CN100441251C

CN100441251C - 生物体刺激装置

Info

Publication number: CN100441251C
Application number: CNB031476279A
Authority: CN
Inventors: 小林辰之; 和泉隆
Original assignee: Techno Link Co Ltd
Current assignee: Techno Link Co Ltd
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2023-07-15
Also published as: DE60308652T2; JP4174825B2; KR100556272B1; EP1479410B1; CN1572336A; TWI289058B; KR20040100795A; DE60308652D1; US7191014B2; ATE340602T1; EP1479410A2; US20040236391A1; EP1479410A3; JP2004344444A

Abstract

一种生物体刺激装置，可获得宽范围的治疗、实施效果，同时获得更柔和的刺激感。从输出端子(24)将包含比矩形波脉冲频率高的信号分量的多个重复的矩形波脉冲串S提供给人体。由于人体具有电容特性，所以感到比具有相同电流、频率的矩形波柔和的刺激感。此外，通过刺激发生部件(8)改变导通脉冲间的停止期间，将对应于人体等效静电容量的充电电流零星地供给，使充电量缓慢地上升，在身体感觉上可获得更柔和的刺激感。

Description

生物体刺激装置

技术领域

本发明涉及使内置电极的导针接触生物体，从该导针向生物体流过电流来产生刺激的生物体刺激装置。

背景技术

现有的生物体刺激装置将从信号发生器输出到导针的低频脉冲电流流过患部来进行神经治疗等的治疗。例如，在专利文献1中，公开了一种生物体刺激装置，使用者通过操作切换操作开关，将从输出电路输出到作为生物体的人体的刺激信号切换为以每个正脉冲周期输出的直流间歇脉冲、在每周期中输出正脉冲和负脉冲构成的矩形波脉冲串的交流间歇脉冲、在每个周期中输出正脉冲和负脉冲的交替间歇脉冲的其中一种脉冲，改变各个间歇脉冲的周期和振幅，可以调节刺激的速度和强度。

但是，人体不易通过直流，其电阻值根据电压大致为100kΩ，相反，在频率1KHz的交流电压时为1kΩ左右，如果频率增加一倍，则电阻值减少一半。即，人体正好有电容器那样的电容性，具有随着频率的增加，生物体电阻减少的特性。另一方面，对于人体的刺激感，越是接近直流的低频率、直流分量(直线部分)多的矩形波，刺激越强，如果是相同的频率，则正弦波比矩形波的刺激柔和。

图7示出对人体提供这样的正弦波状的刺激信号的生物体刺激装置的一例。在该图中，101是作为控制部件的CPU(中央运算处理装置)，通过D/A电路102将从其输出的数字数据信号变换成模拟数据信号。然后，在通过放大电路103放大模拟数据信号后，经由变压器104在作为导针的输出端子105间产生正弦波状的刺激信号。这时，正弦波的振幅例如可通过操作连接到放大电路103前级的可变输出电位器106来任意地增减。

但是，与刺激感柔和而适合于人体相反，这样的正弦波仅有单一的频率分量，十分不利于获得宽范围治疗、实施效果。此外，在装置的输出电路中，为了获得正弦波状的波形而不得不使用D/A电路102和放大电路103等所谓的模拟电路，除了增加部件数目，电路结构复杂，功率效率也差以外，还导致制造成本的上升。即，在输出正弦波的电路中，晶体管和电阻、电容器等部件需要几十个。

为了解决这样的问题，本发明人在在先申请的专利文件2中，公开了一种刺激产生部件，对以规定的重复频率输出的矩形波脉冲进行脉冲宽度调制，将包含比该矩形波脉冲频率高的分量的多个重复的矩形波脉冲串作为刺激信号输出到所述导针。这种情况下，采用PWM调制方法，利用人体通电的波形略变形于正弦波的事实，对人体产生柔和的刺激感，其中，PWM调制方法将各个导通脉冲的时间宽度慢慢地扩大，直至经过矩形波脉冲串的一半时间宽度，随着接近该矩形波脉冲串的下降沿，将各个导通脉冲的时间宽度慢慢地变窄。

【专利文献1】

特开平1-146562号公报(日本)

【专利文献2】

特开平2001-259048号公报

在上述对比文件2中，通过PWM调制来逐渐增加或逐渐减少构成矩形波脉冲串的各个导通脉冲宽度，将该矩形波脉冲串正负交替地提供给人体，通过人体电容的电容性来产生变形，将刺激信号形成为低频的近似正弦波的波形，可获得柔和的刺激感，但在产生矩形波脉冲串的期间中，各个导通脉冲宽度例如在10μ～60μ内可变，如果导通脉冲宽度特别宽，则相对于人体等效静电容量的充电量急剧地上升，有在感觉上难以获得柔和的刺激感的不满。

发明内容

本发明是解决上述问题的发明，其目的在于提供一种生物体刺激装置，可以获得宽的治疗范围、实施效果，同时可获得更柔和的刺激感。

为了实现上述目的，本发明方案1的生物体刺激装置使导针接触生物体，从该导针向生物体流过电流而产生刺激，该装置包括：刺激生成部件，每隔固定时间输出由脉冲密度不同的多个导通脉冲组成的具有确定的时间宽度的矩形波脉冲串；信号反转部件，每当从所述刺激生成部件输出固定时间的矩形波脉冲串时，使该矩形波脉冲串被正负反转地输出；以及刺激发生部件，将重复的矩形波脉冲串作为刺激信号输出到所述导针，所述刺激发生部件在每周期发生的时间宽度中，交替地出现由多个导通脉冲构成的正矩形波脉冲组和由多个导通脉冲构成的负矩形波脉冲组，在各个矩形波脉冲组中，将各个导通脉冲的时间宽度设为一定，并变化导通脉冲间的停止期间，在所述矩形波脉冲串的输出期间，输出使构成该矩形波脉冲串的多个导通脉冲的密度可变的所述刺激信号，同时所述刺激发生部件输出可改变所述多个导通脉冲密度的所述刺激信号，使整体上有规定的时间宽度的所述矩形波脉冲串正负交替出现，在从所述矩形波脉冲串的上升沿至经过一半所述规定的时间宽度中，所述导通脉冲密度慢慢地升高，然后随着接近该矩形波脉冲串的下降沿，所述导通脉冲的密度慢慢地下降。。

在上述结构中，如果将包含多个导通脉冲的重复的矩形波脉冲串作为刺激信号输出到导针，则因生物体恰好具有电容器的特性，所以通过高频信号分量的导通脉冲而使其阻抗变低，在生物体的内部矩形波脉冲串整体的波形产生变形，成为整体低频的变形波波形。因此，与具有相同电流和频率的矩形波相比，有柔和的刺激感。而且，在各矩形波脉冲串中包含比矩形脉冲频率高的多个信号分量，所以可期待基于该信号分量的宽的治疗、实施效果。

而且，刺激发生部件可任意地改变构成矩形波脉冲串的多个导通脉冲的密度，所以可根据导通脉冲密度的高低，使生物体内的低频波形以最好的状态变形。而且，在各矩形波脉冲串的输出期间中，各个导通脉冲的时间宽度固定，由刺激发生部件来改变导通脉冲间的停止期间，所以只是不存在宽度宽的导通脉冲，而且相对于生物体的等效静电容的充电电流被零星地供给，充电量缓慢地上升，在感觉上可获得更柔和的刺激感。

方案2的生物体刺激装置包括输出可改变所述多个导通脉冲密度的所述刺激信号的所述刺激发生部件，使整体上有规定的时间宽度的所述矩形波脉冲串正负交替出现，在从所述矩形波脉冲串的上升沿至经过一半所述规定时间中，所述导通脉冲密度慢慢地升高，然后随着接近该矩形波脉冲串的下降沿，所述导通脉冲的密度慢慢地下降。

这样，如果刺激发生部件输出刺激信号，使多个导通脉冲构成的整体上有规定的时间宽度的各矩形波脉冲串正负交替出现，在从矩形波脉冲串的上升沿至经过一半规定时间中，各个导通脉冲密度慢慢地升高，然后随着接近该矩形波脉冲串的下降沿，各个导通脉冲的密度慢慢地下降，则各矩形波脉冲串的波形产生变形，刺激信号成为在近似低频的正弦波的信号上重叠高频的导通脉冲的波形。因此，与具有相同电流和频率的矩形波相比，可获得非常柔和的刺激感。

方案3的生物体刺激装置构成所述刺激发生部件，使其可输出所述矩形波脉冲串的时间宽度为所述导通脉冲的时间宽度100倍以上的所述刺激信号。

这样，提供给生物体的各个导通脉冲与一组该导通脉冲构成的矩形波脉冲串相比有缩短两个数量级以上的时间宽度，所以在低频信号分量产生期间中，可以将高频信号分量非常有效地提供给生物体。

附图说明

图1是表示本发明一实施例的生物体刺激装置的电路图。

图2是各部的波形图。

图3是在输出端子上连接虚设电阻情况下的刺激信号的波形图。

图4是图3的波形图的半个周期部分的放大图。

图5是人体腰部接触在输出端子间的情况下的刺激信号的波形图。

图6是表示另一变形例的方框结构图。

图7是表示以往例主要部分的电路图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的生物体刺激装置的一实施例。

根据图1来说明装置的整体结构，其中，1是将交流输入变换成稳定状态的直流输出的稳定电源，这里，将AC100V的交流电压分别变换为DC+15和DC+5V的直流电压。2是作为根据来自所述稳定电源1的DC+15V的直流电压和来自石英信号发生器3的基准时钟信号而动作的控制部件的CPU(中央运算处理装置)。众所周知，该CPU内置输入输出部件、存储部件和运算处理部件等，根据存储于存储部件中的控制序列，可将规定型式的刺激电流提供给作为生物体的人体(未图示)。

在所述CPU2的输入侧端口，连接多个开关4，作为从多个刺激模式中选择特定的刺激模式的模式选择部件。与此相对应，在CPU2的输出侧端口，连接多个LED6，作为显示选择并执行哪个刺激模式的模式显示部件。另外，在CPU2的输出侧端口上，连接作为计数显示刺激时间的时间显示部件的分段式LED7、构成刺激发生部件8的两个FET9、10、以及可改变提供给人体的刺激信号的振幅和间隔(停止期间)的可变输出电路11。再有，在本实施例中，为了简便，仅图示了一个分段式LED7，但实际上可并排设置两个或两个以上的分段式LED7。此外，例如通过共用的LCD显示器等，将所述LED6和分段式LED7一体化来进行显示也可以。

所述可变输出电路11根据来自稳定电源1的DC+15V的直流电压进行工作，根据从CPU2输出的各种控制信号，即强制刺激指令信号(HAMMAR)、刺激停止期间设定信号(INTERVAL)、刺激开始信号(START)和来自可手动操作的可变电阻14的输出电平设定信号，将在DC0V至DC+15V范围内进行了振幅调制的按规定的重复频率输出的矩形波状的可变输出信号供给刺激发生部件8。另一方面，刺激发生部件8对来自可变输出电路11的可变输出信号进行脉冲密度调制，除了作为开关部件的所述FET9、10以外，还包括将初级侧和次级侧绝缘的变压器21。具体地说，变压器21的初级线圈22将其中心抽头连接到所述可变输出电路11的可变输出线路上，同时在输出刺激信号的次级线圈23的两端上，分别连接与导针相当的一对输出端子24。此外，在源极被接地的一个FET9的漏极上，连接变压器21的初级线圈22的一端，在源极被接地的另一FET10的漏极上，连接变压器21的初级线圈22的另一端。而且，将来自CPU2的+侧PDM(脉冲密度调制)信号供给作为FET9的控制端子的栅极，将来自CPU2的-侧PDM信号供给作为FET10的控制端子的栅极。

下面，根据图2的波形图来说明上述结构具有的作用。再有，在图2中，最上段的波形是来自可变输出电路11的可变输出信号，以下表示+侧PDM信号、-侧PDM信号和输出端子24间的刺激信号的各波形。

如果通过开关4选择特定的刺激模式，并操作未图示的起动开关，则与CPU2选择的刺激模式对应的LED6点亮。此外，CPU2具有对包含刺激发生部件8和可变输出电路11的各部分进行控制的作为刺激生成部件的作用，使得可从输出端子24间输出与该选择的刺激模式一致的刺激信号。在这一连串的控制中，如果从CPU2将刺激开始信号输出到可变输出电路11，则如图2的曲线图的左侧所示，将每个周期T中重复输出具有规定时间宽度t1的振幅A1的矩形波脉冲的可变输出信号从可变输出电路11供给刺激发生部件8。再有，这里振幅A1可通过可变电阻14在DC0V至DC+15V的范围内适当可变，所以使用者容易将刺激的程度改变到期望的状态。此外，这里没有图示，但如果矩形波脉冲的周期T和时间宽度t1也可通过来自CPU2的指令来改变，则使用者更容易获得满意的刺激。而且，这可通过仅变更CPU2内的控制序列而简单地实现。

CPU2在每当从所述可变输出电路11输出矩形波脉冲时，在该矩形波脉冲的输出期间中，将具有比该矩形波脉冲频率高的分量的多个导通脉冲交替输出到FET9或FET10。此时，从其上升沿开始到经过一半的矩形波脉冲的时间宽度t1中输出矩形波脉冲，使FET9或FET10的导通脉冲的脉冲间隔(截止时间间隔)t2缓慢地变窄，脉冲密度上升，然后随着接近矩形波脉冲的下降沿，对FET9或FET10的导通脉冲的脉冲间隔t2缓慢地扩大，脉冲密度下降。

然后，在矩形波脉冲输出到变压器21的初级线圈22的中心抽头的状态下，如果从CPU2将+侧PDM信号供给FET9，则在导通脉冲的输出期间中FET9导通，使初级线圈22的一端(圆点侧)接地，在次级线圈23的一端侧(圆点侧)产生电压感应。此外，在矩形波脉冲输出到该变压器22的初级线圈22的中心抽头的状态下，如果从CPU2将-侧PDM信号供给FET10，则在导通脉冲的输出期间中，FET10导通，在初级线圈的另一侧(非圆点侧)产生电压感应。因此，如图2所示，在输出矩形波脉冲期间中，如果将导通脉冲供给FET9的栅极，则正极性的刺激信号被脉冲状地输出，在输出矩形波脉冲的期间中，如果将导通脉冲供给FET10的栅极，则负极性的刺激信号被脉冲状地输出。

这样，在输出端子24间，按与所述振幅A1成正比的电压电平，并且重复产生由FET9、10对可变输出信号的矩形波脉冲进行了脉冲密度调制的刺激信号。该刺激信号由在每个周期T中产生的时间宽度t1的矩形波脉冲串S构成，该矩形波脉冲串S正负交替地出现，从其上升沿开始到经过一半的该矩形波脉冲串S的时间宽度t1中输出矩形波脉冲串S，使各个导通脉冲间的截止时间间隔t2缓慢地变窄，脉冲密度增加，然后随着接近矩形波脉冲串S的下降沿，各个导通脉冲间的截止时间间隔t2缓慢地扩大，脉冲密度下降。再有，刺激信号输出期间，内置于CPU2中的定时器(未图示)对时间进行计测，由分段式LED9显示其结果。

产生了这样的刺激信号时的波形示于图3和图5。作为此时采样波形的刺激信号的矩形波脉冲串的重复频率为2.74kHz(重复周期To＝365μsec)，其中通过PDM调制，以2～15μsec范围的时间间隔来包含各自具有2μsec范围的时间间隔的高频信号分量的导通脉冲。图3是作为参考的输出端子24间连接500Ω的虚设电阻作为负载时的波形。图4是放大图3的波形时间轴的图。在图3和图4的情况下，在虚设电阻的两端间产生与图2所示的刺激信号大致相同的波形。与此相对，图5是将输出端子接触人体的腰部并通电时的输出端子24间的电压波形。这种情况下，由于人体恰好具有作为电容器这样的电容体的作用，所以如果提供给输出端子24间的正的高频分量的导通脉冲间的截止时间间隔t2缓慢地变窄，则充电到作为电容体的人体上的电荷量的变化缓慢地增大，其结果，输出端子24的电压波形的变化急剧，从负转换为正。然后，如果提供给输出端子24间的正的高频分量的导通脉冲间的截止时间间隔t2缓慢地扩大，则被充电到人体上的电荷量的变化缓慢地减少，输出端子24的电压波形的增加在正侧峰值时缓慢地变缓。以后，同样地，如果在输出端子24间提供因截止时间间隔t2逐渐增加而逐渐减少的负的高频分量的导通脉冲，则被充电到人体上的电荷量的变化逐渐变急后变得平缓，输出端子24的电压波形从正转换为负，在负侧峰值时缓慢地变缓。人体的充放电电压的变化形成为图5所示的正弦波状的低频，并且正负的高频信号分量的导通脉冲形成载置于该正弦波状的低频上的波形。

即，在导通脉冲间的截止时间间隔t2宽、即导通脉冲频率低的部分，相对于人体等效静电容量的充放电量减少，输出端子24间的电压波形的变化也变得平缓，而在导通脉冲窄、即导通脉冲频率高的部分，相对于人体等效静电容量的充放电量增多，输出端子24间的电压波形的变化急剧。其结果，刺激信号接受近似正弦波的低频信号的调制，形成在该低频信号上加载高频矩形波信号的波形。与具有相同电流和频率的矩形波相比，通过在该正弦波状上变形的低频信号，可以获得非常柔和的刺激感。而且，在刺激信号中载有通过FET9、10开关获得的高频矩形波信号，所以可以期待该分量的治疗效果。

此外，各个导通脉冲的时间宽度固定，通过刺激发生部件8来改变导通脉冲间的停止期间(截止时间间隔t2)，所以不存在以往那样的因PWM调制造成的幅度宽的导通脉冲。因此，零星地供给相对于人体的等效静电容量，使该充电量(通电量)缓慢地上升。因此，在高频的导通脉冲分量中，也可以获得感觉上更柔和的刺激感。

再有，为了使人体通电时的波形形成为图5所示的大致正弦波的低频分量，如上所述，最好如下构成刺激发生部件8：使多个导通脉冲构成的整体上时间宽度为t1的各矩形波脉冲串S正负交替出现，而且在从矩形波脉冲串S的上升沿至经过该矩形波脉冲串S的一半时间宽度t1中，各个导通脉冲密度以近似0°＜θ＜90°的正弦波振幅值增加的值逐渐升高，即各个导通脉冲间的截止时间间隔t2以近似所述脉冲密度的倒数的值慢慢地变窄，然后，随着接近矩形波脉冲串S的下降沿，各个导通脉冲密度跟随所述逐渐变大的数值相反地减小，即截止时间间隔t2为所述密度的倒数，缓慢地输出扩展的刺激信号。但是，除此以外，如果将可随机改变该导通脉冲间的截止时间间隔t2的时间间隔可变部件附加在CPU2的控制序列中，则对人体不仅可提供正弦波，而且例如可提供三角波和各种变形波，可获得与正弦波不同的独特刺激感。

可是，如果将上述固定的刺激信号反复提供给人体，人体会习惯于该刺激信号，存在疼痛的除去、缓和效果逐渐下降的缺点。因此，在本实施例中，作为CPU2的控制序列，在从该CPU2向可变输出电路11输出刺激停止期间设定信号期间，暂时停止刺激信号的输出，设置刺激的停止期间，或如果从CPU2向可变输出电路11输出强刺激指令信号，则如图2曲线图的右侧所示那样，从可变输出电路11向刺激发生部件8临时输出比预先设定的振幅A1大的振幅A2的矩形波脉冲，通过将具有比以前大的矩形波脉冲串S’的强刺激信号提供给人体，来消除这样的缺点。

再有，图2所示的获得脉冲密度调制的矩形波脉冲串的部件不限于图1所示的部件。例如，如图6所示，也可以包括：刺激生成部件31，每隔固定时间输出由脉冲密度不同的多个导通脉冲组成的有确定的时间宽度的矩形波脉冲串；信号反转部件32，每当从刺激生成部件31输出固定时间的矩形波脉冲串时，正负交替地反转输出该矩形波脉冲串；以及刺激发生部件33，将来自该信号反转部件32的输出信号作为刺激信号放大输出。这样的话，即使没有特意生成具有固定时间宽度t1的矩形波脉冲，也可对生物体提供以下信号：如图2所示，矩形波脉冲串S正负交替地出现，而且在从矩形波脉冲串S的上升沿至经过该矩形波脉冲串S的一半时间宽度t1中，各个导通脉冲间的截止时间间隔t2慢慢地变窄，脉冲密度升高，然后随着接近矩形波脉冲串S的下降沿，各个导通脉冲间的截止时间间隔t2缓慢扩大，脉冲密度下降。这种情况下，也可以用刺激生成部件31任意地改变矩形波脉冲串S的停止期间和振幅。而且，如果刺激生成部件31可以生成正负交替的矩形波脉冲串S，则不需要信号反转部件32。

如以上那样，在上述实施例中，在作为导针的输出端子24接触作为生物体的人体，从该输出端子24向人体流过电流而产生刺激的生物体刺激装置中，包括将重复的矩形波脉冲串S作为刺激信号输出到输出端子24的刺激发生部件8，该刺激发生部件8在所述矩形波脉冲组S的输出期间t1中，可输出可改变构成该矩形波脉冲串S的多个导通脉冲密度的刺激信号。

这种情况下，如果将包含多个导通脉冲的重复的矩形波脉冲串S作为刺激信号输出到输出端子24间，则由于人体恰好具有电容器那样的特性，所以通过高频信号分量的导通脉冲来降低其阻抗，在人体内部矩形波脉冲串S整体的波形变形，作为整体，成为低频的变形波波形。因此，与具有相同电流和频率的矩形波相比，有柔和的刺激感。而且，在各矩形波脉冲串S中包含多个比矩形波脉冲频率高的信号分量(导通脉冲)，所以可以期待基于该信号分量的宽范围的治疗、实施效果。

而且，刺激发生部件8可任意地改变构成矩形波脉冲串S的多个导通脉冲的密度，所以可根据导通脉冲密度的高低，以最好的状态来变形生物体内的低频波形。而且，在各矩形波脉冲串S的输出期间中，各个导通脉冲的时间宽度固定，由刺激发生部件8来改变导通脉冲间的停止期间(截止时间间隔t2)，所以不仅不存在宽度宽的导通脉冲，而且零星地供给相对于人体的等效静电容量的充电电流，充电量缓慢地上升，在感觉上可以获得更柔和的刺激感。

此外，本实施例的刺激发生部件8输出可改变多个导通脉冲密度的刺激信号，使整体上有规定的时间宽度t1的矩形波脉冲串S正负交替地出现，在从矩形波脉冲串S的上升沿至经过一半所述规定的时间宽度t1中，导通脉冲的密度慢慢地升高，然后随着接近该矩形波脉冲串S的下降沿，导通脉冲的密度慢慢地下降。

如果刺激发生部件8输出这样的刺激信号，则各矩形波脉冲串S的波形产生变形，刺激信号成为在低频的近似正弦波的信号上重叠高频的导通脉冲的波形。因此，与具有相同电流和频率的矩形波相比，可以获得非常柔和的刺激感。

在本实施例中，以可输出矩形波脉冲串S的时间宽度t1为导通脉冲的时间宽度的100倍以上的刺激信号来构成刺激发生部件8。

这样的话，提供给人体的各个导通脉冲与一组该导通脉冲构成的矩形波脉冲串相比有缩短两个数量级以上的时间宽度，所以在低频信号分量产生期间中，可以将高频信号分量非常有效地提供给人体。

此外，本实施例的特别在图1中示出的刺激发生部件8包括：作为开关部件的FET9、10，使所述矩形波脉冲导通、截止，生成包含多个比矩形波脉冲频率高的分量的矩形波脉冲串S；以及作为脉冲密度控制部件的CPU2，将开关该FET9、10的PDM数字信号(+侧PDM信号和-侧PDM信号)供给FET9、10的栅极。

这样，在使刺激信号的各矩形波脉冲串S变形中，仅对作为开关部件的FET9、10供给导通或截止的PDM数字信号就可以，不需要以往那样的用于获得正弦波状的波形的模拟电路(以往例的D/A电路102和放大电路103)。因此，在以往输出正弦波的电路中，需要几十个晶体管和电阻、电容器等部件，而在本实施例中，一对FET9、10取代它们就可以，可以简化作为刺激信号的输出电路的刺激发生部件8的结构。此外，基于开关部件的脉冲密度调制的其功率效率也非常高，例如可用无刷DC伺服电机的电流控制来证实。

另外，本实施例的CPU2包括强刺激指令部件，该部件将比预先设定的所述矩形波脉冲的振幅A1大的振幅A2的所述矩形波脉冲临时输出到刺激发生部件8，通过该强刺激指令部件，将具有比以前大的矩形波脉冲串S’的强烈的刺激信号提供给人体，从而防止人体习惯于刺激信号。此外，本实施例的CPU2还包括临时停止输出矩形波脉冲进而临时停止输出刺激信号的刺激停止指令部件，所以在这方面也可以防止人体习惯于刺激信号。特别是根据可相互随机地改变上述矩形波脉冲的振幅A2和刺激信号的停止期间的结构，可以更有效地防止人体对刺激信号的习惯。而且，总线强刺激指令部件和刺激停止指令部件、或所述脉冲密度控制部件都通过作为共用的控制部件的CPU2的控制序列来构成，所以还具有电路结构不复杂的优点。

再有，本发明不限定于上述实施例，可进行各种变形实施。本发明的矩形波脉冲串S的重复频率、各个矩形波脉冲串S的时间宽度t1、脉冲密度即各导通脉冲间的截止时间间隔t2等可根据需要而比较自由地变更。

方案1的生物体刺激装置将导针接触生物体，从该导针向生物体流过电流而产生刺激，该装置包括将重复的矩形波脉冲串作为刺激信号输出到所述导针的刺激发生部件，其特征在于，所述刺激发生部件在所述矩形波脉冲串的输出期间，输出使构成该矩形波脉冲串的多个导通脉冲的密度可变的所述刺激信号，这种情况下，可以获得宽的治疗、实施效果，同时可获得更柔和的刺激感。

方案2的生物体刺激装置包括输出可改变所述多个导通脉冲密度的所述刺激信号的所述刺激发生部件，使整体上有规定的时间宽度的所述矩形波脉冲串正负交替出现，在从所述矩形波脉冲串的上升沿经过一半所述规定时间中，所述导通脉冲密度慢慢地升高，然后随着接近该矩形波脉冲串的下降沿，所述导通脉冲的密度慢慢地下降，这时的刺激信号成为在近似低频的正弦波的信号上重叠高频的导通脉冲的波形，所以可获得非常柔和的刺激感。

本发明方案3的生物体刺激装置构成所述刺激发生部件，使其可输出所述矩形波脉冲串的时间宽度为所述导通脉冲的时间宽度100倍以上的所述刺激信号，在产生低频的信号分量期间中，可将高频的信号分量非常有效地提供给生物体。

Claims

1.一种生物体刺激装置，使导针接触生物体，从该导针向生物体流过电流而产生刺激，其特征在于，该装置包括：刺激生成部件，每隔固定时间输出由脉冲密度不同的多个导通脉冲组成的具有确定的时间宽度的矩形波脉冲串；信号反转部件，每当从所述刺激生成部件输出固定时间的矩形波脉冲串时，使该矩形波脉冲串被正负反转地输出；以及刺激发生部件，将重复的矩形波脉冲串作为刺激信号输出到所述导针，

所述刺激发生部件在每周期发生的时间宽度中，交替地出现由多个导通脉冲构成的正矩形波脉冲组和由多个导通脉冲构成的负矩形波脉冲组，在各个矩形波脉冲组中，将各个导通脉冲的时间宽度设为一定，并变化导通脉冲间的停止期间，在所述矩形波脉冲串的输出期间，输出使构成该矩形波脉冲串的多个导通脉冲的密度可变的所述刺激信号，

同时所述刺激发生部件输出可改变所述多个导通脉冲密度的所述刺激信号，使整体上有规定的时间宽度的所述矩形波脉冲串正负交替出现，在从所述矩形波脉冲串的上升沿至经过一半所述规定的时间宽度中，所述导通脉冲密度慢慢地升高，然后随着接近该矩形波脉冲串的下降沿，所述导通脉冲的密度慢慢地下降。

2.如权利要求1所述的生物体刺激装置，其特征在于，所述刺激发生部件输出所述矩形波脉冲串的时间宽度为所述导通脉冲的时间宽度100倍以上的所述刺激信号。

3.如权利要求1所述的生物体刺激装置，其特征在于，所述刺激发生部件包括：开关部件，使矩形波脉冲导通、截止，生成包含多个比矩形波脉冲频率高的信号分量的矩形波脉冲串；以及脉冲密度控制部件，将开关该开关部件的脉冲密度调制数字信号供给该开关部件。

4.如权利要求3所述的生物体刺激装置，其特征在于，所述脉冲宽度控制部件由CPU的控制序列构成。

5.如权利要求3所述的生物体刺激装置，其特征在于，还包括以比预先设定的振幅大的振幅临时输出所述矩形波脉冲的强刺激指令部件。

6.如权利要求5所述的生物体刺激装置，其特征在于，所述强刺激指令部件由CPU的控制序列构成。

7.如权利要求1所述的生物体刺激装置，其特征在于，还包括临时停止所述刺激信号的输出的刺激停止指令部件。

8.如权利要求7所述的生物体刺激装置，其特征在于，所述刺激停止指令部件可以随机地改变所述刺激信号的停止期间。

9.如权利要求7所述的生物体刺激装置，其特征在于，所述刺激停止指令部件由CPU的控制序列构成。

10.如权利要求9所述的生物体刺激装置，其特征在于，所述刺激停止指令部件可以随机地改变所述矩形波脉冲的振幅。