(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記立設部として、前記基部と一体的に形成されて当該基部上に立設された複数のピンと、前記複数のピンの間隙に挟持されて立設状態を維持された板状体とを備える、請求項1に記載の穿刺トレーニング用モデル。
【背景技術】
【0002】
人体に対する穿刺は痛みを伴う操作であり、穿刺ミスによる再穿刺は患者への負担が大きい。そのため、医療スタッフの技量向上が求められる。
特に、近年、人工透析の分野において、透析治療(2日に1回、4〜5時間)を受けている患者数が32万人を超え、透析治療を行うことができる施設は4000以上にのぼっている。
このような現状を踏まえると、一定の技量を有する医療スタッフを早期に一定数以上確保し、維持するための対策が急務である。
【0003】
穿刺の技量向上のための対策としては、従来、穿刺トレーニング用商品が開発・販売されている。
しかし、現在普及している穿刺トレーニング用商品は、リアル感に乏しいためにトレーニング自体の効果が不十分である上、高コストであるためトレーニング回数も十分に確保できず、上記ニーズに適合していない。
【0004】
具体的には、(1)一体物素材のパッドと単一構造の擬似血管チューブのみの組合せで作製された穿刺用トレーニングパッドのため、人体構造の再現が不十分であり、触診で血管を探しながらトレーニングを行うモデルとしては不十分である。また、(2)15回程度の穿刺トレーニングの繰り返しで使用限界(擬似血液の漏れ等を生じる)に達するため、1回のトレーニングあたり1000円程度でありトレーニングコストが高い。
【0005】
上記のような普及品とは別に、リアル感や低コスト化を実現するための技術として、以下に示すような提案もなされている。
【0006】
疑似腕骨の周囲に疑似筋肉組織として繊維強化した熱可塑性エラストマー又は発泡ウレタン樹脂シートを巻き付け、この上に熱可塑性エラストマー又はシリコーン樹脂製の人工血管を配置し、人工血管内に微小軸流モーターを挿入し、人工血管上をウレタン樹脂で覆い、その表面をウレタン樹脂又はシリコーン樹脂でディッピング処理して疑似表皮を形成するシミュレーション用人工骨が提案されている(特許文献1参照)。
この技術によれば、リアル感、軽量化、可搬性が実現されるとされている(特許文献1の段落0014,0015参照)。
【0007】
伸縮可能なチューブにより構成される第1模擬血管と、第1模擬血管の周囲に充填された第1粒子状ゲルにより形成される第1模擬皮下組織と、第1模擬皮下組織を覆う模擬皮膚とを備える穿刺練習用シミュレータが提案されている(特許文献2参照)。
この技術によれば、実際の腕に対して穿刺を行う際の訓練を的確に行い得るとされている(特許文献2の段落0011参照)。
【0008】
針の貫通を阻止する保護板を備えたベースと、保護板上でその外表面が略舟底形となるよう吸水性のある素材で作った肉厚部と、肉厚部の上面に別個準備した人工血管を配置した上でその上から覆う人工皮膚とを有し、人工皮膚がその1部又は全体を肉厚部に対し剥離可能に構成された血管注射シミュレータが提案されている(特許文献3参照)。
この技術によれば、実際の穿刺を臨場感よく模擬でき、しかも、各部品が簡素かつディスポーザル可能で、繰り返し利用することもできるから、1回の練習単価が格別に低下するとされている(特許文献3の段落0017〜0022参照)。
【0009】
高弾力性層及び該高弾力性層の一面に接合した低弾力性層からなる基材と、該基材中に埋め込まれ、両端が該基材の端部から突出し、かつ周側の該高弾力性層に接する部位が該高弾力性層の弾力で該低弾力性層側に押され、その周側の反対側の部位がこれに接する低弾力性層の部位の全部又は一部を該低弾力性層の外面が膨出状態になるように押すべく配された模擬血管用チューブと、で構成した注射練習器が提案されている(特許文献4参照)。
この技術によれば、皮膚表面への血管の浮き上がりが再現され、穿刺トレーニングの効果を高めることができるとされている(特許文献4の段落0014,0015参照)。
【0010】
積層体からなる穿刺部と、穿刺部を挿通する人体の血管を模擬した模擬血管とを備える血管穿刺練習器具であって、穿刺部が、穿刺部の下部を構成し、人体の筋肉の硬度を模擬した柔軟性材料からなる模擬筋肉層と、模擬筋肉層の上に積層され、人体の組織の硬度を模擬した柔軟性材料からなる模擬組織層と、模擬組織層の上に積層され、人体の皮膚の硬度を模擬した柔軟性材料からなる模擬皮膚層とからなり、各層の硬度が、(模擬組織層の硬度)<(模擬皮膚層の硬度)≦(模擬筋肉層の硬度)の関係を満たし、模擬血管が、柔軟性チューブからなり、模擬組織層に挿通されている血管穿刺練習器具が提案されている(特許文献5参照)。
この技術によれば、3層構造の穿刺部分を備えることでリアル感が得られ、特に、実際の血管の動き、すなわち、注射針を指した際に血管が左右に逃げる動きを再現できるとされている(特許文献5の段落0007参照)。
【0011】
人体に装着される、注射針の突き抜け防止部を備えたベース層と、弾性素材からなり、前記突き抜け防止部上に積層される中間層と、中間層上で、一部が係合されて支持される弾性チューブからなる模擬血管と、模擬血管を被覆するカバー層とを有することを特徴とする注射手技練習具が提案されている(特許文献6参照)。
この技術によれば、実際に人体の血管に刺入した感覚に極めて近い感覚が得られ、注射手技の練習に適するとされている(特許文献6の段落0011参照)。
【0012】
枠体内に弾性チュ−ブよりなる模擬血管を張設し、該模擬血管が、注射針の刺入時、実際の血管の動きを再現しうるようにした注射採血輸液手技練習模型や、枠体内に弾性チュ−ブよりなる模擬血管を張設すると共に、該模擬血管の周囲に流動性又は半流動性を有する模擬筋肉層を充填配置し、模擬血管が、注射針の刺入時、実際の血管の動きを再現しうるようにした注射採血輸液手技練習模型が提案されている(特許文献7参照)。
この技術によれば、注射針の刺入時、実際の血管が動くのと同様の動きを再現することができるとされている(特許文献7の段落0005参照)。
【0013】
ポリウレタンゲル材製の下層模擬筋肉層と、ポリウレタン材製の袋状体内にポリウレタンゲル材製の充填物を充填してなる上層模擬筋肉層との間に模擬血管を配置した注射練習器具が提案されている(特許文献8参照)。
この技術によれば、長期間の使用に耐え、また、模擬血管が実際の血管の動き、即ち、注射針を刺した際に、模擬血管が左右に逃げる状態を忠実に再現できるとされている(特許文献8の段落0014参照)。
【0014】
模擬表皮層、模擬組織層、模擬筋肉層及び模擬血管を備える人体腰部の部位を模した模擬組織体であって、模擬筋肉層を中間層として対称となるように、その表裏それぞれに、模擬組織層、模擬表皮層を設けるように構成された模擬組織体が知られている(特許文献9参照)。
この技術によれば、該模擬組織体の両面で穿刺練習ができ、またその穿刺部位を表裏反転させることですばやく穿刺練習に戻れ、途切れることなく連続して練習ができ、さらに両表面を利用することでコスト削減となるとされている(特許文献9の段落0026)。
【0015】
なお、上記特許文献9では、模擬血管を、血管チューブと、その外周面に形成する軟質粘着層とから構成することで、現実の血管の動きを再現することも提案されている(特許文献9の段落0021)
この技術によれば、血管チューブの外周に形成した軟質粘着層の軟質粘着材が軟質変形することにより、模擬血管が若干移動することから、模擬組織体の表面を触知すると、軟質粘着層の軟質変形により模擬血管が若干逃げるように移動することが分かり、その移動が臨場感のある血管位置特定練習となり、また穿刺するとき、その移動することが人体の血管に似ており、そのことが人体の肌感覚により重要と思われる臨場感のある効果として穿刺手技練習ができるとされている(特許文献9の段落0027)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
しかし、上記いずれの技術も、以下に詳説するとおり、リアル感(特に血管の動きの再現)及び低コスト化の両立を十分に達成するものではない。
【0018】
すなわち、まず、特許文献1に記載のシミュレーション人工骨は、人体を模倣した構造を採用し、特定の材料を使用するとともに、微小軸流モーターを挿入することにより、リアル感、可搬性、汎用性の向上を図ったものである。
しかし、構造が複雑である分、製造コストは高くなる。使用可能な材料が限定されることも好ましくない。
【0019】
特許文献2の穿刺練習用シミュレータは、現実の人体の構造をできるだけ忠実に模倣して、特に、現実の人体における血管の動きを再現しようとするものである。
しかし、その具体的な手法は、第1模擬血管の周囲に第1粒子状ゲルを充填して第1模擬皮下組織を形成するものであるから、第1模擬血管と第1模擬皮下組織は両者一体のものとして製造されることになる。また、穿刺トレーニングにより第1模擬血管や第1模擬皮下組織が損傷した場合にも、両者一体のものとして全部交換する必要がある。その結果、製造及び損傷部材交換の双方において、高コストである。
【0020】
特許文献3に記載の血管注射シミュレータは、肉厚部(スポンジ材)と、人工皮膚との間に人工血管を配置するものであり、人工皮膚及び人工血管が容易に交換可能であるため、他の部分は繰り返し使用することができ、構成も簡易である。
しかし、肉厚部(スポンジ材)と人工皮膚との間に人工血管を配置するために肉厚部に溝を設けており、この溝に人工血管を収めるものであるから(特許文献3の段落0027参照)、人工血管の位置が固定されてしまっている。従って、現実の血管における逃げるような動きを再現することは難しい。
【0021】
特許文献4に記載の注射練習器は、高弾力性層と低弾力性層との間に人工血管を配置し、両層の弾性を制御することにより、上面側への人工血管の隆起状態を生じさせようとするものである。
しかし、高弾力性層と低弾力性層との間に人工血管を配置するものであることから、やはり、人工血管の位置が固定されてしまっている。従って、現実の血管における逃げるような動きを再現することは難しい。
【0022】
特許文献5に記載の血管穿刺練習器具は、模擬血管が硬度の小さい模擬組織層に挿通されていることによって、実際の血管の動きを再現できるとされている。
しかし、模擬血管が模擬組織層に挿通された構造とするためには、模擬血管と模擬組織層は両者一体のものとして製造する必要があり、損傷部材の交換も両者一体のものとしてなされることになる(特許文献5の
図4参照)。そのため、製造及び損傷部材交換の双方において高コストである。
【0023】
特許文献6に記載の注射手技練習具は、模擬血管が、一部が係合されて支持された弾性チューブからなるものであることにより、血管が動く感覚を再現できるとされる。特に、カバー層と中間層との嵌合度合いを調整して模擬血管を押し付ける力を調整することにより、血管が動く度合いを調整することができるとされている(特許文献6の段落0029)。
しかし、押し付け力が弱すぎると、カバー層が浮いた状態となって穿刺における挿通感の再現性が損なわれるし、押し付け力を強くするとカバー層と中間層の間で模擬血管が固定されてしまうから、現実の血管の逃げるような動きを再現することは難しくなる。
【0024】
特許文献7に記載の注射採血輸液手技練習模型は、単に枠体内に模擬血管を張設するか、又は、張設した模擬血管の周囲に流動性もしくは半流動性を有する模擬筋肉層を充填配置するものである。
しかし、単に枠体内に模擬血管を張設するだけでは、穿刺における挿通感の点でリアル感に乏しい。また、張設した模擬血管の周囲に流動性又は半流動性を有する模擬筋肉層を充填配置する場合には、模擬血管と模擬筋肉層とが一体に製造され、交換も一体に行われることになるから、低コスト化の点で難がある。
【0025】
特許文献8に記載の注射手技練習具は、上層模擬筋肉層がポリウレタン材製の袋状体内にポリウレタンゲル材製の充填物を充填してなるものであるから、量産に向かないし、所期する寸法ごとに上層模擬筋肉層を作製する必要があり、設計上の自由度が低い。
しかも、模擬血管が模擬筋肉層に設けられた溝状の空間に配置されているから、模擬血管の位置が固定されてしまっており、実際の血管の動きを再現することは困難である。
【0026】
特許文献9に記載の模擬組織体は、模擬筋肉層を中間層として対称的な積層構造をとっているため、表裏両面から穿刺トレーニングができるというものである。
しかし、模擬血管が模擬筋肉層に設けられた溝状の空間に配置されているから、模擬血管の位置が固定されてしまっており、実際の血管の動きを再現することは困難である。
模擬血管を、血管チューブと、その外周面に形成する軟質粘着層とから構成することで、現実の血管の動きを再現することも提案されているが、コスト面で難がある。
すなわち、血管チューブと軟質粘着層とが一体化した上記の如き特殊な構造の模擬血管を用いるのでは、製造コストが増大する。また、穿刺トレーニングの繰り返しにより血管チューブが損傷した場合、血管チューブだけでなく軟質粘着層も一体のものとして交換する必要があり、この点でもコスト的に不利である。
【0027】
以上のように、従来技術は、いずれもリアル感と低コスト化が十分に両立されたものではない。
そこで、本発明は、人への実際の穿刺の感覚に近いリアル感を持ち、特に血管の動きの再現が可能であって、低コストでの製造・使用が可能であるとともに、構造も簡易である穿刺トレーニング用モデル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】
【0028】
上記各従来技術は、層と層の間に模擬血管を配置する構成を採用しているものが多く、その際に一方の層に溝を設けて模擬血管を挿入するなどしている。
しかし、模擬血管を層間に配置する上記方法では、模擬血管の動きが拘束され、現実の血管の動きを再現するには限界がある。
特許文献9に記載の如く、模擬血管の外周面に軟質層を一体的に形成する場合には、製造コストが増大するし、それに見合うだけのリアル感の向上がもたらされるわけではない。
【0029】
従来技術においては、実際の血管周辺の構造を模倣しようとするあまり、穿刺トレーニングモデルの構造について、検討の幅が限定的となっていたようである。
しかし、穿刺トレーニングモデルの内部構造については、トレーニングをする者からは視認されないのである。そうとすれば、実際の生体構造を忠実に模倣することに拘泥する必要は必ずしもないと思われる。
【0030】
以上のような観点から、本発明者は、積層構造という従来の固定的な観念から離れて、構造を根本的に見直すこととした。
その結果、上方からの荷重を受けた際に揺動可能な立設部を設け、この立設部上で模擬血管を揺動可能に支持することとすると、模擬血管が適度に不安定な状態で支持され、現実の血管の逃げるような動きに極めて近い感覚を再現できることが分かった。
本発明は、このような知見に基づき、完成されたものである。
【0031】
すなわち、本発明に係る穿刺トレーニング用モデルは
、血管を模擬した管状の模擬血管と、前記模擬血管を下方から支持する模擬血管支持部と、前記模擬血管を上方から被覆する模擬血管被覆部とを備え、前記模擬血管支持部は、前記模擬血管の軸方向と略平行な面を有する基部と、前記基部上に立設された複数の立設部とを備え、前記立設部の少なくとも一部が上方からの荷重を受けた際に揺動可能であることにより前記模擬血管が揺動可能に支持され、前記模擬血管被覆部は、穿刺対象となる生体組織を模擬した軟質材料からなり、前記模擬血管支持部の基部と略平行な面で前記模擬血管を被覆する。
【0032】
なお、本発明に係る穿刺トレーニング用モデルに関し、「上」及び「下」の用語は、模擬血管への穿刺動作を基準とする空間概念として用いており、穿刺トレーニングにおいて、針が穿刺される側を「上」、その反対側を「下」と表現している。
【0033】
また、本発明に係る穿刺トレーニング用モデルに関し、各構成要素の硬度について、「A硬度」、「C硬度」、「D硬度」による特定を行う場合、これらは、以下の定義に基づくものとする。
すなわち、A硬度は、JIS K 7311に準拠して測定されるデュロメータによる押し込み硬さ(硬度)を指すものとする。詳しくは、JIS K7311:1995に従い、試験片は厚さ6mm以上(6mm未満のものは重ねて6mm以上とする)(n=5)とし、JIS K7215のタイプAデュロメータにより測定して得た値と定義する。
C硬度は、JIS K 6253に準拠して測定されるデュロメータによる押し込み硬さ(硬度)を指すものとする。詳しくは、JIS K6253−3:2010に従い、試験片は厚さ6mm以上(6mm未満のものは重ねて6mm以上とする)(n=5)とし、JIS K7215のタイプCデュロメータにより測定して得た値と定義する。
D硬度は、JIS K 7311に準拠して測定されるデュロメータによる押し込み硬さ(硬度)を指すものとする。詳しくは、JIS K7311:1995に従い、試験片は厚さ6mm以上(6mm未満のものは重ねて6mm以上とする)(n=5)とし、JIS K7215のタイプDデュロメータにより測定して得た値と定義する。
【発明の効果】
【0034】
本発明に係る穿刺トレーニング用モデルは、上方からの荷重を受けた際に揺動可能な立設部を有しており、この立設部上で模擬血管が揺動可能に支持されるように構成されている。
上記構成により、模擬血管からの荷重を受けて立設部が揺動すると、立設部上で支持されている模擬血管も揺動することになる。
また、本発明に係る穿刺トレーニング用モデルにおいては、模擬血管が上方から模擬血管被覆部で被覆されており、この模擬血管被覆部は生体組織を模擬した軟質材料からなる。
上記のような模擬血管の揺動と模擬血管被覆部の質感とによる感覚は、両者相まって、現実の血管を皮膚の上から触った時に血管が逃げるような感覚に極めて近似したものとなる。
従って、本発明に係る穿刺トレーニング用モデルは、人への実際の穿刺の感覚に近いリアル感を備えている。
【0035】
本発明に係る穿刺トレーニング用モデルは、また、簡素な構成であるため、製造コストが低い。
さらに、本発明に係る穿刺トレーニング用モデルにおいて、穿刺トレーニングの際に穿刺されるのは模擬血管被覆部と模擬血管であり、その他の部分は、通常の用法に従って穿刺トレーニングに供される限り、損傷の可能性が低い。そのため、本発明に係る穿刺トレーニング用モデルを長期にわたって継続使用する場合にも、基本的には、模擬血管被覆部と模擬血管の一方又は双方のみを交換すれば良く、その他の部分は繰り返し使用できるから、この点でもコスト的に有利である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
以下、本発明に係る穿刺トレーニング用モデルについて、図面を参照しつつ詳説するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更実施し得る。
【0038】
〔第1の実施形態〕
図1は本発明の一実施形態に係る穿刺トレーニング用腕モデル1を示す分解斜視図であり、
図2は側面図、
図3は正面図、
図4は一部破断上面図である。
これらの図に示すとおり、穿刺トレーニング用腕モデル1は、血管を模擬した管状の模擬血管10と、模擬血管10を下方から支持する模擬血管支持部20と、模擬血管10を上方から被覆する模擬血管被覆部30とを備える。
【0039】
模擬血管10は、血管を模擬した管状を呈しているものであれば、その構造は特に限定されるものではなく、穿刺トレーニングモデルにおいて従来用いられていたものと同様で構わない。
【0040】
模擬血管10の材料についても特に限定されるものではなく、穿刺トレーニングモデルにおいて従来用いられていたものを用いることができる。できるだけ血管に近似した弾力性をもたらすものを用いることが好ましい。
例えば、軟質樹脂、エラストマーなどを用いることができる。より具体的には、例えば、シリコーン樹脂、シリコーンゴムや、スチレン系、エステル系、アミド系、ウレタン系などの各種熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
【0041】
模擬血管10は、その製造に際し、材料として顔料を配合することにより所望の色を付与することもできる。
【0042】
模擬血管10は、また、その製造に際し、可塑剤を配合することにより、硬度を調整することもできる。
可塑剤としては、特に限定するわけではないが、ゴムや樹脂用の可塑剤として従来公知のものを使用することができ、例えば、パラフィン系鉱物油、ナフテン系鉱物油、芳香族系鉱物油などの鉱物油系、ひまし油、綿実油、亜麻仁油、菜種油、大豆油、パーム油、椰子油、落花生油、木蝋、パインオイル、オリーブ油などの植物油系、ポリブテン、水添ポリブテン、ポリαオレフィン等などの合成油系などが挙げられる。樹脂やエラストマーとの相溶性等を考慮して適宜決定すれば良い。
【0043】
模擬血管10の硬度は、リアル感向上の観点から、例えば、A硬度50以下とすることが好ましく、C硬度5〜30とすることがより好ましい。
【0044】
模擬血管10の厚みや直径は、実際の血管と同程度の厚みとすれば良く、トレーニングの目的等に応じて適宜設定すれば良い。例えば、厚みは0.5〜1mm程度、直径は3〜10mm程度とすることができる。
人の血管において、動脈と静脈とでは、以下のとおり、血管の太さや血管壁の厚みに差があることから、いずれを想定するかに応じて、模擬血管の直径や厚みを適宜決定すれば良い。
静脈:
・血管の太さ:5〜10mm
・血管壁:0.5mm
動脈:
・血管の太さ:3〜5mm
・血管壁:1mm
【0045】
図1〜4に示すように、模擬血管支持部20は、模擬血管10の軸方向と略平行な面を有する基部21を備えるとともに、複数の立設部として、板状体22,23とピン24とを備える。
【0046】
ピン24は、基部21と一体的に形成されて基部21上に立設されている。
板状体22,23は、ピン24に挟持されて立設状態を維持されている。
板状体22,23及びピン24は上方からの荷重に対し撓み変形可能な柔軟性を有する。
【0047】
ピン24は板状体22よりも上方に突出しており、板状体23はピン24よりもさらに上方に突出している。
模擬血管10は、板状体22の上端に載置されて支持されている。
【0048】
基部21の材料としては、特に限定するわけではないが、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステルなどの汎用樹脂やポリアミドなどが挙げられる。
【0049】
板状体22,23の材料としては、撓み変形可能な柔軟性を有することにより上方からの荷重を受けた際に揺動可能なものであれば、特に限定されるものではない。例えば、模擬血管10について上述したような軟質樹脂、エラストマーなどが挙げられる。
板状体22,23は、ピン24で挟持されて立設状態が維持されるので、硬度の低い材料を用いることができる。
【0050】
板状体22,23は、その製造に際し、材料として顔料を配合することにより所望の色を付与することもできる。
【0051】
板状体22,23は、また、その製造に際し、可塑剤を配合することにより、硬度を調整することもできる。
可塑剤としては、模擬血管10について上述したような従来公知のゴムや樹脂用の可塑剤を使用することができる。樹脂やエラストマーとの相溶性等を考慮して適宜決定すれば良い。
【0052】
各板状体22,23の材料や硬度は全て同じにしても良いが、異なる材料や硬度のものを複数種組み合わせて用いても良い。
【0053】
ピン24の材料としては、特に限定するわけではないが、例えば、上記基部21と同様に、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステルなどの汎用樹脂やポリアミドなどを用いることができる。本実施形態では、上方からの荷重に対し撓み変形可能な材料が選定される。
所望の撓み変形を発揮させる観点から、ピン24の材料として、例えば、ヤング率が0.01〜5.0GPaのものを用いることが好ましく、0.1〜1.0GPaのものを用いることがより好ましい。
【0054】
基部21とピン24は、例えば、射出成形等の従来公知の成形法により一体的に形成することができる。
また、接着剤などで基部21とピン24の下端を接合することにより、両者を一体的に形成するようにしてもよい。
さらに、基部21に所定間隔で孔を設け、この孔にピン24の下端を挿入し固定することにより、両者を一体的に形成するようにしてもよい。両者の固定は着脱自在であってもよい。
【0055】
板状体22,23は、例えば、押出成形等の従来公知の成形法により製造することができ、ピン24の間隙に挿入される。
【0056】
板状体22,23の硬度は、上方からの荷重に対し撓み変形可能な柔軟性をもたせるとともに、高いリアル感を発揮させる観点から、例えば、C硬度50以下とすることが好ましく、C硬度1〜20とすることがより好ましい。
人肌の質感(例えば、弾力性等)は、体格や年齢等によっても種々異なるが、板状体22,23の硬度を調整することで、トレーニング対象に応じた質感の再現が可能となる。
【0057】
次に、各構成要素の寸法や配置について説明する。
以下では、
図4に示すとおり、模擬血管10の軸方向と平行な方向を「a方向」といい、直交する方向を「b方向」という。
【0058】
板状体22,23はa方向に奥行きをもってピン24の間隙に挿入されている。
板状体22,23の寸法は、揺動の度合いと模擬血管10の支持とのバランスを考慮して決定するのが良い。
板状体22,23の高さは、材質によっても異なるが、例えば、10〜30mmとすることができる。
なお、板状体22,23の厚みが模擬血管10との関係で薄すぎると、模擬血管10の支持が困難となる。そこで、板状体22,23の厚みは、模擬血管10の直径に対し、1/2以上が好ましい。
板状体22,23のa方向の奥行きは、特に限定されるものではなく、穿刺トレーニング用腕モデル1の全長にわたっていても良い。
【0059】
ピン24は、板状体22,23を挟持してこれらの立設状態を維持している。
ピン24の直径は、例えば、0.5〜1.5mmとすることが好ましい。
なお、本実施形態におけるピン24の断面形状は略円形であるが、これに限定されるものではなく、例えば、四角形などの多角形でもよい。また、上方に向かって先細りの形状であってもよい。
【0060】
ピン24は、a方向及びb方向に、それぞれ一定間隔で並んでいる。
a方向に並ぶピン24の間隔を空けすぎると板状体22,23の固定が不十分となり、板状体22,23が当該間隔にはまり込んで波を打つなどの不都合を生じるおそれがある。
従って、a方向に並ぶピン24の間隔としては、板状体22,23を挟持して立設状態を安定的に維持できるように、例えば、3〜10mmとすることが好ましい。
【0061】
b方向に並ぶピン24の間隔は、板状体22,23が挟持できる間隔が確保されていれば良く、かかる観点から適宜決定すれば良い。
b方向に並ぶピン24の間隔を板状体22,23の厚みよりも狭くし、ピン24を両側に押し広げるようにして板状体22,23を挿入してもよい。
また、板状体22,23の厚み以上の間隔を空けてもよく、この場合、b方向で隣接するピン24の間に複数枚の板状体22,23を挿入するために、板状体22,23の厚みの整数倍の間隔を空けるなどしても良い。
ただし、板状体22,23の挿入枚数が多すぎると、板状体22,23が密に配置される結果、板状体22,23の揺動が困難となるから、板状体22,23の厚みの3倍以下の間隔が望ましい。
上記の観点から、b方向に並ぶピン24の間隔は、例えば、3〜10mmとすることが好ましい。
【0062】
ピン24の高さは、例えば、5〜20mmとすることが好ましい。
【0063】
図1〜4に示すように、模擬血管被覆部30は、模擬血管支持部20の基部21と略平行な面で模擬血管10を被覆する。
【0064】
模擬血管被覆部30の材料としては、特に限定するわけではないが、例えば、模擬血管10について上述したような軟質樹脂、エラストマーなどが挙げられる。
模擬血管被覆部30は、その製造に際し、材料として顔料を配合することにより所望の色(例えば、想定する患者の肌の色)を付与することができる。また、顔料を配合せず、透明のシートであっても良い。トレーニングの対象や目的によっては、模擬血管被覆部30が透明で血管が視認できる状態でトレーニングを行う方が好ましい場合もあり得る。
【0065】
模擬血管被覆部30は、また、その製造に際し、可塑剤を配合することにより、硬度を調整することができる。
可塑剤としては、模擬血管10について上述したような従来公知のゴムや樹脂用の可塑剤を使用することができる。樹脂やエラストマーとの相溶性等を考慮して適宜決定すれば良い。
【0066】
模擬血管被覆部30は、押出成形等、従来公知の成形法により製造することができる。
【0067】
模擬血管被覆部30の硬度は、トレーニングの目的等に応じて適宜設定すれば良く、特に限定されない。
例えば、人の皮膚の質感を模擬するという点では、C硬度50以下とすることが好ましく、C硬度1〜20とすることがより好ましい。
【0068】
模擬血管被覆部30の厚みについても、トレーニングの目的等に応じて適宜設定すれば良く、特に限定されないが、人の皮膚の質感の再現、硬さの再現の観点から、例えば、0.5〜5mmとすることが好ましい。
【0069】
図1〜4に示すように、穿刺トレーニング用腕モデル1は、模擬血管被覆部30を上方から被覆する薄葉紙40を備える。
従来は、表皮の質感を再現するために、最表面に模擬表皮として弾性シートを配置していたが、穿通の際の抵抗が大きく、却って、リアル感を損なう要因となっていた。
これに対し、最表面に薄葉紙を配置すると皮膚の質感に近いものとなり、しかも、それ自体は薄いので穿通におけるリアル感を損なわない。
【0070】
薄葉紙40としては、特に限定するわけではないが、例えば、ティッシュペーパ、トイレットペーパ、キッチンペーパ、和紙などが挙げられる。リアル感(特に表面の質感)の付与にはティッシュペーパが特に有利である。
【0071】
薄葉紙40の厚みは、特に限定されるものではなく、例えば、50〜200μmとすることができる。
なお、薄葉紙40は、強度を高めるなどの目的で、2枚以上積層されたものであってもよい。
【0072】
次に、穿刺トレーニング用腕モデル1における模擬血管10の揺動とこれによるリアル感の創出について、
図5を参照しつつ、以下に説明する。
上述のとおり、本実施形態において、ピン24の高さは、板状体22よりも高く板状体23よりも低い。そして、b方向におけるピン24の間隔は、模擬血管10の外径よりも若干狭い。
これにより、例えば、
図5に示す如く矢印で示す方向に荷重がかかることで、板状体22が圧縮変形し、ピン24及びこれに隣接する板状体23が外方に撓み変形する。
このとき、模擬血管10はピン24から弾性力を受け、板状体22からも下方から反発力を受ける。
また、本実施形態では、上述のとおり、高さの異なる板状体22,23を組み合わせて用いている。そのため、
図5に示すように、模擬血管被覆部30で被覆したとき、空隙25が生じている。そして、この空隙25に模擬血管10が配置されている。その結果、模擬血管10の揺動は、板状体22,23と模擬血管被覆部30によって画された空隙25の範囲に限定されており、模擬血管10の逸脱が防止される。なお、高さの高い板状体23の硬度を、高さの低い板状体22の硬度よりも高く設定することで、模擬血管10の揺動範囲の規制がしやすくなる。
このように、本実施形態では、模擬血管10が、ピン24及び板状体22からの抵抗を受けつつ、一定の限度で揺動可能に構成されている。
【0073】
以上のようにして実現される模擬血管10の揺動と、模擬血管被覆部30及び薄葉紙40による質感の付与とが相俟って、穿刺トレーニング用腕モデル1は極めてリアル感に優れている。
【0074】
なお、板状体23はピン24よりも上方に突出しているので、模擬血管被覆部30で被覆したとき、ピン24の形状が、模擬血管被覆部30の表面に突起状に現れることはない。
【0075】
穿刺トレーニング用腕モデル1は、そのままトレーニングに供しても良いが、例えば、
図6に示すように、穿刺トレーニング用腕モデル1を挿入可能な空洞51を設けた腕様固定部材50に挿入して用いてもよい。孔52には、模擬血管10が挿入される。
穿刺トレーニングのための主要構成は穿刺トレーニング用腕モデル1であるから、腕様固定部材50は、穿刺トレーニング用腕モデル1を挿入して固定可能であれば足りる。
穿刺トレーニングにより穿刺トレーニング用腕モデル1が劣化した場合には、穿刺トレーニング用腕モデル1(厳密には穿刺トレーニング用腕モデル1の損傷部材のみ)を交換すれば足り、腕様固定部材50は繰り返し利用できる。従って、穿刺トレーニング用腕モデル1を腕様固定部材50とセットで用いるとしても、過大なコスト増とはならない。
【0076】
穿刺トレーニング用腕モデル1をトレーニングに供する場合、模擬血管10に擬似血液を流すことができ、針先から擬似血液が抽出できたか否かで、注射針が模擬血管10内に挿入できたか否かを確認することができる。
トレーニングを繰り返すと、注射針が挿入される模擬血管被覆部30や模擬血管10が損傷し、擬似血液の漏れ等を生じることも有り得る。しかし、損傷した模擬血管被覆部30や模擬血管10のみを交換すれば良いから、低コストで済む。
また、模擬血管被覆部30が生体組織を模擬した軟質材料からなるため、針を抜くとその孔が自然に塞がる。さらに、模擬血管10と模擬血管被覆部30は通常密着しているため、模擬血管10の孔も模擬血管被覆部30で塞がれた状態となる。従って、上記の交換も、それほど頻繁に必要となるわけではない。
【0077】
なお、穿刺トレーニング用腕モデル1は、採血等のトレーニングのみならず、例えば、留置針の使用のトレーニングにも使用することができる。
ここで、留置針(りゅうちしん)とは、動静脈の血管内に留置できる注射針のことであり、主に静脈における長時間の点滴の際に用いられるものである。
【0078】
〔第2の実施形態〕
上記第1の実施形態では、板状体22よりもピン24を高くし、板状体22の上に模擬血管10を載置するようにしたが、これと異なり、ピンの高さを板状体の高さ以下に設定して、ピンの上に模擬血管を載置するようにしてもよい。
ピンの上に模擬血管を載置した例を、第2の実施形態として以下に説明する。
図7は本発明の第2の実施形態に係る穿刺トレーニング用腕モデル2を示す正面図である。
なお、立設部の高さ及び模擬血管の配置以外は第1の実施形態と同様である。従って、第1の実施形態と共通する構成については同様の符号を付し、本実施形態に固有の構成については符号に「B」の文字を付けて、そのことを明示するようにした。
第1の実施形態と重複する説明は割愛する。
【0079】
図8に見るように、模擬血管10に荷重がかかると、主として柔軟性を有する板状体23Bが撓み変形し、模擬血管10が揺動する。
この第2の実施形態では、ピン24Bの高さを板状体22B,23Bの高さ以下に設定して、ピン24Bの上に模擬血管10を載置するようにしたので、上方から模擬血管10を押した際の感覚としては、第1の実施形態よりも硬く感じられる。
高さの異なる板状体22B,23Bを用いることにより段差を設けて、模擬血管10を載置するための空間(空隙25)を確保している。
このように、模擬血管をピンの上に載置するか、板状体の上に載置するかによってトレーニング時の感覚を変えることができる。
実際の血管は、年齢の違いなどによって硬さに差があるが、本発明においては、上記のように簡易に硬さを調整することができるので、目的に応じた多様なトレーニングが可能となる。
【0080】
〔第3の実施形態〕
図9は本発明の第3の実施形態に係る穿刺トレーニング用腕モデル3を示す側面図であり、
図10は正面図である。
なお、他の実施形態と共通する構成については同様の符号を付し、本実施形態に固有の構成については符号に「C」の文字を付けて、そのことを明示するようにした。
また、他の実施形態と重複する説明は割愛する。
【0081】
第3の実施形態に係る穿刺トレーニング用腕モデル3では、立設部22Cが複数の毛である点で、第1の実施形態と大きく異なる。
【0082】
なお、この穿刺トレーニング用腕モデル3は、歯ブラシの構造と類似しているため、歯ブラシに関する従来技術を参考にすることができる。
【0083】
穿刺トレーニング用腕モデル3の模擬血管支持部20では、立設部22Cは、複数本の毛が束ねられた毛束として、基部21に植設されている。
立設部22Cの材質としては、特に限定されず、例えば、ポリアミド、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど)、ポリオレフィンや、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマーなどが挙げられる。
【0084】
立設部22Cの毛束を構成する複数の毛の各直径は、例えば、0.05〜0.5mmとすることが好ましい。
また、毛束を構成する複数の毛の断面形状は、特に限定されず、例えば、円形、四角形などの多角形などを採用することができる。また、上方に向かって先細りの形状などであってもよい。
【0085】
立設部22Cを植設する方法としては、歯ブラシ等の製造方法において採用されている公知技術を転用することができる。具体的には、例えば、平線式植毛、丸線式植毛等が採用できる。
【0086】
立設部22Cの高さは特に限定されず、例えば、10〜30mmとすることが好ましい。
立設部22Cの毛束の直径も特に限定されず、例えば、1〜5mmである。
また、立設部22Cの毛束の断面形状も、特に限定されず、例えば、円形、四角形などの多角形などを採用することができる。
【0087】
立設部22Cの撓みの程度としては、特に限定するわけではないが、例えば、JIS S 3016:1995に準じて測定される毛の硬さ(座屈強度)が、40〜90N/cm
2程度であるものが好ましい。
【0088】
立設部22Cの毛束の配置は、碁盤目状、千鳥状など、特に限定されない。
また、立設部22Cの毛束の間隔も特に限定されず、例えば、1.5〜5mmとすることが好ましい。
【0089】
穿刺トレーニング用腕モデル3では、
図11に示すように、模擬血管10を支持している立設部22Cの上端に対し、模擬血管10から荷重がかかると、柔軟性を有する立設部22Cが撓み変形する。
これにより、模擬血管10が揺動し、模擬血管被覆部30及び薄葉紙40による質感の付与と相俟って、優れたリアル感が創出される。
【0090】
〔第4の実施形態〕
図12は本発明の第4の実施形態に係る穿刺トレーニング用腕モデル4を示す側面図であり、
図13は正面図である。
なお、他の実施形態と共通する構成については同様の符号を付し、本実施形態に固有の構成については符号に「D」の文字を付けて、そのことを明示するようにした。
【0091】
第4の実施形態に係る穿刺トレーニング用腕モデル4では、立設部22Dの形状がさすまた状である点で、第1の実施形態と大きく異なる。
すなわち、立設部22Dは、下方から立ち上がる棒状部221Dと、棒状部221Dに連設して上方に形成されるU字状部222Dを呈している。
U字状部222Dに模擬血管10を載置することができる。
【0092】
立設部22Dの材質は、立設状態が維持でき、かつ、撓み変形可能な柔軟性を有するものであれば、特に限定されるものではない。例えば、模擬血管10について上述したような軟質樹脂、エラストマーなどが挙げられる。可塑剤の使用により硬度を適宜調整することが好ましい。
【0093】
立設部22Dの棒状部221Dの直径は、例えば、0.5〜1.5mmとすることが好ましい。
なお、本実施形態における棒状部221Dの断面形状は略円形であるが、これに代えて、例えば、四角形などの多角形などを採用してもよい。また、上方に向かって先細りの形状などであってもよい。
立設部22Dの棒状部221Dの高さは、例えば、5〜30mmとすることが好ましい。
【0094】
U字状部222Dの寸法は、模擬血管10の直径に対応させて適宜決定すればよい。
【0095】
立設部22Dの配置は、碁盤目状、千鳥状など、特に限定されない。
また、立設部22Dの間隔も特に限定されず、例えば、3〜10mmとすることが好ましい。
【0096】
穿刺トレーニング用腕モデル4では、
図14に示すように、模擬血管10を支持している立設部22DのU字状部222Dに模擬血管10が収められ、この立設部22Dに模擬血管10から荷重がかかると、柔軟性を有する立設部22Dの棒状部221Dが撓み変形する。
これにより、模擬血管10が揺動し、模擬血管被覆部30及び薄葉紙40による質感の付与と相俟って、優れたリアル感が創出される。
【0097】
〔第5の実施形態〕
図15は本発明の第5の実施形態に係る穿刺トレーニング用腕モデル5を示す正面図である。
なお、他の実施形態と共通する構成については同様の符号を付し、本実施形態に固有の構成については符号に「E」の文字を付けて、そのことを明示するようにした。
【0098】
第5の実施形態に係る穿刺トレーニング用腕モデル5は、立設部による模擬血管の支持が間接的である点で、第1の実施形態と異なる。
すなわち、穿刺トレーニング用腕モデル5の立設部(板状体22,23及びピン24)と模擬血管10との間に、軟質層26Eを介在させている。
軟質層26Eを介在させることにより模擬血管10の支持の安定性が増す。また、模擬血管10が立設部に嵌り込むことも抑制できる。
【0099】
軟質層26Eの材料としては、特に限定するわけではないが、例えば、模擬血管10について上述したような軟質樹脂やエラストマーなどが挙げられる。顔料による着色や可塑剤による硬度の調整がなし得ることも同様である。
軟質層26Eとしては、模擬血管被覆部30と同様の材料を用い、硬度も同等とすることが好ましい。
【0100】
軟質層26Eの厚みとしては、特に限定するわけではないが、例えば、0.5〜5mmとすることが好ましい。
【0101】
穿刺トレーニング用腕モデル5においても、
図16に示すように、第1の実施形態と同様に立設部(板状体22,23及びピン24)が撓み変形することにより模擬血管10が揺動し、模擬血管被覆部30及び薄葉紙40による質感の付与と相俟って、優れたリアル感が創出される。
【0102】
〔第6の実施形態〕
図17は本発明の第6の実施形態に係る穿刺トレーニング用腕モデル6を示す正面図である。
なお、他の実施形態と共通する構成については同様の符号を付し、本実施形態に固有の構成については符号に「F」の文字を付けて、そのことを明示するようにした。
【0103】
第6の実施形態に係る穿刺トレーニング用腕モデル6は、基部21Fが弾性を有する点以外は、基本的に第1の実施形態と共通する。
【0104】
図17に示すように、基部21Fは弾性材料からなり、上方に凸となるように湾曲した形状を有してその内部は中空となっている。
また、基部21Fには空気穴211Fが形成され、空気の出し入れが可能となっている。
【0105】
弾性を有する基部21F上に立設された立設部(板状体22F,23F及びピン24F)は、撓み変形する柔軟性を有するか否かに関わらず、基部21Fとの接合部を中心として揺動可能となる。
すなわち、穿刺トレーニング用腕モデル6では、
図18に示すように、模擬血管10に荷重がかかると、基部21Fが弾性変形して、立設部(板状体22,23及びピン24)が基部21Fとの接合部を中心として揺動する。
これにより、模擬血管10が揺動し、模擬血管被覆部30及び薄葉紙40による質感の付与と相俟って、優れたリアル感が創出される。
【0106】
〔第7の実施形態〕
図19は本発明の第7の実施形態に係る穿刺トレーニング用腕モデル7を示す正面図である。
なお、他の実施形態と共通する構成については同様の符号を付し、本実施形態に固有の構成については符号に「G」の文字を付けて、そのことを明示するようにした。
【0107】
第7の実施形態に係る穿刺トレーニング用腕モデル7は、補強層27Gを備える点以外は、第1の実施形態と共通する。
【0108】
図19に示すように、補強層27Gは、模擬血管支持部20の中間高さ程度まで形成されている。
補強層27Gは、基部21上における立設部(板状体22,23、ピン24)の立設状態を補強する機能を有する。
補強層27Gがあることで、上記各部の立設状態の維持を確実なものすることができる。また、立設部の下方は、補強層27Gが形成された高さまで固定された状態になる。換言すれば、立設部は、補強層27Gよりも上方のみが揺動可能な部分となる。従って、補強層27Gは、その高さの調整により、立設部における揺動可能な範囲を調整する機能も有する。
【0109】
補強層27Gの高さは、模擬血管支持部20の中間高さ程度に限定されるものではない。ただし、補強層27Gの高さが高すぎると立設部の揺動が過度に制限されることになるし、低すぎると補強機能が十分に発揮されなくなる。
そこで、両者のバランスを考慮し、例えば、模擬血管支持部20の高さに対し、1/4〜3/4程度の範囲とすることが好ましい。
【0110】
補強層27Gの材料は特に限定されず、例えば、模擬血管10について上述したような軟質樹脂、エラストマーなどを用いることができる。また、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステルなどの汎用樹脂を用いても良い。
【0111】
このような補強層27Gは、例えば、従来公知の方法により、樹脂やエラストマーの材料を所定の高さまで充填し固化することにより形成することができる。
【0112】
また、補強層27Gの硬度については、立設部の固定と揺動の度合いのバランスを考慮し、例えば、C硬度50以下とすることが好ましく、C硬度1〜20とすることがより好ましい。
【0113】
〔変形例〕
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
上記各実施形態を相互に組み合わせることもできる。例えば、第5の実施形態は、第1の実施形態において軟質層26Eを付加し、模擬血管10を間接的に支持するように変更した実施形態であるが、他の実施形態を同様に変更実施しても良い。
【0114】
また、上記の説明から明らかなように、立設部の形状は、板状、毛状、棒状等、特に限定されない。
第4の実施形態において、立設部の先端はU字状であるが、このように、立設部の先端形状も特に限定されない。
【0115】
上記各実施形態では模擬血管は1本のみであるが、本発明はこれに限定されず、模擬血管を複数本用いてもよい。
1本の模擬血管を一端で折り返すようにして模擬血液を循環させる形態であってもよい。
【0116】
上記各実施形態では薄葉紙を用いたが、模擬血管被覆部の表面の質感を調整する方法としては、ベビーパウダーを用いるなどしても良い。
【0117】
また、上記各実施形態では、模擬血管と模擬血管被覆部とは別部材であるが、例えば、
図20に示すように、模擬血管10と模擬血管被覆部30とが一体に構成されたものであってもよい。このような模擬血管10と模擬血管被覆部30の一体物は、例えば、金型に模擬血管10をインサートした状態で模擬血管被覆部30の樹脂材料を流し込み、樹脂材料を硬化させることで作製することができる。
模擬血管10及び模擬血管被覆部30を一体物として構成することで、穿刺トレーニングに際して、模擬血管10内の模擬血液が漏出することを十分に抑止することができる。
【0118】
また、本発明に係る穿刺トレーニング用モデルとしては、例えば、人の腕に巻きつけて固定し、トレーニングに供するものであってもよい。
この場合、穿刺トレーニング用モデルの各部材は、腕への巻きつけのため、変形可能な材料で構成する。そして、針が貫通して怪我をしないように、強度を有する層を(通常は最下層に)設けておくことが望ましい。
【0119】
また、本発明は、上記各実施形態の穿刺トレーニング用腕モデルと異なり、例えば、人の脚への穿刺トレーニング用モデルなどとしても適用可能である。
さらに、本発明は、上記各実施形態の穿刺トレーニング用腕モデルと異なり、例えば、人以外の動物への穿刺のトレーニング用モデルなどとしても適用可能である。
【課題】 人への実際の穿刺の感覚に近いリアル感を持ち、特に血管の動きの再現が可能であって、低コストでの製造・使用が可能で、構造も簡易である穿刺トレーニング用モデルを提供する。
【解決手段】 本発明の穿刺トレーニング用モデル1は、血管を模擬した管状の模擬血管10と、模擬血管10を下方から支持する模擬血管支持部20と、模擬血管10を上方から被覆する模擬血管被覆部30とを備え、模擬血管支持部20は、模擬血管10の軸方向と略平行な面を有する基部21と、基部21上に立設された立設部(板状体22,23及びピン24)とを備え、立設部の少なくとも一部が上方からの荷重を受けた際に揺動可能であることにより模擬血管10が揺動可能に支持され、模擬血管被覆部30は、穿刺対象となる生体組織を模擬した軟質材料からなり、模擬血管支持部20の基部21と略平行な面で模擬血管10を被覆する。