JP4722216B1 - 超音波便秘改善器 - Google Patents

Abstract

【課題】 人体の外部から刺激を与えて便秘改善（通便、排便）できる治療器を提供する。
【解決手段】 超音波信号発振回路と、背中の外から腰椎又は腰椎付近に宛がうことのできるヘッドに圧電振動子を設け、圧電振動子を超音波信号により振動させて、背中の外から腰椎に超音波を伝達できるようにした。ヘッドをＬ_３とＬ_４腰椎間、Ｌ_４とＬ_５腰椎間又はＬ_３〜Ｌ_５腰椎付近に宛がうことができるようにした。圧電振動子を一つ又は間隔をあけて二以上設け、二以上の圧電振動子の間隔を隣接する腰椎間の間隔と同じ又は略同じにした。人体に微弱電流を流すことのできる電位治療機能を備えた複合型の超音波便秘改善器とした。
【選択図】図１

Description

本願発明は超音波による便秘改善（排便促進を含む）機能を備えた便秘改善器と、便秘改善機能と高周波電位治療機能を兼ね備えた複合型の便秘改善器に関するものである。

古来より、便秘に悩む人は多い。便秘改善剤（特許文献１）、排便促進剤（特許文献２）は特許出願されているが、便秘改善に効果的な治療器はまだ開発されていない。

特開２００４−７５６０１号公報 特開２００８−１３５８２号公報

前記特許文献の１の便秘改善剤、特許文献２の排便促進剤はいずれも経口剤であるため、食する人によっては体質的に違和感のある場合がある。

本願発明の解決課題は、人間の体外の所定部位に宛がって使用することにより、便秘改善或いは排便促進が可能な機器を提供することにある。

本願発明の超音波便秘改善器は、超音波信号発振回路と、背中の外から、少なくとも、第３腰椎と第４腰椎間、又は第４腰椎と第５腰椎間、又は第３腰椎〜第５腰椎のいずれか一又は二以上に宛がうことのできる二以上のヘッドと、超音波信号発振回路から発振される超音波信号により振動されて背中の外から前記腰椎又は腰椎間に伝達できる超音波を発生する圧電振動子を備え、当該圧電振動子は前記ヘッドに設けられ、前記圧電振動子は周波数1.5MHz〜2.0MHzの超音波を発生でき、前記二以上のヘッドは間隔をあけて一列又は略一列に配列され、当該ヘッド間隔は前記第３腰椎と第４腰椎間、又は第４腰椎と第５腰椎間、又は第３腰椎〜第５腰椎のいずれか二以上に宛がうことのできる間隔であり、前記ヘッドは前記圧電振動子の超音波振動が伝達され易い硬質材製としてある。

本願発明の超音波便秘改善器は、前記超音波便秘改善器において、間隔をあけて二以上設けられたヘッドの圧電振動子が、同時に又は交互に超音波を発生させることができるものとするのが望ましい。

本願発明の超音波便秘改善器は、前記超音波便秘改善器において、圧電振動子から発生される超音波の出力強度を100ｍＷ〜800ｍＷとするのが望ましい。

本願発明の超音波便秘改善器は、前記超音波便秘改善器において、当該超音波便秘改善器が高電圧発生部とその高電圧発生部から高電圧が供給される電位通電電極を備え、当該電位通電電極は人体に微弱電流が流れるように前記高電圧を人体に印加することができるものとしてある。また、本願発明の超音波便秘改善器は、前記超音波便秘改善器において、電位通電電極が超音波便秘改善器のヘッドケースに設けられたものである。

本願発明の超音波便秘改善器は次のような効果がある。
（１）ヘッドを背中の外から腰椎に対応する箇所に宛がって、超音波信号を圧電振動子に供給すれば、ヘッドの圧電振動子から発生する超音波が腰椎に伝達されて便秘が改善される（通便、排便が良くなる）。この改善メカニズムは医学的には解明されていないが、腰椎にある便秘に関係する局（つぼ）や神経が刺激されて便秘が改善されるものと考えられる。
（２）二以上のヘッドの間隔を腰椎間の間隔と同じ又は略同じにしたので、背中へのヘッドの宛がい位置が多少ずれても、いずれかのヘッドから発生する超音波が腰椎に確実に伝達されて便秘が改善される。
（３）ヘッドをＬ_３とＬ_４腰椎の間又はＬ_４とＬ_５腰椎の間又はＬ_３〜Ｌ_５腰椎付近に対応する箇所に宛がって使用すると便秘改善効果が顕著である。

本願発明の電位治療器と複合型の超音波便秘改善器は次のような効果がある。
（１）超音波による便秘改善だけでなく、電位通電（印加）電極を背中に宛がって、高電圧発生部から発生される高電圧を、前記電位通電電極を介して背中に印加することにより、体内に微弱電流が流れて電位治療を行うこともできる。
（２）前記便秘改善と電位治療を同時に又は別々に行うことができ、必要に応じて使い分けることができる。

本願発明の超音波便秘改善器の一例のブロック図。 本願発明の超音波便秘改善器の一例を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は裏蓋を外した状態の底面図、（ｄ）は底面図、（ｅ）は平面図、（ｆ）は左側面図、（ｇ）は右側面図、（ｈ）は正面図。 本願発明の超音波便秘改善器の機器本体の一例を示す外観図。 本願発明の超音波便秘改善器の使用の一例を示す外観図。

本願発明の超音波便秘改善器は図１に示すようにヘッド（通電プローブヘッド）１と、超音波信号発振回路（超音波ドライバー回路）２と、電位発生部３を備えている。

前記ヘッド１は背中に宛がうことができ、腰椎に伝達する超音波を発生するものである。本願発明の超音波便秘改善器のヘッドは、腰椎のどの部分に宛がうことのできるものでもよいが、Ｌ_３〜Ｌ_５腰椎に背中の外から宛がうことのできるものが望ましい。その一例として図示したヘッドは、Ｌ_３とＬ_４腰椎の間、又はＬ_４とＬ_５腰椎の間に宛がうことができるようにしたものである。

図１、図２（ａ）〜（ｈ）のヘッド１は絶縁樹脂製のヘッドケース１ａ内に二つの圧電振動子４が内蔵されている。圧電振動子４は超音波信号発振回路２から発振される高周波信号が印加されると電気エネルギーを物理的な振動に変換する振動子である。圧電振動子４は共振周波数をもっており、図１では二つの圧電振動子４の共振周波数は夫々1.5MHzと2.0MHzである。圧電振動子４の共振周波数は他の周波数であってもよい。圧電振動子４は二つ以上使用することもでき、それらの共振周波数は同じであっても異なるものであってもよい。

前記ヘッドケース１ａは圧電振動子４の超音波振動が伝達され易い硬質樹脂、例えば、ポリアセタール（市販のポリアセタール：ジュラコン：ポリプラスチック社製品）で成形するのが適する。ヘッドケース１ａには円形に窪んだ収容部１ｂを二つ設けて夫々の内部に圧電振動子４を収容し、ヘッドケース１ａの底面に蓋１ｃを被せて固定してある。蓋１ｃはポリプロピレン（ＰＰ樹脂）、アクリロニトリルブタジェンスチレン（ＡＢＳ樹脂）、ポリアセタールといった各種材質製とすることができる。ヘッドケース１ａや蓋１ｃが軟質材の場合は、圧電振動子４から発振される超音波振動が吸収されて腰椎に伝達されにくくなる。材料として金属（チタンを含む）のような硬質材を使用することもできるが、その場合は、それらが、超音波振動により発熱して、それを宛がっている部位が低温火傷をするおそれがあるが、その熱が背中に伝わらないように工夫すれば、金属のような熱伝導性の良好な硬質材であっても使用することができる。

前記二つの収容部１ｂはヘッドケース１ａの表面に突出して、背中に宛がうときに、圧電振動子４の位置を確認し易くして、腰椎に位置決めし易く（宛がい易く）してある。図示したヘッドケース１ａの形状は楕円形である。そのサイズは大人用、子供用といったように用途に合わせて選択できるが、一例としては、長さＬ＝80.00±6.00mm、幅Ｗ＝45.00±6.00mm、二つの収容部１ｂの中心部間隔Ｓ＝35.00±5.00mm、厚さＴ＝12.00±3.00mm、収容部１ｂの表面側への突出寸法Ｐ＝3.00mm、収容部１ｂの直径φ＝26.00±6.00mmとしてあるが、他の寸法とすることもできる。ヘッド１は背中の湾曲に合わせて宛がい易いものが良く、そのためには、二つの収容部１ｂの間が湾曲可能な構造や材質製とすることもできる。収容部１ｂは三以上にすることもできる。

前記超音波信号発振回路２はヘッド１に設けられている圧電振動子４に対してその共振周波数付近の信号を生成して印加する回路である。圧電振動子４は超音波信号発振回路２で発振された信号が印加されることにより、電気エネルギーを物理的な振動（超音波）に変換する振動子である。圧電振動子４には既存のものを使用することができる。超音波信号発振回路２の発振周波数は圧電振動子４の共振周波数により決定される。図１では共振周波数が1.5MHzと2.0MHzの二つの圧電振動子４を備えているので、超音波信号発振回路２の発振周波数は1.5MHzと2.0MHzの二つの信号を発振できるようにしてある。圧電振動子４には前記共振周波数と異なる共振周波数のものを使用することもできる。

超音波信号発振回路２は発振周波数の異なるものを二つ用意し、両発振回路２をコンピュータ（後記するＣＰＵ回路）で自動的に切替え操作したり、手動で切替え操作したりすることができる。切替えの一例としては、発振周波数1.5MHzが100μsec発振すると自動的に2.0MHz、100μsecの発振に切替わり、以後、自動的にその切替えが繰り返されるようにすることができる。発振継続時間は100μsecに限らず他の時間に切替え可能である。場合によっては1.5MHzと2.0MHzを同時に発振させることもできる。超音波信号発振回路２の発振出力強度の適正値は使用する人の体格、体重、体内脂肪等により異なるが、一例としては数100ｍＷ〜800ｍＷ程度が適する。これら条件は後記するＫＥＹ入力部１４から入力して設定することができる。機器の各設定を行い、運転を開始／停止させる操作を行う。入力信号はＣＰＵ回路１２で制御される。

前記電位発生部３は高電圧（低電圧＝ＡＣ150Ｖ、高電圧＝ＡＣ300Ｖ、40kHz〜70kHz）の発生回路を有し、発生した電圧を前記ヘッド１のヘッドケース１ａに内蔵されている電位通電電極５に印加する。電位発生部３の発生電圧も必要な他の電圧とすることができる。前記電位通電電極５は、電位発生部３で発生した高電圧を印加させるものであり、前記ヘッドケース１ａにより絶縁される構造となる。

前記超音波信号発振回路２は機器本体（筐体）６に内蔵されている。機器本体６にはコードリール７、電源スイッチ８、安定化電源９、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０、昇圧回路１１、ＣＰＵ回路１２、ＬＥＤ表示部１３、ＫＥＹ入力部１４、ブザー（ＢＺ）出力部１５、電位制御部１６、コネクタ１７を備えている。

機器本体６は図３に示すように、電位出力設定部２０にタイマーの時間表示部（ＬＥＤ表示）２１、電位電圧切替え部スイッチ２２、電位高低表示ランプ２３が設けられている。機器本体６は図３に示すようにマイクロバイブレータ（超音波出力）設定部２５を備え、前記二つの圧電振動子４の一方の出力を切替え操作可能なＡ出力部と、他方の出力を切り替え操作可能なＢ出力部を備え、夫々の出力部に、強さ切替えボタン２６、出力時間可変ボタン２７が設けられている。また、運転表示ランプ２８、開始／停止スイッチ２９が設けられている。

図１のコードリール７は、商用電源から機器に電源供給を行う電源コードが引出し可能に巻き取られているものである。

図１の電源スイッチ８は２極２回路の開閉が可能で、機器への電源供給のＯＮ−ＯＦＦを行うものである。

図１の安定化電源９は商用電源(通常：ＡＣ85Ｖ〜ＡＣ264Ｖ)の入力電圧をＤＣ12Ｖ（又はＤＣ15Ｖ)に変換して供給する電源装置である。変換されるＤＣ電圧は他の電圧にすることもできる。

図１のＤＣ／ＤＣコンバータ１０は前記安定化電源９から供給されるＤＣ12Ｖ（又はＤＣ15Ｖ)の電圧をＣＰＵ回路駆動用のＤＣ５Ｖ（他の電圧でもよい）に降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ回路（又はシリーズレギュレータ回路）である。

図１の昇圧回路１１は超音波信号発振回路２用の電源を生成するものである。電圧はＤＣ24Ｖが想定されるが、超音波の出力エネルギーにより最終決定される。

図１のＣＰＵ回路１２は機器全体の機能を制御するマイコン回路であり、ＬＥＤ表示部１３、ＫＥＹ入力部１４、ＢＺ出力部１５等の全てを統括して制御して、ＢＺ吹鳴、超音波出力、電位出力、タイムカウント等を行う回路である。

図１のＬＥＤ表示部１３は機器の動作状態を表示するモニターとしての役割を担う部分であり、前記ＣＰＵ回路１２にて制御される

図１のＫＥＹ入力部１４は、機器の各部の入力設定を行い、運転を開始／停止させる操作を行う部分である。入力信号はＣＰＵ回路１２により制御される。

図１のＢＺ出力部１５は、ＫＥＹ入力部１４の入力信号発生時のＫＥＹ操作音、運転終了時の終了音を発生する。吹鳴は前記ＣＰＵ回路１２で制御される。

図１の電位制御部１６は電位発生部３への入力電圧を制御する回路であり、高電圧（低＝ＡＣ150Ｖ、高＝ＡＣ300Ｖ、40kHz〜70kHz）の発生回路を有する。電位制御部１６で発生した電圧は電位発生部３に入力され、電位発生部３が出力する電圧は入力電圧の高さで低／高と切替わる。電位発生部３で発生した電圧は電位通電電極５に印加される。

図１のコネクタ１７は機器本体６と電位発生器３を着脱可能な接続器である。コネクタ１７はヘッド１を着脱可能な接続器であってもよく、電位発生器３とヘッド１の双方を着脱可能なものであってもよい。

（超音波便秘改善器の使用例）
本願発明の超音波便秘改善器の使用の一例としては、椅子に座っている人の背中に図４のようにヘッド１を宛がって接着テープ、接着剤、ベルトなどで背中に固定する。このとき、ヘッド１のうち圧電振動子４の部分をＬ_３〜Ｌ_５腰椎の位置に位置決めする。その状態で超音波信号発振回路２から超音波信号を発振して圧電振動子４に印加する。これにより圧電振動子４が振動して超音波（振動）が発生して体内のＬ_３〜Ｌ_５腰椎に伝達され、その付近が刺激されて、便秘が改善される。継続使用時間（超音波）は使用する人により異なるが、１回の使用で数十分程度が適する。使用日数は使用する人の体調に合わせて毎日、或いは数日置きといったようにすることができる。

背中へのヘッド１の固定方法としては、使用する人がうつ伏せになり、その人の背中の上にヘッド１を載せ、そのヘッド１の上に例えば砂袋のような重しを載せて固定することもできる。また、仰向けに寝て背中の下にヘッド１を敷くこともできる。

本願発明の超音波便秘改善器を電位治療器として使用するのは、ヘッド１を例えば背中のＬ_３〜Ｌ_５腰椎部分に宛がい、電位制御部１６で電位発生部３を制御して、電位発生部３から高電圧（「低」＝ＡＣ150Ｖ、「高」＝ＡＣ300Ｖ、40kHz〜70kHz）の電圧を発生させ、それを電位通電電極５に印加して電界を発生させる（人体に電界をかける）と、ヘッド１を宛がった人体に電圧が掛かり、微弱電流（数ｍＡ）が流れて電位治療が行われる。

（超音波便秘改善器の使用実験）
本願発明の超音波便秘改善器を、男性４名、女性21名の被験者に装着して実験を行った。その結果を表１に示す。夫々の被験者の年齢、実験日、本願発明の超音波便秘改善器を使用する前の排便（便秘）状況は表１に示すとおりである。この実験では、夫々の被検者をうつ伏せにして背中に本願発明の超音波便秘改善器のヘッド１を宛がった。このとき、ヘッド１のうち圧電振動子４の部分をＬ_４とＬ_５腰椎の間、又はその付近に宛がい、そのヘッド１の上に砂袋（重し）を載せて固定し、その状態で圧電振動子４から発生される周波数1.5MHz（一部は2.0MHz）、出力強度100ｍＷの超音波を、背中の外から前記Ｌ_４とＬ_５腰椎の間、又はその付近に伝達させた。一人当たりの１回の実験時間は20分である。

表１の結果は実験開始から24時間以内の結果である。表１からわかるように、被験者25人への延べ実験回数は146回であり、そのうち、半数以上の84回で排便があり、半数以下の62回は排便がなかった。実験開始から排便までの時間は、早い人で１時間程度、遅い人では22時間程度であった。表１の実験結果から明らかなように、本願発明の超音波便秘改善器を使用することにより、半数以上の回数で便秘改善効果が見られた。データとしては整理してないが、出力強度を高める（例えば、300〜500ｍＷ）と便秘改善効果が向上するが、強すぎると人によっては下痢気味になることもあった。

１ ヘッド（通電プローブヘッド）
１ａ ヘッドケース
１ｂ 収容部
１ｃ 蓋
２ 超音波信号発振回路（超音波ドライバー回路）
３ 電位発生部
４ 圧電振動子
５ 電位通電電極
６ 機器本体（筐体）
７ コードリール
８ 電源スイッチ
９ 安定化電源
１０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１１ 昇圧回路
１２ ＣＰＵ回路
１３ ＬＥＤ表示部
１４ ＫＥＹ入力部
１５ ブザー（ＢＺ）出力部
１６ 電位制御部
１７ コネクタ
２０ 電位出力設定部
２１ タイマーの時間表示部（ＬＥＤ表示）
２２ 電位電圧切替え部スイッチ
２３ 電位高低表示ランプ
２５ マイクロバイブレータ（超音波出力）設定部
２６ 強さ切替えボタン
２７ 出力時間可変ボタン
２８ 運転表示ランプ
２９ 開始／停止スイッチ

Claims (5)

1. 超音波信号発振回路と、背中の外から、少なくとも、第３腰椎と第４腰椎間、又は第４腰椎と第５腰椎間、又は第３腰椎〜第５腰椎のいずれか一又は二以上に宛がうことのできる二以上のヘッドと、超音波信号発振回路から発振される超音波信号により振動されて背中の外から前記腰椎又は腰椎間に伝達できる超音波を発生する圧電振動子を備え、当該圧電振動子は前記ヘッドに設けられ、前記圧電振動子は周波数1.5MHz〜2.0MHzの超音波を発生でき、前記二以上のヘッドは間隔をあけて一列又は略一列に配列され、当該ヘッド間隔は前記第３腰椎と第４腰椎間、又は第４腰椎と第５腰椎間、又は第３腰椎〜第５腰椎のいずれか二以上に宛がうことのできる間隔であり、前記ヘッドは前記圧電振動子の超音波振動が伝達され易い硬質材製であることを特徴とする超音波便秘改善器。
2. 請求項１記載の超音波便秘改善器において、間隔をあけて二以上設けられたヘッドの圧電振動子が、同時に又は交互に超音波を発生することを特徴とする超音波便秘改善器。
3. 請求項１又は請求項２記載の超音波便秘改善器において、圧電振動子から発生される超音波の出力強度が100ｍＷ〜800ｍＷであることを特徴とする超音波便秘改善器。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の超音波便秘改善器において、当該超音波便秘改善器が高電圧発生部とその高電圧発生部から高電圧が供給される電位通電電極を備え、当該電位通電電極は人体に微弱電流が流れるように前記高電圧を人体に印加することができるものであることを特徴とする超音波便秘改善器。
5. 請求項４記載の超音波便秘改善器において、電位通電電極が超音波便秘改善器のヘッドケースに設けられたことを特徴とする超音波便秘改善器。

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