JP2005130876A - 電気刺激装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 身体に対して、安全に、安定的に、且つ連続的に通電できる電気刺激装置を提供すること。
【解決手段】 関電極16、17は電気的刺激を与える必要がある疼痛等の刺激部位に装着され、不関電極18は前記関電極16,17から離れた部位に装着され、電源/開始ボタン11をオンすると、治療電流が前記不関電極18から前記関電極16又は17に流れ、疼痛、筋肉痛、筋疲労、抹消の痺れ、肩こり等が緩和されるようになっている。この治療電流は、出力調整用ボリューム19によって0〜4mAまで調整できるが、所定のボリュームでは電流量が略変化しないで、安定的に身体に供給されることで不変電流と称することができる。
【選択図】 図2
【解決手段】 関電極16、17は電気的刺激を与える必要がある疼痛等の刺激部位に装着され、不関電極18は前記関電極16,17から離れた部位に装着され、電源/開始ボタン11をオンすると、治療電流が前記不関電極18から前記関電極16又は17に流れ、疼痛、筋肉痛、筋疲労、抹消の痺れ、肩こり等が緩和されるようになっている。この治療電流は、出力調整用ボリューム19によって0〜4mAまで調整できるが、所定のボリュームでは電流量が略変化しないで、安定的に身体に供給されることで不変電流と称することができる。
【選択図】 図2
Description
本発明は、身体の疼痛等を緩和することができる電気刺激装置に関する。
人体に外部から電気的刺激を与えて、身体の疼痛等を緩和する治療装置として、従来から低周波治療装置(例えば、特許文献1参照)や、電位治療装置(例えば、特許文献2参照)が知られている。
上記電気治療装置の内、低周波治療装置は患者の患部に貼り付けた電極を通じて電流を身体に通電して治療を行うものであるが、次のような問題点があった。
即ち、定電圧で負荷に通電すれば、その負荷の抵抗の変動によって、通電される電流量が変動するが、負荷が人体の場合には抵抗値の変動が大きく、電流値の変動も大きかった。
その結果、火傷の恐れもあり、人体への危険を避けるため、通電時間を短くしたり、或いはパルス状の短時間のものにしていた。
即ち、定電圧で負荷に通電すれば、その負荷の抵抗の変動によって、通電される電流量が変動するが、負荷が人体の場合には抵抗値の変動が大きく、電流値の変動も大きかった。
その結果、火傷の恐れもあり、人体への危険を避けるため、通電時間を短くしたり、或いはパルス状の短時間のものにしていた。
そこで、本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、安全に、安定的に、且つ連続的に通電できる電気刺激装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、本願発明は、身体の刺激部位に貼着される2つの関電極の一方をA端子に、他方をB端子にそれぞれ接続し、身体の刺激部位以外に貼着される不関電極を共通端子に接続する電気刺激装置において、電源の電圧を略90ボルトまで昇圧する90V発生回路により生成された電圧を、身体の抵抗の変動に対応させて自動的に変化させ、定量の直流電流を生成する電流制御回路を備え、その直流電流を前記共通端子を介して不関電極に出力すると共に、前記A端子及び前記B端子を交互に通電させる切換え回路を備えたことを特徴とする電気刺激装置とした(請求の範囲1に記載の発明)。
本願発明の電気刺激装置では、身体の刺激部位に貼着される2つの関電極の一方をA端子に、他方をB端子にそれぞれ接続すると共に、前記A端子及び前記B端子を交互に通電させる切換え回路を備えたので、関電極が1つのときに比べ、一回の治療時間(例えば、略3分間)に、身体の刺激部位を広げることができる。
また前記A端子及び前記B端子を交互に通電させることで、直流電流のパワーを落とさずに通電させることができる。
また、身体に通電される直流電流は、安定的であり、また連続的であるので、即効的な除痛を期待することができる。
さらに、前記電流制御回路によって、最大限の電流量は、略4mAに抑えられ、身体に安全な電気刺激装置となっている。
また前記A端子及び前記B端子を交互に通電させることで、直流電流のパワーを落とさずに通電させることができる。
また、身体に通電される直流電流は、安定的であり、また連続的であるので、即効的な除痛を期待することができる。
さらに、前記電流制御回路によって、最大限の電流量は、略4mAに抑えられ、身体に安全な電気刺激装置となっている。
上記発明において、前記直流電流に交流を乗せることを特徴とする電気刺激装置とした(請求項2に記載の発明)。
前記直流電流に交流を乗せることで、被治者の通電感覚を刺激することができる。
前記直流電流に交流を乗せることで、被治者の通電感覚を刺激することができる。
上記発明において、前記直流電流に遅延をかけることを特徴とする電気刺激装置とした(請求項3に記載の発明)。
この電気刺激装置による刺激開始時等に、ソフト立ち上げを行うことができる。
この電気刺激装置による刺激開始時等に、ソフト立ち上げを行うことができる。
本発明によれば、身体に通電される直流電流は、安定的であり、また連続的であるので、即効的な除痛等を期待することができる。
実施形態に係る電気刺激装置の構成例を図面に基いて説明する。
図1(A)〜(E)は、同電気刺激装置の平面図、正面図、左右側面図及び背面図、図2は同電気刺激装置の使用例図、図3は同電気刺激装置の構成ブロック図、図4は図3の詳細な回路図、図5は同電気刺激装置の制御手順を示すメインルーチン図、図6は同電気刺激装置の制御手順を示すサブルーチン図である。
これらの各図及び後述する各図において、同一の符号を付した構成は、同一の構成を示すものとする。
図1(A)〜(E)は、同電気刺激装置の平面図、正面図、左右側面図及び背面図、図2は同電気刺激装置の使用例図、図3は同電気刺激装置の構成ブロック図、図4は図3の詳細な回路図、図5は同電気刺激装置の制御手順を示すメインルーチン図、図6は同電気刺激装置の制御手順を示すサブルーチン図である。
これらの各図及び後述する各図において、同一の符号を付した構成は、同一の構成を示すものとする。
図1(A)に示したように、実施形態に係る電気刺激装置1は筐体10の上面100に電源/開始ボタン11と出力レベルインジゲータ12が配置され、同(B)に示したように、筐体10の正面101に共通端子13とA端子14及びB端子15が配置され、同(C)に示したように筐体10の側面102に出力調整用ボリューム19が配置されている。
前記A端子14及びB端子15は、各端子に差込まれるコネクタ14A、15A及びこれらのコネクタ14A、15Aに接続されているコードを介して関電極16、17(図2参照)に接続される。
一方、前記共通端子13は、その端子に差込まれるコネクタ13A及びこのコネクタ13Aに接続されているコードを介して不関電極18に接続される(図2参照)。
前記A端子14及びB端子15は、各端子に差込まれるコネクタ14A、15A及びこれらのコネクタ14A、15Aに接続されているコードを介して関電極16、17(図2参照)に接続される。
一方、前記共通端子13は、その端子に差込まれるコネクタ13A及びこのコネクタ13Aに接続されているコードを介して不関電極18に接続される(図2参照)。
図2に示したように、前記関電極16、17は電気的刺激を与える必要がある疼痛等の刺激部位に貼着され、前記不関電極18は前記関電極16,17から離れた部位に貼着される。
前記電源/開始ボタン11をオンすると、治療電流が前記不関電極18から前記関電極16又は17に流れ(電子は関電極16又は17から不関電極18方向に移動するマイナス通電)、疼痛、筋肉痛、筋疲労、抹消の痺れ、肩こり等が緩和されるようになっている。
この直流の治療電流は、前記出力調整用ボリューム19によって0〜4mAまで調整できるが、所定のボリュームでは電流量が略変化しないで、安定的に身体に供給されることで不変電流と称することができるもので、前記電気刺激装置1の特徴の1つとなっている。
また、筐体10のサイズは、縦約92ミリメートル、横約67ミリメートル、高さ約28ミリメートルで携帯性に優れている。
また、電源は、略9ボルトの電池を使用しており、フィールドでも使用できる仕様となっている。
また、前記出力調整用ボリューム19による調整可能な最大電流は、略4mAとなっており、安全性が高い電気刺激装置となっている。
さらに、前記関電極16,17と前記不関電極18を貼着し、電源/開始ボタン11をオンすればよく、また刺激電圧が略90Vであることから、家庭内でも手軽に使用できる。
前記電源/開始ボタン11をオンすると、治療電流が前記不関電極18から前記関電極16又は17に流れ(電子は関電極16又は17から不関電極18方向に移動するマイナス通電)、疼痛、筋肉痛、筋疲労、抹消の痺れ、肩こり等が緩和されるようになっている。
この直流の治療電流は、前記出力調整用ボリューム19によって0〜4mAまで調整できるが、所定のボリュームでは電流量が略変化しないで、安定的に身体に供給されることで不変電流と称することができるもので、前記電気刺激装置1の特徴の1つとなっている。
また、筐体10のサイズは、縦約92ミリメートル、横約67ミリメートル、高さ約28ミリメートルで携帯性に優れている。
また、電源は、略9ボルトの電池を使用しており、フィールドでも使用できる仕様となっている。
また、前記出力調整用ボリューム19による調整可能な最大電流は、略4mAとなっており、安全性が高い電気刺激装置となっている。
さらに、前記関電極16,17と前記不関電極18を貼着し、電源/開始ボタン11をオンすればよく、また刺激電圧が略90Vであることから、家庭内でも手軽に使用できる。
次に前記電気刺激装置1の内部の構成例を説明する。
この電気刺激装置1の構成は、図3に示したように、中央制御装置(CPU)2と、この中央制御装置2の入力側に接続されている電源スイッチ(SW)21、電圧検出回路22及びリセット(RST)23と、前記中央制御装置2の出力側に接続されている遅延回路24、表示LED回路25及び切換え回路26と、システムの電源を生成し、各回路に電力を供給するシステム電源27と、前記電源スイッチ21の電圧を略90ボルトまで昇圧して前記遅延回路24に供給する90V発生回路3と、前記システム電源27から供給される電力に基き交流を生成し、後述の電流制御回路5に供給する交流発生回路4と、前記遅延回路24及び前記交流発生回路4にそれぞれ接続され、身体の抵抗の変動に対応させて通電電圧を自動的に変化させて常時定量の直流の不変電流を供給する電流制御回路5を供えている。
この電気刺激装置1の構成は、図3に示したように、中央制御装置(CPU)2と、この中央制御装置2の入力側に接続されている電源スイッチ(SW)21、電圧検出回路22及びリセット(RST)23と、前記中央制御装置2の出力側に接続されている遅延回路24、表示LED回路25及び切換え回路26と、システムの電源を生成し、各回路に電力を供給するシステム電源27と、前記電源スイッチ21の電圧を略90ボルトまで昇圧して前記遅延回路24に供給する90V発生回路3と、前記システム電源27から供給される電力に基き交流を生成し、後述の電流制御回路5に供給する交流発生回路4と、前記遅延回路24及び前記交流発生回路4にそれぞれ接続され、身体の抵抗の変動に対応させて通電電圧を自動的に変化させて常時定量の直流の不変電流を供給する電流制御回路5を供えている。
前記中央制御装置2は、電気刺激装置1の制御プログラムが書込まれた記憶手段としてROMを備え、また各回路からの信号情報、各回路への送出信号、前記中央制御装置2の演算結果等を一時的に記憶する記憶手段としてRAMを備えている。
前記電源スイッチ21は、前記電源/開始ボタン11のオン、オフにより動作するもので、例えば略9ボルトの乾電池の電源を備えている。この乾電池に代えて、家庭内で充電できる蓄電池等の電源を用いてもよい。
前記電圧検出回路22は、前記90V発生回路3によって生成される刺激電圧の低下を検出し、その検出信号を前記中央制御装置(CPU)2に出力する。
前記遅延回路24は、不変電流による刺激開始時及び前記切換え回路26による前記A端子14又はB端子15の通電の切換え毎に、不変電流のソフト立ち上げを行うもので、例えば100msの時間内に、徐除に不変電流の電流量を高めるものである。
前記交流発生回路4は、例えば200Hzの交流を生成し、不変電流に乗せる(重畳させる)もので、不変電流による電気的刺激に対する患者の知覚を惹起させる効果が期待される。
前記切換え回路26は、図4に詳細に示されているように、Aリレー260とBリレー261が設けられ、各リレー260、261のオン、オフにより、A端子14又はB端子15のオン、オフを行うものである。
この切換え回路26には、前記出力レベルインジゲータ12に表示信号を出力するレベル表示回路6が接続されている。
この切換え回路26には、前記出力レベルインジゲータ12に表示信号を出力するレベル表示回路6が接続されている。
前記電流制御回路5は、不変電流を生成するもので、身体の抵抗(負荷)の変動に対応させて通電電圧を自動的に変化させて、常時定量の直流電流を生成するものである。
この電流制御回路5には図4に示したように、前記出力調整用ボリューム19が組み込まれており、0〜略4mボルトまで調整できる。
この電流制御回路5には図4に示したように、前記出力調整用ボリューム19が組み込まれており、0〜略4mボルトまで調整できる。
前記関電極16、17及び不関電極18は、ゲル粘着型の電極又は吸水スポンジ付きの電極を用いるが、感染症対策のため、使捨てタイプのもの或いは個人専用のものを用いることが望ましい。
吸水スポンジ付きの電極については、スポンジの代わりに綿、ガーゼ等の繊維でもよい。
吸水スポンジ付きの電極については、スポンジの代わりに綿、ガーゼ等の繊維でもよい。
次に、前記ROMに格納されている制御プログラムに従って、前記中央制御装置2が実行する処理手順を図5及び図6のフローチャート図に基き、説明する。
前記電源/開始ボタン11がオンされると共に、処理が開始され、まず、前記RAM等のメモリの初期化が行われ(ステップ1)、次にタイムが設定される(ステップ3)。
このタイム設定は、この実施形態に係る電気刺激装置1の治療時間である略3分用の1秒の設定、A端子14又はB端子15の切換え時間単位の6秒用の1秒の設定、アラーム用の1秒の設定等を行うものである。
次に、順次タイマ初期値を設定し(ステップ5)、ソフトタイマ用の1秒の初期設定を行う(ステップ7)。
その後、この設定に基きスタートスイッチウエイト処理を行う(ステップ9)。
これは、ソフトタイマ用の1秒の時間内で、システム全体の安定を図るものである。
その後、A/B切換え処理11にジャンプする。
前記電源/開始ボタン11がオンされると共に、処理が開始され、まず、前記RAM等のメモリの初期化が行われ(ステップ1)、次にタイムが設定される(ステップ3)。
このタイム設定は、この実施形態に係る電気刺激装置1の治療時間である略3分用の1秒の設定、A端子14又はB端子15の切換え時間単位の6秒用の1秒の設定、アラーム用の1秒の設定等を行うものである。
次に、順次タイマ初期値を設定し(ステップ5)、ソフトタイマ用の1秒の初期設定を行う(ステップ7)。
その後、この設定に基きスタートスイッチウエイト処理を行う(ステップ9)。
これは、ソフトタイマ用の1秒の時間内で、システム全体の安定を図るものである。
その後、A/B切換え処理11にジャンプする。
A/B切換え処理では、図6のサブルーチンに示されているように、まず遅延処理を行う(ステップ100)。
これは前述のように、不変電流による刺激開始時に、不変電流のソフト立ち上げを行うため、前記遅延回路24を制御するもので、不変電流の立上り時間を長くし、急激な立ち上がりを避けるものである。
その後、順次、Aリレー260のオン(ステップ102)、ALED250のオン(ステップ104)、Bリレー261のオフ(ステップ106)、BLED251のオフ(ステップ108)を行い、3分が経過したか否かの判断を行う(ステップ110)。
これは前述のように、不変電流による刺激開始時に、不変電流のソフト立ち上げを行うため、前記遅延回路24を制御するもので、不変電流の立上り時間を長くし、急激な立ち上がりを避けるものである。
その後、順次、Aリレー260のオン(ステップ102)、ALED250のオン(ステップ104)、Bリレー261のオフ(ステップ106)、BLED251のオフ(ステップ108)を行い、3分が経過したか否かの判断を行う(ステップ110)。
ここでは、前記電源/開始ボタン11がオン後の最初のルーチンであるので、「否」と判断され、ステップ112に進み、ストップスイッチがオンか否かが判断される。
このストップスイッチは、前記電源/開始ボタン11と兼用のもので、前記電源/開始ボタン11のオン後に、再び前記電源/開始ボタン11を押し下げることで機能し、前記電源スイッチ21をオフにし、身体への通電を遮断する。
このストップスイッチは、前記電源/開始ボタン11と兼用のもので、前記電源/開始ボタン11のオン後に、再び前記電源/開始ボタン11を押し下げることで機能し、前記電源スイッチ21をオフにし、身体への通電を遮断する。
前記ステップ112で、ストップスイッチが押下げられていないと判断された場合には、刺激電圧が低下していないか否かの判断が行われる(ステップ114)。
ここで電圧低下と判断された場合にはアラーム処理(ステップ116)の後、ステップ1118に進む。よって、電源である乾電池のローバッテリ等がブザーなどで警告される。
ここで電圧低下と判断された場合にはアラーム処理(ステップ116)の後、ステップ1118に進む。よって、電源である乾電池のローバッテリ等がブザーなどで警告される。
前記ステップ118では、A端子14からB端子15への切換え時間単位の6秒が経過したか否かが判断され、経過していなければ、前記ステップ112に戻り、このステップ112からステップ118までの処理が6秒経過するまで、繰り返し行われる。
一方、前記ステップ118において、6秒の経過が判断された場合には、ステップ120に進み、以後順次、遅延処理、Aリレー260のオフ、ALED250のオフ、Bリレー261のオン、BLED251のオン、ストップスイッチのオン又はオフの判断が行われる(ステップ120〜130)が行われる。
ここでもストップスイッチのオンと判断されれば、前記電源スイッチ21をオフにし、身体への通電を遮断する。
ここでもストップスイッチのオンと判断されれば、前記電源スイッチ21をオフにし、身体への通電を遮断する。
一方、ストップスイッチが押されていなければ、ステップ132に進み、B端子16からA端子15への切換え時間単位の6秒が経過したか否かが判断される。
経過していなければ、前記ステップ130に戻り、このステップ130からステップ132の処理が6秒経過するまで、繰り返し行われる。
経過していなければ、前記ステップ130に戻り、このステップ130からステップ132の処理が6秒経過するまで、繰り返し行われる。
6秒経過すると、前記ステップ100に戻り、順次ステップ100〜132の処理が繰り返し行われ、この処理中に前記ステップ110で、治療時間の3分が経過した時点で、前記電源スイッチ21をオフにし、身体への通電を遮断する。
最後に上記電気刺激装置1の使用方法について、図2を参照しつつ説明する。
準備のため、各電極16、17、18を貼付する刺激部位をアルコールで清浄する。
不関電極18は、一般的に膝より下のふくらはぎや、頚等にはり、関電極17、18は、治療ポイントに貼る。例えば、何もしなくても痛い部位、動かすと痛みが出る部位、圧迫すると痛みが出る部位に貼る。肩こりの場合には、しこり(硬結)のある部位等に貼る。
準備のため、各電極16、17、18を貼付する刺激部位をアルコールで清浄する。
不関電極18は、一般的に膝より下のふくらはぎや、頚等にはり、関電極17、18は、治療ポイントに貼る。例えば、何もしなくても痛い部位、動かすと痛みが出る部位、圧迫すると痛みが出る部位に貼る。肩こりの場合には、しこり(硬結)のある部位等に貼る。
準備が完了した後、前記ボリューム19を最低にして、前記スイッチ11を押すと、A端子14、B端子15が交互に6秒毎に通電し、またLED250、251が交互に点灯し、3分間継続した後、自動的に停止される。この間に前記スイッチ11が押されると、治療が中止される。
治療後は、各電極16、17、18を患部から取外す。
治療後は、各電極16、17、18を患部から取外す。
一般的に、身体への電気的刺激は、血管拡張による血流量の増加につながり、細胞の新陳代謝の亢進につながるとされている。
本発明の電気刺激装置1による不変電流の通電は、連続的、且つ、安定的に陰極の直流を流すことが特徴で、従来例の低周波治療装置のように電圧波形も周波数もない。
このことは、不変電流の極性が時間軸で変化することなく、投与される電気量の絶対量、即ち、積分値が大きいことが最大の特徴である。
即効的な除痛、筋スパズムに対する瞬間的な解消効果は、上述のような安定した通電と、短時間に投入される刺激量の多さに起因するものと推定される。
このことは、不変電流の極性が時間軸で変化することなく、投与される電気量の絶対量、即ち、積分値が大きいことが最大の特徴である。
即効的な除痛、筋スパズムに対する瞬間的な解消効果は、上述のような安定した通電と、短時間に投入される刺激量の多さに起因するものと推定される。
上記実施形態では、前記A端子14、B端子15が交互に6秒毎に通電し、3分間継続して通電される構成であるが、前記6秒に限定されることはなく、例えば1〜5秒、7〜10秒、また10秒〜30秒、さらに30秒〜1分でもよい。
また、前記3分間に限定されることはなく、例えば2分、4分、5分でもよい。
また、前記3分間は一回の通電時間であるが、引き続き、2回目の3分の通電を行ってもよい。
さらに、関電極は、前記A端子14、B端子15に限定されるものでもなく、1つでも良いし、3個以上でもよい。
また、前記3分間に限定されることはなく、例えば2分、4分、5分でもよい。
また、前記3分間は一回の通電時間であるが、引き続き、2回目の3分の通電を行ってもよい。
さらに、関電極は、前記A端子14、B端子15に限定されるものでもなく、1つでも良いし、3個以上でもよい。
1 電気刺激装置 10 筐体
11 電源/開始ボタン 12 出力レベルインジケータ
13 共通端子 14 A端子
15 B端子 16、17 関電極
18 不関電極
19 出力調整用ボリューム 14A、15A コネクタ
13A コネクタ
100 上面 101 正面
102 側面
2 中央制御装置(CPU) 21 電源スイッチ(SW)
22 電圧検出回路 23 リセット(RST)
24 遅延回路 25 表示LED
26 切換え回路 27 システム電源
3 90V発生回路 4 交流発生回路
5 電流制御回路
250 ALED 251 BLED
260 Aリレー 261 Bリレー
11 電源/開始ボタン 12 出力レベルインジケータ
13 共通端子 14 A端子
15 B端子 16、17 関電極
18 不関電極
19 出力調整用ボリューム 14A、15A コネクタ
13A コネクタ
100 上面 101 正面
102 側面
2 中央制御装置(CPU) 21 電源スイッチ(SW)
22 電圧検出回路 23 リセット(RST)
24 遅延回路 25 表示LED
26 切換え回路 27 システム電源
3 90V発生回路 4 交流発生回路
5 電流制御回路
250 ALED 251 BLED
260 Aリレー 261 Bリレー
Claims (3)
- 身体の刺激部位に貼着される2つの関電極の一方をA端子に、他方をB端子にそれぞれ接続し、身体の刺激部位以外に貼着される不関電極を共通端子に接続する電気刺激装置において、
電源の電圧を略90ボルトまで昇圧する90V発生回路により生成された電圧を、身体の抵抗の変動に対応させて自動的に変化させ、定量の直流電流を生成する電流制御回路を備え、その直流電流を前記共通端子を介して不関電極に出力すると共に、
前記A端子及び前記B端子を交互に通電させる切換え回路を備えたことを特徴とする電気刺激装置。 - 前記直流電流に交流を乗せることを特徴とする請求項1に記載の電気刺激装置。
- 前記直流電流に遅延をかけることを特徴とする請求項1に記載の電気刺激装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003366817A JP2005130876A (ja) | 2003-10-28 | 2003-10-28 | 電気刺激装置 |
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JP (1) | JP2005130876A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101033287B1 (ko) | 2008-05-30 | 2011-06-28 | (주)휴먼드림 | 피부저항을 고려한 전류자극장치 |
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- 2003-10-28 JP JP2003366817A patent/JP2005130876A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101033287B1 (ko) | 2008-05-30 | 2011-06-28 | (주)휴먼드림 | 피부저항을 고려한 전류자극장치 |
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060328 |