KR20140091669A - 치료장치 및 치료방법 - Google Patents

Abstract

전신 피로의 치료를 행하는 치료장치를 제공한다. 피험자에게 진동압을 부가하는 복수의 스피커/센서(100-1~100-n)를 구비한다. 또한 피험자를 외기압보다 부압으로 한 상태로 하는 기밀실(10) 및 진공 펌프부(290)를 구비한다. 그리고 각각의 스피커/센서(100-1~100-n)의 진동압의 출력 분포를 조정하는 제어부(200)를 구비한다. 거기에 제어부(200)는 신체의 복수 부위에 동시에 같은 정도의 진동압이 걸리도록 상기 각각의 스피커/센서(100-1~100-n)를 조정한다. 이것에 의해 피험자의 전신을 피로회복시킬 수 있다.

Description

치료장치 및 치료방법{Medical treatment device and medical treatment method}

본 발명은 치료장치 및 치료방법에 관한 것으로, 특히 음파를 포함하는 진동압과 부압을 사용한 치료장치 및 치료방법에 관한 것이다.

피로의 메커니즘에 대해서는 아직 완전히 해명되어 있지 않다.

피로나 질환의 원인 중 하나로서 매일의 활동을 통해서 체내에 생긴 노폐물을 비롯한 불필요한 물질이 체내에 축적되고 이것이 혈류를 저해하는 등 몸의 기능을 저하시키는 것을 들 수 있지 않을까 생각된다.

여기서 말하는 「노폐물을 비롯한 불필요한 물질」이란 예를 들면 신진대사나 에너지 대사 등에 의해 생긴 대사 산물 중 생체에 불필요한 물질인 암모니아, 요소, 요산 등의 질소화합물이나 젖산, 활성산소 또는 세포사멸(apoptosis)이나 조직의 손상 등에 의해 생긴 괴사한 세포 등을 포함하고, 매일의 생활을 통해서 체내에 생긴 물질 중 체외로 배설되어야 하는 것 모두를 포함한다(이하, 이들을 통틀어 「노폐물」이라 부른다).

여기에서 종래의 치료장치로서 특허문헌 1을 참조하면 감압에 의해 변형되어 찌부러지는 변형부를 갖는 동시에 흡인 컵의 내면에 변형시에 흡인 컵 내에 흡인된 피수신부(被瘦身部)를 압압하는 압압부를 가지며, 이 압압부가 피수신부를 압압하는 흡인 컵이 기재되어 있다(이하, 종래기술 1이라 한다.).

이 종래기술 1의 흡인 컵을 사용함으로써 피수신부의 쓸데없는 피하지방을 산일(散逸)시켜 이것을 효과적으로 제거할 수 있고 또한 환부 내부의 울혈을 제거하여 어깨 결림 등을 해소할 수 있다.

일본국 특허공개 제2003-169829호 공보

그러나 종래기술 1의 흡인 컵에 있어서는 흡인을 행할 수 있는 범위 및 시간은 한정되어 있었다. 그 이유로서는 피부의 광범위를 강한 부압 하에 두는 것이나 장시간 부압 하에 두는 것이 몸에 커다란 부담을 초래하기 때문이었다.

본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로 전술한 과제를 해소하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 치료장치는 피험자를 피로회복시키기 위한 치료장치로서, 상기 피험자에게 진동압을 부가하는 복수의 진동압 부가 수단과 상기 피험자를 대기압보다 부압으로 한 상태로 하는 부압화 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 복수의 상기 진동압 부가 수단의 진동압의 출력 분포를 조정하는 조정 수단을 구비하고, 상기 조정 수단이 신체의 복수 부위에 동시에 같은 정도의 진동압이 걸리도록 각각의 상기 진동압 부가 수단을 조정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 상기 피험자의 맥박이나 혈압을 검지하는 센서 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 상기 조정 수단이 상기 센서 수단으로 검지한 값을 토대로 상기 부압이나 상기 진동압의 출력을 조절하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 상기 센서 수단이 상기 피험자의 체표면의 온도, 혈류량 및 경도 중 어느 하나를 포함하는 상기 피험자의 체표면 상태를 검지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 상기 센서 수단이 상기 피험자의 위치를 3차원적으로 파악하기 위한 복수의 온도계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 상기 센서 수단이 상기 피험자의 체표면으로부터의 마이크로파의 반사를 검지하여 상기 피험자의 체표면 경도를 계측하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 실시간으로 각각의 상기 센서 수단의 출력을 묘화(描畵)하는 모니터 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 상기 피험자를 위를 향하게 또는 엎드리게 재치(載置)하는 메시상의 침대를 추가로 구비하고, 상기 진동압 부가 수단을 상기 피험자의 주위를 둘러싸듯이 복수 배치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 상기 조정 수단이 복수의 상기 온도계의 정보를 해석함으로써 상기 피험자의 체표면의 움직임을 파악하여 상기 진동압을 가했을 때의 상기 피험자의 체표면의 움직임으로부터 상기 피험자의 체표면 경도를 측정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 상기 조정 수단이 치료마다 치료 중인 상기 피험자의 혈압, 맥박을 포함하는 바이털 사인의 추이를 포함하는 데이터를 축적하고 그 데이터를 데이터 베이스화하여 상기 피험자에 대응하는 설정을 행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 상기 진동압 부가 수단이 상기 피험자에게 음파를 조사하는 음파 발생 수단인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 상기 조정 수단이 액티브·노이즈·컨트롤러를 사용하여 음파의 위상을 없애거나 반대로 포개어 겹쳐서 증강시킴으로써 음파 강도의 차이를 강조하거나, 또는 상기 피험자에게 부가한 음파 또는 부가된 후의 음파의 반향을 포함하는 아티팩트를 제거하도록 음파의 출력을 조정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 상기 센서 수단이 비접촉으로 상기 피험자의 검지를 행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 상기 진동압 부가 수단이 상기 피험자를 향해서 액체를 분사하는 액압 부가 수단인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 상기 조정 수단이 상기 액체의 출력을 조정하여 단속적으로 액압에 의한 진동압이 가해지도록 조정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 상기 피험자의 체표면의 일부 이상을 둘러싸는 유연한 시트를 구비하고, 상기 액압 부가 수단이 상기 시트의 외측으로부터 상기 피험자의 체표면을 향해서 액체를 단속적으로 분사하여 상기 피험자의 체표면에 진동압을 가하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 상기 센서 수단이 상기 시트의 위치 제시 수단의 위치를 읽어 상기 시트의 형상이나 변형 위치를 측정하여 상기 피험자의 체표면 상태를 검지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료장치는 각 치료마다 장치 내를 멸균하는 멸균 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 치료방법은 피험자를 피로회복시키기 위한 치료방법으로서, 부압화 수단에 의해 상기 피험자를 대기압보다 부압의 상태로 하고 복수의 진동압 부가 수단에 의해 상기 피험자에게 진동압을 부가하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 부압화 수단에 의해 환자를 대기압보다 낮은 기압 하에 두는 동시에, 환자의 전신에 복수의 스피커로부터 발하여지는 단속음에 의한 음파를 투사하거나 또는 액체를 매개로 한 단속적인 압력(액압)을 가하여 체표면을 진동시킴으로써, 환자에게 부담을 주지 않고 환자의 전신 피로를 회복시키는 치료장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 치료장치(X)의 외관을 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 치료장치(X)의 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 기압·음장 제어 처리의 플로우 차트이다.
도 4a는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 음파에 의한 진동압 부가의 개념도이다.
도 4b는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 음파에 의한 진동압 부가의 개념도이다.
도 4c는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 음파에 의한 진동압 부가의 개념도이다.
도 4d는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 음파에 의한 진동압 부가의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 모니터의 개념도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 치료장치(Y)의 외관을 나타내는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 기밀실(12)의 내부를 나타내는 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 진동 부가 유닛(102-1)의 개략 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 진동 부가 유닛(102-1)에 의한 진동압 부가의 개념도이다.

＜제1 실시형태＞

〔본 발명의 제1 실시형태에 따른 치료장치(X)의 개요〕

여기에서 본 발명의 제1 실시형태에 따른 치료장치(X)의 개요에 대해서 설명한다.

본 발명의 제1 실시형태에 따른 치료장치(X)에 의한 치료에 있어서는：

(1) 환자의 외기압을 대기압보다도 저하시키고 동시에 환자의 체표면에 단속음을 부가하는 것에 의한 바이브레이션을 가한다.

(2) 이때 외기압과 체표면에 가하는 바이브레이션의 강도를 적절히 설정함으로써 환자에게 부담을 주지 않고 외기압을 저하시킬 수 있고 또한 환자의 순환기계의 작용을 증강시킬 수 있다. 또한 감압증에 대한 배려가 필요하다.

(3) 외기압과 환자의 체내의 압(혈압)의 격차가 커지기 때문에 전술한 여과의 원리에 의해 피부로부터의 노폐물의 배설 작용을 촉진시켜 치료 효과를 얻을 수 있다.

아래에서 도면을 참조하여 본 실시형태에 따른 치료장치(X)의 구성에 대해서 상세하게 설명한다.

〔본 발명의 제1 실시형태에 따른 치료장치(X)의 외관〕

도 1의 개념도를 참조하여 본 발명의 치료장치(X) 구성의 개요에 대해서 설명한다.

도 1과 같이 치료장치(X)는 환자가 눕는 기밀실(10)과, 진공 펌프와 음장(진동) 제어를 행하여 환자의 모니터링을 하기 위한 펌프 진동압 제어부(20)가 내압 기능을 가지고 각종 배선을 구비한 호스(15)에 의해 접속되어 있다.

기밀실(10)은 예를 들면 실제로 치료를 받는 환자 1명이 눕는 것이 가능한 소정의 넓이를 갖는 작은 방과 같은 구조를 하고 있다. 이 기밀실(10)은 잠그면 기밀성이 높은 구조가 되어 내부의 기압을 환자의 건강을 손상시키지 않을 정도로 자유롭게 변화시킬 수 있다. 또한 기밀실(10) 내에는 환자가 벽면과 접하지 않고 누울 수 있는 메시상의 침대(150)가 구비되어 있다. 그리고 그 침대(150)의 주위를 스피커/센서(100-1~100-n)가 둘러싸듯이 구비되어 있다. 기밀실(10)의 벽은 소리를 흡수하기 쉬운 구조로 한다.

기밀실(10)은 환자가 침대(150)에 누운 시점에서 치료자, 또는 기술자인 펌프 진동압 제어부(20)의 조작자가 힌지(160) 등을 구부려 환자를 감싸듯이 닫고 기밀해지도록 잠근다. 또는 보통의 방의 문과 같은 구조여도 된다.

거기에 조작자가 펌프 진동압 제어부(20)를 작동시키면 기밀실(10) 내부의 기압이 천천히 대기압보다도 저하되어 가고 동시에 스피커/센서(100-1~100-n)로부터 저주파의 규칙적인 단속음이 발하여진다.

펌프 진동압 제어부(20)는 각종 센서의 데이터를 복수의 모니터에 표시한다. 조작자는 이들 복수의 모니터를 열람하여 치료의 진척 상황 등을 확인할 수 있다.

〔치료장치(X)의 제어 구성〕

다음으로 도 2의 블록도를 참조하여 본 발명의 제1 실시형태에 따른 치료장치(X)의 제어 구성에 대해서 설명한다.

전술과 같이 본 실시형태의 치료장치(X)는 기밀실(10)과 펌프 진동압 제어부(20)가 호스(15)로 접속되어 있다.

아래에서 이들 각 부의 구성을 더욱 상세하게 설명한다.

(기밀실(10)의 구성)

기밀실(10)(부압화 수단)은 주로 스피커/센서(100-1~100-n)(음파 발생 수단, 센서 수단, 진동압 부가 수단), 침대(150)(침대, 센서 수단), 체중 센서(155)(센서 수단) 및 기압 센서(190)를 포함하여 구성된다. 각 부위가 구비하는 센서는 공통의 버스로 접속되어 광섬유나 각종 전기 코드와 단자가 포함된 호스(15)를 매개로 펌프 진동압 제어부(20)에 접속되어 있다.

스피커/센서(100-1~100-n)는 기밀실(10) 내의 침대(150)에 누운 환자를 향해서 음파를 발하여 음압(진동압)을 부가하는 스피커나 압전 소자 패드 등의 음파 발생장치와, 음파나 적외선의 방사 소자와 소형 반도체의 레이더 소자나 적외선 센서 등을 포함하는 혈압이나 맥박이나 체온이나 산소포화도 등의 환자의 체표면 상태를 검지하는 센서를 구비한 어레이 형상의 기기이다.

스피커/센서(100-1~100-n)는 환자의 체표면에 빠짐없이 음파를 가하여 센서로 신체의 각 개소를 체크할 수 있도록 환자의 신체 주위를 둘러싸듯이 복수 배열한다. 또한 스피커/센서(100-1~100-n)가 발생하는 음으로서는 저주파의 음을 주기적인 펄스상으로 방사하여 환자의 신체에 압력을 가하도록 한다. 이 때문에 헬름홀츠 공명 등을 사용하거나 하여 저음역을 충분히 방사 가능한 음파 발생장치를 구비하는 것이 바람직하다.

또한 스피커/센서(100-1~100-n)의 센서로서 환자의 맥박이나 혈압, 체온, 산소포화도 등의 바이털 사인을 비접촉으로 측정할 수 있는 센서도 구비할 수 있다. 또한 환자 체표면의 탄성도나 혈류 상태를 비접촉으로 측정할 수 있는 센서도 구비할 수 있다. 이들은 음파 발생장치와 일체로 된 구조가 바람직하다.

또한 스피커/센서(100-1~100-n)는 기밀실(10)의 벽면이 아니라 침대(150)의 주위를 둘러싸듯이 배치되어 있어도 된다. 이때 각 스피커/센서(100-1~100-n)는 가동(可動)하도록 구성하여 환자와의 거리를 자유로이 조절할 수 있거나 또는 환자의 체격 등에 따라 배열을 조정 가능한 구조로 할 수 있다. 또한 각 스피커/센서(100-1~100-n)의 배열에 대해서는 펌프 진동압 제어부(20)의 제어부(200)에 의해 제어할 수 있도록 한다. 환자의 체형에 따라 세세한 대응이 가능하도록 음파 발생장치의 수는 될 수 있는 한 많은 편이 좋다.

또한 스피커/센서(100-1~100-n)의 센서와는 별도로 환자의 바이털 사인 등을 취득하는 센서를 준비하는 것도 가능하다.

침대(150)는 예를 들면 복수의 프레임을 가지고 프레임 내부에 끈이 좌우방향 및 전후방향으로 다수 둘러쳐져 그물코와 같은 구조로 되어 있는 침대이다. 치료시에 환자는 이 그물코와 같은 끈 위에 위를 향하게 누워 마치 해먹에 매달려 있는 것과 같이 누워 벨트 등으로 고정된다.

치료 중에는 환자의 체표면에 음파가 부가되기 때문에 침대(150)는 음파에 될 수 있는 한 영향을 미치지 않는 구조가 바람직하다. 한편 치료시 환자의 위치가 어긋나는 것을 방지하기 위해 침대(150)는 몸을 단단히 고정할 수 있어야 한다. 또한 침대의 프레임에 대해서는 치료 중 음파에 의한 진동을 방지하기 위해 압전 소자 등에 의해 역위상의 음파를 부가하여 진동을 없앨 수 있다. 이것에 의해 치료 중 환자는 음파를 가로막는 것과 같은 구조에 접촉하지 않고 공중에 매달린 상태에서 전신에 음파를 부가받을 수 있다. 또한 침대(150)에는 미약한 전류를 흘려 측정하는 전극을 구비하고 있어 생체 전기 임피던스를 측정하여 환자의 신체 각 부위의 체지방률을 측정 가능하다.

또한 프레임의 구조 위에 다른 하나의 프레임 구조를 구비하고 이 프레임 내부에도 동일하게 끈이 그물코와 같이 둘러쳐져 위의 프레임이 가동식이 되도록 구성해도 된다. 이 경우 침대에 누운 환자를 위에서부터 사이에 끼워 넣듯이 고정할 수 있다. 이와 같은 구성에서는 그물코와 같은 끈에 의해 환자를 상하방향으로부터 감쌀 수 있어 공중에 매달린 상태에서 단단히 고정할 수 있다.

체중 센서(155)는 침대(150)의 훅에 구비된 압력 센서나 질량 센서를 사용한 체중계의 센서이다.

체중 센서(155)에 의해 피험자의 심박을 검지하는 것도 가능하다.

기압 센서(190)는 기밀실(10) 내의 기압을 측정하는 센서이다. 이 기압 센서(190)는 수 밀리헥토파스칼 정도의 기압을 검지 가능한 고정밀도 센서를 사용하는 것이 적합하다.

또한 기압 센서(190)는 진공 펌프부(290)를 작동시키고 있어도 이 기압의 측정값이 내려가지 않는 경우 기밀성이 유지되어 있지 않다고 하여 에러 통지를 할 수 있다.

또한 기압 센서(190)는 기밀실의 산소 부족이나 이산화탄소 농도의 증가를 방지하기 위해 산소·이산화탄소 센서를 추가로 구비하고 있어도 된다.

또한 기밀실(10) 내에는 이 밖에도 기밀실(10)의 벽면이 예를 들면 상하로 개폐할 수 있도록 구성된 힌지인 힌지(160)를 구비하고 있다. 이 힌지(160)로부터 공기가 들어가지 않도록 힌지(160) 자체도 밀봉된 구조로 회전 가능하고 잠금된 상태인 것을 확실하게 검지하는 센서를 구비하고 있다. 또한 환자가 침대의 바른 위치에 누워 있는지 여부를 확인할 수 있는 센서를 구비할 수 있다. 추가로 기밀실(10) 내에는 잠금 등을 내측으로부터 풀어 기밀실(10)을 개폐하기 위한 개폐 버튼 등도 구비되어 있다.

또한 후술과 같이 치료장치(X)는 감염증의 치료에 사용하는 것도 가능하다. 이 때문에 치료장치(X)가 감염증의 치료에 사용되는 것을 전제로 하여 기밀실(10) 내에는 1회 치료마다 기밀실 내부를 멸균하는 멸균장치 및 의료용 공기 정화장치를 구비하는 것도 가능하다.

기밀실 내부를 멸균하는 멸균장치로서는 자외선 조사장치를 사용할 수 있다. 이 자외선 조사장치는 멸균할 때는 자외선 조사에 의해 실내의 부유균, 부착균 등을 멸균할 수 있다. 또한 멸균장치로서 공지의 오존 발생장치나 방전을 사용한 장치 등을 사용하는 것도 가능하다.

또한 공기 정화장치는 예를 들면 공지 기술을 사용할 수 있다. 이것에 의해 공기 중의 병원균을 가열, 연소시킴으로써 완전히 멸균하여 병원균이 외부로 누출되지 않도록 할 수 있다.

또한 감염증의 치료를 한 후 기밀실(10) 내를 멸균하는 것에 더하여 환자도 치료 후에 제균, 소독할 수 있도록 구성해도 된다.

또한 기밀실(10)과는 별도로 치료 후 외부에 접촉하지 않고 소정 기간 환자를 격리할 수 있는 공간을 별도로 구비해도 된다.

(펌프 진동압 제어부(20)의 구성)

펌프 진동압 제어부(20)는 주로 제어부(200)(조정 수단, 제어 수단), 전원부(210), 기억부(220), I/O부(230), 표시부(240)(모니터 수단), 진동압 조정부(251)(진동압 조정 수단, 음압 조정 수단), 기압 조정부(253)(기압 조정 수단), 조직 경화도 계산부(255)(조직 경화 계산 수단), 혈류 분포 계산부(257)(혈류 분포 계산 수단), 입력부(260)(입력 수단), 진공 펌프부(290)(부압화 수단) 및 멸균부(295)(멸균 수단)로 구성되고 각 부가 공통의 버스에 의해 접속되어 있다.

제어부(200)는 CPU(중앙 처리장치), MPU(마이크로·프로세싱·유닛) 등으로, 각 부의 제어를 행하여 기억부(220)에 기억된 치료 프로그램에 따라 하드웨어 자원을 사용하여 기압·음장 제어 처리를 실행한다.

전원부(210)는 스위칭 전원 등으로, 각 부에 전력을 공급한다. 전원부(210)에는 도시하지 않는 AC 전원 콘센트 등이 구비되어 있어 통상의 100 V/110 V 등의 가정용 전력원이나 200 V 등의 산업용 전력원을 사용하여 각 부에 필요한 전력을 공급한다.

기억부(220)는 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), 플래시 메모리, HDD(hard disk drive) 등이다. 기억부(220)는 각 센서로부터의 값, 모니터의 표시 화상 등의 각종 데이터 및 제어부(200)가 실행하는 프로그램이나 데이터 등을 기억한다.

I/O부(230)는 시리얼이나 패럴렐이나 USB(universal serial bus) 등의 각종 I/O 인터페이스를 구비하는 부위로, 각 센서로부터의 값을 입력한다. 이에 더하여 I/O부(230)는 센서로부터의 값을 A/D 변환하거나 각 센서나 적외선 다이오드나 전파 발생 소자 등에 전력을 공급하는 기능도 구비하고 있다. 또한 I/O부(230)는 침대(150)의 전극에 고주파 전류를 가하여 생체 전기 임피던스를 측정하는 등의 기능도 구비하고 있다.

표시부(240)는 LCD(리퀴드·크리스탈·디스플레이) 패널, 유기 EL(일렉트로·루미네선스) 패널, 소형 프린터 등으로, 후술하는 모니터의 값 등을 확인할 수 있다.

진동압 조정부(251)는 각 센서로부터의 값을 토대로 환자에 부가하는 진동을 조정하는 부위이다. 본 실시형태에서는 진동압 조정부(251)는 스피커/센서(100-1~100-n)의 각각으로부터 방사하는 치료용 음파를 조정하는 계산이나 제어를 행하는 음압 조정부로서 기능한다.

기압 조정부(253)는 환자의 체중 등과 기압 센서(190)의 값 등을 토대로 진공 펌프부(290)의 출력을 조정하여 치료용 감압을 위한 계산이나 제어를 행하는 부위이다.

조직 경화도 계산부(255)는 스피커/센서(100-1~100-n) 등의 각 센서로부터의 값을 토대로 환자의 신체 각 부위에 대한 조직 경화도를 구하는 계산을 행하여 모니터 화상을 작성하는 부위이다. 또한 조직 경화도 계산부(255)는 마이크로파에 의한 측정, 온도계에 의한 치료 중의 체표면 움직임의 해석 데이터 등으로부터 조직 경화도를 구하는 계산을 행해도 된다.

혈류 분포 계산부(257)는 스피커/센서(100-1~100-n) 등의 각 센서로부터의 값을 토대로 환자의 신체 각 부위에 대한 혈류 분포를 구하는 계산을 행하여 모니터 화상을 작성하는 부위이다.

입력부(260)는 숫자 키패드 등의 각종 버튼을 구비한, 치료장치(X)의 각종 제어를 위한 조작자의 입력을 검지하는 부위이다. 또한 표시부(240)는 입력부(260)와 일체의 터치 패널로서 구비되어 있어도 된다.

진공 펌프부(290)는 공지의 진공 펌프이다. 또한 진공 펌프부(290)는 감압한 채로 밀봉된 기밀실(10)의 공기를 갈아 넣는 기능을 구비하고 있다. 또한 진공 펌프부(290)는 산소의 분압을 높이는 필터 등을 구비하여 고산소의 공기를 기밀실(10)에 공급하는 기능을 구비하는 것도 가능하다.

또한 멸균부(295)는 병원체를 제거하기 위한 자외선이나 오존이나 그 밖의 가스나 알코올의 분무장치 등을 사용한 멸균장치 및 HEPA나 활성탄을 사용한 필터 등을 포함하는 병원균의 멸균 수단이다.

또한 진동압 조정부(251), 기압 조정부(253), 조직 경화도 계산부(255) 및 혈류 분포 계산부(257)는 기억부(220)에 구비된 프로그램을 제어부(200)가 실행함으로써 하드웨어 자원을 사용하여 실현하는 것도 가능하다.

〔치료장치(X)의 기압·음장 제어 처리〕

다음으로 도 3을 참조하여 본 실시형태의 치료장치(X)로 피로의 치료를 행하는 기압·음장 제어 처리의 순서에 대해서 설명한다.

치료장치(X)에 있어서의 실제 치료의 순서로서 개략을 설명하면 아래와 같이 된다：

먼저 스텝 S101에 있어서 초기 상태 측정 처리를 행한다. 이 처리에서는 환자가 장치 내에 누워 안정시의 체표면 경도를 측정하여 이 값을 기준값(경도 0)으로 한다.

다음으로 스텝 S102에 있어서 감압/음압 부가 처리를 행한다. 서서히 외기압을 대기압보다도 저하시켜 가고 동시에 체표면 전체에 음파에 의한 바이브레이션을 부가한다. 이 스텝에서는 맨처음에는 체표면 경도의 측정을 위해 체표면 전체에 균등한 압의 음파를 가한다.

다음으로 스텝 S103에 있어서 센서 취득 처리를 행한다. 이 처리에서는 체표면 경도(경도 i)를 측정한다. 또한 이 처리에서는 (경도 i)로부터 (경도 0)을 차감(subtract)하여 체표면 전체의 응어리의 분포, 강도를 측정한다. 또한 얻어진 데이터를 토대로 하여 체표면에 가하는 음파의 분포, 강도를 조정하고 응어리가 가장 강한 부분에 가장 강한 음파가 가해지도록 경사 배분하여 음파에 의한 바이브레이션을 가한다.

다음으로 스텝 S104에 있어서 모니터 처리를 행한다. 이 처리에서는 체표면에 응어리 상태에 따라 경사 배분하여 진동압을 가한 상태에서 체표면 경도(경도 iii)를 측정한다. (경도 iii)로부터 (경도 0)을 차감하여 스텝 S103과 동일하게 체표면 전체의 응어리의 분포, 강도를 측정한다. 이때 후술과 같이 S103에서 얻어진 값에 비해 측정값에 변형이 생기는 경우는 수정을 행한다.

다음으로 스텝 S105에 있어서 조정 처리를 행한다. 구체적으로는 스텝 S104의 측정값에 따라 체표면에 가하는 음파의 분포, 강도를 재차 조절한다. 그 이후 동일하게 체표면의 응어리 상태 변화를 실시간으로 측정하면서 적절한 분포, 강도의 진동압을 수정하면서 계속해서 가한다. 그리고 일정 시간 진동압을 가한 후에 치료를 종료한다.

아래에서 도 3의 플로우 차트를 토대로 각 스텝에 대해서 보다 상세하게 설명한다.

(스텝 S101)

먼저 펌프 진동압 제어부(20)의 제어부(200)는 치료장치(X)에 의한 치료를 시작함에 있어서 환자의 초기 상태를 측정하는 초기 상태 측정 처리를 행한다. 본 실시형태의 처리장치(X)에서는 치료 전의 환자의 상태가 중요하여 이것을 측정한다.

이 처리에 있어서 먼저 제어부(200)는 심박의 측정을 행한다.

다음으로 제어부(200)는 착의의 영향에 대해서 측정한다.

환자가 착의한 채로 기밀실(10)에 누운 후 제어부(200)는 스피커/센서(100-1~100-n)로부터 측정용 음성을 조사하여 반사된 음성을 마이크 등으로 취득함으로써 의복의 영향을 측정할 수 있다. 이 측정 결과는 각 부에서 계산할 때에 파라미터로서 사용한다.

또한 사전에 옷의 정보를 기억부(220)에 기억시켜 두는 것도 가능하다.

이들 측정을 행한 후 조작자가 기밀실(10)을 기밀 상태로 잠금하고 펌프 진동압 제어부(20)의 표시부(240)에서 환자의 상태를 확인하고 「시작」 버튼을 눌러내린다.

이것에 의해 펌프 진동압 제어부(20)는 구체적으로 기압·음장 제어를 개시한다.

(스텝 S102)

다음으로 펌프 진동압 제어부(20)의 제어부(200)는 감압/진동압 부가 처리를 행한다.

구체적으로는 제어부(200)는 진공 펌프부(290)를 작동시켜서 기밀실 내를 천천히 감압한다. 또한 감압과 동시에 체표면 전체에 단속음의 음장(진동압)을 가한다.

이들은 반드시 동시에 행할 필요가 있다. 즉 감압과 음파에 의한 가압(진동압의 부가)에 의해 외기압이 낮아지는 것에 의한 환자의 몸의 부담을 억제하여 심박 수의 상승 등을 일으킬 위험성을 낮출 수 있다. 또한 기압을 낮추지 않고 진동압만을 부가하는 경우에 비해 혈압의 과도한 상승 등의 몸에 대한 부담이 생기는 것을 방지할 수 있다.

여기에서 감압과 동시에 체표면 전체에 가하는 음파의 상세에 대해서 설명한다.

감압/음압 부가 처리에서는 제어부(200)는 I/O부(230)를 사용하여 스피커/센서(100-1~100-n)에 음성 신호를 송신한다. 이것에 의해 스피커/센서(100-1~100-n)로부터 음파가 방사되어 환자의 몸에 음압(진동압)이 가해진다.

이 음은 단속음으로, 특정 주파수의 음파를 등간격의 리듬으로 단속적으로 반복하는 음을 체표면에 부여한다. 치료시에는 주파수나 리듬 간격의 길이를 자유롭게 설정할 수 있도록 하여 환자의 상태에 따라 최적의 주파수나 리듬의 음을 가할 수 있도록 한다. 환자는 자극을 체표면에서 느끼고 둥둥둥......과 같은 베이스 드럼을 두드리고 있는 것과 같은 소리를 듣게 된다.

〈압력과 진동압의 관계〉

여기에서 도 4a~도 4d를 참조하여 기밀실(10) 내의 압력을 대기압보다 낮추어 진동압 부가를 할 때의 체내 압력과 기밀실(10) 내의 압력과 진동압의 관계에 대해서 상세하게 설명한다.

먼저 기압과 인체의 관계에 대해서 기술하여 치료장치(X)의 원리에 대해서 설명한다.

도 4a를 참조하면 보통 자각이 부족하지만 우리 몸에는 항상 대기압에 의한 압력이 가해지고 있다. 즉 대기압에 의해 체표면에는 어느 부위에도 외측으로부터 내측으로 향하는 방향으로 압력이 가해지고 있다. 도 4a에 있어서는 체외의 대기압을 기압(710)으로 하고 체표면을 피부(500)로 한다.

한편 우리 몸의 심장 및 동맥계는 펌프 작용에 의해 혈액을 몸의 내부(심장(600))로부터 말초 조직을 향해서 송출하고 있는데, 이 펌프 작용에 의해 혈류를 몸의 내부로부터 체표면을 향하도록 밀어내는 압력은 대기압에 의한 압력과 반대방향의 힘이다. 또한 심장이나 동맥계의 펌프 작용에 의한 힘은 혈압과 거의 동등하다고 생각된다. 이 체내의 압력을 혈압(610)으로 한다.

평소에는 기압(710)과 혈압(610)의 두 힘이 균형이 잡혀 있다.

다음으로 도 4b를 참조하여 외기압이 상승한 경우를 생각해 본다.

예를 들면 사람이 수중에 들어갔을 때에는 수압 때문에 몸의 외압이 상승한다. 즉 수압에 의해 체표면을 외부로부터 내측을 향해서 누르는 힘이 증가한다. 이 누르는 힘을 수압(720)으로 한다.

수압에 의해 외부로부터 내부로 향하는 힘이 커지기 때문에 이 힘이 내부의 공기를 압축하는 힘이 되고 그것에 의해 내부의 체적이 감소한 상태에서 균형이 잡힌다.

외부로부터 체표면에 가해지는 압력은 대기압 하보다도 증가하기 때문에 이것과 균형을 잡기 위해서 혈압을 상승시킨다. 이것을 혈압(620)으로 한다.

다음으로 도 4c를 참조하여 외기압이 저하된 경우에 대해서 생각해 본다.

예를 들면 높은 곳에서는 외기압이 저하된다. 이 대기압을 기압(730)으로 한다.

이때에는 도 4b와는 반대로 대기압이 저하되기 때문에 몸의 표면에 가해지는 외측으로부터 내측으로 향하는 힘은 작아진다. 이때의 혈압이 도 4a의 혈압(610)과 다르지 않다고 가정하면 기압(730)과 혈압(610)의 차만큼의 힘이 바깥쪽을 향한 힘인 차분 압력(740)으로서 작용한다. 즉 대기압이 저하된 경우는 몸 전체를 팽창시키고자 하는 방향으로 압력이 작용한다.

풍선으로 예를 들면 풍선을 기압이 낮은 장소로 가져가면 풍선이 팽창한다. 이는 대기압에 의해 풍선의 표면을 외측으로부터 내측으로 누르는 힘보다도 풍선 내부의 공기에 의해 풍선의 표면을 내측으로부터 외측으로 누르는 힘 쪽이 커졌기 때문이다.

인체의 경우는 풍선과 같이 팽창하지는 않지만 기압이 낮은 환경 하에서는 항상 바깥쪽을 향한 몸을 팽창시키도록 작용하는 힘인 차분 압력(740)이 계속 가해지게 된다.

전술과 같이 외부의 압력이 상승한 경우는 생체는 이것과 균형을 잡기 위해서 혈압을 상승시켜야만 하기 때문에, 외압의 상승은 생체에 있어서는 혈압을 상승시키는 압력이 된다.

마찬가지로 외기압이 저하된 경우에는 이것이 생체에 있어서는 혈압을 저하시키고자 하는 압력으로서 작용하는 것으로 생각된다. 이 때문에 생체는 혈압을 과도하게 저하시키지 않도록 심박출량을 증가시켜 혈액의 순환량을 늘림으로써 혈압을 유지하려고 하는 것으로 생각된다. 즉 외기압이 저하된 경우에는 결과적으로 몸 전체의 혈관 저항이 증대되는 것과 동일한 부담이 몸에 가해져 심박출량이 증가하는 것으로 생각된다.

기압이 낮은 환경 하에서 몸에 대한 부담이 커지는 것은 이와 같이 심박출량이 증가하는 것이 하나의 원인이다.

이상을 근거로 하여 도 4d를 참조하여 기밀실(10) 내의 기압이 표준 대기압보다도 낮아 통상은 인체에 부담이 가해지는 상황 하에서의 음파에 의한 체표면에 대한 바이브레이션 부가에 의한 효과에 대해서 설명한다.

외기압의 저하에 수반되는 몸의 부담을 경감시키기 위해 치료장치(X)에 의한 치료시에는 외기압을 표준 대기압보다도 저하시키는 동시에 체표면 전체에 음파에 의한 바이브레이션을 가한다. 이것에 의해 체표면으로부터 몸의 내부를 향하는 방향으로 진동압에 의한 단속적인 힘이 작용한다. 이 작용에 대해서 생각해 본다.

인간의 신체의 60~70%는 체액으로 구성되어 있고 체액은 세포 외액과 세포 내액으로 나뉜다. 세포 내액은 거의 정지(靜止)되어 있다고 생각할 수 있지만 세포 외액은 조직액, 혈액, 림프액 등으로서 몸을 순환하고 있다. 바꿔 말하자면 몸은 세포 내액에 의한 정지된 유체와 그 내부의 심장이나 동맥 등에 의해 순환하는 몸의 내부로부터 체표면을 향하는 흐름의 벡터를 갖는 유체의 2중 구조로 되어 있는 것으로 생각할 수 있다. 그러나 세포 내액은 세포 외액에 비해 배 이상의 양이 있는 것으로부터 편의적으로 이들을 통틀어 몸 전체를 가두어져 정지한 유체(액체)로 간주하기로 한다.

여기에서 치료장치(X)에서의 치료시에 환자의 체표면 전체에 음파에 의한 진동압(750)을 가한 경우를 생각한다.

몸의 내부의 심장 및 동맥계의 네트워크에 의한 유체, 즉 순환계는 전술과 같이 몸의 내부로부터 체표면을 향하는 방향으로 흐름의 벡터를 가지고 있다. 이는 심장 및 동맥계의 박동에 의해 생기고 있는 것으로 생각된다.

이에 대해서 체표면에 가해진 바이브레이션은 「가두어진 유체의 일부에 압력을 가하면 그 압력의 증가분은 동일한 강도로 유체의 모든 방향으로 전달된다」고 하는 파스칼의 원리에 의해 가두어져 정지한 유체인 몸 안을 균등하게 전달되어 가는 것으로 생각된다. 심장 및 동맥계인 순환계에 전달진 음파에 의한 바이브레이션은 심장이나 동맥 등을 진동시켜 동맥벽 등을 단속적으로 내측으로 밀듯이 작용하는 것으로 생각된다. 이는 박동과 동일한 작용인 것으로부터 음파에 의한 바이브레이션이 잘 작용한 경우에는 동맥이나 심장의 박동을 증강시켜 보조하는 작용을 한다. 그 결과, 심장 및 동맥계가 혈액을 송출하는 기능이 높아지고 혈액의 순환량이 증가하여 심장으로부터 체표면으로 향하는 혈류의 힘이 강해진다.

이와 같이 체표면에 진동압에 의한 바이브레이션을 가함으로써 심장 및 동맥계에 의한 펌프 기능을 도와 심장으로부터의 혈액의 박출량을 늘릴 수 있다.

따라서 치료시에 외기압을 저하시키는 동시에 체표면에 적절한 크기의 진동압에 의한 바이브레이션을 가함으로써, 외기압의 저하에 의한 심장 및 동맥계에 걸리는 부담의 증가분을 체표면에 가해진 바이브레이션에 의한 심혈관계의 펌프 작용에 대한 보조 작용으로 보완할 수 있다. 즉 본 장치에 의해 외기압을 저하시키고 동시에 체표면에 적절한 진동압에 의한 바이브레이션을 가함으로써 몸에 부담을 주지 않고 외기압과 혈압의 격차를 크게 할 수 있어 이것에 의해 피부의 여과 기능을 항진시켜 피부로부터의 노폐물의 배설을 촉진할 수 있다.

(스텝 S103)

다음으로 펌프 진동압 제어부(20)의 제어부(200)는 센서 정보 취득 처리를 행한다.

이 센서 정보 취득 처리에서는 효과적으로 치료를 행하기 위함과 동시에 안전하게 치료를 행하기 위해서 빠뜨릴 수 없는 센서 정보의 취득을 행한다. 이 센서 정보에 의해 제어부(200)가 제어함으로써 안전한 치료를 실현할 수 있다.

실제 치료에서는 환자가 장치 내에 누운 상태에서 외기압을 저하시키는 동시에 체표면 전체에 진동압을 가하지만 몸에 대한 과도한 부담을 피하기 위해 이들은 반드시 동시에 행한다. 기압에 관해서는 표준 대기압으로부터 서서히 기압을 저하시킨다. 진동압에 대해서도 작은 진동압을 가해 가서 서서히 진동압을 크게 해 간다. 기압과 진동압의 값이 최적의 값에 도달한 시점에서 이들 값을 고정하고 소정 시간 치료를 행한다. 후술하는 바와 같이 이때 가하는 음파의 강도는 가하는 몸의 부위의 상태에 따라 변화시킨다. 또한 이들 과정에서는 비접촉 모니터에 의해 혈압, 맥박 등의 바이털 사인을 실시간으로 모니터링하여 몸에 부담이 가해지지 않도록 외기압, 가하는 진동압을 조정한다. 이들 조정에 대해서는 전술한 바와 같이 데이터 베이스를 토대로 컴퓨터 제어에 의해 자동적으로 가할 수 있도록 한다.

〔장치 내에서의 환자 위치의 파악 및 음파의 조사방법에 대해서〕

전술한 바와 같이 치료장치(X)에는 스피커/센서(100-1~100-n)에 각각 인체가 발하는 적외선을 검지 가능한 적외선 센서 등을 사용한 온도계도 구비되어 있어 치료시에 장치 내의 환자 위치를 정확하게 파악하기 위해 이들 온도계를 이용한다.

즉 복수의 온도계로 환자의 체표면 온도를 몇 가지 방향으로부터 측정하여 치료 공간 내의 온도 변화를 3차원적으로 파악함으로써, 환자의 체온에 의한 온도 변화로부터 환자의 공간 내에서의 위치를 정확하게 파악할 수 있다. 그것을 토대로 제어부(200)는 스피커/센서(100-1~100-n)로부터 체표면까지의 정확한 거리를 구하여 각 스피커의 음압(진동압)의 강도를 계산한다. 이때 스피커/센서(100-1~100-n)의 수를 토대로 체표면의 단위 체적당 가해지는 진동압의 강도를 구한다. 여기에서 진동압의 강도는 체표면에 대해서 수직인 방향의 강도를 평가한다. 또한 체표면에 정확하게 진동압을 가하기 위해서 위상이 반대인 음파를 조사하는 액티브·노이즈·컨트롤러의 원리도 이용해서 음파의 위상 변화도 고려하여 환자에게 거는 진동압의 강도를 조정한다. 이것에 의해 음파의 반향, 심장의 박동이나 환자의 뜻하지 않은 움직임에 기인하는 측정의 오차(이하, 「아티팩트」라 한다.)를 없앨 수 있다. 이 아티팩트의 제거에 대해서는 후술한다. 또한 액티브·노이즈·컨트롤러의 원리를 사용하여 음파의 위상을 없애거나 반대로 포개어 겹쳐서 증강시킴으로써 음파 강도의 차이를 강조할 수 있다. 이때에 스피커/센서(100-1~100-n)로부터 체표면에 부가한 음파의 강도를 조정하는 것과 동시에 체표면에서 반사된 후의 음파의 강도도 조정해도 된다. 이에 더하여 귀에 들리는 음파를 없애 작게 하여 청력에 대한 악영향을 방지하는 것도 가능하다.

전술한 바와 같이 환자의 체표면을 음파에 의해 가압하기 위해 스피커/센서(100-1~100-n)는 장치에 누운 환자를 둘러싸도록 설치된다. 동일한 위치에 각종 센서도 장착되어 그 센서를 통해서 펌프 진동압 제어부(20)의 제어부(200)는 센서 취득 처리를 행한다. 센서에 의해 환자의 몸에 가하는 진동압의 강도나 분포의 정보, 체표면의 탄성 변화, 체표면의 혈류 변화에 대한 정보를 얻을 수 있다(후술). 또한 치료 중에 환자로부터 얻어진 혈압, 맥박, 체온, 산소포화도 등의 정보도 취득한다. 각 센서로부터 취득한 값은 I/O부(230)를 매개로 제어부(200)가 기억부(220)에 기억시킨다.

(스텝 S104)

다음으로 펌프 진동압 제어부(20)의 제어부(200)에 의해 모니터 처리를 행한다. 기억부(220)에 기억시킨 각 센서의 값으로부터 3개 이상의 모니터(810, 820, 830)를 표시부(240)에 묘화한다(도 5 참조).

〔각종 모니터에 대해서〕

환자의 체표면 상태를 실시간으로 표시할 수 있는 모니터(800, 810, 820, 830)에 의해 그 상태에 따라 진동압의 분포를 조정할 수 있다.

모니터(800)는 기억부(220)에 기억된 각종 바이털 사인을 계측하는 프로그램과 표시부(240)에 표시하는 표시 데이터 등을 포함하고 제어부(200)에 의해 하드웨어 자원을 사용하여 실현되는 조작자에게 각종 정보를 알리는 부위(이하, 「모니터」라 한다.)이다.

모니터(810)는 진동압 조정부(251)와 기압 조정부(253)에 의해 구성되어 환자의 체표면에 가해지는 진동압의 분포나 강도를 계측하는 프로그램과 표시부에 대한 표시 데이터 등을 포함하는 모니터이다.

모니터(820)는 조직 경화도 계산부(255)에 의해 구성되어 환자 체표면의 탄성 변화(응어리 상태)를 계측하는 모니터이다.

모니터(830)는 혈류 분포 계산부(257)에 의해 구성되어 환자 체표면의 혈류 상태를 계측하는 모니터이다.

또한 치료장치(X)에서는 치료시에 몸에 가해지는 중력의 영향도 고려할 필요가 있어 그의 보정을 행할 필요가 있다. 이에 대해서는 뒤에 상세하게 기술한다.

〈모니터(800)에 대해서〉

모니터(800)는 환자의 바이털 사인인 심박 수, 혈압, 체온, 호흡 수 등의 바이털 사인의 모니터이다. 모니터(800)는 치료 경과 중을 통해서 연속적으로 바이털 사인을 측정하여 표시한다. 이들 바이털 사인은 전술한 바와 같이 스피커/센서(100-1~100-n)의 각종 센서에 의해 비접촉으로 측정되어도 되고 접촉시켜서 측정되어도 된다. 모니터(800)는 치료마다 데이터를 집적하여 기억부(220)에 데이터 베이스화한다. 이 데이터 베이스는 제어부(200) 등에 의한 치료의 여러 가지 과정에 있어서의 각 부의 제어시 판단에 사용된다.

〈모니터(810)에 대해서〉

도 5의 모니터(810)는 환자의 체표면에 가해지는 진동압의 분포나 강도를 계측하는, 치료 중 체표면에 가해지는 진동압의 범위나 강도를 감시하는 모니터이다. 제어부(200)는 각 스피커/센서(100-1~100-n)로부터 출력되는 진동압의 정보를 표시부(240)의 모니터(810)에 표시한다.

이때 제어부(200)는 스피커/센서(100-1~100-n)로부터 체표면까지의 거리, 스피커의 음의 강도나 스피커의 수 등의 정보를 토대로 진동압 조정부(251)에서 계산한 결과를 표시한다. 고속의 연산 기능을 구비하는 진동압 조정부(251)에서 계산함으로써 실시간으로 표시할 수 있다. 이것에 의해 체표면에 대한 진동압이 가해지는 방식을 치료자가 파악할 수 있다. 또한 제어부(200)는 각 스피커/센서(100-1~100-n)와 연동하여 진동압의 분포를 조정할 수 있다.

또한 모니터(810)는 설정으로부터 체표면에 가해진 진동압의 에너지의 총량을 표시한다.

이때 제어부(200)는 치료시에 환자의 체표면에 수직으로 가해진 진동압의 에너지의 총량을 산출하여 체표면 전체로 표시한다. 이 진동압의 에너지의 총량으로서 제어부(200)는 치료를 시작하고나서의 총량이나 1일의 총량 등의 소정 시간의 양을 산출할 수 있다. 이것에 의해 치료자는 치료시 체표면에 가한 압의 분포, 치우침 등의 정보를 파악하는 것이 가능해진다.

즉 이들 정보에 의해 진동압 부가의 과도한 치우침을 방지하는 등의 안전 확보를 행할 수 있다. 또한 이들 정보는 후술하는 바와 같이 경부(頸部)의 치료시 안전을 위해 항상 경부에 가하는 진동압의 에너지의 총량을 다른 부위보다 높게 유지해야 하는 등의 상황에 있어서 이용할 수 있다.

〈모니터(820)에 대해서〉

도 5의 모니터(820)는 응어리 정도를 평가하기 위해 체표면의 경도 변화율을 나타내는 모니터이다. 즉 모니터(820)는 환자 체표면의 탄성 변화(응어리 상태)를 계측하는 모니터이다.

구체적으로 제어부(200)는 조직 경화도 계산부(255)를 사용하여 스피커/센서(100-1~100-n)로부터 취득한 데이터를 토대로 체표면의 경도 변화율을 계산한다.

제어부(200)는 조직 경화도 계산부(255)를 사용하여, 예를 들면 공지 기술인 음파를 사용한 탄성 특성의 측정방법(일본국 특허공개 제2007-192801호 또는 WO2007-034802호 등을 참조)을 사용하여 피부의 경화도를 측정하는 것이 가능하다.

치료시에는 각각의 스피커/센서(100-1~100-n)에 대해서 안정시의 체표면 경도(탄성)를 측정하고 그 후 진동압을 가한 상태의 체표면 경도를 측정한다. 후자로부터 전자를 감산함(차감함)으로써 경도가 변화된 부위(응어리)만을 추출할 수 있다.

또한 제어부(200)는 마이크로파 레이더(일본국 특허공개 제2008-99849호, 일본국 특허공개 제2012-57962 등을 참조) 등에 의해 치료 중인 체표면의 진동압 부가에 의한 움직임을 3차원적으로 인식하여 가해진 압력을 합쳐서 해석함으로써 체표면 경도 및 경도의 변화율을 계측한다. 구체적으로는 제어부(200)는 마이크로파에 의해 체표면에 진동압을 가했을 때 체표면이 몸의 내측을 향해서 변위된 거리를 측정하고 그때 체표면에 가해진 진동압의 크기와 비교하여 해석함으로써 단위 체적당 경도 및 경도의 변화율을 계측한다.

또한 제어부(200)는 복수의 온도계(일본국 특허공개 제2012-57962호 등을 참조)를 사용하여 치료 중인 체표면의 진동압 부가에 의한 움직임을 3차원적으로 인식하여 상기와 동일하게 체표면이 몸이 변위된 거리, 체표면에 가해진 압의 크기로부터 체표면 경도 및 경도의 변화율을 계측하는 것도 가능하다. 이때에 복수의 온도계의 정보를 해석함으로써 체표면의 움직임을 정확하게 파악할 수 있다. 즉 진동압을 가했을 때의 체표면의 움직임 등으로부터 체표면 경도를 측정할 수 있다.

제어부(200)는 이 경도가 변화된 부위를 표시부(240)에 도 5의 모니터(820)와 같이 묘화한다. 이 경도의 변화율은 실시간으로 표시할 수 있다.

이 모니터(820)에 의해 응어리가 강한 부위에 강한 진동압을 경사 배분하여 가해지도록 조절할 수 있어 효율적이고 안전한 치료를 행할 수 있다.

〈모니터(830)에 대해서〉

도 5의 모니터(830)에서는 환자 체표면의 혈류 상태를 파악한다. 즉 모니터(830)는 환자 체표면의 혈류 상태를 계측하는 모니터이다.

모니터(830)에 의해 모니터(820)를 보완할 수 있어 보다 안전한 치료를 행할 수 있다.

모니터(830)는 환자 체표면의 혈류 상태를 직접 측정할 수 있어 모니터(820)와 같이 측정시에 자율신경 작용의 영향을 받지 않기 때문에 정확한 평가가 가능해진다. 따라서 치료장치(X)에서는 모니터(820)와 모니터(830)를 조합하여 사용함으로써 보다 안전하게 치료를 행할 수 있다.

즉 모니터(830)는 모니터(820)를 보완하기 위한 모니터로, 만일 모니터(820)가 정상적으로 기능하지 않아 치료시에 체표면에 부적절한 진동압이 가해질 위험이 있는 경우 모니터(830)에 의해 그것을 검출하여 치료방법을 수정할 수 있다.

모니터(830)에서는 아래의 측정을 행한다.

(a) 환자의 체표면 전체의 단위 시간당 혈류량의 변화율을 측정.

(b) 치료에 수반되는 몸의 각 부위의 혈류량 격차의 변화를 측정.

모니터(830)는 (a)로서 치료 전 및 치료 중에 환자 체표면의 혈류량의 절대값을 시간 경과에 따라 측정하고 그것을 토대로 환자의 체표면 전체의 단위 시간당 혈류량의 변화율을 측정한다. 혹시 치료가 적절히 행해지고 있는 경우에는 체표면의 혈류량은 부위에 따라 정도의 차이는 있어도 치료에 수반하여 증가할 것으로 생각되기 때문에 단위 시간당 혈류량의 변화율은 플러스가 될 것으로 생각된다. 따라서 혹시 변화율이 마이너스가 되는 부위가 있다면 부적절한 치료가 행해지고 있을 가능성이 있는 것으로 판단되고, 경우에 따라서는 치료의 수정이 필요해지기 때문에 경고 등을 표시부(240)에 표시한다.

여기에서 예를 들면 치료 전에 혈류량의 불균형이 현저했던 환자에게서 치료에 수반되는 혈류의 개선 과정에서 혈류량이 저하되고 있었던 부위에서 혈류가 회복되는 것에 수반하여 원래 혈류량이 컸던 부위에서 상대적으로 혈류 변화율이 마이너스가 되는 경우도 있을 수 있다. 또한 치료가 적절히 행해지고 있었던 경우라도 경우에 따라서는 일시적으로 혈류량의 변화율이 마이너스가 되는 부위가 생기는 경우도 있을 수 있다. 이들 경우에도 모니터(830)는 경고를 표시부(240)에 표시한다.

모니터(830)는 (b)로서 신체 각 부위의 혈류량의 변화를 측정한다. 여기에서 앞서 기술한 바와 같이 치료장치(X)에 의한 치료에서는 체표면에 가하는 진동압의 강도는 응어리의 강도에 따라 경사 배분하여 가해져 혈류가 흐르기 어렵고 응어리가 강한 부위일수록 강한 진동압이 가해진다. 이 때문에 응어리가 강한 부위일수록 치료 효과가 높아지고 혈류의 개선도도 커지기 때문에 치료 경과와 함께 전신의 응어리 정도의 격차, 혈류량의 격차는 서서히 축소될 것으로 생각된다. 따라서 치료 경과와 함께 전신의 혈류량의 격차가 축소되어 가면 적절한 치료가 행해지고 있다고 판정되고, 반대로 혈류량의 격차가 증대되는 부위가 있으면 치료가 부적절하게 행해지고 있을 가능성이 생각된다.

실제로는 체표면의 혈류량을 측정하여 그 중 혈류량이 가장 큰 부위를 기준 A로 하고, 그 밖의 부위의 A에 대한 상대적인 혈류량 a, b, c......를 구한다. 적절한 치료가 행해진 경우 치료 경과와 함께 모든 부위에 있어서 A와의 혈류량의 차는 축소되어 간다. 이 때문에 상대적인 혈류량 a, b, c......는 정도의 차이는 있지만 모두 증가되어 갈 것으로 생각된다. 따라서 몸의 각 부위의 A에 대한 상대적인 혈류량의 시간 경과에 따른 변화율 a', b', c'......를 측정한 경우 모두가 플러스가 될 것으로 생각된다. 혹시 마이너스인 부위가 있다면 그 부위에서는 치료 경과와 함께 A와의 혈류의 격차가 확대되어 있을 것으로 생각되기 때문에 부적절한 치료가 행해지고 있을 가능성이 생각되어 모니터(830)는 표시부(240)에 경고를 표시한다.

보다 구체적으로 설명하면 도 5의 모니터(830)는 혈류의 정보를 얻기 위한 모니터로 체표면 전체의 혈류 상태를 실시간으로 표시할 수 있다.

체표면의 혈류량을 측정하는 방법으로서 스피커/센서(100-1~100-n)의 레이저 도플러(예를 들면 일본국 특허공표 제2005-515818호 공보를 참조)를 사용한 센서를 이용한다.

모니터(830)의 표시부(240)에 대한 표시방법으로서는 레이저 도플러의 원리를 사용하여 체표면 전체의 혈류량을 측정하고 또한 치료 경과 중에 혈류량의 시간 경과에 따른 변화를 측정함으로써, (a)로서 환자의 체표면 전체의 단위 시간당 혈류량의 변화율을 측정한다. 또한 혈류량이 가장 큰 부위를 기준 A로 하고 A의 혈류량의 시간 경과에 따른 변화를 측정한다. 또한 그 밖의 부위의 A에 대한 상대적인 혈류량을 구하여 이 상대적인 혈류량을 시간 경과에 따라 측정함으로써, (b)로서 환자의 체표면 전체의 단위 시간당 상대적인 혈류량의 변화율(가장 혈류량이 큰 부위에 대한)을 측정한다.

또한 모니터(830)에 있어서의 혈류의 측정에 있어서 근적외선 분광법의 원리를 응용해도 된다. 근적외선 분광법에서는 통상은 손가락이나 팔 등에 접촉시켜서 혈류를 측정한다. 이 때문에 장치를 소형화하는 등에 의해 치료에 되도록 영향을 미치지 않도록 구성하는 것이 적합하다. 또한 근적외선 분광법은 혈류의 정성적 측정만 행하고 정량적인 측정은 행할 수 없기 때문에 혈류 변화율을 구하는 것이 적합하다.

〈모니터(820)와 모니터(830)의 관계에 대해서〉

모니터(820)를 기준으로 하여 모니터(830)를 보조적인 감시에 사용하는 구체예로 설명한다.

치료 중에는 모니터(820)로 환자 체표면의 탄성 변화(응어리 상태)를 측정하면서 치료를 행하는 한편, 보조적으로 모니터(830)로 (a) 환자의 체표면 전체의 단위 시간당 혈류량의 변화율 및 (b) 환자의 체표면 전체의 단위 시간당 상대적인 혈류량의 변화율을 측정한다. 치료 중 앞서 기술한 바와 같이 모니터(830)의 (a) 또는 (b)의 측정값이 마이너스가 되거나 하여 치료가 부적절하다고 판단된 경우는 치료를 수정하도록 경고를 표시하고, 수정하도록 제어부(200)가 보다 진동압·기압을 제어한다. 그렇게 하면 모니터(820)를 기준으로 하여 행해지고 있었던 치료가 일시적으로 모니터(830)를 기준으로 한 치료로 전환된다. 게다가 모니터(830)를 기준으로 하여 예를 들면 가장 혈류량이 작은 부위에 가장 큰 진동압을 가하는 등과 같이 가하는 진동압의 강도나 분포가 수정되어 치료가 행해진다. 그리고 그 후의 치료 경과에서 모니터(820)와 모니터(830)의 측정값의 차이가 해소되어 모니터(820)가 재차 정상으로 측정할 수 있다고 판단되면 자동적으로 모니터(820)의 측정값을 토대로 한 치료로 전환된다.

또한 모니터(830)는 후술과 같이 중력에 의한 치료 효과에 대한 영향을 보정하는 경우에도 사용된다.

또한 응어리가 강한 부위일수록 체표면에 대한 진동압 부가 후의 혈류의 개선도가 높은 것으로 생각된다. 이 때문에 모니터(820)에 의한 체표면의 경도 변화율과 모니터(830)에 의한 혈류 변화율 등을 조합하여 응어리 정도를 판정하고 이것에 의해 응어리 정도의 측정 정밀도를 높일 수 있다. 즉 응어리 정도를 판정할 때에 혈류 변화율도 함께 평가할 수 있다.

또한 응어리 상태를 파악하기 위해서 다른 파라미터 등에 의해 측정의 정밀도를 높이는 것도 가능하다.

(스텝 S105)

펌프 진동압 제어부(20)의 제어부(200)에 의해 장치 내부의 기압의 설정, 환자의 체표면에 가하는 진동압의 강도의 설정 등을 행한다.

기압의 설정은 환자의 혈압이나 맥박 등의 바이털 사인을 모니터링하면서 몸에 될 수 있는 한 부담이 가해지지 않도록 체표면에 가하는 진동압에 의한 바이브레이션의 크기를 고려하면서 기밀실(10)에 의해 조정한다. 이때 제어부(200)에 의한 컨트롤 하 진공 펌프부(290)를 사용하여 장치 내부의 기압을 대기압으로부터 서서히 저하시킨다. 이들 조정은 기본적으로는 자동적으로 행하지만 조작자가 임의로 조절하는 것도 가능하다. 또한 제어부(200)는 안전 기능을 구비하고 있어 치료 중 환자의 혈압이나 맥박에 이상이 생긴 경우 등에는 긴급하게 기밀실(10)의 잠금을 해제하는 것도 가능하다.

환자의 체표면에 가하는 진동압의 조정은 제어부(200)에 의해 각종 모니터의 값을 참조하면서 행해진다. 진동압은 체표면 전체에 가해지도록 조정되지만 그때의 진동압의 강도는 일률적이지 않고, 환자 몸의 응어리 정도에 따라 가하는 음파의 강도를 경사 배분하여 가장 응어리가 강한 부분에 가장 강한 진동압을 가하는 형태로 행해진다.

〔응어리의 강도에 따라 체표면에 가하는 음파의 강도를 경사 배분하여 가해 응어리가 가장 강한 부분에 가장 강한 음파를 가하는 경우〕

본 실시형태의 치료장치(X)에서는 가장 응어리가 강한 신체의 부위 A에 가장 강한 음파가 가해져, A＞B＞C에서 응어리가 약한 나머지 부위 B, C...에도 응어리 정도에 따라 두 번째, 세 번째로 강한 음파가 가해진다.

이 때문에 A에서 가장 치료 효과가 높아지고 그것에 수반하여 전체 혈류가 가장 효율적으로 개선되며, B, C...각 부위의 혈류도 치료에 의해 확실하게 개선되어, 랜덤으로 진동압을 가한 경우와 같이 치료에 의해 상대적으로 혈류가 저하되는 부위는 생기지 않는다. 또한 치료가 진행됨에 따라 A, B, C... 간의 혈류의 흐르기 어려움의 격차는 축소되기 때문에 안전하게 효율적으로 치료를 행할 수 있다. 또한 항상 가장 혈류가 흐르기 어려운 부위를 모니터링하여 그곳에 가장 큰 진동압을 가할 수 있기 때문에, 가령 치료 중에 일시적으로 부적절한 진동압이 가해지더라도 끊임없이 수정됨으로써 균등하게 진동압을 가한 경우와 같이 그 오차가 치료의 경과와 함께 확대되는 경우는 없다.

이상의 이유로부터 치료장치(X)에서는 안전하게 효과적으로 치료를 행하기 위해, 치료시에 응어리의 강도에 따라 체표면에 가하는 음파의 강도를 경사 배분하여 가해 응어리가 가장 강한 부분에 가장 강한 음파를 가하는 것이 바람직하다.

또한 체표면에 부가하는 진동압은 전술과 같이 응어리가 강한 부위에 보다 강한 진동압을 가하도록 구성되어 있다.

그러나 전술한 모니터(820, 830) 등의 정보로부터, 예를 들면 응어리 정도에 차이가 적은 경우는 몸 전체에 균등한 압을 가하고 응어리 정도에 차이가 생긴 경우에 그것에 따라 진동압에 차이를 부여하는 구성도 가능하다.

이것에 의해 치료 상황에 맞추어 임기응변으로 진동압을 가할 수 있어 보다 치료 효과를 높일 수 있다.

〔경도 변화율의 측정에 대해서〕

응어리 정도를 평가하는 지표로서 체표면 경도의 측정값을 사용한다. 아래에서 이 방법에 대해서 설명한다.

〔구체적인 응어리의 측정방법에 대해서〕

(1) 치료 전 환자의 체표면 경도를 측정한다(경도 α)

(2) 치료장치(X)로 환자의 외기압을 대기압보다 저하시키고 동시에 체표면에 균등한 강도로 단속음을 가한다. 이것에 의해 앞서 기술한 바와 같이 몸을 순환하는 혈액량이 증가하여 몸 전체의 응어리의 강도가 강해질 것으로 생각된다. 이때의 체표면 경도를 측정한다(경도 β).

(3) (경도 β)로부터 (경도 α)를 감산(차감)한다. 그렇게 하면 경도가 변화되지 않는 요소(뼈, 연골 등)의 정보는 상쇄되어 근육의 경도가 변화된 부분의 정보만을 추출할 수 있을 것으로 생각된다. 이 경우 안정 상태에서 행하고 있어 수의적인 근육의 수축은 일어나지 않은 것으로 가정하면 응어리만을 경도가 변화된 부위로서 추출할 수 있다. 따라서 응어리 변화율의 절대값을 측정함으로써 변화율이 큰 부위일수록 강하게 응어리져 있다고 생각되는 것으로부터 응어리의 강도를 평가할 수 있다.

(4) 이렇게 하여 얻어진 응어리의 분포나 응어리의 강도의 상태에 따라 앞서 기술한 바와 같이 가장 응어리가 강한 부위에 가장 큰 진동압이 가해지도록 음파의 강도나 조사 부위를 조절하여 체표면에 가한다.

(5) 일정 시간 음파 조사 후의 체표면 경도(경도 γ)로부터도(경도 α)를 차감하면 일정 시간 음파 조사 후의 응어리 상태를 측정할 수 있다. 마찬가지로 치료 중의 체표면 경도(경도 δ), (경도 ε)...로부터 각각 (경도 α)를 차감함으로써 실시간으로 응어리 상태를 측정할 수 있고 얻어진 데이터를 토대로 적절한 진동압을 가할 수 있어 안전하고 효과적인 치료를 행할 수 있다.

〔체표면 경도의 측정방법의 조정〕

〈체표면 경도의 측정 오차에 대해서〉

앞서 기술한 응어리의 평가를 위한 체표면 경도의 측정에 대해서 경도 β의 측정시에 체표면에 가해지는 음파의 강도는 균일하다. 한편 경도 γ 이후의 측정시에는 체표면에 가해지는 음파의 강도는 응어리가 가장 강한 부분에 가장 강한 음파가 가해지도록 조정되기 때문에 불균일해진다. 이 때문에 경도 β의 측정값과 상이하여 체표면 경도의 측정값에 오차가 생기는 것이 생각된다.

즉 경도 γ 이후의 측정값은 경도 β의 측정값과 상이하여 응어리가 강한 부분에 보다 강한 진동압이 가해진 상태에서의 평가이다. 체표면에 강한 진동압이 가해진 경우, 앞서 기술한 바와 같이 그 부위에서는 음파에 의한 바이브레이션 효과에 의해 심장이나 동맥의 펌프 작용이 강해져서 혈류가 증가한다. 이 때문에 상대적으로 혈관 저항이 증대되어 응어리가 강해지는 것으로 생각된다. 따라서 경도 γ 이후의 측정값은 경도 β의 측정값보다도 응어리가 강한 부위의 경도가 과대평가된다. 구체적으로는 치료 전의 측정에서 응어리 정도가 A로 측정된 부위에 대해서 치료 중의 측정에서는 과대평가되어 A+x로 평가될 가능성이 있다. 이 때문에 과대평가된 값 A+x를 정확한 값 A로 수정한다. 또한 이 과대평가된 분량의 값 +x는 치료 중에 가해진 진동압의 강도에 상관하여 가해진 진동압의 강도가 크면 클수록, 즉 그 부위의 응어리가 강하면 강할수록 과대평가되는 값 +x도 커지기 때문에 이를 토대로 제어부(200)가 수정한다.

심장의 박동 등의 영향에 대해서는 치료 전후에서 박동의 영향을 감산하는 등의 처리에 의해 아티팩트를 없앨 수 있다.

또한 심장의 박동 이외에 환자 자신이 컨트롤할 수 없는 지속적인 불수의 운동(진전(振顫) 등)에 대해서도 동일하게 대응할 수 있다.

수의적인 근육의 수축에 의한 아티팩트에 대해서는 측정값을 평균화하거나 또는 단발성으로 갑자기 일어나는 근육의 수축을 모니터링하여 소정의 역치 이상인 것을 제거한다.

치료 중 원칙으로서 해면체도 근육과 동일하게 취급할 수 있다. 또한 가령 치료 중에 발기가 일어나 그것이 혈압이나 맥박에 영향을 미친 경우에는 치료 자체가 곤란해지는 사태도 생각된다. 그 경우는 제어부(200)는 경고에 의해 치료를 중지한다.

또한 도 5에 있어서는 설명의 간략화를 위해 한쪽 체면의 모니터에 대해서 설명하였다. 그러나 치료시에는 되도록 다방면으로부터 체표면에 진동압을 조사할 필요가 있기 때문에 체표면의 상태를 측정하는 모니터도 되도록 다방면에 조사하는 방향과 같은 수로 설치하는 것이 바람직하다. 따라서 전술한 3개의 모니터(810, 820, 830)는 적어도 체표면의 앞(배쪽)과 뒤(등쪽), 더 나아가서는 상하좌우의 6방향에서 묘화 가능하여 체표면의 상태를 빠짐없이 측정할 수 있도록 설계되어 있다.

〔중력의 영향에 대한 조정〕

치료장치(X)는 중력이 치료 효과에 미치는 영향도 무시할 수 없을 것으로 생각되기 때문에 중력의 영향을 보정한다.

구체적으로는 제어부(200)는 치료 전후에서 환자의 상측(배쪽) 체표면의 총 혈류량의 개선도와 하측(등쪽) 체표면의 총 혈류량의 개선도의 격차가 지나치게 커지지 않도록 조정한다.

치료 개시 전의 환자의 상측 체표면의 총 혈류량을 B1, 하측 체표면의 총 혈류량을 B2로 한다. 동일하게 치료 개시 후 단위 시간당 상측 체표면의 총 혈류량을 C1, 하측 체표면의 총 혈류량을 C2로 한다. C1, C2의 값은 치료 경과와 함께 모두 증가하기 때문에 B1：C1 및 B2：C2의 비, B1/C1, B2/C2는 모두 치료 경과와 함께 작아진다. 또한 가령 환자의 상측과 하측에서 치료시에 가하는 진동압의 강도에 수정을 행하지 않으면 앞서 기술한 바와 같이 환자의 하측 쪽이 중력의 영향으로 치료 효과가 보다 높아지기 때문에 C1보다 C2 쪽이 보다 큰 값이 된다. 따라서 B1/C1보다도 B2/C2 쪽이 보다 작은 값이 되어 B1/C1＞B2/C2가 된다. 치료의 경과 중에 B1/C1과 B2/C2의 비를 실시간으로 측정하여 B1/C1에 대해서 B2/C2의 값이 지나치게 작아지는 경우는 중력의 영향에 의해 C1과 C2의 값이 증대하여 C1에 비해 C2가 지나치게 커져 있을 것으로 판단하고, 몸의 상측에 가하는 진동압을 늘림으로써 C1을 크게 하여 균형을 잡을 수 있도록 한다.

그러나 원래 체표면의 상측에 비해 하측 쪽이 현저하게 피로해져 있어 응어리가 강한 경우에는 중력의 영향이 없어도 치료에 수반하여 상측보다 하측 쪽이 혈류의 개선도가 높아져, 상측과 하측에서 혈류의 개선도에 차가 생길 가능성이 있다. 이 경우는 혈류의 개선도뿐 아니라 응어리 상태 등도 고려하여 기억부(220)에 기억된 소정의 계산식에 의해 보정한다.

또한 환자의 체표면에는 기본적으로 아무것도 접촉시키지 않는 것이 바람직하지만 몸을 침대(150)에 고정할 때나 외부 센서를 장착할 때 등 접촉하게 되는 경우가 있다.

이 경우 접촉하는 부위에 센서를 설치하고 접촉 부위의 위치, 압력 등의 정보를 침대(150)의 센서나 외부 센서에 구비된 압력 센서로 해석하여 치료시 그 압력을 뺀 진동압을 체표면에 가하도록 보정한다.

이것에 의해 접촉에 수반하는 체표면에 대한 영향을 감소시켜 최대한 비접촉 치료에 가까운 상태에서 치료 가능해진다.

〔경부 치료의 조정에 대해서〕

치료장치(X)의 치료에서는 치료를 통해서 특히 경부의 혈류가 저하되지 않도록 충분한 조정을 한다.

본 실시형태의 치료장치(X)에 의해 피로에 관계된 여러 가지 질환에 대해서 경부의 응어리나 혈류 저하에 대해서 특별히 치료를 행한다.

구체적으로는 제어부(200)는 치료시 경부에 다른 부위보다도 항상 약간 강한 음압이 가해지도록 설정하여 항상 경부의 혈류를 다른 부위보다 약간 높은 상태로 유지하도록 조정할 수 있다.

가령 경부의 혈류가 상대적으로 저하되는 사태가 생긴 경우는 경고를 표시하여 정지한다.

또한 경부는 전술한 바와 같이 중요 장기에서 혈류가 저하된 경우의 영향이 심대하고 구조 상 잘록함 등 때문에 경부 표면을 정확하게 모니터링하거나 정확하게 진동압을 가하는 것이 어렵다. 이 때문에 경부에는 전용 스피커/센서(100-1~100-n)나 다른 센서 등의 수를 증가시키거나 하여 잘록함이 있어도 정확하게 표면의 상태를 파악하여 진동압을 가하도록 구성해도 된다.

이 경우 전술한 바와 같이 경부에는 항상 다른 부위보다 많이 진동압이 가해지도록 조정하는 등 안전하게 치료가 가능하도록 한다.

이에 더하여 손, 발, 남성 생식기 등 복잡한 형상을 하고 있어 체표면을 정확하게 모니터링하거나 압을 가하기 어려운 다른 부위에도 스피커/센서(100-1~100-n)나 다른 센서 등을 구비할 수 있다. 이 경우 스피커/센서(100-1~100-n)를 소형화하고 배치를 궁리하는 등에 의해 복잡한 형상에 대응할 수 있다.

전술한 모니터를 사용한 조정, 중력의 영향에 대한 조정 및 경부의 조정에 대해서 제어부(200)는 모니터(810, 820, 830) 등의 값을 참조하여 이들의 혈류비 등의 정보로부터 체표면의 각 부위에 거는 진동압을 계산하고 가하는 진동압의 강도나 분포를 자동적으로 변경한다.

또한 제어부(200)는 스피커/센서(100-1~100-n)에 의한 진동압의 부가를 최종적으로 조정, 보정하는 것도 가능하다. 이 조정, 보정은 예를 들면 전술한 바와 같이 치료를 통해서 경부에 가하는 진동압의 총량을 다른 부위보다 항상 많게 유지하여 동부(同部)의 혈류를 높게 유지하도록 조정하기 위해서 행한다.

이에 더하여 제어부(200)는 환자의 몸의 중심에 가까운 부분 보다, 예를 들면 하지나 머리부 등의 몸의 말초에 진동압을 지나치게 가하여 동 부위의 혈류가 지나치게 늘어나 전체의 진동압 부가의 균형이 무너지지 않도록 조정, 보정한다.

또한 제어부(200)는 이들 조정, 보정에 대해서 전술한 데이터 베이스를 포함하는 다른 파라미터를 토대로 행하는 것도 가능하다.

치료는 일정 시간 설정된 기압 하에서 체표면에 음파에 의한 바이브레이션을 가한 후 종료된다. 종료 후 제어부(200)는 기밀실(10)의 잠금을 해제하고 환자가 침대(150)로부터 나온다.

이 치료에 의해 체내의 노폐물이 피부를 통해서 체외로 배설되어 치료 효과를 얻을 수 있다. 몸에 대한 부담을 억제하기 위해서 이 치료는 몇 회로 나누어 행한다.

또한 1회의 치료가 끝나고 환자가 침대(150)로부터 나온 후 멸균부(295)에 의해 기밀실(10) 내부의 멸균 처리를 행한다. 또한 이 멸균 처리는 환자가 침대(150)에 들어가는 치료 전에 행하는 것도 가능하다. 또한 치료 중에 축차, 공급하는 공기를 자외선 등에 의해 멸균하는 것도 가능하다.

이상에 의해 치료장치(X)의 기압·음장 제어 처리를 종료한다.

이상과 같이 구성함으로써 아래와 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 제1 실시형태에 따른 치료장치(X)로의 음파에 의한 가압에서는 체표면에 광범위하게 균등하게 압을 가할 수 있다. 또한 머리부나 얼굴 등을 포함한 체표면 전역에 압을 가할 수 있어 환자의 체격이나 체표면의 곡선 상태 등에 따라 압을 가하는 방식을 유연하게 변화시킬 수 있다.

또한 체표면에 가하는 압의 크기를 조정하는 경우도 접촉성의 구조에서는 곤란하다.

치료장치(X)에 의한 치료시에는 앞서 기술한 바와 같이 체표면의 상태에 따라 체표면에 가하는 압력 크기에 변화를 줄 수 있다. 이것에 의해 음파에 의한 가압에서는 압의 강도를 매우 작은 값부터 미조정이 가능하고, 부위에 따라 압의 크키에 변화를 주는 경우에도 순조로운 압 변화로 하는 것이 가능하다.

이와 같이 체표면에 대한 가압의 방법으로서 음파를 사용하는 것은 매우 유효하여 이치에 맞다고 생각된다.

〔치료장치(X)에 의한 각 질환에 대한 응용에 대해서〕

또한 본 발명의 제1 실시형태에 따른 치료장치(X)는 피로 이외에도 여러 가지 질환에 대해서 적용하여 치료 효과를 얻을 수 있다.

〈감염증에 대한 치료에 대해서〉

치료장치(X)는 피부의 여과 기능, 배설 기능을 높여 피부를 통한 체내 노폐물의 체외로의 배설을 촉진시킴으로써 치료 효과를 얻는다.

이 때문에 감염증을 앓고 있는 환자에 대해서 치료장치(X)를 사용하여 체내의 병원균을 노폐물이 피부로부터 배설되는 것과 동일한 메커니즘으로 배설시킬 수 있다. 따라서 치료장치(X)에 의해 획기적인 감염증의 치료를 행하는 것도 가능하다.

즉 치료장치(X)에 의한 치료로 환자를 표준 대기압보다 낮은 기압 하에 두고 전신에 진동압을 가함으로써 전신의 피부로부터 병원균이 배설된다. 이것을 반복함으로써 체내로부터 완전하게 병원균을 제거하는 것이 가능해진다.

〔그 밖의 질환의 치료에 대해서〕

다른 질환에 있어서도 몸에 축적된 피로 물질 또는 몸 안의 어떤 유해한 물질이 질환의 직접적, 간접적인 원인이 되고 있는 경우에 치료장치(X)로 그 유해물질을 제거함으로써 치료 효과를 얻을 수 있다. 예를 들면 알츠하이머병(뇌 내의 아밀로이드 단백의 제거에 의한 치료 효과), 교원병(이상한 항체의 제거), 그 밖의 각종 난치병 등 폭넓은 적용을 기대할 수 있다.

치료장치(X)와 같이 저압 하에서 진동압을 가하는 치료장치에 의한 효과로서 노폐물의 배설 효과 외에 조직으로의 혈류를 증가시키는 효과를 들 수 있다. 조직으로의 혈류량이 증가함으로써 그만큼 조직에 많은 산소나 영양소를 공급할 수 있고 또한 노폐물을 제거할 수 있다. 그 결과 피로회복을 앞당기거나 조직의 기능을 개선시키거나 손상된 조직의 수복을 앞당기는 효과가 얻어진다.

이는 일반 질환의 치료에 대해서도 적합하다고 생각된다.

＜제2 실시형태＞

다음으로 본 발명의 제2 실시형태에 따른 치료장치(Y)에 대해서 설명한다.

본 실시형태의 치료장치(Y)에 있어서는 환자의 외기압을 대기압보다도 저하시키고 동시에 환자의 체표면에 단속적인 액압을 부가하여 진동압을 가함으로써 치료를 행한다.

〔본 발명의 제2 실시형태에 따른 치료장치(Y)의 외관〕

도 6을 보면 치료장치(Y)는 제1 실시형태에 따른 기밀실(10)과 동일한 기밀실(11) 내에는 복수의 액압 부가 유닛(101-1~101-n)(액압 부가 수단, 진동압 부가 수단)이 구비되어 있다. 피험자(환자)는 체표면을 둘러싸는 유연한 방수성 시트(153)를 매개로 단속적인 액압에 의해 진동을 부가받아 치료된다. 도 6에 있어서 도 1과 동일한 부호를 붙인 부위는 동일한 구성인 것을 나타내고 있다.

즉 본 발명의 실시형태에 따른 치료장치(Y)는 시트(153) 외측의 액압 부가 유닛(101-1~101-n)으로부터 체표면을 향해서 액체를 단속적으로 분사한다. 이것에 의해 액압으로 시트(153)가 환자의 체표면을 향해서 눌러져 체표면에 바이브레이션을 가할 수 있다.

액압 부가 유닛(101-1~101-n)은 액체의 분사를 제어하는 액츄에이터와 복수의 노즐 등을 구비하고 단속적으로 피험자(환자)를 향해서 물이나 오일이나 이온 액체 등의 액체를 분사하여 액압에 의한 진동압을 가한다. 즉 액압 부가 유닛(101-1~101-n)은 제1 실시형태에 있어서의 스피커/센서(100-1~100-n)(도 1)와 동일하게 진동압 부가 수단으로서 기능한다.

액압 부가 유닛(101-1~101-n)은 분사하는 액체의 속도, 압력, 양, 퍼짐 등을 소정 범위에서 조정할 수 있고 노즐의 위치도 가동으로 구성된다. 분사되는 액체는 바닥부로부터 회수되어 호스(15)를 매개로 펌프 진동압 제어부(20)가 흡인하여 액압 부가 유닛(101-1~101-n)에 압력을 걸어 보낸다. 이와 같이 액체는 순환되어 반복 이용된다.

또한 액압 부가 유닛(101-1~101-n)에는 제1 실시형태의 스피커/센서(100-1~100-n)와 동일하게 각종 센서가 복수 구비되어 있다. 액압 부가 유닛(101-1~101-n)은 이 센서의 값을 사용한 펌프 진동압 제어부(20)의 제어에 의해 체표면의 임의의 장소에 임의의 액체를 정확하게 첨가할 수 있다.

침대(151)는 제1 실시형태에 따른 침대(150)와 동일한 환자를 매다는 수단이다. 침대(151)는 예를 들면 딱딱한 프레임은 사용하지 않고 해먹과 같은 끈형상의 구조를 사용하여 딱딱한 프레임에 의한 진동압 부가에 대한 영향을 피하는 구조로 되어 있어도 된다. 즉 이러한 구조로 함으로써 액압의 부가가 차단되는 개소를 줄이는 등의 효과가 얻어진다.

침대(151)는 프레임이 없는 것으로부터 치료 중 환자의 몸의 위치가 변화되기 쉽다. 이 때문에 액압 부가 유닛(101-1~101-n) 및 침대(151)의 센서로 체표면의 위치 정보를 측정하여 펌프 진동압 제어부(20)에 의해 몸의 움직임에 따른 영향을 보정하는 것이 적합하다.

시트(153)는 환자의 주위를 둘러싸는 염화비닐이나 우레탄 등의 수지나 고무 등으로 구성된 유연한 방수성 시트와 금속 와이어 등으로 구성되는 부위이다. 시트(153)는 치료시 침대에 누운 환자의 전신을 푹 감싼다. 또한 시트(153)에는 환자의 호흡을 위해 환자의 얼굴에 공기를 보내는 튜브(154)가 구비되어 있다. 이에 더하여 시트(153) 외측에는 복수의 와이어가 부착되어 있어 시트(153)는 와이어에 의해 침대(151)에 고정된다.

환자가 감싸인 상태에서는 시트(153)의 내부에는 액체도 기체도 침입되지 않는다. 이 때문에 시트(153)의 외측에 있는 복수의 액압 부가 유닛(101-1~101-n)의 노즐로부터 분사된 액체는 시트(153)를 매개로 환자를 향해서 진동압을 부여한다. 시트(153)는 액압 부가 유닛(101-1~101-n)의 광학 센서로 검지 가능한 반사판이나 모양 등의 위치 제시 수단을 구비하고 있다. 이 위치 제시 수단의 위치(3차원 좌표)를 광학 센서 등으로 읽어 펌프 진동압 제어부(20)의 각 부가 시트(153)의 형상이나 변형 위치를 정확하게 측정한다. 이것에 의해 액압에 눌린 시트(153)가 어느 정도 환자의 체표면을 내측으로 눌렀는지를 계측하고 해석할 수 있다. 따라서 환자의 체표면 경도의 측정도 가능해진다.

또한 시트(153)의 내측에 인체에 영향이 없는 미량의 금속편이나 금속박 등의 위치 제시 수단을 포함시켜 이것을 마이크로파 레이더 등으로 측정함으로써, 시트 자체의 3차원 형상이나 신체에 가해진 진동압이나 피부의 경도 등을 측정해도 된다. 또한 위치 제시 수단으로서 간섭무늬가 생기는 모양을 부가하여 광학적으로 진동압을 정확하게 측정해도 된다.

또한 시트(153)의 와이어나 시트(153) 자체에 압전 소자 등에 의한 압력 센서를 구비하여 체표면 경도를 측정해도 된다.

또한 시트(153)는 와이어를 포함하지 않고 얇은 막만으로 되는 구성이어도 된다. 이 경우 시트(153)는 극간 없이 체표면 전체를 덮지만 체표면을 압박하지 않도록 구성한다.

또한 시트(153)로서 액체는 통과시키지 않고 공기는 통과시키는 수지 등을 사용해도 된다. 또한 고어텍스(등록상표)와 같은 방수 투습성 소재를 사용해도 된다. 이 경우 환자는 호흡할 수 있도록 마스크 등을 장착하는 것이 적합하다.

또한 시트(153)는 치료시 환자와 직접 접촉하지 않고 체표면으로부터 소정의 거리에 약간 떨어져서 환자를 감싸도록 구성되어도 된다. 이러한 구성의 경우, 시트(153)는 액체에 의한 압력이 없어지면 시트(153)의 와이어에 의한 장력이나 시트(153) 자체의 탄성으로 신속하게 환자의 몸으로부터 떨어진 원래의 위치로 되돌아간다. 이때에 시트(153) 외측의 와이어의 길이나 장력은 소정 범위에서 조정할 수 있고 분사되는 액체의 조정과 함께 체표면에 가하는 진동압을 조정할 수 있다.

또한 시트(153)는 몇 개로 분할되어 환자의 주위를 둘러싸듯이 장착되도록 구성되어도 된다. 이 경우 예를 들면 시트(153)를 상하, 좌우, 전후의 6방향으로 분할하여 벨트 등으로 환자에게 장착한다. 이것에 의해 과도한 폐색감을 피할 수 있다.

또한 시트(153)는 봉지 형상의 구조여도 된다. 이 경우 시트(153)의 외부로 액체가 누출되지 않도록 구성하고 시트(153)의 봉지 내부에 액압 부가 유닛(101-1~101-n)을 구비해도 된다. 즉 봉지 내부의 액압 부가 유닛(101-1~101-n)의 노즐로부터 액체를 분사하고 시트(153)를 매개로 봉지 외측의 환자를 향해서 액압에 의한 진동압을 가한다. 이때 전술과 같이 분할된 봉지 형상의 시트(153)가 환자에 장착되어도 된다. 이와 같이 구성함으로써 환자가 젖기 어려워 액체의 처리가 편해진다고 하는 효과가 얻어진다.

〔치료장치(Y)의 기압·수압 제어 처리〕

다음으로 본 실시형태의 치료장치(Y)에 의해 피로의 치료를 행하는 기압·수압 제어 처리의 순서에 대해서 설명한다.

치료장치(Y)에 있어서의 기압·수압 제어 처리는 제1 실시형태에 따른 기압·음장 제어 처리(도 3)와 동일하게 기압을 낮춰서 진동압을 부가하는 처리를 행한다.

이때 본 발명의 제2 실시형태에 따른 치료장치(Y)에 있어서는 액압 부가 수단이 되는 액압 부가 유닛(101-1~101-n)이 환자를 둘러싸듯이 배치되어 있어, 이들 복수의 노즐로부터 분사되는 액체의 액압이나 분사의 타이밍 등을 제어하여 단속적인 액압에 의한 환자에 대한 진동압의 부가를 제어한다.

이 때문에 본 실시형태의 치료장치(Y)에 있어서 진동압 조정부(251)(도 1)는 액압 조정부(액압 조정 수단)로서 기능한다. 진동압 조정부(251)는 각 센서로부터의 값을 토대로 하여 각 노즐로부터 분사되는 액체를 조정하는 계산이나 제어를 행한다.

또한 조직 경화도 계산부(255)(도 1)는 치료 중의 시트(153) 위치의 변화를 계측하거나 또는 시트 내에 설치된 압 센서의 값 등으로부터 조직 경화도를 구하는 계산을 행한다.

치료장치(Y)에 있어서의 기압·수압 제어 처리에서는 감압/진동압 부가 처리(도 3)와 동일한 처리에 있어서 제어부(200)는 I/O부(230)를 사용하여 액압 부가 유닛(101-1~101-n)에 제어 신호를 송신한다.

이것에 의해 액압 부가 유닛(101-1~101-n)의 노즐로부터 액체가 분사되어 환자의 몸에 액압이 가해진다. 액체는 규칙적, 단속적으로 분사되고 이것에 의해 체표면에 바이브레이션이 가해진다. 액압의 크기나 리듬 등은 자유로이 설정하고 이들을 데이터 베이스를 토대로 자동적으로 조정하는 것은 음압 부가의 경우와 동일하다.

또한 치료장치(Y)에 있어서의 센서 취득 처리에서는 시트(153)의 형상이나 이동 위치를 모니터링함으로써 전술한 제1 실시형태에 따른 치료장치(X)와 동일하게 치료 중의 환자 체표면의 진동압 부가에 의한 움직임을 검지하여 해석한다. 이것에 의해 환자의 체표면 경도 및 경도의 변화율을 계측할 수 있다.

또한 치료장치(Y)에 있어서의 모니터 처리에서는 환자의 체표면에 가해지는 액압의 분포나 강도를 계측하고 치료 중 체표면에 가해지는 액압에 의한 바이브레이션의 범위나 강도를 감시하여 정보를 표시부(240)의 모니터(810)에 표시한다.

이때 제어부(200)는 각 노즐로부터 체표면까지의 거리, 노즐로부터 분사되는 액압의 강도나 노즐의 수 등의 정보를 토대로 진동압 조정부(251)에서 계산한 결과를 표시한다. 이 계산한 결과는 제1 실시형태의 음압과 동일하게 실시간으로 표시할 수 있다. 또한 제어부(200)는 액압 부가 유닛(101-1~101-n)의 각 노즐과 연동하여 진동압의 분포를 조정한다.

또한 시트(153)의 내부에 압력 센서가 삽입되어 있는 구성에 있어서 체표면에 시트(153)를 매개로 액압을 가했을 때에 압력 센서에 의해 체표면의 압력을 측정하여 가한 압력과 비교한다. 이와 같이 하여 체표면 경도를 측정하기 위해서 예를 들면 일본국 특허공개 제2011-047711호 등에 기재된 바와 같은 공지의 기술을 사용할 수 있다.

또한 비접촉적인 체표면 경도 측정과 압력 센서에 의한 경도의 측정은 적당히 구분해서 행할 수 있다. 음파나 마이크로파나 광학 센서를 이용한 방법은 치료장치(Y)뿐 아니라 제1 실시형태에 따른 치료장치(X)에 의한 음압 부가시에도 사용하는 것이 적합하다. 또한 시트(153)의 압력 센서를 이용한 방법은 치료장치(Y)에 의한 액체 부가시에 사용된다. 또한 온도계를 사용한 방법은 치료장치(X)에 의한 음압 부가 및 치료장치(Y)에 의한 액압 부가의 양쪽 경우에서 사용할 수 있다.

또한 치료장치(X) 및 치료장치(Y)에 있어서 체표면에 마이크로파를 조사하고 해석함으로써 체표면 경도를 계측할 수 있다.

또한 제1 실시형태에 따른 치료장치(X)에 의한 음압 부가와 제2 실시형태에 따른 치료장치(Y)에 의한 액압 부가는 각각의 특징에 따라 적당히 행할 수 있다.

치료장치(X)에 의한 음압 부가는 넓은 범위에 균등한 진동압을 가하는 것에 적합하다. 음압은 진동압을 가하는 방식의 불균일이 적어 몸의 구석구석까지 진동압을 가할 수 있기 때문이다. 또한 음압은 침대(150) 등으로 거의 차단되지 않고 직접 체표면에 진동압을 가할 수 있기 때문에 효율적이다. 또한 음압은 비접촉성으로 가할 수 있어 지나치게 강하지 않기 때문에 안전하고 부담이 적어 특히 체력이 떨어진 환자들에게 유효하다. 또한 음파의 성질 상 장소에 따라 압의 강도에 차이를 두는 경우, 액티브·노이즈·컨트롤러에 의해 압력을 가하는 개소를 조정함으로써 대응할 수 있다. 이 경우에도 체표에 있어서의 음압은 완만한 차가 된다.

한편 치료장치(Y)에 의한 액압 부가는 1개소에 가하는 진동압을 크게 할 수 있기 때문에 핀포인트에 커다란 압을 가할 수 있다. 즉 장소에 따라 진동압의 강도에 커다란 차이를 둘 수 있다. 이 때문에 치료시에 특정 부위에 강한 압력을 걸 필요가 있는 경우 등에 사용하는 것이 적합하다. 또한 체력이 있는 환자에게는 단시간에 효과적으로 진동압에 의한 치료가 가능해진다.

또한 치료장치(X) 또는 치료장치(Y)는 시트 유무의 차이, 센서의 차이 등 구조가 상이하기 때문에 각각의 장치로서 필요에 따라 적당히 구분해서 사용하는 것도 가능하다.

＜제3 실시형태＞

다음으로 도 7~도 9를 참조하여 본 발명의 제3 실시형태에 따른 치료장치(Z)에 대해서 설명한다.

본 실시형태의 치료장치(Z)에 있어서는 환자의 외기압을 대기압보다도 저하시키고 동시에 환자의 체표면에 단속적으로 진동 부가 유닛(102-1~102-n)(진동압 부가 수단)에 의해 액체를 매개로 한 진동압을 부가함으로써 치료를 행한다.

본 실시형태의 치료장치(Z)의 진동 부가 유닛(102-1~102-n)(도 7)과 이들이 배치된 기밀실(12)(도 7) 이외의 구성은 전술한 제1 실시형태에 따른 치료장치(X), 제2 실시형태에 따른 치료장치(Y)와 동일하다.

〔기밀실(12) 내의 구성〕

도 7의 개략 단면도를 참조하여 치료시에 있어서의 기밀실(12) 내의 구성에 대해서 설명한다. 기밀실(12)은 복수의 진동 부가 유닛(102-1~102-n)이 배치되고 이들에 의해 피험자(환자)의 체표면에 진동압이 부가된다.

진동 부가 유닛(102-1~102-n)은 피험자(환자)의 체표면을 둘러싸듯이 복수 배치되어 각각이 환자의 체표면에 접촉하고 있다. 이것에 의해 환자 체표면의 임의의 위치에 임의의 강도의 진동압을 가할 수 있다. 또한 본 실시형태에 있어서는 환자는 연직방향에서 하측의 진동 부가 유닛(102-1~102-n)에 재치(載置)되어 치료된다.

진동 부가 유닛(102-1~102-n)은 환자의 체표면을 향하는 방향 또는 멀어지는 방향으로 구동 가능하다. 이 때문에 진동 부가 유닛(102-1~102-n)을 환자의 체표면 상태에 따라 조절하여 체표면과의 사이에서 극간 없이 밀착시킬 수 있다. 또한 진동 부가 유닛(102-1~102-n)은 체표면에 가하는 압력도 조정할 수 있다. 이때 하부의 진동 부가 유닛(102-1~102-n)에 과도한 압이 가해지지 않도록 조정된다.

또한 환자의 호흡을 위한 공기는 제2 실시형태의 튜브(154)와 동일한 튜브 등을 통해서 별도 공급하도록 구성해도 된다.

또한 환자의 신체는 진동 부가 유닛(102-1~102-n)과는 별도로 제1 실시형태에 따른 침대(150)(도 1)나 제2 실시형태에 따른 침대(151)(도 6)에 재치되어도 된다. 즉 환자의 신체는 해먹과 같은 구조로 공간에 고정되어도 된다. 이 경우는 하부의 진동 부가 유닛(102-1~102-n)의 압력을 환자의 무게 등에 따라 조정하지 않아도 된다.

또한 진동 부가 유닛(102-1~102-n)은 각각이 밀착하여 환자에 접촉하도록 구성해도 된다.

또한 진동 부가 유닛(102-1~102-n)의 각각의 크기를 작게 하고 수를 많게 하면 할수록 정밀도가 높은 안전한 치료를 행할 수 있다.

〔진동 부가 유닛(102-1)의 구성〕

다음으로 도 7을 참조하여 본 발명의 제3 실시형태에 따른 치료장치(Z)의 진동 부가 유닛(102-1~102-n)의 설명을 한다(아래에서 진동 부가 유닛(102-1)을 대표예로 하여 설명한다.).

도 8은 진동 부가 유닛(102-1)의 개략 단면도이다.

진동 부가 유닛(102-1)은 헤드부(105), 익사이터(110)(구동 수단, 진동압 발생 수단), 온도 조정부(120)(온도 조정 수단), 센서(130), 유지부(140)를 포함하여 구성된다.

헤드부(105)는 유연한 수지 등으로 구성된 막 형상, 반구 형상 또는 돔 형상의 시트이다. 헤드부(105)는 제2 실시형태에 따른 시트(153)와 동일하게 피험자(환자)와 접촉되어 체표면에 진동을 부가하는 부위이다. 헤드부(105)의 내부는 물이나 오일이나 이온 액체 등의 액체(106)로 채워져 있다.

익사이터(110)는 압전 소자나 전자 액츄에이터나 진동 모터 등에 의해 구성되는 진동 발생 부위이다. 익사이터(110)는 헤드부(105) 내부의 액체(106)에 주위를 둘러싸이도록 배치되어 익사이터(110) 자체가 진동함으로써 액체(106)에 임의의 강도의 진동을 발생시킬 수 있다. 구체적으로 익사이터(110)는 I/O부(230)(도 2)를 매개로 접속된 제어부(200)의 제어에 의해 헤드부(105) 내의 액체(106)에 주로 80 ㎐~500 ㎐ 정도의 저주파 진동을 발생시킨다. 이 진동이 액체(106) 내를 전달되어 헤드부(105)를 매개로 환자의 체표면에 전달됨으로써 환자의 체표면에 진동압이 부가된다.

온도 조정부(120)는 히트싱크나 펠티에 소자나 팬 등을 구비하는 온도 조정 부위이다. 온도 조정부(120)는 통로(125)에서 헤드부(105)와 연통되어 헤드부(105) 내의 액체(106)의 온도를 조정한다. 온도 조정부(120)는 익사이터(110)의 진동에 의해 액체(106)의 온도가 소정 온도 이상으로 상승한 경우에는 냉각을 행한다. 또한 온도 조정부(120)는 전술한 혈류나 피부 경화도의 모니터에 따라서 액체(106)의 온도를 따뜻하게 하여 환자가 접촉된 부위를 따뜻하게 해도 된다.

센서(130)는 광학 센서나 압력 센서나 온도 센서 등으로, 전술한 제1 실시형태에 따른 스피커/센서(100-1~100-n)(도 1)나 제2 실시형태에 따른 액압 부가 유닛(101-1~101-n)(도 6)과 동일하게 환자의 신체 상태를 액체(106)를 매개로 취득한다. 센서(130)의 광학 센서로서는 환자의 피부 투과도나 맥박이나 혈류를 액체(106)를 매개로 직접 측정하도록 적외선 LED 등과 수광 소자를 조합하여 사용할 수 있다. 또한 센서(130)로서 예를 들면 빛이나 음파를 피부에 조사하여 그 흡수도의 차이로부터 피부의 두께를 측정할 수 있는 센서를 사용해도 된다. 또한 센서(130)는 헤드부(105)에도 구비되어 환자에게 직접 접촉해도 된다. 이에 더하여 센서(130)로서 별도로 환자의 신체 각 부에 대응한 온도계 등을 구비하고 있어도 된다.

또한 온도 조정부(120)를 사용하지 않는 구성도 가능하다.

〔치료장치(Z)의 기압·진동압 제어 처리〕

펌프 진동압 제어부(20)의 각 부는 전술한 헤드부(105) 내부에 삽입된 센서(130)에 의해 취득된 데이터나 온도계의 데이터 등을 해석하여 환자의 체표면 경도나 경도의 변화율을 측정한다. 또한 근적외선 분광법 등을 사용하여 치료에 수반되는 혈류량의 변화 등을 측정하여 치료에 반영시킬 수 있다. 펌프 진동압 제어부(20)는 환자의 바이털 사인 등도 측정할 수 있다. 거기에 펌프 진동압 제어부(20)는 응어리가 가장 강한 부위에 접촉한 진동 부가 유닛(102-1~102-n)에 가장 강한 진동을 가한다.

〔구체적인 응어리의 치료 효과의 판정방법에 대해서〕

본 실시형태의 치료장치(Z)에서는 제1 및 제2 실시형태에 따른 모니터 처리(도 3)와 동일하게 치료에 수반하여 어느 정도 체내로부터 노폐물이 배설되었는지를 평가한다.

그러나 치료장치(Z)는 응어리의 판정방법으로서 체내로부터 배설된 노폐물을 직접 측정하지 않는다. 이 때문에 펌프 진동압 제어부(20)의 각 부는 대신에 아래의 항목을 측정한다.

(1) 치료에 수반되는 체표면의 경도 변화율의 시간 경과에 따른 변화를 측정

전술한 바와 같이 체표면의 응어리는 체표면의 경도 변화율로 판단한다. 응어리가 강할수록 변화율이 크다. 치료를 통해서 시간 경과에 따라 체표면의 경도 변화율을 측정하여 변화율이 작아져 가는 경우 응어리는 개선되어 있다고 판단하고, 변화율이 0에 가까워진 경우에 노폐물이 모두 제거되었다고 판단한다.

(2) 체표면의 응어리 정도의 분포의 시간 경과에 따른 변화를 측정

체표면의 응어리 정도는 치료 전, 부위에 따라 각기 다르다고 생각된다. 본 치료기에서는 가장 응어리가 강한 부위에 가장 큰 진동압을 가하여 치료를 행하기 때문에 치료 경과와 함께 체표면 각 부위의 응어리 정도의 차이는 적어져 가고, 최종적으로 0에 가까워지기 때문에 그 경우도 노폐물이 상당 정도 제거되었다고 판단한다.

(3) 체표면의 혈류 변화율, 변화율의 부위에 따른 차의 시간 경과에 따른 변화를 측정

치료에 의해 체표면 각 부위의 혈류는 개선되기 때문에 혈류 변화율은 플러스가 된다. 그러나 노폐물이 모두 제거된 경우는 그 이상 혈류는 증가하지 않기 때문에 변화율은 0에 가까워질 것으로 생각된다. 또한 혈류 변화율의 부위에 따른 차이도 앞서 기술한 이유로부터 서서히 작아져 최종적으로 0에 가까워진다. 그 경우에는 노폐물이 모두 제거되었다고 판단한다.

(4) 치료 전후의 피부 투과도의 측정

치료가 행해져 노폐물이 피부 표면으로부터 배설된 경우, 배설된 노폐물에 의해 피부 투과도가 감소될 것으로 예상된다. 따라서 치료 전후의 피부 투과도를 센서(130)로 측정함으로써 노폐물의 배설 상황을 알 수 있다. 여기에서 치료 전후에서 피부 투과도에 변화가 없어진 시점에서 노폐물이 모두 제거되었다고 판단한다.

펌프 진동압 제어부(20)의 각 부는 이들 (1)~(4)의 항목을 종합적으로 판단하여 치료 효과의 판정, 치료 종료 시기의 판정 등을 행한다.

또한 제어부(200)는 이들 결과를 모두 기억부(220)에 데이터 베이스화한다. 이것에 의해 동일 환자에 대해서 보다 정확하게 판단할 수 있게 된다. 또한 제어부(200)는 이 데이터 베이스를 토대로 어느 정도의 부가를 가하고, 어느 정도의 기간으로 치료를 행할지 등 개별 케이스에 대해서도 적절한 치료 계획을 세울 수 있다.

또한 제어부(200)는 예를 들면 감염증의 치료 효과 판정시는 혈중 바이러스량의 측정값 등의 임상 데이터 등도 참고로 하여 치료의 조정을 행하는 것이 가능하다.

이상과 같이 구성함으로써 본 실시형태의 치료장치(Z)는 음파를 사용하는 제1 실시형태에 따른 치료장치(X)나 액류를 사용하는 제2 실시형태에 따른 치료장치(Y)에 비해서 장치를 간편하게 할 수 있어 비용을 저감하는 효과가 얻어진다.

또한 액체(106)를 사용하기 때문에 음파에 비해 진동압을 크게 할 수 있고 치료 효과도 높일 수 있다. 또한 환자를 치료장치(Y)의 시트(153) 등 안에 들어가게 할 필요도 없기 때문에 간편하게 치료를 행할 수 있다.

또한 진동압 부가 수단으로서 기계적인 수단을 사용하는 것도 가능하다. 예를 들면 기계적인 암이나 저주파 마사지기 등을 진동 부가 유닛(102-1~102-n)과 동일하게 환자의 체표면을 둘러싸도록 복수 배치하여 당해 진동 플레이트를 빠짐없이 체표면에 접촉시켜 임의의 체표면에 임의의 강도의 진동을 가할 수 있다. 이들의 진동 플레이트로서는 예를 들면 공지의 두드림식 마사지장치의 진동 플레이트의 진동 운동을 이용할 수 있다(예를 들면 일본국 특허공개 평10-216191을 참조).

또한 이 진동 플레이트도 소형화한 것을 다수 사용하여 치료 효과를 높일 수 있다. 또한 체표면에 대한 부담을 경감시키기 위해서 진동 플레이트의 체표면과 접촉하는 부위에 겔상 물질(젤리상 물질) 등의 충격 흡수 소재를 장착하는 것도 가능하다.

이와 같이 구성함으로써 장치를 간편하게 구성할 수 있다. 그러나 단순하게 진동 수단을 다수 구비하면 체표면에 대한 칩습이 크다. 이 때문에 진동 플레이트를 소형화하여 수를 많게 해서 진동의 강도를 미조정할 수 있도록 하는 것이 적합하다. 또한 다른 수단과 조합하여 치료를 행하는 것도 가능하다.

다음으로 본 발명을 실시예에 의해 추가로 설명하지만 아래의 구체예는 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

실시예 1

(실험방법)

제1 실시형태에 따른 치료장치(X)와 동일하게 음압에 의한 진동압의 부가를 행하였다.

구체적으로는 통상의 대기압 하(1011 hPa) 및 고도 640 m의 기압 하(938 hPa)에 있어서 스피커를 사용하여 체표면에 음압에 의한 진동압을 가하였다. (i) 안정시, (ii) 진동압 부가시 및 (iii) 부가 후 안정시의 혈압, 맥박을 각각 측정하였다. 또한 진동압 부가에 의한 몸의 응어리의 개선 정도에 대해서 통상의 대기압 하 및 고도 640 m의 기압 하에서 각각 평가하였다.

스피커는 ONKYO의 D-77MRX(정격 임피던스 6 Ω, 최대 입력 150 W, 정격 감도 레벨 90 dB/W/m, 정격 주파수 범위 30~60 ㎑)를 사용하고 앰프는 pioneer A-636을 사용하며 라우드니스 기능을 사용하고 볼륨은 40 ㏈에 고정하였다. 음원으로서 중저음 효과음 CD(JUST BOOM TRAX, 클립튼·퓨처·미디어 주식회사 제조)를 사용하여 disc 2, Track 35의 중저음의 단속음을 사용하였다.

음압의 조사 부위는 좌경부에서 실험시에는 강한 응어리의 자각이 있었다. 조사 부위는 통상의 대기압 하 및 고도 640 m의 기압 하에서 각각 동일한 부위가 되도록 조정하였다.

혈압 및 맥박의 측정은 가정용 혈압계(HEM-7251G, 오므론 헬스케어 주식회사 제조)를 사용하여 약 1분마다 행하였다.

고도, 기압은 디지털 기압계(REGULUS BR-88exx, 주식회사 산노 제조)로 측정하였다.

측정 결과를 아래의 표 1에 나타낸다.

(결과)

통상의 대기압 하에서 진동압을 가했을 때는 안정시에 비해 혈압, 맥박에 커다란 차이는 보이지 않고 응어리의 자각 증상에도 커다란 변화는 보이지 않았다.

한편 고도 640 m의 기압 하에서는 안정시에 비해 진동압 부가시에 맥박에는 커다란 변화가 확인되지 않았음에도 불구하고 혈압이 상승하고 진동압 부가에 의해 응어리의 자각 증상이 경감되었다.

이는 진동압 부가에 의해 순환기계의 작용이 높아져 노폐물의 배설 기능 항진에 의해 응어리의 자각이 경감된 것은 아닌가 추측된다.

실시예 2

(실험방법)

통상의 대기압 하(1000 hPa) 또는 고도 740 m의 기압 하(927 hPa)에서 가정용 전기 마사지기를 사용하여 체표면에 진동압을 가하였다.

(i) 안정시, (ii) 진동압 부가시 및 (iii) 부가 후 안정시의 혈압, 맥박을 각각 측정하였다. 또한 진동압 부가에 의한 몸의 응어리의 개선 정도에 대해서 통상의 대기압 하 및 고도 740 m의 기압 하에서 각각 평가하였다.

마사지기는 핸디타입의 마사지 헤드가 진동하는 타입의 가정용 전기 마사지기(Tappie, 스라이브사 제조)를 사용. 진동 횟수는 low(약 2700회/분)를 사용하였다.

마사지기의 마사지 헤드는 좌경부에 대었다. 동 부위에는 실험시 강한 응어리의 자각이 있었다. 대는 부위는 통상의 대기압 하 및 고도 640 m의 기압 하에서 각각 동일한 부위가 되도록 조정하였다.

혈압 및 맥박의 측정은 가정용 혈압계(HEM-7251G, 오므론 헬스케어 주식회사 제조)로 약 1분마다 행하였다.

고도, 기압은 디지털 기압계(REGULUS BR-88ex, 주식회사 산노 제조)로 측정하였다.

측정 결과를 아래의 표 2에 나타낸다.

(결과)

통상의 대기압 하에서 진동압을 가했을 때는 안정시에 비해 혈압, 맥박에 커다란 차이는 보이지 않았지만 응어리의 자각 증상은 약간 개선되었다.

고도 740 m의 기압 하에서는 안정시에 비해 진동압 부가시에 혈압이 상승하고 응어리의 자각 증상이 크게 경감되었다. 맥박의 상승은 약간이었다.

따라서 저기압 하에서의 마사지기에 의한 진동압 부가에 의해서도 명확한 치료 효과가 확인되었다.

또한 실시예 1, 2에서는 신체에 대한 악영향을 피하기 위해 실험을 통해서 바이털 체크 등을 빈번하게 행하였다. 또한 저기압 하에서의 체표면에 대한 진동압 부가는 되도록 단시간에 그쳤지만 객관적으로 파악 가능한 정도의 효과가 얻어졌다.

그러나 의사나 요법사 등의 조작자가 입회하지 않은 안전성이 확립되지 않은 상태에서 저기압 하에서의 몸에 대한 장시간의 진동압 부가 등을 행하면 예기치 못한 사태를 초래할 우려가 있기 때문에 이를 행해서는 안 된다.

또한 상기 실시형태의 구성 및 동작은 예로서, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 적당히 변경하여 실행할 수 있는 것은 물론이다.

10, 11, 12 기밀실
15 호스
20 펌프 진동압 제어부
100-1~100-n 스피커/센서
101-1~101-n 액압 부가 유닛
102-1~102-n 진동 부가 유닛
105 헤드부
106 액체
110 익사이터
120 온도 조정부
125 통로
130 센서
140 유지부
150, 151 침대
153 시트
154 튜브
155 체중 센서
160 힌지
190 기압 센서
200 제어부
210 전원부
220 기억부
230 I/O부
240 표시부
251 진동압 조정부
253 기압 조정부
255 조직 경화도 계산부
257 혈류 분포 계산부
260 입력부
290 진공 펌프부
295 멸균부
500 피부
600 심장
610, 620 혈압
710, 730 기압
720 수압
740 차분 압력
750 진동압
800, 810, 820, 830 모니터
X, Y 치료장치

Claims (20)

1. 피험자를 피로회복시키기 위한 치료장치로서,
   상기 피험자에게 진동압을 부가하는 복수의 진동압 부가 수단과,
   상기 피험자를 대기압보다 부압으로 한 상태로 하는 부압화 수단을 구비하는
   것을 특징으로 하는 치료장치.
2. 제1항에 있어서,
   복수의 상기 진동압 부가 수단의 진동압의 출력 분포를 조정하는 조정 수단을 구비하고,
   상기 조정 수단은 신체의 복수 부위에 동시에 같은 정도의 진동압이 걸리도록 각각의 상기 진동압 부가 수단을 조정하는
   것을 특징으로 하는 치료장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 피험자의 맥박이나 혈압을 검지하는 센서 수단을 추가로 구비하는
   것을 특징으로 하는 치료장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 조정 수단은 상기 센서 수단으로 검지한 값을 토대로 상기 부압이나 상기 진동압의 출력을 조절하는
   것을 특징으로 하는 치료장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 센서 수단은
   상기 피험자의 체표면의 온도, 혈류량 및 경도 중 어느 하나를 포함하는 상기 피험자의 체표면 상태를 검지하는
   것을 특징으로 하는 치료장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 센서 수단은
   상기 피험자의 위치를 3차원적으로 파악하기 위한 복수의 온도계를 구비하는
   것을 특징으로 하는 치료장치.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 센서 수단은
   상기 피험자의 체표면으로부터의 마이크로파의 반사를 검지하여 상기 피험자의 체표면 경도를 계측하는
   것을 특징으로 하는 치료장치.
8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   실시간으로 각각의 상기 센서 수단의 출력을 묘화(描畵)하는 모니터 수단을 구비하는
   것을 특징으로 하는 치료장치.
9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 피험자를 위를 향하게 또는 엎드리게 재치(載置)하는 메시상의 침대를 추가로 구비하고,
   상기 진동압 부가 수단을 상기 피험자의 주위를 둘러싸듯이 복수 배치하는
   것을 특징으로 하는 치료장치.
10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조정 수단은
    복수의 상기 온도계의 정보를 해석함으로써 상기 피험자의 체표면의 움직임을 파악하여 상기 진동압을 가했을 때의 상기 피험자의 체표면의 움직임으로부터 상기 피험자의 체표면 경도를 측정하는
    것을 특징으로 하는 치료장치.
11. 제2항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조정 수단은
    치료마다 치료 중인 상기 피험자의 혈압, 맥박을 포함하는 바이털 사인의 추이를 포함하는 데이터를 축적하고 그 데이터를 데이터 베이스화하여 상기 피험자에 대응하는 설정을 행하는
    것을 특징으로 하는 치료장치.
12. 제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진동압 부가 수단은
    상기 피험자에게 음파를 조사하는 음파 발생 수단인
    것을 특징으로 하는 치료장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 조정 수단은
    액티브·노이즈·컨트롤러를 사용하여,
    음파의 위상을 없애거나 반대로 포개어 겹쳐서 증강시킴으로써 음파 강도의 차이를 강조하거나 또는
    상기 피험자에게 부가한 음파 또는 부가된 후의 음파의 반향을 포함하는 아티팩트를 제거하도록 음파의 출력을 조정하는
    것을 특징으로 하는 치료장치.
14. 제3항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 수단은 비접촉으로 상기 피험자의 검지를 행하는
    것을 특징으로 하는 치료장치.
15. 제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서.
    상기 진동압 부가 수단은
    상기 피험자를 향해서 액체를 분사하는 액압 부가 수단인
    것을 특징으로 하는 치료장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 조정 수단은
    상기 액체의 출력을 조정하여 단속적으로 액압에 의한 진동압이 가해지도록 조정하는
    것을 특징으로 하는 치료장치.
17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 피험자의 체표면의 일부 이상을 둘러싸는 유연한 시트를 구비하고,
    상기 액압 부가 수단은
    상기 시트의 외측으로부터 상기 피험자의 체표면을 향해서 액체를 단속적으로 분사하여 상기 피험자의 체표면에 진동압을 가하는
    것을 특징으로 하는 치료장치.
18. 제17항에 있어서,
    상기 센서 수단은
    상기 시트의 위치 제시 수단의 위치를 읽어 상기 시트의 형상이나 변형 위치를 측정하여 상기 피험자의 체표면 상태를 검지하는
    것을 특징으로 하는 치료장치.
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 치료마다 장치 내를 멸균하는 멸균 수단을 구비하는
    것을 특징으로 하는 치료장치.
20. 피험자를 피로회복시키기 위한 치료방법으로서,
    부압화 수단에 의해 상기 피험자를 대기압보다 부압의 상태로 하고,
    복수의 진동압 부가 수단에 의해 상기 피험자에게 진동압을 부가하는
    것을 특징으로 하는 치료방법.

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