CN116964656A - 导管-模拟器以及导管-模拟器用的心脏模型 - Google Patents

Abstract

本发明的心脏模型(100)具有：主体(101)，其由具有弹性的材料形成且具备左心房(112)和左心室(113)，并在左心房(112)与左心室(113)的边界部分设置有二尖瓣(140)；以及下腔静脉(102A)，其设置于主体。所述心脏模型(100)的特征在于，二尖瓣(140)具有向左心室(113)侧伸出并能够开闭的前尖(141)和后尖(142)，在前尖和后尖的前端缘分别设置有向左心室(113)内延伸的多个绳状构件(150)。

Description

导管-模拟器以及导管-模拟器用的心脏模型

技术领域

本发明涉及主要进行针对二尖瓣关闭不全症的导管手术的练习的导管-模拟器、以及设置于该导管-模拟器的心脏模型。

背景技术

以往，已知有对患有心脏疾病的患者进行导管手术。本发明人等在专利文献1中提出了一种模拟器，其具备与心脏病的种类对应的多个心脏模型、以及保持各心脏模型的容器和使水流在容器中循环的泵，以实现针对各种心脏病的导管手术技术的提高。在该模拟器中，在将水积存于较小的容器而使心脏模型悬浮的状态下，用所述泵在心脏内造成流动从而产生搏动流，对悬浮着的心脏模型***导管而进行操作，由此能够练习与针对实际的各种心脏病的手术相同的手术技术。在上述的专利文献1中，公开了能够模拟作为治疗心脏瓣膜病的手术方式的经导管主动脉瓣置换术(TAVI；Transcatheter Aortic ValveImplantation)的心脏模型及容器。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：PCT/JP2016/057000号

发明内容

发明要解决的课题

在心脏内存在四个瓣(肺动脉瓣、主动脉瓣、二尖瓣、三尖瓣)，专利文献1所公开的模拟器虽然能够练习有关作为心脏瓣膜病的主动脉瓣的疾病的导管手术，但是无法进行针对有关二尖瓣的导管手术的练习。二尖瓣维持从左心房向左心室的血液的流动，发挥防止逆流的功能，若考虑心脏内的血流、二尖瓣的结构、动作等，采用上述的专利文献1所公开的心脏模型及容器是不合适的。

另外，如后所述，二尖瓣是通过向左心室侧弯曲的前尖与后尖密接/分离来控制血流的结构。若该二尖瓣发生关闭不全(二尖瓣关闭不全症)，则前尖与后尖的密接变得不充分，从而引起血液逆流这样的问题。最近，对于这样的二尖瓣关闭不全症，作为导管治疗，进行经皮二尖瓣钳夹术(使用了MitraClip(注册商标)的手术方式)。该经皮二尖瓣钳夹术是在导管的前端设置夹合件、以从左心房向左心室内接近并夹住前尖和后尖的方式装配夹合件的手术。若在前尖与后尖之间装配夹合件，则引起关闭不全的二尖瓣的密接状态得到改善，抑制了血液的逆流。

上述专利文献1的模拟器并非意在经皮二尖瓣钳夹术，而关于这样的导管手术，也期望提供实现手术技术的提高的心脏模型及模拟器。另外，作为心脏模型，用简单的结构准确地再现二尖瓣的密接/分离的动作并不容易，若不再现与实际的二尖瓣相同的动作，则难以准确地训练经皮二尖瓣钳夹术。

本发明是着眼于上述的实际情况而完成的，其目的在于提供能够简便地且在与实际的二尖瓣的动作相符的状态下进行使用导管治疗与二尖瓣有关的心脏瓣膜病的操作训练的心脏模型、以及设置有这样的心脏模型的导管-模拟器。

用于解决课题的方案

为了实现上述的目的，本发明的心脏模型具有：主体，其由具有弹性的材料形成且具备左心房和左心室，并在所述左心房与左心室的边界部分设置有二尖瓣；以及主静脉，其设置于所述主体，所述二尖瓣具有向所述左心室侧伸出并能够开闭的前尖和后尖，在所述前尖和后尖的前端侧分别设置有向左心室内延伸的多个绳状构件。

另外，本发明的导管-模拟器具有：容器，其具备将上述的心脏模型以充满了液体的状态进行保持的保持部；泵，其与所述容器连接，使所述容器内的液体在所述心脏模型内循环；以及导入部，其设置于所述容器，能够***导管，所述泵以对保持于所述容器内的心脏模型从所述左心房朝向左心室流动搏动流的方式间歇驱动，能够通过导管对被所述保持部保持的心脏模型的所述前尖及后尖进行针对二尖瓣的导管手术的练习。

上述的结构的心脏模型在充满了水等液体的导管-模拟器的容器内设置为悬浮的状态，能够练习针对二尖瓣的导管手术。所述二尖瓣具有向所述左心室侧伸出并能够开闭的前尖和后尖，在所述前尖和后尖的前端侧分别设置有向左心室内延伸的多个绳状构件，因此若通过所述泵从左心房朝向左心室流动液体，则绳状构件顺着其流动被拉拽。绳状构件在构成二尖瓣的前尖及后尖的前端侧设置有多个，因此前尖及后尖借助上述流动受到相互分离那样的牵拉作用，以与实际的心脏的二尖瓣的动作相同的方式打开。另外，若通过泵从左心房向左心室的流动消失，则前尖及后尖不会受到来自绳状构件的牵拉作用，因此成为封闭。在该情况下，绳状构件的牵拉作用消失而前尖及后尖成为松弛的状态，从打开的状态受到关闭的作用，因此再现实际的心脏中的二尖瓣的关闭不全。因此，容易通过简单的结构再现实际的心脏的二尖瓣的动作，能够对所述前尖及后尖进行导管手术(主要是经皮二尖瓣钳夹术)的练习。

发明效果

根据本发明的心脏模型及导管-模拟器，能够简便地且在与实际的二尖瓣的动作相符的状态下进行针对与二尖瓣有关的心脏瓣膜病的导管手术的操作训练。

附图说明

图1是示出本发明的导管-模拟器的一实施方式的图。

图2是从上方观察图1所示的导管-模拟器的容器部分的图。

图3是从前方观察图1所示的导管-模拟器的容器部分的立体图。

图4是从后方观察图1所示的导管-模拟器的容器部分的立体图。

图5是示出一般的心脏的机制的示意图。

图6是示出本发明的心脏模型的一实施方式的整体图。

图7是示出将图6所示的心脏模型设置在容器内的状态的俯视图。

图8是从左心房侧观察实际的心脏的二尖瓣的俯视图。

图9的(a)是示出二尖瓣打开而血液从左心房向左心室流动的状态的图，(b)是示出本来关闭的二尖瓣不关闭的状态(二尖瓣关闭不全症的状态)的图。

图10是示出安装二尖瓣(前尖及后尖)的保持架的图。

图11是示出将二尖瓣的前尖装设于图10的保持架的状态的图(从左心房侧观察到的图)。

图12是示出将二尖瓣的后尖装设于图10的保持架的状态的图(从左心房侧观察到的图)。

图13是示出将二尖瓣的前尖和后尖装设于图10的保持架的状态的图(从左心房侧观察到的图)。

图14是示出将二尖瓣的前尖和后尖装设于图10的保持架的状态的图(从左心室侧观察到的图)。

图15是示出将图14所示的二尖瓣(二尖瓣模型)设置在心脏模型内的状态的图。

图16是示出将装设了二尖瓣的心脏模型安装于容器的状态的俯视图。

图17是从管嘴(nozzle)侧观察安装了绳状构件的二尖瓣的图。

图18是示出在受到液体的吸引作用时，绳状构件流动而使二尖瓣打开的状态的图。

图19是示出相对于关闭不全症的二尖瓣***导管并在二尖瓣的大致中央部分进行夹合的状态的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是示出本发明的导管-模拟器及用于该导管-模拟器的心脏模型的一实施方式的图。

如后所述，本实施方式的导管-模拟器1为适于针对与二尖瓣有关的心脏瓣膜病练习使用了导管的手术(主要是经皮二尖瓣钳夹术)的结构。

所述导管-模拟器1具备收容心脏模型100的容器10、以及在容器10内充满水等液体W的状态下使液体循环的泵(搏动流生成泵)50。并且，使液体在设置于容器10内的心脏模型100内循环，并使从左心房经由二尖瓣而向左心室流动的液体与实际的心脏的血液的流动等同，从而构成为二尖瓣开闭。因此，所述泵50为以对充满容器10内的液体产生搏动流的方式间歇地驱动的结构。

需要说明的是，若考虑可设想的人体的搏动，则只要心率为20～200bpm(beat perminute)就足够。在实际的心脏手术中，认为几乎都是以心率为40～100bpm左右的范围进行，因此作为泵50的能力，只要是产生每分钟20～200次的搏动流的结构即可，只要是至少能够生成每分钟40～150次的搏动流就能够进行有效的模拟。

如上所述，本发明人等在之前的申请PCT/JP2016/057000号中提出了四腔型模型、冠状动脉模型、TAVI(Transcatheter Aortic Valve Implantation)模型作为心脏模型。这些心脏模型由具有接近实际的人体心脏的弹性的材料、例如PVA(聚乙烯醇)、聚氨酯、环氧树脂、不饱和聚酯、酚醛树脂、硅、与上述材料类似的材料、将其他热固性树脂、热塑性树脂单独或者组合多个而成的材料等形成，构成为以接近人体脏器的触感练习导管操作。

本发明的心脏模型100构成为能够练习在上述公知的心脏模型中无法练习的与二尖瓣有关的导管手术技术的专用的形式。优选的是，由与上述的心脏模型相同的材料形成，在模拟时，能够获得接近现实的导管操作时的触感。在该情况下，关于心脏模型100的色彩，也可以是与现实的心脏相同的色彩，且设为内部无法视觉确认，使训练者可以一边照射X射线而观察监视器一边进行模拟。或者，也可以是，设为透明或半透明的色彩，从而训练者一边直接通过目视观察***的导管、导丝、其他器件的动作一边进行模拟。需要说明的是，即使以训练者能够视觉确认的材料形成心脏模型，也可以将罩等覆盖于容器10以使得无法目视观察心脏模型，从而能够仅通过利用X射线的透视而在监视器上掌握导管的行为。

本发明的心脏模型100优选不具有人工的接缝而一体地形成。由此，能够防止由于接缝而产生在人体中看不到的液体的流动(血流)，并且在***导管时，能够防止视野被接缝遮挡。另外，能够避免在X射线透视下出现不自然的阴影。作为使用满足上述性质的材料形成心脏模型的方法，例如可以使用本申请人发明的光学造形法(日本专利第5236103号)。若使用上述造形法，则能够基于人体脏器的拍摄数据(心脏CT数据)而以较低成本在短时间内形成针对每个患者的高精度的心脏模型。因此，训练者可以在实际的手术之前，制作患者特有的心脏模型，并模拟训练导管操作。另外，在检查、手术之前，即使作为选择研究最适合于患者的导管、各种器件等实际的导管操作前的事前准备，也可以灵活应用本发明的导管-模拟器。

在通过上述的光学造形法形成心脏模型100的情况下，由于能够再现接近人体的状态，因此心脏模型的表面不平滑，而与人体同样地包含轻微的凹凸。因此，即使由上述的透明或半透明的材料形成，由于可见光在所述凹凸面漫反射，因此存在视觉确认性降低的情况。在这样的情况下，在心脏模型形成后，通过在表面涂敷相同材料而使所述凹凸面平滑化，从而能够降低漫反射，改善视觉确认性。

本实施方式的心脏模型100以及使用该心脏模型100的导管-模拟器1借助所述泵50使液体在容器10内循环，并使搏动流向心脏模型100的内部流动，具有弹性的主体反复膨胀和伸缩，从而液体如实际的心脏的血流那样流动。通过这样使液体循环，能够在利用了造影剂的模拟中抑制造影剂滞留在心脏内部，并通过监视器掌握导管的行为。

接着，在图1的基础上，参照图2至图4，对设置有心脏模型100的导管-模拟器的容器10及心脏模型100的概要结构进行说明。

需要说明的是，在以下的实施方式中说明的心脏模型100构成为心脏模型的主体具备左心房、左心室及作为供导管接近二尖瓣的路径的主静脉(上腔静脉、下腔静脉)的结构，以便能够针对存在于左心房与左心室之间的二尖瓣有效地练习导管治疗的手术技术。即，作为心脏模型，成为省略了右心房及右心室的形态。当然，所使用的心脏模型可以由四腔型构成等而进行适当变形。

本实施方式的容器10具备由四面的侧壁11～14及底面15收容水、电解水等液体W的收容部10a。在该情况下，侧壁11为实际的人体的下半身侧，侧壁12为实际的人体的上半身侧。

在所述侧壁11及侧壁12形成有能够在收容部10a以充满液体的状态保持心脏模型100的保持部11A、11B及保持部12A、12B。这些保持部设置为向收容部10a内突出。例如，通过形成为圆筒状，能够***形成于心脏模型100的圆筒部(在本实施方式中，形成于在主静脉、食管及实际的心脏中不存在的心尖部的圆筒状的连接部)，心脏模型100以在充满了液体的容器内悬浮的状态被保持。

在该情况下，优选在各保持部11A、11B及保持部12A、12B的外周面形成有一个以上的凸缘16，该凸缘16朝向前端缩径化，由此能够使形成于心脏模型100的保持部难以脱离，从而稳定地保持心脏模型。

在本实施方式中，所述保持部11B、12B兼具作为***导管的导入部的功能，分别供心脏模型100的主静脉(下腔静脉102A、上腔静脉102B)***并保持。因此，在各保持部11B、12B一体形成有在同轴上向容器外突出的导入部11B′、12B′，且在各导入部连接有导管的导入管(未图示)。

需要说明的是，在导管的导入管的前端部设置有导管导入端子，导入端子具有不使充满于导入管的液体向外部泄漏的功能(阀功能)，并且具有使训练者能够将导管向导入管导入并且从其拔出的结构。

所述保持部11A用于使收容部内的液体循环而在所保持的心脏模型100的内部、特别是从左心房到左心室的区域生成搏动流，具有作为对收容部内的液体进行吸引并向泵50输送的液体吸引部的功能。因此，在心脏模型100的主体101的心尖部突出形成的圆筒状的连接部(吸引口)103与所述保持部11A连接。该连接部103是在实际的心脏中不存在的构成构件，在与保持部11A相同的轴上向外部突出的吸引管11a连接有用所述泵50吸引液体的吸引管51，由此在主体101的内部空间(从左心房到左心室的空间)产生搏动流。

在所述吸引管11a上，在向容器的外部突出的部分预先设置连接机构17，并且优选将连接机构17构成为能够以一次操作拆装所述吸引管51。另外，在该连接机构17的流路中预先配设开闭阀(未图示)，优选构成为通过操作开闭操作构件17a而使液体不向外部流出。由此，能够防止在拆装吸引管51时收容部内的液体漏出。

在所述侧壁11形成有从所述泵50向收容部10a内推出液体的液体流入部11C。在该液体流入部11C设置有在相同轴上向外部突出的流入突起11c，从泵50侧推出液体的流入管52与该流入突起11c连接，由此收容部10a内的液体通过心脏模型内而循环。

需要说明的是，与所述吸引管11a同样，在向所述容器的外部突出的流入突起11c预先设置连接机构18，并且优选将连接机构18构成为能够以一次操作拆装流入管52。另外，在该连接机构18的流路中预先配设开闭阀(未图示)，优选构成为通过操作开闭操作构件18a而使液体不向外部流出。由此，能够防止在拆装流入管52时收容部内的液体漏出。

设置于所述侧壁12的保持部12A是为能够进行经食管心脏超声检查而设置。在经食管心脏超声检查中，将超声波探针导入食管内，用于从内部观察心脏，能够一边观察二尖瓣的动作一边进行导管手术技术。因此，在本实施方式的心脏模型100的主体101中，与所述主静脉(下腔静脉102A、上腔静脉102B)相邻地形成有供进行经食管心脏超声检查的超声波探针***的食管105。该食管105的一端部被***并保持于保持部12A，另一端105a在收容部内成为开口的状态。另外，保持部12A的从容器起向外侧设置有将超声波探针朝向收容部内***的管状部60。

上述的容器10的侧壁11～14及底面15由具有能够稳定地收容液体及心脏模型的强度的材料形成。对于容器10，只要形成为能够稳定地收容液体及心脏模型的形状即可。另外，构成容器的侧壁11～14及底面15的材料优选具有透明性。通过侧壁、底面具有透明性，在模拟时，能够通过目视观察设置在容器10内的心脏模型、从容器10的外部***的导管等的行为。作为具有这样的强度且具有透明性的材料，例如可以举出丙烯酸、聚碳酸酯、PET、聚苯乙烯等。

需要说明的是，即使在以训练者能够视觉确认的材料形成所述容器10的情况下，如果设置相机而在监视器等显示、或者进行基于X射线的透视而在监视器等显示，也能够实施仅在监视器上掌握导管的行为的模拟，从而也能够实现更接近现实的状态。可以根据训练的阶段、内容来选择使用目视识别、监视器显示确认、X射线拍摄。

所述容器10的上方开口，也可以在此配设可开闭的盖。由此，在进行向收容部10a填充液体的作业、将心脏模型设置在液体内的作业等练习的准备、整理时，能够经由容器上表面的开口高效地进行作业。另外，通过将盖设为透明，能够防止尘埃的进入。进而，通过使盖与液面密接，还能够防止因液面的晃动引起的视觉确认性的降低。

所述保持部11B、12B除了保持心脏模型的功能以外，还具备作为导管的导入部的功能。因此，在保持部11B、12B分别形成有供导管贯穿的连通孔。另外，在与各保持部11B、12B同轴地向外部突出的导入部11B′、12B′分别连接有将由训练者操作的导管从容器10的外部导入的导入管。该导入管具备能够在容器10的外侧操作的连接机构，例如为当将导入管***导入部11B′、12B′并旋转操作构件(螺母等)19时能够固定/释放所述导入管的结构，从而能够容易地进行导入管的拆装操作。

在实际的模拟中，将液体W填充于收容部10a，将心脏模型100以悬浮于液体中的状态设置。通过使心脏模型100成为悬浮状态，训练者在操作导管时能够得到更接近现实的触感。需要说明的是，除了上述的保持部以外，例如也可以将专用保持架预先设置于容器的底面，并将心脏模型100以从下方支承的方式保持在液体中。

收容于所述容器10的要素只需与人体的心脏相同大小的心脏模型及使其悬浮的量的液体就足够，因此所述容器10能够小型化。本实施例中的所述容器10的外形尺寸为20cm×20cm×15cm左右，向所述容器填充所需的液体(水)的量大约为3L～6L左右即可。若使所述容器10小型化，则能够省去模拟的实施场所的空间的浪费，能够提高所述容器10及使用了所述容器10的导管-模拟器的收纳性、搬运性。另外，由于向所述容器的收容部10a填充的水量为6L左右即可，因此即使是不能利用自来水管的场所，也能够通过利用水箱等搬运水来实施模拟，从而实施场所的选项增加。并且，填充了水的容器的重量是训练者一人能够处理的程度的轻重量，因此即使没有辅助者，也能够容易地进行模拟的准备、收拾。

接着，参照图5及图6，对本实施方式的心脏模型100的具体结构进行说明。在这些图中，图5是示出一般的心脏(实际的心脏)的构造的示意图，图6是示出本发明的心脏模型的一实施方式的整体图。需要说明的是，在以下的说明中，关于实际的心脏和本实施方式的心脏模型，对相同的构成要素标注相同的附图标记。

如公知那样，实际的心脏100的主体101的内部具备右心房110、右心室111及左心房112、左心室113这四个室。主静脉(下腔静脉102A、上腔静脉102B)从所述右心房110延伸，肺动脉120从所述右心室111延伸。本实施方式的心脏模型的下腔静脉102A与形成于所述容器10的保持部11B(导入部11B′)连接而成为导管的导入口。另外，心脏模型的上腔静脉102B与形成于所述容器10的保持部12B(导入部12B′)连接而成为导管的导入口。

需要说明的是，在实际的人体中，下腔静脉102A到达在腹股沟部行进的大腿静脉，成为从腹股沟部(腿根部)导入的导管的导入路。另外，上腔静脉102B到达在脖根部行进的内颈静脉，成为导管的导入路。即，导管相对于二尖瓣，可以从下腔静脉102A接近，也可以从上腔静脉102B接近。因此，如图6所示，在心脏模型100的主体101中，作为模拟血管通路，与实际的心脏同样，形成为下腔静脉102A及上腔静脉102B从主体101突出。

在所述主体101中，优选的是，所述左心房112与主静脉102A、102B(右心房110)隔着隔壁101A相邻地形成，在该隔壁101A预先形成供导管贯穿的开口101B。

在实际的针对二尖瓣的导管手术中，取得使导管从下腔静脉102A或上腔静脉102B接近左心房112的途径，此时，右心房110与左心房112之间的隔壁101A被导管的前端贯穿。若重复这样的操作，隔壁部分损伤，因此，如上所述，在隔壁101A预先形成开口101B，由此，即使反复练习也能够防止心脏模型损伤。

另外，实际的心脏在右心房110与右心室111之间存在三尖瓣130，在右心室111与肺动脉120之间存在肺动脉瓣131。另外，在左心室113与大动脉121之间存在主动脉瓣132，在左心房112与左心室113之间存在二尖瓣140。本实施方式的心脏模型100是进行针对二尖瓣140的导管治疗的结构，因此成为省略了在进行模拟时不需要的要素(具体而言是图5所示的三尖瓣130、肺动脉瓣131、主动脉瓣132、以及右心室111及肺动脉120)的结构。

需要说明的是，在主动脉瓣132所在的部位，成为设置大动脉盖134而封闭大动脉121的状态。另外，可以省略肺静脉124，也可以在该部分形成开口而使液体在心脏模型内循环的流路。当然，作为心脏模型，与实际的心脏同样，也可以在主体101形成上述省略了的部位。

如上所述，在心脏模型100的主体101的心尖部(左心室侧的下端部)形成有在实际的心脏中不存在的连接部(吸引口)103。该连接部103与容器10的保持部11A连接，若通过所述泵50对该部分赋予吸引作用，则从左心房112到左心室113的空间中存在的液体受到吸引作用，使搏动流在主体内流动。需要说明的是，液体向左心房112的流入路径可以由与左心房112相连的肺静脉124、形成于上述大动脉盖134的开口、供导管贯穿的开口101B等构成。

图7是示出将图6所示的心脏模型100设置在容器10内的状态的俯视图。心脏模型100通过将连接部103、下腔静脉102A分别***设置于成为下半身侧的容器的侧壁11的保持部11A、11B而被保持。另外，通过将食管105、上腔静脉102B分别***设置于成为上半身侧的容器的侧壁12的保持部12A、12B而被保持。

如上所述，在泵50的作用下，液体从连接部103受到吸引作用，从而液体从左心房112经由二尖瓣140向左心室113流动。在该情况下，所述连接部103或保持部11A优选成为朝向泵侧逐渐缩径的形状。通过设为这样的形状，当在泵50的作用下受到吸引作用时作用充分的吸引力，从而实现从左心房112向左心室113稳定的液体的流动。

接着，参照图8至图16对存在于左心房112与左心室113之间的二尖瓣140的结构进行说明。

图8是从左心房侧观察存在于实际的心脏内的二尖瓣140的俯视图。

二尖瓣140具有维持血液始终向一方向(从左心房至左心室)流动、防止逆流的功能。二尖瓣140具备前尖141和后尖142，在心脏扩张的前阶段(心脏的收缩期)，如图8所示，前尖141和后尖142呈密接而关闭的状态。因此，血液不会从前尖141与后尖142的边界部分143流动。并且，当心脏开始扩张时，则如图9的(a)所示，前尖141和后尖142打开，血液160从左心房向左心室(箭头D方向)流动。

具体而言，前尖141和后尖142以前端侧朝向左心室弯折而重叠的状态关闭，各自的背侧处于由从左心室的***肌延伸的腱索牵拉的状态。在前尖141及后尖142在心脏(心室)的扩张期通过被***肌和腱索牵拉而在左心室侧打开而流动血液，在收缩期，基于腱索的牵拉消失而成为关闭的状态，防止逆流。

若为二尖瓣关闭不全症，则在所述心脏的收缩期，前尖141与后尖142呈不完全封闭(不密接)的状态，如图9的(b)所示，血液160从左心室向左心房(箭头D1方向)逆流。这样的血液的逆流引起各种心力衰竭，对于这样的二尖瓣关闭不全症，使用导管的经皮二尖瓣钳夹术(使用了MitraClip(注册商标)的手术方式)是有效的。该经皮二尖瓣钳夹术是如下治疗：在导管的前端设置夹合件，从左心房侧向左心室内接近并以夹住前尖和后尖的方式装配夹合件，从而改善前尖与后尖的密接状态而抑制血液的逆流。

为了有效地练习这样的手术方式，作为模型形成的二尖瓣的前尖和后尖以与实际的心脏的前尖和后尖相同的方式进行动作、以及血液的流动也同样地再现是重要的。在本发明中，针对二尖瓣及液体的流动(血流)，通过以下那样构成，能够进行与实际的导管治疗相同的练习。

以下，参照图10至图14对本实施方式的二尖瓣(二尖瓣模型)的结构进行说明。

构成二尖瓣140的前尖141和后尖142装设于构成为环状的保持架145(参照图10)。保持架145由比前述由具有柔软性的材料形成的心脏模型的主体101硬度高的材料(硬质树脂等)形成，构成为能够相对于规定的部位(左心房与左心室的边界部分)装配而不会变形等。

在所述保持架145通过粘接等装设有分别作为分体形成的前尖141和后尖142(参照图11及图12)。前尖141和后尖142由具有薄的壁厚且柔软性的材料、优选为比心脏模型的主体柔软的材料(例如，胶乳材料)形成，以便容易随着后述的液体的流动而位移。在该情况下，前尖141和后尖142形成为与实际的心脏的二尖瓣的前尖和后尖同样的形状，在保持架145内，以后尖142的两侧包围前尖141的方式装设。另外，前尖141和后尖142各自的端部141a、142a侧朝向心室侧弯折形成，两者以相互重叠的状态密接(参照图13及图14)。由此，与图8所示的结构同样，在前尖141与后尖142的弯折端部形成边界部分143。

另外，在所述前尖141和后尖142各自的端部141a、142a形成有多个开口孔141A、142A。在这些开口孔141A、142A分别紧固绳状构件150的一端(参照图17)，在该状态下构成二尖瓣140部分(二尖瓣模型)。这些开口孔只要形成于所述前尖141与后尖142的端部侧、即向左心室侧垂下的部分即可，关于其个数、配置状态是任意的。

图15是示出将图13及图14所示的二尖瓣设置于心脏模型内的状态的图，图16是示出将装设了二尖瓣的心脏模型安装于容器的状态的俯视图(在这些图中，示出了在所述开口孔141A、142A未紧固有绳状构件150的状态)。

如上所述，二尖瓣140的保持架145由硬度比主体101高的材料(硬质树脂等)形成，构成为能够相对于规定的部位(左心房与左心室的边界部分)装配而不会变形等。因此，保持架145能够压入并固定于左心房112与左心室113的边界部分。在该情况下，保持架145可以粘接并固定于边界部分，也可以以能够拆装的方式固定。或者，也可以构成为，在主体101的边界部分预先设置凹凸等卡合结构，使保持架145相对于边界部分能够容易地拆装。

这样，通过使保持架145能够拆装，可以预先形成进行与实际的患者的症例相同的开闭动作的二尖瓣，并将其组装于心脏模型来练习导管操作。

另外，优选在左心室113的内壁，预先固接供所述绳状构件150以被捆扎的状态贯穿的半圆筒状构件(贯穿构件)155。

通过形成这样的半圆筒状构件155，绳状构件150不会如图17所示那样缠绕，而如图18所示那样，能够顺着液体的流动使适度分散的牵拉力作用于前尖及后尖。特别是，半圆筒状构件155设为将使设置于所述前尖141的多个绳状构件贯穿的前尖用部155A、以及使设置于所述后尖142的多个绳状构件贯穿的后尖用部155B配置于大致对置的位置的结构，由此能够使稳定的牵拉力作用于前尖和后尖。

需要说明的是，这样的半圆筒状构件155在左心室内从距左心房1/3左右的位置到大致中间部分的位置的范围内即可，关于绳状构件150，具有如下程度的长度即可，即，通过该半圆筒状构件155且其端部在保持部11A的近前处结束。

根据上述的二尖瓣140的结构，在所述泵50的作用下，若左心房112及左心室113的区域受到吸引作用，则绳状构件150借助液体的流动而移动，前尖141和后尖142被向心室侧牵拉。即，前尖141和后尖142以与实际的腱索的功能相同的方式受到牵拉作用，如图9的(a)所示，二尖瓣在开口的同时液体伴随其吸引动作而从左心房112向左心室113流动，从而能够实现与实际的血流相同的流动。

在该情况下，若未设置绳状构件150，则前尖141和后尖142未受到腱索那样的牵拉作用，因此呈不充分开口、不自然的开口等而难以实现实际的二尖瓣那样的打开情形。

进而，若停止基于所述泵50的吸引动作，则对于前尖141和后尖142，来自绳状构件150的牵拉作用消失，从而趋于通过前尖及后尖的弹力而复原(趋于封闭)。该前尖141和后尖142的封闭状态是装设于保持架时的初始状态。因此，通过预先将前尖141和后尖142设置为相对于保持架预先局部分离的状态，能够实现实际的二尖瓣关闭不全症。

关于前尖141与后尖142的开口状态及封闭状态，可以根据绳状构件150的结构(长度、粗细、材质、截面形状等)、安装位置、安装根数而适当变形。例如，能够通过由纤维形成的线、由橡胶等具有伸缩性的材料形成的线、带状体等构成。特别是，只要是具有伸缩性的材料，在吸引时绳状构件沿轴向延伸，若吸引停止，则通过其弹力容易复原。这样，通过将绳状构件的结构适当变形，能够调整前尖141和后尖142的开闭状态。另外，本实施方式的绳状构件150设为以分体紧固于前尖141及后尖142的结构，但也可以是与前尖及后尖一起一体形成的结构。

并且，在所述泵50的液体吸引路径(由吸引管51形成的吸引路径)内，优选预先配设在液体通过所述间歇驱动被吸引时打开、在液体的吸引停止时关闭的阀构件(单向阀)。

通过预先设置这样的单向阀，若吸引动作停止而单向阀关闭，则液体向心脏模型侧被稍微推回，能够相对于前尖141及后尖142向关闭的方向作用力。即，通过稍微推回液体，能够相对于打开状态的前尖141及后尖142作用关闭的力，能够容易实现与实际的心脏的二尖瓣同样的动作。需要说明的是，关于单向阀，例如通过使用伞形阀，容易调整流量(返回量)，能够更容易调整前尖141及后尖142的开闭。

另外，进行液体吸引的液体吸引部(保持部11A)如图15所示优选具有与形成于心尖部的连接部103连接的连接管嘴11F。通过在该连接管嘴11F预先配设具有沿着形成于心尖部的连接部103的内表面的形状的接受部11G，能够在提高吸引效果的同时，防止在连接部103与连接管嘴11F之间产生间隙，实现二尖瓣的稳定开闭。

图19是示出相对于关闭不全症的二尖瓣140***导管200而在二尖瓣的大致中央部分进行夹合的状态的示意图，示出了使用经皮二尖瓣钳夹术(MitraClip(注册商标))的手术方式的概要。

设置有上述那样的二尖瓣140的心脏模型100伴随泵50的间歇的吸引驱动，前尖141和后尖142与实际的心脏同样地进行开闭动作。在该情况下，相对于上述那样引起关闭不全的前尖141和后尖142，从左心房侧接近导管200，使卡止于其前端的夹合件201通过前尖141的端部141a与后尖142的端部142a的重叠部分，在直接抽出的同时，进行将两端部夹合的操作。

如上所述，在前尖141和后尖142分别设置有绳状构件，并且，通过进行从心尖部侧对液体的吸引操作，能够大致准确地再现实际的血流与关闭不全的状态，因此是简单的结构，并且能够在与实践相符的状态下练习导管操作。即，能够在通过简单的结构以接近实际的心脏的动作的状态练习经皮二尖瓣钳夹术。

以上，对本发明的导管-模拟器、心脏模型、二尖瓣模型的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，能够进行各种变形。例如，阀的开闭不限于来自心尖部的吸引驱动，通过来自左心房侧的流入驱动也能够实现。另外，在进行从心尖部***导管的手术技术的情况下，通过这样灵活地变更流入路径，不会较大地改变使用的设备的结构，能够进行同样的手术技术。

附图标记说明：

1 导管-模拟器

10 容器

10a 收容部

11A、11B、12A、12B 保持部

11C 液体流入部

50 泵

51 吸引管

52 流入管

100心脏模型

101主体

102A下腔静脉

102B上腔静脉

103连接部

105食管

112左心房

113左心室

140二尖瓣

141前尖

142后尖

145保持架

150绳状构件

155半圆筒状构件(贯穿构件)

200导管

201夹合件。

Claims (17)

1.一种心脏模型，其具有：

主体，其由具有弹性的材料形成且具备左心房和左心室，并在所述左心房与左心室的边界部分设置有二尖瓣；以及

主静脉，其设置于所述主体，

其特征在于，

所述二尖瓣具有向所述左心室侧伸出并能够开闭的前尖和后尖，

在所述前尖和后尖的前端侧分别设置有向左心室内延伸的多个绳状构件。

2.根据权利要求1所述的心脏模型，其特征在于，

在所述前尖和后尖的前端缘形成有多个开口孔，

所述绳状构件的一端紧固于所述开口孔。

3.根据权利要求1所述的心脏模型，其特征在于，

所述绳状构件由具有伸缩性的材料形成。

4.根据权利要求1所述的心脏模型，其特征在于，

所述前尖和后尖被保持于保持架，

所述保持架设置于所述左心房与左心室的边界部分。

5.根据权利要求4所述的心脏模型，其特征在于，

所述保持架相对于所述左心房与左心室的边界部分能够拆装。

6.根据权利要求1所述的心脏模型，其特征在于，

在所述左心室的内壁固接有供所述绳状构件以捆扎的状态贯穿的贯穿构件。

7.根据权利要求6所述的心脏模型，其特征在于，

所述贯穿构件具备使设置于所述前尖的多个绳状构件贯穿的前尖用部、以及使设置于所述后尖的多个绳状构件贯穿的后尖用部。

8.根据权利要求1所述的心脏模型，其特征在于，

在所述主体的左心室的心尖部形成有能够与液体吸引部连接的连接部。

9.根据权利要求1所述的心脏模型，其特征在于，

在所述主体中，所述左心房与所述主静脉隔着隔壁而相邻地形成，

在所述隔壁形成有供导管贯穿的开口。

10.根据权利要求1所述的心脏模型，其特征在于，

在所述主体形成有与所述主静脉相邻、且供经食管心脏超声***的食管。

11.一种二尖瓣模型，其设置于心脏模型的左心房与左心室的边界部分、且具备由具有柔软性的构件形成而使端部侧弯折并重叠的前尖及后尖，其特征在于，

所述前尖及后尖装设于由比所述心脏模型的结构材料硬的硬质材料形成的保持架，

在所述前尖及后尖的端部侧分别设置有多个绳状构件。

12.根据权利要求11所述的二尖瓣模型，其特征在于，

在所述前尖及后尖的端部侧分别形成有多个开口孔，

所述绳状构件紧固于所述开口孔。

13.一种导管-模拟器，其用于在将心脏模型保持于充满了液体的容器的状态下练习导管操作，所述心脏模型具有主体，该主体由具有弹性的材料形成且具备左心房和左心室，并在所述左心房与左心室的边界部分设置有二尖瓣，所述二尖瓣具有向所述左心室侧伸出并能够开闭的前尖和后尖，在所述前尖和后尖的前端侧分别设置有向左心室内延伸的多个绳状构件，

其特征在于，

所述容器具有保持所述心脏模型的保持部、以及能够***导管的导入部，

在所述容器连接有使充满于所述容器内的液体在所述心脏模型内循环的泵，

所述泵以对保持于所述容器内的心脏模型从所述左心房朝向左心室流动搏动流的方式间歇驱动，

能够通过导管对被所述保持部保持的心脏模型的所述前尖及后尖进行针对二尖瓣的导管手术的练习。

14.根据权利要求13所述的导管-模拟器，其特征在于，

所述导入部构成保持形成于所述主体的主静脉的保持部。

15.根据权利要求13所述的导管-模拟器，其特征在于，

在所述容器设置有使从所述泵推出的液体流入容器内的液体流入部、以及对所述左心房及左心室内的液体进行吸引并向所述泵输送的液体吸引部，

在所述主体的左心室的心尖部形成有能够与所述液体吸引部连接的连接部。

16.根据权利要求15所述的导管-模拟器，其特征在于，

在通过所述泵吸引液体的液体吸引路径中，配设有在液体通过所述间歇驱动而被吸引时打开、在液体的吸引停止时关闭的单向阀。

17.根据权利要求15所述的导管-模拟器，其特征在于，

所述液体吸引部具有供形成于所述心尖部的连接部连接的连接管嘴，

以使在形成于所述心尖部的连接部与所述连接管嘴的前端之间不产生间隙的方式配设有具备沿着所述心尖部的内表面的形状的接受部。