JP2001518317A - 頭部だけ用の動物露出室 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 動物露出室（１０）を提供するが、該室は露出中に該動物をより快適に収容するために空気流れとテーパの付いたポート（１２，１４）との軸線の周りに放射状の形状を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は動物を空中浮揚の物質に露出するための頭部だけの室、特に、露出中
に最小の空間しか占有せずに該動物により大きい快適性を提供する室、に向けら
れている。

【０００２】

【発明の技術的背景】

薬剤の試験用には体全体の露出室がいわゆる”頭部だけの”露出室に益々置き
換えられて来た。この様な室では兎、犬又は幾つかの他の関心のある動物（some
other animal of interest）の頭部（及び、大抵の場合、頸部）が該薬剤の入 った空気流に長時間（for an extended period of time）露出される。しかしな
がら、大抵の公知の頭部だけの室は比較的大きな装置である。例えば、８匹の犬
を収容する頭部だけの室は約１３．３８平方メートル（約１４４平方フイート）
を占めることは特例ではない。又公知の室の設計の多くは使う動物に不当な肉体
的ストレスをかけている。

【０００３】 その結果、よりコンパクトでそして／又は該動物により高レベルの快適性を提
供する頭部だけの露出室の必要性が当該技術に残っている。

【０００４】

【発明の簡単な説明】

これら及び他の目的は、露出中該動物をより快適に収容するために空気流れと
テーパの付いたポートとの軸線の周りに放射状の形状を有する頭部だけの動物露
出室を提供する本発明により充たされる。兎の様な比較的大きな耳の動物用に角
度を付けられた面、又はテーパの付いた形状が好ましいがそれはそれが該動物の
耳が後ろに快適に横たわることを可能にするからである。又該テーパの付いて形
状は兎を保持するため使用される標準的ストック（standard stocks）の角度と 釣り合いが取れる。好ましい実施例では、本発明の露出室は少なくとも１つの空
気の入り口ポートと少なくとも１つの空気の排出ポートとを具備している。一般
に、これらのポートは該室内の軸線そして、更に、空気流れの軸線を形成する。
又本発明の室はこれらの軸線に対し実質的に直角で該入り口ポートと流体的に連
通する入り口板と、該入り口板と実質的に平行で該排出ポートと流体的に連通す
る排出板とを含んでいる。該入り口板と該排出板との両者は閉じた面の形を形成
する外径を有する。該入り口板と該排出板との間に横面が伸びており、該横面内
に複数の動物用ポートがある。これらの動物用ポートは、動物の少なくとも頭部
を受け入れるようそして該入り口ポートを通って入り該室を通過する空気に該動
物の口と鼻を露出するよう両方に適合している。

【０００５】

【詳細な説明】

本発明の多くの目的と利点とは付属するノットスケールの（non-scale）図面 を参照することにより当業者にはより良く理解されるところである。

【０００６】 図１−５は８角形の形を有する本発明の代表的露出室１０を示す。見られる様
に、該室は空気の入り口ポート（inlet port）１２と空気の排出ポート（exhaus
t port）１４とにより形成される軸線の周りの概ね放射状の形状（generally ra
dial configuration）を有する。本発明の代表的な入り口及び排出ポートはチュ
ーブ、配管部品（fittings）又は他の何等かの種類のオリフイスを含んでおり、
それらを通してガス（その中に入れられた材料を含む）が通過する。

【０００７】 室１０の内部は、部分的には、入り口板（inlet plate）１６と排出板（exhau
st port）１８とにより形成される。これらの板は入り口ポート１２及び排出ポ ート１４により形成される該軸線に実質的に垂直であり（そして、従って、互い
に実質的に平行であり）そして、それぞれ、これらのポートと流体的に連通して
いる。両板は、例えば、円、３角形、４面体（tetrahedron）、５角形、６角形 、７角形、８角形又はより複雑な多角形の様な閉じた面の形（closed surface s
hape）を形成する外径（outer diameter）（それぞれ、１７と１９）を有する。
該入り口板外径と該排出板外径により形成される形は好ましくは同じであるのが
よいが、しかしそうである必要はない。

【０００８】 該排出板の外径が該入り口板の外径より幾らか大きいことが好ましい（図１−
５に示す様に）が、該入り口板と排出板のそれぞれの外径は同じであっても或い
は異なっていてもよい。本発明では外径の測定は最大の離間（separation）を有
する板周辺上の相対する点の間で行われることを確認している。該室の角度の付
いた側、或いはテーパの付いた形状（tapered configuration）、は兎用に必要 と信じられる。この設計は該兎により大きい快適性とより少ないストレスとを与
えるがそれは標準的吸入露出システムの垂直な側が耳の前方へのクリンプ作用（
crimping）／曲げ作用を引き起こすからである。該設計は拘束用ストック（rest
raining stock）の前部部片の角度の連続に基づいており該兎の頭部と耳部の解 剖学的形状を考慮している。耳の姿勢が頭尾軸線（cephalo-caudal axis）によ り平行的である兎の場合と対照的に、耳の正常な姿勢が該頭尾軸線により直角的
なので、ビーグル犬（beagle dogs）用には角型は必要ない。犬の耳は普通は該 犬の頭部の側の前下方にある。入り口板１６と排出板１８との寸法が大体一致し
ている構成がビーグルの子犬には成功裡に使用出来る。板直径が異なる場合は、
大きな方の板は約１．２から約４倍まで大きい、好ましくは約１．５から約３倍
まで大きい、より好ましくは約１．８から約２．２倍大きい外径を持つべきであ
る。

【０００９】 本発明の露出室は入り口板１６と排出板１８の間に伸びる横面（lateral surf
ace）２０を有する。この横面は該入り口板と排出板とにボルト締めされるか、 釘付けされるか、糊付けされるか又は他の仕方で取り付けられた剛性のある材料
であるのがよい。好ましい実施例では、該横面は該板に取付られた複数の個別パ
ネル２２で形成されている。

【００１０】 本発明の室は入り口ポート１２と排出ポート１４の間にそしてこれらのポート
により形成される軸線に実質的に沿うように配置された空気流れ分配器（air fl
ow distributor）３２を含んでいるのが好ましい。該流れ分配器は広い種類の閉
じた面の形を持つことが出来る。好ましくは、流れ分配器３２は該入り口ポート
と相対するテーパの付いた、円錐形部分を有するのがよく、それにより該室の中
央から離れ動物ポート２４に向かうよう取り入れ空気を強制する。図１，２及び
４に示す様に、本発明の室は更にサンプリングポート３４又は他の幾つかのシー
ル可能な開口部を含んでおり、それらは該室を通過する空気の周期的サンプリン
グを可能にする。

【００１１】 又本発明の露出室は入り口ポート１２と入り口板１６との間に伸びる入り口面
３６と、排出ポート１４と排出板１８との間に伸びる排出面３８とを含んでいる
。実際はこれらの面は、それらが空気流れを導きそして該室直径より実質的に小
さい直径を有する入り口及び排出用の配管を該室に装着出来るようにするためそ
れらがテーパを付けられていることが好ましいが、実質的にはどんなチューブ状
の形を有してよい。好ましい実施例では、該入り口及び排出面は両者共実質的に
円錐形である。

【００１２】 横面２０は動物の少なくとも頭部を受け入れ該頭部を該室を通過する空気に露
出可能にするよう適合された複数の動物ポート２４を含んでいる。この機能用へ
の動物ポート２４の適合作業は当該技術で公知の多くの形式の何れも取ることが
出来るが、それらには、例えば、該ポートに適当な寸法を取ること、該ポートの
周辺に比較的柔らかく、可撓性のある、ガスケットの様な材料を取り付けること
が含まれる。好ましい実施例では、横面２０は動物ポート２４に重なる取り外し
可能なカラーフレームを含んでいる。図１１は、横面２０上の取付用スタッド４
４と実質的に同じ構成でボルト孔４０がドリルされた１つの好ましいカラーフレ
ーム３９を示している。カラーフレーム３９は該動物頭部の受け入れ用に適当な
寸法の孔４２を含むラテックスゴムシート（latex rubber sheeting）４１を含 んでいる。好ましい実施例では、該動物の頭部がポート２４内に挿入される前に
適当な時間の間フレーム３９を該動物の頸部の周りに置くことにより、該動物は
本発明の室の幾分拘束する性質に順応させられる。挿入すると、孔４０はスタッ
ド４４に整合され、フレーム３９と可撓性のあるカラーガスケット４３の間の密
接なシールを形成するために充分な圧力でナット又は他の適当な締結手段がその
上に配置される。

【００１３】 本発明の露出室は金属、プラスチック、及び複合材料を含む広い種類のエンジ
ニアリング材料（engineering material）から作ることが出来る。該室材料は剛
性があり、非多孔質で、そして該室を通過する空気及び空中浮揚の物質に不活性
であるべきであるか、又は適当な予備処理（pretreatment）（例えば、塗装処理
）工程により非多孔質及び不活性にされ得る材料であるべきである。特に好まし
い材料は、使用中該動物と室内の観察を可能にし該動物にそれらの外部環境を見
ることを可能にすることにより該動物により少ないストレスしか与えない透明な
プラスチックである。

【００１４】 本発明の空中浮揚物質は流れる空気の流れとの混合物で輸送出来る材料である
。この様な物質は純粋な形になっていたり又はそれら自体が材料の混合物であり
得る。それらは固体、液体、そして／又は気体であり得る、但し固体及び液体材
料は関心のある適当な距離に亘り該空気流れ内に留まる程充分に微細に分割され
た状態及び／又はそれ程充分に低い密度であるべきであるが。粉末化された固体
の形又は液体の小さな液滴の形の空中浮揚材料が好ましい。

【００１５】 本発明の露出室は入り口ポート１２で空気流れ手段と結合されるのが典型的で
ある。該空気流れ手段は空気を該室内に導入しその空気を概ね軸方向に沿う仕方
で排出ポート１４へ輸送する。この様な空気（それにより浮揚される何等かの材
料と共に）は該動物露出室用に意図された流れレート（intended flow rate）に
匹敵する（matches）速度で流れるべきである。図１−５に描かれた室では、例 えば、典型的にはこれは約毎分１５から６０リッター｛エルピーエム（lpm）｝ （毎秒０．６から２．４センチメートル）であり、好ましくは約３０エルピーエ
ム（毎秒１．２センチメートル）であるのがよい。広い種類の適当な空気流れ手
段が当業者には公知である。

【００１６】 本発明の追加的な目的、利点、及び新たな特徴は、それへの限定を意図したも
のではない次の様な実施例を検討すると当業者には明らかになる。

【００１７】

【実施例１】 ８角形の兎の露出室が金属の入り口板及び排出板と露出中の観察を容易にする
ための透明なポリカーボネートの横パネルとを有し概ね図１−５により作られた
。該入り口板の外径は約３０．４８センチメートル（１２インチ）であり、該排
出板の外径は約６０．９６センチメートル（２４インチ）であり該板は約２７．
９４センチメートル（１１インチ）離して位置付けされ、そして入り口ポートか
ら排出ポートまで約８１．２８センチメートル（３２インチ）の距離があった。
ポートとポートの離間（port-to-port separation）は動物間の接触を防止する のに充分であった。該８角形の室の傾斜する側は該兎の拘束の前部での角度と釣
り合っている。該室の高さと該壁の角度は耳軟骨をクリンプすることなしに該動
物の耳が正常位置で後ろにあるようにするよう設計された。又これは熱的な平常
性（homeostasis）を保持するに重要な役割を演ずる、耳が該露出室の低温側に 自由に露出されることを保証する。

【００１８】 熱のストレスについての可能性を最小化するために、循環する冷水（摂氏４度
）により冷却されるコイル状銅配管から成る冷却システムが該排出板に取付られ
た。該兎の頭部の形向けに変型された小児の水泳用ゴーグルが露出雰囲気による
視覚の刺激を最小化するため使用された。

【００１９】 歯科用の堰のカラー（dental dam collars）がポリカーボネートのカラーフレ
ームに糊付けされたが、それは該室に容易に取り付け出来た。この設計は膜を通
して該室内への動物の頭部の挿入で起こりうるストレスを少なくする。兎の頸部
上の該歯科用の堰のカラーは該全室の流れレート（total chamber flow rate） ｛３０エルピーエム（LPM）｝の４％より少ない全漏洩レート（overall leak ra
te）を有していた。

【００２０】 兎は試験物（test article）に露出する前に延長した時間の間該ストック（st
ock）、ゴーグル、カラー及び露出室について慣らされた。

【００２１】 エアロゾル（earosol）はマイクロプロセサー制御され、空圧式に賦活された 、多数測定式ドウズ吸入器型発生器（multi-metered dose inhaler generator）
を使用して作られた。該発生器からのエアロゾルは該室の入り口ポートに直接行
きそしてエイチイーピーエイ（HEPA）フイルターを通して該排出ポートから出さ
れた。インパクター（impactor）とフイルターサンプルポート（filter sample
port）とが該兎の鼻のレベルでのサンプリングが出来るよう設計された。エアロ
ゾル濃度は毎分当たり発射された吸入器の回数を変えることにより調整された。

【００２２】 該ストック、ゴーグル及び露出装置への慣熟に加えて、多くの動物は露出の最
初の２，３日間は繰り返し触ったりペッティング（petting）してやる必要があ った。露出の第２週までには殆ど全ての動物は露出を冷静に受け入れた。該変型
された小児用水泳ゴーグルは、兎の頭部がエタノールをビヒクル（vehicle）と するエアロゾルに露出された時通常観察される兆候を取り除いた。空気のみに露
出された兎は他のルートに露出された動物シャム（animal sham）に比較して体 重増加を示した。空気だけに露出されたドウ（does）の子供のデータは他のルー
トに露出されたドウの子供の歴史的な制御データと異ならない。

【００２３】 兎のグループが連続する１４日間頭部だけを露出された。０（偽薬）と、０（
空気のみ）とそして試験物の３ドウズ（three doses）とへのこれらの１５０分 の露出が、測定されたドウズ吸入器（metered dose inhaler）を使用して実施さ
れた。身づくろいを通しての試験物の摂取を防止するために、兎の頭部は各露出
期間の後注意深く清掃された。該エアロゾル発生器は該空の室内で毎リッター２
ミリグラム（2mg/L）を越えるエアロゾル濃度を作り保持した。発生されたエア ロゾルは１．５から３ミクロンの間の質量媒体空力直径（mass median aerodyna
mic diameter ）｛エムエムエイデー（MMAD）｝であり、従って兎の露出には好 適であった。空間的分布の調査は、プラスチックの側と兎の耳を収容するよう作
られた排出板での鋭い再入室角度を有する室で期待したよりも小さいポート対ポ
ート変動（２５％より下の）を示した。毎リッター１ミリグラムまでの呼吸可能
なエアロゾル濃度が連続する１４日間、１日２時間を越える期間発生された。

【００２４】 本発明の該好ましい実施例に多くの変更と変型がなされ得ることそしてこの様
な変更と変型は本発明の精神から離れることなくなされているものであることは
当業者の評価するところである。従って付属する請求項は本発明の真の精神と範
囲の中に入る様な全ての等価な変型をカバーするよう意図されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 概ね８角形の形を有する本発明の室の斜視図である。

【図２】 線II−IIに沿って取った図１に示す室の断面図である。

【図３】 線III−IIIに沿って取った図１に示す室の断面図である。

【図４】 図１に示す室の平面図である。

【図５】 図１に示す室の底面図である。

【図６】 ３角形の断面を有する本発明の室の平面図である。

【図７】 ４面体の断面を有する本発明の室の平面図である。

【図８】 ５角形の断面を有する本発明の室の平面図である。

【図９】 ６角形の断面を有する本発明の室の平面図である。

【図１０】 ７角形の断面を有する本発明の室の平面図である。

【図１１】 本発明のカラーフレーム組立体の平面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バーネツト，ジヨン アメリカ合衆国ペンシルベニア州19473シ ユエンクスビル・グリーブロード192 (72)発明者 デウエース，ダニエル アメリカ合衆国ペンシルベニア州18974ウ オーミンスター・サウスノリスタウンロー ド45 (72)発明者 アーハート，ウイリアム アメリカ合衆国ペンシルベニア州18949プ ラムステツドビル・ミーテイングハウスロ ード5628 Ｆターム(参考） 2B101 AA11 AA13 AA20 BB04 FA00 FB01 GA10

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気の入り口ポートと空気の排出ポートとを具備しており、
   前記ポートは室内の軸線を形成しており、該室は又 前記軸線に実質的に直角で前記入り口ポートと流体的に連通する入り口板を具
   備しており、前記入り口板は閉じた面の形を形成する外径を有しており、該室は
   更に 前記入り口板に実質的に平行で前記排出ポートと流体的に連通する排出板を具
   備しており、前記排出板は閉じた面の形を形成する外径を有しており、該室はな
   お更に 前記入り口板と前記排出板との間に伸びる横面と、 前記横面内の複数の動物ポートとを具備しており、前記動物ポートは動物の少
   なくとも頭部を受け入れるようそして前記動物を前記入り口の空気に露出するよ
   うになっていることを特徴とする露出室。
2. 【請求項２】 請求項１の該室に於いて、前記入り口板外径と前記排出板外
   径とにより形成される前記形が同じであることを特徴とする室。
3. 【請求項３】 請求項１の該室に於いて、前記入り口板外径と前記排出板外
   径とにより形成される前記形が多角形であることを特徴とする室。
4. 【請求項４】 請求項１の該室に於いて、前記入り口板外径と前記排出板外
   径とにより形成される前記形が円、３角形、四面体、５角形、６角形、７角形、
   及び８角形から成るグループから選択されることを特徴とする室。
5. 【請求項５】 請求項１の該室に於いて、前記横面が複数のパネルを含んで
   いることを特徴とする室。
6. 【請求項６】 請求項５の該室に於いて、前記パネルの少なくとも１つは前
   記動物ポートの１つを含んでいることを特徴とする室。
7. 【請求項７】 請求項１の該室に於いて、前記入り口板外径と前記排出板外
   径が異なることを特徴とする室。
8. 【請求項８】 請求項７の該室に於いて、前記排出板外径が前記入り口板外
   径の約１．２から約４倍までであることを特徴とする室。
9. 【請求項９】 請求項７の該室に於いて、前記排出板外径が前記入り口板外
   径の約１．５から約３倍までであることを特徴とする室。
10. 【請求項１０】 請求項７の該室に於いて、前記排出板外径が前記入り口板
    外径の約１．８から約２．２倍までであることを特徴とする室。
11. 【請求項１１】 請求項１の該室が前記入り口ポートと前記入り口板との間
    に伸びる入り口面を有することを特徴とする室。
12. 【請求項１２】 請求項１１の該室に於いて、前記入り口面は実質的に円錐
    形であることを特徴とする室。
13. 【請求項１３】 請求項１の該室が前記排出ポートと前記排出板との間に伸
    びる排出面を有することを特徴とする室。
14. 【請求項１４】 請求項１３の該室に於いて、前記排出面は実質的に円錐形
    であることを特徴とする室。
15. 【請求項１５】 請求項１の該室が更に、前記軸線に実質的に沿って前記入
    り口ポートと前記排出ポートとの間に空気流れ分配器を具備することを特徴とす
    る室。
16. 【請求項１６】 請求項１５の該室に於いて、前記空気流れ分配器が前記入
    り口ポートに相対する円錐部分を有することを特徴とする室。
17. 【請求項１７】 請求項１の該室が更に、前記横面に隣接し前記動物ポート
    と重なるカラーフレーム（collar frame）を具備することを特徴とする室。