(57)【要約】【課題】本発明は、胸骨をリフトアップすることができる骨格モデル及び人体モデルを提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、胸骨をリフトアップするシミュレーションに用いられる骨格モデル１であって、所定間隔を空けて対向する脊柱モデル１０及び胸骨モデル４０と、骨格モデル１の長手方向に沿って複数設けられ、脊柱モデル１０及び胸骨モデル４０に対して回動自在に連結された肋骨モデル２０と、を備えており、胸骨モデル４０をリフトアップすることにより、肋骨モデル２０が脊柱モデル１０と胸骨モデル４０に対して回動して、脊柱モデル１０と胸骨モデル４０との間隔が大きくなることを特徴とする。【選択図】図１
2011203699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シミュレーションに用いられる骨格モデルであって、
所定間隔を空けて対向する胸椎モデル及び胸骨モデルと、
前記骨格モデルの長手方向に沿って複数設けられ、前記胸椎モデル及び胸骨モデルに対して回動自在に連結された肋骨モデルと、を備えており、
前記胸骨モデルをリフトアップすることにより、前記肋骨モデルが前記胸椎モデル及び前記胸骨モデルに対して回動して、前記胸椎モデルと前記胸骨モデルとの間隔が大きくなることを特徴とする骨格モデル。
【請求項２】
前記肋骨モデルは、
前記胸椎モデル及び前記胸骨モデルに対して回動自在にそれぞれ独立して連結された複数の第１肋骨モデルによって構成された上部肋骨モデルと、
一端部が前記胸椎モデルに対して回動自在に連結され、他端部が前記胸骨モデルに対して回動自在に連結された第２肋骨モデルと、一端部が前記胸椎モデルに対して回動自在に連結され、他端部が前記第２肋骨モデルに対してそれぞれ独立に回動自在に連結された複数の第３肋骨モデルとによって構成された中部肋骨モデルと、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の骨格モデル。
【請求項３】
前記胸椎モデルは、その両側に設けられた複数の第１孔部を有し、
前記第１肋骨モデルと前記第２肋骨モデルと前記第３肋骨モデルは、その一端部に設けられ、前記第１孔部に挿入される第１軸部を有し、
前記胸骨モデルは、その両側に設けられた複数の第２孔部を有し、
前記第１肋骨モデルと前記第２肋骨モデルは、その他端部に設けられ、前記第２孔部に挿入される第２軸部を有し、
前記第２肋骨モデルは、前記第３肋骨モデルの他端部に対応する箇所に設けられた第３孔部を有し、
前記第３肋骨モデルは、その他端部に設けられ、前記第３孔部に挿入される第３軸部を有することを特徴とする請求項２に記載の骨格モデル。
【請求項４】
前記第１孔部と前記第２孔部と前記第３孔部は、前記骨格モデルの幅方向に向かって穿設された円柱状の孔であり、
前記第１孔部に挿入される前記第１軸部と、前記第２孔部に挿入される前記第２軸部と、前記第３孔部に挿入される前記第３軸部とのそれぞれが、骨格モデルの幅方向に対して平行となることを特徴とする請求項３に記載の骨格モデル。
【請求項５】
前記胸椎モデルは、その両側に設けられた前記第１孔部同士を連通させる第１凹部と、前記第１凹部に挿入された前記第１軸部同士を連結する第１連結部材と、をさらに有し、
前記胸骨モデルは、その両側に設けられた前記第２孔部同士を連通させる第２凹部と、前記第２凹部に挿入された前記第２軸部同士を連結する第２連結部材と、をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の骨格モデル。
【請求項６】
前記胸椎モデルは、その両側を連通する第１軸受部と、前記第１軸受部に挿入され、前記胸椎モデルの両側に配置された前記第１肋骨モデルと前記第２肋骨モデルと前記第３肋骨モデルとの一端部同士を連結する胸椎側軸部と、を有し、
前記胸骨モデルは、その両側を連通する第２軸受部と、前記第２軸受部に挿入され、前記胸骨モデルの両側に配置された前記第１肋骨モデルと前記第２肋骨モデルの他端部同士を連結する胸骨側軸部と、を有していることを特徴とする請求項２に記載の骨格モデル。
【請求項７】
前記第１軸受部と前記第２軸受部は、骨格モデルの幅方向に向かって穿設された円柱状の孔であり、
前記第１軸受部に挿入される前記胸椎側軸部と前記第２軸受部に挿入される前記胸骨側軸部とが、骨格モデルの幅方向に対して平行となることを特徴とする請求項６に記載の骨格モデル。
【請求項８】
前記肋骨モデルは、前記胸椎モデルのみに連結された第４肋骨モデルによって構成された下部肋骨モデルをさらに備えていることを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれか一つに記載の骨格モデル。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一つ記載の骨格モデルと、
前記骨格モデルの前記胸椎モデルと前記胸椎モデルとの間に収納された臓器モデルと、を備えていることを特徴とする人体モデル。
【請求項１０】
前記臓器モデルは、肺モデル、心臓モデル及び肝臓モデルのうちいずれか一つ以上を有することを特徴とする請求項９に記載の人体モデル。
【請求項１１】
前記臓器モデルは、横隔膜モデルを有し、
前記横隔膜モデルは、前記肋骨モデルに固定されていることを特徴とする請求項９に記載の人体モデル。
【請求項１２】
前記横隔膜モデルは、柔軟性がある材料によって構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の人体モデル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体の骨格モデルであり、特に、胸骨モデルをリフトアップして、心臓等の肋骨に囲まれた空間における手術をシミュレートできることを特徴とする。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献に開示されるように、人工胴体の形態からなるハウジングと、そのハウジングに収納される器官等と、その器官に加わる力をシミュレートする機器とから構成される、医学的訓練を目的としたシミュレーション装置がある。
これによれば、例えば、ハウジングを介して、ハウジング内に収納された器官に、腹腔鏡器具で穿刺することをシミュレートすることができ、腹部内の臓器に穿刺する訓練ができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５２８０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のシミュレーション装置では、リフトアップ装置により胸骨をリフトアップする作業、つまり、胸骨のリフトアップにより肋骨を持ち上げるとともに、肋骨と肋骨に隣接する臓器との間に隙間を作る作業をシミュレートすることができなかった。
【０００５】
また、従来のシミュレーション装置によれば、胸骨のリフトアップをシミュレーションすることができなかったため、それ以後の処理、例えば、肋骨と肋骨に隣接する臓器との間の隙間に内視鏡を挿入する等の作業もシミュレーションすることができなかった。
【０００６】
よって、従来のシミュレーション装置によれば、胸骨のリフトアップ及びそれに付随する手術について、手術手技の訓練や手術前のシミュレーションをすることができないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、前記問題に鑑みて、胸骨をリフトアップすることができる骨格モデルおよびその骨格モデルを備えた人体モデルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明に係る骨格モデルは、胸骨をリフトアップするシミュレーションに用いられる骨格モデルであって、所定間隔を空けて対向する胸椎モデル及び胸骨モデルと、前記骨格モデルの長手方向に沿って複数設けられ、前記胸椎モデル及び胸骨モデルに対して回動自在に連結された一対の肋骨モデルと、を備えており、前記胸骨モデルをリフトアップすることにより、前記肋骨モデルが前記胸椎モデル及び前記胸骨モデルに対して回動して、前記胸椎モデルと前記胸骨モデルとの間隔が大きくなることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る骨格モデルによれば、胸骨モデルをリフトアップすることにより、胸椎モデルと胸骨モデルとを連結する一対の肋骨モデルが回動し、胸椎モデルと胸骨モデルとの間隔が大きくなる。よって、胸骨のリフトアップについての手術手技の訓練や手術前のシミュレーションをすることが可能となる。
【００１０】
また、本発明に係る骨格モデルは、前記肋骨モデルが、前記胸椎モデル及び前記胸骨モデルに対して回動自在にそれぞれ独立して連結された複数の第１肋骨モデルによって構成された上部肋骨モデルと、一端部が前記胸椎モデルに対して回動自在に連結され、他端部が前記胸骨モデルに対して回動自在に連結された第２肋骨モデルと、一端部が前記胸椎モデルに対して回動自在に連結され、他端部が前記第２肋骨モデルに対してそれぞれ独立に回動自在に連結された複数の第３肋骨モデルとによって構成された中部肋骨モデルと、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、肋骨モデルは、上部肋骨モデルを構成する複数の第１肋骨モデルと、中部肋骨モデルを構成する第２肋骨モデルと複数の第３肋骨モデルとから構成される。そして、第１肋骨モデルと第２肋骨モデルは、胸椎モデルと胸骨モデルに対して回動自在に連結しており、また、第３肋骨モデルは、胸椎モデルと第２肋骨モデルに対して回動自在に連結している。よって、肋骨モデルを構成する第１肋骨モデル〜第３肋骨モデルを回動させて、胸椎モデルと胸骨モデルとの間隔が大きくすることが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係る骨格モデルは、前記胸椎モデルは、その両側に設けられた複数の第１孔部を有し、前記第１肋骨モデルと前記第２肋骨モデルと前記第３肋骨モデルは、その一端部に設けられ、前記第１孔部に挿入される第１軸部を有し、前記胸骨モデルは、その両側に設けられた複数の第２孔部を有し、前記第１肋骨モデルと前記第２肋骨モデルは、その他端部に設けられ、前記第２孔部に挿入される第２軸部を有し、前記第２肋骨モデルは、前記第３肋骨モデルの他端部に対応する箇所に設けられた第３孔部を有し、前記第３肋骨モデルは、その他端部に設けられ、前記第３孔部に挿入される第３軸部を有することを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、第１肋骨モデルと第２肋骨モデルは、一端部に設けられた第１軸部を胸椎モデルの第１孔部に挿入するとともに、他端部に設けられた第２軸部を胸骨モデルの第２孔部に挿入することによって、第１肋骨モデルと第２肋骨モデルとが、胸椎モデルと胸骨モデルとに回動可能に連結することが可能となる。
また、第３肋骨モデルは、一端部に設けられた第１軸部を胸椎モデルの第１孔部に挿入するとともに、他端部に設けられた第３軸部を第２肋骨モデルに設けられた第３孔部に挿入することにより、胸椎モデルと第２肋骨モデルとに回動可能に連結することが可能となる。
【００１４】
また、本発明に係る骨格モデルは、前記第１孔部と前記第２孔部と前記第３孔部は、前記骨格モデルの幅方向に向かって穿設された円柱状の孔であり、前記第１孔部に挿入される前記第１軸部と、前記第２孔部に挿入される前記第２軸部と、前記第３孔部に挿入される前記第３軸部とのそれぞれが、骨格モデルの幅方向に対して平行となることを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、第１軸部と第２軸部又は第３軸部とを介して、胸椎モデルと胸骨モデルに連結する第１肋骨モデル〜第３肋骨モデルが、骨格モデルの幅方向を回転軸として、回動することが可能となる。また、胸骨モデルをリフトアップした場合には、第１肋骨モデル〜第３肋骨モデルのそれぞれが、同時に骨格モデルの幅方向を回転軸として回動することが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る骨格モデルは、前記胸椎モデルが、その両側に設けられた前記第１孔部同士を連通させる第１凹部と、前記第１凹部に挿入された前記第１軸部同士を連結する第１連結部材と、をさらに有し、前記胸骨モデルは、その両側に設けられた前記第２孔部同士を連通させる第２凹部と、前記第２凹部に挿入された前記第２軸部同士を連結する第２連結部材と、をさらに有することを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、第１凹部によって、胸椎モデルの両側に形成された第１孔部同士が連通するため、その第１孔部に挿入する第１軸部が第１凹部内に進入可能となる。また、第１凹部内に進入する第１軸部同士を第１連結部材により連結すると、胸椎モデルの両側に配置された一対の第１肋骨モデル〜第３肋骨モデルとを連結することが可能となる。
また同様に、第２凹部によって、胸骨モデルの両側の第２孔部同士が連通し、第２軸部が第２凹部内に進入可能となるとともに、第２軸部同士を第２連結部材により連結すると、胸骨モデルの両側に配置された一対の第１肋骨モデルと第２肋骨モデルとを連結することが可能となる。
よって、第１連結部材と第２連結部材により、第１軸部と第２軸部とが第１孔部または第２孔部から離脱することを回避できるとともに、両側に配置された一対の第１肋骨モデル〜第３肋骨モデル同士が連結し、左右側の肋骨部が連動し、スムーズな回動を促すことができる。
【００１８】
また、本発明に係る骨格モデルは、前記胸椎モデルが、その両側を連通する第１軸受部と、前記第１軸受部に挿入され、前記胸椎モデルの両側に配置された一対の前記第１肋骨モデルと前記第２肋骨モデルと前記第３肋骨モデルとの一端部同士を連結する胸椎側軸部と、を有し、前記胸骨モデルは、その両側を連通する第２軸受部と、前記第２軸受部に挿入され、前記胸骨モデルの両側に配置された一対の前記第１肋骨モデルと前記第２肋骨モデルの他端部同士を連結する胸骨側軸部と、を有していることを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、胸椎モデルには、両側を連通する第１軸受部が形成されており、また、その第１軸受部に胸椎側軸部を挿通させ、胸椎モデルの両側にある第１肋骨モデル〜第３肋骨モデルに連結させることにより、両側にある第１肋骨モデル〜第３肋骨モデル同士を一体化することができる。
同様に、胸骨モデルには、両側を連通する第２軸受け部が形成されており、その第２軸受部に胸骨軸部を挿通させて、胸骨モデルの両側にある第１肋骨モデルと第２肋骨モデルとに連結し、胸椎モデルの両側にある第１肋骨モデルと第２肋骨モデルとを一体化することができる。
したがって、両側に配置された一対の第１肋骨モデル〜第３肋骨モデル同士が連結し、左右側の肋骨部が連動し、スムーズな回動を促すことができる。
【００２０】
また、本発明に係る骨格モデルは、前記第１軸受部と前記第２軸受部は、骨格モデルの幅方向に向かって穿設された円柱状の孔であり、前記第１軸受部に挿入される前記胸椎側軸部と前記第２軸受部に挿入される前記胸骨側軸部とが、骨格モデルの幅方向に対して平行となることを特徴とする。
【００２１】
このような構成によれば、胸椎側軸部と胸骨側軸部を介して、胸椎モデルと胸骨モデルに連結する第１肋骨モデル〜第３肋骨モデルが、骨格モデルの幅方向を回転軸として、回動することが可能となる。また、胸骨モデルをリフトアップした場合には、第１肋骨モデル〜第３肋骨モデルのそれぞれが、同時に骨格モデルの幅方向を回転軸として回動することが可能となる。
【００２２】
また、本発明に係る骨格モデルは、前記肋骨モデルが、前記胸椎モデルのみに連結された第４肋骨モデルによって構成された下部肋骨モデルをさらに備えていることを特徴とする。
【００２３】
このような構成によれば、肋骨モデルが下部肋骨モデルを有するため、実際の肋骨と同等な形状の骨格モデルを提供することができる。
【００２４】
また、本発明に係る人体モデルは、前記する骨格モデルと、前記骨格モデルの前記胸椎モデルと前記胸椎モデルとの間に収納された臓器モデルとを備えていること、または、前記臓器モデルが、肺モデル、心臓モデル及び肝臓モデルのうちいずれか一つ以上を有することを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る人体モデルによれば、骨格モデル内に肺モデル、心臓モデル及び肝臓モデル等の臓器モデルが収納されているため、胸骨のリフトアップのみならず、それ以後の処理である臓器の隙間に内視鏡を挿入する等の作業の手術手技の訓練や手術前のシミュレーションをすることが可能となる。
【００２６】
また、本発明に係る人体モデルは、前記臓器モデルが、横隔膜モデルを有し、前記横隔膜モデルは、前記肋骨モデルに固定されていることを特徴する。
このような構成によれば、本発明に係る人体モデルによれば、胸骨のリフトアップ後の横隔膜の切断する作業の手術手技の訓練や手術前のシミュレーションがすることが可能となる。
【００２７】
また、本発明に係る前記横隔膜モデルは、柔軟性がある材料によって構成されており、前記肝臓モデルが接触すると、前記肝臓モデルの形状に変形することを特徴する。
【００２８】
このような構成であれば、骨格モデルに横隔膜モデルを固定して、胸骨のリフトアップ後に横隔膜を切断する作業を行った場合に、横隔膜が下部側に捲るように落ち、横隔膜の背後側に位置する臓器が開放されて、内視鏡を挿入する作業の手術手技の訓練が容易となる。
【発明の効果】
【００２９】
以上、本発明の骨格モデルによれば、胸骨をリフトアップすることができる骨格モデルを提供することができ、胸骨をリフトアップの手術手技のトレーニングや手術前のシミュレーションをすることが可能となる。また、本発明の人体モデルによれば、胸骨のリフトアップに付随する手術について、手術手技の訓練や手術前のシミュレーションをすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態における骨格モデルを備えた人体モデルの全体を正面視した場合の正面図である。
【図２】図１に示す骨格モデルを背面側から見た場合の背面図である。
【図３】本発明の実施形態における骨格モデルから左部第１肋骨部モデルを分解した場合を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態における胸骨モデルの一部を背面側から見た場合の背面図である。
【図５】図４に示す胸骨モデルをＡ―Ａ線で切り、その端面を上部側から見た場合における断面図である。
【図６】本発明の実施形態における人体モデルを載置枠に載置した場合を側面側から見た場合の側面図である。
【図７】図６に示す人体モデルをリフトアップ装置でリフトアップした場合を側面から見た場合の側面図である。
【図８】図７に示すリフトアップされた人体モデルを、人体モデルの下部側から見た場合の側面図である。
【図９】他の実施形態における胸骨モデルの一部を背面側から見た場合の背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
つぎに、本発明の実施形態の骨格モデル１を備えた人体モデル１００について、図面を参照しながら説明する。
人体モデル１００は、図１に示すように、骨格の模型である骨格モデル１と、臓器のモデルである臓器モデル５０とを備えており、出術手技の訓練や手術前のシミュレーションをするために用いられる模型である。
【００３２】
（骨格モデル１）
骨格モデル１は、図１及び図２に示すように、脊柱モデル１０と、脊柱モデル１０に対向する胸骨モデル４０と、脊柱モデル１０の左右の両側に連結する肋骨モデル２０とを備えている。
なお、本実施形態の骨格モデル１の各構成は、実際の人体の脊柱と肋骨と胸骨のデータを基に、液状の紫外線硬化樹脂を光造形装置の紫外線レーザーを使用し、硬化・積層させて製造する光造形により形成されたモデルである。よって、骨格モデル１は、実際の人体と同じ形状に形成されている。
また、骨格モデル１の各構成は、樹脂により形成されているため、基本的には、荷重がかかると変形しやすいという特性を有しているものとして説明する。以下、各構成の詳細について説明する。
【００３３】
（脊柱モデル１０）
脊柱モデル１０は、図２及び図３に示すように、複数の脊椎骨からなる脊椎と、その複数の脊椎骨の間に介在する複数の椎間板とからなる脊柱の一部を示す模型であり、背面側に緩やかな凸となるように湾曲して上下方向に延びる円柱部材からなっている。
また、脊柱モデル１０は、後記する肋骨モデル２０や胸骨モデル４０に比べ、相対的に太く形成されている。よって、荷重がかかっても、変形し難くなっており、かつ、連結する肋骨モデル２０や胸骨モデル４０を支持可能となっている。
【００３４】
脊柱モデル１０は、図２に示すように、上部側に位置する頚椎の模型である頚椎モデル１１と、頚椎モデル１１の下部側に位置する胸椎の模型である胸椎モデル１２と、胸椎モデル１２の下部側に位置する腰椎の模型である腰椎モデル１３とが一体的に形成されている。
また、頚椎モデル１１と胸椎モデル１２と腰椎モデル１３とのそれぞれは、脊椎を構成する椎骨の模型である椎骨モデル１０ａを複数個有しており、胸椎モデル１２は、１２個の椎骨モデル１０ａを有している。なお、頚椎モデル１１と腰椎モデル１３とは、椎骨モデル１０ａの個数について特に限定されない。
【００３５】
（胸椎モデル１２）
胸椎モデル１２は、図３に示すように、両側に第１孔部１４が１２個ずつ形成されている。具体的に、第１孔部１４は、図３に示すように、骨格モデル１の左右である幅方向に向かって穿設された円柱状の孔であって、胸椎モデル１２を構成する１２個の椎骨モデル１０ａのそれぞれに対応するように、椎骨モデル１０ａの側部１２ａ、１２ａに一つずつ形成されている。また、椎骨モデル１０ａの側部１２ａ、１２ａに形成された第１孔部１４同士が、同軸上となるように形成されている。
【００３６】
（胸骨モデル４０）
胸骨モデル４０は、図１及び図３に示すように、上下方向に延びる人体の胸骨の模型であって、胸椎モデル１２に対して正面側に対向して配置されている。
胸骨モデル４０は、両側である側部４０ｂ、４０ｂに、骨格モデル１の長手方向に配列した６個の第２孔部４１が形成されている。この第２孔部４１は、図４に示すように、胸骨モデル４０の側部４０ｂから、骨格モデル１の左右である幅方向に向かって穿設された円柱状の孔である。また、胸骨モデル４０の側部４０ｂ、４０ｂの両側に形成された第２孔部４１同士は、同軸上となるように形成されている。
【００３７】
ここで、胸椎モデル１２の第１孔部１４と胸骨モデル４０の第２孔部４１とが形成された位置は、後記する肋骨モデル２０が連結する位置に相当し、前記したが実際の人体のデータを基に形成されている。よって、胸骨モデル４０の第２孔部４１は、図３に示すように、胸椎モデル１２の第１孔部１４に比べて、人体モデル１００の下部側に位置している。
【００３８】
また、胸骨モデル４０は、胸骨モデル４０の背面側に形成された凹みである凹部４２と、その凹部４２内に格納される連結部材４３とを備えている。
凹部４２は、胸骨モデル４０の背面側に形成された凹みであり、胸骨モデル４０の側部４０ｂ、４０ｂに形成されて同軸上にある第２孔部４１、４１・・・の間に設けられており、同軸上にある第２孔部４１、４１同士を連通可能に形成されている。これにより、第２孔部４１、４１を介して、後記する第１肋骨モデル２４ａの第２軸部２６ａと第２肋骨モデル２７ａの第２軸部２９ａとの端部が、凹部４２内に進入することが可能となる。
連結部材４３は、筒状部材であって、内径が第２軸部２６ａ、２９ａの外径と同径若しくは小さい径に形成されている。両側から凹部４２内に進出している第２軸部２６ａ、２９ａの端部同士を挿入して、左右の肋骨モデルを連結している。
【００３９】
（肋骨モデル２０）
肋骨モデル２０は、図１〜図３に示すように、胸椎の側部から延出する第１肋骨〜第１２肋骨と、第１肋骨〜第１０肋骨と胸骨とを連結する肋軟骨とが一体に形成された模型であって、胸椎モデル１２を中心に略左右対称となるように構成されている。また、肋骨モデル２０は、上部肋骨モデル２１と中部肋骨モデル２２と下部肋骨モデル２３とから構成されている。
【００４０】
（上部肋骨モデル２１）
上部肋骨モデル２１は、胸椎モデル１２を中心として、略左右対称の形状を有する一対の第１肋骨モデル２４ａ、２４ａが上下方向に並列に５つ配列して構成されており、人体の第１肋骨〜第５肋骨と肋軟骨とがそれぞれ一体的に形成された模型である。
【００４１】
具体的に、第１肋骨モデル２４ａは、図３に示すように、湾曲するように形成されている。また、第１肋骨モデル２４ａは、左右側に凸となるように、胸椎モデル１２を中心として左右対称に配置されて、一対の第１肋骨モデル２４ａ、２４ａを構成している。
そして、この第１肋骨モデル２４ａは、図３に示すように、脊柱モデル１０や胸骨モデル４０に比べて細く形成されているとともに、荷重がかかった場合、脊柱モデル１０や胸骨モデル４０に比べ、変形し易く構成されている。
また、第１肋骨モデル２４ａは、一端部２５に第１軸部２５ａが形成されており、他端部２６に第２軸部２６ａが形成されている。この第１軸部２５ａは、胸椎モデル１２の側部１２ａに形成された第１孔部１４に挿入して回動自在に軸支される軸部である。
そして、第１軸部２５ａは、胸椎モデル１２の第１孔部１４に挿入して軸支され、第１肋骨モデル２４ａが胸椎モデル１２に回動可能に連結している。また、第１軸部２５ａが挿入される胸椎モデル１２の第１孔部１４は、骨格モデル１の幅方向に向かって穿設された円柱状の孔であるため、第１軸部２５ａは、骨格モデル１の幅方向に対して平行となるとともに、骨格モデルの幅方向を回転軸として回動することとなる。
【００４２】
一方、第２軸部２６ａは、胸骨モデル４０の側部４０ｂに形成された第２孔部４１に回動自在に軸支される軸部である。また、第２軸部２６ａは、胸骨モデル４０の第２孔部４１に挿入通過させた場合、第２孔部４１を通過して後記する凹部４２内に進出可能な長さに形成されている（図４及び図５参照）。
そして、第２軸部２６ａが第２孔部４１に挿入されており、凹部４２内で連結部材４３により連結している。これにより、左右の両側に配置された第１肋骨モデル２４ａ同士が連動するとともに、第１肋骨モデル２４ａが胸骨モデル４０に回動可能に連結している。
また、第２軸部２６ａが挿入される胸骨モデル４０の第２孔部４１は、骨格モデル１の幅方向に向かって穿設された円柱状の孔であるため、第２軸部２６ａは、骨格モデル１の幅方向に対して平行となるとともに、骨格モデルの幅方向を回転軸として回動することとなる。
【００４３】
そして、第２孔部４１の方が第１孔部１４に比べて、人体モデル１００の下部側に位置しているため、側面視した場合、第１肋骨モデル２４ａの他端部２６の方が、一端部２５に比べ、人体モデル１００の下部側に傾倒した状態で、胸椎モデル１２と胸骨モデル４０に連結している。
【００４４】
（中部肋骨モデル２２）
中部肋骨モデル２２は、図３に示すように、胸椎モデル１２を中心として、略左右対称の形状を有する一対の第２肋骨モデル２７ａ、２７ａと、それぞれが胸椎モデル１２を中心として略左右対称の形状を有する一対の第３肋骨モデル３０ａ、３０ａが上下方向に並列に４つ配列して構成される。
なお、一対の第２肋骨モデル２７ａ、２７ａは、人体の第１０肋骨と肋軟骨とが一体に形成された模型であって、上下方向に並列に４つ配列する一対の第３肋骨モデル３０ａ、３０ａは、人体の第６肋骨〜第９肋骨と肋軟骨とがそれぞれ一体的に形成された模型である。
【００４５】
具体的には、第２肋骨モデル２７ａは、図３に示すように、一端側が湾曲しているとともに、他端側にかけて上部側に延出するように形成されている。また、第２肋骨モデル２７ａは、一端部２８に第１軸部２８ａが形成されており、他端部２９に第２軸部２９ａが形成されている。
そして、第２肋骨モデル２７ａの第１軸部２８ａを胸椎モデル１２の上部から１０個目に形成された第１孔部１４に挿入するとともに、第２軸部２９ａが胸骨モデル４０の最下部の第２孔部４１に挿入して、第２肋骨モデル２７ａが胸椎モデル１２と胸骨モデル４０とに連結する。
これにより、第２肋骨モデル２７ａが左右側に凸となるように、胸椎モデル１２を中心として左右対称に配置されて、一対の第２肋骨モデル２７ａ、２７ａが構成されている。
なお、第２肋骨モデル２７ａに形成された第１軸部２８ａと第２軸部２９ａとは、第１肋骨モデル２４ａに形成された第１軸部２５ａと第２軸部２６ｂと同じ構成である。
【００４６】
また、第２肋骨モデル２７ａの側部であって、第３肋骨モデル３０ａの他端部３２に対応する箇所に、第３孔部２９ｂが４つ形成されている。この第３孔部２９ｂは、骨格モデル１の左右である幅方向に向かって穿設された円柱状の孔である。
【００４７】
第３肋骨モデル３０ａは、湾曲するように形成されており、一端部３１に第１軸部３１ａが形成され、他端部３２に第３軸部３２ａが形成されている。
この第３肋骨モデル３０ａの第１軸部３１ａは、胸椎モデル１２の側部１２ａに形成された第１孔部１４に挿入して回動自在に軸支される軸部であり、一方で、第３軸部３２ａは、第２肋骨モデル２７ａに形成された第３孔部２９ｂに挿入して回動自在に軸支される軸部である。
そして、第３肋骨モデル３０ａの第１軸部３１ａを第１孔部１４ａに挿入するとともに、第３軸部３２ａを第３孔部２９ｂに挿入して、第２肋骨モデル２７ａが胸椎モデル１２と第２肋骨モデルとに回動可能に連結することとなる。
ここで、第３軸部３２ａが挿入される第２肋骨モデル２７ａの第３孔部２９ｂは、骨格モデル１の幅方向に向かって穿設された円柱状の孔であるため、第３軸部３２ａは、骨格モデル１の幅方向に対して平行となり、第３肋骨モデル３０ａは、骨格モデルの幅方向を回転軸として回動することとなる。
【００４８】
（下部肋骨モデル２３）
下部肋骨モデル２３は、図１〜図３に示すように、人体の第１１肋骨と第１２肋骨の模型であり、中部肋骨モデル２２の下部側に配置されて、胸椎モデル１２にのみ連結する一対の第４肋骨モデル３３ａ、３３ａが、胸椎の上下方向に２個配列して構成されている。
この第４肋骨モデル３３ａは、胸椎モデル１２と連結する一端部３１に図示しない第１軸部が形成されており、胸椎モデル１２と連結している。なお、第４肋骨モデル３３ａに形成された図示しない第１軸部は、第１肋骨モデル２４ａに形成された第１軸部２５ａと同じ構成である。
【００４９】
（臓器モデル５０）
次に、臓器モデル５０について説明する。臓器モデル５０は、図１及び図２に示すように、骨格モデル１に形成された臓器空間２の上部左右側に配置される肺モデル５１ａ、５１ａと、胸骨モデル４０の背面側に配置された心臓モデル５２と、心臓モデル５２の下部側であって、臓器空間２を塞ぐように設けられる横隔膜モデル５３と、横隔膜モデル５３の下部側に配置される肝臓モデル５４（図８参照）とを備えている。
また、肺モデル５１ａ、５１ａと、心臓モデル５２と、肝臓モデル５４とは、それぞれ図示しない固定ベルトを有し、骨格モデル１の背面側の脊柱モデル１０に固定されている。また、横隔膜モデル５３は、柔軟性ある材料から形成されているとともに、図示しない固定ベルトを備えており、中部肋骨モデル２２の胸椎モデル１２側及び胸骨モデル４０側と剣状突起４０ｃに着脱自在に固定されている。なお、横隔膜モデル５３は、中部肋骨モデル２２の胸骨モデル４０側及び下部肋骨モデル２３に着脱自在に固定されてもよい。
また、手術手技の訓練や手術前のシミュレーションをする際に、人体の臓器に近い感覚が得られるように、横隔膜モデル５３以外の臓器モデル５０を構成する各臓器モデルについても、柔軟性がある材料から形成されていることが好ましい。
なお、本発明は、臓器モデル５０を構成する各臓器について、実施形態で説明するものに限定されない。
【００５０】
（人体モデル１００の使用方法）
次に、骨格モデル１を備えた人体モデル１００を用いて、内視鏡による冠動脈バイパス手術のトレーニング方法の一部について、図面を参照しながら説明する。なお、冠動脈とは、心臓を取り囲むように冠状に走る動脈である。
【００５１】
まず、トレーニングを行なう下準備として、図６に示すように、人体モデル１００の脊柱モデル１０側を下側に向け、リフトアップ装置２００の載置枠２０１の両端に、脊柱モデル１０の両端部である頚椎モデル１１と腰椎モデル１３を載置させる。
【００５２】
（胸骨リフトアップ）
そして、図６に示すように、人体モデル１００の胸骨モデル４０の剣状突起４０ｃに、リフトアップ装置２００のフック部２０２を係止させて、フック部２０２に接続する支持部２０３を上昇させて、胸骨モデル４０を持ち上げる。
【００５３】
また、持ち上げられた胸骨モデル４０に連結する第１肋骨モデル２４ａの他端部２６側及び第２肋骨モデル２７ａの他端部２９側は、図７に示すように、回動しながら胸骨モデル４０とともに上昇する。
そして、他端部２６、２９側が上昇することにより、胸椎モデル１２に連結する第１肋骨モデル２４ａの一端部２５と、第２肋骨モデル２７ａの一端部２８とが回動する。
これによって、リフトアップ前は、他端部２６側が人体モデル１００の下部側に傾倒するように、連結していた第１肋骨モデル２４ａと第２肋骨モデル２７ａとが垂直に起き上がることとなる。
【００５４】
また、第２肋骨モデル２７ａに他端部３２が連結する第３肋骨モデル３２ａについても、第２肋骨モデル２７ａの動きに併せて持ち上がり、胸椎モデル１２に連結する一端部２５も回動して、第３肋骨モデル３０ａが垂直に起き上がることとなる。
【００５５】
また、第１肋骨モデル２４ａと第２肋骨モデル２７ａと第３肋骨モデル３０ａのそれぞれは、骨格モデルの幅方向を回転軸として回動し、同じ回動方向である。よって、胸骨モデル４０を持ち上げた場合の作用が働いた場合、第１肋骨モデル２４ａと第２肋骨モデル２７ａと第３肋骨モデル３０ａは、同時に回動することとなる。
【００５６】
以上より、リフトアップされたことにより、図７に示すように、胸骨モデル４０とともに、胸骨モデル４０に連結する第１肋骨モデル２４ａの他端部２６側と第２肋骨モデル２７ａの他端部２９側も、リフトアップ前に比べて上昇し、胸骨モデル４０と脊柱モデル１０との間隔を大きくすることができる。
また、横隔膜モデル５３以外の臓器モデル５０は、背面側である脊柱モデル１０に固定されているため、胸骨モデル４０及び肋骨モデル２０の他端部２６、２９側と、各臓器モデルとの間には、図７に示すように、隙間Ｂが形成されることとなる。
【００５７】
（横隔膜切開）
また、リフトアップのつぎは、図７に示すように、胸骨モデル４０のリフトアップに伴って上昇した横隔膜モデル５３の切開作業を行なう。
ここで、図８に示すように、横隔膜モデル５３は、図示しない固定ベルトにより、胸骨モデル４０の剣状突起４０ｃに固定されているため、図示しない固定ベルトを切り落とし、横隔膜モデル５３の上部側を胸骨モデル４０から取り外す。
ここで、横隔膜モデル５３は柔軟性ある材料から構成されているため、横隔膜モデル５３の上部側は、下側に位置する肝臓モデル５４に覆いかぶさるように、落ちることとなり、横隔膜モデル５３の後方側に位置する隙間Ｂが解放することとなる。
そして、内視鏡を胸骨モデル４０と横隔膜モデル５３の間に内視鏡を挿入させて、検査する心臓の冠動脈の位置に内視鏡を移動させることを行なう。
【００５８】
以上、本発明の実施形態の骨格モデル１について、その構成及び使用方法を説明したが、骨格モデル１によれば、リフトアップ装置２００により、人体の胸骨をリフトアップするシミュレーションを行なうことが可能となる。
よって、胸骨のリフトアップを行うとともに、肋骨と横隔膜との間に内視鏡を挿入する等の手術手技のトレーニングや手術前のシミュレーションをすることができる。
【００５９】
また、実施形態の胸骨モデル４０の連結部材４３は、両側から凹部４２内に進入する第１肋骨モデルと第２肋骨モデルの第２軸部同士を連結するため、肋骨モデルが胸骨モデル４０から離脱しにくくなるとともに、左右側の第１肋骨モデルと第２肋骨モデル同士が連動してスムーズに回動することが可能となる。
【００６０】
なお、本発明は、実施形態で示した骨格モデル１に限るものではない。たとえば、実施形態の骨格モデル１においては、胸椎モデル１２に形成された第１孔部のみであったが、胸骨モデル４０と同様に、胸椎モデル１２に凹部４２を形成するとともに、連結部材４３を設けても良い。これによれば、肋骨モデル２０が胸椎モデル１２から離脱しにくくなるとともに、左右の肋骨モデルとの連動をさらに良くすることが可能となる。
一方で、胸骨モデル４０は、第２孔部４１のみが形成されていてもよく、当該構成であっても肋骨モデル２０と胸骨モデル４０とを連結することが可能だからである。
【００６１】
また、連結部材４３を用いる代わりに、第２軸部の周面に溝を形成するとともに、その溝にＣリングまたはＥリングを嵌合させてもよい。これによれば、離脱することを回避することが可能となる。
【００６２】
その他、実施形態における第１軸部２５ａ、２８ａ、３１ａと第２軸部２６ａ、２９ａが肋骨モデル２０に形成され、この肋骨モデルに接続する胸骨モデル４０に第１孔部１４、胸椎モデル１２側に第２孔部４１が形成されていたが、本発明はこれに限られない。
たとえば、第１軸部２５ａ、２８ａ、３１ａが胸椎モデル１２側に形成され、第２軸部２６ａ、２９ａが胸骨モデル４０側に形成されて、第１孔部１４と第２孔部４１が肋骨モデル２０に形成されてもよい。
【００６３】
また、実施形態において、胸骨モデル４０は、第２孔部４１と凹部４２と連結部材４３とを備えていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図９に示すように、胸骨モデル４０が、第１軸受部４４と胸椎側軸部４５とを有していてもよい。この第１軸受部４４は、胸骨モデル４０の両側を貫孔する円柱状の孔であり、胸椎側軸部４５は、第１軸受部４４内に挿入可能な円柱状の部材である。また、胸椎側軸部４５には、両端側の端面に、第１肋骨モデル２４ａの第２軸部２６ａ、若しくは、第２肋骨モデル２７ａの第２軸部２９ａが挿入されて嵌合する図示しない孔部が形成されている。
【００６４】
この第１軸受部４４と胸椎側軸部４５によれば、胸椎側軸部４５を第１軸受部４４内に挿入するとともに、胸骨モデル４０の両側に配置される一対の第１肋骨モデル２４ａ、２４ａの第２軸部２６ａを、胸椎側軸部４５の図示しない孔部に勘合させることにより、一対の第１肋骨モデル２４ａ、２４ａを胸骨モデル４０に回動可能に連結することができる。また、一対の第１肋骨モデル２４ａ、２４ａは、胸椎側軸部４５により一体化するため、左右に配置された一対の第１肋骨モデル２４ａ、２４ａが連動してスムーズに回動することが可能となる。
【００６５】
なお、実施形態の骨格モデル１は、光造形により形成されていたが、本発明は、これに限定されるものではない。また、各構成の原料についても、特に限定されるものではない。
【００６６】
また、実施形態の骨格モデル１は、第１孔部１４に挿入される第１軸部２５ａ、第２孔部４１に挿入される第２軸部２６ａ及び第３孔部２９ｂに挿入される第３軸部３２ａは、それぞれが、骨格モデル１の幅方向に対して平行であり、骨格モデル１の幅方向を回転軸として同時に回動するようになっているが、本発明はこれに限定されない。骨格モデル１の各部材は、シリコーン等の変形可能な樹脂で成形されているので、例えば、第３孔部２９ｂに挿入される第３軸部３２ａが、骨格モデル１の幅方向に対して平行でなかったとしても、第３軸部３２ａだけでなく、第３肋骨モデル３０ａ、さらには、第２肋骨モデル２７ａや第３孔部２９ｂが変形するため、回動させることができる。
【００６７】
また、実施形態の骨格モデル１は、上部肋骨モデル２１が人体の第１肋骨〜第５肋骨の模型であって、中部肋骨モデル２２が人体の第６肋骨〜第９肋骨の模型となっているが、本発明はこれに限定されない。例えば、上部肋骨モデル２１を、人体の第１肋骨〜第６肋骨の模型とし、中部肋骨モデル２２を、人体の第７肋骨〜第９肋骨の模型としてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１      骨格モデル
１０    脊柱モデル
１１    頚椎モデル
１２    胸椎モデル
１３    腰椎モデル
１４    第１孔部
２０    肋骨モデル
２４ａ  第１肋骨モデル
２５ａ、２８ａ、３１ａ  第１軸部
２６ａ、２９ａ  第２軸部
２７ａ  第２肋骨モデル
２９ｂ  第３孔部
３０ａ  第３肋骨モデル
３２ａ  第３軸部
３３ａ  第４肋骨モデル
４０    胸骨モデル
４１    第２孔部
４２    凹部
４３    連結部材
４４    第１軸受部
４５    胸椎側軸部
５０    臓器モデル
５１ａ、５１ａ  肺モデル
５２    心臓モデル
５３    横隔膜モデル
５４    肝臓モデル
１００  人体モデル
２００  リフトアップ装置
２０１  載置枠
２０２  フック部
２０３  支持部
【図１】
2011203699.tif 000003
【図２】
2011203699.tif 000004
【図３】
2011203699.tif 000005
【図４】
2011203699.tif 000006
【図５】
2011203699.tif 000007
【図６】
2011203699.tif 000008
【図７】
2011203699.tif 000009
【図８】
2011203699.tif 000010
【図９】
2011203699.tif 000011