特開 2024-47747 模擬臓器モデル

(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】P2024047747

(43)【公開日】2024-04-08

(54)【発明の名称】模擬臓器モデル

(51)【国際特許分類】

   G09B 23/32 20060101AFI20240401BHJP

   G09B 9/00 20060101ALI20240401BHJP

   G09B 19/00 20060101ALI20240401BHJP

【ＦＩ】

G09B23/32

G09B9/00 Z

G09B19/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022153410

(22)【出願日】2022-09-27

(71)【出願人】

【識別番号】720009479

【氏名又は名称】オンキヨー株式会社

(72)【発明者】

【氏名】定家 弘一

(72)【発明者】

【氏名】吉田 誠

【テーマコード（参考）】

2C032

【Ｆターム（参考）】

2C032CA03

2C032CA06

(57)【要約】

【課題】心臓等の臓器の複雑な動きを再現可能な手段を提供すること。
【解決手段】模擬臓器モデル１は、外殻２と、外殻２を振動させるための加振器３と、を備える。加振器３は、臓器の振動に基づいた交流信号により、駆動される。模擬臓器モデル１は、臓器の振動に基づいた交流信号により、加振器３を駆動するための増幅器４をさらに備える。加振器３は、ボイスコイル３ｂを含む可動部と、磁気回路３ａを含み、可動部を駆動する駆動部と、を有する。加振器３の可動部と駆動部とは、外殻２の内側に固定されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外殻と、
前記外殻を振動させるための加振器と、を備え、
前記加振器は、臓器の振動に基づいた交流信号により、駆動されることを特徴とする模擬臓器モデル。

【請求項2】

前記臓器の振動に基づいた交流信号により、前記加振器を駆動するための増幅器をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の模擬臓器モデル。

【請求項3】

前記外殻は、弾性体により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の模擬臓器モデル。

【請求項4】

前記加振器は、
ボイスコイルを含む可動部と、
磁気回路を含み、前記可動部を駆動する駆動部と、を有し、
前記加振器の前記可動部と前記駆動部とは、前記外殻の内側に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の模擬臓器モデル。

【請求項5】

前記加振器単体において、前記可動部と前記駆動部とは、外部に露出していることを特徴とする請求項４に記載の模擬臓器モデル。

【請求項6】

前記外殻は、二分割される第１外殻と第２外殻とを有し、
前記加振器の前記可動部及び前記駆動部の一方は、前記第１外殻の内側に固定され、
前記加振器の前記可動部及び前記駆動部の他方は、前記第２外殻の内側に固定されることを特徴とする請求項４に記載の模擬臓器モデル。

【請求項7】

前記第１外殻の外側表面に、臓器の一方表面の外形形状が模されており、
前記第２外殻の外側表面に、臓器の他方表面の外形形状が模されていることを特徴とすることを特徴とする請求項６に記載の模擬臓器モデル。

【請求項8】

自モデルを載置するための台座をさらに備え、
前記外殻の外縁は、前記台座の外縁に固着され、
前記加振器は、
ボイスコイルを含む可動部と、
磁気回路を含み、前記可動部を駆動する駆動部と、を有し、
前記加振器の前記可動部及び前記駆動部の一方は、前記外殻の内側に固定され、
前記加振器の前記可動部及び前記駆動部の他方は、前記台座の内側に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の模擬臓器モデル。

【請求項9】

自モデルを載置するための台座をさらに備え、
前記外殻と前記台座とは、分離しており、
前記加振器は、
ボイスコイルを含む可動部と、
磁気回路を含み、前記可動部を駆動する駆動部と、を有し、
前記加振器の前記可動部及び前記駆動部の一方は、前記外殻の内側に固定され、
前記加振器の前記可動部及び前記駆動部の他方は、前記台座の内側に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の模擬臓器モデル。

【請求項10】

前記外殻に、心臓の外形形状が模されており、
前記加振器は、複数であり、
複数の前記加振器のうちの第１加振器は、前記外殻の心臓の心尖部が模された位置に対応した位置に設けられ、
前記複数の加振器のうちの第２加振器は、前記外殻の心臓の心基部が模された位置に対応した位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の模擬臓器モデル。

【請求項11】

前記複数の加振器のうちの第３加振器は、前記外殻の心臓が模された中央に対応した位置に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の模擬臓器モデル。

【請求項12】

前記第１加振器は、心臓の心尖部で採取された振動を基に加振され、
前記第２加振器は、心臓の心基部で採取された振動を基に加振されることを特徴とする請求項１０に記載の模擬臓器モデル。

【請求項13】

前記第１加振器と前記第２加振器とは、所定の時間差で加振されることを特徴とする請求項１０に記載の模擬臓器モデル。

【請求項14】

前記第１加振器と前記第２加振器とは、心臓の１音と２音との時間差で加振されることを特徴とする請求項１０に記載の模擬臓器モデル。

【請求項15】

前記第３加振器は、心臓の中央で採取された振動を基に加振されることを特徴とする請求項１１に記載の模擬臓器モデル。

【請求項16】

前記加振器は、前記外殻の内部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の模擬臓器モデル。

【請求項17】

前記外殻に、臓器の外形形状が模されていることを特徴とする請求項１に記載の模擬臓器モデル。

【請求項18】

前記臓器の振動に基づいた交流信号は、臓器の振動に比例した交流信号であることを特徴とする請求項１に記載の模擬臓器モデル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、臓器を模擬した模擬臓器モデルに関する。

【背景技術】

【0002】

心臓等の臓器を模擬した模擬臓器モデルは、例えば、生体の仕組みを学ぶための学習教材、外科手術の訓練等に用いられる。模擬臓器モデルにおいて、臓器の挙動を正確、且つ、簡潔な構造で再現する手法が提案されている。例えば、特許文献１に記載された発明は、周期的な反復動作を再現させるために、偏心モーターを用い、偏心モーターの表面と、動物臓器又は弾性素材によって形成される柔らかい臓器モデルと、を摺動させることにより、実物に近い動きを再現しようと試みている。

【0003】

例えば、心臓モデルの場合、偏心モーターの回転制御では、駆動電圧の制御によって鼓動の周波数に近づけて動きを模擬できるが、あくまで、ひとつの周期的なパルスの再現に過ぎない。しかしながら、心臓の動きを観測すると、実際の心臓の鼓動は、I音II音を一周期とした波形であり、それぞれ、収縮と拡張とによる複雑な動きを表した複数の周波数を含む交流的な振動となっている。また、心臓に異常がある場合は、雑音成分が重畳する。医療学習のためにこれらの動きを正確に再現しようとする場合、偏心モーターの電圧制御だけでは不可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－０７１７０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したように、従来技術では、心臓等の臓器の複雑な動きを再現できないという問題がある。

【0006】

本発明の目的は、心臓等の臓器の複雑な動きを再現可能な手段を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の発明の模擬臓器モデルは、外殻と、前記外殻を振動させるための加振器と、を備え、前記加振器は、臓器の振動に基づいた交流信号により、駆動されることを特徴とする。

【0008】

本発明では、外殻を振動させるための加振器は、臓器の振動に基づいた交流信号により、駆動される。これにより、加振器によって、外殻に複雑な動きが与えられるため、心臓等の臓器の複雑な動きを再現することができる。

【0009】

第２の発明の模擬臓器モデルは、第１の発明の模擬臓器モデルにおいて、前記臓器の振動に基づいた交流信号により、前記加振器を駆動するための増幅器をさらに備えることを特徴とする。

【0010】

第３の発明の模擬臓器モデルは、第１の発明の模擬臓器モデルにおいて、前記外殻は、弾性体により形成されていることを特徴とする。

【0011】

第４の発明の模擬臓器モデルは、第１の発明の模擬臓器モデルにおいて、前記加振器は、ボイスコイルを含む可動部と、磁気回路を含み、前記可動部を駆動する駆動部と、を有し、前記加振器の前記可動部と前記駆動部とは、前記外殻の内側に固定されていることを特徴とする。

【0012】

第５の発明の模擬臓器モデルは、第４の発明の模擬臓器モデルにおいて、前記加振器単体において、前記可動部と前記駆動部とは、外部に露出していることを特徴とする。

【0013】

第６の発明の模擬臓器モデルは、第４の発明の模擬臓器モデルにおいて、前記外殻は、二分割される第１外殻と第２外殻とを有し、前記加振器の前記可動部及び前記駆動部の一方は、前記第１外殻の内側に固定され、前記加振器の前記可動部及び前記駆動部の他方は、前記第２外殻の内側に固定されることを特徴とする。

【0014】

第７の発明の模擬臓器モデルは、第６の発明の模擬臓器モデルにおいて、前記第１外殻の外側表面に、臓器の一方表面の外形形状が模されており、前記第２外殻の外側表面に、臓器の他方表面の外形形状が模されていることを特徴とすることを特徴とする。

【0015】

第８の発明の模擬臓器モデルは、第１の発明の模擬臓器モデルにおいて、自モデルを載置するための台座をさらに備え、前記外殻の外縁は、前記台座の外縁に固着され、前記加振器は、ボイスコイルを含む可動部と、磁気回路を含み、前記可動部を駆動する駆動部と、を有し、前記加振器の前記可動部及び前記駆動部の一方は、前記外殻の内側に固定され、前記加振器の前記可動部及び前記駆動部の他方は、前記台座の内側に固定されていることを特徴とする。

【0016】

第９の発明の模擬臓器モデルは、第１の発明の模擬臓器モデルにおいて、自モデルを載置するための台座をさらに備え、前記外殻と前記台座とは、分離しており、前記加振器は、ボイスコイルを含む可動部と、磁気回路を含み、前記可動部を駆動する駆動部と、を有し、前記加振器の前記可動部及び前記駆動部の一方は、前記外殻の内側に固定され、前記加振器の前記可動部及び前記駆動部の他方は、前記台座の内側に固定されていることを特徴とする。

【0017】

第１０の発明の模擬臓器モデルは、第１の発明の模擬臓器モデルにおいて、前記外殻に、心臓の外形形状が模されており、前記加振器は、複数であり、複数の前記加振器のうちの第１加振器は、前記外殻の心臓の心尖部が模された位置に対応した位置に設けられ、前記複数の加振器のうちの第２加振器は、前記外殻の心臓の心基部が模された位置に対応した位置に設けられていることを特徴とする。

【0018】

本発明では、複数の加振器のうちの第１加振器は、外殻の心臓の心尖部が模された位置に対応した位置に設けられている。また、複数の加振器のうちの第２加振器は、外殻の心臓の心基部が模された位置に対応した位置に設けられている。このため、それぞれの部位（心尖部、心基部）で採取した振動を基に加振器を加振させることで、より実態に即した挙動を再現することができる。

【0019】

第１１の発明の模擬臓器モデルは、第１０の発明の模擬臓器モデルにおいて、前記複数の加振器のうちの第３加振器は、前記外殻の心臓が模された中央に対応した位置に設けられていることを特徴とする。

【0020】

本発明では、複数の加振器のうちの第３加振器は、外殻の心臓が模された中央に対応した位置に設けられている。心臓の中央には、弁が集中している。従って、この部分に加振器を設けることで、より実態に即した挙動を再現することができる。

【0021】

第１２の発明の模擬臓器モデルは、第１０の発明の模擬臓器モデルにおいて、前記第１加振器は、心臓の心尖部で採取された振動を基に加振され、前記第２加振器は、心臓の心基部で採取された振動を基に加振されることを特徴とする。

【0022】

第１３の発明の模擬臓器モデルは、第１０の発明の模擬臓器モデルにおいて、前記第１加振器と前記第２加振器とは、所定の時間差で加振されることを特徴とする。

【0023】

第１４の発明の模擬臓器モデルは、第１０の発明の模擬臓器モデルにおいて、前記第１加振器と前記第２加振器とは、心臓の１音と２音との時間差で加振されることを特徴とする。

【0024】

第１５の発明の模擬臓器モデルは、第１１の発明の模擬臓器モデルにおいて、前記第３加振器は、心臓の中央で採取された振動を基に加振されることを特徴とする。

【0025】

第１６の発明の模擬臓器モデルは、第１の発明の模擬臓器モデルにおいて、前記加振器は、前記外殻の内部に設けられていることを特徴とする。

【0026】

第１７の発明の模擬臓器モデルは、第１の発明の模擬臓器モデルにおいて、前記外殻に、臓器の外形形状が模されていることを特徴とする。

【0027】

第１８の発明の模擬臓器モデルは、第１の発明の模擬臓器モデルにおいて、前記臓器の振動に基づいた交流信号は、臓器の振動に比例した交流信号であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、心臓等の臓器の複雑な動きを再現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る模擬臓器モデルを示す平面図である。（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る模擬臓器モデルを示す断面図である。

【図2】加振器を示す断面図である。

【図3】図１（ａ）に増幅器が加えられた図である。

【図4】複数の加振器の配置を説明するための図である。

【図5】図４における加振器と増幅器との関係を示す図である。る。

【図6】複数の加振器の配置を説明するための図である。

【図7】（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る模擬臓器モデルを示す平面図である。（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る模擬臓器モデルを示す断面図である。

【図8】（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る模擬臓器モデルを示す平面図である。（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る模擬臓器モデルを示す断面図である。

【図9】第３実施形態の変形例に係る模擬臓器モデル３０１を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明の実施形態について説明する。

【0031】

（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る模擬臓器モデル１を示す平面図である。図１（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る模擬臓器モデル１を示す断面図である。図１に示すように、模擬臓器モデル１は、外殻２と、加振器３と、等を備える。

【0032】

外殻２は、二分割される上殻２ａ（第１外殻）と、下殻２ｂ（第２外殻）と、を有する。外殻２は、弾性体により形成されている。弾性体としては、例えば、シリコンエラストマー、ウレタンエラストマー等、柔軟性が高いものが使用可能である。外殻２には、臓器の外形形状が模されている。例えば、上殻２ａの外側表面に、臓器の一方表面の外形形状が模されている。また、下殻２ｂの外側表面に、臓器の他方表面の外形形状が模されている。本実施形態では、臓器として、心臓の外形形状が模されている。人体の顔側を正面とすると、上殻２ａの外側表面に、心臓の正面側の外形形状が模されている。下殻２ｂの外側表面に、心臓の背面側の外形形状が模されている。なお、本実施形態では、模擬される臓器は、心臓であるが、これに限らず、例えば、肺、小腸、大腸等であってもよい。また、外殻２は、弾性体で形成されていなくてもよい。

【0033】

外殻２の内部に、加振器３が設けられている。図２は、加振器３を示す断面図である。加振器３は、内磁型の磁気回路３ａを備える動電型の加振器である。内磁型の磁気回路３ａは、ヨーク３ａａと、磁石であるマグネット３ａｂと、プレート３ａｃと、から構成されている。磁気回路３は、入力される電気音声信号を振動に変換するために、ボイスコイル３ｂが配置される磁気空隙を有する。円環状の磁気空隙は、円環状のポール３ａｃの外周端面と、凹状のヨーク３ａａと、の間に規定され、マグネット３ａｂからの磁力により、強い直流磁界が発生する。加振器３の振動方向は、図における上下方向である。

【0034】

加振器３単体では、ボイスコイル３ｂを含む可動部と、磁気回路３ａを含む駆動部とは、外部に露出している。言い換えれば、可動部と駆動部とは、露出しており、閉じていない構造を有している。駆動部は、可動部を駆動する。図１に示すように、加振器３の可動部と駆動部とは、外殻２の内側に固定されている。具体的には、可動部の板材３ｃが、上殻２ａの内部に固定されている。また、駆動部のヨーク３ａａが、下殻２ｂの内部に固定されている。

【0035】

加振器３は、臓器の振動に基づいた交流信号により、駆動される。具体的には、加振器３は、臓器の振動に比例した交流信号により、駆動される。このため、図２に示すように、模擬臓器モデル１は、臓器の振動に比例した交流信号により、加振器３を駆動するための増幅器４をさらに備えている。本実施形態では、増幅器４は、臓器として、心臓の振動に比例した交流信号により、加振器３を駆動する。増幅器４は、外殻２の内部に設けられていてもよいし、外殻２の外部に設けられていてもよい。

【0036】

増幅器４は、予め収録された心臓（臓器）の振動（動き）に比例した交流信号、又は、心臓（臓器）のデジタル聴診器等のセンシング機器から得たリアルタイムの交流信号を増幅した電気信号によって加振器３を駆動する。これにより、表側の外殻である上殻２ａは、交流信号に忠実に振動し、心臓（臓器）の動きを正確に模すことが可能となる。また、裏側の外殻である下殻２ｂに関しても、加振器３の反作用による振動で同様に振動する。

【0037】

使用者は、模擬臓器モデル１を手のひらで支えて持つことで、模擬臓器モデル１の裏側の外殻２である下殻２ｂに伝わる加振器３の反作用による振動で、心臓（臓器）の動きを体感することができる。また、表側の外殻２である上殻２ａの動きにより視覚的に心臓（臓器）の動きをとらえることができ、生体の仕組みについて、従来の方法を超えた深い理解を得ることが可能となる。

【0038】

第１実施形態では、外殻２の上殻２ａと下殻２ｂとに、心臓（臓器）の表裏の形状が造形されており、ボイスコイル３ｂの振動に応じた弾性体（外殻２）の伸縮により、模擬臓器モデル１が動く。

【0039】

本実施形態では、加振器３は、複数設けられている。図４は、複数の加振器３の配置を説明するための図である。上述したように、外殻２には、心臓の外形形状が模されている。複数の加振器３のうちの一つ（以下、「第１加振器」という。）は、外殻２（上殻２ａ）の心臓の心尖部が模された位置に対応した位置、すなわち、心尖部が模された位置の下方に設けられている。また、複数の加振器３のうちの一つ（以下、「第２加振器」という。）は、外殻２（上殻２ａ）の心臓の心基部が模された位置に対応した位置、すなわち、心基部が模された位置の下方に設けられている。言い換えれば、２つの加振器３は、心筋の動きの変化が順に伝わる方向に連ねて配置されている。

【0040】

心尖部と対応する位置に配置された第１加振器３は、心臓の心尖部で採取された振動を基に加振される。また、心基部と対応する位置に配置された第２加振器３は、心臓の心基部で採取された振動を基に加振される。図５は、図４における加振器３と増幅器４との関係を示す図である。図５に示すように、２つの加振器３は、２つの増幅器４によって、それぞれ、駆動されている。

【0041】

第１加振器３と第２加振器３とは、所定の時間差で加振される。第１加振器３は、１音のタイミングで加振され、第２加振器３は、２音のタイミングで加振される。従って、第１加振器３と第２加振器３とは、１音と２音との時間差で加振される。ここで、正常な心臓では、１音が心尖部で大きく聞こえ、２音が心基部で大きく聞こえる。このため、心音は、心尖部から心基部の順に聞こえる。従って、第１加振器３、第２加振器３の順で、加振器を配置すれば、実際の心臓により近い動作を再現可能となる。なお、心音、特に、１音及び２音のタイミングについては、株式会社医学書院のホームページ（https://www.igaku-shoin.co.jp/paper/archive/old/old_article/n2000dir/n2392dir/n2392_11.htm#p01）を参照されたい。

【0042】

図４においては、２つの加振器３が、それぞれ、心尖部と心基部とに対応する位置に設けられている。これに加え、図６では、複数の加振器３のうちの一つ（以下、「第３加振器」という。）は、外殻２（上殻２ａ）の心臓が模された中央に対応した位置、すなわち、心臓が模された中央の下方に設けられている。第３加振器３は、心臓の中央で採取された振動を基に加振される。

【0043】

心臓の中央には、弁が集中している。弁周辺（心臓の中央）に対応した位置に設けられた第３加振器３は、疾患時のシミュレーションを行うため、高周波特性の優れた加振器を用いることで、更に再現性を上げることができる。なお、加振器３は、複数ではなく、一つだけ設けられていてもよい。

【0044】

（第２実施形態）
図７（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る模擬臓器モデル１０１を示す平面図である。図７（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る模擬臓器モデル１０１を示す断面図である。第２実施形態に係る模擬臓器モデル１０１は、第１実施形態に係る模擬臓器モデル１と比較して、台座１０５を備える点が相違する。以下、模擬臓器モデル１０１について、模擬臓器モデル１と相違する点を主に説明する。従って、特に説明がない場合は、模擬臓器モデル１０１は、模擬臓器モデル１と同様の構成を有する。

【0045】

図７に示すように、模擬臓器モデル１０１は、外殻１０２と、加振器１０３と、台座１０５等を備える。外殻１０２は、第１実施形態における上殻２ａに相当する部分で構成されている。外殻１０２の外側表面に、臓器の一方表面の外形形状が模されている。本実施形態では、臓器として、心臓の外形形状が模されている。人体の顔側を正面とすると、上殻１０２の外側表面に、心臓の正面側の外形形状が模されている。

【0046】

台座１０５は、模擬臓器モデル１０１を載置するためのものである。このため、台座１０５の底面は、平面となっており、臓器の外形形状は、模されていない。台座１０４は、例えば、断面視台形形状となっている。外殻１０２の外縁は、台座１０５の外縁に固着されている。

【0047】

加振器１０３は、加振器３と同様の構成である。外殻１０２と台座１０５との内部に加振器１０３が設けられている。加振器１０３の可動部は、外殻１０２の内側に固定されている。また、加振器１０３の駆動部は、台座１０５の内側に固定されている。

【0048】

第２実施形態では、外殻１０２に、心臓（臓器）の表側の形状が造形されており、外殻１０２の外縁が、裏側の台座１０５に固着されている。台座１０５によって、模擬臓器モデル１０１は、机上に安定した状態で載置可能となる。また、第１実施形態と同様に、表側の弾性体である外殻１０２の伸縮により、模擬臓器モデル１０１が動く。

【0049】

（第３実施形態）
図８（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る模擬臓器モデル２０１を示す平面図である。図８（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る模擬臓器モデル２０１を示す断面図である。第３実施形態に係る模擬臓器モデル２０１は、第２実施形態に係る模擬臓器モデル１０１と比較して、外殻及び台座の構成が相違する。以下、模擬臓器モデル２０１について、模擬臓器モデル１０１と相違する点を主に説明する。従って、特に説明がない場合は、模擬臓器モデル２０１は、模擬臓器モデル１０１と同様の構成を有する。

【0050】

図８に示すように、模擬臓器モデル２０１は、外殻２０２と、加振器２０３と、台座２０５等を備える。外殻２０２は、第２実施形態における外殻１０２に相当する部分である。外殻２０２の外側表面に、臓器の一方表面の外形形状が模されている。本実施形態では、臓器として、心臓の外形形状が模されている。人体の顔側を正面とすると、上殻２０２の外側表面に、心臓の正面側の外形形状が模されている。

【0051】

台座２０５は、模擬臓器モデル２０１を載置するためのものである。このため、台座２０５の底面は、平面となっており、臓器の外形形状は、模されていない。台座２０５は、例えば、断面視台形形状となっている。第２実施形態では、外殻１０２の外縁は、台座１０５の外縁に固着されているが、本実施形態では、外殻２０２と台座２０５とは、分離している。すなわち、外殻２０２の外縁は、台座２０５の外縁に固着されていない。

【0052】

加振器２０３は、加振器１０３と同様の構成である。外殻２０２と台座２０５との内部に加振器２０３が設けられている。加振器２０３の可動部は、外殻２０２の内側に固定されている。また、加振器２０３の駆動部は、台座２０５の内側に固定されている。

【0053】

第３実施形態では、外殻２０２に、心臓（臓器）の表側の形状が造形されており、外殻２０２は、裏側の台座２０５とは結合されずに、分離している。加振器２０３のボイスコイルの動きが、そのまま、模擬臓器モデル２０３の動きとして見える。

【0054】

以上説明したように、本実施形態では、外殻２を振動させるための加振器３は、臓器の振動に基づいた交流信号により、駆動される。これにより、加振器３によって、外殻２に複雑な動きが与えられるため、心臓等の臓器の複雑な動きを再現することができる。

【0055】

また、本実施形態では、複数の加振器３のうちの第１加振器３は、外殻２の心臓の心尖部が模された位置に対応した位置に設けられている。また、複数の加振器３のうちの第２加振器３は、外殻２の心臓の心基部が模された位置に対応した位置に設けられている。このため、それぞれの部位（心尖部、心基部）で採取した振動を基に加振器３を加振させることで、より実態に即した挙動を再現することができる。

【0056】

また、本実施形態では、複数の加振器３のうちの第３加振器３は、外殻２の心臓が模された中央に対応した位置に設けられている。心臓の中央には、弁が集中している。従って、この部分に加振器３を設けることで、より実態に即した挙動を再現することができる。

【0057】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上述の実施形態には限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。

【0058】

図９は、第３実施形態の変形例に係る模擬臓器モデル３０１を示す断面図である。上述の第３実施形態では、図８（ｂ）に示すように、加振器２０３の可動部は、外殻２０２の内部に固定され、駆動部は、台座２０５の内部に固定されている。これに限らず、図９に示すように、駆動部が、外殻３０２の内部に固定され、可動部が、台座３０５の内部に固定されていてもよい。すなわち、加振器３０３は、駆動部が上に、可動部が下になるように、図８（ｂ）とは、逆に配置されていてもよい。

【0059】

同様に、第１実施形態においても、加振器３の駆動部が、上殻２ａの内部に固定され、可動部が、下殻２ｂの内部に固定されていてもよい。第２実施形態においても、加振器１０３の駆動部が、外殻１０２の内部に固定され、可動部が、台座１０５の内部に固定されていてもよい。

【0060】

動電型の加振器においては、重い磁気回路を上向き（可動部が上）と下向き（可動部が下）に配置した場合で、自重がかかるか、かからないかの違いがあり、このため、共振周波数が異なる。変形例のように、可動部が下となるように配置し、共振周波数を低くした方が、心拍の信号で大きな振幅をとり、模擬臓器モデルがダイナミックに動く。従って、上側の外殻の重量及び加振器のスペックによって、最適な使い方が変化するため、変形例のような形態が適する場合もある。

【産業上の利用可能性】

【0061】

本発明は、臓器を模擬した模擬臓器モデルに好適に採用され得る。

【符号の説明】

【0062】

１、１０１、２０１、３０１ 模擬臓器モデル
２、１０２、２０２、３０２ 外殻
２ａ 上殻（第１外殻）
２ｂ 下殻（第２外殻）
３、１０３、２０３、３０３ 加振器
４ 増幅器
１０５、２０５、３０５ 台座

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】