JP4320450B1 - 頸動脈部シミュレーションモデル - Google Patents
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Abstract
【課題】患者毎に分岐形態が異なる頸動脈構造を想定してカテーテル操作をトレーニングすることができる頸動脈部シミュレーションモデルを提供する。
【解決手段】動脈系を立体的に再現したシミュレーションモデルにおいて、大動脈弓を模擬した大動脈弓管路６と、上記大動脈弓から分岐する腕頭動脈を模擬した腕頭動脈管路２０と、上記大動脈弓から分岐する左総頸動脈を模擬した左総頸動脈管路２１と、上記腕頭動脈管路２０と上記左総頸動脈管路２１とを連通させる連通管２９とを備えてなることを特徴とする。
【選択図】図２
【解決手段】動脈系を立体的に再現したシミュレーションモデルにおいて、大動脈弓を模擬した大動脈弓管路６と、上記大動脈弓から分岐する腕頭動脈を模擬した腕頭動脈管路２０と、上記大動脈弓から分岐する左総頸動脈を模擬した左総頸動脈管路２１と、上記腕頭動脈管路２０と上記左総頸動脈管路２１とを連通させる連通管２９とを備えてなることを特徴とする。
【選択図】図２
Description
本発明は、頸動脈に対するカテーテル操作のトレーニングとして好適である、頸動脈部シミュレーションモデルに関するものである。
血管系動脈硬化性疾患の治療において、経皮的冠動脈形成術（ＰＴＣＡ）や経皮的血管形成術（ＰＴＡ）は今日では治療の要となっており、カテーテル手技を持った医師の育成は重要な課題である。しかしながら、ＰＴＣＡ訓練は実際に患者に対して行なうものであることや患者毎に血管構造や疾患部位が異なっているため、技術の習得が難しいのが実情である。
そこで、カテーテル手技を訓練するための各種の装置が提案されており、欧米ではコンピュータシミュレータによる訓練が試みられている。
しかしながら、コンピュータを利用するシミュレーションでは、例えば血管構造を変えるには血管構造毎にプログラムを用意しなければならず、また、実際のカテーテル操作の感触を確かめることもできないことからまだまだ発展途上である。
また、図４に示すＰＴＣＡトレーナーは、実際の手技の際に冠状動脈内をカテーテルが通過する時の感触と類似した感触を得ることができるようになっており、血管系を模した複数の凹溝を有する平板５０と、その平板５０の表面を覆う透明板５１と、上記凹溝にカテーテルを挿入するための複数のポート５２とから構成されている。
上記凹溝の幅は各種設定されており、例えば疑似大動脈に見立てた凹溝５３ａは広幅に、また、冠動脈に見立てた凹溝５３ｂは狭幅に形成されている。さらに、比較的単純な経路で広幅からなる初心者エリヤ５３ｃや、複雑な経路で狭幅からなる上級者エリヤ５３ｄ等が訓練のために用意されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−３４３８９１号公報
しかしながら、上記した従来のＰＴＣＡトレーナーは、平板５０上に血管系を模した凹溝を形成しただけのものであるため、患者の血管系を立体的かつ忠実に再現したものとは言えず、トレーニング効果が低いという問題がある。
また、実際のカテーテル操作では例えば、冠動脈口からカテーテルを挿入する際に、大動脈の血管内壁にカテーテルの一部をサポートさせたり、カテーテルを筒軸まわりに回転させてカテーテル先端の方向を変えるといった操作が行われるが、平面的な上記ＰＴＣＡトレーナーでは、上面が血管を模擬していないフラットな透明板５１で構成されているため、そのような実際に即したカテーテル操作を訓練することもできない。
特に、頸動脈のように各動脈の分岐形態にバリエーションがあるものについては、一通りのカテーテル操作しかできない上記ＰＴＣＡトレーナーでは、患者毎に異なる頸動脈を想定してカテーテル操作のトレーニングを行うことができないという不都合がある。
図５を参照しながら詳しく説明する。
同図に示す動脈系は、頸部と頭部について示したものであり、大動脈弓６０から腕頭動脈６１、左総頸動脈６２、鎖骨下動脈６３が分岐している。上記腕頭動脈６１は、右鎖骨下動脈６１ａと右総頸動脈６１ｂに分岐し、さらに、上記右鎖骨下動脈６１ａから右椎骨動脈６１ｃが分岐している。また、上記鎖骨下動脈６３からは左椎骨動脈６３ａが分岐している。
頸部の動脈分岐部、例えば外頸動脈６２ａと内頸動脈６２ｂの分岐部６２ｃに頸部頸動脈狭窄症が発見された場合、狭窄の部位や程度によって血管内にカテーテルを入れる、血管内治療が選択される。
ところが、図５に示した分岐形態の頸動脈構造を持つ人は６５〜７０％と大半を占めるものの、図６(ａ)および(ｂ)に示すような分岐形態の頸動脈構造を持つ人も２０〜２５％存在する。
図６(ａ)に示す分岐形態の頸動脈構造は、左総頸動脈６２の起始部が腕頭動脈６１側に寄っており、また、同図(ｂ)に示す分岐形態の頸動脈構造は、左総頸動脈６２の起始部が腕頭動脈６１から分岐している。
したがって、頸動脈に対してカテーテル操作をトレーニングする場合、上記した各分岐形態の頸動脈を想定してカテーテル操作をトレーニングできるものでなければならない。
本発明は以上のような従来のＰＴＣＡトレーナーにおける課題を考慮してなされたものであり、患者毎に分岐形態が異なる頸動脈構造を想定してカテーテル操作をトレーニングすることができる頸動脈部シミュレーションモデルを提供するものである。
本発明は、動脈系を立体的に再現したシミュレーションモデルにおいて、
大動脈弓を模擬した大動脈弓管路と、
上記大動脈弓から分岐する腕頭動脈を模擬した腕頭動脈管路と、
上記大動脈弓から分岐する左総頸動脈を模擬した左総頸動脈管路と、
上記腕頭動脈管路と上記左総頸動脈管路とを連通させる連通管とを備えてなる頸動脈部シミュレーションモデルである。
大動脈弓を模擬した大動脈弓管路と、
上記大動脈弓から分岐する腕頭動脈を模擬した腕頭動脈管路と、
上記大動脈弓から分岐する左総頸動脈を模擬した左総頸動脈管路と、
上記腕頭動脈管路と上記左総頸動脈管路とを連通させる連通管とを備えてなる頸動脈部シミュレーションモデルである。
本発明において、上記連通管は、上記大動脈弓管近傍の上記腕頭動脈管路上流部から、上記左総頸動脈管路下流部に向かう方向へ斜めに接続することが好ましい。
本発明において、上記腕頭動脈管路、上記左総頸動脈管路および上記連通管は、シリコン樹脂を基材として一体成形することが好ましい。
本発明の頸動脈部シミュレーションモデルによれば、分岐形態が異なる頸動脈についても再現されているため、患者毎に異なる頸動脈の血管構造に対応してカテーテル操作をトレーニングすることができる。
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
1. シミュレーションモデルの全体構成
図１は、本発明に係る頸動脈部シミュレーションモデルを含む動脈系シミュレーションモデルの一実施形態を示した斜視図である。
図１は、本発明に係る頸動脈部シミュレーションモデルを含む動脈系シミュレーションモデルの一実施形態を示した斜視図である。
同図において、動脈系シミュレーションモデル１は、縦８２．６ｃｍ、横５７．０ｃｍからなるケース２内に組み付けられており、心臓血管系および頸動脈を模擬した動脈系および血管系が形成されている。
具体的には、動脈系としての大腿動脈管路３、腹部大動脈管路４、胸部大動脈管路５、大動脈弓管路６、上行大動脈管路７、上腕大動脈管路８、橈骨動脈管路８′が、血管系としての右冠状動脈管路９および左冠状動脈管路１０がそれぞれ透明かつ立体的に形成されている。
上記各動脈管路は、カテーテル等のデバイスが滑らかに通過することができるとともに、実際の血管内を通過させたときと同様の感覚が得られるように、シリコン樹脂をベースとした素材を用いて管状に成形されている。
また、上記各動脈管路は複数の透明支持材１１によってケース２の基台２ａから若干浮かせた状態で支持されており、動脈系シミュレーションモデル１を平面および側面から観察できるようになっている。なお、図中、１２は腰部の一部を立体的に模した透明カバーであり、大腿動脈管路３から腹部大動脈管路４にかけてその上方を覆うようにして設けられている。
2. 頸動脈部シミュレーションモデルの構成
図２は、図１の動脈系シミュレーションモデル１を矢印Ａ方向から見た拡大図である。
図２は、図１の動脈系シミュレーションモデル１を矢印Ａ方向から見た拡大図である。
図２において、頸動脈部シミュレーションモデルＳは、大動脈弓管路６から腕頭動脈管路２０、左総頸動脈管路２１、鎖骨下動脈管路２２がそれぞれ分岐している。
上記腕頭動脈管路２０は、右鎖骨下動脈管路２３と右総頸動脈管路２４に分岐し、上記右鎖骨下動脈管路２３からさらに、右椎骨動脈管路２５が分岐している。
また、上記鎖骨下動脈管路２２からは左椎骨動脈管路２６（図では左総頸動脈管路２１の下方に重なって見える）が分岐している。
上記右総頸動脈管路２４は雌型接続部２４ａを介し、右椎骨動脈管路２５は雌型接続部２５ａを介し、左総頸動脈管路２１は雌型接続部２１ａを介し、また、左椎骨動脈管路２６は雌型接続部２６ａを介してそれぞれ透明アクリル樹脂からなる支持プレート２７に接続されている。
上記支持プレート２７の雌型接続部接続側と反対側には、頭部血管を模した頭部血管シミュレーションモデル２８を接続することができるようになっている。
なお、上記頸動脈部シミュレーションモデルＳと上記頭部血管シミュレーションモデルとの接続は、上記頭部血管シミュレーションモデルに設けられた雄型接続部２８ａを上記各雌型接続部２１ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａに挿入することによって行われる。
上記腕頭動脈管路２０と上記左総頸動脈管路２１には、分岐形態が異なる頸動脈についてカテーテル操作をトレーニングするための連通管２９が接続されている。
上記連通管２９は、大動脈弓管路６近傍の腕頭動脈管路２０上流部から、左総頸動脈管路２１下流部に向かう方向へ斜めに接続されており、その連通管２９を介して腕頭動脈管路２０と左総頸動脈管路２１は連通している。
上記連通管２９は、実際の頸動脈の血管構造には存在しないものであるが、この連通管２９を上記した所定の位置に設けることによって、通常の分岐形態の頸動脈（図５参照についても、別の分岐形態の頸動脈（図６(ｂ)参照）についても、本実施形態の頸動脈部シミュレーションモデルＳでカテーテル操作をトレーニングすることができるようになっている。
なお、上記した腕頭動脈管路２０、左総頸動脈管路２１、連通管２９は、シリコン樹脂をベースとした素材を用いて管状に成形されるとともに、各管は一体成形されている。
それにより、カテーテルを腕頭動脈管路２０から連通管２９に、また、連通管２９から左総頸動脈管路２１に挿入させていく際に、段差のない血管内壁と適度な抵抗が再現されている。
3. 訓練方法
次に、本発明の頸動脈部シミュレーションモデルＳを用いたカテーテル操作の訓練方法について説明する。
次に、本発明の頸動脈部シミュレーションモデルＳを用いたカテーテル操作の訓練方法について説明する。
なお、説明に際しては頸動脈構造をシンプルに示した図３の説明図を参照する。
まず、大腿動脈管路３（図１参照）にカテーテルイントロデューサ（図示しない）を穿刺する。
ガイドワイヤをカテーテルの内腔内に挿入した状態で、そのカテーテルを上記カテーテルイントロデューサに挿通させる。
ガイドワイヤを先行させながら腹部大動脈管路４→胸部大動脈管路５→大動脈弓管路６の順にカテーテルを挿入していく。
カテーテルの先端が大動脈弓管路６の頂部に到達した時点でガイドワイヤを抜き、カテーテルの先端形状を湾曲状態に復帰させる。
3.1 通常の分岐形態の頸動脈の場合
カテーテル３０の先端３０ａをその軸まわりに回転させ、先端部３０ａを腕頭動脈管路２０の入口に対向させる。
カテーテル３０の先端３０ａをその軸まわりに回転させ、先端部３０ａを腕頭動脈管路２０の入口に対向させる。
カテーテル３０の先端３０ａを矢印Ｂ方向にゆっくりと進めることにより、カテーテル３０を腕頭動脈管路２０の内壁に沿って移動させ、腕頭動脈管路２０と右総頸動脈管路２４との分岐部まで挿入する。
このようなカテーテル操作は、例えば、右総頸動脈管路２４の起始部に生じた血管の狭窄部を内側からバルーンで押し広げ、ステントを留置して血行を確保する治療法をトレーニングする場合に行われる。
また、大動脈弓管路６にあるカテーテル３０の先端３０ａの向きを左総頸動脈管路２１に向けてカテーテルをゆっくりと進めれば、左総頸動脈管路２１に対してカテーテルを挿入するトレーニングとなる。
3.2 別の分岐形態（図６(ｂ)参照）の頸動脈の場合
大動脈弓管路６にあるカテーテル３０の先端３０ａをその軸まわりに回転させ、先端部３０ａを腕頭動脈管路２０の入口に対向させる。
大動脈弓管路６にあるカテーテル３０の先端３０ａをその軸まわりに回転させ、先端部３０ａを腕頭動脈管路２０の入口に対向させる。
カテーテル３０の先端部３０ａを矢印Ｄ方向にゆっくりと進め、先端部３０ａを腕頭動脈管路２０の内壁に沿って若干、移動させ、先端部３０ａを連通管２９の入口に対向させる。
次に、先端部３０ａを矢印Ｅ方向にゆっくりと進めれば、左総頸動脈管路２１の起始部が腕頭動脈管路２０の途中から分岐しているような分岐形態の頸動脈についてカテーテル３０を挿入する場合のトレーニングになる。
上記連通管２９とこれに接続されている左総頸動脈管路２１は、分岐形態が通常とは異なる頸動脈構造を再現している。
このように、カテーテル３０を、大動脈弓管路６内を進行させる方向から反転させ、連通管２９を通じて左総頸動脈管路２１内に誘導し、挿入するという難易度の高いカテーテル手技をトレーニングによって習得すれば、図６(ｂ)の分岐形態よりも難易度の低い図６(ａ)の分岐形態において、カテーテル３０を左総頸動脈管路２１に挿入することも容易に行えるようになる。
このように、実際には存在しない連通管２９を設けることにより、様々な分岐形態の頸動脈を再現することができ、それにより、一つの頸動脈部シミュレーションモデルで、様々な分岐形態の頸動脈を想定したカテーテル操作をトレーニングすることが可能になる。
また、本発明の頸動脈部シミュレーションモデルは、実験系の様々な病態に即したモデルを構成することができるため、カテーテルデバイスの評価にも応用することができる。
１ 動脈系シミュレーションモデル
２ ケース
３ 大腿動脈管路
４ 腹部大動脈管路
５ 胸部大動脈管路
６ 大動脈弓管路
７ 上行大動脈管路
８ 上腕大動脈管路
８′ 橈骨動脈管路
９ 右冠状動脈管路
１０ 左冠状動脈管路
１１ 透明支持材
１２ 透明カバー
２０ 腕頭動脈管路
２１ 左総頸動脈管路
２２ 鎖骨下動脈管路
２３ 右鎖骨下動脈管路
２４ 右総頸動脈管路
２５ 右椎骨動脈管路
２６ 左椎骨動脈管路
２７ 支持プレート
２８ 頭部血管シミュレーションモデル
２９ 連通管
３０ カテーテル
３０ａ 先端部
Ｓ 頸動脈部シミュレーションモデル
２ ケース
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４ 腹部大動脈管路
５ 胸部大動脈管路
６ 大動脈弓管路
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８′ 橈骨動脈管路
９ 右冠状動脈管路
１０ 左冠状動脈管路
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２１ 左総頸動脈管路
２２ 鎖骨下動脈管路
２３ 右鎖骨下動脈管路
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２８ 頭部血管シミュレーションモデル
２９ 連通管
３０ カテーテル
３０ａ 先端部
Ｓ 頸動脈部シミュレーションモデル
Claims (3)
- 動脈系を立体的に再現したシミュレーションモデルにおいて、
大動脈弓を模擬した大動脈弓管路と、
上記大動脈弓から分岐する腕頭動脈を模擬した腕頭動脈管路と、
上記大動脈弓から分岐する左総頸動脈を模擬した左総頸動脈管路と、
上記腕頭動脈管路と上記左総頸動脈管路とを連通させる連通管とを備えてなることを特徴とする頸動脈部シミュレーションモデル。 - 上記連通管が、上記大動脈弓管路近傍の上記腕頭動脈管路上流部から、上記左総頸動脈管路下流部に向かう方向へ斜めに接続されている請求項１記載の頸動脈部シミュレーションモデル。
- 上記腕頭動脈管路、上記左総頸動脈管路および上記連通管が、シリコン樹脂を基材として一体成形されている請求項１または２記載の頸動脈部シミュレーションモデル。
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2008
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