KR20100024392A

KR20100024392A - 전기적 근육 자극용 착용구

Info

Publication number: KR20100024392A
Application number: KR1020097023873A
Authority: KR
Inventors: 나오토 시바; 히토미 야마구치; 요시히코 타가와; 키요시 누마다; 카즈히로 요시카와; 케이지 무라카미; 하지메 타케오카
Original assignee: 구루메 다이가쿠; 고쿠리츠 다이가쿠 호진 큐슈 코교 다이가쿠; 세키스이가세이힝코교가부시키가이샤; 도쿠리츠교우세이호우징 우츄우고우쿠우켄큐우카이하츠키코우; 자이당호우진 니폰우쥬포럼
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2008-06-25
Publication date: 2010-03-05
Also published as: EP2165733A4; EP2165733A1; CN101687096B; JP2009005851A; WO2009001858A1; KR101133574B1; US20100185259A1; CN101687096A; JP5122188B2; EP2165733B1

Abstract

본 발명은, 예를 들면 리허빌리테이션용이나 운동기구용으로서 사용되는 것으로서, 근육을 전기적으로 자극함으로써 근육이 수축되는 것을 이용해서 근육을 단련시키는 전기적 근육 자극을 행함에 있어서, 전극이 운동의 대상이 되는 근육의 신경근 접합부를 자극할 수 있는 위치에 설정되도록 전극의 위치 결정을 간편하게 행할 수 있는 전기적 근육 자극용 착용구를 제공한다. 전기적 근육 자극용 착용구(A1)는 착용구 본체(1)와, 착용구 본체(1)를 착용자가 착용했을 때에 운동의 대상이 되는 근육의 신경근 접합부 또는 신경근 접합부를 포함하는 근방에 위치하도록 착용구 본체(1)에 형성된 소정 수의 개구부(2)와, 착용구 본체(1)를 착용자가 착용했을 때에 근육의 신경근 접합부 또는 신경근 접합부 근방의 피부면에 위치하도록 개구부(2)에 형성되어 있는 전극(8)을 구비하고 있다.

전기적 근육 자극용 착용구

Description

전기적 근육 자극용 착용구{WEAR FOR ELECTRICALLY STIMULATING MUSCLES}

본 발명은 전기적 근육 자극용 착용구에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 리허빌리테이션(rehabilitation)용이나 운동기구용으로서 사용되는 것으로서, 근육을 전기적으로 자극함으로써 근육이 수축되는 것을 이용해서 근육을 단련시키는 전기적 근육 자극(골격근 전기 자극)을 행함에 있어서, 전극이 운동의 대상이 되는 근육의 신경근 접합부를 자극할 수 있는 위치에 설정되도록 전극의 위치 결정을 간편하게 행할 수 있는 것에 관한 것이다.

리허빌리테이션을 보조하는 기구나 운동기구(소위 건강기구를 포함함)에 응용할 수 있는 유효한 방법으로서 전기적 근육 자극(EMS:Electrical Muscle Stimulation)이 주목받고 있다. 전기적 근육 자극에 의한 운동은 덤벨 운동과 같이 무거운 것을 사용하는 운동과는 상위하며, 근육을 전기적으로 자극함으로써 근육이 수축되는 것을 이용해서 근육을 단련시킨다는 것이며, 보다 안정성이 높은 운동 방법으로서 평가되고 있다.

이러한 각 기구에 있어서는 근육을 전기로 자극하기 위해서 전극을 구비하고 있다. 사용자의 신체에 대한 전극의 위치의 조절 또는 설정은 통상은 사용자나 보조자의 경험칙에 의해 행해지고 있다.

또한, 전기적 근육 자극에 의한 운동에 있어서는 전기에 의해 근육의 어디를 자극해도 좋다는 것은 아니고, 충분한 운동 효과를 높이기 위해서는 전극을 근육의 신경근 접합부(운동신경이 근육에 접합되는 부분:모터 포인트)를 자극할 수 있는 위치에 설정하는 것이 매우 중요하다.

상기 운동기구의 일례로서는 본원 출원인이 제안한 특허문헌1의 근력 증강 기가 있다.

이 근력 증강기는 근육에 전기적 자극을 주어서 수축시키는 전극부를 구비한 단련부용 장구(裝具)와, 단련부용 장구와 협동하는 지지부용 장구와, 단련부용 장구와 지지부용 장구가 이루는 각도가 소정의 각도로부터 바뀐 것을 감지하는 감지 장치와, 전극부에 전기를 공급하는 컨트롤러를 구비하고 있어, 감지 장치가 감지했을 때 주동근이 되는 근육 또는 길항근이 되는 근육에 전기적 자극이 주어지도록 전극부에 전기를 공급할 수 있다는 것이다.

특허문헌1:일본 특허 제3026007호

전기적 근육 자극에 의한 운동 방법을 채용한 일반적인 운동기구에 있어서, 전극을 근육의 신경근 접합부를 자극하도록 위치시키기 위해서는 정확한 위치를 탐색할 필요가 있다. 이 위치의 탐색을 상기한 바와 같이 사용자나 보조자의 경험칙에 의해 행하는 작업 및 조작은 번잡하며, 장시간을 필요로 한다는 과제가 있었다.

또, 상기 특허문헌1의 근력 증강기는 전기적 근육 자극에 의한 운동을 행함에 있어서, 주동근이 되는 근육이 수축되어 있을 때에 길항근이 되는 근육에 전기적 자극을 줄 수 있으므로, 길항근에 원심성 수축을 수반하는 폐쇄성 운동 연쇄에 의한 운동을 시켜 효과적인 운동을 행할 수 있는 점에 있어서는 충분히 유용하며, 실용화도 이루어져 있다.

그러나, 근력 증강기는 전극부를 구비한 단련부용 장구 및 이것과 협동하는 지지부용 장구를 구비한 구조이며, 단련부용 장구에 있어서의 전극의 위치는 정해져 있으므로, 신체에 대한 전극의 위치는 단련부용 장구의 장착 위치에 의해 정해진다. 이 때문에 전극의 위치의 세세한 조절은 어렵다.

그래서, 본 발명의 목적은, 예를 들면 리허빌리테이션용이나 운동기구용으로서 사용되는 것으로서, 근육을 전기적으로 자극함으로써 근육이 수축되는 것을 이용해서 근육을 단련시키는 전기적 근육 자극을 행함에 있어서, 전극이 운동의 대상이 되는 근육의 신경근 접합부를 자극할 수 있는 위치에 설정되도록 전극의 위치 결정을 간편하게 행할 수 있는 전기적 근육 자극용 착용구를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명이 강구한 수단은 다음과 같다.

본 발명은 착용구 본체와, 상기 착용구 본체를 착용자가 착용했을 때에 운동의 대상이 되는 근육의 신경근 접합부 또는 신경근 접합부를 포함하는 근방에 위치하도록 착용구 본체에 형성된 소정 수의 개구부와, 상기 착용구 본체를 착용자가 착용했을 때에 근육의 신경근 접합부 또는 신경근 접합부 근방의 피부면에 위치하도록 상기 개구부에 형성되어 있는 전극을 구비하고 있는 전기적 근육 자극용 착용구이다.

본 발명은 개구부에 형성되는 전극을 개구부 내에서 고정할 수 있는 부도체로 형성된 전극 고정체를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명은 전극 고정체가 망체인 것이 바람직하다. 또한 전극 고정체가 망체이며, 전극은 접속 단자에 접촉해서 상기 망체의 망눈을 통해서 피부면에 접착 가능한 점착 시일 전극인 것이 바람직하다.

본 발명은 일단부는 각 전극에 접속되고, 타단부에는 전기적 근육 자극용 기기가 접속 가능한 전기 코드가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명은 착용구 본체가 의복형상인 상반신용 착용구, 하반신용 착용구 또는 그 쌍방으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

착용구 본체는 착용시에 전극을 근육의 신경근 접합부 근방의 피부면에 정확하게 위치시키기 위해서는, 예를 들면 웨트 수트(wet suit)의 상반신용 착용구 또는 하반신용 착용구와 같이 착용자가 착용함으로써, 착용자의 신체에 대한 착용구의 각 부의 위치가 필연적으로 결정되는 착용구인 것이 보다 바람직하다.

이러한 착용구에서는 미리 개구부나 전극의 위치를 정해 두어도 착용시마다 전극의 위치가 어긋나 버린다는 문제는 일어나기 어렵다.

또한, 착용구 본체로서는 상반신용 착용구 또는 하반신용 착용구 등과 같이 소위 의복구조의 것 외에, 예를 들면 서포터와 같이 발(다리)이나 손(팔)에 국부적으로 장착하는 구조의 것을 채용할 수 있다.

전극 고정체는 개구부를 덮도록, 또는 막도록 설치하는 것이 바람직하지만, 한정되지는 않는다. 전극 고정체는 고정되는 전극을 표면측으로부터 이면측으로 관통시키거나, 이면측의 일부에 도체를 설치하고, 이 도체에 표면측으로부터 전극을 접속하거나 해서 피부에 통전할 수 있는 기능성을 갖고 있다. 전극 고정체로서는 이러한 기능성을 구비하고 있는 망체(메시, 네트를 포함함)를 채용하는 것이 바람직하지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 구멍을 형성한 각종 합성수지 시트, 필름이나 천, 종이 등을 채용할 수도 있다.

전극 고정체는 전극에 의해 피부에 통전하는 경우는 부도체로 형성하는 것이 바람직하지만, 도체로 형성할 수도 있다. 전극 고정체를 도체로 형성하는 경우는 피부에 접촉하는 전극 고정체의 전체가 고정되는 전극과 마찬가지로 전극으로서 작용하므로, 전극 고정체의 크기나 형상을 피부에의 통전, 즉 근육의 신경근 접합부에 자극하기 위해서 적응한 것으로 함과 아울러, 보다 정확한 위치 결정이 필요하게 된다.

접속 단자 및 전극의 재질, 형상, 구조는 피부에 대한 통전을 지장없이 행할 수 있으면 특별히 한정되는 것은 아니고, 소정의 도전성 물질을 사용해서 형성된다. 이러한 도전성 물질로서는, 예를 들면 금속판, 금속선(꼬임선 등을 포함함), 은, 은-염화은의 화합물, 니켈, 몰리브덴 등의 금속, 또는 카본블랙, 그라파이트 등을 단독으로, 또는 2종류 이상을 혼합해서 조제한 도전성 페이스트, 은 등의 금속박이나 스텐레스 섬유 등의 금속 섬유를 라미네이트한 것, 또는 금속 섬유를 함유하는 실로 짜서 이루어진 천 등을 채용할 수 있다. 특히, 금속 섬유를 함유하는 실로 짜서 이루어진 천은 자신에게 변형성이나 유연성을 부여시키는 것이 가능하므로, 표면이 곡면인 피부에 착용자가 위화감이 없도록 접촉시키기 위해서는 보다 바람직하다.

점착 시일 전극은 피부면에의 밀착을 양호하게 행할 수 있으면, 그 재료, 구조는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도전성을 갖는 점착 테이프재나 점착 시일재, 또는 도전성을 갖는 점착재와 기재를 접합해서 형성된 점착 시일 전극을 채용할 수 있다. 특히, 기재 시트와, 기재 시트 표면에 도전성 물질을 사용해서 형성된 통전 가능한 도전층과, 이 도전층에 접촉해서 형성된 도전성 점착재층을 구비한 구조의 점착 시일 전극은 도전성 점착재층에 의한 피부면에 대한 밀착성이 양호하며, 피부에의 통전의 입력 면적을 크게 할 수 있으므로 피부면과의 사이의 접촉 임피던스가 저감되므로 보다 바람직하다. 또한, 접속 단자부에 통전된 전류는 접속 단자부로부터 도전성 점착재를 통해 기재 시트의 표면에 형성된 도전층의 전체면에 퍼지고, 또한 도전성 점착재층을 통해 피부면으로 통전할 수 있는 기능을 갖고 있다.

상기 기재 시트로서는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 도전성 점착재층을 피부면에 밀착시키기 위해서, 유연하며 비교적 탄성 강도가 높은 수지 필름 또는 시트를 채용하는 것이 바람직하다. 이러한 수지 필름 또는 시트로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등을 채용할 수 있지만, 탄성 강도가 높고 인쇄도 용이한 폴리에틸렌테레프탈레이트를 채용하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 기재 시트의 두께는 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들면 10∼500㎛이며, 적당히 설정이 가능하다.

상기 기재 시트 표면에 형성된 도전층은 통전을 지장없이 행할 수 있으면 특별히 한정되는 것은 아니고, 소정의 도전성 물질을 사용해서 형성된다. 이러한 도전성 물질로서는, 예를 들면 은, 은-염화은의 혼합물, 니켈, 몰리브덴 등의 금속,또는 카본블랙, 그라파이트 등을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합해서 조제한 도전성 페이스트를 들 수 있다. 또한, 전극부는 은 등의 금속박이나 스텐레스 섬유 등의 금속 섬유를 라미네이트하는 것에 의해서도 형성할 수 있다.

상기 도전성 점착재층으로서는 도전성을 갖고, 또한 피부에 대하여 자극성이 적고 충분한 점착력을 갖는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 폴리 아크릴산 나트륨, 폴리아크릴산 에스테르, 폴리아크릴아미드 등의 폴리아크릴산 유도체 또는 폴리비닐피롤리돈, 폴리-N-비닐아세트아미드 등의 폴리-N-비닐아세트아미드 유도체, 또는 폴리우레탄 등을 매트릭스로 하고, 이것에 물, 전해질염 등을 함유시킨 도전성 점착 겔 등을 바람직하게 사용할 수 있다.

(작용)

본 발명에 따른 전기적 근육 자극용 착용구의 작용을 설명한다. 또한, 여기에서는 설명에서 사용하는 각 구성 요건에 후술하는 실시형태에 있어서 각 부에 부여한 부호를 대응시켜서 부여하지만, 이 부호는 특허청구의 범위의 각 청구항에 기재한 부호와 마찬가지로 어디까지나 내용의 이해를 쉽게 하기 위해서이며, 각 구성 요건의 의미를 상기 각 부에 한정하는 것은 아니다.

전기적 근육 자극용 착용구(A1,A2)는 이 착용구를 착용자가 착용함으로써, 개구부(2,2a)에 형성되어 있는 전극(8)이 착용자의 운동의 대상이 되는 근육의 신경근 접합부 또는 신경근 접합부를 포함하는 근방의 피부면에 위치한다. 그리고, 전기적 근육 자극용 기기를 사용해서 전극(8)을 통해 피부에 통전을 행함으로써 전기적 근육 자극(EMS)에 의한 운동을 행할 수 있다.

이와 같이, 전극(8)이 착용구(A1,A2)의 상기 소정의 위치에 미리 부착되어 있으므로, 근육을 전기적으로 자극함으로써 근육이 수축되는 것을 이용해서 근육을 단련시키는 전기적 근육 자극을 행함에 있어서, 전극(8)의 위치를 사용할 때마다 조절할 필요가 없고, 착용구(A1,A2)를 착용하는 것만으로 전극(8)의 위치 결정을 간편하게 행할 수 있다.

개구부(2,2a)에 형성되는 전극(8)을 개구부(2,2a) 내에서 고정할 수 있는 부도체로 형성된 전극 고정체(3)를 구비하고 있는 것은 제조시 또는 제조후에 있어서 전극(8)을 고정하는 위치의 조절이 가능하게 되므로, 예를 들면 착용구(A1,A2)를 착용자의 체형에 따른 복수의 타입으로 나누는 경우 등에 특히 유용하다.

또한, 전극 고정체(3)가 망체인 것은 다수의 망눈이 개구되어 있으므로, 전극(8)을 망체의 표면측에 고정해도 망눈을 통해서 피부면에 접촉할 수 있다. 또한, 망체는 통기성이 양호해서 비교적 장시간의 사용이라도 전극이 접촉하는 피부면에 땀이 발생되기 어려운 이점이 있다.

전극 고정체가 망체(3)이며, 전극은 접속 단자(4)에 접촉해서 상기 망체(3)의 망눈을 통해서 피부면에 접착 가능한 점착 시일 전극(8)인 것은 피부에의 통전의 입력 면적을 크게 할 수 있으므로, 피부면과의 사이의 접촉 임피던스가 저감되므로 보다 바람직하다.

일단부는 각 전극(8)에 접속되고, 타단부에는 전기적 근육 자극용 기기(C1)가 접속 가능한 전기 코드(5)가 설치되어 있는 것은 전기적 근육 자극용 기기(C1)를 전기 코드(5)에 접속함으로써, 간단히 전기적 근육 자극에 의한 운동이 가능하게 된다.

착용구 본체(1)가 의복형상인 상반신용 착용구 또는 하반신용 착용구 또는 그 쌍방으로 구성되어 있는 것은 이것을 착용자가 착용함으로써, 착용자의 신체에 대한 착용구(A1,A2)의 각 부의 위치가 필연적으로 정해지므로, 미리 개구부(2,2a)나 전극(8)의 위치를 정해 두어도 착용할 때마다 전극의 위치가 어긋나 버린다는 문제는 일어나기 어렵다.

(발명의 효과)

본 발명은, 예를 들면 리허빌리테이션용이나 운동기구용으로서 사용되는 것으로서, 근육을 전기적으로 자극함으로써 근육이 수축되는 것을 이용해서 근육을 단련시키는 전기적 근육 자극을 행함에 있어서, 전극이 운동의 대상이 되는 근육의 신경근 접합부를 자극할 수 있는 위치에 설정되도록 전극의 위치 결정을 간편하게 행할 수 있는 전기적 근육 자극용 착용구를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기적 근육 자극용 착용구의 제 1 실시형태를 나타내는 정면도.

도 2는 도 1의 전기적 근육 자극용 착용구의 배면도.

도 3은 개구부와 망체 및 접속 단자의 부착 구조를 나타내는 확대 설명도.

도 4는 도 3에 있어서의 I-I부분의 끝면 설명도.

도 5는 접속 단자와 망체 부분에 점착 시일 전극을 접착하고 있는 상태를 나 타내는 설명도.

도 6은 점착 시일 전극을 나타내는 단면 설명도.

도 7은 사용 상태를 나타내는 설명도.

도 8은 본 발명에 따른 전기적 근육 자극용 착용구의 제 2 실시형태를 나타내는 정면도.

도 9는 도 8의 전기적 근육 자극용 착용구의 배면도.

(부호의 설명)

A1:전기적 근육 자극용 착용구 1:착용구 본체

10:몸통부 11,12:소매부

2,2a:개구부 20:파이핑부

21:스티치 3:메시

4:접속 단자 40:봉합부

5:전기 코드 50:단자

6:통과구(inserting tool) 8:점착 시일 전극

80:기재 시트 81:도전층

82:도전성 점착재 9:조임구

B:벨트 C1:전기적 근육 자극용 기기

C2:컨트롤러 M:착용자

A2:전기적 근육 자극용 착용구 7:착용구 본체

70:허리부 71:다리부

본 발명을 도면에 나타낸 실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

실시예1

도 1은 본 발명에 따른 전기적 근육 자극용 착용구의 제 1 실시형태를 나타내는 정면도, 도 2는 도 1의 전기적 근육 자극용 착용구의 배면도, 도 3은 개구부와 망체 및 접속 단자의 부착 구조를 나타내는 확대 설명도, 도 4는 도 3에 있어서의 I-I부분의 끝면 설명도이다.

또한, 도 1, 도 2, 도 3, 도 4에 있어서는, 점착 시일 전극(8)의 도시를 생략하고 있다. 또한, 도 4에서는 전기 코드의 도시는 생략하고 있다.

전기적 근육 자극용 착용구(A1)는 착용구 본체(1)를 갖고 있다. 착용구 본체(1)는 의복형상의 상반신용 착용구이다. 착용구 본체(1)는 부도체(절연체)이며 약간의 신축성을 갖는 천으로 형성되어 있다.

착용구 본체(1)의 몸통부(10)의 양측에 형성되어 있는 소매부(11,12)에는 각각 상완부의 정면측과 배면측에 가장자리부 형상이 거의 타원상인 개구부(2,2a)가 형성되어 있다. 정면측의 각 개구부(2)는 착용했을 때에 착용자의 상완부의 상완 이두근에 대응하도록 개구되어 있고, 배면측의 각 개구부(2a)는 상완 삼두근에 대응하도록 개구되어 있다. 또한, 개구부(2,2a)의 형상은 타원상에 한정되는 것은 아니고, 원형, 사각형 등 각종 형상을 적당히 채용할 수 있다.

각 개구부(2,2a)(합계 4개소)의 가장자리부 표면측에는 천으로 제작된 파이핑부(20)(도 3 참조)에 의해 합성수지제의 메시(3)가 부착되어 있다. 메시(3)는 파 이핑부(20)의 폭방향 양측을 따른 스티치(21)에 의해 파이핑부(20) 및 소매부(11,12)의 생지부와 일체화되어 있고, 각 개구부(2,2a)를 막고 있다(통기와 투과 시인은 가능). 또한, 파이핑부(20)와 메시(3)의 상기 재료는 절연성의 것이다. 또한, 메시(3)의 망눈의 크기는 후술하는 점착 시일 전극(8)이 망눈을 통해서 착용자의 피부면에 접촉할 수 있으면, 특별히 한정하는 것은 아니다.

각 개구부(2,2a)를 막고 있는 각 메시(3)의 표면측에는 각각 접속 단자(4)가 부착되어 있다. 접속 단자(4)는 도체인 천(금속 섬유를 함유하는 실로 짜여 이루어진 것)으로 직사각형상으로 형성되어 있고, 메시(3)와 접하는 측에는 전체면에 절연 시트(도시생략)가 형성되어 있다. 접속 단자(4)는 정면측의 개구부(2)에 형성되어 있는 메시(3)에서는 장척측의 양단의 2개소에 서로 대향해서 부착되어 있다(도 1, 도 3 참조). 또한, 접속 단자(4)는 배면측의 개구부(2a)에 형성되어 있는 메시(3)에서는 단척측의 일단의 변부 2개소에 소정의 간격으로 나란히 부착되어 있다(도 2 참조).

각 접속 단자(4)는 길이방향의 일단측이 파이핑부(20)에 봉합되어 고정되어 있고, 타단측이 메시(3)의 실부분에 봉합부(40)에 의해 고정되어 있다. 또한, 각 접속 단자(4)의 파이핑부(20)측의 끝부에는 전기 코드(5)의 일단이 접속되어 있고, 각 접속 단자(4)와 착용구 본체(1)는 절연 관계(착용구 본체(1)에는 통전되지 않는 관계)에 있다. 사용시에 있어서는, 각 접속 단자(4)와 접촉해서 이것을 덮도록 점착 시일 전극(8)이 접착된다.

점착 시일 전극(8)은 후술하는 도 6에 나타낸 바와 같이 수지 필름으로 형성 된 기재 시트(80)의 한쪽 표면의 전체면에 도전층(81)과 도전성 점착재(82)를 층상으로 형성한 것이다. 점착 시일 전극(8)의 도전성 점착재(82)에는 접속 단자(4)를 통해서 통전이 행해지며, 도전성 점착재(82)는 메시(3)의 망눈을 통해서 피부면에 밀착되어 통전할 수 있다.

각 개구부(2,2a)에 각각 2개소씩 합계 8개소에 형성되어 있는 각 접속 단자(4)로부터 연장된 전기 코드(5)는 소매부(11,12)의 각각의 배면측으로부터 양 어깨부를 돌아 몸통부(10)의 정면측으로 인도되어 있다. 각 전기 코드(5)는 몸통부(10)의 정면측에서 집속되고, 그 선단에는 전기적 근육 자극용 기기에 접속하기 위한 단자(50)가 형성되어 있다. 또한, 각 전기 코드(5)는 요소에서 착용구 본체(1) 표면에 형성되어 있는 통과구(6)에 통과되어 있다.

(작용)

도 5는 접속 단자와 망체 부분에 점착 시일 전극을 접착하고 있는 상태를 나타내는 설명도, 도 6은 점착 시일 전극을 나타내는 단면 설명도, 도 7은 사용 상태를 나타내는 설명도이다.

전기적 근육 자극용 착용구(A1)는 착용자(M)가 양팔의 상완 삼두근과 상완 이두근의 운동을 하는데에 특히 유용하다. 또한, 전기적 근육 자극용 기기(C1)와 조합해서 전기자극의 제어를 행함으로써 주동근과 길항근의 원심성 수축과 폐쇄성운동 연쇄를 조합한 운동이 가능하게 되는 것이다.

전기적 근육 자극용 착용구(A1)는 착용자가 착용함으로써 각 개구부(2,2a)에 형성되어 있는 각 접속 단자(4)가 착용자(M)의 운동의 대상이 되는 근육(상완 삼두 근과 상완 이두근)의 신경근 접합부 근방의 피부면에 메시(3)를 사이에 두고 근접해서 위치한다. 또한, 전기적 근육 자극용 착용구(A1)는 의복형상이며, 착용자(M)의 신체에 대한 착용구 본체(1)의 각 부의 위치가 필연적으로 정해지므로, 미리 개구부(2,2a)나 접속 단자(4)의 위치를 정해 두어도 착용할 때마다 접속 단자(4)를 덮도록 접착되는 점착 시일 전극(8)의 위치가 어긋나 버린다는 문제는 일어나기 어렵다.

다음에, 도 5에 나타낸 바와 같이 각 접속 단자(4)를 덮도록 점착 시일 전극(8)을 접착한다. 이 때, 점착 시일 전극(8)을 메시(3)측으로 강하게 압박함으로써 점착 시일 전극(8)의 점착면인 도전성 점착재(82)는 메시(3)의 망눈을 통해서 피부면에 접착된다. 이것에 의해 도전성 점착재(82)에 의해 접속 단자(4)와 접촉하고 있는 각 점착 시일 전극(8)에 의해 피부면에 대하여 넓은 면적으로 통전이 가능하게 되어 각 점착 시일 전극(8)은 이 위치에 있어서 각 근육의 신경근 접합부(모터 포인트)에 대하여 효과적으로 전기적 자극을 줄 수 있다.

또한, 운동을 행할 때에는, 도 7에 나타낸 바와 같이 상완부에 조임구(9)를 감아 각 점착 시일 전극(8)과 피부면의 접촉을 보다 확실하게 유지할 수 있게 한다. 또한, 메시(3)는 통기성이 양호하며, 비교적 장시간의 사용이라도 점착 시일 전극(8)이 접촉하는 피부면 또는 그 근방의 피부면에 땀이 발생되기 어려운 이점이 있다.

그리고, 벨트(B)에 의해 착용자(M)의 허리부에 부착된 전기적 근육 자극용 기기(C1)를 사용해서 각 점착 시일 전극(8)을 통해 피부면에 통전을 행함으로써 전 기적 근육 자극(EMS)에 의한 운동을 행할 수 있다.

여기에서, 전기적 근육 자극용 착용구(A1)와 전기적 근육 자극용 기기(C1)를 사용한 전기적 자극에 의한 운동 방법을 간단히 설명한다.

(1)팔꿈치의 관절을 굴곡시키는 운동의 경우

팔꿈치의 관절을 신전시킨 상태로부터 굴곡시키는 통상의 운동에서는 상완 이두근이 주동근으로 되어 수축되고, 상완 삼두근이 길항근으로 되어 이완된다. 즉, 이 운동시에는 전기적 근육 자극용 착용구(A1)의 소매부(11,12)의 배면측 개구부(2a)에 형성되어 있는 각 점착 시일 전극(8)으로부터 피부면으로 통전되고, 다른 점착 시일 전극(8)으로부터는 통전되지 않는다.

이것에 의해 상완 삼두근은 이완상태가 되는 일은 없으며 적당하게 수축된다. 즉, 이 운동에서는 본래는 길항근으로 되어 있는 상완 삼두근의 수축에 의한 저항이 적당한 부하로 되어서 주동근인 상완 이두근을 단련시킬 수 있음과 아울러, 상완 삼두근에 대해서는 원심성 수축에 의한 부하가 걸리고, 이것에 의해 상완 삼두근도 동시에 단련시킬 수 있다.

(2) 팔꿈치의 관절을 신전시키는 운동의 경우

팔꿈치의 관절을 굴곡시킨 상태로부터 신전시키는 통상의 운동에서는 상완 삼두근이 주동근으로 되어 수축되고, 상완 이두근이 길항근으로 되어 이완된다. 즉, 이 운동시에는 전기적 근육 자극용 착용구(A1)의 소매부(11,12)의 정면측 개구부(2)에 형성되어 있는 각 점착 시일 전극(8)으로부터 피부면으로 통전되고, 다른 점착 시일 전극(8)으로부터는 통전되지 않는다.

이것에 의해 상완 이두근은 이완상태가 되는 일은 없고, 적당하게 수축된다. 즉, 이 운동에서는 본래는 길항근으로 되어 있는 상완 이두근의 수축에 의한 저항이 적당한 부하로 되어서 주동근인 상완 삼두근을 단련시킬 수 있음과 아울러, 상완 이두근에 대해서는 원심성 수축에 의한 부하가 걸려 이것에 의해 상완 이두근도 동시에 단련시킬 수 있다.

또한, 착용자(M)의 좌측 손목에는 전기적 근육 자극용 기기(C1)에 의한 제어의 설정이나 조절을 행하기 위한 컨트롤러(C2)가 부착되어 있다.

또한, 상기 각 운동은 교대로 연속적으로 반복해서 행해지고, 각 운동시의 제어의 스위칭은 각종 센서를 사용해서 행해진다. 이러한 제어 기기, 제어 방법에 관한 상세는 여기에서는 생략한다. 이것에 대해서는 후술하는 전기적 근육 자극용 착용구(A2)의 작용의 설명에서도 동일하다.

도 8은 본 발명에 따른 전기적 근육 자극용 착용구의 제 2 실시형태를 나타내는 정면도, 도 9는 도 8의 전기적 근육 자극용 착용구의 배면도이다.

또한, 본 실시형태에서는 도면에 있어서 상기 전기적 근육 자극용 착용구(A1)와 동등 개소에 동일 부호를 붙여서 나타내고, 구조에 대해서 중복되는 설명은 기본적으로 생략한다. 또한, 도 8, 도 9에 있어서는 점착 시일 전극(8)의 도시를 생략하고 있다.

전기적 근육 자극용 착용구(A2)는 착용구 본체(7)를 갖고 있다. 착용구 본체(7)는 의복형상의 하반신용 착용구(팬츠)이다. 착용구 본체(7)는 부도체(절연체)이며 약간의 신축성을 갖는 천으로 형성되어 있다.

착용구 본체(7)의 허리부(70)의 양측에 형성되어 있는 다리부(71,72)에는 각각 대퇴부의 정면측과 배면측에 가장자리부 형상이 대략 타원상인 개구부(2,2a)가 형성되어 있다. 정면측의 각 개구부(2)는 착용했을 때에 착용자의 대퇴부의 대퇴 사두근에 대응하도록 개구되어 있고, 배면측의 각 개구부(2a)는 대퇴 이두근에 대응하도록 개구되어 있다. 또한 개구부(2,2a)의 형상은 타원상에 한정되는 것은 아니고, 원형, 사각형 등 각종 형상을 적당히 채용할 수 있다.

각 개구부(2,2a)(합계 4개소)의 가장자리부 표면측에는 상기 전기적 근육 자극용 착용구(A1)와 같은 구조로 파이핑부(20)와 메시(3) 및 접속 단자(4)가 형성되어 있다. 또한, 각 접속 단자(4)에는 마찬가지로 전기 코드(5)의 일단이 접속되고, 집속된 각 전기 코드(5)의 선단에는 마찬가지로 단자(50)가 형성되어 있다.

(작용)

전기적 근육 자극용 착용구(A2)와 전기적 근육 자극용 기기(C1)를 사용한 전기적 자극에 의한 운동 방법을 간단히 설명한다.

(1) 무릎의 관절을 굴곡시키는 운동의 경우

무릎의 관절을 신전시킨 상태로부터 굴곡시키는 통상의 운동에서는 대퇴 이두근이 주동근으로 되어 수축되고, 대퇴 사두근이 길항근으로 되어 이완된다. 즉, 이 운동시에는 전기적 근육 자극용 착용구(A2)의 다리부(71,72)의 정면측의 개구부(2)에 형성되어 있는 각 점착 시일 전극(8)으로부터 피부면으로 통전되고, 다른 점착 시일 전극(8)으로부터 통전되지 않는다.

이것에 의해 대퇴 사두근은 이완상태가 되는 일은 없고, 적당하게 수축된다. 즉, 이 운동에서는 본래는 길항근으로 되어 있는 대퇴 사두근의 수축에 의한 저항이 적당한 부하로 되어서 주동근인 대퇴 이두근을 단련시킬 수 있음과 아울러, 대퇴 사두근에 대해서는 원심성 수축에 의한 부하가 걸려 이것에 의해 대퇴 사두근도 동시에 단련시킬 수 있다.

(2) 무릎의 관절을 신전시키는 운동의 경우

무릎의 관절을 굴곡시킨 상태로부터 신전시키는 통상의 운동에서는 대퇴 사두근이 주동근으로 되어 수축되고, 대퇴 이두근이 길항근으로 되어 이완된다. 즉, 이 운동시에는 전기적 근육 자극용 착용구(A2)의 다리부(71,72)의 배면측의 개구부(2a)에 형성되어 있는 각 점착 시일 전극(8)으로부터 피부면으로 통전되고, 다른 점착 시일 전극(8)으로부터 통전되지 않는다.

이것에 의해 대퇴 이두근은 이완 상태로 되는 일은 없고, 적당하게 수축된다. 즉, 이 운동에서는 본래는 길항근으로 되어 있는 대퇴 이두근의 수축에 의한 저항이 적당한 부하로 되어서 주동근인 대퇴 사두근을 단련시킬 수 있음과 아울러, 대퇴 이두근에 대해서는 원심성 수축에 의한 부하가 걸려 이것에 의해 대퇴 이두근도 동시에 단련시킬 수 있다.

또한, 본 명세서에서 사용하고 있는 용어와 표현은 어디까지나 설명상의 것이며, 조금도 한정적인 것은 아니고, 본 명세서에 기술된 특징 및 그 일부와 등가의 용어나 표현을 제외하는 의도는 없다. 또한, 본 발명의 기술사상의 범위내에서 여러 변형 형태가 가능하다는 것은 말할 필요도 없다.

본 발명에 의하면, 예를 들면 리허빌리테이션용이나 운동기구용으로서 사용되는 것으로서, 근육을 전기적으로 자극함으로써 근육이 수축되는 것을 이용해서 근육을 단련시키는 전기적 근육 자극을 행함에 있어서, 전극이 운동의 대상이 되는 근육의 신경근 접합부를 자극할 수 있는 위치에 설정되도록 전극의 위치 결정을 간편하게 행할 수 있는 전기적 근육 자극용 착용구를 제공할 수 있다.

Claims

착용구 본체(1,7);

상기 착용구 본체(1,7)를 착용자가 착용했을 때에 운동의 대상이 되는 근육의 신경근 접합부 또는 신경근 접합부를 포함하는 근방에 위치하도록 착용구 본체(1,7)에 형성된 소정 수의 개구부(2,2a); 및

상기 착용구 본체(1,7)를 착용자가 착용했을 때에 근육의 신경근 접합부 또는 신경근 접합부 근방의 피부면에 위치하도록 상기 개구부(2,2a)에 형성되어 있는 전극(8)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기적 근육 자극용 착용구.
제 1 항에 있어서, 상기 개구부(2,2a)에 형성되는 상기 전극(8)을 상기 개구부(2,2a) 내에서 고정할 수 있는 부도체로 형성된 전극 고정체(3)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기적 근육 자극용 착용구.
제 2 항에 있어서, 상기 전극 고정체가 망체(3)인 것을 특징으로 하는 전기적 근육 자극용 착용구.
제 2 항에 있어서, 상기 전극 고정체가 망체(3)이며, 상기 전극은 접속 단자(4)에 접촉해서 상기 망체(3)의 망눈을 통해서 피부면에 접착 가능한 점착 시일 전극(8)인 것을 특징으로 하는 전기적 근육 자극용 착용구.
제 1 항에 있어서, 일단부는 상기 각 전극(8)에 접속되고, 타단부에는 전기적 근육 자극용 기기(C1)가 접속 가능한 전기 코드(5)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기적 근육 자극용 착용구.
제 1 항에 있어서, 상기 착용구 본체(1,7)는 의복형상인 상반신용 착용구, 하반신용 착용구 또는 그 쌍방으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기적 근육 자극용 착용구.