(57)【要約】【課題】手術又は検査のトレーニングとして管状医療器具が内部に挿入される心臓モデルについて、実際の手術又は検査をシミュレーションする上で適切なものを提供する。【解決手段】内部にカテーテルＣを挿入することが可能な心臓モデルＨにおいて、実際の心臓の心室中隔及び心房中隔に相当する領域を少なくとも含む心臓モデル本体ＨＭと、心室中隔及び心房中隔を除く実際の心臓の所定部位に相当する第１領域Ｒ１と、実際の心臓のうち、カテーテルＣが内側表面に当接した際の当接圧に対する応答性が上記の所定部位よりも高い部位に相当する第２領域Ｒ２と、を有する。第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１とは異なる位置で心臓モデル本体ＨＭに取り付けられおり、第２領域Ｒ２の当接圧に対する強度は、第１領域Ｒ１の強度より小さい。【選択図】図９
2013029820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手術又は検査のトレーニングのために用いられ、内部に管状医療器具を挿入することが可能な心臓モデルであって、
実際の心臓の心室中隔及び心房中隔に相当する領域を少なくとも含む心臓モデル本体と、
該心臓モデル本体に取り付けられ、前記心室中隔及び前記心房中隔を除く前記実際の心臓の所定部位に相当する第１領域と、
該第１領域とは異なる位置で前記心臓モデル本体に取り付けられ、前記実際の心臓のうち、前記管状医療器具が内側表面に当接した際の当接圧に対する応答性が前記実際の心臓の所定部位よりも高い部位、に相当する第２領域と、を有し、
該第２領域の、前記当接圧に対する強度が、前記第１領域の前記強度より小さいことを特徴とする心臓モデル。
【請求項２】
前記第１領域は、前記心臓モデル本体と一体化しており、
前記第２領域は、一体化した前記心臓モデル本体及び前記第１領域に対して着脱自在に取り付けられており、新たな第２領域に交換可能であり、
前記第２領域の硬さは、前記第１領域の硬さよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の心臓モデル。
【請求項３】
前記第１領域及び前記第２領域は、それぞれ、前記心臓モデル本体に対して着脱自在に取り付けられており、
前記第１領域は、前記心臓モデル本体に形成された第１被係合部に係合する第１係合部を備え、該第１係合部が前記第１被係合部に係合することにより、前記心臓モデル本体に取り付けられ、前記第１係合部と前記第１被係合部との係合状態が解除される大きさの前記当接圧が内側表面に作用することにより、前記心臓モデル本体から外れ、
前記第２領域は、前記心臓モデル本体に形成された第２被係合部と係合する第２係合部を備え、該第２係合部が前記第２被係合部に係合することにより、前記心臓モデル本体に取り付けられ、前記第２係合部と前記第２被係合部との係合状態が解除される大きさの前記当接圧が内側表面に作用することにより、前記心臓モデル本体から外れ、
前記第２係合部と前記第２被係合部との係合状態を解除させる前記当接圧の大きさは、前記第１係合部と前記第１被係合部との係合状態を解除させる前記当接圧の大きさよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の心臓モデル。
【請求項４】
前記実際の心臓のうち、前記当接圧に対する応答性が前記実際の心臓の所定部位より高く、かつ、前記第２領域の対応部位よりも低い部位に相当する第３領域を更に有し、
該第３領域の前記強度は、前記第１領域の前記強度よりも小さく、かつ、前記第２領域の前記強度よりも大きいことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の心臓モデル。
【請求項５】
前記第１領域は、前記実際の心臓のうち、左心室及び右心室に相当する領域であり、
前記第２領域は、前記実際の心臓のうち、右心房に相当する領域であり、
前記第３領域は、前記実際の心臓のうち、左心房に相当する領域であることを特徴とする請求項４に記載の心臓モデル。
【請求項６】
前記心臓モデル本体は、前記実際の心臓のうち、心室中隔と心房中隔と左心室と右心室とに相当する領域であり、
前記第２領域は、前記実際の心臓のうち、左心房における肺静脈との接合部位及び後側の心筋壁に相当する領域であり、
前記第１領域は、前記実際の心臓のうち、左心房中、前記肺静脈との接合部位及び前記後側の心筋壁以外の部位に相当する領域であることを特徴とする請求項２又は３に記載の心臓モデル。
【請求項７】
前記心臓モデル本体は、前記実際の心臓のうち、心室中隔と左心室と右心室とに相当する領域であり、
前記第２領域は、前記実際の心臓のうち、心房中隔における卵円窩に相当する領域であり、
前記第１領域は、前記実際の心臓のうち、心房中隔中、前記卵円窩以外の部位に相当する領域であることを特徴とする請求項２又は３に記載の心臓モデル。
【請求項８】
前記心臓モデルは、該心臓モデルに接続された、大腿静脈に相当する管状部材を有する人体モデル本体内に据え付けられて、該人体モデル本体と共に人体モデルをなし、
前記管状医療器具は、不整脈の起源部位を特定又は焼灼するための電極を有するカテーテルであり、
該カテーテルが前記管状部材を通じて前記心臓モデルの内部に挿入されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の心臓モデル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手術又は検査のトレーニングのために用いられる心臓モデルに係り、特に、内部にカテーテル等の管状医療器具を挿入することが可能な心臓モデルに関する。
【背景技術】
【０００２】
カテーテル等の管状医療器具を使用した心臓の手術や検査は、既に周知である。例えば、カテーテルを用いた心臓の検査として、先端に電極を取り付けたカテーテルを心筋組織各部に当接させることにより心臓内の刺激伝達経路を診断し、不整脈の起源部位を特定することが行われている。また、カテーテルを用いた心臓の手術として、カテーテル先端の電極と患者の背中に貼った対極板との間に高周波を流し、不整脈の起源部位として特定した部位に上記電極を当接させて、当該部位の心筋組織を焼灼して不整脈を治療することが行われている。
【０００３】
ところで、研修医等が上記の手術や検査を実際に人体に対して行うための訓練として、人工の心臓モデルを用いてトレーニングを行うことがある。上記の心臓モデルは、例えば、樹脂材料により成形され、特に、実際の人体の心臓に近付ける目的から、シリコンゴム等の可撓性材料が用いられる場合もある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、心筋を擬態した内部鋳造物と、心外膜に対応する外殻とから構成される心臓モデルが開示されており、この心臓モデルにおける上記２つの部分は、いずれも、シリコンゴム等の可撓性部材からなっている。これにより、実際の人体の心臓と同様に弾力性を有する心臓モデルを提供することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００４−５０８５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、実際の人体の心臓では、心筋組織の部位間で物理的特性が異なっており、よりリアリティ（再現性）に優れた心臓モデルを実現する上で、上記の物理的特性の違いを再現する必要がある。特に、実際の手術や検査において、カテーテル等の管状医療器具を心臓内部に挿入して内側表面に当接させる場合、当接圧に対する応答性が心臓の各部位間で異なり、当該応答性の差をトレーニングにおいてシミュレーションできるような心臓モデルの開発が求められている。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、手術又は検査のトレーニングとしてカテーテル等の管状医療器具が内部に挿入される心臓モデルについて、実際の手術又は検査をシミュレーションする上で適切な心臓モデルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、本発明の心臓モデルによれば、手術又は検査のトレーニングのために用いられ、内部に管状医療器具を挿入することが可能な心臓モデルであって、実際の心臓の心室中隔及び心房中隔に相当する領域を少なくとも含む心臓モデル本体と、該心臓モデル本体に取り付けられ、前記心室中隔及び前記心房中隔を除く前記実際の心臓の所定部位に相当する第１領域と、該第１領域とは異なる位置で前記心臓モデル本体に取り付けられ、前記実際の心臓のうち、前記管状医療器具が内側表面に当接した際の当接圧に対する応答性が前記実際の心臓の所定部位よりも高い部位、に相当する第２領域と、を有し、該第２領域の、前記当接圧に対する強度が、前記第１領域の前記強度より小さいことにより解決される。
かかる心臓モデルであれば、管状医療器具を内側表面に当接させた際の当接圧に対する挙動が異なる領域として、第１領域と第２領域が存在するため、当接部位に応じた当接圧の調整が必要となる実際の手術又は検査を良好にシミュレーション（再現）することが可能になる。特に、本発明では、実際の心臓のうち、当接圧に対する応答性がより高い部位を第２領域に設定して、当該第２領域の強度を第１領域よりも小さくすることにより、実際の心臓のうち、第２領域が対応する部位の内側表面に管状医療器具を当接させた際の応答を良好にシミュレーションすることが可能である。
つまり、本発明の心臓モデルは、心臓各部位における、カテーテル等の管状医療器具が内側表面に当接した際の当接圧に対する応答性の違いを良好に再現しており、管状医療器具を心臓内部に挿入して行う実際の手術又は検査をシミュレーションするために用いるトレーニング用モデルとして好適なものである。
【０００８】
また、上記の心臓モデルにおいて、前記第１領域は、前記心臓モデル本体と一体化しており、前記第２領域は、一体化した前記心臓モデル本体及び前記第１領域に対して着脱自在に取り付けられており、新たな第２領域に交換可能であり、前記第２領域の硬さは、前記第１領域の硬さよりも小さいと、より好適である。
かかる構成であれば、第１領域と第２領域との硬さの差により、管状医療器具を当接させた際の当接圧に対する応答性の差を的確に表現することが可能になる。また、劣化した第２領域を交換することにより再利用可能な心臓モデルが実現される。
【０００９】
また、上記の心臓モデルにおいて、前記第１領域及び前記第２領域は、それぞれ、前記心臓モデル本体に対して着脱自在に取り付けられており、前記第１領域は、前記心臓モデル本体に形成された第１被係合部に係合する第１係合部を備え、該第１係合部が前記第１被係合部に係合することにより、前記心臓モデル本体に取り付けられ、前記第１係合部と前記第１被係合部との係合状態が解除される大きさの前記当接圧が内側表面に作用することにより、前記心臓モデル本体から外れ、前記第２領域は、前記心臓モデル本体に形成された第２被係合部と係合する第２係合部を備え、該第２係合部が前記第２被係合部に係合することにより、前記心臓モデル本体に取り付けられ、前記第２係合部と前記第２被係合部との係合状態が解除される大きさの前記当接圧が内側表面に作用することにより、前記心臓モデル本体から外れ、前記第２係合部と前記第２被係合部との係合状態を解除させる前記当接圧の大きさは、前記第１係合部と前記第１被係合部との係合状態を解除させる前記当接圧の大きさよりも小さいと、より一層好適である。
かかる構成であれば、各係合部と被係合部との係合力（すなわち、係合部と被係合部との係合状態を解除させる当接圧の大きさ）を第１領域及び第２領域間で異ならせることにより、管状医療器具を当接させた際の当接圧に対する応答性の差を的確に表現することが可能になる。
【００１０】
また、上記の心臓モデルにおいて、前記実際の心臓のうち、前記当接圧に対する応答性が前記実際の心臓の所定部位より高く、かつ、前記第２領域の対応部位よりも低い部位に相当する第３領域を更に有し、該第３領域の前記強度は、前記第１領域の前記強度よりも小さく、かつ、前記第２領域の前記強度よりも大きいこととしてもよい。
かかる構成であれば、管状医療器具を内側表面に当接させた際の当接圧に対する応答性の違いを反映して、前述の第１領域及び第２領域に加え、第３領域が追加される結果、当接部位に応じた当接圧の調整をより細やかに行う必要があり、実際の手術又は検査をより良好にシミュレーションすることが可能になる。
【００１１】
なお、上記の心臓モデルにおいて、前記第１領域は、前記実際の心臓のうち、左心室及び右心室に相当する領域であり、前記第２領域は、前記実際の心臓のうち、右心房に相当する領域であり、前記第３領域は、前記実際の心臓のうち、左心房に相当する領域であることとしてもよい。
あるいは、上記の心臓モデルにおいて、前記心臓モデル本体は、前記実際の心臓のうち、心室中隔と心房中隔と左心室と右心室とに相当する領域であり、前記第２領域は、前記実際の心臓のうち、左心房における肺静脈との接合部位及び後側の心筋壁に相当する領域であり、前記第１領域は、前記実際の心臓のうち、左心房中、前記肺静脈との接合部位及び前記後側の心筋壁以外の部位に相当する領域であることとしてもよい。
あるいは、上記の心臓モデルにおいて、前記心臓モデル本体は、前記実際の心臓のうち、心室中隔と左心室と右心室とに相当する領域であり、前記第２領域は、前記実際の心臓のうち、心房中隔における卵円窩に相当する領域であり、前記第１領域は、前記実際の心臓のうち、心房中隔中、前記卵円窩以外の部位に相当する領域であることとしてもよい。
以上のように、心臓のうち、手術や検査において特に重要視される部位、特に、内側表面に管状医療器具を当接させる際に細心の注意を要する部位を第２領域として設定することにより、手術又は検査のトレーニング用の心臓モデルとして、より好適なものが実現されることになる。
【００１２】
また、上記の心臓モデルにおいて、前記心臓モデルは、該心臓モデルに接続された、大腿静脈に相当する管状部材を有する人体モデル本体内に据え付けられて、該人体モデル本体と共に人体モデルをなし、前記管状医療器具は、不整脈の起源部位を特定又は焼灼するための電極を有するカテーテルであり、該カテーテルが前記管状部材を通じて前記心臓モデルの内部に挿入されると、更に好適である。
かかる構成であれば、不整脈の検査や治療のためにカテーテルを使用する実際の手術や検査と同様に、大腿静脈に相当する管状部材を通じて上記のカテーテルを心臓モデル内部に挿入するので、心臓モデルを用いた手術又は検査のトレーニングのリアリティ性が向上することになる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の心臓モデルであれば、カテーテル等の管状医療器具を内側表面に当接させた際の当接圧に対する挙動が異なる領域として、第１領域と第２領域が存在するため、当接部位に応じた当接圧の調整が必要となる実際の手術又は検査を良好にシミュレーション（再現）することが可能になる。特に、本発明では、実際の心臓のうち、当接圧に対する応答性がより高い部位を第２領域に設定して、当該第２領域の強度を第１領域よりも小さくすることにより、実際の心臓のうち、第２領域が対応する部位の内側表面に管状医療器具を当接させた際の応答を良好にシミュレーションすることが可能である。
つまり、本発明の心臓モデルは、心臓各部位における、カテーテル等の管状医療器具が内側表面に当接した際の当接圧に対する応答性の違いを良好に再現しており、管状医療器具を心臓内部に挿入して行う実際の手術又は検査をシミュレーションするために用いるトレーニング用モデルとして好適な心臓モデルである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】手術又は検査におけるカテーテルＣの挿入ルートを示す図である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、人体モデルＪの模式外観図である。
【図３】心臓モデルＨの外観図である（その１）。
【図４】心臓モデルＨの外観図である（その２）。
【図５】心臓モデルＨの外観図である（その３）。
【図６】心臓モデルＨの外観図である（その４）。
【図７】心臓モデルＨの外観図である（その５）。
【図８】心臓モデルＨの外観図である（その６）。
【図９】心臓モデルＨの模式断面図である。
【図１０】第２領域Ｒ２又は第３領域Ｒ３が心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１に対して着脱自在とする構成についての説明図である。
【図１１】心臓モデルＨ各部を製造するプロセスの流れを示す図である。
【図１２】心臓モデルＨ各部を製造するプロセスについての説明図である（その１）。
【図１３】心臓モデルＨ各部を製造するプロセスについての説明図である（その２）。
【図１４】第２変形例に係る心臓モデルＨを示す図である。
【図１５】第３変形例に係る心臓モデルＨの模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態（本実施形態）に係る心臓モデルＨについて図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【００１６】
図１は、手術又は検査におけるカテーテルＣの挿入ルートを示す図である。図２Ａ及び図２Ｂは、人体モデルＪの模式外観図であり、具体的には、人体モデルＪを腹側部（図２Ａ）と背側部（図２Ｂ）に分割した際の図である。図３〜図８は、心臓モデルＨの外観図であり、それぞれ、正面図、背面図、右側面図、左側面図、平面図、底面図を示している。図９は、心臓モデルＨの模式断面図である。図１０は、第２領域Ｒ２又は第３領域Ｒ３が心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１に対して着脱自在とする構成についての説明図である。図１１は、心臓モデルＨ各部を製造するプロセスの流れを示す図である。図１２及び図１３は、心臓モデルＨ各部を製造するプロセスについての説明図である。具体的に説明すると、図１２は、後述する第１領域Ｒ１及び心臓モデル本体ＨＭの製造プロセスを示す図であり、図１３は、後述する第２領域Ｒ２又は第３領域Ｒ３の製造プロセスを示す図である。図１４は、第２変形例に係る心臓モデルＨを示す図であり、図７に対応する図である。図１５は、第３変形例に係る心臓モデルＨの模式断面図であり、図９に対応する図である。
なお、図１２及び図１３に図示された部材については、図示の都合上、簡略化されており、実際のものとは形状や寸法が幾分異なっている。
【００１７】
心臓モデルＨは、実際の人間の心臓を擬態した模型であり、手術又は検査のトレーニングのために用いられ、内部に管状医療器具としてのカテーテルＣを挿入することが可能である。トレーニングとは、実際の手術又は検査を行う前段階として行う訓練や練習、実技試験等の総称である。
【００１８】
特に、本実施形態に係る心臓モデルＨは、電極を先端に有するカテーテルＣを用いる手術又は検査のトレーニングとして用いられるものである。つまり、本実施形態に係る心臓モデルＨの内部には、実際の手術又は検査と同様に、電極が先端部に取り付けられたカテーテルＣが挿入される。
【００１９】
ここで、電極が取り付けられたカテーテルＣを用いる手術とは、カテーテル先端の電極と患者の背中に貼った対極板との間に高周波を流し、不整脈の起源部位に上記電極を当接させて、当該部位の心筋組織を焼灼して不整脈を治療する手術（いわゆるカテーテル・アブレーション）である。また、電極が取り付けられたカテーテルＣを用いる検査とは、先端に電極を取り付けたカテーテルＣを心筋組織各部に当接させることにより心臓内の刺激伝達経路を診断し、不整脈の起源部位を特定する検査（電気生理学的カテーテル検査）である。以上のように、本実施形態に係る心臓モデルＨの内部には、不整脈の起源部位を特定又は焼灼するための電極が先端部に取り付けられたカテーテルＣが挿入される。
【００２０】
ところで、上記の手術や検査では、図１に示すように、カテーテルＣが経皮的に人体の大腿静脈に挿入され、大腿静脈を通じて心臓内に向けて押し入れられる。一方、本実施形態に係る心臓モデルＨを用いた手術又は検査のトレーニングにおいても、上記と同様の手順にてカテーテルＣが心臓モデルＨ内部に挿入される。
【００２１】
より具体的に説明すると、本実施形態に係る心臓モデルＨは、図２Ａ及び図２Ｂに示す中空の人体モデル本体ＪＨ内に据え付けられて、人体モデル本体ＪＨと共に人体モデルＪをなす。ここで、人体モデル本体ＪＨとは、電極を先端に有するカテーテルＣを用いたトレーニングの際に利用する人体モデルＪにおいて、心臓モデルＨを除いた部分であり、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、人体の大腿部から首に至る部分を擬態した透明材料の中空部材である。さらに、本実施形態に係る人体モデル本体ＪＨは、腹側部と背側部に分解可能であり、その内部には血管を模した管状部材としてのゴムチューブＴがセットされている。
【００２２】
人体モデル本体ＪＨ内にセットされたゴムチューブＴの中には、図２Ｂに示す通り、大腿静脈に相当するゴムチューブＴが存在する。上述の手術又は検査のトレーニングの際、人体モデル本体ＪＨの外表面のうち、大腿静脈に相当するゴムチューブＴの上部に位置する箇所に孔を穿ち、カテーテルＣは、この孔を通じて大腿静脈に相当するゴムチューブＴ内部に挿入され、当該ゴムチューブＴを通じて最終的に心臓モデルＨ内部に挿入されることになる。以上のように、不整脈の検査や治療のためにカテーテルＣを使用する実際の手術や検査と同様に、大腿静脈に相当するゴムチューブＴを通じてカテーテルＣを心臓モデルＨ内部に挿入するので、心臓モデルＨを用いた手術又は検査のトレーニングのリアリティ性が向上することになる。
【００２３】
カテーテルＣが心臓モデルＨ内部に至ると、カテーテルＣの操作者（すなわち、トレーニング実施者）は、カテーテルＣの先端を心臓モデルＨの内側表面に当接させるようにカテーテルＣを操作する。これにより、操作者は、心臓の心筋組織各部にカテーテルＣの先端を当接させたときの手元の感触や、所定の部位にカテーテルＣの先端を当接させる際の微妙な力の掛け具合の調整等をシミュレーションすることができる。
【００２４】
上記のシミュレーションでは、とりわけ、カテーテルＣの先端を心臓の心筋組織に当接させる際に心筋組織に掛かる負荷（当接圧）について、精度よく再現できることが望ましい。これは、カテーテルＣの先端を当接させた際の当接圧に対する応答性が、心筋組織（心臓の各部位）によって異なり、比較的小さな当接圧で穴が開いたり、破れたりする部位も存在するからである。このため、心臓モデルＨについては、カテーテルＣの先端を当接させた際の当接圧に対する挙動が各部で異なったものになっていることが望まれる。
【００２５】
本実施形態に係る心臓モデルＨは、上記の要望を充足するものであり、カテーテルＣを心臓内部に挿入して行う実際の手術（カテーテル・アブレーション）又は検査（電気生理学的カテーテル検査）をシミュレーションするために用いるトレーニング用モデルとして好適なものとなっている。
【００２６】
具体的に説明すると、本実施形態に係る心臓モデルＨは、図３〜図８に示す外形形状を有し、心臓モデルＨには、実際の心臓の左心室に相当する領域３、右心室に相当する領域４、左心房に相当する領域５、右心房に相当する領域６が備えられている。さらに、心臓モデルＨには、心臓に接続された血管に相当する部位として、下大静脈に相当する部位２１、上大静脈に相当する部位２２、大動脈に相当する部位２３、肺動脈に相当する部位２４、肺静脈に相当する部位２５が備わっている。
【００２７】
また、本実施形態に係る心臓モデルＨは、後述する製造方法によって成形される樹脂成形品である。なお、本実施形態に係る心臓モデルＨは、半透明の中空体をなしているが、例えば、心臓モデルＨ内に挿入されたカテーテルＣの先端位置を外部から視認することが可能である。実際の手術や検査では、カテーテルＣの先端位置を外部から確認することはできないが、手術や検査のトレーニングにおいては、本実施形態のように外部からカテーテルＣの先端位置を視認でき、カテーテルＣの操作に伴ってカテーテルＣの先端がどのように移動するのかを把握できることが好適である。
【００２８】
そして、本実施形態に係る心臓モデルＨは、図９に示すように、心臓モデル本体ＨＭと、心臓モデル本体ＨＭに取り付けられた複数の領域と、から構成されており、更に、複数の領域の中には、カテーテルＣが内側表面に当接した際の当接圧に対する強度が互いに異なる領域が存在する。具体的に説明すると、本実施形態に係る心臓モデルＨは、互いに異なる位置で心臓モデル本体ＨＭに取り付けられる第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、及び、第３領域Ｒ３を備えている。
【００２９】
ここで、心臓モデル本体ＨＭとは、実際の心臓の心室中隔及び心房中隔に相当する領域を少なくとも含み、心臓モデルＨにおいて、後述する第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、第３領域Ｒ３を取り付けるための基部をなす部分である。換言すると、心臓モデル本体ＨＭは、心臓モデルＨを構成する部分のうち、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、及び、第３領域Ｒ３を除く部分である。
【００３０】
また、本実施形態において、心臓モデル本体ＨＭと第１領域Ｒ１は、後述するように、一体成形され、一体成形された心臓モデル本体ＨＭと第１領域Ｒ１は、心臓モデルＨにおいてフレームとして機能する。そして、残りの領域（すなわち、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３）がフレームとしての心臓モデル本体ＨＭと第１領域Ｒ１に対して組み付けられることにより、心臓モデルＨが完成する。
【００３１】
上記の３つの領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３については、互いに、カテーテルＣが内側表面に当接した際の当接圧に対する強度が異なっている。具体的に説明すると、第１領域Ｒ１は、心室中隔及び心房中隔を除く実際の心臓の所定部位に相当する領域となっている一方、第２領域Ｒ２は、実際の心臓のうち、上記当接圧に対する応答性が第１領域Ｒ１の対応部位（すなわち、実際の心臓の所定部位）よりも高い部位、に相当する領域となっている。そして、第２領域Ｒ２の、上記当接圧に対する強度は、第１領域Ｒ１の強度より小さくなっている。
【００３２】
また、第３領域Ｒ３は、実際の心臓のうち、上記当接圧に対する応答性が第１領域Ｒ１の対応部位（すなわち、実際の心臓の所定部位）より高く、かつ、第２領域Ｒ２の対応部位より低い部位に相当する領域である。そして、第３領域Ｒ３の強度は、第１領域Ｒ１の強度よりも小さく、かつ、第２領域Ｒ２の強度よりも大きくなっている。
【００３３】
ここで、当接圧に対する応答性とは、当接圧を受けた際の反応度合いを示す概念であり、応答性が高いほど、同一の当接圧に対して、より大きな反応を示すことを意味し、換言すると、当接圧を受けた際に起きる物理学的又は生理学的変化の度合いが大きいことを意味する。
一方、強度とは、機械的強度を意味し、より詳しくは、カテーテルＣが内側表面に当接して当接圧が作用した際の変形挙動を示す指標である。本実施形態では強度の一例として、当接圧に対する変形し難さ、換言すると、硬さを用いている。したがって、本実施形態に係る心臓モデルＨでは、第２領域Ｒ２の硬さが、第１領域Ｒ１の硬さよりも小さくなっている。すなわち、第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１よりも伸縮性に富む領域である。また、第３領域Ｒ３の硬さは、第１領域Ｒ１の硬さよりも小さく、かつ、第２領域Ｒ２の硬さよりも大きくなっている。
【００３４】
以上のような各領域間の強度の違いは、各領域を成形するのに使用される樹脂材料の種類の違いに起因する。例えば、第１領域Ｒ１は、柔軟性を有する熱可塑性樹脂、具体的には硬さの高いシリコンゴムにより成形される。第２領域Ｒ２は、ゲル材料により成形され、具体的には、伸縮性が高く破れ難い材料により成形される。第３領域Ｒ３は、柔軟性を有する熱可塑性樹脂、具体的には、硬さの低いシリコンゴムにより成形される。
【００３５】
ここで、上述の各領域及び心臓モデル本体ＨＭと実際の心臓との対応関係について説明すると、図９に示すように、本実施形態において、心臓モデル本体ＨＭは、実際の心臓の心室中隔に相当する領域１と、心房中隔に相当する領域２と、により構成されている。第１領域Ｒ１は、実際の心臓のうち、左心室に相当する領域３、及び、右心室に相当する領域４である。また、第２領域Ｒ２は、実際の心臓のうち、右心房に相当する領域６であり、第３領域Ｒ３は、実際の心臓のうち、左心房に相当する領域５である。
【００３６】
次に、各領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の硬さに関して具体的に説明する。なお、以下では、硬さを示す一指標として、カテーテルＣの先端を当接させたことにより孔が開く時点での当接圧、すなわち、パーフォレーション・フォース（以下、ＰＦ）を例に挙げて説明する。
【００３７】
第１領域Ｒ１に該当する領域、すなわち、実際の心臓のうち、左心室に相当する領域３、及び、右心室に相当する領域４については、ＰＦが１４２６８ｇ／ｃｍ２（カテーテルＣ先端の直径を２．５ｍｍとした場合の負荷に換算すると約７００ｇ）である。上記の値は、健常な心臓を摘出して測定した心室壁（左心室壁）のＰＦの上限値に相当する。
【００３８】
一方、第２領域Ｒ２に該当する領域、すなわち、実際の心臓のうち、右心房に相当する領域６のＰＦは、８１５３ｇ／ｃｍ２（カテーテルＣ先端の直径を２．５ｍｍとした場合の負荷に換算すると約４００ｇ）である。上記の値は、健常な心臓を摘出して測定した心房壁（左心房壁と右心房壁）の平均値に相当する。また、第３領域Ｒ３に該当する領域、すなわち、実際の心臓のうち、左心房に相当する領域５のＰＦは、１２２２９ｇ／ｃｍ２（カテーテルＣ先端の直径を２．５ｍｍとした場合の負荷に換算すると約６００ｇ）であり、かかる値は、健常な心臓を摘出して測定した心房壁（左心房壁）のＰＦの上限値に相当する。
【００３９】
以上のように、本実施形態に係る心臓モデルＨは、互いに硬さの異なる３つの領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を備える。これにより、心臓モデルＨ内部に挿入されたカテーテルＣの先端を内側表面に当接させた際の当接圧に対する挙動が、各領域間で異なっており、カテーテルＣを心臓内部に挿入して行う実際の手術又は検査を良好にシミュレーションすることが可能になる。特に、本実施形態では、実際の心臓のうち、当接圧に対する応答性がより高い部位を第２領域Ｒ２に設定して、第２領域Ｒ２の強度を第１領域よりも小さくすることにより、実際の心臓のうち、第２領域Ｒ２が対応する部位の内側表面にカテーテルＣを当接させた際の応答を良好にシミュレーションすることが可能である。
【００４０】
つまり、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との強度（本実施形態では、硬さ）の差により、カテーテルＣを当接させた際の当接圧に対する応答性の差を的確に表現することが可能になる。この結果、心臓各部位における、カテーテルＣが内側表面に当接した際の当接圧に対する応答性の違いを良好に再現しており、カテーテルＣを心臓内部に挿入して行う実際の手術又は検査を良好にシミュレーションすることが可能になり、カテーテルＣの操作時における力の入れ具合に対する応答性を体感することが可能になる。
【００４１】
より分かり易く説明すると、心臓モデルＨ内部に挿入されたカテーテルＣの先端を、第１領域Ｒ１に該当する領域、すなわち、左心室に相当する領域３や右心室に相当する領域４の内側表面を当接させた場合、比較的大きな当接圧が作用しても（詳しくは、上述したＰＦを下廻る限りにおいて）、当該領域は変形せず、かつ、破れない（孔が開かない）。これは、実際の心臓において、心室壁のＰＦが比較的大きいことを反映している。
【００４２】
一方、第２領域Ｒ２に相当する領域、すなわち、右心房に相当する領域６の内側表面にカテーテルＣの先端を当接させた場合、当該領域は、弾性変形し、具体的には破れずに伸張する。これは、実際の心臓において、心室壁のＰＦに比して、心房壁のＰＦ、特に右心房壁のＰＦが小さいことを反映している。
上記の如く心臓モデルＨが構成されていることにより、カテーテルＣの操作者は、手術又は検査のトレーニングにおいて、例えば、右心房に相当する領域６が異常に変形していることを視認した場合、当該右心房に相当する領域６の内側表面に過大な当接圧が作用していると気付くことができ、かかる体験を通じて、適切なカテーテル操作を習得できるようになる。
【００４３】
さらに、カテーテルＣを内側表面に当接させた際の当接圧に対する応答性の違いを反映して、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２に加え、第３領域Ｒ３が追加され、前述したように、第３領域の強度は、第１領域の強度よりも小さく、かつ、第２領域の強度よりも大きくなっている。具体的に説明すると、第３領域Ｒ３として設定された領域、すなわち、左心房に相当する領域５については、その内側表面にカテーテルＣの先端を当接させた際に過度に大きな当接圧が作用すると（詳しくは、上述したＰＦ以上の当接圧が作用すると）、当該領域が破れる（孔が開く）ようになっている。かかる第３領域Ｒ３が備わっていることにより、手術又は検査のトレーニングにおいて、カテーテルＣの当接部位に応じた当接圧の調整をより細やかに行う必要が生じる。すなわち、トレーニングの場面にて、実際の手術又は検査をより良好にシミュレーションすることが可能になる。
【００４４】
なお、上述した各領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の硬さ（具体的には、ＰＦ）は、あくまでも一例に過ぎず、上記の値に限定されるものではなく、第１領域Ｒ１、第３領域Ｒ３、第２領域Ｒ２の順で小さくなっている限り、他の値であってもよい。例えば、上記の値は、健常な心臓を摘出して測定した時の値であるが、拍動状態にある健常な心臓について測定したＰＦの平均値や最小値、あるいは、カテーテル・アブレーション施術後の心臓について測定したＰＦを採用することとしてもよい。参考値として、健常な拍動状態の心臓の心房壁については、ＰＦの平均値が４６９３ｇ／ｃｍ２（カテーテルＣ先端の直径を２．３３ｍｍとした場合の負荷に換算すると約２００ｇ）となり、ＰＦの最小値が２３４６ｇ／ｃｍ２（カテーテルＣ先端の直径を２．３３ｍｍとした場合の負荷に換算すると約１００ｇ）となる。カテーテル・アブレーション施術後のＰＦは、健常時の値よりも２３％ほど減少するため、１８７７ｇ／ｃｍ２（カテーテルＣ先端の直径を２．３３ｍｍとした場合の負荷に換算すると約８０ｇ）となる。
【００４５】
次に、本実施形態に係る心臓モデルＨの組立てに関して説明する。本実施形態に係る心臓モデルＨでは、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３が、一体成形された心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１によって構成されるフレーム（以下、単にフレームともいう）に対して着脱自在に取り付けられている。第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々が、一体化した心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１に対して着脱自在とする構成について、図１０を参照しながら説明する。
【００４６】
第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々は、図１０に図示したような、本体部７（具体的には、右心房や左心房をなす部分）の外縁から突出したピン８を有している。このピン８は、係合部に相当し、心臓モデル本体ＨＭに対する第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の着脱方向（図１０中、矢印にて示す方向）に沿って延出し、図１０に示すように、先端側に位置する大径部８ａと、大径部８ａの後側で大径部８ａと隣接し、大径部８ａよりも僅かに外径が小さい小径部８ｂとを有する。なお、本実施形態において、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々には、ピン８が、本体部７の外縁に沿って適宜な間隔を空けながら複数設けられている。
【００４７】
一方、フレーム側には、ピン８を嵌合させる嵌合孔９が形成されている。この嵌合孔９は、被係合部に相当し、開口９ａと、底部９ｂと、開口９ａ及び底部９ｂの間に存する連絡部９ｃとを有する。底部９ｂについては、その内径がピン８の大径部８ａの外径に対応しており、連絡部９ｃについては、その内径がピン８の小径部８ｂの外径に対応している。
【００４８】
上記の形状を有する嵌合孔９は、フレームのうち、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々が取り付けられる取付面（すなわち、心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１の、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々との接合面）に形成されている。なお、本実施形態において、上記の取付面には、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々に形成されたピン８と同数の嵌合孔９が、それぞれ、各ピン８と対応する位置に形成されている。
【００４９】
以上までに説明してきた構成において、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々は、着脱方向に沿ってフレームに近付けて、各ピン８を対応する嵌合孔９に嵌合させることにより、上記のフレーム、すなわち、一体化した心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１に対して取り付けられることになる。ここで、各ピン８が対応する嵌合孔９に嵌合することは、各ピン８が対応する嵌合孔９に係合していることを意味する。かかる係合状態は、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々についてフレームから取り外す向きに所定の大きさ以上の力が作用しない限り、維持される。
【００５０】
より具体的に説明すると、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々についてフレームから取り外す向きに多少の力が作用したとしても、ピン８の大径部８ａが、嵌合孔９の底部９ｂと連絡部９ｃとの境界位置に形成された段差に係止されるので、ピン８と嵌合孔９との係合状態が維持される（つまり、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々がフレームから取り外れることはない）。一方、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々に対して、フレームから取り外す向きに、ピン８の大径部８ａに対する係止力を上回る力が作用した場合、ピン８と嵌合孔９との係合状態が解除されて、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々がフレームから取り外れるようになる。
【００５１】
以上のように、本実施形態に係る心臓モデルＨでは、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々が、一体化した心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１に対して着脱自在になっているので、例えば、心臓モデルＨの使用により第２領域Ｒ２が経年劣化したり損傷した場合、第２領域Ｒ２は、新たな第２領域Ｒ２に交換可能となっている。また、第３領域Ｒ３についても、第３領域Ｒ３に孔が開いたり損傷した場合、第３領域Ｒ３は、新たな第３領域Ｒ３に交換可能となっている。このように、劣化した第２領域Ｒ２を新たな第２領域Ｒ２に交換し、あるいは、損傷した第３領域Ｒ３を新たな第３領域Ｒ３に交換することにより、再利用可能な心臓モデルＨが実現されるようになる。
【００５２】
また、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々が、一体化した心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１に対して着脱自在になっている構成を利用して、例えば、トレーニングとして想定するケースに応じて、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の特性を切り替えることができる。より分かりやすく説明すると、健常な心臓を手術するためのトレーニングと、疾患を持つ心臓を手術するためのトレーニングとで、強度の異なる第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３を付け替えることが可能になる。その他、子供の心臓と大人の心臓、男性の心臓と女性の心臓、研修生が手術のトレーニングのために使用する場合と医師試験のために使用する場合など、心臓モデルＨを利用するシチュエーションに応じて、強度の異なる第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３を付け替えてもよい。
【００５３】
次に、本実施形態に係る心臓モデルＨの製造方法について、図１１〜図１３を参照しながら説明する。
図１１に示すように、心臓モデルＨを製造するプロセスは、人体に対してＣＴスキャン等の断層撮影を行うことによって、心臓の二次元断層像データ（以下、ＣＴデータ）を取得するステップから開始される（Ｓ００１）。ＣＴデータを画像処理によって２次元データから３次元のデータへと再構築することにより、心臓の外側表面と内側表面を特定することが可能となる。ここで、心臓の内側表面よりも内側に位置する空間は、心臓各部（心室、心房、大動脈、大静脈、肺動脈、肺静脈等）を規定する内部空間となり、内側表面と外側表面との間は、心筋が占める空間であり、心臓の形状を特定する部分に相当する。
【００５４】
ＣＴデータの取得後、当該ＣＴデータに基づき、図１２に図示された心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１の外形体１１及び内形体１２を製造する（Ｓ００２）。ここで、前述したように、心臓モデル本体ＨＭは、心室中隔及び心房中隔に相当し、第１領域Ｒ１は、左心室及び右心室に相当する。なお、外形体１１とは、心臓の外表面によって外形が規定された中実体であり、内形体１２は、心臓の内表面によって外形が規定された中実体である。この外形体１１、及び、内形体１２は、別々に製造され、具体的には、取得したＣＴデータに基づいて、公知の光造形法を用いて製造される。
【００５５】
外形体１１及び内形体１２の取得後には、外形体１１を用いて基本型１３を作成する（Ｓ００３）。基本型１３は、心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１を成形する際の外枠（割型）をなすものであり、型枠Ｆの内部に外形体１１を入れた状態で型枠Ｆ内にゴムを充填することによって作成される。つまり、基本型１３は、外形体１１の外形と同一形状の空洞１３ａを有する枠状体である。
【００５６】
なお、後述するように、上記の空洞１３ａ内には、中子１５を所定の位置に正確に位置決めして当該位置にセットすることから、外形体１１には、予め、中子１５をセットする際に利用される位置決め用の突起が形成されている方が望ましい。かかる突起の形成により、外形体１１から作成される基本型１３には、その突起に対応する位置に、中子１５を位置決めする位置決め部（不図示）が形成されて、かかる位置決め部を利用して、中子１５を正確に空洞１３ａ内にセットすることが可能となる。上述した外形体１１に予め形成される突起としては、心臓の内側表面の一部が突出した部位に対応して形成された部位、例えば、外形体１１のうち、動脈や静脈との接続部に相当する部位を利用することが望ましい。
【００５７】
次に、内形体１２を用いて中子型１４を作成する（Ｓ００４）。中子型１４は、内形体１２と同一の外形形状を有する中子１５を成形する際の外枠（割型）をなすものであり、型枠Ｆ内に内形体１２を入れた状態でゴムを充填することによって作成される。つまり、中子型１４は、内形体１２の外形と同一形状の空洞１４ａを有する枠状体である。
【００５８】
中子型１４の作成後には、中子型１４の空洞１４ａ内に低融点金属を注入することで中子１５を作成する（Ｓ００５）。その後、作成した中子１５を基本型１３の空洞１３ａ内の所定位置にセットする（Ｓ００６）。この際、上述したように、基本型１３の空洞１３ａ内には、予め、中子１５を位置決めする位置決め部が形成されており、かかる位置決め部を利用して、中子１５を正確に位置決めすることが可能である。
【００５９】
基本型１３の空洞１３ａ内に中子１５をセットしてから、当該空洞１３ａの内表面と中子１５の外表面との間の隙間（ゲート）に、所定の樹脂材料を注入する（Ｓ００７）。なお、心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１を成形する場合には、前述したように、硬さの高い熱可塑性樹脂（シリコンゴム）を注入する。これにより、中子１５を内包し、基本型１３の空洞１３ａと同様の外形形状を有する樹脂成形品１６が形成される。
【００６０】
その後、上記の樹脂成形品１６を基本型１３から取り出し、当該樹脂成形品１６に内包された中子１５を構成する低融点金属を溶かす（Ｓ００８）。これにより、樹脂成形品１６は、所定の肉厚を有する中空体、すなわち、心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１が形成されることになる。以上までの一連の工程により、心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１が一体成形される。
【００６１】
なお、心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１を成形する場合、前述したように、心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１のうち、第２領域Ｒ２や第３領域Ｒ３の接合面に、ピン８を嵌合させるための嵌合孔９を形成する必要がある。このため、基本型１３の空洞１３ａ内に熱可塑性樹脂を注入するにあたり、中子１５のほか、上記の嵌合孔９を形成するための孔形成体１７（図１２参照）を低融点金属で作成しておき、基本型１３の空洞１３ａの所定位置（嵌合孔９の形成位置に対応する位置）にセットしておく。その後、樹脂成形品１６を基本型１３から取り出して、樹脂成形品１６に内包された中子１５を構成する低融点金属、及び、孔形成体１７を構成する低融点金属を溶かすことにより、嵌合孔９を所定位置に備えた心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１が成形されるようになる。
【００６２】
一方、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３についても、図１３に示すように、以上までに説明してきた手順Ｓ００１〜Ｓ００８と略同様の手順によって成形される。ここで、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３を成形する場合、本体部７から突出する上述のピン８を形成する必要がある。このため、基本型１３を作成する際には、外形体１１とともに、上記のピン８と同一の外形形状を有する円柱部材１８（図１３参照）を型枠Ｆ内に入れた状態で型枠Ｆ内にゴムを充填する。つまり、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々を成形する場合において、基本型１３は、外形体１１の外形と同一形状の空洞１３ａと、ピン８の外形と同一形状のピン形成孔１３ｂと、を有するようになる。かかる基本型１３に樹脂材料を注入することにより、ピン８を所定位置に備えた第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３が成形されるようになる。
【００６３】
以上のような手順により、一体化された心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１（すなわち、フレーム）と、断片部材として形成された第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３とが、それぞれ成形される。そして、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３に備えられたピン８の各々を、フレームに形成された嵌合孔９に嵌合させることにより、フレームに対して、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３が組み付けられる。かかる組付けが完了した時点で、本実施形態に係る心臓モデルＨが完成する。
【００６４】
なお、交換用の第２領域Ｒ２や第３領域Ｒ３（すなわち、新たな第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３）についても、上述した手順Ｓ００１〜Ｓ００８と同様の手順によって形成されるものである。
【００６５】
＜＜第１変形例に係る心臓モデルＨについて＞＞
以上までに説明してきた実施形態（以下、本件例）では、心臓モデル本体ＨＭと第１領域Ｒ１とが一体化しており、一体化した心臓モデル本体ＨＭ及び第１領域Ｒ１に対して、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３が着脱自在に取り付けられていることとした。ただし、これに限定されるものではなく、第１領域Ｒ１についても、心臓モデル本体ＨＭに対して着脱自在に取り付けられている構成も考えられる。
さらに、本件例では、各領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の強度を硬さ（破れ易さ、伸び易さ）で規定することとしたが、これに限定されるものではなく、硬さ以外の他の指標で規定することも考えられる。
【００６６】
以下では、心臓モデルＨの第１変形例として、第１領域Ｒ１が心臓モデル本体ＨＭに対して着脱自在に取り付けられている構成について説明する。また、以下では、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２のみを備える心臓モデルＨを具体例に挙げて説明するが、本件例と共通する構成については説明を省略することとする。
【００６７】
第１変形例に係る心臓モデルＨにおいて、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２は、それぞれ、心臓モデル本体ＨＭに対して着脱自在に取り付けられている。すなわち、第１変形例では、本件例と異なり、第１領域Ｒ１は、心臓モデル本体ＨＭとは別体をなしており、心臓モデル本体ＨＭと第１領域Ｒ１とは、それぞれ、個別の成形処理にて成形される。なお、第１変形例に係る心臓モデルＨにおいて、第１領域Ｒ１は、実際の心臓のうち、左心室に相当する領域３、及び、右心室に相当する領域４である。また、第２領域Ｒ２は、実際の心臓のうち、左心房に相当する領域５、及び、右心房に相当する領域６である。
【００６８】
そして、心臓モデル本体ＨＭに対して第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を着脱自在に取り付けられるように、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２側には、前述のピン８が形成されており、心臓モデル本体ＨＭ側には、前述の嵌合孔９が形成されている。
【００６９】
ここで、第１領域Ｒ１に備えられたピン８は、第１係合部に相当し、心臓モデル本体ＨＭに設けられた複数の嵌合孔９のうち、第１領域Ｒ１に備えられたピン８が嵌合する嵌合孔９（すなわち、第１係合部に相当するピン８に対応した嵌合孔９）は、第１被係合部に相当する。そして、第１領域Ｒ１は、第１領域Ｒ１に備えられたピン８が、当該ピン８に対応する嵌合孔９に嵌合して係合することにより、心臓モデル本体ＨＭに取り付けられる。
【００７０】
同様に、第２領域Ｒ２に備えられたピン８は、第２係合部に相当し、心臓モデル本体ＨＭに設けられた複数の嵌合孔９のうち、第２領域Ｒ２に備えられたピン８が嵌合する嵌合孔９（すなわち、第２係合部に相当するピン８に対応した嵌合孔９）は、第２被係合部に相当する。そして、第２領域Ｒ２は、第２領域Ｒ２に備えられたピン８が、当該ピン８に対応する嵌合孔９に嵌合して係合することにより、心臓モデル本体ＨＭに取り付けられる。
【００７１】
一方、カテーテルＣを用いた手術又は検査のトレーニングにおいて、カテーテルＣ先端を心臓モデルＨの内側表面に当接させる際に、その当接箇所が第１領域Ｒ１の内側表面である場合、第１領域Ｒ１に備えられたピン８と嵌合孔９との係合状態が解除される大きさの当接圧（換言すると、第１領域Ｒ１に備えられたピン８を、当該ピン８が嵌合している嵌合孔９から抜出する大きさの当接圧）が作用すると、第１領域Ｒ１が心臓モデル本体ＨＭから外れるようになる。
【００７２】
同様に、カテーテルＣ先端の当接箇所が第２領域Ｒ２の内側表面である場合、第２領域Ｒ２に備えられたピン８と嵌合孔９との係合状態が解除される大きさの当接圧が作用すると、第２領域Ｒ２が心臓モデル本体ＨＭから外れるようになる。
【００７３】
そして、第１変形例では、第２領域Ｒ２に備えられたピン８と嵌合孔９との係合状態を解除させる当接圧の大きさが、第１領域Ｒ１に備えられたピン８と嵌合孔９との係合状態を解除させる当接圧の大きさよりも小さくなっている。すなわち、第１変形例においても、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２については、互いに、カテーテルＣが内側表面に当接した際の当接圧に対する強度が異なっており、第２領域Ｒ２の強度が、第１領域Ｒ１の強度よりも小さくなっている。
【００７４】
また、第１変形例における強度とは、ピン８と嵌合孔９との係合状態を解除させるのに要する当接圧の大きさであり、上述したように、第２領域Ｒ２に備えられたピン８と嵌合孔９との係合状態を解除させる当接圧の大きさが、第１領域Ｒ１に備えられたピン８と嵌合孔９との係合状態を解除させる当接圧の大きさよりも小さくなっている。この結果、各係合部と被係合部との係合力（すなわち、係合部と被係合部との係合状態を解除させる当接圧の大きさ）を第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２の間で異ならせることにより、カテーテルＣを内側表面に当接させた際の当接圧に対する応答性の差が的確に表現された心臓モデルＨとなる。
【００７５】
なお、ピン８と嵌合孔９との係合状態を解除させるのに要する当接圧の大きさについては、ピン８や嵌合孔９の形状等を変更することにより調整することができ、例えば、本件例にて述べた硬さ（具体的には、ＰＦ）と同じ値にて設定することとしてもよい。また、第１変形例では、係合部及び被係合部の一例としてピン８及び嵌合孔９を挙げたが、これに限定されるものではなく、第１領域Ｒ１又は第２領域Ｒ２を心臓モデル本体ＨＭに組み付けるために互いに係合し合うものである限り、係合部及び被係合部として制限なく利用可能である。
【００７６】
＜＜第２変形例に係る心臓モデルＨについて＞＞
本件例や前述の第１変形例では、心臓モデル本体ＨＭに取り付けられる複数の領域（すなわち、第１領域Ｒ１〜第３領域Ｒ３）が、実際の心臓のうち、心室や心房に相当する領域であることとした。すなわち、以上までに説明してきた実施形態では、実際の心臓において心筋や中隔にて区画された心房・心室に相当する領域が、心臓モデル本体ＨＭに取り付けられることとした。ただし、これに限定されるものではなく、例えば、心臓モデル本体ＨＭに取り付けられる第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２が、それぞれ、心房や心室中の所定部位（関心部位）に相当する領域であることとしてもよい。
【００７７】
上記の内容の具体例（以下、第２変形例）として、図１４に示す心臓モデルＨについて説明する。
【００７８】
第２変形例に係る心臓モデルＨにおいて、心臓モデル本体ＨＭは、実際の心臓のうち、心室中隔と心房中隔と左心室と右心室とに相当する領域である。一方、第２領域は、実際の心臓のうち、左心房における肺静脈との接合部位に相当する領域５ｂ、及び、左心房の後側の心筋壁に相当する領域５ｃであり、第１領域は、実際の心臓のうち、左心房中、肺静脈との接合部位及び後側の心筋壁以外の部位（以下、左心房本体）に相当する領域５ａである。そして、左心房における肺静脈との接合部位に相当する領域５ｂ、及び、左心房の後側の心筋壁に相当する領域５ｃは、左心房本体に相当する領域５ａに対して着脱自在に取り付けられている。
【００７９】
ここで、左心房のうち、肺静脈との接合部位や後側の心筋壁は、上述の関心部位に該当し、具体的には、実際の手術において焼灼される部位に相当し、カテーテルＣ先端を当接させる操作において一段の慎重さを要する部位である。このため、上記の構成において、上記の関心部位に相当する領域、すなわち、左心房における肺静脈との接合部位に相当する領域５ｂ、及び、左心房の後側の心筋壁に相当する領域５ｃについては、カテーテルＣの先端を当接させた際の当接圧に対する応答性を高めるべく、当該関心部位に相当する領域を、当接圧に対する強度がより小さい第２領域Ｒ２とすることが考えられる。以上のように、心臓のうち、手術や検査において特に重要視される部位、特に、内側表面にカテーテルＣを当接させる際に細心の注意を要する部位（関心部位）を第２領域Ｒ２として設定することにより、手術又は検査のトレーニング用の心臓モデルとして、より好適な心臓モデルＨが実現されることになる。
【００８０】
そして、関心部位に相当する領域を第２領域Ｒ２として設定した場合には、当該第２領域Ｒ２の強度としてのＰＦが、例えば、１４０８ｇ／ｃｍ２（カテーテルＣ先端の直径を２．３３ｍｍとした場合の負荷に換算すると約６０ｇ）であると好適である。かかる値は、不整脈治療としてカテーテル・アブレーションを行う場合の一般的な当接圧に相当する。また、上記のＰＦについては、２３５〜７０４ｇ／ｃｍ２（カテーテルＣ先端の直径を２．３３ｍｍとした場合の負荷に換算すると約１０〜３０ｇ）であると、より一層好適である。かかる値は、カテーテル・アブレーションを行う際にポップ（カテーテルＣ先端から散水して先端の電極を冷却している間に心筋深部の温度が突然上昇して起こる水蒸気爆発現象）を回避して安全にカテーテル・アブレーションを行うことが可能な当接圧に相当する。
【００８１】
＜＜第３変形例に係る心臓モデルＨについて＞＞
上述の第２変形例では、左心房のうち、肺静脈との接合部位や後側の心筋壁を関心部位としたが、これに限定されるものではなく、他の部位を関心部位とすることとしてもよい。例えば、図１５に示すように、右心房と左心房の中隔（図１５中、ハッチングが掛かった部分であり、以下、心房中隔とも言う）に形成される卵円窩に相当する領域２６を関心部位とする構成（以下、第３変形例）も考えられる。
【００８２】
卵円窩は、実際の手術においてブロッケンブロー手法（カテーテルＣ先端に装着した針により孔を穿つ手法）で孔が形成される部位である。このような事情を考慮し、第３変形例に係る心臓モデルＨでは、卵円窩に相当する領域２６を、当接圧に対する強度がより小さい第２領域Ｒ２とし、心房中隔中、卵円窩以外の部位に相当する領域を第１領域Ｒ１とし、それ以外の領域を心臓モデル本体ＨＭとしている。なお、第３変形例において、卵円窩に相当する領域２６は、所定の穿刺力（ブロッケンブロー用の針を用いて孔を開ける際に要する力）にて孔が開く材質からなり、具体的には当該穿刺力が約２〜３Ｎとなるように設定されているとよい。
【００８３】
心臓モデルＨを用いた手術トレーニングにおいて、卵円窩に相当する領域２６には実際の手術と同様に孔が形成される。このため、卵円窩に相当する領域２６については、交換可能とし、孔を開けて破れた場合には剥がして新品に張り替える等して容易に交換できるものが好適である。
【００８４】
＜＜第４変形例に係る心臓モデルＨについて＞＞
以上までに説明してきた実施形態では、カテーテルＣの先端を内側表面に当接した際の当接圧に対する強度として、当接圧に対する変形し難さ（硬さ）や、係合部と被係合部との係合状態（上記の実施形態ではピン８と嵌合孔９との係合状態）を解除させる当接圧の大きさとした。ただし、これに限定されるものではなく、当接圧に対する強度として、他の指標、例えば、降伏点や弾性率、塑性、破壊エネルギー、引張強さを用いることとしてもよい。
【００８５】
当接圧に対する強度として硬さや係合状態以外の指標を用いる一例（以下、第４変形例）としては、左心房に相当する領域５が高弾性率の材質にて形成されている心臓モデルＨが挙げられる。第４変形例に係る心臓モデルＨでは、左心房に相当する領域５に当接圧が作用すると、破断せずに伸長する。すなわち、第４変形例では、当接圧に対する強度として弾性率、換言すると、引張破断強度を用いており、左心房に相当する領域５が他の領域よりも高弾性となるように心臓モデルＨを構成している。つまり、第４変形例では、左心房に相当する領域５が第２領域Ｒ２に該当し、それ以外の領域（右心房、左心室及び右心室に相当する領域）が第１領域Ｒ１に該当する。
【００８６】
以上の構成を有する心臓モデルＨを用いてトレーニングを実践すると、例えば、左心房に相当する領域５の内側表面にカテーテルＣの先端を当接させた際に、その当接圧が大きいと、左心房に相当する領域５が外側に向かって膨出するようになる。当該変形を看視することで、カテーテルＣの操作者は、手術又は検査のトレーニングにおいて、左心房に相当する領域５の内側表面に過大な当接圧が作用していると気付くことができ、かかる体験を通じて、適切なカテーテル操作を習得できるようになる。
【００８７】
上記の効果を得る上で、左心房に相当する領域５の引張破断強度については、実際の心臓における心筋の引張破断強度に基づいて設計するとよい。具体的に説明すると、２０歳代のヒトの心臓の場合、心筋の引張破断強度は、心筋繊維に沿う方向では１４．１ｇ／ｍｍ２、心筋繊維と直交する方向では上記値の１／３に相当する大きさとなり、最大伸び率は６９．２％となる。かかるデータに基づき、左心房に相当する領域５については、先端の直径が２．３３ｍｍとなったカテーテルＣの先端を２０〜６０ｇの負荷で内側表面に押し当てたときに膨出（変形）したことが視認できる程度の引張破断強度に設定すると好適である。
【００８８】
また、ヒトの心臓における心筋の引張破断強度については、年齢に応じて変化し、２０歳代のヒトの値を基準（１．０）としたときに、５０歳代のヒトでは約０．７２、６０〜７０歳代のヒトでは約０．６７となる。このような年齢と心筋の引張破断強度との相関関係を考慮し、手術又は検査のトレーニングにおいて、当該手術又は検査を受ける患者の年齢を想定して、その年齢に応じて、左心房に相当する領域５の引張破断強度を設計すればさらに好適である。
【００８９】
なお、強度を表現する方法としては、上述した方法以外に、当接圧が所定値まで上昇した際に特性が急激に変化する材質（例えば、当接圧に依存して伸縮性が変化する場合に、ある値の当接圧からは異常に伸びる材質）を用いることとしてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１  心室中隔に相当する領域、２  心房中隔に相当する領域、
３  左心室に相当する領域、４  右心室に相当する領域、
５  左心房に相当する領域、５ａ  左心房本体に相当する領域、
５ｂ  肺静脈との接合部位に相当する領域、
５ｃ  後側の心筋壁に相当する領域、６  右心房に相当する領域、
７  本体部、８  ピン、８ａ  大径部、８ｂ  小径部、
９  嵌合孔、９ａ  開口、９ｂ  底部、９ｃ  連絡部、
１１  外形体、１２  内形体、１３  基本型、１３ａ  空洞、
１３ｂ  ピン形成孔、１４  中子型、１４ａ  空洞、
１５  中子、１６  樹脂成形品、１７  孔形成体、１８  円柱部材、
２１  下大静脈に相当する部位、２２  上大静脈に相当する部位、
２３  大動脈に相当する部位、２４  肺動脈に相当する部位、
２５  肺静脈に相当する部位、２６  卵円窩に相当する領域、
Ｃ  カテーテル、Ｆ  型枠、
Ｈ  心臓モデル、ＨＭ  心臓モデル本体、
Ｊ  人体モデル、ＪＨ  人体モデル本体、
Ｒ１  第１領域、Ｒ２  第２領域、Ｒ３  第３領域、Ｔ  ゴムチューブ
【図１】
2013029820.tif 000003
【図２】
2013029820.tif 000004
【図３】
2013029820.tif 000005
【図４】
2013029820.tif 000006
【図５】
2013029820.tif 000007
【図６】
2013029820.tif 000008
【図７】
2013029820.tif 000009
【図８】
2013029820.tif 000010
【図９】
2013029820.tif 000011
【図１０】
2013029820.tif 000012
【図１１】
2013029820.tif 000013
【図１２】
2013029820.tif 000014
【図１３】
2013029820.tif 000015
【図１４】
2013029820.tif 000016
【図１５】
2013029820.tif 000017