特許 7646421 血管モデル、及び、血管シミュレーション装置

(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】

(24)【登録日】2025-03-07

(45)【発行日】2025-03-17

(54)【発明の名称】血管モデル、及び、血管シミュレーション装置

(51)【国際特許分類】

   G09B 23/28 20060101AFI20250310BHJP

【ＦＩ】

G09B23/28

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021060873

(22)【出願日】2021-03-31

(65)【公開番号】P2022156929

(43)【公開日】2022-10-14

【審査請求日】2023-10-27

(73)【特許権者】

【識別番号】390030731

【氏名又は名称】朝日インテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100160691

【弁理士】

【氏名又は名称】田邊 淳也

(74)【代理人】

【識別番号】100157277

【弁理士】

【氏名又は名称】板倉 幸恵

(72)【発明者】

【氏名】竹本 博賢

(72)【発明者】

【氏名】西尾 佳奈子

【審査官】前地 純一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－３４４９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１５２１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１７８８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－３３２２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５３８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３３４２７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０９Ｂ ２３／００－２９／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

血管モデルであって、
中空管形状の内層部と、
前記内層部よりも外側に配置された外層部と、
前記内層部と前記外層部との間に配置された中間部と、
を備え、
前記内層部と、前記外層部と、前記中間部とは、それぞれ異なる硬度を有し、
前記中間部は、Ｃ字状の横断面を有している、血管モデル。

【請求項2】

血管モデルであって、
中空管形状の内層部と、
前記内層部よりも外側に配置された外層部と、
前記内層部と前記外層部との間に配置された中間部と、
を備え、
前記内層部と、前記外層部と、前記中間部とは、それぞれ異なる硬度を有し、
前記外層部は、略Ｃ字状の横断面を有している、血管モデル。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の血管モデルであって、
前記外層部は、高分子材料（但し、多孔体を除く。）により形成されている、血管モデル。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の血管モデルであって、
前記内層部は、高分子材料（但し、多孔体を除く。）により形成されている、血管モデル。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の血管モデルであって、
真腔と偽腔とを模擬する用途に用いられる、血管モデル。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の血管モデルであって、
前記外層部と前記内層部とは、同じ材料により形成されている、血管モデル。

【請求項7】

血管シミュレーション装置であって、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の血管モデルと、
前記内層部としての中空管内に配置された病変モデルと、
を備える、血管シミュレーション装置。

【請求項8】

請求項７に記載の血管シミュレーション装置であって、さらに、
前記血管モデルの外周面のうちの少なくとも一部分を取り囲む外側組織モデルを備える、血管シミュレーション装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、血管モデルに関する。

【背景技術】

【0002】

血管内への低侵襲な治療または検査のために、ガイドワイヤやカテーテル等の医療デバイスが使用されている。例えば、特許文献１，２には、医師等の術者が、これらの医療デバイスを用いた手技を模擬することが可能な血管病変モデルや狭窄モデルが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－１８９９０９号公報

【文献】特開２０１２－２２０７２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、血管壁は一般に、内側から外側に向かって、内膜、中膜、外膜の３層構造を有している。内膜が何らかの原因で裂けた場合に、血液が内膜と中膜との間に流れ込むことによって中膜が膨らみ、血液の通り道が形成される場合がある。このように、内膜と中膜との間に形成された血液の通り道は、本来の血液の通り道である「真腔」と区別して、「偽腔」と呼ばれる。実際のヒトの血管の場合、医療デバイスが真腔と偽腔の境界部を通過する際に、術者の手元には感触が伝わる。このため術者は、手元に伝わる感触によって医療デバイスの先端部のおおまかな位置、換言すれば、医療デバイスの先端部が真腔内にあるか、偽腔内にあるかを把握できる。

【0005】

これに対して、特許文献１に記載の血管病変モデルでは、模擬血管内に硬さが異なる複数の小病変部を設けることが開示されているものの、模擬血管そのものは単一層から構成されているため、真腔と偽腔とを有する血管を模擬できていないという課題があった。また、特許文献１に記載の血管病変モデルでは、模擬血管の硬さが一様であるため、医療デバイスが真腔と偽腔の境界部を通過する際の感触を再現できないという課題があった。さらに、特許文献２に記載の狭窄モデルでは、硬さが異なる第２部材が埋め込まれているものの、第２部材は狭窄内腔の頂点部分に限って配置されているため、医療デバイスが真腔と偽腔との境界部を通過する際の感触を再現できないという課題があった。

【0006】

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、真腔と偽腔とを模擬すると共に、医療デバイスが真腔と偽腔の境界部を通過する際の感触を模擬することが可能な血管モデル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】

【0007】

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

【0008】

（１）本発明の一形態によれば、血管モデルが提供される。この血管モデルは、中空管形状の内層部と、前記内層部よりも外側に配置された外層部と、前記内層部と前記外層部との間に配置された中間部と、を備え、前記内層部と、前記外層部と、前記中間部とは、それぞれ異なる硬度を有している。

【0009】

この構成によれば、中空管形状の内層部によって血管の真腔を模擬できると共に、内層部よりも外側に配置された外層部によって血管に生じた偽腔を模擬できる。また、内層部と外層部との間には中間部が配置されており、内層部、外層部、及び中間部は、それぞれ異なる硬度を有している。このため、ガイドワイヤ等の医療デバイスが、真腔を構成する血管壁を模擬した内層部と、偽腔を構成する血管壁を模擬した外層部との境界部を通過する際に、内層部と外層部との間に設けられた中間部を通過することで、実際のヒトの血管において、医療デバイスが真腔と偽腔の境界部を通過する際の感触を再現することができる。この結果、本構成によれば、真腔と偽腔とを模擬すると共に、医療デバイスが真腔と偽腔の境界部を通過する際の感触を模擬することが可能な血管モデルを提供できる。

【0010】

（２）上記形態の血管モデルにおいて、前記外層部は、中空管形状を有し、前記中間部は、前記内層部と前記外層部を隔てる肉厚部と、前記肉厚部の端部によって構成され、前記内層部と前記外層部との間に空間を形成する空間形成部と、を有していてもよい。
この構成によれば、中間部は、内層部と外層部を隔てる肉厚部の端部によって構成され、内層部と外層部との間に空間を形成する空間形成部を有している。このため、空間形成部によって形成された空間から、真腔を構成する血管壁を模擬した内層部の様子を目視で確認することができるため、血管モデルの使い勝手を向上できる。

【0011】

（３）上記形態の血管モデルにおいて、前記肉厚部は、前記血管モデルの長手方向に延びる螺旋形状を有していてもよい。
この構成によれば、肉厚部は螺旋形状であるため、中間部を容易に形成できる。

【0012】

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、血管モデル、当該血管モデルを備えており心臓、肝臓、脳等の臓器を模した臓器モデル、これらの血管モデルや臓器モデル含む人体シミュレーション装置、人体シミュレーション装置の制御方法などの形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】血管シミュレーション装置の概略構成を例示した説明図である。

【図2】血管モデルの断面構成を例示した説明図である。

【図3】図２のＡ－Ａ線における横断面構成を例示した説明図である。

【図4】外層部及び中間部の展開図である。

【図5】血管モデルの製造方法について説明する図である。

【図6】第２実施形態の血管モデルの断面構成を例示した説明図である。

【図7】図６のＣ－Ｃ線における横断面構成を例示した説明図である。

【図8】外層部及び中間部の展開図である。

【図9】第３実施形態の血管モデルの断面構成を例示した説明図である。

【図10】外層部及び中間部の展開図である。

【図11】第４実施形態の血管モデルの断面構成を例示した説明図である。

【図12】第５実施形態の血管モデルの横断面構成を例示した説明図である。

【図13】第６実施形態の血管モデルの断面構成を例示した説明図である。

【図14】第７実施形態の血管モデルの横断面構成を例示した説明図である。

【図15】第８実施形態の血管モデルの断面構成を例示した説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

＜第１実施形態＞
図１は、血管シミュレーション装置１００の概略構成を例示した説明図である。本実施形態の血管シミュレーション装置１００は、血管に対する、医療デバイスを用いた治療または検査の手技を模擬するために使用される装置である。医療デバイスには、デリバリ用ガイドワイヤ、貫通用ガイドワイヤ、カテーテル等の低侵襲な治療または検査のためのデバイス全般が用いられ得る。血管シミュレーション装置１００は、血管モデル１と、病変モデル２と、外側組織モデル３と、循環ポンプ９とを備えている。

【0015】

本実施形態の血管モデル１は、後述の構成を有することにより、真腔と偽腔とを模擬すると共に、医療デバイスが真腔と偽腔の境界部を通過する際の感触を模擬できる。ここで、ヒトの血管壁は一般に、内側から外側に向かって、内膜、中膜、外膜の３層構造を有している。内膜が何らかの原因で裂けた場合に、血液が内膜と中膜との間に流れ込むことによって中膜が膨らみ、血液の通り道が形成される場合がある。このように、内膜と中膜との間に形成された血液の通り道は、本来の血液の通り道である「真腔」と区別して、「偽腔」と呼ばれる。

【0016】

図１では、血管モデル１、病変モデル２、及び外側組織モデル３の中心に通る軸を軸線Ｏ（一点鎖線）で表す。以降の例では、血管モデル１の中心を通る軸と、病変モデル２の中心を通る軸と、外側組織モデル３の中心を通る軸とは、いずれも軸線Ｏと一致する。しかし、各中心を通る軸はそれぞれ軸線Ｏとは相違していてもよい。また、図１及び以降の図では、説明の便宜上、各構成部材の大きさの相対比を実際とは異なるように記載している部分を含んでいる。また、各構成部材の一部を誇張して記載している部分を含んでいる。

【0017】

血管モデル１は、ヒトの血管を模擬したモデルである。血管モデル１は、両端に開口１ａ，１ｂを有する、長尺の略円筒形状であって、内側にはヒトの病変部を模擬した病変モデル２が配置されている。血管モデル１の外側には、血管モデル１の外周面のうちの少なくとも一部分（図示の例では、血管モデル１の両端を除く中央部分）を取り囲むようにして、ヒトの筋肉、脂肪、皮膚等を模擬した外側組織モデル３が配置されている。外側組織モデル３は、軟性素材の合成樹脂（例えば、ポリビニルアルコール：ＰＶＡ、シリコン等）により形成されている。循環ポンプ９は、例えば、非容積式の遠心ポンプである。循環ポンプ９は、血管モデル１の開口１ａと開口１ｂとを繋ぐ流路の途中に設けられており、開口１ｂから排出された流体を循環させて、開口１ａへと供給する。

【0018】

開口１ａ，１ｂは、中心部分を軸方向に窪ませたり尖らせたり、斜めにカットしたりといった任意の形状を採用することができる。また、これらの形状は、開口１ａ，１ｂのいずれか一方に採用してもよい。さらには、開口１ａ，１ｂの形状をそれぞれ異ならせることも可能である。

【0019】

図２は、血管モデル１の断面構成を例示した説明図である。図３は、図２のＡ－Ａ線における横断面構成を例示した説明図である。図４は、外層部１０及び中間部２０の展開図である。図２及び図３には、相互に直交するＸＹＺ軸を図示する。Ｘ軸は血管モデル１の長手方向に対応し、Ｙ軸は血管モデル１の高さ方向に対応し、Ｚ軸は血管モデル１の幅方向に対応する。図２の左側（－Ｘ軸方向）を血管モデル１の「先端側」と呼ぶ。先端側は、順行性アプローチを採用した場合に、医療用デバイスの挿入部位から遠い側（distal、遠位側）となる。また、図２の右側（＋Ｘ軸方向）を血管モデル１の「基端側」と呼ぶ。基端側は、順行性アプローチを採用した場合に、医療用デバイスの挿入部位から近い側（proximal、近位側）となる。これらの点は、図２以降においても共通する。

【0020】

図２及び図３に示すように、血管モデル１は、外層部１０と、中間部２０と、内層部３０とを備えている。

【0021】

外層部１０は、偽腔が生じたヒトの血管のうち、偽腔を構成する血管壁（例えば、中膜と外膜）を模擬している。外層部１０は、血管モデル１の最も外側、換言すれば、中間部２０及び内層部３０よりも外側に配置されている。外層部１０は、中空管形状、具体的には略円筒形状である。外層部１０の外周面１１は、血管モデル１の外周面を構成している。図示の例では、外層部１０の内周面１２は、中間部２０の外周面２１と接触しているが、内周面１２と外周面２１とは、離間していてもよい。

【0022】

中間部２０は、医療デバイスが真腔と偽腔の境界部を通過する際の感触を模擬するための部材である。中間部２０は、血管モデル１のうち、外層部１０よりも内側かつ内層部３０よりも外側（換言すれば、外層部１０と内層部３０との間）に配置されている。図３に示すように、中間部２０は、Ｃ字状の横断面を有する略中空管形状である。血管モデル１の周方向（図３：ＹＺ軸方向）において、中間部２０が設けられている範囲θ１は、３６０度よりも小さい限りにおいて、任意に定めることができる。図２に示すように、中間部２０の先端は、外層部１０及び内層部３０の先端と同じ位置にあり、中間部２０の基端は、外層部１０及び内層部３０の基端と同じ位置にある。本実施形態において「同じ」とは、概ね同一であることを含み、製造誤差等に起因した差異を許容する意味である。中間部２０のうち、内層部３０と外層部１０とを隔てる部分を「肉厚部」とも呼び、中間部２０の肉厚部の端部２０１を「空間形成部２０１」とも呼ぶ。図３に示すように、空間形成部２０１によって、内層部３０と外層部１０との間には空間ＳＰが形成される。空間ＳＰは、外層部１０及び内層部３０の先端から、外層部１０及び内層部３０の基端まで、血管モデル１の長手方向（Ｘ軸方向）に直線状に延びている。

【0023】

内層部３０は、偽腔が生じたヒトの血管のうち、真腔を構成する血管壁（例えば、内膜）を模擬している。内層部３０は、血管モデル１の最も内側、換言すれば、外層部１０及び中間部２０よりも内側に配置されている。内層部３０は、中空管形状、具体的には略円筒形状である。内層部３０の内周面３２は、血管モデル１の内周面を構成している。図示の例では、内層部３０の外周面３１は、中間部２０の内周面２２と接触しているが、外周面３１と内周面２２とは、離間していてもよい。

【0024】

外層部１０及び内層部３０は、任意の高分子材料、例えば、アガロース、アルギン酸ナトリウム、セルロース、デンプン、グリコーゲン等の多糖類や、シリコン、ラテックス、ポリウレタン等により形成されている。外層部１０と内層部３０とは、同じ材料により形成されてもよく、異なる材料により形成されてもよい。中間部２０は、炭化水素化合物（有機化合物）の一種であるパラフィンにより形成されている。中間部２０は、そのほか、周知の材料により形成されてよい。

【0025】

本実施形態の外層部１０、中間部２０、及び内層部３０は、それぞれ異なる硬度を有している。外層部１０の硬度１０Ｈ、中間部２０の硬度２０Ｈ、及び内層部３０の硬度３０Ｈの大小関係は、それぞれ異なる限りにおいて、任意に規定できる。しかし、医療デバイスが真腔と偽腔の境界部を通過する際の感触を模擬するという観点からは、中間部２０の硬度２０Ｈを最も大きくすることが好ましい。また、ヒトの内膜、中膜、外膜の硬さの大小関係から、外層部１０の硬度１０Ｈは、内層部３０の硬度３０Ｈよりも大きくすることが好ましい。ここで、「硬度」は、単位ｇｆ／ｃｍ²で規定され、試験片が破損するのに要する荷重の大きさを意味する。また、図３に示すように、外層部１０の厚さＬ１０、中間部２０の厚さＬ２０、及び内層部３０の厚さＬ３０は、任意に決定できる。図示の例では、外層部１０の厚さＬ１０、中間部２０の厚さＬ２０、及び内層部３０の厚さＬ３０の大小関係が、Ｌ１０＝Ｌ３０＞Ｌ２０である場合を例示しているが、これに限られない。

【0026】

病変モデル２は、ヒトの病変部を模擬している。病変モデル２は、血管モデル１の内側において、内層部３０の内周面３２に接して配置されている。図２に示すように、病変モデル２は、血管モデル１の長手方向において、血管モデル１の中央部近傍に配置されている。図３に示すように、病変モデル２は、血管モデル１の内腔を塞ぐようにして、内層部３０の内周面３２の全周にわたって配置されている。しかし、病変モデル２の配置位置や、配置範囲は任意に変更可能である。例えば、病変モデル２は、血管モデル１の内腔を塞いでいなくてもよい。病変モデル２の外径Φ２は、任意に決定できる。病変モデル２は、任意の高分子材料、例えば、ＰＶＡ、アルギン酸ナトリウム、セルロース、デンプン、グリコーゲン等の多糖類や、シリコン、ラテックス、ポリウレタン等により形成されている。

【0027】

図５は、血管モデル１の製造方法について説明する図である。図５（Ａ）は、外層部１０及び内層部３０を準備する様子を表し、図５（Ｂ）は、中間部２０を形成する様子を表す。図５（Ａ）右側の吹き出し内には、Ｂ方向から見た外層部１０及び内層部３０の様子を図示する。

【0028】

図１～図４で説明した血管モデル１は、例えば、以下の手順ａ１～ａ６により作製できる。
（ａ１）図５（Ａ）に示すように、内側に内層部３０を挿入した状態の外層部１０を準備する。上述の通り、内層部３０及び外層部１０は、共に略円筒形状の部材である。
（ａ２）図５（Ａ）吹き出し内に示すように、外層部１０と内層部３０との間の隙間ＳＰａに対して、円弧板状の封止部材８２を挿入する。
（ａ３）図５（Ａ）に示すように、隙間ＳＰａのうち、封止部材８２が挿入されていない残余の部分に対して、Ｃ字状の横断面を有する略中空管形状の型８１を挿入する。
（ａ４）図５（Ｂ）に示すように、容器８３内に、流体状にされたパラフィン（中間部２０の材料）を準備する。
（ａ５）図５（Ｂ）に示すように、型８１及び封止部材８２が挿入された状態の外層部１０及び内層部３０の下端部を、容器８３内に浸す。この状態で、型８１を鉛直上方向（白抜き矢印の方向）に、外層部１０の上端部まで引っ張る。すると、外層部１０と内層部３０との間の隙間ＳＰａのうち、型８１が収容されていた部分に対して陰圧が掛かり、当該部分に流体状のパラフィン８４ａが充填される。
（ａ６）外層部１０と内層部３０との間の隙間ＳＰａに充填されたパラフィン８４ａを、冷やして固化させる。このようにすれば、真空成型の手法によって、中間部２０を短時間で、容易に形成できる。また、流体状にされたパラフィンを使用するため、複雑な形状を有する中間部２０であっても容易に形成できる。

【0029】

以上のように、第１実施形態の血管モデル１によれば、中空管形状の内層部３０によって血管の真腔を模擬できると共に、内層部３０よりも外側に配置された外層部１０によって血管に生じた偽腔を模擬できる。また、内層部３０と外層部１０との間には中間部２０が配置されており、内層部３０、外層部１０、及び中間部２０は、それぞれ異なる硬度を有している。このため、ガイドワイヤ等の医療デバイスが、真腔を構成する血管壁を模擬した内層部３０と、偽腔を構成する血管壁を模擬した外層部１０との境界部を通過する際に、内層部３０と外層部１０との間に設けられた中間部２０を通過することで、実際のヒトの血管において、医療デバイスが真腔と偽腔の境界部を通過する際の感触を再現することができる。特に、本実施形態の血管モデル１では、長手方向の全体、及び、空間ＳＰを除く周方向の全体に中間部２０が設けられている。このため、空間ＳＰがある場所を除く血管モデル１の全体において、医療デバイスが真腔と偽腔の境界部を通過する際の感触を再現できる。この結果、第１実施形態の血管モデル１によれば、真腔と偽腔とを模擬すると共に、医療デバイスが真腔と偽腔の境界部を通過する際の感触を模擬することが可能な血管モデル１を提供できる。

【0030】

また、第１実施形態の血管モデル１によれば、中間部２０は、内層部３０と外層部１０を隔てる肉厚部の端部によって構成され、内層部３０と外層部１０との間に空間ＳＰを形成する空間形成部２０１を有している。このため、空間形成部２０１によって形成された空間ＳＰから、真腔を構成する血管壁を模擬した内層部３０の様子を目視で確認することができるため、血管モデル１の使い勝手を向上できる。

【0031】

＜第２実施形態＞
図６は、第２実施形態の血管モデル１Ａの断面構成を例示した説明図である。図７は、図６のＣ－Ｃ線における横断面構成を例示した説明図である。図８は、外層部１０及び中間部２０Ａの展開図である。第２実施形態では、中間部２０Ａの構成が第１実施形態とは異なる例について説明する。第２実施形態の血管シミュレーション装置１００は、血管モデル１に代えて血管モデル１Ａを備える。血管モデル１Ａは、第１実施形態の構成において、中間部２０に代えて中間部２０Ａを有している。

【0032】

図７に示すように、中間部２０Ａは、第１中間部２３と、第２中間部２４とを含んでいる。第１中間部２３は、外層部１０と内層部３０との間であって、＋Ｙ軸方向に配置された円弧板状の部材である。血管モデル１Ａの周方向において、第１中間部２３が設けられている範囲θ２１は、任意に決定できる。図６に示すように、第１中間部２３の先端は、外層部１０及び内層部３０の先端と同じ位置にあり、第１中間部２３の基端は、外層部１０及び内層部３０の基端と同じ位置にある。「同じ」とは、製造誤差等に起因した差異を許容する。第２中間部２４は、外層部１０と内層部３０との間であって、－Ｙ軸方向（すなわち、第１中間部２３とは逆方向）に配置された円弧板状の部材である。血管モデル１Ａの周方向において、第２中間部２４が設けられている範囲θ２２は、任意に決定できる。図６に示すように、第２中間部２４の先端は、外層部１０及び内層部３０の先端と同じ位置にあり、第２中間部２４の基端は、外層部１０及び内層部３０の基端と同じ位置にある。第１中間部２３及び第２中間部２４について、各肉厚部の端部２０１は、空間ＳＰ１及び空間ＳＰ２を形成する「空間形成部２０１」である。空間ＳＰ１及び空間ＳＰ２は、それぞれ、外層部１０及び内層部３０の先端から、外層部１０及び内層部３０の基端まで、血管モデル１Ａの長手方向に直線状に延びている。なお、第２実施形態の血管モデル１Ａは、図５で説明した型８１とは異なる形状（円弧板状）の２枚の型を用いて、上述した手順ａ１～ａ６と同様の方法で作製できる。

【0033】

このように、中間部２０Ａの構成は種々の変更が可能であり、中間部２０Ａは、互いに離間して配置された複数の中間部（図７の例では、第１中間部２３及び第２中間部２４）を有していてもよい。このような第２実施形態の血管モデル１Ａによっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0034】

＜第３実施形態＞
図９は、第３実施形態の血管モデル１Ｂの断面構成を例示した説明図である。図１０は、外層部１０及び中間部２０Ｂの展開図である。第３実施形態では、中間部２０Ｂの構成が第１実施形態とは異なる例について説明する。第３実施形態の血管シミュレーション装置１００は、血管モデル１に代えて血管モデル１Ｂを備える。血管モデル１Ｂは、第１実施形態の構成において、中間部２０に代えて中間部２０Ｂを有している。

【0035】

中間部２０Ｂは、外層部１０と内層部３０との間に配置された略円筒形状の部材である。図１０に示すように、中間部２０Ｂを図９のＸ軸方向に沿って展開した場合、中間部２０Ｂには、複数（図示の例では７つ）の穴が設けられている。中間部２０Ａの肉厚部のうち、各穴に面した端部２０１を「空間形成部２０１」とも呼ぶ。図９に示すように、空間形成部２０１によって、内層部３０と外層部１０との間には、図示しない空間ＳＰ１及びＳＰ２と、空間ＳＰ３～ＳＰ７とが形成される。空間ＳＰ１～ＳＰ７は、それぞれ、矩形形状の外縁を持つ空間である。なお、第３実施形態の血管モデル１Ｂは、図５で説明した型８１とは異なる形状（穴を形成するための矩形形状の突起を有する略円筒形状）の型を用いて、上述した手順ａ１～ａ６と同様の方法で作製できる。

【0036】

このように、中間部２０Ｂの構成は種々の変更が可能であり、中間部２０Ｂには穴が形成されており、穴に面した端部２０１が空間形成部２０１として機能してもよい。図示の例では、中間部２０Ｂには７つの穴が設けられているとしたが、中間部２０Ｂには１つ以上の任意の数の穴が設けられてよい。また、中間部２０Ｂに設けられる穴の大きさは任意に定めてよく、中間部２０Ｂに設けられる穴の形状は、矩形形状のほか、円形状、多角形状など、種々の形状としてよい。このような第３実施形態の血管モデル１Ｂによっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0037】

＜第４実施形態＞
図１１は、第４実施形態の血管モデル１Ｃの断面構成を例示した説明図である。図１１では、説明の便宜上、本来では断面に表れない中間部２０Ｃの一部分を破線で図示している。第４実施形態では、中間部２０Ｃの構成が第１実施形態とは異なる例について説明する。第４実施形態の血管シミュレーション装置１００は、血管モデル１に代えて血管モデル１Ｃを備える。血管モデル１Ｃは、第１実施形態の構成において、中間部２０に代えて中間部２０Ｃを有している。

【0038】

中間部２０Ｃは、外層部１０と内層部３０との間に配置されたコイル状の部材である。換言すれば、中間部２０Ｃの肉厚部は、略円形状の横断面を有しており、内層部３０の外周面３１に沿って、血管モデル１Ｃの長手方向（Ｘ軸方向）に螺旋状に延びている。中間部２０Ｃの肉厚部の表面は、空間ＳＰを形成する「空間形成部２０１」である。空間ＳＰは、外層部１０及び内層部３０の先端から、外層部１０及び内層部３０の基端まで、血管モデル１Ｃの長手方向に螺旋状に延びている。なお、第４実施形態の血管モデル１Ｃは、図５で説明した型８１とは異なる形状（螺旋形状）の型を用いて、上述した手順ａ１～ａ６と同様の方法で作製できる。

【0039】

このように、中間部２０Ｃの構成は種々の変更が可能であり、中間部２０Ｃは、螺旋形状の肉厚部を有する構成とされてもよい。中間部２０Ｃの横断面形状は、略円形状のほか、略楕円形状、略矩形形状等の任意の形状とできる。このような第４実施形態の血管モデル１Ｃによっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第４実施形態の血管モデル１Ｃによれば、中間部２０Ｃの肉厚部は螺旋形状であるため、中間部２０Ｃを容易に形成できる。

【0040】

＜第５実施形態＞
図１２は、第５実施形態の血管モデル１Ｄの横断面構成を例示した説明図である。第５実施形態では、外層部１０Ｄ及び中間部２０Ｄの構成が第１実施形態とは異なる例について説明する。第５実施形態の血管シミュレーション装置１００は、血管モデル１に代えて血管モデル１Ｄを備える。血管モデル１Ｄは、第１実施形態の構成において、外層部１０に代えて外層部１０Ｄを有し、中間部２０に代えて中間部２０Ｄを有している。

【0041】

外層部１０Ｄは、第１実施形態と同様に、偽腔を構成する血管壁を模擬し、血管モデル１Ｄの最も外側に配置されている。外層部１０Ｄは、略Ｃ字状の横断面を有する略中空管形状である。図示する血管モデル１Ｄの横断面において、外層部１０Ｄの両端部は、内層部３０の外周面３１に接合されている。接合には、エポキシ系接着剤などの任意の接合剤や、溶着等の手段を用いることができる。このように、本実施形態では、外層部１０Ｄは内層部３０の外周面３１の少なくとも一部を覆っておらず、内層部３０の外周面３１の一部分は、外部に露出して血管モデル１Ｄの外周面を構成している。

【0042】

中間部２０Ｄは、外層部１０Ｄと内層部３０との間に配置された円弧板状の部材である。中間部２０Ｄの肉厚部の端部２０１（空間形成部２０１）は、外層部１０Ｄ及び内層部３０の先端から、外層部１０Ｄ及び内層部３０の基端まで、血管モデル１Ｄの長手方向に直線状に延びる空間ＳＰを形成している。なお、第５実施形態の血管モデル１Ｄは、図１２で説明した形状を有する外層部１０Ｄ及び内層部３０を用い、図５で説明した型８１とは異なる形状（円弧板状）の型を用いて、上述した手順ａ１～ａ６と同様の方法で作製できる。

【0043】

このように、外層部１０Ｄ及び中間部２０Ｄの構成は種々の変更が可能であり、外層部１０Ｄは、内層部３０よりも外側に配置されていれば足り、内層部３０の外周面の全体を覆っていなくてもよい。このような第５実施形態の血管モデル１Ｄによっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0044】

＜第６実施形態＞
図１３は、第６実施形態の血管モデル１Ｅの断面構成を例示した説明図である。第６実施形態では、外層部１０Ｅ及び中間部２０Ｅの構成が第１実施形態とは異なる例について説明する。第６実施形態の血管シミュレーション装置１００は、血管モデル１に代えて血管モデル１Ｅを備える。血管モデル１Ｅは、第１実施形態の構成において、外層部１０に代えて外層部１０Ｅを有し、中間部２０に代えて中間部２０Ｅを有している。図１３に示すように、外層部１０Ｅ及び中間部２０Ｅは、内層部３０Ｅと比較して、長手方向（Ｘ軸方向）の長さが短い。このため、外層部１０Ｅは内層部３０の外周面３１の少なくとも一部を覆っておらず、内層部３０の外周面３１の一部分は、外部に露出して血管モデル１Ｅの外周面を構成している。このように、外層部１０Ｅ及び中間部２０Ｅの構成は種々の変更が可能であり、外層部１０Ｅは、内層部３０よりも外側に配置されていれば足り、内層部３０の外周面の全体を覆っていなくてもよい。このような第６実施形態の血管モデル１Ｅによっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0045】

＜第７実施形態＞
図１４は、第７実施形態の血管モデル１Ｆの横断面構成を例示した説明図である。第７実施形態では、中間部２０Ｆの構成が第１実施形態とは異なる例について説明する。第７実施形態の血管シミュレーション装置１００は、血管モデル１に代えて血管モデル１Ｆを備える。血管モデル１Ｆは、中間部２０に代えて中間部２０Ｆを有している。中間部２０Ｆは、外層部１０及び内層部３０と同様の中空管形状であり、第１実施形態で説明した空間形成部２０１を有していない。このため、血管モデル１Ｆは、第１実施形態で説明した空間ＳＰ（内層部３０と外層部１０との間の空間）を有していない。このように、中間部２０Ｆの構成は種々の変更が可能であり、空間形成部２０１を有さない中間部２０Ｆを採用してもよい。このような第７実施形態の血管モデル１Ｆによっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0046】

＜第８実施形態＞
図１５は、第８実施形態の血管モデル１の断面構成を例示した説明図である。第８実施形態では、病変モデル２を含まない血管モデル１について説明する。第８実施形態の血管シミュレーション装置１００Ｇは、第１実施形態で説明した病変モデル２を備えていない。従って、図１５に示すように、血管モデル１の内層部３０の内周面３２には、何も配置されていない状態となる。このように、血管シミュレーション装置１００Ｇの構成は種々の変更が可能であり、第１実施形態で説明した病変モデル２を備えない構成とされてもよい。同様に、血管シミュレーション装置１００Ｇは、第１実施形態で説明した外側組織モデル３を備えない構成とされてもよい。このような第８実施形態の血管シミュレーション装置１００Ｇ及び血管モデル１によっても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0047】

＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

【0048】

［変形例１］
上記第１～８実施形態では、血管シミュレーション装置１００，１００Ｇの構成の一例を示した。しかし、血管シミュレーション装置１００の構成は種々の変更が可能である。例えば、上述した病変モデル２、外側組織モデル３、及び循環ポンプ９の少なくともいずれか１つ以上は省略されてもよい。例えば、血管シミュレーション装置１００は、心臓、肝臓、脳等の臓器を模した臓器モデルを有していてもよい。この場合、血管モデル１は、臓器モデルの外側や、内側に設けられていてもよい。例えば、血管シミュレーション装置１００は、循環ポンプ９により循環される流体に、脈動を模擬した動きを加えるための脈動ポンプを備えていてもよい。脈動ポンプには、例えば、容積式の往復ポンプや、低速回転された回転ポンプを使用できる。

【0049】

［変形例２］
上記第１～８実施形態では、血管モデル１，１Ａ～１Ｆの構成の一例を示した。しかし、血管モデル１の構成は種々の変更が可能である。例えば、血管モデル１は、直線状のほか、湾曲形状や、蛇行形状等の任意の形状としてよい。例えば、血管モデル１のうち、外層部１０の外周面１１や、内層部３０の内周面３２は、親水性または疎水性を有する樹脂によりコーティングされていてもよい。例えば、血管モデル１は、内層部３０の内周面３２側において、内皮を模擬した部材をさらに備えていてもよい。

【0050】

［変形例３］
第１～８実施形態の血管シミュレーション装置１００，１００Ｇまたは血管モデル１，１Ａ～１Ｆの構成、及び上記変形例１，２の血管シミュレーション装置１００，１００Ｇまたは血管モデル１，１Ａ～１Ｆの構成は、適宜組み合わせてもよい。例えば、第２～第４実施形態のいずれかで説明した構成を有する中間部２０と、第５，６実施形態のいずれかで説明した構成を有する外層部１０とを組み合わせてもよい。

【0051】

以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。

【符号の説明】

【0052】

１，１Ａ～１Ｆ…血管モデル
１ａ…開口
１ｂ…開口
２…病変モデル
３…外側組織モデル
９…循環ポンプ
１０，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｈ…外層部
１１…外周面
１２…内周面
２０，２０Ａ～２０Ｆ…中間部
２１…外周面
２２…内周面
２３…第１中間部
２４…第２中間部
３０，３０Ｅ…内層部
３１…外周面
３２…内周面
８１…型
８２…封止部材
８４，８４ａ…パラフィン
１００，１００Ｇ…血管シミュレーション装置
２０１…空間形成部

【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】

【図14】

【図15】