(57)【要約】【課題】筋肉の組成に関する情報を客観的な情報として取得することのできる電気刺激装置を提供する。【解決手段】電気刺激装置は、電気刺激を与える電極部２０と、酸素濃度Ｘｓに応じて変化する測定信号Ｉｓを出力する光電センサ３０と、筋肉の組成に関する情報を出力する操作兼表示部１２と、電極部２０に電気刺激を出力させることにより得られる測定信号Ｉｓが反映された情報を操作兼表示部１２に出力させる制御部１１と、を備える。【選択図】図２
2016049241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気刺激を与える電極部と、
酸素濃度に応じて変化する測定信号を出力する測定部と、
筋肉の組成に関する情報を出力する報知部と、
前記電極部に前記電気刺激を出力させることにより得られる前記測定信号が反映された前記情報を前記報知部に出力させる制御部と、を備える
電気刺激装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記電気刺激の強度を互いに異なる速度で漸増させる第１の強度モードおよび第２の強度モードを備え、前記第１の強度モードにおいて得られる前記測定信号が反映された前記情報、および、前記第２の強度モードにおいて得られる前記測定信号が反映された前記情報を前記報知部に出力させる
請求項１に記載の電気刺激装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記測定信号に基づいて前記酸素濃度に関する特徴量を算出し、算出した特徴量が反映された前記情報を前記報知部に出力させる
請求項２に記載の電気刺激装置。
【請求項４】
前記特徴量が、前記電気刺激が出力されているときの前記酸素濃度の減少速度である
請求項３に記載の電気刺激装置。
【請求項５】
前記特徴量が、前記電気刺激の出力が終了した後における前記酸素濃度の回復時間である
請求項３に記載の電気刺激装置。
【請求項６】
前記筋肉の組成が速筋および遅筋の比率である
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気刺激装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筋肉に電気刺激を付与する電気刺激装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、疾病や事故により身体に障害を受けた場合の骨格筋の筋力の衰えや運動能力低下の治療として、または、治療後におけるリハビリテーションとして電気療法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。また、スポーツ分野において、筋力を増強したり、運動能力を高めたりするための筋力トレーニングにも電気療法が用いられている。筋力トレーニングに電気療法を用いて主動筋や拮抗筋に電気刺激を行うことで高い筋肉増強効果が得られることがわかっている。
【０００３】
一般に、こうした電気療法では、理学療法士や作業療法士等の専門家が電気刺激装置の電極部を対象部位に装着させる。そして上述の専門家が自らの知識や経験に基づいて、電気刺激を与えた時の使用者の痛みの反応をもとに電気刺激の強度を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７３４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の電気刺激装置では、電気療法の目的に適合する電気刺激の強度が専門家によって定められる。そして、定められた電気刺激の強度が電気刺激装置に設定される。
ところで、筋肉に電気療法を行う場合、上述した専門家によって、電気療法の前後などで筋肉の組成が把握され、この把握された筋肉の組成に基づいて電気療法が行われることが好ましい。しかしながら、筋肉の組成は、それぞれの専門家のそれぞれの知識に基づいて把握される。このため、筋肉の組成に関する情報が客観的な情報として取得されないおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、筋肉の組成に関する情報を客観的な情報として取得することのできる電気刺激装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本電気刺激装置の独立した一形態によれば、電気刺激を与える電極部と、酸素濃度に応じて変化する測定信号を出力する測定部と、筋肉の組成に関する情報を出力する報知部と、前記電極部に前記電気刺激を出力させることにより得られる前記測定信号が反映された前記情報を前記報知部に出力させる制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本電気刺激装置によれば、筋肉の組成に関する情報を客観的な情報として取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電気刺激装置の実施の形態についてその概略構成を示す図。
【図２】同実施の形態の電気刺激装置の構成を示すブロック図。
【図３】同実施の形態の電気刺激装置の光電センサの構成を示す図。
【図４】同実施の形態の電気刺激装置の光電センサの発光タイミングを示す図。
【図５】（ａ）は同実施の形態の電気刺激装置における酸素濃度と時刻との関係を示す図、（ｂ）は同実施の形態の電気刺激装置における出力電圧と時刻との関係を示す図。
【図６】（ａ）は同実施の形態の電気刺激装置における２つのモードにおける酸素濃度と時刻との関係をそれぞれ示す図、（ｂ）は同実施の形態の電気刺激装置における２つのモードにおける出力電圧と時刻との関係をそれぞれ示す図。
【図７】同実施の形態の電気刺激装置における刺激電圧の漸増速度と酸素濃度の傾きとの関係を示す図。
【図８】同実施の形態の電気刺激装置における刺激電圧の漸増速度と酸素濃度の回復時間との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本電気刺激装置が取り得る形態の一例）
〔１〕本電気刺激装置の独立した一形態によれば、電気刺激を与える電極部と、酸素濃度に応じて変化する測定信号を出力する測定部と、筋肉の組成に関する情報を出力する報知部と、前記電極部に前記電気刺激を出力させることにより得られる前記測定信号が反映された前記情報を前記報知部に出力させる制御部と、を備える。
【００１１】
本電気刺激装置によれば、筋肉の組成に関する情報が、電極部から出力された電気刺激に応じて変化する酸素濃度の反映された測定信号に基づく情報として報知部から出力される。筋肉の酸素濃度は電気刺激に反応して変化することが知られていることから、電気刺激と酸素濃度との関係から筋肉の組成に関する情報が取得される。これにより、筋肉の組成に関する情報が客観的に取得されるようになる。
【００１２】
〔２〕前記電気刺激装置に従属する一形態によれば、前記制御部は、前記電気刺激の強度を互いに異なる速度で漸増させる第１の強度モードおよび第２の強度モードを備え、前記第１の強度モードにおいて得られる前記測定信号が反映された前記情報、および、前記第２の強度モードにおいて得られる前記測定信号が反映された前記情報を前記報知部に出力させる。
【００１３】
本電気刺激装置によれば、測定信号が反映された情報を、異なる漸増速度である第１の強度モードおよび第２の強度モードから取得できるようになる。
〔３〕前記電気刺激装置に従属する一形態によれば、前記制御部は、前記測定信号に基づいて前記酸素濃度に関する特徴量を算出し、算出した特徴量が反映された前記情報を前記報知部に出力させる。
【００１４】
本電気刺激装置によれば、報知部から出力される情報を、酸素濃度から算出される特徴量が反映された情報とすることができる。
〔４〕前記電気刺激装置に従属する一形態によれば、前記特徴量が、前記電気刺激が出力されているときの前記酸素濃度の減少速度である。
【００１５】
本電気刺激装置によれば、酸素濃度の減少速度に基づいて筋肉の組成に関する情報が出力される。
〔５〕前記電気刺激装置に従属する一形態によれば、前記特徴量が、前記電気刺激の出力が終了した後における前記酸素濃度の回復時間である。
【００１６】
本電気刺激装置によれば、酸素濃度の回復時間に基づいて筋肉の組成に関する情報が出力される。
〔６〕前記電気刺激装置に従属する一形態によれば、前記筋肉の組成が速筋および遅筋の比率である。
【００１７】
本電気刺激装置によれば、報知部から筋肉における速筋および遅筋の比率に関する情報が出力される。つまり筋肉における速筋および遅筋の比率が客観的な情報として得られる。
【００１８】
（実施の形態）
以下、図１〜図８を参照して、電気刺激装置の実施の形態の一つについて説明する。
図１に示されるように、電気刺激装置は、使用者の人体に装着される電極部２０と光電センサ３０とを備える。また電気刺激装置は、電極部２０及び光電センサ３０に電気的に接続されるコントローラ１０を備える。電極部２０は、筋肉に電気刺激を与えるものであって、一組の電極である第１の電極２１及び第２の電極２２を備える。光電センサ３０は、筋肉内の酸素濃度を測定し、測定した酸素濃度に対応する測定信号を出力する。コントローラ１０は、電極部２０から筋肉に与える電気刺激の強度として出力電圧を制御する。またコントローラ１０は、光電センサ３０から測定信号が入力され、入力された測定信号に基づいて血中酸素濃度を算出する。電極部２０と光電センサ３０とは、脚等の表面に装着可能なサポータ４０に取り付けられている。電極部２０の第１の電極２１と第２の電極２２とは、それぞれ電気的に絶縁される構造を備える。このため、各電極２１，２２から別の電極及びコントローラ１０などに電気が回り込むことが抑制される。
【００１９】
図２に示されるように、第１の電極２１と第２の電極２２とは、それらの間に流す電気によって筋肉に電気刺激を与える。電極部２０が出力する電気刺激の強度は、例えば第１の電極２１と第２の電極２２との間の電圧である出力電圧Ｖｘの大きさにより決められる。通常、出力電圧Ｖｘが高くなるにつれて電気刺激の強度は大きくなり、出力電圧Ｖｘが低くなるにつれて電気刺激の強度は小さくなる。なお以下では、第１の電極２１と第２の電極２２との間の電圧を単に出力電圧Ｖｘと記す。光電センサ３０は、筋肉内の酸素濃度に応じて変化する測定信号Ｉｓを出力する測定部として機能する。コントローラ１０は、電気刺激の強度等を制御する制御部１１を備えている。またコントローラ１０は、使用者によって操作されたり、測定信号Ｉｓが反映された筋肉の組成に関する情報を表示したりする操作兼表示部１２を備えている。操作兼表示部１２は、酸素濃度Ｘｓ及び刺激用電圧Ｖｐの少なくとも一方を表示するとより好ましい。さらにコントローラ１０は、第１の電極２１及び第２の電極２２に電気を供給する電源部１３を備えている。なお、操作兼表示部１２が報知部として機能する。
【００２０】
操作兼表示部１２は、入力操作が可能な操作部と、情報を表示する表示部とを備えている。操作部は、１又は複数の操作ボタンより構成される。表示部は、液晶画面などの表示装置を備え、文字及び画像の少なくとも一方を表示させる。表示部には、筋肉の組成に関する情報などが表示される。操作兼表示部１２は、表示部に表示させる情報によって、使用者に操作部の操作を促すように構成することもできる。
【００２１】
電源部１３は、制御部１１から入力される電圧指令Ｖｃに対応する出力電圧Ｖｘを生成し、この生成した出力電圧Ｖｘを電極部２０に出力する。
制御部１１は、電極部２０に出力電圧Ｖｘを出力させることにより筋肉の酸素濃度Ｘｓの変化が反映された測定信号Ｉｓを得る。そして得られた測定信号Ｉｓの変化が反映された筋肉の組成に関する情報を操作兼表示部１２に出力させる。制御部１１は、筋肉内の酸素濃度Ｘｓを算出する酸素濃度算出部１４と、酸素濃度算出部１４が算出した酸素濃度Ｘｓに従って筋肉の組成に関する情報を判定する判定部１５と、電極部２０を制御する電気刺激制御部１６とを備えている。筋肉の組成には、速筋及び遅筋の割合が含まれる。筋肉の組成は、電気刺激に対する筋肉内の酸素濃度Ｘｓの変化に基づいて把握される。酸素濃度算出部１４は、光電センサ３０から出力された測定信号Ｉｓに基づいて筋肉内の酸素濃度Ｘｓを算出する。判定部１５は、酸素濃度算出部１４から酸素濃度Ｘｓが入力され、この入力された酸素濃度Ｘｓに基づいて筋肉の組成に関する情報を取得して判定する。
【００２２】
判定部１５は、酸素濃度Ｘｓに対応する筋肉の組成に関する情報を操作兼表示部１２に出力する。判定部１５は、酸素濃度Ｘｓを操作兼表示部１２に出力するとより好ましい。そして筋肉の組成に関する情報が操作兼表示部１２に表示される。酸素濃度Ｘｓ及び出力電圧Ｖｘのうち判定部１５から出力されたものが操作兼表示部１２に表示されるとより好ましい。測定信号Ｉｓには筋肉の実際の酸素濃度Ｘｓが反映されている。酸素濃度算出部１４では、その測定信号Ｉｓから酸素濃度Ｘｓが算出される。よって、判定部１５から出力される筋肉の組成に関する情報は筋肉の実際の酸素濃度Ｘｓが反映された情報である。
【００２３】
また判定部１５は、筋肉の組成を判定する際、筋肉に適切な負荷を与える刺激用電圧Ｖｐ及び筋肉に大きな負荷を与える高負荷電圧Ｖｈを記憶しており、この刺激用電圧Ｖｐ及び高負荷電圧Ｖｈを電気刺激制御部１６に指示する。刺激用電圧Ｖｐは、トレーニングに寄与し得る負荷を与える電圧であって、実験、経験又は測定などにより、使用者に痛みの少ない電圧として設定されている。高負荷電圧Ｖｈは、刺激用電圧Ｖｐよりも高い値に設定されている電圧であって、使用者の筋肉により高い負荷を与える電圧が設定されている。なお、使用者が耐えうる最大の痛みに対応する電圧として最大刺激電圧が知られている。高負荷電圧Ｖｈを最大刺激電圧よりも低い電圧とすることで、筋肉の組成に関する情報を取得する処理において使用者に強い痛みを与えるおそれが抑制される。
【００２４】
操作兼表示部１２は、判定部１５から入力された酸素濃度Ｘｓ、出力電圧Ｖｘ及び筋肉の組成に関する情報の少なくとも１つを表示することで報知する。また、操作兼表示部１２は、使用者の操作に従う指示信号Ｉｃを電気刺激制御部１６に出力する。操作兼表示部１２から電気刺激制御部１６への指示信号Ｉｃには、筋肉に負荷を与えてトレーニングさせるトレーニングモードと、筋肉に負荷を与えて筋肉の組成に関する情報を取得する測定モードとが含まれる。トレーニングモードでは、トレーニングに寄与し得る刺激用電圧Ｖｐが出力電圧Ｖｘとして電極部２０から出力される。測定モードでは、電極部２０から出力された出力電圧Ｖｘに応じて得られる実際の酸素濃度Ｘｓの変化が反映された測定信号Ｉｓに基づいて筋肉の組成に関する情報が得られる。
【００２５】
電気刺激制御部１６は、判定部１５からの刺激用電圧Ｖｐ、高負荷電圧Ｖｈ及び操作兼表示部１２からの指示信号Ｉｃが入力され、これら入力された指示等に対応する電圧指令Ｖｃを作成して電源部１３に出力する。電気刺激制御部１６は、操作兼表示部１２から入力されるトレーニングモードの指示信号Ｉｃに対応して、トレーニングに寄与する電圧パターンを電圧指令Ｖｃとする。また、電気刺激制御部１６は、操作兼表示部１２から入力される測定モードの指示信号Ｉｃに対応して、筋肉の組成に関する情報の取得に利用できる測定用の電圧パターンを電圧指令Ｖｃとする。そして、電気刺激制御部１６が作成した電圧指令Ｖｃが電源部１３に入力される。電源部１３は入力された電圧指令Ｖｃに対応する出力電圧Ｖｘを電極部２０に供給し、供給された出力電圧Ｖｘが電極部２０から出力される。
【００２６】
測定用の電圧パターンは、複数の個別電圧パターンの組合せから構成されている。複数の個別電圧パターンはそれぞれ電圧を「０Ｖ」から高負荷電圧Ｖｈまでの上昇範囲において連続的に漸増させる。一方、複数の個別電圧パターンはそれぞれ、電圧を漸増させる速度である漸増速度が相違する。例えば、測定用の電圧パターンが２つの個別電圧パターンの組合せより構成されているとき、それら２つの個別電圧パターンはそれぞれの漸増速度として低速度ＥＶ１又は高速度ＥＶ２を有する。低速度ＥＶ１及び高速度ＥＶ２はそれぞれ相違する速度であり、高速度ＥＶ２が低速度ＥＶ１よりも高い。このため、高速度ＥＶ２で電圧を漸増させた場合には低速度ＥＶ１で電圧を漸増させた場合よりも電圧が「０Ｖ」から高負荷電圧Ｖｈに上昇するまでにかかる時間である所要時間が短い。なお、個別電圧パターンの出力において電圧の漸増速度が低速度ＥＶ１であることは第１の強度モードに対応し、電圧の漸増速度が高速度ＥＶ２であることは第２の強度モードに対応する。また例えば、測定用の電圧パターンが３つの個別電圧パターンの組合せとする場合、低速度ＥＶ１と高速度ＥＶ２との間に中速度ＥＶ３を設けるとよい。ここで、漸増速度の速さは、低速度ＥＶ１＜中速度ＥＶ３＜高速度ＥＶ２の関係にあり、所要時間の長さは、高速度ＥＶ２＜中速度ＥＶ３＜低速度ＥＶ１の関係にあるとする。つまり、漸増速度が高速度ＥＶ２のとき所要時間は最短になり、漸増速度が低速度ＥＶ１のとき所要時間は最長になる。
【００２７】
出力電圧Ｖｘは、測定モードが実行される都度、複数の電圧パターンから構成される所定の組合せに基づいて、組み合わせを構成する各個別電圧パターンが所定の順序で出力される。各個別電圧パターンが所定の順序で出力されることにより、異なる時点の測定モードで取得される各情報の測定条件が統一されるようになる。測定条件が統一されれば、各情報を、その大小、又は、良否を判断するために設定されている基準値と比較すること、使用者から取得される複数の情報を比較すること、及び、使用者と使用者以外の他者とのそれぞれの情報を比較することが可能になる。そして、取得した情報を比較対象とする基準値、又は、他の情報と比較することによって、取得した情報の状態が相対的に判定され、この判定に基づいて有意な情報を取得することが可能になる。
【００２８】
図３に示されるように、光電センサ３０は、検出光を出射する発光部３１と、検出光を検出する受光部３２とを備えている。発光部３１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であって、対象物の内部に向かって検出光を出射する。受光部３２は、近赤外領域に感度を有するフォトダイオードである。発光部３１と受光部３２との間隔Ｗは、例えば３０ｍｍに設定されている。発光部３１と受光部３２との間隔Ｗの１／２の距離が生体組織の透過深度と言われている。よって、筋肉内の血中酸素濃度を測定することに好ましい深度を１５ｍｍとする場合、発光部３１と受光部３２との間隔Ｗは３０ｍｍが好ましい。
【００２９】
図４に示されるように、発光部３１には、近赤外領域の異なる３波長を発光する素子が選択される。異なる３波長の光は、例えば７６０ｎｍ，８０５ｎｍ，８４０ｎｍの３つからなり（図４においてＡ，Ｂ，Ｃ）、この３波長の光が一組とされる。発光部３１は、一組を構成する３つの異なる波長の光を所定の順番で（図４ではＡ，Ｂ，Ｃの順番で）一定の時間間隔毎に発光する。これら３つの異なる波長の光は、その発光強度又は発光量が予め定まっている。また、発光部３１は、前述した３つの異なる波長の光からなる組合せを周期的に発光する。受光部３２は、発光部３１から出射されて生体組織を通過した近赤外光を受光し、受光した光の受光強度又は受光量を検出する。検出した受光強度又は受光量を発光部３１の発光タイミングに対応させることで波長毎の受光強度又は受光量が得られる。光電センサ３０は、検出した受光強度又は受光量に対応する測定信号Ｉｓを出力する。
【００３０】
酸素濃度算出部１４は、３波長それぞれの発光量と受光量とから当該波長における対象物の吸光度を求め、所定の推定式によって酸素濃度Ｘｓを求める。推定式は、装置の状態等、条件によって異なるが、各波長の吸光度の線形結合で表される。酸素濃度Ｘｓは、いわゆる酸素飽和度であり、血液中のヘモグロビンのうち、実際に酸素を運んでいるヘモグロビンである酸化ヘモグロビンの比率を示し、単位は％（パーセント）である。酸素濃度算出部１４は、光電センサ３０によって継続的に測定され、血中酸素濃度の変化が反映される測定信号Ｉｓが入力されることにより酸素濃度Ｘｓの時系列データを得る。ここで、血液中のヘモグロビンは体内で酸素と結合し、結合の有無によって近赤外領域における吸光度が変化する。そこで、酸素濃度算出部１４は、この吸光度の違いを利用することで血中の酸素濃度Ｘｓを算出する。
【００３１】
なお、光電センサ３０が人体の筋肉に対応する部位の体表面に取り付けられることによって、光電センサ３０の透過深度の範囲内にある筋肉中の酸素濃度Ｘｓが検出される。
ここで、図５を参照して、電気刺激が筋肉に負荷を与えることについて簡単に説明する。
【００３２】
一般に、筋肉は筋収縮により該筋肉中の血管が収縮されて血流制限が生じ、この血流制限によって筋肉中の酸素濃度が減少することが知られている。つまり筋肉に負荷が与えられると酸素濃度Ｘｓが低下する。また、筋肉に与えられる負荷に応じて筋肉の収縮速度が変化し、筋肉の収縮速度に応じて酸素濃度の減少速度が変化することも知られている。さらに、電気刺激は、筋肉に負荷を与えることも知られている。そこで、制御部１１は、筋肉に電気刺激を与えつつ、その筋肉内の酸素濃度Ｘｓを測定することで電気刺激が筋肉に負荷を与えていることを検出する。また、制御部１１は、与えている負荷に対する酸素濃度Ｘｓの状態に基づいて筋肉の組成に関する情報を取得する。なお、図５において、時刻は開始時刻ｔ０、第１時刻ｔ１、第２時刻ｔ２、第３時刻ｔ３の順に経過する。また、出力電圧Ｖｘの高さは、開始電圧Ｖ０＜第１電圧Ｖ１＜第２電圧Ｖ２の関係にあり、開始電圧Ｖ０は「０Ｖ」であり、第２電圧Ｖ２は高負荷電圧Ｖｈであることが好ましい。さらに、酸素濃度Ｘｓの濃さとして、開始電圧Ｖ０から第１電圧Ｖ１までに対応する当初濃度Ｘ１と、第２電圧Ｖ２に対応し、当初濃度Ｘ１よりも低い値となる高負荷濃度Ｘ２とがある。当初濃度Ｘ１は電気刺激が筋肉に与える負荷がまだ小さいときの酸素濃度Ｘｓであり、高負荷濃度Ｘ２は電気刺激が筋肉に与える負荷が大きいときの酸素濃度Ｘｓである。
【００３３】
図５（ｂ）のグラフＬｂ１に示されるように、出力電圧Ｖｘが開始電圧Ｖ０から連続的に高くなるように変化することに応じて、図５（ａ）のグラフＬａ１に示されるように、筋肉中の酸素濃度Ｘｓに変化が生じる。例えば、開始電圧Ｖ０から第１電圧Ｖ１までの間では、筋肉中の酸素濃度Ｘｓは当初濃度Ｘ１付近に維持される。一方、第１電圧Ｖ１から第２電圧Ｖ２までの間では、筋肉中の酸素濃度Ｘｓは当初濃度Ｘ１から変化する。つまり、出力電圧Ｖｘが第１電圧Ｖ１を超えると、筋肉は、電気刺激によって受ける負荷に応じて酸素濃度Ｘｓが変化することが示される。
【００３４】
前述のように従来の電気刺激装置では、電気療法の目的に適合する電気刺激の強度が専門家によって定められている。また、電気療法を行う際、把握されていることが好ましい筋肉の組成は、それぞれの専門家のそれぞれの知識に基づいて把握される。専門家により把握される筋肉の組成に関する情報は、各専門家がそれぞれの知識等に基づいて把握するという実情の下、客観的な情報として取得されないおそれがある。また、筋肉の組成に関する情報が客観的な情報として取得されないとなると、専門家ではない使用者が筋肉の組成に関する情報を客観的に取得できないおそれが高い。
【００３５】
そこで、光電センサ３０による筋肉内の酸素濃度Ｘｓの客観的な測定結果である測定信号Ｉｓに基づいて酸素濃度算出部１４により算出される酸素濃度Ｘｓを用いて筋肉の組成に関する情報を客観的な情報として取得する。
【００３６】
次に、図５を参照して、本電気刺激装置の作用としての筋肉の組成に関する情報を取得する手順について説明する。
電気刺激装置には操作兼表示部１２を通じて測定モードが設定され、制御部１１は測定モードの処理を開始する。詳述すると、電気刺激装置は使用者の操作により操作兼表示部１２に測定モードが設定される。測定モードが設定された操作兼表示部１２は、測定モードに関する指示信号Ｉｃを電気刺激制御部１６へ出力する。電気刺激制御部１６は、測定モードに対応する測定用の電圧のパターンに基づく電圧指令Ｖｃを電源部１３に出力する。その電圧指令Ｖｃに基づく電圧が電源部１３から電極部２０に供給される。電極部２０から出力される電圧が筋肉に付与されることで、測定モードで付与される電圧に反応した筋肉の酸素濃度Ｘｓの反映された測定信号Ｉｓが酸素濃度算出部１４に入力される。酸素濃度算出部１４は入力された測定信号Ｉｓから酸素濃度Ｘｓを算出する。酸素濃度算出部１４により酸素濃度Ｘｓが算出されると、判定部１５は、開始時刻ｔ０から第３時刻ｔ３以降までの酸素濃度Ｘｓ及び出力電圧Ｖｘの経時的変化を記憶する。上述のように酸素濃度Ｘｓの経時的変化は、光電センサ３０の測定信号Ｉｓに基づき得られる。出力電圧Ｖｘの経時的変化は、電気刺激制御部１６の電圧指令Ｖｃ又は電源部１３より得られる。
【００３７】
ところで、電気刺激制御部１６は、測定用の電圧のパターンに含まれる各個別電圧パターンを所定の順番で出力する。例えば、個別電圧パターンが２つの場合、電気刺激制御部１６は、まず、漸増速度が低速度ＥＶ１の個別電圧パターンを出力し、この出力終了後に漸増速度が高速度ＥＶ２の個別電圧パターンを出力する。個別電圧パターンが３つの場合、低速度ＥＶ１の個別電圧パターンと高速度ＥＶ２の個別電圧パターンとの間に、中速度ＥＶ３の個別電圧パターンを出力するとよい。なお、個別電圧パターンを切り替える際、先の個別電圧パターンの出力終了後、筋肉の酸素濃度Ｘｓが当初濃度Ｘ１の範囲まで回復してから次の個別電圧パターンを出力するとよい。
【００３８】
よって、測定モードの実行により、使用者の筋肉の組成に関する情報の判定対象とする部位の筋肉について、漸増速度の異なる個別電圧パターン毎に酸素濃度ＸｓのグラフＬａ１、及び、出力電圧ＶｘのグラフＬｂ１がそれぞれ得られる。
【００３９】
酸素濃度Ｘｓから得られる特徴量について、１つの個別電圧パターンから得られる酸素濃度Ｘｓを例に説明する。
図５に示すように、まず、個別電圧パターンに基づいて電極部２０からの出力電圧Ｖｘが開始時刻ｔ０の開始電圧Ｖ０から第２時刻ｔ２の第２電圧Ｖ２まで変化する。まず、出力電圧Ｖｘが開始電圧Ｖ０から第１時刻ｔ１の第１電圧Ｖ１まで変化するとき、酸素濃度Ｘｓは、当初濃度Ｘ１にほぼ維持される。続いて、出力電圧Ｖｘが第１電圧Ｖ１から高負荷電圧Ｖｈである第２電圧Ｖ２まで変化するとき、酸素濃度Ｘｓは、出力電圧Ｖｘの上昇に応じて当初濃度Ｘ１から高負荷濃度Ｘ２へ徐々に低下する。酸素濃度Ｘｓのうち、維持されていた当初濃度Ｘ１から濃度の低下が始まる第１電圧Ｖ１に対応する点を特徴量としての屈曲点Ｐ１として特定し、第２電圧Ｖ２に対応する点を特徴量としての最低点Ｐ２として特定する。
【００４０】
そして、第２時刻ｔ２以降、電極部２０の出力電圧Ｖｘは開始電圧Ｖ０に維持される。このとき、電気刺激による負荷から解放された筋肉は弛緩して血流が回復し、酸素濃度Ｘｓは高負荷濃度Ｘ２から当初濃度Ｘ１へ向けて徐々に回復する。
【００４１】
判定部１５は、酸素濃度Ｘｓ、及び、出力電圧Ｖｘの経時的変化が記憶されると、酸素濃度ＸｓのグラフＬａ１の酸素濃度Ｘｓの屈曲点Ｐ１を求める。屈曲点Ｐ１は、酸素濃度ＸｓのグラフＬａ１の傾きが一定時間負の値を継続した点として求められる。例えば、屈曲点Ｐ１は、酸素濃度ＸｓのグラフＬａ１の微分値を算出し、微分値が負の値であることが一定時間継続している点として検出される。酸素濃度Ｘｓの低下は、負荷に対応して筋肉が収縮していることを示している。つまり屈曲点Ｐ１は、筋肉が収縮を始めるときの出力電圧Ｖｘを示し、この電圧以上の電圧によれば少なくともトレーニングの目的に適合する有意な負荷、又は、筋肉の組成の判定に適合する有意な負荷が筋肉に付与される。
【００４２】
また、判定部１５は、酸素濃度ＸｓのグラフＬａ１に基づいて酸素濃度の最低点Ｐ２を求める。最低点Ｐ２は、出力電圧Ｖｘが第２電圧Ｖ２のときの酸素濃度Ｘｓに対応する点として取得される。第２電圧Ｖ２は、それよりも電圧が上がると、酸素濃度Ｘｓの低下速度が零、または、酸素濃度Ｘｓが低下しなくなる電圧として設定されている。出力電圧Ｖｘが第２電圧Ｖ２のとき、そこから電圧が増加したとしても、酸素濃度Ｘｓに生じる変化は比較的小さく、酸素濃度Ｘｓの変化としては安定している状態である。
【００４３】
さらに判定部１５は、酸素濃度ＸｓのグラフＬａ１に基づいて、酸素濃度減少速度Ａ、酸素濃度低下量Ｘｄ及び酸素濃度回復時間Ｔｒの少なくとも１つを求めることができる。
酸素濃度減少速度Ａは、出力電圧Ｖｘの漸増に応じる筋収縮が生じさせる血流制限にともなう酸素濃度Ｘｓの減少速度である。酸素濃度減少速度Ａは、屈曲点Ｐ１及び最低点Ｐ２に基づいて得られる。酸素濃度減少速度Ａは、図５（ａ）において、第１時刻ｔ１の屈曲点Ｐ１から第２時刻ｔ２の最低点Ｐ２までの間にあって、グラフＬａ１の傾きの変化が所定の範囲内に含まれる直線領域を取り出した線Ｂ１の傾きで示される。酸素濃度減少速度Ａは、「−（濃度差ΔＸ／時間差Δｔ１）」で算出される。濃度差ΔＸは、当初濃度Ｘ１と高負荷濃度Ｘ２との差の絶対値であり、時間差Δｔ１は第１時刻ｔ１と第２時刻ｔ２との差の絶対値である。なお、正負の符号の要否は必要に応じて定めればよい。
【００４４】
酸素濃度低下量Ｘｄは、出力電圧Ｖｘの漸増に応じて筋収縮が生じさせる血流制限にともなう酸素濃度Ｘｓの減少量である。酸素濃度低下量Ｘｄは、屈曲点Ｐ１及び最低点Ｐ２に基づいて得られる。酸素濃度低下量Ｘｄは、図５（ａ）において、酸素濃度ＸｓのグラフＬａ１の屈曲点Ｐ１に対応する当初濃度Ｘ１と、最低点Ｐ２に対応する高負荷濃度Ｘ２との間の差である。
【００４５】
酸素濃度回復時間Ｔｒは、出力電圧Ｖｘの出力が終了して零になることにより筋収縮による血流制限が解消されて筋肉中の酸素濃度Ｘｓが当初濃度Ｘ１の範囲まで回復する時間である。酸素濃度回復時間Ｔｒは、最低点Ｐ２の時刻ｔ２と酸素濃度Ｘｓの回復タイミングの時刻ｔ３に基づいて得られる。
【００４６】
図６を参照して、測定用の電圧パターンから得られる酸素濃度Ｘｓの経時的変化及び特徴量について説明する。図６（ａ）に示すように、測定用の電圧パターンは、漸増速度が低速度ＥＶ１と高速度ＥＶ２の２つの個別電圧パターンを出力させる場合について例示する。図６（ｂ）に示すように、漸増速度が低速度ＥＶ１の個別電圧パターンのグラフＬｂ１１より得られた酸素濃度Ｘｓの変化がグラフＬａ１１に示されている。また、漸増速度が高速度ＥＶ２の個別電圧パターンのグラフＬｂ１２より得られた酸素濃度Ｘｓの変化がグラフＬａ１２に示されている。図６の例では、開始時刻ｔ１０から高速度ＥＶ２のときの屈曲点に対応する時刻ｔ１１１までの時間は、低速度ＥＶ１のときの屈曲点に対応する時刻ｔ１１２までの時間よりも短い。また、高速度ＥＶ２のときの時刻ｔ１１１における電圧Ｖ１１１は、低速度ＥＶ１のときの時刻ｔ１１２における電圧Ｖ１１２よりも低い。
【００４７】
まず、電圧の漸増速度が遅い場合に得られる特徴量などについて説明する。電圧の漸増速度が低速度ＥＶ１のとき、筋肉が電気刺激を受けている時間が長くなるため、酸素濃度Ｘｓの酸素濃度低下量Ｘｄ１は多い。その一方、グラフＬａ１１の傾きを示す線Ｂ１１の傾きは小さく、この傾きに対応する酸素濃度減少速度Ｄ１は遅い。また、電気刺激の出力が終了した後は、酸素濃度Ｘｓが刺激開始前のレベルである当初濃度Ｘ１０の範囲に回復するまでの時間である酸素濃度回復時間Ｔｒ１が短い。酸素濃度低下量Ｘｄ１は、当初濃度Ｘ１０と第１濃度Ｘ１２１との差から得られ、酸素濃度減少速度Ｄ１は線Ｂ１１の傾きから得られる。酸素濃度回復時間Ｔｒ１は、酸素濃度Ｘｓが最低点に対応する時刻ｔ１２２と当初濃度Ｘ１０の範囲に達した時刻ｔ１３との差として得られる。
【００４８】
逆に、電圧の漸増速度が速い場合に得られる特徴量などについて説明する。電圧の漸増速度が高速度ＥＶ２のとき、筋肉が電気刺激を受けている時間が短くなるため、酸素濃度Ｘｓの酸素濃度低下量Ｘｄ２は少ない。その一方、グラフＬａ１２の傾きを示す線Ｂ１２の傾きは大きく、この傾きに対応する酸素濃度減少速度Ｄ２は速い。また、電気刺激の出力が終了した後、酸素濃度Ｘｓが刺激開始前のレベルである当初濃度Ｘ１０の範囲に回復するまでの時間である酸素濃度回復時間Ｔｒ２が長い。酸素濃度低下量Ｘｄ２は、当初濃度Ｘ１０と第２濃度Ｘ１２２との差から得られ、酸素濃度減少速度Ｄ２は線Ｂ１２の傾きから得られる。酸素濃度回復時間Ｔｒ２は、酸素濃度Ｘｓが最低点に対応する時刻ｔ１２１と当初濃度Ｘ１０の範囲に達した時刻ｔ１３との差として得られる。
【００４９】
続いて、判定部１５が筋肉の組成に関する情報を取得して判定することについての具体例について説明する。筋肉の組成に関する情報は、酸素濃度Ｘｓから取得される特徴量としての酸素濃度減少速度Ａ、酸素濃度低下量Ｘｄ及び酸素濃度回復時間Ｔｒの少なくとも１つに基づいて得られる。よって判定部１５は、少なくとも１つの特徴量に基づいて筋肉の組成に関する情報を取得できる。また、判定部１５は、取得した特徴量、及び、各特徴量に基づき得られた筋肉の組成に関する情報の少なくとも１つを記憶し、過去の情報として使用可能にもしている。
【００５０】
ここでは、筋肉の組成に関する情報は、速筋と遅筋との比率である。よって、酸素濃度回復時間Ｔｒ、酸素濃度減少速度Ａ又は酸素濃度低下量Ｘｄに基づいて筋肉の組成に関する情報の一つとして、速筋と遅筋との比率が得られる。なお、筋肉の組成に関する情報は、速筋と遅筋との比率に制限されるものではなく、生体に関する経験や研究などに基づいて定められる情報とすることが可能である。また、各特徴量と、その特徴量から得られる筋肉の組成に関する情報との関係は例示した組合せに制限されるものではなく、生体に関する経験や研究などに基づいて定められる組み合わせとすることが可能である。
【００５１】
ここで、速筋と遅筋との比率について説明する。
筋肉の組成には、速筋と遅筋とがある。速筋は白筋ともいわれ、遅筋は赤筋ともいわれる。速筋と遅筋とでは、刺激に対する反応速度が異なることが知られている。速筋は遅筋に比べて、筋繊維が太く、刺激が速く伝わるため収縮が早い。つまり、速筋は刺激に対する反応速度が早い特徴を有する。このような特徴から速筋は、瞬発力が必要とされるときに大きく作用する筋肉であり、短距離走などに必要な瞬発力に関係が強い。逆に、遅筋は速筋に比べて、筋繊維が細く、刺激が伝わるのが遅いため収縮も遅い。つまり、遅筋は刺激に対する反応速度が遅い特徴を有する。このような特徴から遅筋は、持久力が必要とされるときに大きく作用する筋肉であり、長距離マラソンなどに必要な持久力に関係が強い。
【００５２】
こうした速筋と遅筋との特徴によれば、電圧の漸増速度が高速度ＥＶ２のときは主に速筋が反応し、電圧の漸増速度が低速度ＥＶ１のときには主に遅筋が反応すると考えられる。よって、電圧の漸増速度が高速度ＥＶ２のときの酸素濃度Ｘｓの変化及び特徴量には、速筋の影響が大きく現れ、電圧の漸増速度が低速度ＥＶ１のときの酸素濃度Ｘｓの変化及び特徴量には、遅筋の影響が大きく現れるようになる。すなわち、高速度ＥＶ２のときの酸素濃度Ｘｓの変化及び特徴量、低速度ＥＶ１のときの酸素濃度Ｘｓの変化及び特徴量、又は、それら両方の酸素濃度Ｘｓの変化及び特徴量に基づいて、速筋と遅筋との比率を得ることが可能である。
【００５３】
そこで、判定部１５では、高速度ＥＶ２のときの酸素濃度Ｘｓの変化及び特徴量と低速度ＥＶ１のときの酸素濃度Ｘｓの変化及び特徴量とに基づいて、速筋と遅筋との比率を得る。
【００５４】
図７及び図８を参照して、酸素濃度Ｘｓの特徴量毎に速筋と遅筋との比率を取得する場合について例示する。
図７は、酸素濃度減少速度Ａに基づいて速筋と遅筋との比率を得る例を示す。
【００５５】
使用者の１人である第１被験者Ｍ１について電気刺激装置により測定モードを実行することで、測定用の電圧パターンが第１被験者Ｍ１の筋肉に与えられる。そして、判定部１５は、第１被験者Ｍ１の筋肉の酸素濃度Ｘｓの経時的変化から、低速度ＥＶ１の個別電圧パターンに対応する線Ｂ１１の傾きΔＤ１１と、高速度ＥＶ２の個別電圧パターンに対応する線Ｂ１２の傾きΔＤ１２を得る。低速度ＥＶ１に対応する線Ｂ１１の傾きΔＤ１１と、高速度ＥＶ２に対応する線Ｂ１２の傾きΔＤ１２とにおいて、「傾きΔＤ１１／傾きΔＤ１２」は遅筋と速筋の割合を示す指標となる。よって、判定部１５では、「傾きΔＤ１１／傾きΔＤ１２」が小さい程、遅筋が速筋に比べて多く、遅筋の割合が高いと判定することができる。
【００５６】
また、他の使用者の１人である第２被験者Ｍ２について測定モードを実行する。判定部１５は、低速度ＥＶ１の個別電圧パターンに対応する線Ｂ２１（図示略）の傾きΔＤ２１、高速度ＥＶ２の個別電圧パターンに対応する線Ｂ２２（図示略）の傾きΔＤ２２を得る。このとき、第２被験者Ｍ２の遅筋と速筋の割合を示す指標は「傾きΔＤ２１／傾きΔＤ２２」となる。よって、第２被験者Ｍ２についてもその遅筋と速筋の割合を判定することができる。
【００５７】
さらに、第１被験者Ｍ１と第２被験者Ｍ２との間で遅筋と速筋の割合を比較することができる。図７の例によれば、第２被験者Ｍ２の傾きΔＤ２１，ΔＤ２２が、第１被験者Ｍ１の傾きΔＤ１１，ΔＤ１２よりも大きく、傾きΔＤ２１と傾きΔＤ２２との差よりも傾きΔＤ１１と傾きΔＤ１２との差が大きい。よって指標を比較すると「傾きΔＤ２１／傾きΔＤ２２」＞「傾きΔＤ１１／傾きΔＤ１２」となる。これにより第２被験者Ｍ２は第１被験者Ｍ１に比べて遅筋の割合が少ないと判定できる。
【００５８】
なお、図７に示すように、中速度ＥＶ３の個別電圧パターンを含む電圧パターンによる測定を行い、第１被験者Ｍ１の線の傾きΔＤ１３、及び、第２被験者Ｍ２の線の傾きΔＤ２３の少なくとも一方を求めてもよい。第１被験者Ｍ１について、中速度ＥＶ３に対応する線の傾きΔＤ１３を利用すれば、「傾きΔＤ１１／傾きΔＤ１３」及び「傾きΔＤ１２／傾きΔＤ１３」の少なくとも一方を用いることでその遅筋と速筋の割合をより高い精度で得られるようになる。また、第２被験者Ｍ２について、中速度ＥＶ３に対応する線の傾きΔＤ２３利用することで、上述した第１被験者Ｍ１のときと同様に、その遅筋と速筋の割合をより高い精度で得られるようになる。
【００５９】
図８は、酸素濃度回復時間Ｔｒに基づいて速筋と遅筋との比率を得る例を示す。
第１被験者Ｍ１について電気刺激装置により測定モードを実行することで、測定用の電圧パターンが第１被験者Ｍ１の筋肉に与えられる。そして、判定部１５は、出力電圧Ｖｘの出力が終了してからの第１被験者Ｍ１の筋肉の酸素濃度Ｘｓの経時的変化から、低速度ＥＶ１の個別電圧パターンに対応する酸素濃度回復時間Ｔｒ１Ｍ１を得る。また、判定部１５は、同経時的変化から、高速度ＥＶ２の個別電圧パターンに対応する酸素濃度回復時間Ｔｒ２Ｍ１を得る。低速度ＥＶ１に対応する酸素濃度回復時間Ｔｒ１Ｍ１と、高速度ＥＶ２に対応する酸素濃度回復時間Ｔｒ２Ｍ１とにおいて、「Ｔｒ１Ｍ１／Ｔｒ２Ｍ１」は遅筋と速筋の割合を示す指標となる。判定部１５では、「Ｔｒ１Ｍ１／Ｔｒ２Ｍ１」が小さい程、遅筋が速筋に比べて多く、遅筋の割合が高いと判定することができる。
【００６０】
また、第２被験者Ｍ２について測定モードを実行する。判定部１５は、出力電圧Ｖｘの出力が終了してからの低速度ＥＶ１に対応する酸素濃度回復時間Ｔｒ１Ｍ２、高速度ＥＶ２に対応する酸素濃度回復時間Ｔｒ２Ｍ２が得られる。このとき、第２被験者Ｍ２の遅筋と速筋の割合を示す指標は「Ｔｒ１Ｍ２／Ｔｒ２Ｍ２」となる。よって、第２被験者Ｍ２についてもその遅筋と速筋の割合を判定することができる。
【００６１】
さらに、第１被験者Ｍ１と第２被験者Ｍ２との間で遅筋と速筋の割合を比較することができる。図８の例によれば、第２被験者Ｍ２の酸素濃度回復時間Ｔｒ１Ｍ２，Ｔｒ２Ｍ２が、第１被験者Ｍ１の酸素濃度回復時間Ｔｒ１Ｍ１，Ｔｒ２Ｍ１よりも大きい。これに加えて、２つの酸素濃度回復時間Ｔｒ１Ｍ２，Ｔｒ２Ｍ２の差と、２つの酸素濃度回復時間Ｔｒ１Ｍ１，Ｔｒ２Ｍ１の差とに大きな違いがない。よって各指標を比較すると「Ｔｒ１Ｍ２／Ｔｒ２Ｍ２」＞「Ｔｒ１Ｍ１／Ｔｒ２Ｍ１」となる。これにより第２被験者Ｍ２は第１被験者Ｍ１に比べて遅筋の割合が少ないと判定できる。
【００６２】
よって、電気刺激装置によれば、筋肉の組成に関する情報を客観的な情報として取得することのできるものとすることができる。
このように、遅筋と速筋の割合を判定することができることで、鍛えたい筋肉に応じた適切なトレーニング又は治療を計画することができるようになる。
【００６３】
トレーニングの計画を例にすると、トレーニングモードのとき筋肉に付与する電圧パターンをトレーニングの目的とする筋肉に負荷を与える態様することができる。例えば、速筋をトレーニングしたい場合、電圧の漸増速度の速い電圧パターンを筋肉に付与することで、速筋の負荷をより高くさせるようにする。逆に、遅筋をトレーニングしたい場合、電圧の漸増速度の遅い電圧パターンを筋肉に付与することで、遅筋の負荷をより高くさせるようにする。このように、使用者の筋肉の組成にあわせて負荷を調整するようにすることで、筋肉に効果の得られる適切な負荷を加えられるようになるとともに、筋肉に過剰な負荷を与えるおそれも低減される。
【００６４】
以上説明したように、本電気刺激装置によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）筋肉の組成に関する情報が、電極部２０から出力された電気刺激に応じて変化する酸素濃度Ｘｓの反映された測定信号Ｉｓに基づく情報として操作兼表示部１２から出力される。筋肉の酸素濃度は電気刺激に反応して変化することが知られていることから、電気刺激と酸素濃度との関係から筋肉の組成に関する情報が取得される。これにより、筋肉の組成に関する情報が客観的に取得されるようになる。
【００６５】
（２）測定信号Ｉｓが反映された情報を、異なる漸増速度である低速度ＥＶ１の個別電圧パターンおよび高速度ＥＶ２の個別電圧パターンから取得できるようになる。
（３）操作兼表示部１２から出力される情報を、酸素濃度Ｘｓから算出される特徴量である酸素濃度減少速度Ａ又は酸素濃度回復時間Ｔｒが反映された情報とすることができる。
【００６６】
（４）酸素濃度減少速度Ａに基づいて筋肉の組成に関する情報が操作兼表示部１２から出力される。
（５）酸素濃度回復時間Ｔｒに基づいて筋肉の組成に関する情報が操作兼表示部１２から出力される。
【００６７】
（６）操作兼表示部１２から筋肉における速筋および遅筋の比率に関する情報が出力される。つまり筋肉における速筋および遅筋の比率を客観的な情報として得られる。
（変形例）
実施の形態に関する説明は、本電気刺激装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本電気刺激装置は、実施の形態以外に例えば以下に示される実施の形態の変形例を取り得る。
【００６８】
・上記実施の形態では、第１被験者Ｍ１と第２被験者Ｍ２との筋肉の組成を対比する場合について例示した。しかしこれに限らず、１人の被験者の筋肉の組成を、標準値として定めた筋肉の組成の範囲と比較することによって、その被験者の筋肉の組成が、標準であるのか、遅筋が多いのか、速筋が多いのかを判定するようにしてもよい。
【００６９】
・上記実施の形態では、酸素濃度減少速度Ａ又は酸素濃度回復時間Ｔｒ１を用いて筋肉の組成を表す指標を取得する場合について例示した。しかしこれに限らず、筋肉の組成を表す指標を、酸素濃度低下量Ｘｄ又は酸素濃度が回復するときの酸素濃度増加速度を用いてもよい。
【００７０】
・上記実施の形態では、屈曲点Ｐ１を、酸素濃度の経時的変化の微分値が負の値であることが一定時間継続する点として求めた。しかし、酸素濃度の屈曲点として適切に求めることができるのであれば、屈曲点を微分値が負の値である状態が所定の演算回数継続したことなどを条件にして求めてもよい。
【００７１】
・上記実施の形態では、屈曲点Ｐ１を１次微分により検出する場合について例示した。しかし、酸素濃度の屈曲点として適切に求めることができるのであれば、その求め方は１次微分に限定されるものではなく、屈曲点が２次微分又は曲率値の変化などの方法にて検出されてもよい。
【００７２】
・上記実施の形態において、操作兼表示部１２は、タッチパネルでもよい。タッチパネルは、その表面を操作部として用いることにより、ボタンを減らしたり、無くしたりすることができる。
【００７３】
・上記実施の形態において、操作兼表示部１２は、情報の報知が可能であれば、表示部とともに、または、表示部に代えて、音、音声、振動及び光の少なくとも１つなどを出力する機能を有していてもよい。これにより、文字又は画像以外の方法によって情報を報知することができる。
【００７４】
・上記実施の形態において、第１の電極２１、第２の電極２２及び光電センサ３０は、筋肉が対象となる部位であれば、脚以外の対象物、例えば腕、腹部などの部位に装着されてもよい。
【００７５】
・上記実施の形態において、第１の電極２１及び第２の電極２２は、筋肉に電気刺激を与えることができるものであればよく、使用者の体表面に直接貼り付けられるものなど、サポータ以外の方法で使用者の体に装着されるものであってもよい。
【００７６】
・上記実施の形態において、光電センサ３０は、血中酸素濃度を測定することができるのであれば、使用者の体表面に直接貼り付けられるなど、サポータ以外の方法で使用者に装着されてよい。
【００７７】
・上記実施の形態において、発光部３１と受光部３２との間隔Ｗは、３０ｍｍには限定されない。発光部３１と受光部３２との間隔Ｗの１／２の距離が生体組織の透過深度と言われていることから、目的に応じて定まる生体組織の透過深度に応じて発光部３１と受光部３２との間隔Ｗを設定することができる。なお、筋肉の酸素濃度を測定することができるのであれば、間隔Ｗと透過深度との関係は１／２に限定されるものではない。
【００７８】
・上記実施の形態において、発光部３１は、血中酸素濃度を測定可能であれば、７６０ｎｍ，８０５ｎｍ，８４０ｎｍ以外の波長を用いてもよい。例えば、波長としては、酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンの等吸収点である８０５ｎｍを跨ぐような波長を選択することが好ましいが、吸光度に相違が生じればそれ以外の波長が用いられてもよい。
【００７９】
・上記実施の形態において、発光部３１は、血中酸素濃度を測定可能であれば、２波長を発光するものでもよい。２波長の場合、例えば、波長として、７６０ｎｍ，８４０ｎｍの組合せが挙げられる。
【００８０】
・上記実施の形態において、特徴量を、算出された酸素濃度Ｘｓの変化に基づいて取得することに限らず、測定された測定信号Ｉｓの変化に基づいて取得してもよい。測定信号Ｉｓは、実際の酸素濃度Ｘｓに対応する信号であるから、測定信号Ｉｓの経時的変化に基づいて屈曲点、最低点、屈曲電圧Ｖｂ、酸素濃度減少速度Ａ、酸素濃度低下量Ｘｄ及び酸素濃度回復時間Ｔｒなどの情報を取得することができる。
【００８１】
・上記実施の形態では、電気刺激制御部１６は、個別電圧パターンが２つの場合、漸増速度が低速度ＥＶ１の個別電圧パターンを出力し、この出力終了後に漸増速度が高速度ＥＶ２の個別電圧パターンを出力する場合について例示した。しかしこれに限らず、筋肉の組成を得られるのであれば、高速度の個別電圧パターンを出力した後、低速度の個別電圧パターンを出力してもよい。また、個別電圧パターンが３つの場合、筋肉の組成を得られるのであれば、それらの出力順は、低速度、中速度、高速度の順以外の順でもよい。
【００８２】
・上記実施の形態では、出力電圧Ｖｘの変更にて電気刺激の強度を調整する場合について例示したが、電気刺激の強度を調整することができるのであれば、この調整を電流又は電力の変更などによって調整してもよい。
【符号の説明】
【００８３】
Ｐ１  :屈曲点
Ｐ２  :最低点
１０  :コントローラ
１１  :制御部
１２  :操作兼表示部（報知部）
１３  :電源部
１４  :酸素濃度算出部
１５  :判定部
１６  :電気刺激制御部
２０  :電極部
２１  :第１の電極
２２  :第２の電極
３０  :光電センサ（測定部）
３１  :発光部
３２  :受光部
４０  :サポータ
【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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【図７】
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【図８】
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