JP6907783B2 - 電気治療器、制御方法、および治療システム - Google Patents

Description

本開示は、電気治療器、制御方法、および治療システムに関する。

従来、腹部や背中などの身体の表面に複数のパッドを貼り付け、パッドを介して身体内部の筋肉に対して低周波パルスを出力し、電気的に刺激を与えるようにした電気治療器が知られている。

例えば、特開２００９−１２５５１０号公報（特許文献１）は、むくみ測定機能付きの低周波治療器である健康増進器を開示している。この健康増進器は、２つの測定電流用電極で使用者の身体の一部を挟んで電流を流した際のインピーダンスを測定することで身体の一部のむくみを測定するむくみ測定部と、筋収縮をおこさせるための低周波電流を流す低周波用電極を有する低周波施療部とを含む。

特開２００９−１２５５１０号公報

従来、低周波治療器においては、電源として電池を利用した携帯可能な機器も知られている。このような低周波治療器で治療を行なう場合には、治療実行中に電池残量が不足することで治療が中断されるといった事態が発生する可能性がある。特許文献１に係る低周波治療器では、上記課題を解決するための技術については何ら教示ないし示唆されていない。

本開示のある局面における目的は、電池残量に応じた治療を実行することにより、治療の中断を防止することが可能な電気治療器、制御方法、および治療システムを提供することである。

ある実施の形態に従う電気治療器は、電気治療器の電池残量を検出する残量検出部と、ユーザにより指定された治療内容を設定する治療内容設定部と、ユーザの身体の部位に接触される複数の電極を用いて、当該部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、複数の電極に印加される電圧波形を制御することにより、治療内容に従って部位の治療を行なう治療実行部と、現在の電池残量と、生体インピーダンスおよび電圧波形から算出される消費電力とに基づいて、治療時間を経過するまで治療内容に従う治療が実行可能な否かを判断する判断部とを備える。治療時間を経過するまで治療内容に従う治療が実行できない場合、治療実行部は、治療時間を経過するまで治療を実行できるように現在設定されている治療内容に対応する電圧波形を変更し、当該変更された電圧波形を出力する。

好ましくは、治療実行部は、電圧波形の振幅を低減し、電圧波形のパルス幅を増大することにより、電圧波形を変更する。

好ましくは、治療実行部は、電圧波形の周波数を低減することにより、電圧波形を変更する。

好ましくは、治療時間を経過するまで治療内容に従う治療が実行できない場合、治療実行部は、複数のパターンの各々に対応する電圧波形を所定時間出力する。電気治療器は、複数のパターンの中から、ユーザが所望するパターンの入力を受け付ける入力部をさらに備える。治療実行部は、現在設定されている治療内容に対応する電圧波形を、受け付けられたパターンに対応する電圧波形に変更する。

好ましくは、治療実行部による部位の治療の実行中に、ユーザにより治療内容が変更された場合、判断部は、治療時間を経過するまで変更後の治療内容に従う治療が実行可能か否かをさらに判断する。治療時間を経過するまで変更後の治療内容に従う治療が実行可能な場合、治療実行部は、変更後の治療内容に対応する電圧波形を出力する。

好ましくは、電気治療器は、低周波治療器である。
他の実施の形態に従う電気治療器の制御方法は、電気治療器の電池残量を検出するステップと、ユーザにより指定された治療内容を設定するステップと、ユーザの身体の部位に接触される複数の電極を用いて、当該部位の生体インピーダンスを測定するステップと、複数の電極に印加される電圧波形を制御することにより、治療内容に従って部位の治療を実行するステップと、現在の電池残量と、生体インピーダンスと電圧波形とから算出される消費電力とに基づいて、治療時間を経過するまで治療内容に従う治療が実行可能な否かを判断するステップとを含む。治療時間を経過するまで治療内容に従う治療が実行できない場合、実行するステップは、治療時間を経過するまで治療を実行できるように現在設定されている治療内容に対応する電圧波形を変更し、当該変更された電圧波形を出力することを含む。

さらに他の実施の形態に従う治療システムは、端末装置と、端末装置と無線通信可能に構成された電気治療器とを備える。電気治療器は、電気治療器の電池残量を検出する残量検出部と、ユーザにより指定された治療内容を設定する治療内容設定部と、ユーザの身体の部位に接触される複数の電極を用いて、当該部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、複数の電極に印加される電圧波形を制御することにより、治療内容に従って部位の治療を行なう治療実行部と、現在の電池残量と、生体インピーダンスおよび電圧波形から算出される消費電力とに基づいて、治療時間を経過するまで治療内容に従う治療が実行可能な否かを判断する判断部とを含む。治療時間を経過するまで治療内容に従う治療が実行できない場合、治療実行部は、治療時間を経過するまで治療を実行できるように現在設定されている治療内容に対応する電圧波形を変更し、当該変更された電圧波形を出力する。

本開示によると、電池残量に応じた治療を実行することにより、治療の中断を防止することが可能となる。

実施の形態１に従う電気治療器の外観の一例を示す図である。 実施の形態１に従う電気治療器のハードウェア構成の一例を表わすブロック図である。 パルス電圧波形のパラメータを説明するための図である。 パルス電圧波形の変更パターンの一例を示す図である。 パルス電圧波形の変更パターンの他の例を示す図である。 実施の形態１に従う電気治療器の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態１に従う電気治療器の処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２に従う治療システムの概略的な構成を示す図である。 実施の形態２に従う電気治療器の構成を示す斜視図である。 実施の形態２に従う電気治療器に備えられる本体部をホルダおよびパッドから分離した状態を示す斜視図である。 実施の形態２に従う端末装置のハードウェア構成の一例を表わすブロック図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
＜外観＞
図１は、実施の形態１に従う電気治療器の外観の一例を示す図である。

図１を参照して、実施の形態１に従う電気治療器２００は、主な構成として、治療器の本体部２０５と、治療部位に貼り付けるための一対のパッド２７０と、本体部２０５とパッド２７０とを電気的に接続するためのコード２８０とを含む。電気治療器２００は、有線タイプであり、低周波パルス電流を供給することで、ユーザの肩凝りをほぐす等の治療を行なう低周波治療器であるとする。例えば、低周波パルス電流の周波数は、１Ｈｚ〜１２００Ｈｚである。ただし、電気治療器２０は、これ以外の周波数帯のパルス電流を用いる構成であってもよい。

パッド２７０は、シート状の形状を有し、ユーザの身体に取り付けられる。パッド２７０の一方の面（身体と接触しない面）には、他方の面（身体と接触する面）に形成されている電極（図示しない）に対応したプラグが設けられている。電極は、例えば、導電性のゲル状材料等により形成される。コード２８０のプラグ２８２とパッド２７０側のプラグとを接続し、コード２８０を本体部２０５のジャックに差し込むことにより、本体部２０５とパッド２７０とが接続される。なお、一方のパッド２７０に形成されている電極の極性がプラスの場合、他方のパッド２７０に形成されている電極の極性はマイナスとなる。

本体部２０５には、各種ボタンで構成される操作インターフェイス２３０と、ディスプレイ２６０とが設けられている。操作インターフェイス２３０は、電源のオン／オフを切り替えるための電源ボタン２３２と、治療モードの選択を行うためのモード選択ボタン２３４と、治療開始ボタン２３６と、電気刺激の強さ（以下、「電気刺激強度」とも称する。）の調整を行うための調整ボタン２３８とを含む。なお、操作インターフェイス２３０は、上記構成に限られず、後述するユーザによる各種操作を実現できる構成であればよい。操作インターフェイス２３０は、例えば、その他のボタン、ダイヤルやスイッチ等により構成されていてもよい。

ディスプレイ２６０には、電気刺激強度、治療の残り時間、治療モード、パッド２７０の装着状態等が表示されたり、各種メッセージが表示されたりする。

＜ハードウェア構成＞
図２は、実施の形態１に従う電気治療器２００のハードウェア構成の一例を表わすブロック図である。図２を参照して、電気治療器２００は、主たる構成要素として、プロセッサ２１０と、メモリ２２０と、操作インターフェイス２３０と、バッテリ２４０と、波形生成出力装置２５０と、ディスプレイ２６０とを含む。

プロセッサ２１０は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Multi Processing Unit）といった演算処理部である。プロセッサ２１０は、メモリ２２０に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、電気治療器２００の各部の動作を制御する制御部として機能する。プロセッサ２１０は、当該プログラムを実行することによって、後述する電気治療器２００の処理（ステップ）の各々を実現する。

メモリ２２０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、フラッシュメモリなどによって実現される。メモリ２２０は、プロセッサ２１０によって実行されるプログラム、またはプロセッサ２１０によって用いられるデータなどを記憶する。

操作インターフェイス２３０は、電気治療器２００に対する操作入力を受け付け、上述したような各種ボタンより構成される。ユーザによって、各種ボタンが操作されると、当該操作による信号がプロセッサ２１０に入力される。

バッテリ２４０は、電気治療器２００の各構成要素に電力を供給する。バッテリ２４０は、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池、または、アルカリ乾電池で構成される。バッテリ２４０は、電池電圧を安定化して各構成要素に供給する駆動電圧を生成する。

波形生成出力装置２５０は、パッド２７０を介してユーザの身体の治療部位に流れる電流（以下、「治療電流」とも称する。）を出力する。波形生成出力装置２５０は、昇圧回路、電圧調整回路、出力回路、電流検出回路等を含む。

昇圧回路は、電源電圧を所定の電圧に昇圧する。電圧調整回路は、昇圧回路により昇圧された電圧を、ユーザにより設定された電気刺激強度に対応する電圧に調整する。具体的には、電気治療器２００では、調整ボタン２３８により所定数の段階（例えば、１０段階）で、電気刺激の調整が設定可能である。プロセッサ２１０は、調整ボタン２３８を介して電気刺激強度の設定入力を受け付け、当該受け付けた電気刺激強度に対応する電圧に調整するように波形生成出力装置２５０（電圧調整回路）に指示する。

出力回路は、電圧調整回路により調整された電圧に基づいて、治療モードに応じた電圧波形（パルス電圧波形）を生成し、当該電圧波形をコード２８０を介してパッド２７０（の電極）に出力する。具体的には、操作インターフェイス２３０を介して、ユーザにより、治療モードの切替、電気刺激強度の変更等の操作が行われると、その操作内容に応じた制御信号がプロセッサ２１０から出力回路に入力される。出力回路は、当該制御信号に従う電圧波形を出力する。

ここで、電気治療器２００には、複数の治療モードが予め用意されている。例えば、治療モードとしては、「もみ」、「たたき」、「押し」モード等が挙げられる。

出力回路は、パルス電圧波形（パルス幅、パルス間隔、出力極性を含む）等を変化させることにより、「もみ」、「たたき」、「押し」といった様々なモードに対応する電気刺激を生成できる。また、パルスの振幅を変化させることにより、電気刺激強度を調整することができる。具体的な電圧波形については、公知の波形を利用することができる。

図３は、パルス電圧波形のパラメータを説明するための図である。図３を参照して、パルス電圧波形のパラメータは、振幅（電圧）Ｖと、パルス幅Ｗと、パルス周期Ｔ（すなわち、パルス周波数Ｆ＝１／Ｔ）とを含む。プロセッサ２１０は、これら３つのパラメータのうち少なくとも１つのパラメータを変更することにより、ユーザに対する治療を変更できる。

再び、図２を参照して、電流検出回路は、一対のパッド２７０間に流れる電流の値を検出し、当該検出された値を示す信号をプロセッサ２１０に入力する。具体的には、プロセッサ２１０は、生体インピーダンス測定用の微小電流をユーザの身体の治療部位に流すために、一対のパッド２７０間に微小電圧を印加するように波形生成出力装置２５０（電圧調整回路）に指示する。電圧調整回路は、プロセッサ２１０の指示に従って、微小電圧を印加する。プロセッサ２１０は、電流検出回路から入力される、治療部位を介して一対のパッド２７０間に流れた電流の値と、微小電圧の値とに基づいて、当該治療部位の生体インピーダンスＲを算出（測定）する。なお、微小電流は、ユーザの身体に刺激を与えない程度（例えば、電流値が２ｍＡ以下）の電流である。

また、プロセッサ２１０は、電流検出回路から入力される電流値を利用して、パッド２７０がユーザに装着されている（貼られている）状態なのか、パッド２７０がユーザに装着されていない（剥がれている）状態なのかを検出できる。

具体的には、プロセッサ２１０は、当該電流値が所定値以上である場合には複数の電極が接触されている（すなわち、一対のパッド２７０がユーザに装着されている）と判定し、当該電流値が所定値未満である場合には複数の電極のうちの少なくとも一方が接触していない（すなわち、一対のパッド２７０のうちの少なくとも一方がユーザに装着されていない）と判定する。これは、一対のパッド２７０の少なくとも一方がユーザに適切に装着されていない場合には、一方のパッド２７０から出力され、人体を通り、他方のパッド２７０に戻るという電流ループが成立しないため、所定値以上の電流が流れないという原理を利用している。

ディスプレイ２６０は、例えば、ＬＣＤ（liquid crystal display）で構成されており、プロセッサ２１０からの指示に従って各種情報を表示する。

＜電圧波形の変更＞
ユーザが身体の治療部位に一対のパッド２７０を貼り付けた後、操作インターフェイス２３０を介して、治療開始指示を本体部２０５に与えると、設定された治療時間（例えば、３０分）の治療が開始される。ユーザは、通常、治療を中断することなく最後まで治療を行なうことを望む。しかし、ユーザにより指定された治療内容（例えば、治療モード、電気刺激強度）および現在の電池残量（すなわち、電池の残電力量）によっては、当該治療内容に従う治療を最後まで実行できない場合もある。

そこで、実施の形態１に従う電気治療器２００は、治療を途中で中断させるのを防止するため、現在設定されている治療内容に対応するパルス電圧波形を変更することにより、消費電力を低減する。

ここで、電圧波形と消費電力との関係について説明する。図３で説明したように、パルス電圧波形のパラメータは、振幅Ｖ、パルス幅Ｗ、パルス周期Ｔ（すなわち、パルス周波数Ｆ＝１／Ｔ）を含む。これらのパラメータと、生体インピーダンスＲを用いると、単位時間（例えば、１秒あたり）に消費されるエネルギーである消費電力Ｐは以下の式（１）で表される。

Ｐ＝（Ｖ^２／Ｒ）×Ｗ×Ｆ・・・（１）
電池残量は、消費電力Ｐが大きいほど早く低下するため、治療を中断させないためには、消費電力Ｐが低下するようにパルス電圧波形を変更する必要がある。具体的には、治療時間に消費電力Ｐを乗じることにより、治療時間で消費される総消費電力量Ｐｈが算出される。そのため、少なくとも総消費電力量Ｐｈが現在の電池残量よりも小さくなるように、パルス電圧波形を変更する必要がある。

一方、ユーザに与えられる電気刺激は、パルス電圧波形の変更前後において、できるだけ維持することが望まれる。そのため、本実施の形態では、例えば、図４または図５のような変更パターンが用いられる。

図４は、パルス電圧波形の変更パターンの一例を示す図である。図４を参照して、変更前のパルス電圧波形の各パラメータは、振幅Ｖ１、パルス幅Ｗ１、パルス周波数Ｆ１（＝１／Ｔ１）である。変更後のパルス電圧波形の各パラメータは、振幅Ｖ２（＝０．８×Ｖ１）、パルス幅Ｗ２（＝１．２×Ｗ１）、パルス周波数Ｆ２（＝Ｆ１）である。すなわち、変更前のパルス電圧波形と比較して、変更後のパルス電圧波形では、振幅が２０％低減され、パルス幅が２０％増大されている。

例えば、Ｖ１＝５０（Ｖ）、Ｗ１＝５０（μｓ）、Ｆ１＝１００（Ｈｚ）、Ｒ＝１（ｋΩ）を式（１）に代入すると、変更前の消費電力Ｐ１は１２．５（ｍＷ）となる。そして、Ｖ２＝４０（Ｖ）、Ｗ２＝６０（μｓ）、Ｆ２＝１００（Ｈｚ）であり、生体インピーダンスＲは同一であるため、変更後の消費電力Ｐ２は９．６（ｍＷ）となる。このように、変更前の消費電力Ｐ１よりも変更後の消費電力Ｐ２の方が小さく、消費電力が低減されていることがわかる。

図５は、パルス電圧波形の変更パターンの他の例を示す図である。図５を参照して、変更前のパルス電圧波形の各パラメータは、振幅Ｖ１、パルス幅Ｗ１、パルス周波数Ｆ１である。変更後のパルス電圧波形の各パラメータは、振幅Ｖ３（＝Ｖ１）、パルス幅Ｗ３（＝Ｗ１）、パルス周波数Ｆ３（＝０．８×Ｆ１）である。すなわち、変更前のパルス電圧波形と比較して、変更後のパルス電圧波形では、パルス周波数が２０％低減されている（パルス周期Ｔが２０％増大されている）。

例えば、Ｖ１＝５０（Ｖ）、Ｗ１＝５０（ｕｓ）、Ｆ１＝１００（Ｈｚ）、Ｒ＝１（ｋΩ）を式（１）に代入すると、変更前の消費電力Ｐ１は１２．５（ｍＷ）となる。この場合、Ｖ３＝５０（Ｖ）、Ｗ３＝５０（ｕｓ）、Ｆ３＝８０（Ｈｚ）であるため、変更後の消費電力Ｐ３は１０（ｍＷ）となる。図５の例においても、消費電力が低減されていることがわかる。

このように、実施の形態１に従う電気治療器２００では、治療時間を担保するととともに、（単に、振幅Ｖに対応する電気刺激強度を低下させるのではなく）できるだけユーザに与える電気刺激が変更前後で変化しないようにパルス電圧波形が変更される。

なお、上記の変更パターンは一例に過ぎず、他の変更パターンを用いてもよい。また、ユーザによって電気刺激の感じ方は異なる。そのため、電気治療器２００は、現在の電池残量と、現在設定されている治療内容に対応するパルス電圧波形から算出される消費電力とに基づいて、当該治療内容を最後まで実行できないと判断した場合には、複数の変更パターンをユーザに提示してもよい。具体的には、各変更パターンにおける電気刺激をユーザに体験してもらい、好みの変更パターンを選択させ、当該選択された変更パターンに従ってパルス電圧波形を変更する。

詳細には、電気治療器２００は、図４の変更パターンＫ１（すなわち、振幅低減、パルス幅増大パターン）に従うパルス電圧波形を所定時間（例えば、１０秒）出力する。次に、電気治療器２００は、図５の変更パターンＫ２（すなわち、周波数低減パターン）に従うパルス電圧波形を所定時間出力する。そして、電気治療器２００は、どちらの変更パターンを選択するのかを促す画面をディスプレイ２６０に表示する。電気治療器２００は、操作インターフェイス２３０を介して、ユーザによる所望の変更パターン（例えば、変更パターンＫ２）の入力を受け付け、当該受け付けた変更パターンに対応するパルス電圧波形に変更する。これにより、ユーザは、自分の好みの治療を治療時間が経過するまで受けることができる。

＜機能構成＞
図６は、実施の形態１に従う電気治療器２００の機能構成を示すブロック図である。図６を参照して、電気治療器２００は、主な構成として、電池残量検出部３０２と、インピーダンス測定部３０４と、治療内容設定部３０６と、消費電力算出部３０８と、判断部３１０と、治療実行部３１３と、パターン入力部３１４とを含む。

電池残量検出部３０２は、電気治療器２００（具体的には、バッテリ２４０）の電池残量を検出する。例えば、電池残量検出部３０２は、バッテリ２４０の電池電圧（直流電圧）を計測し、電池残量と電池電圧との対応関係を示す情報に基づいて現在の電池残量を検出する。典型的には、電池残量検出部３０２は、プロセッサ２１０により実現される。

インピーダンス測定部３０４は、ユーザの身体の治療部位に接触される複数の電極（一対のパッド２７０の電極）を用いて、当該治療部位の生体インピーダンスＲを測定する。具体的には、インピーダンス測定部３０４は、一対のパッド２７０がユーザに装着されている場合、治療部位を介して一対のパッド２７０間に流れた電流の値と、一対のパッド２７０間への印加電圧の値とに基づいて、治療部位の生体インピーダンスＲを測定する。

ある局面では、インピーダンス測定部３０４は、ユーザから治療開始の指示が与えられた後であって、かつ治療実行部３１３により治療部位の治療が開始される前に生体インピーダンスＲを測定する。また、他の局面では、インピーダンス測定部３０４は、操作インターフェイス２３０を介してユーザからのインピーダンス測定の開始指示を受け付けた場合に、生体インピーダンスＲを測定してもよい。典型的には、インピーダンス測定部３０４は、プロセッサ２１０および波形生成出力装置２５０により実現される。

治療内容設定部３０６は、ユーザから指定された治療内容を設定する。具体的には、治療内容設定部３０６は、操作インターフェイス２３０を介して、当該治療内容の設定入力を受け付ける。治療内容は、治療モードおよび電気刺激強度を含む。治療内容設定部３０６は、治療内容に従う治療を行なう時間である治療時間の設定入力をユーザから受け付けてもよい。ただし、治療時間は、予め設定された固定時間であってもよい。典型的には、治療内容設定部３０６は、プロセッサ２１０により実現される。

消費電力算出部３０８は、生体インピーダンスＲと、治療内容に対応するパルス電圧波形の各パラメータとに基づいて、消費電力Ｐを算出する。具体的には、消費電力算出部３０８は、振幅Ｖ、パルス幅Ｗ、パルス周波数Ｆと、生体インピーダンスＲとを式（１）に代入することにより、消費電力Ｐを算出する。典型的には、消費電力算出部３０８は、プロセッサ２１０により実現される。

判断部３１０は、現在の電池残量と、消費電力Ｐとに基づいて、治療時間を経過するまで治療内容に従う治療が実行可能な否かを判断する、具体的には、判断部３１０は、治療時間と、消費電力Ｐとから、治療時間に消費される総エネルギーである総消費電力量Ｐｈを算出する。典型的には、判断部３１０は、現在の電池残量（電池の残電力量）が総消費電力量Ｐｈよりも所定値Ｋ以上大きい場合には、治療時間を経過するまで治療内容に従う治療が実行可能であると判断し、そうではない場合には当該治療が実行不可能であると判断する。なお、所定値Ｋは、電池残量のマージン、総消費電力量Ｐｈ以外に電気治療器２００において消費される消費電力量等を考慮して適宜設定される。典型的には、判断部３１０は、プロセッサ２１０により実現される。

治療実行部３１３は、複数の電極に印加される電圧波形を制御することにより、治療内容に従って、治療部位の治療を行なう。典型的には、治療実行部３１３は、プロセッサ２１０および波形生成出力装置２５０により実現される。

ある局面では、治療実行部３１３は、治療時間を経過するまで治療内容に従う治療が実行できないと判断部３１０により判断された場合には、治療時間を経過するまで治療を実行できるように現在設定されている治療内容に対応するパルス電圧波形を変更し、当該変更されたパルス電圧波形を出力する。

具体的には、治療実行部３１３は、現在の電池残量が、変更後のパルス電圧波形に基づいて算出される総消費電力量Ｐｈよりも所定値Ｋ以上大きくなるように、現在のパルス電圧波形を変更する。詳細には、治療実行部３１３は、パルス電圧波形の振幅を低減しパルス幅を増大することにより、パルス電圧波形を変更する（図４参照）。あるいは、治療実行部３１３は、パルス電圧波形の周波数を低減することにより、当該パルス電圧波形を変更する（図５参照）。

他の局面では、治療実行部３１３は、治療時間を経過するまで治療内容に従う治療が実行できない場合、複数の変更パターンの各々に対応するパルス電圧波形を所定時間出力する。パターン入力部３１４は、操作インターフェイス２３０を介して、当該複数の変更パターンの中から、ユーザが所望する変更パターンの入力を受け付ける。典型的には、パターン入力部３１４は、プロセッサ２１０により実現される。治療実行部３１３は、現在設定されている治療内容に対応するパルス電圧波形を、受け付けられた変更パターンに対応するパルス電圧波形に変更し、当該変更されたパルス電圧波形を出力する。

また、治療内容設定部３０６は、治療実行部３１３による治療部位の治療の実行中にユーザにより治療内容が変更された場合（例えば、治療モードおよび電気刺激強度の少なくとも一方が変更された場合）、当該治療内容を消費電力算出部３０８、判断部３１０および治療実行部３１３に出力する。

消費電力算出部３０８は、生体インピーダンスＲと、変更された治療内容に対応するパルス電圧波形の各パラメータとに基づいて、消費電力Ｐを再算出する。判断部３１０は、現在の電池残量と、再算出された消費電力Ｐとに基づいて、治療時間を経過するまで変更後の治療内容に従う治療が実行可能か否かを判断する。

治療実行部３１３は、治療時間を経過するまで変更後の治療内容に従う治療が実行可能な場合、当該変更後の治療内容に対応するパルス電圧波形を出力する。治療実行部３１３は、治療時間を経過するまで変更後の治療内容に従う治療が実行できない場合には、治療時間を経過するまで治療を実行できるように変更後の治療内容に対応するパルス電圧波形を変更し、当該変更されたパルス電圧波形を出力する。

＜処理手順＞
図７は、実施の形態１に従う電気治療器２００の処理手順の一例を示すフローチャートである。図７中の各ステップは、主に、電気治療器２００のプロセッサ２１０により実行される。なお、以下の処理中においては、電気治療器２００は、常時、一対のパッド２７０に微小電圧を印加することにより、一対のパッド２７０が正常に装着されているか否かを判断している。そして、一対のパッド２７０が正常に装着されていない場合には、電気治療器２００は、一対のパッド２７０を治療部位に装着するように促す情報をディスプレイ２６０に表示する。

図７を参照して、電気治療器２００は、操作インターフェイス２３０を介して、治療内容の設定入力を受け付ける（ステップＳ１０）。具体的には、電気治療器２００は、治療モードおよび電気刺激強度の設定入力を受け付ける。

電気治療器２００は、操作インターフェイス２３０を介して、治療開始指示を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ１２）。当該指示を受け付けていない場合には（ステップＳ１２においてＮＯ）、電気治療器２００はステップＳ１２の処理を繰り返す。当該指示を受け付けた場合には（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、電気治療器２００は、一対のパッド２７０を介して、治療部位に微小電流を流すことにより、生体インピーダンスＲを測定する（ステップＳ１８）。

電気治療器２００は、測定された生体インピーダンスＲと、ステップＳ１０において設定された治療内容に対応するパルス電圧波形の各パラメータとに基づいて、消費電力Ｐを算出する（ステップＳ２０）。電気治療器２００は、現在の電池残量と、消費電力Ｐおよび治療時間から算出される総消費電力量Ｐｈとに基づいて、当該治療時間を経過するまで治療内容に従う治療を実行可能か否かを判断する（ステップＳ２２）。

当該治療を実行可能である場合には（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、電気治療器２００は、治療内容に対応するパルス電圧波形を出力することにより治療を開始する（ステップＳ２４）。続いて、電気治療器２００は、操作インターフェイス２３０を介して、ユーザから治療内容の設定を変更するための設定変更入力を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ２６）。当該設定変更入力を受け付けた場合には（ステップＳ２６においてＹＥＳ）、電気治療器２００はステップＳ２０に戻る。すなわち、電気治療器２００は、生体インピーダンスＲと、変更された治療内容に対応するパルス電圧波形の各パラメータとに基づいて消費電力Ｐを再算出する。

当該設定変更入力を受け付けていない場合には（ステップＳ２６においてＮＯ）、電気治療器２００は治療時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ２８）。治療時間が経過していない場合には（ステップＳ２８においてＮＯ）、電気治療器２００はステップＳ２６に戻る。すなわち、電気治療器２００は治療を続行する。治療時間が経過した場合には（ステップＳ２８においてＹＥＳ）、電気治療器２００は処理を終了する。

ここで、ステップＳ２２に戻って、電気治療器２００は、治療時間を経過するまで治療内容に従う治療を実行できないと判断した場合には（ステップＳ２２においてＮＯ）、パルス電圧波形に関する複数の変更パターンをユーザに提示する（ステップＳ３０）。具体的には、電気治療器２００は、複数の変更パターンの各々のアイコンをディスプレイ２６０に表示して、当該アイコンを選択するように促す。

電気治療器２００は、各変更パターンに対応するパルス電圧波形を所定時間出力する（ステップＳ３２）。例えば、電気治療器２００は、変更パターンＫ１に対応するアイコンの選択入力を受け付けた場合、当該変更パターンＫ１に対応するパルス電圧波形を所定時間出力する。同様に、電気治療器２００は、他の変更パターンに対応するパルス電圧波形を所定時間出力する。これにより、ユーザは、どの変更パターンに対応する治療が自分にとって好ましいのかを把握することができる。

電気治療器２００は、所望の変更パターンの選択入力を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ３４）。当該選択入力を受け付けていない場合には（ステップＳ３４においてＮＯ）、電気治療器２００はステップＳ３４の処理に戻る。当該選択入力を受け付けた場合には（ステップＳ３４においてＹＥＳ）、電気治療器２００は、所望の変更パターンに対応するパルス電圧波形を出力することにより治療を開始し（ステップＳ３６）、ステップＳ２６の処理を実行する。

＜利点＞
実施の形態１によると、現在の電池残量に応じて、治療を最後まで継続できるようにパルス電圧波形が変更されるため、電池残量が不足することによる治療の中断を防止できる。また、ユーザは、自分にとって心地良い治療を最後まで受けることができる。

［実施の形態２］
＜システム構成＞
実施の形態１では、電気治療器単体でユーザの治療を行なう構成について説明した。実施の形態２では、端末装置および電気治療器が無線接続されており、端末装置からの指示に従って電気治療器が治療を行なう構成について説明する。なお、端末装置は、主に、実施の形態１における電気治療器２００の操作インターフェイス２３０およびディスプレイ２６０としての役割を担う。

図８は、実施の形態２に従う治療システム１の概略的な構成を示す図である。図８を参照して、治療システム１は、ユーザ端末である端末装置１０と、電気治療器２０Ａ，２０Ｂと、ネットワーク３０とを含む。以下では、電気治療器２０Ａ，２０Ｂの各々に共通の構成や機能を説明する際には、それらを「電気治療器２０」と総称する。

電気治療器２０は、コードレスタイプであり、使用時に一体とされるパッド、ホルダ、本体部を有し、これら各部を組み合わせて治療を行なう。電気治療器２０の具体的な構成については後述する。

端末装置１０は、例えば、タッチパネルを備えるスマートフォンである。以下では、スマートフォンを「端末装置」の代表例として説明を行なう。ただし、端末装置は、折り畳み式携帯電話、タブレット端末装置、ＰＣ（personal computer）、ＰＤＡ（Personal Data Assistance）などのような他の端末装置であってもよい。

端末装置１０と電気治療器２０とを接続するためのネットワーク３０は、近距離無線通信方式を採用しており、典型的には、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） low energy）が採用される。そのため、端末装置１０および電気治療器２０は、ＢＬＥを用いて無線通信を行なう機能を有するＢＬＥデバイスである。ただし、ネットワーク３０は、これに限られず、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＬＡＮ（local area network）等のその他の無線通信方式を採用してもよい。

実施の形態２に従う治療システム１では、端末装置１０は、インストールされているアプリケーションを利用して、ペアリング接続された電気治療器２０Ａ，２０Ｂに各種指示を行なう。また、端末装置１０は、各種情報をディスプレイ１５８に表示して、必要な情報をユーザに報知する。例えば、端末装置１０は、電気治療器２０から受信した情報をディスプレイ１５８に表示してもよい。

＜電気治療器２０の構成＞
図９は、実施の形態２に従う電気治療器２０の構成を示す斜視図である。図１０は、実施の形態２に従う電気治療器２０に備えられる本体部４をホルダ３およびパッド２から分離した状態を示す斜視図である。

図９および図１０を参照して、電気治療器２０は、いわゆるコードレスタイプの低周波治療器であり、パッド２、ホルダ３、本体部４を備える。

パッド２は、シート状の形状を有し、ユーザの身体に取り付けられる。パッド２の外表面のうち、身体に対向する身体側部２１の表面（下面）には、導電層２ａが設けられる。パッド２は、導電性のゲル等を使用してユーザの皮膚上に貼り付けられ、導電層２ａを通してユーザに低周波パルス電流が供給される。

図１０を参照して、パッド２は、取付部２Ｘおよび治療部２Ｙを有する。取付部２Ｘは、ホルダ３によって保持される。取付部２Ｘには、窓部２３および貫通孔２Ｈが設けられている。窓部２３の内側には、ホルダ３の位置決め突起３１２が配置される。貫通孔２Ｈには、ホルダ３のインターロックピン３３が挿通される。治療部２Ｙは、取付部２Ｘの左右両外側に設けられ、治療部２Ｙの身体側部２１には導電層２ａが露出している。

導電層２ａは、取付部２Ｘにおける本体部４に対向する表面にも露出しており、この露出部分がパッド側電極部２２を構成する。パッド側電極部２２は、本体部側電極部４３との電気的接続のために形成されており、取付部２Ｘの一端に、一方の電極部（たとえば＋極）に対応した導電層２ａが露出しており、取付部２Ｘの他端に、他方の電極部（たとえば−極）に対応した導電層２ａが露出している。

図１０を参照して、ホルダ３は、板状の形状を有するパッド保持部３１と、パッド保持部３１の両端から起立する一対の壁部３２とを備える。パッド保持部３１の上面３１１に、パッド２の取付部２Ｘが配置される。上面３１１と取付部２Ｘとの間には、必要に応じて、両面粘着テープ、のり、接着剤などが配置される。

パッド保持部３１には、位置決め突起３１２が設けられている。パッド２に設けられた窓部２３の内周縁を位置決め突起３１２に合わせることで、ホルダ３に対してパッド２が位置決めされる。パッド保持部３１の中央には、インターロックピン３３も設けられる。パッド２をホルダ３に取り付ける際、インターロックピン３３は貫通孔２Ｈの中に挿通される。

パッド２は消耗品であるので、交換の際には、パッド２は本体部４に対して着脱可能とされている。本実施の形態では、ホルダ３がパッド２を保持することで両者が一体となっており、パッド２およびホルダ３に対して本体部４を着脱するよう構成されている。パッド２はホルダ３ごと交換されるが、必要に応じてホルダ３を再利用することも不可能ではない。

図９および図１０を参照して、本体部４は、略直方体の形状を有するケース４ａを外装体として含んでいる。ケース４ａとホルダ３との間には、誘導係合部５（図９）が形成されており、本体部４（ケース４ａ）は、ホルダ３に着脱可能に取り付けられる。誘導係合部５は、ケース４ａの側面４１に形成された突起５１（図１０）と、ホルダ３の壁部３２に形成された溝部５２（図１０）とから構成される。

図１０を参照して、溝部５２は、縦溝部５２１と横溝部５２２とを含む。縦溝部５２１は、縦方向に形成され、上方が開口している。横溝部５２２は、横方向に形成され、両端が開口している。突起５１および溝部５２は、本体部４をホルダ３に取り付ける際には、両者が正対する方向に両者が接近移動して係合に至る。ホルダ３に対して本体部４を回転移動させることで両者の係合が解除され、本体部４をホルダ３から取り外すことができる。

本体部４は、ホルダ３に取り付けられた状態で、パッド２の導電層２ａに低周波パルス電流を供給する。具体的には、本体部４は、一対の本体部側電極部４３、基板（図示しない）、電気回路（図示しない）、および、インターロック機構（図示しない）を備える。電気回路は、各種の制御機器を含み、基板の表面上に実装されている。

制御機器は、各種処理を実行するためのプロセッサ、プログラムやデータなどを格納するためのメモリ、端末装置１０と各種データを無線通信するための通信インターフェイス、電源電圧の昇圧、低周波パルス電流（治療電流）の生成および出力等を行なうための波形生成出力装置等を含む。

基板、電気回路、インターロック機構は、本体部４（ケース４ａ）内部に設けられる。本体部４（ケース４ａ）内部には、電池等の電源（図示しない）も設けられる。ケース４ａの外部には、スイッチ４８Ｓ、ＬＥＤ（light emitting diode）等の表示部（図示しない）、およびボタン（図示しない）等が設けられる。

本体部４がホルダ３に取り付けられた状態では、本体部側電極部４３の先端部がパッド側電極部２２に当接する。これにより、本体部側電極部４３とパッド側電極部２２とが導通し、電気回路はパッド側電極部２２に低周波パルス電流を供給可能となる。

＜端末装置１０の構成＞
図１１は、実施の形態２に従う端末装置１０のハードウェア構成の一例を表わすブロック図である。図１１を参照して、端末装置１０は、主たる構成要素として、プロセッサ１５２と、メモリ１５４と、入力装置１５６と、ディスプレイ１５８と、無線通信部１６０と、メモリインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１６４と、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１６６と、スピーカ１６８と、マイク１７０とを含む。

プロセッサ１５２は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Multi Processing Unit）といった演算処理部である。メモリ１５４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、フラッシュメモリなどによって実現される。

入力装置１５６は、端末装置１０に対する操作入力を受け付ける。典型的には、入力装置１５６は、タッチパネルによって実現される。タッチパネルは、表示部としての機能を有するディスプレイ１５８上に設けられており、例えば、静電容量方式タイプである。タッチパネルは、所定時間毎に外部物体によるタッチパネルへのタッチ操作を検知し、タッチ座標をプロセッサ１５２に入力する。ただし、入力装置１５６は、ボタンなどを含んでいてもよい。

無線通信部１６０は、通信アンテナ１６２を介して移動体通信網に接続し無線通信のための信号を送受信する。これにより、端末装置１０は、たとえば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などの移動体通信網を介して他の通信装置との通信が可能となる。

メモリインターフェイス１６４は、外部の記憶媒体１６５からデータを読み出す。プロセッサ１５２は、メモリインターフェイス１６４を介して記憶媒体１６５に格納されているデータを読み出して、当該データをメモリ１５４に格納する。プロセッサ１５２は、メモリ１５４からデータを読み出して、メモリインターフェイス１６４を介して当該データを外部の記憶媒体１６５に格納する。

記憶媒体１６５は、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＳＤ（Secure Digital）メモリカードなどの不揮発的にプログラムを格納する媒体を含む。

通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１６６は、端末装置１０と電気治療器２０との間で各種データをやり取りするための通信インターフェイスであり、アダプタやコネクタなどによって実現される。通信方式としては、例えば、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） low energy）、無線ＬＡＮなどによる無線通信方式が採用される。

スピーカ１６８は、プロセッサ１５２から与えられる音声信号を音声に変換して端末装置１０の外部へ出力する。マイク１７０は、端末装置１０に対する音声入力を受け付けて、当該音声入力に対応する音声信号をプロセッサ１５２に与える。

＜機能構成＞
電気治療器２０は、上述した電気治療器２００の機能と同様の機能を有する。具体的には、図６に示した電気治療器２００の各機能と同様の機能は、電気治療器２０の本体部４に含まれる制御機器により実現される。実施の形態１では、ユーザは、操作インターフェイス２３０を介して、電気治療器２００に各種指示を与えていた。実施の形態２では、ユーザは、入力装置１５６を介して端末装置１０に各種指示を与え、当該指示が端末装置１０から電気治療器２０に送信されることにより、間接的に電気治療器２０に当該各種指示を与える。

また、実施の形態１では、プラス極性の一方のパッド２７０の電極と、マイナス極性の他方のパッド２７０の電極との間に電圧を印加することにより、治療部位に治療電流を流す構成であった。実施の形態２では、１つのパッド２に、プラス極性およびマイナス極性にそれぞれ対応する２つの電極部が形成されているため、これら電極間にパルス電圧波形を印加することにより、治療部位に治療電流を流す構成となる。

また、実施の形態１において電気治療器２００が上述した処理を実行するためにメモリ２２０に記憶されている各種情報は、典型的には、電気治療器２０のメモリに記憶される。ただし、一部の情報を端末装置１０のメモリ１５４に記憶する構成であってもよい。

なお、電気治療器２０は、ユーザに報知するために必要な情報、端末装置１０に記憶させるための情報等を端末装置１０に送信するように構成されていてもよい。

＜その他の実施の形態＞
（１）上述した実施の形態１では、一対のパッド２７０を用いる構成について説明したが、当該構成に限られず、１つのパッドにプラス極性用の電極と、マイナス極性用の電極とを形成するように構成されていてもよい。

（２）上述した実施の形態において、コンピュータを機能させて、上述のフローチャートで説明したような制御を実行させるプログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ（Compact Disk Read Only Memory）、二次記憶装置、主記憶装置およびメモリカードなどの一時的でないコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。

プログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本実施の形態にかかるプログラムに含まれ得る。

また、本実施の形態にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本実施の形態にかかるプログラムに含まれ得る。

（３）上述の実施の形態として例示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。また、上述した実施の形態において、その他の実施の形態で説明した処理や構成を適宜採用して実施する場合であってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 治療システム、２，２７０ パッド、２Ｈ 貫通孔、２Ｘ 取付部、２Ｙ 治療部、２ａ 導電層、３ ホルダ、４，２０５ 本体部、４ａ ケース、５ 誘導係合部、１０ 端末装置、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２００ 電気治療器、２１ 身体側部、２２ パッド側電極部、２３ 窓部、３０ ネットワーク、３１ パッド保持部、３２ 壁部、３３ インターロックピン、４１ 側面、４３ 本体部側電極部、４８Ｓ スイッチ、５１ 突起、５２ 溝部、１５２，２１０ プロセッサ、１５４，２２０ メモリ、１５６ 入力装置、１５８，２６０ ディスプレイ、１６０ 無線通信部、１６２ 通信アンテナ、１６４ メモリインターフェイス、１６５ 記憶媒体、１６８ スピーカ、１７０ マイク、２３０ 操作インターフェイス、２３２ 電源ボタン、２３４ モード選択ボタン、２３６ 治療開始ボタン、２３８ 調整ボタン、２４０ バッテリ、２５０ 波形生成出力装置、２８０ コード、２８２ プラグ、３０２ 電池残量検出部、３０４ インピーダンス測定部、３０６ 治療内容設定部、３０８ 消費電力算出部、３１０ 判断部、３１１ 上面、３１２ 位置決め突起、３１３ 治療実行部、３１４ パターン入力部、５２１ 縦溝部、５２２ 横溝部。

Claims (8)

1. 電気治療器であって、
   前記電気治療器の電池残量を検出する残量検出部と、
   ユーザにより指定された治療内容を設定する治療内容設定部と、
   前記ユーザの身体の部位に接触される複数の電極を用いて、当該部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
   前記複数の電極に印加される電圧波形を制御することにより、前記治療内容に従って前記部位の治療を行なう治療実行部と、
   現在の電池残量と、前記生体インピーダンスおよび前記電圧波形から算出される消費電力とに基づいて、治療時間を経過するまで前記治療内容に従う治療が実行可能な否かを判断する判断部とを備え、
   前記治療時間を経過するまで前記治療内容に従う治療が実行できない場合、前記治療実行部は、前記治療時間を経過するまで治療を実行できるように現在設定されている前記治療内容に対応する電圧波形を変更し、当該変更された前記電圧波形を出力する、電気治療器。
2. 前記治療実行部は、前記電圧波形の振幅を低減し、前記電圧波形のパルス幅を増大することにより、前記電圧波形を変更する、請求項１に記載の電気治療器。
3. 前記治療実行部は、前記電圧波形の周波数を低減することにより、前記電圧波形を変更する、請求項１に記載の電気治療器。
4. 前記治療時間を経過するまで前記治療内容に従う治療が実行できない場合、前記治療実行部は、複数のパターンの各々に対応する電圧波形を所定時間出力し、
   前記複数のパターンの中から、前記ユーザが所望するパターンの入力を受け付ける入力部をさらに備え、
   前記治療実行部は、現在設定されている前記治療内容に対応する電圧波形を、前記受け付けられたパターンに対応する電圧波形に変更する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気治療器。
5. 前記治療実行部による前記部位の治療の実行中に、前記ユーザにより治療内容が変更された場合、前記判断部は、前記治療時間を経過するまで変更後の治療内容に従う治療が実行可能か否かをさらに判断し、
   前記治療時間を経過するまで前記変更後の治療内容に従う治療が実行可能な場合、前記治療実行部は、前記変更後の治療内容に対応する電圧波形を出力する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気治療器。
6. 前記電気治療器は、低周波治療器である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気治療器。
7. 電気治療器の制御方法であって、
   前記電気治療器の電池残量を検出するステップと、
   ユーザにより指定された治療内容を設定するステップと、
   前記ユーザの身体の部位に接触される複数の電極を用いて、当該部位の生体インピーダンスを測定するステップと、
   前記複数の電極に印加される電圧波形を制御することにより、前記治療内容に従って前記部位の治療を実行するステップと、
   現在の電池残量と、前記生体インピーダンスと前記電圧波形とから算出される消費電力とに基づいて、治療時間を経過するまで前記治療内容に従う治療が実行可能な否かを判断するステップとを含み、
   前記治療時間を経過するまで前記治療内容に従う治療が実行できない場合、前記実行するステップは、前記治療時間を経過するまで治療を実行できるように現在設定されている前記治療内容に対応する電圧波形を変更し、当該変更された前記電圧波形を出力することを含む、制御方法。
8. 端末装置と、
   前記端末装置と無線通信可能に構成された電気治療器とを備え、
   前記電気治療器は、
   前記電気治療器の電池残量を検出する残量検出部と、
   ユーザにより指定された治療内容を設定する治療内容設定部と、
   前記ユーザの身体の部位に接触される複数の電極を用いて、当該部位の生体インピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
   前記複数の電極に印加される電圧波形を制御することにより、前記治療内容に従って前記部位の治療を行なう治療実行部と、
   現在の電池残量と、前記生体インピーダンスおよび前記電圧波形から算出される消費電力とに基づいて、治療時間を経過するまで前記治療内容に従う治療が実行可能な否かを判断する判断部とを含み、
   前記治療時間を経過するまで前記治療内容に従う治療が実行できない場合、前記治療実行部は、前記治療時間を経過するまで治療を実行できるように現在設定されている前記治療内容に対応する電圧波形を変更し、当該変更された前記電圧波形を出力する、治療システム。

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