(57)【要約】【課題】実際に起こり得るトラブルに応じた対処の練習を好適に行うことができる体外循環装置のシミュレーション装置を提供する。【解決手段】シミュレーション装置１は、分離モジュール３０の代わりに接続可能な第１のシミュレーションモジュール１２０と、人体の代わりに用いられる第２のシミュレーションモジュール１２１と、制御部１２２を有している。第１のシミュレーションモジュール１２０は、導入口と導出口を連通させる内部流路と、内部流路の流路の大きさを調整する内部流路調整弁を有している。第２のシミュレーションモジュール１２１は、穿刺針が穿刺可能な２か所の穿刺部を有し人体の所定の部位を模した模擬腕部と、模擬腕部の穿刺部に液体を供給する液体回路を有している。液体回路は、液体供給流路と、液体排出流路と、供給流路調整弁と、排出流路調整弁を有している。【選択図】図２
2010259525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体から採血穿刺針を通じて取り出された血液を体外で循環させて返血穿刺針を通じて人体に戻す体外循環回路と、前記体外循環回路に接続され、血液の成分を分離可能な分離モジュールとを有する体外循環装置のシミュレーション装置であって、
前記体外循環装置の体外循環回路に対し、前記分離モジュールの代わりに接続可能な第１のシミュレーションモジュールと、
前記採血穿刺針と前記返血穿刺針を穿刺可能で、人体の代わりに用いられる第２のシミュレーションモジュールと、
前記第１のシミュレーションモジュールと、前記第２のシミュレーションモジュールの動作を制御する制御部と、を有し、
前記第１のシミュレーションモジュールは、前記体外循環回路の前記採血穿刺針側から送られた液体が導入される導入口と、前記体外循環回路の前記返血穿刺針側に液体が導出される導出口と、前記導入口と前記導出口を連通させる内部流路と、当該内部流路の流路の大きさを調整可能な内部流路調整部と、を有し、
前記第２のシミュレーションモジュールは、前記採血穿刺針と前記返血穿刺針が穿刺可能な２か所の穿刺部を有し人体の所定の部位を模した模擬人体部と、一の穿刺部に刺された前記採血穿刺針を通じて前記体外循環回路に対し液体を供給し、他の穿刺部に穿刺された前記返血穿刺針を通じて前記体外循環回路から液体を排出する液体回路と、を有し、
前記液体回路は、前記一の穿刺部に液体を供給する液体供給流路と、前記他の穿刺部から液体を排出する液体排出流路と、前記液体供給流路の流路の大きさを調整可能な供給流路調整部と、前記液体排出流路の流路の大きさを調整可能な排出流路調整部と、を有し、
前記制御部は、前記内部流路調整部、前記供給流路調整部及び前記排出流路調整部による前記各流路の大きさの調整を制御することを特徴とする、体外循環装置のシミュレーション装置。
【請求項２】
前記第１のシミュレーションモジュールは、前記導入口及び前記導出口とは別の通液口と、前記通液口に通じる他の内部流路と、前記内部流路と前記他の内部流路を接続する接続流路と、前記接続流路の流路の大きさを調整可能な接続流路調整部と、を有し、
前記制御部は、前記接続流路調整部による前記接続流路の流路の大きさの調整を制御することを特徴とする、請求項１に記載の体外循環装置のシミュレーション装置。
【請求項３】
前記第１のシミュレーションモジュールは、前記内部流路と前記他の内部流路を接続する他の接続流路と、前記他の接続流路の開閉を行う開閉部と、を有し、
前記制御部は、前記開閉部による前記他の接続流路の開閉を制御することを特徴とする、請求項２に記載の体外循環装置のシミュレーション装置。
【請求項４】
前記接続流路には、色付きの液体を透明にするフィルタが設けられていることを特徴とする、請求項３に記載の体外循環装置のシミュレーション装置。
【請求項５】
前記第２のシミュレーションモジュールは、前記液体供給流路と前記液体排出流路が接続された循環回路を有し、
前記循環回路には、液体供給源とポンプが接続されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の体外循環装置のシミュレーション装置。
【請求項６】
前記第２のシミュレーションモジュールは、前記液体供給流路にエアを導入するエア導入手段を有し、
前記制御部は、前記エア導入手段によるエアの導入を制御することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の体外循環装置のシミュレーション装置。
【請求項７】
前記穿刺部には、前記採血穿刺針及び前記返血穿刺針の接触を検出するセンサが設けられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の体外循環装置のシミュレーション装置。
【請求項８】
人体から採血穿刺針を通じて取り出された血液を体外で循環させて返血穿刺針を通じて人体に戻す体外循環回路と、前記体外循環回路に接続され、血液の成分を分離可能な分離モジュールとを有する体外循環装置のシミュレーションモジュールであって、
前記体外循環装置の体外循環回路に対し、前記分離モジュールの代わりに接続可能であり、
前記体外循環回路の前記採血穿刺針側から送られた液体が導入される導入口と、
前記体外循環回路の前記返血穿刺針側に液体が導出される導出口と、
前記導入口と前記導出口を連通させる内部流路と、
前記内部流路の流路の大きさを調整可能な内部流路調整部と、を有することを特徴とする、体外循環装置のシミュレーションモジュール。
【請求項９】
前記導入口及び前記導出口とは別の通液口と、
前記通液口に通じる他の内部流路と、
前記内部流路と前記他の内部流路を接続する接続流路と、
前記接続流路の流路の大きさを調整可能な接続流路調整部と、をさらに有することを特徴とする、請求項８に記載の体外循環装置のシミュレーションモジュール。
【請求項１０】
前記内部流路と前記他の内部流路を接続する他の接続流路と、
前記他の接続流路の開閉を行う開閉部と、をさらに有していることを特徴とする、請求項９に記載の体外循環装置のシミュレーションモジュール。
【請求項１１】
前記接続流路には、色付きの液体を透明にするフィルタが設けられていることを特徴とする、請求項１０に記載の体外循環装置のシミュレーションモジュール。
【請求項１２】
人体から採血穿刺針を通じて取り出された血液を体外で循環させて返血穿刺針を通じて人体に戻す体外循環回路と、前記体外循環回路に接続され、血液の成分を分離可能な分離モジュールとを有する体外循環装置のシミュレーションモジュールであって、
前記採血穿刺針と前記返血穿刺針が穿刺可能な２か所の穿刺部を有し、人体の所定の部位を模した模擬人体部と、
一の穿刺部に穿刺された前記採血穿刺針を通じて前記体外循環回路に対し液体を供給し、他の穿刺部に穿刺された前記返血穿刺針を通じて前記体外循環回路から液体を排出する液体回路と、を有し、
前記液体回路は、前記一の前記穿刺部に液体を供給する液体供給流路と、前記他の穿刺部から液体を排出する液体排出流路と、前記液体供給流路の流路の大きさを調整可能な供給流路調整部と、前記液体排出流路の流路の大きさを調整可能な排出流路調整部と、を有することを特徴とする、体外循環装置のシミュレーションモジュール。
【請求項１３】
前記液体供給流路と前記液体排出流路が接続された循環回路を有し、
前記循環回路には、液体供給源とポンプが接続されていることを特徴とする、請求項１２に記載の体外循環装置のシミュレーションモジュール。
【請求項１４】
前記液体供給流路にエアを導入するエア導入手段を有することを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の体外循環装置のシミュレーションモジュール。
【請求項１５】
前記穿刺部には、前記採血穿刺針及び前記返血穿刺針の接触を検出するセンサが設けられていることを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれかに記載の体外循環装置のシミュレーションモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体外循環装置のシミュレーション装置及び体外循環装置のシミュレーションモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば患者の体内から血液を取り出し体外で処理して体内に戻す血液透析療法、血漿浄化療法、白血球除去療法などの血液浄化療法は、体外循環装置を用いて行われている。体外循環装置は、体内から採血穿刺針を通じて取り出された血液を体外で循環させて返血穿刺針を通じて人体に戻す体外循環回路を有し、当該体外循環回路には、例えば血液から、老廃物などの不要物質、血漿、白血球などの血液成分を分離する、例えば中空糸膜を用いた分離モジュールが接続されている。
【０００３】
上記体外循環装置を用いた治療は、例えば医師や看護師が、体外循環回路の分離モジュールなどを装置の所定の位置に設置し、穿刺針を患者の腕に穿刺し、体外循環装置のポンプ等を作動させて行われる。この体外循環装置を用いた治療は、複雑で繊細な回路を用いるものであり、例えば分離モジュールの詰まりや、採血穿刺針の穿刺状態による採血不良、返血穿刺針の穿刺状態による返血不良などのいろんなトラブルが生じる可能性がある。医師や看護師は、これらのトラブルに迅速かつ適切に対応する必要がある。
【０００４】
一般的に、医師や看護師は、体外循環装置を実際に患者に使って治療を行い経験を積むことにより、各種トラブルに応じた処置を学んでいる。また、特許文献１には、血液透析装置の操作教育用シミュレータが提案されているが、実際に起こる得る具体的なトラブルまでは想定されておらず、各種トラブルに応じた適切な処置をとる練習を行えるものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２１３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、実際に起こり得るトラブルに応じた対処の訓練を行うことができる体外循環装置のシミュレーション装置及びシミュレーションモジュールを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明は、人体から採血穿刺針を通じて取り出された血液を体外で循環させて返血穿刺針を通じて人体に戻す体外循環回路と、前記体外循環回路に接続され、血液の成分を分離可能な分離モジュールとを有する体外循環装置のシミュレーション装置であって、前記体外循環装置の体外循環回路に対し、前記分離モジュールの代わりに接続可能な第１のシミュレーションモジュールと、前記採血穿刺針と前記返血穿刺針を穿刺可能で、人体の代わりに用いられる第２のシミュレーションモジュールと、前記第１のシミュレーションモジュールと、前記第２のシミュレーションモジュールの動作を制御する制御部と、を有し、前記第１のシミュレーションモジュールは、前記体外循環回路の前記採血穿刺針側から送られた液体が導入される導入口と、前記体外循環回路の前記返血穿刺針側に液体が導出される導出口と、前記導入口と前記導出口を連通させる内部流路と、当該内部流路の流路の大きさを調整可能な内部流路調整部と、を有し、前記第２のシミュレーションモジュールは、前記採血穿刺針と前記返血穿刺針が穿刺可能な２か所の穿刺部を有し人体の所定の部位を模した模擬人体部と、一の穿刺部に刺された前記採血穿刺針を通じて前記体外循環回路に対し液体を供給し、他の穿刺部に穿刺された前記返血穿刺針を通じて前記体外循環回路から液体を排出する液体回路と、を有し、前記液体回路は、前記一の穿刺部に液体を供給する液体供給流路と、前記他の穿刺部から液体を排出する液体排出流路と、前記液体供給流路の流路の大きさを調整可能な供給流路調整部と、前記液体排出流路の流路の大きさを調整可能な排出流路調整部と、を有し、前記制御部は、前記内部流路調整部、前記供給流路調整部及び前記排出流路調整部による前記各流路の大きさの調整を制御することを特徴とする。
【０００８】
前記第１のシミュレーションモジュールは、前記導入口及び前記導出口とは別の通液口と、前記通液口に通じる他の内部流路と、前記内部流路と前記他の内部流路を接続する接続流路と、前記接続流路の流路の大きさを調整可能な接続流路調整部と、を有し、前記制御部は、前記接続流路調整部による前記接続流路の流路の大きさの調整を制御するようにしてもよい。
【０００９】
前記第１のシミュレーションモジュールは、前記内部流路と前記他の内部流路を接続する他の接続流路と、前記他の接続流路の開閉を行う開閉部と、を有し、前記制御部は、前記開閉部による前記他の接続流路の開閉を制御するようにしてもよい。
【００１０】
前記接続流路には、色付きの液体を透明にするフィルタが設けられていてもよい。
【００１１】
前記第２のシミュレーションモジュールは、前記液体供給流路と前記液体排出流路が接続された循環回路を有し、前記循環回路には、液体供給源とポンプが接続されていてもよい。
【００１２】
前記第２のシミュレーションモジュールは、前記液体供給流路にエアを導入するエア導入手段を有し、前記制御部は、前記エア導入手段によるエアの導入を制御するようにしてもよい。
【００１３】
前記穿刺部には、前記採血穿刺針及び前記返血穿刺針の接触を検出するセンサが設けられていてもよい。
【００１４】
別の観点による本発明は、人体から採血穿刺針を通じて取り出された血液を体外で循環させて返血穿刺針を通じて人体に戻す体外循環回路と、前記体外循環回路に接続され、血液の成分を分離可能な分離モジュールとを有する体外循環装置のシミュレーションモジュールであって、前記体外循環装置の体外循環回路に対し、前記分離モジュールの代わりに接続可能であり、前記体外循環回路の前記採血穿刺針側から送られた液体が導入される導入口と、前記体外循環回路の前記返血穿刺針側に液体が導出される導出口と、前記導入口と前記導出口を連通させる内部流路と、前記内部流路の流路の大きさを調整可能な内部流路調整部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
上記シミュレーションモジュールは、前記導入口及び前記導出口とは別の通液口と、前記通液口に通じる他の内部流路と、前記内部流路と前記他の内部流路を接続する接続流路と、前記接続流路の流路の大きさを調整可能な接続流路調整部と、をさらに有していてもよい。
【００１６】
前記シミュレーションモジュールは、前記内部流路と前記他の内部流路を接続する他の接続流路と、前記他の接続流路の開閉を行う開閉部と、をさらに有していてもよい。
【００１７】
前記接続流路には、色付きの液体を透明にするフィルタが設けられていてもよい。
【００１８】
別の観点による本発明は、人体から採血穿刺針を通じて取り出された血液を体外で循環させて返血穿刺針を通じて人体に戻す体外循環回路と、前記体外循環回路に接続され、血液の成分を分離可能な分離モジュールとを有する体外循環装置のシミュレーションモジュールであって、前記採血穿刺針と前記返血穿刺針が穿刺可能な２か所の穿刺部を有し、人体の所定の部位を模した模擬人体部と、一の穿刺部に穿刺された前記採血穿刺針を通じて前記体外循環回路に対し液体を供給し、他の穿刺部に穿刺された前記返血穿刺針を通じて前記体外循環回路から液体を排出する液体回路と、を有し、前記液体回路は、前記一の前記穿刺部に液体を供給する液体供給流路と、前記他の穿刺部から液体を排出する液体排出流路と、前記液体供給流路の流路の大きさを調整可能な供給流路調整部と、前記液体排出流路の流路の大きさを調整可能な排出流路調整部と、を有することを特徴とする。
【００１９】
上記シミュレーションモジュールは、前記液体供給流路と前記液体排出流路が接続された循環回路を有し、前記循環回路には、液体供給源とポンプが接続されていてもよい。
【００２０】
前記シミュレーションモジュールは、前記液体供給流路にエアを導入するエア導入手段を有していてもよい。
【００２１】
前記穿刺部には、前記採血穿刺針及び前記返血穿刺針の接触を検出するセンサが設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、実際に起こり得るトラブルに応じた対処の練習を行うことができるので、練習者の熟練度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】体外循環装置の構成を示す説明図である。
【図２】シミュレーション装置を体外循環装置に設置した状態を示す説明図である。
【図３】第１のシミュレーションモジュールの構成を示す説明図である。
【図４】第２のシミュレーションモジュールの構成を示す説明図である。
【図５】模擬腕部の穿刺部の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係るシミュレーション装置１が適用される体外循環装置２の構成の概略を示す説明図である。
【００２５】
図１に示すように体外循環装置２は、人体から採血穿刺針１０を通じて取り出された血液を透析し、その後返血穿刺針１１を通じて人体に戻すための体外循環回路１２を有している。
【００２６】
体外循環回路１２は、例えば血液の所定成分を分離可能な分離モジュール３０と、採血穿刺針１０から分離モジュール３０の一次側に血液を送り、分離モジュール３０の一次側を通過した血液を返血穿刺針１１に戻す血液回路４０と、分離モジュール３０の二次側に透析液を供給する透析液供給路４１と、分離モジュール３０の二次側から透析後の濾液を透析液と共に排出する排液流路４２と、血液回路４０に補液を補充する補液供給路４３を有している。
【００２７】
分離モジュール３０は、例えば両端が閉鎖された円筒状のハウジング５０を有し、当該ハウジング５０内には、分離材である中空糸膜束Ａが長手方向に収容されている。ハウジング５０の長手方向の一方には、血液導入口５１が設けられ、他方には、血液導出口５２が形成されている。この血液導入口５１と血液導出口５２に血液回路４０の管路が接続されている。また、ハウジング５０の外周側面には、透析液供給路４１が接続された透析液導入口５３と、排液流路４２が接続された排液導出口５４が形成されている。
【００２８】
血液導入口５１から流入した血液は、分離モジュール３０の一次側である中空糸膜束Ａの管内を通り、血液導出口５２から流出される。また、中空糸膜束Ａを通過する血液の所定成分は、中空糸膜の側壁孔を通過し、分離モジュール３０の二次側である、ハウジング５０内の中空糸膜束Ａの外周空間Ｂに流出し、その外周空間Ｂから排液導出口５４を通じて流出される。
【００２９】
血液回路４０には、例えば採血穿刺針１０から分離モジュール３０側に向けて順にポンプ６０、ドリップチャンバ６１が設けられている。ポンプ６０とドリップチャンバ６１との間には、例えば抗凝固薬注入装置６２に通じる分岐路６３が接続されている。また、血液回路４０には、分離モジュール３０から返血穿刺針１１側に向けて順にドリップチャンバ７０、開閉弁７１が設けられている。
【００３０】
透析液供給路４１には、透析液容器８０が接続されており、途中にポンプ８１が設けられている。排液流路４２には、ポンプ９０が設けられており、排液容器９１に通じている。補液供給路４３には、補液容器１００が接続されており、途中にポンプ１０１が設けられている。補液供給路４３は、分離モジュール３０とドリップチャンバ７０の間の血液回路４０に接続されている。
【００３１】
以上の構成の体外循環装置２によれば、採血穿刺針１０と返血穿刺針１１を患者の腕に穿刺し、体外循環回路１２内のポンプ６０、９０、８１、１０１等を作動させることにより、患者の血液が、採血穿刺針１０を通じて採取され血液回路４０を通じて流され、分離モジュール３０の一次側を通過した後、返血穿刺針１１を通じて患者に戻される。その一方で、透析液が、透析液容器８０から分離モジュール３０の二次側の外周空間Ｂに供給され、外周空間Ｂから排液流路４２を通じて排液容器９１に排出される。このとき、分離モジュール３０内の一次側の血液の老廃物等の不要成分が、中空糸膜の側壁孔から二次側に通過し、当該濾液が透析液と共に排液流路４２に流出され、排液容器９１に排出される。このように、体外循環回路１２では、患者の血液が透析され浄化されて体内に戻される。
【００３２】
次に、体外循環装置２のシミュレーション装置１について説明する。図２は、シミュレーション装置１の構成の概略を示す説明図である。
【００３３】
シミュレーション装置１は、体外循環装置２の体外循環回路１２に対し、分離モジュール３０の代わりに接続可能な第１のシミュレーションモジュール１２０と、体外循環回路１２の２つの穿刺針１０、１１を穿刺可能で、人体の代わりに用いられる第２のシミュレーションモジュール１２１と、第１のシミュレーションモジュール１２０と第２のシミュレーションモジュール１２１の動作を制御する制御部１２２を有している。
【００３４】
第１のシミュレーションモジュール１２０は、例えば図３に示すように分離モジュール３０と同様に両端が閉鎖された円筒状のハウジング１２０ａを有している。第１のシミュレーションモジュール１２０は、長手方向の両端部に体外循環回路１２の採血穿刺針１０側から送られた液体が導入される導入口１３０と、体外循環回路１２の返血穿刺針１１側に液体が導出される導出口１３１を有している。導入口１３０と導出口１３１は、ハウジング１２０ａ内に設けられた第１の内部流路１３２により連通されている。
【００３５】
第１の内部流路１３２には、当該第１の内部流路１３２の流路の大きさを調整可能な電磁弁などの内部流路調整部としての内部流路調整弁１３３が設けられている。内部流路調整弁１３３は、導入口１３０付近に設けられている。この内部流路調整弁１３３により第１の内部流路１３２の流路を狭くすることによって、第１のシミュレーションモジュール１２０の入口圧を上昇させることができる。これにより、分離モジュール３０の中空糸膜束Ａの入口端部付近の管の目詰まりを疑似的に作り出すことができる。
【００３６】
また、第１のシミュレーションモジュール１２０は、外側面に長手方向に沿った２つの通液口１４０、１４１を有している。これらの通液口１４０、４１は、他の内部流路としての第２の内部流路１４２により連通されている。第１の内部流路１３２と第２の内部流路１４２は、第１の接続流路１５０と、他の接続流路としての第２の接続流路１５１により接続されている。
【００３７】
第１の接続流路１５０には、当該第１の接続流路１５０の流路の大きさを調整可能な電磁弁などの接続流路調整部としての接続流路調整弁１６０が設けられている。この内部流路調整弁１６０により第１の接続流路１５０の流路を狭めることによって、第１の内部流路１３２と第２の内部流路１４２の間に圧力差を形成することができる。これにより、分離モジュール３０の中空糸膜束Ａの一次側と二次側の間に圧力差を作り出し、中空糸膜の側壁孔の目詰り状態を疑似的に作り出すことができる。また、第１の接続流路１５０には、色付きの液体を透明にするフィルタ１６１が設けられている。
【００３８】
第２の接続流路１５１には、第２の接続流路１５１の開閉を行う開閉弁１６２が設けられている。この開閉弁１６２により第２の接続流路１５１を開放することによって、第１の内部流路１３２と第２の内部流路１４２を連通状態にできる。これにより、分離モジュール３０の中空糸膜の糸切れによる漏血状態を疑似的に作り出すことができる。
【００３９】
制御部１２２は、例えばコンピュータにより構成され、メモリに記録されたプログラムを実行することによって、内部流路調整弁１３３、接続流路調整弁１６０及び開閉弁１６２の動作を制御し、第１の内部流路１３２及び第１の接続流路１５０の各流路の大きさを調整したり、第２の接続流路１５１の開閉を行うことができる。
【００４０】
第２のシミュレーションモジュール１２１は、例えば図４に示すように穿刺針１０、１１が穿刺可能な２か所の穿刺部１７０ａ、１７０ｂを有し人体の所定の部位を模した模擬人体部としての模擬腕部１７０と、一の穿刺部１７０ａに刺された採血穿刺針１０を通じて体外循環回路１２に対し液体を供給し、他の穿刺部１７０ｂに穿刺された返血穿刺針１１を通じて体外循環回路１２から液体を排出する液体回路１７１を有している。
【００４１】
液体回路１７１は、例えば一の穿刺部１７０ａに液体を供給する液体供給流路１８０と、他の穿刺部１７０ｂから液体を排出する液体排出流路１８１と、液体供給流路１８０と液体排出流路１８１が接続される循環回路１８２を有している。
【００４２】
循環回路１８２は、液体供給源１８３とポンプ１８４を有している。この液体供給源１８３及びポンプ１８４により、循環回路１８２で液体を循環させ、液体供給流路１８０を通じて一の穿刺部１７０ａに液体を供給したり、液体排出流路１８１を通じて他の穿刺部１７０ｂから液体を排出することができる。
【００４３】
液体供給流路１８０には、液体供給流路１８０の流路の大きさを調整可能な電磁弁である供給流路調整部としての供給流路調整弁１９０が設けられている。この供給流路調整弁１９０により液体供給流路１８０の流路を狭くすることによって、一の穿刺部１７０ａに供給される液体の量、つまり採血穿刺針１０に流れ込む液体の量を減らすことができる。これにより、採血穿刺針１０の血管への先あたりなどによる採血不良を疑似的に作り出すことができる。
【００４４】
また、液体排出流路１８１には、液体排出流路１８１の流路の大きさを調整可能な電磁弁である排出流路調整部としての排出流路調整弁１９１が設けられている。この排出流路調整弁１９１により液体排出流路１８１の流路を狭くすることによって、他の穿刺部１７０ｂから排出される液体の量、つまり返血穿刺針１１から流出する液体の量を減らすことができる。これにより、返血穿刺針１１の血管への先あたりなどによる返血不良、静脈圧上昇を疑似的に作り出すことができる。
【００４５】
液体供給流路１８０には、エアを導入するエア導入手段２００が接続されている。エア導入手段２００は、例えば一端が液体供給流路１８０に接続され、他端が大気開放されたエア流路２０１と、ポンプ２０２及び開閉弁２０３を有している。このエア導入手段２００により液体供給流路１８０にエアを供給することによって、採血穿刺針１０を通じて体外循環回路１２内にエアを混入できる。これにより、体外循環回路１２におけるチューブ接続の不具合等による体外循環回路１２内への気泡の混入を疑似的に作り出すことができる。
【００４６】
ポンプ１８４、供給流路調整弁１９０、排出流路調整弁１９１、ポンプ２０２及び開閉弁２０３などの動作は、上述の制御部１２２により制御される。
【００４７】
一の穿刺部１７０ａには、図５に示すように採血穿刺針１０の接触を検出するセンサ２１０が設けられている。また、他の穿刺部１７０ｂには、返血穿刺針１１の接触を検出するセンサ２１１が設けられている。センサ２１０、２１１は、例えば穿刺針１０、１１が接触すると通電し、その通電信号が制御部１２２に出力されるようになっている。制御部１２２は、例えば当該通電情報に基づいて、供給流路調整弁１９０を制御し、液体供給流路１８０における液体の供給量を増やすことができる。また、制御部１２２は、排出流路調整弁１９１を制御し、液体排出流路１８１における液体の排出量を増やすことができる。これにより、例えば液体供給流路１８０の流路を狭めて疑似的に採血不良の状態を作り出した場合に、採血穿刺針１０の位置を適正な位置にずらしセンサ２１０を押して通電させることによって、採血不良を解消する疑似的な作業を行うことができる。また、例えば液体排出流路１８１の流路を狭めて疑似的に返血不良の状態を作り出した場合に、返血穿刺針１１の位置を適正な位置にずらしセンサ２１１を押して通電させることによって、返血不良を解消する疑似的な作業を行うことができる。
【００４８】
次に、以上のように構成されたシミュレーション装置１を用いた体外循環装置２のシミュレーションについて説明する。
【００４９】
先ず、図２に示すように分離モジュール３０の代わりに第１のシミュレーションモジュール１２０が体外循環回路１２に接続された状態で、訓練者により、図４に示すように採血穿刺針１０と返血穿刺針１１が模擬腕部１７０の穿刺部１７０ａ、１７０ｂに穿刺される。その後、例えばポンプ１８４が作動され、液体供給源１８３の液体が液体供給流路１８０を通じて穿刺部１７０ａに送られる。これにより、液体が血液の代わりに採血穿刺針１０から採取され、血液回路４０に流される。このときの液体には、色付きの染料（アクリルカラー絵の具）、食紅、朱墨などの液体が用いられる。当該液体は、血液回路４０を通じて第１のシミュレーションモジュール１２０に供給され、例えば第１の内部流路１３２を通過し、その後血液回路４０を通じて返血穿刺針１１から穿刺部１７０ｂに戻される。そして、液体は、液体排出流路１８１を通じて循環回路１８２に戻され、再度液体供給流路１８０から穿刺部１７０ａに供給されて循環する。一方、例えば透析液供給流路４１から、第１のシミュレーションモジュール１２０の第２の内部流路１４２に透明の透析液が供給され、第２の内部流路１４２を通過した透析液は排液流路４２を通じて排出される。このとき、接続流路調整弁１６０が一部開放されており、第１の内部流路１３２の液体が第１の接続流路１５０を通じて第２の内部流路１４２側に流れ込み、透析液と共に排液流路４２から排出される。このとき、液体は、フィルタ１６１を通過し透明にされる。以上のように体外循環回路１２において、実際に患者に対して行われる透析時と同様の流れが形成される。
【００５０】
そして、透析時に起きるトラブルのシミュレーションとして、例えば第１のシミュレーションモジュール１２０において、内部流路調整弁１３３により第１の内部流路１３２の上流側の流路が狭められる。これにより、第１のシミュレーションモジュール１２０の入口圧が上昇し、分離モジュール３０の中空糸膜束Ａの入口端部付近における管の目詰まりが疑似的に作り出される。練習者は、これに対し適切な処置を行う練習を行う。
【００５１】
また、例えば内部流路調整弁１６０により第１の接続流路１５０の流路が狭められる。これにより、第１の内部流路１３２と第２の内部流路１４２との間に圧力差が形成され、分離モジュール３０の中空糸膜束Ａの一次側と二次側との間の中空糸膜の側壁孔の目詰りが疑似的に作り出される。練習者は、これに対し適切な処置を行う練習を行う。
【００５２】
開閉弁１６２により第２の接続流路１５１が開放される。これにより、第１の内部流路１３２と第２の内部流路１４２が連通状態になり、分離モジュール３０の中空糸膜の糸切れによる漏血状態が疑似的に作り出される。練習者は、これに対し適切な処置を行う練習を行う。
【００５３】
また、第２のシミュレーションモジュール１２１において、供給流路調整弁１９０により液体供給流路１８０の流路が狭められる。これにより、一の穿刺部１７０ａに供給される液体の量、つまり採血穿刺針１０に流れ込む液体の量が減少し、採血穿刺針１０の血管への先あたりなどによる採血不良が疑似的に作り出される。練習者は、これに対し適切な処置を行う練習を行う。例えば、一の穿刺部１７０ａにおいて採血穿刺針１０の穿刺位置が移動される。採血穿刺針１０が適正な位置に移動されると、採血穿刺針１０がセンサ２１０に接触して通電する。この通電をトリガとして、供給流路調整弁１９０が開放され、一の穿刺部１７０ａに流れ込む液体の供給量が上昇し、疑似的な採血不良が解消される。
【００５４】
また、排出流路調整弁１９１により液体排出流路１８１の流路が狭められる。これにより、他の穿刺部１７０ｂから排出される液体の量、つまり返血穿刺針１１から排出する液体の量が減少し、返血穿刺針１１の血管への先あたりなどによる返血不良、静脈圧上昇が疑似的に作り出される。練習者は、これに対し適切な処置を行う練習を行う。例えば、他の穿刺部１７０ｂにおいて返血穿刺針１１の穿刺位置が移動される。返血穿刺針１１が適正な位置に移動されると、返血穿刺針１１がセンサ２１１に接触して通電する。この通電をトリガとして、排出流路調整弁１９１が開放され、他の穿刺部１７０ｂに流れ込む液体の供給量が上昇し、疑似的な返血不良が解消される。
【００５５】
エア導入手段２００により液体供給流路１８０にエアが供給される。これにより、採血穿刺針１０を通じて体外循環回路１２内にエアが混入され、体外循環回路１２におけるチューブ接続の不具合等による体外循環回路１２内への気泡の混入が疑似的に作り出される。練習者は、これに対し適切な処置を行う練習を行う。
【００５６】
以上の実施の形態によれば、第１のシミュレーションモジュール１２０において、内部流路調整弁１３３により第１の内部流路１３２の上流側の流路を狭めて、第１のシミュレーションモジュール１２０の入口圧を上昇させ、分離モジュール３０の中空糸膜束Ａの入口端部付近における管の目詰まりを疑似的に作り出すことができる。また、第２のシミュレーションモジュール１２１において、供給流路調整弁１９０により液体供給流路１８０の流路を狭めて、採血穿刺針１０に流れ込む液体の量を減少させ、採血穿刺針１０の血管への先あたりなどによる採血不良を疑似的に作り出すことができる。また、排出流路調整弁１９１により液体排出流路１８１の流路を狭めて、返血穿刺針１１から流出する液体の量を減少させ、返血穿刺針１１の血管への先あたりなどによる返血不良、静脈圧上昇を疑似的に作り出すことができる。これにより、実際に起こり得るトラブルに応じた対処の練習を好適に行うことができる。
【００５７】
また、上記実施の形態によれば、第１のシミュレーションモジュール１２０において、内部流路調整弁１６０により第１の接続流路１５０の流路を狭めて、第１の内部流路１３２と第２の内部流路１４２との間に圧力差を形成し、分離モジュール３０の中空糸膜束Ａの一次側と二次側との間の中空糸膜の側壁孔の目詰りを疑似的に作り出すことができる。また、開閉弁１６２により第２の接続流路１５１を開放し、第１の内部流路１３２と第２の内部流路１４２を連通状態にして、分離モジュール３０の中空糸膜の糸切れによる漏血状態を疑似的に作り出すことができる。よって、より多くのトラブルの対処の練習を行うことができる。
【００５８】
また、第１の接続流路１５０には、色付きの液体を透明にするフィルタ１６１が設けられているので、第１の接続流路１５０を通じて第１の内部流路１３２から第２の内部流路１４２に流れる液体が透明にされる。こうすることにより、第１の接続流路１５０からは色付きの液体が第２の内部流路１４２に流れ込まないので、例えば第２の接続流路１５１を通じた第１の内部流路１３２から第２の内部流路１４２への液体の漏れを目視で確認することができる。これにより、上述の分離モジュール３０の中空糸膜の糸切れの漏血状態のシミュレーションを好適に行うことができる。
【００５９】
第２のシミュレーションモジュール１２１は、液体供給流路１８０と液体排出流路１８１が接続される循環回路１８２を有し、循環回路１８２は、液体供給源１８３とポンプ１８４を有しているので、シミュレーションを行うための液体の供給、循環を適正に行うことができる。
【００６０】
第２のシミュレーションモジュール１２１は、液体供給流路１８０にエアを導入するエア導入手段２００を有しているので、液体供給流路１８０にエアを供給して、採血穿刺針１０を通じて体外循環回路１２内にエアを混入し、体外循環回路１２におけるチューブ接続の不具合等による体外循環回路１２内への気泡の混入を疑似的に作り出すことができる。よって、より多くのトラブルの対処の練習を行うことができる。
【００６１】
穿刺部１７０ａ、１７０ｂには、穿刺針１０、１１の接触を検出するセンサ２１０、２１１が設けられているので、例えば液体供給流路１８０の流路を狭めて疑似的に採血不良を作り出し、採血穿刺針１０の位置を適正な位置にずらしセンサ２１０との接触を検出することによって、採血不良を解消する作業の練習を行うことができる。また、液体排出流路１８１の流路を狭めて疑似的に返血不良を作り出し、返血穿刺針１１の位置を適正な位置にずらしセンサ２１１との接触を検出することによって、返血不良を解消する作業の練習を行うことができる。
【００６２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６３】
例えば上述の分離モジュール３０は、中空糸膜Ａを用いたものであったが、血液の所定成分を吸着して分離する吸着材を用いたものなど他の分離モジュールであってもよく、第１のシミュレーションモジュール１２０は、その分離モジュールの代わり体外循環回路１２に接続されるものであってもよい。また、透析療法を行う体外循環装置に限られず、血液濾過療法、血漿浄化療法、白血球除去療法などの他の血液浄化療法などを行う体外循環装置にも本発明は適用できる。
【符号の説明】
【００６４】
１  シミュレーション装置
２  体外循環装置
１０  採血穿刺針
１１  返血穿刺針
１２  体外循環回路
３０  分離モジュール
１２０  第１のシミュレーションモジュール
１２１  第２のシミュレーションモジュール
１２２  制御部
１３２  第１の内部流路
１３３  内部流路調整弁
１７０  模擬腕部
１８０  液体供給流路
１８１  液体排出流路
１９０  供給流路調整弁
１９１  排出流路調整弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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