特許ウォッチ

公開番号2025030703
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023136219
出願日2023-08-24
発明の名称生体ベクトルポテンシャル発生する装置及びその作動方法
出願人スミダコーポレーション株式会社,国立大学法人岩手大学
代理人めぶき弁理士法人,個人,個人
主分類A61N 1/36 20060101AFI20250228BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】ソレノイドコイルの抵抗およびインダクタンスを抑制すると同時に大電流を導通可能な生体ベクトルポテンシャル発生装置を提供すること。
【解決手段】生体ベクトルポテンシャル発生装置1は、芯線21a～21dに対して直列接続された導体22a～22dが巻回されてなるソレノイドコイルが絶縁性を有する基体30a～30dに沿って巻回することにより構成されてなるベクトルポテンシャルコイル10を備える。さらに発振器36と、発振器36に接続され、かつ、複数のベクトルポテンシャルコイル10a～10dにそれぞれ接続されたアンプ31～34が設けられている。各基体30a～30dの中心軸が一致するように各ベクトルポテンシャルコイル10a～10dが積層される。アンプ31～34に接続されたベクトルポテンシャルコイル10a～10dに電流を流すことにより、内部空間にベクトルポテンシャルを発生させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
芯線を巻軸として前記芯線に対して直列接続された導体が巻回されてなるソレノイドコイルが絶縁性を有する筒状の基体に沿って巻回することにより構成されてなるベクトルポテンシャルコイルを複数備え、
発振器および前記複数のベクトルポテンシャルコイルのそれぞれに接続されたアンプを含んで構成された駆動部を有し、
少なくとも前記各基体の中心軸が一致するように前記各ベクトルポテンシャルコイルが積層され、
前記各アンプに接続された前記ベクトルポテンシャルコイルの芯線および導体に前記アンプからの電流を流すことにより、前記内部空間にベクトルポテンシャルを発生させる、
ことを特徴とする生体ベクトルポテンシャル発生装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
芯線を巻軸として前記芯線に対して直列接続された導体が巻回されてなるソレノイドコイルが絶縁性を有する筒状の基体に沿って巻回することにより構成されてなるベクトルポテンシャルコイルを複数備え、
前記複数のベクトルポテンシャルコイルに共通に接続され、発振器およびアンプを含んで構成された駆動部を有し、
少なくとも前記各基体の中心軸が一致するように前記各ベクトルポテンシャルコイルが積層され、
前記駆動部に接続された前記各ベクトルポテンシャルコイルの芯線および導体に前記アンプからの電流を流すことにより、前記内部空間にベクトルポテンシャルを発生させる、
ことを特徴とする生体ベクトルポテンシャル発生装置。
【請求項３】
前記ソレノイドコイルは絶縁性を有する基体に沿って巻回されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の生体ベクトルポテンシャル発生装置。
生体ベクトルポテンシャル発生装置
【請求項４】
前記芯線および／または前記導体は、軟磁性をもつ導体材料で形成される、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の生体ベクトルポテンシャル発生装置。
【請求項５】
前記複数のベクトルポテンシャルコイルのそれぞれの巻き数は同じである、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の生体ベクトルポテンシャル発生装置。
【請求項６】
前記複数のベクトルポテンシャルコイルのそれぞれの前記導体は、前記ソレノイドコイルがループ状に巻回する前記基体に沿って、電流の進行方向に対して巻き方向が同一方向となり、巻き数が同一になるように巻回されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の生体ベクトルポテンシャル発生装置。
【請求項７】
前記基体が筒状である、請求項１または２に記載の生体ベクトルポテンシャル発生装置。
【請求項８】
芯線を巻軸として前記芯線に対して直列接続された導体が巻回されてなるソレノイドコイルが絶縁性を有する筒状の基体に沿って巻回することにより構成されてなるベクトルポテンシャルコイルを複数備え、
発振器および前記複数のベクトルポテンシャルコイルのそれぞれに接続されたアンプを含んで構成された駆動部を有し、
前記各ベクトルポテンシャルコイルが同心円状あるいは直線状に配置され、
前記各アンプに接続された前記ベクトルポテンシャルコイルの芯線および導体に前記アンプからの電流を流すことにより、前記内部空間にベクトルポテンシャルを発生させる、
ことを特徴とする生体ベクトルポテンシャル発生装置。
【請求項９】
請求項１、２、８に記載の何れかの生体ベクトルポテンシャル発生装置から、前記基体を除いてなる、生体ベクトルポテンシャル発生装置。
【請求項１０】
請求項１、２、８に記載の何れかの生体ベクトルポテンシャル発生装置を用いて、生体または生体の一部を上記内部空間に保持して上記発振器から所定の周波数の電流をベクトルポテンシャルコイルに流すことにより、上記内部空間内に上記内部空間の軸方向に沿って電場が発生することにより上記生体または生体の一部の所定部位に対して交流電流を流して電気刺激を行う生体ベクトルポテンシャル発生装置の作動方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベクトルポテンシャルを発生させることが可能な生体ベクトルポテンシャル発生装置及びその作動方法に関する。
続きを表示（約 3,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、螺旋状に周回したコイル軸に沿って延びるソレノイドコイルで、ベクトルポテンシャルを発生させるベクトルポテンシャル発生装置が知られている（例えば特許文献１参照）。ここで、ベクトルポテンシャルとは、電位のようなスカラー量ではなく、方向性を有したポテンシャルであり、電界や磁界を統一した概念である。
また、このようなベクトルポテンシャルコイルを用いて生体にベクトルポテンシャルをかける生体ベクトルポテンシャル発生装置も公開されている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６２０５５７２号公報
特開２０２０－５８５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の生体ベクトルポテンシャル発生装置では、小コイル径で巻回されたソレノイドコイルが螺旋状に周回したコイル軸に沿って延びているため、そのソレノイドコイルを構成する導線が長くなるとともに、導線自体も細いものが採用される。そのため、ソレノイドコイルの抵抗およびインダクタンスが大きくなる。このように、交流抵抗、即ちインダクタンスが大きくなると、そのソレノイドコイルに大きな交流電流を導通させにくくなり、ひいては、強いベクトルポテンシャルの発生が困難になる。
【０００５】
本発明の課題は、ソレノイドコイルの交流抵抗、即ちインダクタンスを抑制すると同時に大電流を導通可能な生体ベクトルポテンシャル発生装置及びその作動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記目的を達成するための一実施形態に係る生体ベクトルポテンシャル発生装置は、芯線を巻軸として芯線に対して直列接続された導体が巻回されてなるソレノイドコイルが絶縁性を有する筒状の基体に沿って巻回することにより構成されてなるベクトルポテンシャルコイルを複数備え、発振器および複数のベクトルポテンシャルコイルのそれぞれに接続されたアンプを含んで構成された駆動部を有し、少なくとも各基体の中心軸が一致するように各ベクトルポテンシャルコイルが積層され、各アンプに接続されたベクトルポテンシャルコイルの芯線および導体にアンプからの電流を流すことにより、内部空間にベクトルポテンシャルを発生させることを特徴とする。
（２）上記目的を達成するための他の実施形態に係る生体ベクトルポテンシャル発生装置は、芯線を巻軸として芯線に対して直列接続された導体が巻回されてなるソレノイドコイルが絶縁性を有する筒状の基体に沿って巻回することにより構成されてなるベクトルポテンシャルコイルを複数備え、複数のベクトルポテンシャルコイルに共通に接続され、発振器およびアンプを含んで構成された駆動部を有し、少なくとも各基体の中心軸が一致するように前記各ベクトルポテンシャルコイルが積層され、駆動部に接続された各ベクトルポテンシャルコイルの芯線および導体にアンプからの電流を流すことにより、内部空間にベクトルポテンシャルを発生させることを特徴とする。
（３）別の実施形態に係る生体ベクトルポテンシャル発生装置において、ソレノイドコイルは絶縁性を有する基体に沿って巻回されていることが好ましい。
（４）別の実施形態に係る生体ベクトルポテンシャル発生装置において、芯線および／または導体が軟磁性をもつ導体材料で形成されることが好ましい。
（５）別の実施形態に係る生体ベクトルポテンシャル発生装置において、複数のベクトルポテンシャルコイルのそれぞれの巻き数は同じであることが好ましい。
（６）別の実施形態に係る生体ベクトルポテンシャル発生装置において、複数のベクトルポテンシャルコイルのそれぞれの導体は、ソレノイドコイルがループ状に巻回する基体に沿って、電流の進行方向に対して巻き方向（時計回り、反時計回り）が同一方向となり、巻き数が同一になるように巻回されていることが好ましい。
（７）別の実施形態に係る生体ベクトルポテンシャル発生装置において、基体が筒状であることが好ましい。
（８）上記目的を達成するための他の実施形態に係る生体ベクトルポテンシャル発生装置は、芯線を巻軸として芯線に対して直列接続された導体が巻回されてなるソレノイドコイルが絶縁性を有する筒状の基体に沿って巻回することにより構成されてなるベクトルポテンシャルコイルを複数備え、発振器および複数のベクトルポテンシャルコイルのそれぞれに接続されたアンプを含んで構成された駆動部を有し、各ベクトルポテンシャルコイルが同心円状或いは直線状に配置され、各アンプに接続されたベクトルポテンシャルコイルの芯線および導体にアンプからの電流を流すことにより、内部空間にベクトルポテンシャルを発生させることを特徴とする。
（９）別の実施形態に係る生体ベクトルポテンシャル発生装置において、好ましくは、上記したベクトルポテンシャル発生装置から基体を除いてもよい。
（１０）上記目的を達成するための一実施形態に係る生体ベクトルポテンシャル発生装置の作動方法は、生体ベクトルポテンシャル発生装置を用いて、生体または生体の一部を上記内部空間に保持して上記発振器から所定の周波数の電流をベクトルポテンシャルコイルに流すことにより、上記内部空間内に上記内部空間の軸方向に沿って電場が発生することにより上記生体または生体の一部の所定部位に対して交流電流を流して電気刺激を行う。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ベクトルポテンシャルコイルの巻回構造により形成された内部空間の中を実質的に無磁場状態にするとともに、その内部空間の中にベクトルポテンシャルを発生させるベクトルポテンシャル発生装置であって、ソレノイドコイルの抵抗およびインダクタンスを抑制すると同時に大電流を導通可能な生体ベクトルポテンシャル発生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
（ａ）は第１実施形態に係る生体ベクトルポテンシャル発生装置の一例を示す図であり、（ｂ）は駆動部の構造を示した図である。
図１に示した発生装置のベクトルポテンシャルコイルを説明するための図である。
第２実施形態に係る生体ベクトルポテンシャル発生装置の一例を示す図である。
第３実施形態に係る生体ベクトルポテンシャル発生装置の一例を示す図である。
第４実施形態に係る生体ベクトルポテンシャル発生装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下では、本発明の一態様に係る生体ベクトルポテンシャル発生装置について、図面に基づいて説明する。
【００１０】
＜生体ベクトルポテンシャル発生装置＞
［第１実施形態］：基体が筒状の場合でベクトルポテンシャルコイルが４つの場合
図１（ａ）は第１実施形態に係る生体ベクトルポテンシャル発生装置の一構成例を模式的に示す図であり、図１（ｂ）は駆動部の構造を示した図である。図２はベクトルポテンシャルコイルの構造を説明するための図である。この生体ベクトルポテンシャル発生装置１は４つのベクトルポテンシャルコイル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄと、４つのアンプ３１，３２，３３，３４と、発振器３６を有して構成されている。ベクトルポテンシャルコイル１０ａはアンプ３１に接続され、ベクトルポテンシャルコイル１０ｂはアンプ３２に接続され、ベクトルポテンシャルコイル１０ｃはアンプ３３に接続され、ベクトルポテンシャルコイル１０ｄはアンプ３４に接続されている。アンプ３１，３２，３３，３４は発振器３６に接続されている。４つのベクトルポテンシャルコイル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは同じ巻線数（ターン数）であり、発振器３６はアンプ３１，３２，３３，３４に対して同一周波数の交流信号を分配して供給する。アンプ３１，３２，３３，３４は発振器３６からの交流信号を増幅して特定波形の電圧を発生させ、それぞれベクトルポテンシャルコイル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに特定波形の電流を供給する。この発振器３６とアンプ３１，３２，３３，３４は、ベクトルポテンシャルコイル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに電流供給するための駆動部２０（図１（ｂ）参照）として機能する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許