WO2022009634A1 - 低周波治療器、制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

低周波治療器、制御方法、及び制御プログラム Download PDF

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WO2022009634A1
WO2022009634A1 PCT/JP2021/022947 JP2021022947W WO2022009634A1 WO 2022009634 A1 WO2022009634 A1 WO 2022009634A1 JP 2021022947 W JP2021022947 W JP 2021022947W WO 2022009634 A1 WO2022009634 A1 WO 2022009634A1
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low
low frequency
pulse current
treatment device
user
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PCT/JP2021/022947
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French (fr)
Inventor
皓介 井上
知之 西田
浩平 早河
良和 井波
鑑介 福田
義人 浅井
直己 武石
岳 長谷川
真由美 赤塚
遼 水山
聡 野口
Original Assignee
オムロンヘルスケア株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation

Definitions

  • the present invention relates to a low frequency treatment device, a control method, and a control program.
  • a low-frequency treatment device that attaches a pad having a conductive layer to the user's body and supplies a low-frequency pulse current to the body to give electrical stimulation to the user's muscles and perform treatment such as loosening stiff shoulders.
  • Patent Document 1 describes a low-frequency treatment device configured so that a user presses a pulse interval selection switch to select a pulse interval that seems to be the same as the respiratory rate.
  • the accessory exchange nerve function is enhanced by applying a pulse having a frequency of 3 to 10 [Hz] to the skin and subcutaneously at the time of exhalation, and the myoelectric contraction is performed at the time of inhalation to 10 to 50 [.
  • a low frequency treatment device configured to enhance exchange nerve function by applying a pulse having a frequency of Hz] has been described.
  • the effect of treatment such as relieving stiff shoulders by low frequency pulse current that gives electrical stimulation to muscles
  • the effect of the treatment depends on the psychological state of the user.
  • the treatment with a low frequency pulse current includes a treatment in which the user is more effective when the user is relaxed and a treatment in which the user is more effective when the user is excited. Therefore, it is considered effective to guide the user at the time of treatment to a psychological state suitable for the treatment in order to improve the effect of the treatment using the low frequency pulse current.
  • Patent Document 1 does not disclose the idea that the user selects the pulse interval by himself / herself and guides the user to a psychological state suitable for treatment.
  • Patent Document 2 makes the application of a pulse follow the breathing of the user, and does not disclose the idea of guiding the user to a psychological state suitable for treatment.
  • Patent Documents 1 and 2 both give an electrical stimulus to the user's nerve, and do not give an electrical stimulus to the user's muscle.
  • the present invention on the one hand, has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique capable of guiding a user undergoing treatment to a psychological state suitable for treatment.
  • the present invention adopts the following configuration in order to solve the above problems.
  • the low-frequency treatment device has a pad portion capable of supplying a low-frequency pulse current that gives an electrical stimulus to a muscle to a contact target, and a living body having periodicity in the living body of the contact target. It includes a detection unit that detects motion, and a control unit that controls at least one of the period and phase of the low-frequency pulse current supplied by the pad unit based on the biological motion detected by the detection unit. ..
  • the timing of the low-frequency pulse current that gives an electrical stimulus to the muscle can be controlled according to the user's periodic biological movement such as pulsation and respiration, so that the user under treatment is psychologically suitable for treatment. Can lead to a state. Therefore, it is possible to improve the effect of treatment by the low frequency pulse current that gives electrical stimulation to the muscle.
  • the control unit controls the supply cycle of the low-frequency pulse current to be different from the cycle of the biological movement based on the cycle of the biological movement. May be good.
  • the supply cycle of the low-frequency pulse current can be made longer or shorter than the cycle of biological exercise, and the psychological state of the user can be led to a relaxed state or an excited state. Therefore, the user can be guided to a psychological state suitable for the treatment according to the treatment content of the low frequency pulse current.
  • control unit may control the supply cycle of the low-frequency pulse current to be longer than the cycle of the biological movement. According to this configuration, it is possible to lead the psychological state of the user to a relaxed state and improve the effect of the treatment by the low frequency pulse current, which is effective when the user is performed in the relaxed state.
  • control unit may control the supply cycle of the low-frequency pulse current to be shorter than the cycle of the biological movement. According to this configuration, it is possible to lead the psychological state of the user to an excited state and improve the effect of the treatment by the low frequency pulse current, which is effective when the user is excited.
  • the control unit controls the supply cycle of the low-frequency pulse current to be longer than the cycle of the biological movement, and sets the supply cycle of the low-frequency pulse current to the biological movement. You may switch between the control that makes the cycle shorter than the cycle of. According to this configuration, the user can be guided to a psychological state suitable for treatment according to the change in the treatment content of the low frequency pulse current.
  • the control unit may control the supply phase of the low-frequency pulse current to a phase different from the phase of the biological movement based on the phase of the biological movement.
  • a low-frequency pulse current can be supplied at a timing different from that of the user's biological movement such as breathing. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the user's psychological state due to the supply timing of the low-frequency pulse current overlapping with the timing of the user's breathing or the like.
  • the biological movement includes, for example, the pulsation of the living body.
  • the biological movement includes, for example, respiration of the living body.
  • the control method is a control method of a low-frequency treatment device including a pad portion capable of supplying a low-frequency pulse current that gives an electrical stimulation to a muscle to a contact target, and controls the pad portion. At least the period and phase of the low frequency pulse current supplied by the pad portion based on the step of detecting the biological motion having periodicity in the living body to be contacted by a possible processor and the detected biological motion. Perform steps to control either.
  • the control program according to one aspect of the present invention is a control program of a low-frequency treatment device including a pad portion capable of supplying a low-frequency pulse current that gives an electrical stimulation to a muscle to a contact target, and controls the pad portion. At least the period and phase of the low-frequency pulse current supplied by the pad portion based on the step of detecting the biological movement having periodicity in the living body to be contacted with a possible processor and the detected biological movement. It is for executing a step to control one of them.
  • FIG. 1 is a diagram showing a low frequency treatment device 10 which is an application example of the present invention.
  • the low frequency treatment device 10 is a device for treating the user by supplying a low frequency pulse current to the user and giving an electrical stimulation to the user's muscles.
  • the frequency of the low frequency pulse current is, for example, about 1 to 1200 [Hz].
  • the low frequency treatment device 10 includes a pad unit 11, a detection unit 12, and a control unit 13.
  • the pad portion 11 can be attached to the user's body. Further, the pad portion 11 can supply a pulse current to the body of the user who is the attachment destination (contact target). The supply of the pulse current by the pad unit 11 is controlled by the control unit 13.
  • the detection unit 12 detects the biological movement having periodicity in the living body to which the pad unit 11 is attached (contact target).
  • the biological movement having this periodicity includes, for example, at least one of the user's pulsation and the user's respiration.
  • the user's pulsation is, for example, the pulsation of the user's heart, but is not limited to this, and can be the pulsation of various organs of the user such as the pulsation of the user.
  • the detection of the user's pulsation can be performed, for example, by detecting the action potential or the action current of the myocardium accompanying the pulsation of the user's heart using an electrode attached to the user's body.
  • the method of detecting the user's pulsation is not limited to this, for example, a method of detecting a change in pressure near the body surface due to the user's pulsation by a pressure sensor, or a method of detecting the movement of the user's body surface due to the user's pulsation.
  • Various methods are used, such as a method of detecting the movement of the user's body surface by an acceleration sensor and a method of detecting the movement of the user's body surface due to the user's pulsation from the captured image obtained by imaging the user's body surface with an image pickup device. Can be done.
  • the user's breathing is, for example, external breathing by the user, and includes at least one of exhaling by the user and inhaling by the user.
  • the detection of the user's respiration is detected by using a wind turbine provided near the user's mouth or nose and rotating by the user's exhalation or inspiration, and a generator that converts the rotation of the wind turbine into an electric signal. can do.
  • the method of detecting the user's respiration is not limited to this, for example, a method of detecting a change in pressure near the body surface due to the user's respiration with a pressure sensor, or an acceleration sensor for the movement of the user's body surface due to the user's respiration.
  • Various methods can be used, such as a method of detecting the movement of the user's body surface due to the user's respiration from the captured image obtained by imaging the user's body surface with an imaging device.
  • the detection unit 12 may be provided as a device separate from the pad unit 11, or may be a device provided on the pad unit 11.
  • the control unit 13 controls to supply a low-frequency pulse current for giving an electrical stimulus to the muscle from the pad unit 11. Further, the control unit 13 controls at least one of the period and the phase of the low frequency pulse current supplied by the pad unit 2 based on the above-mentioned biological movement detected by the detection unit 12. For example, the control unit 13 controls the supply cycle of the low-frequency pulse current to be different from the cycle of the biological movement based on the cycle of the biological movement.
  • control unit 13 controls to make the supply cycle of the low frequency pulse current longer than the cycle of the biological movement. For example, supplying a low-frequency pulse current with a cycle longer than the user's heartbeat cycle or the user's breathing cycle tends to make the user's parasympathetic nervous system dominant, and the user's psychological state becomes relaxed. Be guided.
  • the treatment with a low-frequency pulse current which is effective when the user is relaxed, is, for example, a treatment that gives a weak stimulus to the user, such as a treatment with a low-frequency pulse current having a small amplitude.
  • control unit 13 controls to make the supply cycle of the low frequency pulse current shorter than the cycle of the biological movement. For example, supplying a low-frequency pulse current with a cycle shorter than the cycle of the user's heart beat or the cycle of the user's breathing tends to make the user's sympathetic nervous system dominant, and the user's psychological state becomes excited. Be guided.
  • the treatment with a low-frequency pulse current which is effective when the user is excited, is, for example, a treatment that gives a strong stimulus to the user, such as a treatment with a low-frequency pulse current having a large amplitude.
  • the psychological state of the user can be led to a relaxed state or an excited state. Therefore, the user can be guided to a psychological state suitable for the treatment according to the treatment content of the low frequency pulse current.
  • control unit 13 switches between a control in which the supply cycle of the low-frequency pulse current is set to be longer than the cycle of the biological movement and a control in which the supply cycle of the low-frequency pulse current is set to be shorter than the cycle of the biological movement. May be good. As a result, the user can be guided to a psychological state suitable for the treatment according to the change in the treatment content of the low frequency pulse current.
  • the control unit 13 has a strong stimulus mode that supplies a low frequency pulse current that gives a relatively strong electrical stimulus, and a weak stimulus mode that supplies a low frequency pulse current that gives a relatively weak electrical stimulus. Have. Then, the control unit 13 controls the supply cycle of the low-frequency pulse current to be shorter than the cycle of the biological movement in the strong stimulation mode, and sets the supply cycle of the low-frequency pulse current to the biological movement in the weak stimulation mode. Control is performed so that the cycle is longer than the cycle of.
  • the switching between the strong stimulation mode and the weak stimulation mode may be a switching according to an operation by the user, or may be an automatic switching according to the passage of time or the like.
  • control unit 13 may control the supply phase of the low-frequency pulse current to a phase different from the phase of the biological movement based on the phase of the biological movement detected by the detection unit 12. This makes it possible to supply a low-frequency pulse current at a timing different from that of the user's biological movement such as breathing. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the user's psychological state due to the supply timing of the low-frequency pulse current overlapping with the timing of the user's breathing or the like, and to lead the user under treatment to a psychological state suitable for treatment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the low frequency treatment device 20 which is an example of the low frequency treatment device 10.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a state in which the pad portion 2 and the main body portion 3 of the low frequency treatment device 20 are separated.
  • FIG. 4 is a plan view showing the pad portion 2 in the low frequency treatment device 20.
  • FIG. 5 is a bottom view showing the pad portion 2 of the low frequency treatment device 20.
  • the low frequency treatment device 20 is a cordless type low frequency treatment device, and includes a pad portion 2, a main body portion 3, and detection pads 23a and 23b.
  • the pad portion 2 is an example of the pad portion 11 shown in FIG.
  • the main body 3 is an example of the control unit 13 shown in FIG.
  • the detection pads 23a and 23b are examples of the detection unit 12 shown in FIG.
  • the pad portion 2 is composed of a pad 21 and a holder 22.
  • the pad 21 and the holder 22 are integrated in this example.
  • "Integral" means a state in which the pad 21 and the holder 22 are inseparably combined with each other in a normal use state. However, the pad 21 and the holder 22 may be separable from each other.
  • the pad 21 is a part attached to the user's body.
  • the pad 21 includes a conductive layer 21a that supplies a low frequency pulse current to the user.
  • the conductive layer 21a is exposed on at least a part of the front and back surfaces of the pad 21. In this example, the conductive layer 21a is exposed on the entire surface of the back surface 211 of the pad 21 facing the user's body side and a part of the surface surface of the pad 21.
  • the back surface 211 of the pad 21 is attached to the user's skin via a conductive gel attached to the treatment unit 21Y in the range shown with hatching in FIG. It is done by.
  • the pad 21 is, for example, a carbon layer as a conductor laminated on the surface of a base material made of a soft synthetic resin by printing, and this carbon layer serves as a conductive layer 21a.
  • the pad 21 has flexibility.
  • the conductive layer 21a is provided for each polarity (+ pole and-pole) when energized. Since the pad 21 may be energized by alternately changing the polarity, the conductive layer 21a dedicated to the + pole and the conductive layer 21a dedicated to the-pole are not fixedly present, but the polarity is variable. be.
  • the pad 21 includes a mounting portion 21X mounted on the holder 22, and a treatment portion 21Y extending from the mounting portion 21X in at least one direction and exposing the conductive layer 21a.
  • the conductive layer 21a is also exposed on the surface of the mounting portion 21X of the pad 21 facing the main body portion 3, and this exposed portion serves as the pad side electrode portion 212.
  • the pad-side electrode portion 212 is formed for electrical connection with an electrode (not shown) of the main body portion 3.
  • the conductive layer 21a corresponding to one pole is exposed at one end in the width direction (vertical direction in FIG. 4) of the mounting portion 21X, and the other pole (for example, ⁇ pole) is exposed at the other end.
  • the corresponding conductive layer 21a is exposed.
  • the holder 22 is a portion that holds the pad 21.
  • the holder 22 is made of hard resin and holds the mounting portion 21X of the pad 21 by the double-sided adhesive tape. As a result, the pad 21 and the holder 22 are integrated.
  • This holder 22 includes a pad holding portion 221 that holds the mounting portion 21X of the pad 21, and wall portions 222 located at both ends of the pad holding portion 221.
  • the holding of the pad 21 is not limited to the method using the double-sided adhesive tape, and may be, for example, a method using heat welding or a method using glue or an adhesive.
  • the holder 22 is made of hard resin and is therefore non-conductor. Therefore, when the pad 21 is arranged so as to straddle the spine on the back of the user, the holder 22 which is a non-conductor can be aligned with the spine, and the treatment portion 21Y of the pad 21 can be arranged so as not to overlap the spine.
  • the mounting portion 21X of the pad 21 it is not necessary to separately cover the portion overlapping the spine with an insulating member, so that the configuration of the pad portion 2 can be simplified.
  • the pad 21 is a consumable item and can be attached to and detached from the main body 3 when it is replaced.
  • the holder 22 is integrated with the pad 21 to form the pad portion 2, and the main body portion 3 is attached to and detached from the holder 22.
  • the pad 21 is replaced, for example, for each holder 22.
  • the main body 3 is a portion that is attached to the holder 22 to apply a low frequency pulse current to the conductive layer 21a of the pad 21.
  • a power supply unit such as a battery and an electric circuit (board) for forming a desired low-frequency pulse current may be arranged inside the main body unit 3, and switches and a display unit may be provided outside. ..
  • an electrode electrically connected to the pad-side electrode portion 212 of the pad portion 2 protrudes from the lower surface of the main body portion 3 facing the holder 22.
  • the electrodes of the main body 3 are provided according to the polarity.
  • the width dimension W22 of the holder 22 is formed to be smaller than the width dimension W3 of the main body portion 3. Since the holder 22 is made of hard resin, it lacks flexibility. On the other hand, since the pad 21 has flexibility, the flexibility of the pad 21 is less likely to be hindered by the main body 3 by making the holder 22 narrower than the main body 3. Therefore, since the pad 21 can be easily aligned with the curved surface of the user's body, the fit of the pad portion 2 to the user's body is good.
  • the detection pads 23a and 23b are connected to the main body 3 via an electric cable, and are attached to a specific part of the user's body surface where the electrical activity of the heart can be detected. Electrodes are provided on the detection pads 23a and 23b, and the main body 3 detects the action potential or action current of the myocardium accompanying the beating of the user's heart via the electrodes of the detection pads 23a and 23b. This makes it possible to detect the heartbeat of the user.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the main body 3.
  • the main body 3 includes, for example, a processor 61, a memory 62, a user interface 63, a power supply unit 64, a pad drive unit 65, and a detector interface 66.
  • the processor 61 is, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit).
  • the processor 61 becomes a control unit that controls the operation of each part of the low-frequency treatment device 20 by reading and executing the program stored in the memory 62.
  • the processor 61 may be a combination of a plurality of processors.
  • the control unit 13 shown in FIG. 1 is composed of, for example, a processor 61.
  • the memory 62 is realized by a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, or the like.
  • the memory 62 stores a program executed by the processor 61, data used by the processor 61, and the like.
  • the user interface 63 includes, for example, an input device that accepts operation input from the user, an output device that outputs information to the user, and the like.
  • the input device can be realized by, for example, a key or a remote controller.
  • the output device can be realized by, for example, a display or a speaker. Further, both an input device and an output device may be realized by a touch panel or the like.
  • the user interface 63 is controlled by the processor 61.
  • the main body 3 may be provided with a communication interface in place of the user interface 63 or in addition to the user interface 63.
  • the communication interface may be a wireless communication interface or a wired communication interface.
  • the power supply unit 64 supplies electric power to each component of the low frequency treatment device 20.
  • the power source for example, an alkaline dry battery or a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel hydrogen battery is used, and a driving voltage that stabilizes the battery voltage and supplies it to each component is generated. Further, the power supply unit 64 may supply electric power to each component of the low frequency treatment device 20 by using electric power supplied not only from a battery but also from a household power source or the like.
  • the pad drive unit 65 controls the supply of the low frequency pulse current to the user by the pad 21 by applying a pulse voltage to the pad 21.
  • the pad drive unit 65 is controlled by the processor 61. In FIG. 7, the pulse voltage applied to the pad 21 by the pad drive unit 65 of the main body unit 3 will be described.
  • the detector interface 66 is an interface between the detector of biological movement having periodicity in the user, such as the detection pads 23a and 23b, and the main body 3. For example, the detector interface 66 detects the action potential or action current of the myocardium accompanying the beating of the user's heart, which is output from the detection pads 23a and 23b. Then, the detector interface 66 outputs the detection result to the processor 61.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a pulse voltage applied to the pad 21 by the main body portion 3.
  • the pulse voltage waveform 70 shown in FIG. 7 is an example of the waveform of the pulse voltage applied to the pad 21 by the pad drive unit 65 of the main body unit 3.
  • the main body 3 can change the treatment content for the user by changing at least one of these parameters.
  • the main body 3 boosts the power supply voltage to a predetermined voltage, and adjusts the boosted voltage to a voltage corresponding to the set amplitude.
  • the main body 3 can adjust the amplitude V of the pulse voltage at a predetermined number of levels (10 levels) according to an instruction from the user.
  • the main body 3 receives a setting input of a certain level from the user, the main body 3 generates a treatment waveform (pulse waveform) according to the treatment mode based on the amplitude V corresponding to the level, and the treatment waveform is used as a pad of the pad 21.
  • Output to the side electrode unit 212 is provided to the side electrode unit 212.
  • the low frequency treatment device 20 is prepared in advance with a plurality of treatment modes.
  • the treatment mode include “fir", “tapping”, “pushing”, and “sweep” modes.
  • the main body 3 gives the user electrical stimulation corresponding to various modes from the pad 21 by changing the waveform of the pulse voltage applied to the pad 21.
  • FIG. 8 is a diagram showing a control example 1 of a low frequency pulse current based on a pulsation detection result.
  • the electrocardiographic waveform 81 is a waveform of the action potential or activity current of the myocardium accompanying the beating of the user's heart, which is detected by the detection pads 23a and 23b.
  • the electrocardiographic waveform 81 has a periodic peak corresponding to the beating of the user's heart. In the example shown in FIG. 8, it is assumed that the approximate period of the peak of the electrocardiographic waveform 81 is P.
  • the main body 3 controls the low frequency pulse current supplied from the pad 21 based on, for example, the electrocardiographic waveform 81.
  • the low frequency pulse waveform 82 is a waveform of a low frequency pulse current supplied by the main body 3 from the pad 21.
  • the main body 3 detects the cycle P of the user's heart beat based on the electrocardiographic waveform 81. For example, the main body 3 detects the period P by calculating the time between the two immediately preceding peaks in the electrocardiographic waveform 81. Alternatively, the main body 3 may detect the period P by calculating the moving average of the time between the past peaks in the electrocardiographic waveform 81.
  • the main body 3 controls the low frequency pulse current supplied from the pad 21 based on the detected period P.
  • the main body 3 controls the period of the low-frequency pulse current to be the same as the detected period P, and the timing of the low-frequency pulse current is synchronized with the peak of the electrocardiographic waveform 81. ing.
  • the main body 3 changes at least one of the period and the phase of the low frequency pulse current, for example, with reference to the state shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing a control example 2 of a low frequency pulse current based on a pulsation detection result.
  • the main body 3 has a cycle of the low frequency pulse current longer than the detected cycle P.
  • the main body 3 has a period P + ⁇ that is longer than the detected period P by ⁇ in the period of the low frequency pulse current.
  • ⁇ is a predetermined constant amount, for example, a sufficiently short time with respect to the range that the period P can usually take.
  • the main body 3 can improve the effect of treatment by the low frequency pulse current by performing such control when supplying the low frequency pulse current which is effective when the user is relaxed. can.
  • FIG. 10 is a diagram showing a control example 3 of a low frequency pulse current based on a pulsation detection result.
  • the main body 3 has a cycle of the low frequency pulse current shorter than the detected cycle P.
  • the main body 3 has a period P ⁇ shorter than the detected period P by ⁇ in the period of the low frequency pulse current.
  • the main body 3 can improve the effect of treatment by the low frequency pulse current by performing such control when supplying the low frequency pulse current which is effective when the user is excited. can.
  • FIG. 11 is a diagram showing a control example 4 of a low frequency pulse current based on a pulsation detection result.
  • the main body 3 controls to shift the phase (timing) of the low frequency pulse current from the phase of the peak of the electrocardiographic waveform 81 while setting the cycle of the low frequency pulse current to the same cycle as the detected cycle P. May be good.
  • the main body 3 delays the phase of the low-frequency pulse current with respect to the phase of the peak of the electrocardiographic waveform 81 by about P / 2 based on the detected period.
  • the main body 3 performs such control when supplying a low-frequency pulse current that is effective when supplied at a timing that does not overlap with the heartbeat of the user, thereby achieving the effect of treatment by the low-frequency pulse current. It can be improved.
  • the heartbeat is taken as an example of the user's biological movement, but when the user's biological movement is breathing, the timing when the user is not breathing is performed by performing the same control as the control shown in FIG. Can supply low frequency pulse currents. This makes it difficult for the user to breathe due to the contraction of the muscle due to the supply of the low-frequency pulse current, and it is possible to suppress the deterioration of the user's psychological state.
  • FIG. 12 is a diagram showing a control example 5 of a low frequency pulse current based on a pulsation detection result.
  • the main body 3 may supply a low frequency pulse current from the pad 21 when the time ⁇ has elapsed from the timing when the peak of the electrocardiographic waveform 81 is detected.
  • ⁇ is a predetermined constant amount, for example, a time sufficiently short with respect to the range that the period P can usually take.
  • the low frequency pulse current can be supplied at a timing that does not overlap with the beat of the user's heart.
  • the main body 3 does not have to detect the peak period P in the electrocardiographic waveform 81.
  • FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the low frequency treatment device 200, which is another example of the low frequency treatment device 10.
  • the cordless type low frequency treatment device 20 has been described as an example of the low frequency treatment device 10, the low frequency treatment device 10 may be a wired type low frequency treatment device 200 as shown in FIG. 13, for example.
  • the low frequency treatment device 200 includes a main body 205 of the treatment device, a pair of pads 270 to be attached to the treatment site, a cord 280 for electrically connecting the main body 205 and the pad 270, and a detection pad 23a. , 23b and. Similar to the low frequency treatment device 20, the low frequency treatment device 200 is also a low frequency treatment device that performs treatment such as relieving stiff shoulders of a user by supplying a low frequency pulse current.
  • the pad 270 has a sheet-like shape and is attached to the user's body.
  • One surface of the pad 270 (a surface that does not come into contact with the body) is provided with a plug corresponding to an electrode (not shown) formed on the other surface (a surface that comes into contact with the body).
  • the electrode is formed of, for example, a conductive gel-like material.
  • the main body 205 and the pad 270 are connected.
  • the polarity of the electrode formed on one pad 270 is positive, the polarity of the electrode formed on the other pad 270 is negative.
  • the main body 205 is provided with an operation interface 230 composed of various buttons and a display 260.
  • the operation interface 230 includes a power button 232 for switching power on / off, a mode selection button 234 for selecting a treatment mode, a treatment start button 236, and adjustment of the strength (stimulation intensity) of electrical stimulation. Includes an adjustment button 238 for performing.
  • the operation interface 230 is not limited to the above configuration, and may be any configuration that can realize various operations by the user described later.
  • the operation interface 230 may be composed of, for example, other buttons, dials, switches, or the like.
  • the display 260 displays the electrical stimulation intensity, the remaining treatment time, the treatment mode, the wearing state of the pad 270, etc., and various messages are displayed.
  • the detection pads 23a and 23b in the configuration shown in FIG. 13 are the same as the detection pads 23a and 23b in the configuration examples shown in FIGS. 2 to 5.
  • the main body portion 205 and the pad 270 correspond to the main body portion 3 and the pad 21 in the low frequency treatment device 20. That is, the main body 205 detects the user's periodic biological motion by the detection pads 23a and 23b, and based on the detected biological motion, at least one of the cycle and the phase of the low frequency pulse current supplied by the pad 270 is determined. Control.
  • Control program> The control programs for the low frequency treatment device 10, the low frequency treatment device 20, and the low frequency treatment device 200 are stored in a computer-readable non-transitory storage medium.
  • a "computer-readable storage medium” includes, for example, an optical medium such as a CD-ROM (Compact Disc-ROM), a magnetic storage medium such as a USB (Universal Serial Bus) memory, or a memory card.
  • Such a program can also be provided by downloading via a network such as the Internet.

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Abstract

治療中のユーザを治療に適した心理状態に導くことができる技術を提供する。　本発明の一側面に係る低周波治療器は、筋肉への電気的刺激を与える低周波パルス電流を接触対象に供給可能なパッド部と、前記接触対象の生体における、周期性を有する生体運動を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記生体運動に基づいて、前記パッド部が供給する前記低周波パルス電流の周期及び位相の少なくともいずれかを制御する制御部と、を備える。

Description

低周波治療器、制御方法、及び制御プログラム
　本発明は、低周波治療器、制御方法、及び制御プログラムに関する。
　従来、導電層を有するパッドをユーザの身体に取り付けて、身体に低周波パルス電流を供給することで、ユーザの筋肉に電気的刺激を与え、肩こりをほぐす等の治療を行う低周波治療器が知られている。
　特許文献１には、使用者がパルス間隔選択スイッチを押して呼吸数と同数と思われるパルス間隔を選択するように構成された低周波治療装置が記載されている。特許文献２には、呼気時に合わせて皮膚及び皮下に３～１０［Ｈｚ］の周波数のパルスを印加することにより副交換神経機能を亢進し、吸気時に合わせて筋電縮させて１０～５０［Ｈｚ］の周波数のパルスを印加することにより交換神経機能を亢進するように構成された低周波治療装置が記載されている。
日本国特開平１１－１６４８９４号公報 日本国特開平８－０００７４４号公報
　筋肉への電気的刺激を与える低周波パルス電流による、肩こりをほぐす等の治療の効果は認められているものの、その治療の効果は、ユーザの心理状態にも左右される。例えば、低周波パルス電流による治療には、ユーザがリラックスしていた方が効果的である治療や、ユーザが興奮していた方が効果的である治療がある。このため、治療時のユーザを、その治療に適した心理状態に導くことが、低周波パルス電流を用いた治療の効果の向上に有効であると考えられる。
　しかしながら、特許文献１の構成は、使用者が自分でパルス間隔を選択するものであり、治療に適した心理状態にユーザを導くという思想は開示されていない。特許文献２の構成は、使用者の呼吸に対してパルスの印加を追従させるものであり、治療に適した心理状態にユーザを導くという思想は開示されていない。
　また、例えばユーザの呼吸中に、筋肉への電気的刺激を与える低周波パルス電流を供給すると、筋肉の収縮によって呼吸が困難になってユーザの心理状態が悪化し、低周波パルス電流を用いた治療の効果が低下する場合がある。しかしながら、このような課題を解決する手段は特許文献１，２のいずれにも開示されていない。
　また、特許文献１，２は、いずれもユーザの神経に対して電気的刺激を与えるものであり、ユーザの筋肉に対して電気的刺激を与えるものではない。
　本発明は、一側面では、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、治療中のユーザを治療に適した心理状態に導くことができる技術を提供することである。
　本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用する。
　すなわち、本発明の一側面に係る低周波治療器は、筋肉への電気的刺激を与える低周波パルス電流を接触対象に供給可能なパッド部と、前記接触対象の生体における、周期性を有する生体運動を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記生体運動に基づいて、前記パッド部が供給する前記低周波パルス電流の周期及び位相の少なくともいずれかを制御する制御部と、を備える。
　上記構成では、拍動や呼吸などのユーザの周期的な生体運動に応じて、筋肉への電気的刺激を与える低周波パルス電流のタイミングを制御できるため、治療中のユーザを治療に適した心理状態に導くことができる。このため、筋肉への電気的刺激を与える低周波パルス電流による治療の効果の向上を図ることができる。
　上記一側面に係る低周波治療器において、例えば、前記制御部は、前記生体運動の周期に基づいて、前記低周波パルス電流の供給周期を前記生体運動の周期と異なる周期にする制御を行ってもよい。当該構成によれば、低周波パルス電流の供給周期を、生体運動の周期より長く、又は短くし、ユーザの心理状態をリラックス状態又は興奮状態に導くことができる。このため、低周波パルス電流の治療内容に応じて、ユーザを治療に適した心理状態に導くことができる。
　上記一側面に係る低周波治療器において、前記制御部は、前記低周波パルス電流の供給周期を前記生体運動の周期より長い周期にする制御を行ってもよい。当該構成によれば、ユーザの心理状態をリラックス状態に導き、ユーザがリラックスした状態で行うと効果的な低周波パルス電流による治療の効果の向上を図ることができる。
　上記一側面に係る低周波治療器において、前記制御部は、前記低周波パルス電流の供給周期を前記生体運動の周期より短い周期にする制御を行ってもよい。当該構成によれば、ユーザの心理状態を興奮状態に導き、ユーザが興奮した状態で行うと効果的な低周波パルス電流による治療の効果の向上を図ることができる。
　上記一側面に係る低周波治療器において、前記制御部は、前記低周波パルス電流の供給周期を前記生体運動の周期より長い周期にする制御と、前記低周波パルス電流の供給周期を前記生体運動の周期より短い周期にする制御と、を切り替えてもよい。当該構成によれば、低周波パルス電流の治療内容の変化に応じて、ユーザを治療に適した心理状態に導くことができる。
　上記一側面に係る低周波治療器において、前記制御部は、前記生体運動の位相に基づいて、前記低周波パルス電流の供給位相を前記生体運動の位相と異なる位相に制御してもよい。当該構成によれば、呼吸等のユーザの生体運動とは異なるタイミングで低周波パルス電流を供給することができる。このため、低周波パルス電流の供給タイミングがユーザの呼吸等のタイミングと重なることによるユーザの心理状態の悪化を抑制できる。
　上記一側面に係る低周波治療器において、前記生体運動は、例えば前記生体の拍動を含む。
　上記一側面に係る低周波治療器において、前記生体運動は、例えば前記生体の呼吸を含む。
　本発明の一側面に係る制御方法は、筋肉への電気的刺激を与える低周波パルス電流を接触対象に供給可能なパッド部を備える低周波治療器の制御方法であって、前記パッド部を制御可能なプロセッサが、前記接触対象の生体における、周期性を有する生体運動を検出するステップと、検出した前記生体運動に基づいて、前記パッド部が供給する前記低周波パルス電流の周期及び位相の少なくともいずれかを制御するステップと、を実行する。
　本発明の一側面に係る制御プログラムは、筋肉への電気的刺激を与える低周波パルス電流を接触対象に供給可能なパッド部を備える低周波治療器の制御プログラムであって、前記パッド部を制御可能なプロセッサに、前記接触対象の生体における、周期性を有する生体運動を検出するステップと、検出した前記生体運動に基づいて、前記パッド部が供給する前記低周波パルス電流の周期及び位相の少なくともいずれかを制御するステップと、を実行させるためのものである。
　本発明によれば、治療中のユーザを治療に適した心理状態に導くことができる技術を提供することができる。
本発明の適用例である低周波治療器１０を示す図である。 低周波治療器１０の一例である低周波治療器２０の構成を示す斜視図である。 低周波治療器２０におけるパッド部２と本体部３とを分離した状態を示す分解斜視図である。 低周波治療器２０におけるパッド部２を示す平面図である。 低周波治療器２０におけるパッド部２を示す底面図である。 本体部３のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 本体部３がパッド２１に印加するパルス電圧の一例を示す図である。 拍動の検出結果に基づく低周波パルス電流の制御例１を示す図である。 拍動の検出結果に基づく低周波パルス電流の制御例２を示す図である。 拍動の検出結果に基づく低周波パルス電流の制御例３を示す図である。 拍動の検出結果に基づく低周波パルス電流の制御例４を示す図である。 拍動の検出結果に基づく低周波パルス電流の制御例５を示す図である。 低周波治療器１０の他の一例である低周波治療器２００の構成を示す図である。
　以下、本発明の一側面に係る実施の形態を、図面に基づいて説明する。
＜適用例＞
　図１は、本発明の適用例である低周波治療器１０を示す図である。
　低周波治療器１０は、ユーザに低周波パルス電流を供給して、ユーザの筋肉への電気的な刺激を与えることにより、ユーザの治療等を行うための装置である。低周波パルス電流の周波数は、例えば１～１２００［Ｈｚ］程度である。低周波治療器１０は、パッド部１１と、検出部１２と、制御部１３と、を備える。
　パッド部１１は、ユーザの身体に取り付け可能である。また、パッド部１１は、取り付け先（接触対象）であるユーザの身体に対してパルス電流を供給可能である。パッド部１１によるパルス電流の供給は、制御部１３によって制御される。
　検出部１２は、パッド部１１の取り付け先（接触対象）の生体における、周期性を有する生体運動を検出する。この周期性を有する生体運動は、例えば、ユーザの拍動と、ユーザの呼吸と、の少なくともいずれかを含む。
　ユーザの拍動は、例えばユーザの心臓の拍動であるが、これに限らず、ユーザの脈動など、ユーザの各種の器官における拍動とすることができる。ユーザの拍動の検出は、一例としては、ユーザの身体に取り付けた電極を用いて、ユーザの心臓の拍動に伴う心筋の活動電位又は活動電流を検出することにより行うことができる。
　ただし、ユーザの拍動の検出方法は、これに限らず、例えば、ユーザの拍動による体表面付近の圧力の変化を圧力センサにより検出する方法や、ユーザの拍動によるユーザの体表面の動きを加速度センサにより検出する方法や、ユーザの体表面を撮像装置で撮像して得られた撮像画像から、ユーザの拍動によるユーザの体表面の動きを検出する方法など、各種の方法を用いることができる。
　ユーザの呼吸は、例えば、ユーザによる外呼吸であり、ユーザが息を吐くことと、ユーザが息を吸うことと、の少なくともいずれかを含む。ユーザの呼吸の検出は、一例としては、ユーザの口や鼻の付近に設けられ、ユーザの呼気や吸気によって回転する風車と、その風車の回転を電気信号に変換する発電機などを用いて検出することができる。
　ただし、ユーザの呼吸の検出方法は、これに限らず、例えば、ユーザの呼吸による体表面付近の圧力の変化を圧力センサにより検出する方法や、ユーザの呼吸によるユーザの体表面の動きを加速度センサにより検出する方法や、ユーザの体表面を撮像装置で撮像して得られた撮像画像から、ユーザの呼吸によるユーザの体表面の動きを検出する方法など、各種の方法を用いることができる。
　なお、検出部１２は、パッド部１１とは別の装置として設けられてもよいし、パッド部１１に設けられた装置としてもよい。
　制御部１３は、パッド部１１から、筋肉への電気的刺激を与えるための低周波パルス電流を供給させる制御を行う。また、制御部１３は、検出部１２によって検出された上記の生体運動に基づいて、パッド部２が供給する低周波パルス電流の周期及び位相の少なくともいずれかを制御する。例えば、制御部１３は、生体運動の周期に基づいて、低周波パルス電流の供給周期を、生体運動の周期と異なる周期にする制御を行う。
　具体的には、制御部１３は、低周波パルス電流の供給周期を、生体運動の周期より長くする制御を行う。例えば、ユーザの心臓の拍動の周期や、ユーザの呼吸の周期よりも長い周期の低周波パルス電流を供給すると、ユーザの副交感神経系が優位になりやすくなり、ユーザの心理状態はリラックス状態に導かれる。
　これにより、ユーザがリラックスした状態で行うと効果的な低周波パルス電流による治療の効果の向上を図ることができる。ユーザがリラックスした状態で行うと効果的な低周波パルス電流による治療とは、例えば、ユーザに対して弱い刺激を与える治療であり、振幅の小さい低周波パルス電流による治療などである。
　又は、制御部１３は、低周波パルス電流の供給周期を、生体運動の周期より短くする制御を行う。例えば、ユーザの心臓の拍動の周期や、ユーザの呼吸の周期よりも短い周期の低周波パルス電流を供給すると、ユーザの交感神経系が優位になりやすくなり、ユーザの心理状態は興奮状態に導かれる。
　これにより、ユーザが興奮した状態で行うと効果的な低周波パルス電流による治療の効果の向上を図ることができる。ユーザが興奮した状態で行うと効果的な低周波パルス電流による治療とは、例えば、ユーザに対して強い刺激を与える治療であり、振幅の大きい低周波パルス電流による治療などである。
　このように、低周波パルス電流の供給周期を、生体運動の周期より長く、又は生体運動の周期より短くする制御を行うことで、ユーザの心理状態をリラックス状態又は興奮状態に導くことができる。このため、低周波パルス電流の治療内容に応じて、ユーザを治療に適した心理状態に導くことができる。
　また、制御部１３は、低周波パルス電流の供給周期を生体運動の周期より長い周期にする制御と、低周波パルス電流の供給周期を生体運動の周期より短い周期にする制御と、を切り替えてもよい。これにより、低周波パルス電流の治療内容の変化に応じて、ユーザを治療に適した心理状態に導くことができる。
　一例としては、制御部１３は、比較的強い電気的刺激を与える低周波パルス電流を供給する強刺激モードと、比較的弱い電気的刺激を与える低周波パルス電流を供給する弱刺激モードと、を有する。そして、制御部１３は、強刺激モードにおいては、低周波パルス電流の供給周期を生体運動の周期より短い周期にする制御を行い、弱刺激モードにおいては、低周波パルス電流の供給周期を生体運動の周期より長い周期にする制御を行う。強刺激モードと弱刺激モードとの切り替えは、ユーザによる操作に応じた切り替えであってもよいし、時間経過等に応じた自動的な切り替えであってもよい。
　また、制御部１３は、検出部１２によって検出された生体運動の位相に基づいて、低周波パルス電流の供給位相を生体運動の位相と異なる位相に制御してもよい。これにより、呼吸等のユーザの生体運動とは異なるタイミングで低周波パルス電流を供給することができる。このため、低周波パルス電流の供給タイミングがユーザの呼吸等のタイミングと重なることによるユーザの心理状態の悪化を抑制し、治療中のユーザを治療に適した心理状態に導くことができる。
＜低周波治療器１０の一例である低周波治療器２０の構成＞
　図２は、低周波治療器１０の一例である低周波治療器２０の構成を示す斜視図である。図３は、低周波治療器２０におけるパッド部２と本体部３とを分離した状態を示す分解斜視図である。図４は、低周波治療器２０におけるパッド部２を示す平面図である。図５は、低周波治療器２０におけるパッド部２を示す底面図である。
　低周波治療器２０は、コードレスタイプの低周波治療器であり、パッド部２、本体部３、及び検出パッド２３ａ，２３ｂを備える。パッド部２は、図１に示したパッド部１１の一例である。本体部３は、図１に示した制御部１３の一例である。検出パッド２３ａ，２３ｂは、図１に示した検出部１２の一例である。
　パッド部２は、パッド２１及びホルダ２２により構成されている。パッド２１及びホルダ２２は、この例では一体になっている。「一体」とは、通常の使用状態でパッド２１とホルダ２２とが互いに分離不能に組み合わされた状態をいう。ただし、パッド２１及びホルダ２２は、互いに分離可能になっていてもよい。
　パッド２１は、ユーザの身体に取り付けられる部分である。このパッド２１は、ユーザに低周波パルス電流を供給する導電層２１ａを備える。導電層２１ａはパッド２１の表裏各面の少なくとも一部に露出している。この例では、パッド２１におけるユーザの身体側を向いた裏面２１１の全面と、パッド２１における表面の一部と、に導電層２１ａが露出している。
　ユーザの身体へのパッド２１の取り付けは、パッド２１の裏面２１１を、図５にハッチングを付して示した範囲の治療部２１Ｙに取り付けられた導電性のゲルを介してユーザの皮膚に貼り付けることにより行われる。
　パッド２１は、例えば、軟質合成樹脂製の基材の表面に、印刷により導体であるカーボン層を積層したものであり、このカーボン層が導電層２１ａとなる。パッド２１は可撓性を有する。導電層２１ａは、通電時の極性（＋極と－極）別に設けられている。なお、パッド２１には極性を交互に転換させて通電することもあるので、＋極専用の導電層２１ａと－極専用の導電層２１ａが固定的に存在するのではなく、極性は可変的である。
　例えば、図３に示すように、パッド２１は、ホルダ２２上に取り付けられる取付部２１Ｘと、この取付部２１Ｘから少なくとも一方に延び導電層２１ａが露出した治療部２１Ｙと、を備える。
　導電層２１ａは、パッド２１の取付部２１Ｘにおける本体部３を向いた面である表面にも露出しており、この露出部分がパッド側電極部２１２となる。このパッド側電極部２１２は、本体部３の電極（不図示）との電気的接続のために形成されている。
　この例では、取付部２１Ｘにおける幅方向（図４における上下方向）の一端に一方の極（例えば＋極）に対応した導電層２１ａが露出し、他端に他方の極（例えば－極）に対応した導電層２１ａが露出している。
　ホルダ２２は、パッド２１を保持する部分である。この例では、ホルダ２２は、硬質樹脂製であり、両面粘着テープによりパッド２１の取付部２１Ｘを保持している。これにより、パッド２１とホルダ２２とが一体とされる。
　このホルダ２２は、パッド２１の取付部２１Ｘを保持するパッド保持部２２１と、パッド保持部２２１の両端に位置する壁部２２２とを備える。なお、パッド２１の保持は、両面粘着テープを用いる方法に限定されず、例えば熱溶着を用いる方法や、のりや接着剤を用いる方法でもよい。
　ホルダ２２は硬質樹脂製であるため不導体である。このため、パッド２１をユーザの背中において背骨を跨ぐように配置した場合、背骨に不導体であるホルダ２２を一致させ、パッド２１の治療部２１Ｙが背骨に重ならないように配置できる。
　これにより、ユーザの背骨及び脊髄に低周波パルス電流が流れることを抑制できる。よって、背骨及び脊髄が電流により損傷を受けることを抑制し、低周波治療器２０を安全に使用できる。また、パッド２１の取付部２１Ｘにおいて、背骨に重なる部分を別途絶縁部材で覆う必要がないため、パッド部２の構成を簡素化できる。
　パッド２１は、消耗品であり、交換の際などに本体部３に対して着脱可能とされている。この例では、ホルダ２２がパッド２１と一体となってパッド部２を構成しており、ホルダ２２に対して本体部３を着脱するよう構成されている。パッド２１の交換は、例えばホルダ２２ごと行われる。
　本体部３は、ホルダ２２に取り付けられることで、パッド２１の導電層２１ａに低周波パルス電流を印加する部分である。本体部３の内部には電池等の電源部、及び、所望の低周波パルス電流を形成するための電気回路（基板）が配置され、外部にはスイッチ類や表示部が設けられていてもよい。
　図示を省略するが、本体部３のホルダ２２に正対する下面からは、パッド部２のパッド側電極部２１２と電気的に接続する電極が突出している。この本体部３の電極は極性別に設けられる。
　ここで、図５に示すように、ホルダ２２が本体部３に係止された状態において、ホルダ２２の幅寸法Ｗ２２は、本体部３の幅寸法Ｗ３よりも小さく形成されている。ホルダ２２は硬質樹脂製であるため可撓性に乏しい。一方、パッド２１は可撓性を有するため、ホルダ２２を本体部３よりも幅狭とすることにより、パッド２１の可撓性が本体部３によって阻害されにくい。このため、使用者の身体の曲面にパッド２１を沿わせやすいから、パッド部２の使用者の身体へのフィット性が良好である。
　検出パッド２３ａ，２３ｂは、電気ケーブルを介して本体部３に接続されており、ユーザの体表面のうち、心臓の電気的な活動を検出可能な特定の部位に取り付けられる。検出パッド２３ａ，２３ｂには電極が設けられており、本体部３は、検出パッド２３ａ，２３ｂの電極を介して、ユーザの心臓の拍動に伴う心筋の活動電位又は活動電流を検出する。これにより、ユーザの心臓の拍動を検出することができる。
＜本体部３のハードウェア構成＞
　図６は、本体部３のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。本体部３は、例えば、図６に示すように、プロセッサ６１と、メモリ６２と、ユーザインタフェース６３と、電源部６４と、パッド駆動部６５と、検出器インタフェース６６と、を含む。
　プロセッサ６１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）などのプロセッサである。プロセッサ６１は、メモリ６２に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、低周波治療器２０の各部の動作を制御する制御部となる。なお、プロセッサ６１は、複数のプロセッサの組み合わせであってもよい。図１に示した制御部１３は、例えばプロセッサ６１により構成される。
　メモリ６２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリなどによって実現される。メモリ６２は、プロセッサ６１によって実行されるプログラム、又はプロセッサ６１によって用いられるデータなどを記憶する。
　ユーザインタフェース６３は、例えば、ユーザからの操作入力を受け付ける入力デバイスや、ユーザへ情報を出力する出力デバイスなどを含む。入力デバイスは、例えばキーやリモコンなどにより実現することができる。出力デバイスは、例えばディスプレイやスピーカなどにより実現することができる。また、タッチパネルなどによって入力デバイス及び出力デバイスの両方を実現してもよい。ユーザインタフェース６３は、プロセッサ６１によって制御される。
　また、本体部３は、ユーザインタフェース６３に代えて、又はユーザインタフェース６３に加えて、通信インタフェースを備えてもよい。通信インタフェースは、無線通信のインタフェースであってもよいし、有線通信のインタフェースであってもよい。本体部３が通信インタフェースを備えることにより、例えば、スマートフォンなどの他の通信装置から本体部３に対してコマンドを送信して本体部３を制御したり、本体部３の情報を他の通信装置へ送信したりすることが可能になる。
　電源部６４は、低周波治療器２０の各構成要素に電力を供給する。電源としては、例えば、アルカリ乾電池、又は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池が用いられ、電池電圧を安定化して各構成要素に供給する駆動電圧を生成する。また、電源部６４は、電池に限らず、家庭用電源などから供給される電力を用いて、低周波治療器２０の各構成要素に電力を供給するものであってもよい。
　パッド駆動部６５は、パッド２１にパルス電圧を印加することで、パッド２１によるユーザへの低周波パルス電流の供給を制御する。パッド駆動部６５は、プロセッサ６１によって制御される。図７において、本体部３のパッド駆動部６５がパッド２１に印加するパルス電圧について説明する。
　検出器インタフェース６６は、例えば、検出パッド２３ａ，２３ｂなどの、ユーザにおける周期性を有する生体運動の検出器と本体部３との間のインタフェースである。例えば、検出器インタフェース６６は、検出パッド２３ａ，２３ｂから出力される、ユーザの心臓の拍動に伴う心筋の活動電位又は活動電流を検出する。そして、検出器インタフェース６６は、その検出結果をプロセッサ６１へ出力する。
＜本体部３がパッド２１に印加するパルス電圧＞
　図７は、本体部３がパッド２１に印加するパルス電圧の一例を示す図である。図７に示すパルス電圧波形７０は、本体部３のパッド駆動部６５がパッド２１に印加するパルス電圧の波形の一例である。
　パルス電圧波形７０のパラメータは、振幅（電圧）Ｖと、パルス幅Ｗと、パルス周期Ｔ（パルス周波数Ｆ＝１／Ｔ）と、を含む。本体部３は、これらのパラメータのうち少なくとも１つのパラメータを変更することにより、ユーザに対する治療内容を変更できる。
　具体的には、本体部３は、電源電圧を所定の電圧に昇圧し、昇圧した電圧を、設定された振幅に対応する電圧に調整する。例えば、本体部３は、ユーザからの指示に従って所定数のレベル（１０段階のレベル）でパルス電圧の振幅Ｖを調整できる。本体部３は、あるレベルの設定入力をユーザから受け付けると、そのレベルに対応する振幅Ｖに基づいて、治療モードに応じた治療波形（パルス波形）を生成し、当該治療波形をパッド２１のパッド側電極部２１２に出力する。
　低周波治療器２０には、複数の治療モードが予め用意されている。例えば、治療モードとしては、「もみ」、「たたき」、「押し」、「スイープ」モード等が挙げられる。本体部３は、パッド２１に印加するパルス電圧の波形を変化させることにより、各種のモードに対応する電気刺激をパッド２１からユーザに与える。
＜拍動の検出結果に基づく低周波パルス電流の制御例＞
　図８は、拍動の検出結果に基づく低周波パルス電流の制御例１を示す図である。
　心電波形８１は、検出パッド２３ａ，２３ｂによって検出された、ユーザの心臓の拍動に伴う心筋の活動電位又は活動電流の波形である。心電波形８１は、ユーザの心臓の拍動に応じた周期的なピークを有する。図８に示す例では、心電波形８１のピークのおよその周期がＰであるとする。
　本体部３は、例えば心電波形８１に基づいて、パッド２１から供給させる低周波パルス電流を制御する。低周波パルス波形８２は、本体部３がパッド２１から供給させる低周波パルス電流の波形である。
　本体部３は、心電波形８１に基づいて、ユーザの心臓の拍動の周期Ｐを検出する。例えば、本体部３は、心電波形８１における、直前の２つのピーク間の時間を算出することにより周期Ｐを検出する。又は、本体部３は、心電波形８１における、過去の各ピーク間の時間の移動平均等を算出することにより周期Ｐを検出してもよい。
　そして、本体部３は、検出した周期Ｐに基づいて、パッド２１から供給させる低周波パルス電流を制御する。図８に示す例では、本体部３は、低周波パルス電流の周期を、検出した周期Ｐと同じ周期とし、かつ低周波パルス電流のタイミングが心電波形８１のピークと同期するように制御している。
　本体部３は、例えば図８に示す状態を基準として、低周波パルス電流の周期及び位相の少なくともいずれかを変化させる。
　図９は、拍動の検出結果に基づく低周波パルス電流の制御例２を示す図である。
　例えば、本体部３は、低周波パルス電流の周期を、検出した周期Ｐより長い周期とする。図９に示す例では、本体部３は、低周波パルス電流の周期を、検出した周期ＰよりΔだけ長い周期Ｐ＋Δとしている。Δは、予め定められた一定量であり、例えば、周期Ｐが通常取り得る範囲に対して十分に短い時間である。
　このように、検出した周期Ｐ（すなわち現在のユーザの心臓の拍動の周期）より長い周期の低周波パルス電流をユーザに供給することで、ユーザは、リラックスした心理状態になりやすくなる。例えば、本体部３は、ユーザがリラックスした状態で行うと効果的な低周波パルス電流を供給する際にこのような制御を行うことで、低周波パルス電流による治療の効果の向上を図ることができる。
　図１０は、拍動の検出結果に基づく低周波パルス電流の制御例３を示す図である。
　例えば、本体部３は、低周波パルス電流の周期を、検出した周期Ｐより短い周期とする。図１０に示す例では、本体部３は、低周波パルス電流の周期を、検出した周期ＰよりΔだけ短い周期Ｐ－Δとしている。
　このように、検出した周期Ｐ（すなわち現在のユーザの心臓の拍動の周期）より短い周期の低周波パルス電流をユーザに供給することで、ユーザは、興奮した心理状態になりやすくなる。例えば、本体部３は、ユーザが興奮した状態で行うと効果的な低周波パルス電流を供給する際にこのような制御を行うことで、低周波パルス電流による治療の効果の向上を図ることができる。
　図１１は、拍動の検出結果に基づく低周波パルス電流の制御例４を示す図である。
　例えば、本体部３は、低周波パルス電流の周期を、検出した周期Ｐと同じ周期としつつ、低周波パルス電流の位相（タイミング）を、心電波形８１のピークの位相とずらす制御を行ってもよい。図１１に示す例では、本体部３は、低周波パルス電流の位相を、心電波形８１のピークの位相に対して、検出した周期に基づくＰ／２程度、遅延させている。
　例えば、本体部３は、ユーザの心臓の拍動と重ならないタイミングで供給すると効果的な低周波パルス電流を供給する際にこのような制御を行うことで、低周波パルス電流による治療の効果の向上を図ることができる。
　ここではユーザの生体運動として心臓の拍動を例としているが、ユーザの生体運動が呼吸である場合、図１１に示した制御と同様の制御を行うことで、ユーザが呼吸を行っていないタイミングで低周波パルス電流を供給することができる。これにより、低周波パルス電流の供給による筋肉の収縮でユーザの呼吸が困難になり、ユーザの心理状態が悪化することを抑制することができる。
　図１２は、拍動の検出結果に基づく低周波パルス電流の制御例５を示す図である。
　例えば、本体部３は、図１２に示すように、心電波形８１のピークを検出したタイミングから時間δが経過した時点で、パッド２１から低周波パルス電流を供給するようにしてもよい。δは、予め定められた一定量であり、例えば、周期Ｐが通常取り得る範囲に対して十分に短い時間である。これにより、図１１に示した例と同様に、ユーザの心臓の拍動と重ならないタイミングで低周波パルス電流を供給することができる。図１２に示す制御の例では、本体部３は、心電波形８１におけるピークの周期Ｐを検出しなくてもよい。
＜低周波治療器１０の他の例である低周波治療器２００の構成＞
　図１３は、低周波治療器１０の他の一例である低周波治療器２００の構成を示す図である。
　低周波治療器１０の一例としてコードレスタイプの低周波治療器２０について説明したが、低周波治療器１０は、例えば図１３に示すような、有線タイプの低周波治療器２００であってもよい。
　低周波治療器２００は、治療器の本体部２０５と、治療部位に貼り付けるための一対のパッド２７０と、本体部２０５とパッド２７０とを電気的に接続するためのコード２８０と、検出パッド２３ａ，２３ｂと、を含む。低周波治療器２００も、低周波治療器２０と同様に、低周波パルス電流を供給することで、ユーザの肩凝りをほぐす等の治療を行う低周波治療器である。
　パッド２７０は、シート状の形状を有し、ユーザの身体に取り付けられる。パッド２７０の一方の面（身体と接触しない面）には、他方の面（身体と接触する面）に形成されている電極（図示しない）に対応したプラグが設けられている。電極は、例えば、導電性のゲル状材料等により形成される。
　コード２８０のプラグ２８２とパッド２７０側のプラグとを接続し、コード２８０を本体部２０５のジャックに差し込むことにより、本体部２０５とパッド２７０とが接続される。なお、一方のパッド２７０に形成されている電極の極性がプラスの場合、他方のパッド２７０に形成されている電極の極性はマイナスとなる。
　本体部２０５には、各種ボタンで構成される操作インタフェース２３０と、ディスプレイ２６０とが設けられている。操作インタフェース２３０は、電源のオン／オフを切り替えるための電源ボタン２３２と、治療モードの選択を行うためのモード選択ボタン２３４と、治療開始ボタン２３６と、電気刺激の強さ（刺激強度）の調整を行うための調整ボタン２３８とを含む。
　なお、操作インタフェース２３０は、上記構成に限られず、後述するユーザによる各種操作を実現できる構成であればよい。操作インタフェース２３０は、例えば、その他のボタン、ダイヤルやスイッチ等により構成されていてもよい。
　ディスプレイ２６０には、電気刺激強度、治療の残り時間、治療モード、パッド２７０の装着状態等が表示されたり、各種メッセージが表示されたりする。
　図１３に示す構成における検出パッド２３ａ，２３ｂは、図２～図５に示した構成例における検出パッド２３ａ，２３ｂと同様である。
　低周波治療器２００においては、本体部２０５及びパッド２７０が、低周波治療器２０における本体部３及びパッド２１に対応するものである。すなわち、本体部２０５は、ユーザの周期的な生体運動を検出パッド２３ａ，２３ｂにより検出し、検出した生体運動に基づいて、パッド２７０が供給する低周波パルス電流の周期及び位相の少なくともいずれかを制御する。
＜制御プログラム＞
　低周波治療器１０、低周波治療器２０、及び低周波治療器２００の制御プログラムは、プログラムをコンピュータが読取可能な一時的でない（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記憶媒体に記憶される。このような「コンピュータ読取可能な記憶媒体」は、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ－ＲＯＭ）等の光学媒体や、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）メモリ又はメモリカード等の磁気記憶媒体等を含む。また、このようなプログラムを、インターネット等のネットワークを介したダウンロードによって提供することもできる。
　以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
　なお、本出願は、２０２０年７月６日出願の日本特許出願（特願２０２０－１１６６００）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
　２，１１　パッド部
　３，２０５　本体部
　１０，２０，２００　低周波治療器
　１２　検出部
　１３　制御部
　２１，２７０　パッド
　２１Ｘ　取付部
　２１Ｙ　治療部
　２１ａ　導電層
　２２　ホルダ
　２３ａ，２３ｂ　検出パッド
　６１　プロセッサ
　６２　メモリ
　６３　ユーザインタフェース
　６４　電源部
　６５　パッド駆動部
　６６　検出器インタフェース
　７０　パルス電圧波形
　８１　心電波形
　８２　低周波パルス波形
　２１１　裏面
　２１２　パッド側電極部
　２２１　パッド保持部
　２２２　壁部
　２３０　操作インタフェース
　２３２　電源ボタン
　２３４　モード選択ボタン
　２３６　治療開始ボタン
　２３８　調整ボタン
　２６０　ディスプレイ
　２８０　コード
　２８２　プラグ
　Ｗ３，Ｗ２２　幅寸法
 

Claims (10)

  1. 　筋肉への電気的刺激を与える低周波パルス電流を接触対象に供給可能なパッド部と、
    　前記接触対象の生体における、周期性を有する生体運動を検出する検出部と、
    　前記検出部によって検出された前記生体運動に基づいて、前記パッド部が供給する前記低周波パルス電流の周期及び位相の少なくともいずれかを制御する制御部と、
    　を備える低周波治療器。
  2. 　請求項１記載の低周波治療器であって、
    　前記制御部は、前記生体運動の周期に基づいて、前記低周波パルス電流の供給周期を前記生体運動の周期と異なる周期にする制御を行う、
    　低周波治療器。
  3. 　請求項２記載の低周波治療器であって、
    　前記制御部は、前記低周波パルス電流の供給周期を前記生体運動の周期より長い周期にする制御を行う、
    　低周波治療器。
  4. 　請求項２記載の低周波治療器であって、
    　前記制御部は、前記低周波パルス電流の供給周期を前記生体運動の周期より短い周期にする制御を行う、
    　低周波治療器。
  5. 　請求項２記載の低周波治療器であって、
    　前記制御部は、前記低周波パルス電流の供給周期を前記生体運動の周期より長い周期にする制御と、前記低周波パルス電流の供給周期を前記生体運動の周期より短い周期にする制御と、を切り替える、
    　低周波治療器。
  6. 　請求項１記載の低周波治療器であって、
    　前記制御部は、前記生体運動の位相に基づいて、前記低周波パルス電流の供給位相を前記生体運動の位相と異なる位相に制御する、
    　低周波治療器。
  7. 　請求項１から６のいずれか１項記載の低周波治療器であって、
    　前記生体運動は、前記生体の拍動を含む、
    　低周波治療器。
  8. 　請求項１から７のいずれか１項記載の低周波治療器であって、
    　前記生体運動は、前記生体の呼吸を含む、
    　低周波治療器。
  9. 　筋肉への電気的刺激を与える低周波パルス電流を接触対象に供給可能なパッド部を備える低周波治療器の制御方法であって、
    　前記パッド部を制御可能なプロセッサが、
    　前記接触対象の生体における、周期性を有する生体運動を検出するステップと、
    　検出した前記生体運動に基づいて、前記パッド部が供給する前記低周波パルス電流の周期及び位相の少なくともいずれかを制御するステップと、
    　を実行する制御方法。
  10. 　筋肉への電気的刺激を与える低周波パルス電流を接触対象に供給可能なパッド部を備える低周波治療器の制御プログラムであって、
    　前記パッド部を制御可能なプロセッサに、
    　前記接触対象の生体における、周期性を有する生体運動を検出するステップと、
    　検出した前記生体運動に基づいて、前記パッド部が供給する前記低周波パルス電流の周期及び位相の少なくともいずれかを制御するステップと、
    　を実行させるための制御プログラム。
     
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6083671A (ja) * 1983-10-13 1985-05-11 株式会社学習研究社 生体刺激装置
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