JP2008532713A - 筋肉の痛みの原因を診断する装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

筋肉の痛みを診断する装置および方法であって、装置（１０）は、ハウジング（１２）と、ハウジング（１２）に装備される電気信号を発生させる回路基板（５２）と、ハウジングの第一端部１４および反対の第二端部１６に装着された一対の電極（１８，２０）とからなる。波形発生装置（５２）はアナログ波形発生装置であり、かつデジタル波形処理装置（ＤＳＰ）（４１３）でもある。電気信号発生装置から出力（発生）した電気信号で各電極（１８，２０）により筋肉を刺激する。小さい第一電極（１８）は小さな接触面積で小さな筋肉または小さな筋肉群を刺激し、大きい第二電極（２０）は大きな接触面積で大きな筋肉または大きな筋肉群を刺激する。この刺激装置は独立したワイヤレスユニットであり、非常に操作しやすいので使用者は迅速かつ容易に筋肉苦痛の原因診断が可能となる。

Description

本発明は、筋肉の痛みを診断する装置であり、特に電気的刺激を用いて筋肉の痛みの原因を正確に診断する装置である。

この出願は、２００５年３月１８日に提出された、アメリカ国、仮特許出願番号６０／６３３，１２５：発明の名称“筋肉の痛みを診断するダイナミックモード表面電気神経刺激装置”の出願の利益を主張するものであり、開示された内容はその全文を参照することにより援用する。

一般的な筋骨格の痛みは、筋肉とそれに関連する結合神経組織の痛みによる筋・筋膜疼痛症候群である。筋・筋膜疼痛症候群は、多くの場合“トリガーポイント（発痛点）”と呼ばれる筋・筋膜疼痛の発生原因から発生する。トリガーポイント（発痛点）は緊張した帯状の筋骨格組織にある不連続な病巣の過敏箇所であり、換言すれば、状態の悪い濃厚化した筋肉組織である。
トリガーポイント（発痛点）は、多くは患者の痛みの訴えと似た関連痛のパターンとして特徴付けられる。関連痛は、もともとのトリガーポイント（発痛点）の位置する所ではなく離れた所に感じる。その痛みは、たいてい放射状または広がる痛みと表現される。トリガーポイント（発痛点）は、筋骨格組織の外傷または外傷性障害（トラウマ）、疲労、過度の運動、運動不足、緊張やストレス、栄養不足、などの多くの理由により発生する。

筋・筋膜疼痛の治療の問題点は、一般的にトリガーポイント（発痛点）から離れたところに痛みを感じるために、トリガーポイント（発痛点）の場所の特定にある。トリガーポイント（発痛点）を特定する一般的な手法は、触診である。それは、内科医がトリガーポイント（発痛点）であると考えられる部分の筋肉に指先で圧力をかけたり、筋肉を揉む方法が用いられている。内科医による触診時に、医師に指で押された部位に、痛みまたは刺激反応が存在するか、またその増大・減少があるかを患者が言葉で表現することになる。この方法では、わずかな程度の正確性でしか発痛点の特定をすることが出来ず、トリガーポイント（発痛点）を含む特定の筋肉を突き止めることが出来ないという欠点がある。更に、触診時に筋肉にかける一定の圧力に基準がないため、誤診を招く原因ともなる。

その他の触診を含むトリガーポイント（発痛点）を特定する技術の例としては、加圧測定器（pressure threshold meter）、感温計測器、電子筋運動記録器がある。しかしながら、これらの技術方法は習得および応用が難しく、また、常に信頼性があるものでもない。
参照としてここに全文を援用するMarcusの米国特許6,432,063（以下、“the Marcus ‘063 特許”という）にトリガーポイント（発痛点）を含む疑いのある部分に電気的刺激を与えて筋・筋膜（myofascial） トリガーポイント（発痛点）を特定する方法（以下、“the Marcus 法”という）が開示されている。電気的な刺激をその筋肉部分あたりに移動させ、患者に痛みと感度のレベルの増減を指摘させる。最大に痛む場所が特定されれば、トリガーポイント（発痛点）が突き止められるので、適切に処理できる。しかしながら、“the Marcus 063 特許”では、“the Marcus 法”で使用されるのに適切な電気的刺激装置の詳細については開示していない。
市場では多数の経皮電気神経｛けいひ でんき てき しんけい しげき｝刺激装置(TENS)の携帯機器が入手可能である。しかしながら、リード（電極）は動的診断というより、むしろ静的な治療を目的として設計されている。その結果、TENS装置は筋骨格のトリガーポイント（発痛点）を特定するのには適切とはいえない。

Woodley 他、の米国特許4,697,599 （以下、“Woodley ‘599 特許”という）には、痛みを知覚した部分の皮膚のコンダクタンスの測定値を基に痛みを検出し特定する携帯型計測器が開示されている。当該計測器は、ハウジングと、ハウジングから延びる二つの同心電極と、電極に接続されている電子回路とスピーカーとからなる。電極は患者の皮膚の測定が望まれる部位に装着される。電子回路は、測定される皮膚のコンダクタンスによって変化するパルス周波数を電気信号として発信する。コンダクタンスはパルスから可聴音であるカチッという（クリック）音に変換され、スピーカーにより聴覚で測定される。患者の皮膚のコンダクタンスが増加すると、クリック音の回数も増えて痛みの個所が指摘される。しかしながら“Woodley ‘599 特許”では、コンダクタンスの増加と、筋・筋膜疼痛発痛点の位置の特定との相互関係が何ら明らかにされていない。その結果、この装置では患部を特定するという効果が得られない。

Cody の米国特許5,558,623 （以下、“Cody ‘623 特許”という）には、上部に二枚のダイアフラム（振動板）を向かい合わせに設置したハンマ形のアプリケータを有する超音波治療装置が開示されている。それぞれのダイアフラムにはピエゾ電気クリスタルが接続されていて電気的エネルギを超音波エネルギに変換している。ハンドルは電気的に（配線されて）制御ボックスに接続され、アプリケータの周波数・強さ・操作モードなどの操作機能を使用者が制御できるようにしている。Rich-Mar社により製造されたTHERAMINI 3Cブランドの刺激装置と超音波を組合わせた装置はCody ‘623 特許と関連している。
しかしながら、“Cody ‘623 特許”で開示された超音波信号を利用した装置は、治療目的であって診断を目的に設けられたものではない。加えて、装置は携帯可能ではなく、臨床の設定で簡便に使用するには限界がある。

今日までのところ、筋・筋膜疼痛トリガーポイント（発痛点）を効果的に特定できる装置は現存しない。その結果として、最も一般的な痛みの問題の大きな原因となる筋肉が見逃されることとなり、残念ながら不必要な検査・注射・投薬・手術などが施されていた。それゆえ、正確に診断してトリガーポイント（発痛点）を特定する携帯可能な人間工学的に設計された装置が必要とされている。

従来技術の問題点や欠点は、筋・筋膜疼痛トリガーポイント（発痛点）を特定するための電気神経刺激装置からなる本発明により解決される。刺激装置は、ハウジングと、ハウジング内部に設置された電気信号発生装置と、一端がハウジングの端に装着され、他端がハウジングの他端に装着された一組の電極とからなる。それぞれの電極は電気信号発生装置から発せられた電気信号により筋肉を刺激する。この刺激に対する患者の反応（刺激によって生じる痛みまたは刺激反応）は、筋肉内のトリガーポイント（発痛点）の存在または不存在を表している。一方の電極は、小さな筋肉または筋肉群を診断するための比較的小さな表面からなり、他方の電極は、大きな筋肉または筋肉群を診断するための比較的大きな表面からなる。この刺激装置は独立したワイヤレスユニットであり、非常に操作しやすいものである。このような特性により、使用者に迅速かつ容易な筋肉苦痛の原因診断を可能にしている。

本発明の別の視点によれば、ハウジングを使用者の腕の上に乗るサイズおよび形状とし、一方の電極を使用者の指に装着されたリングに取り付ける。この構成により、問題となる筋肉に対する手と指先での触診と、電極からの電気刺激による診断とを、迅速かつ容易にかつ交互に行うことを可能としている。
さらに本発明の別の視点から、信号発生装置はアナログ波形発生装置またはデジタル信号処理装置から構成される。信号発生装置により生じた電気信号の波形・振幅・周波数・負荷サイクル（duty cycle）の特性は、使用者による選択が可能である。

本発明は特に、筋・筋膜疼痛トリガーポイント（発痛点）の存在を診断するために改良されたものである。しかしながら、本発明は筋肉苦痛や緊張などの他の痛みの原因診断にも利用可能である。
発明のさらなる特徴および利点は、添付の図を参照しながら具体的な実施例の使用方法の詳細な説明を通読することにより、より明らかになる。

本発明を更に完全に理解するために、以下の具体的な実施例の詳細な説明と、添付の図を参照する。添付図面は：
図１は、本発明の一実施例の構成を示す電気神経刺激装置の上部斜視図。
図２は、装着されるアクセスパネルを外して、刺激装置に使用されるアース電極を取り付けた状態の図１で示された刺激装置の平面図。
図３は、図１で示された刺激装置が患者の前腕に装着された状態を示す斜視図。
図４は、本発明の他の具体的な実施例に従って構成された電気神経刺激装置の斜視図。
図５は、図４で示された刺激装置が、医師の腕に巻き付けられ、患者の前腕の応用装着された斜視図。
図６は、本発明の他の実施例として図１〜５で示された刺激装置に用いられるデジタル信号処理装置（DPS）の電気系ブロックダイヤグラム。

図１、２に示すように、電気神経刺激装置１０は、第一端部１４と、その反対の第二端部１６とを有する六角形のハウジング１２からなる。第一電極１８はハウジング１２の第一端部１４に設置され、第二電極２０は第二端部１６に設置される。特に図２で示すように、第一電極１８は、接触面２４と、頭部から外方向へと延びる円筒状のピン２６が中心に装着された円形の頭部２２とからなる。同様に第二電極２０は接触面３０と、頭部から外方向へと延びる円筒形状のピン３２が中心に設置された円形の頭部２８とからなる。ハウジング１２の第一端部１４には、ハウジング１２を貫通して軸方向に延びた円筒形に形成された孔３４が設けられている。同様に、ハウジング１２の第二端部１６には、軸方向に延びる円筒形の孔３６が形成されている。

孔３４は、第一電極１８のピン２６を受け入れられる形状および大きさに形成されており、一方の孔３６も、第一電極２０のピン３２を受け入れられる形状および大きさに形成されている。第一電極および第二電極は摩擦（クサビ）嵌合（friction fit）または接着剤でハウジング１２に固定される。あるいは、第一および第二端部の電極１８，２０のピン２６、３２は、それぞれ外部線となることもあり、さらに、ハウジング１２の孔３４、３６は、それぞれ孔３４，３６に線で接続（threadedly engage）されてピン２６、３２の様な内部線となることもある（図示せず）。

第二電極２０の頭部２８の直径は、第一電極１８の頭部２２よりも大径にすることが望ましい。あるいは、第二電極２０の頭部２８の直径は、第一電極１８の先端２０の直径よりも小径とするか、または頭部２２と２８とを同じ直径にすることも出来る。電極１８、２０の機能の説明は後述する。

図２で示すように、ハウジング１２は、長方形の第一室４０を備えるコンパートメント３８と、第一室４０と孔３４の中間に設けられた長方形の第二室４２と、第一室４０と孔３６の間に設けられた長方形の第三室４４とからなる。一方、孔３４は、ハウジング１２の第一端部１４から第二室４２へ延びており、孔３６はハウジング１２の第二端部１６から第三室４４へ延びている。あるいは、孔３４がハウジング１２の第一端部１４から第一室４０へ伸延される場合は、第二室４２は設ける必要がなくなる。

図１に示すように、ハウジング１２にはコンパートメント３８を囲む形状および大きさに形成された六角形のアクセスパネル４６が含まれる。図２で示すように、ハウジング１２は内部に線（図示せず）の配された複数の小孔４８が設けられている。一方、パネル４６にも複数の孔（図に示されていない）が設けられており、それぞれの孔がハウジング１２の小孔４８に対応している。ハウジング１２の各小孔４８と対応するパネル４６の孔は、複数のネジ５０の一つに合体され、パネル４６をハウジング１２に固定する（図２には図示されていないが、図１を参照）。あるいは、パネル４６は、ハウジング１２に、従来から知られている技術、例えば粘着剤、またはパネル４６にスナップタブを設け対応するタブ凹溝をハウジング１２（図示せず）に作るなどの方法で固定することが出来る。

図２で示すように、刺激装置は、ハウジング１２の第一室４０の中に設置されたプリント回路基板５２と、電気的にプリント回路基板５２に接続されるハウジング１２の第三室４４に設置された電源５４とからなる。線（電線）５６が、孔３４と第二室４２を通っており、第一電極１８とプリント回路基板５２と電源５４とを電気的に接続している。同様に、線５８は、開口部３６と第三室４３を通っており、第二電極２０とプリント回路基板５２と電源５４とを電気的に接続している。

さらに、図２に示すように、プリント回路基板５２には、上方へ延びた第一電位差計６０と第二電位差計６２と、ハウジング１２の一方の側面６８から外部に延びる第三電位差計６４と第四電位差計６６と、スライドスイッチ７０とが装備されている。電位差計６４は第一電極１８とプリント回路基板５２とに電気的に接続されており、一方、電位差計６６は第二電極２０とプリント回路基板５２とに電気的に接続されている。電位差計６０，６２，６４，６６とスイッチ７０の機能は後述する。

図１，２で示すように、第一ＬＥＤ（発光ダイオード）７２と第二ＬＥＤ７４がプリント回路基板５２上に配設される。パネル６４がハウジング１２に締結されると（図２には図示せず。図１参照）、ＬＥＤ７２、７４は、は、パネル６４に穿設された対応するそれぞれの孔から突き出る（図示せず）。刺激装置１０には、一端がプリント回路基板５２に接続され、他端には接続ピン７８が付けられたアース線７６が設けられている。アース電極８０には、長方形パッド８２とアース線７６へと接続される接続ピン８６の付けられた線８４が設けられており、接続ピン７８，８６は、機械的及び電気的にお互いを接続できるようなサイズと形状に形成されている。アース電極８０のパッド８２は、それ自体が粘着性を有することが望ましい（図示せず）。アース電極８０の機能は後述する。

ハウジング１２とパネル４６は、どちらも六角形に形成することが望ましい。しかしながら、ハウジング１２とパネル４６は、どちらも長方形・楕円形・円錐形の様な他の形状またはサイズとする事も可能である。電極１８、２０は、円形とする事が望ましいが、正方形・長方形・楕円形・三角形のような他の形状またはサイズとする事も可能である。
ハウジング１２は、射出形成ポリマープラスチック素材で製造されるのが望ましい。あるいは、ハウジング１２を他の素材で製造することも可能である。電極１８,２０は、ステンレススチールやアルミニウムのような電気伝導性および生体適合性のある素材から製造されるのが望ましい。あるいは、電極１８、２０を他の素材で製造する事も可能である。

プリント回路基板５２としては、市販のJohari Digital Healthcare社（of Rajasthan, India; web site joharidigital.com）のTENS２５００、モデルナンバーZZA２５０Tを入手することが望ましい。また、プリント回路基板５２は他社も供給可能であり、他のモデル（型式)と部品番号のものであってもよい。
電源５４は標準の９Ｖ電池から構成されるのが望ましい。さらに、電源５４としては、例えばプリント回路基板５２に着脱自在に装着できる腕時計用のボタン型電池の様な他のタイプの電池とすることも可能である。
アース電極８０は、市販のものが利用可能であり、ヘルスケア商品の販売店やファーマシー（雑貨屋）で入手可能である。さらに、アース電極８０は、他の銘柄や型式（モデル）のものでもよく、また、他の製造業者から入手することも可能である。アース電極８０のパッド８２は、少なくとも２”×２”（インチ）のフラット型であるべきであるが、他の形状とサイズ（大きさ）であってもよい。

図１から図３までに示すように、刺激装置１０は、その全文が援用されて組み入れられているthe Marcus‘063特許の中で開示されたMarcus Methodと共に実施される。ここで、刺激装置１０の設定は、かける電気刺激波形の周波数を電位差計６０により使用する者によって調節する、一方、使用する刺激波形の発生サイクル(duty cycle＝基準周期)は電位差計６２により調節する。スイッチ７０は、使用者に、連続波形の出力を、短いバースト波形を発生するバーストモードと、連続的波形の搬送信号を振幅変調する調整モードとのモードを変更選択する刺激装置１０の操作を可能にする。

刺激装置１０からの出力（発生）電流は、０mAから約２００mAまで変化させることが可能である。実験により、苦痛の最適な検出は人によって異なることが判明しており、一般的により大きく重たい人は、より小さく軽い人と同じ結果を得るのに、より強い電流が必要となることが示されている。また、実験により、最良の反応（最も正確な痛源の場所）を示すのは５０％の発生サイクル(duty cycle）で約１００〜約１５０Ｈｚの周波数の範囲の連続の方形波形である事が示されている。刺激装置１０の出力波形の周波数は、可変発生サイクル(duty cycle）について０〜約２００Ｈｚの範囲で調節可能であることも示している。
刺激装置１０により発生した電気信号は、出力波形として形状は方形に限られない。例えば、出力波形は、方形波形・三角波形・正弦波形・鋸歯状波形、また、その任意の組み合わせにより、いかなる周期波形とすることも可能である。さらに、出力波形は振幅変調可能である。例えば、搬送周波数は、約１Ｈｚ〜約２００Ｈｚの範囲のビート波形を生ずる正弦波形で、約１５００Ｈｚから５０００Ｈｚの範囲に振幅変調された正弦波形とする事が可能である。搬送波形は、方形波形・三角波形・正弦波形・鋸歯状波形のような任意の周期波形とする事ができ、同様に、振幅調整波形は、方形波形・三角波形・正弦波形・鋸歯状波形、または、それらの組み合わせとする事ができる。

次に、アース電極８０のピン８６は、アース線７６のピン７８に接続されている。パッド８２は、患者の腕８８に装着した状態（図３参照）の様に患者の皮膚に付着させる。好ましくは、アース電極８０は、トリガーポイント（発痛点）だと疑われる部位の付近に着けられ、患者を楽な最良の状態にするために適切に固定される。アース電極８０は、刺激装置１０の負極として作用する。
この段階では、患者が電極１８、２０のどちらを診断に使用するか決めなければならない。例えば、電極１８、２０の中でより小さい第一電極１８は浅指屈筋（腕にある）または、小さな筋肉群の小さい筋肉を刺激するのにうまく使用することができる。電極１８、２０の中でより大きい第二電極２０は僧帽筋（背中上部に位置する）または、大きな筋肉グループの大きい筋肉を刺激するのにうまく使用することができる。さらに、第二電極２０は潜在的な筋・筋膜疼痛トリガーポイント（発痛点）を含む筋肉グループの全体的な位置を示すのに使用することができる。一方、第一電極１８は筋・筋膜疼痛トリガーポイント（発痛点）の原因である筋肉群から、特定の筋肉を発見するのに使用することができる。

電極１８、２０の頭部２２、２８については、現在のFDA (Food & Drug Administration:アメリカ食品医薬局) が認可している接触表面についての電界強度に関する要件を満たす大きさや形状とすることが望ましいことに注意すべきである。例えば、電極１８の頭部２２は表面部において直径１インチで、およそ０．７８５平方インチであるのが好ましく、一方、第二電極２０の頭部２８は、表面部において直径１．５インチで、およそ１．７６７平方インチであることが望ましい。小さな表面の電極が使用されると場合によっては患者が焼けるような感覚を体験する可能性があるのでこれを最小限にするためのサイズである。しかしながら、電極１８、２０の頭部２２、２８の直径と表面部は、それぞれ前述のものより大きいもの、又は小さいものとする事も可能である。

第一電極１８が診断に使用される場合、患者は、電源を入れるため、また第一電極１８へ送られる電流信号を増加または減少させるために電位差計６４を回転調整する。同様に、第二電極２０が診断に使用される場合、患者は、電源を入れるため、また第二電極２０へ送られる電流信号を増加または減少させるために電位差計６６を回転調整する。電源５４は、それぞれの電極１８、２０に対し電流を発生させる。それぞれの電極１８、２０は、刺激装置１０のプラス電極の役割を果たす。
ＬＥＤ７２は、刺激装置１０のｏｎ／ｏｆｆ表示装置としての機能を果たす一方、ＬＥＤ７４はバッテリ（蓄電力）低下の指標として機能する。刺激装置１０は、ＬＥＤ７２、７４のいずれか一方または両方を具備している必要はなく、また刺激装置は他の種類の表示装置（図示せず）用に別のＬＥＤを装備していても良い。

刺激装置１０についての所望の設定を決めてから、痛みのあると疑われる全体的な範囲に導電性ゲル（図示せず）が塗布される。電極１８は収縮し易い筋肉（つまり対象筋肉）で、例えば僧帽筋（背中上部の筋肉）のような大きな筋肉に装着される。電位差計６４を回転調整して、対象の筋肉から筋肉収縮を引き起こさせる最小限の量へ電極１８のアンペア数を増大させる。一旦これが決定されれば、患者はトリガーポイント（発痛点）を見付けるMarcus Methodを利用することが可能となる。更に詳しくは、患者の皮膚の発痛点があると疑われる場所に電極１８の接触面２４を装着し、刺激装置を疑わしい痛みのある範囲周辺に移動させる。もし、トリガーポイント（発痛点）がその範囲内にあれば、刺激装置１０からの電気刺激が患者に痛み反応を促進させ、それが記録される。
次に、刺激装置１０は近くの場所に移動させる。もし患者が痛みの減少を示せばトリガーポイント（発痛点）の位置が特定されたことになる。同様に第二電極２０についても、大きな筋肉または筋肉群の中にあるトリガーポイント（発痛点）を診断する際に同様の手法が使用される。更に、電極２０は、筋肉群（グループ）の中にあるトリガーポイント（発痛点）の大体の位置を診断するのに使用する事ができる、一方で、電極１８は、筋肉群（グループ）の中の特定の筋肉の中にあるトリガーポイント（発痛点）の特定の位置を診断するのに使用することができる。

刺激装置１０はワイヤレスなため、極めて操作しやすく、患者の体のどの部分にでも設置することができる。さらに、刺激装置１０は軽量で人間工学的設計であるため、臨床のセッティングでも使用者は快適かつ容易に使用することができる。刺激装置１０は、内科医の電気刺激に対する反応の検出を容易にし、結果として、痛みの位置の正確な診断をする事を可能にしている。これにより、内科医には患者の痛みの状態についてのより良い理解が提供されるので、投薬・マッサージ・注射などの適切な治療のためにより正確な指示を与える事ができる。内科医は、日常の検査を行うため、または患者の痛みの訴えについての診断に刺激装置１０を使用することができる。疼痛処理の専門家や、理学療法士は、正確かつ詳細に痛みの位置を指摘することが出来、また、正確かつ詳細に直接治療法（超音波・電気神経刺激療法・熱治療・マッサージ）や運動療法を行うことが出来る。スポーツ医学療法士や身体トレーナーは、臨床セッティング（環境）やアウトドア／運動競技環境のどちらにおいても、苛酷な身体活動で被った傷の診断および分析のために、刺激装置１０を使用することができる。薬学研究者は、検査対象である筋肉の正確かつ詳細な疼痛の状態の識別をすることにより高い水準の再現性のある鎮痛剤の開発に刺激装置１０を利用することが出来る。

図４に本発明の他の実施例を示している。図４に開示した構成要素は上述の図１〜３で開示した要素と同一であり、対応番号が２００番台で表示されている。さらに、ここで説明されるもので、図１〜３の構成要素に対応するものがない構成要素は、２１１から始まる奇数参照番号で表示されている。図４の実施例は、特に述べない限り図１〜３で開示した実施例と同じ方法で操作する。
図４に示す電気神経刺激装置２１０は、第一表面２１１と、それと向かい合う凹形状の第二表面２１３を有する長方形のハウジング２１２とからなる。機能の説明は後述する。ハウジング２１２は、上述した刺激装置１０のプリント回路基板５２と同一または類似の構成からなるプリント回路基板（図示せず）を収容するものである。ハウジング１２の第一表面２１１には、ＬＣＤ表示装置２１５、アンペア数トグルスイッチ２１７、モード選択ボタン２１９、一対のＬＥＤ表示器２７２、２７４などの各種の制御装置や表示機が装備される。

また、図４で示すように刺激装置は、環状の環２１１に設置された接触表面２４４を有する円形電極２１８を有する。電極２１８と環２１１の機能については後述する。電線２２３は、プリント回路基板（図示せず）に電極２１８を電気的に接続する。アース線２７６の一端はプリント回路基板（図示せず）に接続され、一方、接続ピン２７８がアース線の他の一端２７６に接続される。アース電極２８０は長方形のパッド２８２とピン２８６を具備した線２８４とからなり、アース線２７６に接続されるように、ピン２７８と２８６は、相互に機械的また電気的に接続できるような大きさと形状に形成されている。
更に、図４に示すように、第一端２２７と反対側の第二端２２９を有するストラップ２２５がハウジング２１２に装着されている。両端２２７、２２９を互いに係合固着するため、ベルクロ（登録商標）ファスナ２３１が備え付けられている。この技術分野で既に知られている他の係合固着手段であるスナップ・調整可能ベルト・バックルなどもストラップ２２５の両端２２７、２２９を互いに留める手段として利用することができる。

図４と図５で示すように、刺激装置２１０は以下の方法で操作される。まず、刺激装置２１０を使用者の前腕２３３に装着し、ストラップ２２５の両端２２７、２２９を係合固着して固定する。また、希望により刺激装置２１０は、上腕三頭筋の周囲やウエストなどの使用者の体のいかなる部分にも装着することが可能である。あるいは、ハウジング２１２を使用者のベルトに固定するためにベルトクリップ（図示せず）を装備しても良い。ハウジング２１２の凹形状表面２１３は、より快適に装着できるように、使用者の腕の曲線に沿った大きさ及び形状に成形されている。次に、リング２２１が使用者の指２３３に嵌められる。それにより電極２１８の接触表面２２４は、使用者の腕の裏側から遠くに位置する。あるいは、電極２１８を手のひら側（図示せず）に配置することも可能である。電線２２３は、電極２１８が使用者の手に快適な方法で装着されるだけの充分な長さとする。

次に、刺激装置２１０の設定が調節される。刺激装置２１０の出力（発生）電流は、０〜２００ｍＡまで変化可能であり、アンペア数トグルスイッチ２１７を押すことにより手動で選択することができる。刺激装置２１０の出力波形周波数は、モード選択ボタン２１９を押すことにより設定することが出来る。
ＬＣＤスクリーン２１５は、選択されたアンペア数、モード、また他の関連表示の視覚によるディスプレイを提供する。ＬＥＤ２７２は刺激装置２１０のｏｎ／ｏｆｆを表示する装置として機能し、一方、ＬＥＤ２７４はバッテリ低下を表示する装置として機能をする。また、刺激装置２１０は、ＬＥＤ２７２、２７４の一方または両方を有する構成である事を必要とせず、その情報はＬＣＤスクリーン２１５で表示されてもよい、また刺激装置は、他の種類の表示装置（図示せず）に使用するための別のＬＥＤを装備したものであっても良い。
次に、アース電極２８０のピン２８６は、ハウジング２１２のアース電極２７６のピン２７８に接続される。パッド２８２は、患者の腕３０２に示すように、患者の皮膚に装着される。アース電極２８０は、トリガーポイント（発痛点）であると疑われる部分付近に装着され、患者が最も快適となるように適切に装着固定される。

一旦、望ましい刺激装置１０の設定がセットされたら、痛みがあると疑われる範囲の全体に伝導性ゲル（図示せず）が塗られる。電極２１８の接触表面２２４は、僧帽筋のような対象となる筋肉に装着される。アンペア数トグルスイッチ２１７が押されて、電極２１８のアンペア数を、対象となる筋肉から最小限の筋収縮を発生させる所望のアンペア数にする。
電極２１８のアンペア数を所望のアンペア数に達する、対象となる筋肉から最小限の筋収縮を発生させる。一旦これが決定されれば、使用者は電極２１８の接触表面２２４を患者の皮膚のトリガーポイント（発痛点）と疑われる場所に装着し、その周辺で刺激装置を移動することによりMarcus Methodを利用することが可能となる。もし、トリガーポイント（発痛点）がその範囲内にあれば、刺激装置２１０からの電気刺激が患者に苦痛反応を引き起こさせ、それが記録される。その後、刺激装置２１０は近くの場所に移動させる。もし患者が痛みの減少を示せば、トリガーポイント（発痛点）の位置が特定するので、適切な治療を開始することが出来る。

刺激装置２１０はワイヤレスであり、極めて操作しやすく、また患者の体のどの部位の診断にも使用可能である。さらに、刺激装置２１０は軽量で人間工学的デザインであるため、医師は臨床のセッティングでも快適かつ容易に使用することができる。また、図５で示したように、医師の手に設置された電極２１８は、医師による患者の筋肉への指先での触診と、電極２１８を使用した患者の筋肉への電気刺激とを、自由に交互に行うことを可能にすることは特に注目されることである。このように、刺激装置２１０は、トリガーポイント（発痛点）の診断において、医師に最大の自由度（融通性）を与えている。
図６では、図１〜５で示した電気神経刺激装置１０、２１０で使用された電子回路とは別の実施例を示している。図６で表示されている構成要素であって、図１〜３と対応する構成要素は、対応番号が４００番台で表示されている。

さらに、図６の中で、図１〜５の構成要素に対応しない構成要素には番号４１１から始まる奇数が付けられている。図６の実施例は、特に別に述べない場合は、図１〜５と同様の態様で作動（操作）する。
図６は、本発明の別の具体的な実施例による刺激装置１０、２１０の、選択可能な電気部品の電気ブロックダイヤグラムである。波形発生装置としてアナログ回路を装備するのに替えて、デジタル版の波形発生装置をシミュレートするデジタル信号処理装置（ＤＳＰ）４１３を装備する回路４１１からなる刺激装置である。

ＤＳＰ（デジタル信号処理装置）４１３の周辺回路は、アナログマルチプレクサ（多重チャンネル）４１５と、それぞれがマルチプレクサ（多重チャンネル）４１５に電気的接続されている周波数選択装置４１７と、規定（基準）周期選択装置４１９と、モード選択装置４２１および、
多重チャンネル４１５に電気的に接続されているアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換装置４２３、
Ａ／Ｄ４２３とＤＳＰ４１３に電気的接続されている任意変換抵抗器４２５、
ＤＳＰ４１３に電気的に接続されているメモリーモジュール４２７、
ＤＳＰ４１３に電気的に接続されたデジタル−アナログ変換装置、
Ｄ／Ａ４２９に電気的に接続されたフィルターバンク４３１、
いずれもフィルターバンク４４３に電気的接続された一対の電圧増幅器４３３，４３５、
電圧増幅器４３５に電気接続された第二振幅選択装置、
とからなる。
電圧増幅器４３３は、第一電極４１８に電気接続され、一方、電圧増幅器４３５は、第二電極４２０に電気的に接続される。

周波数選択装置４１７、基準周期（負荷サイクル）選択装置４１９、モード選択装置４２１のそれぞれの出力（発生）電圧は、マルチプレクサ（多重化装置）４１５によって、時間割多重方法でサンプリングされる。マルチプレクサ（多重化装置）４１５の出力は、デジタル−アナログ変換装置、Ａ／Ｄ４２３によりサンプリングされる。シフトレジスタ４２５は、Ａ／Ｄ変換装置４２３の並行出力から直列ビット単位送信へと変換し、それはＤＳＰ（デジタル信号処理装置）４１３へ入力される。ＤＳＰ４１３は、中間計算を記憶し波形生成プログラムを実行するランダムアクセスメモリーおよび、波形を形成するプログラムおよび／または波形を記憶する不揮発性FLASH部分との組み合わせからなるメモリ４２７とインターフェース接続する。ＤＳＰ４１３の出力は、Ｄ／Ａ変換器４２９により変換されたアナログ形式のそれぞれに対応する波形に形成される。Ｄ／Ａ変換器４２９の出力は、量分子化ノイズや他の歪みを取り除くことが出来るフィルターバンク４３１に送られる。フィルターバンク４３１の出力は、振幅選択装置４３７、４３９で調節されて、０〜２００ｍＡの適宜のＲＭＳ電流として電極４１８、４２０へ信号を出力するために電力増幅器４３３，４３５に送られる。

ここで開示した実施例は単なる一例であって、該当技術分野の当業者であれば、本発明の精神と範囲から外れることなく、多くの変形や改良を創作することができる。そのような、変形物や改良品は、添付の請求項で明らかにされる本発明の請求範囲に含まれることになる。

本発明の一実施例の構成を示す電気神経刺激装置の上部斜視図 装着されるアクセスパネルを外して、刺激装置に使用されるアース電極を取り付けた状態の図１で示された刺激装置の平面図 図１で示された刺激装置が患者の前腕に装着された状態を示す斜視図 本発明の他の具体的な実施例に従って構成された電気神経刺激装置の斜視図 図４で示された刺激装置が、医師の腕に巻き付けられ、患者の前腕の応用装着された斜視図 本発明の他の実施例として図１〜５で示された刺激装置に用いられるデジタル信号処理装置（DPS）の電気系ブロックダイヤグラム

Claims (37)

1. 患者の筋肉の痛みの原因を診断する装置が、
   電気信号を発生させる信号の出力（発生）手段と、
   前記の出力（発生）手段に電気接続され前記出力（発生）手段により発生された電気信号に応じて筋肉を刺激する、少なくとも一つの刺激手段と、
   前記少なくとも一つの刺激手段が痛みの原因の存在を見付けるために刺激された筋肉に対応するように移動可能であること、
   を特徴とする筋肉の痛みの原因を診断する装置
2. 前記装置において、前記出力（発生）手段に電力供給するための電源手段を装備したことを特徴とする前記請求項１記載の装置。
3. 前記装置において、前記出力（発生）手段と電源手段を収容するハウジング手段を具備したことを特徴とする前記請求項２記載の装置。
4. 前記装置において、前記電源手段の中に電池が装備されていることを特徴とする前記請求項３記載の装置。
5. 前記装置において、前記出力（発生）手段によって出力（発生）された電気信号にアースする経路を装備したことを特徴とする前記請求項２記載の装置。
6. 前記装置において、前記アース手段として電極を装備したことを特徴とする前記請求項５記載の装置。
7. 前記装置において、前記出力（発生）手段としてアナログ波形発生装置を装備したことを特徴とする前記請求項１記載の装置。
8. 前記装置において、前記出力（発生）手段によって周波数を選ぶために出力（発生）された電気信号に更に周波数選択手段を装備したことを特徴とする前記請求項７記載の装置。
9. 前記装置において、前記周波数選択手段は０Ｈｚ〜２００Ｈｚの範囲の周波数を選択することを特徴とする前記請求項８記載の装置。
10. 前記装置において、前記出力（発生）手段によって振幅を選ぶために出力（発生）された電気信号の振幅を選択する手段を具備したことを特徴とする前記請求項７記載の装置。
11. 前記装置において、前記振幅選択手段は０ｍＡから約２００ｍＡの範囲の周波数を選択することを特徴とする前記請求項１０記載の装置。
12. 前記装置において、前記出力（発生）手段によって負荷サイクルを選ぶために生成（出力）された電気信号には負荷サイクル選択手段を具備したことを特徴とする前記請求項７記載の装置。
13. 前記装置において、前記負荷サイクル選択手段は０％〜１００％の範囲の負荷サイクルを選択することを特徴とする前記請求項１２記載の装置。
14. 前記装置において、前記出力（発生）手段によって波形選択のために生成（出力）された電気信号は、更なる波形選択手段を具備したことを特徴とする前記請求項７記載の装置。
15. 前記装置において、前記波形選択手段は周期波形を選択することを特徴とする前記請求項１４記載の装置。
16. 前記装置において、前記波形選択手段は、方形波形・三角波形・正弦波形・鋸歯状波形から構成されるグループから周期波形を選択することを特徴とする前記請求項１４記載の装置。
17. 前記装置において、前記波形選択手段は振幅調整された波形を選択することを特徴とする前記請求項１４記載の装置。
18. 前記装置において、前記波形選択手段は、どちらか一方が他方により振幅調整された第一・第二の周期信号を含む波形を選択することを特徴とする前記請求項１７記載の装置。
19. 前記装置において、第一・第二周期信号のうち、一方が約１Ｈｚ〜約２００Ｈｚの範囲のビート周波数を生成（出力）し、また、第一・第二周期信号のうちの他方が約１５００Ｈｚ〜約５０００Ｈｚの周波数範囲の搬送波形であることを特徴とする前記請求項１８記載の装置。
20. 前記装置において、第一周期信号は、方形波形・三角波形・正弦波形・鋸歯状波形から構成されるグループから選択可能であり、また、第二周期信号は方形波形・三角波形・正弦波形・鋸歯状波形から構成されるグループから選択可能であることを特徴とする前記請求項１９記載の装置。
21. 前記装置において、前記出力（発生）発生手段としてデジタル信号処理装置を具備したことを特徴とする前記請求項１記載の装置。
22. 前記装置において、前記出力（発生）手段によって出力（生成）された電気信号の波形を選択するための更なる波形選択手段を具備したことを特徴とする前記請求項２１記載の装置。
23. 前記装置において、前記波形選択手段は周期波形を選択することを特徴とする前記請求項２２記載の装置。
24. 前記装置において、前記波形選択手段は、方形波形・三角波形・正弦波形・鋸歯状波形から構成されるグループから周期波形を選択することを特徴とする前記請求項２２記載の装置。
25. 前記装置において、前記波形選択手段は振幅調整された波形を選択することを特徴とする前記請求項２２記載の装置。
26. 前記装置において、前記波形選択手段は、どちらか一方が他方により振幅調整された第一・第二の周期信号を含む波形を選択することを特徴とする前記請求項２５記載の装置。
27. 前記装置において、第一・第二周期信号のうち、一方が約１Ｈｚ〜約２００Ｈｚの範囲のビート周波数を生成（出力）し、また、第一・第二周期信号のうちの他方が約１５００Ｈｚ〜約５０００Ｈｚの周波数範囲の搬送波形であることを特徴とする前記請求項２６記載の装置。
28. 前記装置において、第一周期信号は、方形波形・三角波形・正弦波形・鋸歯状波形から構成されるグループから選択可能であり、また、第二周期信号は方形波形・三角波形・正弦波形・鋸歯状波形から構成されるグループから選択可能であることを特徴とする前記請求項２７記載の装置。
29. 前記装置において、前記刺激手段の少なくとも一つは、第一刺激手段と第二刺激手段とからなることを特徴とする前記請求項３記載の装置。
30. 前記装置において、前記第一刺激手段は第一電極を、第二刺激手段は第二電極からなることを特徴とする前記請求項２９記載の装置。
31. 前記装置において、前記ハウジング手段は第一端と、前記第一端の反対側に設けられた第二端とからなり、第一電極が前記ハウジング手段の第一端に固定されており、また、第二電極が前記ハウジング手段の第二端に固定されていることを特徴とする前記請求項３０記載の装置。
32. 前記装置において、前記第一電極は第一接触部を備えており、また、前記第二電極は前述の第一電極の接触部より小さい第二接触部を有していることを特徴とする前記請求項３１記載の装置。
33. 前記装置において、前記ハウジング手段は、細長形状であり、また、前記ハウジング手段の第一端及び第二端は先細であることを特徴とする前記請求項３２記載の装置。
34. 前記装置において、前記刺激手段の少なくとも一つは、使用者の指に固定可能な電極を具備したことを特徴とする前記請求項３記載の装置。
35. 前記装置において、前記ハウジング手段はハウジング手段を使用者の腕に付けるための取付け手段を装備したことを特徴とする前記請求項３４記載の装置。
36. 前記装置において、前記取付け手段は、前記第一端に着脱自在な第一端と第二端からなるストラップで構成されていることを特徴とする前記請求項３５記載の装置。
37. 患者の筋肉の痛みの原因を診断する方法が、
    電気信号出力（発生）のために信号を出力する工程と；
    前記電気信号に応じて筋肉に刺激を与えるための刺激を提供する工程と；
    痛みの発生原因の存在を突き止めるために刺激された筋肉と関連させて刺激手段を移動する工程；
    とからなることを特徴とする患者の筋肉の痛みの原因を診断する方法。

Images