(57)【要約】  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上記生体臓器模型用水性ゲル組成物を用いた生体臓器模型を提供する。上記生体臓器模型用水性ゲル組成物は、ポリビニルアルコールとゼラチンとを含有し、周波数１ＭＨｚにおける電気伝導率が０．１５〜５．００Ｓ／ｍである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコールとゼラチンとを含有し、
周波数１ＭＨｚにおける電気伝導率が０．１５〜５．００Ｓ／ｍである、生体臓器模型用水性ゲル組成物。
【請求項２】
さらに電解質を含有する、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】
前記電解質の濃度が、０．１５〜１．５０質量％である、請求項２に記載の生体臓器模型用水性ゲル組成物。
【請求項４】
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１〜３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】
肝臓模型に用いられる、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】
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７】
請求項１〜６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８】
手術の手技練習用である、請求項７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】
生体臓器（とりわけ、肝臓）の切開には、主に、ペアン鉗子および高周波電気メス（単に「電気メス」とも呼ばれる）が手術器具として使用される。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。高周波電気メスは、高周波電流を用いて組織を切開したり、切開した部分を凝固（止血）したりする。【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、高周波電気メス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上記生体臓器模型用水性ゲル組成物を用いた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、特定の水性ゲル組成物を用いることで、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）〜（８）を提供する。
（１）ポリビニルアルコールとゼラチンとを含有し、周波数１ＭＨｚにおける電気伝導率が０．１５〜５．００Ｓ／ｍである、生体臓器模型用水性ゲル組成物。
（２）さらに電解質を含有する、上記（１）に記載の生体臓器模型用水性ゲル組成物。
（３）上記電解質の濃度が、０．１５〜１．５０質量％である、上記（２）に記載の生体臓器模型用水性ゲル組成物。
（４）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）〜（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）肝臓模型に用いられる、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）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。
（７）上記（１）〜（６）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。
（８）手術の手技練習用である、上記（７）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上記生体臓器模型用水性ゲル組成物を用いた生体臓器模型を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、まず、本発明の生体臓器模型用水性ゲル組成物の好適態様について説明した後、本発明の生体臓器模型の好適態様について説明する。
なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【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は、ポリビニルアルコールとゼラチンとを含有し、周波数１ＭＨｚにおける電気伝導率が０．１５〜５．００Ｓ／ｍである、生体臓器模型用水性ゲル組成物である。
以下では、生体臓器模型用水性ゲル組成物を、単に「水性ゲル組成物」ともいう。
本発明の水性ゲル組成物を、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。この理由は、以下のように推測される。
【００１２】
まず、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。
一方で、本発明の水性ゲル組成物は、ポリビニルアルコールとゼラチンとを含有することにより、２種以上のゲルが互いに相分離した構造（相分離構造）が形成され、これにより、実物の生体臓器（特に肝臓）が有する特有の脆さが再現されるため、特に、ペアン鉗子を用いて組織を押しつぶす感触に関して、実物との類似性が高くなると考えられる。
【００１３】
また、本発明の水性ゲル組成物は、生体臓器の組織と同様に、タンパク質（より詳細には、タンパク質を主成分とするゼラチン）を含有し、かつ、一定の電気伝導率を有するため、特に、高周波電気メス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、実物との類似性が高くなると考えられる。
【００１４】
＜電気伝導率および電解質＞
本発明の水性ゲル組成物は、周波数１ＭＨｚにおける電気伝導率（以下、単に「電気伝導率」ともいう）が、０．１５〜５．００Ｓ／ｍ（Ａ・Ｖ-1・ｍ-1）である。
電気メスは、ＪＩＳ規格によると３００ｋＨｚ〜５ＭＨｚの主要搬送周波数帯にある高周波電流を生体組織に流して切開および凝固を行う電気手術器であり、特に、１ＭＨｚの周波数を使用したものが多いこと、および、電気伝導率は周波数依存性があることから、本発明においては、電気伝導率の測定周波数を１ＭＨｚとした。
【００１５】
本発明の水性ゲル組成物の電気伝導率は、生体の電気伝導率（およそ０．３Ｓ／ｍ）に近づけるという観点からは、０．１５〜３．００Ｓ／ｍが好ましく、０．１５〜１．００Ｓ／ｍがより好ましい。
【００１６】
本発明の水性ゲル組成物は、電解質を含有していてもよい。電解質は、本発明の水性ゲル組成物の電気伝導率を上昇させ、生体の電気伝導率により近づけることができる。
【００１７】
本発明に用いる電解質としては、特に限定されないが、例えば、水溶性の塩が挙げられ、その具体例としては、塩化ナトリウム（食塩）、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウムなどの塩化物；硫酸ナトリウムなどの硫酸塩；硝酸ナトリウムなどの硝酸塩；有機酸塩；等が挙げられる。
これらのうち、入手の容易さおよび安全性の観点から、塩化ナトリウムが好ましい。
【００１８】
電解質の濃度は、本発明の水性ゲル組成物の全体の質量に対して、０．１５〜２．００質量％が好ましく、０．１５〜１．９０質量％がより好ましく、０．１５〜１．５０質量％がさらに好ましく、０．２０〜１．５０質量％が特に好ましい。
電解質の濃度が低すぎると、水性ゲル組成物の電気伝導率が不足する場合があるが、電解質の濃度が０．１５質量％以上であれば、十分な電気伝導率が得られ、高周波電気メスでの切開感触がより優れる。
その一方で、電解質の濃度が高すぎると、水性ゲル組成物を製造する際に調製する溶液（後述する「ＰＶＡ／ゼラチン水溶液」に相当）の粘度が高くなりすぎて均一な溶液を得ることが難しくなる場合があり、かつ、この溶液をゲル化して得られる水性ゲル組成物の柔軟性が不足する場合がある。この場合、水性ゲル組成物の電気伝導率は、必ずしも電解質の濃度に比例して高くなるとは限らず、また、ペアン鉗子での切開感触について、実物との類似性が十分でないことがある。
したがって、ペアン鉗子での切開感触がより優れる等の理由から、電解質の濃度は、２．００質量％以下が好ましく、１．９０質量％以下がより好ましく、１．５０質量％以下がさらに好ましい。
【００１９】
＜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および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。
【００２０】
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。
【００２１】
＜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。
【００２２】
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。
【００２３】
＜ポリビニルアルコールおよびゼラチンの合計濃度＞
ポリビニルアルコールとゼラチンとの合計濃度は、本発明の水性ゲル組成物の全体の質量に対して、例えば、５．１〜２８．０質量％が挙げられ、５．１〜２１．０質量％が好ましく、５．１〜１５．０質量％がより好ましく、５．１〜９．０質量％がより好ましい。
【００２４】
＜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におけるポリビニルアルコールとゼラチンとの質量比（ポリビニルアルコール／ゼラチン）としては、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がより好ましい。
上記質量比がこの範囲内であれば、本発明の水性ゲル組成物の切開感触は、実物との類似性により優れる。
【００２５】
＜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。
【００２６】
＜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、ゼラチンおよび電解質を含有する水溶液（以下、便宜的に、「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。
【００２７】
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。
【００２８】
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％が挙げられ、７５〜９４質量％が好ましく、８７〜９４質量％がより好ましく、９２〜９４質量％がさらに好ましい。
【００２９】
［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。
【００３０】
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。
【００３１】
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および表面薄膜などを形成してもよい。
【００３２】
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。
【００３３】
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】
【００３４】
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。【００３５】
＜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％、ゼラチン（和光純薬工業社製）を濃度が３質量％、および、電解質としての塩化ナトリウム（和光純薬工業社製）を濃度が０．５質量％となるように、水に添加して、ＰＶＡ／ゼラチン水溶液５００ｍＬ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。【００３６】
（電気伝導率の測定）
得られた肝臓模型から、円形の切片（直径２０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ）を切り取り、直径２０ｍｍの円形ステンレス板で挟み込んで、測定用セルを作製した。作製した測定用セルについて、ソーラトロン（Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ）社製の１４７０Ｅ型マルチスタットを用いて、温度２５℃、測定周波数１ＭＨｚ、印加電圧５ｍＶの条件で、交流インピーダンス測定を行った。測定データの実数のインピーダンス値から電気伝導率を計算したところ、電気伝導率は、０．５１Ｓ／ｍであった。【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表に記載した。【００３８】
（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、１ＭＨｚの高周波電気メス（藤栄電気社製のベストサージＴＭＥ−７０１型）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。なお、高周波電気メスの設定は、ＣＵＴモード、出力メモリ３、チップ＃２とした。
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【００３９】
＜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、電気伝導率の測定および評価を行なった。結果を下記第１表に示す。【００４０】
＜実施例３＞
塩化ナトリウムの濃度を０．２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、電気伝導率の測定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４＞
塩化ナトリウムの濃度を１．９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、電気伝導率の測定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５＞
ポリビニルアルコールの濃度を５．２５質量％、ゼラチンの濃度を２．２５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、電気伝導率の測定および評価を行なった。結果を下記第１表に示す。【００４３】
＜比較例１＞
ゼラチンおよび塩化ナトリウム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、電気伝導率の測定および評価を行なった。結果を下記第１表に示す。
なお、電解質である塩化ナトリウムを添加しなかったことから、下記第１表の「電解質濃度」の欄には「−」を記載した（以下、同様）。【００４４】
＜比較例２＞
塩化ナトリウム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、電気伝導率の測定および評価を行なった。結果を下記第１表に示す。【００４５】
＜比較例３＞
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、電気伝導率の測定および評価を行なった。結果を下記第１表に示す。なお、比較例３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。【００４６】
＜比較例４＞
塩化ナトリウムの濃度を０．１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、電気伝導率の測定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５＞
まず、６５ｇのゼラチンと蒸留水１７５ｃｃとをビーカーに入れ、８０±５℃までゆっくり加熱した。８０±５℃に達したら、この温度を２０分またはそれ以上維持して、ゼラチンが完全に溶解したゼラチン溶液を得た。
次に、２５０ｇの市販の蜂蜜（純粋な蜂蜜１２５ｇ、オリゴ糖７５ｇ、ならびに、果糖およびぶどう糖５０ｇを含む）を、ゼラチン溶液にゆっくり加えた。
蜂蜜が溶けた後、溶液を十分混合しながら、さらに１０ｇの食塩を加えた。この間、水の温度は８０±５℃に保った。
加熱された溶液を、実施例１と同じ成形型に注入し、実施例１と同様にして、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、電気伝導率の測定および評価を行なった。結果を下記第１表に示す。【００４８】
【表１】
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【００４９】
上記第１表に示す結果から明らかなように、ＰＶＡとゼラチンとを併用し、かつ、電気伝導率が０．１５〜５．００Ｓ／ｍである実施例１〜５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。【００５０】
このとき、電解質の濃度が同じであり、かつ、ＰＶＡおよびゼラチンの合計濃度が同じである実施例１と実施例２とを対比すると、質量比（ＰＶＡ／ゼラチン）が９０／１０〜６０／４０の範囲内である実施例１の方が、上記質量比がこの範囲外である実施例２よりも、ペアン鉗子での切開感触がより優れていた。
なお、実施例１と実施例２とは、電解質の濃度は同じ（０．５質量％）であるが、電気伝導率は異なる値であった。これは、質量比（ＰＶＡ／ゼラチン）の違いによって組成が異なるためと考えられる。【００５１】
また、質量比（ＰＶＡ／ゼラチン）が同じであり、かつ、ＰＶＡおよびゼラチンの合計濃度が同じである実施例１と実施例３と実施例４とを対比すると、電解質の濃度が１．９０質量％である実施例４よりも、電解質の濃度が１．５０質量％以下である実施例１および実施例３の方が、ペアン鉗子での切開感触がより優れていた。
なお、実施例１と実施例３との対比では、電解質の濃度が高い実施例１の方が電気伝導率も高い値となっていたが、実施例１よりも電解質の濃度が高い実施例４は、電気伝導率が実施例３よりも低い値となっていた。【００５２】
また、電解質濃度および質量比（ＰＶＡ／ゼラチン）が同じである実施例１と実施例５とを対比すると、ＰＶＡおよびゼラチンの合計濃度が異なっていても、切開感触は同等に優れることが分かった。【００５３】
一方、電解質である塩化ナトリウムを添加せず、電気伝導率が０．１５Ｓ／ｍ未満である比較例１〜３では、高周波電気メスでの切開感触が劣っていた。なお、ゼラチンを含有しない比較例１および３は、ペアン鉗子での切開感触も劣っていた。
また、塩化ナトリウムを添加したが、電気伝導率が０．１５Ｓ／ｍ未満である比較例４も、やはり、高周波電気メスでの切開感触が劣っていた。
そして、比較例５は、ペアン鉗子での切開感触が劣っていた。これは、ＰＶＡを含有しないため相分離構造が形成されず、また、電解質の濃度が高いため柔軟性が不足したためと考えられる。【００５４】
なお、実施例１〜５の肝臓模型を、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１〜５の肝臓模型については、ペアン鉗子および高周波電気メス以外の手術器具、具体的には、コッヘル鉗子、メス、ハーモニックスカルペル、レーザーメスを用いた取り扱いも可能であった。
【国際調査報告】
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