JPS63281663A - 生体組織刺激装置 - Google Patents

生体組織刺激装置

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JPS63281663A
JPS63281663A JP9848388A JP9848388A JPS63281663A JP S63281663 A JPS63281663 A JP S63281663A JP 9848388 A JP9848388 A JP 9848388A JP 9848388 A JP9848388 A JP 9848388A JP S63281663 A JPS63281663 A JP S63281663A
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JP
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voltage
inductor
biological tissue
high voltage
output
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JP9848388A
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ジョエル リバード ダフレスネ
アラン ポール ダイケン
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3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Publication date
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36014External stimulators, e.g. with patch electrodes
    • A61N1/36021External stimulators, e.g. with patch electrodes for treatment of pain
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/328Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for improving the appearance of the skin, e.g. facial toning or wrinkle treatment

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  • Plastic & Reconstructive Surgery (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は生体組織刺激装置に係り、さらに詳細には高電
圧出力回路を備えた生体組織刺1IIl装置に関する。
[従来の技術] 生体組織刺激装置は医学的に有用であることが知られて
いる。ひとつの例として電気式皮膚神経刺激装置(TE
NS)は人体内の痛感信号が脳に達する前にマスクをか
けるために使用され、被治療者を痛みから解放している
。このようなTENsV7tnでは電気パルス、通常は
あらかじめ定められたパルス繰り返し数、強度、パルス
幅それにデユーティレシオを有する電流パルスがひとつ
又は複数の電極から被治療者の肌に加えられる。印加さ
れるパルスの時間的特性は例えば処方中の医師によって
あらかじめ定められているか又は被治療者が操作できる
スイッチによって個別選択されるか制御されている。さ
らに個々の定数又は全てのパルスプログラムでさえもT
ENS装置自身によってあらかじめ定めた通りに又は任
意に変更することかできる。
有用な生体組織刺激装置のもうひとつの例は神経筋刺激
装置(NMS)であり、これは患者の筋肉運動を電気的
に刺激するのに使用できる。このような神経筋刺激装置
では電気的パルス、これち又注意深く制御された周期、
強度、パルス幅及び繰り返し順序を有する電流パルスが
電極から、刺激対象の筋肉近くに印加され、筋肉を活性
化又は収縮させる。このようなパルス列の開始及び調節
は患者によって制御される。
これらの生体組械刺激装ばのいずれにおいても出力段は
、ある時間特性及び強度特性を備えた電気パルスを供給
する。これらの電流パルス強度は通常例えば10−10
0ミリ・アンペアとがなりな電流レベルにある。このよ
うな電流レベルは高電圧電源、例えば40から100ボ
ルトの電源から得られる。時間及び強度情報を与えるた
めに必要な論理回路は、通常は低電圧、例えば2.7か
ら5ボルトを給電されている。従って高電圧出力回路及
び低電圧論理回路の両方に給電するためには、少なくと
も2つの分離された電圧レベル、すなわち電力源又はエ
ネルギー源を維持する必要がある。
生体組織刺激装置は人間の被治療者に使用されるべく設
計されているので、小形で外部電源がら独立であること
が強く望まれる。小形電池が一般的に電気エネルギー源
として使用される。いくつかの電圧レベルの電気エネル
ギー源が必要であるため、いくつかの異なる電圧の電池
を必要とするか、又は1つの電池の出力電圧を降圧又は
昇圧してさらに別の電圧レベルを得る必要がある。生体
組織刺激装置に対する小形化要求及び運用コスト上の制
約のためかなり高い電圧、例えば22.5から90ボル
トの電池を使用することは得策ではない。一方低電圧レ
ベル例えば1.2から9ボルトの電池を使用する際には
適切に調圧された昇圧電圧を得るため付加論理回路及び
制御回路が必要である。これらの追加部品は、それらの
個数及びそれらが消費する電力のためにエネルギー源(
電池)の寸法が大きくなり小形化要求に逆行する。
[発明の要約] 本発明はこれらの問題を解決するためになされたもので
あって、基本的には低電圧エネルギー源、例えば約3ボ
ルトの電池と、高電圧レベルのエネルギー源を作り出す
ための昇圧回路とで構成された生体組織刺激装置を提供
する。刺激装置は例えばマイクロプロセッサのような単
一の論理回路を有し、これは時分割でタイミング及び強
度信号を出力段に供給したり、切換信号を高電圧昇圧回
路に供給したりする。
従って生体組織刺激装置は単一の低電圧エネルギー源を
利用できるという利点と、本来なら別に必要な昇圧回路
を駆動するための論理回路を時分割で利用できる利点と
を有している。基本クロック周期及び利用可能な2時間
幅“は主に出力パルスが必要とするタイミングから決定
される。一方刺激パルス列のデユーティレシオは一般的
に低いので、論理回路のかなりの時間を昇圧回路を駆動
するための別の仕事に振り向けられる。従ってこの機能
はゝ゛自由″に、すなわち、追加部品を必要とすること
なく実現できる。このようにして、生体組織刺激装置の
小形化と容易な携帯性とが得られる。
提案された実施例において、生体組織刺激装置はまず第
1に出力回路の適切なタイミング及び強度特性を決定し
ゲート信号を送る。これに引続いて、刺激装置は必要な
高電圧レベルを発生さぜるために昇圧回路を駆動する。
一定時間の後、刺激装置は再び、同一の出力チャンネル
か又は別の、例えば第2の出力チャンネルに対しタイミ
ング及び強度信号を出力する。この後、刺激装置は再び
昇圧回路を駆動する。引続いて、刺激装置はタイミング
及び強度の特性信号を出力チャンネルに送る。蓄電機構
は発生された高電圧エネルギーをそれが出力段で使用で
きるまで貯える。電圧調整回路はR電圧蓄電レベルが最
大値又はあらかじめ定められた値に達したか否かを判定
し、その時点で刺激装δは待機状態となって次の出力段
出力要求が入るまで電力を保持し待機する。
この方法で構築された生体組織刺激装置は回路部品点数
をかなり軽減できるので寸法、重量、消費電力及び価格
も小ざくできる。この生体組織刺激装置は又、必要な電
圧源レベルの数も最少とできるので寸法、重量、消費電
力、及び価格を最小にできる。さらに、その生体組織刺
激装置は低電力消費を実現しているので、電池交換まで
の運転期間が増加し、電池機構の占める寸法が減少して
いる。
詳細には本発明は低電圧源と、該低電圧源に接続され、
低電圧源を高電圧出力に変換するための昇圧機構を有す
る生体組織刺激装置を提供する。
高電圧蓄電機構が高電圧出力に接続され、a電圧出力エ
ネルギーを蓄電している。低電圧源から給電されている
タイミング回路は交互に、一連のタイミング信号と、昇
圧ta構への切換信号とを供給しでいる。高電圧蓄電機
構からの高電圧出力と、タイミング機構からの複数のタ
イミング信号とに接続された出力回路機構は、複数のタ
イミング信号に応じて、高電圧出力からの生体組織刺激
パルスを出力する。
提出された実施例において、昇圧機構はスイッチドイン
ダクタ回路である。提出された実施例において、スイッ
チドインダクタ回路は低電圧源に直列接続されたインダ
クタと、インダクタに直列接続されたスイッチ素子とを
有し、このスイッチ素子は、タイミング機構からのスイ
ッチ信号に応じてインダクタを選択的に接地する。整流
機構がスイッチ素子内のインダクタに接続されていて、
電流がインダクタから流出する方向にのみ流れるように
整流している。接続機構が、整流機構と、高電圧蓄電機
構とを互しζに接続している。
本発明の別の実施例において、生体組織刺激装置は低電
圧源と、該低電圧源に接続され、スイッチ信号に応じて
、低電圧源からPI高電圧出力変換するための昇圧機構
とを有する。出力回路が昇圧機構に接続され、タイミン
グ信号に応じた生体組織刺激電流パルスを発生させる。
モード制御11fM構が昇圧機構と、出力回路とに接続
されていて、生体組織刺激VRNの動作し−ドを制御し
、タイミング信号を出力回路に供給するパルス出力モー
ドと、パルス出力モードが不要の際に、スイッチ信号を
昇圧機構に供給する高電圧発生モードとに交互に切換え
ている。提出された実施例において、生体組織刺激装置
装置はさらに¥j機モードを有し、生体刺激装置がパル
ス出力モードでも高電圧発生モードでもない時に低電圧
電源を保存する。
[実施例] 以上述べた本発明の長所、動作及び構成は以下の記述及
び添付図を参照することによりさらに容易に明らかとな
ろう。
第1図及び第2図は生体組織刺激装置10のブロック図
を示す。クロック12は基本タイミング信号をiil制
御回路14に送りこれはプログラム可能論理ブロック1
6を制御している。プログラム可能論理ブロック16は
時分割で動作し、タイミング及び強度情報58及び60
を出力段18に供給する一方、スイッチ信号40をスイ
ッチドインダクタ回路20に供給する。高電圧出力信号
22は又出力段18でも利用され、生体組織刺激装置1
0からの生体組織刺激パルスを受ける患者又は被治療者
に使用される高電圧出力パルス24を供給する。電池電
力26の低電圧源がスイッチドインダクタ回路(swi
tched 1nductor C1rCtlit )
 20に接続して示されている。プログラム可能論理回
路16は又外部状態情報28を入力しており、これは使
用者が調節する強度又はモード選択スイッチの形態を想
定している。第2図において、プログラム可能論理回路
16は、従来型演篇論理装置(ALU)30.適当な記
憶素子32及び人出ツノ部34とで構成されるように示
されている。このようなブロック及び回路は実際従来の
ものと同等であり、プログラム可能論理ブロック16の
構成及び動作は制御回路14及びクロック12と関連し
て後程、タイミング図を示す第7図及び第8図を論じる
際に明らかとなろう。
生体組織刺激装置1oにおいて、単独のプログラム可能
論理ブロック16は時分割動作し、出力タイミング及び
強度の判断と、スイッチドインダクタ回路20の直接駆
動とを行なう。単独の低電圧レベル電池電源26のみを
必要とするため、電池電源26は低電圧源を高電圧レベ
ルに変換するためのスイッチドインダクタ回路20に供
給するのみならず、低電圧レベル電力を、これを必要と
するクロック12、制御回路14、プログラム可能論理
16及び出力段18の一部に含まれる論理素子にも供給
できなければならない。提出された実施例において、単
独の電池電源26はこれらの機能の両方に給電する。一
方、別々の電池電源26で[1]スイッチドインダクタ
回路20及び[2]低電圧論理回路電力の両方に給電す
ることもできる。しかしながら物理的には単一の電池索
子又は複数の電池素子から供給されるかのいかんにかか
わらず単独の低電圧レベル電源のみを必要とすることを
注意しておく。もちろん、すべての論理素子に基本低電
圧電源すなわち複数の電池に接続され、分離しており、
かつ調整された低電圧源から給電することも可能である
プログラム可能論理ブロック16は、出力段18とスイ
ッチドインダクタ回路20との間で時分割で動作してい
るため、プログラム可能論理ブロック16はある瞬間に
は出力パルス24のタイミング及び強度情報を出力段1
8に送り、別の瞬間には、高電圧出力22を生成するた
めにスイッチドインダクタ回路2oを駆動する。クロッ
ク12からの信号の基本周期は少なくとも部分的には、
高電圧刺激パルス24の負荷時間率の短い方の時間幅で
決められるので、゛残り時間″はプログラム可能論理ブ
ロック16が、スイッチドインダクタ回路20を駆動す
るという別の仕事を遂行するために利用できる。従って
、スイッチドインダクタ回路20を駆動するための仕事
は本質的に゛自由″に実現できる。
第1図及び第2図には単一の出力段18しか示されてい
ないが、スイッチドインダクタ回路20からの高電圧レ
ベル22は複数の出力段18に供給することができて、
プログラム可能論理ブロック16はタイミング及び強度
信号を追加された出力段18から出力される高電圧出力
パルス24に供給するように時分割動作できることも理
解されよう。
スイッチドインダクタ回路20の詳細を第3図に示す。
ひとつのインダクタ36は低電圧電源の電池26の一端
に接続されている。実際例において、インダクタ36は
1ミリヘンリーのインダクタであり電池26は2倍容f
fi ” A A A ”電池を直列接続し、2〜3ボ
ルトの電圧レベルを供給する。
インダクタ36の反対側は高電圧ゲート即ちスイッチ回
路38を通して接地されている。ゲート38はプログラ
ム可能論理ブロック16(第1図及び第2図)からのス
イッチ信号40で駆動される。
ゲート38に接続されている側のインダクタ36の終端
は又、ダイオード42の陽極にも接続され、インダクタ
36からの信号を整流し、?[がインダクタ36側のみ
から流出し、逆流しないようにしている。本質的に、電
池26からの電位エネルギーは、ゲート38が瞬間的に
開いた時に、すなわち、ランジスタゲート38がプログ
ラム可能論理ブロック16からの信号によって導通した
時に、インダクタ36の内部で電磁エネルギーに変換さ
れる。次にこの電磁エネルギーはゲート38が閉じた時
、すなわちトランジスタゲート38が非導通となった時
に、キャパシタ44内の電位エネルーギーに変形される
。電流はダイオード42を通り、キャパシタ44に貯え
られ、次に出力段18で使用されるまで蓄電されている
。スイッチ信号40で制御されるゲート38の開閉操作
はプログラム可能論理ブロックによって、適切な高電圧
信号22レベルに達1′るまで繰り返えされる。逆バイ
アス接続されたツェナーダイオード46は過電圧防止用
に具備されている。実施例におけるツェナーダイオード
46は約62ボルトのツェナー・ダイオードである。高
電圧信号22は電圧調整回路によって約50〜55ボル
トに保持されている。電圧調整回路は分圧器を形成する
抵抗″s48及び50で構成され、これらは比較器52
のひとつの入力に接続されており、もう一方の入力端子
は安定基準電圧源54、実施例では約1.7ボルトに接
続されている。比較器52の出力56はプログラム可能
論理ブロック16に送り戻され高電圧回路20の状態を
監視し、フィードバック信号を与え、プログラム可能論
理素子が生体組織刺激装置10の動作モードを好適に制
御できるようにしている。
本発明の実施例における出力段18の詳細回路図を第4
図に示す。プログラム可能論理素子16からの強度信号
58は固定パルス繰り返えし周期を持つパルス列である
。個別パルスのパルス幅は出力段18から出力される高
電圧出力パルス24が必要とする強度に応じて変化する
。出力段18は又プログラム論理ブロック16からタイ
ミング信号60を入力される。タイミング信号60は演
輝増幅器62にトリガをかけ、高電圧出力パルス24を
出力段18から出力させるようにする。キャパシタ64
と抵抗器63とで低域フィルタを形成し、これは強度信
号58からの可変幅パルス列の直流成分を抽出する。出
力段18はスイッチドインダクタ回路20から高電圧信
号22を受信する。I・ランジスタロ6.68及び抵抗
370.72.74及び76は高電圧信号22を電流パ
ルスに変形し、これは高電圧出力パルス24として供給
される。トランジスタ78、抵抗器80及び82それに
キャパシタ84は出力電流パルス列24の直流成分を除
去している。ダイオード86及び88はトランジスタ7
8が、トランジスタ68が非導通の時のみ導通できるよ
うにしている。
第5図は本発明の生体組織刺激装置の動作モードのひと
つの実施例を示す。第5図において、生体組織刺激装置
は状fi90に居て、強度及びタイミング信号58及び
60をひとつの出力段18に供給する。この処理が完了
すると、生体組織刺激装置は状態92に移りスイッチ信
1)40をスイッチドインダクタ回路20に送る。この
スイッチドインダクタ回路は高電圧昇圧回路として動作
し、これは次に出力段18で使用される高電圧レベル2
2を生成する。高電圧22を維持するための処理が終了
すると、生体組織刺激装置10は、[11直ちに又は、
高電圧供給レベル22に昇圧するまでに、あらかじめ定
められた時間を経過した後状態90に戻り、再び強度及
びタイミング信号をひとつ又は複数の出力段18に供給
する。高電圧供給源22の電圧レベルが正しい値に達す
ると、生体組織刺激装置は状態94に移り、低電圧電源
26からのエネルギーを保存するための゛” 4!i 
”状態になる。
第6図は第5図に示す状態遷移図のひとつの変形である
。第6図においてひとつの状f1190はタイミング及
び強度の信号を複数の出力段18に供給し、複数の高電
圧昇圧回路20を処理するので、個々に順に状態92A
、92Bから920と移り、スイッチ信号40を生体組
織刺激装置210内に含まれるすべての高電圧スイッチ
ドインダクタ回路20に供給する。どの時点からでも再
び待機状態94に移ることができる。
第6図に示す動作モードとは別に、単一のスイッチドイ
ンダクタ回路20が複数の出力段18と接続される場合
もある。この場合には、ただひとつのスイッチドインダ
クタ回路20のみにスイッチ信号40が供給される一方
、複数の出力段18にはタイミング及び強度の情報信号
が時分割に供給される。この件は第7図の詳細タイミン
グ図にざらにわかり易く示すことができる。第7図には
タイマのタイム・アップ時点が複数96示されており、
これはクロック12から与えられていて、プログラム可
能論理16で使用可能な基本時間間隔を示す。第7図の
タイミング図では、チャンネル1及びチャンネル2と名
付けた2つの出力段18とひとつのスイッチドインダク
タ回路2oとを仮定している。タイマがタイム・アップ
96する第1区間の間にチャンネル1出力バルス60A
が供給され、それに引続いて直ちにチャンネル1強度信
号58Aが供給される。強度信号58Aの時間平均パル
ス幅は可変であり、出力段18において、出力電流パル
ス24の強度が調節される。実施例ではチャンネル1強
度信号58Aを供給した直後に、プログラム可能論理ブ
ロック16は信号98で示される外部状態情報28を読
み込む。第1のタイマ時間幅96の間に残りの時間があ
れば、プログラム可能論理ブロック16はスイッチ信号
40をスイッチドインダクタ回路20に供給開始する。
実施例においては°、タイマ96の第2区間のすべては
、必要に応じて、スイッチ信号40をスイッチドインダ
クタ回路20に供給するために使用されている。タイマ
96の第3区間では、チャンネル2タイミング信号60
B及びチャンネル2強度信号58Bがチャンネル2出力
段18に供給される。実施例では外部状態情報は長周期
で読み込まれるのでプログラム可能論理素子16は直ち
にスイッチ信号40をスイッチドインダクタ回路20に
供給し始める。タイマ96の第4区間はタイマ96の第
2区間に類似で、必要に応じてスイッチ信号40をスイ
ッチドインダクタ回路20に供給するために費される。
このタイミング図において、高電圧レベル信号22は予
定の値以下であると仮定しているので、すべての時間が
スイッチ信号40を供給して高電圧信号レベル22を予
定の値に昇圧するために費される。これに続くタイマ9
6の各区間は高電圧レベル22がその最大値、又はあら
かじめ定められた閾値に達するまでは同様である。高電
圧レベル2iがあらかじめ定められた値に達した時点で
プログラム可能論理ブロック16はスイッチ信号40を
スイッチドインダクタ回路20に供給し続ける代りに待
機ブロック100で示される待機状態に移る。これはこ
の時間は高電圧供給レベル22を維持する必要がないか
らである。又周期的にもうひとつの時間幅98が外部状
態情報28を読み込むために取られている。
第8図はスイッチドインダクタ回路20に供給されるス
イッチ信号40のタイミング図を示す。
ゲート38が1m閉される正確な時間幅は理論的にはイ
ンダクタ36のインダクタンスの大きさ、必要な効率レ
ベル(主要部品内での電力損失を反映する)、必要な出
力電流、それに、最も重要なのは電池26から供給され
る電圧とに依存している。
電池電圧は一定ではないので第8図に示すタイミング図
は電圧レベルで合わせている。一般的に電池26は放電
するとその電圧レベルは低下する。
又、ゲート38はインダクタ36が飽和となった時点を
超えて開状態に居るべきではない、これは電力損失がこ
の時点から急増するためである。一方、ゲート38は十
分なエネルギーがインダクタ内に貯えられるまでは十分
に長い間開状態を保たねばならない。電磁エネルギーは
インダクタを通るピーク電流の2乗に比例して増加する
。電池26から供給される電圧はインダクタ36内のイ
ンダクタンスと、電流変化分を時間の変化分で割つた量
との積にほぼ等しい。電池電圧が低下した際の電流変化
を一定に保つために、時間の変化分、又はゲート38を
閉じている時間を増す必要がある。ピーク電流をほぼ一
定に保つことは、スイッチドインダクタ回路の動作時間
を変更せずに、高電圧信号レベル22の電力容量を保持
するため−に非常に重要である。言葉を代えれば、電池
26電圧が変更してもプログラム可能論理ブロック16
で必要とする0時間幅“は一定に保たれるということで
ある。ゲート38が開状態である時間は電池26電圧の
関数として選ばれる。この点は第8図のスイッチ信号4
0のタイミング図に示されて 4いる。実施例では、2
つのタイミング信号が供給されている。スイッチ信号4
0Aは電池電圧が2.2ボルト以上の時に供給される。
スイッチ信号40Aのタイミング図はスイッチ信号40
Aは70ミリ秒の間”オン“ (ゲート38を導通させ
る)で10ミリ秒の間”オフ″(ゲート38を非導通と
する)であることを示している。電池電圧が2.2ボル
ト以下に低下すると、スイッチ信号40Bが使用される
。適切な電流レベルを維持するために、スイッチ信号4
0の゛オン″時間は100ミリ秒まで増加される。しか
し゛オフ″時間は10ミリ秒のまま一定である。スイッ
チ信号40の゛オン“時間はインダクタ36からのピー
ク値を得るために可変であるが、スイッチ信号40の”
オフ“時間が一定に保たれるのは、この時間が単にイン
ダクタを出た電流をキャパシタ44に入れて1.その電
流を高電圧信号レベル22の電圧として使用するために
貯えるためのみに必要だからである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による生体組織刺激装置の時分割プログ
ラム可能論理回路のブロック図:第2図は本発明による
生体組織刺激装置のプログラム可能論理回路の詳細を示
すブロック図:第3図は、本発明による生体組織刺激装
置の高電圧昇圧回路の詳細回路図: 第4図は、本発明による生体組織刺激装置の出力段の詳
細回路図: 第5図は、本発明による生体組織刺激装置のモード遷移
図; 第6図は、本発明による生体組織刺激装置の別の実施例
におけるモード遷移図: 第7図は、本発明による生体組織刺激装置のプログラム
可能論理回路出力のタイミング図;そして 第8図は、昇圧回路を駆動するタイミング信号のタイミ
ング図を示す。 符号の説明 10 生体組織刺激装置 12 クロック 16 プログラム可能論理 18 出力段 20 スイッチドインダクタ回路 24 高電圧出力パルス 26 電池電力 36 インダクタ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)低電圧直流電源と、 該低電圧直流電源に接続され、前記低電圧直流電源を高
    電圧出力に変換するための電圧昇圧装置と、 前記高電圧出力に接続され前記高電圧出力の電圧を蓄電
    するための高電圧蓄電装置と、 該高電圧蓄電装置に接続され、前記高電圧出力から複数
    の生体組織刺激パルスを出力するための出力回路装置と を有する生体組織刺激装置において、 前記低電圧直流電源から給電され、前記出力回路に接続
    されて、交互に複数のタイミング信号の供給と前記電圧
    昇圧装置に対する複数のスイッチ信号の供給とを行なう
    タイミング装置を有することを特徴とする前記生体組織
    刺激装置。
  2. (2)請求項1に記載の生体組織刺激装置において、前
    記高電圧蓄電装置と前記タイミング装置とに接続され、
    前記高電圧蓄電装置の値があらかじめ定められた電圧レ
    ベルに達した時点で前記電圧昇圧装置への前記スイッチ
    信号を不能とする調節装置を有することを特徴とする前
    記生体組織刺激装置。
  3. (3)請求項2に記載の生体組織刺激装置において、前
    記電圧昇圧装置がスイッチドインダクタ回路を有するこ
    とを特徴とする前記生体組織刺激装置。
  4. (4)請求項3に記載の生体組織刺激装置において、前
    記スイッチドインダクタ回路が前記低電圧直流電源に直
    列接続されたひとつのインダクタと;該インダクタに直
    列接続され、前記タイミング装置からの前記スイッチ信
    号に応じて、前記インダクタを選択的に接地するための
    スイッチ素子と;前記インダクタと前記スイッチ素子と
    の間に接続され、前記インダクタからのみ電流が流れる
    ように制限する整流装置と; それに、該整流装置と、前記高電圧蓄電装置とを接続す
    るための接続装置とを有することを特徴とする前記生体
    組織刺激装置。
  5. (5)請求項4に記載の生体組織刺激装置において、前
    記インダクタを接地するための前記スイッチ信号のデュ
    ーティレシオが前記低電圧源の電圧値の関数であること
    を特徴とする前記生体組織刺激装置。
  6. (6)低電圧直流電源と;該低電圧直流電源に接続され
    、前記低電圧直流電力をスイッチ信号に応じて高電圧出
    力に変換するための電圧昇圧装置と;該電圧昇圧装置に
    接続され、前記高電圧出力のエネルギーを貯えるための
    高電圧蓄電装置と;該高電圧蓄電装置に接続され、タイ
    ミング信号に基づき複数の生体組織刺激電流パルスを発
    生するための出力回路装置とを有する生体組織刺激装置
    において、前記電圧昇圧装置と、前記出力回路装置とに
    接続され、前記生体組織刺激装置を、前記タイミング信
    号を前記出力回路装置に供給するためのパルス出力モー
    ドと、前記スイッチ信号を前記電圧昇圧装置に供給する
    高圧電発生モードとに交互に制御するためのモード制御
    装置を有することを特徴とする前記生体組織刺激装置。
  7. (7)請求項6に記載の生体組織刺激装置において、前
    記モード制御装置が、前記パルス出力モードも前記高電
    圧発生モードも共に不要な時に前記低電圧電力を保存す
    るための待機モードを有することを特徴とする前記生体
    組織刺激装置。
  8. (8)請求項7に記載の生体組織刺激装置において、さ
    らに前記高電圧蓄電装置と前記モード制御装置とに接続
    され、前記高電圧蓄電装置の値があらかじめ定められた
    電圧レベルに達した時点で前記電圧昇圧装置への前記ス
    イッチ信号を不可とするための調節装置を有することを
    特徴とする前記生体組織刺激装置。
  9. (9)請求項8に記載の生体組織刺激装置において、前
    記電圧昇圧装置がスイッチドインダクタ回路を有するこ
    とを特徴とする前記生体組織刺激装置。
  10. (10)請求項9に記載の生体組織刺激装置において、
    前記スイッチドインダクタ回路が、前記低電圧直流電源
    に直列接続されたインダクタと;該インダクタに直列接
    続され前記モード制御装置からの前記スイッチ信号に応
    じて前記インダクタを選択的に接地するためのスイッチ
    素子と;前記インダクタと前記スイッチ素子との間に接
    続され、前記インダクタからのみ電流が流れるように制
    限する整流装置と;それに該整流装置と、前記高電圧蓄
    電装置とを互いに接続するための接続装置とを有するこ
    とを特徴とする前記生体組織刺激装置。
  11. (11)請求項10に記載の生体組織刺激装置において
    、前記インダクタを接地するための前記スイッチ信号の
    デューティレシオが前記低電圧源の電圧値の関数である
    ことを特徴とする前記生体組織刺激装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0410709A (ja) * 1990-04-27 1992-01-14 Casio Comput Co Ltd 無安定マルチバイブレータ
JP2008212739A (ja) * 1998-09-04 2008-09-18 Woodside Biomedical Inc バッテリ駆動電気治療装置における出力調整方法および装置
JP2017525481A (ja) * 2014-08-19 2017-09-07 フェメダ リミテッド 電気刺激に関するデバイスおよび方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2674758B1 (fr) * 1991-04-03 1995-07-07 Gebert Michel Generateur portable a courant faradique pour usage dermique.
EP0836514A2 (en) * 1996-03-18 1998-04-22 688726 Alberta, Ltd. Electrotherapy device
US10098585B2 (en) 2013-03-15 2018-10-16 Cadwell Laboratories, Inc. Neuromonitoring systems and methods
US9935395B1 (en) 2017-01-23 2018-04-03 Cadwell Laboratories, Inc. Mass connection plate for electrical connectors
US11253182B2 (en) 2018-05-04 2022-02-22 Cadwell Laboratories, Inc. Apparatus and method for polyphasic multi-output constant-current and constant-voltage neurophysiological stimulation
US11992339B2 (en) 2018-05-04 2024-05-28 Cadwell Laboratories, Inc. Systems and methods for dynamic neurophysiological stimulation
US11443649B2 (en) 2018-06-29 2022-09-13 Cadwell Laboratories, Inc. Neurophysiological monitoring training simulator
CN111544769B (zh) * 2020-04-15 2025-04-04 浙江大学 一种低功耗神经肌肉刺激仪

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4559946A (en) * 1982-06-18 1985-12-24 Mieczyslaw Mirowski Method and apparatus for correcting abnormal cardiac activity by low energy shocks
CA1262564A (en) * 1983-09-01 1989-10-31 Minoru Sasaki Iontophoresis device
US4693254A (en) * 1984-06-05 1987-09-15 Codman & Shurtleff, Inc. Transcutaneous nerve stimulation device using a common controller for pulse production and parameter display
DK252485A (da) * 1984-06-05 1985-12-06 Codman & Shurtleff Transkutan nervestimuleringsindretning med styreenhed
US4827936A (en) * 1986-05-14 1989-05-09 Ventritex Apparatus for stimulating the heart with protected pacer
US4803986A (en) * 1987-04-24 1989-02-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Ergonometric transcutaneous electrical nerve stimulator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0410709A (ja) * 1990-04-27 1992-01-14 Casio Comput Co Ltd 無安定マルチバイブレータ
JP2008212739A (ja) * 1998-09-04 2008-09-18 Woodside Biomedical Inc バッテリ駆動電気治療装置における出力調整方法および装置
JP2017525481A (ja) * 2014-08-19 2017-09-07 フェメダ リミテッド 電気刺激に関するデバイスおよび方法
US11110269B2 (en) 2014-08-19 2021-09-07 Femeda Ltd. Electrostimulation related devices and methods

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