JP2006201291A - 模擬血管、模擬血管製造用金型及び模擬血管の製造方法 - Google Patents
模擬血管、模擬血管製造用金型及び模擬血管の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006201291A JP2006201291A JP2005010755A JP2005010755A JP2006201291A JP 2006201291 A JP2006201291 A JP 2006201291A JP 2005010755 A JP2005010755 A JP 2005010755A JP 2005010755 A JP2005010755 A JP 2005010755A JP 2006201291 A JP2006201291 A JP 2006201291A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blood vessel
- cavity
- simulated blood
- core
- fixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 title claims abstract description 153
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 80
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 31
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims abstract description 14
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 8
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 39
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 39
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 33
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 208000015943 Coeliac disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
- B29C45/2701—Details not specific to hot or cold runner channels
- B29C45/2708—Gates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Instructional Devices (AREA)
Abstract
【課題】 血管に近い薄肉の模擬血管を得る。
【解決手段】 ゲル状ポリマーであるエチレンとスチレンの共重合体を射出成形して作った模擬血管である。この模擬血管は、ゲル状ポリマーが管状のキャビティーとコア内に射出されてなり、このキャビティーとコアにその軸方向に延びると共にキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出するスリット状のゲートを設けて、このゲートからキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出成形して成形体を形成し、この成形体のゲートに相当する箇所を削除して作られることが好ましい。この模擬血管内にナイロン等の収縮防止材を設けることが好ましい。
【選択図】 図1
【解決手段】 ゲル状ポリマーであるエチレンとスチレンの共重合体を射出成形して作った模擬血管である。この模擬血管は、ゲル状ポリマーが管状のキャビティーとコア内に射出されてなり、このキャビティーとコアにその軸方向に延びると共にキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出するスリット状のゲートを設けて、このゲートからキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出成形して成形体を形成し、この成形体のゲートに相当する箇所を削除して作られることが好ましい。この模擬血管内にナイロン等の収縮防止材を設けることが好ましい。
【選択図】 図1
Description
本発明は、医療における手技の教育、練習等に利用される模擬血管、模擬血管製造用金型及び模擬血管の製造方法に関するものである。
医療においてはさまざまの手技が施されており、従来からそれらの手技の教育、練習等のために種々の器具等が研究開発されている。この器具等の1つとして模擬血管がある。模擬血管は、例えば、注射や採血の技術を習得したり、血管の縫合の技術を習得したりする際に用いられている。この模擬血管としては、古くはシリコンチューブなどの弾性を有するチューブが用いられていた。しかし、この模擬血管の厚さ及び弾性が実際の血管と異なりすぎていたことから、余り実用的ではないという問題があった。そこで、シリコンに代えて、ポリビニルアルコールハイドロゲルを模擬血管の材料に用いることが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。ポリビニルアルコールハイドロゲルは、ゲル状ポリマーであり、このポリビニルアルコールハイドロゲルを用いることにより、血管に近い弾性を有する模擬血管を作ることが可能となった。
特開昭57−130543号公報
ところで、血管は肉厚が薄いことから、この血管を模した模擬血管についても血管と同様な厚さが求められる。特に血管の縫合の技術を習得する場合においては、模擬血管の厚さも血管と同じような厚さであることが必要である。しかし、模擬血管の厚さを一般的な実際の血管に近い0.3mmと薄くすると、偏肉した模擬血管ができてしまう。すなわち、模擬血管は、例えば、管状のキャビティーとコアを形成して、このキャビティーとコア内にその一端部からゲル状ポリマーを射出成形するが、上述した従来技術のものは、金型が一定であっても成形時に厚さに片寄りが生じて厚さが均一なものを作ることができないことが多かった。
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、実際の血管に極めて近い弾性を有し、材厚を実際の血管に近い薄肉化を図っても偏肉の生じない模擬血管を提供することにある。本発明の他の目的は、係る模擬血管を得ることができる模擬血管製造用金型を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、前記の模擬血管を製造する模擬血管の製造方法を提供することにある。
前記の目的を達成するための本発明に係る模擬血管は、ゲル状ポリマーを射出成形して作った模擬血管であって、前記ゲル状ポリマーが、エチレンとスチレンの共重合体であることを特徴とする。
この発明によれば、エチレンとスチレンの共重合体で成形されているので、実際の血管に近い薄肉化を図っても偏肉の生じない模擬血管を作ることができる。
本発明に係る模擬血管において、前記ゲル状ポリマーが、管状のキャビティーとコア内に射出され、該キャビティーとコアに、その軸方向に延びると共に前記キャビティーとコア内に前記ゲル状ポリマーを射出するスリット状のゲートを設けて、このゲートから前記キャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出成形して成形体を形成し、この成形体のゲートに相当する箇所を削除して作られることが好ましい。また、本発明に係る模擬血管において、前記ゲートが、前記キャビティーとコアの周方向に所定の間隔で2つ以上設けられていることが好ましい。また、本発明に係る模擬血管において、当該模擬血管内に、ナイロン等の収縮防止材を設けることが好ましい。また、本発明に係る模擬血管において、模擬血管の径が、2mm〜20mmの寸法で形成され、厚さが0.2mm〜5mmの寸法で形成されていることが好ましい。
また、前記の目的を達成するための本発明に係る模擬血管製造用金型は、固定側金型と移動側金型とを型締めして形成されるキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出して成形体を成形する模擬血管製造用金型であって、前記固定側金型を、固定側U字部を有する固定側ランナー凹部と、前記固定側U字部の中央部に延び、前記キャビティーとコアを形成する断面半円状の固定側キャビティー凹部と、この固定側キャビティー凹部の両端部に管形成部材を装着する固定側装着部と、前記固定側U字部と前記固定側キャビティー凹部の間に設けられ、前記キャビティーとコアの長手方向に延びると共に前記キャビティーとコア内に前記ゲル状ポリマーを射出するスリット状のゲートを形成する固定側ゲート部とで構成し、前記移動側金型を、前記固定側ランナー凹部とでランナーを形成する移動側ランナー凹部と、前記固定側キャビティー凹部とで前記キャビティーとコアを形成する移動側キャビティー凹部と、前記固定側装着部とで前記管形成部材を前記キャビティーとコア内にその同軸上に位置させる装着部を形成する移動側装着部と、前記固定側ゲートとで前記ゲートを形成する移動側ゲート部とで構成したことを特徴とする。
この発明によれば、固定側金型と移動側金型とを型締めして形成されたキャビティーとコアには、その軸方向に延びるスリット状のゲートが設けられているために、このゲートからゲル状ポリマーをキャビティーとコア内全域に射出することができる。その結果、キャビティーとコア内をゲル状ポリマーが移動することなく充填されるので、実際の血管に近い薄肉化を図っても偏肉の生じない模擬血管を作ることが可能となる。
本発明に係る模擬血管製造用金型において、前記管形成部材が、磁性帯材料で形成され、前記装着部に、磁気を発生させて前記管形成部材を保持する磁気発生体を設けることが好ましい。また、本発明に係る模擬血管製造用金型において、前記キャビティーとコアの径が、2mm〜20mmの寸法で形成され、前記管形成部材の径が、前記キャビティーとコアの径より0.2mm〜5mm短い寸法の径で形成されていることが好ましい。また、本発明に係る模擬血管製造用金型において、前記固定側金型に、前記固定側キャビティー凹部の長手方向と平行に延びる直線を軸に線対称に前記固定側ランナー凹部と前記固定側キャビティー凹部と前記固定側装着部と前記固定側ゲートとが2つ設けられ、前記移動側金型に、前記移動側キャビティー凹部の長手方向と平行に延びる直線を軸に線対称に前記移動側ランナー凹部と前記移動側キャビティー凹部と前記移動側装着部と前記移動側ゲートとが2つ設けられていることが好ましい。
また、前記の目的を達成するための本発明に係る模擬血管の製造方法は、管状のキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出成形して模擬血管を製造する方法であって、前記キャビティーとコア内に、該キャビティーとコアの内周との間に間隙が生ずるように外側に袋状の収縮防止材を被せた管形成部材を軸方向へ同芯状に配置し、当該キャビティーとコア内へその両側の軸方向に延びるスリット状のゲートから前記ゲル状ポリマーを射出して成形体を形成することを特徴とする。
この発明によれば、キャビティーとコア内に、その軸方向に延びるスリット状のゲートからゲル状ポリマーを射出することにより、キャビティーとコア内をゲル状ポリマーが移動することなく充填されるので、実際の血管に近い薄肉化を図っても偏肉の生じない模擬血管を作ることが可能となる。
本発明に係る模擬血管の製造方法において、前記キャビティーとコアの周囲にランナーを設け、このランナーに前記ゲル状ポリマーを貯めた後、前記ゲートから前記キャビティーとコア内の全域に前記ゲル状ポリマーが射出されるように前記ゲル状ポリマーの供給量を調節することが好ましい。また、本発明に係る模擬血管の製造方法において、前記キャビティーとコアを、その軸方向が垂直方向と同一方向になるように配置することが好ましい。また、本発明に係る模擬血管の製造方法において、前記キャビティーとコアが、固定側金型と移動側金型とを型締めして形成された円柱空間内に管形成部材が同軸上に位置されて形成され、前記固定側金型と前記移動側金型の型開きにより前記成形体が取り出され、この成形体から前記管形成部材を抜き取った後に、成形体のゲートに相当する箇所を削除して模擬血管を形成することが好ましい。また、本発明に係る模擬血管の製造方法において、前記円柱空間内に位置されている前記管形成部材の外周には、ナイロン等の収縮防止材が設けられ、この収縮防止材が前記模擬血管内に位置されることが好ましい。また、本発明に係る模擬血管の製造方法において、前記ゲル状ポリマーが、エチレンとスチレンの共重合体であることが好ましい。
以上説明したように、本発明に係る模擬血管、模擬血管製造用金型及び模擬血管の製造方法によれば、実際の血管に近い薄肉化を図っても偏肉の生じない模擬血管を作ることができる。
以下、本発明に係る模擬血管、模擬血管製造用金型及び模擬血管の製造方法を添付図面に基づいて詳述する。
図1は本発明に係る模擬血管の一例を示す斜視図である。図2は本発明に係る模擬血管を射出成形により成形する工程を示す図である。図3は本発明に係る模擬血管製造用金型の一例を示す概略断面図である。図4は本発明に係る模擬血管製造用金型の一例及び本発明に係る管形成部材の一例を示す平面図である。図5は成形体の加工の一例を示す工程図である。
本発明に係る模擬血管は、ゲル状ポリマーを射出成形して作った模擬血管であって、前記ゲル状ポリマーが、エチレンとスチレンの共重合体であることを特徴とする。この本発明に係る模擬血管は、ゲル状ポリマーが、管状のキャビティーとコア内に射出されて成形されるが、このキャビティーとコアに、その軸方向に延びると共にキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出するスリット状のゲートを設けて、このゲートからキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出成形して成形体を形成し、この成形体のゲートに相当する箇所を削除して作られることが好ましい。
本発明におけるゲル状ポリマーは、血管に近い弾性を有するものであれば、特に限定されないが、例えば、人間の血管に近い弾性を有することからエチレンとスチレンの共重合体等が好ましいものとして例示される。ゲル状ポリマーとしては、具体的には、株式会社コスモ計器が販売している「コスモゲル」(商品名)等が挙げられる。模擬血管の径は、2mm〜20mmの寸法で形成されていることが好ましい。また、模擬血管の厚さは、0.2mm〜5mmの寸法で形成されていることが好ましい。なお、本発明において、2mm、20mm、0.2mm及び5mmには、2mm前後、20mm前後、0.2mm前後及び5mm前後を含むこととする。
また、模擬血管内には、図1に示すように、ナイロン等の収縮防止材3が設けられていることが好ましい。収縮防止材3は、模擬血管1が収縮するのを防止するもので、模擬血管1の収縮を防止できれば、特に限定されず、例えば、ウーリーナイロンなどのナイロン系の材料等で形成されたもの等が挙げられる。収縮防止材3としては、具体的には例えば、ウーリーナイロン糸で編みこんだ円筒状のもの等が挙げられる。この本発明に係る模擬血管1は、例えば、本発明の模擬血管製造用金型を用いて製造することができる。
本発明の模擬血管製造用金型は、図2〜図4に示すように、射出成形に用いられる金型であって固定側金型10と移動側金型20との2つの金型であり、これらの固定側金型10と移動側金型20とが型締めされて形成されるキャビティーとコア31内にゲル状ポリマーを射出して成形体51が成形される。
固定側金型10(型締めされて移動側金型20と面接触する固定側金型10面)には、固定側キャビティー凹部11と、固定側装着部12と、固定側ランナー凹部13と固定側ゲート部16とが設けられている。
固定側キャビティー凹部11は、キャビティーとコア31を形成する断面半円状であって直線状に延びて形成されている。この固定側キャビティー凹部11の軸方向の長さは、所望の模擬血管1により任意に決定されるが、例えば、150mmである。固定側キャビティー凹部11の径は、所望の寸法を選択することができ、例えば、2mm〜20mmの寸法で形成されていることが好ましい。この固定側キャビティー凹部11の両端部にそれぞれ固定側装着部12、12が設けられている。
固定側装着部12は、管形成部材40を装着するためのものであり、固定側キャビティー凹部11の同軸上であって管形成部材の径と同じ寸法の半円状で形成されている。すなわち、例えば、管形成部材が固定側キャビティー凹部11の径より小さな寸法、例えば、0.3mm小さな寸法の径で形成されていると、固定側装着部12も固定側キャビティー凹部11の径より0.3mm小さな寸法の径で形成される。両固定側装着部12のうち固定側キャビティー凹部11の一端部(下端部ということがある。)側の固定側装着部12が下方に位置されると共に、その他端部(上端部ということがある。)の固定側装着部12が上方に位置されるように固定側金型10を射出成形機にセットすることが好ましい。上端部側の固定側装着部12は、段状に段部として形成されて、この段部に管形成部材40の頭部40aが嵌合される。
管形成部材40は、模擬血管1の内形を形成するものであり、断面円形のピン等が挙げられる。管形成部材40は、所望の模擬血管1に応じて径が選定されるが、例えば、厚さが0.3mmの模擬血管1を得るには、固定側キャビティー凹部11の径より0.3mm小さな寸法の径で形成するようにする。この管形成部材40の一端部が段状に頭部40aとして形成されている。管形成部材40の長さは、キャビティーとコア31の長さより長い寸法で形成されている。管形成部材40は、好ましくは磁性帯材料で形成されていることが好ましい。本発明における磁性帯材料とは、磁気を有するもの又はそれ自体磁気を有しないが磁力により磁気を帯びるものをいう。
固定側ランナー凹部13は、キャビティーとコア31内にゲル状ポリマーを案内するランナーを形成するものである。固定側ランナー凹部13は、固定側U字部14と固定側流路部15とからなる。固定側ランナー凹部13の固定側U字部14及び固定側流路部15は、例えば、固定側キャビティー凹部11の径と同じか又はその径より大きな径、例えば若干大きな寸法の径の半円状に形成されていることが好ましい。
固定側U字部14は、固定側キャビティー凹部11の両側に等間隔で固定側キャビティー凹部11と平行に延びる2つの固定側貯留部18、18と、固定側キャビティー凹部11の下端部を覆うと共に2つの固定側貯留部18、18を連結する半円状の固定側基部19とからなる。固定側流路部15は、その固定側基部19の中央部にその径方向外方に延び、ゲル状ポリマーが流れるものである。
固定側ゲート部16は、固定側貯留部18、18と固定側キャビティー凹部11の間の全体が凹状に凹んで形成されたものであり、キャビティーとコア31の長手方向に延びると共にキャビティーとコア31内にゲル状ポリマーを射出するスリット状のゲート(フィルムゲート43ということがある。)43を形成するためのものである。ゲート43は、例えば、キャビティーとコア31の側部にその長手方向に延び、キャビティーとコア31の先端部近傍から後端部近傍までの間に形成されている。ゲート43の厚さは、ゲル状ポリマーが貯留部38に一端貯まってからゲート43の全域(略全域を含む。)からキャビティーとコア31内に射出される範囲から任意に選定された寸法で形成されていることが好ましく、例えば、0.3mm〜0.4mmで形成されていることが好ましく、特に0.3mmで形成されていることが好ましい。すなわち、固定側ゲート形成部16の深さは、例えば、0.15mm〜0.2mmで形成されていることが好ましく、特に0.15mmで形成されていることが好ましい。
また、固定側金型10には、前記固定側キャビティー凹部11の軸方向(長手方向でもある。)と平行に延びる直線を軸に線対称に固定側キャビティー凹部11と固定側装着部12と固定側ランナー凹部13と固定側ゲート部16とが2セット(2セットを2つということがある。)設けられていることが好ましい。これら固定側ランナー凹部13の固定側流路部15が互いに連結されてこの連結された中央部(対象となる部分)が線対称となった軸上に延びて直線部17が形成され、この直線部17の端部が固定側金型10の厚さ方向に延びて固定側金型10を貫通する流入口45として形成されている。すなわち、ゲル状ポリマーが流入する流入口45が形成されている。
移動側金型20は、固定側金型10と略同じ形に形成されている。異なる点はゲル状ポリマーが流入する流入口45が設けられていない点である。なお、移動側金型20は、移動側流路部25の直線部27を軸に線対称に移動側キャビティー凹部21と移動側装着部22と移動側ランナー凹部23と移動側ゲート部26とが2セット設けられているが、説明を簡略化するために1つの移動側キャビティー凹部21と移動側装着部22と移動側ランナー凹部23と移動側ゲート部26のみについて説明する。
移動側金型20(型締めされて固定側金型10と面接触する移動側金型20の面)には、直線状に延びると共に固定側キャビティー凹部11とでキャビティーとコア31を形成する断面半円状の移動側キャビティー凹部21と、この移動側キャビティー凹部21の両端部にその同軸上に設けられ、固定側装着部12とで管形成部材40をキャビティーとコア31内にその同軸上に位置させる装着部(図示せず)を形成する移動側装着部22と、移動側ランナー凹部23と固定側ゲート部16とでゲート43を形成する移動側ゲート部26とが設けられている。
移動側ランナー凹部23は、固定側U字部14とで断面円形の貯留部38及び基部(図示せず)とからなるU字部34を形成する移動側貯留部28及び移動側基部29を有する移動側U字部24と、固定側流路部15とでゲル状ポリマーが流れる断面円形の流路部(図示せず)を形成する移動側流路部25とを備えている。
また、この移動側金型20の移動側装着部22と固定側金型10の固定側装着部12の一方、例えば、固定側装着部12の両方には、固定側装着部12に装着された管形成部材40を保持する磁気発生体47が設けられていることが好ましい。磁気発生体47は、磁気を発生させて管形成部材40を保持するものであり、例えば、磁石等が挙げられる。この磁石により固定側キャビティー凹部11の同軸上に管形成部材40が保持されるようになっている。
次に、この本発明に係る模擬血管製造用金型を用いて本発明に係る模擬血管の製造方法を説明する。
まず、移動側金型20及び固定側金型10を射出成形機60の所定の位置に取り付けし、例えば、固定側金型10の固定側装着部12に、外周にウーリーナイロン糸で編みこんだ円筒状の収縮防止材3を有する管形成部材40であるピンを装着する。このとき、固定側キャビティー凹部11の軸方向及び移動側キャビティー凹部21の軸方向が垂直方向と同一で、固定側キャビティー凹部11の下端部及び移動側キャビティー凹部21の下端部が重力方向下方に位置されるように移動側金型20及び固定側金型10を射出成形機60の所定の位置に取り付けることが好ましい
この射出成形機60は、例えば、射出ユニット61と型締めユニット62とで構成されている。射出ユニット61は、加熱装置(図示せず)を有する射出シリンダー64を備えている。射出シリンダー64内には、回転可能でかつ進退可能なスクリュー(図示せず)が設けられており、ホッパー(図示せず)からの材料が溶融されつつスクリューの回転により射出シリンダー64内を先端部に向って送られ、射出シリンダー64内の前方に貯留されると共に、スクリューが後退するようになっている。射出を行うときには、そのスクリューが射出シリンダー64内を前進して、貯留された材料を先端部の射出孔(図示せず)から射出されるようになっている。型締めユニット62は、トグル式や油圧シリンダー式等で移動側金型20を移動するもので、移動側金型20を固定側金型10に向けて移動させて固定側金型10と移動側金型20とを型締めするようになっていると共に、移動側金型20を固定側金型10から離間する方向に移動させて型開きするようになっている。
金型取付後、図2(a)及び図3(a)に示すように、移動側金型20を固定側金型10に向けて移動させて固定側金型10と移動側金型20とを型締めして同軸上にピンが挿通された管状のキャビティーとコア31を形成する。このとき、キャビティーとコア31と共に、スリット状のゲート43、貯留部38と基部とからなるU字部及び流路部が形成される。また、固定側金型10と移動側金型20とを型締めする際にピンが磁石により固定側金型10に保持されているので、ピンがずれることなく型締めを行える。なお、この型締めは、例えば、金型10、20の表面温度が40℃(40℃前後を含む。)で行われる。
型締め後、図3(b)に示すように、射出ユニット61の射出シリンダー64の射出孔を固定側金型10の流入口45に接触又は近接させて、図3(c)に示すように、ゲル状ポリマー例えばエチレンとスチレンの共重合体である株式会社コスモ計器が販売している「コスモゲル(商品名)」(以下、単に「コスモゲルという」。)の射出を行う。射出ユニット61は、例えば、ホッパーから投入されたゲル状ポリマーを、ヒーターにより加熱すると共にスクリューの回転により射出シリンダー64の先端部に送り、その先端部の射出孔から射出するものである。すなわち、射出シリンダー64内に投入されたゲル状ポリマーは、ヒーターにより加熱されると共に、スクリューのせん断力を受けて溶融され、スクリューの回転により射出孔から射出される。
このとき、射出シリンダー64内を温度制御をする必要がある。例えば、ゲル状ポリマーがコスモゲルである場合には、射出シリンダー64にホッパー側から射出孔に向けて高くなる温度勾配をつけ、コスモゲルをホッパー側から射出孔に向けて移動させつつそのコスモゲルを順次高温に加熱溶融し、しかる後、射出孔から射出されるように温度制御をすることが好ましい。これにより、射出孔から溶融したポリマーを確実に射出することができる。
射出シリンダー64の射出孔から固定側金型10の流入口45に射出されたポリマーは、流入口45から流路部及び基部を介して貯留部38に達する。そして、貯留部38からスリット状のゲート43を介してキャビティーとコア31内に射出される。このとき、貯留部38内にポリマーが貯まった後にゲート43からキャビティーとコア31内に一気に射出される、すなわち、各スリット状のゲート43全域(略全域を含む。)からキャビティーとコア31内に一気に射出されるようにポリマーの射出量を調節することが好ましい。この調節は、例えば、射出シリンダー64のスクリューの回転速度を遅い速度で運転してゲート43からポリマーが射出されることなく貯留部38内にポリマーが貯まるようにした後に、スクリューの回転速度を速くして、スリット状のゲート43全域(略全域を含む。)からキャビティーとコア31内にポリマーが一気に射出されるようにスクリューの回転速度を調節することが好ましい。つまり、射出シリンダー64からのポリマーの射出圧力を調節する。このように、ポリマーの射出圧力を調節してキャビティーとコア31内にポリマーを射出した後、キャビティーとコア31内の圧力を一定(略一定を含む。)にしてもよい。これは、例えば、射出シリンダー64からポリマーの射出力により行う。具体的には例えば、スクリューの回転速度を遅くすることにより行える。このように、スクリューの回転速度を3段階に変える場合の回転速度は、例えば、1段階目が17.5rpm、2段階目が47.5rpm、3段階目が15rpmである。また、このときのポリマーの射出時間は、例えば、7秒〜9秒である。
ポリマーを射出した後、金型10、20の冷却を行ってキャビティーとコア31内のポリマーを冷却する。このポリマーの冷却時間は、例えば、30秒〜60秒である。冷却後、図2(d)に示すように、移動側金型20を固定側金型10から離間する方向に移動させて固定側金型10と移動側金型20とを型開きする。これにより、管形成部材を有する成形体51が得られる。すなわち、金型10、20から成形体51が取り出される。これらの型締め、射出、冷却、型開き、成形体51の取り出しが繰り返されて、成形体51を大量に製造することができる。例えば、型締め、射出、冷却、型開き、成形体51の取り出しを1サイクルとすると、1サイクル平均約80秒〜120秒で行えるので、成形体51を短時間に大量に製造することができる。
得られた成形体51は、図5(a)及び(b)に示すように、キャビティーとコア31、ゲート43、貯留部38と基部とからなるU字部及び流路部の形状に形成されている。この成形体51から図5(c)及び(d)に示すように管形成部材40であるピンを抜き取ってから製品部分のみを残し不要な部分(製品部分以外の部分)例えばスプルー及びランナーを削除する。これにより、模擬血管1が得られる。なお、管形成部材40の抜き取りは、不要な部分を削除した後でもよい。
したがって、本発明に係る模擬血管製造用金型及び模擬血管の製造方法は、ゲル状ポリマーとしてエチレンとスチレンの共重合体、例えば、コスモゲルを用いると共に、キャビティーとコア31の軸方向に延びるスリット状のゲート43からポリマーをキャビティーとコア31内に射出するために、キャビティーとコア31内をゲル状ポリマーが移動することなく充填されるので、実際の血管に近い薄肉化を図っても偏肉の生じない模擬血管1が得られる。すなわち、例えば、管状のキャビティーとコアを形成して、このキャビティーとコア内にその一端部からポリマーを射出成形すると、ポリマーは一端部からキャビティーとコア内を徐々にその長手方向に流れるので、キャビティーとコア内を流れる間にポリマーの表面張力によりキャビティーとコアでポリマーの片寄りが生じて厚さが均一なものを作ることができないことがあった。これに対して、本発明ではスリット状のゲート43からポリマーをキャビティーとコア31内に射出するために、キャビティーとコア31内をゲル状ポリマーが移動して表面張力の影響を受けることなく充填されるので、実際の血管に近い薄肉化を図っても偏肉の生じない模擬血管1が得られる。その結果、手技の教育、練習等、特に縫合の練習のために本発明に係る模擬血管1は最適である。
また、貯留部38内にポリマーを貯めた後に、スリット状のゲート43全域(略全域を含む)から一気にキャビティーとコア31内にポリマーを射出することができるために、キャビティーとコア31内全体にポリマーを射出することができ、より偏肉のない模擬血管1を得ることができる。
また、キャビティーとコア31は、その軸が重力方向と同一となるように形成されているために、より一層偏肉のない模擬血管1を得ることができる。すなわち、キャビティーとコアが水平方向に延びて形成されていると、重力により成形時の下方と上方との模擬血管の厚さに差がで易く偏肉の模擬血管が形成されることが多い。これに対して、キャビティーとコア31をその軸が重力方向に延びるように形成することにより偏肉のない模擬血管1を得ることができる。
また、模擬血管1内に、例えば、ウーリーナイロンからなる収縮防止材3を設けることにより、模擬血管1が収縮し難くなる。その結果、手技の教育、練習等のために本発明に係る模擬血管1は最適である。
また、エチレンとスチレンの共重合体、例えば、コスモゲルを材料として用いた場合、得られる模擬血管1は透明であるので、着色剤を用いて所望の色に形成してもよい。例えば、コスモゲル500gに対して市販の着色剤赤色0.2g、黄色0.1g、茶色0.1gを添加することにより、実際の血管に近い色の模擬血管を作ることができる。
以上説明したように本発明に係る模擬血管、模擬血管製造用金型及び模擬血管の製造方法は、実際の血管に極めて近い弾性を有し、材厚を実際の血管と同じ薄肉の材厚としても偏肉のない柔軟性を有する模擬血管を得られるので、医療における手技の教育、練習等、特に縫合の練習のために本発明に係る模擬血管は最適である。
1 模擬血管
3 収縮防止材
10 固定側金型
11 固定側キャビティー凹部
16 固定側ゲート部
18 固定側貯留部
20 移動側金型
21 移動側キャビティー凹部
26 移動側ゲート部
28 移動側貯留部
31 キャビティーとコア
38 貯留部
40 管形成部材(ピン)
43 ゲート
51 成形体
3 収縮防止材
10 固定側金型
11 固定側キャビティー凹部
16 固定側ゲート部
18 固定側貯留部
20 移動側金型
21 移動側キャビティー凹部
26 移動側ゲート部
28 移動側貯留部
31 キャビティーとコア
38 貯留部
40 管形成部材(ピン)
43 ゲート
51 成形体
Claims (15)
- ゲル状ポリマーを射出成形して作った模擬血管であって、
前記ゲル状ポリマーが、エチレンとスチレンの共重合体であることを特徴とする、模擬血管。 - 前記ゲル状ポリマーが、管状のキャビティーとコア内に射出され、該キャビティーとコアに、その軸方向に延びると共に前記キャビティーとコア内に前記ゲル状ポリマーを射出するスリット状のゲートを設けて、このゲートから前記キャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出成形して成形体を形成し、この成形体のゲートに相当する箇所を削除して作られることを特徴とする、模擬血管。
- 前記ゲートが、前記キャビティーとコアの周方向に所定の間隔で2つ以上設けられていることを特徴とする、請求項2に記載の模擬血管。
- 前記請求項1〜3のいずれか1項に記載の模擬血管において、当該模擬血管内に、ナイロン等の収縮防止材を設けたことを特徴とする、模擬血管。
- 前記請求項1〜4のいずれか1項に記載の模擬血管において、当該模擬血管の径が、2mm〜20mmの寸法で形成され、厚さが0.2mm〜5mmの寸法で形成されていることを特徴とする、模擬血管。
- 固定側金型と移動側金型とを型締めして形成されるキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出して成形体を成形する模擬血管製造用金型であって、
前記固定側金型を、固定側U字部を有する固定側ランナー凹部と、前記固定側U字部の中央部に延び、前記キャビティーとコアを形成する断面半円状の固定側キャビティー凹部と、この固定側キャビティー凹部の両端部に管形成部材を装着する固定側装着部と、前記固定側U字部と前記固定側キャビティー凹部の間に設けられ、前記キャビティーとコアの長手方向に延びると共に前記キャビティーとコア内に前記ゲル状ポリマーを射出するスリット状のゲートを形成する固定側ゲート部とで構成し、
前記移動側金型を、前記固定側ランナー凹部とでランナーを形成する移動側ランナー凹部と、前記固定側キャビティー凹部とで前記キャビティーとコアを形成する移動側キャビティー凹部と、前記固定側装着部とで前記管形成部材を前記キャビティーとコア内にその同軸上に位置させる装着部を形成する移動側装着部と、前記固定側ゲートとで前記ゲートを形成する移動側ゲート部とで構成したことを特徴とする、模擬血管製造用金型。 - 前記管形成部材が、磁性帯材料で形成され、前記装着部に、磁気を発生させて前記管形成部材を保持する磁気発生体を設けたことを特徴とする、請求項6に記載の模擬血管製造用金型。
- 前記キャビティーとコアの径が、2mm〜20mmの寸法で形成され、前記管形成部材の径が、前記キャビティーとコアの径より0.2mm〜5mm短い寸法の径で形成されていることを特徴とする、請求項6又は7に記載の模擬血管製造用金型。
- 前記固定側金型に、前記固定側キャビティー凹部の長手方向と平行に延びる直線を軸に線対称に前記固定側ランナー凹部と前記固定側キャビティー凹部と前記固定側装着部と前記固定側ゲートとが2つ設けられ、
前記移動側金型に、前記移動側キャビティー凹部の長手方向と平行に延びる直線を軸に線対称に前記移動側ランナー凹部と前記移動側キャビティー凹部と前記移動側装着部と前記移動側ゲートとが2つ設けられていることを特徴とする、請求項6〜8のいずれか1項に記載の模擬血管製造用金型。 - 管状のキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出成形して模擬血管を製造する方法であって、
前記キャビティーとコア内に、該キャビティーとコアの内周との間に間隙が生ずるように外側に袋状の収縮防止材を被せた管形成部材を軸方向へ同芯状に配置し、当該キャビティーとコア内へその両側の軸方向に延びるスリット状のゲートから前記ゲル状ポリマーを射出して成形体を形成することを特徴とする、模擬血管の製造方法。 - 前記キャビティーとコアの周囲にランナーを設け、このランナーに前記ゲル状ポリマーを貯めた後、前記ゲートから前記キャビティーとコア内の全域に前記ゲル状ポリマーが射出されるように前記ゲル状ポリマーの供給量を調節することを特徴とする、請求項10に記載の模擬血管の製造方法。
- 前記キャビティーとコアを、その軸方向が垂直方向と同一方向になるように配置したことを特徴とする、請求項10又は11に記載の模擬血管の製造方法。
- 前記キャビティーとコアが、固定側金型と移動側金型とを型締めして形成された円柱空間内に管形成部材が同軸上に位置されて形成され、前記固定側金型と前記移動側金型の型開きにより前記成形体が取り出され、この成形体から前記管形成部材を抜き取った後に、成形体のゲートに相当する箇所を削除して模擬血管を形成することを特徴とする、請求項10〜12のいずれか1項に記載の模擬血管の製造方法。
- 前記円柱空間内に位置されている前記管形成部材の外周には、ナイロン等の収縮防止材が設けられ、この収縮防止材が前記模擬血管内に位置されることを特徴とする、請求項13に記載の模擬血管の製造方法。
- 前記ゲル状ポリマーが、エチレンとスチレンの共重合体であることを特徴とする、請求項10〜14のいずれか1項に記載の模擬血管の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005010755A JP2006201291A (ja) | 2005-01-18 | 2005-01-18 | 模擬血管、模擬血管製造用金型及び模擬血管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005010755A JP2006201291A (ja) | 2005-01-18 | 2005-01-18 | 模擬血管、模擬血管製造用金型及び模擬血管の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006201291A true JP2006201291A (ja) | 2006-08-03 |
Family
ID=36959377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005010755A Pending JP2006201291A (ja) | 2005-01-18 | 2005-01-18 | 模擬血管、模擬血管製造用金型及び模擬血管の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006201291A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009139431A1 (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | 株式会社大野興業 | 手術シミュレーション用軟質血管モデルの製造方法 |
WO2010007801A1 (ja) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | 学校法人早稲田大学 | 模擬血管製造用のモールド、模擬血管の製造方法、及び模擬血管 |
JP2014032362A (ja) * | 2012-08-06 | 2014-02-20 | Shonan Kasei:Kk | 管状モデルの製造方法、血管モデル、血管モデルシミュレータ及び成形型 |
CN105448170A (zh) * | 2014-08-19 | 2016-03-30 | 中山大学附属第三医院 | 一种内含树状管道结构的仿体模型 |
-
2005
- 2005-01-18 JP JP2005010755A patent/JP2006201291A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009139431A1 (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | 株式会社大野興業 | 手術シミュレーション用軟質血管モデルの製造方法 |
KR101180165B1 (ko) | 2008-05-12 | 2012-09-05 | 가부시키가이샤 오노코교 | 수술 시뮬레이션용 연질 혈관 모델의 제조방법 |
US8359118B2 (en) | 2008-05-12 | 2013-01-22 | Ono & Co., Ltd. | Method of producing flexible vessel model for simulating surgical operation |
WO2010007801A1 (ja) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | 学校法人早稲田大学 | 模擬血管製造用のモールド、模擬血管の製造方法、及び模擬血管 |
JP4974253B2 (ja) * | 2008-07-16 | 2012-07-11 | 学校法人早稲田大学 | 模擬血管製造用のモールド、模擬血管の製造方法、及び模擬血管 |
US8636520B2 (en) | 2008-07-16 | 2014-01-28 | Waseda University | Mold for producing simulated blood vessel, method of producing simulated blood vessel and simulated blood vessel |
JP2014032362A (ja) * | 2012-08-06 | 2014-02-20 | Shonan Kasei:Kk | 管状モデルの製造方法、血管モデル、血管モデルシミュレータ及び成形型 |
CN105448170A (zh) * | 2014-08-19 | 2016-03-30 | 中山大学附属第三医院 | 一种内含树状管道结构的仿体模型 |
CN105448170B (zh) * | 2014-08-19 | 2019-10-08 | 中山大学附属第三医院 | 一种内含树状管道结构的仿体模型 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006201291A (ja) | 模擬血管、模擬血管製造用金型及び模擬血管の製造方法 | |
JP2014518786A (ja) | 注射器容器を製造するための成形型組立体および方法 | |
BR112016017898B1 (pt) | método para produzir um tubo, molde para formar um tubo e tubo | |
JP2014043077A (ja) | 軸筒の成形方法 | |
ES2398608T3 (es) | Aparato y procedimiento para controlar el moldeo de inyección compresión | |
JP2018099795A (ja) | コアを備えた積層成形用金型 | |
JP2006150638A (ja) | ディスク成形方法及びその金型 | |
JP2013180545A (ja) | 射出成形金型及び射出成形方法 | |
JPH07195446A (ja) | 射出成形装置 | |
JP6715635B2 (ja) | 医療用針及びその製造方法 | |
JP2023071257A (ja) | 射出成形装置 | |
JPH07223238A (ja) | シャットオフノズル | |
JP2004042501A (ja) | 射出成形金型 | |
JP3859037B2 (ja) | 中空製品用射出成形金型 | |
JP2005280105A (ja) | 成形用金型装置 | |
JP2007237665A (ja) | 樹脂成型体の製造方法 | |
JP3496880B2 (ja) | 合成樹脂製注射器シリンダの射出成形用金型及び成形方法 | |
JP2014133353A (ja) | モールド射出成形金型 | |
US20210016483A1 (en) | System For Manufacturing Polymer Parts By Injection And Associated Method | |
JP2005014318A (ja) | バルブゲート式金型装置 | |
JP2006035630A (ja) | 射出成形方法 | |
JP3643308B2 (ja) | インサート成形用金型及びインサート成形方法 | |
JP2005324350A (ja) | 射出成形品の製造方法 | |
JP2006341421A (ja) | 射出成形システムおよびそれを用いる射出成形方法 | |
JPS63276519A (ja) | 射出成形装置 |