(57)【要約】      （修正有）【課題】従来よりも構成が簡略化され、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の電極を保持するとともに、人体の鼠頸部周りに装着される第１の電極装着部材（右用及び左用鼠頸部電極装着部材２１、３１）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可する前記第１の電極とは極性が異なる第２の電極を保持するとともに、人体の膝上周りに装着される第２の電極装着部材（右用及び左用膝上電極装着部材２２、３２）と、を有する。【選択図】図２
0003217355.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【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の電極を保持するとともに、人体の鼠頸部周りに装着される第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可する前記第１の電極とは極性が異なる第２の電極を保持するとともに、人体の膝上周りに装着される第２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】
前記第１の電極装着部材及び前記第２の電極装着部材は両脚に装着され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】
請求項１又は２に記載の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と当該電気信号を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、のうち少なくとも１つの出力モードを有することを特徴とする電気刺激用装着具。
【請求項４】
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する第３の電極を保持するとともに、人体の右腕の二の腕周りに装着される第３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可する前記第３の電極とは極性が異なる第４の電極を保持するとともに、人体の左腕の二の腕周りに装着される第４の電極装着部材と、を有す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電気刺激用装着具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、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という場合がある）が行われている。このEMS技術を採用した装置として、特許文献１に記載の電気刺激用装着具が知られている。この電気刺激用装着具を用いることにより、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不足となりがちな人々や、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を余儀なく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処置を施すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４４８０７９７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、筋肥大や代謝促進等の効果が更に高い電気刺激装置が求められている。特許文献１の構成では、人体の前側および後側の複数カ所に多数の電極を配置する必要があるため、電気刺激用装着具及びその動作制御を行う電気信号出力装置の構成が煩雑となり、コストが高くなる。さらに、多数の電極を人体に装着する必要があるため、装着時に手間が掛かり使用者に不便であった。そのため、より簡易な構成の電気刺激用装着具が望まれている。
【０００５】
本考案は、従来よりも構成が簡略化され、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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本願考案は、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の電極を保持するとともに、人体の鼠頸部周りに装着される第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可する前記第１の電極とは極性が異なる第２の電極を保持するとともに、人体の膝上周りに装着される第２の電極装着部材と、を有することを特徴とする。
【０００７】
上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と当該電気信号を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、のうち少なくとも１つの出力モードを有していてもよい。
【考案の効果】
【０００８】
従来よりも構成が簡略化され、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可能な電気刺激用装着具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電気刺激用装着具の展開図及び電気信号出力装置の外観斜視図である（第１実施形態）。
【図２】電気刺激用装着具の取り付け位置を示しており、（ａ）が人体の正面図であり、（ｂ）が人体の背面図である（１実施形態）。
【図３】右用鼠頸部電極装着部材及び右用膝上電極装着部材の平面図であり、電極が設けられる面とは反対側の面を示している（第１実施形態）。
【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】電気刺激用装着具の取り付け位置を示しており、（ａ）が人体の正面図であり、（ｂ）が人体の背面図である（第２実施形態）。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、本考案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の使用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。図２は、電気刺激用装着具の取り付け位置を示しており、（ａ）が人体の正面図であり、（ｂ）が人体の背面図である。
【００１１】
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、右用鼠頸部電極装着部材２１（第１の電極装着部材に相当する）と、右用膝上電極装着部材２２（第２の電極装着部材に相当する）と、左用鼠頸部電極装着部材３１（第１の電極装着部材に相当する）と、左用膝上電極装着部材３２（第２に電極装着部材に相当する）とからなる。右用鼠頸部電極装着部材２１は、人体の右脚の鼠頸部に装着される。ここで、鼠頸部とは、大腿四頭筋の起始部となる位置のことである。右用膝上電極装着部材２２は、人体の右脚の膝上に装着される。膝上とは、大腿四頭筋の停止部となる位置のことである。左用鼠頸部電極装着部材３１は、人体の左脚の鼠頸部に装着される。左用膝上電極装着部材３２は、人体の左脚の膝上に装着される。
【００１２】
右用鼠頸部電極装着部材２１は、バンド２１ａと、右用鼠頸部電極２１ｂ（第１の電極に相当する）と、右用鼠頸部電極収納部２１ｃと、第１の帯状導電部２１ｄとを含む。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、人体の太腿周りを超える長さを有している。右用膝上電極装着部材２２は、バンド２２ａと、右用膝上電極２２ｂ（第２の電極に相当する）と、右用膝上電極収納部２２ｃと、第２の帯状導電部２２ｄとを含む。バンド２２ａ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、人体の太腿周りを超える長さを有している。右用鼠頸部電極２１ｂは、正極又は負極により構成することができる。右用膝上電極２２ｂは、右用鼠頸部電極２１ｂとは異なる極性を有しており、負極又は正極により構成されている。
【００１３】
右用鼠頸部電極収納部２１ｃは、網目状に形成された第１の帯状導電部２１ｄの外縁部分をバンド２１ａに縫着することにより、バンド２１ａと第１の帯状導電部２１ｄとの間に右用鼠頸部電極２１ｂを収容するためのスペースを形成している。右用膝上電極収容部２２ｃは、網目状に形成された第２の帯状導電部２２ｄの外縁部分をバンド２２ａに縫着することにより、バンド２２ａと第２の帯状導電部２２ｄとの間に右用膝上電極２２ｂを収容するためのスペースを形成している。
【００１４】
ここで、第１の帯状導電部２１ｄの外縁部分のうち一部をバンド２１ａに縫着しないことにより、右用鼠頸部電極収納部２１ｃにスリットを形成してもよい。このスリットを介して、右用鼠頸部電極収容部２１ｃの内部に右用鼠頸部電極２１ｂを滑り込ませたり、或いは右用鼠頸部電極収容部２１ｃに収容された右用鼠頸部電極２１ｂを取り出すことができる。第２の帯状導電部２２ｄについても、同様に右用膝上電極２２ｂを滑り込ませるためのスリットを形成してもよい。
【００１５】
ここで、第１の帯状導電部２１ｄ（第２の帯状導電部２２ｄ）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。第１の帯状導電部２１ｄ（第２の帯状導電部２２ｄ）は、右用鼠頸部電極装着部材２１（右用膝上電極装着部材２２）の装着時に人体に接触する。第１の帯状導電部２１ｄ（第２の帯状導電部２２ｄ）に対して水などの液体を含浸させることで、人体に対する通電が容易になる。
【００１６】
バンド２１ａ（バンド２２a）は、防水性を有する材料で構成することができる。これにより、第１の帯状導電部２１ｄ（第２の帯状導電部２２ｄ）から染み出した液体がバンド２１ａ（バンド２２a）を透過して、流出することを防止できる。
【００１７】
なお、第１の帯状導電部２１ｄ（第２の帯状導電部２２ｄ）の表面に撥水加工を施してもよい。これにより、第１の帯状導電部２１ｄ（第２の帯状導電部２２ｄ）に含まれる液体が第１の帯状導電部２１ｄ（第２の帯状導電部２２ｄ）から流出することを防止できる。                      
【００１８】
図３は、右用鼠頸部電極装着部材２１及び右用膝上電極装着部材２２の平面図であり、電極が位置する面とは反対側の面を示している。なお、左用鼠頸部電極装着部材３１及び左用膝上電極装着部材３２については、図面を簡略化するために、省略して図示する。同図を参照して、右用鼠頸部電極装着部材２１には、接点１１０Ａ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１１０Ａ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により構成することができる。一方、接点１１０Ａに接続される導電線２０１Ａの先端は、雄及び雌ホックのうち他方のホックにより構成することができる。
【００１９】
右用膝上電極装着部材２２には、接点１１０Ｂが設けられている。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１１０Ｂ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により構成することができる。一方、接点１１０Ｂに接続される導電線２０１Ｂの先端は、雄及び雌ホックのうち他方のホックにより構成することができる。
【００２０】
導電線２０１Ａを右用鼠頸部電極装着部材２１の接点１１０Ａに接続し、導電線２０１Ｂを右用膝上電極装着部材２２の接点１１０Ｂに接続した状態で、電気信号出力装置２０を作動させることにより、右用鼠頸部電極２１ｂ及び右用膝上電極２２ｂのうち一方の電極から他方の電極に向かって電気を流すことができる。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右用鼠頸部電極２１ｂ、右用膝上電極２２ｂのそれぞれに出力する。
【００２１】
ここで、右用鼠頸部電極装着部材２１のうち右用鼠頸部電極２１ｂが位置する側の面には、雄状の面ファスナー２１１が設けられており、反対側の面（言い換えると、接点１１０Ａが位置する側の面）には、雌状の面ファスナー２１２が設けられている。面ファスナー２１１は右用鼠頸部電極装着部材２１の長手方向における一端側に設けられ、面ファスナー２１２は右用鼠頸部電極装着部材２１の長手方向における他端側に設けられている。
【００２２】
右用鼠頸部電極装着部材２１が右脚の鼠頸部に捲き回された際に、これらの面ファスナー２１１,２１２の繊維が互いに絡み付くことにより、右用鼠頸部電極装着部材２１は固定される。右用膝上電極装着部材２２には、右用鼠頸部電極装着部材２１と同様に、面ファスナー２２１,２２２が設けられているが、詳細については省略する。
【００２３】
左用鼠頸部電極装着部材３１は、右用鼠頸部電極装着部材２１と同様であるから詳細な説明を省略する。すなわち、右用鼠頸部電極装着部材２１の符号２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１１、２１２はそれぞれ、左用鼠頸部電極装着部材３１の符号３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１１、３１２に対応している。左用膝上電極装着部材３２は、右用膝上電極装着部材２２と同様であるから詳細な説明を省略する。すなわち、右用膝上電極装着部材２２の符号２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２１、２２２はそれぞれ、左用膝上電極装着部材３２の符号３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２１、３２２に対応している。ここで、右脚と左脚とでそれぞれチャンネルを独立させてもよい。すなわち、右脚と左脚とでそれぞれ刺激強度を独立して調整できるように構成してもよい。
【００２４】
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の回路構成を示すブロック図である。
【００２５】
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。  
【００２６】
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、電気信号出力装置２０に対して動作電力を供給する。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から出力される電気信号による刺激パターン（後述する）を選択するために操作される。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。
【００２７】
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、低周波出力用ドライバ２０３から出力された信号を増幅し、この増幅された信号を電気刺激用装着具１に対して出力する。なお、右脚と左脚とでチャンネルを独立させる場合には、右脚用及び左脚用の増幅回路２００を其々設けるとともに、各増幅回路２００から出力される信号の強度を個別に調整するための出力調整サブボリュームを設けることが望ましい。
【００２８】
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。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。
【００２９】
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に操作される。すなわち、動作モード選択スイッチ２０７は、使用者の選択に応じて、第１出力モード又は第２出力モードのいずれか一方を指示する指示信号を制御回路２１０に出力する。制御回路２１０は、動作モード選択スイッチ２０７からの指示信号に従って、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するための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。
【００３０】
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２出力モードの出力パターンを示す図であり、図５（Ｂ）は第１の出力モードの出力パターンを示す図である。
【００３１】
第１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）。第２出力モードの出力パターンは、図５（Ｃ）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。
【００３２】
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。
（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、右用鼠頸部電極装着部材２１を人体の右脚の鼠頸部に巻き付けるとともに、面ファスナー２１１を面ファスナー２１２に押し付けることにより、右用鼠頸部電極装着部材２１を装着する。同様に、右用膝上電極装着部材２２を人体の右脚の膝上に巻き付けるとともに、面ファスナー２２１を面ファスナー２２２に押し付けることにより、右用膝上電極装着部材２２を装着する。左用鼠頸部電極装着部材３１についても、右用鼠頸部電極装着部材２１と同様の方法により人体の左脚の鼠頸部に装着する。左用膝上電極装着部材３２についても、右用膝上電極装着部材３１と同様の方法により人体の左脚の膝上に装着する。
【００３３】
(２)ステップ２において、使用者は、電気信号出力装置２０から延びる導電線２０１Ａを、右用鼠頸部電極装着部材２１の接点１１０Ａに接続し、電気信号出力装置２０から延びる導電線２０１Ｂを、右用膝上電極装着部材２２の接点１１０Ｂに接続する。左用鼠頸部電極装着部材３１及び左用膝上電極装着部材３２についても、導電線３０１Ａ及び３０１Ｂを介して電気信号出力装置２０に接続する。
【００３４】
（３）ステップ３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に電源を投下するとともに、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。電気信号出力装置２０から出力された電気信号は、右用鼠頸部電極装着部材２１及び右用膝上電極装着部材２２を介して、電気刺激信号として人体の右脚（右脚の鼠頸部と膝上の間）に伝達される。また、電気信号出力装置２０から出力された電気信号は、左用鼠頸部電極装着部材３１及び左用膝上電極装着部材３２を介して、電気刺激信号として人体の左脚（左脚の鼠頸部と膝上の間）に伝達される。
【００３５】
これにより、左右両脚の鼠頸部と膝上の間の筋肉に対して、筋繊維に沿った効率のよい電気刺激を付与することができる。その結果、有効な筋運動を誘発することができる。
【００３６】
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、鼠頸部と膝上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、リハビリを行う非健常者の負担を軽減することができる。
【００３７】
（第２実施形態）
図６に図示するように、更に、右腕及び左腕の二の腕にそれぞれ右用肘上電極４１（第３の電極に相当する）及び左用肘上電極４２（第４の電極に相当する）を装着してもよい。二の腕とは、肩から肘までの間の部分のことであり、上膊と言い換えることができる。右用肘上電極４１及び左用肘上電極４２のうち一方を正極とし、他方を負極とすることができる。これらの電極４１、４２を人体に装着するための装着部材の構成は、右用鼠頸部電極装着部材２１等と同様であるから、詳細な説明を省略する。右用肘上電極４１及び左用肘上電極４２のチャンネルは、脚部に装着される電極のチャンネルから独立させることができる。したがって、脚部とは異なる電気刺激強度で二の腕の筋肉に対して、筋繊維に沿った効率の良い電気刺激を付与することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  電気刺激用装着具
２１  右用鼠頸部電極装着部材
２１ａ  バンド
２１ｂ  右用鼠頸部電極
２１ｃ  右用鼠頸部電極収納部
２１ｄ  第１の帯状導電部
２２  右用膝上電極装着部材
２２ａ  バンド
２２ｂ  右用膝上電極
２２ｃ  右用膝上電極収納部
２２ｄ  第２の帯状導電部
３１  左用鼠頸部電極装着部材
３１ａ  バンド
３１ｂ  左用膝上電極
３１ｃ  左用膝上電極収納部
３１ｄ  第１の帯状導電部
３２  左用膝上電極装着部材
３２ａ  バンド
３２ｂ  左用膝上電極
３２ｃ  左用膝上電極収納部
３２ｄ  第２の帯状導電部
４１  右用肘上電極
４２  左用肘上電極
【図１】
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【図２】
0003217355.tif 000004
【図３】
0003217355.tif 000005
【図４】
0003217355.tif 000006
【図５】
0003217355.tif 000007
【図６】
0003217355.tif 000008