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明細書 :筋力測定装置

発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 特許公報(B2)
特許番号 特許第5980210号 (P5980210)
登録日 平成28年8月5日(2016.8.5)
発行日 平成28年8月31日(2016.8.31)
発明の名称または考案の名称 筋力測定装置
国際特許分類 A61B   5/22        (2006.01)
A01K  67/00        (2006.01)
FI A61B 5/22 A
A01K 67/00 D
請求項の数または発明の数 6
全頁数 10
出願番号 特願2013-528025 (P2013-528025)
出願日 平成24年8月6日(2012.8.6)
国際出願番号 PCT/JP2012/070019
国際公開番号 WO2013/021977
国際公開日 平成25年2月14日(2013.2.14)
優先権出願番号 2011175923
優先日 平成23年8月11日(2011.8.11)
優先権主張国 日本国(JP)
審査請求日 平成27年7月31日(2015.7.31)
特許権者または実用新案権者 【識別番号】504132272
【氏名又は名称】国立大学法人京都大学
発明者または考案者 【氏名】中村 克樹
個別代理人の代理人 【識別番号】110000796、【氏名又は名称】特許業務法人三枝国際特許事務所
審査官 【審査官】門田 宏
参考文献・文献 特開2007-215969(JP,A)
特開平9-56704(JP,A)
調査した分野 A61B 5/22
A01K 67/00
A01K 1/03
JSTPlus/JMEDPlus/JST7580(JDreamIII)
特許請求の範囲 【請求項1】
小型霊長類の前肢の筋力を測定するための筋力測定装置であって、
前方に引き操作可能な少なくとも一つの操作レバーと、
上面にエサを載置可能であり、前記操作レバーに連結された載置台と、
前記載置台の上方に配備され、前記載置台を前後方向へ移動可能に支持する支持板と、
前記載置台を、前記操作レバーの引き操作とは反対方向に付勢する弾性部材と、
前記載置台の下方に配備されるエサ受皿とを備え、
前記支持板にはエサが通過可能な窓穴が形成され、前記窓穴を介してエサが前記載置台上に載置されており、
前記載置台には、前記窓穴の後方に、上下に貫通する貫通孔が形成され、前記操作レバーの引き操作に基づく前記載置台の前方への移動により、前記載置台上のエサが前記窓穴および前記貫通孔を通って前記エサ受皿に落下するように構成されている筋力測定装置。
【請求項2】
請求項1に記載の筋力測定装置において、
前記操作レバーの先端には、小型霊長類の前肢の指を引っ掛けることが可能な中空の取っ手部が一体に設けられている筋力測定装置。
【請求項3】
請求項1に記載の筋力測定装置において、
前記支持板の前端には透明カバーが立設されており、前方から前記載置台上のエサが視認可能である筋力測定装置。
【請求項4】
請求項1に記載の筋力測定装置において、
小型霊長類が収容されているゲージに該筋力測定装置を取り付けることが可能な取付部材をさらに備えている筋力測定装置。
【請求項5】
請求項1に記載の筋力測定装置において、
前記エサ受皿は、前方に向けて低く傾斜する傾斜面部を備え、前記載置台から落下するエサを前方に誘導可能である筋力測定装置。
【請求項6】
請求項1に記載の筋力測定装置において、
前記支持板の上方を開閉可能に覆う天面カバーをさらに備えている筋力測定装置。
発明の詳細な説明 【技術分野】
【0001】
本発明は、マーモセットのような小型霊長類に対して筋力測定を実施するための筋力測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、種々の医学的試験のために、モルモットなどの鼠類、犬猫類、カニクイザルやマーモセットなどの猿類など、様々な実験動物が被験体として用いられている。特に、猿類は人間に近いため、人間に対する治験の前段階での試験が行われている。
【0003】
猿類の中でもマーモセットは、小型霊長類であり、例えばコモン・マーモセットの成獣で体長(胴頭長)200mm~250mm、体重300g~500g程度と小型であるため、扱い易く、飼育スペースも他の猿類と比べて少なくて済むことから、医科学や脳科学の分野では有用な実験動物として期待されており、人の疾患モデルとして、今後は、パーキンソン病・筋ジストロフィー・脊髄損傷などの様々な疾患モデルが作出されると考えられている。パーキンソン病・筋ジストロフィー・脊髄損傷は、一般的に筋力低下の症状を起こす疾患であるため、これらの疾患の治療方法の研究開発に際しては、筋力測定は重要な位置付けであり、マーモセットなどの実験動物を用いて筋力測定による効果判定ができる技術の開発が望まれている。
【0004】
しかるに、従来では、このようなマーモセットなどの実験動物を用いてその筋力の測定を行う際には、飼育ゲージから実験室に実験動物を運び、例えば特許文献1に記載されているような筋力測定装置により実験動物の筋力を測定するのが一般的である。
【先行技術文献】
【0005】

【特許文献1】特開2007-215969号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記したように、筋力測定の際に、わざわざ飼育ケージから実験室に実験動物を移動させて筋力測定を行ったのでは、筋力測定に要する時間も場所もかかるうえ、一度に多数の実験動物に対して筋力測定を行えないために、データ収集の効率が悪い、という問題がある。このように、筋力低下の病状の正しい評価や回復過程を簡便かつ正確に調べることができる方法がないのが現状である。
【0007】
本発明は、上記した問題に着目してなされたもので、マーモセットなどの小型霊長類の実験動物に対して筋力測定を容易にかつ効率よく行うことができる筋力測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の上記目的は、小型霊長類の前肢の筋力を測定するための筋力測定装置であって、前方に引き操作可能な少なくとも一つの操作レバーと、上面にエサを載置可能であり、前記操作レバーに連結された載置台と、前記載置台の上方に配備され、前記載置台を前後方向へ移動可能に支持する支持板と、前記載置台を、前記操作レバーの引き操作とは反対方向に付勢する弾性部材と、前記載置台の下方に配備されるエサ受皿とを備え、前記支持板にはエサが通過可能な窓穴が形成され、前記窓穴を介してエサが前記載置台上に載置されており、前記載置台には、前記窓穴の後方に、上下に貫通する貫通孔が形成され、前記操作レバーの引き操作に基づく前記載置台の前方への移動により、前記載置台上のエサが前記窓穴および前記貫通孔を通って前記エサ受皿に落下するように構成されている筋力測定装置によって達成される。なお、上記操作レバーを付勢する「弾性部材」は、コイルバネなどのバネ部材の他、ゴムのような弾性材料を用いたものであってもよい。
【0009】
本発明の好ましい実施形態においては、前記操作レバーの先端には、小型霊長類の前肢の指を引っ掛けることが可能な中空の取っ手部が一体に設けられていることを特徴としている。
【0010】
本発明のさらに好ましい実施形態においては、前記支持板の前端には透明カバーが立設されており、前方から前記載置台上のエサが視認可能であることを特徴としている。
【0011】
本発明のさらに好ましい実施形態においては、小型霊長類が収容されているゲージに該筋力測定装置を取り付けることが可能な取付部材をさらに備えていることを特徴としている。
【0012】
本発明のさらに好ましい実施形態においては、前記エサ受皿は、前方に向けて低く傾斜する傾斜面部を備え、前記載置台から落下するエサを前方に誘導可能であることを特徴としている。
【0013】
本発明のさらに好ましい実施形態においては、前記支持板の上方を開閉可能に覆う天面カバーをさらに備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【0014】
本発明の筋力測定装置によると、マーモセットなどの小型霊長類の実験動物に対して筋力測定を、容易にかつ効率よく行うことが可能である。また、マーモセットなどの小型霊長類がゲージ内に収容されている状態で、筋力測定を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実態形態に係る筋力測定装置の正面図を示す。
【図2】図1の筋力測定装置の側面図を示す。
【図3】図1の筋力測定装置の平面図を示す。
【図4】載置台を拡大して示す平面図である。
【図5】図4のA-A線に沿う断面図である。
【図6】操作レバーを引き操作したときの図4のA-A線に沿う断面図である。
【図7】図4のB-B線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実態形態について添付図面を参照して説明する。図1~図7は、本発明の一実施形態に係る筋力測定装置1の構成を示している。図示例の筋力測定装置1は、例えば、マーモセットなどの小型霊長類の前肢の筋力を、マーモセットなどがゲージ内に収容されている状態で測定可能なものであり、引き操作可能な操作レバー2と、操作レバー2に連結された載置台3と、載置台3の上方に配備された支持板4と、載置台2に一端が連結されている弾性部材としてのバネ部材5と、載置台2の下方に配備されるエサ受皿6とを備えている。なお、筋力測定装置1は、底板17および左右一対の側板11を含むケーシング10を備えており、ケーシング10に、操作レバー2、載置台3、支持板4、バネ部材5、エサ受皿6などが設けられている。

【0017】
操作レバー2は、金属製であり、図3に示すように、細長い棒状の軸部20と、軸部20の先端に一体に設けられた取っ手部21とにより構成されている。軸部20の他端は載置台3の前端面に垂直に連結されている(図4参照)。両側板11の間に固定されている矩形状の枠体12の前縁部材13には、軸部挿通孔16が形成されており、軸部20の中間部は軸部挿通孔16に挿通支持されている。これにより、軸部20はほぼ真っ直ぐに前後方向に移動するようにガイドされる。なお、この操作レバー2は、筋力測定装置1に少なくとも1つ設けられており、複数(図示例では3つ)設けるのが、詳細は後述するが、一度に種々のバネ力のバネ部材5によりマーモセットなどの筋力測定を行えるので好ましい。

【0018】
取っ手部21は、中空の枠状(ループ状)に形成されており、筋力を測定するマーモセットなどの前肢の指が内部に挿入可能である。これにより、マーモセットなどは、前肢の指を取っ手部21内に挿入して取っ手部21に引っ掛かけることで、簡単に操作レバー2の引き操作を行えるようになっている。なお、取っ手部21は、マーモセットなどの前肢の全ての指を引っ掛けることのできる大きさに形成されている。また、取っ手部21は、本実施形態では、平面視において矩形状に形成されているが、円形状、楕円形状、菱形状、三角形状など、種々の形状に形成することができる。

【0019】
載置台3は、図4~図7に示すように、上面にマーモセットなどのエサFを載置可能な厚板状のものであり、例えば金属によって形成されている。載置台3の前端面には操作レバー2の軸部20の一端部が連結されている一方で、載置台3の後端面には、連結部材30Aを介してバネ部材5の一端部が着脱自在に連結されている。なお、バネ部材5の他端部は、枠体12の後縁部材14に連結部材30Bを介して着脱自在に連結されている(図3を参照)。

【0020】
この載置台3は、載置台3の上方に配備された支持板4により、前後方向へ移動可能に支持されており、操作レバー2の引き操作により、バネ部材5のバネ力に抗して前方に移動するとともに、操作レバー2の引き操作の解除により、バネ部材5の付勢力によって後方に移動する。なお、本実施形態では、3つの載置台3が、左右方向に並べられた状態で、1つの支持板4により支持されている。

【0021】
バネ部材5は、本実施形態ではコイルバネにより構成されており、3つの載置台3それぞれにコイルバネが着脱自在に連結されている。コイルバネとしては、バネ定数が異なる複数のコイルバネを用意しておき、これらを使い分けて、それぞれ異なるバネ定数のコイルバネを各載置台3に連結させることが好ましい。これにより、複数の操作レバー2について、マーモセットなどがこれらを引き操作するのに必要な力をそれぞれ変えることができる。なお、載置台3に連結される弾性部材としては、上記したバネ部材5の他、ゴムのような弾性材料を用いてもよい。

【0022】
支持板4は、平面視長方形状の薄板からなり、例えば金属によって形成されている。この支持板4は、枠体12の両側縁部材15,15上に固定されている。支持板4の板面には、図4および図5に示すように、前後方向に沿って延びる左右一対の長孔40A,40Bが形成されている。なお、本実施形態では、左右一対の長孔40A,40Bが、左右方向に3組並べられている。載置台3の上面には、その前方部および後方部に、左右一対の長孔40A,40Bと対向するように、それぞれ左右一対のボルト孔31A,31Bが形成されている。ボルト32を、各長孔40A,40Bの幅よりも大きい径を有するナット33を介して各ボルト31A,31Bに対してねじ込み、ナット33の下面を支持板4の上面に当接させることにより、載置台3は、支持板4に吊持ちされるとともに、各ボルト32が各長孔40A,40Bに沿ってスライドすることで前後方向の移動が可能である。

【0023】
支持板4の一対の長孔40A,40Bの間には、図4、図6および図7に示すように、窓穴41が形成されている。窓穴41は、マーモセットなどに与えられるエサFよりも外形が多少大きく形成されており、この窓穴41を介してエサFが載置台3上に載置される。載置台3の窓穴41よりも後方へ所定距離離れた位置には、上下に貫通する貫通孔34が形成されている。操作レバー2の引き操作に基づき載置台3が前方へ所定距離移動することにより、載置台3の貫通孔34と支持板4の窓穴41とが合致すると、載置台3上に載置されたエサFが窓穴41および貫通孔34を通って下方のエサ受皿6に落下する。

【0024】
エサ受皿6は、載置台3から落下するエサを受け取るためのものであり、図3および図5~図7に示すように、底板17上に設けられている。エサ受皿6は、傾斜面部60、立壁部61、および傾斜面部60の前端側に配備されているストッパ部材62とにより構成されている。ストッパ部材62は、底面部63と、互いに対向する側面部64,64と、前面部65とが一体に設けられた略箱型のものである。傾斜面部60は前方に向けて低く傾斜するように形成されており、これにより、載置台3から落下するエサFは、傾斜面部60上を転がり落ちる、または、滑り落ちることで、前方に誘導され、前面部65に突き当たってストッパ部材62に供給される。その結果、マーモセットなどは、前肢を伸ばすことで、操作レバー2下方の空間Sからストッパ部材62上のエサFを獲得することが可能である。

【0025】
支持板4の前端側には、図1、図2、図6および図7に示すように、透明カバー7が立設されている。この透明カバー7は、例えば、透明なアクリル板よりなり、マーモセットなどは透明カバー7越しに、操作レバー2の引き操作の報酬として獲得可能なエサFを視認することが可能である。また、マーモセットなどが糞や尿などをした場合には、透明カバー7が壁となって、載置台3上のエサFに糞や尿などがかかることが防止されている。

【0026】
また、支持板4上には、図1~図3に示すように、天面カバー8が開閉自在に設けられている。天面カバー8は、その前端縁部が、左右一対の側枠部材18,18の間に設けられた上枠部材19に、図示しないヒンジを介して取り付けられており、図3に示すように、閉蓋時には、支持板4上を覆っている。これにより、マーモセットなどが糞や尿などをした場合に、天面カバー8が壁となって、載置台3上のエサFに糞や尿などがかかることが防止されている。一方で、天面カバー8を開くことにより、載置台3上、つまりは、支持板4の窓穴41内にエサFをセットすることが可能である。

【0027】
各側枠部材18には、図1~図3に示すように、該筋力測定装置1をマーモセットなどを収容するゲージ(図示せず)に取り付けるための取付部材9が設けられている。取付部材9は、上下一対の第1、第2の挟持部材90,91と、第1、第2の挟持部材90,91を連結するためのネジ部材92と、第2の挟持部材91を側枠部材18に連結するためのネジ部材93とにより構成されている。

【0028】
下方の第2の挟持部材91には、上面に、ゲージの水平な格子(図示せず)を嵌合可能な凹溝94が形成されている。また、第2の挟持部材91の上面の凹溝94の後方には、ネジ孔95が形成されている。さらに、第2の挟持部材91の後端面にも、ネジ孔96が形成されている。各側枠部材18には、上下方向に、複数(本実施形態では4つ)のネジ挿入孔98が所定間隔をあけて形成されており、ネジ挿入孔98を介して、第2の挟持部材91の後端面のネジ孔96にネジ部材93をねじ込むことにより、第2の挟持部材91が側枠部材18に固定される。そして、第2の挟持部材91の凹溝94にゲージの水平格子を嵌合させて前記水平格子を第1の挟持部材90と第2の挟持部材91とで挟み込み、第1の挟持部材90に形成されたネジ挿入孔97を介して、第2の挟持部材91の上面のネジ孔95にネジ部材92をねじ込むことにより、該筋力測定装置1が、各操作レバー2をゲージに向けた状態で、ゲージに固定される。

【0029】
なお、第2の挟持部材91を取り付ける側枠部材18のネジ挿入孔98を適宜変更することにより、ゲージの水平格子に合わせて第2の挟持部材91の位置を調整することが可能になっている。

【0030】
上記構成の筋力測定装置1を用いて、マーモセットなどの小型霊長類の前肢の筋力を測定するためには、まず、該筋力測定装置1を各取付部材9によりマーモセットなどが収容されているゲージ(図示せず)に取り付ける。次に、天面カバー8を開き、載置台3上の所定位置(つまりは、支持板4の窓穴41内)にエサFをセットした後、天面カバー8を閉じる。エサがセットされると、ゲージ内のマーモセットなどは、前方から透明カバー7越しに、エサFを視認することができる(図6を参照)。マーモセットなどがエサFに興味を示して、ゲージ内から前肢を伸ばし、取っ手部21を使って操作レバー2を引き操作すると、図7に示すように、透明カバー7越しに見えた載置台3上のエサFがエサ受皿6に落下し、マーモセットなどは前肢を伸ばすことで、エサFを獲得することができる。このように、上記構成の筋力測定装置1では、操作レバー2にはバネ部材5が連結されていて、マーモセットなどがエサを獲得するためには、このバネ部材5のバネ定数に依存したバネ力に抗して操作レバー2を引き操作しなければならないので、マーモセットなどがエサを獲得しようと行動する行為を利用して、マーモセットなどの筋力を測定することができる。

【0031】
また、該筋力測定装置1はゲージに取り付け可能であり、マーモセットなどがゲージ内に収容されている状態でその筋力を測定することができるので、筋力測定のために、マーモセットなどをわざわざ実験室などに移動させる必要がない。よって、効率よくかつ省スペースでマーモセットなどの筋力を測定することができる。なお、該筋力測定装置1を複数用意し、複数のゲージに取り付けるようにすれば、一度に多くの個体から筋力測定データを収集することができる。

【0032】
加えて、該筋力測定装置1に操作レバー2を複数設け、それぞれに異なるバネ定数のバネ部材5を連結することで、マーモセットなどがどの程度のバネ力に抗してエサを得ることができるのかを測定することができるので、大掛かりな装置を一切使わずに、容易にマーモセットなどの筋力を詳細に測定することができる。

【0033】
加えて、該筋力測定装置1は電気を利用していないので、高温多湿となるマーモセットなどの飼育環境、あるいは、マーモセットなどの排泄物(尿など)により故障することがなく、安定してマーモセットなどの筋力を測定することができる。

【0034】
加えて、例えば、縦135mm、横165mm、奥行き230mm、重さ1060g程度の小型化かつ軽量化が可能であるので、装置自体を軽量・小型なものとでき、誰でも容易にゲージに取り付けて使用することができる。また、安価に該筋力測定装置1を製作することができるため、製作コストを低減することもできる。

【0035】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、バネ部材5としてコイルバネを用いているが、これに限られるものではなく、例えば、デジタルまたはアナログ形式のバネばかりをも用いてもよい。

【0036】
また、透明カバー7の前に不透明なカバーを着脱自在に設けて、エサFを載置台3上にセットするのを見えなくするように構成してもよい。

【0037】
また、本実施形態では、筋力測定の対象となる実験動物がマーモセットの場合を想定しているが、これに限られるものではなく、カニクイザルやアカゲザルなどの他の小型霊長類であっても構わない。
【符号の説明】
【0038】
1 筋力測定装置
2 操作レバー
3 載置台
4 支持板
5 バネ部材
6 エサ受皿
7 透明カバー
8 天面カバー
21 取っ手部
34 貫通孔
40 窓穴
60 傾斜面部
F エサ
図面
【図1】
0
【図2】
1
【図3】
2
【図4】
3
【図5】
4
【図6】
5
【図7】
6