特許 7006283 電気刺激装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-11

(45)【発行日】2022-02-10

(54)【発明の名称】電気刺激装置

(51)【国際特許分類】

   A61N 1/20 20060101AFI20220203BHJP

【ＦＩ】

A61N1/20

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2018003014

(22)【出願日】2018-01-12

(65)【公開番号】P2019122429

(43)【公開日】2019-07-25

【審査請求日】2020-12-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000103471

【氏名又は名称】オージー技研株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】304021277

【氏名又は名称】国立大学法人 名古屋工業大学

(72)【発明者】

【氏名】瀬川 昌治

(72)【発明者】

【氏名】大西 聖司

(72)【発明者】

【氏名】高垣 俊之

(72)【発明者】

【氏名】クグレ マウリシオ

【審査官】宮崎 敏長

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１２－５１３８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０９９１９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｎ １／０８

Ａ６１Ｎ １／１８ － Ａ６１Ｎ １／３９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被験者の頭部に装着する電極と、前記電極に電気刺激を出力する刺激出力手段と、を備え、前記電気刺激を途中で停止するとき、前記被験者が眼内閃光を感じにくい所定時間をかけて前記刺激出力手段の出力を減少させ、
前記刺激出力手段の出力を減少させるときの、前記出力の単位時間あたりの変化量が一定であり、前記刺激出力手段の出力の定常値を前記所定時間で零にするときの前記出力の単位時間あたりの変化量と、前記電気刺激の通常停止時の前記出力の単位時間あたりの変化量とが等しい場合はその変化量を停止変化量とし、異なる場合は大きい方の前記変化量を停止変化量とし、
前記電気刺激を途中で停止するとき、単位時間あたりの変化量を前記停止変化量にして前記刺激出力手段の出力を減少させる、ことを特徴とする電気刺激装置。

【請求項2】

被験者の頭部に装着する電極と、前記電極に電気刺激を出力する刺激出力手段と、を備え、前記電気刺激を途中で停止するとき、前記被験者が眼内閃光を感じにくい所定時間をかけて前記刺激出力手段の出力を減少させ、
前記刺激出力手段の出力を減少させるときの、前記出力の単位時間あたりの変化量を変化させる、ことを特徴とする電気刺激装置。

【請求項3】

前記刺激出力手段の出力が大きい場合に比べて、前記出力が小さい場合の方が、前記出力の単位時間あたりの変化量が大きい、
ことを特徴とする請求項２に記載の電気刺激装置。

【請求項4】

前記刺激出力手段の出力の単位時間あたりの変化量を時間に応じて変化させる、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の電気刺激装置。

【請求項5】

前記電気刺激の通常動作における前記刺激出力手段の出力が増加する期間、及び／又は、減少する期間において、前記被験者が眼内閃光を感じにくい時間をかけて前記刺激出力手段の出力を変化させる、
ことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の電気刺激装置。

【請求項6】

前記期間において前記刺激出力手段の出力の単位時間あたりの変化量を変化させ、前記出力が大きい場合に比べて、前記出力が小さい場合の方が、前記出力の単位時間あたりの変化量が大きい、
ことを特徴とする請求項５に記載の電気刺激装置。

【請求項7】

被験者の頭部に装着する電極と、前記電極に電気刺激を出力する刺激出力手段と、を備え、前記電気刺激を途中で停止するとき、前記被験者が眼内閃光を感じにくい所定時間をかけて前記刺激出力手段の出力を減少させ、
前記電気刺激の通常動作における前記刺激出力手段の出力が増加する期間、及び／又は、減少する期間において、前記被験者が眼内閃光を感じにくい時間をかけて前記刺激出力手段の出力を変化させ、
前記期間において前記刺激出力手段の出力の単位時間あたりの変化量を変化させ、前記出力が大きい場合に比べて、前記出力が小さい場合の方が、前記出力の単位時間あたりの変化量が大きい、ことを特徴とする電気刺激装置。

【請求項8】

前記期間において前記刺激出力手段の出力の単位時間あたりの変化量を時間に応じて変化させる、
ことを特徴とする請求項５～７のいずれかに記載の電気刺激装置。

【請求項9】

前記所定時間を設定するための入力手段を備えた、
ことを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の電気刺激装置。

【請求項10】

被験者の頭部に装着する電極と、前記電極に電気刺激を出力する刺激出力手段と、を備え、前記電気刺激を途中で停止するとき、前記被験者が眼内閃光を感じにくい所定時間をかけて前記刺激出力手段の出力を減少させ、
前記所定時間を設定するための入力手段を備えた、ことを特徴とする電気刺激装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気刺激装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、麻痺した手足の機能向上を目的とした機能的電気刺激（ＦＥＳ：Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ）、疼痛緩和等を目的とした治療的電気刺激（ＴＥＳ：Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ）、筋力低下予防等を目的とした神経筋電気刺激（ＮＭＥＳ：Ｎｅｕｒｏｍｕｓｃｕｌａｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ）、脳卒中後遺症の改善等を目的とした経頭蓋直流電気刺激（ｔＤＣＳ：ｔｒａｎｓｃｒａｎｉａｌ Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ）が知られており、特許文献１には、神経筋電気刺激と経頭蓋直流電気刺激を１つの介入体制として組み合わせる電気刺激システムが記載されている。特許文献１の図５Ａには経頭蓋直流電気刺激のタイミング図が例示されており、段落［００９６］には定常ＤＣは通常１ないし６０分の時間印加されることが記載されているが、電流停止時の詳細については記載されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０１０－５１９００３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術では、経頭蓋直流電気刺激を行っている間に、停止スイッチ押下時、あるいは、異常発生時（電流／電圧が基準値を超えた場合）など、電気刺激を停止する必要があるとき、電流を急激に減少させると、被験者が眼内閃光を感じて不快感が増大するという課題があった。
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、被験者が眼内閃光を感じて不快感が増大することを防止可能な電気刺激装置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】

【0005】

請求項１に係る電気刺激装置は、被験者の頭部に装着する電極と、前記電極に電気刺激を出力する刺激出力手段と、を備え、前記電気刺激を途中で停止するとき、前記被験者が眼内閃光を感じにくい所定時間をかけて前記刺激出力手段の出力を減少させ、前記刺激出力手段の出力を減少させるときの、前記出力の単位時間あたりの変化量が一定であり、前記刺激出力手段の出力の定常値を前記所定時間で零にするときの前記出力の単位時間あたりの変化量と、前記電気刺激の通常停止時の前記出力の単位時間あたりの変化量とが等しい場合はその変化量を停止変化量とし、異なる場合は大きい方の前記変化量を停止変化量とし、前記電気刺激を途中で停止するとき、単位時間あたりの変化量を前記停止変化量にして前記刺激出力手段の出力を減少させる、ことを特徴とする。この構成により、電気刺激中に、停止スイッチ押下時、あるいは、異常発生時など、電気刺激を途中で停止する必要があるとき、被験者が眼内閃光を感じにくい所定時間をかけて刺激出力手段の出力を連続的に減少させることで、電気刺激を緩やかに減少させることができ、被験者が眼内閃光を感じることを防止することができる。また、余分に長い時間をかけて電気刺激を停止することを防止でき、被験者が眼内閃光を感じることなく速く電気刺激を停止することができる。

【0006】

請求項２に係る電気刺激装置は、被験者の頭部に装着する電極と、前記電極に電気刺激を出力する刺激出力手段と、を備え、前記電気刺激を途中で停止するとき、前記被験者が眼内閃光を感じにくい所定時間をかけて前記刺激出力手段の出力を減少させ、前記刺激出力手段の出力を減少させるときの、前記出力の単位時間あたりの変化量を変化させる、ことを特徴とする。この構成により、電気刺激中に、停止スイッチ押下時、あるいは、異常発生時など、電気刺激を途中で停止する必要があるとき、被験者が眼内閃光を感じにくい所定時間をかけて刺激出力手段の出力を連続的に減少させることで、電気刺激を緩やかに減少させることができ、被験者が眼内閃光を感じることを防止することができる。また、被験者が眼内閃光を感じることなく速く電気刺激を停止できるように、出力の単位時間あたりの変化量を設定することができる。

【0007】

請求項３に係る電気刺激装置は、前記刺激出力手段の出力が大きい場合に比べて、前記出力が小さい場合の方が、前記出力の単位時間あたりの変化量が大きい、ことを特徴とする。この構成により、被験者が眼内閃光を感じることなく速く電気刺激を停止することができる。

【0008】

請求項４に係る電気刺激装置は、前記刺激出力手段の出力の単位時間あたりの変化量を時間に応じて変化させる、ことを特徴とする。この構成により、被験者が眼内閃光を感じることなく速く電気刺激を停止することができる。

【0009】

請求項５に係る電気刺激装置は、前記電気刺激の通常動作における前記刺激出力手段の出力が増加する期間、及び／又は、減少する期間において、前記被験者が眼内閃光を感じにくい時間をかけて前記刺激出力手段の出力を変化させる、ことを特徴とする。この構成により、電気刺激の通常動作の開始時又は終了時において、電気刺激を緩やかに増加又は減少させることができ、被験者が眼内閃光を感じることを防止することができる。

【0010】

請求項６に係る電気刺激装置は、前記期間において前記刺激出力手段の出力の単位時間あたりの変化量を変化させ、前記出力が大きい場合に比べて、前記出力が小さい場合の方が、前記出力の単位時間あたりの変化量が大きい、ことを特徴とする。この構成により、被験者が眼内閃光を感じることなく速く電気刺激を開始又は終了することができる。

【0011】

請求項７に係る電気刺激装置は、被験者の頭部に装着する電極と、前記電極に電気刺激を出力する刺激出力手段と、を備え、前記電気刺激を途中で停止するとき、前記被験者が眼内閃光を感じにくい所定時間をかけて前記刺激出力手段の出力を減少させ、前記電気刺激の通常動作における前記刺激出力手段の出力が増加する期間、及び／又は、減少する期間において、前記被験者が眼内閃光を感じにくい時間をかけて前記刺激出力手段の出力を変化させ、前記期間において前記刺激出力手段の出力の単位時間あたりの変化量を変化させ、前記出力が大きい場合に比べて、前記出力が小さい場合の方が、前記出力の単位時間あたりの変化量が大きい、ことを特徴とする。この構成により、電気刺激中に、停止スイッチ押下時、あるいは、異常発生時など、電気刺激を途中で停止する必要があるとき、被験者が眼内閃光を感じにくい所定時間をかけて刺激出力手段の出力を連続的に減少させることで、電気刺激を緩やかに減少させることができ、被験者が眼内閃光を感じることを防止することができる。また、電気刺激の通常動作の開始時又は終了時において、電気刺激を緩やかに増加又は減少させることができ、被験者が眼内閃光を感じることを防止することができる。また、被験者が眼内閃光を感じることなく速く電気刺激を開始又は終了することができる。

【0012】

請求項８に係る電気刺激装置は、前記期間において前記刺激出力手段の出力の単位時間あたりの変化量を時間に応じて変化させる、ことを特徴とする。この構成により、被験者が眼内閃光を感じることなく速く電気刺激を開始又は終了することができる。

【0013】

請求項９に係る電気刺激装置は、前記所定時間を設定するための入力手段を備えた、ことを特徴とする。この構成により、被験者によって眼内閃光を感じる時間の違いを考慮して、被験者ごとに所定時間を設定することができる。

【0014】

請求項１０に係る電気刺激装置は、被験者の頭部に装着する電極と、前記電極に電気刺激を出力する刺激出力手段と、を備え、前記電気刺激を途中で停止するとき、前記被験者が眼内閃光を感じにくい所定時間をかけて前記刺激出力手段の出力を減少させ、前記所定時間を設定するための入力手段を備えた、ことを特徴とする。この構成によれば、電気刺激中に、停止スイッチ押下時、あるいは、異常発生時など、電気刺激を途中で停止する必要があるとき、被験者が眼内閃光を感じにくい所定時間をかけて刺激出力手段の出力を連続的に減少させることで、電気刺激を緩やかに減少させることができ、被験者が眼内閃光を感じることを防止することができる。また、被験者によって眼内閃光を感じる時間の違いを考慮して、被験者ごとに所定時間を設定することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、電気刺激を途中で停止するとき、被験者が眼内閃光を感じて不快感が増大することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施の形態に係る電気刺激装置の平面図である。

【図2】同電気刺激装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図3】実施の形態１における定電流回路から電極に出力される電流波形の一例を示す波形図である。

【図4】実施の形態１における定電流回路から電極に出力される電流波形の他の例を示す波形図である。

【図5】実施の形態２における定電流回路から電極に出力される電流波形の一例を示す波形図である。

【図6】実施の形態２における定電流回路から電極に出力される電流波形の他の例を示す波形図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態に係る電気刺激装置について図面を参照して説明する。

【0018】

（実施の形態１）
図１に示すように、本発明の実施の形態１による電気刺激装置１は、電気刺激を出力するための電気回路が内部に設けられた装置本体２と、被験者の頭部に装着されて電気刺激の印加を行う電極３と、電極３を装置本体２に接続する電極ケーブル４とを主たる構成としている。

【0019】

電極ケーブル４は２極導子コードにより構成されており、電極ケーブル４の基端側は装置本体２に着脱可能に接続され、電極ケーブル４の先端側には電極３が着脱可能に取り付けられる。電極３は２個の角型電極３ａ、３ｂから構成され、角型電極３ａ、３ｂは導電性シリコンゴムにより構成される。電極３の形状は、四角形や円形など頭部に装着して電気刺激を印加できるものであればどのような形状でもよい。また、電極３を頭部に装着する際に、電極３に不図示のスポンジを取り付けてそのスポンジに生理食塩水を含ませ、電極３からスポンジを介して頭部に電気刺激を与えるようにしてもよい。例えば、四角形電極を抜き差し可能な袋状の四角形スポンジや、周縁部を縫い合わされた２枚の円形スポンジのうち一方の円形スポンジに円形電極を抜き差しするためのスリットを設けた円形スポンジ、等を使用することができる。なお、被験者の頭部に電極３を装着する場合、例えば、角型電極３ａ、３ｂをそれぞれ前頭部と後頭部、又は、前頭部の左部分と右部分、などに装着する。

【0020】

装置本体２の表面には、刺激条件の設定や変更などを行う操作スイッチ部５、設定された刺激条件などの情報を表示する液晶表示部６、電極３に電流が出力されている時に点滅するＬＥＤ表示部７が設けられており、装置本体２の上面には、電源の入切を行う電源スイッチ８が設けられている。操作スイッチ部５は、電気刺激の印加を開始する開始スイッチ５ａ、電気刺激の印加を停止する停止スイッチ５ｂ、液晶表示部６のカーソルの上移動及び刺激条件の設定値の増加を行う上スイッチ５ｃ、液晶表示部６のカーソルの下移動及び刺激条件の設定値の減少を行う下スイッチ５ｄ、液晶表示部６のカーソルの左移動及び右移動を各々行う左スイッチ５ｅ及び右スイッチ５ｆ、刺激条件の設定及び変更を行う決定スイッチ５ｇの各種スイッチ群により構成されている。

【0021】

図２は、電気刺激装置１の電気的構成を示すブロック図である。電気刺激装置１は、制御部９、バッテリ１０、ＤＣ－ＤＣコンバータ１１、定電流回路１２、ＤＡコンバータ１３及び測定用回路１４を有しており、これらは装置本体２の内部に設けられている。制御部９は、液晶表示部６、ＬＥＤ表示部７及びＤＡコンバータ１３を制御するもので、マイクロコンピュータ（マイコン）により構成される。設定された刺激条件などのデータは制御部９の内部メモリに記憶される。

【0022】

バッテリ１０は、ＡＣアダプタ１５を介して商用電源に接続された充電器１６によって充電可能であり、例えばリチウムイオン二次電池などの充電式電池であるが、アルカリ乾電池などを用いてもよい。電源スイッチ８が入れば、バッテリ１０の電圧はＤＣ－ＤＣコンバータ１１に供給される。ＤＣ－ＤＣコンバータ１１は、バッテリ１０から供給された電圧を昇圧して制御部９と定電流回路１２に供給する。また、測定用回路１４は角型電極３ａ、３ｂ間の電流及び電圧を測定するための回路である。測定用回路１４で測定された電流値及び電圧値は制御部９に入力され、例えば測定された電流値又は電圧値が基準値を超えた場合、制御部９はＤＡコンバータ１３を制御することで定電流回路１２の出力を減少させて電気刺激を停止させる。バッテリ１０の電圧値は制御部９に入力され、制御部９はバッテリ１０の残量を監視している。ＤＣ－ＤＣコンバータ１１、定電流回路１２及びＤＡコンバータ１３は、電極３に電流を出力して頭部に電気刺激を印加するための刺激出力手段１７を構成する。

【0023】

次に、定電流回路１２から電極３に出力される電流波形について説明する。図３は、電流波形の一例であり、通常の電気刺激を行うとき（通常動作のとき）に出力される電流波形を波形ｄ１～ｄ３（破線）で示している。波形ｄ１は時間０～ｔ１の間に電流が０からＩ１まで増加する波形を表し、波形ｄ２は時間ｔ１～ｔ２の間に電流Ｉ１を維持する波形を表し、波形ｄ３は時間ｔ２～ｔ３の間に電流がＩ１から０まで減少する波形を表している。時間ｔ１～ｔ２の間では、刺激出力手段１７の出力である電流が定常値（電流Ｉ１）であり、時間ｔ１から時間ｔ２までを動作時間Ｔ１という。電流の上昇期間（時間０～ｔ１の期間）及び電流の下降期間（時間ｔ２～ｔ３の期間）では、電流の単位時間あたりの変化量（以下、「単位変化量」という）は一定であり、これらの単位変化量は電気刺激装置１の使用者が操作スイッチ部５を操作することにより設定可能である。電流の上昇期間及び下降期間における電流の単位変化量は、電流の増加時又は減少時において被験者が眼内閃光を感じにくい値であり、単位変化量を使用者が設定する場合には被験者が眼内閃光を感じにくい値の中から選択できるようにしている。例えば、単位変化量の設定可能範囲は０．０３～０．１５ｍＡ／秒であり、この範囲内で設定可能な数値を複数用意してその中から選択して設定できるようにしてもよい。図３では、上昇期間での電流の単位変化量と下降期間での電流の単位変化量を同じにしているが、異なっていてもよい。また、電流Ｉ１と動作時間Ｔ１は使用者が操作スイッチ部５を操作することにより設定可能である。電流Ｉ１の設定可能範囲は例えば０．１～２．０ｍＡであり、動作時間Ｔ１の設定可能範囲は例えば１秒～６０分である。

【0024】

図３に実線で示す波形ａ、ｂ、ｃは、電気刺激中に、停止スイッチ５ｂの押下時、あるいは、異常発生時など、電気刺激を途中で停止する必要があるときの電流波形を示している。波形ａは通常の電気刺激による電流が増加している途中で電気刺激を停止する場合を示し、波形ｂは通常の電気刺激による電流が定常値のときに電気刺激を停止する場合を示し、波形ｃは通常の電気刺激による電流が減少している途中で電気刺激を停止する場合を示している。電流Ｉ１が０になるのに要する時間である時間Ｔ２を異常停止時間という。異常停止時間Ｔ２は使用者による設定が可能であり、例えば異常停止時間Ｔ２の設定可能範囲は２～１０秒である。また、波形ａ、ｃの傾きは波形ｂの傾きと同じであり、波形ａ、ｂ、ｃは全て同じ単位変化量で減少している。すなわち、通常の電気刺激による電流が定常値のときに電気刺激を停止する場合、設定された異常停止時間Ｔ２で電流が０になるように電流を減少させており、通常の電気刺激による電流が増加又は減少している途中で電気刺激を停止する場合、波形ｂと同じ単位変化量で電流を減少させるようにしている。なお、図３は、設定された異常停止時間Ｔ２が、波形ｄ３において電流がＩ１から０まで減少する時間（下降期間の長さ：ｔ３－ｔ２）よりも短い場合を示している。

【0025】

図４は、実施の形態１における電流波形の他の例であり、破線で示す波形ｄ１～ｄ３は図３に示す波形ｄ１～ｄ３と同じで、通常の電気刺激を行う際に出力される電流波形を示している。時間Ｔ３は、電気刺激の停止に要する時間として使用者が設定した異常停止時間（電流Ｉ１を０にするのに要する時間）を表しており、異常停止時間Ｔ３は例えば２～１０秒の範囲で設定可能である。図４は、使用者が設定した異常停止時間Ｔ３が、波形ｄ３において電流がＩ１から０まで減少する時間（下降期間の長さ：ｔ３－ｔ２）よりも長い場合を示している。

【0026】

図４に実線で示す波形ｅ、ｆは、電気刺激中に、停止スイッチ５ｂの押下時、あるいは、異常発生時など、電気刺激を途中で停止する必要があるときの電流波形を示している。波形ｅは通常の電気刺激による電流が増加している途中で電気刺激を停止する場合を示し、波形ｆは通常の電気刺激による電流が定常値のときに電気刺激を停止する場合を示している。また、通常の電気刺激による電流が減少している途中で電気刺激を停止する場合には、波形ｄ３に従って電流を減少させる。波形ｅ、ｆの傾きは波形ｄ３の傾きと同じで、波形ｅ、ｆは波形ｄ３で示す通常停止時の電流と同じ単位変化量で減少している。

【0027】

ここで、電気刺激を途中で停止するとき、電流を急激に減少させると被験者が眼内閃光を感じることがある。これに対して本実施の形態では、電流を急激に減少させるのではなく所定時間をかけて電流を緩やかに減少させている。例えば、図３において時間ｔ１～ｔ２の期間内で電気刺激を停止する場合には、異常停止時間Ｔ２をかけて電流を緩やかに減少させている。所定時間を被験者が眼内閃光を感じにくい時間に設定することにより、電気刺激を途中で停止するとき被験者が眼内閃光を感じることを防止することができる。

【0028】

また、図３及び図４を用いて説明したように、電気刺激を途中で停止するとき、電流Ｉ１を零（０）にするときの電流の単位変化量（Ｒａ）と、通常停止時の電流の単位変化量（Ｒｂ）のうち、大きい方の単位変化量によって電流を減少させる。ＲａとＲｂが等しい場合は単位変化量をＲａ（＝Ｒｂ）として電流を減少させる。すなわち、刺激出力手段１７の出力の定常値を所定時間で零にするときの前記出力の単位変化量と、電気刺激の通常停止時の前記出力の単位変化量とが等しい場合はその単位変化量を停止変化量とし、等しくない場合は大きい方の単位変化量を停止変化量とし、電気刺激を途中で停止するとき、単位変化量を停止変化量にして刺激出力手段１７の出力を減少させている。これにより、余分に長い時間をかけて電気刺激を停止することを防止でき、被験者が眼内閃光を感じることなく速く電気刺激を停止することができる。

【0029】

ここで、異常発生によって電気刺激を途中で停止する条件例について説明する。第１の条件は、電極間（角型電極３ａ、３ｂ間）の電流値が基準値を超えることである。第２の条件は、電極間の電圧値が基準値を超えることである。第３の条件は、電極間の抵抗値が基準値を超えることである。第４の条件は、制御部９においてＣＰＵの故障で不図示のＡＤコンバータが正常に動作しなくなり、電極間の電流、電圧が測定できなくなることである。第５の条件は、バッテリ１０の電圧が基準値よりも低下することである。第６の条件は、制御部９がバッテリ１０の電圧を監視できなくなることである。このような第１～第６のいずれかの条件を満たすと、図３及び図４を用いて説明したように電気刺激を途中で停止するようにしている。また、電極間の電圧値や抵抗値が大きくなる原因として、電気刺激を長時間行っている間に被験者が動くことや、スポンジに含ませた生理食塩水が乾くことによって、被験者への電極の接触面積が小さくなることなどが考えられる。なお、基準値を一定にしてもよく可変にしてもよい。

【0030】

次に、刺激条件の設定例について説明する。一例として、電流Ｉ１を１ｍＡ、波形ｄ３の単位変化量を０．１ｍＡ／秒、異常停止時間を５秒にそれぞれ設定したとする。この場合、時間ｔ２から時間ｔ３までの時間は１０秒となり、異常停止時間の５秒よりも長くなるため、電気刺激を途中で停止するときは図３に示す電流波形に従って電流が減少する。

【0031】

刺激条件の他の設定例として、電流Ｉ１を０．２ｍＡ、波形ｄ３の単位変化量を０．０５ｍＡ／秒、異常停止時間を５秒にそれぞれ設定したとする。この場合、時間ｔ２から時間ｔ３までの時間は４秒となり、異常停止時間の５秒よりも短くなるため、電気刺激を途中で停止するときは図４に示す電流波形に従って電流が減少する。

【0032】

以上のように、電気刺激を途中で停止するとき、被験者が眼内閃光を感じにくい所定時間をかけて刺激出力手段１７の出力を減少させている。これにより、電気刺激を途中で停止した場合でも、被験者が眼内閃光を感じることを防止することができる。また、電気刺激装置は所定時間を設定するための入力手段を備えていてもよく、操作スイッチ部５が入力手段の一例である。このような入力手段を備えていれば、被験者によって眼内閃光を感じる時間の違いを考慮して、被験者ごとに所定時間を設定することができる。

【0033】

なお、被験者が眼内閃光を感じにくくするためには、設定された電流Ｉ１の値が小さい場合に比べて大きい場合の方が、長い異常停止時間が必要になると考えられる。この点を考慮して、使用者によって設定された電流Ｉ１の値に応じて、異常停止時間の設定可能範囲を変えるようにしてもよい。例えば、設定された電流Ｉ１の値が大きいほど、異常停止時間の設定可能範囲の下限値を大きくする。また、電流の上昇期間及び下降期間における電流の単位変化量を使用者が設定可能にした例を示したが、その単位変化量を予め決めて装置に記憶させておき、使用者が設定しないようにしてもよい。これにより、電流の上昇期間及び下降期間での単位変化量を使用者が意識する必要がなくなり、使用者が設定する項目を減らし、電気刺激装置を扱いやすくすることができる。

【0034】

（実施の形態２）
実施の形態１では、電気刺激を通常停止するとき及び電気刺激を途中で停止するとき、電流値が零になるまで電流を一定の単位変化量で減少させていたが、必ずしも単位変化量が一定である必要はなく、電流の単位変化量が変化してもよい。例えば、電流値が小さいときには電流の単位変化量が多少大きくても被験者が眼内閃光を感じにくく、電流値が大きいときには電流の単位変化量を小さくしなければ被験者が眼内閃光を感じやすくなると考えられる。このことから、電流値が大きい場合に比べて、電流値が小さい場合の方が、電流の単位変化量を大きくすることができる。

【0035】

そこで、電流の単位変化量を変化させたときの電流波形の一例を図５に示す。図５では、通常の電気刺激を行う際に出力される電流波形を波形ｄ１～ｄ３（破線）で示している。波形ｄ１は時間０～ｔ１の間に電流が０からＩ１まで増加する波形を表し、波形ｄ２は時間ｔ１～ｔ２の間に電流Ｉ１を維持する波形を表し、波形ｄ３は時間ｔ２～ｔ３の間に電流がＩ１から０まで減少する波形を表している。時間ｔ１～ｔ２の間では刺激出力手段１７の出力である電流が定常値（電流Ｉ１）であり、時間ｔ１から時間ｔ２までを動作時間Ｔ１という。電流Ｉ１と動作時間Ｔ１は使用者による設定が可能である。例えば、電流Ｉ１の設定可能範囲は例えば０．１～２．０ｍＡであり、動作時間Ｔ１の設定可能範囲は例えば１秒～６０分である。

【0036】

電流の上昇期間（時間０～ｔ１の期間）と電流の下降期間（時間ｔ２～ｔ３の期間）では、電流０～Ｉ１を４つの領域に分割して電流の単位変化量を変えている。すなわち、電流０～Ｉａを領域Ａ、電流Ｉａ～Ｉｂを領域Ｂ、電流Ｉｂ～Ｉｃを領域Ｃ、電流Ｉｃ～Ｉ１を領域Ｄとし、各領域Ａ～Ｄでは電流の単位変化量を一定としている。そして、電流値が小さい領域に比べて電流値が大きい領域の方が、電流の単位変化量を小さくしており、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄの順に電流の単位変化量が小さくなっている。ここで、電流の上昇期間と下降期間の各領域Ａ～Ｄにおける電流の単位変化量について、使用者が設定できるようにしてもよい。また、各領域Ａ～Ｄにおける電流の単位変化量を予め決めておき、使用者が設定しないようにすることで、電流の上昇期間及び下降期間での単位変化量を使用者が意識する必要がなくなり、電気刺激装置を扱いやすくすることができる。なお、各領域Ａ～Ｄにおける電流の単位変化量は、被験者が眼内閃光を感じにくい値に設定される。

【0037】

図５において、一点鎖線で示す波形ｋは、電気刺激中に、停止スイッチ５ｂの押下時、あるいは、異常発生時など、電気刺激を途中で停止する必要があるときの電流波形を示しており、一定の単位変化量で電流をＩ１から０まで減少させている。波形ｋにおいて電流がＩ１から０になるのに要する時間（異常停止時間）Ｔ４は、使用者による設定が可能であり、例えば異常停止時間Ｔ４の設定可能範囲は２～１０秒である。このような設定可能範囲で設定することで、異常停止時間Ｔ４を被験者が眼内閃光を感じにくい時間に設定することができる。なお、図５は、設定された異常停止時間Ｔ４が、波形ｄ３において電流がＩ１から０まで減少する時間（下降期間の長さ：ｔ３－ｔ２）よりも短い場合を示している。

【0038】

図５において、波形ａ、ｂ、ｃは電気刺激を途中で停止する必要があるときの電流波形を示しており、電流の単位変化量が変化している例である。波形ａは通常の電気刺激による電流が増加している途中で電気刺激を停止する場合を示し、波形ｂは通常の電気刺激による電流が定常値のときに電気刺激を停止する場合を示し、波形ｃは通常の電気刺激による電流が減少している途中で電気刺激を停止する場合を示している。波形ａ、ｂ、ｃにおいても波形ｄ１、ｄ３と同様に、各領域Ａ～Ｄでは電流の単位変化量を一定としており、電流値が小さい領域に比べて電流値が大きい領域の方が、電流の単位変化量を小さくしており、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄの順に電流の単位変化量が小さくなっている。波形ｂの領域Ｄにおける単位変化量は、波形ｋの単位変化量と同じ値としている。また、各領域Ａ～Ｄにおける電流の単位変化量は、波形ａ、ｂ、ｃで同じ値としており、被験者が眼内閃光を感じにくい値に設定される。

【0039】

波形ｂにおいて電流がＩ１から０になるのに要する時間（異常停止時間）Ｔ５は、波形ｋにおいて電流がＩ１から０になるのに要する時間（異常停止時間）Ｔ４よりも短い。電気刺激を途中で停止する場合、波形ｋに従って電流を減少させてもよいが、波形ｂのように、電流が大きい場合に比べて電流が小さい場合に電流の単位変化量を大きくして電流を減少させることで、電流の単位変化量が一定の場合よりも、異常停止時間を短くすることができる。したがって、波形ａ、ｂ、ｃの場合には、被験者が眼内閃光を感じることなく速く電気刺激を停止することができる。

【0040】

ここで、図５に示す波形ａ、ｂ、ｃによって電流を減少させる場合、使用者が異常停止時間Ｔ４を設定し、その設定に基づいて領域Ｄにおける単位変化量を決定し、領域Ｄの単位変化量よりも大きくなるように他の領域Ａ～Ｃでの単位変化量を決定してもよい。例えば、領域Ａ～Ｃでの取り得る単位変化量の範囲を決めておき、その範囲の中で、領域Ｄ、領域Ｃ、領域Ｂ、領域Ａの順に単位変化量が次第に大きくなるように、領域Ａ～Ｃの単位変化量を設定すればよい。

【0041】

図６は、実施の形態２における電流波形の他の例であり、破線で示す波形ｄ１～ｄ３は図５に示す波形ｄ１～ｄ３と同じで、通常の電気刺激を行う際に出力される電流波形を示している。実線で示す波形ｅ、ｆは、電気刺激中に、停止スイッチ５ｂの押下時、あるいは、異常発生時など、電気刺激を途中で停止する必要があるときの電流波形を示している。波形ｅは通常の電気刺激による電流が増加している途中で電気刺激を停止する場合を示し、波形ｆは通常の電気刺激による電流が定常値のときに電気刺激を停止する場合を示している。また、通常の電気刺激による電流が減少している途中で電気刺激を停止する場合には、波形ｄ３に従って電流を減少させる。波形ｆは波形ｄ３と同じであり、波形ｅは波形ｄ３に重なる形状を有している。すなわち、波形ｅ、ｆの各領域Ａ～Ｄにおける単位変化量は波形ｄ３の各領域Ａ～Ｄにおける単位変化量と同じである。これにより、被験者が眼内閃光を感じることなく電気刺激を停止することができる。なお、時間Ｔ６は、電気刺激の停止に要する時間として使用者が設定した異常停止時間（電流Ｉ１を０にするのに要する時間）を表しており、異常停止時間Ｔ６は例えば２～１０秒の範囲で設定可能である。図６は、使用者が設定した異常停止時間Ｔ６が、波形ｄ３において電流がＩ１から０まで減少する時間（下降期間の長さ：ｔ３－ｔ２）よりも長い場合を示している。

【0042】

実施の形態２では、電流０～Ｉ１を４つの領域に分割した例を説明したが、分割する領域の数は４つに限らず複数であればよく、分割する領域の数を変更できるようにしてもよい。実施の形態２では、電流の単位変化量を電流値に応じて変化させたが、例えば、電流の上昇期間では時間が経過するにつれて単位変化量が小さくなるように、電流の下降期間では時間が経過するにつれて単位変化量が大きくなるように、電流の単位変化量を時間に応じて変化させてもよい。

【0043】

また、角型電極３ａ、３ｂをともに頭部に装着するのではなく、例えば、角型電極３ａを左前頭部に装着し、角型電極３ｂを左上腕部に装着するなど、頭部に少なくとも１つの電極を装着して電気刺激を与える電気刺激装置に対して本発明を適用することで、電気刺激を途中で停止する場合でも、被験者が眼内閃光を感じて不快感が増大することを防止することができる。

【産業上の利用可能性】

【0044】

頭部に少なくとも１つの電極を装着して電気刺激を与える電気刺激装置に適用することができる。

【符号の説明】

【0045】

１ 電気刺激装置
２ 装置本体
３ 電極
３ａ、３ｂ 角型電極
４ 電極ケーブル
５ 操作スイッチ部
６ 液晶表示部
７ ＬＥＤ表示部
８ 電源スイッチ
９ 制御部
１０ バッテリ
１１ ＤＣ－ＤＣコンバータ
１２ 定電流回路
１３ ＤＡコンバータ
１４ 測定用回路
１５ ＡＣアダプタ
１６ 充電器
１７ 刺激出力手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】