2013 Fiscal Year Annual Research Report
ＭＲＩ診断時のアーチファクトを防止する生体用Ｚｒ合金の開発
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22360287
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
野村 直之 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90332519)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土居 壽 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (30251549)
堤 祐介 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (60447498)
蘇 亜拉図 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (80611532)
塙 隆夫 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (90142736)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | MRI対応合金 / 低磁性 / バイオマテリアル / 構造・機能材料 / 医療・福祉 |
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| Research Abstract |
本研究では、核磁気共鳴法による画像診断（MRI)においてアーチファクト（虚像）を発生しない生体用ジルコニウム(Zr)合金の開発を進めている。本年度は、塑性加工可能な純Zrに反磁性体である銀(Ag)を複合化し、磁化率を低減させることを目的とした。アルゴンアーク溶解型差圧鋳造機を用いて棒状のZrを鋳造した。鋳造したZr丸棒材に，断面中央を通るよう旋盤を用いて穴あけ加工を施し、中空部にAg線材を充填した．作製したZr/Ag複合材料に対し、スウェージング加工を施すことにより直径1 mmの線材を作製した．その結果、Zr/Ag複合材料は優れた線材加工性を示し，Agの体積率が64%までの場合は減面率96%まで，81%の場合は減面率84%まで加工が可能であった．アルキメデス法により測定した密度は，Ag割合が低い場合には, 複合則により算出した理論値と同等の値を示し，線材加工後もZrとAgの体積割合がほぼ保持されていることが確認された．しかし，Ag割合が増加すると複合則には従わず， Agが目標通りの割合で複合されていないことが示唆された．Zr/Ag複合材料の磁化率は、Ag割合の増加に伴い減少した．特に，Agの体積率が81%のとき磁化率は最小となり1.88 x 10-5を示した．しかし， Zr鋳造材とAgの磁化率を用い複合則により計算した理論磁化率と比較すると，実測値は計算値より高い傾向を示した．Ag割合の増加に伴い線材の実測密度が理論密度より減少する傾向があり, Ag割合の高いZr/Ag複合線材では, 線材加工過程で芯材となるAgが外部に押し出されたことが示唆された. 実測密度を用いて磁化率を補正するとほぼ理論磁化率に沿った値となった。以上より、低磁性材料をZrと複合化させることで、磁化率が低減でき、MRIアーチファクトを低減できる可能性を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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