电刺激装置
阅读：64发布：2020-05-08
专利汇可以提供电刺激装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 电刺激 装置，该电刺激装置缩短治癒时间、对身体负担小并且容易安装。电刺激装置(1)具备 基础 线材(10)，基础线材(10)由具有绝缘皮膜(211)的芯线(21)以及将芯线(21)作为卷轴且相对于芯线(21)无间隙地卷绕的外线(22)而构成，还具有将基础线材(10)呈环状卷绕而形成的筒部(20)，芯线(21)的一端与外线(22)的一端电连接，芯线(21)的另一端与外部 电路 (8)的一端相连接，外线(22)的另一端与外部电路(8)的另一端相连接，通过筒部(20)对置于其内部的 生物 体施加电刺激。，下面是电刺激装置专利的具体信息内容。
1.一种电刺激装置，其特征在于，具备基础线材，该基础线材由具有绝缘皮膜的芯线以及将所述芯线作为卷轴且相对于所述芯线无间隙地卷绕的外线而构成，还具有将所述基础线材呈环状卷绕而形成的筒部，
所述芯线的一端与所述外线的一端电连接，所述芯线的另一端与外部电路的一端相连接，所述外线的另一端与所述外部电路的另一端相连接，
通过所述筒部，对置于其内部的生物体施加电刺激。
2.根据权利要求1所述的电刺激装置，其特征在于，所述基础线材卷绕成两匝以上。
3.根据权利要求1或2所述的电刺激装置，其特征在于，在由所述基础线材构成的所述筒部，在相邻的所述基础线材之间，无间隙地整齐排列。
4.根据权利要求1至3之中任一项所述的电刺激装置，其特征在于，所述基础线材和所述外线之中的至少一个是由利兹线构成的。
5.根据权利要求1至4之中任一项所述的电刺激装置，其特征在于，在所述筒部，还具备支持该筒部的支持部。
6.根据权利要求1至5之中任一项所述的电刺激装置，其特征在于，所述支持部和所述筒部以能够开关的方式而设置。
7.根据权利要求1至6之中任一项所述的电刺激装置，其特征在于，在所述电刺激装置，还包含有控制部。
电刺激装置
技术领域
背景技术
[0002] 关于骨折、骨质疏松以及其他的人体损伤，由于人体的自然治愈过程长，特别是对老年人来说，饮食、运动、日光浴以外的方法都有限界，所以希望能有一种早期治愈、疼痛少的治疗方法。另外，虽然有利用低强度电磁场的癌处置疗法(也称为TTF’s：Tumor Treating Fields)，但是需要粘贴电极等，对皮肤带来的损害大，所以也希望能有一种对皮肤负担小、自由安装的电刺激装置。
[0003] 具体来说，作为现有的治疗方法，例如有专利文献1所述的、利用挠性线圏所产生的磁场对患者身体的选择部位进行PEMF(Pulsed electromagnetic field therapy)治疗的方法。
[0004] 另外，如专利文献2所述，为了早期治癒骨伤，将螺丝型的电极埋入体内，通过该电极向患部区域施加电流，以此达到早期治癒。
[0006] 专利文献1：日本特表2002-522125号公报
[0007] 专利文献2：日本特表2017-507751号公报
[0008] 专利文献3：日本特表2017-522099号公报
发明内容
[0009] 但是，在专利文献1所述的PEMF治疗方法之中，由于对患部、例如折断的骨骼只进行磁气刺激，所以治癒周期变长。另外，在专利文献2所示的方法，由于是手术等的对身体带来疼痛的治疗方法，所以体力衰弱的人、比如对于老人等，身体负担大。再进一步地，在专利文献3所述的方法之中，由于是将作为电极的阵列直接贴在患者皮肤上，所以有治疗开始几周之内约20％的患者出现皮肤炎的报告。所以有必要研制开发一种患者的皮肤能忍耐、能够容易安装的电刺激装置。
[0010] 本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种缩短治癒时间、对身体负担小的电刺激装置。
[0011] 根据本发明，能够提供一种电刺激装置，其特征在于，具备基础线材，该基础线材由具有绝缘皮膜的芯线以及将所述芯线作为卷轴且相对于所述芯线无间隙地卷绕的外线而构成，还具有将所述基础线材呈环状卷绕而形成的筒部，所述芯线的一端与所述外线的一端电连接，所述芯线的另一端与外部电路的一端相连接，所述外线的另一端与所述外部电路的另一端相连接，通过所述筒部，对置于其内部的生物体施加电刺激。
[0012] 另外，根据本发明，能够提供一种电刺激装置，其特征在于，所述基础线材卷绕成两匝以上。
[0013] 另外，根据本发明，能够提供一种电刺激装置，其特征在于，在由所述基础线材构成的所述筒部，在相邻的所述基础线材之间，无间隙地整齐排列。
[0014] 另外，根据本发明，能够提供一种电刺激装置，其特征在于，所述基础线材和所述外线之中的至少一个是由利兹线(Litz Wire)构成的。
[0015] 另外，根据本发明，能够提供一种电刺激装置，其特征在于，在所述筒部，还具备支持该筒部的支持部。
[0017] 另外，根据本发明，能够提供一种电刺激装置，其特征在于，在所述电刺激装置，还包含有控制部。
[0019] 图1是用于说明本发明的第一实施方式、第二实施方式所涉及的电刺激装置概况的图。
[0020] 图2是用于说明适用图1所示的基础线材的电刺激装置的示意图。
[0021] 图3A是表示基础线材一部分的示意立体图。
[0022] 图3B是利用图3A中所示x、y、z座标的x-y平面将基础线材切开的剖面图。
[0023] 图4A是表示外线是与芯线相隔预定距离d而卷绕、并且芯线具有第二绝缘膜的状态的图。
[0024] 图4B是表示外线是与芯线相隔预定距离d而卷绕、并且芯线露出的状态的图。
[0025] 图5是表示图4A、图4B所示的外线形成环形圈的图。
[0026] 图6A是表示外线与芯线相接触地卷绕、并且芯线具有第二绝缘膜的状态的图。
[0027] 图6B是表示外线与芯线相接触地卷绕、并且芯线露出的状态的图。
[0028] 图7是将具备支持部的电刺激装置安装于生物体情况的概况图。
[0029] 符号说明
[0030] 1、2：电刺激装置；5：骨骼部位；6：躯体；8：外部电路；10：基础线材；20：筒部；21：芯线；22：外线；30：支持部。
具体实施方式
[0031] 以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
[0032] 另外，以下说明的实施方式只是用于容易理解本发明的一个例子，并不是限制本发明的内容。也就是说，对于以下说明的部件的形状、尺寸、设置等，在不脱离本发明的宗旨的情况下，能够进行变化、改良，本发明当然也包含其等价物。
[0033] 另外，在所有的附图中，对于相同构成要素付与相同的符号，并适当省略重复说明。另外，本说明书中有规定上下方向而进行说明的情况，但这只是为了说明构成要素的相对关系而方便设定的，并不限制本发明所涉及的产品的制造时或使用时的方向。
[0034] 图1是表示使用实施方式的基础线材10的电刺激装置1概况的图。
[0035] 如后面详细介绍的那样，基础线材10是外线相对于芯线卷绕而构成的。图1所示的电刺激装置1，是将基础线材10卷绕人体的骨骼部位5而构成的。另外，在图1之中，骨骼部位5周围的肌肉、血管或皮肤等的人体部位没有图示出来。
[0036] 另外，由于基础线材10的芯线21、外线22(参照图2等)的表面被第一绝缘膜221(参照图3A、图3B等)包覆，所以基础线材10和骨骼部位5或人体部位互相绝缘。
[0037] 在本实施方式之中，在图1所示电刺激装置1，骨骼部位5成为电刺激装置1所产生的电流I的流路。感应电流i流动于骨骼部位5中。
[0038] 基础线材10，相对于骨骼部位5，在骨骼部位5的长度方向上以大约错开基础线材10粗细的方式而沿导线的周方向卷绕。在本说明书之中，将像这样的外线卷绕方法记为螺旋状卷绕。
[0039] 在本实施方式之中，基础线材10由芯线21和外线22形成。第一引出线212与芯线21相连接，第二引出线222与外线22相连接。第一引出线212、第二引出线222是将芯线21和外线22与图2所示的外部电路8相连接的导线。
[0040] 以下，对本实施方式的基础线材10、使用基础线材10的电刺激装置1进行说明。
[0041] 第一实施方式
[0042] [基础线材]
[0043] 首先，对第一实施方式的基础线材10的电特性，利用附图进行说明。
[0044] 图2是用于说明适用图1所示的基础线材10的电刺激装置1的示意图。如图2所示，基础线材10是由芯线21以及螺旋状卷绕在芯线21的外线22而构成的。芯线21和外线22是分别不同的导线，各个导线之中的一个端部p1、p2在点P相连接。另外，芯线21的与端部p1不同侧的端部p3、外线22的与端部p2不同侧的端部p4，分别是例如与图2所示的外部电路8相连接的第一引出线212的端部、第二引出线222的端部。外部电路8是用于传送向芯线21、外线22输入的电信号(例如电流)的电路，像这样的外部电路8作为使电流流动的电源器械而起作用。电刺激装置1在筒部20的内部形成电场，该筒部20是通过将基础线材10卷绕而构成的。另外，芯线21和外线22不局限于为分别设置的导线，也可以是由一根导线构成，将其在点P处往返折成的。
[0045] 图3A、图3B、图4A、图4B和图5，是用于说明图1所示的基础线材10的形状的图。其中，图3A是表示基础线材10的一部分的示意立体图。图3B是利用图3A中所示x、y、z座标的x-y平面将基础线材10切开、向-z方向观察切开面时的剖面图。从图4A到图5，每个图都是利用x-z平面将图3A所示的基础线材10切开，向y方向观察切开面时的示意剖面图。图4A、图4B都表示外线22是与芯线21相隔预定距离d而卷绕的状态。图4A表示芯线21具有第二绝缘膜211的例子，图4B表示芯线22露出的例子的图。图5是省略了图4A、图4B的芯线21的图示、且外线22形成环形圈。从图3A到图5，毎个图都是示意图。
[0046] 如图3A、图3B所示，第一实施方式的基础线材10具备：具有挠性和导电性的芯线21；以及导电性的金属线被第一绝缘膜221包覆而形成的外线22。芯线21的一个端部p1(参照图2)与外线的一个端部p2(参照图2)电连接，并且，外线22形成多个环形圈r，多个环形圈r卷绕在芯线21的周围并以芯线作为共同的中心轴。
[0047] 芯线21所要求的挠性，只要是将芯线21成为环状而能够形成筒部20的程度即可，筒部20的直径根据适用基础线材10而构成的电刺激装置1的用途来决定。芯线21形成的筒部20的直径越小，则对于芯线21要求有越大的挠性。外线22由金属线220和以包覆金属线220的方式而形成(包覆形成)的第一绝缘膜221构成的。
[0048] 芯线21和金属线220，例如可以是直径0.025mm至3.2mm的软铜线(剖面为圆形)。另外，第一绝缘膜221，例如也可以是将厚度0.003mm至0.035mm程度的高分子化合物溶解了的清漆的绝缘包覆膜。对于高分子化合物，例如也可以使用聚乙烯醇缩甲醛、聚氨酯、聚酰胺酰亚胺、聚酯、尼龙等。
[0049] 另外，第二绝缘膜211，例如也可以是将厚度0.003mm至0.1mm程度的高分子化合物溶解了的清漆。对于高分子化合物，例如也可以使用聚乙烯醇缩甲醛、聚氨酯、聚酰胺酰亚胺、聚酯、尼龙等。
[0050] 另外，第一实施方式不限制芯线21和金属线220的剖面为圆形。芯线21和金属线220的剖面也可以为楕円形或矩形，也可以为多边形。
[0051] 在第一实施方式之中，芯线21和金属线220只要被绝缘就可以，芯线21也可以是被绝缘膜包覆，或者也可以不包覆。图4A表示芯线21被第二绝缘膜211包覆的状态。
[0052] 如图4A所示，在芯线21的表面形成有第二绝缘膜211的情况时，多个环形圈r的至少一部分的外线的内周面S(参照图5)与第二绝缘膜211的表面211a的最短距离d，比第一绝缘膜221的厚度t1和第二绝缘膜211的厚度t2之中厚度大的绝缘膜的厚度要小。也就是说，若以上述绝缘包覆膜的数值例子为基准，则最短距离d能够为从0.003mm以下到0.035mm以下的数値。在图4A所示例之中，能够清楚地知道：厚度t1和厚度t2之中，厚度t2比厚度t1充分地大，最短距离d比厚度t2小。
[0053] 如图5所示，外线22的内周面S是外线22周面之中、朝向芯线21一侧的面，是与芯线21直接或通过第二绝缘膜211而能够接触的面的范围。
[0054] 另外，＂多个环形圈r的至少一部分＂是指多个环形圈r之中的一部分或全部，是在所有的环形圈r之中除去内周面S与表面211a的距离为最短距离d以上的。另外，最短距离是指环形圈r的内周面S上的各个点之中的、离表面211a最近的点和表面211a之间的距离。于是，第一实施方式的这样的结构，并不是将内周面S上的与表面211a的距离比最短距离d长的点除外的。
[0055] 但是，第一实施方式，在芯线21的表面形成有第二绝缘膜211的情况时，优选多个环形圈r的至少一部分的外线22的内周面S在遍及整个周面与第二绝缘膜211的表面211a相接触。
[0056] 另外，在第一实施方式之中，如图4B所示，在芯线21的表面露出的情况下，多个环形圈r的至少一部分的外线22的内周面S与芯线21的表面211a的最短距离d，比第一绝缘膜221的厚度t1要小。此处所说的最短距离是指，环形圈r的内周面S上的各点之中的离表面
21a最近的点和表面21a之间的距离。在第一实施方式之中，在芯线21的表面露出的情况下，优选多个环形圈r的至少一部分的外线22的内周面S在遍及整个周面与芯线21的表面21a相接触。
21a最近的点和表面21a之间的距离。在第一实施方式之中，在芯线21的表面露出的情况下，优选多个环形圈r的至少一部分的外线22的内周面S在遍及整个周面与芯线21的表面21a相接触。
[0057] 更进一步，第一实施方式，根据上述条件，内周面S和表面211a或芯线21的表面21a之间的距离为＂零＂，也就是说内周面S和表面211a也可以相接触。图6A和图6B每一个图都表示外线22和芯线21相接触而卷绕的状态。图6A是表示芯线21具有第二绝缘膜211的例子，图6B是表示外线22露出的例子。在芯线21与第二绝缘膜211相接触的例子之中，多个环形圈r的至少一部分的外线22的内周面S的至少一部分，与第二绝缘膜211的表面211a或芯线21的表面21a相接触。
[0058] 如上所述，第一实施方式，由于外线22与芯线21相接近或相接触，所以能够一边増加外线22的单位长度的匝数而提高作为电刺激装置的敏感度，一边能够抑制金属线220的高阻抗化。另外，外线22和芯线21之间的寄生电容，能够通过第一绝缘膜221或第二绝缘膜211的膜厚，更进一步地通过第一绝缘膜221、第二绝缘膜211以及金属线220的介电常数等而调整。第二绝缘膜211和第一绝缘膜221的材料可以相同也可以不相同。另外，膜厚也可以根据寄生电容而调整。
[0059] 另外，如上面所规定的最短距离d，是以外线22与芯线21或第二绝缘膜211相接触的方式卷绕之后、因弹性回复等而有若干回复情况所发生程度的值。另外，最短距离d为零的情况，是考虑到卷绕的外线22被加热等处理而维持原状态的情况。像这样的第一实施方式的基础线材10，在外线22卷绕时，与芯线21或第二绝缘膜211之间的距离的偏差小，在用于电刺激装置的情况下对减少电刺激装置产品的偏差有效。
[0060] 更进一步，第一实施方式的基础线材10，能够以任意长度的方式而成形，能够卷绕在任何位置而使用。所以，能够将基础线材10直接卷绕在任意部位而使用，该任意部位施加成为测定对象的电流。
[0061] 另外，第一实施方式的基础线材10，如从图4A至图6B所示，形成多个环形圈r的外线22，在遍及至少一部分的范围内与相邻的其他的环形圈r的外线22相接触。也就是说，在第一实施方式之中，多个环形圈r的每一个都以与相邻其他的环形圈r密切相接的方式而形成。＂密切相接＂是指，对于多个环形圈r，在将环形圈的排列压缩的方向上施加压力的情况下各个环形圈r相接触，并且在将施力解除的情况下而各个环形圈r受到互相分离方向上的力的状态。
[0062] 至少一部分的范围是指，多个环形圈r所设置的范围之中的一部分或全部。也就是说，第一实施方式，在多个环形圈r所设置的范围之中的一部分，并不是排除相邻的环形圈r处于互不接触的状态。
[0063] 通过这样的结构，第一实施方式能够一边将金属线220的长度抑制在最小限度，一边能够増加单位长度的外线的数量。
[0064] 另外，关于外线22，虽然可以由一根导线构成，但也可以通过将多根导线互相平行地、相对于芯线21无间隙地卷绕而形成。
[0065] [电刺激装置]
[0066] 以下，对于使用基础线材10的电刺激装置1进行说明。
[0067] 如图2所示，电刺激装置1具备基础线材10，该基础线材10由具有绝缘皮膜211的芯线21以及将芯线21作为卷轴且相对于卷轴21无间隙地卷绕外线22而构成。电刺激装置1还具有将基础线材10呈环状卷绕而形成的筒部20。芯线21的一端p1与外线22的一端p2电连接，芯线21的另一端部p3与外部电路8的一端相连接，外线22的另一端部p4与外部电路8的另一端相连接。电刺激装置1通过筒部20对置于其内部的生物体施加电刺激。
[0068] 具体来说，在电刺激装置1，芯线21的端部p1和外线22的端部p2相连接，芯线21的另一端部p3和外线22的另一端部p4分别与第一引出线212、第二引出线222相连接。而且，作为使电信号(电流)流动的电源器械而起作用的外部电路8，与第一引出线212、第二引出线222相连接。
[0069] 另外，筒部20是利用基础线材10并将该基础线材10至少卷绕1匝以上而形成的。此时，在该筒部20，优选在相邻的基础线材10外周面，无间隙地整齐排列。
[0070] 另外，第一实施方式的电刺激装置1，优选还具有树脂制成的支持部30。在该情况下，基础线材10卷绕在该支持部30的外周面，筒部20而形成。另外，将这样的电刺激装置1安装在人体的预定部位，例如腕部、腿部、头部等部位，通过从外部电路8向基础线材10供给预定频率的电流，以此在筒部20内部沿筒部20的轴方向产生电场。另外，在位于该电场内的人体部位、例如骨骼部位5等，电流i从上述电场的强的部位向弱的部位流动。以此，能够对预定的人体部位、例如骨骼部位5等施加预定的电刺激。
[0071] 另外，关于骨质疏松等原因，由于在皮质骨的表面侧或内面侧乃至皮质骨的内部发生骨吸收，存在于皮质骨内的骨细胞溶解周围的骨骼，以此内部存在有骨细胞的骨小梁的容积会扩大。对于这样的情况，通过使用电刺激装置1进行电刺激，能够抑制不动性(immobility)所引起的、从皮质骨表面的骨吸收，能够抑制骨质疏松等的恶化。
[0072] 另外，电刺激装置1，根据个人差别或病情状况等，也能够将使用频率调整为数Hz至数kHz，也可以为连续的交流电流，也可以为脉冲形状的电流。
[0073] 更进一步，外部电路8，不仅只对一个筒部20，也可以对于安装在多个患者的多个筒部20同时提供相同的电流或不同的电流。另外，通过将外部电路8小型化，能够将其作为电池驱动那样的组件或装置，便携性会更进一步的提高。
[0074] 另外，在外部电路8，更期望具备控制部，该控制部控制流动于筒部20的芯线21和外线22的电流的大小、时间、频率等的参数。更进一步，该控制部优选也能够同时控制多个筒部20，并具备根据从其他的传感器、例如体温传感器或生物体电流传感器等供给的数据来改变上述电流、频率等参数的功能。
[0075] 另外，图7是将具备支持部30的电刺激装置1安装于生物体情况的概况图。如图7所示，也能够将电刺激装置1缠绕在人体的躯体6上，该电刺激装置1是将基础线材10卷绕在该支持部30的外周面。
[0076] 另外，如图7所示，优选支持部30具备能够开关、并且互相固定的安装部件。作为该安装部件，例如可以使用尼龙搭扣那样的粘结部件、拉链那样的软质或硬质的嵌合部件。另外，作为支持部30的材料，也可以是布或尼龙等的柔软且绝缘性良好的材料。
[0077] 另外，电刺激装置1的形态，虽然可以是图7所示那样的卷绕腹部类型的，但也可以是帽子里装有筒部20的帽子类型的、或带有手臂类型等其他各种各样类型的。
[0078] 另外，利用基础线材10卷绕1匝，筒部20而形成。另外，如果在开关部件的周围准备电连接部件，也可以将两根以上的多个基础线材10以与支持部30相平行地并列、并利用电连接部件将多个基础线材成为一根的方式而连接起来。
[0079] 另外，在电刺激装置1的筒部20之中，由于只在其中空部产生电场，所以例如筒部20所包围的躯体6内即使有埋设型电子装置，由该电刺激装置1所引起的埋设型电子装置发生电磁干扰(EMI)的可能性也很低。
[0080] 第二实施方式
[0081] 以下，对第二实施方式进行说明。
[0082] 在第二实施方式之中，使用的基础线材10与第一实施方式的基础线材相同。但是，电刺激装置2，在不含有支持部30的这一点上与第一实施方式不同。
[0083] 在本实施方式之中，在基础线材10的外面周围施行绝缘措施之外，在p3和p4，例如还具备插座、虚拟物、连接器那样的电连接端子部件。另一方面，在包含外部电路8的电源装置设有与这些电连接端子部件能够电连接、并且在连接部位能够充分绝缘的连接部件。
[0084] 另外，在安装电刺激装置2时，首先以将具备电连接端子部件的基础线材10相对于患部缠绕的方式，卷绕数匝之后，将电连接端子部件与外部电路8的连接部件电连接。
[0085] 通过这样，由于不需要支持部30，所以结构变得更简单，安装方式也能够对应人体的各种各样的部位，所以通用性变得更高。
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