JPH10337313A - 刺激装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】生体信号に基づいた空気圧刺激を生体に与える
装置において、安全性が高く、コンパクトで、且つ必要
な刺激を生体に与えうる装置を提供する。 【解決手段】空気圧発生部及び空気圧の出力のオンオフ
する駆動手段を直接汎用電源と接続し、これらを制御す
る為の制御信号を出力する信号処理手段との接続は、フ
ォトカプラ等のアイソレータを介して接続し、更にこの
信号処理手段の出力するパルスをアイソレータを介して
前記駆動手段等は、直接断続制御することにより、充分
な空気圧制御を行う、等構成を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【本発明が属する技術分野】本発明は、生体信号を検出
し、検出した生体信号に基づいた範囲に刺激を生体に印
加し、血行の促進を図ることを特徴とする刺激装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】生体に電気刺激、機械的刺激等を与え
て、血行促進を図ろうとする装置は、多数提供されてい
るものの、大半は単に刺激を与えているだけであり、そ
の刺激が血行促進に反映されているかどうかは明確では
ないところ、脈波より心臓の循環活動上の情報を得て、
当該情報中、拡張期なる時期に空気圧による刺激を加え
ることにより、血行促進、痩身作用等に優れた効果を有
する装置を実現するに至った。他方、生体に刺激を与え
る場合、その刺激時間及び刺激の種類によって生体が好
むか好まないかが分かれ、嫌われる刺激においては、本
刺激装置が必要とする長時間乃至繰り返しの刺激を加え
る事が実現できないこととなる。従ってより好まれる刺
激が選択されるべきであり、その実現により今までにな
い相乗効果が期待される。

【０００３】ところで、空気圧刺激の形態としては、直
接空気を吹き付ける直接的なものと、血圧計のような伸
縮袋を有するカフを巻き付けた部分を加圧する間接的な
ものがある。この中で、小型化した装置で有効な刺激が
加えられる形態としては、間接型の装置が有効に作用す
るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この様な刺激装置にあ
っては、空気圧を、上記タイミングで効率よく生体へ加
える必要があることから、装置上、家庭用電源等の汎用
電源程度の電気エネルギーの使用が必要となるが、装置
が、家庭等で用いられるには、装置全体もコンパクト
で、且つ必要な刺激を加えられる構成が、安全性を前提
とした上で要求される。

【０００５】ところで、空気圧の大きさは、それを発生
させるポンプ等の装置の大きさにより、決定され、小型
化された場合は、当然装置も小さくなり、ポンプの出力
量も当然小さくなることから十分な刺激を発生させるこ
とが困難になる。又、当該装置においては、数百ｍｓｅ
ｃの間刺激を加えるという、非常に短時間で且つ効果的
な刺激を発生させざるを得ないことから、より反応性が
高く、小出力でも十分な刺激が得られるものが必要とな
る。更に、当該刺激装置は、カフ状の刺激具を巻き付け
て使用するため、膝、肘、かかと等の屈曲部周辺等の局
所に複数個の刺激具を装着して安定的に対応させる為の
構成をとることは困難である。

【０００６】更に、この様な刺激装置にあっては、空気
圧を、上記タイミングで効率よく生体へ加える必要があ
ることから、装置上、家庭用電源等の汎用電源程度の電
気エネルギーの使用が必要となるが、装置が、家庭等で
用いられるには、装置全体もコンパクトで、且つ必要な
刺激を加えられる構成が、安全性を前提とした上で要求
される。更に、生体の複数の部位に刺激を加える場合、
経時的に刺激を加える部位を変化させて刺激効果を高め
ることが要求されるものであるが、複数の部位を経時的
に変化させる場合は、空気の流れを変化させる事と、空
気圧を解除することの動作を行わなければならないが、
その経路を調節するには、電磁弁を複数個使用せざるを
得ない。しかしながら電磁弁は、高価で、しかも重く、
大きい事から、その数は、少なくすることがより好まし
いものである。

【０００７】又、この様な刺激装置にあっては、ポンプ
を駆動させ、空気圧を形成する必要があるが、ポンプの
駆動の際、発生する雑音は大きく、騒音に他ならないも
のであり、治療を主に目的とする当該機器においては、
治療効果を妨げるほどの影響を与えるものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の諸課題
を克服し、コンパクトで、且つ安全性が高い刺激装置を
提案するものである。即ち、大きいエネルギーを要する
ポンプ等の空気圧発生部及び空気圧の出力のオンオフす
る駆動手段を直接汎用電源と接続し、これらを制御する
為の制御信号を出力する信号処理手段との接続は、フォ
トカプラ等のアイソレータを介して接続し、更にこの信
号処理手段の出力するパルスをアイソレータを介して前
記駆動手段等は、直接断続制御することにより、充分な
空気圧制御を行いながら、コンパクト且つ脈波検出部と
前記駆動部等との電気的絶縁を可能とし、安全性の高い
装置を実現した。

【０００９】更に本発明は、少ない空気圧でも、生体か
ら脈波などの生体信号を常時検出し、その信号中から拡
張期なる数百ｍｓｅｃの期間を一心拍毎に抽出しこの短
時間間隔に対し有効な刺激が形成でき、しかも、生体の
各部での使用が可能な刺激部材を実現する。即ち、本発
明は、生体へ刺激を加える部位にカフ構造を有する巻き
付け部材を巻き付け、この巻き付け部材に外部から空気
圧を加えて膨張収縮させるものであって、その内部に刺
激方向の両面が接続した空間を複数個有する加圧体が組
み込まれてなる加圧手段により、一つの空気導入孔から
の空気の導入により、その一部が仕切られた当該複数の
空間が、有効に膨張し、生体を刺激する一方で、一部が
仕切られた空間であるため、空気量が制限されることか
ら、小量で、しかも空気圧の伝達が俊敏におこなうこと
ができるものである。

【００１０】更に本発明は、生体の屈曲部における両側
を加圧するための加圧手段を有し、当該加圧手段は、屈
曲部の一方を巻き付ける第１の巻き付け部材と他方を巻
き付ける第２の巻き付け部材よりなり、前記巻き付け部
材間に屈曲部の略先端部が通過する孔部を設けた構成に
より、屈曲部等に対しても十分な刺激を与えることを可
能とするものである。

【００１１】更に本発明に於いては、一つの空気の入力
部にたいし、複数の出力部を設け、当該入力部と複数の
出力部のうちの一つを摺動手段の１回の摺動運動により
切り換え接続させる構成を提案することにより、一つの
デジタル信号で容易に制御でき、精密で高価な駆動手段
を設ける必要がなく、生体の複数の部位へ刺激を加える
ことを実現可能とした。

【００１２】更に本発明は、ポンプから発生する雑音
が、ポンプから出力される空気流に多く存在することに
鑑み、この空気流から雑音を除去することを可能とした
ものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、まず検出した生体信号
情報に基づいた範囲において、物理刺激を出力する刺激
出力手段、なる構成を有するものであるが、検出した生
体信号情報とは、例えば、生体に電極を装着して得られ
る心電図等の電気信号、耳たぶ、指先に発光手段と受光
した光を電気信号に変換する光電変換器を有する受光手
段を装着することで得られる脈波信号、マイクロホンを
利用した心音電気信号、骨振動等が例示される。又、生
体信号情報に基づいた範囲とは、 例えば、周期性のあ
る信号の特定の部位から所定の時間迄の時間幅、叉は生
体信号から得られた特徴的な部位、例えば、振幅のピー
ク値叉はボトム値に対応する時間に対し、所定の時間が
経過した後から所定の時間迄の範囲、より具体例として
は、脈波の場合のピーク振幅値に対し、所定時間遅延さ
せた時間から、次のピーク値がくる迄の時間範囲叉は所
定の時間範囲即ち、拡張期を示す範囲等が例示される。

【００１４】本発明の適用部位は、上述した用途に応じ
て適宜選択されるものであるが、より具体的には、腹
部、頸部、あるいは全身に適用されることが例示され
る。物理刺激は、空気圧、機械的押圧の他、例えばバイ
ブレータ等の振動を発生させる為のものや、もむ、たた
くといった変化のある刺激を機械的に発生させる手段を
示すものであり、本発明は信号処理手段の出力にほぼ一
致した刺激が得られることから、間欠性を有する刺激等
バリエーションのある刺激が容易に形成可能である。

【００１５】本発明は、心臓の拡張期間を検出し、この
期間、おおよそ１００ｍｓｅｃ〜５００ｍｓｅｃ程度の
時間範囲で空気圧を注入されたカフと呼ばれる加圧袋の
膨張収縮により、繰りかえし生体へ刺激を与えるもので
あって、当該加圧袋の内部に両面を接着した部分を、１
乃至複数箇所設けることで、内部空間を仕切り、その複
数の空間を空気圧により膨張させた複数の小膨張室を形
成することで、少量の空気圧でかつ、短時間の空気の導
入でも有効な刺激を形成するに至ったものである。

【００１６】更に本発明は、 生体の屈曲部における両
側を加圧するための加圧手段を有し、当該加圧手段は、
屈曲部の一方を巻き付ける第１の巻き付け部材と他方を
巻き付ける第２の巻き付け部材よりなり、前記巻き付け
部材間に屈曲部の略先端部が通過する孔部を設けた構成
により、常にかかと等の常に屈曲した部分、或いはひ
じ、膝等の、場合において屈曲する部分に支障無く使用
可能な刺激具を提案するものであり、その構造を有すれ
ば、孔の大きさ、収縮袋の大きさ、巻き付け部材の大き
さ、その他形状は特に限定されるものではない。

【００１７】更に本発明は、まず検出した生体信号情報
に基づいたタイミングで、生体各所へ空気圧刺激を出力
する刺激装置における、空気圧刺激部位を各部位へ可変
して供給する為の空気圧切り換え器であり、その切り換
えのための駆動源を一つとしながら複数の方向へ、空気
圧を切り換える構成を有するものである。

【００１８】更に本発明は、ポンプから送り出された空
気流を、一度滞留可能な広い空間に滞留させることで、
空気流に含まれる雑音を拡散させ、逆止的作用を有する
弁体を介して多孔質体を通過させ当該雑音を吸収させる
組み合わせ構成を有するものである。多孔質体は、セラ
ミックス多孔体、スポンジ、海綿等が例示されるが、口
径及び気孔率が小さいと、空気流の妨げとなる。逆に口
径を大きくし、気孔率を大きくし過ぎると、消音効果が
低下する事から適宜選択される。

【００１９】

【実施例】回路構成 図１は、本発明の実施例の回路図である。ＢＩＮは、生
体信号入力部であり、心電図等の様な直接生体電気信号
を入力する態様を有するものの他、脈波信号のように光
電変換された間接的な生体信号を入力するためのもので
ある。１１は、特徴信号出力手段であり、刺激許容期間
を得るための、生体信号上から特徴時相を取り出し、後
段の信号処理手段１２が入力し得る信号に変換出力する
為のものである。この出力信号は、例えば拡張期の開始
を示す時相或いは収縮期の開始を示す時相を立ち上がり
とするパルスが例示される。この中でも、生体信号のピ
ークを示す位置が拡張期を示すことから、このピークを
とらえることが容易でありタイミングとして正確である
事から好ましい例となる。１３は、アイソレータであ
り、フォトカプラー、トランスフォーマ等で構成され、
信号の内容を伝達はするが、電気的には絶縁関係を有す
る構成を示すものである。１４は、調整手段であり、ア
イソレータ１３より送られてきた信号に基づいて、直接
接続された汎用電源エネルギーを調整して、空気刺激発
生部１５へ出力するためのものである。

【００２０】１５は、空気刺激発生部であり、ポンプ、
電磁弁、或いはポンプから出力される空気圧を直接ポン
プを停止させる駆動、或いは、出力される空気圧の通路
を変更する駆動する部分である。ＡＣは、汎用電源入力
部であり、家庭用交流電源１００Ｖ、或いは、諸外国で
あっては、２２０Ｖ等を示すものであり、通常の家庭で
使用されるもの、その他、病院、エステティックサロン
などで使用される特殊電源等と接続されるる。１６は、
電圧変換部であり、トランス、３端子レギュレータ等よ
り構成され、交流を直流に変換すると共に、信号処理手
段１２等へ適正な電圧、電流を供給するためのものであ
る。

【００２１】次に動作を説明する。汎用電源入力部ＡＣ
から入力された１００Ｖ交流は、トランス等で電気的に
絶縁された状態で、電圧変換部１６で、適正直流電圧へ
変換され、信号処理手段１２、特徴信号出力手段１１へ
供給され、動作状態に入る。生体から得られた電気信号
（図２（ａ））は、特徴信号出力手段１１に入力され、
その特徴部分である波形のピーク部、即ち収縮期を検出
し、図２（ｂ）で示すパルスを形成し、信号処理手段１
２へ出力する。

【００２２】信号処理手段１２は、このパルスに基づい
て、例えば図２のＣで示す時間遅延を行うことで、確実
な拡張期の範囲で拡張期パルスを立ち上がらせ、次に入
力されるパルスＳＰの立ち上がりまたは所定の期間の時
期に立ち下がらせるパルスＫＰを出力させる（図２
（ｃ））。この場合のＮは、所定の時期で立ち下がった
拡張期パルスＫＰが次に入力される収縮期パルスＳＰが
立ち上がるまでの時間を例示しただけのものであり、Ｎ
の期間が無い場合も有り得る。以上のようにして形成さ
れた拡張期パルス（ＫＰ）は、アイソレータ１３へ出力
される。アイソレータ１３は、電気的には絶縁した状態
で、当該パルス時相を保持した汎用電源の電力パルス信
号に変換する。当該汎用電源の電力パルスは、調整手段
１４で、空気刺激発生部１５を駆動させる電気出力に変
換されて、空気刺激発生部１５へ供給される。空気刺激
発生部１５は、この拡張期パルスＫＰに対応した状態
で、刺激を出力する。具体的には、常時動作するポンプ
の空気圧出力を押圧カフへ伝達する際の伝達を断続し、
遮断した際、カフの空気圧を解除する動作を行い、生体
適応箇所へ拡張期に応答した空気圧刺激を出力する。こ
の押圧カフは、間接的な空気圧刺激の一例を示すもので
あって、例えば、血圧計で使用されるカフを示すもので
あるが、これに限らず、局所的風圧の様な直接空気圧を
刺激として加える場合もある。

【００２３】次により具体的な、実施例を示す回路図を
図３に示し詳細に説明する。２１１は、発光ダイオード
であり、赤外光、可視光等を出力する。２１２は、受光
部であり、前記発光ダイオード２１１からの発光を生体
を反射または透過することで、得られた光を受光する事
で、脈波に対応した電気信号を得る。検出部としては、
耳たぶ、指先、等が検出し易い事から適当であるが、そ
の他の部位でもよい。１１は、上述した特徴信号出力手
段の具体的回路であり、増幅器２１３及びコンパレータ
２１４により構成される。１２は、ワンチップマイクロ
コンピュータであり、入力されるパルスにより内蔵する
プログラムに基づいたドライブパルスを出力する。２１
５、２１７は、フォトトライアックカプラ（絶縁型トラ
イアック）等の絶縁型のスイッチング素子であり、発光
部と受光部を内蔵し、発光部の発光により、受光部の２
端子間の接続をオンオフさせる動作を行う。断続制御の
際、サージ電圧を発生する場合には、サージアブソーバ
を付加する場合等もある。２１６は、空気圧制御部であ
り、電磁弁等で構成され、空気の流れを切り換え、断続
制御する為のものである。電磁弁等が、直流駆動である
場合は、整流回路等を前段に設けるものである。２１８
は、空気圧発生手段であり、ポンプを有し、空気を押し
出すような形で出力する。１６は、上述と同様、電圧変
換部であり、交流を直流に変換し、信号処理手段を駆動
させるための直流電圧、電流を出力する為のものであ
る。

【００２４】次に動作を説明する。プラグ等で形成され
る入力端ＡＣが１００Ｖ相当の家庭用交流電源と接続さ
れると、電圧変換部１６でそれぞれ直流電圧VC1、VC2、
及び信号処理手段を駆動するための電圧が形成され、出
力される。マイクロコンピュータ１２は、スイッチング
素子２１７にオン信号を持続的に出力する。スイッチン
グ素子２１７は、このオン信号により、受光部側の接続
を行い、空気圧発生手段２１８を含む電気的閉回路を形
成し、空気圧発生手段２１８を駆動状態とする。但し、
空気圧制御部２１６がスイッチング手段２１５のオフ状
態により、停止した状態であるため、刺激カフへの空気
圧は、遮断されている。発光ダイオード２１１と受光部
２１２で形成される脈波検出器が耳たぶＢに挟まれた状
態で、受光体は、発光部の出力光の反射光を受光して、
脈波電気信号を出力する。増幅部２１３は、入力される
電気信号を増幅、フィルタ処理を施した後、コンパレー
タ２１４において、基準電圧VC2に基づいた電圧比較動
作を行い、端部２１４２に入力された電圧が基準電圧入
力端部２１４１より高くなる状態で、パルスを立ちあが
らせて、それが逆転した状態で立ち下がらせる事によ
り、収縮期に対応する収縮期パルスを出力する（図２
（ｂ））。このパルスは、インバータ２１４３で反転さ
れ、マイクロコンピュータ１２に入力される。

【００２５】マイクロコンピュータ１２は、この入力さ
れた信号に基づき、遅延、加算処理などして拡張期間に
相当する期間を有するパルスをスイッチング手段２１５
に出力する。スイッチング手段２１５は、このパルスを
受けて受光部側をオンさせ、空気圧制御部２１６を含む
閉回路を形成し、空気圧制御部２１６は動作し、空気圧
発生部２１８で発生した空気圧を刺激カフへ出力させ
る。パルスが立ち下がると空気圧制御部２１６は、駆動
を停止する。この様に、マイクロコンピュータ１２のド
ライブパルスのパルスオン及びオフに対応して、拡張期
間に空気圧刺激を与えることが容易で、しかも汎用交流
電源と電気的には絶縁されているため安全に動作が行え
る。又、ポンプ性能が優れ、電力供給とポンプ動作の対
応が一致している場合は、拡張期間に応じ、直接空気圧
発生部２１８の動作をオンオフさせる事で、更にコンパ
クトな構成を取り得る。以上の様に空気圧刺激発生動作
を脈波毎におこなうものであるが、その他、１〜数脈波
毎に加圧してもよく、交互に刺激を与えてもよい。加圧
の程度は、その部位によっても異なるが、少なくともそ
の部位の静脈圧よりも高い圧力であればよく、例えば４
０ｍｍＨｇ〜６０ｍｍＨｇが例示されるがこれに限るも
のではない。又、生体信号検出手段として、上述の他、
心電図、心音図及びこれらの組み合わせが利用可能であ
るが、生体信号を制御可能な信号に変換できればよく、
これらに限られるものではない。本実施例についての使
用時間は、例えば１日１回３０分以下が好適な一例とし
て例示されるがこれにかぎるものではない。

【００２６】更に他の実施例を図４に示す。本実施例
は、足裏、足首、太股、腰にそれぞれ、刺激用カフを巻
いた上で同時或いは時系列的に加圧するような場合など
複数の部位を加圧する場合の構成を示す。各構成は、図
３で示したものと同一であり、スイッチング素子を２１
９、２２１、２２３の３つ、加圧制御部を２２０、２２
２、２２４のそれぞれ３つを加えたものであり、各組み
合わせ動作は、図３で述べたものと同一であるのでその
説明は省略する。

【００２７】次に、図４で示す実施例の動作を図５を参
照して詳細に説明する。発光部２１１及び受光部２１２
で構成される脈波検出部より、図５（ａ）で示す脈波電
気信号が形成出力される。この信号は、増幅部２１３、
コンパレータ２１４をインバータ２１４３を経て図５
（ｂ）で示すような収縮期パルスに変換され、マイクロ
コンピュータ１２に入力される。マイクロコンピュータ
１２は、この収縮期パルスの入力により、０〜２００ms
ecの時間遅延を行った後、図５（ｃ）〜（ｆ）のタイミ
ングでそれぞれ拡張期パルスが出力される。例えばスイ
ッチング素子２１７へは、図５（ｃ）の拡張期パルス、
スイッチング素子２１９へは図５（ｄ）の拡張期パル
ス、スイッチング素子２２１へは、、図５（ｅ）の拡張
期パルス、スイッチング素子２２３へは、図５（ｄ）の
拡張期パルスがそれぞれ出力される。各スイッチング素
子は、それぞれ入力される拡張期パルスによりオン動作
を行い、各部位へ空気圧を出力するが、時間的流れがあ
るために、刺激は、流れるような形で生体各部に加えら
れ、広範囲での様々なバリエーションの一態様としての
刺激を形成できるものである。

【００２８】以上の実施例は、１心拍に対する収縮期と
拡張期において陰圧及び陽圧、或いはその一方を加える
ものであったが、これに限らず、２心拍おき、複数心拍
おき等間欠的であってもよい。

【００２９】空気による加圧部の構成 図６は、本発明の他の実施例を示す図である。Ａ１１
は、加圧袋であり、伸縮性を有する素材により形成され
ているものであって、例えば、ゴム、ビニール等で形成
される。Ａ１２は、結合部であり、平行に複数部分につ
いて、加圧袋Ａ１１の上下面を接着剤、熱圧着等を利用
して接合している。Ａ１３は、導管であり、外部より空
気圧を注入、抜き取りを行う為の外部空気圧発生手段と
の接続を行うためのものである。Ａ１４は、膨張部であ
り、結合部Ａ１２間で形成される空洞であって、空気圧
により膨張収縮する部分である。Ａ１５は、入出力孔で
あり、導管Ａ１３と、加圧袋Ａ１１とを接続するための
ものである。

【００３０】図６で示す実施例は、上面から見た図
（ａ）に対し、空気圧を加えると、結合部Ａ１２で区切
られ形成された、膨張部Ａ１４がまんべんなく膨張し、
図１（ｂ）の様になる。図６（ｂ）は、膨張部Ａ１４が
膨張した状態を示す図である。この様に全体的な空間の
大きさはほとんど変わらないが、個々に区切られている
ため、一つの空間を膨張させる効率が良くなることか
ら、空気圧の伝達効率等が改善される。

【００３１】次に図７に屈曲部へ適応する為の加圧手段
の具体的構造を示す。図７（ａ）、（ｂ）は、当該加圧
手段の表面及び裏面を示すものであるが、外部との連結
部分である入出力部の位置は、適宜調整されるものであ
る。Ａ２１は、足首用帯であり、足首へ巻き付けるため
のものであって、両端に面状、点状のファスナーＡ２８
が装着され、中央部には足首用加圧袋Ａ２２が内接など
して装着されている。足首用加圧袋Ａ２２には、外部と
の空気の入出力を行う入出力部Ａ２６が設けられてい
る。Ａ２３は、足裏用帯であり、両端に面状、点状のフ
ァスナーＡ２７が装着され、中央部には足裏用加圧袋Ａ
２４が内接などして装着されている。足裏用加圧袋Ａ２
４には、外部との空気の入出力を行う入出力部Ａ２５が
設けられている。それぞれの入出力部Ａ２６、Ａ２５に
は、導管Ａ２９、Ａ３０が接続される。足首用帯Ａ２１
と足裏用帯Ａ２３は、一体的に形成され、つなぎめ近傍
において、孔部Ａ３１が付設されている。孔部Ａ３１
は、装着時、かかとが突出する様な形状を有する。装着
時の状態を図８に示す。図８で示すようにかかと付近の
（Ｆ）のような屈曲した部分でも、安定した状態で装着
できるものである。

【００３２】空気圧切り換え手段 図９は、本発明の一実施例を示す図である。図９の切り
換え手段は、図３の電気回路と好適に組み合わされる。
図９（ａ）は、正面から見た図であり、入出力部以外
は、内部に収容されているところから、より具体的に説
明するため、図９（ｂ）に筺体Ｂ１０を取り外した状態
に於ける選択体Ｂ１３及びその周辺のみを示し、図９
（ｃ）に図９（ｂ）における選択体Ｂ１３を取り外した
図を示した。図１０は、選択体Ｂ１３を摺動器２２方向
に切断した時の断面図である。Ｂ１０は、筺体であり、
空気を入力する入力部Ｂ１１と、その周辺に、前記入力
部Ｂ１１に入力された空気圧を出力する複数の出力部Ｂ
１２が円周状に等間隔（９０度間隔）で４つ設置されて
いる。Ｂ１３は、選択体であり、回動することで、入力
部Ｂ１１と複数の出力部Ｂ１２の一つとの接続の切り換
えを行う。選択体Ｂ１３は、図９（ｂ）に示すような構
造を有する。Ｂ１３１が連結路であり、入力部Ｂ１１と
出力部Ｂ１２連結する通路であり、Ｂ１３２は、解除路
であり、入力部Ｂ１１と接続されていない出力部Ｂ１２
を連結すると共に、空気圧を生体へ加えるための加圧袋
を加圧膨張させていた空気を、外部へ抜いて解除するた
めの部分である。Ｂ１３３は、選択体の回転の程度を示
すために用いられるように形成した凸部である。本実施
例では、４つの出力部に対応して等間隔に４つの凸部Ｂ
１３３を設定したので、その他、出力部の数が変わる場
合は、その数に応じて適宜調整されるものである。Ｂ１
４は、歯車であり、選択体Ｂ１３と結合し、歯車Ｂ１４
の回転と連動して選択体Ｂ１３も回転する。Ｂ１５は、
挟持体Ａであり、歯車Ｂ１４の歯の側面と接触係合する
ための係合面を有する係合部Ａ Ｂ１５１を供え、歯車
Ｂ１４の側面に配置され、挟持体ＡＢ１５の摺動によ
り、挟持体Ａは、歯車Ｂ１４の外側方向へ、移動可能で
あって、且つ外側方向への力がかからない場合は、元に
戻るような復元力を供えるものである。 Ｂ１６は、挟
持体Ｂであり、係合部Ａ Ｂ１５１とは、逆の方向に係
合面を有する係合部Ｂ Ｂ１６１を供え、歯車Ｂ１４の
他の側面に配置され、挟持体Ｂ１６の摺動により、挟持
体Ｂは、歯車Ｂ１４の外側方向へ、移動可能であって、
且つ外側方向への力がかからない場合は、元に戻るよう
な復元力を供えるものである。Ｂ１７は、挟持体支持部
であり、挟持体Ａ Ｂ１５並びに挟持体Ｂ Ｂ１６を支持
連結している。挟持体支持部Ｂ１７と各挟持体Ａ Ｂ１
５、Ｂ Ｂ１６との接続支持部には、上記復元力をそな
わせる為に各種バネ等が配置されている。Ｂ１８は、押
圧部であり、バネ等を有し、選択体Ｂ１３を、入力部Ｂ
１１並びに出力部Ｂ１２方向へ、押圧する為の構造を有
する。押圧部Ｂ１８は、入力部Ｂ１１と出力部Ｂ１２と
の接続をより密にすべく、構成されるものであるが、選
択体Ｂ１３は、回転する為に、あまり押圧力を高くする
事は好ましくなく適宜調整される。Ｂ１９は、連結具Ａ
であり、挟持体支持部Ｂ１７と接続すると共に、補助用
弾性部材Ｂ２０及び連結具Ｂ Ｂ２１と接続する。

【００３３】Ｂ２０は、補助用弾性部材であり、コイル
状、板状のバネ等を有し、摺動器Ｂ２２が、一方向へ摺
動する際、変形し、他の方向へ摺動する際、即ち戻る
時、その変形した分、力を利用して摺動器Ｂ２２の他の
方向への摺動を補助する様に構成されている。Ｂ２１
は、連結具Ｂであり、摺動器Ｂ２２の摺動を連結部Ａへ
伝えるためのものであって、連結具Ｂ Ｂ２１の摺動に
より、補助用弾性部材Ｂ２０を変形及び変形を回復動作
をさせるように、補助用弾性部材Ｂ２０を支持接続する
と共に、連結具Ａ Ｂ１９と接続する。Ｂ２２は、摺動
器であって、ソレノイドにより構成され、連結具Ｂを図
９中では左右へ摺動駆動させる為のものである（図３で
は、２１６に相当する）。当該摺動器Ｂ２２は、電気パ
ルス信号の入力により摺動を行うものであって、コンピ
ュータ等のデジタル信号機器との接続が好適に行われ
る。Ｂ２３が、位置検出部であり、３つの端子部Ｂ２３
１〜Ｂ２３３で構成され、端子部Ｂ２３１を中心とし
て、端子部Ｂ２３２及びＢ２３３との接触を行うこと
で、各端子部毎にデジタル電気情報が形成され、選択体
Ｂ１３の回転情報が監視される。より具体的には、選択
体の凸部Ｂ１３３により、端子部Ｂ２３１と端子部Ｂ２
３３が接触し、凸部Ｂ１３３を経過したとき、端子部Ｂ
２３１と端子部Ｂ２３２が接触する構造を有する。Ｂ２
４は、電気制御信号入力部であり、主にパルスを入力す
る部分である。このパルス入力により摺動器Ｂ２２は、
その入力に対し所定量の摺動を行い、パルスが立ち下が
る事で当該摺動が解除され元に戻るかあるいはそのまま
の状態となる。尚、摺動器が、交番パルスを入力し、左
右摺動が所定のトルクをもって行われる場合は、その摺
動器の特性に応じ、電気制御信号入力部Ｂ２４にプラス
方向及びマイナス方向の交番パルスが供給される。

【００３４】次に図１１を用いて本実施例の動作を説明
する。図１１は、図９（ｃ）に相当する。図１１で示す
数値は、各挟持体の変位の際の直線距離の一例を示す。
摺動器Ｂ２２の電気制御信号入力部Ｂ２４に図１３の
（ａ）で示すパルス信号が供給され、パルスが立ち上が
ると、連結具Ｂ Ｂ２１を右方向へ摺動させる。連結具
Ｂ Ｂ２１と接続した補助用弾性部材Ｂ２０は、当該摺
動により延び、更に連結具ＢＢ２１は、連結具Ａ Ｂ１
９、挟持体支持部Ｂ１７を摺動させる。挟持体支持部Ｂ
１７の摺動に連動して、挟持体Ａ Ｂ１５並びに挟持体
Ｂ Ｂ１６を摺動させるが、挟持体Ｂ Ｂ１６は、その係
合部Ｂ Ｂ１６１で歯車 Ｂ１４を押す事で回転させよう
とし、挟持体Ａ Ｂ１５は、歯車 Ｂ１４の歯により外側
へ払われるようにして図１１（ａ）〜（ｃ）に示すよう
に摺動と共に歯車Ｂ１４から離れていく、一方挟持体Ｂ
Ｂ１６は、同図の様に摺動し、その際、係合部Ｂ Ｂ１
６１は、歯車Ｂ１４を摺動方向へ、回転させる。回転に
したがって、歯車Ｂ１４と係合部Ｂ Ｂ１６１との接触
は、解除され、更に、外側方向へ離れていた挟持部Ａ
Ｂ１５は、再び歯車Ｂ１４と接触する（図１１
（ｇ））。更に電気制御信号入力部Ｂ２４へのパルスが
立ち下がると、摺動器Ｂ２２の右方向の摺動力が解除さ
れ、延びていた補助用弾性部材Ｂ２０の戻り力等を伴っ
て、左方向へ摺動力が発生する。更に連結具Ｂ Ｂ２１
は、連結具Ａ Ｂ１９、挟持体支持部Ｂ１７を左方向へ
摺動させる。 挟持体支持部Ｂ Ｂ１７の摺動に連動し
て、挟持体Ａ Ｂ１５並びに挟持体Ｂ Ｂ１６を摺動させ
るが、挟持体Ａ Ｂ１５は、その係合部Ａ Ｂ１５１で歯
車 Ｂ１４を押す事で回転させようとし、挟持体Ｂ Ｂ１
６は、歯車１４の歯面により外側へ押されるようにし
て、図１１（ｈ）〜（ｉ）に示すように摺動と共に歯車
Ｂ１４から離れていく。一方挟持体ＡＢ１５は、同図の
様に摺動し、その際、係合部Ａ Ｂ１５１は、歯車Ｂ１
４を摺動方向へ、回転させる。回転にしたがって、歯車
Ｂ１４と係合部Ａ Ｂ１５１との接触は、解除され、更
に、外側方向へ離れていた挟持部Ｂ Ｂ１６は、再び歯
車Ｂ１４と接触する。この一連の動作で、歯車Ｂ１４
は、９０度回転し、位置検出部Ｂ２３は、その旨の信号
を出力すると共に入力部Ｂ１１に対し、他の出力部が選
択され、他の出力部に接続されたカフに空気が流入し、
膨張させる等して他の部位を刺激する。

【００３５】本願発明の他の実施例を図１２に示し詳細
に説明する。図１２で示す実施例は、図９で示した実施
例に対し、歯車部分の回転トルクを向上せしめるための
構造を示すものである。本発明では、空気流を連続して
流したままその流路を切り換える為、歯車等へ加わる力
が回転を阻むように作用することから、その回転を促す
ために、もう一つの摺動器を補助的に設けたものであ
る。Ｂ４１１は、上述したようにソレノイド等よりなる
摺動器であり、Ｂ４１２は、連結具である。Ｂ４１３
は、補助用弾性部材である。Ｂ４１１〜Ｂ４１３の構造
及び動作は、図９で示した実施例の説明と同様である。
尚、この場合補助用弾性部材Ｂ２０、Ｂ４１３は、摺動
器Ｂ２２、Ｂ４１１の摺動力が大きくなるため、必要が
ない場合もある。本実施例の動作に於いては、図１３
（ｂ）で示すパルス列が摺動器Ｂ４１１に供給されるも
のであり、摺動器Ｂ２２に供給されるパルス列と位相が
９０度異なるものである。

【００３６】消音手段 図１４に本発明の具体的実施例を示し詳細に説明する。
図１５は、図１４の外観である。Ｃ１１０は、筺体であ
り、図１５で示すように円筒形を有する。筺体Ｃ１１０
は、軽量なプラスチック材で構成される程度でよいが、
吸音材を用いれば尚効果的である。Ｃ１１１は、出力部
であり、消音処理された空気流が出力される。Ｃ１１２
は、入力部であり、ポンプからの空気流を入力する為の
部分である。Ｃ１１３は、滞留室であり、空気流を一時
的に滞留させる為のものである。Ｃ１１４は、空気流通
路であり、弁体Ｃ１１５の機能性を損なわない程度に且
つ空気流を妨げない程度に複数穿設されている。Ｃ１１
５は、弁体であり、ゴム、樹脂等の復元性弾力性を有す
る部材で形成されている。Ｃ１１６は、多孔質体であ
り、上述した素材で構成されている。実施例で示される
消音器全体の大きさは、直径１．５ｃｍ×長さ５ｃｍ程
度の円筒形状で足りることから、非常に軽量且つ小型に
形成される。Ｃ１１７は、ポンプと入力部Ｃ１１２を接
続する為の導管である。

【００３７】本実施例、矢印で示されているような経路
を経て空気流が通過するように動作するものである。即
ち、入力部Ｃ１１２より入力された空気流は、滞留室Ｃ
１１３で一時的に滞留させられ、雑音を拡散させた後、
図１４の左側の弁体Ｃ１１４で示されるように、滞留室
Ｃ１１３の空気流が、空気流通路Ｃ１１４を介して、弁
体自体を押し上げる。 弁体Ｃ１１４を押し上げた空気
流は、多孔質体Ｃ１１６を通過し、その際、雑音が吸収
され、雑音が無い空気流が出力部Ｃ１１１より出力され
るものである。弁体Ｃ１１４は、ポンプからの空気流が
低下または停止した際、多孔質体Ｃ１１６から反射して
戻る空気流を空気流通路Ｃ１１４を閉じる事で、遮断す
るものである。

【００３８】又、本発明を適応する生体部位によって
は、血行促進による痩身効果、様々な治療等を実現する
ものであり、医療用の他家庭用の治療器、美容機器とし
て提供されるものであるが、その具体例について以下に
示すものである。 ・痩身、間質液除去等の美容用装置、浮腫改善、抹消循
環促進、褥瘡の治療或は予防、筋力増強、心補助ポンプ
（ＩＡＢＰ（イントラ アルテリアル ハ゛ルーン ハ゜ンヒ゜ンク゛））用、
臓器（例、腎硬化症の治療）血流改善等を目的とした装
置等、 ・腹部においては、内臓（肝臓、腎臓、各腸部）の循環
改善 ・頸部においては、脳循環改善（血圧を低下させる）発
作性上室性頻拍症の治療、その他頻脈を除脈へ、高血圧
を正常圧へ改善する。尚、頸部においては、比較的弱い
電圧と空気圧で充分な効果が得られる場合もある。 ・全身用 尚、陰圧と陽圧の刺激を逆にした場合（例えば収縮期に
電気刺激及び陽圧を与える）、心不全の為脳循環が保て
ない時、その循環を保持することができることからＩＡ
ＢＰとしての適用も可能となる。従って、刺激の加え方
に限定されるものではない。又、本発明は、複数の部位
を加圧すべく複数の加圧部を設けるものでも良く。。そ
の際、各部位へ徐々に時間的にずらした形で刺激を与え
るものであってもよい。例えば、下肢、上肢、腰の順番
で繰り返しおこなうというものである。その際、プログ
ラマブルな刺激を各部位へ加えるものであってもよい。

【００３９】本発明の実施例のより具体的な使用態様例 次に本発明の実施例の全体構成並びに実際の適用例の一
例を図１６、図１７に示し説明する。図１６の各部構成
は、図１７に記載されているものと同じであるから図１
７に番号を付してその説明をする。図１６、図１７にお
いて、（ａ）は、裏面である。裏面には、家庭用電源よ
り電源供給を受けるための汎用ＡＣコンセントＤ７が設
けられている。（ｂ）は、上面であり、本体Ｄ１に操作
部Ｄ２が配置されている。操作部Ｄ２は、動作をオンオ
フするスイッチ、空気圧の強弱、空気圧の出力部位の選
択、自動プログラム動作の選択の為のスイッチ類が配置
されている。更にその周辺に、イヤーセンサＤ８と電気
的に連結したプラグＤ１０を挿入するためのジャックＤ
９が配置されている。（ｃ）は正面であり、空気圧出力
口（コンセント）Ｄ３が略中央に配置されている。空気
圧出力口Ｄ３は、長方形状の凹部で形成され更にその中
に空気出力部として円形状の凹部が横に４つ並んで配置
されている。図１７では、プラグＤ４が挿入されている
状態となっている。（ｄ）は、底面であり、空気圧形成
用ポンプのための空気取り入れ口（図１６（ｄ）では、
約中央に丸に十文字を付した状態で示され、図１７で
は、Ｄ５で示される。）が設けられている。更に底面に
は、空気取り入れ口Ｄ５を密閉しないようにするための
脚部（図１７においてＤ６で示されている）が４方向に
設けられている。又脚部Ｄ６には、空気圧発生用のポン
プが発生させる振動を吸収するためのゴム、樹脂等から
なる吸収素材が好適に用いられる。（ｅ）は、側面であ
る。側面（ｅ）は、左右対称の形状を有する。

【００４０】以上の構成を有する装置を実際人に適用し
た場合の使用例が図１７である。図１７では、主に人体
の脚部数カ所に空気圧刺激を供給する構成を示すが、そ
の他腕部、腹部等も刺激の対象となる。Ｄ１１は、導管
であり、空気圧の注入により膨張する加圧体を内蔵した
カフＤ１２、Ｄ１３、Ｄ１４と空気圧出力口Ｄ３をプラ
グＤ４を介して連結するためのものである。カフｄ１２
には、２箇所に加圧袋が埋入されている。各カフは、そ
れぞれ必要に応じて両足に取り付けられる分の数だけ用
意される。Ｄ８は、イヤーセンサであり、耳たぶに挟む
ようにして装着され、光電変換により、脈波電気信号を
検出する為のものである。イヤーセンサＤ８は、電気リ
ード線Ｄ１５を介してプラグＤ１０と接続する。空気圧
の出力は、例えば、破線の矢印で示すように脈波の拡張
期ごとにカフＤ１２、Ｄ１３、Ｄ１４の順に切り替わる
ように加えられることが示されるが、これに限らず、様
々な刺激態様を取り得る。様々な刺激態様は、図１で示
すマイクロコンピュータによる、パルス駆動により容易
に実現可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述のように、本願発明は、汎用の
交流電源を使用しながら、非常に簡単な構成でありなが
ら安全性に優れた空気圧刺激を形成できしかも、任意の
空気圧刺激を形成できるほど自在性に富む装置を可能と
する。

【００４２】更に本発明では、少ない空気圧でも、十分
な刺激を形成でき、しかも脈波の拡張期に応じた数百ｍ
ｓｅｃの期間のみに空気圧を送るに適した加圧刺激体が
形成でき、更に、生体に多い屈曲部にも適した加圧刺激
体を形成可能とするなどの効果を有する。

【００４３】本発明は、少ない駆動源で複数の空気出力
を発生させることを可能とすることから、全体構成が小
さくしかも消費電力を抑える事ができ、小型でしかも、
生体に広範囲に渡って空気刺激を与える事が可能である
などの効果を有する。

【００４４】本発明は、簡単で且つ小型化された構造で
ありながらも、充分に消音された空気流が得られ、治療
器として空気圧刺激の利用を促進できる等の効果を有す
るものであり、特に小型携帯性を要求される家庭用の治
療器にも対応できる等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す図である。

【図２】 図１、図２で示す各部動作波形図である。

【図３】 本発明の他の実施例を示す図である。

【図４】 本発明の他の実施例を示す図である。

【図５】 図４で示す実施例の各部動作波形図である。

【図６】 本発明の加圧部の実施例を示す図である。

【図７】 本発明の加圧部の実施例を示す図である。

【図８】 本発明の加圧部の実施例を装着した際の図で
ある。

【図９】 本発明の一実施例を示す図である。

【図１０】 図９の一部の断面を図である。

【図１１】 図１０で示す各部動作波形図である。

【図１２】 本発明の他の実施例を示す図である。

【図１３】 本発明の各実施例の動作を説明するための
図である。

【図１４】 本発明の一実施例を示す図である。

【図１５】 図１４の一部の断面を図である。

【図１６】 本発明の実施例の全体構成を示す図。

【図１７】 図１６で示す構成を適用した場合の一例を
示す図である。

【符号の説明】

１１ 特徴信号出力手段 １２ 信号処理手段 １３ アイソレータ １４ 調整手段 １５ 空気刺激発生部 １６ 電圧変換部 Ａ１１ 加圧袋 Ａ１２ 結合部 Ａ１３ 導管 Ａ１４ 膨張部 Ａ１５ 入出力部 Ｂ１０ 筺体 Ｂ１１ 入力部 Ｂ１２ 出力部 Ｂ１３ 選択体 Ｂ１４ 歯車 Ｂ１５ 挟持体Ａ Ｂ１６ 挟持体Ｂ Ｂ１７ 挟持体支持部 Ｂ１８ 押圧部 Ｃ１１０ 筺体 Ｃ１１１ 出力部 Ｃ１１２ 入力部 Ｃ１１３ 滞留室 Ｃ１１４ 空気流通路 Ｃ１１５ 弁体 Ｃ１１６ 多孔室 Ｃ１１７ 導管

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】汎用電源、生体信号を検出する検出手段、
   前記検出手段で得られた信号より特徴部位を検出する特
   徴部位検出手段、前記特徴部位検出手段で得られた特徴
   部位に基づき刺激のタイミングを導出し、刺激タイミン
   グ信号を出力する信号処理手段、前記刺激タイミング信
   号に基づいて空気刺激を形成する空気刺激形成手段より
   なる刺激装置。
2. 【請求項２】前記空気刺激形成手段は、前記汎用電源か
   らの供給電力を、電気的にアイソレートした刺激タイミ
   ング信号に基づいて断続することで、刺激部材への刺激
   の連結を断続させる事を特徴とする請求項１に記載の刺
   激装置。
3. 【請求項３】前記特徴部位は収縮期であり、前記刺激タ
   イミングは拡張期である請求項１に記載の刺激装置。
4. 【請求項４】生体信号を検出し、当該生体信号の特徴期
   間間に空気圧刺激を生体に出力する刺激装置において、 生体へ刺激を加える部位を巻き付ける巻き付け部材に外
   部からの空気圧により膨張収縮するものであって、その
   内部に刺激方向の両面が接続した部分を有する加圧体が
   組み込まれてなる加圧手段を有することを特徴とする加
   圧部材を有する刺激装置。
5. 【請求項５】生体信号を検出し、当該生体信号の特徴期
   間間に空気圧刺激を生体に出力する刺激装置において、 生体の屈曲部における両側を加圧するための加圧手段を
   有し、当該加圧手段は、屈曲部の一方を巻き付ける第一
   の巻き付け部材と他方を巻き付ける第２の巻き付け部材
   よりなり、前記巻き付け部材間に屈曲部の略先端部が通
   過する孔部を有することを特徴とする加圧部材を有する
   刺激装置。
6. 【請求項６】空気圧を入力する入力部と、当該空気圧を
   外部へ出力する複数の出力部を供えた外側筺体、その内
   部において、前記入力部と常に接続し且つ前記入力部と
   前記複数の出力部の一つとを連結し、且つその他の出力
   部間を連結する構造を有する選択体、前記選択体と連動
   するように付設された歯車、 前記歯車の両側に挟み込
   むように位置し、その何れもが前記歯車の一歯面と相対
   する方向に係合する係合部を有するものであって、一方
   向の摺動に対し、一係合部が、当該係合部と接触した歯
   面を押す事により歯車を回転させその際、他の係合部
   は、歯車との接触が解除され、前記摺動部が他の方向へ
   摺動する間、前記係合が解除された係合部が接触した歯
   面を押す事により、歯車を同一方向へ回転させ、他の係
   合部がその係合を解除する為の回転手段を有する切り換
   え器を有する刺激装置。
7. 【請求項７】前記空気刺激形成手段は、複数の部位への
   空気の供給により刺激を与えるための刺激部材を有し、
   各刺激部材への空気の供給が、前記入力部と複数の出力
   部の連結に基づいておこなわれることを特徴とする請求
   項６に記載の切り換え器を有する刺激装置。
8. 【請求項８】前記切り換えは、生体信号から検出された
   特徴期間に応じて行われることを特徴とする請求項６に
   記載の空気流切り換え器を有する刺激装置。
9. 【請求項９】空気流を入力し当該空気流を滞留させる程
   度の広さを有する滞留室、前記滞留室に設けられ、滞留
   室から外方向へ、空気流を通過させる逆止的作用を有す
   る弁体、当該弁体を介した空気流を通過させるための多
   孔体よりなる消音器を有する刺激装置。
10. 【請求項１０】前記生体信号が、脈波、心電図、脈拍、
    心音図等である請求項１、３、４、５、６、７に記載の
    刺激装置。
11. 【請求項１１】前記特徴期間が拡張期である請求項５、
    ８に記載の刺激装置。