(57)【要約】【課題】人体への取り付けが容易で、効果の高い電気刺激を付与することが可能な電気刺激用装着具を提供する。【解決手段】電気信号出力装置８０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電極１１、１２、２１、２２、２３と、これらの電極が装着され、人体の下半身に着用されるスパッツ３０と、を有する電気刺激用装着具であって、前記スパッツ３０の着用状態において、電極１１、１２は人体前側の筋肉の筋線維に沿った方向に並んで配置されており、電極２１、２２、２３は人体背側の筋肉の筋線維に沿った方向に並んで配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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電極群と、
前記電極群が装着され、人体の下半身に着用される衣類形状の電極装着部材と、
を有する電気刺激用装着具であって、
前記電極装着部材の着用状態において、
前記電極群は、筋肉の筋線維に沿った方向に並んで配置される一対の電極を含むことを特徴とする電気刺激用装着具。
【請求項２】
前記電極群は、人体の正面側に配置される前側電極ユニットと、人体の背面側に配置される背側電極ユニットとからなり、
前記前側電極ユニットは、大腿四頭筋の起始部に対応した位置に配置される第１の前側電極と、大腿四頭筋の停止部に対応した位置に配置され、前記第１の前側電極とは極性が異なる第２の前側電極とからなり、
前記背側電極ユニットは、人体の前後方向視における大殿筋及びハムストリングの境界部分に対応した位置に配置される第１の背側電極と、ハムストリングのうち大殿筋よりも下方に位置する部分に対応した位置に配置され、前記第１の背側電極とは極性が異なる第２の背側電極と、を有することを特徴とする請求項１に記載の電気刺激用装着具。
【請求項３】
前記背側電極ユニットは、大殿筋の起始部に対応した位置に配置され、前記第１の背側電極とは極性が異なる第３の背側電極を含むことを特徴とする請求項２に記載の電気刺激用装着具。
【請求項４】
前記第１、第２及び第３の背側電極の電極面積をそれぞれS１、S２及びS３としたときに、
０．６S１＜S２＋S３＜１．４S１
なる条件を満足することを特徴とする請求項３に記載の電気刺激用装着具。
【請求項５】
前記電極装着部材には、前記電極群を収容する収容部と、該電極装着部材の外面に形成され、前記電極群を前記収容部に組み込むための組み込みスリットと、を有することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一つに記載の電気刺激用装着具。
【請求項６】
前記電気信号出力装置から出力される電気信号の周波数が４〜２０Hzであることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一つに記載の電気刺激用装着具。
【請求項７】
請求項６に記載の電気刺激用装着具と、
該電気刺激用装着具の前記電極群に接続される前記電気信号出力装置と、
を有することを特徴とする電気刺激システム。
【請求項８】
前記電気刺激出力装置に接続され、前記電極群とは異なる、別の電極群を有することを特徴とする請求項７に記載の電気刺激システム。
【請求項９】
前記電気信号出力装置は、４〜２０HZの周波数域に属するパルス状の電気信号を１秒間連続的に出力する刺激ステップと、前記電気信号を１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１の出力モードと、
４〜２０HZの周波数域に属するパルス状の電気信号を５秒間連続的に出力する刺激ステップと、前記電気信号を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の出力モードと、
４〜２０HZの周波数域に属するパルス状の電気信号を連続的に出力する刺激ステップのみからなる第３の出力モードと、のうち少なくとも一つの出力モードを有することを特徴とする請求項７又は８に記載の電気刺激システム。
【請求項１０】
前記第１〜第３の出力モードの間で出力モードを切り替える切替部を有することを特徴とする請求項９に記載の電気刺激システム。
【請求項１１】
前記電気信号の周波数を４〜２０ＨＺの間で調節するための調整手段を有することを特徴とする請求項９又は１０に記載の電気刺激システム。
【請求項１２】
前記電極装着部材は、防水機能のある電極載置部と保水性のある導電部とを有し、前記電極載置部と前記導電部との間に前記電極を配置したことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一つに記載の電気刺激用装着具。
【請求項１３】
前記電極装着部材は、防水機能のある電極載置部と保水性のある導電部とを有し、前記電極載置部と前記導電部との間に前記電極を配置したことを特徴とする請求項７乃至１１のうちいずれか一つに記載の電気刺激システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気信号出力装置から出力される電流を人体に伝達して電気刺激を付与する電気刺激用装着具に関する。
【背景技術】
【０００２】
糖尿病、肥満病、高血圧症など生活習慣病を改善及び予防する方法として、適度な運動を日常生活に取り入れることによる生活習慣改善が提案されている。【０００３】
運動の中でも、特に有酸素運動は、エネルギ消費による抗糖尿病効果をはじめ、糖代謝や血清脂質の改善、インスリン感受性の向上、降圧効果、呼吸循環機能改善など様々な生理学的変化を惹起することから、生活習慣病の予防・改善に加え、中高齢者の健康増進運動プログラムの中核をなしている。【０００４】
しかしながら、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、有酸素運動を十分に行えない人々が多数存在する。さらに、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も多く認められる。【０００５】
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）が知られており、具体的には、粘着パットから出力される電気信号に基づき筋肉を緊張及び弛緩させる筋肉刺激方法が従来技術として提案されている（特許文献１など参照）。
【特許文献１】特開２００５−２０５２２３号公報
【特許文献２】特開２０００−２３７３３１号公報
【特許文献３】特開２０００−２３７３３２号公報
【特許文献４】特開２００２−２００１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の電気刺激装置では、筋肉の筋繊維に対して直交する方向に一対の電極を配置することにより、筋肉運動を誘発していたため、効果が不十分であった。【０００７】
また、粘着式の電極パットを刺激部位に貼着することにより電気刺激を付与していたため、使用者周辺の障害物に電極パットが当接して、位置ずれを起こすおそれがあった。さらに、着用した衣服を一旦脱いでからでないと、電極パットを貼着できない場合もあり、使用者の負担が大きかった。特に、運動能力の低下した障害者が使用する場合には、障害者を介護する介護者の負担も大きくなるため、簡易な方法で電極を配置できる電気刺激装置が求められている。【０００８】
そこで、本願発明は、人体への取り付けが容易で、効果の高い電気刺激を付与することが可能な電気刺激用装着具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本願発明の電気刺激用装着具は、（１）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電極群と、前記電極群が装着され、人体の下半身に着用される衣類形状の電極装着部材と、を有する電気刺激用装着具であって、前記電極装着部材の着用状態において、前記電極群は、筋肉の筋線維に沿った方向に並んで配置される一対の電極を含むことを特徴とする。【００１０】
（２）（１）の構成において、前記電極群は、人体の正面側に配置される前側電極ユニットと、人体の背面側に配置される背側電極ユニットとからなり、前記前側電極ユニットは、大腿四頭筋の起始部に対応した位置に配置される第１の前側電極と、大腿四頭筋の停止部に対応した位置に配置され、前記第１の前側電極とは極性が異なる第２の前側電極とからなり、前記背側電極ユニットは、人体の前後方向視における大殿筋及びハムストリングの境界部分に対応した位置に配置される第１の背側電極と、ハムストリングのうち大殿筋よりも下方に位置する部分に対応した位置に配置され、前記第１の背側電極とは極性が異なる第２の背側電極と、を有することを特徴とする。【００１１】
（３）（２）の構成において、前記背側電極ユニットは、大殿筋の起始部に対応した位置に配置され、前記第１の背側電極とは極性が異なる第３の背側電極を含むことを特徴とする。【００１２】
（２）、（３）の構成は、筋肉の筋線維に沿った方向に電極を配置する電極配置の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。【００１３】
（４）（３）の構成において、前記第１、第２及び第３の背側電極の電極面積をそれぞれS１、S２及びS３としたときに、０．６S１＜S２＋S３＜１．４S１なる条件を満足するように構成するとよい。これにより、電気刺激の際に、使用者に加わる痛みを無くす（軽減）することができる。【００１４】
（５）（１）〜（４）の構成において、前記電極装着部材には、前記電極群を収容する収容部と、該電極装着部材の外面に形成され、前記電極群を前記収容部に組み込むための組み込みスリットと、を形成してもよい。これにより、電極装着部材を着用した状態において、電極の組み込みを行うことができる。その結果、使用者、使用者を介護する介護者の負担を大幅に軽減することができる。【００１５】
（６）（１）〜（５）の構成において、前記電気信号出力装置から出力される電気信号の周波数を４〜２０Hzに設定することができる。【００１６】
（７）（６）に記載の電気刺激用装着具と、該電気刺激用装着具の前記電極群に接続される前記電気信号出力装置と、を有することを特徴とする電気刺激システム。【００１７】
（８）（７）の構成において、前記電気刺激出力装置に接続され、前記電極群とは異なる、別の電極群を設けることもできる。これら別の電極群は、たとえば、前脛骨筋に対応した位置に設けることができる。【００１８】
（９）（７）又は（８）の構成において、前記電気信号出力装置は、４〜２０HZの周波数域に属するパルス状の電気信号を１秒間連続的に出力する刺激ステップと、前記電気信号を１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１の出力モードと、４〜２０HZの周波数域に属するパルス状の電気信号を５秒間連続的に出力する刺激ステップと、前記電気信号を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の出力モードと、４〜２０HZの周波数域に属するパルス状の電気信号を連続的に出力する刺激ステップのみからなる第３の出力モードと、のうち少なくとも一つの出力モードを有するように構成することもできる。【００１９】
（１０）（９）の構成において、前記第１〜第３の出力モードの間で出力モードを切り替える切替部を設けるとよい。【００２０】
（１１）（９）又は（１０）の構成において、前記電気信号の周波数を４〜２０ＨＺの間で調節するための調整手段を設けることができる。【００２１】
（１２）（１）〜（６）の構成において、前記電極装着部材は、防水機能のある電極載置部と保水性のある導電部とを有し、前記電極載置部と前記導電部との間に前記電極を配置することができる。【００２２】
（１３）（７）〜（１１）の構成において、前記電極装着部材は、防水機能のある電極載置部と保水性のある導電部とを有し、前記電極載置部と前記導電部との間に前記電極を配置することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、人体への取り付けが容易で、効果の高い電気刺激を付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は、人体に電気刺激を付与する電極群を下半身に着用される衣類形状の電極装着部材に装着することを特徴としている。これにより、人体に電極を貼着する貼着作業が省略化され、使用者や使用者を介護する介護者の負担を大幅に軽減することができる。また、電極群は電気刺激用装着具に保持されるため、電極群の位置ずれを防止できる。【００２５】
電極装着部材が着用されると、一対の電極は筋肉の筋線維に沿った方向に配置される。これにより、より効果的な筋肉運動を誘発することができる。【００２６】
（実施形態１）
本実施形態では、筋線維に沿った方向に一対の電極を配置する例として、図１に図示する構成を採用した。図１（Ａ）は人体の正面図であり、図１（Ｂ）は人体の背面図である。【００２７】
１１、１２、２１、２２、２３はそれぞれ電極を示しており、電極１１は人体の大腿四頭筋の起始部（大腿骨の付け根部分）に対応した位置に配置されている。ここで、「対応した位置」とは、図１に図示するように、人体の前後方向視において、電極１１と大腿四頭筋の起始部とがオーバーラップしていることを意味する。【００２８】
電極１２は人体の大腿四頭筋の停止部に対応した位置に配置されている。「対応した位置」とは、図１に図示するように、人体の前後方向視において、電極１２と大腿四頭筋の停止部とがオーバーラップしていることを意味する。【００２９】
電極２１は人体の大殿筋及びハムストリングの境界部分に対応した位置に配置されている。「対応した位置」とは、人体の前後方向視において、電極２１と該境界部分とがオーバーラップしていることを意味する。なお、ハムストリングは、大殿筋の下方に位置する大腿二頭筋、半腱様筋及び半膜様筋からなる筋肉群の総称である。【００３０】
電極２２は人体の大殿筋の起始部に対応した位置に配置されている。「対応した位置」とは、人体の前後方向視において、電極２２と大殿筋の起始部とがオーバーラップしていることを意味する。【００３１】
電極２３は電極２１よりも下方のハムストリングに対応した位置に配置されている。「対応した位置」とは、人体の前後方向視において、電極２３とハムストリングとがオーバーラップしていることを意味する。【００３２】
これらの電極１１〜２３を個々に人体に貼り付ける方法では、位置決め作業が煩雑化して、電極の位置ずれにより所望の電気刺激を付与できなくなるおそれがある。そこで、本実施形態では、これらの電極をスパッツ型の電気刺激用装着具に装着させ、スパッツを着用するだけで電気刺激を付与できる構成にしている。【００３３】
以下、電極１１を第１の前側電極１１、電極１２を第２の前側電極１２、電極２１を第１の背側電極２１、電極２２を第３の背側電極２２、電極２３を第２の背側電極２３という。ここで、第１の前側電極１１は正極であり、第２の前側電極１２は負極である。また、第１の背側電極２１は正極であり、第２の背側電極２３は負極であり、第３の背側電極２２は負極である。【００３４】
図２は、電気刺激用装着具の正面図であり、図３は当該電気刺激用装着具の背面図である。電気刺激用装着具としてのスパッツ３０において、スパッツ正面部３０aの裏面（スパッツ３０の裏側の面）には、第１の前側電極収容部１１０及び第２の前側電極収容部１２０が設けられており、第１の前側電極収容部１１０には第１の前側電極１１が収容されており、第２の前側電極収容部１２０には第２の前側電極１２が収容されている。【００３５】
スパッツ３０の着用状態において、第１の前側電極収容部１１０は、大腿四頭筋の起始部（大腿骨の付け根部分）に対応した位置に第１の前側電極１１を位置決めしており、第２の前側電極収容部１２０は、大腿四頭筋の停止部に対応した位置に第２の前側電極１２を位置決めしている。【００３６】
このように、第１の前側電極１１及び第２の前側電極１２を、人体の前面側において上下に並んで配設することにより、筋肉の筋線維の方向に沿って電気刺激を与えることができる。これにより、筋線維に直交する方向に電気刺激を付与する従来の刺激方式よりも、効果の高い電気刺激を付与することができる。なお、この裏付けデータを実施例に示している。【００３７】
図４は、スパッツ３０の裏側に設けられた第１の前側電極収容部１１０の収容構造を示した第１の前側電極収容部１１０の平面図である。ただし、第１の前側電極１１を投影して図示しており、鎖線は縫い目を示している。電極載置部１１０aは、帯状に形成されており、第１の前側電極１１よりも平面寸法が大きく形成されており、裏側（肌側）に撥水加工を施したスパッツ３０に対して縫着されている。電極載置部１１０aには、防水生地を用いることができる。【００３８】
帯状導電部１１０ｂの外縁部は、電極載置部１１０aに対して縫着されており、帯状導電部１１０ｂの外縁部よりも内側の領域に第１の前側電極１１を収容する収容領域が形成されている。帯状導電部１１０ｂの中央には、当該収容領域に第１の前側電極１１を組み込むための組み込み開口部１１０ｃが形成されている。組み込み開口部１１０ｃから当該収容領域に組み込まれた第１の前側電極１１は、電極載置部１１０a及び帯状導電部１１０ｂに挟持された状態で位置決めされる。【００３９】
図２を参照して、第１の前側電極１１に接続された導電線６１は、スパッツ３０の上部に形成された引出口３０cから引き出されて、後述する電気信号出力装置８０に電気的及び機械的に接続される。帯状導電部１１０ｂは、保水性生地により構成されており、水などの液体を含浸させることができる。本実施例では、保水性の高いニット素材を用いているが、織物、不織布などを用いることもできる。このように、帯状導電部１１０ｂに液体を含浸させることにより、電極から出力される電流を人体に通電させやすくすることができる。【００４０】
スパッツ３０の着用状態において、帯状導電部１１０ｂは人体の大腿骨の付け根部分に対応した位置に接触しており、帯状導電部１１０ｂに水などの液体を含浸させた状態で第１の前側電極１１に通電すると、帯状導電部１１０ｂを介して人体に電気刺激を与えることができる。【００４１】
なお、第２の前側電極収容部１２０の収容構造については、第１の前側電極収容部１１０と同様であるため説明を省略する。【００４２】
図３を参照して、電気刺激用装着具としてのスパッツ３０において、スパッツ背面部３０ｂの裏面（スパッツ３０の裏側の面）には、第１の背側電極収容部２１０、第３の背側電極収容部２２０及び第２の背側電極収容部２３０が設けられており、第１の背側電極収容部２１０には、第１の背側電極２１が収容されており、第３の背側電極収容部２２０には、第３の背側電極２２が収容されており、第２の背側電極収容部２３０には第２の背側電極２３が収容されている。第１の背側電極収容部２１０、第３の背側電極収容部２２０及び第２の背側電極収容部２３０の収容構造については、第１の前側電極収容部１１０と同様であるため説明を省略する。【００４３】
ここで、第１の背側電極２１の電極面積をＳ１、第３の背側電極２２の電極面積をＳ３及び第２の背側電極２３の電極面積をＳ２としたときに、その面積比は、好ましくは０．６S１＜S２＋S３＜１．４S１であり、より好ましくは０．8Ｓ１＜Ｓ２＋Ｓ３＜１．２Ｓ１である。面積比を０．６S１＜S２＋S３＜１．４S１に設定することにより、電流密度のバラツキが抑制され、０．8Ｓ１＜Ｓ２＋Ｓ３＜１．２Ｓ１に設定することにより、電流密度のバラツキがより効果的に抑制される。これにより、電気刺激時に使用者に加わる痛みを無くす（軽減する）ことができる。【００４４】
スパッツ３０の下端部には、帯状のサイズ調節部３０ｄが形成されており、このサイズ調節部３０ｄは、スパッツ背面部３０ｂに設けられた面ファスナー部３０eに着脱可能に装着される。したがって、面ファスナー部３０eにおけるサイズ調節部３０ｄの装着位置を変えることにより、簡単にサイズの調整を行うことができる。【００４５】
３０ｆは、通常のスパッツにも形成された一般的なスリットであるため、詳細な説明を省略する。また、本実施形態では、縫着という手段を用いて電極載置部１１０a及び帯状導電部１１０ｂを取り付けているが、接着や溶着（融着）等により取り付けてもよい。【００４６】
上述の構成によれば、スパッツ３０を着用するのみで、上述した所望の刺激部位に電極１１、１２、２１、２２、２３を配置することができる。これにより、電極の位置決め作業を簡素化することができる。また、電極載置部及び帯状導電部に挟まれた状態で電極は保持されるため、電極に外力が加わった際に、電極の位置ずれを効果的に防止することができる。【００４７】
また、スパッツ３０と電極１１、１２、２１、２２、２３の間に防水生地からなる電極載置部１１０aを介在させているため、保水性生地の帯状導電部１１０ｂに含侵された液体がスパッツ３０の表面に染み出でるのを防止できる。さらに、スパッツ３０の裏側（肌側）に撥水加工を施すことにより、スパッツ表面に液体が染み出ることをより効果的に防止できる。【００４８】
次に、図５を参照しながら、電極１１、１２、２１、２２、２３に出力される電気信号を生成する電気信号出力装置の構成について説明する。図５は、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。【００４９】
電気信号出力装置８０は、電気信号出力装置８０全体の制御を司る制御回路８３と、電源としての電源回路８２と、制御回路８３の制御信号に基づいて低周波のパルス信号を出力する低周波出力ドライバ８８と、所定周波数のクロック信号を制御回路８３に供給する発振子８５と、動作モード選択スイッチ８４と、リセット信号を制御回路８３に供給するリセット回路８６とを備えている。【００５０】
低周波出力用ドライバ８８から出力された信号は、出力調整用メインボリューム８９において無段階調整され、増幅回路８７に出力される。増幅回路８７は、右脚用の電極１１、１２に接続された第１の増幅回路８７Ａ、右脚用の電極２１、２２に接続された第２の増幅回路８７Ｂ、右脚用の電極２１、２３に接続された第３の増幅回路８７Ｃ、左脚用の電極１１、１２に接続された第４の増幅回路８７Ｄ、左脚用の電極２１、２２に接続された第５の増幅回路８７Ｅ及び左脚用の電極２１、２３に接続された第６の増幅回路８７Ｆから構成され、低周波出力用ドライバ８８から出力された信号を増幅する。【００５１】
第１〜第６の出力調整サブボリューム８９Ａ〜Ｆを操作することにより、第１〜第６の増幅回路８７Ａ〜Ｆから出力された増幅信号を４〜２０Ｈｚの間で無段階調整することができる。【００５２】
制御回路８３は、電源回路８２によるＤＣ５Ｖの電源及び発振子８５で励起される例えば８ＭＨｚ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８８に対して制御信号を出力する。【００５３】
低周波出力用ドライバ８８は、電源回路８２から供給される電圧及び制御回路８３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。【００５４】
動作モード選択スイッチ８４を操作することにより、第１の出力モード、第２の出力モード及び第３の出力モードを選択することができる。【００５５】
図６Ａは第１の出力モードの出力パターンを示しており、この出力パターンでは、周波数が４〜２０Ｈｚの方形信号を連続的に１秒間出力した後に、１秒間出力を禁止する刺激パターンを繰り返し行う。【００５６】
図６Ｂは、第２の出力モードの出力パターンを示しており、この出力パターンでは、周波数が４〜２０HZの方形信号を連続的に５秒間出力した後に、２秒間出力を禁止する刺激パターンを繰り返し行う。【００５７】
図６Ｃは第３の出力モードの出力パターンを示しており、この出力パターンでは、周波数が４〜２０Ｈｚの方形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）。【００５８】
（変形例）
第１の前側電極１１、第２の前側電極１２、第１の背側電極２１、第３の背側電極２２及び第２の背側電極２３の極性を反対にしてもよい。この場合、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
（実施形態１の実施例）
発明例１では、実施形態１のスパッツ３０を健常者に着用させ、図６Ｃの第３の出力モードで電気刺激を行った。比較例１では、大腿四頭筋に正極を配置して、大腿二頭筋に負極を配置して、同様に図６Ｃの第３の出力モードで健常者に電気刺激を行った。これらの発明例１及び比較例１における酸素摂取量を測定した。【００５９】
【表１】
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比較例１では約２．５倍しか酸素摂取量が増加しなかったが、発明例１では約６．３倍も酸素摂取量が増加した。したがって、筋線維に直交する方向に電気刺激を付与する従来の刺激方式よりも、筋線維に沿った方向に電気刺激を付与する本発明の刺激方式のが、代謝促進に有効であるということがわかった。【００６０】
刺激周波数を変化させて、図６Ｃの第３の出力モードで健常者に電気刺激を行った。その結果を図７及び図８に示す。図７（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ、２Ｈｚ、４Ｈｚ、８Ｈｚの周波数で電気刺激を行った場合の実験結果を示しており、下側のグラフがパルス信号（刺激）の出力タイミングを示しており、上側のグラフがパルス刺激に対する筋肉の張力を示している。【００６１】
図７（Ａ）では、Ｎ回目（Ｎは１以上の整数（以下同じ））のパルス刺激に対する筋収縮が終了した後に、Ｎ＋１回目のパルス刺激が開始され、その結果、Ｎ回目のパルス刺激とＮ＋１回目のパルス刺激とによる筋収縮が融合しなかった。【００６２】
これに対して、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）では、Ｎ回目のパルス刺激に対する筋収縮が終了する前（つまり、張力が０になる前）に、Ｎ＋１回目のパルス刺激が開始され、その結果、Ｎ回目のパルス刺激とＮ＋１回目のパルス刺激とによる筋収縮が融合した。これらの結果から、電気刺激の周波数の下限値を４Ｈｚに設定することにより、筋収縮の融合により張力（収縮力）が維持されて、代謝が亢進することがわかった。【００６３】
図８に図示するように、５０Ｈｚ、８０Ｈｚの周波数で電気刺激を行うと、強縮が起こり、血流の低下により筋疲労が促進されるため、代謝亢進への刺激が時間とともに大きく減少して、収縮力が弱くなり持続性がなくなることがわかった。これらの結果から、４〜２０Ｈｚの周波数で電気刺激を行うことにより、代謝を効果的に促進できることが証明された。【００６４】
（実施形態２）
本実施形態では、筋線維に沿った方向に電極を配置する例として、図９に図示する構成を採用した。図９（Ａ）は人体の正面図であり、図９（Ｂ）は人体の背面図である。【００６５】
図９（Ａ）を参照して、第１の前側電極１５１は正極であり、人体の大腿四頭筋の起始部（大腿骨の付け根部分）に対応した位置に配置されている。ここで、「対応した位置」とは、図９に図示するように、人体の前後方向視において、第１の前側電極１５１と大腿四頭筋の起始部とがオーバーラップしていることを意味する。【００６６】
第２の前側電極１５２は負極であり、人体の大腿四頭筋の停止部に対応した位置に配置されている。ここで、「対応した位置」とは、図９に図示するように、人体の前後方向視において、第２の前側電極１５２と大腿四頭筋の停止部とがオーバーラップしていることを意味する。なお、第１及び第２の前側電極１５１、１５２の極性を反対にしてもよい。【００６７】
図９（Ｂ）を参照して、第１の背側電極１６１は正極であり、人体の大殿筋及びハムストリングの境界部分に対応した位置に配置されている。ここで、「対応した位置」とは、図９に図示するように、人体の前後方向視において、第１の背側電極１６１と前記境界部分とがオーバーラップしていることを意味する。【００６８】
第２の背側電極１６２は負極であり、人体のハムストリングのうち大殿筋よりも下方に位置する部分に対応した位置に配置されている。ここで、「対応した位置」とは、図９に図示するように、人体の前後方向視において、第２の背側電極１６２と前記部分とがオーバーラップしていることを意味する。なお、第１及び第２の背側電極１６１、１６２の極性を反対にしてもよい。【００６９】
これらの第１及び第２の正側電極１５１、１５２、第１及び第２の背側電極１６１、１６２は、図１０及び図１１に図示する短パンツに組み込むことができる。図１０は短パンツの正面図であり、図１１は短パンツの背面図である。【００７０】
図１０に図示するように、第１の前側電極１５１は短パンツ１００の前側に形成された第１の前側電極収容部１７１に収容されており、第２の前側電極１５２は短パンツ１００の前側に形成された第２の前側電極収容部１７２に収容されている。【００７１】
短パンツ１００を着用した状態において、第１の前側電極収容部１７１は、大腿四頭筋の起始部に対応した位置に第１の前側電極１５１を位置決めしており、第２の前側電極収容部１７２は、大腿四頭筋の停止部に対応した位置に第２の前側電極１５２を位置決めしている。【００７２】
このように、第１及び第２の前側電極１５１、１５２を配置することにより、筋肉の筋線維の方向に沿って電気刺激を付与することができる。これにより、筋線維に直交する方向に通電する刺激方法よりも、効果の高い電気刺激を付与することができる。なお、その裏付けデータを後述する実施に示している。【００７３】
図１１に図示するように、第１の背側電極１６１は短パンツ１００の背側に形成された第１の背側電極収容部１８１に収容されており、第２の背側電極１６２は短パンツ１００の背側に形成された第２の背側電極収容部１８２に収容されている。【００７４】
短パンツ１００の着用状態において、第１の背側電極収容部１８１は、人体の大殿筋及びハムストリングの境界部分に対応した位置に第１の背側電極１６１を位置決めしており、第２の背側電極収容部１８２は、人体のハムストリングのうち大殿筋よりも下方に位置する部分に対応した位置に第２の背側電極１６２を位置決めしている。【００７５】
図１２は、短パンツ１００の背面側から視た第１の前側電極収容部１７１の概略図である。網状のシート部材１０１の周縁部は、短パンツ１００の背面生地に貼り着されている。シート部材１０１の周縁部に包囲された、シート部材１０１と短パンツ１００の背面生地との間の空間に第１の前側電極収容部１７１が形成される。第１の前側電極１５１は、この第１の前側電極収容部１７１に収容される。【００７６】
図１０を参照して、短パンツ１００の外面にはスリット１０２が形成されている。このスリット１０２は、第１の前側電極収容部１７１に連通しており、このスリット１０２から第１の前側電極収容部１７１の内部に第１の前側電極１５１を滑り込ませることにより、組み込み作業が完了する。なお、他の電極収容部も同じ構成であるため、説明を繰り返さない。【００７７】
このように、本実施形態の構成によれば、短パンツ１００を着用した状態において、短パンツ１００の外部から第１の前側電極１５１を組み込むことができる。これにより、着用者が短パンツ１００を脱ぐことなく、簡単に電極の組み込み作業が完了し、使用者及び使用者を介護する介護者の負担を大きく軽減することができる。【００７８】
電気信号出力装置の構成及び出力パターンについては、実施形態１と同様であるため説明を繰り返さない。【００７９】
（実施形態２の実施例）  本実施形態２の電極配置で電気刺激を行った。刺激モードとして、第２の出力モードを選択した。１０名の前十字靱帯再建術後の患者を対象として、５名の患者に電気刺激を与え、残りの５名の患者には電気刺激を与えなかった。電気刺激は、１日１回２０分間、週５回行った。実施期間は４週間とした。刺激周波数は２０Ｈｚに設定した。大腿直筋（以下ＲＦという）、中間広筋（以下ＶＩという）、外側広筋（以下ＶＬという）、ヒラメ筋（以下ＳＯという）を測定部位として、超音波による筋厚測定を行った。なお、病院で定められたリハビリプログラムにしたがい、全患者に膝可動域トレーニング、下肢筋肉トレーニングを課した。その結果を、表２〜５に示す。各表の縦軸は筋厚測定値、横軸は実施期間を示している。表２はＲＦの筋厚であり、実線が電気刺激を与えた患者、破線が電気刺激を与えなかった患者の筋厚を示している。
【表２】
2009072437.tif 000004
表３はＶＩの筋厚であり、実線が電気刺激を与えた患者、破線が電気刺激を与えなかった患者の筋厚を示している。
【表３】
2009072437.tif 000005
表４はＶＬの筋厚であり、実線が電気刺激を与えた患者、破線が電気刺激を与えなかった患者の筋厚を示している。
【表４】
2009072437.tif 000006
表５はＳＯの筋厚であり、実線が電気刺激を与えた患者、破線が電気刺激を与えなかった患者の筋厚を示している。
【表５】
2009072437.tif 000007
これらの結果からわかるように、実施形態２の電極配置で電気刺激を付与することにより、筋肉の厚みをより大きくすることができた。【００８０】
以上説明したように、筋線維に沿った方向に電極を配置することにより、代謝促進、筋肥大を図ることができる。【００８１】
（変形例）
上記実施形態１及び２において、電極をさらに増加させることもできる。図１３は変形例の電極の配置図であり、（Ａ）が人体の正面図、（Ｂ）が人体の背面図である。図１３（Ａ）を参照して、電極１５３、１５４は前脛骨筋に対応した位置に配置されており、一対の電極を構成している。電極１５３は、正極であってもよいし、負極であってもよい。【００８２】
図１３（Ｂ）を参照して、電極１６３、１６４は下腿三頭筋に対応した位置に配置されており、一対の電極を構成している。電極１６３は、正極してあってもよいし、負極であってもよい。【００８３】
これらの電極１５３、１５４、１６３、１６４は、スパッツ３０、短パンツ１００に装着されることなく、独立して設けられている。また、これらの電極１５３、１５４、１６３、１６４は電気信号出力装置８０に対して電気的及び機械的に接続されている。【００８４】
上述の実施例では、第２の出力モード、第３の出力モードを用いたが、第１の出力モードを用いることもできる。また、パルス状の電気刺激を付与することができれば、第１乃至第３の出力モード以外の他の出力モードを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】電極の配置を示した配置図であり、（Ａ）が人体の正面図、（Ｂ）が人体の背面図である。
【図２】スパッツの正面図である。
【図３】スパッツの背面図である。
【図４】電極の収容構造を示す電極収容部の平面図である。
【図５】電気信号出力装置のブロック図である。
【図６】電気信号の波形を示す波形図であり、（Ａ）が第１の出力モードにおける波形図、（Ｂ）が第２の出力モードにおける波形図、（Ｃ）が第３の出力モードにおける波形図である。
【図７】周波数と代謝促進との関係を示す実験データである。
【図８】周波数と代謝促進との関係を示す実験データである。
【図９】実施形態２の電極の配置を示した配置図であり、（Ａ）が人体の正面図、（Ｂ）が人体の背面図である。
【図１０】短パンツの正面図である。
【図１１】短パンツの背面図である。
【図１２】第１の前側電極収容部の概略図である。
【図１３】変形例の電極の配置を示した配置図であり、（Ａ）が人体の正面図、（Ｂ）が人体の背面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１１  第１の前側電極
１２  第２の前側電極
２１  第１の背側電極
２２  第３の背側電極
２３  第２の背側電極
３０  スパッツ
３０ａ  スパッツ正面
３０ｂ  スパッツ背面
８０  電気信号出力装置
８２  電池
８３  制御回路
８４  動作モード選択スイッチ
８５  発振子
８６  リセット回路
８７  昇圧回路
８８  低周波出力用ドライバ
８９  出力調整用ボリューム
１１０  第１の前側電極収容部
１２０  第２の前側電極収容部
２１０  第１の背側電極収容部
２２０  第３の背側電極収容部
２３０  第２の背側電極収容部
【図１】
2009072437.tif 000008
【図２】
2009072437.tif 000009
【図３】
2009072437.tif 000010
【図４】
2009072437.tif 000011
【図５】
2009072437.tif 000012
【図６】
2009072437.tif 000013
【図７】
2009072437.tif 000014
【図８】
2009072437.tif 000015
【図９】
2009072437.tif 000016
【図１０】
2009072437.tif 000017
【図１１】
2009072437.tif 000018
【図１２】
2009072437.tif 000019
【図１３】
2009072437.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月8日(2009.4.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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電極群と、
前記電極群が装着され、人体の下半身に着用される衣類形状の電極装着部材と、
を有する筋肥大電気刺激用装着具であって、
前記電極装着部材の着用状態において、
前記電極群は、人体の正面側に配置される前側電極ユニットと、人体の背面側に配置される背側電極ユニットとからなり、
前記前側電極ユニットは、大腿四頭筋の起始部に対応した位置に配置される第１の前側電極と、大腿四頭筋の停止部に対応した位置に配置され、前記第１の前側電極とは極性が異なる第２の前側電極とからなり、
前記背側電極ユニットは、人体の前後方向視における大殿筋及びハムストリングの境界部分に対応した位置に配置される第１の背側電極と、ハムストリングのうち大殿筋よりも下方に位置する部分に対応した位置に配置され、前記第１の背側電極とは極性が異なる第２の背側電極と、を有することを特徴とする筋肥大電気刺激用装着具。
【請求項２】
前記電極装着部材には、前記電極群を収容する収容部と、該電極装着部材の外面に形成され、前記電極群を前記収容部に組み込むための組み込みスリットと、を有することを特徴とする請求項１に記載の筋肥大電気刺激用装着具。
【請求項３】
前記電気信号出力装置から出力される電気信号の周波数が４〜２０Ｈｚであることを特徴とする請求項１又は２に記載の筋肥大電気刺激用装着具。
【請求項４】
請求項３に記載の筋肥大電気刺激用装着具と、
該筋肥大電気刺激用装着具の前記電極群に接続される前記電気信号出力装置と、
を有することを特徴とする筋肥大電気刺激システム。
【請求項５】
前記電気信号出力装置は、４〜２０ＨＺの周波数域に属するパルス状の電気信号を１秒間連続的に出力する刺激ステップと、前記電気信号を１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１の出力モードと、
４〜２０ＨＺの周波数域に属するパルス状の電気信号を５秒間連続的に出力する刺激ステップと、前記電気信号を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の出力モードと、
４〜２０ＨＺの周波数域に属するパルス状の電気信号を連続的に出力する刺激ステップのみからなる第３の出力モードと、のうち少なくとも一つの出力モードを有することを特徴とする請求項４に記載の筋肥大電気刺激システム。
【請求項６】
前記第１〜第３の出力モードの間で出力モードを切り替える切替部を有することを特徴とする請求項５に記載の筋肥大電気刺激システム。
【請求項７】
前記電気信号の周波数を４〜２０ＨＺの間で調節するための調整手段を有することを特徴とする請求項５又は６に記載の筋肥大電気刺激システム。
【請求項８】
前記電極装着部材は、防水機能のある電極載置部と保水性のある導電部とを有し、前記電極載置部と前記導電部との間に前記電極を配置したことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一つに記載の筋肥大電気刺激用装着具。
【請求項９】
前記電極装着部材は、防水機能のある電極載置部と保水性のある導電部とを有し、前記電極載置部と前記導電部との間に前記電極を配置したことを特徴とする請求項４乃至７のうちいずれか一つに記載の筋肥大電気刺激システム。
【請求項１０】
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電極群と、
前記電極群が装着され、人体の下半身に着用される衣類形状の電極装着部材と、
を有する代謝促進電気刺激用装着具であって、
前記電極装着部材の着用状態において、
前記電極群は、人体の正面側に配置される前側電極ユニットと、人体の背面側に配置される背側電極ユニットとからなり、
前記前側電極ユニットは、大腿四頭筋の起始部に対応した位置に配置される第１の前側電極と、大腿四頭筋の停止部に対応した位置に配置され、前記第１の前側電極とは極性が異なる第２の前側電極とからなり、
前記背側電極ユニットは、人体の前後方向視における大殿筋及びハムストリングの境界部分に対応した位置に配置される第１の背側電極と、ハムストリングのうち大殿筋よりも下方に位置する部分に対応した位置に配置され、前記第１の背側電極とは極性が異なる第２の背側電極と、大殿筋の起始部に対応した位置に配置され、前記第１の背側電極とは極性が異なる第３の背側電極を含むことを特徴とする代謝促進電気刺激用装着具。
【請求項１１】
前記第１、第２及び第３の背側電極の電極面積をそれぞれＳ１、Ｓ２及びＳ３としたときに、
０．６Ｓ１＜Ｓ２＋Ｓ３＜１．４Ｓ１
なる条件を満足することを特徴とする請求項１０に記載の代謝促進電気刺激用装着具。
【請求項１２】
前記電極装着部材には、前記電極群を収容する収容部と、該電極装着部材の外面に形成され、前記電極群を前記収容部に組み込むための組み込みスリットと、
を有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の代謝促進電気刺激用装着具。
【請求項１３】
前記電気信号出力装置から出力される電気信号の周波数が４〜２０Ｈｚであることを特徴とする請求項１０乃至１２のうちいずれか一つに記載の代謝促進電気刺激用装着具。
【請求項１４】
請求項１３に記載の代謝促進電気刺激用装着具と、
該代謝促進電気刺激用装着具の前記電極群に接続される前記電気信号出力装置と、
を有することを特徴とする代謝促進電気刺激システム。
【請求項１５】
前記電気信号出力装置は、４〜２０ＨＺの周波数域に属するパルス状の電気信号を１秒間連続的に出力する刺激ステップと、前記電気信号を１秒間出力しない刺激停止ステップと交互に繰り返す第１の出力モードと、
４〜２０ＨＺの周波数域に属するパルス状の電気信号を５秒間連続的に出力する刺激ステップと、前記電気信号を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の出力モードと、
４〜２０ＨＺの周波数域に属するパルス状の電気信号を連続的に出力する刺激ステップのみからなる第３の出力モードと、のうち少なくとも一つの出力モードを有することを特徴とする請求項１４に記載の代謝促進電気刺激システム。
【請求項１６】
前記第１〜第３の出力モードの間で出力モードを切り替える切替部を有することを特徴とする請求項１５に記載の代謝促進電気刺激システム。
【請求項１７】
前記電気信号の周波数を４〜２０ＨＺの間で調節するための調整手段を有することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の代謝促進電気刺激システム。
【請求項１８】
前記電極装着部材は、防水機能のある電極載置部と保水性のある導電部とを有し、前記電極載置部と前記導電部との間に前記電極を配置したことを特徴とする請求項１０乃至１３のうちいずれか一つに記載の代謝促進電気刺激用装着具。
【請求項１９】
前記電極装着部材は、防水機能のある電極載置部と保水性のある導電部とを有し、前記電極載置部と前記導電部との間に前記電極を配置したことを特徴とする請求項１４乃至１７のうちいずれか一つに記載の代謝促進電気刺激システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
一対の電極を配置することにより、筋肉運動を誘発していたため、効果が不十分であった
［０００７］
また、粘着式の電極パットを刺激部位に貼着することにより電気刺激を付与していたため、使用者周辺の障害物に電極パットが当接して、位置ずれを起こすおそれがあった。さらに、着用した衣服を一旦脱いでからでないと、電極パットを貼着できない場合もあり、使用者の負担が大きかった。特に、運動能力の低下した障害者が使用する場合には、障害者を介護する介護者の負担も大きくなるため、簡易な方法で電極を配置できる電気刺激装置が求められている。
［０００８］
そこで、本願発明は、人体への取り付けが容易で、効果の高い電気刺激を付与することが可能な電気刺激用装着具を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
［０００９］
上記課題を解決するために、本願発明の筋肥大電気刺激用装着具は、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電極群と、前記電極群が装着され、人体の下半身に着用される衣類形状の電極装着部材と、を有する筋肥大電気刺激用装着具であって、前記電極装着部材の着用状態において、前記電極群は、人体の正面側に配置される前側電極ユニットと、人体の背面側に配置される背側電極ユニットとからなり、前記前側電極ユニットは、大腿四頭筋の起始部に対応した位置に配置される第１の前側電極と、大腿四頭筋の停止部に対応した位置に配置され、前記第１の前側電極とは極性が異なる第２の前側電極とからなり、前記背側電極ユニットは、人体の前後方向視における大殿筋及びハムストリングの境界部分に対応した位置に配置される第１の背側電極と、ハムストリングのうち大殿筋よりも下方に位置する部分に対応した位置に配置され、前記第１の背側電極とは極性が異なる第２の背側電極と、を有することを特徴とする。
［００１０］
（２）（１）の構成において、前記電極装着部材には、前記電極群を収容する収容部と、該電極装着部材の外面に形成され、前記電極群を前記収容部に組み込むための組み込みスリットと、を有するように構成することもできる。
［００１１］
（３）（１）又は（２）の構成において、前記電気信号出力装置から出力される電気信号の周波数が４〜２０Ｈｚに設定することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
［００１２］
（４）（３）に記載の筋肥大電気刺激用装着具と、該筋肥大電気刺激用装着具の前記電極群に接続される前記電気信号出力装置と、を有することを特徴とする筋肥大電気刺激システム。
［００１３］
（５）（４）の構成において、前記電気信号出力装置は、４〜２０ＨＺの周波数域に属するパルス状の電気信号を１秒間連続的に出力する刺激ステップと、前記電気信号を１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１の出力モードと、４〜２０ＨＺの周波数域に属するパルス状の電気信号を５秒間連続的に出力する刺激ステップと、前記電気信号を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の出力モードと、４〜２０ＨＺの周波数域に属するパルス状や電気信号を連続的に出力する刺激ステップのみからなる第３の出力モードと、のうち少なくとも一つの出力モードを有するように構成することもできる。
［００１４］
（６）（５）の構成において、前記第１〜第３の出力モードの間で出力モードを切り替える切替部を設けることができる。
［００１５］
（７）（５）又は（６）の構成において、前記電気信号の周波数を４〜２０ＨＺの間で調節するための調整手段を設けることができる。
［００１６］
（８）（１）〜（３）の構成において、前記電極装着部材は、防水機能のある電極載置部と保水性のある導電部とを有し、前記電極載置部と前記導電部との間に前記電極を配置することができる。
［００１７］
（９）（４）〜（７）の構成において、前記電極装着部材は、防水機能のある電極載置部と保水性のある導電部とを有し、前記電極載置部と前記導電部との間に前記電極を配置することができる。
［００１８］
上記課題を解決するために、本願発明の代謝促進電気刺激用装着具は、（１０）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電極群と、前記電極群が装着され、人体の下半身に着用される衣類形状の電極装着部材と、を有する代謝促進電気刺激用装着具であって、前記電極装着部材の着用状態において、前記電極群は、人体の正面側に配置される前記電極ユニットと、人体の背面側に配置される背側電極ユニットとからなり、前記前側電極ユニットは、大腿四頭筋の起始部に対応した位置に配置される第１の前側電極と、大腿四頭筋の停止部に対応した位置に配置され、前記第１の前側電極とは極性が異なる第２の前側電極とからなり、前記背側電極ユニットは、人体の前後方向視における大殿筋及びハムストリングの境界部分に対応した位置に配置される第１の背側電極と、ハムストリングのうち大殿筋よりも下方に位置する部分に対応した位置に配置され、前記第１の背側電極とは極性が異なる第２の背側電極と、大殿筋の起始部に対応した位置に配置され、前記第１の背側電極とは極性が異なる第３の背側電極を含むことを特徴とする。
［００１９］
（１１）（１０）の構成において、前記第１、第２及び第３の背側電極の電極面積をそれぞれＳ１、Ｓ２及びＳ３としたときに、０．６Ｓ１＜Ｓ２＋Ｓ３＜１．４Ｓ１なる条件を満足するように構成することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
［００２０］
（１２）（１０）又は（１１）の構成において、前記電極装着部材には、前記電極群を収容する収容部と、該電極装着部材の外面に形成され、前記電極群を前記収容部に組み込むための組み込みスリットと、を有するように構成することができる。
［００２１］
（１３）（１０）〜（１２）の構成において、前記電気信号出力装置から出力される電気信号の周波数が４〜２０Ｈｚに設定することができる。
［００２２］
（１４）（１３）に記載の代謝促進電気刺激用装着具と、該代謝促進電気刺激用装着具の前記電極群に接続される前記電気信号出力装置と、を有することを特徴とする代謝促進電気刺激システム。（１５）（１４）の構成において、前記電気信号出力装置は、４〜２０ＨＺの周波数域に属するパルス状の電気信号を１秒間連続的に出力する刺激ステップと、前記電気信号を１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１の出力モードと、４〜２０ＨＺの周波数域に属するパルス状の電気信号を５秒間連続的に出力する刺激ステップと、前記電気信号を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の出力モードと、４〜２０ＨＺの周波数域に属するパルス状の電気信号を連続的に出力する刺激ステップのみからなる第３の出力モードと、のうち少なくとも一つの出力モードを有するように構成することができる。（１６）（１５）の構成において、前記第１〜第３の出力モードの間で出力モードを切り替える切替部を設けることができる。（１７）（１５）又は（１６）の構成において、前記電気信号の周波数を４〜２０ＨＺの間で調節するための調整手段を設けることができる。（１８）（１０）〜（１３）の構成において、前記電極装着部材は、防水機能のある電極載置部と保水性のある導電部とを有し、前記電極載置部と前記導電部との間に前記電極を配置することができる。（１９）（１４）〜（１７）の構成において、前記電極装着部材は、防水機能のある電極載置部と保水性のある導電部とを有し、前記電極載置部と前記導電部との間に前記電極を配置することができる。
発明の効果
［００２３］
本発明によれば、人体への取り付けが容易で、効果の高い電気刺激を付与することができる。
発明を実施するための最良の形態
［００２４］
本発明は、人体に電気刺激を付与する電極群を下半身に着用される衣類形状の電極装着部材に装着することを特徴としている。これにより、人体に電極を貼着する貼着作業が省略化され、使用者や使用者を介護する介護者の負担を大幅に軽減することができる。また、電極群は電気刺激用装着具に保持されるため、電極群の位置ずれを防止できる。
［００２５］
電極装着部材が着用されると、一対の電極は筋肉の筋線維に沿った方向に配置される。これにより、より効果的な筋肉運動を誘発することができる。
［００２６］
（実施形態１）
本実施形態では、筋線維に沿った方向に一対の電極を配置する例として、図１に図示する構成を採用した。図１（Ａ）は人体の正面図であり、図１（Ｂ）は人体の背面図である。
［００２７］
１１、１２、２１、２２、２３はそれぞれ電極を示しており、電極１１は人体の大腿四頭筋の起始部（大腿骨の付け根部分）に対応した位置に配置されている。ここで、「対応した位置」とは、図１に図示するように、人体の前後方向視において、電極１１と大腿四頭筋の起始部とがオーバーラップしていることを意味する。
［００２８］
電極１２は人体の大腿四頭筋の停止部に対応した位置に配置されている。「対応し
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月22日(2009.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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電極群と、
前記電極群が装着され、人体の下半身に着用される衣類形状の電極装着部材と、
を有する代謝促進電気刺激用装着具であって、
前記電極装着部材の着用状態において、
前記電極群は、人体の正面側に配置される前側電極ユニットと、人体の背面側に配置される背側電極ユニットとからなり、
前記前側電極ユニットは、大腿四頭筋の起始部に対応した位置に配置される第１の前側電極と、大腿四頭筋の停止部に対応した位置に配置され、前記第１の前側電極とは極性が異なる第２の前側電極とからなり、
前記背側電極ユニットは、人体の前後方向視における大殿筋及びハムストリングの境界部分に対応した位置に配置される第１の背側電極と、ハムストリングのうち大殿筋よりも下方に位置する部分に対応した位置に配置され、前記第１の背側電極とは極性が異なる第２の背側電極と、大殿筋の起始部に対応した位置に配置され、前記第１の背側電極とは極性が異なる第３の背側電極を含むことを特徴とする代謝促進電気刺激用装着具。
【請求項２】
前記第１、第２及び第３の背側電極の電極面積をそれぞれS１、S２及びS３としたときに、
０．６S１＜S２＋S３＜１．４S１
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の代謝促進電気刺激用装着具。
【請求項３】
前記電極装着部材には、前記電極群を収容する収容部と、該電極装着部材の外面に形成され、前記電極群を前記収容部に組み込むための組み込みスリットと、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の代謝促進電気刺激用装着具。
【請求項４】
前記電気信号出力装置から出力される電気信号の周波数が４〜２０Hzであることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一つに記載の代謝促進電気刺激用装着具。
【請求項５】
前記電極装着部材は、防水機能のある電極載置部と保水性のある導電部とを有し、前記電極載置部と前記導電部との間に前記電極を配置したことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一つに記載の代謝促進電気刺激用装着具。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちいずれか一つに記載の代謝促進電気刺激用装着具と、
該代謝促進電気刺激用装着具の前記電極群に接続される前記電気信号出力装置と、
を有することを特徴とする代謝促進電気刺激システム。
【請求項７】
前記電気信号出力装置は、４〜２０HZの周波数域に属するパルス状の電気信号を１秒間連続的に出力する刺激ステップと、前記電気信号を１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１の出力モードと、
４〜２０HZの周波数域に属するパルス状の電気信号を５秒間連続的に出力する刺激ステップと、前記電気信号を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の出力モードと、
４〜２０HZの周波数域に属するパルス状の電気信号を連続的に出力する刺激ステップのみからなる第３の出力モードと、のうち少なくとも一つの出力モードを有することを特徴とする請求項６に記載の代謝促進電気刺激システム。
【請求項８】
前記第１〜第３の出力モードの間で出力モードを切り替える切替部を有することを特徴とする請求項７に記載の代謝促進電気刺激システム。
【請求項９】
前記電気信号の周波数を４〜２０ＨＺの間で調節するための調整手段を有することを特徴とする請求項７又は８に記載の代謝促進電気刺激システム。
【国際調査報告】
2009072437.tif 000021
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