血管へのダメージの少ないバルーン拡張ステントの最適構造設計

• 研究課題/領域番号: 26420001
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 佐々木 克彦 北海道大学, 工学研究院, 教授 (90215715)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014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: ステント / 動脈硬化 / 有限要素法 / 塑性変形 / 医療機器 / 構造解析 / 非線形変形 / バルーン拡張ステント / 変形解析 / 流体解析 / 連成解析 / 有限要素解析 / 変形特性 / 粘塑性変形

研究成果の概要

本研究では，動脈硬化治療に広く用いられているバルーン拡張ステントが拡張した時のプラークおよび血管壁の変形特性を明確にし，ステントが血管壁に与える変形について明らかにし，ダメージの少ないステントの考案を目的とする．まず，バルーンにより対称に変形する，いわゆる対称ステントに対して，拡張後の変形特性と表面性状の関係について考察した．その後，非対称ステントを考案し，考案したステントはステント軸に対して扁平に拡張することから，プラーク部を集中的に拡張することが可能であり，血管への負荷を大幅に低減できることを有限解析により示した．

研究成果

• [雑誌論文] Biaxial Ratchetting Deformation of Solders Considering Halt Conditions (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Tomizawa, Takehito Suzuki, Katsuhiko Sasaki, Daisuke Echzenya
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 725 ページ: 299-304
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Evaluation of the Stress Distribution by the Stepped Load Indentation Test with Constant Depth (2016)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Takita, Katsuhiko Sasaki, Ken-ichi Ohguchi, and Hiroyuki Fujiki
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 725 ページ: 293-298
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Residual Stress Analysis Considering Phase Transformation and Transformation Plasticity for Heat-Treated Large Size Shaft (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Yanagisawa, Yasuhiro Kishi, and Katsuhiko Sasaki
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 725 ページ: 647-652
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] プラーク特性を考慮した自己拡張ステントの変形解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 境野達也，佐々木克彦，黒田明慈，武田量
  • 雑誌名: 第27回バイオフロンティア講演会講演論文集 巻: 1 ページ: 151-152
  • NAID: 130007119218
• [雑誌論文] Development of Asymmetric Stent for Treatment of Eccentric Plaque (2015)
  • 著者名/発表者名: Achmad Syaifudin, Ryo Takeda, and Katsuhiko Sasaki
  • 雑誌名: Proceedings of Eighth Asian-Pacific Conference on Biomechanics 巻: 1 ページ: 265-265
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Mechanical Influence of Advanced Shape-Memory Alloy Stents during Deployment (2015)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Tomooka, Katsuhiko Sasaki, and Ryo Takeda
  • 雑誌名: Proceedings of Eighth Asian-Pacific Conference on Biomechanics 巻: 1 ページ: 272-272
  • 査読あり
• [雑誌論文] 脈動流による血管変形を考慮したステント拡張解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 星野 あまね，黒田 明慈，佐々木 克彦，武田 量
  • 雑誌名: 日本機械学会2015年度年次大会講演論文集 巻: 1
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 先端超弾性合金を用いた自己拡張型ステント留置解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 友岡由紀子，佐々木克彦，武田量
  • 雑誌名: 日本機械学会2015年度年次大会講演論文集 巻: 1
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of plaque lengths on stent surface roughness (2015)
  • 著者名/発表者名: Achmad Syaifudin, Ryo Takeda, and Katsuhiko Sasaki
  • 雑誌名: Bio-Medical Materials and Engineering 巻: 25 ページ: 189-202
  • 査読あり
• [学会発表] Biaxial Ratchetting Deformation of Solders Considering Halt Conditions (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Tomizawa, Takehito Suzuki, Katsuhiko Sasaki, Daisuke Echzenya
  • 学会等名: AEPA’2016
  • 発表場所: Saijyo, Japan
  • 年月日: 2016-12-04
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation of the Stress Distribution by the Stepped Load Indentation Test with Constant Depth (2016)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Takita, Katsuhiko Sasaki, Ken-ichi Ohguchi, and Hiroyuki Fujiki
  • 学会等名: AEPA’2016
  • 発表場所: Saijyo, Japan
  • 年月日: 2016-12-04
  • 国際学会
• [学会発表] Residual Stress Analysis Considering Phase Transformation and Transformation Plasticity for Heat-Treated Large Size Shaft (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Yanagisawa, Yasuhiro Kishi, and Katsuhiko Sasaki
  • 学会等名: Key Engineering Materials
  • 発表場所: Saijyo, Japan
  • 年月日: 2016-12-04
  • 国際学会
• [学会発表] プラーク特性を考慮した自己拡張ステントの変形解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 境野達也，佐々木克彦，黒田明慈，武田量
  • 学会等名: 第27回バイオフロンティア講演会講演論文集
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2016-10-22
• [学会発表] Mechanical influence of advanced shape-memory alloy stents during deployment (2015)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Tomooka, Ryo Takeda, and Katsuhiko Sasaki
  • 学会等名: The 8th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
  • 発表場所: Hokkaido University (Sapporo)
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-19
• [学会発表] Development of asymmetric stent for treatment of eccentric plaque (2015)
  • 著者名/発表者名: Achmad Syaifudin, Ryo Takeda, and Katsuhiko Sasaki
  • 学会等名: The 8th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
  • 発表場所: Hokkaido University (Sapporo)
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-19
• [学会発表] Development of Asymmetric Stent for Treatment of Eccentric Plaque (2015)
  • 著者名/発表者名: Achmad Syaifudin, Ryo Takeda, and Katsuhiko Sasaki
  • 学会等名: Eighth Asian-Pacific Conference on Biomechanics
  • 発表場所: Hokkaido University (Sapporo)
  • 年月日: 2015-09-16
  • 国際学会
• [学会発表] Mechanical Influence of Advanced Shape-Memory Alloy Stents during Deployment (2015)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Tomooka, Katsuhiko Sasaki, and Ryo Takeda
  • 学会等名: Eighth Asian-Pacific Conference on Biomechanics
  • 発表場所: Hokkaido University (Sapporo)
  • 年月日: 2015-09-16
  • 国際学会
• [学会発表] 脈動流による血管変形を考慮したステント拡張解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 星野あまね，黒田明慈，佐々木克彦，武田量
  • 学会等名: 日本機械学会2015年度年次大会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
  • 年月日: 2015-09-13 – 2015-09-16
• [学会発表] 新超弾性合金を用いた自己拡張型ステント留置解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 友岡由紀子，佐々木克彦、武田量
  • 学会等名: 日本機械学会2015年度年次大会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
  • 年月日: 2015-09-13 – 2015-09-16
• [学会発表] 脈動流による血管変形を考慮したステント拡張解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 星野 あまね，黒田 明慈，佐々木 克彦，武田 量
  • 学会等名: 日本機械学会2015年度年次大会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] 先端超弾性合金を用いた自己拡張型ステント留置解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 友岡由紀子，佐々木克彦，武田量
  • 学会等名: 日本機械学会2015年度年次大会講演論文集
  • 発表場所: 北海道大学（札幌）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] ステントのバルーン形状が偏心性プラーク変形に与える影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: SyaifudinAchmad, 佐々木克彦, 武田量
  • 学会等名: 日本機械学会2014年度年次大会
  • 発表場所: 東京電機大学（東京都）
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-10