JP6411920B2 - 歩行補助具 - Google Patents

Description

本発明は、歩行補助具に関する。詳しくは被検動物の二足歩行を補助する歩行補助具に関する。

従来、疼痛のメカニズムの解明や鎮痛薬の開発には、疼痛モデル動物が広く使用されている。疼痛には、炎症性疼痛、神経障害性疼痛、癌性疼痛等の種類があり、それぞれメカニズムが異なるため、様々な疼痛モデル動物が開発されてきた。炎症性疼痛モデル動物としては、後肢に起炎物質を投与したラットやマウスが広く用いられている。

例えば、完全フロイントアジュバント（ＣＦＡ）を膝関節に注入して関節炎を誘導したマウスは、変形性関節症（Ｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓ；ＯＡ）の疼痛モデル動物として用いられている（非特許文献１参照。）。動物は、ヒトと異なり、疼痛の程度や状態を自ら申告することができない。このため、疼痛モデル動物を用いた疼痛試験では、痛みをもたらす種々の刺激に対する動物の行動（以下、疼痛関連行動と称する）を指標として痛みの強度を評価する。

Ｗｅｓｔｌｕｎｄ，ｅｔ ａｌ．，Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０１２，ｖｏｌ．１６０（１），ｐ．８４−９４．

ここで、非ヒト霊長類は、遺伝的にも、神経解剖学的にも、薬物動態学的にも、齧歯類よりもヒトに近いことから、ヒトに鎮痛薬等の薬剤を投与した際の作用効果と、より近似した作用効果が得られると期待できる。このため、ヒトに対して有効な鎮痛薬の開発のためには、疼痛モデル動物として、齧歯類よりも、ヒト以外の霊長類を用いることが好ましい。

しかしながら、非ヒト霊長類の多くは、本来四足歩行する動物である。そのため、変形性膝関節症のような後肢に疼痛部位を有する疼痛の解析を、非ヒト霊長類を用いて行うことは非常に困難である。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、非ヒト霊長類を被検動物とする疼痛試験において、疼痛関連行動の変化を容易に判断可能とする歩行補助具を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、非ヒト霊長類である被検動物の後肢による二足歩行を補助する歩行補助具であって、前記被検動物の頸部を保持する保持部を有する保持部材と、前記保持部の高さ位置が、前記被検動物が前記二足歩行するときの姿勢における前記頸部の高さ位置となるように、前記保持部材を支持する支持本体と、前記支持本体の下部に設けられた車輪と、を有し、前記保持部は、平面視で前記被検動物の頭部よりも小さく、かつ頸部よりも大きい孔である歩行補助具を提供する。

本発明の一態様においては、前記保持部材は、前記支持本体に固定され、前記保持部の一部を構成する第１部材と、前記第１部材に対する相対位置を変更可能であり、前記保持部の一部を構成する第２部材と、前記第１部材と前記第２部材とにより前記保持部を形成するように、前記第１部材と前記第２部材との相対位置を固定する固定部と、を有する構成としてもよい。

本発明の一態様においては、前記固定部は、前記第１部材に設けられた鋸歯状の第１連続溝と、前記第２部材に設けられ、前記第１連続溝と嵌合する第２連続溝と、を有する構成としてもよい。

本発明の一態様においては、前記支持本体は、前記保持部材の高さ位置を変更可能に設けられている構成としてもよい。

本発明の一態様においては、前記姿勢において前記被検動物が前肢でつかまることが可能な手置台をさらに有する構成としてもよい。

本発明の一態様においては、前記手置台は、接続部材を介して前記保持部材または前記支持本体に接続され、前記接続部材は、前記手置台の高さ位置を変更可能に設けられている構成としてもよい。

本発明の一態様においては、前記車輪は、前記車輪の回転軸と直行する軸周りにおいて回動可能に設けられている構成としてもよい。

本発明によれば、非ヒト霊長類を被検動物とする疼痛試験において、疼痛関連行動の変化を容易に判断可能とする歩行補助具を提供することができる。

本実施形態の歩行補助具を示す説明図である。 本実施形態の歩行補助具の側面図である。 本実施形態の歩行補助具の平面図である。 歩行補助具の変形例を示す平面図である。

以下、図１〜図４を参照しながら、本発明の実施形態に係る歩行補助具について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。

図１は、本実施形態の歩行補助具１を示す説明図であり、図１（ａ）は概略斜視図、図１（ｂ）は、側面図である。本実施形態の歩行補助具１は、床面Ｆにおいて用いられ、非ヒト霊長類である被検動物Ａの後肢による二足歩行を補助するために用いる。歩行補助具１は、被検動物Ａの二足歩行の姿勢を保持しながら、被検動物Ａの二足歩行に伴って移動することで、二足歩行を補助する。

非ヒト霊長類は、原猿類と真猿類に分類される。原猿類としては、キツネザル類、ロリス類、ガラゴ類、メガネザル類が挙げられ、真猿類としては、クモザル類、オマキザル類、マーモセット類、オナガザル類、コロブス類、類人猿が挙げられる。本発明に係る歩行補助具において被検動物Ａとされる非ヒト霊長類としては、疼痛のメカニズムや鎮痛薬に対する反応がよりヒトに近いことから、真猿類であることが好ましく、オナガザル類、コロブス類、又は類人猿であることがより好ましく、カニクイザル、アカゲザル、ニホンザル、シロテナガザル、ゴリラ、オランウータン、チンパンジー、又はボノボであることがさらに好ましく、カニクイザルであることがよりさらに好ましい。

以下、歩行補助具１の構成を説明するにあたり、ｘｙｚ座標系を用いて図中の方向を説明することがある。歩行補助具１を用いる床面Ｆと水平な方向であって歩行補助具１を用いた被検動物Ａの進行方向（前方）をｘ方向と表記する。また、床面Ｆと水平な方向であってｘ方向と直交する方向をｙ方向と表記する。ｘ方向軸及びｙ方向軸を含む平面（すなわち床面Ｆ）に垂直な方向をｚ方向と表記する。なお、ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向と同方向が＋方向、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとする。

図１に示すように、本実施形態の歩行補助具１は、保持部材１０と、支持本体２０と、車輪３０と、を有する。

保持部材１０は、被検動物Ａの頸部を保持する保持部１４を有する。保持部１４は、平面視で被検動物Ａの頭部よりも小さく、かつ頸部よりも大きい孔である。保持部材１０は、保持部１４において被検動物Ａの頸部に装着される。

保持部材１０は、支持本体２０に固定され保持部１４の一部を構成する第１部材１１と、第１部材１１に対する相対位置を変更可能に設けられ保持部１４の一部を構成する第２部材１２と、第１部材と第２部材との相対位置を固定する固定部１３と、を有している。保持部１４は、第１部材１１と第２部材１２とにより形成される。

保持部材１０を被検動物Ａに装着させる際には、第１部材１１と第２部材１２とで形成される保持部１４に被検動物Ａの頸部を挿入すると共に、固定部１３で第１部材１１と第２部材１２と相対位置を固定する。

保持部材１０は、保持部１４の前方（＋ｘ方向側）に、凹部１９が設けられている。凹部１９は、保持部材１０を装着した被検動物Ａの前方視野を妨げないように設けられている。保持部材１０が凹部１９を有することにより、保持部材１０を装着した被検動物Ａは、床面Ｆ側の視野を確保することができる。そのため、被検動物Ａのストレスを低減させることが期待できる。

支持本体２０は、保持部材１０を所定の高さ位置に支持する。具体的には、支持本体２０は、被検動物Ａが二足歩行するときの姿勢における頸部の高さ位置を基準として、保持部１４の高さ位置が、被検動物Ａの二足歩行時の頸部の高さ位置となるように保持部材１０を支持する。これにより、保持部材１０を装着した被検動物Ａは、二足歩行時の姿勢を保持可能となる。

ここで、本実施形態の歩行補助具１と比較する構成として、保持部材１０が被検動物Ａの腰部を保持し、支持本体２０が被検動物Ａの二足歩行時の腰部の高さ位置に保持部材１０（保持部）を保持する歩行補助具を想定する。このような歩行補助具では、被検動物Ａは、前肢を用いて腰部を固定する保持部材１０から離脱しようとするため、二足歩行を維持させることが困難となり、所望の疼痛試験を実施することが困難となる。

対して、本実施形態の歩行補助具１では、被検動物Ａは上述したような離脱行動を起こしにくく、所望の疼痛試験を実施しやすいため好ましい。

本実施形態の支持本体２０は、＋ｚ方向に伸縮可能に設けられた一対の前方フレーム２１と、前方フレーム２１と同じ構成の一対の後方フレーム２２と、＋ｘ方向に凸になるように湾曲した上部フレーム２３と、＋ｘ方向に凸になるように湾曲した下部フレーム２４と、前方フレーム２１と後方フレーム２２とを接続する梁２５と、＋ｙ方向および−ｙ方向に設けられたカバー材２６と、を有している。上部フレーム２３には保持部材１０が設けられている。

一対の前方フレーム２１は、下部フレーム２４において対向する２辺（図中符号２４ａ、２４ｂで示す）にそれぞれ設けられている。一対の後方フレーム２２も同様に、下部フレーム２４の２辺２４ａ，２４ｂに設けられている。一対の前方フレーム２１および一対の後方フレーム２２の上端には、保持部材１０を有する上部フレーム２３が設けられている。

これにより、前方フレーム２１、後方フレーム２２、上部フレーム２３（保持部材１０）および下部フレーム２４で囲まれた空間２０ｓが形成され、−ｘ方向には開口部２０ｘが形成される。被検動物Ａは、開口部２０ｘから空間２０Ｓ内に導かれ、空間２０ｓに収容される。

ここで、被検動物Ａは、本来樹上生活を営むものが多く、後肢が床面Ｆに接しているよりも、後肢で何かにつかまっている方が落ち着きやすい。そのため、後肢でつかまることが可能な位置に、下部フレーム２４のような構造材があると、被検動物Ａは構造材を後肢でつかもうとする。しかし、このような行動を許すと、被検動物Ａの歩行状態の観察が困難になる。

そこで、下部フレーム２４は、被検動物Ａの二足歩行時の姿勢において、後肢が下部フレーム２４の＋ｘ方向側の辺（図中、符号２４ｃで示す）に届かない位置に配置されるように設計されている。また、＋ｙ方向および−ｙ方向において空間２０Ｓに面する位置には、前方フレーム２１、後方フレーム２２、下部フレーム２４を覆うカバー材２６が設けられている。これにより、被検動物Ａが支持本体２０の構造材に後肢でつかまることがなく、被検動物Ａを安定的に二足歩行させることが可能となる。

車輪３０は、支持本体２０の下部に設けられ、被検動物Ａの二足歩行に伴い歩行補助具１の全体を移動可能としている。図では、歩行補助具１は、４つの車輪３０を有することとしている。もちろん、被検動物Ａの二足歩行を妨げないならば、車輪３０の数は４つに限らない。本実施形態の歩行補助具１においては、例えば、ｘ方向の車輪３０の間隔（車輪３０の回転軸の間の距離）は４５０ｍｍであり、ｙ方向の車輪３０の間隔（車輪３０の中心の間の距離）は４２０ｍｍである。

車輪３０は、適宜ストッパー３１を有することとしてもよい。また、車輪３０は、車輪の回転軸と直行する軸Ｌ周りにおいて回動可能に設けられ、被検動物Ａが床面Ｆを自由に移動可能とされていても構わない。もちろん、疼痛試験の目的に応じ、被検動物Ａを直線的に歩行させたい場合には、車輪３０の回転軸を固定し、歩行補助具１の移動方向を規制することとしてもよい。

歩行補助具１は、二足歩行時の姿勢において被検動物Ａが前肢でつかまることが可能な手置台を備えた前肢保持部４０をさらに有する。図では、前肢保持部４０は保持部材１０の前方下部に設けられることとしているが、支持本体２０に設けることとしてもよい。

被検動物Ａは、本来樹上生活を営むものが多く、前肢が何も持っていない状態で二足歩行させるとストレスの原因となる。そのため、被検動物Ａが前肢でつかまることが可能な位置に手置台（前肢保持部４０）を設けることで、被検動物Ａのストレスを低減させることができる。

図２、３は、歩行補助具１の詳細構成を説明する説明図である。図２は、歩行補助具１の側面図であり、図１（ｂ）と同じ視野における側面図である。図３は、歩行補助具１の平面図である。

図２，３に示すように、本実施形態の保持部材１０においては、第１部材１１はスリット１１ａを有しており、第２部材１２はスリット１１ａに挿入され、図中の符号αの両矢印方向に相対移動可能となっている。

本実施形態の第１部材１１は、被検動物Ａの頭部を挿入可能な大きさの貫通孔１１ｘを有している。また、第２部材１２には、被検動物Ａの頸部を挿入可能な大きさの凹部１２ｘが設けられている。貫通孔１１ｘおよび凹部１２ｘの内側（保持部１４側）には、被検動物Ａの頸部を保護する緩衝材を付してもよい。

このような保持部材１０は、まず、第２部材１２を−ｘ方向に後退させた状態で第１部材１１の貫通孔１１ｘに被検動物Ａの頭部を挿入させ、次いで第２部材１２をスリット１１ａに挿入し＋ｘ方向に移動させ保持部１４を形成するようにして用いる。固定部１３は、保持部１４を形成した状態で第１部材１１と第２部材１２との相対位置を固定する。

このような第１部材１１および第２部材１２は、樹脂材料、金属材料、木材など種々の形成材料を用いて作製することができるが、加工が容易であり、装置全体を軽量化することが可能であることから、樹脂材料を用いて作製することが好ましい。その場合、形成材料として用いる樹脂材料は、光透過性を有していてもよく、光透過性を有さないこととしてもよい。例えば、床面Ｆを視認可能な方が、被検動物Ａが落ち着きやすいというような理由がある場合、光透過性を有する樹脂材料が好ましい。

固定部１３は、第１部材１１および第２部材１２の相対位置を固定可能であれば、種々の構成を採用することができる。固定部１３としては、例えば、プッシュボルトのような固定および解放が容易な部材を用いるとよい。

支持本体２０の前方フレーム２１は、＋ｚ方向に凸になるように湾曲した第１フレーム２１ａと、下部フレーム２４において対向する２辺２４ａ、２４ｂにそれぞれ設けられた一対の第２フレーム２１ｂと、を有している。前方フレーム２１は、第１フレーム２１ａが第２フレーム２１ｂに挿入された二重構造となっており、第１フレーム２１ａをｚ方向に伸縮可能となっている。さらに、前方フレーム２１は、固定レバー２１ｃを有し、第１フレーム２１ａの高さ位置を固定可能となっている。

後方フレーム２２は、前方フレーム２１と同じ構成であり、第１フレーム２２ａ、第２フレーム２２ｂ、固定レバー２２ｃを有している。

図に示すように、保持部材１０は、前方フレーム２１および後方フレーム２２の上部において、前方フレーム２１および後方フレーム２２に跨るように設けられている。そのため、支持本体２０は、前方フレーム２１および後方フレーム２２をｚ方向に伸縮することで、保持部材１０の高さ位置を図中の符号βの両矢印方向に上下移動させることが可能である。本実施形態の歩行補助具１では、例えば保持部材１０の床面Ｆからの高さ位置を、４００ｍｍから６００ｍｍの範囲で調節することができる。この範囲で保持部材１０の高さを調節可能であれば、例えば３〜４歳年齢のサル（カニクイザル）に対して、歩行補助具１を用いることができる。

前肢保持部４０は、−ｚ方向に凸になるように湾曲した手置台４１と、保持部材１０の＋ｘ方向側の前方下部に設けられた一対の接続部材４２と、固定レバー４３と、を有している。前肢保持部４０は、手置台４１が接続部材４２に挿入された二重構造となっており、手置台４１をｚ方向に伸縮可能となっている。手置台４１の高さ位置は、固定レバー４３により固定可能となっている。

このような前肢保持部４０では、手置台４１をｚ方向に伸縮することで、手置台４１の高さ位置を図中の符号γの両矢印方向に上下移動させることが可能である。

本実施形態の歩行補助具１では、支持本体２０および前肢保持部４０が上述のような構成となっていることで、被検動物Ａの個体差に応じて各部の位置を調製することができ、被検動物Ａのストレスを低減させることができる。

以上のような構成の歩行補助具１によれば、被検動物Ａに過度のストレスを与えることなく、安定して二足歩行させることができる。そのため、非ヒト霊長類を被検動物とする疼痛試験において、疼痛関連行動の変化を容易に判断可能となる。

なお、本実施形態においては、固定部１３としてプッシュボルトを採用することとしたが、他の構成を採用することもできる。

図４は、歩行補助具の変形例を示す平面図であり、図３に対応するものである。図４の説明においては、上記図１〜３と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

図に示す歩行補助具２が有する保持部材１６は、第１部材１７と第２部材１８とを有している。本変形例の第１部材１７は、被検動物Ａの頭部を挿入可能な大きさの凹部１７ｘを有している。また、第２部材１８には、被検動物Ａの頸部を挿入可能な大きさの凹部１８ｘが設けられている。保持部材１６においては、第１部材１７はスリット１７ａを有しており、第２部材１８はスリット１７ａに挿入され、ｘ方向に相対移動可能となっている。

さらに、第１部材１７は、スリット１７ａ内に鋸歯状の第１連続溝１７ｙを有している。第２部材１８は、第１連続溝１７ｙと嵌合する第２連続溝１８ｙを有している。第１連続溝１７ｙと第２連続溝１８ｙとは、本発明における固定部として機能し、第１連続溝１７ｙと第２連続溝１８ｙとが互いに嵌合することで、第１部材１７と第２部材１８との相対位置を固定可能である。このような、第１連続溝１７ｙおよび第２連続溝１８ｙでは、第１部材１７をスリット１７ａに挿入可能となるように、一部を板バネ等の弾性部材で構成するというような、通常知られた構成を採用することができる。

このような固定部を有する保持部材１６では、上述の保持部材１０のようにスリット１１ａに第２部材１２を挿入した後、プッシュボルトで固定する構成と比べ、被検動物Ａの保定および解放をよりスムーズに行うことができ、被検動物Ａのストレスを低減することができる。また、第１連続溝１７ｙと第２連続溝１８ｙとの嵌合位置を変更することで保持部の大きさを多段に調整可能であるため、被検動物Ａの個体差に応じて容易に保持部の調整が可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

１，２…歩行補助具、Ａ…被検動物、Ｌ…軸、１０，１６…保持部材、１１，１７…第１部材、１２，１８…第２部材、１３…固定部、１４…保持部、１７ｙ…第１連続溝（固定部）、１８ｙ…第２連続溝（固定部）、２０…支持本体、３０…車輪、４１…手置台、４２…接続部材

Claims (7)

1. 非ヒト霊長類である被検動物の後肢による二足歩行を補助する歩行補助具であって、
   前記被検動物の頸部を保持する保持部を有する保持部材と、
   前記保持部の高さ位置が、前記被検動物が前記二足歩行するときの姿勢における前記頸部の高さ位置となるように、前記保持部材を支持する支持本体と、
   前記支持本体の下部に設けられた車輪と、を有し、
   前記保持部は、平面視で前記被検動物の頭部よりも小さく、かつ頸部よりも大きい孔である歩行補助具。
2. 前記保持部材は、前記支持本体に固定され、前記保持部の一部を構成する第１部材と、
   前記第１部材に対する相対位置を変更可能であり、前記保持部の一部を構成する第２部材と、
   前記第１部材と前記第２部材とにより前記保持部を形成するように、前記第１部材と前記第２部材との相対位置を固定する固定部と、を有する請求項１に記載の歩行補助具。
3. 前記固定部は、前記第１部材に設けられた鋸歯状の第１連続溝と、
   前記第２部材に設けられ、前記第１連続溝と嵌合する第２連続溝と、を有する請求項２に記載の歩行補助具。
4. 前記支持本体は、前記保持部材の高さ位置を変更可能に設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の歩行補助具。
5. 前記姿勢において前記被検動物が前肢でつかまることが可能な手置台をさらに有する請求項１から４のいずれか１項に記載の歩行補助具。
6. 前記手置台は、接続部材を介して前記保持部材または前記支持本体に接続され、
   前記接続部材は、前記手置台の高さ位置を変更可能に設けられている請求項５に記載の歩行補助具。
7. 前記車輪は、前記車輪の回転軸と直行する軸周りにおいて回動可能に設けられている請求項１から６のいずれか１項に記載の歩行補助具。

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