WO2024048477A1 - 十二指腸乳頭モデル - Google Patents

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WO2024048477A1
WO2024048477A1 PCT/JP2023/030840 JP2023030840W WO2024048477A1 WO 2024048477 A1 WO2024048477 A1 WO 2024048477A1 JP 2023030840 W JP2023030840 W JP 2023030840W WO 2024048477 A1 WO2024048477 A1 WO 2024048477A1
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WO
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duodenal papilla
simulated blood
blood vessel
model
duodenal
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/030840
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祐子 福田
圭介 長尾
武 菅野
悠太郎 荒田
哲也 滝川
裕 畑山
淳 正宗
Original Assignee
デンカ株式会社
ユー・エー株式会社
国立大学法人東北大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00Simulators for teaching or training purposes

Definitions

  • the present invention relates to a duodenal papilla model.
  • Patent Documents 1 to 5 organ models that can be used for surgical training have been proposed.
  • An object of the present invention is to provide a model that is capable of reproducing bleeding and that allows training for procedures on the duodenal papilla.
  • the present inventors discovered a base material layer that imitates the duodenal wall, a raised part that imitates the duodenal papilla on the surface of the base material layer, and a cavity that imitates the papillary opening on the surface of the raised part.
  • a duodenal papilla model with holes and placing a tubular simulated blood vessel made of thermoplastic resin inside the base layer or bulge, bleeding can be reproduced and procedures for the duodenal papilla can be trained.
  • this model can be used as a model, and have completed the present invention.
  • the present invention relates to the following.
  • a duodenal papilla model wherein a tubular simulated blood vessel made of a thermoplastic resin is disposed inside the base layer or the raised portion.
  • the raised portion is viewed from the opposite side thereof, within a region having a diameter of 60 mm or less including the hole, and at an inward position within 30 mm from the tip of the hole in the uplift direction of the raised portion.
  • the long axis direction of the base layer imitating the duodenal wall is set at 0 degrees within a region having a diameter of 8.0 mm or less including the hole.
  • the simulated blood vessel is arranged so as to avoid a range of 10 degrees to 30 degrees counterclockwise.
  • duodenal papilla model according to any one of [1] to [4], wherein the simulated blood vessel is connected to a device that can supply simulated blood.
  • the duodenal papilla model according to [6] wherein the medical procedure is a medical procedure using an endoscope.
  • duodenal papilla model according to any one of [1] to [8], which is formed from a conductive composition.
  • FIG. 1 is a diagram showing a duodenal papilla model according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing the arrangement of blood vessels in the duodenal papilla model according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a duodenal papilla model 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • the duodenal papilla model 1 includes a base layer 2 imitating the duodenal wall, a raised part 3 imitating the duodenal papilla on the surface of the base layer 2, and a papilla opening on the surface of the raised part 3.
  • a tubular simulated blood vessel 5 having simulated pores 4 and made of thermoplastic resin is disposed inside the base layer 2 or the raised portion 3 .
  • the base material layer 2 is one layer constituting the duodenal papilla model, and is a structure formed to imitate the duodenal wall.
  • the shape of the base material layer 2 is not particularly limited, and can be set according to its use. Further, the method for molding the base material layer 2 can be appropriately selected from extrusion molding, cast molding, injection molding, compression molding, etc., depending on the shape to be molded. In one embodiment of the invention, the thickness of the base layer 2 can be 3-50 mm, 3-30 mm or 30-50 mm.
  • the size of the base material layer 2 when viewed from the side opposite to its upper surface is 10 to 70 mm x 10 to 70 mm, 10 to 40 mm x 10 to 40 mm, or 40 to 70 mm x 40 to It can be 70 mm.
  • the base layer 2 may be formed from a conductive composition.
  • the composition of the conductive composition is not particularly limited, but for example, thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, monosaccharides, polysaccharides, proteins, etc. can be used, and each may be used alone or two or more types can be used in combination. You may. Moreover, you may alloy in arbitrary ratios.
  • the volume resistivity of the conductive composition is preferably 1.0 ⁇ 10 2 to 1.0 ⁇ 10 7 ⁇ cm, more preferably 1.0 ⁇ 10 2 to 5.0 ⁇ 10 4 ⁇ cm. It is.
  • the volume resistivity can be measured, for example, in accordance with JIS C2139 by measuring a sheet with a thickness of 1.0 mm and an arbitrary shape using a commercially available resistivity meter (for example, Lorester GX (MCP-T700) manufactured by Nitto Seiko Analytech Co., Ltd.).
  • the temperature can be measured at 23 ⁇ 1°C.
  • thermoplastic resin examples include urethane elastomer (TPU), styrene resin, polyolefin resin, polyvinyl chloride resin, and polyvinyl alcohol.
  • Thermoplastic elastomers include those having a structure that combines a soft polymeric material and a hard polymeric material. Specific examples include styrene elastomers, olefin elastomers, vinyl chloride elastomers, polyester elastomers, and polyamide elastomers.
  • Monosaccharides are those that cannot be broken down into simpler sugars by hydrolysis, and glucose, fructose, galactose, etc. can be used.
  • the polysaccharide is a polymer formed by glycosidic bonds of monosaccharides such as glucose, fructose, and galactose, and xanthan gum, guar gum, pectin, carrageenan, agar, starch, mannans, etc. can be used.
  • Protein is a polymer in which amino acids are connected by peptide bonds, and collagen, gelatin, tissue vegetable protein, fibrous vegetable protein, etc. can be used.
  • oil a conductivity imparting agent, a coloring agent, and other additives can be added to the material of the base layer 2 within a range that does not impede the effects of the present invention.
  • ⁇ Oil Oils include, but are not limited to, paraffinic process oils, naphthenic process oils, aromatic process oils, mineral oils such as liquid paraffin, silicone oil, castor oil, linseed oil, olefin waxes, and mineral oils. Examples include waxes and the like.
  • Conductivity-imparting agent examples include, but are not particularly limited to, electrolytes, carbon-based materials, metal oxides, metal particles, water-soluble polymer hydrogels, conductive polymers, ionic liquids, and the like.
  • the colorant is not particularly limited, but pigments, dyes, etc. can be used.
  • a coloring agent such as a pigment or dye to give a color similar to that of a living body, within a range that does not impede the purpose.
  • additives If necessary, add other resins, elastomers, rubbers, plasticizers, fillers and stabilizers, anti-aging agents, light resistance improvers, ultraviolet absorbers, dispersants, etc. to the material of the base layer 2. Softeners, lubricants, processing aids, antifogging agents, antiblocking agents, crystal nucleating agents, foaming agents, fibers, etc. can be blended and used.
  • the protruding portion 3 is a portion that protrudes from the surface of the base layer 2 and is formed to imitate a duodenal papilla.
  • the ridges 3 may be formed from an electrically conductive composition.
  • the shape of the raised portion 3 is not particularly limited, and may be, for example, a substantially cylindrical convex portion, or may have a shape corresponding to the actual duodenal papilla.
  • the shape corresponding to the actual duodenal papilla is classified into the Inomata classification (Masaaki Inomata, Jerusalemiko Terui, Shinji Saito, et al.: Fundamentals and tips of ERCP/scope insertion using the pull method, basic techniques for selective cannulation, cases of difficult cannulation).
  • the diameter of the raised portion 3 is preferably 2 to 40 mm, more preferably 5 to 30 mm, and even more preferably 5 to 20 mm, when viewed from opposite sides of the raised portion 3.
  • the height of the raised portion 3 from the surface of the base layer 2 in the raised direction is preferably 1 to 20 mm, more preferably 2 to 15 mm, and even more preferably 2 to 10 mm.
  • the holes 4 are holes formed on the surface of the raised portion 3, for example, near the center.
  • the shape of the holes 4 is not particularly limited, and may be a recess or a hole penetrating the base layer 2 and the raised portion 3.
  • the cavity 4 may be angled and may have an angle that mimics the angle of the bile or pancreatic duct leading to the actual nipple opening.
  • the number of holes 4 may be one or more.
  • One hole may be split into two parts in the middle, or two holes may be merged into one part in the middle. These cavities may mimic bile or pancreatic ducts.
  • it may be approximately circular or approximately rectangular, a shape that imitates the shape corresponding to the actual nipple opening is preferable.
  • pancreatic duct/bile duct confluence morphology Itaru Oi: Duodenoscopy and endoscopic pancreatocholangiography. Gastroenterol. Endosc., 28 : 2881-2883, 1986., Masaaki Inomata, kanniko Terui, Masaki Endo et al.: Intubation methods for the pancreatic and bile ducts: Papillary anatomy, endoscopic classification, and basics of intubation methods. Gastrointestinal Endoscopy. 20: 1793-1803, 2008. It is also possible to select from a separate opening type, an onion type), a partition type, and a common tube type, and to imitate the shape.
  • the diameter of the pores 4 is preferably 0.1 to 5 mm, more preferably 0.3 to 3 mm, and even more preferably 0.5 to 2 mm.
  • the depth or length of the recess in the uplift direction of the raised portion 3 is preferably 1 to 50 mm, more preferably 5 to 40 mm, and 15 to 30 mm. is even more preferable.
  • the simulated blood vessel 5 is a tubular structure molded from a thermoplastic resin composition.
  • the simulated blood vessel 5 may have a single layer structure molded from a thermoplastic resin composition alloyed with one type of thermoplastic resin composition or two or more types of thermoplastic resin compositions, It may be a multilayer structure molded using three or more types of thermoplastic resin compositions. Further, a structure may be adopted in which a conductive layer is disposed on at least a portion of the outer surface or both surfaces of a single-layer structure or a multi-layer structure formed from these thermoplastic resin compositions.
  • thermoplastic resin composition of this embodiment mainly contains a thermoplastic resin.
  • "mainly containing” means that the thermoplastic resin composition contains 50% by mass or more of the thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin may contain 70% by mass or more, or 90% by mass or more, or may consist only of the thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin composition has a melting point of 50 to 300°C.
  • the melting point of the thermoplastic resin composition is preferably 50 to 250°C, more preferably 50 to 200°C.
  • the melting point is measured using a differential scanning calorimeter (DSC; DSC 3+, manufactured by METTLER TOLEDO Co., Ltd.) at a temperature increase rate of 10° C./min in a nitrogen atmosphere.
  • the thermoplastic resin composition has a tensile modulus of 0.01 to 50 MPa. Further, the tensile modulus of the thermoplastic resin composition is preferably 0.05 to 30 MPa, more preferably 0.1 to 15 MPa. By setting the tensile modulus to 50 MPa or less, it becomes possible to crush the simulated blood vessel by gripping with the energy device and stop bleeding of the simulated blood flowing through the simulated blood vessel.
  • the tensile modulus was determined by punching a 1.0 mm thick sheet into the shape of a test specimen type 5 according to JIS K7127 tensile test method for plastics, and using a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation, Measured using Autograph AG-Xplus) at a tensile rate of 50.0 mm/min, and calculated from the initial slope of the straight line in the stress-strain curve.
  • thermoplastic resin contained in the thermoplastic resin composition used in this embodiment is not particularly limited, but is selected from the group consisting of ethylene-vinyl acetate resin, urethane elastomer, polyvinyl chloride resin, and thermoplastic elastomer. It is preferable that Among them, thermoplastic resins selected from the group consisting of ethylene-vinyl acetate copolymers, thermoplastic polyurethanes, vinyl chloride resins, polybutadiene thermoplastic elastomers, and hydrogenated styrene thermoplastic elastomers can be preferably used.
  • the ethylene-vinyl acetate resin is a resin containing an ethylene-vinyl acetate copolymer. It may contain multiple types of ethylene-vinyl acetate copolymers.
  • the ethylene-vinyl acetate copolymer is a copolymer of ethylene and vinyl acetate, but chlorinated ethylene, vinyl chloride, vinylidene fluoride, etc. may also be copolymerized.
  • the vinyl acetate content of the ethylene-vinyl acetate resin is preferably 10 to 35% by mass, more preferably 15 to 35% by mass, and even more preferably 20 to 35% by mass.
  • the vinyl acetate content By setting the vinyl acetate content to 10% by mass or more, the flexibility of the simulated blood vessel is improved, and when the conductive material dispersion is applied to the surface of the simulated blood vessel, the adhesiveness is improved. Further, by controlling the vinyl acetate content to 35% by mass or less, the heat resistance of the resin composition is improved.
  • Thermoplastic elastomers include those having a structure that combines a soft polymeric material and a hard polymeric material. Specific examples include styrene elastomers, hydrogenated styrene thermoplastic elastomers, olefin elastomers, vinyl chloride elastomers, polyamide elastomers, and polybutadiene thermoplastic elastomers. These elastomers can be selected from those commonly available on the market.
  • the thickness of the simulated blood vessel 5 is 50 to 1000 ⁇ m. Further, the thickness of the simulated blood vessel 5 is preferably 50 to 300 ⁇ m, more preferably 50 to 150 ⁇ m. If the thickness of the simulated blood vessel 5 is 1000 ⁇ m or less, heat is transmitted to the simulated blood vessel 5 in a short time when the energy device comes into contact with it, making it possible to reproduce bleeding.
  • the diameter, or outer diameter, of the simulated blood vessel 5 is 0.5 to 10.0 mm. In another embodiment of the present invention, the diameter of the simulated blood vessel 5 is preferably 0.5 to 5.0 mm, more preferably 0.5 to 2.0 mm.
  • the inner diameter of the simulated blood vessel 5 is preferably 0.3 to 9.95 mm, more preferably 0.3 to 4.95 mm, and even more preferably 0.3 to 1.95 mm.
  • the simulated blood vessel 5 has a conductive layer containing a conductive material on its outer surface.
  • the conductive layer may not be provided, by providing it, the simulated blood vessel 5 can be easily incised when the energy device comes into contact with the simulated blood vessel 5.
  • the thickness of the conductive layer is 20 to 10,000 nm.
  • the thickness of the conductive layer is preferably 50 to 5000 nm, more preferably 150 to 1000 nm.
  • the conductive material of the conductive layer is not particularly limited, but includes one or more conductive polymers, metal materials such as silver, copper, tin oxide, and zinc oxide, carbon black, and carbon nanotubes. , graphite, diamond-like carbon, and other carbon materials.
  • the conductive polymer is a ⁇ -conjugated conductive polymer.
  • the ⁇ -conjugated conductive polymer is not particularly limited as long as it has the effects of the present invention, as long as it is an organic polymer whose main chain is composed of a ⁇ -conjugated system, such as polythiophene-based conductive polymers, polypyrrole-based conductive polymers, etc.
  • Conductive polymers polyacetylene conductive polymers, polyphenylene conductive polymers, polyphenylene vinylene conductive polymers, polyaniline conductive polymers, polyacene conductive polymers, polythiophene vinylene conductive polymers, and Copolymers of these may be mentioned. From the viewpoint of stability in air, polypyrrole-based conductive polymers, polythiophene-based conductive polymers, and polyaniline-based conductive polymers are preferred, and from the viewpoint of transparency, polythiophene-based conductive polymers are more preferred.
  • Polythiophene-based conductive polymers include polythiophene, poly(3-methylthiophene), poly(3-ethylthiophene), poly(3-propylthiophene), poly(3-butylthiophene), poly(3-hexylthiophene).
  • polypyrrole-based conductive polymers examples include polypyrrole, poly(N-methylpyrrole), poly(3-methylpyrrole), poly(3-ethylpyrrole), poly(3-n-propylpyrrole), and poly(3-butylpyrrole).
  • pyrrole poly(3-octylpyrrole), poly(3-decylpyrrole), poly(3-dodecylpyrrole), poly(3,4-dimethylpyrrole), poly(3,4-dibutylpyrrole), poly(3-dibutylpyrrole) -carboxypyrrole), poly(3-methyl-4-carboxypyrrole), poly(3-methyl-4-carboxyethylpyrrole), poly(3-methyl-4-carboxybutylpyrrole), poly(3-hydroxypyrrole) , poly(3-methoxypyrrole), poly(3-ethoxypyrrole), poly(3-butoxypyrrole), poly(3-hexyloxypyrrole), and poly(3-methyl-4-hexyloxypyrrole).
  • polyaniline-based conductive polymers examples include polyaniline, poly(2-methylaniline), poly(3-isobutylaniline), poly(2-aniline sulfonic acid), and poly(3-aniline sulfonic acid).
  • poly(3,4-ethylenedioxythiophene) is particularly preferred in terms of conductivity, transparency, and heat resistance.
  • the above-mentioned ⁇ -conjugated conductive polymers may be used alone or in combination of two or more.
  • the conductive polymer in another embodiment of the invention further contains a polyanion.
  • a polyanion is a polymer having two or more monomer units having anionic groups in the molecule.
  • the anion group of this polyanion functions as a dopant for the ⁇ -conjugated conductive polymer to improve the conductivity of the ⁇ -conjugated conductive polymer.
  • the anion group of the polyanion is preferably a sulfo group or a carboxy group.
  • polyanions include polystyrene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, polyallylsulfonic acid, polyacrylsulfonic acid, polymethacrylsulfonic acid, poly(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid), and polyisoprene sulfonic acid.
  • acids polymers with sulfonic acid groups such as polysulfoethyl methacrylate, poly(4-sulfobutyl methacrylate), polymethacryloxybenzenesulfonic acid, polyvinyl carboxylic acid, polystyrene carboxylic acid, polyallyl carboxylic acid, polyacrylic carboxylic acid , polymethacryliccarboxylic acid, poly(2-acrylamido-2-methylpropanecarboxylic acid), polyisoprenecarboxylic acid, polyacrylic acid, and other polymers having carboxylic acid groups. It may be a homopolymer of these or a copolymer of two or more thereof.
  • polymers having sulfonic acid groups are preferred, and polystyrene sulfonic acid is more preferred, since antistatic properties can be further improved.
  • the polyanions may be used alone or in combination of two or more.
  • the mass average molecular weight of the polyanion is preferably 20,000 or more and 1,000,000 or less, more preferably 100,000 or more and 500,000 or less.
  • the mass average molecular weight in this specification is a value determined by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard substance.
  • the content ratio of the polyanion in the conductive composite containing the ⁇ -conjugated conductive polymer and the polyanion is in the range of 1 part by mass or more and 1000 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the ⁇ -conjugated conductive polymer. It is preferably in the range of 10 parts by mass or more and 700 parts by mass or less, and even more preferably in the range of 100 parts by mass or more and 500 parts by mass or less. If the content ratio of the polyanion is less than the above lower limit, the doping effect on the ⁇ -conjugated conductive polymer tends to be weakened, and the conductivity may be insufficient. Dispersibility decreases. On the other hand, if the content of the polyanion exceeds the above upper limit, the content of the ⁇ -conjugated conductive polymer will decrease, making it difficult to obtain sufficient conductivity.
  • the conductive composite is formed by doping a polyanion in coordination with a ⁇ -conjugated conductive polymer.
  • a polyanion in this embodiment not all anion groups are doped into the ⁇ -conjugated conductive polymer, and there are surplus anion groups that do not contribute to doping.
  • the conductive layer contains a dispersion medium together with the conductive material.
  • the dispersion medium used in this embodiment include water, an organic solvent, and a mixture of water and an organic solvent.
  • the organic solvent include ester solvents, ether solvents, hydrocarbon solvents, nitrogen atom-containing solvents, alcohol solvents, ketone solvents, and the like.
  • the ester solvent include ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, and the like.
  • the ether solvent include diethyl ether, dimethyl ether, ethylene glycol, propylene glycol, propylene glycol dialkyl ether, and diethylene glycol diethyl ether.
  • hydrocarbon solvent examples include hexane, cyclohexane, pentane, octane, decane, dodecane, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, propylbenzene, and isopropylbenzene.
  • nitrogen atom-containing solvent examples include N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, and dimethylformamide.
  • Examples of alcoholic solvents include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 2-methyl-2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, allyl alcohol, propylene glycol monomethyl
  • Examples include ether, ethylene glycol monomethyl ether, and the like.
  • Examples of the ketone solvent include diethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl amyl ketone, diisopropyl ketone, methyl ethyl ketone, acetone, diacetone alcohol, and the like.
  • the organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the dispersion media at least one solvent selected from the group consisting of ester solvents, hydrocarbon solvents, ether solvents, and N-methylpyrrolidone is preferred.
  • at least one selected from the group consisting of ethyl acetate, butyl acetate, heptane, toluene, and diethylene glycol diethyl ether is more preferred.
  • the content of the conductive material in the dispersion of this embodiment is preferably 0.1% by mass or more and 80% by mass or less, and 0.5% by mass or more and 50% by mass or less, based on the total mass of the dispersion. It is more preferable that the amount is at least 1% by mass and not more than 30% by mass. If the content of the conductive material in the dispersion is equal to or higher than the lower limit, a thick conductive layer can be easily formed by one coating. When the content of the conductive material in the dispersion is equal to or less than the above upper limit, the dispersibility of the conductive material in the dispersion can be increased and transparency can be improved.
  • the dispersion liquid in one embodiment of the present invention contains a transparent binder component together with the conductive material.
  • the transparent binder component is a thermoplastic resin, a thermosetting compound, a photocurable compound, etc., and examples thereof include transparent compounds.
  • the thermoplastic resin becomes a binder resin, which will be described later, as it is.
  • the thermosetting compound and the photocurable compound are each a monomer or an oligomer, and the thermosetting compound becomes the binder resin described below by being thermally cured, and the photocurable compound becomes the binder resin described below by being photocured. Become. If the dispersion liquid contains a transparent binder component together with a conductive material, a conductive layer having transparency, conductivity, and adhesion to a base material can be easily formed.
  • the transparent binder component examples include acrylic resin, polystyrene, styrene-acrylic copolymer, polycarbonate, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, cyclic polyolefin, polyester resin, polyurethane resin, Examples include polyimide resins, melamine resins, acrylic compounds having one or more acryloyl groups, and epoxy compounds having two or more epoxy groups. These may be dissolved in a dispersion medium or dispersed in a colloidal dispersion or emulsion.
  • thermoplastic resins include acrylic resin, polystyrene, styrene-acrylic copolymer, polycarbonate, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and cyclic polyolefin. It will be done.
  • thermosetting compounds include acrylic compounds and epoxy compounds. Examples of photocurable compounds include acrylic compounds.
  • thermoplastic acrylic resin is preferred because it has high transparency and can be easily cured.
  • One type of transparent binder component may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the conductive particle dispersion preferably contains a thermal polymerization initiator
  • the transparent binder component is a photocurable compound
  • the dispersion preferably contains a photopolymerization initiator
  • the content of the transparent binder component in the dispersion of this embodiment is preferably 100 parts by mass or more and 10,000 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or more and 5,000 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the conductive material.
  • the content is preferably 100 parts by mass or more and 1000 parts by mass or less. If the content of the transparent binder component in the conductive material dispersion of this embodiment is equal to or higher than the lower limit, the strength of the conductive layer can be improved. If the content of the transparent binder component in the conductive material dispersion of this embodiment is equal to or less than the upper limit value, it is possible to prevent a decrease in conductivity due to a decrease in the content of the conductive material.
  • the conductive layer is formed by coating the outer surface of the simulated blood vessel 5 with a dispersion liquid in which a conductive material is dispersed in a dispersion medium. In another embodiment, it is formed by immersion in a conductive material dispersion, spray coating with a conductive material dispersion, or the like.
  • the simulated blood vessel 5 is subjected to corona discharge treatment, plasma discharge treatment, flame treatment, etc. to form hydrophilic groups (hydroxyl group, carbonyl group, carboxy group, etc.) on the surface of the simulated blood vessel 5.
  • the adhesiveness of the conductive layer can be further improved.
  • a transparent binder as a primer to the simulated blood vessel 5 and then applying the conductive material dispersion, it is possible to improve the adhesion between the simulated blood vessel 5 and the conductive layer.
  • the surface resistivity at the location where the conductive layer is arranged is 1.0 ⁇ 10 0 ⁇ / ⁇ or more and 1.0 ⁇ 10 6 ⁇ / ⁇ or less. More preferably, it is 1.0 ⁇ 10 0 ⁇ / ⁇ or more and 1.0 ⁇ 10 5 ⁇ / ⁇ or less, and even more preferably 1.0 ⁇ 10 0 ⁇ / ⁇ or more and 1.0 ⁇ 10 4 ⁇ / ⁇ or less.
  • the surface resistivity is measured according to JIS C2139 using a resistivity meter (Lorester GX (MCP-T700) manufactured by Nitto Seiko Analytech Co., Ltd.) at 23 ⁇ 1° C.
  • a thermoplastic resin composition was press-molded at 160 to 200°C, processed into a 2.5 cm x 2.5 cm, 1.0 mm thick resin sheet, and a conductive layer was formed on the surface of the sample. will be evaluated.
  • the simulated blood vessel of this embodiment is manufactured by extrusion molding a thermoplastic resin composition.
  • the conductive layer is formed by coating a dispersion liquid in which a conductive material is dispersed in a dispersion medium, and in another embodiment, a method of immersing the conductive material dispersion liquid, a method of spray coating the conductive material dispersion liquid. Formed by etc.
  • the duodenal papilla model 1 of this embodiment has a base material layer 2, a raised part 3, and a hole 4, and a simulated blood vessel 5 is arranged inside the base material layer 2 or the raised part 3.
  • the duodenum is a tubular organ that connects the stomach and the small intestine, but the base layer 2 does not need to be tubular, and may be formed in a flat plate shape imitating a portion of the duodenal wall.
  • the area when the raised portion 3 is viewed from the opposite side thereof, the area includes the hole 4 within a diameter of 60 mm, and within 30 mm from the tip of the hole 4 in the uplift direction of the raised portion 3.
  • the region includes all the holes 4.
  • the simulated blood vessel 5 is preferably arranged within a diameter of 40 mm, including the hole 4, and more preferably within 30 mm, when the protrusion 3 is viewed from its opposite side. Further, it is preferable that the protruding portion 3 is disposed within 20 mm from the tip of the hole 4 in the protruding direction, and more preferably that it is disposed within 10 mm.
  • the area is a circle centered on the cavity 4.
  • the region may be a circle centered on any one of the holes 4.
  • the simulated blood vessel 5 reproduces a physiological anatomical blood vessel course.
  • the area including the holes 4 and within a diameter of 8.0 mm and the long axis direction of the base layer 2 imitating the duodenal wall is set to 0.
  • the simulated blood vessel 5 is arranged so as to avoid a range of 10 degrees to 30 degrees counterclockwise.
  • the long axis direction means a direction corresponding to the direction in which the tube axis of the duodenum extends.
  • the long axis direction means the tube axis direction of the duodenal papilla model.
  • the long axis direction means a direction that corresponds to the tube axis direction of the duodenal model when it is attached to the duodenal model during training.
  • the simulated blood vessel 5 is arranged so as to avoid the range of 10 degrees to 30 degrees counterclockwise, and when the raised portion 3 is viewed from the opposite side, it includes the void 4. If the long axis direction of the base material layer 2 simulating the duodenal wall is set to 0 degrees within a region with a diameter of 9.0 mm, the simulated blood vessel is moved counterclockwise to avoid the range of 10 degrees to 30 degrees. 5 is more preferably arranged. In one embodiment, when a plurality of holes 4 are present, it is preferable that the region includes all the holes 4. In one embodiment, the area is a circle centered on the cavity 4. When a plurality of holes 4 exist, the region may be a circle having one of the holes 4 as the center.
  • one or more simulated blood vessels 5 are arranged inside the base layer 2 or the raised portion 3. Moreover, the number of simulated blood vessels 5 may be two or more, or may be three or more.
  • the Asker E hardness of the duodenal papilla model 1 is preferably 40 or less, more preferably 5 to 30, and even more preferably 5 to 20.
  • Asker E hardness can be measured according to JIS K 6253-3.
  • the duodenal papilla model may further include a first band-like protuberance that mimics a headband fold.
  • the first band-shaped raised portion extends from the hole 4 to the upper side (oral side) in the range of -120 degrees to 120 degrees clockwise when the long axis direction of the base material layer 2 imitating the duodenal wall is set to 0 degrees.
  • it may also have a second band-like raised portion that simulates annular folds.
  • the second band-shaped raised portion is spaced apart from the first band-shaped raised portion by 0.5 to 20 mm on the upper side and extends substantially parallel to the first band-shaped raised portion.
  • the duodenal papilla model 1 can be manufactured by a normal molding method. For example, by placing the simulated blood vessel 5 in a cavity of a mold having a shape corresponding to the duodenal wall, duodenal papilla, and papillary opening, and molding by pouring or filling a material (for example, a conductive composition) into the mold. can be manufactured. Alternatively, a through hole for installing the simulated blood vessel 5 may be provided in the cavity, and the simulated blood vessel 5 may be inserted later.
  • the temperature during molding can be changed as appropriate depending on the resin used, but for example, when using a conductive composition mainly containing carrageenan, the molding is performed by casting at 70 to 100°C and cooling to 25°C.
  • the duodenal papilla model 1 is suitable for medical procedures including incision and hemostasis, especially procedures that use an endoscope to observe and image the bile duct and pancreatic duct (endoscopic retrograde cholangiopancreatography: ERCP), and the duodenal papilla (common bile duct). It can be used for training in procedures such as endoscopic nipple sphincterotomy (EST), in which the nipple is incised with an electric scalpel inserted through an endoscope in order to widen the exit to the duodenum.
  • EST endoscopic nipple sphincterotomy
  • the duodenal papilla model 1 may be fitted into the model attachment part provided on the upper digestive system (stomach, esophagus, duodenum, etc.) model, or the duodenal papilla model 1 may be attached to the inner wall of the digestive system model.
  • the model attachment part of the digestive organ model may be a frame or recess formed by partially missing the wall, or a jig for mounting the model may be attached to the inner wall or outer wall of the digestive organ model.
  • the duodenal papilla model 1 may be fitted into a model attachment part provided on the bile duct model, or may be attached with a jig, or may be pasted.
  • the bile duct model may have a structure including a pancreatic duct.
  • the model attachment part and the model attachment jig may be independent from the digestive organ model and the bile duct model. Alternatively, it may be a structure in which models of the oral cavity, esophagus, stomach, duodenum, etc., imitating the route from the oral cavity to the digestive system including the duodenum of an actual human body are integrated, or a structure in which the respective models are joined.
  • the duodenal papilla model 1 can be attached to the inner wall of the digestive organ model using an adhesive, adhesive, double-sided tape, or the like.
  • Examples of medical procedures that involve incision include methods of incision and removal using scalpels, scissors, and energy devices.
  • Examples of medical procedures involving hemostasis include so-called mechanical methods, such as grasping the bleeding site with hemostatic forceps or clips, and thermal coagulation methods, such as thermal coagulation using an energy device.
  • Examples of energy devices include high-frequency hemostatic forceps, high-frequency knives, EST knives, electric scalpels, ultrasonic scalpels, high-frequency radio frequency scalpels, heat probes, microwave scalpels, laser scalpels, and the like.
  • a simulated blood vessel which is a tubular structure with a thickness of 125 ⁇ m, an outer diameter of 1.0 mm, and an inner diameter of 0.75 mm, is produced by extrusion molding the thermoplastic resin composition, and then as a conductive layer.
  • a polythiophene-based conductive polymer dispersion was applied to the outer surface of the tubular structure and dried for 24 hours at room temperature to produce a simulated blood vessel having a conductive layer with a surface resistivity of 5 ⁇ 10 ⁇ / ⁇ . .
  • Example 1 A metal wire with a diameter of 1.0 mm is installed in order to pass the simulated blood vessel 5 later into a cavity shaped to correspond to the duodenal wall, duodenal papilla, and papillary opening, and 35 g of pre-mixed material A and 100 ml of tap water are placed.
  • An aqueous solution of the conductive composition obtained by mixing and heating at 70 to 100°C was filled into a mold and cooled to 25°C to produce a molded body.
  • a duodenal papilla model was obtained by removing the metal wire and passing the simulated blood vessel 5 through the molded body. The arrangement of the simulated blood vessel 5 is shown in FIG. 2-1.
  • Examples 2 to 6 A duodenal papilla model was obtained in the same manner as in Example 1, except that the simulated blood vessels 5 were installed as shown in FIGS. 2-2 to 2-6. As shown in FIGS. 2-1 to 2-6, the arrangement of the simulated blood vessels 5 in Examples 1 to 6 is as follows: When the protuberance is viewed from the opposite side, the simulated blood vessel 5 has a diameter of 60 mm or less including the hole. At least a portion of the simulated blood vessel is disposed within the region and at an inward position within 30 mm from the tip of the hole in the direction of the protrusion of the protrusion.
  • the long axis direction of the base material layer imitating the duodenal wall is set at 0 degrees within a region having a diameter of 8.0 mm or less including the voids.
  • the simulated blood vessels are arranged so as to avoid a range of 10 degrees to 30 degrees counterclockwise.
  • a duodenal papilla model was obtained in the same manner as in Example 1, except that the simulated blood vessel 5 was not installed.
  • a mock blood vessel was placed on the outside of the duodenal papilla model of Comparative Example 1 (on the surface of the base layer on the side without the protrusion) to obtain a duodenal papilla model.
  • the methods for evaluating various characteristics of the duodenal papilla model prepared in Examples etc. are as follows.
  • the duodenal papilla models of Examples 1 to 6 satisfied all evaluation criteria, whereas the mucosal tissue models of Comparative Examples 1 and 2 did not have sufficient reproducibility for any of the evaluation criteria. I could't.
  • the elution of simulated blood from the simulated blood vessel did not occur, so the feeling of actually performing an incision was not sufficiently reproduced.
  • the duodenal papilla model of Comparative Example 2 no elution of simulated blood from the simulated blood vessel occurred unless the base material layer was penetrated by incision with an electric knife, and the feeling of actually performing an incision was not sufficiently reproduced.
  • the duodenal papilla model of the present invention can be used as a training tool for surgery on the duodenal papilla.

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Abstract

出血を再現可能であって、十二指腸乳頭に対する施術を訓練できるモデルを提供する。 十二指腸壁を模した基材層と、前記基材層の表面に十二指腸乳頭を模した隆起部と、前記隆起部の表面に乳頭開口部を模した空孔とを有し、前記基材層又は前記隆起部の内部に熱可塑性樹脂から形成された管状の模擬血管が配置されている、十二指腸乳頭モデルとする。

Description

十二指腸乳頭モデル
 本発明は、十二指腸乳頭モデルに関する。
 近年、人体に対する負担が少なく、早期回復が期待でき、入院期間を短くすることができる低侵襲手術として内視鏡を用いた手術に対する期待が高まり、その事例が増加している。例えば、臓器内部粘膜の下層に出来た腫瘍を内視鏡下で摘出する(内視鏡的粘膜下層剥離術)ことにより、通常の開腹手術と比較して小規模な傷口で手術を行うことができる。また、消化管内の出血を内視鏡下で止血する(内視鏡止血術)ことにより、出血によるショックを防ぎ、緊急手術を避けることができる。
 一方、上記のような医療行為には高度な技術が要求される。技術向上および医療行為の品質向上のため、これまでに、施術訓練に用いることができる臓器モデルが提案されている(特許文献1~5)。
特開2006-116206号公報 特開2008-197483号公報 特開2018-17769号公報 特開2017-107094号公報 特開2016-38563号公報
 近年、内視鏡を用いて胆管や膵管を観察、造影する施術(内視鏡的逆行性胆管膵管造影:ERCP)や、十二指腸乳頭(総胆管の十二指腸への出口)を広くするために乳頭部を内視鏡を通して挿入した電気メスで切開する施術(内視鏡的乳頭括約筋切開術:EST)等の施術が一般的になりつつあるが、これらの医療行為にも高度な技術が要求される。そこで、十二指腸乳頭に対する施術を訓練でき、実際の施術において問題となる出血を再現できるモデルが求められている。
 本発明は、出血を再現可能であって、十二指腸乳頭に対する施術を訓練できるモデルを提供することを目的とする。
 本発明者は、様々な手段を検討した結果、十二指腸壁を模した基材層と、基材層の表面に十二指腸乳頭を模した隆起部と、隆起部の表面に乳頭開口部を模した空孔とを設け、熱可塑性樹脂から形成された管状の模擬血管を基材層又は隆起部の内部に配置した十二指腸乳頭モデルとすることで、出血を再現可能であって、十二指腸乳頭に対する施術を訓練できるモデルとなることを見出し、本発明を完成するに至った。
 本発明は、以下に関するものである。
[1]十二指腸壁を模した基材層と、前記基材層の表面に十二指腸乳頭を模した隆起部と、前記隆起部の表面に乳頭開口部を模した空孔とを有し、
 前記基材層又は前記隆起部の内部に熱可塑性樹脂から形成された管状の模擬血管が配置されている、十二指腸乳頭モデル。
[2]前記隆起部をその対向する側から見たときに、前記空孔を含む直径60mm以内の領域内、かつ前記隆起部の隆起方向において前記空孔の先端から30mm以内の内方位置に、前記模擬血管の少なくとも一部が配置されている、[1]に記載の十二指腸乳頭モデル。
[3]前記隆起部をその対向する側から見たときに、前記空孔を含む直径8.0mm以内の領域内、かつ前記十二指腸壁を模した基材層の長軸方向を0度とした場合に、反時計回りに10度から30度までの範囲を回避するように前記模擬血管が配置されている、[2]に記載の十二指腸乳頭モデル。
[4]前記模擬血管が2本以上配置されている、[1]から[3]のいずれかに記載の十二指腸乳頭モデル。
[5]前記模擬血管が、模擬血液を供給できる装置と接続されている、[1]から[4]のいずれかに記載の十二指腸乳頭モデル。
[6]切開又は止血を含む医療手技の訓練用である、[1]から[5]のいずれかに記載の十二指腸乳頭モデル。
[7]前記医療手技が、内視鏡を用いた医療手技である、[6]に記載の十二指腸乳頭モデル。
[8]前記医療手技が、エネルギーデバイスを用いた医療手技である、[6]又は[7]に記載の十二指腸乳頭モデル。
[9]導電性組成物から形成されたものである、[1]から[8]のいずれかに記載の十二指腸乳頭モデル。
[10]前記模擬血管の厚みが、50μm~1000μmである、[1]から[9]のいずれかに記載の十二指腸乳頭モデル。
 本発明によれば、出血を再現可能であって、十二指腸乳頭に対する施術を訓練できるモデルを提供することができる。
本発明の第1実施形態に係る十二指腸乳頭モデルを示す図である。 本発明の第1実施形態に係る十二指腸乳頭モデルにおける血管の配置を示す図である。
 以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施形態を説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を阻害しない範囲で適宜変更を加えて実施することができる。
[第1実施形態]
 図1は、本発明の第1実施形態の十二指腸乳頭モデル1を示す図である。本実施形態においては、十二指腸乳頭モデル1は、十二指腸壁を模した基材層2と、基材層2の表面に十二指腸乳頭を模した隆起部3と、隆起部3の表面に乳頭開口部を模した空孔4とを有し、熱可塑性樹脂から形成された管状の模擬血管5が基材層2又は隆起部3の内部に配置されている。
{基材層}
 基材層2は、図1に示されるように、十二指腸乳頭モデルを構成する1つの層であり、十二指腸壁を模して形成された構造体である。
 基材層2の形状は特に限定されず、その用途に合わせて設定することができる。また、基材層2の成形方法は、成形する形状に合わせて押出成形、注型成形、射出成形、圧縮成形等から適宜選択することができる。
 本発明の一実施形態において、基材層2の厚さは、3~50mm、3~30mm又は30~50mmとすることができる。
 本発明の一実施形態において、基材層2をその上面に対向する側から見たときの大きさは、10~70mm×10~70mm、10~40mm×10~40mm又は40~70mm×40~70mmとすることができる。
 本発明の一実施形態において、基材層2は導電性組成物から形成されてもよい。導電性組成物の組成は特に限定されないが、例えば熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、単糖類、多糖類、たんぱく質等を用いることができ、それぞれ単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、任意の割合でアロイしてもよい。導電性組成物の体積抵抗率は、好ましくは1.0×10~1.0×10Ω・cmであり、より好ましくは1.0×10~5.0×10Ω・cmである。体積抵抗率は、例えばJIS C2139に準拠し、厚さ1.0mm、任意の形状のシートを、市販の抵抗率計(例えば日東精工アナリテック株式会社製ロレスターGX(MCP―T700)等)を用いて、23±1℃の条件にて測定することができる。
 熱可塑性樹脂としては、ウレタン系エラストマー(TPU)、スチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルアルコールが挙げられる。
 熱可塑性エラストマーとしては、軟質高分子物質と硬質高分子物質を組み合わせた構造を有するものが含まれる。具体的には、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマーが挙げられる。
 単糖類は、加水分解によってそれ以上簡単な糖類に分解できないものであり、グルコース、フルクトース、ガラクトース等を用いることができる。
 多糖類は、グルコース、フルクトース、ガラクトース等の単糖類のグリコシド結合による重合体であり、キサンタンガム、グアーガム、ペクチン、カラギナン、寒天、デンプン、マンナン類等を用いることができる。
 たんぱく質は、アミノ酸がペプチド結合によりつながった高分子であり、コラーゲン、ゼラチン、組織状植物性たんぱく質、繊維状植物性たんぱく質等を用いることができる。
 基材層2の材料に、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じてオイル、導電性付与剤、着色剤、その他添加剤などを添加することができる。
・オイル
 オイルとしては、特に限定されないが、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイルや流動パラフィン等の鉱物油系オイル、シリコンオイル、ヒマシ油、アマニ油、オレフィン系ワックス、鉱物系ワックス等が挙げられる。
・導電性付与剤
 導電性付与剤としては、特に限定されないが、電解質、カーボン系材料、金属酸化物、金属粒子、水溶性高分子含水ゲル、導電性高分子、イオン液体等が挙げられる。
・着色剤
 着色剤としては、特に限定されないが、顔料、染料等を用いることができる。特に、十二指腸乳頭モデルとして利用する際に、目的を阻害しない範囲で、例えば、顔料、染料等の着色剤を使用し、生体に近似した色に着色することが好ましい。
その他の添加剤
 基材層2の材料に、必要に応じて、その他の樹脂、エラストマー、ゴム、可塑剤、フィラ-や安定剤、老化防止剤、耐光性向上剤、紫外線吸収剤、分散剤、軟化剤、滑剤、加工助剤、防曇剤、ブロッキング防止剤、結晶核剤、発泡剤、繊維等を配合し、用いることが出来る。
{隆起部}
 隆起部3は、十二指腸乳頭を模して形成された、基材層2の表面から隆起する部分である。本発明の一実施形態において、隆起部3は導電性組成物から形成されてもよい。
 隆起部3の形状としては特に限定されず、例えば略円柱状の凸部となっていてもよく、実際の十二指腸乳頭に対応する形状となっていてもよい。実際の十二指腸乳頭に対応する形状としては、猪股分類(猪股正秋、照井虎彦、斉藤慎二・他:ERCPの基礎とコツ/Pull法によるスコープの挿入、選択的カニュレーションの基本手技、カニュレーション困難例に対する工夫、消化器内視鏡. 17 : 1768-1776, 2005.を参照)に基づいて、別開口型、タマネギ型、結節型、絨毛型、平坦型及び縦長型から選択でき、その形状を模して形成してもよい。
 隆起部3の直径は、隆起部3をその対向する側から見たときに、2~40mmであることが好ましく、5~30mmであることがより好ましく、5~20mmであることがさらに好ましい。隆起部3の隆起方向における基材層2の表面からの高さは、1~20mmであることが好ましく、2~15mmであることがより好ましく、2~10mmであることがさらに好ましい。
{空孔}
 空孔4は、隆起部3の表面、例えば中心付近に形成された孔である。空孔4の形状としては特に限定されず、凹部もしくは基材層2及び隆起部3を貫通する孔となっていてもよい。空孔4は角度がついていてもよく、実際の乳頭開口部につながる胆管または膵管の角度を模した角度であってよい。空孔4の数は1つであってもよいし、複数であってもよい。1つの空孔が途中で2股に分かれていてもよいし、2つの空孔が途中で1つに合流していてもよい。これらの空孔は胆管または膵管を模したものであってもよい。また、略円形もしくは略矩形であってもよいが、実際の乳頭開口部に対応する形状を模した形状が好ましい。具体的には、膵管・胆管合流形態の分類(大井 至:十二指腸内視鏡検査と内視鏡的膵胆管造影. Gastroenterol. Endosc., 28 : 2881-2883, 1986.、猪股正秋、照井虎彦、遠藤昌樹・他:膵管・胆管への挿管法 乳頭の解剖、内視鏡分類、挿管法の基礎. 消化器内視鏡. 20 : 1793-1803, 2008.を参照)に基づいて、分離型(別開口型、タマネギ型)、隔壁型及び共通管型から選択してその形状を模して形成することもできる。
 空孔4の直径は、0.1~5mmであることが好ましく、0.3~3mmであることがより好ましく、0.5~2mmであることがさらに好ましい。
 空孔4が凹部である場合、隆起部3の隆起方向における凹部の深さまたは長さは、1~50mmであることが好ましく、5~40mmであることがより好ましく、15~30mmであることがさらに好ましい。
{模擬血管}
 模擬血管5は、熱可塑性樹脂組成物から成形された管状の構造体となっている。模擬血管5は、1種類の熱可塑性樹脂組成物もしくは2種類又は3種類以上の熱可塑性樹脂組成物をアロイした熱可塑性樹脂組成物から成形された単層構造であってもよく、2種類又は3種類以上の熱可塑性樹脂組成物を用いて成形された多層構造であってもよい。また、これらの熱可塑性樹脂組成物から形成された単層構造体または多層構造体の外側表面または両面の少なくとも一部に導電層を配置した構造であってもよい。
 本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、主として熱可塑性樹脂を含有する。ここで、「主として含有する」とは、熱可塑性樹脂組成物中に熱可塑性樹脂を50質量%以上含有することを意味する。別の実施形態においては、70質量%以上、もしくは90質量%以上含有するか、その熱可塑性樹脂のみからなってもよい。
 また、一実施形態において、熱可塑性樹脂組成物は、50~300℃の融点を有する。また、熱可塑性樹脂組成物の融点は、50~250℃であることが好ましく、50~200℃であることがより好ましい。融点が50℃以上の熱可塑性樹脂組成物を用いることで気温影響による樹脂組成物の形状変化を抑制することが可能であり、融点が300℃以下の熱可塑性樹脂組成物を用いることでエネルギーデバイスを用いて切開可能となる。
 本実施形態においては、融点は、示差走査熱量計(DSC;METTLER TOLEDO株式会社製、DSC 3+)を用い、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/minにて測定される。
 一実施形態において、熱可塑性樹脂組成物は、0.01~50MPaの引張弾性率を有する。また、熱可塑性樹脂組成物の引張弾性率は、0.05~30MPaであることが好ましく、0.1~15MPaであることがより好ましい。引張弾性率を50MPa以下とすることで、エネルギーデバイスによる把持によって模擬血管を押しつぶし、模擬血管を流れる疑似血液の出血を止めることが可能となる。
 引張弾性率は、JIS K7127のプラスチックの引張試験方法に従って、1.0mm厚シートを試験片タイプ5の形状に打ち抜き、23±1℃の環境下にて、引張試験機(株式会社島津製作所製、オートグラフAG-Xplus)を用い、引張速度50.0mm/minの条件にて測定し、応力-ひずみ曲線における初期の直線の傾きから算出される。
 本実施形態で用いられる熱可塑性樹脂組成物に含有される熱可塑性樹脂は、特に限定されないが、エチレン-酢酸ビニル系樹脂、ウレタン系エラストマー、ポリ塩化ビニル系樹脂及び熱可塑性エラストマーからなる群から選択されることが好ましい。中でも、エチレン-酢酸ビニル共重合体、熱可塑性ポリウレタン、塩化ビニル系樹脂、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、水添スチレン系熱可塑性エラストマーからなる群から選択される熱可塑性樹脂を好適に用いることができる。
 本実施形態において、エチレン-酢酸ビニル系樹脂とは、エチレン-酢酸ビニル共重合体を含有する樹脂のことである。複数の種類のエチレン-酢酸ビニル共重合体を含有してもかまわない。エチレン-酢酸ビニル共重合体としては、エチレンと酢酸ビニルとを共重合させたものであるが、塩素化エチレン、塩化ビニル、フッ化ビニリデン等が共重合されていてもよい。エチレン-酢酸ビニル系樹脂の酢酸ビニル含有量は、10~35質量%であることが好ましく、15~35質量%であることがより好ましく、20~35質量%であることがさらに好ましい。酢酸ビニル含有量を10質量%以上とすることで、模擬血管の柔軟性が向上し、模擬血管の表面に導電材分散液を塗布する場合には接着性が向上する。また、酢酸ビニル含有量を35質量%以下とすることで、樹脂組成物の耐熱性が向上する。
 熱可塑性エラストマーとしては、軟質高分子物質と硬質高分子物質とを組み合わせた構造を有するものが含まれる。具体的には、スチレン系エラストマー、水添スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらエラストマーは一般的に市販されているものの中から選択して用いることが出来る。
 一実施形態において、模擬血管5の厚みは、50~1000μmである。また、模擬血管5の厚みは、50~300μmであることが好ましく、50~150μmであることがより好ましい。模擬血管5の厚みが1000μm以下であれば、エネルギーデバイスが接触した際に、模擬血管5に短時間で熱が伝わり出血を再現することができる。
 本発明の一実施形態において、模擬血管5の直径、つまり外径は0.5~10.0mmである。本発明の別の実施形態において、模擬血管5の直径は、0.5~5.0mmであることが好ましく、0.5~2.0mmであることがより好ましい。模擬血管5の直径を0.5mm以上とすることで成形時の加工安定性及び十二指腸乳頭モデル作製時のハンドリング性が高くなり、模擬血管5の直径を10.0mm以下とすることで人体血管の再現性が高くなり、エネルギーデバイスにより切開できなくなるのが抑制される。
 模擬血管5の内径は、0.3~9.95mmであることが好ましく、0.3~4.95mmであることがより好ましく、0.3~1.95mmであることがさらに好ましい。
・導電層
 一実施形態において、模擬血管5は、外側表面に導電材を含有する導電層を有している。導電層はなくてもよいが、設けることでエネルギーデバイスが模擬血管5に接触した時に模擬血管5を切開しやすくすることができる。
 本発明の一実施形態において、導電層の厚みは、20~10000nmである。導電層の厚みは、50~5000nmであることが好ましく、150~1000nmであることがより好ましい。導電層の厚みを20nm以上とすることで、充分に高い導電性を発揮でき、かつ、模擬血管5の表面の平滑性が向上する。導電層の厚みを10000nm以下とすることで、導電層の塗工厚みが薄くなり、模擬血管5が屈曲した際のクラックを抑制することができる。
 本発明の一実施形態において、導電層の導電材は特に限定されないが、1種類または2種類以上の導電性ポリマー、銀、銅、酸化錫、酸化亜鉛などの金属系材料、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボンなどのカーボン材料であってもよい。導電性ポリマーは、π共役系導電性高分子である。π共役系導電性高分子としては、主鎖がπ共役系で構成されている有機高分子であれば本発明の効果を有する限り特に制限されず、例えば、ポリチオフェン系導電性高分子、ポリピロール系導電性高分子、ポリアセチレン系導電性高分子、ポリフェニレン系導電性高分子、ポリフェニレンビニレン系導電性高分子、ポリアニリン系導電性高分子、ポリアセン系導電性高分子、ポリチオフェンビニレン系導電性高分子、及びこれらの共重合体等が挙げられる。空気中での安定性の点からは、ポリピロール系導電性高分子、ポリチオフェン系導電性高分子及びポリアニリン系導電性高分子が好ましく、透明性の面から、ポリチオフェン系導電性高分子がより好ましい。
 ポリチオフェン系導電性高分子としては、ポリチオフェン、ポリ(3-メチルチオフェン)、ポリ(3-エチルチオフェン)、ポリ(3-プロピルチオフェン)、ポリ(3-ブチルチオフェン)、ポリ(3-ヘキシルチオフェン)、ポリ(3-ヘプチルチオフェン)、ポリ(3-オクチルチオフェン)、ポリ(3-デシルチオフェン)、ポリ(3-ドデシルチオフェン)、ポリ(3-オクタデシルチオフェン)、ポリ(3-ブロモチオフェン)、ポリ(3-クロロチオフェン)、ポリ(3-ヨードチオフェン)、ポリ(3-シアノチオフェン)、ポリ(3-フェニルチオフェン)、ポリ(3,4-ジメチルチオフェン)、ポリ(3,4-ジブチルチオフェン)、ポリ(3-ヒドロキシチオフェン)、ポリ(3-メトキシチオフェン)、ポリ(3-エトキシチオフェン)、ポリ(3-ブトキシチオフェン)、ポリ(3-ヘキシルオキシチオフェン)、ポリ(3-ヘプチルオキシチオフェン)、ポリ(3-オクチルオキシチオフェン)、ポリ(3-デシルオキシチオフェン)、ポリ(3-ドデシルオキシチオフェン)、ポリ(3-オクタデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジヒドロキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジメトキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジエトキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジプロポキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジブトキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジヘキシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジヘプチルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジオクチルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジドデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4-プロピレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ブチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-メトキシチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-エトキシチオフェン)、ポリ(3-カルボキシチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシエチルチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシブチルチオフェン)が挙げられる。
 ポリピロール系導電性高分子としては、ポリピロール、ポリ(N-メチルピロール)、ポリ(3-メチルピロール)、ポリ(3-エチルピロール)、ポリ(3-n-プロピルピロール)、ポリ(3-ブチルピロール)、ポリ(3-オクチルピロール)、ポリ(3-デシルピロール)、ポリ(3-ドデシルピロール)、ポリ(3,4-ジメチルピロール)、ポリ(3,4-ジブチルピロール)、ポリ(3-カルボキシピロール)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシピロール)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシエチルピロール)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシブチルピロール)、ポリ(3-ヒドロキシピロール)、ポリ(3-メトキシピロール)、ポリ(3-エトキシピロール)、ポリ(3-ブトキシピロール)、ポリ(3-ヘキシルオキシピロール)、ポリ(3-メチル-4-ヘキシルオキシピロール)が挙げられる。
 ポリアニリン系導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリ(2-メチルアニリン)、ポリ(3-イソブチルアニリン)、ポリ(2-アニリンスルホン酸)、ポリ(3-アニリンスルホン酸)が挙げられる。
 上記π共役系導電性高分子の中でも、導電性、透明性、耐熱性の点から、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)が特に好ましい。
 前記π共役系導電性高分子は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 本発明の別の実施形態における導電性ポリマーは、ポリアニオンをさらに含有する。
 ポリアニオンとは、アニオン基を有するモノマー単位を、分子内に2つ以上有する重合体である。このポリアニオンのアニオン基は、π共役系導電性高分子に対するドーパントとして機能して、π共役系導電性高分子の導電性を向上させる。
 ポリアニオンのアニオン基としては、スルホ基、またはカルボキシ基であることが好ましい。
 このようなポリアニオンの具体例としては、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリアクリルスルホン酸、ポリメタクリルスルホン酸、ポリ(2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸)、ポリイソプレンスルホン酸、ポリスルホエチルメタクリレート、ポリ(4-スルホブチルメタクリレート)、ポリメタクリルオキシベンゼンスルホン酸等のスルホン酸基を有する高分子や、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸、ポリアクリルカルボン酸、ポリメタクリルカルボン酸、ポリ(2-アクリルアミド-2-メチルプロパンカルボン酸)、ポリイソプレンカルボン酸、ポリアクリル酸等のカルボン酸基を有する高分子が挙げられる。これらの単独重合体であってもよいし、2種以上の共重合体であってもよい。
 これらポリアニオンのなかでも、帯電防止性をより高くできることから、スルホン酸基を有する高分子が好ましく、ポリスチレンスルホン酸がより好ましい。
 前記ポリアニオンは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 ポリアニオンの質量平均分子量は2万以上100万以下であることが好ましく、10万以上50万以下であることがより好ましい。
 本明細書における質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ-で測定し、標準物質をポリスチレンとして求めた値である。
 π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含有する導電性複合体中の、ポリアニオンの含有割合は、π共役系導電性高分子100質量部に対して1質量部以上1000質量部以下の範囲であることが好ましく、10質量部以上700質量部以下の範囲であることがより好ましく、100質量部以上500質量部以下の範囲であることがさらに好ましい。ポリアニオンの含有割合が前記下限値未満であると、π共役系導電性高分子へのドーピング効果が弱くなる傾向にあり、導電性が不足することがあり、また、分散液における導電性複合体の分散性が低くなる。一方、ポリアニオンの含有量が前記上限値を超えると、π共役系導電性高分子の含有量が少なくなり、やはり充分な導電性が得られにくい。
 導電性複合体は、ポリアニオンが、π共役系導電性高分子に配位してドープすることによって形成される。
 ただし、本態様におけるポリアニオンにおいては、全てのアニオン基がπ共役系導電性高分子にドープすることはなく、ドープに寄与しない余剰のアニオン基を有するようになっている。
分散媒
 本発明の一実施形態においては、導電層は、前記導電材と共に分散媒を含有する。本実施形態において使用される分散媒としては、水、有機溶剤、水と有機溶剤との混合液が挙げられる。
 有機溶剤としては、例えば、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、炭化水素系溶剤、窒素原子含有溶剤、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤等が挙げられる。
 エステル系溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等が挙げられる。
 エーテル系溶剤としては、例えば、ジエチルエーテル、ジメチルエーテル、エチレングリコール、プロピレングリコール、プロピレングリコールジアルキルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。
 炭化水素系溶剤としては、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ペンタン、オクタン、デカン、ドデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン等が挙げられる。
 窒素原子含有溶剤としては、例えば、N-メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
 アルコール系溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、2-メチル-2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、2-メチル-1-プロパノール、アリルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
 ケトン系溶剤としては、例えば、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、ジイソプロピルケトン、メチルエチルケトン、アセトン、ジアセトンアルコール等が挙げられる。
 前記有機溶剤は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 前記分散媒のなかでも、エステル系溶剤、炭化水素系溶剤、エーテル系溶剤、N-メチルピロリドンよりなる群から選ばれる少なくとも1種の溶剤が好ましい。さらには、前記分散媒のなかでも、酢酸エチル、酢酸ブチル、ヘプタン、トルエン、ジエチレングリコールジエチルエーテルよりなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましい。
 本実施形態の分散液における導電材の含有量は、分散液の総質量に対して、0.1質量%以上80質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上50質量%以下であることがより好ましく、1質量%以上30質量%以下であることがさらに好ましい。分散液における導電材の含有量が前記下限値以上であれば、1回の塗工で厚みのある導電層を容易に形成できる。分散液における導電材の含有量が前記上限値以下であれば、分散液中の導電材の分散性を高くすること、透明性を向上させることができる。
透明バインダ成分
 本発明の一実施形態における分散液は、前記導電材と共に透明バインダ成分を含有する。透明バインダ成分は、熱可塑性樹脂、熱硬化性化合物、光硬化性化合物等であって、透明な化合物が挙げられる。熱可塑性樹脂はそのままで後述のバインダ樹脂となる。熱硬化性化合物及び光硬化性化合物は、各々、モノマー又はオリゴマーであり、熱硬化性化合物は熱硬化することで後述のバインダ樹脂となり、光硬化性化合物は光硬化することで後述のバインダ樹脂となる。
 導電材と共に透明バインダ成分を含有する分散液であれば、透明性、導電性及び基材への密着性を有する導電層を容易に形成できる。
 透明バインダ成分としては、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン、スチレン-アクリル共重合体、ポリカーボネート、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、環状ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、アクリロイル基を1つ以上有するアクリル化合物、エポキシ基を2つ以上有するエポキシ化合物等が挙げられる。これらは分散媒に溶解した状態でもコロイダルディスパージョンまたはエマルジョンで分散した状態でもよい。
 前記透明バインダ成分のうち、熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、ポリスチレン、スチレン-アクリル共重合体、ポリカーボネート、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、環状ポリオレフィンが挙げられる。
 前記透明バインダ成分のうち、熱硬化性化合物としては、アクリル化合物、エポキシ化合物が挙げられる。
 光硬化性化合物としては、アクリル化合物が挙げられる。
 前記透明バインダ成分のなかでも、透明性が高く、容易に硬化できることから、熱可塑性のアクリル樹脂が好ましい。
 透明バインダ成分は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 透明バインダ成分が熱硬化性化合物である場合、導電性粒子分散液に熱重合開始剤を含有させることが好ましく、透明バインダ成分が光硬化性化合物である場合、分散液に光重合開始剤を含有させることが好ましい。
 本実施形態の分散液における透明バインダ成分の含有量は、導電材100質量部に対して100質量部以上10000質量部以下であることが好ましく、100質量部以上5000質量部以下であることがより好ましく、100質量部以上1000質量部以下であることがさらに好ましい。本態様の導電材分散液における透明バインダ成分の含有量が前記下限値以上であれば、導電層の強度を向上させることができる。本態様の導電材分散液における透明バインダ成分の含有量が、前記上限値以下であれば、導電材の含有量が少なくなることによる導電性の低下を防ぐことができる。
 本発明の一実施形態において、導電層は、導電材が分散媒中に分散された分散液を、模擬血管5の外側表面に塗工することによって形成される。別の実施形態にいては、導電材分散液に浸漬させる方法、導電材分散液をスプレーコーティングする方法等によって形成される。
 導電材分散液を塗工する前に、模擬血管5にコロナ放電処理、プラズマ放電処理、火炎処理等を施し、模擬血管5の表面の親水基(ヒドロキシル基、カルボニル基、カルボキシ基等)を形成させることが好ましい。模擬血管5が親水化処理されていると、導電層の接着性をさらに向上させることができる。または、プライマーとして透明バインダを模擬血管5に塗布してから導電材分散液を塗布することで、模擬血管5と導電層の接着性を向上させることができる。
 導電層が配置された箇所における表面抵抗率は、1.0×10Ω/□以上、1.0×10Ω/□以下である。より好ましくは、1.0×10Ω/□以上、1.0×10Ω/□以下であり、さらに好ましくは1.0×10Ω/□以上、1.0×10Ω/□以下である。
 本実施形態において、表面抵抗率は、JIS C2139に従い、抵抗率計(日東精工アナリテック株式会社製ロレスターGX(MCP―T700))を用いて、23±1℃の条件にて測定される。測定に際しては、熱可塑性樹脂組成物を160~200℃にてプレス成型し、2.5cm×2.5cm、厚さ1.0mmの樹脂シートに加工し、表面に導電層を形成した検体を用いて評価される。
(模擬血管の製造方法)
 本実施形態の模擬血管は、熱可塑性樹脂組成物を押出成形することによって製造される。
 導電層は、導電材が分散媒中に分散された分散液を塗工することによって形成され、別の実施形態においては、導電材分散液に浸漬させる方法、導電材分散液をスプレーコーティングする方法等によって形成される。
 導電材分散液を塗工する前には、模擬血管表面にコロナ放電処理、プラズマ放電処理、火炎処理等を施し、表面の親水基(ヒドロキシル基、カルボニル基等)を形成させることが好ましい。親水化処理されていると、導電層の接着性をさらに向上させることができる。
(十二指腸乳頭モデル)
 本実施形態の十二指腸乳頭モデル1は、基材層2、隆起部3及び空孔4を有し、基材層2又は隆起部3の内部に模擬血管5が配置されている。なお、十二指腸は、胃と小腸とをつなぐ管状の臓器であるが、基材層2は管状である必要はなく、十二指腸壁の一部を模して平板状に形成されていてもよい。
 一実施形態においては、隆起部3をその対向する側から見たときに、空孔4を含む直径60mm以内の領域内、かつ隆起部3の隆起方向において空孔4の先端から30mm以内の内方位置に、模擬血管5の少なくとも一部が配置されている。空孔4が複数存在する場合は、前記領域は全ての空孔4を含むことが好ましい。模擬血管5は、隆起部3をその対向する側から見たときに、空孔4を含む直径40mm以内に配置されていることが好ましく、30mm以内に配置されていることがより好ましい。また、隆起部3の隆起方向において空孔4の先端から20mm以内に配置されていることが好ましく、10mm以内に配置されていることがより好ましい。
 一実施形態において、前記領域は空孔4を中心とする円である。空孔4が複数存在する場合は、前記領域は空孔4のいずれかを中心とする円であってもよい。
 模擬血管5は、生理的な解剖学的血管走行を再現していることが好ましい。一実施形態においては、隆起部3をその対向する側から見たときに、空孔4を含む直径8.0mm以内の領域内、かつ十二指腸壁を模した基材層2の長軸方向を0度とした場合に、反時計回りに10度から30度までの範囲を回避するように模擬血管5が配置されている。ここで、長軸方向とは、十二指腸の管軸が延びる方向に相当する方向を意味する。例えば、十二指腸乳頭モデルが管状の場合、長軸方向とは十二指腸乳頭モデルの管軸方向を意味する。十二指腸乳頭モデルが平板状の場合、長軸方向とは、訓練において十二指腸模型に取り付けられた際の十二指腸模型の管軸方向に一致する方向を意味する。上記のように模擬血管5を配置することにより、実際の施術における出血が生じやすい位置を再現することができ、出血の再現性がより高くなる。また、隆起部3をその対向する側から見たときに、空孔4を含む直径8.5mm以内の領域内、かつ十二指腸壁を模した基材層2の長軸方向を0度とした場合に、反時計回りに10度から30度までの範囲を回避するように模擬血管5が配置されていることが好ましく、隆起部3をその対向する側から見たときに、空孔4を含む直径9.0mm以内の領域内、かつ十二指腸壁を模した基材層2の長軸方向を0度とした場合に、反時計回りに10度から30度までの範囲を回避するように模擬血管5が配置されていることがより好ましい。
 一実施形態において、空孔4が複数存在する場合は、前記領域は全ての空孔4を含むことが好ましい。
 一実施形態において、前記領域は空孔4を中心とする円である。空孔4が複数存在する場合は、前記領域は空孔4のいずれかを中心とする円であってもよい。
 一実施形態においては、模擬血管5が基材層2又は隆起部3の内部に1本以上配置されている。また、模擬血管5の数は、2本以上であってもよく、3本以上であってもよい。
 一実施形態において、十二指腸乳頭モデル1のアスカーE硬度は40以下であることが好ましく、5~30であることがより好ましく、5~20であることがさらに好ましい。アスカーE硬度が40以下であることにより、実際の十二指腸乳頭に近い触感となり、医療手技の向上が望める。アスカーE硬度はJIS K 6253-3に従って測定することができる。
 一実施形態においては、十二指腸乳頭モデルは、はちまきひだを模した第1の帯状隆起部をさらに有していてもよい。第1の帯状隆起部は、十二指腸壁を模した基材層2の長軸方向を0度とした場合に時計回りに-120度から120度の範囲で、空孔4から上部側(口側)に2~20mm離隔した円状の部分を有している。
 また、さらなる実施形態において、輪状ひだを模した第2の帯状隆起部を有していてもよい。第2の帯状隆起部は、第1の帯状隆起部から上部側に0.5~20mm離隔して、第1の帯状隆起部と略平行に伸びている。
(十二指腸乳頭モデルの製造方法)
 本実施形態に係る十二指腸乳頭モデル1は、通常の成形方法によって製造することができる。例えば、十二指腸壁、十二指腸乳頭及び乳頭開口部に対応する形状の型のキャビティ内に模擬血管5を設置し、型内に材料(例えば導電性組成物)を注型または充填して成形することによって製造することができる。または、キャビティ内に模擬血管5を設置するための貫通孔を設け、後から模擬血管5を挿入してもよい。成形時の温度は、用いる樹脂によって適宜変更できるが、例えばカラギナンを主として含有する導電性組成物を用いる場合は、70~100℃で注型し、25℃に冷却することで成形する。
[用途]
 十二指腸乳頭モデル1は、切開や止血を含む医療手技、特に内視鏡を用いて胆管や膵管を観察、造影する施術(内視鏡的逆行性胆管膵管造影:ERCP)や、十二指腸乳頭(総胆管の十二指腸への出口)を広くするために乳頭部を内視鏡を通して挿入した電気メスで切開する施術(内視鏡的乳頭括約筋切開術:EST)等の訓練用として用いることができる。その際、上部消化器(胃、食道、十二指腸等)模型に設けられた模型装着部に十二指腸乳頭モデル1を嵌め込んでもよいし、消化器模型の内壁に十二指腸乳頭モデル1を貼り付けてもよい。消化器模型の模型装着部は、壁が一部欠損して形成された枠又は凹みであってもよいし、模型装着用の冶具が消化器模型の内壁、又は外壁に取り付けられていてもよい。胆管模型に設けられた模型装着部に十二指腸乳頭モデル1を嵌め込んでもよいし、治具で取り付けてもよいし、貼り付けてもよい。胆管模型は膵管を含む構造としてもよい。模型装着部や模型装着用の治具は消化器模型や胆管模型から独立していてもよい。また、実際の人体の口腔から十二指腸を含む消化器までの経路を模した口腔、食道、胃、十二指腸等の模型が一体化された構造又はそれぞれの模型が接合された構造としてもよい。
 十二指腸乳頭モデル1は、接着剤、粘着剤、両面テープ等を用いて消化器模型の内壁に貼り付けることができる。
 切開を含む医療手技の例としては、メス類、剪刀類、エネルギーデバイスを当てて切開、切除する方法がある。止血を含む医療手技の例としては、出血した部位への止血鉗子又はクリップで把持するような、いわゆる機械法、及び、エネルギーデバイスを用いた熱凝固法等の熱凝固法がある。エネルギーデバイスとしては、高周波止血鉗子、高周波ナイフ、EST用ナイフ、電気メス、超音波メス、高周波ラジオ波メス、ヒートプローブ、マイクロ波メス、レーザーメス等が挙げられる。
 以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を阻害しない範囲で適宜変更を加えて実施することができる。
 実施例等で用いた各種原料及び製造方法は以下の通りである。
(A)十二指腸乳頭モデル本体部(基材層及び隆起部)
・ブドウ糖(69wt%):ぶどう糖(グルコース)(株式会社マルゴコーポレーション、商品コードmarugo41)
・ローカストビーンガム(7wt%):ローカストビーンガム(ユニテックフーズ株式会社製、商品コード83)
・カラギナン(9wt%):カッパタイプカラギナン(ユニテックフーズ株式会社製、商品コード78)
・リン酸二水素カリウム(2wt%):リン酸二水素カリウム(林純薬工業株式会社製、品番47005285)
・PVA顔料(13wt%):てのひらえのぐ しろくまくん あかいろ(ターナー色彩株式会社製)
(B)模擬血管
・エチレン-酢酸ビニル系樹脂(エバフレックスEV170、三井・ダウポリケミカル株式会社製)
・ポリチオフェン系導電性高分子分散液デナトロンPT-436(ナガセケムテックス株式会社製、純水/アルコール分散液)
(C)模擬血液
・生理食塩水
・粉末食用赤色102号
(生理食塩水に粉末食用赤色102号を0.5質量%で分散させたものとした。)
・模擬血管の製造方法
 上記熱可塑性樹脂組成物を押出成形することにより、厚さ125μm、外径φ1.0mm、内径φ0.75mmの管状構造体である模擬血管を作製し、次いで、導電層としてポリチオフェン系導電性高分子分散液を管状構造体の外側表面に塗工し、室温環境下で24時間乾燥させ、表面抵抗率5×10Ω/□となる導電層を有する模擬血管を製造した。
[十二指腸乳頭モデルの製造]
(実施例1)
 十二指腸壁、十二指腸乳頭及び乳頭開口部に対応する形状の型のキャビティ内に模擬血管5を後から通すために直径1.0mmの金属線を設置し、あらかじめ混合したAの材料35gと水道水100mlを混ぜ合わせ、70~100℃で加温して得た導電性組成物の水溶液を型内に充填して25℃に冷却することにより成形体を作製した。金属線を抜き取り、模擬血管5を成形体の中に通すことにより十二指腸乳頭モデルを得た。模擬血管5の配置を、図2-1に示す。
(実施例2~6)
 模擬血管5をそれぞれ図2-2から図2-6のように設置した以外は、実施例1と同様にして十二指腸乳頭モデルを得た。
 実施例1~6における模擬血管5の配置は、図2-1~図2-6に示すように、前記隆起部をその対向する側から見たときに、前記空孔を含む直径60mm以内の領域内、かつ前記隆起部の隆起方向において前記空孔の先端から30mm以内の内方位置に、前記模擬血管の少なくとも一部が配置されている。また、前記隆起部をその対向する側から見たときに、前記空孔を含む直径8.0mm以内の領域内、かつ前記十二指腸壁を模した基材層の長軸方向を0度とした場合に、反時計回りに10度から30度までの範囲を回避するように前記模擬血管が配置されている。
(比較例1)
 模擬血管5を設置しなかった以外は、実施例1と同様にして十二指腸乳頭モデルを得た。
(比較例2)
 比較例1の十二指腸乳頭モデルの外部(基材層の隆起部がない側の表面)に模擬血管を配置して十二指腸乳頭モデルを得た。
 実施例等で作製した十二指腸乳頭モデルについての各種特性の評価方法は以下の通りである。
(1)十二指腸乳頭モデル本体部の切開の再現性の評価
 十二指腸乳頭モデル本体部に電気メス(条件:モノポーラー、切開モードAUTOCUT、40W)を押し当てた際の、切開具合(電気メスに反応し切開できているか)の再現性を評価した。切開が再現できる場合を○、十分に再現されていない場合は×とした。
(2)出血の再現性の評価
 模擬血液を供給できる注射器と接続された模擬血管について、模擬血管が電気メス(エルベ社製 高周波手術装置:VIO100C、条件:モノポーラー、切開モードAUTOCUT、40W)で切開された場合の、模擬血液の溶出度合いを目視で評価した。血管からの血液の溶出が再現されている場合は○、再現されていない場合は×とした。
(3)止血操作性の再現性の評価
 模擬血液が溶出している模擬血管に対して電気メス(条件:モノポーラー、FORCED凝固モード、40W)を用いて止血操作を行い、止血操作における模擬血液の溶出度合いを目視で評価した。止血操作による止血が再現されている場合は○、再現されていない場合は×とした。
(4)十二指腸乳頭モデルの切開術の再現性の評価
 十二指腸乳頭モデルに対して電気メス(条件:モノポーラー、切開モードAUTOCUT、40W)を当て、基材層の長軸方向を0度として反時計回りに20度の方向へ切開した場合の切開術の再現性を評価した。実際の切開術に近い感覚を再現できる場合を○、十分に再現されていない場合は×とした。
 実施例及び比較例の十二指腸乳頭モデルを評価した結果を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示すように、実施例1~6の十二指腸乳頭モデルは全ての評価基準を満たしたのに対し、比較例1及び2の粘膜組織モデルはいずれかの評価基準について十分な再現性が得られなかった。特に、比較例1の十二指腸乳頭モデルは、模擬血管から模擬血液の溶出が起こらないことから、実際に切開術を行う感覚が十分に再現されていなかった。比較例2の十二指腸乳頭モデルは、電気メスによる切開で基材層を貫通しない限り模擬血管から模擬血液の溶出が起こらず、実際に切開術を行う感覚が十分に再現されていなかった。
 また、実施例1~6の十二指腸乳頭モデルの模擬血管を注射器に繋ぎ、用手的に拍動に合わせて注射器のピストン部分を押すことで、拍動性の噴出する大出血を再現することができた。したがって、実施例1~6の十二指腸乳頭モデルは、出血を伴う合併症を再現できることが明らかとなった。
 本発明の十二指腸乳頭モデルは、十二指腸乳頭に対する施術の訓練具として利用することができる。
1 十二指腸乳頭モデル
2 基材層
3 隆起部
4 空孔
5 模擬血管

Claims (9)

  1.  十二指腸壁を模した基材層と、前記基材層の表面に十二指腸乳頭を模した隆起部と、前記隆起部の表面に乳頭開口部を模した空孔とを有し、
     前記基材層又は前記隆起部の内部に熱可塑性樹脂から形成された管状の模擬血管が配置されている、十二指腸乳頭モデル。
  2.  前記隆起部をその対向する側から見たときに、前記空孔を含む直径60mm以内の領域内、かつ前記隆起部の隆起方向において前記空孔の先端から30mm以内の内方位置に、前記模擬血管の少なくとも一部が配置されている、請求項1に記載の十二指腸乳頭モデル。
  3.  前記隆起部をその対向する側から見たときに、前記空孔を含む直径8.0mm以内の領域内、かつ前記十二指腸壁を模した基材層の長軸方向を0度とした場合に、反時計回りに10度から30度までの範囲を回避するように前記模擬血管が配置されている、請求項2に記載の十二指腸乳頭モデル。
  4.  前記模擬血管が2本以上配置されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の十二指腸乳頭モデル。
  5.  前記模擬血管が、模擬血液を供給できる装置と接続されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の十二指腸乳頭モデル。
  6.  切開又は止血を含む医療手技の訓練用である、請求項1から3のいずれか一項に記載の十二指腸乳頭モデル。
  7.  前記医療手技が、内視鏡を用いた医療手技である、請求項6に記載の十二指腸乳頭モデル。
  8.  前記医療手技が、エネルギーデバイスを用いた医療手技である、請求項6に記載の十二指腸乳頭モデル。
  9.  前記模擬血管の厚みが、50μm~1000μmである、請求項1から3のいずれか一項に記載の十二指腸乳頭モデル。
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