微小組織反復圧迫装置
【課題】 本発明は、動物の末梢神経又は血管などの束状で連続性のある微小組織に対して反復的に圧迫し、微小外力による障害の病態を解析することを目的とする。
【解決手段】 本発明は、固定器で固定され、微小組織に圧力を加える圧迫器と、圧迫器に対する空気圧の供給をリリーフ弁を使用して持続的に行うコンプレッサーと、コンプレッサーから供給された空気圧を検出する圧力センサと、圧力センサで検出した値を元に圧迫器に供給する圧力を調節する圧レギュレータと、圧迫器への空気圧の供給又は解除を切り替える電磁バルブと、電磁バルブの開閉を制御するプログラム式コントローラと、プログラム式コントローラに動作を自動化するためのプログラムを転送するとともに、圧力センサの値を圧トランスデューサにより信号を変換したデータを解析してモニタに表示するコンピュータとからなる構成とした。
【解決手段】 本発明は、固定器で固定され、微小組織に圧力を加える圧迫器と、圧迫器に対する空気圧の供給をリリーフ弁を使用して持続的に行うコンプレッサーと、コンプレッサーから供給された空気圧を検出する圧力センサと、圧力センサで検出した値を元に圧迫器に供給する圧力を調節する圧レギュレータと、圧迫器への空気圧の供給又は解除を切り替える電磁バルブと、電磁バルブの開閉を制御するプログラム式コントローラと、プログラム式コントローラに動作を自動化するためのプログラムを転送するとともに、圧力センサの値を圧トランスデューサにより信号を変換したデータを解析してモニタに表示するコンピュータとからなる構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動物の末梢神経や血管などの束状で連続性のある微小組織に対して反復的に圧迫し、微小外力による障害の病態を解析するための微小組織反復圧迫装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微小外力による末梢神経等の障害を病態生理学的に理解するための実験として、兎などの動物が使用される。兎を静脈麻酔により沈静させ、大腿部を展開して坐骨神経に圧迫などの刺激を加えることで、神経活動の変化を測定することができる。
【０００３】
末梢神経等の微小組織に対して圧迫するものとして、末梢神経圧迫用チャンバーという装置も開発されている。
【０００４】
また、特許文献１に記載されているように、イヌ又はネコの電気生理学的方法による神経疾患及び運動疾患の検査又は診断を行う際の記録電極及び刺激装置の設置を容易にし、安定した記録を行うことを可能にする発明も公開されている。
【特許文献１】特開２００４−２６７６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来では、末梢神経等の微小組織に対して持続的な圧迫のみしか行っておらず、微小組織を反復的に圧迫した際にどのような障害があるか解析する手段が存在しなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、動物の末梢神経や血管などの束状で連続性のある微小組織に対して反復的に圧迫し、微小外力による障害の病態を解析するための微小組織反復圧迫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】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するために、中央に差込孔１３ｄを有する上部材１３と、前記上部材１３の下側に連結され、内側に上面が空き下面が膨張可能なシリコンゴム１４ｅを有する中部材１４と、前記中部材１４の下側に取外可能にで連結され、微小組織１７を置くための凹部１５ｄを設けた下部材１５とからなり、前記上部材１３に取り付けた接続部材１２を通じて、前記中部材１４に空気圧を送り込むことによりシリコンゴム１４ｅを膨張させ、前記下部材１５の凹部１５ｄに置いた微小組織１７に圧力を加えることを特徴とする圧迫器２の構成及び固定器で固定され微小組織に圧力を加える圧迫器２と、前記圧迫器に対する空気圧の供給をリリーフ弁を使用して持続的に行うコンプレッサー４と、前記コンプレッサー４から供給された空気圧を検出する圧力センサ６と、前記圧力センサ６で検出した値を元に前記圧迫器２に供給する圧力を調節する圧レギュレータ７と、前記圧迫器２への空気圧の供給又は解除を切り替える電磁バルブ８と、前記電磁バルブ８の開閉を制御するプログラム式コントローラ９と、前記プログラム式コントローラ９に動作を自動化するためのプログラムを転送するとともに、前記圧力センサ６の値を圧トランスデューサ１１により信号を変換したデータを解析してモニタ表示１０ｉするコンピュータ１０とからなることを特徴とする微小組織反復圧迫装置１の構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、以上の構成であるから以下の効果が得られる。第１に、動物の末梢神経や血管などの束状で連続性のある微小組織を切断することなく反復的に圧迫することができ、それに伴う障害の評価が可能となる。
【０００９】
第２に、空気圧を利用して、規則的なサイクルで、一定の部位に対し定量的な圧迫を加えるに際して、限られたスペースの中で他の機器と干渉することなく、圧迫以外の刺激を与えずに圧迫することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明である微小組織反復圧迫装置は、動物の末梢神経や血管などの束状で連続性のある微小組織に対して反復的に圧迫し、微小外力による障害の病態を解析するという目的を、固定器で固定され、微小組織に圧力を加える圧迫器と、前記圧迫器に対する空気圧の供給をリリーフ弁を使用して持続的に行うコンプレッサーと、前記コンプレッサーから供給された空気圧を検出する圧力センサと、前記圧力センサで検出した値を元に前記圧迫器に供給する圧力を調節する圧レギュレータと、前記圧迫器への空気圧の供給又は解除を切り替える電磁バルブと、前記電磁バルブの開閉を制御するプログラム式コントローラと、前記プログラム式コントローラに動作を自動化するためのプログラムを転送するとともに、前記圧力センサの値を圧トランスデューサにより信号を変換したデータを解析してモニタに表示するコンピュータとからなる構成とすることで実現した。
【実施例１】
【００１１】
以下に、添付図面に基づいて、本発明である微小組織反復圧迫装置について詳細に説明する。図１は、本発明である微小組織反復圧迫装置の全体図であり、図２は、本発明である微小組織反復圧迫装置の構成を示すブロック図である。
【００１２】
微小組織反復圧迫装置１は、固定器で固定され、微小組織に圧力を加える圧迫器２と、前記圧迫器２に対する空気圧の供給をリリーフ弁５を使用して持続的に行うコンプレッサー４と、前記コンプレッサー４から供給された空気圧を検出する圧力センサ６と、前記圧力センサ６で検出した値を元に前記圧迫器に供給する圧力を調節する圧レギュレータ７と、前記圧迫器２への空気圧の供給又は解除を切り替える電磁バルブ８と、前記電磁バルブ８の開閉を制御するプログラム式コントローラ９と、前記プログラム式コントローラ９に動作を自動化するためのプログラムを転送するとともに、前記圧力センサ６の値を圧トランスデューサ１１により信号を変換したデータを解析してモニタ１０ｊに表示するコンピュータ１０とからなることを特徴とする。
【００１３】
微小組織反復圧迫装置１は、圧迫器２、コンプレッサー４、圧力センサ６、圧レギュレータ７、電磁バルブ８、プログラム式コントローラ９及びコンピュータ１０からなり、各機器の連動により反復圧迫を実現し、圧迫中及び圧迫後の末梢神経等の電気生理学的及び組織学的変化を測定することができる。
【００１４】
微小組織反復圧迫装置１は、空気圧を利用し、一定の部位に定量的に、かつ、規則的なサイクルで、圧迫が可能であり、限られたスペースの中で他の機器と干渉せずに、圧迫以外の刺激を与えない仕組みを有する。
【００１５】
圧迫器２は、末梢神経や血管などの微小組織に対し、空気圧により圧力を加える機器である。尚、圧迫器２は、固定器３で固定することにより、一定の部位に安定した圧迫が可能となる。
【００１６】
固定器３は、マグネットベース付ユニバーサルアームを改造したもので、元々付いていたゲージ取付器具を外して、ステンレス製の支柱を取り付ける。先端に圧迫器２をネジで固定すると、圧迫器２自身の荷重による影響を受けずに支持が可能である。
【００１７】
コンプレッサー４は、ボンベ等により他の機器に圧縮空気を供給するための機器であり、制御圧力が０．４９〜０．６９メガパスカルのもの等が使用される。尚、リリーフ弁５を追加することで、コンプレッサー４が常時オンとなるように調整することができる。
【００１８】
リリーフ弁５は、圧力が所定の値になると自動的に開閉する弁である。微小組織反復圧迫装置１においては、０．４９メガパスカル以下でコンプレッサー４が常時オンとなるように設定して持続的に空気圧の供給を行う。
【００１９】
圧力センサ６は、コンプレッサー４から圧迫器２に供給される空気圧を検出する。圧力センサ６で検出した情報は、圧トランスデューサ１１で変換され、圧レギュレータ７やコンピュータ１０に送られる。
【００２０】
圧トランスデューサ１１は、アナログ信号をデジタル信号に変換する機器であり、圧力センサ６で感知した空気圧の情報を、コンピュータ１０などで扱える電気的な信号に変換する。
【００２１】
圧レギュレータ７は、微小組織反復圧迫装置１において必要とする圧力が０．０５メガパスカル以下であるため、圧力センサ６の値を確認しながら圧迫器２へ供給する空気圧の量を精密に調整する。
【００２２】
電磁バルブ８は、プログラム式コントローラ９の信号により圧縮空気の流れを切り替えることができる弁である。電磁バルブ８の弁を切り替えて、圧縮空気を圧迫器２に送ったり、圧迫器２中の空気を外部に放出１８ｆしたりする。
【００２３】
プログラム式コントローラ９（ＰＬＣ）は、電磁バルブ８の開閉を制御する機器である。プログラム式コントローラ９により、圧迫持続時間、解除時間及び反復回数の設定を行うことができる。
【００２４】
コンピュータ１０は、微小組織反復圧迫装置１の使用前においては、プログラム式コントローラ９に制御を設定するプログラムを転送し、使用中においては、圧力センサ６から取得した値を解析してモニタ１０ｊに表示する。尚、転送用のコンピュータ１０と、解析用のコンピュータ１０は、別々にしても良いし、同一にしても良い。
【００２５】
図２に示すように、コンプレッサー４で生成した圧縮空気は、電磁バルブ８及び圧レギュレータ７を介して圧迫器２に空気圧供給１８され、同時に圧力センサ６が空気圧の量を検出する。
【００２６】
圧力センサ６で検出された空気圧の量を元に、圧レギュレータ７が空気圧を適正な量に圧力調整１８ａして圧迫器２に供給する。コンプレッサー４で供給する空気圧に比べ、圧迫器２に必要な空気圧は小さいため、圧レギュレータ７により減圧する。
【００２７】
圧迫器２で圧迫及び解除を定期的に繰り返す場合には、電磁バルブ８を開閉１８ｂさせて、圧縮空気の供給を行ったり止めたりする。電磁バルブ８の動作は、プログラム式コントローラ９に設定された内容に従い制御される。
【００２８】
プログラム式コントローラ９に設定する内容は、コンピュータ１０でラダープログラム１０ｅが作成され、コンピュータ１０からＲＳ２３２Ｃ等のインタフェース１０ａを介して転送１８ｃする。
【００２９】
ラダープログラム１０ｅは、プログラム式コントローラ９の動作手順を指定するプログラムであり、電磁バルブ８を開いて圧迫を持続する時間、電磁バルブ８を閉じて圧迫を解除する時間及び開閉を繰り返す回数などを指定する。
【００３０】
作成したラダープログラム１０ｅは、コンピュータ１０の記憶装置に保存されるので、微小組織反復圧迫装置１を使用する前に、あらかじめプログラム式コントローラ９に転送１８ｃしておく。
【００３１】
また、コンピュータ１０では、圧力センサ６で検出した空気圧を圧トランスデューサ１１で信号変換１８ｄした変換データ１０ｇをインタフェース１０ａを介して記憶装置１０ｂに取り込む。
【００３２】
コンピュータ１０の記憶装置１０ｂには、あらかじめ解析プログラム１０ｆが保存されており、中央処理装置１０ｃ（ＣＰＵ）が、解析プログラム１０ｆを実行して変換データ１０ｇをデータ解析１０ｈする。
【００３３】
データ解析１０ｈにより演算処理及び編集処理が行われたデータは、出力装置１０ｄにより表やグラフ等としてモニタ１０ｊにモニタ表示１０ｉされる。圧迫及び解除の状況をコンピュータ１０で確認しつつ微小組織の圧迫を行うことができる。
【００３４】
図３は、本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の斜視図であり、図４は、本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の平面図及び断面図である。尚、符号２ａは、圧迫器２の平面図であり、符号２ｂは、圧迫器２をＡ−Ａ’で切断した正面の断面図であり、符号２ｃは、圧迫器２をＢ−Ｂ’で切断した側面の断面図である。
【００３５】
圧迫器２は、中央に上から下までに貫通する差込孔１３ｄを穿設した直方体状の上部材１３と、前記上部材１３の下側にネジで連結され、内側に上面が空き下面が膨張可能なシリコンゴム１４ｅを有する直方体状の中部材１４と、前記中部材１４の下側に取外可能にネジで連結され、微小組織を置くための凹部１５ｄを設けた直方体状の下部材１５とからなり、前記上部材１３に取り付けた接続部材１２を通じて、前記中部材１４に空気圧を送り込むことによりシリコンゴム１４ｅを膨張させ、前記下部材１５に置いた微小組織に圧力を加えることを特徴とする。
【００３６】
圧迫器２は、外周面の中央部に凹部が形成されている接続部材１２、上部材１３、中部材１４及び下部材１５からなり、材質は、使用時に生体及び測定データに影響の少ないアクリル板であり、形状は、周囲のスペースを考慮して、１辺が約２０ミリメートル程度の略直方体状である。
【００３７】
接続部材１２は、圧縮空気を供給する管などを圧迫器２に接続する部分であり、上面の注入口１２ａを入口とし、差込口１２ｃの下面を出口とする孔である気道１２ｂを有する管状の部材である。
【００３８】
接続部材１２は、平面図２ａに示すように、上から見ると円状であり、断面図２ｂ又は断面図２ｃに示すように、差込口１２ｃが上部材１３を貫通するように嵌め込まれており、注入口１２ａから入った圧縮空気は、気道１２ｂを通って中部材１４に送られる。
【００３９】
上部材１３は、アクリル板を材料とする直方体状の部材であり、中央に接続部材１２を嵌め込むための円状の差込孔１３ｄを有する。上部材１３は、接続部材１２を圧迫器２に固定するとともに、下側にある中部材１４の上面に蓋をする。
【００４０】
上部材１３の四隅には、上部材１３から中部材１４にかけてネジ１６を通すためのネジ穴が４つ空いており、更に、上部材１３の一端中央及び反対端中央には、上部材１３から下部材１５にかけてネジ１６ａを通すためのネジ穴も２つ空いている。
【００４１】
上部材１３は、平面図２ａに示すように、上から見ると長方形状であり、断面図２ｂ及び断面図２ｃに示すように、中央が貫通している。また、中部材１４の気室１４ｆに蓋をするように載せられる。尚、平面図２ａ、断面図２ｂ及び断面図２ｃでは、ネジ１６及びネジ１６ａを外した状態である。
【００４２】
中部材１４は、供給された圧縮空気が入るスペースを有する部分であり、アクリル板を材料とした内部が中空の直方体状の部材である。上面から下面に貫通する長方形型の孔が空いているが、下面は内側に張られたシリコンゴム１４ｅにより塞がれる。
【００４３】
中部材１４の１つの側面にはネジ１６ｂを通すためのネジ穴が２つ並んで空いており、固定器３に接続することができる。尚、ネジ１６ｂが入るスペースを確保するために、中部材１４には突出部１４ｇを設けてある。
【００４４】
また、中部材１４の突出部１４ｇの隣りの両側面に設けられた孔１４ｏ及び孔１４ｐは、中部材１４の内側に張られるシリコンゴム１４ｅを固定する杭状の部材を埋め込むために設けられる。
【００４５】
中部材１４は、平面図２ａに示すように、上から見ると上部材１３の下に隠れており、突出部１４ｇのみが出た状態である。また、断面図２ｂ及び断面図２ｃに示すように、上部材１３の下側には、シリコンゴム１４ｅで囲まれた気室１４ｆがあり、接続部材１２の気道１２ｂと繋がる。
【００４６】
下部材１５は、アクリル板を材料とした直方体状の部材であり、上面に一端中央から反対端中央にかけて半円柱状又は台形状に窪んだ凹部１５ｄを有する。凹部１５ｄに末梢神経などの微小組織１７を通し、中部材１４のシリコンゴム１４ｅを膨張させて圧迫する。
【００４７】
下部材１５は、平面図２ａに示すように、上から見ると上部材１３及び中部材１４の下に隠れている。また、断面図２ｂに示すように、上面中央に凹部１５ｄがあり、断面図２ｃに示すように、凹部１５ｄは一端から他端に横に貫通する。
【００４８】
図５は、本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の上部材の平面図、正面図及び側面図であり、図６は、本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の中部材の平面図、正面図及び側面図であり、図７は、本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の下部材の平面図、正面図及び側面図である。
【００４９】
図５において、符号１３ａは、上部材１３の平面図であり、符号１３ｂは、上部材１３の正面図であり、符号１３ｃは、上部材１３の側面図である。
【００５０】
上部材１３は、平面図１３ａに示すように、中央に円形の差込孔１３ｄが空けられ、四隅に上部材１３と中部材１４を接続するためのネジ１６を通すネジ穴１３ｅ、１３ｇ、１３ｈ及び１３ｊが空けられる。
【００５１】
ネジ穴１３ｅとネジ穴１３ｇの中間にはネジ穴１３ｆが空けられ、ネジ穴１３ｈとネジ穴１３ｊの中間には、ネジ穴１３ｉが空けられる。ネジ穴１３ｆ及びネジ穴１３ｉは、上部材１３から下部材１５まで続く穴であり、下部材１５の取外しに使用するネジ１６を通す。
【００５２】
また、正面図１３ｂ及び側面図１３ｃに示すように、中央の差込孔１３ｄは、接続部材１２を嵌め込んで、接続部材１２の気道１２ｂを中部材１４の気室１４ｆに繋ぐため、上面から下面に貫通する。
【００５３】
ネジ穴１３ｅ、１３ｇ、１３ｈ及び１３ｊは、ネジ１６を中部材１４に届かせるため、上面から下面に貫通し、ネジ穴１３ｆ及びネジ穴１３ｉも、ネジ１６ａを下部材１５に届かせるため上面から下面に貫通する。
【００５４】
図６において、符号１４ａは、中部材１４の平面図であり、符号１４ｂは、中部材１４の正面図であり、符号１４ｃは、中部材１４の左側面図であり、符号１４ｄは、中部材１４の右側面図である。
【００５５】
中部材１４は、平面図１４ａに示すように、１つの側面にネジ１６ｂを通す空間である突出部１４ｇが存在するが、突出部１４ｇを除いた部分においては、中央に空けられた略長方形状の孔に沿ってシリコンゴム１４ｅが取り付けられ、シリコンゴム１４ｅの内側は、中空の気室１４ｆとなる。
【００５６】
上部材１３と同様に、突出部１４ｇを除いた中部材１４の四隅には、上部材１３のネジ穴１３ｅ、１３ｇ、１３ｈ及び１３ｊと繋がるネジ穴１４ｈ、１４ｊ、１４ｋ及び１４ｍが空けられる。また、ネジ穴１３ｆ及びネジ穴１３ｉと繋がるネジ穴１４ｉ及びネジ穴１４ｌも空けられる。
【００５７】
正面図１４ｂ、左側面図１４ｃ及び右側面図１４ｄに示すように、突出部１４ｇを除いた中央のシリコンゴム１４ｅを取り付ける孔は、下面でシリコンゴム１４ｅを膨張させるため、上面から下面に貫通する。
【００５８】
ネジ穴１４ｈ、１４ｊ、１４ｋ及び１４ｍは、ネジ１６を下部材１５まで届かせないので、貫通はさせないが、ネジ穴１４ｉ及びネジ穴１４ｌは、ネジ１６ａを下部材１５まで届かせるため、上面から下面に貫通する。
【００５９】
正面図１４ｂに示すように、シリコンゴム１４ｅには、中間の高さの位置に溝１４ｎが設けられ、中部材１４には、突出部１４ｇの隣面である正面側に孔１４ｏ、背面側に孔１４ｐが空けられる。孔１４ｏ及び孔１４ｐに棒状の部材を嵌め込み、溝１４ｎに引っ掛けることで、シリコンゴム１４ｅを中部材１４に固定する。
【００６０】
左側面図１４ｃに示すように、突出部１４ｇには、ネジ穴１４ｑ及びネジ穴１４ｒが空けられる。突出部１４ｇにおいて、固定器３に接続し、ネジ１６ｂで留めることにより、圧迫器２を固定することができる。
【００６１】
図７において、符号１５ａは、下部材１５の平面図であり、符号１５ｂは、下部材１５の正面図であり、符号１５ｃは、下部材１５の側面図である。
【００６２】
下部材１５は、平面図１５ａに示すように、中央を縦断する凹部１５ｄが設けられ、ネジ穴１３ｆ及びネジ穴１４ｉと繋がるネジ穴１５ｅと、ネジ穴１３ｉ及びネジ穴１４ｌと繋がるネジ穴１５ｆが空けられる。
【００６３】
正面図１５ｂ及び側面図１５ｃに示すように、凹部１５ｄは、半円状又は逆台形状に凹んでおり、中部材１４の下側に取り付けた際に隙間が出来るため、末梢神経などの微小組織１７を凹部１５ｄに通すことができる。
【００６４】
凹部１５ｄは、中部材１４のシリコンゴム１４ｅの下側に位置するため、シリコンゴム１４ｅを空気圧で膨張させることにより、凹部１５ｄに置いた微小組織１７を圧迫することができる。
【００６５】
ネジ穴１５ｅ及びネジ穴１５ｆは、上面から下面に貫通しており、ネジ１６ａを緩めることで下部材１５を取り外すことができる。ネジ固定式にして着脱可能とすることで、圧迫する微小組織１７が、束状の有連続組織であっても、切断を行わずに設置することができる。
【００６６】
図８は、本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器のシリコンゴムの正面図である。シリコンゴム１４ｅは、シリコン製を略直方体の箱状に成形した上面が空いた部材である。内部は中空の気室１４ｆであり、４つの側面には、溝１４ｎが各側面に渡って設けられる。
【００６７】
下面の膨張面１４ｓは、空気圧による変形性と繰返し使用の耐久性を考慮して、約０．５ミリメートルの厚さの薄い膜状になっており、気室１４ｆに圧縮空気が送り込まれ、空気圧が掛かることで、風船状に膨らむ。
【００６８】
シリコンゴム１４ｅは、２液常温硬化型であり、中部材１４に対して下面と気室１４ｆ用の型を用意し、中部材１４と型との間に混合した２液を充填し、十分に脱気してからオーブンで硬化させることにより成形する。
【００６９】
図９は、本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器で組織を圧迫した状態を示す図である。符号２ｄは、圧迫を解除した状態であり、符号２ｅは、微小組織１７を圧迫した状態である。
【００７０】
解除２ｄにおいては、気室１４ｆに空気圧供給１８がされないため、シリコンゴム１４ｅの膨張面１４ｓは直線状であり、微小組織１７に圧力は掛からない。
【００７１】
圧迫２ｅにおいては、注入口１２ａから気室１４ｆに空気圧供給１８され、シリコンゴム１４ｅの膨張面１４ｓに空気圧が掛かって膨張１８ｅし、下側に湾曲するので、微小組織１７に圧力が掛かる。
【００７２】
プログラム式コントローラ９により圧迫時間、解除時間及び反復回数を設定して、圧迫２ｅと解除２ｄを周期的に繰り返すことにより、末梢神経などの微小組織１７の反復圧迫が可能となる。
【００７３】
図１０は、本発明である微小組織反復圧迫装置の反復圧迫の波形を示すグラフである。グラフ１９は、縦軸に圧力、横軸に時間を取り、圧迫と解除の反復を波形１９ａとして表したものである。
【００７４】
反復の設定は、１秒間の圧迫２ｅと０．５秒間の解除２ｄを繰り返すようにしてあり、波形１９ａを見ると、この設定においては再現性が良く、圧迫圧が持続することを示している。
【実施例２】
【００７５】
絞扼性神経障害の初期病態解明のため、短時間圧迫条件下における圧迫強度と神経複合活動電位（ＣＮＡＰ）の変化の関係につき、実験を行った。尚、実験動物として日本白色家兎（１２週齢）の雄（約３．０キログラム）を用いた。
【００７６】
微小組織反復圧迫装置１を使用して兎の大腿部における坐骨神経を圧迫し、圧迫器２に負荷する圧力（圧迫器圧）と、実際に神経に加わっている圧力（神経圧迫圧）の関係を調べた。
【００７７】
圧迫器圧と神経圧迫圧の比（圧迫器圧：神経圧迫圧）は、それぞれ平均（１５０：３９．８１）、（２００：７９．６２）、（３００：１２２．５９）であった。
【実施例３】
【００７８】
実験動物として日本白色家兎（１２週齢）の雄２羽を用い、静脈麻酔にて沈静した後、大腿部で坐骨神経を展開し、本発明である微小組織反復圧迫装置１を大腿中央部に装着した。
【００７９】
圧迫条件を、圧迫器２の内圧が２００ｍｍＨｇで、３０分間持続的に圧迫する持続圧迫と、３０秒間圧迫した後に１秒間解除するサイクルを６０回行って計３０分間圧迫する反復圧迫とし、それぞれが神経へ与える影響を比較した。
【００８０】
圧迫経過中に、坐骨神経の微小組織反復圧迫装置１に挟んだ近位部と遠位部に電極を取り付け、近位部側を刺激した際に、遠位部側に見られる神経活動電位の変化につき検討した。
【００８１】
結果、圧迫中の神経活動電位の振幅は、持続圧迫、反復圧迫ともにほぼ同等に低下した。解除後は、反復圧迫において神経活動電位の振幅の回復が遷延した。
【００８２】
以上のように、本発明である微小組織反復圧迫装置１は、動物の末梢神経や血管などの束状で連続性のある微小組織を切断することなく反復的に圧迫することができ、それに伴う障害の評価が可能となる。
【００８３】
また、空気圧を利用して、規則的なサイクルで、一定の部位に対し定量的な圧迫を加えるに際して、限られたスペースの中で他の機器と干渉することなく、圧迫以外の刺激を与えずに圧迫することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明である微小組織反復圧迫装置の全体図である。
【図２】本発明である微小組織反復圧迫装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の斜視図である。
【図４】本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の平面図及び断面図である。
【図５】本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の上部材の平面図、正面図及び側面図である。
【図６】本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の中部材材の平面図、正面図及び側面図である。
【図７】本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の下部材の平面図、正面図及び側面図である。
【図８】本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器のシリコンゴムの正面図である。
【図９】本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器で組織を圧迫した状態を示す図である。
【図１０】本発明である微小組織反復圧迫装置の反復圧迫の波形を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８５】
１ 微小組織反復圧迫装置
２ 圧迫器
２ａ 平面図
２ｂ 断面図
２ｃ 断面図
２ｄ 解除
２ｅ 圧迫
３ 固定器
４ コンプレッサー
５ リリーフ弁
６ 圧力センサ
７ 圧レギュレータ
８ 電磁バルブ
９ プログラム式コントローラ
１０ コンピュータ
１０ａ インタフェース
１０ｂ 記憶装置
１０ｃ 中央処理装置
１０ｄ 出力装置
１０ｅ ラダープログラム
１０ｆ 解析プログラム
１０ｇ 変換データ
１０ｈ データ解析
１０ｉ モニタ表示
１０ｊ モニタ
１１ 圧トランスデューサ
１２ 接続部材
１２ａ 注入口
１２ｂ 気道
１２ｃ 差込口
１３ 上部材
１３ａ 平面図
１３ｂ 正面図
１３ｃ 側面図
１３ｄ 差込孔
１３ｅ ネジ穴
１３ｆ ネジ穴
１３ｇ ネジ穴
１３ｈ ネジ穴
１３ｉ ネジ穴
１３ｊ ネジ穴
１４ 中部材
１４ａ 平面図
１４ｂ 正面図
１４ｃ 左側面図
１４ｄ 右側面図
１４ｅ シリコンゴム
１４ｆ 気室
１４ｇ 突出部
１４ｈ ネジ穴
１４ｉ ネジ穴
１４ｊ ネジ穴
１４ｋ ネジ穴
１４ｌ ネジ穴
１４ｍ ネジ穴
１４ｎ 溝
１４ｏ 孔
１４ｐ 孔
１４ｑ ネジ穴
１４ｒ ネジ穴
１４ｓ 膨張面
１５ 下部材
１５ａ 平面図
１５ｂ 正面図
１５ｃ 側面図
１５ｄ 凹部
１５ｅ ネジ穴
１５ｆ ネジ穴
１６ ネジ
１６ａ ネジ
１６ｂ ネジ
１７ 微小組織
１８ 空気圧供給
１８ａ 圧力調整
１８ｂ 開閉
１８ｃ 転送
１８ｄ 信号変換
１８ｅ 膨張
１８ｆ 放出
１９ グラフ
１９ａ 波形
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動物の末梢神経や血管などの束状で連続性のある微小組織に対して反復的に圧迫し、微小外力による障害の病態を解析するための微小組織反復圧迫装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微小外力による末梢神経等の障害を病態生理学的に理解するための実験として、兎などの動物が使用される。兎を静脈麻酔により沈静させ、大腿部を展開して坐骨神経に圧迫などの刺激を加えることで、神経活動の変化を測定することができる。
【０００３】
末梢神経等の微小組織に対して圧迫するものとして、末梢神経圧迫用チャンバーという装置も開発されている。
【０００４】
また、特許文献１に記載されているように、イヌ又はネコの電気生理学的方法による神経疾患及び運動疾患の検査又は診断を行う際の記録電極及び刺激装置の設置を容易にし、安定した記録を行うことを可能にする発明も公開されている。
【特許文献１】特開２００４−２６７６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来では、末梢神経等の微小組織に対して持続的な圧迫のみしか行っておらず、微小組織を反復的に圧迫した際にどのような障害があるか解析する手段が存在しなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、動物の末梢神経や血管などの束状で連続性のある微小組織に対して反復的に圧迫し、微小外力による障害の病態を解析するための微小組織反復圧迫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】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するために、中央に差込孔１３ｄを有する上部材１３と、前記上部材１３の下側に連結され、内側に上面が空き下面が膨張可能なシリコンゴム１４ｅを有する中部材１４と、前記中部材１４の下側に取外可能にで連結され、微小組織１７を置くための凹部１５ｄを設けた下部材１５とからなり、前記上部材１３に取り付けた接続部材１２を通じて、前記中部材１４に空気圧を送り込むことによりシリコンゴム１４ｅを膨張させ、前記下部材１５の凹部１５ｄに置いた微小組織１７に圧力を加えることを特徴とする圧迫器２の構成及び固定器で固定され微小組織に圧力を加える圧迫器２と、前記圧迫器に対する空気圧の供給をリリーフ弁を使用して持続的に行うコンプレッサー４と、前記コンプレッサー４から供給された空気圧を検出する圧力センサ６と、前記圧力センサ６で検出した値を元に前記圧迫器２に供給する圧力を調節する圧レギュレータ７と、前記圧迫器２への空気圧の供給又は解除を切り替える電磁バルブ８と、前記電磁バルブ８の開閉を制御するプログラム式コントローラ９と、前記プログラム式コントローラ９に動作を自動化するためのプログラムを転送するとともに、前記圧力センサ６の値を圧トランスデューサ１１により信号を変換したデータを解析してモニタ表示１０ｉするコンピュータ１０とからなることを特徴とする微小組織反復圧迫装置１の構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、以上の構成であるから以下の効果が得られる。第１に、動物の末梢神経や血管などの束状で連続性のある微小組織を切断することなく反復的に圧迫することができ、それに伴う障害の評価が可能となる。
【０００９】
第２に、空気圧を利用して、規則的なサイクルで、一定の部位に対し定量的な圧迫を加えるに際して、限られたスペースの中で他の機器と干渉することなく、圧迫以外の刺激を与えずに圧迫することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明である微小組織反復圧迫装置は、動物の末梢神経や血管などの束状で連続性のある微小組織に対して反復的に圧迫し、微小外力による障害の病態を解析するという目的を、固定器で固定され、微小組織に圧力を加える圧迫器と、前記圧迫器に対する空気圧の供給をリリーフ弁を使用して持続的に行うコンプレッサーと、前記コンプレッサーから供給された空気圧を検出する圧力センサと、前記圧力センサで検出した値を元に前記圧迫器に供給する圧力を調節する圧レギュレータと、前記圧迫器への空気圧の供給又は解除を切り替える電磁バルブと、前記電磁バルブの開閉を制御するプログラム式コントローラと、前記プログラム式コントローラに動作を自動化するためのプログラムを転送するとともに、前記圧力センサの値を圧トランスデューサにより信号を変換したデータを解析してモニタに表示するコンピュータとからなる構成とすることで実現した。
【実施例１】
【００１１】
以下に、添付図面に基づいて、本発明である微小組織反復圧迫装置について詳細に説明する。図１は、本発明である微小組織反復圧迫装置の全体図であり、図２は、本発明である微小組織反復圧迫装置の構成を示すブロック図である。
【００１２】
微小組織反復圧迫装置１は、固定器で固定され、微小組織に圧力を加える圧迫器２と、前記圧迫器２に対する空気圧の供給をリリーフ弁５を使用して持続的に行うコンプレッサー４と、前記コンプレッサー４から供給された空気圧を検出する圧力センサ６と、前記圧力センサ６で検出した値を元に前記圧迫器に供給する圧力を調節する圧レギュレータ７と、前記圧迫器２への空気圧の供給又は解除を切り替える電磁バルブ８と、前記電磁バルブ８の開閉を制御するプログラム式コントローラ９と、前記プログラム式コントローラ９に動作を自動化するためのプログラムを転送するとともに、前記圧力センサ６の値を圧トランスデューサ１１により信号を変換したデータを解析してモニタ１０ｊに表示するコンピュータ１０とからなることを特徴とする。
【００１３】
微小組織反復圧迫装置１は、圧迫器２、コンプレッサー４、圧力センサ６、圧レギュレータ７、電磁バルブ８、プログラム式コントローラ９及びコンピュータ１０からなり、各機器の連動により反復圧迫を実現し、圧迫中及び圧迫後の末梢神経等の電気生理学的及び組織学的変化を測定することができる。
【００１４】
微小組織反復圧迫装置１は、空気圧を利用し、一定の部位に定量的に、かつ、規則的なサイクルで、圧迫が可能であり、限られたスペースの中で他の機器と干渉せずに、圧迫以外の刺激を与えない仕組みを有する。
【００１５】
圧迫器２は、末梢神経や血管などの微小組織に対し、空気圧により圧力を加える機器である。尚、圧迫器２は、固定器３で固定することにより、一定の部位に安定した圧迫が可能となる。
【００１６】
固定器３は、マグネットベース付ユニバーサルアームを改造したもので、元々付いていたゲージ取付器具を外して、ステンレス製の支柱を取り付ける。先端に圧迫器２をネジで固定すると、圧迫器２自身の荷重による影響を受けずに支持が可能である。
【００１７】
コンプレッサー４は、ボンベ等により他の機器に圧縮空気を供給するための機器であり、制御圧力が０．４９〜０．６９メガパスカルのもの等が使用される。尚、リリーフ弁５を追加することで、コンプレッサー４が常時オンとなるように調整することができる。
【００１８】
リリーフ弁５は、圧力が所定の値になると自動的に開閉する弁である。微小組織反復圧迫装置１においては、０．４９メガパスカル以下でコンプレッサー４が常時オンとなるように設定して持続的に空気圧の供給を行う。
【００１９】
圧力センサ６は、コンプレッサー４から圧迫器２に供給される空気圧を検出する。圧力センサ６で検出した情報は、圧トランスデューサ１１で変換され、圧レギュレータ７やコンピュータ１０に送られる。
【００２０】
圧トランスデューサ１１は、アナログ信号をデジタル信号に変換する機器であり、圧力センサ６で感知した空気圧の情報を、コンピュータ１０などで扱える電気的な信号に変換する。
【００２１】
圧レギュレータ７は、微小組織反復圧迫装置１において必要とする圧力が０．０５メガパスカル以下であるため、圧力センサ６の値を確認しながら圧迫器２へ供給する空気圧の量を精密に調整する。
【００２２】
電磁バルブ８は、プログラム式コントローラ９の信号により圧縮空気の流れを切り替えることができる弁である。電磁バルブ８の弁を切り替えて、圧縮空気を圧迫器２に送ったり、圧迫器２中の空気を外部に放出１８ｆしたりする。
【００２３】
プログラム式コントローラ９（ＰＬＣ）は、電磁バルブ８の開閉を制御する機器である。プログラム式コントローラ９により、圧迫持続時間、解除時間及び反復回数の設定を行うことができる。
【００２４】
コンピュータ１０は、微小組織反復圧迫装置１の使用前においては、プログラム式コントローラ９に制御を設定するプログラムを転送し、使用中においては、圧力センサ６から取得した値を解析してモニタ１０ｊに表示する。尚、転送用のコンピュータ１０と、解析用のコンピュータ１０は、別々にしても良いし、同一にしても良い。
【００２５】
図２に示すように、コンプレッサー４で生成した圧縮空気は、電磁バルブ８及び圧レギュレータ７を介して圧迫器２に空気圧供給１８され、同時に圧力センサ６が空気圧の量を検出する。
【００２６】
圧力センサ６で検出された空気圧の量を元に、圧レギュレータ７が空気圧を適正な量に圧力調整１８ａして圧迫器２に供給する。コンプレッサー４で供給する空気圧に比べ、圧迫器２に必要な空気圧は小さいため、圧レギュレータ７により減圧する。
【００２７】
圧迫器２で圧迫及び解除を定期的に繰り返す場合には、電磁バルブ８を開閉１８ｂさせて、圧縮空気の供給を行ったり止めたりする。電磁バルブ８の動作は、プログラム式コントローラ９に設定された内容に従い制御される。
【００２８】
プログラム式コントローラ９に設定する内容は、コンピュータ１０でラダープログラム１０ｅが作成され、コンピュータ１０からＲＳ２３２Ｃ等のインタフェース１０ａを介して転送１８ｃする。
【００２９】
ラダープログラム１０ｅは、プログラム式コントローラ９の動作手順を指定するプログラムであり、電磁バルブ８を開いて圧迫を持続する時間、電磁バルブ８を閉じて圧迫を解除する時間及び開閉を繰り返す回数などを指定する。
【００３０】
作成したラダープログラム１０ｅは、コンピュータ１０の記憶装置に保存されるので、微小組織反復圧迫装置１を使用する前に、あらかじめプログラム式コントローラ９に転送１８ｃしておく。
【００３１】
また、コンピュータ１０では、圧力センサ６で検出した空気圧を圧トランスデューサ１１で信号変換１８ｄした変換データ１０ｇをインタフェース１０ａを介して記憶装置１０ｂに取り込む。
【００３２】
コンピュータ１０の記憶装置１０ｂには、あらかじめ解析プログラム１０ｆが保存されており、中央処理装置１０ｃ（ＣＰＵ）が、解析プログラム１０ｆを実行して変換データ１０ｇをデータ解析１０ｈする。
【００３３】
データ解析１０ｈにより演算処理及び編集処理が行われたデータは、出力装置１０ｄにより表やグラフ等としてモニタ１０ｊにモニタ表示１０ｉされる。圧迫及び解除の状況をコンピュータ１０で確認しつつ微小組織の圧迫を行うことができる。
【００３４】
図３は、本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の斜視図であり、図４は、本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の平面図及び断面図である。尚、符号２ａは、圧迫器２の平面図であり、符号２ｂは、圧迫器２をＡ−Ａ’で切断した正面の断面図であり、符号２ｃは、圧迫器２をＢ−Ｂ’で切断した側面の断面図である。
【００３５】
圧迫器２は、中央に上から下までに貫通する差込孔１３ｄを穿設した直方体状の上部材１３と、前記上部材１３の下側にネジで連結され、内側に上面が空き下面が膨張可能なシリコンゴム１４ｅを有する直方体状の中部材１４と、前記中部材１４の下側に取外可能にネジで連結され、微小組織を置くための凹部１５ｄを設けた直方体状の下部材１５とからなり、前記上部材１３に取り付けた接続部材１２を通じて、前記中部材１４に空気圧を送り込むことによりシリコンゴム１４ｅを膨張させ、前記下部材１５に置いた微小組織に圧力を加えることを特徴とする。
【００３６】
圧迫器２は、外周面の中央部に凹部が形成されている接続部材１２、上部材１３、中部材１４及び下部材１５からなり、材質は、使用時に生体及び測定データに影響の少ないアクリル板であり、形状は、周囲のスペースを考慮して、１辺が約２０ミリメートル程度の略直方体状である。
【００３７】
接続部材１２は、圧縮空気を供給する管などを圧迫器２に接続する部分であり、上面の注入口１２ａを入口とし、差込口１２ｃの下面を出口とする孔である気道１２ｂを有する管状の部材である。
【００３８】
接続部材１２は、平面図２ａに示すように、上から見ると円状であり、断面図２ｂ又は断面図２ｃに示すように、差込口１２ｃが上部材１３を貫通するように嵌め込まれており、注入口１２ａから入った圧縮空気は、気道１２ｂを通って中部材１４に送られる。
【００３９】
上部材１３は、アクリル板を材料とする直方体状の部材であり、中央に接続部材１２を嵌め込むための円状の差込孔１３ｄを有する。上部材１３は、接続部材１２を圧迫器２に固定するとともに、下側にある中部材１４の上面に蓋をする。
【００４０】
上部材１３の四隅には、上部材１３から中部材１４にかけてネジ１６を通すためのネジ穴が４つ空いており、更に、上部材１３の一端中央及び反対端中央には、上部材１３から下部材１５にかけてネジ１６ａを通すためのネジ穴も２つ空いている。
【００４１】
上部材１３は、平面図２ａに示すように、上から見ると長方形状であり、断面図２ｂ及び断面図２ｃに示すように、中央が貫通している。また、中部材１４の気室１４ｆに蓋をするように載せられる。尚、平面図２ａ、断面図２ｂ及び断面図２ｃでは、ネジ１６及びネジ１６ａを外した状態である。
【００４２】
中部材１４は、供給された圧縮空気が入るスペースを有する部分であり、アクリル板を材料とした内部が中空の直方体状の部材である。上面から下面に貫通する長方形型の孔が空いているが、下面は内側に張られたシリコンゴム１４ｅにより塞がれる。
【００４３】
中部材１４の１つの側面にはネジ１６ｂを通すためのネジ穴が２つ並んで空いており、固定器３に接続することができる。尚、ネジ１６ｂが入るスペースを確保するために、中部材１４には突出部１４ｇを設けてある。
【００４４】
また、中部材１４の突出部１４ｇの隣りの両側面に設けられた孔１４ｏ及び孔１４ｐは、中部材１４の内側に張られるシリコンゴム１４ｅを固定する杭状の部材を埋め込むために設けられる。
【００４５】
中部材１４は、平面図２ａに示すように、上から見ると上部材１３の下に隠れており、突出部１４ｇのみが出た状態である。また、断面図２ｂ及び断面図２ｃに示すように、上部材１３の下側には、シリコンゴム１４ｅで囲まれた気室１４ｆがあり、接続部材１２の気道１２ｂと繋がる。
【００４６】
下部材１５は、アクリル板を材料とした直方体状の部材であり、上面に一端中央から反対端中央にかけて半円柱状又は台形状に窪んだ凹部１５ｄを有する。凹部１５ｄに末梢神経などの微小組織１７を通し、中部材１４のシリコンゴム１４ｅを膨張させて圧迫する。
【００４７】
下部材１５は、平面図２ａに示すように、上から見ると上部材１３及び中部材１４の下に隠れている。また、断面図２ｂに示すように、上面中央に凹部１５ｄがあり、断面図２ｃに示すように、凹部１５ｄは一端から他端に横に貫通する。
【００４８】
図５は、本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の上部材の平面図、正面図及び側面図であり、図６は、本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の中部材の平面図、正面図及び側面図であり、図７は、本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の下部材の平面図、正面図及び側面図である。
【００４９】
図５において、符号１３ａは、上部材１３の平面図であり、符号１３ｂは、上部材１３の正面図であり、符号１３ｃは、上部材１３の側面図である。
【００５０】
上部材１３は、平面図１３ａに示すように、中央に円形の差込孔１３ｄが空けられ、四隅に上部材１３と中部材１４を接続するためのネジ１６を通すネジ穴１３ｅ、１３ｇ、１３ｈ及び１３ｊが空けられる。
【００５１】
ネジ穴１３ｅとネジ穴１３ｇの中間にはネジ穴１３ｆが空けられ、ネジ穴１３ｈとネジ穴１３ｊの中間には、ネジ穴１３ｉが空けられる。ネジ穴１３ｆ及びネジ穴１３ｉは、上部材１３から下部材１５まで続く穴であり、下部材１５の取外しに使用するネジ１６を通す。
【００５２】
また、正面図１３ｂ及び側面図１３ｃに示すように、中央の差込孔１３ｄは、接続部材１２を嵌め込んで、接続部材１２の気道１２ｂを中部材１４の気室１４ｆに繋ぐため、上面から下面に貫通する。
【００５３】
ネジ穴１３ｅ、１３ｇ、１３ｈ及び１３ｊは、ネジ１６を中部材１４に届かせるため、上面から下面に貫通し、ネジ穴１３ｆ及びネジ穴１３ｉも、ネジ１６ａを下部材１５に届かせるため上面から下面に貫通する。
【００５４】
図６において、符号１４ａは、中部材１４の平面図であり、符号１４ｂは、中部材１４の正面図であり、符号１４ｃは、中部材１４の左側面図であり、符号１４ｄは、中部材１４の右側面図である。
【００５５】
中部材１４は、平面図１４ａに示すように、１つの側面にネジ１６ｂを通す空間である突出部１４ｇが存在するが、突出部１４ｇを除いた部分においては、中央に空けられた略長方形状の孔に沿ってシリコンゴム１４ｅが取り付けられ、シリコンゴム１４ｅの内側は、中空の気室１４ｆとなる。
【００５６】
上部材１３と同様に、突出部１４ｇを除いた中部材１４の四隅には、上部材１３のネジ穴１３ｅ、１３ｇ、１３ｈ及び１３ｊと繋がるネジ穴１４ｈ、１４ｊ、１４ｋ及び１４ｍが空けられる。また、ネジ穴１３ｆ及びネジ穴１３ｉと繋がるネジ穴１４ｉ及びネジ穴１４ｌも空けられる。
【００５７】
正面図１４ｂ、左側面図１４ｃ及び右側面図１４ｄに示すように、突出部１４ｇを除いた中央のシリコンゴム１４ｅを取り付ける孔は、下面でシリコンゴム１４ｅを膨張させるため、上面から下面に貫通する。
【００５８】
ネジ穴１４ｈ、１４ｊ、１４ｋ及び１４ｍは、ネジ１６を下部材１５まで届かせないので、貫通はさせないが、ネジ穴１４ｉ及びネジ穴１４ｌは、ネジ１６ａを下部材１５まで届かせるため、上面から下面に貫通する。
【００５９】
正面図１４ｂに示すように、シリコンゴム１４ｅには、中間の高さの位置に溝１４ｎが設けられ、中部材１４には、突出部１４ｇの隣面である正面側に孔１４ｏ、背面側に孔１４ｐが空けられる。孔１４ｏ及び孔１４ｐに棒状の部材を嵌め込み、溝１４ｎに引っ掛けることで、シリコンゴム１４ｅを中部材１４に固定する。
【００６０】
左側面図１４ｃに示すように、突出部１４ｇには、ネジ穴１４ｑ及びネジ穴１４ｒが空けられる。突出部１４ｇにおいて、固定器３に接続し、ネジ１６ｂで留めることにより、圧迫器２を固定することができる。
【００６１】
図７において、符号１５ａは、下部材１５の平面図であり、符号１５ｂは、下部材１５の正面図であり、符号１５ｃは、下部材１５の側面図である。
【００６２】
下部材１５は、平面図１５ａに示すように、中央を縦断する凹部１５ｄが設けられ、ネジ穴１３ｆ及びネジ穴１４ｉと繋がるネジ穴１５ｅと、ネジ穴１３ｉ及びネジ穴１４ｌと繋がるネジ穴１５ｆが空けられる。
【００６３】
正面図１５ｂ及び側面図１５ｃに示すように、凹部１５ｄは、半円状又は逆台形状に凹んでおり、中部材１４の下側に取り付けた際に隙間が出来るため、末梢神経などの微小組織１７を凹部１５ｄに通すことができる。
【００６４】
凹部１５ｄは、中部材１４のシリコンゴム１４ｅの下側に位置するため、シリコンゴム１４ｅを空気圧で膨張させることにより、凹部１５ｄに置いた微小組織１７を圧迫することができる。
【００６５】
ネジ穴１５ｅ及びネジ穴１５ｆは、上面から下面に貫通しており、ネジ１６ａを緩めることで下部材１５を取り外すことができる。ネジ固定式にして着脱可能とすることで、圧迫する微小組織１７が、束状の有連続組織であっても、切断を行わずに設置することができる。
【００６６】
図８は、本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器のシリコンゴムの正面図である。シリコンゴム１４ｅは、シリコン製を略直方体の箱状に成形した上面が空いた部材である。内部は中空の気室１４ｆであり、４つの側面には、溝１４ｎが各側面に渡って設けられる。
【００６７】
下面の膨張面１４ｓは、空気圧による変形性と繰返し使用の耐久性を考慮して、約０．５ミリメートルの厚さの薄い膜状になっており、気室１４ｆに圧縮空気が送り込まれ、空気圧が掛かることで、風船状に膨らむ。
【００６８】
シリコンゴム１４ｅは、２液常温硬化型であり、中部材１４に対して下面と気室１４ｆ用の型を用意し、中部材１４と型との間に混合した２液を充填し、十分に脱気してからオーブンで硬化させることにより成形する。
【００６９】
図９は、本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器で組織を圧迫した状態を示す図である。符号２ｄは、圧迫を解除した状態であり、符号２ｅは、微小組織１７を圧迫した状態である。
【００７０】
解除２ｄにおいては、気室１４ｆに空気圧供給１８がされないため、シリコンゴム１４ｅの膨張面１４ｓは直線状であり、微小組織１７に圧力は掛からない。
【００７１】
圧迫２ｅにおいては、注入口１２ａから気室１４ｆに空気圧供給１８され、シリコンゴム１４ｅの膨張面１４ｓに空気圧が掛かって膨張１８ｅし、下側に湾曲するので、微小組織１７に圧力が掛かる。
【００７２】
プログラム式コントローラ９により圧迫時間、解除時間及び反復回数を設定して、圧迫２ｅと解除２ｄを周期的に繰り返すことにより、末梢神経などの微小組織１７の反復圧迫が可能となる。
【００７３】
図１０は、本発明である微小組織反復圧迫装置の反復圧迫の波形を示すグラフである。グラフ１９は、縦軸に圧力、横軸に時間を取り、圧迫と解除の反復を波形１９ａとして表したものである。
【００７４】
反復の設定は、１秒間の圧迫２ｅと０．５秒間の解除２ｄを繰り返すようにしてあり、波形１９ａを見ると、この設定においては再現性が良く、圧迫圧が持続することを示している。
【実施例２】
【００７５】
絞扼性神経障害の初期病態解明のため、短時間圧迫条件下における圧迫強度と神経複合活動電位（ＣＮＡＰ）の変化の関係につき、実験を行った。尚、実験動物として日本白色家兎（１２週齢）の雄（約３．０キログラム）を用いた。
【００７６】
微小組織反復圧迫装置１を使用して兎の大腿部における坐骨神経を圧迫し、圧迫器２に負荷する圧力（圧迫器圧）と、実際に神経に加わっている圧力（神経圧迫圧）の関係を調べた。
【００７７】
圧迫器圧と神経圧迫圧の比（圧迫器圧：神経圧迫圧）は、それぞれ平均（１５０：３９．８１）、（２００：７９．６２）、（３００：１２２．５９）であった。
【実施例３】
【００７８】
実験動物として日本白色家兎（１２週齢）の雄２羽を用い、静脈麻酔にて沈静した後、大腿部で坐骨神経を展開し、本発明である微小組織反復圧迫装置１を大腿中央部に装着した。
【００７９】
圧迫条件を、圧迫器２の内圧が２００ｍｍＨｇで、３０分間持続的に圧迫する持続圧迫と、３０秒間圧迫した後に１秒間解除するサイクルを６０回行って計３０分間圧迫する反復圧迫とし、それぞれが神経へ与える影響を比較した。
【００８０】
圧迫経過中に、坐骨神経の微小組織反復圧迫装置１に挟んだ近位部と遠位部に電極を取り付け、近位部側を刺激した際に、遠位部側に見られる神経活動電位の変化につき検討した。
【００８１】
結果、圧迫中の神経活動電位の振幅は、持続圧迫、反復圧迫ともにほぼ同等に低下した。解除後は、反復圧迫において神経活動電位の振幅の回復が遷延した。
【００８２】
以上のように、本発明である微小組織反復圧迫装置１は、動物の末梢神経や血管などの束状で連続性のある微小組織を切断することなく反復的に圧迫することができ、それに伴う障害の評価が可能となる。
【００８３】
また、空気圧を利用して、規則的なサイクルで、一定の部位に対し定量的な圧迫を加えるに際して、限られたスペースの中で他の機器と干渉することなく、圧迫以外の刺激を与えずに圧迫することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明である微小組織反復圧迫装置の全体図である。
【図２】本発明である微小組織反復圧迫装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の斜視図である。
【図４】本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の平面図及び断面図である。
【図５】本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の上部材の平面図、正面図及び側面図である。
【図６】本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の中部材材の平面図、正面図及び側面図である。
【図７】本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器の下部材の平面図、正面図及び側面図である。
【図８】本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器のシリコンゴムの正面図である。
【図９】本発明である微小組織反復圧迫装置の圧迫器で組織を圧迫した状態を示す図である。
【図１０】本発明である微小組織反復圧迫装置の反復圧迫の波形を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８５】
１ 微小組織反復圧迫装置
２ 圧迫器
２ａ 平面図
２ｂ 断面図
２ｃ 断面図
２ｄ 解除
２ｅ 圧迫
３ 固定器
４ コンプレッサー
５ リリーフ弁
６ 圧力センサ
７ 圧レギュレータ
８ 電磁バルブ
９ プログラム式コントローラ
１０ コンピュータ
１０ａ インタフェース
１０ｂ 記憶装置
１０ｃ 中央処理装置
１０ｄ 出力装置
１０ｅ ラダープログラム
１０ｆ 解析プログラム
１０ｇ 変換データ
１０ｈ データ解析
１０ｉ モニタ表示
１０ｊ モニタ
１１ 圧トランスデューサ
１２ 接続部材
１２ａ 注入口
１２ｂ 気道
１２ｃ 差込口
１３ 上部材
１３ａ 平面図
１３ｂ 正面図
１３ｃ 側面図
１３ｄ 差込孔
１３ｅ ネジ穴
１３ｆ ネジ穴
１３ｇ ネジ穴
１３ｈ ネジ穴
１３ｉ ネジ穴
１３ｊ ネジ穴
１４ 中部材
１４ａ 平面図
１４ｂ 正面図
１４ｃ 左側面図
１４ｄ 右側面図
１４ｅ シリコンゴム
１４ｆ 気室
１４ｇ 突出部
１４ｈ ネジ穴
１４ｉ ネジ穴
１４ｊ ネジ穴
１４ｋ ネジ穴
１４ｌ ネジ穴
１４ｍ ネジ穴
１４ｎ 溝
１４ｏ 孔
１４ｐ 孔
１４ｑ ネジ穴
１４ｒ ネジ穴
１４ｓ 膨張面
１５ 下部材
１５ａ 平面図
１５ｂ 正面図
１５ｃ 側面図
１５ｄ 凹部
１５ｅ ネジ穴
１５ｆ ネジ穴
１６ ネジ
１６ａ ネジ
１６ｂ ネジ
１７ 微小組織
１８ 空気圧供給
１８ａ 圧力調整
１８ｂ 開閉
１８ｃ 転送
１８ｄ 信号変換
１８ｅ 膨張
１８ｆ 放出
１９ グラフ
１９ａ 波形
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に差込孔を有する上部材と、前記上部材の下側に連結され、内側に上面が空き下面が膨張可能なシリコンゴムを有する中部材と、前記中部材の下側に取り外し可能に連結され、微小組織を置くための凹部を設けた下部材とからなり、前記上部材に取り付けた接続部材を通じて、前記中部材に空気圧を送り込むことによりシリコンゴムを膨張させ、前記下部材の凹部に置いた微小組織に圧力を加えることを特徴とする圧迫器。
【請求項２】
固定器で固定され微小組織に圧力を加える請求項１に記載の圧迫器と、前記圧迫器に対する空気圧の供給をリリーフ弁を使用して持続的に行うコンプレッサーと、前記コンプレッサーから供給された空気圧を検出する圧力センサと、前記圧力センサで検出した値を元に前記圧迫器に供給する圧力を調節する圧レギュレータと、前記圧迫器への空気圧の供給又は解除を切り替える電磁バルブと、前記電磁バルブの開閉を制御するプログラム式コントローラと、前記プログラム式コントローラに動作を自動化するためのプログラムを転送するとともに、前記圧力センサの値を圧トランスデューサにより信号を変換したデータを解析してモニタに表示するコンピュータとからなることを特徴とする微小組織反復圧迫装置。
【請求項１】
中央に差込孔を有する上部材と、前記上部材の下側に連結され、内側に上面が空き下面が膨張可能なシリコンゴムを有する中部材と、前記中部材の下側に取り外し可能に連結され、微小組織を置くための凹部を設けた下部材とからなり、前記上部材に取り付けた接続部材を通じて、前記中部材に空気圧を送り込むことによりシリコンゴムを膨張させ、前記下部材の凹部に置いた微小組織に圧力を加えることを特徴とする圧迫器。
【請求項２】
固定器で固定され微小組織に圧力を加える請求項１に記載の圧迫器と、前記圧迫器に対する空気圧の供給をリリーフ弁を使用して持続的に行うコンプレッサーと、前記コンプレッサーから供給された空気圧を検出する圧力センサと、前記圧力センサで検出した値を元に前記圧迫器に供給する圧力を調節する圧レギュレータと、前記圧迫器への空気圧の供給又は解除を切り替える電磁バルブと、前記電磁バルブの開閉を制御するプログラム式コントローラと、前記プログラム式コントローラに動作を自動化するためのプログラムを転送するとともに、前記圧力センサの値を圧トランスデューサにより信号を変換したデータを解析してモニタに表示するコンピュータとからなることを特徴とする微小組織反復圧迫装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−２９６６５０（Ｐ２００６−２９６６５０Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２１１７８（Ｐ２００５−１２１１７８）
【出願日】平成１７年４月１９日（２００５．４．１９）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００５年３月３日から４日 国立大学法人大阪大学主催の「平成１６年度 大阪大学総合技術研究会」において文書をもって発表
【出願人】（５０４１７１１３４）国立大学法人 筑波大学 (510)
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１９日（２００５．４．１９）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００５年３月３日から４日 国立大学法人大阪大学主催の「平成１６年度 大阪大学総合技術研究会」において文書をもって発表
【出願人】（５０４１７１１３４）国立大学法人 筑波大学 (510)
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