JP2019120851A - 人体模型 - Google Patents

Abstract

【課題】 広く医療系の学生や臨床家が人体の構造や機能を学ぶために、細胞、組織、運動器、呼吸器、循環器、消化器、泌尿器、生殖器、内分泌器、神経系、感覚器などに含まれる人体の器官や内臓の正確な構造や機能を再現した安価で学習効果が高い人体教育用の人体模型を提供する。【解決手段】 本発明の人体模型は、人体の内臓または断面を含む前記内臓の立体形態に近似させて成型した立体素材（肩甲骨部品１、上腕骨部品２）と、この立体素材の表面に接着する前記内臓の表面や内部構造の形態を識別しうる状態に彩色および近似させて成型した変形可能な平板素材（上腕三頭筋部品３、小円筋部品６、大円筋部品７）と、この平板素材に接着する血管、神経、リンパ管の少なくとも一つの走行を示す変形可能な細長素材（肩甲回旋動静脈８、腋窩神経と後上腕回旋動脈９）とからなる。【選択図】 図１

Description

本発明は、医療系の学生や医療に関わる人たちが人体の構造と機能を理解するための教育教材としての人体模型に関するものである。

医師や歯科医師を目指す学生たちが医学を習得するためには、医学の最も基本となる遺体を用いた人体解剖学を学習することから始まり、常にこの基礎知識に則って更なる医学の学習を進めていくことができる。

ところで、理学療法学、作業療法学、柔道整復学、鍼灸学などの運動系医療を目指す人たちや、また、広く医療系の薬学、看護学、理学療法学、作業療法学、柔道整復学、鍼灸学、社会福祉学、救命救急学などを学ぶ学生や臨床家には、遺体を用いた人体解剖学教育を受けることは認められていない。

しかし、それぞれの医学分野での学習を達成し、さらに臨床家としてより充実した高度な学習を進めていくためには、遺体を用いた人体解剖学教育に匹敵する人体解剖学教育を受ける必要がある。

そこで、３０年に渡って遺体を用いた人体解剖学教育を実践してきた本発明者は、実習内容の研究と工夫を鋭意重ねてきた結果、遺体を用いた人体解剖学実習に匹敵する人体解剖模型実習を開発し、その学習に用いる人体模型を発明するに至った。

まず、遺体を用いた人体解剖実習について説明すると、学習効果を高めるためには、人体を解剖するまでに十分な学習の準備が必要である。実習には学習者を２人から６人ぐらいのグループに分けて、学習項目を人数に合わせて指定して、各項目に対して予習レポートを作成させ、実習に先立って何を学習しなければならないかを実習講義で解説するとともに、市販されている模型などを説明しながら共通の担当部位の学習者を集めて詳しく解説する。

その後、実際に遺体の解剖を行い、解剖後に各グループ内で、担当者が中心となってグループ討論を行い、各学習者が担当の学習内容を実際に説明し、相互に討論することで高い学習効果を達成できていることが明らかになった。

このような知見に基づいて、実際の遺体を用いた人体解剖の実践は、容易に安価で、人体構造を正確に再現できる人体模型さえあれば、「遺体の解剖」を「その教材を用いた模型解剖」に置き換えるだけで遺体を用いた人体解剖実習と同等の教育効果を達成できることが解り、人体解剖模型の開発を行った。

前述した教育のために、従来から、種々の目的のために人体の特徴を備えた人体模型が開発されている(下記特許文献１〜６参照)。

特開２０１２−１５７７８３号公報 特開２０１０−１１３０３２号公報 実用新案登録第３０５２７５６号公報 特開２００５−２１５４０９号公報 特開２０１７−２６６８８号公報 特開２０１２−２３０２２６号公報

特許文献１は、実際の人間に近いポーズを再現可能な、外見の構造も人間に近い可動性の腕部模型であり、可動性の腕部模型が再現されているが、表面構造を人に似せたヒューマノイドであり、内部の骨格や筋構造は存在しないため、運動系の医学教育用模型として利用することはできない。

特許文献２は、人体の肩関節 を模倣した人体模型で、肩甲骨や伸縮自在の素材で作られた棘上筋、棘下筋などがファスナーにより着脱自在の回旋筋板附きの肩関節模型で、内視鏡や手術器具が挿入可能な人体模型であり、回旋筋腱板を構成する棘上筋や棘下筋などを伸縮自在な部材で作成し、ファスナーにより脱着可能な肩関節模型を再現しているが、製造コストが高く、医学教育用の学生が作成できる安価な模型としては利用できない。

特許文献３は、人体の内臓を描写した紙の上に重量を指示した内臓を粘土で工作して接着していく、小中学生向けの工作キットであり、実際に小学生でも作成でき胸腹部内臓の概略とおおよその位置関係は理解できるが、脳や神経系、靭帯や骨格筋などの運動器系はもちろん、呼吸器、消化器、循環器、泌尿生殖器、内分泌器などの正確な構造や機能、周囲構造との関係、障害機構や疾病の発症機構などを理解するための医学教育用の人体模型として利用することはできない。

特許文献４は、人体骨格模型を芯材に使用して、硬質ないし軟質の充填物を充填し、さらに人工皮膚疑似物を積層して、屈曲自在性の人体模型であり、硬質あるいは軟質の充填物と人工皮膚疑似物が、芯材として用いた人体骨格模型の動きを忠実に再現することによって体表の形態を観察することにより、服飾デザインや美術工芸用の用途に利用することはできるが、脳や神経系、運動器系、呼吸器系、消化器系、循環器系、泌尿生殖器系、内分泌器系などの臓器は全く含まれていないため、医学教育用の人体模型としては利用できない。

特許文献５は、年齢層や性別を模擬して、眼窩、鼻腔、口腔を備えた着脱可能なマスクを装備し、表面構造を有する胴部、腕部、腰部、脚部、生殖器部を備えた、医療、看護、介護行為のための実習用人体模型であり、眼窩、鼻腔、口腔を備えた着脱可能なマスクを装備した模擬頭部は備えているが、大部分は表面構造のみで、内部の臓器は全く含まれていないため、医学教育用の人体模型としては利用できない。

特許文献６は、人体の三次元データに基づいた透明な素材で、正確な人体模型を作成して、ＭＲＩやＣＴ、超音波などの内部構造の撮影が可能な医療用教育、診療用の人体模型であり、内部にＭＲＩやＣＴ、超音波などの撮影可能な内部構造を有しているが、内臓模型として医学教育用に観察することはできない。

本発明は、理学療法学、作業療法学、柔道整復学、鍼灸学などの運動系医療を目指す人たちが学ぶための、頭頸部、胸腹部、背部、上肢、下肢などの靭帯や骨格筋を網羅した安価で学習効果の高い人体教育用の靭帯模型や骨格筋の人体模型を提供することができると共に、広く医療系の看護学、薬学、理学療法学、作業療法学、柔道整復学、鍼灸学、社会福祉学、救命救急学などを学ぶ学生や臨床家が人体の構造や機能を学ぶために、細胞、組織、呼吸器、循環器、消化器、泌尿器、生殖器、内分泌器、神経系、感覚器などに含まれる人体の内臓の正確な構造や機能を再現した安価で学習効果が高い人体教育用の人体模型を提供するものであり、単に人体模型を提供するだけではなく、実際に素材から人体模型を作成することにより、より詳細な構造の理解と学習を行えるような人体模型を提供するものである。

本発明に係る人体模型は、人体の内臓または断面を含む前記内臓の立体形態に近似させて成型した立体素材と、この立体素材の表面に接着する前記内臓の表面や内部構造の形態を識別しうる状態に彩色および近似させて成型した変形可能な平板素材と、この平板素材に接着する血管、神経、リンパ管の少なくとも一つの走行を示す変形可能な細長素材とからなる。

また、人体骨格模型に接着する前記人体の骨格筋、靭帯、腱の少なくとも一つの形態を識別しうる状態に彩色および近似させて成型した変形可能な平板素材と、この平板素材の表面に接着する血管、神経、リンパ管の少なくとも一つの走行を示す変形可能な細長素材とからなる。

本発明は、あらゆる分野の医学を学ぶ人たちの為に、安価で学習者本人が作成可能な骨格筋や靭帯模型、内臓立体模型や内臓内部構造模型などの人体模型とその素材および作成方法を詳述した手引書となる人体模型を提供するものである。

第１実施形態に係る左肩背面から見た肩関節に貼り付けた肩甲骨周囲筋の模型図である。 第２実施形態に係る前方から見た心臓の模型図である。 第３実施形態に係る下面から見た脳の模型図である。 第４実施形態に係る切断面を前下方から見た腎臓模型図である。

以下、本発明の実施形態を図１〜４に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１を参照して第１実施形態を説明すると、左側上肢の肩甲骨部品１と上腕骨部品２からなる骨格標本（立体素材）にフェルト（平板素材）を切り抜いた上腕三頭筋部品３は、長頭４、外側頭５とそれらに隠れている内側頭に分かれてそれぞれ肩甲骨関節下結節、上腕骨橈骨神経溝、上腕骨後面に両面テープで貼り付けた。

フェルト（平板素材）を切り抜いた小円筋部品６は、肩甲骨後面の外側縁部上半と上腕骨大結節後縁下部に貼り付けた。

フェルト（平板素材）を切り抜いた大円筋部品７は、肩甲骨後面下角部と上腕骨前面の小結節稜に貼り付け、この大円筋、小円筋、上腕三頭筋長頭の３者によって取り囲まれた三角形の隙間を内側腋窩隙といい、そこから出てくる肩甲回旋動静脈８を紐（細長素材）で作成して貼り付け、大円筋、上腕三頭筋長頭、小円筋、上腕骨で囲まれた四辺形の隙間を外側腋窩隙といい腋窩神経と後上腕回旋動脈９を紐（細長素材）で作成して貼り付けた。

本実施形態は、上腕後面の筋の模型に限るものではなく、頭部でも、背部でも、下肢でもあらゆる部位の骨格筋と靭帯の模型に応用することができる。

上記によれば、安価なフェルトや布、紙やゴムなどを用い、予めこの平板素材に人体の骨格筋や靭帯、腱などの正確な形態をプリントすることによって、その描画に沿ってハサミで切り取るという簡単な行為で、正確な骨格筋と靭帯、腱などの形態を理解することができる効果を備えていることを特徴とする。

（第２実施形態）
図２を参照して第２実施形態を説明すると、左心室１０と右心室１１を合わせた形に発泡スチロール（立体素材）を切り出した。

本実施形態では、発泡スチロールを用いたが、プラスチックや金属など容易に成型ができ、立体維持できる素材であれば発泡スチロールに限らずなんでも利用できる。

その上に左心室の形に合わせてフェルト（平板素材）を切り出し、両面テープで張り付けた。

右心室の形に合わせて別のフェルト（平板素材）を切り出し、両面テープで張り合わせ、肺動脈１２と大動脈１３の起始部に円盤状に切り出した発泡スチロール（平板素材）を貼り付け、その上から肺動脈１２と大動脈１３の形にフェルト（平板素材）を切り出し、両面テープで筒状にして起始部に貼り付け、内部には、肺動脈弁と大動脈弁をフェルト（平板素材）で形作り、貼り付けた。

房室孔の位置にフェルト（平板素材）を張り付けて、僧房弁と三尖弁を形作り、貼り付けた。

上大静脈１４を筒状のフェルト（平板素材）で作成して、それらを取り囲むようにフェルト（平板素材）で心房１５の形に合わせて貼り付けた。

左冠状動脈１６と右冠状動脈１７、大心臓静脈１８の走行に合わせて紐（細長素材）を両面テープで張り付けた。

本実施形態は、心臓に限るものではなく、あらゆる頸部内臓、胸部内臓、腹部内臓、骨盤内臓などすべての内臓に応用することができる。

上記によれば、骨格筋や靭帯、腱などの形態に合わせて切り取るなどして成型した平板素材をさらに人体骨格模型に両面テープやマジックテープ（登録商標）などで張り合わせることにより、骨格筋や靭帯、腱などの正確な起始、停止、作用を理解し記憶に留めることができ、さらに動脈や静脈などの血管、神経、リンパ管の走行に合わせて紐や毛糸、ゴムなどの細長い素材を接着させることにより、安価で簡単な方法で、動脈や静脈などの血管、神経、リンパ管の走行を再現することが可能で、実際にこの人体模型を学習者が作成することで、動脈や静脈などの血管、神経、リンパ管の走行の理解と学習を深めることができる効果を備えていることを特徴とする。

（第３実施形態）
図３を参照して第３実施形態を説明すると、発泡スチロール（立体素材）をカッターを用いて、大脳１９、脳幹（中脳２０、橋２１、延髄２２）、脊髄２３、小脳２４の形に切り出し、両面テープで張り合わせることにより脳の立体構造を再現した。

この脳模型では絵の具を使って彩色することにより複雑な構造を再現した。

ウィリスの動脈輪２５や脳底動脈２６、椎骨動脈２７、内頚動脈２８などの血管や視神経２９、動眼神経、滑車神経、三叉神経、外転神経３０、顔面神経３１、内耳神経、舌咽神経、迷走神経などの脳神経は紐（細長素材）を用いて再現した。

本実施形態は、脳に限るものではなく、あらゆる神経や器官に応用することができる。

上記によれば、発泡スチロールや紙粘土などを利用することで安価で、容易に人体の細胞、組織、呼吸器、循環器、消化器、泌尿器、生殖器、内分泌器、神経系、感覚器などに含まれる人体の内臓の正確な立体形態を再現することができる。

（第４実施形態）
図４を参照して第４実施形態を説明すると、腎臓３２は折半して、尿管３３と連結した形で発泡スチロール（立体素材）を切り出し、その表面に尿管から腎盤３４にかけてフェルト（平板素材）を貼り付け、後面には腎洞３５が見られる。

断面には、腎皮質３６と髄質である腎錐体３７が腎杯３８で尿管に開き、尿管と腎臓の間に紐（細長素材）で腎静脈３９と腎動脈４０を貼り付ける。

本実施形態は腎臓に限るものではなく、あらゆる頸部内臓、胸部内臓、腹部内臓、骨盤内臓などすべての内臓に応用することができる。

上記によれば、安価なフェルトや布、紙、ゴムなどの平板素材を用い、予めこの平板素材に人体の細胞、組織、呼吸器、循環器、消化器、泌尿器、生殖器、内分泌器、神経系、感覚器などに含まれる人体の内臓の正確な立体形態や断面形態を再現することが可能で、さらに動脈や静脈などの血管、神経、リンパ管の走行に合わせて紐や毛糸、ゴムなどの細長素材を接着させることにより、安価で簡単な方法で、動脈や静脈などの血管、神経、リンパ管の走行を再現することが可能で、実際にこの人体模型を学習者が作成することで、動脈や静脈などの血管、神経、リンパ管の走行の理解と学習を深めることができる。

第１〜４実施形態で説明した通り、本発明の人体模型は、全身の骨格筋や靭帯模型、人体のほとんどすべての内臓の立体模型や内部模型を安価な資材で、簡単に作成できる教材として提供するもので、学習者がこの教材を用いて容易に人体の構造と機能を理解し、長く記憶に残る高い学習効果をもたらすことが期待できるものである。

１ 肩甲骨部品
２ 上腕骨部品
３ 上腕三頭筋部品
４ 上腕三頭筋長頭
５ 上腕三頭筋外側頭
６ 小円筋部品
７ 大円筋部品
８ 肩甲回旋動静脈
９ 腋窩神経と後上腕回旋動脈
１０ 左心室
１１ 右心室
１２ 肺動脈
１３ 大動脈
１４ 上大静脈
１５ 心房
１６ 左冠状動脈
１７ 右冠状動脈
１８ 大心臓静脈
１９ 大脳
２０ 中脳
２１ 橋
２２ 延髄
２３ 脊髄
２４ 小脳
２５ ウィリスの動脈輪
２６ 脳底動脈
２７ 椎骨動脈
２８ 内頚動脈
２９ 視神経
３０ 外転神経
３１ 顔面神経
３２ 腎臓
３３ 尿管
３４ 腎盤
３５ 腎洞
３６ 腎皮質
３７ 腎錐体
３８ 腎杯
３９ 腎静脈
４０ 腎動脈

Claims (2)

1. 人体の内臓または断面を含む前記内臓の立体形態に近似させて成型した立体素材と、この立体素材の表面に接着する前記内臓の表面や内部構造の形態を識別しうる状態に彩色および近似させて成型した変形可能な平板素材と、この平板素材に接着する血管、神経、リンパ管の少なくとも一つの走行を示す変形可能な細長素材とからなることを特徴とする人体模型。
2. 人体骨格模型に接着する前記人体の骨格筋、靭帯、腱の少なくとも一つの形態を識別しうる状態に彩色および近似させて成型した変形可能な平板素材と、この平板素材の表面に接着する血管、神経、リンパ管の少なくとも一つの走行を示す変形可能な細長素材とからなることを特徴とする人体模型。