固定具およびトレーニングキット
【課題】擬似管状臓器の切開部における拡開度合いが調整可能な固定具およびトレーニングキットを提供する。
【解決手段】柔軟性のチューブからなる擬似管状臓器４２Ａと表面に擬似管状臓器４２Ａの少なくとも一部が埋設される台座４３とを備えた擬似管状臓器モデル４１Ａを固定するために用いられる固定具１Ａであって、擬似管状臓器モデル４１Ａが載置された際に、台座４３を湾曲させると共に、台座４３の湾曲率を調整するモデル固定部２Ａを備えることを特徴とする。
【解決手段】柔軟性のチューブからなる擬似管状臓器４２Ａと表面に擬似管状臓器４２Ａの少なくとも一部が埋設される台座４３とを備えた擬似管状臓器モデル４１Ａを固定するために用いられる固定具１Ａであって、擬似管状臓器モデル４１Ａが載置された際に、台座４３を湾曲させると共に、台座４３の湾曲率を調整するモデル固定部２Ａを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外科手術の訓練に用いる擬似管状臓器モデルを固定するための固定具、および、それを用いたトレーニングキットに関する。
【背景技術】
【０００２】
外科用手術の訓練に用いる擬似管状臓器モデルの代表的なものとして、擬似血管モデルが挙げられる。
従来から、医師は、外科手術において、血管の切開、その切開部の縫合、血管同士の吻合などの手技を行うことがある。例えば、心臓の冠状動脈の一部が狭窄した場合、医師は、その患者の他の部位から動脈の一部をグラフト（代替血管）として切り出し、そのグラフトを用いて、狭窄箇所を回避する血流路を確保するための血管バイパス手術を行う。
【０００３】
このような手術には、高度に熟練した技術が求められる。そこで、医師は、円筒形状のチューブからなる擬似血管を備えた擬似血管モデルを用いて手技の訓練を行うことがある。なお、実際の血管では、血管壁を軸方向に切開すると、その切開部が周方向に拡開し、盛り上がる。しかし、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、通常のチューブからなる擬似血管１０１では、その血管壁１０２を軸方向に切開した場合、スリットができるだけで、切開部１０３が周方向に拡開しない。そして、訓練用の擬似血管としては、当然、切開時に実際の血管の場合と近い状態となるものが望まれる。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１では、円筒形状のチューブからなる模擬（擬似）血管と、この擬似血管を支持する台座とを備えた手技訓練用血管モデル（以下、血管モデル）が記載されている。そして、特許文献１に記載された血管モデルでは、擬似血管１１１の一部を埋設した台座（図示せず）に、その擬似血管１１１を外側に引っ張る残留応力を存在させることで、血管壁１１２を軸方向に切開するとその切開部１１３が周方向に拡開するという、実際の血管に近い擬似血管１１１を実現している（図１２（ａ）、（ｂ）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３２６０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された血管モデルでは、台座は擬似血管が埋設された第１部材と、この第１部材に貼り合わされた第２部材とを備える。また、第１部材は、擬似血管に外向きの引張力が作用する状態で第２部材に貼り合わされ、第２部材と一体化している。したがって、擬似血管に作用する引張力が一定で変化しないため、擬似血管の切開部における拡開度合いも一定で変化しない。その結果、訓練する手技に応じて血管モデルを作製することとなり、数種の手技の訓練の際には、数種の血管モデルを作製する必要があり、コスト高となる。また、手技に応じて血管モデルを交換する必要があり、訓練作業が煩雑となる。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、血管モデル等の擬似管状臓器モデルを固定するために用いられる固定具およびそれを用いたトレーニングキットにおいて、擬似管状臓器の切開部における拡開度合いが調整可能な固定具およびトレーニングキットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、柔軟性のチューブからなる擬似管状臓器と表面に前記擬似管状臓器の少なくとも一部が埋設される台座とを備えた擬似管状臓器モデルを固定するために用いられる固定具であって、前記固定具は、前記擬似管状臓器モデルが載置された際に、前記台座を湾曲させると共に、前記台座の湾曲率を調整するモデル固定部を備えることを特徴とする固定具である。
【０００９】
前記構成によれば、擬似管状臓器モデルが載置された際に、台座を湾曲させ、その湾曲率を調整するモデル固定部を備えることによって、台座には湾曲方向へ引張の残留応力が存在することになり、台座に埋設された擬似管状臓器にも台座と同じ方向へ引張力が作用する、すなわち、擬似管状臓器に外側の引張力が作用する。これにより、擬似管状臓器を軸方向（軸線方向）へ切開すると切開部は周方向に拡開する。また、湾曲率が調整されることによって、切開部の拡開度合いを調整することが可能となる。
【００１０】
また、本発明は、前記モデル固定部が、前記台座の前記裏面に当接する円軌跡の一部からなる湾曲面を有する複数の円形湾曲台と、複数の前記円形湾曲台から選択された１つの前記円形湾曲台を着脱自在に支持する円形支持台とを備え、複数の前記円形湾曲台の前記湾曲面の湾曲率が互いに異なると共に、前記円形支持台に支持される前記円形湾曲台を取り換えることによって、前記台座と当接する前記湾曲面の湾曲率を変化させることを特徴とする固定具である。
【００１１】
前記構成によれば、円形湾曲台の当接によって台座を湾曲させると共に、円形湾曲台を取り替えるという簡易な方法で湾曲面の湾曲率が変化するため、湾曲面に当接する台座裏面の湾曲率を容易に変更できる。その結果、台座に埋設された擬似管状臓器の切開部の拡開度合いの調整が容易となる。
【００１２】
また、本発明は、前記モデル固定部が、前記台座の前記裏面に当接する螺旋軌跡の一部からなる湾曲面を有する螺旋形湾曲台とを備え、前記螺旋形湾曲台を回転させることによって、前記台座と当接する前記湾曲面の湾曲率を変化させることを特徴とする固定具である。
【００１３】
前記構成によれば、螺旋形湾曲台の当接によって、台座を湾曲させる。また、螺旋形湾曲台を回転させることによって湾曲面の湾曲率が連続的に変化する。その結果、湾曲面に当接する台座裏面の湾曲率も連続的に変化することとなり、埋設された擬似管状臓器の切開部の拡開度合いの調整が容易となる。さらに、螺旋形湾曲台を回転、停止後、逆方向に回転させることを繰り返し行うことによって、載置された擬似管状臓器モデル（埋設された擬似管状臓器）を上下に移動させることができ、心拍動による血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できる。
【００１４】
また、本発明は、前記モデル固定部が、前記台座の前記裏面に当接する当接面を有する板状体と、前記擬似管状臓器の軸線に沿う側の前記板状体の両端部を支持する一対の板状体支持部と、一対の前記板状体支持部の移動をガイドする板状体ガイド溝とを備え、一対の前記板状体支持部が前記板状体ガイド溝に沿って移動することによって、前記板状体が湾曲し、前記板状体支持部の間の距離を調整することによって、前記台座と当接する当接面の湾曲率を変化させることを特徴とする固定具である。
【００１５】
前記構成によれば、板状体の当接によって、台座を湾曲させる。また、板状体支持部の間の距離を調整することによって当接面の湾曲率が連続的に変化する。その結果、当接面に当接する台座裏面の湾曲率も連続的に変化することとなり、埋設された擬似管状臓器の切開部の拡開度合いの調整が容易となる。さらに、板状体支持部同士を移動、停止後、逆方向に移動させることを繰り返すことによって、載置された擬似管状臓器モデル（埋設された擬似管状臓器）を上下に移動させることができ、心拍動による血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できる。
【００１６】
また、本発明は、前記モデル固定部が、前記台座の裏面側に配置され、前記台座に対して昇降して前記台座の前記裏面に当接する湾曲面を形成する上下可動部を１つ以上備え、少なくとも前記台座の中央部の裏面側に前記上下可動部の1つが配置され、前記上下可動部が、前記台座に対して昇降する１つ以上の上下可動セルからなり、各々の前記上下可動セルの昇降量を調整することによって、形成される前記湾曲面の湾曲率を変化させることを特徴とする固定具である。
【００１７】
前記構成によれば、上下可動部の当接によって、台座を湾曲させる。また、上下可動部（上下可動セル）の昇降量を調整することによって湾曲面の湾曲率が連続的に変化する。その結果、湾曲面に当接する台座裏面の湾曲率も連続的に変化することとなり、埋設された擬似管状臓器の切開部の拡開度合いの調整が容易となる。さらに、上下可動部を上昇、停止後、下降させることを繰り返すことによって、載置された擬似管状臓器モデル（埋設された擬似管状臓器）を上下に移動させることができ、心拍動による血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できる。
【００１８】
また、本発明は、前記モデル固定部が、前記擬似管状臓器の軸線に沿う側の前記台座の両端部を支持する一対の台座支持部と、一対の前記台座支持部の移動をガイドする台座ガイド溝とを備え、一対の前記台座支持部が前記台座ガイド溝に沿って移動することによって、前記台座が湾曲し、前記台座支持部の間の距離を調整することによって、前記台座の前記裏面の湾曲率を変化させることを特徴とする固定具である。
【００１９】
前記構成によれば、台座支持部同士の移動によって、台座を湾曲させる。また、台座支持部の間の距離を調整することによって湾曲率が連続的に変化する。その結果、埋設された擬似管状臓器の切開部の拡開度合いの調整が容易となる。さらに、台座支持部同士の移動方向を交互に切り替えることによって、埋設された擬似管状臓器を上下に移動させることができ、心拍動による血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できる。
【００２０】
また、本発明は、前記固定具が、前記台座を前記モデル固定部に押し付ける押付部をさらに備えることを特徴とする。
【００２１】
前記構成によれば、固定具が押付部をさらに備えることによって、擬似管状臓器モデルがモデル固定部へ確実に固定され、擬似管状臓器モデルの台座の湾曲率が維持される。また、押付部の押付度合いを調整することによって、台座の湾曲率が微調整される。
【００２２】
また、本発明は、柔軟性のチューブからなる擬似管状臓器と表面に前記擬似管状臓器の少なくとも一部が埋設される台座とを備えた擬似管状臓器モデルと、前記擬似管状臓器モデルを固定するための前記記載の固定具とを備えたことを特徴とするトレーニングキットである。
【００２３】
前記構成によれば、トレーニングキットが前記記載の固定具を備えることによって、擬似管状臓器を軸方向へ切開すると切開部は周方向に拡開し、その拡開度合いを調整することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、擬似管状臓器の切開部における拡開度合いが調整可能な固定具およびトレーニングキットを提供できる。また、本発明によれば、拡開度合いを調整できるため、数種の手技の訓練に広く使用でき、コスト面および汎用性において優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は固定具およびトレーニングキットの実施形態を示す斜視図、（ｂ）は擬似管状臓器モデルの固定状態（湾曲状態）における（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図２】円形湾曲台の他の形態を示す斜視図である。
【図３】固定具およびトレーニングキットの他の実施形態を示す斜視図である。
【図４】図３に示す固定具およびトレーニングキットの他の形態を示す斜視図である。
【図５】図４に示す固定具およびトレーニングキットの回転動作を示す部分正面図である。
【図６】固定具およびトレーニングキットの他の実施形態であって、（ａ）は固定前の状態、（ｂ）は固定時の状態を示す斜視図である。
【図７】板状体ガイド溝の他の形態を示す斜視図である。
【図８】固定具およびトレーニングキットの他の実施形態を示す斜視図である。
【図９】固定具およびトレーニングキットの他の実施形態であって、（ａ）は固定前の状態、（ｂ）は固定時の状態を示す斜視図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は擬似管状臓器モデルの他の形態を示す斜視図である。
【図１１】擬似管状臓器（擬似血管）の切開部の様子を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】擬似管状臓器（擬似血管）の切開部の様子を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
まず、固定具の実施形態について、図面を参照して説明する。
固定具は、擬似管状臓器モデルを固定するために用いられる。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、擬似管状臓器モデル４１Ａは、擬似管状臓器４２Ａと板状の台座４３とを備える。また、本発明の台座４３においては、擬似管状臓器４２Ａが埋設される部分を中央部４３ｃ、埋設された擬似管状臓器４２Ａの軸線に沿う側の端部を両端部４３ｂとする。なお、擬似管状臓器モデル４１Ａの詳細については後記するが、擬似管状臓器４２Ａが埋設される部分は、台座４３の中央部分でなくてもよい。
【００２７】
固定具の第１実施形態について説明する。図１（ａ）に示すように、固定具１Ａは、モデル固定部２Ａを備えることを特徴とする。
【００２８】
モデル固定部２Ａは、擬似管状臓器モデル４１Ａが載置された際に、台座４３の両端部４３ｂが中央部４３ｃに対して裏面方向へ移動するように台座４３を湾曲させ（図１（ｂ）参照）、台座４３の裏面４３ａの湾曲率を変化させる作用を有するものである。なお、モデル固定部２Ａは、前記作用を有するものであれば、図１（ａ）に記載した構成に限定されるものではない。
【００２９】
モデル固定部２Ａは、複数の円形湾曲台３Ａ、３Ｂと、円形支持台５とを備える。
複数の円形湾曲台３Ａ、３Ｂは、台座４３の裏面４３ａに当接する円軌跡の一部からなる湾曲面４Ａ、４Ｂを有する半円柱体からなる。そして、円形湾曲台３Ａと円形湾曲台３Ｂとは、湾曲面４Ａ、４Ｂの湾曲率が互いに異なるものである。すなわち、半円柱体の横断面を構成する半円の半径が異なる。図１（ａ）では、ｒＡ＜ｒＢである。ここで、半円柱体とは、円柱体を直径位置で切断し、高さｈが半径ｒＡに等しくなるものに限定されず、高さｈが半径ｒＢより小さくなるような位置で円柱体を切断したものも含まれる。また、ここで円軌跡とは、真円の軌跡に限定されず、楕円の軌跡も含まれる。さらに、半円柱体からなる円形湾曲台３Ａ、３Ｂの代わりに、図２に示すような湾曲面４Ｃを有する半円球体からなる円形湾曲台３Ｃを使用してもよい。なお、湾曲面４Ａ、４Ｂ、４Ｃには、載置された擬似管状臓器モデル４１Ａの滑りを防止するための突起（図示せず）を形成することが好ましい。
【００３０】
円形支持台５は、複数の円形湾曲台３Ａ、３Ｂから選択された１つの円形湾曲台３Ａを着脱自在に支持する板状台からなる。円形支持台５は、板状台の表面に円形湾曲台３Ａ（３Ｂ）の底面が嵌合可能な溝部６を形成することによって、円形湾曲台３Ａを着脱自在に支持している。なお、円形支持台５における円形湾曲台３Ａの支持方法は、溝部６に限定されず、図示しないが、突起部と穴部による支持、または、フック等の係合部および係止部による支持であってもよい。
【００３１】
モデル固定部２Ａでは、円形支持台５に支持される円形湾曲台３Ａを湾曲率の異なる他の円形湾曲台３Ｂに取り換えることによって、台座４３と当接する湾曲面の湾曲率を変化させる。その結果、台座４３の湾曲率が調整され、擬似管状臓器４２Ａの切開部の拡開度合いが調整できる。また、円形湾曲台３Ｃに取り換えることによって、台座４３と当接する湾曲面の湾曲率を変化させる。その結果、台座４３の湾曲率が調整されて、擬似管状臓器４２Ａの切開部の拡開度合い及び拡開形状が調整できる。
【００３２】
固定具１Ａでは、モデル固定部２Ａに加えて、押付部７Ａをさらに備えることが好ましい。押付部７Ａは、台座４３をモデル固定部２Ａに押し付けるもので、その構成は特に限定されないが、押付板８と、ネジ１１Ａと、ナット１１Ｂと、バネ１１Ｃとを備えることが好ましい。
【００３３】
押付板８は、擬似管状臓器モデル４１Ａ（台座４３）およびモデル固定部２Ａの上面全体を覆う板材であって、その中央部には湾曲面４Ａ（円形湾曲台３Ａ）の形状に近似する内面形状を有するドーム部９が形成されると共に、そのドーム部９には開口部１０が形成されている。開口部１０は、手技訓練時に擬似管状臓器４２Ａを露出させるためのものである。なお、開口部１０の開口形状は、矩形に限定されず、手技訓練時に擬似管状臓器４２Ａに装着されるスタビライザー等の器具が挿入可能な形状に形成してもよい。また、ドーム部９の内表面には、擬似管状臓器モデル４１Ａの滑りを防止するための突起（図示せず）を形成することが好ましい。さらに、ネジ１１Ａ、ナット１１Ｂおよびバネ１１Ｃの代わりに磁石等を使用してもよい。
【００３４】
このような押付部７Ａを備えることによって、擬似管状臓器モデル４１Ａがモデル固定部２Ａへ確実に固定され、台座４３の湾曲率が維持される。また、押付部７Ａの押付度合いを調整することによって、台座４３の湾曲率が微調整される。特に、載置される擬似管状臓器モデル４１Ａの台座４３が弾性率の大きい軟質材料からなり、円形湾曲台３Ａの湾曲面４Ａに沿って自重で湾曲しにくい場合に好適である。なお、押付部７Ａの代わりに、後記する押付部７Ｂ（図３参照）を備えてもよい。
【００３５】
固定具の第２実施形態について説明する。図３に示すように、固定具１Ｂは、モデル固定部２Ｂを備えることを特徴とする。
モデル固定部２Ｂは、螺旋形湾曲台１２を備える。また、モデル固定部２Ｂは、螺旋形湾曲台１２に加えて、螺旋形支持台１５を備えてもよい。
【００３６】
螺旋形湾曲台１２は、台座４３の裏面４３ａに当接する螺旋軌跡の一部からなる湾曲面１３を有する回転体である。また、湾曲面１３には、載置された擬似管状臓器モデル４１Ａの滑りを防止するための突起（図示せず）を形成することが好ましい。なお、螺旋形湾曲台１２は、回転体に装着された回転軸１４を有し、螺旋形支持台１５に支持されると共に、図示しない駆動装置または手動によって回転軸１４を介して回転する。
手動により回転させる場合には、回転を静止する機構や一方向にのみ回転する機構を設けてもよい。
【００３７】
螺旋形湾曲台１２において、湾曲面１３を形成する螺旋軌跡には、アルキメデスの螺旋軌跡、フェルマーの螺旋軌跡、双曲螺旋軌跡、リチュース軌跡、対数螺旋軌跡、クロソイド軌跡等が用いられる。図３においては、アルキメデスの螺旋軌跡の一部からなる湾曲面１３を有する螺旋形湾曲台１２を記載した。
【００３８】
アルキメデスの螺旋軌跡は、極座標においてｒ＝ａ＋ｂθ（ａ、ｂは定数）で表される。ここで、螺旋形湾曲台１２において、回転軸１４を上記極座標の原点とすると、ｒ（螺旋半径）は、回転軸１４から載置された擬似管状臓器モデル４１Ａまでの高さｒＣにほぼ相当し、手技訓練時の擬似管状臓器モデル４１Ａまでの相対高さＨを決定する。また、θ（螺旋回転角度）の範囲は、湾曲面１３の長さＬに関係し、図３では２π≦θ≦４πの場合を記載した。なお、螺旋形湾曲台１２は、２π≦θ≦４πに相当する長さＬの湾曲面１３を有する回転体に限定されず、図示しないが、０≦θ≦２π、または、θの上限値が４πを超える範囲に相当する長さＬの湾曲面１３を有する回転体であってもよい。
【００３９】
螺旋形支持台１５は、螺旋形湾曲台１２を回転可能に支持する板状台からなる。螺旋形支持台１５は、板状台の表面に溝部１６及び軸受け１６Ａを形成し、回転軸１４を回転可能に支持することによって、螺旋形湾曲台１２を着脱自在に支持している。
【００４０】
固定具１Ｂにおいては、螺旋形湾曲台１２を回転させることによって、湾曲面１３の湾曲率が連続的に変化する。その結果、湾曲面１３に当接する台座４３の裏面４３ａの湾曲率も連続的に変化することとなり、埋設された擬似管状臓器４２Ａの切開部の拡開度合いの調整が容易となる。
【００４１】
また、前記した擬似管状臓器モデル４１Ａまでの高さｒＣも変化することとなるため、螺旋形湾曲台１２を回転、停止後、逆方向に回転させることを繰り返し行うことによって、載置された擬似管状臓器モデル４１Ａ（埋設された擬似管状臓器４２Ａ）を上下に移動させることができ、心拍動による血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できる。
【００４２】
前記したように、固定具１Ｂは、擬似管状臓器モデル４１Ａまでの高さｒＣ（相対高さＨ）を変化させることによって、血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できるという利点を有する。
しかしながら、擬似管状臓器モデル４１Ａまでの相対高さＨを一定に維持して手技訓練を行いたい場合には、図４および図５に示すように、固定具１Ｂは、螺旋形支持台１５の代わりに、回転補助部２０を備えることが好ましい。
【００４３】
回転補助部２０は、螺旋形湾曲台１２の回転軸１４の両側に設けられた軸調整台２１と、軸調整台２１を支持する軸支持台２２とを備える。
アルキメデスの螺旋軌跡の一部からなる螺旋形湾曲台１２の場合、軸調整台２１は、前記した螺旋形湾曲台１２と同形状であって、螺旋軌跡の螺旋方向を螺旋形湾曲台１２と逆方向に設定し、図４に示す回転方向へ螺旋形湾曲台１２に対して９０度回転させた回転体である。軸支持台２２は、従来公知の支持台を使用できる。
【００４４】
図５に示すように、前記したような回転補助部２０を備えることによって、螺旋形湾曲台１２を回転した際に、擬似管状臓器モデル４１Ａまでの高さｒＣの大→小（高→低）への変化に対応して、軸調整台２１における軸支持台２２から回転軸１４までの高さＲが小→大（低→高）に変化するため、高さｒＣおよび高さＲの変化量が相殺し合って、擬似管状臓器モデル４１Ａまでの相対高さＨが一定となる。
【００４５】
固定具１Ｂは、前記した固定具１Ａと同様に、モデル固定部２Ｂに加えて、図３に示すように、押付部７Ｂをさらに備えることが好ましい。押付部７Ｂは、台座４３をモデル固定部２Ｂに押し付けるもので、その構成は特に限定されないが、台座４３の一部（両端部）に当接する押付板１７と、ネジ１８Ａと、ナット１８Ｂとを備えることが好ましい。特に、載置される擬似管状臓器モデル４１Ａの台座４３が弾性率の大きい軟質材料からなり、螺旋形湾曲台１２の湾曲面１３に沿って自重で湾曲しにくい場合に好適である。また、押付板１７は、台座４３と当接する表面に、擬似管状臓器モデル４１Ａの滑りを防止するための突起（図示せず）が形成されていることが好ましい。さらに、押付板１７は台座４３との当接面に合わせて変形することが好ましい。なお、ネジ１８Ａとナット１８Ｂの代わりに、磁石等を使用してもよい。また、押付部７Ｂの代わりに、前記した押付部７Ａ（図１参照）を備えてもよい。
【００４６】
固定具の第３実施形態について説明する。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、固定具１Ｃは、モデル固定部２Ｃを備えることを特徴とする。
モデル固定部２Ｃは、板状体２３と、一対の板状体支持部２４と、板状体ガイド溝２６Ａとを備える。また、モデル固定部２Ｃは、前記構成に加えて、補助板状体支持部２５を備えてもよい。
【００４７】
板状体２３は、台座４３の裏面４３ａに当接する当接面２３ａを有するもので、好ましくは平板からなる。なお、当接面２３ａには、擬似管状臓器モデル４１Ａの滑りを防止するための突起（図示せず）を形成することが好ましい。
【００４８】
板状体支持部２４は、載置された擬似管状臓器モデル４１Ａに埋設された擬似管状臓器４２Ａの軸線に沿う側の板状体２３の両端部を支持するもので、棒状体であることが好ましい。また、補助板状体支持部２５は、板状体支持部２４における板状体２３の支持を補助するもので、板状体２３の両端部に板状体支持部２４を覆うように設けられている。なお、板状体支持部２４は板状体２３と互いに嵌合する構造であってもよい。
【００４９】
板状体ガイド溝２６Ａは、板状体２３の中央側への板状体支持部２４の移動をガイドするもので、板状体支持部２４の移動方向に沿って、板状体２３の両端部の端部側に板状体２３を挟むように立設された壁部２７に直線状に水平位置が保たれた状態で（水平方向に）形成された溝である。
【００５０】
固定具１Ｃにおいては、一対の板状体支持部２４を板状体ガイド溝２６Ａに沿って板状体２３の中央側へ移動することによって、板状体２３の中央部が両端部に比べて高くなるように湾曲し、板状体支持部２４の間の距離ＷＡを調整することによって、台座４３に当接する当接面２３ａの湾曲率が連続的に変化する。その結果、当接面２３ａと当接する台座４３の裏面４３ａの湾曲率も連続的に変化することとなり、埋設された擬似管状臓器４２Ａの切開部の拡開度合いの調整が容易となる。なお、板状体２３の湾曲に対応するため、板状体支持部２４は回転可能な円柱形状であるか、板状体支持部２４に対して補助板状体支持部２５が回転可能に設けられていることが好ましい。
【００５１】
また、一対の板状体支持部２４を板状体中央側に移動、停止後、逆方向に移動させることを繰り返すこと、すなわち、板状体支持部２４の間の距離ＷＡを近くしたり、遠くしたりすることによって、載置された擬似管状臓器モデル４１Ａ（埋設された擬似管状臓器４２Ａ）の相対高さＨが変化する。その結果、擬似管状臓器４２Ａを上下に移動させることができ、心拍動による血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できる。
【００５２】
前記したように、固定具１Ｃは、擬似管状臓器４２Ａまでの相対高さＨを変化させることによって、血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できるという利点を有する。
しかしながら、擬似管状臓器モデル４１Ａまでの相対高さＨを一定に維持して手技訓練を行いたい場合には、板状体ガイド溝２６Ａの代わりに、板状体ガイド溝２６Ｂを形成する。
【００５３】
板状体ガイド溝２６Ｂは、両端部の高さよりも中央部の高さが低くなるように下方に湾曲した湾曲溝である。このような湾曲した板状体ガイド溝２６Ｂを介して板状体支持部２４が移動することによって、擬似管状臓器モデル４１Ａの相対高さＨの変化量が、板状体ガイド溝２６Ｂの高さの変化量によって相殺され、擬似管状臓器モデル４１Ａまでの相対高さＨが一定となる。また、板状体ガイド溝２６Ｂは板状体２３の長さによっても湾曲が異なる。
【００５４】
固定具１Ｃは、前記した固定具１Ｂと同様に、モデル固定部２Ｃに加えて、図６（ｂ）に示すように、押付部７Ｂをさらに備えることが好ましい。特に、載置される擬似管状臓器モデル４１Ａの台座４３が弾性率の大きい軟質材料からなり、板状体２３の当接面２３ａに沿って自重で湾曲しにくい場合に好適である。また、固定具１Ｃにおいては、図７に示すように、板状体ガイド溝２６Ａに複数の保持部２８を有してもよい。保持部２８は、板状体ガイド溝２６Ａの中央側が開き、端部側が閉じたフック等で構成され、板状体支持部２４の端部側への移動を防止するものである。板状体ガイド溝２６Ａが保持部２８を有することによって、板状体２３の当接面２３ａの湾曲率が維持できる。なお、図示しないが、板状体ガイド溝２６Ｂにおいても保持部２８を有してもよい。
【００５５】
固定具の第４実施形態について図面を参照して説明する。図８に示すように、固定具１Ｄは、モデル固定部を備えることを特徴とする。
【００５６】
モデル固定部２Ｄは、上下可動部２９を備える。また、モデル固定部２Ｄは、上下可動部２９に加えて、自由可動部３０をさらに備えてもよい。
【００５７】
上下可動部２９は、１つ以上の柱状体からなり、台座４３の裏面側に配置され、図示しない昇降装置によって台座４３に対して昇降して、台座４３の裏面４３ａに当接する湾曲面を形成するものである。そして、少なくとも台座４３の中央部の裏面側に上下可動部２９の1つが配置される。モデル固定部２Ｄでは、台座４３の裏面全体に当接する湾曲面を形成するように、複数の上下可動部２９を配置することが好ましく、図８では３つの上下可動部２９を配置した例を記載している。
【００５８】
１つの上下可動部２９は、図示しない昇降装置によって台座４３に対して昇降する１つ以上の柱状の上下可動セル２９ａからなり、複数の上下可動セル２９ａからなることが好ましい。図８では、１つの上下可動部２９を５つの上下可動セル２９ａで構成した例を記載している。
【００５９】
自由可動部３０は、滑らかな曲面を有する板状の自由可動セル３０ａからなり、上下可動セル２９ａ（上下可動部２９）の上に載置されて、滑らかな湾曲面を形成するものである。そして、自由可動部３０は、上下可動セル２９ａと同数の自由可動セル３０ａからなる。なお、上下可動セル２９ａまたは自由可動セル３０ａには、擬似管状臓器モデル４１Ａの滑りを防止するための突起を形成することが好ましい。
【００６０】
固定具１Ｄにおいては、各々の上下可動セル２９ａの昇降量を調整することによって、上下可動セル２９ａで形成される湾曲面、または、上下可動セル２９ａの上に載置された自由可動セル３０ａで形成される湾曲面の湾曲率を変化させるため、湾曲率が連続的に変化する。その結果、湾曲面と当接する台座裏面の湾曲率も連続的に変化することとなり、埋設された擬似管状臓器４２Ａの切開部の拡開度合いの調整が容易となる。
【００６１】
また、上下可動セル２９ａの昇降量の調整によって、すなわち、上下可動セル２９ａを上昇、停止後、下降させることを繰り返すことによって、載置された擬似管状臓器モデル４１Ａ（埋設された擬似管状臓器４２Ａ）の相対高さＨが変化する。その結果、擬似管状臓器４２Ａを上下に移動させることができ、心拍動による血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できる。
【００６２】
固定具１Ｄは、前記した固定具１Ｂと同様に、モデル固定部２Ｄに加えて、押付部７Ａ（図１参照）または押付部７Ｂ（図３参照）をさらに備えることが好ましい。特に、載置される擬似管状臓器モデル４１Ａの台座４３が弾性率の大きい軟質材料からなり、上下可動部２９または自由可動部３０によって形成される湾曲面に沿って自重で湾曲しにくい場合に好適である。ここでは、上下可動部２９として、擬似管状臓器の軸方向の上下稼動セル２９ａを一組にして昇降させる場合について述べたが、これに限らず、上下可動部２９内の上下可動セル２９ａがそれぞれ異なる高さに動作してもよい。
【００６３】
固定具の第５実施形態について図面を参照して説明する。図９（ａ）、（ｂ）に示すように、固定具１Ｅは、モデル固定部２Ｅを備えることを特徴とする。
モデル固定部２Ｅは、一対の台座支持部３１と、台座ガイド溝３３Ａとを備える。また、モデル固定部２Ｅは、前記構成に加えて、補助台座支持部３２をさらに備えてもよい。
【００６４】
台座支持部３１は、擬似管状臓器４２Ａの軸線に沿う側の台座４３の両端部を支持するもので、棒状体であることが好ましい。また、補助台座支持部３２は、台座支持部３１における台座４３の支持を補助するもので、台座４３の両端部に台座支持部３１を覆うように設けられている。なお、台座支持部３１は台座４３と互いに嵌合する構造であってもよい。
【００６５】
台座ガイド溝３３Ａは、台座４３の中央側への台座支持部３１の移動をガイドするもので、台座支持部３１の移動方向に沿って、台座４３の両端部の端部側に台座４３を挟むように立設された壁部３４に直線状に水平位置が保たれた状態で（水平方向に）形成された溝である。
【００６６】
固定具１Ｅにおいては、一対の台座支持部３１を台座ガイド溝３３Ａに沿って台座４３の中央側へ移動することによって、台座４３の中央部が両端部に比べて高くなるように湾曲し、台座支持部３１の間の距離ＷＢを調整することによって、台座４３の湾曲率が連続的に変化する。その結果、台座４３に埋設された擬似管状臓器４２Ａの切開部の拡開度合いの調整が容易となる。なお、台座４３の湾曲に対応するため、台座支持部３１は回転可能な円柱形状であるか、台座支持部３１に対して補助台座支持部２５が回転可能に設けられていることが好ましい。
【００６７】
また、一対の台座支持部３１を台座中央側に移動、停止後、逆方向に移動することを繰り返すこと、すなわち、台座支持部３１の間の距離ＷＢを近くしたり、遠くしたりすることによって、載置された擬似管状臓器モデル４１Ａ（埋設された擬似管状臓器４２Ａ）の相対高さＨが変化する。その結果、擬似管状臓器４２Ａを上下に移動させることができ、心拍動による血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できる。
【００６８】
前記したように、固定具１Ｅは、擬似管状臓器４２Ａまでの相対高さＨを変化させることによって、血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できるという利点を有する。
しかしながら、擬似管状臓器モデル４１Ａまでの相対高さＨを一定に維持して手技訓練を行いたい場合には、台座ガイド溝３３Ａの代わりに、台座ガイド溝３３Ｂを形成する。
【００６９】
台座ガイド溝３３Ｂは、両端部の高さよりも中央部の高さが低くなるように下方に湾曲した湾曲溝である。このような湾曲した台座ガイド溝３３Ｂを介して台座支持部３１が移動することによって、擬似管状臓器モデル４１Ａの相対高さＨの変化量が、台座ガイド溝３３Ｂの高さの変化量によって相殺され、擬似管状臓器モデル４１Ａまでの相対高さＨが一定となる。また、台座ガイド溝３３Ｂは台座４３の長さによっても湾曲が異なる。
【００７０】
固定具１Ｅは、前記した固定具１Ｃと同様に、図示しないが、台座ガイド溝３３Ａまたは台座ガイド溝３３Ｂに複数の保持部２８を有してもよい。
【００７１】
次に、トレーニングキットの実施形態について説明する。
図１、図３〜図６、図８、図９に示すように、トレーニングキット５１Ａ〜５１Ｅは、擬似管状臓器モデル４１Ａと、固定具１Ａ〜１Ｅとを備えることを特徴とする。
なお、固定具１Ａ〜１Ｅについては、前記したとおりである。
【００７２】
擬似管状臓器モデル４１Ａは、擬似管状臓器４２Ａと、台座４３とを備える。本発明では、擬似管状臓器４２Ａは、管状動脈等の擬似血管、大腸等の擬似消化管等である。
【００７３】
擬似管状臓器４２Ａは、柔軟性のチューブからなり、その材質は特に限定されないが、シリコーンやポリビニルアルコールなどを原料とした擬似する管状臓器と同程度の柔軟性や強度を有するものである。また、擬似管状臓器４２Ａは、多層チューブからなるものであってもよく、その場合に各層が異なる材質からなるものであってもよい。
【００７４】
擬似管状臓器４２Ａの外径、厚さ等は、擬似する管状臓器の解剖学的な形状や医用画像に基づいて設定する。さらに、擬似管状臓器４２Ａは、直線状のものに限定されず、曲線状のものや、分岐を有するものであってもよく、擬似する管状臓器の解剖学的な形状や医用画像に基づいて設定する。
【００７５】
擬似管状臓器４２Ａは、横断面形状が円形ではない、図１０（ａ）に示すような楕円形の横断面形状を有する擬似管状臓器４２Ｂであることが好ましい。このような擬似管状臓器モデル４１Ｂでは、台座４３の湾曲に伴って、台座変形後の擬似管状臓器４２Ｂの横断面形状が、真円に近い円形になる。
【００７６】
台座４３は、表面に擬似管状臓器４２Ａの少なくとも一部が埋設されるもので、好ましくは板状体である。また、台座４３は、その材質は特に限定されないが、固定具１Ａ〜１Ｅが当接された際に自重によって、または、押付部７Ａ、７Ｂの押付によって変形が容易な材料からなることが好ましい。また、台座４３は、平坦な板状体に限定されず、図１０（ｂ）に示す擬似管状臓器モデル４１Ｃのように、両端部が中央部より高い位置になるように湾曲した台座４４であってもよい。さらに、楕円形の横断面形状を有する擬似管状臓器４２Ｂ（図１０（ａ）参照）を埋設する際には、横断面の長径方向が埋設方向になるように埋設する。
【００７７】
擬似管状臓器４２Ａは、台座４３に埋設され、台座４３にかかる引張力を擬似管状臓器４２Ａへ伝えることが可能なように接着や嵌合等により固定されている。ここで、接着は、接着剤の使用や擬似管状臓器４２Ａと台座４３を同種の材料を用いて成型すること等により実現される。また、嵌合は、両端部の方向へ擬似管状臓器４２Ａと台座４３が引っかかるかえしやフック等により実現される。
【００７８】
トレーニングキット５１Ａ〜５１Ｅは、固定具１Ａ〜１Ｅを備えることにより、擬似管状臓器４２Ａ（４２Ｂ）に外側の引張力が作用するため、擬似管状臓器４２Ａ（４２Ｂ）を軸線方向へ切開すると切開部は周方向に拡開し、その拡開度合いを調整することが可能となる。
【００７９】
以上、固定具およびトレーニングキットの実施形態について説明したが、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。例えば、モデル固定部２Ａ、２Ｃ、２Ｄおよび２Ｅでは、擬似管状臓器モデル４１Ａの両端部が中央部より低い位置になるような形状もしくは動作であったが、擬似管状臓器モデル４１Ｃに対してはこれに限らず、両端部を中央部に対して裏面方向へ移動させる形状もしくは動作であればよく、擬似管状臓器モデル４１Ｃの両端部が中央部より高い位置になっていてもよい。その場合、モデル固定部２Ａでは、湾曲台３Ａが鉛直下向きに凸の湾曲面４Ａを有することになる。また、モデル固定部２Ｃでは、板状体２３が鉛直下向きに凸の当接面２３ａを有することになり、距離ＷＡが大きくなると擬似管状臓器４２Ａにかかる引張力は大きくなる。この場合、板状体ガイド溝２６Ｂを鉛直上向きに凸の湾曲にすることで相対高さＨを一定にすることができる。また、モデル固定部２Ｅでは、距離ＷＢが大きくなると擬似管状臓器４２Ａにかかる引張力も大きくなる。この場合、台座ガイド溝３３Ｂを鉛直上向きに凸の湾曲にすることで相対高さＨを一定にすることができる。さらに、モデル固定部２Ｄでは、上下可動部２９で形成される湾曲面が鉛直下向きに凸の湾曲となる。すなわち、擬似管臓器モデル４１Ｃの場合には、両端部が中央部より高い位置になっている状態では、台座４４の湾曲が小さくなるほど擬似管状臓器４２Ａにかかる引張力は大きくなる。
【符号の説明】
【００８０】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ 固定具
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ モデル固定部
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ 円形湾曲台
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ 湾曲面
５ 円形支持台
７Ａ、７Ｂ 押付部
１２ 螺旋形湾曲台
１３ 湾曲面
２３ 板状体
２３ａ 当接面
２４ 板状体支持部
２６Ａ、２６Ｂ 板状体ガイド溝
２９ 上下可動部
２９ａ 上下可動セル
３１ 台座支持部
３３Ａ、３３Ｂ 台座ガイド溝
４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ 擬似管状臓器モデル
４２Ａ、４２Ｂ 擬似管状臓器
４３、４４ 台座
４３ａ 裏面
５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅ トレーニングキット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外科手術の訓練に用いる擬似管状臓器モデルを固定するための固定具、および、それを用いたトレーニングキットに関する。
【背景技術】
【０００２】
外科用手術の訓練に用いる擬似管状臓器モデルの代表的なものとして、擬似血管モデルが挙げられる。
従来から、医師は、外科手術において、血管の切開、その切開部の縫合、血管同士の吻合などの手技を行うことがある。例えば、心臓の冠状動脈の一部が狭窄した場合、医師は、その患者の他の部位から動脈の一部をグラフト（代替血管）として切り出し、そのグラフトを用いて、狭窄箇所を回避する血流路を確保するための血管バイパス手術を行う。
【０００３】
このような手術には、高度に熟練した技術が求められる。そこで、医師は、円筒形状のチューブからなる擬似血管を備えた擬似血管モデルを用いて手技の訓練を行うことがある。なお、実際の血管では、血管壁を軸方向に切開すると、その切開部が周方向に拡開し、盛り上がる。しかし、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、通常のチューブからなる擬似血管１０１では、その血管壁１０２を軸方向に切開した場合、スリットができるだけで、切開部１０３が周方向に拡開しない。そして、訓練用の擬似血管としては、当然、切開時に実際の血管の場合と近い状態となるものが望まれる。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１では、円筒形状のチューブからなる模擬（擬似）血管と、この擬似血管を支持する台座とを備えた手技訓練用血管モデル（以下、血管モデル）が記載されている。そして、特許文献１に記載された血管モデルでは、擬似血管１１１の一部を埋設した台座（図示せず）に、その擬似血管１１１を外側に引っ張る残留応力を存在させることで、血管壁１１２を軸方向に切開するとその切開部１１３が周方向に拡開するという、実際の血管に近い擬似血管１１１を実現している（図１２（ａ）、（ｂ）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３２６０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された血管モデルでは、台座は擬似血管が埋設された第１部材と、この第１部材に貼り合わされた第２部材とを備える。また、第１部材は、擬似血管に外向きの引張力が作用する状態で第２部材に貼り合わされ、第２部材と一体化している。したがって、擬似血管に作用する引張力が一定で変化しないため、擬似血管の切開部における拡開度合いも一定で変化しない。その結果、訓練する手技に応じて血管モデルを作製することとなり、数種の手技の訓練の際には、数種の血管モデルを作製する必要があり、コスト高となる。また、手技に応じて血管モデルを交換する必要があり、訓練作業が煩雑となる。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、血管モデル等の擬似管状臓器モデルを固定するために用いられる固定具およびそれを用いたトレーニングキットにおいて、擬似管状臓器の切開部における拡開度合いが調整可能な固定具およびトレーニングキットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、柔軟性のチューブからなる擬似管状臓器と表面に前記擬似管状臓器の少なくとも一部が埋設される台座とを備えた擬似管状臓器モデルを固定するために用いられる固定具であって、前記固定具は、前記擬似管状臓器モデルが載置された際に、前記台座を湾曲させると共に、前記台座の湾曲率を調整するモデル固定部を備えることを特徴とする固定具である。
【０００９】
前記構成によれば、擬似管状臓器モデルが載置された際に、台座を湾曲させ、その湾曲率を調整するモデル固定部を備えることによって、台座には湾曲方向へ引張の残留応力が存在することになり、台座に埋設された擬似管状臓器にも台座と同じ方向へ引張力が作用する、すなわち、擬似管状臓器に外側の引張力が作用する。これにより、擬似管状臓器を軸方向（軸線方向）へ切開すると切開部は周方向に拡開する。また、湾曲率が調整されることによって、切開部の拡開度合いを調整することが可能となる。
【００１０】
また、本発明は、前記モデル固定部が、前記台座の前記裏面に当接する円軌跡の一部からなる湾曲面を有する複数の円形湾曲台と、複数の前記円形湾曲台から選択された１つの前記円形湾曲台を着脱自在に支持する円形支持台とを備え、複数の前記円形湾曲台の前記湾曲面の湾曲率が互いに異なると共に、前記円形支持台に支持される前記円形湾曲台を取り換えることによって、前記台座と当接する前記湾曲面の湾曲率を変化させることを特徴とする固定具である。
【００１１】
前記構成によれば、円形湾曲台の当接によって台座を湾曲させると共に、円形湾曲台を取り替えるという簡易な方法で湾曲面の湾曲率が変化するため、湾曲面に当接する台座裏面の湾曲率を容易に変更できる。その結果、台座に埋設された擬似管状臓器の切開部の拡開度合いの調整が容易となる。
【００１２】
また、本発明は、前記モデル固定部が、前記台座の前記裏面に当接する螺旋軌跡の一部からなる湾曲面を有する螺旋形湾曲台とを備え、前記螺旋形湾曲台を回転させることによって、前記台座と当接する前記湾曲面の湾曲率を変化させることを特徴とする固定具である。
【００１３】
前記構成によれば、螺旋形湾曲台の当接によって、台座を湾曲させる。また、螺旋形湾曲台を回転させることによって湾曲面の湾曲率が連続的に変化する。その結果、湾曲面に当接する台座裏面の湾曲率も連続的に変化することとなり、埋設された擬似管状臓器の切開部の拡開度合いの調整が容易となる。さらに、螺旋形湾曲台を回転、停止後、逆方向に回転させることを繰り返し行うことによって、載置された擬似管状臓器モデル（埋設された擬似管状臓器）を上下に移動させることができ、心拍動による血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できる。
【００１４】
また、本発明は、前記モデル固定部が、前記台座の前記裏面に当接する当接面を有する板状体と、前記擬似管状臓器の軸線に沿う側の前記板状体の両端部を支持する一対の板状体支持部と、一対の前記板状体支持部の移動をガイドする板状体ガイド溝とを備え、一対の前記板状体支持部が前記板状体ガイド溝に沿って移動することによって、前記板状体が湾曲し、前記板状体支持部の間の距離を調整することによって、前記台座と当接する当接面の湾曲率を変化させることを特徴とする固定具である。
【００１５】
前記構成によれば、板状体の当接によって、台座を湾曲させる。また、板状体支持部の間の距離を調整することによって当接面の湾曲率が連続的に変化する。その結果、当接面に当接する台座裏面の湾曲率も連続的に変化することとなり、埋設された擬似管状臓器の切開部の拡開度合いの調整が容易となる。さらに、板状体支持部同士を移動、停止後、逆方向に移動させることを繰り返すことによって、載置された擬似管状臓器モデル（埋設された擬似管状臓器）を上下に移動させることができ、心拍動による血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できる。
【００１６】
また、本発明は、前記モデル固定部が、前記台座の裏面側に配置され、前記台座に対して昇降して前記台座の前記裏面に当接する湾曲面を形成する上下可動部を１つ以上備え、少なくとも前記台座の中央部の裏面側に前記上下可動部の1つが配置され、前記上下可動部が、前記台座に対して昇降する１つ以上の上下可動セルからなり、各々の前記上下可動セルの昇降量を調整することによって、形成される前記湾曲面の湾曲率を変化させることを特徴とする固定具である。
【００１７】
前記構成によれば、上下可動部の当接によって、台座を湾曲させる。また、上下可動部（上下可動セル）の昇降量を調整することによって湾曲面の湾曲率が連続的に変化する。その結果、湾曲面に当接する台座裏面の湾曲率も連続的に変化することとなり、埋設された擬似管状臓器の切開部の拡開度合いの調整が容易となる。さらに、上下可動部を上昇、停止後、下降させることを繰り返すことによって、載置された擬似管状臓器モデル（埋設された擬似管状臓器）を上下に移動させることができ、心拍動による血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できる。
【００１８】
また、本発明は、前記モデル固定部が、前記擬似管状臓器の軸線に沿う側の前記台座の両端部を支持する一対の台座支持部と、一対の前記台座支持部の移動をガイドする台座ガイド溝とを備え、一対の前記台座支持部が前記台座ガイド溝に沿って移動することによって、前記台座が湾曲し、前記台座支持部の間の距離を調整することによって、前記台座の前記裏面の湾曲率を変化させることを特徴とする固定具である。
【００１９】
前記構成によれば、台座支持部同士の移動によって、台座を湾曲させる。また、台座支持部の間の距離を調整することによって湾曲率が連続的に変化する。その結果、埋設された擬似管状臓器の切開部の拡開度合いの調整が容易となる。さらに、台座支持部同士の移動方向を交互に切り替えることによって、埋設された擬似管状臓器を上下に移動させることができ、心拍動による血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できる。
【００２０】
また、本発明は、前記固定具が、前記台座を前記モデル固定部に押し付ける押付部をさらに備えることを特徴とする。
【００２１】
前記構成によれば、固定具が押付部をさらに備えることによって、擬似管状臓器モデルがモデル固定部へ確実に固定され、擬似管状臓器モデルの台座の湾曲率が維持される。また、押付部の押付度合いを調整することによって、台座の湾曲率が微調整される。
【００２２】
また、本発明は、柔軟性のチューブからなる擬似管状臓器と表面に前記擬似管状臓器の少なくとも一部が埋設される台座とを備えた擬似管状臓器モデルと、前記擬似管状臓器モデルを固定するための前記記載の固定具とを備えたことを特徴とするトレーニングキットである。
【００２３】
前記構成によれば、トレーニングキットが前記記載の固定具を備えることによって、擬似管状臓器を軸方向へ切開すると切開部は周方向に拡開し、その拡開度合いを調整することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、擬似管状臓器の切開部における拡開度合いが調整可能な固定具およびトレーニングキットを提供できる。また、本発明によれば、拡開度合いを調整できるため、数種の手技の訓練に広く使用でき、コスト面および汎用性において優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は固定具およびトレーニングキットの実施形態を示す斜視図、（ｂ）は擬似管状臓器モデルの固定状態（湾曲状態）における（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図２】円形湾曲台の他の形態を示す斜視図である。
【図３】固定具およびトレーニングキットの他の実施形態を示す斜視図である。
【図４】図３に示す固定具およびトレーニングキットの他の形態を示す斜視図である。
【図５】図４に示す固定具およびトレーニングキットの回転動作を示す部分正面図である。
【図６】固定具およびトレーニングキットの他の実施形態であって、（ａ）は固定前の状態、（ｂ）は固定時の状態を示す斜視図である。
【図７】板状体ガイド溝の他の形態を示す斜視図である。
【図８】固定具およびトレーニングキットの他の実施形態を示す斜視図である。
【図９】固定具およびトレーニングキットの他の実施形態であって、（ａ）は固定前の状態、（ｂ）は固定時の状態を示す斜視図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は擬似管状臓器モデルの他の形態を示す斜視図である。
【図１１】擬似管状臓器（擬似血管）の切開部の様子を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】擬似管状臓器（擬似血管）の切開部の様子を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
まず、固定具の実施形態について、図面を参照して説明する。
固定具は、擬似管状臓器モデルを固定するために用いられる。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、擬似管状臓器モデル４１Ａは、擬似管状臓器４２Ａと板状の台座４３とを備える。また、本発明の台座４３においては、擬似管状臓器４２Ａが埋設される部分を中央部４３ｃ、埋設された擬似管状臓器４２Ａの軸線に沿う側の端部を両端部４３ｂとする。なお、擬似管状臓器モデル４１Ａの詳細については後記するが、擬似管状臓器４２Ａが埋設される部分は、台座４３の中央部分でなくてもよい。
【００２７】
固定具の第１実施形態について説明する。図１（ａ）に示すように、固定具１Ａは、モデル固定部２Ａを備えることを特徴とする。
【００２８】
モデル固定部２Ａは、擬似管状臓器モデル４１Ａが載置された際に、台座４３の両端部４３ｂが中央部４３ｃに対して裏面方向へ移動するように台座４３を湾曲させ（図１（ｂ）参照）、台座４３の裏面４３ａの湾曲率を変化させる作用を有するものである。なお、モデル固定部２Ａは、前記作用を有するものであれば、図１（ａ）に記載した構成に限定されるものではない。
【００２９】
モデル固定部２Ａは、複数の円形湾曲台３Ａ、３Ｂと、円形支持台５とを備える。
複数の円形湾曲台３Ａ、３Ｂは、台座４３の裏面４３ａに当接する円軌跡の一部からなる湾曲面４Ａ、４Ｂを有する半円柱体からなる。そして、円形湾曲台３Ａと円形湾曲台３Ｂとは、湾曲面４Ａ、４Ｂの湾曲率が互いに異なるものである。すなわち、半円柱体の横断面を構成する半円の半径が異なる。図１（ａ）では、ｒＡ＜ｒＢである。ここで、半円柱体とは、円柱体を直径位置で切断し、高さｈが半径ｒＡに等しくなるものに限定されず、高さｈが半径ｒＢより小さくなるような位置で円柱体を切断したものも含まれる。また、ここで円軌跡とは、真円の軌跡に限定されず、楕円の軌跡も含まれる。さらに、半円柱体からなる円形湾曲台３Ａ、３Ｂの代わりに、図２に示すような湾曲面４Ｃを有する半円球体からなる円形湾曲台３Ｃを使用してもよい。なお、湾曲面４Ａ、４Ｂ、４Ｃには、載置された擬似管状臓器モデル４１Ａの滑りを防止するための突起（図示せず）を形成することが好ましい。
【００３０】
円形支持台５は、複数の円形湾曲台３Ａ、３Ｂから選択された１つの円形湾曲台３Ａを着脱自在に支持する板状台からなる。円形支持台５は、板状台の表面に円形湾曲台３Ａ（３Ｂ）の底面が嵌合可能な溝部６を形成することによって、円形湾曲台３Ａを着脱自在に支持している。なお、円形支持台５における円形湾曲台３Ａの支持方法は、溝部６に限定されず、図示しないが、突起部と穴部による支持、または、フック等の係合部および係止部による支持であってもよい。
【００３１】
モデル固定部２Ａでは、円形支持台５に支持される円形湾曲台３Ａを湾曲率の異なる他の円形湾曲台３Ｂに取り換えることによって、台座４３と当接する湾曲面の湾曲率を変化させる。その結果、台座４３の湾曲率が調整され、擬似管状臓器４２Ａの切開部の拡開度合いが調整できる。また、円形湾曲台３Ｃに取り換えることによって、台座４３と当接する湾曲面の湾曲率を変化させる。その結果、台座４３の湾曲率が調整されて、擬似管状臓器４２Ａの切開部の拡開度合い及び拡開形状が調整できる。
【００３２】
固定具１Ａでは、モデル固定部２Ａに加えて、押付部７Ａをさらに備えることが好ましい。押付部７Ａは、台座４３をモデル固定部２Ａに押し付けるもので、その構成は特に限定されないが、押付板８と、ネジ１１Ａと、ナット１１Ｂと、バネ１１Ｃとを備えることが好ましい。
【００３３】
押付板８は、擬似管状臓器モデル４１Ａ（台座４３）およびモデル固定部２Ａの上面全体を覆う板材であって、その中央部には湾曲面４Ａ（円形湾曲台３Ａ）の形状に近似する内面形状を有するドーム部９が形成されると共に、そのドーム部９には開口部１０が形成されている。開口部１０は、手技訓練時に擬似管状臓器４２Ａを露出させるためのものである。なお、開口部１０の開口形状は、矩形に限定されず、手技訓練時に擬似管状臓器４２Ａに装着されるスタビライザー等の器具が挿入可能な形状に形成してもよい。また、ドーム部９の内表面には、擬似管状臓器モデル４１Ａの滑りを防止するための突起（図示せず）を形成することが好ましい。さらに、ネジ１１Ａ、ナット１１Ｂおよびバネ１１Ｃの代わりに磁石等を使用してもよい。
【００３４】
このような押付部７Ａを備えることによって、擬似管状臓器モデル４１Ａがモデル固定部２Ａへ確実に固定され、台座４３の湾曲率が維持される。また、押付部７Ａの押付度合いを調整することによって、台座４３の湾曲率が微調整される。特に、載置される擬似管状臓器モデル４１Ａの台座４３が弾性率の大きい軟質材料からなり、円形湾曲台３Ａの湾曲面４Ａに沿って自重で湾曲しにくい場合に好適である。なお、押付部７Ａの代わりに、後記する押付部７Ｂ（図３参照）を備えてもよい。
【００３５】
固定具の第２実施形態について説明する。図３に示すように、固定具１Ｂは、モデル固定部２Ｂを備えることを特徴とする。
モデル固定部２Ｂは、螺旋形湾曲台１２を備える。また、モデル固定部２Ｂは、螺旋形湾曲台１２に加えて、螺旋形支持台１５を備えてもよい。
【００３６】
螺旋形湾曲台１２は、台座４３の裏面４３ａに当接する螺旋軌跡の一部からなる湾曲面１３を有する回転体である。また、湾曲面１３には、載置された擬似管状臓器モデル４１Ａの滑りを防止するための突起（図示せず）を形成することが好ましい。なお、螺旋形湾曲台１２は、回転体に装着された回転軸１４を有し、螺旋形支持台１５に支持されると共に、図示しない駆動装置または手動によって回転軸１４を介して回転する。
手動により回転させる場合には、回転を静止する機構や一方向にのみ回転する機構を設けてもよい。
【００３７】
螺旋形湾曲台１２において、湾曲面１３を形成する螺旋軌跡には、アルキメデスの螺旋軌跡、フェルマーの螺旋軌跡、双曲螺旋軌跡、リチュース軌跡、対数螺旋軌跡、クロソイド軌跡等が用いられる。図３においては、アルキメデスの螺旋軌跡の一部からなる湾曲面１３を有する螺旋形湾曲台１２を記載した。
【００３８】
アルキメデスの螺旋軌跡は、極座標においてｒ＝ａ＋ｂθ（ａ、ｂは定数）で表される。ここで、螺旋形湾曲台１２において、回転軸１４を上記極座標の原点とすると、ｒ（螺旋半径）は、回転軸１４から載置された擬似管状臓器モデル４１Ａまでの高さｒＣにほぼ相当し、手技訓練時の擬似管状臓器モデル４１Ａまでの相対高さＨを決定する。また、θ（螺旋回転角度）の範囲は、湾曲面１３の長さＬに関係し、図３では２π≦θ≦４πの場合を記載した。なお、螺旋形湾曲台１２は、２π≦θ≦４πに相当する長さＬの湾曲面１３を有する回転体に限定されず、図示しないが、０≦θ≦２π、または、θの上限値が４πを超える範囲に相当する長さＬの湾曲面１３を有する回転体であってもよい。
【００３９】
螺旋形支持台１５は、螺旋形湾曲台１２を回転可能に支持する板状台からなる。螺旋形支持台１５は、板状台の表面に溝部１６及び軸受け１６Ａを形成し、回転軸１４を回転可能に支持することによって、螺旋形湾曲台１２を着脱自在に支持している。
【００４０】
固定具１Ｂにおいては、螺旋形湾曲台１２を回転させることによって、湾曲面１３の湾曲率が連続的に変化する。その結果、湾曲面１３に当接する台座４３の裏面４３ａの湾曲率も連続的に変化することとなり、埋設された擬似管状臓器４２Ａの切開部の拡開度合いの調整が容易となる。
【００４１】
また、前記した擬似管状臓器モデル４１Ａまでの高さｒＣも変化することとなるため、螺旋形湾曲台１２を回転、停止後、逆方向に回転させることを繰り返し行うことによって、載置された擬似管状臓器モデル４１Ａ（埋設された擬似管状臓器４２Ａ）を上下に移動させることができ、心拍動による血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できる。
【００４２】
前記したように、固定具１Ｂは、擬似管状臓器モデル４１Ａまでの高さｒＣ（相対高さＨ）を変化させることによって、血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できるという利点を有する。
しかしながら、擬似管状臓器モデル４１Ａまでの相対高さＨを一定に維持して手技訓練を行いたい場合には、図４および図５に示すように、固定具１Ｂは、螺旋形支持台１５の代わりに、回転補助部２０を備えることが好ましい。
【００４３】
回転補助部２０は、螺旋形湾曲台１２の回転軸１４の両側に設けられた軸調整台２１と、軸調整台２１を支持する軸支持台２２とを備える。
アルキメデスの螺旋軌跡の一部からなる螺旋形湾曲台１２の場合、軸調整台２１は、前記した螺旋形湾曲台１２と同形状であって、螺旋軌跡の螺旋方向を螺旋形湾曲台１２と逆方向に設定し、図４に示す回転方向へ螺旋形湾曲台１２に対して９０度回転させた回転体である。軸支持台２２は、従来公知の支持台を使用できる。
【００４４】
図５に示すように、前記したような回転補助部２０を備えることによって、螺旋形湾曲台１２を回転した際に、擬似管状臓器モデル４１Ａまでの高さｒＣの大→小（高→低）への変化に対応して、軸調整台２１における軸支持台２２から回転軸１４までの高さＲが小→大（低→高）に変化するため、高さｒＣおよび高さＲの変化量が相殺し合って、擬似管状臓器モデル４１Ａまでの相対高さＨが一定となる。
【００４５】
固定具１Ｂは、前記した固定具１Ａと同様に、モデル固定部２Ｂに加えて、図３に示すように、押付部７Ｂをさらに備えることが好ましい。押付部７Ｂは、台座４３をモデル固定部２Ｂに押し付けるもので、その構成は特に限定されないが、台座４３の一部（両端部）に当接する押付板１７と、ネジ１８Ａと、ナット１８Ｂとを備えることが好ましい。特に、載置される擬似管状臓器モデル４１Ａの台座４３が弾性率の大きい軟質材料からなり、螺旋形湾曲台１２の湾曲面１３に沿って自重で湾曲しにくい場合に好適である。また、押付板１７は、台座４３と当接する表面に、擬似管状臓器モデル４１Ａの滑りを防止するための突起（図示せず）が形成されていることが好ましい。さらに、押付板１７は台座４３との当接面に合わせて変形することが好ましい。なお、ネジ１８Ａとナット１８Ｂの代わりに、磁石等を使用してもよい。また、押付部７Ｂの代わりに、前記した押付部７Ａ（図１参照）を備えてもよい。
【００４６】
固定具の第３実施形態について説明する。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、固定具１Ｃは、モデル固定部２Ｃを備えることを特徴とする。
モデル固定部２Ｃは、板状体２３と、一対の板状体支持部２４と、板状体ガイド溝２６Ａとを備える。また、モデル固定部２Ｃは、前記構成に加えて、補助板状体支持部２５を備えてもよい。
【００４７】
板状体２３は、台座４３の裏面４３ａに当接する当接面２３ａを有するもので、好ましくは平板からなる。なお、当接面２３ａには、擬似管状臓器モデル４１Ａの滑りを防止するための突起（図示せず）を形成することが好ましい。
【００４８】
板状体支持部２４は、載置された擬似管状臓器モデル４１Ａに埋設された擬似管状臓器４２Ａの軸線に沿う側の板状体２３の両端部を支持するもので、棒状体であることが好ましい。また、補助板状体支持部２５は、板状体支持部２４における板状体２３の支持を補助するもので、板状体２３の両端部に板状体支持部２４を覆うように設けられている。なお、板状体支持部２４は板状体２３と互いに嵌合する構造であってもよい。
【００４９】
板状体ガイド溝２６Ａは、板状体２３の中央側への板状体支持部２４の移動をガイドするもので、板状体支持部２４の移動方向に沿って、板状体２３の両端部の端部側に板状体２３を挟むように立設された壁部２７に直線状に水平位置が保たれた状態で（水平方向に）形成された溝である。
【００５０】
固定具１Ｃにおいては、一対の板状体支持部２４を板状体ガイド溝２６Ａに沿って板状体２３の中央側へ移動することによって、板状体２３の中央部が両端部に比べて高くなるように湾曲し、板状体支持部２４の間の距離ＷＡを調整することによって、台座４３に当接する当接面２３ａの湾曲率が連続的に変化する。その結果、当接面２３ａと当接する台座４３の裏面４３ａの湾曲率も連続的に変化することとなり、埋設された擬似管状臓器４２Ａの切開部の拡開度合いの調整が容易となる。なお、板状体２３の湾曲に対応するため、板状体支持部２４は回転可能な円柱形状であるか、板状体支持部２４に対して補助板状体支持部２５が回転可能に設けられていることが好ましい。
【００５１】
また、一対の板状体支持部２４を板状体中央側に移動、停止後、逆方向に移動させることを繰り返すこと、すなわち、板状体支持部２４の間の距離ＷＡを近くしたり、遠くしたりすることによって、載置された擬似管状臓器モデル４１Ａ（埋設された擬似管状臓器４２Ａ）の相対高さＨが変化する。その結果、擬似管状臓器４２Ａを上下に移動させることができ、心拍動による血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できる。
【００５２】
前記したように、固定具１Ｃは、擬似管状臓器４２Ａまでの相対高さＨを変化させることによって、血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できるという利点を有する。
しかしながら、擬似管状臓器モデル４１Ａまでの相対高さＨを一定に維持して手技訓練を行いたい場合には、板状体ガイド溝２６Ａの代わりに、板状体ガイド溝２６Ｂを形成する。
【００５３】
板状体ガイド溝２６Ｂは、両端部の高さよりも中央部の高さが低くなるように下方に湾曲した湾曲溝である。このような湾曲した板状体ガイド溝２６Ｂを介して板状体支持部２４が移動することによって、擬似管状臓器モデル４１Ａの相対高さＨの変化量が、板状体ガイド溝２６Ｂの高さの変化量によって相殺され、擬似管状臓器モデル４１Ａまでの相対高さＨが一定となる。また、板状体ガイド溝２６Ｂは板状体２３の長さによっても湾曲が異なる。
【００５４】
固定具１Ｃは、前記した固定具１Ｂと同様に、モデル固定部２Ｃに加えて、図６（ｂ）に示すように、押付部７Ｂをさらに備えることが好ましい。特に、載置される擬似管状臓器モデル４１Ａの台座４３が弾性率の大きい軟質材料からなり、板状体２３の当接面２３ａに沿って自重で湾曲しにくい場合に好適である。また、固定具１Ｃにおいては、図７に示すように、板状体ガイド溝２６Ａに複数の保持部２８を有してもよい。保持部２８は、板状体ガイド溝２６Ａの中央側が開き、端部側が閉じたフック等で構成され、板状体支持部２４の端部側への移動を防止するものである。板状体ガイド溝２６Ａが保持部２８を有することによって、板状体２３の当接面２３ａの湾曲率が維持できる。なお、図示しないが、板状体ガイド溝２６Ｂにおいても保持部２８を有してもよい。
【００５５】
固定具の第４実施形態について図面を参照して説明する。図８に示すように、固定具１Ｄは、モデル固定部を備えることを特徴とする。
【００５６】
モデル固定部２Ｄは、上下可動部２９を備える。また、モデル固定部２Ｄは、上下可動部２９に加えて、自由可動部３０をさらに備えてもよい。
【００５７】
上下可動部２９は、１つ以上の柱状体からなり、台座４３の裏面側に配置され、図示しない昇降装置によって台座４３に対して昇降して、台座４３の裏面４３ａに当接する湾曲面を形成するものである。そして、少なくとも台座４３の中央部の裏面側に上下可動部２９の1つが配置される。モデル固定部２Ｄでは、台座４３の裏面全体に当接する湾曲面を形成するように、複数の上下可動部２９を配置することが好ましく、図８では３つの上下可動部２９を配置した例を記載している。
【００５８】
１つの上下可動部２９は、図示しない昇降装置によって台座４３に対して昇降する１つ以上の柱状の上下可動セル２９ａからなり、複数の上下可動セル２９ａからなることが好ましい。図８では、１つの上下可動部２９を５つの上下可動セル２９ａで構成した例を記載している。
【００５９】
自由可動部３０は、滑らかな曲面を有する板状の自由可動セル３０ａからなり、上下可動セル２９ａ（上下可動部２９）の上に載置されて、滑らかな湾曲面を形成するものである。そして、自由可動部３０は、上下可動セル２９ａと同数の自由可動セル３０ａからなる。なお、上下可動セル２９ａまたは自由可動セル３０ａには、擬似管状臓器モデル４１Ａの滑りを防止するための突起を形成することが好ましい。
【００６０】
固定具１Ｄにおいては、各々の上下可動セル２９ａの昇降量を調整することによって、上下可動セル２９ａで形成される湾曲面、または、上下可動セル２９ａの上に載置された自由可動セル３０ａで形成される湾曲面の湾曲率を変化させるため、湾曲率が連続的に変化する。その結果、湾曲面と当接する台座裏面の湾曲率も連続的に変化することとなり、埋設された擬似管状臓器４２Ａの切開部の拡開度合いの調整が容易となる。
【００６１】
また、上下可動セル２９ａの昇降量の調整によって、すなわち、上下可動セル２９ａを上昇、停止後、下降させることを繰り返すことによって、載置された擬似管状臓器モデル４１Ａ（埋設された擬似管状臓器４２Ａ）の相対高さＨが変化する。その結果、擬似管状臓器４２Ａを上下に移動させることができ、心拍動による血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できる。
【００６２】
固定具１Ｄは、前記した固定具１Ｂと同様に、モデル固定部２Ｄに加えて、押付部７Ａ（図１参照）または押付部７Ｂ（図３参照）をさらに備えることが好ましい。特に、載置される擬似管状臓器モデル４１Ａの台座４３が弾性率の大きい軟質材料からなり、上下可動部２９または自由可動部３０によって形成される湾曲面に沿って自重で湾曲しにくい場合に好適である。ここでは、上下可動部２９として、擬似管状臓器の軸方向の上下稼動セル２９ａを一組にして昇降させる場合について述べたが、これに限らず、上下可動部２９内の上下可動セル２９ａがそれぞれ異なる高さに動作してもよい。
【００６３】
固定具の第５実施形態について図面を参照して説明する。図９（ａ）、（ｂ）に示すように、固定具１Ｅは、モデル固定部２Ｅを備えることを特徴とする。
モデル固定部２Ｅは、一対の台座支持部３１と、台座ガイド溝３３Ａとを備える。また、モデル固定部２Ｅは、前記構成に加えて、補助台座支持部３２をさらに備えてもよい。
【００６４】
台座支持部３１は、擬似管状臓器４２Ａの軸線に沿う側の台座４３の両端部を支持するもので、棒状体であることが好ましい。また、補助台座支持部３２は、台座支持部３１における台座４３の支持を補助するもので、台座４３の両端部に台座支持部３１を覆うように設けられている。なお、台座支持部３１は台座４３と互いに嵌合する構造であってもよい。
【００６５】
台座ガイド溝３３Ａは、台座４３の中央側への台座支持部３１の移動をガイドするもので、台座支持部３１の移動方向に沿って、台座４３の両端部の端部側に台座４３を挟むように立設された壁部３４に直線状に水平位置が保たれた状態で（水平方向に）形成された溝である。
【００６６】
固定具１Ｅにおいては、一対の台座支持部３１を台座ガイド溝３３Ａに沿って台座４３の中央側へ移動することによって、台座４３の中央部が両端部に比べて高くなるように湾曲し、台座支持部３１の間の距離ＷＢを調整することによって、台座４３の湾曲率が連続的に変化する。その結果、台座４３に埋設された擬似管状臓器４２Ａの切開部の拡開度合いの調整が容易となる。なお、台座４３の湾曲に対応するため、台座支持部３１は回転可能な円柱形状であるか、台座支持部３１に対して補助台座支持部２５が回転可能に設けられていることが好ましい。
【００６７】
また、一対の台座支持部３１を台座中央側に移動、停止後、逆方向に移動することを繰り返すこと、すなわち、台座支持部３１の間の距離ＷＢを近くしたり、遠くしたりすることによって、載置された擬似管状臓器モデル４１Ａ（埋設された擬似管状臓器４２Ａ）の相対高さＨが変化する。その結果、擬似管状臓器４２Ａを上下に移動させることができ、心拍動による血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できる。
【００６８】
前記したように、固定具１Ｅは、擬似管状臓器４２Ａまでの相対高さＨを変化させることによって、血管（管状臓器）とその周辺組織の上下運動を再現できるという利点を有する。
しかしながら、擬似管状臓器モデル４１Ａまでの相対高さＨを一定に維持して手技訓練を行いたい場合には、台座ガイド溝３３Ａの代わりに、台座ガイド溝３３Ｂを形成する。
【００６９】
台座ガイド溝３３Ｂは、両端部の高さよりも中央部の高さが低くなるように下方に湾曲した湾曲溝である。このような湾曲した台座ガイド溝３３Ｂを介して台座支持部３１が移動することによって、擬似管状臓器モデル４１Ａの相対高さＨの変化量が、台座ガイド溝３３Ｂの高さの変化量によって相殺され、擬似管状臓器モデル４１Ａまでの相対高さＨが一定となる。また、台座ガイド溝３３Ｂは台座４３の長さによっても湾曲が異なる。
【００７０】
固定具１Ｅは、前記した固定具１Ｃと同様に、図示しないが、台座ガイド溝３３Ａまたは台座ガイド溝３３Ｂに複数の保持部２８を有してもよい。
【００７１】
次に、トレーニングキットの実施形態について説明する。
図１、図３〜図６、図８、図９に示すように、トレーニングキット５１Ａ〜５１Ｅは、擬似管状臓器モデル４１Ａと、固定具１Ａ〜１Ｅとを備えることを特徴とする。
なお、固定具１Ａ〜１Ｅについては、前記したとおりである。
【００７２】
擬似管状臓器モデル４１Ａは、擬似管状臓器４２Ａと、台座４３とを備える。本発明では、擬似管状臓器４２Ａは、管状動脈等の擬似血管、大腸等の擬似消化管等である。
【００７３】
擬似管状臓器４２Ａは、柔軟性のチューブからなり、その材質は特に限定されないが、シリコーンやポリビニルアルコールなどを原料とした擬似する管状臓器と同程度の柔軟性や強度を有するものである。また、擬似管状臓器４２Ａは、多層チューブからなるものであってもよく、その場合に各層が異なる材質からなるものであってもよい。
【００７４】
擬似管状臓器４２Ａの外径、厚さ等は、擬似する管状臓器の解剖学的な形状や医用画像に基づいて設定する。さらに、擬似管状臓器４２Ａは、直線状のものに限定されず、曲線状のものや、分岐を有するものであってもよく、擬似する管状臓器の解剖学的な形状や医用画像に基づいて設定する。
【００７５】
擬似管状臓器４２Ａは、横断面形状が円形ではない、図１０（ａ）に示すような楕円形の横断面形状を有する擬似管状臓器４２Ｂであることが好ましい。このような擬似管状臓器モデル４１Ｂでは、台座４３の湾曲に伴って、台座変形後の擬似管状臓器４２Ｂの横断面形状が、真円に近い円形になる。
【００７６】
台座４３は、表面に擬似管状臓器４２Ａの少なくとも一部が埋設されるもので、好ましくは板状体である。また、台座４３は、その材質は特に限定されないが、固定具１Ａ〜１Ｅが当接された際に自重によって、または、押付部７Ａ、７Ｂの押付によって変形が容易な材料からなることが好ましい。また、台座４３は、平坦な板状体に限定されず、図１０（ｂ）に示す擬似管状臓器モデル４１Ｃのように、両端部が中央部より高い位置になるように湾曲した台座４４であってもよい。さらに、楕円形の横断面形状を有する擬似管状臓器４２Ｂ（図１０（ａ）参照）を埋設する際には、横断面の長径方向が埋設方向になるように埋設する。
【００７７】
擬似管状臓器４２Ａは、台座４３に埋設され、台座４３にかかる引張力を擬似管状臓器４２Ａへ伝えることが可能なように接着や嵌合等により固定されている。ここで、接着は、接着剤の使用や擬似管状臓器４２Ａと台座４３を同種の材料を用いて成型すること等により実現される。また、嵌合は、両端部の方向へ擬似管状臓器４２Ａと台座４３が引っかかるかえしやフック等により実現される。
【００７８】
トレーニングキット５１Ａ〜５１Ｅは、固定具１Ａ〜１Ｅを備えることにより、擬似管状臓器４２Ａ（４２Ｂ）に外側の引張力が作用するため、擬似管状臓器４２Ａ（４２Ｂ）を軸線方向へ切開すると切開部は周方向に拡開し、その拡開度合いを調整することが可能となる。
【００７９】
以上、固定具およびトレーニングキットの実施形態について説明したが、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。例えば、モデル固定部２Ａ、２Ｃ、２Ｄおよび２Ｅでは、擬似管状臓器モデル４１Ａの両端部が中央部より低い位置になるような形状もしくは動作であったが、擬似管状臓器モデル４１Ｃに対してはこれに限らず、両端部を中央部に対して裏面方向へ移動させる形状もしくは動作であればよく、擬似管状臓器モデル４１Ｃの両端部が中央部より高い位置になっていてもよい。その場合、モデル固定部２Ａでは、湾曲台３Ａが鉛直下向きに凸の湾曲面４Ａを有することになる。また、モデル固定部２Ｃでは、板状体２３が鉛直下向きに凸の当接面２３ａを有することになり、距離ＷＡが大きくなると擬似管状臓器４２Ａにかかる引張力は大きくなる。この場合、板状体ガイド溝２６Ｂを鉛直上向きに凸の湾曲にすることで相対高さＨを一定にすることができる。また、モデル固定部２Ｅでは、距離ＷＢが大きくなると擬似管状臓器４２Ａにかかる引張力も大きくなる。この場合、台座ガイド溝３３Ｂを鉛直上向きに凸の湾曲にすることで相対高さＨを一定にすることができる。さらに、モデル固定部２Ｄでは、上下可動部２９で形成される湾曲面が鉛直下向きに凸の湾曲となる。すなわち、擬似管臓器モデル４１Ｃの場合には、両端部が中央部より高い位置になっている状態では、台座４４の湾曲が小さくなるほど擬似管状臓器４２Ａにかかる引張力は大きくなる。
【符号の説明】
【００８０】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ 固定具
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ モデル固定部
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ 円形湾曲台
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ 湾曲面
５ 円形支持台
７Ａ、７Ｂ 押付部
１２ 螺旋形湾曲台
１３ 湾曲面
２３ 板状体
２３ａ 当接面
２４ 板状体支持部
２６Ａ、２６Ｂ 板状体ガイド溝
２９ 上下可動部
２９ａ 上下可動セル
３１ 台座支持部
３３Ａ、３３Ｂ 台座ガイド溝
４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ 擬似管状臓器モデル
４２Ａ、４２Ｂ 擬似管状臓器
４３、４４ 台座
４３ａ 裏面
５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅ トレーニングキット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟性のチューブからなる擬似管状臓器と表面に前記擬似管状臓器の少なくとも一部が埋設される台座とを備えた擬似管状臓器モデルを固定するために用いられる固定具であって、
前記固定具は、前記擬似管状臓器モデルが載置された際に、前記台座を湾曲させると共に、前記台座の湾曲率を調整するモデル固定部を備えることを特徴とする固定具。
【請求項２】
前記モデル固定部は、前記台座の前記裏面に当接する円軌跡の一部からなる湾曲面を有する複数の円形湾曲台と、複数の前記円形湾曲台から選択された１つの前記円形湾曲台を着脱自在に支持する円形支持台とを備え、
複数の前記円形湾曲台の前記湾曲面の湾曲率が互いに異なると共に、前記円形支持台に支持される前記円形湾曲台を取り換えることによって、前記台座と当接する前記湾曲面の湾曲率を変化させることを特徴とする請求項１に記載の固定具。
【請求項３】
前記モデル固定部は、前記台座の前記裏面に当接する螺旋軌跡の一部からなる湾曲面を有する螺旋形湾曲台とを備え、
前記螺旋形湾曲台を回転させることによって、前記台座と当接する前記湾曲面の湾曲率を変化させることを特徴とする請求項１に記載の固定具。
【請求項４】
前記モデル固定部は、前記台座の前記裏面に当接する当接面を有する板状体と、前記擬似管状臓器の軸線に沿う側の前記板状体の両端部を支持する一対の板状体支持部と、一対の前記板状体支持部の移動をガイドする板状体ガイド溝とを備え、
一対の前記板状体支持部が前記板状体ガイド溝に沿って移動することによって、前記板状体が湾曲し、前記板状体支持部の間の距離を調整することによって、前記台座と当接する当接面の湾曲率を変化させることを特徴とする請求項１に記載の固定具。
【請求項５】
前記モデル固定部は、前記台座の裏面側に配置され、前記台座に対して昇降して前記台座の前記裏面に当接する湾曲面を形成する上下可動部を１つ以上備え、
少なくとも前記台座の中央部の裏面側に前記上下可動部の1つが配置され、
前記上下可動部は、前記台座に対して昇降する１つ以上の上下可動セルからなり、
各々の前記上下可動セルの昇降量を調整することによって、形成される前記湾曲面の湾曲率を変化させることを特徴とする請求項１に記載の固定具。
【請求項６】
前記モデル固定部は、前記擬似管状臓器の軸線に沿う側の前記台座の両端部を支持する一対の台座支持部と、一対の前記台座支持部の移動をガイドする台座ガイド溝とを備え、
一対の前記台座支持部が前記台座ガイド溝に沿って移動することによって、前記台座が湾曲し、前記台座支持部の間の距離を調整することによって、前記台座の前記裏面の湾曲率を変化させることを特徴とする請求項１に記載の固定具。
【請求項７】
前記固定具は、前記台座を前記モデル固定部に押し付ける押付部をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の固定具。
【請求項８】
柔軟性のチューブからなる擬似管状臓器と表面に前記擬似管状臓器の少なくとも一部が埋設される台座とを備えた擬似管状臓器モデルと、
前記擬似管状臓器モデルを固定するための請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の固定具とを備えたことを特徴とするトレーニングキット。
【請求項１】
柔軟性のチューブからなる擬似管状臓器と表面に前記擬似管状臓器の少なくとも一部が埋設される台座とを備えた擬似管状臓器モデルを固定するために用いられる固定具であって、
前記固定具は、前記擬似管状臓器モデルが載置された際に、前記台座を湾曲させると共に、前記台座の湾曲率を調整するモデル固定部を備えることを特徴とする固定具。
【請求項２】
前記モデル固定部は、前記台座の前記裏面に当接する円軌跡の一部からなる湾曲面を有する複数の円形湾曲台と、複数の前記円形湾曲台から選択された１つの前記円形湾曲台を着脱自在に支持する円形支持台とを備え、
複数の前記円形湾曲台の前記湾曲面の湾曲率が互いに異なると共に、前記円形支持台に支持される前記円形湾曲台を取り換えることによって、前記台座と当接する前記湾曲面の湾曲率を変化させることを特徴とする請求項１に記載の固定具。
【請求項３】
前記モデル固定部は、前記台座の前記裏面に当接する螺旋軌跡の一部からなる湾曲面を有する螺旋形湾曲台とを備え、
前記螺旋形湾曲台を回転させることによって、前記台座と当接する前記湾曲面の湾曲率を変化させることを特徴とする請求項１に記載の固定具。
【請求項４】
前記モデル固定部は、前記台座の前記裏面に当接する当接面を有する板状体と、前記擬似管状臓器の軸線に沿う側の前記板状体の両端部を支持する一対の板状体支持部と、一対の前記板状体支持部の移動をガイドする板状体ガイド溝とを備え、
一対の前記板状体支持部が前記板状体ガイド溝に沿って移動することによって、前記板状体が湾曲し、前記板状体支持部の間の距離を調整することによって、前記台座と当接する当接面の湾曲率を変化させることを特徴とする請求項１に記載の固定具。
【請求項５】
前記モデル固定部は、前記台座の裏面側に配置され、前記台座に対して昇降して前記台座の前記裏面に当接する湾曲面を形成する上下可動部を１つ以上備え、
少なくとも前記台座の中央部の裏面側に前記上下可動部の1つが配置され、
前記上下可動部は、前記台座に対して昇降する１つ以上の上下可動セルからなり、
各々の前記上下可動セルの昇降量を調整することによって、形成される前記湾曲面の湾曲率を変化させることを特徴とする請求項１に記載の固定具。
【請求項６】
前記モデル固定部は、前記擬似管状臓器の軸線に沿う側の前記台座の両端部を支持する一対の台座支持部と、一対の前記台座支持部の移動をガイドする台座ガイド溝とを備え、
一対の前記台座支持部が前記台座ガイド溝に沿って移動することによって、前記台座が湾曲し、前記台座支持部の間の距離を調整することによって、前記台座の前記裏面の湾曲率を変化させることを特徴とする請求項１に記載の固定具。
【請求項７】
前記固定具は、前記台座を前記モデル固定部に押し付ける押付部をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の固定具。
【請求項８】
柔軟性のチューブからなる擬似管状臓器と表面に前記擬似管状臓器の少なくとも一部が埋設される台座とを備えた擬似管状臓器モデルと、
前記擬似管状臓器モデルを固定するための請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の固定具とを備えたことを特徴とするトレーニングキット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−７６９４５（Ｐ２０１３−７６９４５Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１８２２５（Ｐ２０１１−２１８２２５）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２０年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構内視鏡下手術支援システムの研究開発委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００１０９５４３）テルモ株式会社 (2,232)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２０年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構内視鏡下手術支援システムの研究開発委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００１０９５４３）テルモ株式会社 (2,232)
【Ｆターム（参考）】
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