JP5749909B2 - Simulated human body - Google Patents
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Description
本発明は模擬人体に関し、例えばカテーテル手技の訓練に用いる模擬人体に適用して好適なものである。 The present invention relates to a simulated human body, and is suitable for application to, for example, a simulated human body used for training a catheter procedure.
従来から、血管等の生体器官内にカテーテルを導入して該生体器官内の病変部（例えば、狭窄部）を処置することが広汎に行われている。 Conventionally, a catheter is introduced into a living organ such as a blood vessel to treat a lesion (for example, a stenosis) in the living organ.
このカテーテル手技に関しては、医師が予めその手技を習得しておく必要があるため、その訓練のための器具として、種々のものが用いられている。 Regarding this catheter procedure, since it is necessary for a doctor to learn the procedure in advance, various devices are used as an instrument for the training.
具体的には、例えばシリコン樹脂等により頸動脈を立体的に再現したシミュレーションモデルや、心臓模型の表面に冠動脈を模した血管模型を固定した心臓血管模型等が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。 Specifically, for example, a simulation model in which the carotid artery is three-dimensionally reproduced by silicon resin or the like, a cardiovascular model in which a blood vessel model imitating a coronary artery is fixed on the surface of the heart model, and the like have been proposed (for example, patent documents) 1 and 2).
これらの心臓血管模型等では、血管や患部に関する形状や弾力等を再現することにより、カテーテルを実際の人体に挿入する際の感覚等を擬似的に体験することが可能となっている。 In these cardiovascular models and the like, it is possible to experience the sensation and the like when inserting the catheter into an actual human body by reproducing the shape and elasticity of the blood vessel and the affected part.
ところで臨床でのカテーテルを用いた検査や手術では、造影剤を適宜用いながら、随時患部をＸ線撮影することにより、当該カテーテルの到達箇所や血液の流れ、或いは血管の閉塞状態等についてＸ線画像を介して目視確認することになる。 By the way, in clinical examinations and operations using catheters, X-ray images of the catheter's reach, blood flow, blood vessel occlusion, etc. can be obtained by X-raying the affected part as needed while appropriately using contrast agents. Will be confirmed visually.
臨床現場では、造影剤を血液中に流した場合、その直近の場所では造影剤の影響によりＸ線画像に像が現れる。一方、その後の造影剤は、毛細血管に到達し他の血液と共に静脈内を流れるため、Ｘ線画像にはほとんど像が現れない。このため臨床現場では、造影剤を流した箇所、すなわち所望の箇所のみについて当該造影剤による像が現れたＸ線画像を得ることができる。 In a clinical site, when a contrast medium is flowed into blood, an image appears in an X-ray image due to the influence of the contrast medium at the nearest place. On the other hand, since the subsequent contrast agent reaches the capillary and flows in the vein together with other blood, an image hardly appears in the X-ray image. For this reason, in a clinical site, an X-ray image in which an image of the contrast agent appears only at a location where the contrast agent is poured, that is, a desired location can be obtained.
しかしながら従来の心臓血管モデル等では、着目している血管（例えば頸動脈や冠動脈）については十分に再現されているものの、その他の部分については、例えば模擬血液を循環させる等の目的で、実際の人体とは異なる管路が形成されている場合がある。一例として、特許文献２では排液用ドレインが冠状動脈模擬チューブの端部に接続されている。 However, in the conventional cardiovascular model or the like, the target blood vessel (for example, the carotid artery or the coronary artery) is sufficiently reproduced, but the other part is actually used for the purpose of circulating simulated blood, for example. A pipe line different from the human body may be formed. As an example, the drain for draining Patent Document 2 is connected to an end portion of the coronary artery simulated tube.
このような場合、Ｘ線画像には、これらの管路を流れる造影剤が現れてしまうため、本来の人体には存在しない管が映った像など、本来の人体と明らかに異なる像が現れてしまう。 In such a case, since the contrast agent flowing through these ducts appears in the X-ray image, an image clearly different from the original human body such as an image of a tube that does not exist in the original human body appears. End up.
このため従来の心臓血管モデル等では、臨床現場と異なるＸ線画像が映し出されてしまい、目視判断を含めたカテーテル手技の訓練を行うには不十分であった。 For this reason, in the conventional cardiovascular model etc., an X-ray image different from the clinical site is projected, which is insufficient for training the catheter technique including visual judgment.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、臨床現場に近い感覚でカテーテル手技の訓練を行い得る模擬人体を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to propose a simulated human body capable of training a catheter technique with a sensation close to a clinical site.
かかる課題を解決するため本発明の模擬人体においては、心臓を模した外形を有し、血液を模した液体でなる模擬血液を貯蔵し得る貯蔵空間を内部に有する模擬心臓と、模擬心臓の貯蔵空間に模擬血液を供給する心臓供給路と、模擬心臓の貯蔵空間から模擬血液を排出する心臓排出路と、大動脈を模して内部に模擬血液の流路が形成された模擬大動脈と、模擬血液を模擬大動脈へ供給する大動脈供給路と、模擬大動脈に連通し、カテーテルを当該模擬大動脈内に挿入するための挿入口と、模擬心臓の外周に設けられ、冠動脈を模して内部に模擬血液の流路が形成され、一端が模擬大動脈に接続されると共に他端が模擬心臓の貯蔵空間内に貫通するよう接続された模擬冠動脈と、心臓供給路を介して模擬血液を貯蔵空間内へ供給し、大動脈供給路を介して模擬血液を貯蔵空間内及び模擬大動脈内へ供給するポンプとを設けるようにした。
In order to solve such a problem, in the simulated human body of the present invention, a simulated heart having an external shape simulating a heart and having a storage space in which simulated blood made of a fluid simulating blood can be stored, and storage of the simulated heart A heart supply path for supplying simulated blood to the space; a heart discharge path for discharging simulated blood from the storage space of the simulated heart; a simulated aorta that simulates the aorta and has a simulated blood flow path formed therein; and simulated blood Is connected to the simulated aorta, an insertion port for inserting the catheter into the simulated aorta, and provided on the outer periphery of the simulated heart. A flow path is formed, and one end is connected to the simulated aorta and the other end is connected to penetrate into the simulated heart storage space, and the simulated blood is supplied into the storage space via the heart supply path. , aortic supply Was to provide a pump for supplying the simulated blood into the storage space and the simulated aorta through.
本発明の模擬人体システムでは、カテーテル手技の練習時に、ポンプにより模擬血液を環流しながら、挿入口から挿入したカテーテルの先端を模擬冠動脈内まで到達させて造影剤が注入される。このとき模擬人体システムは、大動脈供給路から供給される模擬血液を模擬冠動脈へ供給することにより、模擬冠動脈内から造影剤を模擬心臓内へ排出でき、さらに心臓供給路から模擬心臓の貯蔵空間に供給され心臓排出路から排出される模擬血液により、当該造影剤の排出液を直ちに希釈することができる。 In the simulated human body system of the present invention, at the time of practicing the catheter technique, the contrast medium is injected by circulating the simulated blood with a pump while allowing the tip of the catheter inserted from the insertion port to reach the simulated coronary artery . At this time the simulated human body system, by supplying a simulated blood which is supplied from the aorta supply path to the simulated coronary artery, can discharge the contrast medium into the simulated heart from simulant coronary, further storage space of the simulated heart from the heart supply channel With the simulated blood that is supplied and discharged from the cardiac drainage path , the contrast medium discharge liquid can be immediately diluted.
このため模擬人体システムでは、模擬心臓及び模擬冠動脈を含む範囲をＸ線により撮像した際に、造影剤により模擬冠動脈内を流れる模擬血液の流れを映し出す一方、その排出液を映らないようにすることができる。また、この模擬人体システムでは、模擬冠動脈の端部が模擬心臓に連結されており、模擬冠動脈に排液ポートが装着されていないため、多方向からのＸ線撮像においても、極めて臨床に近いＸ線画像を得ることができる。 For this reason, in the simulated human body system, when the range including the simulated heart and the simulated coronary artery is imaged by X-ray, the flow of simulated blood flowing in the simulated coronary artery is projected by the contrast agent, but the discharged fluid is not reflected. Can do. In this simulated human body system, the end of the simulated coronary artery is connected to the simulated heart, and no drainage port is attached to the simulated coronary artery. Therefore, even in X-ray imaging from multiple directions, X A line image can be obtained.
本発明によれば、カテーテル手技の練習時に、ポンプにより模擬血液を環流しながら、挿入口から挿入したカテーテルの先端を模擬冠動脈内まで到達させて造影剤が注入された際、大動脈供給路から供給される模擬血液を模擬冠動脈へ供給することにより、模擬冠動脈内から造影剤を模擬心臓内へ排出でき、さらに心臓供給路から模擬心臓内へ供給され心臓排出路から排出される模擬血液により、当該造影剤の排出液を直ちに希釈できる。これにより本発明は、模擬心臓及び模擬冠動脈を含む範囲をＸ線により撮像した際に、造影剤により模擬冠動脈内を流れる模擬血液の流れを映し出す一方、その排出液を映らないようにすることができる。かくして本発明は、臨床現場に近い感覚でカテーテル手技の訓練を行い得る模擬人体を実現できる。 According to the present invention, when practicing a catheter procedure, the contrast blood is injected from the aorta supply channel when the distal end of the catheter inserted from the insertion port reaches the inside of the simulated coronary artery while circulating the simulated blood by a pump. by supplying the the simulated blood to simulate coronary by simulation from a coronary artery can discharge the contrast medium into the simulated heart, further simulated blood ejected from the heart discharge passage is supplied into the simulated heart from the heart supply passage, the The contrast agent effluent can be immediately diluted . As a result , when the range including the simulated heart and the simulated coronary artery is imaged by X-ray , the present invention displays the flow of the simulated blood flowing in the simulated coronary artery by the contrast agent, but prevents the discharged fluid from being reflected. it can. Thus, the present invention can realize a simulated human body capable of training a catheter technique with a sense close to a clinical site.
以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
［１．第１の実施の形態］
［１−１．模擬人体システムの構成］
図１及び図２に示すように、模擬人体システム１は、人体における心臓及び各種血管を模した心臓血管モデル２及び循環システム４により構成されている。
[1. First Embodiment]
[1-1. Configuration of simulated human body system]
As shown in FIGS. 1 and 2, the simulated human body system 1 includes a cardiovascular model 2 and a circulation system 4 simulating the heart and various blood vessels in the human body.
心臓血管モデル２は、図３〜図７に示すように、模擬心臓１１及び模擬大動脈１２（詳しくは後述する）を固定するためのベース３に取り付けられている。ベース３は、図３に示すように、アルミニウム製でなる大きな長方形板状の基板３Ａを中心に構成されている。 As shown in FIGS. 3 to 7, the cardiovascular model 2 is attached to a base 3 for fixing a simulated heart 11 and a simulated aorta 12 (details will be described later). As shown in FIG. 3, the base 3 is configured around a large rectangular plate-shaped substrate 3A made of aluminum.
基板３Ａは、その下面側における四隅に柱状の脚部３Ｂが下方へ向けて取り付けられることにより、当該基板３Ａを接地面から所定高さ（例えば１５〜２０ｃｍ程度）持ち上げるようになされている。 The substrate 3A is configured to lift the substrate 3A from the grounding surface to a predetermined height (for example, about 15 to 20 cm) by attaching columnar legs 3B downward at the four corners on the lower surface side.
因みに基板３Ａは、心臓血管モデル２を中心としたＸ線画像の撮像範囲（詳しくは後述する）よりも十分に広い範囲にわたって一様な板状とおり、Ｘ線画像に辺による影等の影響を及ぼさないようになされている。 Incidentally, the substrate 3A has a uniform plate shape over a sufficiently wide range than the imaging range of X-ray images centered on the cardiovascular model 2 (details will be described later). It is made not to reach.
基板３Ａの上面には、当該基板３Ａを手術台と見なしたときに仰向けに横たわる患者の各器官に相当する位置に、心臓血管モデル２の模擬心臓１１及び模擬大動脈１２等が固定されている。 On the upper surface of the substrate 3A, the simulated heart 11 and the simulated aorta 12 of the cardiovascular model 2 are fixed at positions corresponding to the respective organs of the patient lying on his back when the substrate 3A is regarded as an operating table. .
また基板３Ａの上面側には、当該基板３Ａの長手方向に関し約半分の長さでなる長方形板状の上基板３Ｃが支持柱３Ｄを介して取り付けられている。因みに上基板３Ｃは、模擬心臓１１を覆わないような位置、すなわち人体における腹から大腿部に相当する位置に設けられている。 Further, on the upper surface side of the substrate 3A, an upper substrate 3C having a rectangular plate shape that is approximately half the length in the longitudinal direction of the substrate 3A is attached via a support column 3D. Incidentally, the upper substrate 3C is provided at a position where the simulated heart 11 is not covered, that is, at a position corresponding to the thigh from the abdomen in the human body.
［１−２．心臓血管モデルの構成］
心臓血管モデル２（図３〜図７）は、心臓を模した模擬心臓１１を中心に構成されており、大動脈を模した模擬大動脈１２が当該模擬心臓１１に取り付けられている。
[1-2. Configuration of cardiovascular model]
The cardiovascular model 2 (FIGS. 3 to 7) is configured around a simulated heart 11 simulating a heart, and a simulated aorta 12 simulating an aorta is attached to the simulated heart 11.
模擬心臓１１は、図８（Ａ）に示すように、心臓を模した外形を有しているものの、その構造は実際の心臓とは異なっている。すなわち模擬心臓１１は、図８（Ｂ）にその断面図を示すように、外殻１１Ａの内部に空間（以下これを貯蔵空間１１Ｂと呼ぶ）を形成する殻状に構成されており、当該貯蔵空間１１Ｂ内にある程度の容積の模擬血液９を貯蔵し得るようになされている。 As shown in FIG. 8A, the simulated heart 11 has an external shape simulating a heart, but its structure is different from an actual heart. That is, the simulated heart 11 is configured in a shell shape forming a space (hereinafter referred to as a storage space 11B) inside the outer shell 11A, as shown in a sectional view in FIG. 8B. A certain volume of simulated blood 9 can be stored in the space 11B.
また模擬心臓１１には、模擬血液９を貯蔵空間１１Ｂ内へ供給する心臓供給管１１Ｃ及び貯蔵空間１１Ｂ内に貯蔵された当該模擬血液９を外部へ排出する心臓排出管１１Ｄが設けられている。この心臓供給管１１Ｃ及び心臓排出管１１Ｄは、模擬心臓１１の背中側から人体における後ろ方向へ、すなわち基板３Ａ（図３〜図７）を貫通してその下方へ伸びるように設けられている。 The simulated heart 11 is provided with a heart supply tube 11C for supplying the simulated blood 9 into the storage space 11B and a heart discharge tube 11D for discharging the simulated blood 9 stored in the storage space 11B to the outside. The heart supply tube 11C and the heart discharge tube 11D are provided so as to extend from the back side of the simulated heart 11 toward the rear side of the human body, that is, through the substrate 3A (FIGS. 3 to 7) and downward.
模擬心臓１１は、心臓供給管１１Ｃから模擬血液９が供給されると、当該模擬血液９を貯蔵空間１１Ｂ内に貯蔵すると共に、供給されたときの圧力により当該模擬血液９を当該貯蔵空間１１Ｂ内で環流させる。また模擬心臓１１は、貯蔵空間１１Ｂに新たに供給された模擬血液９とほぼ同容量の模擬血液９を心臓排出管１１Ｄから排出するようになされている。 When the simulated blood 9 is supplied from the heart supply tube 11C, the simulated heart 11 stores the simulated blood 9 in the storage space 11B, and the simulated blood 9 is stored in the storage space 11B by the pressure when supplied. Reflux with. The simulated heart 11 discharges the simulated blood 9 having approximately the same volume as the simulated blood 9 newly supplied to the storage space 11B from the cardiac discharge tube 11D.
因みに模擬心臓１１は、比較的堅い樹脂により構成されており、自らその形状を保持し得るようになされている。 Incidentally, the simulated heart 11 is made of a relatively hard resin and can hold its shape by itself.
模擬大動脈１２（図３〜図７）は、シリコン樹脂等の比較的柔らかい材料でなり、人体の大動脈のうちおおむね上行大動脈から大腿動脈及び左外腸骨動脈の範囲を模した形状に形成されている。ただし模擬大動脈１２の模擬心臓１１との接続部分は実際の人体と異なり閉塞されており、模擬血液９が互いに流れないようになされている。 The simulated aorta 12 (FIGS. 3 to 7) is made of a relatively soft material such as silicone resin, and has a shape simulating the range from the ascending aorta to the femoral artery and the left external iliac artery in the human aorta. Yes. However, the connection portion of the simulated aorta 12 with the simulated heart 11 is blocked unlike an actual human body so that the simulated blood 9 does not flow to each other.
また模擬大動脈１２には、図９に示すように、左冠動脈及び右冠動脈をそれぞれ模した模擬左冠動脈１３Ａ及び模擬右冠動脈１３Ｂ（以下これらをまとめて模擬冠動脈１３と呼ぶ）が上行大動脈に相当する部分に接続され、さらに３本の鎖骨下動脈を模した模擬鎖骨下動脈（図示せず）が接続されている。 In the simulated aorta 12, as shown in FIG. 9, a simulated left coronary artery 13A and a simulated right coronary artery 13B (hereinafter collectively referred to as the simulated coronary artery 13) simulating the left coronary artery and the right coronary artery correspond to the ascending aorta. A simulated subclavian artery (not shown) simulating three subclavian arteries is connected.
さらに模擬大動脈１２（図１及び図２）には模擬大腿動脈１４が接続されている。模擬大腿動脈１４には、カテーテルを挿入するためのカテーテル挿入口としてのカテーテルシース１５が接続されている。すなわちこのカテーテル挿入口は、模擬大腿動脈１４を介して模擬大動脈１２へと連通している。 Further, a simulated femoral artery 14 is connected to the simulated aorta 12 (FIGS. 1 and 2). Connected to the simulated femoral artery 14 is a catheter sheath 15 as a catheter insertion port for inserting a catheter. That is, this catheter insertion port communicates with the simulated aorta 12 via the simulated femoral artery 14.
模擬左冠動脈１３Ａ及び模擬右冠動脈１３Ｂは、模擬大動脈１２と同様にシリコン樹脂等の比較的柔らかい材料でなり、実際の人体における左冠動脈及び右冠動脈と同様、それぞれ模擬心臓１１の周囲を取り囲むように、当該模擬心臓１１の外周に固定されている。 The simulated left coronary artery 13A and the simulated right coronary artery 13B are made of a relatively soft material such as silicone resin like the simulated aorta 12 and surround the simulated heart 11 in the same manner as the left coronary artery and the right coronary artery in the actual human body. It is fixed to the outer periphery of the simulated heart 11.
因みに模擬大動脈１２及び模擬冠動脈１３は、その内部に模擬血液９が所定の圧力で環流されている状態において、カテーテルの訓練をする者の手に得られる感触が臨床状態に極めて近くなるよう、その柔らかさや表面の滑らかさ等が調整されている。 By the way, the simulated aorta 12 and the simulated coronary artery 13 are designed so that the feeling obtained in the hand of the person who trains the catheter is very close to the clinical state in the state in which the simulated blood 9 is circulated at a predetermined pressure. Softness and surface smoothness are adjusted.
また模擬冠動脈１３は、いずれかの箇所を意図的に狭め、或いは閉塞させることができ、これにより動脈硬化等による冠動脈の病変状態を擬似的に再現するようになされている。 In addition, the simulated coronary artery 13 can be intentionally narrowed or occluded at any point, thereby reproducing the lesion state of the coronary artery due to arteriosclerosis or the like in a simulated manner.
さらに模擬左冠動脈１３Ａ及び模擬右冠動脈１３Ｂの先端側、すなわち模擬大動脈１２に接続する側と反対側の端部分は、模擬心臓１１の外殻１１Ａに穿設された貫通孔１１Ｅを介して、当該模擬心臓１１内の貯蔵空間１１Ｂと接続されている。 Further, the distal end side of the simulated left coronary artery 13A and the simulated right coronary artery 13B, that is, the end portion on the opposite side to the side connected to the simulated aorta 12, is passed through the through-hole 11E drilled in the outer shell 11A of the simulated heart 11. The storage space 11B in the simulated heart 11 is connected.
以下では、説明の都合上、模擬冠動脈１３における模擬大動脈側の端部を一端と呼び、模擬心臓側の端部を他端と呼ぶ。また図８（Ｂ）では、説明の都合上、同一の断面上に貫通孔１１Ｅを現しているが、実際には模擬冠動脈１３の形状に応じた箇所に各貫通孔１１Ｅが穿設される。 Hereinafter, for convenience of explanation, the end portion on the simulated aorta side of the simulated coronary artery 13 is referred to as one end, and the end portion on the simulated heart side is referred to as the other end. In FIG. 8B, for convenience of explanation, the through holes 11E are shown on the same cross section, but actually, each through hole 11E is drilled at a location corresponding to the shape of the simulated coronary artery 13.
また模擬大動脈１２のうち上行大動脈に相当する部分には、人体における背面側に、大動脈供給口としての大動脈供給管１２Ａが設けられている。この大動脈供給管１２Ａは、後述する循環システム４から模擬血液９が供給されるようになされている。 A portion of the simulated aorta 12 corresponding to the ascending aorta is provided with an aortic supply pipe 12A as an aortic supply port on the back side of the human body. The aorta supply pipe 12A is configured to supply simulated blood 9 from a circulation system 4 described later.
模擬大動脈１２は、大動脈供給管１２Ａから模擬血液９が供給されると、当該模擬血液９を上行大動脈から下行大動脈等を介して左外腸骨動脈側（図１、図２）へ順次流すようになされている。因みに各図中の矢印は模擬血液９の流れる方向を示している。 When the simulated blood 9 is supplied from the aortic supply tube 12A, the simulated aorta 12 sequentially flows the simulated blood 9 from the ascending aorta to the left external iliac artery side (FIGS. 1 and 2). Has been made. Incidentally, the arrow in each figure shows the direction in which the simulated blood 9 flows.
このとき模擬血液９は、模擬大動脈１２（図９）から分岐する模擬冠動脈１３へも流れ、当該模擬冠動脈１３を経た後に模擬心臓１１内の貯蔵空間１１Ｂへ排出される。 At this time, the simulated blood 9 also flows to the simulated coronary artery 13 branched from the simulated aorta 12 (FIG. 9), and is discharged to the storage space 11B in the simulated heart 11 after passing through the simulated coronary artery 13.
このとき模擬冠動脈１３から排出された模擬血液９は、貯蔵空間１１Ｂ内に貯えられている大量の模擬血液９と混合され、やがて心臓排出管１１Ｄから排出される。 At this time, the simulated blood 9 discharged from the simulated coronary artery 13 is mixed with a large amount of simulated blood 9 stored in the storage space 11B, and is eventually discharged from the cardiac discharge tube 11D.
このように心臓血管モデル２は、心臓供給管１１Ｃから供給される模擬血液９を貯蔵空間１１Ｂ内に貯蔵し、模擬冠動脈１３から排出される模擬血液９と合流させた後、心臓排出管１１Ｄから排出するようになされている。 As described above, the cardiovascular model 2 stores the simulated blood 9 supplied from the heart supply tube 11C in the storage space 11B, merges with the simulated blood 9 discharged from the simulated coronary artery 13, and then from the heart discharge tube 11D. It is made to discharge.
［１−３．心臓血管モデルの作製］
心臓血管モデル２は、作製される際、図１０に示すように、まず中空の模擬心臓１１が例えば光造形により作製される。この模擬心臓１１は、上述したように硬質な樹脂により構成されている。また図１０には現れていないものの、模擬心臓１１には心臓供給管１１Ｃ及び心臓排出管１１Ｄも併せて造形されている。その一方で、貫通孔１１Ｅは未だ穿設されていない。
[1-3. Preparation of cardiovascular model]
When the cardiovascular model 2 is manufactured, as shown in FIG. 10, a hollow simulated heart 11 is first manufactured by, for example, optical modeling. The simulated heart 11 is made of a hard resin as described above. Although not appearing in FIG. 10, the simulated heart 11 is also formed with a heart supply tube 11C and a heart discharge tube 11D. On the other hand, the through hole 11E is not yet drilled.
また図１１に示すように、例えば光造形により中空の模擬大動脈１２が作製される。この模擬大動脈１２は、上述したようにシリコン樹脂等により構成されており、比較的柔らかくなっている。また図示しないが、模擬左冠動脈１３Ａ及び模擬右冠動脈１３Ｂについても、模擬大動脈１２と同様、例えば光造形によりシリコン樹脂等により作製される。 As shown in FIG. 11, a hollow simulated aorta 12 is produced by, for example, optical modeling. The simulated aorta 12 is made of silicon resin or the like as described above, and is relatively soft. Although not shown, the simulated left coronary artery 13A and the simulated right coronary artery 13B are also made of, for example, silicon resin or the like by stereolithography, like the simulated aorta 12.
続いて図１２に示すように、模擬心臓１１に対し、所定の接着剤を用いたはめ込み接着により模擬大動脈１２が接着される。 Subsequently, as shown in FIG. 12, the simulated aorta 12 is bonded to the simulated heart 11 by inset bonding using a predetermined adhesive.
さらに図１３に示すように、模擬冠動脈１３の走行形状等に合わせて、精密ドリル等により模擬心臓１１に貫通孔１１Ｅが穿設される。その後模擬冠動脈１３は、先端部分が当該貫通孔１１Ｅに挿入され、さらに心臓供給管１１Ｃ又は心臓排出管１１Ｄから鉗子により当該先端部分が引っ張られた状態で、その接続部分に接着剤が盛られることにより固定される。 Further, as shown in FIG. 13, a through-hole 11E is drilled in the simulated heart 11 by a precision drill or the like in accordance with the running shape of the simulated coronary artery 13. Thereafter, the tip of the simulated coronary artery 13 is inserted into the through-hole 11E, and the tip is pulled by the forceps from the heart supply tube 11C or the heart discharge tube 11D, and adhesive is applied to the connection portion. It is fixed by.
かくして心臓血管モデル２は、硬質な模擬心臓１１に対し、軟質な模擬大動脈１２及び模擬冠動脈１３がそれぞれ所定の箇所に固定されるようになされている。 Thus, the cardiovascular model 2 is configured such that the soft simulated aorta 12 and the simulated coronary artery 13 are fixed at predetermined positions with respect to the hard simulated heart 11, respectively.
［１−４．循環システムの構成］
循環システム４（図１、図２）は、配管２１等の配管部品及び人工心肺ポンプ５等の機器により構成されており、心臓血管モデル２に対し複数箇所で接続されている。
[1-4. Configuration of circulation system]
The circulatory system 4 (FIGS. 1 and 2) is composed of piping parts such as the piping 21 and devices such as the heart-lung machine 5 and is connected to the cardiovascular model 2 at a plurality of locations.
人工心肺ポンプ５は、血液に相当する液体である模擬血液９を、所定の速度で吸入すると共に排出するようになされている。また遠心ポンプコントローラ６は、人工心肺ポンプ５を制御することにより、模擬血液９の流出速度を調整するようになされている。 The artificial heart-lung pump 5 sucks and discharges simulated blood 9 , which is a liquid corresponding to blood, at a predetermined speed. The centrifugal pump controller 6 adjusts the outflow speed of the simulated blood 9 by controlling the artificial heart-lung pump 5.
配管２１は、人工心肺ポンプ５における排出口に接続されており、当該人工心肺ポンプ５から排出された模擬血液９をＹ字管２２及び分岐管２３へ供給する。Ｙ字管２２は、配管２１から供給される模擬血液９を配管２４及び２５へ供給する。 The pipe 21 is connected to a discharge port in the heart-lung machine pump 5 and supplies the simulated blood 9 discharged from the heart-lung machine pump 5 to the Y-shaped tube 22 and the branch tube 23. The Y-shaped tube 22 supplies the simulated blood 9 supplied from the pipe 21 to the pipes 24 and 25.
配管２４は、模擬心臓１１の心臓供給管１１Ｃに接続されており、当該心臓供給管１１Ｃを介して模擬血液９を模擬心臓１１の貯蔵空間１１Ｂ内へ供給する。このとき貯蔵空間１１Ｂ内では、心臓供給管１１Ｃにおける模擬血液９の圧力により、貯えられている模擬血液９が環流される。 The pipe 24 is connected to the heart supply pipe 11C of the simulated heart 11, and supplies the simulated blood 9 into the storage space 11B of the simulated heart 11 through the heart supply pipe 11C. At this time, the stored simulated blood 9 is circulated in the storage space 11B by the pressure of the simulated blood 9 in the heart supply tube 11C.
配管２５は、模擬大動脈１２の大動脈供給管１２Ａに接続されており、当該大動脈供給管１２Ａを介して模擬大動脈１２内へ模擬血液９を供給する。 The pipe 25 is connected to the aorta supply pipe 12A of the simulated aorta 12, and supplies the simulated blood 9 into the simulated aorta 12 through the aorta supply pipe 12A.
一方、配管２６は、模擬心臓１１の心臓排出管１１Ｄに接続されており、貯蔵空間１１Ｂ内から排出されてきた模擬血液９をＹ字管２８へ供給する。 On the other hand, the pipe 26 is connected to the heart discharge pipe 11D of the simulated heart 11, and supplies the simulated blood 9 discharged from the storage space 11B to the Y-shaped tube 28.
また配管２７は、模擬大動脈１２における左外腸骨動脈に相当する部分に接続されており、当該模擬大動脈１２内を流れてきた模擬血液９をＹ字管２８へ供給する。 The pipe 27 is connected to a portion corresponding to the left external iliac artery in the simulated aorta 12, and supplies the simulated blood 9 flowing in the simulated aorta 12 to the Y-shaped tube 28.
Ｙ字管２８は、配管２６及び２７から流れてきた模擬血液９を合流させて配管２９へ供給する。 The Y-shaped tube 28 joins the simulated blood 9 flowing from the pipes 26 and 27 and supplies it to the pipe 29.
配管２９は、人工心肺ポンプ５の吸入口に接続されており、Ｙ字管２８から供給される模擬血液９及び分岐管２３から供給される模擬血液９を合流させた上で、人工心肺ポンプ５に吸入させる。因みにこのとき吸入された模擬血液９は、上述したように配管２１から再び排出されることになる。 The pipe 29 is connected to the suction port of the heart-lung machine pump 5. After the simulated blood 9 supplied from the Y-shaped tube 28 and the simulated blood 9 supplied from the branch pipe 23 are merged, the heart-lung machine 5 Inhale. Incidentally, the simulated blood 9 sucked at this time is again discharged from the pipe 21 as described above.
ここで、循環システム４における模擬血液９の流れを模式的に表すと、図１４のような遷移図として表すことができる。因みに図１４では、「モデル心臓」が模擬心臓１１を表しており、また「モデル血管」が模擬大動脈１２、模擬冠動脈１３及び模擬鎖骨下動脈における各部分をそれぞれ表している。 Here, if the flow of the simulated blood 9 in the circulation system 4 is schematically represented, it can be represented as a transition diagram as shown in FIG. Incidentally in FIG. 14, and represents a "model heart" is represents the simulated heart 11, also "Models vessel" is simulated aorta 12, simulated coronary 13 and each portion definitive mock subclavian artery, respectively.
また圧力モニタ７は、３本の模擬鎖骨下動脈のうち１本に接続されている。これにより圧力モニタ７は、模擬大動脈１２内を流れる模擬血液９の圧力を検出して表示する。 The pressure monitor 7 is connected to one of the three simulated subclavian arteries. As a result, the pressure monitor 7 detects and displays the pressure of the simulated blood 9 flowing in the simulated aorta 12.
実際上循環システム４では、作業者等が圧力モニタ７による検出結果を参照しながら遠心ポンプコントローラ６を調整することにより、当該圧力モニタ７により検出する圧力を所定の圧力（例えば５０〜１００ｍｍＨｇ）に設定するようになされている。 In practice, in the circulation system 4, an operator or the like adjusts the centrifugal pump controller 6 while referring to the detection result by the pressure monitor 7, thereby setting the pressure detected by the pressure monitor 7 to a predetermined pressure (for example, 50 to 100 mmHg). It is made to set.
因みに他の模擬鎖骨下動脈は、栓８により閉塞されており、模擬血液９を他へ流出させないようになされている。 Incidentally, the other simulated subclavian artery is occluded by the stopper 8 so that the simulated blood 9 is not allowed to flow out to others.
このように循環システム４では、人工心肺ポンプ５から送り出した模擬血液９を、各種配管を介して模擬心臓１１及び模擬大動脈１２へ供給し、また当該模擬心臓１１及び模擬大動脈１２から排出された模擬血液９を回収することにより、当該模擬血液９を循環させるようになされている。 As described above, in the circulation system 4, the simulated blood 9 delivered from the artificial heart-lung pump 5 is supplied to the simulated heart 11 and the simulated aorta 12 through various pipes, and the simulated blood discharged from the simulated heart 11 and the simulated aorta 12. By collecting the blood 9, the simulated blood 9 is circulated.
［１−５．カテーテル手技の訓練］
次に、模擬人体システム１を利用したカテーテル手技の訓練の様子について説明する。模擬人体システム１は、循環システム４を作動させることにより、模擬血液９を模擬心臓１１及び模擬大動脈１２等において循環させる。
[1-5. Training of catheter procedures]
Next, the state of the catheter technique training using the simulated human body system 1 will be described. The simulated human body system 1 circulates the simulated blood 9 in the simulated heart 11 and the simulated aorta 12 by operating the circulation system 4.
また模擬人体システム１は、実際のカテーテル手術と同様に布で覆われ、少なくとも模擬心臓１１及びその周辺を直接目視できないようになされた状態で、図示しないＸ線撮像装置により撮像され、その表示画面にＸ線画像が表示される。 In addition, the simulated human body system 1 is imaged by an X-ray imaging device (not shown) in a state where it is covered with a cloth in the same manner as in actual catheter surgery, and at least the simulated heart 11 and its surroundings cannot be directly seen. An X-ray image is displayed on the screen.
そしてカテーテル手技の訓練をする者（以下訓練者と呼ぶ）は、カテーテルシース１５からカテーテルを順次挿入し、Ｘ線画像を目視確認しながら、当該カテーテルを介して伝わる触覚を頼りに、その先端を模擬冠動脈１３にまで到達させる。 A person who trains the catheter technique (hereinafter referred to as a trainer) inserts the catheter sequentially from the catheter sheath 15 and visually checks the X-ray image while relying on the tactile sensation transmitted through the catheter. The simulated coronary artery 13 is reached.
訓練者がカテーテルの先端を模擬冠動脈１３内に到達させた状態で、その先端から造影剤を注入すると、造影剤が模擬冠動脈１３内を流れることにより当該模擬冠動脈１３の形状がＸ線画像に映し出される。ここで閉塞部分等が設けてあれば、血流の状態（すなわち模擬血液９が流れる状態）からその箇所や状態が造影剤による像としてＸ線画像に現れることになる。 When a trainee injects a contrast agent from the tip of the catheter with the tip of the catheter reaching the simulated coronary artery 13, the shape of the simulated coronary artery 13 is reflected on the X-ray image by flowing in the simulated coronary artery 13. It is. If an occluded portion or the like is provided here, the location or state appears in the X-ray image as a contrast agent image from the blood flow state (that is, the state where the simulated blood 9 flows).
模擬冠動脈１３内を流れた造影剤は、模擬心臓１１の貫通孔１１Ｅを介して貯蔵空間１１Ｂ内に排出される。貯蔵空間１１Ｂ内には、模擬血液９が満たされており、且つ心臓供給管１１Ｃ及び心臓排出管１１Ｄによる模擬血液９の流動作用により当該模擬血液９が環流している。 The contrast medium flowing in the simulated coronary artery 13 is discharged into the storage space 11B through the through hole 11E of the simulated heart 11. The simulated blood 9 is filled in the storage space 11B, and the simulated blood 9 is circulated by the flow action of the simulated blood 9 by the heart supply tube 11C and the heart discharge tube 11D.
このため貯蔵空間１１Ｂ内に排出された造影剤は、当該貯蔵空間１１Ｂ内に貯蔵された模擬血液９により直ちに希釈化され、Ｘ線画像にはほとんど映らなくなる。この結果、模擬冠動脈１３内で造影剤を注入した際に当該造影剤がＸ線画像に像として現れるのは、ほぼ模擬冠動脈１３内を流れる部分のみとなる。 For this reason, the contrast agent discharged into the storage space 11B is immediately diluted by the simulated blood 9 stored in the storage space 11B and hardly appears in the X-ray image. As a result, when the contrast medium is injected into the simulated coronary artery 13, the contrast medium appears as an image in the X-ray image only in the portion flowing in the simulated coronary artery 13.
ここで、冠動脈又は模擬冠動脈内で造影剤を注入した際に実際に得られたＸ線画像を図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図１５（Ａ）は、実際の人体を撮像したものであり、臨床現場ではこのような画像を見ながらカテーテルを操作することになる。 Here, FIGS. 15A to 15C show X-ray images actually obtained when the contrast medium is injected into the coronary artery or the simulated coronary artery. FIG. 15A is an image of an actual human body, and the catheter is operated while viewing such an image in the clinical field.
図１５（Ｂ）は、従来の模擬人体を用いた場合のＸ線画像であり、造影剤を注入した際、排液ポート等の余分な配管等が映っていることがわかる。 FIG. 15B is an X-ray image when a conventional simulated human body is used, and it can be seen that extra piping such as a drainage port is shown when a contrast medium is injected.
一方、図１５（Ｃ）は本発明による模擬人体システム１を用いた場合のＸ線画像であり、模擬冠動脈１３以外の余分な配管等がほとんど映っておらず、図１５（Ａ）に極めて近い雰囲気の画像となっていることがわかる。 On the other hand, FIG. 15C is an X-ray image when the simulated human body system 1 according to the present invention is used, and there is almost no extra piping other than the simulated coronary artery 13 and is very close to FIG. It turns out that it is an image of the atmosphere.
訓練者は、このようなＸ線画像を視認しながら、引き続きステントやバルーン等のようなカテーテル手技に関する種々の訓練を行う。 The trainer continuously performs various trainings on catheter procedures such as stents and balloons while visually recognizing such X-ray images.
かくして模擬人体システム１は、模擬冠動脈１３に造影剤を注入したときに、臨床現場に極めて近い状態のＸ線画像を視認させながら、訓練者にカテーテル手技の訓練をさせることができる。 Thus, the simulated human body system 1 allows the trainer to train the catheter technique while visually recognizing an X-ray image in a state very close to the clinical site when the contrast medium is injected into the simulated coronary artery 13.
［１−６．動作及び効果］
以上の構成において、第１の実施の形態による模擬人体システム１では、心臓血管モデル２の模擬心臓１１内に貯蔵空間１１Ｂを設け、心臓供給管１１Ｃ及び心臓排出管１１Ｄを介して当該貯蔵空間１１Ｂ内に模擬血液９を貯えると共に循環させる。
[1-6. Operation and effect]
In the above configuration, in the simulated human body system 1 according to the first embodiment, the storage space 11B is provided in the simulated heart 11 of the cardiovascular model 2, and the storage space 11B is provided via the heart supply tube 11C and the heart discharge tube 11D. The simulated blood 9 is stored inside and circulated.
また心臓血管モデル２では、模擬心臓１１の外殻１１Ａに貫通孔１１Ｅを穿設し、模擬冠動脈１３の先端側を当該貫通孔１１Ｅから貯蔵空間１１Ｂ内へ挿入した状態で固定した。 In the cardiovascular model 2, a through hole 11E is formed in the outer shell 11A of the simulated heart 11, and the distal end side of the simulated coronary artery 13 is fixed in a state of being inserted into the storage space 11B from the through hole 11E.
このため模擬人体システム１を用いたカテーテル手技の訓練では、カテーテルの先端を模擬冠動脈１３内にまで到達させた状態で造影剤を流した際、当該模擬冠動脈１３から排出された造影剤が模擬心臓１１の貯蔵空間１１Ｂ内で直ちに希釈化される。 For this reason, in the training of the catheter procedure using the simulated human body system 1, when the contrast medium is flowed with the tip of the catheter reaching the simulated coronary artery 13, the contrast medium discharged from the simulated coronary artery 13 is the simulated heart. 11 is immediately diluted in the storage space 11B.
これにより模擬人体システム１は、余分な排液ポートや配管等を映し出すことなく、模擬冠動脈１３が映し出され、臨床現場と同様のＸ線画像を訓練者に目視させることができる。 As a result, the simulated human body system 1 projects the simulated coronary artery 13 without projecting excess drainage ports, piping, etc., and allows the trainee to visually observe the same X-ray image as in the clinical field.
臨床現場では、造影剤は冠動脈から毛細血管内を流れ、やがて他の血液により希釈化されて静脈内を流れる。このため、Ｘ線画像に関しては、造影剤を流した箇所から冠動脈内を流れる間の部分については像を得られるものの、その後徐々に血管が細くなり毛細血管に至った後までは像を得られないことになる。 In the clinical field, the contrast medium flows from the coronary arteries into the capillaries and eventually dilutes with other blood and flows through the veins. For this reason, with regard to the X-ray image, an image can be obtained from the portion where the contrast medium has been flown to the portion between the flow of the contrast medium and the coronary artery. There will be no.
これを別の観点から見れば、造影剤については、冠動脈内を流れる部分のみＸ線画像に像が映り、且つそれ以外の部分については像が映るべきではないといえる。この点に関し本願発明では、模擬冠動脈１３から排出された造影剤を、模擬心臓１１内に蓄えた模擬血液９を用いて直ちに希釈化することにより、結果的に、臨床状態と同様にＸ線画像に像を映さないようにしているのである。 From another point of view, it can be said that for the contrast agent, only the portion flowing in the coronary artery is imaged in the X-ray image, and the other portions should not be imaged. In this regard, in the present invention, the contrast medium discharged from the simulated coronary artery 13 is immediately diluted with the simulated blood 9 stored in the simulated heart 11, resulting in an X-ray image as in the clinical state. The image is not projected on.
また模擬心臓１１では、本来の人体には存在しない心臓供給管１１Ｃ及び心臓排出管１１Ｄを、人体における背面側に設けるようにした。一方、カテーテル手技の訓練では、人体における前面を中心に左前面ないし右前面からＸ線画像を撮像する。このため模擬人体システム１は、Ｘ線画像が撮像された際に、心臓供給管１１Ｃ及び心臓排出管１１Ｄの「影」を極力映し出さないようにすることができる。 In the simulated heart 11, a heart supply tube 11C and a heart discharge tube 11D that do not exist in the original human body are provided on the back side of the human body. On the other hand, in the training of the catheter technique, an X-ray image is taken from the left front surface or the right front surface around the front surface of the human body. Therefore, the simulated human body system 1 can prevent the “shadows” of the heart supply tube 11C and the heart discharge tube 11D from being projected as much as possible when an X-ray image is captured.
以上の構成によれば、模擬人体システム１は、模擬心臓１１の貯蔵空間１１Ｂ内に模擬血液９を貯えると共に循環させ、模擬冠動脈１３の先端側を外殻１１Ａに穿設した貫通孔１１Ｅから貯蔵空間１１Ｂ内へ挿入した状態で固定した。この模擬人体システム１を用いたカテーテル手技の訓練では、カテーテルの先端を模擬冠動脈１３内にまで到達させた状態で造影剤を流した際、当該模擬冠動脈１３から排出された造影剤が模擬心臓１１の貯蔵空間１１Ｂ内で直ちに希釈化されるため、余分な配管等を映し出すことなく、臨床現場に極めて近いＸ線画像を訓練者に目視させることができる。 According to the above configuration, the simulated human body system 1 stores the simulated blood 9 in the storage space 11B of the simulated heart 11 and circulates it, and stores it through the through hole 11E drilled in the outer shell 11A at the distal end side of the simulated coronary artery 13. It fixed in the state inserted in the space 11B. In the training of the catheter technique using the simulated human body system 1, when the contrast medium is flowed with the tip of the catheter reaching the simulated coronary artery 13, the contrast medium discharged from the simulated coronary artery 13 is simulated heart 11. Since it is immediately diluted in the storage space 11B, an X-ray image very close to the clinical site can be viewed by a trainee without projecting extra piping or the like.
［２．第２の実施の形態］
［２−１．模擬人体システムの構成］
第２の実施の形態による模擬人体システム５０は、図１及び図２とそれぞれ対応する図１６及び図１７に示すように、第１の実施の形態による模擬人体システム１と比較して、心臓血管モデル２及び循環システム４に代わる心臓血管モデル５２及び循環システム５４を有している点が異なるものの、他は同様に構成されている。
[2. Second Embodiment]
[2-1. Configuration of simulated human body system]
The simulated human body system 50 according to the second embodiment is a cardiovascular system as compared with the simulated human body system 1 according to the first embodiment, as shown in FIGS. 16 and 17 corresponding to FIGS. 1 and 2, respectively. Although it has a cardiovascular model 52 and a circulatory system 54 in place of the model 2 and the circulatory system 4, the rest is configured similarly.
心臓血管モデル５２は、模擬心臓１１及び模擬大動脈１２とそれぞれ対応する模擬心臓６１及び模擬大動脈６２により構成されている。 The cardiovascular model 52 includes a simulated heart 61 and a simulated aorta 62 corresponding to the simulated heart 11 and the simulated aorta 12, respectively.
模擬心臓６１は、図８（Ａ）及び（Ｂ）と対応する図１８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、外殻１１Ａ、心臓供給管１１Ｃ及び心臓排出管１１Ｄとそれぞれ対応する外殻６１Ａ、心臓供給管６１Ｃ及び心臓排出管６１Ｄを有している。 As shown in FIGS. 18A and 18B corresponding to FIGS. 8A and 8B, the simulated heart 61 has outer shells corresponding to the outer shell 11A, the heart supply tube 11C, and the heart discharge tube 11D, respectively. 61A, a heart supply tube 61C, and a heart discharge tube 61D.
さらに模擬心臓６１は、内部に隔壁６１Ｆが設けられることにより、貯蔵空間１１Ｂに相当する空間が、排出貯蔵空間６１Ｂ及び供給貯蔵空間６１Ｇに２分割されている。また模擬心臓６１は、外殻６１Ａにおける模擬大動脈１２との接続部分に、模擬血液９を模擬大動脈６２内へ排出するための排出孔６１Ｈと、模擬大動脈６２内から模擬血液９を排出貯蔵空間６１Ｂ内に供給するための供給孔６１Ｊとが穿設されている。 Furthermore, the simulated heart 61 is provided with a partition wall 61F inside, so that a space corresponding to the storage space 11B is divided into a discharge storage space 61B and a supply storage space 61G. The simulated heart 61 has a discharge hole 61H for discharging the simulated blood 9 into the simulated aorta 62 at the connection portion of the outer shell 61A with the simulated aorta 12, and a discharge storage space 61B for discharging the simulated blood 9 from the simulated aorta 62. A supply hole 61J for supplying the inside is formed.
さらに貫通孔１１Ｅと対応する貫通孔６１Ｅは、隔壁６１Ｆよりも排出貯蔵空間６１Ｂ側にのみ穿設されている。これに応じて模擬冠動脈１３は、図９と対応する図１９に示すように、先端側が当該貫通孔６１Ｅを介して、全て排出貯蔵空間６１Ｂと接続されている。 Further, the through hole 61E corresponding to the through hole 11E is formed only on the discharge storage space 61B side than the partition wall 61F. Accordingly, as shown in FIG. 19 corresponding to FIG. 9, the simulated coronary artery 13 is entirely connected to the discharge storage space 61B via the through hole 61E.
また模擬大動脈６２は、模擬大動脈１２（図９）における大動脈供給管１２Ａが省略されている。 In the simulated aorta 62, the aorta supply pipe 12A in the simulated aorta 12 (FIG. 9) is omitted.
かかる構成により、第２の実施の形態による心臓血管モデル５２では、図１９に示したように、心臓供給管６１Ｃから供給された模擬血液９が供給貯蔵空間６１Ｇを経由し排出孔６１Ｈを介して模擬大動脈６２内へ供給される。 With this configuration, in the cardiovascular model 52 according to the second embodiment, as shown in FIG. 19, the simulated blood 9 supplied from the heart supply tube 61C passes through the supply storage space 61G and passes through the discharge hole 61H. It is supplied into the simulated aorta 62.
また模擬大動脈６２に供給された模擬血液９は、第１の実施の形態と同様に上行大動脈から下行大動脈等を介して左外腸骨動脈側へ流れると共に、その一部が模擬冠動脈１３へ流れる。これに加えて模擬大動脈６２は、模擬血液９の一部を供給孔６１Ｊから排出貯蔵空間６１Ｂ内に供給する。すなわち排出貯蔵空間６１Ｂに着目した場合、供給孔６１Ｊは、第１の実施の形態における心臓供給管１１Ｃと同様の役割を果たしている。 Similarly to the first embodiment, the simulated blood 9 supplied to the simulated aorta 62 flows from the ascending aorta to the left external iliac artery via the descending aorta and the like, and a part thereof flows to the simulated coronary artery 13. . In addition, the simulated aorta 62 supplies a part of the simulated blood 9 from the supply hole 61J into the discharge storage space 61B. That is, when paying attention to the discharge storage space 61B, the supply hole 61J plays the same role as the heart supply tube 11C in the first embodiment.
模擬心臓６１は、供給孔６１Ｊから供給された模擬血液を排出貯蔵空間６１Ｂ内に大量に貯えておき、模擬冠動脈１３から排出された模擬血液９と当該排出貯蔵空間６１Ｂ内の模擬血液９と混合して直ちに希釈化し、やがて心臓排出管６１Ｄから排出するようになされている。 The simulated heart 61 stores a large amount of simulated blood supplied from the supply hole 61J in the discharge storage space 61B, and mixes the simulated blood 9 discharged from the simulated coronary artery 13 with the simulated blood 9 in the discharge storage space 61B. Then, it is immediately diluted and discharged from the heart discharge tube 61D.
このように心臓血管モデル５２は、心臓供給管１１Ｃに代わる供給孔６１Ｊから供給される模擬血液９を排出貯蔵空間６１Ｂ内に貯蔵し、模擬冠動脈１３から排出される模擬血液９と合流させた後、心臓排出管６１Ｄから排出するようになされている。 As described above, the cardiovascular model 52 stores the simulated blood 9 supplied from the supply hole 61J instead of the heart supply tube 11C in the discharge storage space 61B, and merges it with the simulated blood 9 discharged from the simulated coronary artery 13. The blood is discharged from the heart discharge tube 61D.
一方、循環システム５４（図１６及び図１７）は、第１の実施の形態による循環システム４と比較して、Ｙ字管２２、配管２４及び２５が省略されると共に、配管２１が模擬心臓６１の心臓供給管６１Ｃに直結されている点が相違するものの、他は同様に構成されている。 On the other hand, in the circulation system 54 (FIGS. 16 and 17), compared with the circulation system 4 according to the first embodiment, the Y-shaped tube 22, the pipes 24 and 25 are omitted, and the pipe 21 is a simulated heart 61. Although it is different in that it is directly connected to the heart supply tube 61C, the other configuration is the same.
［２−２．動作及び効果］
以上の構成において、第２の実施の形態による模擬人体システム５０では、心臓血管モデル５２の模擬心臓６１内に排出貯蔵空間６１Ｂを設け、供給孔６１J及び心臓排出管６１Ｄを介して当該排出貯蔵空間６１Ｂ内に模擬血液９を貯えると共に循環させる。
[2-2. Operation and effect]
In the above configuration, in the simulated human body system 50 according to the second embodiment, the discharge storage space 61B is provided in the simulated heart 61 of the cardiovascular model 52, and the discharge storage space is provided via the supply hole 61J and the heart discharge tube 61D. The simulated blood 9 is stored and circulated in 61B.
また心臓血管モデル５２では、模擬心臓６１の外殻６１Ａにおける排出貯蔵空間６１Ｂ側のみに貫通孔６１Ｅを穿設し、模擬冠動脈１３の先端側を当該貫通孔６１Ｅから排出貯蔵空間６１Ｂ内へ挿入した状態で固定した。 In the cardiovascular model 52, a through hole 61E is formed only on the discharge storage space 61B side of the outer shell 61A of the simulated heart 61, and the distal end side of the simulated coronary artery 13 is inserted into the discharge storage space 61B from the through hole 61E. Fixed in state.
このため模擬人体システム５０を用いたカテーテル手技の訓練では、カテーテルの先端を模擬冠動脈１３内にまで到達させた状態で造影剤を流した際、第１の実施の形態と同様、当該模擬冠動脈１３を流れた造影剤が模擬心臓６１の排出貯蔵空間６１Ｂ内で直ちに希釈化される。 For this reason, in the training of the catheter procedure using the simulated human body system 50, when the contrast medium is flowed with the tip of the catheter reaching the simulated coronary artery 13, the simulated coronary artery 13 is the same as in the first embodiment. The contrast medium that has flowed through the blood is immediately diluted in the discharge storage space 61B of the simulated heart 61.
これにより模擬人体システム５０は、余分な配管等を映し出すことなく、模擬冠動脈１３が映し出され、臨床現場と同様のＸ線画像を訓練者に目視させることができる。 As a result, the simulated human body system 50 projects the simulated coronary artery 13 without projecting extra piping or the like, and allows the trainee to visually observe the same X-ray image as in the clinical field.
特に模擬人体システム５０では、模擬心臓６１内を隔壁６１Ｆにより２つの空間に分割し、排出孔６１Ｈにより模擬大動脈６２と接続しているため、第１の実施の形態で必要であった大動脈供給管１２Ａを省略することができる。 In particular, in the simulated human body system 50, the interior of the simulated heart 61 is divided into two spaces by the partition wall 61F and is connected to the simulated aorta 62 by the discharge hole 61H. Therefore, the aorta supply pipe required in the first embodiment is used. 12A can be omitted.
このため模擬人体システム５０は、第１の実施の形態の場合と比較して、Ｘ線画像に当該大動脈供給管１２Ａの「影」が完全に映らなくなるため、より臨床状態に近づけることができる。 For this reason, compared with the case of the first embodiment, the simulated human body system 50 can more closely approximate the clinical state because the “shadow” of the aortic supply tube 12A is not completely reflected in the X-ray image.
その他の点についても、第２の実施の形態による模擬人体システム５０では、第１の実施の形態による模擬人体システム１の場合と同様の作用効果を奏し得る。 With respect to other points as well, the simulated human body system 50 according to the second embodiment can achieve the same effects as the simulated human body system 1 according to the first embodiment.
以上の構成によれば、第２の実施の形態による模擬人体システム５０は、模擬心臓６１の排出貯蔵空間６１Ｂ内に模擬血液９を貯えると共に循環させ、模擬冠動脈１３の先端側を外殻６１Ａの排出貯蔵空間６１Ｂ側に穿設した貫通孔６１Ｅから当該排出貯蔵空間６１Ｂ内へ挿入した状態で固定した。この模擬人体システム５０を用いたカテーテル手技の訓練では、カテーテルの先端を模擬冠動脈１３内にまで到達させた状態で造影剤を流した際、当該模擬冠動脈１３から排出された造影剤が模擬心臓６１の排出貯蔵空間６１Ｂ内で直ちに希釈化されるため、余分な配管等を映し出すことなく、臨床現場に極めて近いＸ線画像を訓練者に目視させることができる。 According to the above configuration, the simulated human body system 50 according to the second embodiment stores and circulates the simulated blood 9 in the discharge storage space 61B of the simulated heart 61, and circulates the distal end side of the simulated coronary artery 13 to the outer shell 61A. It fixed in the state inserted from the through-hole 61E drilled on the discharge storage space 61B side into the discharge storage space 61B. In the training of the catheter procedure using the simulated human body system 50, when the contrast medium is flowed with the tip of the catheter reaching the simulated coronary artery 13, the contrast medium discharged from the simulated coronary artery 13 is simulated heart 61. Since it is immediately diluted in the discharge storage space 61B, it is possible to allow the trainee to visually observe an X-ray image very close to the clinical site without projecting extra piping or the like.
［３．他の実施の形態］
なお上述した第１の実施の形態においては模擬心臓１１の内部を単一の貯蔵空間１１Ｂとし、また第２の実施の形態においては模擬心臓６１の内部のうち隔壁６１Ｆで隔てた一方の空間を排出貯蔵空間６１Ｂとする場合について述べた。
[3. Other Embodiments]
In the first embodiment described above, the inside of the simulated heart 11 is a single storage space 11B, and in the second embodiment, one of the insides of the simulated heart 61 separated by a partition wall 61F is used. The case of the discharge storage space 61B has been described.
本発明はこれに限らず、模擬心臓の内部における任意の範囲を占める空間を貯蔵空間とするようにしても良い。例えば、図８（Ｂ）及び図１８（Ｂ）と対応する図２０に示すように、模擬心臓７１は、外殻７１Ａの内側に内殻７１Ｋが設けられており、当該外殻７１Ａ及び内殻７１Ｋの間に貯蔵空間７１Ｂが形成されている。また外殻７１Ａには貫通孔７１Ｅが穿設されている。 The present invention is not limited to this, and a space that occupies an arbitrary range inside the simulated heart may be used as the storage space. For example, as shown in FIG. 20 corresponding to FIG. 8 (B) and FIG. 18 (B), the simulated heart 71 has an inner shell 71K provided inside the outer shell 71A. A storage space 71B is formed between 71K. A through hole 71E is formed in the outer shell 71A.
この模擬心臓７１を用いた場合にも、第１及び第２の実施の形態と同様、模擬冠動脈１３からの模擬血液９及び造影剤が貫通孔７１Ｅを介して貯蔵空間７１Ｂ内へ流され、当該貯蔵空間７１Ｂに貯えられている模擬血液９により直ちに希釈化される。このため、模擬冠動脈１３から排出された造影剤がＸ線画像に不必要に映ってしまうことがない。 Even when this simulated heart 71 is used, similar to the first and second embodiments, the simulated blood 9 and the contrast medium from the simulated coronary artery 13 are caused to flow into the storage space 71B through the through-hole 71E , Diluted immediately by the simulated blood 9 stored in the storage space 71B. For this reason, the contrast agent discharged from the simulated coronary artery 13 is not unnecessarily reflected in the X-ray image.
このように本願発明の模擬心臓としては、少なくとも内部に多量の模擬血液９を貯え得る貯蔵空間を有すると共に当該貯蔵空間へ模擬血液を供給する心臓供給路及びに排出する心臓排出路を有し、且つ模擬冠動脈１３の先端が貫通孔を介して貯蔵空間に接続されていれば良い。 As described above, the simulated heart of the present invention has at least a storage space in which a large amount of simulated blood 9 can be stored inside, a heart supply path for supplying simulated blood to the storage space, and a cardiac discharge path for discharging to the heart. And the front-end | tip of the simulated coronary artery 13 should just be connected to the storage space through the through-hole.
また心臓供給路としては、第１の実施の形態のように外部からの専用の管路であっても良く、或いは第２の実施の形態のように模擬大動脈からの供給孔であっても良い。要は、Ｘ線画像として本来の臨床状態とできるだけ近い映像を得られれば良い。 The heart supply path may be a dedicated pipe line from the outside as in the first embodiment, or may be a supply hole from a simulated aorta as in the second embodiment. . In short, it is only necessary to obtain an image as close as possible to the original clinical state as an X-ray image.
さらに上述した第１の実施の形態においては、模擬心臓１１を硬質な樹脂により構成するようにした場合について述べた。 Furthermore, in the above-described first embodiment, the case where the simulated heart 11 is made of a hard resin has been described.
本発明はこれに限らず、例えばある程度可撓性を有する樹脂等、他の種々の材料により模擬心臓１１を構成するようにしても良い。この場合、模擬冠動脈１３が冠動脈本来の形状から大きく逸脱しない範囲に止まっていれば良い。第２の実施の形態についても同様である。 The present invention is not limited to this, and the simulated heart 11 may be made of various other materials such as a resin having some flexibility. In this case, it is only necessary that the simulated coronary artery 13 stays within a range that does not greatly deviate from the original shape of the coronary artery. The same applies to the second embodiment.
また上述した第１の実施の形態においては、模擬心臓１１の造形時に心臓供給管１１Ｃ及び心臓排出管１１Ｄを同時成形するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、それぞれを別個に成形した後に組み合わせるようにしても良い。さらに模擬心臓１１及び各模擬血管等については、光造形に限らず他の造形方法により作成するようにしても良い。第２の実施の形態についても同様である。 Further, in the first embodiment described above, the case where the heart supply tube 11C and the heart discharge tube 11D are simultaneously formed at the time of modeling the simulated heart 11 has been described, but the present invention is not limited to this, You may make it combine after shape | molding separately. Furthermore, the simulated heart 11 and each simulated blood vessel may be created not only by optical modeling but also by other modeling methods. The same applies to the second embodiment.
さらに上述した第１の実施の形態においては、循環システム４において、配管２９を介して排出されてきた模擬血液９を、人工心肺ポンプ５により再度配管２１へ供給して当該模擬血液９を再度循環させるようにした場合について述べた。 Furthermore, in the first embodiment described above, in the circulation system 4, the simulated blood 9 discharged through the pipe 29 is supplied again to the pipe 21 by the artificial heart-lung pump 5, and the simulated blood 9 is circulated again. The case where it was made to let it be described.
本発明はこれに限らず、例えばカテーテル手技の訓練を行う間は模擬血液９を再利用せず、予め大量に用意した模擬血液９を人工心肺ポンプ５により順次供給するようにしても良い。第２の実施の形態についても同様である。 The present invention is not limited to this. For example, the simulated blood 9 may not be reused during the training of the catheter procedure, and a large amount of simulated blood 9 prepared in advance may be sequentially supplied by the artificial heart lung pump 5. The same applies to the second embodiment.
さらに上述した第１の実施の形態においては、模擬冠動脈１３に病変状態を模して閉塞させた部分を設けるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、例えばカテーテルを冠動脈に到達させるまでの訓練を行うような場合に、閉塞させた部分を設けないようにしても良い。 Further, in the above-described first embodiment, the case where the simulated coronary artery 13 is provided with a portion that is occluded by simulating a lesion state has been described. The present invention is not limited to this. For example, when training is performed until the catheter reaches the coronary artery, the obstructed portion may not be provided.
さらに上述した第１の実施の形態においては、大腿動脈からカテーテルを挿入する手技を想定し、模擬大動脈１２をおおむね上行大動脈から大腿動脈及び左外腸骨動脈の範囲を模した形状とし、模擬大腿動脈１４にカテーテル挿入口としてのカテーテルシース１５を設けるようにした場合について述べた。 Furthermore, in the first embodiment described above, assuming the procedure of inserting a catheter from the femoral artery, the simulated aorta 12 is generally shaped to simulate the range of the ascending aorta to the femoral artery and the left external iliac artery, The case where the artery 14 is provided with a catheter sheath 15 as a catheter insertion port has been described.
本発明はこれに限らず、例えば上行大動脈から上腕動脈や橈骨動脈及び尺骨動脈の範囲を模した形状等、実際のカテーテル検査及び手術においてカテーテルを挿入する箇所から冠動脈に至るまでの範囲を模した形状とするようにしても良い。この場合、当該箇所にカテーテル挿入口としてのカテーテルシース１５を接続するようにすれば良い。 The present invention is not limited to this, for example, the shape from the ascending aorta to the brachial artery, radial artery and ulnar artery, and the like from the place where the catheter is inserted to the coronary artery in the actual catheter examination and surgery You may make it be a shape. In this case, a catheter sheath 15 serving as a catheter insertion port may be connected to the location.
さらに上述した実施の形態においては、循環システム４において、圧力モニタ７を目視した作業者等の手作業により遠心ポンプコントローラ６を調整するようにした場合について述べた。 Further, in the above-described embodiment, the case where the centrifugal pump controller 6 is adjusted in the circulation system 4 by manual work of an operator who visually observes the pressure monitor 7 has been described.
本発明はこれに限らず、例えば圧力モニタ７の検出値に応じて遠心ポンプコントローラ６の設定値を自動的に調整するようにしても良い。 The present invention is not limited to this. For example, the set value of the centrifugal pump controller 6 may be automatically adjusted according to the detected value of the pressure monitor 7.
さらに上述した実施の形態においては、模擬心臓としての模擬心臓１１と、心臓供給路としての心臓供給管１１Ｃと、心臓排出路としての心臓排出管１１Ｄと、模擬大動脈としての模擬大動脈１２と、大動脈供給口としての大動脈供給管１２Ａと、挿入口としてのカテーテルシース１５と、模擬冠動脈としての模擬冠動脈１３と、ポンプとしての人工心肺ポンプ５及び遠心ポンプコントローラ６とによって模擬人体としての模擬人体システム１を構成する場合について述べた。 Furthermore, in the embodiment described above, the simulated heart 11 as the simulated heart, the heart supply tube 11C as the heart supply channel, the heart discharge tube 11D as the heart discharge channel, the simulated aorta 12 as the simulated aorta, and the aorta A simulated human body system 1 as a simulated human body by an aortic supply tube 12A as a supply port, a catheter sheath 15 as an insertion port, a simulated coronary artery 13 as a simulated coronary artery, an artificial heart-lung pump 5 and a centrifugal pump controller 6 as pumps. The case of configuring is described.
しかしながら本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる模擬心臓と、心臓供給路と、心臓排出路と、模擬大動脈と、大動脈供給口と、挿入口と、模擬冠動脈と、ポンプとによって模擬人体を構成するようにしても良い。 However, the present invention is not limited to this, and is simulated by a simulated heart having various configurations, a heart supply path, a cardiac discharge path, a simulated aorta, an aortic supply port, an insertion port, a simulated coronary artery, and a pump. You may make it comprise a human body.
本発明は、Ｘ線画像を目視しながら冠動脈のカテーテル手技を訓練する場合に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used when training a coronary catheter procedure while viewing an X-ray image.
１、５０……模擬人体システム、２、５２……心臓血管モデル、３……ベース、４、５４……循環システム、５……人工心肺ポンプ、６……遠心ポンプコントローラ、７……圧力モニタ、９……模擬血液、１１、６１……模擬心臓、１１Ｂ……貯蔵空間、１１Ｃ、６１Ｃ……心臓供給管、１１Ｄ、６１Ｄ……心臓排出管、１１Ｅ、６１Ｅ……貫通孔、１２……模擬大動脈、１２Ａ……大動脈供給管、１３……模擬冠動脈、１４……模擬大腿動脈、１５……カテーテルシース、６１Ｂ……供給貯蔵空間、６１Ｆ……隔壁、６１Ｇ……排出貯蔵空間、６１Ｈ……排出孔、６１Ｊ……供給孔。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 50 ... Simulated human body system 2, 52 ... Cardiovascular model, 3 ... Base, 4, 54 ... Circulation system, 5 ... Artificial cardiopulmonary pump, 6 ... Centrifugal pump controller, 7 ... Pressure monitor 9 ... Simulated blood 11, 61 ... Simulated heart, 11B ... Storage space, 11C, 61C ... Heart supply tube, 11D, 61D ... Cardiac drain tube, 11E, 61E ... Through-hole, 12 ... Simulated aorta, 12A: Aortic supply tube, 13: Simulated coronary artery, 14: Simulated femoral artery, 15: Catheter sheath, 61B: Supply storage space, 61F: Septum, 61G: Discharge storage space, 61H ... ... Discharge hole, 61J ... Supply hole.
Claims (5)
上記模擬心臓の上記貯蔵空間に上記模擬血液を供給する心臓供給路と、
上記模擬心臓の上記貯蔵空間から上記模擬血液を排出する心臓排出路と、
大動脈を模して内部に上記模擬血液の流路が形成された模擬大動脈と、
上記模擬血液を上記模擬大動脈へ供給する大動脈供給路と、
上記模擬大動脈に連通し、カテーテルを当該模擬大動脈内に挿入するための挿入口と、
上記模擬心臓の外周に設けられ、冠動脈を模して内部に上記模擬血液の流路が形成され、一端が上記模擬大動脈に接続されると共に他端が上記模擬心臓の上記貯蔵空間内に貫通するよう接続された模擬冠動脈と、
上記心臓供給路を介して上記模擬血液を上記貯蔵空間内へ供給し、上記大動脈供給路を介して上記模擬血液を上記貯蔵空間内及び上記模擬大動脈内へ供給するポンプと
を有する模擬人体。 A simulated heart having an external shape that imitates the heart, and a storage space inside which can store simulated blood made of a fluid that simulates blood;
A heart supply path for supplying the simulated blood to the storage space of the simulated heart;
A cardiac drainage path for draining the simulated blood from the storage space of the simulated heart;
Simulated aorta in which the simulated blood flow path is formed inside imitating the aorta,
An aortic supply channel for supplying the simulated blood to the simulated aorta;
An insertion port for communicating with the simulated aorta and inserting a catheter into the simulated aorta;
The simulated blood flow path is formed inside the simulated heart, imitating the coronary artery, with one end connected to the simulated aorta and the other end penetrating into the storage space of the simulated heart. The simulated coronary artery connected,
A simulated human body comprising: a pump for supplying the simulated blood into the storage space via the heart supply path , and supplying the simulated blood into the storage space and the simulated aorta via the aortic supply path.
上記心臓供給路及び上記心臓排出路の少なくとも一方における上記模擬血液の圧力により、上記貯蔵空間内の上記模擬血液が環流される
請求項１に記載の模擬人体。 The simulated heart is
The simulated human body according to claim 1, wherein the simulated blood in the storage space is circulated by the pressure of the simulated blood in at least one of the heart supply path and the heart discharge path.
上記心臓排出路及び上記模擬大動脈から排出された上記模擬血液を回収して上記心臓供給路及び上記模擬大動脈へ供給する
請求項１に記載の模擬人体。 The above pump
The simulated human body according to claim 1, wherein the simulated blood discharged from the cardiac drainage path and the simulated aorta is collected and supplied to the cardiac supply path and the simulated aorta.
請求項１に記載の模擬人体。 The simulated human body according to claim 1, wherein the simulated coronary artery has a simulated lesion portion in which the simulated blood flow channel is narrowed or closed between the one end and the other end.
上記模擬心臓の上記貯蔵空間に上記模擬血液を供給する心臓供給路と、
上記模擬心臓の上記貯蔵空間から上記模擬血液を排出する心臓排出路と、
大動脈を模して内部に上記模擬血液の流路が形成された模擬大動脈と、
上記模擬大動脈に連通し、カテーテルを当該模擬大動脈内に挿入するための挿入口と、
上記模擬心臓の外周に設けられ、冠動脈を模して内部に上記模擬血液の流路が形成され、一端が上記模擬大動脈に接続されると共に他端が上記模擬心臓の上記貯蔵空間内に貫通するよう接続された模擬冠動脈と、
上記心臓供給路を介して上記模擬血液を上記貯蔵空間内へ供給するポンプと
を有し、
上記模擬心臓の上記貯蔵空間は、所定の隔壁により供給貯蔵空間及び排出貯蔵空間に隔離され、
上記模擬心臓は、上記供給貯蔵空間と上記模擬大動脈との間を貫通する排出孔及び上記排出貯蔵空間と上記模擬大動脈との間を貫通する供給孔が設けられ、
上記心臓供給路は、上記供給貯蔵空間に上記模擬血液を供給し、
上記模擬冠動脈の上記他端は、上記排出貯蔵空間内に貫通するよう接続され、
上記心臓排出路は、上記排出貯蔵空間から上記模擬血液を排出し、
上記ポンプは、上記心臓供給路、上記供給貯蔵空間及び上記排出孔を介して上記模擬血液を当該模擬大動脈へ供給する
ことを特徴とする模擬人体。
A simulated heart having an external shape that imitates the heart, and a storage space inside which can store simulated blood made of a fluid that simulates blood;
A heart supply path for supplying the simulated blood to the storage space of the simulated heart;
A cardiac drainage path for draining the simulated blood from the storage space of the simulated heart;
Simulated aorta in which the simulated blood flow path is formed inside imitating the aorta,
An insertion port for communicating with the simulated aorta and inserting a catheter into the simulated aorta;
The simulated blood flow path is formed inside the simulated heart, imitating the coronary artery, with one end connected to the simulated aorta and the other end penetrating into the storage space of the simulated heart. The simulated coronary artery connected,
A pump for supplying the simulated blood into the storage space via the heart supply path;
Have
The storage space of the simulated heart is separated into a supply storage space and a discharge storage space by a predetermined partition,
The simulated heart is provided with a discharge hole penetrating between the supply storage space and the simulated aorta and a supply hole penetrating between the discharge storage space and the simulated aorta,
The heart supply path supplies the simulated blood to the supply storage space,
The other end of the simulated coronary artery is connected to penetrate into the discharge storage space,
The cardiac drainage path drains the simulated blood from the drainage storage space,
The pump supplies the simulated blood to the simulated aorta via the heart supply path, the supply storage space, and the discharge hole.
A simulated human body characterized by that .
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