(57)【要約】人体に電気刺激を付与する電気刺激用装着具であって、第１の電極および第２の電極を離間した状態で保持し、第１の電極を人体の胴部における一方の側面側に位置させ、第２の電極を人体の胴部における他方の側面側に位置させるとともに、胴部を取り囲むように装着される第１の電極保持部を有する第１の電極装着部材と、第１の電極と対になる第３の電極を保持し、第１の電極が位置する側の一方の膝部を取り囲む位置に装着される第２の電極保持部を有する第２の電極装着部材と、第２の電極と対になる第４の電極を保持し、第２の電極が位置する側の他方の膝部を取り囲む位置に装着される第３の電極保持部を有する第３の電極装着部材とを有することを特徴とする電気刺激用装着具を提供する。この電気刺激用装着具によれば、構成を簡略化し、筋肥大や代謝促進等の効果が高い電気刺激を付与することができる。
2013124911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号を出力する電気信号出力装置から出力される電気信号を用いて人体に電気刺激を付与する電気刺激用装着具であって、  
前記電気信号出力装置から出力される電気信号を人体に印加する第１の電極と、前記電気信号出力装置から出力される電気信号を人体に印加する第２の電極と、前記第１の電極および前記第２の電極を離間した状態で保持し、前記第１の電極を人体の胴部における一方の側面側に位置させ、前記第２の電極を人体の胴部における他方の側面側に位置させるとともに、胴部を取り囲むように装着される第１の電極保持部とを有する第１の電極装着部材と、  
前記電気信号出力装置から出力される電気信号を人体に印加し、前記第１の電極とは異なる極性を有し、前記第１の電極と対になる第３の電極と、前記第３の電極を保持し、前記第１の電極が位置する側の一方の膝部を取り囲む位置に装着される第２の電極保持部とを有する第２の電極装着部材と、  
前記電気信号出力装置から出力される電気信号を人体に印加し、前記第２の電極とは異なる極性を有し、前記第２の電極と対になる第４の電極と、前記第４の電極を保持し、前記第２の電極が位置する側の他方の膝部を取り囲む位置に装着される第３の電極保持部とを有する第３の電極装着部材とを有することを特徴とする電気刺激用装着具。
【請求項２】
請求項１に記載された電気刺激用装着具であって、  
前記第１の電極装着部材は、前記第１の電極装着部材の下端の少なくとも一部が大臀筋と脊柱起立筋の境界における上端に重なることを特徴とする電気刺激用装着具。
【請求項３】
請求項１または２に記載された電気刺激用装着具であって、  
前記電気信号出力装置は、周波数4(Hz)の電気信号を連続的に出力する第１出力モードと、  
周波数20(Hz)の電気信号を5秒間連続的に出力する刺激ステップ、および当該電気信号を2秒間出力しない刺激停止ステップとを交互に繰り返す第２出力モードとの少なくともいずれか１つを有することを特徴とする電気刺激用装着具。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載された電気刺激用装着具であって、  
さらに、前記電気信号出力装置から出力される電気信号を人体に印加し、前記第３の電極とは異なる極性を有し、前記第３の電極と対になる第５の電極と、前記第５の電極を保持し、帯状に延びる第4の電極保持部であって、前記第３の電極が位置する側の一方の足首部を取り囲む位置に装着される第4の電極保持部とを有する第４の電極装着部材と、  
前記電気信号出力装置から出力される電気信号を人体に印加し、前記第４の電極とは異なる極性を有し、前記第４の電極と対になる第６の電極と、前記第６の電極を保持し、帯状に延びる第５の電極保持部であって、前記第４の電極が位置する側の他方の足首部を取り囲む位置に装着される第5の電極保持部とを有する第5の電極装着部材とを有することを特徴とする電気刺激用装着具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気刺激用装着具に関し、特に、電気信号出力装置から出力される電気信号を人体に伝達して電気刺激を付与する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医学、スポーツなどの業界では、筋肉増強、失禁の管理、脊椎奇形の管理、痙縮の管理などのために、骨格筋収縮を誘発する電気筋肉刺激（以下、EMSという）に関する技術が用いられている。このEMS技術を採用した装置としては、下記特許文献１に示される電気刺激用装着具が提案されている。この電気刺激用装着具の電気刺激によれば、慢性的な運動不足、過度の肥満、整形外科的疾患などのために運動を十分に行えない人々や、糖尿病性合併症、心血管系合併症などの臓器障害により運動制限されている患者に対して、過度な運動を強いることなく、筋肥大や代謝等を促進することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４４８０７９７号特許公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示される電気刺激用装着具は、上記のように運動が不十分となっている人々に対して筋肥大や代謝促進等の効果が得られるが、当該筋肥大や代謝の促進等について、更に高い効果を得ることが期待される。また、特許文献１に示される電気刺激用装着具は、人体の前側および後側の複数カ所において多数の電極を配置する複雑な構成であった。このように、電気刺激用装着具の構成が複雑になると、その動作を制御する電気信号出力装置の制御も複雑となり、電気刺激用装着具を製造するための費用が嵩んでいた。さらに、多数の電極を人体に装着する必要があるため、装着するための手間が掛かり使用者に不便を強いることになっていた。そのため、簡単な構成および簡単な制御による電気刺激用装着具が望まれていた。【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、電気刺激用装着具において、従来よりも、構成を簡略化し、筋肥大や代謝促進等の効果が高い電気刺激を付与することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の電気刺激用装着具は、電気信号を出力する電気信号出力装置から出力される電気信号を用いて人体に電気刺激を付与する電気刺激用装着具であって、電気信号出力装置から出力される電気信号を人体に印加する第１の電極と、電気信号出力装置から出力される電気信号を人体に印加する第２の電極と、第１の電極および第２の電極を離間した状態で保持し、第１の電極を人体の胴部における一方の側面側に位置させ、第２の電極を人体の胴部における他方の側面側に位置させるとともに、胴部を取り囲むように装着される第１の電極保持部とを有する第１の電極装着部材と、電気信号出力装置から出力される電気信号を人体に印加し、第１の電極とは異なる極性を有し、第１の電極と対になる第３の電極と、第３の電極を保持し、第１の電極が位置する側の一方の膝部を取り囲む位置に装着される第２の電極保持部とを有する第２の電極装着部材と、電気信号出力装置から出力される電気信号を人体に印加し、第２の電極とは異なる極性を有し、第２の電極と対になる第４の電極と、第４の電極を保持し、第２の電極が位置する側の他方の膝部を取り囲む位置に装着される第３の電極保持部とを有する第３の電極装着部材とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、従来よりも、構成を簡略化し、更に効果の高い電気刺激を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電気刺激用装着具を示す図である。
【図２】（Ａ）は人体の正面図、（Ｂ）は人体の背面図である。
【図３】腰部電極装着部材及び膝電極装着部材の外側面と、電子信号出力装置とを示す図である。
【図４】電気信号出力装置の回路構成を図示したブロック図である。
【図５】（Ａ）は電子信号出力装置による第１出力モードの出力パターンを示す図、（Ｂ）は第２の出力モードの出力パターンを示す図である。
【図６】（Ａ）は人体の正面図、（Ｂ）は人体の背面図である。
【図７】（Ａ）は第１出力モードでの実施例１及び比較例１による実験結果を各被験者毎に表で示す図であり、（Ｂ）は第１出力モードでの実施例１及び比較例１による実験結果を各被験者毎に棒グラフで示す図である。
【図８】第２出力モードでの実施例２及び比較例２による実験結果を各被験者毎に表で示す図である。
【図９】（Ａ）は第２出力モードでの実施例２及び比較例２による通電開始後10〜20分における実験結果を各被験者毎に棒グラフで示す図であり、（Ｂ）は第２出力モードでの実施例２及び比較例２による通電開始後5〜20分における実験結果を各被験者毎に棒グラフで示す図である。
【図１０】（Ａ）は変形実施形態の電気刺激用装着具を装着した人体の正面図、（Ｂ）は変形実施形態の電気刺激用装着具を装着した人体の背面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態に係る電気刺激用装着具１及び電気刺激用装着具１の作動方法について図面を参照しながら説明する。図１は、電気刺激用装着具１の展開図及び電気信号出力装置２０の外観斜視図である。
【００１０】
電気刺激用装着具１は、電気信号出力装置２０から出力される電気信号を用いて人体に電気刺激を付与する。電気刺激用装着具１は、腰部電極装着部材２１（第１の電極装着部材）と、右脚用の膝電極装着部材２２Ａ（第２の電極装着部材）と、左脚用の膝電極装着部材２２Ｂ（第３の電極装着部材）とを備える。
【００１１】
腰部電極装着部材２１は、バンド２１Ａ、第１の腰部電極１１Ａ（第１の電極）、第２の腰部電極１１Ｂ（第２の電極）および腰部電極収納部１１３（第１の電極保持部）を有する。バンド２１Ａは、帯状に延びており、長手方向に伸縮自在な材料によって構成されており、使用者の胴周りを超える長さを有している。
【００１２】
腰部電極収納部１１３は、第１の腰部電極収容部１１３Ａと第２の腰部電極収容部１１３Ｂとから構成される。第１の腰部電極収容部１１３Ａ及び第２の腰部電極収容部１１３Ｂは、バンド２１Ａの長手方向において離隔した位置に形成されている。第１の腰部電極収容部１１３Ａは、網目状に形成された帯状導電部１１３ａの外縁部分をバンド２１に縫着することにより、バンド２１と帯状導電部１１３ａとの間に第１の腰部電極１１Ａを収容するためのスペースを形成している。第２の腰部電極収容部１１３Ｂは、網目状に形成された帯状導電部１１３ｂの外縁部分をバンド２１に縫着することにより、バンド２１と帯状導電部１１３ｂとの間に第２の腰部電極１１Ｂを収容するためのスペースを形成している。
【００１３】
ここで、帯状導電部１１３ａの外縁部分のうち一部をバンド２１に縫着しないことにより、第１の腰部電極収容部１１３Ａにスリットを形成してもよい。このスリットを介して、第１の腰部電極収容部１１３Ａの内部に第１の腰部電極１１Ａを組み込んだり、或いは第１の腰部電極収容部１１３Ａに組み込まれた第１の腰部電極１１Ａを取り外すことができる。ただし、帯状導電部１１３ａの外縁部分の全てをバンド２１に縫着してもよい。
【００１４】
帯状導電部１１３ａ（帯状導電部１１３ｂ）は、腰部電極装着部材２１の装着時に人体に接触する。ここで、帯状導電部１１３ａ（帯状導電部１１３ｂ）には、保水性を有するニット素材、織物、不織布などを用いることができる。帯状導電部１１３ａ（帯状導電部１１３ｂ）が水などの液体を含むことで、人体に対する通電が容易になる。この場合、バンド２１Ａは、防水性を有する材料で構成するとよい。これにより、帯状導電部１１３ａから染み出した液体がバンド２１Ａを透過して、バンド２１の表面から染み出ることを防止できる。
【００１５】
なお、帯状導電部１１３ａ（帯状導電部１１３ｂ）の表面に撥水加工を施してもよい。これにより、帯状導電部１１３ａ（帯状導電部１１３ｂ）に含まれる液体が帯状導電部１１３ａ（帯状導電部１１３ｂ）から染み出すことを防止できる。                      
【００１６】
これらの第１の腰部電極１１Ａおよび第２の腰部電極１１Ｂは、人体の腰部の全周に対して予め定められた割合（例えば、約80％）となるように寸法が設定され  ている。腰部電極装着部材２１の装着状態において、第１の腰部電極１１Ａは、人体の腰部の右側面に配置され、第２の腰部電極１１Ｂは、人体の腰部の左側面に配置される。特に、この腰部電極装着部材２１は、図２（B）に示すように、下端の少なくとも一部が大臀筋と脊柱起立筋の境界における上端に重なるように配置すると良い。
【００１７】
図３は、腰部電極装着部材２１、右脚用の膝装着部材２２Ａ及び左脚用の膝装着部材２２Ｂの平面図であり、電極が設けられる面とは反対側の面を示している。同図を参照して、腰部電極装着部材２１には、接点１１０Ａ，１１０Ｂが設けられている。接点１１０Ａには、電気信号出力装置２０から延びる導電線２０１Ａが接続される。接点１１０Ｂには、電気信号出力装置２０から延びる導電線２０１Ｂが接続される。接点１１０Ａは、第１の腰部電極収容部１１３Ａに収容された第１の腰部電極１１Ａに導通しており、接点１１０Ｂは、第２の腰部電極収容部１１３Ｂに収容された第２の腰部電極１１Ｂに導通している。
【００１８】
接点１１０Ａ，１１０Ｂは、例えば、導電性金属からなるホックの雄又は雌側の一方とされる。導電線２０１Ａ，２０１Ｂは、接点１１０Ａ，１１０Ｂに接続される側の端部が、接点側の雌雄とは異なるホックとされる。これにより、導電線２０１Ａ，２０１Ｂはそれぞれ、接点１１０Ａ，１１０Ｂに対して着脱可能に装着される。
【００１９】
再び図１を参照して、右脚用の膝装着部材２２Ａは、バンド２２１Ａ、右脚用の膝電極１２Ａ（第３の電極）および右脚用の膝電極収納部２２３Ａ（第２の電極収納部）を含む。バンド２２１Ａは、帯状に延びており、長手方向に伸縮自在な材料によって構成されており、使用者の右膝周りを超える長さを有している。左脚用の膝装着部材２２Ｂは、バンド２２１Ｂ、左脚用の膝電極１２Ｂ（第４の電極）および左脚用の膝電極収納部２２３Ｂ（第３の電極収納部）を含む。バンド２２１Ｂは、帯状に延びており、長手方向に伸縮自在な材料によって構成されており、使用者の左膝周りを超える長さを有している。膝電極収納部２２３Ａ及び２２３Ｂは、腰部電極収納部１１３と同じ構成であるため、説明を省略する。
【００２０】
図３を参照して、右脚用の膝装着部材２２Ａには、接点１１０Ａエが設けられている。接点１１０Ａエには、電気信号出力装置２０から延びる導電線２０１Ａが接続される。接点１１０Ａエは、例えば、導電性金属からなる雄及び雌ホックのうち一方のホックとされる。導電線２０１Ａは、接点１１０Ａエに接続される側の端部が、接点側とは異なる他方のホックとされる。導電線２０１Ａが腰部電極装着部材２１の接点１１０Ａ及び右脚用の膝装着部材２２Ａの接点１１０Ａエに接続されることにより、腰部電極装着部材２１の第１の腰部電極１１Ａ及び右脚用の膝装着部材２２Ａの右脚用の膝電極１２Ａ（第３の電極）は、一方の電極から他方の電極に電流を流す一対の電極を構成する。第１の腰部電極１１Ａ及び膝電極１２Ａのうちいずれか一方が正極を構成し、他方が負極を構成する。
【００２１】
左脚用の膝装着部材２２Ｂには、接点１１０Ｂエが設けられている。接点１１０Ｂエには、電気信号出力装置２０から延びる導電線２０１Ｂが接続される。接点１１０Ｂエは、例えば、導電性金属からなる雄及び雌ホックのうち一方のホックとされる。導電線２０１Ｂは、接点１１０Ｂエに接続される側の端部が、接点側とは異なる他方のホックとされる。導電線２０１Ｂが腰部電極装着部材２１の接点１１０Ｂ及び左脚用の膝装着部材２２Ｂの接点１１０Ｂエに接続されることにより、腰部電極装着部材２１の第２の腰部電極１１Ｂ及び左脚用の膝装着部材２２Ｂの左脚用の膝電極１２Ｂ（第３の電極）は、一方の電極から他方の電極に電流を流す一対の電極を構成する。第２の腰部電極１１Ｂ及び膝電極１２Ｂのうちいずれか一方が正極を構成し、他方が負極を構成する。
【００２２】
電気信号出力装置２０は、予め定められた周波数帯域（例えば、4〜20(Hz)）からなる電気信号を第１の腰部電極１１Ａ、第２の腰部電極１１Ｂ、右脚用の膝電極１２Ａおよび左脚用の膝電極１２Ｂのそれぞれに出力する。
【００２３】
ここで、腰部電極装着部材２１の電極が位置する側の面には、雄状の面ファスナー１１１が設けられ、腰部電極装着部材２１の接点１１０Ａが位置する側の面には、雌状の面ファスナー１１２が設けられている。雄状の面ファスナー１１１は、腰部電極装着部材２１における長手方向の一端部に位置しており、雌状の面ファスナー１１２は、腰部電極装着部材２１における長手方向の他端部に位置している。腰部電極装着部材２１が人体の腰部に捲き回された際に、これらの面ファスナー１１１,１１２の繊維が互いに絡み付くことにより、腰部電極装着部材２１は固定される。膝電極装着部材２２Ａには、腰部電極装着部材２１と同様に、面ファスナー２２１ａ，２２２ａが設けられる。膝電極装着部材２２Ｂには、腰部電極装着部材２１と同様に、面ファスナー２２１ｂ,２２２ｂが設けられる。これらの詳細については、説明を省略する。
【００２４】
上述の構成によれば、例えば、ベッド上に横たわった状態の患者等に対しても、ベッドと患者の間に、腰部電極装着部材２１及び膝電極装着部材２２Ａ、２２Ｂを挿し入れて、当該患者の腰部および膝部周りに腰部電極装着部材２１及び脚部電極装着部材２２Ａ、２２Ｂを巻き付ける簡単な作業だけで、電気刺激用装着具１を装着することができる。
【００２５】
次に、電気信号出力装置２０の構成について説明する。図４は、電気信号出力装置２０の回路構成を図示したブロック図である。
【００２６】
電気信号出力装置２０は、制御回路２１０と、電源回路２０２と、低周波出力用ドライバ２０３と、発振子２０６と、動作モード選択スイッチ２０７と、リセット回路２０８と、出力調整用メインボリューム２０９と、増幅回路２００とを備えている。  
【００２７】
制御回路２１０は、ＣＰＵ等からなり、電気信号出力装置２０全体の制御を司る。電源回路２０２は、当該電気信号出力装置２０に対して作動電力を供給する。低周波出力用ドライバ２０３は、制御回路２１０の制御信号に基づいて低周波のパルス信号を出力する。発振子２０６は、所定周波数のクロック信号を制御回路２１０に供給する。動作モード選択スイッチ２０７は、電気信号出力装置２０が電気信号を出力する動作モード（後述）を切り換えるスイッチである。リセット回路２０８は、リセット信号を制御回路２１０に供給する。
【００２８】
低周波出力用ドライバ２０３から出力された信号は、出力調整用メインボリューム２０９において無段階調整され、増幅回路２００に出力される。増幅回路２００は、第１増幅回路２００Ａと第２増幅回路２００Ｂとを備える。
【００２９】
第１増幅回路２００Ａは、右脚用の膝電極１２Ａ及びこれに対応する第１の腰部電極１１Ａに接続される。第２増幅回路２００Ｂは、左脚用の膝電極１２Ｂ及びこれに対応する第２の腰部電極１１Ｂに接続される。第１増幅回路２００Ａ及び第２増幅回路２００Ｂは、低周波出力用ドライバ２０３から出力された信号を増幅する。
【００３０】
また、第１増幅回路２００Ａと、第１の腰部電極１１Ａ及び右脚用の膝電極１２Ａとの間には、第１出力調整サブボリューム２１１Ａが介在する。第２増幅回路２００Ｂと、第２の腰部電極１１Ｂ及び左脚用の膝電極１２Ｂとの間には、第２出力調整サブボリューム２１１Ｂが介在する。
【００３１】
この第１出力調整サブボリューム２１１Ａおよび第２出力調整サブボリューム２１１Ｂを使用者が調整することで、第１増幅回路２００Ａおよび第２増幅回路２００Ｂにより増幅される出力信号の強度を調整することができる。すなわち、出力調整用メインボリューム２０９で調整された出力信号は、さらに、第１出力調整サブボリューム２１１Ａおよび第２出力調整サブボリューム２１１Ｂの調整量に応じて、第１増幅回路２００Ａおよび第２増幅回路２００Ｂから出力される信号の強度を調整する。この構成により、右脚用の膝電極１２Ａから出力される信号および左脚用の膝電極１２Ｂから出力される信号を、第１出力調整サブボリューム２１１Ａおよび第２出力調整サブボリューム２１１Ｂを別々に調整することで、左右の脚に通電する電流を異ならせることができる。つまり、使用者が第１出力調整サブボリューム２１１Ａの調整量を第２出力調整サブボリューム２１１Ｂの調整量より多く設定することで、右脚用の膝電極１２Ａから出力される電流を左脚用の膝電極１２Ｂから出力される電流よりも強くすることができる。
【００３２】
制御回路２１０は、電源回路２０２によるＤＣ６Ｖの電源、及び発振子２０６で励起される例えば２０ＭＨｚのクロック信号に基づいて駆動され、低周波出力用ドライバ２０３に対して制御信号を出力する。  
【００３３】
低周波出力用ドライバ２０３は、電源回路２０２から供給される上記ＤＣ６Ｖの電圧及び制御回路２１０からの制御信号に基づいて、低周波のパルス信号を出力する。
【００３４】
動作モード選択スイッチ２０７は、使用者による図略の操作部の操作により入力される指示に従って、以下に示す第１出力モード及び第２出力モードを切り換えるためのスイッチである。すなわち、動作モード選択スイッチ２０７は、使用者により入力された第１出力モード又は第２出力モードのいずれを実行するかを示す指示を制御回路２１０に出力する。制御回路２１０は、動作モード選択スイッチ２０７からの当該指示に従って、第１出力モード又は第２出力モードのいずれかの出力パターンを生成させる制御信号を低周波出力用ドライバ２０３に出力する。低周波出力用ドライバ２０３は、電源回路２０２から供給される上記ＤＣ６Ｖの電圧に基づいて、制御回路２１０からの当該制御信号の示す第１出力モード又は第２出力モードに対応した周波数及び出力タイミングからなる電気信号を生成する。なお、図４に破線で示す増幅回路及び出力調整サブボリュームは後述する変形形態で用いる構成である。
【００３５】
次に、電気信号出力装置２０による電気信号の出力パターンを説明する。図５（Ａ）は電気信号出力装置２０による第１出力モードの出力パターンを示す図、図５（Ｂ）は第２の出力モードの出力パターンを示す図である。
【００３６】
第１出力モードの出力パターンは、図５（Ａ）に示すように、周波数が20(Hz)のパルス信号を連続的に5秒間出力した後に、2秒間出力を停止する刺激パターンを繰り返し行う。また、第２出力モードの出力パターンは、図５（Ｂ）に示すように、周波数が4(Hz)のパルス信号を連続的に出力している（つまり、出力を禁止する時間がない）。
【００３７】
次に、電気刺激用装着具１及び電気信号出力装置２０の使用方法について説明する。
【００３８】
(1)ステップ１において、使用者は、図２Ａ及び図２Ｂに図示するように、腰部電極装着部材２１を腰部周りに巻き付けるとともに、面ファスナー１１１を面ファスナー１１２に押しつけて、腰部電極装着部材２１を腰部に固定する。これにより、第１の腰部電極１１Ａは、人体の腰部の右側面に対応する位置に位置決めされ、第２の腰部電極１１Ｂは人体の腰部の左側面に対応する位置に位置決めされる。腰部に対する腰部電極装着部材２１の上下方向に関する装着位置としては、下端の少なくとも一部が大臀筋と脊柱起立筋の境界における上端に重なるように配置する。
【００３９】
(2)ステップ２において、使用者は、右脚用の膝装着部材２２Ａを右脚の膝部周りに巻き付けるとともに、面ファスナー２２１ａを面ファスナー２２２ａに押し付けて、右脚用の膝装着部材２２Ａを右脚の膝部に固定する。これにより、右脚の膝電極１２Ａは、右脚の膝部を包囲する位置に位置決めされる。さらに、使用者は、左脚用の膝装着部材２２Ｂを左脚の膝部周りに巻き付けるとともに、面ファスナー２２１ｂを面ファスナー２２２ｂに押し付けて、左脚用の膝装着部材２２Ｂを左脚の膝部に固定する。これにより、左脚の膝電極１２Ｂは、左脚の膝部を包囲する位置に位置決めされる。
【００４０】
(3)ステップ３において、使用者は、電気信号出力装置２０の導電線２０１Ａを、腰部電極装着部材２１における第１の腰部電極１１Ａの接点１１０Ａ及び右脚用の膝装着部材２２Ａにおける膝電極１２Ａの接点１１０Ａ’に接続する。
【００４１】
(4)ステップ４において、使用者は、電気信号出力装置２０の導電線２０１Ｂを、腰部電極装着部材２１における第２の腰部電極１１Ｂの接点１１０Ｂ及び左脚用の膝装着部材２２Ｂにおける膝電極１２Ｂの接点１１０Ｂ’に接続する。
【００４２】
(5)ステップ５において、使用者は、電気信号出力装置２０の操作部を操作し、電気信号出力装置２０の電源をオンにすると共に、上記第１出力モード及び第２出力モードのうちいずれかの出力モードを選択して、電気信号出力装置２０を動作させる。
【００４３】
電気信号出力装置２０から出力された電気信号は、第１の腰部電極、第２の腰部電極１１Ａ，１１Ｂ及び両脚の膝電極１２Ａ、１２Ｂにより、電気刺激信号として人体に伝達される。
【００４４】
これにより、大臀筋、大腿四頭筋、大腿二頭筋、下腹部あたりの腹直筋及び腹斜筋、長内転筋等の多くの筋肉に対して、筋繊維に沿って効率よく電気刺激を付与することができる。これにより、有効な筋運動を従来よりも効果的に誘発することができる。
【００４５】
さらに、従来は、有効な筋運動を誘発するために、より多くの位置に電極を配置しなければならなかったが、本実施形態では、腰部と膝部に電極を配置するだけでよいため、電極の装着作業が簡素化される。また、電極の数が減ることにより、出力調整ボリュームの数が削減されるため、操作負担を軽減することができる。すなわち、非健常者のリハビリ時の負担を軽減しながら、リハビリ活動を支援することができる。
【００４６】
（実施例１）
実施例１では、3名の健常者を被験者として、腰部電極装着部材２１及び両脚用の膝電極２２Ａ、２２Ｂを各被験者に装着し、図５（Ａ）に示した第１出力モードを選択することにより、電気刺激を行った。第１出力モードは、周波数が20Hzで、オンが５秒間続き、オフが1秒間続く出力モードである。また、比較例１として、実施例１と同じ被験者に対して、以下に示す位置に複数の電極を配置して、同様に、上記第１出力モードで電気刺激を行った。各被験者をKW、YM、YTとする。
【００４７】
（比較例の電極配置）
比較例１の電極配置を図６に示す。図６（Ａ）は人体の正面図、図６（Ｂ）は人体の背面図である。当該電極配置は、人体の両脚の背面側に対して、(a)大殿筋及びハムストリングの境界部分となる位置に第１背側電極５３を配置し、(b)ハムストリングのうち大殿筋よりも下方となる位置に、第１背側電極５３とは極性が異なる第２背側電極５２を配置し、(c)大殿筋の起始部に対応した位置に、第１の背側電極５３とは極性が異なる第３の背側電極５１を配置する。さらに、人体の両脚の前面側に対して、(d)大腿四頭筋の起始部に対応した位置に第１の前側電極６１を配置し、(e)大腿四頭筋の停止部に対応した位置に、第１の前側電極６１とは極性が異なる第２の前側電極６２を配置する。
【００４８】
これらの実施例１及び比較例１において、電気信号出力装置２０による通電開始前（経過時間0分）、通電開始後18分のそれぞれの時点における乳酸値を測定した。
【００４９】
図７（Ａ）は第１出力モードでの実施例１及び比較例１による実験結果を各被験者毎に表で示す図であり、図７（Ｂ）は第１出力モードでの実施例１及び比較例１による実験結果を各被験者毎に棒グラフで示す図である。図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、通電開始時から18分経過後における乳酸値は、被験者3名のいずれも、比較例１よりも実施例１の方が多いことが確認された。また、当該乳酸値の電気刺激前後差（通電開始前後差）は、実施例１では、KW及びYMの被験者2名が、比較例１に対して約2倍の数値となっている。  
【００５０】
従って、比較例１として示した従来の電気刺激方式よりも、実施例１として示した電気刺激用装着具１を用いた第１出力モードによる電気刺激方式の方が、筋肥大に有効であるということがわかった。
【００５１】
（実施例２）
実施例２では、3名の健常者を被験者として、腰部電極装着部材２１及び両脚用の膝電極２２Ａ、２２Ｂを各被験者に装着し、図５（Ｂ）に示した第２出力モードで電気刺激を行った（周波数4Hzを連続して出力）。また、比較例２として、実施例２と同じ被験者に対し、上記比較例１で示した位置に複数の電極を配置して、同様に、上記第２出力モードで電気刺激を行った。各被験者をKW、YM、YTとする。
【００５２】
これらの実施例２及び比較例２において、電気信号出力装置２０による通電開始後5〜20分における酸素摂取量と、通電開始後10〜20分における酸素摂取量とを測定した。
【００５３】
図８は第２出力モードでの実施例２及び比較例２による実験結果を各被験者毎に表で示す図である。図９（Ａ）は第２出力モードでの実施例２及び比較例２による通電開始後10〜20分における実験結果を各被験者毎に棒グラフで示す図であり、図９（Ｂ）は第２出力モードでの実施例２及び比較例２による通電開始後5〜20分における実験結果を各被験者毎に棒グラフで示す図である。図８及び図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、通電開始後5〜20分における酸素摂取量は、被験者3名のいずれも、比較例２よりも実施例２の方が多いことが確認された。また、通電開始後10〜20分における酸素摂取量は、被験者3名のいずれも、比較例２に対して実施例２の方が約2倍の酸素摂取量となることが確認された。
【００５４】
従って、比較例２として示した従来の電気刺激方式よりも、実施例２として示した電気刺激用装着具１を用いた第２出力モードの方が代謝促進に有効であるということがわかった。
【００５５】
上記に示した実施形態及び各実施例に示したように、電気刺激用装着具１は、腰部電極１１と膝電極１２の２つの電極による通電により、当該電極間の筋肉に電気刺激を与えることで、当該２つの電極間にある領域の血流とエネルギー代謝を向上させる。これにより、血流促進(心臓病、エコノミー症候群）、エネルギー代謝（肥満症、メタボリック症候群、糖尿病）、筋肥大及び廃用性委縮の予防・改善（リハビリテーション、介護予防、加齢性筋肉減少症）、失禁に関係するインナーマッスル（中心・内部筋肉部分を刺激（骨盤底筋群）の効果が得られる。
【００５６】
（変形実施形態）
上述した実施形態において、人体に配置する電極をさらに増加することも可能である。当該変形実施形態の電気刺激用装着具１における電極配置を図１０に示す。図１０（Ａ）は人体の正面図、図１０（Ｂ）は人体の背面図である。この変形実施形態では、電気刺激用装着具１は、上述した腰部電極装着部材２１及び膝電極装着部材２２Ａ,２２Ｂに加えて、更に、足首部電極１３を有する足首部電極装着部材２３を備えている。
【００５７】
足首部電極装着部材２３は、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、右脚用の足首部電極装着部材２３Ａ（第４の電極装着部材）と左脚用の足首部電極装着部材２３Ｂ（第５の電極装着部材）とを有するものである。
【００５８】
右脚用の足首部電極装着部材２３Ａは、右脚用の足首部電極１３Ａ（第５の電極）および右脚用の足首用電極収納部（不図示）を有する。左脚用の足首部電極装着部材２３Ｂは、左脚用の足首部電極１３Ｂ（第６の電極）および左脚用の足首用電極収納部（不図示）を有する。
【００５９】
右脚用の足首用電極収納部は、後述の右脚用の足首部電極１３Ａを収納し、帯状に延びる。左脚用の足首用電極収納部は、後述の左脚用の足首部電極１３Ｂを収納し、帯状に延びるバンド（不図示）に縫着されている。この右脚用の足首用電極収納部および左脚用の足首用電極収納部は、外形寸法以外は、右脚用の膝電極収納部２２３Ａおよび左脚用の膝電極収納部２２３Ｂと同じであるため、詳細については省略する。
【００６０】
足首部電極１３は、右脚用の足首電極１３Ａと左脚用の足首電極１３Ｂからなる。右脚用の足首部電極１３Ａは、電気信号出力装置２０から出力される電気信号を人体に印加し、右脚用の膝電極１２Ａとは異なる極性を有し、右脚用の膝電極１２Ａと対になる電極である。そして、左脚用の足首部電極１３Ｂは、電気信号出力装置２０から出力される電気信号を人体に印加し、左脚用の膝電極１２Ｂとは異なる極性を有し、左脚用の膝電極１２Ｂと対になる電極である。右脚用の足首電極１３Ａおよび左脚用の足首電極１３Ｂは、それぞれ導電線２０１Ａ，２０１Ｂにより電気信号出力装置２０に接続されている。電気信号出力装置２０は、上述した図４に破線で示すように、内部に、第３増幅回路２００Ｃ及び第４増幅回路２００Ｄを備えている。第３増幅回路２００Ｃは、右脚用の膝電極１２Ａ及び右脚用の足首部電極１３Ａに接続される。第４増幅回路２００Ｄは、左脚用の膝電極１２Ｂ及び左脚用の足首部電極１３Ｂに接続される。また、第３増幅回路２００Ｃと、右脚用の膝電極１２Ａ及び右脚用の足首部電極１３Ａとの間には、第３出力調整サブボリューム２１１Ｃが介在する。第４増幅回路２００Ｄと、左脚用の膝電極１２Ｂ及び左脚用の足首部電極１３Ｂとの間には、第４出力調整サブボリューム２１１Ｄが介在する。
【００６１】
この第３出力調整サブボリューム２１１Ｃおよび第４出力調整サブボリューム２１１Ｄを使用者が調整することで、第３増幅回路２００Ｃおよび第４増幅回路２００Ｄにより増幅される出力信号の強度を調整することができる。すなわち、出力調整用メインボリューム２０９で調整された出力信号は、さらに、第３出力調整サブボリューム２１１Ｃおよび第４出力調整サブボリューム２１１Ｄの調整量に応じて、第３増幅回路２００Ｃおよび第４増幅回路２００Ｄから出力される信号の強度を調整する。この構成により、右脚用の足首部電極１３Ａから出力される信号および左脚用の足首部電極１３Ｂから出力される信号を、第３出力調整サブボリューム２１１Ｃおよび第４出力調整サブボリューム２１１Ｄを別々に調整することで、左右の足首に通電する電流を異ならせることができる。つまり、使用者が第３出力調整サブボリューム２１１Ｃの調整量を第４出力調整サブボリューム２１１Ｄの調整量よりも多く設定した場合には、右脚用の足首部電極１３Ａから出力される電流を左脚用の足首部電極１３Ｂから出力される電流よりも強くすることができる。」  
【００６２】
この変形実施形態に係る電気刺激用装着具１を用いた電気刺激では、上記第１実施形態の場合と同様にして、使用者が、腰部電極装着部材２１を上述の腰部周りに巻き付け、両脚の膝周りに膝電極装着部材２２Ａ、２２Ｂを巻き付けるとともに、両脚の足首周りに足首部電極装着部材２３Ａ、２３Ｂを巻き付けた状態で、電気信号出力装置２０から出力される電気信号を人体に伝達させる。
【００６３】
この変形実施形態によれば、人体の腰部及び膝の間の筋肉に加えて、膝から足首部までの筋肉にも電気刺激を付与することができる。そして、腰部電極１１と膝電極１２の電極間による通電に加え、膝電極１２と足首部電極１３の電極間による通電により、当該電極間の筋肉に電気刺激を与えることで、当該２つの電極間にある領域の血流とエネルギー代謝を向上させる。これにより、血流促進(心臓病、エコノミー症候群）、エネルギー代謝（肥満症、メタボリック症候群、糖尿病）、筋肥大及び廃用性委縮の予防・改善（リハビリテーション、介護予防、加齢性筋肉減少症）、失禁に関係するインナーマッスル（中心・内部筋肉部分を刺激（骨盤底筋群）の効果が得られる。
【００６４】
また、上記第１及び変形実施形態では、人体の両脚に対して、膝電極１２及び／又は足首部電極１３を配置するものとしているが、本発明はこれに限定されず、電気刺激用装着具１が片脚用の膝電極１２及び／又は足首部電極１３のみを備えるものとし、人体の片脚に対してのみ、膝電極１２及び／又は足首部電極１３を配置するものとしてもよい。
【００６５】
また、上記第１および変形実施形態において、第１の腰部電極、第２の腰部電極１１Ａ、１１Ｂ、膝電極１２、足首部電極１３を、帯状導電部１１３aの外縁部分のみをバンド２１、２２１Ａ、２２１Ｂに縫着することで形成した収納スペース内に収納する腰部電極収納部１１３、膝電極収納部２２３Ａ、２２３Ｂおよび足首用電極収納部を設ける構成として説明したが、特にこれに限られることはない。すなわち、第１の腰部電極、第２の腰部電極１１Ａ、１１Ｂ、膝電極１２、足首部電極１３をバンド２１、２２１Ａ、２２１Ｂに対して接着材等により固定する構成としても良い。
【００６６】
上述の実施形態では、腰部電極装着部材２１、右脚用の膝電極装着部材２２Ａ及び左脚用の膝電極装着部材２２Ｂを帯状に形成したが、本発明はこれに限るものではなく、ループ形状に形成してもよい。この場合、ループ形状の腰部電極装着部材等は、人体の所定の位置に装着できるように拡開可能な弾性材料により構成する必要がある。
【符号の説明】
【００６７】
１      電気刺激用装着具
１１    腰部電極
１１Ａ  第１の腰部電極（第１の電極）
１１Ｂ  第２の腰部電極（第２の電極）
１２    膝電極１２Ａ  右脚用の膝電極（第３の電極）
１２Ｂ  左脚用の膝電極（第４の電極）
１３    足首部電極
１３Ａ  右脚用の足首部電極（第５の電極）
１３Ｂ  左脚用の足首部電極（第６の電極）
１１３  腰部電極収納部（第１の電極保持部）
１１３Ａ  第１の腰部電極収納部
１１３Ｂ  第２の腰部電極収納部
２２３Ａ  右脚用の膝電極収納部（第２の電極保持部）
２２３Ｂ  左脚用の膝電極収納部（第３の電極保持部）
２０    電気信号出力装置
２１    腰部電極装着部材（第１の電極装着部材）
２２Ａ  右脚用の膝電極装着部材（第２の電極装着部材）
２２Ｂ  左脚用の膝電極装着部材（第３の電極装着部材）
２３    足首部電極装着部材
２３Ａ  右脚用の足首部電極装着部材（第４の電極装着部材）
２３Ｂ  左脚用の足首部電極装着部材（第５の電極装着部材）
【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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【国際調査報告】
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