WO2004000417A1

WO2004000417A1 - 痩身および健康増進用高周波電流駆動システムおよび痩身および健康増進用高周波電流駆動装置

Info

Publication number: WO2004000417A1
Application number: PCT/JP2002/006122
Authority: WO
Inventors: Toyotaka Mori; Akira Numata
Original assignee: Toyotaka Mori; Akira Numata
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2003-12-31
Also published as: WO2004000194A1; JPWO2004000194A1

Abstract

筋肉の深部に刺激を供給すると共に形状が小型でかつ主働筋と拮抗筋への最適なタイミングで刺激を供給する痩身および健康増進用高周波電流駆動システムを提供する。複数の電極とこの電極と電気的に接続される高周波電流を発生させる高周波駆動装置からなる高周波電流駆動システムにおいて、特定の振幅で特定の周波数からなるパルスを特定の時間間隔をおいて複数の筋肉に印加して筋肉を収縮および伸張させて筋肉にエネルギーを消費させることで痩身および健康増進させる。

Description

明細書

痩身および健康増進用高周波電流駆動システムおよび痩身および健康増進用高周

技術分野

本発明は、高周波電流で筋肉を刺激してエネルギーを消費させる痩身および健康増進用高周波電流駆動システムおよび痩身および健康増進用高周波電流駆動装置に関する。背景技術

現在の社会情勢がこのまま続いた場合に先進国を中心として、今後、肥満および過体重による生活習慣病の弊害は世界的な問題となることが予想される。生活習慣病から起きる高齢者の疾患は、高齢者の生活の質を低下させるとともに保険制度においても医療費の増大につながる問題を生じさせる。

従って、筋肉量を保ち、太り難い体を作ることが医療現場での急務となる。このことは、世界的に見ても言える傾向である。世界経済の拡大によってこれまで、全世界の人口における割合で略 1 0 %が経済競争に参加していたが、今後約 3 0 %に増大する様になると、肥満もしくは運動不足による弊害を持つ人は遥かに多くなり、健康問題において重大な課題となる。

一方、筋力を増加させる方法に対するニーズは複数存在する。すなわち、脳卒中罹患後等の患者のリハビリテーションに対するニーズや、健常者の肥満、運動不足対策等のニーズがあげられる。リハビリテーションは特に、専門家の指導と特殊な用具等を必要として在宅での実施は軽度な場合を除いて困難である。肥満、運動不足対策等のニーズは、その対策として十分な時間的余裕を持って蓮動により必要な力口リ一消費ができるのは一部の富裕層のみであり、その他の富裕層や一般の労働者の場合十分な時間的余裕を確保することが困難である。そこで、多くの人の運動不足を改善する健康法の必要性があり、既に生体に電気刺激を印加して痩身する技術が提案されている。例えば、 4 k H zの低周波による痩身器具が、特開平 1 0— 5 7 5 0 6号に開示されている。 1対の導子間に周波数 4 k H z乃至 6 k H zでかつ継続時間が 2 0 0 m s鄭殿交流微弱電圧を、毎分 2 0回乃至 4 0回の割合で 1 0分乃至 2 0分の間、繰返し継続的に印加する痩身方法である。

また、特開 2 0 0 1— 2 5 9 0 4 8号公報では、 2 . 8 KH zの矩形波を印加する装置が開示されている。

さらに、その印加点を主働筋と拮抗筋と指定した筋力増強器が開示され、電気的刺激を与えて筋肉を収縮される旨が記載されている。

しかしながら、従来の低周波電圧の印加では必ずしも十分な刺激を与えられなかった。すなわち、低周波電圧では皮膚層より深部に到達せず筋肉にまで低周波電圧が到達しないという問題があつた。

一方、高周波電圧印加方式では電極を真空吸引式することでバキュームポンプが必要となる。このバキュームポンプにより本体の形状が大きくなる問題が生じていた。低周波電圧の印加装置は、形状が小型であるため携帯しやすく個人が家庭で使用するのにも不便が無いが、高周波電圧の印加装置は、形状が大型であり携帯性に困難が生じていた。

また、主働筋や拮抗筋に印加する場合にも、印可するタイミングによっては十分な効果が得られていなかった。このために、十分な筋肉の収縮と伸張が十分になされず十分な痩身効果が得られていなかつた。

さらに、電極の装着に時間がかかり、余程の勤勉な人でなければ長期に渡って使用し続けることが困難であった。

その上、電圧や電流を高くすることで刺激到達深度を深くすることができるが、高めることで非常に痛みを伴うため実用的でない。しかも、筋肉の収縮による運動消費量を増加させるには内部の筋肉であるインナ一マッスルにも刺激を印加すると共に、 2 1 6個存在する骨格筋の 8 0 %程度の筋肉を筋肉収縮させる必要があり、必要な深度の筋肉に電気刺激を送り込めなければ、全身運動相当のェネルギーを消費することもできない。

また、筋肉に大きな電流を印加することで、筋肉を強収縮させる提案もなされているが、このような運動は無酸素運動と略等しくなり、筋肉内の糖質ゃグリコ一ゲンを分解するのみであり、体脂肪を筋肉運動として利用する割合はかえつて低下する。筋肉の強収縮を続けると消費力口リ一が低下することがわかっており酸素消費で判断されるため、無酸素運動では体脂肪の消費量が低下するためである。

すなわち、筋肉収縮させる装置は既に提案されており、筋力アップとなることは確認されているが、必ずしも実際の体脂肪消費の効果が得られていない。

既になされている実験結果によれば、印加電流を強くすることで筋肉への刺激を増大させることで、筋肉を強収縮させるが身体全体の消費力口リ一が減少することが確認されている。

また、既に提案されている装置では、筋肉の収縮強度を高くするあまり印加電流を 7 0 mAとする装置も存在するが、筋肉の深部に届くことなく、かえって痛みを伴う不快感が増すだけである。

さらに、従来の装置では、最も多かった電極数は、刺激筋肉の数にして 6本である。しかし、これまでの知見では、略全身の筋肉群を刺激し筋収縮を繰り返させないと骨格筋で運動のようにエネルギー消費をさせる意味はない。

そこで、本発明の目的は、筋肉の深部に刺激を供給すると共に形状が小型でかつ主働筋と拮抗筋への最適なタイミングで刺激を供給する痩身および健康増進用高周波電流駆動システムの提供にある。発明の開示

複数の電極とこの電極と電気的に接続される高周波電流を発生させる高周波駆動装置からなる高周波電流駆動システムにおいて、特定の振幅で特定の周波数からなるパルスを特定の時間間隔をおいて複数の筋肉に印加して通常の運動状態と同様に筋肉を収縮および伸張させて複数の筋肉にエネルギーを消費させることで痩身させることができる。

電極は、絶縁体からなる 2枚の板部をその一点を支点としてそれぞればねと係合させることで一端を挟み込むよう付勢されるクリップ電極と、導体が接触面に貼付されその対面は絶縁物等からなるプレ一卜電極と、ベルト内側に導体からなる電極を設けその外側が絶縁体で覆われてその絶縁体のさらに外側に固定用のベルトが配置されるベルト電極であることを特徴とする。

この電極は、複数の筋肉は、対となる主働筋と拮抗筋とからなり第一の電極が主働筋に配置され第二の電極が拮抗筋に配置されてもよい。

複数の筋肉である主働筋を収縮させる際に主働筋が負荷を加えられながら収縮して拮抗筋を収縮させるように電極から印加されてもよい。

また、複数の筋肉が四肢の一部である場合には、四肢端部に荷重等の負荷を印加した状態で特定の振幅で特定の周波数からなるパルスを特定の時間間隔をおいて複数の筋肉に印加することもできる。

さらに、高周波駆動装置は、制御装置と記憶装置と出力変調装置と出力増幅装置とから構成されてもよく、記憶装置は、パルスの振幅と周波数とパルスの時間間隔を記憶するための装置であってもよい。

そして、出力変調装置は、制御装置の制御に従って出力電流の周波数や波形を決定する装置であってもよく、制御装置の制御に従って出力電流の振幅や基準電圧を決定する装置であてもよい。

その上、制御装置は第一の電極を高周波電流で駆動し特定の時間間隔をあけて後に第 2の電極を高周波電流で駆動することもできる。

本願発明に係る痩身用高周波駆動装置は、複数の電極とこの電極と電気的に接続される高周波電流を発生させる高周波駆動装置において、特定の振幅で特定の周波数からなるパルスを特定の時間間隔をおいて複数の筋肉に印加して通常の運動状態と同様に筋肉を収縮および伸張させて複数の筋肉にエネルギーを消費させることで痩身させる。

本願発明に係る痩身用高周波電流駆動プログラムは、複数の電極とこの電極と電気的に接続される高周波電流を発生させる高周波駆動装置からなる高周波電流駆動システムを用いて、特定の振幅で特定の周波数からなるパルスを特定の時間間隔をおいて複数の筋肉に印加して筋肉を収縮および伸張させて筋肉にエネルギ一を消費させることで痩身させる。

また、複数の電極は、第 1電極が主働筋に取り付けられて第 2の電極が主働筋に対応する拮抗筋に取り付けられ第 1の電極に高周波電流が印加された後に第 2 の電極に高周波電流が印加されることもできる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る痩身および健康増進用高周波電流駆動システムの構成図、図 2は、本発明に係る痩身および健康増進用高周波電流駆動システムのプロック図、

図 3は、本発明に係る痩身および健康増進用高周波電流駆動システムの主働筋への電極配置図、

図 4は、本発明に係る痩身および健康増進用高周波電流駆動システムの拮抗筋への電極配置図、

図 5は、本発明に係る痩身および健康増進用高周波電流駆動システムの腕部正面への電極配置図、

図 6は、本発明に係る痩身および健康増進用高周波電流駆動システムの腹部正面への電極配置図、

図 7は、本発明に係る痩身および健康増進用高周波電流駆動システムの背中部正面への電極配置図である。発明を実施するための最良の形態

本発明のその他の詳細、利点および特徴については、添付図面を参照しながら以下に記す実施例によって明らかにされる。

以下、本発明の一実施の形態について添付の図 1により説明する。

本願発明に係る痩身用高周波電流駆動システムは、電極 2とシステム本体 4と電極 2とシステム本体 4とを接続する導線 6とから構成される。

電極 2は、その形状によってクリップ電極 8とプレート電極 1 0とベルト電極 1 2の電極に分別される。その形状は目的に適合するよう構成される。電極 2は、特にクリップ電極 8とプレート電極 1 0について複数設けられ、電極毎に異なる波形、位相又は電圧からなる信号が印加できるようにされる。電極数は任意であるが、 1 2個以上の電極数とすることで電極刺激による十分なカロリーを消費することができる。好適には、標準体重の人間が 1時間当たり 2 0 0キロカロリーを電極刺激により達成するためには 1個当たり 1 0キロカロリーであるため 2 0 個以上の電極を必要とする。

クリップ電極 8は、絶縁体からなる 2枚の板部をその一点を支点としてそれぞればねと係合させることで一端を挟み込むよう付勢されて構成される。クリップ電極 8の絶縁体の内側に金属や導電体からなる電極板が貼り付けられることによつてクリップ電極 8に挟まれる生体へシステム本体 4より送出される電気信号が伝達される。

プレート電極 1 0は、導体が接触面に貼付されその対面は絶縁物等からなる電極である。この生体と接触する導体にシステム本体 4より送出される電気信号が伝達される。クリップ電極 1 0で挟み込みが不可能な生体の部分に適用する。

ベルト電極 1 2は、ベルト内側に導体からなる電極を設けその外側が絶縁体で覆われてその絶縁体のさらに外側に固定用のベル卜が配置されることを特徴とする。プレート電極 1 0で、被覆しきれない生体の部分に配置する際に使用される。システム本体 4は、その前面に接続孔 2 0が複数設けられ、さらに状態表示用パネル 2 2と、制御用スィッチ 2 4とが設けられ、側面に電源用スィッチ 2 6とが設けられる。

接続孔 2 0は、電極 2に接続される導線 6の電極 2とは異なる端部に設けられる凸型コネクタ 1 6を挿入するための導体 ¾_Jである。接続孔 2 0は、システム本体 4内部で出力増幅装置 3 6と接続される。

状態表示用パネル 2 2は、電源表示と信号強度と周波数と動作モード等を表示する液晶パネルである。

制御用スィッチ 2 4は、信号強度と周波数と動作モードを切り替えるためのスィッチで複数のスィッチが設けられる。

電源用スィッチ 2 6は、電源のオン、オフを切り替えるスィッチであり、システム本体 4の測部に設けられる。

システム本体 4の内部をさらにブロックダイヤグラムとしたものを図 2に示す。システム本体 4は、制御装置 3 8と出力変調装置 4 0と出力増幅装置 3 6と記憶装置 4 2とから構成される。制御装置 3 8は、制御線 4 4で出力変調装置 4 0と接続され、制御線 4 6で出力増幅装置 3 6と電気的に接続される。出力変調装置 4 0は、複数の出力変調信号線 4 8で出力増幅装置 3 6と接続される。出力増幅装置 3 6は、システム本体 4外の電極 8、 1 0、 1 2と複数の導線 6で接続される。

一方、制御装置 3 8は、バス配線 5 0で記憶装置 4 2と接続され、また導線 5 2を介して状態表示用パネル 2 2と接続され、導線 5 4を介して制御用スィッチ 2 4と接続される。

制御装置 3 8は、制御用スィッチ 2 4に従って予め記憶装置 4 2に記録された複数の制御プログラムから一つの制御プログラムを選択して読出して出力変調装置 4 0に変調制御信号を送出し、出力増幅装置 3 6に増幅制御信号を送出し、制御スィッチ 2 4により制御プログラムの選択状況や信号強度と周波数とを表示するように状態表示用パネル 2 2表示信号を送出する機能を有する。

出力変調装置 4 0は、制御装置 4 4から伝達される変調制御信号に基づき出力信号を生成して指定された周波数及び波形の信号として出力変調信号線 4 8を介して出力増幅装置 3 6に伝達する。また、タイミングによって信号送出の有無の制御も行なう。

出力増幅装置 3 6は、制御装置 4 4から伝達される増幅制御信号に基づき出力変調装置 4 0から伝達される出力変調信号の振幅や基準電圧を変更させる装置である。増幅信号は導線 6を介して電極 8、 1 0、 1 2へ伝達される。

記憶装置 4 2は、信号強度又はパルス振幅と周波数と信号（パルス）発生時間間隔が最適となるよう決定されている筋肉種類別の痩身プログラムを予め複数記憶した装置である。不揮発性であれば読書き可能な記憶装置であってもよく、読みこみ専用の記憶装置であってもよい。また、取り替え可能な記憶装置であればプログラムの変更も容易となる。

続いて、上記装置を用いて各全身の筋肉に本システムを適用した様子を図 3乃至図 7に示す。図 3が人体の大腿筋正面図であり、本装置のクリップ電極 4を大腿四頭筋の大腿直筋を挟むように配置し、同じくクリツプ電極 4をもう一つのひふく筋と前顏骨筋に配置する。

一方、図 4が人体の大腿筋背面図であり図 3の背面に相当し、本装置のクリツプ電極 9を拮抗筋でもあるハムストリンダスの大腿二頭筋 6 0に配置し、一方のクリップ電極 4を腓腹筋を挟みこむように配置する。

次に図 5に腕部正面図を示す。腕部は上腕にある上腕三等筋を挟み込むようにクリップ電極 4を配置する。前腕については、各測手根伸筋を挟み込むようにクリップ電極 4を配置する。

図 6には、腹部正面図をしめす。腹部の特に直腹筋その他の腹筋群並びに、背面部の広背筋等の背筋群とを両面から挟み込むベルト電極 1 2を配置する。図 7には、背中部正面図をしめす。背中部の上部には僧帽筋、三角筋等に貼付されるように複数のプレート電極 1 0が配置される。また、背中部の中部には、広背筋を被覆するようベルト電極 1 2が配置される。さらに、背中部の下部の大殿筋等の臀部の筋肉群上に貼付されるようにプレート電極 1 0が配置される。ここで、本発明に係るプログラムは、クリップ電極 8とプレート電極 1 0とべルト電極 1 2に電圧 5 Vで周波数 5 0 O H zでパスル幅 2 0 0 秒以上開けて通電時間 0 . 5〜5 . 5秒として印加し、その後半から、さらに周波数 5 0 O H z でパスル幅 1 5 0〜2 2 0 秒以上開けて通電時間 7 . 5〜 1 0秒で印加することにより痩身効果が得られる。さらに、足下部にさらに負荷を追加することでより痩身効果を向上させることが可能になる。

また、消費エネルギーを増加させるために、主導筋を収縮させる際に拮抗筋を軽く収縮させることが望ましい。主導筋は収縮している間、その張力に対抗して収縮するために消費エネルギーが増加する。筋肉に負荷が加わっていない状態での筋収縮と、主導筋を収縮させる際に拮抗筋を軽く収縮させる筋収縮とを比較するとゴムを引っ張るよう筋収縮させることで。実際の運動と同条件を筋肉に加えることができるため消費エネルギーが増大する。

なお、本実施の形態では 2 0本の電極を例にとって示したが、電極数は刺激すべき箇所に応じて必要であり、図面に記載した 8本以上例えば 2 4箇所用に 2 4 本の電極を配置してもよく、刺激すべき箇所に応じて増減させても良い。

さらに、運動不足を原因とする生活習慣病を予防改善する事もできるので健康器具としても使用できる。また、リズムを持って筋肉を動かすことで精神面への健康に対する効果も生み出すことができる。

本発明によれば、筋肉の深部に刺激を供給すると共に形状が小型でかつ主働筋と拮抗筋への最適なタイミングで刺激を供給することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 複数の電極とこの電極と電気的に接続される高周波電流を発生させる高周波駆動装置からなる高周波電流駆動システムにおいて、特定の振幅で特定の周波数からなるパルスを特定の時間間隔をおいて複数の筋肉に印加して通常の運動状態と同様に筋肉を収縮および伸張させて複数の筋肉にエネルギーを消費させることで痩身させる痩身および健康増進用高周波電流駆動システム。

2 . 電極は、絶縁体からなる 2枚の板部をその一点を支点としてそれぞればねと係合させることで一端を挟み込むよう付勢されるクリツプ電極と、導体が接触面に貼付されその対面は絶縁物等からなるプレ一ト電極と、ベルト内側に導体からなる電極を設けその外側が絶縁体で覆われてその絶縁体のさらに外側に固定用のベルトが配置されるベルト電極であることを特徴とする請求項 1記載の痩身および健康増進用高周波電流駆動システム。

3 . 複数の筋肉は、対となる主働筋と拮抗筋とからなり第一の電極が主働筋に配置され第二の電極が拮抗筋に配置されることを特徴とする請求項 1乃至 2記載の痩身および健康増進用高周波電流駆動システム。

4. 複数の筋肉である主働筋を収縮させる際に主働筋が負荷を加えられながら収縮して拮抗筋を収縮させるように電極から印加されることを特徴とする請求項 3記載の痩身および、健康増進用高周波電流駆動システム。

5 . 複数の筋肉が四肢の一部である場合には、四肢端部に荷重等の負荷を印加した状態で特定の振幅で特定の周波数からなるパルスを特定の時間間隔をおいて複数の筋肉に印加することを特徴とする請求項 1乃至 4いずれか記載の痩身および健康増進用高周波電流駆動システム。

6 . 高周波駆動装置は、制御装置と記憶装置と出力変調装置と出力増幅装置とから構成されることを特徴とする請求項 1乃至 5いずれか記載の痩身および健康増進用高周波電流駆動システム。

7 . 記憶装置は、パルスの振幅と周波数とパルスの発生時間間隔を記憶するための装置であることを特徴とする請求項 1乃至 6いずれか記載の痩身および健康増進用高周波電流駆動システム。

8 . 出力変調装置は、制御装置の制御に従って出力信号の周波数や波形を決定する装置であることを特徴とする請求項 1乃至 7いずれか記載の痩身および健康増進用高周波電流駆動システム。

9 . 出力増幅装置は、制御装置の制御に従って出力電流の振幅や基準電圧を決定する装置であることを特徴とする請求項 1乃至 8いずれか記載の痩身および健康増進用高周波電流駆動システム。

1 0 . 制御装置は第一の電極を高周波電流で駆動し特定の時間間隔をあけて後に第 2の電極を高周波電流で駆動することを特徴とする請求項 8記載の痩身および健康増進用高周波電流駆動システム。

1 1 . 複数の電極とこの電極と電気的に接続される高周波電流を発生させる高周波駆動装置において、特定の振幅で特定の周波数からなるパルスを特定の時間間隔をおいて複数の筋肉に印加して通常の運動状態と同様に筋肉を収縮および伸張させて複数の筋肉にエネルギーを消費させることで痩身させる痩身および健康増進用高周波駆動装置。

1 2 . 高周波駆動装置は、制御装置と記憶装置と出力変調装置と出力増幅装置とから構成されることを特徴とする請求項 1 1記載の痩身および健康増進用高周

1 3 . 記憶装置は、パルスの振幅と周波数とパルスの時間間隔を記憶するための装置であることを特徴とする請求項 1 1乃至 1 2いずれか記載の痩身および健

1 4. 出力変調装置は、制御装置の制御に従って出力電流の周波数や波形を決定する装置であることを特徴とする請求項 1 1乃至 1 3いずれか記載の痩身および健康増進用高周波駆動装置。

1 5. 出力増幅装置は、制御装置の制御に従って出力電流の振幅や基準電圧を決定する装置であることを特徴とする請求項 1 1乃至 1 4いずれか記載の痩身およぴ健康増進用高周波駆動装置。

1 6 . 複数の電極とこの電極と電気的に接続される高周波電流を発生させる高周波駆動装置からなる高周波電流駆動システムを用いて、特定の振幅で特定の周波数からなるパルスを特定の時間間隔をおいて複数の筋肉に印加して通常の運動状態と同様に筋肉を収縮および仲張させて複数の筋肉にエネルギーを消費させることで痩身させる痩身および健康増進用高周波電流駆動プログラム。

1 7 . 複数の電極は、第 1の電極が主働筋に取り付けられて第 2の電極が主働筋に対応する拮抗筋に取り付けられ第 1の電極に高周波電流が印加された後に第 2の電極に高周波電流が印加されることを特徴とする請求項 1 6記載の痩身および健康増進用高周波電流駆動プログラム。

1 8 . 高周波駆動装置は、高周波印加頻度を変更可能であることを特徴とする請求項 1 6または 1 7記載の痩身および健康増進用高周波電流駆動プログラム。