
る。また、この時の二次電流値は、一次電流値１０ｍＡ
に対し、最大値で約９０μＡであった。これに対し、一
次回路に流す電流を倍の４０ｍＡに増大すると、二次回
路に流れる電流は約１８０μＡとなり、発光素子１５に
流す電流と伝送される刺激電流の間に直接関係のあるこ
とがわかった。この際にも発光素子１５での発熱は僅か
であった。実際に耳鳴り治療に用いる刺激電流は１００
μＡ前後であり、上記により、本発明の治療器法によ
り、治療に必要な電流を十分に発生させることが可能で
あることが明らかになっている。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の耳鳴り治
療器によれば、体内に埋め込まれて蝸牛と電気的に接合
される受光部と、該受光部に光伝送する発光部と、該発
光部が設けられる耳係止器と、前記発光部に電気的に接
合される電源部とからなるので、光伝送を利用して、感
染のおそれのない状態で効率的に刺激電気信号を治療箇
所に与えることができるという効果がある。また、パワ
ーアップのために一次電流を増大させても、光の強さが
増すだけで温度上昇がないため、低温やけどの心配がな
い。また、発光部に流す電流と、刺激電流とがリニアに
対応するため、刺激電流の波形の自由度が高く、任意の
刺激波形を容易に得ることができるという効果もある。

【００２１】また、電源部が極性の変わる交流電源部か
らなり、該電源部に、一方の極性において順方向接続と
なる発光素子が両極性についてそれぞれ接合するととも
に、上記各発光素子に相対する受光素子を、その出力電
気信号が電源部の極性に対応した極性で蝸牛用電極に加
わるように該電極に接合すれば、交流の刺激電気信号を
利用して、この信号をリニアに伝送して治療箇所に加え
ることが可能になる。

【００２２】さらに、８００ｎｍ〜１．５μｍの波長域
の光を光伝送に利用すれば、人体に悪影響を与えること
なく効率的に電気信号を伝達することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の接続図である。

【図２】同じく装置の概略図である

【図３】同じく装置の装着状態を示す概略図である

【図４】同じく他の一実施形態の接続図である。

【図５】同じく実施例に用いた装置の接続図である。

【図６】同じく実施例における一次電流と二次電流を
示すグラフである。

【符号の説明】

１受光部１ａ受光素子１ｂ受光素子３電極３ａ電極３ｂ電極４耳係止器５発光部５ａ発光素子５ｂ発光素子７外部電源部１０耳介１１受光素子１５発光素子１７外部電源部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】体内に埋め込まれて蝸牛と電気的に接合
される受光部と、該受光部に光伝送する発光部と、該発
光部が設けられる耳係止器と、前記発光部に電気的に接
合される電源部とからなる電気刺激による耳鳴り治療器
【請求項２】電源部が極性の変わる交流電源部からな
り、該電源部に、一方の極性において順方向接続となる
発光素子が両極性についてそれぞれ接合されているとと
もに、上記各発光素子に相対する受光素子を有してお
り、該受光素子は、その出力電気信号が電源部の極性に
対応した極性で蝸牛用電極に加わるように該電極に接合
されていることを特徴とする請求項１記載の電気刺激に
よる耳鳴り治療器
【請求項３】光伝送は、８００ｎｍ〜１．５μｍの波
長域の光を利用することを特徴とする請求項１または２
に記載の電気刺激による耳鳴り治療器