JPS59224B2 - イオン浸透療法による火傷を最小限に抑える電極構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電流を通すことに伴う効果を達成する為に、
皮膚を持つ生体に適用される複数個の電極に関する。

今世紀初頭から、人体に電気処置を加えるいろいろな種
類の電極が開発された。

これらの電極は処置しようとする器官の位置と成る関係
を持つて身体上に配置されるのが普通であった。

こういう電気的な処置には広範囲の用途がある。

例えば従来、電流（直流電流）処置は、イオン化した分
子に対するその極性効果の点で人気があり、イオン化し
た分子を普通は表面的に皮膚の中に追い込む。

この現象はイオン浸透療法又はイオン移動法と呼ばれて
おり、医薬又は場合によっては単に水分を患者の皮膚の
中に導入する為に用いられて来た。

更に詳しく云うと、成る種の皮膚感染の処置には、亜鉛
と銅の成るイオンが用いられ、表面のはん痕を除く為に
塩素イオンが用いられて来た。

更にリューマチ及び末悄血管病には血管拡張性医薬を使
うことがあり、局部麻酔薬のイオン浸透療法によって皮
膚の麻酔を行なうことが出来る。

生きている動物の慎重に選ばれた区域に直流電流を印加
すると、麻酔効果が得られることが云われている。

（１９７５年ユニバシテイ・パーク・プレスから出版さ
れたリモージュの著書「アン・イントロダクション・ツ
ウ・エレクトロアニスシイ−シア」参照。

）一般に、電極は単なる構造として説明されており、電
流が皮膚に対して持つ望ましくない副作用については述
べられていない。

その１例は米国特許第５６２７６５号である。

普通の目的は、単に皮膚に対する接触抵抗を減少するこ
とであった。

「アーカイプズ・オブ・ダーマトロジー」第９８巻、第
５号（１９６８年１１月号）の第５０７−７頁に、Ｆ・
レビットは、脚又は手の電気的な処置による長期的な発
汗減少の成功について報告している。

然し、こ５には５．０８ｃｍ”ｌ’方の鉛板しか電極と
して記載されていない。

これが「掌又は足底を丁度覆う位の水を入れた浅い皿」
の中に配置されるが、各々の掌又は足底に対して１つの
電極及び１つの皿が用いられる。

その試験結果は、この処置によって、電流を加えた所で
、この処置によって発汗が抑制されることを明らかにし
ている。

上に述べたイオン浸透療法は有効であることが判ってい
るが、公知の電極をこの様な直流電流の用途に使うと、
一般的に負の電極の所で、患者にイオン浸透療法による
火傷が生ずる場合が多い。

こういう火傷は高温によって起るのではなく、皮膚に対
する電流の自発的な効果によって起る。

こういう火傷は直すのに比較的長い時間を要し、みにく
い、非常に望ましくないはん痕組織を形成する惧れがあ
る。

ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・メディカル・アソ
シエイション誌、第２１４巻、第９号（１９７０年１１
月３０日号）所載のリーミング及びホーランドの論文は
、この様な火傷の事例を述べているが、この様な外傷を
防止する手段は述べていない。

イオン浸透療法のこの様な望ましくない影響の結果、そ
れを利用し且つ発展させることによって、大きな且つい
ろいろな利点が実現されるにもかＸわらず、医療の分野
では、イオン浸透療法は熱狂的に云える様な歓迎は受け
ていない。

従って、人体の皮膚に電気エネルギを適用する際、イオ
ン浸透療法による火傷を防止する便利で有効な方法並び
に装置に対する要望があった。

以下の説明から明らかになるが、この発明はこの要望に
応えるものである。

この発明では、望ましくない副作用を最小限に抑え、且
つ除くことが出来る様な、人体の皮膚に局所的に電気エ
ネルギを加える装置を提供する。

この発明の電極構造は、２つの導電区域を持ち、これに
反対の極性の電流を供給するが、これらは比較的隣接し
ていてよい。

電極が隣接している時、電流は心臓の様に電気に敏感な
器官の中又はその近くを通らない。

イオン浸透療法による火傷を防止するこの発明の装置を
発汗抑制用の電気的な処置の場合について説明するが、
この装置が上に述べた例の様なその他の電気的な処置に
も同じ様に適していることは云う迄もない。

この発明の電極構造によって実質的に除かれる１つの副
作用は、イオン浸透療法による火傷である。

これは、比較的厚手で多孔質の、好ましくは湿らせた材
料が、負の電極と皮膚との間に介在配置される為である
。

その程度が抑えられる別の副作用は、電流を通したこと
による苦痛又はひりひりする痛みである。

これは正の電極の面積を増大することによって達成され
る。

別の実施例は、いずれも多孔質材料を持つ寸法の小さい
負及び正の電極を混ぜ合せて使う。

第１図で、数字１は導電性電極を表わす。

これは可撓性でも頑丈であってもよく、典型的には金属
で作られるが、その例としてはステンレス鋼及びアルミ
ニウムが挙げられる。

皮膚は表皮２で表わしである。

これは簡単に示しである。

表皮の生理学的な細かいことは、エンサイクロペジア・
ブリタニカ、第１６巻、第１５版、第８４０頁の図面に
示されている。

多孔質介在材料４が典型的には電極１の下側とゆるく電
気的に接触し、毎回使った後、取替えて廃棄すること力
咄来る様になっている。

適当な材料４は、市場で入手し得る様な種類のフェルト
である。

この発明で要件とする様な厚さは市場で入手することが
出来ないが、特別註文によって入手することが出来る。

この材料の品質管理上の仕様は、埋設金属がないことで
ある。

電流と処理時間との積を一層大きな値にしたい場合、３
ミリより厚手にしてもよい。

可撓性電気導体５が電極１に導電接続される。

電極１はスナップ・ファスナー、金属板又はシリコーン
の様な導電性プラスチックの形にすることが出来る。

電極の２つの構成例を第２図及び第３図に示す。

第２図では、負の電極１が示されている。

多孔質材料４はその下側にある。第２の電極６が電極１
のそばに示してあり、両者の隔たりは典型的には１セン
チ未満乃至数センチである。

正の電極６は導体７によって電流源８に接続されるが、
簡単な金属電極であってよく、厚手の多孔質介在体４は
あってもなくでもよい。

電流源８は電池の様な単なる電流源であってよい。

通常必要な電流は１ミリアンペア未満乃至２０ミリアン
ペアの範囲内である。

公知の調節自在の抵抗を電流源８と共に用いて、利用者
が任意の過程にとって適切な電流を得られる様にするこ
とが出来る。

発汗を抑制する為、１／２０乃至場合によっては１／２
ミリアンペア／平方センチの電流密度が正の電極に望ま
しい。

勿論、この発明の上に述べた任意の用途で用いられる実
際の電流密度及び処置の持続時間は、特定の場合に適切
となる様に選ぶべきである。

この為、前に述べた値は、この発明の装置を使うことが
出来る１つの処置例として挙げたものである。

電流源８は上に述べたのと同じ仕様を持ち、利用者が所
望の電流が選択出来る様にする制御装置を持った公知の
定電流源であってもよい。

こ＼に述べた装置の別の特徴は、印加される最大電流が
制限されることである。

電流源は、一方向性パルス及び変化する電流を含めて、
他の形式にしてもよいが、普通便われる様な周波数の交
流又は無線周波数の電流であってはならない。

電極１及び６の配置は、処置しようとする区域並びに設
計者の選択により、いろいろな形をとり得る。

これらの電極は、第２図の９に破線で示した非導電性枠
に取付けることが出来る。

これは手又は脚の発汗を抑制するのに便利である。

この代りに、正の電極６を掌に配置し、その発汗を抑制
すると共に、負の電極を手の裏側又は手首に配置するこ
とが出来る。

接続手段３が電極１及び６を枠９に取付ける。

勿論、負の電極は、片手又は両手の手袋内にある正の電
極と組合せて、他の場所に配置してもよい。

正の電極は発汗を抑制する様な位置に配置され、負の電
極は電流の復路の為、その近くに配置される。

脚のストッキングの中に同様に配置することも出来る。

この場合、どんな位置にあっても、電極と皮膚との間に
多少の圧力を加えることが出来る。

腋の下の発汗を抑制するには、少なくとも正の電極は腋
の下にはまる様に彎曲させることが出来る。

負の電極はその近くに配置することが出来、或いは正及
び負の電極が、その間に絶縁分離材を配置して腋窩の半
分ずつを占めてもよい。

第３図では、電気導体５．γ、及び電流源８は前と同じ
である。

然し、正の電極１０は比較的大きな面積を持ち、負の電
極１′は比較的小さな面積を持っている。

正の電極は前の様に四角ではなく矩形である。

この電極は、別の観点からそうする必要がある場合、殆
んどどんな形にしてもよい。

図示の形は手の発汗を抑制するのに有用である。

電極１０を掌の上に配置し、電極１′を同じ手の指の上
に配置する。

発汗抑制又は同様な処置を行なう場合、従来の手段では
、所望の結果を発生するのに必要な電流密度の時に、イ
オン浸透療法による火傷を伴うことが判っている。

発明者の研究により、火傷現象は負の電極に限られるこ
とが判った。

この発明では、負の電極の金属端子又は板を厚手のフェ
ルト・パッドで適当に覆うと、電流時間の制限を守った
時、イオン浸透療法による火傷が避けられる。

厚手のフェルト電極がどういうものであるかについては
、前に述べた。

水道の水を用いることにより、使う時、湿らせる。

蒸溜水又は脱イオン水を使ってもよいことが判った。

１例では、９０平方センチの面積を持つ正の電極で掌を
処置した。

負の電極は指に接触し、面積は３０平方センチであった
。

フェルトの厚さは６ミリであった。

１５ミリアンペアの電流を１０分間使っても、イオン浸
透療法による火傷は起らない。

この代りに、７．５ミＩＪアンペアの時、許容し得る処
置時間は２０分間であった。

３．７５ミＩＪアンペアでは、許容し得る時間は４０分
間であった。

電流を皮膚２に通す時、成る粒子又は物質が金属電極１
から多孔質介在体４を通って移動すると判断される。

この粒子又は物質は皮膚まで完全に移動するのを許して
はならない。

もしそうすると、火傷が起る。

従って、多孔質介在体の厚さが通過障壁又は遅延部とし
て作用し、火傷の原因になる粒子が、所定の電流に対す
る処置期間の間に皮膚に到達しない様にする。

多孔質介在体は便利に再生することが出来ないので、実
際問題として、負の電極に対する多孔質介在体は処置に
必要な時に使い、その後廃棄する。

現在好ましいと考えられる種類の介在体４の材料は、金
属のない羊毛又は木綿の天然繊維で構成される。

ビスコースナイロン又はポリエステル形の合成物の様な
これと同等の人造繊維材料を使うことが出来る。

この代りに、フオーム又はスポンジの様な多孔質材料を
使うことも出来、上に挙げた全ての物質を全般的に多孔
質と呼んでいる。

発汗の抑制は電気的に誘起されるが、この抑制作用は処
置の直後には起らず、約２週間の期間をおいて発生し、
この期間をおいた後、１回又は２回更に処置し、それか
ら更に６週間の期間をおく、と云う様にする。

有効に処置された皮膚の区域は、直接的に電極と接触し
た区域を越えて浸み出し又は拡がる効果を持つ。

電流自体の拡がりは、発汗抑制作用の拡がりに較べて非
常に小さいことが経験的に判った。

従って、この抑制作用は、各々の汗管内にケラチン栓を
作り出す化学的な効果によるものであると思われる。

処置が、電極と接触した皮膚より先の限られた区域に拡
がる効果を持つ為、掌又は足底の様に、皮膚の起伏に関
係なく、電極が平坦であってもよい。

従来技術を調べた所では、それについて触れたものはな
いので、従来の電極では、この拡がり効果が観察されな
い又は考えられないと思われていたと言えよう。

第２図及び第３図の対の電極の間の間隔は、電流が一方
の電極から皮膚を通らずに他方の電極へ行き、その為こ
の発明の方法を達成しないことがない様にすれば、比較
的狭くてもよい。

利用者の安全性並びに便宜を最大にする為、電流源８に
電池を使うことが出来る。

必要な電圧は、負荷回路の合計抵抗に応じて変わる。

典型的には４５ボルトの電圧を使う。

この合計電圧を持つ小形の電池は市場に入手することが
出来るし、それで適轟である。

これは、電池が数ミリアンペアの電流を供給しさえすれ
ばよいからである。

第２図及び第３図に示した間隔の狭い電極の１つの利点
は、処置電流を処置の初めに急速に増加しても、利用者
に好ましくない感じが生じないことである。

初めに電流はゼロから小さな値まで増加するのが望まし
い。

電極の間隔が狭い時、電流は１秒未満の内に処置用の振
幅まで増大することが出来る。

何センチもの間隔を持つ遠く離れた電極を使う時、場合
によっては、身体の別の四肢に取付けられる場合、電流
はゆっくりと増大しなければならない。

１つの手順としては、慎重なオペレータ又は利用者が、
苦痛やショックが避けられる様に、電流制御ポテンショ
メータをごくゆっくりと且つ少しずつ廻すことである。

然し、遠く離した電極を使う処置方法も、火傷を保護す
るのに同じく効果がある。

電極の間隔が狭くない場合、処置の終りにも、電流はゆ
っくりと減少しなければならない。

発汗の抑制は、主に正の電極で達成されると考えられる
が、負の電極でも程度は小さいとは云え、抑制作用が達
成される。

発汗減少、即ち発汗の抑制に対する基本的な処置期間は
４０分である。

最初、６回の処置を加える。

１日おきに行なうことが好ましい。この電気的な処置の
前に皮膚の大がかりな準備は必要ではない。

然し、終始一貫した結果が得られる様に保証する為、電
極をはり付ける皮膚の部分はアルコールで擦ることが望
ましい。

電極を遠く離して配置するのとは反対の別の構造が第４
図に示されている。

この場合、小さい正の電極１４及び負の電極１５が混ぜ
合せになっており、典型的には寸法が１平方センチであ
って、互いに数ミリだけ離れている。

いずれも電極本体と皮膚との間にフェルト状の層を有す
る。

正の電極に対する導体系１６及び負の電極に対する導体
系１７は、皮膚に接触せず、全ての電極を電流源８に接
続する。

この様に混ぜ合せにした形式の構造は、第５図に示す様
に、正の電極１８が負の電極１９より面積が大きくても
よい。

その他の点は第４図と同じである。

どの実施例でも、正の電極の面積を負の電極より大きく
した場合、実際に許容し得る面積の差に制限がある。

第３図の実施例では、これが大体３対１であり、正の面
積が９０平方センチであるのに対して、負の電極の面積
は３０平方センチである。

両手又は両足の同時の発汗抑制処置を行なう時、第３図
に示した様な２組の電極を定電流源８に接続することが
出来る。

然し、独立の定電流源を夫夫別の電池で構成する方がよ
い。

こうすると、夫夫の手の感度の違いがある場合、それを
補償する為に、一方の手の電流を他方の手の場合より大
きくすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は導電性電極、多孔質介在体及び処置しようとす
る皮膚を第２図の線１−１で切った断面図、第２図は１
対の電極及び装置の他の部分の平面図、第３図は一方の
電極が他方よりも大きい別の実施例を示す平面図、第４
図は寸法の小さい正及び負の電極を空間的に混ぜ合せに
した別の実施例を示す略図、第５図は寸法の小さい正及
び負の電極を空間的に混ぜ合せにし、正の電極を負の電
極より大きくした別の実施例の略図である。 主な符号の説明、１・・・・・・電極、２・・・・・・
皮膚、４・・・・・・多孔質介在材料、６・・・・・・
別の電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 生体の皮膚に略一方向性の電流を印加する為の電極
   構造に於て、片側に少なくとも３ミリの厚さを持つ多孔
   質材料を持ち、該多孔質材料が当該電極及び皮膚の間に
   介在配置される様にした第１の導電性電極と、該第１の
   電極から隔たる場所で皮膚に接触する様になっている第
   ２の導電性電極と、正極及び負極を持つ制御された一方
   向電流源と、前記第１の電極を前記負極に接続し、前記
   第２の電極を前記正極に接続する手段とを有し、前記第
   １の電極から皮膚へ粒子が移動するのを前記多孔質材料
   によって阻止するようにし、こうしてイオン浸透療法に
   よる火傷を最小限に抑える電極構造。 ２、特許請求の範囲１に記載したものにおいて、前記多
   孔質材料がフェルト、ビスコースレーヨン、ポリエステ
   ル繊維及びフオームから成る群から選ばれるイオン浸透
   療法による火傷を最小限に抑える電極構造。 ３ 特許請求の範囲１に記載したものにおいて、前記多
   孔質材料が水分で湿らせであるイオン浸透療法による火
   傷を最小限に抑える電極構造。 ４ 特許請求の範囲１に記載したものにおいて、前記皮
   膚と接触する第２の電極の面積が、前記多孔質材料を介
   して皮膚と接触する第１の電極の面積よりも約３倍まで
   の倍率で大きいイオン浸透療法による火傷を最小限に抑
   える電極構造。 ５ 特許請求の範囲１に記載したものにおいて、前記第
   １及び第２の電極が電極の寸法に較べて比較的小さな距
   離だけ互いに隔たっているイオン浸透療法による火傷を
   最小限に抑える電極構造。 ６ 特許請求の範囲５に記載したものにおいて、相隔た
   る電極の間の距離が大体０．５乃至３センチの範囲内で
   あるイオン浸透療法による火傷を最小限に抑える電極構
   造。 ７ 特許請求の範囲１に記載したものにおいて、前記第
   １の電極が複数個の別々の導電区域で構成されるイオン
   浸透療法による火傷を最小限に抑える電極構造。 ８ 特許請求の範囲１に記載したものにおいて、前記第
   １の電極が複数個の第１の電極を含み、前記第２の電極
   が隣接して互いに隔て５混ぜ合せて配置された複数個の
   第２の電極を含むイオン浸透療法による火傷を最小限に
   抑える電極構造。 ９ 特許請求の範囲１に記載したものにおいて、前記第
   ２の電極の片側に接触し、第２の電極及び皮膚の間に介
   在配置される多孔質材料を含むイオン浸透療法による火
   傷を最小限に抑える電極構造。