JPH09294815A - 経頭蓋電気刺激装置 - Google Patents
経頭蓋電気刺激装置Info
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- JPH09294815A JPH09294815A JP10765196A JP10765196A JPH09294815A JP H09294815 A JPH09294815 A JP H09294815A JP 10765196 A JP10765196 A JP 10765196A JP 10765196 A JP10765196 A JP 10765196A JP H09294815 A JPH09294815 A JP H09294815A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 二つの電極対から、各々独立に調節された電
流を出力する経頭蓋電気刺激装置を提供する。 【解決手段】 経頭蓋電気刺激装置１０が、電流を提供
するのための二つの電流発生器１６、１８と、患者の頭
皮へ着脱可能に取り付けられる二つの電極対１２、１４
と、独立に各々の電流発生器１６、１８を制御する制御
ユニット２０とから構成される。各電極対１２、１４
は、電極対専用の電流発生器１６、１８によって作動さ
れ、独立に調節された電流を出力する。
流を出力する経頭蓋電気刺激装置を提供する。 【解決手段】 経頭蓋電気刺激装置１０が、電流を提供
するのための二つの電流発生器１６、１８と、患者の頭
皮へ着脱可能に取り付けられる二つの電極対１２、１４
と、独立に各々の電流発生器１６、１８を制御する制御
ユニット２０とから構成される。各電極対１２、１４
は、電極対専用の電流発生器１６、１８によって作動さ
れ、独立に調節された電流を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、頭蓋の電気刺激療
法に用いられる生体電気装置に関し、特に、無痛覚症や
それに似た症状を誘発するための経頭蓋電気刺激装置
（ TCES ）に関するものである。
法に用いられる生体電気装置に関し、特に、無痛覚症や
それに似た症状を誘発するための経頭蓋電気刺激装置
（ TCES ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】脳の特定な部分に対する非侵襲性の生体
電気刺激が、痛みを鎮める効果を生じることは論証され
ている。特に、『視蓋前神経核』（"The anterior pret
ectalnucleus", by H., Rees and M. H. T. Roberts, P
ain Volume 53, No. 2, May 2, 1993）の表題の記事の
説明によれば、無痛覚症は脳組織の恒常性エンドルフィ
ン作用機能を刺激することによって最も効果的に発症さ
せることが可能であることが論証されている。現在ま
で、経頭蓋電気刺激は、腰痛、頭痛、三叉神経痛、疱疹
後の神経痛、他の神経症の徴候等の急性及び慢性的な痛
みを治療するために用いられている。
電気刺激が、痛みを鎮める効果を生じることは論証され
ている。特に、『視蓋前神経核』（"The anterior pret
ectalnucleus", by H., Rees and M. H. T. Roberts, P
ain Volume 53, No. 2, May 2, 1993）の表題の記事の
説明によれば、無痛覚症は脳組織の恒常性エンドルフィ
ン作用機能を刺激することによって最も効果的に発症さ
せることが可能であることが論証されている。現在ま
で、経頭蓋電気刺激は、腰痛、頭痛、三叉神経痛、疱疹
後の神経痛、他の神経症の徴候等の急性及び慢性的な痛
みを治療するために用いられている。
【０００３】『ウサギの低周波電流密度結像』（"Low F
requency Current Density Imagingin Rabbits" by M.
L. G. Joy, 1993 Annual Fall Meeting of the Biomedi
calEngineering Society, Memphis State University,
Memphis, Tennessee, October 21-24, 1993）と表題が
付された記事にも同様の論旨が述べられている。さら
に、『アルコール中毒患者の情動錯乱の治療のための経
頭蓋電気治療の管理』（"The administration of trans
cranial electric treatment for affective disturban
ces therapy in alcoholic patients" by E. M. Krupit
sky, Drug andAlcohol Dependence, 27 (1991) 1-6, El
sevier Scientific Publishers Ireland Ltd.）と表題
が付された記事も同様である。
requency Current Density Imagingin Rabbits" by M.
L. G. Joy, 1993 Annual Fall Meeting of the Biomedi
calEngineering Society, Memphis State University,
Memphis, Tennessee, October 21-24, 1993）と表題が
付された記事にも同様の論旨が述べられている。さら
に、『アルコール中毒患者の情動錯乱の治療のための経
頭蓋電気治療の管理』（"The administration of trans
cranial electric treatment for affective disturban
ces therapy in alcoholic patients" by E. M. Krupit
sky, Drug andAlcohol Dependence, 27 (1991) 1-6, El
sevier Scientific Publishers Ireland Ltd.）と表題
が付された記事も同様である。
【０００４】生体電気刺激装置による治療処置は、個々
の治療効果を得るために必要な電流によって決定される
ため、この装置は電圧源よりも電流源を用いた場合によ
り効果的であることは良く知られている。電流源による
装置は、患者の頭皮上に付けられた電極の移動、電極と
患者の頭皮との間に導電媒体として用いられるゲルの乾
燥等から生じるインピーダンスの変化に対して、操作者
の手を煩わせずに適応可能である。
の治療効果を得るために必要な電流によって決定される
ため、この装置は電圧源よりも電流源を用いた場合によ
り効果的であることは良く知られている。電流源による
装置は、患者の頭皮上に付けられた電極の移動、電極と
患者の頭皮との間に導電媒体として用いられるゲルの乾
燥等から生じるインピーダンスの変化に対して、操作者
の手を煩わせずに適応可能である。
【０００５】中脳部分を横切る最も短い、ゆえに最も効
果的な経頭蓋路は、『中枢神経系へのパルス電流作用の
ための装置』（"Device for Pulse Current Action on
Central Nervous System"）と表題を付されたカストル
ビン（ Kastrubin ）への米国特許第 4,140,133 号にお
いて説明されたように、患者の頭蓋後部と額との間に存
在する。しかし、そのような経頭蓋路を結ぶ電極の配置
は、患者の頭蓋後部が剃られることを必要とする。ほと
んどの患者は、頭が剃られることを好まないため、一般
的には、二つの電極対が用いられる。通常、一方の電極
対が、患者の左乳頭様領域（left mastoid area）と額
とを結ぶ経頭蓋路の両端に、また、他方の電極対が、患
者の右乳頭様領域（right mastoid area）と額とを結ぶ
経頭蓋路の両端に配置される。この場合には、第一の電
極対が中脳の左側を、第二の電極対が中脳の右側を刺激
する。
果的な経頭蓋路は、『中枢神経系へのパルス電流作用の
ための装置』（"Device for Pulse Current Action on
Central Nervous System"）と表題を付されたカストル
ビン（ Kastrubin ）への米国特許第 4,140,133 号にお
いて説明されたように、患者の頭蓋後部と額との間に存
在する。しかし、そのような経頭蓋路を結ぶ電極の配置
は、患者の頭蓋後部が剃られることを必要とする。ほと
んどの患者は、頭が剃られることを好まないため、一般
的には、二つの電極対が用いられる。通常、一方の電極
対が、患者の左乳頭様領域（left mastoid area）と額
とを結ぶ経頭蓋路の両端に、また、他方の電極対が、患
者の右乳頭様領域（right mastoid area）と額とを結ぶ
経頭蓋路の両端に配置される。この場合には、第一の電
極対が中脳の左側を、第二の電極対が中脳の右側を刺激
する。
【０００６】従って図１で示されるように、従来の TCE
S 装置には、電流源に基づく信号発生器が含まれ、前述
のように患者の頭皮に着脱可能に付けられた二つの電極
対に、矩形パルスの電気信号が送られる。さらに、TCES
装置には、パルスの平均電流振幅を調節する、ユーザ
ー・インターフェースをもつ制御ユニットが含まれる。
尚、このパルスは、およそ 77 ヘルツの周波数で与えら
れる。
S 装置には、電流源に基づく信号発生器が含まれ、前述
のように患者の頭皮に着脱可能に付けられた二つの電極
対に、矩形パルスの電気信号が送られる。さらに、TCES
装置には、パルスの平均電流振幅を調節する、ユーザ
ー・インターフェースをもつ制御ユニットが含まれる。
尚、このパルスは、およそ 77 ヘルツの周波数で与えら
れる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の TCES 装置の大
きな欠点は、二つの電極対に並列に接続された信号発生
器にある。このことは、患者の中脳部分の左側と右側と
の、生理的な、また構造的な違いや、導電媒体の品質の
違い等から生じた左右の異なるインピーダンスのため、
医師が、個々の電極電流を全くコントロールできないこ
とを意味している。図１から明らかなように、この例に
おいては、右側の電極対を通過する電流は、左側の電極
対を通過する電流よりも大きい。
きな欠点は、二つの電極対に並列に接続された信号発生
器にある。このことは、患者の中脳部分の左側と右側と
の、生理的な、また構造的な違いや、導電媒体の品質の
違い等から生じた左右の異なるインピーダンスのため、
医師が、個々の電極電流を全くコントロールできないこ
とを意味している。図１から明らかなように、この例に
おいては、右側の電極対を通過する電流は、左側の電極
対を通過する電流よりも大きい。
【０００８】この並列結線は、左側経頭蓋路と右側経頭
蓋路とを通過するパルスの分割に対して何らコントロー
ルをもたないことをも意味する。それゆえ、信号発生器
は矩形パルスを提供するが、図２ と図３とに示された
ように、右側及び左側の電極対から出されるパルスの分
割部分には、不確定な形状が観られる。
蓋路とを通過するパルスの分割に対して何らコントロー
ルをもたないことをも意味する。それゆえ、信号発生器
は矩形パルスを提供するが、図２ と図３とに示された
ように、右側及び左側の電極対から出されるパルスの分
割部分には、不確定な形状が観られる。
【０００９】概して、従来の TCES 装置のデザインで
は、医師に電流振幅値を、所望の治療効果を得るために
必要な値以上の設定にさせてしまうことがしばしば起こ
る。その結果、 TCES 装置のあるべき姿とは裏腹に、治
療処置中に多くの患者が焼かれる感じがすると不平を言
うことになる。
は、医師に電流振幅値を、所望の治療効果を得るために
必要な値以上の設定にさせてしまうことがしばしば起こ
る。その結果、 TCES 装置のあるべき姿とは裏腹に、治
療処置中に多くの患者が焼かれる感じがすると不平を言
うことになる。
【００１０】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、従来の TCES 装置の上記欠点を克服する
経頭蓋電気刺激装置（ TCES ）を提供することを目的と
している。
たものであり、従来の TCES 装置の上記欠点を克服する
経頭蓋電気刺激装置（ TCES ）を提供することを目的と
している。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、（ａ）
少なくとも二つの、電流を提供する電流発生器と、
（ｂ）少なくとも二つの、患者の頭皮へ着脱可能に取り
付けられる電極対と、（ｃ）二つの電極対の各々から、
独立に調節された電流を得るために、二つ電流発生器の
各々を独立に制御する制御手段とから構成される経頭蓋
電気刺激装置が提供される。尚、電流はパルスを含み、
各電極対はその電極対専用の電流発生器によって作動さ
れる。
少なくとも二つの、電流を提供する電流発生器と、
（ｂ）少なくとも二つの、患者の頭皮へ着脱可能に取り
付けられる電極対と、（ｃ）二つの電極対の各々から、
独立に調節された電流を得るために、二つ電流発生器の
各々を独立に制御する制御手段とから構成される経頭蓋
電気刺激装置が提供される。尚、電流はパルスを含み、
各電極対はその電極対専用の電流発生器によって作動さ
れる。
【００１２】さらに本発明は、制御手段がパルスの電流
振幅を調節することを特徴とする。本発明は、また、制
御手段がパルスの幅を調節することを特徴とする。本発
明は、さらに、制御手段がパルスの周波数を調節するこ
とを特徴とする。本発明は、また、パルスがほぼ矩形で
あることを特徴とする。本発明は、さらに、パルスが平
滑な電流に重ねられることを特徴とする。
振幅を調節することを特徴とする。本発明は、また、制
御手段がパルスの幅を調節することを特徴とする。本発
明は、さらに、制御手段がパルスの周波数を調節するこ
とを特徴とする。本発明は、また、パルスがほぼ矩形で
あることを特徴とする。本発明は、さらに、パルスが平
滑な電流に重ねられることを特徴とする。
【００１３】本発明は、さらに、電流が純量ゼロ電荷の
電流であり、負の平滑電流振幅と、連続するパルス間の
幅との積が、正のパルス電流振幅とパルス幅との積に等
しいことを特徴とする。本発明は、また、電流が、経時
変化する電気刺激電流であり、患者の恒常性エンドルフ
ィン作用が機能する中脳組織を通過し易いことを特徴と
する。本発明は、さらに、少なくとも二つの電流発生器
の各々が、両側の電流源を含むことを特徴とする。
電流であり、負の平滑電流振幅と、連続するパルス間の
幅との積が、正のパルス電流振幅とパルス幅との積に等
しいことを特徴とする。本発明は、また、電流が、経時
変化する電気刺激電流であり、患者の恒常性エンドルフ
ィン作用が機能する中脳組織を通過し易いことを特徴と
する。本発明は、さらに、少なくとも二つの電流発生器
の各々が、両側の電流源を含むことを特徴とする。
【００１４】本発明は、さらに、装置が、（ｄ）上記の
少なくとも二つの電流発生器を作動する蓄電池と、
（ｅ）蓄電池を充電するための外部電源に接続されたコ
ネクタ、あるいは、二つの電流発生器へ二つの電極対を
接続するコネクタを受容するポートとから構成されるこ
とを特徴とする。本発明は、さらに、ポートは、少なく
とも三つのピンを含み、このうちの二つのピンが外部電
源に蓄電池を接続するために用いられることを特徴とす
る。本発明は、さらに、ポートは、少なくとも三つのピ
ンを含み、このうちの二つのピンが二つの電極対に二つ
電流発生器を接続するために用いられることを特徴とす
る。
少なくとも二つの電流発生器を作動する蓄電池と、
（ｅ）蓄電池を充電するための外部電源に接続されたコ
ネクタ、あるいは、二つの電流発生器へ二つの電極対を
接続するコネクタを受容するポートとから構成されるこ
とを特徴とする。本発明は、さらに、ポートは、少なく
とも三つのピンを含み、このうちの二つのピンが外部電
源に蓄電池を接続するために用いられることを特徴とす
る。本発明は、さらに、ポートは、少なくとも三つのピ
ンを含み、このうちの二つのピンが二つの電極対に二つ
電流発生器を接続するために用いられることを特徴とす
る。
【００１５】また、本発明により、（ａ）蓄電池と、
（ｂ）蓄電池によって駆動される処理手段と、（ｃ）蓄
電池を充電するための外部電源に接続されたコネクタ、
あるいは、処理手段を出力装置に接続するコネクタを受
容するポートとから構成される装置が提供される。本発
明は、さらに、ポートは、少なくとも三つのピンを含
み、このうちの二つピンが外部電源に蓄電池を接続する
ために用いられることを特徴とする。本発明は、また、
ポートは、少なくとも三つのピンを含み、このうちの二
つピンが処理手段を出力装置に接続するために用いられ
ることを特徴とする。
（ｂ）蓄電池によって駆動される処理手段と、（ｃ）蓄
電池を充電するための外部電源に接続されたコネクタ、
あるいは、処理手段を出力装置に接続するコネクタを受
容するポートとから構成される装置が提供される。本発
明は、さらに、ポートは、少なくとも三つのピンを含
み、このうちの二つピンが外部電源に蓄電池を接続する
ために用いられることを特徴とする。本発明は、また、
ポートは、少なくとも三つのピンを含み、このうちの二
つピンが処理手段を出力装置に接続するために用いられ
ることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明による経頭蓋電気刺
激装置の原理及び作動を、図を参照して説明する。図５
は、１０と符号が付された経頭蓋電気刺激装置（TCES）
を示す。これは、患者に経頭蓋電気刺激治療を行うため
に本発明に基づいて製作され作動するものである。
激装置の原理及び作動を、図を参照して説明する。図５
は、１０と符号が付された経頭蓋電気刺激装置（TCES）
を示す。これは、患者に経頭蓋電気刺激治療を行うため
に本発明に基づいて製作され作動するものである。
【００１７】この TCES 装置１０には、着脱可能に患者
の頭皮に取り付けられる複数の電極対１２、１４が設け
られている。この実施の形態においては、二つの電極対
１２、１４が用いられているが、患者に対して行われる
治療によっては、三つ、あるいはそれ以上の電極対を設
けてもよい。電極対１２は、患者の頭皮、左乳頭様領域
へ着脱可能に取り付けられる電極１２Ａと、患者の額左
側へ着脱可能に取り付けられる電極１２Ｂとから構成さ
れる。同様に、電極対１４は、患者の頭皮、右乳頭様領
域へ着脱可能に取り付けられる電極１４Ａと、患者の額
右側へ着脱可能に取り付けられる電極１４Ｂとから構成
される。通常、電極１２Ｂ、１４Ｂは単一の電極として
結合されるものである。
の頭皮に取り付けられる複数の電極対１２、１４が設け
られている。この実施の形態においては、二つの電極対
１２、１４が用いられているが、患者に対して行われる
治療によっては、三つ、あるいはそれ以上の電極対を設
けてもよい。電極対１２は、患者の頭皮、左乳頭様領域
へ着脱可能に取り付けられる電極１２Ａと、患者の額左
側へ着脱可能に取り付けられる電極１２Ｂとから構成さ
れる。同様に、電極対１４は、患者の頭皮、右乳頭様領
域へ着脱可能に取り付けられる電極１４Ａと、患者の額
右側へ着脱可能に取り付けられる電極１４Ｂとから構成
される。通常、電極１２Ｂ、１４Ｂは単一の電極として
結合されるものである。
【００１８】さらに、 TCES 装置１０には電極対と同数
の電流発生器が設けられ、各々の電極対１２、１４に電
極対専用の電流発生器が充てられている。これが本発明
の特徴であり、この場合、電流発生器１６が電極対１２
を作動し、電流発生器１８が電極対１４を作動する。こ
れら電流発生器１６、１８は、マイクロプロセッサに基
づく制御ユニット２０の制御下にある DC/DC 電圧変換
器１９から電源を得ている。このため、電気的に患者へ
危険が生じた場合、制御ユニット２０は、 DC/DC 電圧
変換器１９から送られる電圧を断つことが可能である。
の電流発生器が設けられ、各々の電極対１２、１４に電
極対専用の電流発生器が充てられている。これが本発明
の特徴であり、この場合、電流発生器１６が電極対１２
を作動し、電流発生器１８が電極対１４を作動する。こ
れら電流発生器１６、１８は、マイクロプロセッサに基
づく制御ユニット２０の制御下にある DC/DC 電圧変換
器１９から電源を得ている。このため、電気的に患者へ
危険が生じた場合、制御ユニット２０は、 DC/DC 電圧
変換器１９から送られる電圧を断つことが可能である。
【００１９】図６〜８に示すように、無痛覚症を誘発す
るために電流発生器１６、１８から出力される電流 Ito
t は、二つの電流、 Ism と付された平滑な電流と、 Ip
ulsと付されたほぼ矩形のパルス電流との和である（ It
ot = Ism + Ipuls ）。平滑な電流 Ism は、電位ゼロの
電流（図６参照）、正の電流（図７）、あるいは負の電
流（図８）からなり、パルス電流 Ipuls は正の電流か
らなる。これは、正の電流が電極１２Ｂ、１４Ｂから電
極１２Ａ、１４Ａへ流れ、負の電流が電極１２Ａ、１４
Ａから電極１２Ｂ、１４Ｂへ流れるとする慣習に従って
いる。負の電流を通すことにより、組識中に純量ゼロ電
荷の電流の発生が可能となる。
るために電流発生器１６、１８から出力される電流 Ito
t は、二つの電流、 Ism と付された平滑な電流と、 Ip
ulsと付されたほぼ矩形のパルス電流との和である（ It
ot = Ism + Ipuls ）。平滑な電流 Ism は、電位ゼロの
電流（図６参照）、正の電流（図７）、あるいは負の電
流（図８）からなり、パルス電流 Ipuls は正の電流か
らなる。これは、正の電流が電極１２Ｂ、１４Ｂから電
極１２Ａ、１４Ａへ流れ、負の電流が電極１２Ａ、１４
Ａから電極１２Ｂ、１４Ｂへ流れるとする慣習に従って
いる。負の電流を通すことにより、組識中に純量ゼロ電
荷の電流の発生が可能となる。
【００２０】制御ユニット２０には、平滑な電流の電流
値、平滑な電流に対するパルスの電流振幅、パルスの存
続時間及びパルスの周波数といったパラメータの調節を
可能にするユーザー・インターフェース２２が設けられ
ている。従って、本発明の TCES 装置１０の各電流発生
器１６、１８は、独立に制御可能な電流を患者へ与える
ことが可能である。通常、平均電流振幅 Iev は、２５
μＡから ４ｍＡの範囲内に、パルス幅は３ミリセカン
ドから４ミリセカンドの範囲内に、パルス周波数は７５
ヘルツから８５ヘルツの範囲内になる。
値、平滑な電流に対するパルスの電流振幅、パルスの存
続時間及びパルスの周波数といったパラメータの調節を
可能にするユーザー・インターフェース２２が設けられ
ている。従って、本発明の TCES 装置１０の各電流発生
器１６、１８は、独立に制御可能な電流を患者へ与える
ことが可能である。通常、平均電流振幅 Iev は、２５
μＡから ４ｍＡの範囲内に、パルス幅は３ミリセカン
ドから４ミリセカンドの範囲内に、パルス周波数は７５
ヘルツから８５ヘルツの範囲内になる。
【００２１】それゆえ、ユーザー・インターフェース２
２には、電極対１２から出る電流を調整する四つの制御
器、第一に、平滑な電流の振幅を調節する平滑電流振幅
制御器２４、第二に、パルスの電流振幅を調節するパル
ス電流振幅制御器２６、第三に、パルス幅を調節するパ
ルス幅制御器２８、第四に、パルス周波数を調節するパ
ルス周波数制御器３０が設けられている。さらに、ユー
ザー・インターフェース２２には、電極対１４から出る
電流を調整する、平滑電流振幅制御器３２、パルス電流
振幅制御器３４、パルス幅制御器３６及びパルス周波数
制御器３８が同様に設けられている。
２には、電極対１２から出る電流を調整する四つの制御
器、第一に、平滑な電流の振幅を調節する平滑電流振幅
制御器２４、第二に、パルスの電流振幅を調節するパル
ス電流振幅制御器２６、第三に、パルス幅を調節するパ
ルス幅制御器２８、第四に、パルス周波数を調節するパ
ルス周波数制御器３０が設けられている。さらに、ユー
ザー・インターフェース２２には、電極対１４から出る
電流を調整する、平滑電流振幅制御器３２、パルス電流
振幅制御器３４、パルス幅制御器３６及びパルス周波数
制御器３８が同様に設けられている。
【００２２】ユーザー・インターフェース２２には、 T
CES 装置１０の作動モードを設定するセレクタスイッチ
４０が設けられるのが好ましい。このセレクタスイッチ
４０は、通常、三つの基礎作動モードを可能にするもの
である。第一の作動モードは、電流発生器１６を制御す
る制御器２４〜３０と電流発生器１８を制御する制御器
３２〜３８との設定を必要とし、第二の作動モードは、
図８を参照して次に説明されるが、純量ゼロ電荷の電流
を与えるためのものである。第三の作動モードは、経時
変化する電気刺激電流を与えるためのもので、この電流
には、以下に図９〜１１を参照して説明されるが、患者
の、恒常性エンドルフィン作用を有する中脳組織を通過
し易い性質がある。
CES 装置１０の作動モードを設定するセレクタスイッチ
４０が設けられるのが好ましい。このセレクタスイッチ
４０は、通常、三つの基礎作動モードを可能にするもの
である。第一の作動モードは、電流発生器１６を制御す
る制御器２４〜３０と電流発生器１８を制御する制御器
３２〜３８との設定を必要とし、第二の作動モードは、
図８を参照して次に説明されるが、純量ゼロ電荷の電流
を与えるためのものである。第三の作動モードは、経時
変化する電気刺激電流を与えるためのもので、この電流
には、以下に図９〜１１を参照して説明されるが、患者
の、恒常性エンドルフィン作用を有する中脳組織を通過
し易い性質がある。
【００２３】従来、純量ゼロ電荷の電流は、連続なパル
スの極性を逆にすることによって得られている。しか
し、この従来のものに比べ、本発明による純量ゼロ電荷
の電流は、負の平滑電流振幅と、連続なパルス間の幅と
の積が、正のパルス電流振幅とパルス幅との積に等しい
ことを保証することによって得られるものである。この
作動モードは、各電流発生器１６、１８を、両側へ作用
する電流源とし、平滑電流の負の電流値を、正のパルス
電流の振幅、パルス周波数及びパルス幅に基づいて決定
することによって達成される。
スの極性を逆にすることによって得られている。しか
し、この従来のものに比べ、本発明による純量ゼロ電荷
の電流は、負の平滑電流振幅と、連続なパルス間の幅と
の積が、正のパルス電流振幅とパルス幅との積に等しい
ことを保証することによって得られるものである。この
作動モードは、各電流発生器１６、１８を、両側へ作用
する電流源とし、平滑電流の負の電流値を、正のパルス
電流の振幅、パルス周波数及びパルス幅に基づいて決定
することによって達成される。
【００２４】図９〜１１から明らかなように、 TCES 装
置１０のさらなる特徴は、電流発生器１６、１８から、
経時変化可能な電気刺激電流が得られることにある。こ
の電流は、患者の、恒常性エンドルフィン作用を有する
中脳組織を通過する性質をもつため、比較的に狭い経頭
蓋路に沿って中脳を通過する一般の時定数電流に比べ、
中脳を刺激し易い。特に、図１１に示されるように、電
流発生器１６、１８からは、通常、等しい振幅を有す
る、異位相あるいは直角位相に変調された電流が出力さ
れ、これらの合成電流が通過電流ＩΣとして作用する。
置１０のさらなる特徴は、電流発生器１６、１８から、
経時変化可能な電気刺激電流が得られることにある。こ
の電流は、患者の、恒常性エンドルフィン作用を有する
中脳組織を通過する性質をもつため、比較的に狭い経頭
蓋路に沿って中脳を通過する一般の時定数電流に比べ、
中脳を刺激し易い。特に、図１１に示されるように、電
流発生器１６、１８からは、通常、等しい振幅を有す
る、異位相あるいは直角位相に変調された電流が出力さ
れ、これらの合成電流が通過電流ＩΣとして作用する。
【００２５】TCES 装置１０には、さらに、各々の電極
対１２、１４を介して患者に与えられた実際の電流値 I
tot を測定する電流モニタ４２、４４が設けられてい
る。電流モニタ４２は、電流発生器１６から出力される
電流のリアルタイム測定を可能にし、制御ユニット２０
へフィードバックを提供する。これにより、制御ユニッ
ト２０は、必要ならばアラ−ムを作動する。同様に、電
流モニタ４４は、電流発生器１８から出力される電流の
リアルタイム測定を可能にし、制御ユニット２０へフィ
ードバックを提供する。これにより、制御ユニット２０
は、もし必要ならばアラ−ムを作動する。 TCES 装置１
０には、さらに、所定の治療処置やデ−タ記録を記憶す
る、持久性を有するメモリ４６、治療処置の継続時間を
設定するタイマ４８、治療処置効率の判定を容易にす
る、多くのバイオフィードバックセンサが設けられるの
が好ましい。一般的なバイオフィードバックセンサに
は、呼吸数センサ、血圧センサ、心拍数センサ、表皮抵
抗センサ、体温センサ等がある。
対１２、１４を介して患者に与えられた実際の電流値 I
tot を測定する電流モニタ４２、４４が設けられてい
る。電流モニタ４２は、電流発生器１６から出力される
電流のリアルタイム測定を可能にし、制御ユニット２０
へフィードバックを提供する。これにより、制御ユニッ
ト２０は、必要ならばアラ−ムを作動する。同様に、電
流モニタ４４は、電流発生器１８から出力される電流の
リアルタイム測定を可能にし、制御ユニット２０へフィ
ードバックを提供する。これにより、制御ユニット２０
は、もし必要ならばアラ−ムを作動する。 TCES 装置１
０には、さらに、所定の治療処置やデ−タ記録を記憶す
る、持久性を有するメモリ４６、治療処置の継続時間を
設定するタイマ４８、治療処置効率の判定を容易にす
る、多くのバイオフィードバックセンサが設けられるの
が好ましい。一般的なバイオフィードバックセンサに
は、呼吸数センサ、血圧センサ、心拍数センサ、表皮抵
抗センサ、体温センサ等がある。
【００２６】また、 TCES 装置１０の特徴は、治療中に
患者への電気ショックの危険を防ぐ斬新な電気回路設計
がなされていることにある。この電気回路には、患者に
与えられる電気パルスのエネルギーを提供する蓄電池５
０と、外部電源から蓄電池５０を充電するために、ある
いは電極対１２、１４を作動するために用いられるポー
ト５２とが含まれている。このポート５２は、外部電源
に蓄電池５０を接続するコネクタ、あるいは、各電極対
１２、１４を電流発生器１６、１８に接続するコネクタ
を受けることができる。本例では、ポート５２は五つの
ピンを有し、このうちの二つのピンは、外部電源へ蓄電
池５０を接続するために用いられ、三つのピンは、電極
対１２、１４を各々の電流発生器１６、１８に接続する
ために用いられる。さらに、ポート５２には、例えば通
信目的のために、もっと多くのピンが設けられてもよ
い。
患者への電気ショックの危険を防ぐ斬新な電気回路設計
がなされていることにある。この電気回路には、患者に
与えられる電気パルスのエネルギーを提供する蓄電池５
０と、外部電源から蓄電池５０を充電するために、ある
いは電極対１２、１４を作動するために用いられるポー
ト５２とが含まれている。このポート５２は、外部電源
に蓄電池５０を接続するコネクタ、あるいは、各電極対
１２、１４を電流発生器１６、１８に接続するコネクタ
を受けることができる。本例では、ポート５２は五つの
ピンを有し、このうちの二つのピンは、外部電源へ蓄電
池５０を接続するために用いられ、三つのピンは、電極
対１２、１４を各々の電流発生器１６、１８に接続する
ために用いられる。さらに、ポート５２には、例えば通
信目的のために、もっと多くのピンが設けられてもよ
い。
【００２７】上記の斬新な電気回路設計は、ユーザーが
電気ショックの危険に直面する可能性のある種々の装置
に実行されているものであり、このような装置には、ウ
オ−クマン装置、ＥＥＧモニタ、ＥＣＧモニタ等があ
る。どの装置も、装置へ特有な処理手段と、少なくとも
三つのピンをもつポートとを有し、これらのピンのう
ち、二つが外部電源に蓄電池を接続するために用いら
れ、二つが処理手段を出力装置に接続するために用いら
れる。ポートが三つのピンをもつ場合は、一つのピンが
両目的のために用いられる。
電気ショックの危険に直面する可能性のある種々の装置
に実行されているものであり、このような装置には、ウ
オ−クマン装置、ＥＥＧモニタ、ＥＣＧモニタ等があ
る。どの装置も、装置へ特有な処理手段と、少なくとも
三つのピンをもつポートとを有し、これらのピンのう
ち、二つが外部電源に蓄電池を接続するために用いら
れ、二つが処理手段を出力装置に接続するために用いら
れる。ポートが三つのピンをもつ場合は、一つのピンが
両目的のために用いられる。
【００２８】次に、TCES 装置１０の操作を説明する。
まず、電極対１２、１４を患者の頭皮に着脱可能に取り
付ける。次に、医師は作動モードを設定する。例えば、
第一作動モードを選ぶためにセレクタスイッチ４０を操
作する。この場合は、電極対１２から得られる電流を調
節するために、平滑電流振幅制御器２４、パルス電流振
幅制御器２６、パルス幅制御器２８及びパルス周波数制
御器３０を設定する。同様に、電極対１４から得られる
電流を調節するために、平滑電流振幅制御器３２、パル
ス電流振幅制御器３４、パルス幅制御器３６及びパルス
周波数制御器３８を設定する。または、この設定の代わ
りに、持久性メモリ４６から所定の治療処置を選んでも
よい。次に、タイマ４８をセットする。治療中、医師
は、センサからのフィードバックによって治療処置の効
率を判定し、電流発生器１６、１８から出力される電流
を微妙に調整する。
まず、電極対１２、１４を患者の頭皮に着脱可能に取り
付ける。次に、医師は作動モードを設定する。例えば、
第一作動モードを選ぶためにセレクタスイッチ４０を操
作する。この場合は、電極対１２から得られる電流を調
節するために、平滑電流振幅制御器２４、パルス電流振
幅制御器２６、パルス幅制御器２８及びパルス周波数制
御器３０を設定する。同様に、電極対１４から得られる
電流を調節するために、平滑電流振幅制御器３２、パル
ス電流振幅制御器３４、パルス幅制御器３６及びパルス
周波数制御器３８を設定する。または、この設定の代わ
りに、持久性メモリ４６から所定の治療処置を選んでも
よい。次に、タイマ４８をセットする。治療中、医師
は、センサからのフィードバックによって治療処置の効
率を判定し、電流発生器１６、１８から出力される電流
を微妙に調整する。
【００２９】限られた実施の形態にて説明されたが、本
発明は、多くの変型、改良、他の応用が可能であること
は明らかである。
発明は、多くの変型、改良、他の応用が可能であること
は明らかである。
【図１】並列に接続された二つの電極対に電流を与える
単一電流発生器を有する従来のTCES 装置を示す。
単一電流発生器を有する従来のTCES 装置を示す。
【図２】従来の TCES 装置の電流発生器によって得られ
る矩形パルスを示す。
る矩形パルスを示す。
【図３】左側の電極対から出るパルスを示す。
【図４】右側の電極対から出るパルスを示す。
【図５】本発明による TCES 装置の好適実施例のブロッ
ク線図である。
ク線図である。
【図６】本発明の TCES 装置によって得られる電気信号
を示す。
を示す。
【図７】本発明の TCES 装置によって得られる電気信号
を示す。
を示す。
【図８】本発明の TCES 装置によって得られる電気信号
を示す。
を示す。
【図９】経時変化する電気刺激信号が、患者の恒常性エ
ンドルフィン作用を有する中脳組織を通過し易い本発明
の TCES 装置の作動モードを示す。
ンドルフィン作用を有する中脳組織を通過し易い本発明
の TCES 装置の作動モードを示す。
【図１０】経時変化する電気刺激信号が、患者の恒常性
エンドルフィン作用を有する中脳組織を通過し易い本発
明の TCES 装置の作動モードを示す。
エンドルフィン作用を有する中脳組織を通過し易い本発
明の TCES 装置の作動モードを示す。
【図１１】経時変化する電気刺激信号が、患者の恒常性
エンドルフィン作用を有する中脳組織を通過し易い本発
明の TCES 装置の作動モードを示す。
エンドルフィン作用を有する中脳組織を通過し易い本発
明の TCES 装置の作動モードを示す。
１０ 経頭蓋電気刺激装置（ TCES 装置） １２、１４ 電極対 １６、１８ 電流発生器 １９ ＤＣ／ＤＣ電圧変換器 ２０ 制御ユニット ２２ ユーザー・インターフェース ２４〜３８ 制御器 ４０ セレクタスイッチ ４４ 電流モニタ ４６ メモリ ４８ タイマ ５０ 蓄電池 ５２ ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596058982 セルゲ ピャチゴルスキ イスラエル、エルサレム、ギロ、304／35 マルガリト (72)発明者 イェチエル ハイモヴィチ イスラエル国、ネス ジオナ 70400、ハ タヤシム ストリート 15 (72)発明者 フェリクス アズリエル コチュビエヴス キ イスラエル国、レホヴォト、モシェ ミズ ラチ ４／１ (72)発明者 セルゲ ピャチゴルスキ イスラエル国、エルサレム、ギロ、マルガ リト 304／35
Claims (12)
- 【請求項１】 （ａ）少なくとも二つの、パルスを含む
電流を提供する電流発生器と、 （ｂ）少なくとも二つの、患者の頭皮へ着脱可能に取り
付けられる電極対と、 （ｃ）前記少なくとも二つの電流発生器の各々を調整制
御する制御手段とからなる、患者の脳の特定な部分に電
気刺激を与える経頭蓋電気刺激装置であって、 前記少なくとも二つの電極対の各々は前記電流発生器の
一つによって独立に作動され、前記少なくとも二つの電
極対の各々は、患者の脳の特定な部分を通過するように
全体的に調節された電流を出力することを特徴とする経
頭蓋電気刺激装置。 - 【請求項２】 前記制御手段が前記パルスの電流振幅を
調節することを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記制御手段が前記パルスの幅を調節す
ることを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項４】 前記制御手段が前記パルスの周波数を調
節することを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項５】 前記パルスが平滑な電流に重ねられるこ
とを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項６】 前記パルスがほぼ矩形であることを特徴
とする請求項１記載の装置。 - 【請求項７】 前記電流が純量ゼロ電荷の電流であり、
負の平滑電流振幅と、連続なパルス間の幅との積が、正
のパルス電流振幅とパルス幅との積に等しいことを特徴
とする請求項１記載の装置。 - 【請求項８】 前記電流が、患者の、恒常性エンドルフ
ィン作用を有する中脳組織を通過し易い、経時変化する
電気刺激電流であることを特徴とする請求項１記載の装
置。 - 【請求項９】 前記少なくとも二つの電流発生器の各々
が両側の電流源を含むことを特徴とする請求項１記載の
装置。 - 【請求項１０】 （ｄ）上記少なくとも二つの電流発生
器を駆動する蓄電池と、 （ｅ）蓄電池を充電するための外部電源に接続されたコ
ネクタ、あるいは前記少なくとも二つの電流発生器へ前
記少なくとも二つの電極対を接続するコネクタのいずれ
かを受容する、前記蓄電池に接続されたポートとからな
ることを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項１１】 前記ポートが少なくとも三つのピン
を有し、前記少なくとも三つのピンの二つは、前記外部
電源へ前記蓄電池を接続するために用いられることを特
徴とする請求項１０記載の装置。 - 【請求項１２】 前記ポートが少なくとも三つのピン
を有し、前記少なくとも三つのピンの二つは、前記少な
くとも二つの電極対に前記少なくとも二つの電流発生器
を接続するために用いられることを特徴とする請求項１
０記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10765196A JPH09294815A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 経頭蓋電気刺激装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10765196A JPH09294815A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 経頭蓋電気刺激装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09294815A true JPH09294815A (ja) | 1997-11-18 |
Family
ID=14464598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10765196A Pending JPH09294815A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 経頭蓋電気刺激装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09294815A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009005106A1 (ja) | 2007-07-04 | 2009-01-08 | Hiroshima University | 経頭蓋電気刺激装置 |
| WO2010035600A1 (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-01 | テルモ株式会社 | 疼痛緩和装置 |
| JP2018510047A (ja) * | 2015-03-30 | 2018-04-12 | セファリー テクノロジー エスペエルエル | 三叉神経の経皮的電気刺激のためのデバイス |
| US11433234B2 (en) | 2017-05-19 | 2022-09-06 | Cefaly Technology Sprl | External trigeminal nerve stimulation for the acute non-invasive treatment of migraine attacks |
-
1996
- 1996-04-26 JP JP10765196A patent/JPH09294815A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009005106A1 (ja) | 2007-07-04 | 2009-01-08 | Hiroshima University | 経頭蓋電気刺激装置 |
| US8150537B2 (en) | 2007-07-04 | 2012-04-03 | Hiroshima University | Transcranial electrical stimulation device |
| JP5207317B2 (ja) * | 2007-07-04 | 2013-06-12 | 国立大学法人広島大学 | 経頭蓋電気刺激装置 |
| WO2010035600A1 (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-01 | テルモ株式会社 | 疼痛緩和装置 |
| JP2018510047A (ja) * | 2015-03-30 | 2018-04-12 | セファリー テクノロジー エスペエルエル | 三叉神経の経皮的電気刺激のためのデバイス |
| US11052251B2 (en) | 2015-03-30 | 2021-07-06 | Cefaly Technology Sprl | Device for the transcutaneous electrical stimulation of the trigeminal nerve |
| US12220577B2 (en) | 2015-03-30 | 2025-02-11 | Cefaly Technology Sprl | Device for the transcutaneous electrical stimulation of the trigeminal nerve |
| US11433234B2 (en) | 2017-05-19 | 2022-09-06 | Cefaly Technology Sprl | External trigeminal nerve stimulation for the acute non-invasive treatment of migraine attacks |
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