JPWO2018034074A1 - 手技シミュレータ - Google Patents

Abstract

手技シミュレータ（１０）は、容器（６２）内に設けられたゲル状の模擬皮下組織（６４）と、模擬皮下組織（６４）に埋設された模擬血管（２０）と、模擬皮下組織（６４）の表層部（６４ａ）及び表層部（６４ａ）と模擬血管（２０）との間の少なくとも一方に設けられた繊維層（７２）と、を備える。繊維層（７２）は、模擬血管（２０）と模擬皮膚（７４）との間に設けられている。

Description

本発明は、模擬血管に医療機器を経皮的に穿刺する手技シミュレータに関する。

経皮的心肺補助法（ＰＣＰＳ：Ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ ｃａｒｄｉｏｐｕｌｍｏｎａｒｙ ｓｕｐｐｏｒｔ）は、一般的に、遠心ポンプと人工肺とを用いた閉鎖回路の人工心肺装置により、大腿動脈及び大腿静脈経由で心肺補助を行うものである（例えば、特開２０１６−６７３８３号公報参照）。このＰＣＰＳでは、大腿動脈及び大腿静脈にカニューレを穿刺する。

ところで、カニューレ等の医療機器を血管に経皮的に穿刺する手技を習得するために、ゲル状の模擬皮下組織に模擬血管を埋設した手技シミュレータが用いられることがある。しかしながら、このような手技シミュレータでは、ゲル状の模擬皮下組織を用いているため、模擬血管に対する医療機器の穿刺及び抜去の際に、模擬皮下組織が破損するおそれがある。

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、模擬血管に対する医療機器の穿刺及び抜去の際に模擬皮下組織の破損を抑制できる手技シミュレータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る手技シミュレータは、容器と、前記容器内に設けられたゲル状の模擬皮下組織と、前記模擬皮下組織に埋設された模擬血管と、前記模擬皮下組織の表層部及び前記表層部と前記模擬血管との間の少なくとも一方に設けられた繊維層と、を備えることを特徴とする。

このような構成によれば、模擬皮下組織のうち繊維層に接触する部位の強度を向上させることができるため、模擬血管に対する医療機器の穿刺及び抜去の際に模擬皮下組織の破損を抑制できる。

上記の手技シミュレータにおいて、前記模擬皮下組織の前記表層部を覆う模擬皮膚を備え、前記繊維層は、前記模擬血管と前記模擬皮膚との間に設けられていてもよい。

このような構成によれば、模擬血管に対する医療機器の穿刺及び抜去の感覚を実際の手技に近似させることができる。

上記の手技シミュレータにおいて、前記繊維層は、前記模擬皮下組織に埋設されていてもよい。

このような構成によれば、模擬血管に対する医療機器の穿刺及び抜去の際に繊維層が模擬皮下組織に対してずれることを抑制できる。

上記の手技シミュレータにおいて、前記繊維層内には、前記模擬皮下組織が含浸されていてもよい。

このような構成によれば、繊維層を模擬皮下組織に対して強固に結合させることができる。

上記の手技シミュレータにおいて、前記繊維層は、吸液性を有する繊維で構成されていてもよい。

このような構成によれば、模擬皮下組織中の液体を繊維層の繊維に吸収させることにより、繊維層を模擬皮下組織に対して一層強固に結合させることができる。

上記の手技シミュレータにおいて、前記模擬血管内には、模擬血液が流通し、前記繊維層は、前記模擬血管の外周面に設けられていてもよい。

このような構成によれば、模擬血管に対する医療機器の穿刺及び抜去の際に模擬皮下組織及び模擬血管の間に模擬血液が漏出することを繊維層によって抑えることができる。

上記の手技シミュレータにおいて、前記模擬血管は、人体の大腿動脈を模した模擬大腿動脈と、人体の大腿静脈を模した模擬大腿静脈と、を有していてもよい。

このような構成によれば、大腿動脈及び大腿静脈に医療機器を穿刺する手技を模擬体験することができる。

上記の手技シミュレータにおいて、模擬血液が流通する血液回路モデルを備え、前記血液回路モデルは、模擬心臓と、前記模擬大腿動脈及び前記模擬大腿静脈と、前記模擬心臓内の前記模擬血液を前記模擬大腿動脈に導く第１流路と、前記模擬大腿動脈内の前記模擬血液を前記模擬大腿静脈に導く第２流路と、前記模擬大腿静脈内の前記模擬血液を前記模擬心臓内に導く第３流路と、を有し、前記第１流路には、前記模擬心臓内の前記模擬血液を前記模擬大腿動脈に送るポンプが設けられていてもよい。

このような構成によれば、人体に対してＰＣＰＳを行っている時の血液循環を血液回路モデルで再現することができる。

上記の手技シミュレータにおいて、前記第１流路は、人体の大動脈を模した模擬大動脈を有し、前記第３流路は、人体の下大静脈を模した模擬下大静脈を有し、前記模擬大動脈及び前記模擬下大静脈のそれぞれは、可撓性及び透明性を有する材料によって構成されていてもよい。

このような構成によれば、血液回路モデルによりＰＣＰＳを行っている際に発生する様々なトラブル事象を再現するとともにその現象を視認することができる。

本発明によれば、模擬皮下組織のうち繊維層に接触する部位の強度を向上させることができるため、模擬血管に対する医療機器の穿刺及び抜去の際に模擬皮下組織の破損を抑制できる。

本発明の一実施形態に係る手技シミュレータの平面模式図である。 前記手技シミュレータを構成する穿刺モデルの平面図である。 前記穿刺モデルの斜視図である。 図４Ａは図２のＩＶＡ−ＩＶＡ線に沿った縦断面図であり、図４Ｂは図２のＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿った横断面図である。 図５Ａは前記穿刺モデルの第１の製造説明図であり、図５Ｂは前記穿刺モデルの第２の製造説明図である。 図６Ａは前記穿刺モデルの第３の製造説明図であり、図６Ｂは前記穿刺モデルの第４の製造説明図である。 図７Ａは、模擬血管にプレダイレータを挿入している状態を示す断面説明図であり、図７Ｂは模擬血管にカニューレを挿入している状態を示す断面説明図である。 前記手技シミュレータを用いたＰＣＰＳの手技の説明図である。 図９Ａは変形例に係る繊維層を有する穿刺モデルの縦断面図であり、図９Ｂは図９Ａに示す穿刺モデルの横断面図である。

以下、本発明に係る手技シミュレータ１０について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。なお、図４Ａ、図４Ｂ、図７Ａ、図７Ｂ、図９Ａ及び図９Ｂでは、模擬血液１２の図示を省略している。

本実施形態に係る手技シミュレータ１０は、ＰＣＰＳにおいて大腿動脈及び大腿静脈にカニューレを穿刺する手技のトレーニングとして利用される。

図１に示すように、手技シミュレータ１０は、模擬血液１２が流通する血液回路モデル１４と、血液回路モデル１４に設けられた穿刺モデル１６とを備えている。模擬血液１２は、人体の血液を模したものであって、例えば、水を赤色で着色したものを用いることができる。血液回路モデル１４は、模擬心臓１８、模擬血管２０、第１流路２２、第２流路２４、第３流路２６、第４流路２８、貯留部３０及び第５流路３２を有している。

模擬心臓１８は、人体の心臓を模したものである。模擬心臓１８は、柔軟性及び透明性を有する樹脂材料によって構成されている。この種の樹脂材料としては、例えば、シリコーンゴム（シリコーンエラストマー）や熱硬化性のポリウレタンエラストマー等のエラストマー系材料、シリコーンハイドロゲルやＰＶＡハイドロゲルやゼラチン等のゲル、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、ユリア樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリメタクリル酸メチル等の熱可塑性樹脂を単独で、又は複数組み合わせたもの等が挙げられる。

模擬血管２０は、穿刺モデル１６の一部を構成し、人体の大腿動脈を模した模擬大腿動脈３４と、人体の大腿静脈を模した模擬大腿静脈３６とを含む。模擬大腿動脈３４及び模擬大腿静脈３６は、一方向に延在した状態で並設されている。なお、模擬大腿動脈３４及び模擬大腿静脈３６の詳細については後述する。

第１流路２２は、模擬心臓１８内の模擬血液１２を模擬大腿動脈３４に導くものであって、模擬心臓１８に連なる第１チューブ３８と、第１チューブ３８及び模擬大腿動脈３４の一端部を連結する模擬大動脈４０とを有する。第１チューブ３８には、模擬心臓１８の拍動を再現するためのポンプ４２が設けられている。つまり、ポンプ４２は、模擬心臓１８内の模擬血液１２を模擬大動脈４０を介して模擬大腿動脈３４に送る。第１チューブ３８は、透明性を有する樹脂材料により構成されている。後述する第２チューブ４４、第３チューブ５０、第４チューブ５２、第５チューブ５４及び第６チューブ５８のそれぞれについても同様である。

模擬大動脈４０は、人体の大動脈を模したものであり、可撓性及び透明性を有する樹脂材料によって構成されている。このような樹脂材料としては、例えば、上述した模擬心臓１８を構成する樹脂材料と同じものが挙げられる。模擬大動脈４０は、人体の大動脈弓を模した模擬大動脈弓４０ａと、人体の腹大動脈を模した模擬腹大動脈４０ｂを含む。

第２流路２４は、模擬大腿動脈３４内の模擬血液１２を模擬大腿静脈３６に導くためのものであって、模擬大腿動脈３４及び模擬大腿静脈３６の他端部同士を互いに連結する第２チューブ４４を有する。第２チューブ４４は、略Ｙ字状に形成された二股のチューブである。なお、第２チューブ４４のうち模擬大腿動脈３４及び模擬大腿静脈３６とは反対側の端部には、閉塞部材４６が設けられている。

第３流路２６は、模擬大腿静脈３６内の模擬血液１２を模擬心臓１８内に導くためのものであって、人体の下大静脈を模した模擬下大静脈４８を有する。また、模擬下大静脈４８は、可撓性及び透明性を有する樹脂材料によって構成されている。このような樹脂材料としては、例えば、上述した模擬心臓１８を構成する樹脂材料と同じものが挙げられる。

第４流路２８は、模擬腹大動脈４０ｂと貯留部３０とを連結する第３チューブ５０と、模擬大動脈弓４０ａ及び第３チューブ５０を連結する第４チューブ５２と、模擬下大静脈４８及び第４チューブ５２を連結する第５チューブ５４とを有する。第３チューブ５０のうち第４チューブ５２との連結部よりも下流側には、模擬血液１２の流通を遮断するための鉗子５６が設けられる。

貯留部３０内には、模擬血液１２が貯留されている。第５流路３２は、貯留部３０内の模擬血液１２を模擬下大静脈４８に導く第６チューブ５８を有する。第６チューブ５８には、模擬血液１２の流通を遮断するための鉗子６０が設けられる。

図２〜図４Ｂに示すように、穿刺モデル１６は、容器６２、模擬皮下組織６４、模擬骨部６６、模擬大腿動脈３４、模擬大腿静脈３６、繊維層７２及び模擬皮膚７４を有する。容器６２は、片側が開口した略直方体形状の箱型の容器であって、ポリプロピレン等の樹脂材料により構成されている。容器６２の外側面には、模擬皮膚７４を固定するための複数の第１係止部７６が設けられている（図４Ａ〜図５Ａ参照）。

模擬皮下組織６４は、人体の大腿部を模したゲル状部材であって、容器６２内に充填されている。模擬皮下組織６４は、例えば、水、アクリルアミド、酸化アルミニウム等の混合液に硬化剤を入れてブロック状にしたものである。このように構成された模擬皮下組織６４は、人体の大腿部のように軟組織の感触を得ることができる。また、模擬皮下組織６４は、酸化アルミニウムを含んでいるため、超音波検査装置を用いてエコー画像を画面に表示させることができる。

模擬骨部６６は、模擬皮下組織６４に埋設されており、人体の上前腸骨棘を模した模擬上前腸骨棘６６ａと、人体の恥骨結節を模した模擬恥骨結節６６ｂとを有する（図２参照）。模擬上前腸骨棘６６ａ及び模擬恥骨結節６６ｂは、模擬大腿動脈３４及び模擬大腿静脈３６の位置を特定する際の目印（ランドマーク）となるものである。このような模擬骨部６６は、例えば、エポキシ樹脂等によって人体データに基づいて３Ｄプリンターを用いて製造することができる。

模擬大腿動脈３４及び模擬大腿静脈３６は、互いに隣接した状態で容器６２の長手方向に沿って延在している。模擬大腿動脈３４及び模擬大腿静脈３６は、模擬皮下組織６４に埋設された状態で容器６２の長手方向の両側部を貫通している。模擬大腿動脈３４及び模擬大腿静脈３６は、模擬骨部６６よりも上方（容器６２の底面とは反対に位置する模擬皮膚７４側）に位置している（図４Ａ及び図４Ｂ参照）。模擬大腿動脈３４は、模擬皮膚７４の外表面から約１５０ｍｍの深さに位置している。ただし、模擬大腿動脈３４の模擬皮膚７４の外表面からの深さは、任意に変更可能である。

模擬大腿動脈３４は、模擬大腿静脈３６よりも上方且つ模擬上前腸骨棘６６ａが位置する側に位置している。模擬大腿動脈３４の内径は模擬大腿静脈３６の内径よりも小さく設定されている。具体的には、模擬大腿動脈３４の内径は、６ｍｍ〜８ｍｍの範囲が好ましく、７ｍｍがより好ましい。模擬大腿静脈３６の内径は、９ｍｍ〜１１ｍｍの範囲が好ましく、１０ｍｍがより好ましい。この場合、模擬大腿動脈３４及び模擬大腿静脈３６を心停止した状態の患者の大腿動脈及び大腿静脈に近似させることができる。

模擬大腿動脈３４の長さは、模擬大腿静脈３６の長さよりも短い。具体的には、模擬大腿動脈３４の長さは、７０ｍｍ〜９０ｍｍの範囲が好ましく、８０ｍｍがより好ましい。模擬大腿静脈３６の長さは、１１０ｍｍ〜１３０ｍｍの範囲が好ましく、１２０ｍｍがより好ましい。この場合、模擬大腿動脈３４及び模擬大腿静脈３６を効果的に脈動（拍動）させることができる。

模擬大腿動脈３４及び模擬大腿静脈３６は、例えば、シリコンゴム、ポリビニルアルコール、天然ゴム等の樹脂材料により構成されている。模擬大腿動脈３４及び模擬大腿静脈３６を構成する樹脂材料は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３規格に基づいてタイプＡで測定したデュロメータ硬さが３０Ａ〜４０Ａの範囲のものが好ましく、３５Ａのものがより好ましい。この場合、模擬大腿動脈３４及び模擬大腿静脈３６を好適に脈動させることができるとともにガイドワイヤ、プレダイレータ、ダイレータ及びカニューレ等の医療機器（以下、単に医療機器と称する。）を穿刺した際の感覚を人体の大腿動脈及び大腿静脈に穿刺した感覚に近似させることができる。

繊維層７２は、模擬皮下組織６４における模擬血管２０の上方に埋設された中間繊維部７３を有している。すなわち、中間繊維部７３は、模擬皮下組織６４の表層部６４ａ及び模擬血管２０の間に設けられている。

中間繊維部７３は、例えば、ポリエステル繊維等の吸液性（吸水性）を有する繊維によって構成された不織布である。中間繊維部７３は、その内部に模擬皮下組織６４が含浸（充填）されることによって模擬皮下組織６４に対して強固に結合している。中間繊維部７３は、吸液性を有しない繊維で構成されていてもよいし、不織布ではなく織布であってもよい。

模擬皮膚７４は、例えば、シリコンゴムで構成されたシート部材である。模擬皮膚７４は、ＪＩＳ Ｋ ６２５２規格に基づいた測定で３０ｋＮ／ｍ以上の引裂強度を有するのが好ましい。この場合、医療機器の穿刺又は抜去時に模擬皮膚７４が引き裂かれることを抑えることができる。

模擬皮膚７４の裏面には、容器６２に設けられた第１係止部７６に係止可能な複数の第２係止部７８が設けられている。第１係止部７６及び第２係止部７８は、例えば、面ファスナーとして構成されている。模擬皮膚７４は、所定のテンションが付与された状態で模擬皮下組織６４の外表面に接触（密着）している。模擬皮膚７４は、リアリティを持たせるために、人体の皮膚の色に対応した色に着色されているのが好ましい。模擬皮膚７４の構成材料は、シリコンゴムに限定されず任意に変更可能である。

次に、穿刺モデル１６の製造方法について説明する。

まず、図５Ａに示すように、容器６２内に模擬骨部６６を配設し、模擬大腿動脈３４及び模擬大腿静脈３６を容器６２の長手方向の両側壁を貫通するように配設する。その後、図５Ｂに示すように、皮下組織成形材料８０に硬化剤を混合し、硬化する前の皮下組織成形材料８０を容器６２内に所定量（例えば、容器６２内の容量の８割程度の量）だけ注入する。これにより、模擬骨部６６、模擬大腿動脈３４及び模擬大腿静脈３６が、皮下組織成形材料８０によって完全に隠されるとともに、容器６２における皮下組織成形材料８０よりも上方に所定の空間が形成される。

続いて、繊維層７２を容器６２内の皮下組織成形材料８０の上の空間に配置する（図６Ａ参照）。次いで、前記空間を満たすように硬化する前の皮下組織成形材料８０を容器６２内にさらに注入する。そして、皮下組織成形材料８０が繊維層７２内に入り込み、容器６２内の皮下組織成形材料８０が硬化することにより模擬皮下組織６４が形成される。このとき、繊維層７２は、皮下組織成形材料８０中の水分を吸収するため、模擬皮下組織６４に対して強固に結合する。

その後、図６Ｂに示すように、模擬皮下組織６４の上方から模擬皮膚７４を被せ、模擬皮膚７４にテンションを付与した状態で模擬皮膚７４の第２係止部７８を容器６２の第１係止部７６に係止する。これにより、穿刺モデル１６が製造されるに至る。

次に、上記のように構成された手技シミュレータ１０を用いたＰＣＰＳの手技の手順について説明する。

まず、図８に示すように、ＰＣＰＳの手技に用いられるポンプシステム１００のセットアップを行う。ポンプシステム１００は、脱血チューブ１０２、遠心ポンプ１０４、駆動モータ１０６、人工肺１０８、送血チューブ１１０及びコントローラ１１２を備えている。

脱血チューブ１０２は、脱血用のカニューレ１３０から導かれた模擬血液１２を遠心ポンプ１０４に導くものである。遠心ポンプ１０４は、脱血チューブ１０２から導かれた模擬血液１２を人工肺１０８に導く。駆動モータ１０６は、遠心ポンプ１０４を駆動させるためのモータである。人工肺１０８は、膜型人口肺であって、遠心ポンプ１０４から導かれた模擬血液１２のガス交換（模擬血液１２中の二酸化炭素を排除し酸素を取り込むこと）を行う。送血チューブ１１０は、ガス交換が行われて酸素化された模擬血液１２を送血用のカニューレ１２８に導くものである。コントローラ１１２は、駆動モータ１０６を駆動制御する。

次に、鉗子５６によって第３チューブ５０の模擬血液１２の流通を遮断するとともに鉗子６０によって第６チューブ５８の模擬血液１２の流通を遮断した状態でポンプ４２を駆動させる。そうすると、模擬心臓１８内の模擬血液１２は、第１チューブ３８、模擬大動脈４０、模擬大腿動脈３４、第２チューブ４４、模擬大腿静脈３６、模擬下大静脈４８を介して模擬心臓１８に循環する。このように、ポンプ４２を駆動させると模擬血液１２が血液回路モデル１４内を循環するため、模擬血管２０が模擬血液１２によって脈動する。なお、後述するカニュレーションによって模擬血管２０から模擬血液１２が漏出した場合には、例えば、鉗子６０を操作して貯留部３０内の模擬血液１２を第６チューブ５８を介して模擬心臓１８内に供給する。

また、ユーザは、例えば、模擬大腿動脈３４に送血用のカニューレ１２８を挿入する（模擬大腿動脈３４に対するカニュレーションを行う）。具体的には、ユーザは、模擬皮膚７４を手指で触ることにより模擬上前腸骨棘６６ａ及び模擬恥骨結節６６ｂの位置から穿刺部位を確認し、模擬皮膚７４を切皮メスで小切開する。次いで、セルジンガー法によってガイドワイヤ１２０（図７Ａ参照）を模擬大腿動脈３４内に経皮的に挿入する。

その後、図７Ａに示すように、ガイドワイヤ１２０を通して模擬大腿動脈３４内にプレダイレータ１２２を挿入する。この際、ユーザの手技の習熟度によっては、超音波検査装置１２４のエコー画像を用いて模擬大腿動脈３４とプレダイレータ１２２との位置関係を確認しながら行う。続いて、プレダイレータ１２２を抜去し、図７Ｂに示すように、ダイレータ１２６を挿入した送血用のカニューレ１２８をガイドワイヤ１２０に沿って模擬大腿動脈３４内に挿入する。この際、ユーザの手技の習熟度によっては、超音波検査装置１２４のエコー画像を用いて模擬大腿動脈３４とダイレータ１２６との位置関係を確認しながら行う。その後、図８に示すように、送血用のカニューレ１２８の先端を模擬腹大動脈４０ｂの所定位置に留置し、ガイドワイヤ１２０及びダイレータ１２６を抜去する。

また、ユーザは、模擬大腿静脈３６に脱血用のカニューレ１３０を挿入する（模擬大腿静脈３６に対するカニュレーションを行う）。なお、模擬大腿静脈３６に対する脱血用のカニューレ１３０の穿刺手順は、模擬大腿動脈３４に対する送血用のカニューレ１２８の穿刺手順と同様であるため、その詳細な説明は省略する。脱血用のカニューレ１３０の先端は、模擬下大静脈４８の所定位置に留置する。

その後、送血用のカニューレ１２８のハブ１２８ａに送血チューブ１１０を接続するとともに脱血用のカニューレ１３０のハブ１３０ａに脱血チューブ１０２を接続し、コントローラ１１２を操作することによって、遠心ポンプ１０４を駆動させる。なお、この際、人工肺１０８に酸素を供給する。これにより、模擬下大静脈４８から脱血用のカニューレ１３０に導かれた模擬血液１２は、脱血チューブ１０２を介して遠心ポンプ１０４に導かれる。そして、遠心ポンプ１０４から導出された模擬血液１２は、人工肺１０８においてガス交換が行われた後、送血チューブ１１０及び送血用のカニューレ１２８を介して模擬腹大動脈４０ｂに導かれる。

この際、鉗子５６、６０を操作して、血液回路モデル１４内の模擬血液１２が適当な量になるように調整する。ＰＣＰＳを終了する場合には、遠心ポンプ１０４の駆動を停止し、人工肺１０８への酸素の供給を停止する。また、送血用のカニューレ１２８を模擬大腿動脈３４から抜去し、脱血用のカニューレ１３０を模擬大腿静脈３６から抜去する。

本実施形態では、模擬皮下組織６４の表層部６４ａと模擬血管２０との間に中間繊維部７３を設けているため、模擬皮下組織６４のうち中間繊維部７３に接触する部位の強度を向上させることができる。これにより、模擬血管２０に対する医療機器の穿刺及び抜去の際に模擬皮下組織６４の破損を抑制できる。

また、模擬血管２０に対する医療機器の穿刺及び抜去の際、模擬皮下組織６４の一部が医療機器に付着することがある。しかしながら、本実施形態では、模擬皮下組織６４のうち医療機器に付着した付着組織を中間繊維部７３によって剥離することができるため、模擬血管２０に対する医療機器の穿刺及び抜去の際に模擬皮下組織６４の破損を効果的に抑制できる。

本実施形態の穿刺モデル１６は、模擬皮下組織６４の表層部６４ａを覆う模擬皮膚７４を備えているため、模擬血管２０に対する医療機器の穿刺及び抜去の感覚を実際の手技に近似させることができる。

また、中間繊維部７３は模擬皮下組織６４に埋設されているため、模擬血管２０に対する医療機器の穿刺及び抜去の際に中間繊維部７３が模擬皮下組織６４に対してずれることを抑制できる。

さらに、中間繊維部７３内には模擬皮下組織６４が含浸されているため、中間繊維部７３を模擬皮下組織６４に対して強固に結合させることができる。さらにまた、中間繊維部７３は吸液性を有する繊維で構成されているため、模擬皮下組織６４中の液体を中間繊維部７３の繊維に吸収させることができる。よって、中間繊維部７３を模擬皮下組織６４に対して一層強固に結合させることができるとともに、模擬皮膚７４の上に、模擬血液１２が漏出することを防ぐことができる。

本実施形態では、模擬血管２０が模擬大腿動脈３４及び模擬大腿静脈３６を有しているため、人体の大腿動脈及び大腿静脈に医療機器を穿刺する手技を模擬体験することができる。

本実施形態において、血液回路モデル１４は、模擬心臓１８、第１流路２２、模擬大腿動脈３４、第２流路２４、模擬大腿静脈３６、第３流路２６を有し、第１流路２２には、模擬心臓１８内の模擬血液１２を模擬大腿動脈３４に送るポンプ４２が設けられている。また、第１流路２２の模擬大動脈４０及び第３流路２６の模擬下大静脈４８が透明性を有する樹脂材料で構成されている。これにより、人体に対してＰＣＰＳを行っている時の血液の流れを血液回路モデル１４で再現するとともにその血液回路モデル１４内の模擬血液１２の流れを容易に視認することができる。これにより、血液回路モデル１４内の模擬血液１２の流れを視認しながら人体にＰＣＰＳを行っている際の血液循環（ＰＣＰＳの原理）を学ぶことができる。

ところで、人体にＰＣＰＳを行っている際に、心臓に自己拍動がある場合、自己拍動によって大動脈に送られた血液と送血用のカニューレから大動脈に送られた酸素化された血液とが衝突する。この場合、酸素濃度の低い血液が脳に循環している可能性がある。このような症状は、通常、左右の橈骨動脈の採血データの差が目安になることが知られている。

本実施形態では、ポンプ４２から模擬大動脈４０に送られた模擬血液１２と、送血用のカニューレ１２８から模擬大動脈４０に送られた酸素化された血液に見立てた模擬血液とを衝突させることができる。これにより、自己拍動によって大動脈に送られた血液と、送血用のカニューレから大動脈に送られた酸素化された血液との衝突を血液回路モデル１４で再現するとともにその様子を視認することができる。よって、人体にＰＣＰＳを行っている際に左右の橈骨動脈の採血データに差が生じる原理等を手技シミュレータ１０により学ぶことができる。

また、人体にＰＣＰＳを行っている際に中心静脈カテーテルの先端が脱血用のカニューレの先端の近傍に位置する場合、脱血用のカニューレの作用によって下大静脈内が陰圧になるため、薬物投与用の中心静脈カテーテルが挿入されている患者の中心静脈カテーテルのコックを開くと、血管内に気泡が浸入することがある。

本実施形態では、模擬下大静脈４８に中心静脈カテーテルを挿入し、その先端を脱血用のカニューレ１３０の先端付近に位置させることができる。また、模擬下大静脈４８が可撓性を有しているため、ＰＣＰＳを行っている際に模擬下大静脈４８に陰圧を作用させることができる。これにより、ＰＣＰＳを行っている際に中心静脈カテーテルから模擬下大静脈４８に気泡が浸入する現象を血液回路モデル１４で再現するとともにその様子を視認することができる。よって、人体にＰＣＰＳを行っている際に中心静脈カテーテルから血管内に気泡が浸入する原理等を手技シミュレータ１０により学ぶことができる。

さらに、人体にＰＣＰＳを行っている際に下大静脈が陰圧になることによって、脱血用のカニューレに下大静脈が張り付き、カニューレによる脱血量が減少する脱血不良が生じることがある。

本実施形態では、ＰＣＰＳを行っている際に模擬下大静脈４８を陰圧にし、模擬下大静脈４８を脱血用のカニューレ１３０に張り付かせることができる。これにより、ＰＣＰＳを行っている際に下大静脈が脱血用のカニューレに張り付く現象を血液回路モデル１４で再現するとともにその様子を視認することができる。よって、人体にＰＣＰＳを行っている際の脱血不良の原理等を手技シミュレータ１０により学ぶことができる。

このように、本実施形態では、模擬大動脈４０及び模擬下大静脈４８のそれぞれが可撓性及び透明性を有する材料により構成されているため、血液回路モデル１４によりＰＣＰＳを行っている際の様々なトラブル事象を再現するとともにその現象を視認するこができる。これにより、人体にＰＣＰＳを行っている際に発生する様々なトラブル事象を手技シミュレータ１０により学ぶことができる。

本実施形態は、上述した構成に限定されない。穿刺モデル１６は、繊維層７２に代えて図９Ａ及び図９Ｂに示す繊維層１４０を有していてもよい。図９Ａ及び図９Ｂに示すように、繊維層１４０は、第１外周繊維部１４２、第２外周繊維部１４４、中間繊維部７３及び表面繊維部１４８を有している。

第１外周繊維部１４２は、模擬大腿動脈３４のうち模擬皮下組織６４に埋設されている部分の外周面の全体を被覆するように設けられている。第１外周繊維部１４２は、例えば、ポリエステル繊維等の吸液性（吸水性）を有する繊維によって構成されており、その内部に模擬皮下組織６４が充填されることによって模擬皮下組織６４に対して強固に結合している。ただし、第１外周繊維部１４２は、吸液性を有しない繊維によって構成されていてもよい。第１外周繊維部１４２は、例えば、前記繊維で構成された不織布又は織布を模擬大腿動脈３４の外周面に巻き付けて接着剤で接着することにより形成されている。

第２外周繊維部１４４は、模擬大腿静脈３６のうち模擬皮下組織６４に埋設されている部分の外周面の全体を被覆するように設けられている。第２外周繊維部１４４は、第１外周繊維部１４２と同様に構成されているため、その詳細な説明は省略する。

表面繊維部１４８は、模擬皮下組織６４における外表面に配設されている。表面繊維部１４８は、例えば、ポリエステル繊維によって構成された不織布である。ただし、表面繊維部１４８は、ポリエステル繊維以外の繊維で構成されていてもよいし、不織布ではなく織布であってもよい。

このような構成によれば、模擬大腿動脈３４の外周面に第１外周繊維部１４２を設けているため、模擬皮下組織６４及び模擬大腿動脈３４の間に模擬血液１２が漏出することを抑えることができる。また、模擬皮下組織６４のうち第１外周繊維部１４２に接触する部位の強度を向上させることができる。さらに、模擬大腿動脈３４に対する医療機器の穿刺の際に、医療機器の付着組織を第１外周繊維部１４２によって剥離することができる。

さらにまた、模擬大腿静脈３６の外周面に第２外周繊維部１４４を設けているため、模擬皮下組織６４及び模擬大腿静脈３６の間に模擬血液１２が漏出することを抑えることができる。また、模擬皮下組織６４のうち第２外周繊維部１４４に接触する部位の強度を向上させることができる。さらに、模擬大腿静脈３６に対する医療機器の穿刺の際に、医療機器の付着組織を第２外周繊維部１４４によって剥離することができる。

さらにまた、模擬皮下組織６４の表層部６４ａに表面繊維部１４８を設けているため、模擬皮下組織６４のうち表面繊維部１４８に接触している部位の強度を向上させることができる。また、模擬血管２０に対する医療機器の抜去の際に、医療機器の付着組織を表面繊維部１４８によって剥離することができる。

繊維層１４０は、上述した構成に限定されない。繊維層１４０は、第１外周繊維部１４２、第２外周繊維部１４４、中間繊維部７３及び表面繊維部１４８の少なくともいずれか１つが省略されていてもよい。

すなわち、例えば、繊維層１４０は、第１外周繊維部１４２及び第２外周繊維部１４４の少なくともいずれかを有し、中間繊維部７３及び表面繊維部１４８が省略されていてもよい。また、例えば、繊維層１４０は、第１外周繊維部１４２及び第２外周繊維部１４４の少なくともいずれか並びに中間繊維部７３を有し、表面繊維部１４８が省略されていてもよい。

さらに、例えば、繊維層１４０は、第１外周繊維部１４２及び第２外周繊維部１４４の少なくともいずれか並びに表面繊維部１４８を有し、中間繊維部７３が省略されていてもよい。さらにまた、例えば、繊維層１４０は、表面繊維部１４８を有し、第１外周繊維部１４２及び第２外周繊維部１４４の少なくともいずれか並びに中間繊維部７３が省略されていてもよい。

また、例えば、繊維層１４０は、表面繊維部１４８及び中間繊維部７３を有し、第１外周繊維部１４２及び第２外周繊維部１４４の少なくともいずれかが省略されていてもよい。

本発明に係る手技シミュレータは、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

Claims (9)

1. 容器（６２）と、
   前記容器（６２）内に設けられたゲル状の模擬皮下組織（６４）と、
   前記模擬皮下組織（６４）に埋設された模擬血管（２０）と、
   前記模擬皮下組織（６４）の表層部（６４ａ）及び前記表層部（６４ａ）と前記模擬血管（２０）との間の少なくとも一方に設けられた繊維層（７２、１４０）と、を備える、
   ことを特徴とする手技シミュレータ（１０）。
2. 請求項１記載の手技シミュレータ（１０）において、
   前記模擬皮下組織（６４）の前記表層部（６４ａ）を覆う模擬皮膚（７４）を備え、
   前記繊維層（７２、１４０）は、前記模擬血管（２０）と前記模擬皮膚（７４）との間に設けられている、
   ことを特徴とする手技シミュレータ（１０）。
3. 請求項２記載の手技シミュレータ（１０）において、
   前記繊維層（７２、１４０）は、前記模擬皮下組織（６４）に埋設されている、
   ことを特徴とする手技シミュレータ（１０）。
4. 請求項３記載の手技シミュレータ（１０）において、
   前記繊維層（７２、１４０）内には、前記模擬皮下組織（６４）が含浸されている、
   ことを特徴とする手技シミュレータ（１０）。
5. 請求項４記載の手技シミュレータ（１０）において、
   前記繊維層（７２、１４０）は、吸液性を有する繊維で構成されている、
   ことを特徴とする手技シミュレータ（１０）。
6. 請求項３〜５のいずれか１項に記載の手技シミュレータ（１０）において、
   前記模擬血管（２０）内には、模擬血液（１２）が流通し、
   前記繊維層（１４０）は、前記模擬血管（２０）の外周面に設けられている、
   ことを特徴とする手技シミュレータ（１０）。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の手技シミュレータ（１０）において、
   前記模擬血管（２０）は、
   人体の大腿動脈を模した模擬大腿動脈（３４）と、
   人体の大腿静脈を模した模擬大腿静脈（３６）と、を有する、
   ことを特徴とする手技シミュレータ（１０）。
8. 請求項７記載の手技シミュレータ（１０）において、
   模擬血液（１２）が流通する血液回路モデル（１４）を備え、
   前記血液回路モデル（１４）は、
   模擬心臓（１８）と、
   前記模擬大腿動脈（３４）及び前記模擬大腿静脈（３６）と、
   前記模擬心臓（１８）内の前記模擬血液（１２）を前記模擬大腿動脈（３４）に導く第１流路（２２）と、
   前記模擬大腿動脈（３４）内の前記模擬血液（１２）を前記模擬大腿静脈（３６）に導く第２流路（２４）と、
   前記模擬大腿静脈（３６）内の前記模擬血液（１２）を前記模擬心臓（１８）内に導く第３流路（２６）と、を有し、
   前記第１流路（２２）には、前記模擬心臓（１８）内の前記模擬血液（１２）を前記模擬大腿動脈（３４）に送るポンプ（４２）が設けられている、
   ことを特徴とする手技シミュレータ（１０）。
9. 請求項８記載の手技シミュレータ（１０）において、
   前記第１流路（２２）は、人体の大動脈を模した模擬大動脈（４０）を有し、
   前記第３流路（２６）は、人体の下大静脈を模した模擬下大静脈（４８）を有し、
   前記模擬大動脈（４０）及び前記模擬下大静脈（４８）のそれぞれは、可撓性及び透明性を有する材料によって構成されている、
   ことを特徴とする手技シミュレータ（１０）。

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