特許 6120504 管状モデルの製造方法、血管モデル、血管モデルシミュレータ及び成形型

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6120504

(24)【登録日】2017年4月7日

(45)【発行日】2017年4月26日

(54)【発明の名称】管状モデルの製造方法、血管モデル、血管モデルシミュレータ及び成形型

(51)【国際特許分類】

   G09B 23/30 20060101AFI20170417BHJP

【ＦＩ】

   G09B23/30

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-174200(P2012-174200)

(22)【出願日】2012年8月6日

(65)【公開番号】特開2014-32362(P2014-32362A)

(43)【公開日】2014年2月20日

【審査請求日】2015年7月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】512205153

【氏名又は名称】有限会社湘南化成

(73)【特許権者】

【識別番号】504182255

【氏名又は名称】国立大学法人横浜国立大学

(74)【代理人】

【識別番号】100101834

【弁理士】

【氏名又は名称】和泉 順一

(72)【発明者】

【氏名】中山 育雄

(72)【発明者】

【氏名】丸尾 昭二

(72)【発明者】

【氏名】鳥井 健大

【審査官】 宇佐田 健二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２２１５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７５９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４３２０４５０（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２００９−２７３５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３３４２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２０１２９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０９Ｂ ２３／２８−２３／３４

Ａ６１Ｆ ２／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

幹状部と、この幹状部から分岐された枝状部とを一体的に有して柔軟性を備えた管状モデルの製造方法であって、
材料の注入により芯材における各枝状部が形成される当該各材料注入空洞部間には切込みが形成されている弾性を有する成形型を用いて成形した柔軟性を有する芯材を用意し、
前記幹状部及び枝状部の内側に前記柔軟性を有する芯材が配設された状態において、芯材を引き抜いて幹状部及び枝状部の内側に連続的に中空部を形成する工程を具備することを特徴とする管状モデルの製造方法。

【請求項2】

前記芯材には、芯材を引き抜くための掴みしろが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管状モデルの製造方法。

【請求項3】

前記幹状部及び枝状部の内側に柔軟性を有する芯材が配設された状態において、幹状部及び枝状部の内側と芯材の外周部との間には、芯材の引き抜きを円滑にする材料が介在していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の管状モデルの製造方法。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の管状モデルの製造方法によって作製され、幹状部及び枝状部が模擬血管であり、中空部の内径寸法が０．１ｍｍ〜２．０ｍｍに形成されていること特徴とする血管モデル。

【請求項5】

ベースの血管モデルと、
このベースの血管モデルの末梢部に接続された請求項４に記載の血管モデルと、
これら血管モデルを支持する支持部材と、
を具備することを特徴とする血管モデルシミュレータ。

【請求項6】

前記請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の芯材を作製するための弾性を有する成形型であって、
材料の注入により芯材における各枝状部が形成される当該各材料注入空洞部間には切込みが形成されていることを特徴とする成形型。

【請求項7】

前記切込みは、材料注入空洞部を形成する原型モデルに設けられた平面状の薄膜部よって形成されることを特徴とする請求項６に記載の成形型。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、血管モデル等の管状モデルの製造方法、血管モデル、血管モデルシミュレータ及び成形型に関する。

【背景技術】

【0002】

近時、心臓や血管の病気の検査、治療を目的に血管中にカテーテルを挿入し、血管内で検査、治療を行う身体に負担の少ない検査、治療方法が注目されている。
しかしながら、カテーテル手技は、細長い線状の管を複雑に屈曲、分岐する血管中に挿入していくことから熟練した医師の高度な技術を必要とする。

【0003】

このため、例えば、カテーテル手技のトレーニング用として、また、治療器具としてのカテーテルの性能評価用として血管モデルが開発されている。このような血管モデルは、実際の血管を模すために柔軟性を有する合成樹脂のシリコーンゴム等によって作られ、幹状部から多岐に分岐された枝状部を有していて、幹状部と枝状部とはジョイント部材によって接続されるようになっている。

【0004】

また、幹状部と枝状部とを一体的に形成する場合には、幹状部と枝状部との形成過程において、芯材（中子）を加熱によって溶融したり、溶剤によって溶融したりして、芯材を除去して管状の中空部を形成することが行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３６１３５６８号公報

【特許文献2】特許第４３２０４５０号公報

【特許文献3】特許第４５０５５７２号公報

【特許文献3】特開２０１２−６８５０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記のような血管モデルを作製する場合、生産性、量産性に劣り、製造コストが高くなり経済的に有利ではないという課題が生じる。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、生産性の向上を図ることができるとともに量産性に適し、経済的に有利な管状モデルの製造方法、血管モデル、血管モデルシミュレータ及び成形型を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１に記載の管状モデルの製造方法サは、幹状部と、この幹状部から分岐された枝状部とを一体的に有して柔軟性を備えた管状モデルの製造方法であって、材料の注入により芯材における各枝状部が形成される当該各材料注入空洞部間には切込みが形成されている弾性を有する成形型を用いて成形した柔軟性を有する芯材を用意し、前記幹状部及び枝状部の内側に前記柔軟性を有する芯材が配設された状態において、芯材を引き抜いて幹状部及び枝状部の内側に連続的に中空部を形成する工程を具備することを特徴とする。

【0009】

管状モデルは、血管モデルが好適であるが、血管モデルに限らない。例えば、流体（液体や気体）の流通状態を実験、試験する流体流通モデル等にも適用できる。

【0010】

また、製造過程において「幹状部及び枝状部の内側に柔軟性を有する芯材が配設された状態」が存在すればよく、この状態に至るまでの加工方法や工程は格別限定されるものではない。
さらに、管状モデル及び芯材の材質は、所定の柔軟性を有していれば特段限定されるものではない。例えば、シリコーン樹脂やウレタン樹脂等が適用できる。
かかる発明によれば、生産性の向上を図ることができるとともに量産性に適した管状モデルの製造方法を提供できる。

【0011】

請求項２に記載の管状モデルの製造方法は、請求項１に記載の管状モデルの製造方法において、前記芯材には、芯材を引き抜くための掴みしろが形成されていることを特徴とする。
かかる発明によれば、芯材を引き抜くのを容易化できる。

【0012】

請求項３に記載の管状モデルの製造方法は、請求項１又は請求項２に記載の管状モデルの製造方法において、前記幹状部及び枝状部の内側に柔軟性を有する芯材が配設された状態において、幹状部及び枝状部の内側と芯材の外周部との間には、芯材の引き抜きを円滑にする材料が介在していることを特徴とする。
かかる発明によれば、幹状部及び枝状部の内側と芯材の外周部との間の摩擦力を低下させることができ、芯材の引き抜きを円滑に行うことが可能となる。

【0013】

請求項４に記載の血管モデルは、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の管状モデルの製造方法によって作製され、幹状部及び枝状部が模擬血管であり、中空部の内径寸法が０．１ｍｍ〜２．０ｍｍに形成されていること特徴とする。
かかる発明によれば、微細な血管モデルを作製することが可能となる。

【0014】

請求項５に記載の血管モデルシミュレータは、ベースの血管モデルと、このベースの血管モデルの末梢部に接続された請求項４に記載の血管モデルと、これら血管モデルを支持する支持部材と、を具備することを特徴とする。
かかる発明によれば、カテーテル手技のトレーニングや治療器具としてのカテーテルの性能評価を行うことができる。

【0015】

請求項６に記載の成形型は、前記請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の芯材を作製するための弾性を有する成形型であって、材料の注入により芯材における各枝状部が形成される当該各材料注入空洞部間には切込みが形成されていることを特徴とする。
かかる発明によれば、一体化した成形型によって芯材を作製することが可能となる。

【0016】

請求項７に記載の成形型は、請求項６に記載の成形型において、前記切込みは、材料注入空洞部を形成する原型モデルに設けられた平面状の薄膜部よって形成されることを特徴とする。
かかる発明によれば、切込みの形成が可能となる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、生産性の向上を図ることができ、経済的に有利な管状モデルの製造方法、血管モデル、血管モデルシミュレータ及び成形型を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る血管モデルの作製プロセスを示す概念図である。

【図2】同血管モデルの作製プロセスにおける芯材を引き抜く工程を示す説明図である。

【図3】同血管モデルを示す斜視図である。

【図4】同血管モデルの大きさ、柔軟性を視覚的に表わす斜視図である。

【図5】同血管モデルの作製に用いられる外壁鋳型を示す斜視図である。

【図6】同外壁鋳型の作製プロセスを示す説明図ある。

【図7】同内壁鋳型（芯材）を示す斜視図である。

【図8】同内壁鋳型（芯材）の作製プロセスを示す説明図ある。

【図9】図９（ａ）は、図８（ａ）中、Ａ−Ａ線に沿って示す断面図であり、図９（ｂ）は、図８（ｃ）中、矢印Ｂ方向から見て示す平面図である。

【図10】同外壁鋳型に内壁鋳型（芯材）を配置した状態を示す斜視図である。

【図11】図１０中、Ｙ−Ｙ線に沿って示す断面図であり、図１１（ａ）は、外壁鋳型に内壁鋳型（芯材）を配置する前の状態を示しており、図１１（ｂ）は、外壁鋳型に内壁鋳型（芯材）を配置した後の状態を示している。

【図12】血管モデルの変形例を示す斜視図である。

【図13】血管モデルシミュレータの実施形態を平面的に示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態に係る管状モデルの製造方法について図１乃至図１２を参照して説明する。本実施形態においては管状モデルとして血管モデルの製造方法を示している。

【0020】

図１は、血管モデルの作製プロセスの概念図であり、図２は、芯材を引き抜く工程を示している。図３は、血管モデルを示し、図４は、血管モデルの大きさ、柔軟性を視覚的に表わしている。図５は、外壁鋳型を示し、図６は、外壁鋳型の作製プロセスを示している。また、図７は、内壁鋳型を示し、図８及び図９は、内壁鋳型の作製プロセスを示している。図１０及び図１１は、外壁鋳型に内壁鋳型を配置した状態を示し、図１２は、血管モデルの変形例を示している。

【0021】

図１において、血管モデル１、外壁鋳型２、内壁鋳型３及びシリコーン樹脂材料４が示されている。図１（ｄ）は、血管モデル１の完成品の一例を示しており、血管モデル１は、シリコーン樹脂製であり、具体的にはシリコーンゴムによって作られていて、幹状部１１と、この幹状部１１から枝分かれ状に分岐した枝状部１２とを備えている模擬血管である。

【0022】

これら幹状部１１及び枝状部１２の内側には、連続して連通するように中空部１３が形成されており、血管モデル１は管状の形態をなしている。この中空部１３は、血液が流れる血管の内壁を模した部分である。

【0023】

詳しくは、血管モデル１は、幹状部１１から枝状部１２が二股に分岐されている。また、血管モデル１の構成材料にはシリコーンゴムが用いられていることにより透明で実際の生体における血管に近い柔軟性及び弾力性を有するようになっている。
すなわち、血管モデル１は、高い柔軟性及び弾力性を有し、日本工業規格（ＪＩＳ Ｋ ６２３５）に準拠したタイプＡでの硬度が１０度以下となっている。

【0024】

さらに、中空部１３の内径寸法は、好ましくは、φ０．１ｍｍ〜φ２．０ｍｍの範囲内で形成される。φ０．１ｍｍ未満であるとカテーテルの挿入が困難となり、また、φ２．０ｍｍを超えると、後述する作製過程において芯材の引き抜きが困難となる場合が生じるからである。本実施形態においては、これらを考慮して中空部１３の内径寸法は、φ０．３ｍｍ〜φ１．０ｍｍに設定されている。
このような構成の血管モデル１は、中空部１３の内径寸法が微細であり、末梢血管の血管モデルとして適したものとなっている。

【0025】

次に、図１（ａ）乃至（ｄ）を参照して血管モデルの作製プロセスの概要について説明する。血管モデル１をモールディングによって作製する工程を示している。

【0026】

図１（ａ）に示すように、外壁鋳型２と内壁鋳型３が用いられる。外壁鋳型２は、合金製であり、略直方体形状に形成された上鋳型２ａと下鋳型２ｂとからなる上下分割（図示上、左右）鋳型である。この上下分割鋳型の分割面には、それぞれ製品（血管モデル１）の外壁に沿った半分の縦分割形状の材料充填溝部２１が形成されている。したがって、上鋳型２ａと下鋳型２ｂとを相互の分割面で合わせると血管モデル１の外壁に沿った空洞部が形成されるようになる。

【0027】

内壁鋳型３は、血管モデル１の内壁、つまり、中空部１３を形成するものであり中子であり、いわゆる芯材である。この芯材は、血管モデル１の内側に配設されて、この芯材の除去によって中空部１３を形成するものであるため、その外径寸法が中空部１３の内径寸法と略等しく、血管モデル１と対応して同様に幹状部３１と、この幹状部３１から枝分かれ状に分岐した枝状部３２とを備えている。

【0028】

芯材は、合成樹脂製であり、所定の柔軟性と引張強度を有しており、ウレタン樹脂を用いて作られている。具体的には、硬度は日本工業規格（ＪＩＳ Ｋ ６２３５）に準拠したタイプＡで１００度以下、引張強さは１００ＭＰａ以上であることが好ましく、本実施形態においては、硬度が９０度、引張強さが２１０ＭＰａのものが用いられている。

【0029】

図１（ｂ）に示すように、上鋳型２ａと下鋳型２ｂとの分割面における材料充填溝部２１に所定の粘度を有するシリコーン樹脂材料４を配設する。次いで、内壁鋳型３である芯材を下鋳型２ｂの材料充填溝部２１に合わせて配置し、上鋳型２ａと下鋳型２ｂとの分割面に圧力がかかるようにサンドウィッチ状態で外側から図示矢印で示す方向にプレス力を付与する。

【0030】

この状態においては、芯材は、詳細な構成を省略する位置決め構成によって、外壁鋳型２における空洞部の中心に配置されるようになっており、シリコーン樹脂材料４は芯材の周囲に材料充填溝部２１の形状に従って配設される。

【0031】

続いて、シリコーン樹脂材料４に熱を加えて硬化させる。その後、図１（ｃ）に示すように、血管モデル１の幹状部１１及び枝状部１２の内側に芯材が配設されている状態において、血管モデル１から芯材を図示矢印で示す方向に引き抜く。この場合、芯材には、幹状部１１から外方に突出する掴みしろ３３が形成されており、この掴みしろ３３を工具等で掴んで芯材を引き抜くことができる。

【0032】

また、この芯材を引き抜く工程は、上記のように血管モデル１が外壁鋳型２によってサンドウィッチ状態になっているときに行うのが好ましいが、血管モデル１を外壁鋳型２から取り出した状態で行うこともできる。
このように芯材を引き抜いて中空部１３を形成することにより、図１（ｄ）に示すように血管モデル１が作製される。

【0033】

次に、上述の芯材を引き抜く工程について図２を参照して詳細に説明する。図２（ａ）乃至（ｄ）は、血管モデル１の幹状部１１及び枝状部１２の内側に芯材が配設されている状態において、芯材が引き抜かれる過程を経時的に示している。

【0034】

図２（ａ）は初期段階（第１段階）であり、芯材の掴みしろ３３が幹状部１１から突出している状態である。この状態から図２（ｂ）に示すように、掴みしろ３３を掴んで図示上、上側に芯材を引っ張る。すると、芯材は、中空部１３を移動し、幹状部１からの突出長が長くなるような状態となる。

【0035】

さらに、図２（ｃ）に示すように、芯材を引っ張る操作を進めると、芯材の幹状部１１からの突出長がさらに長くなる。この場合、幹状部１１における中空部１３には、芯材の２本の枝状部３２が通過、すなわち、実質的に径寸法が増大した枝状部３２が通過して引き抜かれることとなる。この径寸法の増大は、主として幹状部１１の柔軟性及び弾力性、加えて芯材の柔軟性によって吸収され芯材の引き抜きが可能となっている。
そして、図２（ｄ）に示すように、芯材の引き抜きが完了することにより中空部１３が連続的に形成され血管モデル１が作製される。

【0036】

なお、芯材を引き抜く工程において、血管モデル１の内側、すなわち、内壁である中空部１３と芯材の外周部との間に、芯材の引き抜きを円滑にする材料、例えば、界面活性剤を介在させるようにしてもよい。幹状部及び枝状部の内側と芯材の外周部との間の摩擦力を低下させることができ、芯材の引き抜きを円滑に行うことが可能となる。

【0037】

さらに、血管モデル１は、ＣＴやＭＲＩ等の画像診断装置による個人の人体の撮影画像に基づいて血管を再現することができる。この場合、オーダーメイドで個人に応じた固有の血管モデル１の作製が可能となり、例えば、血管の狭窄状態を再現することも可能となる。

【0038】

以上のように芯材を引き抜くことにより血管モデル１を作製するようにしたので、生産性の向上を図ることができる。また、量産性に適し、実際の生体における血管に近い微細な末梢血管を模した血管モデル１の作製が実現できる。

【0039】

次に、より具体的な血管モデル及びその製造方法について図３乃至図１１を参照して説明する。なお、上述の血管モデル１及びその製造方法と基本的には同一であり、上述と同一又は相当部分には、同一符号を付し、重複する説明は省略若しくは簡略化する場合がある。

【0040】

図３に示すように血管モデル１は、シリコーン樹脂製であり、幹状部１１と、この幹状部１１から枝分かれ状に分岐した枝状部１２とを備えている。また、一方の枝状部１２からはさらに枝分かれ状に分岐した枝状部１２ａが形成されている。

【0041】

このように幹状部１から分岐した枝状部１２、さらに枝状部１２から分岐した枝状部１２ａというように連続して枝状部１２ａ・・・が形成される場合であってもよい。また、幹状部１１、枝状部１２及び枝状部１２ａの内側には、連続して連通するように中空部１３が形成されている。

【0042】

血管モデル１のサイズは、長さ寸法Ｌが１０ｍｍ、拡開する開放端の幅寸法Ｗが９ｍｍであり、幹状部１１の中空部１３における端部の内径寸法ｄ₁がφ１．０ｍｍ、枝状部１２の中空部１３における端部の内径寸法ｄ₂がφ０．６５ｍｍに形成されている。

【0043】

図４（ａ）（ｂ）において、血管モデル１の大きさを人の手指との比較において、また、血管モデル１の柔軟性を指で摘んだ状態で視覚的に表わしている。小さなサイズであり、高い柔軟性を有していることが分かる。

【0044】

図５に示すように外壁鋳型２は、上鋳型２ａと下鋳型２ｂとから構成されている。これら上鋳型２ａと下鋳型２ｂの分割面には、材料充填溝部２１が形成されていて上鋳型２ａと下鋳型２ｂとを相互の分割面で合わせると血管モデル１の外壁に沿った空洞部が形成されるようになる。

【0045】

また、前記血管モデル１の幹状部１１を形成する材料充填溝部２１の端部及び枝状部１２、１２ａを形成する材料充填溝部２１の端部からは、後述の内壁鋳型３（芯材）に形成されたポールを受ける直線状の受溝２２、２３が外側に向かって延出して形成されている。

【0046】

このような外壁鋳型２は、図６に示すように作製される。図６（ａ）において、光造形法によって作られた光硬化性樹脂製、例えば、エポキシ樹脂製の樹脂モデル２０が示されている。この樹脂モデル２０は、外壁鋳型２を作製するための原型モデルであり、血管モデル１の外壁に沿った空洞部が形成されるようになっている。
この樹脂モデル２０から耐熱性のシリコーン樹脂等を用いて反転型を作製し、次いで、反転型から図６（ｂ）に示すように合金製の外壁鋳型２を作製する。

【0047】

図７に示すように内壁鋳型３は、芯材であり、血管モデル１の内側に配設されて、この芯材の除去によって中空部１３が形成される。このため芯材は、血管モデル１と対応して同様に、幹状部３１と、この幹状部３１から分岐した枝状部３２、３２ａとを備えている。

【0048】

また、芯材における幹状部３１の端部には、直線状に延出する第１のポール３４が形成されている。さらに、枝状部３２、３２ａの各端部には、同様に直線状に延出する第２のポール３５が形成されている。これら第１のポール３４及び第２のポール３５は、芯材を外壁鋳型２に配置した際に位置決め機能を果たすものである。

【0049】

次に、内壁鋳型３（芯材）の作製工程について図８及び図９を参照して説明する。まず、図８（ａ）に示すように光造形法によって光硬化性樹脂製の樹脂モデル３０を作製する。この樹脂モデル３０は、芯材を作製するための原型であり、当然のことながら芯材と同様な形状をなしている。また、図９（ａ）を併せて参照して示すように芯材の枝状部３２、３２ａと対応する対応部位３０２、３０２ａの間、第２のポール３５と対応する各対応部位３０４の間、さらに、樹脂モデル３０の外周部には、平面状の薄膜部３０５が形成されている。この薄膜部３０５は、対応部位３０２、３０２ａ、３０４の断面中心位置に形成されていて（主として図９（ａ）参照）、厚さ寸法は、５０μｍ程度である。

【0050】

次いで、例えば、箱状の枠体の中に樹脂モデル３０を配置し、枠体に透明なシリコーン樹脂を注ぎ、硬化させる。その後、図８（ｂ）に示すように樹脂モデル３０が内包された略直方体形状のシリコーン樹脂成形体を枠体から取り出す。
続いて、シリコーン樹脂成形体から樹脂モデル３０を取り出し分離する。これにより図８（ｃ）に示すように弾性を有する成形型５が作製される。

【0051】

なお、樹脂モデル３０の取り出しにあたっては、図８（ｂ）に示す図示上、下側から取り出すことができる。樹脂モデル３０の前記薄膜部３０５によって、シリコーン樹脂成形体は薄膜部３０５を境として分割されるような状態となっており、加えて、シリコーン樹脂成形体は弾性を有しているため、このシリコーン樹脂成形体の弾性変形を伴って樹脂モデル３０を取り出すことができる。

【0052】

図８（ｃ）に示す成形型５には、芯材の外周形状に沿った材料注入空洞部５１が形成されている。具体的には、芯材の幹状部３１及び枝状部３２、３２ａに対応し、さらに、第１のポール３４及び第２のポール３５に対応した連続的な材料注入空洞部５１が形成されている。

【0053】

また、図９（ｂ）の参照を加えて示すように、樹脂モデル３０における薄膜部３０５に対応する部分は、分割されたシリコーン樹脂成形体が弾性によって密着するような状態となり、平面状の切込み５２が形成されるようになる。

【0054】

つまり、切込み５２は、芯材の枝状部３２、３２ａが形成される材料注入空洞部５１間、第２のポール３５が形成される材料注入空洞部５１間及び材料注入空洞部５１の外周部に材料注入空洞部５１と連続するように形成される。さらに、第２のポール３５側の切込み５２端部には、取出部５３が形成されるようになる。

【0055】

次に、図８（ｄ）に示すように成形型５によって芯材を作製する。この場合、まず、成形型５の前面側及び背面側から所定のプレス力を加える。次いで、第１のポール３４に対応した材料注入空洞部５１側から図示しない材料注入口を介して材料注入空洞部５１にウレタン樹脂を注入する。このとき、切込み５２にはプレス力が加わっているので切込み５２を境として対向するシリコーン樹脂成形体の密着性が高まり、切込み５２への材料の浸入、すなわち、ウレタン樹脂の浸入を効果的に抑制することができる。

【0056】

ウレタン樹脂の硬化後、ウレタン樹脂（芯材）を成形型５から取り出し、図８（ｅ）に示すように芯材を作製する。芯材を成形型５から取り出す場合、図８（ｄ）に示すように第２のポール３５側（図示上、下側）から取り出すことができる。成形型５は、弾性を有しており、かつ切込み５２が形成されていることから、切込み５２に従って取出部５３をその弾性によって変形させて広げることが可能であり、拡開した開口とすることができ、この開口から芯材の柔軟性と相俟って、芯材を容易に取り出すことができる。
以上のような成形型５によれば、成形型５は一体化されており、成形型を分割して構成することなく、微細で複雑化した芯材を作製することが可能となる。

【0057】

図１０に示すように外壁鋳型２の材料充填溝部２１に内壁鋳型３である芯材を配置した状態においては、芯材は第１のポール３４及び第２のポール３５によって精度よく外壁鋳型２に位置決めされて配置される。

【0058】

詳しくは、図１１の参照を加えて示すように、第１のポール３４が外壁鋳型２の受溝２２に嵌合し、各第２のポール３５が受溝２３に嵌合する。図１１は、嵌合状態を第１のポール３４について代表して示しており、図１１（ａ）は、第１のポール３４が下鋳型２ｂの受溝２２に嵌合する前の状態、図１１（ｂ）は、第１のポール３４が下鋳型２ｂの受溝２２に嵌合した後の状態を示している。

【0059】

図１１（ｂ）に示すように下鋳型２ｂと上鋳型２ａとの分割面Ｄｓの略中央に第１のポール３４が配置され、また、分割面Ｄｓの略中央に第２のポール３５が配置され、芯材は位置決めされるようになる。したがって、芯材における幹状部３１及び枝状部３２、３２ａに対応する材料充填溝部２１には、幹状部３１及び枝状部３２、３２ａの周りに空洞部Ｃｖが形成され、この空洞部Ｃｖにシリコーン樹脂材料が充填され、血管モデル１が形成されるようになる。

【0060】

なお、第１のポール３４の先端部は、外壁鋳型２の外方に延出するようになっており、掴みしろ３３として機能するようになっている。したがって、第１のポール３４は、位置決め及び掴みしろ３３としての機能を併せ持っているものである。

【0061】

血管モデル１の作製にあたっては、上述の図１に示したように、上鋳型２ａと下鋳型２ｂとの分割面における材料充填溝部２１にシリコーン樹脂材料を配設し、芯材を下鋳型２ｂの材料充填溝部２１に位置決めして配置し、上鋳型２ａと下鋳型２ｂとを合わせてにプレス力を付与する。

【0062】

そして、シリコーン樹脂材料の硬化後、血管モデル１の幹状部１１及び枝状部１２、１２ａの内側に芯材が配設されている状態において、掴みしろ３３を工具等で掴んで血管モデル１から芯材を引き抜く。このように芯材を引き抜いて中空部１３を形成することにより、図３に示すように血管モデル１が作製される。

【0063】

以上のように芯材を引き抜くことにより血管モデル１を作製するようにしたので、生産性の向上を図ることができる。また、量産性に適し、微細な末梢血管を模した血管モデル１の作製が可能となる。
続いて、図１２は、血管モデル１の変形例を示している。なお、上述の血管モデル１と同一又は相当部分には、同一符号を付し重複した説明を省略する。

【0064】

この血管モデル１は、幹状部１１から枝分かれ状に多岐に分岐した枝状部１２、１２ａを備えている。このような複雑化した形態であっても血管モデル１の幹状部１１及び枝状部１２，１２ａの内側に芯材が配設されている状態において、血管モデル１から芯材を引き抜いて中空部１３を形成することが可能である。

【0065】

次に、上記血管モデル１を適用した血管モデルシミュレータの実施形態について図１３を参照して説明する。図１３は、血管モデルシミュレータの平面的な構成図を示している。

【0066】

血管モデルシミュレータ６は、ベースの血管モデル６１と、このベースの血管モデル６１に接続された上記血管モデル１と、これら血管モデル６１及び血管モデル１を支持する支持部材６２と、ポンプ６３と、このポンプ６３を制御する制御ユニット６４とを備えている。

【0067】

ベースの血管モデル６１は、人体の胸部を中心として構成されたモデルであり、その血管系が３次元的に作られている。この血管モデル６１は、シリコーンゴム等の合成樹脂材料から作製されていて、その末梢部には、上記血管モデル１が接続されている。

【0068】

これらベースの血管モデル６１及び血管モデル１は、支持部材６２によって支持され保持されている。支持部材６２は、具体的には、血管モデル１が接続されたベースの血管モデル６１を支持しカバーする合成樹脂製の透明のケースであり、中央部Ｃから左右に開閉可能となっている。なお、血管モデル６１及び血管モデル１は、支持部材６２に直接的に支持してもよいし、補助部材を介在させて支持するようにしてもよい。さらに、支持部材６２は、アルミニウム等の金属材料を用いて形成してもよい。

【0069】

ポンプ６３は、血管モデル６１及び血管モデル１に擬似血液を流し循環させる機能を有しており、このポンプ６３は、ベースの血管モデル６１に流通チューブ６５を介して連結されている。

【0070】

また、ポンプ６３には、拍動ポンプを用いることができる。この場合、血管の脈動を再現することが可能となる。制御ユニット６４は、ポンプ６３に接続されポンプ６３の動作を制御するものであり、その制御により擬似血液の流通速度等を調整する。

【0071】

このような血管モデルシミュレータ６によって、カテーテル手技のトレーニングや治療器具としてのカテーテルの性能評価、具体的にはバルーンやステント等の性能評価、また、手術のリハーサルを行うことができる。

【0072】

例えば、カテーテル手技のトレーニングを行う場合、ベースの血管モデル６１に擬似血液を循環させて、カテーテルを血管モデル６１内に挿入し、さらに、末梢の血管モデル１まで挿入して、血管モデル１の中空部１３を内側からバルーンで押し広げてステントを留置するような治療法のトレーニングを行うことができる。

【0073】

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。また、上記実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。

【符号の説明】

【0074】

１・・・血管モデル
２・・・外壁鋳型
２ａ・・・上鋳型
２ｂ・・・下鋳型
３・・・内壁鋳型（芯材）
４・・・シリコーン樹脂材料
５・・・成形型
６・・・血管モデルシミュレータ
１１・・・幹状部
１２・・・枝状部
１３・・・中空部
２０・・・外壁鋳型の樹脂モデル
２１・・・材料充填溝部
３０・・・内壁鋳型（芯材）の樹脂モデル
３０５・・・薄膜部
３１・・・内壁鋳型（芯材）の幹状部
３２・・・内壁鋳型（芯材）の枝状部
３３・・・掴みしろ
３４・・・第１のポール
３５・・・第２のポール
５１・・・材料注入空洞部
５２・・・切込み
５３・・・取出部
６１・・・ベースの血管モデル
６２・・・支持部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】