次世代ステント用Co-Cr合金の高機能化


更新:2025/06/13
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概要

次世代バルーン拡張型ステントへの適用を念頭に、規格Co-Cr合金高強度化・高延性化のための加工熱処理プロセス高度化に加えて、更なる機械的特性の向上およびX線視認性の向上を指向とした新規Co-Cr合金開発を行っている。

従来技術との比較

次世代ステントには更なる小径化が要求されているため、高強度・高延性に加えて、低降伏応力や高X線視認性という多様な特性が要求されている。低温熱処理技術と軽元素・貴金属の合金化によりその課題を解決する。

特徴・独自性

 次世代ステントには更なる小径化が要求されているため、高強度・高延性に加えて、低降伏応力や高X 線視認性という多様な特性が要求されています。次世代バルーン拡張型ステントへの適用を念頭に、Co-Cr 合金の高強度化・高延性化のための加工熱処理プロセスの高度化に加えて、更なる機械的特性の向上およびX 線視認性の向上を指向とした新規合金開発によりその課題を解決します。

(1)炭素添加による機械的特性向上従来ステント用に使用されているC o - 2 0 C r - 1 5 W - 1 0 N i ( L 6 0 5 ,mass%)合金に炭素を0.2mass% 添加することで、次世代バルーン拡張型ステントとしての機械的特性の目標値を達成できることを示しました(図1)。今後は、結晶粒径を30 μ m 程度での目標値達成を目指します。
(2)Pt 添加によるX 線視認性向上ステント留置にはX 線視認性が要求されます。Pt は高密度で原子番号が大きいのでX 線視認性向上のための有力な合金元素です。図2 に3 つのPt 添加開発合金、Co-25Cr-5Ni-10Pt-10W(5Ni10Pt)、Co-25Cr-5Ni-15Pt-10W(5Ni15Pt)、Co-25Cr-15Pt-10W(0Ni15Pt)( いずれもmol% 表示)のX 線視認性(X線の透過しにくさ)を従来材のL605合金と比較して示します。いずれの合金もL605 合金と比較してX 線視認性が向上しています。加えて、開発合金はL605 と比較して低い体積磁化率を有しており(図3)、MRI などの診断でアーチファクトを低減させることができます。

実用化イメージ

次世代ステントの実用化に、生体用Co-Cr 合金の加工熱処理プロセスの高度化と新合金開発の観点から貢献します。

キーワード

研究者

大学院工学研究科

成島 尚之 教授 
博士(工学)(東北大学)

Takayuki Narushima, Professor

生体用金属材料の表面処理と組織制御に強みがある。チタンの表面処理による抗菌・抗ウイルス化やステント用Co-Cr合金の組成・組織制御による力学特性の向上・X線視認性向上に関する研究を展開している。