JP2017122893A - 中空体モデルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この血管モデルを製造する方法として、例えば、特許文献1は、臨床用診断装置を用いて血管の2次元断層データを収集する工程と、前記2次元断層データを用いて前記血管の3次元モデルの形状を算出し、前記血管内部の型を設計する工程と、粉体積層型RP造形システムを用いて、前記血管内部の型を作製する工程と、成形材料としてシリコーンゴムを用いて前記型から血管実体モデルを成形する工程とを有する液体流路モデルの製造方法を開示している。
特許文献2は、幹状部及び枝状部の内側に柔軟性を有する芯材が配設された状態において、芯材を引き抜いて幹状部及び枝状部の内側に連続的に中空部を形成する工程を具備することを特徴とする幹状部と、この幹状部から分岐された枝状部とを一体的に有して柔軟性を備えた管状モデルの製造方法を開示している。
本発明の課題は、上記のような回転操作を行わずとも、均一な膜厚の中空体モデルを製造することができる方法を提供することである。
該樹脂製型の表面に液状エラストマーを所定の厚さで付着させ、
液状エラストマーの付着した樹脂製型を、前記液状エラストマーの密度と同程度の密度を有し且つ樹脂製型に対して不活性な液に浸け、
該液中にて液状エラストマーを硬化させて硬化膜を形成し、
次いで、樹脂製型を除去することを含む、
中空体モデルの製造方法。
〔2〕 中空体が血管である〔1〕に記載の製造方法。
〔3〕 不活性な液が、水溶液またはアルコール溶液である、〔1〕または〔2〕に記載の製造方法。
〔4〕 不活性な液が、グリセロール、グリセロール水溶液またはグリセロールアルコール溶液である、〔1〕または〔2〕に記載の製造方法。
〔5〕 不活性な液の密度が、液状エラストマーの密度の±20%の範囲にある、〔1〕〜〔4〕のいずれかひとつに記載の製造方法。
〔6〕 液状エラストマーが常温硬化性液状シリコーンゴムである〔1〕〜〔5〕のいずれかひとつに記載の製造方法。
不活性液としては、例えば、密度が1g/cm3以上の溶質(例えば、グリセロール[密度:1.261g/cm3])を、密度1g/cm3の水や密度約0.8g/cm3のアルコールなどの溶媒に溶解させた液を用いることができる。溶質は、液状エラストマーに対して不活性であることが好ましい。係る不活性液は、液状エラストマーの硬化反応をひき起こす、架橋剤、触媒および縮合触媒を溶質として含まないことが好ましい。このような観点から、本発明において用いられる不活性液は、好ましくは水溶液またはアルコール溶液、より好ましくはグリセロール、グリセロール水溶液またはグリセロールアルコール溶液である。なお、密度はDIN 53479 Aに準拠して測定した値である。
液状エラストマーの硬化によって得られる硬化膜は、血管などの生体器官と同様の柔軟性、硬さを有することが好ましい。
なお、使用済の不活性液には、微粒子などの異物が含まれていることがある。使用済み不活性液を再使用すると、この異物が硬化中の液状エラストマーに付着することがあるので、使用済み不活性液を再使用する場合は、使用済み不活性液を濾過などして、微粒子などの異物を取り除くことが好ましい。
動脈瘤クリッピング手術を行う予定になっている患者の患部周辺をMRI(核磁気共鳴画像法)およびMRA(磁気共鳴血管造影法)にて測定し、血管の2次元形状データを得た。2次元形状データを積層して3次元形状データに変換した。得られた形状データに基づいて3DプリンタにてABS樹脂で積層造形して血管の樹脂製型を作製した。ナイフで小突起(バリなど)を除去し、次いで少量のキシレンで表面を溶かし、樹脂製型の形を整えた。
常温硬化性液状シリコーンゴム(2液タイプ・縮合反応硬化性、粘度13Pa・s、密度1.28g/cm3)にピンク色水性塗料を少量加えて色付けした。色付けされた液状シリコーンゴムを刷毛で樹脂製型の表面に厚さ0.5mmで塗り付けた。放置していると液だれするので、塗り付けから硬化するまでの間(およそ1時間)、樹脂製型を手で持って常時回転させ、膜厚が均一になるようにしなければならなかった。なお、回転させないで硬化させると、液だれによって膜の厚さが不均一となった。
比較例と同じ方法で樹脂製型を作製した。常温硬化性液状シリコーンゴム(2液タイプ・縮合反応硬化性、粘度13Pa・s、密度1.28g/cm3)にピンク色水性塗料を少量加えて色付けした。色付けされた液状シリコーンゴムを刷毛で樹脂製型の表面に厚さ0.5mmで塗り付けた。放置していると液だれするので、塗り付けている間(数分間)、樹脂製型を手で持って回転させ、膜厚が均一になるようにした。
その後、密度1.26g/cm3、温度20℃のグリセロール水溶液に、液状シリコーンゴムの付着した樹脂製型を浸け、約1時間静置して、液状シリコーンゴムを硬化させた。硬化後、グリセロール水溶液から取り出し、水で洗浄し、次いで乾燥させた。その後、樹脂製型をキシレンに浸け揺さぶって、樹脂製型を溶解させて除去した。残された硬化膜をキシレンから取り出し、キシレン洗浄し、アルコール洗浄し、水洗浄し、次いで乾燥させた。平均厚さ0.5mmで均一膜厚の血管モデルが得られた。
Claims (5)
- 中空体の内表面の形状データに基づいて樹脂製型を作製し、
該樹脂製型の表面に液状エラストマーを所定の厚さで付着させ、
液状エラストマーの付着した樹脂製型を、前記液状エラストマーの密度と同程度の密度を有し且つ樹脂製型に対して不活性な液に浸け、
該液中にて液状エラストマーを硬化させて硬化膜を形成し、
次いで、樹脂製型を除去することを含む、
中空体モデルの製造方法。 - 中空体が血管である請求項1に記載の製造方法。
- 不活性な液が、グリセロール、グリセロール水溶液またはグリセロールアルコール溶液である、請求項1または2に記載の製造方法。
- 不活性な液の密度が、液状エラストマーの密度の±20%の範囲にある、請求項1〜3のいずれかひとつに記載の製造方法。
- 液状エラストマーが常温硬化性液状シリコーンゴムである請求項1〜4のいずれかひとつに記載の製造方法。
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