JP4910653B2 - 低周波治療器 - Google Patents

Description

本発明は、低周波治療器に関する。

身体に装着された電極パッド間に低周波の治療電流を通電することで治療を施す低周波治療器がある。この種の低周波治療器では、陽極側のパッドよりも陰極側のパッドのほうが（つまり、電流が流れ込む側のパッドのほうが）体感が強くなることが知られている。従来の製品では、この特性を利用して、左右のパッドの体感に強弱をつけるようにしたものがあった。

しかしながら、極性による体感の差はそれほど大きくなく、左右のパッドの体感に明確な差をつけることはできなかった。

なお、特許文献１では、３つ以上の電極が設けられた単一のパッドを有し、電極の極性を切り替えることによって陽極と陰極それぞれの数を変更できるタイプの低周波治療器が提案されている。
特許第２９１７２７０号公報（特開平９−３８２１５号公報）

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、２つのパッドの体感に明確な差を作り出すことのできる低周波治療器を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の低周波治療器は、以下の構成を採用する。

本発明に係る低周波治療器は、各々が通電エリアの面積を変更可能な一対のパッドと、一方のパッドの通電エリアと他方のパッドの通電エリアの間に治療電流を流す出力部と、を備え、前記出力部は、２つのパッドの通電エリアの面積を異ならせることによって、面積が小さい側のパッドの体感を面積が大きい側のパッドの体感よりも強くすることを特徴とする。ここで「通電エリア」とは、パッドの全部又は一部の領域であって、治療電流が流れる範囲をいう。

この構成によれば、面積が小さい側のパッドでは電流が集中するため、面積が大きい側のパッドよりも体感が強まる。よって従来よりも、２つのパッドの体感に明確な差を作り出すことが可能となる。

前記出力部は、前記面積が大きい側のパッドを陽極、前記面積が小さい側のパッドを陰極にして治療電流を流すとよい。陽極側より陰極側のほうが体感が強くなる特性があるので、体感の差がより大きくなる。

前記パッドは、導通／切断を個別に切替可能な複数の電極を有しており、導通させる電極数を変えることによって通電エリアの面積を変更するものであるとよい。この構成により、通電エリアの面積の変更を簡易に実現できる。

前記出力部は、前記面積が小さい側のパッドにおいて、通電エリアの位置を移動させるとよい。これにより、体感の強い位置（面積が小さい側のパッドにおける通電エリア）を
パッド内で移動させることができる。

前記出力部は、治療電流を出力しながら、前記面積が小さい側のパッドの通電エリアの位置を自動で移動させることが好ましい。例えば、「たたき」や「押し」に対応する治療電流を出力しながら通電エリアを移動させると、強めの体感で「たたき」や「押し」が行われているポイントがパッド内で移動していき、人が行うマッサージに非常に近い体感を作り出すことができる。

低周波治療器が、各パッドの各電極に対応した複数のスイッチを備えており、前記出力部は、前記スイッチが押されたときに、その押されたスイッチに対応する電極を導通状態、その電極と同じパッドの他の電極を切断状態にするとともに、他方のパッドの２以上の電極を導通状態にするとよい。体感を強めたい位置の電極に対応したスイッチを押すという簡単かつ直感的な操作で、体感の調節ができるため、低周波治療器の操作性及び利便性が高まる。

低周波治療器が、各パッドにおける通電エリアを表す表示部をさらに備えており、前記表示部は、面積が小さい側のパッドにおける通電エリアを強調表示することが好ましい。かかる表示を見ることで、使用者は体感の強い位置を容易に確認できる。また上記スイッチと連動した表示がなされるので、使用者は自分の操作の結果を確認することができる。

本発明は、上記手段の少なくとも一部を有する低周波治療器として捉えてもよいし、上記処理の少なくとも一部を含む低周波治療器の制御方法、または、かかる方法を実現するためのプログラムやそのプログラムを記録した記録媒体として捉えることもできる。なお、上記手段及び処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。

本発明によれば、一対のパッドを備えた低周波治療器において２つのパッドの体感に明確な差を作り出すことができ、従来無かった新規なマッサージ効果を奏することができる。

以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。

＜低周波治療器の外観＞
図１を参照して、本発明の実施形態に係る低周波治療器について説明する。図１は低周波治療器の外観を示す図である。

低周波治療器１００は、概略、治療器本体２００と、治療部位に貼り付けるための一対のパッド３００と、治療器本体２００とパッド３００とを電気的に接続するためのコード４００とから構成される。

パッド３００は、薄くかつ柔軟性の高い部材により構成されている。パッド３００の一方の面（身体との接触面）には、複数の電極３０１が形成されている。本実施形態では、３つの電極３０１がパッド３００の長手方向に並んで配置されている。パッド３００の長手方向の一方の端部には凸状の把持部３００ａが設けられている。この把持部３００ａはパッド３００の上下を判断する目印の役目も果たしている。

パッド３００の電極側の表面は粘着性を有するゲル状材料によって被覆されている。このゲル状材料の膜はパッド全面に一様に形成されており、電極同士の間はゲル状材料の膜
を介すことにより特に電気的に絶縁されてはいない。

パッド３００の他方の面には、各電極３０１に対応したスナップ３０２が設けられている。コード４００のスナップ４０２をパッド３００側のスナップ３０２に留め、コード４００のプラグ４０１を治療器本体２００のジャックに差し込むことで、治療器本体２００とパッド３００（電極３０１）との接続がはかられる。

治療器本体２００には、スイッチやダイヤルで構成される操作部２１０と、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）で構成される表示部２２０とが設けられている。操作部２１０には、図２に示すように、電源のオン／オフを切り替えるための電源スイッチ２１１、治療モードの選択を行うためのモード選択スイッチ２１２、強さの調整を行うための強さ調整ダイヤル２１３、通電エリアを移動させるための位置変更スイッチ２１４、通電エリアの大きさ（面積）を変更するためのサイズ変更スイッチ２１５、電極３０１を個別に選択するための電極スイッチ２１６などが設けられている。表示部２２０のＬＣＤには、現在の動作状態が表示されたり、操作やパッド貼り付けのナビゲートやメッセージが表示されたりする。

＜低周波治療器の内部構成＞
図３は低周波治療器のハードウエア構成を模式的に示すブロック図である。図３に示すように、治療器本体２００には、概略、操作部２１０、表示部２２０、ＣＰＵ（制御部）２３０、電源部２４０、波形生成・出力部２５０が設けられている。

操作部２１０には上述のように各種のスイッチ及びダイヤルが設けられている。使用者によってスイッチやダイヤルが操作されると、その信号がＣＰＵ２３０に入力される。また表示部２２０には、ＬＣＤ２２１と、ＣＰＵ２３０からの信号に従ってＬＣＤ２２１を制御するＬＣＤ制御部２２２とが設けられている。

電源部２４０には、電源回路２４２及び電源状態監視回路２４３が設けられている。この低周波治療器は電源２４１として４本の単３アルカリ乾電池を用いる。電池電圧は電池の消耗に応じて大きく変動する（約７Ｖ〜３．５Ｖ）ため、電源回路２４２が電池電圧を降圧・安定化してＣＰＵ２３０に供給する駆動電圧（ＤＣ３．３Ｖ）を生成する。電源回路２４２からのＤＣ出力はＣＰＵ２３０に供給されるとともに、電源状態監視回路２４３にも入力される。電源状態監視回路２４３は、電源回路２４２からの出力電圧を監視し、その電圧が３．３Ｖより低下した場合にＣＰＵ２３０（治療器本体２００）を停止させる回路である。

波形生成・出力部２５０は、電源電圧の昇圧や治療電流（治療波形）の生成・出力を担う機能ブロックであり、電源切替回路２５１、昇圧回路２５２、強さ調整回路２５３、出力回路２５４、ジャック２５５、人体装着検知回路２５６などを備えている。電源切替回路２５１は、昇圧回路２５２へ供給する電源電圧を切り替えるための回路であって、治療動作中は電源（電池）２４１からの電圧を、治療時以外は電源回路２４２からの３．３Ｖ電圧を選択する。昇圧回路２５２は、電源電圧を所定の電圧に昇圧する回路である。強さ調整回路２５３は、昇圧回路２５２で昇圧された電圧を設定された強さにあった電圧になるように調整する回路である。本実施形態では、強さ調整ダイヤル２１３で０〜２０の２１段階の強さ調整が可能であり、そのダイヤルで設定された強さ段階指示値がＣＰＵ２３０を介して強さ調整回路２５３に入力される。出力回路２５４は、強さ調整回路２５３で調整された電圧をもとに、治療モードに応じた波形を生成し、その治療波形をジャック２５５を介してパッド３００の電極３０１に出力する回路である。操作部２１０で治療モードの切替、通電エリアの変更、電極の選択などの操作が行われると、その操作内容に応じた制御信号がＣＰＵ２３０から出力回路２５４に入力される。出力回路２５４は、その制
御信号に従って、治療波形の生成、極性の切替、電極それぞれの導通／切断の切替を行う。

人体装着検知回路２５６は、一対のパッド３００間に電流が流れているか否かを検知することで、パッド３００が人体に正しく装着されているかどうかを判定する回路である。パッド３００が正しく貼られていない場合には、一方のパッド３００から出力され、人体を通り、他方のパッド３００に戻るという電流ループが成立しないため、電流が流れない、という原理を利用している。

＜治療時の動作＞
低周波治療器１００の操作方法及び治療動作について説明する。

使用者は、操作部２１０（モード選択スイッチ２１２）を操作することで、治療モードを選択できる。治療モードとしては、「もみ」「たたき」「押し」「さすり」といった治療方法や、「肩」「腕」「腰」といった治療部位などを指定できる。治療方法が予めプログラムされた「自動」モードを選択することもできる。また使用者は、ダイヤルを操作することで、強さの調整も可能である。

出力回路２５４は、ＣＰＵ２３０からの制御信号に従って低周波の治療電流を生成する。図４はパルス電流を用いた治療波形の一例を示している。パルスとしては、パルス幅約１００μｓｅｃの極めて短いものを用いている。パルス振幅の最大値は約１００Ｖである。このパルスの波形（極性、間隔、配列含む）などを変えることで、「もみ」「たたき」「押し」「さすり」といった様々な種類の刺激を作り出すことができる。また、パルスの振幅やパルス幅を変えることで「強さ」の調整が、パルス群の出現サイクルを変えることで「速さ」の調整が可能である。具体的な波形については従来のものを利用できるので、ここでは詳しい説明を省略する。なお、治療電流としてはパルス電流でなく交流を用いてもよい。

治療電流は高電位側のパッド３００の電極３０１に出力される（複数の電極が導通状態にある場合は一系統の電流がそれら導通電極に分配されることになる）。そして、高電位側のパッド３００の電極３０１（陽極）から、人体を介して、低電位側のパッド３００の電極３０１（陰極）に電流が流れる。このパッド間を流れる治療電流によって筋肉が電気的刺激を受け、収縮と弛緩を繰り返し、マッサージと同じような治療効果が得られる。

＜体感のピンポイント強調＞
本実施形態の低周波治療器１００は、片方のパッド３００の一部分の体感のみをピンポイントに強める機能を有している。以下に述べるように、体感を強めるポイントを手動で指定する場合と、ＣＰＵ２３０がプログラムに従って体感を強めるポイントを自動で選択する場合とがある。

（手動指定の場合）
治療動作の開始時点（標準状態）では、６つ全ての電極３０１が導通状態にあり、図５（ａ）に示すようにパッド３００の全面が通電エリア（ハッチング部分）となっている。図５（ｂ）は、標準状態の表示部２２０の表示例を示している。表示部２２０にはパッド３００の外形を示すフレームが描かれており、導通状態にある電極に対応するマークが点灯状態となる。（以下、説明の便宜上、表示部２２０での表示に対応させて、パッド３００の３つの電極３０１を「上電極」「中電極」「下電極」とよぶ。）

図２に示すように、低周波治療器１００の操作部２１０には、左右のパッド３００の各電極３０１に対応した６つの電極スイッチ２１６が設けられている。使用者は、この電極
スイッチ２１６を用いて体感を強めたいポイントを指定することができる。

電極スイッチ２１６が押されると、出力回路２５４は、その押された電極スイッチ２１６に対応する電極を導通状態、その電極と同じパッドの他の電極を切断状態にするとともに、他方のパッドの２以上の電極を導通状態にする。これにより、左右のパッドの通電エリアの面積に差が生まれる。面積が小さい側のパッドでは一つの電極に電流が集中するため、面積が大きい側のパッドよりも体感が強くなる。本実施形態の低周波治療器１００は、この原理を利用して体感のピンポイント強調を実現している。

例えば、右上の電極スイッチ２１６が押された場合は、図５（ｃ）に示すように、右パッドの上電極と左パッドの全電極とが導通状態になる。これにより、右パッドの上電極における体感が強調される。なお、非強調側である左パッドの全ての電極を導通させたのは、左右の面積の差（面積比）が大きいほど体感の差が大きくなるからである。

さらに体感の差を大きくしたい場合は、出力回路２５４が、面積が大きい側のパッドを陽極、面積が小さい側のパッドを陰極にして治療電流を流すとよい。図５（ｃ）の場合であれば、左パッドの全電極から右パッドの上電極に治療電流が流れ込むようにするのである。一般に、陽極側よりも陰極側のほうが体感が強くなる特性がある。よって、面積差による体感の差に極性による体感の差が加わるので、左右の体感の差がより明確になる。

図５（ｄ）は、図５（ｃ）に対応する表示例を示している。ピンポイント強調時においては、体感が強められている電極（右パッドの上電極）に対応するマークと、その電極と対をなす電極（左パッドの上電極）に対応するマークの２つだけが点灯状態となり、他の電極に対応するマークは消灯する。そして、体感が強められている電極（右パッドの上電極）のマークのほうが大きなサイズで表示される。このような強調表示を見ることで、使用者は体感の強くなっている位置を容易に確認できる。また電極スイッチ２１６と連動した表示がなされるので、使用者は自分の操作の結果を確認することができる。なお強調表示のやり方としては、図５（ｃ）のようにマークのサイズや形状を変える方法の他、点滅表示、色付き表示、アニメーション表示など様々な方法を用いることができる。

このように本実施形態の低周波治療器１００では、体感を強めたい位置の電極に対応した電極スイッチ２１６を押すという簡単かつ直感的な操作で体感の調節ができる。よって、操作性及び利便性に優れた低周波治療器を実現できる。

（自動選択の場合）
自動モードでは、ＣＰＵ２３０が、予め設定されたプログラムに従って通電エリアの面積及び位置の制御を行う。以下、「たたき」と「押し」それぞれの通電パタン（通電エリアの変化のさせ方）の一例を説明する。なお、自動モードの場合も、手動指定の場合と同様、体感が強められている電極に対応するマークが強調表示される。

（１）「たたき」の通電パタン
図６は「たたき」の通電パタンの例を示している。表中、「休止」は治療電流が出力されない状態を示している。「たたき」の間は左右のパッド間にたたき波形の治療電流が流れる。「正極」欄における「左」「右」は高電位側（陽極側）を示しており、「左」の場合は左パッドから右パッドに電流が流れ、「右」の場合は右パッドから左パッドに電流が流れる。「◎（導通）」と「×（切断）」の記号は各電極の状態を表しており、左から順に、左パッドの下電極・中電極・上電極、右パッドの下電極・中電極・上電極に対応している。表の右側には、表示部２２０の表示例が併記されている。

治療動作がスタートすると、右パッドの全電極と左パッドの上電極のみが導通状態とな
り、５０ｍｓｅｃの間、右パッドの全電極から左パッドの上電極にたたき波形の治療電流が流れる。これが１回の「たたき」に対応する。左右のパッドそれぞれに「たたき」の刺激があるが、通電エリアの面積が小さく且つ陰極側である左パッドのほうが、体感が強くなる。つまり、使用者は、左パッドの上電極の位置に強めのたたき刺激を感じることになる。２００ｍｓｅｃの休止を挟んで、もう一度左パッドの上電極の位置に強めのたたき刺激が出力される。

続いて、左パッドの導通電極が中電極に切り替えられ、２回の「たたき」が実行される。この場合、使用者は、左パッドの中電極の位置に強めのたたき刺激を感じる。そして、左パッドの導通電極が下電極に切り替えられ、２回の「たたき」が実行される。この場合、使用者は、左パッドの下電極の位置に強めのたたき刺激を感じる。このように、たたきの治療電流を出力しながら、左パッドの通電エリアの位置を順に移動させることで、強めの体感で「たたき」の行われているポイントがパッド内で移動していき、人が行うマッサージに非常に近い体感を作り出すことができる。

左パッドのピンポイント強調が実行された後は、左右が入れ替わり、右パッドのピンポイント強調が実行される。すなわち、まず左パッドの全電極と右パッドの上電極のみが導通状態となり、左パッドを陽極側にして「たたき」の治療電流が２回出力される。続いて、右パッドの導通電極が中電極に切り替えられて２回の「たたき」が実行され、下電極に切り替えられて２回の「たたき」が実行される。このようにピンポイント強調を行う側のパッドを周期的に切り替えることで、交互にマッサージを行っているような体感を使用者に与えることができる。

（２）「押し」の通電パタン
図７は「押し」の通電パタンの例を示している。

治療動作がスタートすると、１０００ｍｓｅｃの休止の後、左パッドの全電極と右パッドの上電極のみが導通状態となり、２０００ｍｓｅｃの間、左パッドの全電極から右パッドの上電極に押し波形の治療電流が流れる。これが１回の「押し」に対応する。この場合も左右のパッドそれぞれに「押し」の刺激があるが、通電エリアの面積が小さく且つ陰極側である右パッドのほうが、体感が強くなる。続いて、１０００ｍｓｅｃの休止を挟みながら、右パッドの導通電極が中電極、下電極と切り替えられ、「押し」が実行される。このように、押しの治療電流を出力しながら、右パッドの通電エリアの位置を順に移動させることで、強めの体感で「押し」の行われているポイントがパッド内で移動していき、人が行うマッサージに非常に近い体感を作り出すことができる。

右パッドのピンポイント強調が実行された後は、左右が入れ替わり、左パッドのピンポイント強調が実行される。これにより交互に強めの「押し」マッサージを行っているような体感を使用者に与えることができる。

以上述べたように、本実施形態の低周波治療器１００は、片方のパッドの面積を小さくし治療電流を集中させることで、左右のパッドの体感に明確な差を作り出すことができる。しかも、面積の小さい側のパッドを陰極にして治療電流を流すことで、体感の差をより際だたせている。よって従来の低周波治療器には無かった新規なマッサージ効果を生み出すことができる。

なお、上記実施形態は本発明の一具体例を示したものにすぎない。本発明の範囲は上記実施形態に限られるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、パッドの電極数は３つに限られない。１つや２つでもよいし、３つより多くて
もよい。電極の形状や分割の仕方についても任意である。長手方向に分割するだけでなく、短手方向にも分割して、二次元的に通電エリアの位置及び大きさを変更できるようにしてもよい。

図１は、低周波治療器の外観を示す図である。 図２は、操作部の外観を示す図である。 図３は、低周波治療器の構成を模式的に示すブロック図である。 図４は、パルス電流を用いた治療波形の一例を示す図である。 図５（ａ）は、標準状態での通電エリアを示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に対応する表示部の表示例を示す図であり、図５（ｃ）は、右上の電極スイッチが押された場合の通電エリアを示す図であり、図５（ｄ）は、図５（ｃ）に対応する表示部の表示例を示す図である。 図６は、「たたき」の通電パタンの一例を示す図である。 図７は、「押し」の通電パタンの一例を示す図である。

符号の説明

１００ 低周波治療器
２００ 治療器本体
２１０ 操作部
２１１ 電源スイッチ
２１２ モード選択スイッチ
２１３ 強さ調整ダイヤル
２１４ 位置変更スイッチ
２１５ サイズ変更スイッチ
２１６ 電極スイッチ
２２０ 表示部
２２１ ＬＣＤ
２２２ ＬＣＤ制御部
２３０ ＣＰＵ
２４０ 電源部
２４１ 電源
２４２ 電源回路
２４３ 電源状態監視回路
２５０ 波形生成・出力部
２５１ 電源切替回路
２５２ 昇圧回路
２５３ 強さ調整回路
２５４ 出力回路
２５５ ジャック
２５６ 人体装着検知回路
３００ パッド
３００ａ 把持部
３０１ 電極
３０２ スナップ
４００ コード
４０１ プラグ
４０２ スナップ

Claims (7)

1. 各々が通電エリアの面積を変更可能な一対のパッドと、
   一方のパッドの通電エリアと他方のパッドの通電エリアの間に治療電流を流す出力部と、を備え、
   前記出力部は、２つのパッドの通電エリアの面積を異ならせることによって、面積が小さい側のパッドの体感を面積が大きい側のパッドの体感よりも強くすることを特徴とする低周波治療器。
2. 前記出力部は、前記面積が大きい側のパッドを陽極、前記面積が小さい側のパッドを陰極にして治療電流を流すことを特徴とする請求項１に記載の低周波治療器。
3. 前記パッドは、導通／切断を個別に切替可能な複数の電極を有しており、導通させる電極数を変えることによって通電エリアの面積を変更するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の低周波治療器。
4. 前記出力部は、前記面積が小さい側のパッドにおいて、通電エリアの位置を移動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の低周波治療器。
5. 前記出力部は、治療電流を出力しながら、前記面積が小さい側のパッドの通電エリアの位置を自動で移動させることを特徴とする請求項４に記載の低周波治療器。
6. 各パッドの各電極に対応した複数のスイッチを備え、
   前記出力部は、前記スイッチが押されたときに、その押されたスイッチに対応する電極を導通状態、その電極と同じパッドの他の電極を切断状態にするとともに、他方のパッドの２以上の電極を導通状態にすることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の低周波治療器。
7. 各パッドにおける通電エリアを表す表示部をさらに備え、
   前記表示部は、面積が小さい側のパッドにおける通電エリアを強調表示することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の低周波治療器。

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