JPH0319786B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は1KHz乃至500KHz好ましくは2KHz乃至
8KHz程度の周波数の交流の分布電流を２系統以
上人体の共通局所組織に加え、それによつて当該
局所組織に干渉周波数を生じさせて低周波刺激を
与える電気刺激装置に関する。従来、当該局所組
織に干渉波を生じさせて、低周波刺激を与えるよ
うな電気刺激装置は4000Hz程度の交流を治療すべ
き局所組織に連続的に加える必要があり、必要な
大きさの治療電流を得るための電力増幅器におい
て大きな電力の損失があり、また電源は正負両電
源を必要としていることなどから一次又は二次電
池を用いる事が不可能であり、一般的に商用電源
が用いられていた。従つて、患者もれ電流が問題
となり装置も大型であり、使用場所が限定される
等の欠点があつた。

本発明は単一直流電源のみで効率的に干渉波に
よる電気刺激を与える事により、これらの欠点を
除去し、電池駆動も可能として、これまでと同様
な刺激効果を有する電気刺激装置を小型計量低価
格でかつ安全に提供することを目的とする。

第１図は本発明の一実施例のブロツク線図であ
り、同図に於いて、１，２は発振器、３，４はパ
ルス変換手段、５，６は濾波器、７，７′，８，
８′は電極、９は人体の共通局所組織、１０は直
流電源である。

発振器１からの4KHzの出力信号がパルス変換
手段３に加わると、パルス変換手段３において正
の半周期及び負の半周期に対応する２つのPWM
信号に変換し、且つ、この２つのPWM信号によ
るスイツチングモードでエネルギ変換して正負の
振幅を持つパルス列を生成することになる。この
パルス列は濾波器５を通すことにより交流波形と
なり、電極７，７′に入る。同様に、発振器２か
らの出力信号がパルス変換手段４に加わると、パ
ルス変換手段４から正負の振幅を持つパルス列が
出力され、このパルス列は濾波器６により交流波
形となつて、電極８，８′に入る。これらの分布
電流が治療すべき共通局所組織９になるべく直交
して加わるように図示の如く電極７，７′及び電
極８，８′を共通局所組織９の周囲に配置してお
くものである。

ここで、パルス変換手段３，４はスイツチング
動作しているため、エネルギ損失は非常に小さく
なり電源に必要な電流容量はほとんど治療に要す
るものだけとなり、従つて、電源容量が小さくて
すむ。また、単一の直流電源で交流出力が得られ
ることなどから商用電源を使わずに電池でも充分
な治療効果が得られる。

第２図は第１図に示した一実施例の要部詳細説
明図であり、パルス変換手段３，４及び濾波器
５，６についてのものである。また、第３図乃至
第１１図は、第２図の各部分ａ〜ｈの信号波形を
対応するアルフアベツト符号で示した信号波形図
である。

発振器１の正弦波出力第３図ａは、全波整流器
１１に加えられ第４図ｂの波形となり、高周波の
鋸歯状波発振器１３の出力第５図ｃと共に、電圧
比較器１４に加えられる。電圧比較器１４の出力
は第６図ｄのようになり、これはゲート１５及び
ゲート１７の一つの入力となつている。一方、発
振器１の出力は電圧比較器１２にも加えられ、そ
の出力として発振器１の出力の半周期で“Ｈ”レ
ベル、負の半周期は“Ｌ”レベルとなる矩形波第
７図ｅが得られ、これがそのままゲート１５の一
方の入力となり、それをインバータ１６で反転し
たものをゲート１７の一方の入力としている。そ
こで、ゲート１５の出力波形第８図ｆ及びゲート
１７の出力波形第９図ｇは、それぞれ発振器１の
正の半周期及び負の半周期に対応するPWMを浮
けたパルス列を得る。これらのパルスでスイツチ
ングトランジスタ１８及びスイツチングトランジ
スタ１９をON、OFFしてトランス２０を駆動す
ることにより、トランス２０の出力からは第１０
図ｈのように正負の振幅をもつパルス列波形が得
られ、これを低周波濾波器５を通すことにより正
負の振幅をもつ正弦波第１１図ｉが得られる。ト
ランス２０の１次巻数と２次巻数との比は通常
１：10程度の値とし、人体のインピーダンスに応
じて充分な刺激電流を流すための昇圧の役割を果
している。

上述ではパルス変換手段３、濾波器５のみ具体
的に例示したが、パルス変換手段４、濾波器６は
それらと同様構成である。また、発振器２は発振
器１と100Hz程度周波数が異なる4KHz前後の出力
が生じるものである。また、本発明は1KHz乃至
500KHz好ましくは2KHz乃至8KHzの交流を人体の
共通局所組織に加えて干渉低周波を生じせしめる
全ての場合を包含するものである。

以上の説明で明らかなように、本発明は電源の
使用効率を高め、また、単一電源で、100Hz程度
までの周波数差のある交流を電極に介した伝導に
より、人体の共通局所組織での電界が空間的に合
成されて、その各波相互の瞬時の振幅差により、
当該局所組織の深部に合成形態によつて決まる波
形の低周波刺激を加えることができるものであ
る。しかるに本発明によれば、電池駆動が可能で
あるため、使用場所を限定されず、また、患者も
心電流などの問題もなくなる。さらに、商用電源
を用いないため使用者の精神的な感電に対する不
安を減少することができるなどの利点がある。

尚、本発明者は先に、特願昭57−88932号（特
開昭58−206760号）及び、特願昭57−226499号に
より、低周波で位相変調をおこなうことにより同
様の効果を得る電気刺激装置を発明したが、その
電力増幅部に本発明を応用することにより、低周
波刺激を人体に加える電気刺激装置の用途をより
一層飛躍的に拡大できるものである。

また、２つ以上の出力回路により人体の局所組
織をさらに空間的に多様に刺激する場合に本発明
を適用する場合も本発明の請求範囲に含まれるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のブロツク線図で
あり、２つの異なる周波数で相互干渉させる場合
である。第２図は、第１図の詳細説明用の回路図
でありPWM回路及び出力回路の一実施例であ
る。また第３図乃至第１１図は第２図の各部分の
信号波形図である。 符号説明、１，２：発振器、３，４：パルス変
換手段、５，６：濾波器、７，７′，８，８′：電
極、１０：直流電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 1KHz乃至500KHz程度の周波数の交流の分布
   電流を２系統以上人体の共通局所組織に加え、そ
   れによつて当該局所組織に干渉低周波を生じさせ
   て低周波刺激を与える電気刺激装置において、前
   記程度の周波数の発振器出力を正の半周期及び負
   の半周期に対応する２つのPWM信号に交換し、
   更に前記PWM信号を他の発振器の出力パルスに
   基ずいて正負の振幅を持つパルス列に変換し、且
   つ前記正負の振幅を持つパルス列に変換された
   PWM信号を昇圧するパルス変換手段、前記昇圧
   されたパルス変換手段の出力パルスに対し、直流
   を除去する為の濾波器とを有する出力部を構成
   し、当該出力部を２つ以上具備したことを特徴と
   する電気刺激装置。