(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの正極電極端子と少なくとも１つの負極電極端子を有する少なくとも１つの電気刺激装置を備え、
前記正極電極端子と前記負極電極端子との間には第１間隔距離を有し、且つ前記正極電極端子と前記負極電極端子は刺激したい神経と第２間隔距離を隔て、前記電気刺激装置は電圧を電気的に伝導し、前記電圧は１０Ｖより小さいか等しく、且つ周波数は２００ｋＨｚ〜８００ｋＨｚの範囲であり、前記電気刺激装置の正極電極端子と負極電極端子は電磁場を生成し、前記電磁場を神経細胞が破壊されない１００Ｖ／ｍ〜１０００Ｖ／ｍの範囲において、前記電磁場で刺激したい神経の周囲を覆わせることで、刺激したい神経に対して電磁刺激を行うことを特徴とする高周波電磁場刺激装置。
【請求項２】
前記電圧は±３Ｖ〜±１０Ｖであり、且つ周波数は２００ＫＨｚ〜８００ＫＨｚであることを特徴とする請求項１に記載の高周波電磁場刺激装置。
【請求項３】
前記正極電極端子の幅と前記負極電極端子の幅は１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の高周波電磁場刺激装置。
【請求項４】
前記電気刺激装置の外部は絶縁体を有し、前記正極電極端子と前記負極電極端子は前記絶縁体を介して設置され、前記正極電極端子と前記負極電極端子との間の前記第１間隔距離は３ｍｍ〜７ｍｍの範囲であり、前記電気刺激装置の正極電極端子及び負極電極端子と刺激したい神経との間を隔てる前記第２間隔距離は１０ｍｍより小さいか等しいことを特徴とする請求項１に記載の高周波電磁場刺激装置。
【請求項５】
前記電気刺激装置は、直線状であり、且つ前記電気刺激装置には少なくとも１つの正極電極端子と少なくとも１つの負極電極端子が設けられ、各前記正極電極端子及び各前記負極電極端子は刺激したい神経と第２間隔距離を隔てることを特徴とする請求項１に記載の高周波電磁場刺激装置。
【請求項６】
前記電気刺激装置は、リング状であり、且つ前記電気刺激装置には少なくとも２つの正極電極端子と少なくとも２つの負極電極端子が設けられ、各前記正極電極端子及び各前記負極電極端子は、刺激したい神経を取り囲むと同時に、前記刺激したい神経と第２間隔距離を隔てることを特徴とする請求項１に記載の高周波電磁場刺激装置。
【請求項７】
前記電気刺激装置は、弧状であり、且つ前記電気刺激装置には少なくとも２つの正極電極端子と少なくとも２つの負極電極端子が設けられ、各前記正極電極端子及び各前記負極電極端子は、刺激したい神経を取り囲むと同時に、前記刺激したい神経と第２間隔距離を隔てることを特徴とする請求項１に記載の高周波電磁場刺激装置。
【請求項８】
前記電気刺激装置は、螺旋状であり、且つ前記電気刺激装置には少なくとも２つの正極電極端子と少なくとも２つの負極電極端子が設けられ、各前記正極電極端子及び各前記負極電極端子は、刺激したい神経を取り囲むと同時に、前記刺激したい神経と第２間隔距離を隔てることを特徴とする請求項１に記載の高周波電磁場刺激装置。
【請求項９】
前記電気刺激装置には複数の正極電極端子と複数の負極電極端子が設けられ、各前記正極電極端子と各前記負極電極端子は排列されてアレイを形成し、且つ各前記正極電極端子及び各前記負極電極端子は刺激したい神経と第２間隔距離を隔てることを特徴とする請求項１に記載の高周波電磁場刺激装置。
【請求項１０】
前記第２間隔距離は１０ｍｍより小さいか等しいことを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の高周波電磁場刺激装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、神経閾値を変更する高周波電磁場刺激装置に関し、特に、電気刺激装置によって、電圧が１０Ｖより小さいか等しく、且つ周波数が２００ｋＨｚ〜８００ｋＨｚの範囲の低電圧かつ高周波数の信号を伝導するとともに、電気刺激装置と刺激したい神経との間に第２間隔距離を隔てさせることによって、電気刺激装置より生じた電磁場で刺激したい神経の周囲を覆わせ、刺激したい神経に対して低強度の電磁刺激を行うことで、電磁刺激を受けた神経エリアの閾値を高めることのできる高周波電磁場刺激装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体の神経は主に脳から発する指令（電流）の伝導経路として使用される。人体の神経には閾値を有し、損傷した神経エリアの閾値は通常低下するため、損傷した神経エリアに対応する人体の部位は不快感、痛みを特に感じやすく、これが長く続くと慢性疼痛となる。
【０００３】
臨床診療では、連続無線周波刺激法（continuous radiofrequency、CRFと称する）が使用されており、この方法は電気焼灼法とも呼ばれ、すでに、例えば、頸部頭痛、後頭神経痛、頸椎損傷、肋間神経痛などの様々な合併症に応用されている。連続無線周波刺激法（CRF）は、主に、電気焼灼針を患部の関連神経組織付近に挿入し、連続的な高周波電気刺激により生成された高温を利用して、患部の神経組織を焼灼する。患部の神経組織を焼灼することによって、手術後の患部の鎮痛効果を図る。しかしながら、人体の自然修復機能が触発されると、焼灼した神経組織は自然修復するため、一旦神経組織が自然修復したら、新たな神経組織は元の神経組織の形状の通りには成長せず、すでに焼灼した神経組織から任意に成長し、神経腫瘍を形成してしまう。神経腫瘍が形成されると、神経はより一層圧迫されるとともに損傷しやすくなり、患部の痛みが再度発生し、痛み具合がより深刻になる可能性がある。
【０００４】
臨床では、パルス高周波刺激（pulsed radiofrequency；PRFと称する）法はもう１つの方法として使用されており、この方法は、主に、電極針を患部の関連神経組織付近に挿入し、秒ごとに４５Ｖの高電圧高周波電流によって、患部の神経組織に対して２回刺激を与え、且つ毎回の刺激を２０マイクロ秒（ｍｓ）にするものである。このパルス高周波刺激法は間欠パルス方式を利用し、刺激過程において温度が高電圧電流により上昇しないように抑制し、刺激過程における熱影響を４２℃より低くすることができる。このため、この方法は高電圧電流に刺激される神経組織が高温により破壊され、または壊死するのを避けて、手術後の神経腫瘍の形成を防止することができる。
【０００５】
米国特許第６２４６９１２号の「Modulated high frequency tissue modification」は次の内容を開示した。１つの正極電極軸１と１つの負極接地シート１６をそれぞれ高周波パルス発生器１１に接続させ、正極電極軸１を人体に挿入し、電極軸１の電極端子２を神経患部に位置させると同時に、負極接地シート１６を人体外部に貼ることで、電気ループを形成する。次に、高周波パルス発生器１１を利用して数十ボルトの高電圧の高周波パルス電流を生成し、電極端子２で神経患部に対して刺激を行うことよって、刺激過程における温度を上昇させないようにし、神経組織が高温により破壊され、または壊死するのを避けることができる。しかしながら、高電圧の刺激電流を効果的に制御して温度の上昇を避けるためには、ユーザは、パルスの間欠時間を正確に制御する必要がある。
【発明の概要】
【０００６】
従来技術の問題と欠点を解決するために、本発明は、神経閾値を変更する高周波電磁場刺激装置を開示し、少なくとも１つの電気刺激装置を備える。電気刺激装置は少なくとも１つの正極電極端子と少なくとも１つの負極電極端子を備え、正極電極端子と負極電極端子との間には絶縁のための第１間隔距離が設けられ、且つ正極電極端子と負極電極端子は刺激したい神経と第２間隔距離を隔てるように設けられる。また、電気刺激装置は電圧を電気的に伝導し、この電圧は１０Ｖより小さいか等しく、且つ周波数は２００ｋＨｚ〜８００ｋＨｚである。電気刺激装置の正極電極端子と負極電極端子は、神経細胞が破壊されない１００Ｖ／ｍ〜１０００Ｖ／ｍの範囲の電磁場を生成し、この電磁場で刺激したい神経の周囲を覆わせることで、刺激したい神経に対して電磁刺激を行う。この低強度、低温の高周波電磁刺激によって、電磁刺激された神経エリアの閾値を高め、電磁刺激された神経エリアの神経伝導能力を下げることで、患者の神経の痛みを効果的に緩和することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一応用実施例に係る高周波電磁場刺激装置の作動流れ図である。
【図２】本発明の高周波電磁場刺激装置の概略図である。
【図３】本発明の高周波電磁場刺激装置の第１テスト概略図である。
【図４】本発明の高周波電磁場刺激装置の第２テスト概略図である。
【図５】本発明の高周波電磁場刺激装置の第３テスト概略図である。
【図６】本発明の第１実施例の高周波電磁場刺激装置の概略図である。
【図７】本発明の第２実施例の高周波電磁場刺激装置の概略図である。
【図８】本発明の第３実施例の高周波電磁場刺激装置の概略図である。
【図９】本発明の第４実施例の高周波電磁場刺激装置の概略図である。
【図１０】本発明の第２実施例に係る高周波電磁場刺激装置の応用概略図である。
【図１１】本発明の第２実施例に係る高周波電磁場刺激装置のもう１つの応用概略図である。
【図１２】本発明の高周波電磁場刺激装置の第４テスト概略図である。
【図１３】本発明の第５実施例の高周波電磁場刺激装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の他の特徴と利点を簡潔に理解できるようにし、且つ本発明により達成される効果を明らかとするために、図面と合わせて、本発明の特徴と長所を詳しく述べる。以下の各実施例は、本発明の観点を更に詳しく説明するためのものであって、如何なる観点からも、本発明の範囲を制限するためのものではない。
【０００９】
まず、図１、２を参照されたい。本発明は、神経閾値を変更する高周波電磁場刺激装置を開示し、この高周波電磁場刺激装置は少なくとも１つの電気刺激装置を備える。
【００１０】
電気刺激装置１は少なくとも１つの正極電極端子１２と少なくとも１つの負極電極端子１３を備え、且つ電気刺激装置１の外域は絶縁体１１を有する。正極電極端子１２と負極電極端子１３はそれぞれ絶縁体１１を介して設けられ、正極電極端子１２と負極電極端子１３との間には絶縁のための第１間隔距離ｂが設けられ、第１間隔距離ｂは３ｍｍ〜７ｍｍである。また、電気刺激装置１の正極電極端子１２と負極電極端子１３は刺激したい神経２と第２間隔距離ｃを隔て、第２間隔距離ｃは１０ｍｍより小さいか等しい。また、電気刺激装置１は電圧を電気的に伝導し、この電圧は１０Ｖより小さいか等しく、且つ周波数を２００ｋＨｚ〜８００ｋＨｚの範囲にすることで、電気刺激装置１の正極電極端子１２と負極電極端子１３に電磁場を生成させる。この電磁場で刺激したい神経２の周囲を覆わせることで、刺激したい神経２に対して低強度、低温の高周波電磁刺激を行う。
【００１１】
電気刺激装置１の電気的伝導の最も好ましい電圧値は±３Ｖ〜±１０Ｖであり、且つその周波数は２００ＫＨｚ〜８００ＫＨｚであり、電磁場の範囲は神経細胞が破壊されない１００Ｖ／ｍ〜１０００Ｖ／ｍの範囲である。
【００１２】
本発明について、ここで１つの実施例を挙げて説明する。電気刺激装置１は、予め外部の電極装置に電気的に接続され、この電極装置は所定の電圧を出力し、且つこの電圧を電気刺激装置1に印加する。この電圧は１０Ｖより小さいか等しく、且つ周波数を２００ｋＨｚ〜８００ｋＨｚの範囲とすることで、電気刺激装置１の正極電極端子１２と負極電極端子１３に低強度、低温の神経細胞が破壊されない１００Ｖ／ｍ〜１０００Ｖ／ｍの範囲の電磁場を生成させる。正極電極端子１２と負極電極端子１３の電極幅aは１ｍｍ〜３ｍｍの範囲とする。
【００１３】
本発明の高周波電磁場刺激装置の応用実施例において、その高周波電磁場刺激装置は次のステップを実施する。
【００１４】
ステップ１００：少なくとも１つの電気刺激装置１を設置する。電気刺激装置１は少なくとも１つの正極電極端子１２と少なくとも１つの負極電極端子１３を備え、正極電極端子１２と負極電極端子１３との間は絶縁のための第１間隔距離ｂを有する。
【００１５】
ステップ１１０：電気刺激装置１の正極電極端子１２と負極電極端子１３とを、刺激したい神経２から第２間隔距離ｃを隔てさせる。
【００１６】
ステップ１２０：電気刺激装置１に対して所定の電圧を入力し、電気刺激装置１の正極電極端子１２と負極電極端子１３に電磁場を生成させ、この電磁場で刺激したい神経２の周囲を覆わせることで、刺激したい神経２に対して電磁刺激を行う。この電圧は１０Ｖより小さいか等しく、且つ周波数は２００ｋＨｚ〜８００ｋＨｚである。
【００１７】
電気刺激装置１の正極電極端子１２と負極電極端子１３は電磁場を生成し、この電磁場により刺激したい神経２の周囲を覆わせることで、刺激したい神経２に対して低強度、低温の高周波電磁刺激を行うことによって、神経２の組織細胞を破壊しない状況で、神経２の中に生物分子が生成するのを防止すると同時に、電磁刺激された神経２エリアの閾値を変更して高めさせ、電磁刺激された神経２エリアの神経伝導能力を下げることで、患者の神経の痛みを効果的に緩和することができる。
【００１８】
本発明は、正極電極端子１２と負極電極端子１３の電極幅ａ、正極電極端子１２と負極電極端子１３との間の第１間隔距離ｂ、または正極電極端子１２及び負極電極端子１３と神経２との間の第２間隔距離ｃを調整することによって、電磁場のパターンを調整する。
電磁場の範囲は、図３と図４及び図１２に示したように、神経細胞が破壊されない１００Ｖ／ｍ〜１０００Ｖ／ｍの範囲に設定することが好ましい。ここで本発明の一実施例について説明する。この実施例において、入力電圧は５Ｖ、且つ周波数は５００ｋＨｚに設定され、正極電極端子１２と負極電極端子１３の電極幅a及び第２間隔距離ｃは何れも固定値である。正極電極端子１２と負極電極端子１３との間の第１間隔距離ｂが比較的に小さい時には、図３に示すように、電磁場の一部で刺激したい神経２の周囲を覆わせることができる。正極電極端子１２と負極電極端子１３との間の第１間隔距離ｂが比較的に大きい時には、図４に示すように、その電磁場のパターンは、刺激したい神経２の周囲を完全に覆わせることができるが、相対的に、正極電極端子１２と負極電極端子１３の電磁場に近ければ近いほど、その電場強度は相対的に強くなる。
【００１９】
図５を参照されたい。本発明のもう１つの実施例を開示する。この実施例において、入力電圧を５Ｖ、且つ周波数を５００ｋＨｚに設定し、正極電極端子１２と負極電極端子１３の電極幅ａを１ｍｍとし、第２間隔距離ｃを５ｍｍとし、且つ正極電極端子１２と負極電極端子１３との間の第１間隔距離ｂをそれぞれ２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍとする時、測定された参考データからわかるように、正極電極端子１２と負極電極端子１３との間の第１間隔距離ｂが４ｍｍから５ｍｍの場合、電磁場の電場強度はより好ましいのである。
【００２０】
図２と図６を参照されたい。電気刺激装置１は、直線状であり、且つ電気刺激装置１には少なくとも１つの正極電極端子１２と少なくとも１つの負極電極端子１３が設置される。各正極電極端子１２及び各負極電極端子１３は刺激したい神経２との間に第２間隔距離ｃを隔てる。電気刺激装置１の正極電極端子１２と負極電極端子１３から生成される電磁場で刺激したい神経２の周囲に覆わせることで、刺激したい神経２に対して低強度、低温の高周波電磁刺激を行う。
【００２１】
図７、１０、１１と図１２を参照されたい。電気刺激装置１はリング状であり、且つ電気刺激装置１には少なくとも２つの正極電極端子１２と少なくとも２つの負極電極端子１３が設置される。各正極電極端子１２と各負極電極端子１３は交差の方式で排列設置され（図１０を参照）、且つ各正極電極端子１２と各負極電極端子１３は刺激したい神経２をそれぞれ取り囲むことによって、刺激したい神経２と第２間隔距離ｃを隔てる。また、各正極電極端子１２と各負極電極端子１３は非交差の方式で排列設置されることも可能であり（図１１を参照）、この場合、各正極電極端子１２と各負極電極端子１３は同様に刺激したい神経２を取り囲むことによって、刺激したい神経２と第２間隔距離を隔てる。また、電気刺激装置１の各正極電極端子１２と各負極電極端子１３から生成される電磁場は、刺激したい神経２の周囲を取り囲んで、且つ覆わせることで、刺激したい神経２に対して低強度、低温の高周波電磁刺激を行うことが可能になる。相対的に、正極電極端子１２と負極電極端子１３の電磁場に近ければ近いほど、その電場強度は相対的に強くなる。
【００２２】
図８を参照されたい。電気刺激装置１は螺旋状であり、且つ電気刺激装置１には少なくとも２つの正極電極端子１２と少なくとも２つの負極電極端子１３が設置される。各正極電極端子１２と各負極電極端子１３は交差の方式で排列設置され、または非交差の方式で排列設置され、且つ各正極電極端子１２と各負極電極端子１３は、螺旋方式で刺激したい神経２を取り囲むことによって、刺激したい神経２と第２間隔距離を隔てる。電気刺激装置１の各正極電極端子１２と各負極電極端子１３から生成される電磁場は、刺激したい神経２の周囲を螺旋状に取り囲んで、且つ覆わせることで、刺激したい神経２に対して低強度、低温の高周波電磁刺激を行うことが可能になる。
【００２３】
図９を参照されたい。電気刺激装置１は弧状であり、且つ電気刺激装置１には少なくとも２つの正極電極端子１２と少なくとも２つの負極電極端子１３が設置される。各正極電極端子１２と各負極電極端子１３は交差の方式で排列設置され、または非交差の方式で排列設置され、且つ各正極電極端子１２と各負極電極端子１３は刺激したい神経２を取り囲むことによって、刺激したい神経２と第２間隔距離を隔てる。電気刺激装置１の各正極電極端子１２と各負極電極端子１３から生成される電磁場は、刺激したい神経２の周囲に取り囲んで、且つ覆わせることで、刺激したい神経２に対して低強度、低温の高周波電磁刺激を行うことが可能になる。
【００２４】
図１３を参照されたい。電気刺激装置１は平面状であり、且つ電気刺激装置１には複数の正極電極端子１２と複数電極端子１３が設置される。各正極電極端子１２と各負極電極端子１３は間隔を置いて排列されることによりアレイを形成し、且つ各正極電極端子１２と各負極電極端子１３は、刺激したい神経２と第２間隔距離を隔てる。電気刺激装置１の各正極電極端子１２と各負極電極端子１３から生成される電磁場は、刺激したい神経２の周囲を取り囲んで、且つ覆わせることで、刺激したい神経２に対して低強度、低温の高周波電磁刺激を行うことが可能になる。
【００２５】
注意すべきことは、電気刺激装置１を人体内に埋め込むように設置し、電気刺激装置１の正極電極端子１２と負極電極端子１３を、刺激したい神経２から第２間隔距離ｃを隔てさせることができる。または、電気刺激装置１を人体外部に位置するように設置し、電気刺激装置１の正極電極端子１２と負極電極端子１３を、刺激したい神経２から第２間隔距離ｃを隔てさせることもできる。
【符号の説明】
【００２６】
１    電気刺激装置
１１  絶縁体
１２  正極電極端子
１３  負極電極端子
２    神経
ａ    正極電極端子の幅、負極電極端子の幅
ｂ    第１間隔距離
ｃ    第２間隔距離
【図１】
0006541660.tif 000002
【図２】
0006541660.tif 000003
【図３】
0006541660.tif 000004
【図４】
0006541660.tif 000005
【図５】
0006541660.tif 000006
【図６】
0006541660.tif 000007
【図７】
0006541660.tif 000008
【図８】
0006541660.tif 000009
【図９】
0006541660.tif 000010
【図１０】
0006541660.tif 000011
【図１１】
0006541660.tif 000012
【図１２】
0006541660.tif 000013
【図１３】
0006541660.tif 000014