JP5992217B2 - 注射シミュレータ - Google Patents

Description

本発明は、注射手技の実習に用いられて好適な注射シミュレータに関するものである。

近年、看護基礎教育や卒後教育の現場で注射技術に対する教育あるいは再教育の重要性が問われている。教育の現場では、倫理的配慮から学生同士での注射実施は難しく、また臨地実習においても無資格者である学生が患者を対象として実施することはできない状況にある。
新卒者を教育する臨床現場でも、リスクマネジメントの観点から、患者に実施する前に院内で演習を実施しているのが現状である。これらのことから、注射シミュレータの需要は教育現場および臨床の双方で拡大している。

図７には、従来の注射シミュレータの全体斜視図が示されている。なお、この種の従来の注射シミュレータは、例えば特許文献１にて知られている。

実開平６−４７６８号公報

図７に示される従来の注射シミュレータ１００は、腕または脚の肢体に装着して注射手技を練習するための練習器であって、その本体部分を構成するベース１０１を備えている。
ベース１０１は、所要の収容スペースを有して上方に開口された箱形形状とされ、このベース１０１の収容スペース内に模擬血管１０２，１０３が敷設されるとともに、肉質感を高めるためのスポンジ（模擬筋肉）１０４が充填され、これら模擬血管１０２，１０３とスポンジ１０４を覆ってベース１０１の開口を塞ぐように模擬表皮材１０５がその開口縁に装着されている。
ここで、ベース１０１の底面部には、面ファスナ１０６ａにて結束・開放自在なバンド１０６が取り付けられている。

ところで、従来の注射シミュレータ１００では、注射手技の練習に際して肢体に装着するにあたり、バンド１０６を肢体に巻き掛ける動作と、その巻き掛け状態を保持するために面ファスナ１０６ａで固定する動作とが必要であるため、肢体への装着作業が面倒であるという問題点がある。また、比較的肉厚が厚くフィット感が悪いという問題点もある。

本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、薄型でフィット感に優れ、しかも腕や脚の肢体にワンタッチで装着することができる注射シミュレータを提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明による注射シミュレータは、
注射を練習するための注射シミュレータであって、
腕または脚の肢体に巻き掛け可能で模擬表皮部を有する可撓性シート体と、前記模擬表皮部の裏側に配されて前記可撓性シート体の形状を保持する板ばね体とを備え、
前記板ばね体は、注射針が前記模擬表皮部を突き抜けてもそれ以上の刺入動作が遮られるように前記模擬表皮部の全体を載せることができる大きさであり、弾性力に従って前記肢体と直交する横方向で裏側に丸く巻かれた巻き形状と、この巻き形状から弾性力に抗して横方向に展開された展開形状とに変形可能で、前記巻き形状から前記展開形状に変形させたときにその展開形状を維持するために前記肢体に沿う縦方向で表側に反りを持たせてなることを特徴とするものである（第１発明）。

本発明において、前記模擬表皮部と板ばね体との間に、模擬血管または模擬筋肉が埋め込まれるのが好ましい（第２発明）。

本発明の注射シミュレータにおいては、板ばね体が巻き形状から弾性力に抗して横方向に展開された展開形状とされたとき、板ばね体に設けられた反りによってその展開形状が維持され、展開形状に維持された板ばね体の保形作用によって可撓性シート体が平板形状に保たれる。この平板形状に保たれた可撓性シート体を肢体に巻き掛けるように押し付けて板ばね体に設けられた反りを、展開形状と巻き形状との変わり目の形状を越えて巻き形状へと変形させるように押し潰すことにより、その反りによって展開形状が維持されていた板ばね体が弾性力に抗しきれずにその弾性力に従って巻き形状とされ、これに伴って可撓性シート体がその板ばね体の弾性力によって自動的に肢体に巻き掛けられる。

本発明の注射シミュレータによれば、可撓性のシート材からなる可撓性シート体を腕に巻き掛け装着する構成とされているので、薄型でフィット感に優れるという効果がある。
また、平板形状に保たれた可撓性シート体を肢体に巻き掛けるように押し付けるだけで板ばね体の弾性力によって可撓性シート体が自動的に肢体に巻き掛けられるので、肢体にワンタッチで装着することができる。
なお、模擬表皮部の裏側に注射針が模擬表皮部を突き抜けてもそれ以上の刺入動作が遮られるように模擬表皮部の全体を載せることができる大きさの板ばね体が配されることにより、注射針が模擬表皮部を突き抜けても板ばね体によってそれ以上の刺入動作が遮られ、可撓性シート体を注射針が貫通するのを防止することができる。
ここで、模擬血管を模擬表皮部と板ばね体との間に埋め込む構成を採用することにより、血管注射をよりリアルに練習することができる。

本発明の一実施形態に係る注射シミュレータの全体斜視図で、巻き状態図（ａ）および展開状態図（ｂ） 図１のＡ−Ａ線断面図 図１のＢ−Ｂ線断面図 可撓性シート体の分解斜視図 板ばね体の全体斜視図で、展開形状を表わす図（ａ）、展開形状と巻き形状との変わり目の形状を表わす図（ｂ）および巻き形状を表わす図（ｃ） 模擬血管の交換方法の説明図 従来の注射シミュレータの全体斜視図

次に、本発明による注射シミュレータの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜注射シミュレータの概略説明の説明＞
図１（ａ）に示される注射シミュレータ１は、主として人体の腕や脚の肢体（本例では腕２）に装着されて、皮内・皮下注射は勿論のこと、血管注射や筋肉注射などをよりリアルに練習するための練習器であって、人体の皮膚を模擬した可撓性シート体３を備えている。
なお、以下においては、主として、人体の腕２（またはその模型）に装着するタイプの注射シミュレータについて説明するが、人体の脚（またはその模型）に装着するタイプの注射シミュレータについてはその基本構造が同じであるので、その詳細な説明は省略することとする。

＜可撓性シート体の説明＞
可撓性シート体３は、図１（ｂ）に示される展開状態において、腕２と直交する横方向と腕２に沿う縦方向とに広がりを有する四角平板形状を呈し、樹脂製の比較的軟らかい可撓性を有する複数のシート材３ａ，３ｂ，３ｃが積層されて構成されている。
すなわち、図３に示されるように、可撓性シート体３は、人体の腕２に巻き掛け可能な裏側シート材３ａ上に、仕切シート材３ｂを介して、表側シート材３ｃを重ね合わせ、これら裏側シート材３ａ、仕切シート材３ｂおよび表側シート材３ｃの外周縁を一体的に接合して構成されている。
表側シート材３ｃは、所要の大きさの窓部４ａを有する四角枠状の表側シート材本体４を備え、人体の表皮を模擬した薄い可撓性シート状の模擬表皮材５をその表側シート材本体４の窓部４ａに嵌め合わせ、両者を接着剤等で接合して構成されている。ここでは、表側シート材本体４に模擬表皮材５を嵌め付けることで、表側シート材３ｃに模擬表皮材５からなる模擬表皮部を部分的に設けた例を示したが、表側シート材３ｃを模擬表皮材５のみで構成して表側シート材３ｃ全体を模擬表皮材５からなる模擬表皮部とする態様もあり得る。

ここで、裏側シート材３ａ、仕切シート材３ｂ、表側シート材本体４および模擬表皮材５の材質としては、人体への注射針や採血針の刺入感を模擬できるよう適度に軟質で、所要の強度、耐久性、耐熱性、耐薬品性、安全性等を有するものであれば特に制限されないものであり、例えば、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系ゴム、低密度ポリエチレン、ブチルゴム、軟質ポリ塩化ビニル、アクリル酸エステルの共重合体等のアクリル系ゴム、ポリエステル系エラストマー、ポリエステルポリウレタン、ポリウレタン、シリコーンゴムなどの合成ゴム類や軟質合成樹脂類、あるいは織布、メリヤス、不織布等に上記の合成ゴム類や軟質合成樹脂を含浸させた適度の伸縮性を有する布地などが挙げられる。

＜模擬筋肉の説明＞
仕切シート３ｂと模擬表皮材５との間には、肉質感を高めるための模擬筋肉６が組み込まれている。
ここで、模擬筋肉６は、人体の筋肉を模擬するものであり、その材質としては、適度の弾性率のものであれば特に制限されないものであり、先に例示した合成ゴム類、軟質合成樹脂類の他、それらの発泡体、例えばポリウレタンフォームなどが好適に使用される。

＜模擬血管挿通孔の説明＞
図１（ａ）に示されるように、表側シート材本体４において、腕２に沿う縦方向の一端部には、横方向に所定間隔を存して第１模擬血管挿通孔１１および第２模擬血管挿通孔１２がそれぞれ穿設されるとともに、腕２に沿う縦方向の他端部には、横方向に所定間隔を存して第３模擬血管挿通孔１３および第４模擬血管挿通孔１４がそれぞれ穿設されている。

＜模擬血管の説明＞
図２に示されるように、可撓性シート体３における仕切シート材３ｂと模擬表皮材５との間には、人体の血管を模擬した第１模擬血管１５および第２模擬血管１６がそれぞれ組み込まれている。これら模擬血管１５，１６は、いずれも実際の血管に類似した状態とするため弾性チューブで構成されている。
ここで、模擬血管１５，１６を構成する弾性チューブの材質としては、天然ゴムや、先に例示した合成ゴム類、軟質合成樹脂類が挙げられるが、特に天然ゴムまたはシリコーンゴム等が好ましい。これら模擬血管１５，１６の外径や肉厚は、訓練対象となる血管に応じて種々選択されるものである。

第１模擬血管１５および第２模擬血管１６は、模擬表皮材５と仕切シート材３ｂとの間において横方向に並設されている。これら模擬血管１５，１６のうち、第１模擬血管１５は、模擬表皮材５に近接する位置に配されて比較的浅い位置にある血管の注射手技の練習に用いられ、一方、第２模擬血管１６は、仕切シート材３ｂに近接する位置に配されて比較的深い位置にある血管の注射手技の練習に用いられる。

図１（ａ）に示されるように、第１模擬血管１５において、一端側は第１模擬血管挿通孔１１を通して、他端側は第３模擬血管挿通孔１３を通して、それぞれ可撓性シート体３の外部に取り出されている。
また、第２模擬血管１６においても同様に、一端側は第２模擬血管挿通孔１２を通して、他端側は第４模擬血管挿通孔１４を通して、それぞれ可撓性シート体３の外部に取り出されている。
こうして、可撓性を有する可撓性シート体３に設けられた模擬血管挿通孔１１，１３；１２，１４に模擬血管１５；１６が挿通されるため、模擬血管挿通孔１１，１３；１２，１４に対して模擬血管１５；１６を容易に抜き差しすることができる。

第１模擬血管１５および第２模擬血管１６のそれぞれの一端部は、三又管２１を介して止水アジャスト２２が装着された上流側ホース２３の他端部と接続されている。この上流側ホース２３の一端部は、血液を模した模擬血液が充填された模擬血液バッグ２４に接続されている。模擬血液バッグ２４中の模擬血液は、上流側ホース２３から三又管２１を介して第１模擬血管１５および第２模擬血管１６にそれぞれ流れる。なお、符号２５にて示されるものは、模擬血液バッグ２４を吊り下げ支持するためのスタンドである。
第１模擬血管１５および第２模擬血管１６のそれぞれの他端部は、三又管２６を介して止水アジャスト２７が装着された下流側ホース２８の一端部と接続されている。
なお、止水アジャスト２２，２７は、上流側ホース２３または下流側ホース２８の任意の位置で模擬血液の流れを止める役目をする。

＜板ばね体の説明＞
図４に示されるように、可撓性シート体３における裏側シート材３ａと仕切シート材３ｂとの間には、板ばね体３０が組み込まれている。

図５（ａ）に示されるように、板ばね体３０は、ステンレスまたは鉄製の比較的薄い四角形状の平板状ばね鋼からなり、弾性力に従って腕２と直交する横方向で裏側シート材３ａ側に丸く巻かれた巻き形状（同図（ｃ）参照）と、この巻き形状から弾性力に抗して横方向に展開された展開形状（同図（ａ）参照）とに変形可能で、巻き形状から展開形状に変形させたときにその展開形状を維持するために腕２に沿う縦方向で仕切シート材３ｂ（表側シート材３ｃ）側に反り３０ａを持たせてなるものである。

板ばね体３０が図５（ａ）に示されるような展開形状にあるときにおいて、その板ばね体３０に設けられた反り３０ａを、展開形状と巻き形状との変わり目の形状（同図（ｂ）参照）を越えて巻き形状へと変形させるように押し潰すことにより、その反り３０ａによって展開形状が維持されていた板ばね体３０が弾性力に抗しきれずにその弾性力に従って同図（ｃ）に示されるような巻き形状とされる。

板ばね体が図５（ｃ）に示されるような巻き形状にあるときにおいて、その板ばね体３０の弾性力に抗して横方向に展開して、巻き形状と展開形状との変わり目の形状（同図（ｂ）参照）を越えて展開形状へと変形させることにより、その板ばね体３０の反り３０ａによって同図（ａ）に示されるような展開形状が維持される。

なお、金属製の板ばね体３０が裏側シート材３ａと仕切シート材３ｂとの間に設けられることにより、注射針が模擬表皮材５を突き抜けても板ばね体３０によってそれ以上の刺入動作が遮られ、可撓性シート体３を注射針が貫通するのを確実に防止することができる。また、板ばね体３０の材質として、上記の形状変化を可能とする弾性を有するものであれば特に制限されないものであり、例えば樹脂製のものも使用可能である。

以上に述べたように構成される注射シミュレータ１においては、板ばね体３０が巻き形状（図５（ｃ）参照）から弾性力に抗して横方向に展開された展開形状（図５（ａ）参照）とされたとき、板ばね体３０に設けられた反り３０ａによってその展開形状が維持され、展開形状に維持された板ばね体３０の保形作用によって可撓性シート体３が図１（ｂ）に示されるような平板形状に保たれる。

＜腕への着脱動作の説明＞
注射シミュレータ１を腕２に装着するにあたっては、図１（ｂ）に示されるような平板形状に保たれた可撓性シート体３を腕２に巻き掛けるように押し付けて板ばね体３０に設けられた反り３０ａを、展開形状と巻き形状との変わり目の形状（図５（ｂ）参照）を越えて巻き形状へと変形させるように押し潰す。これにより、反り３０ａによって展開形状が維持されていた板ばね体３０が弾性力に抗しきれずにその弾性力に従って図５（ｃ）に示されるような巻き形状とされ、これに伴って可撓性シート体３がその板ばね体３０の弾性力によって自動的に腕２に巻き掛けられる。こうして、平板形状に保たれた可撓性シート体３を腕２に巻き掛けるように押し付けるだけで板ばね体３０の弾性力によって可撓性シート体３が腕２に自動的に巻き掛けられるので、腕２にワンタッチで装着することができる。

注射シミュレータ１を腕２から取り外すにあたっては、腕２に巻き掛けられた状態にある可撓性シート体３を板ばね体３０の弾性力に抗して横方向に展開して、巻き形状と展開形状との変わり目の形状（図５（ｂ）参照）を越えて図５（ａ）に示されるような展開形状へと変形させることにより、展開形状に維持された板ばね体３０の保形作用によって可撓性シート体３が図１（ｂ）に示されるような平板形状に保たれ、可撓性シート体３を腕２から容易に取り外すことができる。

ところで、板ばね体３０が図５（ｃ）に示されるような巻き形状の状態においては、図２に示されるように、可撓性シート３の表面側に引張力が、裏面側に圧縮力がそれぞれ生じ、これによって可撓性シート体３と模擬血管１５，１６とが互いに押し付け合うような力が作用し、両者間の摩擦力が増して、可撓性シート体３に対して模擬血管１５，１６の位置が固定され、可撓性シート体３に対して模擬血管１５，１６を抜き差しすることが困難なものとなる。
これに対して、板ばね体３０が図５（ａ）に示されるような展開形状の状態においては、図３に示されるように、可撓性シート３の表面側および裏面側のいずれにも引張力や圧縮力が生じないので、可撓性シート体３と模擬血管１５，１６との間に互いに押し付け合うような力が作用せず、両者間の摩擦力が微小なものとなり、可撓性シート体３に対して模擬血管１５，１６の位置が可変とされ、可撓性シート体３に対して模擬血管１５，１６を容易に抜き差しすることができる。

＜模擬血管の交換方法の説明＞
使用に伴い模擬血管１５，１６の損傷がある許容範囲を超えれば新しい模擬血管１５´，１６´と交換する必要がある。
模擬血管１５，１６の交換作業は、図５（ａ）に示されるような展開形状に維持された板ばね体３０の保形作用によって可撓性シート体３が図１（ｂ）に示されるような平板形状に保たれた状態で以下の手順に従って実施される。
まず、図６（ａ）に示されるように、可撓性シート体３に取り付けられている古い模擬血管１５，１６の端部と別途用意されている新しい模擬血管１５´，１６´の端部とを継手３１，３１で連結する（新旧模擬血管連結工程）。
次いで、図６（ｂ）〜（ｃ）に示されるように、古い模擬血管１５；１６を模擬血管挿通孔１１，１３；１２，１４を通して引き抜くに伴いその引き抜き動作に連動して新しい模擬血管１５´；１６´を模擬血管挿通孔１１，１３；１２，１４を通して可撓性シート体３に差し込む（新旧模擬血管差替え工程）。
そして、古い模擬血管１５，１６と新しい模擬血管１５´，１６´との継手３１，３１による連結を解除する（新旧模擬血管連結解除工程）。

＜作用効果の説明＞
本実施形態の注射シミュレータ１によれば、以下の（１）〜（３）のような作用効果を得ることができる。
（１）可撓性のシート材からなる可撓性シート体３を腕２に巻き掛け装着する構成とされているので、薄型でフィット感に優れる。
（２）平板形状に保たれた可撓性シート体３を腕２に巻き掛けるように押し付けるだけで板ばね体３０の弾性力によって可撓性シート体３が自動的に腕２に巻き掛けられるので、腕２にワンタッチで装着することができる。
（３）上記の新旧模擬血管連結工程と新旧模擬血管差替え工程とを実施することにより、たとえ模擬筋肉６が可撓性シート体３の内部に充填されていたとしても、可撓性シート体３の内部を縫うようにして新しい模擬血管１５´；１６´を元の位置に模擬血管挿通孔１１，１３；１２，１４を通して差し込むことができ、古い模擬血管１５，１６だけを新しい模擬血管１５´，１６´と容易に交換することができて、ランニングコストを下げることができる。

以上、本発明の注射シミュレータについて、一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の注射シミュレータは、腕や脚の肢体にワンタッチで装着することができるという特性を有していることから、教育現場や臨床現場における注射手技の練習の用途に好適に用いることができる。

１ 注射シミュレータ
３ 可撓性シート体
３ａ 裏側シート材
３ｂ 仕切シート材
３ｃ 表側シート材
４ 表側シート材本体
５ 模擬表皮材
６ 模擬筋肉
１１〜１４ 模擬血管挿通孔
１５，１６ 模擬血管
３０ 板ばね体
３０ａ 反り

Claims (2)

1. 注射を練習するための注射シミュレータであって、
   腕または脚の肢体に巻き掛け可能で模擬表皮部を有する可撓性シート体と、前記模擬表皮部の裏側に配されて前記可撓性シート体の形状を保持する板ばね体とを備え、
   前記板ばね体は、注射針が前記模擬表皮部を突き抜けてもそれ以上の刺入動作が遮られるように前記模擬表皮部の全体を載せることができる大きさであり、弾性力に従って前記肢体と直交する横方向で裏側に丸く巻かれた巻き形状と、この巻き形状から弾性力に抗して横方向に展開された展開形状とに変形可能で、前記巻き形状から前記展開形状に変形させたときにその展開形状を維持するために前記肢体に沿う縦方向で表側に反りを持たせてなることを特徴とする注射シミュレータ。
2. 前記模擬表皮部と板ばね体との間に、模擬血管または模擬筋肉が埋め込まれる請求項１に記載の注射シミュレータ。

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