内視鏡トレーニングシステム
【課題】関節鏡技術のような高度な内視鏡技術について、定量的・客観的な評価を行うことができ、効率的なトレーニングを行うことができる内視鏡トレーニングシステムを提供する。
【解決手段】関節鏡トレーニングシステム１は、トレーニング内容ごとに準備される複数のタスクボックス３と、挿入口から挿入されたタスクボックス３を保持するタスクボックススロット６と、前記挿入口を覆うとともに、内視鏡および手術器具を貫通させる蓋体４０と、タスクボックススロット６に挿入されたタスクボックス３に対応するトレーニング内容を識別し、識別したトレーニング内容に応じた制御情報を出力する制御ボックス５と、制御ボックス５から出力された制御情報に基づき、トレーニング内容に応じた映像を表示するタッチパネル４とを備え、トレーニング内容は、関節鏡手術のトレーニングについての複数の指導項目に対して相関関係を有する。
【解決手段】関節鏡トレーニングシステム１は、トレーニング内容ごとに準備される複数のタスクボックス３と、挿入口から挿入されたタスクボックス３を保持するタスクボックススロット６と、前記挿入口を覆うとともに、内視鏡および手術器具を貫通させる蓋体４０と、タスクボックススロット６に挿入されたタスクボックス３に対応するトレーニング内容を識別し、識別したトレーニング内容に応じた制御情報を出力する制御ボックス５と、制御ボックス５から出力された制御情報に基づき、トレーニング内容に応じた映像を表示するタッチパネル４とを備え、トレーニング内容は、関節鏡手術のトレーニングについての複数の指導項目に対して相関関係を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡手術のトレーニングを行う内視鏡トレーニングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、医療技術の分野においては、世界的に、手術後の痛みや傷を最小限にしようとする大きな潮流が存在する。このような流れに沿う技術として、低侵襲手術の一つである内視鏡手術がある。
【０００３】
内視鏡手術への流れは、患者の身体への負担が少ないことや、早期リハビリテーションや入院期間の短縮の必要性などの医療経済的な要因も関係し、さらに加速度を増している。しかしながら、内視鏡手術は、内視鏡により取得されるモニタ画像を見ながらの手術であるため術野が狭く、手術器具の操作の自由度も低いために、従来の開腹手術とは異なり、より特殊で高度な技術が要求される。このため、内視鏡手術では、場合によっては手技が未熟であることによる生体の組織の損傷や術中・術後の合併症等の発生も危惧されている。
【０００４】
内視鏡手術のひとつに、整形外科領域にて行われる関節鏡手術がある。関節鏡手術とは、体に小さな穴を開け、その穴から、関節の状態を観察する関節鏡や手術器具を挿入して行う手術である。関節鏡手術は、痛みや出血が少なく、早期退院も可能であり、非常に有用とされている。このため、関節鏡手術は、１９８０年代以降、膝関節を中心に急激な進歩を遂げ、現在では、肩関節、手関節、股関節など適用範囲が広がっている。今や、関節鏡手術の技術は、整形外科医にとって、基本的で必要不可欠な技術と考えられている。
【０００５】
このような関節鏡手術は、サイコモータスキルと言われる特有の高度な技術が要求される難しい手術である。サイコモータスキルとは、モニタに表示される２次元画像である関節鏡映像から、３次元の体内空間を正確に把握し、両手で正確に関節鏡と手術器具を操作することができる技術である。
【０００６】
このように高度な技術が要求される関節鏡手術においては、術者のトレーニングが不足していると、手術器具の誤操作等による生体の組織の損傷や術中・術後の合併症等が発生しやすくなる。そこで、関節鏡手術に対応できる優れた外科医を養成するためには、医師に対して十分な手術トレーニングの機会を与えることが重要である。
【０００７】
現在の我が国における関節鏡技術の教育システムでは、指導医による手術中の指導と、散発的に実施される教育・研修セミナーによる教育のみが行われており、医師に対するトレーニングの機会の絶対的な不足が問題となっている。また、これらの関節鏡技術の指導や教育等についても、次のような問題がある。
【０００８】
指導医による手術中の指導については、トレーニングする者に対して指導医の数が少ないことや、指導内容が比較的高度な技術であること等から、指導医の負担が大きい。また、教育・研修セミナーについては、国内での新鮮凍結屍体の絶対的不足から、簡素な模型を用いたトレーニングに終始する状況であり、屍体を用いたトレーニングを受けるためには、海外のセミナーへの参加を余儀なくされる場合もある。このため、教育・研修セミナーによっては、効率的な技術の習得が難しい。また、屍体を用いたトレーニングに関しては、新鮮凍結屍体自体の取り扱いが煩雑であること、新鮮凍結屍体が高価であること、ウイルス性疾患等への感染の可能性があること等、様々な問題が指摘されている。
【０００９】
以上のように、高度な関節鏡技術のトレーニングのための環境整備は不十分である。このため、より効率的な関節鏡技術のトレーニングを行うことができる環境整備が望まれている。
【００１０】
そこで、例えば、特許文献１、２に開示されている技術がある。特許文献１、２は、いずれも内視鏡技術のトレーニング装置に関するものである。特許文献１のトレーニング装置は、生体から切除された管状臓器を支持する構成と、管状臓器内に挿入する内視鏡を支持する構成とを備え、実際に生体から切除された管状臓器を用いてトレーニングを行うためのものである。
【００１１】
また、特許文献２のトレーニング装置は、患部を模擬した対象物を内部に有するボックスを用い、そのボックス内の撮像映像をスクリーンに表示しながら、ボックス内に手術器具を挿入してボックス内の対象物に対する所定の操作を行うものである。そして、ボックス内の対象物に対する操作等により定義される所定の訓練タスクを行う時間等により、技能評価が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−８１５６８号公報
【特許文献２】特開２００９−２３６９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１の技術によれば、生体から切除された管状臓器を用いること等によって、実際の臨床状態に近い感触を得ながら内視鏡の操作技術を習得することができると考えられる。しかしながら、特許文献１の技術は、内視鏡の操作についてのみのトレーニングを行うためのものであり、上述したような両手で関節鏡と手術器具を操作するサイコモータスキル等といった高度な内視鏡技術のトレーニングには対応できない。また、特許文献１の技術は、生体から切除された管状臓器がトレーニングの対象となるため、適用範囲が食道や胃等に限定される。また、実際の臓器を用いる技術であることから、上述したような疾患への感染の可能性も懸念される。
【００１４】
特許文献２の技術は、ボックス内に複数の手術器具を挿入することで両手での操作のトレーニングを行うことができるものの、内視鏡に対応してボックス内を撮像するカメラは操作の対象ではない。つまり、特許文献２の技術では、ボックス内を撮像するカメラは、トレーニング中、訓練者によって操作されるものではなく、ボックス内の定位置を撮像するものである。このため、特許文献２の技術は、内視鏡の操作をトレーニングの対象とするものではない。また、特許文献２の技術は、所定の訓練タスクについて技能評価を行うものであるが、その評価指標は、内視鏡手術で想定される一般的な手術器具の操作についてのものであり、例えば上述したような関節鏡手術で用いられる内視鏡の操作を含めたサイコモータスキルのような、特定の内視鏡技術に対して効果的なトレーニングが行えるとは言い難い。
【００１５】
一方、内視鏡技術のトレーニング装置として、ＶＲ（バーチャルリアリティ）を用いたＶＲトレーニング装置が存在する。ＶＲトレーニング装置には、最新のＣＧ（コンピュータグラフィックス）技術を駆使し、力覚情報をトレーニングする者に伝えることができ、トレーニング効果を向上させる機能を搭載するものがある。しかし、ＶＲトレーニング装置は、開発されて間もないこともあり、価格帯が非常に高い。このため、ＶＲトレーニング装置は、国内においては大都市の中核的なトレーニング拠点に試行的に導入されるケースが散見されるだけであり、十分な普及には至っていない。また、価格が高いことは、例えばアジア地域等の諸外国への展開を考えた場合に障害となる。
【００１６】
以上のように、例えば関節鏡技術のような高度な内視鏡技術については、定量的・客観的な評価指標や評価システムが存在せず、効率的なトレーニングを行うための環境整備は不十分であると言わざるを言えないのが現状である。
【００１７】
高度な内視鏡技術について、効率的なトレーニングを行うための環境を実現するためには、指導医が存在しない状況や少ない状況においても、トレーニングする者自信が、独自に適切なトレーニングを行えることが好ましい。しかし、経験の浅い医師等が、自分に不足している技能や自分にとって適切なトレーニングの内容を自己で判断することは困難である。この点、内視鏡技術について、定量的・客観的な評価を行うことができれば、経験の浅い医師等であっても、自分で効率的なトレーニングを行うことが可能となる。
【００１８】
そこで、本発明は、関節鏡技術のような高度な内視鏡技術について、定量的・客観的な評価を行うことができ、効率的なトレーニングを行うことができる内視鏡トレーニングシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の内視鏡トレーニングシステムは、内視鏡手術のトレーニングを行う内視鏡トレーニングシステムであって、トレーニング内容に対応する操作を受ける操作対象を内部に有し、前記トレーニング内容ごとに準備される複数のタスクボックスと、前記タスクボックスが挿入される挿入口を有し、前記操作対象が操作を受ける側が前記挿入口の開口側を向くように前記挿入口から挿入された前記タスクボックスを保持するタスクボックス保持部と、前記挿入口を覆うとともに、内視鏡および前記操作対象の操作に用いる手術器具を貫通させ、内視鏡および前記手術器具による前記操作対象に対する操作を許容する蓋部と、前記タスクボックス保持部に挿入された前記タスクボックスに対応する前記トレーニング内容を識別し、識別した前記トレーニング内容に応じた制御情報を出力する制御部と、前記制御部から出力された前記制御情報に基づき、前記トレーニング内容に応じた映像を表示する表示部と、を備え、前記トレーニングを行う訓練者は、前記内視鏡により映される内視鏡映像を見ながら、前記操作対象に対する操作を行い、前記トレーニング内容は、前記内視鏡の種類に応じて設定される、前記トレーニングについての複数の指導項目に対して相関関係を有するものである。
【００２０】
また、本発明の内視鏡トレーニングシステムにおいては、前記トレーニング内容は、前記操作対象に対する操作により前記トレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびに前記操作対象に対する操作による前記トレーニング内容の達成度および失敗数の少なくともいずれかを含む技能評価項目を有し、前記技能評価項目は、前記複数の指導項目に対して相関関係を有する。
【００２１】
また、本発明の内視鏡トレーニングシステムにおいては、前記内視鏡は、関節鏡であり、前記複数の指導項目は、前記関節鏡による鏡視技能、前記関節鏡および前記手術器具を操作する両手の協調動作、手術にともなう損傷・合併症の回避、前記関節鏡の映像からの情報取得、および手術時間を含む。
【００２２】
また、本発明の内視鏡トレーニングシステムにおいては、前記複数のタスクボックスは、以下の９個のタスクボックスを含む。
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間とする第１タスクボックス。
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による接触操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第２タスクボックス。
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による把持操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間とする第３タスクボックス。
前記操作対象に対する前記関節鏡の映像による大きさの判断および前記手術器具による接触操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第４タスクボックス。
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による切断操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第５タスクボックス。
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による引抜き・差込み操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第６タスクボックス。
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具によるトレース操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第７タスクボックス。
少なくとも２つの角度状態の前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による引抜き操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第８タスクボックス。
前記操作対象として前記第８タスクボックスが有する前記操作対象とは左右対称のものを有し、少なくとも２つの角度状態の前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による引抜き操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第９タスクボックス。
【００２３】
また、本発明の内視鏡トレーニングシステムにおいては、前記タスクボックス保持部は、前記挿入口から臨む位置に、前記制御部と接続され、前記制御部が前記トレーニング内容を識別するための信号を受ける第１のコネクタを有し、前記タスクボックスは、前記挿入口に対する挿入側の面に、前記タスクボックスの前記挿入口への挿入動作により、前記第１のコネクタに接続される第２のコネクタを有する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、関節鏡技術のような高度な内視鏡技術について、定量的・客観的な評価を行うことができ、効率的なトレーニングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る内視鏡トレーニングシステムの概念図。
【図２】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムを示す図。
【図３】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムの使用状態を示す図。
【図４】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムのシステム本体を示す図。
【図５】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムのタスクボックススロットの支持機構の構成を示す図。
【図６】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムのタスクボックスを示す図。
【図７】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムのタスクボックスの構成を示す図。
【図８】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムの蓋体の構成を示す図。
【図９】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムの蓋体の構成を示す図。
【図１０】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムのタスクボックススロットの構成を示す図。
【図１１】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図１２】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図１３】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図１４】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図１５】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図１６】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図１７】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図１８】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図１９】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図２０】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図２１】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図２２】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図２３】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図２４】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図２５】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図２６】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図２７】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図２８】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図２９】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムの操作対象を構成する生体模型の構築イメージを示す図。
【図３０】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける表示画面の一例を示す図。
【図３１】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおけるタスクボックスのセット動作を示す図。
【図３２】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける指導項目とタスクボックスとの関連性についての説明図。
【図３３】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける指導項目と技能評価項目との関連性についての表を示す図。
【図３４】本発明の他の実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムの本体を示す斜視図。
【図３５】本発明の他の実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムの本体の一部を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［本発明の概要］
本発明は、内視鏡手術のトレーニングを行う内視鏡トレーニングシステムにおいて、内視鏡技術として必要とされる技能ごとに、異なる内容のトレーニングを行うための複数のタスクボックスを、内視鏡手術における指導項目と関連させて備えるものである。
【００２７】
具体的には、内視鏡手術における指導項目に応じて、内視鏡手術に必要な技術を素因数分解的に複数のトレーニング内容に分割し、分割したトレーニング内容ごとにタスクボックスを準備し、各タスクボックスにより行われるトレーニング内容の評価指標を、各指導項目に関連させる。これにより、本発明は、高度な内視鏡技術について、定量的・客観的な技能評価を可能とし、指導医によらずとも、サイコモータスキル等といった高度な技術が習得できるように、独自に効率的なトレーニングを行うことを可能とするものである。
【００２８】
［本発明に係る内視鏡トレーニングシステムの概念］
図１に、本発明に係る内視鏡トレーニングシステムの概念図を示す。図１に示すように、本発明に係る内視鏡トレーニングシステム１００は、内視鏡手術のトレーニングを行うものであり、内視鏡手術に必要とされる技術を複数のトレーニング内容に分割し、トレーニング内容ごとに準備される複数のタスクボックス２００を備える。
【００２９】
各タスクボックス２００は、トレーニング内容に対応する操作を受ける操作対象を内部に有する。このタスクボックス２００が有する操作対象は、例えば内視鏡手術が行われる患部を模擬した生体模型等である。タスクボックス２００は、一面側に開口部２００ａを有し、この開口部２００ａから、タスクボックス２００内の操作対象への操作が行われる。タスクボックス２００は、内視鏡トレーニングシステム１００が備えるタスクボックス保持部としてのタスクボックススロット３００に挿入され保持される。
【００３０】
タスクボックススロット３００は、タスクボックス２００が挿入される挿入口３００ａを有し、挿入口３００ａから挿入された１個のタスクボックス２００を保持する。タスクボックススロット３００は、タスクボックス２００内の操作対象が操作を受ける側（開口部２００ａ側）が挿入口３００ａの開口側を向くように挿入口３００ａから挿入されたタスクボックス２００を保持する。
【００３１】
つまり、タスクボックス２００がタスクボックススロット３００に保持された状態においては、タスクボックススロット３００の挿入口３００ａとタスクボックス２００の開口部２００ａとは同じ側を向く。トレーニングする者（以下「訓練者」という。）は、タスクボックススロット３００の挿入口３００ａに対向するように位置し、トレーニングとして、タスクボックススロット３００に挿入されセットされたタスクボックス２００の操作対象に対する操作を、開口部２００ａ側から行う。
【００３２】
訓練者は、内視鏡と、鉗子やプローブ等の手術器具とを用いて、タスクボックス２００の操作対象に対する操作を行う。訓練者は、例えば、内視鏡によりタスクボックス２００の操作対象の任意の場所を映し、モニタにより映し出される映像を見ながら、鉗子等の手術器具による操作を行う。
【００３３】
訓練者による操作を受けるタスクボックス２００の操作対象は、タスクボックススロット３００の挿入口３００ａに装着される蓋部によって覆われ、隠された状態とされる。つまり、訓練者は、タスクボックス２００の操作対象が挿入口３００ａに装着される蓋部により隠された状態において、蓋部を介して、タスクボックス２００の内部の様子を内視鏡による映像で確認しながら操作を行う。このため、蓋部には、内視鏡および手術器具を貫通させ、訓練者による操作対象に対する操作を可能とするための孔部が設けられる。
【００３４】
このように、タスクボックススロット３００の挿入口３００ａに装着されタスクボックス２００の操作対象を隠す蓋部は、タスクボックススロット３００の挿入口３００ａを覆うとともに、内視鏡および操作対象の操作に用いる手術器具を貫通させ、内視鏡および手術器具による操作対象に対する操作を許容する。
【００３５】
図１に示すように、内視鏡トレーニングシステム１００は、表示部としてのタッチパネル４００を備える。タッチパネル４００は、タスクボックススロット３００にセットされたタスクボックス２００のトレーニング内容に応じた映像を表示する。タッチパネル４００は、トレーニングを行う訓練者が操作可能な位置に配置される。
【００３６】
タッチパネル４００には、トレーニングの開始・進行・終了等を実行するための表示や、トレーニング内容についての結果等が表示される。訓練者は、タッチパネル４００の表示内容にならって画面にタッチし、適宜トレーニングを進める。このように、表示部としてのタッチパネル４００は、トレーニングを進めるために訓練者により操作される操作部としての機能も兼ねる。
【００３７】
タッチパネル４００に表示される内容は、内視鏡トレーニングシステム１００が備える制御部により制御される。制御部は、タスクボックススロット３００に挿入されセットされたタスクボックス２００に対応するトレーニング内容を識別し、識別したトレーニング内容に応じた制御情報を出力する。
【００３８】
そして、タッチパネル４００は、制御部から出力された制御情報に基づき、トレーニング内容に応じた映像を表示する。タスクボックススロット３００にセットされたタスクボックス２００のトレーニング内容は、タスクボックス２００およびタスクボックススロット３００がそれぞれ有する所定のコネクタ同士が互いに接続されることで、制御部により認識される。
【００３９】
以上のような構成を備える内視鏡トレーニングシステム１００において、タスクボックス２００ごとに異なる各トレーニング内容は、例えば、あらかじめ設定されたトレーニング内容を達成するまでの所要時間やトレーニング内容の達成度等の複数の技能評価項目を有する。つまり、各トレーニング内容は、訓練者により行われたトレーニングに関し、そのトレーニング内容に対して訓練者が有する技能を定量的・客観的に表すための評価指標として、トレーニング内容を達成するまでの所要時間等の複数の技能評価項目を有する。
【００４０】
そして、各タスクボックス２００によるトレーニング内容は、内視鏡の種類に応じて設定される、内視鏡手術のトレーニングについての複数の指導項目に対して相関関係を有する。内視鏡には、関節鏡、腹腔鏡、胸腔鏡、喉頭内視鏡、小腸内視鏡、大腸内視鏡、カプセル内視鏡等、様々な種類が存在する。各内視鏡を用いた手術において内視鏡技術として必要とされる技能は、内視鏡の種類によって異なる。そこで、内視鏡の種類ごとに、内視鏡手術のトレーニングについての指導項目が存在する。指導項目は、内視鏡手術のトレーニングにおいて指導医等となる専門医が、訓練者に対して指摘・指導する項目である。
【００４１】
このように、各トレーニング内容が複数の指導項目と相関関係を有することにより、訓練者は効率的なトレーニングを行うことができる。また、各トレーニング内容について、例えばトレーニング内容を達成するまでの所要時間等の評価指標による評価結果を用いることで、評価の低いトレーニング内容と関連性が高い指導項目についての技能が未熟であるといった客観的な評価を行うことが可能となる。また、トレーニング内容の評価指標であるトレーニング内容を達成するまでの所要時間等の値を参照することで、トレーニング内容についての定量的な評価を行うことが可能となる。
【００４２】
このように、本実施形態に係る内視鏡トレーニングシステム１００によれば、関節鏡技術のような高度な内視鏡技術について、定量的・客観的な評価を行うことができ、効率的なトレーニングを行うことができる。
【００４３】
また、各トレーニング内容に限らず、各トレーニング内容の技能評価項目が、内視鏡手術のトレーニングについての複数の指導項目に対して相関関係を有することが好ましい。このように、各トレーニング内容の技能評価項目が複数の指導項目と相関関係を有することにより、内視鏡手術について、より定量的・客観的な評価を行うことができ、より効率的なトレーニングを行うことができる。
【００４４】
具体的には、訓練者が、複数のタスクボックス２００を用いて、各タスクボックス２００のトレーニング内容に応じた操作対象に対する操作を行う。これにより、タスクボックス２００ごとのトレーニング内容の各技能評価項目についての評価結果が得られる。
【００４５】
トレーニング内容の各技能評価項目は、上記のとおり複数の指導項目に対して関連性を有し、相関関係を有する。ここで、トレーニング内容の技能評価項目が指導項目に対して関連性を有するとは、ある技能評価項目についての評価が向上することが、対応する指導項目についての技術が向上することに相当する関連性が存在することである。技能評価項目についての評価が向上することとしては、例えば技能評価項目が所要時間の場合にその所要時間が短くなること等が挙げられる。
【００４６】
訓練者は、タスクボックス２００ごとのトレーニング内容の各技能評価項目についての評価結果から、複数の指導項目のうち、どの指導項目についての技能が不足しているか等、指導項目ごとに、自己の技能の状況を定量的・客観的に把握することができる。そこで、訓練者は、自己の技能の状況に応じて、例えば技能が不足している指導項目に対応する技能評価項目を有するトレーニング内容を重点的・集中的にトレーニングするように、タスクボックス２００を選択し、トレーニングを行う。このようなトレーニングを行うことで、指導医によらずに、無駄のない効率的な自己トレーニングを行うことができる。
【００４７】
以下、本発明に係る内視鏡トレーニングシステムについて、実施の形態を用いてより具体的に説明する。なお、以下に説明する実施の形態では、本発明に係る内視鏡として、整形外科領域にて用いられる関節鏡を例に挙げる。つまり、以下に説明する実施の形態では、本発明に係る内視鏡トレーニングシステムの一例である関節鏡トレーニングシステムについて説明する。
【００４８】
［関節鏡トレーニングシステムの構成］
図２から図１０を用いて、本実施形態に係る関節鏡トレーニングシステム１の構成について説明する。関節鏡トレーニングシステム１は、関節鏡手術のトレーニングを行うものである。関節鏡手術は、関節鏡と、鉗子等の手術器具とが用いられて行われる。
【００４９】
このため、図３に示すように、関節鏡トレーニングシステム１を使用する訓練者５０は、関節鏡手術に用いられる関節鏡技術として、関節鏡５１および手術器具５２の操作技術のトレーニングを行う。図３では、訓練者５０が左手で関節鏡５１を操作し、右手で手術器具５２の一例である鉗子を操作する例が示されている。
【００５０】
本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１は、システム本体２と、複数のタスクボックス３と、タッチパネル４とを備える。関節鏡トレーニングシステム１は、関節鏡手術に必要とされる技術を複数のトレーニング内容に分割し、各内容のトレーニングを行うため、複数のタスクボックス３を備える。このため、複数のタスクボックス３は、トレーニング内容ごとに準備される。
【００５１】
図３に示すように、関節鏡トレーニングシステム１を使用する訓練者５０は、システム本体２に対向するように位置し、トレーニングを行う。以下の説明では、システム本体２に対向するように位置する訓練者５０からみた左右方向および上下方向を、それぞれ関節鏡トレーニングシステム１のシステム本体２における左右方向および上下方向とする。
【００５２】
システム本体２は、制御部としての制御ボックス５と、タスクボックス保持部としてのタスクボックススロット６とを有する。制御ボックス５は、互いに反対側に位置する一対の面部が外側に凸な曲面として形成された略箱状の外形を有する。タスクボックススロット６は、制御ボックス５と略同じ外形を有し、全体的に制御ボックス５よりも一回り小さい外形寸法を有する。制御ボックス５およびタスクボックススロット６は、いずれも、トレーニングを行う訓練者５０から見て左右両側に、上記のとおり外側に凸な曲面として形成された一対の面部が位置するように配置される。
【００５３】
タスクボックススロット６は、制御ボックス５の上方に設けられる。システム本体２は、机や台等の所定の載置面５３上に置かれた状態で用いられる。システム本体２は、制御ボックス５を載置面５３上に載せた状態で、載置面５３上に置かれる。
【００５４】
タスクボックススロット６は、制御ボックス５の上面５ａに設けられる支持機構１０を介して設けられる。支持機構１０は、制御ボックス５の上面５ａに立った状態で設けられる支持板１１を有する。支持板１１は、矩形板状の外形を有する部材であり、その長手方向が上下方向となるように設けられる。支持板１１に、タスクボックススロット６が支持される。
【００５５】
支持機構１０の詳細な構成について、図５を用いて説明する。支持機構１０は、タスクボックススロット６を、昇降可能かつ回転可能に支持する。図５に示すように、支持機構１０は、上記のとおり上面５ａに設けられる支持板１１を有する。
【００５６】
支持板１１は、矩形板状の外形の周縁に、矩形板状の部分から後側に略直角に折れ曲った縁部１１ａを有する。つまり、支持板１１の後側は、上下両側および左右両側から縁部１１ａによって囲まれる。縁部１１ａのうち、支持板１１の下側の辺部に沿う下縁部１１ｂが、制御ボックス５の上面５ａにネジ等の固定具１２により固定されることで、支持板１１が上面５ａに固定される。
【００５７】
支持板１１は、支持板１１の長手方向に沿う長孔１１ｃを有する。長孔１１ｃは、制御ボックス５上に設けられた支持板１１において左右方向の略中央位置にて、支持板１１の上下方向の略全体にわたって形成される。タスクボックススロット６は、その背面６ｂを、支持板１１の正面１１ｄ（図４参照）側に対向させた状態で、支持板１１により支持される。
【００５８】
支持機構１０は、長孔１１ｃにより支持板１１を貫通してタスクボックススロット６の背面６ｂ側に連結される支持体１３を有する。支持体１３は、円板状の外形を有し、長孔１１ｃの幅寸法よりも大きい外径を有する。支持体１３は、円板状の外形における中心軸方向が前後方向となる姿勢で、タスクボックススロット６の背面６ｂ側との間に支持板１１を挟んだ状態で設けられる。タスクボックススロット６は、支持体１３との間に支持板１１を挟持することで、支持板１１に支持される。
【００５９】
タスクボックススロット６と支持体１３とにより支持板１１を挟持した状態と、支持板１１の挟持が解除された状態とは、操作レバー１４の操作により切り換えられる。操作レバー１４は、回転軸の位置を円板状の支持体１３の中心軸の位置に一致させ、回転操作可能に設けられる（矢印Ａ１参照）。操作レバー１４は、回転基部を支持体１３の部分に位置させ、支持体１３の径方向に延びる形状を有する。
【００６０】
操作レバー１４の操作により、タスクボックススロット６と支持体１３とによる支持板１１の挟持が解除されることで、タスクボックススロット６の昇降動作および回転動作が許容される。タスクボックススロット６は、支持体１３および操作レバー１４とともに長孔１１ｃに沿って上下方向に移動することで、所定の範囲で昇降動作する（矢印Ａ２参照）。また、タスクボックススロット６は、操作レバー１４の回転軸と同じ位置の回転軸を中心に回転することで、回転動作する（矢印Ａ３参照）。タスクボックススロット６は、操作レバー１４の操作により、上下方向および回転方向について任意の位置で、支持体１３とともに支持板１１を挟持することで、支持板１１に固定され支持される。
【００６１】
また、支持機構１０は、タスクボックススロット６の昇降動作を支持するためのリール機構１５を有する。リール機構１５は、支持体１３と同様に支持板１１の裏側に設けられ、板バネ１６により、タスクボックススロット６と一体的に昇降する支持体１３を介して、タスクボックススロット６を支持する。
【００６２】
リール機構１５は、板バネ１６と、板バネ１６を巻回する回転リール１７と、回転リール１７を回転可能に支持する支持ステー１８とを有する。支持ステー１８は、門状の形状を有する板状の部材であり、支持板１１の縁部１１ａのうち、支持板１１の上側の辺部に沿う上縁部１１ｅに対して下側に固定される。支持ステー１８は、例えば、縁部１１ａの上縁部１１ｅを上下方向に貫通するネジ等の固定具１８ａにより固定される。
【００６３】
回転リール１７は、門状の支持ステー１８の内側にて、支持ステー１８により、左右方向を回転軸方向として支持される。回転リール１７に巻回される板バネ１６は、例えば金属製の帯状の部材であり、リール機構１５の下側に位置する支持体１３に連結される。板バネ１６は、回転リール１７から下方に延びる先端部を、支持体１３の上端部にピン等の固定部材１６ａにより固定させることで、支持体１３に連結される。
【００６４】
このような構成を有するリール機構１５により、タスクボックススロット６が下降することで、回転リール１７の回転をともなって板バネ１６が引き出され、タスクボックススロット６が上昇することで、板バネ１６の弾性により、回転リール１７の回転をともなって板バネ１６が巻き取られる。このようにタスクボックススロット６を支持するリール機構１５によれば、操作レバー１４の操作によって支持板１１の挟持状態を解除した際におけるタスクボックススロット６の急な落下が防止される。したがって、リール機構１５は、板バネ１６により、タスクボックススロット６が自重で落下しない程度の力で、タスクボックススロット６を支持する。
【００６５】
以上のような構成を有する支持機構１０により、タスクボックススロット６が昇降および回転が可能な状態で支持される。
【００６６】
制御ボックス５は、関節鏡トレーニングシステム１によるトレーニングにおいて所定の制御を行うための制御構成を内蔵する。制御ボックス５は、あらかじめ記憶されている制御プログラムにしたがって所定の処理を実行することにより、関節鏡トレーニングシステム１を制御する。制御ボックス５は、データ通信用のバス等により接続されるＣＰＵやメモリや複数の入出力インターフェース等の各種機能部分を有し、バス等を介して各種情報の送受信を行う。
【００６７】
図４に示すように、タスクボックススロット６は、タスクボックス３が挿入される挿入口６ａを有し、挿入口６ａから挿入された１個のタスクボックス３を保持する。タスクボックススロット６は、上記のとおり略箱状の外形を有しながら、中空状に構成され、タスクボックススロット６の一面側に設けられる挿入口６ａにより、内部空間を外部に開口させる。タスクボックススロット６は、その内部空間に１個のタスクボックス３を挿入させ、挿入口６ａからタスクボックス３を外部に臨ませた状態で保持する。
【００６８】
タスクボックス３は、タスクボックススロット６に対してカートリッジ式に構成される。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、タスクボックス３は、略直方体状の外形を有し、トレーニング内容に対応する操作を受ける操作対象２０を内部に有する。タスクボックス３は、略直方体状の外形における一面側に、開口部３ａを有する。タスクボックス３は、開口部３ａによって外部に開放される操作対象２０の収容空間を有し、この収納空間の内部に操作対象２０が設けられる。操作対象２０は、開口部３ａ側から操作を受ける。なお、図６（ａ）は、タスクボックス３を正面側（開口部３ａ側）から見た斜視図であり、同図（ｂ）は、タスクボックス３を背面側から見た斜視図である。
【００６９】
タスクボックス３の開口部３ａは、訓練者５０による関節鏡５１および手術器具５２の動作範囲を規定する。つまり、訓練者５０によるタスクボックス３内の操作対象２０に対する関節鏡５１および手術器具５２の操作範囲は、開口部３ａの寸法により規定される。
【００７０】
関節鏡５１および手術器具５２を動かす範囲は、通常、幅８０〜１２０ｍｍ、高さ３０〜７０ｍｍ、奥行４０〜８０ｍｍの範囲である。このため、タスクボックス３の開口部３ａの幅、高さ、および奥行の各寸法が、上記の各範囲内の値に設定されることで、関節鏡手術のトレーニングとして良好な操作感が得られる。特に、関節鏡トレーニングにおいては、タスクボックス３の開口部３ａの幅、高さ、および奥行の各寸法が、それぞれ８５ｍｍ×４０ｍｍ×７０ｍｍに設定されることが最適な操作感を得るうえで好ましい。
【００７１】
タスクボックス３が有する操作対象２０は、例えば関節鏡手術が行われる患部を模した生体模型等である。図６（ａ）には、操作対象２０の一例として、関節鏡手術が行われる膝関節の模型を含む構造が示されている。
【００７２】
また、図７に示すように、タスクボックス３は、タスクボックススロット６の挿入口６ａに挿入された状態から引き出されるための把持体３１を有する。把持体３１は、タスクボックス３の略直方体状の外形における底面３ｃ側に設けられる。
【００７３】
把持体３１は、略矩形板状の部材であり、タスクボックス３の底面３ｃに沿って、開口部３ａ側を前側とした場合に前後方向（図７における上下方向）に移動可能に設けられる（図７、矢印Ｂ１参照）。把持体３１は、前側の辺部に沿う把持部３１ａを有する。把持部３１ａは、板状の部材である把持体３１を貫通する矩形状の開口３１ｂとともに形成される。
【００７４】
把持体３１は、２箇所の係止部３２と、２箇所の留め部３３とにより、タスクボックス３の底面３ｃに沿って前後方向に移動可能に支持される。係止部３２は、タスクボックス３の底面３ｃの前側（開口部３ａ側）の端部において把持体３１の左右両側に位置するように設けられる。
【００７５】
係止部３２は、板状の係止部材３２ａがねじ等の固定具３２ｂにより底面３ｃに固定されることで構成される。係止部３２を構成する係止部材３２ａは、固定具３２ｂにより底面３ｃに固定される固定部３２ｃと、底面３ｃに対して所定の間隔を隔てて対向する面を形成し、底面３ｃとの間に把持体３１を支持する支持部３２ｄとを有する。
【００７６】
留め部３３は、板状の把持体３１を貫通するとともにタスクボックス３の底面３ｃに固定される留め具３３ａにより構成される。２箇所の留め部３３は、把持体３１の前後方向における中間部にて、左右方向に所定の間隔を隔てた位置に設けられる。留め具３３ａは、把持体３１に形成される長孔３１ｃを貫通して底面３ｃに固定される。長孔３１ｃは、把持体３１の移動方向を長手方向とし、把持体３１の移動を許容するとともに、把持体３１の移動方向を規制する。この長孔３１ｃに沿う把持体３１の移動が、係止部３２によりガイドされる。
【００７７】
このように前後方向に移動可能に支持される把持体３１が用いられ、タスクボックススロット６の挿入口６ａに挿入された状態のタスクボックス３が、挿入口６ａから引き出される。把持体３１は、その全体がタスクボックス３の底面３ｃに重なるように収納された状態から、把持部３１ａが開口部３ａ側に突出する状態（図７、二点鎖線参照）となるまで引き出される。開口部３ａ側に突出した把持部３１ａが把持され、挿入口６ａに挿入された状態のタスクボックス３が引き出される。以上のような構成を有するタスクボックス３が、タスクボックススロット６に挿入され保持される。
【００７８】
タスクボックススロット６は、タスクボックス３内の操作対象２０が操作を受ける側（開口部３ａ側）が挿入口６ａの開口側を向くように挿入口６ａから挿入されたタスクボックス３を保持する。つまり、タスクボックス３がタスクボックススロット６に保持された状態においては、タスクボックススロット６の挿入口６ａとタスクボックス３の開口部３ａとは同じ側を向く。言い換えると、略直方体状の外形を有するタスクボックス３は、開口部３ａ側を正面側とした場合、正面側と反対側の背面側から、挿入口６ａに挿入される。挿入口６ａは、タスクボックス３の外形に対応して略長方形状の開口形状を有する。
【００７９】
訓練者５０は、タスクボックススロット６の挿入口６ａに対向するように位置し、トレーニングとして、タスクボックススロット６に挿入されセットされたタスクボックス３の操作対象２０に対する操作を、開口部３ａ側から行う。以下の説明では、システム本体２において、タスクボックススロット６の挿入口６ａが開口する側を正面側とし、その反対側を背面側とする。
【００８０】
図３に示すように、訓練者５０は、関節鏡５１と、鉗子やプローブ等の手術器具５２とを用いて、タスクボックス３の操作対象２０（図４参照）に対する操作を行う。つまり、関節鏡手術のトレーニングを行う訓練者５０は、関節鏡５１により映される関節鏡映像（内視鏡映像）を見ながら、タスクボックス３の操作対象２０に対する操作を行う。図３に示すように、関節鏡５１により取得される映像は、所定のモニタ５４により映し出される。モニタ５４は、トレーニングを行う訓練者５０により視認できる位置に配置される。訓練者５０は、例えば、関節鏡５１によりタスクボックス３の操作対象２０の任意の場所を映し、モニタ５４により映し出される関節鏡映像５４ａを見ながら、鉗子等の手術器具５２による操作を行う。
【００８１】
訓練者５０による操作を受けるタスクボックス３の操作対象２０は、タスクボックススロット６の挿入口６ａに装着される蓋体４０によって覆われ、隠された状態とされる。つまり、訓練者５０は、タスクボックス３の操作対象２０が挿入口６ａに装着される蓋体４０により覆い隠された状態において、蓋体４０を介して、タスクボックス３の内部の様子を関節鏡５１によるモニタ５４の関節鏡映像５４ａで確認しながら操作を行う。
【００８２】
図８に示すように、蓋体４０は、タスクボックススロット６の正面側に開口する挿入口６ａを覆う略矩形板状の部材であり、タスクボックススロット６の正面側に取り付けられる。このため、蓋体４０は、少なくとも挿入口６ａの開口面積よりも大きい外形寸法を有する。なお、図２および図３では、蓋体４０がタスクボックススロット６に取り付けられた状態が示されており、図４では、蓋体４０がタスクボックススロット６から取り外された状態が示されている。また、図８では、蓋体４０のタスクボックススロット６に対する取付けまたは取外しの過程の状態が示されている。
【００８３】
図９（ａ）に示すように、蓋体４０には、訓練者５０により操作される関節鏡５１および手術器具５２を貫通させ、訓練者５０による操作対象２０に対する操作を可能とするための孔部４１が設けられる。本実施形態では、蓋体４０は、２つの孔部４１を有する。２つの孔部４１は、タスクボックススロット６に取り付けられた状態で、同じ高さに位置し、左右方向に所定の間隔を隔てて設けられる。２つの孔部４１のうち、一方の孔部４１は、関節鏡５１を貫通させ、他方の孔部４１は、鉗子等の手術器具５２を貫通させる。
【００８４】
図９（ａ）に示すように、孔部４１は、蓋体４０がタスクボックススロット６に取り付けられた状態での上下方向を長手方向とする短冊状の開口４２を形成する。開口４２は、ゴム等の弾性材料により構成される閉塞パネル４３により塞がれる。閉塞パネル４３には、関節鏡５１または手術器具５２を貫通させるための切込み４３ａが形成されている。
【００８５】
切込み４３ａは、開口４２の中央部にて、開口４２の長手方向に沿って直線状に形成される。関節鏡５１または手術器具５２は、開口４２を塞ぐ閉塞パネル４３の切込み４３ａを貫通することで、孔部４１を貫通する。閉塞パネル４３は、切込み４３ａにより、孔部４１を貫通する関節鏡５１および手術器具５２を操作する訓練者５０に対して、関節鏡５１または手術器具５２の操作にともなう抵抗感を与える。このため、閉塞パネル４３の切込み４３ａは、貫通させる関節鏡５１または手術器具５２に対して、閉塞パネル４３が接触することによる、訓練者５０の操作による移動にともなう抵抗が作用するように形成される。
【００８６】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、閉塞パネル４３は、蓋体４０の裏面４０ａに貼り付けられ、蓋体４０の裏側から開口４２を覆う。図９（ｂ）は、同図（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視断面図である。本実施形態では、２つの孔部４１の開口４２は、１枚の矩形状の閉塞パネル４３により覆われる。このため、閉塞パネル４３は、少なくとも２つの孔部４１の開口４２が設けられる範囲を覆うことができる大きさを有する。ただし、閉塞パネル４３は、孔部４１ごとに設けられてもよい。
【００８７】
孔部４１において開口４２を塞ぐ閉塞パネル４３は、実際の関節鏡手術に近い感覚を得るための部材である。本実施形態では、閉塞パネル４３は、図９（ｂ）に示すように、一般的な合成ゴムからなる表側層４３ｂと、多数の気泡を含むスポンジ状の発泡ゴムからなる裏側層４３ｃとの２層構造を有する。裏側層４３ｃは、表側層４３ｂに対して比較的柔らかい軟組織である。閉塞パネル４３は、蓋体４０の表側（図９（ｂ）における左側）において、表側層４３ｂ側を開口４２に臨ませた状態で、蓋体４０の裏面４０ａに貼り付けられる。
【００８８】
このように、閉塞パネル４３は、表側層４３ｂにより、人体における皮膚の表皮部分を模擬し、裏側層４３ｃにより、表皮部分の下にある真皮や脂肪等の組織を模擬する。これにより、訓練者５０は、孔部４１において閉塞パネル４３の切込み４３ａに挿入された関節鏡５１や手術器具５２の操作にともなう抵抗感等について、実際の関節鏡手術に近い感覚を得ることができる。
【００８９】
蓋体４０は、マグネットによる磁力で吸着されることで、タスクボックススロット６に取り付けられる。具体的には、図９（ｂ）に示すように、略矩形板状の蓋体４０は、上側の辺部に、裏面４０ａ側に向けて略直角に折れ曲がった屈曲部４０ｂを有する。蓋体４０は、屈曲部４０ｂを有することにより、略Ｌ字状の側面形状を有する（図９（ｂ）参照）。
【００９０】
このような形状を有する蓋体４０において、本体部分の裏面４０ａに第１マグネット４４ａが設けられ、屈曲部４０ｂの下面４０ｃに第２マグネット４４ｂが設けられる。第１マグネット４４ａは、帯状の形状を有し、長手方向を蓋体４０の左右方向として蓋体４０の下辺に沿うように、蓋体４０の左右方向の略全体にわたる範囲で、裏面４０ａに貼り付けられる。第２マグネット４４ｂは、第１マグネット４４ａと同様に蓋体４０の左右方向の略全体にわたる帯状の形状・寸法を有し、屈曲部４０ｂの下面４０ｃに貼り付けられる。
【００９１】
蓋体４０は、図９（ｂ）に示すように、裏面４０ａに設けられる第１マグネット４４ａをタスクボックススロット６の正面６ｃに吸着させ、下面４０ｃに設けられる第２マグネット４４ｂをタスクボックススロット６の上面６ｄに吸着させることで、タスクボックススロット６に取り付けられる。なお、蓋体４０をタスクボックススロット６に吸着させるためのマグネットの配置や形状等は、本実施形態に限定されず、蓋体４０をタスクボックススロット６に所望の吸着力で吸着させることができれば、適宜の配置や形状を採用することができる。
【００９２】
このように、磁力による吸着力によって蓋体４０をタスクボックススロット６に取り付ける構成を採用することにより、蓋体４０のタスクボックススロット６に対する取り付け位置を容易にずらすことができ、蓋体４０の取り付け位置の微調整を容易に行うことができる。これにより、蓋体４０の孔部４１の位置などの観点から、関節鏡手術における関節鏡や手術器具の挿入位置や、患部までの距離感覚等、訓練者５０によって異なる手術状況をより忠実に再現することが可能となる。
【００９３】
以上のような構成を有する蓋体４０により、タスクボックススロット６にセットされたタスクボックス３の操作対象２０は、訓練者５０に対して覆い隠された状態とされる。以上のように、本実施形態では、蓋体４０は、タスクボックススロット６の挿入口６ａを覆うとともに、関節鏡５１および操作対象２０の操作に用いる手術器具５２を貫通させ、関節鏡５１および手術器具５２による操作対象２０に対する操作を許容する蓋部として機能する。そして、訓練者５０は、上述したようにタスクボックス３の開口部３ａの寸法により規定される範囲で、蓋体４０を介して関節鏡５１および手術器具５２を操作し、操作対象２０によるトレーニングを行う。
【００９４】
タッチパネル４は、タスクボックススロット６にセットされたタスクボックス３のトレーニング内容に応じた映像を表示する表示部として機能する。タッチパネル４は、トレーニングを行う訓練者５０が操作可能な位置に配置される。例えば、タッチパネル４は、図３に示すように、載置面５３上におけるシステム本体２の前に配置される。
【００９５】
タッチパネル４には、トレーニングの開始・進行・終了等を実行するための表示や、トレーニング内容についての結果等が表示される。訓練者５０は、タッチパネル４の表示内容にならって画面にタッチし、適宜トレーニングを進める。このように、表示部としてのタッチパネル４は、トレーニングを進めるために訓練者５０により操作される操作部としての機能も兼ねる。
【００９６】
タッチパネル４に表示される内容は、関節鏡トレーニングシステム１が備える制御部としての制御ボックス５により制御される。このため、タッチパネル４は、ケーブル４ａにより制御ボックス５に接続される。制御ボックス５は、タスクボックススロット６に挿入されセットされたタスクボックス３に対応するトレーニング内容を識別し、識別したトレーニング内容に応じた制御情報を出力する。
【００９７】
そして、タッチパネル４は、制御ボックス５から出力された制御情報に基づき、トレーニング内容に応じた映像を表示する。タスクボックススロット６にセットされたタスクボックス３のトレーニング内容は、タスクボックス３およびタスクボックススロット６がそれぞれ有する所定のコネクタ同士が互いに接続されることで、制御ボックス５により認識される。
【００９８】
具体的には、図６（ｂ）および図７に示すように、タスクボックス３においては、略直方体状の外形における背面３ｄに、コネクタ（以下「ボックス側コネクタ」とする。）２２が設けられる。背面３ｄは、タスクボックス３において開口部３ａが開口する面と反対側の面である。ボックス側コネクタ２２は、タスクボックス３の背面３ｄにおいて、略矩形板状の外形を有しながら突出するように構成される。
【００９９】
ボックス側コネクタ２２は、タスクボックス３の背面３ｄからの突出方向の先端部に、接続端子２２ａを露出させる。したがって、ボックス側コネクタ２２は、タスクボックス３の背面３ｄからの突出方向を、接続対象となるタスクボックススロット６側のコネクタ（以下「スロット側コネクタ」とする。）２１に対する接続方向とする。
【０１００】
図１０に示すように、スロット側コネクタ２１は、タスクボックススロット６の内部空間に臨む状態で設けられる。スロット側コネクタ２１は、制御ボックス５が内蔵する制御構成に対して、ケーブル２３により接続される。ケーブル２３は、制御ボックス５の背面側から延出され、タスクボックススロット６を背面６ｂ（図５参照）側から貫通して、スロット側コネクタ２１をタスクボックススロット６の内部に位置させる。
【０１０１】
図１０に示すように、スロット側コネクタ２１は、タスクボックススロット６の内部において、タスクボックススロット６の背面６ｂの反対側の面である奥側面６ｅから、ボックス側コネクタ２２と同様に、略矩形板状の外形を有しながら突出するように構成される。したがって、スロット側コネクタ２１は、タスクボックススロット６の挿入口６ａから臨む位置に設けられる。スロット側コネクタ２１は、タスクボックススロット６の奥側面６ｅからの突出方向の先端部に、接続端子２１ａを露出させる。
【０１０２】
このように、タスクボックス３およびタスクボックススロット６にそれぞれコネクタ２２、２１が設けられる構成において、タスクボックススロット６の挿入口６ａに対するタスクボックス３の挿入動作により、ボックス側コネクタ２２がスロット側コネクタ２１に接続される。すなわち、開口部３ａを正面側とするタスクボックス３の、タスクボックススロット６の挿入口６ａからの挿入の過程では、ボックス側コネクタ２２とスロット側コネクタ２１とが互いに対向した状態となり、タスクボックス３が挿入口６ａの内部に押し込まれることで、ボックス側コネクタ２２とスロット側コネクタ２１とが嵌合し、各コネクタ２２、２１の接続端子２２ａ、２１ａ同士が接続された状態となる。
【０１０３】
以上のように、本実施形態では、タスクボックススロット６は、挿入口６ａから臨む位置に、制御ボックス５と接続され、制御ボックス５がトレーニング内容を識別するための信号を受けるスロット側コネクタ２１を有する。また、タスクボックス３は、タスクボックススロット６の挿入口６ａに対する挿入側の面である背面３ｄに、タスクボックス３の挿入口６ａへの挿入動作により、スロット側コネクタ２１に接続されるボックス側コネクタ２２を有する。本実施形態では、タスクボックススロット６が有するスロット側コネクタ２１が、第１のコネクタに相当し、タスクボックス３が有するボックス側コネクタ２２が、第２のコネクタに相当する。
【０１０４】
本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１のように、タスクボックス３のタスクボックススロット６に対する挿入動作により、スロット側コネクタ２１とボックス側コネクタ２２とが自動的に接続される構成を採用することで、タスクボックス３の入れ替えを簡単に行うことができる。これにより、複数のタスクボックス３が用いられて行われるトレーニングにおいて、手間を省略することができ、トレーニングの効率を向上させることができる。
【０１０５】
図１０に示すように、タスクボックススロット６内には、タスクボックススロット６に対するタスクボックス３の挿入動作をガイドするためのガイド機構２４が設けられている。ガイド機構２４は、上述したようなタスクボックス３のタスクボックススロット６に対する挿入動作にともなうスロット側コネクタ２１とボックス側コネクタ２２との接続を可能とするため、タスクボックススロット６内においてタスクボックス３をスライドさせてガイドする。
【０１０６】
ガイド機構２４は、左右一対のガイド板２５と、複数のガイドローラ２６とを有する。一対のガイド板２５は、左右方向に互いに対向するように、上下方向に立った状態で設けられる。一対のガイド板２５は、左右方向に互いに対向させる面として、ガイド面２５ａを有する。
【０１０７】
一対のガイド板２５は、タスクボックススロット６の挿入口６ａから挿入されるタスクボックス３に対してガイド面２５ａを左右両側から接触させることで、タスクボックス３をガイドする。また、一対のガイド板２５は、タスクボックス３の挿入方向における手前側の端部に、手前側にかけて左右方向に広がる導入板部２５ｂを有する。ガイド機構２４は、一対のガイド板２５の導入板部２５ｂにより、タスクボックススロット６の挿入口６ａから挿入されるタスクボックス３を受け入れる。
【０１０８】
複数のガイドローラ２６は、左右方向を回転軸方向として回転自在に設けられる。複数のガイドローラ２６は、タスクボックススロット６の挿入口６ａから挿入されるタスクボックス３の底面３ｃ（図７参照）に接触することで、タスクボックス３をガイドする。
【０１０９】
複数のガイドローラ２６は、上下方向に立った状態で設けられる支持板２７に支持される。本実施形態では、ガイドローラ２６は、タスクボックススロット６の挿入口６ａから挿入されるタスクボックス３の左右両端側に対応するように、片側４個ずつ左右両側に計８個設けられている。
【０１１０】
このような構成のガイド機構２４により、スロット側コネクタ２１に対してボックス側コネクタ２２の左右方向および上下方向の位置が一致するように、タスクボックススロット６の挿入口６ａから挿入されるタスクボックス３がガイドされる。なお、挿入口６ａから挿入されるタスクボックス３をガイドするガイド機構２４の構成は、本実施形態に限定されない。ガイド機構２４としては、タスクボックススロット６に対するタスクボックス３の挿入動作によってボックス側コネクタ２２がスロット側コネクタ２１に接続されるように、タスクボックス３をガイドする構成を有するものであればよい。
【０１１１】
このように、タスクボックス３がタスクボックススロット６に挿入され、ボックス側コネクタ２２とスロット側コネクタ２１とが接続されることで、挿入されたタスクボックス３のトレーニング内容が、制御ボックス５により認識される。このため、各タスクボックス３には、ボックス側コネクタ２２とスロット側コネクタ２１とが接続されることで、接続端子２２ａ、２１ａを介して、制御ボックス５が内蔵する制御構成にトレーニング内容を識別させるための識別回路が組み込まれている。
【０１１２】
制御ボックス５は、例えば、トレーニング内容ごとに付された番号を識別することで、挿入口６ａに挿入され、スロット側コネクタ２１にボックス側コネクタ２２を接続させたタスクボックス３のトレーニング内容を識別する。制御ボックス５は、識別したトレーニング内容についての表示を、タッチパネル４に出力する。タッチパネル４の表示内容については後述する。なお、本実施形態の説明では、タスクボックス３をタスクボックススロット６の挿入口６ａに挿入し、ボックス側コネクタ２２をスロット側コネクタ２１に接続させることを、タスクボックス３について「セット」という。
【０１１３】
図２に示すように、本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１は、上述した構成に加え、フットスイッチ７と、スピーカ８と、手術器具５２として用いられるプローブ９とを備える。
【０１１４】
フットスイッチ７は、例えば、訓練者５０が、トレーニング中に、関節鏡５１と手術器具５２とを両手で操作している状態で、トレーニングの進行状況を制御ボックス５に認識させるためのスイッチとして用いられる。また、フットスイッチ７の操作は、タッチパネル４に対するタッチ操作の代わりに用いられてもよい。このように、フットスイッチ７は、トレーニングを進めるために訓練者により操作される操作部として機能する。フットスイッチ７は、ケーブル７ａにより、制御ボックス５に接続される。
【０１１５】
スピーカ８は、訓練者５０に対し、トレーニングに関する音を発する。具体的には、スピーカ８からは、トレーニングの開始・終了を報知させる音や、タッチパネル４に対するタッチ操作に連動する音や、フットスイッチ７の操作に連動する音や、手術器具５２による操作対象２０に対する操作に連動する音等が発せられる。
【０１１６】
プローブ９は、実際の関節鏡手術で手術器具として用いられるプローブ器具を模擬したものであり、訓練者５０により、関節鏡５１とともに手術器具５２として用いられる。プローブ９は、電子プローブとして構成され、所定のトレーニング内容のトレーニングにおいて、タスクボックス３の操作対象２０に対する接触を検知するためのものである。例えば、手術器具５２としてプローブ９を用いるトレーニング内容において、プローブ９により操作対象２０の所定の場所に接触する操作が行われる場合、その所定の位置に対するプローブ９の接触が、プローブ９による検出信号として、タッチパネル４を介して制御ボックス５に入力される。このため、プローブ９は、タッチパネル４に接続される。
【０１１７】
以上のような構成を備える関節鏡トレーニングシステム１において、タスクボックス３ごとに異なる各トレーニング内容は、操作対象２０に対する操作により、あらかじめ設定されたトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびに操作対象２０に対する操作によるトレーニング内容の達成度および失敗数の少なくともいずれかを含む技能評価項目を有する。つまり、各トレーニング内容は、訓練者により行われたトレーニングに関し、そのトレーニング内容に対して訓練者が有する技能を定量的・客観的に表すための評価指標として、トレーニング内容を達成するまでの所要時間等の複数の技能評価項目を有する。
【０１１８】
［関節鏡手術トレーニングにおける指導項目］
そして、各トレーニング内容が有する複数の技能評価項目は、関節鏡手術のトレーニングについての複数の指導項目の少なくともいずれかに対応する。関節鏡手術のトレーニングについての指導項目は、関節鏡手術のトレーニングにおいて指導医等となる専門医が、訓練者に対して指摘・指導する項目である。
【０１１９】
関節鏡手術トレーニングにおける指導項目は、（ａ）関節鏡による鏡視技能（Inspection）、（ｂ）関節鏡および手術器具を操作する両手の協調動作（Bi-hand（Bilateral） coordination）、（ｃ）手術にともなう損傷・合併症の回避（Complications）、（ｄ）関節鏡の映像からの情報取得（Information gathering）、および（ｅ）手術時間（Time）の５つを含む。
【０１２０】
（ａ）関節鏡による鏡視技能（Inspection）は、関節鏡により患部における所望の場所の映像を得るための技能である。本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１によるトレーニングにおいては、関節鏡５１によって操作対象２０の任意の場所の映像を得て視認する技能に相当する。
【０１２１】
（ｂ）関節鏡および手術器具を操作する両手の協調動作（Bi-hand（Bilateral） coordination）は、関節鏡と鉗子等の手術器具とを操作する両手を協調させながらの操作を行う技能である。本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１によるトレーニングにおいては、関節鏡５１によって操作対象２０の任意の場所の映像を得て視認しながら、手術器具５２による所定の操作を行う技能に相当する。
【０１２２】
（ｃ）手術にともなう損傷・合併症の回避（Complications）は、手術中に、関節鏡や手術器具により生体組織に無駄な力を加え過ぎたり、関節鏡や手術器具の移動にともなって関節鏡や手術器具を生体組織に不意に接触させたりするといった、術中・術後の損傷・合併症を誘発する操作を行わない技能である。本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１によるトレーニングにおいては、操作対象２０における所定の場所を適度な力でつまんだり引き抜いたりする技能に相当する。
【０１２３】
（ｄ）関節鏡の映像からの情報取得（Information gathering）は、関節鏡により、患部における必要な映像を取得する技能である。本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１によるトレーニングにおいては、関節鏡５１によって操作対象２０の任意の場所の映像を取得するため、関節鏡５１の操作についての総合的な技能に相当する。
【０１２４】
（ｅ）手術時間（Time）は、関節鏡および手術器具を用いた関節鏡手術における所定の手術動作について、手術時間を短縮させる技能に相当する。本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１によるトレーニングにおいては、関節鏡５１や手術器具５２を用いた所定のトレーニング内容について、所定の操作を完了するまので時間を短縮させる技能に相当する。
【０１２５】
［タスクボックスのトレーニング内容］
本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１が有する各タスクボックス３のトレーニング内容について、各タスクボックス３が有する操作対象２０の構成とともに説明する。本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１は、タスクボックス３として、トレーニング内容の違いによって、第１〜第９タスクボックスの９種類のタスクボックス３を有する。９種類のトレーニング内容としては、単純な鏡視の操作、鉗子やハサミ等の手術器具の操作を訓練するトレーニング内容から、解剖学的位置情報の把握が必要なトレーニング内容まで準備されている。
【０１２６】
以下の説明では、９種類のタスクボックス３を、それぞれ第１タスクボックス３Ａ、第２タスクボックス３Ｂ、第３タスクボックス３Ｃ、第４タスクボックス３Ｄ、第５タスクボックス３Ｅ、第６タスクボックス３Ｆ、第７タスクボックス３Ｇ、第８タスクボックス３Ｈ、第９タスクボックス３Ｉとする。
【０１２７】
（１）第１タスクボックス３Ａのトレーニング内容
第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容は、「Inspection」と称され、関節鏡による鏡視の技術の向上を目的とする。第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容は、関節鏡による通常の鏡視が可能かどうかの評価に用いられる。第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容において、関節鏡による鏡視は、関節鏡の操作能力に重点を置く。
【０１２８】
図１１に、第１タスクボックス３Ａの操作対象２０である第１操作対象２０Ａを示す。図１１に示すように、第１操作対象２０Ａは、膝関節模型１１１を有する。膝関節においては、大腿骨と脛骨との端部同士が対向する。このため、膝関節模型１１１は、大腿骨の端部を模擬した大腿骨部１１２と、脛骨の端部を模擬した脛骨部１１３とを含む。大腿骨部１１２は、第１タスクボックス３Ａの略直方体状の内部空間において上面から突出するように設けられ、脛骨部１１３は、同じく内部空間において下面から突出するように設けられる。これにより、大腿骨部１１２と脛骨部１１３とは上下方向に互いに対向する。
【０１２９】
そして、膝関節模型１１１を構成する大腿骨部１１２および脛骨部１１３の表面には、所定の数字が記載された複数のチェックポイント１１４が設けられる。本実施形態では、１〜１０の各数字が記載された１０個のチェックポイント１１４が設けられる。なお、チェックポイント１１４は、膝関節模型１１１の裏側等にも設けられるため、図１１においては、１〜１０のうちの一部の番号のみが表れている。また、番号の数は特に限定されない。
【０１３０】
第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容は、膝関節模型１１１の表面上に設けられた１０個のチェックポイント１０４を、数字の順番に、関節鏡５１で探し出して捉えるというものである。具体的には、訓練者５０は、関節鏡５１を操作し、１０個のチェックポイント１１４を１番目から順にモニタ５４に関節鏡映像５４ａとして映し出して確認する。訓練者５０は、一つのチェックポイント１１４をモニタ５４における関節鏡映像５４ａの画面の中央に捉えることができたら、その都度フットスイッチ７を足で押し、次の番号のチェックポイント１１４の探索を開始する。
【０１３１】
図１２に、第１タスクボックス３Ａ内の第１操作対象２０Ａについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図１２に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、複数のチェックポイント１１４のうちの大腿骨部１１２に設けられた「６」の数字が関節鏡５１によって捉えられた状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第１操作対象２０Ａに対する操作を行う。図１２に示すように、関節鏡映像５４ａにおいては、撮像対象が肉眼とは異なり歪んだ状態で映るため、関節鏡映像５４ａを見ながらの操作は難しい。
【０１３２】
第１タスクボックス３Ａによるトレーニングにおいては、制御ボックス５は、訓練者５０によるフットスイッチ７の操作により、訓練者５０が関節鏡５１によってチェックポイント１１４を確認したことを検出し、タッチパネル４の表示内容に反映する。ここで、例えば、制御ボックス５は、訓練者５０によるフットスイッチ７の操作を検出するたびに、スピーカ８から報知音を発生させる。１０番目のチェックポイント１１４の探索（確認）が完了することで、第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容はクリアとなる。
【０１３３】
第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容の技能評価項目は、第１操作対象２０Ａに対する関節鏡５１の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間である。つまり、訓練者５０が関節鏡５１を操作することにより１番目から１０番目までのチェックポイント１１４すべての探索を完了するまでの所要時間が、このトレーニング内容の技能評価項目となる。
【０１３４】
以上のように、第１タスクボックス３Ａは、第１操作対象２０Ａに対する関節鏡５１の操作をトレーニング内容とし、技能評価項目を、第１操作対象２０Ａに対する関節鏡５１の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間とする。第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容によれば、関節鏡５１の操作性を向上させることができる。
【０１３５】
（２）第２タスクボックス３Ｂのトレーニング内容
第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容は、「Inspection & Touching」と称され、関節鏡による鏡視と手術器具による接触動作、つまり関節鏡および接触用の手術器具の協調動作の技術の向上を目的とする。第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容は、関節鏡と接触用の手術器具を操作する両手の協調動作が可能かどうかの評価に用いられる。第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容において、関節鏡による鏡視は、関節鏡による奥行感の把握能力に重点を置く。第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容は、第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容の発展型とも言える。
【０１３６】
図１３に、第２タスクボックス３Ｂの操作対象２０である第２操作対象２０Ｂを示す。図１３に示すように、第２操作対象２０Ｂは、第１操作対象２０Ａと同様に、大腿骨の端部を模擬した大腿骨部２１２と、脛骨の端部を模擬した脛骨部２１３とを含む膝関節模型２１１を有する。
【０１３７】
そして、膝関節模型２１１を構成する大腿骨部２１２および脛骨部２１３の表面には、複数の接触端子２１４が設けられる。接触端子２１４は、膝関節模型２１１の表面からわずかに突出する金属製の円板であり、円形状の接触面を有する。接触端子２１４は、所定の配線により第２タスクボックス３Ｂのボックス側コネクタ２２の接続端子２２ａに接続される。
【０１３８】
本実施形態では、１０個の接触端子２１４が設けられ、膝関節模型２１１の表面における各接触端子２１４の近傍には、１〜１０のいずれかの数字が記載される。なお、接触端子２１４は、膝関節模型２１１の裏側等にも設けられるため、図１３においては、１〜１０のうちの一部の番号に対応する接触端子２１４のみが表れている。また、番号の数は特に限定されない。
【０１３９】
第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容は、膝関節模型２１１の表面上に設けられた１０個の接触端子２１４を、数字の順番に、関節鏡５１で捉えながら手術器具５２としてのプローブ９でタッチしていくというものである。つまり、第２タスクボックス３Ｂによるトレーニングは、関節鏡５１によって番号を順番に捉えるまでは第１タスクボックス３Ａと同じであり、そこからさらに、番号付近に設置された接触端子２１４にプローブ９でタッチするというトレーニングを追加したものである。
【０１４０】
具体的には、訓練者５０は、関節鏡５１を操作し、１０個の数字を１から順にモニタ５４に関節鏡映像５４ａとして映し出して確認しながら、数字の近傍に存在する接触端子２１４にプローブ９の先端を接触させていく。１〜１０の番号順の接触端子２１４の探索（確認）およびタッチは、タッチパネル４における表示により促される。例えば、タッチパネル４には、現在探索すべき順番の接触端子２１４の番号が表示され、その接触端子２１４の探索およびタッチが行われると、タッチパネル４には、次の番号が表示される。
【０１４１】
図１４に、第２タスクボックス３Ｂ内の第２操作対象２０Ｂについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図１４に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、複数の接触端子２１４のうちの大腿骨部１１２に設けられた「１」の数字に対応する接触端子２１４が関節鏡５１によって捉えられた状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第２操作対象２０Ｂに対する操作を行う。
【０１４２】
第２タスクボックス３Ｂによるトレーニングにおいては、制御ボックス５は、訓練者５０によるプローブ９の接触端子２１４に対するタッチにより、訓練者５０が関節鏡５１によって接触端子２１４を捉えるとともにプローブ９により接触端子２１４に接触したことを検出し、タッチパネル４の表示内容に反映する。ここで、例えば、制御ボックス５は、訓練者５０によるプローブ９の接触端子２１４へのタッチを検出するたびに、スピーカ８から報知音を発生させる。
【０１４３】
プローブ９が接触端子２１４に接触したことは、プローブ９が接触端子２１４に接触することにより得られる電気信号が、プローブ９の接触端子２１４に対する接触の信号として、接触端子２１４から所定の配線ならびにボックス側コネクタ２２およびスロット側コネクタ２１等を介して制御ボックス５に入力されることで検出される。１番目から１０番目までの接触端子２１４の探索およびタッチが完了することで、第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容はクリアとなる。
【０１４４】
第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容の技能評価項目は、第２操作対象２０Ｂに対する関節鏡５１および手術器具５２としてのプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数である。トレーニング内容を達成するまでの所要時間は、訓練者５０が関節鏡５１およびプローブ９を操作することにより１番目から１０番目までの接触端子２１４すべての探索およびタッチを完了するまでの所要時間である。
【０１４５】
トレーニング内容の達成度は、所定の制限時間内に探索およびタッチすることができた接触端子２１４の数であり、スコアとして表れる。また、トレーニング内容の失敗数（エラー数）は、１番目から１０番目までの順番を間違えて接触端子２１４にタッチしたり、操作を誤って順番とは異なる数字の接触端子２１４にタッチしたりした回数であり、エラーとしてカウントされる。なお、上記のとおり制御ボックス５が接触端子２１４へのタッチにともなう報知音をスピーカ８から発生させる場合は、エラーとしてカウントされる接触端子２１４へのタッチを検出したときに、順番通りの正しい接触端子２１４へのタッチを検出した際の報知音とは異なるエラー音を発生させてもよい。
【０１４６】
以上のように、第２タスクボックス３Ｂは、第２操作対象２０Ｂに対する関節鏡５１の操作および手術器具５２としてのプローブ９による接触操作をトレーニング内容とし、技能評価項目を第２操作対象２０Ｂに対する関節鏡５１およびプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数とする。第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容によれば、関節鏡５１だけでなく接触用の手術器具５２も同時に正確に操作する技術を向上させることができる。
【０１４７】
（３）第３タスクボックス３Ｃのトレーニング内容
第３タスクボックス３Ｃによるトレーニング内容は、「Removing loose body」と称され、関節鏡による鏡視と手術器具による把持動作、つまり関節鏡および鉗子等の把持用の手術器具の協調動作の技術の向上を目的とする。第３タスクボックス３Ｃによるトレーニング内容は、関節鏡と把持用の手術器具を操作する両手の協調動作が可能かどうかの評価に用いられる。つまり、第３タスクボックス３Ｃによるトレーニングは、第２タスクボックス３Ｂによりトレーニングされる両手の協調動作に加え、把持用の手術器具５２による把持操作のトレーニングを行うものである。第３タスクボックス３Ｃによるトレーニング内容において、関節鏡による鏡視は、関節鏡による奥行感の把握能力に重点を置く。
【０１４８】
図１５に、第３タスクボックス３Ｃの操作対象２０である第３操作対象２０Ｃを示す。図１５に示すように、第３操作対象２０Ｃは、膝関節を構成する大腿骨の端部を模擬した大腿骨部３１２を有する。大腿骨部３１２は、第３タスクボックス３Ｃの略直方体状の内部空間において下面から突出するように設けられ、第３タスクボックス３Ｃの内部空間の大部分を占める。また、大腿骨部３１２の上側には、膝蓋骨を模擬した膝蓋骨部３１３が設けられている。膝蓋骨部３１３は、第３タスクボックス３Ｃの内部空間の上面からわずかに突出するように設けられ、大腿骨部３１２に対向する。
【０１４９】
そして、大腿骨部３１２の表面には、複数の遊離体部３１４が設けられる。遊離体部３１４は、大腿骨部３１２に対して十分に小さい例えば球状の小物体である。遊離体部３１４は、大腿骨部３１２とは別体であり、大腿骨部３１２に対して着脱可能な状態で保持される。本実施形態では、遊離体部３１４は、その表面から突出する針状の突起３１４ａを有し、この突起３１４ａを大腿骨部３１２に刺すことで、大腿骨部３１２の表面上に保持される。遊離体部３１４は、例えば発泡スチロール製である。また、遊離体部３１４の突起３１４ａは、例えばポリアミド樹脂等の材料により構成されることで可撓性を有する。
【０１５０】
遊離体部３１４は、遊離体と呼ばれる、膝関節において生じる骨や軟骨の欠片を模擬したものである。遊離体は、膝関節において残存したり引っ掛かったりすると痛みを引き起こすため、除去される必要がある。第３タスクボックス３Ｃにおいて、遊離体部３１４は、例えば５〜１０個程度設けられるが、本実施形態では、６個の遊離体部３１４が設けられている。なお、遊離体部３１４は、大腿骨部３１２の裏側等にも設けられるため、図１５においては、一部の遊離体部３１４のみが表れている。また、遊離体部３１４の数は特に限定されない。
【０１５１】
第３タスクボックス３Ｃによるトレーニング内容は、大腿骨部３１２の表面上に設けられた６個の遊離体部３１４を、関節鏡５１で捉えながら手術器具５２で取り除いていくというものである。具体的には、訓練者５０は、関節鏡５１を操作し、６個の遊離体部３１４をモニタ５４に関節鏡映像５４ａとして映し出して確認しながら、鉗子等の把持用の手術器具５２で掴んで取り除いていく。６個の遊離体部３１４を取り除く順番は、訓練者５０の任意である。訓練者５０は、一つの遊離体部３１４を取り除くことができたら、その都度フットスイッチ７を足で押し、次の遊離体部３１４の探索および除去を開始する。
【０１５２】
図１６に、第３タスクボックス３Ｃ内の第３操作対象２０Ｃについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図１６に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、複数の遊離体部３１４のうちの大腿骨部３１２に設けられた１つの遊離体部３１４が鉗子によって掴まれた状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第３操作対象２０Ｃに対する操作を行う。
【０１５３】
第３タスクボックス３Ｃによるトレーニングにおいては、制御ボックス５は、訓練者５０によるフットスイッチ７の操作により、訓練者５０が関節鏡５１および手術器具５２によって遊離体部３１４を除去したことを検出し、タッチパネル４の表示内容に反映する。ここで、例えば、制御ボックス５は、訓練者５０によるフットスイッチ７の操作を検出するたびに、スピーカ８から報知音を発生させる。６個すべての遊離体部３１４の除去が完了することで、第３タスクボックス３Ｃによるトレーニング内容はクリアとなる。
【０１５４】
第３タスクボックス３Ｃによるトレーニング内容の技能評価項目は、第３操作対象２０Ｃに対する関節鏡５１および鉗子等の把持用の手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間である。つまり、訓練者５０が関節鏡５１および手術器具５２を操作することにより６個すべての遊離体部３１４の除去を完了するまでの所要時間が、このトレーニング内容の技能評価項目となる。
【０１５５】
第３操作対象２０Ｃにおいて、大腿骨部３１２の表面に遊離体部３１４を保持させるための構成は、本実施形態に限定されず、例えば磁石や粘着剤を用いるものであってもよい。ただし、耐久性や遊離体部３１４を除去する際の操作感の観点からは、本実施形態のように、遊離体部３１４が突起３１４ａを大腿骨部３１２に刺すことにより保持される構成であることが好ましく、また、突起３１４ａについては、金属等と比較して柔らかい樹脂製であることがさらに好ましい。
【０１５６】
以上のように、第３タスクボックス３Ｃは、第３操作対象２０Ｃに対する関節鏡５１の操作および手術器具５２による把持操作をトレーニング内容とし、技能評価項目を第３操作対象２０Ｃに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間とする。第３タスクボックス３Ｃによるトレーニング内容によれば、関節鏡５１だけでなく把持用の手術器具５２も同時に正確に操作する技術を向上させることができる。
【０１５７】
（４）第４タスクボックス３Ｄのトレーニング内容
第４タスクボックス３Ｄによるトレーニング内容は、「Size estimation」と称され、関節鏡による鏡視と手術器具による接触動作、つまり関節鏡および接触用の手術器具の協調動作の技術の向上を目的とする。第４タスクボックス３Ｄによるトレーニング内容は、内視鏡の映像による大きさの判定と、関節鏡と接触用の手術器具を操作する両手の協調動作が可能かどうかの評価に用いられる。第４タスクボックス３Ｄによるトレーニング内容において、関節鏡による鏡視は、関節鏡による大きさ判定の能力に重点を置く。
【０１５８】
図１７に、第４タスクボックス３Ｄの操作対象２０である第４操作対象２０Ｄを示す。図１７に示すように、第４操作対象２０Ｄは、形状が同じで大きさが互いに異なる複数の物体４１１を有する。物体４１１は、接触端子として機能する。複数の物体４１１は、第４タスクボックス３Ｄの内部空間において異なる位置に配置され、様々な向きで設けられる。物体４１１は、所定の配線により第４タスクボックス３Ｄのボックス側コネクタ２２の接続端子２２ａに接続される。
【０１５９】
本実施形態では、第４操作対象２０Ｄは、円柱状の外形を有する５個の物体４１１を有する。５個の物体４１１は、第４タスクボックス３Ｄの内部空間を形成する各壁面から突出するように設けられている。ただし、物体４１１の形状や個数は特に限定されない。
【０１６０】
第４タスクボックス３Ｄによるトレーニング内容は、５個の物体４１１を、大きさが小さいものから順番に、関節鏡５１で捉えながらプローブ９でタッチしていくというものである。具体的には、訓練者５０は、関節鏡５１を操作し、５個の物体４１１を小さいものから順にモニタ５４に関節鏡映像５４ａとして映し出して確認しながら、物体４１１にプローブ９の先端を接触させていく。
【０１６１】
図１８に、第４タスクボックス３Ｄ内の第４操作対象２０Ｄについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図１８に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、５個の物体４１１のうちの４個が映った状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第４操作対象２０Ｄに対する操作を行う。
【０１６２】
第４タスクボックス３Ｄによるトレーニングにおいては、制御ボックス５は、訓練者５０によるプローブ９の物体４１１に対するタッチにより、訓練者５０が関節鏡５１によって物体４１１の相対的な大きさを捉えてプローブ９により物体４１１に接触したことを検出し、タッチパネル４の表示内容に反映する。ここで、例えば、制御ボックス５は、訓練者５０によるプローブ９の物体４１１へのタッチを検出するたびに、スピーカ８から報知音を発生させる。
【０１６３】
プローブ９が物体４１１に接触したことは、プローブ９が物体４１１に接触することにより得られる電気信号が、プローブ９の物体４１１に対する接触の信号として、物体４１１から所定の配線ならびにボックス側コネクタ２２およびスロット側コネクタ２１等を介して制御ボックス５に入力されることで検出される。大きさの順番通りに５個の物体４１１の探索およびタッチが完了することで、第４タスクボックス３Ｄによるトレーニング内容はクリアとなる。
【０１６４】
第４タスクボックス３Ｄによるトレーニング内容の技能評価項目は、第４操作対象２０Ｄに対する関節鏡５１および手術器具５２としてのプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数である。トレーニング内容を達成するまでの所要時間は、訓練者５０が関節鏡５１およびプローブ９を操作することにより５個の物体４１１すべての探索およびタッチを完了するまでの所要時間である。
【０１６５】
トレーニング内容の達成度は、所定の制限時間内に探索およびタッチすることができた物体４１１の数であり、スコアとして表れる。また、トレーニング内容の失敗数（エラー数）は、大きさの順番を間違えて物体４１１にタッチしたり、操作を誤って順番とは異なる大きさの物体４１１にタッチしたりした回数であり、エラーとしてカウントされる。なお、上記のとおり制御ボックス５が物体４１１へのタッチにともなう報知音をスピーカ８から発生させる場合は、エラーとしてカウントされる物体４１１へのタッチを検出したときに、順番通りの正しい物体４１１へのタッチを検出した際の報知音とは異なるエラー音を発生させてもよい。
【０１６６】
以上のように、第４タスクボックス３Ｄは、第４操作対象２０Ｄに対する関節鏡５１の関節鏡映像５４ａによる大きさの判断および手術器具５２としてのプローブ９による接触操作をトレーニング内容とし、技能評価項目を第４操作対象２０Ｄに対する関節鏡５１およびプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数とする。第４タスクボックス３Ｄによるトレーニング内容によれば、関節鏡を通した状況下においても、対象物の大きさを正確に把握できるようになる。
【０１６７】
具体的には、図１７に示すように、第４タスクボックス３Ｄの第４操作対象２０Ｄを肉眼で見た場合は、複数の物体４１１の大きさの違いは明瞭であり、容易に把握することができる。しかし、関節鏡５１で得られる映像は２次元映像であるため、図１８に示すような関節鏡映像５４ａからは、相対的な大きさの違いを把握することが難しい。そこで、第４タスクボックス３Ｄによるトレーニング内容を行うことで、２次元映像としての関節鏡映像から、遠近感を排除し、対象物の大小を区別することができるようになる。
【０１６８】
（５）第５タスクボックス３Ｅのトレーニング内容
第５タスクボックス３Ｅによるトレーニング内容は、「Cutting」と称され、関節鏡による鏡視と手術器具による切断動作、つまり関節鏡およびハサミ（剪刀）等の切断用の手術器具の協調動作の技術の向上を目的とする。第５タスクボックス３Ｅによるトレーニング内容は、関節鏡と切断用の手術器具を操作する両手の協調動作が可能かどうかの評価に用いられる。つまり、第５タスクボックス３Ｅによるトレーニングは、第２タスクボックス３Ｂによりトレーニングされる両手の協調動作に加え、切断用の手術器具５２による切断操作のトレーニングを行うものである。第５タスクボックス３Ｅによるトレーニング内容において、関節鏡による鏡視は、関節鏡による奥行感の把握能力に重点を置く。
【０１６９】
図１９に、第５タスクボックス３Ｅの操作対象２０である第５操作対象２０Ｅを示す。図１９に示すように、第５操作対象２０Ｅは、所定の位置にて引っ掛けられた状態で設けられる複数の輪ゴム５１１を有する。輪ゴム５１１は、マイクロスイッチ５１２上を跨いだ状態で引っ掛けられる。マイクロスイッチ５１２は、引っ掛けられた輪ゴム５１１の弾性により、閉じた状態とされる。具体的には次のとおりである。
【０１７０】
図１９に示すように、マイクロスイッチ５１２は、略直方体状の本体５１２ａと、本体５１２ａの一側の面に設けられるアクチュエータとしてのレバー５１２ｂとを有する。レバー５１２ｂは、本体５１２ａにおいてレバー５１２ｂが設けられる面に押し付けられることで、マイクロスイッチ５１２を閉じた状態とする。なお、マイクロスイッチ５１２は、本体５１２ａにおけるレバー５１２ｂ側と反対側の面に、複数の端子を有し、これらの端子は、第５タスクボックス３Ｅのボックス側コネクタ２２の接続端子２２ａと所定の配線により接続される。
【０１７１】
マイクロスイッチ５１２は、第５タスクボックス３Ｅの内部空間を形成する面に設置され、各面に対してレバー５１２ｂ側が上側となるように、つまり本体５１２ａのレバー５１２ｂが設けられる側と反対側の面が、同内部空間を形成する面側となるように設けられる。本実施形態では、第５タスクボックス３Ｅの内部空間の下面および左右両側面に、マイクロスイッチ５１２が設けられている。
【０１７２】
そして、輪ゴム５１１は、レバー５１２ｂ上からマイクロスイッチ５１２を跨いだ状態で引っ掛けられ、弾性によってレバー５１２ｂを押し付ける。このような状態で輪ゴム５１１を引っ掛けるため、各マイクロスイッチ５１２に対しては、そのマイクロスイッチ５１２が設けられる面と同じ面上に、輪ゴム５１１を係止する一対の係止突起５１３が設けられる。
【０１７３】
一対の係止突起５１３は、対応するマイクロスイッチ５１２が設けられる面において、そのマイクロスイッチ５１２を挟んで対向する位置に設けられる。一対の係止突起５１３は、マイクロスイッチ５１２を跨ぐ輪ゴム５１１によりレバー５１２ｂが押し付けられてマイクロスイッチ５１２が閉じた状態となるように、輪ゴム５１１を両側から引っ張った状態で係止して保持する。係止突起５１３は、対となる係止突起５１３とともに、マイクロスイッチ５１２を跨ぐ輪ゴム５１１を係止するフック状の形状を有する。
【０１７４】
本実施形態では、輪ゴム５１１、マイクロスイッチ５１２、および一対の係止突起５１３の組み合わせが、１０組設けられており、各マイクロスイッチ５１２が設けられる面におけるそのマイクロスイッチ５１２の近傍には、それぞれ１〜１０のいずれかの数字が記載される。なお、輪ゴム５１１の数や配置、輪ゴム５１１を係止するための構成は特に限定されない。
【０１７５】
第５タスクボックス３Ｅによるトレーニング内容は、マイクロスイッチ５１２を跨いだ状態で係止突起５１３に引っ掛けられた状態の輪ゴム５１１を、数字の順番に、関節鏡５１で捉えながら手術器具５２としてのハサミで切断していくというものである。
【０１７６】
具体的には、訓練者５０は、関節鏡５１を操作し、１０本の輪ゴム５１１を番号の順番にモニタ５４に関節鏡映像５４ａとして映し出して確認しながら手術器具５２としてのハサミで切断していく。１〜１０の番号順の輪ゴム５１１の切断は、タッチパネル４における表示により促される。例えば、タッチパネル４には、現在切断すべき順番の輪ゴム５１１の番号が表示され、その輪ゴム５１１の切断が行われると、タッチパネル４には、次の番号が表示される。
【０１７７】
図２０に、第４タスクボックス３Ｄ内の第４操作対象２０Ｄについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図２０に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、輪ゴム５１１、マイクロスイッチ５１２、および一対の係止突起５１３の組み合わせについて、１０組のうちの９組が映った状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第５操作対象２０Ｅに対する操作を行う。
【０１７８】
第５タスクボックス３Ｅによるトレーニングにおいては、制御ボックス５は、訓練者５０による輪ゴム５１１の切断により、訓練者５０が関節鏡５１によって輪ゴム５１１を捉えるとともに手術器具５２により切断したことを検出し、タッチパネル４の表示内容に反映する。ここで、例えば、制御ボックス５は、訓練者５０による輪ゴム５１１の切断を検出するたびに、スピーカ８から報知音を発生させる。
【０１７９】
輪ゴム５１１が切断されたことは、マイクロスイッチ５１２の開閉動作により、制御ボックス５によって検出される。具体的には、上述のとおり輪ゴム５１１によりレバー５１２ｂが押し付けられてマイクロスイッチ５１２が閉じた状態から、輪ゴム５１１が切断されることで、レバー５１２ｂが解放され、マイクロスイッチ５１２が開いた状態となる。このマイクロスイッチ５１２の開動作の信号が、輪ゴム５１１の切断の信号として、マイクロスイッチ５１２の端子から所定の配線ならびにボックス側コネクタ２２およびスロット側コネクタ２１等を介して、制御ボックス５により検出される。１番目から１０番目までの輪ゴム５１１の切断が完了することで、第５タスクボックス３Ｅによるトレーニング内容はクリアとなる。
【０１８０】
第５タスクボックス３Ｅによるトレーニング内容の技能評価項目は、第５操作対象２０Ｅに対する関節鏡５１およびハサミ等の切断用の手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数である。トレーニング内容を達成するまでの所要時間は、訓練者５０が関節鏡５１および手術器具５２を操作することにより１番目から１０番目までの輪ゴム５１１すべての切断を完了するまでの所要時間である。
【０１８１】
トレーニング内容の達成度は、所定の制限時間内に切断することができた輪ゴム５１１の数であり、スコアとして表れる。また、トレーニング内容の失敗数（エラー数）は、１番目から１０番目までの順番を間違えて輪ゴム５１１を切断したり、操作を誤って順番とは異なる数字の輪ゴム５１１を切断したりした回数であり、エラーとしてカウントされる。なお、上記のとおり制御ボックス５が輪ゴム５１１の切断にともなう報知音をスピーカ８から発生させる場合は、エラーとしてカウントされる輪ゴム５１１の切断を検出したときに、順番通りの正しい輪ゴム５１１の切断を検出した際の報知音とは異なるエラー音を発生させてもよい。
【０１８２】
以上のように、第５タスクボックス３Ｅは、第５操作対象２０Ｅに対する関節鏡５１の操作および手術器具５２による切断操作をトレーニング内容とし、技能評価項目を第５操作対象２０Ｅに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数とする。第５タスクボックス３Ｅによるトレーニング内容によれば、関節鏡５１だけでなく切断用の手術器具５２も同時に正確に操作し、体内の組織を正確に切除する技術を向上させることができる。
【０１８３】
（６）第６タスクボックス３Ｆのトレーニング内容
第６タスクボックス３Ｆによるトレーニング内容は、「Pinch & Connection」と称され、関節鏡による鏡視と手術器具による把持動作、つまり関節鏡および鉗子等の把持用の手術器具の協調動作の技術の向上を目的とする。第６タスクボックス３Ｆによるトレーニング内容は、関節鏡と把持用の手術器具を操作する両手の協調動作が可能かどうかの評価に用いられる。つまり、第６タスクボックス３Ｆによるトレーニングは、第３タスクボックス３Ｃによりトレーニングされる操作に加え、把持用の手術器具５２による２ステップの動作（抜いて、差す動作）のトレーニングを行うものである。第６タスクボックス３Ｆによるトレーニング内容において、関節鏡による鏡視は、関節鏡による奥行感の把握能力に重点を置く。
【０１８４】
図２１に、第６タスクボックス３Ｆの操作対象２０である第６操作対象２０Ｆを示す。図２１に示すように、第６操作対象２０Ｆは、所定の位置に差し込まれた状態で設けられる複数のピン６１１を有する。ピン６１１は、プラグとして機能し、ジャックとして機能する孔部６１２に差し込まれる。
【０１８５】
ピン６１１は、対応する孔部６１２が設けられる面から延出する配線６１１ａの先端に設けられる。配線６１１ａおよび孔部６１２は、第６タスクボックス３Ｆのボックス側コネクタ２２の接続端子２２ａに所定の配線により接続される。また、ピン６１１が差し込まれている孔部６１２の近傍には、孔部６１２が設けられる面において孔部６１２に対して所定の距離を隔てて、孔部６１２と同様に構成される孔部（以下「隣接孔部」という。）６１３が設けられている。
【０１８６】
本実施形態では、ピン６１１、孔部６１２、および隣接孔部６１３の組み合わせが、第６タスクボックス３Ｆの内部空間の上面および下面に、計５組設けられており、孔部６１２の近傍には、それぞれ１〜５のいずれかの数字が記載される。なお、ピン６１１の数や配置は特に限定されない。
【０１８７】
第６タスクボックス３Ｆによるトレーニング内容は、始め孔部６１２に差し込まれているピン６１１を、関節鏡５１で捉えながら手術器具５２により引き抜き、隣接孔部６１３に差し替えることを、数字の順番に行っていくというものである。
【０１８８】
具体的には、訓練者５０は、関節鏡５１を操作し、ピン６１１をモニタ５４に関節鏡映像５４ａとして映し出して確認しながら、鉗子等の把持用の手術器具５２で掴んで孔部６１２から引き抜き、その孔部６１２に隣接する隣接孔部６１３にピン６１１を再度差し込む。こうしたピン６１１の差替えを、１〜５の番号の順番に行っていく。１〜５の番号順のピン６１１の差替え（引抜き・差込み）は、タッチパネル４における表示により促される。例えば、タッチパネル４には、現在差し替えるべき順番のピン６１１の番号が表示され、そのピン６１１の差替えが行われると、タッチパネル４には、次の番号が表示される。
【０１８９】
図２２に、第６タスクボックス３Ｆ内の第６操作対象２０Ｆについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図２２に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、「３」の番号に対応するピン６１１が鉗子によって孔部６１２から引き抜かれた状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第６操作対象２０Ｆに対する操作を行う。
【０１９０】
第６タスクボックス３Ｆによるトレーニングにおいては、制御ボックス５は、訓練者５０によるピン６１１の差替えにより、訓練者５０が関節鏡５１によってピン６１１を捉えるとともに手術器具５２によりピン６１１を差し替えたことを検出し、タッチパネル４の表示内容に反映する。ここで、例えば、制御ボックス５は、訓練者５０によるピン６１１の差替えを検出するたびに、スピーカ８から報知音を発生させる。
【０１９１】
ピン６１１が差し替えられたことは、ピン６１１の孔部６１２から隣接孔部６１３への差替え動作自体により、制御ボックス５によって検出される。具体的には、ピン６１１が差し替えられることにより、プラグとしてのピン６１１がジャックとしての孔部６１２または隣接孔部６１３に差し込まれることで構成される接続回路が切り替わる。このピン６１１の差替えにともなう接続回路の切替わりが、ピン６１１の差替えの信号として、孔部６１２および隣接孔部６１３から所定の配線ならびにボックス側コネクタ２２およびスロット側コネクタ２１等を介して、制御ボックス５により検出される。１番目から５番目までのピン６１１の差替えが完了することで、第６タスクボックス３Ｆによるトレーニング内容はクリアとなる。
【０１９２】
第６タスクボックス３Ｆによるトレーニング内容の技能評価項目は、第６操作対象２０Ｆに対する関節鏡５１および鉗子等の把持用の手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数である。トレーニング内容を達成するまでの所要時間は、訓練者５０が関節鏡５１および手術器具５２を操作することにより１番目から５番目までのピン６１１すべての差替えを完了するまでの所要時間である。
【０１９３】
トレーニング内容の達成度は、所定の制限時間内に差し替えることができたピン６１１の数であり、スコアとして表れる。また、トレーニング内容の失敗数（エラー数）は、１番目から５番目までの順番を間違えてピン６１１を差し替えたり、操作を誤って順番とは異なる数字のピン６１１を引き抜いたり、誤って他の番号の隣接孔部６１３に差し込んだりした回数であり、エラーとしてカウントされる。なお、上記のとおり制御ボックス５がピン６１１の差替えにともなう報知音をスピーカ８から発生させる場合は、エラーとしてカウントされるピン６１１の操作を検出したときに、順番通りの正しいピン６１１の差替えを検出した際の報知音とは異なるエラー音を発生させてもよい。
【０１９４】
以上のように、第６タスクボックス３Ｆは、第６操作対象２０Ｆに対する関節鏡５１の操作および手術器具５２による引抜き・差込み操作をトレーニング内容とし、技能評価項目を第６操作対象２０Ｆに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数とする。第６タスクボックス３Ｆによるトレーニング内容によれば、関節鏡５１だけでなく把持用の手術器具５２も同時に正確に操作し、体内の組織を適切な角度から掴む技術を向上させることができる。
【０１９５】
（７）第７タスクボックス３Ｇのトレーニング内容
第７タスクボックス３Ｇによるトレーニング内容は、「Going over the line（Tracing）」と称され、関節鏡による鏡視と手術器具によるトレース操作、つまり関節鏡および接触用の手術器具の協調動作の技術の向上を目的とする。第７タスクボックス３Ｇによるトレーニング内容は、関節鏡と接触用の手術器具を操作する両手の協調動作が可能かどうかの評価に用いられる。つまり、第７タスクボックス３Ｇによるトレーニングは、第２タスクボックス３Ｂによりトレーニングされる操作に加え、接触用の手術器具５２によるトレース操作という高度な操作のトレーニングを行うものである。第７タスクボックス３Ｇによるトレーニング内容において、関節鏡による鏡視は、関節鏡による奥行感の把握能力に重点を置く。
【０１９６】
図２３に、第７タスクボックス３Ｇの操作対象２０である第７操作対象２０Ｇを示す。図２３に示すように、第７操作対象２０Ｇは、所定の位置に配される針金等からなる複数の金属ライン７１１と、金属ライン７１１の両端部の近傍に設けられる始端側接触端子７１２および終端側接触端子７１３とを有する。各接触端子７１２、７１３は、第７タスクボックス３Ｇの略直方体状の内部空間を形成する面からわずかに突出する金属製の円板であり、円形状の接触面を有する。金属ライン７１１、および接触端子７１２、７１３は、所定の配線により第７タスクボックス３Ｇのボックス側コネクタ２２の接続端子２２ａに接続される。
【０１９７】
本実施形態では、第７操作対象２０Ｇは、金属ライン７１１として、曲線金属ライン７１１ａと、直線金属ライン７１１ｂと、面間金属ライン７１１ｃとの３種類の金属ライン７１１を有する。曲線金属ライン７１１ａは、第７タスクボックス３Ｇの内部空間における所定の面に沿って略円弧状に配される。直線金属ライン７１１ｂは、曲線金属ライン７１１ａと同様に所定の面に沿って直線状に配される。面間金属ライン７１１ｃは、第７タスクボックス３Ｇの内部空間において異なる面間を架け渡された状態で配される。これらの金属ライン７１１ａ、７１１ｂ、７１１ｃは、膝関節の関節内にある半月板の形状、前十字靱帯、後十字靱帯の存在を意識して作成されたものであり、臨床で行われる触診のトレーニングを想定して配置されたものである。
【０１９８】
本実施形態では、第７タスクボックス３Ｇの内部空間の下面において、曲線金属ライン７１１ａおよび一対の接触端子７１２、７１３の組み合わせと、直線金属ライン７１１ｂおよび一対の接触端子７１２、７１３の組み合わせとが、２組ずつ設けられている。これら２組ずつの組み合わせの構成は、第７タスクボックス３Ｇの内部空間の下面において略左右対称に配置される。
【０１９９】
また、本実施形態では、面間金属ライン７１１ｃは、第７タスクボックス３Ｇの内部空間の上面と下面との間に架け渡された状態で配される。したがって、面間金属ライン７１１ｃの両端近傍に設けられる接触端子７１２、７１３のうち一方は上面に設けられ、他方は下面に設けられる。本実施形態では、面間金属ライン７１１ｃおよびこの面間金属ライン７１１ｃの両端近傍に設けられる接触端子７１２、７１３の組み合わせの構成が２組設けられる。この面間金属ライン７１１ｃを含む２組の構成は、いずれも、上記のとおり略左右対称に配置される曲線金属ライン７１１ａおよび直線金属ライン７１１ｂを含む構成の間において、左右方向の略中央部に設けられる。
【０２００】
このように、本実施形態では、金属ライン７１１および接触端子７１２、７１３の組み合わせが、計６組設けられており、各組み合わせにおいて始端側接触端子７１２が設けられる面におけるその始端側接触端子７１２の近傍には、それぞれ１〜６のいずれかの数字が記載される。なお、金属ライン７１１の配線形状や配線数等は特に限定されない。
【０２０１】
第７タスクボックス３Ｇによるトレーニング内容は、６組設けられた金属ライン７１１および接触端子７１２、７１３の組み合わせを、数字の順番に、関節鏡５１で捉えながら、手術器具５２としてのプローブ９により、始端側接触端子７１２へのタッチ、金属ライン７１１に対するなぞり動作、終端側接触端子７１３へのタッチの順に行っていくというものである。
【０２０２】
具体的には、訓練者５０は、関節鏡５１を操作し、金属ライン７１１および接触端子７１２、７１３の各部をモニタ５４に関節鏡映像５４ａとして映し出して確認しながら、近傍に数字が記載される始端側接触端子７１２にプローブ９でタッチし、その始端側接触端子７１２に対応する金属ライン７１１に沿ってプローブ９を接触させながら移動させ、その金属ライン７１１に対応する終端側接触端子７１３にタッチする。こうした一連のトレースを、１〜６の番号の順番に行っていく。１〜６の番号順のプローブ９によるトレースは、タッチパネル４における表示により促される。例えば、タッチパネル４には、現在トレースすべき順番の金属ライン７１１および接触端子７１２、７１３の組み合わせの構成の番号が表示され、その組み合わせの構成についてのトレースが行われると、タッチパネル４には、次の番号が表示される。
【０２０３】
図２４に、第７タスクボックス３Ｇ内の第７操作対象２０Ｇについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図２４に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、「６」の番号に対応する金属ライン７１１にプローブ９が接触している状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第７操作対象２０Ｇに対する操作を行う。
【０２０４】
第７タスクボックス３Ｇによるトレーニングにおいては、制御ボックス５は、訓練者５０による始端側接触端子７１２、金属ライン７１１および終端側接触端子７１３の一連のトレースにより、訓練者５０が関節鏡５１によって金属ライン７１１および接触端子７１２、７１３の各部を捉えるとともにプローブ９によりその各部に接触したことを検出し、タッチパネル４の表示内容に反映する。ここで、例えば、制御ボックス５は、訓練者５０による一連のトレースを検出するたびに、スピーカ８から報知音を発生させる。
【０２０５】
プローブ９が金属ライン７１１および接触端子７１２、７１３の各部に接触し一連のトレースが行われたことは、プローブ９が始端側接触端子７１２、金属ライン７１１、および終端側接触端子７１３の順に接触することにより得られる電気信号が、プローブ９による一連のトレースの信号として、金属ライン７１１および接触端子７１２、７１３の各部から所定の配線ならびにボックス側コネクタ２２およびスロット側コネクタ２１等を介して制御ボックス５に入力されることで検出される。１番目から６番目までのトレースが完了することで、第７タスクボックス３Ｇによるトレーニング内容はクリアとなる。
【０２０６】
第７タスクボックス３Ｇによるトレーニング内容の技能評価項目は、第７操作対象２０Ｇに対する関節鏡５１および手術器具５２としてのプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数である。トレーニング内容を達成するまでの所要時間は、訓練者５０が関節鏡５１およびプローブ９を操作することにより１番目から６番目までのすべてのトレースを完了するまでの所要時間である。
【０２０７】
トレーニング内容の達成度は、所定の制限時間内にトレースすることができた構成の数であり、スコアとして表れる。また、トレーニング内容の失敗数（エラー数）は、１番目から６番目までの順番を間違えてトレースしたり、操作を誤って順番とは異なる構成に対してプローブ９を接触させたり、金属ライン７１１からプローブ９が外れたりした回数であり、エラーとしてカウントされる。なお、上記のとおり制御ボックス５が各構成に対するトレースにともなう報知音をスピーカ８から発生させる場合は、エラーとしてカウントされる構成に対するプローブ９の接触を検出したときに、順番通りの正しいトレースを検出した際の報知音とは異なるエラー音を発生させてもよい。
【０２０８】
以上のように、第７タスクボックス３Ｇは、第７操作対象２０Ｇに対する関節鏡５１の操作および手術器具５２としてのプローブ９によるトレース操作をトレーニング内容とし、技能評価項目を第７操作対象２０Ｇに対する関節鏡５１およびプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数とする。第７タスクボックス３Ｇによるトレーニング内容によれば、関節鏡５１だけでなく接触用の手術器具５２も同時に正確に操作し、ラインに沿った動きを行うことで、膝関節に存在する半月板や十字靱帯等のトレースを行う技術を向上させることができる。
【０２０９】
（８）第８タスクボックス３Ｈのトレーニング内容
第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容は、「Pinch & Pulling」と称され、関節鏡による鏡視と手術器具による把持動作、つまり関節鏡および鉗子等の把持用の手術器具の協調動作の技術の向上を目的とする。第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容は、関節鏡と接触用の手術器具を操作する両手の協調動作が可能かどうかに加え、関節鏡映像と第８タスクボックス３Ｈ内との位置関係の変化に対応可能かどうかの評価に用いられる。つまり、第８タスクボックス３Ｈによるトレーニングは、第３タスクボックス３Ｃによりトレーニングされる操作に加え、関節鏡映像と第８タスクボックス３Ｈ内の位置関係が上下／左右に変化した場合における、把持用の手術器具５２による適切な引抜き動作のトレーニングを行うものである。第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容において、関節鏡による鏡視は、関節鏡による上下／左右の感覚の向上に重点を置く。
【０２１０】
図２５に、第８タスクボックス３Ｈの操作対象２０である第８操作対象２０Ｈを示す。図２５に示すように、第８操作対象２０Ｈは、所定の位置に差し込まれた状態で設けられる複数のピン８１１を有する。ピン８１１は、プラグとして機能し、ジャックとして機能する孔部８１２に差し込まれる。ピン８１１は、孔部８１２に差し込まれる側については略円筒状の外形を有し、孔部８１２に差し込まれる側と反対側の端部に、略板状に形成される把持部８１１ａを有する。
【０２１１】
ピン８１１が差し込まれる孔部８１２は、第８タスクボックス３Ｈのボックス側コネクタ２２の接続端子２２ａに所定の配線により接続される。また、第８タスクボックス３Ｈの内部空間においては、上面と下面との間に架け渡された状態で設けられる柱部８１３が設けられている。柱部８１３は、内部空間における略中央位置にて上下方向に立った状態で設けられ、訓練者５０によるピン８１１に対する操作の障害物となる。
【０２１２】
本実施形態では、ピン８１１および孔部８１２の組み合わせが、第８タスクボックス３Ｈの内部空間の左右両側の面および奥側の面に、計１０組設けられており、孔部８１２の近傍には、それぞれ１〜１０のいずれかの数字が記載される。なお、ピン８１１および孔部８１２の数や配置は特に限定されない。
【０２１３】
第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容は、孔部８１２に差し込まれているピン８１１を、数字の順番に、関節鏡５１で捉えながら手術器具５２により引き抜いていくというものである。ただし、６番目から１０番目のピン８１１の引抜きは、第８タスクボックス３Ｈを９０°回転させた状態で行われる。第８タスクボックス３Ｈの回転は、関節鏡トレーニングシステム１が備える支持機構１０によるタスクボックススロット６の回転動作により行われる（図５参照）。
【０２１４】
具体的には、訓練者５０は、関節鏡５１を操作し、ピン８１１をモニタ５４に関節鏡映像５４ａとして映し出して確認しながら、鉗子等の把持用の手術器具５２で掴んで孔部８１２から引き抜く。こうしたピン８１１の引抜きを、１番目から５番目まで番号の順番に行っていく。次に、支持機構１０によって第８タスクボックス３Ｈを右方向または左方向に９０°回転させ、残りの６番目から１０番目までのピン８１１の引抜きを番号の順番に行っていく。１〜５および６〜１０の番号順のピン８１１の引抜きは、タッチパネル４における表示により促される。例えば、タッチパネル４には、現在引き抜くべき順番のピン８１１の番号が表示され、そのピン８１１の引抜きが行われると、タッチパネル４には、次の番号が表示される。
【０２１５】
なお、本実施形態では、第８タスクボックス３Ｈを図２５に示すような通常の状態と９０°回転させた状態との２つの角度状態として用いているが、第８タスクボックス３Ｈの角度状態の数は特に限定されない。例えば、第８タスクボックス３Ｈを通常の状態と４５°回転させた状態と９０°回転させた状態との３つの角度状態として用いてもよい。また、第８タスクボックス３Ｈの各角度状態で引き抜くピン８１１の本数の割り当ても適宜設定される。つまり、第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容においては、第８タスクボックス３Ｈを異なる角度状態とし、少なくとも２つの角度状態の第８操作対象２０Ｈに対する操作が行われればよい。
【０２１６】
図２６に、第８タスクボックス３Ｈ内の第８操作対象２０Ｈについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図２６に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、通常の状態（９０°回転させてない状態）で、「６」の番号に対応するピン８１１を鉗子により掴もうとしている状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第８操作対象２０Ｈに対する操作を行う。
【０２１７】
第８タスクボックス３Ｈによるトレーニングにおいては、制御ボックス５は、訓練者５０によるピン８１１の引抜きにより、訓練者５０が関節鏡５１によってピン８１１を捉えるとともに手術器具５２によりピン８１１を引き抜いたことを検出し、タッチパネル４の表示内容に反映する。ここで、例えば、制御ボックス５は、訓練者５０によるピン８１１の引抜きを検出するたびに、スピーカ８から報知音を発生させる。
【０２１８】
ピン８１１が引き抜かれたことは、ピン８１１の孔部８１２からの引抜き動作自体により、制御ボックス５によって検出される。具体的には、ピン８１１が引き抜かれることにより、孔部８１２を含む接続回路が切り替わる。このピン８１１の引抜きにともなう接続回路の切替わりが、ピン８１１の引抜きの信号として、孔部８１２から所定の配線ならびにボックス側コネクタ２２およびスロット側コネクタ２１等を介して、制御ボックス５により検出される。１番目から１０番目までのピン８１１の差替えが完了することで、第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容はクリアとなる。
【０２１９】
第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容の技能評価項目は、第８操作対象２０Ｈに対する関節鏡５１および鉗子等の把持用の手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数である。トレーニング内容を達成するまでの所要時間は、訓練者５０が関節鏡５１およびプローブ９を操作することにより１番目から１０番目までのピン８１１すべての引抜きを完了するまでの所要時間である。
【０２２０】
トレーニング内容の達成度は、所定の制限時間内に引き抜くことができたピン８１１の数であり、スコアとして表れる。また、トレーニング内容の失敗数（エラー数）は、１番目から１０番目までの順番を間違えてピン８１１を引き抜いたり、操作を誤って順番とは異なる数字のピン８１１を引き抜いたりした回数であり、エラーとしてカウントされる。なお、上記のとおり制御ボックス５がピン８１１の引抜きにともなう報知音をスピーカ８から発生させる場合は、エラーとしてカウントされるピン８１１の引抜きを検出したときに、順番通りの正しいピン８１１の引抜きを検出した際の報知音とは異なるエラー音を発生させてもよい。
【０２２１】
以上のように、第８タスクボックス３Ｈは、少なくとも２つの角度状態の第８操作対象２０Ｈに対する関節鏡５１の操作および手術器具５２による引抜き操作をトレーニング内容とし、技能評価項目を第８操作対象２０Ｈに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数とする。第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容によれば、関節鏡５１だけでなく把持用の手術器具５２も同時に正確に操作し、サイコモータスキルを養うことができる。
【０２２２】
具体的には、第８タスクボックス３Ｈが９０°回転させられることで、モニタ５４の関節鏡映像５４ａにおいて、例えば、物体が左右方向に落ちるような映像が示される。このように、モニタ５４の関節鏡映像５４ａと第８タスクボックス３Ｈ内の位置関係が上下／左右に変化した場合、関節鏡５１および手術器具５２の正確な操作を行うことが難しくなる。そこで、第８タスクボックス３Ｈによるトレーニングを行うことで、関節鏡映像としてモニタに表示される映像と、実際の体内空間における手術対象との対応関係を正確に把握しながら関節鏡および手術器具の操作を行うことができる技術を向上させることができる。
【０２２３】
（９）第９タスクボックス３Ｉのトレーニング内容
第９タスクボックス３Ｉによるトレーニング内容は、第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容と同じであるが、第９タスクボックス３Ｉの操作対象２０である第９操作対象２０Ｉの構造が、第８操作対象２０Ｈと左右対称（鏡像）の関係にある。第８タスクボックス３Ｈと第９タスクボックス３Ｉとは、それぞれ左足と右足の関節内をイメージしたものである。つまり、第８タスクボックス３Ｈおよび第９タスクボックス３Ｉのうち一方のタスクボックス３の操作対象２０が左足の膝関節を想定して構成される場合、他方のタスクボックス３の操作対象２０は、右足の膝関節を想定して構成される。
【０２２４】
図２７に、第９タスクボックス３Ｉの操作対象２０である第９操作対象２０Ｉを示す。図２７に示すように、第９操作対象２０Ｉは、図２５に示す第８操作対象２０Ｈと左右対称であり、孔部９１２に差し込まれた状態で設けられ把持部９１１ａを有する１０本のピン９１１と、中央部に設けられる柱部９１３とを備える。また、第９操作対象２０Ｉにおいては、孔部９１２の近傍に記載される１〜１０の数字が、図２５に示す第８操作対象２０Ｈとは左右方向に反対の順番となっている。
【０２２５】
図２８に、第９タスクボックス３Ｉ内の第９操作対象２０Ｉについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図２８に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、通常の状態（９０°回転させてない状態）で、「７」の番号に対応するピン９１１を鉗子により把持した状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第９操作対象２０Ｉに対する操作を行う。
【０２２６】
第９タスクボックス３Ｉによるトレーニングの方法、トレーニング内容、トレーニング内容の技能評価項目等については、第８タスクボックス３Ｈと同様であるため、説明を省略する。
【０２２７】
以上のように、第９タスクボックス３Ｉは、操作対象２０として第８タスクボックス３Ｈが有する第８操作対象２０Ｈとは左右対称のものである第９操作対象２０Ｉを有する。そして、第９タスクボックス３Ｉは、技能評価項目を第９操作対象２０Ｉに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数とする。第９タスクボックス３Ｉによるトレーニング内容によれば、第８タスクボックス３Ｈと同様に、関節鏡５１だけでなく把持用の手術器具５２も同時に正確に操作し、サイコモータスキルを養うことができる。
【０２２８】
［タスクボックスの特徴］
上述した各タスクボックス３の構造の特徴について説明する。上述した９種類のタスクボックス３のうち、第１から第３までのタスクボックス３の課題については、関節鏡による「鏡視」のスキルアップが重要となる。このため、第１から第３までのタスクボックス３の各操作対象２０については、生体関節内を忠実に再現した「生体模型」が導入されている。
【０２２９】
具体的には、第１タスクボックス３Ａおよび第２タスクボックス３Ｂにおいては、操作対象２０Ａ、２０Ｂは、生体模型の部分として、大腿骨部１１２、２１２と脛骨部１１３、２１３とを有する。また、第３タスクボックス３Ｃにおいては、操作対象２０Ｃは、生体模型の部分として、大腿骨部３１２と膝蓋骨部３１３とを有する。
【０２３０】
このように第１から第３までのタスクボックス３が操作対象２０として有する生体模型は、金型を起こして加工・製造することができるが、この方法は、非常に手間とコストがかかり好ましくない。そこで、各タスクボックス３において操作対象２０を構成する生体模型は、次のような方法により製造されることが好ましい。
【０２３１】
図２９に示すように、まず、生体関節について、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）またはＣＴ（Computerized Tomography）により複数の断面画像データ７１を取得し、生体関節の輪郭を抽出する。これらの断面画像データ７１群から、３次元ＣＡＤ（computer aided manufacturing）データ７２を構築し、生体形状を再現する。
【０２３２】
また、生体模型において触感などの生体材料特性が必要な場合は、アニマトロニクス（animatronics）技術を応用し、特殊発泡ウレタン等の素材を適用することで、生体模型を再現する。このような製造方法を用いることで、タスクボックス３の操作対象２０を構成する生体模型を製造するに際し、金型を起こして加工・製造する場合との比較において、手間とコストを大幅に削減することができる。
【０２３３】
また、操作対象２０を構成する生体模型は、より好ましくは、次のような方法により製造される。３次元ＣＡＤと、ＲＰ（Rapid Prototyping）とを連携させた一体成型を行う。具体的には、まず、図２９に示すように、生体関節について、ＭＲＩまたはＣＴにより複数の断面画像データ７１を取得し、これを３次元ＣＡＤ上に取り込む。３次元ＣＡＤ上に取り込んだ断面画像データ７１を、３次元ＣＡＤ上で、タスクボックス３において操作対象２０を収容する箱の部分の構成部品等の全ての部品と一体化させて一体成型する。ＲＰとしては、例えば粉体形成方式ＲＰが用いられる。ＲＰは、金型を製造・利用することなく、受注ごとにプラスチック成形部品を製造することが可能であり、本システムのような小量生産に最適である。
【０２３４】
そして、例えば第２タスクボックス３Ｂの第２操作対象２０Ｂのように、生体模型に接触端子２１４を設ける必要がある構成の場合、接触端子２１４、接触端子２１４を設置するための生体模型表面の設置穴、接触端子２１４に接続される配線経路を、３次元ＣＡＤ上で事前に作り込む。このような製造方法を用いることで、例えば接触端子２１４等の電気系端子の設置作業や配線作業を簡略化することができ、簡便かつ精密な組立て作業が実現でき、手間とコストを効果的に削減することができる。
【０２３５】
一方、上述した９種類のタスクボックス３のうち、第４から第９までのタスクボックス３の課題については、操作対象２０においてリアルな「生体模型」を再現することなく、敢えてシンプルな形式を採用している。このことは、第４から第９までのタスクボックス３によるトレーニングによってスキルアップさせる基本技能については、操作対象２０をシンプルな構成とし、トレーニングとして行う操作の課題を明瞭にすることが、効率的なトレーニングを行ううえで好ましいという観点に基づく。
【０２３６】
［トレーニングの手順］
本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１によるトレーニングの手順について、タッチパネル４の表示内容とともに説明する。基本的には、タッチパネル４に表示される制御ボックス５の指示に従ってトレーニングが行われることで、各トレーニング内容についての所定の技能評価項目による評価が、客観的な指標として、タッチパネル４に表示される仕組みとなっている。
【０２３７】
まず、関節鏡トレーニングシステム１において、システム本体２の電源を入れると、システム本体２とタッチパネル４とが起動し、制御ボックス５によってアプリケーションが起動する。なお、システム本体２の電源を入れる操作は、通常、タスクボックススロット６にタスクボックス３がセットされていない状態で行われる。
【０２３８】
システム本体２のアプリケーションの起動が完了すると、タッチパネル４には、図３０（ａ）に示すようなオープニング画面６０が表示される。このオープニング画面６０が表示された状態において、タスクボックススロット６にタスクボックス３がセットされると、タッチパネル４には、図３０（ｂ）に示すようなタスクボックスセット画面６１が表示される。なお、ここでは、タスクボックス３として、「Inspection & touching」と称されるトレーニング内容を行う第２タスクボックス３Ｂがセットされるとする。
【０２３９】
タスクボックススロット６に対するタスクボックス３のセットは、図３１に示すように、タスクボックススロット６の挿入口６ａから蓋体４０を取り外した状態で、タスクボックス３を、開口部３ａとは反対側から挿入口６ａに差し込むことで行われる。ここで、タスクボックス３は、ボックス側コネクタ２２がスロット側コネクタ２１に差し込まれて互いに接続した状態となるまでタスクボックススロット６内に押し込まれる。タスクボックススロット６にタスクボックス３がセットされた後、挿入口６ａに蓋体４０が装着される（図８参照）。
【０２４０】
図３０（ｂ）に示すように、タスクボックスセット画面６１には、セットされているタスクボックス３の番号と、その番号のタスクボックス３のトレーニング内容（例えば、「Inspection & Touching」）が表示される。タスクボックスセット画面６１は、イメージ画像表示部６１ａと、トレーニング導入操作表示部６１ｂと、トレーニング内容表示部６１ｃとを有する。イメージ画像表示部６１ａには、例えばセットされているタスクボックス３の操作対象２０の拡大画像等の、トレーニング内容を想起させるイメージ画像が表示される。
【０２４１】
トレーニング導入操作表示部６１ｂは、訓練者５０を実際のトレーニングへと導入させるためのボタン機能を有する。つまり、訓練者５０によりトレーニング導入操作表示部６１ｂがタッチされることにより、タッチパネル４の表示画面が図３０（ｃ）に示すようなトレーニング画面６２へと切り替わる。図３０（ｂ）に示す例においては、トレーニング導入操作表示部６１ｂには、「Training」の文字が表示されている。トレーニング内容表示部６１ｃには、トレーニングを行うに際して必要な準備の指示や、トレーニング内容の説明や、トレーニング導入操作表示部６１ｂの操作を促すメッセージ等が表示される。
【０２４２】
図３０（ｃ）に示すように、トレーニング画面６２は、トレーニング開始操作表示部６２ａと、番号表示部６２ｂと、評価項目表示部６２ｃとを有する。トレーニング開始操作表示部６２ａは、トレーニングを開始するためのボタン機能を有する。つまり、訓練者５０によりトレーニング開始操作表示部６２ａがタッチされることにより、トレーニングが開始される。図３０（ｃ）に示す例では、トレーニング開始操作表示部６２ａには、「Start」の文字が表示されている。
【０２４３】
番号表示部６２ｂには、操作対象２０における次のターゲットの番号が表示される。例えば、第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容の場合、訓練者５０がプローブ９によって接触端子２１４にタッチするごとに、番号表示部６２ｂの番号が１ずつ増えていく。
【０２４４】
評価項目表示部６２ｃは、トレーニング内容のスコア（達成度）と、エラー数（失敗数）と、経過時間（所要時間）とを表示する。図３０（ｃ）に示す例では、評価項目表示部６２ｃにおいて、スコアとして「Clearing」の文字が表示され、エラー数として「Miss」の文字が表示され、経過時間として「Elapsed time」の文字が表示されている。
【０２４５】
評価項目表示部６２ｃにおいては、例えば、第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容の場合、次のような表示が行われる。評価項目表示部６２ｃにおいて表示されるスコアは、訓練者５０がプローブ９によって接触端子２１４にタッチするごとに加算される。評価項目表示部６２ｃにおいて表示されるエラー数は、訓練者５０が、１番目から１０番目までの順番を間違えて接触端子２１４にタッチしたり、操作を誤って順番とは異なる数字の接触端子２１４にタッチしたりするごとに加算される。評価項目表示部６２ｃにおいて表示される経過時間は、トレーニング開始操作表示部６２ａが押されてから経過した時間であり、文字（秒数）とバーにより表示される。なお、トレーニング画面６２には、セットされているタスクボックス３の番号と、その番号のタスクボックス３のトレーニング内容（例えば、「Inspection & Touching」）が表示される。
【０２４６】
トレーニングは、訓練者５０があらかじめ設定されたトレーニング内容をクリアするか、あらかじめ設定された所定の制限時間が経過することにより終了する。制限時間は、例えば、評価項目表示部６２ｃにおけるバー表示により訓練者５０に視認される。トレーニングが終了すると、図３０（ｄ）に示すように、トレーニング画面６２の番号表示部６２ｂにおいて、終了を報知する文字が表示される。図３０（ｄ）に示す例では、番号表示部６２ｂに、「End」の文字が表示されている。また、トレーニングが終了した時点での評価項目表示部６２ｃにおける表示が、そのトレーニング内容についての評価結果となる。このように、例えば第２タスクボックス３Ｂの場合、トレーニング内容についての評価結果として得られるスコア（達成度）、エラー数（失敗数）、および経過時間（所要時間）が、客観的指標となる。
【０２４７】
図２０に示すようなタッチパネル４による画面表示には、ＧＵＩ（Graphical User Interface）を採用することで、より視覚的・感覚的な操作でトレーニングを行うことが可能となる。トレーニングの結果は、例えば、制御ボックス５に接続されるプリンタ等により出力される。トレーニング結果としては、タスクボックス３の番号、スコア、エラー数、および経過時間が出力される。
【０２４８】
他のタスクボックス３のトレーニングを行う場合には、タスクボックススロット６からタスクボックス３を引き抜き、別のタスクボックス３をタスクボックススロット６にセットする。ここで、タスクボックススロット６からタスクボックス３を引き抜くと、タッチパネル４の画面表示は、図３０（ａ）に示すオープニング画面６０に戻る。また、タスクボックススロット６からタスクボックス３を引き抜く際には、タスクボックス３の底面３ｃ側に設けられる把持体３１が用いられる（図７参照）。以上のような手順により、第１から第９までのタスクボックス３によるトレーニングが行われる。
【０２４９】
［指導項目とタスクボックスとの関連性］
関節鏡手術トレーニングにおける指導項目と、各タスクボックス３によるトレーニング内容との関連性について説明する。図３２に、関節鏡トレーニングシステムにおける指導項目とタスクボックス３との関連性を示す。
【０２５０】
図３２において、左側の枠内は、関節鏡手術トレーニングにおける指導項目を示し、上から順に、「鏡視」は、「（ａ）関節鏡による鏡視技能（Inspection）」に、「両手協調動作」は、「（ｂ）関節鏡および手術器具を操作する両手の協調動作（Bi-hand（Bilateral） coordination）」に、「損傷・合併症」は、「（ｃ）手術にともなう損傷・合併症の回避（Complications）」に、「情報取得」は、「（ｄ）関節鏡の映像からの情報取得（Information gathering）」に、「時間」は、「（ｅ）手術時間（Time）」にそれぞれ対応する。また、図３２において、右側の枠内は、上述したように９種類存在するタスクボックス３の番号（以下「ボックス番号」という。）を示す。なお、第８タスクボックス３Ｈと第９タスクボックス３Ｉとはトレーニング内容を共通にするため、同種類のタスクボックス３としている。
【０２５１】
図３２では、各指導項目から各ボックス番号への矢印により、指導項目とボックス番号との関連性を示している。図３２では、指導項目とボックス番号との関連性について、各指導項目から、その指導項目が他のボックス番号と比べて比較的高い関連性を有する上位１〜３個のボックス番号に向かう矢印が示されている。
【０２５２】
図３２に示すように、指導項目「鏡視」からの矢印８１ａ、８１ｂは、ボックス番号「６」および「８＆９」に向かう。つまり、指導項目「鏡視」は、第６タスクボックス３Ｆ、第８タスクボックス３Ｈ、および第９タスクボックス３Ｉによるトレーニング内容と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「鏡視」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、第６、第８、および第９タスクボックス３Ｆ、３Ｈ、３Ｉによるトレーニングを重点的・集中的に行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２５３】
同様に、指導項目「両手協調動作」からの矢印８２ａ、８２ｂは、ボックス番号「１」および「６」に向かう。つまり、指導項目「両手協調動作」は、第１タスクボックス３Ａ、および第６タスクボックス３Ｆによるトレーニング内容と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「両手協調動作」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、第１および第６タスクボックス３Ａ、３Ｆによるトレーニングを重点的・集中的に行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２５４】
また、指導項目「損傷・合併症」からの矢印８３ａ、８３ｂは、ボックス番号「６」および「８＆９」に向かう。つまり、指導項目「損傷・合併症」は、第６タスクボックス３Ｆ、第８タスクボックス３Ｈ、および第９タスクボックス３Ｉによるトレーニング内容と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「損傷・合併症」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、第６、第８、および第９タスクボックス３Ｆ、３Ｈ、３Ｉによるトレーニングを重点的・集中的に行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２５５】
また、指導項目「情報取得」からの矢印８４ａは、ボックス番号「１」に向かう。つまり、指導項目「情報取得」は、第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「情報取得」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、第１タスクボックス３Ａによるトレーニングを重点的・集中的に行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２５６】
また、指導項目「時間」からの矢印８５ａ、８５ｂ、８５ｃは、ボックス番号「２」、「６」、および「８＆９」に向かう。つまり、指導項目「時間」は、第２タスクボックス３Ｂ、第６タスクボックス３Ｆ、第８タスクボックス３Ｈ、および第９タスクボックス３Ｉによるトレーニング内容と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「時間」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、第２、第６、第８、および第９タスクボックス３Ｂ、３Ｆ、３Ｈ、３Ｉによるトレーニングを重点的・集中的に行うことで、効果的なトレーニングを実践することができる。
【０２５７】
以上のように、各タスクボックス３によるトレーニング内容は、関節鏡手術トレーニングにおける５つの指導項目に対して相関関係を有する。このように、各トレーニング内容が複数の指導項目と相関関係を有することにより、訓練者５０は効率的なトレーニングを行うことができる。また、各トレーニング内容について、例えばスコア（達成度）等の評価指標による評価結果を用いることで、評価の低いトレーニング内容と関連性が高い指導項目についての技能が未熟であるといった客観的な評価を行うことが可能となる。また、トレーニング内容の評価指標であるスコア（達成度）等の値を参照することで、トレーニング内容についての定量的な評価を行うことが可能となる。
【０２５８】
このように、本実施形態に係る関節鏡トレーニングシステム１によれば、内視鏡技術の中でも比較的高度な関節鏡技術について、定量的・客観的な評価を行うことができ、効率的なトレーニングを行うことができる。
【０２５９】
［指導項目と技能評価項目の関連性］
続いて、関節鏡手術トレーニングにおける指導項目と、各タスクボックス３によるトレーニング内容が有する技能評価項目との関連性について説明する。各トレーニング内容は、上述したように技能評価項目を有し、各技能評価項目により、指導項目に対して細分化された相関関係を有する。図３３に、関節鏡トレーニングシステムにおける指導項目と各トレーニング内容の技能評価項目との関連性の一例を示す。
【０２６０】
図３３に示す表において、「Parameter of arthroscopic surgical skills」は、関節鏡手術トレーニングにおける指導項目に対応する。また、「Task No.-parameter」は、ボックス番号と、そのボックス番号のトレーニング内容の技能評価項目に対応する。例えば、「No.6-time」は、第６タスクボックス３Ｆのトレーニング内容の所要時間であり、「No.8-score」は、第８タスクボックス３Ｈのトレーニング内容のスコア（達成度）であり、「No.2-error」は、第２タスクボックス３Ｂのトレーニング内容のエラー数（失敗数）である。また、「Correlation coefficient」は、指導項目と技能評価項目との相関係数である。この相関係数の値が大きいほど、指導項目と技能評価項目とが高い関連性を有する。また、「P-value」は、probability- valueであり、有意確率とも称され、検定の有意性を示す値である。
【０２６１】
図３３に示す表では、指導項目とボックス番号および技能評価項目との関連性について、指導項目が他のボックス番号および技能評価項目と比べて比較的高い関連性を有する上位１〜４個のボックス番号および技能評価項目が示されている。
【０２６２】
図３３に示すように、指導項目「鏡視」は、ボックス番号「６」の「所要時間」、ボックス番号「８（９）」の「スコア」および「所要時間」と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「鏡視」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、ボックス番号「６」の「所要時間」、ボックス番号「８（９）」の「スコア」および「所要時間」についての評価結果が向上するように（所要時間の場合は、所用時間が短くなるように）トレーニングを行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２６３】
同様に、指導項目「両手協調動作」は、ボックス番号「１」の「所要時間」、ボックス番号「６」の「所要時間」、ボックス番号「８（９）」の「所要時間」と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「両手協調動作」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、ボックス番号「１」の「所要時間」、ボックス番号「６」の「所要時間」、ボックス番号「８（９）」の「所要時間」についての評価結果が向上するようにトレーニングを行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２６４】
また、指導項目「損傷・合併症」は、ボックス番号「２」の「エラー数」、ボックス番号「６」の「エラー数」および「所要時間」、ボックス番号「８（９）」の「エラー数」と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「損傷・合併症」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、ボックス番号「２」の「エラー数」、ボックス番号「６」の「エラー数」および「所要時間」、ボックス番号「８（９）」の「エラー数」についての評価結果が向上するようにトレーニングを行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２６５】
また、指導項目「情報取得」は、ボックス番号「１」の「所要時間」と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「情報取得」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、ボックス番号「１」の「所要時間」についての評価結果が向上するようにトレーニングを行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２６６】
また、指導項目「時間」は、ボックス番号「６」の「所要時間」と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「時間」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、ボックス番号「６」の「所要時間」についての評価結果が向上するようにトレーニングを行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２６７】
以上のように、各トレーニング内容の技能評価項目は、関節鏡手術トレーニングにおける５つの指導項目に対して相関関係を有する。このように、各トレーニング内容の技能評価項目が複数の指導項目と相関関係を有することにより、内視鏡技術の中でも比較的高度な関節鏡技術について、より定量的・客観的な評価を行うことができ、より効率的なトレーニングを行うことができる。
【０２６８】
具体的には次のとおりである。図３３に示す指導項目と各トレーニング内容の技能評価項目との関連性の例は、訓練者５０として、関節鏡手術経験２０例以下のレジデント医師を対象とした検討において、指導医としての専門医からの指導項目と各トレーニング内容の技能評価項目との関連性を明らかにしたものである。
【０２６９】
レジデント医師が、専門医の前で関節鏡手術を行い、専門医から関節鏡手術トレーニングにおける指導項目に対応する指摘を受ける。指導項目「鏡視」については、鏡視技能が未熟であるとの指摘を受ける。指導項目「両手協調動作」については、両手協調動作が未熟であるとの指摘を受ける。指導項目「損傷・合併症」については、生体組織に無駄な力を加え過ぎる等、損傷・合併症の危険性の指摘を受ける。指導項目「情報取得」については、関節鏡技術の総合的な能力に欠けるとの指摘を受ける。指導項目「時間」については、手術時間がかかり過ぎるとの指摘を受ける。
【０２７０】
このようにレジデント医師が専門医から受ける指摘に対応する指導項目については、図３３に示すように、各トレーニング内容の技能評価項目との関連性が明瞭に表れる。例えば、専門医により、鏡視技能が低いと評価されたレジデント医師は、ボックス番号「６」のトレーニングに時間がかかり、ボックス番号「８（９）」のトレーニングのスコアが低く、時間もかかる。
【０２７１】
また、専門医により、両手協調動作の技能が低いと評価されたレジデント医師は、ボックス番号「１」、「６」、「８」のトレーニングに時間がかかる。また、専門医により合併症を起こしやすいと評価されたレジデント医師は、ボックス番号「２」、「６」、「８」のトレーニングのエラー数が多く、ボックス番号「６」のトレーニングに時間がかかる。
【０２７２】
このように、本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１においては、関節鏡手術に必要な基本技術要素が、関節鏡手術トレーニングにおける複数の指導項目に対して相関関係を有しながら、複数のタスクボックス３によるトレーニング内容として、必要十分な基本タスクに分割されている。また、各トレーニング内容は、複数の指導項目に対して相関関係を有する技能評価項目として、素因数分解的に分割されている。
【０２７３】
そして、通常のトレーニングセミナー等で専門医が指摘・指導する指導項目と、各タスクボックス３によるトレーニング内容の各技能評価項目との相関関係は、明瞭である。つまり、各タスクボックス３によるトレーニング内容についてのスコアや所要時間等の各技能評価項目は、レジデント医師が専門医から教示される指導項目と綿密に連携している。これらの相関関係は、専門医がトレーニングを受ける医師の技能評価を行い、苦手な技術を指摘することで、最適なタスクボックス３による重点的・集中的なトレーニングが可能になることを示している。
【０２７４】
具体的には、訓練者５０は、タスクボックス３ごとのトレーニング内容の各技能評価項目についての評価結果から、複数の指導項目のうち、どの指導項目についての技能が不足しているか等、指導項目ごとに、自己の技能の状況を定量的・客観的に把握することができる。そこで、訓練者５０は、自己の技能の状況に応じて、例えば技能が不足している指導項目に対応する技能評価項目を有するトレーニング内容を重点的・集中的にトレーニングするように、タスクボックス３を選択し、トレーニングを行う。このようなトレーニングを行うことで、指導医によらずに、無駄のない効率的な自己トレーニングを行うことができる。
【０２７５】
以上のように、本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１によれば、関節鏡手術に必要な基本スキルの反復トレーニングが可能で、基本スキルの定量的・客観的な評価が可能となり、関節鏡手術に対する必須トレーニングが明瞭となる。このため、指導医としての専門医が存在しないまたは少ない状況でも、指導医の負担を軽減しつつ、効率的なトレーニングが可能となり、内視鏡技術の中でも比較的高度な関節鏡技術について、「自己トレーニングが可能な環境」を提供することができる。
【０２７６】
本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１は、ＶＲトレーニング装置と比べて価格帯が大幅に低い。しかも、例えばシステム構成において既存の汎用部品を多く用いることにより、コストを容易に下げることができる。このため、本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１は、医療現場等に対する導入が容易であり、また、例えばアジア地域等の諸外国への展開を考えた場合に有利である。
【０２７７】
［関節鏡トレーニングシステムの他の実施形態］
関節鏡トレーニングシステムの他の実施形態について説明する。本実施形態の関節鏡トレーニングシステムは、上述した実施形態の関節鏡トレーニングシステム１が有する機能と同様の機能を具備する。このため、共通する構成については同一の名称を用いる等して、重複する内容についての説明を適宜省略する。
【０２７８】
図３４に示すように、本実施形態の関節鏡トレーニングシステムは、システム本体１００２において、一体的なハウジング１３００を備える。ハウジング１３００は、関節鏡トレーニングシステムによるトレーニングにおいて所定の制御を行うための制御構成を内蔵する制御ボックス部１３１０と、タスクボックススロット１００６を支持するスロット支持部１３２０とを有する。
【０２７９】
ハウジング１３００において、制御ボックス部１３１０は、ハウジング１３００の下側の部分を構成し、スロット支持部１３２０は、ハウジング１３００の上側の部分を構成する。つまり、ハウジング１３００においては、下側の内部空間に制御構成が収容され、上側の部分にタスクボックススロット１００６が支持される。制御ボックス部１３１０とスロット支持部１３２０とは、ハウジング１３００の外形形状について、一体的で連続的な形状を構成する。具体的には、次のとおりである。
【０２８０】
図３４に示すように、ハウジング１３００は、下側（載置面側）の部分となる基部において略直方体状の外形を有し、この基部の部分から、上側、即ちスロット支持部１３２０側に行くにしたがい、前後方向の寸法が徐々に小さくなる形状を有する。詳細には、ハウジング１３００の背面側は、略直方体形状の基部の部分に対して、略鉛直方向に沿うように形成され、ハウジング１３００の正面側は、略直方体形状の基部の部分に対して、上側にかけて背面側に近付くようになだらかな曲面状に形成される。したがって、ハウジング１３００は、その前後方向の寸法（厚さ）が下側から上側にかけて徐々に前側から小さく（薄く）なるような形状を有する。
【０２８１】
このような形状を有するハウジング１３００において、左右両側の側面１３０１は、ハウジング１３００の底面側と背面側とがなす角度部分を直角部分としながら斜辺側となる正面側が曲線をなす略直角三角形状となる。また、ハウジング１３００は、正面側において、略直方体形状の基部の前面１３０２と、前面１３０２の上側の部分であって、上記のとおりなだらかな曲面状に形成される正面１３０３とを有する。
【０２８２】
ハウジング１３００の制御ボックス部１３１０の内部には、上記のとおり所定の制御を行うための制御構成が内蔵されるとともに、タッチパネル１００４が収容される。タッチパネル１００４は、ハウジング１３００において正面１３０３に開口するように設けられた開口部１３０４から表示画面を外部に臨ませるように設けられる。タッチパネル１００４は、その表示画面がハウジング１３００の正面１３０３に沿う態様で設けられる。
【０２８３】
上記のとおりスロット支持部１３２０に支持されるタスクボックススロット１００６は、ハウジング１３００に設けられたトンネル部１３３０内において、スロット支持部１３２０に設けられた支持機構１０１０により支持される。
【０２８４】
トンネル部１３３０は、スロット支持部１３２０の左右方向略中央部に設けられ、ハウジング１３００の上側の部分を前後方向に貫通する孔部を形成する部分である。トンネル部１３３０は、ハウジング１３００の正面視において、上下方向を長手方向とする長孔形状ないし楕円形状を有する。トンネル部１３３０は、その孔部の内周面１３３１の前後方向の寸法、即ち側面視での左右方向の寸法を、上述したようなハウジング１３００の外形形状に対応して変化させる。したがって、内周面１３３１の前後方向の寸法は、下側から上側にかけて徐々に小さくなる。
【０２８５】
タスクボックススロット１００６を支持する支持機構１０１０は、ハウジング１３００の背面側の左右略中央の位置において上下方向に沿って設けられる支持軸１０１１を有する。支持軸１０１１は、スロット支持部１３２０におけるトンネル部１３３０を形成する上側の部分、つまりハウジング１３００の上端部分を上下方向に貫通し、内周面１３３１の下側の面部に開口する穴からハウジング１３００内に挿入され、トンネル部１３３０内にて上下方向に架設された態様で設けられる。支持軸１０１１のトンネル部１３３０内に架け渡された部分の略全体に、ネジ面が形成されている。
【０２８６】
タスクボックススロット１００６は、支持軸１０１１に対して図示せぬステー等の支持部材を介して支持される。タスクボックススロット１００６は、昇降および回転が可能な状態で支持される。
【０２８７】
タスクボックススロット１００６の昇降については、支持軸１０１１の外周面に形成されたネジ面のネジ作用により、タスクボックススロット１００６が上下方向、つまり支持軸１０１１の軸方向についての位置が変化する。支持機構１０１０は、支持軸１０１１が回転することにより、タスクボックススロット１００６の上下方向の位置が変化するように構成されている。このため、支持軸１０１１の上端側には、支持軸１０１１を回転させるための把持部１０１２が設けられている。把持部１０１２は、ハウジング１３００の上端面の上側に設けられ、支持軸１０１１と同軸心の円板状の外形を有する。把持部１０１２を回転操作することにより、タスクボックススロット１００６の上下方向の位置が調整される。
【０２８８】
タスクボックススロット１００６は、支持軸１０１１に対して、前後方向を回転軸方向として回動可能に設けられる。タスクボックススロット１００６は、上述した実施形態の関節鏡トレーニングシステム１が備えるタスクボックススロット６と同様の外形を有し、左右両側に、外側に凸な曲面として形成された一対の側面部１００６ａを有する。
【０２８９】
図３５（ａ）に示すように、通常、タスクボックススロット１００６は、外側に凸な側面部１００６ａを左右両側に向けた姿勢で用いられる。そして、図３５（ｂ）に示すように、タスクボックススロット１００６は、回動させられることで、例えば両側の側面部１００６ａが上下を向く姿勢となる。図３５（ｂ）に示す態様は、上述したような第８タスクボックス３Ｈや第９タスクボックス３Ｉを用いたトレーニングにおいてタスクボックス３を９０°回転させる場合に用いられる。
【０２９０】
このようなタスクボックススロット１００６の回動操作を行うため、タスクボックススロット１００６において平面状に形成される上下面には、把持部１０１３が設けられている。把持部１０１３は、正面視でアーチ状となる板状の部分である。訓練者等によって上下の把持部１０１３が把持され、タスクボックススロット１００６が回動操作される。
【０２９１】
図３５（ａ）、（ｂ）に示すように、タスクボックススロット１００６の上下面に設けられたアーチ状の把持部１０１３は、正面視において、タスクボックススロット１００６の側面部１００６ａとともに共通の円周に沿った形状を有する。つまり、正面視において、タスクボックススロット１００６の両側の側面部１００６ａと、上下の把持部１０１３の外周面とによって円形状が形成される。このような形状を採用することにより、意匠的な外観の向上が図られている。
【０２９２】
また、タスクボックススロット１００６においては、前面側に、上述したようなタスクボックス３が挿入される挿入口が開口し、この挿入口が、蓋体１０４０によって覆われる。蓋体１０４０は、上述した関節鏡トレーニングシステム１における蓋体４０と同様の構成である。
【０２９３】
また、本実施形態の関節鏡トレーニングシステムにおいては、ハウジング１３００内に、訓練者に対してトレーニングに関する音を発するスピーカが内蔵されている。また、ハウジング１３００の右側の側面１３０１の下側には、フットスイッチ（図２、フットスイッチ７参照）およびプローブ（図２、プローブ９参照）が接続される接続ピン１０１４が設けられている。
【０２９４】
また、本実施形態の関節鏡トレーニングシステムは、上述したようなタスクボックス２００ごとのトレーニング内容の各技能評価項目についての評価結果を印刷する印刷部を備える。印刷部は、トレーニングにおいて所定の制御を行うための制御構成に接続され、ハウジング１３００の制御ボックス部１３１０の部分に内蔵される。そして、ハウジング１３００の前面１３０２に、印刷部によって各技能評価項目の評価結果が印字された紙１０１６を排出する排紙口１０１５が設けられている。
【０２９５】
本実施形態の関節鏡トレーニングシステムが備える印刷部によれば、例えば、上述したようなトレーニング画面６２の評価項目表示部６２ｃにおけるトレーニング終了時点での表示（図３０（ｄ）参照）が、評価結果として紙１０１６に印字され、排紙口１０１５からプリントアウトされる。各タスクボックス２００によるトレーニングについてプリントアウトされる評価結果は、次のとおりである。
【０２９６】
第１タスクボックス３Ａについては、第１操作対象２０Ａに対する関節鏡５１の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間の結果が、評価結果としてプリントアウトされる。また、第２タスクボックス３Ｂについては、第２操作対象２０Ｂに対する関節鏡５１およびプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度（スコア）および失敗数（エラー数）の結果が、評価結果としてプリントアウトされる。
【０２９７】
また、第３タスクボックス３Ｃについては、第３操作対象２０Ｃに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間の結果が、評価結果としてプリントアウトされる。また、第４タスクボックス３Ｄについては、第４操作対象２０Ｄに対する関節鏡５１およびプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度（スコア）および失敗数（エラー数）の結果が、評価結果としてプリントアウトされる。
【０２９８】
また、第５タスクボックス３Ｅについては、第５操作対象２０Ｅに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度（スコア）および失敗数（エラー数）の結果が、評価結果としてプリントアウトされる。また、第６タスクボックス３Ｆについては、第６操作対象２０Ｆに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度（スコア）および失敗数（エラー数）の結果が、評価結果としてプリントアウトされる。
【０２９９】
また、第７タスクボックス３Ｇについては、第７操作対象２０Ｇに対する関節鏡５１およびプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度（スコア）および失敗数（エラー数）の結果が、評価結果としてプリントアウトされる。また、第８タスクボックス３Ｈおよび第９タスクボックス３Ｉについては、それぞれ第８操作対象２０Ｈまたは第９操作対象２０Ｉに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度（スコア）および失敗数（エラー数）の結果が、評価結果としてプリントアウトされる。
【０３００】
印刷部による排紙口１０１５からのプリントアウトは、例えば、各タスクボックス２００によるトレーニング内容が終了することで自動的に行われる。また、他の例としては、タッチパネル１００４上のトレーニング画面６２（図３０（ｄ参照））等において評価結果をプリントアウトするための操作ボタン（例えば、「プリント」等の文字表示部）を表示し、訓練者等による操作ボタンの画面操作によってプリンアウトする構成が挙げられる。
【０３０１】
このように、印刷部を備え、各トレーニング内容についての評価結果をプリントアウトする構成を採用することにより、トレーニングの評価結果が紙媒体で出力されることから、訓練者は、自己のトレーニングの評価結果の保存や管理等を容易に行うことができる。このことは、例えば、長期的な評価結果の変化を観察することを容易とし、内視鏡技術について定量的・客観的な技術の向上を見るうえで役立つ。また、訓練者が、例えば指導医等の他者に対して、自己の評価結果を紙媒体で容易に提示することが可能となる。
【０３０２】
以上のような本実施形態の関節鏡トレーニングシステムによれば、上述した実施形態の関節鏡トレーニングシステム１と同様の効果が得られることに加え、次のような効果が得られる。すなわち、本実施形態の関節鏡トレーニングシステムは、制御構成を収容するとともにタスクボックススロット１００６を支持する構成として、一体的で連続的な形状を有するハウジング１３００を備えることから、システム本体１００２において一体感、安定感のある形状が実現され、高いデザイン性が得られる。
【０３０３】
以上説明した本発明の実施の形態では、内視鏡トレーニングシステムの一例である関節鏡トレーニングシステムについて説明したが、本発明は、関節鏡のほか、腹腔鏡、胸腔鏡、喉頭内視鏡、小腸内視鏡、大腸内視鏡、カプセル内視鏡等、様々な種類が存在する内視鏡のトレーニングにおいて適用可能である。
【０３０４】
具体的には、内視鏡手術に必要な技術を、内視鏡の種類に応じて設定される、内視鏡手術のトレーニングについての複数の指導項目に対して相関関係を有する複数のトレーニング内容に分割し、さらに指導項目に対して相関関係を有する各トレーニング内容についての技能評価項目に素因数分解的に分割する。そして、各トレーニング内容について、所定の技能評価項目の評価結果が得られるように、複数のタスクボックスを準備する。これにより、例えば腹腔鏡等の所定の種類の内視鏡手術に必要な基本スキルの反復トレーニングが可能で、基本スキルの定量的・客観的な評価が可能となり、その種類の内視鏡手術に対する必須トレーニングが明瞭となる。
【符号の説明】
【０３０５】
１ 関節鏡トレーニングシステム
２ システム本体
３ タスクボックス
３ｄ 背面（挿入側の面）
３Ａ 第１タスクボックス
３Ｂ 第２タスクボックス
３Ｃ 第３タスクボックス
３Ｄ 第４タスクボックス
３Ｅ 第５タスクボックス
３Ｆ 第６タスクボックス
３Ｇ 第７タスクボックス
３Ｈ 第８タスクボックス
３Ｉ 第９タスクボックス
４ タッチパネル（表示部）
５ 制御ボックス（制御部）
６ タスクボックススロット（タスクボックス保持部）
６ａ 挿入口
２０ 操作対象
２１ スロット側コネクタ（第１のコネクタ）
２２ ボックス側コネクタ（第２のコネクタ）
５１ 関節鏡（内視鏡）
５２ 手術器具
５４ａ 関節鏡映像（内視鏡映像）
４０ 蓋体（蓋部）
１００ 内視鏡トレーニングシステム
２００ タスクボックス
２００ａ 開口部
３００ タスクボックススロット（タスクボックス保持部）
３００ａ 挿入口
４００ タッチパネル（表示部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡手術のトレーニングを行う内視鏡トレーニングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、医療技術の分野においては、世界的に、手術後の痛みや傷を最小限にしようとする大きな潮流が存在する。このような流れに沿う技術として、低侵襲手術の一つである内視鏡手術がある。
【０００３】
内視鏡手術への流れは、患者の身体への負担が少ないことや、早期リハビリテーションや入院期間の短縮の必要性などの医療経済的な要因も関係し、さらに加速度を増している。しかしながら、内視鏡手術は、内視鏡により取得されるモニタ画像を見ながらの手術であるため術野が狭く、手術器具の操作の自由度も低いために、従来の開腹手術とは異なり、より特殊で高度な技術が要求される。このため、内視鏡手術では、場合によっては手技が未熟であることによる生体の組織の損傷や術中・術後の合併症等の発生も危惧されている。
【０００４】
内視鏡手術のひとつに、整形外科領域にて行われる関節鏡手術がある。関節鏡手術とは、体に小さな穴を開け、その穴から、関節の状態を観察する関節鏡や手術器具を挿入して行う手術である。関節鏡手術は、痛みや出血が少なく、早期退院も可能であり、非常に有用とされている。このため、関節鏡手術は、１９８０年代以降、膝関節を中心に急激な進歩を遂げ、現在では、肩関節、手関節、股関節など適用範囲が広がっている。今や、関節鏡手術の技術は、整形外科医にとって、基本的で必要不可欠な技術と考えられている。
【０００５】
このような関節鏡手術は、サイコモータスキルと言われる特有の高度な技術が要求される難しい手術である。サイコモータスキルとは、モニタに表示される２次元画像である関節鏡映像から、３次元の体内空間を正確に把握し、両手で正確に関節鏡と手術器具を操作することができる技術である。
【０００６】
このように高度な技術が要求される関節鏡手術においては、術者のトレーニングが不足していると、手術器具の誤操作等による生体の組織の損傷や術中・術後の合併症等が発生しやすくなる。そこで、関節鏡手術に対応できる優れた外科医を養成するためには、医師に対して十分な手術トレーニングの機会を与えることが重要である。
【０００７】
現在の我が国における関節鏡技術の教育システムでは、指導医による手術中の指導と、散発的に実施される教育・研修セミナーによる教育のみが行われており、医師に対するトレーニングの機会の絶対的な不足が問題となっている。また、これらの関節鏡技術の指導や教育等についても、次のような問題がある。
【０００８】
指導医による手術中の指導については、トレーニングする者に対して指導医の数が少ないことや、指導内容が比較的高度な技術であること等から、指導医の負担が大きい。また、教育・研修セミナーについては、国内での新鮮凍結屍体の絶対的不足から、簡素な模型を用いたトレーニングに終始する状況であり、屍体を用いたトレーニングを受けるためには、海外のセミナーへの参加を余儀なくされる場合もある。このため、教育・研修セミナーによっては、効率的な技術の習得が難しい。また、屍体を用いたトレーニングに関しては、新鮮凍結屍体自体の取り扱いが煩雑であること、新鮮凍結屍体が高価であること、ウイルス性疾患等への感染の可能性があること等、様々な問題が指摘されている。
【０００９】
以上のように、高度な関節鏡技術のトレーニングのための環境整備は不十分である。このため、より効率的な関節鏡技術のトレーニングを行うことができる環境整備が望まれている。
【００１０】
そこで、例えば、特許文献１、２に開示されている技術がある。特許文献１、２は、いずれも内視鏡技術のトレーニング装置に関するものである。特許文献１のトレーニング装置は、生体から切除された管状臓器を支持する構成と、管状臓器内に挿入する内視鏡を支持する構成とを備え、実際に生体から切除された管状臓器を用いてトレーニングを行うためのものである。
【００１１】
また、特許文献２のトレーニング装置は、患部を模擬した対象物を内部に有するボックスを用い、そのボックス内の撮像映像をスクリーンに表示しながら、ボックス内に手術器具を挿入してボックス内の対象物に対する所定の操作を行うものである。そして、ボックス内の対象物に対する操作等により定義される所定の訓練タスクを行う時間等により、技能評価が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−８１５６８号公報
【特許文献２】特開２００９−２３６９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１の技術によれば、生体から切除された管状臓器を用いること等によって、実際の臨床状態に近い感触を得ながら内視鏡の操作技術を習得することができると考えられる。しかしながら、特許文献１の技術は、内視鏡の操作についてのみのトレーニングを行うためのものであり、上述したような両手で関節鏡と手術器具を操作するサイコモータスキル等といった高度な内視鏡技術のトレーニングには対応できない。また、特許文献１の技術は、生体から切除された管状臓器がトレーニングの対象となるため、適用範囲が食道や胃等に限定される。また、実際の臓器を用いる技術であることから、上述したような疾患への感染の可能性も懸念される。
【００１４】
特許文献２の技術は、ボックス内に複数の手術器具を挿入することで両手での操作のトレーニングを行うことができるものの、内視鏡に対応してボックス内を撮像するカメラは操作の対象ではない。つまり、特許文献２の技術では、ボックス内を撮像するカメラは、トレーニング中、訓練者によって操作されるものではなく、ボックス内の定位置を撮像するものである。このため、特許文献２の技術は、内視鏡の操作をトレーニングの対象とするものではない。また、特許文献２の技術は、所定の訓練タスクについて技能評価を行うものであるが、その評価指標は、内視鏡手術で想定される一般的な手術器具の操作についてのものであり、例えば上述したような関節鏡手術で用いられる内視鏡の操作を含めたサイコモータスキルのような、特定の内視鏡技術に対して効果的なトレーニングが行えるとは言い難い。
【００１５】
一方、内視鏡技術のトレーニング装置として、ＶＲ（バーチャルリアリティ）を用いたＶＲトレーニング装置が存在する。ＶＲトレーニング装置には、最新のＣＧ（コンピュータグラフィックス）技術を駆使し、力覚情報をトレーニングする者に伝えることができ、トレーニング効果を向上させる機能を搭載するものがある。しかし、ＶＲトレーニング装置は、開発されて間もないこともあり、価格帯が非常に高い。このため、ＶＲトレーニング装置は、国内においては大都市の中核的なトレーニング拠点に試行的に導入されるケースが散見されるだけであり、十分な普及には至っていない。また、価格が高いことは、例えばアジア地域等の諸外国への展開を考えた場合に障害となる。
【００１６】
以上のように、例えば関節鏡技術のような高度な内視鏡技術については、定量的・客観的な評価指標や評価システムが存在せず、効率的なトレーニングを行うための環境整備は不十分であると言わざるを言えないのが現状である。
【００１７】
高度な内視鏡技術について、効率的なトレーニングを行うための環境を実現するためには、指導医が存在しない状況や少ない状況においても、トレーニングする者自信が、独自に適切なトレーニングを行えることが好ましい。しかし、経験の浅い医師等が、自分に不足している技能や自分にとって適切なトレーニングの内容を自己で判断することは困難である。この点、内視鏡技術について、定量的・客観的な評価を行うことができれば、経験の浅い医師等であっても、自分で効率的なトレーニングを行うことが可能となる。
【００１８】
そこで、本発明は、関節鏡技術のような高度な内視鏡技術について、定量的・客観的な評価を行うことができ、効率的なトレーニングを行うことができる内視鏡トレーニングシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の内視鏡トレーニングシステムは、内視鏡手術のトレーニングを行う内視鏡トレーニングシステムであって、トレーニング内容に対応する操作を受ける操作対象を内部に有し、前記トレーニング内容ごとに準備される複数のタスクボックスと、前記タスクボックスが挿入される挿入口を有し、前記操作対象が操作を受ける側が前記挿入口の開口側を向くように前記挿入口から挿入された前記タスクボックスを保持するタスクボックス保持部と、前記挿入口を覆うとともに、内視鏡および前記操作対象の操作に用いる手術器具を貫通させ、内視鏡および前記手術器具による前記操作対象に対する操作を許容する蓋部と、前記タスクボックス保持部に挿入された前記タスクボックスに対応する前記トレーニング内容を識別し、識別した前記トレーニング内容に応じた制御情報を出力する制御部と、前記制御部から出力された前記制御情報に基づき、前記トレーニング内容に応じた映像を表示する表示部と、を備え、前記トレーニングを行う訓練者は、前記内視鏡により映される内視鏡映像を見ながら、前記操作対象に対する操作を行い、前記トレーニング内容は、前記内視鏡の種類に応じて設定される、前記トレーニングについての複数の指導項目に対して相関関係を有するものである。
【００２０】
また、本発明の内視鏡トレーニングシステムにおいては、前記トレーニング内容は、前記操作対象に対する操作により前記トレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびに前記操作対象に対する操作による前記トレーニング内容の達成度および失敗数の少なくともいずれかを含む技能評価項目を有し、前記技能評価項目は、前記複数の指導項目に対して相関関係を有する。
【００２１】
また、本発明の内視鏡トレーニングシステムにおいては、前記内視鏡は、関節鏡であり、前記複数の指導項目は、前記関節鏡による鏡視技能、前記関節鏡および前記手術器具を操作する両手の協調動作、手術にともなう損傷・合併症の回避、前記関節鏡の映像からの情報取得、および手術時間を含む。
【００２２】
また、本発明の内視鏡トレーニングシステムにおいては、前記複数のタスクボックスは、以下の９個のタスクボックスを含む。
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間とする第１タスクボックス。
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による接触操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第２タスクボックス。
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による把持操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間とする第３タスクボックス。
前記操作対象に対する前記関節鏡の映像による大きさの判断および前記手術器具による接触操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第４タスクボックス。
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による切断操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第５タスクボックス。
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による引抜き・差込み操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第６タスクボックス。
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具によるトレース操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第７タスクボックス。
少なくとも２つの角度状態の前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による引抜き操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第８タスクボックス。
前記操作対象として前記第８タスクボックスが有する前記操作対象とは左右対称のものを有し、少なくとも２つの角度状態の前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による引抜き操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第９タスクボックス。
【００２３】
また、本発明の内視鏡トレーニングシステムにおいては、前記タスクボックス保持部は、前記挿入口から臨む位置に、前記制御部と接続され、前記制御部が前記トレーニング内容を識別するための信号を受ける第１のコネクタを有し、前記タスクボックスは、前記挿入口に対する挿入側の面に、前記タスクボックスの前記挿入口への挿入動作により、前記第１のコネクタに接続される第２のコネクタを有する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、関節鏡技術のような高度な内視鏡技術について、定量的・客観的な評価を行うことができ、効率的なトレーニングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る内視鏡トレーニングシステムの概念図。
【図２】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムを示す図。
【図３】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムの使用状態を示す図。
【図４】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムのシステム本体を示す図。
【図５】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムのタスクボックススロットの支持機構の構成を示す図。
【図６】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムのタスクボックスを示す図。
【図７】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムのタスクボックスの構成を示す図。
【図８】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムの蓋体の構成を示す図。
【図９】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムの蓋体の構成を示す図。
【図１０】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムのタスクボックススロットの構成を示す図。
【図１１】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図１２】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図１３】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図１４】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図１５】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図１６】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図１７】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図１８】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図１９】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図２０】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図２１】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図２２】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図２３】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図２４】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図２５】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図２６】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図２７】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムによるトレーニング内容についての説明図。
【図２８】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける関節鏡映像の一例を示す図。
【図２９】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムの操作対象を構成する生体模型の構築イメージを示す図。
【図３０】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける表示画面の一例を示す図。
【図３１】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおけるタスクボックスのセット動作を示す図。
【図３２】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける指導項目とタスクボックスとの関連性についての説明図。
【図３３】本発明の一実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムにおける指導項目と技能評価項目との関連性についての表を示す図。
【図３４】本発明の他の実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムの本体を示す斜視図。
【図３５】本発明の他の実施形態に係る関節鏡トレーニングシステムの本体の一部を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［本発明の概要］
本発明は、内視鏡手術のトレーニングを行う内視鏡トレーニングシステムにおいて、内視鏡技術として必要とされる技能ごとに、異なる内容のトレーニングを行うための複数のタスクボックスを、内視鏡手術における指導項目と関連させて備えるものである。
【００２７】
具体的には、内視鏡手術における指導項目に応じて、内視鏡手術に必要な技術を素因数分解的に複数のトレーニング内容に分割し、分割したトレーニング内容ごとにタスクボックスを準備し、各タスクボックスにより行われるトレーニング内容の評価指標を、各指導項目に関連させる。これにより、本発明は、高度な内視鏡技術について、定量的・客観的な技能評価を可能とし、指導医によらずとも、サイコモータスキル等といった高度な技術が習得できるように、独自に効率的なトレーニングを行うことを可能とするものである。
【００２８】
［本発明に係る内視鏡トレーニングシステムの概念］
図１に、本発明に係る内視鏡トレーニングシステムの概念図を示す。図１に示すように、本発明に係る内視鏡トレーニングシステム１００は、内視鏡手術のトレーニングを行うものであり、内視鏡手術に必要とされる技術を複数のトレーニング内容に分割し、トレーニング内容ごとに準備される複数のタスクボックス２００を備える。
【００２９】
各タスクボックス２００は、トレーニング内容に対応する操作を受ける操作対象を内部に有する。このタスクボックス２００が有する操作対象は、例えば内視鏡手術が行われる患部を模擬した生体模型等である。タスクボックス２００は、一面側に開口部２００ａを有し、この開口部２００ａから、タスクボックス２００内の操作対象への操作が行われる。タスクボックス２００は、内視鏡トレーニングシステム１００が備えるタスクボックス保持部としてのタスクボックススロット３００に挿入され保持される。
【００３０】
タスクボックススロット３００は、タスクボックス２００が挿入される挿入口３００ａを有し、挿入口３００ａから挿入された１個のタスクボックス２００を保持する。タスクボックススロット３００は、タスクボックス２００内の操作対象が操作を受ける側（開口部２００ａ側）が挿入口３００ａの開口側を向くように挿入口３００ａから挿入されたタスクボックス２００を保持する。
【００３１】
つまり、タスクボックス２００がタスクボックススロット３００に保持された状態においては、タスクボックススロット３００の挿入口３００ａとタスクボックス２００の開口部２００ａとは同じ側を向く。トレーニングする者（以下「訓練者」という。）は、タスクボックススロット３００の挿入口３００ａに対向するように位置し、トレーニングとして、タスクボックススロット３００に挿入されセットされたタスクボックス２００の操作対象に対する操作を、開口部２００ａ側から行う。
【００３２】
訓練者は、内視鏡と、鉗子やプローブ等の手術器具とを用いて、タスクボックス２００の操作対象に対する操作を行う。訓練者は、例えば、内視鏡によりタスクボックス２００の操作対象の任意の場所を映し、モニタにより映し出される映像を見ながら、鉗子等の手術器具による操作を行う。
【００３３】
訓練者による操作を受けるタスクボックス２００の操作対象は、タスクボックススロット３００の挿入口３００ａに装着される蓋部によって覆われ、隠された状態とされる。つまり、訓練者は、タスクボックス２００の操作対象が挿入口３００ａに装着される蓋部により隠された状態において、蓋部を介して、タスクボックス２００の内部の様子を内視鏡による映像で確認しながら操作を行う。このため、蓋部には、内視鏡および手術器具を貫通させ、訓練者による操作対象に対する操作を可能とするための孔部が設けられる。
【００３４】
このように、タスクボックススロット３００の挿入口３００ａに装着されタスクボックス２００の操作対象を隠す蓋部は、タスクボックススロット３００の挿入口３００ａを覆うとともに、内視鏡および操作対象の操作に用いる手術器具を貫通させ、内視鏡および手術器具による操作対象に対する操作を許容する。
【００３５】
図１に示すように、内視鏡トレーニングシステム１００は、表示部としてのタッチパネル４００を備える。タッチパネル４００は、タスクボックススロット３００にセットされたタスクボックス２００のトレーニング内容に応じた映像を表示する。タッチパネル４００は、トレーニングを行う訓練者が操作可能な位置に配置される。
【００３６】
タッチパネル４００には、トレーニングの開始・進行・終了等を実行するための表示や、トレーニング内容についての結果等が表示される。訓練者は、タッチパネル４００の表示内容にならって画面にタッチし、適宜トレーニングを進める。このように、表示部としてのタッチパネル４００は、トレーニングを進めるために訓練者により操作される操作部としての機能も兼ねる。
【００３７】
タッチパネル４００に表示される内容は、内視鏡トレーニングシステム１００が備える制御部により制御される。制御部は、タスクボックススロット３００に挿入されセットされたタスクボックス２００に対応するトレーニング内容を識別し、識別したトレーニング内容に応じた制御情報を出力する。
【００３８】
そして、タッチパネル４００は、制御部から出力された制御情報に基づき、トレーニング内容に応じた映像を表示する。タスクボックススロット３００にセットされたタスクボックス２００のトレーニング内容は、タスクボックス２００およびタスクボックススロット３００がそれぞれ有する所定のコネクタ同士が互いに接続されることで、制御部により認識される。
【００３９】
以上のような構成を備える内視鏡トレーニングシステム１００において、タスクボックス２００ごとに異なる各トレーニング内容は、例えば、あらかじめ設定されたトレーニング内容を達成するまでの所要時間やトレーニング内容の達成度等の複数の技能評価項目を有する。つまり、各トレーニング内容は、訓練者により行われたトレーニングに関し、そのトレーニング内容に対して訓練者が有する技能を定量的・客観的に表すための評価指標として、トレーニング内容を達成するまでの所要時間等の複数の技能評価項目を有する。
【００４０】
そして、各タスクボックス２００によるトレーニング内容は、内視鏡の種類に応じて設定される、内視鏡手術のトレーニングについての複数の指導項目に対して相関関係を有する。内視鏡には、関節鏡、腹腔鏡、胸腔鏡、喉頭内視鏡、小腸内視鏡、大腸内視鏡、カプセル内視鏡等、様々な種類が存在する。各内視鏡を用いた手術において内視鏡技術として必要とされる技能は、内視鏡の種類によって異なる。そこで、内視鏡の種類ごとに、内視鏡手術のトレーニングについての指導項目が存在する。指導項目は、内視鏡手術のトレーニングにおいて指導医等となる専門医が、訓練者に対して指摘・指導する項目である。
【００４１】
このように、各トレーニング内容が複数の指導項目と相関関係を有することにより、訓練者は効率的なトレーニングを行うことができる。また、各トレーニング内容について、例えばトレーニング内容を達成するまでの所要時間等の評価指標による評価結果を用いることで、評価の低いトレーニング内容と関連性が高い指導項目についての技能が未熟であるといった客観的な評価を行うことが可能となる。また、トレーニング内容の評価指標であるトレーニング内容を達成するまでの所要時間等の値を参照することで、トレーニング内容についての定量的な評価を行うことが可能となる。
【００４２】
このように、本実施形態に係る内視鏡トレーニングシステム１００によれば、関節鏡技術のような高度な内視鏡技術について、定量的・客観的な評価を行うことができ、効率的なトレーニングを行うことができる。
【００４３】
また、各トレーニング内容に限らず、各トレーニング内容の技能評価項目が、内視鏡手術のトレーニングについての複数の指導項目に対して相関関係を有することが好ましい。このように、各トレーニング内容の技能評価項目が複数の指導項目と相関関係を有することにより、内視鏡手術について、より定量的・客観的な評価を行うことができ、より効率的なトレーニングを行うことができる。
【００４４】
具体的には、訓練者が、複数のタスクボックス２００を用いて、各タスクボックス２００のトレーニング内容に応じた操作対象に対する操作を行う。これにより、タスクボックス２００ごとのトレーニング内容の各技能評価項目についての評価結果が得られる。
【００４５】
トレーニング内容の各技能評価項目は、上記のとおり複数の指導項目に対して関連性を有し、相関関係を有する。ここで、トレーニング内容の技能評価項目が指導項目に対して関連性を有するとは、ある技能評価項目についての評価が向上することが、対応する指導項目についての技術が向上することに相当する関連性が存在することである。技能評価項目についての評価が向上することとしては、例えば技能評価項目が所要時間の場合にその所要時間が短くなること等が挙げられる。
【００４６】
訓練者は、タスクボックス２００ごとのトレーニング内容の各技能評価項目についての評価結果から、複数の指導項目のうち、どの指導項目についての技能が不足しているか等、指導項目ごとに、自己の技能の状況を定量的・客観的に把握することができる。そこで、訓練者は、自己の技能の状況に応じて、例えば技能が不足している指導項目に対応する技能評価項目を有するトレーニング内容を重点的・集中的にトレーニングするように、タスクボックス２００を選択し、トレーニングを行う。このようなトレーニングを行うことで、指導医によらずに、無駄のない効率的な自己トレーニングを行うことができる。
【００４７】
以下、本発明に係る内視鏡トレーニングシステムについて、実施の形態を用いてより具体的に説明する。なお、以下に説明する実施の形態では、本発明に係る内視鏡として、整形外科領域にて用いられる関節鏡を例に挙げる。つまり、以下に説明する実施の形態では、本発明に係る内視鏡トレーニングシステムの一例である関節鏡トレーニングシステムについて説明する。
【００４８】
［関節鏡トレーニングシステムの構成］
図２から図１０を用いて、本実施形態に係る関節鏡トレーニングシステム１の構成について説明する。関節鏡トレーニングシステム１は、関節鏡手術のトレーニングを行うものである。関節鏡手術は、関節鏡と、鉗子等の手術器具とが用いられて行われる。
【００４９】
このため、図３に示すように、関節鏡トレーニングシステム１を使用する訓練者５０は、関節鏡手術に用いられる関節鏡技術として、関節鏡５１および手術器具５２の操作技術のトレーニングを行う。図３では、訓練者５０が左手で関節鏡５１を操作し、右手で手術器具５２の一例である鉗子を操作する例が示されている。
【００５０】
本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１は、システム本体２と、複数のタスクボックス３と、タッチパネル４とを備える。関節鏡トレーニングシステム１は、関節鏡手術に必要とされる技術を複数のトレーニング内容に分割し、各内容のトレーニングを行うため、複数のタスクボックス３を備える。このため、複数のタスクボックス３は、トレーニング内容ごとに準備される。
【００５１】
図３に示すように、関節鏡トレーニングシステム１を使用する訓練者５０は、システム本体２に対向するように位置し、トレーニングを行う。以下の説明では、システム本体２に対向するように位置する訓練者５０からみた左右方向および上下方向を、それぞれ関節鏡トレーニングシステム１のシステム本体２における左右方向および上下方向とする。
【００５２】
システム本体２は、制御部としての制御ボックス５と、タスクボックス保持部としてのタスクボックススロット６とを有する。制御ボックス５は、互いに反対側に位置する一対の面部が外側に凸な曲面として形成された略箱状の外形を有する。タスクボックススロット６は、制御ボックス５と略同じ外形を有し、全体的に制御ボックス５よりも一回り小さい外形寸法を有する。制御ボックス５およびタスクボックススロット６は、いずれも、トレーニングを行う訓練者５０から見て左右両側に、上記のとおり外側に凸な曲面として形成された一対の面部が位置するように配置される。
【００５３】
タスクボックススロット６は、制御ボックス５の上方に設けられる。システム本体２は、机や台等の所定の載置面５３上に置かれた状態で用いられる。システム本体２は、制御ボックス５を載置面５３上に載せた状態で、載置面５３上に置かれる。
【００５４】
タスクボックススロット６は、制御ボックス５の上面５ａに設けられる支持機構１０を介して設けられる。支持機構１０は、制御ボックス５の上面５ａに立った状態で設けられる支持板１１を有する。支持板１１は、矩形板状の外形を有する部材であり、その長手方向が上下方向となるように設けられる。支持板１１に、タスクボックススロット６が支持される。
【００５５】
支持機構１０の詳細な構成について、図５を用いて説明する。支持機構１０は、タスクボックススロット６を、昇降可能かつ回転可能に支持する。図５に示すように、支持機構１０は、上記のとおり上面５ａに設けられる支持板１１を有する。
【００５６】
支持板１１は、矩形板状の外形の周縁に、矩形板状の部分から後側に略直角に折れ曲った縁部１１ａを有する。つまり、支持板１１の後側は、上下両側および左右両側から縁部１１ａによって囲まれる。縁部１１ａのうち、支持板１１の下側の辺部に沿う下縁部１１ｂが、制御ボックス５の上面５ａにネジ等の固定具１２により固定されることで、支持板１１が上面５ａに固定される。
【００５７】
支持板１１は、支持板１１の長手方向に沿う長孔１１ｃを有する。長孔１１ｃは、制御ボックス５上に設けられた支持板１１において左右方向の略中央位置にて、支持板１１の上下方向の略全体にわたって形成される。タスクボックススロット６は、その背面６ｂを、支持板１１の正面１１ｄ（図４参照）側に対向させた状態で、支持板１１により支持される。
【００５８】
支持機構１０は、長孔１１ｃにより支持板１１を貫通してタスクボックススロット６の背面６ｂ側に連結される支持体１３を有する。支持体１３は、円板状の外形を有し、長孔１１ｃの幅寸法よりも大きい外径を有する。支持体１３は、円板状の外形における中心軸方向が前後方向となる姿勢で、タスクボックススロット６の背面６ｂ側との間に支持板１１を挟んだ状態で設けられる。タスクボックススロット６は、支持体１３との間に支持板１１を挟持することで、支持板１１に支持される。
【００５９】
タスクボックススロット６と支持体１３とにより支持板１１を挟持した状態と、支持板１１の挟持が解除された状態とは、操作レバー１４の操作により切り換えられる。操作レバー１４は、回転軸の位置を円板状の支持体１３の中心軸の位置に一致させ、回転操作可能に設けられる（矢印Ａ１参照）。操作レバー１４は、回転基部を支持体１３の部分に位置させ、支持体１３の径方向に延びる形状を有する。
【００６０】
操作レバー１４の操作により、タスクボックススロット６と支持体１３とによる支持板１１の挟持が解除されることで、タスクボックススロット６の昇降動作および回転動作が許容される。タスクボックススロット６は、支持体１３および操作レバー１４とともに長孔１１ｃに沿って上下方向に移動することで、所定の範囲で昇降動作する（矢印Ａ２参照）。また、タスクボックススロット６は、操作レバー１４の回転軸と同じ位置の回転軸を中心に回転することで、回転動作する（矢印Ａ３参照）。タスクボックススロット６は、操作レバー１４の操作により、上下方向および回転方向について任意の位置で、支持体１３とともに支持板１１を挟持することで、支持板１１に固定され支持される。
【００６１】
また、支持機構１０は、タスクボックススロット６の昇降動作を支持するためのリール機構１５を有する。リール機構１５は、支持体１３と同様に支持板１１の裏側に設けられ、板バネ１６により、タスクボックススロット６と一体的に昇降する支持体１３を介して、タスクボックススロット６を支持する。
【００６２】
リール機構１５は、板バネ１６と、板バネ１６を巻回する回転リール１７と、回転リール１７を回転可能に支持する支持ステー１８とを有する。支持ステー１８は、門状の形状を有する板状の部材であり、支持板１１の縁部１１ａのうち、支持板１１の上側の辺部に沿う上縁部１１ｅに対して下側に固定される。支持ステー１８は、例えば、縁部１１ａの上縁部１１ｅを上下方向に貫通するネジ等の固定具１８ａにより固定される。
【００６３】
回転リール１７は、門状の支持ステー１８の内側にて、支持ステー１８により、左右方向を回転軸方向として支持される。回転リール１７に巻回される板バネ１６は、例えば金属製の帯状の部材であり、リール機構１５の下側に位置する支持体１３に連結される。板バネ１６は、回転リール１７から下方に延びる先端部を、支持体１３の上端部にピン等の固定部材１６ａにより固定させることで、支持体１３に連結される。
【００６４】
このような構成を有するリール機構１５により、タスクボックススロット６が下降することで、回転リール１７の回転をともなって板バネ１６が引き出され、タスクボックススロット６が上昇することで、板バネ１６の弾性により、回転リール１７の回転をともなって板バネ１６が巻き取られる。このようにタスクボックススロット６を支持するリール機構１５によれば、操作レバー１４の操作によって支持板１１の挟持状態を解除した際におけるタスクボックススロット６の急な落下が防止される。したがって、リール機構１５は、板バネ１６により、タスクボックススロット６が自重で落下しない程度の力で、タスクボックススロット６を支持する。
【００６５】
以上のような構成を有する支持機構１０により、タスクボックススロット６が昇降および回転が可能な状態で支持される。
【００６６】
制御ボックス５は、関節鏡トレーニングシステム１によるトレーニングにおいて所定の制御を行うための制御構成を内蔵する。制御ボックス５は、あらかじめ記憶されている制御プログラムにしたがって所定の処理を実行することにより、関節鏡トレーニングシステム１を制御する。制御ボックス５は、データ通信用のバス等により接続されるＣＰＵやメモリや複数の入出力インターフェース等の各種機能部分を有し、バス等を介して各種情報の送受信を行う。
【００６７】
図４に示すように、タスクボックススロット６は、タスクボックス３が挿入される挿入口６ａを有し、挿入口６ａから挿入された１個のタスクボックス３を保持する。タスクボックススロット６は、上記のとおり略箱状の外形を有しながら、中空状に構成され、タスクボックススロット６の一面側に設けられる挿入口６ａにより、内部空間を外部に開口させる。タスクボックススロット６は、その内部空間に１個のタスクボックス３を挿入させ、挿入口６ａからタスクボックス３を外部に臨ませた状態で保持する。
【００６８】
タスクボックス３は、タスクボックススロット６に対してカートリッジ式に構成される。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、タスクボックス３は、略直方体状の外形を有し、トレーニング内容に対応する操作を受ける操作対象２０を内部に有する。タスクボックス３は、略直方体状の外形における一面側に、開口部３ａを有する。タスクボックス３は、開口部３ａによって外部に開放される操作対象２０の収容空間を有し、この収納空間の内部に操作対象２０が設けられる。操作対象２０は、開口部３ａ側から操作を受ける。なお、図６（ａ）は、タスクボックス３を正面側（開口部３ａ側）から見た斜視図であり、同図（ｂ）は、タスクボックス３を背面側から見た斜視図である。
【００６９】
タスクボックス３の開口部３ａは、訓練者５０による関節鏡５１および手術器具５２の動作範囲を規定する。つまり、訓練者５０によるタスクボックス３内の操作対象２０に対する関節鏡５１および手術器具５２の操作範囲は、開口部３ａの寸法により規定される。
【００７０】
関節鏡５１および手術器具５２を動かす範囲は、通常、幅８０〜１２０ｍｍ、高さ３０〜７０ｍｍ、奥行４０〜８０ｍｍの範囲である。このため、タスクボックス３の開口部３ａの幅、高さ、および奥行の各寸法が、上記の各範囲内の値に設定されることで、関節鏡手術のトレーニングとして良好な操作感が得られる。特に、関節鏡トレーニングにおいては、タスクボックス３の開口部３ａの幅、高さ、および奥行の各寸法が、それぞれ８５ｍｍ×４０ｍｍ×７０ｍｍに設定されることが最適な操作感を得るうえで好ましい。
【００７１】
タスクボックス３が有する操作対象２０は、例えば関節鏡手術が行われる患部を模した生体模型等である。図６（ａ）には、操作対象２０の一例として、関節鏡手術が行われる膝関節の模型を含む構造が示されている。
【００７２】
また、図７に示すように、タスクボックス３は、タスクボックススロット６の挿入口６ａに挿入された状態から引き出されるための把持体３１を有する。把持体３１は、タスクボックス３の略直方体状の外形における底面３ｃ側に設けられる。
【００７３】
把持体３１は、略矩形板状の部材であり、タスクボックス３の底面３ｃに沿って、開口部３ａ側を前側とした場合に前後方向（図７における上下方向）に移動可能に設けられる（図７、矢印Ｂ１参照）。把持体３１は、前側の辺部に沿う把持部３１ａを有する。把持部３１ａは、板状の部材である把持体３１を貫通する矩形状の開口３１ｂとともに形成される。
【００７４】
把持体３１は、２箇所の係止部３２と、２箇所の留め部３３とにより、タスクボックス３の底面３ｃに沿って前後方向に移動可能に支持される。係止部３２は、タスクボックス３の底面３ｃの前側（開口部３ａ側）の端部において把持体３１の左右両側に位置するように設けられる。
【００７５】
係止部３２は、板状の係止部材３２ａがねじ等の固定具３２ｂにより底面３ｃに固定されることで構成される。係止部３２を構成する係止部材３２ａは、固定具３２ｂにより底面３ｃに固定される固定部３２ｃと、底面３ｃに対して所定の間隔を隔てて対向する面を形成し、底面３ｃとの間に把持体３１を支持する支持部３２ｄとを有する。
【００７６】
留め部３３は、板状の把持体３１を貫通するとともにタスクボックス３の底面３ｃに固定される留め具３３ａにより構成される。２箇所の留め部３３は、把持体３１の前後方向における中間部にて、左右方向に所定の間隔を隔てた位置に設けられる。留め具３３ａは、把持体３１に形成される長孔３１ｃを貫通して底面３ｃに固定される。長孔３１ｃは、把持体３１の移動方向を長手方向とし、把持体３１の移動を許容するとともに、把持体３１の移動方向を規制する。この長孔３１ｃに沿う把持体３１の移動が、係止部３２によりガイドされる。
【００７７】
このように前後方向に移動可能に支持される把持体３１が用いられ、タスクボックススロット６の挿入口６ａに挿入された状態のタスクボックス３が、挿入口６ａから引き出される。把持体３１は、その全体がタスクボックス３の底面３ｃに重なるように収納された状態から、把持部３１ａが開口部３ａ側に突出する状態（図７、二点鎖線参照）となるまで引き出される。開口部３ａ側に突出した把持部３１ａが把持され、挿入口６ａに挿入された状態のタスクボックス３が引き出される。以上のような構成を有するタスクボックス３が、タスクボックススロット６に挿入され保持される。
【００７８】
タスクボックススロット６は、タスクボックス３内の操作対象２０が操作を受ける側（開口部３ａ側）が挿入口６ａの開口側を向くように挿入口６ａから挿入されたタスクボックス３を保持する。つまり、タスクボックス３がタスクボックススロット６に保持された状態においては、タスクボックススロット６の挿入口６ａとタスクボックス３の開口部３ａとは同じ側を向く。言い換えると、略直方体状の外形を有するタスクボックス３は、開口部３ａ側を正面側とした場合、正面側と反対側の背面側から、挿入口６ａに挿入される。挿入口６ａは、タスクボックス３の外形に対応して略長方形状の開口形状を有する。
【００７９】
訓練者５０は、タスクボックススロット６の挿入口６ａに対向するように位置し、トレーニングとして、タスクボックススロット６に挿入されセットされたタスクボックス３の操作対象２０に対する操作を、開口部３ａ側から行う。以下の説明では、システム本体２において、タスクボックススロット６の挿入口６ａが開口する側を正面側とし、その反対側を背面側とする。
【００８０】
図３に示すように、訓練者５０は、関節鏡５１と、鉗子やプローブ等の手術器具５２とを用いて、タスクボックス３の操作対象２０（図４参照）に対する操作を行う。つまり、関節鏡手術のトレーニングを行う訓練者５０は、関節鏡５１により映される関節鏡映像（内視鏡映像）を見ながら、タスクボックス３の操作対象２０に対する操作を行う。図３に示すように、関節鏡５１により取得される映像は、所定のモニタ５４により映し出される。モニタ５４は、トレーニングを行う訓練者５０により視認できる位置に配置される。訓練者５０は、例えば、関節鏡５１によりタスクボックス３の操作対象２０の任意の場所を映し、モニタ５４により映し出される関節鏡映像５４ａを見ながら、鉗子等の手術器具５２による操作を行う。
【００８１】
訓練者５０による操作を受けるタスクボックス３の操作対象２０は、タスクボックススロット６の挿入口６ａに装着される蓋体４０によって覆われ、隠された状態とされる。つまり、訓練者５０は、タスクボックス３の操作対象２０が挿入口６ａに装着される蓋体４０により覆い隠された状態において、蓋体４０を介して、タスクボックス３の内部の様子を関節鏡５１によるモニタ５４の関節鏡映像５４ａで確認しながら操作を行う。
【００８２】
図８に示すように、蓋体４０は、タスクボックススロット６の正面側に開口する挿入口６ａを覆う略矩形板状の部材であり、タスクボックススロット６の正面側に取り付けられる。このため、蓋体４０は、少なくとも挿入口６ａの開口面積よりも大きい外形寸法を有する。なお、図２および図３では、蓋体４０がタスクボックススロット６に取り付けられた状態が示されており、図４では、蓋体４０がタスクボックススロット６から取り外された状態が示されている。また、図８では、蓋体４０のタスクボックススロット６に対する取付けまたは取外しの過程の状態が示されている。
【００８３】
図９（ａ）に示すように、蓋体４０には、訓練者５０により操作される関節鏡５１および手術器具５２を貫通させ、訓練者５０による操作対象２０に対する操作を可能とするための孔部４１が設けられる。本実施形態では、蓋体４０は、２つの孔部４１を有する。２つの孔部４１は、タスクボックススロット６に取り付けられた状態で、同じ高さに位置し、左右方向に所定の間隔を隔てて設けられる。２つの孔部４１のうち、一方の孔部４１は、関節鏡５１を貫通させ、他方の孔部４１は、鉗子等の手術器具５２を貫通させる。
【００８４】
図９（ａ）に示すように、孔部４１は、蓋体４０がタスクボックススロット６に取り付けられた状態での上下方向を長手方向とする短冊状の開口４２を形成する。開口４２は、ゴム等の弾性材料により構成される閉塞パネル４３により塞がれる。閉塞パネル４３には、関節鏡５１または手術器具５２を貫通させるための切込み４３ａが形成されている。
【００８５】
切込み４３ａは、開口４２の中央部にて、開口４２の長手方向に沿って直線状に形成される。関節鏡５１または手術器具５２は、開口４２を塞ぐ閉塞パネル４３の切込み４３ａを貫通することで、孔部４１を貫通する。閉塞パネル４３は、切込み４３ａにより、孔部４１を貫通する関節鏡５１および手術器具５２を操作する訓練者５０に対して、関節鏡５１または手術器具５２の操作にともなう抵抗感を与える。このため、閉塞パネル４３の切込み４３ａは、貫通させる関節鏡５１または手術器具５２に対して、閉塞パネル４３が接触することによる、訓練者５０の操作による移動にともなう抵抗が作用するように形成される。
【００８６】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、閉塞パネル４３は、蓋体４０の裏面４０ａに貼り付けられ、蓋体４０の裏側から開口４２を覆う。図９（ｂ）は、同図（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視断面図である。本実施形態では、２つの孔部４１の開口４２は、１枚の矩形状の閉塞パネル４３により覆われる。このため、閉塞パネル４３は、少なくとも２つの孔部４１の開口４２が設けられる範囲を覆うことができる大きさを有する。ただし、閉塞パネル４３は、孔部４１ごとに設けられてもよい。
【００８７】
孔部４１において開口４２を塞ぐ閉塞パネル４３は、実際の関節鏡手術に近い感覚を得るための部材である。本実施形態では、閉塞パネル４３は、図９（ｂ）に示すように、一般的な合成ゴムからなる表側層４３ｂと、多数の気泡を含むスポンジ状の発泡ゴムからなる裏側層４３ｃとの２層構造を有する。裏側層４３ｃは、表側層４３ｂに対して比較的柔らかい軟組織である。閉塞パネル４３は、蓋体４０の表側（図９（ｂ）における左側）において、表側層４３ｂ側を開口４２に臨ませた状態で、蓋体４０の裏面４０ａに貼り付けられる。
【００８８】
このように、閉塞パネル４３は、表側層４３ｂにより、人体における皮膚の表皮部分を模擬し、裏側層４３ｃにより、表皮部分の下にある真皮や脂肪等の組織を模擬する。これにより、訓練者５０は、孔部４１において閉塞パネル４３の切込み４３ａに挿入された関節鏡５１や手術器具５２の操作にともなう抵抗感等について、実際の関節鏡手術に近い感覚を得ることができる。
【００８９】
蓋体４０は、マグネットによる磁力で吸着されることで、タスクボックススロット６に取り付けられる。具体的には、図９（ｂ）に示すように、略矩形板状の蓋体４０は、上側の辺部に、裏面４０ａ側に向けて略直角に折れ曲がった屈曲部４０ｂを有する。蓋体４０は、屈曲部４０ｂを有することにより、略Ｌ字状の側面形状を有する（図９（ｂ）参照）。
【００９０】
このような形状を有する蓋体４０において、本体部分の裏面４０ａに第１マグネット４４ａが設けられ、屈曲部４０ｂの下面４０ｃに第２マグネット４４ｂが設けられる。第１マグネット４４ａは、帯状の形状を有し、長手方向を蓋体４０の左右方向として蓋体４０の下辺に沿うように、蓋体４０の左右方向の略全体にわたる範囲で、裏面４０ａに貼り付けられる。第２マグネット４４ｂは、第１マグネット４４ａと同様に蓋体４０の左右方向の略全体にわたる帯状の形状・寸法を有し、屈曲部４０ｂの下面４０ｃに貼り付けられる。
【００９１】
蓋体４０は、図９（ｂ）に示すように、裏面４０ａに設けられる第１マグネット４４ａをタスクボックススロット６の正面６ｃに吸着させ、下面４０ｃに設けられる第２マグネット４４ｂをタスクボックススロット６の上面６ｄに吸着させることで、タスクボックススロット６に取り付けられる。なお、蓋体４０をタスクボックススロット６に吸着させるためのマグネットの配置や形状等は、本実施形態に限定されず、蓋体４０をタスクボックススロット６に所望の吸着力で吸着させることができれば、適宜の配置や形状を採用することができる。
【００９２】
このように、磁力による吸着力によって蓋体４０をタスクボックススロット６に取り付ける構成を採用することにより、蓋体４０のタスクボックススロット６に対する取り付け位置を容易にずらすことができ、蓋体４０の取り付け位置の微調整を容易に行うことができる。これにより、蓋体４０の孔部４１の位置などの観点から、関節鏡手術における関節鏡や手術器具の挿入位置や、患部までの距離感覚等、訓練者５０によって異なる手術状況をより忠実に再現することが可能となる。
【００９３】
以上のような構成を有する蓋体４０により、タスクボックススロット６にセットされたタスクボックス３の操作対象２０は、訓練者５０に対して覆い隠された状態とされる。以上のように、本実施形態では、蓋体４０は、タスクボックススロット６の挿入口６ａを覆うとともに、関節鏡５１および操作対象２０の操作に用いる手術器具５２を貫通させ、関節鏡５１および手術器具５２による操作対象２０に対する操作を許容する蓋部として機能する。そして、訓練者５０は、上述したようにタスクボックス３の開口部３ａの寸法により規定される範囲で、蓋体４０を介して関節鏡５１および手術器具５２を操作し、操作対象２０によるトレーニングを行う。
【００９４】
タッチパネル４は、タスクボックススロット６にセットされたタスクボックス３のトレーニング内容に応じた映像を表示する表示部として機能する。タッチパネル４は、トレーニングを行う訓練者５０が操作可能な位置に配置される。例えば、タッチパネル４は、図３に示すように、載置面５３上におけるシステム本体２の前に配置される。
【００９５】
タッチパネル４には、トレーニングの開始・進行・終了等を実行するための表示や、トレーニング内容についての結果等が表示される。訓練者５０は、タッチパネル４の表示内容にならって画面にタッチし、適宜トレーニングを進める。このように、表示部としてのタッチパネル４は、トレーニングを進めるために訓練者５０により操作される操作部としての機能も兼ねる。
【００９６】
タッチパネル４に表示される内容は、関節鏡トレーニングシステム１が備える制御部としての制御ボックス５により制御される。このため、タッチパネル４は、ケーブル４ａにより制御ボックス５に接続される。制御ボックス５は、タスクボックススロット６に挿入されセットされたタスクボックス３に対応するトレーニング内容を識別し、識別したトレーニング内容に応じた制御情報を出力する。
【００９７】
そして、タッチパネル４は、制御ボックス５から出力された制御情報に基づき、トレーニング内容に応じた映像を表示する。タスクボックススロット６にセットされたタスクボックス３のトレーニング内容は、タスクボックス３およびタスクボックススロット６がそれぞれ有する所定のコネクタ同士が互いに接続されることで、制御ボックス５により認識される。
【００９８】
具体的には、図６（ｂ）および図７に示すように、タスクボックス３においては、略直方体状の外形における背面３ｄに、コネクタ（以下「ボックス側コネクタ」とする。）２２が設けられる。背面３ｄは、タスクボックス３において開口部３ａが開口する面と反対側の面である。ボックス側コネクタ２２は、タスクボックス３の背面３ｄにおいて、略矩形板状の外形を有しながら突出するように構成される。
【００９９】
ボックス側コネクタ２２は、タスクボックス３の背面３ｄからの突出方向の先端部に、接続端子２２ａを露出させる。したがって、ボックス側コネクタ２２は、タスクボックス３の背面３ｄからの突出方向を、接続対象となるタスクボックススロット６側のコネクタ（以下「スロット側コネクタ」とする。）２１に対する接続方向とする。
【０１００】
図１０に示すように、スロット側コネクタ２１は、タスクボックススロット６の内部空間に臨む状態で設けられる。スロット側コネクタ２１は、制御ボックス５が内蔵する制御構成に対して、ケーブル２３により接続される。ケーブル２３は、制御ボックス５の背面側から延出され、タスクボックススロット６を背面６ｂ（図５参照）側から貫通して、スロット側コネクタ２１をタスクボックススロット６の内部に位置させる。
【０１０１】
図１０に示すように、スロット側コネクタ２１は、タスクボックススロット６の内部において、タスクボックススロット６の背面６ｂの反対側の面である奥側面６ｅから、ボックス側コネクタ２２と同様に、略矩形板状の外形を有しながら突出するように構成される。したがって、スロット側コネクタ２１は、タスクボックススロット６の挿入口６ａから臨む位置に設けられる。スロット側コネクタ２１は、タスクボックススロット６の奥側面６ｅからの突出方向の先端部に、接続端子２１ａを露出させる。
【０１０２】
このように、タスクボックス３およびタスクボックススロット６にそれぞれコネクタ２２、２１が設けられる構成において、タスクボックススロット６の挿入口６ａに対するタスクボックス３の挿入動作により、ボックス側コネクタ２２がスロット側コネクタ２１に接続される。すなわち、開口部３ａを正面側とするタスクボックス３の、タスクボックススロット６の挿入口６ａからの挿入の過程では、ボックス側コネクタ２２とスロット側コネクタ２１とが互いに対向した状態となり、タスクボックス３が挿入口６ａの内部に押し込まれることで、ボックス側コネクタ２２とスロット側コネクタ２１とが嵌合し、各コネクタ２２、２１の接続端子２２ａ、２１ａ同士が接続された状態となる。
【０１０３】
以上のように、本実施形態では、タスクボックススロット６は、挿入口６ａから臨む位置に、制御ボックス５と接続され、制御ボックス５がトレーニング内容を識別するための信号を受けるスロット側コネクタ２１を有する。また、タスクボックス３は、タスクボックススロット６の挿入口６ａに対する挿入側の面である背面３ｄに、タスクボックス３の挿入口６ａへの挿入動作により、スロット側コネクタ２１に接続されるボックス側コネクタ２２を有する。本実施形態では、タスクボックススロット６が有するスロット側コネクタ２１が、第１のコネクタに相当し、タスクボックス３が有するボックス側コネクタ２２が、第２のコネクタに相当する。
【０１０４】
本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１のように、タスクボックス３のタスクボックススロット６に対する挿入動作により、スロット側コネクタ２１とボックス側コネクタ２２とが自動的に接続される構成を採用することで、タスクボックス３の入れ替えを簡単に行うことができる。これにより、複数のタスクボックス３が用いられて行われるトレーニングにおいて、手間を省略することができ、トレーニングの効率を向上させることができる。
【０１０５】
図１０に示すように、タスクボックススロット６内には、タスクボックススロット６に対するタスクボックス３の挿入動作をガイドするためのガイド機構２４が設けられている。ガイド機構２４は、上述したようなタスクボックス３のタスクボックススロット６に対する挿入動作にともなうスロット側コネクタ２１とボックス側コネクタ２２との接続を可能とするため、タスクボックススロット６内においてタスクボックス３をスライドさせてガイドする。
【０１０６】
ガイド機構２４は、左右一対のガイド板２５と、複数のガイドローラ２６とを有する。一対のガイド板２５は、左右方向に互いに対向するように、上下方向に立った状態で設けられる。一対のガイド板２５は、左右方向に互いに対向させる面として、ガイド面２５ａを有する。
【０１０７】
一対のガイド板２５は、タスクボックススロット６の挿入口６ａから挿入されるタスクボックス３に対してガイド面２５ａを左右両側から接触させることで、タスクボックス３をガイドする。また、一対のガイド板２５は、タスクボックス３の挿入方向における手前側の端部に、手前側にかけて左右方向に広がる導入板部２５ｂを有する。ガイド機構２４は、一対のガイド板２５の導入板部２５ｂにより、タスクボックススロット６の挿入口６ａから挿入されるタスクボックス３を受け入れる。
【０１０８】
複数のガイドローラ２６は、左右方向を回転軸方向として回転自在に設けられる。複数のガイドローラ２６は、タスクボックススロット６の挿入口６ａから挿入されるタスクボックス３の底面３ｃ（図７参照）に接触することで、タスクボックス３をガイドする。
【０１０９】
複数のガイドローラ２６は、上下方向に立った状態で設けられる支持板２７に支持される。本実施形態では、ガイドローラ２６は、タスクボックススロット６の挿入口６ａから挿入されるタスクボックス３の左右両端側に対応するように、片側４個ずつ左右両側に計８個設けられている。
【０１１０】
このような構成のガイド機構２４により、スロット側コネクタ２１に対してボックス側コネクタ２２の左右方向および上下方向の位置が一致するように、タスクボックススロット６の挿入口６ａから挿入されるタスクボックス３がガイドされる。なお、挿入口６ａから挿入されるタスクボックス３をガイドするガイド機構２４の構成は、本実施形態に限定されない。ガイド機構２４としては、タスクボックススロット６に対するタスクボックス３の挿入動作によってボックス側コネクタ２２がスロット側コネクタ２１に接続されるように、タスクボックス３をガイドする構成を有するものであればよい。
【０１１１】
このように、タスクボックス３がタスクボックススロット６に挿入され、ボックス側コネクタ２２とスロット側コネクタ２１とが接続されることで、挿入されたタスクボックス３のトレーニング内容が、制御ボックス５により認識される。このため、各タスクボックス３には、ボックス側コネクタ２２とスロット側コネクタ２１とが接続されることで、接続端子２２ａ、２１ａを介して、制御ボックス５が内蔵する制御構成にトレーニング内容を識別させるための識別回路が組み込まれている。
【０１１２】
制御ボックス５は、例えば、トレーニング内容ごとに付された番号を識別することで、挿入口６ａに挿入され、スロット側コネクタ２１にボックス側コネクタ２２を接続させたタスクボックス３のトレーニング内容を識別する。制御ボックス５は、識別したトレーニング内容についての表示を、タッチパネル４に出力する。タッチパネル４の表示内容については後述する。なお、本実施形態の説明では、タスクボックス３をタスクボックススロット６の挿入口６ａに挿入し、ボックス側コネクタ２２をスロット側コネクタ２１に接続させることを、タスクボックス３について「セット」という。
【０１１３】
図２に示すように、本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１は、上述した構成に加え、フットスイッチ７と、スピーカ８と、手術器具５２として用いられるプローブ９とを備える。
【０１１４】
フットスイッチ７は、例えば、訓練者５０が、トレーニング中に、関節鏡５１と手術器具５２とを両手で操作している状態で、トレーニングの進行状況を制御ボックス５に認識させるためのスイッチとして用いられる。また、フットスイッチ７の操作は、タッチパネル４に対するタッチ操作の代わりに用いられてもよい。このように、フットスイッチ７は、トレーニングを進めるために訓練者により操作される操作部として機能する。フットスイッチ７は、ケーブル７ａにより、制御ボックス５に接続される。
【０１１５】
スピーカ８は、訓練者５０に対し、トレーニングに関する音を発する。具体的には、スピーカ８からは、トレーニングの開始・終了を報知させる音や、タッチパネル４に対するタッチ操作に連動する音や、フットスイッチ７の操作に連動する音や、手術器具５２による操作対象２０に対する操作に連動する音等が発せられる。
【０１１６】
プローブ９は、実際の関節鏡手術で手術器具として用いられるプローブ器具を模擬したものであり、訓練者５０により、関節鏡５１とともに手術器具５２として用いられる。プローブ９は、電子プローブとして構成され、所定のトレーニング内容のトレーニングにおいて、タスクボックス３の操作対象２０に対する接触を検知するためのものである。例えば、手術器具５２としてプローブ９を用いるトレーニング内容において、プローブ９により操作対象２０の所定の場所に接触する操作が行われる場合、その所定の位置に対するプローブ９の接触が、プローブ９による検出信号として、タッチパネル４を介して制御ボックス５に入力される。このため、プローブ９は、タッチパネル４に接続される。
【０１１７】
以上のような構成を備える関節鏡トレーニングシステム１において、タスクボックス３ごとに異なる各トレーニング内容は、操作対象２０に対する操作により、あらかじめ設定されたトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびに操作対象２０に対する操作によるトレーニング内容の達成度および失敗数の少なくともいずれかを含む技能評価項目を有する。つまり、各トレーニング内容は、訓練者により行われたトレーニングに関し、そのトレーニング内容に対して訓練者が有する技能を定量的・客観的に表すための評価指標として、トレーニング内容を達成するまでの所要時間等の複数の技能評価項目を有する。
【０１１８】
［関節鏡手術トレーニングにおける指導項目］
そして、各トレーニング内容が有する複数の技能評価項目は、関節鏡手術のトレーニングについての複数の指導項目の少なくともいずれかに対応する。関節鏡手術のトレーニングについての指導項目は、関節鏡手術のトレーニングにおいて指導医等となる専門医が、訓練者に対して指摘・指導する項目である。
【０１１９】
関節鏡手術トレーニングにおける指導項目は、（ａ）関節鏡による鏡視技能（Inspection）、（ｂ）関節鏡および手術器具を操作する両手の協調動作（Bi-hand（Bilateral） coordination）、（ｃ）手術にともなう損傷・合併症の回避（Complications）、（ｄ）関節鏡の映像からの情報取得（Information gathering）、および（ｅ）手術時間（Time）の５つを含む。
【０１２０】
（ａ）関節鏡による鏡視技能（Inspection）は、関節鏡により患部における所望の場所の映像を得るための技能である。本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１によるトレーニングにおいては、関節鏡５１によって操作対象２０の任意の場所の映像を得て視認する技能に相当する。
【０１２１】
（ｂ）関節鏡および手術器具を操作する両手の協調動作（Bi-hand（Bilateral） coordination）は、関節鏡と鉗子等の手術器具とを操作する両手を協調させながらの操作を行う技能である。本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１によるトレーニングにおいては、関節鏡５１によって操作対象２０の任意の場所の映像を得て視認しながら、手術器具５２による所定の操作を行う技能に相当する。
【０１２２】
（ｃ）手術にともなう損傷・合併症の回避（Complications）は、手術中に、関節鏡や手術器具により生体組織に無駄な力を加え過ぎたり、関節鏡や手術器具の移動にともなって関節鏡や手術器具を生体組織に不意に接触させたりするといった、術中・術後の損傷・合併症を誘発する操作を行わない技能である。本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１によるトレーニングにおいては、操作対象２０における所定の場所を適度な力でつまんだり引き抜いたりする技能に相当する。
【０１２３】
（ｄ）関節鏡の映像からの情報取得（Information gathering）は、関節鏡により、患部における必要な映像を取得する技能である。本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１によるトレーニングにおいては、関節鏡５１によって操作対象２０の任意の場所の映像を取得するため、関節鏡５１の操作についての総合的な技能に相当する。
【０１２４】
（ｅ）手術時間（Time）は、関節鏡および手術器具を用いた関節鏡手術における所定の手術動作について、手術時間を短縮させる技能に相当する。本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１によるトレーニングにおいては、関節鏡５１や手術器具５２を用いた所定のトレーニング内容について、所定の操作を完了するまので時間を短縮させる技能に相当する。
【０１２５】
［タスクボックスのトレーニング内容］
本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１が有する各タスクボックス３のトレーニング内容について、各タスクボックス３が有する操作対象２０の構成とともに説明する。本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１は、タスクボックス３として、トレーニング内容の違いによって、第１〜第９タスクボックスの９種類のタスクボックス３を有する。９種類のトレーニング内容としては、単純な鏡視の操作、鉗子やハサミ等の手術器具の操作を訓練するトレーニング内容から、解剖学的位置情報の把握が必要なトレーニング内容まで準備されている。
【０１２６】
以下の説明では、９種類のタスクボックス３を、それぞれ第１タスクボックス３Ａ、第２タスクボックス３Ｂ、第３タスクボックス３Ｃ、第４タスクボックス３Ｄ、第５タスクボックス３Ｅ、第６タスクボックス３Ｆ、第７タスクボックス３Ｇ、第８タスクボックス３Ｈ、第９タスクボックス３Ｉとする。
【０１２７】
（１）第１タスクボックス３Ａのトレーニング内容
第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容は、「Inspection」と称され、関節鏡による鏡視の技術の向上を目的とする。第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容は、関節鏡による通常の鏡視が可能かどうかの評価に用いられる。第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容において、関節鏡による鏡視は、関節鏡の操作能力に重点を置く。
【０１２８】
図１１に、第１タスクボックス３Ａの操作対象２０である第１操作対象２０Ａを示す。図１１に示すように、第１操作対象２０Ａは、膝関節模型１１１を有する。膝関節においては、大腿骨と脛骨との端部同士が対向する。このため、膝関節模型１１１は、大腿骨の端部を模擬した大腿骨部１１２と、脛骨の端部を模擬した脛骨部１１３とを含む。大腿骨部１１２は、第１タスクボックス３Ａの略直方体状の内部空間において上面から突出するように設けられ、脛骨部１１３は、同じく内部空間において下面から突出するように設けられる。これにより、大腿骨部１１２と脛骨部１１３とは上下方向に互いに対向する。
【０１２９】
そして、膝関節模型１１１を構成する大腿骨部１１２および脛骨部１１３の表面には、所定の数字が記載された複数のチェックポイント１１４が設けられる。本実施形態では、１〜１０の各数字が記載された１０個のチェックポイント１１４が設けられる。なお、チェックポイント１１４は、膝関節模型１１１の裏側等にも設けられるため、図１１においては、１〜１０のうちの一部の番号のみが表れている。また、番号の数は特に限定されない。
【０１３０】
第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容は、膝関節模型１１１の表面上に設けられた１０個のチェックポイント１０４を、数字の順番に、関節鏡５１で探し出して捉えるというものである。具体的には、訓練者５０は、関節鏡５１を操作し、１０個のチェックポイント１１４を１番目から順にモニタ５４に関節鏡映像５４ａとして映し出して確認する。訓練者５０は、一つのチェックポイント１１４をモニタ５４における関節鏡映像５４ａの画面の中央に捉えることができたら、その都度フットスイッチ７を足で押し、次の番号のチェックポイント１１４の探索を開始する。
【０１３１】
図１２に、第１タスクボックス３Ａ内の第１操作対象２０Ａについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図１２に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、複数のチェックポイント１１４のうちの大腿骨部１１２に設けられた「６」の数字が関節鏡５１によって捉えられた状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第１操作対象２０Ａに対する操作を行う。図１２に示すように、関節鏡映像５４ａにおいては、撮像対象が肉眼とは異なり歪んだ状態で映るため、関節鏡映像５４ａを見ながらの操作は難しい。
【０１３２】
第１タスクボックス３Ａによるトレーニングにおいては、制御ボックス５は、訓練者５０によるフットスイッチ７の操作により、訓練者５０が関節鏡５１によってチェックポイント１１４を確認したことを検出し、タッチパネル４の表示内容に反映する。ここで、例えば、制御ボックス５は、訓練者５０によるフットスイッチ７の操作を検出するたびに、スピーカ８から報知音を発生させる。１０番目のチェックポイント１１４の探索（確認）が完了することで、第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容はクリアとなる。
【０１３３】
第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容の技能評価項目は、第１操作対象２０Ａに対する関節鏡５１の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間である。つまり、訓練者５０が関節鏡５１を操作することにより１番目から１０番目までのチェックポイント１１４すべての探索を完了するまでの所要時間が、このトレーニング内容の技能評価項目となる。
【０１３４】
以上のように、第１タスクボックス３Ａは、第１操作対象２０Ａに対する関節鏡５１の操作をトレーニング内容とし、技能評価項目を、第１操作対象２０Ａに対する関節鏡５１の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間とする。第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容によれば、関節鏡５１の操作性を向上させることができる。
【０１３５】
（２）第２タスクボックス３Ｂのトレーニング内容
第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容は、「Inspection & Touching」と称され、関節鏡による鏡視と手術器具による接触動作、つまり関節鏡および接触用の手術器具の協調動作の技術の向上を目的とする。第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容は、関節鏡と接触用の手術器具を操作する両手の協調動作が可能かどうかの評価に用いられる。第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容において、関節鏡による鏡視は、関節鏡による奥行感の把握能力に重点を置く。第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容は、第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容の発展型とも言える。
【０１３６】
図１３に、第２タスクボックス３Ｂの操作対象２０である第２操作対象２０Ｂを示す。図１３に示すように、第２操作対象２０Ｂは、第１操作対象２０Ａと同様に、大腿骨の端部を模擬した大腿骨部２１２と、脛骨の端部を模擬した脛骨部２１３とを含む膝関節模型２１１を有する。
【０１３７】
そして、膝関節模型２１１を構成する大腿骨部２１２および脛骨部２１３の表面には、複数の接触端子２１４が設けられる。接触端子２１４は、膝関節模型２１１の表面からわずかに突出する金属製の円板であり、円形状の接触面を有する。接触端子２１４は、所定の配線により第２タスクボックス３Ｂのボックス側コネクタ２２の接続端子２２ａに接続される。
【０１３８】
本実施形態では、１０個の接触端子２１４が設けられ、膝関節模型２１１の表面における各接触端子２１４の近傍には、１〜１０のいずれかの数字が記載される。なお、接触端子２１４は、膝関節模型２１１の裏側等にも設けられるため、図１３においては、１〜１０のうちの一部の番号に対応する接触端子２１４のみが表れている。また、番号の数は特に限定されない。
【０１３９】
第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容は、膝関節模型２１１の表面上に設けられた１０個の接触端子２１４を、数字の順番に、関節鏡５１で捉えながら手術器具５２としてのプローブ９でタッチしていくというものである。つまり、第２タスクボックス３Ｂによるトレーニングは、関節鏡５１によって番号を順番に捉えるまでは第１タスクボックス３Ａと同じであり、そこからさらに、番号付近に設置された接触端子２１４にプローブ９でタッチするというトレーニングを追加したものである。
【０１４０】
具体的には、訓練者５０は、関節鏡５１を操作し、１０個の数字を１から順にモニタ５４に関節鏡映像５４ａとして映し出して確認しながら、数字の近傍に存在する接触端子２１４にプローブ９の先端を接触させていく。１〜１０の番号順の接触端子２１４の探索（確認）およびタッチは、タッチパネル４における表示により促される。例えば、タッチパネル４には、現在探索すべき順番の接触端子２１４の番号が表示され、その接触端子２１４の探索およびタッチが行われると、タッチパネル４には、次の番号が表示される。
【０１４１】
図１４に、第２タスクボックス３Ｂ内の第２操作対象２０Ｂについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図１４に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、複数の接触端子２１４のうちの大腿骨部１１２に設けられた「１」の数字に対応する接触端子２１４が関節鏡５１によって捉えられた状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第２操作対象２０Ｂに対する操作を行う。
【０１４２】
第２タスクボックス３Ｂによるトレーニングにおいては、制御ボックス５は、訓練者５０によるプローブ９の接触端子２１４に対するタッチにより、訓練者５０が関節鏡５１によって接触端子２１４を捉えるとともにプローブ９により接触端子２１４に接触したことを検出し、タッチパネル４の表示内容に反映する。ここで、例えば、制御ボックス５は、訓練者５０によるプローブ９の接触端子２１４へのタッチを検出するたびに、スピーカ８から報知音を発生させる。
【０１４３】
プローブ９が接触端子２１４に接触したことは、プローブ９が接触端子２１４に接触することにより得られる電気信号が、プローブ９の接触端子２１４に対する接触の信号として、接触端子２１４から所定の配線ならびにボックス側コネクタ２２およびスロット側コネクタ２１等を介して制御ボックス５に入力されることで検出される。１番目から１０番目までの接触端子２１４の探索およびタッチが完了することで、第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容はクリアとなる。
【０１４４】
第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容の技能評価項目は、第２操作対象２０Ｂに対する関節鏡５１および手術器具５２としてのプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数である。トレーニング内容を達成するまでの所要時間は、訓練者５０が関節鏡５１およびプローブ９を操作することにより１番目から１０番目までの接触端子２１４すべての探索およびタッチを完了するまでの所要時間である。
【０１４５】
トレーニング内容の達成度は、所定の制限時間内に探索およびタッチすることができた接触端子２１４の数であり、スコアとして表れる。また、トレーニング内容の失敗数（エラー数）は、１番目から１０番目までの順番を間違えて接触端子２１４にタッチしたり、操作を誤って順番とは異なる数字の接触端子２１４にタッチしたりした回数であり、エラーとしてカウントされる。なお、上記のとおり制御ボックス５が接触端子２１４へのタッチにともなう報知音をスピーカ８から発生させる場合は、エラーとしてカウントされる接触端子２１４へのタッチを検出したときに、順番通りの正しい接触端子２１４へのタッチを検出した際の報知音とは異なるエラー音を発生させてもよい。
【０１４６】
以上のように、第２タスクボックス３Ｂは、第２操作対象２０Ｂに対する関節鏡５１の操作および手術器具５２としてのプローブ９による接触操作をトレーニング内容とし、技能評価項目を第２操作対象２０Ｂに対する関節鏡５１およびプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数とする。第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容によれば、関節鏡５１だけでなく接触用の手術器具５２も同時に正確に操作する技術を向上させることができる。
【０１４７】
（３）第３タスクボックス３Ｃのトレーニング内容
第３タスクボックス３Ｃによるトレーニング内容は、「Removing loose body」と称され、関節鏡による鏡視と手術器具による把持動作、つまり関節鏡および鉗子等の把持用の手術器具の協調動作の技術の向上を目的とする。第３タスクボックス３Ｃによるトレーニング内容は、関節鏡と把持用の手術器具を操作する両手の協調動作が可能かどうかの評価に用いられる。つまり、第３タスクボックス３Ｃによるトレーニングは、第２タスクボックス３Ｂによりトレーニングされる両手の協調動作に加え、把持用の手術器具５２による把持操作のトレーニングを行うものである。第３タスクボックス３Ｃによるトレーニング内容において、関節鏡による鏡視は、関節鏡による奥行感の把握能力に重点を置く。
【０１４８】
図１５に、第３タスクボックス３Ｃの操作対象２０である第３操作対象２０Ｃを示す。図１５に示すように、第３操作対象２０Ｃは、膝関節を構成する大腿骨の端部を模擬した大腿骨部３１２を有する。大腿骨部３１２は、第３タスクボックス３Ｃの略直方体状の内部空間において下面から突出するように設けられ、第３タスクボックス３Ｃの内部空間の大部分を占める。また、大腿骨部３１２の上側には、膝蓋骨を模擬した膝蓋骨部３１３が設けられている。膝蓋骨部３１３は、第３タスクボックス３Ｃの内部空間の上面からわずかに突出するように設けられ、大腿骨部３１２に対向する。
【０１４９】
そして、大腿骨部３１２の表面には、複数の遊離体部３１４が設けられる。遊離体部３１４は、大腿骨部３１２に対して十分に小さい例えば球状の小物体である。遊離体部３１４は、大腿骨部３１２とは別体であり、大腿骨部３１２に対して着脱可能な状態で保持される。本実施形態では、遊離体部３１４は、その表面から突出する針状の突起３１４ａを有し、この突起３１４ａを大腿骨部３１２に刺すことで、大腿骨部３１２の表面上に保持される。遊離体部３１４は、例えば発泡スチロール製である。また、遊離体部３１４の突起３１４ａは、例えばポリアミド樹脂等の材料により構成されることで可撓性を有する。
【０１５０】
遊離体部３１４は、遊離体と呼ばれる、膝関節において生じる骨や軟骨の欠片を模擬したものである。遊離体は、膝関節において残存したり引っ掛かったりすると痛みを引き起こすため、除去される必要がある。第３タスクボックス３Ｃにおいて、遊離体部３１４は、例えば５〜１０個程度設けられるが、本実施形態では、６個の遊離体部３１４が設けられている。なお、遊離体部３１４は、大腿骨部３１２の裏側等にも設けられるため、図１５においては、一部の遊離体部３１４のみが表れている。また、遊離体部３１４の数は特に限定されない。
【０１５１】
第３タスクボックス３Ｃによるトレーニング内容は、大腿骨部３１２の表面上に設けられた６個の遊離体部３１４を、関節鏡５１で捉えながら手術器具５２で取り除いていくというものである。具体的には、訓練者５０は、関節鏡５１を操作し、６個の遊離体部３１４をモニタ５４に関節鏡映像５４ａとして映し出して確認しながら、鉗子等の把持用の手術器具５２で掴んで取り除いていく。６個の遊離体部３１４を取り除く順番は、訓練者５０の任意である。訓練者５０は、一つの遊離体部３１４を取り除くことができたら、その都度フットスイッチ７を足で押し、次の遊離体部３１４の探索および除去を開始する。
【０１５２】
図１６に、第３タスクボックス３Ｃ内の第３操作対象２０Ｃについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図１６に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、複数の遊離体部３１４のうちの大腿骨部３１２に設けられた１つの遊離体部３１４が鉗子によって掴まれた状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第３操作対象２０Ｃに対する操作を行う。
【０１５３】
第３タスクボックス３Ｃによるトレーニングにおいては、制御ボックス５は、訓練者５０によるフットスイッチ７の操作により、訓練者５０が関節鏡５１および手術器具５２によって遊離体部３１４を除去したことを検出し、タッチパネル４の表示内容に反映する。ここで、例えば、制御ボックス５は、訓練者５０によるフットスイッチ７の操作を検出するたびに、スピーカ８から報知音を発生させる。６個すべての遊離体部３１４の除去が完了することで、第３タスクボックス３Ｃによるトレーニング内容はクリアとなる。
【０１５４】
第３タスクボックス３Ｃによるトレーニング内容の技能評価項目は、第３操作対象２０Ｃに対する関節鏡５１および鉗子等の把持用の手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間である。つまり、訓練者５０が関節鏡５１および手術器具５２を操作することにより６個すべての遊離体部３１４の除去を完了するまでの所要時間が、このトレーニング内容の技能評価項目となる。
【０１５５】
第３操作対象２０Ｃにおいて、大腿骨部３１２の表面に遊離体部３１４を保持させるための構成は、本実施形態に限定されず、例えば磁石や粘着剤を用いるものであってもよい。ただし、耐久性や遊離体部３１４を除去する際の操作感の観点からは、本実施形態のように、遊離体部３１４が突起３１４ａを大腿骨部３１２に刺すことにより保持される構成であることが好ましく、また、突起３１４ａについては、金属等と比較して柔らかい樹脂製であることがさらに好ましい。
【０１５６】
以上のように、第３タスクボックス３Ｃは、第３操作対象２０Ｃに対する関節鏡５１の操作および手術器具５２による把持操作をトレーニング内容とし、技能評価項目を第３操作対象２０Ｃに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間とする。第３タスクボックス３Ｃによるトレーニング内容によれば、関節鏡５１だけでなく把持用の手術器具５２も同時に正確に操作する技術を向上させることができる。
【０１５７】
（４）第４タスクボックス３Ｄのトレーニング内容
第４タスクボックス３Ｄによるトレーニング内容は、「Size estimation」と称され、関節鏡による鏡視と手術器具による接触動作、つまり関節鏡および接触用の手術器具の協調動作の技術の向上を目的とする。第４タスクボックス３Ｄによるトレーニング内容は、内視鏡の映像による大きさの判定と、関節鏡と接触用の手術器具を操作する両手の協調動作が可能かどうかの評価に用いられる。第４タスクボックス３Ｄによるトレーニング内容において、関節鏡による鏡視は、関節鏡による大きさ判定の能力に重点を置く。
【０１５８】
図１７に、第４タスクボックス３Ｄの操作対象２０である第４操作対象２０Ｄを示す。図１７に示すように、第４操作対象２０Ｄは、形状が同じで大きさが互いに異なる複数の物体４１１を有する。物体４１１は、接触端子として機能する。複数の物体４１１は、第４タスクボックス３Ｄの内部空間において異なる位置に配置され、様々な向きで設けられる。物体４１１は、所定の配線により第４タスクボックス３Ｄのボックス側コネクタ２２の接続端子２２ａに接続される。
【０１５９】
本実施形態では、第４操作対象２０Ｄは、円柱状の外形を有する５個の物体４１１を有する。５個の物体４１１は、第４タスクボックス３Ｄの内部空間を形成する各壁面から突出するように設けられている。ただし、物体４１１の形状や個数は特に限定されない。
【０１６０】
第４タスクボックス３Ｄによるトレーニング内容は、５個の物体４１１を、大きさが小さいものから順番に、関節鏡５１で捉えながらプローブ９でタッチしていくというものである。具体的には、訓練者５０は、関節鏡５１を操作し、５個の物体４１１を小さいものから順にモニタ５４に関節鏡映像５４ａとして映し出して確認しながら、物体４１１にプローブ９の先端を接触させていく。
【０１６１】
図１８に、第４タスクボックス３Ｄ内の第４操作対象２０Ｄについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図１８に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、５個の物体４１１のうちの４個が映った状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第４操作対象２０Ｄに対する操作を行う。
【０１６２】
第４タスクボックス３Ｄによるトレーニングにおいては、制御ボックス５は、訓練者５０によるプローブ９の物体４１１に対するタッチにより、訓練者５０が関節鏡５１によって物体４１１の相対的な大きさを捉えてプローブ９により物体４１１に接触したことを検出し、タッチパネル４の表示内容に反映する。ここで、例えば、制御ボックス５は、訓練者５０によるプローブ９の物体４１１へのタッチを検出するたびに、スピーカ８から報知音を発生させる。
【０１６３】
プローブ９が物体４１１に接触したことは、プローブ９が物体４１１に接触することにより得られる電気信号が、プローブ９の物体４１１に対する接触の信号として、物体４１１から所定の配線ならびにボックス側コネクタ２２およびスロット側コネクタ２１等を介して制御ボックス５に入力されることで検出される。大きさの順番通りに５個の物体４１１の探索およびタッチが完了することで、第４タスクボックス３Ｄによるトレーニング内容はクリアとなる。
【０１６４】
第４タスクボックス３Ｄによるトレーニング内容の技能評価項目は、第４操作対象２０Ｄに対する関節鏡５１および手術器具５２としてのプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数である。トレーニング内容を達成するまでの所要時間は、訓練者５０が関節鏡５１およびプローブ９を操作することにより５個の物体４１１すべての探索およびタッチを完了するまでの所要時間である。
【０１６５】
トレーニング内容の達成度は、所定の制限時間内に探索およびタッチすることができた物体４１１の数であり、スコアとして表れる。また、トレーニング内容の失敗数（エラー数）は、大きさの順番を間違えて物体４１１にタッチしたり、操作を誤って順番とは異なる大きさの物体４１１にタッチしたりした回数であり、エラーとしてカウントされる。なお、上記のとおり制御ボックス５が物体４１１へのタッチにともなう報知音をスピーカ８から発生させる場合は、エラーとしてカウントされる物体４１１へのタッチを検出したときに、順番通りの正しい物体４１１へのタッチを検出した際の報知音とは異なるエラー音を発生させてもよい。
【０１６６】
以上のように、第４タスクボックス３Ｄは、第４操作対象２０Ｄに対する関節鏡５１の関節鏡映像５４ａによる大きさの判断および手術器具５２としてのプローブ９による接触操作をトレーニング内容とし、技能評価項目を第４操作対象２０Ｄに対する関節鏡５１およびプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数とする。第４タスクボックス３Ｄによるトレーニング内容によれば、関節鏡を通した状況下においても、対象物の大きさを正確に把握できるようになる。
【０１６７】
具体的には、図１７に示すように、第４タスクボックス３Ｄの第４操作対象２０Ｄを肉眼で見た場合は、複数の物体４１１の大きさの違いは明瞭であり、容易に把握することができる。しかし、関節鏡５１で得られる映像は２次元映像であるため、図１８に示すような関節鏡映像５４ａからは、相対的な大きさの違いを把握することが難しい。そこで、第４タスクボックス３Ｄによるトレーニング内容を行うことで、２次元映像としての関節鏡映像から、遠近感を排除し、対象物の大小を区別することができるようになる。
【０１６８】
（５）第５タスクボックス３Ｅのトレーニング内容
第５タスクボックス３Ｅによるトレーニング内容は、「Cutting」と称され、関節鏡による鏡視と手術器具による切断動作、つまり関節鏡およびハサミ（剪刀）等の切断用の手術器具の協調動作の技術の向上を目的とする。第５タスクボックス３Ｅによるトレーニング内容は、関節鏡と切断用の手術器具を操作する両手の協調動作が可能かどうかの評価に用いられる。つまり、第５タスクボックス３Ｅによるトレーニングは、第２タスクボックス３Ｂによりトレーニングされる両手の協調動作に加え、切断用の手術器具５２による切断操作のトレーニングを行うものである。第５タスクボックス３Ｅによるトレーニング内容において、関節鏡による鏡視は、関節鏡による奥行感の把握能力に重点を置く。
【０１６９】
図１９に、第５タスクボックス３Ｅの操作対象２０である第５操作対象２０Ｅを示す。図１９に示すように、第５操作対象２０Ｅは、所定の位置にて引っ掛けられた状態で設けられる複数の輪ゴム５１１を有する。輪ゴム５１１は、マイクロスイッチ５１２上を跨いだ状態で引っ掛けられる。マイクロスイッチ５１２は、引っ掛けられた輪ゴム５１１の弾性により、閉じた状態とされる。具体的には次のとおりである。
【０１７０】
図１９に示すように、マイクロスイッチ５１２は、略直方体状の本体５１２ａと、本体５１２ａの一側の面に設けられるアクチュエータとしてのレバー５１２ｂとを有する。レバー５１２ｂは、本体５１２ａにおいてレバー５１２ｂが設けられる面に押し付けられることで、マイクロスイッチ５１２を閉じた状態とする。なお、マイクロスイッチ５１２は、本体５１２ａにおけるレバー５１２ｂ側と反対側の面に、複数の端子を有し、これらの端子は、第５タスクボックス３Ｅのボックス側コネクタ２２の接続端子２２ａと所定の配線により接続される。
【０１７１】
マイクロスイッチ５１２は、第５タスクボックス３Ｅの内部空間を形成する面に設置され、各面に対してレバー５１２ｂ側が上側となるように、つまり本体５１２ａのレバー５１２ｂが設けられる側と反対側の面が、同内部空間を形成する面側となるように設けられる。本実施形態では、第５タスクボックス３Ｅの内部空間の下面および左右両側面に、マイクロスイッチ５１２が設けられている。
【０１７２】
そして、輪ゴム５１１は、レバー５１２ｂ上からマイクロスイッチ５１２を跨いだ状態で引っ掛けられ、弾性によってレバー５１２ｂを押し付ける。このような状態で輪ゴム５１１を引っ掛けるため、各マイクロスイッチ５１２に対しては、そのマイクロスイッチ５１２が設けられる面と同じ面上に、輪ゴム５１１を係止する一対の係止突起５１３が設けられる。
【０１７３】
一対の係止突起５１３は、対応するマイクロスイッチ５１２が設けられる面において、そのマイクロスイッチ５１２を挟んで対向する位置に設けられる。一対の係止突起５１３は、マイクロスイッチ５１２を跨ぐ輪ゴム５１１によりレバー５１２ｂが押し付けられてマイクロスイッチ５１２が閉じた状態となるように、輪ゴム５１１を両側から引っ張った状態で係止して保持する。係止突起５１３は、対となる係止突起５１３とともに、マイクロスイッチ５１２を跨ぐ輪ゴム５１１を係止するフック状の形状を有する。
【０１７４】
本実施形態では、輪ゴム５１１、マイクロスイッチ５１２、および一対の係止突起５１３の組み合わせが、１０組設けられており、各マイクロスイッチ５１２が設けられる面におけるそのマイクロスイッチ５１２の近傍には、それぞれ１〜１０のいずれかの数字が記載される。なお、輪ゴム５１１の数や配置、輪ゴム５１１を係止するための構成は特に限定されない。
【０１７５】
第５タスクボックス３Ｅによるトレーニング内容は、マイクロスイッチ５１２を跨いだ状態で係止突起５１３に引っ掛けられた状態の輪ゴム５１１を、数字の順番に、関節鏡５１で捉えながら手術器具５２としてのハサミで切断していくというものである。
【０１７６】
具体的には、訓練者５０は、関節鏡５１を操作し、１０本の輪ゴム５１１を番号の順番にモニタ５４に関節鏡映像５４ａとして映し出して確認しながら手術器具５２としてのハサミで切断していく。１〜１０の番号順の輪ゴム５１１の切断は、タッチパネル４における表示により促される。例えば、タッチパネル４には、現在切断すべき順番の輪ゴム５１１の番号が表示され、その輪ゴム５１１の切断が行われると、タッチパネル４には、次の番号が表示される。
【０１７７】
図２０に、第４タスクボックス３Ｄ内の第４操作対象２０Ｄについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図２０に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、輪ゴム５１１、マイクロスイッチ５１２、および一対の係止突起５１３の組み合わせについて、１０組のうちの９組が映った状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第５操作対象２０Ｅに対する操作を行う。
【０１７８】
第５タスクボックス３Ｅによるトレーニングにおいては、制御ボックス５は、訓練者５０による輪ゴム５１１の切断により、訓練者５０が関節鏡５１によって輪ゴム５１１を捉えるとともに手術器具５２により切断したことを検出し、タッチパネル４の表示内容に反映する。ここで、例えば、制御ボックス５は、訓練者５０による輪ゴム５１１の切断を検出するたびに、スピーカ８から報知音を発生させる。
【０１７９】
輪ゴム５１１が切断されたことは、マイクロスイッチ５１２の開閉動作により、制御ボックス５によって検出される。具体的には、上述のとおり輪ゴム５１１によりレバー５１２ｂが押し付けられてマイクロスイッチ５１２が閉じた状態から、輪ゴム５１１が切断されることで、レバー５１２ｂが解放され、マイクロスイッチ５１２が開いた状態となる。このマイクロスイッチ５１２の開動作の信号が、輪ゴム５１１の切断の信号として、マイクロスイッチ５１２の端子から所定の配線ならびにボックス側コネクタ２２およびスロット側コネクタ２１等を介して、制御ボックス５により検出される。１番目から１０番目までの輪ゴム５１１の切断が完了することで、第５タスクボックス３Ｅによるトレーニング内容はクリアとなる。
【０１８０】
第５タスクボックス３Ｅによるトレーニング内容の技能評価項目は、第５操作対象２０Ｅに対する関節鏡５１およびハサミ等の切断用の手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数である。トレーニング内容を達成するまでの所要時間は、訓練者５０が関節鏡５１および手術器具５２を操作することにより１番目から１０番目までの輪ゴム５１１すべての切断を完了するまでの所要時間である。
【０１８１】
トレーニング内容の達成度は、所定の制限時間内に切断することができた輪ゴム５１１の数であり、スコアとして表れる。また、トレーニング内容の失敗数（エラー数）は、１番目から１０番目までの順番を間違えて輪ゴム５１１を切断したり、操作を誤って順番とは異なる数字の輪ゴム５１１を切断したりした回数であり、エラーとしてカウントされる。なお、上記のとおり制御ボックス５が輪ゴム５１１の切断にともなう報知音をスピーカ８から発生させる場合は、エラーとしてカウントされる輪ゴム５１１の切断を検出したときに、順番通りの正しい輪ゴム５１１の切断を検出した際の報知音とは異なるエラー音を発生させてもよい。
【０１８２】
以上のように、第５タスクボックス３Ｅは、第５操作対象２０Ｅに対する関節鏡５１の操作および手術器具５２による切断操作をトレーニング内容とし、技能評価項目を第５操作対象２０Ｅに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数とする。第５タスクボックス３Ｅによるトレーニング内容によれば、関節鏡５１だけでなく切断用の手術器具５２も同時に正確に操作し、体内の組織を正確に切除する技術を向上させることができる。
【０１８３】
（６）第６タスクボックス３Ｆのトレーニング内容
第６タスクボックス３Ｆによるトレーニング内容は、「Pinch & Connection」と称され、関節鏡による鏡視と手術器具による把持動作、つまり関節鏡および鉗子等の把持用の手術器具の協調動作の技術の向上を目的とする。第６タスクボックス３Ｆによるトレーニング内容は、関節鏡と把持用の手術器具を操作する両手の協調動作が可能かどうかの評価に用いられる。つまり、第６タスクボックス３Ｆによるトレーニングは、第３タスクボックス３Ｃによりトレーニングされる操作に加え、把持用の手術器具５２による２ステップの動作（抜いて、差す動作）のトレーニングを行うものである。第６タスクボックス３Ｆによるトレーニング内容において、関節鏡による鏡視は、関節鏡による奥行感の把握能力に重点を置く。
【０１８４】
図２１に、第６タスクボックス３Ｆの操作対象２０である第６操作対象２０Ｆを示す。図２１に示すように、第６操作対象２０Ｆは、所定の位置に差し込まれた状態で設けられる複数のピン６１１を有する。ピン６１１は、プラグとして機能し、ジャックとして機能する孔部６１２に差し込まれる。
【０１８５】
ピン６１１は、対応する孔部６１２が設けられる面から延出する配線６１１ａの先端に設けられる。配線６１１ａおよび孔部６１２は、第６タスクボックス３Ｆのボックス側コネクタ２２の接続端子２２ａに所定の配線により接続される。また、ピン６１１が差し込まれている孔部６１２の近傍には、孔部６１２が設けられる面において孔部６１２に対して所定の距離を隔てて、孔部６１２と同様に構成される孔部（以下「隣接孔部」という。）６１３が設けられている。
【０１８６】
本実施形態では、ピン６１１、孔部６１２、および隣接孔部６１３の組み合わせが、第６タスクボックス３Ｆの内部空間の上面および下面に、計５組設けられており、孔部６１２の近傍には、それぞれ１〜５のいずれかの数字が記載される。なお、ピン６１１の数や配置は特に限定されない。
【０１８７】
第６タスクボックス３Ｆによるトレーニング内容は、始め孔部６１２に差し込まれているピン６１１を、関節鏡５１で捉えながら手術器具５２により引き抜き、隣接孔部６１３に差し替えることを、数字の順番に行っていくというものである。
【０１８８】
具体的には、訓練者５０は、関節鏡５１を操作し、ピン６１１をモニタ５４に関節鏡映像５４ａとして映し出して確認しながら、鉗子等の把持用の手術器具５２で掴んで孔部６１２から引き抜き、その孔部６１２に隣接する隣接孔部６１３にピン６１１を再度差し込む。こうしたピン６１１の差替えを、１〜５の番号の順番に行っていく。１〜５の番号順のピン６１１の差替え（引抜き・差込み）は、タッチパネル４における表示により促される。例えば、タッチパネル４には、現在差し替えるべき順番のピン６１１の番号が表示され、そのピン６１１の差替えが行われると、タッチパネル４には、次の番号が表示される。
【０１８９】
図２２に、第６タスクボックス３Ｆ内の第６操作対象２０Ｆについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図２２に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、「３」の番号に対応するピン６１１が鉗子によって孔部６１２から引き抜かれた状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第６操作対象２０Ｆに対する操作を行う。
【０１９０】
第６タスクボックス３Ｆによるトレーニングにおいては、制御ボックス５は、訓練者５０によるピン６１１の差替えにより、訓練者５０が関節鏡５１によってピン６１１を捉えるとともに手術器具５２によりピン６１１を差し替えたことを検出し、タッチパネル４の表示内容に反映する。ここで、例えば、制御ボックス５は、訓練者５０によるピン６１１の差替えを検出するたびに、スピーカ８から報知音を発生させる。
【０１９１】
ピン６１１が差し替えられたことは、ピン６１１の孔部６１２から隣接孔部６１３への差替え動作自体により、制御ボックス５によって検出される。具体的には、ピン６１１が差し替えられることにより、プラグとしてのピン６１１がジャックとしての孔部６１２または隣接孔部６１３に差し込まれることで構成される接続回路が切り替わる。このピン６１１の差替えにともなう接続回路の切替わりが、ピン６１１の差替えの信号として、孔部６１２および隣接孔部６１３から所定の配線ならびにボックス側コネクタ２２およびスロット側コネクタ２１等を介して、制御ボックス５により検出される。１番目から５番目までのピン６１１の差替えが完了することで、第６タスクボックス３Ｆによるトレーニング内容はクリアとなる。
【０１９２】
第６タスクボックス３Ｆによるトレーニング内容の技能評価項目は、第６操作対象２０Ｆに対する関節鏡５１および鉗子等の把持用の手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数である。トレーニング内容を達成するまでの所要時間は、訓練者５０が関節鏡５１および手術器具５２を操作することにより１番目から５番目までのピン６１１すべての差替えを完了するまでの所要時間である。
【０１９３】
トレーニング内容の達成度は、所定の制限時間内に差し替えることができたピン６１１の数であり、スコアとして表れる。また、トレーニング内容の失敗数（エラー数）は、１番目から５番目までの順番を間違えてピン６１１を差し替えたり、操作を誤って順番とは異なる数字のピン６１１を引き抜いたり、誤って他の番号の隣接孔部６１３に差し込んだりした回数であり、エラーとしてカウントされる。なお、上記のとおり制御ボックス５がピン６１１の差替えにともなう報知音をスピーカ８から発生させる場合は、エラーとしてカウントされるピン６１１の操作を検出したときに、順番通りの正しいピン６１１の差替えを検出した際の報知音とは異なるエラー音を発生させてもよい。
【０１９４】
以上のように、第６タスクボックス３Ｆは、第６操作対象２０Ｆに対する関節鏡５１の操作および手術器具５２による引抜き・差込み操作をトレーニング内容とし、技能評価項目を第６操作対象２０Ｆに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数とする。第６タスクボックス３Ｆによるトレーニング内容によれば、関節鏡５１だけでなく把持用の手術器具５２も同時に正確に操作し、体内の組織を適切な角度から掴む技術を向上させることができる。
【０１９５】
（７）第７タスクボックス３Ｇのトレーニング内容
第７タスクボックス３Ｇによるトレーニング内容は、「Going over the line（Tracing）」と称され、関節鏡による鏡視と手術器具によるトレース操作、つまり関節鏡および接触用の手術器具の協調動作の技術の向上を目的とする。第７タスクボックス３Ｇによるトレーニング内容は、関節鏡と接触用の手術器具を操作する両手の協調動作が可能かどうかの評価に用いられる。つまり、第７タスクボックス３Ｇによるトレーニングは、第２タスクボックス３Ｂによりトレーニングされる操作に加え、接触用の手術器具５２によるトレース操作という高度な操作のトレーニングを行うものである。第７タスクボックス３Ｇによるトレーニング内容において、関節鏡による鏡視は、関節鏡による奥行感の把握能力に重点を置く。
【０１９６】
図２３に、第７タスクボックス３Ｇの操作対象２０である第７操作対象２０Ｇを示す。図２３に示すように、第７操作対象２０Ｇは、所定の位置に配される針金等からなる複数の金属ライン７１１と、金属ライン７１１の両端部の近傍に設けられる始端側接触端子７１２および終端側接触端子７１３とを有する。各接触端子７１２、７１３は、第７タスクボックス３Ｇの略直方体状の内部空間を形成する面からわずかに突出する金属製の円板であり、円形状の接触面を有する。金属ライン７１１、および接触端子７１２、７１３は、所定の配線により第７タスクボックス３Ｇのボックス側コネクタ２２の接続端子２２ａに接続される。
【０１９７】
本実施形態では、第７操作対象２０Ｇは、金属ライン７１１として、曲線金属ライン７１１ａと、直線金属ライン７１１ｂと、面間金属ライン７１１ｃとの３種類の金属ライン７１１を有する。曲線金属ライン７１１ａは、第７タスクボックス３Ｇの内部空間における所定の面に沿って略円弧状に配される。直線金属ライン７１１ｂは、曲線金属ライン７１１ａと同様に所定の面に沿って直線状に配される。面間金属ライン７１１ｃは、第７タスクボックス３Ｇの内部空間において異なる面間を架け渡された状態で配される。これらの金属ライン７１１ａ、７１１ｂ、７１１ｃは、膝関節の関節内にある半月板の形状、前十字靱帯、後十字靱帯の存在を意識して作成されたものであり、臨床で行われる触診のトレーニングを想定して配置されたものである。
【０１９８】
本実施形態では、第７タスクボックス３Ｇの内部空間の下面において、曲線金属ライン７１１ａおよび一対の接触端子７１２、７１３の組み合わせと、直線金属ライン７１１ｂおよび一対の接触端子７１２、７１３の組み合わせとが、２組ずつ設けられている。これら２組ずつの組み合わせの構成は、第７タスクボックス３Ｇの内部空間の下面において略左右対称に配置される。
【０１９９】
また、本実施形態では、面間金属ライン７１１ｃは、第７タスクボックス３Ｇの内部空間の上面と下面との間に架け渡された状態で配される。したがって、面間金属ライン７１１ｃの両端近傍に設けられる接触端子７１２、７１３のうち一方は上面に設けられ、他方は下面に設けられる。本実施形態では、面間金属ライン７１１ｃおよびこの面間金属ライン７１１ｃの両端近傍に設けられる接触端子７１２、７１３の組み合わせの構成が２組設けられる。この面間金属ライン７１１ｃを含む２組の構成は、いずれも、上記のとおり略左右対称に配置される曲線金属ライン７１１ａおよび直線金属ライン７１１ｂを含む構成の間において、左右方向の略中央部に設けられる。
【０２００】
このように、本実施形態では、金属ライン７１１および接触端子７１２、７１３の組み合わせが、計６組設けられており、各組み合わせにおいて始端側接触端子７１２が設けられる面におけるその始端側接触端子７１２の近傍には、それぞれ１〜６のいずれかの数字が記載される。なお、金属ライン７１１の配線形状や配線数等は特に限定されない。
【０２０１】
第７タスクボックス３Ｇによるトレーニング内容は、６組設けられた金属ライン７１１および接触端子７１２、７１３の組み合わせを、数字の順番に、関節鏡５１で捉えながら、手術器具５２としてのプローブ９により、始端側接触端子７１２へのタッチ、金属ライン７１１に対するなぞり動作、終端側接触端子７１３へのタッチの順に行っていくというものである。
【０２０２】
具体的には、訓練者５０は、関節鏡５１を操作し、金属ライン７１１および接触端子７１２、７１３の各部をモニタ５４に関節鏡映像５４ａとして映し出して確認しながら、近傍に数字が記載される始端側接触端子７１２にプローブ９でタッチし、その始端側接触端子７１２に対応する金属ライン７１１に沿ってプローブ９を接触させながら移動させ、その金属ライン７１１に対応する終端側接触端子７１３にタッチする。こうした一連のトレースを、１〜６の番号の順番に行っていく。１〜６の番号順のプローブ９によるトレースは、タッチパネル４における表示により促される。例えば、タッチパネル４には、現在トレースすべき順番の金属ライン７１１および接触端子７１２、７１３の組み合わせの構成の番号が表示され、その組み合わせの構成についてのトレースが行われると、タッチパネル４には、次の番号が表示される。
【０２０３】
図２４に、第７タスクボックス３Ｇ内の第７操作対象２０Ｇについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図２４に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、「６」の番号に対応する金属ライン７１１にプローブ９が接触している状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第７操作対象２０Ｇに対する操作を行う。
【０２０４】
第７タスクボックス３Ｇによるトレーニングにおいては、制御ボックス５は、訓練者５０による始端側接触端子７１２、金属ライン７１１および終端側接触端子７１３の一連のトレースにより、訓練者５０が関節鏡５１によって金属ライン７１１および接触端子７１２、７１３の各部を捉えるとともにプローブ９によりその各部に接触したことを検出し、タッチパネル４の表示内容に反映する。ここで、例えば、制御ボックス５は、訓練者５０による一連のトレースを検出するたびに、スピーカ８から報知音を発生させる。
【０２０５】
プローブ９が金属ライン７１１および接触端子７１２、７１３の各部に接触し一連のトレースが行われたことは、プローブ９が始端側接触端子７１２、金属ライン７１１、および終端側接触端子７１３の順に接触することにより得られる電気信号が、プローブ９による一連のトレースの信号として、金属ライン７１１および接触端子７１２、７１３の各部から所定の配線ならびにボックス側コネクタ２２およびスロット側コネクタ２１等を介して制御ボックス５に入力されることで検出される。１番目から６番目までのトレースが完了することで、第７タスクボックス３Ｇによるトレーニング内容はクリアとなる。
【０２０６】
第７タスクボックス３Ｇによるトレーニング内容の技能評価項目は、第７操作対象２０Ｇに対する関節鏡５１および手術器具５２としてのプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数である。トレーニング内容を達成するまでの所要時間は、訓練者５０が関節鏡５１およびプローブ９を操作することにより１番目から６番目までのすべてのトレースを完了するまでの所要時間である。
【０２０７】
トレーニング内容の達成度は、所定の制限時間内にトレースすることができた構成の数であり、スコアとして表れる。また、トレーニング内容の失敗数（エラー数）は、１番目から６番目までの順番を間違えてトレースしたり、操作を誤って順番とは異なる構成に対してプローブ９を接触させたり、金属ライン７１１からプローブ９が外れたりした回数であり、エラーとしてカウントされる。なお、上記のとおり制御ボックス５が各構成に対するトレースにともなう報知音をスピーカ８から発生させる場合は、エラーとしてカウントされる構成に対するプローブ９の接触を検出したときに、順番通りの正しいトレースを検出した際の報知音とは異なるエラー音を発生させてもよい。
【０２０８】
以上のように、第７タスクボックス３Ｇは、第７操作対象２０Ｇに対する関節鏡５１の操作および手術器具５２としてのプローブ９によるトレース操作をトレーニング内容とし、技能評価項目を第７操作対象２０Ｇに対する関節鏡５１およびプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数とする。第７タスクボックス３Ｇによるトレーニング内容によれば、関節鏡５１だけでなく接触用の手術器具５２も同時に正確に操作し、ラインに沿った動きを行うことで、膝関節に存在する半月板や十字靱帯等のトレースを行う技術を向上させることができる。
【０２０９】
（８）第８タスクボックス３Ｈのトレーニング内容
第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容は、「Pinch & Pulling」と称され、関節鏡による鏡視と手術器具による把持動作、つまり関節鏡および鉗子等の把持用の手術器具の協調動作の技術の向上を目的とする。第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容は、関節鏡と接触用の手術器具を操作する両手の協調動作が可能かどうかに加え、関節鏡映像と第８タスクボックス３Ｈ内との位置関係の変化に対応可能かどうかの評価に用いられる。つまり、第８タスクボックス３Ｈによるトレーニングは、第３タスクボックス３Ｃによりトレーニングされる操作に加え、関節鏡映像と第８タスクボックス３Ｈ内の位置関係が上下／左右に変化した場合における、把持用の手術器具５２による適切な引抜き動作のトレーニングを行うものである。第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容において、関節鏡による鏡視は、関節鏡による上下／左右の感覚の向上に重点を置く。
【０２１０】
図２５に、第８タスクボックス３Ｈの操作対象２０である第８操作対象２０Ｈを示す。図２５に示すように、第８操作対象２０Ｈは、所定の位置に差し込まれた状態で設けられる複数のピン８１１を有する。ピン８１１は、プラグとして機能し、ジャックとして機能する孔部８１２に差し込まれる。ピン８１１は、孔部８１２に差し込まれる側については略円筒状の外形を有し、孔部８１２に差し込まれる側と反対側の端部に、略板状に形成される把持部８１１ａを有する。
【０２１１】
ピン８１１が差し込まれる孔部８１２は、第８タスクボックス３Ｈのボックス側コネクタ２２の接続端子２２ａに所定の配線により接続される。また、第８タスクボックス３Ｈの内部空間においては、上面と下面との間に架け渡された状態で設けられる柱部８１３が設けられている。柱部８１３は、内部空間における略中央位置にて上下方向に立った状態で設けられ、訓練者５０によるピン８１１に対する操作の障害物となる。
【０２１２】
本実施形態では、ピン８１１および孔部８１２の組み合わせが、第８タスクボックス３Ｈの内部空間の左右両側の面および奥側の面に、計１０組設けられており、孔部８１２の近傍には、それぞれ１〜１０のいずれかの数字が記載される。なお、ピン８１１および孔部８１２の数や配置は特に限定されない。
【０２１３】
第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容は、孔部８１２に差し込まれているピン８１１を、数字の順番に、関節鏡５１で捉えながら手術器具５２により引き抜いていくというものである。ただし、６番目から１０番目のピン８１１の引抜きは、第８タスクボックス３Ｈを９０°回転させた状態で行われる。第８タスクボックス３Ｈの回転は、関節鏡トレーニングシステム１が備える支持機構１０によるタスクボックススロット６の回転動作により行われる（図５参照）。
【０２１４】
具体的には、訓練者５０は、関節鏡５１を操作し、ピン８１１をモニタ５４に関節鏡映像５４ａとして映し出して確認しながら、鉗子等の把持用の手術器具５２で掴んで孔部８１２から引き抜く。こうしたピン８１１の引抜きを、１番目から５番目まで番号の順番に行っていく。次に、支持機構１０によって第８タスクボックス３Ｈを右方向または左方向に９０°回転させ、残りの６番目から１０番目までのピン８１１の引抜きを番号の順番に行っていく。１〜５および６〜１０の番号順のピン８１１の引抜きは、タッチパネル４における表示により促される。例えば、タッチパネル４には、現在引き抜くべき順番のピン８１１の番号が表示され、そのピン８１１の引抜きが行われると、タッチパネル４には、次の番号が表示される。
【０２１５】
なお、本実施形態では、第８タスクボックス３Ｈを図２５に示すような通常の状態と９０°回転させた状態との２つの角度状態として用いているが、第８タスクボックス３Ｈの角度状態の数は特に限定されない。例えば、第８タスクボックス３Ｈを通常の状態と４５°回転させた状態と９０°回転させた状態との３つの角度状態として用いてもよい。また、第８タスクボックス３Ｈの各角度状態で引き抜くピン８１１の本数の割り当ても適宜設定される。つまり、第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容においては、第８タスクボックス３Ｈを異なる角度状態とし、少なくとも２つの角度状態の第８操作対象２０Ｈに対する操作が行われればよい。
【０２１６】
図２６に、第８タスクボックス３Ｈ内の第８操作対象２０Ｈについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図２６に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、通常の状態（９０°回転させてない状態）で、「６」の番号に対応するピン８１１を鉗子により掴もうとしている状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第８操作対象２０Ｈに対する操作を行う。
【０２１７】
第８タスクボックス３Ｈによるトレーニングにおいては、制御ボックス５は、訓練者５０によるピン８１１の引抜きにより、訓練者５０が関節鏡５１によってピン８１１を捉えるとともに手術器具５２によりピン８１１を引き抜いたことを検出し、タッチパネル４の表示内容に反映する。ここで、例えば、制御ボックス５は、訓練者５０によるピン８１１の引抜きを検出するたびに、スピーカ８から報知音を発生させる。
【０２１８】
ピン８１１が引き抜かれたことは、ピン８１１の孔部８１２からの引抜き動作自体により、制御ボックス５によって検出される。具体的には、ピン８１１が引き抜かれることにより、孔部８１２を含む接続回路が切り替わる。このピン８１１の引抜きにともなう接続回路の切替わりが、ピン８１１の引抜きの信号として、孔部８１２から所定の配線ならびにボックス側コネクタ２２およびスロット側コネクタ２１等を介して、制御ボックス５により検出される。１番目から１０番目までのピン８１１の差替えが完了することで、第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容はクリアとなる。
【０２１９】
第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容の技能評価項目は、第８操作対象２０Ｈに対する関節鏡５１および鉗子等の把持用の手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数である。トレーニング内容を達成するまでの所要時間は、訓練者５０が関節鏡５１およびプローブ９を操作することにより１番目から１０番目までのピン８１１すべての引抜きを完了するまでの所要時間である。
【０２２０】
トレーニング内容の達成度は、所定の制限時間内に引き抜くことができたピン８１１の数であり、スコアとして表れる。また、トレーニング内容の失敗数（エラー数）は、１番目から１０番目までの順番を間違えてピン８１１を引き抜いたり、操作を誤って順番とは異なる数字のピン８１１を引き抜いたりした回数であり、エラーとしてカウントされる。なお、上記のとおり制御ボックス５がピン８１１の引抜きにともなう報知音をスピーカ８から発生させる場合は、エラーとしてカウントされるピン８１１の引抜きを検出したときに、順番通りの正しいピン８１１の引抜きを検出した際の報知音とは異なるエラー音を発生させてもよい。
【０２２１】
以上のように、第８タスクボックス３Ｈは、少なくとも２つの角度状態の第８操作対象２０Ｈに対する関節鏡５１の操作および手術器具５２による引抜き操作をトレーニング内容とし、技能評価項目を第８操作対象２０Ｈに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数とする。第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容によれば、関節鏡５１だけでなく把持用の手術器具５２も同時に正確に操作し、サイコモータスキルを養うことができる。
【０２２２】
具体的には、第８タスクボックス３Ｈが９０°回転させられることで、モニタ５４の関節鏡映像５４ａにおいて、例えば、物体が左右方向に落ちるような映像が示される。このように、モニタ５４の関節鏡映像５４ａと第８タスクボックス３Ｈ内の位置関係が上下／左右に変化した場合、関節鏡５１および手術器具５２の正確な操作を行うことが難しくなる。そこで、第８タスクボックス３Ｈによるトレーニングを行うことで、関節鏡映像としてモニタに表示される映像と、実際の体内空間における手術対象との対応関係を正確に把握しながら関節鏡および手術器具の操作を行うことができる技術を向上させることができる。
【０２２３】
（９）第９タスクボックス３Ｉのトレーニング内容
第９タスクボックス３Ｉによるトレーニング内容は、第８タスクボックス３Ｈによるトレーニング内容と同じであるが、第９タスクボックス３Ｉの操作対象２０である第９操作対象２０Ｉの構造が、第８操作対象２０Ｈと左右対称（鏡像）の関係にある。第８タスクボックス３Ｈと第９タスクボックス３Ｉとは、それぞれ左足と右足の関節内をイメージしたものである。つまり、第８タスクボックス３Ｈおよび第９タスクボックス３Ｉのうち一方のタスクボックス３の操作対象２０が左足の膝関節を想定して構成される場合、他方のタスクボックス３の操作対象２０は、右足の膝関節を想定して構成される。
【０２２４】
図２７に、第９タスクボックス３Ｉの操作対象２０である第９操作対象２０Ｉを示す。図２７に示すように、第９操作対象２０Ｉは、図２５に示す第８操作対象２０Ｈと左右対称であり、孔部９１２に差し込まれた状態で設けられ把持部９１１ａを有する１０本のピン９１１と、中央部に設けられる柱部９１３とを備える。また、第９操作対象２０Ｉにおいては、孔部９１２の近傍に記載される１〜１０の数字が、図２５に示す第８操作対象２０Ｈとは左右方向に反対の順番となっている。
【０２２５】
図２８に、第９タスクボックス３Ｉ内の第９操作対象２０Ｉについての、関節鏡５１により映された関節鏡映像５４ａの一例を示す。図２８に示す例では、関節鏡映像５４ａにおいて、通常の状態（９０°回転させてない状態）で、「７」の番号に対応するピン９１１を鉗子により把持した状態が示されている。訓練者５０は、こうした関節鏡映像５４ａを見ながら、上述したような第９操作対象２０Ｉに対する操作を行う。
【０２２６】
第９タスクボックス３Ｉによるトレーニングの方法、トレーニング内容、トレーニング内容の技能評価項目等については、第８タスクボックス３Ｈと同様であるため、説明を省略する。
【０２２７】
以上のように、第９タスクボックス３Ｉは、操作対象２０として第８タスクボックス３Ｈが有する第８操作対象２０Ｈとは左右対称のものである第９操作対象２０Ｉを有する。そして、第９タスクボックス３Ｉは、技能評価項目を第９操作対象２０Ｉに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度および失敗数とする。第９タスクボックス３Ｉによるトレーニング内容によれば、第８タスクボックス３Ｈと同様に、関節鏡５１だけでなく把持用の手術器具５２も同時に正確に操作し、サイコモータスキルを養うことができる。
【０２２８】
［タスクボックスの特徴］
上述した各タスクボックス３の構造の特徴について説明する。上述した９種類のタスクボックス３のうち、第１から第３までのタスクボックス３の課題については、関節鏡による「鏡視」のスキルアップが重要となる。このため、第１から第３までのタスクボックス３の各操作対象２０については、生体関節内を忠実に再現した「生体模型」が導入されている。
【０２２９】
具体的には、第１タスクボックス３Ａおよび第２タスクボックス３Ｂにおいては、操作対象２０Ａ、２０Ｂは、生体模型の部分として、大腿骨部１１２、２１２と脛骨部１１３、２１３とを有する。また、第３タスクボックス３Ｃにおいては、操作対象２０Ｃは、生体模型の部分として、大腿骨部３１２と膝蓋骨部３１３とを有する。
【０２３０】
このように第１から第３までのタスクボックス３が操作対象２０として有する生体模型は、金型を起こして加工・製造することができるが、この方法は、非常に手間とコストがかかり好ましくない。そこで、各タスクボックス３において操作対象２０を構成する生体模型は、次のような方法により製造されることが好ましい。
【０２３１】
図２９に示すように、まず、生体関節について、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）またはＣＴ（Computerized Tomography）により複数の断面画像データ７１を取得し、生体関節の輪郭を抽出する。これらの断面画像データ７１群から、３次元ＣＡＤ（computer aided manufacturing）データ７２を構築し、生体形状を再現する。
【０２３２】
また、生体模型において触感などの生体材料特性が必要な場合は、アニマトロニクス（animatronics）技術を応用し、特殊発泡ウレタン等の素材を適用することで、生体模型を再現する。このような製造方法を用いることで、タスクボックス３の操作対象２０を構成する生体模型を製造するに際し、金型を起こして加工・製造する場合との比較において、手間とコストを大幅に削減することができる。
【０２３３】
また、操作対象２０を構成する生体模型は、より好ましくは、次のような方法により製造される。３次元ＣＡＤと、ＲＰ（Rapid Prototyping）とを連携させた一体成型を行う。具体的には、まず、図２９に示すように、生体関節について、ＭＲＩまたはＣＴにより複数の断面画像データ７１を取得し、これを３次元ＣＡＤ上に取り込む。３次元ＣＡＤ上に取り込んだ断面画像データ７１を、３次元ＣＡＤ上で、タスクボックス３において操作対象２０を収容する箱の部分の構成部品等の全ての部品と一体化させて一体成型する。ＲＰとしては、例えば粉体形成方式ＲＰが用いられる。ＲＰは、金型を製造・利用することなく、受注ごとにプラスチック成形部品を製造することが可能であり、本システムのような小量生産に最適である。
【０２３４】
そして、例えば第２タスクボックス３Ｂの第２操作対象２０Ｂのように、生体模型に接触端子２１４を設ける必要がある構成の場合、接触端子２１４、接触端子２１４を設置するための生体模型表面の設置穴、接触端子２１４に接続される配線経路を、３次元ＣＡＤ上で事前に作り込む。このような製造方法を用いることで、例えば接触端子２１４等の電気系端子の設置作業や配線作業を簡略化することができ、簡便かつ精密な組立て作業が実現でき、手間とコストを効果的に削減することができる。
【０２３５】
一方、上述した９種類のタスクボックス３のうち、第４から第９までのタスクボックス３の課題については、操作対象２０においてリアルな「生体模型」を再現することなく、敢えてシンプルな形式を採用している。このことは、第４から第９までのタスクボックス３によるトレーニングによってスキルアップさせる基本技能については、操作対象２０をシンプルな構成とし、トレーニングとして行う操作の課題を明瞭にすることが、効率的なトレーニングを行ううえで好ましいという観点に基づく。
【０２３６】
［トレーニングの手順］
本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１によるトレーニングの手順について、タッチパネル４の表示内容とともに説明する。基本的には、タッチパネル４に表示される制御ボックス５の指示に従ってトレーニングが行われることで、各トレーニング内容についての所定の技能評価項目による評価が、客観的な指標として、タッチパネル４に表示される仕組みとなっている。
【０２３７】
まず、関節鏡トレーニングシステム１において、システム本体２の電源を入れると、システム本体２とタッチパネル４とが起動し、制御ボックス５によってアプリケーションが起動する。なお、システム本体２の電源を入れる操作は、通常、タスクボックススロット６にタスクボックス３がセットされていない状態で行われる。
【０２３８】
システム本体２のアプリケーションの起動が完了すると、タッチパネル４には、図３０（ａ）に示すようなオープニング画面６０が表示される。このオープニング画面６０が表示された状態において、タスクボックススロット６にタスクボックス３がセットされると、タッチパネル４には、図３０（ｂ）に示すようなタスクボックスセット画面６１が表示される。なお、ここでは、タスクボックス３として、「Inspection & touching」と称されるトレーニング内容を行う第２タスクボックス３Ｂがセットされるとする。
【０２３９】
タスクボックススロット６に対するタスクボックス３のセットは、図３１に示すように、タスクボックススロット６の挿入口６ａから蓋体４０を取り外した状態で、タスクボックス３を、開口部３ａとは反対側から挿入口６ａに差し込むことで行われる。ここで、タスクボックス３は、ボックス側コネクタ２２がスロット側コネクタ２１に差し込まれて互いに接続した状態となるまでタスクボックススロット６内に押し込まれる。タスクボックススロット６にタスクボックス３がセットされた後、挿入口６ａに蓋体４０が装着される（図８参照）。
【０２４０】
図３０（ｂ）に示すように、タスクボックスセット画面６１には、セットされているタスクボックス３の番号と、その番号のタスクボックス３のトレーニング内容（例えば、「Inspection & Touching」）が表示される。タスクボックスセット画面６１は、イメージ画像表示部６１ａと、トレーニング導入操作表示部６１ｂと、トレーニング内容表示部６１ｃとを有する。イメージ画像表示部６１ａには、例えばセットされているタスクボックス３の操作対象２０の拡大画像等の、トレーニング内容を想起させるイメージ画像が表示される。
【０２４１】
トレーニング導入操作表示部６１ｂは、訓練者５０を実際のトレーニングへと導入させるためのボタン機能を有する。つまり、訓練者５０によりトレーニング導入操作表示部６１ｂがタッチされることにより、タッチパネル４の表示画面が図３０（ｃ）に示すようなトレーニング画面６２へと切り替わる。図３０（ｂ）に示す例においては、トレーニング導入操作表示部６１ｂには、「Training」の文字が表示されている。トレーニング内容表示部６１ｃには、トレーニングを行うに際して必要な準備の指示や、トレーニング内容の説明や、トレーニング導入操作表示部６１ｂの操作を促すメッセージ等が表示される。
【０２４２】
図３０（ｃ）に示すように、トレーニング画面６２は、トレーニング開始操作表示部６２ａと、番号表示部６２ｂと、評価項目表示部６２ｃとを有する。トレーニング開始操作表示部６２ａは、トレーニングを開始するためのボタン機能を有する。つまり、訓練者５０によりトレーニング開始操作表示部６２ａがタッチされることにより、トレーニングが開始される。図３０（ｃ）に示す例では、トレーニング開始操作表示部６２ａには、「Start」の文字が表示されている。
【０２４３】
番号表示部６２ｂには、操作対象２０における次のターゲットの番号が表示される。例えば、第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容の場合、訓練者５０がプローブ９によって接触端子２１４にタッチするごとに、番号表示部６２ｂの番号が１ずつ増えていく。
【０２４４】
評価項目表示部６２ｃは、トレーニング内容のスコア（達成度）と、エラー数（失敗数）と、経過時間（所要時間）とを表示する。図３０（ｃ）に示す例では、評価項目表示部６２ｃにおいて、スコアとして「Clearing」の文字が表示され、エラー数として「Miss」の文字が表示され、経過時間として「Elapsed time」の文字が表示されている。
【０２４５】
評価項目表示部６２ｃにおいては、例えば、第２タスクボックス３Ｂによるトレーニング内容の場合、次のような表示が行われる。評価項目表示部６２ｃにおいて表示されるスコアは、訓練者５０がプローブ９によって接触端子２１４にタッチするごとに加算される。評価項目表示部６２ｃにおいて表示されるエラー数は、訓練者５０が、１番目から１０番目までの順番を間違えて接触端子２１４にタッチしたり、操作を誤って順番とは異なる数字の接触端子２１４にタッチしたりするごとに加算される。評価項目表示部６２ｃにおいて表示される経過時間は、トレーニング開始操作表示部６２ａが押されてから経過した時間であり、文字（秒数）とバーにより表示される。なお、トレーニング画面６２には、セットされているタスクボックス３の番号と、その番号のタスクボックス３のトレーニング内容（例えば、「Inspection & Touching」）が表示される。
【０２４６】
トレーニングは、訓練者５０があらかじめ設定されたトレーニング内容をクリアするか、あらかじめ設定された所定の制限時間が経過することにより終了する。制限時間は、例えば、評価項目表示部６２ｃにおけるバー表示により訓練者５０に視認される。トレーニングが終了すると、図３０（ｄ）に示すように、トレーニング画面６２の番号表示部６２ｂにおいて、終了を報知する文字が表示される。図３０（ｄ）に示す例では、番号表示部６２ｂに、「End」の文字が表示されている。また、トレーニングが終了した時点での評価項目表示部６２ｃにおける表示が、そのトレーニング内容についての評価結果となる。このように、例えば第２タスクボックス３Ｂの場合、トレーニング内容についての評価結果として得られるスコア（達成度）、エラー数（失敗数）、および経過時間（所要時間）が、客観的指標となる。
【０２４７】
図２０に示すようなタッチパネル４による画面表示には、ＧＵＩ（Graphical User Interface）を採用することで、より視覚的・感覚的な操作でトレーニングを行うことが可能となる。トレーニングの結果は、例えば、制御ボックス５に接続されるプリンタ等により出力される。トレーニング結果としては、タスクボックス３の番号、スコア、エラー数、および経過時間が出力される。
【０２４８】
他のタスクボックス３のトレーニングを行う場合には、タスクボックススロット６からタスクボックス３を引き抜き、別のタスクボックス３をタスクボックススロット６にセットする。ここで、タスクボックススロット６からタスクボックス３を引き抜くと、タッチパネル４の画面表示は、図３０（ａ）に示すオープニング画面６０に戻る。また、タスクボックススロット６からタスクボックス３を引き抜く際には、タスクボックス３の底面３ｃ側に設けられる把持体３１が用いられる（図７参照）。以上のような手順により、第１から第９までのタスクボックス３によるトレーニングが行われる。
【０２４９】
［指導項目とタスクボックスとの関連性］
関節鏡手術トレーニングにおける指導項目と、各タスクボックス３によるトレーニング内容との関連性について説明する。図３２に、関節鏡トレーニングシステムにおける指導項目とタスクボックス３との関連性を示す。
【０２５０】
図３２において、左側の枠内は、関節鏡手術トレーニングにおける指導項目を示し、上から順に、「鏡視」は、「（ａ）関節鏡による鏡視技能（Inspection）」に、「両手協調動作」は、「（ｂ）関節鏡および手術器具を操作する両手の協調動作（Bi-hand（Bilateral） coordination）」に、「損傷・合併症」は、「（ｃ）手術にともなう損傷・合併症の回避（Complications）」に、「情報取得」は、「（ｄ）関節鏡の映像からの情報取得（Information gathering）」に、「時間」は、「（ｅ）手術時間（Time）」にそれぞれ対応する。また、図３２において、右側の枠内は、上述したように９種類存在するタスクボックス３の番号（以下「ボックス番号」という。）を示す。なお、第８タスクボックス３Ｈと第９タスクボックス３Ｉとはトレーニング内容を共通にするため、同種類のタスクボックス３としている。
【０２５１】
図３２では、各指導項目から各ボックス番号への矢印により、指導項目とボックス番号との関連性を示している。図３２では、指導項目とボックス番号との関連性について、各指導項目から、その指導項目が他のボックス番号と比べて比較的高い関連性を有する上位１〜３個のボックス番号に向かう矢印が示されている。
【０２５２】
図３２に示すように、指導項目「鏡視」からの矢印８１ａ、８１ｂは、ボックス番号「６」および「８＆９」に向かう。つまり、指導項目「鏡視」は、第６タスクボックス３Ｆ、第８タスクボックス３Ｈ、および第９タスクボックス３Ｉによるトレーニング内容と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「鏡視」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、第６、第８、および第９タスクボックス３Ｆ、３Ｈ、３Ｉによるトレーニングを重点的・集中的に行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２５３】
同様に、指導項目「両手協調動作」からの矢印８２ａ、８２ｂは、ボックス番号「１」および「６」に向かう。つまり、指導項目「両手協調動作」は、第１タスクボックス３Ａ、および第６タスクボックス３Ｆによるトレーニング内容と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「両手協調動作」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、第１および第６タスクボックス３Ａ、３Ｆによるトレーニングを重点的・集中的に行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２５４】
また、指導項目「損傷・合併症」からの矢印８３ａ、８３ｂは、ボックス番号「６」および「８＆９」に向かう。つまり、指導項目「損傷・合併症」は、第６タスクボックス３Ｆ、第８タスクボックス３Ｈ、および第９タスクボックス３Ｉによるトレーニング内容と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「損傷・合併症」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、第６、第８、および第９タスクボックス３Ｆ、３Ｈ、３Ｉによるトレーニングを重点的・集中的に行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２５５】
また、指導項目「情報取得」からの矢印８４ａは、ボックス番号「１」に向かう。つまり、指導項目「情報取得」は、第１タスクボックス３Ａによるトレーニング内容と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「情報取得」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、第１タスクボックス３Ａによるトレーニングを重点的・集中的に行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２５６】
また、指導項目「時間」からの矢印８５ａ、８５ｂ、８５ｃは、ボックス番号「２」、「６」、および「８＆９」に向かう。つまり、指導項目「時間」は、第２タスクボックス３Ｂ、第６タスクボックス３Ｆ、第８タスクボックス３Ｈ、および第９タスクボックス３Ｉによるトレーニング内容と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「時間」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、第２、第６、第８、および第９タスクボックス３Ｂ、３Ｆ、３Ｈ、３Ｉによるトレーニングを重点的・集中的に行うことで、効果的なトレーニングを実践することができる。
【０２５７】
以上のように、各タスクボックス３によるトレーニング内容は、関節鏡手術トレーニングにおける５つの指導項目に対して相関関係を有する。このように、各トレーニング内容が複数の指導項目と相関関係を有することにより、訓練者５０は効率的なトレーニングを行うことができる。また、各トレーニング内容について、例えばスコア（達成度）等の評価指標による評価結果を用いることで、評価の低いトレーニング内容と関連性が高い指導項目についての技能が未熟であるといった客観的な評価を行うことが可能となる。また、トレーニング内容の評価指標であるスコア（達成度）等の値を参照することで、トレーニング内容についての定量的な評価を行うことが可能となる。
【０２５８】
このように、本実施形態に係る関節鏡トレーニングシステム１によれば、内視鏡技術の中でも比較的高度な関節鏡技術について、定量的・客観的な評価を行うことができ、効率的なトレーニングを行うことができる。
【０２５９】
［指導項目と技能評価項目の関連性］
続いて、関節鏡手術トレーニングにおける指導項目と、各タスクボックス３によるトレーニング内容が有する技能評価項目との関連性について説明する。各トレーニング内容は、上述したように技能評価項目を有し、各技能評価項目により、指導項目に対して細分化された相関関係を有する。図３３に、関節鏡トレーニングシステムにおける指導項目と各トレーニング内容の技能評価項目との関連性の一例を示す。
【０２６０】
図３３に示す表において、「Parameter of arthroscopic surgical skills」は、関節鏡手術トレーニングにおける指導項目に対応する。また、「Task No.-parameter」は、ボックス番号と、そのボックス番号のトレーニング内容の技能評価項目に対応する。例えば、「No.6-time」は、第６タスクボックス３Ｆのトレーニング内容の所要時間であり、「No.8-score」は、第８タスクボックス３Ｈのトレーニング内容のスコア（達成度）であり、「No.2-error」は、第２タスクボックス３Ｂのトレーニング内容のエラー数（失敗数）である。また、「Correlation coefficient」は、指導項目と技能評価項目との相関係数である。この相関係数の値が大きいほど、指導項目と技能評価項目とが高い関連性を有する。また、「P-value」は、probability- valueであり、有意確率とも称され、検定の有意性を示す値である。
【０２６１】
図３３に示す表では、指導項目とボックス番号および技能評価項目との関連性について、指導項目が他のボックス番号および技能評価項目と比べて比較的高い関連性を有する上位１〜４個のボックス番号および技能評価項目が示されている。
【０２６２】
図３３に示すように、指導項目「鏡視」は、ボックス番号「６」の「所要時間」、ボックス番号「８（９）」の「スコア」および「所要時間」と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「鏡視」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、ボックス番号「６」の「所要時間」、ボックス番号「８（９）」の「スコア」および「所要時間」についての評価結果が向上するように（所要時間の場合は、所用時間が短くなるように）トレーニングを行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２６３】
同様に、指導項目「両手協調動作」は、ボックス番号「１」の「所要時間」、ボックス番号「６」の「所要時間」、ボックス番号「８（９）」の「所要時間」と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「両手協調動作」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、ボックス番号「１」の「所要時間」、ボックス番号「６」の「所要時間」、ボックス番号「８（９）」の「所要時間」についての評価結果が向上するようにトレーニングを行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２６４】
また、指導項目「損傷・合併症」は、ボックス番号「２」の「エラー数」、ボックス番号「６」の「エラー数」および「所要時間」、ボックス番号「８（９）」の「エラー数」と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「損傷・合併症」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、ボックス番号「２」の「エラー数」、ボックス番号「６」の「エラー数」および「所要時間」、ボックス番号「８（９）」の「エラー数」についての評価結果が向上するようにトレーニングを行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２６５】
また、指導項目「情報取得」は、ボックス番号「１」の「所要時間」と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「情報取得」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、ボックス番号「１」の「所要時間」についての評価結果が向上するようにトレーニングを行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２６６】
また、指導項目「時間」は、ボックス番号「６」の「所要時間」と比較的高い関連性を有する。したがって、指導項目「時間」の技能が未熟である場合やこの技能を向上させたい場合は、ボックス番号「６」の「所要時間」についての評価結果が向上するようにトレーニングを行うことで、効果的なトレーニングを行うことができる。
【０２６７】
以上のように、各トレーニング内容の技能評価項目は、関節鏡手術トレーニングにおける５つの指導項目に対して相関関係を有する。このように、各トレーニング内容の技能評価項目が複数の指導項目と相関関係を有することにより、内視鏡技術の中でも比較的高度な関節鏡技術について、より定量的・客観的な評価を行うことができ、より効率的なトレーニングを行うことができる。
【０２６８】
具体的には次のとおりである。図３３に示す指導項目と各トレーニング内容の技能評価項目との関連性の例は、訓練者５０として、関節鏡手術経験２０例以下のレジデント医師を対象とした検討において、指導医としての専門医からの指導項目と各トレーニング内容の技能評価項目との関連性を明らかにしたものである。
【０２６９】
レジデント医師が、専門医の前で関節鏡手術を行い、専門医から関節鏡手術トレーニングにおける指導項目に対応する指摘を受ける。指導項目「鏡視」については、鏡視技能が未熟であるとの指摘を受ける。指導項目「両手協調動作」については、両手協調動作が未熟であるとの指摘を受ける。指導項目「損傷・合併症」については、生体組織に無駄な力を加え過ぎる等、損傷・合併症の危険性の指摘を受ける。指導項目「情報取得」については、関節鏡技術の総合的な能力に欠けるとの指摘を受ける。指導項目「時間」については、手術時間がかかり過ぎるとの指摘を受ける。
【０２７０】
このようにレジデント医師が専門医から受ける指摘に対応する指導項目については、図３３に示すように、各トレーニング内容の技能評価項目との関連性が明瞭に表れる。例えば、専門医により、鏡視技能が低いと評価されたレジデント医師は、ボックス番号「６」のトレーニングに時間がかかり、ボックス番号「８（９）」のトレーニングのスコアが低く、時間もかかる。
【０２７１】
また、専門医により、両手協調動作の技能が低いと評価されたレジデント医師は、ボックス番号「１」、「６」、「８」のトレーニングに時間がかかる。また、専門医により合併症を起こしやすいと評価されたレジデント医師は、ボックス番号「２」、「６」、「８」のトレーニングのエラー数が多く、ボックス番号「６」のトレーニングに時間がかかる。
【０２７２】
このように、本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１においては、関節鏡手術に必要な基本技術要素が、関節鏡手術トレーニングにおける複数の指導項目に対して相関関係を有しながら、複数のタスクボックス３によるトレーニング内容として、必要十分な基本タスクに分割されている。また、各トレーニング内容は、複数の指導項目に対して相関関係を有する技能評価項目として、素因数分解的に分割されている。
【０２７３】
そして、通常のトレーニングセミナー等で専門医が指摘・指導する指導項目と、各タスクボックス３によるトレーニング内容の各技能評価項目との相関関係は、明瞭である。つまり、各タスクボックス３によるトレーニング内容についてのスコアや所要時間等の各技能評価項目は、レジデント医師が専門医から教示される指導項目と綿密に連携している。これらの相関関係は、専門医がトレーニングを受ける医師の技能評価を行い、苦手な技術を指摘することで、最適なタスクボックス３による重点的・集中的なトレーニングが可能になることを示している。
【０２７４】
具体的には、訓練者５０は、タスクボックス３ごとのトレーニング内容の各技能評価項目についての評価結果から、複数の指導項目のうち、どの指導項目についての技能が不足しているか等、指導項目ごとに、自己の技能の状況を定量的・客観的に把握することができる。そこで、訓練者５０は、自己の技能の状況に応じて、例えば技能が不足している指導項目に対応する技能評価項目を有するトレーニング内容を重点的・集中的にトレーニングするように、タスクボックス３を選択し、トレーニングを行う。このようなトレーニングを行うことで、指導医によらずに、無駄のない効率的な自己トレーニングを行うことができる。
【０２７５】
以上のように、本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１によれば、関節鏡手術に必要な基本スキルの反復トレーニングが可能で、基本スキルの定量的・客観的な評価が可能となり、関節鏡手術に対する必須トレーニングが明瞭となる。このため、指導医としての専門医が存在しないまたは少ない状況でも、指導医の負担を軽減しつつ、効率的なトレーニングが可能となり、内視鏡技術の中でも比較的高度な関節鏡技術について、「自己トレーニングが可能な環境」を提供することができる。
【０２７６】
本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１は、ＶＲトレーニング装置と比べて価格帯が大幅に低い。しかも、例えばシステム構成において既存の汎用部品を多く用いることにより、コストを容易に下げることができる。このため、本実施形態の関節鏡トレーニングシステム１は、医療現場等に対する導入が容易であり、また、例えばアジア地域等の諸外国への展開を考えた場合に有利である。
【０２７７】
［関節鏡トレーニングシステムの他の実施形態］
関節鏡トレーニングシステムの他の実施形態について説明する。本実施形態の関節鏡トレーニングシステムは、上述した実施形態の関節鏡トレーニングシステム１が有する機能と同様の機能を具備する。このため、共通する構成については同一の名称を用いる等して、重複する内容についての説明を適宜省略する。
【０２７８】
図３４に示すように、本実施形態の関節鏡トレーニングシステムは、システム本体１００２において、一体的なハウジング１３００を備える。ハウジング１３００は、関節鏡トレーニングシステムによるトレーニングにおいて所定の制御を行うための制御構成を内蔵する制御ボックス部１３１０と、タスクボックススロット１００６を支持するスロット支持部１３２０とを有する。
【０２７９】
ハウジング１３００において、制御ボックス部１３１０は、ハウジング１３００の下側の部分を構成し、スロット支持部１３２０は、ハウジング１３００の上側の部分を構成する。つまり、ハウジング１３００においては、下側の内部空間に制御構成が収容され、上側の部分にタスクボックススロット１００６が支持される。制御ボックス部１３１０とスロット支持部１３２０とは、ハウジング１３００の外形形状について、一体的で連続的な形状を構成する。具体的には、次のとおりである。
【０２８０】
図３４に示すように、ハウジング１３００は、下側（載置面側）の部分となる基部において略直方体状の外形を有し、この基部の部分から、上側、即ちスロット支持部１３２０側に行くにしたがい、前後方向の寸法が徐々に小さくなる形状を有する。詳細には、ハウジング１３００の背面側は、略直方体形状の基部の部分に対して、略鉛直方向に沿うように形成され、ハウジング１３００の正面側は、略直方体形状の基部の部分に対して、上側にかけて背面側に近付くようになだらかな曲面状に形成される。したがって、ハウジング１３００は、その前後方向の寸法（厚さ）が下側から上側にかけて徐々に前側から小さく（薄く）なるような形状を有する。
【０２８１】
このような形状を有するハウジング１３００において、左右両側の側面１３０１は、ハウジング１３００の底面側と背面側とがなす角度部分を直角部分としながら斜辺側となる正面側が曲線をなす略直角三角形状となる。また、ハウジング１３００は、正面側において、略直方体形状の基部の前面１３０２と、前面１３０２の上側の部分であって、上記のとおりなだらかな曲面状に形成される正面１３０３とを有する。
【０２８２】
ハウジング１３００の制御ボックス部１３１０の内部には、上記のとおり所定の制御を行うための制御構成が内蔵されるとともに、タッチパネル１００４が収容される。タッチパネル１００４は、ハウジング１３００において正面１３０３に開口するように設けられた開口部１３０４から表示画面を外部に臨ませるように設けられる。タッチパネル１００４は、その表示画面がハウジング１３００の正面１３０３に沿う態様で設けられる。
【０２８３】
上記のとおりスロット支持部１３２０に支持されるタスクボックススロット１００６は、ハウジング１３００に設けられたトンネル部１３３０内において、スロット支持部１３２０に設けられた支持機構１０１０により支持される。
【０２８４】
トンネル部１３３０は、スロット支持部１３２０の左右方向略中央部に設けられ、ハウジング１３００の上側の部分を前後方向に貫通する孔部を形成する部分である。トンネル部１３３０は、ハウジング１３００の正面視において、上下方向を長手方向とする長孔形状ないし楕円形状を有する。トンネル部１３３０は、その孔部の内周面１３３１の前後方向の寸法、即ち側面視での左右方向の寸法を、上述したようなハウジング１３００の外形形状に対応して変化させる。したがって、内周面１３３１の前後方向の寸法は、下側から上側にかけて徐々に小さくなる。
【０２８５】
タスクボックススロット１００６を支持する支持機構１０１０は、ハウジング１３００の背面側の左右略中央の位置において上下方向に沿って設けられる支持軸１０１１を有する。支持軸１０１１は、スロット支持部１３２０におけるトンネル部１３３０を形成する上側の部分、つまりハウジング１３００の上端部分を上下方向に貫通し、内周面１３３１の下側の面部に開口する穴からハウジング１３００内に挿入され、トンネル部１３３０内にて上下方向に架設された態様で設けられる。支持軸１０１１のトンネル部１３３０内に架け渡された部分の略全体に、ネジ面が形成されている。
【０２８６】
タスクボックススロット１００６は、支持軸１０１１に対して図示せぬステー等の支持部材を介して支持される。タスクボックススロット１００６は、昇降および回転が可能な状態で支持される。
【０２８７】
タスクボックススロット１００６の昇降については、支持軸１０１１の外周面に形成されたネジ面のネジ作用により、タスクボックススロット１００６が上下方向、つまり支持軸１０１１の軸方向についての位置が変化する。支持機構１０１０は、支持軸１０１１が回転することにより、タスクボックススロット１００６の上下方向の位置が変化するように構成されている。このため、支持軸１０１１の上端側には、支持軸１０１１を回転させるための把持部１０１２が設けられている。把持部１０１２は、ハウジング１３００の上端面の上側に設けられ、支持軸１０１１と同軸心の円板状の外形を有する。把持部１０１２を回転操作することにより、タスクボックススロット１００６の上下方向の位置が調整される。
【０２８８】
タスクボックススロット１００６は、支持軸１０１１に対して、前後方向を回転軸方向として回動可能に設けられる。タスクボックススロット１００６は、上述した実施形態の関節鏡トレーニングシステム１が備えるタスクボックススロット６と同様の外形を有し、左右両側に、外側に凸な曲面として形成された一対の側面部１００６ａを有する。
【０２８９】
図３５（ａ）に示すように、通常、タスクボックススロット１００６は、外側に凸な側面部１００６ａを左右両側に向けた姿勢で用いられる。そして、図３５（ｂ）に示すように、タスクボックススロット１００６は、回動させられることで、例えば両側の側面部１００６ａが上下を向く姿勢となる。図３５（ｂ）に示す態様は、上述したような第８タスクボックス３Ｈや第９タスクボックス３Ｉを用いたトレーニングにおいてタスクボックス３を９０°回転させる場合に用いられる。
【０２９０】
このようなタスクボックススロット１００６の回動操作を行うため、タスクボックススロット１００６において平面状に形成される上下面には、把持部１０１３が設けられている。把持部１０１３は、正面視でアーチ状となる板状の部分である。訓練者等によって上下の把持部１０１３が把持され、タスクボックススロット１００６が回動操作される。
【０２９１】
図３５（ａ）、（ｂ）に示すように、タスクボックススロット１００６の上下面に設けられたアーチ状の把持部１０１３は、正面視において、タスクボックススロット１００６の側面部１００６ａとともに共通の円周に沿った形状を有する。つまり、正面視において、タスクボックススロット１００６の両側の側面部１００６ａと、上下の把持部１０１３の外周面とによって円形状が形成される。このような形状を採用することにより、意匠的な外観の向上が図られている。
【０２９２】
また、タスクボックススロット１００６においては、前面側に、上述したようなタスクボックス３が挿入される挿入口が開口し、この挿入口が、蓋体１０４０によって覆われる。蓋体１０４０は、上述した関節鏡トレーニングシステム１における蓋体４０と同様の構成である。
【０２９３】
また、本実施形態の関節鏡トレーニングシステムにおいては、ハウジング１３００内に、訓練者に対してトレーニングに関する音を発するスピーカが内蔵されている。また、ハウジング１３００の右側の側面１３０１の下側には、フットスイッチ（図２、フットスイッチ７参照）およびプローブ（図２、プローブ９参照）が接続される接続ピン１０１４が設けられている。
【０２９４】
また、本実施形態の関節鏡トレーニングシステムは、上述したようなタスクボックス２００ごとのトレーニング内容の各技能評価項目についての評価結果を印刷する印刷部を備える。印刷部は、トレーニングにおいて所定の制御を行うための制御構成に接続され、ハウジング１３００の制御ボックス部１３１０の部分に内蔵される。そして、ハウジング１３００の前面１３０２に、印刷部によって各技能評価項目の評価結果が印字された紙１０１６を排出する排紙口１０１５が設けられている。
【０２９５】
本実施形態の関節鏡トレーニングシステムが備える印刷部によれば、例えば、上述したようなトレーニング画面６２の評価項目表示部６２ｃにおけるトレーニング終了時点での表示（図３０（ｄ）参照）が、評価結果として紙１０１６に印字され、排紙口１０１５からプリントアウトされる。各タスクボックス２００によるトレーニングについてプリントアウトされる評価結果は、次のとおりである。
【０２９６】
第１タスクボックス３Ａについては、第１操作対象２０Ａに対する関節鏡５１の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間の結果が、評価結果としてプリントアウトされる。また、第２タスクボックス３Ｂについては、第２操作対象２０Ｂに対する関節鏡５１およびプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度（スコア）および失敗数（エラー数）の結果が、評価結果としてプリントアウトされる。
【０２９７】
また、第３タスクボックス３Ｃについては、第３操作対象２０Ｃに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間の結果が、評価結果としてプリントアウトされる。また、第４タスクボックス３Ｄについては、第４操作対象２０Ｄに対する関節鏡５１およびプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度（スコア）および失敗数（エラー数）の結果が、評価結果としてプリントアウトされる。
【０２９８】
また、第５タスクボックス３Ｅについては、第５操作対象２０Ｅに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度（スコア）および失敗数（エラー数）の結果が、評価結果としてプリントアウトされる。また、第６タスクボックス３Ｆについては、第６操作対象２０Ｆに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度（スコア）および失敗数（エラー数）の結果が、評価結果としてプリントアウトされる。
【０２９９】
また、第７タスクボックス３Ｇについては、第７操作対象２０Ｇに対する関節鏡５１およびプローブ９の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度（スコア）および失敗数（エラー数）の結果が、評価結果としてプリントアウトされる。また、第８タスクボックス３Ｈおよび第９タスクボックス３Ｉについては、それぞれ第８操作対象２０Ｈまたは第９操作対象２０Ｉに対する関節鏡５１および手術器具５２の操作によりトレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびにトレーニング内容の達成度（スコア）および失敗数（エラー数）の結果が、評価結果としてプリントアウトされる。
【０３００】
印刷部による排紙口１０１５からのプリントアウトは、例えば、各タスクボックス２００によるトレーニング内容が終了することで自動的に行われる。また、他の例としては、タッチパネル１００４上のトレーニング画面６２（図３０（ｄ参照））等において評価結果をプリントアウトするための操作ボタン（例えば、「プリント」等の文字表示部）を表示し、訓練者等による操作ボタンの画面操作によってプリンアウトする構成が挙げられる。
【０３０１】
このように、印刷部を備え、各トレーニング内容についての評価結果をプリントアウトする構成を採用することにより、トレーニングの評価結果が紙媒体で出力されることから、訓練者は、自己のトレーニングの評価結果の保存や管理等を容易に行うことができる。このことは、例えば、長期的な評価結果の変化を観察することを容易とし、内視鏡技術について定量的・客観的な技術の向上を見るうえで役立つ。また、訓練者が、例えば指導医等の他者に対して、自己の評価結果を紙媒体で容易に提示することが可能となる。
【０３０２】
以上のような本実施形態の関節鏡トレーニングシステムによれば、上述した実施形態の関節鏡トレーニングシステム１と同様の効果が得られることに加え、次のような効果が得られる。すなわち、本実施形態の関節鏡トレーニングシステムは、制御構成を収容するとともにタスクボックススロット１００６を支持する構成として、一体的で連続的な形状を有するハウジング１３００を備えることから、システム本体１００２において一体感、安定感のある形状が実現され、高いデザイン性が得られる。
【０３０３】
以上説明した本発明の実施の形態では、内視鏡トレーニングシステムの一例である関節鏡トレーニングシステムについて説明したが、本発明は、関節鏡のほか、腹腔鏡、胸腔鏡、喉頭内視鏡、小腸内視鏡、大腸内視鏡、カプセル内視鏡等、様々な種類が存在する内視鏡のトレーニングにおいて適用可能である。
【０３０４】
具体的には、内視鏡手術に必要な技術を、内視鏡の種類に応じて設定される、内視鏡手術のトレーニングについての複数の指導項目に対して相関関係を有する複数のトレーニング内容に分割し、さらに指導項目に対して相関関係を有する各トレーニング内容についての技能評価項目に素因数分解的に分割する。そして、各トレーニング内容について、所定の技能評価項目の評価結果が得られるように、複数のタスクボックスを準備する。これにより、例えば腹腔鏡等の所定の種類の内視鏡手術に必要な基本スキルの反復トレーニングが可能で、基本スキルの定量的・客観的な評価が可能となり、その種類の内視鏡手術に対する必須トレーニングが明瞭となる。
【符号の説明】
【０３０５】
１ 関節鏡トレーニングシステム
２ システム本体
３ タスクボックス
３ｄ 背面（挿入側の面）
３Ａ 第１タスクボックス
３Ｂ 第２タスクボックス
３Ｃ 第３タスクボックス
３Ｄ 第４タスクボックス
３Ｅ 第５タスクボックス
３Ｆ 第６タスクボックス
３Ｇ 第７タスクボックス
３Ｈ 第８タスクボックス
３Ｉ 第９タスクボックス
４ タッチパネル（表示部）
５ 制御ボックス（制御部）
６ タスクボックススロット（タスクボックス保持部）
６ａ 挿入口
２０ 操作対象
２１ スロット側コネクタ（第１のコネクタ）
２２ ボックス側コネクタ（第２のコネクタ）
５１ 関節鏡（内視鏡）
５２ 手術器具
５４ａ 関節鏡映像（内視鏡映像）
４０ 蓋体（蓋部）
１００ 内視鏡トレーニングシステム
２００ タスクボックス
２００ａ 開口部
３００ タスクボックススロット（タスクボックス保持部）
３００ａ 挿入口
４００ タッチパネル（表示部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡手術のトレーニングを行う内視鏡トレーニングシステムであって、
トレーニング内容に対応する操作を受ける操作対象を内部に有し、前記トレーニング内容ごとに準備される複数のタスクボックスと、
前記タスクボックスが挿入される挿入口を有し、前記操作対象が操作を受ける側が前記挿入口の開口側を向くように前記挿入口から挿入された前記タスクボックスを保持するタスクボックス保持部と、
前記挿入口を覆うとともに、内視鏡および前記操作対象の操作に用いる手術器具を貫通させ、前記内視鏡および前記手術器具による前記操作対象に対する操作を許容する蓋部と、
前記タスクボックス保持部に挿入された前記タスクボックスに対応する前記トレーニング内容を識別し、識別した前記トレーニング内容に応じた制御情報を出力する制御部と、
前記制御部から出力された前記制御情報に基づき、前記トレーニング内容に応じた映像を表示する表示部と、を備え、
前記トレーニングを行う訓練者は、前記内視鏡により映される内視鏡映像を見ながら、前記操作対象に対する操作を行い、
前記トレーニング内容は、前記内視鏡の種類に応じて設定される、前記トレーニングについての複数の指導項目に対して相関関係を有する、
内視鏡トレーニングシステム。
【請求項２】
前記トレーニング内容は、前記操作対象に対する操作により前記トレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびに前記操作対象に対する操作による前記トレーニング内容の達成度および失敗数の少なくともいずれかを含む技能評価項目を有し、
前記技能評価項目は、前記複数の指導項目に対して相関関係を有する、
請求項１に記載の内視鏡トレーニングシステム。
【請求項３】
前記内視鏡は、関節鏡であり、
前記複数の指導項目は、前記関節鏡による鏡視技能、前記関節鏡および前記手術器具を操作する両手の協調動作、手術にともなう損傷・合併症の回避、前記関節鏡の映像からの情報取得、および手術時間を含む、
請求項１または請求項２に記載の内視鏡トレーニングシステム。
【請求項４】
前記複数のタスクボックスは、
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間とする第１タスクボックスと、
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による接触操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第２タスクボックスと、
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による把持操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間とする第３タスクボックスと、
前記操作対象に対する前記関節鏡の映像による大きさの判断および前記手術器具による接触操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第４タスクボックスと、
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による切断操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第５タスクボックスと、
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による引抜き・差込み操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第６タスクボックスと、
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具によるトレース操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第７タスクボックスと、
少なくとも２つの角度状態の前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による引抜き操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第８タスクボックスと、
前記操作対象として前記第８タスクボックスが有する前記操作対象とは左右対称のものを有し、少なくとも２つの角度状態の前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による引抜き操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第９タスクボックスと、
を含む、
請求項２または請求項３に記載の内視鏡トレーニングシステム。
【請求項５】
前記タスクボックス保持部は、前記挿入口から臨む位置に、前記制御部と接続され、前記制御部が前記トレーニング内容を識別するための信号を受ける第１のコネクタを有し、
前記タスクボックスは、前記挿入口に対する挿入側の面に、前記タスクボックスの前記挿入口への挿入動作により、前記第１のコネクタに接続される第２のコネクタを有する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の内視鏡トレーニングシステム。
【請求項１】
内視鏡手術のトレーニングを行う内視鏡トレーニングシステムであって、
トレーニング内容に対応する操作を受ける操作対象を内部に有し、前記トレーニング内容ごとに準備される複数のタスクボックスと、
前記タスクボックスが挿入される挿入口を有し、前記操作対象が操作を受ける側が前記挿入口の開口側を向くように前記挿入口から挿入された前記タスクボックスを保持するタスクボックス保持部と、
前記挿入口を覆うとともに、内視鏡および前記操作対象の操作に用いる手術器具を貫通させ、前記内視鏡および前記手術器具による前記操作対象に対する操作を許容する蓋部と、
前記タスクボックス保持部に挿入された前記タスクボックスに対応する前記トレーニング内容を識別し、識別した前記トレーニング内容に応じた制御情報を出力する制御部と、
前記制御部から出力された前記制御情報に基づき、前記トレーニング内容に応じた映像を表示する表示部と、を備え、
前記トレーニングを行う訓練者は、前記内視鏡により映される内視鏡映像を見ながら、前記操作対象に対する操作を行い、
前記トレーニング内容は、前記内視鏡の種類に応じて設定される、前記トレーニングについての複数の指導項目に対して相関関係を有する、
内視鏡トレーニングシステム。
【請求項２】
前記トレーニング内容は、前記操作対象に対する操作により前記トレーニング内容を達成するまでの所要時間、ならびに前記操作対象に対する操作による前記トレーニング内容の達成度および失敗数の少なくともいずれかを含む技能評価項目を有し、
前記技能評価項目は、前記複数の指導項目に対して相関関係を有する、
請求項１に記載の内視鏡トレーニングシステム。
【請求項３】
前記内視鏡は、関節鏡であり、
前記複数の指導項目は、前記関節鏡による鏡視技能、前記関節鏡および前記手術器具を操作する両手の協調動作、手術にともなう損傷・合併症の回避、前記関節鏡の映像からの情報取得、および手術時間を含む、
請求項１または請求項２に記載の内視鏡トレーニングシステム。
【請求項４】
前記複数のタスクボックスは、
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間とする第１タスクボックスと、
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による接触操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第２タスクボックスと、
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による把持操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間とする第３タスクボックスと、
前記操作対象に対する前記関節鏡の映像による大きさの判断および前記手術器具による接触操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第４タスクボックスと、
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による切断操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第５タスクボックスと、
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による引抜き・差込み操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第６タスクボックスと、
前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具によるトレース操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第７タスクボックスと、
少なくとも２つの角度状態の前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による引抜き操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第８タスクボックスと、
前記操作対象として前記第８タスクボックスが有する前記操作対象とは左右対称のものを有し、少なくとも２つの角度状態の前記操作対象に対する前記関節鏡の操作および前記手術器具による引抜き操作を前記トレーニング内容とし、前記技能評価項目を前記所要時間、ならびに前記トレーニング内容の達成度および失敗数とする第９タスクボックスと、
を含む、
請求項２または請求項３に記載の内視鏡トレーニングシステム。
【請求項５】
前記タスクボックス保持部は、前記挿入口から臨む位置に、前記制御部と接続され、前記制御部が前記トレーニング内容を識別するための信号を受ける第１のコネクタを有し、
前記タスクボックスは、前記挿入口に対する挿入側の面に、前記タスクボックスの前記挿入口への挿入動作により、前記第１のコネクタに接続される第２のコネクタを有する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の内視鏡トレーニングシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１５】
【図１７】
【図１９】
【図２１】
【図２３】
【図２５】
【図２７】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図１２】
【図１４】
【図１６】
【図１８】
【図２０】
【図２２】
【図２４】
【図２６】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１５】
【図１７】
【図１９】
【図２１】
【図２３】
【図２５】
【図２７】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図１２】
【図１４】
【図１６】
【図１８】
【図２０】
【図２２】
【図２４】
【図２６】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１３−６０２５（Ｐ２０１３−６０２５Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２００６０（Ｐ２０１２−１２００６０）
【出願日】平成２４年５月２５日（２０１２．５．２５）
【出願人】（５０４１５９２３５）国立大学法人 熊本大学 (314)
【出願人】（５００３７０７０２）株式会社マルイ (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月２５日（２０１２．５．２５）
【出願人】（５０４１５９２３５）国立大学法人 熊本大学 (314)
【出願人】（５００３７０７０２）株式会社マルイ (11)
【Ｆターム（参考）】
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