JP5517261B2 - ガスミスト圧浴システム - Google Patents

Description

本発明は、炭酸ガス、又は酸素、又は炭酸ガスと酸素の混合ガス（以下、「ガス」という）と液体を粉砕溶解させたミスト（以下、「ガスミスト」という）を、所定の圧力値以上で生体の皮膚及び粘膜に直接接触させることにより、皮膚及び粘膜からのガスの吸収効率を向上させるガスミスト圧浴システムに関する。

従来から、炭酸ガス（二酸化炭素：ＣＯ_２）は、水に溶けやすい（水溶性）だけでなく油にも溶けやすい（脂溶性）という性質を双方併せ持つおかげで、水と油の混じったような生体の皮膚及び粘膜に触れるだけでその皮下に浸透し、浸透部位の血管を拡張させて血液循環を改善する作用があることが知られている。そしてこの血行促進作用により、血圧降下、代謝の改善、疼痛物質や老廃物の排除促進等、様々な生理的効果を発揮する。また、抗炎症、抗菌作用も有している。このため、近年、炭酸ガスは医療目的のほか、健康増進、美容促進といった点からも広く注目を集めている。

生体の組織中で炭酸ガスは、赤血球内のヘモグロビンに結合して運ばれた酸素を放出させる働きがある。炭酸ガス濃度の高いところでは、赤血球はより多くの酸素を放出する。このように、赤血球による細胞への酸素の供給は、主に炭酸ガスがコントロールしている。つまり、炭酸ガスなしでは、ヘモグロビンは酸素が結合したままの状態となり、細胞は酸素を受け取ることができなくなってしまう。このように、炭酸ガスは、細胞の活動の結果出てくる老廃物のように思われがちだが、実は体の中で非常に重要な役割を果たしている。

また、昨今、高濃度酸素が新陳代謝の活性、血行促進、疲労回復、血圧の安定等に効果があることが広く知られるようになった。このほかに酸素は、酸化作用による殺菌、滅菌効果をも有している。

炭酸ガスを生体に吸収させるための従来技術として、最も広く利用されているのは、（１）水中で炭酸ガスを発生する入浴剤である。この入浴剤は、浴槽内の湯中に投入すると入浴剤に含まれる炭素塩と酸が反応することにより炭酸ガスを発生させ、湯中に溶解させる。この湯中に溶解した炭酸ガスが入浴する人の皮膚に接触して皮下に浸透し、上記のような生理的効果を発揮する。

さらに、炭酸ガスをより多く生体に接触させる従来技術として、（２）炭酸ガス入浴装置が知られている。これは、湯中に炭酸ガスを噴出、拡散させて、高濃度に溶解させる装置である。そして炭酸ガスが溶解した浴湯に入浴することにより、上記入浴剤と同様に炭酸ガスを直接皮膚に接触させる。

また、（３）人体表面の一部に装着し人体表面とともに密閉空間を形成するカバーを人体に装着し、その密閉空間内に炭酸ガス供給手段から炭酸ガスを導入して炭酸ガス浴を行う血行促進装置（例えば、特許文献１）もこれまでに開示されている。

さらに、（４）炭酸ガス供給手段と、加圧手段と、人体の皮膚を覆い炭酸ガスを所定の圧力値以上で人体の皮膚に接触させるための被覆部材とを少なくとも備える炭酸ガス圧浴装置が、本発明者によりこれまでに提案されている。

また、酸素を生体に吸収させるための従来技術としては、（５）高濃度酸素入浴装置が知られている。これは、炭酸ガス入浴装置同様、湯中に酸素を噴出、拡散させ、これに入浴することにより、酸素を直接皮膚に接触させる装置である。

特開平０７−１７１１８９号公報

しかしながら、上記（１）、（２）、（５）の従来技術は何れも入浴時において浴湯の中に炭酸ガスや酸素を溶け込ませ、生体の皮膚から炭酸ガスや酸素を吸収させようとするものである。そのため、入浴時にしか使用できないという難点があった。また、炭酸ガスは水に溶けやすい一方で水から発散しやすいため、浴湯に溶解させるために多量の炭酸ガスを消費しても、皮膚からの吸収率は決して高くないという問題もある。

一方、上記（３）、（４）の従来技術は、直接炭酸ガスを生体に接触させるため、（１）、（２）の従来技術と比較して効果が高く、効率も良い。しかし、被覆部材（カバー）内に導入する炭酸ガスや酸素の量、圧力、及びミストの量等を最適に制御することは、上記従来の装置では特になされていなかった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みて、ガス及び液体の量、圧力等を制御し最適な状態でガスミストを生体の皮膚及び粘膜から吸収させることができるガスミスト圧浴システムを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、所定値以上の濃度の炭酸ガス（以下、「ガス」という）と液体を粉砕溶解させたミスト（以下、「ガスミスト」という）を生体の皮膚及び粘膜に接触させるためのシステムであって、ガス供給手段と、液体供給手段と、天面が湾曲しているドーム型形状を有して且つ底面が曲面で構成されており、内部に前記液体供給手段からの液体を貯留するガスミスト発生槽と、超音波振動を発生する超音波振動子と、前記ガスミスト発生槽の液体からは遮断されており前記超音波振動子の超音波振動を前記ガスミスト発生槽の底面に伝達するための別の液体を貯留する超音波伝達槽と、前記ガスミスト発生槽に貯留された液体中に前記ガス供給手段からのガスを放出させる第１ガス供給口と、前記貯留された液体の液面の上方に前記ガス供給手段からのガスを放出させる第２ガス供給口と、前記貯留された液体が前記超音波振動を受けることにより生成される前記ガスミストが対流で上昇して排出されて行くよう前記ドーム型形状の略頭頂部に形成されたガスミスト排出口と、前記生体の皮膚及び粘膜を覆い、前記ガスミスト排出口から供給されたガスミストを内部に封入する空間を形成する生体カバー部材と、から構成され、前記生体カバー部材内のガスミストを所定の圧力値以上で生体の皮膚及び粘膜に接触させることを特徴とするガスミスト圧浴システムを提供する。

なお、本願においては、液体を粉砕し微細な液滴にして気体（炭酸ガス、又は酸素、又は炭酸ガスと酸素の混合ガス）と接触混合させることを、粉砕溶解という。

ここで、上記本発明のガスミスト圧浴システムは、前記ガス、液体、及びガスミストの供給状態を計測するセンサと、そのセンサの計測値に基づき前記ガス、液体、及びガスミストの供給制御を行う制御手段と、をさらに備えるのが好適である。

また、上記本発明のガスミスト圧浴システムは、前記生体カバー部材を加圧する加圧手段をさらに備えるのが好ましい。

ここで、前記制御手段は、前記ガスミストを間歇的に前記生体カバー部材内に供給して、その生体カバー部材をインターバル加圧（パルス加圧）するようにしても良い。あるいは、前記加圧手段が、前記生体カバー部材を間歇的に押圧してその生体カバー部材をインターバル加圧（パルス加圧）するようにしても良い。

なお、前記液体は、水、イオン水、生理食塩水、オゾン水、精製水、又は滅菌精製水の何れか一つ又は複数の組み合わせであるのが最適である。そして、前記液体は、メンソール、ビタミンＥ、ビタミンＣ誘導体、レチノール、麻酔薬、シクロデキストリン、光触媒、光触媒とアパタイトの複合体、ヒアルロン酸、コエンザイムＱ１０、シードオイル、プロポリス、エタノール、グルコン酸クロルヘキシジン、両性界面活性剤、塩化ベンザルコニウム、酢酸アルキルジアミノエテルグリシン、次亜塩素酸ナトリウム、過酢酸、セスキ炭酸ナトリウム、シリカ、ポピドンヨード、炭酸水素ナトリウム、高濃度炭酸泉剤、抗アレルギー剤、抗炎症剤、解熱鎮痛剤、抗真菌剤、抗インフルエンザウィルス剤、抗ガン剤、血圧降下剤、化粧剤、増毛剤、発毛剤、又は育毛剤のうち、何れか一つ又は複数をさらに含有するのが好ましい。

また、前記液体は、加熱された状態で前記ガスミスト供給手段に供給されるのが好適である。そして、前記ガスミスト供給手段から前記生体カバー部材内に供給される前記ミストの粒径は、１０μｍ以下であるのが良い。

なお、前記制御手段は、ガスミスト圧浴時に前記生体カバー部材内の圧力を１．０２乃至２．５気圧に保持するのが好適である。

また、前記ガスミスト供給手段が供給するミストに電荷を付与する電荷付与手段をさらに備えても良い。このとき、前記電荷は、マイナス電荷であるのが好適である。

また、前記ガスミスト供給手段が、前記生体カバー部材内へガスミストを供給するためのガスミスト供給管を有し、このガスミスト供給管が、管内に付着した液滴を除去するためのフィルターを備えるのが好適である。さらにこのガスミスト供給管の全部又は一部は、ジャバラ状の管から構成されるのが好適である。また、このガスミスト供給管には、逆止弁を設けるのが良い。

また、前記生体カバー部材のガスミストの供給口にも、逆止弁を設けるのが好ましい。

さらに、前記ガスミスト発生槽内には、前記ガスミストを微細化するための細孔が設けられたプレートを一又は複数配置するのが好ましい。

また、前記制御手段は、前記生体カバー部材内の圧力値が所定値以上になった際は前記ガス供給手段からのガスの供給を停止するようにするのが良い。

本発明のガスミスト圧浴システムによれば、制御装置により生体圧浴カバー内のガスミストの量、圧力等を制御可能なため、常に最適な状態でガスミスト圧浴を行うことができる。

また、生体圧浴カバー内への加圧が容易で、ガスの経皮吸収をより効率的に行うことが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係るガスミスト圧浴システムの全体概略図である。 本発明に係るガスミスト圧浴システムに用いられるガスミスト供給管の一例を示す模式図である。 本発明に係るガスミスト圧浴システムのガスミスト供給装置内に配置されるプレートの一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るガスミスト圧浴システムにおける生体圧浴カバーの形状例（その１）を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るガスミスト圧浴システムにおける生体圧浴カバーの形状例（その２）を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るガスミスト圧浴システムにおける生体圧浴カバーの形状例（その３）を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係るガスミスト圧浴システムの全体概略図である。 本発明の第２の実施形態に係るガスミスト圧浴システムにおける生体圧浴カバーの形状例（その１）を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係るガスミスト圧浴システムにおける生体圧浴カバーの形状例（その２）を示す模式図である。 本発明の第３の実施形態に係るガスミスト圧浴システムの全体概略図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係るガスミスト圧浴システムの全体概略図である。この図に示すように、本実施形態のガスミスト圧浴システムは、ガス供給手段１１と、液体供給手段２１と、内部に液体を貯留して、その貯留された液体中にガス（炭酸ガス、又は酸素、又は炭酸ガスと酸素の混合ガス）を放出させつつ超音波振動を加えることにより、ガスと液体とを粉砕溶解したガスミストを発生させて加圧供給するガスミスト供給装置３１と、供給されたガスミストを内部に封入する空間を形成する生体圧浴カバー４１と、ガスミストの生成及び供給制御を行う制御装置５１と、から構成される。

ガス供給手段１１は、ガスミスト供給装置３１のミスト発生槽３２１に貯留された液体中にガスを供給する。ただし、生体圧浴カバー４１内に十分にガスミストが供給されている場合は、図１の破線で示すように貯留された液体中ではなくガスミスト供給装置３１の貯留部３２へ直接ガスを供給し、生体圧浴カバー４１へガスを送る。このガス供給手段１１としては、ガスボンベを用いるのが最適である。ガス供給手段１１には、ガスの圧力調整のためのレギュレータ１２が設けられている。なお、図示は省略するが、ガス供給手段１１には、ガスを加温するためのヒータや、温度制御のための温度計を配置しても良い。

液体供給手段２１は、ポンプ等から構成され、ガスミスト供給装置３１に液体を供給する。この液体としては、水、イオン水、生理食塩水、オゾン水、精製水、滅菌精製水を用いるのが好適である。さらに、これらの液体に使用者の疾患、症状等に有効な薬剤を含有させても良い。薬剤とは、例えば、抗アレルギー剤、抗炎症剤、解熱鎮痛剤、抗真菌剤、抗インフルエンザウィルス剤、抗ガン剤、血圧降下剤、化粧剤、増毛剤、発毛剤、育毛剤等が挙げられる。さらに、清涼作用のあるメンソールや、血行を促進させるビタミンＥ、皮膚組織に吸収されやすく美肌効果の高いビタミンＣ誘導体、皮膚の角化作用を正常にし粘膜を保護するレチノール、粘膜への刺激を和らげるための麻酔薬、臭気を除去するためのシクロデキストリン、殺菌、消炎効果のある光触媒、又は光触媒とアパタイトの複合体、保水力に優れ肌の保湿効果を有するヒアルロン酸、細胞を活性化し免疫力を向上させるコエンザイムＱ１０、抗酸化物質や多量の栄養素を含むシードオイル、抗酸化作用、抗菌作用、抗炎症作用、鎮痛・麻酔作用、免疫作用等を有するプロポリス等を単独あるいは複数組み合わせて混合して、ガスの生理作用との相乗効果を生じさせることも可能である。あるいは、エタノール、グルコン酸クロルヘキシジン、両性界面活性剤、塩化ベンザルコニウム、酢酸アルキルジアミノエテルグリシン、次亜塩素酸ナトリウム、過酢酸、セスキ炭酸ナトリウム、シリカ、ポピドンヨード、炭酸水素ナトリウムを添加しても良い。さらに、炭酸塩と有機酸を主成分とする高濃度炭酸泉剤（有効成分の一例としては、硫酸塩、炭酸塩、有機酸、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム）を添加しても良い。

なお、この液体供給手段２１には、液体を加温する（例えば水を４０℃程度の湯にする）ためのヒータ（図示せず）や、温度制御のための温度計（図示せず）を配置するのが望ましい。

ガスミスト供給装置３１は、ガス、液体及びガスミストを貯留する貯留部３２と、超音波振動を発生する超音波振動子３３と、生成されたガスミストを排出するガスミスト排出口３４とを備えている。また、貯留部３２は、ガスミストを発生させる液体を貯留するミスト発生槽３２１と、このミスト発生槽３２１に超音波振動子３３の超音波振動を伝達するための液体を貯留する超音波伝達槽３２２とを備えている。さらに、図示は省略したが、ガス供給手段１１、液体供給手段１２からのガス、液体をミスト発生槽３２１へ導入するためのガス供給口、液体供給口がそれぞれ設けられている。

貯留部３２には液体容器３２３が、その底面３２３Ａが貯留部３２の底面３２Ａに接触しないよう所定の間隔を設けて配置される。そして、この液体容器３２３により、貯留部３２がミスト発生槽３２１と超音波伝達槽３２２とに分割されている。図１に示すように、超音波振動子３３側が超音波伝達槽３２２であり、この超音波伝達槽３２２には、超音波振動を伝達するため液体（好適には水）が充填される。この液体は液体供給手段２１から供給される液体であっても良い。液体容器３２３上がミスト発生槽３２１であり、ここに液体供給手段２１からの液体とガス供給手段１１からのガスが供給される。ミスト発生槽３２１と超音波伝達槽３２２とは液体容器３２３によって完全に隔てられているため、それぞれの内部の液体等は行き来することができない構成とする。液体容器３２３は、超音波振動を効率よく受けるために０．２乃至０．３ｍｍ程度の薄さのプラスチックから形成されるのが好適である。液体容器３２３は貯留部３２から容易に取り外し可能とする。

貯留部３２のミスト発生槽３２１に貯留された液体中には、ガス供給手段１１から供給されるガスが放出される。液体中にガスを放出することにより、液体にガスを溶解させることができる。このガスが溶解したミスト発生槽３２１の液体に、超音波振動子３３により超音波振動を加える。超音波振動は、超音波伝達槽３２２内の液体から液体容器３２３を介してミスト発生槽３２１内の液体に伝わり、ここからガスミストが発生する。

超音波振動子３３は圧電素子を備え、その振動面が貯留部３２（超音波伝達槽３２２）に露出して直接超音波伝達槽３２２の液体に接触するか、貯留部３２（超音波伝達槽３２２）の底面に密着するように配置されている。圧電素子を作動させると超音波振動がミスト発生槽３２１の液体に伝達され、それにより液面から微細な液滴が発生し、供給されたガスと粉砕溶解されてミストとなる。このとき生成されるミストの粒径は微細であることが望ましく、具体的には１０μｍ以下であるのが最適である。

生成したガスミストは貯留部３２（ミスト発生槽３２１）内に広がり、ガスの対流に従ってガスミスト排出口３４から排出される。ここで、貯留部３２は、図１に示すように湾曲面を有する上部に向かって凸なドーム型形状であるのが好ましい。そして、ドーム型の略頭頂部にガスミスト排出口３４を設ける。このような形状にすることにより、ミストが貯留部３２の内壁上部に接触して液体に戻り貯留部３２（ミスト発生槽３２１）に落下するのをできるだけ妨げながら、より多くのガスミストを貯留することが可能となる。

ガスミスト排出口３４から排出されたガスミストは、ガスミスト供給管３５を介して生体圧浴カバー４１内に供給される。ガスミスト供給管３５は、生体圧浴カバー４１の供給口４３に接続されている。このガスミスト供給管３５には、管内に付着する余分な液滴を除去する液滴除去フィルター３６が設けられている。また、このガスミスト供給管３５の内部には、図示しないがガスミスト及びガスの逆流を防止するための逆止弁を設けるようにする。

さらに、ガスミスト供給管３５は、図２に示すように、その全部又は一部が管径の太い柔軟なジャバラ状の管３５Ａから構成されるのが好適である。このようなジャバラ状の管３５Ａで構成すれば、自在に曲がり、伸縮させることもできるため、使用者の動きを制限することもない。また、ガスミスト供給管３５を流れるガスミストが次第に液化してもジャバラの凹凸部にその液体を取り除くことが可能となる。

なお、ガスミスト供給装置３１の貯留部３２（ミスト発生槽３２１側）には、図３（a）に示すように、一枚または複数枚（図３では、例として二枚）のプレート３１Ａ、３１Ｂを設けるようにしても良い。プレート３１Ａ、３１Ｂには、図３（ｂ）、（ｃ）に示すようにそれぞれ複数の細孔が設けられており、生成されたガスミストがこの細孔を通ることでさらに微細化する。このとき、上に位置するプレート３１Ａと下に位置するプレート３１Ｂとでは、上のプレート３１Ａの細孔の径が、下のプレート３１Ｂの細孔の径に比べてより小さくなるようにするのが好適である。

生体圧浴カバー４１は、生体（ここでは例として、人体の下肢）の皮膚及び粘膜を覆い、ガスミスト及びガスを内部に封入する空間を形成できるカバーである。この生体圧浴カバー４１は、耐圧性、非通気性、非透湿性素材から構成される。例えば、天然ゴム、シリコンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリアミド系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等からなるのが好適である。そして、ガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口４３を備えている。この供給口４３の内部にはガスミスト及びガスの逆流を防ぐための逆止弁が設けられている。また、生体圧浴カバー４１には、内部の圧力を調整するため、ガス及びガスミストを排出できる開口や弁を設けるようにしても良い。そして、これらの圧力調整は手動で行われても良いが、後述する圧力計６１の計測値に基づき、ガスやガスミストの供給制御とともに制御装置５１により自動的に行われるのが望ましい。また、生体圧浴カバー４１内が一定圧力以上になると自動的に弁が開く安全弁（逃し弁）を設けるようにしても良い。

生体圧浴カバー４１内には、その内部の圧力を計測するための圧力計６１が設置されている。制御装置５１は、生体圧浴カバー４１内の圧力値を１気圧以上（より好適には１．０２〜２．５気圧程度）に保つため、この圧力計６１の計測値に基づき、ガスミスト及びガスの供給を制御する。例えば、ガス供給手段１１、ガスミスト供給装置３１からのガスやガスミストの供給を調整、停止したり、生体圧浴カバー４１からガスミストやガスを排出したりする。また、生体圧浴カバー４１の内部には生体圧浴カバー４１内の温度を計測するための温度計６２が設置されている。制御装置５１は、生体圧浴カバー４１内を温浴効果が得られる設定温度（例えば３８℃程度）に保つため、温度計６２の計測値に基づき液体供給手段２１に設けられたヒータのオン・オフ等を行う。

生体圧浴カバー４１の開口部には、生体（ここでは人体の下肢）への着脱を可能にするとともに内部に封入したガスミスト及びガスの漏出を防ぐための止着部４２が設けられている。止着部４２は、例えば伸縮性のある面ファスナーにより構成されるのが好適である。あるいは紐やゴム等を単独、又は組み合わせて用いても良い。さらに、生体圧浴カバー４１内の密閉性を高めるため、生体圧浴カバー４１の内側面（止着部４２の内側面等）に使用者の皮膚に粘着する素材を配置しても良い。この粘着素材は、例えばポリウレタンやシリコンゴム等からなる粘弾性ゲルであるのが好ましい。さらにこの粘着素材は取り外し可能に設けられ、使用の都度あるいは粘性が低くなれば交換できる構成とするのが良い。

制御装置５１は、ＣＰＵ、メモリ、ディスプレイを備えたコンピュータから構成される。そして、ガス供給手段１１から供給されるガスの圧力調整やオン・オフ切替、液体供給手段２１からの液体の供給圧調整や温度調整、供給のオン・オフ切替、ガスミスト供給装置３１の超音波振動子３３のオン・オフ切替、ガスミストの供給のオン・オフ切替等々の各種制御を行い、最適な状態でガスミスト圧浴が行えるようにする。特に、生体圧浴カバー４１内の圧力値が所定値以上になった場合、制御装置５１によりガス供給手段１１のガスの供給を停止するように構成するのが好適である。

そこで、本実施形態のガスミスト圧浴システムを用いてガスミスト圧浴を行う際には、生体圧浴カバー４１を生体（ここでは人体の下肢）に固定して密閉する。ガスミスト供給装置３１の超音波伝達槽３２２には予め所定量の液体（好適には水）を注入しておく。そして、ガスミスト供給装置３１のミスト発生槽３２１へ、液体供給手段２１から液体を供給し、次いでこの液体中にガス供給手段１１からガスを供給する。次いで、超音波振動子３３をオンすることにより、超音波伝達槽３２２を介してミスト発生槽３２１へ超音波振動が伝わり、ミスト発生槽３２１からガスミストが発生する。その際制御装置５１は、液体及びガスの供給圧や量、温度等の調整を行う。生成したガスミストは、供給口４３から生体圧浴カバー４１内へ供給される。生体圧浴カバー４１内にミストが十分に充填された場合は、ガスをミスト発生槽３２１に貯留された液体中ではなくミスト発生槽３２１に直接供給する。このとき、生体圧浴カバー４１内にはガスが約９５−９７％、液体が約３−５％の割合で存在するようにするのが好適である。ミスト中には約４０ｐｐｍの濃度でガスが溶解し、その気泡サイズが約２３２ｐｍ程度となるのが好ましい。制御装置５１は圧力計６１、温度計６２の計測値から、生体圧浴カバー４１内が最適な加圧、加温状態（約１．０２〜２．５気圧、約３８℃）となったらガスミスト又はガスの供給を一旦停止し、その状態でガスミスト圧浴を行う。

なお、上記ではガスミスト圧浴を行う生体の部位として、人体の下肢を例にとって説明したが、本発明は様々な部位に適用することができる。その場合、対象とする部位に合わせた形状の生体圧浴カバー４１を用いて最適なガスミスト圧浴を行うようにする。

図４〜６に様々な生体圧浴カバー４１の形状の例を示す。まず、図４に人体の上半身用の生体圧浴カバー４１Ａの概略を示す。この生体圧浴カバー４１Ａは、上半身全体を覆い包む形状をしており、腰部の開口には着脱を可能にするとともに内部に封入したガスミスト及びガスの漏出を防ぐための止着部４２Ａが設けられている。また、首部の開口にも同様に止着部４４Ａが設けられている。なお、４３Ａはガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口である。

図５は、生体のさらに局所的な部位を覆う生体圧浴カバー４１の形状の例を示している。図５（ａ）は、人体の片下肢（膝下部）用の生体圧浴カバー４１Ｂである。この生体圧浴カバー４１Ｂには、その開口部に止着部４２Ｂが設けられるとともに、ガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口４３Ｂが設けられている。図５（ｂ）は、人体の足部用の生体圧浴カバー４１Ｃである。この生体圧浴カバー４１Ｃには、その開口部に止着部４２Ｃが設けられるとともに、ガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口４３Ｃが設けられている。図５（ｃ）は、人体の前腕用の生体圧浴カバー４１Ｄである。この生体圧浴カバー４１Ｄには、その開口部に止着部４２Ｄが設けられるとともに、ガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口４３Ｄが設けられている。図５（ｄ）は、人体の手部用の生体圧浴カバー４１Ｅである。この生体圧浴カバー４１Ｅには、その開口部に止着部４２Ｅが設けられるとともに、ガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口４３Ｅが設けられている。

さらに図６は、パッチ状の生体圧浴カバー４１Ｆの例を示している。図６（ａ）は、そのパッチ状の生体圧浴カバー４１Ｆの概略を示す図、図６（ｂ）はそのパッチ状の生体圧浴カバー４１Ｆを生体（ここでは人体下肢）に装着した際の外観を示す図である。生体圧浴カバー４１Ｆは、生体の皮膚及び粘膜を覆うカバー部４５Ｆと、そのカバー部４５Ｆの周縁に設けられて生体の皮膚及び粘膜へ直接貼着される止着部４２Ｆと、カバー部４５Ｆと止着部４２Ｆが形成する空間内にガスミスト及びガスを供給するための供給口４３Ｆと、カバー部４５Ｆを生体に固定するためのベルトや紐等からなる固定部４４Ｆとから構成されている。

生体圧浴カバー４１は、図４〜６に示した例の他にも様々な形状が考えられる。要は、生体の皮膚及び粘膜を覆い、ガスミスト及びガスを内部に封入する空間を形成できる形状であればどのような形状であっても良い。また、生体圧浴カバー４１内のガスミスト及びガスの排出や圧力調整を行うために排気口が設けられていても良い。さらに、本発明は、人体だけでなく動物等生体全般に適用することができる。

なお、ガスミスト圧浴における加圧は、所定のインターバルでパルス状に行うことにより効果が高まるため、制御装置５１はガスミストを一定のリズムで間歇的に生体圧浴カバー４１内に供給するようにしても良い。その際のインターバル加圧の間隔は、脈の拍動にほぼ同期させると効果が高くなる。

〔第２の実施形態〕
図７は、本発明の第２の実施形態に係るガスミスト圧浴システムの全体概略図である。本実施形態では、生体圧浴カバー内の加圧を容易にする加圧手段をさらに備えたガスミスト圧浴システムについて説明する。なお、図１に示す第１の実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図７に示すように、本実施形態のガスミスト圧浴システムでは、ガスミスト及びガスを内部に封入する空間を形成する生体圧浴カバー８１と、この生体圧浴カバー８１と連設され、生体圧浴カバー８１内を加圧する加圧部（ガス溜）７１とを備えている。

生体圧浴カバー８１は、第１の実施形態で示した生体圧浴カバー４１とほぼ同じ構造であり、止着部８２とガスミスト及びガスの供給口８３を備えている。ただし、ガスミストの供給口８３は、ここでは加圧部７１と接続されている。なお、ここでは例として、人体の手部を覆う形状の生体圧浴カバー８１を図示している。

加圧部７１は、生体圧浴カバー８１内を加圧するため、生体圧浴カバー８１と連設される中空のガス溜である。この加圧部７１は、生体圧浴カバー８１の供給口８３に接続されるとともに、自身も供給口７２を備えており、ここからガスミスト又はガスが内部に供給される。なお、加圧部７１の供給口７２にも内部にガスミスト及びガスの逆流を防止するための逆止弁が設けられている。この加圧部７１にガスミスト又はガスを溜めた後、図中矢印に示す通り加圧部７１を押し潰すように加圧すると、加圧部７１内のガスミスト又はガスが生体圧浴カバー８１内へ逃げるように排出されるため、生体圧浴カバー８１内を加圧することができる。

なお、加圧部７１は、手動で押圧する構成としても良いし、駆動装置等を用いて制御装置５１の制御で機械的に行っても良い。前述の通り、ガスミスト圧浴における加圧は、所定のインターバルでパルス状に行うことにより効果が高まるため、加圧部７１を一定のリズムで間歇的に押圧するようにしても良い。その際のインターバル加圧の間隔は、脈の拍動にほぼ同期させると効果が高くなる。

そこで、本実施形態のガスミスト圧浴システムを用いてガスミスト圧浴を行う際には、生体圧浴カバー８１を生体（ここでは人体の手部）に固定して密閉する。ガスミスト供給装置３１の超音波伝達槽３２２には予め所定量の液体（好適には水）を注入しておく。そして、ガスミスト供給装置３１のミスト発生槽３２１へ、液体供給手段２１から液体を供給し、次いでこの液体中にガス供給手段１１からガスを供給する。次いで、超音波振動子３３をオンすることにより、超音波伝達槽３２２を介してミスト発生槽３２１へ超音波振動が伝わり、ミスト発生槽３２１からガスミストが発生する。その際制御装置５１は、液体及びガスの供給圧や量、温度等の調整を行う。生成したガスミストは、供給口８３から生体圧浴カバー８１内へ供給される。生体圧浴カバー８１内にミストが十分に充填された場合は、ガスをミスト発生槽３２１に貯留された液体中ではなくミスト発生槽３２１に直接供給する。このとき、生体圧浴カバー８１内にはガスが約９５−９７％、液体が約３−５％の割合で存在するようにするのが好適である。ミスト中には約４０ｐｐｍの濃度でガスが溶解し、その気泡サイズが約２３２ｐｍ程度となるのが好ましい。制御装置５１は、温度計６２の計測値から生体圧浴カバー８１内が最適な温度（例えば約３８℃）となるよう制御する。そして、生体圧浴カバー８１と加圧部７１に最適な量のガスミスト又はガスが溜まったところで、加圧部７１を押し潰すように押圧する。これにより加圧部７１内のガスミスト又はガスを生体圧浴カバー８１内に排出し、生体圧浴カバー８１内を適度（約１．０２〜２．５気圧）に加圧し、ガスミスト圧浴を行う。

第１の実施形態でも述べた通り、生体の種々の部位に適用するため、生体圧浴カバー８１は様々な形状のものを用いることができる。ただし、本実施形態の場合は、加圧部７１で容易に加圧でき得る形状（大きさ）である必要がある。これは、実質的には加圧部７１の大きさに依存する。現実的には、押圧手段が何であれ加圧部７１はあまり場所を取らないコンパクトなものが望ましいため、生体圧浴カバーも比較的コンパクトな（生体の局所的な部位を覆う）ものに適用されるのが向いている。

図８及び図９に、そのような生体圧浴カバー８１とこれに接続される加圧部７１の形状の例を示す。図８（ａ）は、人体の片下肢（膝下部）用の生体圧浴カバー８１Ａである。この生体圧浴カバー８１Ａには、その開口部に止着部８２Ａが設けられるとともに、ガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口８３Ａが設けられている。この供給口８３Ａには加圧部７１Ａが接続されており、加圧部７１Ａの供給口７２Ａを介して生体圧浴カバー８１Ａ内にガスミスト及びガスが供給される。図８（ｂ）は、人体の足部用の生体圧浴カバー８１Ｂである。この生体圧浴カバー８１Ｂには、その開口部に止着部８２Ｂが設けられるとともに、ガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口８３Ｂが設けられている。この供給口８３Ｂには加圧部７１Ｂが接続されており、加圧部７１Ｂの供給口７２Ｂを介して生体圧浴カバー８１Ｂ内にガスミスト及びガスが供給される。図８（ｃ）は、人体の前腕用の生体圧浴カバー８１Ｃである。この生体圧浴カバー８１Ｃには、その開口部に止着部８２Ｃが設けられるとともに、ガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口８３Ｃが設けられている。この供給口８３Ｃには加圧部７１Ｃが接続されており、加圧部７１Ｃの供給口７２Ｃを介して生体圧浴カバー８１Ｃ内にガスミスト及びガスが供給される。

図９は、パッチ状の生体圧浴カバー８１Ｄの例を示している。図９（ａ）はそのパッチ状の生体圧浴カバー８１Ｄの概略を示す図、図９（ｂ）はそのパッチ状の生体圧浴カバー８１Ｄを生体（ここでは人体下肢）に装着した際の外観を示す図である。生体圧浴カバー８１Ｄは、生体の皮膚及び粘膜を覆うカバー部８５Ｄと、そのカバー部８５Ｄの周縁に設けられて生体の皮膚及び粘膜へ直接貼着される止着部８２Ｄと、カバー部８５Ｄと止着部８２Ｄが形成する空間内にガスミスト及びガスを供給するための供給口８３Ｄと、カバー部８５Ｄを生体に固定するためのベルトや紐等からなる固定部８４Ｄとから構成されている。そして、供給口８３Ｄには加圧部７１Ｄが接続されており、加圧部７１Ｄの供給口７２Ｄを介して生体圧浴カバー８１Ｄ内にガスミスト及びガスが供給される。

なお、生体圧浴カバー８１には、内部のガスミストやガスの排出や圧力調整を行うための排気口が設けられていても良い。また、人体だけでなく動物等生体全般に適用することができる。

また、上記実施形態では、加圧手段７１を生体圧浴カバー８１に連設される中空のガス溜としたが、この他生体圧浴カバー８１自体を外周から押し潰すように圧迫する部材等、生体圧浴カバー８１を簡便に加圧できるものであればどのようなものを用いても良い。

〔第３の実施形態〕
図１０は、本発明の第３の実施形態に係るガスミスト圧浴システムの全体概略図である。本実施形態では、発生させたミストを帯電させるための手段をさらに備えたガスミスト圧浴システムについて説明する。なお、図１に示す第１の実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図１０に示すように、本実施形態のガスミスト圧浴システムでは、ガスミスト供給装置３１のガスミスト排出口３４に、電極９２が配置されている。電極９２は電源装置９１に接続されており、制御装置５１により電圧値の設定、及びオン・オフ切替の制御が行われる。

電極９２は、ガスミスト供給装置３１が生成したミストがガスミスト排出口３４から排出される際に電荷（マイナスの電荷が望ましい）を付与する。それによりミストを帯電状態とし、荷電した物体への付着性を高めることができる。例えば、生体の皮膚及び粘膜への付着性を向上させれば、ミストによるガスの吸収率向上の効果をさらに高め、ミストに上述したような薬剤が含まれる場合は皮膚及び粘膜への浸透を促進することができる。

そこで、本実施形態のガスミスト圧浴システムを用いてガスミスト圧浴を行う際には、生体圧浴カバー４１を生体（ここでは人体の下肢）に固定して密閉する。ガスミスト供給装置３１の超音波伝達槽３２２には予め所定量の液体（好適には水）を注入しておく。そして、ガスミスト供給装置３１のミスト発生槽３２１へ、液体供給手段２１から液体を供給し、次いでこの液体中にガス供給手段１１からガスを供給する。次いで、超音波振動子３３をオンすることにより、超音波伝達槽３２２を介してミスト発生槽３２１へ超音波振動が伝わり、ミスト発生槽３２１からガスミストが発生する。その際制御装置５１は、液体及びガスの供給圧や量、温度等の調整を行う。また、制御装置５１は電源装置９１をオンにし、電極９２からミストに電荷を付与する。生成したガスミストは、供給口４３から生体圧浴カバー４１内へ供給される。生体圧浴カバー４１内にミストが十分に充填された場合は、ガスをミスト発生槽３２１に貯留された液体中ではなくミスト発生槽３２１に直接供給する。このとき、生体圧浴カバー４１内にはガスが約９５−９７％、液体が約３−５％の割合で存在するようにするのが好適である。ミスト中には約４０ｐｐｍの濃度でガスが溶解し、その気泡サイズが約２３２ｐｍ程度となるのが好ましい。制御装置５１は圧力計６１、温度計６２の計測値から、生体圧浴カバー４１内が最適な加圧、加温状態（約１．０２〜２．５気圧、約３８℃）となったらガスミスト又はガスの供給を一旦停止し、その状態でガスミスト圧浴を行う。

上記のように構成したため、本発明のガスミスト圧浴システムによれば、制御装置により生体圧浴カバー内のガスミストの量、圧力等を制御可能なため、常に最適な状態でガスミスト圧浴を行うことができる。

また、生体圧浴カバー内への加圧が容易で、ガスの経皮吸収をより効率的に行うことが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明は、ガスと液体を粉砕溶解させたガスミストを、所定の圧力値以上で生体の皮膚及び粘膜に直接接触させることにより、皮膚及び粘膜からのガスの吸収効率を向上させるガスミスト圧浴システムに関し、産業上の利用可能性を有する。

１１ ガス供給手段
１２ レギュレータ
２１ 液体供給手段
３１ ガスミスト供給装置
３１Ａ、３１Ｂ プレート
３２ 貯留部
３２Ａ 貯留部の底面
３３ 超音波振動子
３４ ガスミスト排出口
３５ ガスミスト供給管
３５Ａ ジャバラ状の管
３６ 液滴除去フィルター
４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ、４１Ｅ、４１Ｆ、８１、８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ 生体圧浴カバー
４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ、４２Ｅ、４２Ｆ、４４Ａ、８２、８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ、８２Ｄ 止着部
４３、４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ、４３Ｅ、４３Ｆ、８３、８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｃ、８３Ｄ 供給口
４４Ｆ 固定部
４５Ｆ カバー部
５１ 制御装置
６１ 圧力計
６２ 温度計
７１、７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄ 加圧部
７２、７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ 供給口
８４Ｄ 固定部
８５Ｄ カバー部
９１ 電源装置
９２ 電極

Claims (9)

1. 所定値以上の濃度の炭酸ガス（以下、「ガス」という）と液体を粉砕溶解させたミスト（以下、「ガスミスト」という）を生体の皮膚及び粘膜に接触させるためのシステムであって、
   ガス供給手段と、
   液体供給手段と、
   天面が湾曲しているドーム型形状を有して且つ底面が曲面で構成されており、内部に前記液体供給手段からの液体を貯留するガスミスト発生槽と、
   超音波振動を発生する超音波振動子と、
   前記ガスミスト発生槽の液体からは遮断されており前記超音波振動子の超音波振動を前記ガスミスト発生槽の底面に伝達するための別の液体を貯留する超音波伝達槽と、
   前記ガスミスト発生槽に貯留された液体中に前記ガス供給手段からのガスを放出させる第１ガス供給口と、
   前記貯留された液体の液面の上方に前記ガス供給手段からのガスを放出させる第２ガス供給口と、
   前記貯留された液体が前記超音波振動を受けることにより生成される前記ガスミストが対流で上昇して排出されて行くよう前記ドーム型形状の略頭頂部に形成されたガスミスト排出口と、
   前記生体の皮膚及び粘膜を覆い、前記ガスミスト排出口から供給されたガスミストを内部に封入する空間を形成する生体カバー部材と、
   から構成され、
   前記生体カバー部材内のガスミストを所定の圧力値以上で生体の皮膚及び粘膜に接触させることを特徴とするガスミスト圧浴システム。
2. 前記ガス、液体、及びガスミストの供給状態を計測するセンサと、
   該センサの計測値に基づき前記ガス、液体、及びガスミストの供給制御を行う制御手段と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のガスミスト圧浴システム。
3. 前記生体カバー部材を加圧する加圧手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスミスト圧浴システム。
4. 前記制御手段が、前記ガスミストを間歇的に前記生体カバー部材内に供給して、該生体カバー部材をインターバル加圧することを特徴とする請求項２に記載のガスミスト圧浴システム。
5. 前記加圧手段が、前記生体カバー部材を間歇的に押圧して該生体カバー部材をインターバル加圧することを特徴とする請求項３に記載のガスミスト圧浴システム。
6. 前記ガスミスト供給手段から前記生体カバー部材内に供給される前記ミストの粒径は、１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のガスミスト圧浴システム。
7. 前記制御手段は、ガスミスト圧浴時における前記生体カバー部材内の圧力を１．０２乃至２．５気圧に保持することを特徴とする請求項２に記載のガスミスト圧浴システム。
8. 前記ガスミスト発生槽内に、前記ガスミストを微細化するための細孔が設けられたプレートが一又は複数配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れに記載のガスミスト圧浴システム。
9. 前記制御手段は、前記生体カバー部材内の圧力値が所定値以上になった際は前記ガス供給手段からのガスの供給を停止することを特徴とする請求項２に記載のガスミスト圧浴システム。

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