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JP7602895B2 - Mock blood vessel - Google Patents
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Description

本明細書に開示される技術は、模擬血管に関する。 The technology disclosed in this specification relates to simulated blood vessels.

血管における狭窄部や閉塞部(以下、「病変部」という)における血流を回復させるために、経皮的血管形成術(以下、「PTA」という)や、経皮的冠動脈形成術(以下、「PTCA」という)が広く行われている。PTAやPTCA(以下、「PTA等」という)では、例えば、バルーン拡張法等の種々の手技が採用されている。 To restore blood flow in narrowed or blocked areas (hereinafter referred to as "lesions") in blood vessels, percutaneous transluminal angioplasty (hereinafter referred to as "PTA") and percutaneous transluminal coronary angioplasty (hereinafter referred to as "PTCA") are widely performed. In PTA and PTCA (hereinafter referred to as "PTA, etc."), various techniques such as balloon dilation are used.

バルーン拡張法による手技は、例えば、以下の手順により行われる。すなわち、ガイドワイヤを血管内に挿入し、ガイドワイヤが血管内の病変部を通過するまでガイドワイヤを押し進める。次に、ガイドワイヤをレールにして、バルーンカテーテルを病変部まで進める。その後、バルーンカテーテルのバルーンを拡張させることにより、病変部の血管壁を内側から押し広げる。これらの手技により、血液の通路が確保され、血流が回復する。 The procedure using the balloon dilation method is performed, for example, by the following procedure. That is, a guidewire is inserted into a blood vessel and advanced until it passes through the lesion in the blood vessel. Next, a balloon catheter is advanced to the lesion, using the guidewire as a rail. The balloon of the balloon catheter is then expanded to push open the blood vessel wall at the lesion from the inside. These procedures ensure a blood passage and restore blood flow.

PTA等による手技では、手技者に繊細な操作が求められる上に、血管における病変部の位置や状態は患者毎に種々異なるため、PTA等の手技を習得することは容易ではない。そのため、PTA等の手技を向上させるためのトレーニング用として、血管を模した模擬血管が種々提案されている。 PTA and other procedures require delicate manipulation by the operator, and the location and condition of the lesion in the blood vessels vary from patient to patient, making it difficult to master such procedures. For this reason, various simulated blood vessels that mimic blood vessels have been proposed for training purposes to improve PTA and other procedures.

ここで、実際の血管は、一般に、比較的弾力のある、管状の内膜と、内膜の外側を取り巻く中膜と、中膜の外側を取り巻く外膜とを有している。また、実際の血管では、更に、内膜と中膜との間に内弾性板が存在し、中膜と外膜との間に外弾性板が存在している。 Here, actual blood vessels generally have a relatively elastic, tubular tunica intima, a tunica media surrounding the outside of the tunica intima, and a tunica adventitia surrounding the outside of the tunica media. In addition, in actual blood vessels, there is also an internal elastic lamina between the tunica intima and the tunica media, and an external elastic lamina between the tunica media and the tunica adventitia.

一方、外科手術における血管の切開、切開部の吻合および血管同士の吻合等の手技を向上させるためのトレーニング用として、実際の血管の内膜と、中膜と、外膜とをそれぞれ模擬した模擬血管が提案されている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、当該模擬血管は、内膜層と、内膜層の外側に配置される中膜層と、中膜層の外側に配置される外膜層とを有する。当該模擬血管は、更に、内膜層と中膜層との間と、中膜層と外膜層との間とに、それぞれメッシュ層を備えている。内膜層と、中膜層と、外膜層とは、シリコーンゴム等により形成されている。メッシュ層は、複数の貫通孔が形成された柔軟性を有するシート状部材であって、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリプロピレン等の合成樹脂で形成されたシート状部材により構成されている。 On the other hand, a simulated blood vessel that simulates the intima, media, and adventitia of an actual blood vessel has been proposed for training purposes to improve techniques such as incision of a blood vessel, anastomosis of an incision, and anastomosis between blood vessels in surgical operations (see, for example, Patent Document 1). Specifically, the simulated blood vessel has an intima layer, a media layer disposed outside the intima layer, and an adventitia layer disposed outside the media layer. The simulated blood vessel further has mesh layers between the intima layer and the media layer, and between the media layer and the adventitia layer. The intima layer, the media layer, and the adventitia layer are formed of silicone rubber or the like. The mesh layer is a flexible sheet-like member with multiple through holes formed therein, and is composed of a sheet-like member formed of a synthetic resin such as polyethylene terephthalate, polyurethane, or polypropylene.

また、模擬血管の形成材料として、ポリビニルアルコールを用いる技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a technique has been proposed that uses polyvinyl alcohol as a material for forming simulated blood vessels (see, for example, Patent Document 2).

特開2017-53897号公報JP 2017-53897 A 特開2011-8213号公報JP 2011-8213 A

上述したように、実際の病変部の状態は種々多様であり、例えば、実際の血管内に、慢性完全閉塞のような病変部が存在する場合がある。このような場合には、ガイドワイヤを病変部へ押し進める手技を採用することが困難である。このため、血管内を進行するガイドワイヤで、血管壁(内膜)を貫通させた後、ガイドワイヤを内膜と中膜との間を進行させることにより病変部の位置を通過させて、バルーンカテーテルにより内膜と中膜との間を押し広げる手技を行うことがある。内膜と中膜との間は、内膜や中膜の膜厚部分に比べて、低負荷でガイドワイヤを進行させることができるためである。このような手技により、内膜と中膜との間に血液の通路が確保され、血流が回復する。 As mentioned above, the condition of the actual lesion is diverse. For example, there may be cases where a lesion such as a chronic total occlusion exists in an actual blood vessel. In such cases, it is difficult to adopt a procedure in which a guidewire is pushed toward the lesion. For this reason, a procedure may be performed in which a guidewire that advances through the blood vessel penetrates the blood vessel wall (intima), and then the guidewire is advanced between the intima and media to pass the position of the lesion, and the gap between the intima and media is pushed apart by a balloon catheter. This is because the guidewire can be advanced between the intima and media with less load than the thickened parts of the intima and media. This procedure ensures a blood passage between the intima and media, and blood flow is restored.

このような手技を練習するために、実際の血管に近似した層構造を有する模擬血管を提供することが望まれている。より具体的には、ガイドワイヤを内膜に貫通させる際の感覚を有しつつ、ガイドワイヤを内膜と中膜との間を進行させる際の感覚を有する、実際の血管と近似した模擬血管が望まれている。 In order to practice such procedures, it is desirable to provide a simulated blood vessel with a layered structure similar to that of a real blood vessel. More specifically, it is desirable to provide a simulated blood vessel similar to a real blood vessel that allows the user to feel the sensation of penetrating the guidewire into the intima while also feeling the sensation of advancing the guidewire between the intima and media.

なお、上記課題は、PTA等の手技を向上させるためのトレーニングに用いられる模擬血管に限らず、模擬血管と病変部を模した模擬病変部とを備える血管病変モデルや、層構造を有する臓器モデル等の生体モデル一般に共通の課題である。 The above-mentioned issues are not limited to simulated blood vessels used in training to improve procedures such as PTA, but are also common to vascular lesion models that include simulated blood vessels and simulated lesions, and biological models in general, such as organ models with layered structures.

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。 This specification discloses a technology that can solve the above-mentioned problems.

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。 The technology disclosed in this specification can be realized, for example, in the following forms:

(1)本明細書に開示される模擬血管は、ポリビニルアルコールのゲルで形成され、かつ、中空部を有する管状の模擬血管であって、前記模擬血管は、前記模擬血管の横断面における仮想直線であって、前記模擬血管の内壁の特定点を通り、かつ、前記特定点と、前記模擬血管の外壁との間の距離が最短距離となる仮想直線上において、貫通力の値が第1の値超である第1の部分と、前記第1の部分に対して前記外壁側に位置し、かつ、貫通力の値が第2の値超である第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分との間に位置し、かつ、貫通力の値が前記第1の値と前記第2の値とのいずれの値より小さい第3の値以下である第3の部分と、を有する、特定構造を備える。 (1) The simulated blood vessel disclosed in this specification is a tubular simulated blood vessel formed of polyvinyl alcohol gel and having a hollow portion, and the simulated blood vessel has a specific structure having a first portion having a penetration force value exceeding a first value, a second portion located on the outer wall side of the first portion and having a penetration force value exceeding a second value, and a third portion located between the first portion and the second portion and having a penetration force value equal to or less than a third value that is smaller than both of the first value and the second value, on a virtual straight line in a cross section of the simulated blood vessel, the virtual straight line passing through a specific point on the inner wall of the simulated blood vessel and having the shortest distance between the specific point and the outer wall of the simulated blood vessel.

本模擬血管はPVAゲルで形成されている。このため、本模擬血管は、実際の血管の近似した良好な弾性や柔軟性を有することができる。また、本模擬血管は、貫通力の値が比較的高い第1の部分および第2の部分と、第1の部分と第2の部分との間に配置され、貫通力の値が第1の部分と第2の部分とのいずれの値より小さい第3の部分とを有する。このため、例えば、模擬血管の内側に位置する第1の部分と、第1の部分に対して外壁側に位置する第2の部分とが、それぞれ、比較的弾力のある実際の血管の内膜と中膜とを模擬し、第3の部分が、実際の血管の内膜と中膜との間を模擬することができる。このように、本模擬血管によれば、ガイドワイヤを内膜に貫通させる際の感覚を模擬しつつ、ガイドワイヤを内膜と中膜との間を進行させる際の感覚を模擬した模擬血管を提供することができる。 This simulated blood vessel is made of PVA gel. Therefore, this simulated blood vessel can have good elasticity and flexibility similar to that of an actual blood vessel. In addition, this simulated blood vessel has a first part and a second part with a relatively high value of the penetration force, and a third part that is disposed between the first part and the second part and has a value of the penetration force smaller than that of either the first part or the second part. Therefore, for example, the first part located inside the simulated blood vessel and the second part located on the outer wall side of the first part can respectively simulate the relatively elastic intima and media of an actual blood vessel, and the third part can simulate the space between the intima and media of an actual blood vessel. In this way, according to this simulated blood vessel, it is possible to provide a simulated blood vessel that simulates the sensation of penetrating a guidewire into the intima while simulating the sensation of advancing a guidewire between the intima and media.

(2)上記模擬血管において、前記第1の部分と、前記第2の部分と、前記第3の部分とは、それぞれ、ポリビニルアルコールのゲルで形成されている構成としてもよい。すなわち、第1の部分と、第2の部分と、第3の部分とが、単一の形成材料で形成されている。このため、隣り合う部分同士の親和性が良好となり、全体として一体的に構成することが可能となる。このため、本模擬血管によれば、より効果的に実際の血管を模擬した模擬血管を提供することができる。 (2) In the above simulated blood vessel, the first part, the second part, and the third part may each be formed from a polyvinyl alcohol gel. That is, the first part, the second part, and the third part are formed from a single material. This improves the affinity between adjacent parts, making it possible to form them as a whole in an integrated manner. Therefore, this simulated blood vessel can provide a simulated blood vessel that more effectively simulates an actual blood vessel.

(3)上記模擬血管において、前記第3の部分における貫通力の最大値は、前記第1の部分における貫通力の最大値の40%以下の値である構成としてもよい。本模擬血管によれば、第3の部分が、第1の部分と比較して、ガイドワイヤを進行させることがより容易となるため、ガイドワイヤを内膜と中膜との間を進行させる際の感覚を、より効果的に模擬した模擬血管を提供することができる。 (3) In the above simulated blood vessel, the maximum value of the penetration force in the third portion may be 40% or less of the maximum value of the penetration force in the first portion. With this simulated blood vessel, it is easier to advance the guidewire in the third portion compared to the first portion, so that a simulated blood vessel can be provided that more effectively simulates the sensation of advancing the guidewire between the intima and media.

(4)上記模擬血管において、前記第1の部分と、前記第2の部分とにおける貫通力の値は、50g超であり、前記第3の部分における貫通力の値は、50g以下である構成としてもよい。本模擬血管によれば、第1の部分および第2の部分の貫通力の値を、実際の血管の内膜および中膜の貫通力の値に近似させつつ、ガイドワイヤを内膜と中膜との間を進行させる際の感覚を、より効果的に模擬した模擬血管を提供することができる。 (4) In the above-mentioned simulated blood vessel, the penetration force value in the first portion and the second portion may be more than 50 g, and the penetration force value in the third portion may be 50 g or less. According to this simulated blood vessel, it is possible to provide a simulated blood vessel that more effectively simulates the sensation of advancing a guidewire between the intima and media while approximating the penetration force values in the first portion and the second portion to the penetration force values in the intima and media of an actual blood vessel.

(5)上記模擬血管において、前記仮想直線上において、前記第1の部分の長さと、前記第2の部分の長さと、前記第3の部分の長さとの合計の長さに占める前記第3の部分の長さの割合は、30%以下である構成としてもよい。本模擬血管によれば、第3の部分の長さ(厚み)が、第1の部分の長さ(厚み)および第2の部分の長さ(厚み)と比較して小さいため、実際の血管の内膜および中膜と、内膜と中膜との間とを、より効果的に模擬した模擬血管を提供することができる。 (5) In the above simulated blood vessel, the ratio of the length of the third portion to the total length of the first portion, the second portion, and the third portion on the virtual straight line may be 30% or less. According to this simulated blood vessel, since the length (thickness) of the third portion is smaller than the length (thickness) of the first portion and the length (thickness) of the second portion, it is possible to provide a simulated blood vessel that more effectively simulates the intima and media of an actual blood vessel, and the space between the intima and media.

(6)上記模擬血管において、前記第1の部分と、前記第2の部分とは、それぞれ、化学架橋された化学架橋部位から構成されている構成としてもよい。本模擬血管によれば、第1の部分と第2の部分とが、それぞれ、化学架橋された化学架橋部位から構成されているため、実際の血管のしなやかさと貫通力の高さとを、より効果的に模擬した模擬血管を提供することができる。 (6) In the above simulated blood vessel, the first portion and the second portion may each be configured to be composed of a chemically cross-linked portion. According to this simulated blood vessel, since the first portion and the second portion are each composed of a chemically cross-linked portion, it is possible to provide a simulated blood vessel that more effectively simulates the flexibility and penetrating force of an actual blood vessel.

(7)上記模擬血管において、前記第2の部分に対して前記外壁側に位置する第4の部分を有し、前記第4の部分は、化学架橋されている化学架橋部位のみから構成されており、前記第4の部分における貫通力の値は、前記第2の部分の最大値より小さく、かつ、前記第3の部分の前記第3の値より大きい構成としてもよい。本模擬血管によれば、例えば、更に、外膜を備えた実際の血管の層構造を、より効果的に模擬した模擬血管を提供することができる。 (7) The above simulated blood vessel may have a fourth portion located on the outer wall side of the second portion, the fourth portion being composed only of chemically cross-linked portions, and the value of the penetration force in the fourth portion may be smaller than the maximum value in the second portion and larger than the third value in the third portion. According to this simulated blood vessel, for example, it is possible to provide a simulated blood vessel that more effectively simulates the layer structure of an actual blood vessel having an adventitia.

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、生体モデル、生体モデルを備えるトレーニングキット、生体モデルを備えるシミュレータ、それらの製造方法等の形態で実現することができる。 The technology disclosed in this specification can be realized in various forms, such as a biological model, a training kit including a biological model, a simulator including a biological model, a manufacturing method thereof, etc.

第1実施形態における模擬血管100の外観構成を概略的に示す説明図FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic external configuration of a simulated blood vessel 100 according to a first embodiment. 第1実施形態における模擬血管100の横断面の構成を拡大して示す説明図FIG. 1 is an explanatory diagram showing an enlarged cross-sectional configuration of the simulated blood vessel 100 according to the first embodiment. 第1実施形態における模擬血管100の製造方法を示すフローチャートA flowchart showing a method for manufacturing the simulated blood vessel 100 according to the first embodiment. 第1実施形態における模擬血管100の製造方法を概念的に示す説明図FIG. 1 is an explanatory diagram conceptually illustrating a method for manufacturing the simulated blood vessel 100 according to the first embodiment. 第2実施形態における模擬血管100aの横断面の構成を拡大して示す説明図FIG. 11 is an explanatory diagram showing an enlarged cross-sectional configuration of the simulated blood vessel 100a in the second embodiment. 第3実施形態における模擬血管100bの横断面の構成を拡大して示す説明図FIG. 13 is an explanatory diagram showing an enlarged cross-sectional configuration of the simulated blood vessel 100b in the third embodiment. 第4実施形態における模擬血管100cの横断面の構成を拡大して示す説明図FIG. 13 is an explanatory diagram showing an enlarged cross-sectional configuration of the simulated blood vessel 100c according to the fourth embodiment.

A.第1実施形態:
A-1.模擬血管100の構成:
図1は、第1実施形態における模擬血管100の外観構成を概略的に示す説明図であり、図2は、第1実施形態における模擬血管100の横断面の構成を拡大して示す説明図である。図2には、図1のII-IIの位置における模擬血管100のYZ断面構成が示されている。各図には、方向を特定するための互いに直交するXYZ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Z軸正方向を上方向といい、Z軸負方向を下方向というものとするが、模擬血管100は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置または使用されていてもよい。図3以降についても同様である。
A. First embodiment:
A-1. Configuration of simulated blood vessel 100:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the outline of the external configuration of the simulated blood vessel 100 in the first embodiment, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing an enlarged cross-sectional configuration of the simulated blood vessel 100 in the first embodiment. FIG. 2 shows the YZ cross-sectional configuration of the simulated blood vessel 100 at the position II-II in FIG. 1. Each figure shows mutually orthogonal XYZ axes for specifying a direction. In this specification, for convenience, the positive direction of the Z axis is referred to as the upward direction, and the negative direction of the Z axis is referred to as the downward direction, but the simulated blood vessel 100 may actually be installed or used in a direction different from these directions. The same applies to FIG. 3 and subsequent figures.

模擬血管100は、実際の血管を模した装置である。模擬血管100は、単独で、他の模擬血管や模擬病変と組み合わせて、または、トレーニングキットやシミュレータの一部として、例えば、PTA等の手技を向上させるためのトレーニングやPTA等に用いるガイドワイヤ等の医療機器の性能評価等に使用される。 The simulated blood vessel 100 is a device that mimics an actual blood vessel. The simulated blood vessel 100 can be used alone, in combination with other simulated blood vessels or simulated lesions, or as part of a training kit or simulator, for example, in training to improve procedures such as PTA, or to evaluate the performance of medical devices such as guidewires used in PTA, etc.

図1に示すように、模擬血管100は、X軸方向に延びる円管状の部材であり、中空部Hを有する。模擬血管100は、中空部Hを画定する内壁S1と、外壁S2とを有する。模擬血管100の外径EDは、例えば、10~50mm(好ましくは20~40mm)であり、内径ID(中空部Hの直径)は、例えば、5~45mm(好ましくは15~35mm)である。また、模擬血管100は、ポリビニルアルコール(以下、「PVA」ともいう)をゲル化させたPVAゲルにより形成されている。このため、模擬血管100は、実際の血管と同様に、良好な可撓性を有している。より具体的には、模擬血管100は、PVAを化学架橋によりゲル化させた化学架橋ゲルを含んでいる。ここで、本明細書において、「ゲル」とは、常温または模擬血管100の使用温度(例えば、20℃~50℃)においてゲル状であることを意味している。模擬血管100の形成材料であるPVAとしては、ポリ酢酸ビニルのケン化により得られるPVA単独重合体、酢酸ビニルとこれと共重合可能な他のモノマーとの共重合体のケン化により得られるPVA共重合体、PVAに含まれる一部のヒドロキシル基が他の置換基に置換されたPVA変性体等を挙げることができる。上記PVA共重合体に用いられる他のモノマーとしては、特に限定されず、例えば、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、t-ブチル安息香酸ビニル等の従来公知のモノマーを挙げることができる。また、上記PVA変性体に用いられる他の置換基としては、特に限定されず、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、アセトアセチル基、アミン基等を挙げることができる。上記PVAは、好ましくは、酢酸ビニルに基づく重合単位及びビニルアルコールに基づく重合単位の合計が90モル%以上の重合体であり、より好ましくは95モル%以上の重合体であり、更に好ましくは、PVA単独重合体である。形状安定性・柔軟性等において実際の血管により近い物性を示すとともに、生体への安全性を有することから、生体モデルとしての取扱いが簡便であるためである。なお、上記PVAは、1種単独で、または、2種以上を組み合わせて使用されうる。 As shown in FIG. 1, the simulated blood vessel 100 is a cylindrical member extending in the X-axis direction and has a hollow portion H. The simulated blood vessel 100 has an inner wall S1 and an outer wall S2 that define the hollow portion H. The outer diameter ED of the simulated blood vessel 100 is, for example, 10 to 50 mm (preferably 20 to 40 mm), and the inner diameter ID (diameter of the hollow portion H) is, for example, 5 to 45 mm (preferably 15 to 35 mm). The simulated blood vessel 100 is formed of a PVA gel obtained by gelling polyvinyl alcohol (hereinafter also referred to as "PVA"). For this reason, the simulated blood vessel 100 has good flexibility, similar to that of an actual blood vessel. More specifically, the simulated blood vessel 100 includes a chemically crosslinked gel obtained by gelling PVA by chemical crosslinking. Here, in this specification, "gel" means that the simulated blood vessel 100 is in a gel state at room temperature or at the temperature at which the simulated blood vessel 100 is used (for example, 20°C to 50°C). Examples of PVA, which is a material for forming the simulated blood vessel 100, include PVA homopolymers obtained by saponification of polyvinyl acetate, PVA copolymers obtained by saponification of a copolymer of vinyl acetate and another monomer copolymerizable therewith, and modified PVAs in which some hydroxyl groups contained in PVA are replaced with other substituents. The other monomers used in the PVA copolymers are not particularly limited, and examples thereof include conventionally known monomers such as vinyl formate, vinyl propionate, vinyl benzoate, and vinyl t-butyl benzoate. The other substituents used in the modified PVAs are not particularly limited, and examples thereof include carboxyl groups, sulfonic acid groups, acetoacetyl groups, and amine groups. The PVA is preferably a polymer in which the total of polymerization units based on vinyl acetate and polymerization units based on vinyl alcohol is 90 mol % or more, more preferably a polymer in which the total of polymerization units based on vinyl acetate and polymerization units based on vinyl alcohol is 95 mol % or more, and even more preferably a PVA homopolymer. This is because the PVA exhibits physical properties closer to those of actual blood vessels in terms of shape stability, flexibility, and the like, and is safe to the living body, and therefore is easy to handle as a living body model. The above PVAs can be used alone or in combination of two or more types.

本実施形態において、PVAの平均重合度は、例えば、500以上、3000以下程度である。当該平均重合度が、500未満であると、得られるゲルが柔らかくなり、模擬血管として自立した形状を維持することが困難である傾向がある。これに対し、当該平均重合度が、3000を超えると、PVAの溶媒(例えば、水)等への溶解性が低下し、均一なゲル形状への成形が困難になるため、所望の形状に成形することが困難になる傾向がある。当該平均重合度は、より好ましくは、1000以上、2000以下程度であり、さらに好ましくは、1500以上、1800以下程度である。また、PVAのケン化度は、例えば、80モル%以上程度である。当該ケン化度が、80モル%未満であると、PVAゲルを成形することが困難になる傾向がある。当該ケン化度は、より好ましくは、90モル%以上であり、さらに好ましくは、98モル%以上である。 In this embodiment, the average degree of polymerization of PVA is, for example, about 500 or more and 3000 or less. If the average degree of polymerization is less than 500, the resulting gel tends to be soft and difficult to maintain an independent shape as a simulated blood vessel. In contrast, if the average degree of polymerization exceeds 3000, the solubility of PVA in a solvent (e.g., water) decreases, making it difficult to mold into a uniform gel shape, and therefore it tends to be difficult to mold into a desired shape. The average degree of polymerization is more preferably about 1000 or more and 2000 or less, and even more preferably about 1500 or more and 1800 or less. The saponification degree of PVA is, for example, about 80 mol% or more. If the saponification degree is less than 80 mol%, it tends to be difficult to mold the PVA gel. The saponification degree is more preferably 90 mol% or more, and even more preferably 98 mol% or more.

なお、PVAゲルは、「物理架橋ゲル」と「化学架橋ゲル」とに分類される。「物理架橋ゲル」は、水素結合やイオン結合等の非共有結合で架橋されているゲルであり、温度変化等の外力により可逆的に架橋点が生成消滅するゲルを意味している。一方、「化学架橋ゲル」は、共有結合で架橋されているゲルであり、温度変化等の外力により架橋点が消滅することのないゲルを意味している。PVAゲルにおける化学架橋の程度は、PVAゲルの硬度に影響を及ぼす。より具体的には、PVAゲルにおける化学架橋の形成割合が多いほど、PVAゲルの硬度は高くなり、PVAゲルにおける化学架橋の程度が高いほど、PVAゲルの硬度は高くなる。すなわち、PVAゲルにおける化学架橋が進行するほど、PVAゲルの硬度は高くなる。 PVA gels are classified into "physically cross-linked gels" and "chemically cross-linked gels." "Physically cross-linked gels" are gels that are cross-linked by non-covalent bonds such as hydrogen bonds and ionic bonds, and refer to gels in which cross-linking points are reversibly generated and eliminated by external forces such as temperature changes. On the other hand, "chemically cross-linked gels" are gels that are cross-linked by covalent bonds, and refer to gels in which cross-linking points do not disappear due to external forces such as temperature changes. The degree of chemical cross-linking in a PVA gel affects the hardness of the PVA gel. More specifically, the higher the proportion of chemical cross-linking formed in the PVA gel, the higher the hardness of the PVA gel, and the higher the degree of chemical cross-linking in the PVA gel, the higher the hardness of the PVA gel. In other words, the more the chemical cross-linking in the PVA gel progresses, the higher the hardness of the PVA gel.

ここで、PVAゲルにおける「化学架橋の程度」は、例えば、PVAゲルにおける化学架橋により形成された置換基が示すスペクトルの強度等、従来公知の方法によって表すことができる。上記PVAゲルにおける化学架橋により形成された置換基が示すスペクトルの強度は、従来公知の方法により評価することができ、例えば、次の方法により評価することができる。例えば、化学架橋剤としてグルタルアルデヒドを使用することにより、PVAを化学架橋した場合、PVAゲル中にエステル基が形成される。核磁気共鳴分光法(NMR分光法)や赤外分光法(IR分光法)を用いて、このエステル基に特有のスペクトル(化学シフトまたはピーク)を特定し、特定されたスペクトルの強度を算出する。 Here, the "degree of chemical cross-linking" in the PVA gel can be expressed by a conventionally known method, such as the intensity of the spectrum of the substituents formed by chemical cross-linking in the PVA gel. The intensity of the spectrum of the substituents formed by chemical cross-linking in the PVA gel can be evaluated by a conventionally known method, for example, by the following method. For example, when PVA is chemically cross-linked by using glutaraldehyde as a chemical cross-linking agent, ester groups are formed in the PVA gel. A spectrum (chemical shift or peak) specific to this ester group is identified using nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR spectroscopy) or infrared spectroscopy (IR spectroscopy), and the intensity of the identified spectrum is calculated.

図2に示すように、本実施形態の模擬血管100は、4層構造を備えている。より具体的には、内壁S1側から順に、内側硬質層10と、軟質層30と、外側硬質層20と、外側潤滑層40とを備えている。各層は、それぞれ、PVAゲルにより形成されている。なお、各層を形成するPVAゲルの組成は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。内側硬質層10は、特許請求の範囲における第1の部分の一例であり、外側硬質層20は、特許請求の範囲における第2の部分の一例である。また、軟質層30は、特許請求の範囲における第3の部分の一例であり、外側潤滑層40は、特許請求の範囲における第4の部分の一例である。 As shown in FIG. 2, the simulated blood vessel 100 of this embodiment has a four-layer structure. More specifically, from the inner wall S1 side, it has an inner hard layer 10, a soft layer 30, an outer hard layer 20, and an outer lubricating layer 40. Each layer is formed of PVA gel. The compositions of the PVA gels forming each layer may be the same or different. The inner hard layer 10 is an example of the first part in the claims, and the outer hard layer 20 is an example of the second part in the claims. The soft layer 30 is an example of the third part in the claims, and the outer lubricating layer 40 is an example of the fourth part in the claims.

内側硬質層10は、比較的硬質なPVAゲル層であり、化学架橋ゲルから構成されている。内側硬質層10の層厚T1は、例えば、0.5mm以上、20mm以下程度であってよく、3mm以上、15mm以下程度であってよい。また、内側硬質層10における貫通力の値は、例えば、30g超であり、また、40g超であり、更には、50g超である。このように、内側硬質層10は、化学架橋ゲルを含んでいるため、比較的高い貫通力の値を有する。このため、内側硬質層10は、実際の血管における内膜に近似した性質(比較的高い弾性および可撓性)を発揮することができる。内側硬質層10における貫通力の値30g、40gおよび50gは、それぞれ、特許請求の範囲における第1の値の一例である。 The inner hard layer 10 is a relatively hard PVA gel layer and is composed of a chemically cross-linked gel. The thickness T1 of the inner hard layer 10 may be, for example, 0.5 mm or more and 20 mm or less, or 3 mm or more and 15 mm or less. The value of the penetration force of the inner hard layer 10 is, for example, more than 30 g, more than 40 g, or even more than 50 g. Thus, since the inner hard layer 10 contains a chemically cross-linked gel, it has a relatively high value of penetration force. Therefore, the inner hard layer 10 can exhibit properties (relatively high elasticity and flexibility) similar to the intima of an actual blood vessel. The values of the penetration force of the inner hard layer 10, 30 g, 40 g, and 50 g, are each an example of the first value in the claims.

外側硬質層20は、内側硬質層10に対して外壁S2側に位置している。外側硬質層20は、内側硬質層10と同様に、比較的硬質なPVAゲル層であり、化学架橋ゲルから構成されている。外側硬質層20の層厚T2は、例えば、0.5mm以上、20mm以下程度であってよく、3mm以上、15mm以下程度であってよい。また、外側硬質層20における貫通力の値は、例えば、30g超であり、また、40g超であり、更には、50g超である。本実施形態において、外側硬質層20の層厚T2および貫通力の値は、内側硬質層10の層厚T1および貫通力の値と、それぞれ同等である。このように、外側硬質層20は、内側硬質層10と同様に、化学架橋ゲルを含んでいるため、比較的高い貫通力の値を有する。このため、外側硬質層20は、実際の血管における中膜に近似した性質(比較的高い弾性および可撓性)を発揮することができる。外側硬質層20における貫通力の値30g、40gおよび50gは、それぞれ、特許請求の範囲における第2の値の一例である。 The outer hard layer 20 is located on the outer wall S2 side with respect to the inner hard layer 10. The outer hard layer 20 is a relatively hard PVA gel layer, similar to the inner hard layer 10, and is composed of a chemically cross-linked gel. The layer thickness T2 of the outer hard layer 20 may be, for example, 0.5 mm or more and 20 mm or less, or 3 mm or more and 15 mm or less. The value of the penetration force of the outer hard layer 20 is, for example, more than 30 g, more than 40 g, or even more than 50 g. In this embodiment, the layer thickness T2 and the value of the penetration force of the outer hard layer 20 are equal to the layer thickness T1 and the value of the penetration force of the inner hard layer 10, respectively. Thus, the outer hard layer 20 contains a chemically cross-linked gel, similar to the inner hard layer 10, and therefore has a relatively high value of the penetration force. For this reason, the outer hard layer 20 can exhibit properties (relatively high elasticity and flexibility) similar to the tunica media in an actual blood vessel. The penetration force values of 30g, 40g, and 50g in the outer hard layer 20 are each an example of the second value in the claims.

軟質層30は、内側硬質層10と外側硬質層20との間に位置している。軟質層30は、比較的脆弱であり、若干の化学架橋ゲルを含むPVAゲル層である。軟質層30における化学架橋の程度は、内側硬質層10と、外側硬質層20と、外側潤滑層40とにおける化学架橋の程度と比較して低い。軟質層30の層厚T3は、例えば、0.01mm以上、3mm以下程度であってよく、0.05mm以上、1mm以下程度であってよい。本実施形態において、軟質層30の層厚T3は、内側硬質層10の層厚T1および外側硬質層20の層厚T2より小さく、更には、層厚T1と層厚T2と層厚T3との合計厚みに占める層厚T3の割合(層厚T3/(層厚T1+層厚T2+層厚T3)×100)は、30%以下であり、更には、15%以下である。また、軟質層30における貫通力の値は、内側硬質層10における貫通力の値と、外側硬質層20における貫通力の値とのいずれの値より小さい。本実施形態において、軟質層30における貫通力の最大値は、内側硬質層10における貫通力の最大値より小さく、更には、軟質層30における貫通力の最大値は、内側硬質層10における貫通力の最大値の40%以下であり、更には、20%以下である。本実施形態において、軟質層30における貫通力の値は、例えば、50g以下であり、また、40g以下であり、更には、30g以下である。このように、軟質層30は、化学架橋の程度が低いため、比較的低い貫通力の値を有する。このため、軟質層30は、実際の血管における内膜と中膜との間の間隙に近似した性質(比較的低い弾性および可撓性)を発揮することができる。軟質層30における貫通力の値30g、40g、および50gは、それぞれ、特許請求の範囲における第3の値の一例である。 The soft layer 30 is located between the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20. The soft layer 30 is a relatively weak PVA gel layer containing a small amount of chemically cross-linked gel. The degree of chemical cross-linking in the soft layer 30 is lower than the degree of chemical cross-linking in the inner hard layer 10, the outer hard layer 20, and the outer lubricating layer 40. The layer thickness T3 of the soft layer 30 may be, for example, about 0.01 mm or more and 3 mm or less, or about 0.05 mm or more and 1 mm or less. In this embodiment, the layer thickness T3 of the soft layer 30 is smaller than the layer thickness T1 of the inner hard layer 10 and the layer thickness T2 of the outer hard layer 20, and furthermore, the ratio of the layer thickness T3 to the total thickness of the layer thicknesses T1, T2, and T3 (layer thickness T3/(layer thickness T1+layer thickness T2+layer thickness T3)×100) is 30% or less, and furthermore, 15% or less. Furthermore, the value of the penetration force of the soft layer 30 is smaller than both the value of the penetration force of the inner hard layer 10 and the value of the penetration force of the outer hard layer 20. In this embodiment, the maximum value of the penetration force of the soft layer 30 is smaller than the maximum value of the penetration force of the inner hard layer 10, and furthermore, the maximum value of the penetration force of the soft layer 30 is 40% or less, and furthermore, 20% or less, of the maximum value of the penetration force of the inner hard layer 10. In this embodiment, the value of the penetration force in the soft layer 30 is, for example, 50 g or less, 40 g or less, or even 30 g or less. In this way, the soft layer 30 has a relatively low value of penetration force because the degree of chemical cross-linking is low. Therefore, the soft layer 30 can exhibit properties (relatively low elasticity and flexibility) that are similar to the gap between the intima and media in an actual blood vessel. The values of the penetration force in the soft layer 30 of 30 g, 40 g, and 50 g are each an example of the third value in the scope of the claims.

外側潤滑層40は、外側硬質層20に対して外壁S2側に位置している。外側潤滑層40は、比較的柔軟なPVAゲル層であり、化学架橋ゲルのみから構成されている。外側潤滑層40の層厚T4は、例えば、0.5mm以上、20mm以下程度であってよく、3mm以上、15mm以下程度であってよい。本実施形態において、外側潤滑層40の層厚T4は、内側硬質層10の層厚T1および外側硬質層20の層厚T2と、同等である。また、本実施形態において、外側潤滑層40における貫通力の値は、外側硬質層20における貫通力の最大値より小さく、かつ、軟質層30における貫通力の値より大きい。このように、外側潤滑層40は、内側硬質層10および外側硬質層20と同様に、化学架橋ゲルを含んでいるため、比較的高い貫通力の値を有する。このため、外側潤滑層40は、実際の血管における外膜に近似した性質(比較的高い弾性および可撓性)を発揮することができる。本実施形態において、外側潤滑層40における化学架橋の程度は、内側硬質層10および外側硬質層20における化学架橋の程度と比較して低い。 The outer lubricating layer 40 is located on the outer wall S2 side relative to the outer hard layer 20. The outer lubricating layer 40 is a relatively soft PVA gel layer, and is composed only of chemically cross-linked gel. The layer thickness T4 of the outer lubricating layer 40 may be, for example, about 0.5 mm or more and 20 mm or less, and may be about 3 mm or more and 15 mm or less. In this embodiment, the layer thickness T4 of the outer lubricating layer 40 is equal to the layer thickness T1 of the inner hard layer 10 and the layer thickness T2 of the outer hard layer 20. In this embodiment, the value of the penetration force in the outer lubricating layer 40 is smaller than the maximum value of the penetration force in the outer hard layer 20 and is larger than the value of the penetration force in the soft layer 30. In this way, the outer lubricating layer 40 has a relatively high value of penetration force because it contains chemically cross-linked gel, like the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20. For this reason, the outer lubricating layer 40 can exhibit properties (relatively high elasticity and flexibility) similar to the adventitia in an actual blood vessel. In this embodiment, the degree of chemical cross-linking in the outer lubricating layer 40 is lower than the degree of chemical cross-linking in the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20.

模擬血管100の一例として、貫通力の値が、内側硬質層10および外側硬質層20においてそれぞれ30g超、かつ、最大値が80g以上(また、100g以上、更には120g以上)であり、軟質層30において30g以下であり、外側潤滑層40において35g以上、120g未満(また、100g未満、更には80g未満、そして70g以下)である、層構造を挙げることができる。また、模擬血管100の他の例として、貫通力の値が、内側硬質層10および外側硬質層20においてそれぞれ50g超、かつ、最大値が80g以上(また、100g以上、更には120g以上)であり、軟質層30において50g以下であり、外側潤滑層40において35g以上、120g未満(また、100g未満、更には80g未満、そして70g以下)である、層構造を挙げることができる。 One example of the simulated blood vessel 100 is a layer structure in which the penetration force is greater than 30 g in the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20, with a maximum value of 80 g or more (or 100 g or more, or even 120 g or more), less than 30 g in the soft layer 30, and greater than 35 g and less than 120 g (or less than 100 g, or even less than 80 g, and less than 70 g) in the outer lubricating layer 40. Another example of the simulated blood vessel 100 is a layer structure in which the penetration force is greater than 50 g in the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20, with a maximum value of 80 g or more (or 100 g or more, or even 120 g or more), less than 50 g in the soft layer 30, and greater than 35 g and less than 120 g (or less than 100 g, or even less than 80 g, and less than 70 g) in the outer lubricating layer 40.

上述の「内側硬質層10における貫通力の値」とは、例えば、図2に示す模擬血管100の横断面において、内側硬質層10の貫通力を、中心点POを中心とする円周方向において等間隔に5箇所(例えば、図2の仮想直線VL上の点を中心点として、当該中心点から円周方向の両側に2点ずつ)測定したときの平均値とすることができる。また、上述の「内側硬質層10における貫通力の最大値」とは、例えば、内側硬質層10の貫通力(上記平均値)を図2の仮想直線VL上をP1から径方向に軟質層30の方向に順番に測定したときの最大値とすることができる。なお、他の層における「貫通力の値」または「貫通力の最大値」についても、上記と同様である。 The above-mentioned "value of the penetration force in the inner hard layer 10" can be, for example, the average value when the penetration force of the inner hard layer 10 is measured at five equally spaced points in the circumferential direction around the center point PO in the cross section of the simulated blood vessel 100 shown in FIG. 2 (for example, two points on each side of the circumferential direction from the center point, which is the point on the virtual line VL in FIG. 2). The above-mentioned "maximum value of the penetration force in the inner hard layer 10" can be, for example, the maximum value when the penetration force (average value) of the inner hard layer 10 is measured in order from P1 in the radial direction toward the soft layer 30 on the virtual line VL in FIG. 2. The above is also true for the "value of the penetration force" or "maximum value of the penetration force" in other layers.

本明細書において、貫通力の値は、例えば、次の方法で測定することができる。Stable Micro Systems社製のTexture Analyzerと、針形状の測定プローブとを用いる。当該測定プローブを、模擬血管100の横断面における貫通力の測定箇所に、2mm/秒の速度で下降させ、測定プローブが模擬血管100に進入したときの最大荷重を貫通力とした。 In this specification, the value of the penetration force can be measured, for example, by the following method. A Texture Analyzer manufactured by Stable Micro Systems and a needle-shaped measurement probe are used. The measurement probe is lowered at a speed of 2 mm/sec to the point on the cross section of the simulated blood vessel 100 where the penetration force is to be measured, and the maximum load when the measurement probe enters the simulated blood vessel 100 is taken as the penetration force.

本明細書において、上記各層は、例えば、次の方法で特定することができる。図2に示すように、模擬血管100の横断面における仮想直線VL上において、内壁S1側から外壁S2側へと、複数箇所の貫通力を測定する。例えば、内側硬質層10及び外側硬質層20の貫通力の値が50g超である場合、内壁S1の特定点P1を始点とし、測定された貫通力の値が連続して50g超である測定箇所の中で、始点から最も離れた測定箇所を終点とし、当該始点から当該終点までを内側硬質層10と特定することができる。測定された貫通力の値が50g超となる測定箇所の中で、内側硬質層10の終点から外壁S2側へ最も近い測定箇所を始点とし、当該始点から外壁S2側で最も高い貫通力の測定箇所を終点とし、当該始点から当該終点までを外側硬質層20と特定することができる。内側硬質層10の終点から、外側硬質層20の始点までを軟質層30と特定することができる。外側硬質層20の終点から、外壁S2の特定点P2までを外側潤滑層40と特定することができる。上記において、仮想直線VLは、模擬血管100の内壁S1の特定点P1と、外壁S2の特定点P2とを通る直線である。特定点P2は、特定点P1と模擬血管100の外壁S2との間の距離が最短距離となる点である。本実施形態において、仮想直線VLは、模擬血管100の中心点POを通る。
なお、上記では内側硬質層10及び外側硬質層20の貫通力の値が50g超である場合について説明したが、当該貫通力の値が40g超である場合、30g超である場合でも同様に各層を特定することができる。後述する実施形態においても同様である。
In this specification, the above layers can be identified, for example, by the following method. As shown in FIG. 2, the penetration force is measured at a plurality of points on a virtual straight line VL in the cross section of the simulated blood vessel 100 from the inner wall S1 side to the outer wall S2 side. For example, when the value of the penetration force of the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20 exceeds 50 g, a specific point P1 on the inner wall S1 is set as the starting point, and among the measurement points where the measured values of the penetration force are continuously greater than 50 g, the measurement point farthest from the starting point is set as the end point, and the section from the starting point to the end point can be identified as the inner hard layer 10. Among the measurement points where the measured values of the penetration force are greater than 50 g, the measurement point closest to the end point of the inner hard layer 10 toward the outer wall S2 side is set as the starting point, and the measurement point from the starting point to the end point where the highest penetration force is measured on the outer wall S2 side is set as the end point, and the section from the starting point to the end point can be identified as the outer hard layer 20. The soft layer 30 can be specified as the portion from the end point of the inner hard layer 10 to the start point of the outer hard layer 20. The outer lubricating layer 40 can be specified as the portion from the end point of the outer hard layer 20 to a specific point P2 of the outer wall S2. In the above, the virtual straight line VL is a straight line passing through a specific point P1 of the inner wall S1 of the simulated blood vessel 100 and a specific point P2 of the outer wall S2. The specific point P2 is a point where the distance between the specific point P1 and the outer wall S2 of the simulated blood vessel 100 is the shortest. In this embodiment, the virtual straight line VL passes through the center point PO of the simulated blood vessel 100.
Although the above describes the case where the penetration force of the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20 exceeds 50 g, each layer can be specified in the same manner even if the penetration force exceeds 40 g or exceeds 30 g. The same applies to the embodiments described later.

A-2.模擬血管100の製造方法:
次に、第1実施形態における模擬血管100の製造方法を説明する。図3は、本実施形態における模擬血管100の製造方法を示すフローチャートである。また、図4は、本実施形態における模擬血管100の製造方法を概念的に示す説明図である。図4の右欄には、左欄に示すX1部における部分拡大図が示されている。
A-2. Manufacturing method of the simulated blood vessel 100:
Next, a method for manufacturing the simulated blood vessel 100 in the first embodiment will be described. Fig. 3 is a flow chart showing the method for manufacturing the simulated blood vessel 100 in this embodiment. Fig. 4 is an explanatory diagram conceptually showing the method for manufacturing the simulated blood vessel 100 in this embodiment. The right column of Fig. 4 shows a partially enlarged view of the X1 portion shown in the left column.

はじめに、酸触媒ACが含浸された物理架橋ゲルPGで形成された第1の筒状体CB1を準備する(S110、図4(A)参照)。より具体的には、模擬血管100の中空部Hの直径と略同一の直径を有する第1の筒状体CB1を準備する。より詳しくは、物理架橋ゲルPGは、例えば、キャストドライ法や凍結解凍法といった公知の方法により作製することができる。キャストドライ法は、水にPVAを加えて熱処理を行うことにより所定の濃度のPVA水溶液を作製し、このPVA水溶液を乾燥させることにより物理架橋ゲルを得る方法である。また、凍結解凍法は、上記と同様のPVA水溶液に対して、凍結処理と解凍処理とを所定の回数繰り返すことにより物理架橋ゲルを得る方法である。物理架橋ゲルPGを作製する際には、当該物理架橋ゲルPGを構成するPVAの濃度を高めることにより、物理架橋の程度を高めて、模擬血管100における硬度や弾性を高めることができる。その後、上記公知の方法により得られた物理架橋ゲルPGを管状に成形し、成形された管状体を酸触媒ACに浸漬することにより、第1の筒状体CB1を作製することができる。酸触媒ACとしては、特に限定されず、例えば、クエン酸、塩酸等を挙げることができる。酸触媒ACの濃度は、例えば、0.01mol/L以上、1.0mol/L以下程度であり、より好ましくは、0.1mol/L以上、0.3mol/L以下程度である。第1の筒状体CB1は、例えば、上記管状体を、0.5Nクエン酸水溶液に、1atm下、25℃で10分間浸漬することにより得ることができる。 First, a first cylindrical body CB1 formed of a physically cross-linked gel PG impregnated with an acid catalyst AC is prepared (S110, see FIG. 4(A)). More specifically, a first cylindrical body CB1 having a diameter approximately equal to the diameter of the hollow portion H of the simulated blood vessel 100 is prepared. More specifically, the physically cross-linked gel PG can be prepared by known methods such as a cast-dry method or a freeze-thaw method. The cast-dry method is a method in which a PVA aqueous solution of a predetermined concentration is prepared by adding PVA to water and performing a heat treatment, and the PVA aqueous solution is dried to obtain a physically cross-linked gel. The freeze-thaw method is a method in which a physically cross-linked gel is obtained by repeating a freezing process and a thawing process a predetermined number of times for the same PVA aqueous solution as above. When preparing the physically cross-linked gel PG, the concentration of PVA constituting the physically cross-linked gel PG is increased to increase the degree of physical cross-linking, thereby increasing the hardness and elasticity of the simulated blood vessel 100. Thereafter, the physically crosslinked gel PG obtained by the above-mentioned known method is molded into a tubular shape, and the molded tubular body is immersed in an acid catalyst AC to produce a first tubular body CB1. The acid catalyst AC is not particularly limited, and examples thereof include citric acid and hydrochloric acid. The concentration of the acid catalyst AC is, for example, about 0.01 mol/L or more and 1.0 mol/L or less, and more preferably, about 0.1 mol/L or more and 0.3 mol/L or less. The first tubular body CB1 can be obtained, for example, by immersing the above-mentioned tubular body in a 0.5 N citric acid aqueous solution at 1 atm and 25° C. for 10 minutes.

次に、架橋剤CL含有PVA溶液PS(以下、「PVA溶液PS」という)と、架橋剤CL含有水溶液AS(以下、「水溶液AS」という)とを準備する(S120,S130)。架橋剤CLとしては、特に限定されず、例えば、グルタルアルデヒド、グリオキサール、ホルマリン、テレフタルアルデヒド等のジアルデヒド等を挙げることができる。ここで、ジアルデヒドとは、アルデヒド基(ホルミル基)を2つ有するアルデヒドである。ジアルデヒドの濃度は、例えば、0.01mol/L以上、1.0mol/L以下程度であり、より好ましくは、0.1mol/L以上、0.3mol/L以下程度である。 Next, a PVA solution PS containing a crosslinking agent CL (hereinafter referred to as "PVA solution PS") and an aqueous solution AS containing a crosslinking agent CL (hereinafter referred to as "aqueous solution AS") are prepared (S120, S130). The crosslinking agent CL is not particularly limited, and examples thereof include dialdehydes such as glutaraldehyde, glyoxal, formalin, and terephthalaldehyde. Here, a dialdehyde is an aldehyde having two aldehyde groups (formyl groups). The concentration of the dialdehyde is, for example, about 0.01 mol/L or more and 1.0 mol/L or less, and more preferably about 0.1 mol/L or more and 0.3 mol/L or less.

次に、第1の筒状体CB1の中空部Hを水溶液ASで満たすとともに、第1の筒状体CB1をPVA溶液PSに浸漬させる(S140、図4(B)参照)。ステップS140の工程は、例えば、中空部Hがグルタルアルデヒドの25%水溶液で満たされた第1の筒状体CB1をグルタルアルデヒドの25%PVA溶液に、1atm下、25℃で10分間浸漬することにより行うことができる。ステップS140を行うことにより、第1の筒状体CB1の内壁S1周辺および外壁S2p周辺において、物理架橋ゲルPGと化学架橋ゲルCGとの共存系が形成される。 Next, the hollow portion H of the first cylindrical body CB1 is filled with the aqueous solution AS, and the first cylindrical body CB1 is immersed in the PVA solution PS (S140, see FIG. 4B). The process of step S140 can be performed, for example, by immersing the first cylindrical body CB1, whose hollow portion H is filled with the 25% aqueous solution of glutaraldehyde, in the 25% PVA solution of glutaraldehyde at 1 atm and 25° C. for 10 minutes. By performing step S140, a coexistence system of the physically cross-linked gel PG and the chemically cross-linked gel CG is formed around the inner wall S1 and the outer wall S2p of the first cylindrical body CB1.

図4(B)の右欄を用いて、触媒交換反応について説明する。図4(B)では、酸触媒ACとしてのクエン酸が「△」により模式的に示されており、架橋剤CLとしてのジアルデヒドが「○」により模式的に示されている。第1の筒状体CB1の内壁S1側では、第1の筒状体CB1に含まれる酸触媒ACが、水溶液ASに含まれる架橋剤CLと反応し、物理架橋ゲルPGと化学架橋ゲルCGとの共存系が形成される(処理前内側硬質層10Pの形成)。また、第1の筒状体CB1の外壁S2p側では、酸触媒ACを含有する第1の筒状体CB1と、架橋剤CLを含有するPVA溶液PSとの間での触媒交換反応が進行する。これにより、第1の筒状体CB1の外壁S2p周辺および外壁S2pの外側に化学架橋が新たに形成される。その結果、第1の筒状体CB1の外壁S2p周辺では、物理架橋ゲルPGと化学架橋ゲルCGとの共存系が形成され(処理前外側硬質層20Pの形成)、外壁S2pの外側では、PVA溶液PS中のPVAから化学架橋ゲルCGが形成される(外側潤滑層40の形成)。また、内壁S1と外壁S2pとの間における、物理架橋ゲルPGを含み、かつ、化学架橋の程度が極めて低い部分が、処理前軟質層30Pとして形成される。このようにして、処理前内側硬質層10Pと、処理前軟質層30Pと、処理前外側硬質層20Pと、外側潤滑層40とを備える第2の筒状体CB2が作製される(図4(C)参照)。 The right column of FIG. 4(B) will be used to explain the catalytic exchange reaction. In FIG. 4(B), citric acid as the acid catalyst AC is shown by a "△" and dialdehyde as the cross-linking agent CL is shown by a "○". On the inner wall S1 side of the first cylindrical body CB1, the acid catalyst AC contained in the first cylindrical body CB1 reacts with the cross-linking agent CL contained in the aqueous solution AS, forming a coexistence system of the physical cross-linking gel PG and the chemical cross-linking gel CG (formation of the inner hard layer 10P before treatment). On the outer wall S2p side of the first cylindrical body CB1, a catalytic exchange reaction proceeds between the first cylindrical body CB1 containing the acid catalyst AC and the PVA solution PS containing the cross-linking agent CL. As a result, new chemical cross-links are formed around the outer wall S2p of the first cylindrical body CB1 and on the outside of the outer wall S2p. As a result, a coexistence system of the physically cross-linked gel PG and the chemically cross-linked gel CG is formed around the outer wall S2p of the first cylindrical body CB1 (formation of the pre-treatment outer hard layer 20P), and outside the outer wall S2p, the chemically cross-linked gel CG is formed from the PVA in the PVA solution PS (formation of the outer lubricating layer 40). In addition, the part between the inner wall S1 and the outer wall S2p that contains the physically cross-linked gel PG and has an extremely low degree of chemical cross-linking is formed as the pre-treatment soft layer 30P. In this way, the second cylindrical body CB2 is produced, which includes the pre-treatment inner hard layer 10P, the pre-treatment soft layer 30P, the pre-treatment outer hard layer 20P, and the outer lubricating layer 40 (see FIG. 4C).

上記化学架橋の形成反応は、第1の筒状体CB1の内壁S1から外壁S2p側に向かって、または、外壁S2pから内壁S1側に向かって、もしくは、第1の筒状体CB1の外側に向かって、段階的に進行していく。そのため、第2の筒状体CB2では、内壁S1および外壁S2pに近い内側硬質層10および外側硬質層20において化学架橋密度が高くなり、内壁S1および外壁S2pから離れた軟質層30において化学架橋密度が低くなる。上述したように、PVAゲルの貫通力は、化学架橋の程度が高いほど高くなる。このため、第2の筒状体CB2では、内側硬質層10および外側硬質層20の貫通力が高く、軟質層30の貫通力が低くなる。なお、化学架橋ゲルCGの形成度合いは、架橋剤CLや酸触媒ACの添加量や、酸触媒ACのpH、反応圧力、反応温度、反応時間等を調整することにより変更することができる。また、第2の筒状体CB2を、炭酸ナトリウム等のアルカリ溶液に浸漬させることにより、化学架橋の形成反応を停止させてもよい。 The above-mentioned chemical cross-linking reaction proceeds stepwise from the inner wall S1 of the first cylindrical body CB1 toward the outer wall S2p side, or from the outer wall S2p toward the inner wall S1 side, or toward the outside of the first cylindrical body CB1. Therefore, in the second cylindrical body CB2, the chemical cross-linking density is high in the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20 close to the inner wall S1 and the outer wall S2p, and the chemical cross-linking density is low in the soft layer 30 away from the inner wall S1 and the outer wall S2p. As described above, the penetration force of the PVA gel increases with the degree of chemical cross-linking. Therefore, in the second cylindrical body CB2, the penetration force of the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20 is high, and the penetration force of the soft layer 30 is low. The degree of formation of the chemical cross-linked gel CG can be changed by adjusting the amount of cross-linking agent CL and acid catalyst AC added, the pH of the acid catalyst AC, the reaction pressure, the reaction temperature, the reaction time, etc. The chemical cross-linking reaction may also be stopped by immersing the second cylindrical body CB2 in an alkaline solution such as sodium carbonate.

外側潤滑層40は、物理架橋ゲルPGに含まれる酸触媒ACのうち、内側硬質層10および外側硬質層20における化学架橋で消費されなかった酸触媒ACを利用して化学架橋を形成する。このため、外側潤滑層40における化学架橋密度は、内側硬質層10および外側硬質層20の化学架橋密度と比較して低くなる。更には、内側硬質層10および外側硬質層20では、物理架橋ゲルPGと化学架橋との共存系を形成する一方、外側潤滑層40では、PVA溶液PS中のPVAから化学架橋を形成する。換言すれば、物理架橋ゲルPGが存在している部分では、PVA分子鎖同士が物理架橋によりすでに結合した状態であるため、PVA分子同士がより密集した化学架橋ゲルCGが形成される。一方、PVA溶液PS中のPVAでは、PVA分子鎖同士が結合した状態にないため、PVA分子同士が比較的疎な化学架橋ゲルCGが形成される。このため、本実施形態の製造方法では、外側潤滑層40の貫通力の値は、内側硬質層10および外側硬質層20の貫通力の値と比較して低くなる。 The outer lubricating layer 40 forms chemical crosslinks using the acid catalyst AC contained in the physically crosslinked gel PG that was not consumed in the chemical crosslinking in the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20. Therefore, the chemical crosslink density in the outer lubricating layer 40 is lower than that in the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20. Furthermore, the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20 form a coexistence system of the physically crosslinked gel PG and the chemical crosslinks, while the outer lubricating layer 40 forms chemical crosslinks from the PVA in the PVA solution PS. In other words, in the part where the physically crosslinked gel PG exists, the PVA molecular chains are already bonded to each other by physical crosslinks, so a chemical crosslinked gel CG in which the PVA molecules are more densely packed is formed. On the other hand, in the PVA in the PVA solution PS, the PVA molecular chains are not bonded to each other, so a chemical crosslinked gel CG in which the PVA molecules are relatively sparsely packed is formed. Therefore, in the manufacturing method of this embodiment, the penetration force value of the outer lubricating layer 40 is lower than the penetration force values of the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20.

次に、第2の筒状体CB2を熱水HWで処理して、模擬血管100を作製する(S150、図4(D)参照)。熱水HWは、例えば、80℃~100℃の熱水である。ステップS150の工程は、例えば、第2の筒状体CB2を、1atm下、80℃の熱水で10分間煮沸することにより行うことができる。ステップS150を行うことにより、処理前内側硬質層10P、処理前軟質層30P及び処理前外側硬質層20Pにおける物理架橋ゲルPGの物理架橋が消滅して、軟質層30が形成される。なお、模擬血管100の物理架橋の消滅度合いは、熱水HWの温度、時間等を調整することにより変更することができる。これにより、内側硬質層10と、軟質層30と、外側硬質層20と、外側潤滑層40とを備える模擬血管100を作製することができる(図4(E)参照)。 Next, the second cylindrical body CB2 is treated with hot water HW to prepare the simulated blood vessel 100 (S150, see FIG. 4(D)). The hot water HW is, for example, hot water at 80°C to 100°C. The process of step S150 can be performed, for example, by boiling the second cylindrical body CB2 in hot water at 80°C under 1 atm for 10 minutes. By performing step S150, the physical crosslinks of the physically crosslinked gel PG in the pre-treatment inner hard layer 10P, pre-treatment soft layer 30P, and pre-treatment outer hard layer 20P disappear, and the soft layer 30 is formed. The degree to which the physical crosslinks of the simulated blood vessel 100 disappear can be changed by adjusting the temperature, time, etc. of the hot water HW. This allows the simulated blood vessel 100 to be prepared, which includes the inner hard layer 10, the soft layer 30, the outer hard layer 20, and the outer lubricating layer 40 (see FIG. 4(E)).

A-3.第1実施形態の効果:
以上説明したように、本実施形態の模擬血管100は、内側硬質層10と、外側硬質層20と、軟質層30とを有する層構造を備える。また、軟質層30の貫通力の値は、内側硬質層10および外側硬質層20の貫通力の値より小さい。
A-3. Advantages of the first embodiment:
As described above, the simulated blood vessel 100 of this embodiment has a layered structure including the inner hard layer 10, the outer hard layer 20, and the soft layer 30. The penetration force value of the soft layer 30 is smaller than the penetration force values of the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20.

本実施形態の模擬血管100はPVAゲルで形成されている。このため、本実施形態の模擬血管100は、実際の血管の近似した良好な弾性や柔軟性を有することができる。また、本実施形態の模擬血管100は、貫通力の値が比較的高い内側硬質層10および外側硬質層20と、内側硬質層10と外側硬質層20との間に配置され、貫通力の値が内側硬質層10と外側硬質層20とのいずれの値より小さい軟質層30とを有する。このため、例えば、模擬血管100の内側に位置する内側硬質層10と、内側硬質層10に対して外壁S2側に位置する外側硬質層20とが、それぞれ、比較的弾力のある実際の血管の内膜と中膜とを模擬し、軟質層30が、実際の血管の内膜と中膜との間を模擬することができる。このように、本実施形態の模擬血管100によれば、ガイドワイヤを内膜に貫通させる際の感覚を模擬しつつ、ガイドワイヤを内膜と中膜との間を進行させる際の感覚を模擬した模擬血管100を提供することができる。 The simulated blood vessel 100 of this embodiment is formed of PVA gel. Therefore, the simulated blood vessel 100 of this embodiment can have good elasticity and flexibility similar to that of an actual blood vessel. In addition, the simulated blood vessel 100 of this embodiment has an inner hard layer 10 and an outer hard layer 20 having a relatively high value of penetration force, and a soft layer 30 arranged between the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20 and having a value of penetration force smaller than that of either the inner hard layer 10 or the outer hard layer 20. Therefore, for example, the inner hard layer 10 located on the inside of the simulated blood vessel 100 and the outer hard layer 20 located on the outer wall S2 side with respect to the inner hard layer 10 can respectively simulate the intima and media of an actual blood vessel, which are relatively elastic, and the soft layer 30 can simulate the space between the intima and media of an actual blood vessel. In this way, the simulated blood vessel 100 of this embodiment can provide a simulated blood vessel 100 that simulates the sensation of penetrating the guidewire into the intima while also simulating the sensation of advancing the guidewire between the intima and media.

また、本実施形態の模擬血管100では、内側硬質層10と、外側硬質層20と、軟質層30とは、それぞれ、ポリビニルアルコールのゲルで形成されている。すなわち、内側硬質層10と、外側硬質層20と、軟質層30とが、単一の形成材料で形成されている。このため、隣り合う層同士の親和性が良好となり、全体として一体的に構成することが可能となる。このため、本実施形態の模擬血管100によれば、より効果的に実際の血管を模擬した模擬血管100を提供することができる。 In addition, in the simulated blood vessel 100 of this embodiment, the inner hard layer 10, the outer hard layer 20, and the soft layer 30 are each formed of polyvinyl alcohol gel. That is, the inner hard layer 10, the outer hard layer 20, and the soft layer 30 are formed of a single forming material. This results in good affinity between adjacent layers, making it possible to form the entire structure as a single unit. Therefore, according to the simulated blood vessel 100 of this embodiment, it is possible to provide a simulated blood vessel 100 that more effectively simulates an actual blood vessel.

また、本実施形態の模擬血管100では、軟質層30における貫通力の最大値は、内側硬質層10における貫通力の最大値の40%以下の値である。本実施形態の模擬血管100によれば、軟質層30が、内側硬質層10と比較して、ガイドワイヤを進行させることがより容易となるため、ガイドワイヤを内膜と中膜との間を進行させる際の感覚を、より効果的に模擬した模擬血管100を提供することができる。上記では本実施形態の模擬血管100について述べたが、本発明の模擬血管において、軟質層における貫通力の最大値は、内側硬質層における貫通力の最大値の30%以下の値であってもよく、また、20%以下の値であってもよい。 In the simulated blood vessel 100 of this embodiment, the maximum value of the penetration force in the soft layer 30 is 40% or less of the maximum value of the penetration force in the inner hard layer 10. According to the simulated blood vessel 100 of this embodiment, the soft layer 30 makes it easier to advance the guidewire compared to the inner hard layer 10, so that it is possible to provide a simulated blood vessel 100 that more effectively simulates the sensation of advancing the guidewire between the intima and the media. Although the simulated blood vessel 100 of this embodiment has been described above, in the simulated blood vessel of the present invention, the maximum value of the penetration force in the soft layer may be 30% or less of the maximum value of the penetration force in the inner hard layer, or may be 20% or less.

また、本実施形態の模擬血管100では、内側硬質層10および外側硬質層20における貫通力の値は、50g超であり、軟質層30における貫通力の値は、50g以下である。本実施形態の模擬血管100によれば、内側硬質層10および外側硬質層20の貫通力の値を、実際の血管の内膜および中膜の貫通力の値に近似させつつ、ガイドワイヤを内膜と中膜との間を進行させる際の感覚を、より効果的に模擬した模擬血管100を提供することができる。上記では本実施形態の模擬血管100について述べたが、本発明の模擬血管において、内側硬質層および外側硬質層における貫通力の値は、40g超であってもよく、30g超であってもよい。また、軟質層30における貫通力の値は、40g以下であってもよいし、30g以下であってもよい。 In addition, in the simulated blood vessel 100 of this embodiment, the penetration force value in the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20 is more than 50 g, and the penetration force value in the soft layer 30 is 50 g or less. According to the simulated blood vessel 100 of this embodiment, the penetration force value of the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20 is approximated to the penetration force value of the intima and media of an actual blood vessel, and a simulated blood vessel 100 can be provided that more effectively simulates the sensation when the guide wire advances between the intima and media. Although the simulated blood vessel 100 of this embodiment has been described above, in the simulated blood vessel of the present invention, the penetration force value in the inner hard layer and the outer hard layer may be more than 40 g or more than 30 g. Furthermore, the penetration force value in the soft layer 30 may be 40 g or less or 30 g or less.

また、本実施形態の模擬血管100では、内側硬質層10の層厚T1と、外側硬質層20の層厚T2と、軟質層30の層厚T3との合計の長さに占める軟質層30の層厚T3の割合は、30%以下である。本実施形態の模擬血管100によれば、軟質層30の層厚T3が、内側硬質層10の層厚T1および外側硬質層20の層厚T2と比較して小さいため、実際の血管の内膜および中膜と、内膜と中膜との間とを、より効果的に模擬した模擬血管100を提供することができる。上記では本実施形態の模擬血管100について述べたが、本発明の模擬血管において、内側硬質層10の層厚T1と、外側硬質層20の層厚T2と、軟質層30の層厚T3との合計の長さに占める軟質層30の層厚T3の割合は、15%以下、または、10%以下であってよく、更には、5%以下であってもよい。 In addition, in the simulated blood vessel 100 of this embodiment, the ratio of the thickness T3 of the soft layer 30 to the total length of the thickness T1 of the inner hard layer 10, the thickness T2 of the outer hard layer 20, and the thickness T3 of the soft layer 30 is 30% or less. According to the simulated blood vessel 100 of this embodiment, since the thickness T3 of the soft layer 30 is smaller than the thickness T1 of the inner hard layer 10 and the thickness T2 of the outer hard layer 20, it is possible to provide a simulated blood vessel 100 that more effectively simulates the intima and media of an actual blood vessel, and the space between the intima and media. The simulated blood vessel 100 of this embodiment has been described above, but in the simulated blood vessel of the present invention, the ratio of the thickness T3 of the soft layer 30 to the total length of the thickness T1 of the inner hard layer 10, the thickness T2 of the outer hard layer 20, and the thickness T3 of the soft layer 30 may be 15% or less, or 10% or less, or may even be 5% or less.

また、本実施形態の模擬血管100では、内側硬質層10と、外側硬質層20とは、それぞれ、化学架橋ゲルCGから構成されている。本実施形態の模擬血管100によれば、内側硬質層10と外側硬質層20とが、それぞれ、化学架橋ゲルCGから構成されているため、実際の血管のしなやかさと貫通力の高さとを、より効果的に模擬した模擬血管100を提供することができる。また、本実施形態の模擬血管100では、軟質層30は、内側硬質層10と、外側硬質層20と比較して化学架橋の程度が低い化学架橋ゲルから構成されている。 In addition, in the simulated blood vessel 100 of this embodiment, the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20 are each composed of a chemically cross-linked gel CG. According to the simulated blood vessel 100 of this embodiment, since the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20 are each composed of a chemically cross-linked gel CG, it is possible to provide a simulated blood vessel 100 that more effectively simulates the flexibility and high penetrating force of an actual blood vessel. In addition, in the simulated blood vessel 100 of this embodiment, the soft layer 30 is composed of a chemically cross-linked gel that has a lower degree of chemical cross-linking compared to the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20.

また、本実施形態の模擬血管100では、化学架橋ゲルCGのみから構成された外側潤滑層40を有し、外側潤滑層40における貫通力の値は、外側硬質層20の貫通力の最大値より小さく、かつ、軟質層30の貫通力の値より大きい。本実施形態の模擬血管100によれば、例えば、更に、外膜を備えた実際の血管の層構造を、より効果的に模擬した模擬血管100を提供することができる。 The simulated blood vessel 100 of this embodiment has an outer lubricating layer 40 composed only of the chemically cross-linked gel CG, and the value of the penetration force of the outer lubricating layer 40 is smaller than the maximum value of the penetration force of the outer hard layer 20 and is larger than the value of the penetration force of the soft layer 30. According to the simulated blood vessel 100 of this embodiment, for example, it is possible to provide a simulated blood vessel 100 that more effectively simulates the layer structure of an actual blood vessel having an adventitia.

B.第2実施形態:
図5は、第2実施形態における模擬血管100aの構成を概略的に示す説明図である。図5には、図2と同一の位置(図1のII-IIの位置)における第2実施形態の模擬血管100aのYZ断面構成が示されている。以下では、第2実施形態の模擬血管100aの構成のうち、上述した第1実施形態の模擬血管100と同一の構成については、その説明を適宜省略する。
B. Second embodiment:
Fig. 5 is an explanatory diagram that shows a schematic configuration of the simulated blood vessel 100a in the second embodiment. Fig. 5 shows a YZ cross-sectional configuration of the simulated blood vessel 100a in the second embodiment at the same position as Fig. 2 (position II-II in Fig. 1). In the following, the description of the configuration of the simulated blood vessel 100a in the second embodiment that is the same as that of the simulated blood vessel 100 in the first embodiment described above will be omitted as appropriate.

第2実施形態の模擬血管100aは、第1実施形態の模擬血管100と同様に、4層構造を備えている。模擬血管100aは、外側潤滑層40を備えず、かつ、内側潤滑層50を備えている点で、第1実施形態の模擬血管100と異なる。 The simulated blood vessel 100a of the second embodiment has a four-layer structure, similar to the simulated blood vessel 100 of the first embodiment. The simulated blood vessel 100a differs from the simulated blood vessel 100 of the first embodiment in that it does not have an outer lubricating layer 40, but has an inner lubricating layer 50.

模擬血管100aは、上述のように、4層構造を備えている。より具体的には、内壁S1側から順に、内側潤滑層50と、内側硬質層10と、軟質層30と、外側硬質層20とを備えている。各層の形成材料、層厚、貫通力の値は、模擬血管100と同様である。また、模擬血管100と同様に、模擬血管100aの外径EDaは、例えば、10~50mm(好ましくは20~40mm)であり、内径IDa(中空部Hの直径)は、例えば、5~45mm(好ましくは15~35mm)である。 As described above, the simulated blood vessel 100a has a four-layer structure. More specifically, from the inner wall S1 side, it has an inner lubricating layer 50, an inner hard layer 10, a soft layer 30, and an outer hard layer 20. The materials, thicknesses, and penetration strengths of each layer are the same as those of the simulated blood vessel 100. Similarly to the simulated blood vessel 100, the outer diameter EDa of the simulated blood vessel 100a is, for example, 10 to 50 mm (preferably 20 to 40 mm), and the inner diameter IDa (diameter of the hollow portion H) is, for example, 5 to 45 mm (preferably 15 to 35 mm).

内側潤滑層50は、内側硬質層10に対して内壁S1側に位置している。内側潤滑層50は、比較的柔軟なPVAゲル層であり、比較的柔軟なPVAゲル層であり、化学架橋ゲルのみから構成されている。内側潤滑層50の層厚T5は、例えば、0.5mm以上、20mm以下程度であってよく、3mm以上、15mm以下程度であってよい。本実施形態において、内側潤滑層50の層厚T5は、内側硬質層10の層厚T1および外側硬質層20の層厚T2と、同等である。また、本実施形態において、内側潤滑層50における貫通力の値は、第1実施形態の外側潤滑層40における貫通力の値と同等である。すなわち、内側潤滑層50における貫通力の値は、内側硬質層10および外側硬質層20における貫通力の最大値より小さく、かつ、軟質層30における貫通力の値より大きい。このように、内側潤滑層50は、内側硬質層10および外側硬質層20と同様に、化学架橋ゲルを含んでいるため、比較的高い貫通力の値を有する。このため、内側潤滑層50は、外側硬質層20とともに、実際の血管における内膜に近似した性質(比較的高い弾性および可撓性)を発揮することができる。 The inner lubricating layer 50 is located on the inner wall S1 side relative to the inner hard layer 10. The inner lubricating layer 50 is a relatively soft PVA gel layer, and is composed only of a chemically cross-linked gel. The layer thickness T5 of the inner lubricating layer 50 may be, for example, about 0.5 mm or more and about 20 mm or less, and may be about 3 mm or more and about 15 mm or less. In this embodiment, the layer thickness T5 of the inner lubricating layer 50 is equivalent to the layer thickness T1 of the inner hard layer 10 and the layer thickness T2 of the outer hard layer 20. In addition, in this embodiment, the value of the penetration force in the inner lubricating layer 50 is equivalent to the value of the penetration force in the outer lubricating layer 40 of the first embodiment. That is, the value of the penetration force in the inner lubricating layer 50 is smaller than the maximum value of the penetration force in the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20, and is larger than the value of the penetration force in the soft layer 30. In this way, the inner lubricating layer 50, like the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20, contains a chemically crosslinked gel and therefore has a relatively high penetration force value. Therefore, the inner lubricating layer 50, together with the outer hard layer 20, can exhibit properties (relatively high elasticity and flexibility) similar to the intima of an actual blood vessel.

模擬血管100aの一例として、貫通力の値が、内側硬質層10および外側硬質層20においてそれぞれ30g超、かつ、最大値が80g以上(また、100g以上、更には120g以上)であり、軟質層30において30g以下であり、内側潤滑層50において35g以上、120g未満(また、100g未満、更には80g未満、そして70g以下)である、層構造を挙げることができる。また、模擬血管100aの他の例として、貫通力の値が、内側硬質層10および外側硬質層20においてそれぞれ50g超、かつ、最大値が80g以上(また、100g以上、更には120g以上)であり、軟質層30において50g以下であり、内側潤滑層50において35g以上、120g未満(また、100g未満、更には80g未満、そして70g以下)である、層構造を挙げることができる。 As an example of the simulated blood vessel 100a, a layer structure can be mentioned in which the penetration force value is more than 30 g in the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20, respectively, and the maximum value is 80 g or more (or 100 g or more, or even 120 g or more), 30 g or less in the soft layer 30, and 35 g or more and less than 120 g (or less than 100 g, or even less than 80 g, and 70 g or less) in the inner lubricating layer 50. As another example of the simulated blood vessel 100a, a layer structure can be mentioned in which the penetration force value is more than 50 g in the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20, respectively, and the maximum value is 80 g or more (or 100 g or more, or even 120 g or more), 50 g or less in the soft layer 30, and 35 g or more and less than 120 g (or less than 100 g, or even less than 80 g, and 70 g or less) in the inner lubricating layer 50.

本実施形態において、上記各層は、例えば、次の方法で特定することができる。図5に示すように、模擬血管100aの横断面における仮想直線VL上において、内壁S1側から外壁S2側へと、複数箇所の貫通力を測定する。例えば、内側硬質層10及び外側硬質層20の貫通力の値が50g超である場合、外壁S2の特定点P2を始点とし、測定された貫通力の値が連続して50g超である測定箇所の中で、始点から最も離れた測定箇所を終点とし、当該始点から当該終点までを外側硬質層20と特定することができる。測定された貫通力の値が50g超となる測定箇所の中で、外側硬質層20の終点から内壁S1側へ最も近い測定箇所を始点とし、当該始点から内壁S1側で最も高い貫通力の測定箇所を終点とし、当該始点から当該終点までを内側硬質層10と特定することができる。外側硬質層20の終点から、内側硬質層10の始点までを軟質層30と特定することができる。内側硬質層10の終点から、内壁S1の特定点P1までを内側潤滑層50と特定することができる。上記において、仮想直線VLは、模擬血管100の内壁S1の特定点P1と、外壁S2の特定点P2とを通る直線である。特定点P2は、特定点P1と模擬血管100の外壁S2との間の距離が最短距離となる点である。本実施形態において、仮想直線VLは、模擬血管100の中心点POを通る。 In this embodiment, the above layers can be identified, for example, by the following method. As shown in FIG. 5, the penetration force is measured at multiple points on a virtual straight line VL in the cross section of the simulated blood vessel 100a from the inner wall S1 side to the outer wall S2 side. For example, when the value of the penetration force of the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20 exceeds 50 g, a specific point P2 on the outer wall S2 is set as the starting point, and among the measurement points where the measured penetration force value is continuously greater than 50 g, the measurement point farthest from the starting point is set as the end point, and the portion from the starting point to the end point can be identified as the outer hard layer 20. Among the measurement points where the measured penetration force value exceeds 50 g, the measurement point closest to the end point of the outer hard layer 20 toward the inner wall S1 side is set as the starting point, and the measurement point with the highest penetration force from the starting point on the inner wall S1 side is set as the end point, and the portion from the starting point to the end point can be identified as the inner hard layer 10. The soft layer 30 can be determined from the end point of the outer hard layer 20 to the start point of the inner hard layer 10. The inner lubricating layer 50 can be determined from the end point of the inner hard layer 10 to a specific point P1 on the inner wall S1. In the above, the virtual straight line VL is a straight line passing through a specific point P1 on the inner wall S1 of the simulated blood vessel 100 and a specific point P2 on the outer wall S2. The specific point P2 is the point where the distance between the specific point P1 and the outer wall S2 of the simulated blood vessel 100 is the shortest. In this embodiment, the virtual straight line VL passes through the center point PO of the simulated blood vessel 100.

本実施形態における模擬血管100aは、第1実施形態の模擬血管100の製造方法のステップの一部を変更することにより製造することができる。具体的には、模擬血管100aは、例えば、第1実施形態のステップS140を、以下のステップに置き換えることにより製造することができる。 The simulated blood vessel 100a in this embodiment can be manufactured by modifying some of the steps of the manufacturing method for the simulated blood vessel 100 in the first embodiment. Specifically, the simulated blood vessel 100a can be manufactured, for example, by replacing step S140 in the first embodiment with the following steps:

すなわち、模擬血管100aの製造方法では、第1の筒状体の中空部をPVA溶液PSで満たすとともに、第1の筒状体を水溶液ASに浸漬させる。このステップを行うことにより、第1の筒状体の内壁周辺および外壁周辺において、物理架橋ゲルPGから化学架橋ゲルCGが形成される。より具体的には、第1の筒状体の内壁側では、酸触媒ACを含有する第1の筒状体と、架橋剤CLを含有するPVA溶液PSとの間での触媒交換反応が進行する。これにより、第1の筒状体の内壁周辺および内壁の内側に化学架橋が新たに形成される。その結果、第1の筒状体の内壁周辺では、物理架橋ゲルPGと化学架橋ゲルCGとの共存系が形成され(処理前内側硬質層10Pの形成)、内壁の内側では、PVA溶液PS中のPVAから化学架橋ゲルCGが形成される(内側潤滑層50の形成)。また、第1の筒状体の外壁側では、第1の筒状体に含まれる酸触媒ACが、水溶液ASに含まれる架橋剤CLと反応し、物理架橋ゲルPGと化学架橋ゲルCGとの共存系が形成される(処理前外側硬質層20Pの形成)。また、内壁と外壁との間における、物理架橋ゲルPGを含み、かつ、化学架橋の程度が極めて低い部分が、処理前軟質層30Pとして形成される。このようにして、内側潤滑層50と、処理前内側硬質層10Pと、処理前軟質層30Pと、処理前外側硬質層20Pとを備える第2の筒状体が作製される。 That is, in the manufacturing method of the simulated blood vessel 100a, the hollow part of the first cylindrical body is filled with the PVA solution PS, and the first cylindrical body is immersed in the aqueous solution AS. By performing this step, a chemical cross-linked gel CG is formed from the physical cross-linked gel PG around the inner wall and the outer wall of the first cylindrical body. More specifically, on the inner wall side of the first cylindrical body, a catalyst exchange reaction proceeds between the first cylindrical body containing the acid catalyst AC and the PVA solution PS containing the cross-linking agent CL. As a result, a new chemical cross-link is formed around the inner wall of the first cylindrical body and on the inside of the inner wall. As a result, a coexistence system of the physical cross-linked gel PG and the chemical cross-linked gel CG is formed around the inner wall of the first cylindrical body (formation of the inner hard layer 10P before treatment), and a chemical cross-linked gel CG is formed from the PVA in the PVA solution PS on the inside of the inner wall (formation of the inner lubricating layer 50). In addition, on the outer wall side of the first cylindrical body, the acid catalyst AC contained in the first cylindrical body reacts with the cross-linking agent CL contained in the aqueous solution AS, forming a coexistence system of the physically cross-linked gel PG and the chemically cross-linked gel CG (formation of the pre-treatment outer hard layer 20P). In addition, the part between the inner wall and the outer wall that contains the physically cross-linked gel PG and has an extremely low degree of chemical cross-linking is formed as the pre-treatment soft layer 30P. In this way, a second cylindrical body is produced that includes the inner lubricating layer 50, the pre-treatment inner hard layer 10P, the pre-treatment soft layer 30P, and the pre-treatment outer hard layer 20P.

上記ステップで作製された第2の筒状体を、第1実施形態のステップS150と同様に、熱水HWで処理して模擬血管100aを作製する。これにより、内側潤滑層50と、内側硬質層10と、軟質層30と、外側硬質層20とを備える模擬血管100aを作製することができる。 The second cylindrical body produced in the above step is treated with hot water HW in the same manner as step S150 in the first embodiment to produce a simulated blood vessel 100a. This allows the production of a simulated blood vessel 100a that includes an inner lubricating layer 50, an inner hard layer 10, a soft layer 30, and an outer hard layer 20.

上記構成を備える本実施形態の模擬血管100aは、外側潤滑層40を備えることによる効果を除き、第1実施形態の模擬血管100と同様の効果を奏する。 The simulated blood vessel 100a of this embodiment, which has the above configuration, has the same effects as the simulated blood vessel 100 of the first embodiment, except for the effects of having the outer lubricating layer 40.

C.第3実施形態:
図6は、第3実施形態における模擬血管100bの構成を概略的に示す説明図である。図6には、図2と同一の位置(図1のII-IIの位置)における第3実施形態の模擬血管100bのYZ断面構成が示されている。以下では、第3実施形態の模擬血管100bの構成のうち、上述した第1,第2実施形態の模擬血管100、100aと同一の構成については、その説明を適宜省略する。
C. Third embodiment:
Fig. 6 is an explanatory diagram that shows a schematic configuration of a simulated blood vessel 100b in the third embodiment. Fig. 6 shows a YZ cross-sectional configuration of the simulated blood vessel 100b in the third embodiment at the same position as Fig. 2 (position II-II in Fig. 1). In the following, the description of the configuration of the simulated blood vessel 100b in the third embodiment that is the same as that of the simulated blood vessels 100 and 100a in the first and second embodiments described above will be omitted as appropriate.

第3実施形態の模擬血管100bは、更に、内側潤滑層50を備える点で、第1実施形態の模擬血管100と異なる。すなわち、模擬血管100bは、5層構造を備えている。 The simulated blood vessel 100b of the third embodiment differs from the simulated blood vessel 100 of the first embodiment in that it further comprises an inner lubricating layer 50. In other words, the simulated blood vessel 100b has a five-layer structure.

模擬血管100bは、上述のように、5層構造を備えている。より具体的には、内壁S1側から順に、内側潤滑層50と、内側硬質層10と、軟質層30と、外側硬質層20と、外側潤滑層40とを備えている。各層の形成材料、層厚、貫通力の値は、模擬血管100,100aと同様である。また、模擬血管100bの外径および内径は、模擬血管100,100aと同様である。 As described above, the simulated blood vessel 100b has a five-layer structure. More specifically, from the inner wall S1 side, it has an inner lubricating layer 50, an inner hard layer 10, a soft layer 30, an outer hard layer 20, and an outer lubricating layer 40. The materials, thicknesses, and penetration strengths of each layer are the same as those of the simulated blood vessels 100 and 100a. The outer and inner diameters of the simulated blood vessel 100b are the same as those of the simulated blood vessels 100 and 100a.

模擬血管100bの一例として、貫通力の値が、内側硬質層10および外側硬質層20においてそれぞれ30g超、かつ、最大値が80g以上(また、100g以上、更には120g以上)であり、軟質層30において30g以下であり、外側潤滑層40および内側潤滑層50においてそれぞれ35g以上、120g未満(また、100g未満、更には80g未満、そして70g以下)である、層構造を挙げることができる。また、模擬血管100bの他の例として、貫通力の値が、内側硬質層10および外側硬質層20においてそれぞれ50g超、かつ、最大値が80g以上(また、100g以上、更には120g以上)であり、軟質層30において50g以下であり、外側潤滑層40および内側潤滑層50において35g以上、120g未満(また、100g未満、更には80g未満、そして70g以下)である、層構造を挙げることができる。 An example of the simulated blood vessel 100b is a layer structure in which the penetration force value is greater than 30 g and has a maximum value of 80 g or more (or 100 g or more, or even 120 g or more) for the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20, respectively, is 30 g or less for the soft layer 30, and is 35 g or more and less than 120 g (or less than 100 g, or even less than 80 g, and 70 g or less) for the outer lubricating layer 40 and the inner lubricating layer 50, respectively. Another example of the simulated blood vessel 100b is a layer structure in which the penetration force is greater than 50 g for the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20, with the maximum value being 80 g or more (or 100 g or more, or even 120 g or more), less than 50 g for the soft layer 30, and greater than 35 g and less than 120 g for the outer lubricating layer 40 and the inner lubricating layer 50 (or less than 100 g, or even less than 80 g, and less than 70 g).

本実施形態における模擬血管100bは、第1実施形態の模擬血管100の製造方法のステップの一部を変更することにより製造することができる。具体的には、模擬血管100bは、例えば、第1実施形態のステップS130(水溶液ASの準備)を要せず、ステップS140を、以下のステップに置き換えることにより製造することができる。すなわち、第1の筒状体をPVA溶液PSに浸漬させる。これにより、第1の筒状体の内壁周辺および外壁周辺の両方において、物理架橋ゲルPGと化学架橋ゲルCGとの共存系が形成される(処理前内側硬質層10Pおよび処理前外側硬質層20Pの形成)。また、第1の筒状体の外壁の外側および内壁の内側の両方において、PVA溶液PS中のPVAから化学架橋ゲルCGが形成される(外側潤滑層40および内側潤滑層50の形成)。このようにして、内側潤滑層50と、処理前内側硬質層10Pと、処理前軟質層30Pと、処理前外側硬質層20Pと、外側潤滑層40とを備える第2の筒状体が作製される。 The simulated blood vessel 100b in this embodiment can be manufactured by changing some of the steps of the manufacturing method of the simulated blood vessel 100 in the first embodiment. Specifically, the simulated blood vessel 100b can be manufactured, for example, by replacing step S140 with the following steps without requiring step S130 (preparation of the aqueous solution AS) in the first embodiment. That is, the first cylindrical body is immersed in the PVA solution PS. As a result, a coexistence system of the physically cross-linked gel PG and the chemically cross-linked gel CG is formed around both the inner and outer walls of the first cylindrical body (formation of the pre-treatment inner hard layer 10P and the pre-treatment outer hard layer 20P). In addition, the chemically cross-linked gel CG is formed from the PVA in the PVA solution PS on both the outside of the outer wall of the first cylindrical body and the inside of the inner wall of the first cylindrical body (formation of the outer lubricating layer 40 and the inner lubricating layer 50). In this way, a second cylindrical body is produced that includes an inner lubricating layer 50, an untreated inner hard layer 10P, an untreated soft layer 30P, an untreated outer hard layer 20P, and an outer lubricating layer 40.

上記ステップで作製された第2の筒状体を、第1実施形態のステップS150と同様に、熱水HWで処理して模擬血管100bを作製する。これにより、内側潤滑層50と、内側硬質層10と、軟質層30と、外側硬質層20と、外側潤滑層40とを備える模擬血管100bを作製することができる。 The second cylindrical body produced in the above step is treated with hot water HW in the same manner as step S150 in the first embodiment to produce the simulated blood vessel 100b. This produces the simulated blood vessel 100b that includes an inner lubricating layer 50, an inner hard layer 10, a soft layer 30, an outer hard layer 20, and an outer lubricating layer 40.

上記構成を備える本実施形態の模擬血管100bは、第1実施形態の模擬血管100と同様の効果を奏する。 The simulated blood vessel 100b of this embodiment, which has the above configuration, has the same effects as the simulated blood vessel 100 of the first embodiment.

D.第4実施形態:
図7は、第4実施形態における模擬血管100cの構成を概略的に示す説明図である。図7には、図2と同一の位置(図1のII-IIの位置)における第4実施形態の模擬血管100cのYZ断面構成が示されている。以下では、第4実施形態の模擬血管100cの構成のうち、上述した第1実施形態の模擬血管100と同一の構成については、その説明を適宜省略する。
D. Fourth embodiment:
Fig. 7 is an explanatory diagram that shows a schematic configuration of a simulated blood vessel 100c in the fourth embodiment. Fig. 7 shows a YZ cross-sectional configuration of the simulated blood vessel 100c in the fourth embodiment at the same position as Fig. 2 (position II-II in Fig. 1). In the following, the description of the configuration of the simulated blood vessel 100c in the fourth embodiment that is the same as that of the simulated blood vessel 100 in the first embodiment described above will be omitted as appropriate.

第4実施形態の模擬血管100cは、外側潤滑層40を備えていない点で、第1実施形態の模擬血管100と異なる。すなわち、模擬血管100cは、3層構造を備えている。 The simulated blood vessel 100c of the fourth embodiment differs from the simulated blood vessel 100 of the first embodiment in that it does not have an outer lubricating layer 40. In other words, the simulated blood vessel 100c has a three-layer structure.

模擬血管100cは、上述のように、3層構造を備えている。より具体的には、内壁S1側から順に、内側硬質層10と、軟質層30と、外側硬質層20とを備えている。各層の形成材料、層厚、貫通力の値は、模擬血管100と同様である。また、模擬血管100cの外径および内径は、模擬血管100と同様である。 As described above, the simulated blood vessel 100c has a three-layer structure. More specifically, from the inner wall S1 side, it has an inner hard layer 10, a soft layer 30, and an outer hard layer 20. The materials, thickness, and penetration force of each layer are the same as those of the simulated blood vessel 100. The outer and inner diameters of the simulated blood vessel 100c are also the same as those of the simulated blood vessel 100.

模擬血管100cの一例として、貫通力の値が、内側硬質層10および外側硬質層20においてそれぞれ30g超であり、かつ、最大値が80g以上(また、100g以上、更には120g以上)であり、軟質層30において30g以下である、層構造を挙げることができる。また、模擬血管100cの他の例として、貫通力の値が、内側硬質層10および外側硬質層20においてそれぞれ50g超、かつ、最大値が80g以上(また、100g以上、更には120g以上)であり、軟質層30において50g以下である、層構造を挙げることができる。 One example of the simulated blood vessel 100c is a layer structure in which the penetration force is greater than 30 g in the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20, with a maximum value of 80 g or more (or 100 g or more, or even 120 g or more), and is less than 30 g in the soft layer 30. Another example of the simulated blood vessel 100c is a layer structure in which the penetration force is greater than 50 g in the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20, with a maximum value of 80 g or more (or 100 g or more, or even 120 g or more), and is less than 50 g in the soft layer 30.

本実施形態における模擬血管100cは、第1実施形態の模擬血管100の製造方法のステップの一部を変更することにより製造することができる。具体的には、模擬血管100cは、例えば、第1実施形態のステップS120(PVA溶液PSの準備)を要せず、ステップS140を、以下のステップに置き換えることにより製造することができる。すなわち、第1の筒状体を水溶液ASに浸漬させる。これにより、第1の筒状体の内壁周辺および外壁周辺の両方において、物理架橋ゲルPGと化学架橋ゲルCGとの共存系が形成される(処理前内側硬質層10Pおよび処理前外側硬質層20Pの形成)。このようにして、処理前内側硬質層10Pと、処理前軟質層30Pと、処理前外側硬質層20Pとを備える第2の筒状体が作製される。 The simulated blood vessel 100c in this embodiment can be manufactured by changing a part of the steps of the manufacturing method of the simulated blood vessel 100 in the first embodiment. Specifically, the simulated blood vessel 100c can be manufactured, for example, by replacing step S140 with the following steps without requiring step S120 (preparation of the PVA solution PS) in the first embodiment. That is, the first cylindrical body is immersed in the aqueous solution AS. As a result, a coexistence system of the physically cross-linked gel PG and the chemically cross-linked gel CG is formed around both the inner wall and the outer wall of the first cylindrical body (formation of the pre-processing inner hard layer 10P and the pre-processing outer hard layer 20P). In this way, a second cylindrical body having the pre-processing inner hard layer 10P, the pre-processing soft layer 30P, and the pre-processing outer hard layer 20P is manufactured.

上記ステップで作製された第2の筒状体を、第1実施形態のステップS150と同様に、熱水HWで処理して模擬血管100cを作製する。これにより、内側硬質層10と、軟質層30と、外側硬質層20とを備える模擬血管100cを作製することができる。 The second cylindrical body produced in the above step is treated with hot water HW in the same manner as step S150 in the first embodiment to produce the simulated blood vessel 100c. This allows the production of the simulated blood vessel 100c having an inner hard layer 10, a soft layer 30, and an outer hard layer 20.

上記構成を備える本実施形態の模擬血管100cは、外側潤滑層40を備えることによる効果を除き、第1実施形態の模擬血管100と同様の効果を奏する。 The simulated blood vessel 100c of this embodiment, which has the above configuration, has the same effects as the simulated blood vessel 100 of the first embodiment, except for the effects of having the outer lubricating layer 40.

E.変形例:
本明細書で開示される技術は、上述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形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
E. Variations:
The technology disclosed in this specification is not limited to the above-described embodiments, and can be modified in various forms without departing from the spirit of the invention. For example, the following modifications are also possible.

上記実施形態では、模擬血管100が円管状であるとしたが、これに限定されない。例えば、横断面が多角形状の筒状であってもよい。 In the above embodiment, the simulated blood vessel 100 is described as having a circular tube shape, but this is not limited thereto. For example, the simulated blood vessel 100 may have a cylindrical shape with a polygonal cross section.

上記実施形態では、模擬血管100は、層構造を有する構成としたが、これに限定されない。例えば、模擬血管100の横断面の一部において、上記構成を有する構成であってもよい。すなわち、模擬血管100の一の横断面において、内側硬質層10と、外側硬質層20と、軟質層30と、外側潤滑層40とにそれぞれ相当する、第1の部分と、第2の部分と、第3の部分と、第4の部分とを有する構成であってもよい。 In the above embodiment, the simulated blood vessel 100 has a layered structure, but is not limited to this. For example, the simulated blood vessel 100 may have the above structure in a portion of its cross section. That is, one cross section of the simulated blood vessel 100 may have a first portion, a second portion, a third portion, and a fourth portion, which correspond to the inner hard layer 10, the outer hard layer 20, the soft layer 30, and the outer lubricating layer 40, respectively.

上記実施形態では、内側硬質層10および外側硬質層20は、化学架橋ゲルから構成されるとしたが、これに限定されない。例えば、内側硬質層10と外側硬質層20との少なくとも一方において、物理架橋ゲルを有していてもよい。また、上記実施形態では、軟質層30は、若干の化学架橋ゲルを含む構成としたが、これに限定されない。例えば、軟質層30において、化学架橋ゲルが含まれていない構成であってもよい。 In the above embodiment, the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20 are made of chemically cross-linked gel, but this is not limited thereto. For example, at least one of the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20 may have a physically cross-linked gel. Also, in the above embodiment, the soft layer 30 is configured to include a small amount of chemically cross-linked gel, but this is not limited thereto. For example, the soft layer 30 may not include a chemically cross-linked gel.

上記実施形態では、内側硬質層10と、外側硬質層20と、軟質層30と、外側潤滑層40とにおける化学架橋の程度は、それぞれ、略均一としたが、これに限定されない。例えば、上記少なくとも1つの層において、化学架橋の程度が部分的に異なっていてもよい。 In the above embodiment, the degree of chemical cross-linking in the inner hard layer 10, the outer hard layer 20, the soft layer 30, and the outer lubricating layer 40 is approximately uniform, but is not limited to this. For example, the degree of chemical cross-linking may be partially different in at least one of the above layers.

上記実施形態において、各層の層厚は、適宜変更可能である。また、上記実施形態において、内側硬質層10の層厚T1と、外側硬質層20の層厚T2とは、互いに異なっていてもよい。また、上記実施形態において、層厚T1と層厚T2と層厚T3との合計厚みに占める層厚T3の割合(層厚T3/(層厚T1+層厚T2+層厚T3)×100)が、30%超、または、15%超であってもよい。層厚T1と層厚T2と層厚T3との合計厚みに占める層厚T3の割合の下限は特に限定されず、適宜設定すればよいが、例えば、1%以上であってよく、2%以上であってもよい。
上記実施形態において、模擬血管の厚み((外径-内径)/2)に対する軟質層30の厚み(層厚T3)の割合が、30%以下、15%以下、または、10%以下であってもよく、更には、5%以下であってもよい。模擬血管の厚み((外径-内径)/2)に対する軟質層30の厚み(層厚T3)の割合は、1%以上、または、2%以上であってもよい。
In the above embodiment, the thickness of each layer can be changed as appropriate. In the above embodiment, the thickness T1 of the inner hard layer 10 and the thickness T2 of the outer hard layer 20 may be different from each other. In the above embodiment, the ratio of the thickness T3 to the total thickness of the thickness T1, the thickness T2, and the thickness T3 (thickness T3/(thickness T1+thickness T2+thickness T3)×100) may be more than 30% or more than 15%. The lower limit of the ratio of the thickness T3 to the total thickness of the thickness T1, the thickness T2, and the thickness T3 is not particularly limited and may be set as appropriate, and may be, for example, 1% or more, or 2% or more.
In the above embodiment, the ratio of the thickness of the soft layer 30 (layer thickness T3) to the thickness of the simulated blood vessel ((outer diameter-inner diameter)/2) may be 30% or less, 15% or less, or 10% or less, or even 5% or less. The ratio of the thickness of the soft layer 30 (layer thickness T3) to the thickness of the simulated blood vessel ((outer diameter-inner diameter)/2) may be 1% or more, or 2% or more.

上記実施形態において、各層の貫通力の値は、適宜変更可能である。また、上記実施形態において、内側硬質層10の貫通力の値と、外側硬質層20の貫通力の値とは、互いに異なっていてもよい。また、上記実施形態において、内側硬質層10および外側硬質層20の貫通力の値が、30g以下、40g以下、または、50g以下であってもよい。また、上記実施形態において、軟質層30の貫通力の値が、50g超、40g超、または、30超であってもよい。また、上記実施形態において、軟質層30の貫通力の最大値が、内側硬質層10の貫通力の最大値の40%超、30%超、または、20%超であってもよい。 In the above embodiment, the value of the penetration force of each layer can be changed as appropriate. In the above embodiment, the value of the penetration force of the inner hard layer 10 and the value of the penetration force of the outer hard layer 20 may be different from each other. In the above embodiment, the values of the penetration force of the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20 may be 30 g or less, 40 g or less, or 50 g or less. In the above embodiment, the value of the penetration force of the soft layer 30 may be more than 50 g, more than 40 g, or more than 30 g. In the above embodiment, the maximum value of the penetration force of the soft layer 30 may be more than 40%, more than 30%, or more than 20% of the maximum value of the penetration force of the inner hard layer 10.

上記実施形態において、外側潤滑層40の層厚T4と、内側硬質層10の層厚T1および外側硬質層20の層厚T2とは、互いに異なっていてもよい。また、上記実施形態において、外側潤滑層40の貫通力の値は、外側硬質層20における貫通力の最大値以上であり、または、軟質層30における貫通力の値未満であってもよい。 In the above embodiment, the thickness T4 of the outer lubricating layer 40 may be different from the thickness T1 of the inner hard layer 10 and the thickness T2 of the outer hard layer 20. In addition, in the above embodiment, the value of the penetration force of the outer lubricating layer 40 may be equal to or greater than the maximum value of the penetration force of the outer hard layer 20, or may be less than the value of the penetration force of the soft layer 30.

上記実施形態において、内側潤滑層50の層厚T5と、内側硬質層10の層厚T1および外側硬質層20の層厚T2とは、互いに異なっていてもよい。また、上記実施形態において、内側潤滑層50の貫通力の値は、外側硬質層20における貫通力の最大値以上であり、または、軟質層30における貫通力の値未満であってもよい。 In the above embodiment, the thickness T5 of the inner lubricating layer 50 may be different from the thickness T1 of the inner hard layer 10 and the thickness T2 of the outer hard layer 20. In addition, in the above embodiment, the value of the penetration force of the inner lubricating layer 50 may be equal to or greater than the maximum value of the penetration force of the outer hard layer 20, or may be less than the value of the penetration force of the soft layer 30.

上記実施形態において、内側硬質層10は、層内で貫通力の値が変化するものであってよく、例えば、軟質層30側から模擬血管100の中空部H側に向かって、段階的に貫通力が大きくなっていってもよい。また、内側硬質層10は、より実際の血管における中膜に近似した性質(比較的高い弾性および可撓性)を発揮することができることから、貫通力の最大値が80g以上であることが好ましく、90g以上であることがより好ましく、100g以上であることが更に好ましい。
外側硬質層20についても、内側硬質層10と同様に層内で貫通力の値が変化するものであってよく、例えば、軟質層30側から外壁S2側に向かって、段階的に貫通力が大きくなっていってもよい。
In the above embodiment, the inner hard layer 10 may have a penetrating force that varies within the layer, for example, the penetrating force may increase stepwise from the soft layer 30 side toward the hollow portion H side of the simulated blood vessel 100. Moreover, since the inner hard layer 10 can exhibit properties (relatively high elasticity and flexibility) more similar to the tunica media of an actual blood vessel, the maximum penetrating force is preferably 80 g or more, more preferably 90 g or more, and even more preferably 100 g or more.
The outer hard layer 20 may have a penetrating force that changes within the layer, similar to the inner hard layer 10, and for example, the penetrating force may increase stepwise from the soft layer 30 side toward the outer wall S2 side.

上記実施形態において、内側硬質層10及び外側硬質層20における化学架橋の程度は略均一であってもよいし、層内で変化するものであってもよい。例えば、内側硬質層10は、軟質層30側から模擬血管100の中空部H側に向かって、段階的に化学架橋の程度が高くなっていってもよい。外側硬質層20についても、化学架橋の程度は略均一であってもよいし、層内で貫通力の値が変化するものであってよく、例えば、軟質層30側から外壁S2側に向かって、段階的に化学架橋の程度が高くなっていってもよい。 In the above embodiment, the degree of chemical cross-linking in the inner hard layer 10 and the outer hard layer 20 may be approximately uniform, or may vary within the layer. For example, the degree of chemical cross-linking in the inner hard layer 10 may increase stepwise from the soft layer 30 side toward the hollow portion H side of the simulated blood vessel 100. The degree of chemical cross-linking in the outer hard layer 20 may also be approximately uniform, or the value of the penetration force may change within the layer, for example, the degree of chemical cross-linking may increase stepwise from the soft layer 30 side toward the outer wall S2 side.

上記実施形態の模擬血管100の製造方法は、一例であり、これに限定されず、模擬血管100の層構造を実現可能な製造方法であればよい。 The manufacturing method of the simulated blood vessel 100 in the above embodiment is merely an example and is not limited thereto. Any manufacturing method that can realize the layered structure of the simulated blood vessel 100 may be used.

10:内側硬質層 20:外側硬質層 30:軟質層 30P:処理前軟質層 40:外側潤滑層 50:内側潤滑層 100:模擬血管 100a:模擬血管 100b:模擬血管 100c:模擬血管 ED:外径 EDa:外径 H:中空部 ID:内径 IDa:内径 P1:特定点 P2:特定点 PO:中心点 S1:内壁 S2:外壁 T1:層厚 T2:層厚 T3:層厚 T4:層厚 T5:層厚 VL:仮想直線 10: Inner hard layer 20: Outer hard layer 30: Soft layer 30P: Soft layer before treatment 40: Outer lubricant layer 50: Inner lubricant layer 100: Simulated blood vessel 100a: Simulated blood vessel 100b: Simulated blood vessel 100c: Simulated blood vessel ED: Outer diameter EDa: Outer diameter H: Hollow part ID: Inner diameter IDa: Inner diameter P1: Specific point P2: Specific point PO: Center point S1: Inner wall S2: Outer wall T1: Layer thickness T2: Layer thickness T3: Layer thickness T4: Layer thickness T5: Layer thickness VL: Virtual straight line

Claims (6)

ポリビニルアルコールのゲルで形成され、かつ、中空部を有する管状の模擬血管であって、
前記模擬血管は、前記模擬血管の横断面における仮想直線であって、前記模擬血管の内壁の特定点を通り、かつ、前記特定点と、前記模擬血管の外壁との間の距離が最短距離となる仮想直線上において、
貫通力の値が第1の値超である第1の部分と、
前記第1の部分に対して前記外壁側に位置し、かつ、貫通力の値が第2の値超である第2の部分と、
前記第1の部分と前記第2の部分との間に位置し、かつ、貫通力の値が前記第1の値と前記第2の値とのいずれの値より小さい第3の値以下である第3の部分と、を有する、
特定構造を備え
前記第1の部分と、前記第2の部分とにおける貫通力の値は、50g超であり、
前記第3の部分における貫通力の値は、50g以下である、
模擬血管。
A tubular simulated blood vessel formed of polyvinyl alcohol gel and having a hollow portion,
The simulated blood vessel is a virtual line in a cross section of the simulated blood vessel, which passes through a specific point on the inner wall of the simulated blood vessel and has a shortest distance between the specific point and the outer wall of the simulated blood vessel.
a first portion having a penetration force value greater than a first value;
a second portion located on the outer wall side relative to the first portion and having a penetration force value greater than a second value;
a third portion located between the first portion and the second portion and having a penetration force value equal to or less than a third value that is smaller than both the first value and the second value;
Equipped with a specific structure ,
a penetration force value of the first portion and the second portion is greater than 50 g;
The penetration force value in the third portion is 50 g or less .
Simulated blood vessel.
請求項1に記載の模擬血管において、
前記第1の部分と、前記第2の部分と、前記第3の部分とは、それぞれ、ポリビニルアルコールのゲルで形成されている、
模擬血管。
The simulated blood vessel according to claim 1,
the first portion, the second portion, and the third portion are each formed of a polyvinyl alcohol gel;
Simulated blood vessel.
請求項1または請求項2に記載の模擬血管において、
前記第3の部分における貫通力の最大値は、前記第1の部分における貫通力の最大値の40%以下の値である、
模擬血管。
The simulated blood vessel according to claim 1 or 2,
The maximum value of the penetration force in the third portion is 40% or less of the maximum value of the penetration force in the first portion.
Simulated blood vessel.
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の模擬血管において、
前記仮想直線上において、前記第1の部分の長さと、前記第2の部分の長さと、前記第3の部分の長さとの合計の長さに占める前記第3の部分の長さの割合は、30%以下である、
模擬血管。
The simulated blood vessel according to any one of claims 1 to 3 ,
a ratio of the length of the third portion to a total length of the first portion, the second portion, and the third portion on the virtual straight line is 30% or less;
Simulated blood vessel.
請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の模擬血管において、
前記第1の部分と、前記第2の部分とは、それぞれ、化学架橋された化学架橋部位から構成されている、
模擬血管。
The simulated blood vessel according to any one of claims 1 to 4 ,
The first portion and the second portion are each composed of a chemically crosslinked chemical crosslinking site.
Simulated blood vessel.
ポリビニルアルコールのゲルで形成され、かつ、中空部を有する管状の模擬血管であって、
前記模擬血管は、前記模擬血管の横断面における仮想直線であって、前記模擬血管の内壁の特定点を通り、かつ、前記特定点と、前記模擬血管の外壁との間の距離が最短距離となる仮想直線上において、
貫通力の値が第1の値超である第1の部分と、
前記第1の部分に対して前記外壁側に位置し、かつ、貫通力の値が第2の値超である第2の部分と、
前記第1の部分と前記第2の部分との間に位置し、かつ、貫通力の値が前記第1の値と前記第2の値とのいずれの値より小さい第3の値以下である第3の部分と、を有する、
特定構造を備え、
前記第2の部分に対して前記外壁側に位置する第4の部分を有し、
前記第4の部分は、化学架橋されている化学架橋部位のみから構成されており、
前記第4の部分における貫通力の値は、前記第2の部分の最大値より小さく、かつ、前記第3の部分の前記第3の値より大きい、
模擬血管。
A tubular simulated blood vessel formed of polyvinyl alcohol gel and having a hollow portion,
The simulated blood vessel is a virtual line in a cross section of the simulated blood vessel, which passes through a specific point on the inner wall of the simulated blood vessel and has a shortest distance between the specific point and the outer wall of the simulated blood vessel.
a first portion having a penetration force value greater than a first value;
a second portion located on the outer wall side relative to the first portion and having a penetration force value greater than a second value;
a third portion located between the first portion and the second portion and having a penetration force value equal to or less than a third value that is smaller than both the first value and the second value;
Equipped with a specific structure,
a fourth portion located on the outer wall side relative to the second portion,
the fourth portion is composed only of chemically crosslinked sites that are chemically crosslinked,
a value of the penetration force in the fourth portion is smaller than a maximum value of the second portion and is larger than the third value of the third portion;
Simulated blood vessel.
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