JPS60261469A - 経皮性神経刺戟装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は経皮性神経刺戟装置および特に出力および表示
信号が慣用のプロセッサによ多制御されるような装置に
関する。

経皮性神経刺戟装置は刺戟となる電気的パルスを電極に
加えるが、これらの電極は患者の皮膚に接触して電気的
神経刺戟によって苦痛を軽減する。

一般に患者は医師から如何にして装置を安全かつ効果的
に用いるかというインストラクションと共に装置を供与
されることになる。その後、患者は装置′を用いて必要
な処置をとる。従って、装置に関しては患者が使用する
のに簡単かつ容易であることが望ましい。

異なった患者は異なったタイプのパルスシーケンスから
恩恵を受けるものであることが見出されている。従って
、刺戟装置はパルスシーケンスの異なったタイプの範囲
を提供できるものであるべきであシ、その結果、医師は
、凡ゆる特定の患者にとって最も利益となる処置を規定
することができる。

多（の場合、患者はこの刺戟装置を、惑もしくは彼女の
普通の日常活動を継続しながら用いることが可能である
。これを可能とするため、装置は小型かつポータプルで
なければならない。従って、装置はポケットに忍ばせ、
また十分軽くて患者のベルト上で運べる程度に充分に小
さいことが望ましい。

処１ｔ−行うために、患者は簡単な制御を利用すること
によシ、この患者の規定された処置用パルスシーケンス
を選択することが可能であるべきであシ、更に＠言上の
インジケータまたはディスプレイを観察することによシ
装置シーケンスを確めねばならない。次に、この種の装
置においては電子的回路を提供して処置パルスシーケン
スを制御し、かつディスプレイを制御しなければならな
い。

しかし、これら２つの機能のために別の回路アッセンブ
リを提供することは、装置のサイズを増大させ、所望の
ポータプル性に反する大きく、高張る装置をもたらす可
能性がある。そのような訳で、刺戟装置に関して、出力
パルス生成および処置パラメータ表示の双方について慣
用の制御回路を用いることが望ましい。

本発明の原理によれば、刺戟装置は、出力パルス生成お
よび処置パラメータ表示の双方に関して共通の制御器を
利用することによって提供される。

好ましくはプログラムされたマイクロプロセッサの形を
とるこの共通の制御器は、信号線路によシパルス出力回
路およびディスプレイに接続され、これらは信号路を時
分割することによ多制御される。この制御器は、出力パ
ルス特性および表示パラメータの計算のために、オペレ
ータによシ入力された入力信号に応答する。処置時間の
大部分の間、制御器は、ディスプレイを制御するため、
信号路上に信号を提供している。表示信号は出力信号が
発生される際、定められたインターバルの間割込まれる
。出力信号タイミングは、所望パルスシーケンスがディ
スプレイ上に何らの顕著な影響をも与えないように所望
のパルスシーケンスが得られるような方法で支配され、
これが電源および表示装置の寿命を延長する。

第１図を参照すると、本発明の原理に従って構成された
ディジタル制御刺戟装置が概略的に示されている。マイ
クロプロセッサ１０は参照数字１２で示される押ボタン
スイッチからのオペレータ入力の制御信号を受ける。マ
イクロプロセッサはまた、低バッテリ検出装置２６およ
び監視信号検出装置５０からの入力も受ける。これら２
つの供給源のいずれかよシの信号は出力パルス発生の終
結を早める。

本装置はバッテリ１４によシミ力が供給され、該バッテ
リはＯＮ１０　Ｆ　Ｆスイッチ１６によシ給電調整装置
１８に接続される。調整装置１８は調整された供給電圧
Ｖｓをマイクロプロセッサ１０に提供し、出力段電圧Ｖ
ムおよび基準電圧をディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ　）
変換器４０に供給する。この調整装置はまた、検出装置
によって電圧標本化のために低バッテリ検出装置２６に
接続される。

マイクロプロセッサ１０は、２つのポート、ならびにバ
ス１、バス２、およびバス３として示されるデータバス
を有している。バス１は出力信号レベルを表わすディジ
タル語をＤ／Ａ変換器４０に、またディスプレイ２０の
最右方けたのセグメントのための制御信号を供給する。

バス２はディスプレイ２０の中央け７’ｃのセグメント
のだめの制御信号を供給し、またモードスイッチ２４の
設定をサンプリングするものである。バス３は専用制御
機能用の複数本のデータ線路を有している。線路３１は
Ｄ／Ａ変換器４０に対する基準電圧印加のタイミングを
制御する。線路３２はＤ／Ａ変換器のバッファへの出力
電圧レベル語の刻時を制御する。ａ路３３および３４は
ゲート４２および４４の閉成を制御し、これらのゲート
はＤ／Ａ変換器からの電圧を装置の出力と結合させるも
のである。線路３５は、モードスイッチの状態がサンプ
リングされる時間中、モードスイッチ２４に信号を加え
る。線路３６は入力データをシフトレジスタ２２に加、
ｔ、そして線路３７は第１出力におけるパルスの振幅が
数値的に表示される際には、ディスプレイ２０の左側で
ＡＭＰインジケータをオンにする。

Ｄ／Ａ変換器の出力は２個のＣＭＯＳゲート４２および
４４を経由して、出力信号増幅器４６および４Ｂの入力
に接続されている。増幅器４６および４８の出力は各出
カドランスＴＲＩおよびＴＲ２に接続され、かつ監視信
号検出装置５０の入力に接続される。

第１図の概略図の一部分を更に詳細に第２図に示す。８
０Ｃ４９で表わされる一般タイブのものから成っていて
もよいマイクロプロセッサ１０が具体的に示されたその
入力および出力と共に示されている。３　ＭＨｚの水晶
１０１はマイクロプロセッサ１０の入力×１および×２
間に接続されている。コンデンサ１０３はマイクロプロ
セッサのリセット入力をアースに接続し、その結果マイ
クロプロセッサは、装置がオンされ、かつ供給電圧が安
定化された直後にリセット指令管受けることになる。Ｄ
ＩＳＰ、ｌＮＣ５ＤＥＣおよびＳＥＴと標識された４個
の押しボタンコントロールはマイクロプロセッサの入力
Ｔｏ、ＴＬおよび割込み入力に接続される。数多くのダ
イオードが用いられて、押しボタンスイッチからの信号
をコード化する。たとえば、ＤＩＳＰ押しボタンが閉じ
られて、ディスプレイ上に表示されている機能を変化さ
せると、ＤＩＳＰ押しボタンからのダイオードは低（グ
ラウンドレベル）信号をＴＯおよびＴ１人力に加える。

次いでマイクロプロセッサはＤＩＳＰ指令としてのこれ
ら２本Ｏ低い線路をデコードする。史にマイクロプロセ
ッサ入力に、トランジスタ１０５ｔ−経由する監視信号
および低バッテリ検出信号が接続される。電源ＯＮ初期
化信号は入力Ｔ１に接続される。

３本のバスの個別の線路もまた示されている。

バス１および２は各８本の線路から成るポートでちゃ、
またバス３は上に列挙された具体的な機能を制御するた
めの８本のデータ線路を含んで構成される。第１図には
示されてい力い線路３８はクロック線路であシ、これは
選択的に付勢されて線路３６からのデータをシフトレジ
スタ２２にロードする。

第３図は第１図のディスプレイとノくス装置を更に詳細
に示している。マイクロプロセッサからの線路３１はＣ
ＭＯＳゲート１２８を経由してトランジスタ１１８のペ
ースに結合されている。この線路３１上の信号ＲＥＦＧ
は、必要とされる場合には、Ｄ／Ａ変換器の作動中、ト
ランジスタ１１Ｂをオンして基準電圧ｔ−Ｄ／Ａ変換器
４０に印加する。Ｄ／Ａ変換器が出力電圧を供給しない
場合には基準電圧は必要ではなく、そしてこれはＲＥＦ
Ｇ信号によシオフされてバッテリの電力を保存する。他
方、基準電圧は１／２秒ごとに瞬時的にオンされてバッ
テリ電圧をサンプリングする。コンデンサ１４′ｔ−チ
ャージしながらオン／オフスイッチ１６をオンした後、
ゲート１２８は瞬時的にしゃ断されることになる。コン
デンサをチャージするための時間が、トランジスタ７０
をオフする前に系を安定化させ、この時にマイクロプロ
セッサのＴ１人力が解放される。Ｔ１が解放されると、
出力パルスは低い安全なレベルとなる。トランジスタＴ
２が順次オフされることになシ、ゲート１２８へのイネ
ーブル）　線路を解放する・　トラフ″′タフ２もまた
所望ゝ−ドへのモード変化全強制する。マイクロプロセ
ッサが有効なデータで動作しているときに、Ａ／Ｄ変換
器への基準電圧の印加が進められてもよい。

このホールド・オフのシーケンスは、瞬時的な電源オフ
後の患者への不正確な高レベル出力パルスの印加を阻止
し、これはマイクロプロセッサのレジスタが復旧するま
でこのレジスタにスプリアスデータを残すことにもなる
。

モードの変化が生じたかどうかを決定するためにモード
スイッチ２４が間合わされると、線路３５上の信号ＭＳ
Ｗはトランジスタ７４を瞬時的にオンする。次にモード
スイッチ２４のアームは現在接続されているスイッチの
出力に低信号レベルを加える。この低信号レベルは、こ
のモードスイッチが接続されているバス２０４本の線路
の対応する１本上で検出される。バス２は、その時には
データ入力ボートとして作用している。残シの時間中、
バス２は、ディスプレイ２０の中央けたおよびバックプ
レーン（ＢＰ）信号用のセグメント駆動信号を供給して
いる。バス１は、Ｄ／Ａ変換器４０が出力信号レベルデ
ータによシロードされた場合以外は常にディスプレイの
最右方けた用にセグメン）＆動信号を供給している。

２つの直列接続された４ビツトシフトレジスタ２２ｍお
よび２２ｂから構成されるシフトレジスタ２２は、線路
３６から最左方表示けた用のデータでロードされる。線
路３８上のクロック信号はデータをシフトレジスタ２２
ｍ＋２２ｂ中ＩＣ”７トする。ディスプレイはまた、い
ずれかの側のインジケータＡＭＰ、　ＰＷ、およびＲＡ
ＴＥを表示して操作者にどのパラメータが「増大」およ
び「減少」押しボタンによ多制御されているのかを表示
する。

左端のインジケータは出力１に対応し、右端のインジケ
ータは出力２に対応する。出力１用のＡＭＰインジケー
タは線路３Ｔ上のＡＭＰ　１信号によ多制御され、また
出力２用のＡＭＰインジケ・−夕はバス１の１本の線路
によ多制御される。出力１用のＰＷ（／＜ルス幅）イン
ジケータはシフトレジスタ２２ｂの９２０ケーシヨンに
よ多制御され、一方出力２用のＰＷインジケータは線路
３６上で時分割される。両出力が同一のパルス速度すな
わち周波数を示すように、ＲＡＴＥインジケータはシフ
トレジスタ２２ａのＱ４０ケーションによシ共通に制御
される。

刺戟装置の出力区分は第４図に詳細に示されている。Ｄ
／Ａ変換器が所望の出力レベルを発生している場合、線
路３３上の信号ＥＮＩおよびＥＮ２はＣＭＯＳゲート４
２および４４を、オペレータ入力のパルス幅設定に対応
する期間にわたシ導通させる。次いで出力パルスは増幅
器４６および４８に加えられる。出カドランジスタロ０
および６２は導通されて出力信号をトランスＴＲＩおよ
びＴＲ２に出力する。次に出力パルスは、患者の皮膚上
の電極（図示せず）に接続されたリード線と結合するト
ランスに送られる。

各出力パルスの伝送以前に、監視パルスと称されるテス
トパルスを伝送して電極が患者に適切に接続されている
ことを確める。接続が適切に行われていれば、そのパル
スは比較器５２のトリガしきい値を超えることはないの
で、比較器の出力状況は変化することがない。不適切な
電極接続は監視パルスの探知を生じ、これはトランジス
タ１０５（ｍ２ｆｆ？Ｊ）によシマイクロプロセッサの
しゃ断入力に供給されるので、マイクロプロセッサは不
適当な接続であることを知らされることになる。マイク
ロプロセッサはそのしゃ断線路を間合わせ、そして問題
を認識する。監視フラッグが設定され、そしてこの系は
故障が修復され、かつ装置が再スタートするまで、出力
パルスの発生を停止することになる。この監視装置は、
同時に出願される米国特許出願第６１７　、４２９号〔
発泡の名称「監視機構を備えた経皮性神経刺戟装置（Ｔ
ｒａｎｓｃｕｔａｎｅｏｕｓＮｅｒｖｅ　Ｓｔｉｍｕｌ
ａｔｉｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅ　ｗｉｔｈ　５ｅｎｔｉｎｅ
ｌ）　Ｊ　）中により詳細に説明されている。

マイクロプロセッサ、従って装置のオペレーションを制
御するソフトウェアは２にリードオンメモリ（ＲＯＭ）
にストアされている。ソフトウェアは前景プログラムと
背景プログラムとに区分されている。２種類のプログラ
ムは１２８ノくイトのう１１　ンタムアクセスメモリ（
ＲＡＭ）に記憶されたデータ語およびフラッグビットの
交換によシインタラクトする。このソフトウェア／ノ飄
−ドウェア構成は第５図に示されている。大部分の時間
中、背景プログラムループが実行されている。背景プロ
グラムは変化を探している押しボタン入力とモードスイ
ッチとを連続的に監視している。変化が生じると、それ
が検出され、変更することを要する凡ゆる変数が計算さ
れ、そしてＲＡＭ中にストアされる。次にこれらの変数
は前景プログラムにより使用するのに有効となる。

連続的に作動している内部タイマは２．５ｍ５ｅｃごと
に背景プログラムに割込む。次に、精密なタイミング機
能を制御する前景プログラムはそのシーケンスを通して
進行し、適切な時に出力信号を発生する。出力信号は、
前景プログラムがＲＡＭロケーション中で決定するデー
タ値に従って発生される。前景プログラムが新しいデー
タ値から出力信号を発生すると、それは状態標識をＲＡ
Ｍに複局させて背景プログラムに、新しいデータの利用
されていることを示す。

前景プログラムはフローチャート形式で第６Ａ。

６Ｂおよび６０図中に示されている。　２．５ｍ５ｅｃ
後、内部タイマが零に達すると、背景プログラムは割込
まれ、そしてマイクロプロセッサはロケーション００７
　（ＬＯＣ００７）に進み、そこで前景プログラムが開
始する。アキュムレータ中の背景プログラムデータはレ
ジスタ７に記憶され、そしてレジスタパンク１が前景プ
ログラム制御のために選択される。レジスタバンク１は
数多くの内容を含んでおｐｌそれらの内容は前景プログ
ラムによシ減らされて出力機能の適切なタイミング金保
持する。内部タイマは２．５２ｎａｅｃに相当する値２
４０に初期値を設定し、そして前景処理ｔｌ−開始する
。

前景プログラムは先ず、ディスプレイ制御用のＬＣＤカ
ウンタを減分する。Ｉ、ＣＤディスプレイは２種類のパ
ルス列、すなわち各々２５　Ｈｚの周波数の共通の背景
パルス列と個別のセグメントパルス列を受ける。２種類
のパルス列の位相がどれか１個の表示セグメントまたは
インジケータに関して変化しつつあるとき、パルス列と
セグメント間には電位差はなく、シたがってインジケー
タは表示されない。しかし、２種類のパルス列が逆相で
あると、それらの間には常に電圧差が存在し、セグメン
トまたはインジケータが表示されることになる。

ＬＣＤカウンタが零に減分されると、２５Ｈｚパルス速
度の半サイクルは終了し、セしてＬＣＤディスプレイへ
の出力は変更される。ＬＣＤカウンタは初期値が８　（
８Ｘ２．５ｍｓｅｃ＝２０ｍｓｅｃ＝２５Ｈｚの１／２
サイクル）に設定され、そしてＲＡＭ内に存在するＬＣ
Ｄデータはバス１および２上に送シ出される。ＬＣＤデ
ータはデータ線路３６からシフトレジスタ２２へ直列に
ロードされる。反転フラッグ（１ｎｖｅｒｔ　ｆｌａｇ
　）　Ｆ　１が設定されて、背景プログラムにはそれが
、ＬＣＤパルス列の次の半サイクル（逆相）用の逆ＬＣ
Ｄデータ値を計算しなければならないことを知らせる。

電源オンカウンタが減分される。２秒ごとに電源オンＬ
ＥＤ（発光ダイオード）は２０　ｍ　ｓｅｃにわた多発
光されてオペレータに対して装置が適切に作動している
ことを示す。先ずカウンタは値９９に関しチェックされ
る。この値において、ＬＥＤはオンされる。次にカウン
タ値が零に関してチェックされ、この時にＬＥＤは点灯
される。零において、カウンタは値１００に再初期設定
され、ＬＥＤが点灯され、そして前景プログラムは第６
Ｂ図に続く。

もし、監視故障が検出されると、次にレジスタＲ２はチ
ェックされる。そしてもし故障かあれば、ＬＥＤは連続
的に点灯されて、使用者にその問題について警告する。

そのＬＥＤは、電極問題が修復され、かつその系が再ス
タートされる場合にオフされる。

このプログラムは次に速度カウンタを減分する。

速度カウンタは、背景プログラムによシ計算された数で
ある初期値（ＲＡＴＥ）からカウントダウンする。ＲＡ
ＴＥ数はオペレータによシ選定された出力パルス間のイ
ンターバルを表わす。速度カウンタが零に達すると、出
力パルスが発生されること、ｉ　になシ、カウンタが再
初期状態とされ、ＬＣＤ出力データがストアされる。バ
ス１は今や出力データのために用いられることになるの
で、そのバス上のＬＣＤデータは、この時間内にストア
されねばならず、また出力パルスシーケンスが完了し死
後、このバスについて再ストアされねばならない。

装置が変調モードで作動しつつあるかどうかを先ずプロ
グラムがチェックする。このモードにおいて、各出力パ
ルスは、以前のパルスとパルス幅および振幅に関して異
なっている。従って、ノくバスが発生され、新しいパラ
メータ値が後続のノ（バスによって計算されねはならな
いという背景プログラムを指示するためにフラッグが設
定される。

装置が変調モードにないとすれば、プログラムは装置が
バーストモードにあるかをチェックする。

バーストモードにおいて、７個のパルスのバーストが８
０　Ｈｚの割合で０゜５秒ごとに発生される。）（−ス
トパルスの振幅はオペレータによって決定される。もし
装置がバーストモードにあれば、パルスシーケンスが進
行中であるかｔ−級べるためにプログラムはチェックす
る。バーストパルスシーケンスが終了すれば、出力は全
く発生されない。７個のパルスのシーケンスが不完全で
あれば、バーストモードのフラッグはクリアされ、そし
てパルス出力が開始される。

プログラムが装置を変調またはバーストモードのいずれ
で作動すべきかを見出せない場合には、装置性ノーマル
もしくは強度−持続時間モード（５ｔｒｅｔ＋ｇｔｈ−
ｄｕｒａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅ　）において作動せねばな
らない。いずれの場合にも、処置パルスの繰返しシーケ
ンスが発生されるべきであシ、そしてプログラムは進行
して…カパルスを発生する。

マイクロプロセッサは第１出力におけるパルス発生、次
いで第２出力におけるパルス発生を制御する。最初、線
路３１上のＲＥＦＧ信号が基準電圧をＤ／Ａ変換器に印
加する。ディジタル語はバス１上に加えられ、そして線
路３２上のＷＲ倍信号よりＤ／Ａ変換器バッファにロー
ドされる。次に、線路３３上のＥＮＩ＠号が所望の持続
時間すなわちパルス幅に関してゲート４２金導通し、そ
して出力信号が第１出力に発生される。次いで、プログ
ラム紘新しいパルス振幅値をＤ／Ａ変換器にロードし、
そしてゲートイネーブルシーケンスをゲート４４゛上で
動作させて第２出力において選択されたパルスを発生さ
せる。パルス出力が完了した後、ＲＥＦＧ信号はドロッ
プされて、全ての零がＤ／Ａ変換器にロードされる。Ｌ
ＣＤデータはディスプレイ用のバス１上に復元し、そし
て前景プログラムは続行する。出力パルスは持続時間に
おいて、３０乃至２５０マイクロ秒の範囲に及んでいて
よいので、パルス出力は前景プログラムの時間の大部分
を含んで成っている。

次にプログラムは、速度カウンタのカウントが２である
かをチェックする。もし、そうであれば、５ミリ秒後の
出力パルスに先立って、今や監視パルスが発生されねば
ならない。再びバス１上のＬＣＤデータが記憶され、そ
の結果バス１はパルス振幅値をＤ／Ａ変換器に転送する
ために用いることができる。プログラムは、第１出力用
のきたるべきパルスの振幅が内部Ｏミリアンペア・スケ
ールに見られるように、４ミリアンペアを超えるか否か
をチェックする。もし超えていなければ、出力パルス自
体が患者に何らかの危険を及ぼすには余シにも低過ぎる
ので、監視は全く必要としない。

しかし、出力パルスが４ｍａ、よシ大きければ、振幅５
ｍａ、と持続時間３０μｓｅｃ、　”を有する監視パル
スが、上記したのと同じ出力シーケンスを用いて、第１
出力に発生される。このプロセスが反復されて、第２出
カーに監視パルスが発生する。

比較器５２によシ検出されたとき、電極が患者からゆる
くなっていれ−ば、割込みがＩＮＴ入力に生ずることに
なる。もし割込みが起ると、監視検出故障フラッグがレ
ジスタＲ２内に設定される。

前景プログラムを介する下記のパスの間、レジスタＲ２
中の、このフラッグが検出されることになシ、ＬＥＤは
点灯され、セして出力パルスシーケンスはバイパスされ
ることになる。

第６Ｃ図に続いて、１７２秒カウンタは減算される。１
／２秒インターバルによシ多くの機能が出現する。１／
２秒カウンタが零にあると、それは再び初期状態とされ
、処置時間フラッグが設定される。

処置の間、患者は２５５分までの経過時間に際してディ
スプレイ上で処置時間を認識する。処置時間は背景プロ
グラムによシ処置時間フラッグの設定に応じて１／２秒
インターバル中に累算される。

１７２秒フラッグもまた、クリアされる。出力パルス振
幅を余シ急速に上げ過ぎることによって患者が無用な高
振幅パルスを発生させるのを阻止するために、パルスパ
ラメータを変化させる押しボタンを１度にＶ２秒だけ段
階変化させるようにする。この１／２秒フラッグはこれ
らの時間増分を背景プログラムによｐ監視させるように
する。パラメータ押しボタンを押えると、パラメータは
１／２秒ごとに１増分だけ変化することになる。

標本モードスイッチフラグもまた、クリアされる。この
フラッグは背景プログラムが１／２秒ごとにモードスイ
ッチを間合わせることを命する。よシひんばんな間合わ
せは、役に立つとも必要であるとも思われない。実際、
それはその間に他の機能を遂行できる時間を減少させる
。

１７２秒カウンタの問合わせが行われた後、そ−ドは再
びチェックされて、バーストモードが選択されていない
かを認識する。もし、選択されていると、バーストカウ
ンタは減算され、かつチェックされて、それが零である
か否かが認識される。

零であると、それは初期状態化され、かつバーストフラ
ッグは設定され、その結果７個のバーストパルスの新し
いシーケンスが、前景プログラムを経由する次のパスと
共に開始されることによシ生成される。

前景プログラムは今や完了し、そして背景プログラム用
のレジメ！バンクＯが選択される。アキュムレータは、
それが前景シーケンスの開始時に有していた内容に復帰
させられ、そしてこの系では前景タイマーの割込みが生
ずる以前の点で背景プログラムが再開される。

背景プログラムは第７図のフローチャート中に示される
。刺戟装置がオンでれると、マイクロプロセッサはリセ
ットされ、そして背景プログラムは記憶位置零からスタ
ートする。数種類の変数が初期設定される。すなわち、
パルス振幅は零に設定され、パルス幅は５０μｓｅｃ、
に設定され、そして速度は８０Ｈｚに設定される。監視
はクリアされ、そしてカウンターは初期状態とされる。

前景プログラム用の内部タイマはその初期カウント２４
０をもってイネーブルとされる。

次いで背景プログラムはバッテリ電圧をチェックする。

もし低けれは、プログラムは停止し、そしてＬＥＤが点
灯される。バッテリ電圧が十分なレベルにあれば、プロ
グラムはｌ／２秒フラッグが前景プログラムによシフリ
アーされているか否かをチェックする。フラッグがクリ
アされていれば、背景プログラムはキーボード・ボタン
ＤＩＳＰ％ＩＮＣおよびＤＥＣを読み取シ、そして何ら
かの変化を探す。フラッグが依然としてクリアされてい
なければ、最後のボタンが押されて以来１／２秒は経過
しておらず、そしてキーボードは読み取られない。

もし、新しいボタンの参加が検出されると、プログラム
はそれをデコードし、注目し、そしてＲＡＭ内の記憶用
に適切な新しい変数を計算する。この計算の後、１７２
秒フラッグはリセットされて、１７２秒のカウントダウ
ンの後、前景プログラムにょシフリアされることになる
。

次に、背景プログラムは、分フラッグが設定されている
かをチェックして認識する。処置の間、プログラムは処
置時間を分で記録し、かつ表示する。処置時間は讐／２
秒増分において追跡される。

最大限の分が累算されると、処置時間表示は次の分に、
最大２５５分まで増加させられる。処置の間、この時間
は周期的な発光によシ、使用者に処置が正貨に進行して
いることを知らせる。発光中のオフ時間はディスプレイ
の寿命を延長する。

分フラッグがチェックされ、そして設定されていないこ
とが判明した後、ＬＣＤディスプレイ用のデータは計算
され、かつ前景プログラムによυアクセスのためにＲＡ
Ｍ内の適切な記憶位置にロードされる。上述したように
、ＬＣＤ表示波形は２０ｍ５ｅｃごとに、２５ＨｚＯＬ
ＣＤ背景ノ（ルス列についての状態の変化と同期して反
転されねばならない。

・ｌ　お。ヵ、ｇ、７．。７．、ゆオ＜　Ｌ／　−／　
Ｅ　：／。。

−ドに従って必要な処理を行う。もし、処置が正常すな
わち強度−持続時間モードで進行すれば、プログラムは
該プログラムのモード間合わせシーダンスに進む。装置
がバーストモードにあれば、プログラムは７個のパルス
のバーストシーケンスが完了したかどうかをチェックす
る。装置が変調モードにあるとき、プログラムは、もし
適切なフラッグが前景プログラムによ）設定されれは、
次のパルスのパラメータを計算する。もし、装置が強度
−持続時間モードの目盛部分にあれば、プログラムは凡
ゆる必要とされるパルス幅、振幅、およびパルス特性の
だめの対数曲線を計算する。これらの計算の後、プログ
ラムはモード尋問シーケンスへ進む。

オペレーションの変調および強度−持続時間モードは同
時に出願された米国特許出願第６１７，４４４号（発明
の名称＝「経皮性神経刺戟装置のための処理用パルスシ
ーケンス」）中によシ詳細に説明されている。

ｔｔプログラムは次に、サンプルモードスイッチのフラ
ッグが前景プログラムによυクリアされたかどうかをチ
ェックする。もし、クリアされていないと、プログラム
はバッテリのチェック工程まで後退する。フラッグがク
リアされていれば、プログラムはモードスイッチを読み
取る。モード変化がある場合には、プログラムは、フラ
ッグを含むモード処理シーケンスに関する凡ゆる状態言
語を変化させ、そしてパラメータ値に関する変数を初期
状態とする。次に背景プログラムはノ（ツテリのチェッ
ク段階へ進む。

内部タイマーが２．５ミリ秒のインターノぐルをカウン
トするごとに前景プログラムは絶え間なく背景プログラ
ムに割込むものであることが記憶に留められるべきであ
る。

第８〜１３図のパルス波形図は、どのようにマイクロプ
ロセッサのバスが時分割されて、異なった機能を提供す
るか、を示すものである。第８図の波形図は４８０マイ
クロ秒のインターノくルを示し、この時間中にディスプ
レイ用のＬＣＤデータが更新される。同時に第３図を参
照すると、４８０マイクロ秒のインターバル開始におい
て必要とされるようにバス１および２上のデータ値は更
新されて、ＬＣＤディスプレイの右方および中央けたの
セグメントを制御する。線路３６は８個のパルス（ＳＨ
Ｒ）を送ｐ出し、これは線路３８上のＣＬＫパルスによ
シフトレジスタ２２ｍおよび２２ｂ中にとシ込まれる。

ＡＭＰ　ｌディスプレイ用制御線路３７もまた、必要に
よシ変更される。

第８図の４８０マイクロ秒のインターバルは、ＬＣＤデ
ータ用バス１および２上に連続的に発生する２５Ｈｚの
パルス波形に関連している。完全な２５Ｈｚサイクルは
４０ミリ秒かかｐ２そしてレベルは変化し、かつシフト
レジスタのローディングは２５Ｈｚ波形の推移時間にお
いて発生することが理解できる。他の時間においては、
出力データがＤ／Ａ変換器４０に送られ、そしてモード
スイッチがサンプリングされたときの類似の短い同期イ
ンターバルを除いて安定である。第８図および第９図に
示される順序付けに際して、ＬＣＤキャラクタは何らの
顕著な変化またはフリッカを伴わずに変更される。

第１０図および第１１図はバッテリチェックのタイミン
グとモードスイッチの間合わせ’１ＬｃＤ波形に関連づ
けている。第１０図において、線路３１上のＲＥＦＧパ
ルスは第３図のレギュレータトランジスタ１１８に加え
られて、バッテリ電圧をチェックしながら調整された電
圧にする。線路３５上のＭＳＷパルスはトランジスタ７
４に５０マイクロ秒間加えられて、低レベル信号をモー
ドスイッチ２４の左方端子に加える。次に、モードスイ
ッチのアームはこの低レベル信号をバス２０線路の１本
と接続させ、前記バスは、この時間中、入力パスとして
マイクロプロセッサによシ制御される。マイクロプロセ
ッサは、適当な右方モードスイッチ端子に接続されたバ
ス２の線路上の低い信号を検出する。その他の全線路は
高い状態にある。

バッテリとモードスイッチのこのサンプリングは１／２
秒ごとにのみ出現し、従って顕著な衝撃をＬＣＤディス
プレイに与えることはない。その他の全時間はバス２が
ＬＣＤディスプレイ２０に対する出力バスである。この
ことは第１１図中で理解され、そこではモード標準化周
期がバス２上の２５Ｈｚの波形に関連している。

下方の波形ＢＰはバス線路Ｐ２５上のバックブレーン（
ｂａｃｋｐｌａｎｅ　）のパルス列である。第１１図の
バス２の場合のように、ＢＰ信号がセグメント信号とは
反対の位相であると、電圧はセグメントを越えて印加さ
れ、そして暗いＬＣＤセグメントが現われる。バス信号
がＢＰ信号と同相になるように制御されると、電圧はセ
グメント間に全く印加されず、そしてセグメントは認識
することができない。

第１２図および第１３図はパルス出力シーケンスを２５
ＨｚのＬＣＤ波形に関連付けるものである。

第１２図において、代表的なシーケンスが５０マイクロ
秒のパルス幅の１秒速度シーケンス当シ８０パルスであ
るものとして示されている。この例ではシーケンスは長
さにおいて３６０マイクロ秒である。最初に、線路３１
上のＲＥＦＧ信号が基準電圧をＤ／Ａ変換器４０に加え
る。第１出力（ＡＭＰ　１　）に関するパルス振幅値は
バス１上に加えられ、そして線路３２上のＷＲパルス２
０１によってＤ／Ａ髪換器バッファ中にロードされる。

次に、線路３３上のＥＮＩパルスはゲート４２をパルス
幅時間、５０マイクロ秒にわたシ閉じ、そして第１出力
における出力パルス′ｔ−ＥＮ１パルスの持続時間中発
生させる。次に、第２ＷＲパルス２０３は第２出力（Ａ
ＭＰ　２　）に関するパルス振幅値をＤ／Ａ変換器中に
ロードする。線路３４上のＥＮ２パルスは所要パルス幅
にわたシゲート４４を閉じ、そして出カッくバスが第２
出力において発生される。最後に、第３ＷＲパルス２０
５は零値パルス振幅ｔ−Ｄ／Ａ変換器内にロードし、そ
してＲＥＦＧパルスが終了し、Ｄ／Ａ変換器から基準電
圧を除去する。

第１３図において、これらの３６０マイクロ秒の出力パ
ルスシーケンスは２５Ｈｚの波形に関連している。出力
シーケンス２１０〜２１４はこの例の８０パバス／秒速
度に関し、１２．５ミリ秒ごとに再発生する。２５　Ｈ
ｚの波形は極性ｉ２０ミ！Ｊ秒ごとに変化させるもので
あることが理解される。

３６０マイクロ秒の割込みは２５　Ｈｚのクロックに関
して余シ迅速なので、使用者はＬＣＤディスプレイ中に
全くフリッカ−を見ることはない。更に、第１２図に示
すように、ＬＣＤデータ値！’Ｌ：１Ｄ／Ａ変換器のロ
ーディングごとの間でバス１に復帰させられる。

本発明の刺戟装置の使用に際して、使用者は電極を身体
の処置領域上に配置する。所望モードはモードスイッチ
を設定することによシ選択され、そしてオン／オフスイ
ッチがターンオンされる。

最初、出力１用の左方ＡＭＰインジケータが表示され、
次に使用者が適当なボタンを用いてパルス振幅値を増加
させる（ｘＮｃ）か、減少させる（ＤＥＣ）。

ＤＩＳＰボタンが押され、そして第１出力用のＰＷが表
示される。次いで、使用者はＩＮＣおよびＤＥＣボタン
を押して所望パルス幅を設定する。

ＤＩＳＰボタンを更に押せば、ＰＡＴＨ表示が示され、
セしてＩＮＣおよびＤＥＣボタンが押されて、所望パル
ス速度を設定する。ＤＩＳＰボタンは更に２度押され、
そして第２出力用の振幅およびパルス幅が表示され、か
つ同じ方法で調整される。パルス速度は２種類の出力に
ついて共通である。

振幅値はＯ〜５０　ｍａ、の領域にわたシ目盛シがつけ
られ、そして１ｍａ、ステップにおいて増減が可能であ
る。パルス幅は１０マイクロ秒のステップにおいて３０
〜２５０マイクロ秒の範囲にわｆｃｂ可変である。速度
は、１０Ｈｚのステップ中で２　Ｈｚ　５１００Ｈｚ、
および１０〜８０Ｈｚの選択をもって２乃至１００　Ｈ
ｚにわたり可変である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理に従って構成された刺戟装置の概
略図、第２．３、および４図は第１図のよシ詳細な概略
図、第５図は第１図の制御器のブロック図、第６Ａ、６
Ｂ、６Ｃおよび７図は第５図の制御器をプログラミング
したフローチャート、そして第８〜１３図は第１図の刺
戟装置のオペレーションを示すタイミング図である。 １０・・・マイクロプロセッサ、２０・・・デイヌプレ
；　１・　２４°−ｅ−ｈ”７．４’）ｆ・　３１〜３
８°°°線“・４０・・・ディジタル／アナログ変換器
、４２，４４゜１２８・・・ＣＭＯＳゲ・−ト。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）　治療用電気刺戟パルスを発生するための経皮性
   神経刺戟装置であって、 処置用パルスが出力される出力端と、 前記処置用パルスのパラメータを表示するだめのディス
   −プレイと、 前記出力端および前記ディスプレイに接続された出力線
   路と入力線路とを有し、処置中の異なった時間に１前記
   出力端および前記ディスプレイのための制御信号を前記
   出力線路に出力する制御器と、 前記コントローラの前記入力線路に、前記処置パルスの
   パラメータを制御するとともに、このパラメータを前記
   ディスプレイに表示するための処置パルスパラメータ信
   号を供給する手段と、を備えた経皮性神経刺戟装置。
2. （２）前記制御器がディジタルマイクロプロセッサであ
   る特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. （３）前記出力線路はディジタルバスからなシ、このバ
   ス上に、出力制御信号および表示制御信号が前記マイク
   ロプロセッサによシ時分割的方法において発生される特
   許請求の範囲第２項記載の装置。
4. （４）前記バスの何本かのバス線路が前記出力および前
   記ディスプレイに接続されている特許請求の範囲第３項
   記載の装置。
5. （５）前記ディスプレイが、前記制御器によって発生さ
   れた信号によシ制御される液晶ディスプレイからなシ、 前記出力端が前記制御器により発生される信号に応答す
   るディジタル／アナログ変換器を包含している特許請求
   の範囲第１項記載の装置。
6. （６）前記出力線路の何本かが前記ディジタル／アナロ
   グ変換器の入力および前記液晶ディスプレイのセグメン
   ト制御入力の双方に接続されている　□特許請求の範囲
   第５項記載の装置。
7. （７）前記出力端が、 出力端と、前記制御器の出力線路に連結された入力端と
   を有するディジタル／アナログ変換器と、前記ディジタ
   ル／アナログ変換器の出力端に接続された入力端と、処
   置用パルスが発生される出力端とを有するゲートとを包
   含し、 前記ゲートが、前記処置用パルスの発生中、前記ゲート
   を制御可能に導通させるための前記制御器の出力線路に
   接続されている特許請求の範囲第１項記載の刺戟装置。
8. （８）前記処置用パルスパラメータ手段が、前記制御器
   の前記入力線路に接続された複数個のスイッチからなる
   特許請求の範囲第１項記載の装置。
9. （９）前記処置用パルスパラメータ機構が更に、前記装
   置のオペレーションそ−ドを選択スるだめのモードスイ
   ッチを包含し、前記モードスイッチは前記制御器の入力
   線路に接続されている特許請求の範囲第８項記載の装置
   。 ’ｔ　（１１治療用電気刺戟パ、７ｔ、発□す、えい。 経皮性神経刺戟装置であって、 それぞれ複数の入力端および出力端を有するマイクロ７
   ０セツサと、 前記マイクロプロセッサの出力端に接続された入力端、
   および処置用パルスが出力される出力端を有する出力パ
   ルス回路と、 処置用パラメータを表示するために前記マイクロプロセ
   ッサの出力端に接続されたディスプレイと、 処置用パラメータを前記マイクロプロセッサの入力端に
   供給する手段と、 全備えた経皮性神経刺戟装置。 αυ　前記マイクロプロセッサが背景プログラムと前景
   プログラムとに区分されるソフトウェアによシ制御され
   、 前記背景プログラムが前記ディスプレイおよび前記出力
   パルス回路用の出力信号を計算し、前記背景プログラム
   が前記ディスプレイと前記出力回路のオペレーションの
   タイミングを制御する特許請求の範囲第１０項記載の装
   置。 （１り　前景部プログラムが規則正しい反復速度で実行
   される特許請求の範囲第１１項記載の装置。 ａ９　前記処置用パラメータ手段が、前記ソフトウェア
   プログラムによ多周期的にサンプリングされる複数個の
   スイッチを包含する特許請求の範囲第１１項記載の装置
   。 ａ４　前記処置用パラメータ手段がモードスイッチを包
   含し、該モードスイッチは前記装置のオペレーションモ
   ードを制御するように設定され、前記モードスイッチの
   設定が前記ソフトウェアのプログラムによυ周期的にサ
   ンプリングされる特許請求の範囲第１３項記載の装置。 ０句　前記出力パルス回路がディジタル／アナログ変換
   器を包含し、前記ディスプレイは液晶ディスプレイがら
   なシ、 前記マイクロプロセッサが前記ディジタル／アナログ変
   換器の入力端ならびに前記液晶ディスプレイの入力端に
   接続された出力バスを備えている特許請求の範囲第１０
   項記載の装置。 Ｑ６）　殆どの時間にわたル、前記マイクロプロセッサ
   が前記出力バス上の前記ディスプレイ用制御信号を発生
   しておシ、また前記表示信号の発生は前記出力バス上の
   出力パルス制御信号の発生に関して周期的に割込まれる
   特許請求の範囲脂１５項記載の装置。 ←η　前記マイクロプロセッサが、前記モードスイッチ
   および前記ディスプレ４に接続されたデータバスを備え
   、前記データバスは、前記ディスプレイのための制御信
   号を供給するための出力バスとして、また前記モードス
   イッチの設定を周期的にサンプリングする入力バスとし
   て、前記マイクロプロセッサによシ制御される特許請求
   の範囲第１４項記載の装置。 α＆　前記出力回路が、出力端、制御入力端、および前
   記マイクロプロセッサの出力端に結合されたデータ入力
   端を有するディジタル／アナログ変換器、ならびに前記
   ディジタル／アナログ変換器の出力端に接続された入力
   端、前記装置の出力端に接続された出力端、および制御
   入力端を有する伝送ゲートを包含し、 前記マイクロプロセッサは、前記変換器によシ出力電圧
   を発生させるために前記ディジタル／アナログ変換器の
   前記制御入力端に接続された第１制御線路、および処置
   パルス発生の間、前記ゲートを導通とするために前記伝
   送ゲートの前記制御入力端に接続された第２制御線路を
   備えている特許請求の範囲第１０項記載の装置。 住→　前記ディジタル／アナログ変換器の出力端に接続
   された入力端、前記装置の第２出力端に接続された出力
   端、および制御入力端を有する第２伝送ゲートを包含し
   、 前記マイクロプロセッサが前記第２出力における処置パ
   ルスの発生中、前記第２伝送ゲー）１導通とするために
   前記第２伝送ゲートの前記制御入力端に接続された第３
   制御線路をさらに備えている特許請求の範囲第１８項記
   載の装置。 翰　前記ディジタル／アナログ変換器が更に基準電圧入
   力端を包含し、前記マイクロプロセッサ、が処置パルス
   の発生中、前記基準電圧入力端への１） 基準電圧の印加を制御する特許請求の範囲第１８項記載
   の装置。