JP5865694B2 - 模擬臓器設置台及び手術訓練用装置 - Google Patents

Description

本発明は、手術の際の内蔵、特に胃及び腸の切断や縫合の訓練に用いられる模擬臓器の設置台及びそれを用いた手術訓練用装置に関する。

従来、血管や胃あるいは腸などの手術の教育・訓練のために、それらの模擬臓器を固定して、メスで切断できたり、切断部分を縫合糸で縫合できたりするようになっている手術訓練用臓器モデル装置があった（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−３１６３４３号公報

胃や腸などを切除する手術では、単に胃や腸を切断したり、切断箇所の縫合を行ったりするだけでなく、胃や腸を切除した後に、その間隙をなくすために、切断した部分の一方を他の切断部分まで引っ張って、接合した状態で縫合する必要がある。

ところが、上記手術訓練用臓器モデルでは、血管などの切断や縫合の訓練はできるものの、単に、模擬臓器（模擬の血管、胃、腸など）を直線的に固定しているだけであるため、実際の胃や腸などの切断箇所を、実際の状態に近い状態で、引っ張って縫合するという重要な施術の訓練ができないという問題があった。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、模擬胃部及び模擬腸部の切断と縫合の模擬手術の訓練をより効果的に行うことができる模擬臓器固定台及び手術訓練用装置を提供することを目的とする。

この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。

上記「発明が解決しようとする課題」において述べた問題を解決するためになされた発明は、基部（１００）、第１固定部（１１２）、第２固定部（１１４）及び第３固定部（１１６）を備えたことを特徴とする模擬臓器固定台（１０）である。

基部（１００）は、底部（１０２）とその底部（１０２）に対し略垂直に設置された第１側面部（１０４）及びその第１側面部（１０４）に対向して設置された第２側面部（１０６）からなる。

第１固定部（１１２）は、底部（１０２）に設置され、樹脂材料又はシリコーン材料を三次元中空形状の胃の形に模して形成した模擬胃部（２０）の十二指腸側の端部を底部（１０２）から上向きに固定するものであり、第２固定部（１１４）は、第１側面部（１０４）に設置され、模擬胃部（２０）の食道側の端部を、底部（１０２）に対して略並行に固定するものである。

第３固定部（１１６）は、第２側面部（１０６）に、第２固定部（１１４）に対向する位置よりも第１固定部（１１２）側に配置され、樹脂材料又はシリコーン材料を三次元中空形状の腸の形に模して形成した模擬腸部（３０）の一端を、底部（１０２）に対して略並行に固定するものである。

このような、模擬臓器固定台（１０）によれば、樹脂材料又はシリコーン材料によって三次元中空形状に形成された模擬胃部（２０）及び模擬腸部（３０）の切断と縫合の模擬手術の訓練をより効果的に行うことができる。以下、その理由を説明する。

胃の一部を切除する手術として、胃の食道近傍と十二指腸近傍の２箇所で胃を切断して、その切断部分を除去する手術がある。この場合、十二指腸近傍の切断部分を食道側の切断部分まで引き延ばして、両切断部分を接合させて縫合することが必要になる。

このとき、模擬胃部（２０）を樹脂材料又はシリコーン材料で形成していると、実際の胃とは異なり、十分な伸縮率を有していないため、十二指腸近傍の切断部分を食道側の切断部分まで引き延ばすことができない場合がある。

そこで、請求項１に記載の発明のように、樹脂材料又はシリコーン材料によって三次元中空形状に形成された模擬胃部（２０）の十二指腸側の端部を、底部（１０２）に設置された第１固定部（１１２）に固定し、他端である食道側の端部を第２側面部（１０４）に配置された第２固定部（１１４）に、底部（１０２）に対して略並行に固定する。

すると、模擬胃部（２０）は、食道側から十二指腸側に対する軸に対し、約９０°捻られた状態で固定されるため、実際の胃に近い状態で固定されることとなる。
さらに、第３固定部（１１６）には、模擬腸部（３０）の一端が、底部（１０２）に対して略並行に固定されており、第３固定部（１１６）は、第２固定部（１１４）に対向する位置よりも第１固定部（１１２）側に配置されている。つまり、模擬腸部（３０）の固定端は、切断された食道側の胃部よりも十二指腸側に位置することとなる。

したがって、第３固定部（１１６）に固定されている模擬腸部（３０）の長さを十分に確保していれば、模擬胃部（２０）を切断した場合、樹脂材料又はシリコーン材料の伸縮率が十分ではなくとも、切断した模擬胃部（２０）の十二指腸側を引き延ばす代わりに、腸部を引き延ばすことにより、切断した胃部の縫合の訓練ができるようになる。

また、請求項２に記載のように、基部（１００）に、底部（１０２）より高い位置に平板状に形成され、少なくとも表面が弾性体である模擬内膜部（１１８）を備えるようにし、第１側面部（１０４）及び第２側面部（１０６）を、模擬内膜部（１１８）の側面に設置するようにするとよい。

このようにすると、底部（１０２）に設置されている第１固定部（１１２）に対し、第１側面部（１０４）に設置されている第２固定部（１１４）が高い位置に配置されることになる。

すると、第１固定部（１１２）と第２固定部（１１４）との間に固定されている模擬胃部（２０）を、ステイプラなどの手術器具を使用して切断するような手術訓練の場合、ステイプラを押し下げ過ぎると（腹腔中で奥まで挿入し過ぎると）、手術用具の先端が弾性体に接触する。したがって、実際の腹腔内膜に接触した場合に訓練者に与える感覚を模擬することができる。

ところで、模擬胃部（２０）や模擬腸部（３０）を第１〜第３固定部（１１２，１１４，１１６）に固定する方法には種々の方法があるが、請求項３に記載のように、第１固定部（１１２）を、模擬胃部（２０）の中空形状に形成されている十二指腸側の端部の内部に挿入することにより模擬胃部（２０）を固定し、第２固定部（１１４）を、模擬胃部（２０）の中空形状に形成されている食道側の端部の内部に挿入することにより模擬胃部（２０）を固定し、第３固定部（１１６）を、模擬腸部（３０）の中空形状に形成されている一端の内部に挿入することにより模擬腸部（３０）を固定するようにするとよい。

このようにすると、中空三次元形状に形成された樹脂製の模擬胃部（２０）や模擬腸部（３０）を、樹脂材料又はシリコーン材料の伸縮性を利用して簡単に固定することができるとともに、本来中空形状である胃や腸の模擬度を保ったまま基部（１００）に固定することができる。

ところで、実際の胃は、腹腔の内膜に癒着している場合が多く、胃を切除する場合などには、単に胃を切断するだけでなく、切断した箇所を手術用具で引っ張り上げて、内膜から引きはがすことが必要となる。

そこで、請求項４に記載のように、第２固定部（１１４）は、模擬胃部（２０）の食道側の端部の内部に挿入される部分のうち、少なくとも底面部分が、所定の長さ分、模擬胃部（２０）の内面形状と略同形状になるように形成するとよい。

このようにすると、模擬胃部（２０）を十二指腸側で切断した後、手術用具で模擬胃部（２０）を十二指腸側から食道側へ引っ張り上げる際に、模擬胃部（２０）が食道側で内側から押さえられるようになるので、実際の手術の際、胃が腹腔の内膜に癒着している状態を模擬することができるようになり、手術の模擬度を向上させることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の模擬臓器固定台（１０）と、樹脂材料として、スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂を用いて三次元中空形状の胃の形に模して形成され、さらに、模擬臓器固定台（１０）の第１固定部（１１２）に十二指腸側の端部が固定され、第２固定部（１１４）に食道側の端部が固定されるように形成された模擬胃部（２０）と、樹脂材料として、スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂を用いて三次元中空形状の腸の形に模して形成され、模擬臓器固定台（１０）の第３固定部（１１６）に一端が固定されるように形成された模擬腸部（３０）と、を備えたことを特徴とする手術訓練用装置（１）である。

このような、手術訓練用装置（１）では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の模擬臓器固定台（１０）の特徴を有する。
また、模擬胃部（２０）及び模擬腸部（３０）を形成する樹脂材料として、他の樹脂材料に比べ、柔軟で非常に伸縮性のよいスチレン系熱可塑性エラストマーを用いているので、模擬胃部（２０）や模擬腸部（３０）の模擬度を高めることができる。

さらに、第１〜第３固定部（１１２，１１４，１１６）の先端を固定部模擬胃部（２０）や模擬腸部（３０）に挿入する場合には、スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂の伸縮性を利用して模擬胃部（２０）や模擬腸部（３０）の端部を第から第３固定部（１１６）に、容易に固定することができる。

さらに、請求項６に記載のように、模擬胃部（２０）は、第１固定部（１１２）に固定される十二指腸側の端部及び第２固定部（１１４）に固定される食道側の端部からそれぞれ所定の位置に、切断箇所を示すマーキング（２２，２４）がなされているとよい。

このようにすると、手術訓練の際、胃の切断箇所が分かりやすくなるので、手術の訓練効率や訓練効果を向上させることができる。

手術訓練用装置の概略の形状を示す外観図である。 模擬臓器固定台の概略の形状を示す外観図である。 模擬胃部の概略の形状を示す外観図である。 第２実施形態における食道側固定部の概略の形状を示す外観図である。

以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
［第１実施形態］
図１は、本発明が適用された手術訓練用装置１の概略の形状を示す外観図であり、図２は、模擬臓器固定台１０の概略の形状を示す外観図（図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）（ｃ）は側面図）である。また、図３は、模擬胃部２０の概略の形状を示す外観図である。
（手術訓練用装置１の構成）
手術訓練用装置１は、図１に示すように、模擬臓器固定台１０、模擬胃部２０及び模擬腸部３０を備えている。
（模擬臓器固定台１０の構成）
模擬臓器固定台１０は、図２に示すように、基部１００、十二指腸側固定部１１２、食道側固定部１１４及び十二指腸固定部１１６を備えている。

基部１００は、プラスチックなどの樹脂材で形成されており、図２に斜線で示す、長方形の板状の模擬内膜部１１８と、模擬内膜部１１８の長方形の一角（図２（ａ）中左下角）から約３０［ｍｍ］下がった位置に、模擬内膜部１１８と平行な面を有する底部１０２と、が形成されている。

また、模擬内膜部１１８の、長辺の側面部分で、かつ、底部１０２の位置に対して対角位置に近い位置に、底部１０２と略垂直な面を有する第１側面部１０４が、模擬内膜部１１８の側面部分から突出する形で、ネジなどで着脱可能に取り付けられている。

さらに、模擬内膜部１１８において、第１側面部１０４に対向する側面位置に第２側面部１０６が取り付けられている。第２側面部１０６も、第１側面部１０４と同様に、底部１０２と略垂直な面を有しており、模擬内膜部１１８の側面部分から突出する形で、ネジなどで着脱可能に取り付けられている。

また、模擬内膜部１１８の表面には、スポンジやゴムあるいはシリコーン製の板材などの弾性体が接着してあり、ステイプラなどの手術器具を使用して手術訓練を行う場合に、手術用具の先端が実際の内膜に接触した場合に訓練者に与える感覚を模擬するようになっている。

十二指腸側固定部１１２は、プラスチックなどの樹脂材を円筒状に形成し、その一端を底部１０２に固定して形成してある。
そして、円筒状（円柱状でもよい）に形成された部分に、三次元中空形状に形成された模擬胃部２０（詳細は後述する）の一端を被せるようにして（換言すれば、十二指腸側固定部１１２を三次元中空形状の形成されている模擬胃部２０の端部の内側に挿入するようにして）、模擬胃部２０が上向きになるように固定する。

なお、被せた模擬胃部２０の端部の外側をクランプやバンドで固定するようにしてもよい。
食道側固定部１１４は、プラスチックなどの樹脂材を円筒状に形成し、その一端を第１側面部１０４に固定して形成してある。

そして、円筒状（円柱状でもよい）に形成された部分に、三次元中空形状に形成された模擬胃部２０の一端（十二指腸側固定部１１２に固定した端と反対端）を被せるようにして（換言すれば、食道側固定部１１４を三次元中空形状の形成されている模擬胃部２０の端部の内側に挿入するようにして）、模擬胃部２０が底部１０２に対して略並行に固定する。

十二指腸固定部１１６は、プラスチックなどの樹脂材を円筒状に形成し、その一端を第２側面部１０６に固定して形成してあり、図２（ａ）に示すように、第２側面部１０６に、食道側固定部１１４に対向する位置よりも距離Ａだけ十二指腸側固定部１１２側にずらして配置され、模擬腸部３０の一端を、底部１０２に対して略並行に固定する。

なお、食道側固定部１１４と十二指腸固定部１１６の模擬内膜１１８面からの高さは、ほぼ同じとなっている。
（模擬胃部２０の構成）
模擬胃部２０は、樹脂材料として、スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂を用いて、図３に示すように、実際の人間の胃の形状を模擬するように、三次元中空形状に形成されている。

また、模擬胃部２０は、図３に示すように、十二指腸側固定部１１２に固定される十二指腸側の端部及び食道側固定部１１４に固定される食道側の端部からそれぞれ所定の位置に、切断箇所を示すマーキング２２，２４として、突起状の筋が形成されている。

このマーキング２２，２４は、特に突起状である必要はなく、切断箇所が手術の訓練を行う者に分かればよいので、溝状の筋でもよく、模擬胃部２０の他の部分と異なる色としたものであってもよい。

また、このマーキングは、切断箇所が分かればよいので、模擬胃部２０の全周に施されていなくても（例えば、模擬臓器固定台１０に装着時に訓練者から見える片面のみに施されていれば）よい。
（模擬腸部３０の構成）
模擬腸部３０は、模擬胃部２０と同様、樹脂材料として、スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂を用いて、実際の腸を模擬するように、筒状の三次元中空形状に形成された模擬腸管であり、模擬臓器固定台１０の十二指腸固定部１１６に一端が固定されるように形成されている。

模擬腸部３０の他端側は、どこにも固定されておらず、開放状態となっており、模擬胃部２０を切断した後、模擬腸部３０の他端側を手術用具で引っ張って、切断した模擬胃部２０の食道側切断面まで延ばし、縫合することにより、胃の切除手術の訓練を行うことができるようになっている。
（手術訓練用装置１の使用方法と効果）
以上のような、手術訓練用装置１によれば、樹脂材料によって三次元中空形状に形成された模擬胃部２０と模擬腸部３０の切断と縫合の模擬手術の訓練をより効果的に行うことができる。

つまり、胃の一部を切除する手術として、胃の食道近傍と十二指腸近傍の２箇所で胃を切断して、その切断部分を除去するような手術の場合、十二指腸近傍の切断部分を食道側の切断部分まで引き延ばして、両切断部分を接合させて縫合することが必要になる。

このとき、模擬胃部２０を樹脂材料又はシリコーン材料で形成していると、実際の胃とは異なり、十分な伸縮率を有していないため、十二指腸近傍の切断部分を食道側の切断部分まで引き延ばすことができないが、手術訓練用装置１では、模擬胃部２０は、食道側から十二指腸側に対する軸に対し、約９０°捻られた状態で固定されるため、実際の胃に近い状態で固定されている。

さらに、十二指腸固定部１１６には、模擬腸部３０の一端が、底部１０２に対して略並行に固定されており、十二指腸固定部１１６は、食道側固定部１１４に対向する位置よりも十二指腸側固定部１１２側に配置されているため、模擬腸部３０の固定端は、切断された食道側の胃部よりも十二指腸側に位置することとなる。

したがって、十二指腸固定部１１６に固定されている模擬腸部３０の長さを十分に確保していれば、模擬胃部２０を切断した場合、樹脂材料又はシリコーン材料の伸縮率が十分ではなくとも、切断した模擬胃部２０の十二指腸側を引き延ばす代わりに、腸部を引き延ばすことにより、切断した胃部の縫合の訓練ができるようになる。

また、十二指腸側固定部１１２は、模擬胃部２０の中空形状に形成されている十二指腸側の端部の内部に挿入されることにより模擬胃部２０を固定し、食道側固定部１１４は、模擬胃部２０の中空形状に形成されている食道側の端部の内部に挿入されることにより模擬胃部２０を固定し、十二指腸固定部１１６は、模擬腸部３０の中空形状に形成されている一端の内部に挿入されることにより模擬腸部３０を固定している。

したがって、中空三次元形状に形成された樹脂製の模擬胃部２０や模擬腸部３０を、樹脂材料又はシリコーン材料の伸縮性を利用して簡単に固定することができるとともに、本来中空形状である胃や腸の模擬度を保ったまま基部１００に固定することができる。

さらに、本第１実施形態では、模擬胃部２０及び模擬腸部３０を形成する樹脂材料として、他の樹脂材料に比べ、柔軟で非常に伸縮性のよいスチレン系熱可塑性エラストマーを用いているので、模擬胃部２０や模擬腸部３０の模擬度を高めることができる。

また、十二指腸側固定部１１２、食道側固定部１１４及び十二指腸固定部１１６の先端を模擬胃部２０や模擬腸部３０に挿入する際、スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂の伸縮性を利用して模擬胃部２０や模擬腸部３０の端部を第から十二指腸固定部１１６に、容易に固定することができる。

さらに、模擬胃部２０は、十二指腸側固定部１１２に固定される十二指腸側の端部及び食道側固定部１１４に固定される食道側の端部からそれぞれ所定の位置に、切断箇所を示すマーキング２２，２４がなされている。

したがって、手術訓練の際、胃の切断箇所が分かりやすくなるので、手術の訓練効率や訓練効果を向上させることができる。
また、第１側面部１０４及び第２側面部１０６が模擬内膜部１１８に着脱可能に取り付けられている。したがって、収納の際には、それらを取り外すことができるので、収納しやすいものとなっている。
［第２実施形態］
次に、図４に基づき、食道側固定部１１４の形状を第１実施形態における形状と異なるものとした第２実施形態について説明する。図４は、第２実施形態における食道側固定部１１４の概略の形状を示す外観図である。

第２実施形態における食道側固定部１１４は、模擬胃部２０の食道側の端部の内部に挿入される部分のうち少なくとも底面部分が、所定の長さ分、模擬胃部２０の内面形状と略同形状になるように形成されている。

具体的には、図４に示すように、第１側面部１０４との結合部分が細く、先端（模擬胃部２０の食道側の端部の内部）に行くに従って太くなるように形成されており、所定の長さの部分で切り取られたように形成されている。

このようにすると、模擬胃部２０を十二指腸側で切断した後、手術用具で模擬胃部２０を十二指腸側から食道側へ引っ張り上げる際に、模擬胃部２０が食道側で内側から押さえられるようになるので、実際の手術の際、胃が腹腔の内膜に癒着している状態を模擬することができるようになり、手術の模擬度を向上させることができる。
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
（１）上記実施形態では、基部１００、十二指腸側固定部１１２、食道側固定部１１４をプラスチックなどの樹脂材で形成していたが、アルミや鉄あるいはチタンなどの金属材で形成してもよい。
（２）上記実施形態では、第１側面部１０４及び第２側面部１０６を模擬内膜部１１８から外側に突出させていたが、模擬内膜部１１８の面積を広くし、第１側面部１０４及び第２側面部１０６を模擬内膜部１１８から突出させないで、模擬内膜部１１８の側面の一部をそのまま上方に延長させるようにしてもよい。
（３）底部１０２、第１側面部１０４、第２側面部１０６、十二指腸側固定部１１２、食道側固定部１１４、十二指腸固定部１１６及び模擬内膜部１１８は、一体成形されていてもよい。
（４）上記実施形態では、十二指腸固定部１１６の設置位置を、食道側固定部１１４の設置位置に対向する位置よりも底部１０２側にずらしていたが、第２側面部１０６の設置位置を第１側面部１０４の設置位置に対向する位置よりも底部１０２側にずらすようにしてもよい。
（５）また、模擬臓器固定台１０の裏面の数箇所にゴムのストッパを装着してもよい。このようにすると、手術訓練用装置１を使用して手術訓練を行う際、手術訓練用装置１が載置されている作業台や手術台などからすべることがなくなる。なお、模擬臓器固定台１０の裏面にゴムシートを接着するなどして装着してもよい。
（６）上記実施形態では、模擬内膜部１１８の表面に弾性体を接着していたが、模擬内膜部１１８全体を弾性体で形成してもよい。
（７）手術訓練用装置１全体を透明な樹脂製のカバー内部に入れ、そのカバーにトロッカなどの手術用具の挿入穴を設けて、手術訓練を行うようにしてもよい。

１… 手術訓練用装置、１０… 模擬臓器固定台、２０… 模擬胃部、３０… 模擬腸部、１００… 基部、１０２… 底部、１０４… 第１側面部、１０６… 第２側面部、１１２… 十二指腸側固定部、１１４… 食道側固定部、１１６… 十二指腸固定部、１１８… 模擬内膜部。

Claims (6)

1. 底部、該底部に対し略垂直に設置された第１側面部及び該第１側面部に対向して設置された第２側面部からなる基部と、
   前記底部に設置され、樹脂材料又はシリコーン材料を三次元中空形状の胃の形に模して形成した模擬胃部の十二指腸側の端部を底部から上向きに固定する第１固定部と、
   前記第１側面部に設置され、前記模擬胃部の食道側の端部を、前記底部に対して略並行に固定する第２固定部と、
   前記第２側面部に、前記第２固定部に対向する位置よりも前記第１固定部側に配置され、樹脂材料又はシリコーン材料を三次元中空形状の腸の形に模して形成した模擬腸部の一端を、底部に対して略並行に固定する第３固定部と、
   を備えたことを特徴とする模擬臓器固定台。
2. 請求項１に記載の模擬臓器固定台において、
   前記基部は、
   前記底部より高い位置に平板状に形成され、少なくとも表面が弾性体である模擬内膜部を備え、
   前記第１側面部及び前記第２側面部は、
   前記模擬内膜部の側面に設置されていることを特徴とする模擬臓器固定台。
3. 請求項１又は請求項２に記載の模擬臓器固定台において、
   前記第１固定部は、
   前記模擬胃部の中空形状に形成されている十二指腸側の端部の内部に挿入されることにより前記模擬胃部を固定し、
   前記第２固定部は、
   前記模擬胃部の中空形状に形成されている食道側の端部の内部に挿入されることにより前記模擬胃部を固定し、
   前記第３固定部は、
   前記模擬腸部の中空形状に形成されている一端の内部に挿入されることにより前記模擬腸部を固定することを特徴とする模擬臓器固定台。
4. 請求項３に記載の模擬臓器固定台において、
   前記第２固定部は、
   前記模擬胃部の食道側の端部の内部に挿入される部分のうち、少なくとも底面部分が、所定の長さ分、前記模擬胃部の内面形状と略同形状になるように形成されていることを特徴とする模擬臓器固定台。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の模擬臓器固定台と、
   樹脂材料として、スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂を用いて三次元中空形状の胃の形に模して形成され、さらに、前記模擬臓器固定台の前記第１固定部に十二指腸側の端部が固定され、前記第２固定部に食道側の端部が固定されるように形成された模擬胃部と、
   樹脂材料として、スチレン系熱可塑性エラストマー樹脂を用いて三次元中空形状の腸の形に模して形成され、前記模擬臓器固定台の前記第３固定部に一端が固定されるように形成された模擬腸部と、
   を備えたことを特徴とする手術訓練用装置。
6. 請求項５に記載の手術訓練用装置において、
   前記模擬胃部は、
   前記第１固定部に固定される十二指腸側の端部及び前記第２固定部に固定される食道側の端部からそれぞれ所定の位置に、切断箇所を示すマーキングがなされていることを特徴とする手術訓練用装置。

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