JPWO2019176822A1 - Medical equipment - Google Patents
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- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
Abstract
医療機器(10)は、生体の体表に配置される複数の電極(12)と、複数の電極(12)に電気パルスを供給するコントローラ(18)と、を備える。複数の電極(12)は、電気パルスの供給により陰極(22)の配置位置の体内に過酸化水素を生成させる一対の生成用電極(20)を構成する。また複数の電極(12)は、陰極(22)の周囲に配置され、異なる周波数の電気パルスの供給により、平面視で陰極(22)に重なる位置に干渉低周波を生じさせる複数対の干渉用電極(30)を構成する。The medical device (10) includes a plurality of electrodes (12) arranged on the body surface of a living body, and a controller (18) that supplies electric pulses to the plurality of electrodes (12). The plurality of electrodes (12) constitute a pair of generation electrodes (20) that generate hydrogen peroxide in the body at the position where the cathode (22) is arranged by supplying an electric pulse. Further, the plurality of electrodes (12) are arranged around the cathode (22), and by supplying electric pulses of different frequencies, interference is generated at a position overlapping the cathode (22) in a plan view. It constitutes the electrode (30).
Description
本発明は、電気刺激により過酸化水素を生成して生体の治療を促進する医療機器に関する。 The present invention relates to a medical device that produces hydrogen peroxide by electrical stimulation to promote treatment of a living body.
近年、生体の種々の症状に過酸化水素を利用して治療を促進する技術が注目されている。過酸化水素は、通常、輸液によって生体に投与されるが、経血管的投与では、生体に存在するカタラーゼ酵素により過酸化水素が代謝されるため、治療箇所に達する過酸化水素の量が少なくなり、長時間の治療(拘束)が必要となる。 In recent years, attention has been focused on techniques for promoting treatment using hydrogen peroxide for various symptoms of a living body. Hydrogen peroxide is usually administered to the living body by infusion, but in transvascular administration, the amount of hydrogen peroxide that reaches the treatment site is reduced because the catalase enzyme present in the living body metabolizes the hydrogen peroxide. , Long-term treatment (restraint) is required.
また、輸液療法以外にも、生体に電気刺激を加えることで、生体内で過酸化水素を生成して、この過酸化水素を利用する方法も考案されている。例えば、米国特許第5458627号明細書には、骨の再生治療において、治療部位に電気刺激を加えることで、生体中の酸素と水の電気化学反応により過酸化水素を陰極近傍に生じさせ、この過酸化水素を骨の再生に用いる技術が開示されている。 In addition to infusion therapy, a method has also been devised in which hydrogen peroxide is generated in the living body by applying electrical stimulation to the living body and the hydrogen peroxide is used. For example, US Pat. No. 5,458,627 states that in bone regeneration treatment, hydrogen peroxide is generated near the cathode by the electrochemical reaction of oxygen and water in the living body by applying electrical stimulation to the treatment site. A technique for using hydrogen peroxide for bone regeneration is disclosed.
ところで、米国特許第5458627号明細書に開示の医療機器は、生体内の酸素濃度やpHに基づいて電気刺激の条件を設定し、この条件に基づき電気刺激を生体に加えることで、過酸化水素の生成量を調整している。しかしながら、この構成では、酸素濃度やpHを測定するセンサを生体内に挿入しなければ正確な状態を把握することが難しく、センサを生体に挿入することで、医師の手技を要求すると共に、生体への侵襲が大きくなり、また装置のコストが増加する要因ともなる。 By the way, in the medical device disclosed in US Pat. No. 5,458,627, conditions for electrical stimulation are set based on the oxygen concentration and pH in the living body, and hydrogen peroxide is applied to the living body based on these conditions. The amount of production is adjusted. However, in this configuration, it is difficult to grasp the accurate state unless a sensor for measuring oxygen concentration and pH is inserted into the living body, and by inserting the sensor into the living body, a doctor's procedure is required and the living body is required. Invasion of the device will increase, and it will also increase the cost of the device.
なお、生体への非侵襲性を高めるため、一対の電極を体表に配置することも考えられるが、この場合には、電気刺激によって生成される過酸化水素が皮下に多く生成される。従って、体内の奥部の治療においては、過酸化水素を充分に供給することが難しくなり、種々の治療に適用し難いという問題がある。 In addition, in order to enhance non-invasiveness to the living body, it is conceivable to arrange a pair of electrodes on the body surface, but in this case, a large amount of hydrogen peroxide generated by electrical stimulation is generated subcutaneously. Therefore, in the treatment of the inner part of the body, there is a problem that it is difficult to sufficiently supply hydrogen peroxide and it is difficult to apply it to various treatments.
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであって、電気刺激により生体内に生成される過酸化水素を、低侵襲且つ低コストで適切に管理することで、治療をより効果的に促進することができる医療機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the treatment is more effective by appropriately managing hydrogen peroxide generated in the living body by electrical stimulation at low invasiveness and low cost. The purpose is to provide medical devices that can be promoted.
前記の目的を達成するために、本発明に係る医療機器は、生体の体表に配置される複数の電極と、前記複数の電極に電気パルスを供給する電気パルス供給部と、を備え、前記複数の電極は、前記電気パルスの供給により陰極の配置位置の体内に過酸化水素を生成させる一対の生成用電極を構成し、且つ前記陰極の周囲に配置され、異なる周波数の前記電気パルスの供給により、平面視で前記陰極に重なる位置に干渉低周波を生じさせる複数対の干渉用電極を構成可能であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the medical device according to the present invention includes a plurality of electrodes arranged on the body surface of a living body, and an electric pulse supply unit that supplies electric pulses to the plurality of electrodes. The plurality of electrodes form a pair of generation electrodes that generate hydrogen peroxide in the body at the position where the cathode is arranged by supplying the electric pulse, and are arranged around the cathode to supply the electric pulse having different frequencies. Therefore, it is possible to construct a plurality of pairs of interference electrodes that generate interference low frequencies at positions overlapping the cathode in a plan view.
この場合、前記電気パルス供給部は、前記複数対の干渉用電極に供給する前記電気パルスの周波数がそれぞれ1000Hz以上であると共に、前記複数対の干渉用電極のうちの第1対電極と第2対電極の前記電気パルスの周波数の差分が100Hz以下であることが好ましい。 In this case, the electric pulse supply unit has a frequency of 1000 Hz or more for each of the electric pulses supplied to the plurality of pairs of interference electrodes, and the first pair electrode and the second pair of the plurality of pairs of interference electrodes. The difference in frequency of the electric pulses of the counter electrode is preferably 100 Hz or less.
また、前記一対の生成用電極と前記複数対の干渉用電極とは、相互に異なる電極であるとよい。 Further, the pair of generation electrodes and the plurality of pairs of interference electrodes may be different electrodes from each other.
或いは、前記一対の生成用電極の陽極は、前記複数対の干渉用電極のうちいずれか1つの電極を兼ねていてもよい。 Alternatively, the anode of the pair of generation electrodes may also serve as one of the plurality of pairs of interference electrodes.
さらに、前記電気パルス供給部は、前記過酸化水素を生成させる生成用周波数の前記電気パルスを前記一対の生成用電極に供給して前記過酸化水素を生成した後に、前記干渉低周波を生じさせる異なる周波数の前記電気パルスを前記複数対の干渉用電極の各々に供給する構成であるとよい。 Further, the electric pulse supply unit supplies the electric pulse having a generation frequency for generating hydrogen peroxide to the pair of generation electrodes to generate the hydrogen peroxide, and then generates the interference low frequency. It is preferable that the electric pulses having different frequencies are supplied to each of the plurality of pairs of interference electrodes.
また或いは、前記電気パルス供給部は、前記過酸化水素を生成させる生成用周波数の前記電気パルスを前記一対の生成用電極に供給して前記過酸化水素を生成している間に、前記干渉低周波を生じさせる異なる周波数の前記電気パルスを前記複数対の干渉用電極の各々に供給する構成であってもよい。 Alternatively, the electric pulse supply unit supplies the electric pulse having a generation frequency for generating the hydrogen peroxide to the pair of generation electrodes to generate the hydrogen peroxide, while the interference is low. The electric pulses having different frequencies that generate frequencies may be supplied to each of the plurality of pairs of interference electrodes.
そして、医療機器は、前記一対の生成用電極の陰極を前記複数対の干渉用電極の各電極の中心位置に配置した1つのパッドを有するとよい。 Then, the medical device may have one pad in which the cathodes of the pair of generation electrodes are arranged at the center positions of the electrodes of the plurality of pairs of interference electrodes.
本発明によれば、医療機器は、一対の生成用電極と複数対の干渉用電極とを有することで、生体内における過酸化水素の生成と、過酸化水素の流動とを良好に管理することができる。すなわち、一対の生成用電極は、電気パルスの供給によって陰極の配置位置付近に過酸化水素を生成して、その箇所の過酸化水素の濃度を高める。一方、複数対の干渉用電極は、電気パルスの供給によって陰極に重なる位置に干渉低周波を生じさせることで、この位置の筋肉(生体組織)を良好に収縮させ過酸化水素の送出を促すことができる。つまり、輸液療法に比べて治療箇所に対して過酸化水素の濃度を高めることが可能となり、短い時間で過酸化水素による治療を促進することができる。しかも、複数の電極は、侵襲性なく体表に配置され、医師の手技を必要としなくてよい。また、医療機器は、陰極の配置位置付近に過酸化水素が多く滞留することによる組織の炎症や損傷の発生等を低減することができ、過酸化水素を移動させた後、再び過酸化水素の生成を行うことが可能となる。従って、過酸化水素の生成効率を高めることができる。 According to the present invention, a medical device has a pair of generation electrodes and a plurality of pairs of interference electrodes to satisfactorily control the production of hydrogen peroxide and the flow of hydrogen peroxide in a living body. Can be done. That is, the pair of generation electrodes generate hydrogen peroxide near the position where the cathode is arranged by supplying an electric pulse, and increase the concentration of hydrogen peroxide at that position. On the other hand, a plurality of pairs of interference electrodes generate an interference low frequency at a position overlapping the cathode by supplying an electric pulse, thereby satisfactorily contracting the muscle (living tissue) at this position and promoting the delivery of hydrogen peroxide. Can be done. That is, it is possible to increase the concentration of hydrogen peroxide in the treated area as compared with the infusion therapy, and the treatment with hydrogen peroxide can be promoted in a short time. Moreover, the plurality of electrodes are non-invasively arranged on the body surface and do not require a doctor's procedure. In addition, medical devices can reduce the occurrence of tissue inflammation and damage due to the accumulation of a large amount of hydrogen peroxide near the position of the cathode, and after moving the hydrogen peroxide, the hydrogen peroxide is again used. It becomes possible to generate. Therefore, the production efficiency of hydrogen peroxide can be increased.
以下、本発明について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be given and described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る医療機器10は、電気刺激を生体に加えて、過酸化水素(H2O2)を体内に生成する装置である。体内で生成された過酸化水素は、他の分子と反応することで生体組織や他の様々な物質を酸化還元し、これにより、糖代謝の促進、ATP産生の増加、細菌やウィルスの除去、単球マクロファージ、ヘルパーT細胞の活性化、血中コレステロールや中性脂肪の減少、肺胞の血流を増加して酸化を促進、壊死、障害組織の除去、プロゲステロン、サイロキシン等のホルモンの生成を促進する等の効果が期待できる。As shown in FIG. 1, the
そのため、過酸化水素は、種々の治療に利用可能となっている。治療の症例としては、呼吸器疾患(COPD、気管支喘息、肺気腫)、ウィルス感染(単純ヘルペス、帯状疱疹、HIV、インフルエンザ、EBウィルス、サイトメガロウィルス)、細菌感染症、真菌、カンジダ感染症、片頭痛、群発頭痛、血管性頭痛、側頭動脈炎、脳血管疾患、アルツハイマー病、パーキンソン病、循環器疾患(狭心症、不整脈、末梢動脈疾患)、2型糖尿病、多発性硬化症、慢性関節リウマチ、エリテマトーデス、転移性ガン、悪性リンパ腫、神経芽腫、慢性疲労症候群等があげられる。 Therefore, hydrogen peroxide can be used for various treatments. Cases of treatment include respiratory diseases (COPD, bronchial asthma, pulmonary emphysema), viral infections (simple herpes, herpes zoster, HIV, influenza, EB virus, cytomegalovirus), bacterial infections, fungi, candida infections, pieces. Headache, swarm headache, vascular headache, temporal arteritis, cerebrovascular disease, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, cardiovascular disease (angina, arrhythmia, peripheral arterial disease), type 2 diabetes, multiple sclerosis, chronic joints Examples include rheumatism, erythematosus, metastatic cancer, malignant lymphoma, neuroblastoma, and chronic fatigue syndrome.
以下では、医療機器10を2型糖尿病の使用者(生体)の治療に適応した例を詳述するが、本発明に係る医療機器10は、適宜の改変を施すことにより種々の治療に使用し得ることは勿論である。
Hereinafter, an example in which the
医療機器10は、使用者に装着される装着体14と、装着体14に接続され電気刺激等の供給制御を行うコントローラ18と、を有する。装着体14には、装着状態で、使用者の体表に対向するように配置される複数の電極12が設けられている。複数の電極12は、電気パルスの供給により過酸化水素を生成させる一対の生成用電極20と、異なる周波数の電気パルスの供給により干渉低周波を生じさせる複数対の干渉用電極30と、を含む。
The
ここで、本発明の理解の容易化のため、図2A及び図2Bを参照して、一対の生成用電極20を用いた過酸化水素の生成原理について説明する。図2Aに示すように、医療機器10の使用において、一対の生成用電極20の陰極22は、使用者の体表の治療箇所に近接又は接触する位置に留置される。なお、陽極24は、装着体14上において陰極22に対し比較的近い位置に設けられ(図1も参照)、装着状態で陰極22と共に体表に留置される。
Here, in order to facilitate understanding of the present invention, the principle of hydrogen peroxide production using a pair of
そして、コントローラ18は、電気刺激として所定の周波数の電気パルスを陰極22及び陽極24に供給する。電気パルスは、使用者の体内を介して陰極22と陽極24の間を通電する。すなわち、体内に、振動するエネルギーを有した電子(e−)が供給される。生体組織には、酸素(O2)及び水(H2O)が多く存在しており、陰極22から放出された電子の一部は、これら酸素や水と化学反応する。具体的には、陰極22の付近において、以下の反応が生じる(図2Bも参照)。
O2+2H2O+4e−→4OH− Then, the
O 2 + 2H 2 O + 4e − → 4OH −
この際、2次産物として過酸化水素(H2O2)が生じることになる。つまり、体表に配置された陰極22及び陽極24は、電気パルスを印加することで、非侵襲で体内に過酸化水素を生成することができる。At this time, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is generated as a secondary product. That is, the
本実施形態に係る医療機器10は、以上の原理によって生じる過酸化水素について、その生成箇所及び生成量を適切に管理するように構成されている。以下、この医療機器10の各構成について具体的に述べていく。
The
図1に戻り、医療機器10の装着体14は、体表に貼付可能に構成されたパッド16を有する。パッド16は、適度な可撓性及び剛性を有するシートに構成され、平面視で、四隅が丸角の方形を呈している。医療機器10は、上述したように糖尿病の治療に使用する構成であり、パッド16は、内蔵脂肪が蓄積した箇所(例えば、腹部)を充分に覆うことが可能な平面形状に設計されている。
Returning to FIG. 1, the wearing
そして、パッド16の一方面に使用者に貼り付け可能な貼付面部16aが設けられている。なお、図1中では、パッド16を貼付面部16aの反対方向から臨んだ面を図示している。貼付面部16aには、生体に貼付可能な接着層が塗布されている。例えば、接着層は、ゲル粘着剤、親水コロイド、又はシリコン系やアクリル系粘着剤等が適用されるとよい。また、装着体14は、パッド16のみの構成に限定されず、例えば、パッド16の他方面がベルト(不図示)に固着され、ベルトを使用者の体表に巻きつけることで、パッド16を使用者の治療箇所に位置決め固定する構成でもよい。
A sticking
複数の電極12(一対の生成用電極20、複数対の干渉用電極30)は、貼付面部16aが形成されている一方面側に配置されている。例えば、パッド16の貼付面部16aは、複数層で形成されており、層の間に複数の電極12を配置している。これにより複数の電極12は、貼付面部16aにおいて非露出となっている。なお、貼付面部16aには、複数の電極12の収容位置を示す印刷部が形成されているとよい。また、複数の電極12は、貼付面部16aに貼り付けられ、外側に露出していてもよい。
The plurality of electrodes 12 (a pair of
一対の生成用電極20は、陰極22と陽極24との間で、体内を介して所定波長の電気パルスを導通させる。陰極22及び陽極24は、銀やチタン等の金属材料やカーボンを用いて構成された板状、箔状又は細い棒状の導電体である。陰極22及び陽極24は、所定の直径の正円形状に形成され、電気配線19を介して、コントローラ18に電気的に接続されている。
The pair of
例えば、図1中において、陰極22は、パッド16の上下方向中心位置、且つパッド16の幅方向中心位置よりも左寄りに配置されている。その一方で、陽極24は、パッド16の上下方向中心位置よりも下方寄り、且つ幅方向中心位置よりも右寄りに配置されている。陰極22と陽極24の間隔は、電気パルスが皮下よりも深い生体組織に届くように、後述する複数対の干渉用電極30の間隔と同程度又は多少長く設定されているとよい。
For example, in FIG. 1, the
なお、陰極22は、複数対の干渉用電極30の中心位置にあれば、パッド16上の配置位置については特に限定されるものではない。また、陽極24の配置位置は、陰極22と通電可能であればよく、干渉用電極30の配置に関わらず自由に設計することができる。
If the
複数対の干渉用電極30は、陰極22が中心に位置するように配置された第1対電極32と、第2対電極34とを含んで構成される。第1対電極32は、第1正極32a及び第1負極32bを有し、第2対電極34は、第2正極34a及び第2負極34bを有する。つまり、複数対の干渉用電極30は、4つの電極32a、32b、34a、34bによって構成される。4つの電極32a、32b、34a、34bは、それぞれ電気配線19を介して、コントローラ18に電気的に接続されている。
The plurality of pairs of
4つの電極32a、32b、34a、34bは、一対の生成用電極20と同様の材料によって構成することができる。また、4つの電極32a、32b、34a、34bは、互いに同形状及び同寸法の正円形状に形成されている。例えば、4つの電極32a、32b、34a、34bは、生成用電極20の陰極22や陽極24の寸法よりも小さい寸法に設計されることで、生成用電極20と干渉用電極30の相違を使用者に認識し易くすることができる。
The four
より具体的には、図1中に示す平面視で、第1正極32aは、パッド16の左側且つ上側に配置されており、第1負極32bは、パッド16の幅方向中心位置よりも右側且つ下側に配置されている。一方、第2正極34aは、パッド16の幅方向中心位置よりも右側且つ上側に配置されており、第2負極34bは、パッド16の左側且つ下側に配置されている。
More specifically, in the plan view shown in FIG. 1, the first
陰極22と第1対電極32は、直線状且つパッド16の長手方向に対して傾斜するように並んでいる。また陰極22と第2対電極34も、直線状且つパッド16の長手方向に対して傾斜するように並んでいる。そして、第1対電極32を結ぶ線分L1と、第2対電極34を結ぶ線分L2とは、相互に直交している(図4Bも参照)。すなわち、4つの電極32a、32b、34a、34bは、該4つの電極32a、32b、34a、34bを仮想的に結んで描かれる正方形状の各頂点に位置する。一対の生成用電極20の陽極24は、第1負極32bや第2正極34aよりもさらに右側に配置されている。
The
以上の第1対電極32と第2対電極34には、コントローラ18(電気パルス供給部)から異なる周波数の電気パルスが供給される。これにより干渉用電極30は、平面視で陰極22に重なる位置に干渉低周波を生じさせる。この干渉低周波は、生体の体表から深い位置に存在する筋肉(生体組織)に作用して、筋肉の収縮を誘引する。
Electric pulses having different frequencies are supplied from the controller 18 (electric pulse supply unit) to the
詳細には、コントローラ18は、1kHz以上且つ10kHz以下程度の中周波の周波数で、さらに周波数差が100Hz以下の電気パルスを第1及び第2対電極32、34の各々に供給する。例えば、コントローラ18は、第1対電極32に5000Hzの電気パルスを供給する一方で、第2対電極34に5010Hzの電気パルスを供給する。つまり、体内では、第1対電極32の線分L1に沿って5000Hzの電気パルスが流れ、第2対電極34の線分L2に沿って5010Hzの電気パルスが流れる。これにより、線分L1、L2同士の交差部分に周波数の差である10Hzの干渉低周波が生じる。
Specifically, the
この干渉低周波は、見かけ上は低周波であっても5000Hzの中周波を含むため、体表からより深い位置に電気パルスを到達させることができる。また、中周波の電気パルスは、皮膚抵抗値が低くなるので通電の痛みを感じにくくすることが可能であるため、電流出力を高めることができる。 Since this interference low frequency includes a medium frequency of 5000 Hz even if it is apparently low frequency, the electric pulse can reach a deeper position from the body surface. Further, since the medium frequency electric pulse has a low skin resistance value, it is possible to make it difficult to feel the pain of energization, so that the current output can be increased.
医療機器10のコントローラ18は、複数の電極12に電気パルスを供給する電気パルス供給部として構成されている。コントローラ18の内部には、生成用電極20に対し生成用周波数の電気パルスを供給する生成用パルス供給部40と、複数対の干渉用電極30に対し干渉用周波数の電気パルスを供給する干渉用パルス供給部42と、が設けられている。さらに、コントローラ18は、各供給部40、42の動作を制御する制御本体部44及び各部に電力を供給可能なバッテリ46を備える。
The
ここで、医療機器10のコントローラ18は、使用者に携帯可能に構成されることが好ましい。コントローラ18が携帯可能であることで、使用者が医療機器10全体を携帯することができ、日常の生活を無理なく営むことが可能となる。なお、コントローラ18は、使用者に携帯されなくてもよく、例えばカート等に設置されて使用者がカートを押す構成でもよい。
Here, it is preferable that the
また、生成用パルス供給部40、干渉用パルス供給部42、制御本体部44及びバッテリ46は、1つの筐体48(図1中の点線参照)に収められるだけでなく、異なる箇所に設置されてもよい。例えば、生成用パルス供給部40及び制御本体部44が一の筐体にあり、干渉用パルス供給部42が他の筐体にあってもよい。さらに例えば、生成用パルス供給部40、干渉用パルス供給部42、制御本体部44がそれぞれ異なる筐体に収容されていてもよく、この場合、バッテリ46は各部に個別に設けられていればよい。一の筐体と他の筐体は、使用者の異なる箇所に携帯されることができ、或いは一方又は両方を非携帯とすることもできる。
Further, the generation
コントローラ18の生成用パルス供給部40は、電気配線19を介して、所定の電圧、電流及び周波数の電気パルス(交流)を一対の生成用電極20に供給する。また、生成用パルス供給部40は、電気パルスの周波数、パルス幅、刺激時間の長さを変動可能としている。
The generation
具体的には、生成用パルス供給部40は、過酸化水素の生成用周波数として少なくとも50Hzより大きな周波数(例えば、1kHz〜数十kHzの中周波又は高周波)の電気パルスを一対の生成用電極20間に供給する。この周波数レンジの電気パルスは、筋肉の収縮を殆ど起こさずに、電気パルスを体内に伝えることができるからである。
Specifically, the generation
生成用パルス供給部40による過酸化水素の生成の実施期間は、制御本体部44によって制御される。なお、電気パルスのパルス幅(デューティ比)、電圧値及び電流値については、過酸化水素の生成や過酸化水素の送出等の目的に応じて適切な値に設定されるとよい。また、電気パルスの波形についても、特に限定されず、サイン波、方形波、三角波等でよい。
The execution period of hydrogen peroxide generation by the generation
コントローラ18の干渉用パルス供給部42は、電気配線19を介して、所定の電圧、電流及び周波数の電気パルス(交流)を、第1対電極32と第2対電極34に供給する。この干渉用パルス供給部42も、電気パルスの周波数、パルス幅、刺激時間の長さを変動可能としている。
The interference
干渉用パルス供給部42が出力する電気パルスにおいてバイアスとなる周波数は、使用者の収縮を起こす筋肉の深さに応じて適宜設定されるとよい。例えば、体表から深い位置に筋肉がある場合には、高い周波数を設定し、体表から浅い位置に筋肉がある場合には、低い周波数を設定する。また、干渉用パルス供給部42は、上述したように、第1対電極32に供給する周波数と第2対電極34に供給する周波数との差が100Hz以下となるように各周波数(第1干渉用周波数、第2干渉用周波数)を設定する。
The frequency that becomes a bias in the electric pulse output by the interference
干渉用パルス供給部42による干渉低周波の出力期間は、制御本体部44によって制御される。なお、電気パルスのパルス幅(デューティ比)、電圧値及び電流値については、干渉低周波を起こす箇所の深さや過酸化水素の生成量(生成用周波数の電気パルスの出力)等に応じて適切な値に設定されるとよい。また、干渉用パルス供給部42が出力する電気パルスの波形についても、特に限定されず、サイン波、方形波、三角波等でよい。
The output period of the interference low frequency by the interference
コントローラ18の制御本体部44は、図示しないプロセッサ、メモリ、入出力インタフェースを有するコンピュータとして構成されている。制御本体部44は、生成用パルス供給部40と干渉用パルス供給部42の各々に信号伝達可能に接続されている。この制御本体部44は、生成用パルス供給部40及び干渉用パルス供給部42に動作指令を出力することで、一対の生成用電極20による電気刺激と、複数対の干渉用電極30による干渉低周波の発生とを制御する。
The control
また、制御本体部44は、使用者の入力により医療機器10の動作設定を行う図示しない入出力装置(例えば、タッチパネル)を備えるとよい。入出力装置は、治療(電気刺激)の実施期間や電気刺激の強さ等を使用者の任意に設定可能とする。或いは、制御本体部44は、入出力装置を介して使用者の身長や体重、治療部位等の身体情報を入力させ、身体情報に基づき電気パルスの生成用周波数や干渉用周波数を設定する構成でもよい。
Further, the control
また、制御本体部44は、生成用パルス供給部40及び干渉用パルス供給部42から動作状態の情報(例えば、電気パルスの出力状態や供給タイミング等)を取得することで、治療状況を定常的に監視する構成であることが好ましい。さらに、コントローラ18は、過酸化水素の生成を行う前に、一対の電極12を利用して使用者の抵抗(インピーダンス)を測定する構成であるとよい。抵抗が低ければ、一対の電極12が使用者の体表に充分に接触していると言えるからである。
Further, the control
本実施形態に係る医療機器10は、基本的には以上のように構成されるものであり、この医療機器10を用いた治療方法について説明する。
The
内臓脂肪の減少を目的とする場合、下腹部をパッド16で覆うようにして、装着体14を使用者に貼り付ける。図2Aに示すように、パッド16は、複数の電極12を有する貼付面部16aが体表側に向けられて貼り付けられる。この貼付時において、一対の生成用電極20の陰極22が治療箇所に対向配置されるとよい。
When the purpose is to reduce visceral fat, the lower abdomen is covered with a
さらに、装着体14に接続しているコントローラ18も、図示しないバンド等によって体表に携帯され、使用者により電源(不図示)がオンされることで、生成用パルス供給部40、干渉用パルス供給部42及び制御本体部44を起動する。その後は、例えば図3Aに示す第1処理フローに沿って、医療機器10による治療を実施する。
Further, the
具体的に、医療機器10は、治療の開始に伴い、生成用周波数の電気パルスの出力により体内に過酸化水素を生成する過酸化水素生成工程を実施する(ステップS10)。すなわち、制御本体部44は、生成用パルス供給部40に動作指令を行い、所定の生成用周波数の電気パルスを一対の生成用電極20に供給する。これにより図4Aに示すように、陰極22から体内に放出された生成用周波数の電子が陽極24に移動し、この際、一部の電子により化学反応が体内で生じることで、陰極22付近に過酸化水素が2次産物として生成される。従って、図2Bに示すように、陰極22の配置位置の皮下付近において、過酸化水素の濃度が高まる。
Specifically, the
制御本体部44は、生成用パルス供給部40による電気パルスの供給時に時間計測を行い、電気パルスの供給を予め設定された時間だけ実施する。この設定時間は、電気パルスの出力状態や使用者の体型、治療箇所等の情報に応じて変更可能に構成されるとよい。
The control
制御本体部44は、過酸化水素生成工程を設定時間実施した後、生成用パルス供給部40の電気パルスの供給を停止する。そして予め設定された時間だけ待機する待機工程を行う(ステップS11)。待機工程によって、陰極22の配置位置付近に生成された過酸化水素は、この箇所の治療を促進することができる。なお、待機工程は実施しなくてもよい。
The control
その後、制御本体部44は、過酸化水素を体内に流動(拡散)させる過酸化水素送出工程を実施する(ステップS12)。この際、制御本体部44は、干渉用パルス供給部42に動作指令を行い、第1干渉用周波数の電気パルスを第1対電極32に供給し、第2干渉用周波数の電気パルスを第2対電極34に供給する。
After that, the control
例えば、干渉用パルス供給部42は、第1干渉用周波数として5000Hzの電気パルスを第1対電極32に供給し、第2干渉用周波数として5010Hzの電気パルスを第2対電極34に供給する。これにより図4Bに示すように、第1対電極32の線分L1と第2対電極34の線分L2とが交差する箇所に干渉低周波が生じる。
For example, the interference
この干渉低周波は、上述したように、使用者の体表からある程度深い位置にある筋肉に低周波をかけることができる。なお、干渉用パルス供給部42は、第1干渉用周波数の電気パルスと第2干渉用周波数の電気パルスを同時に間欠的に(複数の電気パルスがまとまった電気パルス群として)供給する構成であってもよい。これにより、干渉用周波数の電気パルスの供給と停止が繰り返され、このため干渉低周波は、筋肉の収縮及び弛緩を繰り返させる。従って、体内に生成された過酸化水素は、筋肉の収縮及び弛緩に伴うポンプ作用によって、筋肉の周辺部に円滑に流動して、陰極22の配置位置の周辺部に容易に拡散される。なお、過酸化水素送出工程において、干渉用パルス供給部42が出力する電気パルスのバイアスとなる周波数を変動するようにしてもよい。例えば、過酸化水素送出工程の開始時の第1干渉用周波数を4000Hz、第2干渉用周波数を4010Hzとして、時間と共に、第1干渉用周波数を5000Hz、第2干渉用周波数を5010Hzとなるようにバイアスとなる周波数を増加させることにより、表在の筋肉から深部の筋肉に向かってのスムーズな筋肉の収縮に基づくポンプ作用を実現することも可能である。また、治療箇所に適した、例えば、腕用、腹部用、大腿部用といった、複数の第1及び第2干渉用周波数の組合せを制御本体部44のメモリに予め記憶しておき、使用者が図示しない入出力装置から治療箇所を選択することにより、適切な第1及び第2干渉用周波数の組合せを選択するようにしてもよい。
As described above, this interference low frequency can apply a low frequency to muscles located at a certain depth from the user's body surface. The interference
過酸化水素送出工程の実施後に、制御本体部44は、休憩工程を実施する(ステップS13)。この際、制御本体部44は、干渉用パルス供給部42による電気パルスの供給を停止する。これにより、過酸化水素の生成や過酸化水素の移動において、負担をかけていた部分の生体組織を休ませることができる。
After the hydrogen peroxide delivery step is carried out, the control
休憩工程後は、使用者によりコントローラ18の電源のオフがなされない場合は、再びステップS10に戻って同様の処理を繰り返す。なお、制御本体部44は、上記の第1処理フローの実施回数を予めセットしておき、ステップS13までの処理が終了した後、実施回数の確認及びカウントを行い、実施回数がセットした回数に達した場合に、自動的に電源をオフする構成でもよい。
After the break step, if the power of the
また医療機器10は、例えば図3Bに示す第2処理フローに沿って治療を実施してもよい。すなわち第2処理フローにおいて、制御本体部44は、過酸化水素生成工程と過酸化水素送出工程を同時に実施する(ステップS20)。
Further, the
具体的には、制御本体部44は、生成用パルス供給部40及び干渉用パルス供給部42に動作指令を行う。そして、生成用パルス供給部40は、生成用周波数の電気パルスを一対の生成用電極20に供給することにより、陰極22付近に過酸化水素を生成する。一方、干渉用パルス供給部42は、第1対電極32及び第2対電極34の各々に干渉用周波数(第1及び第2干渉用周波数)の電気パルスを供給して、体表から所定の深さの筋肉に対し収縮と弛緩の作用を惹起させる。
Specifically, the control
従って、医療機器10は、陰極22付近において過酸化水素を生成しつつ、筋肉の収縮と弛緩により生成した過酸化水素を陰極22の配置位置周辺に流動させることができる。そして過酸化水素生成工程と過酸化水素送出工程の同時実施を所定時間実施した後、制御本体部44は、第1処理フローと同様に、休憩工程を実施する(ステップS21)。これにより、生体組織を休ませることができる。
Therefore, the
また休憩工程後も第1処理フローと同様に、制御本体部44は、治療の継続(処理の繰り返し)又は治療の中止を判定し、治療を継続する場合にはステップS20及びS21の処理を繰り返すとよい。
Further, even after the break step, the control
以上のように、本実施形態に係る医療機器10は、一対の生成用電極20と複数対の干渉用電極30とを有することで、生体内における過酸化水素の生成と、過酸化水素の流動とを良好に管理することができる。すなわち、一対の生成用電極20は、電気パルスの供給によって陰極22の配置位置付近に過酸化水素を生成して、その箇所の過酸化水素の濃度を高める。一方、複数対の干渉用電極30は、電気パルスの供給によって陰極22に重なる位置に干渉低周波を生じさせることで、この位置の筋肉(生体組織)を良好に収縮させ過酸化水素の送出を促すことができる。つまり、輸液療法に比べて治療箇所に対して過酸化水素の濃度を高めることが可能となり、短い時間で過酸化水素による治療を促進することができる。しかも、複数の電極12は、侵襲性なく体表に配置され、医師の手技を必要としなくてよい。また、医療機器10は、陰極22の配置位置付近に過酸化水素が多く滞留することによる組織の炎症や損傷の発生等を低減することができ、過酸化水素を移動させた後、再び過酸化水素の生成を行うことが可能となる。従って、過酸化水素の生成効率を高めることができる。
As described above, the
この場合、医療機器10は、複数対の干渉用電極30に供給する電気パルスの周波数が1000Hz以上且つ第1対電極32と第2対電極34の周波数の差分が100Hz以下であることで、体表からある程度深い箇所の筋肉を良好に収縮させる。これにより過酸化水素を体内の深くまで浸透及び拡散することが可能となる。
In this case, the
そして、医療機器10は、一対の生成用電極20と複数対の干渉用電極30を異なる電極とすることで、過酸化水素の生成と流動とを簡単に切り換える、或いは過酸化水素の生成と流動とを同時に行う等、種々の制御を良好に行うことができる。
Then, the
また、医療機器10は、一対の生成用電極20の陰極22付近に過酸化水素を生成することで、この位置の治療を促進する。その後に、複数対の干渉用電極30に電気パルスを供給することで、陰極22の配置位置の筋肉を収縮させて、生成された過酸化水素をスムーズに送出することができる。
In addition, the
或いは、医療機器10は、過酸化水素を生成しつつ、陰極22の配置位置の筋肉を収縮させることで、生成された過酸化水素を直ちに陰極22の周辺部に流動させることができる。よって陰極22の周辺部の治療を良好に促進することが可能となる。
Alternatively, the
さらに、医療機器10は、パッド16によって、一対の生成用電極20の陰極22と複数対の干渉用電極30が適切な距離で配置される。これにより、パッド16の装着に伴い体表に陰極22及び複数対の干渉用電極30を簡単に配置し、しかも確実に陰極22付近に干渉低周波を生じさせることができる。
Further, in the
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、発明の要旨に沿って種々の改変が可能である。例えば、上述の実施形態では、パッド16に6つの電極12(陰極22、陽極24、第1正極32a、第1負極32b、第2正極34a、第2負極34b)を設けた構成とした。しかしながら、医療機器10は、種々の構成を適用し得ることは勿論である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made according to the gist of the invention. For example, in the above-described embodiment, the
例えば、図5Aに示す第1変形例のように、医療機器10Aの装着体14Aは、一対の生成用電極20の陰極22を略正方形状のパッド16Aの中心位置に有し、一対の生成用電極20の陽極24をパッド16Aの右下位置に有する。そして、陽極24は、複数対の干渉用電極30としても機能するように構成されている。
For example, as in the first modification shown in FIG. 5A, the mounting
すなわち、第1対電極32は、左上位置の第1正極32aと、右下位置の第1負極32bとで構成され、この第1負極32bと陽極24が同じ電極12となっている。なお、第2対電極34は、右上位置の第2正極34aと、左下位置の第2負極34bとで構成される。これにより、右下の電極12は、過酸化水素を生成する際には、コントローラ18(生成用パルス供給部40)から生成用周波数の電気パルスが供給される。その一方で、過酸化水素を移動する際には、コントローラ18(干渉用パルス供給部42)から第1対電極32用の干渉用周波数の電気パルスが供給される。
That is, the
従って、第1変形例に係る医療機器10Aでも、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。特に、この医療機器10Aは、一対の生成用電極20の陽極24が複数対の干渉用電極30の1つの電極12を兼用していることで、電極12の数を減らすことができ、製造コストを低減することができる。
Therefore, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained with the
また図5Bに示す第2変形例に係る医療機器10Bの装着体14Bは、第1装着体50と第2装着体52とを含んで構成される。そして、第1装着体50のパッド16Bに一対の生成用電極20の陰極22と複数対の干渉用電極30を有し、第2装着体52に一対の生成用電極20の陽極24を有する。このように、陽極24を陰極22とは別の部材に設けても、使用者の体表の適宜の箇所に貼り付けることで、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
Further, the wearing
また、医療機器10Bは、複数の干渉用電極30として、第1対電極32及び第2対電極34の他に、第3対電極54を含む。医療機器10Bのコントローラ18は、3対の電極に対して適宜の干渉用周波数の電気パルスを供給することで、筋肉の収縮をより詳細且つ確実に調整することができる。すなわち、医療機器10、10A、10Bは、複数対の干渉用電極30の数について、特に限定されるものではない。
Further, the
Claims (7)
前記複数の電極に電気パルスを供給する電気パルス供給部と、を備え、
前記複数の電極は、前記電気パルスの供給により陰極の配置位置の体内に過酸化水素を生成させる一対の生成用電極を構成し、
且つ前記陰極の周囲に配置され、異なる周波数の前記電気パルスの供給により、平面視で前記陰極に重なる位置に干渉低周波を生じさせる複数対の干渉用電極を構成可能である
ことを特徴とする医療機器。Multiple electrodes placed on the body surface of the living body,
An electric pulse supply unit that supplies electric pulses to the plurality of electrodes is provided.
The plurality of electrodes constitute a pair of generation electrodes that generate hydrogen peroxide in the body at the position where the cathode is arranged by supplying the electric pulse.
Further, it is characterized in that a plurality of pairs of interference electrodes, which are arranged around the cathode and generate interference low frequencies at positions overlapping the cathode in a plan view, can be configured by supplying the electric pulses having different frequencies. Medical equipment.
前記電気パルス供給部は、前記複数対の干渉用電極に供給する前記電気パルスの周波数がそれぞれ1000Hz以上であると共に、前記複数対の干渉用電極のうちの第1対電極と第2対電極の前記電気パルスの周波数の差分が100Hz以下である
ことを特徴とする医療機器。In the medical device according to claim 1.
The electric pulse supply unit has a frequency of 1000 Hz or more for each of the electric pulses supplied to the plurality of pairs of interference electrodes, and of the first pair electrode and the second pair electrode of the plurality of pairs of interference electrodes. A medical device characterized in that the difference in frequency of the electric pulses is 100 Hz or less.
前記一対の生成用電極と前記複数対の干渉用電極とは、相互に異なる電極である
ことを特徴とする医療機器。In the medical device according to claim 1 or 2.
A medical device characterized in that the pair of generation electrodes and the plurality of pairs of interference electrodes are mutually different electrodes.
前記一対の生成用電極の陽極は、前記複数対の干渉用電極のうちいずれか1つの電極を兼ねている
ことを特徴とする医療機器。In the medical device according to claim 1 or 2.
A medical device characterized in that the anode of the pair of generation electrodes also serves as any one of the plurality of pairs of interference electrodes.
前記電気パルス供給部は、前記過酸化水素を生成させる生成用周波数の前記電気パルスを前記一対の生成用電極に供給して前記過酸化水素を生成した後に、前記干渉低周波を生じさせる異なる周波数の前記電気パルスを前記複数対の干渉用電極の各々に供給する
ことを特徴とする医療機器。In the medical device according to any one of claims 1 to 4.
The electric pulse supply unit supplies the electric pulse of the generation frequency for generating the hydrogen peroxide to the pair of generation electrodes to generate the hydrogen peroxide, and then produces the interference low frequency. A medical device characterized in that the electric pulse of the above is supplied to each of the plurality of pairs of interference electrodes.
前記電気パルス供給部は、前記過酸化水素を生成させる生成用周波数の前記電気パルスを前記一対の生成用電極に供給して前記過酸化水素を生成している間に、前記干渉低周波を生じさせる異なる周波数の前記電気パルスを前記複数対の干渉用電極の各々に供給する
ことを特徴とする医療機器。In the medical device according to any one of claims 1 to 3.
The electric pulse supply unit generates the interference low frequency while supplying the electric pulse of the generation frequency for generating the hydrogen peroxide to the pair of generation electrodes to generate the hydrogen peroxide. A medical device characterized in that the electric pulses of different frequencies are supplied to each of the plurality of pairs of interference electrodes.
前記一対の生成用電極の陰極を前記複数対の干渉用電極の各電極の中心位置に配置した1つのパッドを有する
ことを特徴とする医療機器。In the medical device according to any one of claims 1 to 6.
A medical device characterized by having one pad in which the cathodes of the pair of generation electrodes are arranged at the center positions of the electrodes of the plurality of pairs of interference electrodes.
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