JPH0787862B2 - Biostimulator - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、生体へ刺激用のパルスを出力する出力回路を
有する低周波治療器などの医療用の生体刺激装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention relates to a medical biostimulator such as a low-frequency therapeutic device having an output circuit for outputting a pulse for stimulation to a living body.

（従来の技術） 従来の生体刺激装置の出力回路は、単極性の直流パルス
のみを導子を介して人体へ出力する構造となっている。(Prior Art) An output circuit of a conventional biostimulator has a structure that outputs only a unipolar DC pulse to a human body through a conductor.

ところで、人間は、人体に装着された一対の導子のうち
低電位の−極側に強く刺激を感じる。そのため、単極性
の直流パルスのみの出力では、たとえば両肩に導子を装
着した場合、一方の肩により強く刺激を感じることにな
り効果的でない。そして、他方の肩にも強く刺激を感じ
るためには、＋極側の導子と−極側の導子とを逆にして
装着し直さなければならず面倒である。By the way, a human strongly feels a stimulus at the low-potential side of the pair of conductors attached to the human body. Therefore, output of only a unipolar DC pulse is not effective because, for example, when the conductor is attached to both shoulders, one shoulder feels stronger stimulation. In order to feel a strong stimulus on the other shoulder as well, the + pole side conductor and the − pole side conductor must be reversed and reattached, which is troublesome.

そこで、従来の生体刺激装置においては、極性切換スイ
ッチを設けた構造も採られているが、この構造でも、ス
イッチを操作する手間を要する。Therefore, in the conventional biostimulation apparatus, a structure provided with a polarity changeover switch is also adopted, but even with this structure, it takes time and effort to operate the switch.

そこでまた、従来の生体刺激装置においては、連続する
正負のパルスからなる交流パルスを出力する構造も採ら
れている。この構造によれば、一対の導子においてほぼ
同時に刺激を感じることができる。Therefore, in the conventional biostimulator, a structure is also adopted in which an alternating current pulse composed of continuous positive and negative pulses is output. According to this structure, the stimuli can be felt at the pair of conductors almost at the same time.

ところで、人体の電気的特性は、第７図に示すように、
抵抗１およびコンデンサ２の直列回路と抵抗３との並列
回路で等価回路で表わすことができる。したがって、第
７図に示す人体の等価回路に、第８図（ａ）の上段にも
示すような矩形状のパルスとして入力電圧が印加された
とき、第７図に示す回路すなわち人体には、コンデンサ
２の充放電に対応して、第８図（ａ）の下段に示すよう
に、正逆両方向にパルス形状の微分状に電流Ｉが流れ、
両方向の電流Ｉに対応して人体は刺激を感じることにな
る。もちろん、パルス発生中、抵抗３には一定の正方向
の電流が流れるから、正方向の電流Ｉが刺激の感じ方に
ついて支配的である。By the way, the electrical characteristics of the human body are as shown in FIG.
An equivalent circuit can be represented by a parallel circuit of the series circuit of the resistor 1 and the capacitor 2 and the resistor 3. Therefore, when an input voltage is applied to the equivalent circuit of the human body shown in FIG. 7 as a rectangular pulse as shown in the upper part of FIG. 8 (a), the circuit shown in FIG. Corresponding to charging / discharging of the capacitor 2, as shown in the lower part of FIG. 8 (a), a current I flows in a pulse-shaped differential in both forward and reverse directions,
The human body feels a stimulus corresponding to the current I in both directions. Of course, during the generation of the pulse, a constant forward current flows through the resistor 3, so that the forward current I is dominant in the sense of stimulation.

また、第８図（ｂ）の上段に示すように、交流パルスを
入力電圧として印加した場合には、第８図（ｂ）の下段
に示すように電流Ｉが流れる。しかし、正のパルスの終
期の負のピーク電流および負のパルスの終期の正のピー
ク電流すなわち人体からの放電電流は余分なものであ
り、これら放電電流は刺激の感じ方の均等正を損なわせ
ることになる。すなわち、特に正のピーク電流間の間隔
と負のピーク電流間の間隔が異なるものとなるため、あ
るいは、正のピーク電流の大きさと負のピーク電流の大
きさとが異なるものとなるため、刺激の感じ方が均一に
ならない。Further, as shown in the upper part of FIG. 8 (b), when an AC pulse is applied as an input voltage, a current I flows as shown in the lower part of FIG. 8 (b). However, the negative peak current at the end of the positive pulse and the positive peak current at the end of the negative pulse, that is, the discharge current from the human body, are extra, and these discharge currents impair the evenness of the feeling of stimulation. It will be. That is, in particular, since the interval between the positive peak currents and the interval between the negative peak currents are different, or the magnitude of the positive peak currents and the magnitude of the negative peak currents are different, the stimulation The feeling is not uniform.

（発明が解決しようとする問題点） 上述のように、単極性の直流パルスのみを出力する従来
の生体刺激装置では、−極側と＋極側とで刺激の感じ方
が異なり、使い勝手が悪く、また、交流パルスを出力す
る生体刺激装置でも、人体からの放電電流の影響で、刺
激の感じ方が十分均等にならない問題を有している。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional biostimulator that outputs only a unipolar DC pulse, the feeling of stimulation is different between the − pole side and the + pole side, and the usability is poor. In addition, even a biostimulator that outputs an AC pulse has a problem that the sense of stimulation is not sufficiently uniform due to the influence of the discharge current from the human body.

本発明は、上記問題点を鑑みなされたもので、人体から
の放電電流を防止でき、一対の出力端子の両方で刺激の
感じ方を均等にできる使用性のよい生体刺激装置を提供
することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to prevent a discharge current from the human body, and to provide a biological stimulator having good usability that can evenly sense stimulation at both of a pair of output terminals. To aim.

〔発明の構成〕[Structure of Invention]

（問題点を解決するための手段） 本発明の生体刺激装置は、入力側の１次コイルおよび出
力側の２次コイルを有する昇圧トランスと、この昇圧ト
ランスの１次コイルにドライブパルスを印加して２次コ
イルに正負一対のパルスからなる交流パルスを間欠的に
誘導させる駆動手段と、前記昇圧トランスの２次コイル
に接続され生体に前記交流パルスを出力する一対の出力
端子と、前記昇圧トランスの２次コイルおよび出力端子
間に直列に接続されインピーダンスが高いハイインピー
ダンス状態にするハイインピーダンスコントロール回路
と、前記１次コイルにドライブパルスが印加されていな
いとき前記ハイインピーダンスコントロール回路をドラ
イブパルスが印加されているときに比べてインピーダン
スが高いハイインピーダンス状態にする制御手段とを備
えたものである。(Means for Solving Problems) A biostimulator of the present invention applies a step-up transformer having a primary coil on the input side and a secondary coil on the output side and a drive pulse to the primary coil of the step-up transformer. Driving means for intermittently inducing a pair of positive and negative AC pulses in the secondary coil, a pair of output terminals connected to the secondary coil of the step-up transformer for outputting the AC pulse to a living body, and the step-up transformer. And a high-impedance control circuit connected in series between the secondary coil and the output terminal to make a high-impedance state in which the impedance is high, and a drive pulse is applied to the high-impedance control circuit when the drive pulse is not applied to the primary coil. High impedance state with higher impedance than when And a control means.

（作用） 本発明の生体刺激装置は、駆動手段により昇圧トランス
の１次コイルにドライブパルスを印加して、昇圧トラン
スの２次コイルに誘導された正負一対のパルスからなる
交流パルスを出力端子を介して人体へ出力する。このと
き、１次コイルへのドライブパルスの印加時には、２次
コイルと出力端子との間のハイインピーダンスコントロ
ール回路が制御手段により通常のインピーダンス状態に
されてパルスが人体に出力されるが、１次コイルにドラ
イブパルスが印加されていないときには、ハイインピー
ダンスコントロール回路が制御手段によりドライブパル
スが印加されているときに比べてインピーダンスが高い
ハイインピーダンス状態にされて、パルスの出力に伴っ
て人体に充電された電荷の放電が防止される。こうし
て、出力パルス形状の微分状に流れる電流のうち正のパ
ルスに伴う負のピーク電流および負のパルスに伴う正の
ピーク電流をなくし、一対の出力端子の両方で、刺激の
感じ方を均等にする。(Operation) In the biostimulator of the present invention, the drive pulse is applied to the primary coil of the step-up transformer by the drive means, and the AC pulse composed of a pair of positive and negative pulses induced in the secondary coil of the step-up transformer is output terminal. Output to the human body via. At this time, when the drive pulse is applied to the primary coil, the high-impedance control circuit between the secondary coil and the output terminal is brought into the normal impedance state by the control means and the pulse is output to the human body. When the drive pulse is not applied to the coil, the high impedance control circuit is set to a high impedance state in which the impedance is higher than when the drive pulse is applied by the control means, and the human body is charged with the output of the pulse. The discharge of electric charges is prevented. In this way, the negative peak current associated with the positive pulse and the positive peak current associated with the negative pulse of the differentially flowing current of the output pulse shape are eliminated, and the sense of stimulation is evenly distributed on both the pair of output terminals. To do.

（実施例） 以下、本発明の生体刺激装置の第１実施例の構成を第１
図ないし第３図を参照して説明する。(Embodiment) Hereinafter, the configuration of the first embodiment of the biostimulator of the present invention
This will be described with reference to FIGS.

第３図において、11は電源回路で、この電源回路11は、
電池12と電源スイッチ13と電位低下時の逆流防止用のダ
イオード14とが直列に接続されており、スイッチ13およ
びダイオード14のアノード間が第１出力端15となってい
るとともに、ダイオード14のカソード側が第２出力端16
となっている。また、第１出力端15および第２出力端16
と電池12の−極との間には平滑用のコンデンサ17,18お
よびコンデンサ19がそれぞれ接続されている。In FIG. 3, 11 is a power supply circuit, and this power supply circuit 11 is
The battery 12, the power switch 13, and the diode 14 for preventing backflow when the potential drops are connected in series, and the anode of the switch 13 and the diode 14 serves as the first output terminal 15, and the cathode of the diode 14 Side is the second output end 16
Has become. In addition, the first output end 15 and the second output end 16
The smoothing capacitors 17 and 18 and the capacitor 19 are connected between the negative electrode of the battery 12 and the negative electrode of the battery 12, respectively.

第２図において、21は駆動手段および制御手段としての
マイクロコンピュータ（たとえば、日本電気株式会社の
μPD7564CSあるいはμPD75P64など）で、このマイクロ
コンピュータ21の電源入力端子21aに、電源回路11の第
２出力端16が接続されているとともに、アース端子21b
に電池12の−極が接続されている。また、マイクロコン
ピュータ21の発振子入力端子21c,21dの間に発振子22と
抵抗23とが直列に接続されている。なお、発振子22の両
端と電池12の−極との間にはコンデンサ24,25がそれぞ
れ接続されている。In FIG. 2, reference numeral 21 is a microcomputer (for example, μPD7564CS or μPD75P64 manufactured by NEC Corporation) as a driving means and a control means. The power input terminal 21a of the microcomputer 21 has a second output terminal of the power circuit 11. 16 is connected and the ground terminal 21b
The negative pole of the battery 12 is connected to. Further, the oscillator 22 and the resistor 23 are connected in series between the oscillator input terminals 21c and 21d of the microcomputer 21. Note that capacitors 24 and 25 are connected between both ends of the oscillator 22 and the negative electrode of the battery 12, respectively.

また、マイクロコンピュータ21のポート21e,21f,21g,21
hと電池12の−極との間には、波形操作用のスイッチ26,
27,28,29および抵抗30,31,32,33がそれぞれ直列に接続
されている。また、マイクロコンピュータ21のポート21
i,21j,21K,21lと電源回路11の第１出力端15間には、発
光ダイオード34,35,36,37がそれぞれ共通の抵抗38を介
して接続されている。さらに、前記マイクロコンピュー
タ21のポート21mが電池12の−極に接続されているとと
もに、このポート21mとポート21nとの間に抵抗39が接続
されている。なお、この抵抗39は、制御方式の異なる機
種の違いをマイクロコンピュータ21に識別させるための
ものである。また、このマイクロコンピュータ21のポー
ト21oには何も接続されていない。In addition, the ports 21e, 21f, 21g, 21 of the microcomputer 21
Between h and the negative pole of the battery 12, a switch 26 for waveform operation,
27, 28, 29 and resistors 30, 31, 32, 33 are connected in series, respectively. Also, port 21 of the microcomputer 21
Light-emitting diodes 34, 35, 36, 37 are connected between i, 21j, 21K, 21l and the first output terminal 15 of the power supply circuit 11 via a common resistor 38, respectively. Further, the port 21m of the microcomputer 21 is connected to the negative terminal of the battery 12, and the resistor 39 is connected between the port 21m and the port 21n. The resistor 39 is used by the microcomputer 21 to identify the difference between models having different control methods. Nothing is connected to the port 21o of the microcomputer 21.

41はリセット用ICで、このリセット用IC41は、入力端子
41aが電源回路11の第２出力端16に接続され、アース端
子41bが電池12の負極に接続されているとともに、出力
端子41cがマイクロコンピュータ21のリセット端子21pに
接続されている。また、電源回路11とマイクロコンピュ
ータ21の入力ポート21qとの間に時定数回路42が接続さ
れている。すなわち、電源回路11の第２出力端16と電池
12の負極との間に抵抗43およびダイオード44の並列回路
とコンデンサ45とが直列に接続されており、これら抵抗
43およびコンデンサ45の中間点が入力ポート21qに接続
されている。41 is a reset IC, and this reset IC 41 is an input terminal
41a is connected to the second output terminal 16 of the power supply circuit 11, the ground terminal 41b is connected to the negative electrode of the battery 12, and the output terminal 41c is connected to the reset terminal 21p of the microcomputer 21. A time constant circuit 42 is connected between the power supply circuit 11 and the input port 21q of the microcomputer 21. That is, the second output terminal 16 of the power supply circuit 11 and the battery
A parallel circuit of a resistor 43 and a diode 44 and a capacitor 45 are connected in series between the negative electrode of 12 and these resistors.
The midpoint between 43 and capacitor 45 is connected to input port 21q.

なお、時定数回路42は、リセット用IC41からのリセット
信号が、電源投入時のものかあるいは一時的な電源電圧
の低下時のものかを判別するためのものである。The time constant circuit 42 is for determining whether the reset signal from the reset IC 41 is one when the power is turned on or one when the power supply voltage is temporarily lowered.

第１図は、出力回路51を示すもので、この出力回路51
は、昇圧トランス52を有している。そして、この昇圧ト
ランス52の１次コイル52aの中点タップがダイオード53
を介して電源回路11の第１出力端15に接続されている。
また、１次コイル52aの両端と中点タップとの間にダイ
オード54,55がそれぞれ接続されている。さらに、１次
コイル52aの両端は、それぞれ、ダーリントン接続され
たトランジスタ56,57,58,59のコレクタに接続されてお
り、一方のトランジスタ58,59のエミッタは電池12の−
極に接続されている。また、他方のトランジスタ56,57
のベースは、それぞれコンデンサ60,61を介して、マイ
クロコンピュータ21の出力ポート21r,21sに接続されて
いる。なお、コンデンサ60,61とトランジスタ56,57との
中間点は、それぞれ、ダイオード62,63を介して、電池1
2の−極に接続されている。FIG. 1 shows the output circuit 51.
Has a step-up transformer 52. The center tap of the primary coil 52a of the step-up transformer 52 is the diode 53.
Is connected to the first output terminal 15 of the power supply circuit 11 via.
Diodes 54 and 55 are connected between both ends of the primary coil 52a and the center tap. Further, both ends of the primary coil 52a are connected to the collectors of the Darlington-connected transistors 56, 57, 58 and 59, respectively, and the emitter of one of the transistors 58 and 59 is the − of the battery 12.
It is connected to the pole. Also, the other transistor 56,57
The base of is connected to the output ports 21r and 21s of the microcomputer 21 via capacitors 60 and 61, respectively. The midpoint between the capacitors 60 and 61 and the transistors 56 and 57 is connected to the battery 1 via the diodes 62 and 63, respectively.
It is connected to the negative pole of 2.

一方、昇圧トランス52の２次コイル52bの両端間には可
変抵抗64が接続されており、この可変抵抗64の摺動子が
出力端子65の一方に接続されている。なお、電源スイッ
チ13は可変抵抗64に組込まれたものである。また、２次
コイル52bの一端が、ダイオード66,67,67,69のブリッジ
とNPN形トランジスタ70とからなるハイインピーダンス
コントロール回路71を介して、出力端子65の他方に接続
されている。すなわち、２次コイル52bの一端と他方の
出力端子65とからNPN形トランジスタ70のコレクタへ順
方向にダイオード66,67が接続されているとともに、電
池12の−極にも接続されたNPN形トランジスタ70のエミ
ッタから２次コイル52bの一端と他方の出力端子65とへ
順方向にダイオード68,69が接続されている。On the other hand, a variable resistor 64 is connected between both ends of the secondary coil 52b of the step-up transformer 52, and a slider of the variable resistor 64 is connected to one of the output terminals 65. The power switch 13 is incorporated in the variable resistor 64. Further, one end of the secondary coil 52b is connected to the other end of the output terminal 65 via a high impedance control circuit 71 composed of a bridge of diodes 66, 67, 67, 69 and an NPN transistor 70. That is, diodes 66 and 67 are connected in the forward direction from one end of the secondary coil 52b and the other output terminal 65 to the collector of the NPN transistor 70, and are also connected to the negative pole of the battery 12. Diodes 68 and 69 are connected in the forward direction from the emitter of 70 to one end of the secondary coil 52b and the other output terminal 65.

さらに、マイクロコンピュータ21の出力ポート21tにベ
ースが接続されたトランジスタ72のエミッタが、ポート
21r,21sおよびコンデンサ60,61の中間点とハイインピー
ダンスコントロール回路71のトランジスタ72のベースと
にそれぞれ抵抗73,74,75を介して接続されている。そし
て、トランジスタ72は、コレクタが電源回路11の第２出
力端16に接続されているとともに、コレクタおよびベー
ス間に抵抗76が接続されている。Furthermore, the emitter of the transistor 72 whose base is connected to the output port 21t of the microcomputer 21 is
21r, 21s and capacitors 60, 61 are connected to the intermediate point and the base of the transistor 72 of the high impedance control circuit 71 via resistors 73, 74, 75, respectively. The collector of the transistor 72 is connected to the second output terminal 16 of the power supply circuit 11, and the resistor 76 is connected between the collector and the base.

なお、トランジスタ72が１次コイル52a側の回路にも接
続されているのは、無駄な電力消費を防止するためであ
る。さらに、２次コイル52bに接続されたダイオード54,
55は、昇圧トランス52の逆起電力からトランジスタ56,5
7,58,59を保護するためのものである。The transistor 72 is also connected to the circuit on the primary coil 52a side in order to prevent useless power consumption. Further, the diode 54 connected to the secondary coil 52b,
55 is a transistor 56, 5 from the back electromotive force of the step-up transformer 52.
It protects 7,58,59.

つぎに、上記実施例の作用について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be described.

上記生体刺激装置の使用にあたっては、出力端子65に図
示しない一対の導子を接続し、これら導子を人体に装着
する。When using the biostimulator, a pair of conductors (not shown) are connected to the output terminal 65 and these conductors are attached to the human body.

そうして、マイクロコンピュータ21の制御により、ポー
ト21r,21sから第４図に示すようなドライブパルスが間
欠的に出力されて、昇圧トランス52の１次コイル52aに
印加され、２次コイル52bに誘導された電流が人体に流
れる。ポート21rからドライブパルスが出力されたとき
と、ポート21sからドライプパルスが出力されたときと
では、逆方向に電流が流れる。Then, under the control of the microcomputer 21, the drive pulses as shown in FIG. 4 are intermittently output from the ports 21r, 21s and applied to the primary coil 52a of the step-up transformer 52 and applied to the secondary coil 52b. The induced current flows through the human body. Current flows in the opposite direction when the drive pulse is output from the port 21r and when the drive pulse is output from the port 21s.

また、ポート21tからは、第４図に示すように、ポート2
1rからの出力とポート21sからの出力の論理和のパルス
が出力される。したがって、ポート21rまたはポート21s
からパルスが出力されたときのみに、トランジスタ70に
ベース電流が流れこのトランジスタ70がONとなってハイ
インピーダンスコントロール回路71は通常のインピーダ
ンス状態となり、それ以外のときは、トランジスタ70は
OFFとなってハイインピーダンスコントロール回路71は
ハイインピーダンス状態となる。そのため、人体へのパ
ルスの出力に伴って人体に充電された電荷のパルス出力
後における放電が防止される。Also, from port 21t, as shown in FIG.
The pulse of the logical sum of the output from 1r and the output from port 21s is output. Therefore, port 21r or port 21s
The base current flows through the transistor 70 only when a pulse is output from the transistor 70, and the transistor 70 is turned on to bring the high-impedance control circuit 71 into a normal impedance state.
When turned off, the high impedance control circuit 71 enters a high impedance state. Therefore, the discharge of the electric charge charged in the human body with the pulse output to the human body after the pulse output is prevented.

なお、通常のインピーダンス状態では、人体へ出力され
るパルスの正負に応じて、パルス電流は、ダイオード6
7、トランジスタ70およびダイオード69を介して、ある
いは、ダイオード66、トランジスタ70およびダイオード
68を介して流れる。In the normal impedance state, the pulse current changes depending on whether the pulse output to the human body is positive or negative.
7, via transistor 70 and diode 69, or diode 66, transistor 70 and diode
Flowing through 68.

また、使用者は、波形操作用のスイッチ26,27,28,29を
操作することにより、人体への出力パルスの波形を選択
したり、パルスの発生周期を調節したりすることができ
る。選択される波形は、たとえば、直流間欠パルス、連
続する正負のパルスからなる交流間欠パルス、正負のパ
ルスの交互間欠パルス、一定時間毎に発生する交流の継
続パルスなどである。また、選択された波形および周期
に応じて発光ダイオード34,35,36,37が点滅する。これ
らの制御は、すべてマイクロコンピュータ21が行なう。
さらに、可変抵抗64を操作することにより、出力パルス
の振幅も調節できる。Also, the user can select the waveform of the output pulse to the human body or adjust the pulse generation period by operating the switches 26, 27, 28, 29 for waveform operation. The selected waveform is, for example, a DC intermittent pulse, an AC intermittent pulse composed of continuous positive and negative pulses, an alternating intermittent pulse of positive and negative pulses, an AC continuous pulse generated at regular time intervals, or the like. Further, the light emitting diodes 34, 35, 36, 37 blink according to the selected waveform and cycle. The microcomputer 21 performs all of these controls.
Further, the amplitude of the output pulse can be adjusted by operating the variable resistor 64.

とくに、交流間欠パルスを選択した場合には、第４図に
示すように、ポート21r,21sから、時間幅τのパルスが
Δｔの時間をおいて出力される。したがって、同じく第
４図に示すように、出力端子65から人体へは、正負のパ
ルスが連続的に出力される。そのため、人体は、一対の
導子の両方において同時に同程度の刺激を感じることに
なる。しかも、第４図で平行斜線を付して示した時期に
おいては、前述のようにハイインピーダンスコントロー
ル回路71がハイインピーダンス状態となって、人体から
の放電電流が防止されるので、刺激の感じ方はより均等
なものとなり、使用性が向上する。すなわち、第８図
（ｂ）における各パルス出力後のピーク電流がなくなる
ので、刺激の感じ方が両導子でより均等なものとなる。In particular, when the AC intermittent pulse is selected, as shown in FIG. 4, the pulses of the time width τ are output from the ports 21r and 21s after a time of Δt. Therefore, as also shown in FIG. 4, positive and negative pulses are continuously output from the output terminal 65 to the human body. Therefore, the human body feels the same degree of stimulation at the same time in both the pair of conductors. Moreover, at the time indicated by hatching in FIG. 4, the high-impedance control circuit 71 is in the high-impedance state as described above, and the discharge current from the human body is prevented. Is more even and improves usability. That is, since the peak current after each pulse output in FIG. 8B disappears, the feeling of stimulation becomes more uniform in both conductors.

ところで、人体に充電されたエネルギーを吸収しなけれ
ばならないから、交流間欠パルスを形成する一対の正負
のパルス間には、パルス非発生時間Δｔが必要である。
そして、エネルギーを十分に吸収するには、Δｔをパル
ス幅τ以上にすることが望ましい。また、Δｔが大きく
なりすぎると、人体は正負のパルスそれぞれに伴う刺激
を同時と感じられなくなるので、交流間欠パルスの周波
数をｆとするとき、Δｔは1/f以下にし、しかもこの1/f
よりなるべく小さく（Δｔ≪1/f）することが望まし
く、とくに２τ以下とすることが望ましい。実際には、
たとえば、ｆは30Hz以下すなわち1/fは33ms以上とし、
Δｔは0.3msとする。By the way, since the energy charged in the human body must be absorbed, the pulse non-occurrence time Δt is required between a pair of positive and negative pulses forming an AC intermittent pulse.
Then, in order to absorb the energy sufficiently, it is desirable that Δt is not less than the pulse width τ. Further, if Δt becomes too large, the human body cannot sense the stimuli associated with the positive and negative pulses at the same time. Therefore, when the frequency of the AC intermittent pulse is f, Δt should be 1 / f or less, and 1 / f
It is desirable to make it as small as possible (Δt << 1 / f), and it is particularly desirable to set it to 2τ or less. actually,
For example, f is 30Hz or less, that is, 1 / f is 33ms or more,
Δt is 0.3 ms.

なお、ドライブパルスのパルス幅τが長くなるほどΔｔ
を長くし、逆にτが短くなるほどΔｔが短くなるように
してもよい。これは、パルス幅τが長くなるほど人体に
充電されるエネルギーを吸収するのにより長い時間を要
するためである。The longer the pulse width τ of the drive pulse, the more Δt
May be made longer, and conversely, as τ becomes shorter, Δt may become shorter. This is because as the pulse width τ becomes longer, it takes a longer time to absorb the energy charged in the human body.

なお、ハイインピーダンスコントロール回路は、たとえ
ばリレーにより形成することもできるが、上記実施例の
ように、ダイオード66,67,68,69とトランジスタ70とに
より形成すれば、このトランジスタ70は耐圧性の高いも
のとする必要があるものの、リレーによる場合よりも、
作動速度を速くできるとともに、安価にできる。The high-impedance control circuit can be formed by, for example, a relay. However, if the high-impedance control circuit is formed by the diodes 66, 67, 68, 69 and the transistor 70 as in the above embodiment, the transistor 70 has high withstand voltage. It should be, but more than by a relay,
The operating speed can be increased and the cost can be reduced.

第５図は、本発明の第２実施例を示すもので、この実施
例では、出力回路51の昇圧トランス52の２次コイル52b
と並列に、人体と同程度（0.1〜0.01μＦ）のコンデン
サ81を接続している。FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the secondary coil 52b of the step-up transformer 52 of the output circuit 51 is shown.
A capacitor 81 of approximately the same size as the human body (0.1 to 0.01 μF) is connected in parallel with.

この構造によれば、人体への出力パルスの波形がコンデ
ンサ81により平滑にされるので、刺激の感じが柔かい感
じになる。According to this structure, since the waveform of the output pulse to the human body is smoothed by the capacitor 81, the feeling of stimulation becomes soft.

なお、この第２実施例の出力回路51においては、１次コ
イル52aの両端にそれぞれ１個のトランジスタ58,59が接
続されており、これらトランジスタ58,59のベースが抵
抗82,83を介してポート21r,21sに接続されている。In the output circuit 51 of the second embodiment, one transistor 58, 59 is connected to both ends of the primary coil 52a, and the bases of these transistors 58, 59 are connected via resistors 82, 83. It is connected to ports 21r and 21s.

第６図は本発明の第３実施例を示すもので、この実施例
は、ハイインピーダンスコントロール回路91の変形例で
ある。FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention, which is a modification of the high impedance control circuit 91.

出力回路51の昇圧トランス52の２次コイル52bにトラン
ジスタ92のコレクタが接続されており、このトランジス
タ92のエミッタがダイオード93を順方向に介して出力端
子65に接続されている。また、この出力端子65に別のト
ランジスタ94のコレクタが接続されており、このトラン
ジスタ94のエミッタがダイオード95を順方向に介して次
コイル52bに接続されている。さらに、両トランジスタ9
2,94は、エミッタが電池12の−極に接続されているとと
もに、ベースがそれぞれ抵抗96,97を介してトランジス
タ72に接続されている。The collector of the transistor 92 is connected to the secondary coil 52b of the step-up transformer 52 of the output circuit 51, and the emitter of the transistor 92 is connected to the output terminal 65 via the diode 93 in the forward direction. Further, the collector of another transistor 94 is connected to the output terminal 65, and the emitter of the transistor 94 is connected to the next coil 52b through the diode 95 in the forward direction. Furthermore, both transistors 9
2, 94 has an emitter connected to the negative electrode of the battery 12 and a base connected to the transistor 72 via resistors 96 and 97, respectively.

そうして、ポート21tからパルスが出力されていると
き、トランジスタ92,94がONになって、ハイインピーダ
ンスコントロール回路91は通常のインピーダンス状態と
なり、それ以外のときはハイインピーダンス状態とな
る。そして、通常のインピーダンス状態で、パルス電流
は、トランジスタ92およびダイオード93を介して、ある
いは、トランジスタ94およびダイオード95を介して流れ
る。Then, when a pulse is output from the port 21t, the transistors 92 and 94 are turned on, and the high impedance control circuit 91 is in a normal impedance state, and otherwise is in a high impedance state. Then, in the normal impedance state, the pulse current flows through the transistor 92 and the diode 93, or the transistor 94 and the diode 95.

なお、このハイインピーダンスコントロール回路91より
も、上記第１実施例のハイインピーダンスコントロール
回路71の方が安価にできる。The high impedance control circuit 71 of the first embodiment can be manufactured at a lower cost than the high impedance control circuit 91.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の生体刺激装置によれば、昇圧トランスの２次コ
イルと人体への出力端子との間に、ハイインピーダンス
状態となるハイインピーダンスコントロール回路を接続
し、１次コイルにドライブパルスが印加されていないと
きハイインピーダンス状態にしたので、パルスの出力に
伴って人体に充電された電荷の放電を防止することがで
き、したがって、人体に交流パルスが出力されたとき、
一対の出力端子の両方で刺激の感じ方が均等なものとな
り、使用性を向上できる。According to the biostimulator of the present invention, a high-impedance control circuit that is in a high-impedance state is connected between the secondary coil of the step-up transformer and the output terminal to the human body, and the drive pulse is applied to the primary coil. Since it is in a high impedance state when it is not present, it is possible to prevent discharge of the electric charge charged in the human body due to the output of the pulse, and thus, when an AC pulse is output to the human body,
The feeling of stimulation is even in both of the pair of output terminals, and usability can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明の生体刺激装置の第１実施例を示す出力
回路の回路図、第２図は同上駆動手段および制御手段部
の回路図、第３図は同上電源回路の回路図、第４図は同
上タイミングチャート、第５図は本発明の第２実施例を
示す出力回路の回路図、第６図は本発明の第３実施例を
示すハイインピーダンスコントロール回路の回路図、第
７図は人体の等価回路を示す回路図、第８図（ａ）
（ｂ）は同上タイミングチャートである。 21……駆動手段および制御手段としてのマイクロコンピ
ュータ、52……昇圧トランス、52a……１次コイル、52b
……２次コイル、65……出力端子、66,67,68,69……ダ
イオード、70……NPN形トランジスタ、71……ハイイン
ピーダンスコントロール回路、81……コンデンサ、91…
…ハイインピーダンスコントロール回路。FIG. 1 is a circuit diagram of an output circuit showing a first embodiment of a biostimulation device of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a driving means and a control means section of the same, and FIG. 3 is a circuit diagram of a power supply circuit of the same. 4 is a timing chart of the same as above, FIG. 5 is a circuit diagram of an output circuit showing a second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a circuit diagram of a high impedance control circuit showing a third embodiment of the present invention, and FIG. Is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the human body, FIG. 8 (a)
(B) is a timing chart same as the above. 21 ... Microcomputer as drive means and control means, 52 ... Step-up transformer, 52a ... Primary coil, 52b
…… Secondary coil, 65 …… Output terminal, 66,67,68,69 …… Diode, 70 …… NPN type transistor, 71 …… High impedance control circuit, 81 …… Capacitor, 91…
… High impedance control circuit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】入力側の１次コイルおよび出力側の２次コ
イルを有する昇圧トランスと、 この昇圧トランスの１次コイルにドライブパルスを印加
して２次コイルに正負一対のパルスからなる交流パルス
を間欠的に誘導させる駆動手段と、 前記昇圧トランスの２次コイルに接続され生体に前記交
流パルスを出力する一対の出力端子と、 前記昇圧トランスの２次コイルおよび出力端子間に直列
に接続されインピーダンスが高いハイインピーダンス状
態にするハイインピーダンスコントロール回路と、 前記１次コイルにドライブパルスが印加されていないと
き前記ハイインピーダンスコントロール回路をドライブ
パルスが印加されているときに比べてインピーダンスが
高いハイインピーダンス状態にする制御手段と を備えたことを特徴とする生体刺激装置。1. A step-up transformer having an input-side primary coil and an output-side secondary coil, and an AC pulse consisting of a pair of positive and negative pulses applied to the secondary coil by applying a drive pulse to the primary coil of the step-up transformer. Driving means for intermittently inducing a voltage, a pair of output terminals connected to the secondary coil of the step-up transformer and outputting the AC pulse to a living body, and connected in series between the secondary coil and the output terminal of the step-up transformer. A high-impedance control circuit for bringing the high-impedance state into a high-impedance state, and a high-impedance state in which the impedance is higher when the primary coil is not applied with a drive pulse than when the high-impedance control circuit is applied with a drive pulse A living body characterized by comprising: Stimulation devices. 【請求項２】駆動手段は、交流パルスを誘導する一対の
ドライブパルス間にこれら各ドライブパルスのパルス幅
以上で、かつ、交流パルスの周波数の逆数以下のパルス
非発生時間を生じさせる ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の生体刺激
装置。2. The drive means causes a pulse non-occurrence time which is equal to or more than the pulse width of each drive pulse and equal to or less than the reciprocal of the frequency of the AC pulse between a pair of drive pulses for inducing the AC pulse. The biostimulator according to claim 1. 【請求項３】昇圧トランスの２次コイルには、この２次
コイルに並列に接続されたコンデンサを有する ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
載の生体刺激装置。3. The biostimulator according to claim 1 or 2, wherein the secondary coil of the step-up transformer has a capacitor connected in parallel to the secondary coil. 【請求項４】ハイインピーダンスコントロール回路は、
ベースが制御手段に接続されたNPN形トランジスタと、
２次コイルの一端および一方の出力端子からそれぞれ前
記NPN形トランジスタのコレクタへ順方向に接続された
ダイオードと、前記NPN形トランジスタのエミッタから
それぞれ前記２次コイルの一端および一方の前記出力端
子へ順方向に接続されたダイオードとからなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項記載の生体
刺激装置。4. A high impedance control circuit,
An NPN transistor whose base is connected to the control means,
A diode connected in the forward direction from one end and one output terminal of the secondary coil to the collector of the NPN transistor, and one from the emitter of the NPN transistor to one end and one of the output terminals of the secondary coil, respectively. The biostimulator according to any one of claims 1 to 3, wherein the biostimulator comprises a diode connected in a direction.