JP2013246262A - ウェットボックス及びそれを用いた低侵襲手術用トレーニング装置 - Google Patents
ウェットボックス及びそれを用いた低侵襲手術用トレーニング装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013246262A JP2013246262A JP2012119116A JP2012119116A JP2013246262A JP 2013246262 A JP2013246262 A JP 2013246262A JP 2012119116 A JP2012119116 A JP 2012119116A JP 2012119116 A JP2012119116 A JP 2012119116A JP 2013246262 A JP2013246262 A JP 2013246262A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wet box
- minimally invasive
- training
- invasive surgery
- box
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Instructional Devices (AREA)
Abstract
【解決手段】ニワトリの卵(ニワトリの胚を含む)を、人工の透明殻を用いてウェットボックスとし、これを模造臓器として用いる。即ち、正多面体状の容器の内部にニワトリ胚を収納した、低侵襲手術のトレーニングのためのウェットボックスであって、この正多面体状の容器の辺又は稜部分(以下、フレームと言う)が、生体適合性のある金属、プラスチック、セラミックス又はガラスで形成され、面部分(前記フレームを除いた面の部分)が、生体適合性のある酸素透過性膜で形成されていることからなるウェットボックスと、このウェットボックスを、模擬臓器として用いた低侵襲手術用トレーニング装置。
【選択図】図1
Description
ウェットボックスは、正多面体の容器に卵を収納したものである。かかるボックスを用いることによって、外部のカメラで内部の様子を観察して、卵中の血管や臓器を処理する際の評価を行うことが容易になるだけでなく、ボックスの姿勢を動かして任意の場所にアクセスすることができるようになる。
は膜を通過する気体の濃度差を圧力差に換算したものである)。本発明では、ボックスの要求仕様を満たすため、形成が容易で高い透明性と生体適合性を有する酸素透過性膜を用いる。
sPa程度であり、高い酸素透過率を有することが知られている。例えば、PDMSを用いて図2のような一辺がlで膜の厚みhの立方体型ボックスを作製することを考えと、ニワトリの卵は孵化までの約21日間で約6Lの酸素を取り込むため、1日当たりVc=286mLの酸素を取り込む必要があると仮定すると、Δp=101.33kPa、τ=86400sである。また、卵の体積は50ml程度であるので、余裕を設けて1辺がl=40mmのボックスを作製することを考えると、その表面積Sは9600mm2となる。従って、前記式1より、厚みhの条件は、h=ατSΔp/Vcが0.88mmよりも小という計算になる。なお、図2において、7はフレーム、8は面部分を示す。
製し(a)、ポストベイクを行って樹脂の毒性を除去する。次に、ガラス基板に酸素透過性膜を形成する樹脂、例えば、PDMSをスピンコートし(b)、厚さhの薄膜を形成し、ベイクして硬化させる。この際、スピンコートの回転数と時間を調整することで、膜厚を制御することが可能である。次に、フレームにPDMS薄膜を貼り付け、上部が空いた状態のボックスにする(c)。その後、水を内部に満たし簡易的なリークテストを行い漏れが無いことを確認したうえで、UVライトで滅菌処理を行う(d)。
作製したボックスでの長期培養可能性、及び、設計方法の妥当性の検証を行うために、膜厚を様々に変化させて卵を培養する実験を行った。また、比較のために従来のプラスチックラップを用いた実験も同様に行った。評価は、ニワトリ胚に形成される心臓の拍動を観察できた日数をカウントすることで行った。その結果、PDMSの膜厚が大きい場合には、血管や臓器が形成されず、胚が成長しないことが確認できた。一方、適切な厚みを設定した場合には、最大10日間の培養に成功した。なお、従来手法のプラスチックラップを用いた培養においても10日程度は成長が進んでいることから、温度やコンタミネーションの管理などの実験条件を整えることで、さらに長期間の培養が行えると考えられる(10日目程度であれば太い血管は0.5〜1.0mm程度に成長しているためトレーニング等を行うことは可能である)。
7日目まで培養した胚が内包されたボックス(厚みh=0.4mm)を用いて実験を行った。実験ではボックスを回転させて、心臓にアクセスするための鉗子(直径2mm)挿入位置を決定した。その後、図1に示すように、上部から顕微鏡で観察して臓器を拡大観察しながら、心臓周辺の血管や組織を鉗子で操作することに成功した。なお、操作を行っている間、ボックスの膜に裂けなどが生じることなく操作を行うことができた。また、手術器具で空けた穴は、再度、PDMSを塗布するなどして塞ぐことが可能である。
2 内視鏡又は顕微鏡
3 鉗子
4 ディスプレイ
5 パソコン
6 他真空手段・加熱手段
7 フレーム
8 面部分
Claims (4)
- 正多面体状の容器の内部にニワトリ胚を収納した、低侵襲手術のトレーニングのためのウェットボックスであって、該正多面体状の容器の辺又は稜部分(以下、フレームと言う)が、生体適合性のある金属、プラスチック、セラミックス又はガラスで形成され、面部分(前記フレームを除いた面の部分)が、生体適合性のある酸素透過性膜で形成されていることを特徴とするウェットボックス。
- 金属が、チタン又はステンレスであることを特徴とする請求項1記載のウェットボックス。
- プラスチックが、光硬化性樹脂であることを特徴とする請求項1記載のウェットボックス。
- 請求項1〜3のいずれか1項記載のウェットボックスを、模擬臓器として用いることを特徴とする低侵襲手術用トレーニング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012119116A JP5939536B2 (ja) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | ウェットボックス及びそれを用いた低侵襲手術用トレーニング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012119116A JP5939536B2 (ja) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | ウェットボックス及びそれを用いた低侵襲手術用トレーニング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013246262A true JP2013246262A (ja) | 2013-12-09 |
JP5939536B2 JP5939536B2 (ja) | 2016-06-22 |
Family
ID=49846082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012119116A Expired - Fee Related JP5939536B2 (ja) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | ウェットボックス及びそれを用いた低侵襲手術用トレーニング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5939536B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104200730A (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-10 | 华中科技大学 | 一种用于虚拟腹腔镜手术的装置、方法及系统 |
JPWO2018097031A1 (ja) * | 2016-11-24 | 2019-10-17 | 国立大学法人名古屋大学 | 内境界膜剥離モデルおよびその利用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5951301A (en) * | 1995-06-09 | 1999-09-14 | Simulab Corporation | Anatomical simulator for videoendoscopic surgical training |
JP2003048182A (ja) * | 2001-08-08 | 2003-02-18 | Takuya Nojima | スマートツール及びその触感生成方法 |
JP2005278614A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Koichiro Hashimoto | 鳥類胚の殻なしシステムii培養法 |
JP2007528029A (ja) * | 2004-03-08 | 2007-10-04 | ザ ジョンズ ホプキンス ユニバーシティ | 医学的訓練および評価装置および方法 |
-
2012
- 2012-05-25 JP JP2012119116A patent/JP5939536B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5951301A (en) * | 1995-06-09 | 1999-09-14 | Simulab Corporation | Anatomical simulator for videoendoscopic surgical training |
JP2003048182A (ja) * | 2001-08-08 | 2003-02-18 | Takuya Nojima | スマートツール及びその触感生成方法 |
JP2007528029A (ja) * | 2004-03-08 | 2007-10-04 | ザ ジョンズ ホプキンス ユニバーシティ | 医学的訓練および評価装置および方法 |
JP2005278614A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Koichiro Hashimoto | 鳥類胚の殻なしシステムii培養法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
JPN6016015667; 寺田尚史: '医療訓練・術前計画におけるVR技術利用の現状と課題' 日本バーチャルリアリティ学会誌 Vol. 15, No. 1 JOURNAL OF THE VIRTUAL REALITY SOCIETY OF JAPAN 第15巻 第1号, 20100331, 第19-22頁, 特定非営利活動法人日本バーチャルリアリティ学会 * |
JPN6016015668; 山下樹里: '実体模型を使った手術手技研修装置の実用化' 日本バーチャルリアリティ学会誌 Vol. 15, No. 1 JOURNAL OF THE VIRTUAL REALITY SOCIETY OF JAPAN 第15巻 第1号, 20100331, 第23-26頁 * |
JPN6016015670; 藤原道隆: '内視鏡下手術訓練システムの現状と今後の展望' 日本バーチャルリアリティ学会誌 Vol. 15, No. 1 JOURNAL OF THE VIRTUAL REALITY SOCIETY OF JAPAN 第15巻 第1号, 20100331, 第27-31頁, 特定非営利活動法人日本バーチャルリアリティ学会 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104200730A (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-10 | 华中科技大学 | 一种用于虚拟腹腔镜手术的装置、方法及系统 |
JPWO2018097031A1 (ja) * | 2016-11-24 | 2019-10-17 | 国立大学法人名古屋大学 | 内境界膜剥離モデルおよびその利用 |
JP7165584B2 (ja) | 2016-11-24 | 2022-11-04 | 三井化学株式会社 | 内境界膜剥離モデルおよびその利用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5939536B2 (ja) | 2016-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Montgomery et al. | Flexible shape-memory scaffold for minimally invasive delivery of functional tissues | |
Vikram Singh et al. | Targeted drug delivery and imaging using mobile milli/microrobots: A promising future towards theranostic pharmaceutical design | |
AU2010322460B2 (en) | Bioreactors, systems, and methods for producing and/or analyzing organs | |
Costerton et al. | The application of biofilm science to the study and control of chronic bacterial infections | |
Longmore et al. | Laparoscopic robotic surgery: Current perspective and future directions | |
Karimi et al. | RETRACTED: Fabrication and mechanical characterization of a polyvinyl alcohol sponge for tissue engineering applications | |
Garcia et al. | The role of soft robotic micromachines in the future of medical devices and personalized medicine | |
CN106536707A (zh) | 在生物反应器系统中制造心脏类器官的方法和装置 | |
Huang et al. | Egg-in-cube: design and fabrication of a novel artificial eggshell with functionalized surface | |
JP5939536B2 (ja) | ウェットボックス及びそれを用いた低侵襲手術用トレーニング装置 | |
Liu et al. | A standardized method for measuring internal lung surface area via mouse pneumonectomy and prosthesis implantation | |
Ishak et al. | Bioengineered three‐dimensional transparent eggshell as a chicken embryo experimentation platform for biomedical research | |
US20180053441A1 (en) | Demonstration and training model | |
Ekim et al. | A modified S10B silicone plastination method for preparation and preservation of scaled reptile specimens | |
CN201587946U (zh) | 一种多种细胞体外联合培养装置 | |
Semina et al. | Three-dimensional model of biomatrix as a method of studying blood vessels and nerve growth in tissue engineering structures | |
PT106083A (pt) | Bioreactor composto por câmara estanque e matriz interna para geração de implantes médicos celularizados | |
CN210138135U (zh) | 一套半体内动物实验血液相容性检测系统 | |
Fung-A-Jou et al. | Bioinspired medical needles: a review of the scientific literature | |
CN201459106U (zh) | 细菌生物被膜形成的气道微环境模拟装置 | |
CN110628617B (zh) | 蛋生动物胚胎的可视化培养系统、培养方法及应用 | |
Imihami Mudiyanselage | Characterisation of the bactericidal efficacy of natural nano-topography using dragonfly wing as a model | |
Shukahi | Design and Implementation of Laboratory Incubator | |
Matich et al. | Track G. Modelguided decision making in surgery | |
Ibitoye et al. | INTRODUCTION TO ENGINEERING DISCIPLINES (ABE 206 VOLUME II Second Edition) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150316 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160413 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160426 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160510 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5939536 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |