JP6372049B2 - Artificial blood vessel and method for forming artificial blood vessel - Google Patents
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Description
本発明は、人工血管および人工血管の成形方法に関する。 The present invention relates to an artificial blood vessel and a method for forming an artificial blood vessel.
人工血管は、生体内への移植に用いる以外にも種々の分野で使用されることがある。例えば、医療従事者が血管に対する穿刺のトレーニングには、人工血管を内側に備えるヒトの腕の形をしたシミュレータが用いられる。 Artificial blood vessels may be used in various fields besides being used for transplantation into a living body. For example, a simulator in the shape of a human arm having an artificial blood vessel inside is used for a medical worker to perform training for puncture of a blood vessel.
人工血管は、例えば、シリコーンを成形して作製される。また、シリコーン以外であれば、例えば、樹脂を用いることもできる。このような樹脂の成形方法としては、種々の方法が知られている。例えば、繊維強化樹脂(FRP:Fiber Reinforced Plastics)は、繊維と樹脂とから構成される構造を備え、高強度な特性を備える。 The artificial blood vessel is produced by molding silicone, for example. In addition, other than silicone, for example, a resin can be used. Various methods are known for molding such a resin. For example, fiber reinforced plastics (FRP: Fiber Reinforced Plastics) have a structure composed of fibers and resin, and have high strength characteristics.
上記FRPを簡易に成形できる方法として、VaRTM(Vacuum assist Resin Transfer Molding)法が知られており、特許文献1には、VaRTM法の基礎が開示されている。さらに、特許文献2および3においては、改良型のVaRTM法が開示されている。
A VaRTM (Vacuum assist Resin Transfer Molding) method is known as a method for easily molding the FRP, and Patent Document 1 discloses the basis of the VaRTM method. Further,
上記のシリコーンを素材とした人工血管は、弾性率が人体の血管と大きく異なっており、また、引き裂き強度が弱いという問題がある。また、上記シリコーンを素材とした人工血管において壁の厚みを人体の血管に近似させた場合、壁の厚みに偏りを生じるという問題もある。 The artificial blood vessel made of the above-mentioned silicone has a problem that the elastic modulus is greatly different from that of a human blood vessel, and the tear strength is weak. Moreover, when the wall thickness of the artificial blood vessel made of silicone is approximated to that of a human blood vessel, there is a problem that the wall thickness is biased.
上記の問題を解決するためには、人工血管の素材として新規の素材を探す必要がある。ここで、上記新規の素材の成形方法として、これまで樹脂(例えば、上記FRP)を簡易に成形する手法として知られていた上記VaRTM法を使用することが期待できる。このVaRTM法を使用できれば、新たに探し出した素材を用いて、簡易に強度の強い人工血管を成形することが可能となるからである。しかしながら、上記VaRTM法を用いた成形においては、板状の成形例しかこれまでに開示されておらず、人工血管の成形に必要となるチューブ状の成形例は示されていない。 In order to solve the above problems, it is necessary to search for a new material as a material for the artificial blood vessel. Here, as the method for molding the new material, it is expected that the VaRTM method, which has been known as a method for simply molding a resin (for example, the FRP) so far, can be used. This is because, if this VaRTM method can be used, it is possible to easily form a strong artificial blood vessel using a newly found material. However, in the molding using the VaRTM method, only a plate-shaped molding example has been disclosed so far, and a tube-shaped molding example necessary for molding an artificial blood vessel is not shown.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、FRPを素材とした人工血管および人工血管の成形方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an artificial blood vessel using FRP as a material and a method for forming the artificial blood vessel.
上記の課題を解決するために、本発明の管形状である人工血管は、当該人工血管の素材が、スチレンを主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物とを主体とする重合体ブロックからなるブロック共重合体、環動高分子材料を主体とする重合体ブロックおよび、ウレタンを主体とする重合体ブロックのうちのいずれかを、繊維強化樹脂の樹脂として含むことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the artificial blood vessel having a tubular shape according to the present invention is a block in which the material of the artificial blood vessel is composed of a polymer block mainly composed of styrene and a polymer block mainly composed of a conjugated diene compound. Any one of a copolymer, a polymer block mainly composed of a cyclic polymer material, and a polymer block mainly composed of urethane is included as a resin of a fiber reinforced resin.
上記の構成によると、強度の強い人工血管を提供することができる。さらに、特殊エラストマーを繊維強化樹脂の樹脂として使用しているので、当該人工血管の物性を人体の血管に近似させることができる。 According to said structure, a strong artificial blood vessel can be provided. Furthermore, since the special elastomer is used as the fiber reinforced resin, the physical properties of the artificial blood vessel can be approximated to those of the human body.
さらに、本発明の管形状である人工血管は、複数の層構造を備えることを特徴とする。 Furthermore, the artificial blood vessel having a tubular shape according to the present invention has a plurality of layer structures.
上記の構成によれば、特殊エラストマーを素材として積層構造を備えているため、当該人工血管の物性および構造を人体の血管に近似させることができる。 According to the above configuration, since the laminate structure is provided using a special elastomer as a material, the physical properties and structure of the artificial blood vessel can be approximated to those of a human body.
さらに、本発明の管形状である人工血管の成形方法は、成形型に配置した繊維素材に注入した樹脂を真空下で含浸させて得る繊維強化樹脂を素材とする人工血管の成形方法であって、上記人工血管の成形型が円筒状であり、成形される上記人工血管が管形状の繊維強化樹脂からなることを特徴とする。 Further, the method for forming an artificial blood vessel having a tube shape according to the present invention is a method for forming an artificial blood vessel using a fiber reinforced resin obtained by impregnating a resin injected into a fiber material arranged in a mold under vacuum. The mold for artificial blood vessel is cylindrical, and the artificial blood vessel to be molded is made of a tube-shaped fiber reinforced resin.
上記の構成によると、オートクレーブなどの大掛かりな設備を必要とせずに、気泡の含有を抑えたFRP構造を備える人工血管を簡易に成形することができる。 According to said structure, an artificial blood vessel provided with the FRP structure which suppressed containing of a bubble can be shape | molded easily, without requiring large facilities, such as an autoclave.
さらに、本発明の管形状である人工血管の成形方法は、人工血管成形装置を用いた人工血管の成形方法であって、上記人工血管成形装置は、人工血管成形部を備えており、上記人工血管成形部に備わった樹脂注入口の近傍に、樹脂を均一に拡散させるための樹脂拡散リングを備えてもよい。 Furthermore, the method for forming an artificial blood vessel having a tube shape according to the present invention is a method for forming an artificial blood vessel using an artificial blood vessel forming device, and the artificial blood vessel forming device includes an artificial blood vessel forming portion, and A resin diffusion ring for uniformly diffusing the resin may be provided in the vicinity of the resin injection port provided in the blood vessel forming portion.
さらに、本発明の穿刺練習用シミュレータは、上記の本発明に係る人工血管を備えることを特徴とする。 Furthermore, the simulator for pricking practice of the present invention includes the artificial blood vessel according to the present invention.
上記の構成によると、上記穿刺練習用シミュレータは人体の血管に近似した構造および物性(弾性率)を備えた人工血管を備える。よって、医療行為における穿刺練習のトレーニングを、人体の血管に近い感覚で効率的に行うことができる。さらに、特殊エラストマーは、従来の人工血管の素材であるシリコーンに比べて柔軟性、伸縮性に富んでいる。したがって、上記穿刺練習用シミュレータは、穿刺の孔道が出来にくい。よって、上記穿刺練習用シミュレータは繰り返しの使用に耐えうる強度を備える。 According to said structure, the said simulator for puncture practice is equipped with the artificial blood vessel provided with the structure and physical property (elastic modulus) approximated to the blood vessel of the human body. Therefore, training for puncture practice in medical practice can be performed efficiently with a sense close to the blood vessels of the human body. Furthermore, special elastomers are richer in flexibility and stretchability than silicone, which is a conventional artificial blood vessel material. Therefore, it is difficult for the puncture training simulator to make a puncture hole. Therefore, the puncture training simulator has a strength that can withstand repeated use.
本発明の管形状である人工血管は、当該人工血管の素材が、スチレンを主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物とを主体とする重合体ブロックからなるブロック共重合体、環動高分子材料を主体とする重合体ブロックおよび、ウレタンを主体とする重合体ブロックのうちのいずれかを、繊維強化樹脂の樹脂として含むことを特徴とする。 The artificial blood vessel having a tubular shape according to the present invention includes a block copolymer, a ring-moving polymer material, in which the material of the artificial blood vessel is composed of a polymer block mainly composed of styrene and a polymer block mainly composed of a conjugated diene compound. Any one of a polymer block mainly composed of and a polymer block mainly composed of urethane is included as a fiber-reinforced resin.
上記の構成によると、強度の強い人工血管を提供することができる。さらに、特殊エラストマーを繊維強化樹脂の樹脂として使用しているので、当該人工血管の物性を人体の血管に近似させることができるという効果を奏する。 According to said structure, a strong artificial blood vessel can be provided. Furthermore, since the special elastomer is used as the fiber reinforced resin, the physical properties of the artificial blood vessel can be approximated to those of the human blood vessel.
〔実施形態1〕
本発明の一実施形態について図1に基づいて説明すれば以下のとおりである。図1は、押出成形装置10aによる人工血管の成形の一例を示した図である。図1の(a)は、押出成形装置10aの全体を示しており、図1の(b)は、図1の(a)における連結領域Pを拡大した図である。
Embodiment 1
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a view showing an example of the formation of an artificial blood vessel by the
図1の(a)に示すように、押出成形装置10aは樹脂容器12およびノズル13を備える。樹脂容器12には樹脂14が充填される。ノズル13は噴出し部133を備える。
As shown in FIG. 1A, the
本発明において使用される樹脂としては、特殊エラストマーが好ましい。例えば、上記特殊エラストマーは、熱可塑性エラストマーおよび熱硬化性エラストマーである。熱可塑性エラストマーとしては、スチレンを主体とする重合体ブロックと共役ジエン化合物とを主体とする重合体ブロックからなるブロック共重合体が好ましく、硬さが1〜30度(JIS K6253に準拠、Aタイプ)であることが好ましい。 As the resin used in the present invention, a special elastomer is preferable. For example, the special elastomer is a thermoplastic elastomer and a thermosetting elastomer. The thermoplastic elastomer is preferably a block copolymer composed of a polymer block mainly composed of styrene and a polymer block mainly composed of a conjugated diene compound, and has a hardness of 1 to 30 degrees (according to JIS K6253, A type). ) Is preferable.
また、熱硬化性エラストマーとしては、環動高分子材料またはウレタンを主体とする重合体ブロックが好ましく、硬さが1〜30度(JIS K6253に準拠、Aタイプ)であることが好ましい。 The thermosetting elastomer is preferably a polymer block mainly composed of a cyclic polymer material or urethane, and preferably has a hardness of 1 to 30 degrees (according to JIS K6253, A type).
図1の(b)に示すように、噴出し部133は、自身の先端部分に噴出し外側部131および噴出し内側部132を備えている。円柱形の噴出し内側部132を中心として円筒形の噴出し外側部131が配置している。噴出し内側部132の長さL1は、例えば、5mm〜20mmである。また、噴出し内側部132の直径L3は、例えば、4mmである。また、噴出し外側部131の円柱形の内部空間の直径L2は、例えば、6mmである。
As shown in FIG. 1 (b), the
チューブ成形部2は内側に芯金21を備えており、噴出し内側部132の中心と芯金21の中心とが重なり合うように、噴出し部133と連結している。チューブ成形部2の内径は、噴出し外側部131の内部空間の直径L2と同じ径であることが好ましく、例えば、本実施形態においては6mmである。また、芯金21の径は噴出し内側部132の直径L3と同じ径であることが好ましく、例えば、本実施形態においては4mmである。
The tube forming part 2 includes a
次に、上記押出成形装置10aによる人工血管の成形工程について説明する。樹脂容器12内の圧力を上げることにより、樹脂14は、ノズル13を介してチューブ成形部2に注入される。特殊エラストマーは、その融点よりも高い130℃以上の温度にて、かつ、特殊エラストマーの温度劣化を抑制できる200℃以下の温度にて、溶解するのが好ましい。また、樹脂14のノズル13からチューブ成形部2への押出速度は、例えば、成形される人工血管の壁の厚みを均一にするために約170℃(150〜180℃)において100mm/minであることが好ましい。さらに、樹脂14の注入時におけるチューブ成形部2内の温度は、樹脂14の流動に影響を及ぼす粘度を安定させるために、130℃〜200℃に保持することが好ましい。
Next, a process for forming an artificial blood vessel by the
上記成形工程によって成形した人工血管の弾性率を測定するために、上記成形工程によって成形した特殊エラストマーおよびシリコーンを素材とする人工血管を成形した。成形したそれぞれの人工血管の弾性率を、引張り試験によって測定した。上記引っ張り試験の結果として、特殊エラストマーを素材とした人工血管の弾性率は50kPaであった。一方、シリコーンを素材とした場合においては、弾性率は、3000kPaであった。人体の血管の弾性率は1kPaから1000kPaであることが公知である。すなわち、シリコーンを素材とした人工血管の弾性率が人体の血管の弾性率の範囲外であった、一方で、特殊エラストマーを素材とした人工血管の弾性率は人体の血管の弾性率の範囲内であった。 In order to measure the elastic modulus of the artificial blood vessel formed by the forming step, an artificial blood vessel made of the special elastomer and silicone formed by the forming step was formed. The elastic modulus of each molded artificial blood vessel was measured by a tensile test. As a result of the tensile test, the elastic modulus of the artificial blood vessel made of a special elastomer was 50 kPa. On the other hand, when silicone was used as the material, the elastic modulus was 3000 kPa. It is known that the elasticity of human blood vessels is 1 kPa to 1000 kPa. That is, the elasticity of artificial blood vessels made of silicone was outside the range of elasticity of human blood vessels, while the elasticity of artificial blood vessels made of special elastomers was within the range of elasticity of human blood vessels. Met.
上記の構成によると、従来成形が困難であった特殊エラストマーを素材とする人工血管を成形できる。また、上記人工血管は、特殊エラストマーを素材とすることにより、人体の血管に近似した物性(弾性率)を備えることができる。さらに、上記の成形方法においては、人工血管の厚みを人体の血管に近似させても、特殊エラストマーを素材とすることにより、人工血管の壁の厚みの偏りを抑制することができる。 According to said structure, the artificial blood vessel which uses as a raw material the special elastomer which was difficult to shape | mold conventionally can be shape | molded. Further, the artificial blood vessel can have physical properties (elastic modulus) similar to those of a human blood vessel by using a special elastomer as a material. Further, in the above molding method, even if the thickness of the artificial blood vessel is approximated to that of a human blood vessel, the thickness of the artificial blood vessel can be prevented from being uneven by using a special elastomer as a material.
(変形例1)
上記実施形態1が単層構造の人工血管の成形の例であるのに対して、本変形例は積層構造を備えた人工血管の成形の例を示す。なお、本変形例では、便宜上、3層構造の人工血管の成形例を示しているが、特に層の数に制限はない。また、説明の便宜上、上記実施形態1にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。本変形例について図2に基づいて説明すれば以下のとおりである。
(Modification 1)
While the first embodiment is an example of molding an artificial blood vessel having a single layer structure, the present modification shows an example of molding an artificial blood vessel having a laminated structure. In addition, in this modification, although the example of shaping | molding of the artificial blood vessel of 3 layer structure is shown for convenience, there is no restriction | limiting in particular in the number of layers. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first embodiment are given the same reference numerals and description thereof is omitted. This modification will be described below with reference to FIG.
図2は、3層押出成形装置10bによる人工血管の成形の一例を示した図である。図2の(a)は、3層押出成形装置10bの全体を示しており、図2の(b)は、図2の(a)におけるノズル130の一例を示している。
FIG. 2 is a diagram showing an example of artificial blood vessel molding by the three-layer
図2の(a)に示すように、3層押出成形装置10bは、3つの樹脂容器12a、樹脂容器12b、樹脂容器12c、および、3つのノズル13a、ノズル13b、ノズル13cからなるノズル130を備える。樹脂容器12aはノズル13aに連結している。
As shown in FIG. 2A, the three-layer
樹脂容器12bは流路15bに接続しており、樹脂容器12cは流路15cに接続している。流路15bはノズル13bに連結しており、流路15cはノズル13cに連結している。樹脂容器12a、樹脂容器12bおよび樹脂容器12cに充填されている樹脂14a、樹脂14bおよび樹脂14cは、ノズル13a、ノズル13bおよびノズル13cにそれぞれ注入される。なお、樹脂14a、樹脂14b、樹脂14cは同一の樹脂であっても、異なる樹脂であってもよい。
The
図2の(b)に示すように、ノズル13cの噴出し部133cの内側にはノズル13bの噴出し部133bが配置されており、さらに、ノズル13bの噴出し部133bの内側にはノズル13aの噴出し部133aが配置している。樹脂容器12a内の圧力を上げることによって、樹脂容器12a内にそれぞれ充填されている樹脂14aが、噴出し部133aから押し出され、図示しないチューブ成形部に注入される。樹脂14bおよび樹脂14bにおいても同様である。なお、上記チューブ成形部は実施形態1に示したチューブ成形部2と同様な構成であってもよい。樹脂容器12a、樹脂容器12bおよび樹脂容器12c内の圧力をこの順に上げることによって、上記の各噴出し部から押し出された樹脂は、樹脂14cから成る最外層と、樹脂14cから成る層の内側に位置する樹脂14bから成る層と、さらに樹脂14bから成る層の内側に位置する樹脂14aから成る層との3層構造を成形する。すなわち、上記工程によって成形される人工血管は3層構造を備える。
As shown in FIG. 2 (b), the
なお、樹脂容器12a、樹脂容器12bおよび樹脂容器12c内の圧力を同時に上げることによって、上記の3層構造を成形してもよい。
In addition, you may shape | mold said 3 layer structure by raising simultaneously the pressure in the
上記の構成によると、上記成形工程によって成形した人工血管は人体の血管に近似した積層構造かつ物性(弾性率)を備える。 According to said structure, the artificial blood vessel shape | molded by the said shaping | molding process is equipped with the laminated structure and physical property (elastic modulus) which approximated the blood vessel of the human body.
〔実施形態2〕
本実施形態においては、VaRTM法によって特殊エラストマーを素材とした繊維強化樹脂(FRP)構造を備えた人工血管の成形の一例を示す。また、説明の便宜上、上記実施形態1および変形例1にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。本実施形態について、図3に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
[Embodiment 2]
In the present embodiment, an example of molding an artificial blood vessel having a fiber reinforced resin (FRP) structure made of a special elastomer as a raw material by the VaRTM method is shown. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first embodiment and the first modification are given the same reference numerals and description thereof is omitted. The present embodiment will be described as follows with reference to FIG.
図3は、MT−VaRTM(Mini Tube-Vacuum assist Resin Transfer Molding)法成形装置100による人工血管の成形の一例を示した図である。図3の(a)は、MT−VaRTM法成形装置100の全体を示している。図3の(b)は、図3の(a)におけるMT−VaRTM成形部40を示している。図3の(a)に示すように、MT−VaRTM法成形装置100は、押出成形装置10a、樹脂注入管3およびMT−VaRTM成形部40を備える。
FIG. 3 is a view showing an example of forming an artificial blood vessel by an MT-VaRTM (Mini Tube-Vacuum assist Resin Transfer Molding)
樹脂注入管3は、押出成形装置10aとMT−VaRTM成形部40とを空間的に連結しており、押出成形装置10aから押し出される樹脂14をMT−VaRTM成形部40に注入するための流路である。
The
図3の(b)に示すように、MT−VaRTM成形部40は、ホールパイプ41、樹脂拡散リング42およびバキュームバック43を備える。
As shown in FIG. 3B, the MT-VaRTM molded
ホールパイプ41は、成形型であり、ホールパイプ41の縦方向に対して所定の間隔毎に孔を備えている。例えば、本実施形態においては、上記所定の間隔は10mmである。また、上記孔は、ホールパイプ41の中心を中心とする円周上に等間隔毎に備わっている。本実施形態においては上記孔の直径は2mmであり、同一円周上に8つ備わっている。円周上における孔の数および大きさ、の各々は、特に限定されない。また、ホールパイプ41は円筒形であり、内部が空洞となっており、真空ポンプ等と連結が可能な構成である。
The
樹脂拡散リング42は、MT−VaRTM成形部40に注入される樹脂を樹脂注入領域Qに均一に拡散させるためのものである。樹脂拡散リング42は、樹脂注入口47の近傍に配置している。すなわち、樹脂注入口47と、FRPを構成する繊維45が設置されている領域との間に配置している。樹脂拡散リング42はリング状の形状であり、上記リングの中心を中心とした円周上に孔を備える。注入された樹脂は上記孔を介して樹脂注入領域Qに拡散する。
The
バキュームバック43は、樹脂注入領域Qの全体を覆っている。バキュームバック43に覆われた空間は、真空ポンプ等と連結したホールパイプ41からの真空吸引によって真空状態となる。バキュームバック43は、樹脂14が注入される樹脂注入領域Qと外部空間とを遮断することによって、樹脂注入領域Qの真空状態を保持する。また、バキュームバック43は、樹脂注入管3と連結する樹脂注入口47を備える。
The vacuum back 43 covers the entire resin injection region Q. The space covered with the vacuum back 43 is brought into a vacuum state by vacuum suction from the
次に、MT−VaRTM成形部40による特殊エラストマーを素材とした人工血管の成形工程について図3に基づいて説明する。樹脂注入領域Qにおいて、ホールパイプ41の表面にピールプライ44を巻き付け、ピールプライ44の周りに繊維45を固定する。繊維45は、例えば、ポリアミド繊維、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維および金属繊維などが使用できる。これらの中でも、安価で強度が比較的高い繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維が好ましい。また、繊維45は、図示しないアルミ治具等によって固定されてもよい。
Next, a process for molding an artificial blood vessel using a special elastomer as a material by the MT-
次に、繊維45の形状を保持するために、半円筒上のセミサークルプレート(加圧プレート)46が繊維45を覆うようにセットする。さらに、セミサークルプレート46の周りを図示しない不織布で覆う。
Next, in order to maintain the shape of the
次に、バキュームバックを樹脂注入管3にシーラントで固定して、樹脂注入口47を確保する。また、注入時の樹脂14の流動に影響を及ぼす粘度を安定させるために、MT−VaRTM成形部40を約170℃(150〜180℃)に保持する。上記の温度の保持は、例えば、電熱線ヒータを用いても、小型環境室を用いてもよい。
Next, the vacuum bag is fixed to the
次に、押出成形装置10aから樹脂14を樹脂注入領域Qに注入しながら、ホールパイプ41に連結している真空ポンプなどで、樹脂注入領域Qの真空吸引を行う。上記真空吸引によって、樹脂14に含まれる気泡を除去することができる。なお、押出成形装置10aにおける押出しの条件は、上記実施形態1に示した押出しの条件であってもよい。また、樹脂の樹脂注入領域Qへの注入速度については、真空圧を変更することによって調整してもよい。なお、本実施形態によって成形した特殊エラストマーを素材とした人工血管の弾性率は、上記実施形態1において示した押出成形によって成形した特殊エアラストマーを素材とした人工血管と同様の値を示した。
Next, vacuum suction of the resin injection region Q is performed by a vacuum pump or the like connected to the
上記の構成によると、オートクレーブなどの大掛かりな設備を必要とせずに、気泡の含有を抑えたFRP構造を備える人工血管を簡易に成形することができる。さらに、一般的にVaRTM法では用いられない熱可塑性エラストマーを含む特殊エラストマーを素材として人工血管を成形することができる。また、特殊エラストマーを素材としているので、当該人工血管の物性を人体の血管に近似させることができる。 According to said structure, an artificial blood vessel provided with the FRP structure which suppressed containing of a bubble can be shape | molded easily, without requiring large facilities, such as an autoclave. Furthermore, an artificial blood vessel can be formed using a special elastomer including a thermoplastic elastomer that is generally not used in the VaRTM method. In addition, since a special elastomer is used as a material, the physical properties of the artificial blood vessel can be approximated to those of a human body.
(変形例2)
上記実施形態2が、MT−VaRTM法による単層構造の人工血管の成形の例であるのに対して、本変形例は、MT−VaRTM法による積層の構造を備えた人工血管の成形の一例を示す。なお、本変形例では、便宜上、3層構造の人工血管の成形例を示しているが、特に層の数に制限はない。また、説明の便宜上、上記実施形態2にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。本変形例について図4に基づいて説明すれば以下のとおりである。
(Modification 2)
While the second embodiment is an example of molding a single-layer artificial blood vessel by the MT-VaRTM method, this modification is an example of molding an artificial blood vessel having a laminated structure by the MT-VaRTM method. Indicates. In addition, in this modification, although the example of shaping | molding of the artificial blood vessel of 3 layer structure is shown for convenience, there is no restriction | limiting in particular in the number of layers. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the second embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. This modification will be described below with reference to FIG.
図4は、3層MT−VaRTM法成形装置101による人工血管の成形の一例を示した図である。図4の(a)は、3層MT−VaRTM法成形装置101の全体を示している。図4の(a)に示すように、3層MT−VaRTM法成形装置101は、3層押出成形装置10b、樹脂注入管3およびMT−VaRTM成形部40を備える。本変形例においては、上記実施形態2において説明した「MT−VaRTM成形部40による特殊エラストマーを素材とした人工血管の成形工程」を繰り返しおこなう。上記工程を繰り返すことによって、積層構造を備える人工血管を成形する。
FIG. 4 is a view showing an example of the formation of an artificial blood vessel by the three-layer MT-VaRTM
例えば、樹脂容器12a、樹脂容器12bおよび樹脂容器12cに所望の樹脂を充填する。次に、樹脂容器12a内の圧力を上げ、樹脂容器12aに充填されている樹脂14aをMT−VaRTM成形部40に注入し、第1の管形状FRPを成形する。次に、樹脂容器12b内の圧力を上げ、樹脂容器12bに充填されている樹脂14bをMT−VaRTM成形部40に注入し、第1の管形状の外側に第2のFRP管形状のFRPを成形する。次に、樹脂容器12c内の圧力を上げ、樹脂容器12cに充填されている樹脂14cをMT−VaRTM成形部40に注入し、第2の管形状の外側に第3のFRP管形状のFRPを成形する。
For example, the
なお、積層構造を備える人工血管の成形においては、図3で示す押出成形装置10aを用いて、各層の成形を繰り返すことによって積層構造の人工血管を成形してもよい。また、各層の成形時に押出成形装置10aに充填する樹脂の種類を変えることによって、異なる樹脂を素材としたFRPの積層構造を成形してもよい。
In forming an artificial blood vessel having a laminated structure, an artificial blood vessel having a laminated structure may be formed by repeating the forming of each layer using the
上記の構成によると、オートクレーブなどの大掛かりな設備を必要とせずに、特殊エラストマーを素材として積層のFRP構造を備える人工血管を簡易に成形することができる。また、特殊エラストマーを素材として積層構造を備えているため、当該人工血管の物性および構造を人体の血管に近似させることができる。 According to the above configuration, an artificial blood vessel having a laminated FRP structure made of a special elastomer can be easily formed without requiring a large facility such as an autoclave. In addition, since a special elastomer is used as a raw material and a laminated structure is provided, the physical properties and structure of the artificial blood vessel can be approximated to those of a human body.
〔実施形態3〕
本実施形態においては、上記実施形態1および上記実施形態2の成形工程によって成形された人工血管を用いた穿刺練習用シミュレータの一例を示す。また、説明の便宜上、上記実施形態1および実施形態2にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。本実施形態について図5に基づいて説明すれば以下のとおりである。
[Embodiment 3]
In this embodiment, an example of a puncture training simulator using an artificial blood vessel formed by the forming process of Embodiment 1 and Embodiment 2 will be shown. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The present embodiment will be described below with reference to FIG.
図5は、上記実施形態1および実施形態2の成形工程によって成形された人工血管を用いた穿刺練習用シミュレータの一例を示した図である。図5に示すように、穿刺練習用シミュレータ50は、ヒトの腕の形態をしている。さらに、穿刺練習用シミュレータ50の内部には、人工血管51を備えている。人工血管51においては、模擬血液が循環する構成であってもよい。医療従事者70は、穿刺練習用シミュレータ50に対して注射器60等を用いて穿刺練習を行う。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a puncture training simulator using an artificial blood vessel formed by the forming process of the first and second embodiments. As shown in FIG. 5, the
上記の構成によると、穿刺練習用シミュレータは人体の血管に近似した構造および物性(弾性率)を備えた人工血管を備える。よって、医療行為における穿刺練習のトレーニングを、人体の血管に近い感覚で効率的に行うことができる。さらに、特殊エラストマーは、従来の人工血管の素材であるシリコーンに比べて柔軟性、伸縮性に富んでいる。したがって、上記穿刺練習用シミュレータは、穿刺の孔道が出来にくい。よって、上記穿刺練習用シミュレータは繰り返しの使用に耐えうる強度を備える。 According to said structure, the simulator for puncture practice is provided with the artificial blood vessel provided with the structure and physical property (elastic modulus) approximated to the blood vessel of the human body. Therefore, training for puncture practice in medical practice can be performed efficiently with a sense close to the blood vessels of the human body. Furthermore, special elastomers are richer in flexibility and stretchability than silicone, which is a conventional artificial blood vessel material. Therefore, it is difficult for the puncture training simulator to make a puncture hole. Therefore, the puncture training simulator has a strength that can withstand repeated use.
本発明は上述した各実施形態および各変形例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications are possible within the scope of the claims, and technical means disclosed in different embodiments are appropriately combined. The obtained embodiment is also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、人工血管の成形方法および人工血管を備える穿刺練習用シミュレータ等に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a method for forming an artificial blood vessel and a puncture training simulator provided with an artificial blood vessel.
14・14a・14b・14c 樹脂(素材)、40 MT−VaRTM成形部(人工血管成形部)、41 ホールパイプ(成形型)、42 樹脂拡散リング、45 繊維(繊維素材)、47 樹脂注入口、50 穿刺練習用シミュレータ、51 人工血管、100 MT−VaRTM(Mini Tube-Vacuum assist Resin Transfer Molding)法成形装置(人工血管成形装置)、101 3層MT−VaRTM法成形装置(人工血管成形装置) 14, 14a, 14b, 14c Resin (material), 40 MT-VaRTM molding part (artificial blood vessel molding part), 41 Hole pipe (molding die), 42 Resin diffusion ring, 45 Fiber (fiber material), 47 Resin inlet, 50 Puncture practice simulator, 51 Artificial blood vessel, 100 MT-VaRTM (Mini Tube-Vacuum assist Resin Transfer Molding) molding device (artificial blood vessel molding device), 101 3-layer MT-VaRTM method molding device (artificial blood vessel molding device)
Claims (5)
上記人工血管の素材は、環動高分子材料を主体とする重合体ブロックを、繊維強化樹脂の樹脂として含むことを特徴とする人工血管。 An artificial blood vessel having a tubular shape,
The artificial blood vessel is characterized in that the material of the artificial blood vessel includes a polymer block mainly composed of a moving polymer material as a resin of a fiber reinforced resin.
上記人工血管の成形型が円筒状であり、
成形される上記人工血管が管形状の繊維強化樹脂からなることを特徴とする人工血管の成形方法。 The method for molding an artificial blood vessel according to claim 1, wherein the material is a fiber reinforced resin obtained by impregnating a resin injected into a fiber material arranged in a mold under vacuum.
The artificial blood vessel mold is cylindrical,
A method for forming an artificial blood vessel, wherein the artificial blood vessel to be formed is made of a tube-shaped fiber reinforced resin.
上記人工血管成形装置は人工血管成形部を備えており、
上記人工血管成形部に備わった樹脂注入口の近傍に、樹脂を均一に拡散させるための樹脂拡散リングを備えることを特徴とする人工血管の成形方法。 The method for forming an artificial blood vessel according to claim 3, wherein the artificial blood vessel forming device is used.
The artificial blood vessel shaping device includes an artificial blood vessel shaping unit,
A method for forming an artificial blood vessel, comprising a resin diffusion ring for uniformly diffusing a resin in the vicinity of a resin injection port provided in the artificial blood vessel forming portion.
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