特開 2022-125621 臓器モデル、内視鏡検査トレーニング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022125621

(43)【公開日】2022-08-29

(54)【発明の名称】臓器モデル、内視鏡検査トレーニング装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/00 20060101AFI20220822BHJP

【ＦＩ】

A61B1/00 650

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021023310

(22)【出願日】2021-02-17

(71)【出願人】

【識別番号】000000376

【氏名又は名称】オリンパス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002907

【氏名又は名称】特許業務法人イトーシン国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】柳楽 恭子

(72)【発明者】

【氏名】荒木 康平

(72)【発明者】

【氏名】高橋 毅

【テーマコード（参考）】

4C161

【Ｆターム（参考）】

4C161AA04

4C161BB00

4C161CC00

4C161GG11

4C161JJ01

4C161JJ08

(57)【要約】

【課題】内視鏡挿入時に実際の臓器に挿入したときと近い手感を得られる臓器モデル等を提供する。
【解決手段】内視鏡検査トレーニング用の大腸モデルは、チューブ１１を備える。チューブ１１は、弾性体素材で形成された第１の層と、伸び規制素材で形成された第２の層と、を含む。チューブ１１は、自然状態における断面形状が、自重により潰れたオーバル形状をなす。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

チューブを備え、前記チューブの中空空間の長手軸の方向に、内視鏡の挿入部が挿通されるように構成された内視鏡検査トレーニング用の臓器モデルであって、
前記チューブは、
弾性体素材で形成された第１の層と、
前記第１の層の伸びを規制する伸び規制素材で形成された第２の層と、
を含む複数の層を肉厚方向に積層し、
前記長手軸の方向が重力方向と交わるときの自然状態において、前記長手軸に交わる方向の前記チューブの断面形状が、自重により潰れたオーバル形状をなす、
ことを特徴とする臓器モデル。

【請求項2】

前記第２の層は、第１の方向よりも、前記第１の方向に交わる第２の方向に伸び易い異方性を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の臓器モデル。

【請求項3】

前記第１の方向は前記長手軸の方向、前記第２の方向は前記長手軸に交わる方向である、
ことを特徴とする請求項２に記載の臓器モデル。

【請求項4】

前記第２の層は、前記第１の方向よりも、前記第２の方向に伸び易い編み方の編物として構成された網状構造体を、前記第１の方向が前記長手軸の方向と一致し、前記第２の方向が前記長手軸に交わる方向と一致するように配置して構成されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の臓器モデル。

【請求項5】

前記第１の方向よりも前記第２の方向に伸び易い編み方は、ラッセル編みであることを特徴とする請求項４に記載の臓器モデル。

【請求項6】

前記チューブが前記長手軸に交わる方向に伸びるときの、伸びに抗して前記チューブが発生する反力の増加率は、前記長手軸に交わる方向の前記チューブの長さが所定の閾値未満であるときよりも前記所定の閾値以上であるときの方が大きい、
ことを特徴とする請求項４に記載の臓器モデル。

【請求項7】

環状をなし、前記環状に沿った長さが前記チューブの表面の前記長手軸周りの長さよりも短いひだ形成部材をさらに備え、
前記ひだ形成部材は、前記環状の中心軸が前記長手軸に沿うように、前記チューブの表面に固定される、
ことを特徴とする請求項１に記載の臓器モデル。

【請求項8】

前記ひだ形成部材は、前記環状に沿った長さが前記チューブの外表面の前記長手軸周りの長さよりも短く、前記チューブの外表面に固定される、
ことを特徴とする請求項７に記載の臓器モデル。

【請求項9】

前記チューブは、前記自然状態において、前記長手軸を挟んで対向する内壁の一部と他の一部とが、自重により接触する、
ことを特徴とする請求項１に記載の臓器モデル。

【請求項10】

前記第１の層を形成する前記弾性体素材は、JIS K 6253準拠のタイプＡデュロメータで計った値が１０以下となる素材である、
ことを特徴とする請求項１に記載の臓器モデル。

【請求項11】

前記チューブの外表面の少なくとも一部に樹脂コートを設けて、前記長手軸の方向に沿って複数の凹凸が前記チューブに形成されるようにした、
ことを特徴とする請求項１に記載の臓器モデル。

【請求項12】

請求項１に記載の臓器モデルを備える、
ことを特徴とする内視鏡検査トレーニング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内視鏡の挿入部が挿通されるように構成された管腔を有する臓器モデル、および管腔を有する臓器モデルを備える内視鏡検査トレーニング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

臓器の内、管腔を有する大腸は、他の幾つかの臓器と比較して形状が複雑である。このため、内視鏡を大腸に挿入するには高度な技術が求められる。そこで、内視鏡を用いた大腸検査をトレーニングするための大腸モデルが提案されている。

【0003】

例えば、特開昭５８－１９２５２２号公報には、弾性糸からなる編組体の両面に液状ゴムを塗布した大腸モデルが記載されている。大腸モデルは、編組体を設けたために、送気および吸引に応じて伸縮できるように管壁を薄くしても、破損を防ぐ強度を備え、かつ自然状態でも管腔がつぶれることなくチューブ形状を維持する弾力性を備える。

【0004】

また、弾性糸の編組体が設けられていない、ゴムの筒でなる大腸モデルも提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭５８－１９２５２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記従来の大腸モデルは、自然状態において管腔形状を保つように成型されている。このため、内視鏡を大腸モデルに挿入しても、内視鏡と大腸モデルの内壁とが接触するまでは術者が挿入抵抗を感じない。そして、内視鏡と大腸モデルの内壁が接触すると、内視鏡の先端や側面などで大腸モデルを引き伸ばす状態になり、術者は急に大きな挿入抵抗を感じることになる。

【0007】

生体内の実際の大腸は、内容物がなければ管腔がほぼつぶれた状態となっている。従って、内視鏡を実際の大腸へ挿入すると、挿入を開始してすぐに内視鏡と腸管とが常に接触している状態になる。術者は、腸管の粘膜と接触しながら内視鏡が進行する際に発生する挿入抵抗を、常に手元に感じることになる。また、内視鏡を実際の大腸内へ押し込んだ際には、内視鏡の挿入部で大腸を引き伸ばす状態になった時点で、術者が手元で感じる挿入抵抗が、それ以前と比べて急激に大きくなる。

【0008】

こうして、従来の大腸モデルなどの管腔を有する臓器モデルは、内視鏡を挿入したときに術者が受ける手感が、実際の大腸等の臓器に挿入したときに受ける手感と異なるために、実際の被検体を検査するのに適した技術を十分に習得することが難しい。

【0009】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、内視鏡を挿入した際に、実際の臓器に挿入したときと近い手感を得られる臓器モデル、および臓器モデルを備える内視鏡検査トレーニング装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様による臓器モデルは、チューブを備え、前記チューブの中空空間の長手軸の方向に、内視鏡の挿入部が挿通されるように構成された内視鏡検査トレーニング用の臓器モデルであって、前記チューブは、弾性体素材で形成された第１の層と、前記第１の層の伸びを規制する伸び規制素材で形成された第２の層と、を含む複数の層を肉厚方向に積層し、前記長手軸の方向が重力方向と交わるときの自然状態において、前記長手軸に交わる方向の前記チューブの断面形状が、自重により潰れたオーバル形状をなす。

【0011】

本発明の一態様による内視鏡検査トレーニング装置は、前記臓器モデルを備える。

【発明の効果】

【0012】

本発明の臓器モデル、内視鏡検査トレーニング装置によれば、内視鏡を挿入した際に、実際の臓器に挿入したときと近い手感を得られる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１の実施形態における内視鏡検査トレーニング装置の外観を示す斜視図である。

【図2】上記第１の実施形態において、腹部カバーを開けたときに見える、胴体モデル内に配置された臓器モデルの例を示す平面図である。

【図3】上記第１の実施形態における大腸モデルの外観を一部省略して示す斜視図である。

【図4】上記第１の実施形態において、大腸モデルが備えるチューブの肉厚方向の構成を示す断面図である。

【図5】上記第１の実施形態において、第２の層に用いられる網状構造体としての経編の編物の一例を示す図である。

【図6】上記第１の実施形態において、大腸モデルが備えるチューブの、自然状態における、長手軸に交わる方向の断面形状の例を示す図表である。

【図7】上記第１の実施形態において、大腸モデル内に内視鏡の挿入部を挿入したときの、挿入量に応じた作用を、従来の大腸モデルと比較して説明するための図表である。

【図8】上記第１の実施形態において、内視鏡の挿入部が、大腸モデルから受ける反力を、従来の大腸モデルから受ける反力と比較した例を示すグラフである。

【図9】上記第１の実施形態において、第２の層を構成する網状構造体が、大腸モデルの伸びに応じて変化する例を示す図表である。

【図10】上記第１の実施形態において、大腸モデルのひだ形成部材を含む部分を、長手軸に交わる方向に切断したときの断面図である。

【図11】上記第１の実施形態において、Ａ欄がひだ形成部材の正面図、Ｂ欄がＡ欄の１０Ｂ－１０Ｂ断面図である。

【図12】上記第１の実施形態における大腸モデルの変形例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。

【0015】

なお、図面の記載において、同一または対応する要素には、適宜、同一の符号を付している。また、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせる場合がある。本発明は、各図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
［第１の実施形態］

【0016】

図１から図１２は本発明の第１の実施形態を示したものであり、図１は、内視鏡検査トレーニング装置１の外観を示す斜視図である。

【0017】

内視鏡検査トレーニング装置１は、管腔を有する１つ以上の臓器モデルを備える。なお、本実施形態では、管腔を有する臓器モデルとして下記に説明する内視鏡検査トレーニング用の大腸モデル５を例に挙げるが、大腸以外の臓器のモデルに本実施形態の構成を適用しても構わない。

【0018】

図１に示すように、内視鏡検査トレーニング装置１は、人体の胴体部分をモデル化した胴体モデル２を備えている。なお、図１に示す胴体モデル２は、図１の左上側が人体上側に対応し、図１の右下側が人体下側に対応する。

【0019】

胴体モデル２の上面には、腹部カバー３が開閉自在に配設されている。胴体モデル２の、人体下側に対応する一端面２ａには、肛門モデル４が配置されている。肛門モデル４は、内視鏡８０（図７等参照）を大腸モデル５内へ挿入する際の入口となる開口部である。ここで、内視鏡８０の具体例は、大腸用内視鏡である。

【0020】

図２は、腹部カバー３を開けたときに見える、胴体モデル２内に配置された臓器モデルの例を示す平面図である。

【0021】

図２に示すように、胴体モデル２の内部には、臓器モデルとして大腸モデル５が配設されている。大腸モデル５の一端側は上述した肛門モデル４、他端側は着脱自在な栓によって密閉されている末端部６である。図２において、大腸モデル５、肛門モデル４、および末端部６を他の臓器モデルと区別し易くするために、ハッチングを付している。

【0022】

さらに、実際の人体の内臓配置に近付けるために、胴体モデル２の内部には、胃モデル７、小腸モデル８、および膵臓モデル９などが配設されている。胃モデル７、小腸モデル８、および膵臓モデル９は、それぞれ例えば弾性体素材により形成されていて、実際の人体と同様に、大腸モデル５の一部を圧迫するように配置されている。

【0023】

さらに、胴体モデル２に対して開閉自在に取り付けられた腹部カバー３も、例えば弾性体素材により形成されている。そして、腹部カバー３を胴体モデル２に閉じた状態では、実際の人体と同様に、腹部カバー３が大腸モデル５の一部を圧迫する構造となっている。なお、本実施形態では他の臓器モデルならびに腹部カバー３を配置しているが、このような実施形態に限定せず、胴体モデル２に大腸モデル５のみを配置して使用するものであってもよい。

【0024】

図３は、大腸モデル５の外観を一部省略して示す斜視図である。

【0025】

上述したように、大腸モデル５は、肛門モデル４および末端部６を含み、一端側には肛門モデル４が設けられ、他端側には末端部６が設けられている。

【0026】

大腸モデル５は、腸管モデル（腸管を模した腸管チューブ）であるチューブ１１を備えている。チューブ１１は、内部に中空空間を有し、中空空間の長手軸の方向に、内視鏡８０の挿入部８１（図７等参照）が挿通されるように構成されている。

【0027】

図４は、大腸モデル５が備えるチューブ１１の肉厚方向の構成を示す断面図である。

【0028】

チューブ１１は、弾性体素材で形成された第１の層１５と、第１の層１５の伸びを規制する伸び規制素材で形成された第２の層１６と、を含む複数の層を肉厚方向に積層して構成されている。

【0029】

図４に示す例では、第１の層１５は、第２の層１６の一方の面に設けられた第１の層１５ａと、第２の層１６の他方の面に設けられた第１の層１５ｂと、の２つの層を含んでいる。ただし、第１の層１５を１つだけ設ける構成でも構わないし、チューブ１１に第１の層１５および第２の層１６以外の他の層をさらに設けてもよい。なお、図４および後述する図１０以外の図面では、チューブ１１が、肉厚方向に第１の層１５ａ、第２の層１６、および第１の層１５ｂを積層して構成されていることの図示を省略している。

【0030】

第１の層１５を形成する弾性体素材は、弾性を有する曲げ剛性の小さい素材であり、例えば、JIS K 6253準拠のタイプＡデュロメータで計った値が１０（いわゆる、ショア硬さＡ１０度）以下となる素材である、

【0031】

弾性体素材の具体例としては、シロキサン結合による主骨格を持つ合成高分子化合物であるシリコーン樹脂が挙げられる。ただし、シリコーン樹脂に限らず、ゴム、ウレタン、フッ素樹脂などの弾性体素材を用いても構わない。

【0032】

第２の層１６を形成する伸び規制素材は、曲げ剛性が小さく、好ましくは、伸びに異方性がある素材となっている。

【0033】

伸び規制素材は、糸を編み込んで構成した糸製メッシュシート（図８参照）などの網状構造体を好適に使用できる。

【0034】

網状構造体は、例えば繊維生地により構成される。繊維生地は、主として、織物、編物（ニット）、不織布（ふしょくふ）に分類される。織物は、基本的に、経糸（たていと）と緯糸（よこいと）が直角に交差して組織を形成する。編物は糸を連続したループにして組織を形成する。繊維を撚った糸を用いる織物および編物に対して、不織布は、撚った糸にしていない繊維を絡み合わせてシート状にしたものである。

【0035】

織物は、基本的に、縦方向および横方向の伸縮性が比較的小さい。編物は、織物と比較すると、一般的に、縦方向および横方向に伸縮性がある。不織布は、繊維がランダムに結合された場合に強度および伸縮性に方向性がなく、織物および編物と比較すると強度が低い。このために、伸び規制素材に使用する網状構造体として、編物を用いることが好ましい。

【0036】

編物は、縦方向に糸を進めて連続したループを作っていく経編（たてあみ）と、横方向に糸を進めて連続したループを作っていく緯編（よこあみ）と、に分類される。

【0037】

経編（たてあみ）の中で、伸縮性および伸縮の異方性があり、シート状にしたときの凹凸が少ない編み方として、ラッセル編み、トリコット編みなどが挙げられる。図５は、第２の層１６に用いられる網状構造体としての経編の編物の一例を示す図である。経編は、複数本の経糸１７を編み込んで構成されており、図５においては、網目を分かり易くするために、一本の経糸１７にハッチングを付している。

【0038】

緯編（よこあみ）の中で、伸縮性および伸縮の異方性があり、シート状にしたときの凹凸が少ない編み方として、平編、ゴム編みなどが挙げられる。本実施形態における伸縮の異方性としては、長手軸方向に伸び難く、径方向に伸び易い向きに網状構造体を配置することで達成される異方性が考えられる。

【0039】

本実施形態の網状構造体は、好適な一例として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）とポリウレタンとを合成または混紡した素材により形成した糸を、ラッセル編みした編物として構成されている。ここで、糸を形成する素材にポリウレタンを入れることで、伸縮性に富んだ編物を構成できる。

【0040】

なお、網状構造体としては、上述の例を含めた、経編および緯編の何れの編物を用いてもよい。さらに、例えば、伸縮性のある糸であって、経糸の伸縮性と緯糸の伸縮性とが異なる糸を用いることで、織物を網状構造体として用いても構わない。また、不織布についても、極細繊維を用いて高い伸縮性を実現し、救急絆用基布、医療用テープ等に用いられるものがある。こうした点を考慮すると、適切に構成された不織布であれば、網状構造体として用いても構わない。

【0041】

そして、網状構造体を糸（または繊維）により構成する場合、天然糸（天然繊維）、合成糸（合成繊維）、金属糸（金属繊維）などの何れを用いても構わない。

【0042】

第２の層１６は、第１の方向よりも、第１の方向に交わる第２の方向に伸び易い異方性を有する。伸び規制素材が網状構造体である場合には、例えば、第１の方向よりも、第２の方向に伸び易い編み方の編物として構成する。

【0043】

そして、本実施形態では、実際の大腸の性質に近い配置例として、第１の方向がチューブ１１の中空空間の長手軸の方向と一致し、第２の方向が長手軸に交わる方向と一致するように網状構造体を配置して、第２の層１６が構成されている、

【0044】

このように、弾性体素材および網状構造体等で構成された大腸モデル５は、内視鏡８０の挿入部８１の挿入状態に応じて、変形することが可能となっている。

【0045】

図６は、大腸モデル５が備えるチューブ１１の、自然状態における、長手軸に交わる方向の断面形状の例を示す図表である。

【0046】

チューブ１１は、長手軸の方向が重力方向Ｇと交わるときの自然状態において、長手軸に交わる方向の断面形状が、自重により潰れたオーバル形状をなすように形成されている。ここで、オーバル形状は、真円を変形した各種の形状を広く含む。オーバル形状の例としては、楕円、長円（平行な一対の線分の両端が半円で結ばれている形状）、ラグビーボール形、卵形、瓢箪形などが挙げられ、これらの形状が自重により平坦に近い形状まで潰れている場合、およびこれらの形状にひだや皺が形成されている場合も含まれる。

【0047】

図６のＡ欄は、曲げ剛性が小さく柔らかい素材で形成したチューブ１１の例を示している。チューブ１１内に挿入された内視鏡８０の挿入部８１の上下は、チューブ１１の内壁と接触している。また、挿入部８１が挿通されていない部分は、チューブ１１が自重で平坦に近い形状まで潰れている。なお、図示はしないが、挿入部８１が挿通されていない状態においては、自重により、チューブ１１が平坦に近い形状まで潰れる。従って、チューブ１１の内壁の上下は、１箇所以上で接触する。

【0048】

図６のＢ１およびＢ２欄は、曲げ剛性が小さい（ただし、Ａ欄のものと比較すると曲げ剛性が幾らか大きい）素材で形成したチューブ１１の例を示している。Ｂ１欄は挿入部８１が挿入された状態のチューブ１１を、Ｂ２欄は挿入部８１が挿通されていない状態のチューブ１１を、それぞれ示す。

【0049】

挿入部８１が挿入された状態では、チューブ１１の断面は、Ｂ１欄に示すように、挿入部８１が接触している部分を短径とした、略楕円形状をなしている。

【0050】

一方、挿入部８１が挿入されていない状態では、チューブ１１の断面は、Ｂ２欄に示すように、管壁の中央部が自重により垂れ下がり、中央部において内壁の上下が接触している。また、チューブ１１の内壁の左右は、曲率半径が小さくなることに抗する力が作用するために、曲率半径が一定値以下になるのが妨げられ、Ｂ１欄に近い曲率半径の円弧状をなしている。

【0051】

図６のＣ欄は、ひだが形成されたチューブ１１の例を示している。ひだが形成されているためにチューブ１１の断面形状には凹凸があるが、チューブ１１は、自然状態において、長手軸を挟んで対向する内壁の一部と他の一部とが、自重により複数箇所で接触している。

【0052】

なお、図６のＣ欄に示すチューブ１１は、例えば後述するひだ形成部材１２を設けて、自然状態においてひだが生じるようにしている。ただし、ひだ形成部材１２を設けることなく、ひだが自然状態で生じるようにチューブ１１を成型してもよい。または、内視鏡検査トレーニング装置１に大腸モデル５をセットするときに、大腸モデル５にひだが生じるようにユーザもしくは製造者がセットしても構わない。

【0053】

ただし、図６のＡ欄、Ｂ１欄、Ｂ２欄に示すように、チューブ１１は、ひだが設けられていなくても構わない。

【0054】

こうして、曲げ剛性が小さい素材でチューブ１１を形成したために、チューブ１１は、自然状態で、自重によりつぶれた状態となっている。これは、人体の大腸が、送気をしていない自然状態においてつぶれた状態であることと一致する。従って、チューブ１１を用いて形成した大腸モデル５は、実際の大腸との類似性が高い構成となっている。

【0055】

さらに、大腸モデル５内に内視鏡８０の挿入部８１を挿入すると、チューブ１１の内壁が挿入部８１に常に接触する。この接触状態も、実際の大腸との類似性が高い。

【0056】

次に、図７は、大腸モデル５内に内視鏡８０の挿入部８１を挿入したときの、挿入量に応じた作用を、従来の大腸モデル９１と比較して説明するための図表である。

【0057】

図７の３欄は、大腸モデル５に対する内視鏡８０の挿入部８１の挿入状態の例を示している。

【0058】

図７の１～３欄のそれぞれにおいて、Ａ欄は挿入部８１の先端部８１ａが大腸モデル５の屈曲部５ａにとどいていないとき（３Ａ欄参照）、Ｂ欄は挿入部８１の先端部８１ａが大腸モデル５の屈曲部５ａにとどいて通過するとき（３Ｂ欄参照）、Ｃ欄は挿入部８１が大腸モデル５の屈曲部５ａを通過する際に屈曲部５ａが挿入部８１により押圧されているとき（３Ｃ欄参照）を示している。

【0059】

図７の１欄は、従来の大腸モデル９１内に内視鏡８０の挿入部８１を挿入したときの、挿入量に応じた作用を示す。

【0060】

従来の大腸モデル９１は、例えば、自然状態において長手軸に垂直な断面がほぼ円形の管腔形状を保つゴムの筒として構成されている。この場合、挿入部８１を大腸モデル９１内に挿入しても、１Ａ欄に示すように、挿入部８１が大腸モデル９１の内壁に当接していないときには、大腸モデル９１内に挿入している手感が得られない。

【0061】

その後、１Ｂ欄に示すように、大腸モデル９１内に挿入部８１を挿入しているときに、挿入部８１が大腸モデル９１の内壁に当接した時点で、大腸モデル９１と当接したことによる反力を挿入部８１が受ける。

【0062】

さらに大腸モデル９１内に挿入部８１を押し込むと、大腸モデル９１が挿入量に応じて長手軸に交わる方向（例えば、径方向）に伸び、伸び長さに応じた反力を挿入部８１が受ける（図８に示すグラフの一点鎖線参照）。

【0063】

図７の２欄は、本実施形態の大腸モデル５内に内視鏡８０の挿入部８１を挿入したときの、挿入量に応じた作用を示す。なお、大腸モデル５が図６のＡ欄に示したタイプである場合の例を、図７の２欄に示している。

【0064】

本実施形態の大腸モデル５は、上述したように、自然状態においてつぶれた管腔形状となるために、２Ａ欄に示すように、挿入部８１は、挿入開始された時点から大腸モデル５の内壁に当接し、大腸モデル５からの反力Ｐを受ける。

【0065】

従って、本実施形態の大腸モデル５では、挿入部８１を挿入した時点から、腸管内に挿入しているという手感が得られる。この手感は、生体（例えば人体）の腸管に挿入した場合との類似性が高い。こうして、図７の１Ａ欄に示した従来の大腸モデル９１における違和感、つまり、挿入部８１を挿入開始しても、挿入している手感が得られない違和感を解消できる。

【0066】

その後、２Ｂ欄に示すように、挿入部８１が大腸モデル５の屈曲部５ａに到達して、挿入部８１が屈曲部５ａを持ち上げるように押圧したものとする。すると、１Ｂ欄における左図から右図のように、水平方向につぶれていた大腸モデル５の壁部が、徐々に重力方向Ｇに垂れ下がる状態に移行する。

【0067】

さらに大腸モデル５内に挿入部８１を押し込むと、２Ｃ欄に示すように、挿入部８１が屈曲部５ａを径方向に引き伸ばす状態となり、径方向に引き伸ばされる以前とは挿入部８１が受ける反力Ｐが変化する。

【0068】

図８は、内視鏡８０の挿入部８１が、大腸モデル５から受ける反力Ｐを、従来の大腸モデル９１から受ける反力と比較した例を示すグラフである。図９は、第２の層１６を構成する網状構造体が、大腸モデル５の伸びに応じて変化する例を示す図表である。

【0069】

図９のＡ欄に示すように、網状構造体で形成された第２の層１６は、自然状態から引張する方向に力量を加えると、閉じていた網目が段々と開いていくことで、小さな力量（所定以下の力量）で伸ばせる。

【0070】

第２の層１６が一定量（一定割合）まで伸びると、図９のＢ欄に示すように、網状構造体の網目が開ききった状態となり、それ以上引張すると、網状構造体を構成する糸自体を引き伸ばす状態に移行し、引張に必要な力量が急に増加する。

【0071】

このような網状構造体を用いて形成した大腸モデル５に対して、内視鏡８０の挿入部８１を挿入したときに、挿入部８１が大腸モデル５から受ける反力Ｐは、例えば、図８の実線に示すようになる。

【0072】

まず、挿入部８１の挿入を開始してから、大腸モデル５の径方向の伸び量Ｌが所定の閾値Ｌ１に達するまでは、伸び量Ｌに対する反力Ｐの増加率は、比較的低い増加率（Ｐ１／Ｌ１）となる。

【0073】

その後、伸び量Ｌが所定の閾値Ｌ１に達すると、大腸モデル５が図７の２Ｂ欄の状態から２Ｃ欄の状態に移行する。そして、第２の層１６を構成する網状構造体は、図９のＢ欄に示すように網目が広がり、それ以上伸びることに対して大きい抵抗力を与えるようになる。これにより、伸び量Ｌに対する反力Ｐの増加率は、上述した増加率（Ｐ１／Ｌ１）よりも高い増加率［（Ｐ２－Ｐ１）／（Ｌ２－Ｌ１）］となる。

【0074】

こうして、チューブ１１が長手軸に交わる方向（例えば、径方向）に伸びるときの、伸びに抗してチューブ１１が発生する反力の増加率は、長手軸に交わる方向のチューブ１１の長さが所定の閾値Ｌ１未満であるときの増加率（Ｐ１／Ｌ１）よりも、所定の閾値Ｌ１以上であるときの増加率［（Ｐ２－Ｐ１）／（Ｌ２－Ｌ１）］の方が大きい。

【0075】

実際の大腸は、力量を与えて径方向に引き伸ばすときに、一定の伸び量までは力量が少なくて済むが、一定の伸び量を超えると急に大きな力量が必要になる。従って、本実施形態の大腸モデル５は、実際の大腸と類似性が高い。

【0076】

内視鏡８０が受ける反力Ｐが、伸び量における所定の閾値Ｌ１の前後で急激に変化するために、術者は、内視鏡８０を押し込む量が適切な範囲内を超えようとしていることを感知できる。

【0077】

また、図８の一点鎖線は、従来の大腸モデル９１に挿入部８１を挿入したときの反力Ｐの例を示している。

【0078】

従来の大腸モデル９１は、上述したように、自然状態において断面がほぼ円形の管腔形状を保つために、挿入部８１を挿入しても、挿入部８１が大腸モデル９１の内壁に接触するまでは、反力Ｐが発生しない。このために、実際の人体の大腸と比較して、不自然な手感となる。

【0079】

そして、挿入部８１を大腸モデル９１に挿入した後の、挿入部８１が大腸モデル９１の内壁に接触した時点から、急に反力Ｐが発生する。接触後は、大腸モデル９１の径方向の伸び量Ｌに例えば比例した反力Ｐが、図８の一点鎖線に示すように発生する。反力Ｐが押し込み量に比例する場合、適切な押し込み量の限界を感知できず、どの程度まで内視鏡８０を押し込んでもよいかを判断するのが難しい。

【0080】

なお、図８の一点鎖線は、耐久性を考慮して管壁を厚く形成した大腸モデル９１に発生する反力Ｐの例を示している。この場合、伸び量Ｌに対する反力Ｐの増加率が比較的大きい。従って、術者が内視鏡８０を従来の大腸モデル９１に挿入すると、人体の腸管よりもかなり硬い手感を受ける。ただし、大腸モデル９１の管壁をより薄くすれば、伸び量Ｌに対する反力Ｐの増加率は小さくなり、柔らかい手感にできる。管壁の厚みや材質を変えることで硬さ／柔らかさを調節できるのは、本実施形態の大腸モデル５も、従来の大腸モデル９１も同様である。

【0081】

従来の大腸モデル９１は、ゴムの筒として構成され、伸び規制素材で形成された第２の層１６がない。このために大腸モデル９１は、本実施形態の大腸モデル５の伸び量Ｌ２を超えても伸ばせる。例えば、大腸モデル９１は、実際の症例にはあり得ない伸び量Ｌ３（Ｌ３＞Ｌ２）まで伸びて、反力Ｐ３を挿入部８１に与える。このときに術者は、実際の人体の大腸に対して内視鏡８０を挿入したときとは大きく異なる手感を受ける。

【0082】

本実施形態の大腸モデル５は、図３に示すように、さらに、ひだ形成部材１２を備えていてもよい。ひだ形成部材１２は、人体の大腸にひだがあるのを模して、チューブ１１にひだを形成するために設けられている。

【0083】

ひだ形成部材１２は、例えば環状（トーラス状）をなすひだ形成リングである。ひだ形成部材１２の環状に沿った長さは、チューブ１１の表面の長手軸周りの長さよりも短くなるように構成されている。従って、ひだ形成部材１２およびチューブ１１を断面が円形となる状態にした場合には、ひだ形成部材１２のリング径がチューブ１１のチューブ径よりも小さくなる。

【0084】

ひだ形成部材１２のリング径を変えることで、チューブ１１に設けるひだの量を調整できる。例えば、ひだを少なくする場合には、ひだ形成部材１２のリング径を、チューブ１１のチューブ径に近付ければよい。一方、ひだを多くする場合には、ひだ形成部材１２のリング径を、チューブ１１のチューブ径よりもかなり短くすればよい。

【0085】

ひだ形成部材１２は、チューブ１１と同様に、例えば、JIS K 6253準拠のタイプＡデュロメータで計った値が１０（いわゆる、ショア硬さＡ１０度）以下となる弾性体素材により形成されている。なお、ひだ形成部材１２は、チューブ１１と同一のショア硬さかつ同一の弾性体素材（シリコーン樹脂、ゴム、ウレタン、フッ素樹脂など）により形成してもよいが、ショア硬さを異ならせても構わないし、異なる弾性体素材を用いて形成してもよい。

【0086】

ひだ形成部材１２は、環状の中心軸が、チューブ１１の長手軸に沿うように、チューブ１１の表面（内表面または外表面）に固定される。ただし、チューブ１１の内表面にひだ形成部材１２を固定すると、内視鏡８０の挿入部８１がチューブ１１の中空空間を通過する際にひだ形成部材１２と当接して、引っ掛かりを感じるなどの不自然な手感を与える。

【0087】

このために、ひだ形成部材１２をチューブ１１の外表面に固定することが好ましい。この場合、ひだ形成部材１２の環状に沿った長さは、チューブ１１の外表面の長手軸周りの長さよりも短い。

【0088】

大腸モデル５は、実際の人体の大腸に合わせた長さに成型されている。このために、チューブ１１の長手軸に沿って、複数のひだ形成部材１２を例えば所定の間隔で設けることで、大腸モデルの全体にひだが形成されるようにしている。

【0089】

図１０は、大腸モデル５のひだ形成部材１２を含む部分を、長手軸に交わる方向に切断したときの断面図である。図１１は、Ａ欄がひだ形成部材１２の正面図、Ｂ欄がＡ欄の１０Ｂ－１０Ｂ断面図である。なお、図１０および図１１においては、見易くするために断面形状などを円形にしているが、自然状態においては、上述したようにつぶれた管腔形状となっている。また、図１０および図１１においては、ひだの図示も省略している。

【0090】

図１０に示すように、ひだ形成部材１２は、径を縮めた状態のチューブ１１の外周面に、例えば、接着剤１３を用いて接着されている。ここに、接着剤１３としては、樹脂やゴムなどの素材同士を接着するのに適した一般的な接着剤を使用できる。

【0091】

図１１に示すように、ひだ形成部材１２は、環状の内周側が例えば断面直線状、つまり立体的に見ると、環状の中心軸を中心とする円筒面１２ａとして成型されている。このような構成により、接着面積を確保して、ひだ形成部材１２をチューブ１１の外周面へ確実に接着できる。また、ひだ形成部材１２は、他の物体と接触したときに受ける力を減らすために、環状の外周側が断面円弧状、例えば断面が半円状となるように成型されている。

【0092】

なお、ひだ形成部材１２をチューブ１１の内周面へ接着する場合には、環状の外周側を円筒面として成型し、環状の内周側を断面円弧状に成型すればよい。

【0093】

ただし、ひだ形成部材１２を、その他の断面形状、例えば円形、四角形などの断面形状になるように成型しても構わない。

【0094】

図１２は、大腸モデル５の変形例を示す断面図である。

【0095】

本変形例の大腸モデル５は、チューブ１１の外表面の少なくとも一部に柔軟性のある樹脂コート１８を設けている。樹脂コート１８は、長手軸の方向に沿って複数の凹凸がチューブ１１に形成されるように設けている。樹脂コート１８は、例えば、硬化後も柔軟性がある接着剤をチューブ１１に塗布することで設けられている。

【0096】

図１２は、チューブ１１の長手軸に沿って、所定の間隔で複数のひだ形成部材１２を設けた例を示している。この構成において、ひだ形成部材１２が設けられている部分が谷（凹）５ｖとなり、隣接する２つのひだ形成部材１２の中間が山（凸）５ｐとなるように、チューブ１１およびひだ形成部材１２の外表面の適宜の箇所に樹脂コート１８を設けている。樹脂コート１８は、山５ｐとなる部分に接着剤を塗布して山となるくせ（山折り目）がつくように硬化し、谷５ｖとなる部分に接着剤を塗布して谷となるくせ（谷折り目）がつくように硬化することで、設ける。

【0097】

樹脂コート１８は、チューブ１１およびひだ形成部材１２の表面の全体に設けた上で、長手軸の方向に沿って山５ｐと谷５ｖとが交互に形成されるようにしてもよい。

【0098】

ただし、実際の人体の大腸は、一定間隔で規則的に山と谷が形成されておらず、不規則性がある。そこで、チューブ１１およびひだ形成部材１２の表面の、山（凸）５ｐにする部分および谷（凹）５ｖにする部分の所々に、樹脂コート１８をランダムに設けるとよい。これにより、長手軸の方向に沿って山５ｐと谷５ｖとがランダム性を持ちながら形成され、大腸モデル５を、より実際の大腸の形状に近づけられる。

【0099】

こうして長手軸の方向に沿って山５ｐと谷５ｖとが形成された大腸モデル５を、挿入部８１に設けられた吸引チャンネルにより吸引すると、大腸モデル５がアコーディオン状に短縮して、山５ｐが外径方向に移動する。また、吸引チャンネルによる吸引を停止すると、大腸モデル５がアコーディオン状に伸張して、山５ｐが内径方向に移動して自然状態に復帰する。

【0100】

なお、谷５ｖとなるひだ形成部材１２が設けられている部分は、径方向の厚みが、ひだ形成部材１２自体の厚みとチューブ１１の厚みとの合計となる。これに対し、大腸モデル５の山５ｐとなる部分の径方向の厚みは、チューブ１１の厚みである。このために、谷５ｖは山５ｐよりも径方向に移動し難く、吸引／吸引停止を行っても、谷５ｖである状態を維持できる。

【0101】

ただし、谷５ｖである状態をより確実に維持するために、上述したショア硬さＡ１０度の範囲内で、ひだ形成部材１２の曲げ剛性を、チューブ１１の曲げ剛性より大きくしても構わない。

【0102】

さらに、大腸モデル５の長手軸の方向の長さを短縮する操作（短縮操作）を行い、または短縮操作を取り止めた場合にも、吸引／吸引停止と同様に、大腸モデル５がアコーディオン状に伸縮する。

【0103】

ところで、大腸モデル５を使用する際には、術者または術者の補助者などが、使用前に大腸モデル５の内壁に第１の潤滑剤を塗布し、挿入前に内視鏡８０の挿入部８１の表面に第２の潤滑剤を適宜塗布する。

【0104】

従来は、第１の潤滑剤として、例えば高吸水性高分子の一種であるポリアクリル酸ナトリウムを水と混合したものが用いられていた。

【0105】

これに対して、本実施形態では、第１の潤滑剤として、エンドルブリ（登録商標）とグリセリンとを混合したものを用いる。ここで、エンドルブリ（登録商標）は、グリセリンを１０％程度配合し、その他の成分として、水、プロピレングリコール、ヒドロキシエチルセルロース、パラベン、炭酸水素ナトリウムなどを含む医療用潤滑ゼリーである。従って、本実施形態では、従来と異なる第１の潤滑剤を用いている。

【0106】

また、第２の潤滑剤として、エンドルブリ（登録商標）を用いる。

【0107】

大腸モデル５に第１の潤滑剤を塗布し、内視鏡８０の挿入部８１に第２の潤滑剤を塗布することで、例えば図７の２欄に示したように、大腸モデル５が挿入部８１にまとわりついた状態になり、実際の大腸への挿入時と類似性の高い手感が得られる。

【0108】

このような第１の実施形態によれば、内視鏡検査トレーニング装置１の大腸モデル５を構成するチューブ１１を、弾性体素材で形成された第１の層１５と、伸び規制素材で形成された第２の層１６と、を含む複数の層で形成したために、実際の症例にはあり得ない伸びが起こるのを伸び規制素材により防止できる。

【0109】

さらに、自然状態におけるチューブ１１の断面形状が自重により潰れたオーバル形状をなすようにしたために、内視鏡８０を挿入したときに、大腸モデル５が挿入部８１にまとわりつくように接触する。このために、術者は大腸モデル５に由来する抵抗を常に手元に感じられ、実際の大腸への挿入時と類似性の高い手感が得られる。

【0110】

また、第２の層１６の伸び易さが異方性を有し、長手軸の方向よりも長手軸に交わる方向に伸び易くすることで、実際の大腸の伸びの性質に近い大腸モデル５を得られる。

【0111】

第２の層１６として伸び易さが異方性を有する網状構造体を用いたために、網状構造体の層に弾性体素材の層を重ねることで、大腸モデル５を容易に製造できる。

【0112】

伸びに抗してチューブ１１が発生する反力の増加率が、図８に示したように、所定の閾値Ｌ１未満であるときよりも所定の閾値Ｌ１以上であるときの方が大きくなるようにした。このために、内視鏡８０をある程度以上押し込むと術者が手元に感じる抵抗が急激に大きくなり、実症例において押し込む力を緩めるべき力量変化をトレーニングにおいて適切に再現できる。

【0113】

チューブ１１の表面にひだ形成部材１２をさらに固定した場合には、送気していない状態でチューブ１１がつぶれすぎるのを防止できる。また、送気した際にチューブ１１の特定部分が膨らみ過ぎるのも防止できる。

【0114】

特に、ひだ形成部材１２をチューブ１１の外表面に固定する場合には、内視鏡８０の挿入部８１をチューブ１１の中空空間に挿入したときに、引っ掛かり難い利点がある。

【0115】

チューブ１１のオーバル形状が、自然状態において、長手軸を挟んで対向する内壁の一部と他の一部とが自重により接触するようにした場合には、術者が手元において大腸モデル５から感じる抵抗感が、実際の大腸への挿入時とより高い類似性をもつ。

【0116】

第１の層１５を形成する弾性体素材を、JIS K 6253準拠のタイプＡデュロメータで計った値が１０以下となる曲げ剛性が小さい素材とすることで、自然状態におけるチューブ１１の断面のオーバル形状を適切に再現できる。

【0117】

チューブ１１の外表面の少なくとも一部に樹脂コート１８を設けて、長手軸の方向に沿って複数の凹凸が設けられた形状にチューブ１１を形成した場合には、吸引や短縮操作によりチューブ１１が軸方向に短縮され易くなり、実際の大腸との類似性がより高い手感を得られる。

【0118】

このとき、ひだ形成部材１２が設けられていると、ひだ形成部材１２の部分は吸引や短縮操作を行ってもつぶれ難くなるために、ひだ形成部材１２の部分が谷５ｖ、隣接する２つのひだ形成部材１２の間の部分が山５ｐとなって、大腸モデル５がよりアコーディオン状に伸縮できる。

【0119】

なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明の態様を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0120】

１…内視鏡検査トレーニング装置
２…胴体モデル
２ａ…胴体モデルの一端面
３…腹部カバー
４…肛門モデル
５…大腸モデル
５ａ…屈曲部
６…末端部
７…胃モデル
８…小腸モデル
９…膵臓モデル
１１…チューブ
１２…ひだ形成部材
１２ａ…円筒面
１３…接着剤
１５，１５ａ，１５ｂ…第１の層
１６…第２の層
１８…樹脂コート
８０…内視鏡
８１…挿入部
８１ａ…先端部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】