JP6400279B2 - 内臓模型及び人体模型 - Google Patents

Description

本発明は、例えばＣＴ検査装置等の性能を評価するために用いられる内臓模型及び人体模型に関するものである。

ファントムと呼ばれるこの種の模型は、検査装置の性能を評価するための模擬実験に用いられるものであり、その検査装置の検査対象を精度良く模擬していることが重要である。

例えば、特許文献１に記載されたファントムは、体内に発生した腫瘍を検査する装置の性能評価に用いられるものであり、内部に内臓模型と腫瘍の模擬体とを配置して、この模擬体をプローブにて検出可能か評価できるように構成されている。

しかしながら、このファントムでは、内臓の内部に発生した腫瘍を検査する例えばＣＴ検査装置等の性能を正確に評価することはできない。何故ならば、上述した構成では、模擬体が内臓模型に隣接しているだけであり、検査対象である内臓の内部に発生した腫瘍を精度良く模擬できていないからである。

特開２００５−２２１６４２号公報

そこで本発明は、腫瘍を検査する例えばＣＴ検査装置等の性能をより正確に評価することをその主たる所期課題とするものである。

すなわち本発明に係る内臓模型は、人体の全部又は一部を模擬した模型本体に取り付けられるものであって、内周面に模擬腫瘍が形成された中空形状をなすものであることを特徴とするものである。

このようなものであれば、内臓の内部に発生した腫瘍を精度良く模擬できるので、この内臓模型を用いて例えばＣＴ検査装置等で模擬実験した結果と模擬腫瘍の大きさや位置等とを比較することにより、前記検査装置の精度や検出限界等の性能をより正確に評価することができる。

開口が形成された中空形状をなすボディと、前記開口に着脱可能に設けられる蓋体とを具備することが好ましい。
このようなものであれば、中空内部に例えばバリウム等を流し込んで排出することで、ボディの内面にバリウム等が残存してバリウム層等を形成することができる。これにより、例えばＣＴ検査等でバリウム等を使用する場合を想定した模擬実験にも対応することができる。

円筒形状をなし、前記模型本体に形成された円柱状の凹部に差し込まれて取り付けられることが望ましい。
このようなものであれば、模型本体に取り付ける際に内臓模型を回転させて模擬腫瘍の位置を変更することができるので、腫瘍が種々の位置に形成された状態で模擬実験することにより、例えば患者への放射線のあて方や患者の態勢等といった最適な撮影方法を知ることができる。

同時に種々の条件で模擬実験するためには、前記模擬腫瘍が、前記内周面から突出して複数形成されており、各模擬腫瘍の形状が互いに異なることが望ましい。
このようなものであれば、腫瘍の形状の違いによる検査装置の性能差を評価することができる。
なお、ここで言う形状とは、形のみならず大きさ等も含まれる。

このような本発明に係る内臓模型を具備している人体模型もまた、本発明の１つである。すなわち、本発明に係る人体模型は、人体の全部又は一部を模擬した模型本体と、該模型本体に取り付けられる内蔵模型とを具備し、前記内蔵模型が本発明に係るものであることを特徴とする。

上述したように本発明によれば、内臓の内部に発生した腫瘍を精度良く模擬することができるので、模擬実験によりＣＴ検査装置等の性能をより正確に評価することができる。

本発明の一実施形態における人体模型を腰側から視た全体図。 同実施形態における人体模型を太もも側から視た全体図。 同実施形態における内臓模型を示す断面図。 同実施形態における内臓模型を示す斜視図。 その他の実施形態における内臓模型を示す図。

以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態に係る人体模型１００は、身体の一部を模擬して成型された模型本体１０と、この模型本体１０に取り付けられる内臓模型２０とを具備するものである。

模型本体１０は、本実施形態では、図１及び図２に示すように、腰から太ももまでを模擬したものであり、例えばポリウレタン等の樹脂を用いて成型されている。

この模型本体１０の内部には、例えばエポキシ樹脂からなる人工骨１３が、例えば腰椎や大腿骨等に対応する位置に設けられている。

このように構成された模型本体１０には、図１及び図２に示すように、例えば腸等の内臓が収容される体腔を模擬した複数の凹部１２が形成されている。

具体的には、例えば上行結腸が収容される体腔を模擬した第１凹部１２ａ及び下行結腸が収容される体腔を模擬した第２凹部１２ｂが、腰側端面１１に形成されており、例えば直腸が収容される体腔を模擬した第３凹部１２ｃが、肛門の位置に対応する図示しない肛門部に形成されている。以下、これらの凹部１２ａ、１２ｂ、１２ｃを区別しない場合は、凹部１２と記載する。

各凹部１２は、いずれも同一形状をなし、本実施形態では、円柱状である。

なお、模型本体１０の腰側端面１１には、放射線量を測定する線量計３０を取り付けるための挿入孔１４が形成されている。

内臓模型２０は、前述した凹部１２に差し込まれて模型本体１０に取り付けられるものであり、本実施形態では、例えばポリウレタン等の樹脂を用いて例えば腸を模擬して成型されたものである。

具体的にこの内臓模型２０は、図３に示すように、一端が閉塞し、他端に開口２１１が形成された有底円筒形状をなすボディ２１と、前記他端開口２１１を閉塞してボディ２１の内部空間Ｓを密閉する蓋体２２とを具備するものである。
なお、蓋体２２は、ボディ２１から着脱可能に構成されている。

ボディ２１の内部空間Ｓは、大気で満たされているが、ボディ２１の内面にバリウム層等を形成しても良い。バリウム層等を形成する方法としては、内部空間Ｓにバリウム等を流し込んで排出することで、ボディ２１の内面にバリウム等を残存させる方法が挙げられる。
上述したようにバリウム層等を形成する場合、前記蓋体２２が内部空間Ｓを密閉することで、バリウム等がボディ２１の外部へこぼれ落ちることを確実に防ぐことができる。

しかして、本実施形態では、図３及び図４に示すように、ボディ２１の内周面２１２に、内臓の内部に発生する腫瘍を模擬した複数の模擬腫瘍２が形成されている。

これらの模擬腫瘍２は、前記ボディ２１の内周面２１２から内側に突出して形成されている。なお、本実施形態では、各模擬腫瘍２とボディ２１とは一体物である。

具体的に各模擬腫瘍２は、模擬する腫瘍に対応した形状をなすものであり、例えば大腸ポリープを模擬するために、突出方向に垂直な断面が円形状をなし、突出先端部に向かって徐々に径が小さくなる形状をなすものである。
なお、各模擬腫瘍２は、互いに相似形状に形成されている。

このように構成された各模擬腫瘍２の位置関係は、ボディ２１の軸方向に沿って形成されるとともに、互いに隣り合う模擬腫瘍２の中心間の距離がいずれも等しい距離となるように設定されている。

各模擬腫瘍２の大小関係は、図３及び図４に示すように、模擬腫瘍２の高さ（突出方向の長さ）及び断面寸法（径方向の長さ）が、ボディ２１の開口側に形成された模擬腫瘍２から奥の模擬腫瘍２に行くに連れて、徐々に小さくなるように設定してある。

なお、上述した大小関係は、ボディ２１の開口側に形成された模擬腫瘍２から奥の模擬腫瘍２に行くに連れて、徐々に大きくなるように設定しても良いし、高さ又は断面寸法のいずれか一方を全て同じ長さに設定しても良い。

このように構成された内臓模型２０は、所望の凹部１２に差し込まれる。本実施形態では、図１及び図２に示すように、第１凹部１２ａ及び第３凹部１２ｃに内臓模型２０が差し込まれる。
なお、内臓模型２０が差し込まれない例えば第２凹部１２ｂには、その第２凹部１２ｂを埋めるための、例えば、中実円柱形状をなすダミー体４０が差し込まれる。

以上のように構成された本実施形態に係る人体模型１００によれば、以下のような効果が得られる。

ボディ２１の内周面２１２に形成された模擬腫瘍２が、内臓の内部に発生する腫瘍を精度良く模擬しているので、この内臓模型２０を例えばＣＴ検査装置等に適用した模擬実験の結果と模擬腫瘍２の大きさや位置等とを比較することにより、前記検査装置の精度や検出限界等の性能をより正確に評価することができる。

内臓模型２０に複数の模擬腫瘍２が形成されているので、同時に種々の条件で模擬実験をすることができる。

また、内部空間Ｓに例えばバリウムを流し込んで排出することで、ボディ２１の内面にバリウム等が残存してバリウム層等を形成することができるので、例えばＣＴ検査等でバリウム等を使った場合を想定した模擬実験をすることもできる。

さらに、人体に対する放射線の透過率と同等の透過率を有するポリウレタンで模型本体１０を形成しているので、模擬実験の条件を、より実際の検査に近い条件にすることができ、より正確な性能評価が可能となる。

模型本体１０が人工骨１３を有しており、内臓模型２０を回転させて凹部１２に差し込むことで、模擬腫瘍２の位置を変更することができるので、腫瘍が種々の位置に形成された状態で模擬実験することにより、例えば患者への放射線のあて方や患者の態勢等といった最適な撮影方法を知ることができる。これにより、実際のＣＴ検査等で起こり得る、腫瘍の大きさや位置によって、腫瘍が骨で隠れてしまい撮影画像に写らないといった事態を事前に回避することができる。

さらに、放射線量を計測する線量計３０が取り付けられているので、模擬実験により患者が受ける放射線量を評価することもできる。

ダミー体４０を凹部１２に差し込むことで、内臓の内部に腫瘍が発生していない場合を想定した模擬実験をすることもできる。

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、模擬腫瘍２の形状は、図５に示すように、概略平面状をなす突出先端面の中央部が窪んだ形状であっても良い。
このように、模擬腫瘍２を異なる形状にすることで、模擬腫瘍２の形状の違いによる検査装置の性能差を評価することができる。

また、前記実施形態では、模擬腫瘍２とボディ２１とが一体であったが、模擬腫瘍２を互いに異なる材質で形成してボディ２１の内周面２１２に取り付け、腫瘍の成分の違いによる検査装置の性能差を評価できるようにしても良い。

また、隣り合う模擬腫瘍２の間隔や、形成されている模擬腫瘍２の位置又は個数等は前記実施形態に限られるものではない。

内臓模型２０に関しては、中空の多角柱状をなすものであってもよいし、中空の球体であってもよい。

模型本体１０に形成された凹部１２の数や位置は、前記実施形態に限られるものではなく、例えば、横行結腸を収容する体腔を模擬するように、前記実施形態の第１凹部１２ａ及び第２凹部１２ｂに直交するように形成されていても良い。

また、模型本体１０は、アクリルから形成された容器に水を充満させたものにしても良い。

さらに、模型本体１０が、例えば腹部や胸部等を模擬するものであっても良いし、内臓模型２０が、例えば胃や心臓等を模擬するものであっても良い。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・人体模型
１０ ・・・模型本体
１２ ・・・凹部
２０ ・・・内臓模型
２１ ・・・ボディ
２１２・・・内周面
２ ・・・模擬腫瘍
Ｓ ・・・内部空間

Claims (7)

1. 人体の全部又は一部を模擬した模型本体に着脱可能に取り付けられるものであって、内周面にそれぞれ大きさの異なる相似形状をなす複数の模擬腫瘍が形成された中空円筒形状をなして腸を模擬する内蔵模型であり、
   前記模型本体とともに検査装置の性能を評価するためのファントムを構成し、
   前記模型本体に取り付けられた状態で当該模型本体から一部が外側へはみ出すとともに、
   前記模型本体に対して取り付けられた状態で回動可能に構成されていることを特徴とする内臓模型。
2. 開口が形成された中空円筒形状をなし、その内周面にそれぞれ大きさの異なる相似形状をなす複数の前記模擬腫瘍が形成されたボディと、前記開口に着脱可能に設けられる蓋体とを具備することを特徴とする請求項１記載の内臓模型。
3. 円筒形状をなし、前記模型本体に形成された円柱状の凹部に差し込まれて取り付けられるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の内臓模型。
4. 前記凹部に差し込まれた状態で回動可能に構成されていることを特徴とする請求項３記載の内臓模型。
5. 前記模擬腫瘍が、前記内周面から突出して複数形成されており、各模擬腫瘍の形状が互いに異なることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内臓模型。
6. 人体の全部又は一部を模擬した模型本体と、該模型本体に取り付けられる請求項１乃至５の何れかに記載の内臓模型とを具備し、検査装置の性能を評価するためのファントムとして構成された人体模型。
7. 人体の全部または一部を模擬した模型本体と、該模型本体に取り付けられる請求項３又は４記載の内臓模型とを具備し、検査装置の性能を評価するためのファントムとして構成され、
   前記凹部と、該凹部に挿入された前記内臓模型とが、前記内臓模型が前記凹部に対して円筒の軸回りに回動可能に構成されていることを特徴とする人体模型。