(57)【要約】【課題】実習画像を見ながら、実習者と教官とが音声を双方向に同時交換できて、歯科臨床により近似した実習シミュレーション装置を、９時ポジションにも対応できる状態で提供する。【解決手段】頭部模型１５，診療器具２、画像や音声通信用の液晶ディスプレイ４５を有した実習者用実習台Ｅと、三次元計測ユニット等が付加された指導者用実習台とを、互いに情報伝達可能に電気接続して、実習者の実習状況の画像と音声、指導者の画像と音声とを双方向に伝達できるとともに、実習者や指導者が、頭部模型１５に関して胴体模型１４存在側の正反対側に位置する「１２時ポジション」と、頭部模型１５の右横に位置する「９時ポジション」とのいずれにも対応できる装置とした。【選択図】　　　　図１４
2004046102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部模型、診療器具、画像及び音声の通信手段とをそれぞれ備える少なくとも１台以上の実習者用実習台と、
画像及び音声の通信手段とをそれぞれ備える指導者用実習台とから構成され、前記実習者用実習台と、前記指導者用実習台との間で情報伝達可能に接続され、各実習者の実習状況の画像と音声、指導者の画像と音声とを双方向で同時に伝達して診療実習を行うようにしたネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項２】
頭部模型、診療器具、画像及び音声の通信手段とをそれぞれ備える少なくとも１台以上の実習者用実習台と、
画像及び音声の通信手段とをそれぞれ備える指導者用実習台と、
実習者の実習結果を評価する実習評価装置とから構成され、
前記実習者用実習台と、前記指導者用実習台と、前記実習評価装置との間が情報伝達可能に接続され、各実習者の実習状況の画像と音声、指導者の画像と音声と実習評価装置の評価情報を双方向で同時に伝達して診療実習を行うようにしたネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項３】
実習評価装置を備える頭部模型、診療器具、画像及び音声の通信手段とをそれぞれ備える少なくとも１台以上の実習者用実習台と、画像及び音声の通信手段とをそれぞれ備える指導者用実習台とから構成され、
前記実習者用実習台と、前記指導者用実習台との間が情報伝達可能に接続され、各実習者の実習状況の画像と音声、実習評価情報、指導者の画像と音声の情報を双方向で同時に伝達して診療実習を行うようにしたネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記実習者用実習台は、その支持本体に、胴体模型と頭部模型とからなる人体模型を、姿勢切替手段を介して支持されており、
前記姿勢切替手段は、
前記人体模型を、前記支持本体に対して垂直軸周りに任意の水平旋回位置に調整するための水平旋回位置調整手段と、前記人体模型を、前記支持本体に対して少なくとも仰臥姿勢と立位姿勢との間で傾動可能とする傾動調節手段とを備えているネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
少なくとも前記実習者用実習台と、指導者用自習台とが、有線又はワイヤレスで接続されていることを特徴とするネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記実習用実習台及び前記指導者用実習台に備えられている通信手段が、それぞれカメラ、モニター及びマイクとスピーカを接続したコンピュータで構成されているネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記実習評価装置は、前記頭部模型又は診療器具などに組み込まれた各種センサ手段からの評価信号、あるいは前記頭部模型に組み込まれ切削加工された歯牙模型に対して、所定の評価プログラムを実行して実習者の実習技能評価を行う評価手段を備えることを特徴とするネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記実習評価装置は、前記各種センサとして、実習時における前記実習者、前記診療器具の動きを示すための位置マーカと、
上記カメラによって撮像された実習画像のうちから、前記位置マーカを抽出して、抽出した位置マーカの移動軌跡データを作成するマーカ移動軌跡形成手段とを含み、
前記実習評価装置では、作成されたマーカ移動軌跡データを実習データとして取り込み、取り込んだ実習データに対して、所定の評価プログラムを実行して、実習者の診療時における実習者の姿勢、動き、診療器具の移動を評価する構成とされた、ネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記マーカ移動軌跡形成手段が、前記実習者のほぼ正中線上方に設置されたカメラによって撮像された画像を、２値化処理して２次元座標上に表示する画像記憶手段を含むことを特徴とするネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項１０】
請求項７において、
前記各種センサとして、歯牙模型に加わる切削器具による切削圧を検出するための切削圧検出手段、もしくは歯牙模型に根管長測定を行なう根管長測定手段を備え、
これらの検出手段からのデータを実習データとして取り込み、この取り込まれたデータに対して、所定の評価プログラムを実行することによって、実習者の切削圧評価又は根管長測定評価を行なうネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項１１】
請求項７において、
前記実習評価装置は、前記実習者が切削、加工した歯牙模型に対して、それらから非接触で切削、加工データを抽出する実習データ分析手段を備え、
前記実習評価装置では、前記実習データ分析手段によって抽出した実習データに対して、予め準備した評価プログラムを実行することによって、実習者による窩洞形成、もしくは支台歯形成についての技能評価を行なう構成にしているネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１において、
前記実習者用通信手段及び前記指導者用通信手段が、それぞれインターネットに接続可能とされているネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかにおいて、
前記指導者用実習台には、指導情報が記憶された記憶手段と、音声と画像の同時切替手段が設けられ、この同時切替手段を指導者が操作することにより特定の実習者との情報の交換及び指導情報を実習者へ提供することを適宜選択できる構成にしているネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかにおいて、
前記指導者用実習台には、複数の実習者の実習評価が集中的にオンラインで観察できるように構成しているネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかにおいて、
前記診療器具を装脱自在に収容するハンガー部と、このハンガー部を支持する基部とを設けるとともに、前記ハンガー部を前記基部に対して前記頭部模型の長手方向に沿う方向に移動自在に支持する可動機構が装備されているネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記可動機構は、前記ハンガー部を前記基部に対してスライド移動自在に支持するスライド機構に構成されているネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項１７】
請求項１５又は１６において、
前記ハンガー部を、前記スライド機構に対して上下軸心周りの所定角度範囲内で回動調節自在に構成してあるネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれかにおいて、
前記頭部模型を、これを支持する胴体模型に対して横捻り及び係止維持自在に支持する回動機構を設けてあるネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記頭部模型を、前記胴体模型に対して起上り傾動及び係止維持自在に支持する傾動機構を設けてあるネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項２０】
請求項１８に記載の回動機構又は／及び請求項１９に記載の傾動機構を、手指操作自在な人為操作構造に構成してあるネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれかにおいて、
口腔内に作用自在な吸引具を、前記頭部模型における前記診療具が配置される側と反対側に配置し、かつ、前記頭部模型の長手方向に沿う方向に移動自在に構成してあるネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項２２】
請求項４，１８，１９のいずれかにおいて、
前記診療器具の作動状態表示ランプ又は／及び前記診療器具の駆動速度切替スイッチを、前記胴体模型における胸部付近に配置してあるネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれかにおいて、
前記画像通信手段を上下向きの軸心周りで回動移動自在に支持してあるネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、歯科実習などでは、実習目的に応じた顎模型を模型実習診療台に取り付け、学生が教官の指導に基づき実習を行ない、その過程、結果において指導教官の指導、評価を得ているが、実習評価の客観性や指導方法を個人の主観に傾かないように規格化すべきとの要請が強い。
【０００３】
また、実習を行なう学生の数に対して、指導教官の数は少ないため、効率の良いコミュニケーション機材が必要とされ、さらに各学生に習熟度・達成度に差がある場合でも個別に対応できにくい環境下にあり、改善が望まれている。
更に、各学科での実習においては、大きく分けて、診療台を水平にして行なういわゆる水平位診療と診療台の背板を起こすいわゆる対面位診療の２つの実習形態があるが、複数の学科で共用できる実習装置が求められる状況にあって、この２つの位置づけを容易に満足する実習診療台が望まれている。
【０００４】
このように、従来のシステムでは、操作性がよく、信頼性が高く、省スペースな、歯科臨床により近似した学習システムは存在しない。
【０００５】
また、学生各人の習熟度、達成度にフレキシブルに対応でき、自立的に学習、修練できる教育システムも存在しない。
【０００６】
指導教官、実習者各人の主観によらない客観性をもって自己学習形式を取れる教育システムも存在しない。
【０００７】
更に、評価に客観性を与え、指導方法の規格化が図れるシステムも存在しない。
【０００８】
従来の実習システムを更に詳しく説明すると、特開平６−９５５３８号には、画像のみ指導者と実習者との間で観察できるようにするシステムが提案されているが、音声を加えて双方向にやり取りできるものではなく、また、実習評価装置と有機的に組み合わせて実習評価結果が指導者と実習者との間で双方にやり取りできるものではない。
【０００９】
実習評価装置については、例えば、特開平９−１７８４３７号や特開平１０−９７１８７号が提案されているが、いずれも指導者用実習台と実習者用実習台のモニタで確認でき、マイクやスピーカで指導者と実習者が直接その場で音声と画像の両方で双方向に伝達し合える、または評価結果を見ながら実習できるシステムではなく、実習台のコンピュータがインターネットに接続することは出来なかった。
【００１０】
また、胴体模型と頭部模型とが仰臥位診察と立体診察とをこなせる実習台は、特開２００１−３３７５９７号があり、ここでは複数の学科で使用でき占有面積を抑えた実習台が知られているが、これを上記の実習システムと組み合わせて使用する試みはなされてない。
また、診療器具や実習者の姿勢を評価するシステムであって、特定の位置の軌跡をカメラで検出し２値化して評価するシステムは、特開２０００−２９３０９７号で知られているが、この評価結果を上記のように指導者と実習者との間で音声及び画像で双方向にやり取りすることは出来なかった。
【００１１】
ところで、日本における歯科治療では、横臥姿勢の患者の頭部に対して胴体の反対側の位置、いわゆる「１２時ポジション」に医師が着座する形態を採るのが一般的であるが、中国等の他の国においては、医師が患者の頭部の右横の位置、いわゆる「９時ポジション」で歯科の治療を行うことが多い（図１７参照）。従って、この「９時ポジション」による歯科治療においても、診療器具等が使い易い状態となることが必要不可欠である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、客観性を担保した実習評価、指導を確保し、学生の習熟度、達成度に応じたきめ細かな指導、評価ができ、操作性、信頼性に富み、より臨床に即した、ネットワーク対応型の医療用診療実習シミュレーション装置を提供するものである。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、歯科臨床により近似した実習シミュレーション装置を提供することにある。
【００１４】
また、実習教育の効率化、省力化を目的として、学生各人の習熟度、達成度にフレキシブルに対応できる教育システムを提供することにある。
【００１５】
客観性のある、自己学習形式が可能な教育システムを提供することにある。
【００１６】
更に、装置の操作性がよく、信頼性が高く、低コスト、省スペースに統合した実習教育システムを提供することにある。
【００１７】
加えて、前述の「９時ポジション」の治療実習も行い易い実習シミュレーション装置を提供することも目的である。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置が提供される。
【００１９】
このような本発明は、従来より個別に提案されている種々の実習機能を有機的に組み合わせて、小さいスペースで早く効率的に実習効果を確認し、指導者と実習者との間のコミュニケーションを取りながら、コンピュータネットワークを活用して実習する教育システムであり、更に、望ましい態様では、水平旋回や仰臥位姿勢と立位姿勢の変更設定の可能な、実際の治療に適合した、人体模型や、個別に開発された種々の技能評価装置を組み込んだ構成になっている。
したがって、請求項１の本発明装置では、頭部模型と、診療器具と、画像及び音声の通信手段とをそれぞれ備える１台以上の実習者用実習台と、画像及び音声の通信手段とをそれぞれ備える指導者用実習台とから構成され、　前記実習者用実習台と、前記指導者用実習台との間で、各実習者の実習状況の画像と音声、指導者の画像と音声とを双方向で同時に伝達して、診療実習が出来る構成にしている（独立発明として提案）。
【００２０】
また、請求項５、１２では、実習用実習台と指導者用実習台とが有線、又はワイヤレスなどで相互接続されたもの、更にインターネットに接続されたものが提案されており、請求項６では、通信手段として、カメラ、モニター及びマイク、スピーカを接続したコンピュータを用いた、一般的な構成が採用されている。
【００２１】
このような、本発明装置では、教官と学生との間では、画像情報に加えて、相互の意思を音声で双方向に遣り取りできるので、学生各人の習熟度、達成度にフレキシブルに対応できる。
【００２２】
また、このような本発明装置は、望ましい実施例として後述するような歯科診療だけでなく、一般医科の診療、眼科、耳鼻咽喉科など幅広い医療実習装置、あるいは美容、理容装置としても適用できるものである。
【００２３】
請求項２では、請求項１の基本構成に加えて、実習者が行なった実習結果を客観的に評価する実習評価装置を、実習者用実習台、指導者用実習台との間を情報伝達可能にしている（独立発明として提案）。
【００２４】
実習者用実習台、指導者用実習台、実習評価装置は、ネットワークで相互に接続されているので、実習者は、実習を行なった後に、実習データや切削加工した歯牙模型などを実習評価装置のある場所まで逐一運ぶ必要がなく、その場で実習成果が評価できるので、効率の良い学習が出来る。
【００２５】
請求項３では、請求項１の基本構成に加えて、実習者が行なった実習結果を客観的に評価する実習評価装置を、実習者用実習台に設けた頭部模型に内蔵した構成にしている（独立発明として提案）。
【００２６】
この場合の実習評価装置としては、根管長測定評価装置や切削圧測定評価装置などの比較的小型のものが使用される。
【００２７】
請求項４では、請求項１〜３のいずれかにおいて、実習者用実習台は、その支持本体に、胴体模型と頭部模型とからなる人体模型を、姿勢切替手段を介して支持されており、前記姿勢切替手段は、前記人体模型を、前記支持本体に対して垂直軸まわりに水平旋回可能とする水平旋回位置調整手段と、前記人体模型を、前記支持本体に対して少なくとも仰臥位姿勢と立位姿勢との間で傾動可能とする傾動位置調整手段とを備えている。
【００２８】
このような人体模型を組み込んだ構成によれば、実習者は、人体模型を水平旋回させた位置に保持したり、仰臥位姿勢や立位姿勢をとらせたりして、より、実際の診療時に近い姿勢できめの細かい実習ができる。
【００２９】
請求項７〜請求項１１は、実習者が実際に行なった種々の診療、処置に対して、客観的な実習技能評価が行なえる機能を備えた実習台が提案されている。
【００３０】
すなわち、請求項７では、請求項１、２のいずれかにおいて、実習用実習台は、上記実習者、上記診療器具などの診療実習時における動きを検出するための各種センサ手段と、上記実習者による上記歯牙模型に対する切削、加工度合いを診療実習データとして作成するための診療実習技能データ作成手段と、上記各種センサ手段と、上記診療実習技能データ作成手段とによって捕捉された、実習時における実習者の治療姿勢、上記診療実習データに対して、予め準備した所定の評価プログラムを実行して、実習者の治療時における各種の技能評価を行なうための実習技能評価手段とを含んで構成された、実習技能評価装置を更に備えた構成になっている。
【００３１】
更に、請求項１３では、指導者用実習台に、指導情報が記憶された記憶手段と、音声と画像の同時切替手段が設けられ、指導者側で切替手段を操作すれば、動作モードを変更して、指導者側から指導情報を実習者に提供したり、特定の実習者との間で個別に情報交換できるようになっており、請求項１４では、指導者用実習台には、複数の実習者の実習評価が集中的にオンラインで観察できるようになっている。
【００３２】
すなわち、請求項７では、実習評価装置は、頭部模型又は診療器具などに組み込まれた各種センサ手段からの評価信号、あるいは頭部模型に組み込まれた切削加工された歯牙模型から所定の評価プログラムを実行して実習者の実習技能評価を行なう評価手段を備えており、請求項８〜請求項１１には、このような実習評価装置の評価対象を具体化し、機能を特定したものが提案されている。
【００３３】
ここに、請求項８では、前記実習評価装置は、各種センサとして、実習時における上記実習者、上記診療器具の動きを示すための位置マーカと、上記カメラによって撮像された実習画像から位置マーカを抽出して、診療時における位置マーカの移動軌跡データを作成するマーカ移動軌跡形成手段とを含み、上記実習評価装置では、前記作成されたマーカ移動動軌跡データを実習データとして取り込み、取り込んだ実習データに対して、所定の評価プログラムを実行して、実習者の診療時における姿勢、動き、診療器具の移動を評価する構成としている。請求項９では、マーカ移動軌跡形成手段は、実習者のほぼ正中線上方に設置されたカメラにより撮影された画像を２値化処理して２次元座標として表示する画像記憶手段を含んだ構成になっている。
【００３４】
また、請求項１０では、前記実習評価装置は、各種センサとして、歯牙模型に加わる切削器具による切削圧を検出するための切削圧検出手段、あるいは歯牙模型に根管長測定を行なう根管長測定手段を備えており、これらの検出手段からのデータを実習データとして取り込み、この取り込まれたデータに対して、所定の評価プログラムを実行することによって、実習者の治療時における切削圧や、根管長測定を評価する構成としている。
【００３５】
さらに、請求項１１では、前記実習評価装置は、前記実習者が切削、加工した歯牙模型に対して、それらから非接触で切削、加工データを抽出する実習データ分析手段を備えており、その実習データ分析手段によって抽出された実習データは、予め準備した評価プログラムを実行することによって、実習者による窩洞形成、支台歯形成についての実習技能評価が客観的に行えるようにしている。
【００３６】
請求項１５のネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置は、請求項１〜１４のいずれかにおいて、診療器具を装脱自在に収容するハンガー部と、このハンガー部を支持する基部とを設けるとともに、ハンガー部を基部に対して頭部模型の長手方向に沿う方向に移動自在に支持する可動機構が装備されていることを特徴とする。
【００３７】
請求項１５によれば、診療器具を収容するハンガー部が頭部模型の長手方向に沿う方向に移動自在であるから、実習者や指導者の体格や診療時の位置の変化に対応させて、操作し易い位置に診療器具を配置することが可能になる。とりわけ、実習者や指導者が頭部模型に関して胴体存在側と反対の側に位置する１２時ポジションと、頭部模型の右横に位置する９時ポジションとでは利き腕の位置が大きく異なるが、ハンガー部の位置調節によって、いずれのポジションでも使い易い位置に診療器具をセットすることが可能であり、異なる診療姿勢に対応できる便利で使い易いシミュレーション装置を提供できる。また、請求項１６のように、可動機構を、ハンガー部を基部に対してスライド移動自在に支持するスライド機構に構成すれば、スライド方向に長いレール等の構造物は必要になるが、上下左右に張り出す構造物は不要にすることができるので、腰折れアーム式の機構等に比べて、可動機構をコンパクトに構成できる利点がある。
【００３８】
請求項１７のネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置は、請求項１５又は１６において、ハンガー部を、スライド機構に対して上下軸心周りの所定角度範囲内で回動調節自在に構成してあることを特徴とする。
【００３９】
請求項１７によれば、ハンガー部を上下軸心周りで回動調節自在としてあるので、個人差や癖等の要因により、実習者や指導者の頭部模型に対する位置の変化に対応して、ハンガー部の向き調節が行えることとなり、いずれの診療器具もほぼ同じ距離に配置できる等、使い易い状態にセットすることができる。そして、ハンガー部の回動調節が所定角度範囲内で行われるようにしてあるので、必要以上に回動又は同方向に複数回転させる無駄が無いとともに、エアーホース等の診療器具に付帯の設備が捩れるとか互いに絡まるといった不都合が未然に防止されるようになり、この点でも使い易いものとなる。
【００４０】
請求項１８のネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置は、請求項１〜１７のいずれかにおいて、頭部模型を、これを支持する胴体模型に対して横捻り及び係止維持自在に支持する回動機構を設けたことを特徴とする。
【００４１】
請求項１８によれば、頭部模型を胴体模型に対して横捻り及び係止維持自であるから、診療対象となる歯の位置に応じて頭部模型を捻って見易くすることが可能であり、実習者や指導者が頭部模型の右横に位置する９時ポジションにおいて、頭部模型を右に捻って口腔内を見易いとか、診療し易いといった診療に好適な頭部模型の姿勢に切換えることができる。
【００４２】
請求項１９のネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置は、請求項１８において、頭部模型を、胴体模型に対して起上り傾動及び係止維持自在に支持する傾動機構を設けてあることを特徴とする。
【００４３】
請求項１９によれば、頭部模型を、胴体模型に対して起上り傾動及び係止維持自在であるから、診療対象となる歯の位置に応じて頭部模型を傾動させて見易くすることができる。例えば、１２時ポジションにおいて、口腔内をより見やすくすべく、首部位よりも頭部が下がるように頭部模型を垂下り傾動させたり、９時ポジションにおいて、口腔内をより見やすくすべく、頭部が首部位よりも上がるように起上り傾動させたり、という使い方が可能であり、より実際に即した医療実習を行えるようになる。そして、請求項２０のように、回動機構又は／及び傾動機構を手指操作自在な人為操作構造に構成すれば、コスト安くこれらの便利な機構を設けることができる。
【００４４】
請求項２１のネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置は、請求項１〜２０のいずれかにおいて、口腔内に作用自在な吸引具を、頭部模型における診療具が配置される側と反対側に配置し、かつ、頭部模型の長手方向に沿う方向に移動自在に構成してあることを特徴とする。
【００４５】
請求項２１によれば、唾液や潤滑水といった口腔内の液体を吸い出す吸引具を、頭部模型に関して診療器具と反対側において頭部模型の長手方向に移動自在に配置したので、１２時ポジションや９時ポジション等の実習者や指導者の位置変化に対応させて、吸引具の位置も変化させることができるようになり、実習し易いとか、より実際に即した医療実習が行えるようになった。
【００４６】
請求項２２のネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置は、請求項４，１８，１９のいずれかにおいて、診療器具の作動状態表示ランプ又は／及び診療器具の駆動速度切替スイッチを、胴体模型における胸部付近に配置してあることを特徴とする。
【００４７】
請求項２２によれば、胴体模型における胸部付近に、即ち頭部模型の近傍に、診療器具の作動状態表示ランプや駆動速度切替スイッチを配置したので、１２時ポジションや９時ポジションといった具合に頭部模型に対する実習者や指導者の位置が変化しても、表示ランプや切替スイッチを容易に確認することができる。これにより、表示ランプや切替スイッチを１箇所のみに設ける経済的手段としながら、実習者や指導者の位置変化に拘わらずに見易いという合理的な表示手段を得ることができた。
【００４８】
請求項２３のネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置は、請求項１〜２２のいずれかにおいて、画像通信手段を上下向きの軸心周りで回動移動自在に支持してあることを特徴とする。
【００４９】
請求項２３によれば、実習机等に置かれる画像通信手段が上下向きの軸心周りで回動移動自在としたので、実習者や指導者の診療位置の変更に対応して、画像通信手段を見易い方向に向けることができ、医療実習をより行い易い物とすることができた。
【００５０】
【発明の実施の形態】
《実施形態１》
以下に、本発明の実施の形態について、図面とともに説明する。図１は、本発明のシステム系統を示す図である。
【００５１】
本発明装置は、図に見るように、１台以上の実習者用実習台Ａと、指導者用実習台Ｂとを組み合わせて構成されている。
【００５２】
実習者用実習台Ａは、頭部模型１、ハンドピース、注射器、スケーラ、ミラーなどの診療器具２（図１では不図示、図６では２として示す）を備えるとともに、画像及び音声を双方向で通信するための通信情報処理手段３を備え、他方の指導者用実習台Ｂは、画像及び音声を双方向で通信するための通信情報処理手段４を少なくとも備えている。ここに、実習者用実習台Ａの通信情報処理手段３はクライアント端末、指導者用実習台Ｂの通信情報処理手段４は、サーバ装置として機能し、これらの双方の通信情報処理手段３，４は、信号線Ｌを通じて接続され、いわゆるＬＡＮシステムを構築している。
【００５３】
ここでは、実習者用実習台Ｂ、指導者用実習台Ａ、実習評価装置Ｓが、それぞれ通信線によって有線ＬＡＮ接続されているが、この例に限られず、赤外線や省電力電波などによる無線ＬＡＮ接続であってもよい。また、これらは更にインターネットに接続すれば、外部のサーバ装置に実習データを転送して、蓄積保存させたり、外部のサーバ装置から必要な情報を取り出したりすることもできる。
【００５４】
また、図例のものでは、それぞれの実習台Ａには、後述するように実習評価装置Ｓが割り当てられ、指導者用実習台Ｂとともに相互に通信線Ｌを介して接続されているので、実習者は、その場で実習結果が客観的に評価されるようになっている。
【００５５】
図２、図３は、実習者用実習台Ａ、指導者用実習台Ｂの電気的なハード構成を示している。
【００５６】
実習者用実習台Ａは、パーソナルコンピュータで構成された通信情報処理手段３を備えており、この通信情報処理手段３に通話のためのマイクＭＣ、スピーカＳＰ、画像表示のためのモニタ３１、ＣＣＤカメラＣと、このカメラＣで撮像された映像を保存するためのＶＴＲを備えており、評価装置Ｓにも通信接続されている。ここに、評価装置Ｓは、インターフェースＩ／Ｆを備えているので、そのインターフェースＩ／Ｆに、後述する根管長測定装置や、切削圧検出手段を接続すれば、人体模型を使用して実習した実習結果を実習データとして取り込み、所定の評価プログラムを実行して、実習者の技能評価が出来る。
【００５７】
他方の指導者用実習台Ｂも、実習者用実習台Ａと同様に、パーソナルコンピュータで構成された通信情報処理手段４を備えており、この通信情報処理手段４に通話のためのマイクＭＣ、スピーカＳＰ、画像表示のためのモニタ４１、ＣＣＤカメラＣと、ＶＴＲを内蔵し、このカメラＣで撮像された映像を保存し、必要に応じて編集するためのＡＶコントローラ６を備えている。また、７は、指導者用実習台Ｂによる動作モードの切替え、つまり、実習台Ａに対する指導情報の送信と、音声と画像との送信を切替えるための同時切替手段であり、この切替手段を切替操作することによって、特定の実習者との情報交換と、指導情報の提供とを適宜切替えて行うことが出来る。
【００５８】
したがって、このような構成によれば、実習時にカメラＣ、スピーカＳＰ、マイクＭＣを用いて取り込まれた、音声入りの実習画像は、実習者の実習台Ａに設けたモニタ３１に映し出され、実習者はその場で自分の実習画像を確認することができる。
【００５９】
また、実習画像は、通信情報処理手段３に保存されたり、必要に応じて指導者用実習台Ｂの通信情報処理手段４に伝送されて、保存されるので、実習時の記録はファイル情報となって順次蓄積され、必要なときには、指導者用実習台Ｂや実習者用実習台Ａから取り出して、再生することもできる。
【００６０】
また、指導者は、カメラで撮像した模範的な診療要領を、全実習者や特定の実習者のクライアント端末に送り、表示装置に表示させて見せることができ、実習時の全員あるいは複数の特定実習者の実習画像を指導者用実習台の表示装置に画面分割で同時に映し出したり、あるいはタイムシェアリング方式で順次に映し出して実習画像を観察することができる。
【００６１】
指導者用実習台では、複数の実習者の実習結果に対する評価を集中的にオンライン観察できるように構成すれば、指導者側で実習評価を迅速に把握できるので、より一層効率よく指導が出来る。
【００６２】
指導教官はマイクＭＣ、スピーカＳＰ、カメラＣ、モニタ３１，４１を用いて、すべての実習者に対する一斉指導が音声や画像を交換しながら出来る他、必要なときには、特定の実習者に対してのみ、その者の能力に応じた個別指導ができる。
特に、指導者用実習Ｂと実習者用実習台Ａとは、画像だけでなく、音声も同時に双方向で交換しながら指導ができるので、実習者の能力に応じた個別指導が効果的に行なえる。
【００６３】
図４（ａ），図４（ｂ）は、実習台Ａにおける実習評価装置Ｓの配置例を示している。１は頭部模型であり、Ｃは実習画像を撮像するためのＣＣＤカメラ、Ｌはデンタルライトであり、多関節ライトアーム８に取り付けられている。なお、この図では、ＣＣＤカメラＣはデンタルライトＬに装着された例を示しているが、ライトアーム８に固定してもよく、後者の場合は、デンタルライトＬの向きを変更しても、カメラＣの向きが変更されない利点がある。
【００６４】
ここに、図４（ａ）では、実習評価装置Ｓは、通信情報処理手段３を構成するパーソナルコンピュータと同様に、同じキャビネットに収容され、このキャビネットは、モニタ３１を載置するテーブルとは別体に構成にされているが、図４（ｂ）では、実習評価装置Ｓは、モニタ３１といっしょのテーブルに載置され、そのテーブルの下方に通信情報処理手段４２が置かれている。
ついで、人体模型について説明する。
【００６５】
この人体模型１００は、図５に示すように、その支持本体１０３に、胴体模型１０２と頭部模型１とを姿勢切替手段（不図示）を介して支持されており、その内部に、人体模型１００を前記支持本体１０３に対して垂直軸まわりに水平方向Ｘに旋回可能とする水平旋回位置調整手段と、前記人体模型１００を、前記支持本体１０３に対して少なくとも仰臥位姿勢と立位姿勢との間で垂直方向Ｙの任意の傾動位置に設定可能とする傾動位置調整手段とを備えている。
【００６６】
この図では、支持本体１０３には２個のフットペダル１０４，１０５を設けており、一方のペダル１０４，１０５を足踏操作すれば、人体模型１００を、Ｘ方向、Ｙ方向に旋回、傾動調整させることができ、足踏操作を解除すれば、その位置でオートロックされるようにしているが、操作手段は、このように自動化されたものでなく、手動で操作するものであってもよい。
【００６７】
このような人体模型１００を使用すれば、実習者は、人体模型１００を取り替えることなく、実際の診療時の状態を想定して、水平旋回させた位置に保持したり、仰臥位姿勢や立位姿勢をとらせたりして、診療実習できる。
【００６８】
ついで、本発明において実施可能な実習評価機能について説明する。
【００６９】
歯科実習を例にとれば、次のようなものが可能である。
１）実習者の診療時における動き、姿勢の評価
歯科保存、歯科補綴、小児歯科、歯科矯正、口腔外科実習などにおいて、窩洞形成、歯肉療養、義歯床形成、抜歯、切開、縫合、注射などの施術、措置を行なった場合に、実習者が、どのように診療器具を動かしたかを、移動軌跡データとして捉え、モニタ３１に表示して、実習技能評価をする。
この場合、各実習者の人体模型１００は、水平位診療、立位診療が可能であるため、人体模型１００の位置を診療目的に応じて変更して、施術、措置を行ない、それぞれにおいての実習技能評価が可能である。
【００７０】
図６は、この目的のために、使用される実習台の基本構成を示しており、ハンドピース、スケーラ、ミラー、リーマ、ファイル、注射針、などの診療器具２には、赤外線を反射する位置マーカ（不図示）を取り付け、多関節ライトアーム８に無影灯Ｌより赤外線を照射して、ＣＣＤカメラＣで実習画像を撮像し、撮像した画像のうちから赤外線の反射スポットを追尾して、実習者による位置マーカ移動軌跡データを生成し、予め準備した手本となる移動軌跡データと同じモニタ３１に並べて表示することによって実習技能評価を行なっている。
【００７１】
図７は、その場合のモニタ３１の画面表示の例であり、（イ）、（ロ）のそれぞれは、実習者、手本となる位置マーカ移動軌跡データ、（ハ）、（ニ）は、それぞれについての評価コメントを示している。図７を見れば、手本となる位置マーカ移動軌跡（ロ）は、実習者の位置マーカ移動軌跡（イ）より移動エリアが小さくなっており、無駄のない動きをしていることが分かる。
【００７２】
図８は、位置マーカ移動軌跡形成手段Ｄのハード構成を示している。
【００７３】
ＣＰＵで構成された演算処理部３０には、入力部３９、出力部３２、ビデオプロセッサ３３，ＲＯＭ３４，ＲＡＭ３５、演算回路３６を備えている。なお、３７は抽出した移動軌跡を２値画像として表示するためのグラフィック化回路、３８はＤＳＰである。
【００７４】
このような位置マーカ移動軌跡データを形成する場合、ＣＣＤカメラＣを実習者のほぼ正中線上方に移動させてから、実習画像を撮像し、撮像された画像から位置マーカによる反射スポットを抽出して、２値化処理して、２次元座標上に表示する。
【００７５】
この位置マーカ移動軌跡形成手段Ｄは、演算処理部３０には、種々の入力部３９を備えている。これら種々の入力部３９の中には、キーボード、マウス、音声入力装置の他に、この制御系に通信ケーブルなどの伝送系を介して接続された他のコンピューターも含まれる。カメラＣはビデオカメラで構成されており、ビデオカメラＣで撮像された実習画像は、ビデオプロセッサ３３を介して演算処理部３０に接続される。
【００７６】
ビデオプロセッサ３３は、カメラＣからの画像信号をデジタル信号に変換した後、このデジタル信号から位置マーカを抽出し、その他の画像データと分別（値化）する。また、ビデオプロセッサ３３は、位置マーカの移動軌跡を作成するためのＸ−Ｙ座標データを作成する。
【００７７】
ＲＯＭ３４は、画像処理のための各種プログラムを備え、ＲＡＭ３５は、ビデオプロセッサ３３で作成された座標データ、入力部３９から入力された実験条件などの条件データなど、ビデオプロセッサ３３から出力されたＸ−Ｙ座標データを格納する。
【００７８】
演算回路３６は、ＲＡＭ３５に格納されている座標データと、ＲＯＭ３４に格納されているフレームデータとを用い、ＲＯＭ３４に格納されている評価プログラムに従って、実習の成果を点数評価する。
【００７９】
グラフィック化回路３７は、ＲＡＭ３５に格納されている座標データをもとに、ディスプレイ３１に映し出す特定位置の動画データを作成する。また、グラフィック化回路３７は、フレームデータをもとに、動画データとともにディスプレイに映し出されるフレーム画像データを作成する。出力部３２は、プリンタなどの印字装置である。
【００８０】
このような構成によって、診療器具の少なくとも何れかの特定位置をカメラ作成で撮影して、その特定の位置の移動軌跡をモニター装置Ｍに表示することができ、より適切な指導が行える。図９は、位置マーカ移動軌跡データ作成処理における基本手順をフローチャートをもって示すものである。
２）切削圧評価あるいは根幹長測定評価
切削圧の測定は、人体模型１００に装着した顎模型内に圧力センサを埋め込んだり、ハンドピースに回転数検出センサを設けて、ハンドピースをフル回転させたときの無負荷時の回転速度と、切削時の回転速度とを比較して、そのときの回転数の低下から切削圧を検出するなどする。切削圧は、エアータービンハンドピースの場合、駆動エアの供給圧や排気圧と回転数及び回転数と切削圧とが相関関係にあることに鑑みて間接的に検出できる。また、直接圧センサで検出するようにしてもよい。
【００８１】
本発明の請求項２の構成では、頭部模型１に、実習評価装置Ｓを備えているので、ハンドピースを使用して歯牙模型を切削加工したときの切削圧は、この実習評価装置Ｓで評価され、その評価結果は、即座にモニタ３１に表示されるように出来る。
なお、切削加工においては、患者に痛みを感じさせないためには、切削圧は治療時に変動せず、出来る限り圧力を加えないこと（フェザータッチ）が理想とされている。
一方の根管治療については、人体模型１００に装着した歯牙模型の特定歯にファイルなどを用いて穴を明け、その穴を根管拡大器を用いて拡大させながら（いずれも不図示）、あるいはその拡大処置後に、実習台に搭載した根管長測定器の表示部に表示しているが、そのときの測定値を、頭部模型１００に内蔵させた実習評価装置Ｓに取り込んで、所定の基準値と比較するなどして、根管治療の際の処置の適正さを評価し、評価結果は、モニタ３１に表示されるようにしている。
【００８２】
根管治療は、歯牙から全歯髄を除去し、その部分を消毒した後、充填物を充填させて行なうが、歯の根尖では、電気抵抗が所定の値を示す特性があるので、その抵抗値を測定することによって、歯髄の除去の適正さが評価できる。したがって、このような根管治療の実習に使用される歯牙模型は、実際の人体の歯牙に似せて根尖部の電気抵抗を変化させており、根管を拡大させて、根管長測定器で測定したときに、電気抵抗が呈示されるようになっている。
３）窩洞形成、支台歯形成についての実習技能評価
人体模型１００に組み込んだ歯牙模型に切削加工を施し、窩洞を形成したり、支台歯を形成した後、その歯牙模型を取り出し、形成された窩洞や、支台歯の３次元形状を基準データと比較して、出来具合を評価する。
【００８３】
このような歯牙模型の３次元形状を測定する装置としては、特開平９−１７８４３７号に提案された、三角測量に基づくレーザスリット光切断法を用いた計測装置が実習データ分析手段Ｅとして利用できる。
【００８４】
この提案された装置は、図１０に示すような基本構成をなしている。切削加工された歯牙模型や支台歯は、計測対象物２００として測定室（不図示）内に収容され、測定室内では、計測対象物２００は、駆動手段１０５によって軸方向に回転駆動される支持台１０６の載板１０１に固定され、支持台１０６を所定の角度ずつ一方向に回転させる毎に、光源２０１よりレーザスリット光を照射して、計測対象物２００の外形画像を取り込み、編集して、データ生成部２０４では３次元のデジタル画像が生成されるので、生成された３次元デジタル画像を、評価手段に取り込み、基準データと比較照合することによって、切削加工の巧拙が判断される。
【００８５】
図１１は、実習者が行った窩洞形成について、実習評価装置Ｓで評価された窩洞形成の実習結果を示すモニタ３１の表示例図である。
図１２（ａ）、（ｂ）は、実習評価装置Ｓで評価された窩洞形成の実習結果についての、窩洞評価マップ、点数評価を示すモニタ表示の例図である。
【００８６】
また、図１３（ａ）、（ｂ）は、実習評価装置Ｓによる支台歯形成についての、手本と、実習結果を示すモニタ表示の例図である。
【００８７】
《実施形態２》
次に、主に中国向けとして作成されたネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置について説明する。実習者用実習台（実習者用実習機）Ｅと指導者用実習台（指導者用実習機）Ｆとを備えて成る中国用のシミュレーション装置は、図１７に示すように、診療実習者（医科学生、インターン等）や診療指導者（教授、ベテラン医師等）ｄｏが、横臥姿勢の人体模型１６（患者）の頭部に対する反胴体側に位置して治療する、いわゆる「１２時ポジション」と、頭部の右横に横向き姿勢で位置するいわゆる「９時ポジション」との双方の治療状態を可能とすべく、種々の工夫を施して構成されている。
【００８８】
ここで、図１４〜１６は各実習台の外観を、図１７は実習者又は指導者と頭部模型との位置関係（歯科医師と患者との位置関係）を、図１８〜２０は診療器具の支持構造を、図２１，２２は頭部模型の支持構造を、そして図２３は、後述する「９時ポジション」に適した患者頭部の姿勢状態を夫々示している。尚、図示夜説明は省略するが、このシミュレーション装置も、図１〜図４等に示された前述のものと同様に、ＬＡＮシステム等を用いて電気的に接続されている。
【００８９】
学生等が用いる実習者用実習台Ｅは、図１４，図１５に示すように、シミュレーションユニット１１と、実習机１２とから構成されている。シミュレーションユニット１１は、支持本体１３と胴体模型１４と頭部模型１５とから成る人体模型１６、先端に患者の口腔内を照らすデンタルライトＬを有した状態で人体模型１６に向かって左横側方に配置された診療用支柱１７、人体模型１６に向かって右横側方に配置された診療器具２等から構成されている。
【００９０】
支持本体１３に支持されている診療用支柱１７には、バキュームシリンジ［吸引具（請求項２０）の一例］１８用の固定ハンガー１９とカットフィルター２０とが装備されている。人体模型１６は、図５に示すものとほぼ同じであり、傾動位置調整手段と旋回位置調整手段とによって、胴体模型１４を支持本体１３に対して左右向き軸心ｐ１周りに傾動調節自在であるとともに、胴体模型１４の長手方向に沿う胴体軸心ｐ２周りに旋回調節自在に構成されている。胴体模型１４の一方の肩部には、バキュームシリンジ１８を位置変更自在に係止維持するための可動支持機構ｅを設けてある。
【００９１】
頭部模型１５は、回動機構ａ及び傾動機構ｂとによって、胴体模型１４に対して横捻り及び係止維持自在に、かつ、起上り傾動及び係止維持自在に支持されている。また、支持本体１３の前方下部に、共に足踏み式のコントローラー２１とユニット用メインスイッチ２２とを配置してある。
【００９２】
診療器具２は、３種の治療具２ａ，２ｂ，２ｃから構成されており、これら治療具２ａ，２ｂ，２ｃを装脱自在に収容するハンガー部２４と、このハンガー部２４を支持する基部２３とを設けるとともに、ハンガー部２４を基部２３に対して前後方向（頭部模型の長手方向に沿う方向）に移動自在に支持する可動機構ｃを設けてある。可動機構ｃは、ハンガー部２４を基部２３に対してスライド移動自在に支持するスライド機構ｃに構成されている。
【００９３】
実習机１２は、天板２５の下側に、キーボード格納部２６、器具格納具２７、実習者用コンピュータ２８、技工用バキューム取付口２９等を配置し、上側には、各種スイッチ等を有した操作パネル部４３、フィルムビュアー４４、液晶型のディスプレイ（画像通信手段の一例）４５等が配置されている。ディスプレイ４５は、実習者の位置変更に対応して見易いものとすべく、上下軸心Ｑ周りに回動調節自在に立設されている。
【００９４】
教授等が用いる指導者用実習台Ｆを図１６に示す。実習者用実習台Ｅとの違いは、三次元計測ユニットｄと、根管長測定器４６と、ＣＣＤカメラ４７とが追加されたことであり、それ以外は同じである。三次元計測ユニットｄは、収容ケース５０内に、三次元計測装置４８、三次元計測用のコンピュータ４９等を装備して構成されている。根管長測定器４６は、診療用支柱１７の上下中間部に支持アーム５１を介して装備され、ＣＣＤカメラ４７は、診療用支柱１７の上部から枝分かれさせた第２リンク５２の先端に設けられている。実習者用実習台Ｅと同じ部品には同じ符号を記してある。
【００９５】
次に、実習姿勢として「１２時ポジション」と「９時ポジション」との双方を、使い勝手良く実現させるためのスライド機構ｃ、回動機構ａ、傾動機構ｂ等について説明する。尚、図１７に示すように、横臥姿勢の人体模型（患者）１６の頭部を「１２」の位置とする時計（図１７に一点破線で時計を示す）Ｔと見た場合に、実習者（医師）ｄｏが数字１２の位置で治療を行う状態を「１２時ポジション」（実線で示す）と、そして、数字９の位置で治療を行う状態を「９時ポジション」（仮想線で示す）と夫々定義する。
【００９６】
ハンガー部２４を基部２３に対して頭部模型１５の長手方向に沿う方向にスライド移動自在に支持するスライド機構ｃは、図１８〜図２０に示すように、支持本体１３に取付支持される基部２３のレール５３と、先端部に支持パイプ５４を介してハンガー部２４を取付けた可動体５５とから構成されている。つまり、可動体５５がレール５３に対して往復直線移動することにより、ハンガー部２４を、１２時ポジションに適した突出位置［図１（ｂ）参照］ｓ１と、９時ポジションに適した退入位置［図１（ａ）参照］ｓ２とに亘って移動自在である。
【００９７】
レール５３は、幅寸法の短い外向き屈曲した先端部５３ａを有して、上向き開放で略Ｕ字状の異形断面形状を持つ鋼製チャンネル材で形成されており、先端部５３ａに続く外立壁部５３ｂの内側には長尺状の上下ガイド５６を、かつ、外側には下ガイド５７をボルト止め等によって固着してある。可動体５５は、下向き開放の略Ｕ字状の断面形状を持つ鋼板チャンネル材と、その内面に沿うように添着された合成樹脂等によるスライダ５８とから構成されており、先端部５３ａ、下ガイド５７、上下ガイド５６にスライダ５８が摺接自在に外接する状態でレール５３に外嵌させてある。
【００９８】
ハンガー部２４は、治療具２ａ〜２ｃを取出し自在に収容する底付き筒状の受具５９の３個を並列支持する屈曲鋼板で形成されており、支持パイプ５４の頂部に１本のボルト６０で固定されている。ボルト６０の緊緩操作により、ハンガー部２４の支持パイプ５４に対する角度位置を回動調節可能である。各治療具２ａ〜２ｃには、基部２３の横突出部２３ａの下面側から下向きに取り出されたエアーホース６１が連結されている。
【００９９】
また、ハンガー部２４を、スライド機構ｃに対して上下軸心ｐ３周りの所定角度範囲内で回動調節自在に支持する旋回支持機構ｆを設けてある。即ち、丸パイプで成る支持パイプ５４を、可動体５５の先端上部に固定した角ブロック６２に、上下向き軸心ｐ３周りに回動自在に内嵌するとともに、支持パイプ５４を横側方から押え付け自在なノブボルト６３を角ブロック６２に螺着してある。つまり、ノブボルト６３を緩めると、ハンガー部２４を上下向き軸心ｐ３周りに回動位置を調節でき、その調節位置でノブボルト６３を締めることで固定できる。
【０１００】
ハンガー部２４は、スライド機構ｃを伸ばした状態の１２時ポジションでは、３個の受具５９が、その実習机側のものほど前方（実習者側）に寄る状態に約４５度傾斜した傾き姿勢（図１４参照）に設定し、スライド機構ｃを縮めた９時ポジションでは、３個の受具５９が丁度左右方向に並ぶ水平姿勢（図１４参照）に設定する。これにより、いずれのポジションでも、３つの治療具２ａ〜２ｃをほぼ同条件で操作し易い位置に設定することができる。
【０１０１】
支持パイプ５４を、傾き姿勢と水平姿勢とで位置決めするための位置決め機構ｇを設けてある。即ち、図２１に示すように、支持パイプ５４に半円リング状のカム板６４を固着するとともに、支持パイプ５４を内嵌すべく角ブロック６２に埋設されているボス部６５の上端部に、約１３５度の角度粋でもって上方突出する段差部６６を形成して位置決め機構ｇとしてある。つまり、支持管５４は所定の回動角度θ（４５度）の範囲内で回動位置調節自在であり、段差部６６の一方の段壁６６ａとカム板６４の一方の端壁６４ａとが当接すれば傾き姿勢になり、段差部６６の他方の段壁６６ｂとカム板６４の他方の端壁６４ｂとが当接すれば水平姿勢になるのである。
【０１０２】
回動機構ａと傾動機構ｂは、図２２、図２３に示すように、胴体模型１４のアーム部６７に固定されたベース板６８と頭部模型１５に固定された支持板６９とに亘って形成されている。ベース板６８に左右向きの支点Ｚで上下揺動自在に支承された中間プレート７０を、前後向きの支点Ｗで揺動自在に支持板６９に支承してある。ベース板６８上に、手指による回動操作自在なハンドル７２を有した前後向きの螺軸７１を回動自在に枢支し、この螺軸７１に螺合されたコマ部材７３と中間プレート７０とを、これら双方に枢支連結されたリンク部材７４を介して連動連結することで傾動機構ｂを構成してある。そして、コマ部材７３に矢印を表記し、頭部模型１５の傾動角度に対応する傾動角度の目盛と数値とを予めベース板６８に記載しておけば、ハンドル７２を回動し、コマ部材７３の矢印をベース板６８の角度の目盛と数値とに合致させることにより、頭部模型１５の傾動角度を任意の角度に傾動させることが可能となる。
【０１０３】
中間プレート７０の上部に回動自在に貫通枢支されたボルト軸７５に、皿ばね７６を介して支持板６９を螺着してあるとともに、ボルト軸７５の頭部側には、大径の従動ギヤ７７が一体回転状態に嵌装されている。そして、回動摘み７８、及び従動ギヤ７７に噛合う小径の駆動ギヤ７９が取付けられた操作軸８０を、中間プレート７０の上下中間部に回転自在に支持することで回動機構ａが構成されている。皿ばね７６は、中間プレート７０と支持板６９とを常時適度に圧接して、自由状態では頭部模型１５が中間プレート７０に対して回動しない位置保持機能が発揮できるようにしてある。また、上記傾動機構ｂと同様に、従動ギヤ７７に頭部模型１５の回動角度に対応させて回動角度の目盛と角度の数値とを予め記載しておき、その角度が真下になるように回動摘み７８を回動させれば、頭部模型１５を所望の回動角度に設定できる。尚、回動機構ａをギヤで構成する例を示したが、ギヤを使用せず、回動する円板に回動角度に対応する複数の孔若しくは凹部を円周方向に設けて、その孔若しくは凹部に回動角度を固定する棒状部材をカンヌキの如く挿脱する構成の回動機構としても良い。
【０１０４】
以上の構成により、ハンドル７２を回動操作すれば、頭部模型１５を胴体模型１４に対して支点Ｚで揺動自在であって起上り傾動及び係止維持自在であり、図２２に実線で示す水平姿勢から、頭頂部が下がり気味となって、より１２時ポジションに好適な後下がり姿勢（図２２の一点破線参照）や、９時ポジションに好適な起上り姿勢（図２２の仮想線参照）に操作自在である。また、回動摘み７８を回動操作することにより、頭部模型１５を中間プレート７０に対して、即ち胴体模型１４に対して横捻り及び係止維持自在であり、図２３に示すように、ある程度の範囲内で右に捻り揺動させたり、左に捻り揺動させたりが自在である。
【０１０５】
参考として、図２４に９時ポジションに好適となるよう、頭部模型１５を胴体模型１４に対して約４０度起上り傾動させ、かつ、約３０度右に傾けた上状態の斜視図を示す。このように頭部模型１５の姿勢を操作することにより、９時ポジションにおいても良好に歯科診療の実習が行えるようにできた。
【０１０６】
各治療具２ａ〜２ｃの作動状態表示ランプ８１及び駆動速度切替スイッチ８２が左右に並ぶ状態で配置された表示部８３を、図１７や図２４に示すように、胴体模型１４における胸部付近でやや右に寄った箇所に配置してある。これにより、１２時ポジションでも９時ポジションでも、表示部８３は実習者や指導者から視認し易い位置にあり、容易に作動状態の確認が行えるようになっている。
【０１０７】
〔別実施形態〕
回動機構ａ、傾動機構ｂ、可動機構ｃ、可動支持機構ｅ、旋回支持機構ｆ、位置決め機構ｇは、図示の構造に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、旋回支持機構ｆは、ハンガー部２４を支持管５４に固定するボルト６０をノブボルトに代えて、そのノブボルトの緊緩操作によってハンガー部２４を回動調節自在とする構造が可能である。
【０１０８】
【発明の効果】
本発明のネットワーク対応型医療用診療実習シミュレーション装置によれば、次のような効果が奏される。
【０１０９】
すなわち、請求項１、５、６、１２に記載の本発明装置では、頭部模型と、診療器具と、画像及び音声の通信手段とをそれぞれ備える１台以上の実習者用実習台と、画像及び音声の通信手段とをそれぞれ備える指導者用実習台とから構成され、　前記実習者用実習台と、前記指導者用実習台との間で、各実習者の実習状況の画像と音声、指導者の画像と音声とを双方向で同時に伝達して、診療実習が出来る構成にしている。
【０１１０】
このような本発明装置によれば、実習者は指導者との間で画像だけでなく、音声によるコミュニケーションを取りながら、小さいスペースで効率的に学習効果を確認しながら、実習者の習熟度、達成度にフレキシブルに対応させて指導ができる。
【０１１１】
請求項２では、請求項１の基本構成に加えて、実習者が行なった実習結果を客観的に評価する実習評価装置を、実習者用実習台、指導者用実習台との間を情報伝達可能にしているので、実習者は、実習を行なった後に、実習データや切削加工した歯牙模型などを実習評価装置のある場所まで逐一運ぶ必要がなく、その場で実習成果が評価でき、効率の良い学習が出来る。
【０１１２】
請求項３では、請求項１の基本構成に加えて、実習者が行なった実習結果を客観的に評価する実習評価装置を、実習者用実習台に設けた頭部模型に内蔵した構成にしているので、根管長測定評価装置や切削圧測定評価装置などの比較的小型の装置を搭載した場合にも省スペース化が図れる。
【０１１３】
請求項４では、請求項１〜３のいずれかにおいて、実習者用実習台は、その支持本体に、胴体模型と頭部模型とからなる人体模型を、姿勢切替手段を介して支持されており、前記姿勢切替手段は、前記人体模型を、前記支持本体に対して垂直軸まわりに水平旋回可能とする水平旋回位置調整手段と、前記人体模型を、前記支持本体に対して少なくとも仰臥位姿勢と立位姿勢との間で傾動可能とする傾動位置調整手段とを備えている。
【０１１４】
このような人体模型を組み込んだ構成によれば、実習者は、人体模型を水平旋回させた位置に保持したり、仰臥位姿勢や立位姿勢をとらせたりして、より、実際の診療時に近い姿勢できめの細かい実習ができる。
【０１１５】
請求項７〜請求項１１では、実習者が実際に行なった種々の診療、処置に対して、実習者の診療時の動きや姿勢、切削作業時の切削圧、歯牙に対する窩洞形、支台歯の形成などに対しても、ネットワークを通じて客観的な実習技能評価が行なえる。
【０１１６】
更に、請求項１３では、指導者用実習台に、指導情報が記憶された記憶手段と、音声と画像の同時切替手段が設けられているので、指導者側で切替手段を操作するだけで、動作モードを切り替えて、指導者側から指導情報を実習者に提供したり、特定の実習者との間で個別に情報交換したりできる。
【０１１７】
また、請求項１４では、指導者用実習台には、複数の実習者の実習評価が集中的にオンラインで観察できるので、実習結果に対する対応が迅速に出来る。
【０１１８】
請求項１５によれば、診療器具を収容するハンガー部が頭部模型の長手方向に沿う方向に移動自在であるから、実習者や指導者の体格や診療時の位置の変化に対応させて、操作し易い位置に診療器具を配置することが可能になる。とりわけ、実習者や指導者が頭部模型に関して胴体存在側と反対の側に位置する１２時ポジションと、頭部模型の右横に位置する９時ポジションとでは利き腕の位置が大きく異なるが、ハンガー部の位置調節によって、いずれのポジションでも使い易い位置に診療器具をセットすることが可能であり、異なる診療姿勢に対応できる便利で使い易いシミュレーション装置を提供できる。また、請求項１６のように、可動機構を、ハンガー部を基部に対してスライド移動自在に支持するスライド機構に構成すれば、スライド方向に長いレール等の構造物は必要になるが、上下左右に張り出す構造物は不要にすることができるので、腰折れアーム式の機構等に比べて、可動機構をコンパクトに構成できる利点がある。
【０１１９】
請求項１７では、ハンガー部を上下軸心周りで回動調節自在としてあるので、個人差や癖等の要因により、実習者や指導者の頭部模型に対する位置の変化に対応して、ハンガー部の向き調節が行えることとなり、いずれの診療器具もほぼ同じ距離に配置できる等、使い易い状態にセットすることができる。そして、ハンガー部の回動調節が所定角度範囲内で行われるようにしてあるので、必要以上に回動又は同方向に複数回転させる無駄が無いとともに、エアーホース等の診療器具に付帯の設備が捩れるとか互いに絡まるといった不都合が未然に防止されるようになり、この点でも使い易いものとなる
【０１２０】
請求項１８では、頭部模型を胴体模型に対して横捻り及び係止維持自であるから、診療対象となる歯の位置に応じて頭部模型を捻って見易くすることが可能であり、実習者や指導者が頭部模型の右横に位置する９時ポジションにおいて、頭部模型を右に捻って口腔内を見易いとか、診療し易いといった診療に好適な頭部模型の姿勢に切換えることができる。
【０１２１】
請求項１９では、頭部模型を、胴体模型に対して起上り傾動及び係止維持自在であるから、診療対象となる歯の位置に応じて頭部模型を傾動させて見易くすることができる。例えば、１２時ポジションにおいて、口腔内をより見やすくすべく、首部位よりも頭部が下がるように頭部模型を垂下り傾動させたり、９時ポジションにおいて、口腔内をより見やすくすべく、頭部が首部位よりも上がるように起上り傾動させたり、という使い方が可能であり、より実際に即した医療実習を行えるようになる。そして、請求項２０のように、回動機構又は／及び傾動機構を手指操作自在な人為操作構造に構成すれば、コスト安くこれらの便利な機構を設けることができる。
【０１２２】
請求項２１では、唾液や潤滑水といった口腔内の液体を吸い出す吸引具を、頭部模型に関して診療器具と反対側において頭部模型の長手方向に移動自在に配置したので、１２時ポジションや９時ポジション等の実習者や指導者の位置変化に対応させて、吸引具の位置も変化させることができるようになり、実習し易いとか、より実際に即した医療実習が行えるようになった。
【０１２３】
請求項２２では、胴体模型における胸部付近に、即ち頭部模型の近傍に、診療器具の作動状態表示ランプや駆動速度切替スイッチを配置したので、１２時ポジションや９時ポジションといった具合に頭部模型に対する実習者や指導者の位置が変化しても、表示ランプや切替スイッチを容易に確認することができる。これにより、表示ランプや切替スイッチを１箇所のみに設ける経済的手段としながら、実習者や指導者の位置変化に拘わらずに見易いという合理的な表示手段を得ることができた。
【０１２４】
請求項２３では、実習机等に置かれる画像通信手段が上下向きの軸心周りで回動移動自在としたので、実習者や指導者の診療位置の変更に対応して、画像通信手段を見易い方向に向けることができ、医療実習をより行い易いものとすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の医療用診療実習シミュレーション装置の全体構成を示す概略図
【図２】実習者用実習台の電気的なハード構成を示す図
【図３】指導者用実習台の電気的なハード構成を示す図
【図４】（ａ）、（ｂ）は、実習者用実習台と評価装置の配置例を示す図
【図５】本発明装置において好適に使用される頭部模型の説明図
【図６】実習者用実習台の使用例を示す図
【図７】実習者の治療時におけるマーカ移動軌跡例を示す図
【図８】マーカ移動軌跡形成手段のハード構成を示す図
【図９】マーカ移動軌跡形成手段の制御処理手順を示すフローチャート
【図１０】実習者によって窩洞形成された歯牙模型、切削加工された支台歯の外観形状を非接触で分析するための実習データ分析手段の基本原理構成図
【図１１】評価装置で評価された窩洞形成の実習結果を示すモニタの表示例図
【図１２】（ａ）、（ｂ）は、評価装置で評価された窩洞形成の実習結果についての、窩洞評価マップ、点数評価を示すモニタ表示の例図
【図１３】（ａ）、（ｂ）は、評価装置による支台歯形成についての、手本と、実習結果を示すモニタ表示の例図
【図１４】中国向けシミュレーション装置の実習者用実習台を示す平面図
【図１５】図１４に示す実習者用実習台の正面図
【図１６】中国向けシミュレーション装置の指導者用実習台を示す正面図
【図１７】１２時ポジションと９時ポジションとのモデル図を示す平面図
【図１８】診療器具の支持状態を示す斜視図
【図１９】スライド機構によるハンガー部の位置を示し、（ａ）は９時ポジションに適した退入位置、（ｂ）は１２時ポジションに適した突出位置
【図２０】スライド機構の構造を示す要部の背面図
【図２１】支持パイプの回動位置決め構造を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図
【図２２】頭部模型に作用する回動機構及び傾動機構の構造を示す側面図
【図２３】頭部模型の回動移動状態を示す作用図
【図２４】９時ポジションに適した頭部模型の姿勢状況を示す斜視図
【符号の説明】
１，１５　　　　頭部模型
２　　　　　　　診療器具
３，４　　　　　通信手段
１８　　　　　　吸引具
２３　　　　　　基部
２４　　　　　　ハンガー部
３０　　　　　　演算処理部
３１　　　　　　モニタ
３３　　　　　　ビデオプロセッサ
３５　　　　　　ＲＡＭ
３６　　　　　　演算回路
４５　　　　　　画像通信手段
８１　　　　　　作動状態表示ランプ
８２　　　　　　駆動速度切替スイッチ
１００，１６　　人体模型
１０２，１４　　胴体模型
１０３，１３　　支持本体
１０４　　　　　水平旋回位置調整手段
１０５　　　　　傾動位置調整手段
ａ　　　　　　　回動機構
ｂ　　　　　　　傾動機構
ｃ　　　　　　　可動機構
Ａ，Ｅ　　　　　実習者用実習台
Ｂ，Ｆ　　　　　指導者用実習台
Ｓ　　　　　　　実習評価装置
Ｌ　　　　　　　信号線
Ｃ　　　　　　　カメラ
ＳＰ　　　　　　スピーカ
ＭＣ　　　　　　マイク
【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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