(57)【要約】  本発明は、動脈血流、静脈血流、および毛細血管血流を増大させること、間質液およびリンパ排液の流動を増大させること、組織酸素付加を高めること、熱分配を増強すること、医薬製品の送達を増強すること、ならびに、馬のパフォーマンスおよび労作からの回復を高めること、から選択される1つまたは複数の有益な効果を有する、1つもしくは複数の筋肉または筋肉群の神経筋刺激のための方法およびデバイスに関する。
2015521874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非ヒト哺乳動物の肢または軸骨格筋への電気刺激を与える正電極および負電極と;
前記電極に接続されている電源と;
前記電極を作動させる制御手段と;
を備える、前記非ヒト哺乳動物の前記肢の血液循環およびリンパ循環または前記軸骨格内のもしくはその周囲の軟組織の血液循環およびリンパ循環を改善するデバイスであって、
前記デバイスは、前記電極と前記電源と前記制御手段とが取り付けられている可撓性基板を備え;
各電極は、前記電極と前記非ヒト哺乳動物の皮膚との間で電気的接触が達成されるように、使用中に前記非ヒト哺乳動物の毛および前記皮膚に係合し、それらを握持する係合手段を有する可撓性部材を含む、デバイス。
【請求項２】
前記電極は同心のまたは実質的に同心の円の形である、請求項1に記載のデバイス。
【請求項３】
前記係合手段は丸い外形を有する、請求項1または2に記載のデバイス。
【請求項４】
前記可撓性部材は螺旋形形状を有する、請求項3に記載のデバイス。
【請求項５】
前記螺旋形形状はばねである、請求項4に記載のデバイス。
【請求項６】
前記ばねは扁平な外形を有する、請求項5に記載のデバイス。
【請求項７】
前記ばねは自然な休止状態で使用される、請求項5または6に記載のデバイス。
【請求項８】
前記可撓性部材は、前記可撓性部材の表面に切り込まれた溝部であって前記係合手段を形成する溝部を有する、請求項1に記載のデバイス。
【請求項９】
導電性ジェルをさらに備え、前記導電性ジェルは超音波透過ジェルである、請求項1から8のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記ばねは交換可能である、請求項5から7のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記ばねは、前記ばねの接続手段を接続スロット内に挿入することより交換される、請求項10に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記ばねは洗浄可能である、請求項5、6、7、10または11に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記ばねは、導電性接点により前記電源に接続されている、請求項5、6、7、10または12に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記導電性接点は銅テープである、請求項13に記載のデバイス。
【請求項１５】
刺激される神経は、腓骨神経、腰仙骨神経叢のニューロン由来の任意の後肢神経、橈骨神経、腕神経叢のニューロン由来の任意の前肢神経、および、前記軸骨格に付いている任意の筋肉を刺激する任意の神経、のいずれかから選択される、請求項1から13のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記可撓性基板は実質的に細長いストリップである、請求項1から15のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記可撓性基板は、各電極の位置に対応している陥凹スロットを有する、請求項1から16のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記可撓性基板は、前記細長いストリップに沿って配置されている電極を有する、請求項17に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記デバイスを前記非ヒト哺乳動物に固定する取付け手段をさらに備える、請求項1から18のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記取付け手段は粘着性脚用ストラップである、請求項19に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記取付け手段は粘着性多孔質ポリウレタンフォームである、請求項20に記載のデバイス。
【請求項２２】
馬で使用するための請求項1から21のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２３】
a)浮腫、リンパ管炎、または蜂巣炎を低減または防止するための、
b)非ヒト哺乳動物における医薬製品の送達を改善するための;または、創傷、病変、疾患、もしくは損傷からの回復の速度もしくは回復の完全性を向上させるための;または、疾患、姿勢、もしくは前記医薬製品の投与の結果として、準最適にもしくは不十分に血管新生された組織内の潅流を改善するための;または、
c)馬のパフォーマンス、または馬の、もしくは特に競争後の競走馬の、もしくは競技後の競技馬の回復時間を改善するための;または、
d)馬の訓練において訓練または補助するための;
方法であって、
軸骨格に付いている複数の筋肉または肢筋に対し、前記非ヒト哺乳動物の筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに十分な、1つもしくは複数の電気刺激を与えるステップを含む、方法。
【請求項２４】
前記電気刺激は、請求項1から22のいずれか一項に記載のデバイスにより与えられる、請求項23に記載の方法。
【請求項２５】
電極と非ヒト哺乳動物の皮膚との間で電気的接触が達成されるように、使用中に前記非ヒト哺乳動物の毛および前記皮膚に係合し、それらを握持する係合手段を備えた可撓性部材により形成されている少なくとも1つの正電極と;電極と前記非ヒト哺乳動物の前記皮膚との間で電気的接触が達成されるように、使用中に前記非ヒト哺乳動物の前記毛および前記皮膚に係合し、それらを握持する係合手段を備えた可撓性部材により形成されている少なくとも1つの負電極と;前記電極に接続され得る少なくとも1つの電源と;前記電極が取り付けられ得る少なくとも1つの可撓性基板と;前記電極を作動させて、前記非ヒト哺乳動物の筋肉に対し、前記筋肉を等尺的に収縮させるのに十分な電気刺激を与える、少なくとも1つの制御手段と、を含むデバイスを備えるキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動脈血流、静脈血流および毛細血管血流を増大させること、間質液およびリンパ排液の流動を増大させること、組織酸素付加を高めること、熱分配を増強すること、医薬製品の送達を増強すること、ならびに、馬のパフォーマンスおよび労作からの回復を高めること、から選択される1つまたは複数の有益な効果を有する、1つもしくは複数の筋肉または筋肉群の神経筋刺激のための方法およびデバイスに関する。本発明の態様は、そのようなデバイスを動作させる方法、ならびに病的過程にある個体および疾患のない個体におけるデバイスの臨床応用のための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
深在性静脈血栓症(DVT: deep vein thrombosis)の軽減および治療のための方法およびデバイスが、特許文献1に記載されている。患者の血液循環における末梢血管抵抗を低減する方法およびデバイスが、特許文献2に記載されている。特許文献1および特許文献2は、参照により本明細書に援用されている。
【０００３】
特許文献1は、患者におけるDVTの軽減および治療のためのデバイスに関する。当該デバイスは、患者の皮膚に直接当接して配置されるように設計されている。その結果として、デバイスの電極は、非ヒト哺乳動物の毛を通り抜けて、皮膚に接触することができないと考えられる。さらに、電極は、非ヒト哺乳動物の毛および皮膚に係合し、それらを握持するように設計されていない。したがって、特許文献1のデバイスは、馬などの非ヒト哺乳動物の1つもしくは複数の筋肉または筋肉群の神経筋刺激治療に適していない。
【０００４】
特許文献2は、患者における拡張期血流逆転を防止するデバイスに関する。当該デバイスは、患者の皮膚に直接当接して配置されるように設計されている。その結果として、デバイスの電極は、非ヒト哺乳動物の毛を通り抜けて、皮膚に接触することができないと考えられる。さらに、電極は、非ヒト哺乳動物の毛および皮膚に係合し、それらを握持するように設計されていない。したがって、特許文献2のデバイスは、馬などの非ヒト哺乳動物の1つもしくは複数の筋肉または筋肉群の神経筋刺激治療に適していない。
【０００５】
特許文献3は、患者の足裏上の筋系を刺激することによりDVTを防止するための神経筋電気刺激(NMES: neuromuscular electrical stimulation)デバイスに関する。当該デバイスの電極は、使用中、患者により着用されている靴下の材料を押し進み、その結果として患者の皮膚と接触するように設計されている。電極は、非ヒト哺乳動物の毛に係合し、それを握持するように設計されていない。その結果として、デバイスは、馬などの非ヒト哺乳動物の1つもしくは複数の筋肉または筋肉群の神経筋刺激治療に適さないと考えられる。
【０００６】
特許文献4は、経皮的電気神経または筋刺激ユニットに関する。当該デバイスの電極は、患者の皮膚に直接当接して配置されるように設計されている。特許文献5は、DVTを防止する携帯用可調刺激装置に関する。当該デバイスの電極は、患者の皮膚に直接当接して配置されるようにかつカフまたはスリーブにより患者の皮膚に当接して保持されるように設計されている。特許文献6は、DVTおよび循環治療デバイスに関する。当該デバイスの電極は、使用中、患者の皮膚に直接当接して配置されるように設計されている。特許文献7は、患者の身体組織に電気刺激を伝送するデバイスに関する。当該デバイスの電極は、使用中、患者の皮膚に直接当接して配置されるように設計されている。特許文献8は、電気神経および筋刺激ならびに関連する支持デバイスに関する。当該デバイスの電極は、使用中、患者の皮膚に直接当接して配置されるように設計されている。特許文献5、特許文献6、特許文献7および特許文献8のデバイスの電極は、非ヒト哺乳動物の毛を通り抜けて、皮膚に接触することができないと考えられる。さらに、当該電極は、非ヒト哺乳動物の毛および皮膚に係合し、それらを握持するように設計されていない。結果として、当該デバイスは、馬などの非ヒト哺乳動物の1つもしくは複数の筋肉または筋肉群の神経筋刺激治療に適していないと考えられる。
【０００７】
特許文献9は、統合電気刺激ユニットを備えた包帯に関する。当該装置は、裂傷または切開などの組織損傷の治療のために患者の皮膚に直接当接して配置されるように設計されている。特許文献10は、創傷治癒の刺激のために皮膚に直接当接して配置されるように設計されているハニカムメッシュを含む可撓性電極に関する。特許文献9および特許文献10のデバイスの電極は、非ヒト哺乳動物の毛を通り抜けて、皮膚に接触することができないと考えられる。さらに、当該電極は、非ヒト哺乳動物の毛および皮膚に係合し、それらを握持するように設計されていない。結果として、当該デバイスは、馬などの非ヒト哺乳動物の1つもしくは複数の筋肉または筋肉群の神経筋刺激治療に適していないと考えられる。
【０００８】
ウマの蹄は、移動中の地面との接触時、蹄叉および基底にある蹠枕の圧縮により、かつ特に踵における蹄の歪みにより、衝突エネルギーを消失させる。そして、踵の静脈叢は圧縮され、蹄からの血液の変位および肢の内部での潅流の増大をもたらす。その結果として、ウマの肢の血流が運動および移動により増強されるが、移動の制限および閉込めにより低減される。同様に、馬小屋に閉じ込められている馬が、間質液およびリンパ排液の相対的静止により、通常後肢を侵す遠位肢浮腫(distal limb oedema)を頻繁に発症する。病気および疾病に因り、隔離の必要に因り、または活動の制限をもたらす他の理由に因り、馬が長期間の閉込めを必要とする状況下で、これらの要因は、馬の健康、福祉、またはパフォーマンスに有害な影響をもたらす可能性がある。詳細には、このことは、組織潅流および間質液ドレナージが既に脅かされている臨床的状況において真実となり、「ボックス閉込め(box confinement)」の必要性は、この脅威を悪化させて個体に有害な結果をもたらすであろう。
【０００９】
血液および間質液の流れを脅かすことは、組織酸素付加と、細胞、溶質および代謝産物の転送とを制限することにより、表在の損傷およびより深い構造物にある病変の治癒速度に悪影響を及ぼす。このことは、皮膚、筋肉、腱、靱帯および関節を含む種々の構造物に悪影響を及ぼしている疾患からの回復に影響を及ぼす可能性がある。さらに、血液および間質液の流動が脅かされている状況では、血液から組織への獣医医薬製品および他の薬剤の送達が、準最適または不十分である可能性がある。さらに、浮腫を示している馬では、移動の減少傾向と共に不快が感じられている可能性があり、組織内の脅かされている流体流動のさらなる悪化をもたらす。これらの要因は、閉込めがその管理の特徴であるかどうかに関わらず、損傷または疾患からの馬の回復に有害な影響を及ぼす可能性がある。
【００１０】
神経筋刺激により組織内のかつその周囲の流体流動を増大させる、本明細書に記載されている方法およびデバイスは、組織酸素付加と、細胞、溶質および代謝産物の転送と、熱分配と、医薬製品の送達とを促進することにより、臨床疾患に苦しむ馬に多岐に亘る利点があるであろうと考えられる。詳細には、間質液の静止、リンパ排液の障害、または他の機構により浮腫を示している馬の健康および福祉は改善される。
【００１１】
本明細書に記載されている方法およびデバイスは、準最適な組織潅流をもたらすいくつかの異なる病理状態または生理状態に因り心臓血管出力が脅かされている馬において、有益な効果をもたらすであろうとさらに考えられる。詳細には、脅かされている心臓血管出力は、心臓および血管系、または心拍出量および血流に影響を及ぼす他の器官および系を含む疾患状態または生理状態に起因する可能性がある。さらに、例えば全身麻酔中の横臥に関連する姿勢の悪影響に起因する可能性があり、または医薬製品、例えば全身麻酔に使用される薬剤、の影響に起因する可能性がある。
【００１２】
本明細書に記載されている方法およびデバイスは、臨床疾患がないパフォーマンスホースに利益をもたらすであろうとさらに考えられる。そのような馬には、競争馬、ならびに馬場馬術、クロスカントリー、障害飛越、耐久、およびあらゆる種類の馬具馬車行事を含むがそれらに限定されない、プロレベルまたはアマチュアレベルの競技会に関与する馬が含まれる。これらの利益は、競技会の前に移動中のかつ馬小屋に閉じ込められている馬への、訓練または競技会における労作後の馬への、本方法および本デバイスの適用により引き出され得る。前者の状況では、組織内のおよび組織の周囲の流体流動が、移動制限にも関わらず増強され、それによりさもなければ存在するであろう閉込めの生理学的影響および代謝的影響を制限する。後者の状況では、組織潅流および流体流動の増大が、労作の生理的影響および代謝的影響からの筋肉の回復を補助する。詳細には、本方法および本デバイスは、通常は労作後の数日間に生じる遅発性筋肉痛(DOMS: delayed onset muscle soreness)の発現を制限すると考えられ、これは、最適なパフォーマンスが求められる任意の競技会前の訓練後期にある馬に特に重要である。ヒトを含むあらゆる種におけるDOMSに関する情報不足が存在し、その発現のメカニズムに関する憶測存在するが、競走などの運動活動に用いられるあらゆる種において生じることが通説であり、本方法および本デバイスを使用して、神経筋刺激により緩和され得る。
【００１３】
要約すれば、本明細書に記載されている方法およびデバイスは、移動を制限されている馬、感染、炎症、および浮腫による悪化の有無を問わず疾患または損傷を被っている馬、全身性疾患に因る全身性浮腫を有する馬、ならびに、全身の、部位の、または局所の血流が脅かされている馬に対して、利益をもたらすであろうと考えられる。さらに、併発症または病的過程の有無に関わらず、本方法および本デバイスは、全身投与法により投与された医学的製品の組織への送達を補助し、ある姿勢に関連する、組織潅流への悪影響を無効にし、ある医学製品に伴う、組織潅流への悪影響を無効にし、および、馬の場合に競争に勝てるパフォーマンスを高め、労作からの回復を補助するであろうと考えられる。
【００１４】
本方法および本デバイスは、本明細書においては馬の利益に関して記載されているが、犬、猫、山羊、羊、馬および牛などの非ヒト哺乳動物種間に存在する解剖学的構造、生理学、および病理学の類似性に因り、他種の非ヒト哺乳動物に使用され得るであろうことが強調されるべきである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】国際公開第2006/054118号
【特許文献２】国際公開第2010/070332号
【特許文献３】米国特許第6615080号明細書
【特許文献４】国際公開第01/003768号
【特許文献５】国際公開第99/64105号
【特許文献６】英国特許出願公開第2404858号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第2010/0076533号明細書
【特許文献８】米国特許第5487759号明細書
【特許文献９】英国特許出願公開第2454481号明細書
【特許文献１０】英国特許出願公開第2422549号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第1の態様によれば、非ヒト哺乳動物の肢または軸骨格筋への刺激を与える正電極および負電極と、電極に接続されている電源と、電極を作動させる制御手段と、を備える、非ヒト哺乳動物の肢の血液循環およびリンパ循環または軸骨格内のもしくはその周囲の軟組織の血液循環およびリンパ循環を改善するデバイスであって、デバイスは、電極と電源と制御手段とが取り付けられている可撓性基板を含み、各電極は、電極と非ヒト哺乳動物の皮膚との間で電気的接触が達成されるように、使用中に非ヒト哺乳動物の毛および皮膚を握持する係合手段を有する可撓性部材を含む、デバイスが提供されている。
【００１７】
用語「動物」および「非ヒト哺乳動物」は、本明細書において同じ意味で用いられている。非ヒト哺乳動物は、犬、猫、馬、山羊、羊、牛から選択される動物であることが好ましく、馬であることが最も好ましい。しかし、本明細書に記載されている方法およびデバイスは、全般的に他の非ヒト哺乳動物でも同様に用いられ得ると思われる。
【００１８】
本デバイスの電極は係合手段を含む。当該係合手段は、電極と動物の皮膚との間で電気的接触が達成されるように、動物の毛および皮膚に係合し、それらを握持する任意の手段とすることができる。ある実施形態では、電極は、動物の毛を通り抜け、皮膚と接触するばかりでなく、それらが皮膚に当接して定位置に保持されることも重要である。このことは、動物の毛および皮膚の両方を握持する係合手段により達成される。動物の毛および皮膚を握持することができないデバイスは、定位置にしっかりと保持されないと考えられ、動物によってより容易にずらされるかまたは除去されると考えられ、皮膚との電気的接触を維持し損なうより大きなリスクがある可能性がある。
【００１９】
刺激は、筋肉に直接、または適切な神経の刺激により間接的に適用される。例えば、一実施形態では、好ましい手法は、総腓骨神経の刺激により骨盤肢の筋系を刺激することであり、別の実施形態では、橈骨神経の刺激により上肢の筋系が刺激されることである。別段の特定がない限り、当然のことながら、肢または筋肉の刺激への本明細書における全ての言及は、直接刺激および間接刺激の両方を包含することが意図されている。さらに、当然のことながら、本デバイスは、任意の神経を刺激し、その神経により支配されている各筋肉(muscle or muscles)の収縮を引き起こすのに使用されてもよい。
【００２０】
当然のことながら、電気刺激(electrical stimulus or electrical stimuli)および刺激(stimulus or stimuli)への言及は、同じ意味で用いられていると見なされるべきであり、かつ筋肉または筋肉群の電気刺激を意味すると理解されるべきである。
【００２１】
デバイスは、動物の肢または軸骨格に電気刺激を適用して、筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに使用されることが好ましい。筋肉の等尺性収縮とは、筋肉の短縮および当該筋肉が周囲に付いているいかなる関節の動きも伴わない、筋収縮を意味すると理解されるべきである。
【００２２】
デバイスは、馬などの動物が例えば馬匹運搬車内に閉じ込められている場合にも肢筋の収縮が起こり、血管ポンプの方法で筋肉活動によって効果的な血流およびリンパ流を維持することを可能にする。
【００２３】
デバイスの制御手段は、筋肉に電気刺激を繰り返し与えるために、電極を繰り返し作動させることが好ましい。都合良く、移動の継続時間中もしくは他の一時的な不動期間に、または組織流動の増大が望ましいと思われる継続時間中に、刺激は繰り返し与えられる。
【００２４】
好適な実施形態では、デバイスは、骨盤肢内の総腓骨神経を刺激して、その神経により支配されている筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに使用される。
【００２５】
別の好適な実施形態では、デバイスは、上肢の橈骨神経を刺激して、その神経により支配されている筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに使用される。
【００２６】
別の実施形態では、デバイスは、骨盤肢の任意の末梢神経を刺激して、その神経により支配されている任意の筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに使用される。明確にするために、任意の末梢神経には、体幹および内臓の筋肉を支配する付加的神経と共に、大腿神経、閉鎖神経、頭側殿神経(cranial gluteal nerve)、尾側殿神経(caudal gluteal nerve)、坐骨神経、および陰部神経を含む腰仙骨神経叢または脊椎部分L4からS4までの神経もしくはニューロン由来の、全神経およびそれらの各枝もしくは部分が含まれると解釈され得る。骨盤肢内の筋肉支配の厳密な経路に種間の変動が存在する可能性があること、および肢の内部の任意の特定の位置にある種々の神経を記載するのに用いられている命名は、種間で変わる可能性があることが認識されるべきである。
【００２７】
別の実施形態では、デバイスは、上肢の任意の末梢神経を刺激して、その神経により支配されている任意の筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに使用される。明確にするために、任意の末梢神経には、体幹の筋肉を支配する付加的神経と共に、肩甲上神経、肩甲下神経、筋皮神経、腋窩神経、橈骨神経、正中神経、および尺骨神経を含む腕神経叢または脊椎部分C5からT2までの神経由来の、全神経およびそれらの各枝もしくは部分が含まれると解釈され得る。上肢内の筋肉支配の厳密な経路に種間変動が存在する可能性があること、および肢の内部の任意の特定の位置にある種々の神経を記載するのに用いられている命名は、種間で変わる可能性があることが認識されるべきである。
【００２８】
さらなる実施形態では、デバイスは、刺激された筋肉の内部のまたは近傍の血管への作用により血管流動が増大されるように、軸骨格に付いている筋肉または複数の筋肉を支配している任意の神経を刺激するのに使用される。
【００２９】
典型的な電気刺激は、0mA〜100mA、好ましくは0mA〜50mA、より好ましくは1mA〜40mA、最も好ましくは1mA〜30mAの間の電流におけるものであってよい。刺激電流の他の例には、15mA〜30mAの間が含まれる。
【００３０】
刺激はAC波形であってもよいが、好ましくはDC波形、より好ましくはパルス状DC波形である。刺激は、0.01Hz〜100Hz、好ましくは0.1Hz〜80Hz、より好ましくは0.1Hz〜50Hz、最も好ましくはさらに0.1Hz〜5Hzの周波数を有し得る。最も好適な周波数は0.5〜5Hz、1〜5Hz、好ましくは1〜3Hzであり、例えば1Hz、2Hz、または3Hzである。他の実施形態では、周波数は、30Hz〜60Hz、より好ましくは40Hz〜50Hzであってもよい。あるいは、0.1Hz〜1Hz、または0.33Hz〜1Hzの周波数を有する刺激が使用されてもよい。正確な所望の周波数は、数ある要因の中でも、当該方法の目的、引き起こすことが意図されている所望の生理的作用機序、および患者の全身的な身体状態、年齢、性別、体重に左右される可能性がある。
【００３１】
また、当然のことながら、馬の肢(limb or limbs)に電気刺激を与える場合、刺激がよく我慢できる程度であることかつ過度の苦痛または不快を引き起こさないことを確実にするように細心の注意を払う必要がある。
【００３２】
好適な刺激の特定の例には、5Hzの周波数で20mA、3Hzで30mA、および1Hzで28mAが含まれる。最も好適な刺激は1Hzで25mAであると考えられる。当然、他の刺激が用いられてもよい。
【００３３】
刺激は、0msと1000msとの間、100msと900msとの間、250msと750msとの間、350msと650msとの間、または450msと550msとの間の継続時間中に適用されてもよい。ある実施形態では、刺激は、最長5000ms、最長4000ms、最長3000ms、または最長2000msの間に適用されてもよい。他の継続時間が用いられてもよく、やはり、これは、患者の詳細または意図されている作用機序次第である。他の好適な継続時間には50ms〜600msが含まれる。ある実施形態では、さらにより短い継続時間、例えば25μs〜800μs、が用いられてもよい。
【００３４】
刺激の特性が経時的に変化してもよい。例えば、単一の刺激の電流が、刺激の継続時間に亘って増加してもよい。当該増加は、ピークに上昇するまで漸次的であることが好ましく、次いで、刺激は、ピークで維持されても、ピークで終了しても、漸次的に減少してもよい。あるいは、反復刺激が適用される場合、刺激の特性は異なる刺激間で変化してもよい。例えば、継続的な刺激が高まる電流レベルで適用されてもよい。やはり、これらの継続的な刺激は、ピークまで漸次的に増大してもよく、その後そのピークで維持されても、ピークから減少してもよい。増大する刺激のサイクルが数回反復されてもよい。別の例では、それ自体が経時的に変化し得る、パルスのパターンまたはリズムが与えられるように、パルス周波数が経時的に変化してもよい。好適な実施形態では、各刺激は、短い多重パルスではなく、単一パルスである。
【００３５】
刺激が筋肉上の複数の位置で適用されてもよい。例えば、刺激が肢の主(長)軸に沿って適用されてもよい。そのような刺激は、同時に適用されてもよく、また好ましくは、刺激の「波」が肢に沿って進行するように、順に適用されてもよい。そのような波は、動物の胴体の方へ上方に進行することが好ましい。この波動効果は、対応する筋収縮の波を生じさせるのに役立ち、その波は、血流を肢から離して推進させるのを助け得る。しかし、本発明の好適な実施形態では、前述の通り、刺激が肢上の単一点に、例えば総腓骨神経を刺激するために、適用される。「単一点」には、より広い領域に亘ってではなく一点で動物が刺激されるように十分に小さい分離(例えば10〜50mm、または最大30mmの中心間分離)を有する、2つ以上の電極、例えば一対の正電極および負電極、による刺激が含まれ得る。詳細には、70mmの中心間分離を用いて、良好な結果が得られた。好適な実施形態では、これは、25mA、1Hzの刺激と、40us〜112usの範囲のパルス幅とを組み合わせている。
【００３６】
ある実施形態では、一方の電極が他方の電極を実質的に封入しており、正電極が負電極を実質的に封入していることが好ましい。
【００３７】
ある実施形態では、一方の電極が、他方の電極より大きな表面積を有し、正電極は負電極より大きな表面積を有することが好ましい。
【００３８】
「実質的に封入している」とは、一方の電極が、他方の外周の少なくとも66%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは100%を包囲していることを意味している。一方の電極が他方の電極により完全に封入されていることは必要不可欠ではない。
【００３９】
いくつかの実施形態では、電極は同心のまたは実質的に同心の円の形である。他では、電極は概ね細長く、好ましくは矩形などの概ね四辺形、またはC形状もしくはU形状である。
【００４０】
好適な実施形態では、各電極が皮膚または毛に本質的に付着することができるように、係合手段に加えて粘着特性を有する可撓性部材により、各電極が形成されている。あるいは、皮膚または毛への各電極の付着は、接着を達成する別個の成分または物質の使用により容易にされてもよい。
【００４１】
代替的実施形態では、係合手段は、略螺旋形の形状を有する可撓性部材を含み、当該可撓性部材はばねであることが好ましく、当該可撓性部材は圧縮ばねであることがより好ましい。本実施形態では、係合手段は螺旋形形状のコイルにより形成されている。本例の係合手段は、圧縮ばねのコイルが曲げられて開き、それにより毛を通り抜けて皮膚に係合することにより機能する。圧縮ばねが閉じられ、その休止状態に戻ると、コイルは各コイル内に保持された皮膚および毛を握持し、動物に対して可撓性部材を保持し、当該ばねと皮膚との間に電気的接触をもたらす。
【００４２】
別の実施形態では、各電極は、電極と皮膚との間で電気的接触が達成されるように、動物の毛を通り抜ける係合手段を有する可撓性部材により形成されている。例えば、当該係合手段は歯を含んでいてもよい。当該歯は丸い外形を有することが好ましい。各歯の丸い外形は、下にある皮膚を抉る可能性があるであろう鋭い縁部または突出部を持たない。本デバイスの使用中、これが動物の安全を確実にし、デバイスが取り付けられている時により心地良いようにし、動物にとってより許容可能であるようにすることが重要である。一実施形態では、可撓性部材は、扁平な外形を有するばねを含む。扁平な外形を有するばねを使用することにより、皮膚接触の総表面積を最大にすることが可能である。当然のことながら、扁平な外形は、ばねは横断面で見られた場合に完全な円を形成せず、代わりに、扁平にされて皮膚と接触することができる表面積の増大をもたらす少なくとも1つの側面および好ましくは2つの側面を、ばねが有することを意味することが意図されている。これには、可撓性部材と接触している皮膚の表面積を増大させるという利点があり、それには、電荷密度を低下させかつ皮膚の偶発的な燃焼のリスクを低減する効果がある。
【００４３】
一実施形態では、係合手段、例えばばね、は、実質的に90°曲げられる。ばねを90°まで曲げることにより、動物の毛間に侵入するそれらの能力を助成する、ばねのコイルを開く効果を持つ。
【００４４】
一実施形態では、係合手段は、可撓性部材の表面内に切り込まれた溝部を含み、当該溝部は、可撓性部材の表面に対して90°〜45°で切られていることが好ましい。その休止状態にある係合手段は閉じており、可撓性部材を曲げること(bending or flexing)により溝部が開き、脚に当接して配置され得る。可撓性部材が解放されてその休止状態に戻された場合、溝部は動物の皮膚および毛上に留まって閉じる。さらに、デバイスを定位置に握持または保持することに加えて、係合手段は、電極が動物の毛を通り抜けて皮膚と接触することをさらに確実にする。この皮膚との接触は、デバイスの使用中に筋肉の等尺性収縮を生じさせるために必要不可欠である。動物の毛および皮膚を握持することができないデバイスは、定位置にしっかりと保持されないと考えられ、動物によって容易にずらされるかまたは除去されると考えられる。その結果として、電極および可撓性基板の表面に直接塗布されている接着剤のみにより動物に当接して保持されているデバイスは、動物の毛を通り抜けない可能性があり、デバイスの使用中に筋肉の等尺性収縮を生じさせるために皮膚に十分に接触しない可能性がある。
【００４５】
別の実施形態では、各電極により占有されている領域の寸法は5cm×5cmである。さらなる実施形態では、各電極により占有されている領域の寸法は3cm×2cmである。一実施形態では、各電極により占有されている領域の寸法は2cm×1cmである。他の寸法の電極が利用されてもよいことが認識されるべきである。
【００４６】
一実施形態では、正電極と負電極とは10mm〜50mmだけ分離されており、正電極と負電極とは15mm〜35mmだけ分離されていることが好ましく、それらは20mm〜30mmだけ分離されていることが最も好ましい。当該分離は、デバイスが定位置にありかつ筋肉が刺激されている場合により高いレベルの忍耐を実現する。分離は電極の中心間で測定される。特に好適な実施形態では、中心間分離は70mmである。
【００４７】
デバイスは、導電性ジェルとの併用向けであることが好ましい。当該ジェルには、電荷密度を低下させる驚くべき効果があり、それによりデバイスに対する動物の忍耐が向上する。導電性ジェルは、デバイスの係合手段に塗布されるべきである。ある実施形態では、デバイスは導電性ジェルをさらに含む。
【００４８】
別の実施形態では、デバイスは導電性ジェルパッドをさらに含み、当該導電性ジェルパッドはヒドロゲルパッドであることが好ましい。露出した皮膚上でのヒドロゲルの使用には、電荷密度を低下させる驚くべき効果があり、それによりデバイスに対する動物の忍耐を向上させる。
【００４９】
さらなる実施形態では、電極が可撓性基板内に直接プリントされる。
【００５０】
デバイスの一実施形態では、可撓性部材はデバイスから除去され、必要に応じて再接続されることが可能である。除去可能である可撓性部材は、使用の間に可撓性部材が洗浄され清浄化されることを可能にするので、デバイスの好適な特徴である。可撓性部材が除去され得るようにデバイスを構築することにより、異なる可撓性部材が使用されることが可能になる。これには、大きさおよび形状の異なる可撓性部材が異なる使用方法に用いられることを可能にするさらなる利点がある。異なる使用には、係合手段を様々な動物に適合させることが含まれる。したがって、ある実施形態では、デバイスは複数の交換可能な可撓性部材を含む。
【００５１】
単一デバイスがいくつかの異なる臨床的徴候またはいくつかの異なる解剖学的部位に使用される場合、電極の分離間隔を変え、かつ/または電極を交換する能力が有益であることは尤もである。例えば、ある状況下では、小電極を用いて達成され得る、制限された表面積全体に亘る高い電荷密度を実現することが望ましい場合がある。一方、大表面積を有する電極では逆の効果が達成される。さらに、いくつかの状況下では、極接近している電極により作り出される、制限された荷電場をもたらすことが望ましい場合がある一方、他の状況下では、より大きな分離距離を有する電極により作り出されるより大きな荷電場をもたらすことが望ましい場合がある。
【００５２】
このことは、例えば、取外し可能でありかつ交換可能である、デバイス上の可動電極を設けることにより、または例えば、基板を伸縮するために拡張または縮小され得るループを基板に設けるなど、可撓性基板を効果的に短縮する能力を有することにより、達成されてもよい。
【００５３】
異なる大きさの可撓性部材が使用される場合、当然のことながら、これは、可撓性部材の特定の態様を含めて、可撓性部材の長さおよび幅の任意の変化を意味する。例えば、可撓性部材が金網/ヒドロゲル構造物である場合、可撓性部材の組成は変化する可能性があり、可撓性部材がばねである場合、係合手段もまた変化する。可撓性部材がばねである実施形態では、各コイルの幅は変化する可能性がある。また、各コイル間の距離はばね毎に変化する可能性があるが、一般に、個々のばねの各コイル間の距離は一般に同一であることに留意すべきである。したがって、係合手段は、それが取り付けられることが意図されている動物に合うように適合され得る。
【００５４】
選択されたばねは、約5mm〜約50mmの、各コイル間の特定の間隙サイズを有することが好ましい。
【００５５】
異なる可撓性部材が各々、異なる大きさに作製された係合手段を含み得ることが好ましい。異なる大きさに作製された係合手段を備えた可撓性部材を設けることにより、使用時に異なる長さの毛を通り抜けて皮膚に係合することが可能である。デバイスを使用する前に動物(例えば、馬)の毛を切り取ることが常時可能であるかまたは都合が良い訳ではないので、これは好ましく、異なる係合手段を備えた可撓性部材を設けることにより、デバイスの用途に柔軟性と利便性がもたらされる。
【００５６】
デバイスの各電極がおおよそ5cm×5cmであることが好ましく、または各電極がおおよそ2cm×1cmであることがより好ましい。
【００５７】
正電極と負電極とは、おおよそ10cm〜70cmだけ分離されていることが好ましく、正電極と負電極とは、おおよそ10mm〜30mmだけ分離されていることがより好ましい。正電極と負電極とは、おおよそ20mmだけ分離されていることがさらにより好ましい。
【００５８】
デバイスの好適な実施形態では、可撓性部材は使用の間に洗浄可能であり、可撓性部材は洗浄可能なばねであることが好ましい。ばねは圧縮ばねであることが理想的である。
【００５９】
一実施形態では、可撓性部材は導電性接点により電源に接続されており、当該導電性接点は銅テープであることが好ましい。
【００６０】
デバイスの一実施形態では、刺激されている神経は総腓骨神経である。
【００６１】
デバイスの別の実施形態では、刺激されている神経は橈骨神経である。
【００６２】
デバイスのさらなる実施形態では、刺激されている神経は、上肢もしくは骨盤肢の任意の神経、または軸骨格に接続されている1つもしくは複数の筋肉を支配する任意の神経であり、収縮している筋肉内のもしくはその近傍の血管への筋収縮の作用により、血流もしくはリンパ流の増強、または組織液流動の増強がある。
【００６３】
別の実施形態では、制御手段は、デバイスが電気インパルスを与える場合、動作の継続時間を選択するのに使用され得る。
【００６４】
可撓性基板は実質的に細長いストリップであることが好ましい。
【００６５】
可撓性基板は透明であることが好ましい。
【００６６】
一実施形態では、可撓性基板は、各電極の位置に対応する１つの陥凹スロットを有する。
【００６７】
別の実施形態では、可撓性基板は、各電極の位置に対応する複数の陥凹スロットを有する。
【００６８】
デバイスの別の実施形態では、可撓性基板は、ストリップに沿って永久的に配置されている電極を有する。
【００６９】
デバイスの別の実施形態では、デバイスの適切な配置は、可撓性テンプレートにより容易にされる。この可撓性テンプレートを通じて、各電極の取付けの適切な位置が確認され、印を付けられることが可能である。
【００７０】
一実施形態では、デバイスは、動物にデバイスを取り付ける取付け手段をさらに含む。
【００７１】
一実施形態では、取付け手段は粘着性ストラップであり、当該取付け手段は粘着性多孔質ポリウレタンフォームであることが好ましい。
【００７２】
本発明のさらなる態様では、馬の肢の浮腫を低減または防止する方法が提供されており、本方法は、複数の肢筋に対し、筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに十分な1つまたは複数の電気刺激を与えるステップを含む。
【００７３】
本発明のさらなる態様では、馬の肢のリンパ管炎および蜂巣炎を低減または防止する方法が提供されており、本方法は、複数の肢筋に対し、筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに十分な1つまたは複数の電気刺激を与えるステップを含む。
【００７４】
本発明のさらなる態様では、浮腫、リンパ管炎、または蜂巣炎を低減または防止する方法が提供されており、本方法は、軸骨格に付いている複数の筋肉に対し、筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに十分な1つまたは複数の電気刺激を与えるステップを含む。
【００７５】
本発明のさらなる態様では、馬の組織内での組織酸素付加と、細胞、溶質、および代謝産物の転送と、を増強する方法が提供されており、本方法は、複数の肢筋または軸骨格に付いている筋肉に対し、筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに十分な1つまたは複数の電気刺激を与えるステップを含む。
【００７６】
本発明のさらなる態様では、馬の組織への、医薬製品、または天然起源もしくは合成起源の他の投与された薬剤の送達を増強する方法が提供されており、本方法は、複数の肢筋または軸骨格に付いている筋肉に対し、筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに十分な1つまたは複数の電気刺激を与えるステップを含む。
【００７７】
本発明のさらなる態様では、馬において血管ポンプとしての機能を果たす筋肉の漸増により組織潅流を増強する方法が提供されており、本方法は、複数の肢筋または軸骨格に付いている筋肉に対し、筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに十分な1つまたは複数の電気刺激を与えるステップを含む。
【００７８】
本発明のさらなる態様では、疾患、姿勢、または医薬製品の投与の結果として、準最適にまたは不十分に血管新生された組織内の潅流を改善する方法が提供されており、本方法は、複数の肢筋または軸骨格に付いている筋肉に対し、筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに十分な1つまたは複数の電気刺激を与えるステップを含む。
【００７９】
本発明のさらなる態様では、創傷、病変、疾患、または損傷からの回復の速度または回復の完全性を向上させる方法が提供されており、本方法は、複数の肢筋または軸骨格に付いている筋肉に対し、筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに十分な1つまたは複数の電気刺激を与えるステップを含む。
【００８０】
本発明のさらなる態様では、馬のパフォーマンスを向上させる方法が提供されており、本方法は、複数の肢筋または軸骨格に付いている筋肉に対し、筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに十分な1つまたは複数の電気刺激を与えるステップを含む。
【００８１】
本発明のさらなる態様では、馬の回復時間を改善する方法が提供されており、本方法は、複数の肢筋または軸骨格に付いている筋肉に対し、筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに十分な1つまたは複数の電気刺激を与えるステップを含む。
【００８２】
本発明のさらなる態様では、競争後の競走馬の回復時間を改善する方法が提供されており、本方法は、複数の肢筋または軸骨格に付いている筋肉に対し、筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに十分な1つまたは複数の電気刺激を与えるステップを含む。
【００８３】
本発明のさらなる態様では、競技後の競技馬の回復時間を改善する方法が提供されており、本方法は、複数の肢筋または軸骨格に付いている筋肉に対し、筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに十分な1つまたは複数の電気刺激を与えるステップを含む。
【００８４】
本発明のさらなる態様では、馬の訓練において補助する方法が提供されており、本方法は、複数の肢筋または軸骨格に取り付いている筋肉に対し、筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに十分な1つまたは複数の電気刺激を与えるステップを含む。
【００８５】
本発明のさらなる態様では、馬を訓練する方法が提供されており、本方法は、複数の肢筋または軸骨格に付いている筋肉に対し、筋肉の等尺性収縮を引き起こすのに十分な1つまたは複数の電気刺激を与えるステップを含む。
【００８６】
本発明のさらなる態様では、係合手段を備えた少なくとも1つの正電極と;、係合手段を備えた少なくとも1つの負電極と;電極に接続され得る少なくとも1つの電源と;電極が取り付けられ得る少なくとも1つの可撓性基板と;電極を作動させて、筋肉に対し、筋肉を等尺性的に収縮させるのに十分な電気刺激を与える少なくとも1つの制御手段と、を含むデバイスを備えるキットが提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１ａ】動物の肢における血液循環およびリンパ循環を改善するデバイスの実施形態の図である。
【図１ｂ】動物の肢における血液循環およびリンパ循環を改善するデバイスの別の実施形態の図である。
【図２】動物の肢における血液循環およびリンパ循環を改善するデバイスの代替的実施形態の図である。
【図３】デバイスの受け台および制御モジュールの図である。
【図４】電極14、16が定位置に取り付けられている状態の、図1bおよび図2に示されているデバイスの側面外形の図である。
【図５】圧縮ばねの図である。
【図６】扁平な外形を有する圧縮ばねの図である。
【図７】扁平な外形を有する、除去可能な電極の図である。
【図８】制御プロセッサの図である。
【図９】粘着性多孔質ポリウレタンフォームにより定位置に保持されている、図1aおよび図1bにより具現化されているデバイスの図である。
【図１０】総腓骨神経の位置をどのように確認するかの図である。
【図１１】デバイスを配置しかつ使用するための透明な可撓性プラスチックテンプレートの図である。
【図１２】電極の一方が取外し可能でありかつ電極間距離を調節するために複数の位置の1つに配置されてもよい、本発明の実施形態の図である。1つの取外し可能な電極が示されているが、異なる大きさおよび形状の複数の交換可能な電極が想像され得る。
【図１３】効果的な電極間距離が、必要に応じて大きさを拡張または縮小されてもよい可撓性基板の調節可能なループにより変更され得る、本発明の別の実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００８８】
まず図1aを参照すると、これは、動物の肢における血液循環およびリンパ循環を改善するデバイスの実施形態を示している。デバイス10は、動力電池26と制御プロセッサ28と外部LED30とを含む制御手段24に接続されている2つの電極101および102を有する可撓性基板12を含む。制御手段24は、可撓性基板12に一体化されている受け台22の内部に取り付けられている。
【００８９】
図1bを参照すると、これは、動物の肢における血液循環およびリンパ循環を改善するデバイスの別の実施形態を示している。デバイス10は、電極が取り付けられ得る二対の接続スロット36、38を有する可撓性基板12を含む。可撓性基板内に埋め込まれている銅テープ32、34が、動力電池26と制御プロセッサ28と外部LED30とを含む制御手段24に、電極を接続している。制御手段24は、可撓性基板12に一体化されている受け台22の内部に取り付けられている。
【００９０】
図1bに示されているデバイスの代替的実施形態が図2に示されており、そこでは接続スロット36、38が電極40、42により単一接続スロットに取って代わられている。
【００９１】
受け台22および制御手段24が図3により詳細に示されている。いくつかの実施形態では、制御手段24は受け台22から取外し可能であってもよく、一対の戻り留め44と対応する陥凹部46とが、受け台と制御モジュールとが相互連結することを可能にしている。制御モジュールおよび受け台は、制御モジュール24と第1の電極および第2の電極との間の電気通信を実現する、対応する電気的接触面48、50、52、54を担持している。
【００９２】
図4は、電極14、16が定位置に取り付けられている状態の、図1bおよび図2に示されているデバイスの側面外形を示している。好適な実施形態では、電極14、16は、各コイル60間に一定の間隙58サイズを有する圧縮ばね56(図5)により形成されている。電極14、16を動物と係合させるために、圧縮ばね56は、曲げられて各コイル60間で間隙58を開き、動物の皮膚および毛に当接して配置される。
【００９３】
デバイスの別の実施形態では、圧縮ばねは扁平な外形(図6)を有する。少なくとも1つの表面70、好ましくは2つの対向する表面70、72が扁平である。扁平な表面70、72は、電極14、16の最大表面積が皮膚に接触していることを確実にする。
【００９４】
デバイスのさらなる実施形態では、電極はデバイスから除去され得る。本デバイスの本実施形態における電極は、電極をデバイスに係合する接続手段74、76をさらに含む(図7)。電極14、16の接続手段74、76は、銅テープ32、34に係合するように設計されている。圧縮することにより、圧縮ばね56は接続手段74、76が接続スロット36、38または40、42内に挿入されることを可能にする。圧縮ばね56が解放されると、当該圧縮ばねは、接続手段74、76を接続スロット36、38または40、42内に圧入しながらその休止状態に戻る。圧縮ばね56がかける圧力は、接続手段74、76を銅テープ32、34と係合させる。
【００９５】
制御プロセッサ28の概略図が図8に示されている。当該プロセッサ28は、タイマモジュール44と、データ蓄積46と、プログラム記憶48と、論理ユニット50とを含む。
【００９６】
使用中、デバイスは以下の通り動作する。可撓性部材12は、第1の電極14および第2の電極16が刺激される神経および筋肉の近傍に配置されているように、動物の前肢、後肢、または生体構造の他の適切な領域に取り付けられている。ボタンが押されてデバイスを始動させる。
【００９７】
プログラム記憶48には、0.1秒につき20mAの40Hzパルス状DCを使用して毎分電極を作動させるようになされている動作プログラムがあらかじめロードされている。両電極は同時に作動する。タイマモジュール44は、適切なタイミング信号を生成するのに役立つ一方、論理ユニット50はプログラム記憶48のプログラムを実行する。
【００９８】
電極14、16が作動すると、動物の筋肉が刺激されて等尺性収縮を達成する。同時に、電極の各作動により、制御モジュール24の外面上のLED30もまた作動し、これにより、デバイスが動作している目視確認がもたらされる。
【００９９】
制御モジュール24は封止された形でユーザに提供されて、動力電池26が使い果たされた時に廃棄されてもよい。次いで、交換制御モジュールが嵌合されてもよい。本発明のある実施形態では、電極を作動させる様々な異なる事前にプログラムされたパターンを用いて、様々な異なる制御モジュールが利用可能であってもよい。ユーザが、いくつかの異なる条件(例えば、動物の身体的健康、移動の長さ、動物の肢の大きさ等)に基づいて様々なモジュールを選択してもよい。あるいは、制御モジュール24は部分的にユーザプログラマブルであり、単一の制御モジュールからいくつかの事前設定プログラムの1つの選択を可能にしてもよい。
【０１００】
図1aおよび図1bのデバイス10は、Animal Polster 80などの粘着性多孔質ポリウレタンフォームにより定位置に保持され得る。図9は、馬の後肢82上でAnimal Polster 80により定位置に保持されているデバイス10を示す。
【０１０１】
当業者には当然のことながら、本明細書に記載されている発明に関するさらなる変形形態が可能である。例えば、Animal Polsterを使用するのではなく、粘着性導電性ジェルが使用され得ると考えられる。あるいは、デバイスは、ヒドロゲルなどのジェルパッドに当接してデバイスを配置することにより、かつAnimal Polsterまたは別のタイプの接着材料の使用により、デバイスを定位置に保持することにより、露出した皮膚上で使用されてもよい。
【０１０２】
他の変形形態が当業者に明らかになるであろう。
【０１０３】
前肢の一方もしくは両方および/または後肢の一方もしくは両方および/または任意の他の適切な解剖学的領域、あるいはそれらの組合せに、デバイスは使用され得ると思われる。デバイスが使用されて、前肢の橈骨神経、後肢の総腓骨神経、あるいは1つもしくは複数の肢筋または軸骨格に付いている筋肉を支配する任意の神経を刺激することが好ましく、その刺激は、収縮している筋肉内のまたはその周囲の血管への収縮の作用により血液循環およびリンパ循環を増強する。
【０１０４】
橈骨神経は三頭筋の内側頭と長頭との間に出現し、上腕骨の尾側面を曲がって、手根および指の伸筋すなわち橈側手根伸筋、総指伸筋、外側指伸筋および外側尺骨筋へ橈骨神経が枝を分離させる、前肢の外側面に到達する。デバイスの正確な配置が、指伸筋における神経筋効果を引き起こす。
【０１０５】
総腓骨神経は、大腿二頭筋と腓腹筋の外側頭との間に出現する。当該神経は、膝関節の外側側副靱帯の尾側にある浅枝と深枝とに分かれ、これらの枝は、脛骨の頭外側面上で指伸筋群を支配している。図10は、総腓骨神経の位置をどのように確認するかの図を示す。脚84の軟組織境界が、脛骨粗面および総腓骨神経およびその枝88を貫通する仮想線86と共に、関節の周囲に示されている。
【０１０６】
後肢上にデバイスを取り付けるための適切な位置の確認における有用な目標が脛骨粗面および腓骨頭であり、総腓骨神経は、腓骨頭に対して尾側に、尾側近位から頭側遠位への方向に走っている。脛骨粗面上の骨張っている隆起が容易に触診され、この点からの仮想水平線が、デバイスが取り付けられるべき高さを定めている。この仮想線に沿って、腓骨が容易に触診される。その分岐の近傍にある腓骨神経は、この高さで腓骨に対してちょうど尾側にある。
【０１０７】
デバイスは、使用継続時間中にデバイスが正確な位置に保たれるように、馬の肢、または他の適切な解剖学的部位に安定的に取り付けられなければならない。馬が真っ直ぐに立っている場合、ウマの近位脚の外側面がかなり均一な凸湾曲構造を有することが観察されるべきであるが、歩いている場合、腓骨に対して頭側領域のその湾曲の程度がかなり変化することが観察されるべきである。
【０１０８】
デバイスを正確な位置に保つために、デバイスは定位置に一時的に固定されてもよい。デバイスの固有の粘着特性だけでは、デバイスを定位置に保持するのに十分でない可能性がある。
【０１０９】
デバイスは粘着テープで定位置に保持されてもよいが、粘着テープの使用は、テープが生じる締め付ける感覚に因り馬がよく我慢できないことが分かった。あるいは、デバイスは、弾性ストラップで定位置に保持されてもよいが、毛の方向性のある構造による、弾性ストラップの下方へのずれがデバイスの滑りをもたらすことが分かった。
【０１１０】
粘着性ジェルの使用により、よく我慢できる程度の、デバイスの首尾良い取付けがもたらされる。粘着性ジェルの使用により取り付けられた場合のデバイスは、払い落とされる可能性があり、デバイスが部分的にまたは完全に払い落とされて肢から取り除かれる。
【０１１１】
Animal Polsterなどの粘着性多孔質ポリウレタンフォームの使用は、デバイスを長期間定位置に保つことにおいて驚く程効果的であると証明された。デバイスは14時間定位置に残されていて、その継続時間中、定位置にしっかり保持されていた。
【０１１２】
Animal Polsterは、良好な接着にも関わらず、馬の皮膚および毛から容易に剥がされることが可能である。僅かな残留物が、Animal Polsterが接着されていた任意の皮膚および毛上に残される可能性がある。皮膚が乾燥しないようにする皮膚軟化剤を含有する、医療グレードの接着剤除去剤を購買することができる。
【０１１３】
ざく切りにされた毛上でのデバイスの使用は、橈骨神経または総腓骨神経を刺激するデバイスの有効性を低下させた。驚くべきことに、電極接触部位への少量の導電性ジェルの付加は、導通を増強し、それにより橈骨神経または腓骨神経を刺激する効果があることが分かった。配置に向けてデバイスを準備するために最適な対処が必要とされることを意味するので、癇癪を引き起こしかつ脚の感度が高まった状況に苦しむ馬にとって、これは有益である。また、特定の早足パターンを有することが多い競技馬に有益であり、デバイスの使用は、動物の当該パターンまたは美容上の外見に影響を及ぼしてはならない。
【０１１４】
透明な可撓性プラスチックテンプレート(図11)がデバイスに設けられることが想像される。このテンプレートは、前述の骨の目標を参照することにより、肢に対して適切に位置合わせされると考えられる。導電性ジェルは、電極と接触するであろう皮膚の領域に塗布され得ると考えられる。この塗布は、各電極の位置に対応している穴部を通して導電性ジェルを塗布することにより達成されると考えられる。
【０１１５】
超音波透過ジェルなどの導電性結合ジェルが、電極/皮膚接触を向上させる水性高分子ジェルである。典型的な製品が、水(90%)、カルボマー940(5%)、水酸化ナトリウム(2%)、トリエタノールアミン(2%)、防腐剤(0.5%)、および食用塗料(0.5%)から構成されている。
【０１１６】
したがって、少量の導電性ジェルが塗布されて、電極/皮膚接触を損なう毛または任意の他の障害物の存在の結果として存在するであろう、皮膚表面と電極との間の任意の間隙を埋めるであろうと想像される。次いで、デバイスは、定位置に配置されて標的神経を刺激すると考えられる。次いで、Animal PolsterまたはPolster Plastなどの粘着性多孔質ポリウレタンフォームが、デバイス全体に亘って配置されて、使用継続時間中にデバイスを定位置に接着または保持する。デバイスは、皮膚が乾燥しないようにする皮膚軟化剤を含有する医療グレード接着剤除去剤を用いて毛または皮膚から粘着性多孔質ポリウレタンフォームを剥がすことおよび任意の過剰な接着剤を除去することにより容易に除去され得る。
【０１１７】
デバイスは、前肢または後肢に間質液の過剰な増大があるという条件を有する馬で用いるための適切な方法を提供すると考えられる。そのような使用方法は、前肢または後肢の総腓骨神経、橈骨神経、または他の適切な神経の刺激により、浮腫、リンパ管炎、または蜂巣炎を低減または防止するステップを含むが、それに限定されない。デバイスは、理学療法、ホースウォーカー（horse-walker）上での診療、および水治療法などの他の治療方法と併用され得る。
【０１１８】
デバイスは、組織潅流、組織酸素付加、および医薬製品または他の薬剤の組織への送達が不十分であるという条件を有する馬で用いるための適切な方法を提供すると考えられる。そのような使用方法が、限定されないが、疾患もしくは損傷を被っている場合または組織潅流が姿勢の影響もしくは特定の医薬製品の投与により脅かされている場合を含む状況下で適切である可能性がある。デバイスは他の治療方法と併用され得る。
【０１１９】
また、デバイスは、馬における閉込めの血管作用を制限する適切な方法を提供するであろう。デバイスは、行事への馬の輸送中に、および、馬が競争前に閉じ込められ続けている可能性がある場合に行事の前に、使用されるであろうと思われる。
【０１２０】
競争行事および競技会への言及により、プロ競争から楽しみのためのアマチュア競争まで、あらゆるレベルの行事が含まれることは言うまでもない。神経筋刺激による組織潅流の増大は、激しい可能性がある活動時のために、馬を準備させると考えられる。したがって、デバイスは、競技会中のそのような激しい可能性がある活動時に先立って、馬を可能な限り最善の状態に保つ方法を提供し、競技会中に馬が可能な限り最良の結果を達成するように助ける方法を提供する。
【０１２１】
また、デバイスは、任意の長時間の間、馬が馬小屋に入れられている場合に、馬の神経筋刺激により血液循環およびリンパ循環を増大させる方法を提供する。例えば馬を自由に歩き回らせ、したがって肢の筋静脈ポンプを自然に活性化することができない場合に、デバイスは使用され得ると考えられる。したがって、記載されている方法は、間質液の過剰な増大を回避する予防法として用いられると考えられる。
【０１２２】
また、デバイスは、競技会中、競技会のための訓練中、またはレクリエーション中の任意の馬の労作後の遅発性筋肉痛を制限する適切な方法を提供するであろう。デバイスが、身体的労作後にこの点で使用されるであろうと思われる。
【０１２３】
また、電池の寿命は、その意図された用途に応じて変化し得ると考えられる。デバイスが、浮腫、リンパ管炎、および蜂巣炎の場合に過剰な間質液を減少させる方法で使用することを目的としている場合、4回の8時間夜通し診療に使用するための〜32時間の長い電池寿命が想像される。
【０１２４】
パフォーマンスホースでの使用では、より短い電池寿命を有するデバイスがより適切であり得ると考えられ、4時間〜8時間、好ましくは6時間の電池寿命が、競争行事に先立ってかつ身体的労作後の期間に馬を可能な限り最善の状態に保つための使用方法を可能にする。
【０１２５】
三頭の馬の総腓骨神経の電気刺激の血管作用を評価するために、原理研究の証明に着手した。
【０１２６】
［方法の概要］
・データ収集の前に少なくとも30分間、各馬を室温に順化させた。
・3つの部位、すなわち外側大腿骨全体、総腓骨神経全体、および総腓骨神経より遠位の脛骨の外側面全体に亘って、毛を切り取った。
・総腓骨神経全体に亘って電極を取り付け、大腿骨部位および脛骨部位にレーザドップラー磁束測定法センサ(laser Doppler fluxmetry sensor)を取り付けた。
・順化後、各馬を順に刺激し、15分間休ませ、次いで定速で5分間歩かせた。大腿骨部位および脛骨部位でレーザドップラー磁束測定法(Moor Instruments DRT4)により、
・刺激装置の作動前の安静時に；
・総腓骨神経の刺激中に；
・刺激の停止直後に；
・歩行の停止直後に；
血管流動を評価した。
【０１２７】
［結果］
本研究において記録されたレーザドップラー磁束測定法出力パラメータは、流動、濃度、速度、および温度を含んでいた。
濃度:サンプリングされた組織体積の赤血球濃度
（濃度の上昇は、血管により占有されているサンプリングされた組織体積の増大、すなわち充血による血管膨張があることを示唆する。逆の場合も同様）
速度:サンプリングされた組織体積における赤血球の移動速度
流動:サンプリングされた組織体積における赤血球の濃度および速度
温度:サンプリングされた組織体積において記録された温度
【０１２８】
【表１】
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【０１２９】
【表２】
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【０１３０】
【表３】
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【０１３１】
【表４】
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【０１３２】
［結論］
・総腓骨神経の刺激が、ウマの骨盤肢内で血管潅流の増大を引き起こし、この増大は近位および遠位の両方で認められた。
・全ての馬において、流動、濃度、速度、および組織温度に同様の傾向が認められた。
・大腿骨全体に亘って、電気刺激が、三頭を平均した67.2%の平均流動の基礎レベルを超える増大を引き起こし、それは、刺激停止後の不確定な時間の間、持続した。
・脛骨全体に亘って、電気刺激が、三頭を平均した53.1%の平均流動の基礎レベルを超える増大を引き起こし、それは、刺激停止後すぐに基礎レベルに戻った。
・大腿骨全体に亘って、濃度の上昇と速度の上昇との組合せにより、流動が増大した。
・脛骨全体に亘って、刺激中に速度が基礎レベルより下に低下したが、この影響は、濃度の上昇による相殺より大きく、最大の影響は流動の増大であった。脛骨レベルにおける速度の同様の低下が、歩行直後に収集されたデータに認められた。速度の低下は濃度の上昇すなわち血管直径の増大に直接反映することが可能である。
・血流および血液により放散される熱エネルギーの増大と同じく、電気刺激が組織温度の上昇を引き起こし、このことは大腿骨レベルにおいて最も顕著である。歩行直後、恐らく発汗(歩行は全ての馬において発汗を引き起こす活動的プロセスである)の結果として生じた蒸発損失による皮膚冷却の結果として、基礎レベルより低い組織温度が記録された。
・歩行停止時、大腿骨および脛骨全体に亘って、基礎レベルより高い濃度の上昇が認められた。これは、活発な運動中の組織酸素付加および代謝産物のクリアランスの要求の高まりに応答してホメオスタシス中に放出された血管作用性化学物質により誘発された血管拡張の結果であった可能性がある。基礎レベルより高いこの濃度の上昇は、どちらかの部位での電気刺激の停止時に認められず、恐らく電気刺激による筋肉ポンプの漸増が比較的受動的であり、労作および活発な運動に付随して生じる組織需要(tissue demand)を伴わないことを反映している。
【０１３３】
馬では、上肢は、体重の不相応の量を担持している一方、骨盤肢は、前方の推進および推進力に不相応に寄与している。したがって、骨盤肢における血流の増大が、広範な馬術の追求に従事している競走馬およびパフォーマンスホースにとって特に有益であると考えられる。しかし、腱系および靱帯系などの損傷が上肢に最も頻繁に悪影響を及ぼし、パフォーマンスホースおよび同様にレクリエーションホース(recreational horse)の上肢の血流を増大させることにより治癒および修復を促進することができるデバイスを有することが望ましいと考えられる。一頭のサラブレッド馬を含む調査研究中、橈骨神経の首尾良い刺激が達成され、神経支配された筋肉群に随伴性の可視の拍動性収縮があった。
【符号の説明】
【０１３４】
10  デバイス
12  可撓性基板
14、16、40、42、101、102  電極
22  受け台
24  制御手段、制御モジュール
26  動力電池
28  制御プロセッサ
30  外部LED
32、34  銅テープ
36、38、40、42  接続スロット
44  戻り留め、タイマモジュール
46  陥凹部、データ蓄積
48  電気的接触面、プログラム記憶
50  電気的接触面、論理ユニット
52、54  電気的接触面
56  圧縮ばね
58  間隙
60  コイル
70、72  表面
74、76  接続手段
80  Animal Polster
82  後肢
84  脚
86  仮想線
88  (総腓骨神経の)枝
C5、L4、S4、T2  脊椎部分
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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