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高強度超弾性ステントの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K04765
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分26050:材料加工および組織制御関連
研究機関愛知工業大学

研究代表者

松井 良介  愛知工業大学, 工学部, 教授 (00632192)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード形状記憶合金 / TiNi合金 / 疲労 / ステント / 表面性状 / 疲労寿命 / 耐食性
研究開始時の研究の概要

本研究では現行ステント同等以上の耐久性を有し,且つ血管拡張力の高い超弾性ステントの開発を目的とする.この目的を達成するため,以下の項目に取り組む.
①熱処理を最小限に抑えた加工プロセスを確立する
②表面の超平滑化および薄く均質な不動態皮膜を形成させる
本研究は,TiNi形状記憶合金を用いた医療デバイスの開発が大きく進展し,社会貢献につながる重要な位置づけにある.

研究成果の概要

本研究では現行ステント同等以上の耐久性を有し,且つ血管拡張力の高い超弾性ステントの開発を目的とした.その結果,強加工と必要最低限の熱処理を組み合わせた製造プロセスによって血管拡張力を現行品に対して増大させられることを見出した.さらに血管内における拍動負荷を再現可能な疲労試験機を作製して開発ステントの疲労寿命を評価し,有限要素解析の結果を併せて局所的変形特性と疲労破壊との関連を明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では現行品に対して血管拡張力のより高いTiNi形状記憶合金ステントの開発を実施した.その結果,製造プロセスの工夫により血管拡張力アップに成功し,その疲労寿命を評価する技術も確立した.これらの研究成果はより細い血管でのステント治療を実現するなどステントによる治療の幅を拡げることにつながり,低侵襲医療に貢献するものである.

報告書

(4件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Functional Characteristics of Ultrasonic Shot-peened Ti–Ni Shape Memory Alloy with Functionally Graded Property2024

    • 著者名/発表者名
      Matsui Ryosuke
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 36 号: 8 ページ: 3381

    • DOI

      10.18494/SAM5092

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2024-08-16
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 不動態皮膜を有するTiNi 形状記憶合金の疲労特性2024

    • 著者名/発表者名
      MATSUI Ryosuke、HASHIMOTO Hiwa
    • 雑誌名

      ばね論文集

      巻: 2024 号: 69 ページ: 17-21

    • DOI

      10.5346/trbane.2024.17

    • ISSN
      0385-6917, 1348-1479
    • 年月日
      2024-03-31
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phase-field damage simulation of subloop loading in TiNi SMA2024

    • 著者名/発表者名
      Dunic Vladimir、Matsui Ryosuke、Takeda Kohei、Zivkovic Miroslav
    • 雑誌名

      International Journal of Damage Mechanics

      巻: 33 号: 8 ページ: 577-604

    • DOI

      10.1177/10567895241245859

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 高耐食・高耐久TiNi形状記憶合金の開発2024

    • 著者名/発表者名
      松井良介
    • 雑誌名

      チタン

      巻: 72 ページ: 232-236

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [雑誌論文] Phase-Field Damage Simulation of Subloop Loading in TiNi SMA2024

    • 著者名/発表者名
      V. Dunic, R. Matsui, K. Takeda, M. Zivkovic
    • 雑誌名

      International Journal of Damage Mechanics(掲載決定)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 不動態皮膜を有するTiNi形状記憶合金の疲労特性2024

    • 著者名/発表者名
      松井良介,橋本妃環
    • 雑誌名

      ばね論文集(掲載決定)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超音波ショットピーニングによる傾斜機能TiNi形状記憶合金の機械的性質改善2023

    • 著者名/発表者名
      松井良介,宮本崇志,濱川悠太,服部兼久
    • 雑誌名

      ばね論文集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Polyurethane Shape Memory Polymer and Determination of Shape Fixity and Shape Recovery in Subsequent Thermomechanical Cycles2022

    • 著者名/発表者名
      Staszczak Maria、Nabavian Kalat Mana、Golasinski Karol Marek、Urbanski Leszek、Takeda Kohei、Matsui Ryosuke、Pieczyska Elizibieta Alicja
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 14 号: 21 ページ: 4775-4775

    • DOI

      10.3390/polym14214775

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 形状記憶合金の基礎と応用および今後の動向2024

    • 著者名/発表者名
      松井良介
    • 学会等名
      名古屋市工業研究所 グループ指導
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of Nonmetallic Inclusions in Ti-Ni Alloys on the Low Cycle Fatigue Behavior2024

    • 著者名/発表者名
      H. Torihara, S. Kise, K. Uruma, F. Yamashita, T. Habu, H. Cho, R. Matsui, M. Nishida
    • 学会等名
      14th Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength (APCFS 2024)
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of TiNi Shape Memory Alloys with Advanced Functional Properties2024

    • 著者名/発表者名
      R. Matsui
    • 学会等名
      Poland-Japan Workshop on Shape Memory Materials
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Effect of Nonmetallic Inclusions of Ti-Ni Alloys on Rotary Beam Fatigue Properties2024

    • 著者名/発表者名
      H. Torihara, S. Kise, R. Matsui, F. Yamashita, K. Uruma, T. Habu
    • 学会等名
      Advances in Superelastic & Shape Memory Materials and Application (SMST2024)
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] デジタル画像相関法を活用した傾斜機能TiNi形状記憶合金の開発2023

    • 著者名/発表者名
      松田樹, 濱川悠太, 松井良介, 服部兼久
    • 学会等名
      2023年度春季ばね及び復元力応用講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 不動態皮膜を有するTiNi形状記憶合金の疲労特性2023

    • 著者名/発表者名
      橋本妃環, 松田樹, 松井良介
    • 学会等名
      2023年度春季ばね及び復元力応用講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 高拡張力TiNi形状記憶合金ステントの変形特性2023

    • 著者名/発表者名
      森本楓生, 松井良介
    • 学会等名
      第13回 SMAシンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] TiNi形状記憶合金ステントの疲労特性2023

    • 著者名/発表者名
      森本楓生, 松井良介, 山内清, 武澤清則, 山本将弘, 喜瀬純男, 閏間謙次
    • 学会等名
      M&M2023材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Bending Fatigue Properties of TiNi Shape Memory Alloy2023

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuda, R. Matsui
    • 学会等名
      The Advanced Technology in Experimental Mechanics 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fatigue Properties of TiNi Shape Memory Alloy in Corrosive Environments2023

    • 著者名/発表者名
      H. Hashimoto, R. Matsui
    • 学会等名
      The Advanced Technology in Experimental Mechanics 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超音波ショットピーニングがTiNi形状記憶合金の耐食性に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      松田樹, 松井良介, 服部兼久
    • 学会等名
      2023年度秋季ばね及び復元力応用講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] TiNi形状記憶合金ステントの拍動モード疲労寿命2023

    • 著者名/発表者名
      森本楓生, 松井良介
    • 学会等名
      2023年度秋季ばね及び復元力応用講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 半径方向単軸圧縮モードにおける高拡張力ステントの有限要素解析2023

    • 著者名/発表者名
      森本楓生, 島村真人, 松井良介, 山内清, 武澤清則, 山本将弘, 喜瀬純男
    • 学会等名
      TOKAI ENGINEERING COMPLEX 2023(TEC23)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] TiNi形状記憶合金の腐食疲労寿命に対するピーニング加工と機械的研磨の効果2023

    • 著者名/発表者名
      松田樹, 橋本妃環, 山田紘輝, 松井良介, 服部兼久
    • 学会等名
      TOKAI ENGINEERING COMPLEX 2023(TEC23)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 機械的研磨と不動態薄膜によるTiNi形状記憶合金の腐食疲労特性改善2023

    • 著者名/発表者名
      橋本妃環, 松田樹, 松井良介
    • 学会等名
      TOKAI ENGINEERING COMPLEX 2023(TEC23)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 形状回復温度の傾斜機能特性を有するTiNi形状記憶合金の開発2022

    • 著者名/発表者名
      松井良介, 濱川悠太
    • 学会等名
      2022年度秋季ばね及び復元力応用講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音波ショットピーニングと機械的研磨の組合せによるTiNi形状記憶合金の腐食疲労特性改善2022

    • 著者名/発表者名
      松田樹, 橋本妃環, 山田紘輝, 松井良介, 服部兼久
    • 学会等名
      2022年度秋季ばね及び復元力応用講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高拡張力TiNi形状記憶合金ステントの半径方向単軸圧縮モードにおける変形特性2022

    • 著者名/発表者名
      森本楓生, 島村真人, 松井良介, 山内清, 武澤清則, 山本将弘, 喜瀬純男
    • 学会等名
      2022年度秋季ばね及び復元力応用講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧縮残留応力を導入したTiNi形状記憶合金焼結体の機械的特性2022

    • 著者名/発表者名
      山口裕也, 宮本崇志, 松井良介, 服部兼久
    • 学会等名
      日本機械学会材料力学部門M&M2022材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高密度傾斜機能TiNi形状記憶合金焼結体の機械的性質2022

    • 著者名/発表者名
      濱川悠太, 松井良介, 服部兼久
    • 学会等名
      日本機械学会材料力学部門M&M2022材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] TiNi形状記憶合金ステントの疲労破面形態2022

    • 著者名/発表者名
      島村真人, 松井良介, 山内清, 高村誠一, 武澤清則, 小川明
    • 学会等名
      日本機械学会材料力学部門M&M2022材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] TiNi形状記憶合金の腐食疲労寿命に及ぼすピーニング加工の効果2022

    • 著者名/発表者名
      松田樹, 松井良介, 服部兼久
    • 学会等名
      日本機械学会材料力学部門M&M2022材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 形状記憶合金の基本挙動と高機能化への取り組み2022

    • 著者名/発表者名
      松井良介
    • 学会等名
      形状記憶合金協会第1回Webセミナー2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 血管を中から拡げる医療器具「ステント」を形状記憶合金で(河合塾 みらいぶっく 学問・大学なび)

    • URL

      https://miraibook.jp/researcher/k23103

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2026-01-16  

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