JP2010085512A - 経皮手技シミュレータ - Google Patents

Abstract

【課題】切開や皮膚縫合といった、医療現場における手技について、感覚的に実際の手技に近似した研修を通して、臨床経験によらなくても、高度な手技の習得を可能にすることにある。
【解決手段】経皮手技シミュレータ１０ａは、凸状で曲面部２２を有する本体１２と、気管（人体臓器代替物）５０を載置する載置部１４と、気管５０の少なくとも一部覆うように皮膚（人体皮膚代替物）５２を本体１２に固定する皮膚固定部１６と、載置部１４を曲面部２２の面直方向に進退させる載置部変位機構２０とを有する。経皮手技シミュレータ１０ａによれば、例えば臓器を皮膚が覆っている人体の構成と同様に、気管５０を皮膚５２が覆っている構成が実現されるとともに、曲面部２２が人体表面の代替物となる。これにより、表面及び内部の形状、構成、硬さ、質感等が人体の一部と十分に近似することになり、実際の手技と同様のシミュレーションをすることができる。
【選択図】図９

Description

本発明は、切開や皮膚縫合といった、医療現場における手技について、実際の手技に近似した模擬体験をして手技を習得するための経皮手技シミュレータに関する。

医療が高度化し、また、専門性も求められている結果、医師教育の重要性が増してきている。例えば、救命救急医療の分野における気道の確保と呼吸の維持には、前処置として観血的処置である気管切開術が必要であり、一刻を争う手技の的確さと迅速さが要求される。このような背景から、実質臓器以外のシミュレーションモデルを用いた非観血的な気管切開模擬体験を組み込んだ研修が実施されるようになってきた。

患者の胸壁部を切開して行う臓器手術の手技習得、熟練を目的としたシミュレータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−５３７８号公報

しかしながら、手技を習得するための教育・実験・研修等は、人体を用いて行うことはできず、上述のような非観血的な研修は、実際の観血的な手技と比較すると、手技の手順は習得できるものの、感覚的には実際の手技と大きく異なるものである。特に経皮的手技においては皮膚の存在は軽視できず、複合的な構造が望まれているが、満足できるものはなかった。よって、高度な手技を習得するためには、多くの臨床経験を踏まずしては困難であった。さらに、臨床経験として気管切開が必要な機会に遭遇することはそう多くなく、臨床経験そのものを積む機会が持ちにくいという課題もあった。

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、人体による実際の手技に近似した模擬体験をさせる経皮手技シミュレータを提供して、臨床経験によらなくても、感覚的に実際の手技に近似した研修を通して、高度な手技の習得を可能にしたものである。

本発明に係る経皮手技シミュレータは、凸状で曲面部を有する本体と、前記本体に人体臓器代替物を載置する載置部と、前記人体臓器代替物の少なくとも一部を覆うように人体皮膚代替物を前記本体に固定する皮膚固定部とを有することを特徴とする。

このような構成によれば、例えば臓器を皮膚が覆っている人体の構成と同様に、人体臓器代替物を人体皮膚代替物が覆っている構成が実現されるとともに、曲面部が人体表面の代替物となる。これにより、表面及び内部の形状、構成、硬さ、質感等が人体の一部と十分に近似することになり、実際の手技と同様のシミュレーションをすることができる。

経皮手技シミュレータは、前記載置部を前記曲面部の面直方向に進退させる載置部変位機構を有してもよい。その結果、様々な張力を持つ前記人体皮膚代替物を、より実際の手技における張力と近似させることが可能となり、さらに臓器の微妙な張り出し具合を表現できる。

前記載置部変位機構は、前記載置部に接続されたリンク機構と、前記リンク機構を駆動するねじ付ロッドと、前記ねじ付ロッドを回転させるダイヤルとを有してもよい。

経皮手技シミュレータは、前記人体臓器代替物及び前記人体皮膚代替物の少なくとも一方が、代替する人体臓器と物理特性の略同等な柔軟性・変形性を有するとすることにより、感覚的に実際の手技に近いトレーニングが可能となる。

経皮手技シミュレータは、前記人体臓器代替物及び前記人体皮膚代替物の少なくとも一方が、生体由来材料（人間を除く）又は生体由来材料の変性物であることにより、感覚的に実際の手技に近いトレーニングが可能となる。

本発明に係る経皮手技シミュレータにおける前記曲面部は、軸方向に長手の半円柱面であり、また、前記載置部は、前記曲面部の軸方向に長手形状であると、簡便形状で人体の首を模すことができる。

本発明に係る経皮手技シミュレータにおける前記曲面部の周方向の略半円弧は、その半円の半径が２ｃｍ〜１０ｃｍであると、一層、人体の首の大きさ、形状に近似することができる。

本発明に係る経皮手技シミュレータにおける、前記皮膚固定部は、前記本体から突出した複数の皮膚固定部で構成され、前記載置部の中心点を基準として、少なくとも軸方向及び該軸方向に直交する方向に離間した４箇所に設けられていると、前記人体臓器代替物は少なくとも一部を前記人体皮膚代替物によって必ず覆われることとなる。

前記皮膚固定部に固定された人体皮膚代替物の固定位置を調整する固定位置調整機構を有してもよい。固定位置調整機構によれば、皮膚固定部に張る人体皮膚代替物の大きさに応じて固定位置を調整することができる。

前記人体臓器代替物が動物の気管であり、気管切開のシミュレーションに適用される経皮手技シミュレータであってもよい。この結果、救命救急医療の分野で必要な気道の確保と呼吸の維持のために行われる気管切開術のシミュレータとして好適となる。

本発明に係る経皮手技シミュレータによれば、感覚的に実際の手技に近似した研修を通して、臨床経験によらなくても、高度な手技の習得が可能になる、という効果を達成することができる。

以下、本発明に係る経皮手技シミュレータについて、第１〜第３の実施の形態を挙げ、添付の図１〜１５を参照しながら説明する。

図９〜図１１に示すように、経皮手技シミュレータ１０ａは、例えば気管切開模擬体験の場合、人体の気管に相当する豚の気管（人体臓器代替物）５０と、人体の皮膚に相当する豚の皮膚（人体皮膚代替物）６０とを切開し、そこにチューブ５６を挿入し、そのチューブ５６を介して気管へと空気（酸素）を送り込むものである。

図１及び図２に示すように、第１の実施の形態に係る経皮手技シミュレータ１０ａは、基本構成として本体１２と、載置部１４と、皮膚固定部１６と、載置部変位機構２０を有している。経皮手技シミュレータ１０は、使用後の洗浄、消毒、滅菌処理等を繰り返すことを前提に、その材質を選び、ステンレス鋼や硬質プラスチック等で成形されている。また、同様の前提から、構造も簡素化している。

経皮手技シミュレータ１０ａにおける上下とは、説明の便宜上、経皮手技シミュレータ１０ａの設置面に対し垂直方向のことを指し、本体１２における凸状部を上とするが、実際の使用時の向きがこれに限定されることはない。

本体１２は、逆Ｕ字形状に湾曲加工させた板体２１と、該板体２１の両端側を覆う端壁２４ａ、２４ｂと、板体２１の下面開口部に設けられた底板２６（図３参照）とを有する。これらの板体２１、端壁２４ａ、２４ｂ及び底板２６の接続部は溶接によって固定され、本体１２は安定した形態を維持している。底板２６には、載置部変位機構２０が設けられており、且つ広い面積の開口部を有している。これにより、本体１２は下方が開口し、内部の洗浄及びメンテナンス等を容易に行うことができる。本体１２はステンレス鋼や硬質プラスチック等で成形されている。

板体２１は、上半部が凸状の曲面部２２、下半部の両側面が長方形の側壁２８ａ、２８ｂを形成している。

本体１２における軸方向の長さＬは、体の部位に応じて２ｃｍ〜３０ｃｍ等であってもよいが、人体の首の長さを考慮し、３ｃｍ〜２０ｃｍであるとよい。

また、本体１２の曲面部２２における周方向の略半円弧は、その半円の半径Ｒは、体の部位に応じて０．５ｃｍ〜５０ｃｍであるとよく、より好適には１ｃｍ〜２５ｃｍであるとよく、さらに好適には人体の首の太さを考慮し、２ｃｍ〜１０ｃｍであるとよい。適用する体の部位としては、首以外にも頭部（脳）、胸部、腹部、臀部、足、手、指等が考えられ、これらに応じて長さＬ、半径Ｒを適時設定するとよい。さらに、小児用、成人用で区別して寸法を変更してもよい。

本体１２の端壁２４ａ、２４ｂは上方の半円と該半円の直径（２Ｒ）を一方の辺とする下方の長方形とを合わせた形状をしている。前記長方形における他方の辺の長さは、該半円の半径（Ｒ）程度であるとよい。これにより、曲面部２２の設置面からの高さは、実際の手技における床面からの人体の首の術部高さに近似し、結果、実際の手技の感覚に近似させることが可能となる。この長方形は本体１２の安定性を考慮し、下に向けて拡大する台形であってもよい。

人体の首は半円柱ではなく、円柱に近似する形状であるが、円柱形状では安定性に劣ることから本体１２は断面逆Ｕ字形状として安定性を高めている。

本体１２の曲面部２２は、軸方向に長手の円柱面を形成する。

本体１２の凸状形状の最上部に、載置部１４を露呈する天井開口部３０を有している。

載置部１４は、上下動することで天井開口部３０を通して、本体１２の内部と外部との間を進退することから、天井開口部３０の寸法は、載置部１４が物理的に接触することなく通過できるように設定する。天井開口部３０は、本体１２の軸方向が長手形状であればよい。また、天井開口部３０の形状は載置部１４を上方向から見た平面形状（図２参照）より僅かに大きい形状に設定する。これは、載置部１４と天井開口部３０との隙間が大きすぎると、皮膚５２を介して触る感触が実際の手技の感覚とは乖離してしまうからである。

載置部１４は、軸方向に並んだ幅広載置部１４ａと幅狭載置部１４ｂを有し、その境界は垂直であっても、テーパを形成していてもよい。なお、載置部１４の形状は、幅広載置部１４ａと幅狭載置部１４ｂを有する形状に限らず、例えば軸方向に長い長方形や台形であってもよい。これらの載置部１４及び天井開口部３０の形状は、気管５０を載置するにあたって、該気管５０の形状に合わせたものである。

載置部１４は、気管５０を紐５３等で固定し易くするための、複数対の切れ込み５４を長辺側の両辺で対向する位置に有する。

切れ込み５４は幅狭載置部１４ｂに設けている。幅広載置部１４ａと幅狭載置部１４ｂの区別がない場合は、両長辺の中点よりも一端側に設けるとよい。両長辺において、均等に切れ込み５４を設けないのは、実際の患者の気管はある程度受動的に動くことから、気管５０を全体的に均等に固定すると、実際の手技の感覚とは乖離してしまうからである。紐５３は絹糸であってもよい。

載置部１４の上部には、周縁にバンク１４ｃが設けられ、それ以外は平面となっている。これは凹凸を有した場合、手技の際に気管５０への挿入物であるチューブ５６が段差に引っかかり、実際の手技の感覚と乖離することを防止するためである。なお、バンク１４ｃは省略してもよい。また、載置部１４は、曲面による滑らかな凹部を形成していてもよい。

皮膚固定部１６は、本体１２から突出した６本の皮膚固定部１６ａ〜１６ｆで構成されている。このうち、皮膚固定部１６ａ〜１６ｃは、本体１２の一方の側面で側壁２８ａの僅かに上方部に設けられ、皮膚固定部１６ｄ〜１６ｆは、本体１２の他方の側面で側壁２８ｂの僅かに上方部に設けられている。皮膚固定部１６ａ〜１６ｆの端部はテーパ状にするとよい。

皮膚固定部１６ａ及び１６ｄは、本体１２の軸方向に沿った一方（以下、Ｘ１方向とも呼ぶ。）の端部近傍に設けられ、皮膚固定部１６ｃ及び１６ｆは、本体１２の軸方向に沿った他方（以下、Ｘ２方向とも呼ぶ。）の端部近傍に設けられ、皮膚固定部１６ｂ及び１６ｅは、本体１２の軸方向に沿った中央部に設けられている。皮膚固定部１６ａ〜１６ｆは、本体１２の曲面部２２の下端近傍部から外側へ向けて面直方向に突出しており、例えば本体１２内でビス止めされている。このように、皮膚固定部１６は、６本の皮膚固定部１６ａ〜１６ｆによって簡素に構成されている。

なお、図２において、皮膚固定部１６ａ〜１６ｆの本数は、本体１２の周方向における天井開口部３０の両側に３本ずつ、計６本になっているが、必ずしもこの本数である必要はない。

皮膚固定部１６は、載置部１４の中心点（例えば、平面視の重心点）を基準として、少なくとも軸方向及び該軸方向に直交する方向に離間した４箇所に設けられているとよい。気管５０は載置部１４の略中心に載置されることから、このような４箇所の皮膚固定部１６により、該気管５０を皮膚５２で適切に覆うことができる。

皮膚固定部１６は、皮膚５２を固定することに用いられ、複数の皮膚固定部１６ａ〜１６ｆが皮膚５２に設けた６つの切れ目５２ａを貫通することで固定する。よって、皮膚固定部１６ａ〜１６ｆは皮膚５２を十分に貫通する長さに設定されている。

なお、別の固定方法としては、切れ目５２ａに紐５３等を通し、その紐５３等を皮膚固定部１６に巻きつける等してもよい。

載置部変位機構２０は、上端部が載置部１４に接続されており、該載置部１４を曲面部２２の面直方向に進退させることにより、気管５０の大きさや実際の臓器の体内における位置に応じて、気管５０と皮膚５２との位置関係を調整することができる。その結果、気管５０と皮膚５２との接触の程度や距離を調整する機能を有する。これにより、より実際の手技の感覚に近似させることが可能となる。

図３に示すように載置部変位機構２０は、軸方向に配列された２つのリンク機構６２と、軸方向に延在してリンク機構６２を駆動するねじ付ロッド６４と、リンク機構６２とねじ付ロッド６４とを接続する一対のロッド受ナット６８ａ、６８ｂと、ねじ付ロッド６４を回転させるダイヤル６６とで構成されている。リンク機構６２は、軸方向に２つ配列されていることにより、本体１２内におけるレイアウトに好適であり、しかも載置部１４を水平に安定して昇降させることができる。

端壁２４ａは、ねじ付ロッド６４が挿通する端壁開口部３６を有している。端壁開口部３６は、ねじ付ロッド６４の昇降を許容するように上下方向に縦長形状である。端壁開口部３６の下端は経皮手技シミュレータ１０の設置面に開口していてもよいが、ねじ付ロッド６４が物理的に接することがなければ、必ずしもその必要はない。

リンク機構６２とロッド受ナット６８とねじ付ロッド６４の一部は本体１２の内部に位置する。ダイヤル６６は本体１２より外部に位置している。

ダイヤル６６は、ねじ付ロッド６４のＸ２方向端部に接続されている。ダイヤル６６は手動で、その回転方向と同じ方向に、ねじ付ロッド６４を回転させている。

ねじ付ロッド６４は、端壁開口部３６とは略垂直に位置している。ねじ付ロッド６４は、本体１２の内部に位置する部分で、ロッド受ナット６８を介してリンク機構６２とも接続されている。ねじ付ロッド６４の回転方向に合わせて、リンク機構６２が伸展・収縮する。

ねじ付ロッド６４は円柱形状をしているが、太さは均一ではなく、リンク機構６２と接続される部分で細くなっており、１つのリンク機構６２につき、２つのロッド受ナット６８ａ、６８ｂがねじ付ロッド６４の順ねじ６４ａ及び逆ねじ６４ｂに螺合することにより接続されている。なお、ダイヤル６６から遠い方のロッド受ナットを６８ａとし、ダイヤル６６から近い方のロッド受ナットを６８ｂとする。２つのロッド受ナット６８ａ、６８ｂとの接続部分で、ねじ付ロッド６４は順ねじ６４ａと逆ねじ６４ｂを形成しており、お互いに逆方向へ螺旋溝を有している。順ねじ６４ａはロッド受ナットを６８ａと接続されている方とし、逆ねじ６４ｂはロッド受ナットを６８ｂと接続されている方とする。順ねじ６４ａ及び逆ねじ６４ｂはロッド受ナット６８ａ、６８ｂの稼動範囲に形成されている。

ねじ付ロッド６４の回転方向に伴い、ロッド受ナット６８ａをダイヤル６６から遠ざかる方向へ、ロッド受ナット６８ｂをダイヤル６６に近づく方向へ移動させることで、リンク機構６２が収縮し、載置部１４を下降させることができる。また、ねじ付ロッド６４を逆方向へ回転させ、ロッド受ナット６８ａをダイヤル６６に近づく方向へ、ロッド受ナット６８ｂをダイヤル６６から遠ざかる方向へ移動させることで、リンク機構６２が伸展し、載置部１４を上昇させることができる。図３ではリンク機構６２は２つになっているが、必ずしもこの個数である必要はない。

リンク機構６２が複数の場合、すべてが同じ形状、大きさであることが望ましく、ねじ付ロッド６４に沿うように直列に配置される。

リンク機構６２が複数の場合はすべてが連動し、同じ距離を伸展・収縮する形で、１つの場合は単独で伸展・収縮する形で、載置部１４を上下に駆動させる。なお、ねじ付ロッド６４とダイヤル６６もリンク機構６２と連動して上下する。

第１の実施の形態に係る経皮手技シミュレータを実施する経皮手技シミュレータ１０ａは、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について、気管切開模擬体験を例に説明する。

図９及び図１０に示すように、経皮手技シミュレータ１０ａでは、載置部１４に気管５０を載置し、該気管５０を皮膚５２で覆って皮膚固定部１６によって固定し、メス（又は剪刀等）５８によって切開した箇所にチューブ５６を挿入する手技のトレーニングをする。

気管５０は、人体の気管と相当に近似した構成、形状、大きさを有し、やや長尺な中空形状であり、頭部側の大径部５０ａと、胴体側の小径部５０ｂと、内腔５０ｃとを有する。気管５０は主として軟骨で形成されており、適度に硬い。

載置部１４に載置する対象物としては、気管５０以外の人体臓器代替物を用いてもよい。人体臓器代替物とは、動物臓器（気管等を含む）、動物臓器代替物、動物皮下組織、又は動物皮下組織代替物を指し、豚、牛等の動物の臓器であれば、その種類は問わない。

皮膚５２は、曲面部２２の全面を覆う程度の形状及び面積を有し、予め６つの切れ目５２ａを設けておく。切れ目５２ａは、例えばメス５８を用いて設けるとよい。条件によっては、皮膚５２を適度に小さくして気管５０の一部が露呈する状態にしておいてもよい。

載置部１４に載置された気管５０を覆うものとしては、皮膚５２以外の人体皮膚代替物を用いてもよい。人体皮膚代替物とは、動物皮膚又は動物皮膚代替物を指し、豚、牛等の動物の皮膚であれば、その種類は問わない。

人体臓器代替物及び人体皮膚代替物として、豚の臓器（豚の気管５０を含む）及び豚の皮膚５２は、安価で、入手性に優れ、しかも人体臓器及び人体皮膚と近似しており好適である。

気管５０及び皮膚５２のどちらか一方は、シリコーン樹脂等による人工材料でもよい。前記のどちらか一方が動物（人間を除く）の臓器（気管等を含む）、動物皮下組織、動物皮膚であってもよく、前記のどちらか一方が人工材料の場合、気管５０及び皮膚５２いずれも、ヤングモジュラスが、１００Ｐａ〜５０ＭＰａであってもよい。また、気管５０及び皮膚５２のどちらか一方が人工材料の場合、ＪＩＳ−Ａ硬度（ＪＩＳ Ｋ ６２５３）で規定された硬度は、１０〜１００であってもよい。さらに、皮膚５２が人工材料の場合は、測定対象である皮膚の厚さを１．５ｃｍとし、株式会社レオテック製のＦＵＤＯＨレオメーターで、５．６ｍｍのアタッチメントを装着し、秒速２ｃｍの速度で、１ｍｍの深さまで皮膚５２の表面を押圧した時の応力が１５ｇＷ〜１００ｇＷであってもよい。

さらに、気管５０及び皮膚５２のどちらか一方が生体由来材料（人間を除く）又は生体由来材料の変性物であってもよい。生体由来材料は、細胞培養シートやコラーゲンを含む。生体由来材料の変性物は、例えば、生体由来材料を薬剤で架橋した物であり、薬剤としてグルタルアルデヒドやイソシアナート等を用いて、分子中のヒドロキシ基、アミノ基、カルボン基の間を結合させてもよい。また、生体由来材料の変性物として、生体由来材料を所定の薬剤により、脂肪等を除去してもよい。これらによって、適用可能な材料の範囲が広がる。

チューブ５６は、所定の切開をして空気を気管に供給するのに適した長さ及び径を有し、例えば塩化ビニール製である。

図３に示すように、載置部変位機構２０を用いて載置部１４を予め上方向へ移動させておき、図４に示されるように、気管５０を載置部１４に載置する。このとき、大径部５０ａをＸ１方向、小径部５０ｂをＸ２方向として、大径部５０ａ及び小径部５０ｂが幅広載置部１４ａ及び幅狭載置部１４ｂに合うように載置する。

図５に示すように、紐５３等を切れ込み５４に通して小径部５０ｂを固定する。図３に示すように、予め載置部１４を上げておくことにより、紐５３等での固定を容易にすることができる。その後、図６に示すように、載置部１４を載置部変位機構２０を用いて、適度に下げる。これによって、皮膚５２が固定される際に必要以上に引っ張られることで伸びきってしまい、実際の手技における張力から乖離してしまうことを防ぐことができる。

次に、図７に示すように、皮膚５２の切れ目５２ａを皮膚固定部１６ａ〜１６ｆに貫通させて固定する。さらに図８に示すように、載置部変位機構２０を用い、気管５０と皮膚５２とが接するように位置関係を調整して、より実際の手技の感覚に近くなるように設定する。

続いて、図１０に示すように、一方の手で人体の首に相当する本体１２と皮膚５２とを押さえておく。この状態で、他方の手でメス５８等を用いて、皮膚５２と大径部５０ａを１ｃｍ程度切開する。

図１１に示すように、チューブ５６を気管５０における人体の気道に相当する部分（つまり、内腔５０ｃ）へ挿入する。その際、向きは人体の頭に相当する側（Ｘ１方向）から人体の胴体に相当する方向（Ｘ２方向）へ挿入する。また、切開部の大きさは、挿入するチューブ５６の径との関係で決まる。また、チューブ５６は挿入側が鋭利な形状であれば、挿入し易いが、必ずしもこの形状を有している必要はない。

経皮手技シミュレータ１０ａが、本体１２の曲面部２２を有することで、本体１２に置かれる手は臨床経験に近似した形状に触れることができ、皮膚５２を通して触れる気管５０の手に伝わる感触は臨床経験で得られる感触に極めて近い。また、皮膚５２及び気管５０を切開する場所（皮膚５２を介しての視覚、触覚によって特定される大径部５０ａの所定箇所）の特定、メス５８を皮膚５２、大径部５０ａの軟骨組織を貫通して内腔５０ｃへ切開する感覚、及び切開した部分から気管５０の内腔５０ｃへチューブ５６を挿入する手技は、抵抗感、力の入れ具合及び気管の揺れ具合等を含め、人体の首から気管にメス５８を入れて、チューブを挿入する感覚に極めて近く、実際の手技に相当した研修が可能となる。

特に経皮手技シミュレータ１０ａでは、気管５０だけではなく、皮膚５２が適切に配設され、実際の生体に近い複合的な構造が得られる。

救命救急医療の現場では、手技の的確さと迅速さが要求されることが多く、臨床経験を積む機会が持ちにくい課題を有した気管切開術の研修としては極めて好適である。

経皮手技シミュレータ１０ａは、手に伝わる感触、切開する感覚や抵抗感、チューブ５６挿入時の抵抗感及び力の入れ具合等で実際の手技に近似しているという効果が確認されている。

次に、第２の実施の形態に係る経皮手技シミュレータ１０ｂについて説明する。第２の実施の形態に係る経皮手技シミュレータ１０ｂ（及び１０ｃ）について、経皮手技シミュレータ１０ａと同じ構成要素については同符号を付して、その詳細な説明を省略する。

経皮手技シミュレータ１０ｂは、図１２に示すように、基本構成として本体１２と、載置部１４と、皮膚固定部１６と、２組の固定位置調整機構１８と、載置部変位機構２０を有している。すなわち、経皮手技シミュレータ１０ａに対して、２組の固定位置調整機構１８を加えた構成となっている。固定位置調整機構１８は、載置部１４の周方向両側に設けられており、以下、代表的に図１２における手前側の固定位置調整機構１８について説明する。

本体１２の曲面部２２は、皮膚固定部１６のための長孔３２を有している。長孔３２は本体１２の周方向が長手形状となっている。また、長孔３２は、本体１２の軸方向に沿って３つ並んで設けられる。なお、３つの長孔３２の長手形状の両端は周方向において、経皮手技シミュレータ１０ｂの設置面からすべて同じ距離に配列されている。

本体１２の曲面部２２は、固定位置調整機構１８のための孔３４を有している。孔３４は３つの長孔３２のうち中央部に配設されたものの下部に位置している。

固定位置調整機構１８は、皮膚固定部１６が長孔３２を本体１２の周方向に沿って移動することにより機能する。

図１３及び図１４に示すように、固定位置調整機構１８は、皮膚固定部１６の３つの皮膚固定部１６ａ〜１６ｃがピン受部４０を介し螺設されたロッドねじ４２と、ロッドねじ４２を支持する軸受４４ａ、４４ｂと、ロッドねじ４２の下端部に設けられたつまみ部４６と、皮膚固定部１６ａ及び１６ｃをピン受部４０に接続する延長アーム４８ａ及び４８ｂとで構成されている。皮膚固定部１６ｂはピン受部４０に直接接続されている。ロッドねじ４２は軸受４４ａと軸受４４ｂとの間にねじ部が設けられている。

ピン受部４０とロッドねじ４２の一部と軸受４４ａ、４４ｂとは本体１２の内部に位置している。また、軸受４４ａ、４４ｂは本体１２の内壁に固定されている。ロッドねじ４２の一部は孔３４より本体１２の外部へ出ている。つまみ部４６は本体１２の外部に位置している。

つまみ部４６は手動により、その回転方向と同じ方向に、ロッドねじ４２を回転させる。

ロッドねじ４２は、円柱形状のねじであり、本体１２の内壁に沿って略上下方向に設けられている。ロッドねじ４２は、本体１２の内部に位置する部分で、ピン受部４０と接続されている。ロッドねじ４２の回転方向に合わせて、ピン受部４０がロッドねじ４２に沿って移動し、それに連動して皮膚固定部１６も本体１２の円柱面の略周方向に移動することができる。

このように構成される第２の実施の形態に係る経皮手技シミュレータ１０ｂでは、皮膚５２の切れ目５２ａを皮膚固定部１６ａ〜ｆに貫通させて固定した後、固定位置調整機構１８と載置部変位機構２０を用い、気管５０と皮膚５２とが接するように位置関係を調整して、より実際の手技の感覚に近くなるように設定する。

固定位置調整機構１８によれば、曲面部２２に張る皮膚６０の大きさに応じて固定位置を調整することができる。固定位置調整機構１８により、皮膚５２に適度の張力を与えることで、より人体の皮膚の張力に近似させることが可能となり、結果、より実際の手技の感覚に近似させることが可能となる。また、幅の狭い皮膚５２の利用が可能となり、資源の有効利用にもつながるという効果もある。

図１３では、１つのロッドねじ４２について、ピン受部４０を介し、皮膚固定部１６ａ〜１６ｃが接続されているが、皮膚固定部１６ａ〜１６ｃのそれぞれが独立して、それぞれが１つのピン受部４０を介し、ロッドねじ４２に接続して機能してもよい。また、皮膚固定部１６ａ〜１６ｃのいずれか２つを１つのピン受部４０に接続してもよい。さらに、固定位置調整機構１８は、載置部１４の周方向のいずれか一方だけに設けてもよく、その他、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

次に、第３の実施の形態に係る経皮手技シミュレータ１０ｃについて説明する。経皮手技シミュレータ１０ｃについて、経皮手技シミュレータ１０ａと同じ構成要素については同符号を付して、その詳細な説明を省略する。

経皮手技シミュレータ１０ｃは、腹部の開腹経皮手技シミュレータとして好適に使用することができる。経皮手技シミュレータ１０ｃでは、形状を腹部に近似するため、本体１２の凸状の曲面部２２の上部は略平面の形状となっており、平面視で略正方形となっている。

また、載置部１４は豚の肝臓等が安定して載置されるように、周縁に緩やかに傾斜したバンク１４ｃが設けられている。さらに、載置部１４の底部は、適用する動物（人間以外）の臓器が適切に載置されるように、該臓器の形状に合わせて形成してもよい。

本実施の形態に係る経皮手技シミュレータ１０ａ〜１０ｃでは、上述の切開手技に引き続き、皮膚縫合のシミュレータとして利用することも可能となる。

本体１２は半円柱面に曲面部２２の形状を限らず、半楕円体形状や半球形状等の凸の曲面を有する形状でもよい。実際に手技を施す人体部分はほとんどが凸の曲面形状を有するからである。

上述したように本実施の形態に係る経皮手技シミュレータ１０ａ〜１０ｃによれば、切開や皮膚縫合といった、医療現場における手技において、感覚的に近似した模擬体験を積むことができることから、臨床経験によらなくても、高度な手技の習得を可能にすることができる。

本発明に係る経皮手技シミュレータは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

第１の実施の形態に係る経皮手技シミュレータの斜視図である。 第１の実施の形態に係る経皮手技シミュレータの平面図である。 手技の準備前の状態を示す断面図である。 気管を載置部に置いた動作説明断面図である。 気管を紐等で固定した動作説明断面図である。 気管を固定した後、皮膚を固定するための準備として載置部を下げた状態の動作説明断面図である。 皮膚固定部に皮膚を固定した後の動作説明断面図である。 載置部変位機構を用い、気管と皮膚との位置関係を調整した状態の動作説明断面図である。 第１の実施の形態に係る経皮手技シミュレータの一部省略分解図である。 メス等を用いて気管と皮膚とを切開する際の動作説明図である。 気管と皮膚とを切開し、チューブを挿入した後の斜視図である。 第２の実施の形態に係る経皮手技シミュレータの斜視図である。 第２の実施における固定位置調整機構の斜視図である。 第２の実施における固定位置調整機構の側面図である。 第３の実施の形態に係る経皮手技シミュレータの斜視図である。

符号の説明

１０ａ〜１０ｃ…経皮手技シミュレータ １２…本体
１４…載置部 １４ａ…幅広載置部
１４ｂ…幅狭載置部 １４ｃ…バンク
１６、１６ａ〜１６ｆ…皮膚固定部 １８…固定位置調整機構
２０…載置部変位機構 ２１…板体
２２…曲面部 ２４ａ、２４ｂ…端壁
２６…底板 ２８ａ、２８ｂ…側壁
３０…天井開口部 ３２…長孔
３４…孔 ３６…端壁開口部
４０…ピン受部 ４２…ロッドねじ
４４ａ、４４ｂ…軸受 ４６…つまみ部
４８ａ、４８ｂ…延長アーム ５０…気管（人体臓器代替物）
５０ａ…大径部 ５０ｂ…小径部
５０ｃ…内腔 ５２…皮膚（人体皮膚代替物）
５２ａ…切れ目 ５３…紐
５４…切れ込み ５６…チューブ
５８…メス ６２…リンク機構
６４…ねじ付ロッド ６４ａ…順ねじ
６４ｂ…逆ねじ ６６…ダイヤル
６８ａ、６８ｂ…ロッド受ナット

Claims (10)

1. 手技を習得するための経皮手技シミュレータにおいて、
   凸状の曲面部を有する本体と、
   前記本体に人体臓器代替物を載置する載置部と、
   前記人体臓器代替物の少なくとも一部を覆うように人体皮膚代替物を前記本体に固定する皮膚固定部と、
   を有することを特徴とする経皮手技シミュレータ。
2. 請求項１記載の経皮手技シミュレータにおいて、
   前記載置部を前記曲面部の面直方向に進退させる載置部変位機構
   を有することを特徴とする経皮手技シミュレータ。
3. 請求項２記載の経皮手技シミュレータにおいて、
   前記載置部変位機構は、
   前記載置部に接続されたリンク機構と、
   前記リンク機構を駆動するねじ付ロッドと、
   前記ねじ付ロッドを回転させるダイヤルと、
   を有すること
   を特徴とする経皮手技シミュレータ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の経皮手技シミュレータにおいて、
   前記人体臓器代替物及び前記人体皮膚代替物の少なくとも一方が、代替する人体臓器と物理特性の略同等な柔軟性・変形性を有する人工物であること
   を特徴とする経皮手技シミュレータ。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の経皮手技シミュレータにおいて、
   前記人体臓器代替物及び前記人体皮膚代替物の少なくとも一方が、生体由来材料又は生体由来材料の変性物であること
   を特徴とする経皮手技シミュレータ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の経皮手技シミュレータにおいて、
   前記曲面部は、軸方向に長手の半円柱面であり、
   前期載置部は、前記曲面部の軸方向に長手形状であること
   を特徴とする経皮手技シミュレータ。
7. 請求項６記載の経皮手技シミュレータにおいて、
   前記曲面部における周方向の略半円弧は、その半円の半径が２ｃｍ〜１０ｃｍであること
   を特徴とする経皮手技シミュレータ。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の経皮手技シミュレータにおいて、
   前記皮膚固定部は、前記本体から突出した複数の皮膚固定部で構成され、前記載置部の中心点を基準として、少なくとも軸方向及び該軸方向に直交する方向に離間した４箇所に設けられていること
   を特徴とする経皮手技シミュレータ。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の経皮手技シミュレータにおいて、
   前記皮膚固定部に固定された人体皮膚代替物の固定位置を調整する固定位置調整機構
   を有することを特徴とする経皮手技シミュレータ。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の経皮手技シミュレータにおいて、
    前記人体臓器代替物が動物の気管であり、気管切開のシミュレーションに適用されること
    を特徴とする経皮手技シミュレータ。

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