JP2013106830A - Model animal, method for producing the model animal, and method for evaluating in-vivo indwelling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モデル動物、モデル動物の作製方法及び体内留置具の評価方法に係わり、更に詳しくは例えば動脈瘤の塞栓治療に供する塞栓形成用コイルを評価するために用いるモデル動物、そのモデル動物の作製方法及びモデル動物を用いた体内留置具の評価方法に関するものである。 The present invention relates to a model animal, a method for producing a model animal, and a method for evaluating an indwelling device, and more specifically, for example, a model animal used for evaluating an embolization coil used for embolization treatment of an aneurysm, and the model animal The present invention relates to a production method and a method for evaluating an indwelling device using a model animal.
現在、動脈瘤などに対する侵襲性の少ない治療法として、塞栓形成用体内留置具を動脈瘤内に留置する血管塞栓術が知られている。この血管塞栓術において、動脈瘤内に留置された塞栓形成用体内留置具は血液流に対する物理的な障害となるとともに、当該塞栓形成用体内留置具のまわりに血栓が形成されることによって、動脈瘤破裂の危険性を減少させることができる。ここで、動脈瘤などの血管中の所定部位に留置される塞栓形成用体内留置具として、金属材料からなる塞栓形成用コイルがある。 Currently, as a less invasive treatment method for aneurysms and the like, vascular embolization is known in which an indwelling device for embolization is placed in an aneurysm. In this vascular embolization, the indwelling device for embolization placed in the aneurysm becomes a physical obstacle to the blood flow, and a thrombus is formed around the indwelling device for embolization. The risk of aneurysm rupture can be reduced. Here, there is an embolization coil made of a metal material as an indwelling device for embolization that is placed at a predetermined site in a blood vessel such as an aneurysm.
かかる塞栓形成用コイルは、例えば、塞栓形成用コイルの端部に離脱可能に接続されている押出手段(誘導子)により適宜のカテーテルを介して所定部位に導入され、当該所定部位において離脱されて留置されることによりその機能を発揮する。このような塞栓形成用コイルには、高い柔軟性と引っ張りに対して適度な抵抗力があることなど種々の特性が要求される。 Such an embolization coil is introduced into a predetermined site via an appropriate catheter by an extruding means (inductor) removably connected to an end of the embolization coil, and is detached at the predetermined site. The function is demonstrated by being indwelled. Such an embolization coil is required to have various characteristics such as high flexibility and appropriate resistance to pulling.
そして、このような血管塞栓術が行われた後、瘤の増大や親血管へのコイルの逸脱がないかどうか確認するために、定期的な検査を施す必要がある。瘤の増大は、破裂につながり、親血管へのコイルの逸脱は、虚血や脳梗塞につながる。術後の検査には、血管造影、CT、MRI等を用いるが、血流を観察する点からMRI又はMRAが最良である。 Then, after such vascular embolization is performed, it is necessary to perform a periodic examination in order to confirm whether there is an increase in aneurysm or deviation of the coil to the parent blood vessel. An increase in the aneurysm leads to rupture, and deviation of the coil to the parent vessel leads to ischemia and cerebral infarction. Angiography, CT, MRI, etc. are used for the postoperative examination, but MRI or MRA is the best from the viewpoint of observing blood flow.
ここで、塞栓形成用コイルやその他の体内留置具は、材料によってはMRI画像又はMRA画像を取得する際にアーチファクトを発生させ、その近傍の画像を歪ませて正確な血管の観察ができなくなる。アーチファクトの発生は、塞栓形成用コイル等の材料の磁化率が、水の磁化率から離れるほど大きくなることが知られている。塞栓形成用コイルは、それを導入する動脈瘤の位置や大きさ等の施術状況に応じて、それに適した特性のものが要求されると常時に、磁気共鳴を用いた撮像時にアーチファクトを発生させない、若しくは撮像に影響を与えない程度に低減させる材料を用いることが要求される。そして、それらの体内留置具の研究開発の現場では、非ヒト動物を用いた動物実験によって最終的に特性を評価することが重要である。 Here, an embolization coil or other indwelling device may generate an artifact when acquiring an MRI image or an MRA image depending on the material, and an image in the vicinity thereof is distorted so that an accurate blood vessel cannot be observed. It is known that the occurrence of artifacts increases as the magnetic susceptibility of a material such as an embolization coil increases away from the magnetic susceptibility of water. The coil for embolization does not generate artifacts during imaging using magnetic resonance whenever a suitable characteristic is required according to the operation situation such as the position and size of the aneurysm that introduces it Alternatively, it is required to use a material that can be reduced to an extent that does not affect imaging. In the field of research and development of these indwelling devices, it is important to finally evaluate the characteristics by animal experiments using non-human animals.
塞栓形成用コイルの評価を動物実験で行う場合、動物の脳の中に人間と同じ大きさの動脈瘤を作るのは難しいため、人間の脳血管の大きさに近いウサギの腹部の動脈が多用されている。塞栓形成用コイルをウサギの体内に配置する前に、先ずウサギの動脈に人間の動脈瘤に似せた模擬動脈瘤を作製する必要がある。この作製方法には、静脈ポーチ法による動脈瘤モデル(非特許文献1)と、エラスターゼによる動脈瘤モデル(非特許文献2)がある。前者の方法は、他の部位から切除した静脈の一端を縫合してポーチを作製し、動脈に切開部を作製し、その切開部にポーチの他端を縫合し、動脈から約5mm突出した模擬動脈瘤を作製するものである。後者の方法は、結紮により盲端とした動脈にエラスターゼを作用させることで動脈壁を脆弱化させ、動脈瘤を作製するものである。 When evaluating an embolization coil in an animal experiment, it is difficult to create an aneurysm of the same size as a human in the animal's brain. Has been. Before the embolization coil is placed in the rabbit body, it is first necessary to create a simulated aneurysm that resembles a human aneurysm in the rabbit artery. This manufacturing method includes an aneurysm model (Non-Patent Document 1) by a vein pouch method and an aneurysm model (Non-Patent Document 2) by elastase. In the former method, one end of a vein excised from another site is sutured to create a pouch, an incision is made in the artery, the other end of the pouch is sutured to the incision, and the simulation projects about 5 mm from the artery. An aneurysm is produced. In the latter method, an aneurysm is produced by weakening an arterial wall by applying elastase to an artery that is blinded by ligation.
しかしながら、静脈ポーチ法による動脈瘤モデルは、血管への侵襲が高く、また作製した後2週間程度経って安定してからコイルを入れるため、その間に自己修復によって大きさが変化し、その制御が困難であるとともに、準備から試験まで長い日数を要し、更に塞栓したコイルが親血管に逸脱するリスクが高いといった課題がある。一方、エラスターゼによる動脈瘤モデルは、自然に近い動脈瘤ができるという利点はあるが、前記同様に大きさはまちまちであり、作製にも時間がかかり、塞栓したコイルが親血管に逸脱するリスクが高いといった課題がある。 However, the aneurysm model by the venous pouch method is highly invasive to the blood vessels, and since the coil is inserted after it has been stable for about two weeks after production, the size of the aneurysm changes due to self-repair during that time, and its control is In addition to being difficult, it takes a long period of time from preparation to testing, and there is a problem that the risk of the embolized coil deviating to the parent vessel is high. On the other hand, the aneurysm model by elastase has the advantage that an aneurysm close to nature can be produced, but the size varies as described above, and it takes time to produce, and there is a risk that the embolized coil will deviate to the parent vessel. There is a problem that it is expensive.
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、瘤の大きさ、コイルの充填率を容易に制御でき、また非ヒト動物の体内への留置手技に伴う血管の攣縮、出血による影響を最低限に抑制し、留置後、短日数で磁気共鳴を用いた撮影画像を取得することが可能であるモデル動物を提供し、またモデル動物の作製方法を提供し、併せてモデル動物を用いた体内留置具の評価方法を提供する点にある。 Therefore, in view of the above-mentioned situation, the present invention intends to solve the problem that the size of the aneurysm and the filling rate of the coil can be easily controlled, and vasospasm and bleeding associated with the indwelling procedure in the body of a non-human animal. The model animal that can suppress the influence of sigma to the minimum and can acquire a captured image using magnetic resonance in a short number of days after placement is provided, and a method for producing the model animal is also provided. It is in the point which provides the evaluation method of the indwelling device using this.
前述の課題解決のためになされた第1発明は、体内留置具の評価に用いるモデル動物であって、金属製の前記体内留置具と、前記体内留置具を充填した化成物製の中空体とを含み、前記中空体が非ヒト動物の血管又は血管周囲に配置されるモデル動物を構成した(請求項1)。 A first invention made to solve the above-mentioned problems is a model animal used for evaluation of an indwelling device, wherein the indwelling device made of metal, and a hollow body made of a chemical filled with the indwelling device, A model animal in which the hollow body is arranged around a blood vessel of a non-human animal or around the blood vessel (claim 1).
ここで、前記中空体は、切開されていない前記血管に縫いつけられることが好ましい(請求項2)。 Here, it is preferable that the hollow body is sewn to the blood vessel that is not incised (Claim 2).
また、前記中空体の厚みは、200μm以上700μm以下であることが好ましい(請求項3)。 Moreover, it is preferable that the thickness of the said hollow body is 200 micrometers or more and 700 micrometers or less (Claim 3).
更に、前記中空体は、生体適合性を有する材料であるとともに、磁気共鳴を用いた撮影画像にて映らない材料で形成されることが好ましい(請求項4)。ここで、前記中空体は、シリコンゴムで形成されることがより好ましい(請求項5)。 Furthermore, it is preferable that the hollow body is made of a material having biocompatibility and a material that does not appear in a photographed image using magnetic resonance. Here, the hollow body is more preferably formed of silicon rubber.
また、前記中空体の内部には、水の磁化率と等価なゲル状物も充填されることも好ましい(請求項6)。ここで、前記ゲル状物は、寒天であることがより好ましい(請求項7)。 The hollow body is preferably filled with a gel-like material equivalent to the magnetic susceptibility of water (claim 6). Here, the gel-like product is more preferably agar (Claim 7).
そして、前記体内留置具は、塞栓治療に用いられるコイルである(請求項8)。 The indwelling device is a coil used for embolization treatment (claim 8).
また、第2発明は、体内留置具の評価に用いるモデル動物の作製方法であって、金属製の前記体内留置具を用意する工程と、前記体内留置具を充填した化成物製の中空体を用意する工程と、前記中空体を非ヒト動物の血管又は血管周囲に配置させる工程と、を含むモデル動物の作製方法である(請求項9)。 The second invention is a method for producing a model animal used for evaluation of an indwelling device, comprising a step of preparing the indwelling device made of metal, and a hollow body made of a chemical filled with the indwelling device. A method for producing a model animal, comprising a step of preparing and a step of placing the hollow body around or in a blood vessel of a non-human animal (claim 9).
また、第3発明は、体内留置具の評価方法であって、請求項1〜8の何れか1項に記載のモデル動物に対して、磁気共鳴を用いた撮影を行うことで、前記体内留置具を充填する前記中空体及びその中空体周辺の画像を取得する工程、を含む体内留置具の評価方法である(請求項10)。 Moreover, 3rd invention is an evaluation method of an indwelling device, Comprising: By imaging | photography using a magnetic resonance with respect to the model animal of any one of Claims 1-8, the said indwelling device is carried out. A method for evaluating an indwelling device including the step of acquiring the hollow body filling the device and an image around the hollow body (claim 10).
ここで、体内留置具の評価方法において、前記磁気共鳴を用いた撮影は、MRI又はMRAであるが好ましい(請求項11)。 Here, in the indwelling device evaluation method, the imaging using the magnetic resonance is preferably MRI or MRA.
更に、前記画像を、少なくとも1枚以上取得し、取得画像におけるアーチファクト画像の発生の有無で、前記体内留置具を評価する工程、を含むことがより好ましい(請求項12)。 It is more preferable that the method further includes a step of acquiring at least one of the images and evaluating the indwelling device based on whether or not an artifact image is generated in the acquired image.
以上にしてなる本発明のモデル動物、モデル動物の作製方法は、化成物製の中空体を用いるので、大きさを正確に制御することができ、体外で中空体に金属製の体内留置具を充填するので、充填作業が簡単であり、充填率も正確に制御でき、そして体内留置具を充填した中空体を非ヒト動物の血管又は血管周囲に配置するだけであるので、侵襲が少なく、非ヒト動物のストレスを少なくすることができ、留置後、短日数で磁気共鳴を用いた撮影画像を取得することが可能である。また、体内留置具が中空体から脱落するリスクが全くないのである。複数のモデル動物に対して、略均一の中空体が取付けられるので、従来の静脈ポーチ法に比べて、モデル動物の個体差が抑えられ、ひいては評価精度の向上につながるのである。 Since the model animal of the present invention and the method for producing the model animal as described above use a hollow body made of a chemical, the size can be accurately controlled, and a metal indwelling device is attached to the hollow body outside the body. Since filling, the filling operation is simple, the filling rate can be accurately controlled, and the hollow body filled with the indwelling device is merely placed around the blood vessel or around the blood vessel of the non-human animal, so that it is less invasive and non-invasive. The stress of a human animal can be reduced, and a captured image using magnetic resonance can be acquired in a short number of days after placement. Also, there is no risk that the indwelling device will fall out of the hollow body. Since a substantially uniform hollow body is attached to a plurality of model animals, individual differences among the model animals can be suppressed as compared with the conventional vein pouch method, which leads to improvement in evaluation accuracy.
非ヒト動物の切開されていない血管に中空体を縫いつけるだけであるので、短時間の留置手技で済み、留置手技に伴う血管の攣縮、出血による影響を最低限に抑制することができる。また、血管に中空体を縫いつけるので、血管から中空体が剥離する恐れが低減する。 Since the hollow body is simply sewn into the non-incised blood vessel of the non-human animal, a short indwelling procedure is sufficient, and the effects of vasospasm and bleeding associated with the indwelling procedure can be minimized. Further, since the hollow body is sewn on the blood vessel, the possibility of the hollow body peeling off from the blood vessel is reduced.
また、前記中空体の厚みは、200μm以上700μm以下であると、体内留置具を充填する際に破損するリスクが少なく、また親動脈に最接近させて留置することができ、現実の動脈瘤を模擬することができる。 Moreover, when the thickness of the hollow body is 200 μm or more and 700 μm or less, there is little risk of breakage when filling the indwelling device, and it can be placed in close proximity to the parent artery, and an actual aneurysm can be obtained. Can be simulated.
更に、前記中空体は、生体適合性を有する材料であるとともに、磁気共鳴を用いた撮影画像にて映らない材料で形成されることにより、モデル動物に対する侵襲が少なく、また体内留置具自体によるアーチファクトの発生の有無を評価することができる。ここで、中空体は、シリコンゴムで形成されることが、生体適合性や柔軟性及び強度の観点から特に効果的である。 Furthermore, the hollow body is a material having biocompatibility, and is formed of a material that is not reflected in a captured image using magnetic resonance, so that there is little invasion to the model animal, and an artifact caused by the indwelling device itself. It is possible to evaluate the presence or absence of occurrence. Here, it is particularly effective that the hollow body is formed of silicon rubber from the viewpoint of biocompatibility, flexibility, and strength.
また、前記中空体の内部に、水の磁化率と等価なゲル状物も充填することにより、中空体の外形や体内留置具の位置が安定になるとともに、より現実の動脈瘤に近い状態を作ることができる。ここで、前記ゲル状物は、寒天であることが、生体に対する侵襲が少なく、塞栓治療後の動脈瘤の内部に近い状態を再現することができる。そして、前記体内留置具は、塞栓治療に用いられるコイルであると、最も効果を発揮する。 In addition, by filling the hollow body with a gel-like substance equivalent to the magnetic susceptibility of water, the hollow body and the position of the indwelling device become stable, and a state closer to a real aneurysm is achieved. Can be made. Here, if the gel-like material is agar, there is little invasion to the living body, and a state close to the inside of the aneurysm after embolization treatment can be reproduced. The indwelling device is most effective when it is a coil used for embolization treatment.
また、本発明のモデル動物を用いた体内留置具の評価方法は、体内留置具を充填した化成物製の中空体が非ヒト動物の血管又は血管周囲に配置したモデル動物を、磁気共鳴を用いた撮影を行うことで、前記体内留置具を充填する前記中空体及びその中空体周辺の画像を取得する工程を含むので、体内留置具によるアーチファクトの発生の有無を調べて簡単に評価することができる。そして、前記磁気共鳴を用いた撮影は、MRI又はMRAであると、動脈を直接撮像することができ、また実際の塞栓治療の際に用いるので信頼性が高い評価となる。 Further, the method for evaluating an indwelling device using the model animal of the present invention uses a magnetic resonance for a model animal in which a hollow body made of a chemical compound filled with the indwelling device is placed around or in a blood vessel of a non-human animal. The image of the hollow body filling the indwelling device and an image of the periphery of the hollow body are obtained, so that the presence or absence of artifacts caused by the indwelling device can be easily checked and evaluated. it can. When the imaging using magnetic resonance is MRI or MRA, an artery can be directly imaged, and since it is used for actual embolization treatment, it is highly reliable.
更に、体内留置具の評価方法において、前記画像を、少なくとも1枚以上取得し、取得画像におけるアーチファクト画像の発生の有無で、前記体内留置具を評価する工程を含むことにより、簡単且つ確実に評価することができる。 Furthermore, the method for evaluating an indwelling device includes a step of acquiring at least one of the images and evaluating the indwelling device based on whether or not an artifact image is generated in the acquired image. can do.
第1発明は、体内留置具の評価に用いるモデル動物を提供するものである。そして、モデル動物は、金属製の前記体内留置具と、前記体内留置具を充填した化成物製の中空体とを含み、前記中空体が非ヒト動物の血管又は血管周囲に配置されることを特徴としている。 1st invention provides the model animal used for evaluation of an indwelling device. The model animal includes the indwelling device made of metal and a chemical-made hollow body filled with the indwelling device, and the hollow body is disposed around a blood vessel or a blood vessel of the non-human animal. It is a feature.
金属製の前記体内留置具としては、動脈瘤の塞栓治療に用いるコイルを対象としているが、その他、ステントであっても良い。 The metal indwelling device is intended for a coil used for embolization treatment of an aneurysm, but may be a stent.
また、前記中空体は、生体適合性を有する材料であるとともに、磁気共鳴を用いた撮影画像にて映らない材料で形成される。ここで、前記中空体は、シリコンゴムで形成されることが最も好ましいが、シリコン以外でも有機化合物で動物生体になじみが良いものを用いることができる。磁気共鳴を用いた撮影画像にて映らない材料として、金属が入ってないものを用いる。着色剤には金属が入っているので、着色された材料は用いない。また、薄く成形できる材料を用いる。前記中空体の厚みは、200μm以上700μm以下が好ましい。中空体の厚みが200μm未満であると薄すぎて体内留置具を充填する際に破れる危険性があり、また中空体の厚みが700μmを超えると厚くなり過ぎて現実の動脈瘤の形態から離れるとともに、親動脈に最接近させて留置することができない。 The hollow body is a material having biocompatibility, and is formed of a material that does not appear in a photographed image using magnetic resonance. Here, it is most preferable that the hollow body is formed of silicon rubber, but other than silicon, an organic compound that is compatible with the animal body can be used. A material that does not contain metal is used as a material that is not reflected in a photographed image using magnetic resonance. Since the colorant contains metal, a colored material is not used. A material that can be molded thinly is used. The thickness of the hollow body is preferably 200 μm or more and 700 μm or less. If the thickness of the hollow body is less than 200 μm, there is a risk of tearing when filling the indwelling device, and if the thickness of the hollow body exceeds 700 μm, it becomes too thick and leaves the form of an actual aneurysm. Cannot be placed in close proximity to the parent artery.
次に、添付図面に示した実施形態に基づき、本発明を更に詳細に説明する。図1に本発明で用いる中空体1を示す。前記中空体1は、所定厚さのバルーン部2と該バルーン部2の外面に製造過程で生じる開口部4を塞ぐようにシリコンゴム製のシート3を接着したものである。前記体内留置具5(塞栓形成用コイル)は、前記シート3を接着する前では、前記開口部4からバルーン部2の内部に充填し、前記シート3を接着した後では該シート3に形成した微細穴を貫通させてバルーン部2の内部に充填する。 Next, the present invention will be described in more detail based on the embodiments shown in the accompanying drawings. FIG. 1 shows a hollow body 1 used in the present invention. The hollow body 1 is formed by adhering a balloon portion 2 having a predetermined thickness and a silicon rubber sheet 3 on the outer surface of the balloon portion 2 so as to close an opening 4 generated in the manufacturing process. The indwelling device 5 (emboli forming coil) was filled in the balloon portion 2 from the opening 4 before the sheet 3 was bonded, and formed on the sheet 3 after the sheet 3 was bonded. The inside of the balloon part 2 is filled through the fine hole.
そして、図2に示すように、体内留置具5を充填した中空体1を、切開されていないウサギの腹部の動脈血管6に縫いつけるのである。具体的には、前記中空体1のシート3を前記血管6の外周に沿わせた状態で、バルーン部2を手術用の糸7で血管6に縫いつける。血管6を切開しないので、短時間の留置手技で済み、また留置手技に伴う血管の攣縮、出血による影響を最低限に抑制することができる。ウサギ以外にも、人間の脳の動脈と略同じ太さの動脈を有する非ヒト動物であれば採用できる。 Then, as shown in FIG. 2, the hollow body 1 filled with the indwelling device 5 is sewn to the arterial blood vessel 6 in the abdomen of the rabbit that has not been incised. Specifically, the balloon 2 is sewn to the blood vessel 6 with a surgical thread 7 in a state where the sheet 3 of the hollow body 1 is placed along the outer periphery of the blood vessel 6. Since the blood vessel 6 is not incised, a short indwelling procedure is sufficient, and the effects of vasospasm and bleeding associated with the indwelling procedure can be minimized. In addition to rabbits, any non-human animal having an artery with a thickness approximately the same as that of a human brain artery can be used.
そして、第2発明の体内留置具の評価に用いるモデル動物の作製方法は、前述の通りであるが、金属製の前記体内留置具5を用意する工程と、前記体内留置具5を充填した化成物製の中空体1を用意する工程と、前記中空体1を非ヒト動物の血管6又は血管6周囲に配置させる工程とを含むである。ここで、前記中空体1を血管6又は血管6周囲に配置させるには、前述のように手術用の糸7で縫いつけることが好ましいが、手術用の接着剤で接着することも可能である。また、血管6を強く拘束しないような止着具で機械的に血管6の外周面に前記中空体1を保持することも可能である。 The method for producing the model animal used for the evaluation of the indwelling device of the second invention is as described above. The step of preparing the indwelling device 5 made of metal, and the chemical filling with the indwelling device 5 are performed. A step of preparing a hollow body 1 made of a product, and a step of arranging the hollow body 1 around a blood vessel 6 or a blood vessel 6 of a non-human animal. Here, in order to arrange the hollow body 1 around the blood vessel 6 or the blood vessel 6, it is preferable to sew the hollow body 1 with the surgical thread 7 as described above, but it is also possible to bond the hollow body 1 with a surgical adhesive. It is also possible to mechanically hold the hollow body 1 on the outer peripheral surface of the blood vessel 6 with a fastener that does not strongly restrain the blood vessel 6.
また、前記中空体1のバルーン部2の内部には、水の磁化率と等価なゲル状物を充填することがある。具体的には、前記ゲル状物として寒天を用いることが好ましい。ここで、血液の磁化率は、水と同程度であるが、個体差によってバラツキがある。本発明は、体内留置具5のアーチファクトの有無を評価するものであるので、中空体1のバルーン部2の内部に磁化率の変動要因になる血液は不要である。そこで、血液に代わるゲル状物、例えば寒天を体内留置具5とともに中空体1のバルーン部2に充填するのである。しかし、バルーン部2にゲル状物を充填しなくても、問題なくMRI画像を撮影することができることを確かめている。 Moreover, the inside of the balloon part 2 of the hollow body 1 may be filled with a gel-like substance equivalent to the magnetic susceptibility of water. Specifically, it is preferable to use agar as the gel. Here, the magnetic susceptibility of blood is about the same as that of water, but varies depending on individual differences. Since the present invention evaluates the presence or absence of artifacts in the indwelling device 5, blood that causes fluctuations in magnetic susceptibility is not required inside the balloon portion 2 of the hollow body 1. Therefore, a gel-like substance instead of blood, for example, agar, is filled in the balloon portion 2 of the hollow body 1 together with the indwelling device 5. However, it has been confirmed that MRI images can be taken without any problem without filling the balloon portion 2 with a gel-like material.
次に、前記中空体1の製造方法を簡単に説明する。前記中空体1は、芯材8を用いてディッピング成形によって製造する。ここで用いる芯材8は、円柱体9の外周に球体10を点接触させて固定したものを用いる。前記球体10は、要求されるバルーン部2の直径に応じて変更する。 Next, a method for manufacturing the hollow body 1 will be briefly described. The hollow body 1 is manufactured by dipping using the core material 8. The core material 8 used here is one in which the sphere 10 is fixed to the outer periphery of the cylindrical body 9 by point contact. The sphere 10 is changed according to the required diameter of the balloon part 2.
先ず、シリコンゴムのゾル液を入れた槽に前記芯材8を浸漬し、引き上げて乾燥硬化させると、芯材8の表面に均一な厚さのシリコンゴム膜11が形成される(図4(a)参照)。この操作をシリコンゴム膜11の厚さが要求厚さになるまで繰り返す。次に、前記芯材8の円柱体9に相当する部分のシリコンゴム膜11に切片3Aを残して切り込み12を入れる(図4(b)参照)。そして、前記芯材8の球体10からシリコンゴム膜11を剥離し、バルーン部2と切片3Aを有する前駆体を得る(図4(c)参照)。ここで、前記芯材8の円柱体9と球体10の接触部の存在によって前記開口部4が必然的に形成されるので、芯材8からシリコンゴム膜11を剥離する際には、切片3Aを持ってこの開口部4を強制的に拡げて前記球体10を通過させるのである。そらから、前記切片3Aをバルーン部2から切り落とす(図4(d)参照)。次に、前記開口部4を塞ぐようにシリコンゴム製のシート3Bを接着し(図4(e)参照)、最後に余分のシート3Bを切り落として開口部4が略円形のシート3で塞がれた中空体1が完成する(図4(f)参照)。尚、前記円柱体9に複数の球体10を固定することにより、同時に同じ厚さの中空体1を複数個同時に製造することができる。 First, when the core material 8 is dipped in a tank containing a silicon rubber sol solution, and then pulled up and dried and cured, a silicon rubber film 11 having a uniform thickness is formed on the surface of the core material 8 (FIG. 4 ( a)). This operation is repeated until the thickness of the silicon rubber film 11 reaches the required thickness. Next, cuts 12 are made in the silicon rubber film 11 corresponding to the cylindrical body 9 of the core material 8 leaving the section 3A (see FIG. 4B). Then, the silicon rubber film 11 is peeled off from the sphere 10 of the core material 8 to obtain a precursor having the balloon portion 2 and the slice 3A (see FIG. 4C). Here, since the opening 4 is inevitably formed by the presence of the contact portion between the cylindrical body 9 and the sphere 10 of the core material 8, when the silicon rubber film 11 is peeled from the core material 8, the slice 3 </ b> A. The opening 4 is forcibly expanded by passing the spherical body 10 through the sphere 10. Then, the section 3A is cut off from the balloon portion 2 (see FIG. 4D). Next, a silicon rubber sheet 3B is adhered so as to close the opening 4 (see FIG. 4E), and finally the excess sheet 3B is cut off to close the opening 4 with the substantially circular sheet 3. The completed hollow body 1 is completed (see FIG. 4F). In addition, by fixing a plurality of spheres 10 to the cylindrical body 9, a plurality of hollow bodies 1 having the same thickness can be simultaneously manufactured.
そして、第3発明の体内留置具の評価方法は、前述のモデル動物に対して、磁気共鳴を用いた撮影を行うことで、前記体内留置具5を充填する前記中空体1及びその中空体1周辺の画像を取得する工程を含むものである。ここで、体内留置具の評価方法において、前記磁気共鳴を用いた撮影は、MRI又はMRAである。そして、前記画像を、少なくとも1枚以上取得し、取得画像におけるアーチファクト画像の発生の有無で、前記体内留置具を評価する工程を含むのである。得られた画像データからデータマッピングとアーチファクト抽出を自動的に行える画像処理ソフトを作成して、アーチファクトを抽出して定量化できるようにした。 And the evaluation method of the indwelling device of 3rd invention is the said hollow body 1 with which the said indwelling device 5 is filled, and its hollow body 1 by imaging | photography using the magnetic resonance with respect to the above-mentioned model animal. It includes a step of acquiring a peripheral image. Here, in the indwelling device evaluation method, the imaging using the magnetic resonance is MRI or MRA. Then, at least one image is acquired, and the indwelling device is evaluated based on whether or not an artifact image is generated in the acquired image. Image processing software that can automatically perform data mapping and artifact extraction from the obtained image data was created to extract and quantify the artifacts.
図5及び図6は、血流と同様の水流を発生させて生体内における動脈瘤の環境を模擬できる血管模擬ファントム装置21を示している。この装置で、米国FDAメディカルデバイスMRI適合試験法の中でF2119試験(MR画像アーチファクト試験)を行うことができる。図5は、前記中空体1をシリコンチューブ20の外周面に取付けた状態を示している。この場合、前記切片3Aを有する中空体1を用いると、シリコンチューブ20の外周面に接着し易いが、勿論、前記シート3で開口部4が塞がれた中空体1を取付けることも可能である。そして、図6は血管模擬ファントム装置21を示し、水槽22の内部に前記中空体1を取付けたシリコンチューブ20を配し、該シリコンチューブ20の両端はシリコンチューブからなる供給チューブ23と回収チューブ24を接続して水中にホルダー25で保持し、前記供給チューブ23にはバッファ槽26の水を、心臓の鼓動に似せたポンプ27を介して供給し、前記シリコンチューブ20を通過した水を前記回収チューブ24で前記バッファ槽26に回収する循環系を構成している。前記ポンプ27として、市販の人工心臓を使うことも可能である。 5 and 6 show a blood vessel simulation phantom device 21 capable of simulating an aneurysm environment in a living body by generating a water flow similar to a blood flow. With this apparatus, the F2119 test (MR image artifact test) can be performed in the US FDA medical device MRI compliance test method. FIG. 5 shows a state in which the hollow body 1 is attached to the outer peripheral surface of the silicon tube 20. In this case, when the hollow body 1 having the section 3A is used, it is easy to adhere to the outer peripheral surface of the silicon tube 20. Of course, it is possible to attach the hollow body 1 in which the opening 4 is closed by the sheet 3. is there. FIG. 6 shows a blood vessel simulation phantom device 21 in which a silicon tube 20 with the hollow body 1 attached is disposed inside a water tank 22, and both ends of the silicon tube 20 are a supply tube 23 and a recovery tube 24 made of a silicon tube. And the water is supplied to the supply tube 23 through a pump 27 that resembles the heartbeat, and the water that has passed through the silicon tube 20 is recovered. The tube 24 constitutes a circulation system for recovery to the buffer tank 26. A commercially available artificial heart can also be used as the pump 27.
ヒトの動脈の血流速度は40cm〜50cm/sである。本血管模擬ファントム装置21は手動ポンプ27を用いて、流れを発生させることができる。実際に血管模擬ファントム装置21を使用し、流速を計測したところ速度は約40cm/sであったので、本装置で実際の血管(動脈)を模擬できると考えられる。次に実際に流れを発生させながらMRIで撮像を行った。Spin Echo で撮像した画像を図7に、臨床において血管撮像に用いられる動脈のみを映し出すTOF(time-of-flight)で撮像した画像を図8に示す。 The blood flow velocity of a human artery is 40 cm to 50 cm / s. The blood vessel phantom device 21 can generate a flow using a manual pump 27. When the blood flow phantom device 21 was actually used and the flow velocity was measured, the speed was about 40 cm / s. Therefore, it is considered that this device can simulate an actual blood vessel (artery). Next, imaging was performed by MRI while actually generating a flow. FIG. 7 shows an image picked up by Spin Echo, and FIG. 8 shows an image picked up by TOF (time-of-flight) that shows only an artery used for blood vessel imaging in clinical practice.
TOFは流れのある溶液を選択的に高輝度で撮像が可能な手法である。本血管模擬ファントム装置21を用いて撮像した画像では、チューブ内の流れのある溶液のみが高輝度で画像化されており、本装置を使用することにより血管の流れを模擬することができた。それにより、モデル動物を用いて評価する前に、本血管模擬ファントム装置21を使用して予備的な評価を行い、体内留置具5のスクリーニングを行うことができる。 TOF is a technique capable of selectively imaging a flowing solution with high brightness. In the image picked up using the blood vessel simulation phantom device 21, only the solution with a flow in the tube is imaged with high brightness, and the flow of the blood vessel can be simulated by using this device. Thereby, before evaluating using a model animal, preliminary evaluation can be performed using this blood vessel simulation phantom device 21, and screening of the indwelling device 5 can be performed.
2液硬化型シリコンを用いて、内径6mm、肉厚0.3mmの球状の中空体を作製した。Au−28Pt合金の直径0.035mm素線を巻き回して作製した外径0.25mmのストレートコイルを中空体の開口部から内部に挿入した。使用したストレートコイルの数量は1本、長さは81cmである。瘤内体積と使用したストレートコイルの体積(ストレートコイルを外径0.25mmの円筒に近似)の比から算出される塞栓率は35%となった。2液硬化型シリコンから作製したシートを用いて開口部を封じたものを実施例とした。Pt−8W合金を用いた以外は実施例と同様に作製したものを比較例とした。 A spherical hollow body having an inner diameter of 6 mm and a wall thickness of 0.3 mm was prepared using two-component curable silicon. A straight coil having an outer diameter of 0.25 mm, which was produced by winding a 0.035 mm diameter wire of an Au-28Pt alloy, was inserted into the hollow body from the opening. The number of straight coils used is 1 and the length is 81 cm. The embolization rate calculated from the ratio of the volume of the aneurysm and the volume of the straight coil used (approximate the straight coil as a cylinder having an outer diameter of 0.25 mm) was 35%. An example in which the opening was sealed using a sheet prepared from two-part curable silicon was used. What was produced like the Example except having used Pt-8W alloy was made into the comparative example.
ウサギ(ニュージーランドホワイト種、オス、体重3.5kg)を麻酔下で開腹し、腹部大動脈を露出させた。実施例および比較例のそれぞれを腹部大動脈の外膜に縫合固定後に閉腹し、留置を終了した。留置3日経過後、このモデル動物を用いて、静磁場強度が1.5テスラである超伝導磁石式全身用MR装置を用いて最大値投影法によりTOF−MRA像を取得した。その結果を図9に示す。また、デジタルサブトラクション法にて血管造影を実施した結果を図10に示す。 A rabbit (New Zealand White, male, weight 3.5 kg) was opened under anesthesia to expose the abdominal aorta. Each of the examples and comparative examples was sutured to the outer membrane of the abdominal aorta and then closed, and the indwelling was terminated. Three days after indwelling, a TOF-MRA image was obtained by a maximum value projection method using a superconducting magnet type whole body MR apparatus having a static magnetic field strength of 1.5 Tesla using this model animal. The result is shown in FIG. Further, FIG. 10 shows the result of angiography performed by the digital subtraction method.
血管造影像からは実施例及び比較例の近傍の腹部大動脈には狭窄が存在せず、良好な血流が得られていることがわかる。TOF−MRA像では比較例近傍の腹部大動脈にアーチファクトが生じている一方、実施例近傍ではアーチファクトが全く生じていない。 From the angiographic image, it can be seen that there is no stenosis in the abdominal aorta near the example and the comparative example, and a good blood flow is obtained. In the TOF-MRA image, an artifact is generated in the abdominal aorta near the comparative example, whereas no artifact is generated in the vicinity of the example.
1 中空体
2 バルーン部
3A 切片
3B 広いシート
3 シート
4 開口部
5 体内留置具(塞栓形成用コイル)
6 血管
7 糸
8 芯材
9 円柱体
10 球体
11 シリコンゴム膜
12 切り込み
20 シリコンチューブ
21 血管模擬ファントム装置
22 水槽
23 供給チューブ
24 回収チューブ
25 ホルダー
26 バッファ槽
27 ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hollow body 2 Balloon part 3A Section 3B Wide sheet 3 Sheet 4 Opening part 5 Indwelling device (coil for embolization)
6 Blood vessel 7 Thread 8 Core material 9 Cylindrical body 10 Sphere 11 Silicon rubber film 12 Notch 20 Silicon tube 21 Blood vessel simulation phantom device 22 Water tank 23 Supply tube 24 Collection tube 25 Holder 26 Buffer tank 27 Pump
Claims (12)
金属製の前記体内留置具と、
前記体内留置具を充填した化成物製の中空体と、
を含み、
前記中空体が非ヒト動物の血管又は血管周囲に配置されるモデル動物。 A model animal used for evaluation of an indwelling device,
The indwelling device made of metal,
A hollow body made of a chemical filled with the indwelling device;
Including
A model animal in which the hollow body is disposed around or around a blood vessel of a non-human animal.
金属製の前記体内留置具を用意する工程と、
前記体内留置具を充填した化成物製の中空体を用意する工程と、
前記中空体を非ヒト動物の血管又は血管周囲に配置させる工程と、
を含むモデル動物の作製方法。 A method for producing a model animal used for evaluation of an indwelling device,
Preparing a metal indwelling device;
Preparing a chemical-made hollow body filled with the indwelling device;
Placing the hollow body around or around a blood vessel of a non-human animal;
A method for producing a model animal comprising
請求項1〜8の何れか1項に記載のモデル動物に対して、磁気共鳴を用いた撮影を行うことで、前記体内留置具を充填する前記中空体及びその中空体周辺の画像を取得する工程、
を含む体内留置具の評価方法。 A method for evaluating an indwelling device,
The model animal according to any one of claims 1 to 8, wherein the hollow animal filling the indwelling device and an image of the periphery of the hollow body are acquired by performing imaging using magnetic resonance. Process,
For evaluating indwelling devices including
を含む請求項10又は11に記載の体内留置具の評価方法。 Acquiring at least one of the images, and evaluating the indwelling device based on whether or not an artifact image is generated in the acquired image;
The evaluation method of the indwelling device of Claim 10 or 11 containing this.
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