JPH0194828A - 超音波用模擬血管 - Google Patents
超音波用模擬血管Info
- Publication number
- JPH0194828A JPH0194828A JP62252730A JP25273087A JPH0194828A JP H0194828 A JPH0194828 A JP H0194828A JP 62252730 A JP62252730 A JP 62252730A JP 25273087 A JP25273087 A JP 25273087A JP H0194828 A JPH0194828 A JP H0194828A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- groups
- mol
- silicone resin
- blood vessel
- simulated blood
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Instructional Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、超音波ドプラ血流計の較正などに用いる管壁
外部から血流速等を測定できる超音波用模擬血管に関す
る。
外部から血流速等を測定できる超音波用模擬血管に関す
る。
従来の技術及び 明が解決しようとする問題点従来、超
音波ドプラ血流計用模擬血管においては、ビニール管な
どに血液もしくは模擬血液を流し、管の一部に穴を開け
、穴に探触子を入れて、血流速、血流速プロファイル、
血流量などを測定していた。しかし超音波ドプラ血流計
で流速等を測定する場合は、探触子を血流に対し傾ける
必要があり、そのため隙間ができ、流れが乱れるなどの
正確な測定ができ難いという問題があった。また、その
隙間に超音波ゲルを詰めても、水溶性のため流出してし
まうので、短時間測定しかできなかった。
音波ドプラ血流計用模擬血管においては、ビニール管な
どに血液もしくは模擬血液を流し、管の一部に穴を開け
、穴に探触子を入れて、血流速、血流速プロファイル、
血流量などを測定していた。しかし超音波ドプラ血流計
で流速等を測定する場合は、探触子を血流に対し傾ける
必要があり、そのため隙間ができ、流れが乱れるなどの
正確な測定ができ難いという問題があった。また、その
隙間に超音波ゲルを詰めても、水溶性のため流出してし
まうので、短時間測定しかできなかった。
超音波用模擬血管を構成する材料は、次の特性を備えて
いる必要がある。
いる必要がある。
■探触子から送信された超音波が管壁を通り、血球もし
くは模擬血球で反射され、管壁を通って戻ってきた音波
を探触子が受信し、その時の音圧が、周波数の変化を解
析するに十分なものであること、すなわち、管壁の減衰
率はできるだけ小さいことが必要である。今、血流計の
周波数が２．５〜２０ＭＨｚであり、管壁の厚さを０．
１Ｍ以上であるとすると、２．５ＭＨｚの場合は６．０
ｄＢ／ｍｍ／ＭＨｚ以下の減衰率が、２０ＭＨｚ’の場
合は、０．７５ｄＢ／ｍｍ／ＭＨｚ以下の減衰率である
ことが必要である。
くは模擬血球で反射され、管壁を通って戻ってきた音波
を探触子が受信し、その時の音圧が、周波数の変化を解
析するに十分なものであること、すなわち、管壁の減衰
率はできるだけ小さいことが必要である。今、血流計の
周波数が２．５〜２０ＭＨｚであり、管壁の厚さを０．
１Ｍ以上であるとすると、２．５ＭＨｚの場合は６．０
ｄＢ／ｍｍ／ＭＨｚ以下の減衰率が、２０ＭＨｚ’の場
合は、０．７５ｄＢ／ｍｍ／ＭＨｚ以下の減衰率である
ことが必要である。
■超音波が管壁を通り抜けるためには管内にある水系の
音響インピーダンスと管の音響インピーダンスが近い値
でなければならず、理想的には１．５０Ｘ１０’ｋｇ／
イＳであるが、１．２５〜１．８０ Ｘｌ ０ ’ ｋ
ｇ ／ ｒｄ ／ ｓであれば使用することができ、好
ましくは、１．３５〜１．６５ Ｘ １０’ ｋｇ／ｒ
ｄ／ｓが良い。
音響インピーダンスと管の音響インピーダンスが近い値
でなければならず、理想的には１．５０Ｘ１０’ｋｇ／
イＳであるが、１．２５〜１．８０ Ｘｌ ０ ’ ｋ
ｇ ／ ｒｄ ／ ｓであれば使用することができ、好
ましくは、１．３５〜１．６５ Ｘ １０’ ｋｇ／ｒ
ｄ／ｓが良い。
■また、音速に関しては、超音波ビームが細く、管径が
大きい時はそれ程問題にならないが、ビーム径が管径の
１／３以上になると、ビームが管内に入ってからの拡が
りが大きくなり、信号のサンプル容積が大きくなるので
、１２００ｍ／ｓ以上、１８００■八以下であることが
望ましい。
大きい時はそれ程問題にならないが、ビーム径が管径の
１／３以上になると、ビームが管内に入ってからの拡が
りが大きくなり、信号のサンプル容積が大きくなるので
、１２００ｍ／ｓ以上、１８００■八以下であることが
望ましい。
■さらに、■〜■の条件を満足する材料であっても、で
きるだけ管壁内における減衰を小さくするため、管壁の
厚さを薄くするので、機械的な強度が大きい必要がある
。
きるだけ管壁内における減衰を小さくするため、管壁の
厚さを薄くするので、機械的な強度が大きい必要がある
。
これらの条件を満足するものであれば、超音波用模擬血
管を作ることが可能となるが、一般のプラスチック類で
音響インピーダンスが上記範囲内のものは強度が小さい
か、あるいは減衰が大きい欠点があった。シリコーン樹
脂の場合にも、ポリジメチルシロキサンゴムの場合には
、減衰率は小さいけれど・も、２０℃ないし４０″Ｃの
温度で音響インピーダンスが約１．０Ｘ１０’ｋｇ／ボ
／Ｓであり、多重反射が大きく、また柔らがすぎて、使
用することはできない。
管を作ることが可能となるが、一般のプラスチック類で
音響インピーダンスが上記範囲内のものは強度が小さい
か、あるいは減衰が大きい欠点があった。シリコーン樹
脂の場合にも、ポリジメチルシロキサンゴムの場合には
、減衰率は小さいけれど・も、２０℃ないし４０″Ｃの
温度で音響インピーダンスが約１．０Ｘ１０’ｋｇ／ボ
／Ｓであり、多重反射が大きく、また柔らがすぎて、使
用することはできない。
問題を解決するための手段及び 用
本発明者らは、上記目的を達成する為鋭意検討を重ねた
結果特殊な組成のシリコーンレジンによって達成される
ことを見い出した。
結果特殊な組成のシリコーンレジンによって達成される
ことを見い出した。
これを説明すると、このシリコーンは
で示されるシロキサン単位（式中Ｒ１、ＲＺは置換もし
くは非置換の一価の炭化水素基から選ばれる基でＲ１の
少なくとも ８０モル％がメチル基、Ｒ２の少なくとも
５０モル％がフェニル基で、Ｘは５〜４００の整数）を
含有し全有機基のうちフェニル基が１０〜５０モル％で
あるオルガノシロキサンを硬化させたシリコーン樹脂硬
化物よりなる超音波用模擬血管は、２０°Ｃないし４０
°Ｃの温度で音響インピーダンスが１．２５〜１．８０
Ｘ１０ｂｋｇ／％／ｓであり、超音波の減衰率が６．０
ｄＢ／ｍｍ／ＭＨｚ以下の範囲にあり、音速も１５０
０ｍ／ｓ前後と水の音速に近いものであるだけでなく、
通常の共加水分解等で得られるシリコーン樹脂硬化物に
比べ、シリコーン樹脂硬化物特有の脆さが改良された極
めて靭性に冨む成形品として切削加工可能な機械的特性
に優れた材料となる。
くは非置換の一価の炭化水素基から選ばれる基でＲ１の
少なくとも ８０モル％がメチル基、Ｒ２の少なくとも
５０モル％がフェニル基で、Ｘは５〜４００の整数）を
含有し全有機基のうちフェニル基が１０〜５０モル％で
あるオルガノシロキサンを硬化させたシリコーン樹脂硬
化物よりなる超音波用模擬血管は、２０°Ｃないし４０
°Ｃの温度で音響インピーダンスが１．２５〜１．８０
Ｘ１０ｂｋｇ／％／ｓであり、超音波の減衰率が６．０
ｄＢ／ｍｍ／ＭＨｚ以下の範囲にあり、音速も１５０
０ｍ／ｓ前後と水の音速に近いものであるだけでなく、
通常の共加水分解等で得られるシリコーン樹脂硬化物に
比べ、シリコーン樹脂硬化物特有の脆さが改良された極
めて靭性に冨む成形品として切削加工可能な機械的特性
に優れた材料となる。
ここで、Ｒ１、Ｒ２は炭素数１〜１ｏの置換もしくは非
置換の一価の炭化水素基であってこれにはメチル基、エ
チル基、プロピル基などのアルキル基、ビニル基、アリ
ル基などのアルケニル基、シクロヘキシル基などのシク
ロアルキル基、フェニル基、トリル基などのアリール基
、トリフルオロプロピル基などのハロゲン置換−価炭化
水素などが例示される。
置換の一価の炭化水素基であってこれにはメチル基、エ
チル基、プロピル基などのアルキル基、ビニル基、アリ
ル基などのアルケニル基、シクロヘキシル基などのシク
ロアルキル基、フェニル基、トリル基などのアリール基
、トリフルオロプロピル基などのハロゲン置換−価炭化
水素などが例示される。
ただしＲ１のうち少なくとも８０モル％がメチル基ＲＺ
のうち少なくともフェニル基を５０モル％を必要とする
。この範囲をはずれる場合は充分な機械的強度を有する
ことができない。また全有機基中フェニル基量が１０〜
５０モル％が必須とされる理由は１０モル％以下では音
速が１１５０ｍ／ｓ以下、密度が約１．１ｇ／ｃｔｌｌ
であることからその音♂インピーダンス（音速×密度）
は１．２５Ｘ１０’ｋｇ ／ ｒｄ ／ ｓ以下となり
、又５０モル％以上では音速が１５００ｏ＋／ｓを越え
、密度が約１．２ｇ／ｃｆｆｌであることから、その音
響インピーダンスが１．８Ｘ１０’ｋｇ／ｒｒｆ／ｓ以
上となり、目標とする音響インピーダンス１．２５〜１
．８０Ｘ１０６ｋｇ／ボ／Ｓの範囲に入らない。
のうち少なくともフェニル基を５０モル％を必要とする
。この範囲をはずれる場合は充分な機械的強度を有する
ことができない。また全有機基中フェニル基量が１０〜
５０モル％が必須とされる理由は１０モル％以下では音
速が１１５０ｍ／ｓ以下、密度が約１．１ｇ／ｃｔｌｌ
であることからその音♂インピーダンス（音速×密度）
は１．２５Ｘ１０’ｋｇ ／ ｒｄ ／ ｓ以下となり
、又５０モル％以上では音速が１５００ｏ＋／ｓを越え
、密度が約１．２ｇ／ｃｆｆｌであることから、その音
響インピーダンスが１．８Ｘ１０’ｋｇ／ｒｒｆ／ｓ以
上となり、目標とする音響インピーダンス１．２５〜１
．８０Ｘ１０６ｋｇ／ボ／Ｓの範囲に入らない。
Ｘを５〜４００としている理由は機械的強度、特に脆さ
を改良する部分であり、この範囲にある硬化物は靭性に
冨み、切削加工も可能となる。
を改良する部分であり、この範囲にある硬化物は靭性に
冨み、切削加工も可能となる。
このオルガノポリシロキサンの硬化方法としてオルガノ
ハイドロジエンシロキサンを使用する場合、このオルガ
ノポリシロキサンはアルケニル基が少なくとも０．１モ
ル％以上有することが必須であり、オルガノハイドロジ
エンシロキサンは、１分子中にけい素原子に結合した水
素原子を３個以上有するオルガノハイドロジエンポリシ
ロキサンは、その分子構造については特に制限がなく、
直鎖状（線状）、分枝鎖状、環状あるいは網状のいずれ
かであってもよく、また単一のシロキサン単位からなる
単独重合体あるいは２種以上のシロキサン単位からなる
ブロックないしランダム共重合体のいずれであっても差
し支えない。
ハイドロジエンシロキサンを使用する場合、このオルガ
ノポリシロキサンはアルケニル基が少なくとも０．１モ
ル％以上有することが必須であり、オルガノハイドロジ
エンシロキサンは、１分子中にけい素原子に結合した水
素原子を３個以上有するオルガノハイドロジエンポリシ
ロキサンは、その分子構造については特に制限がなく、
直鎖状（線状）、分枝鎖状、環状あるいは網状のいずれ
かであってもよく、また単一のシロキサン単位からなる
単独重合体あるいは２種以上のシロキサン単位からなる
ブロックないしランダム共重合体のいずれであっても差
し支えない。
また、重合度についても制限はなく、けい素原子数が数
個から数十個の高重合度のものが包含されるが、合成の
容易さ等からは数個〜数百個程度のものが好適とされる
。
個から数十個の高重合度のものが包含されるが、合成の
容易さ等からは数個〜数百個程度のものが好適とされる
。
さらに白金系化合物触媒としては、塩化白金酸、塩化白
金酸とオレフィン、アルコール、アルデヒド等とのコン
プレックスが例示され、これらはｐｔ量でおおむね０．
１〜１１００ｐｐ使用される。
金酸とオレフィン、アルコール、アルデヒド等とのコン
プレックスが例示され、これらはｐｔ量でおおむね０．
１〜１１００ｐｐ使用される。
また、末端の反応基が水酸基またはアルコキシ基のよう
な縮合反応によって硬化するタイプの場合には、溶剤を
溶解したワニスタイプになり、成形時に溶剤を乾燥させ
る必要があり、薄い層を何度も形成しながら厚くしてゆ
くので面倒ではあるが、音響特性その他物性的には十分
目的を達することのできる材料となる。
な縮合反応によって硬化するタイプの場合には、溶剤を
溶解したワニスタイプになり、成形時に溶剤を乾燥させ
る必要があり、薄い層を何度も形成しながら厚くしてゆ
くので面倒ではあるが、音響特性その他物性的には十分
目的を達することのできる材料となる。
好ましくは前記した、付加硬化型タイプである。
この理由は短時間で厚物成形が可能であり、目的とする
形状に直接成形することができるからである。
形状に直接成形することができるからである。
３遭Ｉわ１果
上記したシリコーン樹脂硬化物は、音響インピーダンス
が１．２５〜１．８０ ｘ １０ｂｋｇ／イ／Ｓであり
、超音波の減衰率が２．０ｄＢ／■ｍ／ＭＨｚ以下の範
囲にあり、音速も１５００ｍ／ｓ前後と水の音速に近い
ものであるだけでなく、通常の共加水分解等で得られる
シリコーン樹脂硬化物に比べ、シリコーン樹脂硬化物特
有の脆さが改良された極めて靭性に富む成形品として切
削加工可能な機械的特性に優れた材料となる。
が１．２５〜１．８０ ｘ １０ｂｋｇ／イ／Ｓであり
、超音波の減衰率が２．０ｄＢ／■ｍ／ＭＨｚ以下の範
囲にあり、音速も１５００ｍ／ｓ前後と水の音速に近い
ものであるだけでなく、通常の共加水分解等で得られる
シリコーン樹脂硬化物に比べ、シリコーン樹脂硬化物特
有の脆さが改良された極めて靭性に富む成形品として切
削加工可能な機械的特性に優れた材料となる。
以下実施例を用いて詳細に述べるが、本発明の範囲は、
実施例によって限定されるものではない。
実施例によって限定されるものではない。
〔実施例１］
の共重合体であり、Ｘが約５０、Ｒ’がメチル基、Ｒ２
がフェニル基で、全有機基のうち７０％がメチル基、約
３０％がフェニル基であり、末端メチルジェトキシ基を
有するシリコーン樹脂と縮合触媒をトルエンに溶解した
ワニスタイプのシリコーン樹脂溶液を用いた。
がフェニル基で、全有機基のうち７０％がメチル基、約
３０％がフェニル基であり、末端メチルジェトキシ基を
有するシリコーン樹脂と縮合触媒をトルエンに溶解した
ワニスタイプのシリコーン樹脂溶液を用いた。
そのシリコーン樹脂溶液を適当な容器に入れ、ゆっくり
と溶剤を揮発させ、１５０℃、２時間加熱硬化し、さら
に６回の同様の操作によって厚さ２ＣＩＩのシートを作
った。
と溶剤を揮発させ、１５０℃、２時間加熱硬化し、さら
に６回の同様の操作によって厚さ２ＣＩＩのシートを作
った。
このシートの２０°Ｃ１３５°Ｃでの音速、音響インピ
ーダンスおよび減衰率はそれぞれ、１２８８ｍ／ｓ、１
２６（１ｍ八、１．４４Ｘ１０６ｋｇ／ ｒｒｒ ｓ、
１．３８Ｘ１０ｂｋｇ／ボ／Ｓおよび０．４ｄＢ／ｍ
ｗ Ｍ■２であり、硬さはシ、ヨア硬度Ａで８５あり、
切削などの機械加工をすることができるものであった。
ーダンスおよび減衰率はそれぞれ、１２８８ｍ／ｓ、１
２６（１ｍ八、１．４４Ｘ１０６ｋｇ／ ｒｒｒ ｓ、
１．３８Ｘ１０ｂｋｇ／ボ／Ｓおよび０．４ｄＢ／ｍ
ｗ Ｍ■２であり、硬さはシ、ヨア硬度Ａで８５あり、
切削などの機械加工をすることができるものであった。
このブロックから内径４閣、外形５ＩＩＩＩ１１１長さ
１０．０ｍｍの管を作り、測定部の厚さのみ０．５ｍｍ
とし、内径４Ｍのビニールチューブで接続し、循環ポン
プで血液を流し、２０ＭＨｚのドプラ血流系で流速を測
定した結果、十分に測定可能であった。
１０．０ｍｍの管を作り、測定部の厚さのみ０．５ｍｍ
とし、内径４Ｍのビニールチューブで接続し、循環ポン
プで血液を流し、２０ＭＨｚのドプラ血流系で流速を測
定した結果、十分に測定可能であった。
〔実施例２〕
実施例１で用いたシリコーン樹脂とほぼ同一構造であり
、ただし、反応基はエトキシ基ではなく、付加反応でき
るようにビニルジメチルシロキサン基を用いた。これに
、ポリメチルハイドロジヱンシロキサンと白金触媒を加
え、混合後、１５０℃、１０分の加圧成形によって厚さ
２ｃｍの板を作った。
、ただし、反応基はエトキシ基ではなく、付加反応でき
るようにビニルジメチルシロキサン基を用いた。これに
、ポリメチルハイドロジヱンシロキサンと白金触媒を加
え、混合後、１５０℃、１０分の加圧成形によって厚さ
２ｃｍの板を作った。
この板の音響特性、機械的物性は実施例１の板とほぼ同
じであり、この板を用いて製作した模擬血管の特性は実
施例１とほぼ同様であった。
じであり、この板を用いて製作した模擬血管の特性は実
施例１とほぼ同様であった。
特許出願人 信越化学工業株式会社
他１名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 式▲数式、化学式、表等があります▼と式（Ｒ＾２Ｓｉ
Ｏ＿１＿．＿５〕（式中Ｒ＾１、Ｒ＾２は置換もしくは
非置換の一価の炭化水素基から選ばれる基でＲ＾１の少
なくとも８０モル％がメチル基、Ｒ＾２の少なくとも５
０モル％がフェニル基、Ｘは５〜４００の整数であり）
で示されるオルガノシロキサン単位を含有し、全有機基
のうちフェニル基が１０〜５０モル％であるオルガノシ
ロキサンを硬化させたシリコーン樹脂硬化物であり、２
０℃ないし４０℃の温度で音響インピーダンスが１．２
５〜１．８０×１０＾６ｋｇ／ｍ＾２ｓであり、音波の
減衰率が６．０ｄＢ／ｍｍ／ＭＨｚ以下である超音波用
模擬血管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62252730A JPH0194828A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | 超音波用模擬血管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62252730A JPH0194828A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | 超音波用模擬血管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0194828A true JPH0194828A (ja) | 1989-04-13 |
Family
ID=17241463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62252730A Pending JPH0194828A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | 超音波用模擬血管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0194828A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008072517A1 (ja) * | 2006-12-15 | 2008-06-19 | Dow Corning Toray Co., Ltd. | 人工外皮用シリコーンエラストマー組成物 |
| JP2016139069A (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | 大日本印刷株式会社 | 臓器モデルおよびその製造方法 |
-
1987
- 1987-10-07 JP JP62252730A patent/JPH0194828A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008072517A1 (ja) * | 2006-12-15 | 2008-06-19 | Dow Corning Toray Co., Ltd. | 人工外皮用シリコーンエラストマー組成物 |
| JPWO2008072517A1 (ja) * | 2006-12-15 | 2010-03-25 | 東レ・ダウコーニング株式会社 | 人工外皮用シリコーンエラストマー組成物 |
| US8292956B2 (en) | 2006-12-15 | 2012-10-23 | Dow Corning Toray Company, Ltd. | Silicone elastomer composition for artificial integument |
| JP2016139069A (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | 大日本印刷株式会社 | 臓器モデルおよびその製造方法 |
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