レーザ溶融積層造形による医療用チタン合金の創製と骨伝導能付与技術の構築

• 研究課題/領域番号: 22760084
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 久森 紀之 上智大学, 理工学部, 准教授 (80317510)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 生体材料 / 医療・福祉 / 解析・評価 / 機械材料・材料力学 / 材料加工・処理 / チタン合金 / アパタイトコーティング / 微細構造 / 材呂加工・処理

研究概要

高齢化社会を迎えインプラントの需要が増加している. 量産品のインプラントは,患者によっては形状がフィットしないことや,うまく動作しないことがある.そこで, オーダーメイドの製品が必要とされている. 患者の医療画像から直接 3D-CAD データに形状情報を転送し,造形するラピッドプロトタイピングに着目した.すなわち,素材粉末を層状に敷き詰め,高出力のレーザビームで直接焼結して造形物を製造する手法をインプラントに応用した.そして,材料表面に最適な凹溝空間を設け,熱処理により骨を引き寄せ,協調し融合する骨伝導能の付与を試みた.加えて,凹溝空間が疲労特性へ及ぼす影響を評価した.

研究成果

• [雑誌論文] ELID 研削を施した人工関節用 Co-Cr 合金のピンオンディスク法による腐食摩耗特性の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久森紀之,松川達哉,水谷正義,大森整,西村直之,綱島義貴,藏本孝一,江面篤志
  • 雑誌名: 砥粒加工学会誌 巻: 57 ページ: 235-240
  • NAID: 40019969626
  • 査読あり
• [雑誌論文] ELID研削を施した人工関節用Co-Cr合金のピンオンディスク法による腐食摩耗特性の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久森紀之
  • 雑誌名: 砥粒加工学会誌 巻: 57 ページ: 235-240
  • NAID: 40019969626
  • 査読あり
• [雑誌論文] ELID 研削を施した Co-Cr 合金の超高分子量ポリエチレンによる摩擦環境下における腐食特性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水谷正義, 久森紀之, 水野隆文, 江面篤志,大内邦夫,大森整,藤原邦彦,土居憲司,藏本孝一
  • 雑誌名: 砥粒加工学会誌 巻: 56 ページ: 2012-2012
  • NAID: 10030194767
  • 査読あり
• [雑誌論文] ELID研削を施したCo-Cr合金の超高分子量ポリエチレンによる摩擦環境下における腐食特性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水谷正義
  • 雑誌名: 砥粒加工学会誌 巻: 56 ページ: 184-189
  • 査読あり
• [学会発表] 電子ビーム積層造形法により作製したチタン合金の微細組織と引張疲労との相関性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久森紀之
  • 学会等名: 日本金属学会 2013 年春期大会
  • 発表場所: 東京理科大学
• [学会発表] 電子ビーム積層造形法により作製したチタン合金の微細組織と引張疲労との相関性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久森紀之
  • 学会等名: 日本金属学会2013年春期大会
  • 発表場所: 東京理科大学
• [学会発表] ELID 研削を施した人工関節用Co-Cr 合金の腐食摩耗特性の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久森紀之
  • 学会等名: 第95回人工関節の機能高度化研究会
  • 発表場所: ナカシマメディカル(株)本社
• [学会発表] 金属粉末積層法を用いて造形したチタン合金の疲労特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久森紀之
  • 学会等名: 日本材料学会 第61 期通常総会・学術講演会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] 医療用チタン合金の力学的機能性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久森紀之
  • 学会等名: チタノミックス研究会
  • 発表場所: 豊橋商工会議所
• [学会発表] 金属粉末積層法を用いて造形したチタン合金の疲労特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久森紀之
  • 学会等名: 日本材料学会 第61期通常総会・学術講演会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] ELID研削を施した人工関節用Co-Cr合金の腐食摩耗特性の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久森紀之
  • 学会等名: 第95回 人工関節の機能高度化研究会
  • 発表場所: ナカシマメディカル(株) 本社
  • 招待講演
• [学会発表] 医療用チタン合金の力学的機能性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久森紀之
  • 学会等名: チタノミックス研究会
  • 発表場所: 豊橋商工会議所(招待講演)
• [学会発表] 電子ビーム溶融法により造形されたチタン合金の疲労特性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 武井将史 久森紀之
  • 学会等名: 日本金属学会秋季大会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター
• [学会発表] 医療用チタン合金の疲労特性に及ぼす表面改質とミクロ組織の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 久森紀之
  • 学会等名: 日本材料学会 第30回疲労シンポジウム
  • 発表場所: 高知・高知城ホール
  • 年月日: 2010-08-30
• [図書] 壊れない製品設計へ向けて- 第2 編第2 章 1 節「生体材料」(2011)490 (2011)
  • 著者名/発表者名: 久森紀之
  • 総ページ数: 490
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [図書] 破壊力学大系-壊れない製品設計へ向けて-第2編第2章1節「生体材料」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 久森紀之(分担)
  • 総ページ数: 490
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [備考]
  • URL: http://www.me.sophia.ac.jp/hisamori/
• [備考]
  • URL: http://www.me.sophia.ac.jp/~hisamori/
• [備考]
  • URL: http://www.me.sophia.ac.jp/~hisamori/