JP5666854B2 - 超音波血流促進器 - Google Patents

Description

本発明は、超音波を利用した超音波血流促進器に関するものであり、医療、美容、衛生面などの多くの分野で利用されるものである。

従来から超音波を利用した機器は多数提案されており、人体の血流、特に末梢血管の血流を促進して人体の組織を活性化し、例えば、体温の上昇、骨の成長、マッサージによる疲労回復やリハビリ、歯垢の除去や歯周組織の除菌、或いは唾液の増量による歯周病を予防、キャビテーション作用による発泡作用による毛穴の洗浄などに用いられている。

ところで、従来の超音波機器の多くは、例えば特表２００４−５３８０３９号公報に提示されている美容機器のように、超音波振動の振幅が例えば１０〜１０^３ ＭＨｚ程度と
大きく皮膚の表面部分の毛穴を広げる程度のものであったり、更には超音波診断機のように皮膚や脂肪などの人体への通過が可能な出力の大きなものであり、簡易に使用することができないものであった。

また、バッテリーと超音波振動エネルギーを利用した簡易な機器として超音波歯ブラシが知られており、例えば特表平７−５０９１５１号公報などに提示されているが、この超音波歯ブラシは超音波発振体から放射された超音波振動が、ブラシ毛およびブラシ毛周辺に付着する唾液、歯磨き材などを介して使用者の歯部に伝わり、歯垢菌の分解洗浄、歯茎のマッサージなどの歯磨き作用を生ずるものであり、特に、近頃は特定の周波数の記超音波振動が歯周病菌などの口内細菌の殺菌に効果があることが知られており口内洗浄用としても使用されている。

しかしながら、前記従来の超音波歯ブラシにおいて、超音波振動は水中では効率良く伝達されるが、細くて軟らかい毛で作られるブラシ毛の超音波伝達効率は水中より相当低い。また歯磨き中のブラシ毛に付着している唾液、歯磨き材なども超音波伝達に有効であるがこれらは泡、粉末などを含んでいるので水中より超音波伝達効率が低い。またブラシ毛を植設した周囲の基体側面付近から放射される超音波振動の方がブラシ毛部分よりも強い場合があり、これを考慮して超音波発振体から放射される超音波出力は口内生体組織に悪影響を及ぼさないように安全基準を超えない強さに制限される。すなわち超音波発振体からブラシ毛に向かって放射された超音波振動は、歯磨き状態の口腔内におけるブラシ毛先端部では相当減衰しており、このため超音波振動による歯磨き効果も抑えられる。この減衰を補うために超音波出力を強めることは生体安全上問題があり、口内清浄の性能を高めるためにはブラシ毛部分の超音波振動の伝達効率を向上させることが極めて重要な課題であった。

そこで、超音波を伝えやすくするための対策として、特開２００４−１４８０７９号公報や特開２００５−６６０２４号公報などに提示されているように、超音波発振体の超音波振動面に対向する位置に配置した基台にゴム質等の柔軟材による突起を配置するとともにこの突起群の周囲にブラシ毛を植設したブラシヘッドを具えたものであり、前記柔軟材により形成された突起群を介して超音波振動を効率良く歯部に伝達させて歯磨き性能を高めようとしたものである。ところが、前記基台にゴム質等の柔軟材による突起群を配置するものは、各突起が超音波を乱反射させることにより充分に超音波を伝えることができず、更に、突起群の周囲に配置したブラシ毛が歯や歯茎への接触を邪魔して充分に超音波を伝えることができなかったり、突起の周囲にブラシ毛を植設する必要から、製造工程が複雑になるとともに製品コストが高価になってしまうという問題点があった。

一方、例えば特開２００６−２３９３６８号公報に提示されているように、マウスピースのような形状の口腔用衛生器具も提案されているが、装置が複雑になるとともに使用者にあわせて調整する必要があり簡便な手段とは言い難い。

特表２００４−５３８０３９号公報 特表平７−５０９１５１号公報 特開２００４−１４８０７９号公報 特開２００５−６６０２４号公報 特開２００６−２３９３６８号公報

本発明は、前記のような従来の超音波血流促進機器が有している問題点を解決するためになされたものであり、超音波振動が人体の当接部に充分に作用することはいうまでもなく人体の細胞単位にまで及んで筋肉をほぐし体温の上昇や血流を促進して活性化するとともに製造も簡単で安価に提供できる超音波血流促進器を提供するものである。

前記課題を解決するためになされた本発明である超音波血流促進器は、超音波発生装置が内蔵されている柄本体の先端に配置した基台の内側に１．５〜１．７ＭＨｚの周波数で１００ｍＷ／ｃｍ² 以下の出力を有する板状の超音波発振体をその平面を前後方向に向けて配置したヘッドを先端方向に延設し、前記基台における前記超音波発振体の配置位置に柔軟材により形成された平滑な頂面を超音波放射面とした患部である人体の口腔以外の皮膚へ直接当てる作用部が配置されている超音波血流促進器において、前記作用部が板状であって垂直方向に配置される表面である超音波放射面が平滑で前記表面の幅が最も狭い部分において前記超音波振動体が発する超音波波長の整数倍の長さを有するとともに高さが前記超音波振動体が発する超音波波長の整数倍の長さを有して少なくとも前後方向への超音波の放射を良好にしており、且つ前記作用部が前記超音波発振体を配置したヘッドに取り外し可能に被冠させる底部の開口を脱着手段とした柔軟材により形成されるカバー体状の基台に一体に形成されており、前記作用部を配置した基台を被脱可能としたことを特徴とする。

また、本発明において、前記作用部の内側面が前記基台の空所における超音波発振体への接触面の一部に内側方向へ向けて前記超音波発振体への密着を良好にするための突設部が設けられている場合には、超音波発振体からの超音波が確実に基台に伝達される。

更にまた、本発明において、前記超音波放射面が内方または外方へ向けて湾曲している場合には人体の当接箇所への当接がし易い。

前記ヘッドの前記作用部の裏面に、前記基台の内側に例えばブラシ毛などのような第２の作用部が配置されている場合にはブラシ毛によるマッサージ効果を発揮させることができ、前記基台が超音波発振体を配置したヘッドの周囲に被せるカバー体により形成されている場合には製造が容易であるばかりか交換も容易である。

更に、前記ヘッドにおける基台の内側に前記作用部用の超音波発振体と第２の作用部用の超音波発振体がそれぞれ配置されている場合にはそれぞれに充分な強さの超音波を付与することができるばかりか、前記作用部用の超音波発振体と第２の作用部用の超音波発振体がそれぞれ異なる周波数の超音波を発振可能とすることによりそれぞれの目的に応じた周波数の超音波を発振することができる。

本発明によれば、超音波振動が人体の当接部に充分に作用することはいうまでもなく、体温の上昇や血流の促進など充分で確実な作用・効果を奏するとともに、製造が容易で且
つ製造コストを削減することもできる。

本発明の好ましい実施形態を示すもので、(ａ)は正面図、（ｂ）は側面図である。 図１に示した実施の形態の要部を示す縦断部分図でり、(ａ)は分解図、（ｂ）は組立図である。 図１に示した実施の形態の要部を示す縦断面部分図である。 図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面拡大図である。 図１に示した実施の形態の超音波振動体を人体の腕に当接させて血流促進効果を確認するためのサーモグラフィによる測定実験を示す写真であり、（ａ）は測定状態を示すもの、（ｂ）は（ａ）とサーモグラフィの画面を表示したもの、（ｃ）はサーモグラフィの画面を表示したものである。 図５に示した測定実験の結果を示すサーモグラフィの画面を表示した写真であり、（ａ）は開始時、（ｂ）は開始から１８秒経過時、（ｃ）は開始から２８秒経過時、（ｄ）は開始から３４秒経過時のものである。 本発明の異なる実施の形態を示す部分斜視図である。 図７に示した実施の形態の組み立て前の状態を示す部分斜視図である。 図８のＢ−Ｂ線に沿う断面拡大図である。 本発明の更に異なる実施の形態を示す側面図である。 図８に示した実施の形態の要部における拡大断面部分図である。 は本発明における更にもう１つの異なる実施の形態の要部における拡大断面部分図である。

次に本発明における実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１乃至図４は本発明を超音波発生装置（図示せず）を内蔵した柄本体１と、作用部２を有して前記柄本体１の先端に差し換え可能に嵌装したヘッド３を備えた本発明である超音波血流促進器についての好ましい実施の形態を示すものである。

前記柄本体１には例えばバッテリ電源、超音波発生回路などの従来周知の超音波発生装置が内蔵されているとともに先端に形成した差し込み部１１に前記超音波発生装置から出力される超音波信号により振動する超音波振動体１２が配置されている。

一方、前記柄本体１に差し換え可能に差し込まれるヘッド３は本実施の形態では底面に前記差し込み部１１を差し込む空所３１が形成されているとともに前記超音波振動体１２の部分の対向部に配置した基台３３に作用部２が一体に形成されている。

特に、本実施の形態では前記基台３３および作用部２は例えばシリコーンゴムやエラストマーなどの弾力性を有するゴム質材により形成されている。また、前記作用部２は、表面である超音波放射面２１が平滑であるとともに、幅Ｈが最も狭い部分において前記超音波振動体１２が発する超音波波長λの整数倍であるとともに高さＬが同超音波波長λの整数倍に形成してあり、幅方向並びに前後方向への超音波の放射を良好にしている。

更に、前記作用部２を成型する柔軟材は硬度３０度から７０度程度のものが好ましい。

本実施の形態は、柄本体１に備えられたスイッチ１３をＯＮ操作して内蔵している超音波発生装置（図示せず）から出力される超音波信号により超音波振動体１２が例えば１．５〜１．７ＭＨｚの振幅で１００ｍＷ／ｃｍ² 以下の出力で振動させると、その振動が作用部２に伝播する。従って、作用部２の表面である超音波放射面２１を人体の皮膚の表面に当接させることにより超音波放射面２１から皮膚の表面に超音波振動が伝播される。

このとき、本実施の形態では、作用部２が従来のブラシ部を有しておらず、表面である超音波放射面２１が平滑であることから、作用部２が人体の皮膚に直接、且つ広い接触面積を以て接触するので、皮膚に充分な量の超音波が確実に伝達される。

図５および図６は本実施の形態の超音波振動体１２を図５（ａ）に示すように人体の
腕に当接させて本実施の形態の血流促進効果を確認するためのサーモグラフィによる測定実験を示す写真であり、１．５〜１．７ＭＨｚの振幅で１００ｍＷ／ｃｍ^２ 以下の出力
で振動させた。

測定は図５（ｂ），（ｃ）に示すように、サーモグラフィ（ＮＥＣ三栄ＴＨ７１０２ＭＸ）（設定値（変化値０．５℃ 中間体温度３５℃に設定）を用いて測定した。

その結果、図６（ａ）の開始時には、安静状態において超音波振動体を当てた腕の部分の温度が３６℃程度であったが、図６（ｂ）の開始から１８秒経過時には超音波振動体部分の温度が３６．５〜３７℃程度に上昇するとともに、腕の血管部分と手の甲の部分が３６．５℃程度に上昇し、更に図６（ｃ）の開始から２８秒経過時には手の甲の部分が３７℃程度に、開始から３４秒経過時の図６（ｄ）では３８℃程度に上昇したことが確認された。

このことから、本実施の形態による超音波血流促進器を使用することにより重力方向へと血管部分を介して血流が生じ、その部分において、特に末梢血管（毛細血管）において体温の上昇があり、細胞が活性化されて、人体の血流、特に末梢血管の血流を促進して人体の組織を活性化し、体温の上昇、骨の成長、マッサージによる疲労回復やリハビリなど、血流の促進による効果が期待できることが立証された。尚、従来の人体に振動が感じられる電動機による振幅（１６０００ストローク、８０００ｒｐｍ）の振動を用いた超音波機器を用いて同様の測定実験をしたが体温の上昇や血流の促進は見られなかった。

図７乃至図９は本発明の異なる実施の形態を示すものであり、ヘッド３および超音波発振体１２などの主たる構成は前記実施の形態とほぼ同様であるが、前記作用部２が超音波発振体１２を配置したヘッド３に取り外し可能に被冠させる底部の開口３５を脱着手段とした前記の実施の形態と同様の柔軟材により形成されるカバー体状の基台３３に一体に形成されている点が異なる。

このような本実施の形態では作用部２を配置した基台３３をカバー体状として被脱可能とすることにより簡単に基台３３（作用部２）を交換することができるので経済的であるばかりか衛生面でも優れている。

また、本実施の形態でも前記基台３３の内側面に、前記ヘッド３の空所に露出する超音波発振体１２への密着を良好にするための逆円弧状の突設部３５が設けられている。更に、本実施の形態では、ヘッド３の基台３３が被冠される部分に突起３６，３６が突設され
ているので基台３３を被冠したときに、基台３３が伸延して突起３６，３６に係止された状態となるので使用中に抜ける心配がない。

図１０は本発明の異なる実施の形態を示すものであり、作用部２およびその他の部分については前記図１乃至４に示した実施の形態とほぼ同様の構成を有するが、図１１に示すようにヘッド３の前記超音波発振体１２を挟む側にブラシ部からなる第２の作用部４が植設されている点が異なる。

図１０に示すように例えば１つの超音波発振体１２を挟んで反対側にブラシ部からなる第２の作用部４が植設されたものであり、作用部２による超音波の伝達だけでなく第２の作用部４を用いた超音波の伝達も可能である。

また、本実施の形態では１つの超音波発振体１２により作用部２と第２の作用部４とから超音波を発振させるものであり、いずれの場合も同じ周波数による超音波を発振させてもよいが、前記柄本体１に備えられたスイッチ１３により作用部２または第２の作用部４の用途に合わせて予め設定してある周波数に切り替えて使用することによりそれぞれ優れた効果を挙げることができる。

更に、図１２は図１０に示した実施の形態についての異なる実施の形態を示すものであり、作用部２およびブラシ部からなる第２の作用部４にそれぞれ適した超音波発振体１２，１３を配置したものであり、超音波発振体１２，１３を同時にまたはそれぞれ個別に駆動することにより作用部２および第２の作用部４をその目的に合わせて使用することができる。

１ 柄本体、２ 作用部、３ ヘッド、４ 第２の作用部、１２ 超音波発振体、２１
超音波放射面、３３ 基台

Claims (3)

1. 超音波発生装置が内蔵されている柄本体の先端に配置した基台の内側に１．５〜１．７ＭＨｚの周波数で１００ｍＷ／ｃｍ² 以下の出力を有する板状の超音波発振体をその平面を前後方向に向けて配置したヘッドを先端方向に延設し、前記基台における前記超音波発振体の配置位置に柔軟材により形成された平滑な頂面を超音波放射面とした患部である人体の口腔以外の皮膚へ直接当てる作用部が配置されている超音波血流促進器において、前記作用部が板状であって垂直方向に配置される表面である超音波放射面が平滑で前記表面の幅が最も狭い部分において前記超音波振動体が発する超音波波長の整数倍の長さを有するとともに高さが前記超音波振動体が発する超音波波長の整数倍の長さを有して少なくとも前後方向への超音波の放射を良好にしており、且つ前記作用部が前記超音波発振体を配置したヘッドに取り外し可能に被冠させる底部の開口を脱着手段とした柔軟材により形成されるカバー体状の基台に一体に形成されており、前記作用部を配置した基台を被脱可能としたことを特徴とする超音波血流促進器。
2. 前記ヘッドの基台が前記ヘッドに被冠される部分に抜け止め用の突起が突設されていることを特徴とする請求項１記載の超音波血流促進器。
3. 前記作用部における超音波放射面が内方または外方へ向けて湾曲していることを特徴とする請求項１または２記載の超音波血流促進器。