WO2020183927A1 - 電気刺激印加装置及び電気刺激印加方法 - Google Patents
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- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
Definitions
- the present disclosure relates to an electrical stimulation application device and an electrical stimulation application method.
- Patent Documents 1 and 2 by applying a weak current as an electrical stimulus and heat to a living body or a living body tissue, a neurodegenerative disease, a cancer disease, xeroderma pigmentosum, and systemic A device for treating diseases such as autoimmune diseases and organ-specific autoimmune diseases is disclosed.
- the weak current at a level that does not cause depolarization which is applied in the above-mentioned treatment, fluctuates because the electrical characteristics of the living body or the living body tissue to which the electric stimulus is applied differ depending on factors such as individual differences and the environment. obtain. Therefore, conventionally, it has been difficult to set the electrical stimulation to an appropriate intensity due to these factors.
- An object of the present disclosure is to provide an electric stimulus application device and an electric stimulus application method capable of setting the intensity of the electric stimulus to an appropriate level when applying a weak electric stimulus and heat to a living body or a living tissue. ..
- the electric stimulus applying device as the first aspect of the present disclosure is an electric stimulus applying device that applies a weak electric stimulus to a living body or a living tissue, and has an input unit that receives an operation input from a user and the electric stimulus.
- a control unit for controlling the output is provided, and the control unit can change the output intensity of the electrical stimulus, and the output intensity of the electrical stimulus output when a predetermined operation input to the input unit is detected.
- the electrical stimulus is applied to the living body or tissue with a predetermined output intensity lower than that.
- the control unit when the control unit outputs the electric stimulus while gradually increasing the output intensity of the electric stimulus and gradually increases the output intensity of the electric stimulus.
- the electrical stimulus is applied to the living body or tissue at a predetermined output intensity lower than the output intensity of the electrical stimulus output when a predetermined operation input to the input unit is detected.
- the electric stimulus application device as one embodiment of the present disclosure further includes a heater for heating the living body or the living tissue, and the control unit is heated by the heater to bring the heater to a predetermined temperature or higher. In the case, the gradual increase in the output intensity of the electrical stimulation is started.
- the electrical stimulation application device as one embodiment of the present disclosure further includes an output intensity adjusting unit that receives an operation input for changing the output intensity of the electrical stimulation, and the control unit adjusts the output intensity by the user.
- the output intensity of the electrical stimulus is changed based on the operation input to the unit, and the output intensity is lower than the output intensity of the electrical stimulus output when a predetermined operation input to the input unit is detected.
- the electrical stimulation is applied to the living body or the living body tissue.
- the output intensity adjusting unit includes any of a rotary knob, a sliding knob, and a spin box.
- the electrical stimulation application device as one embodiment of the present disclosure further includes a heater for heating the living body or a living tissue, and the control unit detects a predetermined operation input to the input unit and then uses the heater.
- the living body or living tissue is heated, and when the heater reaches a predetermined temperature or higher, the electrical stimulation is applied to the living body or living tissue at the predetermined output intensity.
- the predetermined output intensity is less than 1 with respect to the output intensity of the electrical stimulation output when a predetermined operation input to the input unit is detected. It is the output intensity multiplied by the coefficient of.
- the control unit starts applying the electric stimulus at the predetermined output intensity, and then, according to the elapsed time, from the predetermined output intensity.
- the electrical stimulus is applied to the living body or the living body tissue with an even lower output intensity.
- the method of applying an electrical stimulus as a second aspect of the present disclosure is a method of applying an electrical stimulus by an electrical stimulus applying device, which is provided with an input unit for receiving an operation input from a user and can output a weak electrical stimulus.
- Intensity includes the step of applying the electrical stimulus to a living body or tissue.
- an electric stimulus application device and an electric stimulus application method capable of setting the intensity of the electric stimulus to an appropriate level when applying a weak electric stimulus and heat to a living body or a living tissue.
- FIG. 5 is a flowchart showing an example of additional processing performed by the control unit in FIG. 4 at the treatment stage. It is a control chart which shows typically the control of the output of electrical stimulation and heat when the control unit of FIG. 4 executes the process of another example in the setting stage. It is a flowchart which shows another example of the process which the control part of FIG. 4 executes in a setting stage. It is a functional block diagram which shows the schematic structure of the electric stimulus application device which concerns on one modification. It is a figure which shows the specific example of the output intensity adjustment part of FIG.
- FIG. 1 is a schematic external perspective view of the electrical stimulus applying device 1 according to the embodiment.
- the electrical stimulus application device 1 applies a weak electrical stimulus to a living body or a living tissue (hereinafter, also simply referred to as “living body or the like”).
- the disease is treated by applying a weak electrical stimulus.
- Weak electrical stimulation is a level of electrical stimulation that does not cause depolarization of the living body. Since a level of electrical stimulation that does not induce depolarization does not bring about muscle contraction or a feeling of stimulation to the living body, the user (patient) cannot sense the applied electrical stimulation.
- the electrical stimulation is applied to a living body or the like as, for example, a pulsed direct current.
- the pulsed direct current is applied at a frequency of, for example, 55 Hz.
- the pulse width of the pulsed direct current is, for example, 100 ⁇ sec.
- the electrical stimulation is not limited to this, and an appropriate electrical stimulation effective in treating a disease may be used.
- the frequency of the pulsed direct current may be other than 55 Hz
- the pulse width of the pulsed direct current may be other than 100 ⁇ sec.
- the electrical stimulus application device 1 further heats the living body and the like. That is, the electrical stimulation application device 1 applies heat to a living body or the like. Therefore, the electric stimulus application device 1 can apply the electric stimulus and the heat to a living body or the like in combination. In this case, the disease is treated by applying a weak electric stimulus and heat.
- the heat is several degrees higher than the normal temperature of the living body.
- the heat may be a temperature of 38 ° C. or higher and 45 ° C. or lower, which is several degrees higher than the normal body temperature of the human body.
- the treatment by the electric stimulus applying device 1 is performed in a state where the electric stimulating applying device 1 is attached to at least a part of a living body or the like.
- the electrical stimulation application device 1 is attached to a living body or the like via a sticky sheet material.
- a user (patient) of the electric stimulus applying device 1 can start treatment with the electric stimulus applying device 1 for the electric stimulus applying device 1.
- treatment is performed by applying electrical stimulation and heat.
- the electrical stimulation application device 1 sets the intensity of the weak electrical stimulation applied to the living body or the like before starting the actual treatment.
- the step of setting the output intensity of a weak electrical stimulus which is performed before starting the treatment, is hereinafter simply referred to as a “setting step”.
- the stage of actually performing treatment is also simply referred to as "therapeutic stage” below. Therefore, when the user of the electric stimulus applying device 1 performs a predetermined operation input for starting the treatment by the electric stimulus applying device 1 to the electric stimulus applying device 1, the electric stimulus applying device 1 sets the setting stage. By performing, the intensity of electrical stimulation at the treatment stage is set, and then by performing the treatment stage, the user is treated.
- the electrical stimulation application device 1 is configured by combining the main body portion 10 and the application portion 20.
- the main body 10 is configured as a housing.
- the application unit 20 is formed in a flat plate shape.
- the main body portion 10 is coupled to the application portion 20 on one surface of the flat plate-shaped application portion 20.
- the surface to which the main body portion 10 is bonded is referred to as a surface.
- the surface opposite to the front surface to which the main body portion 10 is not bonded is referred to as a back surface.
- the main body 10 configured as a housing has various functional parts inside for controlling the operation of the electrical stimulus applying device 1. Further, the main body unit 10 is provided with an input unit that receives an operation input from the user. In the example shown in FIG. 1, the main body unit 10 includes a first input unit 101a, a second input unit 101b, and a third input unit 101c as input units.
- the first input unit 101a, the second input unit 101b, and the third input unit 101c may all be configured as operation buttons (operation keys) that can be pressed, as shown in FIG. 1, for example.
- the form of the first input unit 101a, the second input unit 101b, and the third input unit 101c is not limited to the operation buttons that can be pressed.
- the number of input units included in the main body unit 10 is not limited to three.
- the arrangement of the first input unit 101a, the second input unit 101b, and the third input unit 101c is not limited to the arrangement shown in FIG.
- the first input unit 101a, the second input unit 101b, and the third input unit 101c are operation buttons that execute different functions.
- the first input unit 101a is an operation button for switching the power on / off of the electric stimulus applying device 1.
- the second input unit 101b is an operation button for starting the treatment by the electrical stimulation application device 1.
- the third input unit 101c is an operation button for the user to input the detection of the electrical stimulus. The sensing of electrical stimulation will be described later.
- the back surface of the application unit 20 is attached to a living body or the like via a sticky sheet material.
- the application unit 20 includes an electrode unit that outputs an electrical stimulus and a heater that generates heat.
- the application unit 20 applies electrical stimulation and heat to the living body or the like with the back surface attached to the living body or the like.
- FIG. 2 is an external perspective view of the electrical stimulation application device 1 of FIG. 1 when viewed from the back surface side.
- the application unit 20 includes two electrodes, a first electrode 102a and a second electrode 102b, as an electrode unit.
- the first electrode 102a and the second electrode 102b are exposed to the outside on the back surface side.
- the electrode unit outputs an electrical stimulus by, for example, grounding one of the first electrode 102a and the second electrode 102b and changing the voltage of the other electrode.
- the application unit 20 is provided with a heater inside. That is, the application unit 20 includes a heater between the front surface and the back surface. By heating the heater, the heat is transmitted to the living body or the like with the back surface attached to the living body or the like, and the living body or the like is warmed.
- FIG. 3 is an external perspective view showing a schematic configuration of a sheet material 30 used when the electrical stimulus applying device 1 is attached to a living body or the like.
- the sheet material 30 includes a frame portion 31 and two conductive gels 32.
- the frame portion 31 is made of a non-conductive material such as resin.
- the outer shape of the frame portion 31 is formed to be substantially the same size as the outer shape of the application portion 20.
- the frame portion 31 has two openings (through holes) for arranging the two conductive gels 32. The two openings are formed at positions corresponding to the positions where the first electrode 102a and the second electrode 102b are arranged when the sheet material 30 is attached to the back surface side of the application portion 20.
- the two conductive gels 32 are arranged in the two openings of the frame portion 31.
- the space between the two conductive gels 32 is insulated by a non-conductive frame portion 31. Since the conductive gel 32 has adhesiveness, the electrical stimulus applying device 1 can be attached to a living body or the like.
- the two conductive gels 32 are in one-to-one contact with the first electrode 102a and the second electrode 102b, respectively.
- the electric stimulus applying device 1 is attached to the living body or the like by the sheet material 30, and the electric stimulus is output from the electrode portion, the electric stimulus is applied to the living body or the like via the two conductive gels 32. It is applied.
- the user replaces and uses the sheet material 30 on a regular or irregular basis. That is, the user regularly or irregularly uses the new sheet material 30 to attach the electrical stimulus application device 1 to a living body or the like. As a result, it is possible to prevent the properties of the conductive gel 32 of the sheet material 30 from changing and the conductivity from deteriorating. Further, by using the new sheet material 30, it is possible to prevent the electrical stimulation application device 1 from being peeled off from the living body or the like due to deterioration of the adhesiveness.
- two electrodes are arranged in one constituent device called the application unit 20.
- the first electrode 102a and the second electrode 102b may be arranged separately in different constituent devices, for example.
- the two electrodes are attached to a living body or the like as compared with the case where the two electrodes are arranged separately in different constituent devices. Since the number of constituent devices to be used can be reduced, the convenience of the user is improved.
- FIG. 4 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the electrical stimulation application device 1 of FIG.
- the electrical stimulation application device 1 includes an input unit 101, an electrode unit 102, a control unit 103, a display unit 104, a timer unit 105, a storage unit 106, a power supply unit 107, and a heater. It includes 108, a temperature measuring unit 109, and an electrical stimulation output unit 110.
- the input unit 101, the control unit 103, the display unit 104, the timer unit 105, the storage unit 106, the power supply unit 107, and the electrical stimulation output unit 110 are provided in, for example, the main body unit 10.
- the electrode unit 102, the heater 108, and the temperature measuring unit 109 are provided in, for example, the applying unit 20.
- the applying unit 20 whether each functional unit is provided in the main body unit 10 or the application unit 20 is not limited to the example shown here as long as the functions described in the present specification are exhibited.
- the input unit 101 receives an operation input from the user, and is composed of, for example, operation buttons.
- the input unit 101 is composed of three operation buttons, a first input unit 101a, a second input unit 101b, and a third input unit 101c.
- the input unit 101 may be configured by, for example, a touch screen, display an input area for receiving an operation input from the user on a part of the display device, and may accept the touch operation input by the user.
- an operation input is made to the input unit 101 by the user, for example, an electric signal corresponding to the operation input is transmitted to the control unit 103.
- the electrode unit 102 outputs an electrical stimulus based on the signal received from the electrical stimulus output unit 110.
- the electrode portion 102 is composed of two electrodes, a first electrode 102a and a second electrode 102b, for example.
- the control unit 103 controls and manages the entire electrical stimulus application device 1, including each functional unit of the electrical stimulus application device 1.
- the control unit 103 includes at least one processor.
- the control unit 103 is composed of a processor such as a CPU (Central Processing Unit) that executes a program that defines a control procedure, or a dedicated processor that specializes in processing each function.
- a processor such as a CPU (Central Processing Unit) that executes a program that defines a control procedure, or a dedicated processor that specializes in processing each function.
- the control unit 103 controls the output of electrical stimulation from the electrode unit 102.
- the control unit 103 can change the output intensity of the electrical stimulation.
- the control unit 103 can change the output intensity of the electrical stimulus by, for example, changing the magnitude of the pulsed direct current.
- the control unit 103 controls the processing of the treatment executed by the electrical stimulation application device 1. Specifically, the control unit 103 controls the setting of the output intensity of the weak electric stimulus in the setting stage and the treatment in the treatment stage by controlling each functional unit of the electric stimulus applying device 1. The details of the process executed by the control unit 103 will be described later.
- the display unit 104 is a display device such as a liquid crystal display, an organic EL display, or an inorganic EL display.
- the display unit 104 displays various information based on the control by the control unit 103.
- the display unit 104 may display, for example, the stage of processing executed by the electrical stimulation application device 1, that is, the setting stage or the treatment stage.
- the display unit 104 may display, for example, the progress of treatment.
- the degree of progression of treatment is the degree of progression at the stage of treatment.
- the progress of treatment may be information indicating, for example, when the time of the treatment stage is set, how much of the time is completed.
- the display unit 104 may display the content of the detected operation input.
- the display unit 104 may display any other information to be notified to the user in relation to the treatment. Note that in FIG. 1, the display unit 104 is not shown.
- the electrical stimulus application device 1 does not necessarily have to include the display unit 104.
- the electrical stimulation application device 1 may include another mechanism for notifying the user of information in place of the display unit 104 or together with the display unit 104.
- the electrical stimulation application device 1 may include a speaker that notifies the user of information by sound.
- the electrical stimulation application device 1 may include an oscillator that notifies the user of information by vibration.
- the timer unit 105 measures the time based on the control of the control unit 103. For example, the timer unit 105 measures the elapsed time from the start of the treatment stage. Further, for example, the timer unit 105 measures the elapsed time after applying the electrical stimulation of the pulsed direct current.
- the storage unit 106 can be composed of a semiconductor memory, a magnetic memory, or the like.
- the storage unit 106 stores, for example, various information and a program for operating the electrical stimulation application device 1.
- the storage unit 106 may also function as a work memory.
- the power supply unit 107 is a battery that supplies electric power to each functional unit of the electrical stimulation application device 1.
- Heater 108 applies heat.
- the heater 108 is composed of a member that generates heat by supplying electric power, such as a heating wire.
- the heater 108 generates heat by receiving electric power from, for example, the power supply unit 107.
- the heater 108 generates heat, the heat is transmitted to the living body or the like to which the electric stimulus applying device 1 is attached.
- the temperature measuring unit 109 measures the temperature of the heater 108.
- the temperature measuring unit 109 is configured to include a sensor capable of detecting the temperature, such as a thermometer.
- the temperature measuring unit 109 transmits information regarding the measured temperature to the control unit 103 by transmitting an electric signal corresponding to the measured temperature to the control unit 103.
- the electrical stimulation output unit 110 outputs an electrical stimulation from the electrode unit 102 based on the control of the control unit 103.
- the electrical stimulation application device 1 will be described as being used by being attached to the abdomen of a user who is a living body. That is, here, it is described that the treatment is performed in the abdomen of the user.
- the user attaches the electrical stimulation application device 1 to the abdomen using the sheet material 30. Then, the user turns on the power of the electrical stimulation application device 1 by, for example, pressing the first input unit 101a. The user can start the treatment by the electric stimulus applying device 1 by pressing the second input unit 101b. That is, the electrical stimulation application device 1 starts the treatment performed by the setting stage and the treatment stage.
- FIG. 5 is a control chart schematically showing an example of control of the output of electrical stimulation and heat by the control unit 103 of FIG.
- FIG. 5 shows a chart of the output of the electrical stimulation and a chart of switching the heater 108 on and off.
- the horizontal axis represents time.
- the vertical axis of the electrical stimulation output chart indicates the electrical stimulation output intensity.
- the vertical axis of the chart for switching the heater 108 on and off indicates the on and off states of the heater 108.
- FIG. 6 is a flowchart showing an example of processing executed by the control unit 103 of FIG. 4 at the setting stage.
- FIG. 7 is a flowchart showing an example of processing executed by the control unit 103 of FIG. 4 in the treatment stage.
- the time t 1 in FIG. 5 is the start time of the setting stage. Further, it is assumed that the heater 108 is in the off state at the start of the setting stage.
- the control unit 103 outputs the electrical stimulus from the electrode unit 102 so as to gradually increase the output intensity of the electrical stimulus. Specifically, the control unit 103 first outputs an electrical stimulus (step S10). At this time, the control unit 103 outputs the electrical stimulus at the lowest output intensity P 1 in the process of gradually increasing the output intensity of the electrical stimulus.
- the output intensity P 1 is preferably a weak electrical stimulus at a level that does not cause depolarization for almost all users. That is, the output intensity P 1 is preferably a weak electrical stimulus at a level at which almost all users do not perceive the electrical stimulus.
- the output intensity P 1 may be preset in the electrical stimulation application device 1. As shown in FIG. 5, the control unit 103 may output the pulsed direct current of the electrical stimulation of the output intensity P 1 a plurality of times in a predetermined cycle.
- the control unit 103 determines whether or not an input indicating that the electrical stimulus has been detected by the user has been detected when the output of the electrical stimulus in step S10 is executed (step S11). That is, the control unit 103 determines whether or not the third input unit 101c is pressed by the user when the output of the electrical stimulation in step S10 is executed.
- step S12 the control unit 103 may increase the output intensity of the electrical stimulation by, for example, a predetermined intensity range set in advance. In the example shown in FIG. 5, when the control unit 103 outputs an electrical stimulus at the output intensity P 1 and does not detect an input indicating that the electrical stimulus is detected, the control unit 103 then outputs the electrical stimulus at the output intensity P 2. doing.
- control unit 103 may start the output of the electric stimulus in the step S10 with the intensity of the electric stimulus increased in the step S12 after a predetermined time after starting the output of the electric stimulus in the step S10.
- the control unit 103 starts the output of the electrical stimulation of the output intensity P 1 in step S10 at the time t 1 , and then the electrical stimulation of the output intensity P 2 at the time t 2 after a predetermined time. Is starting to output.
- the control unit 103 repeats the increase in the intensity of the electrical stimulus in step S12 and the output of the electrical stimulus in step S10 until it is determined in step S11 that the input indicating that the electrical stimulus has been detected has been detected. By repeating this, the control unit 103 can gradually increase the output intensity of the electrical stimulation. In the example shown in FIG. 5, the control unit 103 increases the output intensity of the electrical stimulation in the order of P 1 , P 2 , P 3 , P 4 , and P 5 , and outputs the power.
- FIG time t 1 at 5, t 2, t 3, t 4 and t 5 indicates the respective output intensity P 1, P 2, P 3 , P 4 and the time that starts outputting the electrical stimulation of P 5.
- control unit 103 When the control unit 103 detects a predetermined operation input to the input unit 101, the control unit 103 sets the output intensity of the electrical stimulation used in the treatment stage.
- the output intensity of the electrical stimulus used in the treatment stage is also hereinafter referred to as "therapeutic intensity" in the present specification.
- the control unit 103 sets the treatment intensity when the operation input of pressing the third input unit 101c is detected.
- step S13 when the control unit 103 detects an input indicating that the electrical stimulus has been detected (Yes in step S11), the control unit 103 sets the treatment intensity (step S13). That is, in the present embodiment, when the control unit 103 detects an input indicating that the electrical stimulus is detected while gradually increasing the output intensity of the electrical stimulus, the control unit 103 sets the treatment intensity (step S13).
- the control unit 103 sets the treatment intensity (step S13).
- the control unit 103 when the electric stimulus is output at the output intensity P 5 , the user senses the electric stimulus and presses the third input unit 101c, and the control unit 103 indicates that the third input unit 101c is pressed. Shows an example when is detected.
- step S13 the control unit 103 is based on the output intensity of the electrical stimulus output when the control unit 103 detects a predetermined operation input to the input unit 101 (in this example, the operation input of pressing the third input unit 101c).
- a predetermined output intensity which is also low, is set as the therapeutic intensity.
- the output intensity of the electrical stimulus output when a predetermined operation input to the input unit 101 is detected is referred to as a detection output intensity Ps.
- the output intensity at the time of detection Ps P 5 is established.
- the method for setting the treatment intensity may be appropriately determined.
- the control unit 103 may set an output intensity lower than the detection output intensity Ps by a predetermined intensity as the therapeutic intensity. Further, for example, the control unit 103 may set the output intensity obtained by multiplying the detected output intensity Ps by a coefficient less than 1 as the therapeutic intensity.
- the treatment intensity setting in step S13 does not necessarily have to be executed before step S14.
- the setting of the treatment intensity in step S13 may be completed by the end of the setting step, that is, by the end of the flow of FIG.
- the control unit 103 After detecting a predetermined operation input to the input unit 101 (in this example, the operation input of pressing the third input unit 101c), the control unit 103 heats the living body or the like by the heater 108, and the heater 108 The treatment phase may be initiated when the temperature rises above a predetermined temperature. Such heating by the heater 108 may be performed at the setting stage.
- control unit 103 detects an input indicating that an electrical stimulus has been detected, sets the treatment intensity, and turns on the heater 108 (step S14).
- Chart shown in Figure 5, at time t 6, shows that the heater 108 is turned on state.
- electric power is supplied to the heater 108, and the heater 108 starts to generate heat.
- the heat generated by the heater 108 warms the abdomen of the user who is a living body.
- the control unit 103 monitors the temperature of the heater 108 based on the signal transmitted from the temperature measurement unit 109. Specifically, the control unit 103 determines whether or not the temperature of the heater 108 has reached a predetermined temperature (step S15).
- the predetermined temperature is, for example, a temperature suitable for treatment by the electric stimulus application device 1, and may be predetermined.
- control unit 103 determines that the temperature of the heater 108 has not reached the predetermined temperature (No in step S15)
- the control unit 103 repeats step S15 while keeping the heater 108 on.
- step S15 When the control unit 103 determines that the temperature of the heater 108 has reached a predetermined temperature (Yes in step S15), the control unit 103 turns off the heater 108 (step S16). Chart shown in Figure 5, at time t 7, indicating that the heater 108 is turned off.
- the setting step ends. That is, in the chart shown in FIG. 5, the setting stage ends at time t 7 .
- the control unit 103 then starts processing in the treatment stage.
- the treatment stage may be automatically started by the control unit 103, for example, when the setting stage is completed.
- the control unit 103 starts the treatment time timer by the timer unit 105 (step S20).
- the treatment time timer is a timer that measures the treatment time.
- the treatment time may be, for example, the elapsed time from the start of the treatment stage, or the time during which the output processing of the pulsed direct current is performed in the treatment stage.
- the elapsed time from the start of the treatment stage is equal to the time during which the output processing of the pulsed direct current is performed in the treatment stage. Become.
- the control unit 103 outputs a pulsed direct current as an electrical stimulus (step S21). At this time, the control unit 103 outputs the pulsed direct current at the treatment intensity set in the setting stage, that is, the treatment intensity Pm 1 set in step S13 of the flow of FIG.
- the electrical stimulation interval timer is a timer for measuring an interval for outputting a pulsed direct current as an electrical stimulation.
- the electrical stimulation interval timer is a timer for measuring the time from the output of the pulsed direct current to the output of the next pulsed direct current.
- the control unit 103 when the control unit 103 outputs the pulsed direct current in step S21, the control unit 103 starts the heater ON interval timer by the timer unit 105 (step S23).
- the heater ON interval timer is a timer for measuring the interval (time) from the output of the pulsed direct current as an electrical stimulus to the turning on of the heater 108.
- control unit 103 executes steps S22 and S23 at the same time. That is, it is preferable that the control unit 103 starts the electrical stimulation interval timer and the heater ON interval timer at the same time. Further, it is preferable that the control unit 103 executes step S22 and step S23 at the same time as step S21. That is, it is preferable that the control unit 103 starts the electrical stimulation interval timer and the heater ON interval timer at the same time when the pulsed direct current is output.
- the control unit 103 determines whether or not a predetermined time T 1 has elapsed since the heater ON interval timer was started (step S24).
- the predetermined time T 1 is the time from when the pulsed direct current as the electrical stimulus is output until the heater 108 is turned on, and may be set in advance, for example.
- Step S24 is repeated until it is determined.
- control unit 103 determines that the predetermined time T 1 has elapsed since the heater ON interval timer was started (Yes in step S24), the control unit 103 turns on the heater 108 (step S25).
- the control unit 103 turns on the heater 108, and after a predetermined time T 2 elapses, turns the heater 108 off (step S26).
- the on and off control of the heater 108 in steps S25 and S26 may be executed as a pulse wave. That is, in this case, the control unit 103 may turn on the heater 108 in step S25 and then turn off the heater 108 in step S26 after a predetermined time T 2 corresponding to the pulse width has elapsed.
- the control unit 103 determines whether or not a predetermined time T 3 has elapsed since the electrical stimulation interval timer was started (step S27).
- the predetermined time T 3 is the time from the output of the pulsed direct current as the electrical stimulus to the output of the next pulsed direct current, and may be set in advance, for example.
- Control unit 103 when it is determined from the start electrical stimulation interval timer that the predetermined time T 3 has not elapsed (No in step S27), a predetermined time T 3 from the start electrical stimulation interval timer has elapsed Step S27 is repeated until it is determined.
- the predetermined time T 4 is a treatment time, and may be set in advance, for example.
- the predetermined time T 4 is, for example, one hour.
- step S21 When the control unit 103 determines that the predetermined time T 4 has not elapsed since the treatment time timer was started (No in step S28), the control unit 103 proceeds to step S21 and outputs a pulsed direct current. In this way, the control unit 103 repeats steps S21 to S28 from the start of the treatment time timer in step S28 until it is determined that the predetermined time T 4 has elapsed. By repeating steps S21 to S28 in this way, a weak electrical stimulus with a therapeutic intensity of Pm 1 is continuously applied to the user to perform treatment. Further, at this time, since the heater 108 is turned on in step S25, appropriate heat is applied, which makes it easier to maintain the temperature of the abdomen.
- control unit 103 determines that the predetermined time T 4 has elapsed since the treatment time timer was started (Yes in step S28), the control unit 103 ends the flow of FIG. 7. This ends the treatment phase. At this time, the control unit 103 may notify the user that the treatment stage has been completed by displaying it on the display unit 104 or driving another mechanism. When the treatment stage is completed, the user peels off the electrical stimulation application device 1 from the abdomen to end the treatment.
- FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between T 1 , T 2, and T 3 for a predetermined time, and is, for example, an enlarged view of a portion surrounded by a broken line in FIG.
- the time when the output of the nth pulse DC current in the treatment stage is started is defined as t 11 .
- the time when the heater 108 is turned on is set to t 12
- the time when the heater 108 is turned off after that is set to t 13 .
- the time at which the output of the n + 1th pulse DC current in the treatment stage is started is t 14 . Times t 11 , t 12 , t 13 and t 14 are arranged in chronological order in this order.
- the predetermined time T 1 is represented by t 12 ⁇ t 11 because it is the time from the output of the pulsed direct current as the electrical stimulus to the turning on of the heater 108. Since the predetermined time T 2 is the time from when the heater 108 is turned on to when it is turned off, it is represented by t 13 ⁇ t 12 . Since the predetermined time T 3 is the time from the output of the pulsed direct current as the electrical stimulus to the output of the next pulsed direct current, it is represented by t 14 ⁇ t 11 . Therefore, as described above, the predetermined time T 3 is longer than the sum of the predetermined time T 1 and the predetermined time T 2 . The specific lengths of the predetermined times T 1 , T 2 and T 3 may be appropriately determined according to the purpose, means and method of treatment.
- the control unit 103 outputs the electric stimulus at the therapeutic intensity Pm 1 lower than the output intensity Ps at the time of detection, so that the living body or the like is in the treatment stage.
- a weak electrical stimulus is applied to. Therefore, by inputting a predetermined operation input when the user senses the electrical stimulus, the control unit 103 outputs the electrical stimulus at the treatment stage with a strength weaker than the intensity of the electrical stimulus sensed by the user. Can be done.
- the electric stimulus applying device 1 facilitates setting the intensity of the electric stimulus to an appropriate level when applying a stimulus that combines a weak electric stimulus and heat to a living body or the like.
- the control unit 103 when the output intensity of the electrical stimulus is gradually increased in the setting stage, the control unit 103 inputs a predetermined operation input when the user senses the electrical stimulus. Therefore, the treatment intensity Pm 1 is set to be weaker than the output intensity Ps at the time of detection. As a result, the control unit 103 can set the treatment intensity Pm 1 to a weak level that the user does not detect.
- the electric stimulus applying device 1 heats a living body or the like by a heater 108 after detecting a predetermined operation input to the input unit 101, and when the heater 108 reaches a predetermined temperature or higher, a treatment stage. To start.
- the treatment can be started after the living body or the like is heated to a temperature suitable for the treatment.
- it is not necessary to heat the heater 108 before starting the treatment stage.
- the process executed by the control unit 103 of the electrical stimulus applying device 1 is not limited to the above-mentioned process.
- the control unit 103 may perform further processing depending on the purpose, means, method, etc. of the treatment.
- the control unit 103 starts applying the electrical stimulus at the treatment intensity Pm 1 set in the setting stage, and then, depending on the elapsed time, the output intensity is further lower than the treatment intensity Pm 1 .
- Electrical stimulation may be applied to a living body or the like. The details of this process will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
- FIG. 9 is a control chart schematically showing another example of control of the output of electrical stimulation and heat by the control unit 103 of FIG.
- the horizontal axis indicates the time
- the vertical axis of the electrical stimulation output chart indicates the electrical stimulation output intensity
- the heater 108 is switched on and off.
- the vertical axis of the above indicates the on and off states of the heater 108.
- FIG. 10 is a flowchart showing an example of additional processing executed by the control unit 103 of FIG. 4 in the treatment stage.
- the flow shown in FIG. 10 may be executed in addition to a part of the flow shown in FIG.
- the flow shown in FIG. 10 may be executed before executing step S28 in the case of Yes in step S27.
- the control unit 103 determines whether or not it is time to change the treatment intensity. (Step S30).
- the control unit 103 may determine whether or not it is time to change the treatment intensity by a predetermined appropriate method. For example, if the control unit 103 has not changed the treatment intensity even once since the start of the treatment stage, whether or not a predetermined predetermined time T 5 has elapsed since the start of the treatment time timer. It may be determined whether or not it is time to change the treatment intensity by determining.
- the control unit 103 determines whether or not a predetermined predetermined time T 6 has elapsed since the previous treatment intensity was changed. By determining, it may be determined whether or not it is time to change the treatment intensity.
- control unit 103 determines that it is not the time to change the treatment intensity (No in step S30)
- the control unit 103 ends the flow shown in FIG. 10 and shifts to step S28 of the flow shown in FIG. In this case, the treatment intensity is unchanged and the treatment at the treatment stage is continued.
- control unit 103 determines that it is time to change the treatment intensity (Yes in step S30)
- the control unit 103 changes the treatment intensity (step S31).
- the control unit 103 sets the changed treatment intensity Pm 2 to an output intensity lower than the treatment intensity Pm 1 set in the setting stage.
- the method for setting the therapeutic intensity Pm 2 may be appropriately determined.
- the control unit 103 may set an output intensity lower than the therapeutic intensity Pm 1 by a predetermined intensity as a new therapeutic intensity Pm 2 after the change.
- the control unit 103 sets a coefficient further smaller than the detection output intensity Ps. May be calculated and set by multiplying by.
- the control unit 103 multiplies the detection output intensity Ps by 0.8 when setting the treatment intensity Pm 1 , it is smaller than this coefficient 0.8, for example, 0.6, etc.
- control unit 103 When the control unit 103 changes the treatment intensity more than once after the start of the treatment stage, the control unit 103 may set an output intensity lower than the current treatment intensity as a new treatment intensity in step S31.
- control unit 103 After changing the treatment intensity in step S31, the control unit 103 ends the flow shown in FIG. 10 and shifts to step S28 of the flow shown in FIG. 7. In this case, the subsequent treatment is performed with the new therapeutic intensity after the change. That is, in step S21 of the flow of FIG. 7, the control unit 103 outputs the pulsed direct current with the new treatment intensity after the change.
- the heating by the heater 108 warms the place where the electric stimulus application device 1 is attached (the abdomen in this example) in a living body or the like.
- the user may be more likely to feel the electrical stimulation by changing the electrical characteristics of the abdomen.
- the user is less likely to feel the electrical stimulation even if the attachment portion of the electrical stimulation application device 1 in the living body or the like is warmed. This facilitates the continuation of treatment with a weak electrical stimulus at a level that does not induce depolarization.
- the processing at the setting stage executed by the control unit 103 of the electrical stimulation application device 1 is not limited to the above-mentioned processing.
- the control unit 103 may execute other processes depending on the purpose, means, method, and the like of the treatment.
- control unit 103 first heats the heater 108, and when the heater 108 reaches a predetermined temperature or higher, the electrode is used so as to gradually increase the output intensity of the electrical stimulation.
- the electrical stimulus may be output from the unit 102. Details of another example executed in such a setting stage will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
- FIG. 11 is a control chart schematically showing the control of the output of electrical stimulation and heat when the control unit 103 of FIG. 4 executes the process of another example in the setting stage.
- the horizontal axis indicates the time
- the vertical axis of the electrical stimulation output chart indicates the electrical stimulation output intensity
- the heater 108 is switched on and off.
- the vertical axis of the above indicates the on and off states of the heater 108.
- FIG. 12 is a flowchart showing another example of the process executed by the control unit 103 of FIG. 4 at the setting stage.
- the time t 21 in FIG. 11 is the start time of another example of the setting stage. Further, it is assumed that the heater 108 is in the off state at the start of another example of the processing in the setting stage.
- control unit 103 turns on the heater 108 (step S40).
- electric power is supplied to the heater 108, and the heater 108 starts to generate heat.
- the heat generated by the heater 108 warms the abdomen of the user who is a living body.
- the control unit 103 monitors the temperature of the heater 108 based on the signal transmitted from the temperature measurement unit 109. Specifically, the control unit 103 determines whether or not the temperature of the heater 108 has reached a predetermined temperature (step S41).
- the predetermined temperature is, for example, a temperature suitable for treatment by the electric stimulus application device 1, and may be predetermined.
- control unit 103 determines that the temperature of the heater 108 has not reached the predetermined temperature (No in step S41), the control unit 103 repeats step S41 while keeping the heater 108 on.
- control unit 103 determines that the temperature of the heater 108 has reached a predetermined temperature (Yes in step S41), the control unit 103 outputs an electrical stimulus (step S42). At this time, the control unit 103 gradually increases the output intensity of the electrical stimulation, as in the case described with reference to the flow of FIG. That is, when the control unit 103 first outputs the electrical stimulus, the control unit 103 outputs the electrical stimulus with, for example, the lowest output intensity P 1 . Further, as shown in FIG. 11, the control unit 103 may output the pulsed direct current of the electrical stimulation of the output intensity P 1 a plurality of times in a predetermined cycle.
- step S45 which will be described later, is added, which is different from the process of gradually increasing the output intensity described with reference to the flow of FIG.
- step S43 the control unit 103 determines whether or not the user has detected an input indicating that the electrical stimulus has been detected when the output of the electrical stimulus in step S42 is executed (step S43).
- step S44 When the control unit 103 does not detect the input indicating that the electrical stimulus has been detected (No in step S43), the control unit 103 increases the output intensity of the electrical stimulus (step S44).
- the control unit 103 may have completed the process of step S44 to increase the intensity of the electrical stimulus by the time the flow proceeds to the next step S42 and outputs the electrical stimulus. Therefore, the control unit 103 may execute step S44 after the next step S45, for example.
- control unit 103 determines whether or not the temperature of the heater 108 is equal to or higher than a predetermined temperature (step S45).
- the predetermined temperature used as the determination standard here is the same as the predetermined temperature used as the determination standard in step S41.
- the predetermined temperature used as the determination criterion here may not be the same as the predetermined temperature used as the determination criterion in step S41 because it may be an appropriate temperature suitable for treatment by the electric stimulus applying device 1. ..
- step S42 When the control unit 103 determines that the temperature of the heater 108 is equal to or higher than the predetermined temperature (Yes in step S45), the control unit 103 proceeds to step S42 and outputs an electrical stimulus again with the output intensity increased in step S44 (step).
- step S42 For example, in the chart shown in FIG. 11, after the pulsed DC current of the electrical stimulation of the output intensity P 1 is output a plurality of times in a predetermined cycle, it is continuous with the pulsed DC current of the electrical stimulation of the output intensity P 1 at time t 23 . As the pulse to be output, the output of the pulsed direct current of the electrical stimulation with the output intensity P 2 is started.
- control unit 103 when the control unit 103 does not detect the input that the electrical stimulus is detected by the output of the electrical stimulus of the output intensity P 2 (No in step S43), the control unit 103 raises the electrical stimulus intensity again (step S44). ). Then, the control unit 103 determines whether or not the temperature of the heater 108 is equal to or higher than a predetermined temperature (step S45).
- step S45 the process proceeds to step S41, and the temperature of the heater 108 becomes the predetermined temperature.
- Step S41 is repeated until the temperature is reached.
- the control unit 103 does not output the pulsed direct current, which is an electrical stimulus, while repeating step S41. For example, as shown in FIG. 11, the control unit 103 stopped the output of the pulsed direct current of the electrical stimulation of the output intensity P 2 at time t 24 , and then the temperature of the heater 108 reached a predetermined temperature at time t 25 . Until it is determined, the pulsed direct current is not output with the heater 108 turned on.
- step S45 an upper limit temperature equal to or higher than the predetermined temperature is set, and when the temperature of the heater 108 exceeds the upper limit temperature, the heater 108 is turned off and the temperature of the heater 108 falls below the upper limit temperature. Until, the output of the pulsed direct current, which is an electrical stimulus, may not be performed.
- step S41 When the control unit 103 determines that the temperature of the heater 108 has reached a predetermined temperature (Yes in step S41), the control unit 103 proceeds to step S42 and outputs an electrical stimulus again with the output intensity increased in step S44 (step S42). ). In the chart shown in FIG. 11, at time t 25, it starts the output of the pulse direct current electrical stimulation output intensity P 3.
- control unit 103 repeats steps S41 to S45 until it is determined in step S43 that an input indicating that the user has sensed an electrical stimulus has been detected.
- step S43 When the control unit 103 determines in step S43 that the input indicating that the electrical stimulus has been detected by the user is detected (Yes in step S43), the control unit 103 sets the treatment intensity (step S46).
- the method for setting the treatment intensity may be the same as in step S13 described with reference to FIG. Therefore, for example, the control unit 103 determines that the output intensity P 5 when the user has detected an input indicating that an electrical stimulus has been detected is multiplied by a coefficient less than 1 to obtain the therapeutic intensity Pm 1. May be set as.
- step S46 may be completed by the end of the setting step, that is, by the end of the flow of FIG. 12, as in step S13.
- the control unit 103 turns off the heater 108 (step S47), and ends the process of the setting stage according to another example.
- the heater 108 is turned off and the setting stage is completed.
- control unit 103 starts the processing of the treatment stage, for example, according to the flow of FIG.
- the treatment intensity is set by gradually increasing the output intensity of the electrical stimulus after heating first, as in the setting step according to the other example described with reference to FIGS. 11 and 12, the user warms. Since the presence / absence of detection of electrical stimulation is input in the state of being performed, the presence / absence of detection of electrical stimulation is input under conditions closer to the treatment stage. Therefore, it may be easier to set the treatment intensity at the treatment stage to a more appropriate level.
- control unit 103 executes a process of outputting an electric stimulus from the electrode unit 102 so as to gradually increase the output intensity of the electric stimulus
- processing in the setting stage is not limited to the gradual increase in the output intensity of the electrical stimulation by the control unit 103.
- the electrical stimulus application device 1 may change the output intensity of the electrical stimulus based on the user's operation input at the setting stage.
- FIG. 13 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the electrical stimulation application device 2 according to a modified example.
- the electric stimulus applying device 2 includes an output intensity adjusting unit 111 in addition to each functional unit of the electric stimulating applying device 1 described with reference to FIG.
- the output intensity adjusting unit 111 is a functional unit that receives an operation input for changing the output intensity of the electrical stimulation by the user.
- the output intensity adjusting unit 111 is provided in the main body unit 10, for example, so that the user can perform operation input.
- FIG. 14 is a diagram showing a specific example of the output intensity adjusting unit 111 of FIG.
- FIG. 14 shows three specific examples of the output intensity adjusting unit 111.
- FIG. 14 is merely an example of the output intensity adjusting unit 111, and the configuration of the output intensity adjusting unit 111 is not limited to this.
- the output strength adjusting unit 111 can be configured as a rotary knob (knob) 120, for example, as shown in FIG. 14 (A).
- the user changes the output intensity of the electrical stimulus by performing an operation input of rotating the knob 120.
- the control unit 103 increases the output intensity of the electrical stimulation accordingly.
- the control unit 103 reduces the output intensity of the electrical stimulation accordingly.
- the output strength adjusting unit 111 can be configured as a slide-type knob (knob) 130, for example, as shown in FIG. 14 (B).
- the user changes the output intensity of the electrical stimulation by performing an operation input of moving the knob 130 to the left or right.
- the control unit 103 increases the output intensity of the electrical stimulation accordingly.
- the control unit 103 weakens the output intensity of the electrical stimulation accordingly.
- the output intensity adjusting unit 111 can be configured as a spin box 140, for example, as shown in FIG. 14 (C).
- the spin box 140 includes a display unit 141 that displays the level of the output intensity of the electrical stimulus, for example, by a number, and two buttons 142 and 143 for performing an operation input for changing the output intensity of the electrical stimulus.
- the numbers displayed on the display unit 141 are associated with the specific output intensity of the electrical stimulation.
- the user changes the output intensity of the electrical stimulus by performing an operation input of pressing the buttons 142 and 143. For example, in the example shown in FIG. 14C, when the user presses the button 142, the number displayed on the display unit 141 increases. On the contrary, when the user presses the button 143, the number displayed on the display unit 141 is lowered.
- the control unit 103 outputs an electrical stimulus with an output intensity corresponding to the number displayed on the display unit 141.
- the control unit 103 of the electrical stimulation application device 2 outputs the electrical stimulation with the output intensity according to the user's operation input to the output intensity adjustment unit 111.
- the control unit 103 changes the output intensity and outputs the electrical stimulus based on the operation input to the output intensity adjusting unit 111 by the user.
- the user performs an operation input to the output intensity adjusting unit 111 so that the intensity of the electrical stimulation output from the electrode unit 102 of the electrical stimulation applying device 2 gradually increases. Then, when the user senses the electrical stimulus, the user presses the third input unit 101c.
- the control unit 103 sets the treatment intensity in the same manner as in step S13 of the flow of FIG. 6, for example. After setting the treatment intensity in this way, the control unit 103 executes the treatment in the treatment stage.
- the present disclosure can also be realized by the electrical stimulation application device 2 having the output intensity adjusting unit 111.
- the electrical stimulus application device is not limited to the configuration specified in the above-described embodiment, and can be variously modified within a range that does not deviate from the gist of the invention described in the claims.
- the functions included in each component and each step can be rearranged so as not to be logically inconsistent, and a plurality of components or steps can be combined or divided into one. Is.
- the present disclosure relates to an electrical stimulation application device.
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Abstract
電気刺激印加装置は、微弱な電気刺激を生体又は生体組織に印加する電気刺激印加装置であって、ユーザからの操作入力を受け付ける入力部と、前記電気刺激の出力を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電気刺激の出力強度を変更可能であり、前記入力部に対する所定の操作入力を検出したときに出力される前記電気刺激の出力強度よりも低い、所定の出力強度で、前記生体又は生体組織に前記電気刺激を印加する。
Description
本開示は、電気刺激印加装置及び電気刺激印加方法に関する。
従来、脱分極を惹起させないレベルの微弱な電気刺激と、温熱とを生体又は生体組織に印加することにより、様々な疾患の治療を行う装置が知られている。例えば、特許文献1及び特許文献2には、電気刺激としての微弱な電流と、温熱とを、生体又は生体組織に印加することにより、神経変性疾患、癌疾患、色素性乾皮症、全身性自己免疫疾患、臓器特異性自己免疫疾患等の疾患の治療を行う装置が開示されている。
しかしながら、上述の治療において印加される、脱分極を惹起させないレベルの微弱な電流は、個体差や環境等の要因によって、電気刺激を印加する生体又は生体組織の電気的特性が異なるために変動し得る。そのため、従来は、これらの要因に起因して、電気刺激を適切な強度に設定することが困難であった。
本開示の目的は、微弱な電気刺激と温熱とを生体又は生体組織に印加するに際して、電気刺激の強度を適切なレベルに設定可能な電気刺激印加装置及び電気刺激印加方法を提供することである。
本開示の第1の態様としての電気刺激印加装置は、微弱な電気刺激を生体又は生体組織に印加する電気刺激印加装置であって、ユーザからの操作入力を受け付ける入力部と、前記電気刺激の出力を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電気刺激の出力強度を変更可能であり、前記入力部に対する所定の操作入力を検出したときに出力される前記電気刺激の出力強度よりも低い、所定の出力強度で、前記生体又は生体組織に前記電気刺激を印加する。
本開示の1つの実施形態としての電気刺激印加装置において、前記制御部は、前記電気刺激の出力強度を漸増させながら前記電気刺激を出力し、前記電気刺激の出力強度を漸増させている際に前記入力部に対する所定の操作入力を検出したときに出力される前記電気刺激の出力強度よりも低い、所定の出力強度で、前記生体又は生体組織に前記電気刺激を印加する。
本開示の1つの実施形態としての電気刺激印加装置は、前記生体又は生体組織を加温するヒータをさらに備え、前記制御部は、前記ヒータによる加温により、前記ヒータが所定温度以上となった場合に、前記電気刺激の出力強度の漸増を開始する。
本開示の1つの実施形態としての電気刺激印加装置は、前記電気刺激の出力強度を変更するための操作入力を受け付ける出力強度調整部をさらに備え、前記制御部は、前記ユーザによる前記出力強度調整部への操作入力に基づいて前記電気刺激の出力強度を変更し、前記入力部に対する所定の操作入力を検出したときに出力される前記電気刺激の出力強度よりも低い、所定の出力強度で、前記生体又は生体組織に前記電気刺激を印加する。
本開示の1つの実施形態としての電気刺激印加装置において、前記出力強度調整部は、回転式のノブ、スライド式のノブ及びスピンボックスのいずれかを含む。
本開示の1つの実施形態としての電気刺激印加装置は、前記生体又は生体組織を加温するヒータをさらに備え、前記制御部は、前記入力部に対する所定の操作入力を検出した後、前記ヒータにより前記生体又は生体組織を加温し、前記ヒータが所定温度以上となったときに、前記所定の出力強度で、前記生体又は生体組織に前記電気刺激を印加する。
本開示の1つの実施形態としての電気刺激印加装置において、前記所定の出力強度は、前記入力部に対する所定の操作入力を検出したときに出力される前記電気刺激の出力強度に対して、1未満の係数を乗じた出力強度である。
本開示の1つの実施形態としての電気刺激印加装置において、前記制御部は、前記所定の出力強度での前記電気刺激の印加を開始した後、経過した時間に応じて、前記所定の出力強度よりもさらに低い出力強度で、前記生体又は生体組織に前記電気刺激を印加する。
本開示の第2の態様としての電気刺激印加方法は、ユーザからの操作入力を受け付ける入力部を備え、微弱な電気刺激を出力可能な、電気刺激印加装置による電気刺激印加方法であって、前記電気刺激の出力強度を変更しながら前記電気刺激を出力するステップと、前記入力部に対して所定の操作入力が入力されたときに出力される前記電気刺激の出力強度よりも低い、所定の出力強度で、生体又は生体組織に前記電気刺激を印加するステップと、を含む。
本開示によれば、微弱な電気刺激と温熱とを生体又は生体組織に印加するに際して、電気刺激の強度を適切なレベルに設定可能な電気刺激印加装置及び電気刺激印加方法を提供できる。
以下、本開示に係る電気刺激印加装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。各図において共通する部材には同一の符号を付している。
図1は、一実施形態に係る電気刺激印加装置1の概略的な外観斜視図である。電気刺激印加装置1は、微弱な電気刺激を生体又は生体組織(以下、単に「生体等」とも称する)に印加する。微弱な電気刺激の印加により、疾患の治療が行われる。
微弱な電気刺激は、生体等に対して、脱分極を惹起させないレベルの電気刺激である。脱分極を惹起させないレベルの電気刺激は、筋収縮や刺激感を生体にもたらさないため、ユーザ(患者)は印加される電気刺激を感知することができない。電気刺激は、例えばパルス直流電流として、生体等に印加される。パルス直流電流は、例えば55Hzの周波数で印加される。パルス直流電流のパルス幅は、例えば100μ秒である。ただし、電気刺激は、これに限られず、疾患の治療に効果のある適宜の電気刺激が用いられてよい。例えば、パルス直流電流の周波数は55Hz以外であってもよく、パルス直流電流のパルス幅は100μ秒以外であってもよい。
電気刺激印加装置1は、さらに生体等を加温する。すなわち、電気刺激印加装置1は、生体等に対して温熱を印加する。従って、電気刺激印加装置1は、電気刺激と温熱とを組み合わせて、生体等に印加することができる。この場合、微弱な電気刺激と温熱との印加により、疾患の治療が行われる。
温熱は、生体等の平常時の温度よりも数度高い温熱である。例えば、電気刺激印加装置1を人体に対して適用する場合、温熱は、人体の平常時の体温よりも数度高い、38℃以上45℃以下の温度であってよい。
電気刺激印加装置1による治療は、電気刺激印加装置1を生体等の少なくとも一部に貼付した状態で実行される。例えば、電気刺激印加装置1は、粘着性のあるシート材を介して、生体等に貼付される。電気刺激印加装置1が生体等に貼付された状態で、例えば、電気刺激印加装置1のユーザ(患者)が、電気刺激印加装置1に対して、電気刺激印加装置1による治療を開始するための所定の操作入力を行うと、電気刺激及び温熱を印加することによる治療が行われる。
ここで、本実施形態に係る電気刺激印加装置1は、実際の治療を開始する前に、生体等に印加する微弱な電気刺激の強度を設定する。本明細書において、治療を開始する前に行われる、微弱な電気刺激の出力強度を設定する段階を、以下、単に「設定段階」とも称する。また、本明細書において、実際に治療を行う段階を、以下、単に「治療段階」とも称する。従って、電気刺激印加装置1のユーザが、電気刺激印加装置1に対して、電気刺激印加装置1による治療を開始するための所定の操作入力を行うと、電気刺激印加装置1は、設定段階を実行することにより、治療段階における電気刺激の強度を設定し、その後、治療段階を実行することにより、ユーザの治療を行う。
図1に示すように、電気刺激印加装置1は、本体部10と印加部20とが結合されて構成される。本体部10は、筐体として構成されている。印加部20は、平板形状に構成されている。本体部10は、平板形状の印加部20の一方の面において、印加部20と結合されている。本明細書では、平板形状の印加部20において、本体部10が結合されている面を表面という。また、平板形状の印加部20において、表面とは反対側の、本体部10が結合されていない面を裏面という。
筐体として構成されている本体部10は、内部に、電気刺激印加装置1の動作を制御するための各種機能部を有する。また、本体部10には、ユーザからの操作入力を受け付ける入力部が設けられている。図1に示す例では、本体部10は、入力部として、第1入力部101a、第2入力部101b及び第3入力部101cを備える。
第1入力部101a、第2入力部101b及び第3入力部101cは、例えば図1に示すように、いずれも押下可能な操作ボタン(操作キー)として構成されていてよい。ただし、第1入力部101a、第2入力部101b及び第3入力部101cの形態は、押下可能な操作ボタンに限られない。また、本体部10が備える入力部の数量は3個に限られない。さらに、第1入力部101a、第2入力部101b及び第3入力部101cの配置は、図1に示す配置に限られない。
本実施形態では、第1入力部101a、第2入力部101b及び第3入力部101cは、それぞれ異なる機能を実行させる操作ボタンである。具体的には、第1入力部101aは、電気刺激印加装置1の電源のオンとオフとを切り替える操作ボタンである。第2入力部101bは、電気刺激印加装置1による治療を開始させるための操作ボタンである。第3入力部101cは、ユーザが電気刺激の感知を入力するための操作ボタンである。電気刺激の感知については、後述する。
印加部20は、粘着性のあるシート材を介して、裏面が生体等に貼付される。印加部20は、電気刺激を出力する電極部と、発熱するヒータを備える。印加部20は、裏面が生体等に貼付された状態で、生体等に電気刺激と温熱とを印加する。
図2は、図1の電気刺激印加装置1を裏面側から見た場合の外観斜視図である。図2に示すように、印加部20は、電極部として、第1電極102aと第2電極102bとの、2枚の電極を備える。第1電極102a及び第2電極102bは、裏面側において、外部に露出している。電極部は、例えば、第1電極102a及び第2電極102bのうち、1枚の電極を接地し、もう1枚の電極について電圧を変化させることにより、電気刺激を出力する。
印加部20は、内部にヒータを備える。すなわち、印加部20は、表面と裏面との間に、ヒータを備える。ヒータを加熱することにより、裏面が生体等に貼付された状態で、生体等に温熱が伝達されて、生体等が温められる。
図3は、電気刺激印加装置1を生体等に貼付する際に用いられるシート材30の概略構成を示す外観斜視図である。シート材30は、フレーム部31と、2枚の導電性ゲル32とを備える。
フレーム部31は、例えば樹脂等の非導電性材料により構成される。フレーム部31の外形は、印加部20の外形とほぼ同じ大きさに形成されている。フレーム部31は、2枚の導電性ゲル32を配置するための2つの開口(貫通孔)を有する。2つの開口は、シート材30を印加部20の裏面側に貼付した場合に、第1電極102a及び第2電極102bが配置されている位置に一致する位置に形成されている。
2枚の導電性ゲル32は、フレーム部31の2つの開口に配置される。2枚の導電性ゲル32の間は、非導電性のフレーム部31によって絶縁されている。導電性ゲル32は、粘着性を有することにより、電気刺激印加装置1を生体等に貼付することができる。シート材30が印加部20の裏面側に貼付された状態において、2枚の導電性ゲル32は、それぞれ、第1電極102a及び第2電極102bと1対1に対応して接触する。これにより、電気刺激印加装置1がシート材30により生体等に貼付されて、電極部から電気刺激が出力された場合に、当該電気刺激が、2枚の導電性ゲル32を介して生体等に印加される。
ユーザは、定期的又は不定期的に、シート材30を取り替えて使用する。つまり、ユーザは、定期的又は不定期的に、新たなシート材30を用いて電気刺激印加装置1を生体等に貼付して使用する。これにより、シート材30の導電性ゲル32の性質が変化して、導電性が劣化することを防ぐことができる。また、新たなシート材30を使用することにより、粘着性が劣化して電気刺激印加装置1が生体等からはがれることを防ぐことができる。
なお、本実施形態では、上述したように、印加部20という1つの構成機器に、第1電極102a及び第2電極102bという2枚の電極が配置されている。しかしながら、第1電極102a及び第2電極102bは、例えば、異なる構成機器に別々に配置されていてもよい。本実施形態のように、1つの構成機器に2枚の電極が配置されている場合には、2枚の電極が異なる構成機器に別々に配置されている場合と比較して、生体等に貼付する構成機器の数量を減らすことができるため、ユーザの利便性が高まる。
図4は、図1の電気刺激印加装置1の概略構成を示す機能ブロック図である。図4に示すように、電気刺激印加装置1は、入力部101と、電極部102と、制御部103と、表示部104と、タイマ部105と、記憶部106と、電源部107と、ヒータ108と、温度測定部109と、電気刺激出力部110とを備える。入力部101、制御部103、表示部104、タイマ部105、記憶部106、電源部107、及び電気刺激出力部110は、例えば本体部10に設けられる。電極部102、ヒータ108、及び温度測定部109は、例えば印加部20に設けられる。ただし、各機能部が本体部10及び印加部20のいずれに設けられるかについては、本明細書に記載の機能を発揮する限り、ここで示した例に限られない。
入力部101は、ユーザからの操作入力を受け付けるものであり、例えば、操作ボタンにより構成される。本実施形態では、入力部101は、上述したように、第1入力部101a、第2入力部101b及び第3入力部101cという3つの操作ボタンにより構成される。なお、入力部101は、例えばタッチスクリーンにより構成され、表示デバイスの一部にユーザからの操作入力を受け付ける入力領域を表示して、ユーザによるタッチ操作入力を受け付けてもよい。ユーザにより、入力部101に対する操作入力が行われると、例えば操作入力に応じた電気信号が制御部103に送信される。
電極部102は、電気刺激出力部110から受信した信号に基づき、電気刺激を出力する。電極部102は、例えば上述したように、第1電極102a及び第2電極102bという2枚の電極により構成される。
制御部103は、電気刺激印加装置1の各機能部をはじめとして、電気刺激印加装置1の全体を制御及び管理する。制御部103は、少なくとも1つのプロセッサを含んで構成される。制御部103は、制御手順を規定したプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ又は各機能の処理に特化した専用のプロセッサで構成される。
制御部103は、電極部102からの電気刺激の出力を制御する。制御部103は、電気刺激の出力強度を変更可能である。制御部103は、例えば、パルス直流電流の大きさを変化させることにより、電気刺激の出力強度を変更可能である。制御部103は、電気刺激印加装置1により実行される治療の処理を制御する。具体的には、制御部103は、電気刺激印加装置1の各機能部を制御することにより、設定段階における微弱な電気刺激の出力強度の設定と、治療段階における治療とを制御する。制御部103が実行する処理の詳細については、後述する。
表示部104は、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、又は無機ELディスプレイ等の表示デバイスである。表示部104は、制御部103による制御に基づき、様々な情報を表示する。表示部104は、例えば、電気刺激印加装置1が実行している処理の段階、つまり設定段階又は治療段階を表示してよい。また、表示部104は、例えば、治療の進行度を表示してよい。治療の進行度は、治療段階における進行の程度である。具体的には、治療の進行度は、例えば治療段階の時間が定められている場合、その時間のうちどの程度の割合が終了したかを示す情報であってよい。表示部104は、例えば、制御部103がユーザによる入力部101への操作入力を検出したとき、検出した操作入力の内容を表示してもよい。表示部104は、その他、治療に関連してユーザに通知する任意の情報を表示してよい。なお、図1では、表示部104の図示を省略している。
電気刺激印加装置1は、必ずしも表示部104を備えていなくてもよい。電気刺激印加装置1は、表示部104に代えて、又は表示部104とともに、情報をユーザに通知する他の機構を備えていてもよい。例えば、電気刺激印加装置1は、音により情報をユーザに通知するスピーカを備えていてもよい。例えば、電気刺激印加装置1は、振動により情報をユーザに通知する振動子を備えていてもよい。
タイマ部105は、制御部103の制御に基づき、時間を計測する。例えば、タイマ部105は、治療段階を開始してからの経過時間を計測する。また、例えば、タイマ部105は、パルス直流電流の電気刺激を印加してからの経過時間を計測する。
記憶部106は、半導体メモリ又は磁気メモリ等で構成することができる。記憶部106は、例えば、各種情報及び電気刺激印加装置1を動作させるためのプログラム等を記憶する。記憶部106は、ワークメモリとしても機能してもよい。
電源部107は、電気刺激印加装置1の各機能部に電力を供給するバッテリである。
ヒータ108は、温熱を印加する。ヒータ108は、例えば電熱線等の、電力の供給により発熱する部材により構成されている。ヒータ108は、例えば電源部107から電力の供給を受けて発熱する。ヒータ108が発熱すると、電気刺激印加装置1が貼付された生体等に、温熱が伝達される。
温度測定部109は、ヒータ108の温度を測定する。温度測定部109は、例えば温度計等の、温度を検出可能なセンサを含んで構成されている。温度測定部109は、測定した温度に応じた電気信号を制御部103に送信することにより、測定した温度に関する情報を制御部103に伝達する。
電気刺激出力部110は、制御部103の制御に基づき、電極部102から電気刺激を出力させる。
次に、電気刺激印加装置1の制御部103による制御の詳細について、電気刺激印加装置1の使用方法とあわせて説明する。ここでは、電気刺激印加装置1は、生体であるユーザの腹部に貼付して使用されるとして説明する。すなわち、ここでは、ユーザの腹部において治療を行うとして説明する。
電気刺激印加装置1の使用にあたり、ユーザは、電気刺激印加装置1を、シート材30を用いて腹部に貼付する。そして、ユーザは、例えば第1入力部101aを押下することにより、電気刺激印加装置1の電源をオンにする。ユーザは、第2入力部101bを押下することにより、電気刺激印加装置1による治療を開始させることができる。すなわち、電気刺激印加装置1は、設定段階と治療段階とにより行われる治療を開始する。
図5は、図4の制御部103による電気刺激と温熱との出力の制御の一例を模式的に示す制御チャートである。図5には、電気刺激の出力のチャートと、ヒータ108のオン及びオフの切替えのチャートとが示されている。図5のチャートにおいて、横軸は時刻を示す。図5において、電気刺激の出力のチャートの縦軸は、電気刺激の出力強度を示す。図5において、ヒータ108のオン及びオフの切替えのチャートの縦軸は、ヒータ108のオン及びオフの状態を示す。
図6は、図4の制御部103が設定段階において実行する処理の一例を示すフローチャートである。図7は、図4の制御部103が治療段階において実行する処理の一例を示すフローチャートである。
ここで、図5及び図6を参照して、設定段階における制御部103が実行する処理の詳細について説明する。図5の時刻t1は、設定段階の開始時刻である。また、設定段階の開始時点において、ヒータ108はオフの状態であるとする。
制御部103は、設定段階において、電気刺激の出力強度を漸増させるように、電極部102から電気刺激を出力する。具体的には、制御部103は、まず電気刺激を出力する(ステップS10)。このとき、制御部103は、電気刺激の出力強度の漸増の処理において、最も低い出力強度P1で電気刺激を出力する。出力強度P1は、ほとんど全てのユーザにとって脱分極を惹起させないレベルの微弱な電気刺激であることが好ましい。すなわち、出力強度P1は、ほとんど全てのユーザが電気刺激を感知しないレベルの微弱な電気刺激であることが好ましい。出力強度P1は、電気刺激印加装置1において、予め設定されていてよい。制御部103は、図5に示すように、出力強度P1の電気刺激のパルス直流電流を、所定の周期で複数回出力してよい。
設定段階が開始した場合、ユーザは、電気刺激を感知したときに、第3入力部101cを押下する。制御部103は、ステップS10における電気刺激の出力を実行したときに、ユーザにより電気刺激を感知した旨の入力が検出されたかを判定する(ステップS11)。すなわち、制御部103は、ステップS10における電気刺激の出力を実行したときに、ユーザにより第3入力部101cが押下されたか否かを判定する。
制御部103は、電気刺激を感知した旨の入力を検出していない場合(ステップS11のNo)、電気刺激の出力強度を上げる(ステップS12)。そして、ステップS10に移行し、ステップS12で上げた出力強度で、再度電気刺激を出力する(ステップS10)。ステップS12において、制御部103は、電気刺激の出力強度を、例えば予め定められた所定の強度幅で、上げてよい。図5に示す例では、制御部103は、出力強度P1で電気刺激を出力し、電気刺激を感知した旨の入力を検出していない場合、次に、出力強度P2で電気刺激を出力している。また、制御部103は、ステップS10における電気刺激の出力を開始してから、所定時間後に、ステップS12を経て上昇させた電気刺激の強度で、ステップS10における電気刺激の出力を開始してよい。図5に示す例では、制御部103は、時刻t1において、ステップS10における出力強度P1の電気刺激の出力を開始した後、所定時間後の時刻t2に、出力強度P2の電気刺激の出力を開始している。
制御部103は、ステップS11において、電気刺激を感知した旨の入力を検出したと判定するまで、ステップS12における電気刺激の強度の上昇と、ステップS10における電気刺激の出力を繰り返す。この繰り返しにより、制御部103は、電気刺激の出力強度を漸増させることができる。図5に示す例では、制御部103は、電気刺激の出力強度を、P1、P2、P3、P4、P5の順に上昇させて、出力している。図5における時刻t1、t2、t3、t4及びt5は、それぞれ出力強度P1、P2、P3、P4及びP5の電気刺激の出力を開始した時刻を示す。
制御部103は、入力部101に対する所定の操作入力を検出すると、治療段階で用いる電気刺激の出力強度を設定する。治療段階で用いる電気刺激の出力強度を、本明細書では、以下「治療強度」とも称する。本実施形態では、制御部103は、第3入力部101cを押下するという操作入力を検出した場合に、治療強度を設定する。
すなわち、制御部103は、電気刺激を感知した旨の入力を検出した場合(ステップS11のYes)、治療強度を設定する(ステップS13)。すなわち、本実施形態では、制御部103は、電気刺激の出力強度を漸増させている際に電気刺激を感知した旨の入力を検出した場合、治療強度を設定する(ステップS13)。図5のチャートは、出力強度P5で電気刺激を出力した場合に、ユーザが電気刺激を感知して第3入力部101cを押下し、第3入力部101cが押下されたことを制御部103が検出した場合の例を示している。
ステップS13において、制御部103は、入力部101に対する所定の操作入力(ここでの例では、第3入力部101cを押下するという操作入力)を検出したときに出力される電気刺激の出力強度よりも低い所定の出力強度を、治療強度として設定する。ここで、本明細書において、入力部101に対する所定の操作入力を検出したときに出力される電気刺激の出力強度を、検出時出力強度Psという。ここでの例では、検出時出力強度Ps=P5が成立する。
治療強度の設定方法は、適宜定められてよい。例えば、制御部103は、検出時出力強度Psよりも所定強度低い出力強度を、治療強度として設定してよい。また、例えば、制御部103は、検出時出力強度Psに対して、1未満の係数を乗じた出力強度を、治療強度として設定してよい。ここでは、制御部103は、検出時出力強度Psに対して、係数として0.8を乗じた出力強度を、治療強度Pm1として設定するとして、以下説明する。すなわち、ここで説明する例においては、治療強度Pm1=0.8×出力強度P5が成立する。
なお、ステップS13における治療強度の設定は、必ずしもステップS14の前に実行されなくてもよい。ステップS13における治療強度の設定は、設定段階が終了するまで、すなわち図6のフローが終了するまでに完了していればよい。
制御部103は、入力部101に対する所定の操作入力(ここでの例では、第3入力部101cを押下するという操作入力)を検出した後、ヒータ108により生体等を加温し、ヒータ108が所定温度以上となったときに、治療段階を開始してよい。このようなヒータ108による加温は、設定段階において実行されてよい。
具体的には、制御部103は、電気刺激を感知した旨の入力を検出し、治療強度を設定すると、ヒータ108をオンの状態にする(ステップS14)。図5に示すチャートは、時刻t6において、ヒータ108がオンの状態となったことを示している。これにより、ヒータ108に電力が供給され、ヒータ108が発熱を開始する。ヒータ108の発熱により、生体であるユーザの腹部が温められる。
制御部103は、温度測定部109から伝達される信号に基づき、ヒータ108の温度を監視する。具体的には、制御部103は、ヒータ108の温度が所定温度に到達したか否かを判定する(ステップS15)。所定温度は、例えば、電気刺激印加装置1による治療に適した温度であり、予め定められていてよい。
制御部103は、ヒータ108の温度が所定温度に到達していないと判定する場合(ステップS15のNo)、ヒータ108をオンの状態にしたまま、ステップS15を繰り返す。
制御部103は、ヒータ108の温度が所定温度に到達したと判定した場合(ステップS15のYes)、ヒータ108をオフの状態にする(ステップS16)。図5に示すチャートは、時刻t7において、ヒータ108がオフの状態となったことを示している。
制御部103がステップS16においてヒータ108をオフの状態にすると、設定段階が終了する。すなわち、図5に示すチャートでは、時刻t7に設定段階が終了する。設定段階が終了すると、制御部103は、次に治療段階の処理を開始する。
次に、図5及び図7を参照して、治療段階における制御部103が実行する処理の詳細について説明する。治療段階は、例えば設定段階が終了すると、制御部103により自動的に開始されてよい。
まず、制御部103は、タイマ部105による治療時間タイマをスタートさせる(ステップS20)。治療時間タイマは、治療時間を計測するタイマである。治療時間は、例えば、治療段階を開始してからの経過時間であってもよく、治療段階においてパルス直流電流の出力処理を行っている時間であってもよい。ただし、本実施形態では、治療段階において、パルス直流電流の出力処理が中断されないため、治療段階を開始してからの経過時間は、治療段階においてパルス直流電流の出力処理を行っている時間と等しくなる。
制御部103は、電気刺激として、パルス直流電流を出力する(ステップS21)。このとき、制御部103は、設定段階で設定した治療強度、すなわち図6のフローのステップS13で設定した治療強度Pm1で、パルス直流電流を出力する。
制御部103は、ステップS21でパルス直流電流を出力すると、タイマ部105による電気刺激インターバルタイマをスタートする(ステップS22)。電気刺激インターバルタイマは、電気刺激としてのパルス直流電流を出力するインターバルを計測するためのタイマである。言い換えると、電気刺激インターバルタイマは、パルス直流電流を出力してから次のパルス直流電流を出力するまでの時間を計測するためのタイマである。
また、制御部103は、ステップS21でパルス直流電流を出力すると、タイマ部105によるヒータONインターバルタイマをスタートする(ステップS23)。ヒータONインターバルタイマは、電気刺激としてのパルス直流電流を出力してから、ヒータ108をオンの状態にするまでのインターバル(時間)を計測するためのタイマである。
制御部103は、ステップS22とステップS23とを同時に実行することが好ましい。つまり、制御部103は、電気刺激インターバルタイマと、ヒータONインターバルタイマとを同時にスタートさせることが好ましい。さらに、制御部103は、ステップS22とステップS23とを、ステップS21と同時に実行することが好ましい。つまり、制御部103は、パルス直流電流を出力した時に、電気刺激インターバルタイマと、ヒータONインターバルタイマとを同時にスタートさせることが好ましい。
制御部103は、ヒータONインターバルタイマをスタートしてから所定時間T1が経過したか否かを判定する(ステップS24)。所定時間T1は、電気刺激としてのパルス直流電流を出力してからヒータ108をオンの状態にするまでの時間であり、例えば予め設定されていてよい。
制御部103は、ヒータONインターバルタイマをスタートしてから所定時間T1が経過していないと判定した場合(ステップS24のNo)、ヒータONインターバルタイマをスタートしてから所定時間T1が経過したと判定されるまで、ステップS24を繰り返す。
制御部103は、ヒータONインターバルタイマをスタートしてから所定時間T1が経過したと判定した場合(ステップS24のYes)、ヒータ108をオンの状態にする(ステップS25)。
そして、制御部103は、ヒータ108をオンの状態にしてから、予め定められた所定時間T2経過後に、ヒータ108をオフの状態にする(ステップS26)。ここで、ステップS25及びステップS26におけるヒータ108のオン及びオフの制御は、パルス波として実行されてよい。つまり、この場合、制御部103は、ステップS25においてヒータ108をオンの状態にした後、パルス幅に相当する所定時間T2経過後に、ステップS26においてヒータ108をオフの状態にしてよい。
次に、制御部103は、電気刺激インターバルタイマをスタートしてから所定時間T3が経過したか否かを判定する(ステップS27)。所定時間T3は、電気刺激としてのパルス直流電流を出力してから次のパルス直流電流を出力するまでの時間であり、例えば予め設定されていてよい。
制御部103は、電気刺激インターバルタイマをスタートしてから所定時間T3が経過していないと判定した場合(ステップS27のNo)、電気刺激インターバルタイマをスタートしてから所定時間T3が経過したと判定されるまで、ステップS27を繰り返す。
制御部103は、電気刺激インターバルタイマをスタートしてから所定時間T3が経過したと判定した場合(ステップS27のYes)、治療時間タイマをスタートしてから所定時間T4が経過したか否かを判定する(ステップS28)。所定時間T4は、治療時間であり、例えば予め設定されていてよい。所定時間T4は、例えば1時間である。
制御部103は、治療時間タイマをスタートしてから所定時間T4が経過していないと判定した場合(ステップS28のNo)、ステップS21に移行して、パルス直流電流を出力する。このようにして、制御部103は、ステップS28において治療時間タイマをスタートしてから所定時間T4が経過したと判定するまで、ステップS21からステップS28を繰り返す。このように、ステップS21からステップS28を繰り返すことにより、ユーザに継続的に治療強度Pm1という微弱な電気刺激が印加され、治療が行われる。また、このとき、ステップS25においてヒータ108がオンの状態となることにより、適宜温熱が印加され、これによって腹部の温度が維持されやすくなる。
制御部103は、治療時間タイマをスタートしてから所定時間T4が経過したと判定した場合(ステップS28のYes)、図7のフローを終了する。これにより、治療段階が終了する。このとき、制御部103は、治療段階が終了したことを、表示部104に表示したり、他の機構を駆動したりして、ユーザに通知してよい。ユーザは、治療段階が終了したとき、電気刺激印加装置1を腹部からはがして、治療を終了する。
上記フローにおいて、所定時間T3は、所定時間T1及び所定時間T2の和よりも長い。図8は、所定時間T1、T2及びT3の関係について説明するための図であり、例えば、図5の破線で囲った箇所を拡大して示す図である。図8に示すように、治療段階における第n回目のパルス直流電流の出力を開始した時刻をt11とする。第n回目のパルス直流電流の出力後に、ヒータ108がオンの状態となる時刻をt12とし、その後ヒータ108がオフの状態となる時刻をt13とする。また、治療段階における第n+1回目のパルス直流電流の出力を開始する時刻をt14とする。時刻t11、t12、t13及びt14は、この順で時系列に並んでいる。
このとき、所定時間T1は、電気刺激としてのパルス直流電流を出力してからヒータ108をオンの状態にするまでの時間であるため、t12-t11により表される。所定時間T2は、ヒータ108がオンの状態となってからからオフの状態となるまでの時間であるため、t13-t12により表される。所定時間T3は、電気刺激としてのパルス直流電流を出力してから次のパルス直流電流を出力するまでの時間であるため、t14-t11により表される。従って、上述のように、所定時間T3は、所定時間T1及び所定時間T2の和よりも長くなる。なお、所定時間T1、T2及びT3の具体的な長さについては、治療の目的、手段及び方法等に応じて、適宜定められてよい。
このように、本実施形態に係る電気刺激印加装置1によれば、制御部103は、検出時出力強度Psよりも低い治療強度Pm1で電気刺激を出力することにより、治療段階において、生体等に微弱な電気刺激を印加する。そのため、ユーザが電気刺激を感知したときに所定の操作入力を入力することにより、制御部103は、ユーザが感知する電気刺激の強度よりも弱い強度で、治療段階における電気刺激の出力を行うことができる。このようにして、電気刺激印加装置1は、微弱な電気刺激と温熱とを組み合わせた刺激を生体等に印加するに際して、電気刺激の強度を適切なレベルに設定しやすくなる。
特に、図6のフローを参照して説明したように、制御部103は、設定段階において電気刺激の出力強度を漸増させる場合、ユーザが電気刺激を感知したときに所定の操作入力を入力することにより、治療強度Pm1を、検出時出力強度Psよりも弱い強度に設定する。これにより、制御部103は、治療強度Pm1をユーザが感知しない微弱なレベルに設定できる。
また、本実施形態に係る電気刺激印加装置1は、入力部101に対する所定の操作入力を検出した後、ヒータ108により生体等を加温し、ヒータ108が所定温度以上となったときに治療段階を開始する。これにより、生体等を、治療に適した温度に加温してから、治療を開始することができる。なお、治療の目的、手段及び方法等によっては、治療段階を開始する前にヒータ108による加温をしなくてもよい。
電気刺激印加装置1の制御部103により実行される処理は、上述の処理に限られない。制御部103は、治療の目的、手段及び方法等に応じて、さらなる処理を実行してもよい。
例えば、制御部103は、治療段階において、設定段階で設定した治療強度Pm1での電気刺激の印加を開始した後、経過した時間に応じて、治療強度Pm1よりもさらに低い出力強度で、生体等に電気刺激を印加してもよい。この処理の詳細について、図9及び図10を参照しながら説明する。
図9は、図4の制御部103による電気刺激と温熱との出力の制御の他の一例を模式的に示す制御チャートである。図9のチャートにおいて、図5のチャートと同様に、横軸は時刻を示し、電気刺激の出力のチャートの縦軸は、電気刺激の出力強度を示し、ヒータ108のオン及びオフの切替えのチャートの縦軸は、ヒータ108のオン及びオフの状態を示す。
図10は、図4の制御部103が治療段階において実行する追加的な処理の一例を示すフローチャートである。図10に示すフローは、図7に示すフローの一部に追加して実行されてよい。例えば、図10に示すフローは、ステップS27のYesの場合に、ステップS28を実行する前に実行されてよい。
具体的には、制御部103は、電気刺激インターバルタイマをスタートしてから所定時間T3が経過したと判定した場合(ステップS27のYes)、治療強度を変更する時間であるか否かを判定する(ステップS30)。制御部103は、治療強度を変更する時間であるか否かを、予め定められた適宜の方法で判定されてよい。例えば、制御部103は、治療段階を開始してから、1度も治療強度を変更していない場合、治療時間タイマをスタートしてから、予め定められた所定時間T5が経過したか否かを判定するにより、治療強度を変更する時間であるか否かを判定してよい。例えば、制御部103は、治療段階を開始してから、治療強度を変更している場合には、前回治療強度を変更してから、予め定められた所定時間T6を経過したか否かを判定することにより、治療強度を変更する時間であるか否かを判定してよい。
制御部103は、治療強度を変更する時間でないと判定した場合(ステップS30のNo)、図10に示すフローを終了し、図7に示すフローのステップS28に移行する。この場合、治療強度は変更されずに、治療段階における処理が継続される。
制御部103は、治療強度を変更する時間であると判定した場合(ステップS30のYes)、治療強度を変更する(ステップS31)。このとき、制御部103は、変更後の治療強度Pm2を、設定段階で設定した治療強度Pm1よりも低い出力強度に設定する。
治療強度Pm2の設定方法は、適宜定められてよい。例えば、制御部103は、治療強度Pm1よりも所定強度低い出力強度を、変更後の新たな治療強度Pm2として設定してよい。また、例えば、治療強度Pm1が、検出時出力強度Psに対して1未満の係数を乗じて設定されている場合、制御部103は、当該係数よりもさらに小さい係数を、検出時出力強度Psに対して乗じることにより、算出して設定してもよい。例えば、制御部103は、治療強度Pm1を設定する際に検出時出力強度Psに対して係数として0.8を乗じた場合、この係数である0.8よりも小さい、例えば0.6等の係数を、検出時出力強度Psに対して乗じることにより、新たな治療強度Pm2を算出して設定してよい。この場合、新たな治療強度Pm2=0.6×出力強度P5が成立する。
制御部103は、治療段階の開始後に、1回以上治療強度を変更している場合、ステップS31において、現在の治療強度よりもさらに低い出力強度を、新たな治療強度として設定してよい。
制御部103は、ステップS31において治療強度を変更した後、図10に示すフローを終了し、図7に示すフローのステップS28に移行する。この場合、この後の処理は、変更後の新たな治療強度を用いて実行される。すなわち、制御部103は、図7のフローのステップS21において、変更後の新たな治療強度で、パルス直流電流を出力する。
例えば、ステップ31における処理により、治療強度がPm1からPm2に変更された場合、図9における電気刺激の出力のチャートに示すように、時刻t8以降は、変更された新たな治療強度Pm2で、パルス直流電流が出力される。
治療段階において、ヒータ108による加温により、生体等における電気刺激印加装置1の貼付箇所(ここでの例では腹部)が温まる。これにより、ユーザは、腹部の電気的特性が変化して電気刺激を感じやすくなることがある。しかしながら、図10のフローで示したように時間に応じて治療強度を弱めることにより、生体等における電気刺激印加装置1の貼付箇所が温まっても、ユーザは、電気刺激を感じにくい。これにより、脱分極を惹起させないレベルの微弱な電気刺激による治療を継続しやすくなる。
電気刺激印加装置1の制御部103により実行される設定段階の処理は、上述の処理に限られない。制御部103は、治療の目的、手段及び方法等に応じて、他の処理を実行してもよい。
例えば、制御部103は、設定段階において実行する他の一例として、まずヒータ108による加温を行い、ヒータ108が所定温度以上となった場合に、電気刺激の出力強度を漸増させるように、電極部102から電気刺激を出力してもよい。このような設定段階において実行される他の一例の詳細について、図11及び図12を参照しながら説明する。
図11は、図4の制御部103が設定段階において他の一例の処理を実行する場合における電気刺激と温熱との出力の制御を模式的に示す制御チャートである。図11のチャートにおいて、図5のチャートと同様に、横軸は時刻を示し、電気刺激の出力のチャートの縦軸は、電気刺激の出力強度を示し、ヒータ108のオン及びオフの切替えのチャートの縦軸は、ヒータ108のオン及びオフの状態を示す。
図12は、図4の制御部103が設定段階において実行する処理の他の一例を示すフローチャートである。図11の時刻t21は、設定段階の他の一例の開始時刻である。また、設定段階の処理の他の一例の開始時点において、ヒータ108はオフの状態であるとする。
まず、制御部103は、ヒータ108をオンの状態にする(ステップS40)。図11に示すチャートは、時刻t21において、ヒータ108がオンの状態となったことを示している。これにより、ヒータ108に電力が供給され、ヒータ108が発熱を開始する。ヒータ108の発熱により、生体であるユーザの腹部が温められる。
制御部103は、温度測定部109から伝達される信号に基づき、ヒータ108の温度を監視する。具体的には、制御部103は、ヒータ108の温度が所定温度に到達したか否かを判定する(ステップS41)。所定温度は、例えば、電気刺激印加装置1による治療に適した温度であり、予め定められていてよい。
制御部103は、ヒータ108の温度が所定温度に到達していないと判定する場合(ステップS41のNo)、ヒータ108をオンの状態にしたまま、ステップS41を繰り返す。
制御部103は、ヒータ108の温度が所定温度に到達したと判定した場合(ステップS41のYes)、電気刺激を出力する(ステップS42)。このとき、制御部103は、図6のフローを参照して説明した場合と同様に、電気刺激の出力強度を漸増させる。すなわち、制御部103は、最初に電気刺激を出力するときは、例えば最も低い出力強度P1で電気刺激を出力する。また、制御部103は、図11に示すように、出力強度P1の電気刺激のパルス直流電流を、所定の周期で複数回出力してよい。
なお、ここで説明する設定段階の処理の他の一例においては、ヒータ108の温度が所定温度以上であることを確保するために、図6のフローを参照して説明した出力強度の漸増の処理に加えて、後述するステップS45の処理が追加される点において、図6のフローを参照して説明した出力強度の漸増の処理と異なる。
図11に示すチャートでは、時刻t22に、出力強度P1での電気刺激の出力が開始されている。
設定段階において、ユーザは、電気刺激を感知したときに、第3入力部101cを押下する。制御部103は、図6のステップS11と同様に、ステップS42における電気刺激の出力を実行したときに、ユーザにより電気刺激を感知した旨の入力が検出されたかを判定する(ステップS43)。
制御部103は、電気刺激を感知した旨の入力を検出していない場合(ステップS43のNo)、電気刺激の出力強度を上げる(ステップS44)。なお、制御部103は、フローにおいて次にステップS42に移行して電気刺激を出力するまでに、電気刺激の強度を上げるというステップS44の処理を完了していればよい。従って、制御部103は、例えば、次のステップS45の後に、ステップS44を実行してもよい。
また、制御部103は、ヒータ108の温度が所定温度以上であるか否かを判定する(ステップS45)。ここでの判定基準となる所定温度は、ステップS41において判定基準として使用された所定温度と同じである。ただし、ここでの判定基準となる所定温度は、電気刺激印加装置1による治療に適した適宜の温度であればよいため、ステップS41において判定基準として使用された所定温度と同じでなくてもよい。
制御部103は、ヒータ108の温度が所定温度以上であると判定した場合(ステップS45のYes)、ステップS42に移行して、ステップS44で上げた出力強度で、再度電気刺激を出力する(ステップS42)。例えば、図11に示すチャートでは、出力強度P1の電気刺激のパルス直流電流を、所定の周期で複数回出力した後、時刻t23において、出力強度P1の電気刺激のパルス直流電流に連続するパルスとして、出力強度P2の電気刺激のパルス直流電流の出力を開始する。
例えば、制御部103は、出力強度P2の電気刺激の出力によっても電気刺激を感知した旨の入力を検出していない場合(ステップS43のNo)、再度、電気刺激の強度を上げる(ステップS44)。そして、制御部103は、ヒータ108の温度が所定温度以上であるか否かを判定する(ステップS45)。
制御部103は、ヒータ108の温度が低下する等したことにより、ヒータ108の温度が所定温度以上でないと判定した場合(ステップS45のNo)、ステップS41に移行し、ヒータ108の温度が所定温度に到達するまで、ステップS41を繰り返す。制御部103は、ステップS41を繰り返している間、電気刺激であるパルス直流電流の出力を行わない。例えば、図11に示すように、制御部103は、時刻t24で出力強度P2の電気刺激のパルス直流電流の出力を停止した後、時刻t25でヒータ108の温度が所定温度に到達したと判定するまで、ヒータ108をオンにした状態のまま、パルス直流電流の出力を行わない。
なお、ステップS45に加え、上記所定温度以上の上限温度を設定し、ヒータ108の温度が上限温度以上となった場合に、ヒータ108をオフの状態にして、ヒータ108の温度が上限温度を下回るまで、電気刺激であるパルス直流電流の出力を行わないようにしてもよい。
制御部103は、ヒータ108の温度が所定温度に到達したと判定すると(ステップS41のYes)、ステップS42に移行して、ステップS44で上げた出力強度で、再度電気刺激を出力する(ステップS42)。図11に示すチャートでは、時刻t25に、出力強度P3の電気刺激のパルス直流電流の出力を開始する。
このようにして、制御部103は、ステップS43において、ユーザにより電気刺激を感知した旨の入力が検出されたと判定するまで、ステップS41からステップS45を繰り返す。図11に示すチャートは、ステップS41からステップS45の繰り返しにより、出力強度P3の電気刺激のパルス直流電流に連続するパルスとして、時刻t26に出力強度P4の電気刺激のパルス直流電流の出力が開始され、さらに、出力強度P4の電気刺激のパルス直流電流に連続するパルスとして、時刻t27に出力強度P5の電気刺激のパルス直流電流の出力が開始されたことを示している。
制御部103は、ステップS43において、ユーザにより電気刺激を感知した旨の入力が検出されたと判定した場合(ステップS43のYes)、治療強度を設定する(ステップS46)。治療強度の設定方法は、図6を参照して説明したステップS13と同様であってよい。従って、例えば、制御部103は、ユーザにより電気刺激を感知した旨の入力が検出されたと判定したときの出力強度P5に対して、1未満の係数を乗じた出力強度を、治療強度Pm1として設定してよい。
なお、ステップS46における治療強度の設定は、ステップS13と同様に、設定段階が終了するまで、すなわち図12のフローが終了するまでに完了していればよい。
制御部103は、ヒータ108をオフの状態にして(ステップS47)、他の一例に係る設定段階の処理を終了する。図11に示すチャートでは、時刻t28に、ヒータ108がオフの状態となり、設定段階が終了している。
制御部103は、設定段階が終了すると、例えば図7のフローにより、治療段階の処理を開始する。
図11及び図12を参照して説明した他の一例に係る設定段階のように、先に加温をしてから電気刺激の出力強度を漸増させて治療強度を設定した場合、ユーザは加温された状態で電気刺激の感知の有無を入力するため、より治療段階に近い条件で、電気刺激の感知の有無が入力される。そのため、治療段階における治療強度を、さらに適切なレベルに設定しやすくなり得る。
上記実施形態では、設定段階において、制御部103が、電気刺激の出力強度を漸増させるように電極部102から電気刺激を出力するという処理を実行する場合の例について説明した。しかしながら、設定段階における処理は、制御部103による電気刺激の出力強度の漸増に限られない。例えば、電気刺激印加装置1は、設定段階において、ユーザの操作入力に基づいて、電気刺激の出力強度を変化させてもよい。
ここで、制御部103がユーザの操作入力に基づいて電気刺激の出力強度を変化させることが可能な電気刺激印加装置の一変形例について説明する。図13は、一変形例に係る電気刺激印加装置2の概略構成を示す機能ブロック図である。
図13に示すように、電気刺激印加装置2は、図4を参照して説明した電気刺激印加装置1が有する各機能部に加え、出力強度調整部111を備える。出力強度調整部111は、ユーザによる、電気刺激の出力強度を変更するための操作入力を受け付ける機能部である。出力強度調整部111は、例えば、ユーザが操作入力を行うことができるように、本体部10に設けられている。
図14は、図13の出力強度調整部111の具体例を示す図である。図14には、出力強度調整部111の3つの具体例が図示されている。ただし、図14は、出力強度調整部111の例示に過ぎず、出力強度調整部111の構成はこれに限られるものではない。
出力強度調整部111は、例えば図14(A)に示すように、回転式のノブ(つまみ)120として構成することができる。この場合、ユーザは、ノブ120を回転させるという操作入力を行うことにより、電気刺激の出力強度を変更させる。例えば、図14(A)に示す例では、ユーザがノブ120を時計回りに回転させると、これに応じて制御部103は電気刺激の出力強度を強くする。反対に、ユーザがノブ120を反時計回りに回転させると、これに応じて制御部103は電気刺激の出力強度を弱くする。
出力強度調整部111は、例えば図14(B)に示すように、スライド式のノブ(つまみ)130として構成することができる。この場合、ユーザは、ノブ130を左右に移動させるという操作入力を行うことにより、電気刺激の出力強度を変更させる。例えば、図14(B)に示す例では、ユーザがノブ130を右側に移動させると、これに応じて制御部103は電気刺激の出力強度を強くする。反対に、ユーザがノブ130を左側に移動させると、これに応じて制御部103は電気刺激の出力強度を弱くする。
出力強度調整部111は、例えば図14(C)に示すように、スピンボックス140として構成することができる。スピンボックス140は、電気刺激の出力強度のレベルを、例えば数字で表示する表示部141と、電気刺激の出力強度を変更させる操作入力を行うための2つのボタン142及び143とを備える。出力強度調整部111がスピンボックス140である場合、表示部141に表示される数字が、それぞれ、電気刺激の特定の出力強度に対応付けられている。ユーザは、ボタン142及び143を押下するという操作入力を行うことにより、電気刺激の出力強度を変更させる。例えば、図14(C)に示す例では、ユーザがボタン142を押下すると、表示部141に表示される数字が上がる。反対に、ユーザがボタン143を押下すると、表示部141に表示される数字が下がる。制御部103は、表示部141に表示された数字に対応する出力強度で、電気刺激を出力する。
電気刺激印加装置2の制御部103は、設定段階において、出力強度調整部111に対するユーザの操作入力に応じた出力強度で、電気刺激を出力する。制御部103は、ユーザによる出力強度調整部111への操作入力に基づいて、出力強度を変更して、電気刺激を出力する。
ユーザは、例えば、電気刺激印加装置2の電極部102から出力される電気刺激の強度が、徐々に強くなるように、出力強度調整部111に対する操作入力を行う。そして、ユーザは、電気刺激を感知したときに、第3入力部101cを押下する。制御部103は、例えば図6のフローのステップS13と同じ要領で、治療強度を設定する。このようにして治療強度を設定した後、制御部103は、治療段階の処理を実行する。
このように、出力強度調整部111を有する電気刺激印加装置2によっても、本開示は実現できる。
本開示に係る電気刺激印加装置は、上述した実施形態で特定された構成に限定されず、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
本開示は、電気刺激印加装置に関する。
1、2:電気刺激印加装置
10:本体部
20:印加部
30:シート材
31:フレーム部
32:導電性ゲル
101:入力部
101a:第1入力部
101b:第2入力部
101c:第3入力部
102:電極部
102a:第1電極
102b:第2電極
103:制御部
104、141:表示部
105:タイマ部
106:記憶部
107:電源部
108:ヒータ
109:温度測定部
110:電気刺激出力部
111:出力強度調整部
120:回転式のノブ
130:スライド式のノブ
140:スピンボックス
142、143:ボタン
10:本体部
20:印加部
30:シート材
31:フレーム部
32:導電性ゲル
101:入力部
101a:第1入力部
101b:第2入力部
101c:第3入力部
102:電極部
102a:第1電極
102b:第2電極
103:制御部
104、141:表示部
105:タイマ部
106:記憶部
107:電源部
108:ヒータ
109:温度測定部
110:電気刺激出力部
111:出力強度調整部
120:回転式のノブ
130:スライド式のノブ
140:スピンボックス
142、143:ボタン
Claims (9)
- 微弱な電気刺激を生体又は生体組織に印加する電気刺激印加装置であって、
ユーザからの操作入力を受け付ける入力部と、
前記電気刺激の出力を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記電気刺激の出力強度を変更可能であり、前記入力部に対する所定の操作入力を検出したときに出力される前記電気刺激の出力強度よりも低い、所定の出力強度で、前記生体又は生体組織に前記電気刺激を印加する、
電気刺激印加装置。 - 前記制御部は、
前記電気刺激の出力強度を漸増させながら前記電気刺激を出力し、
前記電気刺激の出力強度を漸増させている際に前記入力部に対する所定の操作入力を検出したときに出力される前記電気刺激の出力強度よりも低い、所定の出力強度で、前記生体又は生体組織に前記電気刺激を印加する、
請求項1に記載の電気刺激印加装置。 - 前記生体又は生体組織を加温するヒータをさらに備え、
前記制御部は、前記ヒータによる加温により、前記ヒータが所定温度以上となった場合に、前記電気刺激の出力強度の漸増を開始する、
請求項2に記載の電気刺激印加装置。 - 前記電気刺激の出力強度を変更するための操作入力を受け付ける出力強度調整部をさらに備え、
前記制御部は、
前記ユーザによる前記出力強度調整部への操作入力に基づいて前記電気刺激の出力強度を変更し、
前記入力部に対する所定の操作入力を検出したときに出力される前記電気刺激の出力強度よりも低い、所定の出力強度で、前記生体又は生体組織に前記電気刺激を印加する、
請求項1に記載の電気刺激印加装置。 - 前記出力強度調整部は、回転式のノブ、スライド式のノブ及びスピンボックスのいずれかを含む、請求項4に記載の電気刺激印加装置。
- 前記生体又は生体組織を加温するヒータをさらに備え、
前記制御部は、
前記入力部に対する所定の操作入力を検出した後、前記ヒータにより前記生体又は生体組織を加温し、
前記ヒータが所定温度以上となったときに、前記所定の出力強度で、前記生体又は生体組織に前記電気刺激を印加する、
請求項1、2、4及び5のいずれか一項に記載の電気刺激印加装置。 - 前記所定の出力強度は、前記入力部に対する所定の操作入力を検出したときに出力される前記電気刺激の出力強度に対して、1未満の係数を乗じた出力強度である、請求項1から6のいずれか一項に記載の電気刺激印加装置。
- 前記制御部は、前記所定の出力強度での前記電気刺激の印加を開始した後、経過した時間に応じて、前記所定の出力強度よりもさらに低い出力強度で、前記生体又は生体組織に前記電気刺激を印加する、請求項1から7のいずれか一項に記載の電気刺激印加装置。
- ユーザからの操作入力を受け付ける入力部を備え、微弱な電気刺激を出力可能な、電気刺激印加装置による電気刺激印加方法であって、
前記電気刺激の出力強度を変更しながら前記電気刺激を出力するステップと、
前記入力部に対して所定の操作入力が入力されたときに出力される前記電気刺激の出力強度よりも低い、所定の出力強度で、生体又は生体組織に前記電気刺激を印加するステップと、
を含む、電気刺激印加方法。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20769631 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2021505560 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20769631 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |