JP7511223B2 - 電流刺激装置 - Google Patents

Description

本発明は、物理療法、特に電気刺激を使用して、筋力低下又は機能不全或いは麻痺した体の部分、特に手首や指を、治療、回復、改善または訓練或いはトレーニングする、治療器や訓練機器に関する。

物理療法に基づく電流刺激、特に電気式治療器が実用化されている。電流刺激による物理療法としては低周波の電気信号が多く使用され、関節のけがの治療や筋肉の疲労の改善、或いはけがの予防に使用されている。一方、電気信号を筋肉に適用し筋肉を動かすことで筋肉を鍛えるトレーニング機器としての実用化もされている。この原理を使用して、麻痺などにより機能低下した指のリハビリを行う機器や、例えば特許文献１のような仮想的な感覚を与える装置が提案されている。

特開平７－０２０９７８号公報

筋肉に電気信号を流して効率よく確実に筋収縮させるためには、各筋肉に固有な特定のポイントであって効率的に筋収縮を与える、所謂モータポイントに適切な電流を供給する必要がある。モータポイントは筋肉によって個別に存在し、年齢・性別・個人差その他の要因によってその位置や必要な電流は若干異なる。例えば麻痺した指を曲げる為のモータポイントは麻痺の理由や麻痺した期間や程度に因って一人ひとり異なることもあるかもしれない。さらに指を単独で曲げたり伸ばしたりする筋肉のモータポイントはそれぞれの指ごとに個別に存在しうる。さらにこれらの複数のモータポイントは非常に近寄って存在する場合も考慮すべきである。従って各指を個別に動かすようなトレーニング、訓練、治療或いはリハビリ（以下、これらを総称して単に訓練という）を行う場合では、これらの複数のモータポイントを的確に特定して必要なモータポイントのみに確実に、適切な刺激電流を付与するが必要であるが、各モータポイントの特定と必要な電流値の特定が困難で、所望の訓練が効率的に行えない或いはこれらの効率を上げられない課題があった。

上記した課題を解決するために本発明において以下のような手段を講じた。即ち本発明では、（１）ベースと、前記ベースを前腕に対して固定するための１本以上の固定用ベルトと、複数の電極が配置された電極ベルトを有する装具を具備する電流刺激装置であって、前記ベースは、前記装具と前記前腕の相対的な位置を決定する位置決めを有し、前記電極ベルトは固定具によって前記ベースに取り付けられ、前記ベースは前記固定具を取付ける取付部を有し、前記電極ベルトは前記前腕に対する前記電極ベルトの相対的な位置を前記取付部と前記固定具によって変更できることを特徴としている。

さらに本発明では、（２）前記装具は出力ユニットに接続されており、前記出力ユニットは前記複数の電極のうちの特定の電極に、選択された動作に必要な電気信号を出力することを特徴としている。

さらに本発明では、（３）前記出力ユニットは制御ユニットに接続されており、前記制御ユニットはモータポイントに電気信号を供給できる前記特定の電極と、前記選択された動作に必要な電気信号の決定に使用されることを特徴としている。

本発明は、特に刺激電流を特定のモータポイントに付与することで所望の動きを実現させる訓練に使用する機器を提供し、訓練の効率を向上させることができる。

本発明にかかる訓練装置の説明図である。 本発明にかかる装具の説明図である。 本発明にかかる電極ベルトの説明図である。 本発明にかかる装具の説明図である。 本発明にかかる電極パッドの説明図である。 本発明にかかる電極体の説明図である。 本発明にかかる装具の説明図である。 本発明にかかる装具の説明図である。 本発明にかかる出力ユニットの説明図である。 本発明にかかる制御ユニットの説明図である。 本発明にかかる出力ユニットの説明図である。 本発明にかかる制御ユニットの説明図である。 本発明にかかる電気信号の説明図である。 本発明にかかる制御ユニットの説明図である。 本発明にかかるモータポイント情報の説明図である。 本発明にかかる制御ユニットの説明図である。 本発明にかかる出力ユニットの説明図である。 本発明にかかる出力情報の説明図である。

［第１の実施形態］
図１は本発明による訓練装置１を示している。後述のように、訓練装置１は装具１１、出力ユニット１２、制御ユニット１３、装具１１に取り付けられる電極ベルトＲ２４、電極ベルトＲ２４と出力ユニット１２を接続するケーブルＡ１４、出力ユニット１２と制御ユニット１３を接続するケーブルＢ１５、肘電極１７と、肘電極１７と出力ユニット１２を接続するケーブルＣ１６等を含んでなる。

図２は装具１１を示している。図２において、（ａ）は上面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は背面図、（ｅ）は左側面図、（ｆ）は右側面図を示す。装具１１は、ベース２１の両端に固定用ベルトＡ２２と固定用ベルトＢ２３を有し、固定用ベルトＡ２２と固定用ベルトＡ２２を、訓練を行う被訓練者の前腕に巻き付けて、装具１１を被訓練者の前腕部に固定する。固定用ベルトＡ２２と固定用ベルトＢ２３は、前腕の筋肉の動きやモータポイントの特定や電極の装着を妨げないように手首や手首に極めて近い部分、肘や肘のごく近傍部分に取り付けるのがよい。さらに装具１１は位置決め手段である位置決め２９を手首側になるベース２１の先端に有する。本実施の形態では便宜上、訓練を受ける被訓練者が本訓練装置１を使用する使用者として記載する。

固定用ベルトＡ２２の前腕に対向する面にはクッション２８が設けられている。固定用ベルトＡ２２は前腕に巻き付けられて装具１１を前腕に固定するために使用されるので、クッション２８を設けて前腕に対する負担を軽減している。クッション２８としては、スポンジなどの発泡素材がよく、ウレタンやシリコンの他、綿や布、或いはエアバック等でもよい。装具１１には後述するような、例えば右手用の電極ベルトＲ２４が固定具Ｒ２５によって取付部Ａ２６に取り付けられる。固定具Ｒ２５によって取付部Ａ２６の任意の位置に電極ベルトＡ２４を固定できる。

電極ベルトＲ２４は一つだけに限らず本発明は、電極ベルトＲ２４と同様な構造を持つ電極ベルトを複数併用する、即ち２以上の電極ベルトを使用する構成でもよい。電極ベルトＲ２４は右手用の電極ベルトであり、電極ベルトＲ２４の代わりに左手用の電極ベルトＬ２７を取り付けることにより装具１１を左手に装着して使用することもできる。左手用の電極ベルトＬ２７も右手用の電極ベルトＲ２４と同様の構成でもよく、左手に装着するためにその形状は電極ベルトＲ２４と左右で対称となるように構成とすることもできる。左手用の電極ベルトも複数使用することができる。

図３は電極ベルトＲ２４を示す。図３において、（ａ）は上面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は背面図、（ｅ）は左側面図、（ｆ）は右側面図を示す。電極ベルトＲ２４はベルト基材３１と、ベルト基材３１上に形成された電極保持部３２と、電極保持部３２上に導電性を有する複数の電極部３３のほかに、ベルト固定部Ａ３４、ベルト固定部Ｂ３５、ベルト固定部Ｃ３６、ベルト端部Ａ３７、ベルト端部Ｂ３８などを含んで構成されている。各電極部３３はそれぞれ、ベルト基材３１内に配置された不図示のハーネスによってケーブルＡ１４を介して出力ユニット１２に接続される。電極部３３は図３では１４個が配置されているが本発明はこの個数に限定するものではなく、１３個以下でも１５個以上でもよい。

電極ベルトＲ２４は右腕に巻き付けて使用される。まず、図３（ａ）のように電極ベルトＲ２４のように電極部３３が上に向くように配置する。このとき各電極部３３には後述の電極体５３がそれぞれ配置されている。続けて電極体５３と前腕が接触するように腕を置き、ベルト基材３１を腕に巻き付けてベルト端部Ａ３７とベルト端部Ｂ３８を近接させて、ベルト固定部Ａ３４をベルト端部Ｂ３８の電極体５３と反対側の面に重ねる。ベルト固定部Ａ３４とベルト端部Ｂ３８は面ファスナを構成しておりベルト端部Ｂ３８とベルト固定部Ａ３４が固定されることで、電極ベルトＲ２４は腕に巻き付けられて固定される。電極ベルトＲ２４を取り外すときはベルト固定部Ａ３４をベルト端部Ｂ３８から剥がすのではなく、ベルト固定部Ｂ３５をベルト固定部Ｃ３６から外す。

ベルト固定部Ｂ３５とベルト固定部Ｃ３６はどちらか一方、例えばベルト固定部Ｂ３５を磁石とし、他方、例えばベルト固定部Ｃ３６を磁性体であるステンレス等とすることでベルト固定部Ｂ３５とベルト固定部Ｃ３６が簡易的に固定されている。よって、面ファスナを構成しているベルト固定部Ａ３４をベルト端部Ｂ３８から剥がすより、ベルト固定部Ｂ３５をベルト固定部Ｃ３６から外す方がはるかに容易で、電極ベルトＲ２４を極めて簡単に腕から外すことができる。ベルト固定部Ｂ３５とベルト固定部Ｃ３６の構成は磁石を使用した構成に限らず、例えばスナップボタンのような構成でもよく、面ファスナよりも互いを固定する力が弱ければよい。このようにベルトを前腕に巻き付けて固定する手段を２種類設け、これらの手段の固定する力を変えることで、ベルトの長さを使用者の腕の太さに合わせて容易に調整するとともに、その着脱を極めて容易とすることができる。換言すれば、互いを固定する力の強いほうをベルトの長さの調整に使用し、調整後は固定する力の弱いほうをベルトの着脱に使用することができ、長さの調整と着脱の両方を容易に実現することができる。一方、面ファスナだけの場合は、ベルトの長さを調節することは極めて容易であるがその取り外しが容易ではない場合があり、例えば本装置のように一方の腕を固定する場合は他方の腕だけで面ファスナを取り外さなければならず容易ではない。逆に例えばスナップボタンのみとする場合は長さの調節が極めて困難となる。図３のような構成はこれらを同時に解決できる。

図４は固定具Ｒ２５による取付部Ａ２６への電極ベルトＲ２４の取り付けを簡単に説明するための概念断面を示している。尚、図４では図が煩雑になるので電極ベルトＲ２４の他の構成部分は省略されている。固定具Ｒ２５の下部には凸部Ａ４１が設けられている。左手用の電極ベルトＬ２７にも電極ベルトＲ２４の固定具Ｒ２５とは左右逆となる位置に凸部Ｂ４２（不図示）が設けられている。これらの凸部Ａ４１や凸部Ｂ４２が、図４の取付部Ａ２６の両側に設けられた縁部Ａ４３や縁部Ｂ４４に嵌合して電極ベルトＲ２４や電極ベルトＬ２７が取付部Ａ２６の任意の位置に容易に取り付けられるとともに、訓練中においては簡単に電極ベルトＲ２４や電極ベルトＬ２７が取付部Ａ２６から外れないような構成となっている。尚、固定具Ｒ２５の底面Ａ４５には磁石４７が装着されており、取付部Ａ２６の底面Ｂ４６は例えばステンレス製であるので固定具Ｒ２５は取付部Ａ２６に磁力によって吸着されるとともに、取付部Ａ２６の任意に位置に電極ベルトＲ２４が配置できる。

訓練は毎日或いは定期的に繰り返されるために使用する機器、例えば装具１１はその都度、前腕に着脱される。当該装着は毎回、同じ位置に取り付けられることが望ましいが電極体とモータポイントの相対位置は若干でもずれる場合が多い。そこでモータポイントと電極の位置が多少ずれたとしても所望のモータポイントに所望の電流が正しく流れるために電極はある程度大きくすることがよいが、特定の指を動かすモータポイントが別の指を動かすモータポイントと非常に近寄っている場合に、使用する電極が大きすぎると当該特定の指を動かすモータポイントに電流を流した場合に意図せず当該別の指のモータポイントに電流が流れることで当該別の指も動くこととなる。この場合は所望の訓練が効率的に行えない或いはこれらの効率を上げられない原因となる。

一方で、指を個別に動かすことのできるモータポイント、即ち指の訓練に使用できるモータポイントは前腕部の特定の領域、例えば前腕部の肘に近い領域に集中しているのではなく、前腕部の広い領域に分布していることが明らかとなった。

そこで、前腕部の全域でモータポイントを特定して使用できるような構成が望ましい。但し、前腕部全体に電極を配置する、即ち電極数を増やすことは望ましくない。電極数が増えると電極の取り扱いや前腕部への貼付けや取り付け、出力ユニット１２との接続のための配線等が煩雑になる問題を引き起こす。

電極数を変えないで前腕全域に電極を配置するために、電極を大きくすることが考えられる。しかし、上記の通りモータポイントに配置する電極を必要以上に大きくすることは避けるべきである。電極数も電極の大きさもあまり変えないで前腕全域に電極を配置すると、電極の間隔が大きくなる。電極の間隔が大きくなると電極と電極の間に存在するモータポイントを特定することも使用することもできなくなり、所望の訓練が効率的に行えない或いは効率を上げられない原因となる。よって本実施の形態ように電極ベルトＲ２４を固定具Ｒ２５によって取付部Ａ２６の任意の位置に取り付けられるような構成が望ましく、モータポイントを適切に検出あるいは特定できない場合には電極ベルトＲ２４を移動させることによって前腕部の全ての位置に電極体５３を配置したかの如くモータポイントの検出や特定ができる。すなわち電極体５３を移動できるので電極体５３を大きくする必要がなく、装具１１の構成に依存せず、全てのモータポイントを検出して使用することができ、この構成により訓練の効率を向上させることができる。

固定具Ｒ２５を取付部Ａ２６から取り外すときは、凸部Ａ４１がない、縁部Ｂ４４の側に近い、固定具Ｒ２５の部分を図４の矢印Ａの方向に持ち上げる動作により簡単に取り外しができる。逆に固定具Ｒ２５を取付部Ａ２６に取り付ける場合はまず凸部Ａ４１を縁部Ａ４３に係合させて、図４の矢印とは逆に固定具Ｒ２５を押し込むようにすることで固定具Ｒ２５を取付部Ａ２６に取り付けられる。左手用の電極ベルトＬ２７は逆の動作を行う。

図５は電極ベルトＲ２４に取り付けられる電極パッド５１を示す。図５において、（ａ）は上面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は背面図、（ｅ）は左側面図、（ｆ）は右側面図を示す。電極パッド５１は電極枠５２と電極枠５２に取り付けられた電極体５３を含む。電極枠５２によって各電極体５３は隣の電極体５３と離間されるとともに各電極体５３を一定の間隔で保持する。電極枠５２は例えばシリコンやウレタン或いは天然ゴム等でもよい。

電極体５３は導電性あるいは極めて低い電気抵抗と弾性力を有する固形ゲルであって、電極部３３からの電気信号を前腕部に付与する。電極体５３は電極部３３と同等の形状で同等のあるいは電極部３３より大きく構成され、さらに電極体５３が若干の粘着力を有する。電極体５３が粘着力を有するので、接着剤や両面テープなどの接着手段を使用しないで電極体５３を電極部３３に固定できるだけでなく、このように弾性力と共に粘着力を有する電極材料は、人の肌にも良好に密着して、例え電極ベルトを腕に巻き付けた場合であっても生じる、訓練や筋肉の動きによる電極体と肌との離間または接触不良を防止して、当該離間や接触不良による不具合、例えば電流がモータポイントに正しく供給できないことや、接触面積が十分に確保できないために電流路が小さく細くなり、電流密度が上昇することによる痛みや火傷を回避することができる。このような電極体５３としては例えば、日産化学社製のアクアジョイント（登録商標第５４６７２９５号）が使用可能である。

電極パッド５１には電極ベルトＲ２４の電極部３３と同数の電極体５３、例えば１４個の電極体５３が、電極ベルトＲ２４の電極部３３の配置と同じ位置となるように電極枠５２によって配列されている。よって電極パッド５１を電極ベルトＲ２４に取り付けることによって各電極部３３に電極体５３がそれぞれ確実に一度に配置される。このような構成では、電極体５３を一つずつ電極部３３に配置する面倒やわずらわしさが解消されるだけでなく、電極体５３を一つずつ電極部３３に配置する時間を削減して訓練の準備に必要な時間を短縮して訓練全体の効率を上げることができる。

図６は電極体５３と電極枠５２の一つの開口部６３の構成の概念を示すための断面を示している。電極パッド５１には図６のような構成の電極枠５２と電極体５３が複数、例えば１４個が図５のように配置されている。電極体５３は電極ゲルＡ６１と電極ゲルＢ６２で構成されている。電極枠５２には電極ベルトＲ２４に配置されている電極部３３に対応する位置に、電極体５３や電極部３３より小さな開口部６３を電極部３３と同数有している。図６（ａ）のよう開口部６３の両面から電極ゲルＡ６１と電極ゲルＢ６２を合わせるようにして電極体５３を構成することで、図６（ｂ）のように電極枠５２の周囲６４が電極ゲルＡ６１と電極ゲルＢ６２に挟まれることで電極体５３が電極枠５２に固定されて電極パッド５１ができる。尚、図６では電極ゲルＡ６１と電極ゲルＢ６２として同じ形状の電極ゲルを使用しているがこれに限定されず、肌に接触する側と電極部３３に接触する側で、電極ゲルの形状や粘着性や弾力或いは硬さなどを適宜変更してもよい。例えば電極部３３側に配置される電極ゲルＢ６２の粘着力を前腕の肌に接触される電極ゲルＡ６１の粘着力より大きくすることで、電極ベルトを前腕から取り外す時に、電極体５３と肌との粘着力が電極部３３と電極体５３との粘着力より強くなって、電極パッド５１が電極ベルトＲ２４から外れることを防止でき、電極ベルトＲ２４の取り外しを容易にすることができる。本実施の形態では電極ゲルＡ６１と電極ゲルＢ６２は同じ材質を使用して同じ粘着力とし、電極体５３の両面の粘着力を初期的に同じとしている。但し実際に使用された場合は、皮脂やほこりなどにより、電極体５３の肌に対する粘着力は電極体５３の電極部３３への粘着力より弱くなり、実質的に電極体５３の肌への粘着力を電極部３３への粘着力より弱くすることができ、部品の種類を削減できて望ましい。図６（ｃ）は電極ゲルＡ６１の上面図、（ｄ）は左側面図、（ｅ）正面図を示している。電極ゲルＡ６１の上面図と底面図、正面図と背面図、左側面図と右側面図は図面にすると同じ形状となるので底面図と背面図と右側面図は省略している。電極体の形状は電極ベルトを取付部Ａ２６にそって移動できる方向に長くすることで、電極ベルトＲＡ８１や電極ベルトＲＡＢ８２の取付部Ａ２６への取り付け位置が多少ずれた場合でもモータポイント上に電極体を確実に配置でき、装具１１や電極ベルトＲＡ８１や電極ベルトＲＢ８２を繰り返して着脱してもモータポイントに対して電極体がずれることがなく、訓練の効率を下げない、或いは向上させることができる。

図７は位置決め２９の概念図を示す。図７のように位置決め２９に手のひら７１側の親指７２の付け根７３をあてがうようにすることで装具１１と前腕部の相対的な位置を決定する。その後、固定用ベルトＡ２２を巻きつけて装具１１を前腕に固定する。位置決め２９を使用することで装具１１を繰り返し前腕に着脱しても装具１１と前腕の相対的な位置を確実に再現できて望ましい。尚、位置決め２９の曲げ具合は使用する個人によって調節されてもよく、さらに同じ使用者であっても訓練の度合いや麻痺や機能の回復具合によって適宜調整されてもよい。

本実施の形態では、位置決め２９は初期状態では図２に示すように直線状であるが使用時は図７のように曲げた状態とされる。位置決め２９は容易に湾曲させたり伸ばしたり、或いは湾曲具合を調整することが容易であって、装具１１の繰り返しの装着や訓練においては容易には変形しない特性を持つものがよく、例えば形状記憶の特性を持つ材質が望ましい。形状記憶特性を持つ材質としては形状記憶樹脂や形状記憶金属が使用可能である。一般的な形状記憶特性を持つ材質としては、例えば４５℃から５０℃程度の温度で容易に変形できるが、常温では非常に硬くなり容易に変形させることはできない特性を持つ形状記憶樹脂がある。

位置決め２９として使用できる他の材質として例えば金属板等が考えられる。金属板を使用した場合は、例えば麻痺した指の訓練に使用するなど、使用者が両手を自由に使えない場合に、金属板の曲げのばしや微妙な調整が困難となる。片手でも金属板の曲げのばしや調節を容易にするために比較的折り曲げやすい金属を使用すると、繰り返しの装具１１の着脱などに際し、金属板が容易に変形するので、前腕と装具１１の相対的な位置を的確に決定して維持することができない。よって装具１１と前腕の相対的な位置を決定するためには本実施の形態のように形状記憶樹脂が望ましく、或いは形状記憶合金やその他の形状記憶特性を持つ材質が望ましい。

図８は装具１１を使用者の前腕部に装着した状態を示す。図では電極ベルトＲ２４を２本使用した例を示す。但し本発明はこれに限定されるのではなく、１本の電極ベルトＲ２４を使用しても、３本以上の電極ベルトＲ２４を使用してもよい。図では便宜上、２本の電極ベルトＲ２４を電極ベルトＲＡ８１、電極ベルトＲＢ８２として示し、電極ベルトＲＡ８１に配置された各電極体５３、本実施の形態では１４個を、電極体ＡＡ８０１、電極体ＡＢ８０２、電極体ＡＣ８０３、・・・電極体ＡＧ８０７、電極体ＡＨ８０８、電極体ＡＪ８０９、電極体ＡＫ８１０、電極体ＡＬ８１１、電極体ＡＭ８１２、電極体ＡＮ８１３、電極体ＡＰ８１４とし、電極ベルトＲＢ８２に配置された各電極体５３を、電極体ＢＡ８２１、電極体ＢＢ８２２、電極体ＢＣ８２３、・・・電極体ＢＧ８２７、電極体ＢＨ８２８、電極体ＢＪ８２９、電極体ＢＫ８３０、電極体ＢＬ８３１、電極体ＢＭ８３２、電極体ＢＮ８３３、電極体ＢＰ８３４とする。図では電極体ＡＧ８０７から電極体ＡＰ８１４、電極体ＢＧ８２７から電極体ＢＰ８３４は図示できない位置、例えば前腕部の手の甲側に配置されているので図示は省略する。尚、電極ベルトＲＢ８２は前腕の肘側に巻き付けられる。前腕の肘に近い部分の太さは手首側より太いので電極ベルトＲＡ８１より電極枠５２は長くなり、電極体ＢＡ８２１、電極体ＢＢ８２２、電極体ＢＣ８２３、・・・電極体ＢＰ８３４の大きさは、電極ベルトＲＡ８１の電極体ＡＡ８０１、電極体ＡＢ８０２、電極体ＡＣ８０３・・・電極体ＡＰ８１４より大きくしてもよく、例えば電極体５３の幅を３０％ほど大きな形状としてもよい。この程度の大きさの違いは、一つの電極で複数のモータポイントに電気信号を与えるリスクと、電極間にモータポイントが存在することによってモータポイントをうまく使用できないリスクを共に最小限にして、訓練全体の効率を向上させることができる。肘に近いほうに装着される電極ベルトに配置される電極体を手首側に装着される電極ベルトに配置される電極体より大きくすることで使用する電極の数を増やすことなくモータポイントを漏らさず特定或いは検出して使用することができ、訓練の効率を下げることなく、或いは向上させることができる。使用する電極体５３を極端に大きくすると前述のように意図しないモータポイントに対しても電気信号を付与する可能性があるが本実施の形態のように電極体５３の幅を３０％程度大きくなるのであればその可能性は最小限に抑えられ望ましい。

続けて肘電極１７を肘に貼り付け、ケーブルＣ１６を出力ユニット１２に接続する。肘電極１７は導電性を有する粘着パッドでよい。出力ユニット１２にはケーブルＡ１４によって電極ベルトＲＡ８１と電極ベルトＲＢ８２が接続される。出力ユニット１２はさらにケーブルＢ１５によって制御ユニット１３が接続される。出力ユニット１２には電源コードによって例えば家庭用コンセントに接続されて電力が供給されてもよい。本実施の形態では例えばＡＣアダプタがコンセントに接続され、当該ＡＣアダプタからのＤＣ１２Ｖが出力ユニット１２に供給される。出力ユニット１２は供給された電力の一部をケーブルＢ１５によって制御ユニット１３にも供給する。但し、別途電源コードによって制御ユニット１３にも電力を供給してもよい。このほか、出力ユニット１２にはバッテリを配置して、電源コードを使用しない構成でもよい。バッテリとしては乾電池でもよいし、リチウムイオン電池のように充電により繰り返し使用できる二次電池であってもよい。

図９は出力ユニット１２の説明図である。図９は出力ユニット１２の（ａ）は上面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は背面図、（ｅ）は左側面図、（ｆ）は右側面図を示す。出力ユニット１２は、電源接続部９１に電源コードが接続されて、電力が供給される。肘電極接続部９２にはケーブルＣ１６が接続され肘電極１７と電気的に接続される。制御ユニット接続部Ａ９３にはケーブルＢ１５が接続されて、制御ユニット１３との通信が可能となる。出力Ａ９４と出力Ｂ９５はそれぞれ１本ずつのケーブルＢ１５が接続されて電極ベルトＲ２４（電極ベルトＲＡ８１や電極ベルトＲＢ８２）や電極ベルトＬ２７等と接続される。電源ボタンＡ９６により出力ユニット１２の電源のＯＮ／ＯＦＦの制御が行われる。表示部Ａ９７には出力ユニット１２の設定や出力の状態、或いは制御ユニット１３との通信状況その他の訓練装置１の操作に必要な各種情報が表示される。表示部Ａ９７は例えば液晶パネルやＥＬパネルを使用した構成でもよい。本実施の形態では表示部Ａ９７はタッチパネルとしても機能し、出力ユニット１２に対する操作手段を兼ねている。これにより表示部Ａ９７を使用して後述する電気信号の設定や訓練時間の設定などが行える。出力ボタンＡ９１２を押すと後述される電気信号が供給され、この状態で再度押すと電気信号が停止する。ＵＰボタン９８とＤＯＷＮボタン９９は出力する電気信号の振幅を調節するために使用される。電気信号の出力を上げる時はＵＰボタン９８が使用され、出力を下げる時はＤＯＷＮボタン９９を操作する。

図１０は制御ユニット１３を示している。図１０は制御ユニット１３の（ａ）は上面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は背面図、（ｅ）は左側面図、（ｆ）は右側面図を示す。表示部Ｂ１０１は出力ユニット１２の設定や出力の状態、或いは出力ユニット１２との通信状況その他の訓練装置１の操作に必要な各種情報が表示される。表示部Ｂ１０１は例えば液晶パネルやＥＬパネルを使用した構成でもよい。本実施の形態では表示部Ｂ１０１はタッチパネルとしても機能し、制御ユニット１３に対する操作手段を兼ねている。これにより表示部Ｂ１０１を使用して後述する電気信号の設定や訓練時間などの各種設定や操作が行える。電源ボタンＢ１０２は制御ユニット１３の電源のＯＮ／ＯＦＦの制御を行う。出力ユニット接続部Ｂ１０３はケーブルＢ１５が接続されて出力ユニット１２と通信して出力ユニット１２が制御される。

図１１は出力ユニット１２のブロック図を示す。出力ユニット１２は制御部Ａ１１０３、ユーザＩＦ部Ａ１１０２、波形生成部１１０１、電源部Ａ１１０６、ストレージＡ１１０７、タイマＡ１１０４、通信部Ａ１１０５等の少なくとも一部またはすべてを含んで構成される。波形生成部１１０１はＣＨ１からＣＨ１４、ＣＨ２１からＣＨ３４の合計２８個の出力を持ち、ＣＨ１の出力は例えば電極ＡＡ８０１、ＣＨ２は電極ＡＢ８０２、ＣＨ３は電極ＡＣ８０３、・・・ＣＨ１４は電極ＡＰ８１４に接続され、同様に、ＣＨ２１の出力は例えば電極ＢＡ８２１、ＣＨ２２は電極ＢＢ８２２、ＣＨ２３は電極ＢＣ８２３、・・・ＣＨ３４は電極ＢＰ８３４にケーブルＢ１５などを介して接続されて各電極に個別に電気信号を供給できる。

制御部Ａ１１０３はＣＰＵやメモリの他、各部と接続する為のインターフェース部を内蔵し出力ユニット１２の制御を行う。当該メモリには、出力する電気信号に関する周波数やパルス幅などの各種パラメータが記憶されている。本実施の形態では当該メモリは制御部Ａ１１０３に配置されているものとして記載しているがこれに限定されず制御部４０２の外部に設けられていてもよい。さらに当該メモリは不揮発性の半導体メモリなどでもよく、或いはＳＤカードのように着脱可能であるとともに容易に書き換え可能な記憶媒体で構成し、電気信号の各種パラメータを自由に書き換えて使用するような構成でもよい。

出力ユニット１２にはストレージＡ１１０７が設けられていて、ストレージＡ１１０７にも出力ユニット１２から出力される電気信号に関する情報、例えば出力する電気信号に関する周波数やパルス幅などの各種パラメータや後述するモータポイントに関する情報や訓練に関する情報のほか、例えば使用者に関する情報が記録されてもよい。本実施の形態ではストレージＡ１１０７は出力ユニット１２に配置されているものとして記載しているがこれに限定されず出力ユニット１２の外部に設けられていてもよい。さらに当該ストレージＡ１１０７は不揮発性の半導体メモリなどでもよく、或いはＳＤカードのように着脱可能であるとともに容易に書き換え可能な記憶媒体で構成し、治療波形の各種パラメータやユーザ情報を自由に書き換えて使用するような構成でもよい。通信部Ａ１１０５はケーブルＢ１５を介して、各種パラメータなどの電気信号に関する情報や、モータポイントに関する情報、訓練の動作に関する情報或いは使用者に関する情報を制御ユニット１３とやり取りする。

ユーザＩＦ部Ａ１１０２は表示部Ａ９７、電源ボタンＡ９６、ＵＰボタン９８、ＤＯＷＮボタン９９、出力ボタンＡ９１２に接続されていて、使用者がこれらを操作したことを示す情報を取得して、制御部Ａ１１０３に使用者が操作した内容を通知する。さらにユーザＩＦ部Ａ１１０２は制御部Ａ１１０３の指示に従って、表示部Ａ９７に必要な情報を使用者に通知するように指示する。

電源部Ａ１１０６は供給された電力を各部の電源入力仕様に合わせた、例えば５Ｖや１２Ｖに変換して各部に電力を安定供給する。さらにこれらの電力は制御ユニット１３にも供給されてもよいし、これらの電気力の一部、例えば１２Ｖの電力のみが制御ユニット１３に供給されてもよい。本実施の形態では制御ユニット１３に対して１２Ｖの電力のみが供給されているものとする。

図１２は制御ユニット１３のブロック図を示す。制御ユニット１３は制御部Ｂ１２０３、ユーザＩＦ部Ｂ１２０２、電源部Ｂ１２０６、ストレージＢ１２０７、通信部Ｂ１２０５、タイマＢ１２０４等の少なくとも一部またはすべてを含んで構成される。

制御部Ｂ１２０３はＣＰＵやメモリの他、各部と接続する為のインターフェース部を内蔵し出力ユニット１２の制御を行う。ストレージＢ１２０７には、出力ユニット１２から出力される電気信号に関する情報、例えば出力する電気信号に関する周波数やパルス幅などの各種パラメータや後述するモータポイントに関する情報や訓練に関する情報が記録される。本実施の形態では当該ストレージＢ１２０７は制御ユニット１３に配置されているものとして記載しているがこれに限定されず制御ユニット１３の外部に設けられてもよい。さらに当該ストレージＢ１２０７は不揮発性の半導体メモリなどでもよく、或いはＳＤカードのように着脱可能であるとともに容易に書き換え可能な記憶媒体で構成し、電気信号の各種パラメータやユーザ情報を自由に書き換えて使用する構成でもよい。

ユーザＩＦ部Ｂ１２０２は表示部Ｂ１０１、電源ボタンＢ１０２に接続されていて、使用者がこれらを操作したことを示す情報を取得して、制御部Ｂ１２０３に使用者が操作した内容を通知する。さらにユーザＩＦ部Ｂ１２０２は制御部Ｂ１２０３の指示に従って、表示部Ｂ１０１に必要な情報を使用者に通知するように指示する。電源部Ｂ１２０６はケーブルＢ１５を介して出力ユニット１２から供給された電力を各部の電源入力仕様に合わせた、例えば５Ｖや１２Ｖに変換して各部に電力を安定供給する。通信部Ｂ１２０５はケーブルＢ１５を介して、各種パラメータなどの電気信号に関する情報や、モータポイントの特定に関する情報、或いは使用者に関する情報を出力ユニット１２とやり取りする。

図１３は人体に供給される電気信号を示している。横軸は時間を示し、縦軸は電流の振幅値を示す。当該電気信号は時間Ｔ１で継続する信号であって振幅が大きくなる第１信号と、第１信号に続く信号であって時間Ｔ２の間で振幅が一定の第２信号と、第２信号に続く信号であって時間Ｔ３の間で振幅が小さくなる第３信号からなる。当該第１信号と第２信号と第３信号からなる電気信号を第４信号と称すると、第４信号は時間Ｔ５毎に出力され、結局、時間Ｔ５により繰り返して、換言すれば周期Ｔ５で繰り返して出力される。第４信号は直ちに繰り返して出力されてもよいが第３信号から時間Ｔ４が経過した後に出力されてもよい。この場合はＴ１からＴ５までの様子を図１３（ａ）で示している。第４信号をオフ時間であるＴ４なしに繰り返して出力する場合はＴ４=０とすればよい。図１３は使用する電気信号をわかりやすく説明するためであって各電気信号はそれぞれ数個のパルスで構成されているが、実際は図１３より多数のパルスが出力されてもよい。さらに使用される電気信号は図１３のように方形パルスに限定されず、三角波、正弦波、階段状波、インパルス列などでもよく周波数と、振幅が大きくなる、振幅が一定、振幅が小さくなるなどの振幅に関する制御が確実にできればよい。尚、図１３では縦軸として電流値を示しているがこれに限定されず、電圧値を使用して制御してもよい。

さらに電気信号は、図１３（ａ）のように両極性の電気信号のほかに、図１３（ｂ）のように負極性の単極性の電気信号も使用でき、或いは正極性の単極パルスでもよい。本実施の形態では図１３（ｂ）のような負極性のパルスが使用される。すなわち、出力ユニット１２が出力し、電極ベルトＲＡ８１等に配置される電極体ＡＡ８０１他の電極体５３を介して人体に供給される電気信号を示している。第１信号や第３信号は図１３のように変化することに限らず、時間と共に線形的に一定割合で振幅を変更することでも、非線形的に変更することも、或いは階段状或いはステップ的に制御することでもよい。尚、電気信号は個々の電極体５３と肘電極１７の間に流れる。

訓練装置１の使用方法を説明する。電極パッド５１を例えば電極ベルトＲＡ８１や電極ベルトＲＢ８２に取り付け、図８のように装具１１を前腕に取り付ける。さらに電極ベルトＲＡ８１や電極ベルトＲＢ８２をケーブルＡ１４により出力ユニット１２に接続する。例えば電極ベルトＲＡ８１は出力Ａ９４に、電極ベルトＲＢ８２は出力Ｂ９５によりそれぞれ出力ユニット１２に接続される。肘電極１７を肘に貼り付け、さらにケーブルＣ１６により出力ユニット１２に接続される。出力ユニット１２と制御ユニット１３はケーブルＢ１５により互いに接続されている。

電源ボタンＢ１０２と電源ボタンＡ９６を押して、制御ユニット１３と出力ユニット１２の電源を入れるとその情報はそれぞれユーザＩＦ部Ｂ１２０２とユーザＩＦ部Ａ１１０２により制御部Ｂ１２０３と制御部Ａ１１０３に送られ、制御部Ｂ１２０３と制御部Ａ１１０３は表示部Ｂ１０１と表示部Ａ９７を点灯して電源が投入されたことを使用者に示す。

使用者はまず、出力ユニット１２の表示部Ｂ１０１を操作して使用する電気信号のパラメータを設定する。電気信号のパラメータとしては、図１３のＴ１からＴ５、パルスの周波数やパルス幅などがあげられる。例えば、Ｔ１とＴ３は０から３秒の値を、Ｔ２は０．５秒から３０秒、Ｔ４は０から３０秒の値が設定できる。本実施の形態ではＴ１は０．５秒、Ｔ２は５秒、Ｔ３は１秒、Ｔ４は４．５秒とし、このほかのパラメータとしてパルス幅は１００μｓｅｃ、周波数１００Ｈｚ等を使用している。これらのパラメータは使用者の電気信号に関する感度や痛みの感じ方によって適宜変更するのがよい。

図１４はモータポイントの特定に使用される制御ユニット１３の画面である。本訓練装置１を最初に使用する場合はまず、各指のモータポイントの特定を行う。表示部Ｂ１０１には、図１４（ａ）のように電極番号表示１４０１、出力表示１４０２、電極番号変更表示１４０３、出力変更表示１４０４、出力制御表示１４０５、登録表示１４０６が表示される。

電極番号変更表示１４０３の「プラス」を押すと電極番号が一つずつ大きくなり、「マイナス」を押すと一つずつ小さくなる。これによってモータポイントの特定に使用する電極体５３を一つ選択する。同様に出力変更表示１４０４の「プラス」を押すと選択された電極体に出力される電流の振幅が１ｍＡずつ大きくなり、「マイナス」を押すと１ｍＡずつ小さくなる。これによってモータポイントの特定に使用する電極体に出力される電流の強度を制御する。出力された電流の振幅値が出力表示１４０２に表示される。尚、ここで表示される或いは制御される出力とは図１３における第２信号の振幅である。

出力制御表示１４０５が押されると、出力が開始されるが、出力制御表示１４０５が押された直後の電流値は、初期値である０ｍＡ或いはごく微弱な電流値である例えば１ｍＡが設定される。本実施の形態では１ｍＡが初期値として設定されている。出力制御表示１４０５が押されたことによって出力変更表示１４０４が有効となって出力の制御が可能となる。再度出力制御表示１４０５を再度押すと、出力が停止する。尚、出力制御表示１４０５を押すと一番番号の小さな電極体の番号が表示される。本実施の形態では例えば電極体ＡＡ８０１の８０１が表示される。電極体ＡＡ８０１から電極体ＢＰ８３４に対して別の番号、例えば通し番号の１から２８を対応させて、８０１の代わりに例えば１、８０２の代わりに２、８０３の代わりに３、・・・８２１の代わりに例えば１５、８２２の代わりに例えば１６、・・・８３４の代わりに例えば２８を表示してもよい。

使用者はまず出力制御表示１４０５を押す。その直後は最も番号の小さい電極体５３、例えば電極体ＡＡ８０１が選択されて８０１が表示されているので、当該電極体ＡＡ８０１に対して出力変更表示１４０４を制御して出力を徐々に大きくする。ここでいずれの指にも曲がる動作である屈曲や伸びる動作である伸展などの動きが無い場合は電極番号変更表示１４０３表示の「プラス」を押して次の電極、例えば電極体ＡＢ８０２を選択する。新たな電極体が選択されて電極番号表示１４０１の表示が変更された場合は、即ち電極体５３を選択する手段である電極番号変更表示１４０３が操作された場合は、出力は上記の初期値１ｍＡが設定されて出力される。

新たな電極、例えば電極体ＡＢ８０２に対して出力変更表示１４０４によって出力を徐々に大きくしていずれかの指に動きが無いか観察する。例えば出力マイナス１０ｍＡで第５指に動き、例えば屈曲が見られた場合、これは、使用した電極、今の場合は電極体ＡＢ８０２の領域に第５指に屈曲を与えるモータポイントが存在することを示している。使用者は登録表示１４０６を押してこの情報を登録する。

図１４（ｂ）はモータポイントの登録に使用する表示である。例えば第５指に対応した第５屈曲表示１４１０など、各指に対応した表示が表示される。当該表示では第１指用に、第１指屈曲表示１４１１、第２指用の第２屈曲表示１４０７、第３指用の第３屈曲表示１４０８、第４指用の第４屈曲表示１４０９、第５指用の第５屈曲表示１４１０、手首指用の手首屈曲表示１４１２が表示される。モータポイントを登録する場合は各指用の屈曲表示の「屈曲」または「伸展」を押すことによってその電極体がモータポイントに配置されており、屈曲又は伸展を与えることができること及び必要な電気信号の振幅が登録される。上記のような例では、即ち電極体ＡＢ８０２に対してマイナス１０ｍＡで第５指が屈曲したので、第５屈曲表示１４１０の「屈曲」を押すことによって電極体ＡＢ８０２にマイナス１０ｍＡを流すことで第５指が屈曲することが登録される。仮に電極体ＡＢ８０２に対してマイナス１０ｍＡで第５指が伸展した場合は、第５屈曲表示１４１０の「伸展」を押すことによって電極体ＡＢ８０２にマイナス１０ｍＡを流すことで第５指が伸展することが登録される。第１屈曲表示１４１１、第２屈曲表示１４０７、第３屈曲表示１４０８、第４屈曲表示１４０９、第５屈曲表示１４１０の屈曲又は伸展を押すと自動的に画面は図１４（ａ）に戻る。さらに図１４（ａ）の表示に戻ったときに電極番号が自動的に一つ進むような構成でもよく、さらに出力値も初期値とすることでよい。このような自動的に電極体の番号や出力値を初期値に戻す設定は、モータポイントの特定に関する操作を簡略化することができ、結果的に訓練の効率向上となる。このようにモータポイントの特定作業を全電極体である２８個について適用することで全指に対するモータポイントが特定される。尚、全指に対するモータポイントの特定が十分にできない場合は、電極ベルトRＡ８１や電極ベルトＲＢ８２の位置を前後にずらせて再度モータポイントの特定を試みる。本発明の訓練装置１では電極ベルトＲＡ８１等を前後にずらすことによって電極数や電極の大きさを変えることなく前腕部の全域にわたってモータポイントの特定を実現でき、モータポイントを確実に特定して訓練に使用することで訓練の効率向上を実現できる。

図１４のような各画面においては、メニュー１４１４が表示されており、メニュー１４１４を押すと図１４（ａ）や図１４（ｂ）の画面、電気信号のパラメータを設定するための画面或いは後述の訓練に使用する画面に切り替えられることができる。

図１５は特定されたモータポイントに関する情報の一例を示す。当該情報は制御ユニット１３や出力ユニット１２のストレージＢ１２０７やストレージＡ１１０７に保存される。このようなモータポイントの特定結果は使用者によって、或いは同じ使用者であっても訓練の度合いによって変化しうるので、訓練装置１の使用者が変わるたびに、或いは定期的にモータポイントの特定をやり直す必要がある。尚、本実施の形態では使用する電気信号は図１３（ｂ）のように負極性の単極信号であるので、数字はマイナスの振幅を示している。

図１６は上記の要領で特定されたモータポイントを使用した訓練に使用する画面を示している。この画面には第１動作表示１６０１、第２動作表示１６０２、第３動作表示１６０３、回数表示部１６０４、回数設定部１６０５が表示される。第１動作表示１６０１、第２動作表示１６０２、第３動作表示１６０３にはそれぞれ、ジャンケンのグー、チョキ、パーの動作が割り当てられている。使用者がいずれかを選択して各表示部のいずれかを押すと、押した表示部が反転してその動作が選択されたことが示される。例えばグーが選択された場合、使用者は第１動作表示１６０１を押すと、第１動作表示１６０１の色が反転し、グーが選択されたことが示される。第１動作表示１６０１が押されると回数表示部１６０４に例えば５が表示される。回数設定部１６０５のプラスを押すと回数がひとつずつ、つまり、６、７、８、・・・と表示される。当該表示は選択された動作を繰り返す回数を示している。例えば第１動作表示１６０１の色が反転し、回数表示部１６０４に７が表示されている場合は、第１動作表示１６０１に割り当てられているグーの動作が７回繰り返される訓練を行うことを示す。動作と回数が設定されればＯＫボタン１６０６を押すと、この情報はストレージＡ１１０７、もしくはストレージＡ１１０７とストレージＢ１２０７に保存される。

図１６では動作として３種類の動作を表示しているがこれに限定されず、４種以上の動作を表示して選択するような構成でもよい。さらに動作は１種類だけが設定できるような構成であるがこれに限定されず、２つ以上の動作を選択して設定できるような構成でもよい。

モータポイントの特定と動作の設定が終了すると電源ボタンＢ１０２を押して制御ユニット１３の電源を切り、ケーブルＣ１６を外して制御ユニット１３と出力ユニット１２の接続を解除する。当該接続が解除されると出力ユニット１２の表示部Ａ９７が切り替わる。

図１７は切り替わった表示部Ａ９７の表示を示す。図１７のように、選択された動作が表示される動作表示１７０１、訓練回数表示１７０２、訓練時間表示１７０３が表示される。出力ボタンＡ９１２を押すと設定された動作を指に与える電気信号が、選択された電極に出力される。動作表示１７０１は訓練の動作がなんであるかが表示できればよく、選択された動作が「グー」であれば「グー」の文字が表示されてもよく、或いはグーの画像が表示されてもよく、各指が曲げられてグーの形ができるアニメーションや動画を繰り返して表示してもよい。

図１８は選択された動作を与える電気信号に関する情報（訓練の動作に関する情報）であって、各電極体５３に出力されるチャネルと電気信号の振幅値を示す。今、グーの動作が設定されているので、波形生成部１１０１は図１５から、各指の屈曲を与える電極の番号と電気刺激の電流値が選択される。各電極に電気信号を付与する波形生成部１１０１の出力チャネルの番号も電極体が特定されたことによって特定される。例えばグーの動作の為には第１指は屈曲するので、図１５から第１指の屈曲を与える電極体ＢＦ８２６が選択され、電極体ＢＦ８２６が接続されているＣＨ２６に電流の振幅値マイナス１０ｍＡが設定される。同様に各指に屈曲を与えるチャネルと電気信号の振幅が設定され、これらをまとめると図１８となる。本実施の形態では制御ユニット１３から図１５のモータポイントに関する情報と、訓練に使用する動作や回数の情報を受け取った出力ユニット１２が、具体的には制御部Ａ１１０３が図１８のような設定を行っている。或いは制御ユニット１３が、具体的には制御部Ｂ１２０３が図１８のような設定を行って図１８の情報を出力ユニット１２に送り、その情報に基づいて出力ユニット１２が各電極に電気信号を出力するような構成でもよい。

訓練を開始する前は、訓練回数表示１７０２には、制御ユニット１３で設定した訓練回数、例えば７が表示される。訓練回数が設定されると、電気信号はＴ５毎に出力されるので、Ｔ５の設定値に従って訓練時間が決定され、訓練時間表示１７０３に訓練の全時間が表示される。本実施の形態では、Ｔ１は０．５秒、Ｔ２は５秒、Ｔ３は１秒、Ｔ４は４．５秒に設定されているのでＴ５は１２秒となり、これが７回繰り返されるので全訓練時間は８４秒が表示される。出力ボタンＡ９１２を押すと第４信号があらかじめ設定されたパラメータに従って、図１８で設定されたように各チャネルから電極体によって前腕部に出力される。第４信号が一回出力されるたびに訓練回数表示１７０２に表示される回数がひとつづく減っていくとともに、訓練時間表示１７０３もＴ５ずつ短くなっていき、訓練回数と訓練時間がゼロになると出力が停止される。

訓練において、出力される電気信号の強度、即ち出力が弱い、或いは強い場合は、ＵＰボタン９８やＤＯＷＮボタン９９を使用して電気信号の振幅を調整することができる。これらのボタンを１回おすと、０．５ｍＡずつ電気信号の振幅が大きくなる、或いは小さくなる。例えばＵＰボタン９８を１回押すたびに波形生成部１１０１から出力されている電気信号の第２信号の振幅が０．５ｍＡ大きくなり、ＤＯＷＮボタン９９を押すたびに０．５ｍＡ小さくなる。

本実施の形態では訓練に使用する動作としてジャンケンのグーを使用したが、訓練の動作をグーから他の動作である、例えばパーに変更する場合は次ようにして行う。まず、制御ユニット１３と出力ユニット１２をケーブルＢ１５で接続し、電源ボタンＢ１０２により制御ユニット１３の電源を投入する。続いて出力ユニット１２からモータポイントに関する情報である、図１５の情報を読み出す。制御ユニット１３内に当該情報が保存されている場合はその情報を使用してもよい。続けて図１６の表示を利用して制御ユニット１３により訓練に使用する動作を選択する。今、動作としてジャンケンのパーを選択する場合は上記と同様に第３動作表示１６０３を押して、さらに回数を回数設定部１６０５により設定してＯＫボタン１６０６を押して選択された動作に関する情報が出力ユニット１２に転送される。図１８に一例として示された、選択された動作を与える電気信号に関する情報が出力ユニット１２で生成される場合は、制御ユニット１３が図１５のようなモータポイントに関する情報を出力ユニット１２から読み出す必要はなく、選択された動作と回数を出力ユニット１２に転送すればよい。一方、制御ユニット１３によって選択された動作を与える電気信号に関する情報が生成される場合は、制御ユニット１３は出力ユニット１２から図１５のようなモータポイントに関する情報を読み出し、或いは制御ユニット１３がモータポイントに関する情報を保持している場合は当該情報を使用して選択された動作であるパーの動作を与える電気信号に関する情報を生成して出力ユニット１２に転送する。その後、上記のよう要領で出力ユニット１２によりパーの動作を訓練する。

本実施の形態において使用する電極ベルトＲＡ８１や電極ベルトＲＢ８２は成人男性にはちょうど良い長さでも使用者が子供や女性の場合は長さが長すぎる場合がある。この場合は電極体ＡＰ８１４や電極体ＡＮ８１３など、電極体５３の一部を取り外して電極ベルトＲ２４を使用するような構成、即ち複数の電極体５３の一部を使用しない構成でもよい。電極体ＡＰ８１４や電極体ＡＮ８１３を取り外して使用する場合は、モータポイントの特定に、おいて、例えば図１４で電極番号変更表示１４０３を操作しても使用しない電極体ＡＰ８１４や電極体ＡＮ８１３の番号である電極番号８１３や８１４が、即ち使用しない電極番号が電極番号変更表示１４０３を操作しても電極番号表示１４０１に表示されないような構成でもよい。即ち使用しない電極に対する設定ができないような構成とすることもできる。この場合は使用者が誤って使用しない電極体ＡＰ８１４や電極体ＡＮ８１３に対してモータポイントの特定を実施することがなくなり、訓練全体の効率低下を防止して訓練全体の効率を向上することもできる。

さらにモータポイントの特定に先立って、全電極体に対して使用者が感知することができない微弱な電流、例えば０．５ｍＡを出力し、その時の電圧値が一定以上であれば、電極体と前腕部の接触などに問題があると判断し、当該問題のある電極体を使用しないような構成でもよい。この場合は当該電極に対して例えば図１４で電極番号変更表示１４０３を操作しても問題のある電極体の番号を設定できないような構成とすることもできる。或いは表示部Ｂ１０１や表示部Ａ９７に問題の有る電極体５３の番号を表示するなどにより、電極ベルトＲ２４のつけなおしや電極パッド５１の交換を促すこともできる。

上記の実施の形態では、訓練を実施する時は、一定時間間隔で、例えば周期Ｔ５で電気信号が出力されて訓練を実施するが、本発明はこれに限定されず別途出力を開始するスイッチを設けて、当該スイッチを操作することによってスイッチ操作のたびに電気信号が出力されて訓練を実施するような構成でもよい。この構成では使用者のペースで訓練が実施できるのでより望ましい。当該スイッチとしては例えば表示部Ａ９７に別途スイッチ表示を表示して当該スイッチ表示を反対の手で操作することでもよい。またはフットスイッチを使用して当該フットスイッチを足で操作するような構成でもよい。また、電気信号の出力の有無を使用者が制御する場合であって、動作表示１７０１にアニメーションや動画が表示される場合は、当該スイッチの操作に合わせてアニメーションや動画が指の動きを開始する、即ちアニメーションや動画の再生を開始するような構成でもよい。また、制御ユニット１３と出力ユニット１２を接続したときは、出力ユニット１２による電気信号の出力制御ができないようにする、例えば出力ボタンＡ９１２やＵＰボタン９８やＤＯＷＮボタン９９を無効にするような構成、或いは出力ボタンＡ９１２のみを無効とする構成でもよく、出力ユニット１２の誤操作により、使用者の意図によらず電気信号が出力されることを防止することもできる。

本実施の形態では、訓練に使用する電流値としてモータポイントに関する情報の値がそのまま使用されている。例えば図１８のような選択された動作を与える電気信号に関する情報（訓練の動作に関する情報）における電流値について注目すると、第１指に屈曲を与える電流は図１５における第１指の屈曲における電極番号８２６の電流値である１０ｍＡをそのまま使用して設定されており、他の指についても同様である。本発明はこれに限定されるのではなく、図１８によって例示される訓練の動作に関する情報に使用される電気信号の振幅はモータポイントに関する情報に基づいた決定方法によって決定されてもよい。例えば、モータポイントに関する情報である各指の屈曲または伸展を与える電流値から一定の値、例えば１ｍＡを差し引いて、図１８のような訓練の動作に関する情報が作成されてもよい。この場合は、モータポイントに関する情報において、屈曲を与える電流値はそれぞれ、１０ｍＡ、５ｍＡ、１１ｍＡ、７ｍＡ、１０ｍＡなので、これらからそれぞれ１ｍＡが減算されて第１指には９ｍＡ、第２指には４ｍＡ、第３指には１０ｍＡ、第４指には６ｍＡ、第５指には９ｍＡが訓練の動作に関する情報として設定されてもよい。訓練の動作に関する情報の設定方法はこれに限定されず、例えば一定の係数、例えば０．８を使用して決定されてもよい。この場合は、モータポイントに関する情報において、屈曲を与える電流値はそれぞれ、１０ｍＡ、５ｍＡ、１１ｍＡ、７ｍＡ、１０ｍＡなので、それぞれに０．８を積算して第１指には８ｍＡ、第２指には４ｍＡ、第３指には８．８ｍＡ、第４指には５．６ｍＡ、第５指には８ｍＡが訓練の動作に関する情報として設定されてもよい。さらにこれらの訓練の動作に関する情報は各指について一つの値を使用するのではなく、指によって上記の一定の値や一定の係数を変更してもよい。さらに上記ではモータポイント情報における電流値より訓練の動作に関する情報における電流値を小さくするような決定方法であったが、逆に大きくするような決定方法、例えば一定の値を加算したり、1より小さな係数で除算したり、１より大きな係数を乗算したり等であってもよい。訓練においては、上記のように各指にほとんど同時に電気信号が供給されることで、モータポイントの特定や検出時には感じなかった痛みを生じることもあるので、訓練の動作に関する情報に使用される電気信号の振幅をモータポイントに関する情報における電流値より小さくすることは望ましい。

上記において、制御ユニット１３も出力ユニット１２も使用者が設定して使用するとして説明しているが本発明はこれに限定されず、例えば制御ユニット１３による設定は医師や理学療法士のように有資格者による使用とし、訓練をうける被訓練者が出力ユニット１２を使用するような構成でもよい。上記のような構成とすることで、電気信号を訓練に適用する訓練装置１によって効率よく訓練を実施でき、直接的或いは間接的にまたは訓練全体としての効率を向上させることができる。
また、本発明では、ベースと、前記ベースを前腕に対して固定するための１本以上の固定用ベルトと、複数の電極が配置された電極ベルトを有する装具であって、前記電極ベルトは固定具によって前記ベースに取り付けられ、前記ベースは前記固定具を取付ける取付部を有し、前記電極ベルトは前記前腕に対する前記電極ベルトの相対的な位置を前記取付部と前記固定具によって変更できる装具を有することを特徴としている。
さらに、本発明では、前記装具は出力ユニットに接続されており、前記出力ユニットは特定の電極に必要な電気信号を出力することを特徴としている。
さらに、本発明では、前記出力ユニットは制御ユニットに接続されており、前記制御ユニットはモータポイントの特定と、前記モータポイントに供給する前記必要な電気信号の特定をするために、前記電極に電気信号を供給するとともに、所望の訓練に必要な前記特定の電気信号と出力の特定に使用されることを特徴としている。

１ 訓練装置
１１ 装具
１２ 出力ユニット
１３ 制御ユニット
１４ ケーブルＡ
１５ ケーブルＢ
１６ ケーブルＣ
１７ 肘電極
２１ ベース
２２ 固定用ベルトＡ
２３ 固定用ベルトＢ
２４ 電極ベルトＲ
２５ 固定具Ｒ
２６ 取付部Ａ
２７ 電極ベルトＬ
２８ クッション
２９ 位置決め
３１ ベルト基材
３２ 電極保持部
３３ 電極部
３４ ベルト固定部Ａ
３５ ベルト固定部Ｂ
３６ ベルト固定部Ｃ
３７ ベルト端部Ａ
３８ ベルト端部Ｂ
４１ 凸部Ａ
４２ 凸部Ｂ
４３ 縁部Ａ
４４ 縁部Ｂ
４５ 底面Ａ
４６ 底面Ｂ
４７ 磁石
５１ 電極パッド
５２ 電極枠
５３ 電極体
６１ 電極ゲルＡ
６２ 電極ゲルＢ
６３ 開口部
６４ 周囲
７１ 手のひら
７２ 親指
７３ 付け根
８１ 電極ベルトＲＡ
８２ 電極ベルトＲＢ
９１ 電源接続部
９２ 肘電極接続部
９３ 制御ユニット接続部Ａ
９４ 出力Ａ
９５ 出力Ｂ
９６ 電源ボタンＡ
９７ 表示部Ａ
９８ ＵＰボタン
９９ ＤＯＷＮボタン
１０１ 表示部Ｂ
１０２ 電源ボタンＢ
１０３ 出力ユニット接続部Ｂ
８０１ 電極体ＡＡ
８０２ 電極体ＡＢ
８０３ 電極体ＡＣ
８０４ 電極体ＡＤ
８０５ 電極体ＡＥ
８０６ 電極体ＡＦ
８０７ 電極体ＡＧ
８０８ 電極体ＡＨ
８０９ 電極体ＡＪ
８１０ 電極体ＡＫ
８１１ 電極体ＡＬ
８１２ 電極体ＡＭ
８１３ 電極体ＡＮ
８１４ 電極体ＡＰ
８２１ 電極体ＢＡ
８２２ 電極体ＢＢ
８２３ 電極体ＢＣ
８２４ 電極体ＢＤ
８２５ 電極体ＢＥ
８２６ 電極体ＢＦ
８２７ 電極体ＢＧ
８２８ 電極体ＢＨ
８２９ 電極体ＢＪ
８３０ 電極体ＢＫ
８３１ 電極体ＢＬ
８３２ 電極体ＢＭ
８３３ 電極体ＢＮ
８３４ 電極体ＢＰ
９１２ 出力ボタンＡ
１１０１ 波形生成部
１１０２ ユーザＩＦ部Ａ
１１０３ 制御部Ａ
１１０４ タイマＡ
１１０５ 通信部Ａ
１１０６ 電源部Ａ
１１０７ ストレージＡ
１２０２ ユーザＩＦ部Ｂ
１２０３ 制御部Ｂ
１２０４ タイマＢ
１２０５ 通信部Ｂ
１２０６ 電源部Ｂ
１２０７ ストレージＢ
１４０１ 電極番号表示
１４０２ 出力表示
１４０３ 電極番号変更表示
１４０４ 出力変更表示
１４０５ 出力制御表示
１４０６ 登録表示
１４０７ 第２屈曲表示
１４０８ 第３屈曲表示
１４０９ 第４屈曲表示
１４１０ 第５屈曲表示
１４１１ 第１屈曲表示
１４１２ 手首屈曲表示
１６０１ 第１動作表示
１６０２ 第２動作表示
１６０３ 第３動作表示
１６０４ 回数表示部
１６０５ 回数設定部
１６０６ ＯＫボタン
１７０１ 動作表示
１７０２ 訓練回数表示
１７０３ 訓練時間表示

Claims (3)

1. ベースと、前記ベースを前腕に対して固定するための１本以上の固定用ベルトと、複数の電極が配置された電極ベルトを有する装具を具備する電流刺激装置であって、
   前記ベースは、前記装具と前記前腕の相対的な位置を決定する位置決めを有し、
   前記電極ベルトは固定具によって前記ベースに取り付けられ、前記ベースは前記固定具を取付ける取付部を有し、前記電極ベルトは前記前腕に対する前記電極ベルトの相対的な位置を前記取付部と前記固定具によって変更できることを特徴とする電流刺激装置。
2. 前記装具は出力ユニットに接続されており、前記出力ユニットは前記複数の電極のうちの特定の電極に、選択された動作に必要な電気信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の電流刺激装置。
3. 前記出力ユニットは制御ユニットに接続されており、前記制御ユニットはモータポイントに電気信号を供給できる前記特定の電極と、前記選択された動作に必要な電気信号の決定に使用されることを特徴とする請求項２に記載の電流刺激装置。