(57)【要約】【課題】生体臓器模型にしたときに実物の生体臓器と類似した切開感触が得られる生体臓器模型用水性ゲル組成物および生体臓器模型を提供する。【解決手段】多重積算バイト法により測定される脆さおよび軟らかさが、それぞれ１．１０〜１．７０および２．９４〜４．９０ＭＰａ（３０，０００〜５０，０００ｇｗ／ｃｍ2）の範囲内である、生体臓器模型用水性ゲル組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重積算バイト法により測定される脆さおよび軟らかさが、それぞれ１．１０〜１．７０および２．９４〜４．９０ＭＰａの範囲内である、生体臓器模型用水性ゲル組成物。
【請求項２】
２種以上のゲルが互いに相分離した相分離構造を有する、請求項１に記載の生体臓器模型用水性ゲル組成物。
【請求項３】
ポリビニルアルコールとゼラチンとを含有し、前記ポリビニルアルコールと前記ゼラチンとの質量比が、９０／１０〜６０／４０である、請求項１または２に記載の生体臓器模型用水性ゲル組成物。
【請求項４】
肝臓模型に用いられる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の生体臓器模型用水性ゲル組成物。
【請求項５】
手術の手技練習用の生体臓器模型に用いられる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の生体臓器模型用水性ゲル組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の生体臓器模型用水性ゲル組成物を用いた、生体臓器模型。
【請求項７】
手術の手技練習用である、請求項６に記載の生体臓器模型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体臓器模型用水性ゲル組成物および生体臓器模型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外科医の手術トレーニングには、実物の生体臓器に似せた生体臓器模型が使用されている。例えば、特許文献１の［請求項１］には、「平均重合度が３００〜３５００であり、ケン化度が９０モル％以上であるポリビニルアルコールからなる水性ゲルおよびシリカ粒子を含有することを特徴とする臓器モデル用成形材料」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２７７００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
肝臓の切開には、主として、ペアン鉗子およびハーモニックスカルペルが使用される。ペアン鉗子は、先端部に鉤のない鉗子であり、組織を押しつぶして切離する手術器具である。ハーモニックスカルペルは、超音波の振動をメスの刃先に伝えて、組織のタンパク質の凝固（止血）と切離とを同時に行なう器械である。
【０００５】
本発明者が、特許文献１に記載された臓器モデルについて詳細に検討を行なったところ、ペアン鉗子を用いて組織を押しつぶす感触、および、ハーモニックスカルペルを用いて組織を凝固させながら切離する感触（以下、これらをまとめて「切開感触」ともいう）が、実物の生体臓器である肝臓の切開感触と異なることを明らかにした。
【０００６】
本発明は、以上の点を鑑みてなされたものであり、生体臓器模型にしたときに実物の生体臓器と類似した切開感触が得られる生体臓器模型用水性ゲル組成物および生体臓器模型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、水性ゲル組成物における特定の物性を特定の範囲内にすることで、切開感触が実物の生体臓器に類似することを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明は、以下の（１）〜（７）を提供する。
（１）多重積算バイト法により測定される脆さおよび軟らかさが、それぞれ１．１０〜１．７０および２．９４〜４．９０ＭＰａ（３０，０００〜５０，０００ｇｗ／ｃｍ2）の範囲内である、生体臓器模型用水性ゲル組成物。
（２）２種以上のゲルが互いに相分離した相分離構造を有する、上記（１）に記載の生体臓器模型用水性ゲル組成物。
（３）ポリビニルアルコールとゼラチンとを含有し、上記ポリビニルアルコールと上記ゼラチンとの質量比が、９０／１０〜６０／４０である、上記（１）または（２）に記載の生体臓器模型用水性ゲル組成物。
（４）肝臓模型に用いられる、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の生体臓器模型用水性ゲル組成物。
（５）手術の手技練習用の生体臓器模型に用いられる、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の生体臓器模型用水性ゲル組成物。
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載の生体臓器模型用水性ゲル組成物を用いた、生体臓器模型。
（７）手術の手技練習用である、上記（６）に記載の生体臓器模型。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、生体臓器模型にしたときに実物の生体臓器と類似した切開感触が得られる生体臓器模型用水性ゲル組成物および生体臓器模型を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】テンシプレッサーの動作説明図である。
【図２】多重積算バイト法による測定に用いたパラメータを示すリストである。
【図３】テンシプレッサーを用いて測定される圧縮応力の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［生体臓器模型用水性ゲル組成物］
本発明の生体臓器模型用水性ゲル組成物（以下、単に「本発明の水性ゲル組成物」ともいう）は、多重積算バイト法により測定される脆さおよび軟らかさが、それぞれ１．１０〜１．７０および２．９４〜４．９０ＭＰａ（３０，０００〜５０，０００ｇｗ／ｃｍ2）の範囲内である、生体臓器模型用水性ゲル組成物である。
本発明の水性ゲル組成物は、上記物性（脆さおよび軟らかさ）を満たすことにより、生体臓器模型（特に、ヒトの肝臓模型）に用いたときに、実物の生体臓器（特に、ヒトの肝臓）と類似した切開感触が得られる。
以下では、まず、本発明に特有の上記物性について説明する。
【００１２】
〔多重積算バイト法により測定される物性〕
本発明において、生体臓器模型に用いる水性ゲル組成物の物性は、タケトモ電機社製のテンシプレッサー（商品名：My Boy 2 system）を用いた多重積算バイト法により測定する。多重積算バイト法は、概略的には、定形のプランジャーが微小に上下振幅しながら徐々に押し込まれたときの試料の圧縮応力を測定する方法である。
【００１３】
図１は、テンシプレッサーの動作説明図であり、図２は、多重積算バイト法による測定に用いたパラメータを示すリストである。
テンシプレッサー（商品名：My Boy 2 system）は、垂線方向に移動可能な試料台と、試料台上面に対向する位置に固定して配置されているプランジャーと、を備える。
上面に試料（縦３ｃｍ×横３ｃｍ×厚さ：７ｍｍ）を載せた試料台を、円筒形（外径：５．５ｍｍ、内径：５．０ｍｍ）のプランジャーに２ｍｍ／ｓｅｃの速度（Bite Speed）で０．３０ｍｍ接近させた後に、２ｍｍ／ｓｅｃの速度（Second Speed）で０．２５ｍｍ遠ざけることを繰り返すことで、試料にはプランジャーが０．０５ｍｍずつ押し込まれる（Add Value）。このときの圧縮応力を測定する。
【００１４】
図３は、テンシプレッサーを用いて測定される圧縮応力の一例を示すグラフであり、横軸がプランジャーの押し込み距離を示し、縦軸が圧縮応力を示す。
図３に示すように、測定される圧縮応力は、プランジャーの押し込み距離（図３中「Ｌ」で示す）に応じて高くなるが、試料が脆性を有する材料である場合、途中で試料が破壊され、この破壊時点で圧縮応力は急激に低下する。すなわち、グラフの接線の傾きが減少に転じる点が出現する。この点（図３中「Ａ」で示す）における圧縮応力の値を、軟らかさ（Tenderness）とする。
【００１５】
そして、上記点Ａにおける、プランジャーの押し込み距離Ｌに対する試料の厚さ（試料厚／距離Ｌ）を、脆さ（Brittleness）とする。
例えば、試料が脆性を有さないゴムのような弾性材料である場合、試料は途中で破壊されないため、圧縮応力が急激に低下する点Ａは出現せず、試料の厚さ分だけプランジャーを押し込める。つまり、距離Ｌは試料厚と同じになるため、脆さ（Brittleness）は１／１＝１となる。
これに対して、例えば、試料が脆性を有し、距離Ｌの半分の時点で試料が破壊される場合、点Ａにおける脆さ（Brittleness）は、１／０．５＝２となる。
【００１６】
ところで、肝臓の組織は、径：約１ｍｍおよび高さ：約１ｍｍの角柱または円柱形状の肝小葉という構造単位が集まって構成されている。このため、肝臓には、特有の脆さがあり、この脆さにもとづく独特の切開感触が存在する。
【００１７】
このような実情のもと、本発明者は、上述した方法により測定される脆さ（Brittleness）が１．１０〜１．７０の範囲内であり、かつ、軟らかさ（Tenderness）が２．９４〜４．９０ＭＰａ（３０，０００〜５０，０００ｇｗ／ｃｍ2）の範囲内である場合、その生体臓器模型については、実物の生体臓器（特に肝臓）に特有の脆さが再現され、実際の切開感触と類似した切開感触が得られることを見出した。
【００１８】
特に、ペアン鉗子を用いて組織を押しつぶす感触の実物との類似性がより高くなるという理由からは、脆さが１．１２〜１．５５であって軟らかさが３．７３〜４．８１ＭＰａ（３８，０００〜４９，０００ｇｗ／ｃｍ2）であるのが好ましく、脆さが１．１７〜１．４０であって軟らかさが４．１２〜４．６１ＭＰａ（４２，０００〜４７，０００ｇｗ／ｃｍ2）であるのがより好ましい。
【００１９】
なお、上記テンシプレッサー（商品名：My Boy 2 system）および後述するWindows（登録商標）プログラムである多重積算バイト測定解析２（Ver. 2.02）を用いて測定される軟らかさ（Tenderness）は、単位が「ｇｗ／ｃｍ2」である。そこで、本発明においては、測定後に単位「ｇｗ／ｃｍ2」から単位「ＭＰａ」に換算し、換算後の数値の小数点第３位を四捨五入する。
具体的には、例えば、軟らかさ（Tenderness）として、「４９，０００（ｇｗ／ｃｍ2）」という数値が測定された場合には、「（４９０００／１０００）×０．０９８０６６５」という計算式により「４．８０５２５８５（ＭＰａ）」に換算され、さらに、小数点第３位を四捨五入して「４．８１（ＭＰａ）」が得られる。
【００２０】
〔相分離構造〕
上述したように、実物の生体臓器、とりわけ肝臓の組織は、約１ｍｍ程度の肝小葉という構成単位の集合体である。
このため、実物に類似した感触を模倣する観点から、本発明の水性ゲル組成物は、２種以上のゲルが互いに相分離した構造（相分離構造）を有するのが好ましく、ゲルが海島構造を形成して相分離しているのがより好ましく、直径０．１〜１０ｍｍのゲル（島）が、他のゲル（海）に分散して相分離しているのがさらに好ましい。
なお、相分離構造の確認は、目視および光学顕微鏡観察により行なう。
【００２１】
〔水性ゲル組成物の好適態様〕
本発明の水性ゲル組成物は、上述した物性（脆さおよび軟らかさ）を満たすものであれば特に限定されないが、その好適態様としては、例えば、ポリビニルアルコールおよびゼラチンを含有する水性ゲル組成物が挙げられる。
なお、以下では、この好適態様を例に説明するが、本発明の水性ゲル組成物がこれに限定されないことはいうまでもない。
【００２２】
＜ポリビニルアルコール＞
ポリビニルアルコール（以下、便宜的に「ＰＶＡ」と表記することがある）は、一般的には、酢酸ビニルモノマーが重合したポリ酢酸ビニルをケン化して得られる。
本発明に用いるポリビニルアルコールとしては、特に限定されず、従来公知のポリビニルアルコールを適宜使用できる。
例えば、ポリビニルアルコールの粘度法により求められる平均重合度（粘度平均重合度）は、特に限定されないが、得られる生体臓器模型における機械的強度やヒトの臓器に類似した適度な弾性という観点から、３００〜３５００が好ましく、５００〜３０００がより好ましく、１０００〜２５００がさらに好ましく、１２００〜２０００が特に好ましい。
また、ポリビニルアルコールのケン化度は、特に限定されないが、得られる生体臓器模型の機械的強度および弾性率の観点から、９０モル％以上が好ましく、９５モル％以上がより好ましく、９８モル％以上がさらに好ましい。なお、ポリビニルアルコールのケン化度の上限値には限定がなく、高ければ高いほど好ましく、完全ケン化のポリビニルアルコールが特に好ましい。
ポリビニルアルコールは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２３】
ポリビニルアルコールの濃度は、本発明の水性ゲル組成物の全体の質量に対して、例えば、４〜２０質量％が挙げられ、５〜２０質量％が好ましく、５〜１５質量％がより好ましい。
【００２４】
＜ゼラチン＞
ゼラチンは、一般的には、コラーゲンに熱を加えて、抽出して得られる。なお、コラーゲンの由来は特に限定されず、魚、牛、豚、山羊、遺伝子組み換え等、いかなる由来であってもよい。
本発明に用いるゼラチンとしては、特に限定されず、従来公知のゼラチンを適宜使用でき、具体的には、例えば、コラーゲンからの誘導過程で石灰などによる処理を伴うアルカリ処理ゼラチン；塩酸などによる処理を伴う酸処理ゼラチン；加水分解酵素などの処理を伴う酸素処理ゼラチン；ゼラチン分子中に含まれる官能基（例えば、アミノ基、イミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基）と反応しうる基を有する試薬で処理した変性ゼラチン（例えば、フタル化ゼラチン、コハク化ゼラチン、トリメトリト化ゼラチン）；等が挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２５】
ゼラチンの濃度は、本発明の水性ゲル組成物の全体の質量に対して、０．１〜８．０質量％が好ましく、０．３〜５．０質量％がより好ましい。
【００２６】
＜ポリビニルアルコールとゼラチンとの質量比＞
本発明の水性ゲル組成物が、ポリビニルアルコールとゼラチンとを含有する場合、その質量比（ポリビニルアルコール／ゼラチン）は、例えば９５／５〜６０／４０が挙げられ、９０／１０〜６０／４０が好ましく、８５／１５〜６５／３５がより好ましく、８０／２０〜７０／３０がさらに好ましい。
上記質量比がこの範囲内であれば、タンパク質を主成分とするゼラチンが適量となり、ハーモニックスカルペルを用いて組織のタンパク質を凝固させながら切離する感触に関して、実物との類似性がより高くなる。
【００２７】
＜水性ゲル組成物の製造方法など＞
本発明の水性ゲル組成物は、例えば、上述したポリビニルアルコールおよびゼラチンを含有する水溶液（以下、「ＰＶＡ／ゼラチン水溶液」ともいう）を、−１０℃以下の温度で冷却し、その後、解凍することによって製造できる。ＰＶＡ／ゼラチン水溶液は、上記冷却によって凍結するが、このとき、ゲル化する。
冷却温度は、−１５〜−３５℃が好ましく、−２０〜−３０℃がより好ましい。冷却時間は、１〜１０時間が好ましく、３〜８時間がより好ましい。
解凍は、室温中での放置により自然解凍させてもよく、加熱により解凍させてもよい。解凍温度は、特に限定されず、通常、室温〜４０℃程度である。
解凍した水性ゲル組成物は、組織を均一化する観点から、必要に応じて、例えば乾燥室内で加熱してもよい。加熱温度は、例えば８０℃以下であり、３５〜７５℃が好ましく、４０〜７０℃がより好ましい。なお、加熱後は、室温まで放冷すればよい。
【００２８】
本発明の水性ゲル組成物となるＰＶＡ／ゼラチン水溶液には、表面層の乾燥を防止する観点から、多糖類を添加でき、多糖類としては、例えば、キトサンおよびその誘導体が好適に挙げられる。
さらに、本発明の目的の範囲内で、例えば、顔料、染料などの着色剤；香料、酸化防止剤、防黴剤、抗菌剤などの添加剤；等を適量で添加してもよい。
【００２９】
本発明の水性ゲル組成物およびＰＶＡ／ゼラチン水溶液における含水率は、特に限定されないが、例えば、７０〜９５質量％が好ましく挙げられ、７５〜９３質量％がより好ましい。
【００３０】
［生体臓器模型］
本発明の生体臓器模型は、上述した本発明の水性ゲル組成物を用いて得られるものであり、例えば、その一部または全部が、本発明の水性ゲル組成物からなる。
例えば、本発明の水性ゲル組成物を製造するのと同時に、本発明の生体臓器模型を製造できる。この場合、臓器の形態に対応した内面形状を有する成形型内に、上述したＰＶＡ／ゼラチン水溶液を注入し、この成形型内のＰＶＡ／ゼラチン水溶液を冷却および解凍することで、本発明の生体臓器模型を製造できる。なお、冷却および解凍などの条件については、水性ゲル組成物の製造方法における条件として記載したものを採用できる。
【００３１】
また、本発明の生体臓器模型としては、本発明の水性ゲル組成物からなる表面層を有する態様も好適に挙げられ、軽量化を図るとともに実際の臓器に近似させる観点から、内部が空洞であることが好ましい。
この場合、本発明の生体臓器模型の製造方法としては、例えば、内部が空洞であるバルーンの表面に、本発明の水性ゲル組成物からなる表面層を形成させることによって製造する方法；シート状の本発明の水性ゲル組成物を湾曲させて筒状にし、このシートの端部同士を接着することによって製造する方法；等が挙げられる。
なお、内部を空洞にする場合、必要に応じて、液体またはゲルを充填してもよい。
さらに、本発明の生体臓器模型は、より一層、実物の生体臓器に近似させる観点から、内部に臓器に対応した形状を有する基体上に、本発明の水性ゲル組成物からなる表面層を形成したものであってもよい。
【００３２】
本発明の生体臓器模型の表面、内部および内面には、より実物の生体臓器に近似させるため、必要に応じて、本発明の水性ゲル組成物を用いて、襞、皺、血管などに見立てた管や表面薄膜などを形成してもよい。
【００３３】
なお、以上の記載では、主として、ヒトの肝臓に似せた肝臓模型を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の生体臓器としては、例えば、脳、心臓、食道、胃、膀胱、小腸、大腸、腎臓、膵臓、脾臓、子宮などが挙げられる。
【００３４】
本発明の水性ゲル組成物を用いて得られる本発明の生体臓器模型は、実物の生体臓器と類似した切開感触が得られることから、手術の手技練習用の生体臓器模型として好適に用いられる。
【実施例】
【００３５】
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３６】
＜実施例１＞
（肝臓模型の製造）
まず、粘度平均重合度が１７００であり、ケン化度が約９９．３モル％以上であるポリビニルアルコール（クラレ社製、商品名：クラレポバールＰＶＡ−１１７Ｈ）を濃度が７質量％、および、ゼラチン（和光純薬工業社製）を濃度が３質量％となるように水に添加して、ＰＶＡ／ゼラチン水溶液を調製した。
調製したＰＶＡ／ゼラチン水溶液を、８５℃に加温しながら３時間攪拌した後、約６０℃まで放冷した。次いで、ヒトの肝臓の色に近づける目的で、食用色素 赤（共立食品社製）０．１５ｇおよび食用色素 緑（共立食品社製）０．０１５ｇを添加し、均一な組成となるように攪拌して着色した。着色したＰＶＡ／ゼラチン水溶液５００ｍＬを、１Ｌ容のビーカーに入れた。
ヒトの肝臓の形態に対応した内面形状を有する石膏製の成形型（上下割の成形型）を作製し、その内面に離型剤を塗布した後、型合わせをし、接合面を密閉し、成形型をあらかじめ冷凍室（室温：−２０℃）で冷却し、成形型の上面に設けられた注入孔から、上記着色したＰＶＡ／ゼラチン水溶液（液温：６０℃）を注入した。
次に、ＰＶＡ／ゼラチン水溶液を注入した成形型を、冷凍室（室温：−２０℃）内に入れ、５時間冷却した後、冷凍室から取り出し、室温となるまで室温中で放置した。
次に、室温中で放置した成形型を、乾燥器内に入れ、６０℃となるまで加熱し、同温度で１時間保持した後、乾燥器から取り出し、放冷した。その後、成形型を型開きし、肝臓模型（生体臓器模型）を取り出し、肝臓模型を得た。
【００３７】
（相分離構造）
得られた肝臓模型について、目視および光学顕微鏡を用いた観察により、相分離構造を確認した。直径０．１〜１０ｍｍのゼラチンがＰＶＡに分散して相分離しているのが確認された場合には「Ａ」を、直径１０ｍｍ超のゼラチンがＰＶＡに分散して相分離しているのが確認された場合には「Ｂ」を、相分離構造が確認されなかった場合には「Ｃ」を、下記第１表記載した。
【００３８】
（多重積算バイト法による物性測定）
得られた肝臓模型から試料（縦３ｃｍ×横３ｃｍ×厚さ：７ｍｍ）を切り出し、タケトモ電機社製のテンシプレッサー（商品名：My Boy 2 system）、および、Windows（登録商標）プログラムである多重積算バイト測定解析２（Ver. 2.02）を用いて、上述した多重積算バイト法により、脆さ（Brittleness）および軟らかさ（Tenderness）を測定した。結果を下記第１表に示す。
【００３９】
（切開感触の評価）
得られた肝臓模型の切開感触を１人の外科医に評価してもらった。具体的には、ペアン鉗子（日本フリッツメディコ社製の１４．５ｃｍペアン止血鉗子）を用いて組織を押しつぶす感触、および、ハーモニックスカルペル（ジョンソン・エンド・ジョンソン社製のハーモニックスカルペルＩＩ）を用いて組織を凝固させながら切離する感触を、それぞれ、実物の生体臓器（ヒトの肝臓）との類似性の観点から、下記Ａ〜Ｄの４段階で評価してもらった。ＡまたはＢであれば、切開感触が実物の生体臓器（肝臓）に類似しており、手術における手技練習に適しているものとして評価できる。
Ａ：非常によく似ている
Ｂ：似ている
Ｃ：やや異なる
Ｄ：異なる
【００４０】
＜実施例２＞
ポリビニルアルコールの濃度を９．５質量％、ゼラチンの濃度を０．５質量％とした以外は、実施例１と同様にして、肝臓模型の製造および評価を行なった。結果を下記第１表に示す。
【００４１】
＜実施例３＞
ポリビニルアルコールとして、粘度平均重合度が１０００であり、ケン化度が約９８〜９９モル％であるポリビニルアルコール（クラレ社製、商品名：クラレポバールＰＶＡ−１１０）を用いた以外は、実施例１と同様にして、肝臓模型の製造および評価を行なった。結果を下記第１表に示す。
【００４２】
＜実施例４＞
ポリビニルアルコールの濃度を８．０質量％、ゼラチンの濃度を２．０質量％とした以外は、実施例１と同様にして、肝臓模型の製造および評価を行なった。結果を下記第１表に示す。
【００４３】
＜実施例５＞
ポリビニルアルコールの濃度を９．０質量％、ゼラチンの濃度を１．０質量％とした以外は、実施例１と同様にして、肝臓模型の製造および評価を行なった。結果を下記第１表に示す。
【００４４】
＜実施例６＞
ポリビニルアルコールの濃度を６．０質量％、ゼラチンの濃度を４．０質量％とした以外は、実施例１と同様にして、肝臓模型の製造および評価を行なった。結果を下記第１表に示す。
【００４５】
＜実施例７＞
ポリビニルアルコールの濃度を５．５質量％、ゼラチンの濃度を４．５質量％とした以外は、実施例１と同様にして、肝臓模型の製造および評価を行なった。結果を下記第１表に示す。
【００４６】
＜比較例１＞
ゼラチンを添加しなかった以外は、実施例１と同様にして、肝臓模型の製造および評価を行なった。結果を下記第１表に示す。
【００４７】
＜比較例２＞
まず、粘度平均重合度が１７００であり、ケン化度が約９８〜９９モル％以上であるポリビニルアルコール（クラレ社製、商品名：クラレポバールＰＶＡ−１１７）を、濃度が１０質量％となるように水に添加して、ＰＶＡ水溶液を調製した。調製したＰＶＡ水溶液を、８５℃に加温しながら３時間攪拌した後、常温まで放冷した。放冷したＰＶＡ水溶液５００ｍＬを、１Ｌ容のビーカーに入れた。
次に、コロイダルシリカ（日産化学工業社製、商品名：スノーテックスＸＰ、シリカの粒子径：約５ｎｍ、シリカの含有量：５質量％）１５ｍＬを、上記ビーカー内に添加し、ビーカー内の内容物を、均一な組成となるように攪拌した。その後、ヒトの肝臓の色に近い赤茶色で半透明のアクリル系ポスターカラー（デルタ社製、商品名：デルタ・セラムコート）０．５ｍＬを添加し、均一な組成となるように攪拌して、着色した。
ヒトの肝臓の形態に対応した内面形状を有する石膏製の成形型（上下割の成形型）を作製し、その内面に離型剤を塗布した後、型合わせをし、接合面を密閉し、成形型の上面に設けられた注入孔から、上記着色したＰＶＡ水溶液（液温：２０℃）を注入した。
次に、ＰＶＡ水溶液を注入した成形型を、冷凍室（室温：−２０℃）内に入れ、５時間冷却した後、冷凍室から取り出し、室温となるまで室温中で放置した。
次に、室温中で放置した成形型を、乾燥器内に入れ、６０℃となるまで加熱し、同温度で１０分間保持した後、乾燥器から取り出し、放冷した。その後、成形型を型開きし、肝臓模型（生体臓器模型）を取り出し、肝臓模型を得た。
得られた肝臓模型について、実施例１と同様にして、評価を行なった。結果を下記第１表に示す。なお、比較例２の肝臓模型の態様は、特許文献１に記載の態様に相当する。
【００４８】
＜比較例３＞
ポリビニルアルコールの濃度を９．７質量％、ゼラチンの濃度を０．３質量％とした以外は、実施例１と同様にして、肝臓模型の製造および評価を行なった。結果を下記第１表に示す。
【００４９】
＜比較例４＞
ポリビニルアルコールの濃度を５質量％、ゼラチンの濃度を５質量％とした以外は、実施例１と同様にして、肝臓模型の製造および評価を行なった。結果を下記第１表に示す。
【００５０】
＜比較例５＞
ゼラチンを添加しなかったこと、ポリビニルアルコールとして、粘度平均重合度が５００であり、ケン化度が約８７〜８９モル％であるポリビニルアルコール（クラレ社製、商品名：クラレポバールＰＶＡ−２０５）を用いたこと、および、ポリビニルアルコールの濃度を１０質量％としたこと以外は、実施例１と同様にして、肝臓模型の製造および評価を行なった。結果を下記第１表に示す。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
上記第１表に示す結果から明らかなように、脆さが１．１０〜１．７０の範囲内であってかつ軟らかさが２．９４〜４．９０ＭＰａ（３０，０００〜５０，０００ｇｗ／ｃｍ2）の範囲内である実施例１〜７の肝臓模型については、切開感触が実物の肝臓に類似しており、手術における手技練習に適していることが分かった。
【００５３】
とりわけ、脆さが１．１７〜１．４０の範囲内であってかつ軟らかさが４．１２〜４．６１ＭＰａ（４２，０００〜４７，０００ｇｗ／ｃｍ2）の範囲内である実施例１，４，５および６は、少なくともいずれか一方がこの範囲外である実施例２，３および７よりも、ペアン鉗子を用いて組織を押しつぶす感触が、より実物に類似することが分かった。
また、質量比（ＰＶＡ／ゼラチン）が９０／１０〜６０／４０の範囲内である実施例１および３〜６は、上記質量比がこの範囲外である実施例２および７よりも、ハーモニックスカルペルを用いて組織のタンパク質を凝固させながら切離する感触が、より実物に類似することが分かった。
【００５４】
なお、実施例１〜７の肝臓模型については、外科医に見てもらったところ、「この肝臓模型の形態は、ヒトの肝臓の形態に近似している」との評価が得られた。
また、実施例１〜７の肝臓模型については、ペアン鉗子およびハーモニックスカルペル以外の一般的な手術器具、具体的には、コッヘル鉗子、メス、レーザーメスを用いた取り扱いも可能であった。
【００５５】
これに対して、脆さおよび軟らかさが、それぞれ１．１０〜１．７０および２．９４〜４．９０ＭＰａ（３０，０００〜５０，０００ｇｗ／ｃｍ2）の範囲外である比較例１〜５の切開感触は、実物との類似性が劣っていた。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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