(57)【要約】【課題】  血管に近い薄肉の模擬血管を得る。【解決手段】  ゲル状ポリマーであるエチレンとスチレンの共重合体を射出成形して作った模擬血管である。この模擬血管は、ゲル状ポリマーが管状のキャビティーとコア内に射出されてなり、このキャビティーとコアにその軸方向に延びると共にキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出するスリット状のゲートを設けて、このゲートからキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出成形して成形体を形成し、この成形体のゲートに相当する箇所を削除して作られることが好ましい。この模擬血管内にナイロン等の収縮防止材を設けることが好ましい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲル状ポリマーを射出成形して作った模擬血管であって、
前記ゲル状ポリマーが、エチレンとスチレンの共重合体であることを特徴とする、模擬血管。
【請求項２】
前記ゲル状ポリマーが、管状のキャビティーとコア内に射出され、該キャビティーとコアに、その軸方向に延びると共に前記キャビティーとコア内に前記ゲル状ポリマーを射出するスリット状のゲートを設けて、このゲートから前記キャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出成形して成形体を形成し、この成形体のゲートに相当する箇所を削除して作られることを特徴とする、模擬血管。
【請求項３】
前記ゲートが、前記キャビティーとコアの周方向に所定の間隔で２つ以上設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の模擬血管。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の模擬血管において、当該模擬血管内に、ナイロン等の収縮防止材を設けたことを特徴とする、模擬血管。
【請求項５】
前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の模擬血管において、当該模擬血管の径が、２ｍｍ〜２０ｍｍの寸法で形成され、厚さが０．２ｍｍ〜５ｍｍの寸法で形成されていることを特徴とする、模擬血管。
【請求項６】
固定側金型と移動側金型とを型締めして形成されるキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出して成形体を成形する模擬血管製造用金型であって、
前記固定側金型を、固定側Ｕ字部を有する固定側ランナー凹部と、前記固定側Ｕ字部の中央部に延び、前記キャビティーとコアを形成する断面半円状の固定側キャビティー凹部と、この固定側キャビティー凹部の両端部に管形成部材を装着する固定側装着部と、前記固定側Ｕ字部と前記固定側キャビティー凹部の間に設けられ、前記キャビティーとコアの長手方向に延びると共に前記キャビティーとコア内に前記ゲル状ポリマーを射出するスリット状のゲートを形成する固定側ゲート部とで構成し、
前記移動側金型を、前記固定側ランナー凹部とでランナーを形成する移動側ランナー凹部と、前記固定側キャビティー凹部とで前記キャビティーとコアを形成する移動側キャビティー凹部と、前記固定側装着部とで前記管形成部材を前記キャビティーとコア内にその同軸上に位置させる装着部を形成する移動側装着部と、前記固定側ゲートとで前記ゲートを形成する移動側ゲート部とで構成したことを特徴とする、模擬血管製造用金型。
【請求項７】
前記管形成部材が、磁性帯材料で形成され、前記装着部に、磁気を発生させて前記管形成部材を保持する磁気発生体を設けたことを特徴とする、請求項６に記載の模擬血管製造用金型。
【請求項８】
前記キャビティーとコアの径が、２ｍｍ〜２０ｍｍの寸法で形成され、前記管形成部材の径が、前記キャビティーとコアの径より０．２ｍｍ〜５ｍｍ短い寸法の径で形成されていることを特徴とする、請求項６又は７に記載の模擬血管製造用金型。
【請求項９】
前記固定側金型に、前記固定側キャビティー凹部の長手方向と平行に延びる直線を軸に線対称に前記固定側ランナー凹部と前記固定側キャビティー凹部と前記固定側装着部と前記固定側ゲートとが２つ設けられ、
前記移動側金型に、前記移動側キャビティー凹部の長手方向と平行に延びる直線を軸に線対称に前記移動側ランナー凹部と前記移動側キャビティー凹部と前記移動側装着部と前記移動側ゲートとが２つ設けられていることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか１項に記載の模擬血管製造用金型。
【請求項１０】
管状のキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出成形して模擬血管を製造する方法であって、
前記キャビティーとコア内に、該キャビティーとコアの内周との間に間隙が生ずるように外側に袋状の収縮防止材を被せた管形成部材を軸方向へ同芯状に配置し、当該キャビティーとコア内へその両側の軸方向に延びるスリット状のゲートから前記ゲル状ポリマーを射出して成形体を形成することを特徴とする、模擬血管の製造方法。
【請求項１１】
前記キャビティーとコアの周囲にランナーを設け、このランナーに前記ゲル状ポリマーを貯めた後、前記ゲートから前記キャビティーとコア内の全域に前記ゲル状ポリマーが射出されるように前記ゲル状ポリマーの供給量を調節することを特徴とする、請求項１０に記載の模擬血管の製造方法。
【請求項１２】
前記キャビティーとコアを、その軸方向が垂直方向と同一方向になるように配置したことを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の模擬血管の製造方法。
【請求項１３】
前記キャビティーとコアが、固定側金型と移動側金型とを型締めして形成された円柱空間内に管形成部材が同軸上に位置されて形成され、前記固定側金型と前記移動側金型の型開きにより前記成形体が取り出され、この成形体から前記管形成部材を抜き取った後に、成形体のゲートに相当する箇所を削除して模擬血管を形成することを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の模擬血管の製造方法。
【請求項１４】
前記円柱空間内に位置されている前記管形成部材の外周には、ナイロン等の収縮防止材が設けられ、この収縮防止材が前記模擬血管内に位置されることを特徴とする、請求項１３に記載の模擬血管の製造方法。
【請求項１５】
前記ゲル状ポリマーが、エチレンとスチレンの共重合体であることを特徴とする、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の模擬血管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療における手技の教育、練習等に利用される模擬血管、模擬血管製造用金型及び模擬血管の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療においてはさまざまの手技が施されており、従来からそれらの手技の教育、練習等のために種々の器具等が研究開発されている。この器具等の１つとして模擬血管がある。模擬血管は、例えば、注射や採血の技術を習得したり、血管の縫合の技術を習得したりする際に用いられている。この模擬血管としては、古くはシリコンチューブなどの弾性を有するチューブが用いられていた。しかし、この模擬血管の厚さ及び弾性が実際の血管と異なりすぎていたことから、余り実用的ではないという問題があった。そこで、シリコンに代えて、ポリビニルアルコールハイドロゲルを模擬血管の材料に用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。ポリビニルアルコールハイドロゲルは、ゲル状ポリマーであり、このポリビニルアルコールハイドロゲルを用いることにより、血管に近い弾性を有する模擬血管を作ることが可能となった。
【特許文献１】特開昭５７−１３０５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、血管は肉厚が薄いことから、この血管を模した模擬血管についても血管と同様な厚さが求められる。特に血管の縫合の技術を習得する場合においては、模擬血管の厚さも血管と同じような厚さであることが必要である。しかし、模擬血管の厚さを一般的な実際の血管に近い０．３ｍｍと薄くすると、偏肉した模擬血管ができてしまう。すなわち、模擬血管は、例えば、管状のキャビティーとコアを形成して、このキャビティーとコア内にその一端部からゲル状ポリマーを射出成形するが、上述した従来技術のものは、金型が一定であっても成形時に厚さに片寄りが生じて厚さが均一なものを作ることができないことが多かった。
【０００４】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、実際の血管に極めて近い弾性を有し、材厚を実際の血管に近い薄肉化を図っても偏肉の生じない模擬血管を提供することにある。本発明の他の目的は、係る模擬血管を得ることができる模擬血管製造用金型を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、前記の模擬血管を製造する模擬血管の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成するための本発明に係る模擬血管は、ゲル状ポリマーを射出成形して作った模擬血管であって、前記ゲル状ポリマーが、エチレンとスチレンの共重合体であることを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、エチレンとスチレンの共重合体で成形されているので、実際の血管に近い薄肉化を図っても偏肉の生じない模擬血管を作ることができる。
【０００７】
本発明に係る模擬血管において、前記ゲル状ポリマーが、管状のキャビティーとコア内に射出され、該キャビティーとコアに、その軸方向に延びると共に前記キャビティーとコア内に前記ゲル状ポリマーを射出するスリット状のゲートを設けて、このゲートから前記キャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出成形して成形体を形成し、この成形体のゲートに相当する箇所を削除して作られることが好ましい。また、本発明に係る模擬血管において、前記ゲートが、前記キャビティーとコアの周方向に所定の間隔で２つ以上設けられていることが好ましい。また、本発明に係る模擬血管において、当該模擬血管内に、ナイロン等の収縮防止材を設けることが好ましい。また、本発明に係る模擬血管において、模擬血管の径が、２ｍｍ〜２０ｍｍの寸法で形成され、厚さが０．２ｍｍ〜５ｍｍの寸法で形成されていることが好ましい。
【０００８】
また、前記の目的を達成するための本発明に係る模擬血管製造用金型は、固定側金型と移動側金型とを型締めして形成されるキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出して成形体を成形する模擬血管製造用金型であって、前記固定側金型を、固定側Ｕ字部を有する固定側ランナー凹部と、前記固定側Ｕ字部の中央部に延び、前記キャビティーとコアを形成する断面半円状の固定側キャビティー凹部と、この固定側キャビティー凹部の両端部に管形成部材を装着する固定側装着部と、前記固定側Ｕ字部と前記固定側キャビティー凹部の間に設けられ、前記キャビティーとコアの長手方向に延びると共に前記キャビティーとコア内に前記ゲル状ポリマーを射出するスリット状のゲートを形成する固定側ゲート部とで構成し、前記移動側金型を、前記固定側ランナー凹部とでランナーを形成する移動側ランナー凹部と、前記固定側キャビティー凹部とで前記キャビティーとコアを形成する移動側キャビティー凹部と、前記固定側装着部とで前記管形成部材を前記キャビティーとコア内にその同軸上に位置させる装着部を形成する移動側装着部と、前記固定側ゲートとで前記ゲートを形成する移動側ゲート部とで構成したことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、固定側金型と移動側金型とを型締めして形成されたキャビティーとコアには、その軸方向に延びるスリット状のゲートが設けられているために、このゲートからゲル状ポリマーをキャビティーとコア内全域に射出することができる。その結果、キャビティーとコア内をゲル状ポリマーが移動することなく充填されるので、実際の血管に近い薄肉化を図っても偏肉の生じない模擬血管を作ることが可能となる。
【００１０】
本発明に係る模擬血管製造用金型において、前記管形成部材が、磁性帯材料で形成され、前記装着部に、磁気を発生させて前記管形成部材を保持する磁気発生体を設けることが好ましい。また、本発明に係る模擬血管製造用金型において、前記キャビティーとコアの径が、２ｍｍ〜２０ｍｍの寸法で形成され、前記管形成部材の径が、前記キャビティーとコアの径より０．２ｍｍ〜５ｍｍ短い寸法の径で形成されていることが好ましい。また、本発明に係る模擬血管製造用金型において、前記固定側金型に、前記固定側キャビティー凹部の長手方向と平行に延びる直線を軸に線対称に前記固定側ランナー凹部と前記固定側キャビティー凹部と前記固定側装着部と前記固定側ゲートとが２つ設けられ、前記移動側金型に、前記移動側キャビティー凹部の長手方向と平行に延びる直線を軸に線対称に前記移動側ランナー凹部と前記移動側キャビティー凹部と前記移動側装着部と前記移動側ゲートとが２つ設けられていることが好ましい。
【００１１】
また、前記の目的を達成するための本発明に係る模擬血管の製造方法は、管状のキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出成形して模擬血管を製造する方法であって、前記キャビティーとコア内に、該キャビティーとコアの内周との間に間隙が生ずるように外側に袋状の収縮防止材を被せた管形成部材を軸方向へ同芯状に配置し、当該キャビティーとコア内へその両側の軸方向に延びるスリット状のゲートから前記ゲル状ポリマーを射出して成形体を形成することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、キャビティーとコア内に、その軸方向に延びるスリット状のゲートからゲル状ポリマーを射出することにより、キャビティーとコア内をゲル状ポリマーが移動することなく充填されるので、実際の血管に近い薄肉化を図っても偏肉の生じない模擬血管を作ることが可能となる。
【００１３】
本発明に係る模擬血管の製造方法において、前記キャビティーとコアの周囲にランナーを設け、このランナーに前記ゲル状ポリマーを貯めた後、前記ゲートから前記キャビティーとコア内の全域に前記ゲル状ポリマーが射出されるように前記ゲル状ポリマーの供給量を調節することが好ましい。また、本発明に係る模擬血管の製造方法において、前記キャビティーとコアを、その軸方向が垂直方向と同一方向になるように配置することが好ましい。また、本発明に係る模擬血管の製造方法において、前記キャビティーとコアが、固定側金型と移動側金型とを型締めして形成された円柱空間内に管形成部材が同軸上に位置されて形成され、前記固定側金型と前記移動側金型の型開きにより前記成形体が取り出され、この成形体から前記管形成部材を抜き取った後に、成形体のゲートに相当する箇所を削除して模擬血管を形成することが好ましい。また、本発明に係る模擬血管の製造方法において、前記円柱空間内に位置されている前記管形成部材の外周には、ナイロン等の収縮防止材が設けられ、この収縮防止材が前記模擬血管内に位置されることが好ましい。また、本発明に係る模擬血管の製造方法において、前記ゲル状ポリマーが、エチレンとスチレンの共重合体であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明に係る模擬血管、模擬血管製造用金型及び模擬血管の製造方法によれば、実際の血管に近い薄肉化を図っても偏肉の生じない模擬血管を作ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る模擬血管、模擬血管製造用金型及び模擬血管の製造方法を添付図面に基づいて詳述する。
【００１６】
図１は本発明に係る模擬血管の一例を示す斜視図である。図２は本発明に係る模擬血管を射出成形により成形する工程を示す図である。図３は本発明に係る模擬血管製造用金型の一例を示す概略断面図である。図４は本発明に係る模擬血管製造用金型の一例及び本発明に係る管形成部材の一例を示す平面図である。図５は成形体の加工の一例を示す工程図である。
【００１７】
本発明に係る模擬血管は、ゲル状ポリマーを射出成形して作った模擬血管であって、前記ゲル状ポリマーが、エチレンとスチレンの共重合体であることを特徴とする。この本発明に係る模擬血管は、ゲル状ポリマーが、管状のキャビティーとコア内に射出されて成形されるが、このキャビティーとコアに、その軸方向に延びると共にキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出するスリット状のゲートを設けて、このゲートからキャビティーとコア内にゲル状ポリマーを射出成形して成形体を形成し、この成形体のゲートに相当する箇所を削除して作られることが好ましい。
【００１８】
本発明におけるゲル状ポリマーは、血管に近い弾性を有するものであれば、特に限定されないが、例えば、人間の血管に近い弾性を有することからエチレンとスチレンの共重合体等が好ましいものとして例示される。ゲル状ポリマーとしては、具体的には、株式会社コスモ計器が販売している「コスモゲル」（商品名）等が挙げられる。模擬血管の径は、２ｍｍ〜２０ｍｍの寸法で形成されていることが好ましい。また、模擬血管の厚さは、０．２ｍｍ〜５ｍｍの寸法で形成されていることが好ましい。なお、本発明において、２ｍｍ、２０ｍｍ、０．２ｍｍ及び５ｍｍには、２ｍｍ前後、２０ｍｍ前後、０．２ｍｍ前後及び５ｍｍ前後を含むこととする。
【００１９】
また、模擬血管内には、図１に示すように、ナイロン等の収縮防止材３が設けられていることが好ましい。収縮防止材３は、模擬血管１が収縮するのを防止するもので、模擬血管１の収縮を防止できれば、特に限定されず、例えば、ウーリーナイロンなどのナイロン系の材料等で形成されたもの等が挙げられる。収縮防止材３としては、具体的には例えば、ウーリーナイロン糸で編みこんだ円筒状のもの等が挙げられる。この本発明に係る模擬血管１は、例えば、本発明の模擬血管製造用金型を用いて製造することができる。
【００２０】
本発明の模擬血管製造用金型は、図２〜図４に示すように、射出成形に用いられる金型であって固定側金型１０と移動側金型２０との２つの金型であり、これらの固定側金型１０と移動側金型２０とが型締めされて形成されるキャビティーとコア３１内にゲル状ポリマーを射出して成形体５１が成形される。
【００２１】
固定側金型１０（型締めされて移動側金型２０と面接触する固定側金型１０面）には、固定側キャビティー凹部１１と、固定側装着部１２と、固定側ランナー凹部１３と固定側ゲート部１６とが設けられている。
【００２２】
固定側キャビティー凹部１１は、キャビティーとコア３１を形成する断面半円状であって直線状に延びて形成されている。この固定側キャビティー凹部１１の軸方向の長さは、所望の模擬血管１により任意に決定されるが、例えば、１５０ｍｍである。固定側キャビティー凹部１１の径は、所望の寸法を選択することができ、例えば、２ｍｍ〜２０ｍｍの寸法で形成されていることが好ましい。この固定側キャビティー凹部１１の両端部にそれぞれ固定側装着部１２、１２が設けられている。
【００２３】
固定側装着部１２は、管形成部材４０を装着するためのものであり、固定側キャビティー凹部１１の同軸上であって管形成部材の径と同じ寸法の半円状で形成されている。すなわち、例えば、管形成部材が固定側キャビティー凹部１１の径より小さな寸法、例えば、０．３ｍｍ小さな寸法の径で形成されていると、固定側装着部１２も固定側キャビティー凹部１１の径より０．３ｍｍ小さな寸法の径で形成される。両固定側装着部１２のうち固定側キャビティー凹部１１の一端部（下端部ということがある。）側の固定側装着部１２が下方に位置されると共に、その他端部（上端部ということがある。）の固定側装着部１２が上方に位置されるように固定側金型１０を射出成形機にセットすることが好ましい。上端部側の固定側装着部１２は、段状に段部として形成されて、この段部に管形成部材４０の頭部４０ａが嵌合される。
【００２４】
管形成部材４０は、模擬血管１の内形を形成するものであり、断面円形のピン等が挙げられる。管形成部材４０は、所望の模擬血管１に応じて径が選定されるが、例えば、厚さが０．３ｍｍの模擬血管１を得るには、固定側キャビティー凹部１１の径より０．３ｍｍ小さな寸法の径で形成するようにする。この管形成部材４０の一端部が段状に頭部４０ａとして形成されている。管形成部材４０の長さは、キャビティーとコア３１の長さより長い寸法で形成されている。管形成部材４０は、好ましくは磁性帯材料で形成されていることが好ましい。本発明における磁性帯材料とは、磁気を有するもの又はそれ自体磁気を有しないが磁力により磁気を帯びるものをいう。
【００２５】
固定側ランナー凹部１３は、キャビティーとコア３１内にゲル状ポリマーを案内するランナーを形成するものである。固定側ランナー凹部１３は、固定側Ｕ字部１４と固定側流路部１５とからなる。固定側ランナー凹部１３の固定側Ｕ字部１４及び固定側流路部１５は、例えば、固定側キャビティー凹部１１の径と同じか又はその径より大きな径、例えば若干大きな寸法の径の半円状に形成されていることが好ましい。
【００２６】
固定側Ｕ字部１４は、固定側キャビティー凹部１１の両側に等間隔で固定側キャビティー凹部１１と平行に延びる２つの固定側貯留部１８、１８と、固定側キャビティー凹部１１の下端部を覆うと共に２つの固定側貯留部１８、１８を連結する半円状の固定側基部１９とからなる。固定側流路部１５は、その固定側基部１９の中央部にその径方向外方に延び、ゲル状ポリマーが流れるものである。
【００２７】
固定側ゲート部１６は、固定側貯留部１８、１８と固定側キャビティー凹部１１の間の全体が凹状に凹んで形成されたものであり、キャビティーとコア３１の長手方向に延びると共にキャビティーとコア３１内にゲル状ポリマーを射出するスリット状のゲート（フィルムゲート４３ということがある。）４３を形成するためのものである。ゲート４３は、例えば、キャビティーとコア３１の側部にその長手方向に延び、キャビティーとコア３１の先端部近傍から後端部近傍までの間に形成されている。ゲート４３の厚さは、ゲル状ポリマーが貯留部３８に一端貯まってからゲート４３の全域（略全域を含む。）からキャビティーとコア３１内に射出される範囲から任意に選定された寸法で形成されていることが好ましく、例えば、０．３ｍｍ〜０．４ｍｍで形成されていることが好ましく、特に０．３ｍｍで形成されていることが好ましい。すなわち、固定側ゲート形成部１６の深さは、例えば、０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍで形成されていることが好ましく、特に０．１５ｍｍで形成されていることが好ましい。
【００２８】
また、固定側金型１０には、前記固定側キャビティー凹部１１の軸方向（長手方向でもある。）と平行に延びる直線を軸に線対称に固定側キャビティー凹部１１と固定側装着部１２と固定側ランナー凹部１３と固定側ゲート部１６とが２セット（２セットを２つということがある。）設けられていることが好ましい。これら固定側ランナー凹部１３の固定側流路部１５が互いに連結されてこの連結された中央部（対象となる部分）が線対称となった軸上に延びて直線部１７が形成され、この直線部１７の端部が固定側金型１０の厚さ方向に延びて固定側金型１０を貫通する流入口４５として形成されている。すなわち、ゲル状ポリマーが流入する流入口４５が形成されている。
【００２９】
移動側金型２０は、固定側金型１０と略同じ形に形成されている。異なる点はゲル状ポリマーが流入する流入口４５が設けられていない点である。なお、移動側金型２０は、移動側流路部２５の直線部２７を軸に線対称に移動側キャビティー凹部２１と移動側装着部２２と移動側ランナー凹部２３と移動側ゲート部２６とが２セット設けられているが、説明を簡略化するために１つの移動側キャビティー凹部２１と移動側装着部２２と移動側ランナー凹部２３と移動側ゲート部２６のみについて説明する。
【００３０】
移動側金型２０（型締めされて固定側金型１０と面接触する移動側金型２０の面）には、直線状に延びると共に固定側キャビティー凹部１１とでキャビティーとコア３１を形成する断面半円状の移動側キャビティー凹部２１と、この移動側キャビティー凹部２１の両端部にその同軸上に設けられ、固定側装着部１２とで管形成部材４０をキャビティーとコア３１内にその同軸上に位置させる装着部（図示せず）を形成する移動側装着部２２と、移動側ランナー凹部２３と固定側ゲート部１６とでゲート４３を形成する移動側ゲート部２６とが設けられている。
【００３１】
移動側ランナー凹部２３は、固定側Ｕ字部１４とで断面円形の貯留部３８及び基部（図示せず）とからなるＵ字部３４を形成する移動側貯留部２８及び移動側基部２９を有する移動側Ｕ字部２４と、固定側流路部１５とでゲル状ポリマーが流れる断面円形の流路部（図示せず）を形成する移動側流路部２５とを備えている。
【００３２】
また、この移動側金型２０の移動側装着部２２と固定側金型１０の固定側装着部１２の一方、例えば、固定側装着部１２の両方には、固定側装着部１２に装着された管形成部材４０を保持する磁気発生体４７が設けられていることが好ましい。磁気発生体４７は、磁気を発生させて管形成部材４０を保持するものであり、例えば、磁石等が挙げられる。この磁石により固定側キャビティー凹部１１の同軸上に管形成部材４０が保持されるようになっている。
【００３３】
次に、この本発明に係る模擬血管製造用金型を用いて本発明に係る模擬血管の製造方法を説明する。
【００３４】
まず、移動側金型２０及び固定側金型１０を射出成形機６０の所定の位置に取り付けし、例えば、固定側金型１０の固定側装着部１２に、外周にウーリーナイロン糸で編みこんだ円筒状の収縮防止材３を有する管形成部材４０であるピンを装着する。このとき、固定側キャビティー凹部１１の軸方向及び移動側キャビティー凹部２１の軸方向が垂直方向と同一で、固定側キャビティー凹部１１の下端部及び移動側キャビティー凹部２１の下端部が重力方向下方に位置されるように移動側金型２０及び固定側金型１０を射出成形機６０の所定の位置に取り付けることが好ましい
【００３５】
この射出成形機６０は、例えば、射出ユニット６１と型締めユニット６２とで構成されている。射出ユニット６１は、加熱装置（図示せず）を有する射出シリンダー６４を備えている。射出シリンダー６４内には、回転可能でかつ進退可能なスクリュー（図示せず）が設けられており、ホッパー（図示せず）からの材料が溶融されつつスクリューの回転により射出シリンダー６４内を先端部に向って送られ、射出シリンダー６４内の前方に貯留されると共に、スクリューが後退するようになっている。射出を行うときには、そのスクリューが射出シリンダー６４内を前進して、貯留された材料を先端部の射出孔（図示せず）から射出されるようになっている。型締めユニット６２は、トグル式や油圧シリンダー式等で移動側金型２０を移動するもので、移動側金型２０を固定側金型１０に向けて移動させて固定側金型１０と移動側金型２０とを型締めするようになっていると共に、移動側金型２０を固定側金型１０から離間する方向に移動させて型開きするようになっている。
【００３６】
金型取付後、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、移動側金型２０を固定側金型１０に向けて移動させて固定側金型１０と移動側金型２０とを型締めして同軸上にピンが挿通された管状のキャビティーとコア３１を形成する。このとき、キャビティーとコア３１と共に、スリット状のゲート４３、貯留部３８と基部とからなるＵ字部及び流路部が形成される。また、固定側金型１０と移動側金型２０とを型締めする際にピンが磁石により固定側金型１０に保持されているので、ピンがずれることなく型締めを行える。なお、この型締めは、例えば、金型１０、２０の表面温度が４０℃（４０℃前後を含む。）で行われる。
【００３７】
型締め後、図３（ｂ）に示すように、射出ユニット６１の射出シリンダー６４の射出孔を固定側金型１０の流入口４５に接触又は近接させて、図３（ｃ）に示すように、ゲル状ポリマー例えばエチレンとスチレンの共重合体である株式会社コスモ計器が販売している「コスモゲル（商品名）」（以下、単に「コスモゲルという」。）の射出を行う。射出ユニット６１は、例えば、ホッパーから投入されたゲル状ポリマーを、ヒーターにより加熱すると共にスクリューの回転により射出シリンダー６４の先端部に送り、その先端部の射出孔から射出するものである。すなわち、射出シリンダー６４内に投入されたゲル状ポリマーは、ヒーターにより加熱されると共に、スクリューのせん断力を受けて溶融され、スクリューの回転により射出孔から射出される。
【００３８】
このとき、射出シリンダー６４内を温度制御をする必要がある。例えば、ゲル状ポリマーがコスモゲルである場合には、射出シリンダー６４にホッパー側から射出孔に向けて高くなる温度勾配をつけ、コスモゲルをホッパー側から射出孔に向けて移動させつつそのコスモゲルを順次高温に加熱溶融し、しかる後、射出孔から射出されるように温度制御をすることが好ましい。これにより、射出孔から溶融したポリマーを確実に射出することができる。
【００３９】
射出シリンダー６４の射出孔から固定側金型１０の流入口４５に射出されたポリマーは、流入口４５から流路部及び基部を介して貯留部３８に達する。そして、貯留部３８からスリット状のゲート４３を介してキャビティーとコア３１内に射出される。このとき、貯留部３８内にポリマーが貯まった後にゲート４３からキャビティーとコア３１内に一気に射出される、すなわち、各スリット状のゲート４３全域（略全域を含む。）からキャビティーとコア３１内に一気に射出されるようにポリマーの射出量を調節することが好ましい。この調節は、例えば、射出シリンダー６４のスクリューの回転速度を遅い速度で運転してゲート４３からポリマーが射出されることなく貯留部３８内にポリマーが貯まるようにした後に、スクリューの回転速度を速くして、スリット状のゲート４３全域（略全域を含む。）からキャビティーとコア３１内にポリマーが一気に射出されるようにスクリューの回転速度を調節することが好ましい。つまり、射出シリンダー６４からのポリマーの射出圧力を調節する。このように、ポリマーの射出圧力を調節してキャビティーとコア３１内にポリマーを射出した後、キャビティーとコア３１内の圧力を一定（略一定を含む。）にしてもよい。これは、例えば、射出シリンダー６４からポリマーの射出力により行う。具体的には例えば、スクリューの回転速度を遅くすることにより行える。このように、スクリューの回転速度を３段階に変える場合の回転速度は、例えば、１段階目が１７．５ｒｐｍ、２段階目が４７．５ｒｐｍ、３段階目が１５ｒｐｍである。また、このときのポリマーの射出時間は、例えば、７秒〜９秒である。
【００４０】
ポリマーを射出した後、金型１０、２０の冷却を行ってキャビティーとコア３１内のポリマーを冷却する。このポリマーの冷却時間は、例えば、３０秒〜６０秒である。冷却後、図２（ｄ）に示すように、移動側金型２０を固定側金型１０から離間する方向に移動させて固定側金型１０と移動側金型２０とを型開きする。これにより、管形成部材を有する成形体５１が得られる。すなわち、金型１０、２０から成形体５１が取り出される。これらの型締め、射出、冷却、型開き、成形体５１の取り出しが繰り返されて、成形体５１を大量に製造することができる。例えば、型締め、射出、冷却、型開き、成形体５１の取り出しを１サイクルとすると、１サイクル平均約８０秒〜１２０秒で行えるので、成形体５１を短時間に大量に製造することができる。
【００４１】
得られた成形体５１は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、キャビティーとコア３１、ゲート４３、貯留部３８と基部とからなるＵ字部及び流路部の形状に形成されている。この成形体５１から図５（ｃ）及び（ｄ）に示すように管形成部材４０であるピンを抜き取ってから製品部分のみを残し不要な部分（製品部分以外の部分）例えばスプルー及びランナーを削除する。これにより、模擬血管１が得られる。なお、管形成部材４０の抜き取りは、不要な部分を削除した後でもよい。
【００４２】
したがって、本発明に係る模擬血管製造用金型及び模擬血管の製造方法は、ゲル状ポリマーとしてエチレンとスチレンの共重合体、例えば、コスモゲルを用いると共に、キャビティーとコア３１の軸方向に延びるスリット状のゲート４３からポリマーをキャビティーとコア３１内に射出するために、キャビティーとコア３１内をゲル状ポリマーが移動することなく充填されるので、実際の血管に近い薄肉化を図っても偏肉の生じない模擬血管１が得られる。すなわち、例えば、管状のキャビティーとコアを形成して、このキャビティーとコア内にその一端部からポリマーを射出成形すると、ポリマーは一端部からキャビティーとコア内を徐々にその長手方向に流れるので、キャビティーとコア内を流れる間にポリマーの表面張力によりキャビティーとコアでポリマーの片寄りが生じて厚さが均一なものを作ることができないことがあった。これに対して、本発明ではスリット状のゲート４３からポリマーをキャビティーとコア３１内に射出するために、キャビティーとコア３１内をゲル状ポリマーが移動して表面張力の影響を受けることなく充填されるので、実際の血管に近い薄肉化を図っても偏肉の生じない模擬血管１が得られる。その結果、手技の教育、練習等、特に縫合の練習のために本発明に係る模擬血管１は最適である。
【００４３】
また、貯留部３８内にポリマーを貯めた後に、スリット状のゲート４３全域（略全域を含む）から一気にキャビティーとコア３１内にポリマーを射出することができるために、キャビティーとコア３１内全体にポリマーを射出することができ、より偏肉のない模擬血管１を得ることができる。
【００４４】
また、キャビティーとコア３１は、その軸が重力方向と同一となるように形成されているために、より一層偏肉のない模擬血管１を得ることができる。すなわち、キャビティーとコアが水平方向に延びて形成されていると、重力により成形時の下方と上方との模擬血管の厚さに差がで易く偏肉の模擬血管が形成されることが多い。これに対して、キャビティーとコア３１をその軸が重力方向に延びるように形成することにより偏肉のない模擬血管１を得ることができる。
【００４５】
また、模擬血管１内に、例えば、ウーリーナイロンからなる収縮防止材３を設けることにより、模擬血管１が収縮し難くなる。その結果、手技の教育、練習等のために本発明に係る模擬血管１は最適である。
【００４６】
また、エチレンとスチレンの共重合体、例えば、コスモゲルを材料として用いた場合、得られる模擬血管１は透明であるので、着色剤を用いて所望の色に形成してもよい。例えば、コスモゲル５００ｇに対して市販の着色剤赤色０．２ｇ、黄色０．１ｇ、茶色０．１ｇを添加することにより、実際の血管に近い色の模擬血管を作ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上説明したように本発明に係る模擬血管、模擬血管製造用金型及び模擬血管の製造方法は、実際の血管に極めて近い弾性を有し、材厚を実際の血管と同じ薄肉の材厚としても偏肉のない柔軟性を有する模擬血管を得られるので、医療における手技の教育、練習等、特に縫合の練習のために本発明に係る模擬血管は最適である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る模擬血管の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る模擬血管を射出成形により成形する工程を示す図である。
【図３】本発明に係る模擬血管製造用金型の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明に係る模擬血管製造用金型の一例及び本発明に係る管形成部材の一例を示す平面図である。
【図５】成形体の加工の一例を示す工程図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  模擬血管
３  収縮防止材
１０  固定側金型
１１  固定側キャビティー凹部
１６  固定側ゲート部
１８  固定側貯留部
２０  移動側金型
２１  移動側キャビティー凹部
２６  移動側ゲート部
２８  移動側貯留部
３１  キャビティーとコア
３８  貯留部
４０  管形成部材（ピン）
４３  ゲート
５１  成形体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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