(57)【要約】【課題】  身体の機能の回復を促進させることを、可及的に適切に行える治療器を提供する。【解決手段】  患部（図３の例では足３１）に装着された状態で治療器１０を動作させて、パルス磁界を患部に与えながら、交流の高電位と、温熱とを患部に与えるようにすることで、パルス磁界に対する患部の反応閾値を変えることができるようにして、パルス磁界を患部に与えることによる効果をより一層高めることができ、患部の機能（例えば筋疲労）の回復を促進させることができるようにする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界を発生させる磁界発生手段と、
電位を発生させる電位発生手段と、
温熱を発生させる温熱発生手段と、
前記磁界発生手段、前記電位発生手段、及び前記温熱手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする治療器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記磁界と、前記電位及び前記温熱の少なくとも何れか一方とを、同時に発生させることを特徴とする請求項１に記載の治療器。
【請求項３】
前記磁界発生手段により発生される磁界を調節するためにユーザにより操作される第１の操作手段と、
前記電位発生手段により発生される電位を調節するためにユーザにより操作される第２の操作手段と、
前記温熱発生手段により発生される温熱を調節するためにユーザにより操作される第３の操作手段とを有し、
前記制御手段は、前記第１〜第３の操作手段の操作内容に応じて、前記磁界発生手段、前記電位発生手段、及び前記温熱手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の治療器。
【請求項４】
前記磁界発生手段は、コイルを有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の治療器。
【請求項５】
前記コイルは、身体に取り付けられる際に、前記身体に合わせて撓むことを特徴とする請求項４に記載の治療器。
【請求項６】
前記電位発生手段は、前記コイルを有し、
前記コイルから前記磁界と前記電位とが発生するようにしたことを特徴とする請求項４又は５に記載の治療器。
【請求項７】
前記温熱手段は、発熱体を有し、
前記コイルと前記発熱体とが、同一のシート状の収容部材に収容されていることを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載の治療器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、治療器に関し、特に、身体の機能の回復を促進させるために用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、身体に温熱と電位を与えて筋疲労等を軽減させるようにする治療器があった（特許文献１を参照）。かかる従来の治療器では、温熱効果と電位効果との複合作用による効果を期待するものであった。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９０２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述したような治療器の効果は、定性的な評価に基づくものであり、身体の機能の回復を十分に促進させるとは言い難かった。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、身体の機能の回復を促進させることを、可及的に適切に行える治療器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】
【０００５】
本発明の治療器は、磁界を発生させる磁界発生手段と、電位を発生させる電位発生手段と、温熱を発生させる温熱発生手段と、前記磁界発生手段、前記電位発生手段、及び前記温熱手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、磁界、電位、及び温熱を身体に与えることが可能になる。これにより、身体の機能の回復を促進させることを、従来の治療器よりも可及的に適切に行うことができる。
また、本発明の他の特徴によれば、磁界と、電位及び温熱の少なくとも何れか一方とを同時に発生させるようにしたので、身体の磁界に対する反応閾値を向上させることが可能になる。これにより、より小さな磁界で身体の機能の回復を促進させることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
今回、本願発明者らは、筋肉の痙攣が認められない程の小さなパルス磁界を筋肉に与えた場合であっても、身体の機能（例えば身体の筋疲労）の回復を促進させることができることを見出した。そして、このような現象は、パルス磁界を与えて身体内に渦電流が発生するとイオンが発生し、このイオンが筋肉に作用するためであることを突き止めた。
以下では、このようにして本願発明者らが今回初めて見出したことを前提として本発明の一実施形態を説明する。
【０００８】
図１は、本実施形態の治療器の機能構成の一例を示す図である。なお、以下の説明において、電流、電圧、及び磁界の値は、波高値を示すものとする。
図１において、治療器１０は、高電圧パルス発生回路１１と、磁気コイル１２、１３と、ヒータ制御回路１４と、ヒータ線１５と、制御部１６とを有している。
【０００９】
高電圧パルス発生回路１１は、パルス信号を生成して、磁気コイル１２、１３に与えるためのものである。
磁気コイル１２、１３は、それぞれ同じものである。各磁気コイル１２〜１４は、例えば、直径が０．１［ｍｍ］の電線（銅線）が５０回巻き回されて構成され、例えば、１０［ｃｍ］程度の大きさを有する。
【００１０】
図１に示すように、磁気コイル１２、１３の巻き始め側の端子１２ａ、１３ａは、高電圧パルス発生回路１１のパルス発生端子１１ａに接続されている。一方、磁気コイル１２、１３の巻き終わり側の端子１２ｂ、１３ｂは、高電圧パルス発生回路１１のパルス発生端子１１ｂに接続されている。このように、磁気コイル１２、１３は、並列に接続されている。
【００１１】
なお、磁気コイル１２、１３は、印加される電圧により、絶縁破壊が生じないように、絶縁材料を用いて加工されるのが好ましい。例えば、テフロン（登録商標）等の絶縁材料を用いて形成されたチューブに電線を通す等して、磁気コイル１２、１３を構成する。
【００１２】
ヒータ制御回路１４は、交流電力をヒータ線１５に与えるためのものである。
ヒータ線１５は、ヒータ制御回路１４から与えられた交流電力が加わることにより発熱するものである。なお、ヒータ線１５は、絶縁材料を用いて表面が加工されている。
なお、ヒータ線１５の一方の端子は、ヒータ制御回路１４の端子１４ａに、ヒータ線１５の他方の端子は、ヒータ制御回路１４の端子１４ｂにそれぞれ接続されている。
【００１３】
制御部１６は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ有するマイクロコンピュータを備え、ＲＯＭに格納されているプログラムを、ＣＰＵがＲＡＭを用いて実行してパルス発生装置１１の動作を制御するものである。
【００１４】
スイッチ群１７は、治療器１０に供給される電力をオン及びオフする電源スイッチと、高電圧パルス発生回路１１から発生するパルス磁界の大きさをユーザが調節するための磁界調節スイッチと、高電圧パルス発生回路１１から磁気コイル１２、１３に印加する電位を調節するための電位調節スイッチと、ヒータ制御回路１４から発生する電力に基づいてヒータ線１５が発熱する温度をユーザが調節するための温度調節スイッチとを有している。
【００１５】
治療器１０の電源スイッチがユーザによりオンされると、治療器１０に電力が供給される。そうすると、制御部１６は、磁界調節スイッチ及び電位調節スイッチで設定されている値に基づくパルス信号を発生するように、高電圧パルス発生回路１１を制御すると共に、温度調節スイッチで設定されている値に基づく交流電力を発生するように、ヒータ制御回路１４を制御する。これにより、電位調節スイッチで設定されている値の電位が磁気コイル１２、１３に与えられると共に、磁界調節スイッチで設定されている値のパルス磁界が磁気コイル１２、１３から発生する。また、ヒータ線１５付近の温度が、温度調節スイッチで設定されている値になる。
【００１６】
ここで、本実施形態の磁気コイル１２、１３が発生するパルス磁界は、０．０５［Ｔ］以上、１［Ｔ］以下、好ましくは、０．０５［Ｔ］以上、０．２［Ｔ］以下の範囲のパルス磁界である。また、高電圧パルス発生回路１１により磁気コイル１２、１３に与える電位は、例えば、３００［Ｖ］以上、３［ｋＶ］以下である。さらに、ヒータ線１５付近の温度範囲は、例えば、２５［℃］以上、５５［℃］以下である。
なお、スイッチ群１７には、前述した以外のスイッチが設けられていてもよいということは言うまでもない。
【００１７】
このように、本実施形態では、電位調節スイッチを用いて磁気コイル１２、１３に与えられる電位を調節すると共に、温度調節スイッチを用いてヒータ線１５付近の温度を調節することで、磁気コイル１２、１３から発生するパルス磁界に対する患部の反応閾値を変えることができるようにしている。ここで、反応感度とは、患部がパルス磁界に対して反応する感度をいう。例えば、患部に与える温度や電位が高くなると、患部は、パルス磁界に対して反応し易くなる（すんわち、反応感度が向上する）。よって、患部に与える温度や電位を高くすれば、より小さなパルス磁界でも、パルス磁界を患部に加えることによる効果が得られることになる。
【００１８】
図２は、治療器１０の外観構成の一例を示す図である。
図２において、制御ボックス１９には、図１に示した高電圧パルス発生回路１１、ヒータ制御回路１４、制御部１６が収容されている。また、制御ボックス１９の表面には、前述したスイッチが形成されている。
【００１９】
また、磁気コイル１２、１３と、ヒータ線１５は、磁気コイル１２、１３が、ヒータ線１５の蛇行部分を挟むように、テフロン（登録商標）製のマット１８の内部の所定の位置に固着される。なお、マット１５を形成する材料は、テフロン（登録商標）に限定されない。例えば、布製のマット１５であってもよい。
マット１８には、簡易ファスナ（所謂マジックテープ（登録商標））１８ａ、１８ｂが取り付けられている。使用に際しては、例えば、図３（ａ）に示すように、人間の足３１の膝付近にマット１８を巻き付けて簡易ファスナ１８ａ、１８ｂでマット１８の両端部を留めるようにする。このとき、磁気コイル１２、１３が、人間の足３１の膝付近の形状に合わせて撓むようになる。なお、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ´方向から見た断面図である。また、磁気コイル１２〜１４は、３０度から４５度位まで撓むようにするのが好ましいが、患部に応じて撓めば、磁気コイル１２〜１４が撓む角度はこのような範囲に限定されない。
【００２０】
（試験結果）
本願発明者らは、本実施形態の磁気コイル１２、１３の有用性を評価するために、以下のような試験を行った。
骨、関節、及び神経に既往歴がなく、普段特別な筋力トレーニングを行っていない健常成人５名を被験者とした。なお、被験者の平均年齢は２３．６歳である。また、被験者の前腕部を測定対象とした。
【００２１】
仰臥位で腕に負担の掛からない体勢で被験者に握力計を把持してもらい、この握力計を用いて運動タスクを行ってもらった。運動タスクは、等尺性把握運動とした。また、最大随意収縮（Maximum Voluntary Contraction；ＭＶＣ）の５０％を運動負荷とした。このような運動負荷を３０秒間維持してもらうことで、前腕部に局所的筋疲労を与えた後、１８０秒間休息をとってもらった。このような運動負荷と休息とを１セットとして試験を行った。
【００２２】
このような試験において、前記運動負荷を３０秒間維持してもらった後、本実施形態の治療器１０を用いて被験者の前腕部にパルス磁界（磁気刺激）を与えながら休息をとってもらった場合と、磁気刺激を与えずに休息をとってもらった場合とで、発揮筋力と積分筋電図（筋電図の電位を時間積分した値）がどのように異なるのかを調査した。
【００２３】
図４は、前記運動負荷と休息とからなる試験の回数（セット数）と、被験者の発揮筋力との関係を示した図である。図４において０［Ｔ］とは、パルス磁界を与えずに休息をとってもらった場合を示している。一方、０．１［Ｔ］、０．５［Ｔ］、１．０［Ｔ］は、それぞれ、本実施形態の治療器１０を用いて被験者の前腕部に０．１［Ｔ］、０．５［Ｔ］、１．０［Ｔ］のパルス磁界を与えたことを示している。なお、図４では、各セットで前記運動負荷を被験者にかけた場合に被験者が発揮した発揮筋力の平均値を、疲労前に前記運動負荷を被験者にかけた場合に被験者が発揮した発揮筋力の平均値で規格化した値を示している。すなわち、図４では、各セットでの発揮筋力の平均値を１セット目での発揮筋力の平均値で割った値を示している。
【００２４】
図４に示すように、被験者にパルス磁界を与えない場合は、セット数が増すにつれて、前記運動負荷を維持することができなくなり、発揮筋力が低下していることが分かる。これに対して、被験者に１．０［Ｔ］、０．５［Ｔ］、及び０．１［Ｔ］のパルス磁界を与えると、発揮筋力の低下を抑制することができることが分かる。このように、１．０［Ｔ］以下のパルス磁界を与えた場合であっても、発揮筋力の低下を抑制することができることが分かる。
【００２５】
図５は、前記運動負荷と休息とからなる試験の回数（セット数）と、積分筋電図との関係を示した図である。図５において、「磁気刺激なし」とは、パルス磁界を与えずに休息をとってもらった場合を示している。一方、「磁気刺激あり」とは、本実施形態の治療器１０を用いて被験者の前腕部に０．１［Ｔ］のパルス磁界を与えたことを示している。なお、図５においても、図４と同様に、各セットで前記運動負荷を被験者にかけた場合の積分筋電図の平均値を、疲労前に前記運動負荷を被験者にかけた場合の積分検電図の平均値で規格化した値を示している。すなわち、図５では、各セットでの積分検電図の平均値を１セット目での積分検電図の平均値で割った値を示している。
【００２６】
図５に示すように、被験者にパルス磁界を与えない場合は、セット数が増すにつれて、積分検電図は、急激に増加する。これに対し、被験者に０．１［Ｔ］のパルス磁界を与えると、積分検電図の増加を抑制することができることが分かる。
図４及び図５から、筋肉の痙攣が認められない程に、磁気コイルに流すパルス電流の大きさを小さくしても、筋疲労の回復を促進させることができることが裏付けられた。このように筋疲労の回復が促進するのは、身体内に発生するイオンが筋肉に作用しているためであると考えられる。
【００２７】
以上のように、本実施形態では、患部（図３の例では足３１）に装着された状態で治療器１０を動作させて、磁界、電位、及び温熱を患部に与えられるようにした。このように電位及び温熱に加え、パルス磁界を患部に与えることで、身体に誘導電流を流すことができる。したがって、電位及び温熱だけで治療していた従来の治療器よりも効果的に身体の機能の回復を促進させることができる。また、着衣されたまま患部にパルス磁界を与えた場合でも身体に誘導電流を流すことができる。これにより、電位及び温熱だけで治療していた従来の治療器よりも使い勝手の良い治療器を実現することができる。
【００２８】
また、患部に温熱を与えて患部の温度を上げたり、患部に電位を与えたりしながら、パルス磁界を患部に与えるようにしたので、パルス磁界に対する患部の反応閾値を向上させることができる。すなわち、電位及び温熱の少なくとも何れか一方を患部に与えることによって、パルス磁界を患部に与えることによる効果を、パルス磁界を単独で患部に与えた場合よりも高めることができる。すなわち、本実施形態の治療器１０は、電位と温熱とを組み合わせて使用した場合や、パルス磁界を単独で使用した場合では得られない相乗効果により患部の機能（例えば筋疲労や骨粗鬆症）の回復を促進させることができる。
【００２９】
さらに、磁気コイル１２、１３を用いて０．０５［Ｔ］以上、１［Ｔ］以下、好ましくは０．０５［Ｔ］以上、０．２［Ｔ］以下のパルス磁界を発生させて、身体の機能の回復を促進するようにしたので、従来よりも細い電線を用いて磁気コイル１２、１３を形成することができる。これにより、磁気コイル１２、１３（マット１８）を比較的自由に変形させることができ、使用に際し、磁気コイル１２、１３を身体の形状に合わせて撓ませることができる。したがって、身体の肩や膝等の湾曲部に可及的に磁気コイル１２、１３をフィットさせることができる。よって、身体の機能の回復を促進することが、可及的に簡単な構成の磁気コイル１２、１３で実現することができる。
【００３０】
また、本実施形態では、磁気コイル１２、１３、ヒータ線１５の蛇行部分が一列に配置されるように、磁気コイル１２、１３、ヒータ線１５をマット１８内に固着するようにして、マット１８をシート状にしたので、従来よりも身体に取り付け易い治療器１０を実現することができる。これにより、治療器１０の使用範囲を従来よりも拡大させることができる。
【００３１】
さらに、本実施形態では、磁気コイル１２、１３に１００［Ａ］のパルス電流を流すようにし、磁気コイル１２、１３に流す電流を従来（例えば３０００［Ａ］）よりも大幅に低くするようにしたので、従来よりも使用場所や、取り扱い方法の制限を少なくすることができる。なお、磁気コイル１２、１３に流すパルス電流の値は、５０［Ａ］以上、３００［Ａ］以下、好ましくは１００［Ａ］以上１５０［Ａ］以下にすることができる。また、このパルス電流は、短時間（例えば１００［μｓ］）磁気コイル１２〜１４に与えられるものであり、磁気コイル１２〜１４から発せられる熱により磁気コイル１２〜１４が絶縁破壊を起こさないように、間隔をあけて与えられる。
【００３２】
なお、本実施形態のように、磁気コイル１２、１３が、高電位を発生させる機能と、パルス磁界を発生する機能とを兼用するようにすれば、治療器１０を小型化することができるが、磁気コイル１２、１３とは別に、高電位を発生させる部材（例えば電線）を設けるようにしてもよい。
【００３３】
また、本実施形態では、磁気コイル１２、１３と、ヒータ線１５とを一列に並べるようにして、マット１８を患部に取り付け易くなるようにしたが、必ずしも磁気コイル１２、１３と、ヒータ線１５とを一列に並べる必要はない。例えば、第１のマット内に、磁気コイル１２、１３を一列に並べて配置すると共に、第２のマット内にヒータ線１５を配置し、これら第１及び第２のマットを張り合わせるようにしてもよい。
また、ヒータ線１５を用いて患部に温熱を与えるようにしたが、必ずしも線状の発熱体を用いる必要はない。
さらに、本実施形態では、２つの磁気コイル１２、１３を用いるようにしたが、磁気コイルの数は、１つ以上であればいくつであってもよい。
【００３４】
また、本実施形態では、磁気コイル１２、１３の大きさを、１０［ｃｍ］程度にしたが、磁気コイル１２、１３の大きさは、使用する箇所に合わせることができる。例えば、磁気コイル１２〜１４の大きさを、２０［ｃｍ］程度にすることもできる。なお、本実施形態の磁気コイル１２、１３の大きさは、５［ｃｍ］以上、１５［ｃｍ］以下、好ましくは６［ｃｍ］以上、１２［ｃｍ］以下の範囲で適宜決定することができる。
【００３５】
また、本実施形態では、直径が０．１［ｍｍ］の電線を用いて磁気コイル１２、１３を形成するようにしたが、磁気コイル１２、１３に使用される電線の直径は、０．０５［ｍｍ］以上、１［ｍｍ］以下、好ましくは、０．１［ｍｍ］以上、０．５［ｍｍ］以下にすることができる。
【００３６】
また、本実施形態では、断面が円形である電線を用いて磁気コイル１２、１３を形成するようにしたが、必ずしも断面が円形である電線を用いて磁気コイルを形成する必要はない。例えば、薄板状の電線（銅線）を用いて磁気コイルを形成するようにしてもよい。
【００３７】
例えば、図６に示すように、幅が２０［ｍｍ］、厚さが０．１［ｍｍ］の薄板状の電線（例えば銅線）６１ａ〜６１ｎを円形に加工し、円形に加工した複数の電線（銅線）６１ａ〜６１ｎを、巻順の方向（図の矢印の方向）が同一方向になるように電気的に接続して磁気コイルを形成するようにすればよい。この場合、絶縁材料で形成された布状のテープを電線６１ａ〜６１ｎに巻き付けるなどして、形成された磁気コイルに絶縁破壊が生じるのを防止するようにするのが好ましい。
【００３８】
このようにすれば、前述した効果に加え、マット１８の厚さを可及的に薄くしつつ、磁気コイルに流す電流を可及的に大きくすることが可能になる。これにより、磁気コイルから発生させるパルス磁界の範囲をより広範囲にすることができ、治療器１０のダイナミックレンジをより拡大させることができる。
なお、薄板状の電線６１ａ〜６１ｎの幅と厚さは、前述したものに限定されない。例えば、幅を７．５［ｍｍ］以上、２５［ｍｍ］以下、好ましくは１０［ｍｍ］以上、２０［ｍｍ］以下にすることができる。また、厚さを０．０２［ｍｍ］以上、０．５［ｍｍ］以下、好ましくは０．０５［ｍｍ］以上、０．２［ｍｍ］以下にすることができる。
【００３９】
また、本実施形態では、簡易ファスナ１８ａ、１８ｂでマット１８の両端部を留めるようにしたが、簡易ファスナ１８ａ、１８ｂに加え、患部に取り付けられたマット１８の周囲にバンドを巻いて、マット１８の位置がずれることをより一層防止することができるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態を示し、治療器の機能構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示し、治療器の外観構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態を示し、治療器の取り付け例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態を示し、運動負荷と休息とからなる試験のセット数と、被験者の発揮筋力との関係を示した図である。
【図５】本発明の実施形態を示し、前記運動負荷と休息とからなる試験のセット数と、積分筋電図との関係を示した図である。
【図６】本発明の実施形態を示し、薄板状の電線を用いて形成される磁気コイルの一例を示した図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  治療器
１１  高電圧パルス発生回路
１２、１３  磁気コイル
１４  ヒータ制御回路
１５  ヒータ線
１６  制御部
１７  スイッチ類
１８  マット
１９  制御ボックス
３１  患部（人間の足）
【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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