(57)【要約】  腎門部手術シミュレーションシステムを提供する。腎門部手術シミュレーションシステムは、模擬組織層及び模擬腎臓臓器及び／又は血管系を含む。腎門部手術シミュレーションシステムは、限定するわけではないが、腹腔鏡下ドナー腎摘術手順に適する。【選択図】図１
2021525904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
腎門部手術シミュレーションシステムであって、
上面及び下面を有する第１の貫通可能層と、
上面及び下面を有する第２の貫通可能層と、
を備え、前記第２の貫通可能層の前記上面の周辺部が、前記第１の貫通可能層の前記下面の周辺部に接続され、
前記第１及び第２の貫通可能層間に配置され、互いに接続された前記第１及び第２の貫通可能層の前記周辺部によって境界を定められて閉じ込められたポケットと、
前記第１及び第２の貫通可能層間に配置された複数の繊維層と、
前記複数の繊維層間に配置されて前記ポケット内に封入された少なくとも１つの模擬腎血管系と、
をさらに備える、ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記複数の繊維層は、様々な密度を有する複数の繊維層をさらに含む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記複数の繊維層は、
前記第１の貫通可能層の前記下面に接続された第１の繊維層と、
前記第１の繊維層に接続されて前記第１の貫通可能層に接続されていない第２の繊維層と、
前記第２の貫通可能層と前記少なくとも１つの模擬腎血管系との間に配置された第３の繊維層と、
をさらに含み、前記第１の繊維層は、前記第１の貫通可能層と前記第２の繊維層との間に配置されて、前記第２の繊維層を前記第１の貫通可能層から離間させる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記第３の繊維層は、該第３の繊維層を貫通するアパーチャを含み、前記少なくとも１つの模擬腎血管系の一部は、前記アパーチャを通って延びる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記複数の繊維層は、前記第３の繊維層の前記アパーチャと整列したアパーチャを含む第４の繊維層をさらに含み、前記少なくとも１つの模擬腎血管系の一部は、前記第３の繊維層の前記アパーチャ及び前記第４の繊維層の前記アパーチャを通って延びる、
請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの模擬腎血管系は、第１の模擬血管系及び第２の模擬血管系をさらに含み、前記第３の繊維層は、前記第１の模擬腎血管系と前記第２の模擬血管系との間に配置される、
請求項３、４又は５に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１の模擬血管系は第１の管を含み、前記第２の模擬血管系は第２の管を含み、前記第１の管は前記第２の管よりも小さくて細い、
請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記複数の繊維層は、前記第２の模擬血管系と前記第２の貫通可能層との間に配置された第４の繊維層をさらに含む、
請求項６又は７に記載のシステム。
【請求項９】
前記第４の繊維層の一部と前記第２の貫通可能層との間に配置された接着ブロッカーをさらに備える、
請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
スタンドと、該スタンドに取り付けられた、前記第１及び第２の貫通可能層の上部と、前記スタンドに取り付けられずに前記スタンドから離間した、前記第１及び第２の貫通可能層の下部とをさらに含み、前記第１及び第２の貫通可能層は、前記スタンドに対して角度を成す、
請求項３から９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
腎門部手術シミュレーションシステムであって、
上面及び下面を有する第１の貫通可能層と、
上面及び下面を有する第２の貫通可能層と、
を備え、前記第２の貫通可能層の前記上面の周辺部が、前記第１の貫通可能層の前記下面の周辺部に接続され、
前記第１及び第２の貫通可能層間に配置され、互いに接続された前記第１及び第２の貫通可能層の前記周辺部によって境界を定められて閉じ込められたポケットと、
前記第１及び第２の貫通可能層間に配置された複数の繊維層と、
前記複数の繊維層間に配置されて前記ポケット内に封入された少なくとも１つの模擬腎器官と、
をさらに備える、ことを特徴とするシステム。
【請求項１２】
前記複数の繊維層は、様々な密度を有する複数の繊維層をさらに含む、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記複数の繊維層は、
前記第１の貫通可能層の前記下面に接続された第１の繊維層と、
前記第１の繊維層に接続されて前記第１の貫通可能層に接続されていない第２の繊維層と、
をさらに含み、前記第１の繊維層は、前記第１の貫通可能層と前記第２の繊維層との間に配置されて、前記第２の繊維層を前記第１の貫通可能層から離間させる、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１の繊維層は、前記第２の繊維層よりも高密度である、
請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１の繊維層は、前記第２の繊維層の表面積よりも大きな表面積を有する、
請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１の繊維層は、前記第１の貫通可能層に組み込まれる、
請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１の繊維層は、前記少なくとも１つの模擬腎臓臓器の上部全体を覆う、
請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
前記第２の繊維層は、前記少なくとも１つの模擬腎臓臓器の前記上部の一部を覆い、前記第２の繊維層は、前記少なくとも１つの模擬腎臓臓器と前記第１の繊維層の一部との間に配置されて、前記第１の繊維層の前記一部を前記少なくとも１つの模擬腎臓臓器から離間する、
請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの模擬腎臓臓器に隣接して配置された少なくとも１つの模擬腎血管系をさらに備える、
請求項１３から１８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１及び第２の貫通可能層間に配置されて前記少なくとも１つの模擬腎血管系に接続された第３の繊維層をさらに備える、
請求項１３から１９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２１】
腎門部手術シミュレーションシステムであって、
上面及び下面を有する第１の貫通可能層と、
上面及び下面を有する第２の貫通可能層と、
を備え、前記第２の貫通可能層の前記上面の周辺部が、前記第１の貫通可能層の前記下面の周辺部に接続され、
前記第１及び第２の貫通可能層間に配置され、互いに接続された前記第１及び第２の貫通可能層の前記周辺部によって境界を定められて閉じ込められたポケットと、
前記第１及び第２の貫通可能層間に配置された複数の繊維層と、
前記複数の繊維層間に配置されて前記ポケット内に封入された複数の模擬腎血管系と、
前記複数の繊維層間に配置されて前記ポケット内に封入された少なくとも１つの模擬腎臓臓器と、
をさらに備える、ことを特徴とするシステム。
【請求項２２】
前記複数の模擬腎血管系のうちの少なくとも１つの模擬腎血管系は、前記複数の繊維層を通って延びる、
請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記複数の模擬腎血管系のうちの前記少なくとも１つの模擬腎血管系は、前記複数の繊維層のうちの少なくとも１つの繊維層内に配置されたアパーチャを通って延びる、
請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記複数の模擬腎血管系のうちの少なくとも１つの模擬腎血管系は、前記複数の繊維層の第１の繊維層に配置された第１のアパーチャと、前記複数の繊維層の第２の繊維層に配置された第２のアパーチャとを通って延びる、
請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記複数の模擬腎血管系のうちの少なくとも１つの模擬腎血管系は半球形を有する、
請求項２１、２２、２３又は２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記複数の模擬腎血管系のうちの前記少なくとも１つの模擬腎血管系の第１の模擬腎血管系は、前記ポケットの幅に沿って延び、前記複数の模擬腎血管系のうちの前記少なくとも１つの模擬腎血管系の第２の模擬腎血管系は、前記第１の模擬腎血管系に対して垂直に前記ポケットの長さに沿って延びる、
請求項２１、２２、２３又は２４に記載のシステム。
【請求項２７】
前記ポケットの前記長さは、前記ポケットの前記幅よりも大きい、
請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの模擬腎血管系は、少なくとも１つの切り欠きを含む、
請求項１、２１又は２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの模擬腎血管系は、互いに離間した複数の切り欠きを含む、
請求項１、２１又は２７に記載のシステム。
【請求項３０】
前記少なくとも１つの模擬腎血管系は、前記少なくとも１つの模擬腎血管系の上部に配置された少なくとも１つの切り欠きと、前記少なくとも１つの模擬腎血管系の下部に配置された少なくとも１つの切り欠きとを含む、
請求項１、２１又は２７に記載のシステム。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの模擬腎血管系の第１及び第２の模擬腎血管系間に、解剖学的構造に類似していないコネクタが配置される、
請求項２１、２７又は３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記コネクタは、前記第１及び第２の模擬腎血管系と同じ材料で形成される、
請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記複数の繊維層のうちの少なくとも１つの繊維層は、液体飽和繊維層である、
請求項１、１１又は２１に記載のシステム。
【請求項３４】
前記複数の繊維層のうちの少なくとも１つの繊維層は、水飽和繊維層である、
請求項１、１１又は２１に記載のシステム。
【請求項３５】
前記複数の繊維層のうちの少なくとも１つの繊維層は、多層シリコーン中綿である、
請求項１、１１又は２１に記載のシステム。
【請求項３６】
前記複数の繊維層のうちの少なくとも１つの繊維層は、前記ポケットの幅及び長さに等しい幅及び長さを有する第１の繊維層と、前記第１の繊維層に接着された、前記ポケットの前記幅及び長さの半分の幅及び長さを有する第２の繊維層とを含む、
請求項１、１１又は２１に記載のシステム。
【請求項３７】
前記複数の繊維層は平坦である、
請求項１、１１又は２１に記載のシステム。
【請求項３８】
前記少なくとも１つの模擬腎血管系は、模擬副腎静脈を含む、
請求項１又は２１に記載のシステム。
【請求項３９】
前記少なくとも１つの模擬腎血管系は、模擬副腎静脈及び模擬腎静脈を含む、
請求項１又は２１に記載のシステム。
【請求項４０】
前記模擬副腎静脈は、細長い平坦なシリコーン非中空棒であり、前記模擬腎静脈は、細長いシリコーン中空管である、
請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
前記少なくとも１つの模擬腎血管系は、第１の模擬腎血管系及び第２の模擬腎血管系を含み、前記第１の模擬腎血管系は、前記第２の模擬腎血管系よりも穿刺抵抗が高い、
請求項１又は２１に記載のシステム。
【請求項４２】
前記少なくとも１つの模擬腎血管系は、第１の模擬腎血管系及び第２の模擬腎血管系を含み、前記第１の模擬腎血管系は管状であって、前記第２の模擬腎血管系よりも厚い壁を有する、
請求項１又は２１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記少なくとも１つの模擬腎血管系は、第１の模擬腎血管系及び第２の模擬腎血管系を含み、前記第１の模擬腎血管系は、前記複数の繊維層のうちの１つの繊維層に接着された前記第２の模擬腎血管系に対して該第２の模擬腎血管系に最小限に接着される、
請求項１又は２１に記載のシステム。
【請求項４４】
前記少なくとも１つの模擬腎臓臓器は、模擬副腎を含む、
請求項１１又は２１に記載のシステム。
【請求項４５】
前記少なくとも１つの模擬腎血管系の前記模擬腎血管系のうちの少なくとも１つの模擬腎血管系は、細長い平坦なシリコーン及び非中空である、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項４６】
前記模擬腎血管系のうちの少なくとも１つの模擬腎血管系は、複数の所定の切り欠きを含む、
請求項１又は２１に記載のシステム。
【請求項４７】
前記模擬腎血管系のうちの少なくとも１つの模擬腎血管系は、複数の脆弱点を含むように弱体化される、
請求項１又は２１に記載のシステム。
【請求項４８】
前記第１及び第２の貫通可能層は、シリコーンで形成される、
請求項１、１１又は２１に記載のシステム。
【請求項４９】
腎門部腹腔鏡下ドナー腎摘術シミュレーションシステムであって、
上面及び下面を有する第１の貫通可能層と、
上面及び下面を有する第２の貫通可能層と、
を備え、前記第２の貫通可能層の前記上面の周辺部が前記第１の貫通可能層の前記下面の周辺部に接続され、前記第１及び第２の貫通可能層がシリコーンで形成され、
前記第１及び第２の貫通可能層間に配置され、互いに接続された前記第１及び第２の貫通可能層の前記周辺部によって境界を定められて閉じ込められたポケットと、
上面及び下面を有する上部繊維層であって、前記第１の貫通可能層の前記下面が前記上部繊維層の前記上面に隣接して接触した状態で前記第１の貫通可能層の下方に配置された上部繊維層と、
上面及び下面を有する下部繊維層であって、前記第２の貫通可能層の前記上面が前記下部繊維層の前記下面に隣接して接触した状態で前記第２の貫通可能層の上方に配置された下部繊維層と、
上面及び下面を有し、前記上部繊維層と前記下部繊維層との間に配置された中間繊維層と、
前記下部繊維層の上面及び前記中間繊維層の前記下面に接続された第１の模擬血管系と、
前記上部繊維層の前記下面及び前記中間繊維層の前記上面に接続された第２の模擬腎血管系と、
をさらに備え、前記上部繊維層、前記下部繊維層及び前記中間繊維層、並びに前記第１及び第２の模擬腎血管系は、前記ポケット内に封入される、
ことを特徴とするシステム。
【請求項５０】
前記中間繊維層は、該中間繊維層の前記上面と該中間繊維層の前記下面との間に延びるアパーチャを含み、前記下部繊維層は、該下部繊維層の前記上面と該下部繊維層の前記下面との間に延びるアパーチャを含む、
請求項４９に記載のシステム。
【請求項５１】
前記第２の腎血管系に接続された第３の模擬腎血管系をさらに備え、該第３の模擬腎血管系は、前記中間繊維層の前記アパーチャを通過し、前記第１の模擬腎血管系を過ぎ、前記下部繊維層の前記アパーチャを通過し、前記第２の貫通可能層に接触して延びる、
請求項５０に記載のシステム。
【請求項５２】
前記上部繊維層は、前記下部繊維層よりも高密度である、
請求項４９、５０又は５１に記載のシステム。
【請求項５３】
前記下部繊維層は、前記中間繊維層よりも高密度である、
請求項４９、５０、５１又は５２に記載のシステム。
【請求項５４】
前記第２の模擬腎血管系に接続され、該第２の模擬腎血管系から離れて前記ポケットの外側に延びる第４の模擬腎血管系をさらに備える、
請求項４９、５０、５１、５２又は５３に記載のシステム。
【請求項５５】
前記上部繊維層の前記下面と前記中間繊維層の前記上面との間に配置された模擬腎臓臓器をさらに備え、前記上部繊維層、前記中間繊維層及び前記下部繊維層は中綿で形成され、前記模擬腎臓臓器はシリコーンで形成される、
請求項４９から５４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５６】
前記模擬腎臓臓器は、前記第２の模擬腎血管系のデュロメータよりも大きなデュロメータを有する、
請求項５５に記載のシステム。
【請求項５７】
前記複数の繊維層間に配置されたシリコーン製の少なくとも１つの模擬腎臓臓器をさらに備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５８】
模擬腎臓臓器、模擬腎臓臓器、貫通可能層又は繊維層のうちの少なくとも１つを備える、
ことを特徴とする腎門部手術シミュレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願との相互参照〕
本出願は、２０１８年６月１日に出願された米国仮特許出願第６２／６７９，５６８号、及び２０１９年１月１１日に出願された米国仮特許出願第６２／７９１，４５０号の利益を主張するものであり、これらの文献の開示はその全体が引用により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本出願は、外科訓練に関し、具体的には、限定するわけではないが、腹腔鏡手術、内視鏡手術及び低侵襲手術に関連する様々な外科的手技及び手順の教示及び練習を行うための模擬組織構造及び臓器モデルに関する。
【背景技術】
【０００３】
腹腔鏡手術では、腹部に複数の小さな切開部を形成して直径約５〜１０ミリメートルのトロカール又は小円筒管を挿入し、これらを通じて腹腔内に手術器具及び腹腔鏡を配置する必要がある。腹腔鏡は、手術野を照らして身体内部からビデオモニタに拡大像を送ることにより、外科医に臓器及び組織の拡大視野をもたらす。外科医は、ライブビデオフィードを観察し、トロカールを通じて配置された手術器具を操作することによって手術を行う。
【０００４】
腎臓移植術は、ここ１０年間で急速に増加している末期腎不全患者にとって最適な治療である。現在では、腎臓移植リスト上に１００，０００人の患者が存在し、多くは死亡したドナーからの腎臓を５〜１０年間待っている。このため生体腎摘術が増加し、結果として健康なドナーの罹患率及び死亡率を最小化するとともに、移植に最適な状態での腎臓の摘出に習熟することが移植医の必須手順になっている。以来、腹腔鏡下ドナー腎摘術（ＬＤＮ）は、入院日数、術後疼痛及び罹患率の減少、並びにドナー満足度（ｄｏｎｏｒ  ｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎ）の向上を含む、開腹術に勝る多くの利点があるという理由で好ましい外科的アプローチになってきた。しかしながら、腹腔鏡手術に利点はあるものの、これに伴う複雑な外科的タスクが外科医のスキルに大きな負担を掛けている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シミュレーションベースの教育は、技術的スキルを習得するための安全かつ有効な手段を提供することによって腹腔鏡下外科訓練を大きく強化してきた。しかしながら、ＬＤＮ手順を訓練する必要性の高まりにもかかわらず、シミュレーション訓練用の手術シミュレーションシステム、模擬装置又はモデルは不足している。この結果、訓練医らは、コストの掛かる動物及び死体実験室での手順の練習に制限され、或いは手術室での患者に対する実践を通じて経験を積むことに依拠しており、これによって手術室効率が低下してしまう。安全な手術の実施を増やし、ＬＤＮを学ぶ研修医の数を増やし、研修医のスキルを向上させ、訓練コストを削減してＬＤＮの訓練を容易にするには、腎門部切開（ｒｅｎａｌ  ｈｉｌｕｍ  ｄｉｓｓｅｃｔｉｏｎ）という手術における最も技術的に困難なステップのうちの１つ又は２つ以上に焦点を当てて分離したＬＤＮシミュレーションモデルが、移植訓練医の学習曲線を短縮させてより速い習熟度の達成を可能にするのに望ましく有益である。また、ＬＤＮに焦点を合わせたモデル又は手術シミュレーションシステムは、低リスク環境での訓練医の練習を可能にし、潜在的に動物及び死体実験室の必要性及び関連するコストを抑える。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の様々な実施形態によれば、腎門部手術シミュレーションシステムが提供される。この手術シミュレーションシステムは、複数の貫通可能な模擬組織層と、複数の貫通可能な模擬組織層間に配置されて複数の貫通可能な模擬組織層の周辺部によって閉じ込められたポケットと、複数の貫通可能な模擬組織層と模擬腎臓臓器のうちの少なくとも１つとの間に配置された複数の繊維層と、複数の繊維層間に配置されてポケット内に封入された血管系とを含む。
【０００７】
様々な実施形態によれば、腎門部手術シミュレーションシステムが提供される。様々な実施形態では、このシステムが、上面及び下面を有する第１の貫通可能層と、上面及び下面を有する第２の貫通可能層を含む。様々な実施形態では、第２の貫通可能層の上面の周辺部が第１の貫通可能層の下面の周辺部に接続され、様々な実施形態では、第１及び第２の貫通可能層間にポケットが配置される。様々な実施形態では、ポケットが、互いに接続された第１及び第２の貫通可能層の周辺部によって境界を定められて閉じ込められる。様々な実施形態では、第１及び第２の貫通可能層間に複数の繊維層が配置され、様々な実施形態では、複数の繊維層間に少なくとも１つの模擬腎血管系が配置されてポケット内に封入される。
【０００８】
様々な実施形態によれば、腎門部手術シミュレーションシステムが、上面及び下面を有する第１の貫通可能層と、上面及び下面を有する第２の貫通可能層とを含む。様々な実施形態では、第２の貫通可能層の上面の周辺部が第１の貫通可能層の下面の周辺部に接続され、様々な実施形態では、第１及び第２の貫通可能層間にポケットが配置される。様々な実施形態では、ポケットが、互いに接続された第１及び第２の貫通可能層の周辺部によって境界を定められて閉じ込められる。様々な実施形態では、第１及び第２の貫通可能層間に複数の繊維層が配置され、様々な実施形態では、複数の繊維層間に少なくとも１つの模擬腎臓臓器が配置されてポケット内に封入される。
【０００９】
様々な実施形態によれば、腎門部手術シミュレーションシステムが、上面及び下面を有する第１の貫通可能層と、上面及び下面を有する第２の貫通可能層とを含む。様々な実施形態では、第２の貫通可能層の上面の周辺部が第１の貫通可能層の下面の周辺部に接続され、様々な実施形態では、第１及び第２の貫通可能層間にポケットが配置される。様々な実施形態では、ポケットが、互いに接続された第１及び第２の貫通可能層の周辺部によって境界を定められて閉じ込められ、様々な実施形態では、第１及び第２の貫通可能層間に複数の繊維層が配置される。様々な実施形態では、複数の繊維層間に複数の模擬腎血管系が配置されてポケット内に封入され、及び／又は様々な実施形態では、複数の繊維層間に少なくとも１つの模擬腎臓臓器が配置されてポケット内に封入される。
【００１０】
様々な実施形態によれば、模擬腎血管系及び／又は模擬腎臓臓器を含む腎門部手術シミュレーションシステムが提供される。様々な実施形態では、例えば中綿（ｂａｔｔｉｎｇ）などの少なくとも１つの繊維層を含む腎門部手術シミュレーションシステムが提供される。様々な実施形態では、腎門部手術シミュレーションシステム又は腎門部腹腔鏡下ドナー腎摘術シミュレーションシステムが提供される。様々な実施形態では、模擬血管系、模擬臓器、模擬腎血管系、模擬腎臓臓器、及び／又はこれらのいずれかの組み合わせ及び／又は個別に含む手術シミュレーションシステムが提供される。様々な実施形態では、このシステムが、上面及び下面を有する第１の貫通可能層と、上面及び下面を有する第２の貫通可能層とを含む。様々な実施形態では、第２の貫通可能層の上面の周辺部が第１の貫通可能層の下面の周辺部に接続され、様々な実施形態では、第１及び第２の貫通可能層がシリコーンで形成される。様々な実施形態では、第１及び第２の貫通可能層間にポケットが配置され、様々な実施形態では、ポケットが、互いに接続された第１及び第２の貫通可能層の周辺部によって境界を定められて閉じ込められる。様々な実施形態では、上部繊維層が上面及び下面を有し、様々な実施形態では、この上部繊維層が、第１の貫通可能層の下面が上部繊維層の上面に隣接して接触した状態で第１の貫通可能層の下方に配置される。様々な実施形態では、下部繊維層が上面及び下面を有し、様々な実施形態では、この下部繊維層が、第２の貫通可能層の上面が下部繊維層の下面に隣接して接触した状態で第２の貫通可能層の上方に配置される。様々な実施形態では、中間繊維層が上面及び下面を有し、様々な実施形態では上部繊維層と下部繊維層との間に配置される。様々な実施形態では、下部繊維層の上面及び中間繊維層の下面に第１の模擬腎血管系が接続され、様々な実施形態では、上部繊維層の下面及び中間繊維層の上面に第２の模擬腎血管系が接続される。様々な実施形態では、上部繊維層、下部繊維層及び中間繊維層、並びに第１及び第２の模擬腎血管系がポケット内に封入される。
【００１１】
本発明の付随する特徴の多くは、上記の及び以下の説明を参照し、全体を通じて同じ参照記号が同じ部分を示す添付図面に関連して検討することによって本発明がよりよく理解されるにつれて、容易に認識されるようになるであろう。
【００１２】
本発明は、全体を通じて参照番号が同じ部品を指定する添付図面に関連して行う以下の説明を参照することによって理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの分解図である。
【図２】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの一部の上面図である。
【図３】本発明の様々な実施形態による腎静脈及び腎動脈の断面図である。
【図４Ａ】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの一部の側面図である。
【図４Ｂ】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの組み立て部分の上面図である。
【図５Ａ】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの一部の上面図である。
【図５Ｂ】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの組み立て部分の上面図である。
【図６】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの一部の上面図である。
【図７】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの組み立て部分の上面図である。
【図８】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの一部の上面図である。
【図９】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの組み立て部分の上面図である。
【図１０】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの一部の上面図である。
【図１１】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの組み立て部分の上面図である。
【図１２】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの一部の上面図である。
【図１３】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの分解斜視図である。
【図１４】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの分解側面図である。
【図１５】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの一部の上面図である。
【図１６】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの上面図である。
【図１７】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの斜視図である。
【図１８】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの斜視図である。
【図１９】本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ＬＤＮ手順では、腎門部切開が、複数の重要な構造を結集する（ｍｏｂｉｌｉｚｅ）必要性に起因して、困難性が高い高リスクステップの１つである。現在のところ、訓練医がこの手術ステップでの上達を練習できるシミュレーションモデル又は手術シミュレーションシステムに対するニーズは満たされていない。腎門部のシミュレーションモデル又は手術シミュレーションシステムは、外科訓練医が必要な切開を低リスク環境で繰り返し練習できるようにすることによって学習曲線を短縮させる。手術シミュレーションシステムは、効果的であるために、腹腔鏡的アプローチからの腎門部内の特定の構造の完全な切開を可能にすべきであり、モデル又は手術シミュレーションシステム内に存在して識別可能であるべき、腎臓、副腎、腎静脈、腎動脈、尿管、性腺静脈、副腎静脈及び大動脈といった模擬生体構造及びランドマークのうちの１つ又は２つ以上を含む。これらの構造は、解剖学的に正確なものとすべきであり、及び／又はＬＤＮ手順で遭遇する同様の模擬組織反応を有する材料で形成すべきである。また、これらの構造は、リアルな触覚フィードバックをもたらすように、適切な密度のシミュレートされた切開可能な疎性結合組織（ｄｉｓｓｅｃｔｉｂｌｅ  ａｒｅｏｌａｒ  ｔｉｓｓｕｅ）によって取り囲むことができる。この手術シミュレーションシステムでの練習は、適切な生体構造の識別、並びに手順に求められる適切な組織処理及び切開スキルの習得を促すことができる。
【００１５】
様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションシステムでは、訓練医が、ＬＤＮ手順内で最も困難なステップを練習するのに必要なスキルに焦点を合わせることができる。リアルな手順訓練環境を提供するために、様々な実施形態では、手術シミュレーションシステムが適切に配置される。手術シミュレーションシステムは、訓練環境をさらに強化するために、様々な解剖学的ランドマークを表現するための模擬材料と、ＬＤＮ手順の訓練に役立つ重要な視覚及び触覚フィードバックを提供する切開可能な組織の領域をシミュレートするための材料とを使用する。ＬＤＮ手順中に遭遇する解剖学的構造の触感をシミュレートするために、様々な実施形態によれば、手術シミュレーションシステム内で見られる様々なコンポーネントのために材料、構造物及び設計の特定の組み合わせが選択されている。
【００１６】
図１は、本発明の様々な実施形態による腎門部手術シミュレーションモデル又はシステム１０の分解斜視図である。手術シミュレーションシステム１０の内部内容物（ｉｎｎｅｒ  ｃｏｎｔｅｎｔｓ）（解剖学的構造及び繊維）は、互いに接着されて閉鎖ポケット（ｃｌｏｓｅｄ  ｐｏｃｋｅｔ）を形成する２つのシリコーン層である上部貫通可能層１２と下部貫通可能層１４との間に封入される。ポケット内では、取り除いてＬＤＮ手順で遭遇する解剖学的構造に到達するために外科医が切開又は切断する、少量のシリコーン又は接着剤を使用して接着された中綿などのシート状のポリエステル繊維の複数の層で形成された、シミュレートされた切開可能な組織領域で構成された上部繊維層１６が上部最外層である。この中綿などの繊維同士、及び中綿などの繊維と解剖学的模擬構造とが接着された半繊維層（ｈａｌｆ−ｆｉｂｒｏｕｓ  ｌａｙｅｒ）１８などの複数のポリエステル繊維層で構成される切開領域は、体内で見られる様々な密度の生体構造を示すように形成される。様々な実施形態によれば、これらの層のうちの１つ又は２つ以上は平面的であり、及び／又は互いに対して積み重なる。
【００１７】
様々な実施形態によれば、シミュレートされた解剖学的ランドマークの層が設けられる。様々な実施形態では、これらのシミュレートされた解剖学的ランドマークが、模擬腎臓２０、副腎２２、尿管２４及び／又は大動脈２６を含む。これらのコンポーネントは、いずれも模擬手順中に切開又は切断されるべきではなく、これらのランドマークは、訓練医の方向付け及び／又は教育に役立つように手術シミュレーションシステム１０に含まれる。例えば、模擬尿管２４は、識別すべきではあるが触れるべきではなく、性腺静脈２８の位置に進むためのツールとして使用される。訓練医は、これらの模擬ランドマークに接触し又はこれらを操作すべきではないが、これらのシミュレートされた解剖学的構造のうちの１つ又は２つ以上は、生体構造をシミュレートするための、及び／又は模擬環境内の配向を可能にする指標を装うためのサイズ、形状、色及び／又はこれらのいずれかの組み合わせなどの１又は２以上の視覚的特徴を含む。様々な実施形態では、これらのシミュレートされた解剖学的構造のうちの１つ又は２つ以上が、模擬ランドマークの識別をさらに強化するための、及び／又は評価及び／又は教育的指標としての、質感、弾力性、弾性及び／又はこれらのいずれかの組み合わせなどの１又は２以上の触覚的特徴も含む。例えば、様々な実施形態では、模擬ランドマークのうちの１つ又は２つ以上が、切断又は過度に操作されるまでその形状を保持し、従って意図せず切断又は別様に過度に操作された場合にはこの治療を反映し、これによって評価者に評価を提供し、及び／又は訓練医に教育的指標を提供する。
【００１８】
模擬手順中には、模擬性腺静脈２８、副腎静脈３０及び腰静脈３２の位置を特定して円周方向に切開し、又は骨格化（ｓｋｅｌｅｔｏｎｉｚｅ）する。この骨格化（ｓｋｅｌｅｔｏｎｉｚａｔｉｏｎ）中、外科医は、繊維又は中綿を切断又は切開するために静脈を引っ張り上げることができる。静脈は非常に脆弱であり、切り込まれたり又は加わる力が大きすぎたりした場合には破断又は断裂してしまうため、このステップは手順における最も困難なステップの１つである。外科医らは、これらの手順ステップに慣れ又は習熟するためには、切開中に静脈を傷つけることなく操作するのに必要な力、従って静脈の脆弱性をシミュレートする必要性を理解しなければならない。
【００１９】
様々な実施形態によれば、模擬性腺静脈２８、副腎静脈３０及び／又は腰静脈３２は、様々な静脈の脆弱性をシミュレートするように、薄い平坦構造に成形されたシリコーン又はシリコーン発泡体で形成される。なお、人体内で見られる性腺静脈、副腎静脈及び腰静脈は、内部を血液が流れる中空の円筒構造であって、それぞれ３ｍｍ、４ｍｍ、２ｍｍの直径を有する。従って、様々な実施形態によれば、模擬性腺静脈２８、副腎静脈３０及び／又は腰静脈３２は、例えばサイズ及び／又は形状などが正確な生体構造のレプリカではなく、これらの模擬静脈は、例えばサイズ及び／又は形状、並びにシリコーンなどの材料の選択において、製造工程を支援して対応する構造の触感を再現するように提供されるものである。
【００２０】
様々な実施形態では、図２に示すように、模擬性腺静脈、副腎静脈及び腰静脈２８、３０、３２が、その長さに沿って所定の位置に１又は２以上の切り込み又は切り欠き５０を含む。これらの所定の切り欠き５０は、特定の位置に脆弱点又は破断点を形成して、模擬血管がこのような血管の脆弱性をシミュレートすることを可能にする。また、様々な実施形態では、模擬静脈に過度の力又は操作が加えられた場合、模擬静脈が１又は２以上の切り欠き５０において分離する。分離又は断裂した血管は、模擬手順又はその最中の訓練医の特定の実行の又はこのような実行に関する評価及び／又は教育的指標を提供することができる。さらに、特定の切り欠き又は脆弱点において示されるような断裂が生じる位置は、断裂した模擬血管に加わった力又は操作についてのより詳細な評価及び／又は教育的指標を提供するのにも役立つ。しかしながら、所定の切り欠きを有する模擬血管は、手順の実行後の模擬血管の評価を阻害することもあり、例えば新たな切り欠きと古い又は予め組み込まれた切り欠きとを識別することが困難となる場合もあり、従って切り欠き又は脆弱点の位置及び／又はサイズを予め決定しておくことが、この抑制を低減又は排除するのに役立つことができる。
【００２１】
様々な実施形態では、手術シミュレーションシステム内の模擬腰静脈が引張状態にある。様々な実施形態では、模擬腰静脈を強く引っ張って（ｐｕｌｌｅｄ  ｔａｕｔ）モデル又は手術シミュレーションシステムの裏側に取り付けて引張状態にする。模擬腰静脈を引張状態で配置することにより、模擬静脈又はその一部が円周方向の切開中に傷付き又は過度に強く引っ張られた時に切れるようにすることができる。模擬血管が切れるのに使用される力の量は、非模擬腰静脈に同様に影響する力の量に類似するので、この切断（ｓｎａｐｐｉｎｇ）は模擬腰静脈の脆弱性をシミュレート又は表現する。
【００２２】
様々な実施形態では、手術シミュレーションシステム１０が、模擬腎静脈３４及び模擬腎動脈３６を含む。模擬腎静脈３４及び腎動脈３６は、模擬手順中に周囲の繊維又は中綿から分離される（すなわち、骨格化される）。模擬腎静脈３４及び腎動脈３６は、これらの触覚差（ｔａｃｔｉｌｅ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ）をシミュレートできるように、これらにさらに高い完全性及び／又は強度を与える、模擬性腺静脈、副腎静脈及び腰静脈２８、３０、３２の直径よりもはるかに大きな直径（それぞれ約１．２ｃｍ及び６ｍｍ）を有する。
【００２３】
図３を参照すると、様々な実施形態によれば、図示の模擬腎動脈３６は、直径が大きくて壁が薄い模擬腎静脈３４に比べて全径は小さいが壁は厚い。様々な実施形態では、模擬腎動脈及び静脈がシリコーンで形成され、様々な実施形態では、模擬腎動脈が、模擬血管の厚い壁厚をもたらす厚いシリコーン層を含む。様々な実施形態では、複数の薄い湿潤又は乾燥シリコーンの層又は膜を適用することによってシリコーン層を厚くする。壁が厚くなった結果、血管への貫通が困難になり、すなわち模擬腎動脈は模擬腎静脈よりも貫通が困難である。様々な実施形態では、模擬腎静脈が、薄い壁厚をもたらす薄いシリコーン層を有する。この結果、例えば模擬腎静脈などの血管の方が穿刺又は刻み目形成が容易になる。
【００２４】
腎静脈及び腎動脈の構造的一貫性に対比をもたらすと、模擬手順中に各構造を穿刺又は別様に過度に妨害することなくこれらの構造の周囲を周方向に切開できる触覚力が血管毎に異なるので、シミュレーション及び／又は訓練及び／又は評価指標がさらに提供又は強化される。様々な実施形態では、より薄い腎静脈３４の壁が脆弱であり、及び／又はより薄い材料の層で形成される。対照的に、様々な実施形態では、模擬腎動脈３６が、１又は複数のより厚い材料の層で形成される。両血管は、シリコーン及び／又はその形状を保持する同様の脆弱な伝導性材料を含む材料で形成又は成形される。
【００２５】
様々な実施形態では、生体構造をさらに模倣するために、及び／又は評価又は訓練指標のために、模擬腎静脈３４及び／又は腎動脈３６が流体などで満たされる。例えば、血管系のいずれかが穿刺された場合には、模擬血管から流体が流出又は漏出することによって穿刺された血管系の視覚的指標となり、潜在的に訓練医のさらなる訓練又は低い習熟度を示すことができる。
【００２６】
図４Ａ〜図４Ｂでは、模擬副腎静脈３０、性腺静脈２８及び腰静脈３２が、腎静脈接着領域５２において、また様々な実施形態ではシリコーン同士の接着を通じて、模擬腎静脈３４に付着し又は別様に取り付けられる。腎静脈接着領域５２は、図４Ｂの矩形ボックスによって示す。接着領域は、矩形として示しているが、あらゆる形状とすることができる。全体を通じて、取り付け領域５２は、コンポーネントがどこに接着又は別様に取り付けられ、或いは接着剤などがどこに適用されるかを示すためのガイド及び例示的な方法として図示又は参照する。様々な実施形態では、模擬血管が引張状態に置かれて周囲を切開された時に、例えば評価及び／又は訓練のために模擬静脈の脆弱性を高めるように、模擬性腺静脈２８、副腎静脈３０及び腰静脈３２が個別に成形されて、最小限に及び／又は弱く腎静脈３４に接着される。様々な実施形態における弱い接着は、柔らかいデュロメータ（ｄｕｒｏｍｅｔｅｒ）のシリコーンなどの弱い接着剤又は同様の取り付け具を使用し、及び／又はコネクタ３３を除去して模擬静脈２８、３０、３２を模擬腎静脈３４に直接取り付けることによって達成される。
【００２７】
図５Ａ〜図５Ｂに、様々な実施形態による第２の血管系サブアセンブリを示す。図示のように、模擬腎動脈３６は、シリコーン同士の接着によって、また様々な実施形態では一貫した硬さのデュロメータのシリコーンを使用して、模擬大動脈２６に接着又は別様に取り付けられる。様々な実施形態では、湿潤シリコーンが接着剤として使用され、硬化して接続部を固めることができる。大動脈接着領域５２は、図５Ｂの矩形ボックスによって示す。様々な実施形態では、模擬大動脈２６が、例えば図１４に示すような半円筒形状を有する。
【００２８】
次に、図６に裏側繊維層（ｂａｃｋ  ｆｉｂｒｏｕｓ  ｌａｙｅｒ）３８を示す。様々な実施形態では、裏側繊維層３８が中綿で形成され、又は中綿を含む。様々な実施形態では、裏側繊維層が、実質的に平面的な矩形のポリフィル又はその他の繊維性材料の層である。裏側繊維層３８は、腰静脈３２が通過する穴又は開口部５４を含む。開口部５４は、手術シミュレーションシステム１０に固有のものであり、解剖学的に正確なものではない。図７に示すように、腎動脈３６及び大動脈２６を含む第２の血管系サブアセンブリは、接着剤を使用して裏側又は第１の繊維層３８に接着される。接着領域５２は、第２のサブアセンブリ全体の実質的に下方に存在するように示す。
【００２９】
次に図８を参照すると、様々な実施形態によれば、第２の血管系サブアセンブリの模擬腎動脈３６及び大動脈２６に第２の繊維層４０が接着される。第２の繊維層４０は中綿で形成され、又は中綿を含む。様々な実施形態では、第２の繊維層が、矩形の実質的に平面的なポリフィル又はその他の繊維性材料の層である。第２の繊維層４０は、大きな矩形によって示す接着領域５２を使用して裏側又は第１の繊維層３８にも接着される。第２の繊維層４０は、第２の繊維層４０の上面から下面に貫通する穴又はアパーチャ５６も含む。模擬腰静脈３２は、この穴５６と裏側繊維層３８の穴５４とを通過し、従ってこれらの層の周辺部が実質的に一致してポケットの内部に収まるように層が積み重なると、穴５４、５６が整列する。次に図９を参照すると、接着領域５２を３つの矩形によって示す図９に示すように、模擬性腺静脈２８、副腎静脈３０、腰静脈３２及び腎静脈３４を含む第１の血管系アセンブリは、腎静脈３４、副腎静脈３０及び性腺静脈２８の下方に存在する接着領域５２を使用して第２の繊維層４０に接着される。模擬腰静脈３２は、繊維層４０、３８の穴５６及び５４を通過する。
【００３０】
次に図１０を参照すると、模擬腎静脈３４及び副腎静脈３０、並びに第２の繊維層４０に、模擬腎臓２０、尿管２４及び副腎２２が接続される。模擬尿管２４は、模擬腎臓２０の裏側に接着又は別様に取り付けられる。腎臓２０は、模擬腎静脈３４の上端部及び第２の繊維層４０に接着される。模擬尿管２４は、第２の繊維層４０に接着される。模擬副腎２２は、模擬副腎静脈３０及び第２の繊維層４０に接着される。模擬副腎２２は、模擬腎臓２０には接着されない。図１０の矩形形状は接着領域５２を示し、図１０の楕円は副腎２２と腎臓との間の非接着領域５８を示す。
【００３１】
次に図１１を参照すると、模擬腎臓２０、模擬副腎２２、副腎静脈３０、腎静脈３４及び第２の繊維層４０に半繊維層１８が接着される。接着領域５２は、半繊維層１８の実質的に完全に下方の矩形によって示す。半繊維層１８は、患者内で見られる高密度の切開可能な疎性結合組織をシミュレートするために設けられる。様々な実施形態では、半繊維層１８が、例えば中綿などの大型の繊維性材料片を縦方向に半分に切断し、中綿の層を引き離して薄い切片を形成して切開可能な組織の密度に加えることによって形成される。様々な実施形態によれば、これらの繊維又は繊維性材料は、１又は２以上の、或いは全てのシミュレートされた解剖学的構造を封入して取り囲む。例えば中綿などの複数の繊維性材料層は、外科医が切り進む必要がある様々な密度の切開可能な材料を提供する。上述したように、模擬腰静脈３２は、繊維層３８、４０の穴５４、５６を通過する。図１２に示すように、手術シミュレーションシステム１０の裏面を上に向けてひっくり返すと、模擬腰静脈３２が穴５４、５６を貫通して裏面に露出する。
【００３２】
図１２〜図１３を参照すると、外科医は、腎静脈３４の周囲を円周方向に切開しなければならない。様々な実施形態によれば、手術シミュレーションシステム１０の内容物が、上部シリコーン層１２と下部シリコーン層１４との間に封入される。様々な実施形態では、手術シミュレーションシステム１０の下部シリコーン層１４が未硬化シリコーンで構成され、上部繊維層１６と共に硬化すると、外側境界の周囲が上部繊維層１６に接着されてポケットを形成し、全てのコンポーネントがポケット内に保持され配置されるようになる。アセンブリの製造中には、シリコーンの下部シリコーン層１４が未硬化であるため、裏側繊維層３８も湿潤シリコーンに接着される。裏側繊維層３８は、未硬化シリコーンで飽和しすぎた場合、模擬腎動脈３６及び大動脈２６を下部シリコーン層１４に接着し始めることによって、模擬ＬＤＮ手順の腎動脈の周囲を外科訓練医が円周方向に切開する能力を妨げてしまう恐れがある。この望ましくない接着を阻止又は抑制するために、切開領域６０の境界を楕円で定めた図１３に示すように、接着ブロッカー（ａｄｈｅｓｉｏｎ  ｂｌｏｃｋｅｒ）４２を使用して模擬腎動脈３６の周囲を円周方向に切開できることを確実にする。様々な実施形態では、接着ブロッカー４２がシリコーンシートで形成され、おおよそ下部シリコーン層１４の厚みに成形され、腎動脈３６のサイズに切断されてあらゆる望ましくない接着を防ぐ。様々な実施形態では、最終的に腰静脈３２が手術シミュレーションシステム１０の裏側の下部シリコーン層１４に接着されるので、接着ブロッカー４２が腰静脈３２を妨げないように配置又は使用される。様々な実施形態では、繊維性材料、例えば中綿を含浸させて模擬腎動脈３６又は大動脈２６を接着しないように過度の力を加えることなく、例えば矩形の接着領域によって示す裏側繊維層３８に接着ブロッカー４２が接着される。
【００３３】
図１４を参照すると、様々な実施形態では、模擬腰静脈３２が模擬腎静脈３４に接着され、その後に第２の繊維層４０及び裏側繊維層３８を通過して下部シリコーン層１４に接着される。様々な実施形態によれば、腰静脈３２は、モデル又は手術シミュレーションシステムが未硬化下部シリコーン層１４上に配置されている間に下部シリコーン層１４に接着される。下部シリコーン層１４が硬化すると、腰静脈３２と未硬化下部シリコーン層１４との接触が必要な接着を形成する。様々な他の実施形態では、腰静脈３２が、それぞれの穴５６、５４において第２の繊維層４０及び裏側繊維層３８に接着される。
【００３４】
様々な実施形態では、これらの層が、手術シミュレーションシステム内で周囲の繊維層を撚り合せることによって互いに接着され、シリコーン又はシリコーン接着剤の使用の有無にかかわらず模擬構造を適所に保持する。
【００３５】
様々な実施形態では、中綿などの繊維層の繊維が互いに噛み合ってニットマトリックス（ｋｎｉｔ  ｍａｔｒｉｘ）を形成し、及び／又はシリコーンコンポーネントをかき分ける際に中綿とシリコーンとの軽い接着が形成される。従って、模擬手順を通じて外科医が切開する臓器（例えば、シリコーン）に対して組織（例えば、中綿）が十分に接着される。このようなニットマトリックスは、手術シミュレーションシステム全体を通じて一貫性を制御するのが困難な、又は望ましくない残留物を生じる恐れがあるシリコーン接着層の使用を回避又は低減することもできる。
【００３６】
図１５及び図１６を参照すると、様々な実施形態では、模擬尿管２４と性腺静脈２８との識別を確実にするために、手術シミュレーションシステム１０の境界／周辺部６２を通して模擬尿管２４及び性腺静脈２８が見える。様々な実施形態によれば、境界／周辺部６２は、上部シリコーン層１２が下部シリコーン層１４に接着することによって形成されてポケット６４を形成する。模擬尿管２４及び性腺静脈２８は、手術シミュレーションシステム１０の境界／周辺部６２において上部シリコーン層１２を通して見える。これらのランドマークは、外科医が手術シミュレーションシステム１０の切開を開始すべき位置に関する指標を装う。これらのランドマークが境界６２を通じて見えるようにするために、模擬尿管２４及び性腺静脈２８は、繊維層を過ぎて外向きに境界内に延び、これを図１５〜図１６の円６３によって強調する。他の様々な実施形態では、上部シリコーン層１２を通じたランドマークの可視性を可能にするために、上部シリコーン層１２の色及び／又は不透明性を模擬尿管２４及び性腺静脈２８に対して際立たせる。
【００３７】
図１７〜図１９を参照すると、様々な実施形態によれば、腎門部切開手術シミュレーションモデル１０は、基部６８と、基部６８から上向きに延びる少なくとも２つ直立ポスト７０とを有するスタンド６６に取り付けられるための２又は３以上の穴を境界６２に沿って含むことができる。ポスト７０は、境界６２の穴を通過する。その後、手術シミュレーションシステムモデル１０を含むスタンド６６を腹腔鏡訓練機７２の空洞内に配置して手順の練習を開始することができる。訓練機は、トップカバーと基部との間に空洞を定める。この空洞は、研修医による直接的な視野から隠されており、トップカバーを通じてスコープが挿入されて空洞のライブビデオフィードを取り込み、これが研修医に対してモニタ上に表示される。研修医又は訓練医は、トップカバーを通じて様々な器具を挿入し、空洞内の手術シミュレーションシステム１０上で模擬手順を実行する。スタンド６６は、訓練機７２内で手術シミュレーションモデル又はシステム１０を支持する役割を果たす。様々な実施形態では、手術シミュレーションシステム１０が、境界６２の２つの各上隅に１又は２以上の穴又はアパーチャを収容する。これらの穴は、ポスト７０と相互連結する。様々な実施形態では、スタンド６６が４つのポスト７０を含む。様々な実施形態では、境界６２が、伸張してその元々の形状に戻る弾性シリコーン材料で形成され、境界の穴が、伸張してポスト７０に適合した後に締め付け状態に戻って手術シミュレーションシステム１０を基部６８のポスト７０上の適所に固定する。ポスト７０上の穴の配置は、フラップ４４の傾いた姿勢と相まって、手術シミュレーションシステム１０を基部６８に対して様々な角度で配置できるようにし、この配置が模擬手順を完了するために必要となり得る。様々な実施形態では、手術シミュレーションシステム１０の上隅を安定させるために、訓練機７２内のクリップ７４を使用して手術シミュレーションシステムを直立状態に引っ張り、及び／又は適所に保持する。様々な実施形態によれば、手術シミュレーションシステム及び／又は訓練機に対するスタンド又は安定構造及び／又は同様の取り付け具が、模擬手術手順のために手術シミュレーションシステムを傾いた姿勢で安定して保つことができる。
【００３８】
様々な実施形態では、傾いた患者の姿勢を再現又はシミュレートするために、手術シミュレーションシステムが、手術シミュレーションシステムを支持し、懸架し及び／又は傾斜させるフレームを含み、このようなフレームに一体化され、又は埋め込まれる。手術シミュレーションシステムは、フレームに取り外し可能に取り付けられ、様々な実施形態では、フレームが外科訓練機に取り外し可能に取り付けられる。このような実施形態では、境界内のアパーチャ及び／又は境界がもたらす追加部分を、フラップ、取り付け具及び／又は境界をもたらす手術シミュレーションシステムが提供するフラップ、関連する取り付け具、及び／又は追加部分と共に取り外すことができる。
【００３９】
ＬＤＮ手順中、患者は、わずかに後方に傾いて横向きに寝た状態である。様々な実施形態による腎門部切開手術シミュレーションシステム１０は、患者の傾いた姿勢を再現又はシミュレートするために、支持台として使用されるように設計されたフラップ４４を組み込む。フラップ４４には、ＶＥＬＣＲＯ（登録商標）などのフックアンドループ型締結具４６のループ側が接着され、訓練機７２の底床上に配置されたフックアンドループ型締結具４６の反対側又はフック側と噛み合うように構成される。フラップ４４は、手術シミュレーションシステム１０の底部側から延び、様々な実施形態では、その構造的一貫性を維持しながら屈曲を可能にする、柔らかく柔軟性がある上に耐久性もあるシリコーンで構築される。様々な実施形態では、フラップ４４が柔軟であることにより、手術シミュレーションシステムを腹腔鏡訓練機７２内で所望の角度及び姿勢に保持するように曲がったスタンドを形成しながら、フックアンドループ型締結具４６の２つの要素が噛み合うことができる。フラップ４４は、スタンド６６と共に、又は単独で使用される。訓練機の床に対するフラップ４４の取り付けは様々とすることができ、様々な実施形態では、フックアンドループ型締結具が、例えば１又は２以上の留め金（ｓｎａｐ）、磁石、支柱又はクリップに置き換えられ、又はこれらをさらに含むことができ、及び／又は取り付け具／手術シミュレーションシステムと訓練機の床との間の基部６８の延長部などの中間コンポーネントを貫通し、或いはこのような中間コンポーネントに付着又は接着することができる。手術シミュレーションシステムの取り付け具は、手術シミュレーションシステムを取り外し可能にすることができ、従って手術シミュレーションシステムの置換性、再配置又は再配向を容易にする。このような訓練機に対する手術シミュレーションシステムの様々な部分の取り付け又は配置は、手術シミュレーションシステムの配向又は傾いた姿勢が患者の向き又は位置を確実に再現できるようにし、様々な実施形態では、手術シミュレーションシステムによってもたらされる触覚フィードバック、柔軟性又はその他の特徴が犠牲にならず、及び／又は模擬ＬＤＮ手順が損なわれないことを確実にする。
【００４０】
様々な実施形態では、手術シミュレーションシステム１０の他の変形形態が、異常、疾患又は様々な生体構造を含むようにポケットの内の解剖学的構造の変化を含むことができる。このような生体構造は、右腎門部、又はさらなる腰静脈及び／又は腫瘍の含有物を含むことができる。他の実施形態では、手術シミュレーションシステム１０が、患者の環境をより良好に表すように、水又はその他の液体に浸漬又は含浸される。例えば、繊維層又は中綿層は、液体で飽和すると密度が高くなって接着性が高まる傾向にある。様々な実施形態では、これによってＬＤＮ手順の困難性を高い適用性で正確に表現することができる。ポケット６４は、水などの液体の代わりにゲル状物質で満たすこともできる。
【００４１】
様々な実施形態では、様々な部分及びコンポーネントの配列及び／又は組成が、手術シミュレーションシステムの困難性を変化させるように提供されることによって、外科訓練及び手術スキルの評価が強化されるように模擬手術手順を変化させる。このような例は、本明細書全体を通じて説明し、特許請求の範囲に示しており、これらは任意と思えるかもしれないが、やはり手術シミュレーションシステムの困難性を変化させて調整し、外科訓練及びスキルの評価を強化するように包含又は除外される。これらの例のいくつかは、繊維層密度の変化、模擬腎血管系及び／又は臓器形状、寸法及び／又は触覚応答の誇張又は過小表現、液体による繊維層の飽和、例えば１又は２以上の異なる繊維層の少なくとも１つの開口部を通じて通され又は貫通した模擬腎血管系などの模擬血管系経路の形成、及び／又は模擬腎血管系、臓器及び／又は周囲構造の着色及び／又は組成の変化を含むことができる。
【００４２】
様々な実施形態では、例えば過剰な力などの模擬組織の誤った取り扱い又は操作が使用された場合に手術シミュレーションシステムの反対側に顕著な刺し傷又は穴が見えるような手術スキルを保証又はさらに評価できるように、手術シミュレーションシステムの両方の側面又は層が貫通可能（ｐｅｎｅｔｒａｂｌｅ）である。同様に、手術スキル又は模擬手術手順の効果的な操作の評価をさらに試験又は強化するように、層間の厚み又は距離は最小であり、例えば手術シミュレーションシステム又はその内部に含まれるポケットのわずかな長さ又は幅である。
【００４３】
様々な実施形態では、手術シミュレーションシステムが、手術手順のシミュレーションに利用できる作業空間を制限するためにこのように制約される。同様に、例えば手術空間をさらに制限するようにポケットのサイズを修正することによって、模擬手術手順の困難性を高めることもできる。また、手術シミュレーションシステムの携帯性を高め、例えば携帯型腹腔鏡訓練機などの訓練機内の操作を強化し、及び／又は外科訓練医の焦点を特定の模擬手順にさらに合わせるように、コンポーネントの数及び／又はサイズ、並びにこれらの組み合わせもさらに制限される。同様に、手術シミュレーションシステムを強化し、例えば困難性を高め又は特定の模擬手術手順に焦点を当てるために、たとえ解剖学的に正確なものではない可能性があるとしても、特徴の省略、或いはサイズ又は形状の縮小が行われる。様々な実施形態では、手術シミュレーションシステムが、例えば腎静脈、腎動脈及び／又は同様のもの及び／又は本明細書に示す他の血管系／血管などの少なくとも１つの模擬腎血管系、及び／又は例えば副腎、腎臓及び／又は同様のもの及び／又は本明細書に示す他の臓器／腺などの少なくとも１つの模擬腎臓臓器を含む。
【００４４】
上記の説明は、当業者による１又は複数の手術シミュレーションシステムの作製及び使用、並びに本明細書で説明した方法の実行を可能にするように行ったものであり、本発明を行う発明者らが検討する最良の形態を記載したものである。しかしながら、当業者には依然として様々な修正が明らかであろう。これらの修正は、本開示の範囲に含まれるように企図される。様々な図には、異なる実施形態又はこのような実施形態の態様を示し、本明細書全体を通じて説明している場合もある。しかしながら、単独で図示又は説明した各実施形態及びその態様は、別途明示していない限り、他の実施形態及びその態様のうちの１つ又は２つ以上と組み合わせることもできる。各組み合わせを明示していないのは、本明細書の可読性を容易にするためにすぎない。
【００４５】
いくつかの特定の態様において本発明を説明したが、当業者には多くのさらなる修正及び変形が明らかであろう。従って、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、サイズ、形状及び材料の様々な変更を含む具体的に説明したもの以外の形で本発明を実施することもできると理解されたい。従って、本発明の実施形態は、全ての態様が例示的なものであって限定的なものではでないとみなすべきである。
【符号の説明】
【００４６】
１０  手術シミュレーションシステム
１２  上部貫通可能層
１４  下部貫通可能層
１６  上部繊維層
１８  半繊維層
２０  模擬腎臓
２２  模擬副腎
２４  模擬尿管
２６  模擬大動脈
２８  模擬性腺静脈
３０  模擬副腎静脈
３２  模擬腰静脈
３４  模擬腎静脈
３６  模擬腎動脈
３８  裏側繊維層
４０  第２の繊維層
４２  接着ブロッカー
４４  フラップ
５４  穴
５６  穴
【図１】
2021525904.tif 000003
【図２】
2021525904.tif 000004
【図３】
2021525904.tif 000005
【図４Ａ】
2021525904.tif 000006
【図４Ｂ】
2021525904.tif 000007
【図５Ａ】
2021525904.tif 000008
【図５Ｂ】
2021525904.tif 000009
【図６】
2021525904.tif 000010
【図７】
2021525904.tif 000011
【図８】
2021525904.tif 000012
【図９】
2021525904.tif 000013
【図１０】
2021525904.tif 000014
【図１１】
2021525904.tif 000015
【図１２】
2021525904.tif 000016
【図１３】
2021525904.tif 000017
【図１４】
2021525904.tif 000018
【図１５】
2021525904.tif 000019
【図１６】
2021525904.tif 000020
【図１７】
2021525904.tif 000021
【図１８】
2021525904.tif 000022
【図１９】
2021525904.tif 000023
【国際調査報告】
2021525904.tif 000024
2021525904.tif 000025