JPWO2020031311A1 - 腹腔シミュレータ用臓器固定具 - Google Patents

Abstract

腹腔シミュレータに生体質感臓器モデルが取り付けられた際に、解剖学的に正確な３次元的位置に配置され、かつ、低コストで生体質感臓器モデルを作製可能な腹腔シミュレータ用臓器固定具を提供する。腹腔鏡下手技習得用の腹腔シミュレータ内腔の３次元空間に臓器モデルを配置する臓器固定具において、腹腔シミュレータは、骨盤部、背中部、腹部とから少なくとも構成され、臓器固定具は、胃モデル固定具、子宮モデル固定具、鼠径ヘルニアモデル固定具の少なくとも１つであり、何れの固定具も、臓器モデルを取り付けた場合に、臓器モデルの腹腔シミュレータ内腔における３次元的配置位置が、解剖学的に正しい位置になるように、固定具自体の表面が、隆起、陥没、又は、湾曲する。

Description

本発明は、腹腔シミュレータに生体質感臓器モデルを固定する器具に関するものである。

近年、傷跡が小さく、術後の回復も早いことから、消化器や泌尿器などの手術において、腹腔鏡下手術が多く行われている。
しかしながら、腹腔鏡下手術は手術難易度が高く、執刀医の技術の差が出やすいという問題がある。そのため、腹腔鏡下手術の手技トレーニングを効果的に行う技術が望まれている。

腹腔鏡下手術の手技トレーニングを行う技術としては、人体形状を模擬した部材で構成されたケーシングを有する腹腔シミュレータが知られている（特許文献１を参照）。
上記特許文献１に開示された腹腔シミュレータでは、手術器具を挿通し得る複数のポートが設けられ、繰り返しトレーニングを行うことが可能となっている。また、シミュレータ内に生体質感臓器モデルを取り付ける際に、位置合わせが簡便に行える構成となっており、利便性の高いシミュレータとなっている。
このような腹腔シミュレータを使用したトレーニングが効果的に行われるためには、術者が内視鏡を通して得られた術野が、実際の術野と近似している必要があり、そのため、腹腔シミュレータ内に取り付ける生体質感臓器モデルは、解剖学的に見て正確な３次元的位置に取り付けられることが必要である。
しかしながら、上記特許文献１に開示された腹腔シミュレータでは、生体質感臓器モデルを取り付けるために用いられるモデル把持部に、生体質感臓器モデルを解剖学的に正確な３次元的位置に取り付ける機構が設けられているかについては、十分な開示がなされていない。

解剖学的に正確な練習モデルを提供する技術としては、複数の層から成る解剖学的モデルが知られている（特許文献２を参照）。これは、特に腹腔鏡下胆嚢摘出術のトレーニングに用いる胆嚢モデルに関する技術であり、解剖学的部分と、取り外し可能に連結可能な支持体から成るものである。
しかしながら、上記特許文献２に開示された解剖学的モデルは、より正確に臓器を再現しようとしたものではあるが、臓器モデルの作製コストが高くなるという問題がある。

また、鼠径ヘルニアの修復のトレーニングを行うためのヘルニア模型が知られている（特許文献３を参照）。これは、腹腔鏡ヘルニア修復のための経腹的腹膜前（ＴＡＰＰ）及び全腹膜外（ＴＥＰ）手法を練習するための模型であり、解剖学的構造を有するとする。
しかしながら、特許文献３に開示されたヘルニア模型についても、特許文献２に開示された解剖学的モデルと同様に、臓器モデルの作製コストが高くなるという問題がある。

国際公開パンフレットＷＯ２０１５／１５１５０４号公報 特表２０１６−５２３３８３号公報 特表２０１６−５１８６３１号公報

効果的な手技トレーニングを行うためには、解剖学的構造に従い、正確に臓器を再現することが必要である。しかしながら、一方で、トレーニングは繰り返し行われるものであることから、臓器モデルは低コストで作製されることが望ましい。
かかる状況に鑑みて、本発明は、腹腔シミュレータに生体質感臓器モデルが取り付けられた際に、解剖学的に正確な３次元的位置に配置され、かつ、低コストで生体質感臓器モデルを作製可能な腹腔シミュレータ用臓器固定具を提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく、本発明の腹腔シミュレータ用臓器固定具は、腹腔鏡下手技習得用の腹腔シミュレータ内腔の３次元空間に臓器モデルを配置する臓器固定具において、腹腔シミュレータは、人体形状を模擬した骨盤部と、左右横腹部及び背骨隆起部を有する背中部と、腹腔鏡手技下で用いられる手術器具を挿通し得る複数のポートが設けられた腹部とから少なくとも構成され、臓器固定具は、胃モデル固定具、子宮モデル固定具、鼠径ヘルニアモデル固定具の少なくとも１つであり、何れの固定具も、臓器モデルを取り付けた場合に、臓器モデルの腹腔シミュレータ内腔における３次元的配置位置が、解剖学的に正しい位置になるように、固定具自体の表面が、隆起、陥没、又は、湾曲しており、胃モデル固定具は、少なくとも３段階の高低差を有し、食道の一部と十二指腸を有する胃の臓器モデルを少なくとも載設するトレーであり、子宮モデル固定具は、子宮、卵巣及び膀胱の臓器モデルを有する屈曲性シート状の子宮モデルの裏面を湾曲面状の内壁に取り付け得るものであり、鼠径ヘルニアモデル固定具は、骨盤部の内壁に取り付けられ、左右対象に設けられた２つのヘルニア門の臓器モデルを有する屈曲性シート状の鼠径ヘルニアモデルの裏面を取り付け得るものである。

臓器固定具を用いることなく臓器モデルを腹腔シミュレータに取り付けようとすると、臓器モデル自体を解剖学的に正しい形状に成形することが必要となるが、その場合、手技トレーニングにおいて必ずしも重要ではない部分についても精密に再現することになるため、作製コストが高くなってしまう。また、臓器モデルの材質や形状の工夫だけでは、臓器の位置関係や固定状態等の正確な再現には限界がある。
本発明の臓器固定具が用いられることにより、臓器モデルと臓器固定具を組み合わせた状態を想定した上で、別々に設計することが可能となり、柔軟で質の高い設計が可能となる。すなわち、臓器固定具によって臓器モデルの正確かつ安定的な固定が可能となり、一方、臓器モデルについては、取り付け後の状態を想定した上で、例えば、略平面形状で臓器モデルを設計することが可能となる。
また、手技トレーニングにおいて重要な部分については、臓器モデルで精密に再現し、必ずしも重要ではない部分については臓器固定具によりデフォルメすることができるため、低コストでの臓器モデルの作製が可能である。

本発明の腹腔シミュレータ用臓器固定具において、胃モデル固定具は、トレー裏面が背中部の背骨隆起部に嵌合し、トレー側面が左右横腹部と係合し、トレー表面の中央は背骨隆起部に沿って湾曲して隆起し、トレー表面の中央を挟んで左右はプレート状であり、トレー表面の３段階の高低差は、中央、頭側から見た右プレート、頭側から見た左プレートの順に高低差が設けられることが好ましい。
かかる構成とされることにより、胃の臓器モデルを解剖学的に正しい位置になるように載設することが可能となる。

本発明の腹腔シミュレータ用臓器固定具において、胃モデル固定具は、トレー表面の中央の頭側に、胃の臓器モデルの食道を挟持し固定する手段が更に設けられたことが好ましい。
また、本発明の腹腔シミュレータ用臓器固定具において、胃モデル固定具は、トレー表面の頭側から見た右プレートの骨盤側に、胃の臓器モデルの十二指腸を固定する手段が更に設けられたことが好ましい。
胃の臓器モデルの食道を挟持し固定する手段や、十二指腸を固定する手段が設けられることにより、胃の臓器モデルの３次元的配置位置を安定的に保持し得るだけではなく、手技トレーニングの際に胃の臓器モデルを把持したときの弾力等を正確に再現できることとなる。

本発明の腹腔シミュレータ用臓器固定具において、胃モデル固定具は、トレー表面の中央の背骨隆起部に沿った隆起部の上に、胃の臓器モデルを載設する第２の隆起部が更に設けられたことが好ましい。
第２の隆起部が設けられることにより、より正確な位置に臓器モデルを配置することが可能となる。

本発明の腹腔シミュレータ用臓器固定具において、胃モデル固定具は、トレー表面の頭側から見た左プレートの頭側に、脾臓の臓器モデルを載設する陥没部が更に設けられたことが好ましい。
脾臓は仰臥位において、背骨よりも落ち込んだ位置に存在するので、陥没部が設けられることにより、脾臓をより正確な位置に配置することが可能となる。

本発明の腹腔シミュレータ用臓器固定具において、胃モデル固定具は、トレー表面上に載設した大網を模擬するシート状モデル上に、胃の臓器モデルを載設することが好ましい。
大網を模擬するシート状モデル上に、胃の臓器モデルが載設されることにより、解剖学的に正確な位置に配置されることとなる。また、胃の臓器モデルには、更に、脾臓、胃周辺部血管、リンパ節、横行結腸、膵臓及び腹膜が設けられることが好ましい。その場合、横行結腸や膵臓については大網を模擬するシート状モデルの下に配置される。

本発明の腹腔シミュレータ用臓器固定具において、子宮モデル固定具は、骨盤部の代わりとなる部材、又は、骨盤部の内壁部材若しくは内壁と嵌合できる部材であり、固定具の中央の背中側が隆起し、子宮モデルの裏面を固定位置に取り付けた際に、子宮、卵巣及び膀胱の３次元的配置位置が、解剖学的に正しい位置になるように、内壁の湾曲面の凹凸が形成されたことが好ましい。
かかる構成とされることにより、子宮モデルを解剖学的に正しい３次元的位置になるように取り付けることが可能となる。

本発明の腹腔シミュレータ用臓器固定具において、子宮モデル固定具は、子宮が配置される箇所が高く設けられ、膀胱が配置される箇所に向けて低くなるように設けられ、かつ、子宮が配置される箇所から膀胱が配置される箇所へ向けて直径が小さくなる略円錐台状に形成されたことが好ましい。
かかる構成とされることにより、骨盤の形状がより正確に再現され、子宮モデルを解剖学的により正しい３次元的位置になるように取り付けることが可能となる。

本発明の腹腔シミュレータ用臓器固定具において、子宮モデル固定具に取り付けられる子宮モデルは、子宮、卵巣及び膀胱の臓器モデルに加え、直腸、脂肪組織、尿管、外腸骨動脈、外腸骨静脈、円靭帯から選択される少なくとも１つの臓器モデルが更に配置されたことが好ましい。
直腸等の臓器モデルが配置されることにより、特に、内視鏡で見た際の術野がより正確に再現され、効果的なトレーニングが可能となる。なお、直腸等の臓器モデルについても、子宮モデル固定具に取り付けられた際に、正確な３次元的配置位置となるように設けられる。

本発明の腹腔シミュレータ用臓器固定具において、鼠径ヘルニアモデル固定具は、鼠径ヘルニアモデルを取り付けた際に、２つのヘルニア門とその周囲を走る動脈、静脈及び精管の裏面は、固定具が当接しないように固定具の形状が形成されていることが好ましい。
固定具が当接しないように形成されることにより、手技トレーニングにおける手技の妨げとならず、よりリアルなトレーニングが可能となる。

本発明の腹腔シミュレータ用臓器固定具において、鼠径ヘルニアモデル固定具に取り付けられる鼠径ヘルニアモデルは、シート状の表面が腹膜前筋膜の剥離層の質感を有するゲル状膜で覆われており、２つのヘルニア門の臓器モデルに加え、内側臍襞部、正中臍襞部、動脈部、静脈部、膀胱、精管から選択される少なくとも１つの臓器モデルが更に配置されたことが好ましい。
内側臍襞部等の臓器モデルが配置されることにより、特に、内視鏡で見た際の術野がより正確に再現され、効果的なトレーニングが可能となる。なお、内側臍襞部等の臓器モデルについても、鼠径ヘルニアモデル固定具に取り付けられた際に、正確な３次元的配置位置となるように設けられる。

本発明の腹腔シミュレータ用臓器固定具において、鼠径ヘルニアモデル固定具に取り付けられる鼠径ヘルニアモデルを覆うゲル状膜は、張り替えて再使用可能であることが好ましい。
手技トレーニングは、一般に繰り返し行われるため、張り替えて再使用可能とされることにより、低コストでのトレーニングが可能となる。

本発明の腹腔シミュレータ用臓器固定具に取り付けられる臓器モデル同士の間には、泡状の筋膜モデル又は泡状の疎結合織モデルが更に設けられたことが好ましい。
泡状の筋膜モデル又は泡状の疎結合織モデルが設けられることにより、内視鏡で見た際の術野がより正確に再現されるだけではなく、剥離や切開といった手技をよりリアルに行うことができる。なお、疎結合織は、疎性結合組織とも呼ばれる。

本発明の腹腔シミュレータ用臓器固定具によれば、腹腔シミュレータに生体質感臓器モデルが取り付けられた際に、解剖学的に正確な３次元的位置に配置され、かつ、低コストで生体質感臓器モデルを作製できるといった効果がある。

実施例１の胃統合モデル固定具の斜視図 実施例１の胃統合モデル固定具の外観図１ 実施例１の胃統合モデル固定具の外観図２ 実施例１の胃統合モデル固定具の外観図３ 胃統合モデル固定具のトレーの説明図 胃統合モデルの平面図 胃統合モデルの取り付けイメージ図 腹腔シミュレータの斜視図 胃統合モデル固定具の腹腔シミュレータへの取り付けイメージ図 実施例１の胃統合モデル固定具の使用フロー図 実施例２の子宮モデル固定具の斜視図 実施例２の子宮モデル固定具の外観図１ 実施例２の子宮モデル固定具の外観図２ 実施例２の子宮モデル固定具の外観図３ 子宮モデルの平面図 子宮モデルの取り付け説明図 子宮モデルの取り付けイメージ図 子宮モデル固定具の腹腔シミュレータへの取り付けイメージ図 実施例２の子宮モデル固定具の使用フロー図 実施例３の鼠径ヘルニアモデル固定具の斜視図 実施例３の鼠径ヘルニアモデル固定具の外観図１ 実施例３の鼠径ヘルニアモデル固定具の外観図２ 実施例３の鼠径ヘルニアモデル固定具の外観図３ 鼠径ヘルニアモデルの平面図 鼠径ヘルニアモデルの取り付け説明図 鼠径ヘルニアモデルの取り付けイメージ図 鼠径ヘルニアモデル固定具の腹腔シミュレータへの取り付けイメージ図 実施例３の鼠径ヘルニアモデル固定具の使用フロー図

以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。

図１は、実施例１の胃統合モデル固定具の斜視図を示している。また、図２〜４は、実施例１の胃統合モデル固定具の外観図であり、図２（１）は正面図、図２（２）は背面図、図３（１）は平面図、図３（２）は底面図、図４（１）は右側面図、図４（２）は左側面図を示している。
図３（１）及び（２）に示すように、胃統合モデル固定具１は、トレー４及び取付部材（５ａ，５ｂ）から成る。トレー４は、生体質感臓器モデルを配置し固定する箇所であり、トレー（４ａ，４ｂ）から成る。本実施例では、２枚のトレー（４ａ，４ｂ）を組み合わせる構成を示しているが、トレー（４ａ，４ｂ）は一体成形されていてもよい。
取付部材（５ａ，５ｂ）は、後述する腹腔シミュレータに取り付けるためのアダプタの役割を果たすものであり、取り付け対象となる腹腔シミュレータの形状に合わせて作製されている。
トレー４ａと取付部材（５ａ，５ｂ）は、それぞれ２つの螺子５１を用いて固定されている。また、トレー４ｂと取付部材（５ａ，５ｂ）についても、同様にそれぞれ２つの螺子５１を用いて固定されている。このように、トレー４と取付部材（５ａ，５ｂ）は、螺子５１により脱着自在となっているため、使用する腹腔シミュレータの大きさ等に合わせて取付部材（５ａ，５ｂ）を付け替えることも可能である。また、かかる構成とは異なり、トレー４と取付部材（５ａ，５ｂ）を一体成形することも可能である。
図４（１）及び（２）に示すように、取付部材５ａには雌螺子部（６ａ，６ｂ）、取付部材５ｂには雌螺子部（６ｃ，６ｄ）が設けられており、後述する螺子５２を用いて腹腔シミュレータに容易に取り付けることが可能である。

図１に示すように、トレー４は平面ではなく凹凸のある形状となっている。かかる形状とされた理由について、図５を参照して説明する。
図５は、胃統合モデル固定具のトレーの説明図であり、（１）は平面のトレーを用いた場合、（２）は凹凸のあるトレーを用いた場合を示している。
詳しくは後述するが、胃統合モデル１０には、胃だけではなく、脾臓や横行結腸等様々な臓器のモデルが含まれる。そしてそれらの臓器モデルは、本来は人体の内部において高低差が設けられて存在するものである。しかしながら、図５（１）に示すように、トレー４００上に胃統合モデル１０を設置すると、トレー４００は平面形状であるため、高低差を再現することはできない。すなわち、平面形状のトレーを利用する場合には、胃統合モデル１０自体に高低差を設ける必要が生じることとなる。しかしながら、高低差を精密に再現した胃統合モデルを作製するのでは、手技トレーニングに必要のない部位についても精密に作製しなければならず、作製コストが高くなるという問題がある。
そこで、図５（２）に示すように、トレー４自体に高低差を設けることで、略平面形状に作製された胃統合モデル１０を設置した場合でも、解剖学的に正確な３次元的位置に臓器を配置することが可能となる。
すなわち、部位１０ａよりも部位１０ｂを高い位置に配置し、部位１０ｃを部位（１０ａ，１０ｂ）よりも低い位置に配置したいという場合には、図５（２）に示すトレー４のように、上段部４ｃ、下段部４ｄ及び隆起部４ｅが形成された部材を用いることで、確実かつ容易に高低差を演出できるのである。なお、説明の便宜上、ここでは陥没部４ｆについては図示していない。

図１に示すように、トレー４には、胃統合モデル１０を固定するための機構が設けられており、具体的には食道固定機構７ａ，十二指腸固定機構７ｂ及び貫通孔７ｃが設けられている。貫通孔７ｃは上下に２つ設けられ、トレー４上から隆起部４ｅの内側へ十二指腸１１ｂの端部を挿通した後に、折り返して、さらに隆起部４ｅの内側からトレー４上へ挿通し、十二指腸固定機構７ｂにおいて十二指腸１１ｂの端部を固定することができる形状となっている。これとは異なり、１つの貫通孔７ｃのみを設け、十二指腸固定機構７ｂにおいて十二指腸１１ｂの端部を固定し、余った部位を貫通孔７ｃから隆起部４ｅの内側へと挿通する構成でもよい。

図６は、胃統合モデルの平面図を示している。生体質感臓器モデルである胃統合モデル１０は、胃と胃周辺部を一体化して再現したものであり、胃摘出と周辺部処理を一連の流れでトレーニングすることを可能としたものである。具体的には、図６に示すように、胃１１、脾臓１２、胃周辺部血管１３、リンパ節１４、横行結腸１５、大網１６、膵臓１７及び腹膜１８から成る。
胃１１は、胃だけではなく、噴門部に食道１１ａが設けられ、幽門部に十二指腸１１ｂが設けられている。胃１１はデルタ吻合に対応した構成となっている。
また、材質としてはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂が用いられており、ポリビニルアルコール樹脂は水分を含むため、電気メス等の使用も可能となっている。
なお以下の実施例においても、「胃」などのように呼んでいる臓器は、実際の臓器ではなく、生体質感臓器モデルのことである。

図７は、胃統合モデルの取り付けイメージ図を示している。図７に示すように、胃統合モデル１０は、胃統合モデル固定具１のトレー４上に配置され、食道１１ａは食道固定機構７ａにおいて挟持され固定されている。また、十二指腸１１ｂは図１で示した２つの貫通孔７ｃに挿通されており、図１で示す十二指腸固定機構７ｂによって端部が固定されている。これにより、十二指腸が後腹膜下に落ち込み、小腸に接続される状態を再現できる。
トレー４には上段部４ｃ、下段部４ｄ、隆起部４ｅ及び陥没部４ｆの４つの高低差が設けられている。そのため、胃統合モデル１０が配置された場合、例えば、胃１１の中央部は、盛り上がった形態となり、肝臓近傍の上段部４ｃに配置された胃１１よりも高く配置されることになる。肝臓近傍は肝臓に繋がる血管や胆管などが走行するが、落ち込みはない。胃統合モデル固定具１を用いることで、このような３次元的な位置関係を正確に再現できる。同様に、横行結腸１５についても、上段部４ｃ、隆起部４ｅ、下段部４ｄと配置される箇所に応じて高低差が設けられることとなる。
さらに、脾臓１２については、陥没部４ｆに配置されるため、他の臓器よりも最も低い位置に配置されることになる。これにより、脾臓底部が略背側に落ち込む様子を再現できる。
このように、胃統合モデル１０をトレー４上に適切に配置するだけで、解剖学的に正確な３次元的位置に臓器を配置することができる。

図８は、腹腔シミュレータの斜視図であり、（１）は組み立てた状態、（２）は分解した状態を示している。図８（１）に示すように、腹腔シミュレータ９は、腹部９１、骨盤部９２及び背中部９３から成り、図８（２）に示すように、背中部９３には蓋部９４が設けられている。

図９は、胃統合モデル固定具の腹腔シミュレータへの取り付けイメージ図であり、（１）は取り付け前、（２）は取り付け後を示している。
図９（１）に示すように、胃統合モデル固定具１に設けられた雌螺子部（６ａ〜６ｄ）と、腹腔シミュレータ９の背中部９３に設けられた雌螺子部（９３ａ〜９３ｄ）の位置を合わせて、図９（２）に示すように、螺子５２を用いて固定する。隆起部４ｅは、背骨９３ｈに嵌合するように取り付けられるが、それだけではなく、その上に配置する胃統合モデル１０の配置位置を調整する機能を有している。
なお、ここでは説明の都合上、胃統合モデル固定具１に胃統合モデル１０を固定していない状態で、腹腔シミュレータ９の背中部９３に取り付けているが、実際には、先に胃統合モデル固定具１に胃統合モデル１０を固定した上で、背中部９３に取り付ける。
具体的な胃統合モデル固定具の使用フローについて、図１０を参照して説明する。図１０は、実施例１の胃統合モデル固定具の使用フロー図を示している。
図１０に示すように、胃統合モデル固定具を使用する場合には、まず、トレー４上に胃統合モデル１０を配置する（ステップＳ０１）。次に、食道固定機構７ａを用いて食道１１ａを固定する（ステップＳ０２）。十二指腸固定機構７ｂを用いて十二指腸１１ｂを固定する（ステップＳ０３）。胃統合モデル固定具１を腹腔シミュレータ９の背中部９３に取り付ける（ステップＳ０４）。最後に、気腹カバーである腹部９１を背中部９３に取り付ける（ステップＳ０５）。

図１１は、実施例２の子宮モデル固定具の斜視図を示している。また、図１２〜１４は、実施例２の子宮モデル固定具の外観図であり、図１２（１）は正面図、図１２（２）は背面図、図１３（１）は平面図、図１３（２）は底面図、図１４（１）は右側面図、図１４（２）は左側面図を示している。
図１３（１）及び（２）に示すように、子宮モデル固定具２は、５つの構成部材（２ａ〜２ｅ）から成り、それぞれ螺子５１により固定されている。具体的には、構成部材２ａと構成部材２ｂは図１１に示すように、構成部材２ａと構成部材（２ｃ，２ｅ）は図１１又は図１２（１）に示すように、構成部材２ｄと構成部材２ｅは図１４（１）に示すように、構成部材２ｃと構成部材２ｄは図１４（２）に示すように、螺子５１により固定されている。
また、図１３（１）に示すように、子宮モデル固定具２には、面ファスナ（７１ａ〜７１ｃ）が設けられている。面ファスナ（７１ａ〜７１ｃ）はフック部で形成されており、後述する子宮モデル２０のベース部材２０ａは材質上、面ファスナのループ部と同じ役割を果たしうるため、子宮モデル２０の取付位置を自在に調整可能である。
子宮モデル固定具２には、頭側開口部８ａと足側開口部８ｂが設けられ、頭側開口部８ａは足側開口部８ｂよりも広く設けられている。図１２（２）及び図１３（１）に示すように、子宮モデル固定具２の内側は、曲面形状となっている。そのため、子宮モデル固定具２の内側は、頭側開口部８ａから足側開口部８ｂにかけて次第に狭くなるように設けられている。子宮モデル固定具２に子宮モデルを取り付ける際に、かかる曲面形状に沿って臓器モデルが取り付けられることにより、解剖学的に正しい位置に臓器が配置されることとなる。
また、図１１に示すように、頭側開口部８ａには、隆起部２ｉが設けられている。図１４に示すように、隆起部２ｉは、図１４に示すように、頭側開口部８ａから足側開口部８ｂにかけて緩やかに下るように傾斜が設けられている。このような高低差が設けられることにより、子宮モデルを取り付けた際に、解剖学的に正しい位置に臓器が配置されることとなる。

図１５は、子宮モデルの平面図を示している。図１５に示すように、子宮モデル２０は、子宮２１、膀胱２２、直腸２３、卵巣２４、脂肪組織２５、尿管２６、外腸骨動脈２７ａ、外腸骨静脈２７ｂ、動脈２７ｃ、静脈２７ｄ、円靭帯２８及び神経２９から成る。
また、ここでは図示していないが、子宮モデル２０には、臓器同士の間に解剖学的に存在が認められる泡のような筋膜や疎性結合組織も正確に表現されている。これにより、剥離などのトレーニング操作を視覚的・質感的にも盛り上げトレーニング効果を増大させる。泡のような筋膜や疎性結合組織は３Ｄ高精細カメラの登場によりその存在が新たにより明確になってきている。

全体形状についてみると、平面で作製された子宮モデルは、子宮モデル固定具２への設置後の立体化構造をイメージし、血管走行などの内部構造をデフォルメして設計している。したがって、図１５に示す平面の状態では、各臓器の３次元的位置は解剖学的に正確なものではない。そこで、平面状態では正確ではない臓器の３次元的位置が子宮モデル固定具２に取り付けられることにより、正確な位置となる仕組みについて、図１６を参照して説明する。

図１６は、子宮モデルの取り付け説明図であり、（１）は平面状態、（２）固定具に取り付けた状態を示している。前述したように、子宮モデル固定具２の内側は曲面形状であり、かつ、頭側開口部８ａから足側開口部８ｂにかけて次第に狭くなるように設けられている。したがって、図１６（１）に示す平面形状の子宮モデル２０を子宮モデル固定具２に取り付ける際には、図１６（２）に示すように、子宮モデル２０の左右上端部が狭くなるように丸められて配置されることになる。
また、子宮モデル固定具２には、隆起部２ｉが設けられているため、子宮モデル２０の下部の中央は盛り上がり、上方に向けて緩やかに下る形状となる。

図１７は、子宮モデルの取り付けイメージ図を示している。図１７に示すように、子宮モデル固定具２に子宮モデル２０が取り付けられている。
図１５では、子宮モデル２０における外腸骨動脈２７ａ及び外腸骨静脈２７ｂが、左右上方に向けて広がるように設けられているが、図１７では、子宮モデル固定具２に設けられた曲面形状により、足側開口部８ｂの中央に向かって集まるように配置されている。
このように、図１５で示した子宮モデル２０とは異なり、解剖学的に正しい３次元的位置に子宮モデル２０が配置されていることが分かる。

図１８は、子宮モデル固定具の腹腔シミュレータへの取り付けイメージ図を示している。子宮モデル固定具２と腹腔シミュレータ９の背中部９３は、図１８（１）に示すように、子宮モデル固定具２に設けられた雌螺子部（２ｆ〜２ｈ）と背中部９３に設けられた雌螺子部（９３ｅ〜９３ｇ）を当接させて、図１８（２）に示すように、螺子５２を用いて固定することで取り付けを行う。具体的には、雌螺子部２ｆと雌螺子部９３ｅ、雌螺子部２ｇと雌螺子部９３ｆ、雌螺子部２ｈと雌螺子部９３ｇを固定する。このように容易に取り付けが可能である。

図１９は、実施例２の子宮モデル固定具の使用フロー図を示している。図１９に示すように、子宮モデル固定具２を使用する場合には、まず、子宮モデル固定具２に子宮モデル２０を固定し（ステップＳ１１）、その後、腹腔シミュレータ９の背中部９３に子宮モデル固定具２を取り付ける（ステップＳ１２）。最後に、気腹カバーである腹部９１を背中部９３に取り付ける（ステップＳ１３）。
なお、図１８では、子宮モデル固定具２に子宮モデル２０を固定していない状態で、腹腔シミュレータ９の背中部９３に取り付けているが、子宮モデル２０は面ファスナ（７１ａ〜７１ｃ）により固定されているに過ぎず脱着自在であるため、このように背中部９３に子宮モデル固定具２を取り付けた後に子宮モデル２０を固定することも可能である。

図２０は、実施例３の鼠径ヘルニアモデル固定具の斜視図を示している。また、図２１〜２３は、実施例３の鼠径ヘルニアモデル固定具の外観図であり、図２１（１）は正面図、図２１（２）は背面図、図２２（１）は平面図、図２２（２）は底面図、図２３（１）は右側面図、図２３（２）は左側面図を示している。
図２１（１）及び（２）に示すように、鼠径ヘルニアモデル固定具３は、３つのトレー（３ａ〜３ｃ）から成り、トレー３ａとトレー３ｂ、トレー３ｂとトレー３ｃがそれぞれ嵌合して接着されている。
トレー（３ａ〜３ｃ）には、それぞれ固定部（３０ａ〜３０ｃ）が設けられており、固定部（３０ａ〜３０ｃ）には、それぞれ面ファスナ（７１ｄ〜７１ｆ）が設けられている。面ファスナ（７１ｄ〜７１ｆ）はフック部で形成されており、後述する鼠径ヘルニアモデル４０のゲル膜４７は材質上、面ファスナのループ部と同じ役割を果たしうるため、鼠径ヘルニアモデル４０の取付位置を自在に調整可能である。
トレー（３ａ，３ｃ）には、それぞれ取付機構（３１，３２）が設けられており、取付機構３１には雌螺子部３１ａ、取付機構３２には雌螺子部３２ａが設けられている。

図２４は、鼠径ヘルニアモデルの平面図を示している。図２４に示すように、鼠径ヘルニアモデル４０は、腹膜４０ａから成る鼠径ヘルニアのモデルである。鼠径ヘルニアモデル４０には、２つのヘルニア門４１、内側臍襞部４２、正中臍襞部４３、動脈部４４ａ、静脈部４４ｂ、膀胱４５および精管４６が設けられ、これらは、鼠径ヘルニアモデル４０の表面に設けられたゲル膜４７によって覆われている。
ゲル膜４７は、１層のゲル状組織であり、腹膜前筋膜の剥離層の質感を再現したものとなっている。また、ゲル膜４７は、張り替えて再使用することが可能であるため、トレーニングコストを低減することができる。
動脈部４４ａおよび静脈部４４ｂは、トレーニングにおいてメルクマールとなるものであり、動脈部４４ａ、静脈部４４ｂおよび筋肉などの生体構造を取捨選択し再現することが可能となっている。

このような鼠径ヘルニアモデル４０の鼠径ヘルニアモデル固定具３への取り付け方法について、図２５を参照して説明する。図２５は、鼠径ヘルニアモデルの取り付け説明図であり、（１）は取り付け前、（２）は取り付け後を示している。図２５（１）に示すように、取り付け前においては、鼠径ヘルニアモデル４０は略平面形状である。図２２（２）等で示したように、鼠径ヘルニアモデル固定具３の内面は曲面形状となっている。そのため、図２５（２）に示すように、鼠径ヘルニアモデル固定具３の内面の曲面形状に沿って、鼠径ヘルニアモデル４０を湾曲させて取り付ける。

図２６は、鼠径ヘルニアモデルの取り付けイメージ図を示している。図２６に示すように、鼠径ヘルニアモデル４０は、鼠径ヘルニアモデル固定具３の内面の曲面形状に沿って取り付けられている。そのため、例えば、図２４においては、内側臍襞部４２同士の間隔は上部が狭く、下方に向けて広くなるように設けられているが、図２６においては、略平行となっている。
このように、鼠径ヘルニアモデル４０は、鼠径ヘルニアモデル固定具３と一体となることで解剖学的に正しい３次元的位置に臓器を配置することができる。

図２７は、鼠径ヘルニアモデル固定具の腹腔シミュレータへの取り付けイメージ図を示している。図２７に示すように、鼠径ヘルニアモデル固定具３を腹腔シミュレータ９の骨盤部９２に取り付ける際には、鼠径ヘルニアモデル固定具３に設けられた位置決め用の凸部３３と骨盤部９２の内側に設けられた凹部３４を嵌合する。かかる状態で、鼠径ヘルニアモデル固定具３に設けられた雌螺子部３２ａと骨盤部９２の内側に設けられた雌螺子部９２ａ、雌螺子部３１ａと雌螺子部９２ｂにおいて螺子（図示せず）により固定する。
なお、ここでは、骨盤部９２を背中部９３と接続する前に、鼠径ヘルニアモデル固定具３を骨盤部９２に取り付けているが、一般的には、骨盤部９２を背中部９３と接続した後に鼠径ヘルニアモデル固定具３を取り付ける。但し、図２７に示すように、先に鼠径ヘルニアモデル固定具３を骨盤部９２に取り付けても構わない。

図２８は、実施例３の鼠径ヘルニアモデル固定具の使用フロー図を示している。図２８に示すように、鼠径ヘルニアモデル固定具３を使用する場合には、まず、腹腔シミュレータ９の骨盤部９２と背中部９３を接続する（ステップＳ２１）。次に、骨盤部９２に鼠径ヘルニアモデル固定具３を取り付ける（ステップＳ２２）。鼠径ヘルニアモデル固定具３に鼠径ヘルニアモデル４０を固定する（ステップＳ２３）。最後に、腹腔シミュレータ９の腹部９１を背中部９３に取り付ける（ステップＳ２４）。

（その他の実施例）
腹腔シミュレータに生体質感臓器モデルとしての直腸モデルを取り付ける場合に、直腸モデルを上方から押さえて固定する固定具であってもよい。これにより直腸モデルを解剖学的に正しい３次元的位置に配置し、固定することができる。

本発明は、腹腔シミュレータ用の臓器モデルの固定具として利用可能である。

１ 胃統合モデル固定具
２ 子宮モデル固定具
２ａ〜２ｅ 構成部材
２ｆ〜２ｈ，６ａ〜６ｄ，３１ａ，３２ａ，９２ａ，９２ｂ，９３ａ〜９３ｇ 雌螺子部
２ｉ 隆起部
３ 鼠径ヘルニアモデル固定具
３ａ〜３ｃ，４，４ａ，４ｂ，４００ トレー
４ｃ 上段部
４ｄ 下段部
４ｅ 隆起部
４ｆ 陥没部
５ａ，５ｂ 取付部材
７ａ 食道固定機構
７ｂ 十二指腸固定機構
７ｃ 貫通孔
８ａ 頭側開口部
８ｂ 足側開口部
９ 腹腔シミュレータ
１０ 胃統合モデル
１１ 胃
１１ａ 食道
１１ｂ 十二指腸
１２ 脾臓
１３ 胃周辺部血管
１４ リンパ節
１５ 横行結腸
１６ 大網
１７ 膵臓
１８，４０ａ 腹膜
２０ 子宮モデル
２０ａ ベース部材
２１ 子宮
２２，４５ 膀胱
２３ 直腸
２４ 卵巣
２５ 脂肪組織
２６ 尿管
２７ａ 外腸骨動脈
２７ｂ 外腸骨静脈
２７ｃ 動脈
２７ｄ 静脈
２８ 円靭帯
２９ 神経
３０ａ〜３０ｃ 固定部
３１，３２ 取付機構
３３ 凸部
３４ 凹部
４０ 鼠径ヘルニアモデル
４１ ヘルニア門
４２ 内側臍襞部
４３ 正中臍襞部
４４ａ 動脈部
４４ｂ 静脈部
４６ 精管
４７ ゲル膜
５１，５２ 螺子
７１ａ〜７１ｆ 面ファスナ
９１ 腹部
９２ 骨盤部
９３ 背中部
９３ｈ 背骨
９４ 蓋部

Claims (14)

1. 腹腔鏡下手技習得用の腹腔シミュレータ内腔の３次元空間に臓器モデルを配置する臓器固定具において、
   前記腹腔シミュレータは、人体形状を模擬した骨盤部と、左右横腹部及び背骨隆起部を有する背中部と、腹腔鏡手技下で用いられる手術器具を挿通し得る複数のポートが設けられた腹部とから少なくとも構成され、
   前記臓器固定具は、
   胃モデル固定具、子宮モデル固定具、鼠径ヘルニアモデル固定具の少なくとも１つであり、何れの固定具も、臓器モデルを取り付けた場合に、臓器モデルの腹腔シミュレータ内腔における３次元的配置位置が、解剖学的に正しい位置になるように、固定具自体の表面が、隆起、陥没、又は、湾曲しており、
   前記胃モデル固定具は、少なくとも３段階の高低差を有し、食道の一部と十二指腸を有する胃の臓器モデルを少なくとも載設するトレーであり、
   前記子宮モデル固定具は、子宮、卵巣及び膀胱の臓器モデルを有する屈曲性シート状の子宮モデルの裏面を湾曲面状の内壁に取り付け得るものであり、
   前記鼠径ヘルニアモデル固定具は、前記骨盤部の内壁に取り付けられ、左右対象に設けられた２つのヘルニア門の臓器モデルを有する屈曲性シート状の鼠径ヘルニアモデルの裏面を取り付け得るものである、
   ことを特徴とする腹腔シミュレータ用臓器固定具。
2. 前記胃モデル固定具は、
   トレー裏面が前記背中部の前記背骨隆起部に嵌合し、
   トレー側面が前記左右横腹部と係合し、
   トレー表面の中央は前記背骨隆起部に沿って湾曲して隆起し、
   トレー表面の中央を挟んで左右はプレート状であり、
   トレー表面の前記３段階の高低差は、中央、頭側から見た右プレート、頭側から見た左プレートの順に高低差が設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の腹腔シミュレータ用臓器固定具。
3. 前記胃モデル固定具は、
   トレー表面の中央の頭側に、前記胃の臓器モデルの食道を挟持し固定する手段が更に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の腹腔シミュレータ用臓器固定具。
4. 前記胃モデル固定具は、
   トレー表面の頭側から見た右プレートの骨盤側に、前記胃の臓器モデルの十二指腸を固定する手段が更に設けられたことを特徴とする請求項２又は３に記載の腹腔シミュレータ用臓器固定具。
5. 前記胃モデル固定具は、
   トレー表面の中央の前記背骨隆起部に沿った隆起部の上に、前記胃の臓器モデルを載設する第２の隆起部が更に設けられたことを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の腹腔シミュレータ用臓器固定具。
6. 前記胃モデル固定具は、
   トレー表面の頭側から見た左プレートの頭側に、脾臓の臓器モデルを載設する陥没部が更に設けられたことを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の腹腔シミュレータ用臓器固定具。
7. 前記胃モデル固定具は、
   トレー表面上に載設した大網を模擬するシート状モデル上に、前記胃の臓器モデルを載設することを特徴とする請求項２〜６の何れかに記載の腹腔シミュレータ用臓器固定具。
8. 前記子宮モデル固定具は、
   前記骨盤部の代わりとなる部材、又は、前記骨盤部の内壁部材若しくは内壁と嵌合できる部材であり、固定具の中央の背中側が隆起し、
   前記子宮モデルの裏面を固定位置に取り付けた際に、
   子宮、卵巣及び膀胱の３次元的配置位置が、解剖学的に正しい位置になるように、内壁の湾曲面の凹凸が形成されたことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の腹腔シミュレータ用臓器固定具。
9. 前記子宮モデル固定具は、
   子宮が配置される箇所が高く設けられ、膀胱が配置される箇所に向けて低くなるように設けられ、かつ、子宮が配置される箇所から膀胱が配置される箇所へ向けて直径が小さくなる略円錐台状に形成されたことを特徴とする請求項８に記載の腹腔シミュレータ用臓器固定具。
10. 前記子宮モデル固定具に取り付けられる前記子宮モデルは、
    子宮、卵巣及び膀胱の臓器モデルに加え、
    直腸、脂肪組織、尿管、外腸骨動脈、外腸骨静脈、円靭帯から選択される少なくとも１つの臓器モデルが更に配置されたことを特徴とする請求項８又は９に記載の腹腔シミュレータ用臓器固定具。
11. 前記鼠径ヘルニアモデル固定具は、前記鼠径ヘルニアモデルを取り付けた際に、前記２つのヘルニア門とその周囲を走る動脈、静脈及び精管の裏面は、固定具が当接しないように固定具の形状が形成されていることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の腹腔シミュレータ用臓器固定具。
12. 前記鼠径ヘルニアモデル固定具に取り付けられる前記鼠径ヘルニアモデルは、
    シート状の表面が腹膜前筋膜の剥離層の質感を有するゲル状膜で覆われており、
    前記２つのヘルニア門の臓器モデルに加え、
    内側臍襞部、正中臍襞部、動脈部、静脈部、膀胱、精管から選択される少なくとも１つの臓器モデルが更に配置されたことを特徴とする請求項１１に記載の腹腔シミュレータ用臓器固定具。
13. 前記ゲル状膜は、張り替えて再使用可能であることを特徴とする請求項１２に記載の腹腔シミュレータ用臓器固定具。
14. 臓器モデル同士の間には、
    泡状の筋膜モデル又は泡状の疎結合織モデルが更に設けられたことを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載の腹腔シミュレータ用臓器固定具。