JP2018072387A - 心臓模型、心臓局部模型、心臓弁模型、冠動脈模型及び大動脈模型 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで且つ数多くの医療訓練を行うことが可能な心臓模型及び心臓局部模型を提供する。【解決手段】心臓模型３１は、手技を施す心臓の部位である第１の部位を模擬した第１の造形物（僧帽弁模型１１−１、大動脈弁模型１１−２、右冠動脈模型１２−１、左冠動脈模型１２−２、大動脈模型１３）と、心臓のうち、第１の部位を除く第２の部位を模擬した第２の造形物（心臓後方領域本体模型２１、心臓前方領域本体模型２２）とを有し、第１の造形物は、第２の造形物に対して着脱可能なものである。【選択図】図１

Description

本発明は、医師等の使用者が医療訓練に係る手技を施す模型に関するものである。

従来から、医師等が医療訓練を行うために、医療訓練に係る手技を施す臓器模型が開発されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１０−２７７００３号公報

しかしながら、特許文献１では、医療訓練に係る手技を施す部分を含む臓器全体の模型を提供するものであるため、医療訓練を行うために多大なコストがかかり、また、コスト面の制約等から数多くの医療訓練を行えないという問題があった。特に、近年では、心臓の外科的手術を行える医師等の育成が急務となっている。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、低コストで且つ数多くの医療訓練を行うことが可能な心臓模型及び心臓局部模型を提供することを目的とする。

本発明の心臓模型は、手技を施す心臓の部位である第１の部位を模擬した第１の造形物と、前記心臓のうち、前記第１の部位を除く第２の部位を模擬した第２の造形物とを有し、前記第１の造形物は、前記第２の造形物に対して着脱可能なものである。
本発明の心臓局部模型は、手技を施す心臓の部位である第１の部位を模擬した第１の造形物と、前記第１の部位を含む前記心臓の局部のうち、前記第１の部位を除く第２の部位を模擬した第２の造形物とを有し、前記第１の造形物は、前記第２の造形物に対して着脱可能なものである。
本発明の心臓局部模型における他の態様は、手技を施す心臓の部位を含む前記心臓の局部を模擬した造形物からなる。
本発明の心臓弁模型は、心臓を模擬した造形物からなる心臓模型または前記心臓の局部を模擬した造形物からなる心臓局部模型に装着して用いるものであって、手技を施す心臓弁を模擬した造形物からなる。
本発明の冠動脈模型は、心臓を模擬した造形物からなる心臓模型または前記心臓の局部を模擬した造形物からなる心臓局部模型に装着して用いるものであって、手技を施す冠動脈を模擬した造形物からなる。
本発明の大動脈模型は、心臓を模擬した造形物からなる心臓模型または前記心臓の局部を模擬した造形物からなる心臓局部模型に装着して用いるものであって、手技を施す大動脈を模擬した造形物からなる。

本発明によれば、低コストで且つ数多くの医療訓練を行うことが可能な心臓模型及び心臓局部模型を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る心臓模型を構成する各模型の一例を示す図である。 図１に示す心臓模型を構成する各模型を組み合わせて形成した心臓模型の一例を示す図である。 医師等が心臓弁（具体的には、僧帽弁）に対して行う手技を説明するための心臓の簡略図である。 医師等が心臓模型の冠動脈模型に対して行う手技の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の態様１に係る心臓模型の製造装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の態様２に係る心臓模型の製造装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の態様２に係る心臓模型の製造装置において製造された僧帽弁模型及び大動脈弁模型の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の態様３に係る心臓模型の製造装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の態様４に係る心臓模型の製造装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の態様５に係る心臓模型の製造装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の態様５に係る心臓模型の製造装置において製造された心臓模型を構成する各模型の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の態様５に係る心臓模型の製造装置において製造された心臓前方領域本体模型及び左冠動脈模型の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の態様６に係る心臓模型の製造装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る心臓局部模型を構成する各模型の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る心臓局部模型の一例を示す図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
具体的に、第１の実施形態では、医師等の使用者が手技を施す心臓の部位（第１の部位）を含む心臓の全体を模擬した造形物からなる心臓模型について説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る心臓模型３１を構成する各模型の一例を示す図である。ここで、図１に示す心臓模型３１は、例えば、医療行為を行う医師等の使用者がその医療訓練用に使用する物である。

この図１に示す心臓模型３１は、僧帽弁を模擬した造形物からなる僧帽弁模型１１−１、大動脈弁を模擬した造形物からなる大動脈弁模型１１−２、右冠動脈を模擬した造形物からなる右冠動脈模型１２−１、左冠動脈を模擬した造形物からなる左冠動脈模型１２−２、大動脈を模擬した造形物からなる大動脈模型１３、心臓のうち人体の後方に位置する領域を模擬した造形物からなる心臓後方領域本体模型２１、及び、心臓のうち人体の前方に位置する領域を模擬した造形物からなる心臓前方領域本体模型２２を有して構成されている。

ここで、以下の説明においては、必要に応じて、僧帽弁模型１１−１及び大動脈弁模型１１−２を代表して説明等する際には「心臓弁模型１１」と称する場合があるものとし、また、右冠動脈模型１２−１及び左冠動脈模型１２−２を代表して説明等する際には「冠動脈模型１２」と称する場合があるものとする。また、図１に示す例では、大動脈模型１３は、大動脈の第１の部分を模擬した造形物からなる大動脈第１模型１３−１と、大動脈の第２の部分を模擬した造形物からなる大動脈第２模型１３−２とが接合部で接合（例えば嵌合）されて形成されている。

また、本実施形態においては、医師等の使用者が手技を施す心臓の部位である第１の部位として、心臓弁、冠動脈及び大動脈を想定した例について説明する。即ち、図１に示す心臓模型３１において、僧帽弁模型１１−１及び大動脈弁模型１１−２（心臓弁模型１１）、右冠動脈模型１２−１及び左冠動脈模型１２−２（冠動脈模型１２）、並びに、大動脈模型１３が、手技を施す心臓の部位である第１の部位を模擬した「第１の造形物」に相当する。また、図１に示す心臓模型３１において、心臓後方領域本体模型２１、及び、心臓前方領域本体模型２２が、心臓のうち、手技を施す心臓の部位である第１の部位を除く第２の部位を模擬した「第２の造形物」に相当する。

そして、本実施形態においては、図１に示すように、まず、心臓後方領域本体模型２１に対して、第１の領域２１ａに僧帽弁模型１１−１を装着し、第２の領域２１ｂに大動脈弁模型１１−２を装着し、第３の領域２１ｃに大動脈第１模型１３−１と大動脈第２模型１３−２とを接合させた大動脈模型１３を装着し、所定の領域（不図示）に右冠動脈模型１２−１を装着する。同様に、心臓前方領域本体模型２２に対して、所定の領域（不図示）に左冠動脈模型１２−２を装着する。なお、右冠動脈模型１２−１及び左冠動脈模型１２−２は、それぞれ、心臓後方領域本体模型２１及び心臓前方領域本体模型２２に加えて、他方の本体模型にも及ぶように装着するようにしてもよい。そして、図１に示すように、僧帽弁模型１１−１、大動脈弁模型１１−２、大動脈模型１３及び右冠動脈模型１２−１を装着した心臓後方領域本体模型２１と、右冠動脈模型１２−１を装着した心臓前方領域本体模型２２とを接合（例えば嵌合）することにより、心臓模型３１が形成される。

図２は、図１に示す心臓模型３１を構成する各模型を組み合わせて形成した心臓模型３１の一例を示す図である。この図２において、図１に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。

図２（ａ）は、完成後の心臓模型３１において、図１に示す心臓後方領域本体模型２１と略同じ断面（厳密に言えば同一ではない）の様子を示している。この図２（ａ）では、図１に示す心臓後方領域本体模型２１の第１の領域２１ａに僧帽弁模型１１−１が装着され、その第２の領域２１ｂに大動脈弁模型１１−２が装着され、その第３の領域２１ｃに大動脈模型１３が装着された様子を示している。

また、図２（ｂ）は、完成後の心臓模型３１の前面の様子を示している。この図２（ｂ）では、心臓模型３１の所定の領域に、右冠動脈模型１２−１及び左冠動脈模型１２−２が装着された様子を示している。

また、図２（ｃ）は、完成後の心臓模型３１の背面の様子を示している。この図２（ｃ）では、心臓模型３１の所定の領域に、右冠動脈模型１２−１が装着された様子を示している。

ここで、医師等の使用者が心臓模型３１の心臓弁模型１１に対して手技を施す医療訓練としては、例えば、切開や縫合等の手術訓練（手術トレーニング）が挙げられる。また、医師等の使用者が心臓模型３１の冠動脈模型１２に対して手技を施す医療訓練としては、例えば、ステントを用いたカテーテル治療の訓練やバイパス手術の訓練が挙げられる。また、医師等の使用者が心臓模型３１の大動脈模型１３に対して手技を施す医療訓練としては、例えば、ステントグラフトを用いたカテーテル治療の訓練が挙げられる。なお、上述した医療訓練は、飽くまでも一例であり、本実施形態においては、医師等の使用者は、必要に応じて、心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３に対して、様々な手技に係る医療訓練を行うことができる。

ここで、医師等の使用者が心臓模型３１の心臓弁模型１１や冠動脈模型１２に対して手技を施す医療訓練の一例について図を用いて説明する。

まず、医師等の使用者が心臓模型３１の心臓弁模型１１に対して手技を施す医療訓練の一例について説明する。
図３は、医師等が心臓弁（具体的には、僧帽弁）に対して行う手技を説明するための心臓の簡略図である。具体的に、図３には、簡略化した心臓の構造として、大動脈弁、僧帽弁、腱索、乳頭筋を含む心筋部が示されている。この図３に示すように、僧帽弁は、ヒモ状の腱索を通じて乳頭筋と繋がっている。そして、医師等は、例えば、僧帽弁の機能が低下して当該僧帽弁を形成する再建手術を行う場合、当該僧帽弁の形状を修復し、当該心臓弁を人工の腱索に相当する糸で乳頭筋に繋げる手技等を行う。例えば、この手技を心臓模型３１を用いて訓練する場合には、医師等は、心臓模型３１から僧帽弁模型１１−１（僧帽弁模型１１−１の一部を含む）を切除し、縫合し、当該心臓弁を、心臓後方領域本体模型２１や心臓前方領域本体模型２２に存在する乳頭筋の部分に糸を用いて繋げる手技を行う。

次に、医師等の使用者が心臓模型３１の冠動脈模型１２に対して手技を施す医療訓練の一例について説明する。
図４は、医師等が心臓模型３１の冠動脈模型１２に対して行う手技の一例を示す図である。具体的に、図４には、冠動脈模型１２に対して行う手技のうち、冠動脈バイパス手術の訓練を行う場合を示している。
この冠動脈バイパス手術の訓練を行う場合には、医師等は、例えば、図４（ａ）に示すように、冠動脈模型１２を切開して吻合口を形成する手技を行う。続いて、医師等は、図４（ｂ）〜図４（ｅ）に示すように、冠動脈模型１２の吻合口に、糸４２を用いて、バイパスに用いられる血管（グラフト）を模擬した造形物からなるグラフト模型４１を吻合する手技を行う。また、図４（ｆ）は、吻合後の冠動脈模型１２及びグラフト模型４１の断面を示している。

ここで、再び、図１の説明に戻る。
図１に示すように、心臓模型３１では、医師等の使用者が医療訓練に係る手技を施す第１の造形物である心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３が、第２の造形物である心臓後方領域本体模型２１や心臓前方領域本体模型２２に対して、着脱可能なものである。このように構成することで、心臓模型３１において、医師等の使用者が医療訓練に係る手技を施す模型のみを交換すれば、低コストで且つ数多くの医療訓練を行うことができる。

また、本実施形態においては、例えば、医師等の使用者が医療訓練に係る手技を施す心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３について、各患者を想定したものではない標準的なモデルの物として形成することができるものとする。このように構成することで、心臓模型３１は、例えば経験の浅い医師等が基本的な医療技術を取得する際に有用な医療訓練用の模型とすることができる。

さらに、本実施形態においては、例えば、医師等の使用者が医療訓練に係る手技を施す心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３について、各患者を想定した各患者に固有の物として形成することもできるものとする。このように構成することで、心臓模型３１は、例えば実際に手術予定のある医師等が実際の手術を想定したシミュレーション用の模型とすることができる。

次に、第１の実施形態に係る心臓模型３１の製造方法について説明する。

＜心臓模型３１の製造方法における態様１＞
まず、心臓模型３１の製造方法における態様１について説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態の態様１に係る心臓模型の製造装置１００−１の概略構成の一例を示すブロック図である。この心臓模型の製造装置１００−１では、図１に示す心臓模型３１を構成する各模型ごとに、３次元造形物（図５に示す３次元造形物３００−５）を形成するものとする。

製造装置１００−１は、図５に示すように、情報入力装置１１０、情報処理・制御装置１２０、３次元造形物形成装置１３０、第１の熱処理装置１４０、ウレタン樹脂含浸装置１５０、第２の熱処理装置１６０、及び、水性媒体浸漬装置１７０を有して構成されている。

情報入力装置１１０は、各種のデータを含む各種の情報を情報処理・制御装置１２０に対して入力する装置である。この情報入力装置１１０は、例えば、パーソナルコンピュータにおけるキーボード及びマウスから構成されていても、また、コンピュータネットワークに接続するための通信インターフェイスであってもよい。

情報処理・制御装置１２０は、情報入力装置１１０から入力された各種の情報を処理し、また、製造装置１００−１における動作を統括的に制御する装置である。例えば、情報処理・制御装置１２０は、情報入力装置１１０から入力された各種の情報に基づいて、製造装置１００−１における各装置（１３０〜１７０）を制御する。

３次元造形物形成装置１３０は、情報処理・制御装置１２０の制御に従って、石膏粉末にウレタン樹脂粉末を混合させた造形材料２００を用いて、粉体積層法により３次元造形物３００−１を形成する装置である。なお、本実施形態の態様１においては、造形材料２００には、例えば石膏粉末にウレタン樹脂粉末に加えて更に防腐・防カビ剤が混合されている。

ここで、造形材料２００について詳しく説明する。
本実施形態の態様１における造形材料２００は、上述したように、石膏粉末にウレタン樹脂粉末及び防腐・防カビ剤が混合されている。具体的に、本実施形態の態様１では、造形材料２００に含まれる防腐・防カビ剤として、銀含有非晶質ガラス粉末を用いる。

以下に、造形材料２００に含まれる各粉末の重量比率について記載する。
造形材料２００に含まれるウレタン樹脂粉末は、造形材料２００の総重量に対する重量比率が５％〜６０％の範囲であることが好適である。これは、造形材料２００の総重量に対するウレタン樹脂粉末の重量比率が５％未満になると、石膏が支配的になって完成品である３次元造形物３００が強度不足で脆くなるという不具合が生じ、また、造形材料２００の総重量に対するウレタン樹脂粉末の重量比率が６０％を超えると、完成品である３次元造形物３００を保管（水性媒体中の保管）する際にその３次元造形物３００の形状が保てず崩れてしまうという不具合が生じるためである。さらに、完成品である３次元造形物３００の強度を高くするという観点からは、造形材料２００の総重量に対するウレタン樹脂粉末の重量比率が２０％〜４０％の範囲であることが最適である。また、造形材料２００に含まれる防腐・防カビ剤は、造形材料２００の総重量に対する重量比率が０．１％〜５％の範囲であることが好適である。これは、造形材料２００の総重量に対する防腐・防カビ剤の重量比率が０．１％未満になると、完成品である３次元造形物３００の防腐・防カビ機能が不十分になるという不具合が生じるためである。また、造形材料２００に含まれる石膏粉末は、造形材料２００の総重量に対する重量比率が３５％〜９５％の範囲であることが好適である。

第１の熱処理装置１４０は、情報処理・制御装置１２０の制御に従って、３次元造形物形成装置１３０で形成された３次元造形物３００−１を所定の温度で熱処理（第１の熱処理）する装置である。本実施形態の態様１においては、第１の熱処理装置１４０は、３次元造形物３００−１に対して、最初に、温度５０℃程度で３０分〜１時間の熱処理を行い、次いで、温度８０℃程度で３０分〜１時間の熱処理を行う。本例では、この第１の熱処理装置１４０による第１の熱処理により、３次元造形物３００−１の全体の水分をとばして石膏粒子間を固着させる。

ウレタン樹脂含浸装置１５０は、情報処理・制御装置１２０の制御に従って、第１の熱処理装置１４０で熱処理された３次元造形物３００−２に対してウレタン樹脂を含浸させる装置である。ここで、ウレタン樹脂含浸装置１５０による含浸方法としては、例えば、刷毛を用いてウレタン樹脂を含浸させる形態や、ウレタン樹脂をスプレーで吹き付けて含浸させる形態、或いは、ウレタン樹脂で満たされた容器に３次元造形物３００−２を浸漬して含浸させる形態等を採ることが可能である。また、本実施形態の態様１においては、ウレタン樹脂含浸装置１５０で用いるウレタン樹脂としては、液状のウレタン樹脂で硬化可能であれば特に限定されないが、１液湿気硬化型ウレタン樹脂を用いることにより作業の簡素化を図ることができ好ましい。また、本実施形態の態様１においては、ウレタン樹脂含浸装置１５０で用いるウレタン樹脂の材料として、ポリオールとポリイソシアネートの混合物を酢酸ブチルや酢酸エチルなどで希釈したウレタン樹脂を用いる。

第２の熱処理装置１６０は、情報処理・制御装置１２０の制御に従って、ウレタン樹脂含浸装置１５０でウレタン樹脂含浸処理がなされた３次元造形物３００−３を所定の温度で熱処理（第２の熱処理）する装置である。本実施形態の態様１においては、第２の熱処理装置１６０は、３次元造形物３００−３に対して、最初に、温度１５℃以上の温度で１２時間〜２４時間の熱処理を行い、次いで、温度８０℃程度で２時間程度の熱処理を行う。本例では、この第２の熱処理装置１６０による第２の熱処理により、ウレタン樹脂含浸装置１５０で含浸させたウレタン樹脂を硬化させる。

水性媒体浸漬装置１７０は、情報処理・制御装置１２０の制御に従って、第２の熱処理装置１６０で熱処理された３次元造形物３００−４を水性媒体に浸漬する装置である。ここで、水性媒体とは、３次元造形物３００の強度と柔らかさを損なうことがなければ特に限定されないが、水、生理食塩水、緩衝液、グリセリンやエチレングリコール等の水性有機溶媒、または、これらの混合物等を挙げることができ、それらに水溶性の物質を溶解させることもできる。また、１つの態様として、上述した水性媒体に防腐・防カビ剤を添加することができる。防腐・防カビ剤は、３次元造形物３００−４及び水性媒体の防腐・防カビ機能を有し、３次元造形物３００の強度と柔らかさに影響を及ぼすことがない、水溶性の防腐・防カビ剤であれば特に限定されないが、取扱いや手術トレーニング等を行うことを考慮すれば、刺激性の低いものが好ましく、過酸化水素、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム、フェノキシエタノール、安息香酸ナトリウム、パラオキシ安息香酸エステルまたはその塩等を挙げることができ、それぞれ防腐・防カビ機能を発揮する適切な濃度で使用できる。本実施形態の態様１においては、水性媒体浸漬装置１７０は、例えば、３次元造形物３００−４を、温度８０℃〜９５℃の水性媒体に１時間程度浸漬させることが好適である。そして、例えば手術トレーニング等を行う際には、製造装置１００−１は、水性媒体浸漬装置１７０から３次元造形物３００−５を取り出す処理を行う。

なお、図５に示す例では、第１の熱処理装置１４０と第２の熱処理装置１６０との２つの熱処理装置を設ける態様を示しているが、本実施形態の態様１においては、この態様に限定されるものではなく、例えば１つの熱処理装置を設けて、この１つの熱処理装置において第１の熱処理装置１４０による第１の熱処理と第２の熱処理装置１６０による第２の熱処理の両方を行う態様も適用可能である。また、３次元造形物３００を長時間かけて自然乾燥させる場合等には、第１の熱処理装置１４０及び第２の熱処理装置１６０のうちのいずれか一方或いは両方を設けない態様も適用可能である。

本実施形態の態様１では、図１に示す心臓模型３１を構成する各模型ごとに３次元造形物３００−５を形成する。このため、本実施形態の態様１では、３次元造形物３００−５に係る、図１に示す僧帽弁模型１１−１、大動脈弁模型１１−２、右冠動脈模型１２−１、左冠動脈模型１２−２、大動脈第１模型１３−１、大動脈第２模型１３−２、心臓後方領域本体模型２１、及び、心臓前方領域本体模型２２をそれぞれ製造する。そして、製造された各模型を組み合わせることで、心臓模型３１を形成することができる。なお、図４に示すグラフト模型４１についても、３次元造形物３００−５で形成してもよい。

なお、本実施形態の態様１においては、情報入力装置１１０から各患者を想定したものではない標準的なモデルに係る３次元造形データを入力すれば、標準的なモデルに係る模型として心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３等を形成することができる。また一方で、本実施形態の態様１においては、情報入力装置１１０から各患者を想定した各患者に固有の３次元造形データを入力すれば、各患者に固有の模型として心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３等を形成することができる。

＜心臓模型３１の製造方法における態様２＞
続いて、心臓模型３１の製造方法における態様２について説明する。
図６は、本発明の第１の実施形態の態様２に係る心臓模型の製造装置１００−２の概略構成の一例を示すブロック図である。なお、この図６において、図５に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。また、心臓模型の製造装置１００−２では、図１に示す心臓模型３１を構成する各模型ごとに、３次元造形物（図６に示す３次元造形物３００−６）を形成するものとする。

製造装置１００−２は、図６に示すように、情報入力装置１１０、情報処理・制御装置１２０、３次元造形物形成装置１３０、第１の熱処理装置１４０、ウレタン樹脂含浸装置１５０、第２の熱処理装置１６０、水性媒体浸漬装置１７０、及び、水置換処理装置１８０を有して構成されている。即ち、この製造装置１００−２は、上述した本実施形態の態様１に係る心臓模型の製造装置１００−１に対して、水置換処理装置１８０を追加したものである。この水置換処理装置１８０以外の構成については、上述した本実施形態の態様１に係る心臓模型の製造装置１００−１の各構成と同じであるため、その詳細な説明は省略する。

水置換処理装置１８０は、水性媒体浸漬装置１７０から取り出した３次元造形物３００−５の水分を他の樹脂成分に置き換える水置換処理を行う。この水置換処理を行うことにより、水置換処理後の３次元造形物３００−６は、空中保管をすることが可能になる。

本実施形態の態様２では、図１に示す心臓模型３１を構成する各模型ごとに３次元造形物３００−６を形成する。このため、本実施形態の態様２では、３次元造形物３００−６に係る、図１に示す僧帽弁模型１１−１、大動脈弁模型１１−２、右冠動脈模型１２−１、左冠動脈模型１２−２、大動脈第１模型１３−１、大動脈第２模型１３−２、心臓後方領域本体模型２１、及び、心臓前方領域本体模型２２をそれぞれ製造する。そして、製造された各模型を組み合わせることで、心臓模型３１を形成することができる。なお、図４に示すグラフト模型４１についても、３次元造形物３００−６で形成してもよい。

図７は、本発明の第１の実施形態の態様２に係る心臓模型の製造装置１００−２において製造された僧帽弁模型１１−１及び大動脈弁模型１１−２の一例を示す図である。

なお、本実施形態の態様２においても、上述した本実施形態の態様１と同様に、情報入力装置１１０から各患者を想定したものではない標準的なモデルに係る３次元造形データを入力すれば、標準的なモデルに係る模型として心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３等を形成することができる。また一方で、本実施形態の態様２においても、上述した本実施形態の態様１と同様に、情報入力装置１１０から各患者を想定した各患者に固有の３次元造形データを入力すれば、各患者に固有の模型として心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３等を形成することができる。

＜心臓模型３１の製造方法における態様３＞
続いて、心臓模型３１の製造方法における態様３について説明する。
図８は、本発明の第１の実施形態の態様３に係る心臓模型の製造装置１００−３の概略構成の一例を示すブロック図である。なお、この図８において、図５に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。また、心臓模型の製造装置１００−３では、図１に示す心臓模型３１を構成する各模型ごとに、３次元造形物（図８に示す３次元造形物３１０）を形成するものとする。

製造装置１００−３は、図８に示すように、情報入力装置１１０、情報処理・制御装置１２０、及び、３次元造形物形成装置４１０を有して構成されている。ここで、情報入力装置１１０及び情報処理・制御装置１２０は、それぞれ、上述した本実施形態の態様１に係る情報入力装置１１０及び情報処理・制御装置１２０と同様のものであるため、その詳細な説明は省略する。

本実施形態の態様３では、主成分を石膏粉末とした造形材料２１０を用いる。そして、本実施形態の態様３においては、３次元造形物形成装置４１０は、情報処理・制御装置１２０の制御に従って、主成分が石膏粉末である造形材料２１０を用いた粉体積層法による造形や、各種の処理を行うことによって、３次元造形物３１０を形成する。

そして、本実施形態の態様３では、図１に示す心臓模型３１を構成する各模型ごとに３次元造形物３１０を形成する。このため、本実施形態の態様３では、３次元造形物３１０に係る、図１に示す僧帽弁模型１１−１、大動脈弁模型１１−２、右冠動脈模型１２−１、左冠動脈模型１２−２、大動脈第１模型１３−１、大動脈第２模型１３−２、心臓後方領域本体模型２１、及び、心臓前方領域本体模型２２をそれぞれ製造する。そして、製造された各模型を組み合わせることで、心臓模型３１を形成することができる。なお、図４に示すグラフト模型４１についても、３次元造形物３１０で形成してもよい。

なお、本実施形態の態様３においても、上述した本実施形態の態様１と同様に、情報入力装置１１０から各患者を想定したものではない標準的なモデルに係る３次元造形データを入力すれば、標準的なモデルに係る模型として心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３等を形成することができる。また一方で、本実施形態の態様３においても、上述した本実施形態の態様１と同様に、情報入力装置１１０から各患者を想定した各患者に固有の３次元造形データを入力すれば、各患者に固有の模型として心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３等を形成することができる。

＜心臓模型３１の製造方法における態様４＞
続いて、心臓模型３１の製造方法における態様４について説明する。
図９は、本発明の第１の実施形態の態様４に係る心臓模型の製造装置１００−４の概略構成の一例を示すブロック図である。なお、この図９において、図５に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。また、心臓模型の製造装置１００−４では、図１に示す心臓模型３１を構成する各模型ごとに、３次元造形物（図９に示す３次元造形物３２０）を形成するものとする。

製造装置１００−４は、図９に示すように、情報入力装置１１０、情報処理・制御装置１２０、及び、３次元造形物形成装置４２０を有して構成されている。ここで、情報入力装置１１０及び情報処理・制御装置１２０は、それぞれ、上述した本実施形態の態様１に係る情報入力装置１１０及び情報処理・制御装置１２０と同様のものであるため、その詳細な説明は省略する。

本実施形態の態様４では、紫外線硬化樹脂（ＵＶレジン）の造形材料２２０を用いる。そして、本実施形態の態様４においては、３次元造形物形成装置４２０は、情報処理・制御装置１２０の制御に従って、紫外線を用いて紫外線硬化樹脂（ＵＶレジン）の造形材料２２０を硬化させることによって、３次元造形物３２０を形成する。

そして、本実施形態の態様４では、図１に示す心臓模型３１を構成する各模型ごとに３次元造形物３２０を形成する。このため、本実施形態の態様４では、３次元造形物３２０に係る、図１に示す僧帽弁模型１１−１、大動脈弁模型１１−２、右冠動脈模型１２−１、左冠動脈模型１２−２、大動脈第１模型１３−１、大動脈第２模型１３−２、心臓後方領域本体模型２１、及び、心臓前方領域本体模型２２をそれぞれ製造する。そして、製造された各模型を組み合わせることで、心臓模型３１を形成することができる。なお、図４に示すグラフト模型４１についても、３次元造形物３２０で形成してもよい。

なお、本実施形態の態様４においても、上述した本実施形態の態様１と同様に、情報入力装置１１０から各患者を想定したものではない標準的なモデルに係る３次元造形データを入力すれば、標準的なモデルに係る模型として心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３等を形成することができる。また一方で、本実施形態の態様４においても、上述した本実施形態の態様１と同様に、情報入力装置１１０から各患者を想定した各患者に固有の３次元造形データを入力すれば、各患者に固有の模型として心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３等を形成することができる。

＜心臓模型３１の製造方法における態様５＞
続いて、心臓模型３１の製造方法における態様５について説明する。
図１０は、本発明の第１の実施形態の態様５に係る心臓模型の製造装置１００−５の概略構成の一例を示すブロック図である。なお、この図１０において、図５に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。また、心臓模型の製造装置１００−５では、図１に示す心臓模型３１を構成する各模型ごとに、３次元造形物（図１０に示す３次元造形物３３０−２）を形成するものとする。

製造装置１００−５は、図１０に示すように、情報入力装置１１０、情報処理・制御装置１２０、３次元造形物形成装置４３０、及び、コーティング処理装置４３１を有して構成されている。ここで、情報入力装置１１０及び情報処理・制御装置１２０は、それぞれ、上述した本実施形態の態様１に係る情報入力装置１１０及び情報処理・制御装置１２０と同様のものであるため、その詳細な説明は省略する。

本実施形態の態様５では、紫外線硬化型のエラストマー（ＵＶエラストマー）の造形材料２３０を用いる。そして、本実施形態の態様５においては、３次元造形物形成装置４３０は、情報処理・制御装置１２０の制御に従って、紫外線を用いて紫外線硬化型のエラストマー（ＵＶエラストマー）の造形材料２３０を硬化させることによって、３次元造形物３３０−１を形成する。

続いて、本実施形態の態様５においては、コーティング処理装置４３１は、情報処理・制御装置１２０の制御に従って、３次元造形物形成装置４３０で形成された３次元造形物３３０−１の表面を、例えばウレタン樹脂等の薄い皮膜で覆うコーティング処理を施す。このコーティング処理を施すことにより、コーティング処理後の３次元造形物３３０−２は、例えば衝撃に対する強度や引き裂き強度等の耐久性が向上したものとなる。そして、このように耐久性が向上した３次元造形物３３０−２に係る、心臓模型３１を構成する各模型（特に、医師等の使用者が医療訓練に係る手技を施す心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３）を形成することができれば、医師等の使用者が医療訓練に係る手技をより好適に行うことが可能となる。

上述したように、本実施形態の態様５では、図１に示す心臓模型３１を構成する各模型ごとに３次元造形物３３０−２を形成する。このため、本実施形態の態様５では、３次元造形物３３０−２に係る、図１に示す僧帽弁模型１１−１、大動脈弁模型１１−２、右冠動脈模型１２−１、左冠動脈模型１２−２、大動脈第１模型１３−１、大動脈第２模型１３−２、心臓後方領域本体模型２１、及び、心臓前方領域本体模型２２をそれぞれ製造する。そして、製造された各模型を組み合わせることで、心臓模型３１を形成することができる。なお、図４に示すグラフト模型４１についても、３次元造形物３３０−２で形成してもよい。

図１１は、本発明の第１の実施形態の態様５に係る心臓模型の製造装置１００−５において製造された心臓模型３１を構成する各模型の一例を示す図である。

具体的に、図１１（ａ）には、３次元造形物３３０−２で形成された心臓模型３１の各模型として、僧帽弁模型１１−１及び大動脈弁模型１１−２（心臓弁模型１１）、右冠動脈模型１２−１及び左冠動脈模型１２−２（冠動脈模型１２）、大動脈第１模型１３−１及び大動脈第２模型１３−２（大動脈模型１３）、心臓後方領域本体模型２１、及び、心臓前方領域本体模型２２が示されている。

また、図１１（ｂ）には、図１１（ａ）に示す大動脈第１模型１３−１と大動脈第２模型１３−２とを接合させた大動脈模型１３を心臓後方領域本体模型２１の所定の領域に装着し、その心臓後方領域本体模型２１に対して、これから、第１の領域２１ａに僧帽弁模型１１−１を装着し、第２の領域２１ｂに大動脈弁模型１１−２を装着する様子を示している。また、図１１（ｂ）には、心臓模型３１を構成する各模型を組み付ける際に用いて好適な治具５００も示している。この治具５００は、底面板５０１と、心臓模型３１を構成する各模型を載置する上面板５０２との間に、例えばユニバーサルジョイントを備えたシャフト（不図示）が設けられている。そして、例えばこのユニバーサルジョイントにより、上面板５０２の面は様々な方向に可変できるようになっており、心臓模型３１の各模型を組み付ける際に作業し易いものとなっている。

図１２は、本発明の第１の実施形態の態様５に係る心臓模型の製造装置１００−５において製造された心臓前方領域本体模型２２及び左冠動脈模型１２−２の一例を示す図である。なお、この図１２に示す心臓前方領域本体模型２２及び左冠動脈模型１２−２は、図１１に示すものとは異なるサンプルのものである。

図１２（ａ）には、図１１（ｂ）に映っている心臓前方領域本体模型２２の面を治具５００の上面板５０２の載置した場合の心臓前方領域本体模型２２の様子を示している。この図１２（ａ）に示す心臓前方領域本体模型２２には、左冠動脈模型１２−２を接合するための接合部２２ａと、左冠動脈模型１２−２の血管を走行させるための溝２２ｂが形成されている。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す心臓前方領域本体模型２２の接合部２２ａに左冠動脈模型１２−２を接合した様子を示している。

なお、本実施形態の態様５においても、上述した本実施形態の態様１と同様に、情報入力装置１１０から各患者を想定したものではない標準的なモデルに係る３次元造形データを入力すれば、標準的なモデルに係る模型として心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３等を形成することができる。また一方で、本実施形態の態様５においても、上述した本実施形態の態様１と同様に、情報入力装置１１０から各患者を想定した各患者に固有の３次元造形データを入力すれば、各患者に固有の模型として心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３等を形成することができる。

＜心臓模型３１の製造方法における態様６＞
続いて、心臓模型３１の製造方法における態様６について説明する。
図１３は、本発明の第１の実施形態の態様６に係る心臓模型の製造装置１００−６の概略構成の一例を示すブロック図である。なお、この図１３において、図５に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。また、心臓模型の製造装置１００−６では、図１に示す心臓模型３１を構成する各模型ごとに、３次元造形物（図１３に示す３次元造形物３４０）を形成するものとする。

製造装置１００−６は、図１３に示すように、情報入力装置１１０、情報処理・制御装置１２０、及び、３次元造形物形成装置４４０を有して構成されている。ここで、情報入力装置１１０及び情報処理・制御装置１２０は、それぞれ、上述した本実施形態の態様１に係る情報入力装置１１０及び情報処理・制御装置１２０と同様のものであるため、その詳細な説明は省略する。

本実施形態の態様６では、例えば真空注型用樹脂の造形材料２４０を用いる。そして、本実施形態の態様６においては、３次元造形物形成装置４４０は、まず、情報処理・制御装置１２０の制御に従って、情報入力装置１１０から入力された心臓模型３１を構成する各模型に係る３次元造形データに基づいて、当該各模型ごとに注型４４１を作製する。次いで、３次元造形物形成装置４４０は、情報処理・制御装置１２０の制御に従って、当該各模型ごとに作製した注型４４１に真空注型用樹脂の造形材料２４０を注入して、３次元造形物３４０を形成する。

このようにして、本実施形態の態様６では、図１に示す心臓模型３１を構成する各模型ごとに３次元造形物３４０を形成する。このため、本実施形態の態様６では、３次元造形物３４０に係る、図１に示す僧帽弁模型１１−１、大動脈弁模型１１−２、右冠動脈模型１２−１、左冠動脈模型１２−２、大動脈第１模型１３−１、大動脈第２模型１３−２、心臓後方領域本体模型２１、及び、心臓前方領域本体模型２２をそれぞれ製造する。そして、製造された各模型を組み合わせることで、心臓模型３１を形成することができる。なお、図４に示すグラフト模型４１についても、３次元造形物３４０で形成してもよい。

なお、本実施形態の態様６においても、上述した本実施形態の態様１と同様に、情報入力装置１１０から各患者を想定したものではない標準的なモデルに係る３次元造形データを入力すれば、標準的なモデルに係る模型として心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３等を形成することができる。また一方で、本実施形態の態様６においても、上述した本実施形態の態様１と同様に、情報入力装置１１０から各患者を想定した各患者に固有の３次元造形データを入力すれば、各患者に固有の模型として心臓弁模型１１や冠動脈模型１２、大動脈模型１３等を形成することができる。

＜心臓模型３１の製造方法における態様７＞
続いて、心臓模型３１の製造方法における態様７について説明する。
上述した心臓模型３１の製造方法における態様１〜６では、図１に示す心臓模型３１を構成する各模型の全てを、それぞれ同じ態様で形成する例について説明した。しかしながら、本発明においては、これらの態様に限定されるものではない。即ち、図１に示す心臓模型３１を構成する各模型のそれぞれを、それぞれ異なる態様で形成する態様も、本発明に適用可能である。これを心臓模型３１の製造方法における態様７として以下に説明する。

本実施形態の態様７では、図１に示す僧帽弁模型１１−１として、態様１に係る図５に示す３次元造形物３００−５、態様２に係る図６に示す３次元造形物３００−６、態様３に係る図８に示す３次元造形物３１０、態様４に係る図９に示す３次元造形物３２０、態様５に係る図１０に示す３次元造形物３３０−２、及び、態様６に係る図１３に示す３次元造形物３４０のうちのいずれかの３次元造形物で形成するものとする。図１に示す大動脈弁模型１１−２、右冠動脈模型１２−１、左冠動脈模型１２−２、大動脈第１模型１３−１、大動脈第２模型１３−２、心臓後方領域本体模型２１、及び、心臓前方領域本体模型２２についても、上述した僧帽弁模型１１−１と同様に、態様１に係る図５に示す３次元造形物３００−５、態様２に係る図６に示す３次元造形物３００−６、態様３に係る図８に示す３次元造形物３１０、態様４に係る図９に示す３次元造形物３２０、態様５に係る図１０に示す３次元造形物３３０−２、及び、態様６に係る図１３に示す３次元造形物３４０のうちのいずれかの３次元造形物で形成するものとする。この本実施形態の態様７により、例えば、僧帽弁模型１１−１及び大動脈弁模型１１−２を態様２に係る図６に示す３次元造形物３００−６として形成し、右冠動脈模型１２−１及び左冠動脈模型１２−２を態様５に係る図１０に示す３次元造形物３３０−２として形成し、大動脈第１模型１３−１及び大動脈第２模型１３−２を態様１に係る図５に示す３次元造形物３００−５として形成し、心臓後方領域本体模型２１及び心臓前方領域本体模型２２を態様４に係る図９に示す３次元造形物３２０として形成するというように、図１に示す心臓模型３１を構成する各模型を異なる３次元造形物とすることも可能である。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
具体的に、第２の実施形態では、医師等の使用者が手技を施す心臓の部位（第１の部位）を含む心臓の局部を模擬した造形物からなる心臓局部模型について説明する。具体的に、第２の実施形態に係る心臓局部模型は、第１の実施形態で説明した心臓の全体に係る心臓模型ではなく、当該心臓のうち、例えば医師等の使用者が注目する関心領域の部分のみを心臓の局部として模擬した造形物からなるものである。

図１４は、本発明の第２の実施形態に係る心臓局部模型３２を構成する各模型の一例を示す図である。ここで、図１４に示す心臓局部模型３２は、例えば、医療行為を行う医師等の使用者がその医療訓練用に使用する物である。

具体的に、図１４（ａ）は、完成後の心臓局部模型３２を示している。また、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す心臓局部模型３２を解体して、心臓局部模型３２を構成する各模型を分かり易いように示したものである。この図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、心臓局部模型３２は、僧帽弁を模擬した造形物からなる僧帽弁模型１１−１、大動脈弁を模擬した造形物からなる大動脈弁模型１１−２、乳頭筋２３ａを含む心筋部を模擬した造形物からなる第１心筋部模型２３、並びに、僧帽弁及び大動脈弁（心臓弁）の上部に位置する心筋部を模擬した造形物からなる第２心筋部模型２４を有して構成されている。また、図１４（ｃ）は、図１４（ａ）に示す心臓局部模型３２を上側から見た様子を示している。

本実施形態においては、医師等の使用者が手技を施す心臓の部位である第１の部位として、心臓弁を想定した例を示している。即ち、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す心臓局部模型３２において、僧帽弁模型１１−１及び大動脈弁模型１１−２（心臓弁模型１１）が、手技を施す心臓の部位である第１の部位を模擬した「第１の造形物」に相当する。また、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す心臓局部模型３２において、第１心筋部模型２３及び第２心筋部模型２４が、心臓のうち、手技を施す心臓の部位である第１の部位を除く第２の部位を模擬した「第２の造形物」に相当する。なお、ここでは、第１心筋部模型２３を第２の造形物としたが、例えば僧帽弁模型１１−１を糸で第１心筋部模型２３の乳頭筋２３ａに固定する手技が施される場合もあるため、第１心筋部模型２３を第１の造形物として扱うようにしてもよい。

そして、本実施形態においては、図１４（ｂ）に示す僧帽弁模型１１−１、大動脈弁模型１１−２、第１心筋部模型２３、及び、第２心筋部模型２４を適正に組み合わせることにより、図１４（ａ）に示す心臓局部模型３２が形成される。

図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、心臓局部模型３２では、医師等の使用者が医療訓練に係る手技を施す第１の造形物である僧帽弁模型１１−１及び大動脈弁模型１１−２（心臓弁模型１１）が、第２の造形物である第１心筋部模型２３や第２心筋部模型２４に対して、着脱可能なものである。このように構成することで、心臓局部模型３２において、医師等の使用者が医療訓練に係る手技を施す模型のみを交換すれば、低コストで且つ数多くの医療訓練を行うことができる。

また、本実施形態においては、例えば、医師等の使用者が医療訓練に係る手技を施す僧帽弁模型１１−１及び大動脈弁模型１１−２（心臓弁模型１１）について、各患者を想定したものではない標準的なモデルの物として形成することができるものとする。このように構成することで、心臓局部模型３２は、例えば経験の浅い医師等が基本的な医療技術を取得する際に有用な医療訓練用の模型とすることができる。

さらに、本実施形態においては、例えば、医師等の使用者が医療訓練に係る手技を施す僧帽弁模型１１−１及び大動脈弁模型１１−２（心臓弁模型１１）について、各患者を想定した各患者に固有の物として形成することもできるものとする。このように構成することで、心臓局部模型３２は、例えば実際に手術予定のある医師等が実際の手術を想定したシミュレーション用の模型とすることができる。

次に、第２の実施形態に係る心臓局部模型３２の製造方法について説明する。

＜心臓局部模型３２の製造方法における態様１＞
まず、心臓局部模型３２の製造方法における態様１について説明する。
この心臓局部模型３２の製造方法における態様１では、図５に示す第１の実施形態の態様１に係る心臓模型の製造装置１００−１を、「第２の実施形態の態様１に係る心臓局部模型の製造装置１００−１」として用いるものである。この製造装置１００−１の構成及びその処理の内容は、上述した第１の実施形態の態様１に係る心臓模型の製造装置１００−１と同様であるため、その説明は省略する。

そして、本実施形態の態様１では、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す僧帽弁模型１１−１、大動脈弁模型１１−２、第１心筋部模型２３及び第２心筋部模型２４の各模型を、図５に示す３次元造形物３００−５で形成する。そして、形成された各模型を組み合わせることで、図１４（ａ）に示す心臓局部模型３２を形成することができる。

＜心臓局部模型３２の製造方法における態様２＞
続いて、心臓局部模型３２の製造方法における態様２について説明する。
この心臓局部模型３２の製造方法における態様２では、図６に示す第１の実施形態の態様２に係る心臓模型の製造装置１００−２を、「第２の実施形態の態様２に係る心臓局部模型の製造装置１００−２」として用いるものである。この製造装置１００−２の構成及びその処理の内容は、上述した第１の実施形態の態様２に係る心臓模型の製造装置１００−２と同様であるため、その説明は省略する。

そして、本実施形態の態様２では、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す僧帽弁模型１１−１、大動脈弁模型１１−２、第１心筋部模型２３及び第２心筋部模型２４の各模型を、図６に示す３次元造形物３００−６で形成する。そして、形成された各模型を組み合わせることで、図１４（ａ）に示す心臓局部模型３２を形成することができる。

＜心臓局部模型３２の製造方法における態様３＞
続いて、心臓局部模型３２の製造方法における態様３について説明する。
この心臓局部模型３２の製造方法における態様３では、図８に示す第１の実施形態の態様３に係る心臓模型の製造装置１００−３を、「第２の実施形態の態様３に係る心臓局部模型の製造装置１００−３」として用いるものである。この製造装置１００−３の構成及びその処理の内容は、上述した第１の実施形態の態様３に係る心臓模型の製造装置１００−３と同様であるため、その説明は省略する。

そして、本実施形態の態様３では、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す僧帽弁模型１１−１、大動脈弁模型１１−２、第１心筋部模型２３及び第２心筋部模型２４の各模型を、図８に示す３次元造形物３１０で形成する。そして、形成された各模型を組み合わせることで、図１４（ａ）に示す心臓局部模型３２を形成することができる。

＜心臓局部模型３２の製造方法における態様４＞
続いて、心臓局部模型３２の製造方法における態様４について説明する。
この心臓局部模型３２の製造方法における態様４では、図９に示す第１の実施形態の態様４に係る心臓模型の製造装置１００−４を、「第２の実施形態の態様４に係る心臓局部模型の製造装置１００−４」として用いるものである。この製造装置１００−４の構成及びその処理の内容は、上述した第１の実施形態の態様４に係る心臓模型の製造装置１００−４と同様であるため、その説明は省略する。

そして、本実施形態の態様４では、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す僧帽弁模型１１−１、大動脈弁模型１１−２、第１心筋部模型２３及び第２心筋部模型２４の各模型を、図９に示す３次元造形物３２０で形成する。そして、形成された各模型を組み合わせることで、図１４（ａ）に示す心臓局部模型３２を形成することができる。

＜心臓局部模型３２の製造方法における態様５＞
続いて、心臓局部模型３２の製造方法における態様５について説明する。
この心臓局部模型３２の製造方法における態様５では、図１０に示す第１の実施形態の態様５に係る心臓模型の製造装置１００−５を、「第２の実施形態の態様５に係る心臓局部模型の製造装置１００−５」として用いるものである。この製造装置１００−５の構成及びその処理の内容は、上述した第１の実施形態の態様５に係る心臓模型の製造装置１００−５と同様であるため、その説明は省略する。

そして、本実施形態の態様５では、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す僧帽弁模型１１−１、大動脈弁模型１１−２、第１心筋部模型２３及び第２心筋部模型２４の各模型を、図１０に示す３次元造形物３３０−２で形成する。そして、形成された各模型を組み合わせることで、図１４（ａ）に示す心臓局部模型３２を形成することができる。

＜心臓局部模型３２の製造方法における態様６＞
続いて、心臓局部模型３２の製造方法における態様６について説明する。
この心臓局部模型３２の製造方法における態様６では、図１３に示す第１の実施形態の態様６に係る心臓模型の製造装置１００−６を、「第２の実施形態の態様６に係る心臓局部模型の製造装置１００−６」として用いるものである。この製造装置１００−６の構成及びその処理の内容は、上述した第１の実施形態の態様６に係る心臓模型の製造装置１００−６と同様であるため、その説明は省略する。

そして、本実施形態の態様６では、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す僧帽弁模型１１−１、大動脈弁模型１１−２、第１心筋部模型２３及び第２心筋部模型２４の各模型を、図１３に示す３次元造形物３４０で形成する。そして、形成された各模型を組み合わせることで、図１４（ａ）に示す心臓局部模型３２を形成することができる。

＜心臓局部模型３２の製造方法における態様７＞
続いて、心臓局部模型３２の製造方法における態様７について説明する。
上述した心臓局部模型３２の製造方法における態様１〜６では、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す心臓局部模型３２を構成する各模型の全てを、それぞれ同じ態様で形成する例について説明した。しかしながら、本発明においては、これらの態様に限定されるものではない。即ち、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す心臓局部模型３２を構成する各模型のそれぞれを、それぞれ異なる態様で形成する態様も、本発明に適用可能である。これを心臓局部模型３２の製造方法における態様７として以下に説明する。

本実施形態の態様７では、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す僧帽弁模型１１−１として、態様１に係る図５に示す３次元造形物３００−５、態様２に係る図６に示す３次元造形物３００−６、態様３に係る図８に示す３次元造形物３１０、態様４に係る図９に示す３次元造形物３２０、態様５に係る図１０に示す３次元造形物３３０−２、及び、態様６に係る図１３に示す３次元造形物３４０のうちのいずれかの３次元造形物で形成するものとする。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す大動脈弁模型１１−２、第１心筋部模型２３、及び、第２心筋部模型２４についても、上述した僧帽弁模型１１−１と同様に、態様１に係る図５に示す３次元造形物３００−５、態様２に係る図６に示す３次元造形物３００−６、態様３に係る図８に示す３次元造形物３１０、態様４に係る図９に示す３次元造形物３２０、態様５に係る図１０に示す３次元造形物３３０−２、及び、態様６に係る図１３に示す３次元造形物３４０のうちのいずれかの３次元造形物で形成するものとする。この本実施形態の態様７により、例えば、僧帽弁模型１１−１及び大動脈弁模型１１−２を態様２に係る図６に示す３次元造形物３００−６として形成し、第１心筋部模型２３及び第２心筋部模型２４を態様４に係る図９に示す３次元造形物３２０として形成するというように、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す心臓局部模型３２を構成する各模型を異なる３次元造形物とすることも可能である。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
具体的に、第３の実施形態では、第２の実施形態と同様に、医師等の使用者が手技を施す心臓の部位（第１の部位）を含む心臓の局部を模擬した造形物からなる心臓局部模型について説明する。具体的に、第２の実施形態では、心臓局部模型を構成する各模型を製造し、これらを組み合わせて当該心臓局部模型を形成する形態であるのに対し、第３の実施形態では、心臓局部模型を一体として形成する形態である点で異なる。

図１５は、本発明の第３の実施形態に係る心臓局部模型３３の一例を示す図である。ここで、図１５に示す心臓局部模型３３は、例えば、医療行為を行う医師等の使用者がその医療訓練用に使用する物である。

図１５に示す心臓局部模型３３は、僧帽弁を模擬した造形部分である僧帽弁部３３ａ、大動脈弁を模擬した造形部分である大動脈弁部３３ｂ、及び、僧帽弁及び大動脈弁の周囲の心筋部を模擬した造形部分である心筋部３３ｃを有して構成されている。

本実施形態においては、医師等の使用者が手技を施す心臓の部位（第１の部位）として、僧帽弁及び大動脈弁の心臓弁を想定した例を示している。

図１５に示すように、心臓のうち、例えば医師等の使用者が注目する関心領域の部分のみの心臓局部模型３３を形成することで、心臓の全体に係る心臓模型を形成する場合と比較して、低コストで且つ数多くの医療訓練を行うことができる。

また、本実施形態においては、例えば、医師等の使用者が医療訓練に係る手技を施す僧帽弁部３３ａ及び大動脈弁部３３ｂを含む心臓局部模型３３について、各患者を想定したものではない標準的なモデルの物として形成することができるものとする。このように構成することで、心臓局部模型３３は、例えば経験の浅い医師等が基本的な医療技術を取得する際に有用な医療訓練用の模型とすることができる。

さらに、本実施形態においては、例えば、医師等の使用者が医療訓練に係る手技を施す僧帽弁部３３ａ及び大動脈弁部３３ｂを含む心臓局部模型３３について、各患者を想定した各患者に固有の物として形成することもできるものとする。このように構成することで、心臓局部模型３３は、例えば実際に手術予定のある医師等が実際の手術を想定したシミュレーション用の模型とすることができる。

次に、第３の実施形態に係る心臓局部模型３３の製造方法について説明する。

＜心臓局部模型３３の製造方法における態様１＞
まず、心臓局部模型３３の製造方法における態様１について説明する。
この心臓局部模型３３の製造方法における態様１では、図５に示す第１の実施形態の態様１に係る心臓模型の製造装置１００−１を、「第３の実施形態の態様１に係る心臓局部模型の製造装置１００−１」として用いるものである。この製造装置１００−１の構成及びその処理の内容は、上述した第１の実施形態の態様１に係る心臓模型の製造装置１００−１と同様であるため、その説明は省略する。

そして、本実施形態の態様１では、図１５に示す心臓局部模型３３を、図５に示す３次元造形物３００−５で形成する。

＜心臓局部模型３３の製造方法における態様２＞
続いて、心臓局部模型３３の製造方法における態様２について説明する。
この心臓局部模型３３の製造方法における態様２では、図６に示す第１の実施形態の態様２に係る心臓模型の製造装置１００−２を、「第３の実施形態の態様２に係る心臓局部模型の製造装置１００−２」として用いるものである。この製造装置１００−２の構成及びその処理の内容は、上述した第１の実施形態の態様２に係る心臓模型の製造装置１００−２と同様であるため、その説明は省略する。

そして、本実施形態の態様２では、図１５に示す心臓局部模型３３を、図６に示す３次元造形物３００−６で形成する。

＜心臓局部模型３３の製造方法における態様３＞
続いて、心臓局部模型３３の製造方法における態様３について説明する。
この心臓局部模型３３の製造方法における態様３では、図８に示す第１の実施形態の態様３に係る心臓模型の製造装置１００−３を、「第３の実施形態の態様３に係る心臓局部模型の製造装置１００−３」として用いるものである。この製造装置１００−３の構成及びその処理の内容は、上述した第１の実施形態の態様３に係る心臓模型の製造装置１００−３と同様であるため、その説明は省略する。

そして、本実施形態の態様３では、図１５に示す心臓局部模型３３を、図８に示す３次元造形物３１０で形成する。

＜心臓局部模型３３の製造方法における態様４＞
続いて、心臓局部模型３３の製造方法における態様４について説明する。
この心臓局部模型３３の製造方法における態様４では、図９に示す第１の実施形態の態様４に係る心臓模型の製造装置１００−４を、「第３の実施形態の態様４に係る心臓局部模型の製造装置１００−４」として用いるものである。この製造装置１００−４の構成及びその処理の内容は、上述した第１の実施形態の態様４に係る心臓模型の製造装置１００−４と同様であるため、その説明は省略する。

そして、本実施形態の態様４では、図１５に示す心臓局部模型３３を、図９に示す３次元造形物３２０で形成する。

＜心臓局部模型３３の製造方法における態様５＞
続いて、心臓局部模型３３の製造方法における態様５について説明する。
この心臓局部模型３３の製造方法における態様５では、図１０に示す第１の実施形態の態様５に係る心臓模型の製造装置１００−５を、「第３の実施形態の態様５に係る心臓局部模型の製造装置１００−５」として用いるものである。この製造装置１００−５の構成及びその処理の内容は、上述した第１の実施形態の態様５に係る心臓模型の製造装置１００−５と同様であるため、その説明は省略する。

そして、本実施形態の態様５では、図１５に示す心臓局部模型３３を、図１０に示す３次元造形物３３０−２で形成する。

＜心臓局部模型３３の製造方法における態様６＞
続いて、心臓局部模型３３の製造方法における態様６について説明する。
この心臓局部模型３３の製造方法における態様６では、図１３に示す第１の実施形態の態様６に係る心臓模型の製造装置１００−６を、「第３の実施形態の態様６に係る心臓局部模型の製造装置１００−６」として用いるものである。この製造装置１００−６の構成及びその処理の内容は、上述した第１の実施形態の態様６に係る心臓模型の製造装置１００−６と同様であるため、その説明は省略する。

そして、本実施形態の態様６では、図１５に示す心臓局部模型３３を、図１３に示す３次元造形物３４０で形成する。

（その他の実施形態）
上述した本発明の各実施形態においては、医師等の使用者が手技を施す心臓の部位（第１の部位）の１つである心臓弁として僧帽弁及び大動脈弁を適用する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、医師等の使用者が手技を施す心臓の部位の１つである心臓弁として更に他の弁（三尖弁及び肺動脈弁）を適用する形態も、本発明に含まれる。

また、上述した本発明の第１の実施形態においては、医師等の使用者が手技を施す心臓の部位（第１の部位）として、心臓弁、冠動脈及び大動脈を適用する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、このうちの少なくとも１つの部位を模擬した造形物からなる模型を形成する形態も、本発明に含まれる。

また、上述した本発明の第１の実施形態においては、医師等の使用者が手技を施す心臓の部位（第１の部位）として、心臓弁、冠動脈及び大動脈を適用する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の心臓の部位を適用する形態も、本発明に適用可能である。

また、上述した本発明の各実施形態においては、人間の心臓を想定した例について説明を行ったが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、他の動物の心臓に適用する形態も、本発明に適用可能である。

また、上述した本発明の各実施形態においては、冠動脈模型１２及び大動脈模型１３は、心臓模型３１（或いは心臓局部模型３２）に装着して用いるものを想定した説明を行ったが、本発明においてはこれに限定されるものではい。例えば、冠動脈模型１２及び大動脈模型１３を、心臓模型３１（或いは心臓局部模型３２）に装着せずに、その単品の模型に対して医師等の使用者が手技を施す医療訓練を行う形態も、本発明に適用可能である。

また、上述した本発明の第１の実施形態に係る心臓模型３１を構成する各模型、上述した本発明の第２の実施形態に係る心臓局部模型３２を構成する各模型、及び、上述した本発明の第３の実施形態に係る心臓局部模型３３は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、または、その主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１１−１：僧帽弁模型、１１−２：大動脈弁模型、１２−１：右冠動脈模型、１２−２：左冠動脈模型、１３：大動脈模型、２１：心臓後方領域本体模型、２２：心臓前方領域本体模型、３１：心臓模型

Claims (12)

1. 手技を施す心臓の部位である第１の部位を模擬した第１の造形物と、
   前記心臓のうち、前記第１の部位を除く第２の部位を模擬した第２の造形物と
   を有し、
   前記第１の造形物は、前記第２の造形物に対して着脱可能なものであることを特徴とする心臓模型。
2. 前記第１の部位は、心臓弁を含むことを特徴とする請求項１に記載の心臓模型。
3. 前記第１の部位は、冠動脈を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の心臓模型。
4. 前記第１の部位は、大動脈を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の心臓模型。
5. 手技を施す心臓の部位である第１の部位を模擬した第１の造形物と、
   前記第１の部位を含む前記心臓の局部のうち、前記第１の部位を除く第２の部位を模擬した第２の造形物と
   を有し、
   前記第１の造形物は、前記第２の造形物に対して着脱可能なものであることを特徴とする心臓局部模型。
6. 前記第１の部位は、心臓弁を含むことを特徴とする請求項５に記載の心臓局部模型。
7. 前記第１の部位は、冠動脈を含むことを特徴とする請求項５または６に記載の心臓局部模型。
8. 前記第１の部位は、大動脈を含むことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の心臓局部模型。
9. 手技を施す心臓の部位を含む前記心臓の局部を模擬した造形物からなることを特徴とする心臓局部模型。
10. 心臓を模擬した造形物からなる心臓模型または前記心臓の局部を模擬した造形物からなる心臓局部模型に装着して用いるものであって、手技を施す心臓弁を模擬した造形物からなることを特徴とする心臓弁模型。
11. 心臓を模擬した造形物からなる心臓模型または前記心臓の局部を模擬した造形物からなる心臓局部模型に装着して用いるものであって、手技を施す冠動脈を模擬した造形物からなることを特徴とする冠動脈模型。
12. 心臓を模擬した造形物からなる心臓模型または前記心臓の局部を模擬した造形物からなる心臓局部模型に装着して用いるものであって、手技を施す大動脈を模擬した造形物からなることを特徴とする大動脈模型。