(57)【要約】      （修正有）【課題】主に動物が使用するために供される寝装具及び衣服の評価にあたり、客観的な指標を用いて評価する方法を提供する。【解決手段】動物が用いる寝装具又は着用する衣服の快適性評価方法であって、寝装具上での又は衣服着用時の被験動物の静的姿勢から動的姿勢への移行における筋電図を測定し、判定することを特徴とする快適性評価方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動物が用いる寝装具又は着用する衣服の快適性評価方法であって、寝装具上での又は衣服着用時の被験動物の静的姿勢から動的姿勢への移行における筋電図を測定し、判定することを特徴とする快適性評価方法。
【請求項２】
被験動物の静的姿勢から動的姿勢への移行の開始時から所定時間Ｃ秒間（Ｃは定数、Ｃ＞０）における筋電図を測定し判定する、請求項１に記載の快適性評価方法。
【請求項３】
異なる２種以上の寝装具又は異なる２種以上の衣服において、異なる寝装具間又は衣服間で被験動物の動作の速度が同じであると評価できる活動時の、被験動物の静的姿勢から動的姿勢への移行における筋電図を比較し判定する、請求項１又は２に記載の快適性評価方法。
【請求項４】
被験動物を写真もしくは映像撮影し、異なる寝装具間又は衣服間で被験動物の動作の速度が同じであることの評価を行う、請求項３に記載の快適性評価方法。
【請求項５】
所定時間内の筋電図の積分値、合計又は平均値が所定基準値より小さい、又は異なる２種以上の寝装具間、もしくは異なる２種以上の衣服間における比較で小さい場合に、動物が動作しやすく快適性が高いと判定する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の快適性評価方法。
【請求項６】
前記寝装具がマット、マットレス、シート、クッションおよびベッドからなる群より選ばれる１種以上である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の快適性評価方法。
【請求項７】
前記動物が哺乳類に属する家畜動物又は愛玩動物である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の快適性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に動物が用いる寝装具及び衣服の快適性を客観的な指標で評価する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
動物は寝装具の上で、臥位姿勢で寝るだけでなく、座位姿勢、立位姿勢、歩行、走行といった動作を行う。繋ぎ式飼養の乳牛は、牛床マットの上で３６５日生活する。例えば、非特許文献１では、ビデオ画像により乳牛の行動観察を行い、クッション性が高く、起立や横臥行動における衝撃やすべりによるストレスが少ないマットほど乳牛の横臥時間が長く、総そしゃく時間／乾物摂取量（分／ｋｇ）が長く、乳量が多い傾向がみられることを報告している。このように、ビデオ画像による乳牛の行動観察により、寝装具の上での横臥時間とそしゃく時間／乾物摂取、乳量の関係を評価する方法は報告されているが、寝装具が動物の動きやすさにどのような影響を与えるのかについての検討は行われていない。
【０００３】
下肢の動き易さに関し、これを下肢の筋負担と関連づけて検討する報告が知られている。例えば、特許文献１では、動物と同様に、直接意見を聞くことができない這い歩き期の幼児や、つかまり立ちやひとり歩きができ出した幼児に対して、パンツ型おむつを装着した状態で歩行させたときの着用者の下肢の筋負担の程度に基づき、該おむつを装着した状態での下肢の動き易さを評価している。しかし、これまでに、動物を対象とした、動物用衣服の動作しやすさに着目した客観的な評価についての検討は行われていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】新出昭吾、番匠宏行著，「牛床マットの違いが乳牛の乳生産と行動に及ぼす影響」，広島総技研畜技セ・研報，第16号，2012年，P．１−５
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１５７４７号公開
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、主に動物が使用するために供される寝装具又は動物が着用するために供される衣服の評価にあたり、客観的な指標を用いて評価する方法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】
本発明者らは、寝装具の上の動物の動きを観察していると、動物の動きが軽やかで動作しやすいように見える寝装具と、動物の動きが重く、動作しにくいように見える寝装具があることを見出した。そこで、鋭意検討を重ねた結果、動物が動作する時の力の大きさ、つまり、筋電図を測定し、比較したい試料間の筋電図を比較すれば、寝装具の上での動物の動作しやすさ又は衣服を着用した動物の動作しやすさを評価し、寝装具及び衣服の動物に対する快適性を客観的に評価できることに想到し、本発明を完成させた。
【０００８】
本発明は以下の代表的な発明を提供する。
［１］  動物が用いる寝装具又は着用する衣服の快適性評価方法であって、寝装具上での又は衣服着用時の被験動物の静的姿勢から動的姿勢への移行における筋電図を測定し、判定することを特徴とする快適性評価方法。
［２］  被験動物の静的姿勢から動的姿勢への移行の開始時から所定時間Ｃ秒間（Ｃは定数、Ｃ＞０）における筋電図を測定し判定する、［１］に記載の快適性評価方法。
［３］  異なる２種以上の寝装具又は異なる２種以上の衣服において、異なる寝装具間又は衣服間で被験動物の動作の速度が同じであると評価できる活動時の、被験動物の静的姿勢から動的姿勢への移行における筋電図を比較し判定する、［１］又は［２］に記載の快適性評価方法。
［４］  被験動物を写真もしくは映像撮影し、異なる寝装具間又は衣服間で被験動物の動作の速度が同じであることの評価を行う、［３］に記載の快適性評価方法。
［５］  所定時間内の筋電図の積分値、合計又は平均値が所定基準値より小さい、又は異なる２種以上の寝装具間、もしくは異なる２種以上の衣服間における比較で小さい場合に、動物が動作しやすく快適性が高いと判定する、［１］〜［４］のいずれかに記載の快適性評価方法。
［６］  前記寝装具がマット、マットレス、シート、クッションおよびベッドからなる群より選ばれる１種以上である、［１］〜［５］のいずれかに記載の快適性評価方法。
［７］  前記動物が哺乳類に属する家畜動物又は愛玩動物である、［１］〜［６］のいずれかに記載の快適性評価方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の評価方法によれば、主に動物の使用に供される寝装具又は着用に供される衣服の快適性が定量的かつ客観的に評価できるようになる。ヒトであればパネリストによる主観評価が可能であるが、動物の場合、評価を口頭等で表現することは事実上困難であり、主観評価ができない。本発明は、従来重視されていなかった動物を対象とする評価方法を提供することができ、動物にとって動作に負担が掛からず、ストレスを軽減させる、快適性の高い動物用寝装具及び衣服を提供できることに寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の検証１に係る網状構造クッション材の上で静的動作である座位姿勢から動的動作である歩行、さらに静的動作である座位姿勢を実施した場合のイヌ（体重８ｋｇ）の筋電位を表す。
【図２】図２は、本発明の検証１に係る筋電位の積分値の解析結果を表す。
【図３】図３は、本発明の検証２に係る筋電位の積分値の解析結果を表す。
【図４】図４は、本発明の検証３に係る筋電位の積分値の解析結果を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、寝装具上での又は衣服着用時の被験動物の静的姿勢から動的姿勢への移行における筋電図を測定し、判定することにより、寝装具又は衣服の快適性を評価する。静的姿勢とは、立位、座位、臥位など、動物の大きな位置変化がない状態のことをいい、動的姿勢とは、歩行、走行、跳躍など、動作を伴う動物の位置変化が見られる状態のことをいう。
【００１２】
間節を曲げ伸ばしする、または力を入れる作業をすると、筋肉が収縮し、それに伴う電位変化が生じる。筋電図とは、その電位変化のことであり、電位変化は専用の筋電計、ポリグラフ装置、脳波計などの生体アンプを使って増幅して測定することができる。特に限定しないが、測定は、筋繊維に沿って皮膚上に２つの電極を貼りつけ、その他アースを一箇所とり、電位変化を検出する。２つの電極の距離は約２ｃｍが好ましい。筋電計の電極は針電極、ワイヤー電極、表面電極のいずれを用いてもよいが、好ましくは、表面電極を用いる。
【００１３】
特に限定しないが、静的姿勢から動的姿勢への移行動作において、例えばイヌにおいては、胸骨舌骨筋、肩甲横突筋、鎖骨上腕筋、三角筋、上腕三頭筋、上腕筋、深胸筋、縫工筋、大腿二頭筋、半模様筋、浅殿筋、大腿筋膜張筋、中殿筋、内腹斜筋、外腹斜筋、広背筋、大円筋、僧帽筋、鎖骨頸筋、胸骨頭筋などが活発に活動するので、測定に適している。特に、大腿二頭筋、上腕筋、上腕三頭筋の活動が活発でありより測定に適している。測定する筋肉は、１箇所でもかまわないし、複数箇所を測定してもかまわない。
【００１４】
筋電図の測定から得られるパラメータとして、所定単位時間内の振幅の積分値、合計又は平均値がある。積分の方法としては、振幅の絶対値を積分する方法、または、振幅の絶対値を求め時間経過に従い面積積分する方法がある。本発明においてはいずれを用いてもよく、好ましい例として振幅の積分値を用いる。例えば、筋電図の積分値が小さいほど、動作する時の力が小さく、動作しやすく、快適性が高いと評価できる。
【００１５】
静的姿勢から動的姿勢への移行における、とは、静的姿勢から動的姿勢への動作変化の開始時点の前後を含む一定時間、又は動作変化の開始時点及びその後の一定時間のことをいう。動的姿勢では、動作に伴い筋肉が収縮して電位変化が生じるため、筋電図において静的姿勢より大きな振幅が観察される。静的姿勢から動的姿勢に移行すると、動的姿勢、つまり、動作の開始に伴い筋電図が大きくなることから、筋電図において動作を開始した起点が判別できる。本発明において、前記動作変化（移行）の開始時からＣ秒間（Ｃは定数、Ｃ＞０）の筋電図を測定することが好ましい。Ｃ秒間は、被験対象となる動物の種類や大きさ、活動の活発さによって適宜設定することができるが、例えば動物がイヌの場合、Ｃ＝１．０、１．５もしくは２．０に設定できる。
【００１６】
評価対象となる寝装具又は衣服が１種類の場合、筋電図の振幅の積分値、合計又は平均値が所定基準値より小さいときに、動物が動作しやすく快適性が高い寝装具又は衣服であると判定し、所定基準値以上であるときに、動物にとって動作の負担が大きく、快適性に劣る寝装具又は衣服であると判定することができる。所定基準値は、複数の寝装具又は衣服で試験して経験則的に求めた基準値であるか平均値から求めてもよいし、複数の動物を用いて試験して得られた基準値であってもよい。
【００１７】
本発明の好ましい態様の一つは、同時に評価対象となる寝装具又は衣服を２種以上用意し、異なる２種以上の寝装具もしくは異なる２種以上の衣服において、寝装具上での又は衣服着用時の被験動物の動作の速度が同じであると評価できる活動時の、各被験動物の静的姿勢から動的姿勢への移行における筋電図を比較し判定するものである。筋肉が大きく収縮すると電位変化も大きくなり、筋電図の振幅の積分値も大きくなる。逆に、筋肉が小さく収縮すると電位変化も小さくなり、筋電図の振幅の積分値も小さくなる。例えば、動物がすばやく走行して動作する場合、大きな力を要するため、筋肉が大きく収縮し、筋電図の積分値も大きくなる。逆に、動物がゆっくりと歩行して動作する場合、要する力が小さくなるため、筋肉が小さく収縮し、筋電図の振幅の積分値も小さくなる。そのため、異なる試料間で筋電位の振幅の積分値を比較する場合は、静的姿勢から動的姿勢における動作の速度が同じであるとみなせる時の筋電図を比較しなければならない。
【００１８】
動作の速度が同じであることの評価は、目視による直接観察によって、観察者の主観評価もしくは時間計測との併用により行うこともできるが、本発明において、筋電図の計測と同時に動作する動物を写真もしくは映像を撮影し、複数枚の連続写真もしくは動画から、動物の動作の速度を評価することが好ましい。より具体的には、定量的に動作の速度を求めるために、静的姿勢であった場所から動的姿勢で一定距離を進む時間、または、静的姿勢から動的姿勢で寝装具の上を進む平均速度を求め、被験動物の動作の速度が同じであることの評価を行う。一定距離を進む時間は、写真もしくは映像の目視観察により計測することができ、平均速度は、一定距離を前記計測時間で除算して算出することができる。一連の計測は、動作解析ソフトを用いて行ってもよい。
【００１９】
「動作の速度が同じであると評価できる」とは、一定距離を進む時間もしくは平均速度が有効数字で一致しているときのみならず、その前後の値を含みうる。すなわち、例えば、体重４ｋｇのイヌにおいて、ある寝装具における、静的姿勢から動的姿勢となり１２０ｃｍ歩行した時の時間が１．５秒であった場合において、他の寝装具における静的姿勢から動的姿勢となり１２０ｃｍ歩行した時の時間が１．３〜１．７秒であった場合には、動作の速度が同じであると評価できる。一例として、動作の速度を、０．５秒、１．０秒、１．５秒、２．０秒というように０．５秒単位に区切り、前後０．２〜０．３秒に属するものを近似値として同じとみなすことができる。
【００２０】
本発明の別の態様では、動作が同じであるかどうかを判断するために、動物の活動量を測定し、活動量が同じ場合におけるＣ秒間（Ｃは定数、Ｃ＞０）の筋電図の振幅の積分値を試料間で比較してもよい。活動量とは、被検者の動きに伴う加速度または角速度である。ここで加速度とはＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の加速度ｘ、ｙ、ｚの二乗和の平方根から重力加速度ｇ（＝９．８ｍ／ｓ2）分を減じた値である（ここで単位ｇは重力加速度の大きさを表す）。従って、加速度Ａは以下の（１）式で表され、動物の動きがないときの加速度はゼロであり、動物が動作しているときの加速度は０よりも大きい。
【００２１】
【数１】
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【００２２】
一方、角速度Ωは被検者のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸周りの角速度ωx、ωy、ωzの二乗和の平方根であり、単位はｒａｄ／ｓまたは１／ｓである。つまり、角速度Ωは以下の（２）式で表される。
【００２３】
【数２】
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【００２４】
評価対象となる寝装具又は衣服を２種以上用意した場合、各寝装具間又は各衣服間での被験動物の動作の速度が同じであると評価できる活動時の、各寝装具上又は各衣服を着用した状態での筋電図の振幅の積分値、合計又は平均値を比較し、それらの数値がより小さい方の寝装具又は衣服を動物が動作しやすく快適性が高い寝装具又は衣服であると判定し、それらの数値がより大きい方の寝装具又は衣服を動物にとって動作の負担が大きく、快適性に劣る寝装具又は衣服であると判定することができる。
【００２５】
本発明における寝装具は、特に制限されないが、マット、マットレス、シート、クッション又はベッドであり、動物が臥位姿勢となる際に敷物として用いる製品である。
【００２６】
本発明における衣服は、特に制限されないが、主に動物が着用することを念頭に作製された、タンクトップ、Tシャツ、シャツ、コート、マント、カバーオール、パーカー、スカート、ジャンパー、ワンピース、ジャケット、セーター、ノースリーブ、ベスト、パンツ、ポロシャツ、スウェット、レインコート、レインウエア、レインポンチョ、ブーツ、シューズ、靴下、おむつ等に属する衣服であり、動物が身にまとう製品である。
【００２７】
動物は、特に制限されないが、哺乳類に属する家畜動物又は愛玩動物を対象とすることが望ましくは、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタなどが挙げられる。
【実施例】
【００２８】
（検証１）
イヌ（体重８ｋｇ）の大腿二頭筋に対応する部位に表面電極を取り付け、外腹斜筋に対応する位置にアースを取り付けた。前記イヌを幅９８ｃｍ、長さ１９５ｃｍ、厚さ５ｃｍの網状構造クッション材（東洋紡（株）製、商品名プレスエアー）の上で座位姿勢から１．２ｍ歩行させ、静的姿勢から動的姿勢における筋電図を測定した。筋電図の測定はワイヤレス生体計測システム  Ｍａｐ８０００（ニホンサンテク（株））、電極は双極ＡＣＴ生体電極（ニホンサンテク（株））を用いた。解析は筋電図マルチ解析プログラム  ＭａＰ１０３８Ｌ（ニホンサンテク（株））を用い、動的姿勢の開始に伴い筋電図が大きくなった起点から１．５秒間の筋電図の振幅の積分値を算出した。筋電図の測定と同時に、イヌの行動の様子をビデオカメラで撮影した。得られた動画を目視観察し、前記イヌが１．２ｍ歩行した時の時間が１．５秒であることを計測した。
【００２９】
図１に、検証１に係る網状構造クッション材の上で静的動作である座位姿勢から動的動作である歩行を実施したイヌ（体重８ｋｇ）の筋電位を表す。
【００３０】
網状構造クッション材の代わりに幅９８ｃｍ、長さ１９５ｃｍ、厚さ５ｃｍの低反発ウレタンを使用して、網状構造クッション材の場合と同様に、前記イヌについて、低反発ウレタンの上で座位姿勢から１．２ｍ歩行させ、静的姿勢から動的姿勢における筋電図を測定した。筋電図の測定と同時に、イヌの行動の様子をビデオカメラで撮影した。前記イヌが１．２ｍ歩行した時の時間が１．３〜１．７秒の間であったときの筋電図について、動的姿勢の開始に伴い筋電図が大きくなった起点から１．２ｍの歩行に要した時間までの筋電図の振幅の積分値を算出した。
【００３１】
図２に、検証１において、網状構造クッション材及び低反発ウレタンの上での筋電図の積分値の比較を示す。網状構造クッション材の上で動作する時の筋電図の積分値は、低反発ウレタンのそれより小さく、網状構造クッション材が動物にとって快適性が高いと判定できた。
【００３２】
（検証２）
イヌ（体重３ｋｇ）の外腹斜筋に対応する部位に表面電極を取り付け、外腹斜筋に対応する位置にアースを取り付けた。前記イヌを幅９８ｃｍ、長さ１９５ｃｍ、厚さ５ｃｍの網状構造クッション材（東洋紡（株）製、商品名ブレスエアー）の上で座位姿勢から１．７ｍ歩行させ、静的姿勢から動的姿勢における筋電図を測定した。筋電図の測定装置、電極は、検証１と同様である。筋電図の測定と同時に、イヌの行動の様子をビデオカメラで撮影した。得られた動画を目視観察し、前記イヌが１．７ｍ歩行した時の時間が２．０秒であることを計測した。筋電図の積分値の解析方法は、検証１と同様に実施し、動的姿勢の開始に伴い筋電図が大きくなった起点から２．０秒間の筋電図の振幅の積分値を算出した。
【００３３】
網状構造クッション材の代わりに幅９８ｃｍ、長さ１９５ｃｍ、厚さ５ｃｍの低反発ウレタンを使用して、網状構造クッション材の場合と同様に、前記イヌについて、低反発ウレタンの上で座位姿勢から１．７ｍ歩行させ、静的姿勢から動的姿勢における筋電図を測定した。筋電図の測定と同時に、イヌの行動の様子をビデオカメラで撮影した。前記イヌが１．７ｍ歩行した時の時間が１．８〜２．２秒の間であったときの筋電図について、動的姿勢の開始に伴い筋電図が大きくなった起点から１．７ｍの歩行に要した時間までの筋電図の振幅の積分値を算出した。
【００３４】
図３に、検証２において、網状構造クッション材及び低反発ウレタンの上での筋電図の積分値の比較を示す。網状構造クッション材の上で動作する時の筋電図の積分値は、低反発ウレタンのそれより小さく、網状構造クッション材が動物にとって快適性が高いと判定できた。
【００３５】
（検証３）
イヌ（体重２６ｋｇ）の大腿二頭筋に対応する部位に表面電極を取り付け、外腹斜筋に対応する位置にアースを取り付けた。前記イヌに綿６０％、ポリエステル４０%のニット生地からなるイヌ用カバーオールを着用させ、座位姿勢から１．２ｍ歩行させ、静的姿勢から動的姿勢における筋電図を測定した。筋電図の測定装置、電極は、検証１と同様である。筋電図の測定と同時に、イヌの行動の様子をビデオカメラで撮影した。得られた動画を目視観察し、前記イヌが１．２ｍ歩行した時の時間が１秒であることを計測した。筋電図の積分値の解析方法は、検証１と同様に実施し、動的姿勢の開始に伴い筋電図が大きくなった起点から１．０秒間の筋電図の振幅の積分値を算出した。
【００３６】
ニット生地からなるイヌ用カバーオールの代わりに、組成は同じで織物生地からなるイヌ用カバーオールを着用させて、ニット生地の場合と同様に、前記イヌについて、座位姿勢から１．２ｍ歩行させ、静的姿勢から動的姿勢における筋電図を測定した。筋電図の測定と同時に、イヌの行動の様子をビデオカメラで撮影した。前記イヌが１．２ｍ歩行した時の時間が０．８〜１．２秒の間であったときの筋電図について、動的姿勢の開始に伴い筋電図が大きくなった起点から１．２ｍの歩行に要した時間までの筋電図の振幅の積分値を算出した。
【００３７】
図４に、検証３において、ニット生地からなるイヌ用カバーオール及び織物生地からなるイヌ用カバーオールを着用時の筋電図の積分値を示す。ニット生地からなる衣服を着用し、動作する時の筋電図の積分値は、織物生地のそれよりやや小さく、ニット生地からなる衣服が、織物生地からなる衣服との比較において動物にとって快適性が高いと判定できた。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明により、寝装具の上で動作する時、又は衣服着用時の動物の筋電図を計測し、定量的に動物の動作しやすさを評価できるようになることから、動物のために快適性の高い寝装具や衣服を提供することが可能となり、産業界に大きく寄与することが期待される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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