练习装置制造方法

练习装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种练习装置，其简单地构成有液体循环的环境。练习装置（10）包括：模拟体（16），其包括能够供导管送达的血管模型（26）以及模拟要利用导管进行处置的生物体器官的心脏模型（28）；供给管（46），其向模拟体（16）供给水（W）；排出管（48），其自模拟体（16）排出水（W）；人体模型（14），其具有以将模拟体（16）的至少一部分浸没的状态收容模拟体（16）的空间部（12）；循环部（18），其使存在于空间部（12）中的水（W）循环而向供给管（46）供给水（W）。
【专利说明】练习装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于训练生物体管腔内介入(intervention)手法的练习(training)
>j-U ρ?α装直。
【背景技术】
[0002]在生物体管腔的治疗中，实施将导管等生物体管腔用医疗器械导入到生物体内而对病变部进行治疗的介入手法(导管手法)。为此，为了掌握、提高导管手法，提出了各种练习装置(例如，参照专利文献I和2)。
[0003]专利文献I公开的颈动脉部模拟模型(练习装置)为了训练经皮冠状动脉成形术(PTCA)，作为模拟体，具有自大腿动脉至冠状动脉的模拟血管(大腿动脉管路、腹部主动脉管路、胸部主动脉管路、主动脉弓管路、升主动脉管路、右冠状动脉管路、左冠状动脉管路等)。各模拟血管由以硅树脂为基底的材料构成，赋予操作者与实际向血管内导入导管时相近的感觉。
[0004]此外，专利文献2中公开了作为模拟体而具有模拟心脏和与模拟心脏相连接的模拟血管的心脏血管模型(练习装置)。该练习装置为了内窥镜操作训练而抑制了模拟血管的内壁的反射率，并且在模拟血管内注入了模拟血液(液体)，因此能够实施与现实相近的训 练。
[0005]专利文献1:日本特许第4320450号公报
[0006]专利文献2:日本实开平05 - 50477号公报

【发明内容】

[0007]另外，虽然上述专利文献I及2中没有公开，但在这种练习装置中，为了训练更接近现实的导管手法，要求是与实际的生物体器官同样地在模拟血管(模拟体)内流动有模拟血液(液体)的构造。但是，在采用有液体流通的结构的情况下，构造会变得复杂，训练的准备、善后耗费时间。
[0008]此外，在练习装置中，要求在训练时实施X射线拍摄。即，通过利用X射线拍摄不那么清晰地映出模拟体、导管，能够进行更接近现实的导管手法的训练。因此，在实施X射线拍摄的情况下，要求模拟体为模糊的构造。
[0009]再者，在使用X射线拍摄的训练中，自导管喷出X射线造影剂(使用物)，对导管的位置、模拟体的形状进行确认。但是，当持续进行使用X射线造影剂的训练时，会发生由于残留的X射线造影剂而导致模拟体较为清晰地被映出的不良情况。
[0010]本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种练习装置，通过简单地构成有液体循环的环境，并且采用也能够实施基于X射线拍摄的训练的结构，能够有效且良好地进行更接近现实介入手法的训练。
[0011]为了实现上述目的，本发明的练习装置其特征在于，包括:模拟体，其包括能够供导管送达的引导用配管以及模拟要利用上述导管进行处置的生物体器官的处置部；供给部，其向上述模拟体供给液体；排出部，其自上述模拟体排出上述液体；容器，其具有能够储存上述液体，且以将上述模拟体的至少一部分浸没的状态收容上述模拟体的空间部；循环部，其使存在于上述空间部中的液体循环而向上述供给部供给该液体。
[0012]根据上述方案，练习装置通过在容器的空间部中储存液体并收容模拟体，并且利用循环部使该液体循环，从而能够简单地构成接近介入手法的环境。由此，练习装置能够有效地进行伴随训练的准备、善后工作。
[0013]此外，通过使模拟体的至少一部分浸没于储存的液体中，能够使包括模拟体在内的空间部内的液体实质上均匀分布。因此，在利用放射线拍摄获取模拟体的放射线透射图像时，能够与在实际的介入手法中获取的放射线透射图像同等程度地模糊地映出模拟体，从而进行更接近现实的训练。
[0014]此外，即使自插入到模拟体内的器械送出使用物，也能够借助模拟体的排出部立即将使用物排出到空间部中。因此，在使用物为X射线造影剂时，能够减少模拟体内的造影剂的残留，从而能够连续地持续进行训练。因此，操作者能够利用练习装置进行接近现实的训练，从而能够掌握(提高)介入手法。
[0015]此外，上述循环部可以具有使向上述供给部供给的上述液体的流动量周期性变化的上游侧阀部。
[0016]这样，通过使循环部具有使液体的供给量周期性变化地供给液体的上游侧阀部，能够基于液体的流动量使模拟体动作。例如，当处置部为模拟心脏的模型(心脏模型)时，能够使心脏模型根据液体的供给量的变化而搏动。
[0017]此外，优选上述循环部包括:吸引用配管，其能够供存在于上述空间部中的上述液体或上述排出部的上述液体流通；泵，其与上述吸引用配管相连接，通过使该吸引用配管产生负压而吸引上述液体，并向上述供给部供给该液体。
[0018]这样，通过使循环部具有吸引用配管和泵，能够使存在于空间部中的液体流畅地循环。此外，在使心脏模型搏动的结构中，通常需要设置用于储存液体的储存器，本发明能够利用容器代替该储存器，从而能够使装置更为简单。
[0019]此外，上述循环部也可以具有使在上述吸引用配管中流通的上述液体的流动量周期性变化的下游侧阀部。
[0020]这样，通过使循环部具有使液体的流动量变化的下游侧阀部，能够基于利用泵的吸引而在吸引用配管中流通的液体的流动量使模拟体动作。因此，例如通过使上述上游侧阀部和下游侧阀部交替进行开闭，也能够使心脏模型的搏动更接近现实。
[0021]此外，上述排出部可以包括直接与上述模拟体相连接的排出用配管；上述排出用配管可以以能够自由装卸的方式与上述吸引用配管相连接。
[0022]这样，通过使排出用配管能够自由装卸地与吸引用配管相连接，在训练时，能够根据需要将排出用配管连接于吸引用配管，从而能够使液体更顺畅地进行流动。
[0023]在此，上述容器可以构成为能够视觉辨认上述模拟体的透明或半透明且模拟人体的一部分或全部的人体模型。
[0024]这样，通过将容器构成为模拟人体的一部分或全部的人体模型，能够进行更接近现实的训练。此外，通过使容器为透明或半透明的，能够在训练时视觉辨认导管的位置，从而能够进行通用性高的训练。[0025]此外，优选上述容器在上表面具有在载置状态下将上述空间部与外部连通起来的开口部。
[0026]这样，通过使容器的上表面具有开口部，练习装置能够借助开口部将液体储存在空间部中，并且能够排出存在于空间部、模拟体内的空气。因此，能够大幅缩短练习装置的准备、善后的时间。
[0027]根据本发明，通过简单地构成有液体循环的环境，并且也能实施基于X射线拍摄的训练，能够有效且良好地进行更接近现实介入手法的训练。
【专利附图】

【附图说明】
[0028]图1是表示本发明的一实施方式的练习装置整体结构的局部立体图。
[0029]图2是图1的练习装置的概略侧视图。
[0030]图3是概略表示图1的练习装置中的水回路的说明图。
[0031]图4是放大表示图1的练习装置的模拟心脏体的说明图。
[0032]图5是概略表示变形例的练习装置的水回路的说明图。
[0033]附图标记说明
[0034]10U0A:练习装置；12:空间部；14:人体模型；16:模拟体;18、18A:循环部；22:开口部；26:血管模型；28:心脏模型；46:供给管；48:排出管；50:流动室；86:X射线拍摄系统。
【具体实施方式】
[0035]以下，例举优选的实施方式，参照附图详细说明本发明的练习装置。
[0036]练习装置是用于训练生物体管腔内介入手法(通过生物体管腔内将器械送达病变部的手法)的装置。特别是，本实施方式的练习装置构成为进行利用未图示的导管治疗产生于人体内的冠状动脉的狭窄部的训练，即进行PTCA的训练。
[0037]如图1所示，练习装置10包括模仿人体的外观且在内部具有空间部12的人体模型14 (manikin)和收容于空间部12实际供导管插入和送达的模拟体16。此外，为了进行更接近现实的训练，练习装置10采用向模拟体16供给作为模拟血液的水W (液体)以及自模拟体16排出水W的结构。为此，在人体模型14的外部设有进行水W的循环的循环部18。
[0038]人体模型14并非模拟人体全身，而是形成为模拟作为PTCA的训练用所必需的部分的自颈部14a至大腿部14f的范围的形状。更具体而言，具有模拟了人体的颈部14a、肩部14b、胸部14c、腹部14d、一部分上臂部14e和一部分大腿部14f的外形。在使用时，该人体模型14以仰躺的方式载置于手术台20 (参照图2)。练习装置10省略了人体模型14的大腿部Hf以下的腿部，由此能谋求装置的省空间化，能够容易地将循环部18连同人体模型14 一起载置于手术台20上。当然，人体模型14也可以模拟全身。
[0039]如图2所示，人体模型14构成为在空间部12中储存有水W的容器，空间部12形成为沿着上述人体(外观)的各部位的形状。为此，构成人体模型14的壁部15形成为具有能够稳定地储存水W的厚度和硬度。
[0040]如图1和图2所示,人体模型14在胸部14c的上表面(仰躺面)具有与空间部12连通的较大的开口部22。因此，在将人体模型14载置于手术台20之后，能够借助开口部22简单地自外部向空间部12储存水W。
[0041]在此，练习装置10在训练时和实际手法同样用未图示的手术用的罩体盖住人体模型14。因此，即使在人体模型14上设有开口部22，在训练时也能通过被罩体覆盖而自然地再现患者仰卧于手术台20的状态。另外，也可以在人体模型14的颈部14a上安装面罩24。即使人体模型14上盖有罩体，操作者也能根据自罩体露出的面罩24而认识到人体模型14的姿势等。
[0042]当然，练习装置10也可以在不盖罩体的状态下使用，在该情况下，也能够一边用肉眼确认导管相对于模拟体16的位置一边进行训练。为此，人体模型14优选由能够视觉辨认收容于空间部12中的模拟体16的具有透明性(或半透明性)的材料构成。构成人体模型14的材料没有特别限定，例如可举出聚乙烯、聚丙烯、乙烯一乙酸乙烯酯共聚物等聚烯烃、聚氯乙烯、聚丁二烯、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等各种树脂材料。
[0043]收容于人体模型14的空间部12中的模拟体16作为PTCA的训练用而具有模拟人体内的血管且能够供导管送达的血管模型26 (引导用配管)、以及模拟人体内的心脏且与血管模型26相连接的心脏模型28 (处置部)。血管模型26及心脏模型28以与实际的生物体器官位于大致相同部位的方式适当地配置于人体模型14的各部位。
[0044]如图1?图3所示，血管模型26构成在实际的PTCA中供导管送达的路径，具有与心脏模型28相连接的主动脉模型30以及与该主动脉模型30相连接的动脉模型32。
[0045]主动脉模型30仿照(使之相似)人体内的主动脉而形成。具体而言，成为模拟自心脏朝头部方向去的升主动脉、与升主动脉相连大致弯曲180°而面向脚部方向的主动脉弓、与主动脉弓相连朝脚部方向去的降主动脉、与降主动脉相连进一步朝脚部方向去的胸部主动脉及腹部主动脉的管道(tube)。在主动脉模型30的内部沿轴向设有主动脉侧内腔31。为了提供与现实接近的训练环境，主动脉侧内腔31优选具有与实际的主动脉的各部位对应的较大的内径。
[0046]动脉模型32由形成得比主动脉模型30细的多条管道构成。具体而言，包括模拟了人体内的髂总动脉(髂外动脉)和大腿动脉的两条大腿动脉管(右大腿动脉管34a、左大腿动脉管34b)以及模拟了人体内的头臂动脉干、右锁骨下动脉、左锁骨下动脉和上臂动脉等的两条上臂动脉管(右上臂动脉管36a、左上臂动脉管36b)。在右大腿动脉管34a、左大腿动脉管34b、右上臂动脉管36a及左上臂动脉管36b的内部形成有具有能够供导管送达的内径的动脉侧内腔37。
[0047]左大腿动脉管34b和右大腿动脉管34a与主动脉模型30的靠近大腿部14f的端部(心脏模型28的远端侧)相连接，分支为两股。上述各大腿动脉管34a、34b从人体模型14的腹部14d内绕过而到达大腿部14f的内侧(相当于鼠蹊部的部位)，然后自大腿部14f露出到人体模型14的外部。在露出到外部的各大腿动脉管34a、34b的端部设有插入用端子38。在插入用端子38设有未图示的阀部，阀部允许向动脉侧内腔37插入导管，并防止在动脉侧内腔37中流动的水W泄漏。
[0048]左上臂动脉管36b和右上臂动脉管36a —端部与主动脉模型30的弯曲部分相连接，自该一端部从人体模型14的肩部14b内绕过而到达上臂部14e的切断面14g，然后自切断面14g露出到外部。在露出到外部的各上臂动脉管36a、36b的端部与各大腿动脉管34a、34b同样地设有插入用端子38。[0049]另一方面，心脏模型28构成为能够借助上述的血管模型26供导管送达，从而进行规定的处置的处置部。如图1和图4所示，心脏模型28由模拟人体内的心脏的模拟心脏体
40、模拟右冠状动脉的右冠状动脉管42和模拟左冠状动脉的左冠状动脉管44构成。
[0050]模拟心脏体40由具有挠性的壁部41构成，形成为与人体内的心脏相似(近似)的变形的球形状。在该模拟心脏体40的规定位置(图4中的上部)连结有主动脉模型30的一端部。此外，在模拟心脏体40的壁部41上连接有右冠状动脉管42及左冠状动脉管44，并且连接有供给管46 (供给部)及排出管48 (排出部)。
[0051]模拟心脏体40与实际的心脏的内部(即，由右心房、左心房、右心室及左心室构成的构造)不同，在内部具有由壁部41形成为一个空洞状而成的流动室50。自右冠状动脉管 42、左冠状动脉管44及供给管46向流动室50中供给水W，该水W暂时储存在室内，并且在室内流动之后自排出管48排出。
[0052]模拟心脏体40根据供给到流动室50中的水W的供给量而进行膨胀和收缩的动作(搏动)。如图4所示，流动室50未直接与主动脉模型30的主动脉侧内腔31相连通，而是借助右冠状动脉管42及左冠状动脉管44与之相连通。因此，能够使流动室50的水W的流动与主动脉侧内腔31的水W的流动独立，从而能够良好地进行模拟心脏体40的膨胀和收缩。当然，也可以在主动脉侧内腔31和流动室50之间的壁部41上设置未图示的孔部，借助孔部进行主动脉侧内腔31和流动室50的流通，从而也能够调整流动室50的内压。
[0053]此外，也可以在模拟心脏体40的壁部41上设置将流动室50和模拟心脏体40的外部(空间部12)连通的小径的孔部52。由此，能够借助孔部52自流动室50向空间部12适当排出水W、空气。
[0054]右冠状动脉管42及左冠状动脉管44是沿着模拟心脏体40的外侧设置的管道，具有与模拟心脏体40的壁部41相连结的多条支管42a、44a。在各冠状动脉管42、44 (包括支管42a、44a) ^内部形成有能够供水W流通的流通路42b、44b。流通路42b、44b借助支管42a、44a与流动室50相连通，另一方面，借助与主动脉模型30相连结的右冠状动脉管42及左冠状动脉管44的端部而与主动脉侧内腔31相连通。
[0055]上述那样构成的模拟体16 (血管模型26及心脏模型28)优选为具有与实际的生物体器官同等程度的刚性、挠性，且为了能够视觉辨认导管而具有透明性(或半透明性)的结构。构成模拟体16的材料没有特别限定，例如可举出单独使用或组合使用多个如下材料而成的材料等:硅橡胶(硅弹性体)、热固性的聚氨酯弹性体等弹性体类材料，或者硅水凝胶、PVA水凝胶、明胶等凝胶，或者硅树脂、环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯、酚醛树脂、尿素树脂等热固性树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等热塑性树脂。
[0056]另外，模拟体16不限定于上述的血管模型26 (主动脉模型30、动脉模型32)及心脏模型28等，也可以再加上其他生物体器官的模型而复杂地构成。此外，练习装置10不限定于PTCA的训练用，可以构成为用于进行各种治疗的训练，这是不言自明的。总之，模拟体16只要包括模拟了根据训练内容而成为处置部的生物体器官(例如，其他血管、胆管、气管、食道、尿道、胃、肠、肝脏、胰脏、肾脏等)的器官模型以及能够向该处置部送达导管的生物体管腔模型(引导用配管)即可。
[0057]接着，说明使作为模拟血液的水W在上述的模拟体16 (血管模型26及心脏模型28)流动的构造(供给管46、排出管48及循环部18)。总的来说，练习装置10构成为利用储存在空间部12中的水W实施向模拟体16供给水W或自模拟体16排出水W。为此，如图1~图3所示，供给管46及排出管48以与模拟体16—同被储存在空间部12中的水W浸没的状态分布在人体模型14的空间部12中。
[0058]供给管46 (供给部)是向模拟体16供给水W的管道，包括自人体模型14的大腿部14f的切断面14h —直到达胸部而形成的主管54、自主管54的一端部分支而与模拟心脏体40相连接的心脏供给管56以及同样自主管54的一端部分支而与主动脉模型30相连接的主动脉供给管58。在供给管46的内部形成有水W的供给路46a，该供给路46a将主管54、心脏供给管56及主动脉供给管58相互连通起来。
[0059]主管54的另一端部与设于右侧的大腿部14f的切断面14h处的供给用连接器60相连接。供给用连接器60构成为能够让水W自人体模型14的外部流入。为此，也可以在供给用连接器60的内部设置例如使水W朝向一个方向(模拟体16)去的单向阀。供给管46通过自与供给用连接器60相连接的人体模型14外部的第I循环管68 (循环部18)向供给路46a供给水W，从而使该水W自人体模型14的大腿部14f侧向胸部14c侧流动。
[0060]心脏供给管56通过将主管54和模拟心脏体40之间连结起来而将在供给路46a中流动的水W直接供给到流动室50。此外，主动脉供给管58通过将主管54和主动脉模型30之间连结起来而将在供给路46a中流动的水W直接供给到主动脉侧内腔31。
[0061]另一方面，排出管48 (排出部:排出用配管)构成为在其内部具有排出路48a，从而自模拟体16排出水W的管道。排出管48包括直接与模拟心脏体40相连接的心脏排出管62以及分别在左大腿动脉管34b和右大腿动脉管34a上分支而设的两条动脉排出管64、64。
[0062]心脏排出管62 —端部与模拟心脏体40相连接,另一端部在人体模型14的规定位置(腹部14d内)成为自由状态，借助排出路48a将流动室50的水W排出到空间部12。该心脏排出管62具有自左侧的大腿部14f的切断面14h到达插入到空间部12中的第2循环管70的排出用连接器66的长度，在其端部设有以能够自由装卸的方式与排出用连接器66相连接的连接用连接器62a。
[0063]两条动脉排出管64、64模拟人体内的右髂内动脉及左髂内动脉而形成，一端部与右大腿动脉管34a或左大腿动脉管34b相连接，另一端部在大腿部14f内成为自由状态。各动脉排出管64、64具有将在主动脉模型30的主动脉侧内腔31、右大腿动脉管34a及左大腿动脉管34b的动脉侧内腔37中流动的水W排出到空间部12中的功能。
[0064]另外，自模拟体16向空间部12排出水W的结构(排出部)不限定于排出管48，例如也可以在主动脉模型30、动脉模型32或模拟心脏体40上开设规定大小的孔。
[0065]此外，排出用连接器66具有将储存在空间部12中的水W引入到第2循环管70内，并且根据需要通过与连接用连接器62a连接而自心脏排出管62直接引水的功能。即，练习装置10能够借助排出用连接器66使水W流出到人体模型14外部的循环部18。
[0066]循环部18包括上述的第I循环管68、第2循环管70、与该第I及第2循环管68、70相连接的离心泵72、控制离心泵72的驱动的泵控制器74、设于第I循环管68的中途的电磁阀76 (上游侧阀部)以及控制电磁阀76的驱动的电磁阀控制器78。
[0067]第I循环管68是一端部与供给用连接器60相连接，另一端部与离心泵72的流出部72a相连接的供给用配管(构成模拟体16的水W的循环上游的管体)。在第I循环管68的内部形成有供水W流通的第I循环路68a。第2循环管70是在以规定长度插入到人体模型14的空间部12中的一端部具有排出用连接器66，而另一端部与离心泵72的流入部72b相连接的吸引用配管(构成模拟体16的水W的循环下游的管体)。在第2循环管70的内部形成有供水W流通的第2循环路70a。
[0068]离心泵72具有赋予水W以流动力的功能，即借助流入部72b自第2循环管70吸引水W，借助流出部72a将水W挤出到第I循环管68的功能。离心泵72包括具有流出部72a和流入部72b的圆筒状的外壳73以及在外壳73内旋转的未图示的螺旋桨。流出部72a是设于外壳73的外周缘部的口，用于使利用在外壳73内旋转的螺旋桨的离心力被挤到周缘部的水W流出到第I循环管68中。流入部72b是设于外壳73的中心部的口，利用由螺旋桨的旋转而产生于外壳73内的负压自第2循环管70将水W吸引(使水W流入)到外壳73内。因此，离心泵72能够基于螺旋桨的转速而改变水W的流动量(流出量及流入量)。
[0069]泵控制器74与离心泵72电连接，控制螺旋桨的驱动。即，练习装置10能够利用泵控制器74调整在循环部18中循环的水W的流动量，向模拟体16供给适量的水W。
[0070]电磁阀76包括将第I循环管68的上游侧和下游侧之间连接起来的机体77、设于机体77内部的未图示的螺线管以及在螺线管的磁力的作用下动作的未图示的可动部，此外，电磁阀76与电磁阀控制器78电连接。螺线管基于来自电磁阀控制器78的电力供给时机而励磁。可动部在螺线管的励磁作用下位移，从而开闭第I循环管68的第I循环路68a。
[0071]电磁阀控制器78基于规定周期向电磁阀76供给电脉冲。电磁阀控制器78能够调整电脉冲的周期,例如输出每I秒钟反复ON / OFF的脉冲。由此，电磁阀76的可动部在开状态和闭状态之间每I秒钟切换一次，从而开闭第I循环管68的第I循环路68a。
[0072]即，循环部18能够通过利用电磁阀76闭塞第I循环路68a而暂时切断水W，通过开放第I循环路68a而使停留的水W流动。因此，第I循环路68a的水W以随着时间经过而改变流动量(流动量变大或变小)的方式被供给到供给管46。由此，练习装置10能够借助供给管46向模拟体16供给水压与实际的血压同样地变化的水W。
[0073]因此，优选在模拟体16中设置检测在内部流动的水W的水压的压力传感器80。例如，压力传感器80连接于模拟人体内的左颈总动脉且与主动脉模型30连结的连接配管82，检测在主动脉模型30中流动的水W的水压。操作者能够基于压力传感器80的水压值而操作泵控制器74及电磁阀控制器78，从而调节为期望的流动。另外，泵控制器74和电磁阀控制器78也可以由一个控制部79 (计算机:参照图1的虚线)构成，例如，也可以构成为，操作者只需设定血压，控制部79即自动驱动离心泵72和电磁阀76，并基于压力传感器80的检测值调整水的流动量。
[0074]如上述那样构成的循环部18如图2所示那样与人体模型14 一同载置于手术台20上，并且在其上部配置有台架84。在训练时，台架84与人体模型14 一同被罩体覆盖，从而保护循环部18的各种设备。
[0075]此外，练习装置10可以采用同时使用X射线拍摄系统86来进行训练的结构。SP，在训练中，利用X射线拍摄系统86获取被罩体覆盖的模拟体16及人体模型14的连续的X射线透射图像(放射线透射图像:动画)。因此，操作者能够一边确认X射线透射图像，一边送达导管而进行PTCA的处置，能够进行接近现实的导管手法的训练。
[0076]X射线拍摄系统86包括设置于手术台20的上方的X射线源88 (放射线源)、配置于人体模型14和手术台20之间的X射线检测装置90、与X射线源88及X射线检测装置90相连接的控制装置92以及与控制装置92相连接的监视器94。X射线源88基于控制装置92的控制连续地向人体模型14照射由规定的剂量(照射能量)构成的X射线。自X射线源88照射的X射线透过储存有水W的人体模型14、模拟体16之后入射到X射线检测装置90。另外，X射线的照射范围优选设为自人体模型14的胸部14c到腹部14d，不波及操作者的作业位置、循环部18。由此，能减小对操作者的辐射和对循环部18的影响。
[0077]X射线检测装置90依次处理连续入射的X射线而获取X射线透射图像(动画)。作为该X射线检测装置90，例如可以应用将X射线变为可见光，通过接收可见光而获得与X射线相应的图像信息的电子暗盒等。由X射线检测装置90获取的X射线透射图像(X射线透射图像信息:电信号)依次被发送到控制装置92。
[0078]控制装置92例如由公知的计算机构成，具有控制X射线源88及X射线检测装置90的功能。X射线拍摄系统86在控制装置92的控制下自X射线源88照射X射线，基于透过模拟体16及人体模型14的X射线获取X射线透射图像，将该X射线透射图像显示于监视器94。由此，操作者能够一边确认显示于监视器94的X射线透射图像，一边进行导管手法的训练。
[0079]本实施方式的练习装置10基本上如上述那样构成，下面说明其作用效果。
[0080]在使用练习装置10进行PTCA的训练时，如图2所示，将在空间部12中收容有模拟体16、供给管46及排出管48的人体模型14和循环部18 —同载置于手术台20上。另夕卜，循环部18(特别是泵控制器74、电磁阀控制器78)也可以配置于手术台20以外的部位。在配置时，通过使人体模型14和循环部18位于相同高度，能够使水W顺畅地流动。
[0081]此时，供给管46与人体模型14的供给用连接器60相连接，但心脏排出管62的连接用连接器62a未与排出用连接器66相连接，以自由状态存在于空间部12。此外，在导管的处置部位(例如，心脏模型28的左冠状动脉管44)将管弯折或放入堵塞物等闭塞流通路44b，从而预先形成训练用的狭窄部a。
[0082]在载置人体模型14之后，借助人体模型14的开口部22向空间部12逐渐注入水W。由此，空间部12充满足够量的水W，将模拟体16、供给管46及排出管48浸没。另外，在向空间部12储存水W时，也可以通过驱动离心泵72，而使模拟体16、供给管46及排出管48的各内部也被水W填满，从而促进水浸没模拟体16、供给管46及排出管48。
[0083]以上的准备结束后，在人体模型14及循环部18上盖上手术用的罩体而构筑与实际的导管手法相同的环境。然后，如图4所示，基于操作者的操作使循环部18动作，从而使储存在人体模型14中的水W进行循环。循环部18利用泵控制器74驱动离心泵72的螺旋桨，使第2循环管70的第2循环路70a产生负压。由此，第2循环管70借助排出用连接器66将储存在人体模型14内的水W吸引到第2循环路70a中，从而将水W引导到离心泵72。在离心泵72中，利用螺旋桨的离心力使借助流入部72b自第2循环管70流入到外壳73内的中央部的水W向外侧流动。因此，具有充分势头的水W借助流出部72a被挤出到第I循环管68的第I循环路68a中。
[0084]自离心泵72流出到第I循环管68中的水W通过第I循环路68a逐渐流动到供给管46中。此时，与第I循环管68相连接的电磁阀76在电磁阀控制器78的作用下进行周期性地开闭第I循环路68a的动作，改变水W的流动量。因此，借助供给用连接器60与第I循环管68相连接的主管54 (供给管46)中被供给了流动量变化的水W。
[0085]流动到供给管46中的水W通过主管54流向胸部14c，其一部分自心脏供给管56直接被供给到模拟心脏体40的流动室50。由此，模拟心脏体40如搏动般动作。即，当自心脏供给管56向模拟心脏体40供给了大量的水W时，水W停留在流动室50中，流动室50内压升高而使模拟心脏体40朝外侧鼓胀。此外，当自心脏供给管56向模拟心脏体14供给了少量的水W时，流动室50的内压变低而使模拟心脏体40朝内侧萎缩。这样，通过使水W的流动量(供给量)变化，使模拟心脏体40周期性地反复膨胀和收缩，从而模仿心脏的搏动。
[0086]供给到模拟心脏体40的水W在流动室50内环流，然后被导入到与流动室50相连接的心脏排出管62的排出路48a中。流动到排出路48a中的水W流向心脏排出管62的端部，自该端部排出到空间部12 (水W的储存部)中。
[0087]另一方面，未流动到模拟心脏体40中而是自主管54流向主动脉供给管58的水W流入到主动脉模型30的主动脉侧内腔31中。该水W的一部分借助右冠状动脉管42、左冠状动脉管44流向模拟心脏体40的流动室50，但大部分通过主动脉侧内腔31移动到动脉侧内腔37中。即，水W流动到与主动脉模型30相连接的右大腿动脉管34a、左大腿动脉管34b、右上臂动脉管36a及左上臂动脉管36b中。然后，流入到右大腿动脉管34a及左大腿动脉管34b中的水W流向动脉排出管64，自该动脉排出管64的端部排出到空间部12中。这样，练习装置10能够使人体模型14的水W流畅地在模拟体16的内部循环。
[0088]在操作者进行导管手法的训练时，例如从自人体模型14的大腿部露出的右大腿动脉管34a的插入用端子38向动脉侧内腔37插入导管。在该导管插入训练时，使用X射线拍摄系统86获取人体模型14、模拟体16及导管的X射线透射图像，将模拟体16、导管显示于监视器 94。
[0089]在此，练习装置10通过在人体模型14的空间部12中储存模拟体16和水W，并且使水W在模拟体16内流动，从而使人体模型14内的水W的分布实质相同。因此，在利用X射线拍摄系统86获取的X射线透射图像中，模拟体16以模糊的状态适度映出。即，在监视器94中映出具有与实际实施导管手法时同等程度的识别性的X射线透射图像。
[0090]操作者一边确认监视器94 一边操作导管，将导管的顶端部送达至左冠状动脉管44的狭窄部α。此时，为了把握导管的当前位置，自导管喷出造影剂(使用物)。其结果是，在监视器94 (X射线透射图像)中比较清晰地映出喷出了造影剂的部分。
[0091]在此，以往连续进行使用造影剂的导管手法的训练时，造影剂会滞留于主动脉侧内腔、动脉侧内腔，产生清晰地映出模拟体的不良情况。但是，本实施方式的练习装置10由于在模拟体16内流动有水W，且自排出管48较快地将水W送至(排出到)人体模型14的空间部12，因此，能够利用储存的水W容易地冲淡造影剂。能够使空间部12的水W和模拟体16内的水W的造影性均匀化。因此，即使连续进行导管手法的训练，也能大幅降低造影剂对模拟体16造成的影响。
[0092]如上所述，根据本实施方式的练习装置10，通过在人体模型14的空间部12中储存水W并收容模拟体16，并且利用循环部18使该水W循环，从而能够简单地构成与介入手法接近的环境。由此，练习装置10能够有效地进行伴随训练的准备、善后工作。
[0093]此外，通过将模拟体16浸没于储存在空间部12中的水W中，能够使包括模拟体16在内的空间部12内的水W实质上均匀分布。因此，在获取模拟体16的X射线透射图像时，与实际在介入手法中获取的X射线透射图像同样模糊地映出模拟体16，能够进行更接近现实的训练。另外，练习装置10也可以不形成模拟体16完全被水W浸没的状态，这是不言自明的，通过改变储存在人体模型14内的水W的储存量，能够适当调整X射线透射图像中映出的模拟体16的清晰度。
[0094]而且，即使自插入到模拟体16内的导管喷出X射线造影剂，也能借助模拟体16的排出管48立即将X射线造影剂排出到空间部12中。因此，能减少模拟体16内的X射线造影剂的残留，从而能够连续地进行训练。另外，练习装置10不仅可以排出X射线造影剂，也能排出根据各种手法训练而使用的使用物，这是不言自明的。
[0095]此外，通过使人体模型14外部的循环部18具有第2循环管70和离心泵72，能够使储存在人体模型14内的水W在人体模型14的外部流畅地循环。另外，循环部18也可以设于人体模型14的空间部12内，由此能够进一步谋求省空间化。在此，通常，在采用使心脏模型搏动的结构时，需要额外设置储存水W的储存器，但练习装置10能够利用人体模型14代替该储存器，从而能够使装置更为简单。
[0096]再者，心脏排出管62也可以与人体模型14的排出用连接器66 (B卩，第2循环管70)相连接。这样，通过将心脏排出管62连接于排出用连接器66，在训练时，能够根据需要流畅地将水W导入到第2循环管70中。
[0097]此外，通过使人体模型14透明(或半透明)，在训练时若不盖罩体而进行训练，则能够容易地视觉辨认导管的位置。因此，操作者能够利用练习装置10进行通用性高的训练。而且，通过在人体模型14的上 表面具有开口部22，能够借助开口部22将液体储存在空间部12中，此外还能将存在于空间部12、模拟体16内的空气排出。
[0098]如上所述，操作者能够利用练习装置10进行接近现实的训练，
[0099]从而能够良好地掌握(提高)介入手法。另外，练习装置10不仅可以采用上述结构，也可以采用各种结构，这是不言自明的。以下，说明练习装置的变形例。另外，在以下的说明中，对于与本实施方式的练习装置10相同的结构或具有相同功能的结构标注相同的附图标记，从而省略其详细说明。
[0100]〔变形例〕
[0101]如图5所示，变形例的练习装置IOA以水W的循环路径与本实施方式的练习装置10不同的方式构成。即，在人体模型14中设有两个供给用连接器100、102和两个排出用连接器104、106。而且，供给管111由将供给用连接器100和模拟心脏体40之间直接连接起来的心脏供给管108以及将供给用连接器102和主动脉模型30之间直接连接起来的主动脉供给管110构成。此外，排出管115由将排出用连接器104和模拟心脏体40之间直接连接起来的心脏排出管112以及端部在空间部12中呈自由状态的两条动脉排出管114、114构成。排出用连接器106露出到人体模型14的空间部12中，从而能够使人体模型14内的水W流通到循环部18A中。
[0102]循环部18A包括与供给用连接器100相连接的第I循环管116、与排出用连接器106相连接的第2循环管118、与供给用连接器102相连接的第3循环管120以及与排出用连接器104相连接的第4循环管122。第I循环管116和第3循环管120在中途位置互相连接之后与离心泵72的流出部72a相连接，第2循环管118和第4循环管122在中途位置互相连接之后与离心泵72的流入部72b相连接。在第3循环管120的中途设有电磁阀76。[0103]而且，变形例的练习装置IOA采用在第2循环管118上具有排出用的电磁阀124(下游侧阀部)的结构。该电磁阀124与电磁阀控制器78相连接，具有基于来自电磁阀控制器78的电脉冲开闭第2循环管118内的第2环路(未图示)的功能。
[0104]接着，说明如上述那样构成的练习装置IOA的水W的循环。自离心泵72的流出部72a流出的水W分流为流过第I循环管116的水W和流过第3循环管120的水W。流过第3循环管120的水W在电磁阀76的作用下使流动量变化，该流动量变化的水W借助主动脉供给管110供给到主动脉模型30的主动脉侧内腔31中。流过第I循环管116的水W流动量没有大幅变化，借助心脏供给管108供给到模拟心脏体40的流动室50中。
[0105]另一方面，第2循环管118在离心泵72的吸引作用下吸引储存在人体模型14内的水W。第4循环管122借助排出用连接器104与心脏排出管112相连接，从而直接吸引流动到流动室50中的水W。
[0106]在此，设于第2循环管118上的电磁阀124利用电磁阀控制器78与设于第3循环管120的电磁阀76错开相位地开闭。即，电磁阀124以在电磁阀76为开状态时呈闭状态，在电磁阀76为闭状态时呈开状态的方式动作。其结果是，在电磁阀76呈开状态，水W自第3循环管120向主动脉模型30的主动脉侧内腔31流动的时机下，通过使电磁阀124呈闭状态能够阻止水W向第2循环管118流动，从而能够使模拟心脏体40膨胀。反之，在电磁阀76呈闭状态，第3循环管120的水W的流动变少的时机下，通过使电磁阀124呈开状态能够顺畅地自第2循环管118排出被拦截的水W，从而促进模拟心脏体40的收缩。
[0107]因此，变形例的练习装置IOA通过在向模拟心脏体40供给水W或自模拟心脏体40排出水W的循环路径上具有电磁阀76、124，能够基于水W的流动量更可靠地使模拟心脏体40搏动。由此，模拟体16成为更接近现实的状态，因此，操作者能够良好地掌握(提高)导管手法。
[0108]在上述内容中，例举优选的实施方式说明了本发明，但本发明不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明主旨的范围内进行各种改变，这是不言自明的。例如，储存在人体模型14的空间部12中的液体(即，在模拟体16内流动的液体)不限定于水W。在该情况下，通过使用具有与实际血液接近的粘性的液体，能够构成更接近现实的环境。
【权利要求】
1.一种练习装置，其特征在于，包括: 模拟体，其具有能够传送导管的引导用配管，以及模仿将要由所述导管进行处置的生物体器官的处置部； 供给部，其向所述模拟体供给液体； 排出部，其将所述液体从所述模拟体排出； 容器，其能够储存所述液体，具有以将所述模拟体的至少一部分浸没的状态收容该模拟体的空间部; 循环部，其使存在于所述空间部的液体循环而向所述供给部供给。
2.根据权利要求1所述的练习装置，其特征在于， 所述循环部具有使向所述供给部供给的所述液体的流动量周期性改变的上游侧阀部。
3.根据权利要求1或2所述的练习装置，其特征在于， 所述循环部包括:能够供存在于所述空间部的所述液体或所述排出部的所述液体流通的吸引用配管，以及连接于所述吸引用配管、且通过对该吸引用配管施加负压来吸引所述液体向所述供给部供给的泵。
4.根据权利要求3所述的练习装置，其特征在于， 所述循环部具有使在所述吸引部配管流通的所述液体的流动量周期性改变的下游侧阀部。
5.根据权利要求3或4所述的练习装置，其特征在于， 所述排出部包括与所述模拟体直接连接的排出用配管， 所述排出用配管装拆自如地连接于所述吸引用配管。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的练习装置，其特征在于， 所述容器构成为能够视觉辨认所述模拟体的透明或半透明的、且模仿了人体的一部分或全部的人体模型。
7.根据权利要求6所述的练习装置，其特征在于， 所述容器的上表面具有在载置状态下使所述空间部与外部连通的开口部。
【文档编号】G09B23/28GK104021716SQ201410073072
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2013年3月1日
【发明者】石森元文, 朝井哲, 小崎浩司 申请人:泰尔茂株式会社