(57)【要約】医学シミュレータ、模擬血管システム及び模擬血液の加熱方法である。医学シミュレータ（１０４）が支持構造と模擬皮膚（１０６）を備える医療模擬装置と、模擬血液を輸送するように配置される少なくとも一つのカテーテル（１０２）を備える医療模擬装置内に収容される模擬血管システム（１００）と、医療模擬装置内に収容される電子素子由来の熱を受け取り、熱を模擬血液に伝達するように配置される熱交換器（１１６）と、を備え、少なくとも一つのカテーテルが模擬皮膚（１０６）と接触又は接近するように配置され、模擬血液が熱を模擬皮膚（１０６）に伝達するように配置され、且つ模擬皮膚（１０６）が熱を医療模擬装置外部の環境に排出するように配置される。医学生によりリアルなシミュレーション環境を提供でき、制御モジュールと電子素子の作業中の温度を下げられ、ハードウェアの正常作業及び使用寿命を確保する。【選択図】図１
2020533624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持構造と模擬皮膚を備える医療模擬装置と、
模擬血液を輸送するように配置される少なくとも一つのカテーテルを備える前記医療模擬装置内に収容される模擬血管システムと、
前記医療模擬装置内に収容される電子素子由来の熱を受け取り、前記熱を前記模擬血液に伝達するように配置される熱交換器と、を備え、
前記少なくとも一つのカテーテルが前記模擬皮膚と接触又は接近するように配置され、
前記模擬血液が、前記熱を前記模擬皮膚に伝達するように配置され、前記模擬皮膚が、前記熱を前記医療模擬装置外部の環境に排出するように配置されることを特徴とする医学シミュレータ。
【請求項２】
前記模擬血管システムから前記模擬血液の流動を生成する場面を制御するように配置される制御モジュールも備えることを特徴とする請求項１に記載の医学シミュレータ。
【請求項３】
前記熱交換器が前記制御モジュール由来の熱を受け取るように配置されることを特徴とする請求項２に記載の医学シミュレータ。
【請求項４】
前記支持構造及び／又は模擬皮膚が、前記模擬血管システム、前記熱交換器、前記電子素子と前記制御モジュールに防水ケースを提供するように配置されることを特徴とする請求項２に記載の医学シミュレータ。
【請求項５】
前記模擬血管システムが、前記模擬血液を駆動し、前記少なくとも一つのカテーテルに流動させるように配置される前記少なくとも一つのカテーテルと機械的接続する少なくとも一つのポンプを備えることを特徴とする請求項１に記載の医学シミュレータ。
【請求項６】
前記模擬血管システムが、前記少なくとも一つのカテーテルと連通するように配置される少なくとも一つの液体貯蔵装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の医学シミュレータ。
【請求項７】
前記熱交換器が、冷却剤を前記熱交換器内に流動又は保持させるように配置される流体通路を備えることを特徴とする請求項１に記載の医学シミュレータ。
【請求項８】
前記流体通路と前記模擬血管システムとの前記少なくとも一つのカテーテルが、分離的に設置されることを特徴とする請求項７に記載の医学シミュレータ。
【請求項９】
前記流体通路が前記少なくとも一つのカテーテルの一部により形成され、又は、前記流体通路と前記少なくとも一つのカテーテルと連通することを特徴とする請求項７に記載の医学シミュレータ。
【請求項１０】
前記冷却剤は、模擬血液又は水であることを特徴とする請求項７に記載の医学シミュレータ。
【請求項１１】
模擬血液を輸送するように配置される少なくとも一つのカテーテルと、
前記模擬血液を駆動し、前記少なくとも一つのカテーテルに流動させるように配置される前記少なくとも一つのカテーテルと機械的接続する少なくとも一つのポンプと、
前記少なくとも一つのポンプにより生成する前記模擬血液の流動場面を制御するように配置される制御モジュールと、
前記少なくとも一つのカテーテルと接続する熱交換器と、を備え、
前記熱交換器が前記制御モジュール由来の熱を受け取り、前記熱を前記模擬血液に伝達するように配置されることを特徴とする模擬血管システム。
【請求項１２】
熱交換器が医学シミュレータの電子素子の付近に設置されることと、
前記熱交換器と前記医学シミュレータの模擬血管システムの少なくとも一つのカテーテルと接続、接触又は接近することと、
模擬血液を前記模擬血管システムと前記熱交換器とを通過させて、廃熱を前記電子素子から前記模擬血液に伝達することを促進し、前記模擬血液を加熱することと、
を備えることを特徴とする模擬血液の加熱方法。
【請求項１３】
加熱される前記模擬血液を前記医学シミュレータの前記模擬皮膚の付近に流動させることをさらに備え、前記廃熱を前記模擬皮膚に伝達することを促進する、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は医学シミュレーション教育分野に属し、医学シミュレータ、模擬血管システム及び模擬血液の加熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医学シミュレータが益々複雑になることに従い、その機能も豊かになり、処理能力も段々強くなりつつある。従って、より多くの電路（例えばCPU、GPU、DSPなど）をより小さい、狭い空間に封じる必要がある。また、医学シミュレータが臨床環境以外、アウトドア及び水、ほこり並びに他の汚染物が医学シミュレータに入り込む可能性のある環境に使用でき、電子部品の損傷を引き起こす。悪い環境と空間の制限により、電路を防水ケースに密封する必要がある。この場合においては、制御モジュールと電子部品の一部分を医学シミュレータ内（例えば医学シミュレータ本体が防水ケースである）に封じる必要があるかもしれない。しかし、先行技術の欠陥により、上記の効果を達するには、電子部品は熱暴走状態になり、電子部品の損傷又は永久損害を引き起こす可能性がある。原因としては、伝統システムにおいて、悪い環境下に電子素子を露出しない場合では、電子素子由来の熱を効率的に伝達及び排出できない。
【０００３】
通常の医学シミュレータの欠陥の一つは冷却システムの配置であり、電子部品由来の熱を制御するように配置される。例えば、通常、冷却システムは医学シミュレータ内に循環する流体転移媒質が熱を吸収すし、その後、医学シミュレータから流出し、熱を排出した後、医学シミュレータに戻して、回路を完成することを利用する。もし医学シミュレータが防水ケースとして配置される場合、当該回路の設計には問題があるかもしれない。
【０００４】
例えば、液体冷却器がすでに電子素子（例えば、マイクロプロセッサ、グラフィックプロセッサ及び他の熱を生成する電子部品）を冷却するように用いられ、電子素子由来のあまりの熱を排出する。先行技術においての冷却システムにおいては、廃熱がラジエーターにポンピングされ、システムから排出される。しかし、医学シミュレータにおいて、全システムがゴム表皮に封じられ、ラジエーター及び冷却ファンが廃熱をシステムからポンプアウトできない。
【０００５】
ある先行技術の医学シミュレータにおいて、各種形式の創傷出血を模擬できる模擬血管システムを備える。通常、模擬血管システムが、模擬血液を含有する液体貯蔵装置と、血圧を生成できるポンピングシステムと、ゴム表皮の下方に医学シミュレータ全体に散布する一連の模擬血管と、から組成される。このような既存のシミュレータが感知及び計測できるパルスを生成できるが、シミュレータ皮膚がずっと環境の温度下に保持され、実体の感覚が不足である。
【発明の概要】
【０００６】
技術課題
【０００７】
本発明は一つ又は複数の上記課題を解決することに目指し、医学シミュレータ、模擬血管システム及び模擬血液の加熱方法を提供する。
【０００８】
課題を解決するための手段
【０００９】
技術解決案
【００１０】
本発明が医学シミュレータを提供し、当該医学シミュレータが、支持構造及び人類又は他の動物に類似する模擬皮膚を備える医療模擬装置（例えば人体モデル）と、医療模擬装置内に収容される模擬血管システムと、熱交換器と、を備えることができ、前記模擬血管システムが模擬血液を輸送するように配置される少なくとも一つのカテーテルを備えることができ、前記熱交換器が医療模擬装置内に収容される電子素子由来の熱を受け取り、熱を前記模擬血液に伝達するように配置され、前記少なくとも一つのカテーテルが前記模擬皮膚と接触又は接近するように配置されることができ、前記模擬血液が熱を模擬皮膚に伝達するように配置されることができ、且つ模擬皮膚が熱を医療模擬装置外部の環境に排出するように配置されることができる。
【００１１】
ある実施例において、模擬血管システムが前記模擬血液の流動を生成する場面を制御するように配置される制御モジュールを備えることもできる。
【００１２】
ある実施例において、前記熱交換器が前記制御モジュール由来の熱を受け取るように配置されることができる。
【００１３】
ある実施例において、前記支持構造及び／又は模擬皮膚が、前記模擬血管システム、前記熱交換器、前記電子素子と前記制御モジュールに防水ケースを提供するように配置されることができる。
【００１４】
ある実施例において、前記模擬血管システムが、前記模擬血液を駆動し、前記少なくとも一つのカテーテルに流動させるように配置される前記少なくとも一つのカテーテルと機械的接続する少なくとも一つのポンプを備えることができる。
【００１５】
ある実施例において、前記模擬血管システムが、前記少なくとも一つのカテーテルと連通するように配置される少なくとも一つの液体貯蔵装置を備えることができる。
【００１６】
ある実施例において、前記熱交換器が、冷却剤を前記熱交換器内に流動又は保持させるように配置される流体通路を備えることができる。
【００１７】
ある実施例において、前記流体通路と前記模擬血管システムの少なくとも一つのカテーテルとは分離的に設置される。
【００１８】
ある実施例において、前記流体通路が前記少なくとも一つのカテーテルの一部分により形成され、又は、前記流体通路が前記少なくとも一つのカテーテルと連通する。
【００１９】
ある実施例において、前記冷却剤は模擬血液又は水又は他の冷却剤である。
【００２０】
本発明が模擬血管システムも提供し、当該システムが、模擬血液を輸送するように配置される少なくとも一つのカテーテルと、前記少なくとも一つのカテーテルと機械的接続する少なくとも一つのポンプとを備える。前記少なくとも一つのポンプが、前記模擬血液を駆動し、前記少なくとも一つのカテーテルにおいて流動させるように配置されることができる。模擬血管システムが前記少なくとも一つのポンプにより生成する前記模擬血液の流動場面を制御するように配置される制御モジュールを備えることができる。模擬血管システムが前記少なくとも一つのカテーテルと接続する熱交換器も備えることができる。前記熱交換器が前記制御モジュール由来の熱を受け取り、当該熱を前記模擬血液に伝達するように配置されることができる。
【００２１】
本発明が模擬血液の加熱方法も提供し、熱交換器が医学シミュレータの電子素子の付近に設置されることと、前記熱交換器と前記医学シミュレータの模擬血管システムの少なくとも一つのカテーテルと接続、接触又は接近することと、模擬血液を前記模擬血管システムと前記熱交換器とを通過させて、廃熱を前記電子素子から前記模擬血液に伝達されることを促進し、前記模擬血液を加熱することと、を備える。
【００２２】
ある実施例において、当該方法が、加熱される前記模擬血液を前記医学シミュレータの模擬皮膚の付近に流動させることをさらに備え、廃熱を前記模擬皮膚に伝達することを促進する。
【００２３】
発明の効果
【００２４】
熱交換器が、医学シミュレータの制御モジュール、電子素子及び他の部品由来の熱を、医学シミュレータの模擬血管システム中の模擬血液に伝達する。加熱される模擬血液が全模擬血管システム中に循環でき、医学シミュレータの模擬皮膚の温度を上昇させて、模擬皮膚を通じ、熱を医学シミュレータ外に排出して、よりリアルな温度になり、医学生によりリアルな訓練環境を提供する。加熱される模擬血液を循環することが、制御モジュール、電子素子及び他の部品の冷却に用いられるとともに、熱を模擬血管システムから医学シミュレータ外部の環境に転移する。本発明により、制御モジュールの冷却を実現できるが、医学シミュレータの制御モジュール又は他の部品を有害な環境に露出しないため、ハードウェアの正常作業及び使用寿命を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
図１は模擬血管システムの実施例を医学シミュレータ内に収容する概略図である。
【００２６】
図２は一つの熱交換器の実施例の概略図であり、当該熱交換器と模擬血管システムの実施例と一緒に使用できる。
【００２７】
図３は熱交換器のもう一つの実施例の概略図であり、当該実施例と模擬血管システムの実施例と一緒に使用できる。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に説明する内容は、現在検討された本発明を実施するための例示的な実施例である。当該説明は制限的として見なされるべきではなく、本発明の一般的原理及び特徴を説明することを目的とするしかない。本発明の範囲は当該説明により制限されることはない。
【００２９】
図１のように、実施例は模擬血管システム１００を備えることができる。模擬血管システム１００が、流体を通過させるように配置される少なくとも一つのカテーテル１０２を備えることができる。ある実施例において、模擬血管システム１００が、カテーテル１０２から組成されるネットワークを備えることができる。例えば、カテーテル１０２から組成されるネットワークが人類又は他の動物に類似する血管システムとして配置され、流体が血液（例えば、模擬血液）に類似するように配置されることができる。
【００３０】
ある実施例において、模擬血管システム１００が医学シミュレータ１０４に合併される。例えば、医学シミュレータ１０４が人類を模擬する人体モデルに配置されることができ、模擬血管システム１００が人類の少なくとも一部分の血管システムに類似するように配置される。
【００３１】
医学シミュレータ１０４の実施例が皮膚に類似するアウターカバー（例えば、模擬皮膚１０６）を有する支持構造を備える。支持構造が模擬皮膚１０６を支持し、人体解剖構造及び形状（例えば、頭部、脚部、アーム、胴体、全身など）に適合させるように配置される。ある実施例において、支持構造及び／又は模擬皮膚１０６が防水の方式で医学シミュレータ１０４内に封じられるように配置される。例えば、医師に訓練を提供するように、医学シミュレータ１０４が少なくとも一つの人類の模擬生理機能を生成する部品を備えることができる。このような部品が支持構造及び／又は模擬皮膚１０６内に収容でき、保護され又は外界由来の衝撃を防止し、及び水、破片など。支持構造がプラスチック、金属、セラミックスなどの任意の一種又は組み合わせにより製造されることができる。模擬皮膚がシリコンゲル、ポリマー、ゴムなどの任意の一種又は組み合わせにより製造されることができる。
【００３２】
本文に記載されるように、模擬血管システム１００が人類の血管システムに類似するように配置される。この点に関しては、人類の本当の血管システムのように、模擬血管システム１００が全医学シミュレータ１０４の少なくとも一部分として配置される。ある実施例において、カテーテル１０２の少なくとも一部分が模擬皮膚１０６と接触又は接近するように配置され、表在静脈（例えば、皮膚表面に接近する静脈皮膚）に類似するように配置することができ、模擬血管システム１００が熱を模擬皮膚１０６に伝達及び／又は排出させるように配置されることができる。模擬血管システム１００のカテーテル１０２が表在静脈に類似するように記載及び表現されるが、カテーテル１０２が他の脈管システムに類似するように配置されることができる、例えば、深部静脈、動脈、毛細血管など。また注意すべきところが、カテーテル１０２の各種実施例が表在静脈として説明されるが、人体中の静脈のように、本発明に開示される（一つ又は複数の）かテーテル１０２の実施れが、一つの方向において模擬血液を輸送することに限らない。すなわち、模擬血管システム１００を形成するカテーテル１０２が任意の方向に沿って、模擬血液を輸送するように配置されることができる。
【００３３】
模擬血管システム１００が少なくとも一つのポンプ１０８を備える。ポンプ１０８が模擬血液を少なくとも一部分の模擬血管システム１００中に循環させるように配置される。ポンプ１０８が容積式ポンプ、ロータリーポンプ、往復ポンプなどであっても良い。ある実施例において、可変速ポンプ１０８であっても良い。
【００３４】
模擬血管システム１００が少なくとも一つの液体貯蔵装置１１０を備え、液体貯蔵装置１１０が予定体積の模擬血液を収容する容器として配置される。模擬血管システム１００の操作パラメータ（例えば、模擬血液の流量、システムにおいての模擬血液の流量の体積など）に基づいて、ポンプ１０８が液体貯蔵装置１１０から模擬血液を汲む（液体貯蔵装置１１０中に収容される模擬血液の体積を減少するように、模擬血液が液体貯蔵装置１１０から移出される）ことに用いられ、模擬血液を液体貯蔵装置１１０に分布する（液体貯蔵装置１１０中に収容される模擬血液の体積を増加するように、模擬血液が液体貯蔵装置１１０に吸引される）。模擬血液を輸送するには、液体貯蔵装置１１０を通過し（模擬血液を液体貯蔵装置１１０において流入及び流出させ、液体貯蔵装置１１０内に収容される血量が増加もしなく減少もしない）、又は液体貯蔵装置１１０を迂回する。ある実施例において、模擬血液が模擬血管システム１００のカテーテル１０２を通過でき、ただ選択的に液体貯蔵装置１１０中にポンプインされ、又は液体貯蔵装置１１０から抽出される。例えば、液体貯蔵装置１１０が、模擬血液が液体貯蔵装置１１０に流入及び／又は液体貯蔵装置１１０から流出することを選択的に駆動するバルブ１１２を備えることができる。ある実施例において、複数の液体貯蔵装置１１０を備えることができる。複数の液体貯蔵装置１１０中の少なくとも一つの液体貯蔵装置１１０が、模擬血液が模擬血管システム１００を循環通過する場合に、当該液体貯蔵装置１１０を通過させるように配置されることができる。複数の液体貯蔵装置１１０の少なくとも一つの液体貯蔵装置１１０が、模擬血液が模擬血管システム１００を循環通過する場合の液体貯蔵装置１１０にポンプイン及び／又は流出することを選択的に駆動するように配置されることができる、即ち、異なる要求に応じて、複数の液体貯蔵装置１１０中の少なくとも一つの液体貯蔵装置１１０を個別に制御し、模擬血液をポンプイン又は抽出させる。
【００３５】
医学シミュレータ１０４の実施例が制御モジュール１１４を備え、不揮発性と非一過性メモリと関連操作をする少なくとも一つのプロセッサを備えることができる。集積回路、プリント基板、中央処理装置、グラフィックスプロセッシングユニット、デジタルシグナルプロセッサ、センサー、スイッチ、輸入／輸出設備及び／又はその電子素子を備えることができる。制御モジュール１１４が任意のメモリに保存されるアプリケーションソフトウェアを備えることができ、任意のプロセッサを制御し、模擬血管システム１００及び／又は医学シミュレータ１０４の各方面の機能を制御することを執行するようにプログラミングされる。例えば、アプリケーションソフトウェアが、予定の模擬血液流量を生成するように、ポンプ１０８及び／又はバルブ１１２中の任意一つ又は組み合わせをコーディネーションの方式で操作させるようにプログラミングされ、医師の要求に応じて、訓練場面を提供できる。
【００３６】
図２、図３を参照し、ある実施例において、模擬血管システム１００が熱交換器１１６を備えることができる。熱交換器１１６が被動式熱交換器であっても良い、例えば、ラジエーター。少なくとも一つの実施例において、熱交換器１１６が水槽式熱交換器であっても良い。例えば、熱交換器１１６が熱伝導板１２０を有するベース１１８として配置されることができる。ベース１１８がさらに熱交換チェンバー１２２を備えることができ、温度がTF１の流体が流体通路１２８の第一通路部分１２４を通過して、熱交換チェンバー１２２に流入し、温度がTF２の流体が流体通路１２８の第二通路部分１２６を通過して、熱交換チェンバー１２２から流出し、TF１＜TF２。熱伝導板１２０が制御モジュールの少なくとも一つの部品と接触又はその付近に設置されるように配置されることができる。制御モジュール１１４由来の熱が熱伝導板１２０を経由し、熱交換チェンバー１２２に伝達して、熱を流体に伝達することにより、制御モジュール１１４の温度がTE２からTE１に減少され、流体がTF１からTF２に加熱される。
【００３７】
ある実施例において、熱交換器１１６内に流動する冷却材は模擬血管システム１００の模擬血液である。注意すべきところが、本実施例において、流体通路１２８が模擬血管システム１００のカテーテル１０２のネットワークの一部分であっても良い。（図２を参照されたい）。例えば、温度がTF１である模擬血液を熱交換器１１６に輸送するように、第一通路部分１２４が液体貯蔵装置１１０及び／又は模擬皮膚１０６に接近する位置から熱交換チェンバー１２２に引導することができる。当該模擬血液がポンプ１０８によりポンピングされる。熱が制御モジュール１１４から模擬血液に伝達され、模擬血液の温度をTF２に上昇させる。これにより、制御モジュール１１４の温度をTE２からTE１に減少させる。温度をTF２に加熱される模擬血液が第二通路部分１２６を経由し、模擬皮膚１０６に接近する位置にポンピングされる。模擬血液由来の熱が模擬皮膚１０６に伝達され、模擬皮膚１０６の温度をTS１からTS２に上昇させ、温度がTF２である模擬血液の温度を減少させる。温度が減少される模擬血液が液体貯蔵装置１１０にポンピングされ、又は熱交換器１１６に戻し、もう一つの回路を完成させる。模擬皮膚１０６由来の熱が医学シミュレータ１０４外部の環境に伝達され、温度がTS２である模擬皮膚１０６の温度を減少させる。熱を外部環境に伝達することが、模擬血管システム１００及び／又は医学シミュレータ１０４由来の熱を排出することを促進できる。
【００３８】
少なくとも一つの実施例において、熱交換器１１６内に流動する冷却剤が水又は他の冷却剤であっても良い。注意すべきところが、当該実施例において、流体通路１２８と模擬血管システム１００のカテーテル１０２が分離され、且つ異なる（図３を参照されたい）。例えば、開始温度がT W１である水を熱交換器１１６を輸送して、通過するように、第一通路部分１２４が模擬血管システム１００の模擬血液熱交換区域１３０を経由して、熱交換チェンバー１２２に到達できる。熱が制御モジュール１１４から流体に転移し、水の温度をTW２に上昇させ、制御モジュール１１４の温度をTE１に減少させる。温度がT W２である水が第二流体通路１２８を経由して、模擬血管システム１００の模擬血液熱交換区域１３０を引導通過され、又は引導接近される。温度がT W２である水の熱が模擬血液熱交換区域１３０中の模擬血液に伝達される。これにより、模擬血液の温度をTB１からTB２に上昇させ、水の温度をT W２から減少させる。
【００３９】
ここに説明するように、実施例が模擬表皮１０６と接触又は接近するように配置されるカテーテル１０２を備えることができる。少なくとも一つの実施例において、（一つ又は複数の）カテーテル１０２が、温度がTB２である模擬血液を模擬血液熱交換区域１３０から引導され、少なくとも一部分の模擬皮膚１０６と接触又は接近するようにさらに引導され、模擬血液由来の熱を模擬皮膚１０６に伝達させて、模擬皮膚の温度をTS１からTS２に上昇させる。上記のように、模擬皮膚１０６が熱を模擬血管システム１００又は医学シミュレータ１０４外部の環境に伝達し（即ち、模擬血管システム１００又は医学シミュレータ１０４中から熱を排出する）、模擬皮膚１０６の温度をTS２から減少させる。
【００４０】
流体通路１２８内に水を使用する実施例を利用して、流体通路１２８が閉ループシステムであっても良い。例えば、流体通路１２８が、温度がT W２である水が熱交換チェンバー１２２中に流動し、第二通路部分１２６を経由して、模擬血液熱交換区域１３０に到達し、温度がT W１である水が模擬血液熱交換区域１３０から第一通路部分１２４を経由し、熱交換チェンバー１２２に到達して、閉ループ水流体通路１２８を形成するように配置されることができる。
【００４１】
上記のように、熱交換器１１６が被動式熱交換器として配置されることができる。低温側１３２と高温側１３４を有する閉ループ流体通路１２８を通じて実現できる。高温側１３４内において、水に熱を伝達することを発生でき、低温側１３２内において、水由来の熱伝達を発生できる。閉ループ流体通路１２８内の水の温度差により熱膨張の違いを生じ、低温側１３２と高温側１３４内の水の差圧が生成される。当該差圧により水を全流体通路１２８中に循環させる。
【００４２】
使用される実施例は如何であっても、温度がTF２又はTB２である模擬血液が連続的に循環できることで、連続的に熱を模擬皮膚１０６に伝達する（模擬血液の血流状況に基づく）。従って、模擬皮膚１０６が医学シミュレータ１０４から熱を排出している場合でも、模擬皮膚１０６がTS２に接近する温度を保つことができる。しかし、ある模擬血液の血流の場合では、温度がTF２又はTB２である模擬血液が連続的に循環できないため、模擬皮膚１０６の温度がTS２以下であっても良い、TS１であっても良い。
【００４３】
少なくとも一つの実施例において、制御モジュール１１４又はその任意の部分がシェル１３６内に封じられることができる。また、熱交換器１１６又はその任意の部分とシェル１３６と一緒に封じられることができる。シェル１３６が制御モジュール１１４及び／又は熱交換器１１６を密封する（例えば、流体の流入及び／又は流出することを防止するように漏れない密封を行う）及び／又は絶縁する（例えば、シェル１３６内の部品の間に熱、電、光などの絶縁を提供する）ように配置されることができる。
【００４４】
非限定的と代表的な操作において、模擬血管システム１００がカテーテル１０２のネットワークを備えることができ、模擬血液をネットワーク中に循環させるように配置される。模擬血管システム１００が医学シミュレータ１０４内に合併でき、医学シミュレータ１０４が医学シミュレータ１０４をカバーする少なくとも一部分の模擬皮膚１０６を備える。ある実施例において、医学シミュレータ１０４の模擬皮膚１０６が防水の方式で医学シミュレータ１０４を封じる。カテーテル１０２のネットワークが少なくとも一つの液体貯蔵装置１１０を備えることができ、模擬血液が制御され、液体貯蔵装置１１０において流入と流出するように、各液体貯蔵装置１１０がバルス１１２を備える。模擬血管システム１００が少なくとも一つのポンプ１０８を備え、各ポンプ１０８が選択的に模擬血液を予定の速度で模擬血管システム１００の少なくとも一部分を通過するように配置される。模擬血液システム１００が各ポンプ１０８と各バルス１１２と電-機械的連続する制御モジュール１１４を備えることができ、他を除いて、制御モジュール１１４が各ポンプ１０８と各バルス１１２の操作を調整するように配置され、少なくとも一つの模擬血流の状況を提供する。模擬血管システム１００が熱交換器１１６を備えることができ、当該熱交換器１１６が熱を制御モジュール１１４から模擬血液に伝達するように配置される。
【００４５】
一つの実施例において、カテーテル１０２がカテーテル１０２の少なくとも一部分を熱交換器１１６の流体通路１２８に形成すさせるように配置されることができる。熱交換器１１６が制御モジュール１１４由来の熱を受け取り、熱を熱交換器１１６において模擬血液に伝達するように配置される。例えば、温度がTF１である模擬血液を液体貯蔵装置１１０から流出させ、熱交換チェンバー１２２に流れる。熱交換チェンバー１２２中のTF１のところの模擬血液が制御モジュール１１４由来の熱を受け取り、温度をTF２に上昇する。温度がTF２である模擬血液を熱交換器１１６から模擬皮膚１０６に接近する位置に流れ、熱を模擬皮膚１０６に伝達し、模擬皮膚１０６の温度をTS１からTS２に上昇させ、模擬血液の温度を減少させる。制御モジュール１１４由来の熱を受け取るように、温度が減少される模擬血液を液体貯蔵装置１１０及び／又は熱交換器１１６に循環させる。模擬皮膚１０６の熱が医学シミュレータ１０４外部の環境に伝達され、医学シミュレータ１０４由来のシステムの熱を排出する。
【００４６】
一つの実施例において、カテーテル１０２の少なくとも一部分が医学シミュレータ１０４の模擬血液熱交換区１３０を通過できる。熱交換器１１６が制御モジュール１１４由来の熱を受け取り、それを模擬血液熱交換区１３０の模擬血液に伝達するように配置される。例えば、温度がTB１である模擬血液を液体貯蔵装置１１０から流出し、模擬血液熱交換区１３０に流れる。熱交換器１１６が、制御モジュール１１４由来の熱を受け取るように、温度がTW１である流体を制御モジュール１１４に流れさせ、温度をTW２に上昇させる。温度がTW２である流体が熱交換器１１６から模擬血液熱交換区１３０に流れることができる。温度がTW２である流体が模擬血液熱交換区１３０内の温度がTB１である模擬血液の付近に引導されて、熱が流体から模擬血液に輸送され、流体の温度を減少させるとともに、模擬血液の温度をTB２に上昇させる。制御モジュール１１４由来の熱を受け取るように、温度が減少した流体が循環して、熱交換器に戻す。模擬皮膚１０６と接触又は接近するように、温度がTB２である模擬血液をカテーテル１０２を通過する。これにより、熱を模擬血液から模擬皮膚１０６に伝達され、模擬血液の温度が減少されるとともに、模擬皮膚１０６の温度がTS1からTS２に上昇される。温度がTB１である模擬血液が液体貯蔵装置１１０に戻す。医学シミュレータ１０４由来のシステムの熱を排出するように、模擬皮膚１０６の熱が医学シミュレータ１０４外部の環境に伝達される。
【００４７】
温度がTS２に上昇した模擬皮膚が、制御モジュール１１４由来の熱を模擬皮膚１０６に伝達することを通じて、よりリアルな体温感覚を生成でき、医療従業者によりリアルな訓練体験を提供する。例えば、医学シミュレータ１０４を用いて訓練を行う医師が、模擬皮膚１０６をタッチでき（例えば、人体モデルの脈を感知する）、温度がTS２である体温を提供できる（例えば、華氏98度）。又、制御モジュール１１４から伝達される熱を医学シミュレータ１０４外部の環境に排出することが、制御モジュール１１４の熱暴走状態を防止できるとともに、医学シミュレータ１０４が防水ケースとして配置される。
【００４８】
特定の一連の設計標準を満足するように、ここに開示される実施例を補正できることが理解すべきである。例えば、医学シミュレータ１０４、熱交換器１１６、ポンプ１０８及び／又は他の部品或いはパラメータの数又は配置が特定の目的を満足させるように用いられる。
【００４９】
当業者にとって自明であることは、本開示の上記指導に基づき、説明される例と実施例に対する複数の補正及び変化が可能である。開示される例と実施例がただ説明の目的で表すものである。他の代用実施例がここに開示される各実施例の部分又は全部の特徴を備えることができる。例えば、単独又は実施例の一部分として記載される特定の特徴と、他の単独に記載される特徴又は他の実施例の部分と組み合わせることができる。従って、さらなる実施例を提供するように、ここに記載される各実施例の素子と動作を組み合わせることができる。
【００５０】
従って、本発明の意図はこのような補正及び代用実施例の全部をカバーすることであり、このような補正及び代用実施例が本発明の実際の保護範囲内に落ちることができる。また、一連のデータの開示が、終点も含む、当該範囲内の各数値を披露する。よって、本文において、ある例示的な実施例及び当該装置の製造と使用方法を検討及び説明するが、本発明の内容はこのように限らないことを明確に理解すべきである。
【図１】
2020533624.tif 000003
【図２】
2020533624.tif 000004
【図３】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年2月14日(2020.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持構造と模擬皮膚を備える医療模擬装置と、
模擬血液を輸送するように配置される少なくとも一つのカテーテルを備える前記医療模擬装置内に収容される模擬血管システムと、
前記医療模擬装置内に配置され、前記模擬血管システムから前記模擬血液の流動を生成する場面を制御する制御モジュールと、
前記制御モジュール由来の熱を受け取り、前記熱を前記模擬血液に伝達するように配置される熱交換器と、を備え、
前記少なくとも一つのカテーテルが前記模擬皮膚と接触又は接近するように配置され、
前記模擬血液が、前記熱を前記模擬皮膚に伝達するように配置され、前記模擬皮膚が、前記熱を前記医療模擬装置外部の環境に排出するように配置され、
前記熱交換器が熱伝導板を有するベースとして配置され、前記ベースが熱交換チェンバーを備え、
前記熱伝導板が前記制御モジュールの少なくとも一つの部品と接触又は接近するように配置されることを特徴とする医学シミュレータ。
【請求項２】
前記支持構造及び／又は模擬皮膚が、前記模擬血管システム、前記熱交換器、前記制御モジュールに防水ケースを提供するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の医学シミュレータ。
【請求項３】
前記模擬血管システムが、前記模擬血液を駆動し、前記少なくとも一つのカテーテルに流動させるように配置される前記少なくとも一つのカテーテルと機械的接続する少なくとも一つのポンプを備えることを特徴とする請求項１に記載の医学シミュレータ。
【請求項４】
前記模擬血管システムが、前記少なくとも一つのカテーテルと連通するように配置される少なくとも一つの液体貯蔵装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の医学シミュレータ。
【請求項５】
前記熱交換器が、冷却剤を前記熱交換チェンバー内に流動又は保持させるように配置される流体通路を備えることを特徴とする請求項１に記載の医学シミュレータ。
【請求項６】
前記流体通路と前記模擬血管システムとの前記少なくとも一つのカテーテルが、分離的に設置されることを特徴とする請求項５に記載の医学シミュレータ。
【請求項７】
前記流体通路が前記少なくとも一つのカテーテルの一部により形成され、又は、前記流体通路と前記少なくとも一つのカテーテルと連通することを特徴とする請求項５に記載の医学シミュレータ。
【請求項８】
前記冷却剤は、模擬血液又は水であることを特徴とする請求項５に記載の医学シミュレータ。
【請求項９】
模擬血液を輸送するように配置される少なくとも一つのカテーテルと、
前記模擬血液を駆動し、前記少なくとも一つのカテーテルに流動させるように配置される前記少なくとも一つのカテーテルと機械的接続する少なくとも一つのポンプと、
前記少なくとも一つのポンプにより生成する前記模擬血液の流動場面を制御するように配置される制御モジュールと、
前記少なくとも一つのカテーテルと接続する熱交換器と、を備え、
前記熱交換器が前記制御モジュール由来の熱を受け取り、前記熱を前記模擬血液に伝達するように配置されることを特徴とする模擬血管システム。
【請求項１０】
熱交換器が医学シミュレータの電子素子の付近に設置されることと、
前記熱交換器と前記医学シミュレータの模擬血管システムの少なくとも一つのカテーテルと接続、接触又は接近することと、
模擬血液を前記模擬血管システムと前記熱交換器とを通過させて、廃熱を前記電子素子から前記模擬血液に伝達することを促進し、前記模擬血液を加熱することと、
を備えることを特徴とする模擬血液の加熱方法。
【請求項１１】
加熱される前記模擬血液を前記医学シミュレータの前記模擬皮膚の付近に流動させることをさらに備え、前記廃熱を前記模擬皮膚に伝達することを促進する、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【国際調査報告】
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2020533624.tif 000007
2020533624.tif 000008
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