特開 2024-75037 皮膚に電気刺激を与えるベクトルポテンシャルコイル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024075037

(43)【公開日】2024-06-03

(54)【発明の名称】皮膚に電気刺激を与えるベクトルポテンシャルコイル装置

(51)【国際特許分類】

   A61N 1/40 20060101AFI20240527BHJP

   A61N 1/06 20060101ALI20240527BHJP

   A61N 1/04 20060101ALI20240527BHJP

   A61N 1/32 20060101ALI20240527BHJP

   H01F 5/00 20060101ALI20240527BHJP

【ＦＩ】

A61N1/40

A61N1/06

A61N1/04

A61N1/32

H01F5/00 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022186155

(22)【出願日】2022-11-22

(71)【出願人】

【識別番号】000107804

【氏名又は名称】スミダコーポレーション株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】504165591

【氏名又は名称】国立大学法人岩手大学

(74)【代理人】

【識別番号】100114971

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 修

(72)【発明者】

【氏名】寺尾 健治

(72)【発明者】

【氏名】斎藤 正樹

(72)【発明者】

【氏名】大坊 真洋

【テーマコード（参考）】

4C053

【Ｆターム（参考）】

4C053BB34

4C053BB36

4C053DD03

4C053DD08

4C053JJ02

4C053JJ04

4C053LL13

(57)【要約】

【課題】 生体の被覆への電気刺激のための電極に起因する不具合の発生を抑制しつつ、電気刺激によって皮膚病または傷の治療または美容施術の促進を行うベクトルポテンシャルコイル装置を得る。
【解決手段】 支持部１０は、生体の皮膚を収容する収容空間１０１を有する。ベクトルポテンシャルコイル装置１におけるベクトルポテンシャルコイルは、支持部１０の収容空間１０１および外側の少なくとも一方に配置されている。電源部２は、そのベクトルポテンシャルコイルに交流電流を導通させ、収容空間１０１において交流電流に対応するベクトルポテンシャルを発生させ、ベクトルポテンシャルに基づき生じる電界を生体の皮膚に印加して電気刺激を皮膚に与える。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

生体の皮膚を収容する収容空間を有する支持部と、
前記支持部の前記収容空間および外側の少なくとも一方に配置されたベクトルポテンシャルコイルと、
前記ベクトルポテンシャルコイルに交流電流を導通させ、前記収容空間において前記交流電流に対応するベクトルポテンシャルを発生させ、前記ベクトルポテンシャルに基づき生じる電界を前記生体の皮膚に印加して電気刺激を前記皮膚に与える電源部と、
を備えることを特徴とするベクトルポテンシャルコイル装置。

【請求項2】

前記ベクトルポテンシャルコイルは、らせん状のコイル軸に沿って周回するソレノイドコイルであることを特徴とする請求項１記載のベクトルポテンシャルコイル装置。

【請求項3】

前記ベクトルポテンシャルコイルは、湾曲したコイル軸に沿って延びるソレノイドコイルであり、周方向において開口部を備えることを特徴とする請求項１記載のベクトルポテンシャルコイル装置。

【請求項4】

前記ソレノイドコイル内で前記コイル軸に沿って延びる強磁性体部材をさらに備え、
前記強磁性体部材は、導電性を有し、
前記ベクトルポテンシャルコイルの一端と前記強磁性体部材の第１接続点とが互いに電気的に接続されており、
前記電源部は、前記ベクトルポテンシャルコイルの他端および前記強磁性体部材の第２接続点に電圧を印加して前記ベクトルポテンシャルコイルに電流を導通させること、
を特徴とする請求項２または請求項３記載のベクトルポテンシャルコイル装置。

【請求項5】

前記ベクトルポテンシャルコイルは、同一の前記コイル軸に沿ってそれぞれ延びる内側ソレノイドコイルおよび外側ソレノイドコイルを備え、
前記内側ソレノイドコイルの一端と前記外側ソレノイドコイルの一端が互いに電気的に接続されており、
前記電源部は、前記内側ソレノイドコイルの他端および前記外側ソレノイドコイルの他端に電圧を印加して前記ベクトルポテンシャルコイルに電流を導通させること、
を特徴とする請求項２または請求項３記載のベクトルポテンシャルコイル装置。

【請求項6】

前記ベクトルポテンシャルコイルを含む複数のベクトルポテンシャルコイルを備え、
前記複数のベクトルポテンシャルコイルは、前記支持部の軸方向または周方向に沿って配列されており、
前記電源部は、前記複数のベクトルポテンシャルコイルに交流電流を導通させ、前記収容空間において前記交流電流に対応するベクトルポテンシャルを発生させ、前記ベクトルポテンシャルに基づき生じる電界を前記生体の皮膚に印加して電気刺激を前記皮膚に与えること、
を特徴とする請求項１記載のベクトルポテンシャルコイル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、皮膚に電気刺激を与えるベクトルポテンシャルコイル装置及びその使用方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、皮膚科学及び美容科学への研究が大きく進歩している。従来の薬物療法、例えば外用塗布や内服薬の服用などの手法で十分効果が挙げられないケースも増えている。そのため、レーザ、フォトフェイシャルなどの光療法、または電気・磁気刺激を与える方法も様々な提案もあった。

【0003】

例えば、美容施術のため、使用者の肌に接触し電気的な刺激を付与する肌用電極と、電気的な刺激を発生する刺激発生部と、肌用電極と刺激発生部とを導通し、刺激発生部で発生した電気的な刺激を肌用電極に伝送する導電部を含む美容機器が提案されている。（例えば特許文献１参照）また、顔面皮膚等に接触する２つのローラーの接触面を、それぞれ所定の長さを有する形状にし、所定の間隔をあけて略平行に配置することにより、２つの接触面で挟まれた領域が、相対的に広い面積の施術領域とする美容機械も提案されている。（例えば特許文献２参照）

【0004】

他方、ソレノイドコイルを周回させたベクトルポテンシャルコイルに電流を導通させてベクトルポテンシャルを発生するベクトルポテンシャル発生装置が開発されている（例えば特許文献３参照）。また、時間変化するベクトルポテンシャルによって電圧が誘起されることを利用してベクトルポテンシャルを検出するベクトルポテンシャル検出装置も開発されている（例えば特許文献４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開ＷＯ２０２２／１２４１４０

【特許文献2】特開２００７－２３６６９９

【特許文献3】国際公開ＷＯ２０１５／０９９１４７

【特許文献4】特許第６９５０９２５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の電気・磁気刺激方法においては、ローラー式の微弱電流発生装置を皮膚に沿って、手動で、もしくは、機械的に動かしながら電流を付加する必要がある。そのため、治療或いは施術時において、皮膚への侵襲が懸念されるとともに、人力または機械といった動力を必要とするという点が不便である。そのため、微弱電流の効果を備えつつも、皮膚等へのダメージをなるべく最小限に抑え、尚且つ省力化できる治療装置が期待される。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、皮膚に適度な電気・磁気刺激与えると共に、皮膚との接触に起因する不具合の発生を抑制しつつ、電界刺激によって皮膚病や皮膚の傷の治療や美容施術を行う装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係るベクトルポテンシャルコイル装置は、生体の皮膚を収容する収容空間を有する支持部と、支持部の収容空間および外側の少なくとも一方に配置されたベクトルポテンシャルコイルと、ベクトルポテンシャルコイルに交流電流を導通させ、収容空間において交流電流に対応するベクトルポテンシャルを発生させ、ベクトルポテンシャルに基づき生じる電界を生体の皮膚に印加して電気刺激を皮膚に与える電源部とを備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、例えば生体の皮膚から数センチから十数センチ離れたところにベクトルポテンシャルコイル装置を置き、そこから電界及び／または電流を付加することができるため、肌への侵襲度を下げ、かつ、省力化が可能である。そのため、生体の皮膚の電気刺激のための電極に起因する不具合の発生を抑制しつつ、電気刺激によって皮膚病や傷の治療や美容施術を行う、省力なベクトルポテンシャルコイル装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係るベクトルポテンシャルコイル装置１の構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、実施の形態１における支持部１０およびベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す図である。

【図3】図３は、実施の形態２におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す図である。

【図4】図４は、実施の形態３におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例（一部）を示す図である。

【図5】図５は、実施の形態４における支持部１０およびベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す図である。

【図6】図６は、実施の形態４におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す側面図である。

【図7】図７は、実施の形態５におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す上面図である。

【図8】図８は、実施の形態６におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す上面図である。

【図9】図９は、実施の形態７におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す上面図である。

【図10】図１０は、実施の形態８におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す上面図である。

【図11】図１１は、実施の形態９におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す上面図である。

【図12】図１２は、実施の形態１０におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す側面図である。

【図13】図１３は、実施の形態１０におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す上面図である。

【図14】図１４は、本発明の実施の形態１１に係るベクトルポテンシャルコイル装置１におけるベクトルポテンシャルコイルの一例を示す正面図である。

【図15】図１５は、本発明の実施の形態１１に係るベクトルポテンシャルコイル装置１におけるベクトルポテンシャルコイルの一例を示す上面図である。

【図16】図１６は、本発明の実施の形態１１に係るベクトルポテンシャルコイル装置１におけるベクトルポテンシャルコイルの一例を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

【0012】

実施の形態１．

【0013】

図１は、本発明の実施の形態に係る生体の皮膚に電気刺激を与えるためのベクトルポテンシャルコイル装置１の構成を示すブロック図である。

【0014】

図１に示すベクトルポテンシャルコイル装置１は、支持部１０、ベクトルポテンシャルコイル１１、電源部２、および制御部３を備える。

【0015】

支持部１０は、生体の皮膚の一部を収容する収容空間を有する部材であって、生体の皮膚に面する照射面を有する。実施の形態１では、支持部１０は、パイプ状の部材である。ただし、支持部１０は、板状の部材、円弧状の部材、または半球状の部材などでもよい。また、上述の生体とは、ヒトでもよいし、動物でもよい。

【0016】

支持部１０には、一部に光透過性のある部材（例えば透明な樹脂製の部材）が使用されても良い。そうすれば、ベクトルポテンシャルコイル装置１には更なる光治療素子を搭載することができ、電気及び光刺激を同時に皮膚に与えることもできる。

【0017】

図２は、実施の形態１における支持部１０およびベクトルポテンシャルコイル部１の一例を示す図である。

【0018】

例えば図２に示すように、ベクトルポテンシャルコイル装置１は、支持部１０の収容空間１０１および外側の少なくとも一方（ここでは外側）に配置されたベクトルポテンシャルコイル（以下、ＶＰコイルともいう）１１を備える。実施の形態１では、例えば図２に示すように、ＶＰコイル１１は、らせん状のコイル軸に沿って周回するソレノイドコイルである。ここでは、支持部１０は、円筒状の部材であって、ＶＰコイル１１は、円状に周回するらせん状のコイル軸を有する。

【0019】

また、電源部２は、商用電源や電池（１次電池または２次電池）などの電力に基づいて交流電流を生成し、その交流電流をＶＰコイル１１に導通させ、上述の収容空間１０１において交流電流に対応して時間変化するベクトルポテンシャルを発生させ、そのベクトルポテンシャルに基づき生じる電界を上述の皮膚に印加して電気刺激を上述の生体の皮膚に与える。具体的には、上述の生体の皮膚が導電性良い場合には、上述の皮膚には交流の電界が印加されるとともに、その電界による電圧に対応する交流電流が上述の皮膚を良く導通する。これにより、電界による電気刺激と電流による電気刺激の両方が上述の皮膚に与えられる。一方、上述の皮膚が導電性低い場合には、上述の生体の皮膚には交流の電界が印加されるが、上述の交流電流は導通されても低く、上述の生体の皮膚には主に電界刺激が印加される。そのため、必要に応じて皮膚の表面に導電性良い薬液を塗布して導電性を改善して電界による電気刺激と電流による電気刺激の両方を同時に得られる。

【0020】

振幅Ｉ_ｍのｓｉｎ波である交流電流をＶＰコイル１１に導通させた場合、収容空間１０１には、次式に示す交流電圧Ｖ２が、交流電流によって発生するベクトルポテンシャルの時間変化に応じて生じ、その交流電圧に応じた交流電流が収容空間１０１内の生体の皮膚を導通する。

【0021】

【数1】

【0022】

ここで、μ_０は真空透磁率であり、ｎはＶＰコイル１１におけるソレノイドの単位長あたりの巻数であり、Ｎ_１は、らせん状のＶＰコイル１１の単位長あたりの巻数であり、ＳはＶＰコイル１１におけるソレノイドの断面積であり、ωは交流電流の角周波数であり、ａは、らせん状のＶＰコイル１１の断面半径であり、Ｌは、ＶＰコイル１１の長さ（両端間の距離）であり、ｔは時間である。

【0023】

また、制御部３は、制御プログラムを実行するコンピュータなどであって、電源部２を制御して、所定の周波数の交流電流を所定のタイミング（常時、所定時間間隔など）でＶＰコイル１１に導通させる。例えば、制御部３は、電源部２に、高周波で短時間、パルス状の交流電流を導通させるようにしてもよい。

【0024】

次に、上記ベクトルポテンシャルコイル装置の動作について説明する。

【0025】

制御部３は、図示せぬセンサ及び計時装置から信号を取り入れながら、電源部２を制御して、電源部２に、交流電流をＶＰコイル１１へ供給させる。

【0026】

その際、電源部２は、所定のタイミングで、所定の波形（振幅および周波数）で、交流電流を生成し、ＶＰコイル１１へ供給する。

【0027】

ＶＰコイル１１を導通する電流によって磁場がコイル軸に沿って発生し、その電流に平行にベクトルポテンシャルが発生し、ＶＰコイル１１の湾曲内側方向（つまり、収容空間１０１）におけるベクトルポテンシャルの強度が、ＶＰコイル１１の湾曲外側方向におけるベクトルポテンシャルより大きくなる。

【0028】

そして、収容空間１０１において、ベクトルポテンシャルが交番するため、その時間的変化に応じた交流電圧が上述のように発生し、その交流電圧に応じた交流電流が収容空間１０１内の生体の皮膚に導通し、収容空間１０１内の皮膚に電気刺激が与えられる。これにより、収容空間１０１内の皮膚病の治療或いは美容施術が促進される。

【0029】

所定時間経過後、制御部３は、電源部２に対して交流電流をとめる信号を送信してＶＰコイル１１への電流を止める。

【0030】

以上のように、上記実施の形態によれば、支持部１０は、生体の皮膚を収容する収容空間１０１を有する。ＶＰコイル１１は、支持部１０の収容空間１０１および外側の少なくとも一方に配置されている。電源部２は、ＶＰコイル１１に交流電流を導通させ、収容空間１０１において交流電流に対応するベクトルポテンシャルを発生させ、ベクトルポテンシャルに基づき生じる電界を生体の皮膚に印加して電気刺激を皮膚に与える。

【0031】

これにより、生体の皮膚に電極を接触させることなく皮膚に電気刺激が与えられる。したがって、生体の皮膚への電気刺激のための電極に起因する不具合の発生を抑制しつつ、電気刺激によって皮膚病の治療或いは美容施術が促進される。

【0032】

さらに、塗布用治療薬や美容液などの液体を用いる場合、これらの薬や液を皮膚の表面に塗布してから、本発明のベクトルポテンシャルコイル装置１を装着すると、薬または美容液の成分がイオン化され、肌の内部までより効率よく浸透することもできる。

【0033】

実施の形態２．

【0034】

図３は、実施の形態２におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す図である。

【0035】

実施の形態２では、例えば図３に示すように、ベクトルポテンシャルコイル装置１は、ＶＰコイル１１の他、ＶＰコイル１１を構成するソレノイドコイル内でコイル軸に沿って延びる強磁性体部材１１Ａをさらに備える。

【0036】

この強磁性体部材１１Ａは、導電性を有するパーマロイなどの材料で形成されている。そして、ＶＰコイル１１の一端と強磁性体部材１１Ａの一端１１Ａ１（第１接続点）とが互いに電気的に接続されており、電源部２は、ＶＰコイル１１の他端および強磁性体部材１１Ａの他端１１Ａ２（第２接続点）に電圧を印加してＶＰコイル１１に交流電流を導通させる。

【0037】

このように、強磁性体部材１１Ａが上述の交流電流の経路となり、ＶＰコイル１１のいずれか一方の端部側に２つの端子が配置されるため、電源部２からＶＰコイル１１および強磁性体部材１１Ａまでの配線の敷設が簡単になるとともに、その配線を流れる経路が囲む面積が比較的狭くなり、この配線を流れる電流に起因して発生する不要な磁場が抑制される。

【0038】

なお、実施の形態２に係るベクトルポテンシャルコイル装置１のその他の構成および動作については、他のいずれかの実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

【0039】

実施の形態３．

【0040】

図４は、実施の形態３におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例（一部）を示す図である。

【0041】

実施の形態３では、例えば図４に示すように、ＶＰコイル１１は、同一のコイル軸に沿ってそれぞれ延びコイル径の互いに異なる内側ソレノイドコイル１１－１および外側ソレノイドコイル１１－２を備える。そして、内側ソレノイドコイル１１－１の一端と外側ソレノイドコイル１１－２の一端が互いに電気的に接続されている。内側ソレノイドコイル１１－１および外側ソレノイドコイル１１－２は、それぞれ１本のＶＰコイルとして機能するものである。したがって、実施の形態４のＶＰコイル１１は、電気的には、２本のＶＰコイルを同相で直列接続した構成となっている。そして、電源部２は、内側ソレノイドコイル１１－１の他端および外側ソレノイドコイル１１－２の他端に電圧を印加してベクトルポテンシャルコイルに交流電流を導通させる。これにより、内側ソレノイドコイル１１－１によるベクトルポテンシャルと外側ソレノイドコイル１１－２によるベクトルポテンシャルとが同一方向に発生する。

【0042】

なお、実施の形態３に係るベクトルポテンシャルコイル装置のその他の構成および動作については、他のいずれかの実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

【0043】

実施の形態４．

【0044】

図５は、実施の形態４におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す上面図である。図６は、実施の形態４におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す側面図である。

【0045】

実施の形態４では、例えば図５及び図６に示すように、ＶＰコイル１２は、支持部１０の収容空間１０１および外側に配置されている。具体的には、ＶＰコイル１２は、収容空間１０１支持部１０の外側に配置されている。

【0046】

また、実施の形態４では、ＶＰコイル１２は、湾曲したコイル軸に沿って延びるソレノイドコイルであり、周方向において開口部を備える。つまり、ＶＰコイル１２のコイル軸は１周以上周回されていない。

【0047】

例えば、ＶＰコイル１２の上述のコイル軸は円弧状であり、そのコイル軸（つまり、円弧）を含む円の中心（ここでは、収容空間１０１の中心軸）から見たＶＰコイル１２（のコイル軸）の一端から他端までの角度（中心角）は、３６０度未満とされる。これにより、上述の開口部が形成される。例えば、その中心角は、１８０度でもよく、また、１８０度未満でもよい。ただし、中心角が大きいほど、湾曲内側方向のベクトルポテンシャルの強度が大きくなるため、中心角が大きいほうが好ましい。この中心角は、０度より大きく３６０度未満のいずれかの角度とされ、さらに、（ａ）０度より大きく１８０度以下のいずれかの角度とされてもよく、（ｂ）０度より大きく９０度以下のいずれかの角度とされてもよく、（ｃ）０度より大きく４５度以下のいずれかの角度とされてもよく、あるいは、（ｄ）０．５度以上であり３６０度未満のいずれかの角度とされてもよく、さらに、（ｅ）０．５度以上であり１８０度以下のいずれかの角度とされてもよく、（ｆ）０．５度以上であり９０度以下のいずれかの角度とされてもよく、（ｅ）０．５度以上であり４５度以下のいずれかの角度とされてもよく、（ｆ）０．５度以上であり２５度以下のいずれかの角度とされてもよく、あるいは、（ｇ）２度以上であり３６０度未満のいずれかの角度とされてもよく、さらに、（ｈ）２度以上であり１８０度以下のいずれかの角度とされてもよく、（ｉ）２度以上であり９０度以下のいずれかの角度とされてもよく、（ｊ）２度以上であり４５度以下のいずれかの角度とされてもよく、（ｋ）２度以上であり２５度以下のいずれかの角度とされてもよく、あるいは、（ｌ）５度以上であり３６０度未満のいずれかの角度とされてもよく、さらに、（ｍ）５度以上であり１８０度以下のいずれかの角度とされてもよく、（ｎ）５度以上であり９０度以下のいずれかの角度とされてもよく、（ｏ）５度以上であり４５度以下のいずれかの角度とされてもよく、（ｐ）５度以上であり２５度以下のいずれかの角度とされてもよい。

【0048】

ＶＰコイル１２を導通する電流によるベクトルポテンシャルは、電流から離れるにつれて弱くなるが、上述のようにＶＰコイル１２（のコイル軸）は、湾曲しているため、湾曲の内側方向（円弧状の場合はその曲率中心）では、ＶＰコイル１２の各位置の電流で発生したベクトルポテンシャルが重なり合うので強度が大きくなる。

【0049】

また、実施の形態４に係るベクトルポテンシャルコイル装置は、互いに同一な複数のＶＰコイル１２を備えている。そのＶＰコイル１２は、パイプ状の支持部１０の軸方向に沿って配列されている。

【0050】

電源部２は、複数のＶＰコイル１２に交流電流を導通させ、収容空間１０１において交流電流に対応するベクトルポテンシャルを発生させ、ベクトルポテンシャルに基づき生じる電圧に対応する交流電流を、収容空間１０１内の液体に導通させて電気刺激を生体の皮膚に与える。ＶＰコイル１２は、電気的に、互いに直列または並列に接続されており、各時点で同一方向にベクトルポテンシャルを発生させる。

【0051】

なお、実施の形態４に係るベクトルポテンシャルコイル装置のその他の構成および動作については、他のいずれかの実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

【0052】

実施の形態５．

【0053】

図７は、実施の形態５におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す上面図である。

【0054】

実施の形態５では、例えば図７に示すように、ベクトルポテンシャルコイル装置１は、ＶＰコイル１２としてのソレノイドコイル内でコイル軸に沿って延びる強磁性体部材１２Ａをさらに備える。強磁性体部材１２Ａは、導電性を有するパーマロイなどの材料で形成されている。また、ＶＰコイル１２の一端と強磁性体部材１２Ａの一端１２Ａ１（第１接続点）とが互いに電気的に接続されている。電源部２は、ＶＰコイル１２の他端および強磁性体部材１２Ａの他端１２Ａ２（第２接続点）に電圧を印加してＶＰコイル１２に交流電流を導通させる。

【0055】

強磁性体部材１２Ａの実効透磁率に応じてベクトルポテンシャルが増強されるため、湾曲の内側方向（円弧状の場合はその曲率中心）では、ベクトルポテンシャルの強度が大きくなる。

【0056】

ＶＰコイル１２のコイル軸は１周以上周回していないので、ＶＰコイル１２の両端の距離が大きくなるが、強磁性体部材１２Ａが電流の経路となり、ＶＰコイル１２のいずれか一方の端部側に２つの端子が配置されるため、電源部２からＶＰコイル１２および強磁性体部材１２Ａまでの配線の敷設が簡単になるとともに、その配線を流れる経路が囲む面積が比較的狭くなり、この配線を流れる電流に起因して発生する不要な磁場が抑制される。

【0057】

なお、実施の形態５に係るベクトルポテンシャルコイル装置のその他の構成および動作については、実施の形態４と同様であるので、その説明を省略する。

【0058】

実施の形態６．

【0059】

図８は、実施の形態６におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す上面図である。

【0060】

実施の形態６では、例えば図８に示すように、ベクトルポテンシャルコイル装置１は、ＶＰコイル１２としてのソレノイドコイル内でコイル軸に沿って延びる強磁性体部材１２Ｂをさらに備える。強磁性体部材１２Ｂは、導電性を有し、ＶＰコイル１２の一端と強磁性体部材１２Ｂの接続点１２Ｂ１（ＶＰコイル１２の一端側の箇所、第１接続点）とが互いに電気的に接続されている。電源部２は、ＶＰコイル１２の他端および強磁性体部材１２Ｂの接続点１２Ｂ２（ＶＰコイル１２の他端側の箇所、第２接続点）に電圧を印加してＶＰコイル１２に交流電流を導通させる。

【0061】

さらに、強磁性体部材１２Ｂの接続点１２Ｂ１，１２Ｂ２から外側（湾曲外側方向）へ向かって湾曲しており、強磁性体部材１２Ｂは、ギャップＧを介して閉磁路を形成している。なお、ギャップＧによってＶＰコイル１２の湾曲の外側の部分を電流が導通しないようになっている。

【0062】

また、強磁性体部材１２Ｂにおける内側部分と外側部分との移行部分は、磁束の漏洩や曲げ加工による透磁率減少の影響を小さくするために、急峻な屈曲箇所のないように、連続的に滑らかな曲線状とされることが好ましい。また、強磁性体部材１１Ｂは複数部材を連結して形成されるようにしてもよい。

【0063】

なお、実施の形態６に係るベクトルポテンシャルコイル装置のその他の構成および動作については、実施の形態４と同様であるので、その説明を省略する。

【0064】

実施の形態７．

【0065】

図９は、実施の形態７におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す上面図である。

【0066】

実施の形態７では、例えば図９に示すように、ＶＰコイル１２は、同一のコイル軸に沿ってそれぞれ延び互いに異なるコイル径の内側ソレノイドコイル１２－１および外側ソレノイドコイル１２－２を備える。内側ソレノイドコイル１２－１の一端と外側ソレノイドコイル１２－２の一端が互いに電気的に接続されている。電源部２は、内側ソレノイドコイル１２－１の他端および外側ソレノイドコイル１２－２の他端に電圧を印加してＶＰコイル１２に交流電流を導通させる。

【0067】

内側ソレノイドコイル１２－１および外側ソレノイドコイル１２－２は、それぞれ１本のＶＰコイルとして機能するものである。したがって、実施の形態７のＶＰコイル１２は、電気的には、２本のＶＰコイルを同相で直列接続した構成となっている。そして、電源部２は、内側ソレノイドコイル１２－１の他端および外側ソレノイドコイル１２－２の他端に電圧を印加してベクトルポテンシャルコイルに交流電流を導通させる。これにより、内側ソレノイドコイル１２－１によるベクトルポテンシャルと外側ソレノイドコイル１２－２によるベクトルポテンシャルとが同一方向に発生する。

【0068】

なお、実施の形態７に係るベクトルポテンシャルコイル装置のその他の構成および動作については、実施の形態４と同様であるので、その説明を省略する。

【0069】

実施の形態８．

【0070】

図１０は、実施の形態８におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す上面図である。

【0071】

実施の形態８では、例えば図１０に示すように、ベクトルポテンシャルコイル装置１は、ＶＰコイル１２としての内側ソレノイドコイル１２－１および外側ソレノイドコイル１２－２のコイル軸に沿って延びる強磁性体部材１２Ｃをさらに備える。なお、強磁性体部材１２Ｃは、内側ソレノイドコイル１２－１および外側ソレノイドコイル１２－２とは電気的に接続されていない。

【0072】

なお、実施の形態８に係るベクトルポテンシャルコイル装置のその他の構成および動作については、実施の形態７と同様であるので、その説明を省略する。

【0073】

実施の形態９．

【0074】

図１１は、実施の形態９におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す上面図である。

【0075】

実施の形態９では、例えば図１１に示すように、ベクトルポテンシャルコイル装置１は、ＶＰコイル１２としての内側ソレノイドコイル１２－１および外側ソレノイドコイル１２－２のコイル軸に沿って延びる強磁性体部材１２Ｄを備える。

【0076】

さらに、強磁性体部材１２Ｄは、ＶＰコイル１２の両端から外側へ向かって湾曲しつつ延びており、閉磁路を形成している。なお、強磁性体部材１２Ｄは、内側ソレノイドコイル１２－１および外側ソレノイドコイル１２－２とは電気的に接続されていない。強磁性体部材１２Ｄは、導電性を有していなくてもよく、ギャップは設けられていない。実施の形態９では、交流電流が内側ソレノイドコイル１２－１および外側ソレノイドコイル１２－２を導通し強磁性体部材１２Ｄを導通しないため、強磁性体部材１２Ｄは導電性やギャップを必要としない。

【0077】

なお、実施の形態９に係るベクトルポテンシャルコイル装置のその他の構成および動作については、実施の形態７と同様であるので、その説明を省略する。

【0078】

実施の形態１０．

【0079】

図１２は、実施の形態１０におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す側面図である。図１２は、実施の形態１０におけるベクトルポテンシャルコイル装置１の一例を示す上面図である。

【0080】

実施の形態１０に係るベクトルポテンシャルコイル装置は、例えば図１２および図１３に示すように、互いに同一な複数のＶＰコイル１３を備えている。実施の形態１０では、各ＶＰコイル１３は、互いに同一な、直線状のコイル軸のソレノイドコイルである。それらのＶＰコイル１３は、パイプ状の支持部１０の周方向に沿って配列されている。

【0081】

電源部２は、複数のＶＰコイル１３に交流電流を導通させ、収容空間１０１において交流電流に対応するベクトルポテンシャルを発生させ、ベクトルポテンシャルに基づき生じる電圧に対応する交流電流を、収容空間１０１内の液体に導通させて電気刺激を生体の皮膚に与える。ＶＰコイル１３は、電気的に、互いに直列または並列に接続されており、各時点で同一方向にベクトルポテンシャルを発生させる。

【0082】

収容空間１０１の中心から所定の中心角θの角度範囲内に、（ここでは均等な角度間隔で）複数のＶＰコイル１３が配列されている。２つのＶＰコイル１３の間の中間位置では２つのＶＰコイル１３のベクトルポテンシャルが相殺されるため、例えば、この中心角θは１８０度未満のいずれかの角度とされる。

【0083】

なお、実施の形態１０に係るベクトルポテンシャルコイル装置のその他の構成および動作については、他のいずれかの実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

【0084】

実施の形態１１．

【0085】

図１４は、本発明の実施の形態１１に係るベクトルポテンシャルコイル装置１におけるベクトルポテンシャルコイルの一例を示す正面図である。図１５は、本発明の実施の形態１１に係るベクトルポテンシャルコイル装置１におけるベクトルポテンシャルコイルの一例を示す上面図である。図１６は、本発明の実施の形態１１に係るベクトルポテンシャルコイル装置１におけるベクトルポテンシャルコイルの一例を示す側面図である。

【0086】

実施の形態１１に係るベクトルポテンシャルコイル装置１は、複数のベクトルポテンシャルコイル３１－１～３１－５を備える。例えば図１４～図１６に示すように、この複数のベクトルポテンシャルコイル３１－１～３１－５は、それぞれ、湾曲したコイル軸に沿って巻回されており、コイル軸の湾曲内側方向（つまり、コイル軸を含む平面）が互いに交差するように配列されている。例えば、図１６に示すように、複数のベクトルポテンシャルコイル３１－１～３１－５のコイル軸を含む平面がＹ軸方向に対して平行になり、かつＸ軸方向に対する、それらの平面の傾斜角の角度間隔が略同一となるように、複数のベクトルポテンシャルコイル３１－１～３１－５が配置される。また、ここでは、ベクトルポテンシャルコイル３１－１についての傾斜角が９０度となっている。

【0087】

なお、ここでは、ベクトルポテンシャルコイル装置１は、５本のベクトルポテンシャルコイル３１－１～３１－５を備えているが、２～４本および６本以上のいずれかの本数Ｍの、同様のベクトルポテンシャル３１－１～３１－Ｍを備えていてもよい。

【0088】

例えば、複数のベクトルポテンシャルコイル３１－１～３１－５のコイル軸が単一の部分球面（例えば半球面）に含まれるように、コイル軸の形状（曲率など）および配置が決定され、その部分球面を含む球面の中心（つまり、すべてのコイル軸の曲率中心）に、印加対象が配置される。なお、複数のベクトルポテンシャルコイル３１－１～３１－５のコイル軸が単一の部分球面以外の曲面（部分的な非球面）に含まれるように、コイル軸の形状（曲率など）および配置を決定するようにしてもよい。

【0089】

なお、複数のベクトルポテンシャルコイル３１－１～３１－５は、上述の実施の形態と同様にして交流電流に応じたベクトルポテンシャルをそれぞれ発生させ、複数のベクトルポテンシャルコイル３１－１～３１－５によるベクトルポテンシャルが合成され、ベクトルポテンシャルＶＰ（ｔ）が得られる。ここでは、合成されたベクトルポテンシャルＶＰ（ｔ）の振幅が最大となるように（例えば互いに同相で）、電源部２が複数のベクトルポテンシャルコイル３１－１～３１－５に交流電流を導通させる。

【0090】

なお、実施の形態１１に係るベクトルポテンシャル発生装置１０のその他の構成および動作については他の実施の形態のいずれかと同様であるので、その説明を省略する。つまり、複数のベクトルポテンシャルコイル３１－１～３１－５のコイル軸に沿って、上述の強磁性体部材のいずれかがそれぞれ配置されていてもよい。

【0091】

以上のように、上記実施の形態１１に係るベクトルポテンシャル発生装置１０によれば、複数のベクトルポテンシャルコイル３１－１～３１－５の湾曲内側方向にベクトルポテンシャルを集中させて、高い強度のベクトルポテンシャルを印加対象に印加させることができる。

【0092】

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

【0093】

例えば、上記実施の形態２，７～１０では、ＶＰコイル１２が、径方向において、内側ソレノイドコイル１２－１および外側ソレノイドコイル１２－２の２層構造となっているが、層数が偶数であれば、４層以上の層数でもよい。その場合、すべての層のソレノイドコイル１２－ｉが電気的に直列接続されるように、ソレノイドコイル１２－ｉのいずれかの端部で次層のソレノイドコイル１２－（ｉ＋１）に接続される。

【0094】

また、上記実施の形態３～１１では、ＶＰコイル１１，１２，１３または３１－１～３１－５が生体の皮膚の一方のみに配置されているが、ＶＰコイル１１が生体外側の両方ないし多方に配置されていてもよい。また、ＶＰコイル１１，１２，１３または３１－１～３１－５の収容空間１０１内の電界強度が場所によって異なるため、必要に応じて生体の皮膚を収容空間内の異なる場所に置くこともできる。

【産業上の利用可能性】

【0095】

本発明は、例えば、生体の皮膚病の治療或いは美容施術に適用可能である。特に、ニキビ、多汗症の治療、火傷や手術した皮膚の縫合部分の治療への使用が期待できる。

【符号の説明】

【0096】

１ ベクトルポテンシャルコイル装置
２ 電源部
３ 制御部
１０ 支持部
１１，１２，１３ ３１－１～３１～５ ベクトルポテンシャルコイル
１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ 強磁性体部材
１０１ 収容空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】