(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも背骨と胸骨と肋骨を模擬した人体骨格モデルを備える胸腔シミュレータに対し、臓器モデルの姿勢を固定する固定具において、
前記固定具は、
胸腔シミュレータの肋骨部の内側に収納可能な台座部と、
該台座部の裏面に設けられた背骨係着機構であって、胸腔シミュレータの背骨部の凸部に係着させて該背骨部の長手方向にスライド自在に取り付けられる前記背骨係着機構と、
前記台座部の表面に設けられ、左右を仕切る縦隔部、
を備え、
前記縦隔部の左面と右面の双方の面は前記臓器モデルを積載でき、
前記縦隔部の前記背骨部の長手方向の長さは、前記胸骨部の長手方向の長さと略同じであることを特徴とする胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具。
【請求項２】
前記台座部は、表面の左端と右端の間で前記縦隔部をスライドし得るスライド機構を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具。
【請求項３】
前記スライド機構は、
前記縦隔部と連結するアーム部と、該アーム部の端部を前記台座の表面上で回動させるアーム駆動部と、前記縦隔部の移動方向及び移動範囲を画定するガイド部を備え、
前記ガイド部は、
前記台座部の表面に設けられた軸部材及び該軸部材の両端を保持する軸止め部で構成され、前記軸部材が前記縦隔部に設けられた貫通孔に挿通される、ことを特徴とする請求項２に記載の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具。
【請求項４】
前記台座部は、表面の左端又は右端に前記縦隔部を脱着自在に取り付け得る取付機構を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具。
【請求項５】
前記縦隔部の左面と右面の双方の表面は、面ファスナのフック部が形成されたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具。
【請求項６】
前記胸腔シミュレータの姿勢が左側臥位である場合には、前記縦隔部の右面に前記臓器モデルを積載し、
前記胸腔シミュレータの姿勢が右側臥位である場合には、前記縦隔部の左面に前記臓器モデルを積載する、
ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具。
【請求項７】
前記臓器モデルは、少なくとも肺の形状及び質感を再現した、肺の生体質感臓器モデルであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具。
【請求項８】
前記背骨係着機構は、前記背骨部上の取り付け位置を段階的に調整し得る凹部又は凸部が設けられたことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具。
【請求項９】
前記台座部と前記背骨係着機構と前記縦隔部は、樹脂により一体成形されたことを特徴とする請求項１に記載の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、胸腔鏡下手術のトレーニングや学習用の胸腔シミュレータに臓器モデルを取り付ける器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、胸腔鏡下手術のトレーニングや学習用として、人の体型や質感を再現し、人の身体に対する手術環境を模擬できるシミュレータが開発されている（例えば、特許文献１を参照。）。
上記特許文献１に開示された胸腔シミュレータは、少なくとも肋骨を模擬した人体骨格モデルと、人体骨格モデルを収納するケーシングとから成る装置であり、ケーシングの肋骨部分に開孔部が設けられ、横隔膜の部分が開閉でき、人体骨格モデルの肋骨内部に臓器モデルを収納できる構成となっている。これによれば、効果的に胸腔鏡下手術の手技トレーニングを行うことが可能である。
そして、上記特許文献１のシミュレータへの臓器モデルの取り付け方法としては、例えば、係合部が設けられた把持部材を用いるとしている。
上記特許文献１に開示された胸腔シミュレータは、仰臥位でのトレーニングを前提としたものであるため、胸腔シミュレータを左右に傾けた状態で固定する場合については、十分な開示はなされていないが、手術の対象部位や術式によっては、側臥位で手術を行う場合も存在するため、側臥位で手術を行う場合に、適切な角度で臓器モデルを固定できる器具が望まれている。【０００３】
臓器モデルを傾けた状態で設置可能とした技術としては、装置本体に設けられたフックに網を取り付け、網に管状臓器を挿入し、また、縫合糸で縫合することで固定するトレーニング用臓器設置装置が知られている。かかるトレーニング用臓器設置装置には、本体を回転可能とする多角形脚部が設けられており、トレーニング中に装置の角度を変えることも可能となっている。
上記特許文献２に開示されたトレーニング用臓器設置装置では、上下左右に湾曲する管状臓器の形態を正確に再現することができるという利点がある。しかしながら、正確な設置のためには、網に管状臓器を挿入するだけではなく、縫合作業も行う必要があり、設置作業が煩雑であるという問題がある。
また、上記特許文献２に開示されたトレーニング用臓器設置装置は、肺などの臓器モデルについては使用できないという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開パンフレットＷＯ２０１５／１５１５０３号
【特許文献２】実用新案登録第３１７７５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
かかる状況に鑑みて、本発明は、胸腔シミュレータを傾けた状態で、臓器モデルを安定的に固定でき、取り付け、取り外し及び位置調整が容易な臓器モデル固定具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく、本発明の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具は、少なくとも背骨と胸骨と肋骨を模擬した人体骨格モデルを備える胸腔シミュレータに対し、臓器モデルの姿勢を固定する固定具において、固定具は、胸腔シミュレータの肋骨部の内側に収納可能な台座部と、該台座部の裏面に設けられた背骨係着機構であって、胸腔シミュレータの背骨部の凸部に係着させて該背骨部の長手方向にスライド自在に取り付けられる背骨係着機構と、台座部の表面に設けられ、左右を仕切る縦隔部を備え、縦隔部の左面と右面の双方の面は臓器モデルを積載でき、縦隔部の背骨部の長手方向の長さは、胸骨部の長手方向の長さと略同じである。
台座部の裏面に背骨係着機構が設けられることにより、臓器モデル固定具を胸腔シミュレータにしっかりと固定することができる。
縦隔部が設けられることにより、胸腔シミュレータを傾けて使用する場合でも臓器モデルを安定的に設置することができ、また、左右双方の面を臓器モデルの設置に利用できるため、多様なバリエーションの手技トレーニングが可能となる。
縦隔部において、背骨部の長手方向の長さが、胸骨部の長手方向の長さと略同じとされることにより、胸腔シミュレータに設置した臓器モデルをしっかりと支持することができる。【０００７】
本発明の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具において、台座部は、表面の左端と右端の間で縦隔部をスライドし得るスライド機構を更に備えたことでもよい。
実際の手術に近い状態を再現する場合、臓器モデルを配置する空間を調整し得ることが好ましい。上記スライド機構を備えることにより、縦隔部の位置を左右に調整して、臓器モデルを配置する空間を調整できる。これにより、より実際の手術に近いリアルな手技トレーニングが可能となる。【０００８】
本発明の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具の台座部が、縦隔部をスライドし得るスライド機構を更に備えた場合において、スライド機構は、縦隔部と連結するアーム部と、該アーム部の端部を台座の表面上で回動させるアーム駆動部と、縦隔部の移動方向及び移動範囲を画定するガイド部を備え、ガイド部は、台座部の表面に設けられた軸部材及び該軸部材の両端を保持する軸止め部で構成され、軸部材が縦隔部に設けられた貫通孔に挿通されることが好ましい。
スライド機構が、アーム部及びアーム駆動部を備えることにより、簡単な操作で縦隔部の位置を調整することができる。アーム部及びアーム駆動部の構造としては、公知のウォームギヤが好適に用いられる。すなわち、アーム部の一端は縦隔部に連結され、他端にはウォームホイールが設けられる。また、アーム駆動部には円筒形状のウォームが設けられウォームの端部にはユーザが操作するためのノブが設けられる。ユーザはノブを回転させることにより、アーム部の端部を台座の表面上で回動させることができる。ウォームギヤを用いることにより、縦隔部の表面に圧力が加えられたとしても、容易にはノブは回転しないため、ノブを操作する手を離すだけで、縦隔部の位置を固定することが可能である。【０００９】
また、ガイド部を備えることにより、縦隔部の移動方向及び移動範囲を画定できる。具体的には、縦隔部が、台座部表面の左端と右端の間で平行移動し得る構造とすることが好ましい。軸部材が縦隔部に設けられた貫通孔に挿通される構成とすることで、簡易な構造で縦隔部の移動方向を画定できる。軸部材は、２本設けられることが好ましい。軸部材の両端は、軸止め部により保持されるため、縦隔部の移動範囲を容易に画定できる。上記ガイド部により、アーム部の端部が台座の表面上で回動する動きが、左右の平行運動へと変換される。
このように、アーム部、アーム駆動部及びガイド部が一体となって機能することにより、比較的シンプルな構造で、ノブの回転運動を、縦隔部の平行運動に変換でき、縦隔部の位置を容易に調整・固定できる。【００１０】
本発明の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具において、台座部は、表面の左端又は右端に縦隔部を脱着自在に取り付け得る取付機構を更に備えたことでもよい。
上記の取付機構を備えることにより、簡単な構造及び操作で、臓器モデルを配置する空間を調整することができる。取付機構としては、一方の部材を他方の部材に係止し回転爪により固定する機構と、一方の部材を他方の部材と嵌合して爪部により固定する機構を併用することが好ましいが、かかる構成に限られず、上記の何れかの機構のみを利用するものでもよいし、例えば、螺子等の留め具により固定する機構でもよい。【００１１】
本発明の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具において、縦隔部の左面と右面の双方の表面は、面ファスナのフック部が形成されたことが好ましい。
臓器モデルの表面の素材は、面ファスナのループ部と同様の機能を果たすものがある。縦隔部の左右の表面に面ファスナのフック部が形成されることにより、該フック部に臓器モデルの表面を当接させて、臓器モデルをしっかりと固定することができ、また、取り外して位置調整を行うことも容易にできる。
面ファスナのフック部が、縦隔部の左面と右面の双方の表面に設けられることにより、胸腔シミュレータを右側臥位と左側臥位のいずれの状態にした場合でも臓器モデルを安定的に設置することができる。ここで、右側臥位とは右側を下にした姿勢のことであり、左側臥位とは左側を下にした姿勢のことである。
また、縦隔部の左面と右面には、例えば、吸盤を設ける、接着剤を塗布する等、面ファスナ以外の固定機構が設けられてもよい。【００１２】
本発明の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具は、胸腔シミュレータの姿勢が左側臥位である場合には、縦隔部の右面に臓器モデルを積載し、胸腔シミュレータの姿勢が右側臥位である場合には、縦隔部の左面に臓器モデルを積載することが好ましい。
ここで、縦隔部の面の左右については、人体の構造における左右に沿ったものとし、固定具を胸腔シミュレータに取り付けた状態で、右手側の面を右面、左手側の面を左面としている。【００１３】
本発明の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具において、臓器モデルは、少なくとも肺の形状及び質感を再現した肺の生体質感臓器モデルであることが好ましい。
肺の形状及び質感とは、肺門や肺内部の血管の形状や質感を含む。また、肺の生体質感臓器モデルには、気管、膜、リンパ、胸膜、肺靭帯も再現されることが好ましい。【００１４】
本発明の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具において、背骨係着機構は、背骨部上の取り付け位置を段階的に調整し得る凹部又は凸部が設けられたことでもよい。
背骨係着機構に凹部又は凸部が設けられることにより、固定具の取り付け位置を段階的に調整することが可能となる。また、凹部又は凸部の形状を小さく設けることで、実質的には無段階で任意の位置に固定できるものとしてもよい。【００１５】
本発明の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具において、台座部と背骨係着機構と縦隔部は、樹脂により一体成形されたことでもよい。
樹脂により一体成形されることにより、固定具に臓器モデルをしっかり固定でき、また取り扱いが容易となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の胸腔シミュレータ用臓器モデル固定具によれば、胸腔シミュレータを傾けた状態で、臓器モデルを安定的に固定でき、取り付け、取り外し及び位置調整が容易に行えるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１の肺モデル固定具の斜視図
【図２】実施例１の肺モデル固定具の正面図
【図３】実施例１の肺モデル固定具の背面図
【図４】実施例１の肺モデル固定具の左側面図
【図５】実施例１の肺モデル固定具の右側面図
【図６】実施例１の肺モデル固定具の外観図
【図７】実施例１の肺モデル固定具の説明図
【図８】実施例１の肺モデル固定具の胸腔シミュレータへの取り付け説明図１
【図９】実施例１の肺モデル固定具の胸腔シミュレータへの取り付け説明図２
【図１０】実施例１の肺モデル固定具の取り付け後の状態を示す外観図
【図１１】実施例１の肺モデル固定具の取り付け後の状態を示す底面図１
【図１２】実施例１の肺モデル固定具の取り付け後の状態を示す底面図２
【図１３】実施例１の肺モデル固定具の使用フロー図
【図１４】実施例２の肺モデル固定具の構造説明図
【図１５】実施例２の肺モデル固定具の取り付け後の状態を示す外観図
【図１６】胸腔シミュレータの斜視図
【図１７】胸腔シミュレータの外観図１
【図１８】胸腔シミュレータの外観図２
【図１９】胸腔シミュレータの外観図３
【図２０】実施例３の肺モデル固定具の斜視図
【図２１】実施例３の肺モデル固定具の正面図
【図２２】実施例３の肺モデル固定具の背面図
【図２３】実施例３の肺モデル固定具の左側面図
【図２４】実施例３の肺モデル固定具の右側面図
【図２５】実施例３の肺モデル固定具の外観図
【図２６】スライド機構の説明図１
【図２７】スライド機構の説明図２
【図２８】実施例３の肺モデル固定具の胸腔シミュレータへの取付説明図
【図２９】実施例３の肺モデル固定具の取り付け後の状態を示す外観図１
【図３０】実施例３の肺モデル固定具の取り付け後の状態を示す外観図２
【図３１】実施例３の肺モデル固定具の取り付け後の状態を示すイメージ図
【図３２】実施例３の肺モデル固定具の使用フロー図
【図３３】実施例４の肺モデル固定具の斜視図
【図３４】実施例４の肺モデル固定具の正面図
【図３５】実施例４の肺モデル固定具の背面図
【図３６】実施例４の肺モデル固定具の外観図
【図３７】実施例４の肺モデル固定具の左側面図
【図３８】実施例４の肺モデル固定具の右側面図
【図３９】実施例４の肺モデル固定具の使用フロー図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
【実施例１】
【００１９】
まず、臓器モデル固定具を取り付ける胸腔シミュレータの構造について説明する。図１６は、胸腔シミュレータの斜視図を示している。また、図１７〜１９は、胸腔シミュレータの外観図であり、図１７（１）は正面図、図１７（２）は背面図、図１８（１）は右側面図、図１８（２）は左側面図、図１９（１）は平面図、図１９（２）は底面図を示している。
図１６に示すように、胸腔シミュレータ９は、上端部９１、下端部９２、胸骨部９３、背骨部９４及び肋骨部９５から成る。胸骨部９３及び背骨部９４の上端には上端部９１が設けられ、下端には下端部９２が設けられている。肋骨部９５は胸骨部９３及び背骨部９４に固定されている。また、図１９（２）に示すように、下端部９２には、臓器モデル（図示せず）を取り付けるための貫通孔９６が設けられている。このように、胸腔シミュレータ９は、人体の胸部を模擬した形状となっている。【００２０】
肺の手術を行うような場合には、側臥位で手術が行われることが多く、術式によっては、図１７（１）及び（２）に示す右側部９ａや左側部９ｂが下向きとなるように胸腔シミュレータ９を設置する必要がある。
ところが、図１８（１）及び（２）に示すように、胸腔シミュレータ９の内部には、縦隔に相当する部分が設けられていないため、肺モデルを設置したとしても、側臥位の状態で肺モデルを保持することができないという問題がある。そこで、胸腔シミュレータ９を横向きに固定した場合でも、臓器モデルを安定的に支持可能な固定具が必要となる。
なお、胸腔シミュレータ９において、右側部９ａ、左側部９ｂとしているが、左右については、ここでは人体の構造における左右に沿ったものとしている。すなわち、右手側を右側部９ａ、左手側を左側部９ｂとしている。【００２１】
次に、肺モデル固定具の構造について説明する。図１〜６は、肺モデル固定具の外観図を示している。具体的には、図１は斜視図、図２は正面図、図３は背面図、図４は左側面図、図５は右側面図、図６（１）は平面図、図６（２）は底面図を示している。
図１に示すように、肺モデル固定具１は、台座部２及び縦隔部３から成り、台座部２と縦隔部３は何れも樹脂製であり、一体成形されている。
台座部２には、胸腔シミュレータ９に取り付けるための凹部２１、図２に示す滑り止め機構（２２ａ，２２ｂ）、図１に示す凹型係合部（２３ａ，２３ｂ）、図３に示す凸型係合部（２４ａ，２４ｂ）、及び図６に示す雌螺子部２５が設けられている。凹型係合部（２３ａ，２３ｂ）、凸型係合部（２４ａ，２４ｂ）、及び雌螺子部２５が背骨係着機構である。【００２２】
凹部２１は、肺モデル固定具１を胸腔シミュレータ９に取り付けるために設けられたものであり、凹部２１に胸腔シミュレータ９の背骨部９４が嵌合するように取り付ける構造である。
滑り止め機構（２２ａ，２２ｂ）は、取り付け又は取り外しの際に、肺モデル固定具１を把持しやすくするためのものである。すなわち、肺モデル固定具１は、台座部２に対して略垂直に縦隔部３が設けられているため、片手では把持し難い構造となっている。そこで、滑り止め機構（２２ａ，２２ｂ）を設けて、作業者の何れかの指が滑り止め機構（２２ａ，２２ｂ）に引っ掛かりやすい構造とし、取り付けや取り外しを容易にしたものである。
凹型係合部（２３ａ，２３ｂ）及び凸型係合部（２４ａ，２４ｂ）は、位置決め及び固定のために設けられたものであり、胸腔シミュレータ９の背骨部９４に設けられた凸型係合部（図示せず）と凹型係合部（２３ａ，２３ｂ）が係合し、胸腔シミュレータ９の背骨部９４に設けられた凹型係合部（図示せず）と凸型係合部（２４ａ，２４ｂ）が係合する構造である。
雌螺子部２５は、胸腔シミュレータ９の背骨部９４と肺モデル固定具１が係合した後に、螺子（図示せず）を用いて肺モデル固定具１と背骨部９４を固定するために設けられたものである。【００２３】
図２に示すように、縦隔部３はプレート状の部材から成り、人体における縦隔を模擬したものである。縦隔部３の左面には左肺の臓器モデルを取り付けることができ、右面には右肺の臓器モデルを取り付けることができる。したがって、左肺と右肺の何れの手術トレーニングを行うことも可能である。
縦隔部３の右面には面ファスナ３ａが設けられ、左面には面ファスナ３ｂが設けられている。なお、ここでも左右については、胸腔シミュレータ９における右側部９ａ、左側部９ｂと同様に人体の構造における左右に沿ったものとし、図２における縦隔部３の左側の面を右面、右側の面を左面としている。
面ファスナ（３ａ，３ｂ）は、いずれも面ファスナのフック部で形成されている。後述する肺モデル４の表面は、材質上、面ファスナのループ部と同じ役割を果たしうるため、面ファスナ（３ａ，３ｂ）上において、肺モデル４の取付位置を自在に調整可能である。【００２４】
図７は、実施例１の肺モデル固定具の説明図である。図７に示すように、ここでは面ファスナ３ｂに肺モデル４ｂが取り付けられた状態を表している。肺モデル４ｂは左肺を模擬した臓器モデルであり、左肺の手術のトレーニングを行う場合のイメージを示している。
肺モデル４ｂの表面の素材は、面ファスナのループ部と同様の機能を果たすため、肺モデル４ｂの表面が縦隔部３に設けられた面ファスナ３ｂと当接することで、該ループ部と面ファスナ３ｂのフック部が係合し、しっかりと固定される。また、縦隔部３は台座部２と一体成形されているため、例えば、鉗子などで肺モデル４ｂが上から押さえられたとしても、肺モデル４ｂの３次元的位置が解剖学的に正確な位置のまま支持することが可能である。【００２５】
図８及び９は、実施例１の肺モデル固定具の胸腔シミュレータへの取り付け説明図であり、図８は取り付け前、図９は取り付け後の状態を示している。また、図１３は、実施例１の肺モデル固定具の使用フロー図を示している。
図８においては、肺モデルは図示していないが、実際に実施例１の肺モデル固定具を使用する場合には、図１３に示すように、まず、肺モデル固定具１に肺モデルを固定する（ステップＳ０１）。その後、貫通孔９６から胸腔シミュレータ９内に肺モデル固定具１を挿入し、背骨部９４に肺モデル固定具１を取り付ける（ステップＳ０２）。
なお、肺モデルの肺モデル固定具１への固定は、肺モデル固定具１を胸腔シミュレータ９に取り付けた後に行ってもよい。また、肺モデルの固定位置の調整は、肺モデル固定具１を胸腔シミュレータ９に取り付けたままの状態で行うこともできるし、一旦肺モデル固定具１を胸腔シミュレータ９から取り外して調整を行い、再度取り付けてもよい。【００２６】
図１０は、実施例１の肺モデル固定具の取り付け後の状態を示す外観図であり、図１１及び図１２は、実施例１の肺モデル固定具の取り付け後の状態を示す底面図である。図１０（１）及び図１１は右肺の肺モデルを取り付けた場合、図１０（２）及び図１２は左肺の肺モデルを取り付けた場合をそれぞれ示している。
図１０（１）に示すように、肺モデル固定具１における縦隔部３の長さＬ１は、胸骨部９３の長さＬ２と略同じとなっている。
右肺の肺モデル４ａを使用して、側臥位でのトレーニングを行う場合には、図１１に示すように、肺モデル固定具１に右肺の肺モデル４ａを取り付ける。肺モデル４ａは、面ファスナ３ａにより肺モデル固定具１に固定され、肺モデル固定具１は胸腔シミュレータ９にしっかりと固定されているため、あたかも縦隔の上に左肺が存在するかのような状態が作出され、リアルなトレーニングが可能となっている。術者（図示せず）は、図１０（１）に示す肋骨部９５の隙間から鉗子等を挿入して、トレーニングを行う。
同様に、左肺の肺モデル４ｂを使用して、側臥位でのトレーニングを行う場合には、図１２に示すように、肺モデル固定具１に左肺の肺モデル４ｂを取り付けてトレーニングを行う。
このように、左右いずれの肺についてもトレーニングを行うことが可能である。また、前述したように、肺モデル（４ａ，４ｂ）の固定位置を微調整することもできるため、実際の手術を想定したよりリアルなトレーニングが可能である。
【実施例２】
【００２７】
人体の骨格内部において、肺は、概ね決まった位置に存在しているが、人によって僅かに位置や大きさが異なっていることがある。かかる場合でも、実態に即した骨格と肺の位置関係で手技トレーニングができることが望ましいといえる。
図１４は、実施例２の肺モデル固定具の構造説明図を示している。図１４に示すように、実施例２の肺モデル固定具１０は、台座部２０及び縦隔部３から成り、台座部２０と縦隔部３は何れも樹脂製であり、一体成形されている。
台座部２０には、図示しないが、肺モデル固定具１０を背骨部９４上の任意の位置で固定できる機構が設けられている。したがって、図１４（１）に示すように、背骨部９４の下部と肺モデル固定具１０の下部がしっかりと嵌合するように、肺モデル固定具１０を上方に固定することもできるし、図１４（２）に示すように、肺モデル固定具１０を背骨部９４の下方に摺動して固定することもできる構造となっている。
これにより、肺モデルの固定位置の調整をよりフレキシブルに行うことが可能である。【００２８】
図１５は、実施例２の肺モデル固定具の取り付け後の状態を示す外観図であり、（１）は肺モデル固定具を上方に固定した場合、（２）は肺モデル固定具を下方に固定した場合を示している。また、いずれも左肺のトレーニングを行う場合を想定し、胸腔シミュレータ９を側臥位の状態としている。
肺モデル固定具を上方に固定した場合は、図１５（１）に示すように、肺モデル固定具１０が上端部９１に近い位置、すなわちより右側に固定されている。これに対して、肺モデル固定具を下方に固定した場合は、図１５（２）に示すように、肺モデル固定具１０が下端部９２に近い位置、すなわちより左側に固定されている。このように、肺モデル固定具１０を用いることで、縦隔部３上に配置される肺モデル（図示せず）の脱着を行うことなく、肺モデルの取り付け位置を容易に微調整することができる構造となっている。
【実施例３】
【００２９】
図２０は、実施例３の肺モデル固定具の斜視図を示している。図２１は実施例３の肺モデル固定具の正面図、図２２は実施例３の肺モデル固定具の背面図、図２３は実施例３の肺モデル固定具の左側面図、図２４は実施例３の肺モデル固定具の右側面図を示している。また、図２５は、実施例３の肺モデル固定具の外観図であり、（１）は平面図、（２）は底面図を示している。
図２０に示すように、肺モデル固定具１１は、台座部５、縦隔部６及びアーム駆動部７から成る。図２１に示すように、台座部５には軸止め部（５１ａ〜５１ｄ）が設けられ、縦隔部６には貫通孔（６１ａ，６１ｂ）が形成されている。軸部材（５２ａ，５２ｂ）は、貫通孔（６１ａ，６１ｂ）に挿通され、両端部が軸止め部（５１ａ〜５１ｄ）に固定されている。具体的には、軸部材５２ａは、貫通孔６１ａに挿通され、両端部は軸止め部（５１ａ，５１ｂ）により固定されている。また、軸部材５２ｂは、貫通孔６１ｂに挿通され、両端部は軸止め部（５１ｃ，５１ｄ）により固定されている。これにより、縦隔部６は、軸止め部５１ａと軸止め部５１ｂ、及び、軸止め部５１ｃと軸止め部５１ｄの範囲内で、軸部材（５２ａ，５２ｂ）の軸方向にスライド自在となっている。【００３０】
台座部５には、図２２に示す滑り止め機構（５９ａ，５９ｂ）、胸腔シミュレータ９に取り付けるための凹部５３、図２５（１）に示す凸型係合部（５４ａ，５４ｂ）、図２３及び２４に示す凹型係合部（５５ａ，５５ｂ）が設けられている。凹型係合部（５５ａ，５５ｂ）及び凸型係合部（５４ａ，５４ｂ）が背骨係着機構である。
凹部５３は、肺モデル固定具１１を胸腔シミュレータ９に取り付けるために設けられたものであり、凹部５３に胸腔シミュレータ９の背骨部９４が嵌合するように取り付ける構造である。滑り止め機構（５９ａ，５９ｂ）は、取り付け又は取り外しの際に、肺モデル固定具１１を把持しやすくするためのものである。凹型係合部（５５ａ，５５ｂ）及び凸型係合部（５４ａ，５４ｂ）は、位置決め及び固定のために設けられたものであり、胸腔シミュレータ９の背骨部９４に設けられた凸型係合部（図示せず）と凹型係合部（５５ａ，５５ｂ）が係合し、胸腔シミュレータ９の背骨部９４に設けられた凹型係合部（図示せず）と凸型係合部（５４ａ，５４ｂ）が係合する構造である。なお、胸腔シミュレータ９の構造は、実施例１で説明したものと同様である。【００３１】
台座部５にはスライド機構が設けられており、縦隔部６のスライドは、スライド機構を用いて行う。図２６及び２７は、スライド機構の説明図であり、図２６は、縦隔部を右端に移動させた場合を示している。図２６（１）は斜視図、（２）は正面図である。また、図２７は、縦隔部を左端に移動させた場合であり、図２７（１）は斜視図、（２）は正面図を示している。
図２１、図２６（２）及び２７（２）に示すように、スライド機構として、アーム駆動部７、ノブ７１、アーム部（７２，７３）、上述した軸部材（５２ａ，５２ｂ）及び軸止め部（５１ａ〜５１ｄ）が設けられている。軸部材（５２ａ，５２ｂ）及び軸止め部（５１ａ〜５１ｄ）は、ガイド部を構成する。
図２６及び２７では図示しないが、アーム駆動部７の内部には、公知のウォームギヤが設けられており、アーム部（７２，７３）は、それぞれ一端がアーム駆動部７内に設けられたウォームホイール（図示せず）に接続され、他端は縦隔部６に接続されている。ウォームホイールに噛み合わされる螺子状の歯車であるウォーム（図示せず）の先端には、ノブ７１が設けられている。図２５（２）に示すように、ノブ７１は回動可能であり、ユーザ（図示せず）はノブ７１を回すことにより、アーム部（７２，７３）の端部を台座の表面上で回動させることができ、さらに軸部材（５２ａ，５２ｂ）及び軸止め部（５１ａ〜５１ｄ）により、左右の平行運動へと変換される。【００３２】
すなわち、図２１に示す状態で、ノブ７１を左に回すと、図２６（２）に示すように、アーム部（７２，７３）を介して、縦隔部６を右方へと移動させることができる。これに対して、ノブ７１を右に回すと、図２７（２）に示すように、アーム部（７２，７３）を介して、縦隔部６を左方へと移動させることができる。縦隔部６は、ノブ７１を持つ手を離した位置で固定される。したがって、トレーニング中に縦隔部６の右面６ａ又は左面６ｂに圧力が加わることによっても、容易に押し下げられることはなく、取り付けられる肺モデル（図示せず）の３次元的位置が解剖学的に正確な位置のまま支持することが可能である。なお、ここでは、右端若しくは左端まで縦隔部６を移動させた例を示しているが、固定箇所はこれらに限られず、例えば、図２１に示す縦隔部６の位置と図２６（２）に示す縦隔部６の位置の中間の位置で縦隔部６を固定することも可能である。【００３３】
図２０に示すように、縦隔部６はプレート状の部材から成り、人体における縦隔を模擬したものである。図２３に示す縦隔部６の右面６ａには右肺の臓器モデルを取り付けることができ、図２４に示す縦隔部６の左面６ｂには左肺の臓器モデルを取り付けることができる。かかる点は、実施例１と同様である。このように、縦隔部６は、右面６ａ及び左面６ｂの両面を肺モデルの固定に利用することができ、また、台座部５への取付位置も変更できるため、多様なパターンの位置調整が可能となっている。【００３４】
図２６（１）及び図２７（１）は、右側臥位での手技トレーニングを行うべく、縦隔部６の左面６ｂを上面とした斜視図を示している。図２６（２）に示すように、縦隔部６を右方に移動させると、図２６（１）では縦隔部６は上方へと移動し、図２７（２）に示すように、縦隔部６を左方に移動させると、図２７（１）では縦隔部６は下方へと移動する。
このように、ノブ７１を回して縦隔部６の高さを調整した上で、肺モデルを取り付けることが可能である。なお、図２３及び図２４に示すように、縦隔部６の右面６ａ及び左面６ｂには、面ファスナは設けられていないが、実施例１に示す面ファスナ（３ａ，３ｂ）と同様の部材を設けることが可能である。【００３５】
ここで、実施例３の肺モデル固定具の使用方法について説明する。図２８は、実施例３の肺モデル固定具の胸腔シミュレータへの取付説明図であり、（１）は取り付け前、（２）は取り付け後の状態を示している。図２９及び３０は、実施例３の肺モデル固定具の取り付け後の状態を示す外観図であり、図３０は縦隔部を下げた状態の斜視図を示している。図３１は、実施例３の肺モデル固定具の取り付け後の状態を示すイメージ図を示している。また、図３２は、実施例３の肺モデル固定具の使用フロー図を示している。
図３２に示すように、まず、手技トレーニングの内容に合わせて、肺モデル固定具１１における縦隔部６の位置を調整する（ステップＳ１１）。後述するが、縦隔部６の位置調整は、胸腔シミュレータ９への取り付け後においても可能であるので、ここでは大まかな調整を行うことでもよい。次に、肺モデル固定具１１に肺モデル（図示せず）を固定する（ステップＳ１２）。【００３６】
その後、図２８（１）及び（２）に示すように、貫通孔９６から胸腔シミュレータ９内に肺モデル固定具１１を挿入し、背骨部９４に肺モデル固定具１１を取り付ける（ステップＳ１３）。使用する胸腔シミュレータ９は、実施例１で説明したものと同様である。なお、図２９に示すように、肺モデル固定具１１における縦隔部６の長さＬ３は、胸骨部９３の長さＬ２と略同じとなっている。
図２８（１）及び（２）に示す例では、肺モデル固定具１１の縦隔部６は、図２６（１）及び（２）に示す場合と同様に、軸止め部（５１ｂ，５１ｄ）に当接する位置まで移動した状態で固定され、胸腔シミュレータ９に取り付けられている。したがって、図３１（１）に示すように、胸腔シミュレータ９に肺モデル固定具１１が取り付けられた際に形成される空間８ａは、比較的狭く形成されることになる。【００３７】
これに対して、図３０に示す例では、肺モデル固定具１１の縦隔部６は、図２７（１）及び（２）に示す場合と同様に、軸止め部（５１ａ，５１ｃ）に当接する位置まで移動した状態で固定され、胸腔シミュレータ９に取り付けられている。したがって、図３１（３）に示すように、胸腔シミュレータ９に肺モデル固定具１１が取り付けられた際に形成される空間８ｃは、比較的広く形成されることになる。同様に、例えば、空間８ａよりも広く、空間８ｃよりも狭い空間を望む場合には、図３１（２）に示すように、縦隔部６を中段の位置に調整し固定することで、空間８ａよりも広く、空間８ｃよりも狭い空間８ｂを形成することが可能である。このように、縦隔部６の位置を調整することで、手技に必要な空間を自由に設定することができ、実際の手術を想定したよりリアリティのあるトレーニングが可能となる。【００３８】
胸腔シミュレータ９には、貫通孔９６が形成されており、またアーム駆動部７は肺モデル固定具１１を胸腔シミュレータ９に取り付けた際に、胸腔シミュレータ９の下端部９２側に設けられている。そのため、肺モデル固定具１１を胸腔シミュレータ９に取り付けた後においても、ノブ７１を回して、縦隔部６の位置を調整することが可能である。胸腔シミュレータ９への取り付け前だけではなく、取り付け後においても調整できることにより、手技トレーニング中に術者や補助者が貫通孔９６から手を挿し入れて縦隔部６の位置を微調整し、より実際の手術に近い体腔内の環境を再現することが可能となる。
【実施例４】
【００３９】
図３３は、実施例４の肺モデル固定具の斜視図を示している。図３４は、実施例４の肺モデル固定具の正面図を示している。図３５は、実施例４の肺モデル固定具の背面図を示している。図３６は、実施例４の肺モデル固定具の外観図であり、（１）は平面図、（２）は底面図を示している。図３７は、実施例４の肺モデル固定具の左側面図を示している。図３８は、実施例４の肺モデル固定具の右側面図を示している。【００４０】
図３３に示すように、肺モデル固定具１２は、台座部５０及び縦隔部６０から成り、台座部５０と縦隔部６０は何れも樹脂製である。図３４及び図３６に示すように、縦隔部６０は台座部５０に対して脱着自在に取り付けられている。
台座部５０には、縦隔部６０を取り付けるための機構として、図３５に示すように、留め具（５６ａ，５６ｂ）、凹型嵌合部（５７ａ，５７ｂ）が設けられている。本実施例では図３７に示すように、留め具５６ａ及び凹型嵌合部５７ａによって縦隔部６０が固定されている。
留め具５６ａは、軸部２９ａに回転爪３０ａが設けられ、軸部２９ａを中心に回転爪３０ａを回転させて固定する構造である。縦隔部６０の取り付けの際には、縦隔部６０に形成された貫通孔６３の形状に合わせて回転爪３０ａの向きを調整した上で、回転爪３０ａと貫通孔６３を嵌合し、その後、回転爪３０ａの向きを貫通孔６３の形状からずらした位置に調整する。次に、台座部５０に設けられた凹型嵌合部５７ａと、縦隔部６０に設けられた凸型嵌合部６２を嵌合する。凹型嵌合部５７ａと凸型嵌合部６２を嵌合すると、凹型嵌合部５７ａに設けられた窓部２７ａに凸型嵌合部６２に設けられた爪部２８が引っ掛かり固定される構造である。【００４１】
固定状態を解除する場合には、窓部２７ａから爪部２８を押下して、凹型嵌合部５７ａから凸型嵌合部６２を抜き出す。また、留め具５６ａについては、回転爪３０ａの向きを貫通孔６３の形状に合わせて調整することで、容易に留め具５６ａから縦隔部６０を抜き取ることが可能である。【００４２】
本実施例では、図３７に示すように、留め具５６ａ及び凹型嵌合部５７ａによって縦隔部６０が固定されているが、これとは異なり、図３８に示す留め具５６ｂ及び凹型嵌合部５７ｂによって縦隔部６０を固定することでもよい。留め具５６ｂ及び凹型嵌合部５７ｂによって縦隔部６０を固定する場合も、本実施例で示す例と同様に、留め具５６ｂに貫通孔６３を嵌合し、軸部２９ｂに設けられた回転爪３０ｂを回転させて固定する構造である。また、凹型嵌合部５７ｂについては、凸型嵌合部６２と嵌合し、窓部２７ｂに爪部２８が引っ掛かることで固定される構造である。このように、必要に応じて、縦隔部６０の固定箇所を変えることで、胸腔シミュレータ９に取り付けた際に形成される内部空間を容易に調整することができる。また、実施例３に比べて構造がシンプルであるため、低コストで作製することができる。【００４３】
図３３に示すように、縦隔部６０はプレート状の部材から成り、人体における縦隔を模擬したものである。図３７に示す縦隔部６０の右面６０ａには右肺の臓器モデルを取り付けることができ、図３８に示す縦隔部６０の左面６０ｂには左肺の臓器モデルを取り付けることができる。かかる点は、実施例１と同様である。このように、縦隔部６０は、右面６０ａ及び左面６０ｂの両面を肺モデルの固定に利用することができ、また、台座部５０への取付位置も変更できるため、多様なパターンの位置調整が可能となっている。なお、図３７に示す肺モデル固定具１２における縦隔部６０の長さＬ４は、図示しないが、胸腔シミュレータ９の胸骨部９３の長さＬ２と略同じとなっている。【００４４】
ここで、実施例４の肺モデル固定具の使用方法について説明する。図３９は、実施例４の肺モデル固定具の使用フロー図を示している。まず、台座部５０に縦隔部６０を取り付ける（ステップＳ２１）。縦隔部６０の取付方法については、上述の通りである。
次に、肺モデル固定具１２に肺モデル（図示せず）を固定する（ステップＳ２２）。ここでは図示しないが、縦隔部６０の右面６０ａ及び左面６０ｂには、実施例１と同様に面ファスナのフック部を設けることが可能である。面ファスナのフック部を設けることにより、肺モデルの取付位置を右面６０ａ又は左面６０ｂ上の適切な位置に配置することができる。【００４５】
肺モデル固定具１２に肺モデルを固定した後に、胸腔シミュレータ９に肺モデル固定具１２を取り付ける（ステップＳ２３）。なお、胸腔シミュレータ９の構造は、実施例１で説明したものと同様である。
台座部５０には、胸腔シミュレータ９に取り付けるための、図３５に示す凹部２９及び滑り止め機構（５９ａ，５９ｂ）、図３７に示す凹型係合部５８ａ、図３８に示す凹型係合部５８ｂ、及び図３６（２）に示す雌螺子部２６が設けられている。凹型係合部（５８ａ，５８ｂ）及び雌螺子部２６が背骨係着機構である。
凹部２９は、肺モデル固定具１２を胸腔シミュレータ９に取り付けるために設けられたものであり、凹部２９に胸腔シミュレータ９の背骨部９４が嵌合するように取り付ける構造である。滑り止め機構（５９ａ，５９ｂ）は、取り付け又は取り外しの際に、肺モデル固定具１２を把持しやすくするためのものである。凹型係合部（５８ａ，５８ｂ）は、位置決め及び固定のために設けられたものであり、胸腔シミュレータ９の背骨部９４に設けられた凸型係合部（図示せず）と凹型係合部（５８ａ，５８ｂ）が係合する構造である。雌螺子部２６は、胸腔シミュレータ９の背骨部９４と肺モデル固定具１２が係合した後に、螺子（図示せず）を用いて肺モデル固定具１２と背骨部９４を固定するために設けられたものである。
なお、肺モデルの肺モデル固定具１２への固定（ステップＳ２２）は、肺モデル固定具１２を胸腔シミュレータ９に取り付けた（ステップＳ２３）後に行ってもよい。また、肺モデルの固定位置の調整は、肺モデル固定具１２を胸腔シミュレータ９に取り付けたままの状態で行うこともできるし、一旦肺モデル固定具１２を胸腔シミュレータ９から取り外して調整を行い、再度取り付けてもよい。【００４６】
（その他の実施例）
実施例３で説明した肺モデル固定具１１の台座部５０に、肺モデル固定具１１を背骨部９４上の任意の位置で固定できる機構が設けられてもよい。また、実施例４で説明した肺モデル固定具１２の台座部５０に、肺モデル固定具１２を背骨部９４上の任意の位置で固定できる機構が設けられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、胸腔鏡下手術のトレーニングや学習に有用であり、手術支援装置や手術シミュレーション装置における臓器固定具として利用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１，１０〜１２  肺モデル固定具
２，５，２０，５０  台座部
３，６，６０  縦隔部
３ａ，３ｂ  面ファスナ
４ａ，４ｂ  肺モデル
６ａ，６０ａ  右面
６ｂ，６０ｂ  左面
７  アーム駆動部
９  胸腔シミュレータ
９ａ  右側部
９ｂ  左側部
２１，２９，５３  凹部
２２ａ，２２ｂ，５９ａ，５９ｂ  滑り止め機構
２３ａ，２３ｂ，５５ａ，５５ｂ，５８ａ，５８ｂ  凹型係合部
２４ａ，２４ｂ，５４ａ，５４ｂ  凸型係合部
２５，２６  雌螺子部
２７ａ，２７ｂ  窓部
２８  爪部
２９ａ，２９ｂ  軸部
３０ａ，３０ｂ  回転爪
５１ａ〜５１ｄ  軸止め部
５２ａ，５２ｂ  軸部材
５６ａ，５６ｂ  留め具
５７ａ，５７ｂ  凹型嵌合部
６１ａ，６１ｂ，６３，９６  貫通孔
６２  凸型嵌合部
７１  ノブ
７２，７３  アーム部
９１  上端部
９２  下端部
９３  胸骨部
９４  背骨部
９５  肋骨部
Ｌ  長さ
【要約】胸腔シミュレータを傾けた状態で、臓器モデルを安定的に固定でき、取り付け、取り外し及び位置調整が容易な臓器モデル固定具を提供する。少なくとも背骨と胸骨と肋骨を模擬した人体骨格モデルを備える胸腔シミュレータに対し、臓器モデルの姿勢を固定する固定具において、固定具は、胸腔シミュレータの肋骨部の内側に収納可能な台座部と、該台座部の裏面に設けられた背骨係着機構であって、胸腔シミュレータの背骨部の凸部に係着させて該背骨部の長手方向にスライド自在に取り付けられる背骨係着機構と、台座部の表面に設けられ、左右を仕切る縦隔部を備え、縦隔部の左面と右面の双方の面は臓器モデルを積載でき、縦隔部の背骨部の長手方向の長さは、胸骨部の長手方向の長さと略同じである。【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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