(57)【要約】【課題】  神経の伝導路に電気的刺激を印加する神経伝導路刺激装置の提供【解決手段】  神経伝導路刺激装置１００は、「伝導路」に微弱な電気刺激を与えることによって、筋肉内に乳酸が集積することによって生ずる「こり」の解消、筋萎縮の予防、末梢循環の改善を可能とし、高齢者等の運動効果を高める。神経伝導路刺激装置１００は、筐体１０１の内部に、腕、手の動きに合わせて電力を発生する磁力発電部１１１を有している。これにより、腕、手が動いているときのみ、神経を刺激するための電力を発生させることができ、使用者が意図して腕や手を動作させているときのみ、神経への電気刺激を加えることができる。電極１０５は、リストバンド１０３を用いて神経伝導路刺激装置１００を手首に固定した状態で、手首の内側の皮膚を通る「錐体路」、「脊髄視床路」等の「伝導路」を電気的に刺激できる位置に配置される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
神経の伝導路に電気刺激を加える神経伝導路刺激装置であって、
使用者の動きにしたがって電力を発生する電力発生部、
発生された前記電力を整流する整流部、
前記伝導路が存在する位置の皮膚に接触する電極であって、整流された前記電力に基づき、前記伝導路に電気的刺激を加える電極、
前記電力発生部及び前記整流部を内包する筐体、
前記筐体と一体となって、前記神経伝導路刺激装置を人の所定の位置に固定する固定部であって、前記電極を有する固定部、
を有する神経伝導路刺激装置。
【請求項２】
請求項１に係る神経伝導路刺激装置において、
前記伝導路加える電気的刺激の方向を変化させることができること、
を特徴とする神経伝導路刺激装置。
【請求項３】
請求項２に係る神経伝導路刺激装置において、
前記固定部は、
人の所定の位置に自らを沿わせることによって固定すること、
を特徴とする神経伝導路刺激装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３に係る神経伝導路刺激装置のいずれかにおいて、
前記固定部は、
前記神経伝導路刺激装置を人の手首に固定すること、
を特徴とする神経伝導路刺激装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３に係る神経伝導路刺激装置のいずれかにおいて、
前記固定部は、
前記神経伝導路刺激装置を人の足首に固定すること、
を特徴とする神経伝導路刺激装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、神経の伝導路を刺激する神経伝導路刺激装置に関し、特に、電気的に刺激を加えるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気を用いて人体に有益な作用をもたらす電気治療腕時計について、図６を用いて説明する。図６に示すように、デジタル時刻表示１を有する本体２および手首に装着されるバンド３からなる腕時計の本体に、コイル４と、手首の動きに応答してコイルの長軸に沿って応動する磁石５と、コイルの端部５０に接続されたリード線６と、リード線の端部６０に接続され手首に接触する接触子７とを設け、コイルは扇形に形成され、磁石は本体に軸支された腕８の端部８０に固定され、また、磁石はコイルに内接された絶縁筒の内部に封入されている。
【０００３】
磁石は振り子のように扇形のコイルに沿って動き、また、磁石は絶縁筒を往復運動して絶縁筒に外接するコイルに沿って動くので、手首の自然な動きに伴い磁石が応動し、この磁石の動きによってコイルに電流が流れ、接触子を介してこの電流によって人体に有益な作用をもたらすものであり、時計と健康増進の機能を合わせ持つことができる。（以上、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実登３０１１０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の電気治療腕時計には、以下に示すような改善すべき点がある。電気治療腕時計では、人体に有益な作用をもたらすとしている。しかし、人体に有益な作用とは、渦電流が、血液中の微量金属および体内イオンに作用して血行を良好にするとともに、又、手首の自然運動に基づくパルス波によりイオン効果をもたらし、健康の増進を図ることである（特許文献１段落［００１５］参照）。つまり、電気治療腕時計では、神経の伝達経路である「伝導路」に電気的刺激を加えて、高齢者等の運動効果を高めることはできない、という改善すべき点がある。これは、「伝導路」に電気的刺激を加える場合、電気的刺激を加える方向を一定とするために、コイル４及び磁石５によって発生した電力を整流する整流回路が必要となるが、電気治療腕時計には、その整流回路が存在しないことからも明らかである。
【０００６】
そこで、本発明は、神経の伝導路に電気的刺激を印加する神経伝導路刺激装置を提供することを目的とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。
【０００８】
本発明に係る神経伝導路刺激装置は、神経の伝導路に電気刺激を加える神経伝導路刺激装置であって、使用者の動きにしたがって電力を発生する電力発生部、発生された前記電力を整流する整流部、前記伝導路が存在する位置の皮膚に接触する電極であって、整流された前記電力に基づき、前記伝導路に電気的刺激を加える電極、前記電力発生部及び前記整流部を内包する筐体、前記筐体と一体となって、前記神経伝導路刺激装置を人の所定の位置に固定する固定部であって、前記電極を有する固定部、を有する。
【０００９】
これにより、簡易な構成で、人の伝導路に電気的刺激を加えることができる。よって、筋肉内に乳酸が集積することによって生ずる「こり」を解消したり、筋萎縮を予防したり、また、末梢循環を改善したりすることによって、高齢者等の運動効果を高めることができる。
【００１０】
本発明に係る神経伝導路刺激装置では、前記伝導路に加える電気的刺激の方向を変化させることができること、を特徴とする。
【００１１】
これにより、簡易な構成で、神経の伝導路の「下行性伝導路」、「上行性伝導路」のそれぞれに、電気的刺激を加えることができる。よって、使用場面に応じて、伝導路に電気的刺激を加えることができる。
【００１２】
本発明に係る神経伝導路刺激装置では、前記固定部は、人の所定の位置に自らを沿わせることによって固定すること、を特徴とする。
【００１３】
これにより、簡易な構成で、神経伝導路刺激装置を固定することができる。
【００１４】
本発明に係る神経伝導路刺激装置では、前記固定部は、前記神経伝導路刺激装置を人の手首に固定すること、を特徴とする。
【００１５】
これにより、神経伝導路刺激装置を手首に固定することができる。
【００１６】
本発明に係る神経伝導路刺激装置では、前記固定部は、前記神経伝導路刺激装置を人の足首に固定すること、を特徴とする。
【００１７】
これにより、神経伝導路刺激装置を足首に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る神経伝導路刺激装置の一実施例である神経伝導路刺激装置１００の外観を示す図である。
【図２】神経伝導路刺激装置１００の他の外観を示す図である。
【図３】神経伝導路刺激装置１００の異なる装着例を示す図である。
【図４】神経伝導路刺激装置１００の内部回路を示す図である。
【図５】神経伝導路刺激装置１００の他の使用位置を示す図である。
【図６】従来の電気治療腕時計を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。
【実施例１】
【００２０】
第１  神経伝導路刺激装置１００の概要
手指などの末梢部の筋肉や血管等の組織は、「伝導路」の中の「下行性伝導路」の１つである「錐体路」を経由して、脳神経からの指令を受け取っている。同時に、末梢部の筋肉や血管等の組織は、「伝導路」の中の「上行性伝導路」、例えば「脊髄視床路」、を通して、各組織の動作量を脳神経へ送っている。
【００２１】
本発明に係る神経伝導路刺激装置の一実施例である神経伝導路刺激装置１００は、「伝導路」に微弱な電気刺激を与えることによって、筋肉内に乳酸が集積することによって生ずる「こり」を解消したり、筋萎縮を予防したり、また、末梢循環を改善したりすることによって、高齢者等の運動効果を高めるものである。
【００２２】
第２  神経伝導路刺激装置１００の外部構成
神経伝導路刺激装置１００の構成について図１及び図２を用いて説明する。図１は、神経伝導路刺激装置１００の外観を示している。神経伝導路刺激装置１００は、筐体１０１、リストバンド１０３を有している。
【００２３】
筐体１０１は、腕時計の各種機構を内蔵する本体の筐体と同様に、所定の厚みを有する薄型の円筒形状を有し、内部に各種機構を内蔵するための空間を有している。また、筐体１０１は、ステンレス、純チタンなどの金属もしくは樹脂等生体適合性のある材料により形成されている。
【００２４】
リストバンド１０３は、筐体１０１と一体となり、筐体１０１を手首の所定の位置に固定すると共に、リストバンド１０３が有する電極１０５を手首の所定の位置に固定する。なお、リストバンド１０３と筐体１０１とを一体とする構造については、腕時計のように所定の軸を利用して両者を一体とするものでもよく、また、図１に示すように、弾性を有するシリコンによって、筐体１０１を包含するものであってもよい。
【００２５】
リストバンド１０３は、容易に曲げることができる性質、構造を有しており、手首の形状に容易に沿わせることができる。また、リストバンド１０３は、手首の形状に沿わせた状態を維持できる構造を有している。なお、リストバンド１０３が手首の形状に沿わせた状態を維持できる構造については、腕時計のバックル等、機械構造を利用するものでよく、また、弾性を有するシリコンの環状構造物等、材料の性質を利用するものでもよい。
【００２６】
図２は、図１に示す神経伝導路刺激装置１００を手首の反対側から見た図である。図２に示すように、リストバンド１０３は、電極１０５を有している。電極１０５は、リストバンド１０３を手首に沿わせた状態で、掌側の手首に位置するように、リストバンド１０３に配置されている。つまり、電極１０５は、リストバンド１０３を用いて神経伝導路刺激装置１００を手首に固定した状態で、手首の内側の皮膚を通る「錐体路」、「脊髄視床路」等の「伝導路」を電気的に刺激できる位置に配置される。
【００２７】
図２に示すように、電極１０５は、電極１０５ａ〜電極１０５ｄによって構成されている。また、電極１０５ａと電極１０５ｂとは対をなしており、電極１０５ａから電極１０５ｂへ電気信号を印加することができる。これにより、図２に示す状態では、肘から手首の方向へ電気信号を印加するため、神経伝導路刺激装置１００は、「下行性伝導路」の１つである「錐体路」を電気的に刺激することができる。
【００２８】
一方、図３に示すように、電極１０５ａと電極１０５ｂとが図２に示す状態とは反対となるように神経伝導路刺激装置１００を手首に取り付けると、手首から肘の方向へ電気信号を印加するため、「上行性伝導路」である「脊髄視床路」等を電気的に刺激することができる。電極１０５ｃ、電極１０５ｄについても同様である。このように、取り付け方によって、容易に電気的に刺激する「伝導路」を変更することができる。
【００２９】
なお、電極１０５は、接続線（図示せず）によって、筐体１０１の内部に配置される回路（後述）と電気的に接続されている。接続線は、リストバンド１０３の内部に配置される。
【００３０】
第３  神経伝導路刺激装置１００の内部構成
図４は、筐体１０１の内部に配置される回路構成の概要を示す図である。神経伝導路刺激装置１００は、筐体１０１の内部に、磁力発電部１１１、整流回路１１３、昇圧回路１１５、パルス発生回路１１７を有している。
【００３１】
磁力発電部１１１は、腕、手の動きに合わせて電力を発生する。磁力発電部１１１としては、例えば、セイコーホールディングス株式会社のキネティック（登録番号：第４０６６４０４号）を用いることができる。キネティックは、小さなローターやギアを組み合わせ、人のわずかな動きを１００倍の速さに加速し１秒の間に１万〜１００万回転しながら効率的に発電するものである。
【００３２】
磁力発電部１１１は、キネティック同様、コアとなる永久磁石、及び、コイルを有している。神経伝導路刺激装置１００を固定した人の位置にしたがって、腕等の人の動きによって永久磁石が移動し、コイルとの磁気結合によって電力を発生する。なお、腕等の動きから効率良く電力を発生するために、永久磁石にはネオジ磁石等、極めて磁力の強いものを使用する。
【００３３】
このような磁力発電部１１１を用いることによって、腕、手が動いているときのみ、神経を刺激するための電力を発生させることができる。これにより、使用者が意図して腕や手を動作させているときのみ、神経への電気刺激を加えることができる。
【００３４】
神経伝導路刺激装置１００では、腕、手が動いている時のみ、神経への電気刺激を加えればよく、逆に、腕、手が動いていない時には、神経への電気刺激を避けなければならない。これは、腕、手が動いていない時に、神経への電気刺激を加えれば、使用者が意図しない、また、用意もない腕や手の動作が生ずる可能性があり、思わぬ事故が発生する可能性があるからである。また、事故に発展しないまでも、使用者が意図しない、また、用意もない腕や手の動作による、使用者が感ずるであろう不快感を防止しなければならないからである。
【００３５】
このように、磁力発電部１１１は、使用者が腕、手を動かさないと発電しないので、腕、手を動かしていない時には、不要な神経刺激を加えない、神経伝導路刺激装置１００のセーフティ動作を実現できる。
【００３６】
また、磁力発電部１１１を用いることによって、神経伝導路刺激装置１００は、電池等の電源を要しないので、装置を小型・軽量化することができる。
【００３７】
なお、電極１０５を介して人の体へ印加する電気信号を人に影響がないようにするために、磁力発電部１１１での発電量を所定量以下とする。
【００３８】
整流回路１１３は、磁力発電部１１１によって発電した脈波要素を有する電力を整流する。
【００３９】
昇圧回路１１５は、磁力発電部１１１によって発電した電力に対して、所定の電圧に変換する。
【００４０】
パルス発生回路１１７は、所定間隔のパルス波を発生し、電極１０５を介して電気信号による電気的刺激を、所定間隔で、「伝導路」に加える。
【００４１】
また、図死していないが、パルス発生回路１１７の出力側、電極１０５の手前に、比較的大きな抵抗（例えば、１ＭΩ）を配置している。これにより、電極が水や汗によって濡れて、皮膚の電気抵抗が著しく低下した場合に、人の体に流れる電流が微小となるようにし、安全を図っている。
【００４２】
［他の実施例］
（１）筐体１０１：前述の実施例１においては、筐体１０１を所定の厚みを有する薄型の円筒形状としたが、内部に回路を配置できる空間を有するものであれば、例示のものに限定されない。例えば、角柱形状であってもよい。
【００４３】
（２）昇圧回路１１５：前述の実施例１においては、神経伝導路刺激装置１００は、昇圧回路１１５を有するとしたが、磁力発電部１１における発電エネルギー量によっては、昇圧回路１１５を配置しない、または、昇圧回路１１５に別の回路を加える等、回路構成を変えるようにしてもよい。
【００４４】
（３）電気信号を印加する方向：前述の実施例１においては、神経伝導路刺激装置１００を取り付ける方向を変えることによって、電気信号を加える方向を変えるものとしたが、所定の反転回路、反転の開始、終了を入力するスイッチ等を配置することによって、電気信号を加える方向を変えるようにしてもよい。
【００４５】
また、電極１０５ａの取り付け位置と電極１０５ｂの取り付け位置とを入れ替えるようにしてもよい。電極１０５ｃ、電極１０５ｄについても同様である。この場合、リストバンド１０３は、電極１０５ａ〜電極１０５ｄを配置する位置に、各電極と接続線とを電気的に接続するための構造（例えば、接触板やコネクタ）を設けるようにすればよい。
【００４６】
（４）筐体１０１とリストバンド１０３との一体性：前述の実施例１について、筐体１０１とリストバンド１０３とを予め一体として形成するようにしてもよい。また、筐体１０１とリストバンド１０３とを分離可能とするようにしてもよい。
【００４７】
（５）接続線：前述の実施例１における接続線について、筐体１０１、リストバンド１０３、及び、電極１０５の接続構造にしたがって、筐体１０１とリストバンド１０３との接続位置、リストバンド１０３と電極１０５との接続位置において、それぞれ分離可能としてもよいし、いずれか一方において分離可能としてもよい。また、いずれにおいても、分離不可能としてもよい。
【００４８】
（６）神経伝導路刺激装置１００の取り付け位置：前述の実施例１においては、神経伝導路刺激装置１００を手首に取り付けるとしたが、図５に示すように、足首に取り付けるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る神経伝導路刺激装置は、例えば、高齢者のリハビリに用いる装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１００・・・・・神経伝導路刺激装置
１０１・・・・・筐体
１０３・・・・・リストバンド
１０５・・・・電極
１０５ａ〜１０５ｄ・・・電極
１１１・・・・・磁力発電部
１１３・・・・・整流回路
１１５・・・・・昇圧回路
１１７・・・・・パルス発生回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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