(57)【要約】【課題】臓器モデルの穿孔を防ぎ、効率良くトレーニング可能な内視鏡レーニングシステムを提供する。【解決手段】外箱１０の外箱本体１２に、トレーニング用内視鏡装置の図示しないスコープを挿入する臓器モデル１１を収容し、外箱本体１２と臓器モデル１１との間を水（液体）１３で充填する。水１３を外箱本体１２外部に流出させるための流出管１５に流量計１６を設け、流量計１６で検出された外箱本体１２の外部に流出された流量を、臓器モデル１１モデルに作用する圧力として検出する。臓器モデル１１が穿孔するほどの不必要な圧力がかかる前にモニタ４０にその旨を表示して、使用者に注意喚起するため、臓器モデル１１の穿孔を防ぐことが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
臓器モデルと、
前記臓器モデルを収容する外箱本体と、前記外箱本体と前記臓器モデルとの間に充填された液体と、前記液体の流量を検出することにより、前記臓器モデルの内壁に作用する圧力を検出する検出計とを備える外箱と、
前記検出計で検出した信号を表示する検出信号表示手段と、
を備えることを特徴とする内視鏡トレーニングシステム。
【請求項２】
前記検出計は、前記外箱に設けられて前記液体を前記外箱本体外部に流出させる流出手段に設けられた流量計であり、前記流量計で検出された前記外箱本体の外部に流出された流量を、前記臓器モデルに作用する圧力として検出することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡トレーニングシステム。
【請求項３】
前記外箱本体に前記液体を充填する流入手段を備え、前記流入手段は前記流出手段と連結されていることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡トレーニングシステム。
【請求項４】
前記検出計で検出した信号を処理する処理手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡トレーニングシステム。
【請求項５】
前記検出計での検出結果に応じて、前記臓器モデルの内壁に作用する圧力が所定の値を超えたことを前記検出信号表示手段に表示することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡トレーニングシステム。
【請求項６】
前記検出計での検出結果に応じて、前記臓器モデルの内壁に作用する圧力方向を前記検出信号表示手段に表示することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡トレーニングシステム。
【請求項７】
前記外箱に接続され、スコープとプロセッサとモニタとを備えたトレーニング用内視鏡装置を備え、前記モニタは前記検出信号表示手段であり、前記プロセッサは前記処理手段であることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡トレーニングシステム。
【請求項８】
前記液体は水であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡トレーニングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡の挿入技術をトレーニングするための内視鏡トレーニングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡の操作は、高度な挿入技術を要するため、未経験の若手医師等は臨床使用する前に十分にトレーニングを積むことが望ましい。内視鏡を強い力で押し込み、挿入した内視鏡の先端が当たると患者に苦痛を与えるため、トレーニングでは内視鏡の挿入感、特に挿入する力の加減を知ることが望ましい。
【０００３】
そこで、内視鏡を挿入するトレーニングにおいて術者が患者に苦痛を与えたことを認識できるとともに、術者の内視鏡挿入手技を効率良く向上することができる内視鏡トレーニング装置が提案されている（特許文献１参照）。この内視鏡トレーニング装置では、外箱と大腸臓器モデルとの間の空間に、芳香性を有する気体を充填し、トレーニング中に大腸臓器モデルに孔が開くとその気体が外に流出する。そして、気体のにおいによって穿孔したことが認識され、内視鏡挿入の際に必要以上に圧力をかけていたと判断できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８５７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記内視鏡トレーニング装置では、穿孔により初めて力をかけすぎていたと判断できるため、穿孔するまで内視鏡挿入の力加減がわからない。また、穿孔した後にはその修復作業と、気体の再充填が必要となり、手間がかかる。
【０００６】
したがって、本発明は、臓器モデルの穿孔を防ぎ、効率良くトレーニング可能なトレーニングシステム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】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明に係る内視鏡トレーニングシステムは、臓器モデルと、臓器モデルを収容する外箱本体と、外箱本体と臓器モデルとの間に充填された液体と、液体の流量を検出することにより、臓器モデルの内壁に作用する圧力を検出する検出計とを備える外箱と、検出計で検出した信号を表示する検出信号表示手段と、を備えることを特徴とする。本発明により臓器モデルの穿孔を防ぐことが可能となる。
【０００８】
検出計は、外箱に設けられて液体を外箱本体外部に流出させる流出手段に設けられた流量計であり、流量計で検出された外箱本体の外部に流出された流量を、臓器モデルに作用する圧力として検出することが好ましい。この場合には、臓器モデルの内壁に作用する圧力を検出することが容易になる。
【０００９】
外箱本体に液体を充填する流入手段を備え、流入手段は流出手段と連結されていることが好ましい。
【００１０】
検出計で検出した信号を処理する処理手段を備えることが好ましい。
【００１１】
検出計での検出結果に応じて、臓器モデルの内壁に作用する圧力が所定の値を超えたことを検出信号表示手段に表示することが好ましい。この場合には、使用者に注意喚起して臓器モデルの穿孔を防ぐことができる。
【００１２】
検出計での検出結果に応じて、臓器モデルの内壁に作用する圧力方向を検出信号表示手段に表示することが好ましい。この場合には、使用者に注意喚起すると共に、使用者が瞬間的に加圧を回避する方向に誘導することが可能となる。
【００１３】
外箱に接続され、スコープとプロセッサとモニタとを備えたトレーニング用内視鏡装置を備え、モニタは検出信号表示手段であり、プロセッサは処理手段であることが好ましい。この場合には、システムの構成を簡略化できる。
【００１４】
液体は水であることが好ましい。この場合には、臓器モデルの内壁に作用する圧力を検出することが容易になる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、臓器モデルの穿孔を防ぎ、効率良くトレーニング可能な内視鏡レーニングシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る内視鏡トレーニングシステムを示す図である。
【図２】表示部の変化を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る内視鏡トレーニングシステムは、外箱１０と、外箱１０に接続されたトレーニング用内視鏡装置２０を備える。外箱１０は、トレーニング用内視鏡装置の図示しないスコープを挿入する臓器モデル１１と、臓器モデル１１を収容する外箱本体１２と、外箱本体１２と臓器モデル１１との間に充填された水（液体）１３を備える。臓器モデル１１は、支持板１２ａによって外箱本体１２に支持され、固定される。臓器モデル１１は、外箱本体１２の一端の中央部に設けられた開口部１４に臓器モデル１１の挿入口１１ａ側を取り付けることにより、取り外し可能に設置される。トレーニング用内視鏡装置２０のスコープは、臓器モデル１１の挿入口１１ａから挿入される。臓器モデル１１は、従来使用される材料によって形成され、更に、穿孔しにくく、かつ、水１３に作用する圧力を伝達しやすいように設定される。
【００１９】
外箱１０には、一端に水１３を外箱本体１２外部に流出させるための流出管（流出手段）１５が設けられる。流出管１５には、水１３が流出した流量を検出するための流量計１６が設けられる。外箱１０の他の一端には、外箱本体１２に水１３を充填するための流入管（流入手段）１７が設けられる。流入管１７には、外箱本体１２に水１３を充填する際に調整する流入栓１８が設けられる。流出管１５と流入管１７は管路１９によって連結されており、流入栓１８を開くことにより、流出管１５から流出された水１３を補充することが可能となっている。また、管路１９には、流出管１５から流出された水１３の量を調整する調整弁１９ａが設けられる。本実施形態では、水１３は外箱本体１２と管路１９を循環するように制御される。臓器モデル１１の内壁１１ｂに対して作用する圧力は、外箱本体１２に充填された水１３に作用する。水１３に作用する圧力に応じて、水１３が流出管１５を通じて外箱本体１２の外側に流出され、この流量は流量計１６によって検出される。
【００２０】
トレーニング用内視鏡装置２０は、スコープとプロセッサ（処理手段）３０とモニタ（検出信号表示手段）４０とを備える。スコープは、一端がプロセッサ接続口３１よりプロセッサ３０に接続され、他端が臓器モデル１１の挿入口１１ａに挿入される。プロセッサ３０の外部入力端子３２には、流量計１６に設けられたケーブル１６ａが接続され、流量計１６で検出された信号がプロセッサ３０に伝送される。プロセッサ３０の外部出力端子３３には、モニタ４０のケーブル４０ａが接続され、プロセッサ３０で処理された信号がモニタ４０に表示される。
【００２１】
スコープで得られた画像信号は、画像信号処理回路３４にて所定の画像処理が行われる。また、流量計１６で検出された信号は、検出信号処理回路３５で所定の処理が施される。画像信号処理回路３４及び検出信号処理回路３５から出力された各信号は、合成処理回路３６で合成処理が施され、同時にモニタ４０に表示される。図２（ａ）に示すように、モニタ４０の表示部４１は、略中央に設定され、内視鏡スコープから得られた画像を表示する画像表示部４２と、画像表示部４２の周囲を取り囲むマスク部４３から構成される。マスク部４３は通常黒色に設定されており、右上隅部、左上隅部及び左下隅部の各部には、観察日付、観察者名等のコメントを表示するコメント表示部４４が設定される。
【００２２】
次に、本発明の実施形態に係る内視鏡トレーニングシステムを用いた内視鏡トレーニング方法について説明する。まず、トレーニング用内視鏡装置２０のスコープを臓器モデル１１の挿入口１１ａに挿入する。スコープの先端から得られた画像信号はプロセッサ３０に入力され、画像信号処理回路３４で画像処理が施され、更に合成処理回路３６で処理が施されてモニタ４０に出力される。図２（ａ）に示すように、流量計１６によって検出された信号が所定の値以下の場合に通常画面としてモニタ４０に表示されるのは、スコープから得られた画像を表示した画像表示部４２と黒色のマスク部４３である。
【００２３】
内視鏡スコープの挿入操作において、臓器モデル１１の内壁１１ｂに対して作用する圧力が増加すると、流出管１５を通じて外箱本体１２の外側に流出する流量が増加する。この流量を流量計１６によって検出し、所定の値を超えている場合には、マスク部４３の色が変化する。このマスク部４３の色の変化により、使用者は加圧しすぎていると判断し、直ちにスコープに対する加圧を緩めることで臓器モデル１１の穿孔を回避することが可能となる。所定の値を超えて加圧しただけ水１３が外箱本体１２の外側に流出しているため、一度トレーニングを止め、流入栓１８を開いて流出した量の水を外箱本体１２に補充する。水を補充した後、トレーニングを再開することが可能となる。
【００２４】
このように、本発明の実施形態に係る内視鏡トレーニングシステムでは、臓器モデル１１が穿孔するほどの不必要な圧力がかかる前にモニタ４０にその旨を表示して、使用者に注意喚起するため、臓器モデル１１の穿孔を防ぐことが可能となる。また、臓器モデル１１の穿孔を防ぐことにより、修復作業がなくなり、短時間に反復して何度もトレーニングすることが可能となる。更に、穿孔する前に注意喚起するため、臓器モデル１１を穿孔しない力、つまり、臨床時において患者に苦痛を与えない程度の力を体感することができる。なお、マスク部４３の色は、作用する圧力の値に応じて適宜設定でき、例えば警告レベルでは黄色、穿孔するほど高い圧力が作用した場合には赤色に設定することが可能である。また、本実施形態では、圧力に応じてマスク部４３全体の色が変化するように設定したが、注意喚起が可能であれば、色が変化するのはマスク部４３の一部であってもかまわない。
【００２５】
使用者に注意喚起する方法として、マスク部４３の色の変化の他に、臓器モデルの内壁に作用する圧力方向を表示してもよい。例えば、図２（ｂ）に示すように、マスク部４３の右下部に圧力方向表示部４５を設定する。内視鏡スコープを挿入していない状態では、図２（ｂ）に示すように圧力方向表示部４５には何も表示されない。トレーニングを開始し、臓器モデル１１に内視鏡スコープが挿入されると、図２（ｃ）に示すように臓器モデル１１の内壁１１ｂに対して作用する圧力の方向を、圧力方向表示部４５内に矢印４６で表示する。この矢印４６に色を付し、この色は臓器モデル１１の内壁１１ｂに対して作用する圧力に応じて変化するように設定する。
【００２６】
臓器モデル１１の内壁１１ｂに対して作用する圧力が所定の値以上になると、矢印４６の色が変化する。そこで、使用者は矢印４６の先端と逆の方向に力を抜くことにより、かかり過ぎた圧力を軽減することができ、臓器モデル１１の穿孔を防ぐことができる。このように、臓器モデル１１が穿孔するほどの不必要な圧力がかかる前にモニタ４０にその旨を表示して、使用者に注意喚起すると共に、使用者が瞬間的に加圧を回避する方向に誘導することが可能となる。なお、使用者が瞬間的に判断できるように、矢印４６の方向は、圧力がかかり過ぎていた場合にスコープを引く方向に設定してもかまわない。また、圧力に応じて矢印４６の大きさが変化するように設定してもかまわない。
【００２７】
なお、本実施形態では水１３を用いたが、ある程度の粘性を有し、流量計１６で圧力が測定可能であれば、他の液体であってもかまわない。また、水１３は循環していなくてもかまわない。
【００２８】
更に、本実施形態では、臓器モデルの内壁に作用する圧力を検出した結果をトレーニング用内視鏡装置のモニタに表示したが、他に表示手段を設けてもかまわない。同様に、検出信号を処理する処理手段としてトレーニング用内視鏡装置のプロセッサを用いたが、他に処理手段を設けてもかまわない。検出された信号全てを処理するとプロセッサに負担がかかるため、ある一定の圧力を超えた場合に処理を開始するように設定してもかまわない。また、臓器モデルの内壁に作用する圧力を検出するのは、流量計１６以外の他の圧力計であってもかまわない。
【００２９】
１０  外箱
１１  臓器モデル
１１ａ  挿入口
１１ｂ  内壁
１２  外箱本体
１３  水（液体）
１５  流出管（流出手段）
１６  流量計（検出計）
１７  流入管（流入手段）
１９  管路
２０  トレーニング用内視鏡装置
３０  プロセッサ（処理手段）
３１  プロセッサ接続口
３２  外部入力端子
３３  外部出力端子
３４  画像信号処理回路
３５  検出信号処理回路
３６  合成処理回路
４０  モニタ（検出信号表示手段）
４０ａ  ケーブル
４１  表示部
４２  画像表示部
４３  マスク部
４５  圧力方向表示部
【図１】
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【図２】
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