生体に利用可能な完全非磁性合金の開発

• Project/Area Number: 16659520
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Pathobiological dentistry/Dental radiology
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 誉田 栄一 徳島大学, 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (30192321)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 直樹 徳島大学, 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部, 助手 (10219272) ; 吉田 みどり 徳島大学, 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部, 教務員 (30243728)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2005: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 2004: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: MR / 磁性体 / 生体内金属 / 磁化率 / チタン / 金 / 非磁性体 / 合金

Research Abstract

歯科領域において、口腔内に用いられている金属としては金合金、チタン合金、コバルト・ニッケル合金など様々な合金が用いられている。MR装置内では、それらの大部分の金属がアーティファクトを引き起こすことも知られている。得られたMR像には解剖学的な歪みが生じたり、信号が存在しない画像が発生する。本実験により画像上のアーティファクトの出現やその大きさは、物理学的な磁化率の絶対値に依存し、磁化率が0では、基本的にアーティファクトが生じなく、磁化率が正のときと負の時では、得られるMR信号のパターンが反転することが示された。そして、磁化率は、正のときにはかぎりなく大きな値となるが、負のときにはそれほど大きな値をとることがないことも示された。その結果、磁化率が負となるような合金では、大きな画像上のアーティファクトが生じないことが判明した。合金における磁化率は、金属単体の磁化率に依存し、含有量が多ければ多いほど、その合金はその金属単体の磁化率に影響されることも判明した。チタンは生体内金属として使用でき、MR撮影においても問題を生じないことが知られている。しかし、チタンでさえ、ある程度の磁化率を有し、MR撮影のシークエンスによっては、有意な画像上のアーティファクトを生じることが知られている。以上のことから、正の磁化率を有するチタンに負の磁化率を有する金属を混入させることにより、より磁化率が0となる生体内合金ができあがることが予想された。負の磁化率を有する生体内金属として金があるので、磁化率が0となるような混入率を有するチタンー金合金の作製を試みた。結果的に、磁化率が0となるためには、ほとんどが金となるような合金であり、チタン合金では作製できないことが判明した。すなわち、チタンを中心とした磁化率が0となるような合金は、金の混入では不可能であり、新たな金属でさらなる実験を行う必要があると結論づけられた。