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電流、幅、周波数、波形から何が分かる？

それぞれが別の問いに答えます。2つの仕様が同じ数値でも、異なる信号を表す場合があります。以下の定義は電極による刺激に関するもので、超音波の周波数やRF出力に関するものではありません。[1] [2]

2つの架空の文書記載を考えます。「幅：1つの相」と「幅：二相パルス全体」です。印刷された持続時間が同じでも、同じタイミングを表すわけではありません。同様に「強度：50%」も、メーカーが文書で対応関係を示さない限り、実際の電流は不明です。どちらの記載も推奨設定ではありません。

パルスの概念図

相は、パルスのうち一方向に流れる部分です。単相パルスにはそのような相が1つあり、二相パルスには極性が逆の相が2つあります。矩形、傾斜形、その他の形状は、振幅が時間とともにどう変化するかを表します。[4]

電流
   +          ┌──────┐
   0 ─────────┘      └───┐      ┌────────→ 時間
   −                    └──────┘
              相A  間隔 相B
              |<--- パルス全体の時間 --->|

相幅は、相Aまたは相Bの持続時間を表します。パルス全体の持続時間は、パルス全体に関する値です。2012年のNMESレビューは、二相パルスの持続時間を両方の相を考慮して説明しています。技術仕様書では、記載された合計時間にここで示した相間の間隔が含まれるかも明確にすべきです。定義を推測せず、ラベル付きの波形記録を求めてください。[2]

電荷のバランスは幅とは別の問題

理想的な矩形電流相では、相の電荷は電流と相の持続時間の積に等しくなります。形状が変化する場合、電荷は電流と時間の曲線の下の面積です。逆極性の相は、幅や高さが異なっても等しい電荷を持つことがあります。「二相」は2つの極性を意味するだけで、それ自体では正味電荷がゼロであることを確認できません。[1]

これらは波形記録を解釈する方法であり、家庭で安全性を計算する方法ではありません。記載された正味電荷や相電荷は、機器の取扱説明書や適切に文書化された出力評価の代わりにはなりません。

パルス列、休止、ランプは異なる時間尺度を使う

単一のパルスは1回の事象にすぎません。パルス列はパルスの連続です。プログラムはオン期間にパルス列を出力し、オフ期間に休止して、その後繰り返すことがあります。バーストはまとまったパケットです。文書には、含まれるパルス数とパケットの反復頻度を明記すべきです。[1]

パルス周波数は、単純なパルス列の内部での反復を表します。パルス列のオン／オフ時間は、より長い周期を表します。仕様に搬送周波数も記載されている場合、それをパルスやバーストの反復率の代わりにしないでください。波形のどの部分を表すか確認してください。

単純に繰り返すオン／オフ周期では、パルス列レベルのオン時間の割合は、オン時間をオン時間とオフ時間の和で割った値です。これは各パルス間隔の中で電流が流れる時間の割合とは異なります。したがって「デューティサイクル」という語には、時間尺度の明記が必要です。[2]

ランプは、目標に近づく、または目標から離れる緩やかな変化を表します。仕様書には、振幅、周波数、その他のどの量が変化するかを示すべきです。NMESレビューは、力と疲労に関連してタイミングやパルスパターンを論じています。神経障害を含むリハビリテーションの状況を扱っており、すべての消費者に共通する休止比率を定めたものではありません。[2]

電流の定格に負荷条件の明記が必要な理由

負荷は、出力を測定するときの電気的条件です。試験用の抵抗器は試験条件であり、皮膚、電極の接触、組織の完全なモデルではありません。試験条件のない最大電流値は不完全です。

FDAの1999年の技術ガイダンスは、500 Ω、2 kΩ、10 kΩなどの指定負荷における波形記録と電流／電圧出力を求めています。これらは報告のための条件であり、使用者が再現する目標ではありません。このガイダンスは、電流制御機器と電圧制御機器を区別しています。[1]

電流制御の電源は、動作能力の範囲内で目標電流を維持するよう電圧を調整します。電圧制御の電源は電圧を制御するため、電流は負荷に応じて変化します。どちらの名称だけでも、快適性や安全性は証明できません。[4]

画面表示と出力を結び付ける文書を求める

• 正確なモデル、出力モード、対応する電極またはアクセサリー。
• 時間に対する電流または電圧を示す、ラベル付きの波形。
• 振幅の定義、負荷、単位、許容出力範囲。
• 相幅、パルスの反復率、パルス列やバーストのタイミング。
• 意図する用途、使用者の適格性、制限を定義する取扱説明書。

これらは文書についての確認事項であり、自分の身体で機器を測定する指示ではありません。画面のパーセント表示は、物理的な意味が文書化されるまで、インターフェース上の値として読むべきです。

仕様が完全でも証明できないこと

信号が十分に記述されていれば、何が出力されたかは分かります。しかし、特定の一般消費者向け機器が主張された美容効果をもたらすことは証明できません。

Doucet、Lam、Griffinのレビューは、骨格筋機能とリハビリテーションのためのNMES/FESを扱っています。臨床および実験の場面で、筋の動員、力、疲労を論じています。そこでの対象集団、用途、評価項目は、サロンのパッドや家庭用美容アクセサリーの検証ではありません。[2]

ピリピリ感、目に見える収縮、測定された筋力、周囲径、脂肪の厚さは、それぞれ異なる問いに答えます。収縮は脂肪減少や体重減少の測定ではありません。FDAの消費者向け情報も、筋肉に関連する用途と減量の宣伝を区別しています。個別機器の認可は、実際の記録と意図する用途に照らして確認する必要があります。[3]

この解釈は電極によるEMSの範囲に限ってください。出力と目的が文書化されていない状態で、その根拠を経皮的電気神経刺激（TENS）、マイクロカレント、DDSと表示された機器に転用しないでください。磁気HIFEMシステムは本記事の対象外であり、その結果は、ここで説明した電極信号の根拠にはなりません。

プログラムを解釈する前に信号を読む

有用なEMS仕様書は、振幅、相とパルスのタイミング、反復、波形、負荷を、正確なモードとアクセサリーに結び付けます。その関連のどれかが欠けていれば、不明として記録してください。パラメータの理解は文書の理解への一歩であり、別の機器の臨床使用手順を借用する許可ではありません。