CN109416892A - 医疗模拟器 - Google Patents
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Abstract
医疗模拟器具有分别模拟至少从头部到颈部的人体外形、口腔部、鼻腔部、咽头部、喉头部、气管部以及食道部的人体模型,且能够至少进行插管手术的训练,该医疗模拟器具有:头支撑部,作为人体模型的颈部的骨架延伸到头部;以及模拟甲状软骨部,通过第一弹簧部件与头支撑部连接,且配置在所述人体模型的喉头部,人体模型的食道部由具有挠性的管状部件形成,人体模型的气管部由具有挠性的管状部件形成,模拟甲状软骨部由比该管状部件更硬质的材料形成,且在模拟甲状软骨部的内部具有供食道部的管状部件插入的食道通道部以及供气管部的管状部件插入的气管通道部。
Description
技术领域
本发明涉及一种医疗模拟器,尤其涉及一种能够进行插管手术等训练的模拟器。
背景技术
近年来,随着医学的进步以及医疗技术的高等化,要求医疗从业者也具有高超的技能,要求充实对医疗从业者的教育。其中,使用模拟生物体的模型的模拟教育因能够从实践中学习技术并进行训练而备受关注。
下述专利文献1公开了用于这样的模拟教育的护理实践模拟模型。该模型具有模拟从人体的头部到胸部的外形的人型模型、模拟口腔、模拟鼻腔、模拟咽头部、模拟喉头部、模拟气管、模拟支气管、形成一部分模拟食道的各部的人体模型以及气道插管用管。另外,公开了如下内容,即,在将管插入模拟气管或模拟支气管来进行气道插管时的正确的插入位置,安装有检测部,设置有感知管的顶端到达该检测部的感知机构,通过该模型,使护理实践者学习护理时的管的适当的插入位置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-18152号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
然而,像上述专利文献1的模型那样的现有模拟模型不能精确地再现在医疗现场的实际患者的身体状态。例如,在进行气管插管、内镜检查时,存在引起舌根的后退、恶心发声的情况、产生吞咽反射、咳嗽的情况。另外,在麻醉和未麻醉时,患者的身体状态发生变化。
在仅模拟身体部位的模型中,只能进行有限的训练,难以进行符合实践的训练。
本发明是鉴于上述情况而完成的,提供一种能够针对插管手术等医疗手术进行符合实践的高精度的训练的医疗模拟器。
解决问题的技术手段
为了解决上述课题,本发明的一个方面的医疗模拟器采用以下构成。
即,该一个方面的医疗模拟器至少能够进行插管手术的训练,具有分别模拟至少从头部到颈部的人体外形、口腔部、鼻腔部、咽头部、喉头部、气管部以及食道部的人体模型。进一步地,该医疗模拟器具有:头支撑部,作为人体模型的颈部骨架延伸到头部;以及模拟甲状软骨部,通过第一弹簧部件与头支撑部连接,所述模拟甲状软骨部配置在人体模型的喉头部。人体模型的食道部由具有挠性的管状部件形成,人体模型的气管部由具有挠性的管状部件形成,模拟甲状软骨部由比该管状部件更硬质的材料形成,在所述模拟甲状软骨部的内部,具有供食道部的管状部件插入的食道通道部以及供气管部的管状部件插入的气管通道部。
发明效果
因此,根据本发明,能够提供一种能够针对插管手术等医疗手术进行符合实践的高精度的训练的医疗模拟器。其中,“插管手术”是指,气管插管、内镜、咳痰吸引等,使某些管经过身体的医疗行为,并不限制具体的手术内容。
附图说明
图1是表示第一实施方式的医疗模拟器的外观的图。
图2是人体模型的骨架结构的一部分的侧视图。
图3是人体模型的骨架结构的一部分的后视图。
图4是人体模型的截面示意图。
图5(a)是表示人体模型的鼻部和口部的外观的图,图5(b)是表示人体模型的下唇周边的结构的图。
图6是表示张开口的状态下的口腔部的图。
图7是表示模拟麻醉过程中的气道和饮食通道的狭窄状态的人体模型的运动的示意图。
图8是表示吞咽反射时的人体模型的运动的示意图。
图9是概念性地表示第一实施方式的医疗模拟器的与人体模型的控制有关的构成的图。
图10是在第二实施方式中的人体模型的骨架结构中设置的模拟甲状软骨部的侧视图。
图11是从上方观察模拟甲状软骨部的图。
图12是模拟甲状软骨部的分解图。
图13是概念性地表示模拟甲状软骨部的动作的图。
图14是表示第二实施方式中的人体模型的鼻腔部周边的结构的截面示意图。
具体实施方式
下面,使用附图对本发明的实施方式进行说明。以下举出的各实施方式是各示例,本发明并不限于以下的各实施方式的构成。
[第一实施方式]
图1是表示第一实施方式的医疗模拟器的外观的图。
第一实施方式的医疗模拟器1具有设备搭载台3、输入输出面板5以及人体模型10等,能够进行与经鼻和经口气管插管、经鼻和经口内镜检查、咳痰吸引等的插管有关的手术的训练。但是,能够通过医疗模拟器1进行训练的医疗手术并不限于与上述插管有关的手术。
设备搭载台3是供载置人体模型10且在内部容纳用于对人体模型10进行控制的各种设备的构成要素。具体而言,在设备搭载台3的上面具有能够载置人体模型10的基座部4,在上面和侧面遮挡设备搭载台3的内部。作为被容纳的设备,存在像压缩机等那样的促动器的动力源6、模拟器控制部7、扬声器8等。优选将基座部4的高度设定为,在医疗现场进行作为训练目标的医疗手术时,将患者放平的台的高度,基座部4也能够调节高度。
输入输出面板5设置在设备搭载台3的上面,包括:用于显示训练菜单、医疗模拟器1的动作模式、实施内容、评价结果等的显示装置;以及用于对在显示装置显示的画面进行操作的输入装置。在图1的例子中,输入输出面板5以显示装置与输入装置一体化的触控面板的方式实现。
在第一实施方式中,对在输入输出面板5显示的内容没有任何限制。在第一实施方式中,例如,显示了选择经鼻和经口气管插管、经鼻和经口内镜检查、咳痰吸引中的任意一个作为训练对象手术的菜单、选择是否需要与所选择的手术对应的生物体反应的菜单、选择是否为麻醉过程的菜单、评价结果等。
人体模型10是由接受训练的人(以下,记作被训练者)进行操作的人型模型,人体模型10分别模拟从头部到腹部的人体外形、口腔部、鼻腔部、咽头部、喉头部、气管部、食道部、支气管部以及胃部而形成。
其中,“人体外形”是指人体的外观形状。相对于该“人体外形”,将像口腔部、鼻腔部、咽头部、喉头部、气管部、食道部、支气管部、胃部等那样的器官的形状记作“器官形状”。
人体模型10以与作为训练目标的手术对应的姿势载置在基座部4上。例如,在进行气管插管的训练时,人体模型10以朝向上方(仰卧)的姿势载置在基座部4上,在进行内镜检查的训练时,人体模型10以朝向侧方(侧卧)的姿势载置在基座部4上。
在与人体模型10有关的说明中,为了确定形成人体模型10的各构成要素的相对位置关系,使用在人体解剖学等中采用的方向,为了方便而设定上下方向、正面、背面等。具体而言,将与前额面正交的方向记作“前后方向”,将与矢状面正交的方向记作“左右方向”,将与横截面(水平面)正交的方向记作“上下方向”,将人体的腹侧记作前,将背侧记作后,将左手侧记作左,将右手侧记作右,将头侧记作上,将脚侧记作下。
另外,将以左右方向为轴的转动记作“上下方向”的转动,将以前后方向为轴的转动记作“左右方向”的转动,将以上下方向为轴的转动记作“前后方向”的转动。
如上所述,本说明书中描述的方向等也存在与重力方向的上下不一致的情况,并不限定各实施方式的使用方式。
另外,将人体表面中的与外界直接接触的表面记作“体外表面”,将从口腔连接到消化器官的饮食通道、以及从鼻腔连接到肺的气道的表面记作“体内表面”。进一步地,将“体外表面”或“体内表面”的与外侧相反的方向的一侧记作“内侧”或“内部”。
图2是人体模型10的骨架结构的一部分的侧视图。图3是人体模型10的骨架结构的一部分的后视图。图2的侧视图是在从左向右的方向上观察人体模型10的情况下的图,图3的后视图是在从后向前的方向上观察人体模型10的情况下的图。
人体模型10具有分别在上下方向上延伸的、作为颈部的骨架结构的左头支撑板11a和右头支撑板11b。左头支撑板11a和右头支撑板11b具有在侧视时从上方前侧向下方后侧弯曲的曲柄形状。
进一步地,在人体模型10的颈部的内部,设有用于实现头部运动的作为第二促动器的左头部缸12a和右头部缸12b,而且,还设有通过左肩部缸12a和右肩部缸12b内的活塞在大致上下方向上往复运动的左头部杆13a和右头部杆13b。通过使左头部杆13a和右头部杆13b这两者在上下方向上滑动,来实现头部在上下方向上的倾斜,通过使左头部杆13a或右头部杆13b中的任意一个在上下方向上滑动,来实现头部在左右方向上的倾斜。
另外,在左头支撑板11a或右头支撑板11b的下端部(下端周边)设置有左肩支撑轴14a或右肩支撑轴14b,所述左肩支撑轴14a或右肩支撑轴14b从下方对左肩部缸12a和右肩部缸12b进行轴支撑,并且左肩部缸12a和右肩部缸12b能够在上下方向上转动。
在第一实施方式中,左肩部缸12a和右肩部缸12b通过以压缩空气为动力源的气缸来实现。但是,用于实现头部运动的第二促动器可以是油压或电气式的缸而不是气缸,也可以是马达等产生旋转动力的构件。
人体模型10具有作为头部的骨架结构的上颚骨部16、下颚骨部17、上颚支撑板18、下颚支撑部20、左头部板21a以及右头部板21b等。
上颚骨部16设置在鼻腔部与口腔部之间。
上颚支撑板18由在头部不倾斜的状态下在前后方向上水平延伸的板状部件形成。上颚支撑板18与上颚骨部16连接,从上方支撑上颚骨部16。即,上颚支撑板18相当于上颚支撑部。
下颚骨部17是形成下颚的盘形状的部件。下颚骨部17在比前后方向的中央更靠后的位置在左右两端被下颚支撑部20轴支撑,而且能够以下颚支撑轴19为轴转动。
下颚支撑部20是在上下方向上延伸的部件,在该下颚支撑部20的下端部(下端周边)通过下颚支撑轴19支撑下颚骨部17,并且下颚骨部17能够在上下方向上转动。
进一步地,下颚支撑部20具有用于使下颚骨部17转动的转动机构。具体而言,下颚支撑部20具有作为该转动机构的滑轮23、滑轮24以及传动带25。滑轮23以能够与在下颚支撑部20的上端部(上端周边)设置的滑轮支撑轴28一起转动的状态,被下颚支撑部20支撑。滑轮23的旋转动力通过传动带25传递给滑轮24。滑轮24以能够与在下颚支撑部20的下端部(下端周边)设置的支撑轴一起转动的方式,被下颚支撑部20支撑,随着该支撑轴转动,使下颚骨部17与下颚支撑轴19一起转动。
作为输出用于使滑轮23和下颚骨部17转动的动力的第三促动器,设有下颚缸29。
在第一实施方式中,下颚缸29通过以压缩空气为动力源的气缸来实现。但是,用于实现下颚骨部17的转动的第三促动器可以是油压或电气式的缸而不是气缸,也可以是马达等产生旋转动力的构件。
由该下颚缸29输出的动力通过下颚杆27和下颚连杆26传递给滑轮23。
下颚杆27通过下颚缸29内的活塞在大致前后方向上往复运动。
下颚连杆26以能够在上下方向上转动的方式,被轴支撑在下颚杆27的与下颚缸29一侧相反的一侧的端部上,下颚连杆26的另一端部与设置在下颚支撑部20的滑轮支撑轴28连接。由此,当下颚连杆26转动时,使滑轮23与该滑轮支撑轴28一起转动。
左头部板21a和右头部板21b分别在大致上下方向上延伸,而且下端部分别与上颚支撑板18连接。左头部板21a和右头部板21b也可以与上颚支撑板18一体形成。
另外,左头部板21a和右头部板21b的上端部以从左右夹持下颚缸29的方式,与下颚缸29连接。
此处,对头部的骨架结构与颈部的骨架结构的连接结构进行说明。
在颈部设置的左头部杆13a和右头部杆13b的上端通过左头支撑轴15a或右头支撑轴15b与头连杆30连接。
头连杆30立设在上颚支撑板18的上面,头连杆30的左端部与左头支撑轴15a连接,头连杆30的右端部与右头支撑轴15b连接。
进一步地,头连杆30在左右方向的中央部与第一头部轴31连接。
第一头部轴31在前后方向上延伸,第一头部轴31的后端部与头连杆30连接,第一头部轴31的前端部与用于连接左右的下颚支撑部20的连接板(未图示)连接。而且,第一头部轴31在前后方向的中央部通过第二头部轴32与左头支撑板11a和右头支撑板11b连接。
第二头部轴32在左右方向上延伸,第二头部轴32的左右端部与左头支撑板11a和右头支撑板11b连接。
对于头连杆30而言,在左头部杆13a和右头部杆13b在上下方向上的延伸产生差异的情况下,头连杆30以该第一头部轴31为中心与第一头部轴31一起在左右方向上转动。通过头连杆30在左右方向上的转动,使上颚支撑板18同样地转动,进一步地,该转动在第一头部轴31上传递,下颚骨部17也同样地转动。
另外,通过左头部杆13a和右头部杆13b在上下方向上的往复运动,使头连杆30进行上下移动,进一步地,上颚支撑板18以头连杆30与上颚支撑板18的连接部为力点、且以第二头部轴32为轴在上下方向上转动。
如上所述,作为颈部的骨架结构的左头支撑板11a和右头支撑板11b通过第一头部轴31、第二头部轴32以及头连杆30与作为头部的骨架结构的上颚支撑板18连接。另外,就利用来自左肩部缸12a或右肩部缸12b的动力而往复运动的左头部杆13a和右头部杆13b而言,通过左头支撑轴15a或右头支撑轴15b以及头连杆30与上颚支撑板18连接。
在上述各结构的作用下,人体模型10的头部进行如下动作。
(头部倾斜的动作)
下面,将头部向抬起颚的方向倾斜的情况记作头部向上方倾斜,相反,将头部向收回颚的方向倾斜的情况记作头部向下方倾斜。另外,将头部向右耳靠近右肩的方向倾斜的情况记作头部向右侧倾斜,相反,将头部向左耳靠近左肩的方向倾斜的情况记作头部向左侧倾斜。
在头部向上方倾斜时,利用来自左肩部缸12a和右肩部缸12b的动力使左头部杆13a和右头部杆13b向下方滑动。此时,左头部杆13a和右头部杆13b的滑动宽度实质上相同。与此同时,左头支撑轴15a和右头支撑轴15b与左头部杆13a和右头部杆13b一起向下方移动,而且,上颚支撑板18以头连杆30与上颚支撑板18的接合部为力点被压低(按下)。另一方面,头连杆30与第一头部轴31连接,第一头部轴31能够以第二头部轴32为轴转动(摇动),因此,以左头支撑轴15a和右头支撑轴15b为中心,左头部杆13a和右头部杆13b与第一头部轴31所形成的角度增大。
其结果是,上颚支撑板18以第二头部轴32为轴旋转,上颚支撑板18的前方向上方移动,而上颚支撑板18的后方向下方移动。即,头部向上方倾斜。
相反,在头部向下方倾斜时,利用来自左肩部缸12a和右肩部缸12b的动力使左头部杆13a和右头部杆13b向上方滑动。此时的左头部杆13a和右头部杆13b的滑动宽度实质上也相同。与此同时,左头支撑轴15a和右头支撑轴15b与左头部杆13a和右头部杆13b一起向上方移动,而且,上颚支撑板18以头连杆30与上颚支撑板18的接合部为力点被推起。此时,以左头支撑轴15a和右头支撑轴15b为中心,左头部杆13a和右头部杆13b与第一头部轴31所形成的角度减小。
其结果是,上颚支撑板18以第二头部轴32为轴旋转,上颚支撑板18的前方向下方移动,上颚支撑板18的后方向上方移动。即,头部向下方倾斜。
另外,在头部向右侧倾斜时,为了使右头支撑轴15b位于比左头支撑轴15a更靠下方的位置,使右头部杆13b向下方滑动,或者使左头部杆13a向上方滑动,或者执行这两个动作。由此,上颚支撑板18以右侧比左侧更低的方式倾斜。其结果是,头部向右侧倾斜。
相反,在头部向左侧倾斜时,为了使左头支撑轴15a位于比右头支撑轴15b更靠下方的位置,使右头部杆13b向上方滑动、或者使左头部杆13a向下方滑动、或者执行这两个动作。由此,上颚支撑板18以左侧比右侧更低的方式倾斜。其结果是,头部向左侧倾斜。
如上所述,上述头部的动作能够通过来自左肩部缸12a和右肩部缸12b的动力自动地实现。
进一步地,上述头部的动作也能够通过用户操作人体模型10(通过手动)来实现。此时,在后述的模拟器控制部7的控制下,供给左肩部缸12a和右肩部缸12b的能量被释放。例如,在左肩部缸12a和右肩部缸12b通过气缸来实现的情况下,从左肩部缸12a和右肩部缸12b释放压缩空气。由此,用户能够在不妨碍操作的情况下,对人体模型10的头部进行操作。
(口的开闭动作)
在张开口时,利用来自下颚缸29的动力使下颚杆27向前方滑动。与此同时,以下颚连杆26与下颚杆27的连接部(支撑轴)为力点,滑轮支撑轴28与下颚连杆26一起在图2的纸面上进行逆时针旋转,与滑轮23的外周接合的传动带25也向同一方向旋转。由于该传动带25旋转,与滑轮23在相反端接合的滑轮24也旋转,进而使下颚骨部17与下颚支撑轴19一起在图2的纸面上进行逆时针旋转。
另一方面,在关闭口时,利用来自下颚缸29的动力使下颚杆27向后方滑动。与此同时,滑轮支撑轴28与下颚连杆26一起在图2的纸面上进行顺时针旋转,传动带25也向同一方向旋转。由于该传动带25旋转,滑轮24也旋转,进而使下颚骨部17与下颚支撑轴19一起在图2的纸面上进行顺时针旋转。
然而,从图2或图3所示的结构来看,下颚骨部17的可转动范围受到基于下颚杆27的滑动宽度的下颚连杆26的可转动范围的限制。优选将下颚骨部17的可转动范围设定为与人体的颚关节的可动区域同等的程度。
如上所述,上述下颚(口)的动作能够通过来自下颚缸29的动力自动地实现。
进一步地,上述下颚(口)的动作也能够通过用户对人体模型10进行操作(通过手动)来实现。在该情况下,在后述的模拟器控制部7的控制下,供给至下颚缸29的能量被释放。例如,在下颚缸29通过气缸来实现的情况下,从下颚缸29释放压缩空气。由此,用户能够在不妨碍操作的情况下,对人体模型10的口(下颚)进行操作。
图4是人体模型10的截面示意图。图4示意性地示出了从左侧目视观察以矢状面切断人体模型10而成的截面的前侧的一部分的状态。
人体模型10具有模拟人体的鼻腔部、口腔部、咽头部、喉头部、气管部、食道、支气管以及胃部的模拟部位。图4示出了作为模拟部位的鼻腔部41、口腔部42、咽头部43、喉头部47、气管部45以及食道部44。
人体模型10的喉头部47是模拟会厌48以及从喉头口49到气管45的内腔的部位。喉头部47包括模拟的声带部50。
人体模型10的咽头部43是位于鼻腔部41、口腔部42以及喉头部47的后侧的部位。如图4所示,咽头部43由咽头鼻部43n、咽头口部43m、咽头喉头部43k形成。
人体模型10具有构成人体外形和器官形状的形状保持结构(未图示)。该形状保持结构也包括图2和图3中所示的骨架结构。图4中所示的宽幅斜线部表示由上述形状保持结构、空间等形成的区域。对形成由该宽幅斜线部表示的区域的具体结构没有限制。
人体模型10的外形和外观通过在该形状保持结构覆盖体外表面罩55来实现。体外表面罩55模拟了从头部到腹部的体外表面(皮肤、毛发等),由硅橡胶等具有挠性和伸缩性的材质形成。对于体外表面罩55而言,可以使头部到颈部与其他部位分体形成,也可以使像头部、颈部等那样较细的部位分别分体形成。对体外表面罩55的材质没有限制。
在本说明书中,“挠性”是指外形能够因外力的作用而变形的性质,并不限定因外力作用而变形后的性质。例如,对于后述的具有挠性的模拟舌部51而言,可以保持变形后的状态,也可以恢复至变形前的状态或接近变形前的状态的状态。
在第一实施方式中,体外表面罩55的至少头部的部分(也记作头部罩)以相对于人体模型10能够装卸的方式形成。例如,该头部罩模拟了人体头部,具有与人体口裂对应的开口部,优选至少嘴部(口轮匝肌及其周边)以一片的形式一体形成。由此,通过头部罩中特别是嘴部的伸缩性,能够再现手动张开人体模型10的口部时的张开容易程度和张开困难程度。进一步地,人体模型10具有伸缩程度不同的至少两种头部罩,根据是否为麻醉过程,交替使用这两种头部罩。
麻醉过程中的人活动下颚的肌肉变得松弛,比平时更容易张开口。在第一实施方式中,为了模拟上述情况,交替使用:具有与平时的口的张开容易程度对应的伸缩度的头部罩;以及,具有更高伸缩度(容易伸缩)的头部罩。通过替换该难以伸缩的头部罩,能够实现麻醉过程中的口的张开容易程度。由此,能够根据在医疗现场引起的情况进行更实际的医疗训练。
图5(a)是表示人体模型10的鼻部和口部的外观的图。图5(b)是表示人体模型10的下唇周边的结构的图。图6是表示张开口的状态下的口腔部42的图。
鼻部和口部的外观通过体外表面罩55来实现。体外表面罩55在相当于人体的口裂的部位设有开口,在从该开口向人体内侧形成有口腔部42。
口腔部42由体内表面罩57a和体内表面罩57b包围,所述体内表面罩57a设置在上颚骨部16及其他形状保持结构的外侧,所述体内表面罩57b设置在下颚骨部17及其他形状保持结构的、与体外表面(下颚表面)一侧相反的一侧。而且,在该体内表面罩57a和57b的口腔部42侧配置有上齿结构体46a和下齿结构体46b。图5(a)示出了从体外表面罩55的上唇部与下唇部之间的开口露出下齿结构体46b的齿的部分的状态。另外,根据图5(b)可知,从人体模型10的嘴部的体外表面向口腔部42侧,依次设置有体外表面罩55、体内表面罩57a或57b、上齿结构体46a或下齿结构体46。
上齿结构体46a和下齿结构体46b由齿列和牙龈形成。上齿结构体46a包括一部分硬腭且具有沿齿列和牙龈的U字形状,下齿结构体46b包括口底且具有沿齿列和牙龈的U字形状。即,上齿结构体46a和下齿结构体46b具有所谓的义齿的形状。因此,如图6所示,在口腔部42的上颚侧露出上齿结构体46a和体内表面罩57a,在口腔部42的下颚侧露出下齿结构体46b和体内表面罩57b。
上齿结构体46a和下齿结构体46b通过体内表面罩57a或57b被上颚骨部16或下颚骨部17或者形状保持结构从上方或下方支撑。在第一实施方式中,上齿结构体46a和下齿结构体46b通过形状保持结构所具有的磁石60磁性吸附在形状保持结构上。但是,上齿结构体46a和下齿结构体46b的支撑结构并不限定于上述结构。上齿结构体46a和下齿结构体46b可以通过体内表面罩57a或57b与形状保持结构所具有的螺纹进行螺纹固定,也可以通过粘合剂等与体内表面罩57a或57b和形状保持结构粘合。
如图4和图6所示,在口腔部42设有模拟舌部51。
模拟舌部51是模拟人体的舌的部位,通过体内表面罩57b的突出形状来实现。在模拟舌部51的内部(中空部)具有舌可变机构(按压机构63和65)。通过该舌可变机构使模拟舌部51变形或位移。该舌可变机构的详情情况在下文描述。
体内表面罩57a进一步地还形成模拟软腭、悬雍垂等的部位的表面,形成鼻腔部41和咽头部43的体内表面以及食道部44的体内表面。
体内表面罩57b进一步地还形成会厌48的体内表面、喉头部47以及气管45的体内表面。该体内表面罩57b与模拟舌部51一体形成,实现具有挠性的模拟会厌48的表面。例如,如图4所示,模拟会厌48通过在形状保持结构上覆盖体内表面罩57b来实现。
为了模拟处于饮食通道和气道上的各器官的表面,体内表面罩57a和57b由具有挠性的硅橡胶等软质材料形成。对体内表面罩57a和57b的材料没有限定。
如图7和图8所示,第一实施方式中的人体模型10还具有使上述模拟部位变形或位移的机构。上述舌可变机构是其中之一。作为舌可变机构,设置有舌按压机构63和舌按压机构65。除此之外,人体模型10具有作为用于使模拟部位变形或位移的机构的食道按压机构66。
图7是表示模拟麻醉过程中的气道和饮食通道的狭窄状态的人体模型10的运动的示意图,图8是表示吞咽反射时人体模型10的运动的示意图。
人在麻醉过程中仰卧(朝向上方躺下)的状态下,舌根部向后方移动(下垂),食道部成为狭窄状态。对于第一实施方式中的人体模型10而言,为了模拟这样的麻醉过程中的人体的状态,使舌按压机构65和食道按压机构66动作,从而实现图7所示的人体的状态。
另外,在进行插管等医疗行为时也引起吞咽反射。对于第一实施方式中的人体模型10而言,为了模拟这样的吞咽反射,使舌按压机构63动作,从而实现图8所示的人体的状态。
舌按压机构63设置在模拟舌部51的内部(为中空部,模拟舌部51中的比表面更靠内侧的部分),该舌按压机构63是从内侧向上方按压模拟舌部51,来使模拟舌部51的上侧表面向上方位移的机构。舌按压机构63相当于第二按压机构。在第一实施方式中,如图8所示,舌按压机构63使形成模拟舌部51的体内表面罩57b的形状以向上方突出的方式变形。
舌按压机构63例如能够通过缸和相对于缸往复运动的杆来实现。在该情况下,也可以通过缸的杆本身按压模拟舌部51的上侧的背面(中空部上表面),来使模拟舌部51的上侧表面向上方位移。另外,还可以通过与缸的杆抵接的连杆的运动来实现该位移。舌按压机构63可以通过其他方法来实现,例如,可以通过利用空气等的出入进行膨胀和收缩的袋体来实现。如上所述,对舌按压机构63的具体结构没有限制。
在第一实施方式中,当使模拟舌部51以向上方突出的方式变形时,模拟会厌48下垂来堵塞喉头口49。这能够通过体内表面罩57b使模拟会厌48和模拟舌部51连接来实现。作为其他方法,也可以在形成模拟会厌48的形状保持结构内设置:能够从向上状态向下垂状态位移的机构。只要该机构配置为与舌按压机构63的动作联动即可。
舌按压机构65设置在模拟舌部51的内部(中空部),该舌按压机构65是从内测向后方按压模拟舌部51,来使模拟舌部51的舌根部表面向后方位移的机构。舌按压机构65相当于第一按压机构。在第一实施方式中,如图7所示,舌按压机构65使形成模拟舌部51的体内表面罩57b的形状向后侧延伸变形。
舌按压机构65例如具有挠性,通过能够利用空气等的出入进行膨胀和收缩的袋体来实现。在该情况下,只要该袋体如图7所示以向后方膨胀的方式形成即可。舌按压机构65也可以通过其他方法来实现,例如还能够通过缸的杆的伸缩来实现。在该情况下,能够使缸的杆从模拟舌部51的舌根部的背面侧(内侧)向后方外侧按压,来使舌根部表面向后方位移。如上所述,对舌按压机构65的具体结构没有限制。
在第一实施方式中,示出了舌按压机构63和舌按压机构65分体设置的例子,但是这二者也可以通过一个结构或多个结构的结合来实现。例如,可以通过一个袋体以及将该袋体的膨胀方向限制为上方和后方这两个方向的结构来实现。在该情况下,通过对限制的方向进行控制,能够实现舌按压机构63和舌按压机构65。
食道按压机构66设置在人体模型10的食道部44的表面的背面侧,如图7所示那样进行按压,来使食道部44的后侧(背面侧)的表面向前方位移。食道按压机构66相当于第三按压机构。在第一实施方式中,食道按压机构66使形成食道部44的体内表面罩57a的形状向前方延伸变形。由此,至少食道部44成为狭窄状态。
对于食道按压机构66而言,也能够通过与舌按压机构65同样的袋体来实现。另外,对于食道按压机构66而言,还能够通过缸的杆的伸缩来实现。对食道按压机构66的具体结构没有限制。
通过食道按压机构66能够再现麻醉过程中的仰卧的患者的食道部的狭窄状态,因此,根据第一实施方式,能够进行符合实践的高精度的训练。
在第一实施方式中,食道按压机构66设置在食道部44的表面的背面侧,但也可以设置在从食道部44的表面的背面侧到咽头喉头部43k的表面的背面侧的更广阔的区域。在该情况下,食道按压机构66使形成食道部44和咽头喉头部43k的体内表面罩57a的形状向前方延伸变形,使食道部44和咽头喉头部43k的周边成为狭窄状态。
图9是概念性地表示第一实施方式的医疗模拟器1的与人体模型10的控制有关的构成的图。
如图9所示,医疗模拟器1具有促动器的动力源6、模拟器控制部7(以下,有时也简称为控制部7)、扬声器8等。扬声器8相当于声音输出部。
如上所述,人体模型10具有左肩部缸12a、右肩部缸12b、下颚缸29、舌按压机构63、舌按压机构65、食道按压机构66等促动器。动力源6是用于上述各种促动器的动力源,例如为压缩机、泵等。例如,在左肩部缸12a、右肩部缸12b和下颚缸29为气压缸的情况下,动力源6包括用于供给压缩空气的空气压缩机。另外,在舌按压机构65和食道按压机构66为像上述那样的袋体的情况下,动力源6包括使空气出入的泵。在第一实施方式中,对人体模型10所具有的促动器和动力源6的类型没有限制。
控制部7具有作为硬件构成的CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)71、存储器72、输入输出接口(I/F)单元73等。
CPU71可以是一个以上的通用CPU或MPU(Micro Processing Unit,微处理单元),也可以采用专用集成电路(ASIC)、DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理器)、GPU(Graphics Processing Unit,图形处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)等来代替或一起使用。
存储器72为RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)和ROM(Read OnlyMemory,只读存储器),也可以包括辅助存储器(硬盘等)。
输入输出I/F单元73是用于控制通过CPU71要处理或处理过的信号的输入或输出的设备,该输入输出I/F单元73与输入输出面板5等用户接口装置、动力源6、在人体模型10中设置的传感器、扬声器8等连接。另外,输入输出I/F单元73可以包括用于与其他计算机、设备进行通信的通信单元,也能够与可移动存储介质等连接。
控制部7可以包括图9中未示出的硬件要素,对控制部7的硬件构成没有限制。
通过CPU71来执行在存储器72中储存的控制程序,从而控制部7一边接受来自人体模型10所具有的传感器的输入信号,一边对动力源6进行控制并对来自扬声器8的声音输出进行控制等。该控制程序可以在出厂时预先储存,也可以由像CD(Compact Disc,光盘)、存储卡等那样的可移动存储介质、网络上的其他计算机通过输入输出I/F单元73安装并储存在存储器2中。
在对控制部7的处理进行说明前,对人体模型10所具有的各种传感器进行说明。
如图4所示,人体模型10具有舌根传感器76、咽头传感器77、喉头传感器78、气管传感器79等。
舌根传感器76设置在模拟舌部51的舌根部的表面周边(例如,体内表面罩57b的表面或背面),检测施加给模拟舌部51的舌根部表面的压力。舌根传感器76相当于第一传感器。
咽头传感器77设置在咽头部43的表面周边(例如,体内表面罩57a的表面或背面),检测施加给咽头部43的表面的压力。咽头传感器77相当于第一传感器。
喉头传感器78设置在喉头部47的表面周边(例如,体内表面罩57b的表面或背面),检测施加给喉头部47的表面的压力。喉头传感器78相当于第二传感器。
气管传感器79设置在气管部45的表面周边(例如,体内表面罩57b的表面或背面),检测施加给气管部45的表面的压力。气管传感器79相当于第二传感器。
人体模型10也可以在鼻腔部41、口腔部42、食道部44等其他部位具有传感器。另外,上述各传感器76、77、78和79的位置和数量并不限定于图4所示的例子。
能够利用公知的各种压力检测方法,来使用上述各传感器76、77、78和79进行压力的检测。例如,作为公知的压力检测方法,存在称为扩散型的压力检测方法、称为电容式、机械式等的其他方法,所述扩散型的压力检测方法根据伴随仪表的变形的电阻值的变化来检测压力。另外,也可以利用根据光接收元件接收光的量的变化来检测压力的方法。
另外,上述各传感器76、77、78和79可以检测压力的有无,即,是否与对象表面接触,也可以检测规定阈值以上的压力的有无,还可以测定详细的压力值。
基于各传感器76、77、78和79检测的检测信号输送给控制部7,并通过输入输出I/F单元73由CPU71进行处理。
下面,对控制部7的具体处理内容进行说明。但是,由于以下说明的内容为示例,因此,控制部7也可以执行其他处理。
(麻醉过程的再现)
控制部7根据与麻醉过程对应的规定触发(契机),使舌按压机构65和食道按压机构66进行按压,来使模拟舌部51的舌根部表面向后方移动、并使食道部44变得狭窄。具体而言,控制部7通过向动力源6输出指示,来驱动舌按压机构65和食道按压机构66。例如,在舌按压机构65和食道按压机构66以袋体的形式来实现的情况下,控制部7以向该袋体供给空气的方式,向动力源6输送指示。
由此,如图7所示,能够在人体模型10中再现:与麻醉过程中的患者仰卧时的患者的身体状态接近的状态。
此处,对于与麻醉过程对应的规定触发没有任何限制。例如,控制部7能够使输入输出面板5显示是否为麻醉过程的选择菜单,并将检测到用户在对该选择菜单的操作中选择了麻醉过程设为该规定触发。作为其他例子,控制部7可以在任意的时机从通常状态自动切换至麻醉过程,也能够将该切换设为上述规定触发。
(咽头反射的再现)
另外,控制部7也能够根据基于舌根传感器76或咽头传感器77的压力检测,使舌按压机构65进行按压,从而使模拟舌部51的舌根部表面向后方位移,并使扬声器8输出恶心发声。具体而言,控制部7基于来自舌根传感器76和咽头传感器77的检测信号,判断舌根传感器76或咽头传感器77是否检测到压力。如上所述,在判断为检测到压力时,控制部7通过向动力源6输出指示来驱动舌按压机构65。进一步地,控制部7读出预先存储在存储器72的恶心发声的声音数据,并播放该声音数据,从而使扬声器8输出恶心发声。
对于人而言,在物体接触舌根部、咽头部43时,会引起咽头反射。在经口气管插管、经口内镜检查等中,也可能存在产生上述咽头反射的情况。由于根据控制部7的上述处理,能够在人体模型10中再现该咽头反射,因此,根据第一实施方式,能够进行符合医疗现场的实践的高精度的训练。
(吞咽反射的再现)
控制部7根据与吞咽反射对应的规定触发,使舌按压机构63从内侧向上方按压模拟舌部51,而且使模拟会厌48下垂。具体而言,控制部7通过向动力源6输出指示来驱动舌按压机构63。例如,在舌按压机构63通过缸和利用缸内的活塞进行往复运动的杆来实现的情况下,控制部7以向该缸供给压缩空气的方式,向动力源6输送指示。在第一实施方式中,通过模拟舌部51向上方的变形,使模拟会厌48下垂来堵塞喉头口49,因此,随着舌按压机构63的驱动,能够使模拟会厌48下垂。
在经口气管插管、经口内镜检查等中,患者有时反射性地进行吞咽动作。根据像上述那样的控制部7的控制,如图8所示,能够在人体模型10中再现吞咽时的患者的体内的运动。由此,根据第一实施方式,能够进行符合医疗现场的实践的高精度的训练。
(咳嗽的再现)
进一步地,控制部7还能够按照基于喉头传感器78或气管传感器79的压力检测,使左肩部缸12a和右肩部缸12b在上下方向上转动上颚支撑板18(上颚支撑部),并使扬声器8输出咳嗽声。具体而言,控制部7基于来自喉头传感器78和气管传感器79的检测信号,判断喉头传感器78或气管传感器79是否检测到压力。在判断为检测到压力时,控制部7向动力源6输出指示,从而驱动左肩部缸12a和右肩部缸12b,使左头部杆13a和右头部杆13b往复运动。进一步地,控制部7读出在存储器72中预先存储的咳嗽声的声音数据,并播放该声音数据,从而使扬声器8输出咳嗽声。
人进行咳嗽反射以除去处于气道等中的异物。因此,在进行气管插管等时,有时会引起咳嗽反射。在进行咳嗽反射时,急剧地进行吐出气息的动作,此时,能听到像咳咳、吭吭等那样的咳嗽声。在第一实施方式中,通过使上颚支撑板18在上下方向上转动,来使人体模型10的头部在上下方向上运动(近似于激烈的点头动作),并输出咳嗽声,从而能够再现咳嗽时的患者的运动。
[第二实施方式]
下面,对第二实施方式的医疗模拟器1进行说明。
第二实施方式的医疗模拟器1除了第一实施方式的构成以外,还再现了鼻中隔弯曲和食道扩张。在以下的说明中,对于与第一实施方式相同的内容适当地省略说明,以与第一实施方式的内容不同的内容为中心进行说明。
首先,使用图10至图13,详细地描述在第二实施方式中再现的食道扩张。
图10是在第二实施方式中的人体模型10的骨架结构中设置的模拟甲状软骨部85的侧视图。图11是从上方观察模拟甲状软骨部85的图。图12是模拟甲状软骨部85的分解图。图13是概念性地表示模拟甲状软骨部85的动作的图。
如图10所示,模拟甲状软骨部85设置在人体模型10的喉头部,模拟甲状软骨部85的背面侧通过左支撑弹簧部86a和右支撑弹簧部(未图示)与左头支撑板11a和右头支撑板11b连接。左头支撑板11a和右头支撑板11b相当于头支撑部,左支撑弹簧部86a和右支撑弹簧部相当于第一弹簧部件。需要说明的是,在图10中,模拟甲状软骨部85和左支撑弹簧部86a用实线表示,除此之外的骨架结构用虚线表示。
如图10的长虚线所示,在模拟甲状软骨部85的内侧插入有食道部44和气管部45。如第一实施方式所述,食道部44和气管部45的体内表面由具有挠性的体内表面罩57a和体内表面罩57b形成。即,食道部44和气管部45分别由管状部件形成,所述管状部件由体内表面罩57a和体内表面罩57b形成。具体而言,通过由体内表面罩57a和体内表面罩57b形成的管状体的内侧表面来实现咽头部43的体内表面,该管状体分支,从而一侧的管状体(管状部件)实现食道部44,另一侧的管状体(管状部件)实现喉头部和气管部45。
模拟甲状软骨部85由比食道部44的管状部件和气管部45的管状部件更硬质的材料形成,食道部44的管状部件和气管部45的管状部件经过模拟甲状软骨部85的内侧。即,模拟甲状软骨部85具有模拟人体中的甲状软骨和环状软骨的结构。
左支撑弹簧部86a和右支撑弹簧部将模拟甲状软骨部85与左头支撑板11a和右头支撑板11b连接,并且该模拟甲状软骨部85能够相对于左头支撑板11a和右头支撑板11b在前后方向、左右方向和上下方向上移动。左支撑弹簧部86a和右支撑弹簧部只要能够伸缩和倾倒且能够弹性变形即可,例如,能够利用盘簧、板簧等。但是,对左支撑弹簧部86a和右支撑弹簧部的材料和形状没有任何限制。
如上所述,在第二实施方式中,模拟甲状软骨部85在插入有食道部44和气管部45的管状体(管状部件)的状态下,通过能够伸缩和倾倒的弹簧部件(第一弹簧部件)与左头支撑板11a和右头支撑板11b(头支撑部)连接。由此,能够通过外力作用,使模拟甲状软骨部85相对于颈部向前后左右上下移动,实际地再现了人体的甲状软骨周边的结构。其结果是,在进行称为BURP(Back-Up-Right-Pressure,向后、向上、向右施压)法的气管插管时,能够以符合实际的状态进行容易看到声带的手术的训练等。
如图12所示,模拟甲状软骨部85由气管侧软骨部90以及食道侧软骨部91构成。气管侧软骨部90配置在前方侧,食道侧软骨部91配置在比气管侧软骨部90更靠后方侧的位置。如图11所示,通过气管侧软骨部90与食道侧软骨部91的结合来实现插入有食道部44的管状部件的食道通道部89、以及插入有气管部45的管状部件的气管通道部88。如上所述,在模拟甲状软骨部85的内部具有气管通道部88以及食道通道部89。
更具体地说,在气管侧软骨部90设有上下方向(与图11的纸面正交的方向)的通孔,通过该通孔来实现气管通道部88。气管部45的管状部件插入该通孔。气管侧软骨部90再现甲状软骨和环状软骨的前侧的一部分。
另一方面,食道侧软骨部91具有在上下方向上延伸的咽头板99、在咽头板99的左右两侧设置的左软骨壁93a和右软骨壁93b、以及在咽头板99的下端设置的食道通道箱94等。
在咽头板99的前方和后方主要具有两个平面(以下,记作主表面)。咽头板99的前方的主表面在与气管侧软骨部90结合的状态下,分为被气管侧软骨部90覆盖的下方部分和未被气管侧软骨部90覆盖的上方部分。如图10所示,咽头板99的该上方部分从下侧到上侧逐渐向后方倾斜。咽头板99的该上方部分被体内表面罩57b覆盖而形成咽头的后壁。
另外,如图12所示,在咽头板99的前方的主表面中的被气管侧软骨部90覆盖的下方部分,换言之,在形成有食道通道部89的部分,设有食道卡止孔98。在本实施方式中,食道卡止孔98在前后方向上贯穿咽头板99的主表面,在食道部44的管状部件的外表面设置的凸部嵌入该食道卡止孔98,从而使食道部44卡止在模拟甲状软骨部85。
左软骨壁93a和右软骨壁93b在咽头板99的下方的左侧或右侧立设在前方。左软骨壁93a和右软骨壁93b的前方端面(上表面)能够与气管侧软骨部90的后方侧的面接合。左软骨壁93a和右软骨壁93b与咽头板99的前方的主表面和气管侧软骨部90的后方侧(背面侧)的壁面一起形成食道通道部89。如上所述,在本实施方式中,食道通道部89通过气管侧软骨部90与食道侧软骨部91结合而形成。
食道通道箱94是中空的大致方形状的箱体,在上下各面具有供食道部44的管状部件插入的开口。如上所述,由左软骨壁93a、右软骨壁93b、咽头板99等形成的食道通道部89经过食道通道箱94的上表面的开口,以设置在下表面的开口作为终端。在食道通道箱94的下表面设置的开口用附图标记95表示,记作食道通道开口95。也能够在食道通道箱94的内部固定食道部44的管状部件。
进一步地,在本实施方式中,模拟甲状软骨部85还具有四个分离弹簧部105以及两根软骨线108。在图13中,仅概念性地示出了四个分离弹簧部105中的两个分离弹簧部105,且仅概念性地示出了两根软骨线108中的一根软骨线108。需要说明的是,图13是概念图,分离弹簧部105和软骨线108并不能像图示那样目视确认。
分离弹簧部105只要至少能够在长度方向上伸缩且能够弹性变形即可,例如,能够利用盘簧。但是,对分离弹簧部的材料和形状没有任何限制。
各分离弹簧部105分别容纳在设置在气管侧软骨部90的弹簧孔和设置在食道侧软骨部91的弹簧孔中。即,各分离弹簧部105分别容纳在:由在食道侧软骨部91的左软骨壁93a和右软骨壁93b上分别设置两个的弹簧孔100a、101a、100b或101b、以及以与这些弹簧孔对应的方式设置在气管侧软骨部90的四个弹簧孔(未图示)中的任意一个形成的空间中。例如,一个分离弹簧部105插入左软骨壁93a的弹簧孔100a,另一个分离弹簧部105插入左软骨壁93a的弹簧孔101a。
在本实施方式中,分离弹簧部105向使气管侧软骨部90与食道侧软骨部91分离的方向(分离的方向)施力。进一步地说,在本实施方式中,分离弹簧部105的施力方向是相对于人体模型10的前后方向的斜上方(图13的虚线箭头D1)。本实施方式中,弹簧孔100a、101a、100b、101b的深度方向设置为相对于人体模型10的前后方向倾斜的斜上下方,通过使各分离弹簧部在各弹簧孔的深度方向上伸缩来实现该施力方向。利用这样的分离弹簧部105的作用力,使气管侧软骨部90相对于食道侧软骨部91向分离弹簧部105的施力方向移动。如此地,实际地再现了人的甲状软骨的运动。
软骨线108与分离弹簧部105的施力方向(弹簧孔的深度方向)平行,并架设在气管侧软骨部90与食道侧软骨部91之间,在所述软骨线108的一端设置的球状体109固定在气管侧软骨部90上,另一端部通过气管侧软骨部90和食道侧软骨部91与软骨促动器110连接。
在本实施方式中,两根软骨线108插入在食道侧软骨部91的左软骨壁93a和右软骨壁93b分别设置一个的线狭缝103a和103b,两根软骨线108的端部的球状体109与在气管侧软骨部90的左右两端设置的嵌合开口部(仅示出了嵌合开口部104a)嵌合,由此两根软骨线108进行固定。
与软骨线108连接的软骨促动器110相当于向模拟甲状软骨部85施加动力的第一促动器,可以为气缸,也可以为油压或电气式的缸,还可以为马达等产生旋转动力的部件。需要说明的是,软骨线108与该软骨促动器110的连接也可以通过其他结构间接连接。
通过软骨促动器110的动力,将软骨线108向使气管侧软骨部90靠近食道侧软骨部91的方向牵拉。另一方面,食道侧软骨部91的后方侧(背面侧)通过左支撑弹簧部86a和右支撑弹簧部与左头支撑板11a和右头支撑板11b连接并被支撑。其结果是,软骨线108向气管侧软骨部90施加分离弹簧部105的作用力的反作用力,通过该作用力,使气管侧软骨部90与食道侧软骨部91以不分离的方式连接固定。如此地,能够将软骨线108称为向气管侧软骨部90或食道侧软骨部91施加第二弹簧部件(分离弹簧部105)的作用力的反作用力的反作用力施加部件。在本实施方式中,软骨线108所施加的反作用力作用于分离弹簧部的施力方向的相反方向(图13的虚线箭头D2)。
根据上述结构,当通过软骨促动器110的动力牵拉软骨线108,气管侧软骨部90与食道侧软骨部91接合时,如图11所示,食道通道部89被气管侧软骨部90的后方侧的壁面和咽头板99的前方的主表面挤压,从而使食道通道部89的横截面积减小。其结果是,通过食道通道部89的食道部44的管状部件也成为狭窄状态。此处的狭窄状态并不是完全压扁的状态,而是在一定程度上留有空隙的状态。另外,食道通道部89的横截面积是指,在以与食道部44的管状部件的插入方向正交的平面切断食道通道部89(空间)的情况下的该空间的面积。在人体中平时食道处于被挤压的状态,因此,在本实施方式中,通过使气管侧软骨部90与食道侧软骨部91接合来再现人体的通常状态。
相反,软骨线108的引力减弱且分离弹簧部105的作用力占优势时,气管侧软骨部90与食道侧软骨部91分离。由于气管侧软骨部90相对于食道侧软骨部91的分离方向与分离弹簧部105的施力方向大致相同,因此,这样的模拟甲状软骨部85的运动近似于人的甲状软骨的运动。当气管侧软骨部90与食道侧软骨部91分离时,在图11中,气管侧软骨部90向纸面上方移动,因而食道通道部89的横截面积扩大。其结果是,经过食道通道部89的食道部44的管状部件的横截面积也扩大。
如此地,模拟甲状软骨部85能够具有使用软骨促动器110的动力来改变食道通道部89的至少一部分的横截面积的通道变形机构。另一方面,气管通道部88通过气管侧软骨部90的通孔来实现,即使气管侧软骨部90移动,气管通道部88的横截面积也不变。
在本实施方式中,如此地,实际地再现了甲状软骨周边的运动,而且实现了食道扩张。
然而,食道部44的管状部件配置为跟随食道通道部89的横截面积的扩张和缩小。该跟随可以通过食道部44的管状部件的弹性变形性来实现,也可以通过使该管状部件的外表面与用于形成食道通道部89的壁面粘合来实现,还可以通过其他方法来实现。
另外,改变模拟甲状软骨部85中的食道通道部89的至少一部分的横截面积的通道变形机构并不限定于上述结构。例如,也可以在食道侧软骨部91与气管侧软骨部90同样地设有上下方向的通孔,并将该通孔设为食道通道部89。在该情况下,气管侧软骨部90和食道侧软骨部91也可以设置为单独的部件,且该部件以将食道侧软骨部91的通孔部分堵塞的方式移动。
由于分离弹簧部105以收缩的状态容纳在弹簧孔中,因此,上述分离弹簧部105的作用力作用于使气管侧软骨部90与食道侧软骨部91分离的方向,但是,在分离弹簧部105的两端通过弹簧孔固定、且分离弹簧部105以拉伸的状态容纳在弹簧孔中的情况下,上述分离弹簧部105的作用力作用于相反方向。即,也能够使分离弹簧部105的作用力的方向作用于:使气管侧软骨部90与食道侧软骨部91相互靠近的方向。在该情况下,只要该反作用力作用于使气管侧软骨部90与食道侧软骨部91分离的方向即可,只要软骨线108通过软骨促动器110的动力接受:相对于模拟甲状软骨部85被推出的方向的外力即可。在该情况下,优选使用弯曲刚度比线部件更大的滑动部件(金属制等)作为软骨线108。
另外,在上述的构成中,分离弹簧部105的作用力的反作用力施加给气管侧软骨部90,但也可以施加给食道侧软骨部91。在该情况下,也可以通过其他方式将气管侧软骨部90固定(支撑),并使食道侧软骨部91向接近或远离气管侧软骨部90的方向移动。
即,模拟甲状软骨部85也能够记作包括:向使气管侧软骨部90与食道侧软骨部91相互靠近的方向或分离的方向施力的第二弹簧部件(分离弹簧部等);以及,向气管侧软骨部90或食道侧软骨部91施加该第二弹簧部件的作用力的反作用力的反作用力施加部件。上述的软骨促动器110的动力作为该反作用力使用,从而使气管侧软骨部90与食道侧软骨部91接近或分离,结果能够改变食道通道部89的至少一部分的横截面积。
第二实施方式的医疗模拟器1的与人体模型10的控制有关的构成与第一实施方式相同(参照图9)。但是,控制部7中的如下的处理内容与第一实施方式不同。下面,以控制部7的与第一实施方式不同的处理内容为中心进行说明。
(咽头反射的再现)
在第二实施方式中,再现咽头反射(呕吐反射)时的食道扩张。
即,控制部7根据基于舌根传感器76或咽头传感器77的压力检测,使软骨促动器110动作,从而使食道通道部89的至少一部分的横截面积扩大。具体而言,控制部7基于来自舌根传感器76和咽头传感器77的检测信号判断出舌根传感器76或咽头传感器77检测到压力时,向动力源6输出指示,从而使软骨促动器110动作,减弱软骨线108的引力。其结果是,分离弹簧部105的作用力占优势,气管侧软骨部90与食道侧软骨部91分离,使食道通道部89的横截面积扩张,使食道部44的管状部件扩张。经过规定时间后,控制部7再向动力源6输出指示,使软骨促动器110动作来牵拉软骨线108,使气管侧软骨部90与食道侧软骨部91接合。由此,通过咽头反射扩张的食道部44恢复到平时的压扁状态。
此时,像第一实施方式那样,控制部7也能够使模拟舌部51的舌根部表面向后方位移,并使扬声器8输出恶心发声。进一步地,控制部7也能够使左肩部缸12a和右肩部缸12b在上下方向上转动上颚支撑板18(上颚支撑部),从而使人体模型10的头部在上下方向上运动。
这样,能够再现咽头反射(呕吐反射)时的食道扩张,因而能够提高咽头反射(呕吐反射)的真实感,能够符合实际地进一步提高医疗现场的训练精度。
此外,控制部7也能够通过使下颚缸29动作来使下颚杆27在前后方向上往复动作,使下颚骨部17转动,从而开闭人体模型10的口。例如,控制部7也能够根据基于舌根传感器76或咽头传感器77的压力检测使软骨促动器110动作,来使食道通道部89的至少一部分的横截面积扩大,使左肩部缸12a和右肩部缸12b动作来使人体模型10的头部在上下方向上运动,使下颚缸29动作来张开人体模型10的口并使扬声器8输出恶心发声。
这样,能够实际地再现咽头反射(呕吐反射)时身体的动作,能够进行符合实践的高精度的训练。
(吞咽反射的再现)
在进行经鼻或经口内镜检查时,必须将内镜放入食道,而在通常状态下食道为压扁状态,因此处于难以插入内镜的状态。因此,医师通过请咽下唾液的话语来敦促吞咽,在吞咽引起食道扩张期间将内镜插入食道。于是,在第二实施方式中,再现吞咽反射时的食道扩张。
即,控制部7根据与吞咽反射对应的规定触发使软骨促动器110动作,从而使食道通道部89的至少一部分的横截面积扩大。具体而言,控制部7根据与吞咽反射对应的规定触发向动力源6输出指示,从而使软骨促动器110动作,来减弱软骨线108的引力。其结果是,分离弹簧部105的作用力占优势,使气管侧软骨部90与食道侧软骨部91分离,使食道通道部89的横截面积扩张,使食道部44的管状部件扩张。在经过规定时间后,控制部7再向动力源6输出指示,来使软骨促动器110动作并牵拉软骨线108,从而使气管侧软骨部90与食道侧软骨部91接合。由此,通过吞咽反射扩张的食道部44恢复到平时的压扁状态。
此时,控制部7也能够使舌按压机构63从内侧向上方按压模拟舌部51并使模拟会厌48下垂。
对与吞咽反射对应的规定触发没有任何限制。例如,控制部7能够使输入输出面板5显示吞咽的执行菜单,将检测到用户对该执行菜单的操作作为该规定触发。作为其他例子,控制部7可以在任意(随机)的时机执行吞咽反射,也能够将该时机的发生作为该规定触发。
这样,能够再现作为吞咽反射的食道扩张,因而能够提高吞咽反射的真实感,能够符合实践地进一步提高医疗现场的训练精度。
然后,使用图14对在第二实施方式中再现的鼻中隔弯曲进行详细描述。
图14是表示第二实施方式中的人体模型10的鼻腔部41周边的结构的截面示意图。示出了以右上方所示的人体模型10的截面示意图中的线DL切断、且从前方侧目视观察的截面的一部分。
如图14所示,鼻中隔板部80将鼻腔部41划分为左右。通过鼻中隔板部80将左侧记作左鼻腔部41a,将右侧记作右鼻腔部41b。
鼻中隔板部80模拟鼻中隔,由与作为人体模型10的骨架结构的上颚骨部16、上颚支撑板18等相同程度的硬质材料形成。例如,使用金属或树脂作为鼻中隔板部80的材料。鼻中隔板部80立设在上颚支撑板18的上表面的从前方目视观察时的中央。鼻中隔板部80与上颚支撑板18结合。
如第一实施方式所述,左鼻腔部41a和右鼻腔部41b的体内表面由体内表面罩57a形成,左鼻腔部41a和右鼻腔部41b的形状由模拟上鼻甲、中鼻甲、下鼻甲等的形状保持结构构成。
在第二实施方式中,还设有左鼻腔变形机构81a和右鼻腔变形机构81b。
左鼻腔变形机构81a设置在鼻中隔板部80的左鼻腔部41a侧与左鼻腔部41a的体内表面之间,能够使左鼻腔部41a的体内表面位移来使左鼻腔部41a变窄。
右鼻腔变形机构81b设置在鼻中隔板部80的右鼻腔部41b侧与右鼻腔部41b的体内表面之间,能够使右鼻腔部41b的体内表面位移来使右鼻腔部41b变窄。
左鼻腔变形机构81a和右鼻腔变形机构81b例如能够通过利用空气等的出入进行膨胀和收缩的袋体(气包)来实现。另外,左鼻腔变形机构81a和右鼻腔变形机构81b既可以通过缸和相对于缸往复运动的杆来实现,也可以通过其他方法来实现。对左鼻腔变形机构81a和右鼻腔变形机构81b的具体结构没有限制。
通过控制部7使动力源6动作,从而能够使左鼻腔变形机构81a和右鼻腔变形机构81b自动地动作。例如,控制部7能够以检测到用户对输入输出面板5的操作作为触发而使动力源6动作,从而使左鼻腔变形机构81a和右鼻腔变形机构81b动作,来使左鼻腔部41a或右鼻腔部41b中的任意一个或这二者变窄、或者恢复到原始状态。
存在鼻中隔的弯曲引起左鼻腔部41a或右鼻腔部41b中的任意一个变窄的人。在对这样的人进行经鼻内镜、经鼻插管的情况下,医师选择左或右中的容易进行手术的鼻腔。
在第二实施方式中,能够通过使左鼻腔变形机构81a或右鼻腔变形机构81b中的任意一个动作,来再现鼻中隔的弯曲,使左鼻腔部41a或右鼻腔部41b中的任意一个变窄。当然,也能够通过使左鼻腔变形机构81a和右鼻腔变形机构81b恢复到原始状态,使左鼻腔部41a和右鼻腔部41b在体内表面的位移也恢复到原始状态,其结果是恢复到鼻中隔不弯曲的状态。
由此,能够实际地再现各种人的鼻腔的状态,能够进行符合实践的高精度的训练。
[变形例]
上述的各实施方式分别为医疗模拟器1的示例。医疗模拟器1不需要具有上述的全部构成,可以具有上述一部分的构成。
例如,为了能够至少进行插管手术的训练,可以为具有分别模拟从头部到颈部的人体外形、口腔部42、鼻腔部41、咽头部43、喉头部47、气管部45以及食道部44的人体模型10的医疗模拟器1。即,人体模型10的外形也可以不具有胸部、腹部,人体模型10也可以不具有支气管部和胃部。
医疗模拟器1只要具有设置在人体模型10的口腔部42且具有挠性的模拟舌部51、设置在模拟舌部51的内部且使模拟舌部51变形或位移的舌可变机构、以及对舌可变机构进行控制的控制部7即可。而且,舌可变机构只要包括第一按压机构(图4的舌按压机构65)即可,所述第一按压机构从内侧向后方按压模拟舌部51,来使模拟舌部51的舌根部表面向后方位移,控制部7只要根据规定的触发,对该第一按压机构的按压动作进行控制即可。人体模型10可以不具有图4所示的其他构成,例如舌按压机构63、上齿结构体46a、下齿结构体46b等,也可以不具有图2和图3所示的使头部、下颚活动的骨架结构和促动器。
即使是这种简单的构成,也能够在控制部7的控制下,通过规定的触发使在人体模型10的口腔部42设置的模拟舌部51的舌根部表面向后方位移。由此,能够实际地再现麻醉过程、咽头反射时等的患者的身体状态。
另外,医疗模拟器1也可以仅具有在第二实施方式中附加的构成要素。例如,医疗模拟器1只要具有头支撑部(左头支撑板11a和右头支撑板11b)以及模拟甲状软骨部85即可,其中,所述头支撑部(左头支撑板11a和右头支撑板11b)作为人体模型10的颈部骨架而在头部延伸,所述模拟甲状软骨部85通过第一弹簧部件(左支撑弹簧部86a)与该头支撑部连接,且在人体模型10的喉头部配置。在该情况下,只要使人体模型10的食道部44和气管部45由具有挠性的管状部件(体内表面罩57a和57b)形成,使模拟甲状软骨部85由比这些管状部件更硬质的材料形成,且只要在模拟甲状软骨部85的内部具有供食道部44的管状部件插入的食道通道部89以及供气管部45的管状部件插入的气管通道部88即可。
作为其他例子,医疗模拟器1也可以不具有第一弹簧部件(左支撑弹簧部86a)以及头支撑部(左头支撑板11a和右头支撑板11b),而具有在人体模型10的喉头部配置的模拟甲状软骨部85。在该情况下,也只要使人体模型10的食道部44和气管部45由具有挠性的管状部件(体内表面罩57a和57b)形成即可。模拟甲状软骨部85只要包括供食道部44的管状部件插入的食道通道部89、供气管部45的管状部件插入的气管通道部88、配置在人体模型10的前面侧且形成气管通道部88的至少一部分的气管侧软骨部90、配置在人体模型10的背面侧且形成食道通道部89的至少一部分的食道侧软骨部91、向使气管侧软骨部90与食道侧软骨部91相互靠近的方向或分离的方向施力的第二弹簧部件(分离弹簧部105)、以及向气管侧软骨部90或食道侧软骨部91施加该第二弹簧部件的作用力的反作用力的反作用力施加部件(软骨线108),且通过气管侧软骨部90与食道侧软骨部91的接近或分离,来改变食道通道部89的至少一部分的横截面积即可。
舌根部表面向后方位移是麻醉过程、咽头反射时等。因此,例如,控制部7只要根据与麻醉过程对应的规定触发或与咽头反射对应的规定触发,来对第一按压机构进行控制即可。对第一按压机构进行控制的该规定的触发也可以是像用户对输入输出面板5的操作的检测、各种传感器的检测、用户的声音识别等那样的触发。
即使是基于这样的构成的医疗模拟器1,也至少能够再现麻醉过程、咽头反射时的舌根部的状态,因此,与仅模拟人体外形和器官的模拟器相比,能够对插管手术等医疗手术进行符合实践的高精度的训练。
另外,也能够再现麻醉过程中的肌肉等松弛的状态。在该情况下,控制部7只要根据与麻醉过程对应的规定触发,将人体模型10所具有的促动器的至少一个设为无负荷状态即可。具体而言,控制部7能够根据与麻醉过程对应的规定触发,将左头部缸12a和右头部缸12b、下颚缸29以及软骨促动器110的全部或一个以上设为无负荷状态。
此处,促动器的无负荷状态是指,对于在不输出动力时施加给促动器的动力,不施加作为反作用力的负荷的状态。例如,在促动器为气缸的状态下,能够通过抽出气缸内的压缩空气,来使气缸成为无负荷状态。除此之外,拆卸一部分用于传递来自促动器的动力的连杆,也属于使促动器成为无负荷状态的方法。
如此地,通过根据与麻醉过程对应的规定触发,使至少一个促动器成为无负荷状态,能够实际地再现麻醉过程中肌肉等松弛的状态,能够进行符合实践的高精度的训练。
另外,再现的医疗现场的患者的身体状态并不限于上述的例子,也可以再现其他状态。例如,也可以再现张口障碍、头部的可动区域障碍。
在张口障碍中,限制了口的张开。在各实施方式中,通过限制下颚骨部17的可转动范围,能够再现该张口障碍。例如,也可以手动或自动(控制部7的控制)地使用于限制下颚骨部17或下颚连杆26的可转动范围的机构、或用于限制下颚杆27的滑动范围的机构(销等,未图示)发挥作用。另外,下颚缸29内的活塞的滑动范围也可以通过控制部7的控制来限制。
也能够通过设置用于限制上颚支撑板18向上方的可转动范围的机构(销等,未图示),来再现头部的可动区域障碍。在该情况下,也能够手动或自动(控制部7的控制)地使该机构发挥作用。
如上所述,由于上述的各实施方式是医疗模拟器1的示例,因此,用于实现头部的倾斜动作和口的开闭动作的结构当然并不限于上述的各实施方式的例子。因此,例如下颚杆27的滑动方向与口的开闭动作的关系也可以与上述的各实施方式相反。即,也可以采用通过使下颚杆27向后方滑动来使口张开、且通过使下颚杆27向前方滑动来使口关闭的结构。在该情况下,也可以作为用于限制口张开的机构,设有杆和缸,通过该杆的出入来限制下颚杆27向后方滑动(进入下颚缸29内)的范围。另外,左肩部缸12a和右肩部缸12b也可以分别是两个缸沿纵列(上下)排列的构成。在该情况下,能够通过各缸的杆的出入来限制头部的可动区域。
上述的各实施方式的内容也能够如下面那样特定。
(附记1)一种医疗模拟器,具有分别模拟至少从头部到颈部的人体外形、口腔部、鼻腔部、咽头部、喉头部、气管部以及食道部的人体模型,且能够至少进行插管手术的训练,在所述医疗模拟器中,
具有在所述人体模型的所述喉头部配置的模拟甲状软骨部,
所述人体模型的所述食道部由具有挠性的管状部件形成,
所述人体模型的所述气管部由具有挠性的管状部件形成,
所述模拟甲状软骨部具有:
食道通道部,供所述食道部的所述管状部件插入;
气管通道部,供所述气管部的所述管状部件插入;
气管侧软骨部,配置在所述人体模型的前面侧,形成所述气管通道部的至少一部分;
食道侧软骨部,配置在所述人体模型的背面侧,形成所述食道通道部的至少一部分;
第二弹簧部件,向使所述气管侧软骨部与所述食道侧软骨部相互靠近或分离的方向施力;以及
反作用力施加部件,向所述气管侧软骨部或所述食道侧软骨部施加所述第二弹簧部件的作用力的反作用力,
通过使所述气管侧软骨部与所述食道侧软骨部接近或分离,使所述食道通道部的至少一部分的横截面积改变。
(附记2)在附记2所述的医疗模拟器的基础上,还具有:
促动器,输出作为所述反作用力使用的动力;
模拟舌部,设置在所述人体模型的所述口腔部,且具有挠性;
第一传感器,检测施加给所述人体模型的所述咽头部的表面的压力或施加给所述模拟舌部的舌根部表面的压力;以及
控制部,根据基于所述第一传感器的压力检测或与咽头反射、吞咽反射对应的规定触发,使所述促动器动作,来使所述气管侧软骨部与所述食道侧软骨部接近或分离,从而使所述食道通道部的至少一部分的横截面积扩大。
(附记3)一种医疗模拟器,具有分别模拟至少从头部到颈部的人体外形、口腔部、鼻腔部、咽头部、喉头部、气管部以及食道部的人体模型,且能够至少进行插管手术的训练,所述医疗模拟器具有:
鼻中隔板部,模拟鼻中隔,将所述人体模型的所述鼻腔部划分为左鼻腔部和右鼻腔部;
左鼻腔变形机构,设置在所述鼻中隔板部的所述左鼻腔部侧与所述左鼻腔部的表面之间,使该表面位移,来使所述左鼻腔部变窄;以及
右鼻腔变形机构,设置在所述鼻中隔板部的所述右鼻腔部侧与所述右鼻腔部的表面之间,使该表面位移,来使所述右鼻腔部变窄。
(附记4)一种医疗模拟器,具有分别模拟至少从头部到颈部的人体外形、口腔部、鼻腔部、咽头部、喉头部、气管部以及食道部的人体模型,且能够至少进行插管手术的训练,所述医疗模拟器具有:
模拟舌部,设置在所述人体模型的所述口腔部,且具有挠性;
舌可变机构,设置在所述模拟舌部的内部,使所述模拟舌部变形或位移;以及
控制部,对所述舌可变机构进行控制,
所述舌可变机构具有:
第一按压机构,从内侧向后方按压所述模拟舌部,来使所述模拟舌部的舌根部表面向后方位移,
所述控制部根据规定的触发,对所述第一按压机构的按压动作进行控制。
(附记5)在附记4所述的医疗模拟器的基础上,
还具有:
第三按压机构,设置在所述人体模型的所述食道部的表面的背面侧,进行按压来使所述食道部的表面向前方位移,
所述控制部根据与麻醉过程对应的规定触发,使所述第一按压机构和所述第三按压机构进行按压,来使所述模拟舌部的舌根部表面向后方移动、且使所述人体模型的所述食道部狭窄。
(附记6)在附记4或附记5所述的医疗模拟器的基础上,
还具有:
第一传感器,检测施加给所述人体模型的所述咽头部的表面的压力或施加给所述模拟舌部的所述舌根部表面的压力;以及
声音输出部,输出恶心发声,
所述控制部根据基于所述第一传感器的压力检测,使所述第一按压机构进行按压,来使所述模拟舌部的舌根部表面向后方位移、且使所述声音输出部输出所述恶心发声。
Claims (13)
1.一种医疗模拟器,具有分别模拟至少从头部到颈部的人体外形、口腔部、鼻腔部、咽头部、喉头部、气管部以及食道部的人体模型,且能够至少进行插管手术的训练,
所述医疗模拟器具有:
头支撑部,作为所述人体模型的所述颈部的骨架延伸到所述头部;以及
模拟甲状软骨部,通过第一弹簧部件与所述头支撑部连接,所述模拟甲状软骨部配置在所述人体模型的所述喉头部,
所述人体模型的所述食道部由具有挠性的管状部件形成,
所述人体模型的所述气管部由具有挠性的管状部件形成,
所述模拟甲状软骨部由比所述管状部件更硬质的材料形成,在所述模拟甲状软骨部的内部,具有供所述食道部的所述管状部件插入的食道通道部以及供所述气管部的所述管状部件插入的气管通道部。
2.如权利要求1所述的医疗模拟器,其中,
还具有第一促动器,所述第一促动器向所述模拟甲状软骨部施加动力,
所述模拟甲状软骨部还具有通道变形机构,所述通道变形机构利用所述第一促动器的所述动力,改变所述食道通道部的至少一部分的横截面积。
3.如权利要求2所述的医疗模拟器,其中,
所述模拟甲状软骨部具有:
气管侧软骨部,配置在所述人体模型的前方侧;
食道侧软骨部,配置在所述气管侧软骨部的后方侧;
第二弹簧部件,向使所述气管侧软骨部与所述食道侧软骨部相互靠近或使所述气管侧软骨部与所述食道侧软骨部分离的方向施力;以及
反作用力施加部件,向所述气管侧软骨部或所述食道侧软骨部施加所述第二弹簧部件的作用力的反作用力,
通过将所述第一促动器的所述动力用作所述反作用力,使所述气管侧软骨部与所述食道侧软骨部接近或分离,从而使所述食道通道部的至少一部分的横截面积改变。
4.如权利要求3所述的医疗模拟器,其中,
所述第二弹簧部件的施力方向为相对于所述人体模型的前后方向倾斜的斜上方或斜下方。
5.如权利要求2至4中任一项所述的医疗模拟器,其中,
还具有:
第一传感器,检测施加给所述人体模型的所述咽头部的表面的压力或施加给所述模拟舌部的所述舌根部表面的压力;以及
控制部,对所述第一促动器进行控制,
所述控制部根据基于所述第一传感器的压力检测或者与咽头反射或吞咽反射对应的规定触发,使所述第一促动器动作,从而使所述食道通道部的至少一部分的横截面积扩大。
6.如权利要求5所述的医疗模拟器,其中,
还具有:
上颚骨部和下颚骨部,设置在所述人体模型的所述头部;
上颚支撑部,在前后方向上延伸,所述上颚支撑部支撑所述上颚骨部;
下颚支撑部,与所述上颚支撑部联动,所述下颚支撑部支撑所述下颚骨部;
第二促动器,使所述上颚支撑部以比所述下颚骨部的旋转轴更靠后方的旋转轴为中心转动;以及
声音输出部,输出规定声音,
所述控制部根据规定的触发,使所述第二促动器转动所述上颚支撑部,且使所述声音输出部输出所述规定声音。
7.如权利要求6所述的医疗模拟器,其中,
还具有第三促动器,所述第三促动器对所述下颚支撑部施加动力,
所述下颚支撑部以能够使所述下颚骨部转动的方式,支撑所述下颚骨部,并且还具有用于使下颚骨部转动的转动机构,
所述控制部根据规定的触发,还使所述第三促动器通过所述下颚支撑部的所述转动机构转动下颚骨部,从而张开所述人体模型的口。
8.如权利要求6或7所述的医疗模拟器,其中,
还具有第二传感器,所述第二传感器检测施加给所述人体模型的所述喉头部或所述气管部的表面的压力,
所述控制部根据基于所述第一传感器的压力检测,使所述声音输出部输出作为所述规定声音的恶心发声,所述控制部根据基于所述第二传感器的压力检测,使所述声音输出部输出作为所述规定声音的咳嗽声。
9.如权利要求7或8所述的医疗模拟器,其中,
所述控制部根据与麻醉过程对应的规定的触发,使包括所述第一促动器、所述第二促动器或所述第三促动器的一个以上的促动器成为无负荷状态。
10.如权利要求5至9中任一项所述的医疗模拟器,其中,
具有:
模拟舌部,设置在所述人体模型的所述口腔部,且具有挠性;以及
舌可变机构,设置在所述模拟舌部的内部,使所述模拟舌部变形或位移,
所述舌可变机构具有第一按压机构,所述第一按压机构从内侧向后方按压所述模拟舌部,来使所述模拟舌部的舌根部表面向后方位移,
所述控制部根据规定的触发,对所述第一按压机构的按压动作进行控制。
11.如权利要求10所述的医疗模拟器,其中,
还具有模拟会厌,所述模拟会厌与所述模拟舌部一体形成,且具有挠性,
所述舌可变机构还具有第二按压机构,所述第二按压机构从内侧向上方按压所述模拟舌部,来使所述模拟舌部的上侧表面向上方位移,
所述控制部根据与吞咽反射对应的规定触发,使所述第二按压机构从内侧向上方按压所述模拟舌部,且使所述模拟会厌下垂。
12.如权利要求1至11中任一项所述的医疗模拟器,其中,
还具有:
鼻中隔板部,模拟鼻中隔,将所述人体模型的所述鼻腔部划分为左鼻腔部和右鼻腔部;
左鼻腔变形机构,设置在所述鼻中隔板部的所述左鼻腔部侧与所述左鼻腔部的表面之间,使该表面位移来使所述左鼻腔部变窄;以及
右鼻腔变形机构,设置在所述鼻中隔板部的所述右鼻腔部侧与所述右鼻腔部的表面之间,使该表面位移来使所述右鼻腔部变窄。
13.如权利要求1至12中任一项所述的医疗模拟器,其中,
还具有两种头部罩,所述两种头部罩模拟人体头部的体外表面,且伸缩程度不同,
所述两种头部罩以能够装卸的方式形成于所述人体模型的所述头部,以根据是否处于麻醉中来切换所述两种头部罩。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110136524A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-16 | 中南大学湘雅医院 | 一种可辨音启动的人体咽喉部诊疗模拟装置 |
CN110246390A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-09-17 | 中南大学湘雅医院 | 一种可模拟人体咽部反射的诊疗装置 |
WO2021000480A1 (zh) * | 2019-07-03 | 2021-01-07 | 江南大学 | 一种食物模拟吞咽装置和食物模拟吞咽方法 |
CN112204638A (zh) * | 2018-10-31 | 2021-01-08 | Micoto技术株式会社 | 医疗模拟器 |
CN113223388A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-06 | 中国人民解放军陆军军医大学第二附属医院 | 用于感染播散研究的咳嗽和呕吐模拟装置 |
CN113257101A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-13 | 东平县人民医院 | 一种腹腔镜手术培训用仿人形组件 |
CN113393725A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-14 | 山东金阳教育科技有限公司 | 一种癫痫病发作急救训练教育装置 |
CN114202983A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-18 | 医视角科技(深圳)有限公司 | 临床急救治疗教学用仿真系统设备 |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11521518B1 (en) | 2017-05-04 | 2022-12-06 | IngMar Medical, Ltd. | Airway simulation system |
CN107154208B (zh) * | 2017-07-03 | 2019-01-29 | 江南大学 | 一种模拟食物吞咽的机械装置 |
CN110832571A (zh) * | 2017-09-22 | 2020-02-21 | Micoto技术株式会社 | 医疗模拟器 |
ES2725124B2 (es) * | 2018-03-14 | 2020-03-17 | Romero Juan Manuel Seoane | Tablero multifunción para enseñanzas de técnicas quirúrgicas intraorales |
US20220114915A1 (en) * | 2019-01-10 | 2022-04-14 | National University Corporation Tokai National Higher Education And Research System | Evaluation model for endoscopic transnasal surgery, simulated dura mater unit, and evaluation method for operative procedure |
CN109887366A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-06-14 | 中南大学湘雅医院 | 一种人体咽、喉部动态诊疗模拟装置 |
JP2020197648A (ja) * | 2019-06-04 | 2020-12-10 | 弘美 田村 | 教材 |
JP7388652B2 (ja) * | 2019-12-19 | 2023-11-29 | 国立大学法人北海道大学 | 気管内吸引の訓練装置 |
JP7470968B2 (ja) | 2020-03-31 | 2024-04-19 | 公立大学法人札幌市立大学 | 食事介護又は介助用のトレーニング装置 |
WO2022098334A1 (en) * | 2020-11-03 | 2022-05-12 | Proface Medi̇kal Sağlik Hi̇zmetleri̇ Ti̇caret Li̇mi̇ted Şi̇rketi̇ | A robotic system used in dental treatment education |
CN112587233B (zh) * | 2020-12-10 | 2021-10-08 | 华中科技大学 | 一种模拟气管内插管术的方法及系统 |
CN112932687B (zh) * | 2021-01-27 | 2023-01-24 | 成都市温江区人民医院 | 一种口腔科临床适用的口腔张开装置 |
RU2765110C1 (ru) * | 2021-04-29 | 2022-01-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО СПбГПМУ Минздрава России) | Симулятор для пункции желудка и передней брюшной стенки при наложении чрескожной эндоскопической гастростомы |
JP7096453B1 (ja) | 2022-01-31 | 2022-07-05 | 真那 藤永 | 風船型喀痰吸引用医療シミュレーター |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3874093A (en) * | 1973-09-14 | 1975-04-01 | Dietmar Rudolf Garbe | Respiratory apparatus |
JPS5047490A (zh) * | 1973-09-07 | 1975-04-26 | ||
US4484896A (en) * | 1982-05-04 | 1984-11-27 | Testa-Laboratorium A/S | Simulator for practicing tracheal intubation |
US5823787A (en) * | 1997-09-17 | 1998-10-20 | Medical Plastics Laboratory, Inc. | Training mannequin for management of normal and abnormal airways |
WO2009113196A1 (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-17 | 学校法人早稲田大学 | 気管挿管訓練装置 |
CN201570170U (zh) * | 2009-12-02 | 2010-09-01 | 南京中医药大学 | 气管切开训练人体模型 |
CN201600819U (zh) * | 2010-02-04 | 2010-10-06 | 南京医科大学附属南京第一医院 | 可拆卸经皮扩张气管切开、中心静脉穿刺急救培训模型 |
CN101883544A (zh) * | 2007-11-22 | 2010-11-10 | 国立大学法人长崎大学 | 呼吸道确保装置 |
JP3177481U (ja) * | 2012-05-25 | 2012-08-02 | 株式会社高研 | 気管内チューブ挿管練習用モデル |
JP4993971B2 (ja) * | 2006-09-05 | 2012-08-08 | 学校法人早稲田大学 | 気管挿管訓練装置 |
US20150379901A1 (en) * | 2013-03-15 | 2015-12-31 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Physical-virtual patient bed system |
CN105579090A (zh) * | 2013-09-23 | 2016-05-11 | 那伽巡线导管有限公司 | 气管内插管及使用方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2512124Y2 (ja) * | 1993-12-01 | 1996-09-25 | 富男 福原 | ラリンゲルマスクの挿入トレ―ニング用補助器具 |
JP4247819B2 (ja) | 2003-01-29 | 2009-04-02 | 学校法人早稲田大学 | 医療用シミュレータ |
JP2004341426A (ja) | 2003-05-19 | 2004-12-02 | Koken Co Ltd | 二次救命処置訓練用高度救急処置モデル |
JP5047490B2 (ja) | 2005-11-02 | 2012-10-10 | 日本バルカー工業株式会社 | うず巻形ガスケット |
RU2476073C2 (ru) | 2007-04-02 | 2013-02-27 | Нестек С.А. | Экструдированная композиция корма для домашних животных, содержащая триглицериды со средней длиной цепи |
JP5038276B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2012-10-03 | 学校法人早稲田大学 | 位置検出装置、そのプログラム、モニタリングシステム、及び気管挿管訓練装置 |
FR3004842A1 (fr) * | 2013-04-23 | 2014-10-24 | Univ Aix Marseille | Mannequin anatomique pour la simulation de comportements d'un corps humain |
JP2015018152A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | 真寿美 多田 | 介護実習シミュレーションモデル |
JP6288548B2 (ja) * | 2013-10-09 | 2018-03-07 | 学校法人 日本歯科大学 | 医療用実習装置 |
US20150310768A1 (en) | 2014-04-29 | 2015-10-29 | Medstar Health, Inc. | Systems and methods for thyroid surgery simulation |
JP5952452B1 (ja) | 2015-03-25 | 2016-07-13 | 株式会社大野興業 | 経鼻内視鏡頭蓋底手術の訓練装置 |
-
2017
- 2017-08-02 CN CN201780041185.2A patent/CN109416892A/zh active Pending
- 2017-08-02 WO PCT/JP2017/027963 patent/WO2018025888A1/ja unknown
- 2017-08-02 EP EP17836991.4A patent/EP3496074A4/en not_active Withdrawn
- 2017-08-02 JP JP2017149616A patent/JP7004883B2/ja active Active
- 2017-08-02 US US16/309,574 patent/US20190333414A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5047490A (zh) * | 1973-09-07 | 1975-04-26 | ||
US3874093A (en) * | 1973-09-14 | 1975-04-01 | Dietmar Rudolf Garbe | Respiratory apparatus |
US4484896A (en) * | 1982-05-04 | 1984-11-27 | Testa-Laboratorium A/S | Simulator for practicing tracheal intubation |
US5823787A (en) * | 1997-09-17 | 1998-10-20 | Medical Plastics Laboratory, Inc. | Training mannequin for management of normal and abnormal airways |
JP4993971B2 (ja) * | 2006-09-05 | 2012-08-08 | 学校法人早稲田大学 | 気管挿管訓練装置 |
CN101883544A (zh) * | 2007-11-22 | 2010-11-10 | 国立大学法人长崎大学 | 呼吸道确保装置 |
WO2009113196A1 (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-17 | 学校法人早稲田大学 | 気管挿管訓練装置 |
CN201570170U (zh) * | 2009-12-02 | 2010-09-01 | 南京中医药大学 | 气管切开训练人体模型 |
CN201600819U (zh) * | 2010-02-04 | 2010-10-06 | 南京医科大学附属南京第一医院 | 可拆卸经皮扩张气管切开、中心静脉穿刺急救培训模型 |
JP3177481U (ja) * | 2012-05-25 | 2012-08-02 | 株式会社高研 | 気管内チューブ挿管練習用モデル |
US20150379901A1 (en) * | 2013-03-15 | 2015-12-31 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Physical-virtual patient bed system |
CN105579090A (zh) * | 2013-09-23 | 2016-05-11 | 那伽巡线导管有限公司 | 气管内插管及使用方法 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112204638A (zh) * | 2018-10-31 | 2021-01-08 | Micoto技术株式会社 | 医疗模拟器 |
CN110136524A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-16 | 中南大学湘雅医院 | 一种可辨音启动的人体咽喉部诊疗模拟装置 |
CN110136524B (zh) * | 2019-05-10 | 2024-07-09 | 中南大学湘雅医院 | 一种可辨音启动的人体咽喉部诊疗模拟装置 |
CN110246390A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-09-17 | 中南大学湘雅医院 | 一种可模拟人体咽部反射的诊疗装置 |
CN110246390B (zh) * | 2019-06-03 | 2024-04-12 | 中南大学湘雅医院 | 一种可模拟人体咽部反射的诊疗装置 |
WO2021000480A1 (zh) * | 2019-07-03 | 2021-01-07 | 江南大学 | 一种食物模拟吞咽装置和食物模拟吞咽方法 |
CN113223388A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-06 | 中国人民解放军陆军军医大学第二附属医院 | 用于感染播散研究的咳嗽和呕吐模拟装置 |
CN113223388B (zh) * | 2021-05-11 | 2023-01-10 | 中国人民解放军陆军军医大学第二附属医院 | 用于感染播散研究的咳嗽和呕吐模拟装置 |
CN113257101A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-13 | 东平县人民医院 | 一种腹腔镜手术培训用仿人形组件 |
CN113393725A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-14 | 山东金阳教育科技有限公司 | 一种癫痫病发作急救训练教育装置 |
CN114202983A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-18 | 医视角科技(深圳)有限公司 | 临床急救治疗教学用仿真系统设备 |
CN114202983B (zh) * | 2021-12-13 | 2022-08-23 | 医视角科技(深圳)有限公司 | 临床急救治疗教学用仿真系统设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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WO2018025888A1 (ja) | 2018-02-08 |
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