JP7289125B2 - In vivo electrical conduction path evaluation device - Google Patents
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Description
本発明は、生体内における電気的伝導路を評価する装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for evaluating electrical conduction pathways in vivo.
心臓の電気的興奮が、胸部表面だけでなく四肢でも計測され、心電図として利用されている。また、脳神経活動も頭皮表面で脳波として計測される。このような事実は、生体中に様々な電気的な伝導路が存在することを裏付けるものである。 The electrical excitation of the heart is measured not only on the chest surface but also on the extremities and used as an electrocardiogram. Cranial nerve activity is also measured as electroencephalograms on the scalp surface. These facts support the existence of various electrical conduction paths in living organisms.
しかしながら、心電図や脳波検査において、実際には、心臓や脳などの電気的興奮源の自身の変化・障害だけでなく、その中間の電気的伝導路の変化によっても、計測結果は影響されると考えられている。さらに、生理的変化や痛み、心理的ストレス等でも生体内部の電気抵抗は変動することが、非特許文献1に記載さている。
However, in actual electrocardiogram and electroencephalography, the measurement results are affected not only by changes and disturbances in the electrical excitation sources such as the heart and brain, but also by changes in the electrical conduction path between them. It is considered. Furthermore, Non-Patent
一方、東洋医学・代替医療において治療効果を大きく与える部位として、経穴所謂「ツボ」がある。この経穴は、中医学に由来する経験的な知見から見出されたものであるが、今やその効果は世界的にも認識されている。さらに、日本で1950~1960年代に行われた電気生理実験により、この経穴とよばれる部位は、皮膚表面の高伝導性部位であること、また、複数の経穴間を結合する電気的な伝導路が存在することが分かってきた。なお、複数の経穴間を結合する伝導路は「経絡」と呼称される(非特許文献2)。 On the other hand, in oriental medicine and alternative medicine, there is a so-called "acupuncture point" as a part that gives a great therapeutic effect. This acupuncture point was discovered from empirical knowledge derived from traditional Chinese medicine, and its effects are now recognized worldwide. Furthermore, according to electrophysiological experiments conducted in Japan in the 1950s and 1960s, the site called acupuncture points is a highly conductive site on the surface of the skin, and an electrical conduction path that connects multiple acupuncture points. has been found to exist. Conductive paths that connect a plurality of acupuncture points are called "meridians" (Non-Patent Document 2).
特許文献1においては、皮膚表面の2点に電極を設置し通電することで2点間の抵抗を計測し、経穴の位置を推定する装置が開示されている。一方で、複数の経穴間を結合する伝導路である経絡については、生体中における分布や生理的変化や病態による影響などの実体は掴めていない。
前述のとおり、経絡は複数の経穴を結合する電気的な伝導路であることから、体内においては経絡に沿って比較的電流の流れやすい部分が存在するものと考えられる。しかしながら、2点の経穴間に電流を印加したとしても、生体内のどの部分を、言い換えればどれほど深い位置を電流が流れたかを判断することは困難であった。そのため、比較的多くの電流が流れた場合であっても、それが経穴間の経絡に相当する伝導路を流れたか否かを判断することができなかった。 As described above, since meridians are electrical conduction paths that connect a plurality of acupuncture points, it is thought that there are portions in the body where current relatively easily flows along meridians. However, even if an electric current is applied between two acupuncture points, it has been difficult to determine which part of the body, in other words, how deep the electric current has flowed. Therefore, even if a relatively large amount of current flows, it cannot be determined whether or not it flows through a conduction path corresponding to the meridians between acupuncture points.
生体が自ら発生する電気活動において電流回路は生体内で閉じている。例えば、ある電気的興奮性細胞で発生する細胞膜内向き電流は細胞膜を貫通して流れ電池相当の働きをする。その電流が細胞内を伝導したのち、隣接する細胞と電気的結合チャネルにより接続される場合には、隣接細胞の細胞膜へ電流が流れ込み、細胞膜は電気容量(キャパシタ)と同等に働く。こうして電池と電気容量による閉回路が形成されるが、その閉回路の大きさは細胞と類似レベル(言い換えれば、細胞の大きさと同程度のオーダー、スケール)と考えられる。従って、もし細胞が大きな電流を細胞内に伝導させたとしても、細胞外に同じ大きさの戻り電流が流れるため、その2つの反対方向の電流が発生する磁界は、打ち消し合ってしまう。そこで、特に、発生源である細胞からの距離が大きくなると、生体細胞自らが発生させる磁界は、著しく減衰してしまう。(非特許文献3) In the electrical activity generated by the organism itself, the current circuit is closed inside the organism. For example, an inward current generated in an electrically excitable cell penetrates the cell membrane and functions like a battery. After the current is conducted inside the cell, when it is connected to an adjacent cell by an electrically coupled channel, the current flows into the cell membrane of the adjacent cell, and the cell membrane acts like an electric capacitance (capacitor). In this way, a closed circuit is formed by the battery and the electric capacity, and the size of the closed circuit is considered to be at a level similar to that of the cell (in other words, the same order and scale as the size of the cell). Therefore, even if the cell conducts a large current inside the cell, the same return current flows outside the cell, and the magnetic fields generated by the two opposite currents cancel each other out. Therefore, in particular, when the distance from the cell, which is the generation source, increases, the magnetic field generated by the living cell itself is significantly attenuated. (Non-Patent Document 3)
本発明は、かかる知見に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、生体に電流を印加した場合のその電流を解析することで、生体のどの位置を電流が流れたかを評価することのできる装置を提供することにある。 The present invention has been made based on such knowledge, and the purpose thereof is to analyze the current applied to the living body, and to evaluate the position in the living body where the current has flowed. The purpose is to provide a device capable of
かかる目的を達成するための第1の発明の特徴とするところは、(a)生体に取り付けられた一対の電極を用いた外部から生体内への電気的介入による電流伝導状態を評価する伝導路評価装置であって、(b)生体に前記電気的介入として直流電流を印加する電気的介入部と、(c)該電気的介入部により電気的介入が印加された場合に発生する磁界変化を、前記生体の外部において検出する検出部と、(d)該検出部により検出された磁界強度についての情報と予め得られた関係とに基づいて、前記生体内における前記一対の電極間における伝導状態の評価として前記伝導路の深度の算出を行う評価部を有し、(e)前記評価部は、前記生体内における前記電気的介入が印加される皮膚表面上の位置に応じて評価するものであり、(f)前記電気的介入は前記生体内の複数の伝導路を伝搬するものであり、(g)前記予め得られた関係は、前記検出部により検出された磁界強度についての情報と前記電気的介入が伝搬した伝導路の深度についての関係を表すものであり、(h)前記評価部は、該複数の経路に伝導路のうち、前記電気的介入が伝搬した伝導路の深度を評価するものである。 The feature of the first invention for achieving the above object is (a) a conduction path for evaluating current conduction state by electrical intervention from the outside to the inside of a living body using a pair of electrodes attached to the living body. An evaluation device comprising: (b) an electrical intervention unit that applies a DC current as the electrical intervention to a living body; (d) a conduction state between the pair of electrodes in the living body based on information about the magnetic field intensity detected by the detecting section and a relationship obtained in advance; and (e) the evaluating unit evaluates according to the position on the skin surface to which the electrical intervention is applied in the living body. (f) the electrical intervention propagates through a plurality of conduction paths in the living body ; (h) the evaluation unit evaluates the depth of the conduction path through which the electrical intervention propagated, among the conduction paths in the plurality of paths; It is something to do.
第1の発明によれば、前記電気的介入部により生体外部から生体に電気的介入が印加され、前記検出部により該電気的介入が印加された場合に発生する磁界変化が生体の外部において検出され、前記評価部により前記検出された磁界についての情報に基づいて、前記生体内における伝導状態の評価がされるので、好適に電気的介入により生体に惹起される電流の伝導状態を評価することができる。また、前記電気的介入が通電される皮膚表面上の位置に応じて異なる磁界変化を検出部において検出することで、電気的介入が通電される深度を評価することができ、このようにすれば、前記電気的介入がいかなる経路あるいは深度において生体内を伝導したかについて評価をすることができる。また、前記電気的介入が複数の経路を伝搬する場合であっても、その伝導路の評価をすることができる。 According to the first invention, the electrical intervention section applies an electrical intervention from outside the living body to the living body, and the detection section detects a magnetic field change occurring when the electrical intervention is applied outside the living body. Then, the conducting state in the living body is evaluated by the evaluating section based on the information about the detected magnetic field. Therefore, it is preferable to evaluate the conducting state of the current induced in the living body by electrical intervention. can be done. In addition, by detecting different magnetic field changes in the detection unit according to the position on the skin surface to which the electrical intervention is energized, the depth to which the electrical intervention is energized can be evaluated. , it is possible to evaluate at what path or depth the electrical intervention was conducted in the body. Also, even if the electrical intervention propagates through multiple paths, the conduction paths can be evaluated.
第1の発明においては、電気的介入(介入電流)は生体外から生体へ通電するため一方向性に伝導し、生体細胞自身が興奮電流を発生しない閾値下の通電条件、または一度興奮した後の直後の電気的介入への不応期であれば、生体内部に戻り電流経路を持たない。そのため、生体内部の電気的伝導路を電流が伝導するときに発生する磁界を、発生源から距離が離れているところに存在する磁気検出装置でも効率よく計測できる。 In the first invention, the electrical intervention (intervention current) is unidirectionally conducted in order to conduct electricity from outside the living body to the living body, and the living cell itself does not generate an excitation current under a subthreshold energization condition, or after being excited once If it is a refractory period to electrical intervention immediately after , there is no return current path inside the body. Therefore, a magnetic field generated when current is conducted through an electrical conduction path inside a living body can be efficiently measured even by a magnetic detection device located at a distance from the generation source.
また、第2の発明の特徴とするところは、(a)生体に取り付けられた一対の電極を用いた外部から生体内への電気的介入による電流伝導状態を評価する伝導路評価装置であって、(b)生体に前記電気的介入として直流電流を印加する電気的介入部と、(c)該電気的介入部により電気的介入が印加された場合に発生する磁界変化を、前記生体の外部において検出する検出部と、(d)該検出部により検出された磁界強度についての情報と予め得られた関係とに基づいて、前記生体内における前記一対の電極間における伝導状態の評価として前記伝導路の深度の算出を行う評価部を有し、(e)前記予め得られた関係は、前記検出部により検出された磁界強度についての情報と前記電気的介入が伝搬した伝導路の深度についての関係を表すものであり、(f)前記電気的介入部は、前記生体の経絡に対応する皮膚表面上の位置に電気的介入を印加するものである。このようにすれば、前記電気的介入部により生体外部から生体に電気的介入が印加され、前記検出部により該電気的介入が印加された場合に発生する磁界変化が生体の外部において検出され、前記評価部により前記検出された磁界の強度についての情報に基づいて、前記生体内における伝導路の深度の算出がされるので、好適に電気的介入により生体に惹起される電流の伝導状態を評価することができるとともに、前記経絡間における電気的介入を伝達する伝導路の深度を評価することができる。 A second aspect of the present invention is characterized by (a) a conduction path evaluation apparatus for evaluating a current conduction state by electrical intervention from the outside to the inside of a living body using a pair of electrodes attached to the living body, (b) an electrical intervention unit for applying a DC current to the living body as the electrical intervention; and (d) the conduction as an evaluation of the conduction state between the pair of electrodes in the living body based on the information on the magnetic field intensity detected by the detection unit and the relationship obtained in advance. (e) the pre- obtained relationship is information about the magnetic field strength detected by the detector and the depth of the pathway through which the electrical intervention propagated; (f) the electrical intervention unit applies electrical intervention to locations on the skin surface corresponding to the meridians of the living body; With this configuration, the electrical intervention unit applies an electrical intervention to the living body from outside the living body, and the detection unit detects a magnetic field change generated when the electrical intervention is applied outside the living body, Based on the information about the strength of the magnetic field detected by the evaluation unit, the depth of the conduction path in the living body is calculated . and assess the depth of the pathways that carry electrical intervention between the meridians.
好適には、前記電気的介入部が行なう電気的介入は、矩形状の波形を有する電流の印加である。このようにすれば、前記矩形状の波形、たとえば、電流の立ち上がり、立ち下がり、直流成分など、あるいはそれらの反復などによる電気的介入を印加することができる。Preferably, the electrical intervention performed by the electrical intervention section is application of current having a rectangular waveform. In this way, an electrical intervention can be applied, such as said rectangular waveform, for example a current rise, fall, DC component, etc., or a repetition thereof.
また好適には、前記評価部は、皮膚表面上の2以上の位置において前記検出部により検出された磁界強度についての情報に基づいて、前記伝導路の深度の評価を行なうものである。このようにすれば、前記電気的介入の伝導状態に応じて異なる前記磁界変化を皮膚表面上の2以上の位置において検出部によって検出することにより、生体内における電気的介入が行われた際の伝導路の深度を評価することができる。 Also preferably, the evaluation unit evaluates the depth of the conduction path based on information about the magnetic field strength detected by the detection unit at two or more positions on the skin surface . In this way, by detecting the change in the magnetic field at two or more positions on the skin surface by means of the detection unit, the change in the magnetic field, which differs according to the conduction state of the electrical intervention, is detected when the electrical intervention is performed in the living body. The depth of the conduction path can be assessed.
また好適には、前記電気的介入部による電気的介入の印加と、前記検出部における磁界の検出とは、同期して実行させられるものである。このようにすれば、前記電気的介入によって生ずる生体外の磁界変化を適切に検出することができる。 Preferably, the application of the electrical intervention by the electrical intervention section and the detection of the magnetic field by the detection section are executed synchronously. By doing so, it is possible to appropriately detect changes in the extracorporeal magnetic field caused by the electrical intervention.
また好適には、前記電気的介入部により印加された電気的介入は、生体内における伝導路を一方向に流れ、細胞レベルでの戻り電流を伴わないものである。具体的には、生体外から生体へ通電するため前記電気的介入を一方向性に伝導し、生体細胞自身が興奮電流を発生しない閾値下の通電条件、または一度興奮した後の直後印加電流への不応期であれば、生体内部に戻り電流の経路を持たない。このようにすれば、生体内部を電気的介入が伝導するときに発生する磁界を、発生源から距離が離れているところに存在する磁気検出装置でも効率よく計測できる。 Also preferably, the electrical intervention applied by the electrical intervention unit flows unidirectionally through a conduction path in the body and is not accompanied by a return current at the cellular level. Specifically, in order to energize the living body from outside the body, the electrical intervention is unidirectionally conducted, and the current is applied under a sub-threshold condition in which the living cells themselves do not generate an exciting current, or the current is applied immediately after being excited once. refractory period, there is no return current path in the body. In this way, the magnetic field generated when electrical intervention is conducted inside the living body can be efficiently measured even by a magnetic detection device located at a distance from the source.
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。 An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施例である伝導路評価装置10の構成の概要を説明する図である。伝導路評価装置10は、被験者8の皮膚に電気的介入を与える電極18a、18b(以下、両者を区別しない場合には単に「電極18」と称する。)、被験者8の前記一対の電極18が設けられた部位近傍の磁界変化を検出する磁気センサ装置20、電極18を介して被験者8に印加する電流を生じさせる電源回路14、磁気センサ20によって検出される信号に基づいて伝導路の評価を行う評価部18などの機能を実現するとともに前記電源回路14を駆動させるためのコンピュータなどを含んで構成される電子制御装置12、また、伝導路評価装置10の作動に関する情報を表示するための表示装置16などを含んで構成されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating the outline of the configuration of a conduction
電極18はたとえば、電気電導性を有するゲル材料を表面に備える、いわゆるゲル電極が用いられる。ゲル材料の有する粘性により、電極22は被験者8の皮膚表面に貼り付けられる。本実施例において2つの電極18aおよび18bは、例えば既知の近接する二つの経穴、いわゆるつぼの位置に貼り付けられる。
For the electrode 18, for example, a so-called gel electrode having an electrically conductive gel material on its surface is used. The electrode 22 is attached to the skin surface of the subject 8 due to the viscosity of the gel material. In this embodiment, the two
磁気センサ装置20は、前記一対の電極18の間の被験者8の皮膚表面近傍に配設される。二つの経穴の位置に設けられた一対の電極18間に後述する電源回路14から電気的介入が印加された場合に、その電気的介入が被験者8の体内の伝導路を一方向性の電流として流れることとなる。磁気センサ装置20は、その伝導路を流れる電流によって生ずる磁界変化を検出するものであり、磁気センサ装置20の仕様、すなわち、感度や分解能、および電流印加とのタイミングなどは、この磁界変化の検出ができる程度に選択される。
The
また、磁気センサ装置20は、磁気センサを同一面上に複数含んで構成される。これらの複数の磁気センサは、磁気センサ装置20が被験者8の皮膚表面に取り付けられた場合に、それぞれ皮膚表面と略平行な方向における複数の位置、および、皮膚表面からの距離が異なる複数の位置(すなわち皮膚表面と略直角な方向における複数の位置)となるように配設されており、それら複数の位置における磁界強度の測定を同時に行うことができる。本実施例においては、図2に示すように、磁気センサ装置20は、S11、S12、S13、S21、S22、S23、S31、S32、S33の9個の磁気センサを同一面上に含んで構成されている。皮膚表面からの距離がds1(mm)となる位置に、S11、S21、S31の3つのセンサが、皮膚表面からの距離がds2(mm)となる位置に、S12、S22、S32の3つのセンサが、皮膚表面からの距離がds3(mm)となる位置に、S13、S23、S33の3つのセンサが、それぞれ設けられている。また、S11、S12、S13の3つのセンサ、S21、S22、S23の3つのセンサ、S31、S32、S33の3つのセンサはそれぞれ、皮膚表面と直角な直線上に皮膚表面からの距離がds1、ds2、ds3(mm)となるように格子状に配置されている。
Moreover, the
なお、磁気センサ装置20は、被験者8の皮膚表面に取り付けられる際には、センサS11乃至S33の配設された面が、評価しようとする伝導路、言い換えれば、前記一対の電極18を結ぶ直線と直角になるように配置される。これにより、アンペールの法則に基づいて伝導路を流れる電流が生ずる磁界を前記複数のセンサS11乃至S33により同時に測定して、伝導路の評価をより精度よく行うことができる。測定位置を保持するために、磁気センサ装置20が被験者8の測定部位における皮膚表面に貼り付けられて固定されてもよいし、図示しないクランプ装置などを用いて保持されてもよい。
In addition, when the
ここで、複数のセンサS11乃至S33のうち、後述する深度評価部40によって測定値が用いられるセンサS21、S22、S23は、好適には図2に示すように伝導路50a、50b、50cの真上となるように位置させられるが、このように磁気センサ装置20の位置および姿勢が決定される際には、センサS21に隣接するセンサS11およびセンサS31、センサS22に隣接するセンサS12およびセンサS32、もしくはセンサS23に隣接するセンサS13およびセンサS33の一対のセンサの出力が略等しくなったことに基づいて行われる。このことは、センサS11およびセンサS31と、センサS12およびセンサS32と、もしくはセンサS13およびセンサS33と、伝導路50a、50b、50cとの距離が略等しくなったことと等価であるためである。
Here, among the plurality of sensors S11 to S33, the sensors S21, S22, and S23, whose measured values are used by the
さらに、磁気センサ装置20は、前述の複数の磁気センサS11乃至S33に加え、参照用の磁気センサSRを含んで構成される。この磁気センサSRは、前述のセンサS11乃至S33のそれぞれと差動型の磁気センサを構成するためのものである。参照用磁気センサSRは、地磁気などの環境磁界が前述の磁気センサS11乃至S33と共通に印加される一方、伝導路を流れる電流に起因する磁界の影響を受けない位置に設けられる。このように配設されるセンサS11乃至S33と参照用磁気センサSRとを差動させることにより、センサS11乃至S33の検出値から環境磁界の影響を取り除くことができ、センサとしての分解能が向上する。
Further, the
また、磁気センサ装置20は、被験者8の皮膚表面に接触もしくは近接して配置させられることから、各磁気センサS11乃至S33は、被験者8に対して非侵襲であり、常温で動作するものが好ましい。例えば、小型であり、ナノテスラ(nT)単位などの微小な磁界の計測が可能なMIセンサ(磁気インピーダンスセンサ)や、IPAセンサが挙げられる。これらの磁気センサは、いわゆるアモルファスワイヤやその類似金属構造体を利用したものである。
Further, since the
図1に戻って電源回路14は電気的介入部に相当するものであって、前述の電極18と導線により接続され、被験者8に外部から電気的介入、すなわち、電流(介入電流)を印加するものである。この電気的介入の通電は予め設定された大きさ、時間間隔を有するパルス状(間欠状)の直流電流とされ、電源回路14は、定電流電源や定電圧電源が適宜用いられる。
Returning to FIG. 1, the
電子制御装置14は、CPU、ROM、RAM、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、前記電源回路14を制御して所定の波形の電気的介入を発生させたり、磁気センサ装置20からの出力信号に基づいて後述する伝導路の評価を行うなどの作動を実行する。
The
表示装置16は、電子制御装置14からの出力に基づいて伝導路評価装置10の作動についての情報、具体的には後述する深度評価部40における伝導路の評価結果についての情報などを文字あるいは図形などにより表示する。表示装置16としては、公知の液晶ディスプレイなどが用いられる。
The
図3は、電子制御装置14の有する制御機能の概略を説明する機能ブロック図である。電子制御装置14は、タイマー30、電気的介入部32、磁気センサ駆動部34、信号検出部36、磁界強度算出部38、深度評価部40、記憶部42などを機能的に有している。
FIG. 3 is a functional block diagram for explaining the outline of the control functions of the
タイマー30は、後述する電気的介入部32、磁気センサ駆動部34、信号検出部36などが同期して作動するために必要となる時刻信号を供給する。
The
電気的介入部32は、電源回路14を駆動することにより所定の電気的介入である電流(以下、介入電流ともいう。)を発生させる。言い換えれば、電気的介入部32と電源回路14とで本発明の電気的介入部を構成する。具体的には例えば、電源回路14に一定の大きさのパルス状の電流を繰り返し発生させる。この電流は電極18を介して被験者8に印加され、被験者8の体内における伝導路を流れることとなる。このパルス状の電流においては、電流が伝導路を流れることにより発生した磁界を磁気センサ装置20が検出することができるように、パルス幅の大きさが設定される。この電気的介入部32および前述の電源回路14などが本発明の電気的介入部に対応する。ここで、パルスの大きさは次のように決定される。すなわち、介入電流は、電極18を介して、伝導路もしくはその近傍に位置する興奮性細胞を流れるが、その興奮性細胞が興奮状態とならない程度の大きさとなるように介入電流のパルスの大きさが設定される。言い換えれば、興奮性細胞を流れる電流によって、その興奮性細胞が興奮状態とならないような介入電流の最大の大きさが閾値とれ、介入電流の大きさは、その閾値以下の大きさとされる。興奮性細胞が興奮状態となると、その興奮性細胞の細胞の内外で、また、隣接する細胞との間で電荷の授受が行なわれる。たとえば、神経軸索の跳躍伝導においては、興奮する部位で一過性にイオンチャネルが開き、電池と同じ役割をします。このとき、細胞の内側を電流が流れるとともに、その電流と対になる電流が細胞外を逆方向に流れることとなる。これが細胞レベルでの戻り電流、言い換えればループ状の電流を生じさせる。戻り電流が生ずると、介入電流が生体内を一方向性をもって流れなくなる。そのため、興奮性細胞が興奮状態とならないような介入電流が設定される。なお、前述の閾値は、予め実験などにより得られるものである。
The
磁気センサ駆動部34は、磁気センサ装置20を構成する各磁気センサS11乃至S33を駆動するための制御を行う。例えば、磁気センサS11乃至S33を駆動させる電源の供給や、検出開始および終了などの制御信号などを生成する。例えば、磁気センサS11乃至S33にMIセンサが用いられる場合には、MIセンサにおけるアモルファスワイヤに印加させられる駆動電流が供給させられる。また、磁気センサ駆動部34は、前記電気的介入部32により電気刺激が印加させられるのに伴って、磁気センサ装置20による磁界の検出が行われるようにすることができる。
The magnetic
信号検出部36は、磁気センサ装置20を構成する各磁気センサS11乃至S33の出力信号を受信し、適切な処理を行う。具体的には、プリアンプなどにより所定の増幅を行うとともに、サンプルホールド回路を用いて所定の間隔でサンプリング処理、AD変換を行う。このとき、サンプルホールド回路は前記タイマー30からの時刻信号を参照して処理を行う。このとき信号検出部36は、常に信号の処理を行なっていてもよいし、電気的介入部32が電気的介入を印加するのに同期して、例えば、どの印加直前から印加終了後、当該印加に起因する磁界の変化が終了する所定時間経過までの間に限って信号の処理を繰り返し行なってもよい。この信号検出部36が本発明の検出部に対応する。
The
また、信号検出部36は、磁気センサS11乃至S33のそれぞれと差動センサSRとを差動させる場合には、差動アンプなどを用いて、磁気センサS11乃至S33の出力と差動センサSRの出力との差分を生じさせた後、その差分に対して前述の増幅やAD変換などを行う。
Further, when the
図4は、電源回路14によって被験者8に印加される介入電流の時間変化と、磁気センサS11乃至S33の一つにおける出力信号とを、共通する時間軸(横軸)により対比可能に示したものである。介入電流は、時刻t1からt2までの間、矩形パルス状に印加される。なお、この時刻t1とt2との間隔、すなわちパルスの幅の大きさや、パルス持続時間(duration)、パルスの振幅などは、適宜変更が可能とされる。一方磁気センサの出力信号は、介入電流が立ち上がる時刻t1において急峻に立ち上がり、その後介入電流の値に対応する定常値に収束する。また、介入電流が立ち下がる(オフとなる)時刻t2において急激に負の値となった後、零に向けて収束する。ここで、介入電流のパルス幅の長さ(電流の継続時間)は、磁気センサの出力信号が収束する時間よりも長くなるように設定される。
FIG. 4 shows temporal changes in the intervention current applied to the subject 8 by the
図2に戻って、磁界強度算出部38は、信号検出部36により得られた各磁気センサS11乃至S33の出力に基づいて、それら各磁気センサS11乃至S33が配設された位置における磁界強度を算出する。磁界強度算出部38による磁界強度の算出は、予めマップや関係式などとして記憶部42などに記憶された磁気センサの出力値と磁界強度との関係に基づいて実行される。
Returning to FIG. 2, the magnetic
深度評価部40は、磁界強度算出部38により算出された各磁気センサS11乃至S33が配置された位置における磁界強度に基づいて、電気的介入が印加された伝導路の評価を行う。この伝導路の評価は、伝導路の位置、すなわち、皮膚表面からの深度に関するものである。深度評価部40などが本発明の評価部に対応する。以下、深度評価部40による伝導路の評価作動について説明する。
The
図5は、生体内における伝導路を模式的に示した図であり、本願の発明者らによって作成されたものである。前述のように、一対の電極18aおよび18bの間には、電流が流れうる電気的伝導路が存在する可能性があるものと考えられているが、その深度や電気的特性(例えば抵抗値やキャパシタ成分)について直接的に把握することは困難である。例えば、図5に例示するように、一対の電極18aおよび18bの間には、例えば3つの伝導路50a、50b、50cのうち、少なくとも1つが存在するものと考えられる。これら3つの伝導路50a、50b、50cは、皮膚表面に近い順に50a、50b、50cの順となっており、それぞれ異なる深度に位置している。そして、そのうち、伝導路50a、50bはそれぞれ、抵抗としてR1、R2(Ω)、および、キャパシタ成分としてC1、C2(F)を有しており、また、伝導路50cは抵抗成分R3のみを有し、キャパシタ成分を有しない。なお、本発明者らの検討によれば、各電動路における抵抗値は皮膚表面からの深度が深くなるほど大きくなる、すなわち、R1<R2<R3であり、キャパシタ成分の容量は皮膚表面からの深度が深くなるほど小さくなる、すなわち、C1>C2のようになっている。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a conduction path in vivo, which was created by the inventors of the present application. As described above, it is believed that there may be an electrical conduction path between the pair of
図6は、所定の電流が伝導路を流れ、その電流に起因する磁界を磁気センサで計測する場合において、被験者8の皮膚表面からその磁気センサまでの距離ds(m)と磁界強度M(T)との関係を示した図である。この関係は、たとえば、予め実験的にあるいはシミュレーションなどにより得られるもので、記憶部42に記憶されており、適宜読み出されて利用される。磁界強度Mは、前記伝導路50を所定の電流が流れたことに起因して発生する磁界の強度である。図6に示すように、概して、距離dsが大きくなるほど磁界強度Mが小さくなる傾向がある。
FIG. 6 shows the distance ds (m) from the skin surface of the subject 8 to the magnetic sensor and the magnetic field strength M (T ) is a diagram showing the relationship between This relationship is obtained in advance, for example, experimentally or by simulation, is stored in the
また、図6には、関係La乃至Lcとして3本の曲線が示されている。この関係La乃至Lcは、それぞれ異なる3つの深度における伝導路50a乃至50cに対応するものである。図6において横軸は、皮膚表面から磁気センサまでの距離dsが用いられている。なお、伝導路を流れた電流によって生じる磁界は、被験者8の生体内を伝達した後、皮膚表面から大気中を伝搬して磁気センサにより検出されるので、実際の磁界の伝搬距離Dは、各伝導路50a乃至50cの皮膚表面からの深度d1乃至d3と、磁界強度を測定する磁気センサの皮膚表面からの距離dsとの和である。具体的には図2の例を用いて示すと、伝導路50aを流れる電流による磁界強度をセンサs23によって計測する場合、距離Dは、伝導路50aの皮膚表面からの深度d1と磁気センサs23の皮膚表面からの距離ds3との和(すなわち、D=d1+ds3)である。なお、生体8の内部と、センサ装置20(センサs11乃至s33)が設けられる大気中とは、それらの透磁率がほぼ等しいと通常みなすことができる。また、図5に示すように、伝導路50aおよび50bにはそれぞれキャパシタ成分であるC1およびC2がそれぞれ含まれており、それら伝導路50aおよび50bに直流電流を印加するとキャパシタ成分C1およびC2においてそれらの静電容量まで電化が蓄積されるとそれ以上電流が流れなくなることが考えられるが、図6に示す関係は、キャパシタ成分C1およびC2の充電状態によって影響を受ける前の、各伝導路50aおよび50bを流れる電流についてのものである。
FIG. 6 also shows three curves as the relationships La to Lc. The relationships La-Lc correspond to the
具体的には、深度評価部40は、前記磁界強度算出部38によって算出される各センサS11乃至S33地点の磁界強度のうち、伝導路50xからの距離が異なる複数のセンサの磁界強度を用いて、伝導路50xの深度を評価する。なお、以下において、伝導路50xとは、前述の伝導路50a乃至50cのうち、印加した介入電流が実際に流れる少なくとも1つの伝導路を指す。
Specifically, the
本実施例においては、図2に示すように、磁気センサ装置20のセンサS11乃至S33が設けられたセンサ面21に対し、伝導路50xが直角となるように磁気センサ20の位置および姿勢が決定される。これは、一対の電極18aおよび18bが被験者8の隣接する経絡に対応する位置に貼り付けられた場合に、伝導路50a乃至50cがそれら一対の経絡を結ぶ直線上に存在すると仮定すれば、磁気センサ装置20の前記センサ面21を、一対の経絡、すなわち、一対の電極18aおよび18bを結ぶ直線(線分)に対して直角、かつ皮膚表面に対しても直角となるように配設する。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the position and attitude of the
このように配置した場合、図2に示すように、磁気センサ装置20におけるセンサS21、S22、S23が伝導路50a乃至50cの真上に位置することとなる。磁界強度算出部38によって測定された各センサS21、S22、S23の磁界強度がそれぞれ得られると、深度評価部40は、それら測定された磁界強度の値と、予め記憶された伝導路からの距離Dと磁界強度Mとの関係に基づいて、伝導路の深度を評価する。
In this arrangement, the sensors S21, S22 and S23 in the
図7は、深度評価部40が伝導路の深度を評価する過程を説明するための図であって、図6に示した伝導路からの距離dsと磁界強度Mとの関係の一部を拡大して説明する図である。図7においては、例として伝導路50aに対応する関係La、および、伝導路50bに対応する関係Lbの2つが記載されている。磁界強度算出部38によって測定された各センサS21、S22、S23の磁界強度がそれぞれM1、M2、M3(T)と得られると、深度評価部40は、実際に電流が流れた伝導路50xが伝導路50aおよび50bであるとした場合のそれぞれについて、各センサと伝導路50xとの距離を図7に示す関係LaおよびLbから算出する。
FIG. 7 is a diagram for explaining the process of evaluating the depth of the conduction path by the
各センサS21、S22、S23により検出される磁界強度がそれぞれM1、M2、M3(T)の場合、図7の関係Laによれば、伝導路50aとセンサS21、S22、S23のそれぞれとの距離が、D1a、D2a、D3aとなる一方、関係Lbによれば、伝導路50aとセンサS21、S22、S23のそれぞれとの距離が、D1b、D2b、D3bとなる。ここで、図2に示すように各センサS21、S22、S23が実際に電流が流れる伝導路50xと同一直線上となるようにセンサ装置20が配置される場合、伝導路50xからセンサS21までの距離D1と伝導路50xからセンサS22までの距離D2との差D2-D1は、センサS21とセンサS22との距離であり、伝導路50xからセンサS22までの距離D2と伝導路50xからセンサS23までの距離D3との差D3-D2は、センサS22とセンサS23との距離である。
When the magnetic field intensities detected by the sensors S21, S22, S23 are respectively M1, M2, M3(T), according to the relationship La in FIG. are D1a, D2a, D3a, while according to the relation Lb, the distances between the
深度評価部40は、伝導路50xからセンサS21までの距離D1と伝導路50xからセンサS22までの距離D2との差D2-D1と、伝導路50xからセンサS22までの距離D2と伝導路50xからセンサS23までの距離D3との差D3-D2とを、それぞれ関係LaおよびLbに基づいて算出する。すなわち、関係Laに基づけば、伝導路50xからセンサS21までの距離D1と伝導路50xからセンサS22までの距離D2との差D2-D1はD2a-D1aであり、関係Lbに基づけば、D2b-D1bである。同様に、伝導路50xからセンサS22までの距離D2と伝導路50xからセンサS23までの距離D3との差D3-D2は、関係Lbに基づけばD3a-D2aであり、関係Lbに基づけば、D3b-D2bである。
The
ここで、各センサS21、S22、S23の相互の位置関係は設計上既知であり、図2に示すように、センサS21およびS22間の距離はds2-ds1、センサS22およびS23間の距離はds3-ds2である。深度評価部40は、前記差D2-D1について、関係Laに基づいて得られたD2a-D1aと、関係Lbに基づいて得られたD2b-D1bとのうち、いずれが実際値であるds2-ds1と所定の誤差の範囲内にあるか否かを判断する。同様に、深度評価部40は、前記差D3-D2について、関係Laに基づいて得られたD3a-D2aと、関係Lbに基づいて得られたD3b-D2bとのうち、いずれが実際値であるds3-ds2と所定の誤差の範囲内にあるか否かを判断する。
Here, the mutual positional relationship between the sensors S21, S22, and S23 is known in terms of design, and as shown in FIG. -ds2. With respect to the difference D2-D1, the
前記関係Laに基づいて得られた値と、前記関係Lbに基づいて得られた値のうち、前記差D2-D1の値および前記差D3-D2の値のいずれについても、実際値と所定の誤差の範囲内にあると判断された場合には、深度評価部40は、その値を得るのに用いた関係が、実際に電流が流れた伝導路50xであると評価する。たとえば、関係Laに基づいて得られた差D2-D1の値が実際のセンサS21およびS22間の距離はds2-ds1の所定の誤差内、かつ、差D3-D2の値が実際のセンサS22およびS23間の距離はds3-ds2の所定の誤差内である場合には、関係Laに対応する伝導路50aが実際に電流が流れた伝導路50xであると評価する。言い換えれば、伝導路50aの位置を伝導路の深度であると評価する。また、深度評価部40は、必要に応じて評価結果についての情報を表示部16に表示させる。
Of the value obtained based on the relationship La and the value obtained based on the relationship Lb, both the value of the difference D2-D1 and the value of the difference D3-D2 are the actual value and the predetermined value. If it is determined to be within the margin of error, the
また、電気的介入部32による介入電流の印加、磁気センサ駆動部34、信号検出部36、および磁界強度算出部38による各磁気センサにおける磁界強度の測定、および、深度評価部40による伝導路の評価の一連の作動は、上述の説明には1回のみ行なわれたが、これに限られず、上記一連の作動を複数回繰り返してもよく、その場合、実際に電流が流れた伝導路の評価が所定回数以上なされた場合にその評価を確定してもよい。
In addition, application of an intervention current by the
図8は、本発明の伝導路評価装置10の制御作動の概要を説明するフローチャートの一例である。電気的介入部32に対応するステップST(以下、適宜「ステップ」の語を省略する。)10においては、電源回路14によって所定の電流の大きさの介入電流が発生させられ、被験者8の皮膚に貼り付けられた一対の電極18を介してその介入電流が印加させられる。
FIG. 8 is an example of a flow chart for explaining the outline of the control operation of the
磁気センサ駆動部34、信号検出部36、磁界強度算出部38などに対応するST20においては、磁気センサ装置20が駆動させられ、磁気センサ装置20における各センサS11乃至S33による磁界強度Mの測定が行なわれる。
In ST20 corresponding to the magnetic
深度評価部40に対応するST30においては、ST20において得られた各センサにおける磁界強度の値と、記憶部42に予め記憶された皮膚表面からセンサまでの距離dsと磁界強度Mとの関係と、を用いて、実際に介入電流が流れた伝導路の評価が行なわれる。
In ST30 corresponding to the
深度評価部40に対応するST40においては、ST10乃至ST30の一連の作動が予め定められた所定回数だけ繰り返されたか否かが判断される。これは、ST30において同一の評価が所定回数だけ繰り返し得られたことを根拠として、誤評価を防ぐためのものである。
In ST40 corresponding to the
前述の実施例によれば、伝導路評価装置10は、被験者8の生体内に介入電流を印加する電気的介入部32と、電気的介入部32により介入電流が印加された場合の磁界変化を被験者8の外部において検出する磁気センサ装置20およびその磁気センサ装置20を駆動する磁気センサ駆動部34、信号検出部36、および、磁界強度算出部38と、前記磁界強度算出部38により検出された磁界についての情報に基づいて、被験者8内における伝導状態の評価を行う深度評価部40を有するので、被験者8の体内における介入電流の伝導状態を評価することができる。
According to the above-described embodiment, the conduction
また、前述の実施例によれば、電気的介入部32が印加する介入電流は、矩形状の波形を有する電流である。このようにすれば、前記矩形状の波形、たとえば、電流の立ち上がり、立ち下がり、直流成分など、あるいはそれらの反復などによる電気的介入を印加することができる。
Further, according to the above-described embodiment, the intervention current applied by the
また、前述の実施例によれば、深度評価部40は、磁界強度算出部38によって検出された定常状態における磁界強度に基づいて評価を行なうものである。このようにすれば、前記介入電流が流れる伝導路50xの位置、特に皮膚表面からの深度に応じて異なる磁界強度Mに基づいて、被験者8の体内における介入電流の伝導状態を評価することができ、また、定常状態における磁界強度Mに基づくことにより、周波数成分を生ずる要素の影響を低減することができる。
Further, according to the above-described embodiment, the
また、前述の実施例によれば、被験者8の体内における伝導状態の評価とは、前記介入電流が流れる伝導路50xの被験者8の体内の位置、特に皮膚表面からの深度についての評価である。このようにすれば、前記介入電流がいかなる経路あるいは深度において被験者8の体内を伝導したかについて評価をすることができる。
Further, according to the above-described embodiment, the evaluation of the conduction state in the body of the subject 8 is the evaluation of the position in the body of the
また好適には、前記電気的介入部32による介入電流の印加と、磁気センサ駆動部34、前記信号検出部36、磁界強度算出部38による磁界の検出とは、同期して実行させられるものである。このようにすれば、前記介入電流によって生ずる被験者8の体外において磁界変化を適切に検出することができる。
Preferably, the application of the intervention current by the
また好適には、前記電気的介入部32は、前記被験者8の生体の経絡に対応する位置に設けられた電極18a、18bを介して介入電流を印加するものである。このようにすれば、前記経絡間において介入電流を伝達する伝導路を評価することができる。
Preferably, the
また好適には、前記電気的介入部32により印加された電気的介入IEは、生体内における経路を一方向に流れ、細胞レベルでの戻り電流を伴わないものである。言い換えれば、伝導路は、生体外から生体へ通電するため電気的介入IEを一方向性に伝導し、生体細胞自身が興奮電流を発生しない閾値下の通電条件、または一度興奮した直後の不応期であれば、再度の印加電流に応答せず生体細胞自身の興奮は起こらず、生体内部に戻り電流経路を持たない。このようにすれば、生体内部を電気的介入IEが伝導するときに発生する磁界を、磁界の発生源である伝導路から距離が離れているところに存在する磁気センサ装置20によって効率よく計測できる。
Also preferably, the electrical intervention IE applied by the
また好適には、前記電気的介入部32による電気的介入IEの印加と、前記検出部36における磁界の検出とは、同期して実行させられるものである。このようにすれば、前記電気的介入IEによって生ずる生体外の磁界変化を効率よく、かつ、適切に検出部36によって検出することができる。
Preferably, the application of the electrical intervention IE by the
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings, the present invention is also applicable to other aspects.
本実施例の伝導路評価装置10において、深度評価部40は、3つのセンサS21、S22、S23の出力を用いて、関係La、Lbに対応する伝導路50a、50bのいずれを介入電流が流れたかを判断したが、このような態様に限られない。たとえば、前述の3つのセンサのうち2つのセンサのみを用いて同様の評価を行ってもよい。
In the conduction
本実施例の伝導路評価装置10は、その作動に関する表示を行う表示装置16を含んで構成されたが、そのような態様に限られない。例えば前記表示装置16に代えて、あるいは加えて、一または複数の表示ランプやブザー音を発するブザーを有するように構成してもよい。ここで、前記表示ランプやブザーは、伝導路評価装置10の作動に関する情報を発光状態もしくは作動音によって示すものである。具体的には例えば、被験者8の皮膚表面から伝導路までの深度に対応して、ランプから発せられる光の強度、点滅間隔や発光するランプの個数、もしくはブザー音の大小や周波数を異ならせることで表示装置16における表示に代えることができる。
Although the conduction
本実施例の電極18は、ゲル電極が用いられるものとされたが、このような態様に限定されない。例えば、針状の電極が用いられ、被験者8にその先端部分を指すことにより電気的介入が印加されるものであってもよい。
Although the electrode 18 of this embodiment is assumed to be a gel electrode, it is not limited to such a mode. For example, a needle-like electrode may be used and the electrical intervention applied by pointing the tip portion to the
前述の実施例においては、磁気センサ装置20には参照用の磁気センサSRが設けられ、磁気センサS11乃至S33のそれぞれと差動させるものとされたが、これに限られない。すなわち、参照用磁気センサSRは必ずしも必須ではなく、参照用磁気センサSRが設けられず、磁気センサS11乃至S33の測定値がそのまま用いられてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、電気的介入部32による介入電流の印加、磁気センサ駆動部34、信号検出部36、および磁界強度算出部38による各磁気センサにおける磁界強度の測定、および、深度評価部40による伝導路の評価の一連の作動が複数回繰り返されてもよいものとされたが、かかる態様に限定されない。たとえば、電気的介入部32による介入電流の印加、磁気センサ駆動部34、信号検出部36、および磁界強度算出部38による各磁気センサにおける磁界強度の測定の作動が繰り返し行なわれ、各センサの磁界強度の測定値の平均値を得てから、一回のみ深度評価部40による伝導路の評価が行なわれてもよい。
In addition, application of an intervention current by the
また、前述の実施例においては、センサ装置20には、図2に示すように、縦方向すなわち伝導路から離れる方向に3箇所、その縦方向に直行する方向である横方向に3箇所に、S11乃至S33の9個の磁気センサが設けられていたが、このような態様に限られない。たとえば、介入電流が反復して印加される場合においては、前述の実施例において深度評価部40によって用いられた3つの磁気センサS21,S22、S23に変えて、1つのセンサSが位置を変えながら、それら3つの磁気センサS21,S22、S23の位置において測定を繰り返し行うようにしても良い。この場合、磁気センサ装置20の位置がそれら複数の測定位置を移動させられるとともに各測定位置で一時的に保持されるよう、磁気センサ装置20がマニピュレーターやロボットアームに取り付けられてもよい。あるいは、センサ装置20は、深度評価部40によって用いられた3つの磁気センサS21,S22、S23のみによって構成されてもよい。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 2, the
また、前述の実施例においては、センサ装置20は、一平面上にS11乃至S33の9個の磁気センサが設けられていたが、このような態様に限られない。たとえば、それら9個の磁気センサに加え、その一平面に直交する直線上に、その一平面からの距離が等しくなるよう一対のセンサS41、S42が設けられてもよい。このようにすれば、それら一対のセンサS41、S42の出力が等しくなるようにセンサ装置20を配設することで、それら一対のセンサS41、S42が伝導路50xと平行になるように、言い換えれば、一対のセンサS41、S42を結ぶ直線に直交する一平面が伝導路50xに直交になるようにセンサ装置20を配設することができる。
Further, in the above embodiment, the
また、前述の実施例においては、被験者8の皮膚表面からセンサまでの距離dsと測定される磁界強度Mとの関係が、たとえば図6および図7で例示される関係La、Lb、Lcであったが、このような態様に限られない。たとえば、関係La、Lb、Lcに代えて、たとえば距離dsと磁界強度Mとを変数とし、深度Dをパラメータとした関係式(数式)のようなものであっても差し支えない。この場合、深度評価部40は、各センサS21、S22、S23の測定する磁界強度Mを満たす関係式を、具体的には式中のパラメータを特定することで、深度の評価を行うものであってもよい。特に実際に介入電流が流れる伝導路50xが伝導路50a、50b、50cのうちの複数であるような場合には、それら複数の伝導路が流れる電流の大きさに応じてそれぞれ磁界を発生していることから、一つの伝導路(たとえば50a)に対応する関係式と、別の伝導路(たとえば50b)に対応する関係式とのそれぞれを、流れる電流の大きさに応じた重み付けを行った上で連立させて解くことで、複数の伝導路50xを特定することができる。この場合において、磁気センサ装置20におけるセンサSの数は、電流が流れる伝導路50xの数以上であることが望ましい。
In the above-described embodiment, the relationship between the distance ds from the skin surface of the subject 8 to the sensor and the magnetic field strength M to be measured is, for example, the relationships La, Lb, and Lc illustrated in FIGS. However, it is not limited to such a mode. For example, instead of the relationships La, Lb, and Lc, a relational expression (mathematical formula) with the distance ds and the magnetic field strength M as variables and the depth D as a parameter may be used. In this case, the
また、前述の実施例においては、介入電流IEとして、パルス状の電流が印加されたが、これに限定されない。すなわち、介入電流として、同じ振幅の連続したステップパルスだけでなく、複数の異なる周波数を有するパルスを合成した電流としてもよい。また、前記複数の異なる周波数を有するパルスとして、所定の周波数帯における複数の周波数のパルスが用いられてもよい。 Also, in the above-described embodiment, a pulsed current is applied as the intervention current IE, but the present invention is not limited to this. That is, the intervening current may be not only a continuous step pulse with the same amplitude, but also a current obtained by synthesizing a plurality of pulses having different frequencies. Further, pulses of a plurality of frequencies in a predetermined frequency band may be used as the pulses having a plurality of different frequencies.
また、前述の実施例においては、介入電流としてパルス状の電流、すなわち間欠的な直流電流が用いられ、かかる介入電流を生成する電気的介入部32として電源回路14が用いられたが、このような態様に限られない。すなわち、上述のように介入電流としてさまざまな態様の電流が用いられうるので、かかる電流を実現する様々な電気的介入部32が適宜用いられる。すなわち、電流アンプとタイマーによって駆動されるプログラマブル電気波形作成装置等の構成が考えられる。このようにすれば、介入電流が印加される生体内部の伝導路に存在する電気的興奮性細胞群が、自ら活動電流を発生して生体内部での別の電流閉回路を作ることがない閾値下の通電、または一度電流印加により興奮させた後の不応期にあるときに再度電流印加することができるので、一方向性の生体内電流伝導路を推定しやすい。さらに、短時間に必要な周波数電流への応答磁界を計測でき、記憶部に応答波形そのものを記録すれば、複雑な生体磁界変化の応答をオフラインでも評価できる。
In the above-described embodiment, a pulsed current, that is, an intermittent DC current is used as the intervention current, and the
また、介入電流として異なる複数の周波数を有する電流を順次出力するような場合には、電流の周波数を動的に変更することのできるオシレータが用いられてもよい。異なる複数の周波数を有する電流を介入電流として順次印加する場合、図5に示す複数の伝導路(例えば50aおよび50b)に介入電流が流れる場合に、両伝導路のハイパス周波数特性を利用して、オシレータの周波数を掃引することで、各伝導路を流れる電流量を変化させることができるので、磁気センサ装置20が有するセンサSの個数を少なくしても伝導路50の位置の評価を行うことができる。
Further, in the case of sequentially outputting currents having a plurality of different frequencies as intervention currents, an oscillator capable of dynamically changing the frequencies of the currents may be used. When currents having a plurality of different frequencies are sequentially applied as intervention currents, when intervention currents flow through a plurality of conduction paths (for example, 50a and 50b) shown in FIG. By sweeping the frequency of the oscillator, the amount of current flowing through each conduction path can be changed, so the position of the conduction path 50 can be evaluated even if the number of sensors S included in the
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、またそのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。 In addition, although not listed individually, the present invention can be implemented in aspects with various changes, modifications, improvements, etc. based on the knowledge of those skilled in the art, and such embodiments are the aspects of the present invention. Needless to say, all are included within the scope of the present invention as long as they do not deviate from the spirit.
たとえば、前述の実施例においては、磁気センサ20として磁気インピーダンスセンサ(MIセンサ)が用いられたが、これに限られない。すなわち、介入電流IEを被験者8に印加した場合に、その介入電流IEに起因する磁界変動を検出しうる精度や分解能を有するセンサであれば他の種類の磁気センサを用いることができる。具体的にはたとえば、フラックスゲートセンサなどを用いることも可能である。また、本発明における磁気センサ20としては、比較的低感度のものであってもよい。すなわち、かかる態様において、磁気センサ20として前述の磁気インピーダンスセンサやiPAセンサが用いられる場合においても、アモルファス類似金属で作るセンサ素子を十分高感度化した仕様でなくともよい。ここで十分高感度であるとは、例えば、超伝導量子干渉素子や光ポンピング原子磁気計測器の分解能が有する程度に高感度であることをいう。
For example, in the above embodiment, a magnetic impedance sensor (MI sensor) was used as the
また、電気的介入部32としては、いわゆるプログラマブル電気波形発生装置が用いられることもできる。このプログラマブル電気波形発生装置は、例えば、電流アンプとタイマーとを有し、該タイマーが発生する時刻信号に基づいて前記電流アンプを駆動することにより、任意の波形の電流を発生させることができるものである。このようにすれば、介入電流が印加される生体内部の伝導路に存在する電気的興奮性細胞群が、自ら活動電流を発生して生体内部での別の電流閉回路を作ることがない閾値下の通電、または一度電流印加により興奮させた後の不応期にあるときに再度介入電流を印加することができるので、一方向性の生体内電流伝導路を推定しやすい。好適には、前記プログラマブル電気波形発生装置は、一定時間、直流やいろいろな交流周波数を含む電気波形を合成しながら、信号検出部36で連続的に磁界応答を計測し、その結果を即時演算せず、記憶部42に保存させてもよい。こうすることで、複雑な生体磁界変化の応答をオフラインでも評価できる。
A so-called programmable electrical waveform generator can also be used as the
また、前述の実施例においては、電気的介入部32が設定する介入電流は、電流が流れる興奮性細胞が興奮状態とならないよう、その大きさが設定されたが、かかる態様に限られない。たとえば、介入電流の印加に先立って前述の閾値を上回る大きさの電流を印加して、あえて興奮性細胞を興奮状態として、その直後の前記所定時間内に介入電流を印加することも考えられる。このようにすれば、興奮性細胞が興奮状態となった場合、そこから所定時間内はそれ以上さらに興奮状態となることがなく、戻り電流を生じない状態となる性質を利用して、介入電流を一方向性をもって流すことができる。なお、前述の所定時間は、予め実験などにより得られるものである。
In the above-described embodiment, the magnitude of the intervention current set by the
8:被験者、10:伝導路評価装置、12:電子制御装置、14:電源回路(電気的介入部)、16:表示装置、18a、18b:電極、20:磁気センサ装置(検出部)、30:タイマー、32:電気的介入部、34:磁気センサ駆動部、36:信号検出部、38:磁界強度算出部、40:深度評価部、42:記憶部、50a~50c、50x:伝導路 8: test subject, 10: conduction path evaluation device, 12: electronic control device, 14: power supply circuit (electrical intervention unit), 16: display device, 18a, 18b: electrodes, 20: magnetic sensor device (detection unit), 30 : timer, 32: electrical intervention unit, 34: magnetic sensor drive unit, 36: signal detection unit, 38: magnetic field intensity calculation unit, 40: depth evaluation unit, 42: storage unit, 50a to 50c, 50x: conduction path
Claims (6)
生体に前記電気的介入として直流電流を印加する電気的介入部と、
該電気的介入により電気的介入が印加された場合に発生する磁界変化を、前記生体の外部において検出する検出部と、
該検出部により検出された磁界強度についての情報と予め得られた関係とに基づいて、前記生体内における前記一対の電極間における伝導状態の評価として前記伝導路の深度の算出を行う評価部を有し、
前記評価部は、前記生体内における前記電気的介入が印加される皮膚表面上の位置に応じて前記伝導状態を評価するものであり、
前記電気的介入は前記生体内の複数の伝導路を伝搬するものであり、
前記予め得られた関係は、前記検出部により検出された磁界強度についての情報と前記電気的介入が伝搬した伝導路の深度についての関係を表すものであり、
前記評価部は、該複数の伝導路のうち、前記電気的介入が伝搬した伝導路の深度を評価するものであること、
を特徴とする伝導路評価装置。 A conduction path evaluation device for evaluating a current conduction state by electrical intervention from the outside to the inside of a living body using a pair of electrodes attached to the living body,
an electrical intervention unit that applies a direct current as the electrical intervention to the living body;
a detection unit that detects, outside the living body, a magnetic field change that occurs when the electrical intervention is applied by the electrical intervention;
an evaluation unit that calculates the depth of the conduction path as an evaluation of the conduction state between the pair of electrodes in the living body based on the information about the magnetic field strength detected by the detection unit and the previously obtained relationship; have
The evaluation unit evaluates the conduction state according to the position on the skin surface to which the electrical intervention is applied in the living body,
wherein the electrical intervention propagates through a plurality of conduction pathways within the organism;
The relationship obtained in advance represents a relationship between information about the magnetic field strength detected by the detection unit and the depth of the conduction path through which the electrical intervention propagates,
The evaluation unit evaluates the depth of the conduction path through which the electrical intervention propagates among the plurality of conduction paths;
A conduction path evaluation device characterized by:
生体に前記電気的介入として直流電流を印加する電気的介入部と、
該電気的介入により電気的介入が印加された場合に発生する磁界変化を、前記生体の外部において検出する検出部と、
該検出部により検出された磁界強度についての情報と予め得られた関係とに基づいて、前記生体内における前記一対の電極間における伝導状態の評価として前記伝導路の深度の算出を行う評価部を有し、
前記予め得られた関係は、前記検出部により検出された磁界強度についての情報と前記電気的介入が伝搬した伝導路の深度についての関係を表すものであり、
前記電気的介入部は、前記生体の経絡に対応する皮膚表面上の位置に電気的介入を印加するものであること、
を特徴とする伝導路評価装置。 A conduction path evaluation device for evaluating a current conduction state by electrical intervention from the outside to the inside of a living body using a pair of electrodes attached to the living body,
an electrical intervention unit that applies a direct current as the electrical intervention to the living body;
a detection unit that detects, outside the living body, a magnetic field change that occurs when the electrical intervention is applied by the electrical intervention;
an evaluation unit that calculates the depth of the conduction path as an evaluation of the conduction state between the pair of electrodes in the living body based on the information about the magnetic field strength detected by the detection unit and the previously obtained relationship; have
The relationship obtained in advance represents a relationship between information about the magnetic field strength detected by the detection unit and the depth of the conduction path through which the electrical intervention propagates,
The electrical intervention unit applies electrical intervention to locations on the skin surface corresponding to the meridians of the living body;
A conduction path evaluation device characterized by:
を特徴とする請求項1または2に記載の伝導路評価装置。 the electrical intervention performed by the electrical intervention unit is application of a current having a rectangular waveform;
The conduction path evaluation device according to claim 1 or 2, characterized by:
を特徴とする請求項1に記載の伝導路評価装置。 The evaluation unit evaluates the depth of the conduction path based on information about the magnetic field strength detected by the detection unit at two or more positions on the skin surface ;
The conduction path evaluation device according to claim 1, characterized by:
を特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の伝導路評価装置。 The application of the electrical intervention by the electrical intervention unit and the detection of the magnetic field by the detection unit are executed synchronously;
The conduction path evaluation apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized by:
を特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の伝導路評価装置。 the electrical intervention applied by the electrical intervention unit flows unidirectionally through a conduction path in the body and is not accompanied by a return current at the cellular level;
The conduction path evaluation device according to any one of claims 1 to 5, characterized by:
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