TW201706972A - 模擬臟器 - Google Patents

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関野博一
伊藤治郎
瀨戶毅
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精工愛普生股份有限公司
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Abstract

本發明之目的係提供一種適於假定進行模擬血管周邊之模擬薄壁之切開或切開之手術練習之模擬臟器。 模擬臟器係於模仿人體之薄壁細胞之模擬薄壁中埋設而具備模仿人體之血管之模擬血管,且模擬血管與模擬薄壁相比具備3倍以上之斷裂強度。

Description

模擬臟器
本發明係關於一種模擬臟器。
近年來,於用以提高手術技能之手術練習中使用人體之模擬臟器已常態化。有人提出於如此之模擬臟器中,為了模擬人體中包圍血管之人體部位,於積層人體之肌肉之模擬肌肉層、重疊於肌肉之組織之模擬薄壁層、及皮膚之模擬皮膚層之後,定義各者之硬度之關係(例如,專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平2012-203153
手術手技並不限於模擬臟器中自模擬皮膚層之側向模擬血管穿刺注射針,亦包含使用水噴射手術刀之於模擬血管周邊之切開或切除。於如此之手術練習中,於藉由來自水噴射手術刀之脈衝噴射進行之模擬血管周邊之模擬薄壁之切開或切除時,較理想為可掌握是否可能產生模擬血管之損傷,或不引起模擬血管之損傷而進行切開、切除模擬薄壁之練習。然而,於上述之專利文獻所提出之模擬臟器中,雖說適於向血管穿刺之練習,但實際情況為缺乏對於模擬血管周邊之手 術練習之考慮。因此,本案發明其課題係提供一種適於假定進行模擬血管周邊之模擬薄壁之切開或切開之手術練習之模擬臟器。
本發明係用以解決上述問題者,可作為以下之形態實現。
(1)根據本發明之一形態,提供一種模擬臟器。該模擬臟器係具備模仿人體之血管之模擬血管與模仿人體之薄壁細胞之模擬薄壁,且將上述模擬血管埋設於上述模擬薄壁之模擬臟器者,且上述模擬血管與上述模擬薄壁相比,具備3倍以上之推針斷裂強度。於該形態之模擬臟器中,於模擬血管周邊之模擬薄壁作用可能產生該模擬薄壁之斷裂之力,即使該力暫時作用於模擬血管,亦不會引起模擬血管損傷。因此,根據該形態之模擬臟器,可提供一種假定進行模擬血管周邊之模擬薄壁之切開或切除之手術狀況。
(2)於上述形態中,亦可為上述模擬薄壁之每單位面積之推針斷裂強度係0.01~0.07MPa,上述模擬血管之每單位面積之推針斷裂強度係0.1~0.3MPa。如此一來,可提供一種反映相對於於人體之腦中之腦薄壁與埋於該腦薄壁之腦內血管之斷裂強度之關係之手術狀況。
本發明可以上述以外之各種形態實現。例如,可作為模擬臟器之製作方法而實現。
20‧‧‧液體噴射裝置
30‧‧‧控制部
31‧‧‧致動器用纜線
32‧‧‧泵用纜線
35‧‧‧腳踏開關
40‧‧‧吸引裝置
41‧‧‧吸引管
50‧‧‧液體供給裝置
51‧‧‧供水袋
52‧‧‧釘針
53a‧‧‧第1連接器
53b‧‧‧第2連接器
53c‧‧‧第3連接器
53d‧‧‧第4連接器
53e‧‧‧第5連接器
54a‧‧‧第1供水管
54b‧‧‧第2供水管
54c‧‧‧第3供水管
54d‧‧‧第4供水管
55‧‧‧泵管
56‧‧‧閉塞檢測機構
57‧‧‧過濾器
60‧‧‧管泵
100‧‧‧噴槍
200‧‧‧噴嘴單元
205‧‧‧噴射管
300‧‧‧致動器單元
400‧‧‧吸引管
600‧‧‧模擬臟器
610‧‧‧模擬薄壁
610S‧‧‧模擬薄壁試驗樣本
620‧‧‧軟性構件
621‧‧‧第1軟性構件
622‧‧‧第2軟性構件
630‧‧‧模擬血管
630S‧‧‧模擬血管試驗樣本
631‧‧‧第1模擬血管
632‧‧‧第2模擬血管
633‧‧‧第3模擬血管
640‧‧‧外殼
641‧‧‧第1構件
642‧‧‧第2構件
800‧‧‧強度測定機
810‧‧‧荷重元
820‧‧‧針
G‧‧‧間隔
S‧‧‧面
S710~S790‧‧‧步驟
圖1係概略性顯示液體噴射裝置之構成之說明圖。
圖2係模擬臟器之俯視圖。
圖3係圖2所示之3-3線剖視圖。
圖4係用以對材料之強度試驗進行說明之圖。
圖5例示藉由強度試驗而獲得之實驗資料。
圖6係顯示模擬臟器之製作程序之流程圖。
圖7係俯視顯示已對第1構件插入第1軟性構件之狀態之說明圖。
圖8係圖7所示之8-8線剖視圖。
圖9係俯視顯示已配置第1模擬血管、第2模擬血管、及第3模擬血管之狀態之說明圖。
圖10係圖9之10-10線剖面。
圖11係俯視顯示已插入第2軟性構件之狀態之說明圖。
圖12係圖11之12-12線剖視圖。
圖13係俯視顯示已配置模擬薄壁之狀態之說明圖。
圖14係圖13之14-14線剖視圖。
圖15係俯視顯示切除部位之說明圖。
圖16係圖17之16-16線剖視圖。
圖1係概略性顯示液體噴射裝置20之構成之說明圖。液體噴射裝置20係於醫療機構所利用之醫療機器,具有藉由對患部以脈衝狀噴射液體而切開、切除患部之功能。
液體噴射裝置20具備控制部30、致動器用纜線31、泵用纜線32、腳踏開關35、吸引裝置40、吸引管41、液體供給裝置50、及噴槍100。
液體供給裝置50具備供水袋51、釘針52、第1~第5連接器53a~53e、第1~第4供水管54a~54d、泵管55、閉塞檢測機構56、及過濾器57。噴槍100具備噴嘴單元200、及致動器單元300。噴嘴單元200具備噴射管205、及吸引管400。
供水袋51係透明之合成樹脂製,於內部填充有液體(具體而言為生理食鹽水)。另,於本案中,即使填充水以外之液體,亦稱為供水袋51。釘針52係經由第1連接器53a而連接於第1供水管54a。若釘針52刺破供水袋51,則成為可將填充於供水袋51之液體供給至第1供水管54a之狀態。
第1供水管54a係經由第2連接器53b而連接於泵管55。泵管55係經由第3連接器53c而連接於第2供水管54b。管泵60夾入泵管55。管泵60係將泵管55內之液體自第1供水管54a側朝第2供水管54b側送出。
閉塞檢測機構56係藉由測定第2供水管54b內之壓力,而檢測第1~第4供水管54a~54d內之閉塞。
第2供水管54b係經由第4連接器53d而連接於第3供水管54c。於第3供水管54c連接有過濾器57。過濾器57捕集液體所含之異物。
第3供水管54c係經由第5連接器53e而連接於第4供水管54d。第4供水管54d連接於噴嘴單元200。通過第4供水管54d供給之液體係藉由致動器單元300之驅動,而自噴射管205之前端間歇性地噴射。藉由如此般將液體間歇性地噴射,可以較少之流量確保切除能力。
噴射管205及吸引管400構成以噴射管205作為內管、吸引管400作為外管之雙重管。吸引管41連接於噴嘴單元200。吸引裝置40係通過吸引管41而將吸引管400內吸引。藉由該吸引,將吸引管400之前端附近之液體或切除片等吸引。
控制部30控制管泵60與致動器單元300。具體而言,控制部30係於腳踏開關35被踩踏之期間,經由致動器用纜線31與泵用纜線32而發送驅動信號。經由致動器用纜線31發送之驅動信號驅動致動器單元300所包含之壓電元件(未圖示)。經由泵用纜線32發送之驅動信號驅動管泵60。因此,使用者踩踏腳踏開關35之期間間歇性地噴射液體,使用者未踩踏腳踏開關35之期間停止液體之噴射。
以下,就模擬臟器進行說明。模擬臟器亦稱為假體,於本實施形態中,係藉由液體噴射裝置20切除一部分之人造物。本實施形態之模擬臟器使用於以液體噴射裝置20之性能評估、或液體噴射裝置20之操作之練習等為目的之模擬手術。
圖2係模擬臟器600之俯視圖。圖3係圖2所示之3-3線剖視圖。模 擬臟器600具備模擬薄壁610、軟性構件620、第1模擬血管631、第2模擬血管632、第3模擬血管633、及外殼640。統稱第1模擬血管631、第2模擬血管632、及第3模擬血管633之情形時,稱為模擬血管630。
外殼640具備第1構件641與第2構件642。藉由於第1構件641上固定第2構件642而構成外殼640。外殼640如此般由2個構件構成之理由在於,使模擬臟器600之製作較為容易(詳細後述)。
第1構件641及第2構件642係以於支持軟性構件620與模擬血管630方面具有充分之剛性之材質(鐵、鋁、硬質樹脂等)製作。第1構件641及第2構件642為了具有上述充分之剛性,以較軟性構件620彈性模量充分高之材質形成。
本實施形態之外殼640係以透明之合成樹脂製作。藉由外殼640為透明,而可自外殼640之側面視認軟性構件620。另,於本案之圖式中,任一構件均作為非透明者而圖示。
軟性構件620配置於形成於外殼640之中央部之圓柱狀之凹陷之內部。軟性構件620係藉由積層第1軟性構件621與第2軟性構件622而形成。軟性構件620以可保持模擬薄壁610之方式內部凹陷,而具有如圓形杯之形狀。軟性構件620係以較外殼640更柔軟,較模擬薄壁610更硬之材質形成。本實施形態之軟性構件620係以與模擬薄壁610相比,推針斷裂強度為5倍,彈性模量亦為5倍之材質形成。
模擬薄壁610係模仿營造生物體之臟器(例如人之腦、肝臟等)之本來之生理功能之組織即薄壁(薄壁細胞)之人造物。於本實施形態中,模擬薄壁610係模仿人體之腦之薄壁細胞,且配置於形成於軟性構件620之中央部之圓柱狀之凹陷之內部。模擬薄壁610係成為藉由液體噴射裝置20進行之切開、切除之對象之部位。
模擬血管630係模仿人體之腦血管之人造物。模擬血管630係藉由外殼640而被保持,且藉由貫通模擬薄壁610、軟性構件620、及外 殼640,而埋設於模擬薄壁610。第1模擬血管631、第2模擬血管632及第3模擬血管633係3根皆大致水平地配置。
第1模擬血管631及第2模擬血管632分別以具有相對於第3模擬血管633之交點之方式配置。第1模擬血管631及第2模擬血管632係相互平行地配置,而不具有交點。所謂此處所言之交點係於將模擬血管630投影於面S(圖3)之情形時,第1模擬血管631及第2模擬血管632各者相對於第3模擬血管633相交之部位。面S係與外殼640之上端相接且與模擬薄壁610自外殼640露出之面相接之面。
於本實施形態中,第1至第3模擬血管以3根皆不平行之方式配置。第1模擬血管631與第2模擬血管632平行配置,第3模擬血管633以相對於第1模擬血管631與第2模擬血管632,水平面之角度為45°之方式配置。第3模擬血管633與第1模擬血管631及第2模擬血管632立體交叉,且於交叉點於較第1模擬血管631及第2模擬血管632更上方延伸(參照圖3)。
此處,就模擬薄壁610與模擬血管630之物性進行說明。模擬血管630係自PVA(聚乙烯醇)作為中空之構件而製作。PVA係如周知般,藉由使製作條件變化,可使強度變化。於本實施形態中,以使模擬血管630之推針斷裂強度成為0.2MPa之方式定義PVA之製作條件,且如下述般決定該血管強度。
因已知豬之腦組織、具體而言為豬之腦血管與填埋該腦血管之豬之腦薄壁於強度方面與人體大致為相同程度,故使用豬腦組織,決定模擬血管630之強度(每單位面積之推針斷裂強度:0.2MPa)。又,關於血管直徑,採用模擬人體之腦內血管之φ0.2~0.8mm。另,於強度之測定時使用後述之強度測定機(島津製作所製:小型桌上試驗機EZ-S)。
模擬薄壁610係藉由使PVA之製作條件變化,可使強度變化。於 本實施形態中,模擬薄壁610之每單位面積之推針斷裂強度(以下,簡稱為推針斷裂強度)成為模擬血管630之1/3以下。換言之,模擬血管630與模擬薄壁610相比,具備3倍以上之斷裂強度。如已述般,於本實施形態中,因將模擬血管630之推針斷裂強度定義為0.2MPa,故就模擬薄壁610而言,為了獲得0.01~0.07MPa之範圍之推針斷裂強度,藉由使PVA之製作條件變化而調整強度。
圖4係用以對材料之強度試驗進行說明之圖。圖示之模擬薄壁試驗樣本610S係以與模擬薄壁610之形成條件相同之條件供作PVA之硬化而形成之模擬薄壁610之試驗樣本。模擬血管試驗樣本630S係使用PVA且以與模擬血管630之形成條件相同之條件形成之模擬血管630之試驗樣本。強度測定機800係使用荷重元810將針820推壓至試驗樣本。試驗樣本係配合圖4所示之強度測定機800之測定條件而調整厚度。
將模擬薄壁試驗樣本610S與模擬血管試驗樣本630S之兩個試驗樣本分別個別地載於上述之強度測定機800之試驗台(未圖示),並施以強度試驗。強度測定機800係使荷重元810之推壓力,通過針820而作用於被施以強度試驗之模擬薄壁試驗樣本610S或模擬血管試驗樣本630S。於強度試驗中,壓入針820並使其變形,直到引起模擬薄壁試驗樣本610S或模擬血管試驗樣本630S之破壞為止。自荷重元810即時計測如此之變形過程中之針820之壓入力。模擬血管630之試驗樣本即模擬血管試驗樣本630S之推針斷裂強度之測定中使用之針820,其針徑為0.5mm,且以1mm/sec之壓入速度壓入試驗樣本。模擬薄壁610之試驗樣本610S之推針斷裂強度之測定中使用之針820,其針徑為1.0mm,以1mm/sec之壓入速度壓入試驗樣本。
圖5例示藉由上述之強度試驗而獲得之實驗資料。縱軸表示針820之壓入力,橫軸表示針820之壓入深度。因針820之壓入係以1 mm/sec實施,故如圖5所示般,壓入深度隨著時間之經過而變大,壓入力相對於壓入深度大致以線性增大。根據該圖5之圖表,如下述般獲得模擬薄壁610與模擬血管630之物性值。
如圖5所示,壓入深度至深度δ2為止,隨著壓入深度之增大,壓入力亦逐漸增大。模擬薄壁試驗樣本610S或模擬血管試驗樣本630S之彈性模量(MPa)係作為線性區域之一部分,基於壓入深度為深度δ1(<δ2)為止之區域之資料之斜率而算出。該算出係使用下述之式(1)。式(1)係赫茲.斯內登方程式(Hertz Sneddon equation)。
F=2R{E/(1-ν 2)}δ…(1)
式(1)中之F係壓入力,R係針820之針尖半徑,E係彈性模量,ν係泊松比,δ係壓入深度。深度δ1較佳設定成資料可為線性近似之程度之較大的值。另一方面,因赫茲.斯內登方程式於深度δ相對於半徑R(=0.25mm或0.5mm)充分小之情形時有效,故較佳為將深度δ1設定成相對於半徑R充分地小。若將式(1)變化,則成為下述之式(2)。
E={(1-ν 2)/2R}(F/δ)…(2)
式(2)中之F/δ係資料之斜率。基於模擬薄壁試驗樣本610S或模擬血管試驗樣本630S大致為非壓縮性,泊松比v可採用0.49作為推定值。半徑R係如上述般為已知,且於模擬薄壁試驗樣本610S與模擬血管試驗樣本630S不同。因此,藉由測定資料之斜率,可算出模擬薄壁試驗樣本610S或模擬血管試驗樣本630S之彈性模量E。
如圖5所示,壓入力於某個壓入深度出峰。認為如此般出峰之理由在於,模擬薄壁試驗樣本610S或模擬血管試驗樣本630S斷裂。將出峰時之壓入力作為最大壓入力Fmax,最大壓入力Fmax時之壓入深度作為深度δ2。推針斷裂強度P(MPa/mm2)係藉由下述之式(3)而算出。該式中之半徑R係如上述般為已知,且於模擬薄壁試驗樣本610S與模擬血管試驗樣本630S不同。
P=Fma×/(πR2)…(3)
根據上述之試驗,為了獲得與賦予至模擬血管630之上述之推針斷裂強度(0.2MPa/mm2)接近之強度,將模擬血管630之製作條件於後述之製作步驟中進行調整。使用如此般調製之材料,製作模擬血管630。又,關於模擬薄壁610,為了獲得賦予至模擬薄壁610之上述之推針斷裂強度(0.01~0.07MPa/mm2),於後述之製作步驟中進行PVA之各種調整。
圖6係顯示模擬臟器600之製作程序之流程圖。首先,製作第1軟性構件621(步驟S710)。具體而言,相對於另行準備之模具(未圖示),流入將聚氨酯之主劑與硬化劑混合攪拌後之混合物。此後,聚氨酯向彈性體凝膠狀凝膠化而成為第1軟性構件621。藉由如此之模具成形,獲得上端開口之凹狀之第1軟性構件621。
其次,將第1軟性構件621插入至第1構件641之凹陷(步驟S720)。圖7係俯視顯示已對第1構件641插入第1軟性構件621之狀態之說明圖。圖8係圖7所示之8-8線剖視圖。
其次,製作模擬血管630(步驟S730)。於本實施形態中,作為模擬血管630之材料,採用PVA(聚乙烯醇)。本實施形態之情形時,因模擬血管630為中空構件,故可採用下述之製作方法。所謂該方法係於極細線之外周塗布硬化前之PVA,且於PVA之硬化後抽出極細線之手法。極細線之外徑與血管內徑一致。極細線係金屬製,例如以鋼琴線等形成。於使用PVA之模擬血管630之製作時,如已述般,以使推針斷裂強度成為0.2MPa/mm2之方式調整PVA之製作條件,且使用完成條件調整之PVA與鋼琴線等之極細線,形成模擬血管630。另,於第1模擬血管631、第2模擬血管632、及第3模擬血管633中,採用不同模擬血管之情形時,改變使用之極細線之直徑即可。
其次,配置模擬血管630(步驟S740)。圖9係俯視顯示已配置第1 模擬血管631、第2模擬血管632、及第3模擬血管633之狀態之說明圖。圖10係圖9之10-10線剖視圖與一併顯示第2構件642之裝配之情況之說明圖。步驟S740之血管配置係如圖9、圖10所示般,將第1模擬血管631與第2模擬血管632配置於特定位置,其後,將第3模擬血管633配置於特定位置,藉此而完成。
第1模擬血管631與第2模擬血管632之間隔G係設定成較吸引管400(參照圖1)之直徑更大之距離。藉此,於模擬薄壁610之切開、切除時,可將吸引管400插入至第1模擬血管631與第2模擬血管632之間。但,若間隔G過寬,則因於切除對象附近存在模擬血管630之影響變小,故設定成吸引管400之直徑之數倍程度。
其次,將第2構件642固定於第1構件641(步驟S750)。具體而言,如圖10之下段所示般,將矩形框狀之第2構件642載於第1構件641上,藉由第1構件641與第2構件642而夾入模擬血管630。於該狀態下,使用螺絲(未圖示),將第2構件642固定於第1構件641。藉此,完成外殼640,且將第1軟性構件621之上方區域由第2構件642包圍。
其次,製作第2軟性構件622(步驟S760)。製作方法係與第1軟性構件621之製作方法(步驟S710)相同。但,因第2軟性構件622與第1軟性構件621形狀不同,形成為環形狀,故使用與步驟S710不同之模具。
其次,將第2軟性構件622插入至第2構件642之孔(步驟S770)。圖11係俯視顯示已插入第2軟性構件622之狀態之說明圖。圖12係圖11之12-12線剖視圖。藉由步驟S770之第2軟質構件插入,如圖11、圖12所示般,將模擬血管630夾入於第1軟性構件621與第2軟性構件622之間。第2軟性構件622係如圖12所示,於步驟S770中,較第2構件642更高地突起。即,第2軟性構件622係於步驟S760中,製作成較第2構件642之高度更厚之環狀。
其次,製作並配置模擬薄壁610(步驟S780)。圖13係俯視顯示已配置模擬薄壁610之狀態之說明圖。圖14係圖13之14-14線剖視圖。於步驟S780之模擬薄壁610之製作中,使用PVA,且除PVA素材之調合外,亦進行藉由冷凍之硬化。於模擬薄壁610之配置中,向第2軟性構件622所包圍之凹陷流入PVA素材。且,於模擬薄壁610之製作時,以使推針斷裂強度成為0.01~0.07MPa/mm2之方式,藉由PVA素材之混合比調整或使製作條件變化而進行強度等之調整。另,於模擬薄壁610之製作中,如已述般,為了使斷裂強度及彈性模量成為軟性構件620之1/5,亦進行各種調整。
完成步驟S780之後,即將使用模擬臟器600之前,切除模擬薄壁610及軟性構件620之上部(步驟S790)。藉此,完成圖2、圖3所示之模擬臟器600,且該模擬臟器600將推針斷裂強度為0.2MPamm2之模擬血管630埋設於推針斷裂強度為0.01~0.07MPamm2之模擬薄壁610而具備。另,所謂模擬薄壁610及軟性構件620之上部係較外殼640之上表面突起之部位。
就獲得之模擬臟器600,實施模擬薄壁610之切除實驗。該切除實驗係為了圖1所示之液體噴射裝置20之性能評估而實施。
圖15係俯視顯示切除部位Sp之說明圖。圖16係圖15之16-16線剖視圖。切除部位Sp係作為第1模擬血管631與第3模擬血管633之交點附近,且,第2模擬血管632與第3模擬血管633之交點附近之部位被選擇。於液體噴射裝置20中,以使自噴射管205之液體之脈衝噴射適於模擬薄壁610之切開、切除之方式進行調整,確認藉由經過該調整而自噴射管205間歇性地噴射之液體之脈衝噴射,可將圖示之切除部位Sp中之模擬薄壁610無特別之障礙地切開、切除。
以上說明之實施形態之模擬臟器600因將模擬血管630之推針斷裂強度與模擬薄壁610相比設為3倍以上,故於圖17所示之模擬薄壁 610之切開、切除之手技練習中,即使自噴射管205間歇性地噴射之液體之脈衝噴射到達至模擬血管630,且脈衝噴射一時衝擊到模擬血管630,亦不會對模擬血管630引起損傷。因此,根據該實施形態之模擬臟器600,可提供一種假定進行模擬血管630之周邊之模擬薄壁610之切開或切除之手術狀況。
以上說明之實施形態之模擬臟器600係將模擬薄壁610之推針斷裂強度設為0.01~0.07MPa/mm2,將模擬血管630之推針斷裂強度設為模擬薄壁610之3倍以上之0.2MPa/mm2。若為如此之推針斷裂強度,則模擬薄壁610係與人體之腦中之腦薄壁細胞大致相同強度物性,且模擬血管630中亦成為與腦薄壁細胞及埋於該腦薄壁細胞之腦內血管大致相同強度物性。因此,根據該實施形態之模擬臟器600,可提供一種反映相對於於人體之腦中之腦薄壁細胞與埋於該腦薄壁細胞之腦內血管之斷裂強度之關係之手術狀況。
本發明並非限於本說明書之實施形態或實施例、變化例,於不脫離其主旨之範圍內可以各種構成實現。例如,與發明之概要之欄所記載之各形態中之技術性特徵對應之實施形態、實施例、變化例中之技術性特徵係為了解決上述課題之一部分或全部,或為了達成上述效果之一部分或全部,可適當進行替換或組合。若該技術性特徵於本說明書中未作為必須者而加以說明,則可適當刪除。例如,例示以下者。
模擬臟器600係假定腦薄壁與腦內血管而將模擬血管630埋設於模擬薄壁610,且將模擬血管630之推針斷裂強度設為模擬薄壁610之3倍以上之0.2MPa/mm2,但即使為0.2MPa/mm2以外,只要為0.1~0.3MPa/mm2即可。
模擬臟器600係假定腦薄壁與腦內血管而將模擬血管630埋設於模擬薄壁610,但亦可假定腦以外之臟器。於該情形時,將模擬血管 630之推針斷裂強度設為產生假定之臟器之血管之損傷之前之推針斷裂強度即可。
根據強度測定機之測量方法,只要是可在模擬血管630之形態下進行強度測定,則亦可直接測量模擬血管630之推針斷裂強度。於該情形時,將於上述之兩個試驗樣本測量之推針斷裂強度以片材厚度與模擬血管630中之厚度之比插補即可。
模擬臟器600亦可藉由間歇性地噴射之液體以外而切除。例如,亦可藉由連續性噴射之液體而切除,又可藉由利用超音波而被賦予切除能力之液體而切除。或,亦可藉由金屬製之手術刀而切除。
模擬血管630之根數亦可為1根或2根、或4根以上。只要為至少1根以上之模擬血管630埋設於模擬薄壁610之構成即可。
又,將模擬血管630採用中空之構件,但亦可採用實心之構件。
模擬血管630之材質並未限於上述之例示。例如,可為PVA以外之合成樹脂(例如聚氨酯),亦可為天然樹脂。
模擬薄壁610之材質並未限於上述之例示。例如,亦可為PVA以外之合成樹脂(聚氨酯或橡膠系之材料)。
亦可將模擬血管630使用噴射堆積(藉由噴墨方式等之3D列印)而製作。
亦可將模擬薄壁610使用3D列印而製作。
亦可將模擬血管630及模擬薄壁610集中使用3D列印而製作。於如此之3D列印時,為了使模擬薄壁610與模擬血管630之上述之強度關係於墨水乾燥後發現,預先調整墨水即可。
於實施形態中雖採用使用壓電元件作為致動器之構成,但亦可採用使用光脈射而噴射液體之構成,或藉由加熱器於液體中產生氣泡而噴射液體之構成,或藉由泵等對液體加壓而噴射液體之構成。所謂使用光脈射而噴射液體之構成係將光脈射照射至液體而於液體中產生 氣泡,且利用藉由該氣泡之產生而引起之液體之壓力上升之構成。
於實施形態中,雖藉由將第2構件642固定於第1構件641上,而構成外殼640,但並未限定於此。只要為第1構件641與第2構件642不會錯誤地相對移動般之構成即可,亦可為使用藉由2個構件接觸而產生之摩擦力之連接、或可裝卸2個構件之構成。
於實施形態中,雖採用模擬血管630藉由貫通模擬薄壁610、軟性構件620、及外殼640而埋設於模擬薄壁610之構成,但並未限定於此。可採用模擬血管630貫通模擬薄壁610、軟性構件620、及外殼640中之至少一者之構成,亦可採用不貫通任一構件之構成。只要為模擬血管630之至少一部分埋設於模擬薄壁之構成即可。又,雖採用將模擬血管固定於外殼640之構成,但並未限定於此。亦可採用不固定於外殼640而藉由與模擬薄壁之密接而使模擬血管不易移動之構成。
600‧‧‧模擬臟器
610‧‧‧模擬薄壁
620‧‧‧軟性構件
621‧‧‧第1軟性構件
622‧‧‧第2軟性構件
631‧‧‧第1模擬血管
632‧‧‧第2模擬血管
633‧‧‧第3模擬血管
640‧‧‧外殼
641‧‧‧第1構件
642‧‧‧第2構件
S‧‧‧面

Claims (2)

  1. 一種模擬臟器,其係包含模仿人體之血管之模擬血管與模仿人體之薄壁細胞之模擬薄壁,且將上述模擬血管埋設於上述模擬薄壁者,且上述模擬血管與上述模擬薄壁相比,具備3倍以上之推針斷裂強度。
  2. 如請求項1之模擬臟器,其中上述模擬薄壁之每單位面積之推針斷裂強度為0.01~0.07MPa;且上述模擬血管之每單位面積之推針斷裂強度為0.1~0.3MPa。
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