JP2007333782A - Control method of simulated heart - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、模擬心臓の制御方法に関し、特に、教材や心臓に関連する手術手技の訓練に好適な模擬心臓の制御方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling a simulated heart, and more particularly, to a method for controlling a simulated heart suitable for training of teaching materials and surgical techniques related to the heart.
近年、冠動脈バイパス手術(以下、「CABG」という)においては、吻合部の冠状動脈の血流を一時的に遮断し、バイパス用血管を吻合していくオフポンプ冠動脈吻合術が定着しつつある。このオフポンプ冠動脈吻合術においては、患者が全身麻酔と胸骨の切開に耐えることができれば実施することが可能であり、人工心肺装置を使用して行われるCABGにおける危険性を回避することができるという利点がある。 In recent years, in coronary artery bypass surgery (hereinafter referred to as “CABG”), an off-pump coronary artery anastomosis in which the blood flow of the coronary artery at the anastomosis is temporarily blocked and the bypass blood vessel is anastomosed has been established. This off-pump coronary artery anastomosis can be performed if the patient can withstand general anesthesia and incision of the sternum, and the advantage of avoiding the risk in CABG performed using a heart-lung machine. There is.
このようなオフポンプ冠動脈吻合術における血管吻合の手術手技を、臨床体験を積む前に、臨床体験に近い環境下で訓練することが可能な手術訓練用シミュレータが提案されている(例えば、特許文献1参照)。かかる手術訓練用シミュレータにおいては、回転駆動手段と、この回転駆動手段に連結されるクランク機構と、クランク機構に従動して動作する揺動手段と、この揺動手段に取り付けた模擬心臓とを備え、揺動する模擬心臓を利用して血管吻合の手術手技を習得できるようにしている。
しかしながら、上述したような従来の手術訓練用シミュレータにおいては、クランク機構に従動して動作する揺動手段で模擬心臓を揺動させることで、心臓の拍動状態を再現することから、実際の心臓内で血液が循環している感触を再現することができないという問題がある。 However, in the conventional surgical training simulator as described above, the pulsating state of the heart is reproduced by oscillating the simulated heart by the oscillating means that operates following the crank mechanism. There is a problem that it is not possible to reproduce the feeling that blood is circulating inside.
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、実際の心臓の拍動状態に近似した動作を再現することができる模擬心臓の制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a method for controlling a simulated heart that can reproduce an operation approximating an actual heart beat state.
上記課題を達成するために、本発明に係る模擬心臓の制御方法は、内部に心房及び心室に相当する空間が形成された模擬心臓の制御方法であって、上記空間に対する加圧及び減圧を切り替える加減圧周期を決定する工程と、この加減圧周期に応じて上記空間を加圧する工程と、この加減圧周期に応じて上記空間を減圧する工程と、上記空間を加圧する際に当該空間の内圧が一定値を超過した場合に当該超過分に相当する前記空間内の空気を外部に放出する工程と、を具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a simulated heart control method according to the present invention is a simulated heart control method in which spaces corresponding to the atrium and ventricle are formed, and switches between pressurization and decompression of the space. A step of determining a pressure increasing / decreasing cycle, a step of pressurizing the space according to the pressure increasing / decreasing cycle, a step of depressurizing the space according to the pressure increasing / decreasing cycle, and an internal pressure of the space when pressurizing the space. And a step of discharging the air in the space corresponding to the excess when the value exceeds a certain value to the outside.
上記模擬心臓の制御方法によれば、決定された加減圧周期に応じて模擬心臓内の空間を加圧及び減圧することにより、実際の心臓の拍動状態に近似した動作を再現することが可能となる。特に、模擬心臓内の空間に対する加減圧周期を多数用意しておくことで、様々な拍動状態に対応する動作を模擬心臓で再現することが可能となる。この場合において、模擬心臓内の空間の内圧が一定値を超過すると、当該空間の内圧が調整されることから、様々な拍動状態に対応する動作を模擬心臓で再現する際、最大限に拡張された際の空間の容量を一定に維持することができるので、実際の心臓の拍動状態により近似した動作を再現することが可能となる。 According to the method for controlling the simulated heart, it is possible to reproduce an action approximating the pulsating state of the actual heart by pressurizing and depressurizing the space in the simulated heart in accordance with the determined pressure increase / decrease cycle. It becomes. In particular, by preparing a number of pressure increasing / decreasing periods for the space in the simulated heart, it is possible to reproduce motions corresponding to various pulsation states with the simulated heart. In this case, if the internal pressure of the space in the simulated heart exceeds a certain value, the internal pressure of the space is adjusted. Therefore, when the motion corresponding to various pulsation states is reproduced with the simulated heart, the maximum expansion is achieved. Since the capacity of the space at the time of being performed can be maintained constant, it is possible to reproduce the motion approximated by the actual heart beat state.
なお、上記模擬心臓の制御方法において、前記模擬心臓で再現される拍動状態を特定する指示を受け付ける工程を具備し、前記指示に応じて前記加減圧周期を決定するようにしても良い。この場合には、受け付けた指示に応じて模擬心臓における動作を制御することができるので、操作者の所望の拍動状態に応じた動作を模擬心臓で再現することが可能となる。 The simulated heart control method may include a step of receiving an instruction for specifying a pulsation state reproduced by the simulated heart, and the pressurization / decompression period may be determined according to the instruction. In this case, since the operation in the simulated heart can be controlled in accordance with the received instruction, the operation according to the desired pulsation state of the operator can be reproduced in the simulated heart.
上記模擬心臓の制御方法において、模擬心臓内の空間への経路上に配置される開閉制御部材の開閉状態を制御することで当該空間に対する加圧及び減圧を切り替えることが考えられる。この場合には、空間に繋がる経路上に配置される開閉制御部材の開閉状態を制御するだけで簡単に空間に対する加圧及び減圧を制御することが可能となる。 In the simulated heart control method, it is conceivable to switch between pressurization and decompression of the space by controlling the open / close state of the open / close control member arranged on the path to the space in the simulated heart. In this case, it is possible to easily control the pressurization and decompression of the space simply by controlling the open / close state of the open / close control member arranged on the path connected to the space.
例えば、模擬心臓で再現される拍動状態に応じて開閉制部材の開閉状態を調整するようにしても良い。このように、再現される拍動状態に応じて開閉制御部材の開閉状態を調整することで、実際の心臓の拍動状態に近似した動作を模擬心臓で再現することが可能となる。 For example, the open / close state of the open / close control member may be adjusted according to the pulsation state reproduced by the simulated heart. In this way, by adjusting the open / close state of the open / close control member in accordance with the reproduced pulsation state, it is possible to reproduce with the simulated heart an operation that approximates the actual pulsation state of the heart.
また、上記模擬心臓の制御方法においては、模擬心臓内の空間の周囲に配設された伸縮性を有する網状体で、加圧時における当該空間の拡張を規制すると共に、減圧時における当該空間の収縮を補助するようにしても良い。この場合には、模擬心臓内の空間の拡張、収縮を繰り返すことにより模擬心臓が経年劣化する事態を防止することが可能となる。 Further, in the above simulated heart control method, a stretchable mesh body disposed around the space in the simulated heart regulates the expansion of the space at the time of pressurization and the space at the time of decompression. You may make it assist shrinkage | contraction. In this case, it is possible to prevent the simulated heart from aging over time by repeatedly expanding and contracting the space in the simulated heart.
さらに、上記模擬心臓の制御方法において、加圧時に上記空間内の空気を外部に放出する基準値の調整を受け付けるようにしても良い。この場合には、模擬心臓内の空間から外部に空気を放出する際の基準値を調整することができ、最大限に拡張された際の空間の容量を調節することが可能となる。この結果、個人差のある実際の心臓の拍動状態に応じた動作を再現することが可能となる。 Further, in the simulated heart control method, adjustment of a reference value for releasing the air in the space to the outside during pressurization may be accepted. In this case, it is possible to adjust the reference value when air is discharged from the space in the simulated heart to the outside, and it is possible to adjust the capacity of the space when expanded to the maximum. As a result, it is possible to reproduce the motion according to the actual heart beat state with individual differences.
また、本発明に係る模擬心臓の制御方法は、内部に心房に相当する第1の空間と心室に相当する第2の空間とが形成された模擬心臓の制御方法であって、第1及び第2の空間に対する加圧及び減圧を切り替える加減圧周期を決定する工程と、この加減圧周期に応じて第1の空間を加圧する工程と、この加減圧周期に応じて第1の空間を減圧する工程と、この加減圧周期に応じて第2の空間を加圧する工程と、この加減圧周期に応じて第2の空間を減圧する工程と、第1及び第2の空間を加圧する際に第1及び第2の空間の内圧が一定値を超過した場合に当該超過分に相当する第1及び第2の空間内の空気を外部に放出する工程と、を具備することを特徴とする。 The simulated heart control method according to the present invention is a simulated heart control method in which a first space corresponding to the atrium and a second space corresponding to the ventricle are formed. Determining a pressurizing / depressurizing cycle for switching between pressurization and depressurization of the second space, pressurizing the first space according to the pressurizing / depressurizing cycle, and depressurizing the first space according to the pressurizing / depressing cycle. A step, a step of pressurizing the second space in accordance with the pressurization / decompression cycle, a step of depressurizing the second space in accordance with the pressurization / decompression cycle, and a step of pressurizing the first and second spaces. And a step of releasing the air in the first and second spaces corresponding to the excess when the internal pressure in the first and second spaces exceeds a certain value.
上記模擬心臓の制御方法によれば、決定された加減圧周期に応じて模擬心臓内の第1及び第2の空間を加圧及び減圧することにより、実際の心臓の拍動状態に近似した動作を再現することが可能となる。特に、模擬心臓内の第1及び第2の空間に対する加減圧周期を多数用意しておくことで、様々な拍動状態に対応する動作を模擬心臓で再現することが可能となる。この場合において、模擬心臓内の第1及び第2の空間の内圧が一定値を超過すると、当該第1及び第2の空間の内圧が調整されることから、様々な拍動状態に対応する動作を模擬心臓で再現する際、最大限に拡張された際の第1及び第2の空間の容量を一定に維持することができるので、実際の心臓の拍動状態により近似した動作を再現することが可能となる。 According to the above simulated heart control method, the first and second spaces in the simulated heart are pressurized and depressurized according to the determined pressure increase / decrease cycle, and the operation approximates the pulsation state of the actual heart. Can be reproduced. In particular, by preparing a large number of pressure increasing / decreasing periods for the first and second spaces in the simulated heart, it is possible to reproduce operations corresponding to various pulsation states with the simulated heart. In this case, when the internal pressures of the first and second spaces in the simulated heart exceed a certain value, the internal pressures of the first and second spaces are adjusted, so that operations corresponding to various pulsation states are performed. Since the volume of the first space and the second space when expanded to the maximum can be kept constant when reproducing with a simulated heart, the motion approximated by the actual pulsation state of the heart can be reproduced. Is possible.
本発明によれば、決定された加減圧周期に応じて模擬心臓内の空間を加圧及び減圧すると共に、加圧する際、当該空間の内圧を調整するようにしたので、実際の心臓の拍動状態に近似した動作を再現することができる模擬心臓の制御方法を提供することができる。 According to the present invention, the internal pressure of the space is adjusted when pressurizing and depressurizing the space in the simulated heart according to the determined pressurization cycle. It is possible to provide a method for controlling a simulated heart that can reproduce an action approximate to a state.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係る模擬心臓装置に用いられる模擬心臓1を示す模式図である。なお、図1においては、模擬心臓1の内部に形成される空間の一部を露出した状態について示している。また、図1においては、模擬心臓1に取り付けられる部品について省略している。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a simulated heart 1 used in a simulated heart device according to an embodiment of the present invention. Note that FIG. 1 shows a state in which a part of the space formed inside the simulated heart 1 is exposed. Further, in FIG. 1, parts attached to the simulated heart 1 are omitted.
図1に示すように、模擬心臓1の内部には、4つの空間A〜Dが形成されている。これらの空間A〜Dは、実際の心臓における左心房及び右心房、並びに、左心室及び右心室に相当するものである。ここで、空間A及び空間Bは、それぞれ右心房及び左心房に相当する。本模擬心臓1においては、実際の心臓と異なり、空間Aと空間Bとが空間Bの中央部近傍で連通している。以下においては、これらの空間A及び空間Bを心房部2と呼ぶものとする。一方、空間C及び空間Dは、それぞれ右心室及び左心室に相当する。本模擬心臓1においては、実際の心臓と異なり、空間Cと空間Dとが空間Cの中央部近傍で連通している。以下においては、これらの空間C及び空間Dを心室部3と呼ぶものとする。
As shown in FIG. 1, four spaces A to D are formed inside the simulated heart 1. These spaces A to D correspond to the left and right atria and the left and right ventricles in the actual heart. Here, the space A and the space B correspond to the right atrium and the left atrium, respectively. In the present simulated heart 1, unlike an actual heart, the space A and the space B communicate with each other in the vicinity of the center of the space B. In the following, these space A and space B are referred to as the
本実施の形態に係る模擬心臓1は、これらの心房部2及び心室部3に対する加圧及び減圧を行うことにより、実際の心臓の拍動状態に近似した動作を再現する。特に、心房部2及び心室部3に対する加圧及び減圧のタイミングを制御することにより、様々な心臓の拍動状態に近似した動作を再現する。なお、以下においては、説明の便宜上、心房部2及び心室部3に対する空気の加圧を適宜「吸気」と呼ぶものとし、心房部2及び心室部3に対する減圧を適宜「排気」と呼ぶものとする。
The simulated heart 1 according to the present embodiment reproduces an operation that approximates the pulsating state of the actual heart by applying pressure and decompression to the
心房部2の上部には吸排気口4が設けられ、心室部3の上部には吸排気口5が設けられている。心房部2及び心室部3に対する吸気及び排気は、それぞれ吸排気口4及び吸排気口5を介して行われる。心房部2における空間Bに対する吸気及び排気は、空間A及び空間Bの内壁に形成された連通孔6Aを介して行われる。心室部3における空間Cに対する吸気及び排気は、空間C及び空間Dの内壁に形成された連通孔6Bを介して行われる。なお、吸排気口4及び吸排気口5には、後述する逆流防止スリーブが取り付けられる。
An intake /
本実施の形態に係る模擬心臓1を製造する際は、当該模擬心臓1の製造用に予め用意された硬質ウレタン製の型(以下、「ウレタン型」という)に所定のゲル状物質を溶解させて注入する。そして、注入されたゲル状物質を脱泡機にて脱泡し、一定時間冷却安定させた後、このウレタン型から上記ゲル状物質を取り出すことにより、図1に示す模擬心臓1の本体部が製造される。このように製造された模擬心臓1の本体部に、後述する逆流防止スリーブを取り付けることにより、本実施の形態に係る模擬心臓装置に用いられる模擬心臓1が完成する。 When the simulated heart 1 according to the present embodiment is manufactured, a predetermined gel substance is dissolved in a hard urethane mold (hereinafter referred to as “urethane mold”) prepared in advance for manufacturing the simulated heart 1. Inject. Then, after defoaming the injected gel-like substance with a defoamer and cooling and stabilizing for a certain period of time, the gel-like substance is taken out from this urethane mold, so that the main body part of the simulated heart 1 shown in FIG. Manufactured. The simulated heart 1 used in the simulated heart device according to the present embodiment is completed by attaching a backflow prevention sleeve, which will be described later, to the main body of the simulated heart 1 manufactured in this way.
より具体的には、上記ウレタン型として、模擬心臓1の本体部の外形を形成するための外型、並びに、模擬心臓1内の心房部2及び心室部3を形成するための中型を用意する。そして、中型を一定位置に保持させた状態で、外型を組み立てる。なお、上述した所定のゲル状物質は、例えば、熱可塑性エストラマーで構成されるパウダー(クレイトンポリマージャパン株式会社製:クレイトン(登録商標)G:G1654X)を極小微粒子に粉砕して得られるSEBSパウダーに、一定割合の潤滑油(出光興産株式会社製:流動パラフィン、ダフニーオイルCP、12N)を加えて攪拌した後、8時間放置することで生成される。このとき、SEBSパウダーと潤滑油との比率は、1対6.5の割合とする。このような所定のゲル状物質を180℃に加熱し溶解させ、組み立てた外型に注入する。その後、脱泡機にて脱泡し、8時間冷却安定させた後、外型から模擬心臓1の本体部を取り出すと共に、当該本体部から中型を抜き取ることにより、図1に示す模擬心臓1の本体部が製造される。このように製造された模擬心臓1の本体部に、後述する逆流防止スリーブが取り付けられる。
More specifically, as the urethane mold, an outer mold for forming the outer shape of the main body of the simulated heart 1 and a middle mold for forming the
本実施の形態においては、模擬心臓1の表面部を構成するゲル状物質を、熱可塑性エストラマーで構成される粉状体に潤滑油を加えて生成することから、当該熱可塑性エストラマーに対する潤滑油の割合を変化させることで、模擬心臓1に付与される弾性を変化させることが可能となる。この結果、個人差を有する実際の心臓に近似した感触を模擬心臓1に付与することが可能となる。 In the present embodiment, since the gel substance constituting the surface portion of the simulated heart 1 is generated by adding lubricating oil to a powdery body composed of thermoplastic elastomer, the lubricating oil for the thermoplastic elastomer is added. By changing the ratio, the elasticity imparted to the simulated heart 1 can be changed. As a result, it is possible to give the simulated heart 1 a feeling that approximates the actual heart having individual differences.
なお、実際の心臓には脂肪が付着していることを考慮して、模擬心臓1の本体部の表面に脂肪に相当する部分を形成することは実施の形態として好ましい。この場合には、別途、模擬心臓1の本体部に脂肪に相当する部分を形成するためのウレタン型(以下、「脂肪型」という)を用意する。そして、中型を抜き取る前の模擬心臓1の本体部を、この脂肪型に装着し、所定のゲル状物質を注入し、一定時間硬化安定させた後に取り出す。その後、上述のように、中型を抜き取ると共に、後述する逆流防止スリーブを取り付けることにより、脂肪に相当する部分が形成された模擬心臓1が完成する。 In consideration of the fact that fat is attached to the actual heart, it is preferable as an embodiment to form a portion corresponding to fat on the surface of the body portion of the simulated heart 1. In this case, a urethane mold (hereinafter referred to as “fat mold”) for forming a portion corresponding to fat in the main body of the simulated heart 1 is prepared separately. Then, the body portion of the simulated heart 1 before extracting the middle mold is attached to the fat mold, a predetermined gel-like substance is injected, and after curing for a certain period of time, it is removed. Thereafter, as described above, the simulated heart 1 in which a portion corresponding to fat is formed is completed by extracting the middle mold and attaching a backflow prevention sleeve described later.
この場合における所定のゲル状物質は、例えば、熱可塑性エストラマーで構成されるパウダー(クレイトンポリマージャパン株式会社製:クレイトン(登録商標)G:G1654X)を極小微粒子に粉砕して得られるSEBSパウダーに、一定割合の潤滑油(出光興産株式会社製:流動パラフィン、ダフニーオイルCP、12N)を混合し、ゲル状にする。このとき、SEBSパウダーと潤滑油との比率は、1対4.5の割合とする。そして、このようなゲル状物質に80%の溶剤を加え着色した後、24時間安定融合させることで生成される。なお、ゲル状物質に加えられる溶剤としては、例えば、トルエンやヘプタンなどが用いられる。 The predetermined gel-like substance in this case is, for example, SEBS powder obtained by pulverizing a powder composed of thermoplastic elastomer (Clayton Polymer Japan Co., Ltd .: Clayton (registered trademark) G: G1654X) into ultrafine particles, A certain ratio of lubricating oil (Idemitsu Kosan Co., Ltd .: liquid paraffin, Daphne oil CP, 12N) is mixed to form a gel. At this time, the ratio between the SEBS powder and the lubricating oil is set to a ratio of 1: 4.5. And it is produced | generated by adding 80% of a solvent to such a gel-like substance, coloring, and carrying out stable fusion for 24 hours. In addition, as a solvent added to a gel-like substance, toluene, a heptane, etc. are used, for example.
なお、本模擬心臓1を製造する際、心房部2及び心室部3の内壁の近傍には、特定の化学繊維で形成されるネットNが配設される。具体的には、心房部2及び心室部3の内壁を覆うように、網状体としてのネットNが配設される。ネットNは、特定の化学繊維を織って、或いは、編んで形成されている(例えば、平織りやジャージ織り、並びに、経編み)。このように特定の化学繊維を織ったり、編んだりしてネットNを形成することで、ネットNに伸縮性を付与することが可能となる。
When manufacturing the simulated heart 1, a net N formed of specific chemical fibers is disposed in the vicinity of the inner walls of the
特定の化学繊維としては、例えば、ウーリーナイロン、ポリエステル、レーヨン等が用いられる。それぞれの化学繊維においては、例えば、8、12、16、24、40及び70デニールの太さのものが用いられる。かかるネットNは、吸気動作の際に心房部2及び心室部3の過度の拡張を規制すると共に、排気動作の際に心房部2及び心室部3の収縮を補助する役割を果たす。これにより心房部2及び心室部3の拡張、収縮を繰り返すことにより模擬心臓が経年劣化する事態を防止することが可能となる。なお、本実施の形態においては、40デニールのウーリーナイロンを綾織りすることでネットNが形成される場合について示すものとする。
As the specific chemical fiber, for example, wooly nylon, polyester, rayon or the like is used. In each chemical fiber, for example, 8, 12, 16, 24, 40 and 70 deniers are used. The net N plays a role of restricting excessive expansion of the
図2は、本実施の形態に係る模擬心臓1を示す模式図である。なお、図2においては、図1と同様に、模擬心臓1の内部に形成される空間の一部を露出した状態について示している。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a simulated heart 1 according to the present embodiment. 2 shows a state in which a part of the space formed inside the simulated heart 1 is exposed as in FIG.
図2に示すように、心房部2に設けられた吸排気口4、並びに、心室部3に設けられた吸排気口5には、それぞれ心房部2及び心室部3内の空気の逆流を防止する逆流防止スリーブ7及び逆流防止スリーブ8が取り付けられている。この逆流防止スリーブ7及び逆流防止スリーブ8により、心房部2及び心室部3内の密閉性が確保されている。また、逆流防止スリーブ7は、吸排気チューブ9及び内圧調整チューブ11を保持している。同様に、逆流防止スリーブ8は、吸排気チューブ10及び内圧調整チューブ12を保持している。なお、これらの逆流防止スリーブ7及び逆流防止スリーブ8は、保持部材として機能する。このように、逆流防止スリーブ7及び逆流防止スリーブ8に、吸排気チューブ9及び内圧調整チューブ11を保持すると共に、心房部2及び心室部3を密閉する機能を持たせているので、本模擬心臓1における部品点数を削減して製造コストを低減することが可能となる。
As shown in FIG. 2, the intake /
図3は、逆流防止スリーブ7の構成を説明するための正面図及び底面図である。なお、逆流防止スリーブ8は、逆流防止スリーブ7と同一の構成を採るため、その説明を省略する。
FIG. 3 is a front view and a bottom view for explaining the configuration of the
逆流防止スリーブ7は、例えば、模擬心臓1の本体部と同一の所定のゲル状物質で形成される。図3に示すように、逆流防止スリーブ7は、筒状部7aと、この筒状部7aの下端部に設けられた鍔部7bとを備えている。筒状部7aは、逆流防止スリーブ7に挿入される吸排気チューブ9及び内圧調整チューブ11を保持する。筒状部7aの下面部には、心房部2内に配置される吸排気チューブ9及び内圧調整チューブ11の一端の位置を規制する規制部7cが設けられている。鍔部7bは、筒状部7aよりも側方側に突出する形状を有する。吸排気口4に取り付けられた状態で逆流防止スリーブ7が模擬心臓1から脱落するのを防止する。
The
吸排気チューブ9は、図2に示すように、逆流防止スリーブ7を貫通している。逆流防止スリーブ7の上方から突出する吸排気チューブ9の上端部には、後述する切替バルブと連結可能な連結部9aが取り付けられている。一方、心房部2内に配置される吸排気チューブ9の下端部には、密閉栓9bが取り付けられている。なお、吸排気チューブ10についても、吸排気チューブ9と同様に、上端部に連結部10aが取り付けられ、下端部に密閉栓10bが取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the intake /
図4(a)は、吸排気チューブ9の下端部近傍の構成を説明するための拡大図である。なお、吸排気チューブ10は、吸排気チューブ9と同一の構成を採るため、その説明を省略する。
FIG. 4A is an enlarged view for explaining the configuration in the vicinity of the lower end portion of the intake /
図4(a)に示すように、密閉栓9bは、吸排気チューブ9の下端部を密閉するように吸排気チューブ9に取り付けられており、吸排気チューブ9の下端部からの吸気及び排気を防止している。吸排気チューブ9の下端部周辺の位置であって、吸排気チューブ9の側面(周面)部に、複数の通気孔9cが形成されている。吸排気チューブ9による吸気及び排気は、この通気孔9cを介して行われる。このように吸排気チューブ9の側面(周面)部に形成された通気孔9cを介して吸気及び排気を行うことにより、均等に心房部2を拡張及び収縮させることが可能となる。
As shown in FIG. 4A, the sealing
なお、心室部3内において、吸排気チューブ10の下端部は、連通孔6Bを介して空間Cに配置されている。通気孔10cは、吸排気チューブ10の側面(周面)部のうち、空間Dに配置されている部分、並びに、空間Cに配置されている部分の双方に形成されている。このように通気孔10cを形成することにより、心房部2と同様に、心室部3を均等に拡張及び収縮させることが可能となる。
In the ventricle portion 3, the lower end portion of the intake /
また、内圧調整チューブ11は、図2に示すように、逆流防止スリーブ7を貫通している。逆流防止スリーブ7の上方から突出する内圧調整チューブ11の上端部には、後述する内圧調整バルブ11aが取り付けられている。一方、心房部2内に配置される内圧調整チューブ11の下端部には、開口栓11cが取り付けられている。なお、内圧調整チューブ12についても、内圧調整チューブ11と同様に、上端部に内圧調整バルブ12aが取り付けられ、下端部に開口栓12cが取り付けられている。
Further, as shown in FIG. 2, the internal
ここで、内圧調整バルブ11aについて説明する。内圧調整バルブ11aは、心房部2における内圧が一定値を超過すると、その超過分に相当する空気を外部に放出するように構成されている。これにより、心房部2における内圧の上限値は、一定に維持することが可能となっている。なお、内圧調整バルブ11aには、調整つまみ11bが設けられている。操作者は、この調整つまみを操作することで、心房部2における内圧の上限値を調整できるように構成されている。なお、内圧調整バルブ12aも、内圧調整バルブ11aと同様に、心室部3における内圧の上限値を一定に維持する役割を果たす。
Here, the internal
図4(b)は、内圧調整チューブ11の下端部近傍の構成を説明するための拡大図である。なお、内圧調整チューブ12は、内圧調整チューブ11と同一の構成を採るため、その説明を省略する。
FIG. 4B is an enlarged view for explaining the configuration in the vicinity of the lower end portion of the internal
図4(b)に示すように、開口栓11cは、内圧調整チューブ11の気道を確保するように下端部に取り付けられている。この開口栓11cの近傍の位置であって、内圧調整チューブ11の側面(周面)部に、通気孔11dが形成されている。内圧調整チューブ11による心房部2内の空気の放出は、この開口栓11c及び通気孔11dを介して行われるようになっている。
As shown in FIG. 4 (b), the
図5は、本実施の形態に係る模擬心臓装置100の構成を説明するためのブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram for explaining the configuration of the
図5に示すように、本模擬心臓装置100は、模擬心臓1における心房部2を加圧する加圧装置A101と、心室部3を加圧する加圧装置B102と、心房部2及び心室部3を減圧する減圧装置103と、心室部3を加圧する際に利用される加圧用タンク104と、心房部2及び心室部3を減圧する際に利用される減圧用タンク105とを備えている。例えば、加圧装置A101及び加圧装置B102は、コンプレッサ等により構成され、減圧装置103は、油回転真空ポンプ等により構成される。なお、本実施の形態において、加圧装置A101及び加圧装置B102による加圧は、模擬心臓1における吸気動作に相当し、減圧装置103による減圧は、模擬心臓1における排気動作に相当するものである。
As shown in FIG. 5, the
なお、本実施の形態に係る模擬心臓装置100においては、加圧装置A101に加圧用タンクを接続せず、加圧装置B102にのみ加圧用タンク104を接続している。これは、模擬心臓1における心房部2と心室部3との容量の相違を考慮したものである。すなわち、心室部3の方が心房部2よりも容量が大きいことを考慮し、加圧装置B102にのみ加圧用タンク104を接続している。減圧装置103及び減圧用タンク105は、心房部2及び心室部3で共用している。このように減圧装置103及び減圧用タンク105を共用することにより、本模擬心臓装置1に構成する部品点数を削減することが可能となる。
In the
また、本模擬心臓装置100は、吸排気チューブ9の連結部9aが連結される加減圧切替部106と、吸排気チューブ10の連結部10aが連結される加減圧切替部107と、加圧装置A101と加減圧切替部106とを連結するチューブに配設される調整部108と、減圧用タンク105と加減圧切替部106とを連結するチューブに配設される調整部109と、減圧用タンク105と加減圧切替部107とを連結するチューブに配設される調整部110と、加圧用タンク104と加減圧切替部107とを連結するチューブに配設される調整部111と、これらの加減圧切替部106、加減圧切替部107、並びに、調整部108〜111の開閉状態を制御する制御部112と、操作者からの操作入力を受け付ける操作部113とを備えている。
Further, the
加減圧切替部106には、連結部9aのほか、加圧装置A101に接続されたチューブ及び減圧用タンク105に接続されたチューブが連結される。制御部112の制御の下、加減圧切替部106は、接続先を、加圧装置A101と減圧用タンク105との間で切り替える。これにより、調整部108及び調整部109と協働して心房部2に対する吸気と排気とが切り替えられる。
In addition to the connecting
加減圧切替部107には、連結部10aのほか、加圧用タンク104に接続されたチューブ及び減圧用タンク105に接続されたチューブが連結される。制御部112の制御の下、加減圧切替部107は、接続先を、加圧用タンク104と減圧用タンク105との間で切り替える。これにより、調整部110及び調整部111と協働して心室部3に対する吸気と排気とが切り替えられる。
In addition to the connecting
調整部108は、制御部112の制御の下、加圧装置A101と加減圧切替部106とを連結するチューブの開閉状態を調整する。開状態に調整された場合において、加減圧切替部106が接続先を加圧装置A101に設定していると、心房部2が加圧調整されることとなる。一方、調整部109は、制御部112の制御の下、減圧用タンク105と加減圧切替部106とを連結するチューブの開閉状態を調整する。開状態に調整された場合において、加減圧切替部106が接続先を減圧用タンク105に設定していると、心房部2が減圧調整されることとなる
The adjusting
同様に、調整部110は、制御部112の制御の下、減圧用タンク105と加減圧切替部107とを連結するチューブの開閉状態を調整する。開状態に調整された場合において、加減圧切替部107が接続先を減圧用タンク105に設定していると、心室部3が減圧調整されることとなる。一方、調整部111は、制御部112の制御の下、加圧用タンク104と加減圧切替部107とを連結するチューブの開閉状態を調整する。開状態に調整された場合において、加減圧切替部107が接続先を加圧用タンク104に設定していると、心室部3が加圧調整されることとなる。
Similarly, the adjustment unit 110 adjusts the open / close state of the tube connecting the
制御部112は、例えば、図5に示すように、CPUとこのCPUに接続されたROM及びRAMを備える。CPUは、本模擬心臓装置100の全体の制御、より具体的には、模擬心臓1を動作させる際に必要となる全ての制御を行う。ROMには、模擬心臓1を動作させる際にCPUが実行する各種のプログラムが書き込まれている。RAMは、CPUがROM上のプログラムを実行する際のワークエリアとして機能する。例えば、ROMには、様々な拍動状態に応じた動作、並びに、不整脈や心房細動等の症状に応じた動作を模擬心臓1で再現するためのプログラムが書き込まれている。
For example, as shown in FIG. 5, the
操作部113は、制御部112に接続されており、操作者からの本模擬心臓装置100に対する指示入力を受け付ける。例えば、上述のような模擬心臓1の動作を特定するための指示入力を受け付ける。すなわち、操作者は、操作部113を介して模擬心臓1の動作を特定することが可能となる。
The
次に、本実施の形態に係る模擬心臓装置100において、模擬心臓1を動作させる際の制御について説明する。図6は、本実施の形態に係る模擬心臓装置100において、模擬心臓1を動作させる際の制御の一例を示すタイミングチャート図である。図6においては、説明の便宜上、通常の拍動状態よりも遅い拍動状態(1分間に25回の心拍数)に応じた動作を模擬心臓1で再現する場合について示している。
Next, the control when operating the simulated heart 1 in the
なお、図6においては、心房部2に対する吸気動作が開始された時点からの制御について説明するものとする。また、初期状態において、調整部108〜111は、いずれも閉状態に調整されているものとする。さらに、加圧装置A101、加圧装置B102及び減圧装置103は、本模擬心臓装置100が稼働している間は、常に駆動しているものとする。この結果、本模擬心臓装置100が稼働している間、加圧用タンク104は、常に一定値まで加圧された状態とされ、減圧用タンク105は、常に一定値まで減圧された状態とされる。
In FIG. 6, control from the time point when the inhalation operation on the
特定の拍動状態に応じた動作を模擬心臓1で再現する場合、制御部112において、まず、心房部2及び心室部3に対する加圧(吸気運動)及び減圧(排気運動)を切り替える周期(加減圧周期)が決定される。制御部112においては、CPUがROMに書き込まれたプログラムを選択することで加減圧周期を決定する。この場合において、操作部113から再現する拍動状態が特定された場合には、制御部112は、当該拍動状態に応じたプログラムを選択することで加減圧周期を決定する。図6においては、加減圧周期が2400msに決定する場合について示している。
In the case of reproducing an action corresponding to a specific pulsation state with the simulated heart 1, the
図6に示す拍動状態に応じた動作を模擬心臓1で再現する場合、制御部112は、まず、調整部108を開状態に調整すると共に、加減圧切替部106の接続先を加圧装置A101に設定する。これにより、加圧装置A101からの空気が吸排気チューブ9を介して心房部2に流入する。すなわち、心房部2に対する吸気動作が開始されることとなる。図6に示す拍動状態に応じた動作を模擬心臓1で再現する場合、制御部112は、この吸気動作を400msの間継続させる。かかる吸気動作が行われている間、心房部2は、次第に拡張していく。
When reproducing the motion corresponding to the pulsation state shown in FIG. 6 with the simulated heart 1, the
なお、このように心房部2に対する吸気動作を行っている間に心房部2における内圧が一定値以上に加圧されると、心房部2内の空気は、内圧調整チューブ11を介して内圧調整バルブ11aから外部に放出される。このため、心房部2が一定以上に拡張することはない。また、内圧調整バルブ11aは、心房部2における内圧が一定値以上になるまでは空気の放出動作を行わないため、心房部2に対する吸気動作を阻害することはない。
When the internal pressure in the
そして、心房部2に対する吸気動作の開始から400msが経過すると、制御部112は、調整部108を閉状態に調整する一方、調整部109を開状態に調整すると共に、加減圧切替部106の接続先を減圧用タンク105に切り替える。減圧用タンク105が減圧されており、心房部2が減圧用タンク105よりも高圧状態にあるため、心房部2内の空気は、減圧用タンク105内に流入する。すなわち、心房部2に対する排気動作が開始されることとなる。図6に示す拍動状態に応じた動作を模擬心臓1で再現する場合、制御部112は、この排気動作を600msの間継続させる。かかる排気動作が行われている間、心房部2は、次第に収縮していく。
When 400 ms elapses from the start of the inhalation operation for the
このように心房部2に対する吸気動作の開始から1000msが経過すると、制御部112は、調整部109を閉状態に調整する。これにより、心房部2は、吸気動作及び排気動作の双方を停止する停止状態に移行する。図6に示す拍動状態に応じた動作を模擬心臓1で再現する場合、制御部112は、この停止状態を1400msの間継続させる。そして、この停止状態を終えた時点で、心房部2における1回の心拍動作の周期(図6に示すAAインターバル:Atrium-Atriumインターバル)が終了する。そして、制御部112は、再び、吸気動作に移行する。具体的には、停止状態の開始から1400msが経過すると、調整部108を開状態に調整すると共に、加減圧切替部106の接続先を加圧装置A101に切り替えることで、吸気動作を開始する(図6に示す2400ms)。さらに、この吸気動作の開始から400msが経過すると、調整部108を閉状態に調整する一方、調整部109を開状態に調整すると共に、加減圧切替部106の接続先を減圧用タンク105に切り替えることで排気動作を開始する(図6に示す2800ms)。
As described above, when 1000 ms elapses from the start of the inhalation operation with respect to the
一方、心房部2に対する吸気動作の開始から200msが経過すると、制御部112は、調整部111を開状態に調整すると共に、加減圧切替部107の接続先を加圧用タンク104に設定する。加圧用タンク104が加圧されており、心室部3が加圧用タンク104よりも低圧状態にあるため、加圧用タンク104内の空気は、心室部3内に流入する。すなわち、心室部3に対する吸気動作が開始されることとなる。図6に示す拍動状態に応じた動作を模擬心臓1で再現する場合、制御部112は、この吸気動作を600msの間継続させる。かかる吸気動作が行われている間、心室部3は、次第に拡張していく。
On the other hand, when 200 ms elapses from the start of the inhalation operation for the
なお、このように心室部3に対する吸気動作を行っている間に心室部3における内圧が一定値以上に加圧されると、心室部3内の空気は、内圧調整チューブ12を介して内圧調整バルブ12aから外部に放出される。このため、心室部3が一定以上に拡張することはない。また、内圧調整バルブ12aは、心室部3における内圧が一定値以上になるまでは空気の放出動作を行わないため、心室部3に対する吸気動作を阻害することはない。
When the internal pressure in the ventricular part 3 is increased to a predetermined value or more during the inhalation operation to the ventricular part 3 in this way, the air in the ventricular part 3 is adjusted to the internal pressure via the internal
そして、心室部3に対する吸気動作の開始から600msが経過すると、制御部112は、調整部111を閉状態に調整する一方、調整部110を開状態に調整すると共に、加減圧切替部107の接続先を減圧用タンク105に切り替える。減圧用タンク105が減圧されており、心室部3が減圧用タンク105よりも高圧状態にあるため、心室部3内の空気は、減圧用タンク105内に流入する。すなわち、心室部3に対する排気動作が開始されることとなる。図6に示す拍動状態に応じた動作を模擬心臓1で再現する場合、制御部112は、この排気動作を1200msの間継続させる。かかる排気動作が行われている間、心室部3は、次第に収縮していく。
When 600 ms elapses from the start of the inspiratory operation with respect to the ventricular unit 3, the
このように心室部3に対する吸気動作の開始から1800msが経過すると、制御部112は、調整部110を閉状態に調整する。これにより、心室部3は、吸気動作及び排気動作の双方を停止する停止状態に移行する。図6に示す拍動状態に応じた動作を模擬心臓1で再現する場合、制御部112は、この停止状態を600msの間継続させる。そして、この停止状態を終えた時点で、心室部3における1回の心拍動作の周期(図6に示すVVインターバル:Ventricular- Ventricularインターバル)が終了する。そして、制御部112は、再び、吸気動作に移行する。具体的には、停止状態の開始から600msが経過すると、調整部111を開状態に調整すると共に、加減圧切替部107の接続先を加圧用タンク104に切り替えることで、吸気動作を開始する(図6に示す2600ms)。さらに、この吸気動作の開始から600msが経過すると、調整部111を閉状態に調整する一方、調整部110を開状態に調整すると共に、加減圧切替部107の接続先を減圧用タンク105に切り替えることで排気動作を開始する(図6に示す3200ms)。
Thus, when 1800 ms elapses from the start of the inspiratory operation with respect to the ventricular portion 3, the
このように模擬心臓1の動作を制御した場合、図6に示すように、心房部2に対する吸気動作が開始された後、200msの時間だけ遅延して心室部3に対する吸気動作が開始される。また、心房部2に対する排気動作が開始された後、400msの時間だけ遅延して心室部3に対する排気動作が開始される。以降、同様の周期で心房部2及び心室部3に対する吸気動作と排気動作が繰り返される。これに応じて、心房部2及び心室部3の拡張及び収縮が繰り返される。この結果、模擬心臓1において、実際の心臓の拍動状態に近似した動作が再現されることとなる。
When the operation of the simulated heart 1 is controlled in this way, as shown in FIG. 6, after the inspiratory operation on the
なお、図6においては、通常の拍動状態よりも遅い拍動状態に応じた動作を模擬心臓1で再現する場合について示している。しかし、本実施の形態に係る模擬心臓装置100は、これに限定されるものではなく、任意の拍動状態に応じた動作を模擬心臓1で再現することが可能である。また、図6においては、心房部2に対する吸気動作から200msの遅延時間を経て心室部3に対する吸気動作が開始される場合について示しているが、かかる遅延時間も任意に設定することが可能である。
FIG. 6 shows a case where the simulated heart 1 reproduces an action corresponding to a pulsation state slower than a normal pulsation state. However, the
このように本実施の形態に係る模擬心臓装置100によれば、制御部112で心房部2及び心室部3に対する加圧及び減圧を制御することにより、実際の心臓の拍動状態に近似した動作を模擬心臓1で再現することが可能となる。特に、心房部2及び心室部3に対する加圧及び減圧パターンを多数用意しておくことで、様々な拍動状態に対応する動作を模擬心臓1で再現することが可能となる。この場合において、心房部2及び心室部3の内圧が一定値を超過すると、内圧調整バルブ11a等により心房部2及び心室部3の内圧が調整されることから、様々な拍動状態に対応する動作を模擬心臓1で再現する際、最大限に拡張された際の心房部2及び心室部3の容量を一定に維持することができるので、より実際の心臓の拍動状態に近似した動作を再現することが可能となる。
As described above, according to the
特に、本実施の形態に係る模擬心臓装置100によれば、上述のように、模擬心臓1が実際の心臓の拍動状態に近似した動作を行うことから、実際の心臓の動作を説明する際の教材として利用することが可能である。このように模擬心臓1を教材として利用する場合には、様々な心拍数に応じた心臓の動作や、不整脈や心房細動等の症状に応じた心臓の動作を再現することができるので、一般に実際の臨床手術の時にしか見ることができない心臓の動作を視覚的に捉えることが可能となる。
In particular, according to the
また、模擬心臓1が実際の心臓の拍動状態に近似した動作を行うことから、血管吻合などの手術手技の訓練に利用することが可能である。このように手術手技の訓練に利用する場合には、様々な拍動状態の心臓に対する手術手技や、不整脈や心房細動等の症状の心臓に対する手術手技を訓練することができるので、一般に実際の臨床手術を通じてしか習得することができない手術手技を、臨床手術の準備段階で経験することが可能となる。 Further, since the simulated heart 1 performs an operation that approximates the pulsating state of the actual heart, it can be used for training of surgical techniques such as vascular anastomosis. In this way, when used for training of surgical techniques, it is possible to train surgical techniques for the heart in various pulsation states and surgical techniques for the heart with symptoms such as arrhythmia and atrial fibrillation. Surgical techniques that can only be learned through clinical surgery can be experienced at the preparatory stage of clinical surgery.
例えば、血管吻合に関する手術手技の訓練を行う場合には、血管に相当する部分を、模擬心臓1を製造する際に一体的に成形するようにしても良い。しかし、実際の心臓における環状動脈等が心臓の表面上に形成され、その位置、太さ及び硬さ等に個人差があることを考慮すると、人工的に製造された血管(人工血管)を模擬心臓1の表面に接着することが好ましい。本実施の形態に係る模擬心臓1に接着される人工血管としては、例えば、当該模擬心臓1の本体部と同一の素材で形成される人工血管を採用することが好ましい。かかる人工血管としては、本出願人により提案されている特願2005−156006の人工血管が考えられる。かかる人工血管を接着する場合には、人工血管自体の特徴(例えば、太さや硬さなど)を適宜変更することができるので、本実施の形態に係る模擬心臓1と併せて利用することで、より実践的な手術手技の訓練を行うことが可能となる。 For example, when performing surgical technique training related to vascular anastomosis, a portion corresponding to a blood vessel may be integrally formed when the simulated heart 1 is manufactured. However, in consideration of the fact that the annular artery in the actual heart is formed on the surface of the heart and there are individual differences in the position, thickness, hardness, etc., artificially manufactured blood vessels (artificial blood vessels) are simulated It is preferable to adhere to the surface of the heart 1. As the artificial blood vessel bonded to the simulated heart 1 according to the present embodiment, for example, an artificial blood vessel formed of the same material as the main body of the simulated heart 1 is preferably employed. As such an artificial blood vessel, the artificial blood vessel of Japanese Patent Application No. 2005-156006 proposed by the present applicant can be considered. When adhering such an artificial blood vessel, the characteristics of the artificial blood vessel itself (for example, thickness, hardness, etc.) can be changed as appropriate, so by using it together with the simulated heart 1 according to the present embodiment, It becomes possible to perform more practical surgical technique training.
また、本実施の形態に係る模擬心臓装置100においては、模擬心臓1の内部に、心房に相当する心房部2(空間A及び空間B)と、心室に相当する心室部3(空間C及び空間D)とを形成し、心房部2よりも心室部3の容量を大きくしている。これにより、心房よりも心室の容量が大きい実際の心臓により近似した動作を模擬心臓1で再現することが可能となる。
In the
さらに、本実施の形態に係る模擬心臓装置100においては、心房部2を、左心房に相当する空間Aと、右心房に相当する空間Bとに分け、空間Aと空間Bとを連通孔6Aを介して連通させている。また、心室部3を、左心室に相当する空間Cと、右心室に相当する空間Dとに分け、空間Cと空間Dとを連通孔6Bを介して連通させている。これにより、左心房及び右心房、並びに、左心室及び右心室を有する実際の心臓により近似した動作を模擬心臓1で再現することが可能となる。
Further, in the
なお、本実施の形態に係る模擬心臓装置100においては、操作部113を介して模擬心臓1で再現される拍動状態を特定する指示を受け付けている。これにより、制御部112は、操作部113で受け付けた指示に応じて模擬心臓1における動作を制御することができるので、操作者の所望の拍動状態に応じた動作を模擬心臓1で再現することが可能となる。
In the
また、本実施の形態に係る模擬心臓装置100においては、制御部112が、加減圧切替部106、加減圧切替部107、調整部108〜111の開閉状態を制御することで心房部2及び心室部3に対する加圧及び減圧を制御しているので、加減圧切替部106、加減圧切替部107、調整部108〜111の開閉状態を制御するだけで簡単に実際の心臓の拍動状態に近似した動作を模擬心臓1で再現することが可能となる。
Moreover, in the
さらに、本実施の形態に係る模擬心臓装置100においては、内圧調整バルブ11aに、調整つまみ11bを設け、操作者の調整指示を受け付けている。これにより、心房部2及び心室部3から外部に空気を放出する際の基準値を調整することができ、最大限に拡張された際の心房部2及び心室部3の容量を調節することが可能となる。この結果、個人差のある実際の心臓の拍動状態に応じた動作を模擬心臓1で再現することが可能となる。
Furthermore, in the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
例えば、上記実施の形態においては、模擬心臓1内に4つの空間A〜Dを形成すると共に、加圧装置A101、加圧装置B102及び減圧装置103、並びに、加圧用タンク104及び減圧用タンク105を用いて空間A〜Dに対する加圧及び減圧を行う場合について示している。しかし、模擬心臓1内に形成される空間の数、並びに、これらの空間に対する加圧及び減圧を行う加圧装置、加圧用タンク及び減圧装置、減圧用タンクの数については適宜変更が可能である。例えば、模擬心臓1内に独立した4つの空間を形成し、各空間専用の加圧装置、加圧用タンク及び減圧装置、減圧用タンクを用意しても良い。但し、装置本体の小型化、軽量化の観点から模擬心臓1内の空間数、並びに、加圧装置及び減圧装置の数を決定することが実施の形態として好ましい。
For example, in the above embodiment, the four spaces A to D are formed in the simulated heart 1, the pressurizing
また、上記実施の形態においては、加圧装置A101と加減圧切替部106との間、減圧用タンク105と加減圧切替部106との間、減圧用タンク105と加減圧切替部107との間、加圧用タンク104と加減圧切替部107との間に、それぞれ調整部108、調整部109、調整部110及び調整部111を配設した場合について示している。しかし、加圧装置A101と加減圧切替部106との間、減圧用タンク105と加減圧切替部106との間、減圧用タンク105と加減圧切替部107との間、加圧用タンク104と加減圧切替部107との間の構成については、これらに限定されるものではなく、適宜変更が可能である。上記実施の形態のように、心房部2及び心室部3に対する吸気及び排気を制御することができれば、いかなる構成としても良い。
In the above embodiment, between the pressurizing device A101 and the pressure increase /
本発明は、内部に心房及び心室に相当する空間が形成された模擬心臓の制御方法であって、上記空間に対する加圧及び減圧を切り替える加減圧周期を決定し、この加減圧周期に応じて上記空間を加圧及び減圧し、上記空間を加圧する際に当該空間の内圧が一定値を超過した場合に当該超過分に相当する前記空間内の空気を外部に放出して実際の心臓の拍動状態に近似した動作を再現するものであり、産業上の利用可能性を有する。 The present invention is a method for controlling a simulated heart in which spaces corresponding to the atrium and the ventricle are formed, and determines a pressurization / decompression cycle for switching between pressurization and decompression of the space, and the above-mentioned according to the pressurization / decompression cycle When the space is pressurized and depressurized, and the pressure in the space is increased, if the internal pressure of the space exceeds a certain value, the air in the space corresponding to the excess is released to the outside to actually beat the heart The operation approximates the state, and has industrial applicability.
1 模擬心臓
2 心房部
3 心室部
4、5 吸排気口
6A、6B 連通孔
7、8 逆流防止スリーブ
9、10 吸排気チューブ
9a、10a 連結部
9b、10b 密閉栓
9c、10c 通気孔
11、12 内圧調整チューブ
11a、12a 内圧調整バルブ
11b、12b 調整つまみ
11c、12c 開口栓
100 模擬心臓装置
101 加圧装置A
102 加圧装置B
103 減圧装置
104 加圧用タンク
105 減圧用タンク
106、107 加減圧切替部
108、109、110、111 調整部
112 制御部
113 操作部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
102 Pressurizer B
103
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