JPWO2020090105A1 - Electrical stimulator - Google Patents

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    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation

Abstract

【課題】装着作業が容易で、かつ、電気刺激の際に過度な痛みが発生しない電気刺激装置を提供する。【解決手段】人体の右足の膝上に装着される第1のベルト電極と、人体の左足の膝上に装着される第2のベルト電極と、前記第1及び第2のベルト電極のうち一方の電極を正極、他方の電極を負極として電気刺激を行う第1のモードと、前記他方の電極を正極、前記一方の電極を負極として電気刺激を行う第2のモードとを交互に実行する制御部と、を有し、前記第1のモードは、電気刺激パルス信号の電圧値を徐々に増加させる第1の刺激パターンと、電気刺激パルス信号の電圧値を目標電圧値に維持する第2の刺激パターンとを連続させることにより構成されており、各前記電気刺激パルス信号は、電圧値が所定電圧値に徐々に近づくように方形波をなましたなまし方形波からなり、前記第2のモードは、前記第1のモードにおける各電気刺激パルス信号を正逆反転させた波形により構成されていることを特徴とする。【選択図】図11PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric stimulator which is easy to install and does not generate excessive pain at the time of electric stimulation. SOLUTION: A first belt electrode mounted on the knee of the right foot of the human body, a second belt electrode mounted on the knee of the left foot of the human body, and one of the first and second belt electrodes. Control to alternately execute a first mode in which electrical stimulation is performed with the electrode of 1 as a positive electrode and the other electrode as a negative electrode, and a second mode in which electrical stimulation is performed with the other electrode as a positive electrode and the other electrode as a negative electrode. The first mode has a first stimulation pattern that gradually increases the voltage value of the electrical stimulation pulse signal, and a second mode that maintains the voltage value of the electrical stimulation pulse signal at the target voltage value. It is configured by making the stimulation pattern continuous, and each of the electrical stimulation pulse signals is composed of a smoothed square wave in which a square wave is smoothed so that the voltage value gradually approaches a predetermined voltage value, and the second The mode is characterized in that it is composed of a waveform obtained by reversing the forward and reverse of each electrical stimulation pulse signal in the first mode. [Selection diagram] FIG. 11

Description

本発明は、電気刺激装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling an electrical stimulator.

従来、医学、スポーツなどの業界では、筋肉増強、失禁の管理、脊椎奇形の管理、痙縮の管理などのために、骨格筋収縮を誘発する電気筋肉刺激(以下、EMSという)が行われている。 Conventionally, in industries such as medicine and sports, electric muscle stimulation (hereinafter referred to as EMS) that induces skeletal muscle contraction has been performed for muscle building, incontinence management, spinal malformation management, spasticity management, and the like. ..

特許文献1は、電気信号を出力する電気信号出力装置から出力される電気信号を用いて人体に電気刺激を付与する電気刺激用装着具であって、 前記電気信号出力装置から出力される電気信号を人体に印加する第1の電極と、前記電気信号出力装置から出力される電気信号を人体に印加する第2の電極と、前記第1の電極および前記第2の電極を離間した状態で保持し、前記第1の電極を人体の胴部における一方の側面側に位置させ、前記第2の電極を人体の胴部における他方の側面側に位置させるとともに、胴部を取り囲むように装着される第1の電極保持部とを有する第1の電極装着部材と、 前記電気信号出力装置から出力される電気信号を人体に印加し、前記第1の電極とは異なる極性を有し、前記第1の電極と対になる第3の電極と、前記第3の電極を保持し、前記第1の電極が位置する側の一方の膝部を取り囲む位置に装着される第2の電極保持部とを有する第2の電極装着部材と、 前記電気信号出力装置から出力される電気信号を人体に印加し、前記第2の電極とは異なる極性を有し、前記第2の電極と対になる第4の電極と、前記第4の電極を保持し、前記第2の電極が位置する側の他方の膝部を取り囲む位置に装着される第3の電極保持部とを有する第3の電極装着部材とを有することを特徴とする電気刺激用装着具を開示する。 Patent Document 1 is an electrical stimulation fitting that applies electrical stimulation to a human body using an electrical signal output from an electrical signal output device that outputs an electrical signal, and is an electrical signal output from the electrical signal output device. The first electrode for applying the electric signal to the human body, the second electrode for applying the electric signal output from the electric signal output device to the human body, and the first electrode and the second electrode are held in a separated state. Then, the first electrode is located on one side surface side of the body portion of the human body, the second electrode is located on the other side surface side of the body portion of the human body, and is mounted so as to surround the body portion. The first electrode mounting member having the first electrode holding portion and the electric signal output from the electric signal output device are applied to the human body to have a polarity different from that of the first electrode and the first electrode. A third electrode paired with the electrode of No. 1 and a second electrode holding portion that holds the third electrode and is attached at a position surrounding one knee portion on the side where the first electrode is located. A fourth electrode mounting member having a second electrode and an electric signal output from the electric signal output device are applied to the human body to have a polarity different from that of the second electrode and to be paired with the second electrode. And a third electrode mounting member having a third electrode holding portion that holds the fourth electrode and is mounted at a position that surrounds the other knee portion on the side where the second electrode is located. Disclosed is an electrode for electrical stimulation characterized by having.

実用新案登録第3194492号公報Utility Model Registration No. 3194492

上述の特許文献1に開示された電気刺激用装着具は、胴部、右脚の膝部及び左脚の膝部の三か所にベルト型電極を巻き付ける必要があるため、装着作業が非常に煩雑となる。また、電気刺激を行う際に、過度な痛みを人体に与えないように、波形を設計する必要がある。 The electrical stimulation fitting disclosed in Patent Document 1 described above requires a belt-type electrode to be wound around the body, the knee of the right leg, and the knee of the left leg, so that the wearing work is extremely difficult. It becomes complicated. In addition, it is necessary to design the waveform so as not to give excessive pain to the human body when performing electrical stimulation.

上記課題を解決するために、本発明の電気刺激装置は、(1)人体の右足の膝上に装着される第1のベルト電極と、人体の左足の膝上に装着される第2のベルト電極と、前記第1及び第2のベルト電極のうち一方の電極を正極、他方の電極を負極として電気刺激を行う第1のモードと、前記他方の電極を正極、前記一方の電極を負極として電気刺激を行う第2のモードとを交互に実行する制御部と、を有し、前記第1のモードは、電気刺激パルス信号の電圧値を徐々に増加させる第1の刺激パターンと、電気刺激パルス信号の電圧値を目標電圧値に維持する第2の刺激パターンとを連続させることにより構成されており、各前記電気刺激パルス信号は、電圧値が所定電圧値に徐々に近づくように方形波をなましたなまし方形波からなり、前記第2のモードは、前記第1のモードにおける各電気刺激パルス信号を正逆反転させた波形の信号により構成されていることを特徴とする電気刺激装置。 In order to solve the above problems, the electrical stimulator of the present invention has (1) a first belt electrode mounted on the knee of the right foot of the human body and a second belt mounted on the knee of the left foot of the human body. A first mode in which electrical stimulation is performed using an electrode and one of the first and second belt electrodes as a positive electrode and the other electrode as a negative electrode, and the other electrode as a positive electrode and the other electrode as a negative electrode. It has a control unit that alternately executes a second mode of performing electrical stimulation, and the first mode has a first stimulation pattern that gradually increases the voltage value of the electrical stimulation pulse signal and electrical stimulation. It is configured by continuing with a second stimulation pattern that maintains the voltage value of the pulse signal at the target voltage value, and each of the electrical stimulation pulse signals is a square wave so that the voltage value gradually approaches a predetermined voltage value. The second mode is composed of a signal having a waveform obtained by inverting the forward and reverse of each electrical stimulation pulse signal in the first mode. apparatus.

(2)前記第1及び第2のモードのうち一方のモードから、他方のモードに切り替わる際に、前記電気刺激パルス信号の電圧値を0にする刺激停止時間があることを特徴とする上記(1)に記載の電気刺激装置。 (2) The above (2), characterized in that there is a stimulation stop time in which the voltage value of the electrical stimulation pulse signal is set to 0 when switching from one of the first and second modes to the other mode. The electrical stimulator according to 1).

(3)前記第2の刺激パターンの前記なまし方形波の面積をS1、前記第2の刺激パターンの基礎となる前記方形波の面積をS2としたとき、前記S1及び前記S2の差分である差分面積ΔSは、前記S2の10%以上であることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の電気刺激装置。 (3) When the area of the smoothed square wave of the second stimulation pattern is S1 and the area of the square wave that is the basis of the second stimulation pattern is S2, it is the difference between S1 and S2. The electrical stimulator according to (1) or (2) above, wherein the difference area ΔS is 10% or more of the S2.

(4)前記第2の刺激パターンにおける前記なまし方形波は、パルス幅の始端部の電圧値が0よりも大きく、パルス幅の前記始端部とパルス幅の終端部との間の所定位置において前記目標電圧値に到達することを特徴とする上記(1)乃至(3)のうちいずれか一つに記載の電気刺激装置。 (4) In the smoothed square wave in the second stimulation pattern, the voltage value at the start end of the pulse width is larger than 0, and at a predetermined position between the start end of the pulse width and the end of the pulse width. The electrical stimulator according to any one of (1) to (3) above, wherein the target voltage value is reached.

(5)前記第1のモードによる刺激時間は2秒〜6秒であることを特徴とする上記(1)乃至(4)のうちいずれか一つに記載の電気刺激装置。 (5) The electrical stimulator according to any one of (1) to (4) above, wherein the stimulation time in the first mode is 2 seconds to 6 seconds.

本願発明によれば、極性反転を採用することにより、電極の配置箇所が二か所で済むため、電極の装着作業が容易になる。また、極性が切り替わった直後に刺激強度を漸次増大する時間を設けるとともに、各パルス信号の波形がなまされているため、急激な電気刺激が人体に付与されることによる痛みの発生を抑制できる。 According to the present invention, by adopting the polarity reversal, the electrode can be arranged in only two places, so that the electrode mounting work becomes easy. In addition, since the stimulation intensity is gradually increased immediately after the polarity is switched and the waveform of each pulse signal is smoothed, it is possible to suppress the occurrence of pain due to the sudden electrical stimulation applied to the human body. ..

電気刺激装置の斜視図である。It is a perspective view of the electric stimulator. ベルト電極の取り付け位置を示しており、(a)が人体の正面図であり、(b)が人体の背面図である。The attachment position of the belt electrode is shown, (a) is a front view of the human body, and (b) is a rear view of the human body. 右脚電極装着部材及び左脚電極装着部材の平面図であり、電極が位置する面とは反対側の面を示している。It is a top view of the right leg electrode mounting member and the left leg electrode mounting member, and shows the surface opposite to the surface on which the electrodes are located. 電気信号出力装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of an electric signal output device. 出力電圧生成回路における処理前の信号(図5(a))と処理後の信号(図5(b))とを示す波形図である。It is a waveform diagram which shows the signal before processing (FIG. 5A) and the signal after processing (FIG. 5B) in an output voltage generation circuit. 出力電圧生成回路における処理前の信号(図6(a))と処理後の信号(図6(b))とを示す波形図である。It is a waveform diagram which shows the signal before processing (FIG. 6A) and the signal after processing (FIG. 6B) in an output voltage generation circuit. コントローラで生成されたベースパルス信号の波形図である。It is a waveform diagram of the base pulse signal generated by a controller. 出力合成回路が行う処理を説明するための波形図である。It is a waveform diagram for demonstrating the processing performed by an output synthesis circuit. 出力合成回路で合成されたなまし合成信号の波形図である。It is a waveform diagram of the annealed synthesis signal synthesized by an output synthesis circuit. 出力増幅回路で増幅されたなまし合成信号の極性反転前の波形を示している。The waveform before the polarity inversion of the annealed composite signal amplified by the output amplifier circuit is shown. 出力増幅回路で増幅されたなまし合成信号の極性反転後の波形を示している。The waveform after polarity inversion of the annealed composite signal amplified by the output amplifier circuit is shown. 増幅なましパルス信号の波形を拡大した拡大図である。It is an enlarged view which enlarged the waveform of the amplified annealed pulse signal.

(第1実施形態)
以下、本発明の一実施形態に係る電気刺激装置1について図面を参照しながら説明する。図1は、電気刺激装置の斜視図である。図2は、ベルト電極の取り付け位置を示しており、(a)が人体の正面図であり、(b)が人体の背面図である。
(First Embodiment)
Hereinafter, the electrical stimulator 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of the electrical stimulator. 2A and 2B show the attachment positions of the belt electrodes, where FIG. 2A is a front view of the human body and FIG. 2B is a rear view of the human body.

電気刺激装置1は、電気信号出力装置20(制御部に相当する)と、右脚電極装着部材21(第1のベルト電極に相当する)と、左脚電極装着部材22(第2のベルト電極に相当する)とからなる。右脚電極装着部材21は、人体の右脚の膝上に装着される。左脚電極装着部材22は、人体の左脚の膝上に装着される。ここで、膝上とは、大腿四頭筋の停止部に相当する位置のことである。 The electrical stimulator 1 includes an electrical signal output device 20 (corresponding to a control unit), a right leg electrode mounting member 21 (corresponding to a first belt electrode), and a left leg electrode mounting member 22 (second belt electrode). Corresponds to). The right leg electrode mounting member 21 is mounted on the knee of the right leg of the human body. The left leg electrode mounting member 22 is mounted on the knee of the left leg of the human body. Here, the above-knee is a position corresponding to the stop portion of the quadriceps femoris.

右脚電極装着部材21は、右脚バンド21aと、右脚電極21bと、右脚電極収納部21cと、右脚帯状導電部21dとを含む。右脚バンド21aは、帯状に延びており、長手方向に伸縮自在な材料によって構成されており、人体の膝上周りを超える長さを有している。左脚電極装着部材22は、左脚バンド22aと、左脚電極22bと、左脚電極収納部22cと、左脚帯状導電部22dとを含む。左脚バンド22aは、帯状に延びており、長手方向に伸縮自在な材料によって構成されており、人体の膝上周りを超える長さを有している。 The right leg electrode mounting member 21 includes a right leg electrode mounting member 21a, a right leg electrode 21b, a right leg electrode accommodating portion 21c, and a right leg band-shaped conductive portion 21d. The right leg band 21a extends in a band shape, is made of a material that can be expanded and contracted in the longitudinal direction, and has a length exceeding the circumference above the knee of the human body. The left leg electrode mounting member 22 includes a left leg electrode mounting member 22a, a left leg electrode 22b, a left leg electrode accommodating portion 22c, and a left leg band-shaped conductive portion 22d. The left leg band 22a extends in a band shape, is made of a material that can be expanded and contracted in the longitudinal direction, and has a length exceeding the circumference above the knee of the human body.

右脚電極収納部21cは、網目状に形成された右脚帯状導電部21dの外縁部分を右脚バンド21aに縫着することにより、右脚バンド21aと右脚帯状導電部21dとの間に右脚電極21bを収容するためのスペースを形成している。左脚電極収納部22cは、網目状に形成された左脚帯状導電部22dの外縁部分を左脚バンド22aに縫着することにより、左脚バンド22aと左脚帯状導電部22dとの間に左脚電極22bを収容するためのスペースを形成している。 The right leg electrode accommodating portion 21c is formed between the right leg band 21a and the right leg band-shaped conductive portion 21d by sewing the outer edge portion of the right leg band-shaped conductive portion 21d formed in a mesh shape to the right leg band 21a. It forms a space for accommodating the right leg electrode 21b. The left leg electrode accommodating portion 22c is formed between the left leg band 22a and the left leg band-shaped conductive portion 22d by sewing the outer edge portion of the left leg band-shaped conductive portion 22d formed in a mesh shape to the left leg band 22a. It forms a space for accommodating the left bundle branch electrode 22b.

ここで、右脚帯状導電部21dの外縁部分のうち一部を右脚バンド21aに縫着しないことにより、右脚電極収納部21cにスリットを形成してもよい。このスリットを介して、右脚電極収納部21cの内部に右脚電極21bを滑り込ませたり、或いは右脚電極収納部21cに収容された右脚電極21bを取り出すことができる。左脚帯状導電部22dについても、同様に左脚電極22bを滑り込ませるためのスリットを形成してもよい。 Here, a slit may be formed in the right leg electrode accommodating portion 21c by not sewing a part of the outer edge portion of the right leg band-shaped conductive portion 21d to the right leg band 21a. Through this slit, the right leg electrode 21b can be slid into the right leg electrode accommodating portion 21c, or the right leg electrode 21b housed in the right leg electrode accommodating portion 21c can be taken out. Similarly, the left leg band-shaped conductive portion 22d may be formed with a slit for sliding the left leg electrode 22b.

ここで、右脚帯状導電部21d(左脚帯状導電部22d)には、保水性を有するニット素材、織物、不織布などを用いることができる。右脚帯状導電部21d(左脚帯状導電部22d)は、右脚電極装着部材21(左脚電極装着部材22)の装着時に人体の膝上に接触する。右脚帯状導電部21d(左脚帯状導電部22d)に対して水などの液体を含浸させることで、人体に対する通電が容易になる。 Here, a knit material, a woven fabric, a non-woven fabric, or the like having water retention can be used for the right leg strip-shaped conductive portion 21d (left leg strip-shaped conductive portion 22d). The right leg band-shaped conductive portion 21d (left leg band-shaped conductive portion 22d) comes into contact with the knee of the human body when the right leg electrode mounting member 21 (left leg electrode mounting member 22) is mounted. By impregnating the right leg strip-shaped conductive portion 21d (left leg strip-shaped conductive portion 22d) with a liquid such as water, energization of the human body becomes easy.

右脚バンド21a(左脚バンド22a)は、防水性を有する材料で構成することができる。これにより、右脚帯状導電部21d(左脚帯状導電部22d)から染み出した液体が右脚バンド21a(左脚バンド22a)を透過して、流出することを防止できる。 The right bundle branch band 21a (left bundle branch band 22a) can be made of a waterproof material. As a result, it is possible to prevent the liquid exuded from the right leg-shaped conductive portion 21d (left leg-shaped conductive portion 22d) from flowing out through the right leg band 21a (left leg band 22a).

なお、右脚帯状導電部21d(左脚帯状導電部22d)の表面に撥水加工を施してもよい。これにより、右脚帯状導電部21d(左脚帯状導電部22d)に含まれる液体が右脚帯状導電部21d(左脚帯状導電部22d)から流出することを防止できる。 The surface of the right leg-shaped conductive portion 21d (left leg-shaped conductive portion 22d) may be water-repellent. As a result, it is possible to prevent the liquid contained in the right leg band-shaped conductive portion 21d (left leg band-shaped conductive portion 22d) from flowing out from the right leg band-shaped conductive portion 21d (left leg band-shaped conductive portion 22d).

図3は、右脚電極装着部材21及び左脚電極装着部材22の平面図であり、電極が位置する面とは反対側の面(つまり、図1に図示する右脚電極装着部材21及び左脚電極装着部材22の裏面)を示している。同図を参照して、右脚電極装着部材21には、接点110Aが設けられている。接点110Aには、電気信号出力装置20から延びる導電線201Aが接続される。接点110Aは、例えば、導電性金属からなる雄及び雌ホックのうち一方のホックにより構成することができる。一方、接点110Aに接続される導電線201Aの先端は、雄及び雌ホックのうち他方のホックにより構成することができる。 FIG. 3 is a plan view of the right leg electrode mounting member 21 and the left leg electrode mounting member 22, and is a surface opposite to the surface on which the electrodes are located (that is, the right leg electrode mounting member 21 and the left shown in FIG. 1). The back surface of the leg electrode mounting member 22) is shown. With reference to the figure, the contact 110A is provided on the right leg electrode mounting member 21. A conductive wire 201A extending from the electric signal output device 20 is connected to the contact 110A. The contact 110A can be composed of, for example, one of a male and a female hook made of a conductive metal. On the other hand, the tip of the conductive wire 201A connected to the contact 110A can be formed by the other hook of the male and female hooks.

左脚電極装着部材22には、接点110Bが設けられている。接点110Bには、電気信号出力装置20から延びる導電線201Bが接続される。接点110Bは、例えば、導電性金属からなる雄及び雌ホックのうち一方のホックにより構成することができる。一方、接点110Bに接続される導電線201Bの先端は、雄及び雌ホックのうち他方のホックにより構成することができる。 The left leg electrode mounting member 22 is provided with a contact 110B. A conductive wire 201B extending from the electric signal output device 20 is connected to the contact 110B. The contact 110B can be composed of, for example, one of a male and a female hook made of a conductive metal. On the other hand, the tip of the conductive wire 201B connected to the contact 110B can be formed by the other hook of the male and female hooks.

導電線201Aを右脚電極装着部材21の接点110Aに接続し、導電線201Bを左脚電極装着部材22の接点110Bに接続した状態で、電気信号出力装置20を作動させることにより、所定の電気刺激を付与することができる。 A predetermined electricity is generated by operating the electric signal output device 20 in a state where the conductive wire 201A is connected to the contact 110A of the right leg electrode mounting member 21 and the conductive wire 201B is connected to the contact 110B of the left leg electrode mounting member 22. A stimulus can be given.

ここで、図1及び図3を参照して、右脚電極装着部材21のうち右脚電極21bが位置する側の面には、雄状の面ファスナー211が設けられており、反対側の面(言い換えると、接点110Aが位置する側の面)には、雌状の面ファスナー212が設けられている。面ファスナー211は右脚電極装着部材21の長手方向における一端側に設けられ、面ファスナー212は右脚電極装着部材21の長手方向における他端側に設けられている。 Here, with reference to FIGS. 1 and 3, a male hook-and-loop fastener 211 is provided on the surface of the right leg electrode mounting member 21 on the side where the right leg electrode 21b is located, and the surface on the opposite side. A female hook-and-loop fastener 212 is provided on (in other words, the surface on the side where the contact 110A is located). The hook-and-loop fastener 211 is provided on one end side of the right leg electrode mounting member 21 in the longitudinal direction, and the hook-and-loop fastener 212 is provided on the other end side of the right leg electrode mounting member 21 in the longitudinal direction.

右脚電極装着部材21が右脚の鼠頸部に捲き回された際に、これらの面ファスナー211,212の繊維が互いに絡み付くことにより、右脚電極装着部材21は固定される。左脚電極装着部材22には、右脚電極装着部材21と同様に、面ファスナー221,222が設けられているが、詳細については省略する。 When the right leg electrode mounting member 21 is wound around the rat neck of the right leg, the fibers of these surface fasteners 211 and 212 are entangled with each other, so that the right leg electrode mounting member 21 is fixed. Similar to the right leg electrode mounting member 21, the left leg electrode mounting member 22 is provided with hook-and-loop fasteners 221 and 222, but details thereof will be omitted.

次に、電気信号出力装置20の構成について詳細に説明する。図4は、電気信号出力装置の機能ブロック図である。同図を参照して、電気信号出力装置20は、コントローラ201と、出力電圧生成回路202と、出力合成回路204と、極性切替回路205と、出力増幅回路206と、出力検出回路207と、出力端子208と、出力調整ボリューム209とを含む。 Next, the configuration of the electric signal output device 20 will be described in detail. FIG. 4 is a functional block diagram of the electric signal output device. With reference to the figure, the electric signal output device 20 includes a controller 201, an output voltage generation circuit 202, an output synthesis circuit 204, a polarity switching circuit 205, an output amplifier circuit 206, an output detection circuit 207, and an output. Includes terminal 208 and output adjustment volume 209.

出力調整ボリューム209は、出力レベル(言い換えると、出力されるパルス波形の電圧値)を調節するために操作され、例えば、ボリューム抵抗、ロータリーエンコーダを用いることができる。コントローラ201は、電気信号出力装置20全体の制御を司り、例えばCPU(central processing unit)を用いることができる。コントローラ201は、出力調整ボリューム209から受信した入力信号を演算処理して出力レベルを決定するための出力レベル決定信号を生成する。例えば、出力調整ボリューム209がロータリーエンコーダによって構成されている場合、コントローラ201は、ロータリーエンコーダによって生成されたデジタル信号を演算処理して、出力レベル決定信号としてのPWM信号を生成する。また、出力調整ボリューム209がボリューム抵抗によって構成されている場合、コントローラ201は、ボリューム抵抗によって生成されたアナログ信号を演算処理して、出力レベル決定信号としてのデジタル信号を生成する。 The output adjustment volume 209 is operated to adjust the output level (in other words, the voltage value of the output pulse waveform), and for example, a volume resistor or a rotary encoder can be used. The controller 201 controls the entire electric signal output device 20, and for example, a CPU (central processing unit) can be used. The controller 201 calculates and processes the input signal received from the output adjustment volume 209 to generate an output level determination signal for determining the output level. For example, when the output adjustment volume 209 is configured by a rotary encoder, the controller 201 performs arithmetic processing on the digital signal generated by the rotary encoder to generate a PWM signal as an output level determination signal. When the output adjustment volume 209 is composed of a volume resistor, the controller 201 performs arithmetic processing on the analog signal generated by the volume resistor to generate a digital signal as an output level determination signal.

従来、出力レベルの調整は、出力の最終段(具体的には、出力増幅回路206の後段)で行われていた。しかしながら、出力電圧が高くなるため(具体的には、100V以上)、出力調整ボリュームを大型化して、耐圧性を高める必要があった。一方、出力調整ボリューム209を最前段(つまり、コントローラ201の前段)に配置することにより、必要な耐圧レベルを小さくできる(具体的には、数V程度)ため、出力調整ボリューム209を小型化できる。その結果、エンコーダ等のデジタル信号を出力する部品によって出力調整ボリューム209を構成することができる。 Conventionally, the output level has been adjusted in the final stage of the output (specifically, the subsequent stage of the output amplifier circuit 206). However, since the output voltage becomes high (specifically, 100 V or more), it is necessary to increase the size of the output adjustment volume to improve the withstand voltage. On the other hand, by arranging the output adjustment volume 209 in the front stage (that is, the front stage of the controller 201), the required withstand voltage level can be reduced (specifically, about several V), so that the output adjustment volume 209 can be miniaturized. .. As a result, the output adjustment volume 209 can be configured by a component that outputs a digital signal such as an encoder.

また、コントローラ201は、連続するパルス信号(以下、コントローラ201から出力されるパルス信号をベースパルス信号と称する)を生成し、これを出力合成回路204に出力する。ベースパルス信号の周波数は、特に限定しないが、例えば3Hz以上100Hz以下とすることができる。ベースパルス信号は、矩形波の立ち上がりをなまし処理したなまし信号である(図7参照)。 Further, the controller 201 generates a continuous pulse signal (hereinafter, the pulse signal output from the controller 201 is referred to as a base pulse signal), and outputs this to the output synthesis circuit 204. The frequency of the base pulse signal is not particularly limited, but may be, for example, 3 Hz or more and 100 Hz or less. The base pulse signal is a smoothed signal obtained by smoothing the rising edge of a rectangular wave (see FIG. 7).

出力電圧生成回路202は、コントローラ201から出力された出力レベル決定信号(デジタル信号)をアナログ信号(以下、アナログ電圧信号と称する)に変換する。図5(a)は出力レベル決定信号としてのPWM信号を示しており、図5(b)は前記PWM信号をアナログ変換したアナログ電圧信号を示している。図6(a)は前記のボリューム抵抗によって生成されたアナログ信号を演算処理した出力レベル決定信号(デジタル信号)を示しており、図6(b)はこれをアナログ変換したアナログ電圧信号を示している。 The output voltage generation circuit 202 converts the output level determination signal (digital signal) output from the controller 201 into an analog signal (hereinafter, referred to as an analog voltage signal). FIG. 5A shows a PWM signal as an output level determination signal, and FIG. 5B shows an analog voltage signal obtained by analog-converting the PWM signal. FIG. 6A shows an output level determination signal (digital signal) obtained by arithmetically processing the analog signal generated by the volume resistance, and FIG. 6B shows an analog voltage signal obtained by analog-converting the analog signal. There is.

出力電圧生成回路202には、例えば、ボルテージフォロア回路を用いることができる。 For the output voltage generation circuit 202, for example, a voltage follower circuit can be used.

出力合成回路204は、コントローラ201が生成したベースパルス信号の電圧レベルを、出力電圧生成回路202から出力されたアナログ電圧信号を用いて補正する。すなわち、出力合成回路204は、ベースパルス信号及びアナログ電圧信号を図8に示すように合成して、図9に図示するなまし合成信号を生成する。 The output synthesis circuit 204 corrects the voltage level of the base pulse signal generated by the controller 201 by using the analog voltage signal output from the output voltage generation circuit 202. That is, the output synthesis circuit 204 synthesizes the base pulse signal and the analog voltage signal as shown in FIG. 8 to generate the smoothing synthesis signal shown in FIG.

出力合成回路204の後段に、オペアンプを設置してもよい。この場合、なまし合成信号は、オペアンプによって増幅された後、出力増幅回路206に出力される。極性切替回路205は、信号の増幅方向を出力増幅回路206に指示するための指示信号を出力する。 An operational amplifier may be installed after the output synthesis circuit 204. In this case, the smoothed composite signal is amplified by the operational amplifier and then output to the output amplifier circuit 206. The polarity switching circuit 205 outputs an instruction signal for instructing the output amplification circuit 206 of the signal amplification direction.

出力増幅回路206は、出力合成回路204から出力されたなまし合成信号を出力電圧(治療出力)に増幅するための回路であり、極性切替回路205から出力された極性方向にしたがって、なまし合成信号を増幅する。出力増幅回路206には、例えば、トランスを用いることができる。出力増幅回路206で増幅されたなまし合成信号(以下、増幅なましパルス信号と称する場合がある)は、出力端子208に接続された導電線201A,201Bを介して人体に出力される。なお、この増幅なましパルス信号が特許請求の範囲に記載の電気刺激パルス信号に相当する。 The output amplifier circuit 206 is a circuit for amplifying the smoothing synthesis signal output from the output synthesis circuit 204 to the output voltage (therapeutic output), and is smoothing synthesis according to the polarity direction output from the polarity switching circuit 205. Amplifies the signal. For the output amplifier circuit 206, for example, a transformer can be used. The smoothed composite signal amplified by the output amplifier circuit 206 (hereinafter, may be referred to as an amplified smoothed pulse signal) is output to the human body via the conductive wires 201A and 201B connected to the output terminal 208. It should be noted that this amplified annealed pulse signal corresponds to the electrical stimulation pulse signal described in the claims.

出力検出回路207は、出力端子208から出力された増幅なましパルス信号が負荷(人体)にどの程度流れたかを検出し、その検出結果をコントローラ201に出力する。ここで、検出値が所望のレベルに達していない場合、コントローラ201は電極の装着不良を報知する報知信号を出力したり、電気刺激を停止する制御を行うことができる。報知信号は、音声出力信号、画像信号であってもよい。 The output detection circuit 207 detects how much the amplified annealed pulse signal output from the output terminal 208 has flowed to the load (human body), and outputs the detection result to the controller 201. Here, when the detected value does not reach a desired level, the controller 201 can output a notification signal for notifying the electrode mounting failure or control to stop the electrical stimulation. The notification signal may be a voice output signal or an image signal.

ここで、図5〜図9に図示する信号の波形は、信号の処理方法を説明するための例示であり、本発明の実施形態を構成するものではない。 Here, the waveforms of the signals shown in FIGS. 5 to 9 are examples for explaining a signal processing method, and do not constitute an embodiment of the present invention.

本発明の実施形態の信号波形について詳細に説明する。図10は、出力増幅回路206で増幅された増幅なましパルス信号の極性反転前の波形を示しており、図11は、出力増幅回路206で増幅された増幅なましパルス信号の極性反転後の波形(以下、電気刺激パルス信号と称する場合がある)を示している。ただし、図10及び図11は、略図であり、実際の電気刺激では設定時間に応じて第1のモードと第2のモードとが交互に複数回連続する。 The signal waveform of the embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 10 shows the waveform of the amplified annealed pulse signal amplified by the output amplifier circuit 206 before the polarity inversion, and FIG. 11 shows the waveform of the amplified annealed pulse signal amplified by the output amplification circuit 206 after the polarity inversion. The waveform (hereinafter, may be referred to as an electrical stimulation pulse signal) is shown. However, FIGS. 10 and 11 are schematic views, and in actual electrical stimulation, the first mode and the second mode are alternately and continuously performed a plurality of times according to the set time.

図11を参照して、電気刺激パルス信号は、例えば、7秒周期で極性が入れ替わるようにモード設計することができる。すなわち、極性切替回路205は、7秒周期で極性が交互に入れ替わるように出力増幅回路206に対して極性信号を出力することができる。 With reference to FIG. 11, the electrical stimulation pulse signal can be mode-designed so that the polarities are switched in a cycle of, for example, 7 seconds. That is, the polarity switching circuit 205 can output a polarity signal to the output amplifier circuit 206 so that the polarities are alternately switched at a cycle of 7 seconds.

右脚電極21bがプラス極性、左脚電極22bがマイナス極性の場合、主として右脚に電気刺激が付与され、左脚電極22bがプラス電極、右脚電極21bがマイナス極性の場合、主として左脚に電気刺激が付与される。ここで、本実施形態の電気刺激は、第1のモードと第2のモードとを刺激停止時間を挟んで交互に繰り返すことにより構成されている。 When the right leg electrode 21b is positive and the left leg electrode 22b is negative polarity, electrical stimulation is mainly applied to the right leg, and when the left leg electrode 22b is positive electrode and the right leg electrode 21b is negative polarity, it is mainly applied to the left leg. Electrical stimulation is applied. Here, the electrical stimulation of the present embodiment is configured by alternately repeating the first mode and the second mode with a stimulation stop time in between.

第1のモードは、第1の刺激パターンと第2の刺激パターンとを連続させることにより構成されている。第1の刺激パターンは、電圧値を目標電圧値に向かって徐々に増大させながら、増幅なましパルス信号を連続的に出力する刺激パターンである。すなわち、第1の刺激パターンでは、所定周波数の増幅なましパルス信号が出力され、隣接する二つの増幅なましパルス信号のうち、後段に位置する増幅なましパルス信号は前段に位置する増幅なましパルス信号よりも電圧値が大きくなるように構成されている。第2の刺激パターンは、第1の刺激パターンに含まれる増幅なましパルス信号を正逆反転させることにより構成されている。目標電圧値は、例えば、50〜100Vとすることができる。その理由については、後述する。 The first mode is configured by making the first stimulation pattern and the second stimulation pattern continuous. The first stimulation pattern is a stimulation pattern that continuously outputs an amplified annealed pulse signal while gradually increasing the voltage value toward the target voltage value. That is, in the first stimulation pattern, an amplified annealed pulse signal having a predetermined frequency is output, and of the two adjacent amplified annealed pulse signals, the amplified annealed pulse signal located in the subsequent stage is the amplified annealed pulse signal located in the previous stage. It is configured so that the voltage value is larger than the pulse signal. The second stimulation pattern is configured by reversing the amplified annealed pulse signal included in the first stimulation pattern in the forward and reverse directions. The target voltage value can be, for example, 50 to 100 V. The reason will be described later.

第1のモード(第2のモード)による刺激時間は、好ましくは、2秒〜6秒であり、より好ましくは、3秒又は5秒である。刺激休止時間は、好ましくは1〜3秒であり、より好ましくは、2秒である。 The stimulation time in the first mode (second mode) is preferably 2 seconds to 6 seconds, more preferably 3 seconds or 5 seconds. The stimulation rest time is preferably 1 to 3 seconds, more preferably 2 seconds.

第1のモード(第2のモード)を構成する第1の刺激パターン及び第2の刺激パターンの時間割合は、周波数によって変動するための、特に限定しない。 The time ratios of the first stimulation pattern and the second stimulation pattern constituting the first mode (second mode) are not particularly limited because they vary depending on the frequency.

図12は、第2の刺激パターンにおける増幅なましパルス信号(つまり、目標電圧値に到達した増幅なましパルス信号)の波形を拡大した拡大図であり、なまし処理を行わなかった場合の波形も示している。説明の便宜上、なまし処理を行わなかった場合のパルス信号を方形波、なまし処理を行った場合のパルス信号をなまし方形波と称するものとする。また、パルス波が開始する位置をパルス幅始端部、パルス波が終了する位置をパルス幅終端部と定義する。 FIG. 12 is an enlarged view of an enlarged waveform of the amplified annealed pulse signal (that is, the amplified annealed pulse signal that has reached the target voltage value) in the second stimulation pattern, and is a waveform when the anomaly processing is not performed. Is also shown. For convenience of explanation, the pulse signal when the tanning process is not performed is referred to as a square wave, and the pulse signal when the tanning process is performed is referred to as a tanned square wave. Further, the position where the pulse wave starts is defined as the pulse width start end, and the position where the pulse wave ends is defined as the pulse width end.

方形波は矩形を呈しており、なまし方形波は方形波のパルス幅始端部上端を面取りした面取り形状を呈している。つまり、なまし方形波は、パルス幅始端部における電圧値V1が0よりも高く、電圧値V1から目標電圧値に向かう電圧カーブが、徐々に傾きが小さくなる曲線カーブを描いている。また、電圧カーブの終端部は、パルス幅終端部よりもパルス幅始端部側に位置している(言い換えると、目標電圧値が所定時間継続する)。なお、電圧カーブの終端部に相当する位置が、特許請求の範囲に記載の所定位置に相当する。 The square wave has a rectangular shape, and the annealed square wave has a chamfered shape in which the upper end of the pulse width start portion of the square wave is chamfered. That is, in the smoothed square wave, the voltage value V1 at the beginning of the pulse width is higher than 0, and the voltage curve from the voltage value V1 toward the target voltage value draws a curve curve in which the slope gradually decreases. Further, the end portion of the voltage curve is located closer to the start end portion of the pulse width than the end portion of the pulse width (in other words, the target voltage value continues for a predetermined time). The position corresponding to the end of the voltage curve corresponds to the predetermined position described in the claims.

ここで、方形波の面積を100%としたときに、面取り部分の面積(言い換えると、方形波及びなまし方形波の面積差である差分面積)ΔSが少なくとも10%以上となるように、信号を生成することが望ましい。言い換えると、第2の刺激パターンにおけるなまし方形波の面積をS1、第2の刺激パターンの基礎となる方形波の面積をS2としたときに、面積比S1/S2が好ましくは0.9以下となるように、信号を生成することが望ましい。 Here, when the area of the square wave is 100%, the signal is such that the area of the chamfered portion (in other words, the difference area which is the area difference between the square wave and the smoothed square wave) ΔS is at least 10% or more. Is desirable to generate. In other words, when the area of the smoothed square wave in the second stimulation pattern is S1 and the area of the square wave that is the basis of the second stimulation pattern is S2, the area ratio S1 / S2 is preferably 0.9 or less. It is desirable to generate a signal so that

第1の刺激パターンに含まれる増幅なましパルス信号についても、前記のΔSに相当する面積分だけ、方形波がなまされている。 As for the amplified annealed pulse signal included in the first stimulation pattern, a square wave is annealed by the area corresponding to the above ΔS.

ここで、二つの電極の極性を交互に切り替える極性反転を実行した場合に、極性反転前後の電圧差(言い換えると、バックパルス)により人体に痛みが発生する場合がある。すなわち、特許文献1に示すような二チャンネル構成であれば、極性反転させる必要がないため、バックパルスによる課題は発生しないが、本発明のように極性反転を前提とする一チャンネル構成を採用した場合には、バックパルスによる課題が顕著となる。そこで、本実施形態では、極性が切り替わった直後に刺激強度を漸次増大する時間を設けるとともに、パルス信号の波形をなますことにより、急激な電気刺激が人体に付与されることによる痛みの発生を抑制している。 Here, when polarity reversal in which the polarities of the two electrodes are alternately switched is executed, pain may occur in the human body due to the voltage difference (in other words, back pulse) before and after the polarity reversal. That is, in the case of the two-channel configuration as shown in Patent Document 1, since it is not necessary to reverse the polarity, the problem due to the back pulse does not occur, but the one-channel configuration premised on the polarity reversal as in the present invention is adopted. In that case, the problem due to the back pulse becomes remarkable. Therefore, in the present embodiment, a time is provided for gradually increasing the stimulus intensity immediately after the polarity is switched, and the waveform of the pulse signal is formed to generate pain due to the sudden electrical stimulus being applied to the human body. It is suppressing.

ここで、上述のように、少なくともΔSが10%以上となるようになまし処理を行うことにより、人体に付与される痛みをより確実に緩和することができる。ΔSの上限値は、特に限定しないが、過度になますと刺激強度が不十分になる。したがって、少なくとも、第2の刺激パターンにおける増幅なましパルス信号の目標電圧値を維持する時間がパルス幅の1/5以上となるように、ΔSの上限値を設定するのが望ましい。 Here, as described above, the pain given to the human body can be more reliably relieved by performing the tampering treatment so that the ΔS is at least 10% or more. The upper limit of ΔS is not particularly limited, but if it becomes excessive, the stimulation intensity becomes insufficient. Therefore, it is desirable to set the upper limit value of ΔS so that at least the time for maintaining the target voltage value of the amplified annealed pulse signal in the second stimulation pattern is 1/5 or more of the pulse width.

このように、本実施形態では、右脚電極21b及び左脚電極22bの極性を交互に切り替えて、左右両脚を交互に電気刺激できるように構成されている。したがって、特許文献1のように、腰と右脚、腰と左脚の二チャンネル構成とする必要がないため、電極の装着作業を容易に行うことができる。 As described above, in the present embodiment, the polarities of the right leg electrode 21b and the left leg electrode 22b are alternately switched so that both the left and right legs can be alternately electrically stimulated. Therefore, unlike Patent Document 1, it is not necessary to have a two-channel configuration of a waist and a right leg and a waist and a left leg, so that the electrode mounting work can be easily performed.

(変形例1)
上述の実施形態では、刺激停止時間におけるパルス波形の電圧値を0にしたが、本発明はこれに限るものではなく、目標電圧値よりも十分に小さい0以上の低電圧値に設定することもできる。
(Modification example 1)
In the above-described embodiment, the voltage value of the pulse waveform at the stimulation stop time is set to 0, but the present invention is not limited to this, and the voltage value may be set to a low voltage value of 0 or more, which is sufficiently smaller than the target voltage value. it can.

(変形例2)
上述した電気信号出力装置20の回路構成は、例示であり、本発明はこれに限るものではない。例えば、出力調整ボリューム209を出力増幅回路206の後段に配置してもよい。
(Modification 2)
The circuit configuration of the electric signal output device 20 described above is an example, and the present invention is not limited thereto. For example, the output adjustment volume 209 may be arranged after the output amplifier circuit 206.

実施例を示して、本発明について具体的に説明する。
(実施例1)
上記実施形態の電気刺激装置を用いて被験者A乃至Cに対して種々の電気刺激を行った。電気刺激時間は、20分間とし、電気刺激による痛みの有無を評価した。被験者A乃至Cは、トレーニングやスポーツ等を日頃から積極的に行わない社会人を対象とした。痛みを殆ど感じない場合には「very good」で評価し、痛みが弱く苦痛を伴わない場合には「good」で評価し、痛みが強く苦痛を伴う場合には「poor」で評価した。
The present invention will be specifically described with reference to Examples.
(Example 1)
Various electrical stimuli were applied to subjects A to C using the electrical stimulator of the above embodiment. The electrical stimulation time was 20 minutes, and the presence or absence of pain due to electrical stimulation was evaluated. Subjects A to C were intended for working adults who do not actively engage in training or sports on a daily basis. When almost no pain was felt, it was evaluated as "very good", when the pain was weak and not accompanied by pain, it was evaluated as "good", and when the pain was strong and painful, it was evaluated as "poor".

目標電圧は50V又は70Vとした。周波数は10Hz又は20Hzとした。No1、2、4、5、7、8では、方形波に対するなまし処理を行った。No3、6、9では、方形波に対するなまし処理を行わなかった。なまし処理は、上述の通り、コントローラ201が行った。刺激時間(つまり、第1のモード(第2のモード)の時間)は5秒間に設定した。刺激停止時間は2秒間に設定した。
The target voltage was 50V or 70V. The frequency was 10 Hz or 20 Hz. In Nos. 1, 2, 4, 5, 7, and 8, the square wave was annealed. In Nos. 3, 6 and 9, the tanning process for the square wave was not performed. The smoothing process was performed by the controller 201 as described above. The stimulation time (that is, the time of the first mode (second mode)) was set to 5 seconds. The stimulation stop time was set to 2 seconds.

No1、4、7では、方形波及びなまし方形波の面積差であるΔSが10%以上であるため、評価が「very good」となった。No2、5では、方形波及びなまし方形波の面積差であるΔSが10%未満であるため、評価が「good」となった。No3、6、9では、方形波による電気刺激であったため、評価が「poor」となった。No8は、ΔSが10%未満であるが、目標電圧が小さいため、被験者Bの評価が「very good」になったものと推察される。 In Nos. 1, 4 and 7, the evaluation was “very good” because ΔS, which is the area difference between the square wave and the annealed square wave, was 10% or more. In Nos. 2 and 5, the evaluation was “good” because ΔS, which is the area difference between the square wave and the annealed square wave, was less than 10%. In Nos. 3, 6 and 9, the evaluation was "poor" because it was an electrical stimulation by a square wave. In No. 8, ΔS is less than 10%, but the target voltage is small, so it is presumed that the evaluation of subject B is “very good”.

No3において、目標電圧を40Vに降下させて、電気刺激を行ったところ、全ての被験者が痛みの少ない電気刺激と評価した。ここで、電気刺激による効果(筋肥大等)は、電気刺激時に人体に流れる電流を積算した電流積算量に概ね比例する。つまり、電流積算量が多くなるほど、効果的な電気刺激となる。したがって、理論上は、目標電圧が40Vであっても、電気刺激時間を長くすれば、筋肥大等の効果を発現させることができる。しかしながら、電気刺激時間が長くなると、使用者の負担が大きくなるため、目標電圧を過度に下げることはできない。1回の電気刺激時間の限界は、使用者によって異なるが、アンケート結果から、適正な電気刺激時間は、好ましくは40分以内であり、より好ましくは30分以内である。 In No. 3, when the target voltage was lowered to 40 V and electrical stimulation was performed, all the subjects evaluated it as less painful electrical stimulation. Here, the effect of electrical stimulation (muscle hypertrophy, etc.) is roughly proportional to the integrated current amount obtained by integrating the current flowing through the human body during electrical stimulation. That is, the larger the integrated current amount, the more effective the electrical stimulation. Therefore, theoretically, even if the target voltage is 40 V, if the electrical stimulation time is lengthened, an effect such as muscle hypertrophy can be exhibited. However, if the electrical stimulation time becomes long, the burden on the user increases, so that the target voltage cannot be lowered excessively. The limit of one electrical stimulation time varies depending on the user, but from the results of the questionnaire, the appropriate electrical stimulation time is preferably 40 minutes or less, and more preferably 30 minutes or less.

上述のように電気刺激時間の制約があるため、目標電圧は50V以上とすることが望ましい。しかしながら、目標電圧を50V以上に高めると、上述の試験結果に示す通り、方形波のままでは電気刺激時に過度な痛みが発生する。本発明は、目標電圧を高めて、比較的短い時間で痛みの少ない電気刺激を行うことを目的としており、この目的を達成するために方形波をなましている。 Since there is a limitation of the electrical stimulation time as described above, it is desirable that the target voltage is 50 V or more. However, when the target voltage is increased to 50 V or more, as shown in the above test results, excessive pain occurs at the time of electrical stimulation if the square wave remains. An object of the present invention is to raise a target voltage to perform painless electrical stimulation in a relatively short time, and to achieve this object, a square wave is smoothed.

1 電気刺激装置
20 電気信号出力装置
21 右脚電極装着部材
21b 右脚電極
21c 右脚電極収納部
21d 右脚帯状導電部
22 左脚電極装着部材
22b 左脚電極
22c 左脚電極収納部
22d 左脚帯状導電部
201 コントローラ
202 出力電圧生成回路
204 出力合成回路
205 極性切替回路
206 出力増幅回路
207 出力検出回路
208 出力端子
1 Electrical stimulator 20 Electrical signal output device 21 Right leg electrode mounting member 21b Right leg electrode 21c Right leg electrode storage section 21d Right leg band-shaped conductive section 22 Left leg electrode mounting member 22b Left leg electrode 22c Left leg electrode storage section 22d Left leg Band-shaped conductive part 201 Controller 202 Output voltage generation circuit 204 Output synthesis circuit 205 Polarity switching circuit 206 Output amplification circuit 207 Output detection circuit 208 Output terminal

Claims (5)

人体の右足の膝上に装着される第1のベルト電極と、
人体の左足の膝上に装着される第2のベルト電極と、
前記第1及び第2のベルト電極のうち一方の電極を正極、他方の電極を負極として電気刺激を行う第1のモードと、前記他方の電極を正極、前記一方の電極を負極として電気刺激を行う第2のモードとを交互に実行する制御部と、
を有し、
前記第1のモードは、電気刺激パルス信号の電圧値を徐々に増加させる第1の刺激パターンと、電気刺激パルス信号の電圧値を目標電圧値に維持する第2の刺激パターンとを連続させることにより構成されており、各前記電気刺激パルス信号は、電圧値が所定電圧値に徐々に近づくように方形波をなましたなまし方形波からなり、
前記第2のモードは、前記第1のモードにおける各電気刺激パルス信号を正逆反転させた波形の信号により構成されていることを特徴とする電気刺激装置。
The first belt electrode mounted on the knee of the right foot of the human body,
A second belt electrode mounted on the knee of the left foot of the human body,
The first mode in which one of the first and second belt electrodes is used as a positive electrode and the other electrode is used as a negative electrode for electrical stimulation, and the other electrode is used as a positive electrode and the other electrode is used as a negative electrode for electrical stimulation. A control unit that alternately executes the second mode to be performed, and
Have,
In the first mode, a first stimulation pattern that gradually increases the voltage value of the electrical stimulation pulse signal and a second stimulation pattern that maintains the voltage value of the electrical stimulation pulse signal at the target voltage value are made continuous. Each of the electrical stimulation pulse signals is composed of an annealed square wave that is a square wave so that the voltage value gradually approaches a predetermined voltage value.
The second mode is an electrical stimulation device characterized in that it is composed of a signal having a waveform obtained by reversing the forward and reverse of each electrical stimulation pulse signal in the first mode.
前記第1及び第2のモードのうち一方のモードから、他方のモードに切り替わる際に、前記電気刺激パルス信号の電圧値を0にする刺激停止時間があることを特徴とする請求項1に記載の電気刺激装置。 The first aspect of the present invention, wherein there is a stimulation stop time for setting the voltage value of the electrical stimulation pulse signal to 0 when switching from one of the first and second modes to the other mode. Electrical stimulator. 前記第2の刺激パターンの前記なまし方形波の面積をS1、前記第2の刺激パターンの基礎となる前記方形波の面積をS2としたとき、
前記S1及び前記S2の差分である差分面積ΔSは、前記S2の10%以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電気刺激装置。
When the area of the smoothed square wave of the second stimulation pattern is S1 and the area of the square wave that is the basis of the second stimulation pattern is S2,
The electrical stimulator according to claim 1 or 2, wherein the difference area ΔS, which is the difference between the S1 and the S2, is 10% or more of the S2.
前記第2の刺激パターンにおける前記なまし方形波は、パルス幅の始端部の電圧値が0よりも大きく、パルス幅の前記始端部とパルス幅の終端部との間の所定位置において前記目標電圧値に到達することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一つに記載の電気刺激装置。 In the smoothed square wave in the second stimulation pattern, the voltage value at the start of the pulse width is larger than 0, and the target voltage is at a predetermined position between the start of the pulse width and the end of the pulse width. The electrical stimulator according to any one of claims 1 to 3, wherein the value is reached. 前記第1のモードによる刺激時間は2秒〜6秒であることを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一つに記載の電気刺激装置。 The electrical stimulation device according to any one of claims 1 to 4, wherein the stimulation time in the first mode is 2 seconds to 6 seconds.
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