JP7416375B2 - 生体モデル - Google Patents
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Description
本明細書に開示される技術は、生体モデルに関する。
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。病変部は、個人差や形成期間によって、血管の様々な位置に、様々な状態（形状や硬さ）で形成される。このため、ＰＴＡやＰＴＣＡ（以下、「ＰＴＡ等」という）では、病変部の位置や状態に応じて、血栓吸引法やバルーン拡張法等の種々の手技が採用されている。
血栓吸引法による手技は、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、血栓吸引カテーテルを病変部付近まで進める。その後、血栓吸引カテーテルで病変部を吸引して体外に除去する。また、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、上記血管内に挿入され、病変部を通過するまで押し進めた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。
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が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、血管モデル等の臓器モデルの形成材料として、ポリビニルアルコールを用いる技術が種々提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。
上述したように、実際の病変部の状態は種々多様である。例えば、アテローム血栓症のような病変部は、血管壁に強固に固着している。このため、例えば、当該病変部を血栓吸引法により吸引する際に、血管壁から病変部を吸い剥がすことが困難な場合がある。しかしながら、例えば、模擬血管と模擬病変部とが別体に形成された従来の病変モデルでは、模擬血管の血管壁から模擬病変部を比較的容易に吸い剥がすことができるため、実際の病変部に十分に近似しているとは言えない。このように、ＰＴＡ等の手技を十分に向上させるために、実際の病変部に十分に近似した模擬病変部を備える血管病変モデルを提供することが望まれている。
なお、模擬病変部が実際の病変部に十分に近似しているとは言えないという課題は、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血管病変モデルに限らず、血管を模した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、血管以外に形成された病変部を模した模擬病変部を備える生体モデル一般に共通の課題である。
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。
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。
（１）本明細書に開示される生体モデルは、生体モデルであって、部分的に化学架橋されたポリビニルアルコールのゲルを含む柱状体を備え、前記柱状体は、外側部と、前記外側部の内側に位置する内側部と、を有し、前記外側部を形成する前記ポリビニルアルコールの化学架橋の程度は、前記内側部を形成する前記ポリビニルアルコールの化学架橋の程度より高い。本生体モデルによれば、実際の生体のうち、内側部と比較して硬度の高い外側部を有し、かつ、内側部が外側部から離脱しにくい性質を有する生体に、より近似した生体モデルを提供することができる。例えば、血管と、血管内に形成されたアテローム血栓症のように血管壁に強固に固着した病変部とを備える生体に、より近似した血管病変モデルや、内側部と比較して硬度の高い外側部を有する病変部を備える生体に、より近似した病変モデルを提供することができる。
（２）上記生体モデルにおいて、前記柱状体は、中実体である構成としてもよい。本生体モデルによれば、実際の生体のうち、中実の生体により近似した生体モデルを提供することができる。例えば、血管と、血管内を閉塞するように形成された病変部とを備える生体に、より近似した血管病変モデルや、中実の病変部を備える生体に、より近似した病変モデルを提供することができる。
（３）上記生体モデルにおいて、前記柱状体は、前記柱状体の長手方向における、一方側の第１の端部と、他方側の第２の端部とを有し、前記第１の端部と前記第２の端部とを形成する前記ポリビニルアルコールの化学架橋の程度は、前記内側部を形成する前記ポリビニルアルコールの化学架橋の程度より高い構成としてもよい。本生体モデルによれば、実際の生体のうち、内側部と比較して硬度の高い端部を有する生体に、より近似した生体モデルを提供することができる。例えば、血管と、硬化した端部を有する病変部とを備える生体に、より近似した血管病変モデルや、硬化した端部を有する病変部を備える生体に、より近似した病変モデルを提供することができる。
（４）上記生体モデルにおいて、前記柱状体は、前記柱状体の長手方向における、一方側の第１の端部と、他方側の第２の端部とを有し、前記第１の端部と前記第２の端部とを形成する前記ポリビニルアルコールの化学架橋の程度は、前記外側部を形成する前記ポリビニルアルコールの化学架橋の程度より低い構成としてもよい。本生体モデルによれば、実際の生体のうち、外側部と比較して硬度の低い端部を有する生体に、より近似した生体モデルを提供することができる。例えば、血管と、軟らかい端部を有する病変部とを備える生体に、より近似した血管病変モデルや、軟らかい端部を有する病変部を備える生体に、より近似した病変モデルを提供することができる。
（５）上記生体モデルにおいて、中空部を有する管状の模擬血管と、前記柱状体により形成され、かつ、前記模擬血管の前記中空部に位置する模擬病変部と、を備える構成としてもよい。本生体モデルによれば、実際の生体のうち、血管と病変部とを備える生体に、より近似した血管病変モデルを提供することができる。
（６）上記生体モデルにおいて、前記模擬血管は、ヒドロキシル基を有する高分子材料のゲルである構成としてもよい。本生体モデルによれば、模擬病変部を模擬血管に強固に接合することができ、模擬病変部が模擬血管から剥離して例えばトレーニングに支障が出ることを回避することができる。また、本生体モデルによれば、アテローム血栓症等の病変部のような、血管壁に強固に固着した病変部を模擬することができる。
（７）上記生体モデルにおいて、前記ヒドロキシル基を有する高分子材料は、ポリビニルアルコールである構成としてもよい。本生体モデルによれば、模擬病変部を模擬血管に非常に強固に接合することができ、模擬病変部が模擬血管から剥離して例えばトレーニングに支障が出ることをより確実に回避することができる。また、本生体モデルによれば、アテローム血栓症等の病変部のような、血管壁に強固に固着した病変部をより確実に模擬することができる。
（８）上記生体モデルにおいて、前記模擬病変部は、前記模擬血管の長手方向における一部に位置している構成としてもよい。本生体モデルによれば、実際の血管の長手方向における一部に形成された病変部を備える生体に、より近似した血管病変モデルを提供することができる。
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。
Ａ．第１実施形態：
Ａ－１．部分血管病変モデル１０の構成：
図１は、第１実施形態における部分血管病変モデル１０の外観構成を概略的に示す説明図であり、図２は、第１実施形態における部分血管病変モデル１０のＸＺ断面構成を示す説明図である。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、部分血管病変モデル１０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５以降についても同様である。
Ａ－１．部分血管病変モデル１０の構成：
図１は、第１実施形態における部分血管病変モデル１０の外観構成を概略的に示す説明図であり、図２は、第１実施形態における部分血管病変モデル１０のＸＺ断面構成を示す説明図である。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、部分血管病変モデル１０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５以降についても同様である。
部分血管病変モデル１０は、実際の血管および病変部を模した装置である。部分血管病変モデル１０は、単独で、他の模擬血管と組み合わせて、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に使用される。部分血管病変モデル１０の使用方法の一例については、後で詳述する。
図１および図２に示すように、部分血管病変モデル１０は、Ｘ軸方向に延びている中実の略円柱体であり、表面Ｓ１（以下、「外側面Ｓ１」という）、表面Ｓ２（以下、「端面Ｓ２」という）および表面Ｓ３（以下、「端面Ｓ３」という）を有している。なお、各図において、外側面Ｓ１、端面Ｓ２および端面Ｓ３は、平滑であるが、凹凸を有していてもよい。部分血管病変モデル１０の直径は、例えば、１ｍｍ以上、３０ｍｍ以下程度であり、部分血管病変モデル１０の長さは、例えば、１ｍｍ以上、１００ｍｍ以下程度である。また、本実施形態において、部分血管病変モデル１０は、外側部２０と、外側部２０の内側に位置する内側部３０とを有している。内側部３０の両端には、第１の端部４０ａおよび第２の端部４０ｂ（以下、「端部４０」ともいう）が位置している。本実施形態では、外側部２０は、血管を模した模擬血管であり、内側部３０および端部４０は、血管の内腔部分に位置する病変部を模した模擬病変部である。また、本実施形態では、病変部として、石灰化や、プラーク化、線維化の少なくとも一による病変を想定している。部分血管病変モデル１０は、特許請求の範囲における生体モデルの一例である。また、Ｘ軸方向は、特許請求の範囲における長手方向の一例である。
部分血管病変モデル１０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、部分血管病変モデル１０は、実際の血管や病変部と同様に、良好な可撓性を有している。より具体的には、部分血管病変モデル１０は、ＰＶＡを物理架橋によりゲル化させた物理架橋ゲルと、ＰＶＡを化学架橋によりゲル化させた化学架橋ゲルとにより形成されている。すなわち、部分血管病変モデル１０は、部分的に化学架橋されたＰＶＡのゲルを含んでいる。ここで、本明細書において、「ゲル」とは、常温または部分血管病変モデル１０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。部分血管病変モデル１０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、より好ましくは、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。
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、生体モデル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、物理架橋の強度が弱くなり、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。
なお、上述の「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。
外側部２０は、部分血管病変モデル１０の外側面Ｓ１を含む、管状（例えば円管状）の部分であり、上述したように、実際の血管を模している。外側部２０の径方向（部分血管病変モデル１０の長手方向に略直交する方向）における厚みは、例えば、５μｍ以上、１ｍｍ以下程度である。外側部２０は、主にＰＶＡの化学架橋ゲルにより形成されている。換言すれば、外側部２０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度は、後述する内側部３０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度より高い。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。このため、外側部２０は、機械的強度に優れ、病変部と比較して硬度や弾性の高い血管を模擬することができる。なお、上述したように、外側部２０は、主にＰＶＡの化学架橋ゲルにより形成されているが、化学架橋ゲルとともに物理架橋ゲルを含んでいてもよい。本実施形態において、外側部２０における化学架橋の程度は、略均一である。
ここで、ＰＶＡゲルにおける「化学架橋の程度」は、例えば、ＰＶＡゲルの硬度、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。外側部２０において、上記硬度は、３０ｇｆ／ｃｍ２以上、１５０００ｇｆ／ｃｍ２以下程度である。当該硬度が、３０ｇｆ／ｃｍ２未満であると、得られるゲルが柔らかくなり、生体モデル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、当該硬度が、１５０００ｇｆ／ｃｍ２を超えると、得られるゲルが脆くなり、外的応力や外部刺激等によるゲルへの亀裂の発生や、ゲルの崩壊等が起こりやすくなる傾向がある。
上記ＰＶＡゲルの硬度は、ゲルの貯蔵弾性率を指標とすることができる。ゲルの貯蔵弾性率は、例えば、動的粘弾性測定装置（日立ハイテクノロジー製「ＤＭＡ７１００」）を用いて測定することができる。すなわち、外側部２０および内側部３０のそれぞれのＰＶＡゲルの硬度は、外側部２０および内側部３０のそれぞれの貯蔵弾性率を測定することにより得ることができる。具体的には次の通りである。温度：３０℃、歪振幅：１０μｍ、プローブ重量：６２．２６７１ｇの測定条件下、以下の測定手順で、貯蔵弾性率を測定する。例えば、複数（例えば、３つ）の試験対象サンプルについて測定を実施し、得られた値の平均値を貯蔵弾性率とした。
（１）試験サンプルとして、所定の大きさ（高さ：１０ｍｍ、幅：１０ｍｍ、厚み：１．６ｍｍ）に形成された、２つのＰＶＡゲルを準備する。
（２）ずり試験用治具の測定位置に、上記２つの試験サンプルを挟み込む形で接触させる。
（３）上記ずり試験治具を、試験装置本体（ＤＭＡ７１００）に設置し、２５℃程度の水中に完全に浸漬させる。
（４）上記測定条件で測定を開始しつつ、ヒーターを用いて試験サンプル周辺の水を加温する。
（５）水温及び対象サンプル温度が３０℃になったときの貯蔵弾性率を記録する。
（１）試験サンプルとして、所定の大きさ（高さ：１０ｍｍ、幅：１０ｍｍ、厚み：１．６ｍｍ）に形成された、２つのＰＶＡゲルを準備する。
（２）ずり試験用治具の測定位置に、上記２つの試験サンプルを挟み込む形で接触させる。
（３）上記ずり試験治具を、試験装置本体（ＤＭＡ７１００）に設置し、２５℃程度の水中に完全に浸漬させる。
（４）上記測定条件で測定を開始しつつ、ヒーターを用いて試験サンプル周辺の水を加温する。
（５）水温及び対象サンプル温度が３０℃になったときの貯蔵弾性率を記録する。
また、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。
内側部３０は、外側部２０の径方向における内側に位置しているとともに、外側部２０と一体に形成されている部分であり、上述したように、実際の病変部を模している。内側部３０の直径は、例えば、１ｍｍ以上、３０ｍｍ以下程度である。本実施形態において、内側部３０は、外側部２０のＸ軸方向（長手方向）に沿った所定の位置において、外側部２０の内側を完全に閉塞するように形成されている。内側部３０は、主にＰＶＡの物理架橋ゲルにより形成されている。換言すれば、内側部３０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度は、外側部２０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度より低い。このため、内側部３０は、血管と比較して硬度や弾性の低い病変部を模擬することができる。なお、上述したように、内側部３０は、主にＰＶＡの物理架橋ゲルにより形成されているが、物理架橋ゲルとともに化学架橋ゲルを含んでいてもよい。本実施形態において、内側部３０における化学架橋の程度は、略均一である。
内側部３０において、上記硬度は、１ｇｆ／ｃｍ２以上、３０ｇｆ／ｃｍ２以下程度である。当該硬度が、１ｇｆ／ｃｍ２未満であると、ＰＶＡゲルの流動性が上昇し、内側部３０の外側部２０への固定化が困難である傾向がある。これに対し、当該硬度が、３０ｇｆ／ｃｍ２を超えると、ＰＶＡゲルの硬度が高すぎて、実際の病変部を模擬することが困難であり、例えば、部分血管病変モデル１０を吸引モデルへ適用することが困難となる傾向がある。
第１の端部４０ａおよび第２の端部４０ｂは、部分血管病変モデル１０のＸ軸方向視において、それぞれ、端面Ｓ２および端面Ｓ３を含む部分であり、上述したように、内側部３０とともに、実際の病変部を模している。第１の端部４０ａおよび第２の端部４０ｂは、ともに、内側部３０と一体に形成されている。本実施形態において、端部４０は、内側部３０と同様の構成を有している。すなわち、端部４０は、外側部２０の径方向における内側に位置している。また、端部４０の直径は、１ｍｍ以上、３０ｍｍ以下程度である。本実施形態において、端部４０は、内側部３０とともに、外側部２０の内側を完全に閉塞するように形成されている。本実施形態において、端部４０は、主にＰＶＡの物理架橋ゲルにより形成されている。換言すれば、端部４０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度は、外側部２０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度より低い。本実施形態において、端部４０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度は、内側部３０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度と同等である。これにより、端部４０は、内側部３０と一体として、実際の病変部を模擬することができる。
上述したように、本実施形態の部分血管病変モデル１０は、外側部２０と、内側部３０と、端部４０とが、一体に形成されている。このため、模擬病変としての内側部３０および端部４０が、模擬血管としての外側部２０から離脱しにくい。換言すれば、実際の血管および病変部と同様に、外側部２０から、内側部３０および端部４０を吸い剥がすことが困難である。従って、本実施形態の部分血管病変モデル１０は、実際の血管内に形成されたアテローム血栓症等の病変部に近似した性質を有するため、当該病変部を吸引する血栓吸引法のトレーニングに好適に使用することができる。また、本実施形態の部分血管病変モデル１０は、端部４０が内側部３０と同様に、主に物理架橋ゲルにより形成されている。このため、部分血管病変モデル１０は、比較的軟らかい（ドロドロした粥状の）病変部を吸引する血栓吸引法のトレーニングに好適に使用することができる。
部分血管病変モデル１０において、外側部２０と、内側部３０との境界は、例えば、次の方法により特定することができる。図２に示されたＸＺ断面において、部分血管病変モデル１０を、Ｘ軸方向と平行な方向に１０等分し、１０等分された各区画における各硬度を測定する。当該測定された硬度が、所定閾値（例えば、３０ｇｆ／ｃｍ２）以上である１または複数の区画を外側部２０と特定することができる。
Ａ－２．部分血管病変モデル１０の製造方法：
次に、第１実施形態における部分血管病変モデル１０の製造方法を説明する。図３は、本実施形態における部分血管病変モデル１０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部分血管病変モデル１０の製造方法を概念的に示す説明図である。
次に、第１実施形態における部分血管病変モデル１０の製造方法を説明する。図３は、本実施形態における部分血管病変モデル１０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部分血管病変モデル１０の製造方法を概念的に示す説明図である。
はじめに、高密度物理架橋ゲルＰＨで形成された、中実の略円柱状の第１の前駆体１０ｐｘを準備する（Ｓ１１０、図４（Ａ）参照）。高密度物理架橋ゲルＰＨ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。高密度物理架橋ゲルＰＨを作製する際には、当該高密度物理架橋ゲルＰＨ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、部分血管病変モデル１０における硬度や弾性を高めることができる。第１の前駆体１０ｐｘは、上記公知の方法により得られた高密度物理架橋ゲルＰＨを柱状に成形することにより作製することができる。
次に、第１の前駆体１０ｐｘを第１の溶液ＳＡに浸漬して、第２の前駆体１０ｐｙを作製する（Ｓ１２０、図４（Ｂ）参照）。第１の溶液ＳＡは、ＰＶＡを化学架橋可能な架橋剤と、ＰＶＡの架橋反応を促進可能な酸触媒とを含む溶液である。架橋剤としては、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。また、酸触媒としては、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。第１の溶液ＳＡは、例えば、グルタルアルデヒドの２５％水溶液５ｇと、０．５Ｎクエン酸２．０ｇとを混合して得ることができる。また、第１の溶液ＳＡにおけるジアルデヒドの含有量（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の溶液ＳＡにおける酸触媒の含有量（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。ステップＳ１２０の工程は、例えば、第１の前駆体１０ｐｘを、第１の溶液ＳＡ（例えば、ｐＨ１～４）に、１ａｔｍ下、５０℃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Ｓ１２０を行うことにより、酸触媒と架橋剤とを含む第１の溶液ＳＡの第１の前駆体１０ｐｘにおける触媒交換反応によって、高密度物理架橋ゲルＰＨの外表面付近において化学架橋ゲルＣが形成された、第２の前駆体１０ｐｙを作製することができる（図４（Ｃ）参照）。なお、化学架橋ゲルＣの形成度合いは、架橋剤や酸触媒の添加量や、第１の溶液ＳＡ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１の前駆体１０ｐｘ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。上述したように、ＰＶＡゲルの硬度は、化学架橋の程度が高いほど高くなる。このため、第２の前駆体１０ｐｙでは、外側面Ｓ１、端面Ｓ２，Ｓ３に近い部分ほど硬度が高く、中央に近い部分ほど硬度が低くなる。
次に、第２の前駆体１０ｐｙを第２の溶液ＳＢで処理して、第３の前駆体１０ｐｚを作製する（Ｓ１３０、図４（Ｄ）参照）。第２の溶液ＳＢは、例えば、８０℃～１００℃の水溶液であり、より好ましくは、熱水である。ステップＳ１３０の工程は、例えば、第２の前駆体１０ｐｙ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Ｓ１３０を行うことにより、高密度物理架橋ゲルＰＨで形成された部分（具体的には、第２の前駆体１０ｐｙの内側部分）から、低密度物理架橋ゲルＰＬが形成された、第３の前駆体１０ｐｚを作製することができる（図４（Ｅ）参照）。より具体的には、高密度物理架橋ゲルＰＨ中における一部の物理架橋が消滅し、高密度物理架橋ゲルＰＨより物理架橋の程度が低い、低密度物理架橋ゲルＰＬが形成される。なお、低密度物理架橋ゲルＰＬの物理架橋の度合いは、第２の溶液ＳＢの種類、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。
最後に、第３の前駆体１０ｐｚの両端部を除去する（Ｓ１４０、図４（Ｅ）参照）。ステップＳ１４０では、より具体的には、第３の前駆体１０ｐｚの両端部において、化学架橋ゲルＣが形成された部分を切断等により除去する。これにより、化学架橋ゲルＣにより形成された外側部２０と、低密度物理架橋ゲルＰＬにより形成された内側部３０および端部４０とを有する部分血管病変モデル１０を作製することができる。
Ａ－３．部分血管病変モデル１０の使用方法：
次に、第１実施形態における部分血管病変モデル１０の使用方法を説明する。図５は、本実施形態における部分血管病変モデル１０の使用形態を概略的に示す説明図である。図５に示すように、本実施形態の部分血管病変モデル１０は、一対の模擬血管１２０に接続して、血管病変モデル１００として使用することができる。
次に、第１実施形態における部分血管病変モデル１０の使用方法を説明する。図５は、本実施形態における部分血管病変モデル１０の使用形態を概略的に示す説明図である。図５に示すように、本実施形態の部分血管病変モデル１０は、一対の模擬血管１２０に接続して、血管病変モデル１００として使用することができる。
一対の模擬血管１２０は、それぞれ、実際の血管を模した、中空部（内孔）１２２を有する管状（例えば円管状）の部材である。模擬血管１２０における中空部２２の直径は、例えば、１ｍｍ以上、３０ｍｍ以下程度であり、部分血管病変モデル１０の直径と略同一である。なお、図５では、各模擬血管１２０の一部（各模擬血管１２０の両端部のうち、部分血管病変モデル１０に接続した端部とは反対側の端部）の図示を省略している。
各模擬血管１２０は、例えば、ヒドロキシル基を有する高分子材料のゲルにより形成されている。このため、各模擬血管１２０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１２０は、上記高分子材料の物理架橋ゲル、化学架橋ゲル、または、それら両方を含むゲルにより形成されている。ヒドロキシル基を有する高分子材料としては、特に限定されず、例えば、部分血管病変モデル１０の形成材料であるＰＶＡを使用することができる。当該高分子材料の他の例としては、ヒドロキシル基（－ＯＨ）、カルボン酸基（－ＣＯＯＨ）、アミン基（ＮＨ２）、スルホン基（－ＳＯ３Ｈ）を有する高分子材料を上げることができる。より具体的には、例えば、ヒアルロン酸、アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ニトロセルロース、酢酸セルロース、寒天、カラギナン、アガロース、アガロペクチン等の多糖類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリエーテルおよびそれらの構造類似体、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）等のアクリル酸エステルおよびそれらの構造類似体、ポリアクリルアミド、ポリＮ－イソプロピルアクリルアミド、ポリアクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸等のアミド、ポリアクリル酸またはポリメタクリル酸およびそれらのアルカリ金属塩、タンパク質、ゼラチン、ポリ乳酸、天然ゴム等、および、これらの共重合体を挙げることができる。本実施形態の部分血管病変モデル１０に使用される模擬血管１２０の形成材料は、より好ましくは、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。さらに好ましくは、部分血管病変モデル１０の外側部２０と同様の形成材料である観点から、ＰＶＡ単独重合体の化学架橋ゲルである。
各模擬血管１２０は、それぞれ、一方の端部において、部分血管病変モデル１０に接続している。すなわち、部分血管病変モデル１０は、血管病変モデル１００の長手方向において、血管病変モデル１００の一部に位置している。当該接続の方法は、特に限定されず、従来公知の方法を使用することができる。より具体的には、接続部材１３０によって、部分血管病変モデル１０と各模擬血管１２０とを接続することができる。接続部材１３０は、例えば、シール状の接着剤や、クランプ等である。
なお、血管病変モデル１００において、部分血管病変モデル１０の端部４０は、各模擬血管１２０の中空部１２２に露出している。
Ａ－４．第１実施形態の効果：
以上説明したように、第１実施形態の部分血管病変モデル１０は、部分的に化学架橋されたＰＶＡのゲル（化学架橋ゲル）を含む柱状体を備える。当該柱状体は、外側部２０と、外側部２０の内側に位置する内側部３０とを有する。外側部２０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度は、内側部３０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度より高い。本実施形態の部分血管病変モデル１０によれば、実際の病変部を備える血管のうち、病変部と比較して硬度の高い血管を有し、かつ、病変部が血管から離脱しにくい性質を有する血管に、より近似した部分血管病変モデル１０を提供することができる。例えば、血管内に形成されたアテローム血栓症のように血管壁に強固に固着した病変部を備える血管に、より近似した部分血管病変モデル１０を提供することができる。
以上説明したように、第１実施形態の部分血管病変モデル１０は、部分的に化学架橋されたＰＶＡのゲル（化学架橋ゲル）を含む柱状体を備える。当該柱状体は、外側部２０と、外側部２０の内側に位置する内側部３０とを有する。外側部２０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度は、内側部３０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度より高い。本実施形態の部分血管病変モデル１０によれば、実際の病変部を備える血管のうち、病変部と比較して硬度の高い血管を有し、かつ、病変部が血管から離脱しにくい性質を有する血管に、より近似した部分血管病変モデル１０を提供することができる。例えば、血管内に形成されたアテローム血栓症のように血管壁に強固に固着した病変部を備える血管に、より近似した部分血管病変モデル１０を提供することができる。
また、第１実施形態の部分血管病変モデル１０では、上記柱状体は、中実体である。本実施形態の部分血管病変モデル１０によれば、実際の病変部を備える血管のうち、血管内を閉塞するように形成された病変部を備える血管に、より近似した部分血管病変モデル１０を提供することができる。
また、第１実施形態の部分血管病変モデル１０では、上記柱状体は、Ｘ軸方向（長手方向）における、第１の端部４０ａと第２の端部４０ｂとを有する。第１の端部４０ａおよび第２の端部４０ｂを形成するＰＶＡの化学架橋の程度は、外側部２０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度より低い。本実施形態の部分血管病変モデル１０によれば、実際の病変部を備える血管のうち、軟らかい端部を有する病変部を備える血管に、より近似した部分血管病変モデル１０を提供することができる。
Ｂ．第２実施形態：
図６は、第２実施形態における血管病変モデル２００の構成を概略的に示す説明図であり、図７は、第２実施形態における血管病変モデル２００の一部分（図６に示す模擬病変部１０ａ）の断面構成を拡大して示す説明図である。
図６は、第２実施形態における血管病変モデル２００の構成を概略的に示す説明図であり、図７は、第２実施形態における血管病変モデル２００の一部分（図６に示す模擬病変部１０ａ）の断面構成を拡大して示す説明図である。
血管病変モデル２００は、第１実施形態の部分血管病変モデル１０と同様に、実際の血管および病変部を模した装置であり、上述したトレーニングに使用される。血管病変モデル２００は、模擬血管２２０と、模擬病変部１０ａとを備える。
模擬血管２２０は、第１実施形態の模擬血管１２０と同様に、実際の血管を模した、中空部（内孔）２２２を有する管状（例えば円管状）の部材である。模擬血管２２０の内径（模擬血管２２０における中空部２２２の直径）は、例えば、１ｍｍ以上、３０ｍｍ以下程度である。なお、図６では、模擬血管２２０の一部（両端部）の図示を省略している。
模擬血管２２０は、第１実施形態の模擬血管１２０と同様に、例えば、ヒドロキシル基を有する高分子材料のゲルにより形成されている。本実施形態において、より具体的には、模擬血管２２０は、ＰＶＡの物理架橋ゲルにより形成されている。
模擬病変部１０ａは、実際の病変部を模した部材であり、模擬血管２２０の中空部２２２内における一部に位置している。すなわち、模擬病変部１０ａは、血管病変モデル２００の長手方向において、血管病変モデル２００の一部に位置している。また、本実施形態において、模擬病変部１０ａは、模擬血管２２０の長手方向に沿った所定の位置において、中空部２２２を完全に閉塞するように配置されている。
図７に示すように、模擬病変部１０ａは、第１実施形態の部分血管病変モデル１０と同様に、外側部２０と、内側部３０と、端部４０（第１の端部４０ａおよび第２の端部４０ｂ）とを有している。本実施形態の模擬病変部１０ａは、端部４０が化学架橋ゲルにより形成されている点で、第１実施形態の部分血管病変モデル１０と異なる。このような模擬病変部１０ａは、例えば、上述の「部分血管病変モデル１０の製造方法」において、第３の前駆体１０ｐｚを作製することにより準備することができる。なお、模擬病変部１０ａは、第１実施形態の部分血管病変モデル１０と同様に、Ｘ軸方向に延びている中実の略円柱体である。また、模擬病変部１０ａの直径は、例えば、１ｍｍ以上、３０ｍｍ以下程度であり、模擬血管２２０の内径と略同一である。模擬病変部１０ａの長さは、例えば、１ｍｍ以上、１００ｍｍ以下程度である。
端部４０は、第１実施形態の部分血管病変モデル１０における端部４０と同様に、模擬病変部１０ａのＸ軸方向視においてそれぞれ、端面Ｓ２および端面Ｓ３を含む部分であり、内側部３０とともに、実際の病変部を模している。また、端部４０は、内側部３０と一体に形成されている。本実施形態において、端部４０は、内側部３０と同様の構成を有している。すなわち、端部４０は、外側部２０の径方向における内側に位置しており、内側部３０とともに、外側部２０の内側を完全に閉塞するように形成されている。また、端部４０の直径は、１ｍｍ以上、３０ｍｍ以下程度である。本実施形態において、端部４０は、主にＰＶＡの化学架橋ゲルにより形成されている。換言すれば、端部４０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度は、内側部３０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度より高い。本実施形態において、端部４０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度は、外側部２０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度と同等である。これにより、端部４０は、外側部２０および内側部３０と一体として、実際の病変部を模擬することができる。
上述したように、第１実施形態の部分血管病変モデル１０と同様に、本実施形態の模擬病変部１０ａは、外側部２０と、内側部３０と、端部４０とが、一体に形成されている。
本実施形態の血管病変モデル２００は、例えば、模擬血管２２０の中空部２２２に、模擬病変部１０ａを挿入することにより製造することができる。
このような血管病変モデル２００において、模擬病変部１０ａの端部４０は、実際の血管内に形成されたアテローム血栓等の病変部に近似した性質（内側部はドロドロした粥状であり、端部は硬化した状態である性質）を有するため、当該病変部において血管を拡張する血管拡張トレーニングに好適に使用することができる。
以上説明したように、第２実施形態の血管病変モデル２００は、中空部２２２を有する管状の模擬血管２２０と、模擬病変部１０ａとを備える。模擬病変部１０ａは、柱状体により形成され、かつ、模擬血管２２０の中空部２２２に位置している。本実施形態の血管病変モデル２００によれば、実際の病変部を備える血管のうち、内側部と比較して硬度の高い外側部を有する病変部を備える血管に、より近似した血管病変モデル２００を提供することができる。
また、第２実施形態の血管病変モデル２００では、模擬病変部１０ａは、模擬血管２２０の長手方向における一部に位置している。本実施形態の血管病変モデル２００によれば、実際の血管の長手方向における一部に形成された病変部を備える生体に、より近似した血管病変モデル２００を提供することができる。
また、第２実施形態の模擬病変部１０ａでは、第１の端部４０ａおよび第２の端部４０ｂを形成するＰＶＡの化学架橋の程度は、内側部３０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度より高い。本実施形態の血管病変モデル２００によれば、実際の病変部を備える血管のうち、硬化した端部を有する病変部を備える血管に、より近似した血管病変モデル２００を提供することができる。
また、第２実施形態では、模擬血管２２０は、ポリビニルアルコールのゲルである。本実施形態の血管病変モデル２００によれば、模擬病変部１０ａを模擬血管２２０に強固に接合することができ、模擬病変部１０ａが模擬血管２２０から剥離して例えばトレーニングに支障が出ることを回避することができる。また、本実施形態の血管病変モデル２００によれば、アテローム血栓症等の病変部のような、血管壁に強固に固着した病変部を模擬することができる。
Ｃ．第３実施形態：
Ｃ－１．部分血管モデル１０ｃの構成：
図８は、第３実施形態における部分血管モデル１０ｃの構成を概略的に示す説明図であり、図９は、第３実施形態における部分血管モデル１０ｃのＸ軸方向視における断面構成を示す説明図である。
Ｃ－１．部分血管モデル１０ｃの構成：
図８は、第３実施形態における部分血管モデル１０ｃの構成を概略的に示す説明図であり、図９は、第３実施形態における部分血管モデル１０ｃのＸ軸方向視における断面構成を示す説明図である。
本実施形態における部分血管モデル１０ｃは、Ｘ軸方向に延びている中空の略円管体である点で、第１実施形態の部分血管病変モデル１０と異なる。以下では、第３実施形態の部分血管モデル１０ｃの構成の内、上述した第１実施形態の部分血管病変モデル１０と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
図８および図９に示すように、部分血管モデル１０ｃは、Ｘ軸方向に延びている中空の略円管体であり、外側面Ｓ１、端面Ｓ２、端面Ｓ３および表面Ｓ４ｃ（以下、「内側面Ｓ４ｃ」という）を有している。なお、第１実施形態の部分血管病変モデル１０と同様に、各図において、外側面Ｓ１、端面Ｓ２、端面Ｓ３および内側面Ｓ４ｃは、平滑であるが、凹凸を有していてもよい。第１実施形態の部分血管病変モデル１０と同様に、部分血管モデル１０ｃの直径は、例えば、１ｍｍ以上、３０ｍｍ以下程度であり、部分血管モデル１０ｃの長さは、例えば、１ｍｍ以上、１００ｍｍ以下程度である。また、本実施形態において、部分血管モデル１０ｃは、外側部２０と、外側部２０の内側に位置する内側部３０ｃとを有している。内側部３０ｃの両端には、第１の端部４０ａおよび第２の端部４０ｂ（以下、「端部４０」ともいう）が位置している。上述したように、本実施形態の部分血管モデル１０ｃは、中空部５０ｃを有する略円管体である。本実施形態において、Ｘ軸方向視における中空部５０ｃの形状は、部分血管モデル１０ｃの中心点ＣＰを中心とする略円形である。本実施形態の部分血管モデル１０ｃは、外側部２０と内側部３０ｃとによって、実際の血管を模している。
第１実施形態の部分血管病変モデル１０と同様に、本実施形態の部分血管モデル１０ｃにおいて、外側部２０の径方向における厚みは、例えば、５μｍ以上、１ｍｍ以下程度である。また、内側部３０ｃの径方向における厚みは、例えば、５μｍ以上、１ｍｍ以下程度である。第１実施形態の部分血管病変モデル１０と同様に、外側部２０および内側部３０ｃは、ともに、ＰＶＡゲルにより形成されている。より具体的には、外側部２０は、化学架橋ゲルにより形成されており、内側部３０ｃは、物理架橋ゲルにより形成されている。外側部２０および内側部３０ｃにおけるＰＶＡゲルの化学架橋の程度は、第１実施形態の部分血管病変モデル１０における外側部２０および内側部３０と同様である。本実施形態の部分血管モデル１０ｃでは、内側部３０ｃを物理架橋ゲルで形成することにより、部分血管モデル１０ｃの内側面Ｓ４ｃにおける滑り性を向上させることができる。ここで、滑り性とは、部分血管モデル１０ｃの中空部５０ｃ内への模擬病変部の挿入しやすさ、部分血管モデル１０ｃの内側面Ｓ４ｃにおけるカテーテルの先端の進行しやすさ等を意味する。このように、本実施形態の部分血管モデル１０ｃでは、内側面の滑り性が良好な血管を模擬することができる。
本実施形態の部分血管モデル１０ｃにおける中空部５０ｃは、例えば、第１実施形態の部分血管病変モデル１０の製造方法において、上述の高密度物理架橋ゲルＰＨで形成された中実の略円柱状の第１の前駆体１０ｐｘを準備する際に形成することができる。例えば、高密度物理架橋ゲルＰＨの略円柱体を形成する際に、略円柱体の長手方向における中央部に略円柱状の芯金等を配置し、最後に、第３の前駆体１０ｐｚから芯金を除去することにより、中空部５０ｃを有する部分血管モデル１０ｃを作製することができる。
Ｃ－２．第３実施形態の変形例：
図１０は、第３実施形態の変形例における部分血管病変モデル１０ｄのＸ軸方向視における断面構成を示す説明図である。
図１０は、第３実施形態の変形例における部分血管病変モデル１０ｄのＸ軸方向視における断面構成を示す説明図である。
本変形例における部分血管病変モデル１０ｄは、Ｘ軸方向視における中空部５０ｄの形状が、部分血管病変モデル１０ｄの中心点ＣＰを中心とする円形でなく、一部（本変形例では、下側部）が中心点ＣＰに向かって隆起している点で、第３実施形態の部分血管モデル１０ｃと異なる。以下では、本変形例の部分血管病変モデル１０ｄの構成の内、上述した第１実施形態の部分血管病変モデル１０および第３実施形態の部分血管モデル１０ｃと同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
図１０に示すように、部分血管病変モデル１０ｄは、Ｘ軸方向に延びている中空の略円管体であり、外側面Ｓ１、端面Ｓ２、端面Ｓ３および表面Ｓ４ｄ（以下、「内側面Ｓ４ｄ」という）を有している。なお、第１実施形態の部分血管病変モデル１０と同様に、各図において、外側面Ｓ１、端面Ｓ２、端面Ｓ３および内側面Ｓ４ｄは、平滑であるが、凹凸を有していてもよい。第１実施形態の部分血管病変モデル１０と同様に、部分血管病変モデル１０ｄの直径は、例えば、１ｍｍ以上、３０ｍｍ以下程度であり、部分血管病変モデル１０ｄの長さは、例えば、１ｍｍ以上、１００ｍｍ以下程度である。また、本変形例において、部分血管病変モデル１０ｄは、外側部２０と、外側部２０の内側に位置する内側部３０ｄとを有している。内側部３０ｄの両端には、第１の端部および第２の端部（図示せず）が位置している。上述したように、本変形例の部分血管病変モデル１０ｄは、中空部５０ｄを有する略円管体である。本変形例の部分血管病変モデル１０ｄは、Ｘ軸方向視における内側部３０ｄの一部が突出した、隆起部Ｒを有している。換言すれば、中空部５０ｄは、隆起部Ｒに対応する部分に凹部を有している。隆起部Ｒは、本変形例の部分血管病変モデル１０ｄは、外側部２０と内側部３０ｃとによって、実際の血管を模擬しており、また、内側部３０ｃの隆起部Ｒにおいて、実際の病変部を模擬している。なお、隆起部Ｒは、Ｘ軸方向に略垂直な任意の断面において形成されていてもよいし、少なくとも一部の断面において形成されていてもよい。また、隆起部Ｒは任意の位置に形成されていてもよい。
第１実施形態の部分血管病変モデル１０と同様に、本変形例の部分血管病変モデル１０ｄにおいて、外側部２０の径方向における厚みは、例えば、５μｍ以上、１ｍｍ以下程度である。また、内側部３０ｄの径方向における厚み（隆起部Ｒを除く部分での）は、例えば、５μｍ以上、１ｍｍ以下程度である。内側部３０ｄの隆起部Ｒにおける厚みは、例えば、５０μｍ以上、１０ｍｍ以下程度である。第１実施形態の部分血管病変モデル１０と同様に、外側部２０および内側部３０ｄは、ともに、ＰＶＡゲルにより形成されている。より具体的には、外側部２０は、化学架橋ゲルにより形成されており、内側部３０ｄは、物理架橋ゲルにより形成されている。外側部２０および内側部３０ｄにおけるＰＶＡゲルの化学架橋の程度は、第１実施形態の部分血管病変モデル１０における外側部２０および内側部３０と同様である。本変形例の部分血管病変モデル１０ｄでは、内側部３０ｄを物理架橋ゲルで形成することにより、部分血管病変モデル１０ｄの内側面Ｓ４ｄにおける滑り性を向上させるとともに、血管に比べ柔軟性の高い病変部を模擬することができる。このように、本変形例の部分血管病変モデル１０ｄでは、内側面の滑り性が良好な血管および病変部を模擬することができる。
本実施形態の部分血管病変モデル１０ｄにおける中空部５０ｄは、例えば、第３実施形態の部分血管モデル１０ｃの製造方法において、高密度物理架橋ゲルＰＨの略円柱体を形成する際に、略円柱体の長手方向における中央部に所望の形状の（例えば、凹部を有する）芯金等を配置し、最後に、第３の前駆体１０ｐｚから芯金を除去することにより、中空部５０ｄを有する部分血管病変モデル１０ｄを作製することができる。
Ｄ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態および変形例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。
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態および変形例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。
上記実施形態では、部分血管病変モデル１０および模擬病変部１０ａが、ＰＶＡゲルにより形成されている構成を採用したが、これに限定されず、ＰＶＡ以外の樹脂を含む構成を採用してもよい。
上記実施形態では、部分血管病変モデル１０および模擬病変部１０ａの外側部２０における化学架橋の程度が、略均一である構成を採用したが、これに限定されず、当該化学架橋の程度が異なる（例えば、化学架橋の程度に勾配がある）構成を採用してもよい。例えば、アテローム血栓症のように病変部の内側に向かうほど軟らかい病変部に近似するよう、外側部２０において、内側部３０に向かうにつれて化学架橋の程度が低くなる構成を採用することができる。
上記第１実施形態において、実際の病変部の状態に応じて、端部４０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度を、外側部２０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度より高い構成を採用してもよい。また、上記第２実施形態において、実際の病変部の状態に応じて、端部４０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度を、内側部３０を形成するＰＶＡの化学架橋の程度より低い構成を採用してもよい。端部４０を形成する化学架橋の程度を高くする（端部４０の硬度を高くする）ことにより、例えば、長い形成期間の間、血流の圧力に晒されたことにより、端部が硬化した病変部を模擬することができる。
上記実施形態において、化学架橋ゲルにより形成された外側部２０と、物理架橋ゲルにより形成された内側部３０とを別個に作製し、外側部２０の内部に内側部３０を配置する構成を採用してもよい。
上記実施形態において、上述のＰＶＡにおける触媒交換反応に代えて、または、これとともに、放射線架橋、プラズマ架橋、加硫等の方法を用いてＰＶＡの化学架橋ゲルを形成してもよい。
上記実施形態において、部分血管病変モデル１０および模擬病変部１０ａを製造する際の高密度物理架橋ゲルＰＨから低密度物理架橋ゲルＰＬを形成する工程として、例えば、物理的外力を加える（例えば、揉むこと）等の工程を採用してもよい。
上記実施形態において、部分血管病変モデル１０および／または模擬病変部１０ａは、中実の略円柱体に限定されず、中空部を有する円筒体等の他の形状であってもよい。
第２実施形態の血管病変モデル２００では、模擬病変部１０ａが、模擬血管２２０の中空部２２２を閉塞するように配置されているが、これに限定されない。例えば、図１１に示すように、模擬血管２２０の中空部２２２を完全に閉塞しないよう模擬病変部１０ｂが配置された血管病変モデル２００であってもよい。模擬病変部１０ｂの模擬血管２２０への固定の方法は、特に限定されず、例えば、接着剤による固定等、従来公知の方法を採用することができる。
１０：部分血管病変モデル １０ａ：模擬病変部 １０ｂ： 模擬病変部 １０ｃ： 部分血管モデル １０ｄ： 部分血管病変モデル １０ｐｘ：第１の前駆体 １０ｐｙ：第２の前駆体 １０ｐｚ：第３の前駆体 ２０：外側部 ２２：中空部 ３０：内側部 ３０ｃ： 内側部 ３０ｄ： 内側部 ４０：端部 ４０ａ：第１の端部 ４０ｂ：第２の端部 ５０ｃ： 中空部 ５０ｄ： 中空部 １００：血管病変モデル １２０：模擬血管 １２２：中空部 １３０：接続部材 ２００：血管病変モデル ２２０：模擬血管 ２２２：中空部 Ｓ１：表面 Ｓ２：端面 Ｓ３：端面
Claims (8)
- 生体モデルであって、
部分的に化学架橋されたポリビニルアルコールのゲルを含み、生体の所定の部分を模した柱状体を備え、
前記柱状体は、外側部と、前記外側部の内側に位置する内側部と、を有し、
前記外側部を形成する前記ポリビニルアルコールの化学架橋の程度は、前記内側部を形成する前記ポリビニルアルコールの化学架橋の程度より高く、
前記柱状体は、前記柱状体の長手方向における、一方側の第１の端部と、他方側の第２の端部とを有し、
前記第１の端部と前記第２の端部とを形成する前記ポリビニルアルコールの化学架橋の程度は、前記外側部を形成する前記ポリビニルアルコールの化学架橋の程度より低い、
生体モデル。 - 生体モデルであって、
部分的に化学架橋されたポリビニルアルコールのゲルを含み、生体の所定の部分を模した柱状体を備え、
前記柱状体は、外側部と、前記外側部の内側に位置する内側部と、を有し、
前記外側部を形成する前記ポリビニルアルコールの化学架橋の程度は、前記内側部を形成する前記ポリビニルアルコールの化学架橋の程度より高く、
前記柱状体は、前記柱状体の長手方向における、一方側の第１の端部と、他方側の第２の端部とを有し、
前記第１の端部と前記第２の端部とを形成する前記ポリビニルアルコールの化学架橋の程度は、前記内側部を形成する前記ポリビニルアルコールの化学架橋の程度より高く、かつ、前記外側部を形成する前記ポリビニルアルコールの化学架橋の程度と同等である、
生体モデル。 - 請求項１または請求項２に記載の生体モデルにおいて、
前記柱状体は、中実体である、
生体モデル。 - 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の生体モデルにおいて、
前記内側部の硬度は、１ｇｆ／ｃｍ２以上、３０ｇｆ／ｃｍ２以下である、
生体モデル。 - 請求項２に記載の生体モデルにおいて、
中空部を有する管状の模擬血管と、
前記柱状体により形成され、かつ、前記模擬血管の前記中空部に位置する模擬病変部と、を備える、
生体モデル。 - 請求項５に記載の生体モデルにおいて、
前記模擬血管は、ヒドロキシル基を有する高分子材料のゲルである、
生体モデル。 - 請求項６に記載の生体モデルにおいて、
前記ヒドロキシル基を有する高分子材料は、ポリビニルアルコールである、
生体モデル。 - 請求項５から請求項７までのいずれか一項に記載の生体モデルにおいて、
前記模擬病変部は、前記模擬血管の長手方向における一部に位置している、
生体モデル。
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