(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の適用部位にパッドを当てて、該パッドに電気信号を印加する電気刺激による筋肉トレーニング装置において、
パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧まで上昇させる第１の過程と、該正負の所定出力電圧を維持する第２の過程と、該パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧から下降させる第３の過程を含む一連のパルス信号（ＥＭＳ）の発生手段と、
前記パルス信号の発生手段の出力するパルス列信号を前記パッドに印加する出力制御部と、
を備え、該一連のパルス信号によってウォームアップ、クールダウン、筋肉塊、最大力、瞬発力、抵抗力、耐久力、筋肉の活性化、又は筋肉の引き締めの少なくとも一つを行うことを特徴とする電気刺激による筋肉トレーニング装置。
【請求項２】
さらに前記一連のパルス信号に関するパラメータの設定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気刺激による筋肉トレーニング装置。
【請求項３】
さらに前記ウォームアップ、クールダウン、筋肉塊、最大力、瞬発力、抵抗力、耐久力、筋肉の活性化、又は筋肉の引き締めに適応する一連のパルス信号に関するパラメータの選択設定を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気刺激による筋肉トレーニング装置。
【請求項４】
人体の適用部位にパッドを当てて、該パッドに電気信号を印加する電気刺激による筋肉トレーニング装置に対して、前記電気信号は次の（ｉ）〜（ｉｉｉ）に従うパルス列信号（ＥＭＳ）が印加されることを特徴とする電気刺激による筋肉トレーニング装置の使用方法。
（ｉ）  パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧まで上昇させる第１の過程；
（ｉｉ）  該正負の所定出力電圧を維持する第２の過程；
（ｉｉｉ）  該パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧から下降させる第３の過程：
【請求項５】
人体の適用部位にパッドを当てて、該パッドに電気信号を印加する電気刺激による筋肉トレーニング装置に対して、
前記筋肉トレーニング装置を次の（ｉ）〜（ｉｉｉ）に従う定常パルス列信号（ＴＥＮＳ）及びパルス列信号（ＥＭＳ）を印加させるための一連のプログラムを作成可能とする筋肉トレーニング装置。
（ｉ）  パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧まで上昇させる第１の過程；
（ｉｉ）  該正負の所定出力電圧を維持する第２の過程；
（ｉｉｉ）  該パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧から下降させる第３の過程：
【請求項６】
人体の適用部位にパッドを当てて、該パッドに電気信号を印加する電気刺激による筋肉トレーニング装置において、
定常パルス列信号（ＴＥＮＳ）を発生するパルス信号発生手段と、
パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧まで上昇させる第１の過程と、該正負の所定出力電圧を維持する第２の過程と、該パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧から下降させる第３の過程を含む一連のパルス信号（ＥＭＳ）の発生手段と、
前記パルス信号の発生手段の出力するパルス列信号を前記パッドに印加する出力制御部と、
ウォームアップ、トレーニング並びにクールダウンに関する該一連のパルス信号のパラメータを設定する手段と、
を備え、ウォームアップ、トレーニング並びにクールダウンの順で筋肉のトレーニングを行うことを特徴とする電気刺激による筋肉トレーニング装置。
【請求項７】
前記ウォームアップに後続するトレーニングの電気刺激は、ウォームアップでの電気刺激に比較して出力が減少することを特徴とする請求項６に記載の電気刺激による筋肉トレーニング装置。
【請求項８】
前記トレーニングに後続するクールダウンの電気刺激は漸減することを特徴とする請求項６に記載の電気刺激による筋肉トレーニング装置。
【請求項９】
人体の適用部位にパッドを当てて、該パッドに電気信号を印加する電気刺激による筋肉トレーニング装置において、
定常パルス列信号（ＴＥＮＳ）を発生する第１のパルス信号発生手段と、
パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧まで上昇させる第１の過程と、該正負の所定出力電圧を維持する第２の過程と、該パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧から下降させる第３の過程を含む一連のパルス信号（ＥＭＳ）を発生する第２のパルス信号発生手段と、
顧客の使用目的に応じた前記第１のパルス信号発生手段の定常パルス列信号と前記第２のパルス信号発生手段のパルス列信号との組合せを有するパルス列信号テーブルと、
顧客がパルス列信号テーブルから選択した組合せに従い電気信号を前記パッドに印加する出力制御部と、
を具備することを特徴とする電気刺激による筋肉トレーニング装置。
【請求項１０】
前記定常パルス列信号は正負の所定出力電圧、所定パルス幅及び所定パルス周波数であることを特徴とする請求項９に記載の電気刺激による筋肉トレーニング装置。
【請求項１１】
前記第２のパルス信号発生手段は、所定パルス幅及び所定パルス周波数のパルス列信号を用いることを特徴とする請求項９に記載の電気刺激による筋肉トレーニング装置。
【請求項１２】
前記第２のパルス信号発生手段は、休止過程を前記第３の過程に続いて有することを特徴とする請求項９に記載の電気刺激による筋肉トレーニング装置。
【請求項１３】
前記パルス列信号テーブルは、顧客の使用目的に応じた前記定常パルス列信号と前記パルス列信号の出力電圧、パルス幅、パルス周波数並びに継続時間を有することを特徴とする請求項９に記載の電気刺激による筋肉トレーニング装置。
【請求項１４】
人体の適用部位にパッドを当てて、該パッドに電気信号を印加する電気刺激による筋肉トレーニング装置の使用方法において、
定常パルス列信号（ＴＥＮＳ）を発生する第１のパルス信号発生工程と、
パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧まで上昇させる第１の過程と、該正負の所定出力電圧を維持する第２の過程と、該パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧から下降させる第３の過程を含む一連のパルス信号（ＥＭＳ）を発生する第２のパルス信号発生工程と、
前記第１のパルス信号発生工程の定常パルス列信号と前記第２のパルス信号発生工程のパルス列信号との組合せを有するパルス列信号テーブルから顧客の使用目的に応じた組合せを選択し、
該選択した組合せに従う電気信号を前記パッドに印加することを特徴とする電気刺激による筋肉トレーニング装置の使用方法。
【請求項１５】
人体の適用部位にパッドを当てて、該パッドに電気信号を印加する電気刺激による筋肉トレーニング装置において、
次の（ｉ）〜（ｉｖ）に従うパルス列信号を印加させるためのプログラムされた筋肉トレーニング装置。
（ｉ）  定常パルス列信号（ＴＥＮＳ）を発生する第１のパルス信号発生工程；
（ｉｉ）  パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧まで上昇させる第１の過程と、該正負の所定出力電圧を維持する第２の過程と、該パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧から下降させる第３の過程を含む一連のパルス信号（ＥＭＳ）を発生する第２のパルス信号発生工程；
（ｉｉｉ）  前記第１のパルス信号発生工程の定常パルス列信号と前記第２のパルス信号発生工程のパルス列信号との組合せを有するパルス列信号テーブルから顧客の使用目的に応じた組合せを選択する工程；
（ｉｖ）  該選択した組合せに従う電気信号を前記パッドに印加する工程：
【請求項１６】
人体の適用部位にパッドを当てて、該パッドに電気信号を印加する電気刺激による筋肉トレーニング装置において、
定常パルス列信号（ＴＥＮＳ）を発生する第１のパルス信号発生手段と、
パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧まで上昇させる第１の過程と、該正負の所定出力電圧を維持する第２の過程と、該パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧から下降させる第３の過程を含む一連のパルス信号（ＥＭＳ）を発生する第２のパルス信号発生手段と、
前記パッドに供給するバーストマイクロパルス列信号（ＢＳＴ）を発生する第３のパルス信号発生手段と、
前記パッドに供給するマイクロ電流信号（ＭＣＲ）を発生する第４のパルス信号発生手段とを備え、
顧客が前記第１乃至第４のパルス信号発生手段の中から選択した出力電気信号を前記パッドに印加する出力制御部と、
を具備することを特徴とする電気刺激による筋肉トレーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運動における疲労回復、筋力増強、リハビリ並びに痩身等の美容用に用いられる電気刺激による筋肉トレーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気刺激による筋肉トレーニング装置は、例えば「リハビリテーション医学」第２０巻第３１頁（１９８３年１月）に開示されているように、人体に数ヘルツから数キロヘルツの低周波電流を流すことによって、筋肉の凝りをほぐしたり、筋肉の麻ひや痛み等を緩和するものである。電気刺激による筋肉トレーニング装置では、人体の適用部位にパッド（導子）を当接させて、低周波電流をパッドに印加して、人体適用部位の凝り、マヒおよび痛み等の症状を回復させている。
【０００３】
他方、電気刺激による筋肉トレーニング装置は健康を増進する働きのあることが最近のスポーツ医学の進歩により明らかとなってきた。即ち、サッカーやバレーボール等の運動選手は、酸素運搬量、筋力強化、リラクゼーション、抗炎症、疼痛治療、筋肉の引き締め等の用途に電気刺激による筋肉トレーニング装置を用いている。さらに、電気刺激による筋肉トレーニング装置は痩身、フィットネス等の美容分野にも利用されようとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、電気刺激による筋肉トレーニング装置は、大学での研究段階にある為、運動選手の使用目的や美容分野での利用目的に対して、パラメータ設定が大衆利用者にとって分かり難いという課題があった。例えば、電力が強すぎれば筋肉が過度に加熱されて低温火傷のような好ましくない影響を与えるし、逆に電力が弱すぎれば長時間使用しても何らの効果が得られない。本発明は上述する課題を解決するもので、運動選手や痩身する必要のある利用者にとって利用目的に合ったパラメータ設定やソフトウェア選択が簡便に行える電気刺激による筋肉トレーニング装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の電気刺激による筋肉トレーニング装置は、図１並びに図４に示すように、人体の適用部位にパッドを当てて、該パッドに電気信号を印加する電気刺激による筋肉トレーニング装置において、パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧まで上昇させる第１の過程と、該正負の所定出力電圧を維持する第２の過程と、該パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧から下降させる第３の過程を含む一連のパルス信号（ＥＭＳ）の発生手段と、前記パルス信号の発生手段の出力するパルス列信号を前記パッドに印加する出力制御部とを備えている。このように構成された装置においては、一連のパルス信号によって人体の適用部位に対するウォームアップ、クールダウン、筋肉塊、最大力、瞬発力、抵抗力、耐久力、筋肉の活性化、又は筋肉の引き締めの少なくとも一つを行う。
【０００６】
好ましくは、電気刺激による筋肉トレーニング装置に一連のパルス信号に関するパラメータの設定手段を含ませると良い。また、電気刺激による筋肉トレーニング装置にウォームアップ、クールダウン、筋肉塊、最大力、瞬発力、抵抗力、耐久力、筋肉の活性化、又は筋肉の引き締めに適応する一連のパルス信号に関するパラメータの選択設定手段を含ませると良い。パラメータには、例えば出力電圧、パルス幅、パルス周波数並びに継続時間が含まれる。
【０００７】
上記課題を解決する本発明の電気刺激による筋肉トレーニング装置は、人体の適用部位にパッドを当てて、該パッドに電気信号を印加する電気刺激による筋肉トレーニング装置において、定常パルス列信号（ＴＥＮＳ）を発生するパルス信号発生手段と、パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧まで上昇させる第１の過程と、該正負の所定出力電圧を維持する第２の過程と、該パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧から下降させる第３の過程を含む一連のパルス信号（ＥＭＳ）の発生手段と、前記パルス信号の発生手段の出力するパルス列信号を前記パッドに印加する出力制御部と、ウォームアップ、トレーニング並びにクールダウンに関する該一連のパルス信号のパラメータを設定する手段とを備え、ウォームアップ、トレーニング並びにクールダウンの順で筋肉のトレーニングを行うことを特徴としている。好ましくは、ウォームアップに後続するトレーニングの電気刺激は、ウォームアップでの電気刺激に比較して出力が減少する構成とすると、筋肉に対する刺激の緩和と安全確保が行える。好ましくは、トレーニングに後続するクールダウンの電気刺激は漸減する構成とすると、トレーニングで緊張した筋肉に対してクールダウンの電気刺激は漸減することで筋肉が徐々に休息状態に戻る。
【０００８】
上記課題を解決する本発明の電気刺激による筋肉トレーニング装置は、図１に示すように、人体の適用部位にパッド５を当てて、パッド５に電気信号を印加する電気刺激による筋肉トレーニング装置において、定常パルス列信号（ＴＥＮＳ）を発生する第１のパルス信号発生手段１と、パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧まで上昇させる第１の過程と、該正負の所定出力電圧を維持する第２の過程と、該パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧から下降させる第３の過程を含む一連のパルス信号（ＥＭＳ）を発生する第２のパルス信号発生手段２と、顧客の使用目的に応じた第１のパルス信号発生手段１の定常パルス列信号と第２のパルス信号発生手段のパルス列信号との組合せを有するパルス列信号テーブル３と、顧客がパルス列信号テーブルから選択した組合せに従い電気信号をパッド５に印加する出力制御部４を具備するものである。
【０００９】
このように構成された装置において、第１のパルス信号発生手段は、定常パルス列信号を発生する。定常パルス列信号は、単独では毛細血管充填、活動的回復、筋肉再収縮、腰痛および腰部坐骨神経痛、くるぶしの捻挫に用いられ、血液循環を高めて筋肉の働きを改善したり、低周波数での加温、低周波数での軽運動に用いられる。第２のパルス信号発生手段は、パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧まで上昇させる第１の過程と、該正負の所定出力電圧を維持する第２の過程と、該パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧から下降させる第３の過程を含む一連のパルス信号（ＥＭＳ）を発生する信号である。第２のパルス信号発生手段のパルス列信号は、周波数、運動時間、休息時間、振幅、強度並びに時間を運動の種類や刺激に応じてパルス列信号テーブルで設定してある。刺激には、例えばウォームアップ、クールダウン、筋肉塊、最大力、瞬発力、抵抗力、耐久力、筋肉の活性化、又は筋肉の引き締め等がある。
【００１０】
好ましくは、定常パルス列信号は正負の所定出力電圧、所定パルス幅及び所定パルス周波数をパラメータとすると良く、このパラメータは例えばパルス列信号テーブルで設定してある。また、第２のパルス信号発生手段は、所定パルス幅及び所定パルス周波数のパルス列信号を用いる構成とすると良く、このパラメータは例えばパルス列信号テーブルで設定してある。更に、第２のパルス信号発生手段は、休止過程を前記第３の過程に続いて有する構成とすると、パルス列信号テーブルで休息時間を設定する必要がなく、設定作業が簡便になる。好ましくは、パルス列信号テーブルは、顧客の使用目的に応じた定常パルス列信号とパルス列信号の出力電圧、パルス幅、パルス周波数並びに継続時間を有する構成とすると、顧客によって利用しやすい電気刺激による筋肉トレーニング装置となる。
【００１１】
上記課題を解決する本発明の電気刺激による筋肉トレーニング装置の使用方法は、人体の適用部位にパッドを当てて、該パッドに電気信号を印加するもので、以下の工程を有している。第１の工程は、定常パルス列信号を発生する第１のパルス信号発生工程である。第２の工程は、パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧まで上昇させる第１の過程と、該正負の所定出力電圧を維持する第２の過程と、該パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧から下降させる第３の過程を含む一連のパルス信号（ＥＭＳ）を発生する第２のパルス信号発生工程である。第３の工程は、第１のパルス信号発生工程の定常パルス列信号と第２のパルス信号発生工程のパルス列信号との組合せを有するパルス列信号テーブルから顧客の使用目的に応じた組合せを選択する工程である。第４の工程は、該選択した組合せに従う電気信号を前記パッドに印加する工程である。このようにして、顧客によって利用しやすい電気刺激による筋肉トレーニング装置の使用方法が提供される。
【００１２】
上記課題を解決する本発明の電気刺激による筋肉トレーニング装置は、人体の適用部位にパッドを当てて、該パッドに電気信号を印加する電気刺激による筋肉トレーニング装置において、定常パルス列信号を発生する第１のパルス信号発生手段と、パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧まで上昇させる第１の過程と、該正負の所定出力電圧を維持する第２の過程と、該パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧から下降させる第３の過程を含む一連のパルス信号（ＥＭＳ）を発生する第２のパルス信号発生手段と、前記パッドに供給するバーストマイクロパルス列信号を発生する第３のパルス信号発生手段と、前記パッドに供給するマイクロ電流信号を発生する第４のパルス信号発生手段とを備え、顧客が前記第１乃至第４のパルス信号発生手段の中から選択した出力電気信号を前記パッドに印加する出力制御部とを備えている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形態を説明する構成ブロック図である。図２は、電気刺激による筋肉トレーニング装置発振回路の構成ブロック図である。図３は、電気刺激による筋肉トレーニング装置の定常パルス列信号ＴＥＮＳの出力波形図である。図４は、電気刺激による筋肉トレーニング装置のパルス列信号組合せＥＭＳの出力波形図である。図５は、電気刺激による筋肉トレーニング装置のバーストマイクロパルス列信号ＢＳＴの出力波形図である。図６は、電気刺激による筋肉トレーニング装置のマイクロ電流信号ＭＣＲの出力波形図である。
【００１４】
図１並びに図３において、第１のパルス信号発生手段１はパッド５に供給する定常パルス列信号ＴＥＮＳを発生する。定常パルス列信号ＴＥＮＳは、正負の出力電圧、パルス幅及びパルス周波数をパラメータとする。出力電圧Ｖｐは、例えば０〜１００Ｖの範囲で設定できる。パルス幅ＰＷは、例えば１〜１０００μ秒の範囲で設定できる。パルス周波数ｆは、例えば１Ｈｚ〜数ｋＨｚの範囲で設定できる。出力電流はパッド５の負荷抵抗に対応する範囲となる。
【００１５】
図１並びに図４において、第２のパルス信号発生手段２は、パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧まで上昇させる第１の過程と、該正負の所定出力電圧を維持する第２の過程と、該パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧から下降させる第３の過程を含む一連のパルス信号（ＥＭＳ）を発生する出力信号をパッド５に供給する。好ましくは、休止過程を第３の過程に続いて有する構成とすると良い。ここで、第１の過程は出力電圧Ｖｐの振幅を上昇時間（Ｒａｍｐ  ｕｐ  Ｔｉｍｅ）内にゼロから第２の過程の維持振幅電圧まで上昇させる。第２の過程は出力電圧Ｖｐの振幅を一定値に所定時間維持する。第３の過程は出力電圧Ｖｐの振幅を下降時間（Ｒａｍｐ  ｄｏｗｎ  Ｔｉｍｅ）内に第２の過程の維持振幅電圧からゼロまで下降させる。休止過程（Ｏｆｆ  Ｔｉｍｅ）を設けることで、筋肉を休ませていも良い。
【００１６】
パルス列信号テーブル３は、顧客の使用目的に応じた第１のパルス信号発生手段１の定常パルス列信号と第２のパルス信号発生手段のパルス列信号との組合せを有するもので、詳細は後で説明する。出力制御部４は、顧客がパルス列信号テーブル３から選択した組合せに従い電気信号をパッド５に印加する駆動回路である。
【００１７】
電気刺激による筋肉トレーニング装置発振回路は、図２に示すように、演算制御を司るＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０、電池やＡＣアダプターからＣＰＵの動作用電力を供給する電源部１１、表示器であるＬＣＤ（液晶パネル）の駆動回路１２、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）１３、リセット端子１４、キー入力１５、第１乃至第４のパルス信号発生手段並びにパルス列信号テーブルの内容を記憶するＥＥＰＲＯＭ１６を有している。ＣＰＵは以下の▲１▼〜▲４▼の制御演算をしている。
▲１▼出力電流計：出力電流値として、出力電流制御部１８に設けられた検出抵抗の両端電圧がＡ／Ｄアンプ１９を経てＣＰＵに入力される。絶縁用にトランスを用いている場合には、トランス二次電流値がＤ／Ａアンプ１７における駆動電流を元に、予め記憶してあるトランス特性値のテーブルを参照して演算される。このようにして、パッド５への出力電流を常に知る状態にしておく。
【００１８】
▲２▼電圧制御：定電流駆動方式を用いており、出力の負荷変動に対応して出力電流が一定になるように、パッド５への印加電圧、即ちＤ／Ａアンプ１７の制御を行っている。
▲３▼出力負荷変動停止制御：出力時の負荷抵抗が一定値を超えると、パッド５が電気刺激による筋肉トレーニング装置から取外されたものと見なして、出力を停止する。
▲４▼定電流制御中に一定値を超える電流変化を検出すると、ディファレンスエラーを表示して、出力停止機能が作動する。
【００１９】
電気刺激による筋肉トレーニング装置発振回路は、パッド５に出力信号を供給する構成とする為の出力回路を有している。出力チャンネルは、Ｄ／Ａアンプ１７、出力電流制御部１８、パッド５の負荷電流を検知するＡ／Ｄアンプ１９、並びにパッド５に相当する出力パッド２０を有している。
【００２０】
図１並びに図５において、第３のパルス信号発生手段６はパッド５に供給するバーストマイクロパルス列信号ＢＳＴを発生する。バーストマイクロパルス列信号ＢＳＴは、正負の出力電圧、パルス幅、パルス周波数並びにバースト周波数をパラメータとする。
【００２１】
図１並びに図６において、第４のパルス信号発生手段７はパッド５に供給するマイクロ電流信号ＭＣＲを発生する。マイクロ電流信号ＭＣＲは、正負の出力電圧、パルス幅及びパルス周波数をパラメータとする。マイクロ電流信号ＭＣＲは正出力電圧パルスからゼロ電圧をへて負出力電圧パルスに移行する点で、定常パルス列信号ＴＥＮＳのように正出力電圧パルスから直接負出力電圧パルスに移行するパルス波形と相違している。
【００２２】
このように構成された装置の動作を次に説明する。図７及び図８はパルス列信号テーブルに設定されている運動の種類と使用目的の一例を示す図である。運動の種類には、モトクロス、サッカー、アルペンスキー、クロスカントリースキー、ランニング、バレーボール、バッスケットボール、ラグビー、マウンテンバイク、トライアスロン等がある。使用目的には、ウォームアップ、毛細血管充填、筋肉塊、最大力、瞬発力、抵抗力、耐久力、活動的回復、筋肉再収縮、背部痛、膝蓋骨軟骨炎、足関節炎、腰痛、菱形靭帯疼痛、くるぶしの捻挫、疼痛治療、筋肉の引き締めがある。運動の種類により使用目的が異なるため、パルス列信号テーブルには〇印を付した代表的なものが登録されている。
【００２３】
図９はウォームアップに対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳとパルス列信号組合せＥＭＳの説明図である。ウォームアップは代謝機能を活性化し、筋肉組織の温度を高めるもので、激しい身体ワークアウトの準備に用いられる。ウォームアップでは強度を徐々にあげるのがよい。定常パルス列信号ＴＥＮＳのパラメータは、周波数２〜１０Ｈｚ、パルス幅１００〜５００μ秒、時間２〜１０分で強度は中等度に設定されている。パルス列信号組合せＥＭＳのパラメータは、周波数１５〜６０Ｈｚ、運動時間３〜１５秒、休息時間４〜２０秒、パルス幅１００〜５００μ秒、時間２〜１０分で強度は中等度に設定されている。ここで、運動時間とはパルス列信号組合せＥＭＳにおける出力電圧が上昇し、維持され、下降するまでの時間を言う。
【００２４】
図１０は毛細血管充填に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳの説明図である。毛細血管充填は酸素運搬量を高め、筋組織中の乳酸を迅速に除去する為に、毛細血管網を発達させることを言う。定常パルス列信号ＴＥＮＳのパラメータは、周波数４〜２０Ｈｚ、パルス幅１００〜５００μ秒、時間１０〜５０分で強度は中等度に設定されている。
【００２５】
図１１は筋肉塊に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳとパルス列信号組合せＥＭＳの説明図である。筋肉塊は筋肉塊を大きくする為のプログラムで、運動時間より回復時間の方が僅かに長くなっている。中等度の太さの筋線維が２０Ｈｚから１２０Ｈｚの活性化周波数で刺激される。第１相と第４相では定常パルス列信号ＴＥＮＳが用いられ、第２相と第３相ではパルス列信号組合せＥＭＳが用いられる。第１相の定常パルス列信号ＴＥＮＳのパラメータは、周波数４〜２０Ｈｚ、パルス幅１００〜５００μ秒、時間１〜６分で強度は中等度に設定されている。第２相のパルス列信号組合せＥＭＳのパラメータは、周波数３０〜１２０Ｈｚ、運動時間５〜２０秒、休息時間５〜２０秒、パルス幅１５０〜６００μ秒、時間６〜２５分で強度は高度に設定されている。ここで、高度とは出力電圧Ｖｐが高度のことを言い、中程度とは出力電圧Ｖｐが仕様に対して中程度のことを言う。第３相のパラメータは周波数２０〜１００Ｈｚとするもので第２相に準じており、第４相のパラメータは周波数２〜１０Ｈｚ、パルス幅７５〜３００μ秒、時間２〜１０分で強度は中等度に設定されている。
【００２６】
図１２は最大力に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳとパルス列信号組合せＥＭＳの説明図である。最大力は筋肉塊の最大強度を高め、発達させるプログラムで、連続的な筋力強化プログラムの基礎になると共に、筋力を回復する為にも使える。第１相と第３相では定常パルス列信号ＴＥＮＳが用いられ、第２相ではパルス列信号組合せＥＭＳが用いられる。第１相の定常パルス列信号ＴＥＮＳのパラメータは、周波数２〜１０Ｈｚ、パルス幅１００〜５００μ秒、時間１〜６分で強度は中等度に設定されている。第２相のパルス列信号組合せＥＭＳのパラメータは、周波数４０〜１５０Ｈｚ、運動時間５〜２０秒、休息時間１０〜３０秒、パルス幅１５０〜６００μ秒、時間７〜３０分で強度は高度に設定されている。第３相のパラメータは周波数２〜１０Ｈｚ、パルス幅１００〜４００μ秒、時間２〜１０分で強度は中等度に設定されている。
【００２７】
図１３は瞬発力に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳとパルス列信号組合せＥＭＳの説明図である。瞬発力は非常に短時間に高い筋力値を出す能力を刺激するプログラムで、疲れやすい白色筋線維で運動を行う為、運動時間は短く回復時間は長くなっている。第１相と第３相では定常パルス列信号ＴＥＮＳが用いられ、第２相ではパルス列信号組合せＥＭＳが用いられる。第１相の定常パルス列信号ＴＥＮＳのパラメータは、周波数２〜１０Ｈｚ、パルス幅１００〜５００μ秒、時間１〜６分で強度は中等度に設定されている。第２相のパルス列信号組合せＥＭＳのパラメータは、周波数５０〜２００Ｈｚ、運動時間４〜２０秒、休息時間１０〜４０秒、パルス幅１５０〜６００μ秒、時間７〜３０分で強度は高度に設定されている。第３相のパラメータは周波数２〜１０Ｈｚ、パルス幅１００〜４００μ秒、時間２〜１０分で強度は中等度に設定されている。
【００２８】
図１４は抵抗力に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳとパルス列信号組合せＥＭＳの説明図である。抵抗力は長時間活動で高い筋力レベルを維持する能力を高める為のプログラムで、最大筋収縮またはそれに近い筋収縮を得る為に強度は高い刺激にする。第１相と第４相では定常パルス列信号ＴＥＮＳが用いられ、第２相と第３相ではパルス列信号組合せＥＭＳが用いられる。第１相の定常パルス列信号ＴＥＮＳのパラメータは、周波数４〜２０Ｈｚ、パルス幅１００〜５００μ秒、時間１〜６分で強度は中等度に設定されている。第２相のパルス列信号組合せＥＭＳのパラメータは、周波数３０〜１２０Ｈｚ、運動時間５〜２０秒、休息時間５〜２０秒、パルス幅１５０〜６００μ秒、時間８分で強度は高度に設定されている。第３相のパラメータは周波数３０〜１２０Ｈｚとするもので第２相に準じており、第４相のパラメータは周波数２〜１０Ｈｚ、パルス幅１００〜４００μ秒、時間２〜１０分で強度は中等度に設定されている。
【００２９】
図１５は耐久力に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳとパルス列信号組合せＥＭＳの説明図である。耐久力は淡明線維と抵抗線維の特性を高める為、両線維に運動負荷をかけるプログラムで、第２相における運動時間と回復時間は同じになっている。第１相と第３相では定常パルス列信号ＴＥＮＳが用いられ、第２相ではパルス列信号組合せＥＭＳが用いられる。第１相の定常パルス列信号ＴＥＮＳのパラメータは、周波数２〜１０Ｈｚ、パルス幅１００〜５００μ秒、時間１〜６分で強度は中等度に設定されている。第２相のパルス列信号組合せＥＭＳのパラメータは、周波数１０〜５０Ｈｚ、運動時間５〜２０秒、休息時間５〜２０秒、パルス幅１５０〜６００μ秒、時間１０〜５０分で強度は高度に設定されている。第３相のパラメータは、周波数２〜１０Ｈｚ、パルス幅１００〜４００μ秒、時間２〜１０分で強度は中等度に設定されている。
【００３０】
図１６は活動的回復に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳの説明図である。活動的回復は、血液循環を高めて筋肉の働きを改善し、栄養物質の供給を促進するための軽度の活動状態を維持することを言う。定常パルス列信号ＴＥＮＳのパラメータは、周波数３〜１２Ｈｚ、パルス幅１００〜５００μ秒、時間７〜３０分で強度は中等度に設定されている。
【００３１】
図１７は筋肉再収縮に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳの説明図である。筋肉再収縮は収縮状態にある固い筋肉のリラクゼーションを促進する治療法で、既に活性化されている筋肉を刺激し、元の状態に戻す為に低周波数で行う。定常パルス列信号ＴＥＮＳのパラメータは、周波数２〜１０Ｈｚ、パルス幅１００〜５００μ秒、時間１０〜５０分で強度は中等度に設定されている。
【００３２】
図１８は背部痛に対してパルス列信号テーブルに設定されているマイクロ電流信号ＭＣＲの説明図である。マイクロ電流信号ＭＣＲを用いたプログラムは背部痛の疼痛除去に用いるもので、疼痛を緩和する為にバーストマイクロパルス列信号ＢＳＴを組合せて使用してもよい。第１相のマイクロ電流信号ＭＣＲのパラメータは、周波数１００〜５００Ｈｚ、パルス幅１〜５μ秒、時間７〜３０分で強度は２００〜１０００μＡに設定されている。第２相のマイクロ電流信号ＭＣＲのパラメータは、周波数０．１〜０．３Ｈｚ、パルス幅５０〜２００μ秒、時間２〜１０分で強度は２０〜１００μＡに設定されている。
【００３３】
図１９は膝蓋骨軟骨炎に対してパルス列信号テーブルに設定されているマイクロ電流信号ＭＣＲの説明図である。膝蓋骨軟骨炎は膝関節の炎症である。マイクロ電流信号ＭＣＲは抗炎症剤として細胞レベルで作用し、即座に疼痛除去できるものではないが、この治療法は持続的効果があり、最終的に痛みの原因を取り除いてくれる。第１相のマイクロ電流信号ＭＣＲのパラメータは、周波数１００〜５００Ｈｚ、パルス幅１〜５μ秒、時間１０〜５０分で強度は２００〜１０００μＡに設定されている。
【００３４】
図２０は足関節炎に対してパルス列信号テーブルに設定されているマイクロ電流信号ＭＣＲの説明図である。足関節炎はかかとが固い表面に当ることによってランニング中に生じる外傷が原因となっている。疼痛が消えるまで最高１日２回使用することが望ましく、休息時間中か、適切な履物を履いて軟らかい表面の上で行う。第１相のマイクロ電流信号ＭＣＲのパラメータは、周波数１００〜５００Ｈｚ、パルス幅１〜５μ秒、時間７〜３０分で強度は２００〜１０００μＡに設定されている。第２相のマイクロ電流信号ＭＣＲのパラメータは、周波数０．１〜０．３Ｈｚ、パルス幅５０〜２００μ秒、時間２〜１０分で強度は２０〜１００μＡに設定されている。
【００３５】
図２１は腰痛および腰部坐骨神経痛に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳの説明図である。腰痛および腰部坐骨神経痛は、正しくない姿勢や筋収縮に伴う神経の炎症による病理である。定常パルス列信号ＴＥＮＳを常に使用する疼痛治療は急速に疼痛を軽減する。定常パルス列信号ＴＥＮＳのパラメータは、周波数４０〜２００Ｈｚ、パルス幅７０〜３００μ秒、時間１０〜５０分で強度は中等度に設定されている。
【００３６】
図２２は菱形靭帯と歯頚隆線の疼痛に対してパルス列信号テーブルに設定されているバーストマイクロパルス列信号ＢＳＴの説明図である。菱形靭帯と歯頚隆線の疼痛は、正しくない姿勢や筋収縮に伴う靭帯の炎症による多くの共通の症状である。バーストマイクロパルス列信号ＢＳＴによる治療がエンドルフィンの参生を軽減する。バーストマイクロパルス列信号ＢＳＴのパラメータは、周波数１〜６Ｈｚ、パルス幅２０〜１００μ秒、時間７〜３０分で強度は中等度に設定されている。
【００３７】
図２３はくるぶしの捻挫に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳの説明図である。くるぶしの捻挫では、外傷性損傷の程度と適切な治療を判定できる専門家による評価を受ける必要がある。日常の治療は疼痛に対して有効であるが、疼痛が１週間以上続く場合は単なる捻挫でない可能性もあるので、医師に相談するとよい。第１相の定常パルス列信号ＴＥＮＳのパラメータは、周波数５０〜２００Ｈｚ、パルス幅５０〜２００μ秒、時間７〜３０分で強度は中等度に設定されている。第２相の定常パルス列信号ＴＥＮＳのパラメータは、周波数１０〜５０Ｈｚ、パルス幅５０〜２００μ秒、時間７〜３０分で強度は中等度に設定されている。
【００３８】
図２４は疼痛治療に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳの説明図である。疼痛治療では有害なストレスを放出するように作用する鎮痛作用がある。損傷した組織に圧力を加えすぎないように注意する。定常パルス列信号ＴＥＮＳのパラメータは、周波数５０〜２００Ｈｚ、パルス幅７０〜３００μ秒、時間１０〜５０分で強度は中等度に設定されている。
【００３９】
図２５は筋肉の活性化および引き締めに対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳとパルス列信号組合せＥＭＳの説明図である。筋肉の活性化および引き締めプログラムは刺激とドレナージの相が交互に表われるもので、下肢、臀部、股関節の治療と強化に利用できる。ここで、ドレナージとは、血液循環を改善し、深いマッサージ効果を得るもので、定常パルス列信号ＴＥＮＳが用いられる。第１相、第３相並びに第５相では定常パルス列信号ＴＥＮＳが用いられ、第２相と第４相ではパルス列信号組合せＥＭＳが用いられる。第１相の定常パルス列信号ＴＥＮＳのパラメータは、周波数３〜１２Ｈｚ、パルス幅７０〜３００μ秒、時間２〜１０分で強度は中等度に設定されている。第２相のパルス列信号組合せＥＭＳのパラメータは、周波数２０〜１００Ｈｚ、運動時間５〜２０秒、休息時間５〜２０秒、パルス幅１００〜５００μ秒、時間２〜１０分で強度は高度に設定されている。第３相並びに第５相のパラメータは第１相に準じている。第４相のパラメータは第２相のパラメータと同一である。
【００４０】
図２６はパッドの貼付部位の説明図で、（Ａ）はふくらはぎ、（Ｂ）は上腕２頭筋、（Ｃ）は腹筋、（Ｄ）は臀部、（Ｅ）はふくらはぎ、（Ｆ）は胸筋、（Ｇ）は上腕筋、（Ｈ）は首筋を表わしている。疼痛を除去したい筋肉や、シェープアップしたい部位にパッドを貼付して、パルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳ、パルス列信号組合せＥＭＳ、バーストマイクロパルス列信号ＢＳＴ並びにマイクロ電流信号ＭＣＲを電気刺激による筋肉トレーニング装置からパッドに印加する。
【００４１】
図２７は電気刺激による筋肉トレーニング装置の外観図である。電気刺激による筋肉トレーニング装置３０は、矩形の筐体に液晶表示パネルと操作ボタンを有している。液晶表示パネルには、モード表示部３１、第１チャンネルのパッド出力電流値３２、第２チャンネルのパッド出力電流値３４、周波数値３６、パルス幅値３８並びに時間欄４０が設けられている。モード表示部３１には、定常パルス列信号ＴＥＮＳ、パルス列信号組合せＥＭＳ、バーストマイクロパルス列信号ＢＳＴ並びにマイクロ電流信号ＭＣＲの別が表示される。操作ボタンには、電源のオンオフボタン４２、設定値アップキー４３、設定値ダウンキー４４、モードの選択キー４５、設定キー４６が設けられている。
【００４２】
図２８はウォームアップ、トレーニング並びにクールダウンの順で筋肉のトレーニングを行う場合の波形図で、（Ａ）はウォームアップとトレーニング、（Ｂ）はトレーニングとクールダウンを表わしている。ウォームアップからトレーニングへの移行時には、筋肉に対する刺激緩和と安全確保の為、電気刺激の出力を例えば半分程度に減少させると良い。利用者の体験によると、ウォームアップからトレーニングへの移行時に電気刺激の出力を同じ程度に維持すると、筋肉が過剰に刺激される感じがするとのことである為、電気刺激の出力を減少させればこの過剰刺激を防止できる。トレーニングからクールダウンへの移行時では、クールダウンの出力は漸減させると、急激な出力減少を行う場合に比較して利用者の使用感が良い。クールダウンの出力は、例えばトレーニングの終了時から数分をかけて出力ゼロまで漸減させるのが良い。
【００４３】
尚、上記実施例においては電気刺激による筋肉トレーニング装置の予め用意してある波形として定常パルス列信号ＴＥＮＳ、パルス列信号組合せＥＭＳ、バーストマイクロパルス列信号ＢＳＴ並びにマイクロ電流信号ＭＣＲを備えている場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、波形はユーザがプログラミング可能な構成としてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、人体の適用部位にパッドを当てて、該パッドに電気信号を印加する電気刺激による筋肉トレーニング装置において、パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧まで上昇させる第１の過程と、該正負の所定出力電圧を維持する第２の過程と、該パルス列信号の振幅を正負の所定出力電圧から下降させる第３の過程を含む一連のパルス信号（ＥＭＳ）の発生手段と、前記パルス信号の発生手段の出力するパルス列信号を前記パッドに印加する出力制御部とを備える構成としているので、一連のパルス信号によって人体の適用部位に対するウォームアップ、クールダウン、筋肉塊、最大力、瞬発力、抵抗力、耐久力、筋肉の活性化、又は筋肉の引き締め等が容易に行える。
【００４５】
また本発明によれば、人体の適用部位にパッドを当てて、該パッドに電気信号を印加する電気刺激による筋肉トレーニング装置において、第１のパルス信号発生手段で定常パルス列信号を発生する構成としている。定常パルス列信号は単独で用いると、毛細血管充填、活動的回復、筋肉再収縮、腰痛および腰部坐骨神経痛、くるぶしの捻挫に用いられ、血液循環を高めて筋肉の働きを改善したり、低周波数での加温、低周波数での軽運動に用いられる。第２のパルス信号発生手段のパルス列信号は、周波数、運動時間、休息時間、振幅、強度並びに時間を運動の種類やマッサージの目的に応じてパルス列信号テーブルで設定してある。パルス列信号テーブルに設定してある項目を選択することで、顧客は電気刺激による筋肉トレーニング装置の動作プログラムを治療目的に応じて容易に選択できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を説明する構成ブロック図である。
【図２】電気刺激による筋肉トレーニング装置発振回路の構成ブロック図である。
【図３】電気刺激による筋肉トレーニング装置の定常パルス列信号ＴＥＮＳの出力波形図である。
【図４】電気刺激による筋肉トレーニング装置のパルス列信号組合せＥＭＳの出力波形図である。
【図５】電気刺激による筋肉トレーニング装置のバーストマイクロパルス列信号ＢＳＴの出力波形図である。
【図６】電気刺激による筋肉トレーニング装置のマイクロ電流信号ＭＣＲの出力波形図である。
【図７】パルス列信号テーブルに設定されている運動の種類と使用目的の一例を示す図である。
【図８】パルス列信号テーブルに設定されている運動の種類と使用目的の一例を示す図である。
【図９】ウォームアップに対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳとパルス列信号組合せＥＭＳの説明図である。
【図１０】毛細血管充填に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳの説明図である。
【図１１】筋肉塊に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳとパルス列信号組合せＥＭＳの説明図である。
【図１２】最大力に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳとパルス列信号組合せＥＭＳの説明図である。
【図１３】瞬発力に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳとパルス列信号組合せＥＭＳの説明図である。
【図１４】抵抗力に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳとパルス列信号組合せＥＭＳの説明図である。
【図１５】耐久力に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳとパルス列信号組合せＥＭＳの説明図である。
【図１６】活動的回復に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳの説明図である。
【図１７】筋肉再収縮に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳの説明図である。
【図１８】背部痛に対してパルス列信号テーブルに設定されているマイクロ電流信号ＭＣＲの説明図である。
【図１９】膝蓋骨軟骨炎に対してパルス列信号テーブルに設定されているマイクロ電流信号ＭＣＲの説明図である。
【図２０】足関節炎に対してパルス列信号テーブルに設定されているマイクロ電流信号ＭＣＲの説明図である。
【図２１】腰痛および腰部坐骨神経痛に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳの説明図である。
【図２２】菱形靭帯と歯頚隆線の疼痛に対してパルス列信号テーブルに設定されているバーストマイクロパルス列信号ＢＳＴの説明図である。
【図２３】くるぶしの捻挫に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳの説明図である。
【図２４】疼痛治療に対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳの説明図である。
【図２５】筋肉の活性化および引き締めに対してパルス列信号テーブルに設定されている定常パルス列信号ＴＥＮＳとパルス列信号組合せＥＭＳの説明図である。
【図２６】パッドの貼付部位の説明図である。
【図２７】電気刺激による筋肉トレーニング装置の外観図である。
【図２８】ウォームアップ、トレーニング並びにクールダウンの順で筋肉のトレーニングを行う場合の波形図である。
【符号の説明】
１  第１のパルス信号発生手段（定常パルス列信号ＴＥＮＳ）
２  第２のパルス信号発生手段（パルス列信号組合せＥＭＳ）
３  パルス列信号テーブル
４  出力制御部
５  パッド
６  第３のパルス信号発生手段（バーストマイクロパルス列信号ＢＳＴ）
７  第４のパルス信号発生手段（マイクロ電流信号ＭＣＲ）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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