JP2010049071A - 穿刺練習用模型及び穿刺練習方法 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波診断装置を用いて模型内に埋設した模擬血管を検知する穿刺練習用模型及び穿刺練習方法において、模擬血管内に液体を大気圧下の液体を常時満たしておけるようにすること
【解決手段】人体組織に近似する超音波透過性と柔軟性とを有する素材によって模型を形成し、模型内に埋設した模擬血管に緩やかな勾配を持たせると共にその両端を模型の側壁に開口させ、液体を貯留させた容器内に模型を浸漬した時に模擬血管内に液体が満たされるようにした
【選択図】図２

Description

本発明は、超音波診断装置を用いて模型内に埋設した模擬血管を検知する穿刺練習用模型に関するもので、模擬血管内に液体を満たし、天面上で超音波検査装置のプローブを操作しながら血管を検知して穿刺の練習をする場合に使用される。

重篤な患者の場合、栄養剤を直接中心静脈から投与される場合がある。ところが、中心静脈は、看者の体形や肉付き、部位などによって、その径、深さ、走行等が微妙に異なっていて、外側からの検知し或いは把握することが困難であるため、穿刺位置を誤った処置が行なわれてしまうと、それがそのまま医療事故となる危険があった。
この種の穿刺は極めて難しい手技の一つとして位置づけられており、現在では超音波を使用して静脈位置を確認して穿刺を行なう方法が主流となりつつある。中心静脈への穿刺手技の習得は、医師として必須のものであると認識されてきており、その手技を人体に極力近い模型を用いて練習することが望まれているのである。

この穿刺練習用模型としては、非特許文献１において開示されているものがある。
この公知の穿刺練習用模型は、図１に示したように、上面を開口させた容器内１に超音波透過性と柔軟性とを人体組織に近似させた合成樹脂３を充填して形成されている。
図１では、樹脂充填時に適宜屈曲させたシリコンチューブ４を埋設して模擬血管を形成したものを示しているが、上記文献には、樹脂内に形成した空洞を模擬血管としたものも開示されている。
相対向する函体の側壁２、２に穿設した穴５、６とチューブ４の開口部とを連通させ、一方の穴５には、先端部を閉塞させ注入弁７を付設させた管８を取り付け、他方の穴６には先端部に排出弁９を取り付けた管１０を取り付けた構成となっている。

この練習用模型を使用するに際しては、注入弁７及び排出弁９を「開」の状態とし、注入弁７側から注入器を用いて水を注入し、排出弁９から水が排出されたことを確認して双方の弁７、９を閉じることによって、管８、１０及びチューブ４内へ水を充填することが必須となる。
合成樹脂３の表面から超音波を当てると、水を満たしたチューブ４は断層画像上黒く現れるから、その太さ、深さ、走行状態などを表示画面で確認しながら模擬血管の位置を把握し、そこに向って穿刺を行なう練習をするのである。

この模型を用いた練習では、注射器の針を突き入れた後ピストンを引いて血管内の水がシリンダ内に吸引されることによって、血管に対して穿刺が正確に行なわれたことを確認するようにしている。そのため、模擬血管であるチューブ内の水は徐々に減少していくから、密閉状態にある模擬血管内は負圧の状態となる。
他方、穿刺が繰り返し行なわれると、模型に形成される針穴の復元閉塞が徐々に困難となり、部チューブ内と外気との圧力差によって、その穴から空気がチューブ内に吸引され、チューブ内に空気が溜まってしまうことになる。
滞留する空気は、画面上では模擬血管の裏側までをも黒く現わし、血管の位置や走行状態を正確に検知できなくなる不都合が生じることになる。そのため、一定回数の穿刺を行なうと、チューブ内の空気を抜いて水を再充填する作業を余儀なくされることになる。
また、この模型は、練習具として使用するには付属部品の点数も多く構造も複雑となるし、穿刺の繰り返しによって樹脂部分やチューブに穴が開き、チューブへの水の注入圧が大きい場合には、水漏れを生じさせる不都合もある。
雑誌「臨床麻酔」（Ｖｏｌ．３２／Ｎｏ．６）真興交易（株）医書出版部発行

本発明は、超音波診断装置を用いて模型内に埋設した模擬血管を検知する穿刺練習用模型及び穿刺練習方法において、模擬血管内に液体を大気圧下の液体を常時満たしておけるようにすることを課題としたものである。

この技術的課題を解決する請求項１に係る発明は、（イ）人体組織に近似する超音波透過性と柔軟性とを有する素材によって模型を形成し、（ロ）模型内に埋設した模擬血管に緩やかな勾配を持たせると共にその両端を模型の側壁に開口させ、（ハ）液体を貯留させた容器内に模型を浸漬した時に模擬血管内に液体が満たされるようにしたこと、である。

この発明に係る模型は、模型内に埋設した模擬血管の両端を模型の側壁に開口させているから、液体を貯留させた容器内に模型を浸漬させると、その側壁に開口部を臨ませている模擬血管にも水が進入することになる。模型は、超音波検査装置のプローブを操作する関係上、その天面は水面上に位置させた状態で浸漬されることになる。
模擬血管には緩やかな勾配が持たせられているから、模擬血管中の空気は、自然に高い方に移動して開口部から貯留水へ排出され、そのまま大気中に放出されることになる。

模型は超音波透過性と柔軟性とが人体組織に近似する素材によって形成されているから、その天面から超音波装置を操作すると、人体に対する通常の超音波診断と同様の感覚で使用できる。液体が進入している模擬血管は黒く映し出され、血管の大きさ、深さ、走行状態などを検知できるからその状態で血管穿刺の練習を効率よく練習することができる。
模型を浸漬する容器内に液体があるかぎり（正確には模擬血管の開口部より貯留水の水位が高いかぎり）、模擬血管に液体が自動的に進入するため、継続的に穿刺の練習を行なうことができる。

上面を開口させた筐体内に模型を収容すると共に模擬血管の開口部と連通する穴を筐体の側壁に形成する構成を採用する構成を採用すると、軟らかい模型を筐体と一体にして取り扱うことができるから、模型の搬送や移動、容器への浸漬、不使用時の収納などの作業が容易となる（請求項２参照）。
筐体の側壁には模型内の模擬血管の開口部と連通する穴が形成されているから、穿刺練習用模型を容器内に入れ、容器内にすでに充填され或いは模型をいれた後で充填される液体に模型を浸漬させると共に模擬血管内に液体を進入させることによって、上記と同様に、そのまま穿刺の練習を行なうことができる。

上記の穿刺練習用模型において、液体を入れた容器の側壁上縁に係合させるための係合部を筐体の側壁上部から突出させておくと、筐体の開口部を容器の側壁上縁と同じ高さに位置させられるから、穿刺の練習を常に容器の高さで行なえるし、練習において容器が邪魔になることもない（請求項３参照）。

なお、模型と液体貯留用の容器とは使用時には一対がセットとなるが（請求項４参照）、繰り返し練習をする場合には、模型のみを交換することができる。

前記課題を解決する請求項６に係る発明は、（ニ）上面を開口させた筐体内に人体組織に近似する超音波透過性と柔軟性とを有する素材によって模型を収容し、（ホ）模型内に埋設した模擬血管に緩やかな勾配を持たせると共にその両端を模型の側壁に開口させ、（ヘ）筐体の側壁に模擬血管の開口部と連通する穴を穿設し、（ト）その側壁の外側にこの穴と連通する液体貯留部を連設したこと、である。

この発明では、模型の素材及び模擬血管の形態は前記発明と同じであるが、模型は、上面を開口させた筐体内に収容されていて、模擬血管の開口部に連通する穴を穿設した筐体の側壁の外側に穴と連通する液体貯留部が設けられているから、液体を貯留させる容器を別途に用意しなくても、この液体貯留部に液体を注入することによって模擬血管内に液体が満たされ、模擬血管内の空気は自然に大気へ放出されることになる。
したがって、液体貯留部に液体を注入するだけで、模型の天面から超音波装置を操作して血管穿刺の練習を効率よく練習することができる（請求項７参照）。

上記の発明においては、超音波透過性と柔軟性とが人体組織に近似する素材として、ポリウレタン、シリコーン、ポリ塩化ビニルなどの軟質合成樹脂や、アルギン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース塩、ゼラチン、ペクチン、寒天、含水ウレタン樹脂などからなるヒドロゲルを好適に使用することができる。
また、模擬血管内を満たす液体としては、手軽なものとして水を使用することができるが、動物の血液、果汁など、水以外のものを使用することもできる。
模型の表面は、平滑な平面に形成する他、人体の表面の形態を模して緩やかな凹凸を形成しておいてもよい。
なお、請求項１に係る発明においては、模擬血管が緩やかに傾斜させられているから、模型を裏返して使用しても模擬血管内の傾斜が逆向きになるだけで、空気の移動に支障をきたすことがないから、模型の表裏を練習用に使用することができる。

模擬血管は、模型内に形成した断面略円形の通路で構成することができるが、シリコン樹脂などの合成樹脂からなるチューブを埋設して形成することができる。後者の場合、超音波による断層映像にチューブ壁が明瞭に映ってしまう不利益があるが、血管を針で穿刺する場合の特有の押圧感ないし血管の凹動（凹み）を手先に感じられる利点もある。

模擬血管は、一つの模型内に一本だけを配置してもよいが、利用頻度が高い場合には模型の傷みの発生する度合いを勘案して、複数本を埋設しておくことが望ましい。
後者の場合、模型内に太さ及び／又は走行方向の異なる模擬血管を形成しておくことによって、練習のバリエーションを確保することができる。

模擬血管が横方向への屈曲部を備えている場合には、模擬血管の走行の変化を把握する練習をも行なうことができる。
同様に、分岐路を備えた模擬血管を形成しておくことによって変化に富んだ血管の走行に追随する練習を行なうことができる。

請求項１に係る発明においては、模型を液体と共に、又は液体を伴わずに袋に収納し、密閉した包装を行なうことができる。この包装形態を採用することによって、模型の表面へのホコリの付着を防止し、また乾燥して硬くなるのを防止することができる。
また、請求項２、３及び６に係る発明においては、筐体の表面開口部及び穴をフィルムなどのシート体で密閉した包装形態を採用することによって、上記と同じ効用を期待することができる。

模型の模擬血管内に液体を大気圧下の液体を常時満たしておけるから、空気を抜く作業やバルブを操作して水を再充填する作業が不要となり、穿刺練習用模型の構成部材を極端に少なくできると共にその利便性を高められる利点がある。
従来、ピストンを後退させて模擬血管内の水を吸引できるか否かによって模擬血管への正確な穿刺を確認していたが、ピストンを予め後退させておき、穿刺後にピストンを前進させて模擬血管内に空気を注入しても、空気はそのまま自動的に模型の外へ排出されるから、穿刺に加えて注射行為の練習をも行なえる利点もある。

図２、３は、請求項１に係る発明の実施形態を示したもので、図２は模型１１の平面図である。
模型１１は軟質のウレタン樹脂で形成してあり、この実施形態では、横方向に屈曲させた模擬血管１２と直線状の模擬血管１３とを模型１１内に埋設している。いずれも断面円形の空洞によって形成したものである。

図３は、水２２を貯留させた容器２１に模型１１を浸漬させた状態の断面図（図２III−III箇所）である。模擬血管１３（模擬血管１２も同様）は、図面の右下から左上に向って緩やかな勾配を持たせていて、この中に空気が滞留することはない。

図４は、模型１１を合成樹脂製の筐体２５に収容した状態で、水２２を貯留させた容器２１に模型１１を浸漬させた平面図である。
筐体２５の側壁には、模擬血管１２、１３の開口部に連通する穴２６、２７を形成している。上記と同様に、模擬血管１２、１３には緩やかな勾配を持たせていて、この中に空気が滞留することはない。

図５、６は請求項６に係る発明の実施形態を示したもので、図５は練習用模型３０の平面図、図６はそのVI−VI箇所の断面図である。
模型３１は、上記の実施形態と同じ軟質のウレタン樹脂で形成してあり、筐体３５内に収容させている。模擬血管も上記の実施形態と同様に二本３２、３３埋設させている。
模擬血管３２、３３の開口部に対応する筐体の側壁３６、３７には、開口部に連通する穴３８、３９が穿設してあり、側壁３６、３７の外側には液体貯留部４０、４０を連設させた構成となっている。
この実施形態では筐体３５及び液体貯留部４０を合成樹脂で一体に形成している。

一方の液体貯留部４０に水を注入すると、水は穴３９、模擬血管３２、穴３８を通って他方の液体貯留部４０に到達し、ここにも水を満たすことになる。このとき、模擬血管には緩やかな傾斜が設けられているから、その中の空気は自然に排出されることになる。

従来の練習用模型の平面図 模型の平面図 模型を容器に入れた状態の断面図 他の実施形態における模型を容器に入れた状態の断面図 他の練習用模型の平面図 他の練習用模型の断面図

符号の説明

１１、３１模型、 １２、１２、３２、３３模擬血管、 ２１水を入れる容器、 ２２水、 ２５、３５筐体、 ２６、２７、３８、３９模擬血管の開口部に連通する穴、 ３０練習用模型、 ３６、３７筐体の側壁、 ４０筐体に連設した液体貯留部

Claims (11)

1. 超音波診断装置を用いて模型内に埋設した模擬血管を検知する穿刺練習用模型において、人体組織に近似する超音波透過性と柔軟性とを有する素材によって模型を形成し、模型内に埋設した模擬血管に緩やかな勾配を持たせると共にその両端を模型の側壁に開口させ、液体を貯留させた容器内に模型を浸漬した時に模擬血管内に液体が満たされるようにした穿刺練習用模型。
2. 上面を開口させた筐体内に模型を収容すると共に模擬血管の開口部と連通する穴を筐体の側壁に形成した請求項１に記載の穿刺練習用模型。
3. 液体を入れた容器の側壁上縁に係合させるための係合部を筐体の側壁上部から突出させた請求項２に記載の穿刺練習用模型。
4. 請求項１、２又は３に記載の穿刺練習用模型と液体を貯留する容器とを組み合わせてなる穿刺練習セット。
5. 請求項１、２、３又は４に記載の穿刺練習用模型を容器内に入れ、容器内に充填される液体に模型を浸漬させると共に模擬血管内に液体を進入させ、模型の天面側から超音波を利用して模擬血管の状態を把握しながら穿刺を行なう穿刺練習方法。
6. 超音波診断装置を用いて模型内に埋設した模擬血管を検知する穿刺練習用模型において、上面を開口させた筐体内に人体組織に近似する超音波透過性と柔軟性とを有する素材によって模型を収容し、模型内に埋設した模擬血管に緩やかな勾配を持たせると共にその両端を模型の側壁に開口させ、筐体の側壁に模擬血管の開口部と連通する穴を穿設すると共にその側壁の外側にこの穴と連通する液体貯留部を連設した穿刺練習用模型。
7. 請求項６に記載の穿刺練習用模型の液体貯留部に液体を注入して模擬血管内に液体を進入させ、模型の天面側から超音波を利用して模擬血管の状態を把握しながら穿刺を行なう穿刺練習方法。
8. 軟質合成樹脂製のチューブを模型内に埋設して模擬血管とした請求項１乃至７のいずれかに記載の穿刺練習用模型。
9. 模型内に太さ及び／又は走行方向の異なる２以上の模擬血管を形成した請求項１乃至８のいずれかに記載の穿刺練習用模型。
10. 模擬血管が横方向への屈曲部を備えている請求項１乃至９のいずれかに記載の穿刺練習用模型。
11. 模擬血管が分岐路を備えている請求項１乃至１０のいずれかに記載の穿刺練習用模型。
    

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