2017 Fiscal Year Research-status Report

超高磁場対応型の高弾性生体内金属開発

Research Project

Project/Area Number	17K11671
Research Institution	The University of Tokushima
Principal Investigator	誉田栄一徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学系), 教授 (30192321)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	前田直樹徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学系), 助教 (10219272) 吉田みどり徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学系), 助教 (30243728) 細木秀彦徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学系), 准教授 (60199502)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	MRA / MRI / 脳動脈瘤 / コイル / 塞栓術 / 非磁性生体内合金
Outline of Annual Research Achievements	これまでの研究でAu-Pt-Nb合金は３Tの高磁場MR装置においても、明らかな信号欠損や像の歪みなどのアーティファクトを生じないことが明らかとなった。しかし、弾性率、硬度などの機械的特性が脳動脈瘤クリップや血管内ステントの材質としては、現状の市販製品と比較して劣ることも示された。そこで新たな目標として、脳動脈瘤内の塞栓用コイルとしての有用性の検討を行った。非磁性を示した組成のAu-Pt-Nb合金で細線加工を行い、コイルの材料とした。また、脳動脈瘤の模擬ファントムの作成も行った。脳動脈瘤模擬ファントムは歯科用シリコンを用い、大きさ約１ｃｍ径の球形の空洞がシリコン内にできるようにし、その空洞に接するように血管を模擬したシリコンチューブを走行させることができるような構造とした。このファントムの球形状の空洞内にAu-Pt--Nb合金の細線をできるだけ詰め込んだ（充填率約50％）。その後、ファントム全体を水中に沈め、血管模擬チューブ内に、造影剤注入器を用いて一定量の速さで流れるように水を流した。3T-MR装置を用い、time of flight シークエンスによりMR Angiography (MRA)の撮影を行った。得られたMRA画像では、血液を模擬した水の信号はコイルの有無に関係なく、脳動脈瘤のファントム内に信号欠損像や歪みなどのアーチファクトはまったく認められなかった。この結果から、Au--Pt-Nb合金の細線を用いた脳動脈瘤コイルの実現性に近づいたと考えられた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 最初の計画どうりに、脳動脈瘤のファントムのプロトタイプが作成できた。従来からの研究で開発された非磁性生体内合金の細線で脳動脈瘤の塞栓術に用いるコイルの材料として、MR Angiographyの撮影により、予想どおりの結果を得ることができた。以上のことから、実験は順調に進行していると考えられる。
Strategy for Future Research Activity	今回の実験で非常に良好の結果が得られたAu-Pt-Nb合金を用いて、できるだけ細い細線の作製を行う。市販のプラチナータングステンコイルでは、素線の直径は約0.05mmであることから、この径までの細線化を行う。細線化と同時に、弾性率、引っ張り強さなどの機械的性質の測定を行い、市販のコイルとの比較を行う。また、現在作製できた細線で市販のコイルと同様な形状である、２次コイルの作製を行い、充填率の向上を試みる。さらにAu-Pt-XのNb以外の金属Xにより、Au-Pt-Nb合金で得られなかった機械的性質の向上が得られる金属Xを探し、新しい非磁性生体内合金の可能性をあわせて追求する。
Causes of Carryover	当初の計画では、新しい合金を作成するための金や白金などの金属購入の経費を計上したが、今までの研究で利用した金属の細線化の実験を最初に行ったため、新規の金属購入を行わなかったため、予算消化ができなかった。次年度の計画では、現在良好な結果が得られた組成の合金で複数の径の細線化を行うことや、新しい合金作製の実験も合わせて行うため、多量で、多種の金属が必要となることが考えられ、その製作費用や金属購入代金にあてる予定である。