JP5730121B2 - 管状模擬人体パーツ - Google Patents

Description

本発明は、人又は動物の医療分野において、切開、切断又は縫合などの手術の教育訓練を行うための管状模擬人体パーツに関する。

従来、シリコーン等の樹脂を用いて、健常の模擬血管を形成し、その模擬血管の一部を台座に埋設し、台座を、模擬血管を外向きに引っ張る方向の力が働くように構成した手術訓練用血管モデルがある（例えば特許文献１参照）。

この手術訓練用血管モデルでは、台座に埋設した模擬血管が外側に引っ張られているので、模擬血管を血管の軸線方向に切開すると、実際の血管を切開したときのように、当該切開部分が血管の円周方向に拡がることになり、模擬度が高く、教育訓練効果が向上するものとなっている。

特開２００７−３１６３４３号公報

実際の血管や腸管を医療用メスなどで切開した場合、切開した部分の表面から、粘膜などの内側層が外部に露出した状態になる。
ところが、上記従来の手術訓練用血管モデルは、一層のシリコ−ンで形成されているため、切開した場合に、血管の内側層が血管表面の外側に露出することが模擬できず、手術の教育訓練用として模擬度が低いものであった。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、手術の教育訓練用として模擬度が高く、教育効果の高い管状模擬人体パーツを提供することを目的とする。

この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。

上記「発明が解決しようとする課題」において述べた問題を解決するためになされた発明は、樹脂製外皮（１０）と樹脂製の内皮（２０、３０）から構成される管状模擬人体パーツ（１）である。

外皮（１０）は、管状に形成されており、内皮（２０，３０）は、管状に形成され、撓み変形させた状態で外皮（１０）の内部に挿入され、両端部外側面が外皮（１０）の両端部内側面に固定されている。

このような、管状模擬人体パーツ（１，２）は、例えば、腸管、血管或いは胃などの実際の管状人体パーツと大きさ、触感、質感或いは、切開した場合や縫合する場合の模擬度を高めることができる。以下、その理由を説明する。

請求項１に記載の管状模擬人体パーツ（１）では、管状に形成された樹脂製の外皮（１０）の内側に管状に形成された内皮（２０，３０）が、撓み変形された状態で挿入される。

つまり、内皮（２０，３０）が撓み変形された状態で外皮（１０）内に挿入されているため、内皮（２０，３０）の外側面の少なくとも１部は、外皮（１０）の内側面に密着する。

よって、医療用メスなどで、外皮（１０）を切開すると、内皮は、撓みによる弾性力により、外皮（１０）の切開部分から外部に露出するようになる。この状態は、例えば、腸管や血管或いは胃などの実際の管状人体パーツを切開した場合の状態に酷似しており、管状模擬人体パーツ（１）としての模擬度が高い。

また、内皮（２０，３０）まで切開された場合でも、同様に、内皮（２０，３０）の切開された部分が外皮（１０）外部に露出するため、切開箇所を縫合糸で縫合する場合の実際の管状人体パーツに酷似しており、縫合時の模擬度も高い。

つまり、請求項１に記載の管状模擬人体パーツ（１）は、手術の教育訓練用として適しており、それを用いることにより、切開や縫合などの出術の教育訓練の効果を高めることができる。

ところで、実際の管状人体パーツは、内皮（２０）が単純な円筒管状ではなく、ひだ状になっている場合がある。例えば、腸管の場合には、外皮（１０）は、漿膜と筋層であり、円筒管状に近いものであるが、内皮（１０）は、粘膜であるため、ひだ状になっている。

そこで、請求項２に記載のように、内皮（２０）を、蛇腹状に形成された蛇腹部（２２）と、蛇腹部（２２）の両端に形成され、外側面を外皮（１０）の内側面に固定するための管状の外皮固定部（２４）と、を備えるようにするとよい。

このようにすると、内皮（２０）の蛇腹部（２２）が蛇腹状に形成されているため、撓み変形として、内皮（２０）が軸方向に圧縮された状態で外皮（１０）内側に固定される。このとき、蛇腹部（２２）の凸部の先端部分が外皮（１０）の内側面に接した状態になる。

したがって、外皮（１０）や内皮（２０）を切開したときに、いずれの部分を切開しても、内皮（２０）が外部に露出するようになり、より実際に近い状態となるため、模擬度が向上する。

また、請求項３に記載のように、内皮（３０）を、螺旋状の凸部を有する螺旋部（３２）と、螺旋部（３２）の両端に形成され、外側面を外皮の内側面に固定するための管状の外皮固定部（２４）と、を備えるようにしてもよい。

このようにしても、管状模擬人体パーツ（２）の触感及び質感の模擬度を高くすることができる。
また、請求項４に記載のように、外皮（１０）及び内皮（２０，３０）を樹脂の中でも、スチレン系エラストマー樹脂にするとよい。スチレン系エラストマーは、他の樹脂、例えば、シリコーンのような熱硬化性樹脂にくらべ、柔らかい。したがって、実際の腸管に触感及び質感が酷似しているため、より模擬度を向上させることができる。

特に、内皮（２０）の外側面、特に、内皮（１０）の蛇腹部（２２）や螺旋部（３２）の凸部の先端が、外皮（１０）の内側面に密着するようになるため、外皮（１０）や内皮（２０）を切開すると、外皮（１０）に内皮（２０）が密着した状態で外部に露出するようになる。したがって、切開時や縫合時の模擬度が非常に向上する。

また、外皮（１０）と内皮（２０，３０）の両端部分のみを固定しているので、外皮（１０）と内皮（２０，３０）の間には空間ができる。そこで、請求項５に記載のように、内皮（２０、３０）の外側面と外皮（１０）の内側部分で形成される空間部分を液体で満たすとよい。

このようにすると、管状模擬人体パーツ（１，２）を切開したときに、腸管内部から外部に液体が流れ出すことになるため、例えば、その液体を血液と同じ色にすることにより、手術の教育訓練用の管状模擬人体パーツ（１，２）としての模擬度をより向上させることができる。

模擬腸管の外皮と内皮の概略の構造を示すための断面図である。 第１実施形態における蛇腹状の内皮を備えた模擬腸管の概略の構造を示すための断面図である。 模擬腸管を医療用メスで切開した状態を示す図である。 第２実施形態における螺旋状の凸部を有する内皮の概略の構造を示すための断面図である。

以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

なお、以下の実施形態では、説明を分かりやすくするため、管状模擬人体パーツとして、模擬腸管を用いて説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明が適用された模擬腸管１の概略の構造を示すための断面図である。図１に示すように、模擬腸管１は、外皮１０及び内皮２０を備えている。

外皮１０は、実際の腸管の漿膜と筋層とを模擬したものであり、スチレン系エラストマー樹脂を、図１（ａ）に示すように、内径２５．４［ｍｍ］、外径２６．５［ｍｍ］、長さ１００［ｍｍ］の管状に形成し、そのうち両端部に１０［ｍｍ］の内皮固定部１２を設けたものである。

内皮２０は、実際の腸管の内側面の粘膜を模擬したものであり、スチレン系エラストマー樹脂を、図１（ｂ）に示すように、蛇腹状の管状に形成したものであり、蛇腹部２２と外皮固定部２４とを備えている。

蛇腹部２２は、図１（ｂ）に示すように、外径２３［ｍｍ］、内径２０［ｍｍ］、管状のスチレン系エラストマーを、軸方向に、凹凸部の先端の間隔が５［ｍｍ］となるように蛇腹状に形成し、軸方向の長さを８０［ｍｍ］にしたものである。

外皮固定部２４は、図１（ｂ）に示すように、蛇腹部２２の両端に形成された管状の部分であり、軸方向の長さがそれぞれ１７．５［ｍｍ］の管状になるように形成したものである。

このように、蛇腹部２２と外皮固定部２４とで形成された内皮２０は、軸方向の長さが外皮１０の長さより長い、１１５「ｍｍ］となっている。
模擬腸管１は、図２に示すように、内皮２０を軸方向に圧縮させた状態で、蛇腹部２２の凸部の外側面先端部分が外皮１０の内側面に密着するように、外皮１０の内部に挿入してある。

このとき、まず、内皮２０の一方の外皮固定部２４の外側面と外皮１０の一方の内皮固定部１２の内側面に全周に亘って、シアノアクリノール系の接着剤を塗布し、両固定部２４、１２を接着して固定する。

そして、固定していない他端側から、外皮１０と内皮２０とで形成される空間に、液体を注入した後、他端側の外皮固定部２４と内皮固定部１２とを、シアノアクリノール系の接着剤で接着して固定する。このようにして、外皮１０と内皮２０の間を液体で満たすことができる。

なお、この液体は、血液やリンパ液を模擬するための液体であり、血液やリンパ液の色に着色した油脂や生理的食塩水などである。
（模擬腸管１の特徴）
以上に説明した模擬長官の特徴を図３に基づいて説明する。図３は、模擬腸管１を医療用メスで切開した状態を示す図である。

模擬腸管１では、内皮２０の蛇腹部２２が圧縮された状態で外皮１０内に挿入されているため、医療用メスなどで、外皮１０を、例えば模擬腸管の軸線方向に切開すると、内皮２０の弾性力によって、図３に示すように、内皮２０が外皮１０の切開部分から外部に露出するようになる。

この状態は、実際の腸管を切開した場合の状態に酷似しており、模擬腸管１としての模擬度が高い。
また、内皮２０まで切開された場合でも、同様に内皮２０が外皮１０外部に露出するため、切開箇所を縫合糸で縫合する場合の実際の腸管に酷似しており、縫合時の模擬腸管１としても模擬度が高い。

つまり、手術の教育訓練用の模擬腸管１として適しており、それを用いることにより、切開や縫合などの出術の教育訓練の効果を高めることができる。
また、外皮１０及び内皮２０が共にスチレン系エラストマー樹脂で形成されているが、スチレン系エラストマーは、他の樹脂、例えば、シリコーンのような熱硬化性樹脂に比べ、柔らかいため、外皮１０と内皮２０を切開した場合に、内皮２０が外皮１０の切開面に内皮２０の切開面が密着したまま、内皮２０の一部が切開部分から外部にはみ出すようにして露出するようになり、実際の腸管に触感及び質感が酷似している。したがって、より模擬度を向上させることができる。

なお、シリコーン樹脂とスチレン系エラストマー樹脂の硬さを比較すると、シリコーン樹脂の硬さは、ＪＩＳ−Ａ２０°〜７０°で実際の管状臓器の触感よりも硬い。これに対し、スチレン系エラストマー樹脂の硬さは、ＪＩＳ−Ｅ５°〜５０°であり、実際の管状臓器の触感に近い。
［第２実施形態］
次に、第１実施形態の模擬腸管１において、内皮を螺旋状の凸部を有する形状にした第２実施形態の模擬腸管２について、図４に基づいて説明する。図４は、第２実施形態における螺旋状の凸部を有する内皮の概略の構造を示すための断面図である。

模擬腸管２は、第１実施形態における模擬腸管１と内皮以外は同じ構成であるため、同じ構成品には同じ符号を付して、その説明を省略する。
模擬腸管２の内皮３０は、図４に示すように、管状に形成され、第２実施形態の蛇腹部２２の部分が、螺旋状の凸部を有する螺旋部３２となっている。

このように蛇腹部２２の代わりに、螺旋部３２としても、管状模擬人体パーツの触感及び質感の模擬度を高くすることができる。
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
（１）上記実施形態では、管状模擬人体パーツとして、模擬腸管１としたが、模擬腸管１と同様に外皮１０と内皮２０の二重構造を有する管状模擬人体パーツ、例えば、血管、胃などであってもよい。

なお、実際の腸や胃は、漿膜、筋層及び粘膜の３つの層を有しているが、模擬人体パーツとしては、漿膜と筋層を１つの層として模擬できるものである。また、血管の場合は、外膜、中膜及び内膜の３つの膜を有しているが、外膜と中膜を１つの層として模擬できるものである。

なお、胃は、人や動物が食べた物が内部に入っていない状態（いわゆる空腹時）には、ほぼ管状をしているため、手術の教育訓練用としては、管状模擬人体パーツとみなすことができる。
（２）上記実施形態では、外皮１０、内皮２０共に樹脂材としてスチレン系エラストマーを用いたが、どちらか一方或いは両方に他の樹脂を用いてもよい。
（３）上記実施形態では、外皮１０、内皮２０共に樹脂材として同じ粘度や硬さのスチレン系エラストマーを用いたが、模擬度を高めるため、外皮１０の硬さを内皮２０の硬さより高めたり、内皮２０の粘度を外皮１０の粘度より高めたりするなど、外皮１０と内皮２０の粘度や硬さに差を持たせてもよい。
（４）上記第１実施形態では、内皮２０の一部を蛇腹状に形成し、また、第２実施形態では、内皮２０の一部を螺旋状に形成したが、他の形状、例えば、ひだをランダムな位置に配置したような形状や、うねりのある形状であってもよい。

１，２…模擬腸管、１０…外皮、１２…内皮固定部、２０，３０…内皮、２２…蛇腹部、２４…外皮固定部、３２…螺旋部。

Claims (5)

1. 管状に形成された樹脂製の外皮と、
   管状に形成され、撓み変形させた状態で前記外皮の内部に挿入され、両端部外側面が前記外皮の両端部内側面に固定されている内皮と、
   を備えたことを特徴とする管状模擬人体パーツ。
2. 請求項１に記載の管状模擬人体パーツにおいて、
   前記内皮は、
   蛇腹状に形成された蛇腹部と、
   前記蛇腹部の両端に形成され、外側面を前記外皮の内側面に固定するための管状の外皮固定部と、
   を備えていることを特徴とする管状模擬人体パーツ。
3. 請求項１に記載の管状模擬人体パーツにおいて、
   前記内皮は、
   螺旋状の凸部を有する螺旋部と、
   前記螺旋部の両端に形成され、外側面を前記外皮の内側面に固定するための管状の外皮固定部と、
   を備えていることを特徴とする管状模擬人体パーツ。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の管状模擬人体パーツにおいて、
   前記外皮及び前記内皮は、スチレン系エラストマー樹脂であることを特徴とする管状模擬人体パーツ。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の管状模擬人体パーツにおいて、
   前記内皮の外側面と前記外皮の内側部分で形成される空間部分を液体で満たしたことを特徴とする管状模擬人体パーツ。

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