JP7049015B1 - 注射訓練用模擬人体モデル - Google Patents
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Abstract
【解決課題】 簡易な構造で、確実な評価機能を奏しうる注射訓練用模擬人体モデルを提供する。【解決手段】 外側から注射針の穿刺を行う人体の表層を模擬する第１の層３と、上記第１の層３に積層され、正しい穿刺位置４以外に穿刺された注射針２'の貫通を許容しないように形成され、正しくない穿刺位置４であることを訓練者に検出させる第２の層５と、上記第２の層５に積層され、前記第２の層５を貫通した注射針２を受容する皮下組織を模擬する第３の層６と、を有することを特徴とする注射訓練用模擬人体モデルが提供される。【選択図】 図１
Description
特許法第３０条第２項適用 令和３年６月１７日、新型コロナワクチン実技特別研修会（第１回）にて発明者が公開。
特許法第３０条第２項適用 令和３年６月１８日、新型コロナワクチン実技特別研修会（第２回）にて発明者が公開。
特許法第３０条第２項適用 令和３年６月２１日、新型コロナワクチン実技特別研修会（第３回）にて発明者が公開。
特許法第３０条第２項適用 令和３年６月２２日、新型コロナワクチン実技特別研修会（第４回）にて発明者が公開。
特許法第３０条第２項適用 令和３年６月２４日、新型コロナワクチン実技特別研修会（第５回）にて発明者が公開。
本発明は、筋肉注射等の訓練に用いられる訓練用模擬人体モデルに関するものである。
筋肉注射は正しい位置に穿刺され表皮、真皮、皮下組織を貫通し、筋層に到達する必要がある。
歯科医師や診療検査技師など、新たにワクチン接種の打ち手を確保するため、簡易な構造で、評価機能を有する、腕モデルを提供することが求められている。
この発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構造で、確実な評価機能を奏しうる注射訓練用模擬人体モデルを提供することにある。
上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
（１）外側から注射針の穿刺を行う人体の表層を模擬する第１の層と
上記第１の層に積層され、正しい穿刺位置以外に穿刺された注射針の貫通を許容しないように形成され、正しくない穿刺位置であることを訓練者に検出させる第２の層と、
上記第２の層に積層され、前記第２の層を貫通した注射針を受容する皮下組織を模擬する第３の層と、
を有することを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
上記第１の層に積層され、正しい穿刺位置以外に穿刺された注射針の貫通を許容しないように形成され、正しくない穿刺位置であることを訓練者に検出させる第２の層と、
上記第２の層に積層され、前記第２の層を貫通した注射針を受容する皮下組織を模擬する第３の層と、
を有することを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
（２） 上記（１）記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
さらに、
前記第３層に積層され、この第３の層と異なる材質で形成されることで前記注射針の刺入深度を訓練者に検出させる第４の層
を有することを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
さらに、
前記第３層に積層され、この第３の層と異なる材質で形成されることで前記注射針の刺入深度を訓練者に検出させる第４の層
を有することを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
（３） 上記（１）記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記第３の層は、筋層を模擬した材質を含むことを特徴とする
注射訓練用模擬人体モデル。
前記第３の層は、筋層を模擬した材質を含むことを特徴とする
注射訓練用模擬人体モデル。
（４） 上記（３）記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記第３の層は、前記第２の層側に位置し皮下組織を模擬した層と、これに積層され筋層を模擬した層とを有するものである
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
前記第３の層は、前記第２の層側に位置し皮下組織を模擬した層と、これに積層され筋層を模擬した層とを有するものである
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
（５） 上記（１）記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記第１の層には訓練者が正しい穿刺位置を決定するための基準となる構造体が設けられてなる
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
前記第１の層には訓練者が正しい穿刺位置を決定するための基準となる構造体が設けられてなる
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
（６） 上記（１）記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記第２の層には、正しい穿刺位置に注射針の貫通を許容する貫通孔が設けられている
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
前記第２の層には、正しい穿刺位置に注射針の貫通を許容する貫通孔が設けられている
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
（７） 上記（６）記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記貫通孔は、筋肉の方向に沿う方向に長軸がある楕円形状の断面を有するものである
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
前記貫通孔は、筋肉の方向に沿う方向に長軸がある楕円形状の断面を有するものである
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
（８） 上記（６）記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記貫通孔は、長軸方向の径が１５～３０ｍｍ、短軸方向の径が５～２０ｍｍを有するものである
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
前記貫通孔は、長軸方向の径が１５～３０ｍｍ、短軸方向の径が５～２０ｍｍを有するものである
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
（９） 上記（１）記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記第２の層は、上記第１の層の方向に突出するように中途部を撓ませてなる平板部を有し、前記第１の層を第２の層側に押圧した場合に弾性を提供するように構成されている
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
前記第２の層は、上記第１の層の方向に突出するように中途部を撓ませてなる平板部を有し、前記第１の層を第２の層側に押圧した場合に弾性を提供するように構成されている
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
（１０） 上記（９）記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記第２の層は、上記第１の層の方向に突出するように中途部を撓ませてなる平板部を、その状態で保持するための湾曲保持手段をさらに有する
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
前記第２の層は、上記第１の層の方向に突出するように中途部を撓ませてなる平板部を、その状態で保持するための湾曲保持手段をさらに有する
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
（１１） 上記（１０）記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
さらに、前記第２の層の平板部を横方向に撓ませ、その頂部を縦方向に延出させた状態で立設保持するための台座部を有する
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
さらに、前記第２の層の平板部を横方向に撓ませ、その頂部を縦方向に延出させた状態で立設保持するための台座部を有する
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
（１２） 上記（２）記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記第２の層及び第４の層は、それぞれ、上記第１の層の方向に突出するように中途部を撓ませてなる平板部を有し、前記第１の層を第２の層及び第４の層側に押圧した場合に弾性を提供するように構成されている
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
前記第２の層及び第４の層は、それぞれ、上記第１の層の方向に突出するように中途部を撓ませてなる平板部を有し、前記第１の層を第２の層及び第４の層側に押圧した場合に弾性を提供するように構成されている
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
（１３） 上記（１２）記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記第２の層及び第４の層は、上記第１の層の方向に突出するように中途部を撓ませてなる平板部を、その状態で保持するための湾曲保持手段をさらに有する
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
前記第２の層及び第４の層は、上記第１の層の方向に突出するように中途部を撓ませてなる平板部を、その状態で保持するための湾曲保持手段をさらに有する
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
（１４） 上記（５）記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記構造体は、前記第２の層を構成する板状体の一部を変形させて第１の層の方向に立ち上げることで形成されたものである
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
前記構造体は、前記第２の層を構成する板状体の一部を変形させて第１の層の方向に立ち上げることで形成されたものである
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
なお、上記した以外の本発明の構成、作用及び効果については以下の発明を実施するための形態の項及び図面に当業者に理解できるように記載されている。
以下、この発明の一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態：基本構成）
図１に示すのは、この一実施形態の注射訓練モデルの基本構成を示す断面図である。
図１に示すのは、この一実施形態の注射訓練モデルの基本構成を示す断面図である。
この注射訓練モデル１は、
外側から注射針２の穿刺を行う人体の表層を模擬する層３（請求項に記載された第１の層に対応）と
上記表層を模擬した層３に積層され、正しい穿刺位置４以外に穿刺された注射針（図に２'で示す）の貫通を許容しないように形成され、穿刺位置が正しくないことを訓練者に検出させる層５（同じく第２の層に対応）と、
上記層５に積層され、この層５を貫通した注射針２を受容する皮下組織及び／若しくは筋層を模擬する層６（同じく第３の層に対応）と、
前記層６に積層され、この層６と異なる材質で形成されることで前記注射針の刺し過ぎを訓練者に検出させる層７とを有するものである。
外側から注射針２の穿刺を行う人体の表層を模擬する層３（請求項に記載された第１の層に対応）と
上記表層を模擬した層３に積層され、正しい穿刺位置４以外に穿刺された注射針（図に２'で示す）の貫通を許容しないように形成され、穿刺位置が正しくないことを訓練者に検出させる層５（同じく第２の層に対応）と、
上記層５に積層され、この層５を貫通した注射針２を受容する皮下組織及び／若しくは筋層を模擬する層６（同じく第３の層に対応）と、
前記層６に積層され、この層６と異なる材質で形成されることで前記注射針の刺し過ぎを訓練者に検出させる層７とを有するものである。
ここで、上記層３は、表皮・真皮層・皮下組織を模擬するために、シリコーンゴム、またはウレタン、またはハイドロゲル、またはブタ皮膚組織により形成されている。
また、層５は、正しい穿刺位置４に標的貫通孔８が形成された平板であり、正しい穿刺位置以外の位置に穿刺された注射針（図に２'で示す）に対抗できる強度を有する（貫通を許容しない）ために、例えば０．２ｍｍ～１ｍｍの厚さを有するポリプロピレン板が形成されている。また、前記貫通孔８は、腕の長手方向に沿って長軸となる楕円形の断面を有することが好ましく、長軸方向の径が１５～３０ｍｍ（好適は２５ｍｍ）、短軸方向の径が５～２０ｍｍ（好適は１０ｍｍ）であることが好ましい。
層６は、皮下組織部若しくは／及び筋層を模擬するものである。皮下組織を模擬する材料としてはシリコーンゴム、またはウレタン、またはハイドロゲル、またはブタ皮膚組織で形成されていることが好ましい。また、筋層を模擬する材料としては、上記皮下組織を模擬した材料よりも穿刺抵抗率や摩擦係数が高いシリコーンゴム、またはウレタン、またはハイドロゲル、またはブタ皮膚組織を用いることが好ましい。
この層６は、上記皮下組織のみ、或いは筋層のみを模擬するものであっても良いし、皮下組織と筋層が積層されてなる構成を模擬するものであっても良い。後者の場合、図２に示すように、前記層３は、皮下組織を模擬する層１０と筋層を模擬する層１１とが積層されてなる構造となっている。この場合、上記層３の表面からこの筋層１１までの距離（図２にａで示す）は、模擬する人体の体格（ＢＭＩ）に応じて設定され、例えば肥満者を模擬する場合は、非肥満者よりも大きな値に設定される。
また、層７は、注射針２の穿刺に対して抵抗を提供する材質、例えば上記層３と同様にポリプロピレン板で構成されていても良い。なお、上記層３の表面からこの層７までの距離（図１にｂで示す）は、刺し過ぎを示すのに好適な距離、この例では２．５ｃｍ～３ｃｍに設定されている。
また、図に１２で示すのは、層３に設けられ訓練者が正しい穿刺位置を決定するための基準となる構造体である。
例えば、新型コロナウイルスワクチンのための筋肉注射を行う場合、正しい注射針の穿刺位置は三角筋の中央部であり、この位置は、肩峰から真下に３横指程度下の位置が目安になる。接種部位が上方すぎるとワクチン関連肩関節障害を、下方すぎると橈骨神経障害を起こすリスクがあるので、穿刺位置は注意が必要である。
上記構造体１２は、このコロナワクチンの場合を例にとると、肩峰の位置を提供するものであり、正しい穿刺位置からおおむね３横指程度距離（図にｃで示す）上方に配置されているものである。この構造体１２は訓練者が層３の外側から触って検出できる必要があることから、層３の材質よりも硬い若しくは弾性率が低い材質で形成されていることが好ましい。
また、この構造体は外から見て人体の肩峰そのものを模擬する形状を成すものであっても良く、上記層３と一体的に形成されていても良い。
例えば、上記層３，５，６，７，１０，１１の材料は上記したものに限定されるものではない。特に、前記層５について、「正しい穿刺位置以外に穿刺された注射針の貫通を許容しないように形成され」ていることが重要であり、その要件を満たす限りどのような材料でも良い。ここで、「貫通を許容しない」とは、通常の穿刺手技の実行において施術者の通常の穿刺力をもっては貫通を許容しないだけの剛性を備えているという意味である。
また、この一実施形態では上記各層は均一な厚さ且つ直線的な形状であったが、不均一な厚さで且つ屈曲した形状を有するものであっても良い。
さらに、この実施形態では、上記層５には正しい穿刺位置に貫通孔８が設けられていたが孔ではなく、他の部分と異なる硬さで設けられ注射針が貫通可能な素材で形成された部位であっても良い。また、上記実施形態の貫通孔８は、楕円形であったが他の形、例えば円形でも良いし、四角形やひし形であっても良い。
（他の実施形態：具体例）
次に、本発明の第２の実施形態を、基本構成である上記第１の実施形態の具体的実施例として、図３及び図４に基づいて説明する。なお、上記第１の実施形態に対応する構成要素には、同じ符号に「'」を付して対応関係を明らかにして説明するものとする。
次に、本発明の第２の実施形態を、基本構成である上記第１の実施形態の具体的実施例として、図３及び図４に基づいて説明する。なお、上記第１の実施形態に対応する構成要素には、同じ符号に「'」を付して対応関係を明らかにして説明するものとする。
図３に示す構成は、上記第１の実施形態の層５及び層７に対応する構成を、ポリプロピレン製の板部材の幅方向中途部を撓ませ（湾曲させ）且つ両端部を折り曲げて背面板（この発明の湾曲保持手段）として形成した２重かまぼこ形状の骨格構造１５として実現したものである。そして、この骨格構造１５に、図４に示すように、上記第１の実施形態の層３及び層６を構成する材料を適宜張り付けることで、前記第１の実施形態と同じく層３'，５'，６'，７'からなる注射訓練用人体モデルを構成したものである。
ここで、前記骨格構造１５は、図３に示すように、外側を構成するかまぼこ形状の第１の骨格構造体１６と、この第１の骨格構造体１６内に挿入され同じくかまぼこ形状の第２の骨格構造体１７からなる。上記第１、第２の骨格構造体１６，１７の湾曲した部分が上記層５'及び層７'を構成するものである。そして、この層５'、７'を構成する部位の間に筋層６'を挿入する隙間を確実に確保するために、上記第２の骨格構造体１７の両端部１７ａ、１７ｂは上記第１の骨格構造体１６の両端を接続する背面板１６ａに固定されている。この例では、上記背面板部１６ａに孔部１６ｂが設けられ、この孔部１６ｂに上記第２の骨格構造体１７の両端部１７ａ、１７ｂを挿入してこの背面板部の反対側で折り返して上記背面板部１６ａの裏面側に固定されている。
また、図３に示すように、この第２の実施形態では、上記第１の実施形態の構造体１２に対応する構成は、この図に符号１２'で示すように第１の骨格構造体１６の湾曲部分の上端の一部に切り込みを入れ、外側方向に立ち上げることで構成されている。また、上記第１の実施形態の貫通孔８に対応する構成は、上記第１の構造体１６に上述したように上下方向に長尺な楕円形の貫通孔８'を設けることで形成されている。
また、この第２の実施形態では、図４に示すように、上記第２の骨格構造体１７及び層６'はこの孔部８'に対応する範囲にのみ設けられている。さらに、上記骨格構造体１６を立設させた状態で保持する台座部１９が設けられている。
このような構成によれば、前記層５'及び層７'は、それぞれ、上記第１の層の方向に突出するように中途部を撓ませてなるから、前記層３'を指で押すなどした場合に押し返す方向に付勢するような弾性を提供することができ、よりリアルな訓練を提供することができる。
なお、層３'及び層５'は上記第１、第２の骨格構造体１６，１７に接着されている必要はなく、単に上端部をクリップ等で止めることで上記骨格構造体１６．１７に着脱可能に取り付けられていればよい。このことで、注射針穿刺の訓練が終わった後、層２'や層６'を取り換えるだけで、上記骨格構造体１６，１７はそのままにして次のユーザの訓練を行うことができる。
さらに、この発明は上記第１、第２の実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では、筋肉注射を訓練対象としていたが、他の種類の注射であっても良いし、他の医療器具の穿刺訓練に使用するものであっても良い。
１...模擬人体モデル
２...注射針
３...第１の層
４...正しい穿刺位置
５...第２の層
６...第３の層
７...第４の層
８...孔部
１０...皮下組織を模擬する層
１１...筋層を模擬する層
１２...構造体
１５...骨格構造
１６...第１の骨格構造体
１６ａ...背面板
１６ｂ...孔部
１７...第２の骨格構造体
１７ａ．１７ｂ...両端部
１００...台座部
２...注射針
３...第１の層
４...正しい穿刺位置
５...第２の層
６...第３の層
７...第４の層
８...孔部
１０...皮下組織を模擬する層
１１...筋層を模擬する層
１２...構造体
１５...骨格構造
１６...第１の骨格構造体
１６ａ...背面板
１６ｂ...孔部
１７...第２の骨格構造体
１７ａ．１７ｂ...両端部
１００...台座部
Claims (13)
- 外側から注射針の穿刺を行う人体の表層を模擬する第１の層と
上記第１の層に積層され、正しい穿刺位置以外に穿刺された注射針の貫通を許容しないように形成され、正しくない穿刺位置であることを訓練者に検出させる第２の層と、
上記第２の層に積層され、前記第２の層を貫通した注射針を受容する皮下組織を模擬する第３の層と、
を有し、
前記第２の層は、上記第１の層の方向に突出するように撓ませてなる板部材により形成され、前記第１の層を第２の層側に押圧した場合に弾性を提供するように構成されている
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。 - 請求項１記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
さらに、
前記第３層に積層され、この第３の層と異なる材質で形成されることで前記注射針の刺入深度を訓練者に検出させる第４の層
を有することを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。 - 請求項１記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記第３の層は、筋層を模擬した材質を含むことを特徴とする
注射訓練用模擬人体モデル。 - 請求項３記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記第３の層は、前記第２の層側に位置し皮下組織を模擬した層と、これに積層され筋層を模擬した層とを有するものである
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。 - 請求項１記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記第１の層には訓練者が正しい穿刺位置を決定するための基準となる構造体が設けられてなる
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。 - 請求項１記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記第２の層には、正しい穿刺位置に注射針の貫通を許容する貫通孔が設けられている
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。 - 請求項６記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記貫通孔は、筋肉の方向に沿う方向に長軸がある楕円形状の断面を有するものである
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。 - 請求項６記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記貫通孔は、長軸方向の径が１５～３０ｍｍ、短軸方向の径が５～２０ｍｍを有するものである
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。 - 請求項１記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
さらに、前記第２の層を構成する板部材を撓ませた状態で保持するための湾曲保持手段をさらに有する
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。 - 請求項９記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
さらに、前記板部材を、その撓ませた頂部を縦方向に伸延出させた状態で立設保持するための台座部を有する
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル - 請求項２記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記第４の層は、上記第１の層の方向に突出するように撓ませてなる板部材により形成され、前記第１の層を第２の層～第４の側に押圧した場合に弾性を提供するように構成されている
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。 - 請求項１１記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
さらに、前記第２の層及び第４の層を構成する板部材を撓ませた状態で保持するための湾曲保持手段をさらに有する
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。 - 請求項５記載の注射訓練用模擬人体モデルにおいて、
前記構造体は、前記第２の層を構成する板部材の一部を変形させて第１の層の方向に立ち上げることで形成されたものである
ことを特徴とする注射訓練用模擬人体モデル。
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