CN113168781B - 血管模型以及脏器模拟器 - Google Patents

Abstract

血管模型具备：流路形成部，其形成在血管模型的延伸方向上延伸的流体流路；以及扩散部，其与流体流路相面对地设置，由多孔体形成并使流动于流体流路的流体从多孔体的细孔扩散并且向外部排出。

Description

血管模型以及脏器模拟器

技术领域

本发明涉及血管模型以及脏器模拟器。

背景技术

为了向循环系统或消化系统等生物体管腔内的低侵袭的治疗或检查，使用导管等医疗用设备。例如，在专利文献1～4中，公开了能够模拟医生等手术者使用了这些医疗用设备的手术的模拟器(模拟人体、模拟血管)。另外，在专利文献5中，公开了能够模拟医生等手术者使用了医疗用设备的手术的血管模型，在专利文献6公开了用作代替病变的血管的代用血管的人工血管。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－68505号公报

专利文献2：日本特开2014－228803号公报

专利文献3：日本特开2017－40812号公报

专利文献4：日本特表2004－508589号公报

专利文献5：日本特开2011－8213号公报

专利文献6：日本特开2006－334278号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在此，在使用了导管等的治疗或检查中，为了把握血流速度、血液的粘性这样的循环动态、或者血管的堵塞状态等，有时使用血管造影。在血管造影中，从插入到血管内的导管注入X射线透过度低的造影剂，来进行X射线摄影。手术者根据所得到的X射线图像(也称为静止图像或者动态图像、“电影(シネ)图像”)的对比度的变化，来观察造影剂的流动的情形，从而能够把握循环动态、血管状态。

因此，在模拟器(模拟人体、模拟血管)中使用造影剂的情况下，要求使造影剂的流动与实际的生物体接近。这方面，在专利文献1所记载的模拟人体中，通过将模拟左冠状动脉以及模拟右冠状动脉连接到心脏模型内部的储存空间，来在储存空间稀释造影剂。但是，在专利文献1所记载的技术中，存在如下课题：造影剂在心脏模型内部的储存空间被稀释，因此无法再现利用实际的人体的X射线图像确认的心肌的浓淡色的情形。另外，在专利文献1所记载的技术中，存在至高浓度的造影剂被稀释为止花费时间这样的课题。并且，在专利文献2所记载的模拟器中，向形成为模拟静脉的形状的流路引导造影剂。但是，在专利文献2所记载的技术中，存在如下课题：由于造影剂未被稀释而仍然以高浓度向流路流入，因此根据观察的角度的不同而得到与实际不符的图像。另外，在专利文献3～6所记载的技术中，对于造影剂的使用没有任何考虑。

本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而提出的方案，其目的在于提供一种使造影剂使用时所得到X射线图像与实际的生物体相似的血管模型以及脏器模拟器。

用于解决课题的方案

本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而提出的方案，能够作为以下的方案来实现。

(1)根据本发明的一个方案，提供一种血管模型。该血管模型具备；流路形成部，其形成在上述血管模型的延伸方向上延伸的流体流路；以及扩散部，其与上述流体流路相面对地设置，由多孔体形成并使流动于上述流体流路的流体从上述多孔体的细孔扩散并且向外部排出。

根据该结构，血管模型与在血管模型的延伸方向上延伸的流体流路相面对地设置，具备扩散部，该扩散部由多孔体形成，并使流动于流体流路的流体从多孔体的细孔扩散并且向外部排出。换言之，由多孔体形成的扩散部作为使流动于流体流路的造影剂的压力以及流速分散的扩散流路(缓冲流路)发挥功能。因此，在本解构的血管模型中，能够模拟在造影剂使用时所得到的的X射线图像中由实际的人体的X射线图像确认的浓淡色的情形(具体而言，造影剂沿细动脉扩展后向细静脉扩散而消失的情形)。因此，能够提供使造影剂使用时所得到的X射线图像与实际的生物体相似的血管模型。

(2)上述方案的血管模型中，优选在上述扩散部，在上述多孔体的上述细孔中填充有弹性体。根据该结构，在扩散部，在多孔体的细孔中填充有弹性体，因此能够在流体流路内的压力较低期间密封多孔体的各细孔，在因造影剂的流入而流体流路内的压力变高时敞开多孔体的各细孔。因此，能够使造影剂更细微地扩散以及排出，能够使造影剂使用时所得到的X射线图像的浓淡色的情形(扩散以及消失像)与实际的生物体更加接近。另外，在将血管模型浸入流体(水、生理盐水等)的湿润状态下使用的情况下，能够抑制充满血管模型的周围的流体从多孔体的各细孔向流体流路内逆流。

(3)在上述方案的血管模型中，优选上述流路形成部是在上述血管模型的延伸方向上延伸的管状体，上述扩散部设于上述管状体的前端部。根据该结构，扩散部设于流路形成部(管状体)的前端部，因此能够在流体流路的前端部模拟造影剂使用时所得到的X射线图像的浓淡色的情形。

(4)在上述方案的血管模型中，优选上述流路形成部是在上述血管模型的延伸方向上延伸的管状体，上述扩散部设于上述管状体分支的分支部。根据该结构，扩散部设于流路形成部(管状体)分支的分支部，因此能够在流体流路的分支部模拟造影剂使用时所得到X射线图像的浓淡色的情形。

(5)在上述方案的血管模型中，优选上述流路形成部是在上述血管模型的延伸方向上延伸并在周向的至少一部分形成有开口的槽体，上述扩散部与上述槽体的上述开口相面对地设置。根据该结构，扩散部与流路形成部(槽体)的开口相面对地设置，因此能够在流体流路的整个区域模拟造影剂使用时所得到的X射线图像的浓淡色的情形。

(6)在上述方案的血管模型中，优选上述流路形成部由多孔体形成，并作为使流动于上述流体流路的流体从上述多孔体的细孔扩散并且向外部排出的扩散部发挥功能。根据该结构，流路形成部由多孔体形成，因此能够作为使流动于流体流路的流体从多孔体的细孔扩散并且向外部排出的扩散部发挥功能。

(7)在上述方案的血管模型中，优选在上述流路形成部，对上述流体流路的至少一部分进行涂层。根据该结构，在流路形成部，对在血管模型的延伸方向上延伸的流体流路的至少一部分进行涂层。因此，能够使流体流路内的滑动阻力与实际的生物体(血管)更加接近，能够使医疗用设备在流体流路内顺畅地前进。

(8)根据本发明的一个方案，提供一种脏器模拟器。该脏器模拟器具备：模拟了脏器的脏器模型；以及配置在上述脏器模型的表面的上述方案的血管模型。根据该结构，能够得到将上述的各方案的血管模型作为环绕脏器模型的表面的血管而结构的脏器模拟器。另外，由于上述的各方案的血管模型配置在脏器模型的表面，因此，例如，能够能够提高将脏器模型的内腔用于造影剂的扩散以外其它用途的、使脏器模型为实心的结构这样的脏器模型的设计自由度。

(9)在上述方案的脏器模拟器中，优选上述脏器模型具备由多孔体形成的表层；上述血管模型的上述扩散部与上述脏器模型的上述表层相邻地配置。根据该结构，血管模型的扩散部与脏器模型的表层相邻地配置，因此能够将由扩散部排出至外部的造影剂导向脏器模型的表层。另外，脏器模型的表层由多孔体形成，因此作为使流入到表层的造影剂的压力以及流速进一步分散的扩散流路(缓冲流路)发挥功能。这样，在本解构的脏器模拟器中，由血管模型的扩散部和脏器模型的表层这双方进行造影剂的扩散以及排出，因此能够使造影剂更加细微地扩散以及排出，从而能够使造影剂使用时所得到的X射线图像中的浓淡色的情形更加与实际的生物体相似。

(10)在上述方案的脏器模拟器中，优选还具备相对于上述脏器模型的表面固定上述血管模型的固定部件。根据该结构，能够利用固定部件相对于脏器模型的表面固定血管模型，因此能够将脏器模型与血管模型的位置关系维持在所希望的位置。

(11)在上述方案的脏器模拟器中，优选上述脏器模型是具有内腔且模拟了心脏的心脏模型，还具备搏动部，该搏动部通过扩张介质相对于上述心脏模型的上述内腔的送出以及吸出，来使上述心脏模型搏动。根据该结构，能够将脏器模型作为心脏模型而构成，将血管模型作为作为环绕心脏模型的表面的冠状动脉模型而构成。另外，根据本结构，通过进行扩张介质相对于心脏模型的内腔的送出以及吸出的搏动部，能够使心脏模型与实际的人体相同地搏动，因此能够使造影剂使用时所得到的X射线图像中的浓淡色的情形(扩散以及消失像)更加与实际的生物体相似，并且能够提高脏器模拟器的使用者的沉浸感。

(12)在上述方案的脏器模拟器中，优选还具备覆盖上述心脏模型的表面的膜状的心膜部，上述血管模型容纳在上述心膜部的内表面与上述心脏模型的表面之间的空间。根据该结构，利用覆盖心脏模型的表面的膜状的心膜部能够模拟实际的生物体的侧壁心膜以及纤维性心膜，并且利用心膜部的内表面与心脏模型的表面之间的空间能够模拟实际的生物体的心膜腔。

此外，本发明能够以各种方式来实现，例如，能够以模拟了心脏血管、肝脏血管、脑血管等的血管模型、模拟了心脏、肝脏、脑等脏器的脏器模型、包括血管模型和脏器模型的脏器模拟器、包括上述至少一部分的人体模拟装置、人体模拟装置的控制方法等方式来实现。

附图说明

图1是表示人体模拟装置的概略结构的图。

图2是表示人体模拟装置的概略结构的图。

图3是表示大动脉模型的概略结构的图。

图4是表示模型的概略结构的图。

图5是表示模型的概略结构的图。

图6是表示脏器模拟器的概略结构的说明图。

图7是表示脏器模拟器的概略结构的说明图。

图8是图7的A1－A1线的剖视图。

图9是图7的A2－A2线的剖视图。

图10是表示造影剂CA的扩散的情形的说明图。

图11是表示造影剂CA的扩散的情形的说明图。

图12是表示第2实施方式的扩散部的概略结构的图。

图13是表示第3实施方式的脏器模拟器的概略结构的说明图。

图14是图13的B－B线的剖视图。

图15是表示第4实施方式的脏器模拟器的概略结构的说明图。

图16是图15的C－C线的剖视图。

图17是表示第5实施方式的脏器模拟器的概略结构的说明图。

图18是图17的D－D线的剖视图。

图19是表示第6实施方式的脏器模拟器的概略结构的说明图。

图20是图19的E－E线的剖视图。

图21是表示第7实施方式的脏器模拟器的概略结构的说明图。

图22是表示第8实施方式的脏器模拟器的概略结构的说明图。

图23是表示第9实施方式的脏器模拟器的概略结构的说明图。

图24是第10实施方式的脏器模拟器的A1－A1线(图7)的剖视图。

图25是表示第11实施方式的脏器模拟器的概略结构的说明图。

图26是表示第12实施方式的脏器模拟器的概略结构的说明图。

具体实施方式

＜第1实施方式＞

图1以及图2是表示人体模拟装置1的概略结构的图。本实施方式的人体模拟装置1是为了模拟针对人体的循环系统、消化系统、呼吸系统等生物体管腔内的、使用了医疗用设备的治疗或检查手术而使用的装置。医疗用设备是指导管、导丝等的、用于低侵袭的治疗或检查的设备。人体模拟装置1具备模型10、容纳部20、控制部40、输入部45、脉动部50、搏动部60、以及呼吸动作部70。

如图2所示，模型10具备：模拟人体的心脏的心脏模型110；模拟肺的肺模型120；模拟横隔膜的横隔膜模型170；模拟脑的脑模型130；模拟肝脏的肝脏模型140；模拟下肢的下肢模型150；以及模拟大动脉的大动脉模型160。以下，将心脏模型110、肺模型120、横隔膜模型170、脑模型130、肝脏模型140、以及下肢模型150也总称为“生物体模型”。另外，将心脏模型110、脑模型130、肝脏模型140、以及下肢模型150也总称为“脏器模型”。将肺模型120和横隔膜模型170也总称为“呼吸器模型”。除肺模型120和横隔膜模型170以外的各生物体模型(即，各脏器模型)与大动脉模型160连接。模型10的详细将于后文详细叙述。

容纳部20具备水槽21和包覆部22。水槽21是上部开口的大致长方体状的水槽。如图1所示，在水槽21的内部装满流体的状态下，在水槽21的底面载置模型10，从而使模型10沉浸到流体内。在本实施方式中，使用水(液体)作为流体，因此能够将模型10与实际的人体相同地保持为湿润状态。此外，也可以采用其它液体(例如，生理盐水、任意的化合物的水溶液等)作为流体。填充在水槽21的流体被取入到模型10的大动脉模型160等的内部，作为模拟血液的“模拟血液”发挥功能。

包覆部22是覆盖水槽21的开口的板状的部件。通过在使包覆部22的一个面与流体接触、使另一个面与外部空气接触的状态下载置包覆部22，从而包覆部22作为消波板发挥功能。由此，能够抑制水槽21的内部的流体因起波而引起的观察确认性的下降。本实施方式的水槽21以及包覆部22由具有X射线透过性并且透明性高的合成树脂(例如丙烯酸树脂)形成，因此能够提高来自外部的模型10的观察确认性。此外，水槽21以及包覆部22也可以使用其它合成树脂来形成，水槽21和包覆部22也可以有不同的材料形成。

控制部40具备CPU、ROM、RAM、以及存储部，通过将保存在ROM中的计算机程序在RAM展开并执行，从而控制脉动部50、搏动部60、以及呼吸动作部70的动作。输入部45是使用者为了对人体模拟装置1输入信息而使用的各种接口。作为输入部45，例如能够采用触摸面板、键盘、操作按钮、操作拨盘、麦克风等。以下，作为输入部45，例示了触摸面板。

脉动部50是相对于大动脉模型160送出使其脉动的流体的“流体供给部”。具体而言，如图1中空白箭头所示，脉动部50使水槽21内的流体循环来向模型10的大动脉模型160供给。本实施方式的脉动部50具备过滤器55、循环泵56、以及脉动泵57。过滤器55经由管状体31而与水槽21的开口21O连接。过滤器55对通过过滤器55的流体进行过滤，由此除去流体中的杂质(例如，手术中使用的造影剂等)。循环泵56例如是非容积式的离心泵，使从水槽21经由管状体31供给的流体以恒定的流量循环。

脉动泵57例如是容积式往复泵，对从循环泵56送出的流体施加脉动。脉动泵57经由管状体51而与模型10的大动脉模型160连接(图2)。因此，从脉动泵57送出的流体向大动脉模型160的内腔供给。此外，作为脉动泵57，也可以代替往复泵而利用低速运转的旋转泵。另外，也可以省略过滤器55以及循环泵56。管状体31以及管状体51是由具有X射线透过性的软性原材料的合成树脂(例如硅等)形成的具有挠性的管。

搏动部60使心脏模型110搏动。具体而言，如图1中带斜线影线的箭头所示，搏动部60通过向心脏模型110的内腔进行流体的送出来使心脏模型110扩张，并通过进行心脏模型110的内腔的流体的吸出来使心脏模型110收缩。搏动部60通过反复进行这些送出以及吸出动作，来实现心脏模型110的搏动动作(扩张以及收缩动作)。作为在搏动部60中使用的流体(以下，也称为“扩张介质”)，可以与模拟血液相同地使用液体，例如也可以使用空气等气体。扩张介质优选为苯、乙醇等有机溶剂、水等放射线透过性的液体。搏动部60例如能够使用容积式往复泵来实现。搏动部60经由管状体61而与模型10的心脏模型110连接(图2)。管状体61是由具有X射线透过性的软性原材料的合成树脂(例如硅等)形成的具有挠性的管。

呼吸动作部70使肺模型120以及横隔膜模型170进行模拟呼吸动作的动作。具体而言，如图1中带点影线的箭头所示，呼吸动作部70通过对肺模型120的内腔和横隔膜模型170进行流体的送出，从而使肺模型120扩张并且使横隔膜模型170收缩。另外，呼吸动作部70通过从肺模型120的内腔和横隔膜模型170进行流体的吸出，从而使肺模型120收缩并且使横隔膜模型170松弛。呼吸动作部70通过反复进行这些送出以及吸出动作，来实现肺模型120以及横隔膜模型170的呼吸动作。作为在呼吸动作部70中使用的流体，可以与模拟血液相同地使用液体，例如也可以使用空气等气体。呼吸动作部70例如能够使用容积式往复泵来实现。呼吸动作部70经由管状体71而与模型10的肺模型120连接，经由管状体72而与横隔膜模型170连接(图2)。管状体71、72使由具有X射线透过性的软性原材料的合成树脂(例如硅等)形成的具有挠性的管。

图3是表示大动脉模型160的概略结构的图。大动脉模型160由模拟人体的大动脉的各部即模拟上行大动脉的上行大动脉部161、模拟大动脉弓的大动脉弓部162、模拟腹部大动脉的腹部大动脉部163、以及模拟总肠骨大动脉的总肠骨大动脉部164构成。

大动脉模型160在上行大动脉部161的端部具备用于连接心脏模型110的第2连接部161J。同样，在大动脉弓部162的附近具备用于连接脑模型130的第1连接部162J，在腹部大动脉部163的附近具备用于连接肝脏模型140的第3连接部163Ja，在总肠骨大动脉部164的端部具有用于连接左右下肢模型150的两个第4连接部164J。此外，第2连接部161J配置在上行大动脉部161或其附近即可，第4连接部164J配置在总肠骨大动脉部164或其附近即可。以下，将这些第1～第4连接部161J～164J也总称为“生物体模型连接部”。另外，大动脉模型160在腹部大动脉部163的附近具备用于连接脉动部50的流体供给部连接部163Jb。此外，流体供给部连接部163Jb并不限于腹部大动脉部163的附近，也可以配置在上行大动脉部161的附近、脑血管模型131(例如，总颈动脉)的附近等任意的位置。另外，大动脉模型160也可以具备配置在不同的位置的多个流体供给部连接部163Jb。

另外，在大动脉模型160的内部，形成有在上述的生物体模型连接部以及流体供给部连接部(第1连接部162J、第2连接部161J、第3连接部163Ja、两个第4连接部164J、流体供给部连接部163Jb)分别开口的内腔160L。内腔160L作为用于将从脉动部50供给的模拟血液(流体)输送至心脏模型110、脑模型130、肝脏模型140、以及下肢模型150的流路发挥功能。

本实施方式的大动脉模型160由具有X射线透过性的软性原材料的合成树脂(例如，聚乙烯醇(PVA)、硅等)形成。尤其是，在使用PVA的情况下，由于PVA的亲水性，从而能够使沉浸到液体内的大动脉模型160的触感与实际的人体的大动脉的触感相似，在这方面优选。

大动脉模型160例如能够如下制作。首先，准备模拟了人体的大动脉的形状的模具。模具能够通过将解析实际的人体的计算机断层摄影(CT：Computed Tomography)图像、核磁共振图像法(MRI：Magnetic Resonance Imaging)图像等的生成的人体模型数据中相当于大动脉的部分的数据输入至例如3D打印机印刷来制作。模具可以是石膏、也可以是金属、也可以是树脂。接着，在准备的模具的内侧涂敷液状的合成树脂材料，合成树脂材料冷却凝固后脱模。这样，能够简单地制作具有内腔160L的大动脉模型160。

图4以及图5是表示模型10的概略结构的图。如图4所示，心脏模型110是模拟了心脏的形状，在内部形成有内腔110L。本实施方式的心脏模型110由具有X射线透过性的软性原材料的合成树脂(例如，硅等)形成，与大动脉模型160相同，通过在根据人体模型数据制作出的模具的内侧涂敷合成树脂材料并脱模而能够制作。另外，心脏模型110具备管状体115并且与心脏血管模型111连接。心脏血管模型111是模拟上行大动脉的一部分和冠状动脉的管状的血管模型，由具有X射线透过性的软性原材料的合成树脂(例如，PVA、硅等)形成。管状体115是由具有X射线透过性的软性原材料的合成树脂(例如硅等)形成的具有挠性的管。就管状体115而言，前端115D如与心脏模型110的内腔110L连通那样连接，基端115P如与连接到搏动部60的管状体61连通那样连接。

肺模型120是分别模拟右肺以及左肺的形状，在内部形成有右肺和左肺连通的状态的一个内腔120L。肺模型120成为覆盖心脏模型110的左右的配置。肺模型120的制作所能够采用的材料以及制法与心脏模型110相同。肺模型120的材料与心脏模型110的材料既可以相同、也可以不同。另外，肺模型120与作为模拟气管的一部分的管状的模型的气管模型121连接。气管模型121能够利用与心脏模型110的管状体115相同的材料来制作。气管模型121的材料与管状体115的材料既可以相同、也可以不同。就气管模型121而言，前端121D如与肺模型120的内腔120L连通那样连接，基端121P如与连接到呼吸动作部70的管状体71连通那样连接。

横隔膜模型170是模拟横隔膜的形状，在内部形成有内腔170L。横隔膜模型170配置在心脏模型110的下方(换言之，隔着心脏模型110而与脑模型130相反的方向)。横隔膜模型170的制作所能够采用的材料以及制法与心脏模型110相同。横隔膜模型170的材料与心脏模型110的材料既可以相同、也可以不同。另外，在横隔膜模型170连接有管状体72，该管状体72以使横隔膜模型170的内腔170L与管状体72的内腔连通的状态连接到呼吸动作部70。

脑模型130是模拟脑的形状，是没有内腔的实心形状。脑模型130配置在心脏模型110的上方(换言之，隔着心脏模型110而与横隔膜模型170相反的方向)。脑模型130的制作所能够采用的材料以及制法与心脏模型110相同。脑模型130的材料与心脏模型110的材料既可以相同、也可以不同。另外，脑模型130与作为模拟主要动脉中的至少一部分的管状的血管模型的脑血管模型131连接，该主要动脉包含左右一对总颈动脉、左右一对椎骨动脉。脑血管模型131能够利用与心脏模型110的心脏血管模型111相同的材料来制作。脑血管模型131的材料与心脏血管模型111的材料既可以相同、也可以不同。另外，虽然未图示，但脑血管模型131不仅模拟动脉，而且也可以模拟包括上大脑静脉、直窦的主要静脉。

此外，脑模型130也可以是还具备模拟人的颅骨以及颈椎的骨模型的复合体。例如，颅骨模型具有模拟头顶骨、颞骨、后头骨、蝶形骨的硬质树脂外壳、和模拟前端骨的盖，颈椎模型也可以具有多个矩形的树脂体，该矩形的树脂体在内部具有血管模型能够通过的贯通孔。在具备骨模型的情况下，骨模型利用与血管模型、脑模型等脏器模型硬度不同的树脂来制作，例如，能够利用丙烯酸树脂来制作颅骨模型、利用PVA来制作颈椎模型。

就脑血管模型131而言，前端131D与脑模型130连接，基端131P与大动脉模型160的第1连接部162J(例如，人的前臂动脉、锁骨下动脉、或其附近)连接。脑血管模型131的前端131D也可以模拟通过椎骨的椎骨动脉以及向脑模型130的表面以及/或者内部配设的其它血管(例如，后大脑动脉、中大脑动脉)，并且也可以模拟后交通动脉并与总颈动脉末梢部连接。另外，脑血管模型131的基端131P以使脑血管模型131的内腔与大动脉模型160的内腔160L连通的状态与第1连接部162J连接。

肝脏模型140是模拟肝脏的形状，是没有内腔的实心形状。肝脏模型140配置在横隔膜模型170的下方。肝脏模型140的制作所能够采用的材料以及制法与心脏模型110相同。肝脏模型140的材料与心脏模型110的材料既可以相同、也可以不同。另外，肝脏模型140与作为模拟肝动脉的一部分的管状的血管模型的肝脏血管模型141连接。肝脏血管模型141能够利用与心脏模型110的心脏血管模型111相同的材料来制作。肝脏血管模型141的材料与心脏血管模型111的材料既可以相同、也可以不同。

就肝脏血管模型141而言，前端141D与肝脏模型140连接，基端141P与大动脉模型160的第3连接部163Ja连接。肝脏血管模型141的前端141D也可以模拟向肝脏模型140的表面以及/或者内部配设的其它血管(例如，肝动脉)。另外，肝脏血管模型141的基端141P以使肝脏血管模型141的内腔与、大动脉模型160的内腔160L连通的状态与第3连接部163Ja连接。

如图5所示，下肢模型150具备相当于右脚的下肢模型150R、和相当于左脚的下肢模型150L。下肢模型150R、150L除了左右对称这一点以外具有相同的结构，因此以后不进行区分而作为“下肢模型150”进行说明。下肢模型150是模拟了位于大腿的大腿四头肌、小腿的胫骨前肌、长腓骨肌、趾伸肌等主要组织中的至少一部分的形状，是没有内腔的实心形状。下肢模型150的制作所能够采用的材料以及制法与心脏模型110相同。下肢模型150的材料与心脏模型110的材料既可以相同、也可以不同。另外，下肢模型150与模拟了包括大腿动脉至脚背动脉的主要动脉的至少一部分的作为管状的血管模型的下肢血管模型151(下肢血管模型151R、151L)连接。下肢血管模型151能够利用与心脏模型110的心脏血管模型111相同的材料来制作。下肢血管模型151的材料与心脏血管模型111的材料既可以相同、也可以不同。另外，虽然未图示，但下肢血管模型151不仅可以模拟动脉，也可以模拟包含总肠骨静脉至大俯卧静脉的主要静脉。

下肢血管模型151成为在下肢模型150的内部从大腿朝向小腿侧沿延伸方向延伸的配置。就下肢血管模型151而言，前端151D向下肢模型150的下端(相当于从脚跟部至脚背部的位置)露出，基端151P与大动脉模型160的第4连接部164J连接。在此，基端151P以使下肢血管模型151的内腔与大动脉模型160的内腔160L连通的状态与第4连接部164J连接。

此外，将上述的心脏血管模型111、脑血管模型131、肝脏血管模型141以及下肢血管模型151也总称为“血管模型”。另外，将血管模型和大动脉模型160也总称为“全身血管模型”。根据这样的结构，利用配设在各生物体模型的表面的血管模型，能够模拟例如脑的后大脑动脉、心脏的左冠状动脉以及右冠状动脉等。另外，利用配设在各生物体模型的内部的血管模型，能够模拟例如脑的中大脑动脉、肝脏的肝动脉、下肢的大腿动脉等。

在本实施方式的人体模拟装置1中，通过相对于大动脉模型160装卸至少一个以上的生物体模型(心脏模型110、肺模型120、横隔膜模型170、脑模型130、肝脏模型140、下肢模型150)，能够构成各种形态的模型10。装配在大动脉模型160上的生物体模型(心脏模型110、肺模型120、横隔膜模型170、脑模型130、肝脏模型140、下肢模型150)的组合能够根据手术所需要的器官来自由地变更。例如，根据构成装配了心脏模型110和下肢模型150的模型10，能够利用人体模拟装置1来模拟PCI的股动脉方法(TFI：Trans-FemoralIntervention，经股动脉介入)的手术。除此以外，例如，也可以装配除下肢模型150以外的全部的生物体模型，也可以装配心脏模型110和肺模型120，也可以装配肺模型120和横隔膜模型170，也可以仅装配肝脏模型140，也可以仅装配下肢模型150。

这样，根据本实施方式的人体模拟装置1，通过在生物体模型连接部(第1连接部162J、第2连接部161J、第3连接部163Ja、第4连接部164J)连接模拟了人体内的一部分的生物体模型(心脏模型110、脑模型130、肝脏模型140、下肢模型150)，从而能够模拟对循环系统、消化系统等与所连接的生物体模型相应的各器官的生物体管腔的、使用了导管、导丝等医疗用设备的各种各样的手术。另外，生物体模型连接部161J～164J由于能够装卸地连接生物体模型，因此也可以去除手术中不需要的生物体模型而另外保存，能够提高便利性。

图6以及图7是表示脏器模拟器100的概略结构的说明图。脏器模拟器100是如下模拟器：将上述的血管模型(心脏血管模型111、脑血管模型131、肝脏血管模型141、下肢血管模型151)作为环绕脏器模型(心脏模型110、脑模型130、肝脏模型140、下肢模型150)的表面的血管而构成，而且在相对于血管模型使用了造影剂时所得到的X射线图像中，能够模拟由实际的人体的X射线图像确认的浓淡色的情形。以下，对作为血管模型例示了心脏血管模型111、作为脏器模型例示了心脏模型110的脏器模拟器100(心脏模拟器)进行说明。

本实施方式的脏器模拟器100具备心脏模型110、心脏血管模型111、以及固定部件191。此外，在图6以及图7中，图示出了相互正交的XYZ轴。X轴与心脏模型110的左右方向(宽度方向)对应，Y轴与心脏模型110的高度方向对应，Z轴与心脏模型110的进深方向对应。图6以及图7的上侧(+Y轴方向)相当于“近位侧”，下侧(－Y轴方向)相当于“远位侧”。在以下的说明中，将近位侧(+Y轴方向)也称为“基端侧”，将近位侧的端部也称为“基端部”或简称为“基端”。同样，将远位侧(－Y轴方向)也称为“前端侧”，将远位侧的端部也称为“前端部”或简称为“前端”。在图6以及图7中，省略了上述的心脏模型110的内腔110L、管状体115、以及第1连接部162J的图示。

图8是图7的A1－A1线中的剖视图。图9是图7的A2－A2线的剖视图。此外，在图8以及图9中，为了便于图示，表示大致球状的心脏模型110的一部分的放大剖面，并且仅表示配置在心脏模型110的表面的心脏血管模型111的一枝(一部分)。

使用图6以及图8，对心脏模型110的结构进行说明。如图6所示，心脏模型110具有模拟了实际的心脏的外侧形状。另外，如图8所示，本实施方式的心脏模型110具有气囊116、模拟心肌117、以及表层118这三层构造。气囊116是配置在心脏模型110的最内侧的球状体，在内部具有用于扩张介质的送出以及吸出的内腔110L。气囊116能够由具有弹性的橡胶、热塑性弹性体(TPE)等形成。模拟心肌117配置在气囊116与表层118之间，覆盖气囊116的表面。模拟心肌117由具有X射线透过性的软性原材料的合成树脂(例如，PVA、硅等)形成。表层118配置在心脏模型110的最外侧，覆盖模拟心肌117的表面。表层118是由具有多个细孔的多孔体构成的层，该多孔体由例如尼龙无纺布等无纺布、例如聚氨酯泡沫、聚酰胺泡沫、聚乙烯泡沫、硅泡沫、橡胶海绵等发泡体形成。

使用图6以及图9，对心脏血管模型111的结构进行说明。如图6所示，心脏血管模型111配置在心脏模型110的表面110S。就心脏血管模型111而言，基端111P为模拟了上行大动脉的一部分的形状，前端111D为模拟了左右的冠状动脉的形状，在前端部设有扩散部186。以下，将心脏血管模型111中、模拟了左冠状动脉的部分也称为左冠状动脉模型180L，将模拟了右冠状动脉的部分也称为右冠状动脉模型180R。另外，将左冠状动脉模型180L和右冠状动脉模型180R也总称为冠状动脉模型180。

冠状动脉模型180具有主枝部181、侧枝部182、连接部183、以及分支部184。主枝部181模拟了冠状动脉的主要的血管，侧枝部182模拟了从主枝部181延伸的细微的血管。如图9所示，主枝部181以及侧枝部182是具有内腔181L及182L的管状体，如上所述，由具有X射线透过性的软性原材料的合成树脂(例如，PVA、硅等)形成。在连接部183(图6：点划线)中，一个主枝部181和另一个主枝部181以使内腔181L连通的状态连接。该连接能够由各种的方法来实现，例如，也可以通过由夹紧件等固定器具固定各主枝部181来实现，也可以利用粘接剂固定各主枝部181来实现，也可以由合成树脂覆盖各主枝部181来实现。在分支部184(图6：虚线)，与实际的人体相同地，一个主枝部181向多个主枝部181分支。

如图6中箭头所示，从心脏血管模型111的内腔111L流入的流体(模拟血液或造影剂)分别向左冠状动脉模型180L和右冠状动脉模型180R分支，在各冠状动脉模型180中，在主枝部181的内腔181L朝向前端侧前进。流体在中途经由分支部184的分支而流至各主枝部181以及各侧枝部182的前端。这样，在本实施方式中，主枝部181以及侧枝部182作为形成在心脏血管模型111(血管模型)的延伸方向上延伸的流体流路“流路形成部”发挥功能。

使用图7以及图8，对扩散部186进行说明。在本实施方式的心脏血管模型111中，在构成流路形成部的各主枝部181的前端部设有扩散部186。扩散部186是具有与主枝部18大致相同或的直径的、实心的大致圆柱形状。扩散部186的延伸方向(图7的Y轴方向)的长度根据所要求的的造影剂的扩散性能的而能够任意地决定。如图7所示，扩散部186在主枝部181的前端部与主枝部181的内腔181L(流体流路)相面对配置。另外，如图8所示，扩散部186与心脏模型110的表层118相邻地配置。主枝部181的前端部和扩散部186的基端部由后述的固定部件191固定。此外，扩散部186也可以相对于主枝部181的内腔181L嵌入至少一部分。

如图8所示，本实施方式的扩散部186具备多孔体187和弹性体188。多孔体187是由例如尼龙无纺布等无纺布、例如聚氨酯泡沫、聚酰胺泡沫、聚乙烯泡沫、硅泡沫、橡胶海绵等发泡体形成的、具有多个细孔的多孔的部件。在本实施方式的多孔体187中，各细孔的密度从基端侧(图6的+Y轴方向)至前端侧(图6的－Y轴方向)大致恒定。弹性体188是填充在多孔体187的各细孔中的具有弹性的部件。弹性体188相对于多孔体187的填充例如通过相对于多孔体187流入作为液体状的PVA、含有聚氨酯的弹性体、橡胶等弹性体材料而能够实施。另外，通过使多孔体187含浸于液体状的弹性体材料，从而也可以实施弹性体188相对于多孔体187的填充。

固定部件191是用于相对于心脏模型110的表面110S(表层118)固定心脏血管模型111的各部、即主枝部181、侧枝部182以及扩散部186的部件。如图7所示，在本实施方式的脏器模拟器100设有多个固定部件191。对于固定部件191的设置部位、以及设置个数，可以任意地决定。但是，优选在以下各部设有固定部件191，即，外力以及流体流路内的压力比其它部位高的分支部184、位于流体流路的前端的侧枝部182、以及设有扩散部186的主枝部181的前端部。另外，如图8所示，本实施方式的固定部件191以覆盖心脏血管模型111(在图示的例子中为主枝部181)中、除与心脏模型110的表层118接触的接触部分以外的整个表面的方式设置。固定部件191由具有X射线透过性的软性原材料的合成树脂(例如，PVA、硅、聚氨酯、卡拉胶等多糖类等)形成。

在本实施方式的人体模拟装置1中模拟的、使用了导管等的治疗或检查中，为了把握血流速度、血液的粘性这样的循环动态、或者血管的堵塞状态等，有时使用血管造影。在血管造影中，例如从导管注入X射线透过度低的造影剂来进行X射线摄影，该导管从总肠骨大动脉部164(图5)插入到血管内，沿大动脉模型160的内腔160L向心脏血管模型111前进。手术者根据所得到X射线图像(静止图像或者动态图像、也称为“电影图像”)中的对比度的变化，来观察造影剂的流动的情形，从而能够把握循环动态、血管状态。

在此，在本实施方式的脏器模拟器100中，心脏血管模型111(血管模型)与在心脏血管模型111的延伸方向上延伸的流体流路(主枝部181的内腔181L)相面对地设置，具备扩散部186，该扩散部186由多孔体187形成，使流动于流体流路的流体(模拟血液、造影剂)从多孔体187的细孔扩散并且向外部排出。换言之，由多孔体187形成的扩散部186作为使流入到流体流路的造影剂的压力以及流速分散的扩散流路(缓冲流路)发挥功能。因此，在本实施方式的心脏血管模型111中，能够模拟在造影剂使用时所得到的的X射线图像中由实际的人体的X射线图像确认的浓淡色的情形(具体而言，造影剂沿细动脉扩展后向细静脉扩散而消失的情形)。

图10是表示造影剂CA的扩散的情形的说明图。图10(A)以及图10(C)表示流体流路内的压力较低的情况的扩散部186的情形，图10(B)表示流体流路内的压力较高的情况的扩散部186的情形。在本实施方式的扩散部186中，在多孔体187的细孔填充有弹性体188。因此，例如，在大动脉模型160仅循环有模拟血液，在心脏血管模型111内(主枝部181的内腔181L)的压力较低的期间，如图10(A)所示，弹性体188使多孔体187的各细孔处于密封状态。

另外，通过在心脏血管模型111内注入造影剂CA，从而在心脏血管模型111内(主枝部181的内腔181L)的压力变高时，如图10(B)所示，弹性体188向图中带有箭头的方向被压缩，另外，通过多孔体187变形，在多孔体187的各细孔之间产生细微的空隙，从而能够使多孔体187的各细孔敞开。因此，如图10(B)所示，能够使造影剂CA从敞开的各细孔更加细微扩散以及排出。其结果，能够使造影剂使用时所得到的X射线图像的浓淡色的情形(扩散以及消失像)与实际的生物体更加接近。

并且，在造影剂CA的注入结束后，心脏血管模型111内(主枝部181的内腔181L)的压力再次变低，因此如图10(C)所示，弹性体188使多孔体187的各细孔处于密封状态。因此，如图1中说明的那样，在以将脏器模拟器100以及心脏血管模型111(血管模型)浸入流体(水、生理盐水等)的湿润状态使用的情况下，能够抑制充满血管模型的周围的流体、造影剂CA从多孔体187的各细孔向流体流路内(主枝部181的内腔181L)逆流。

图11是表示造影剂CA的扩散的情形的说明图。本实施方式的扩散部186与心脏模型110(脏器模型)的表层118相邻地配置。因此，能够将由扩散部186排出至外部的造影剂CA如图11所示那样导向心脏模型110的表层118。在此，心脏模型110的表层118由多孔体形成，因此表层118作为使流入的造影剂CA的压力以及流速进一步分散的扩散流路(缓冲流路)发挥功能。这样，在本实施方式的脏器模拟器100中，由心脏血管模型111(血管模型)的扩散部186和心脏模型110的表层118这双方进行造影剂CA的扩散以及排出，因此能够使造影剂CA更细微扩散以及排出，能够使造影剂使用时所得到的X射线图像的浓淡色的情形更加与实际的生物体相似。

并且，在本实施方式的脏器模拟器100中，扩散部186设于流路形成部(由管状体构成的主枝部181)的前端部，因此能够在流体流路(主枝部181的内腔181L)的前端部模拟造影剂使用时所得到的X射线图像中的浓淡色的情形。另外，在脏器模拟器100中，能够利用固定部件191相对于心脏模型110(脏器模型)的表面110S固定心脏血管模型111(血管模型)，因此能够将心脏模型110与心脏血管模型111的位置关系维持在所希望的位置。

并且，在本实施方式的脏器模拟器100中，能够得到将心脏血管模型111(血管模型)作为环绕心脏模型110(脏器模型)的表面的血管而构成的脏器模拟器。心脏血管模型111配置于心脏模型110的表面110S，因此，例如能够提高将心脏模型110的内腔110L用于造影剂的扩散以外的其它用途的(例如，为了进行图1中说明的搏动所使用)、使心脏模型110为实心的结构的这样的心脏模型110的设计自由度。另外，根据本实施方式的脏器模拟器100，通过进行扩张介质相对于心脏模型110的内腔110L的送出以及吸出的搏动部60，能够使心脏模型110与实际的人体相同地搏动，因此能够使造影剂使用时所得到的X射线图像的浓淡色的情形更加与实际的生物体相似，并且能够提高脏器模拟器100的使用者的沉浸感。

＜第2实施方式＞

图12是表示第2实施方式的扩散部186a的概略结构的图。在图7中说明的第1实施方式中，扩散部186为实心的大致圆柱形状。但是，第2实施方式的扩散部186a是在延伸方向(Y轴方向)上与主枝部181相接的基端侧(+Y轴方向)的一部分为中空、而且前端侧(－Y轴方向)的一部分为实心的大致有底圆筒形状。这样，扩散部186a的形状能够任意地变更，除了大致圆柱形状、大致圆筒形状以外，也可以采用大致多边柱形状等任意的形状。在这样的第2实施方式的脏器模拟器100a，也能够起到与第1实施方式相同的效果。

＜第3实施方式＞

图13是表示第3实施方式的脏器模拟器100b的概略结构的说明图。在图13中，为了便于说明，省略了固定部件191的图示。图14是图13的B－B线的剖视图。在图7中说明的第1实施方式中，主枝部181是管状体，扩散部186在主枝部181的前端部与主枝部181的内腔181L(流体流路)相面对地配置。但是，第3实施方式的主枝部181b是在心脏血管模型111的延伸方向上延伸(图13)、而且在周向的大约一半形成有开口SP的大致半圆筒形状的槽体(图14)。另外，扩散部186b与主枝部181b相同，是在心脏血管模型111的延伸方向上延伸(图13)、而且在周向的大约一半形成有开口的大致半圆筒形状的槽体(图14)。

如图14所示，扩散部186b与心脏模型110的表层118相邻地配置。主枝部181b覆盖扩散部186b，而且以作为槽体的主枝部181b与扩散部186b的各端面对接而形成圆筒的状态配置。固定部件191固定主枝部181b和扩散部186b。在第3实施方式中，由主枝部181b和扩散部186b形成的内腔作为流体流路发挥功能。即，在第3实施方式中，除了主枝部181b以外，扩散部186b也作为流路形成部发挥功能。在这样的第3实施方式的脏器模拟器100b中，也能够起到与第1实施方式相同的效果。另外，在第3实施方式的脏器模拟器100b中，扩散部186b与作为流路形成部的主枝部181b(槽体)的开口相面对地设置，因此如图13所示，能够在流体流路的整个区域模拟在造影剂使用时所得到的X射线图像中的浓淡色的情形。

另外，第3实施方式的脏器模拟器100b还具备涂敷层189。如图14所示，涂敷层189是在作为流路形成部的扩散部186b的底面实施的涂层。作为涂敷层189，优选使用具有X射线透过性且润滑性(滑动性)高的合成树脂(例如，PVA、硅、聚氨酯等)。此外，涂敷层189设于流体流路的至少一部分即可，例如，也可以设于扩散部186b的底面以外的一部分、由扩散部186b和主枝部181b形成的内腔(流体流路)的整周。另外，在涂敷层189，也可以设有用于提高使造影剂从扩散部186b向表层118扩散以及排出性能的贯通孔(即，非涂层部分)。贯通孔的形状能够采用大致圆形状、大致多边形状、狭缝状等任意的形状。

这样，在流路形成部(扩散部186b、主枝部181b)，在心脏血管模型111(血管模型)的延伸方向上延伸的流体流路的至少一部分由涂敷层189涂层。因此，能够使流体流路内的滑动阻力更加接近实际的生物体(血管)，从而能够使医疗用设备在流体流路内顺畅地前进。

＜第4实施方式＞

图15是表示第4实施方式的脏器模拟器100c的概略结构的说明图。在图15中，为了便于说明，省略了固定部件191的图示。图16是图15的C－C线的剖视图。在图13以及图14中说明的第3实施方式中，例示了大致半圆筒形状的主枝部181b和扩散部186b。但是，第4实施方式的主枝部181c是在心脏血管模型111的延伸方向上延伸(图15)、而且在周向的一部分形成有开口SP的具有大致C字状的横剖面的槽体(图16)。另外，扩散部186c是在心脏血管模型111的延伸方向上延伸(图15：虚线)、而且具有与主枝部181c的开口SP附近外缘卡合的横剖面形状的槽体(图16)。如图16所示，扩散部186c与心脏模型110的表层118相邻地配置。主枝部181c以使开口SP朝向扩散部186c的状态载置于扩散部186c。固定部件191固定主枝部181c和扩散部186c。在第4实施方式中，也与第3实施方式相同，由主枝部181c和扩散部186c形成的内腔作为流体流路发挥功能。即，在第4实施方式中，除了主枝部181c以外，扩散部186c也作为流路形成部发挥功能。

另外，第4实施方式的脏器模拟器100c还具备涂敷层189c。如图16所示，涂敷层189c是以覆盖从主枝部181c的开口SP朝向流体流路露出的扩散部186c的方式实施的涂层。涂敷层189c的结构以及材料可以与第3实施方式的涂敷层189相同、也可以不同。这样，主枝部181c的形状、扩散部186c的形状、以及涂敷层189c的形态能够任意地变更。在这样的第4实施方式的脏器模拟器100c中，也能够起到与第1、第3实施方式相同的效果。

＜第5实施方式＞

图17是表示第5实施方式的脏器模拟器100d的概略结构的说明图。在图17中，为了便于说明，省略了固定部件191的图示。图18是图17的D－D线的剖视图。在图13以及图14中说明的第3实施方式中，例示了大致半圆筒形状的主枝部181b与扩散部186b组合来形成流体流路的结构。但是，在第5实施方式的脏器模拟器100d中，不具备扩散部186b，而是利用心脏模型110的表层118(多孔体)来实现由扩散部186b实现的造影剂的扩散以及排出功能。如图18所示，在第5实施方式中，主枝部181b以使开口SP朝向心脏模型110的表层118的状态载置于表层118。固定部件191固定主枝部181b。在第5实施方式中，由主枝部181b和心脏模型110的表层118形成的内腔作为流体流路发挥功能。即，在第5实施方式中，除了主枝部181b以外，心脏模型110的表层118也作为流路形成部发挥功能。

另外，第5实施方式的脏器模拟器100d还具备涂敷层189d。如图18所示，涂敷层189d是以覆盖从主枝部181b的开口SP朝向流体流路露出的心脏模型110的表层118的方式实施的涂层。涂敷层189d的结构以及材料可以与第3实施方式的涂敷层189相同、也可以不同。这样，也可以省略扩散部186b，而由心脏模型110的表层118来实现造影剂的扩散以及排出功能。在这样的第5实施方式的脏器模拟器100d中，也能够起到与第1、第3实施方式相同的效果。

＜第6实施方式＞

图19是表示第6实施方式的脏器模拟器100e的概略结构的说明图。在图19中，为了便于说明，省略了固定部件191的图示。图20是图19的E－E线的剖视图。在图7中说明的第1实施方式中，扩散部186配置在主枝部181的前端部。但是，第6实施方式的脏器模拟器100e除了具备配置在主枝部181的前端部的扩散部186以外，还具备扩散部186e。使用图19以及图20对扩散部186e进行说明。如图19所示，扩散部186e配置在一个主枝部181向多个主枝部181分支的分支部184(图6)。如图20所示，扩散部186e是具有与主枝部181大致相同的直径的中空的大致圆筒形状，扩散部186e的内腔186L与主枝部181的内腔181L相同地作为流体流路发挥功能。即，在第6实施方式中，除了主枝部181以外，扩散部186e也作为流路形成部发挥功能。扩散部186e与扩散部186相同，具备多孔体187和充填在多孔体187的细孔中的弹性体188。扩散部186e的延伸方向的长度与主枝部181相同地能够根据所要求的造影剂的扩散性能来任意地决定。另外，在多孔体187e的底面，设有在第3实施方式中说明的涂敷层189。

这样，脏器模拟器100e除了设于主枝部181的前端部的扩散部186以外，也可以还具备设于主枝部181的分支部184的扩散部186e。另外，脏器模拟器100e也可以具备扩散部186e1，该扩散部186e1设于既不是主枝部181的前端部也可不是分支部的部分(未分支的延伸部分)。扩散部186e1的结构与扩散部186e相同。并且，脏器模拟器100e也可以不具备扩散部186、扩散部186e、以及扩散部186e1中的至少任一个。在这样的第6实施方式的脏器模拟器100e中，也能够起到与第1实施方式相同的效果。并且，在第6实施方式的脏器模拟器100e中，扩散部186e设于流路形成部(由管状体构成的主枝部181)分支的分支部184，因此能够在流体流路的分支部模拟造影剂使用时所得到的X射线图像的浓淡色的情形。

＜第7实施方式＞

图21是表示第7实施方式的脏器模拟器100f的概略结构的说明图。在图21中，为了便于说明，省略了固定部件191的图示。在图7中说明的第1实施方式中，主枝部181以及侧枝部182是由软性原材料的合成树脂形成的管状体。但是，在第7实施方式的脏器模拟器100f中，主枝部181f以及侧枝部182f由多孔体构成。主枝部181f以及侧枝部182f的材料可以与扩散部186的多孔体187相同、也可以不同。另外，也可以在由多孔体形成的主枝部181f以及侧枝部182f的各细孔中填充有树脂。该树脂可以与扩散部186的弹性体188相同、也可以不同。

在这样的脏器模拟器100f中，F1－F1线的剖视图与图8中说明的第1实施方式相同。另一方面，F2－F2线的剖视图与在图20中的说明的第6实施方式相同。此时，扩散部186e(图20)与主枝部181f对应，内腔186L(图20)与内腔181L对应。这样，主枝部181f以及侧枝部182f的材料能够任意地变更，也可以与在第1实施方式中说明的扩散部186相同地由多孔体构成。在这样的第7实施方式的脏器模拟器100f中，也能够起到与第1实施方式相同的效果。并且，在第7实施方式的脏器模拟器100f中，流路形成部(主枝部181f)由多孔体形成，从而也能够作为使流动于流体流路(内腔181L)的流体从多孔体的细孔扩散并且向外部排出的扩散部来发挥功能。

＜第8实施方式＞

图22是表示第8实施方式的脏器模拟器100g的概略结构的说明图。在图7中说明的第1实施方式中，使用不同的固定部件191分别固定主枝部181的前端部、侧枝部182、以及分支部184。但是，在第8实施方式的脏器模拟器100g中，使用同一固定部件191g分别固定主枝部181、侧枝部182、以及分支部184。固定部件191g是用于固定心脏血管模型111中向冠状动脉模型180连接的上行大动脉的一部分、与包含主枝部181、侧枝部182、分支部184、以及扩散部186的冠状动脉模型180的部件。在图示的例子中，在脏器模拟器100g分别设有用于固定左冠状动脉模型180L的固定部件191g、和用于固定右冠状动脉模型180R的固定部件191g。另外，固定部件191g未对扩散部186的前端侧的一部分固定，扩散部186的前端侧的一部分露出。固定部件191g的材料可以与第1实施方式的固定部件191相同、也可以不同。

这样，固定部件191g的形状、固定范围能够任意地变更。例如，左冠状动脉模型180L和右冠状动脉模型180R也可以由一个固定部件191g固定。另外，固定部件191g也可以固定整个扩散部186、也可以不固定整个扩散部186而使其露出。在这样的第8实施方式的脏器模拟器100g中，也能够起到与第1实施方式相同的效果。

＜第9实施方式＞

图23是表示第9实施方式的脏器模拟器100h的概略结构的说明图。在图23的下层的引出部分示出脏器模拟器100h所具备的扩散部186h的部分放大图。在图7中说明的第1实施方式中，在扩散部186，在多孔体187的细孔中填充有弹性体188。但是，第9实施方式的扩散部186h不具备填充在多孔体187的细孔中的弹性体188。这样，扩散部186h的结构能够任意地变更，也可以仅由多孔体187构成。在这样的第9实施方式的脏器模拟器100h中，也能够起到与第1实施方式相同的效果。

＜第10实施方式＞

图24是第10实施方式的脏器模拟器100j的A1－A1线(图7)的剖视图。在图7以及图8中说明的第1实施方式中，例示了心脏模型110具有气囊116、模拟心肌117、以及表层118这三层构造的情况。但是，第10实施方式的心脏模型110j是具备气囊116和模拟心肌117的两层构造，不具备由多孔体构成的表层118。

这样，心脏模型110j(脏器模型)的结构能够任意地变更，既可以省略各层中的至少一部分、也可以具备未说明的其它构成要素。例如，心脏模型110也可以是具备模拟心肌117的一层构造。该情况下，既可以省略内腔110L、也可以在模拟心肌117的内侧形成内腔110L。例如，心脏模型110也可以是具备模拟心肌117和表层118的两层构造。对于该情况，也可以省略内腔110L，也可以在模拟心肌117的内侧形成内腔110L。在这样的第10实施方式的脏器模拟器100j中，也能够起到与第1实施方式相同的效果。

＜第11实施方式＞

图25是表示第11实施方式的脏器模拟器100k的概略结构的说明图。在图7中说明的第1实施方式中，例示了心脏血管模型111(具体而言，主枝部181、侧枝部182、扩散部186)由固定部件191固定的情况。但是，在第11实施方式的脏器模拟器100k中，不具备固定部件191，心脏血管模型111相对于心脏模型110未固定。这样，能够省略固定部件191。在这样的第11实施方式的脏器模拟器100k，也能够起到与第1实施方式相同的效果。

＜第12实施方式＞

图26是表示第12实施方式的脏器模拟器100m的概略结构的说明图。在第12实施方式的脏器模拟器100m中，除了在图7中说明的第1实施方式的各结构以外，还具备心膜部119。心膜部119是覆盖心脏模型110的表面110S的膜状的部件。心膜部119是由具有X射线透过性的软性原材料的合成树脂(例如硅等)形成的袋状的部件。在心膜部119的内表面与心脏模型110的表面110S之间的空间容纳有上述的心脏血管模型111(血管模型)。此外，也可以在心膜部119形成有用于排出从扩散部186排出的造影剂、模拟血液的排出口。排出口优选设于心膜部119中的心脏模型110的前端侧(心尖部)的附近、心脏模型110与大动脉模型160相面对的一侧。

这样，脏器模拟器100m也可以还具备未提及的各种的其它结构。在这样的第12实施方式的脏器模拟器100m中，也能够起到与第1实施方式相同的效果。并且，在第12实施方式的脏器模拟器100m中，利用覆盖心脏模型110的表面110S的膜状的心膜部119能够模拟实际的生物体的侧壁心膜以及纤维性心膜，并且利用心膜部119的内表面与心脏模型110的表面110S之间的空间能够模拟实际的生物体的心膜腔。

＜本实施方式的变形例＞

在上述实施方式中，也可以将由硬件实现的结构的一部分置换为软件，相反地，也可以将由软件实现的结构的一部分置换为硬件。另外，本发明并不限于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够在各种方式中实施，例如也能够如下变形。

[变形例1]

在上述第1～12实施方式中，表示人体模拟装置1的结构的一例。但是，人体模拟装置的结构能够进行各种变更。例如，人体模拟装置也可以不具备水槽和包覆水槽的包覆部中的至少一方。例如，人体模拟装置也可以具备触摸面板以外的机构(例如，声音、操作拨盘、按钮等)的输入部。

[变形例2]

在上述第1～12实施方式中，表示了模型10的结构的一例。但是，模型的结构能够进行各种变更。例如，大动脉模型也可以不具备上述的第1～第4连接部中的至少一部分。例如，大动脉模型中的上述第1～第4连接部的配置可以任意地变更，第1连接部也可以不配置在大动脉弓或其附近。同样，第2连接部也可以不配置在上行大动脉或其附近，第3连接部也可以不配置在腹部大动脉或其附近，第4连接部也可以不配置在总肠骨大动脉或其附近。例如，大动脉模型所具有的生物体模型连接部的个数能够任意地变更，也可以具备用于连接上述未提及的生物体模型(例如，胃模型、胰腺模型、肾脏模型等)的新的生物体模型连接部。

例如，模型也可以不具备心脏模型、肺模型、脑模型、肝脏模型、下肢模型、横隔膜模型中的至少一部分。在省略了肺模型和横隔膜模型的情况下，也可以同时省略呼吸动作部。例如，模型也可以构成为还具备模拟了肋骨、胸骨、胸椎、腰椎、大腿骨、胫骨等、人的骨格的至少一部分的骨模型的复合体。例如，上述的心脏模型、肺模型、脑模型、肝脏模型、下肢模型、横隔膜模型的结构可以任意地变更。例如，也可以省略心脏模型的内腔和向心脏模型的内腔送出流体的搏动部(图4)。在肺模型中，也可以在左右的肺分别设置独立的内腔(图4)。在下肢模型中，也可以还具备覆盖大腿肌肉的皮肤模型(图5)。

[变形例3]

在上述第1～12实施方式中，示出了脏器模拟器100、100a～100m的结构是一例。但是，脏器模拟器的结构能够进行各种变更。例如，脏器模型(心脏模型、脑模型、肝脏模型、下肢模型)和血管模型(心脏血管模型、脑血管模型、肝脏血管模型、下肢血管模型)的至少一方具有模拟了健康状态的脏器、血管的模型、模拟了具有病变部的脏器、血管的模型，也可以将它们相互替换。

例如，血管模型(心脏血管模型、脑血管模型、肝脏血管模型、下肢血管模型)除了动脉以外，也可以包括模拟了静脉的模型。例如，血管模型具备主枝部、侧枝部、连接部、以及分支部，但也可以省略主枝部以外的各结构。例如，也可以省略侧枝部而仅由主枝部构成流路形成部。例如，也可以做成省略连接部，而将主枝部一体成型且不实现主枝部的替换的结构。例如，也可以省略分支部而由未分支的主枝部构成冠状动脉模型。

[变形例4]

在上述第1～12实施方式中，示出了扩散部186、186a、186b、186c、186e、186h的结构的一例。但是，扩散部的结构能够进行各种变更。例如，扩散部所具备的多孔体的各细孔的密度也可以变化为与基端侧(图6的+Y轴方向)相比使前端侧(图6的－Y轴方向)为高密度等。例如，在扩散部，填充在基端侧的细孔中的弹性体与填充在前端侧的细孔中的弹性体也可以分别使用不同的材料、具有不同的特性。例如，扩散部不与心脏模型的表层相邻，而是在两者之间设有空隙。例如，扩散部也可以不具备涂敷层。

[变形例5]

第1～12实施方式的人体模拟装置以及脏器模拟器的结构、以及上述变形例1～4的人体模拟装置以及脏器模拟器的结构也可以适当组合。例如，脏器模拟器也可以具备在第1实施方式中说明的设于主枝部的前端部的扩散部、和在第3、4、5实施方式中说明的与开口相面对地设置的扩散部这双方。例如，脏器模拟器也可以具备在第2实施方式中说明的设于主枝部的分支部的扩散部、和在第3、4、5实施方式中说明的与开口相面对地设置的扩散部这双方。

以上，基于实施方式、变形例对本方案进行了说明，上述方案的实施方式是为了容易理解本方案的例子，不对本方案进行限定。本方案在不脱离其主旨以及权利要求书的范围内能够进行变更、改良，并且本方案包括包括其等价物。另外，如果没有说明该技术特征在本说明书中是必须的，则可以适当删除。

符号的说明

1—人体模拟装置，10—模型，20—容纳部，21—水槽，22—包覆部，31—管状体，40—控制部，45—输入部，50—脉动部，51—管状体，55—过滤器，56—循环泵，57—脉动泵，60—搏动部，61—管状体，70—呼吸动作部，71、72—管状体，100、100a～100m—脏器模拟器，110、110j—心脏模型，111—心脏血管模型，115—管状体，116—气囊，117—模拟心肌，118—表层，119—心膜部，120—肺模型，121—气管模型，130—脑模型，131—脑血管模型，140—肝脏模型，141—肝脏血管模型，150、150L、150R—下肢模型，151，151L、151R—下肢血管模型，160—大动脉模型，161—上行大动脉部，161J—第2连接部，162—大动脉弓部，162J—第1连接部，163—腹部大动脉部，163Ja—第3连接部，163Jb—流体供给部连接部，164—总肠骨大动脉部，164J—第4连接部，170—横隔膜模型，180—冠状动脉模型，180L—左冠状动脉模型，180R—右冠状动脉模型，181、181b、181c、181f—主枝部，182、182f—侧枝部，183—连接部，184—分支部，186、186a、186b、186c、186e、186h—扩散部，187、187e—多孔体，188—弹性体，189、189c、189d—涂敷层，190—流路形成部，191、191g—固定部件。

Claims (17)

1.一种血管模型，其特征在于，具备：

流路形成部，其形成在上述血管模型的延伸方向上延伸的流体流路；以及

扩散部，其与上述流体流路相面对地设置，由多孔体形成并使流动于上述流体流路的流体从上述多孔体的细孔扩散并且向外部排出，

在上述扩散部中，在上述多孔体的上述细孔中填充有弹性体。

2.根据权利要求1所述的血管模型，其特征在于，

上述流路形成部是在上述血管模型的延伸方向上延伸的管状体，

上述扩散部设于上述管状体的前端部。

3.根据权利要求1所述的血管模型，其特征在于，

上述流路形成部是在上述血管模型的延伸方向上延伸的管状体，

上述扩散部设于上述管状体分支的分支部。

4.根据权利要求1或2所述的血管模型，其特征在于，

上述流路形成部是在上述血管模型的延伸方向上延伸并在周向的至少一部分形成有开口的槽体，

上述扩散部与上述槽体的上述开口相面对地设置。

5.根据权利要求1所述的血管模型，其特征在于，

上述流路形成部由多孔体形成，并作为使流动于上述流体流路的流体从上述多孔体的细孔扩散并且向外部排出的扩散部发挥功能。

6.根据权利要求1或2所述的血管模型，其特征在于，

在上述流路形成部，对上述流体流路的至少一部分进行涂层。

7.根据权利要求3所述的血管模型，其特征在于，

上述流路形成部是在上述血管模型的延伸方向上延伸并在周向的至少一部分形成有开口的槽体，

上述扩散部与上述槽体的上述开口相面对地设置。

8.根据权利要求3所述的血管模型，其特征在于，

在上述流路形成部，对上述流体流路的至少一部分进行涂层。

9.根据权利要求4所述的血管模型，其特征在于，

在上述流路形成部，对上述流体流路的至少一部分进行涂层。

10.根据权利要求5所述的血管模型，其特征在于，

在上述流路形成部，对上述流体流路的至少一部分进行涂层。

11.一种脏器模拟器，其特征在于，具备：

模拟了脏器的脏器模型；以及

配置在上述脏器模型的表面的权利要求1～10任一项中所述的血管模型。

12.根据权利要求11所述的脏器模拟器，其特征在于，

上述脏器模型具备由多孔体形成的表层；

上述血管模型的上述扩散部与上述脏器模型的上述表层相邻地配置。

13.根据权利要求11或12所述的脏器模拟器，其特征在于，

还具备相对于上述脏器模型的表面固定上述血管模型的固定部件。

14.根据权利要求11或12所述的脏器模拟器，其特征在于，

上述脏器模型是具有内腔且模拟了心脏的心脏模型，

还具备搏动部，该搏动部通过扩张介质相对于上述心脏模型的上述内腔的送出以及吸出，来使上述心脏模型搏动。

15.根据权利要求14所述的脏器模拟器，其特征在于，

还具备覆盖上述心脏模型的表面的膜状的心膜部，

上述血管模型容纳在上述心膜部的内表面与上述心脏模型的表面之间的空间。

16.根据权利要求13所述的脏器模拟器，其特征在于，

上述脏器模型是具有内腔且模拟了心脏的心脏模型，

还具备搏动部，该搏动部通过扩张介质相对于上述心脏模型的上述内腔的送出以及吸出，来使上述心脏模型搏动。

17.根据权利要求16所述的脏器模拟器，其特征在于，

还具备覆盖上述心脏模型的表面的膜状的心膜部，

上述血管模型容纳在上述心膜部的内表面与上述心脏模型的表面之间的空间。

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