JPWO2017010190A1 - 模擬動物器官の製造方法、模擬動物器官 - Google Patents
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Abstract
Description
混練・糊化工程S110では、まず、マンナンを主成分とする原材料と水を混ぜて混練して原液を得る。マンナンは、マンノースをおもな構成単位とする多糖類であり、例えば、グルコマンナン、ガラクトマンナン、コンニャク粉(グルコマンナンの一種)などを用いることができる。グルコマンナンは、グルコースとマンノースがおよそ2:3〜1:2の割合で重合したものである。ガラクトマンナンは、マンノースとガラクトースが重合したものである。
成形工程S120では、コンニャク糊を、目的とする動物器官と同じ形状に成形する。例えば臓器の場合、臓器の形状を模した型枠にコンニャク糊を流し込んで立体的に成形する。皮膚の場合、プレート状の型枠にコンニャク湖を流し込んでシート状に成形する。血管の場合は、丸孔又は環状孔からコンニャク糊を連続的に押出成型して、紐状又は管状に成形しても良い。勿論、押出成型ではなく、型枠によって血管、腸管、食道、肺、舌等を成型しても良い。この結果、コンニャク糊が所望の形状に成形された成形体を得ることができる。
低温工程S130では、成形体を常温より低い低温環境に一定時間維持する。これにより、成形体の内部の引張強度や、引き裂き強さを高めることができる。例えば、臓器に対する手技を練習する場合、電気メスで臓器を切開し、切開部内に鉗子を挿入して臓器内部をつまむ場合がある。鉗子で臓器内部をつまみながら更に奥側を切開し、又は、臓器内部を鉗子で引っ張りながら剥離や摘出手術を行う必要があるからである。そこで、低温工程によって、成形体の内部の引張強度、引き裂き強度を高めることによって、そのような手技の練習を行う環境を提供する。
乾燥工程S140では、成形体の水分を蒸発させて乾燥させる。本乾燥工程S140は、成形体の外表面近傍を乾燥させれば十分であり、これにより、外表面のみの引張強度を高めることが可能となる。臓器の種類によっては、表皮(又は外袋)が存在していた方が実践に近い場合があり、この乾燥工程S140によって表皮を模擬的に形成することができる。なお、表皮が不要の場合は、この乾燥工程S140を省略することができる。
加熱工程S150では、成形体を加熱して弾力性を高める。具体的には沸騰した湯に成形体を入れて、数十分加熱すれば良い。なお、臓器の種類によっては、弾力性が要求されない場合があり、その場合は加熱時間を短くするか、常温以上の温度の範囲内で加熱温度を下げるか、或いは加熱工程S150を省略することができる。ただし、この加熱工程S150は、殺菌工程を兼ねることができるので、必要に応じて行うことが好ましい。勿論、加熱殺菌以外の手法で殺菌することもできる。
本模擬動物器官10は、通電性を有する。従って、図3(A)に示すように、電気メス40による手技を練習することが可能となり、電気メスによる模擬動物器官10の切断具合も、実際の臓器と極めて近い感触を得ることができる。
本模擬動物器官10は長期保存が可能となる。パッケージ未開封であれば常温で1年以上、開封後であっても数日間の保存が可能となる。
本模擬動物器官10は、自然由来成分(食品)を主成分としているので、生ごみ同様に簡単に廃棄することが可能となる。また、廃棄後の処分時(例えば焼却や埋め立て時)に環境を破壊するような物質が生じない。
本模擬動物器官10は、極めて安価に量産することができる。結果、頻繁に交換(廃棄)することが可能となり、結果として、常に衛生的な環境で手技の練習が可能となる。
本模擬動物器官10は、内部も適度な引っ張り強さを有する。従って、図3(B)に示すように、切開後の臓器内部の肉を鉗子50でつまんで保持したり、引っ張ったりする手技の練習を行うことができる。なお、製造時に低温工程S130を省略すると、内部がやわらかい状態となり、鉗子50でつまむと同時に材料が千切れてしまう。
図3(C)に示すように、本模擬動物器官10は、切開した部分を、手術用針90及び手術用糸92を利用して縫合することができる。縫合練習を行う際は、低温工程S130又は乾燥工程S140によって表面の引張強度を高めておくことが好ましい。
本模擬動物器官10は、エコー(超音波検査装置)検査でも、実際の臓器と近い出力状態を得ることができる。従って、エコーの練習に用いることもでき、また、エコーと外科手術を組み合わせた一連の練習も、単一の模擬動物器官10で行うこともできる。各種画像診断機器(レントゲン、CT、MRI等)においても同様である。
混練・糊化工程S210では、まず、マンナンを主成分とする原材料と、水と、電解質と、増粘剤とを混ぜて混練して原液を得る。つまり、水に電解質を混ぜることで、電解質水溶液とし、マンナンと電解質水溶液と増粘剤を混練して原液を得る。
成形工程S220では、コンニャク糊を、目的とする動物器官と同じ形状に成形する。この結果、コンニャク糊が所望の形状に成形された成形体を得ることができる。なお、練習用途として、正方形や長方形、円形、球形など、任意の形状に成形しても良い。
低温工程S230では、成形体を常温より低い低温環境に一定時間維持する。凍結させると、コンニャク糊の互いの結合状態が強くなり、繊維化が進展して、鉗子でつまんでも、成形体が潰れたり、千切れたりする状況を適度に低減させることができ、実際の臓器に極めて近い内部状態となる。
乾燥工程S240では、成形体の水分を蒸発させて乾燥させる。本乾燥工程S240は、成形体の外表面近傍を乾燥させれば十分であり、これにより、外表面のみの引張強度を高めることが可能となる。なお、表皮が不要の場合は、この乾燥工程S240を省略することができる。
加熱工程S250では、成形体を加熱して弾力性を高める。なお、本第2実施形態では、増粘剤を混合しているので、増粘剤によって弾力性や強度が補われていることから、この加熱工程S250を省略しても良い。
本模擬動物器官には電解質が含まれているので、その通電性を一層高めることができる。従って、例えば、対極板を利用した電気メスによる手技の際に、模擬動物器官の切れ具合を安定させることが可能となる。特に原液における電解質(塩化ナトリウム)の含有比率は1.0重量%以下が好ましく、より好ましくは0.7重量%以下とし、0.01重量%以上としていることから、実際の動物器官に近い切れ味を創出できる。なお、電解質の含有比率が高すぎると、電気メス装置から異常警報(アラーム)が発する場合が有る。
本模擬動物器官には増粘剤が含まれているので、電気メスで切断する場合に、切断と同時に生じる水分漏出量を抑制することができる。これも、実際の動物器官に近い切れ味を創出することにつながる。増粘剤が少なすぎる場合(又は含有しない場合)は、切断時の水分漏出用が多くなり、その水分によって電気メス装置から異常警報(アラーム)が発する場合が有る。なお、本第2実施形態の模擬動物器官は、低温工程S230も併用しており、適切な強度とドリップ抑制を両立させることが可能となっている。
40 電気メス
50 鉗子
70A、70B、70C 原液
Claims (21)
- マンナンを主成分とする原材料と水を混ぜて糊化し、成形して成形体を得る成形工程と、
前記成形体を常温より低い低温環境に維持する低温工程と、
を有することを特徴とする模擬動物器官の製造方法。 - 前記低温工程では、前記成形体を0℃以下に維持することを特徴とする、
請求の範囲1に記載の模擬動物器官の製造方法。 - 前記低温工程では、前記成形体を凍結させることを特徴とする、
請求の範囲1又は2に記載の模擬動物器官の製造方法。 - 前記成形工程では、前記水に電解質を混ぜることを特徴とする、
請求の範囲1乃至3のいずれかに記載の模擬動物器官の製造方法。 - 前記電解質は、1.0重量%以下であることを特徴とする、
請求の範囲4に記載の模擬動物器官の製造方法。 - 前記電解質は、塩化ナトリウムであることを特徴とする、
請求の範囲4又は5に記載の模擬動物器官の製造方法。 - 前記成形工程では、増粘剤を混ぜることを特徴とする、
請求の範囲1乃至6のいずれかに記載の模擬動物器官の製造方法。 - 前記成形体を乾燥させる乾燥工程を更に有することを特徴とする、
請求の範囲1乃至7のいずれかに記載の模擬動物器官の製造方法。 - 前記低温工程後に、前記乾燥工程を行うことを特徴とする、
請求の範囲8に記載の模擬動物器官の製造方法。 - 前記乾燥工程後に、前記低温工程を行うことを特徴とする、
請求の範囲8に記載の模擬動物器官の製造方法。 - 前記成形体を加熱する加熱工程を更に有することを特徴とする、
請求の範囲1乃至10のいずれかに記載の模擬動物器官の製造方法。 - 前記低温工程の後に、前記加熱工程を行うことを特徴とする、
請求の範囲11に記載の模擬動物器官の製造方法。 - 前記成形工程において、前記成形体の内部に異物を収容すること特徴とする、
請求の範囲1乃至12のいずれかに記載の模擬動物器官の製造方法。 - 前記成形体の内部又は外周に、マンナンを主成分とする原材料と水を混ぜて糊化した第二素材を充填又は積層する第二成形工程を有することを特徴とする、
請求の範囲1乃至13のいずれかに記載の模擬動物器官の製造方法。 - 請求の範囲1乃至14のいずれかの製造方法によって製造されることを特徴とする模擬動物器官。
- 主成分とするマンナンと、
電解質と、
水と、を含有する糊化材料で成形されることを特徴とする模擬動物器官。 - 前記糊化材料における前記電解質は1.0重量%以下であることを特徴とする、
請求の範囲16に記載の模擬動物器官。 - 前記電解質は、塩化ナトリウムであることを特徴とする、
請求の範囲16又は17に記載の模擬動物器官。 - 前記糊化材料は、増粘剤を含有することを特徴とする、
請求の範囲16乃至18のいずれかに記載の模擬動物器官の製造方法。 - 前記糊化材料における前記増粘剤は5.0重量%以下であることを特徴とする、
請求の範囲19のいずれかに記載の模擬動物器官の製造方法。 - 主成分とするマンナンと、
増粘剤と、
水と、を含有する糊化材料で成形されることを特徴とする模擬動物器官。
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