JPWO2017221389A1 - 家庭用電気治療器 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の家庭用電気治療器100について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す本発明の家庭用電気治療器100を実施するための形態は、本発明の家庭用電気治療器100の一例を示すものであり、本発明は、以下に示す実施形態に何ら限定されるものではない。
スマートフォン40は一般的なコンピュータと同等の機能を備えている。スマートフォン40の所有者が、スマートフォン40を家庭用電気治療器100に応用することにより、高性能な家庭用電気治療器100を、安価に利用することが可能となる。脳血管障害を罹患する患者は、収入が大幅に減少した状態で、長期間のリハビリテーションが必要となり、リハビリテーションによる経済的負担は非常に大きい。しかしながら、本発明の家庭用電気治療器100においては、スマートフォン40を、家庭用電気治療器100の中心的な役割を担う部材として使用するため、高性能の家庭用電気治療器100を、安価なコストで利用することが可能となる。
マイクロプロセッサ50は、スマートフォン40による、医学情報に基づく制御を受けて、出力信号の電圧、電流、周波数等を個別に制御する機能を有する。マイクロプロセッサ50は、信号出力ユニット60とケーブル70により接続されており、信号出力ユニット60は、マイクロプロセッサ50の制御を受けて、そのポート1からポート15の各ポートから、各神経に通電する電気刺激を出力可能になっている。マイクロプロセッサ50が、出力信号の電圧、電流、周波数等を個別に制御することにより、本発明の家庭用電気治療器100による電気治療が高い安全性と正確性をもって施行され、かつ、医学的知識に乏しい患者においても高い治療上の効果をもたらすことができるようになる。マイクロプロセッサ50の具体的構成は、特に限定されるものではないが、例えば、中央演算装置(CPU)と、記憶装置であるメモリと、記憶装置である記憶メディアと、を備えていることが好ましく、マイクロプロセッサ50自体の制御を行う制御手段を、更に有していることが好ましい。マイクロプロセッサ50は、ケーブル70により、スマートフォン40と双方向で接続されており、後述する電源制御ユニット20及び過電圧保護ユニット30とも、ケーブル70により双方向で接続されている。
本発明の家庭用電気治療器100は、電源制御ユニット20を有している。電源制御ユニット20は、スマートフォン40、過電圧保護ユニット30、及びマイクロプロセッサ50と、ケーブル70により、双方向で接続されており、スマートフォン40による制御を受けて、マイクロプロセッサ50及びマイクロプロセッサ50が制御する信号出力ユニット60に供給される電流とその電圧を制御する。家庭用電気治療器100が電源制御ユニット20を有することにより、マイクロプロセッサ50及び信号出力ユニット60に供給される電流とその電圧が制御されるため、安全性が高く、かつ正確性の高い電気治療を施行することが可能となる。
本発明の家庭用電気治療器100は、過電圧保護ユニット30を有している。過電圧保護ユニット30は、スマートフォン40、電源制御ユニット20、及びマイクロプロセッサ50と、ケーブル70により、双方向で接続されており、スマートフォン40による制御を受けて、マイクロプロセッサ50及びマイクロプロセッサ50が制御する信号出力ユニット60が、規定された電圧よりも高い電圧の電気刺激を出力することを防止する機能を有する。例えば、過電圧保護ユニット30は、マイクロプロセッサ50が出力しようとする電気刺激、及び信号出力ユニット60が出力する電気刺激の電圧をモニタする手段を有し、出力される電気刺激の電圧が規定電圧を上回る場合には、必要に応じてスマートフォン40及び電源制御ユニット20を介して、電気刺激の出力を停止する手段を実行できるものであることが好ましい。
図2は、本発明の家庭用電気治療器100における、電極80の配置を模式的に示す図面である。上述のとおり、信号出力ユニット60にはポート1からポート15が設けられており、各ポートに接続された複数の電極80が配置されている。電極80は、左右の手の正中神経、橈骨神経、及び尺骨神経、並びに、左右の足の腓骨神経、脛骨神経、及び大腿神経に電気刺激を付与可能にしている。これに加えて、本発明の家庭用電気治療器100においては、必要に応じて、頸椎に設置する電極80(図2では、脳疾患を持つ人を想定して、左右の外耳道に設置する電極80を示している)、左右の仙骨神経(仙骨孔)に設置する電極80、を有する。各神経の詳細については、後述する。
手足の末梢神経について、大阪大学運動器バイオマテリアル学、菅本一臣教授(整形外科医)監修の下で開発された医学アプリであるteamLabBodyによれば、以下のような記述がみられる。
本発明の家庭用電気治療器100は、図4、図6、及び図10に示したように、必須の部材として、手のサポータ801及び足のサポータ802を有する。ここで、手のサポータ801は、正中神経が通過する手のひらの部位、並びに橈骨神経及び尺骨神経が通過する手の甲の部位に電極80を固定可能なものであり、足のサポータ802は、腓骨神経及び脛骨神経が通過する足の甲の部位、並びに大腿神経が通過する脛の内側面に電極80を固定可能なものである。このため、手のサポータ801は、少なくとも手のひら、手の甲、手首を被覆可能なものであることが好ましく、足のサポータ802は、少なくとも足の裏、足の甲、足首、脛を被覆可能なものであることが好ましい。図4、図6、及び図10に示すように、手のサポータ801及び足のサポータ802は、それぞれ、正中神経、橈骨神経、及び尺骨神経、並びに、腓骨神経、脛骨神経、及び大腿神経において、電気刺激が最も効果を有する部位に電極80を固定可能であることが好ましい。
図11に、仙骨における電極80の固定位置を示すが、必要に応じて電極固定テープを用いて、この部位に電極80を固定して、電気治療を施行することにより、血流に対しても良好な効果をもたらしつつ、仙骨副交感神経系に良好な治療効果を発揮せしめることができる。図12に、腸骨と仙骨との関係、及び血液の移行部を示す。仙骨が位置する腸骨の骨髄には大量の造血幹細胞が存在しているものとされ、白血球(好中球、好酸球、好塩基球、リンパ球、単球、マクロファージ)、赤血球、血小板、肥満細胞、樹状細胞を生み出している。仙骨副交感神経系は大腸の右1/3、腎臓と膀胱、生殖器、外陰部を支配している。
神経の活動と電気刺激は密接に関連している。神経が興奮した場合、活動電位が生じるが、この活動電位とは刺激に応じて細胞膜に生じる、一過性の膜電位の変化である。活動電位が生じた状態においては、細胞膜の電位は−70mVから40mVに急上昇し、その後間もなくして、細胞膜の電位が−70mVに戻る。このため、神経に電気刺激を付与することにより、神経を人為的に興奮させることができる。脳神経の軸索が伸長し、ニューロンのネットワークを形成する際に弊害となるのは大きな刺激である。中枢神経における障害部の活動電位は弊害となりうるものである。
本発明の家庭用電気治療器100は、睡眠誘導装置としても用いられる。現代の若者は視覚や聴覚を介して多くの刺激を受け続けており、一日の運動量も多い。成人して社会で活躍するようになると、仕事のストレスも急増するし、高齢者であっても、環境に対する不満や不安が増加する。このような日常のストレスの急増に伴って、現代人は交感神経の興奮時間が急増しており、健康な者であっても、良質で理想的な睡眠を得るための方法が必要となっている。本発明の家庭用電気治療器100を睡眠誘導装置として使用することにより、交感神経の興奮が抑制され、副交感神経の興奮が促進されて、良質で理想的な睡眠がもたらされる。
20 電源制御ユニット
30 過電圧保護ユニット
40 スマートフォン
50 マイクロプロセッサ
60 信号出力ユニット
70 ケーブル
80 電極
801 手のサポータ
802 足のサポータ
Claims (6)
- マイクロプロセッサと、
電源制御ユニットと、
過電圧保護ユニットと、
前記マイクロプロセッサ、前記電源制御ユニット、及び前記過電圧保護ユニットを制御するスマートフォンと、
頸椎に設置する電極と、
正中神経が通過する手のひらの部位、並びに橈骨神経及び尺骨神経が通過する手の甲の部位に電極を固定可能な手のサポータと、
腓骨神経及び脛骨神経が通過する足の甲の部位、並びに大腿神経が通過する脛の内側面に電極を固定可能な足のサポータと、
手のサポータ及び足のサポータに配置する複数の電極と、
前記電極及び前記マイクロプロセッサを連結可能なケーブルと、を有する家庭用電気治療器であって、
前記スマートフォンが、電流の出力パターン、電流の出力強度、通電時間、通電開始/終了のタイミング、通電状態、通電履歴を制御可能であり、
前記家庭用電気治療器が、
頸椎に0Vを付加可能であり、
手の末梢神経に5V若しくは6V又は−5V若しくは−6Vを付加可能であり、
足の末梢神経に5V若しくは6V又は−5V若しくは−6Vを付加可能であり、
手の末梢神経が、正中神経、橈骨神経、尺骨神経であり、
足の末梢神経が、腓骨神経、脛骨神経、及び大腿神経であり、
仙骨孔に通電可能であり、
手の末梢神経、及び足の末梢神経のそれぞれに、
大脳の中心後回に刺激を伝える、プラス信号と、
大脳の運動野を介して末梢神経に刺激を伝える、マイナス信号と、を付加可能であり、
前記家庭用電気治療器が付加するプラス信号及びマイナス信号の付加パターンが32種類存在し、
各付加パターンは、6回の通電刺激から構成され、
前記32種類のうち、
プラス信号5回かつマイナス信号1回の付加パターンが2種類、
プラス信号1回かつマイナス信号5回の付加パターンが2種類、
プラス信号4回かつマイナス信号2回の付加パターンが9種類、
プラス信号2回かつマイナス信号4回の付加パターンが9種類、
プラス信号3回かつマイナス信号3回の付加パターンが10種類、であり、
前記家庭用電気治療器が、右の橈骨神経、左の橈骨神経、右の正中神経、左の正中神経、右の尺骨神経、左の尺骨神経、右の腓骨神経、左の腓骨神経、右の脛骨神経、左の脛骨神経、右の大腿神経、左の大腿神経の順に、各末梢神経と、仙骨孔−頸椎間とで、通電可能であることを特徴とする、家庭用電気治療器。 - マイクロプロセッサと、
電源制御ユニットと、
過電圧保護ユニットと、
前記マイクロプロセッサ、前記電源制御ユニット、及び前記過電圧保護ユニットを制御するスマートフォンと、
左右の外耳道に設置する電極と、
正中神経が通過する手のひらの部位、並びに橈骨神経及び尺骨神経が通過する手の甲の部位に電極を固定可能な手のサポータと、
腓骨神経及び脛骨神経が通過する足の甲の部位、並びに大腿神経が通過する脛の内側面に電極を固定可能な足のサポータと、
手のサポータ及び足のサポータに配置する複数の電極と、
前記電極及び前記マイクロプロセッサを連結可能なケーブルと、を有する家庭用電気治療器であって、
前記スマートフォンが、電流の出力パターン、電流の出力強度、通電時間、通電開始/終了のタイミング、通電状態、通電履歴を制御可能であり、
前記家庭用電気治療器が、
外耳道に0Vを付加可能であり、
手の末梢神経に5V若しくは6V又は−5V若しくは−6Vを付加可能であり、
足の末梢神経に5V若しくは6V又は−5V若しくは−6Vを付加可能であり、
手の末梢神経が、正中神経、橈骨神経、尺骨神経であり、
足の末梢神経が、腓骨神経、脛骨神経、及び大腿神経であり、
仙骨孔に通電可能であり、
手の末梢神経、及び足の末梢神経のそれぞれに、
大脳の中心後回に刺激を伝える、プラス信号と、
大脳の運動野を介して末梢神経に刺激を伝える、マイナス信号と、を付加可能であり、
手の末梢神経及び仙骨孔に、プラス信号6回の付加パターンから、2ミリ秒から8ミリ秒の間隔で、プラス信号の回数を徐々に減らしつつマイナス信号の回数を徐々に増やす付加パターンに変更させつつ、プラス信号とマイナス信号を付加可能であり、
足の末梢神経に、マイナス信号6回の付加パターンから、2ミリ秒から8ミリ秒の間隔で、マイナス信号の回数を徐々に減らしつつプラス信号の回数を徐々に増やす付加パターンに変更させつつ、プラス信号とマイナス信号を付加可能であり、
前記家庭用電気治療器が、右の橈骨神経、右の腓骨神経、左の橈骨神経、左の腓骨神経、右の正中神経、右の大腿神経、左の正中神経、左の大腿神経、右の尺骨神経、右の脛骨神経、左の尺骨神経、左の脛骨神経の順に、各末梢神経と、仙骨孔−頸椎間とで、通電可能であることを特徴とする、家庭用電気治療器。 - マイクロプロセッサと、
電源制御ユニットと、
過電圧保護ユニットと、
前記マイクロプロセッサ、前記電源制御ユニット、及び前記過電圧保護ユニットを制御するスマートフォンと、
正中神経が通過する手のひらの部位、並びに橈骨神経及び尺骨神経が通過する手の甲の部位に電極を固定可能な手のサポータと、
腓骨神経及び脛骨神経が通過する足の甲の部位、並びに大腿神経が通過する脛の内側面に電極を固定可能な足のサポータと、
手のサポータ及び足のサポータに配置する複数の電極と、
前記電極及び前記マイクロプロセッサを連結可能なケーブルと、を有する家庭用電気治療器であって、
前記スマートフォンが、電流の出力パターン、電流の出力強度、通電時間、通電開始/終了のタイミング、通電状態、通電履歴を制御可能であり、
前記家庭用電気治療器が、
手の末梢神経に5V若しくは6V又は−5V若しくは−6Vを付加可能であり、
足の末梢神経に5V若しくは6V又は−5V若しくは−6Vを付加可能であり、
手の末梢神経が、正中神経、橈骨神経、尺骨神経であり、
足の末梢神経が、腓骨神経、脛骨神経、及び大腿神経であり、
仙骨孔に通電可能であり、
手の末梢神経、及び足の末梢神経のそれぞれに、
大脳の中心後回に刺激を伝える、プラス信号と、
大脳の運動野を介して末梢神経に刺激を伝える、マイナス信号と、を付加可能であり、
前記家庭用電気治療器が付加するプラス信号及びマイナス信号の付加パターンが32種類存在し、
各付加パターンは、6回の通電刺激から構成され、
前記32種類のうち、
プラス信号5回かつマイナス信号1回の付加パターンが2種類、
プラス信号1回かつマイナス信号5回の付加パターンが2種類、
プラス信号4回かつマイナス信号2回の付加パターンが9種類、
プラス信号2回かつマイナス信号4回の付加パターンが9種類、
プラス信号3回かつマイナス信号3回の付加パターンが10種類、であり、
前記家庭用電気治療器が、右の橈骨神経、左の橈骨神経、右の正中神経、左の正中神経、右の尺骨神経、左の尺骨神経、右の腓骨神経、左の腓骨神経、右の脛骨神経、左の脛骨神経、右の大腿神経、左の大腿神経の順に、各末梢神経と、仙骨孔−頸椎間とで、通電可能であることを特徴とする、家庭用電気治療器。 - マイクロプロセッサと、
電源制御ユニットと、
過電圧保護ユニットと、
前記マイクロプロセッサ、前記電源制御ユニット、及び前記過電圧保護ユニットを制御するスマートフォンと、
正中神経が通過する手のひらの部位、並びに橈骨神経及び尺骨神経が通過する手の甲の部位に電極を固定可能な手のサポータと、
腓骨神経及び脛骨神経が通過する足の甲の部位、並びに大腿神経が通過する脛の内側面に電極を固定可能な足のサポータと、
手のサポータ及び足のサポータに配置する複数の電極と、
前記電極及び前記マイクロプロセッサを連結可能なケーブルと、を有する家庭用電気治療器であって、
前記スマートフォンが、電流の出力パターン、電流の出力強度、通電時間、通電開始/終了のタイミング、通電状態、通電履歴を制御可能であり、
前記家庭用電気治療器が、
手の末梢神経に5V若しくは6V又は−5V若しくは−6Vを付加可能であり、
足の末梢神経に5V若しくは6V又は−5V若しくは−6Vを付加可能であり、
手の末梢神経が、正中神経、橈骨神経、尺骨神経であり、
足の末梢神経が、腓骨神経、脛骨神経、及び大腿神経であり、
仙骨孔に通電可能であり、
手の末梢神経、及び足の末梢神経のそれぞれに、
大脳の中心後回に刺激を伝える、プラス信号と、
大脳の運動野を介して末梢神経に刺激を伝える、マイナス信号と、を付加可能であり、
手の末梢神経及び仙骨孔に、プラス信号6回の付加パターンから、2ミリ秒から8ミリ秒の間隔で、プラス信号の回数を徐々に減らしつつマイナス信号の回数を徐々に増やす付加パターンに変更させつつ、プラス信号とマイナス信号を付加可能であり、
足の末梢神経に、マイナス信号6回の付加パターンから、2ミリ秒から8ミリ秒の間隔で、マイナス信号の回数を徐々に減らしつつプラス信号の回数を徐々に増やす付加パターンに変更させつつ、プラス信号とマイナス信号を付加可能であり、
前記家庭用電気治療器が、右の橈骨神経、右の腓骨神経、左の橈骨神経、左の腓骨神経、右の正中神経、右の大腿神経、左の正中神経、左の大腿神経、右の尺骨神経、右の脛骨神経、左の尺骨神経、左の脛骨神経の順に、各末梢神経と、仙骨孔−頸椎間とで、通電可能であることを特徴とする、家庭用電気治療器。 - 睡眠誘導装置として用いられる請求項1から4のいずれかに記載の家庭用電気治療器であって、
前記家庭用電気治療器が、
橈骨神経に7Hzで通電可能であり、
腓骨神経に7Hzで通電可能であり、
仙骨孔に4Hzで通電可能であり、
正中神経に6Hzで通電可能であり、
大腿神経に6Hzで通電可能であり、
尺骨神経に5Hzで通電可能であり、
脛骨神経に5Hzで通電可能である、請求項1から4のいずれかに記載の家庭用電気治療器。 - 睡眠誘導装置として用いられる請求項1から4のいずれかに記載の家庭用電気治療器であって、
前記家庭用電気治療器が、
橈骨神経に7Hzで通電可能であり、
腓骨神経に7Hzで通電可能であり、
仙骨孔に4Hzで通電可能であり、
正中神経に6Hzで通電可能であり、
大腿神経に6Hzで通電可能であり、
尺骨神経に5Hzで通電可能であり、
脛骨神経に5Hzで通電可能であり、
前記スマートフォンが、入力された睡眠予定時刻の3時間前に通電開始時刻を通知可能であり、通知と同時に通電を開始する、家庭用電気治療器。
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