(57)【要約】  本発明は、中枢神経磁気刺激装置およびそれを備えたヘルスケアまたは医療機器を開示し、この中枢神経磁気刺激装置は、電源、制御回路およびコイル部材を含み、前記制御回路は主制御チップおよび主回路を含み、前記電源は前記制御回路に電力を供給し、前記制御回路は、対応する時変磁場が発生するように時変電流を前記コイル部材に出力し、前記時変磁場の領域が頭のサイズと一致し、前記時変電流が２０００Ｈｚ以上の周波数で出力され、適切なデューティ比でリズミカルなクラスター状のストリームを構成し、または差周波方式でエンベロープカーブを形成してリズム特性を出力する。この中枢神経磁気刺激装置は、脳部に磁場強度の分布がほぼ均一で脳深部に到達できる低強度リズミカルなクラスター状の磁気刺激を印可し、ヘルスケアまたは医療機器の製造に使用され、この機器は脳機能改善、脳疾患治療のために使用される。
2021518782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源（１０２）、制御回路（１０１）およびコイル部材（１０３）を含み、前記制御回路（１０１）は主制御チップおよび主回路を含み、前記電源（１０２）は前記制御回路（１０１）に電力を供給し、前記制御回路（１０１）は、対応する時変磁場が発生するように、時変電流を前記コイル部材（１０３）に出力する中枢神経磁気刺激装置であって、
前記時変磁場の作用領域が人間の頭のサイズと一致し、前記時変電流が２０００Ｈｚ以上の周波数で出力され、適切なデューティ比でリズミカルなクラスター状のストリームを構成することを特徴とする中枢神経磁気刺激装置。
【請求項２】
電源（１０２）、制御回路（１０１）およびコイル部材（１０３）を含み、前記制御回路（１０１）は主制御チップおよび主回路を含み、前記電源（１０２）は前記制御回路（１０１）に電力を供給し、前記制御回路（１０１）は、対応する時変磁場が発生するように、時変電流を前記コイル部材（１０３）に出力する中枢神経磁気刺激装置であって、
前記時変磁場の作用領域が人間の頭のサイズと一致し、前記時変電流が２０００Ｈｚ以上の周波数で出力され、差周波方式でエンベロープカーブを形成してリズム特性を出力することを特徴とする中枢神経磁気刺激装置。
【請求項３】
前記時変電流のリズミカルな出力は適切な断続特性を有することを特徴とする請求項１または２に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項４】
前記コイル部材（１０３）は複数のコイルを含み、各前記コイルの出力が互いに独立していることを特徴とする請求項１に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項５】
各前記コイルは同期して出力し、または、複数の前記コイルはいくつかのグループに分かれ、各グループ内の各前記コイルが同期または差周波方式で出力することを特徴とする請求項４に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項６】
複数の前記コイルはいくつかのグループに分かれた状態下で、異なるグループ間に同期して適切なデューティ比でリズム特性を出力し、または異なるグループ間に差周波方式で重畳磁場のエンベロープカーブを形成してリズム特性を出力することを特徴とする請求項５に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項７】
前記コイル部材（１０３）は、具体的に３つのコイルを含み、３つのコイルがそれぞれ脳の側頭葉および後頭葉位置に対応し、またはそれぞれ脳の側頭葉および頭頂葉位置に対応し、またはそれぞれ脳の側頭葉および前頭葉位置に対応することを特徴とする請求項５に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項８】
前記コイル部材（１０３）は、具体的に２つのコイルを含み、２つのコイルがそれぞれ脳の左右両側の位置に対応し、または後頭葉および頭頂葉位置に対応することを特徴とする請求項５に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項９】
前記コイル部材（１０３）は、具体的に２つのコイルを含み、２つの前記コイルが頭頂部に平行に位置することを特徴とする請求項５に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項１０】
前記コイル部材（１０３）は、２つのコイルグループを含み、各前記コイルグループは２つのコイルを含み、２つの前記コイルがそれぞれ脳の左右両側の位置に対応し、または後頭葉および頭頂葉位置に対応し、または頭頂部に平行に位置し、
２つの前記コイルグループが部分重畳しまたは重畳せず、２つの前記コイルグループ間に同期または差周波方式で出力することを特徴とする請求項５に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項１１】
前記コイル直径が人間の脳外径よりも大きく、２つの前記コイルの間隔が前記コイルの半径よりも大きく前記コイル半径の３倍未満であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項１２】
前記時変電流の波形は、台形波、正弦波または三角波であり、前記時変磁場は１つの波形または２つ以上の波形の組み合わせであることを特徴とする請求項４に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項１３】
前記コイル部材（１０３）によって発生された前記時変磁場の波形には立ち上がりエッジおよび／または立ち下がりエッジがあることを特徴とする請求項１に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項１４】
前記時変磁場の波形には立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジがあり、前記立ち上がりエッジおよび前記立ち下がりエッジ間にプラトー期間があることを特徴とする請求項１３に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項１５】
前記プラトー期間に対応する時間長がゼロに近いことを特徴とする請求項１４に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項１６】
前記リズミカルなクラスター状のストリームリズムは具体的に脳波のｄｅｌｔａリズム、ｔｈｅｔａリズム、ａｌｐｈａリズム、ｂｅｔａリズム、またはｇａｍｍａリズムであることを特徴とする請求項１〜１０、１２〜１５のいずれか１項に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項１７】
前記時変電流の周波数は具体的に２０００〜２００００Ｈｚであることを特徴とする請求項１〜１０、１２〜１５のいずれか１項に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項１８】
前記時変電流の周波数は約２５００Ｈｚであることを特徴とする請求項１７に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項１９】
前記時変電流の周波数は約２００００Ｈｚであることを特徴とする請求項１７に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項２０】
前記時変電流の波形は単極または双極であることを特徴とする請求項１〜１０、１２〜１５のいずれか１項に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項２１】
前記電源（１０２）は前記制御回路（１０１）に電圧６０Ｖ以下の直流を供給することを特徴とする請求項１〜１０、１２〜１５のいずれか１項に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項２２】
前記電源（１０２）は前記制御回路（１０１）に電圧１２〜３６Ｖの直流を供給することを特徴とする請求項２１に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項２３】
前記電源（１０２）は前記制御回路（１０１）に電圧２４Ｖの直流を供給することを特徴とする請求項２１に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項２４】
前記時変磁場のピーク強度が前記作用領域で０．５Ｇｓ超え１００Ｇｓ未満であり、その時間変化率ｄＢ／ｄｔが前記作用領域で３５Ｔ／ｓ未満であることを特徴とする請求項１〜１０、１２〜１５のいずれか１項に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項２５】
前記時変磁場のピーク強度の脳とマッチイングする前記作用領域での最大値が０．５Ｇｓ超え２０Ｇｓ未満であることを特徴とする請求項２４に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項２６】
中枢神経磁気刺激装置を備えたヘルスケアまたは医療機器であって、
前記中枢神経磁気刺激装置は請求項１〜２５のいずれか１項に記載の中枢神経磁気刺激装置であることを特徴とするヘルスケアまたは医療機器。
【請求項２７】
薬物と併用し、中枢神経磁気刺激装置を備えたヘルスケアまたは医療機器であって、
前記中枢神経磁気刺激装置は請求項１〜２５のいずれか１項に記載の中枢神経磁気刺激装置であることを特徴とするヘルスケアまたは医療機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中枢神経系の治療設備の技術分野に関し、特に、中枢神経磁気刺激装置に関し、本発明は、この中枢神経磁気刺激装置を備えたヘルスケアまたは医療機器にも関する。
【背景技術】
【０００２】
中枢神経系疾患または精神疾患は、慢性脳疾患の大きなカテゴリーであり、現在、薬物療法や心理療法に加えて、主に電気刺激や磁気刺激による身体的要因の治療が行われている。
【０００３】
その中でも、磁気刺激技術は、ＴＭＳ（経頭蓋磁気刺激）またはｒＴＭＳ（反復経頭蓋磁気刺激）を主な開発領域として採用し、痛み、けいれん、記憶喪失などの電気刺激の副作用と比較して、磁気刺激の痛みのない、非外傷性、非接触の特性および臨床治療における治療効果が継続的に発見され、その応用分野が拡大している。
【０００４】
磁気誘導強度は距離の桁で減衰するため、既存の装置では脳の深部を効果的に刺激したり、脳の表面に超強力な刺激を受けさせたりして、より深い生物学的効果を達成することはできない。なお、また、強磁場は集束や安全性を考慮しなければならず、家庭での使用には向いておらず、特定的に脳全体で使用するとてんかんを誘発するおそれがある。
【０００５】
したがって、より優れた生物学的効果およびより安全でより便利な使用を達成するために既存の中枢神経磁気刺激装置をどのように改善するかは、当業者が解決する必要がある技術的問題である。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、脳部に磁場強度の分布がほぼ均一で脳深部に到達できる低強度リズミカルなクラスター状の磁気刺激を印可し、より良い生物学的効果を実現する中枢神経磁気刺激装置を提供することである。本発明の別の目的は、上記中枢神経磁気刺激装置を備えた医療機器を提供することである。
【０００７】
上記の技術的問題を解決するために、本発明は、中枢神経磁気刺激装置を提供し、それは、電源、制御回路およびコイル部材を含み、前記制御回路は主制御チップおよび主回路を含み、前記電源は前記制御回路に電力を供給し、前記制御回路は、対応する時変磁場が発生するために時変電流を前記コイル部材に出力し、前記時変磁場の作用領域が人間の頭のサイズと一致し、前記時変電流が２０００Ｈｚ以上の周波数で出力され、且つ適切なデューティ比でリズミカルなクラスター状のストリームを構成する。
【０００８】
本発明は、さらに中枢神経磁気刺激装置を提供し、それは、電源、制御回路およびコイル部材を含み、前記制御回路は主制御チップおよび主回路を含み、前記電源は前記制御回路に電力を供給し、前記制御回路は、対応する時変磁場が発生するために時変電流を前記コイル部材に出力し、前記時変磁場の作用領域が人間の頭のサイズと一致し、前記時変電流が２０００Ｈｚ以上の周波数で出力され、差周波方式でエンベロープカーブを形成してリズム特性を出力する。
【０００９】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記時変電流のリズミカルな出力は適切な断続特性を有する。
【００１０】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記コイル部材は複数のコイルを含み、各前記コイルの出力が互いに独立している。
【００１１】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、各前記コイルは同期して出力し、または複数の前記コイルがいくつかのグループに分かれ、各グループ内の各前記コイルが同期または差周波方式で出力する。
【００１２】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、複数の前記コイルがいくつかのグループに分かれた状態下で、異なるグループ間に同期して適切なデューティ比でリズム特性を出力したり、異なるグループ間に差周波方式で重畳磁場のエンベロープカーブを形成してリズム特性を出力する。
【００１３】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記コイル部材は具体的に３つのコイルを含み、３つのコイルはそれぞれ脳の側頭葉および後頭葉の位置に対応し、またはそれぞれ脳の側頭葉および頭頂葉の位置に対応し、またはそれぞれ脳の側頭葉および前頭葉の位置に対応する。
【００１４】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記コイル部材は具体的に２つのコイルを含み、２つのコイルはそれぞれ脳の左右両側の位置に対応し、または後頭葉および頭頂葉の位置に対応する。
【００１５】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記コイル部材は具体的に２つのコイルを含み、２つの前記コイルは頭頂部に平行に位置する。
【００１６】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記コイル部材は２つのコイルグループを含み、各前記コイルグループはそれぞれ２つのコイルを含み、２つの前記コイルはそれぞれ脳の左右両側の位置に対応し、または後頭葉および頭頂葉の位置に対応し、または頭頂部に平行に位置する。
【００１７】
２つの前記コイルグループは一部重畳または重畳することなく、２つの前記コイルグループ間に同期または差周波方式で出力する。
【００１８】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記コイルの直径が人間の脳の外径よりも大きく、２つの前記コイルの間隔が前記コイルの半径よりも大きく前記コイル半径の３倍よりも小さい。
【００１９】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記時変電流の波形は台形波、正弦波または三角波であり、前記時変磁場は１つの波形または２つ以上の波形の組み合わせである。
【００２０】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記コイル部材が発生した前記時変磁場の波形が立ち上がりエッジおよび／または立ち下がりエッジを有する。
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記時変磁場の波形には、立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジが含まれ、前記立ち上がりエッジおよび前記立ち下がりエッジ間にプラトー期間がある。
【００２１】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記プラトー期間に対応する時間長がゼロになる傾向がある。上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記リズミカルなクラスター状のストリームリズムは具体的に脳波のｄｅｌｔａリズム、ｔｈｅｔａリズム、ａｌｐｈａリズム、ｂｅｔａリズム、またはｇａｍｍａリズムである。
【００２２】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記時変電流の周波数は具体的に２０００〜２００００Ｈｚである。
【００２３】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記時変電流の周波数は約２５００Ｈｚである。
【００２４】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記時変電流の周波数は約２００００Ｈｚである。
【００２５】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記時変電流の波形は単極または双極である。
【００２６】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記電源は前記制御回路に電圧６０Ｖ以下の直流を供給する。
【００２７】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記電源は前記制御回路に電圧１２〜２４Ｖの直流を供給する。
【００２８】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記時変磁場のピーク強度が前記作用領域で０．５Ｇｓ超え１００Ｇｓ未満であり、その時間変化率ｄＢ／ｄｔが前記作用領域で３５Ｔ／ｓ未満である。
【００２９】
上記のような中枢神経磁気刺激装置では、前記時変磁場のピーク強度が脳と一致する前記作用領域での最大値が０．５Ｇｓ超え２０Ｇｓ未満である。
本発明は、さらに中枢神経磁気刺激装置を備えたヘルスケアまたは医療機器を提供し、前記中枢神経磁気刺激装置は上記のいずれか１項に記載の中枢神経磁気刺激装置である。
【００３０】
本発明は、さらに中枢神経磁気刺激装置を備えたヘルスケアまたは医療機器を提供し、前記中枢神経磁気刺激装置は上記のいずれか１項に記載の中枢神経磁気刺激装置であり、薬物と併用して脳機能を改善し、脳疾患を予防または治療し、または薬物の効果を高め、または薬物の副作用を軽減するためのものである。
【００３１】
本発明によって提供される中枢神経磁気刺激装置は、コイル部材に時変磁場が発生するために制御回路から時変電流をコイル部材に出力し、ただし、時変磁場が位置する領域が頭サイズと一致することで、頭領域全体に磁場強度が均一な磁場が発生し、さらに脳全体に良い磁気刺激効果を果たし、同時に時変電流が２０００Ｈｚ以上の周波数で出力され、適切なデューティ比でリズミカルなストリームを構成し、または差周波方式でエンベロープカーブを形成してリズム特性を出力し、このようの設計の結果、比較的小さいピーク電流と弱いピーク磁場強度を使用して同じまたはさらに優れた生物学的効果を達成し、ヘルスケアまたは医療機器に備えられ脳の健康や脳疾患治療に寄与し、製品操作中の騒音を減らし、ユーザが体験感がより良くなる。
【００３２】
適切なパラメータの磁気刺激は脳機能を改善することができ、既存の磁気刺激装置はほとんど磁場を脳の特定の位置に集中させ、高強度の磁場で神経細胞の活動電位放電を誘導する方法により、脳疾患の診断と治療の目的を達成した。しかしながら、最新の科学研究結果の包括的な分析は、高周波数およびリズミカルなクラスター状の低強度かつ脳深部に到達可能な磁気刺激が、神経科学の問題をより良く解決することが期待されることを示唆している。例えば、不眠症またはアルツハイマー病のような多くの中枢神経系機能障害または疾患は、抑制性神経細胞または抑制性神経回路の機能障害に関連している可能性がある。したがって、抑制性神経系機能を選択的に増強すれば脳機能の改善に寄与する可能性があり、脳深部に到達可能な低強度高周波数リズミカルなクラスター状の電磁刺激は、抑制性神経細胞または抑制性神経回路機能を選択的に増強する目的を達成し、より効果的で、副作用が少なく、産業的に実現しやすく、ユーザの体験感を向上できる。
【００３３】
本発明によって提供されるヘルスケアまたは医療機器は、上記中枢神経磁気刺激装置を含み、同じ技術的効果を有するので、ここでは繰り返さない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明によって提供される中枢神経磁気刺激装置の一具体的な実施例の構造ブロック図である。
【図２】具体的な実施例のコイル部材が３コイル構造であるときのコイルの分布の概略図である。
【図３】具体的な実施例のコイル部材が２コイル構造であるときのコイルの分布の概略図である。
【図４】具体的な実施例の電流または誘導磁場および対応する誘導電場の波形の模式図である。
【図５】具体的な実施例のｇａｍｍａリズムクラスター状で放電される磁気誘導電場の波形模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の目的は、中枢神経磁気刺激装置を提供することであり、この中枢神経磁気刺激装置は、脳部に磁場強度の分布がほぼ均一で脳深部に到達できる低強度リズミカルなクラスター状の磁気刺激を印可し、より良い生物学的効果を実現し、騒音を減らしてユーザの体験感を向上させる。
【００３６】
適切なパラメータの磁気刺激は脳機能を改善できるため、本発明は、より良い生物学的効果を達成することができる中枢神経磁気刺激装置を提供する。
【００３７】
当業者が本発明をさらに理解するために、以下、図面および実施形態を参照して本発明をさらに詳細に説明する。
【００３８】
図１を参照して、図１は、本発明によって提供される中枢神経磁気刺激装置の一具体的な実施例の構造ブロック図である。
【００３９】
図１に示すように、この中枢神経磁気刺激装置は、電源１０２、制御回路１０１およびコイル部材１０３を含み、制御回路１０１は主制御チップおよび主回路を含み、電源１０２は制御回路１０１に電力を供給し、制御回路１０１は、目標領域内で対応する時変磁場が発生するために、時変電流をコイル部材１０３に出力することができる。
【００４０】
この実施例では、目標領域、つまりコイル部材１０３によって誘導される磁場強度分布がほぼ均一である時変磁場の作用領域が、人間の頭のサイズと一致し、且つ制御回路１０１からコイル部材１０３に出力された時変電流が２０００Ｈｚ以上の周波数であり、設定されたデューティ比でリズミカルなクラスター状のストリームを構成し、または差周波方式でエンベロープカーブを形成してリズム特性を出力する。
【００４１】
リズミカルなクラスター状放電とは、一定期間の電流波形の連続出力ありと一定期間の連続出力なしが交互に現れてリズムを構成することを指す。ただし、一定期間の連続出力を占有と定義し、一定期間の連続なしをアイドルと定義する。
【００４２】
具体的に、占有およびアイドルの具体的な値、またはデューティ比の具体的な値は、基礎および臨床研究の後決定され、制御回路１０１の主制御チップ内に予め設定されてもよく、無線通信の方式で割り当てられてもよく、または実際のユーザが使用ニーズに応じて設計または選択してもよい。
【００４３】
具体的に設定するとき、時変電流のリズミカルな出力も適切な断続特性を有し、例えば２秒間の出力ごとに８秒間停止する。
【００４４】
実際に設計するとき、時変電流の周波数は２０００〜２００００Ｈｚ範囲内に選択され、時変電流の周波数は具体的に２５００Ｈｚまたは２００００Ｈｚであり得る。
【００４５】
上記のように、この中枢神経磁気刺激装置は、頭領域全体に磁場強度がほぼ均一な磁場を形成し、脳深部まで到達でき、同時に時変電流が２０００Ｈｚ以上の周波数で出力され、適切なデューティ比でリズミカルなクラスター状のストリームを構成し、または差周波方式でエンベロープカーブを形成してリズム特性を出力する。このように設計すれば、比較的小さいピーク電流および弱いピーク磁場強度で、同じまたはより良い生物学的治療効果を達成でき、比較的小さい弱電流および弱磁場は製品動作中の騒音を減らし、同時に製品の小型化設計に寄与し、持ち運びが容易であり、コストも低く、ユーザの体験感がより良くなる。
【００４６】
制御回路１０１は、一定の周期で正確な波形の時変電流をコイル部材１０３に出力し、それに応じて、一定の周期の正確な波形の時変磁場が発生し、そしてある波形の出力および停止の周期個数を設計することで、クラスター状のリズミカルな磁気刺激ストリームを構成し、ストリーム形式の磁気刺激が断続的に行われ、例えば２秒間の動作ごとに８秒間停止する。その内に、リズミカルなクラスター状のストリームのリズムがデューティ比の異なる設定によって実現され、具体的にヘルスケアまたは医療のニーズに応じて設定されて、より良い生物学的効果を達成する。
【００４７】
その内に、リズミカルなクラスター状のストリームのリズムはｄｅｌｔａリズム（一般的に３Ｈｚ未満）、またはｔｈｅｔａリズム（一般的に４〜８Ｈｚ）、またはａｌｐｈａリズム（一般的に８〜１２Ｈｚ）、またはｂｅｔａリズム（一般的に約２０Ｈｚ）、またはｇａｍｍａリズムであり、一般的に低周波ｇａｍｍａリズム（一般的に３０〜６０Ｈｚ）および高周波ｇａｍｍａリズム（一般的に６０〜１２０Ｈｚ）が含まれる。
【００４８】
具体的な解決策では、制御回路１０１は主制御チップおよび主回路を含み、その内に、主回路は主にフルコントロール半導体デバイスおよびその周辺回路で構成され、コイル部材１０３にパルス幅変調電圧を出力してコイル部材１０３に設計された波形の電流を出力させ磁場を誘導させる。
【００４９】
制御回路１０１は、動作指令を受信するためのデータインターフェースをさらに含み、このデータインターフェースは、一般的に無線通信チップまたはモジュールを含む。中枢神経磁気刺激装置は、主制御チップで予め設定された動作パラメータによって動作してもよく、またはデータインターフェースから受信した指令によって動作してもよい。
【００５０】
制御回路１０１はコイル部材１０３に接続され、制御回路１０１は時変電流を出力してコイル部材１０３を励起して時変磁場が発生する。
【００５１】
電源１０２は制御回路１０１に電力を供給し、電源１０２は具体的に電源アダプターまたは充電式バッテリーパックであってもよく、具体的に、電源１０２は制御回路１０１に電圧６０Ｖ以下の直流を供給し、製品の電気安全性を向上させる。例えば、供給電圧は具体的に１２〜２４Ｖである。
【００５２】
具体的な解決策では、コイル部材１０３は複数のコイルを含み、各コイルの出力パラメータが互いに独立している。ここでの出力パラメータには時変電流のピーク値、周波数リズム、波形および位相などが含まれる。
【００５３】
コイル部材１０３は、脳サイズと一致する目標領域内で強度分布がほぼ均一な時変磁場を生成できるように配置設置される。
【００５４】
その内に、コイル部材１０３の配置設計にはコイルの個数、コイルの形状、ターン数、サイズおよび各コイルの位置設定並びに相互間の間隔などが含まれる。例えば、コイルは円形、楕円形、正方形または長方形として設計でき、その磁束面積が比較大きく、例えば５０ｃｍ２以上であり、脳全体が受信した磁場強度の勾配ができるだけ小さくなる。
【００５５】
コイル部材１０３は複数のコイルを含む場合、各コイルを同期して出力するように制御でき、つまり、各コイルの時変電流の出力によって発生された時変磁場は、同じ周波数および位相を有する。
【００５６】
実際には、必要に応じてコイル部材１０３の複数のコイルをいくつかのグループに分けて、各グループ内の各コイルは同期または差周波方式で出力する。なお、異なるグループ間に同期で出力し、適切なデューティ比でリズム特性を出力してもよく、または異なるグループ間に差周波方式でエンベロープカーブを形成してリズム特性を出力する。
【００５７】
その内に、前記の差周波方式とは、例えば２対のコイルがそれぞれ（２５００+２０）Ｈｚと（２５００〜２０）Ｈｚを出力し、周波数の差が４０Ｈｚである。
【００５８】
具体的には、ユーザの状態に応じて異なるコイルグループ分け方式、およびコイルグループの動作順序を決定し、または非同期間に応じて異なるコイルグループ分け方式を決定して異なる磁気刺激方式を実現する。
【００５９】
なお、各コイルグループが非同期動作の状態下で、使用ニーズに応じて、コイルグループ内のコイルが重なり合う部分がある場合があり、３つのコイルを例にすると、第１のコイルおよび第２のコイルをコイルグループとし、第２のコイルおよび第３コイルを別のコイルグループとし、動作するとき、第１のコイルおよび第２のコイルのグループから出力してから、第２のコイルおよび第３コイルのグループから出力することができ、もちろん、使用ニーズに応じて逆にしてもよい。なお、第１のコイルおよび第３コイルをコイルグループとしてもよい。
【００６０】
なお、実際に製品を設計するとき、コイル部材１０３を大型のコイルとして設計することもでき、このコイルのサイズが脳部全体のサイズと一致し、例えば直径２０ｃｍ以上の円形コイルを設計して、脳全体が受信した磁場強度がほぼ均一になる。
【００６１】
具体的な解決策では、コイル部材１０３は３つのコイル１３１のみを含んでもよく、具体的に配置するとき、３つのコイルをそれぞれ脳の側頭葉および後頭葉位置に対応させ、またはそれぞれ脳の側頭葉および頭頂葉位置に対応させ、またはそれぞれ脳の側頭葉および前頭葉位置に対応させてもよく、図２を参照すると、図２は３つのコイル１３１が脳の側頭葉および前頭葉位置に配置される概略模式図である。
【００６２】
同様に、治療するとき、３つのコイルを異なるコイルグループに分け、治療ニーズに応じて順次異なるグループを動作させる。
【００６３】
具体的な解決策では、コイル部材１０３は２つのコイル１３１のみを含んでもよく、具体的に配置するとき、２つのコイルをそれぞれ脳の左右両側の位置に対応させ、図３に示すように、またはそれぞれ後頭葉および頭頂葉位置に対応させてもよい。
【００６４】
実際に設定するとき、コイル部材１０３の２つのコイル１３１は頭頂部に平行に位置してもよく、例えば一方が頭頂の近くに位置し、他方が頭頂から離れて位置してもよい。
【００６５】
具体的な解決策では、コイル１３１の直径が人間の脳の外径よりも大きく、２つのコイル１３１間の間隔がコイル１３１の半径を超えコイル１３１半径の３倍未満である。
【００６６】
なお、コイル部材１０３は２つの上記コイルグループであってもよく、つまりコイル部材１０３は２つのコイルグループを含み、各コイルグループは２つのコイル１３１のみを含み、各コイルグループの２つのコイル１３１は上記位置に配置され、つまりそれぞれ脳の左右両側の位置に対応し、またはそれぞれ後頭葉および頭頂葉位置に対応し、または頭頂部に平行に位置する。具体的には、２つのコイル部材は一部重畳してもよく、完全重畳しなくてもよく、２つのコイルグループ間に差周波方式で出力する。
【００６７】
具体的な解決策では、制御回路１０１から出力された時変電流の波形は台形波、正弦波、または三角波であってもよく、制御コイル部材１０３は最終的に発生した時変磁場の波形は１つの波形または２つの波形であってもよく、必要に応じて決定すればよい。
【００６８】
具体的な解決策では、コイル部材１０３によって発生された時変磁場の波形には、立ち上がりエッジおよび／または立ち下がりエッジが含まれ、その内に、波形の立ち上がりエッジは直線形式であり、この直線の傾きは製品の電源電圧およびコイルパラメータのマッチイングに応じて決定され、もちろん、電圧が比較的低くコイルインダクタンスが比較的大きい場合、波形の立ち上がりエッジが曲線であってもよく、それに応じて、波形の立ち下がりエッジは直線または曲線であってもよい。
【００６９】
コイル部材１０３によって発生された時変磁場の波形には、立ち上がりエッジも立ち下がりエッジもあるとき、立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジ間にプラトー期間があり、このプラトー期間の継続期間はニーズに応じて設定され、例えばこのプラトー期間がゼロに近い場合がある。
【００７０】
なお、制御回路１０１から出力した時変電流の波形は、必要に応じて単極または双極であり得る。
【００７１】
具体的な解決策では、時変磁場のピーク強度は、目標領域つまり作用領域の範囲で０．５Ｇｓ超え１００Ｇｓ未満であり、その時間変化率ｄＢ／ｄｔがこの作用領域で３５Ｔ／ｓ未満である。
【００７２】
より具体的には、時変磁場のピーク強度の脳とマッチイングする作用領域内の最大値が０．５Ｇｓ超え２０Ｇｓ未満である。
【００７３】
図４を参照すると、図４は具体的な実施例の電流または誘導磁場およびその対応の誘導電場の波形模式図である。
【００７４】
図４では、上方の波形は電流または誘導磁場の波形であり、図４では例示的に三角波の波形の形式が示され、その内に、誘導電場の周期が４００μｓであり、周波数が２５００Ｈｚである。
【００７５】
図５を参照すると、図５は具体的な実施例のｇａｍｍａリズムクラスター状放電の磁気誘導電場の波形模式図である。
【００７６】
図５では、６ｍｓで１００μｓ周期の時変電流を出力し、１９ｍｓ停止し、４０Ｈｚリズムクラスター状の磁気刺激を出力する。
【００７７】
具体的に動作するとき、断続的にクラスター状のリズミカルな刺激をして、例えばリズミカルなクラスター状の出力が１０秒期間に２秒の動作ごとに８秒停止する（断続部分が図示せず）。
【００７８】
上記の中枢神経磁気刺激装置に加えて、本発明は、この中枢神経磁気刺激装置を備えたヘルスケアまたは医療機器をさらに提供し、このヘルスケアまたは医療機器は、脳機能改善、脳疾患予防または治療に使用され、またはこのヘルスケアまたは医療機器を他の薬物と併用使用して、脳機能改善、脳疾患予防または治療、または薬物の効果増強または薬物の副作用減少を達成する。
【００７９】
具体的に応用する場合、併せて使用される薬物には、コリンエステラーゼ阻害剤、選択的グルタミン酸受容体拮抗薬、さまざまな抗精神病薬、さまざまな抗うつ薬、さまざまな気分安定剤、様々なセクレターゼ阻害剤またはモジュレーター、様々なｇａｍｍａセクレターゼ阻害剤またはモジュレーター、様々な抗炎症薬などが含まれ、基礎研究と臨床研究を通じて併用応用の効果を決定した後、併用の具体的な計画を決定する。
【００８０】
以上、本発明によって提供される中枢神経磁気刺激装置及この中枢神経磁気刺激装置を備えたヘルスケアまたは医療機器を詳細に説明した。本明細書では具体的な例を使用して本発明の原理および実施形態を説明したが、以上の実施例の説明が本発明の方法およびその趣旨を理解するためのものである。当業者であれば、本発明の原理を逸脱することなく本発明にいくつかの改善や変更を加えることができ、これらのが改善や変更はすべて本発明の保護範囲に含まれるのは明らかである。
【符号の説明】
【００８１】
１０１    制御回路
１０２    電源
１０３    コイル部材
１３１    コイル
【図１】
2021518782.tif 000003
【図２】
2021518782.tif 000004
【図３】
2021518782.tif 000005
【図４】
2021518782.tif 000006
【図５】
2021518782.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年11月24日(2020.11.24)
【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】
電源（１０２）、制御回路（１０１）およびコイル部材（１０３）を含み、前記制御回路（１０１）は主制御チップおよび主回路を含み、前記電源（１０２）は前記制御回路（１０１）に電力を供給し、前記制御回路（１０１）は、対応する時変磁場が発生するように、時変電流を前記コイル部材（１０３）に出力する中枢神経磁気刺激装置であって、
前記時変磁場の作用領域が人間の頭のサイズと一致し、前記時変電流が２０００Ｈｚ以上の周波数で出力され、適切なデューティ比でリズミカルなクラスター状のストリームを構成することを特徴とするヘルスケアまたは医療機器のための中枢神経磁気刺激装置。
【請求項２】
電源（１０２）、制御回路（１０１）およびコイル部材（１０３）を含み、前記制御回路（１０１）は主制御チップおよび主回路を含み、前記電源（１０２）は前記制御回路（１０１）に電力を供給し、前記制御回路（１０１）は、対応する時変磁場が発生するように、時変電流を前記コイル部材（１０３）に出力する中枢神経磁気刺激装置であって、
前記時変磁場の作用領域が人間の頭のサイズと一致し、前記時変電流が２０００Ｈｚ以上の周波数で出力され、差周波方式でエンベロープカーブを形成してリズム特性を出力することを特徴とするヘルスケアまたは医療機器のための中枢神経磁気刺激装置。
【請求項３】
前記時変電流のリズミカルな出力は断続特性を有することを特徴とする請求項１または２に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項４】
前記コイル部材（１０３）は複数のコイルを含み、各前記コイルの出力が互いに独立し、
各前記コイルは同期して出力し、または、複数の前記コイルはいくつかのグループに分かれ、各グループ内の各前記コイルが同期または差周波方式で出力し、
複数の前記コイルはいくつかのグループに分かれた状態下で、異なるグループ間に同期して適切なデューティ比でリズム特性を出力し、または異なるグループ間に差周波方式で重畳磁場のエンベロープカーブを形成してリズム特性を出力し、
前記コイル部材（１０３）は、具体的に３つのコイルを含み、３つのコイルがそれぞれ脳の側頭葉および後頭葉位置に対応し、またはそれぞれ脳の側頭葉および頭頂葉位置に対応し、またはそれぞれ脳の側頭葉および前頭葉位置に対応し、
前記コイル部材（１０３）は、具体的に２つのコイルを含み、２つのコイルがそれぞれ脳の左右両側の位置に対応し、または後頭葉および頭頂葉位置に対応し、または２つの前記コイルが頭頂部に平行に位置し、
前記コイル部材（１０３）は、２つのコイルグループを含み、各前記コイルグループは２つのコイルを含み、２つの前記コイルがそれぞれ脳の左右両側の位置に対応し、または後頭葉および頭頂葉位置に対応し、または頭頂部に平行に位置し、
２つの前記コイルグループが部分重畳し、または重畳せず、２つの前記コイルグループ間に同期または差周波方式で出力する、ことを特徴とする請求項１に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項５】
前記時変電流の波形は、台形波、正弦波または三角波であり、前記時変磁場は１つの波形または２つ以上の波形の組み合わせであることを特徴とする請求項４に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項６】
前記コイル部材（１０３）によって発生された前記時変磁場の波形には立ち上がりエッジおよび／または立ち下がりエッジがあり、
前記時変磁場の波形には立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジがあり、前記立ち上がりエッジおよび前記立ち下がりエッジ間にプラトー期間があることを特徴とする請求項１に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項７】
前記プラトー期間に対応する時間長がゼロに近いことを特徴とする請求項６に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項８】
前記リズミカルなクラスター状のストリームのリズムは具体的に脳波のｄｅｌｔａリズム、ｔｈｅｔａリズム、ａｌｐｈａリズム、ｂｅｔａリズム、またはｇａｍｍａリズムであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項９】
前記時変電流の周波数は具体的に２０００〜２００００Ｈｚであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項１０】
前記時変電流の周波数は約２５００Ｈｚであることを特徴とする請求項９に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項１１】
前記電源（１０２）は前記制御回路（１０１）に電圧６０Ｖ以下の直流を供給することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項１２】
前記電源（１０２）は前記制御回路（１０１）に電圧１２〜３６Ｖの直流を供給することを特徴とする請求項１１に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項１３】
前記電源（１０２）は前記制御回路（１０１）に電圧２４Ｖの直流を供給することを特徴とする請求項１１に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項１４】
前記時変磁場のピーク強度の脳とマッチイングする前記作用領域での最大値が０．５Ｇｓ超え２０Ｇｓ未満であり、その時間変化率ｄＢ／ｄｔが前記作用領域で３５Ｔ／ｓ未満であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の中枢神経磁気刺激装置。
【請求項１５】
薬物と併用し、中枢神経磁気刺激装置を備えたヘルスケアまたは医療機器であって、
前記中枢神経磁気刺激装置は請求項１〜１４のいずれか１項に記載の中枢神経磁気刺激装置であることを特徴とするヘルスケアまたは医療機器。
【国際調査報告】
2021518782.tif 000008
2021518782.tif 000009
2021518782.tif 000010
2021518782.tif 000011