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公開番号2025121250
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-19
出願番号2024016586
出願日2024-02-06
発明の名称臓器モデル、訓練装置および訓練システム
出願人学校法人久留米大学,株式会社カネカメディックス,株式会社カネカ
代理人弁理士法人アスフィ国際特許事務所
主分類G09B 23/30 20060101AFI20250812BHJP(教育;暗号方法;表示;広告;シール)
要約【課題】臓器モデルと臓器モデルの周囲や管腔に入れられる液体との間の屈折率の差が小さい場合であっても、臓器モデル内の管腔形状が際立ちやすく、観察が行いやすい臓器モデル、訓練装置および訓練システムを提供する。
【解決手段】塊形状の本体部2を有し、本体部2は外表面3と管腔5を画定する内表面4とを有し、外表面3と内表面4の間には複数の気泡が形成されており、管腔5の軸方向に垂直な方向における本体部2の切断面に平行でかつ軸方向に10mmの厚さを有する第1切断スライス部71で観察される特定のサイズの気泡の数が以下の要件を満たす臓器モデル1。
(要件)第1切断スライス部71のうち、管腔5の内表面4に近い側にある第1部分711に含まれる特定気泡SBの数N₁は、第1部分711よりも管腔5の半径方向の外方にある第2部分712に含まれる特定気泡SBの数N₂よりも多い。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
塊形状の本体部を有し、
前記本体部は、前記塊形状を画定する外表面と、前記本体部の内部にある管腔を画定する内表面と、を有し、
前記管腔は軸方向と、前記軸方向に対して垂直な半径方向と、を有し、
前記本体部の内部の前記外表面と前記内表面の間には複数の気泡が形成されており、
前記軸方向に垂直な方向における前記本体部の切断面に平行でかつ前記軸方向に１０ｍｍの厚さを有する第１切断スライス部で観察される気泡の数が以下の要件１を満たす臓器モデル。
（要件１）
前記第１切断スライス部の前記管腔の前記半径方向において、前記内表面の位置を位置Ｐ１、前記位置Ｐ１よりも１０ｍｍ前記管腔の前記半径方向の外方へ離れた位置を位置Ｐ２、前記位置Ｐ２よりも１０ｍｍ前記半径方向の外方へ離れた位置を位置Ｐ３とし、
前記第１切断スライス部のうち前記位置Ｐ１から前記位置Ｐ２までの部分を第１部分、前記位置Ｐ２から前記位置Ｐ３までの部分であって前記第１部分よりも前記半径方向の外方にある部分を第２部分とし、
前記複数の気泡のうち直径が０．２ｍｍ以上かつ前記第１切断スライス部における前記管腔の最大径の１／３以下のものを特定気泡ＳＢとしたとき、
前記第１部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
１
は、前記第２部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
２
よりも多い。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記本体部は平面視において丸みを帯びた形状を有している請求項１に記載の臓器モデル。
【請求項３】
前記本体部はポリウレタン樹脂を含む材料から構成されている請求項１または２に記載の臓器モデル。
【請求項４】
前記本体部を構成する材料は、波長が４１０ｎｍ以上８３０ｎｍ以下の光を５０％以上透過する透明度を有している請求項１または２に記載の臓器モデル。
【請求項５】
前記第１部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
１
が１個以上５０個以下である請求項１または２に記載の臓器モデル。
【請求項６】
前記第２部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
２
が２５個以下である請求項１または２に記載の臓器モデル。
【請求項７】
前記第１部分では気泡が前記内表面に接触している請求項１または２に記載の臓器モデル。
【請求項８】
前記内表面にコーティング材が存在している請求項１または２に記載の臓器モデル。
【請求項９】
前記第１切断スライス部で観察される気泡の数が以下の要件２を満たす請求項１または２に記載の臓器モデル。
（要件２）
前記管腔の半径方向において、前記位置Ｐ３よりも前記半径方向の外方へ１０ｍｍ離れた位置を位置Ｐ４とし、
前記第１切断スライス部のうち前記位置Ｐ３から前記位置Ｐ４までの部分を第３部分としたとき、
前記第３部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
３
は、前記第１部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
１
よりも少ない。
【請求項１０】
前記第３部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
３
は、前記第２部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
２
よりも少ない請求項９に記載の臓器モデル。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、手術の訓練、特に内視鏡下での手術の訓練をするための臓器モデル、訓練装置および訓練システムに関する。
続きを表示（約 3,800 文字）【背景技術】
【０００２】
医療器具の操作に係る技術の習得や熟練度の向上を目的として、体内の臓器を模擬したモデルを有する訓練装置が用いられる。臨床現場では二次元のＸ線透視画像を確認しながら体内に医療器具を挿入するため、訓練もＸ線透視画像に類似した画像を見ながら行うことがある。このように訓練を臨床の状態に近付けるとともに手技の熟練度を客観的に評価するために、訓練装置と、医療器具の訓練装置内への挿入状態を撮影するための装置を含む訓練システムも開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、少なくとも体腔を再現した腔所の周囲領域が弾性材料で形成され、カテーテルの挿入が可能な透光性の立体モデルを利用して、透視像を生成するカテーテル手術シミュレータであって、前記の立体モデルと、該立体モデルに近似する屈折率を備えた透光性液体と、該透光性液体を保持するための容器と、前記立体モデルを観察するための撮像装置と、を備え、前記立体モデルへ挿入されたカテーテルを透視撮影できる、ことを特徴とするカテーテル手術シミュレータが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、カテーテルが挿入可能であって、臓器を模擬した臓器モデルと、前記臓器モデル内に挿入された前記カテーテルの位置を判定するカテーテル位置判定手段と、前記カテーテル位置判定手段によって判定された前記カテーテルの位置に対応して模擬的に生体情報データを生成する模擬データ生成手段と、前記生体情報データを表示する表示部とを備えたことを特徴とするカテーテル検査シミュレーションシステムが記載されている。
【０００５】
特許文献３には、側壁と底部で囲まれた収容部に液体が収容可能な容器と、容器内に液体を収容した状態で保持される消化器系の臓器モデルと、容器に設けられ、臓器モデルを保持するとともに、保持された臓器モデル内にカテーテルを案内する挿通路を備えた保持突起と、臓器モデルに設けられ、保持突起と着脱可能に連結可能でカテーテルが挿通可能な連結部と、保持突起と一体化され、側壁の外側に突出してカテーテルを導入可能とするカテーテル導入部と、を有するカテーテル・シミュレータが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００８－７０８４７号公報
特開２００５－２４１８８３号公報
特開２０２３－４２２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１～３に記載されているような臓器モデルでは一般に、臓器モデルと臓器モデルの周囲や管腔に入れられる液体との間の屈折率の差が小さくなるように各種部材の材料や液体の種類を選択する。ところが、このように屈折率を設定することによって部材同士の境界が視認しにくくなるため、臓器モデルや臓器モデル内に挿入される医療器具を外から撮像等により観察する際にピントが合いにくくなり、観察が行いにくいことがあった。
【０００８】
上記の事情に鑑み本発明は、臓器モデルと臓器モデルの周囲や管腔に入れられる液体との間の屈折率の差が小さい場合であっても、臓器モデル内の管腔形状が際立ちやすく、観察が行いやすい臓器モデル、訓練装置および訓練システム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】
【０００９】
上記課題を解決し得た本発明の実施形態に係る臓器モデルは、以下の通りである。
［１］塊形状の本体部を有し、
前記本体部は、前記塊形状を画定する外表面と、前記本体部の内部にある管腔を画定する内表面と、を有し、
前記管腔は軸方向と、前記軸方向に対して垂直な半径方向と、を有し、
前記本体部の内部の前記外表面と前記内表面の間には複数の気泡が形成されており、
前記軸方向に垂直な方向における前記本体部の切断面に平行でかつ前記軸方向に１０ｍｍの厚さを有する第１切断スライス部で観察される気泡の数が以下の要件１を満たす臓器モデル。
（要件１）
前記第１切断スライス部にある前記管腔の前記半径方向において、前記内表面の位置を位置Ｐ１、前記位置Ｐ１よりも１０ｍｍ前記半径方向の外方へ離れた位置を位置Ｐ２、前記位置Ｐ２よりも１０ｍｍ前記半径方向の外方へ離れた位置を位置Ｐ３とし、
前記第１切断スライス部のうち前記位置Ｐ１から前記位置Ｐ２までの部分を第１部分、前記位置Ｐ２から前記位置Ｐ３までの部分であって前記第１部分よりも前記半径方向の外方にある部分を第２部分とし、
前記複数の気泡のうち直径が０．２ｍｍ以上かつ前記第１切断スライス部における前記管腔の最大径の１／３以下のものを特定気泡ＳＢとしたとき、
前記第１部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
１
は、前記第２部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
２
よりも多い。
【００１０】
本発明の実施形態に係る臓器モデルは、以下の［２］～［１２］のいずれかであることが好ましい。
［２］前記本体部は平面視において丸みを帯びた形状を有している［１］に記載の臓器モデル。
［３］前記本体部はポリウレタン樹脂を含む材料から構成されている［１］または［２］に記載の臓器モデル。
［４］前記本体部を構成する材料は、波長が４１０ｎｍ以上８３０ｎｍ以下の光を５０％以上透過する透明度を有している［１］～［３］のいずれか一項に記載の臓器モデル。
［５］前記第１部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
１
が１個以上５０個以下である［１］～［４］のいずれか一項に記載の臓器モデル。
［６］前記第２部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
２
が２５個以下である［１］～［５］のいずれか一項に記載の臓器モデル。
［７］前記第１部分では気泡が前記内表面に接触している［１］～［６］のいずれか一項に記載の臓器モデル。
［８］前記内表面にコーティング材が存在している［１］～［７］のいずれか一項に記載の臓器モデル。
［９］前記第１切断スライス部で観察される気泡の数が以下の要件２を満たす［１］～［８］のいずれか一項に記載の臓器モデル。
（要件２）
前記管腔の半径方向において、前記位置Ｐ３よりも前記半径方向の外方へ１０ｍｍ離れた位置を位置Ｐ４とし、
前記第１切断スライス部のうち前記位置Ｐ３から前記位置Ｐ４までの部分を第３部分としたとき、
前記第３部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
３
は、前記第１部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
１
よりも少ない。
［１０］前記第３部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
３
は、前記第２部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
２
よりも少ない［９］に記載の臓器モデル。
［１１］前記臓器モデルの水平方向における前記本体部の第２の切断面に平行でかつ鉛直方向に１０ｍｍの厚さを有する第２切断スライス部で観察される気泡の数が以下の要件３を満たす［１］～［１０］のいずれか一項に記載の臓器モデル。
（要件３）
前記第２切断スライス部において、前記臓器モデルの本体部の側面の外表面の位置をＰ５、前記位置Ｐ５よりも１０ｍｍ本体部の内側へ離れた位置を位置Ｐ６とし、
前記第２切断スライス部のうち前記位置Ｐ５から前記位置Ｐ６までの部分を第４部分としたとき、
前記第４部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
４
は、前記第１部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
１
よりも少ない。
［１２］前記第２切断スライス部で観察される気泡の数が以下の要件４を満たす［１１］に記載の臓器モデル。
（要件４）
前記第２切断スライス部に含まれる全ての前記管腔に対して、前記内表面の位置を位置Ｐ１１、前記位置Ｐ１１よりも１０ｍｍ前記半径方向の外方へ離れた位置を位置Ｐ１２、前記位置Ｐ１２よりも１０ｍｍ前記半径方向の外方へ離れた位置を位置Ｐ１３とし、
前記第２切断スライス部のうち前記位置Ｐ１１から前記位置Ｐ１２までの部分を内側部分、前記位置Ｐ１２から前記位置Ｐ１３までの部分であって前記内側部分よりも前記半径方向の外側にある部分を外側部分とし、
前記複数の気泡のうち直径が０．２ｍｍ以上かつ前記第２切断スライス部における前記管腔の最大径の１／３以下のものを特定気泡ＳＢとしたとき、
前記全ての前記内側部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
１１
は、前記全ての外側部分に含まれる前記特定気泡ＳＢの数Ｎ
２１
よりも多い。
（【００１１】以降は省略されています）

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