CN109716419B - 导管-模拟器用内脏器官模型 - Google Patents
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Abstract
一种导管‑模拟器用内脏器官模型,由有弹性的材料形成,导管‑模拟器用心脏模型(30)的特征在于,具有心脏主体(30A)和沿所述心脏主体的表面延伸的冠状动脉(33),所述冠状动脉的一部分(冠状动脉构件(40))能够拆装。
Description
技术领域
本发明涉及用于导管-模拟器的内脏器官模型。
背景技术
以往,在医疗现场以对心脏等内脏器官进行检查、治疗为目的而使用从臂部、腿部的动脉插入导管并使其到达内脏器官的方法。关于该导管手术技术,为了谋求操作技术的掌握、提高,提出有各种模拟器,除了利用计算机-模拟器的训练以外,近年来还提出了能够实现更加接近实际的导管操作的触感的训练的模拟器。
本发明者们在专利文献1中提出了以更加简便的结构实现更加接近实际临床的训练的导管-模拟器。具体而言,通过抑制在冠状动脉产生的不自然的模拟血液(液体)的流动,再现与实施实际的心脏导管操作的情况相同方向的冠脉血流(冠状动脉内的血流),而能够进行更加接近实际临床的训练。另外,尽力减少用于使心脏模型搏动的必要部件(电磁阀、压力传感器、电磁阀控制器等),从而实现在X射线透视下不易拍摄到实际临床中不存在的异物、并且并非必须X射线摄像系统的简便的结构(也能够实施基于目视观察的训练)。
专利文献1的导管-模拟器具有:容器,其填充有液体;心脏模型,其具有弹性,在所述容器中装满液体的状态下设置于所述容器中,并设置有冠状动脉和主动脉;以及泵,其与所述心脏模型的心尖部连接,由所述液体从心尖部向主动脉产生搏动流。
所述心脏模型由有弹性的材料形成,在搏动流从心尖部一侧向主动脉流入时,通过与人体心脏同样的跳动来向冠状动脉内供给液体。此时,在心脏主体内和冠状动脉中,不会产生在人体中看不见的不自然的流动,具有再现与实施实际的心脏导管操作的情况相同方向的冠脉血流(冠状动脉内的血流)的特征。
专利文献1:PCT/JP2014/079683号
发明内容
发明要解决的课题
根据该发明,虽然以更加简便的结构实现更加接近实际临床的模拟,但所述心脏模型(也包括与心脏连接的心脏以外的模拟血管)没有人工接缝,模拟内脏器官和模拟血管一体形成,因此在模拟时,有时会出现不良情况。
具体而言,针对冠状动脉的导管手术,左冠状动脉、右冠状动脉都是其对象,狭窄、闭塞等的出现部位、发展程度也因患者而异。虽然为了实施贴合实际临床情况的模拟,而优选使用有意将冠状动脉的血管的一部分形成得窄来再现狭窄状态等模拟了病例的心脏模型,但要再现各种疾病状态,就需要准备多个版本的心脏模型。因此,即使在仅需要对冠状动脉的一部分进行设计变更的情况下,也需要重新形成整个心脏模型,而且在使用时,需要进行更换整个心脏模型的操作,因此在心脏模型的制造成本、保管空间、操作效率等诸多方面都存在应改善的余地。
而且,在现有技术中,在训练结束后,在取出因模拟而留置于冠状动脉的支架(金属筒)等、使心脏模型恢复到初始状态(模拟前的状态)的情况下,因为心脏模型与模拟血管一体形成,所以也存在支架等的取出操作困难的课题。
通常,在针对冠状动脉的狭窄、闭塞等实施的导管-模拟中,实施如下处置等:将导管导入冠状动脉并使之到达患部后,使引导线进入,并沿着该引导线留置支架。在实际手术中,留置的支架在手术后也被放置,但在模拟中,需要在训练结束后将所留置的支架取出,使心脏模型返回到初始状态,以备下一次训练使用。冠状动脉纤细且形状复杂,支架以在径向上扩张该冠状动脉的内表面的方式紧贴于冠状动脉的内表面而留置,以便能够承受日常的生活,因此实际上无法容易地取出。
本发明着眼于上述课题而完成,其目的在于提供一种模拟内脏器官的一部分或者模拟血管的一部分能够拆装的导管-模拟器用内脏器官模型。
用于解决课题的手段
为了达到上述目的,本发明的导管-模拟器用内脏器官模型的特征在于,其由有弹性的材料形成,其模拟内脏器官的一部分或者模拟血管的一部分能够拆装。
上述模拟内脏器官是指以与人体的脑、心脏等内脏器官的构造近似的方式使用有弹性的材料来形成这些内脏器官的形状(例如模具成形)而成的物体。同样地,模拟血管是指以与人体的血管构造近似的方式形成血管的形状而成的物体。
在内脏器官模型为心脏模型的情况下,例如如果能够仅拆装冠状动脉的一部分(以下称为冠状动脉构件),则通过预先针对心脏模型准备多个冠状动脉的狭窄、闭塞等的程度不同的冠状动脉构件,并根据模拟的目的更换这些冠状动脉的构件,便能够简便地实施再现了各种发展程度、患者固有状况的模拟。并且,通过在冠状动脉上设置多个能够更换冠状动脉构件的部位,利用冠状动脉构件与更换部位的组合,能够实现多个模拟模式,因而能够再现符合多种病例的状况。即,能够简便地实现相应于各种病例、患者固有状况的模拟,与如现有技术那样拆装更换整个心脏模型的情况相比,在制造成本、保管空间、操作效率等多方面都能实现效率化。
并且,在训练结束后,在取出通过模拟而留置于冠状动脉中的支架等时,能够将留置有支架的整个冠状动脉构件取出,因此能够以手持而将支架容易地从该冠状动脉构件中取出,从而能够显著提高训练者的操作性。
同样地,通过在内脏器官模型为脑模型的情况下设定为能够拆装脑血管的一部分,在腹部血管模型的情况下设定为能够拆装腹部血管的一部分,在下肢血管模型的情况下设定为能够拆装下肢血管的一部分,与拆装更换整个内脏器官模型的情况相比,能够在制造成本、保管空间、操作效率等多个方面实现效率化,另外,在取出通过模拟而留置于血管内的支架等时,能够显著提高训练者的操作性。
发明的效果
根据本发明的导管-模拟器用内脏器官模型,能够拆装模拟内脏器官的一部分或者模拟血管的一部分。由此,能够更加简便地实施相应于各种病例、患者固有状况的模拟。
附图说明
图1是示出本发明的心脏模型的一使用模式的导管-模拟器的整体立体图。
图2是示出图1的模拟器所使用的本发明的心脏模型的图。
图3是示出本发明的心脏模型的一实施方式的图,(A)是整体立体图,(B)是拆装冠状动脉构件的部分的放大说明图。
图4是供冠状动脉构件拆装的冠状动脉的装配部附近的长边方向剖视图,(A)示出取出了冠状动脉构件的状态,(B)示出装配了冠状动脉构件的状态。
图5是示出本发明的辅助构件的一实施方式的长边方向剖视图,(A)示出向正常模型构件(实现通常的血流的冠状动脉构件)的内侧插入辅助构件之前的状态,(B)示出插入了辅助构件的状态。
具体实施方式
以下,参照附图,以心脏模型为例,说明本发明的内脏器官模型的实施方式。
图1是示出本发明的心脏模型的一使用模式的导管-模拟器的整体立体图。首先参照图1,说明导管-模拟器和心脏模型的使用模式。
图1所示的导管-模拟器100具有:容器10,其填充有液体;心脏模型30,其在容器中装满液体的状态下设置在容器中;以及搏动流生成泵60(以下称为泵60),其使液体流入心脏模型30,并吸入通过心脏模型30内而向容器10排出的液体。
所述泵60经由吸入管61和挤出管63而与容器10连接。如图所示,所述容器10形成为上方开口的长方体形状(容量为6L左右),在其一个侧壁上形成有排出口11b和导入口11a。排出口11b以液体能够通过的方式形成有连通孔,并与所述泵60的吸入管61连接。在泵60工作时,容器10内的液体从排出口11b通过吸入管61而被泵60吸入。
在图1中,在所述导入口11a与所述挤出管63之间连接有内部分为二股的管即两通旋塞阀70。两通旋塞阀70具备:与容器10的导入口11a连接的容器侧开口72a;与挤出管63连接的泵侧开口71a;以及允许导管导入的一端78。在导入口11a形成有与两通旋塞阀70的容器侧开口72a连通并且供液体通过的连通孔,两通旋塞阀70的泵侧开口71a与挤出管63连接。在泵60工作时,从泵60挤压出的液体(搏动流)通过泵侧开口71a、容器侧开口72a而到达导入口11a。如后所述,导入口11a与心脏模型30的心尖部的开口31a连接,通过导入口11a的液体流入在容器10内设置的心脏模型30中。
两通旋塞阀70的一端78能够作为后述的导管导入管使用。通过将两通旋塞阀70与导入口11a连接,能够像这样从一个开口(导入口11a)实现搏动流的流入和导管的导入这两者。需要说明的是,未必必须有两通旋塞阀70,也可以构成为将导入口11a靠近地分离为两处,将一个用于与挤出管63连接(搏动流的流入),并将另一个用于导管的导入。另外,在不需要从导入口11a导入导管等情况下,也可以同上述的排出口11b与吸入管61的连接同样,省略两通旋塞阀70,而将导入口11a与挤出管63直接连接。需要说明的是,在图1中,排出口11b和导入口11a并列设置于一个侧壁,但也可以未必形成于一个侧壁。
在容器10的侧壁形成有连接部11g、11e,该连接部11g、11e连接从容器10的外部导入由训练者操作的导管的导入管50、52。连接部11g、11e形成有供导管插通的连通孔。连接部11g、11e的位置能够根据模拟、心脏模型而变更,并且其数量并不局限于两个。
在所述容器10内,在填充有液体的状态下,作为模拟对象的心脏模型30被设置。液体优选为容易操作且具备可见光透射性、X射线透射性的液体,但并不特别限定。一般是使用水、或者混合有溶剂的水等。
所述心脏模型30通过在设置于所述导入口11a、所述连接部11g的保持突起处插入而被设置于容器10内。保持突起以向容器10的内表面突出的方式前端形成为尖端细的形状(未图示),通过将心脏模型30的端部插入保持突起,能够将心脏模型30容易地与容器10连接,并且能够将心脏模型30以浮游于液体中的状态保持。通过心脏模型30处于浮游状态,使训练者在进行导管操作时能够获得更加接近实际临床的触感。
需要说明的是,心脏模型30的设置方法并不局限于在设置于导入口11a、连接部11g的保持突起处插入的方法,只要是能将心脏模型30以处于浮游状态的方式设置于在所述容器10内所填充的液体中的结构即可。例如,也可以为通过上述连接部11e的保持突起来设置心脏模型30,或者在容器10内设置专用的保持器而通过所述保持器来设置心脏模型30的结构等。
如上所述,在将填充有液体的容器10、心脏模型30、泵60、吸入管61、挤出管63连接起来,并使泵60工作时,在泵60中生成的搏动流通过挤出管63、导入口11a流入心脏模型30中,在通过心脏模型30内之后,从心脏模型30的开口向容器10内流出,并通过排出口11b、吸入管61而返回到泵60。训练者在液体(搏动流)像这样在导管-模拟器100中循环的状态下,将导管从所述连接部11g、11e或两通旋塞阀70的一端78导入,从而实施模拟。
接下来,使用图2来说明图1的用于导管-模拟器的本发明的心脏模型30的一实施方式。所述心脏模型30优选使用的材料为具有与实际的人体心脏相近的弹性,并且为了能够在插入导管后掌握其动向而为透明的材料,并且是具有X射线透过性的材料。例如,能够通过将PVA(聚乙烯醇)、聚氨酯、环氧树脂、不饱和聚酯、酚醛树脂、硅、或者与这些类似的材料、其他热固化性树脂、热塑性树脂单独使用或者多个组合而得到的材料等而形成。需要说明的是,即使在使用训练者能够视觉确认的材料制成心脏模型的情况下,如果将罩等覆盖容器10以使心脏模型不能目视观察到,或者实施使用X射线的透视并在监视器等上显示,则也可以实现仅能在监视器上掌握导管的活动的状况。
本发明的内脏器官模型至少具有模拟内脏器官或者模拟血管。如图2所示,本实施方式的心脏模型30具有模仿人体心脏的作为模拟内脏器官的心脏主体30A、以及沿心脏主体的表面延伸的冠状动脉33、与心脏连接的主动脉32、心脏周边的血管(右锁骨下动脉34、颈总动脉35、36以及左锁骨下动脉37)的各模拟血管。并且,在心脏模型30设置有流入管31,该流入管31虽然在人体中不存在,但用于使从泵60输送来的液体流入。
人体心脏具备右心房、右心室、左心房以及左心室,但所述主体30A不具备这样的内部构造,内部成为空洞。也可以是根据模拟的种类、目的等而具备人体心脏的内部构造的全部或者一部分的结构。例如,若设定为在内部具备主动脉和主动脉瓣的构造,则能够实施经导管的主动脉瓣置换术(TAVI)等导管-模拟。
在所述主体30A的头侧,与人体心脏同样,设置有主动脉32。另外,在形成于主体30A的尾侧的心尖部设置有流入管(端部)31。所述流入管31不存在于人体中,但在本实施方式中,成为使从泵60输送来的液体(搏动流)流入主体30A内的路径。从所述流入管31流入主体30A内的液体以一定的方向性通过空洞内部,并保持该状态流动而到达所述主动脉32。
在所述主体30A的表面,与人体心脏同样,形成有许多纤细且具有复杂形状的冠状动脉33。所述冠状动脉33设置为,从所述主动脉32的根部分支并沿主体30A的表面延伸。需要说明的是,在本实施方式中,在所述冠状动脉33的前端区域形成有排出口33a,流入所述冠状动脉33的液体从所述排出口33a排出到心脏模型30的外部。
优选在上述主动脉32的路径上设置有在人体中与主动脉连接的血管的模拟体。由此,训练者能够在更接近实际临床的状况下实施模拟。在本实施方式中,设置有图2所示的模拟血管,具体而言设置有与人体同样的右锁骨下动脉34、颈总动脉35、36以及左锁骨下动脉37。
如图1所示设置上述结构的心脏模型30,当使泵60工作时,从泵60挤出的液体(搏动流)通过开口31a而流入心脏模型30的主体30A内(内部空洞)。所流入的液体的一部分从主动脉32的根部流入冠状动脉33,剩余的部分沿主动脉32流动。
流入所述冠状动脉33的液体从在冠状动脉33的前端设置的排出口33a排出到心脏模型30的外部,与填充于容器10的液体合流。另一方面,沿主动脉32流动的液体经由在主动脉32的路径上设置的血管即颈总动脉35、36、左锁骨下动脉37而排出到容器10中,与填充于所述容器10的液体合流。从冠状动脉33、颈总动脉35、36、左锁骨下动脉37的各前端开口部排出到容器10的液体从所述排出口11b流出并循环至泵60。
接下来,参照图3和图4,使用作为本发明的一例的心脏模型30和冠状动脉构件40来说明本发明。图3是示出本发明的心脏模型30的一实施方式的图,(A)是从心脏的头侧观察而得到的整体立体图,(B)是拆装冠状动脉构件的部分的放大说明图。
如图3的(A)所示,心脏模型30的冠状动脉33与人体同样,由右冠状动脉33R、左冠状动脉33L构成,它们的一部分能够拆装。该能够拆装的冠状动脉的一部分是冠状动脉构件40。需要说明的是,并不局限于冠状动脉,将模拟血管的可拆装的部分称为血管构件。
如图3的(B)所示,供所述冠状动脉构件40拆装的那部分的冠状动脉33具有两个端部33b,通过在该两个端部33b插入另外形成的冠状动脉构件40,能够将冠状动脉构件40以装配的状态固定。两个端部33b能够在冠状动脉33上的任意位置设置一处以上,能够任意地设计具有与之相对应的(长边方向上的)长度L40、粗细的冠状动脉构件40。实际临床上的冠状动脉的狭窄、闭塞等多数因在靠近与主动脉32连接的根部侧的位置而变得重要,因此在本实施方式中,如图3的(A)所示,在右冠状动脉33R和左冠状动脉33L的接近根部的位置处形成冠状动脉构件40。另外,根据患者不同,存在多个部位有病变的情况,因此并不局限于图3的(A)的两处,也可以设定为能够在更多的部位拆装冠状动脉构件40。
图4是冠状动脉构件40和供冠状动脉构件40拆装的冠状动脉33的装配部33e附近的长边方向上的剖视图。在心脏模型主体30A的侧壁上形成有冠状动脉33,图4的(A)示出取出了冠状动脉构件40的状态,图4的(B)示出装配了冠状动脉构件40的状态。冠状动脉构件40由具有与冠状动脉33相同的弹性的材料形成,在两端具有开口40a。由此,在如图4的(B)所示装配了冠状动脉构件40时,冠状动脉构件40的内部与冠状动脉33的内部连通,以使作为模拟血流的液体能够通过。
如图4的(A)所示,装配部33e在两端具有端部33b,该端部33b作为装配部33e与冠状动脉构件40的连接部,在端部33b之间,冠状动脉33的上部和上部侧的侧部的一部分成为开口33c。在图4中,开口33c形成为在与心脏模型主体30A之间残留冠状动脉33的侧部33d,端部33b之间通过侧部33d而连续,由此在连接了冠状动脉构件40时,能够稳定地固定、保持冠状动脉构件40。需要说明的是,使该端部33b之间连续的部分未必一定位于侧部33d,只要是底部、上部等冠状动脉33的外壁的一部分即可。并且,在仅利用两个端部33b便能稳定地固定、保持冠状动脉构件40的情况下,未必需要使端部33b之间连续的部分。
如图4所示,所述端部33b的内表面的直径(内径)R33b比与端部相连的冠状动脉33的内径R33大。由此,如图4的(B)所示,在装配了冠状动脉构件40时,能够使冠状动脉构件40的内径R40与所述内径R33大致一致,从而能够在开口40a附近抑制阶梯差的产生。能够防止在液体通过内部的情况下,在开口40a附近产生液体的不自然的流动、因阻力使液体的流动变差、或者造成对引导线、支架、球囊导管等导管相关设备的通过的妨碍(以下将此类实现正常血流的冠状动脉构件40称为“正常模型构件”)。
在冠状动脉构件40的长度L40比所述开口33c的长度(所述端部33b之间的距离)L33c小的情况下,会在冠状动脉构件40的两端与装配部33e之间产生间隙,从而使液体漏出。另外,在所述长度L40比装配部33e的长度L33e大的情况下,冠状动脉构件40会到达作为连接部的端部33b的外侧,因而产生无法顺利装配的问题。因此,所述长度L40优选形成为在所述长度L33e以下且在所述开口33c的长度L33c以上。
另外,冠状动脉构件40的外径形成为,在如图4的(A)所示的取出状态下,与所述装配部33e端部的内径R33b相同或者比其略大。由此,如图4的(B)所示,在将冠状动脉构件40装配于所述装配部33e时,装配部33e的端部33b的内表面与冠状动脉构件40的外表面弹性地紧贴。
通过如上所述构成,能够将冠状动脉构件40和装配部33e以弹性地紧贴的方式装配,从而在液体通过连通的冠状动脉构件40与装配部33e的内部时,液体不会漏出,而且能够防止在冠状动脉构件40的开口40a附近,在所通过的液体中产生不自然的流动,或液体的流动变差。即,能够将液体的流动(血流)维持在接近实际临床的状态的同时,使冠状动脉的一部分可拆装。
另一方面,在再现冠状动脉33存在狭窄、闭塞等情况时,将冠状动脉构件40的内径R40局部性地缩小(再现狭窄)、增大(再现瘤化)、在内表面附加倾斜、或在内表面的一部分形成模仿血栓的凸部。另外,若将冠状动脉构件40的侧壁(相当于血管壁的部分)设定为双重以上的多重构造,在血管壁特意设置间隙,则能够再现冠状动脉的解离。由此,能够对所通过的液体制造出与正常状态不同的流动,从而能够将液体的流动(血流)再现为接近实际临床的患者的状态的同时,使冠状动脉的一部分可拆装(以下将此类实现与正常状态不同的血流的冠状动脉构件40称为“病变模型构件”)。
另外,心脏模型30、冠状动脉构件40在由有X射线透过性的材料形成的情况下,在X射线透视下也能够实施模拟,但在该情况下,例如若在冠状动脉构件40的内表面涂敷、层叠X射线无法透射的材料,则在X射线透视下会在所述涂覆、层叠部分产生阴影,从而能够再现冠状动脉的一部分钙化的状况(以下将此类再现钙化的冠状动脉构件40称为“钙化模型构件”)。
并且,在实施在冠状动脉构件40的内部留置支架的模拟的情况下,也可以根据支架的种类、材料等,使冠状动脉构件40的侧壁的厚度D40小于冠状动脉33的侧壁的厚度D33。支架有由形状记忆合金形成并采用以在接近体温的温度(30℃~40℃附近)下扩张而扩展冠状动脉的内径的方式留置的系统的支架等,但有时由于冠状动脉33的硬度过高,支架无法顺利地扩张,支架的形状弯曲而变形。如果为了解决这一问题而减小冠状动脉33的侧壁的厚度D33从而降低硬度,则会产生无法维持冠状动脉33的形状本身的问题。如果为了解决这样的问题而仅减小冠状动脉构件40的厚度D40,则能在保持冠状动脉33的形状的同时,使支架在冠状动脉构件40内部无障碍地扩张。
所述冠状动脉构件40可以如上所述以其单体形成狭窄状态等病变部,但也能通过组合多个部件,而如下所述容易地形成病变部。参照图5,以插入冠状动脉构件40而使用的辅助构件44为一例说明该多个部件组合的实施方式。
图5的(A)是示出向所述正常模型构件(实现正常血流的冠状动脉构件40)的内侧插入辅助构件44的样子的长边方向剖视图,图5的(B)是示出插入后的状态的长边方向剖视图。
如图所示,所述辅助构件44是在两端具有开口44a的管状体,在管状体的长边方向的中央区域形成有与其以外的区域相比直径缩小的病变部44b。另外,辅助构件44以其最大外径与冠状动脉构件40的内径大致相同或者比其略大的方式由有弹性的材料形成。若如图5的(A)所示将这样的辅助构件44从冠状动脉构件40的开口40a插入,则如图5的(B)所示,辅助构件44的病变部44b以外的外表面与冠状动脉构件40的内表面弹性地紧贴,在病变部44b的外表面与冠状动脉构件40的内表面之间产生间隙G。需要说明的是,辅助构件44优选由与冠状动脉构件40相比足够薄的材料构成,以使支架能够容易地扩张。另外,如果使用比冠状动脉构件40的形成材料硬质的材料作为辅助构件44的形成材料,则即使是较薄的形状,也能够容易地实施辅助构件44的插入操作。
若将所述辅助构件44插入冠状动脉构件40,将该冠状动脉构件40装配于心脏模型30,并使作为模拟血流的液体流入心脏模型30,则通过冠状动脉构件40的液体会通过其内侧的辅助构件44。即,通过将辅助构件44的病变部44b组合于冠状动脉构件40(正常模型构件)而形成为多重构造,由此能够与冠状动脉构件40本身具有病变部的所述病变模型构件同样地制造出与正常状态不同的状况。在本例中,例举了将构件组合而成的双重构造,但例如也可以将它们一体形成,或者也可以是三重以上的多重构造。
如上所述,若将辅助构件44插入正常模型构件来再现病变部44b,则例如在实施留置支架的模拟的情况下,具有支架的扩张变得更加容易的优点。如图5的(B)所示,在冠状动脉构件40的内表面与病变部44b之间产生间隙G,但流入心脏模型30的液体会流入该间隙G而存积。因此,在将支架留置于辅助构件44的病变部44b时,在病变部44b的外侧存在填充于间隙G的液体,因此若扩张支架,则所述液体被加压,该被加压了的液体从辅助构件44的外表面与冠状动脉构件40的内表面之间向冠状动脉构件40的外部流出。由此,支架容易地扩张,而辅助构件44在病变部44b处的内径扩大,因此再现了在实际手术中伴随于支架留置的血管的扩张。需要说明的是,也可以在间隙G中填充空气、伸缩性材料。
另外,也可以将冠状动脉构件40与辅助构件44的一部分或整体粘合,以避免它们在支架、球囊导管等设备通过时错位。此时,由于间隙G处的液体变得不易排出,因此也可以在冠状动脉构件40或者辅助构件44施加小孔或狭缝(未图示)。需要说明的是,小孔或狭缝的设置并不取决于冠状动脉构件40与辅助构件是否粘合。
需要说明的是,在上述实施方式中,辅助构件44的病变部44b形成于管状体的长边方向的中央区域,但其形成部位并不局限于中央区域。另外,辅助构件44的病变部44b并不局限于直径缩小的狭窄,也可以是再现狭窄以外的病情的情况。例如,通过事先特意在冠状动脉构件40和辅助构件设置间隙,能够再现冠状动脉的解离。
并且,供辅助构件44插入的冠状动脉构件40并不局限于上述的正常模型构件。例如若在所述钙化模型构件中插入再现了狭窄的辅助构件44,则能够容易地再现钙化和狭窄这两者都发生的病情。
如图5所示,在本实施方式的辅助构件44的端部中的一个端部的整个周向上形成有向外侧(径向)突出的凸缘44c。在将辅助构件44从冠状动脉构件40的端部的开口40a插入时,当凸缘44c与所述端部接触时,插入的行进停止,从而能够使辅助构件44停留在规定位置。另外,在从冠状动脉构件40取出辅助构件44时,可以抓住凸缘44c而拔出。这样,虽然利用凸缘44c,使得辅助构件44相对于冠状动脉构件40在长边方向上的对位和拆装变得容易,但凸缘44c并非是必需的。
本实施方式的辅助构件44在长边方向上的长度并非必须与冠状动脉构件40一致。例如,通过使辅助构件44的一端或者两端比冠状动脉构件40长,由此与冠状动脉33之间的间隙变小,除了防止液体漏出外,还能够提高冠状动脉构件40安装时的稳定性。
另外,出于使辅助构件44相对于冠状动脉构件40在周向上对位的目的,可以在冠状动脉构件40的端部的一部分形成缺口部(未图示),在辅助构件44的外表面的一部分形成与该缺口部卡合的突起部(未图示),或者也可以最初就将组合后的形状一体形成。
通过像这样事先形成和准备好各种各样的冠状动脉构件40,能够使用一个心脏模型30来实施各种模拟。例如,在图3的(A)中,能够对左冠状动脉33L的冠状动脉构件40使用所述正常模型构件、对右冠状动脉33R的冠状动脉构件40使用所述病变模型构件来实施模拟,并且接下来,将左冠状动脉33L的冠状动脉构件40更换为钙化模型构件来实施模拟,通过冠状动脉构件40的种类与装配部33e的位置的组合,能够简单地实现多项模拟。在此,冠状动脉构件40既可以如上所述以其单体而形成病变部,也可以与辅助构件44等组合而以多个部件的形式形成病变部,还可以最初就将组合后的形状一体形成。
接下来,对使用具有上述冠状动脉构件40的心脏模型30实施的导管-模拟的流程进行说明。如在图1中说明的那样,设置导管-模拟器100,使液体循环,如在图2中说明的那样,在产生心脏模型30内的血流的状态下,开始进行导管的操作训练。
在本实施方式中,能够实施从臂部的动脉插入导管的情况和从腹股沟部的动脉插入导管的情况这两项模拟。在训练者模拟从臂部的动脉插入导管的情况下,导管经由导入管52,经由右锁骨下动脉34,到达主动脉32。之后,当将导管进一步插入时,导管通过所述主动脉32内,而位于在与主体30A连接的连接部附近分支的冠状动脉33的导入口(相当于冠状动脉入口部)处。此时,训练者一边目视观察左右冠状动脉中作为插入对象(治疗对象)的冠状动脉33,一边掌握入口部而实施操作,以将导管与作为对象的冠状动脉入口部卡合。在X射线透视下,遵循实际临床的手术技术,利用造影剂等,一边寻找冠状动脉入口部一边使导管卡合。接下来,使治疗所需的引导线前进到目标部位,即需要治疗的部位(冠状动脉构件40)的远位部,实施沿该引导线利用球囊导管扩张血管、留置支架等贴合实际导管检查/手术(冠状动脉造影检查/冠状动脉形成术)的训练。
另一方面,在训练者模拟从腹股沟部的动脉插入导管的情况下,导管经由导入管50,从主动脉32的尾侧前端(相当于腹股沟部的部分)导入。导管通过所述主动脉32内,到达在所述主动脉32与主体30A的连接部附近设置的冠状动脉33的导入口。在该情况下,导管的导入路仅在主动脉32的路径上,但在该路径上,存在颈总动脉35、36与左锁骨下动脉37的分支点,因此在操作导管时,能够进行一边确认与各模拟血管的位置关系等一边使导管到达相当于冠状动脉入口部的所述导入口的训练。与在上述臂部的血管中实施导管插入的情况同样,训练者能够使导管前进到需要治疗的冠状动脉构件40,从而实施导管检查/手术的训练。
模拟结束后,将冠状动脉构件40从心脏模型30的装配部33e取出,在留置有支架的情况下,能够以手持而从冠状动脉构件40取出支架。之后,只要将冠状动脉构件40安装于装配部33e,就能立即实施下一次模拟。
如上所述,采用上述冠状动脉构件40,能够更加简便、连续地训练多个模式的心脏导管手术技术。另外,上述心脏模型30、冠状动脉构件40能够基于实际的患者的CT图像或者基于各个病例而制作,因此能够实施每个病例的术前模拟。
以上,关于本发明的导管-模拟器用内脏器官模型的实施方式,示出了心脏模型情况下的一例,但本发明并不局限于上述实施方式,而能够在不脱离本发明的主旨的范围内附加各种变更。例如,在使用本发明时,泵60并非是必需的,也可以堵塞形成于容器10的侧壁的液体的连通孔,而只是在填充有液体的容器10中设置有心脏模型30的状态下导入导管,从而实施更加简单的模拟。另外,关于内脏器官模型,可以应用于脑血管、胸腹部的血管、四肢的血管等。
附图标记说明
10 导管-模拟器用容器
11a 导入口
11b 排出口
11e、11g 连接部
30 心脏模型(内脏器官模型)
30A 心脏主体(模拟内脏器官)
31 流入管
33 冠状动脉(模拟血管)
40 冠状动脉构件(血管构件)
40a 冠状动脉构件的开口
44 辅助构件
44b 病变部
44c 凸缘
60 搏动流生成泵
100 导管-模拟器。
Claims (12)
1.一种导管-模拟器用内脏器官模型,其特征在于,
具有由有弹性的材料形成的模拟血管,
所述模拟血管的一部分能够拆装,
能够拆装的所述模拟血管的一部分具有模拟病变的结构,
能够拆装的所述模拟血管的一部分是血管构件,
所述血管构件的两端具备开口,
所述血管构件的两端与所述模拟血管的装配部连接,
所述模拟血管的装配部在两端具有作为与所述血管构件连接的连接部的端部,
即使在拆除了血管构件的状态下,所述端部之间也在底部、上部或者侧部中的任一者、或者一部分连续,
所述端部之间的距离小于血管构件的长度。
2.一种导管-模拟器用内脏器官模型,其特征在于,
具有由有弹性的材料形成的模拟血管,
所述模拟血管的一部分能够拆装,
能够拆装的所述模拟血管的一部分具有模拟病变的结构,
所述内脏器官模型为心脏模型,所述心脏模型具有主体和作为沿所述主体的表面延伸的模拟血管的冠状动脉,
能够拆装的所述模拟血管的一部分是作为所述冠状动脉的一部分的血管构件,
所述血管构件的两端具备开口,
所述血管构件的两端与所述冠状动脉的装配部连接。
3.根据权利要求1或2所述的导管-模拟器用内脏器官模型,其特征在于,
所述有弹性的材料具有X射线透射性,
能够拆装的所述模拟血管的一部分具备X射线无法透射的部分。
4.根据权利要求1或2所述的导管-模拟器用内脏器官模型,其特征在于,
在将所述血管构件的两端与所述模拟血管的装配部连接时,所述模拟血管中血管构件以外的内径与血管构件的内径大致一致。
5.根据权利要求1或2所述的导管-模拟器用内脏器官模型,其特征在于,
所述模拟血管的装配部在两端具有作为与所述血管构件连接的连接部的端部,
所述端部的内表面弹性地紧贴于所述血管构件的端部的外表面。
6.根据权利要求1或2所述的导管-模拟器用内脏器官模型,其特征在于,
所述血管构件的侧壁的厚度比所述模拟血管中的血管构件以外的侧壁的厚度薄。
7.根据权利要求2所述的导管-模拟器用内脏器官模型,其特征在于,
所述心脏模型具有向心脏主体的内部突出的主动脉和位于所述主动脉的前端的主动脉瓣。
8.根据权利要求1或2所述的导管-模拟器用内脏器官模型,其特征在于,
所述血管构件的相当于血管壁的部分具备两重以上的多重构造。
9.根据权利要求1或2所述的导管-模拟器用内脏器官模型,其特征在于,
进一步具备辅助构件,所述辅助构件是插入所述血管构件的内侧的管状体。
10.根据权利要求9所述的导管-模拟器用内脏器官模型,其特征在于,
在所述辅助构件形成有直径比其他区域小的病变部,
在将所述辅助构件插入所述血管构件的内侧的状态下,在所述病变部的外表面与所述血管构件的内表面之间产生间隙。
11.根据权利要求10所述的导管-模拟器用内脏器官模型,其特征在于,
所述辅助构件或者所述血管构件的至少一方具备与在所述病变部的外表面与所述血管构件的内表面之间产生的间隙连续的小孔或狭缝或者小孔和狭缝两者。
12.根据权利要求9所述的导管-模拟器用内脏器官模型,其特征在于,
在所述辅助构件的端部中的一个端部的整个周向上形成有向径向突出的凸缘。
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