JP5855588B2 - チタン合金 - Google Patents
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Description
本発明は、医療用のガイドワイヤやステントなどに好適なチタン合金に関する。
従来、医療用のガイドワイヤやステントなどに用いられる合金材料として、チタン（Ｔｉ）−ニッケル（Ｎｉ）系合金が広く知られているが、近年では、生体がアレルギーを起こすおそれのあるＮｉを含まないチタン（Ｔｉ）−タンタル（Ｔａ）系合金が注目を集めている。
例えば、特許第４３０２６０４号公報には、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）の１種又は２種を所定の含有量で含有し、更にジルコニウム（Ｚｒ）を１〜２０ｍｏｌ％、モリブデン（Ｍｏ）を１〜６ｍｏｌ％含有し、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ及びＭｏの総量が６０ｍｏｌ％以下で、残部Ｔｉと不可避不純物からなるＴｉ−Ｔａ系合金が提案されている。このＴｉ−Ｔａ系合金は、Ｎｉを含まないため、人体に対する安全性が高い上に、超弾性特性を備え、冷間加工性に優れ生産性がよいという特徴を有している。
ところで、医療用のガイドワイヤやステントなどの医療機器（医療器具）は、生体の体内において血液などに直接触れるものであるため、生体に対する高い安全性が求められるとともに、生体の血管などに挿入されて複雑な経路を移動することになるため、弾性や径の細さに加え、適度な剛性も必要である。
しかしながら、従来のＴｉ−Ｔａ系チタン合金では、加工性などの問題から、径が数十ミクロン程度の細いガイドワイヤを成形することが困難であり、生体に対する安全性も必ずしも高いものとは言えなかった。
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたものであって、医療機器用材料や生体用材料等として好適な特性を有するチタン合金を提供することを目的とする。
本発明は、生体用のチタン合金であって、全体を１００原子％（ａｔ％）としたときに、１５〜２７ａｔ％のタンタル（Ｔａ）と、１〜８ａｔ％のスズ（Ｓｎ）と、残部がチタン（Ｔｉ）と不可避不純物とからなることを特徴とする、チタン合金である。
本発明はまた、上記手段のチタン合金において、タンタルおよびスズの合計の原子％をチタンおよび不可避不純物の合計の原子％で割った値が、０．１７〜０．５４であることを特徴とする。
本発明はまた、上記手段のチタン合金において、ＶＳＭ方式によって得られたＢ−Ｈ曲線において、磁界の強さが４．０×１０５Ａ／ｍのときの飽和磁束密度が５．０×１０−４Ｔ（テスラ）以下であることを特徴とする。
本発明はまた、上記手段のチタン合金において、弾性変形ひずみが１．０％以上であることを特徴とする。
本発明はまた、上記手段のチタン合金において、ヤング率が２５ＧＰａ〜８５ＧＰａであることを特徴とする。
本発明はまた、上記手段のチタン合金において、引張強度が６００ＭＰａ〜１６００ＭＰａであることを特徴とする。
本発明はまた、上記手段のチタン合金において、２つの支持部間距離が２０ｍｍ、前記支持部および押込み部の先端直径ｄが５ｍｍであることを測定条件とする３点曲げ押込み試験において、直径φ０．５ｍｍの線材に加工した前記チタン合金に対して、前記押込み部を押込み速度１ｍｍ／分で押込み量４ｍｍまで押し込み、除荷した後の前記線材の戻り量が６０％以上であることを特徴とする。
本発明はまた、上記手段のチタン合金において、ＩＣＰ発光分析法によって測定した金属イオン濃度が６４ｐｐｍ以下であるときの細胞障害度が１０％未満であることを特徴とする。
本発明はまた、上記手段のチタン合金において、医療用のガイドワイヤ、デリバリーワイヤ、ステント、クリップ、動脈瘤塞栓コイルもしくは静脈フィルタ、または歯科治療用のクレンザー、リーマー、ファイルもしくは歯列矯正ワイヤに用いられることを特徴とする。
本発明はまた、上記手段のチタン合金において、最大外径が０．００５ｍｍ〜１ｍｍであることを特徴とする。
本発明のチタン合金によれば、医療機器用材料や生体用材料等として好適な特性が得られるという優れた効果を奏し得る。
以下、本発明の実施の形態に係るチタン合金について説明する。
＜チタン合金全体＞
本発明に係るチタン合金は、全体を１００原子％（ａｔ％）としたときに、１５〜２７ａｔ％のタンタル（Ｔａ）と、０〜８ａｔ％のスズ（Ｓｎ）と、残部がチタン（Ｔｉ）と不可避不純物とからなることを特徴とする、チタン合金である。なお、残部のチタン（Ｔｉ）の含有率は特に限定されるものではなく、原子比率で考えたときに、含有元素中で最も多い元素がチタン（Ｔｉ)であればよい。
本発明に係るチタン合金は、全体を１００原子％（ａｔ％）としたときに、１５〜２７ａｔ％のタンタル（Ｔａ）と、０〜８ａｔ％のスズ（Ｓｎ）と、残部がチタン（Ｔｉ）と不可避不純物とからなることを特徴とする、チタン合金である。なお、残部のチタン（Ｔｉ）の含有率は特に限定されるものではなく、原子比率で考えたときに、含有元素中で最も多い元素がチタン（Ｔｉ)であればよい。
また、チタン合金は、最密六方晶（ＨＣＰ）であるα相を母相とするα型チタン合金、体心立方晶（ＢＣＣ）であるβ相を母相とするβ型チタン合金、最密六方晶（ＨＣＰ）であるα相と体心立方晶（ＢＣＣ）であるβ相とが共存するα＋β型チタン合金の３種類に大きく分類されるが、本発明に係るチタン合金の種類は特に限定されない。
＜タンタル（Ｔａ）＞
タンタル（Ｔａ）は、チタン合金を熱弾性型マルテンサイト変態を起こすチタン合金とする。Ｔａは、β相からα相への変態温度を低温側に下げ、室温においてβ相を安定化させるとともに、すべり変形（塑性変形）を起こしにくくする機能を有する。
タンタル（Ｔａ）は、チタン合金を熱弾性型マルテンサイト変態を起こすチタン合金とする。Ｔａは、β相からα相への変態温度を低温側に下げ、室温においてβ相を安定化させるとともに、すべり変形（塑性変形）を起こしにくくする機能を有する。
Ｔａの含有率は、チタン合金全体を１００原子％（ａｔ％）としたときに、１５〜２７ａｔ％とするのが好ましく、１９〜２５ａｔ％であればより好ましく、２２〜２４ａｔ％であることが最も好ましい。
Ｔａの含有率の上限値は、チタン合金の融点に基づいて設定される。図１は、Ｔｉ−Ｔａの２元系状態図である。同図に示されるように、Ｔａの含有率が２７％を超えると、チタン合金の融点が約２０００Ｋ以上となる可能性があるため、特殊な溶解炉が必要となり、生産コストが増大する。また、Ｔａ原料の溶融が不完全となる可能性が生じるため、チタン合金の品質低下を招くこととなる。
また、Ｔａの含有率が２７ａｔ％を超えた場合に、チタン合金の強度低下を招き易い点、さらには、Ｔａの原料価格がＴｉの原料価格の凡そ６倍である点等を考慮しても、Ｔａの含有率は２７ａｔ％以下であることが好ましい。従って、チタン合金全体を１００ａｔ％としたときのＴａの含有率は、２７ａｔ％以下であることが好ましく、２５ａｔ％以下であればより好ましく、２４ａｔ％以下であることが最も好ましい。
Ｔａの含有率の下限値は、上述のβ相安定化機能、およびチタン合金の医療機器用材料や生体用材料等としての機械的性質に基づいて設定される。すなわち、β相安定化機能は、Ｔａの含有率が低下する程低下し、Ｔａの含有率を１５ａｔ％未満とした場合にはβ相を常温まで維持することが困難となる。このため、Ｔａの含有率が１５ａｔ％未満である場合、例えスズ（Ｓｎ）を添加したとしても医療機器用材料や生体用材料等に要求される機械的性質（ヤング率、引張強度、および弾性変形ひずみ）を得ることが難しくなる。従って、チタン合金全体を１００ａｔ％としたときのＴａの含有率は、１５ａｔ％以上であることが好ましく、１９ａｔ％以上であればより好ましく、２２ａｔ％以上であることが最も好ましい。
＜スズ（Ｓｎ）＞
スズ（Ｓｎ）は、ヤング率を上昇させる要因となるω相の析出を抑制し、チタン合金の超弾性効果を高める機能を有する。
スズ（Ｓｎ）は、ヤング率を上昇させる要因となるω相の析出を抑制し、チタン合金の超弾性効果を高める機能を有する。
Ｓｎの含有率は、チタン合金全体を１００原子％（ａｔ％）としたときに、０〜８ａｔ％とするのが好ましく、１〜６ａｔ％であればより好ましい。
Ｓｎの含有率の上限値は、チタン合金の加工性（冷間加工性）に基づいて設定される。図２は、チタン合金全体を１００ａｔ％としたときのＴａの含有率が２３ａｔ％のチタン合金（Ｔｉ−２３Ｔａ−ｘＳｎ）についての冷間加工性評価試験の結果を示したグラフである。ここで、ｘはチタン合金全体を１００ａｔ％としたときのＳｎの含有率（ａｔ％）であり、Ｓｎの含有率を変化させたことを示している。この評価試験では、まずチタン合金全体を１００ａｔ％としたときのＳｎの含有率ｘを０ａｔ％、１．５ａｔ％、３ａｔ％、６ａｔ％および９ａｔ％と変化させた複数の試験片（厚さ：１ｍｍ、熱処理なし）を用意した。そして、これらの試験片を０．１ｍｍの厚さまで冷間圧延（加工率８６％）し、冷間圧延後の各試験片における１ｍｍ以上の長さの亀裂の個数をカウントした。なお、この亀裂のカウントは、各試験片における圧延方向に１４０ｍｍの範囲内で行った。
同図に示されるように、この評価試験の結果、Ｓｎの含有率を９ａｔ％とした場合に、急激に１ｍｍ以上の亀裂の発生が増加する、すなわち加工性が急激に悪化することが確認された。また、Ｔａの含有率が異なる場合においても、同様の傾向を示す結果となった。従って、チタン合金全体を１００ａｔ％としたときのＳｎの含有率は、良好な加工性を得るためには、８ａｔ％以下であることが好ましく、６ａｔ％以下であればより好ましい。
Ｓｎの含有率の下限値は、特に限定されない。すなわち、Ｔａの含有率が１５ａｔ％以上であれば、必ずしもＳｎを添加しなくとも、医療機器用材料や生体用材料等に要求される機械的性質（ヤング率、引張強度、および弾性変形ひずみ）を有するチタン合金を得ることが可能である。但し、機械的性質をより向上させるためには、Ｓｎを添加することが好ましい。また、上述のω相抑制機能を十分に発揮させるためには、チタン合金全体を１００ａｔ％としたときのＳｎの含有率は、１ａｔ％以上であることが好ましい。
詳細は後述するが、本発明に係るチタン合金は、構成元素であるＴｉ、Ｔａ、Ｓｎの金属イオンの溶出量が極めて少ない上に、優れた耐食性を示し、細胞毒性が低く、生体親和性が高く、外部の磁界により磁化がされにくい非磁性体であって磁気を嫌う医療機器（ＭＲＩ等）に悪影響を及ぼすおそれが極めて低く、高弾性で適度な剛性を有し、加工性の高い合金である。すなわち、本発明に係るチタン合金は、従来のチタン合金に比べて細胞毒性が低く、磁気特性、耐食性、機械的性質および加工性に優れたチタン合金となっている。このため、医療用のガイドワイヤ、デリバリーワイヤ、ステント、クリップ、動脈瘤塞栓コイルもしくは静脈フィルタ、または歯科治療用のクレンザー、リーマー、ファイルもしくは歯列矯正ワイヤなどの医療器具に好適であり、特に、最大外径が０．００５ｍｍ〜１ｍｍ程度の径の細い医療器具を成形するのに好適である。
なお、本発明に係るチタン合金は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、本発明に係るチタン合金から、医療用のガイドワイヤ、デリバリーワイヤ、ステント、クリップ、動脈瘤塞栓コイルもしくは静脈フィルタ、または歯科治療用のクレンザー、リーマー、ファイルもしくは歯列矯正ワイヤなどを成形する方法は、従来公知の方法を採用することができ、例えば、伸線加工、引抜加工、鋳造、鍛造、プレス加工などが挙げられる。
次に、本発明に係るチタン合金の実施例について詳細に説明する。
＜細胞毒性試験＞
１．金属粉を用いた合金の構成元素の溶出試験
（１）オートクレーブ滅菌したＲＰＭＩ−１６４０（Roswell Park Memorial Institute）合成培地（以下、単に「合成培地」という場合がある）２５ｍｌを、ポリプロピレン製遠沈管に準備し、金属粉２ｇを合成培地に浸漬し、３７℃の振とう恒温槽中で１０日間溶出した。なお、金属材料はＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｎ、Ａｌの８種類を準備した
（２）（１）の液を孔サイズ０．２μmのフィルタでろ過し、合成培地中の金属粉を除去した
（３）（２）の合成培地から１ｍｌを試験管に採取して、濃硝酸で加熱分解して、ＩＣＰ分析により、溶出した金属イオン濃度を測定した。
１．金属粉を用いた合金の構成元素の溶出試験
（１）オートクレーブ滅菌したＲＰＭＩ−１６４０（Roswell Park Memorial Institute）合成培地（以下、単に「合成培地」という場合がある）２５ｍｌを、ポリプロピレン製遠沈管に準備し、金属粉２ｇを合成培地に浸漬し、３７℃の振とう恒温槽中で１０日間溶出した。なお、金属材料はＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｎ、Ａｌの８種類を準備した
（２）（１）の液を孔サイズ０．２μmのフィルタでろ過し、合成培地中の金属粉を除去した
（３）（２）の合成培地から１ｍｌを試験管に採取して、濃硝酸で加熱分解して、ＩＣＰ分析により、溶出した金属イオン濃度を測定した。
２．アノード分極試験
（４）疑似体液としてリン酸緩衝生理的食塩水（ＰＢＳ）５００ｍｌを用いた
（５）ＴｉＴａＳｎ（Ｔａ：１５、１９または２３ａｔ％、Ｓｎ：０、３または６ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）、ＳＵＳ３１６（ＪＩＳ規格 Ｇ４３０５）、ＣｏＣｒＭｏ（Ｃｒ：２９ａｔ％、Ｍｏ：６ａｔ％、Ｃｏ＋不可避不純物：残部）、ＴｉＮｉ（Ｔｉ：４９．５ａｔ％、Ｎｉ＋不可避不純物：残部）の各金属線を、ポテンショスタット（Solartron社製）を用いてアノード分極試験を実施した
（６）各線材を作用電極、Ｐｔ線を対極、Ｈｇ／ＨｇＣｌを参照電極に用いた
（７）作用電極に−１Ｖから＋２Ｖ（ｖｓ ＳＣＥ）まで０．３３ｍＶ／ｓｅｃの掃引速度で電圧を負荷し、対極との間で流れる電流（電流密度）を測定した。
（４）疑似体液としてリン酸緩衝生理的食塩水（ＰＢＳ）５００ｍｌを用いた
（５）ＴｉＴａＳｎ（Ｔａ：１５、１９または２３ａｔ％、Ｓｎ：０、３または６ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）、ＳＵＳ３１６（ＪＩＳ規格 Ｇ４３０５）、ＣｏＣｒＭｏ（Ｃｒ：２９ａｔ％、Ｍｏ：６ａｔ％、Ｃｏ＋不可避不純物：残部）、ＴｉＮｉ（Ｔｉ：４９．５ａｔ％、Ｎｉ＋不可避不純物：残部）の各金属線を、ポテンショスタット（Solartron社製）を用いてアノード分極試験を実施した
（６）各線材を作用電極、Ｐｔ線を対極、Ｈｇ／ＨｇＣｌを参照電極に用いた
（７）作用電極に−１Ｖから＋２Ｖ（ｖｓ ＳＣＥ）まで０．３３ｍＶ／ｓｅｃの掃引速度で電圧を負荷し、対極との間で流れる電流（電流密度）を測定した。
３．金属腐食液による細胞毒性試験
（８）細胞毒性試験には、マウス線維芽細胞Ｌ９２９とヒト胸腺由来マクロファージ前駆細胞Ｕ９３７を用いた
（９）Ｌ９２９についてはイーグルＭＥＭ合成培地に、Ｕ９３７についてはＲＰＭＩ-１６４０合成培地に、それぞれ、Ｌグルタミン、７ｗｔ％重曹、１０ｖｏｌ％ＦＢＳ（Fetal Bovine Serum：ウシ胎児血清）を添加して培養液とした
（１０）Ｕ９３７はマクロファージに分化させて試験に供するため、分化のために上記（９）の培養液にＰＭＡ（Phorbol 12-Ｍyristate 13-Ａcetate）０．３２μl/ｍｌを加えた
（１１）ポテンショスタットを用いて、ＴｉＴａＳｎ（Ｔａ：２３ａｔ％、Ｓｎ：３ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）の線材を１００ｍｌの合成培地中でアノード電気溶解させ、腐食液を作り、６４ｐｐｍ、３２ｐｐｍ、１６ｐｐｍ、８ｐｐｍ、４ｐｐｍ、２ｐｐｍ、１ｐｐｍ、０ｐｐｍの金属腐食物濃度調整培養液（以下、試験液という）を作った
（１２）比較対照（コントロール）として、ＳＵＳ３１６、ＣｏＣｒＭｏ、ＴｉＮｉについても（１１）と同様に試験液を作った
（１３）ヒト胸腺由来Ｕ９３７マクロファージ前駆体細胞を（１０）の培養液に細胞密度１×１０5Ｃｅｌｌ/ｍｌに混合し、９６穴マイクロプレートに各２００μｌ分注し、５％ＣＯ２、湿度１００％、３７℃インキュベータ内で２４時間培養し、Ｕ９３７をマクロファージに分化させた
（１４）試験液と交換し、更に２４時間（１３）のインキュベータ内で培養した
（１５）マイクロプレートを１８００ｒｐｍで１０分間遠心分離し、各穴の培養液の上澄み液１００μｌを採取した
（１６）（１５）の各穴中に放出された乳酸脱水素酵素の濃度を ＬＤＨ ＣＤＫ（Cytotoxicity Detection Kit）（タカラバイオ社製）を用い、ＥＬＩＳＡプレートリーダでＬＤＨ含有量を定量した。
（８）細胞毒性試験には、マウス線維芽細胞Ｌ９２９とヒト胸腺由来マクロファージ前駆細胞Ｕ９３７を用いた
（９）Ｌ９２９についてはイーグルＭＥＭ合成培地に、Ｕ９３７についてはＲＰＭＩ-１６４０合成培地に、それぞれ、Ｌグルタミン、７ｗｔ％重曹、１０ｖｏｌ％ＦＢＳ（Fetal Bovine Serum：ウシ胎児血清）を添加して培養液とした
（１０）Ｕ９３７はマクロファージに分化させて試験に供するため、分化のために上記（９）の培養液にＰＭＡ（Phorbol 12-Ｍyristate 13-Ａcetate）０．３２μl/ｍｌを加えた
（１１）ポテンショスタットを用いて、ＴｉＴａＳｎ（Ｔａ：２３ａｔ％、Ｓｎ：３ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）の線材を１００ｍｌの合成培地中でアノード電気溶解させ、腐食液を作り、６４ｐｐｍ、３２ｐｐｍ、１６ｐｐｍ、８ｐｐｍ、４ｐｐｍ、２ｐｐｍ、１ｐｐｍ、０ｐｐｍの金属腐食物濃度調整培養液（以下、試験液という）を作った
（１２）比較対照（コントロール）として、ＳＵＳ３１６、ＣｏＣｒＭｏ、ＴｉＮｉについても（１１）と同様に試験液を作った
（１３）ヒト胸腺由来Ｕ９３７マクロファージ前駆体細胞を（１０）の培養液に細胞密度１×１０5Ｃｅｌｌ/ｍｌに混合し、９６穴マイクロプレートに各２００μｌ分注し、５％ＣＯ２、湿度１００％、３７℃インキュベータ内で２４時間培養し、Ｕ９３７をマクロファージに分化させた
（１４）試験液と交換し、更に２４時間（１３）のインキュベータ内で培養した
（１５）マイクロプレートを１８００ｒｐｍで１０分間遠心分離し、各穴の培養液の上澄み液１００μｌを採取した
（１６）（１５）の各穴中に放出された乳酸脱水素酵素の濃度を ＬＤＨ ＣＤＫ（Cytotoxicity Detection Kit）（タカラバイオ社製）を用い、ＥＬＩＳＡプレートリーダでＬＤＨ含有量を定量した。
図３に、合成培地中に溶出した金属粉からのイオン溶出量を示し、図４〜図１１に、金属ワイヤのアノード分極試験の結果を示す。なお、図５は、ＴｉＴａＳｎ（Ｔａ：２３ａｔ％、Ｓｎ：３ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）のアノード分極試験の結果を示しており、図５におけるＴｉＴａＳｎ２は熱処理温度４５０℃の試料、ＴｉＴａＳｎ３は熱処理温度６５０℃の試料、ＴｉＴａＳｎ４は熱処理温度７５０℃の試料であることを表している。また、図６〜図１１は、ＴｉＴａＳｎ（Ｔａ：１５、１９または２３ａｔ％、Ｓｎ：０、３または６ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）のアノード分極試験の結果を示しており、図６〜図８は熱処理なしの試料の試験結果、図９〜図１１は１０００℃、２４時間の熱処理を加えた試料の試験結果を示している。ここで、図６〜図１１における例えば１５Ｔａ−０ＳｎとはＴｉＴａＳｎ（Ｔａ：１５ａｔ％、Ｓｎ：０ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）を表しており、例えば１９Ｔａ−３ＳｎとはＴｉＴａＳｎ（Ｔａ：１９ａｔ％、Ｓｎ：３ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）を表している。
図３に示す溶出試験の結果から、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｎの構成元素は、疑似体液である合成培地中では、ＳＵＳ３１６、ＴｉＮｉ、ＣｏＣｒＭｏの構成元素よりも、金属イオンの溶出量は極めて少ないことが確認された。また、図４〜図１１に示すアノード分極試験の結果から、ＴｉＴａＳｎは、既存の医療用生体材料よりも優れた耐食性を示すことが確認された。すなわち、ＴｉＴａＳｎ（Ｔａ：１５、１９または２３ａｔ％、Ｓｎ：０、３または６ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）では、ＳＵＳ３１６、ＴｉＮｉ、ＣｏＣｒＭｏのように１Ｖ以下の電位で電流密度が急激に上昇するようなことはなく、少なくとも２Ｖ程度までは電流密度のなだらかな上昇が維持されており、不動態域がこれらの材料よりも広く、孔食腐食を起こしにくいという特徴を有することが確認された。
図１２および図１３に、金属腐食液のＬ９２９細胞およびＵ９３７マクロファージに対する細胞障害度（細胞損傷度）と金属腐食液の濃度の関係を示す。なお、金属腐食液中の金属イオン濃度（金属溶出濃度）は、ＩＣＰ発光分析法によって測定した値である。また、細胞障害度は細胞毒性の強さを示す１つの指標であり、以下の式で定義される。
細胞障害度（％）＝（実験値−低コントロール）／（高コントロール−低コントロール）×１００
ここで、高コントロールは、Triton‐Xで細胞を全破壊した時の培養液中に放出されたＬＤＨ濃度、低コントロールは、無処理の細胞から放出されるＬＤＨ濃度、実験値は、規定濃度の金属腐食物を投与した際に細胞から放出されるＬＤＨ濃度である。
ここで、高コントロールは、Triton‐Xで細胞を全破壊した時の培養液中に放出されたＬＤＨ濃度、低コントロールは、無処理の細胞から放出されるＬＤＨ濃度、実験値は、規定濃度の金属腐食物を投与した際に細胞から放出されるＬＤＨ濃度である。
図１２に示す細胞毒性試験の結果から、実施例試料のＴｉＴａＳｎ（Ｔａ：２３ａｔ％、Ｓｎ：３ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）のＬ９２９細胞に対する細胞障害度は、ＳＵＳ３１６、ＴｉＮｉ、ＣｏＣｒＭｏと比較して、全般に低い傾向にあることが確認された。具体的には、実施例試料のＴｉＴａＳｎのＬ９２９細胞に対する細胞障害度は、ＩＣＰ発光分析法によって測定した金属イオン濃度が１６ｐｐｍ以下であれば１０％未満、金属イオン濃度が３２ｐｐｍ以下であれば２０％未満、金属イオン濃度が６４ｐｐｍ以下であれば、２２％未満であることが確認された。また、実施例試料のＴｉＴａＳｎのＬ９２９細胞に対する細胞障害度は、金属イオン濃度が約１６ｐｐｍ以上で上昇率が高くなる（すなわち、グラフの傾きが急になる）傾向にあるが、その上昇率は、ＳＵＳ３１６、ＴｉＮｉ、ＣｏＣｒＭｏと比較して小さいものとなっている。すなわち、実施例試料のＴｉＴａＳｎは、金属イオン濃度が６４ｐｐｍ以上という生体内としてはきわめて高濃度な状態においても、ＳＵＳ３１６、ＴｉＮｉ、ＣｏＣｒＭｏと比較して低毒性（細胞毒性が低い）であり、生体親和性が高いことが確認された。
なお、ＳＵＳ３１６のＬ９２９細胞に対する細胞障害度の上昇率は、金属イオン濃度が１６ｐｐｍ〜６４ｐｐｍにおいて、（２７−６）／（６４−１６）≒０．４４であり、ＴｉＮｉのＬ９２９細胞に対する細胞障害度の上昇率は、金属イオン濃度が１６ｐｐｍ〜６４ｐｐｍにおいて、（４０−１０）／（６４−１６）≒０．６３であり、ＣｏＣｒＭｏのＬ９２９細胞に対する細胞障害度の上昇率は、金属イオン濃度が１６ｐｐｍ〜６４ｐｐｍにおいて、（５７．５−２７．５）／（６４−１６）≒０．６３である。これに対し、実施例試料のＴｉＴａＳｎのＬ９２９細胞に対する細胞障害度の上昇率は、金属イオン濃度が１６ｐｐｍ〜６４ｐｐｍにおいて、（２１−５）／（６４−１６）≒０．３３となっている。すなわち、実施例試料のＴｉＴａＳｎのＬ９２９細胞に対する細胞障害度の上昇率は、金属イオン濃度が１６ｐｐｍ以上の場合において、ＳＵＳ３１６の上昇率０．４４よりも小さい値となることが確認された。
図１３に示す細胞毒性試験の結果から、実施例試料のＴｉＴａＳｎ（Ｔａ：２３ａｔ％、Ｓｎ：３ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）のＵ９３７マクロファージに対する細胞障害度は、ＳＵＳ３１６、ＴｉＮｉ、ＣｏＣｒＭｏと比較して、全般に低い傾向にあることが確認された。具体的には、実施例試料のＴｉＴａＳｎのＵ９３７マクロファージに対する細胞障害度は、金属イオン濃度１ｐｐｍ〜６４ｐｐｍにおいて、略±２％の範囲内を推移しており、上昇する傾向は示されなかった。すなわち、この試験結果からも、実施例試料のＴｉＴａＳｎは、金属イオン濃度が６４ｐｐｍ以上という生体内としてはきわめて高濃度な状態においても、ＳＵＳ３１６、ＴｉＮｉ、ＣｏＣｒＭｏと比較して低毒性であり、生体親和性が高いことが確認された。
なお、ＳＵＳ３１６のＵ９３７マクロファージに対する細胞障害度は、金属イオン濃度が１６ｐｐｍ以上で上昇傾向を示すと共に３２ｐｐｍ以上で１０％以上となり、ＴｉＮｉのＵ９３７マクロファージに対する細胞障害度は、金属イオン濃度が８ｐｐｍ以上で上昇傾向を示すと共に１６ｐｐｍ以上で２０％以上となり、ＣｏＣｒＭｏのＵ９３７マクロファージに対する細胞障害度は、金属イオン濃度が２ｐｐｍ以上で上昇傾向を示すと共に４ｐｐｍ以上で１０％以上となった。これに対し、実施例試料のＴｉＴａＳｎのＵ９３７マクロファージに対する細胞障害度は、金属イオン濃度が６４ｐｐｍ以下の全域において２％未満となっている。すなわち、実施例試料のＴｉＴａＳｎは、ＩＣＰ発光分析法によって測定した金属イオン濃度が６４ｐｐｍ以下であるときに、Ｕ９３７マクロファージに対する細胞障害度を１０％未満に保持することが十分に可能であり、比較的低毒性であるが金属イオン濃度が３２ｐｐｍ以上でＵ９３７マクロファージに対する細胞障害度が１０％以上となるＳＵＳ３１６よりも低毒性であり、生体親和性が高いことが確認された。
＜磁気特性試験＞
本発明に係るチタン合金の磁気特性の評価を行うために磁気特性試験を実施した。この磁気特性試験では、実施例試料として、ＴｉＴａＳｎ（Ｔａ：２３ａｔ％、Ｓｎ：３ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）の合金素材を用いるとともに、比較例試料として、ＴｉＮｉ（Ｎｉ：５４．９４ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）の合金素材を用いた。また、実施例試料と比較例試料は、直径φ０．５ｍｍ、長さ７ｍｍの丸線形状のものを用い、これらの試料をＶＳＭ（Vibrating Sample Magnetometer：振動試料型磁力計）の振動棒に固定し、磁気特性を測定した。
本発明に係るチタン合金の磁気特性の評価を行うために磁気特性試験を実施した。この磁気特性試験では、実施例試料として、ＴｉＴａＳｎ（Ｔａ：２３ａｔ％、Ｓｎ：３ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）の合金素材を用いるとともに、比較例試料として、ＴｉＮｉ（Ｎｉ：５４．９４ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）の合金素材を用いた。また、実施例試料と比較例試料は、直径φ０．５ｍｍ、長さ７ｍｍの丸線形状のものを用い、これらの試料をＶＳＭ（Vibrating Sample Magnetometer：振動試料型磁力計）の振動棒に固定し、磁気特性を測定した。
図１４に実施例試料ＴｉＴａＳｎのＢ−Ｈ曲線を示し、図１５に比較例試料ＴｉＮｉのＢ−Ｈ曲線を示す。なお、同図における縦軸Ｂは磁束密度（Ｔ：テスラ）を表し、横軸Ｈは磁界の強さ（Ａ／ｍ）を表している。磁気特性試験の結果から、実施例試料のＴｉＴａＳｎは、外部の磁界の強さが４．０×１０５Ａ／ｍのときの飽和磁束密度が５．０×１０−４Ｔ（テスラ）以下であり、飽和磁束密度が１．０×１０−３Ｔ（テスラ）を超える比較例試料ＴｉＮｉの合金に比べ、外部の磁界により磁化がされにくい非磁性体であることが確認された。
医療現場には、ＭＲＩなどの磁気を用いた医療機器が数多く存在し、強大な磁場環境において患者の検査が行われるケースがあるが、本発明に係るＴｉＴａＳｎ合金は外部の磁界により磁化がされにくい非磁性体であり、磁気を嫌う医療機器に悪影響を及ぼすおそれが極めて低い。このため、医療現場において用いられる、医療用のガイドワイヤ、デリバリーワイヤ、ステント、クリップ、動脈瘤塞栓コイルもしくは静脈フィルタ、または歯科治療用のクレンザー、リーマー、ファイルもしくは歯列矯正ワイヤなどに、特に適した素材であるといえる。
＜３点曲げ押込み試験＞
本発明に係るチタン合金の機械的特性の評価を行うために３点曲げ押込み試験を実施した。この３点曲げ押込み試験では、実施例試料として、ＴｉＴａＳｎ（Ｔａ：２３ａｔ％、Ｓｎ：３ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）の合金素材を用いるとともに、比較例試料として、ＴｉＮｉ（Ｎｉ：５４．９４ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）の合金素材を用いた。また、実施例試料と比較例試料は、直径φ０．５ｍｍの丸線形状のものを用い、これらの試料に対して、図１６に示すような方法で３点曲げ押込み試験を行い、戻り量を測定した。測定条件としては、２本の支持部間の距離を２０ｍｍ、２本の支持部と１本の押込み部の各々の先端直径ｄを５ｍｍ（先端Ｒ２．５ｍｍ）、押込み速度を１ｍｍ／分とした。
本発明に係るチタン合金の機械的特性の評価を行うために３点曲げ押込み試験を実施した。この３点曲げ押込み試験では、実施例試料として、ＴｉＴａＳｎ（Ｔａ：２３ａｔ％、Ｓｎ：３ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）の合金素材を用いるとともに、比較例試料として、ＴｉＮｉ（Ｎｉ：５４．９４ａｔ％、Ｔｉ＋不可避不純物：残部）の合金素材を用いた。また、実施例試料と比較例試料は、直径φ０．５ｍｍの丸線形状のものを用い、これらの試料に対して、図１６に示すような方法で３点曲げ押込み試験を行い、戻り量を測定した。測定条件としては、２本の支持部間の距離を２０ｍｍ、２本の支持部と１本の押込み部の各々の先端直径ｄを５ｍｍ（先端Ｒ２．５ｍｍ）、押込み速度を１ｍｍ／分とした。
３点曲げ押込み試験の方法は、次の通りである。
（１）最初に、押込み部を、初期位置（押込み部の先端が試料に接触する位置）から、試料に向けて０．５ｍｍまで押込んだ後、荷重が０になるまで戻し、そのときの試料の変形量（ｍｍ）を測定した
（２）次に、押込み部を、上記初期位置から、試料に向けて１ｍｍまで押込んだ後に除荷し、試料の変形量を測定した
（３）以降、押込み部の押込み量を０．５ｍｍずつ増やしていき、押込み量が４ｍｍに達するまで、試料の変形量を測定した
（４）最後に、上記（１）〜（３）で測定した変形量から、押込み量に対する戻り量（％）を算出した。
（２）次に、押込み部を、上記初期位置から、試料に向けて１ｍｍまで押込んだ後に除荷し、試料の変形量を測定した
（３）以降、押込み部の押込み量を０．５ｍｍずつ増やしていき、押込み量が４ｍｍに達するまで、試料の変形量を測定した
（４）最後に、上記（１）〜（３）で測定した変形量から、押込み量に対する戻り量（％）を算出した。
図１７に、実施例試料ＴｉＴａＳｎ（最終熱処理温度２５０℃、３５０℃、４５０℃、５５０℃、６５０℃、７００℃）の戻り量と、比較例試料ＴｉＮｉ（最終熱処理温度３５０℃）の戻り量を示す。なお、図１７の各最終熱処理温度における２本の棒グラフのうち、左側の棒グラフは最終加工率３０％の試料を表し、右側の棒グラフは最終加工率９８％の試料を表している（図１９および図２０において同様）。同図に示す３点曲げ押込み試験の結果から、押込み部を押込み速度１ｍｍ／分で押込み量４ｍｍまで押し込み、除荷した後の実施例試料ＴｉＴａＳｎの戻り量が６０％以上であることが確認された。また、最終熱処理温度３５０℃、最終加工率３０％の実施例試料ＴｉＴａＳｎの戻り量（約９０％）は、最終熱処理温度３５０℃、最終加工率３０％の比較例試料ＴｉＮｉの戻り量（約７０％）よりも大きいことが確認された。
＜引張試験＞
また、本発明に係るチタン合金の機械的特性の評価を行うために引張試験を実施した。図１８は、引張試験を実施した実施例試料の種類を示した表である。同図に示されるように、この引張試験では、実施例試料として、ＴａとＳｎの含有率（ａｔ％）を異ならせた試料番号Ｔ１〜Ｔ７の７種類のＴｉＴａＳｎの合金素材を用いた。また、実施例試料は、直径φ０．５ｍｍの丸線形状のものを用い、この試料に対して引張試験機を用いて引張試験を実施した。測定条件としては、評点間距離を５０ｍｍ、引張速度を１ｍｍ／分とした。また、ヤング率は、ＪＩＳ Ｈ ７１０３（２００２）に基づき、引張試験機による引張試験実施中における応力−歪曲線を測定し、降伏点以下の応力での応力増加直線の勾配から求めた。さらに、実施例試料に対して繰り返し応力−歪を付与して実施例試料を破断させ、０．５％歪が残存した場合の伸び（弾性変形ひずみ、弾性限）を測定した。
また、本発明に係るチタン合金の機械的特性の評価を行うために引張試験を実施した。図１８は、引張試験を実施した実施例試料の種類を示した表である。同図に示されるように、この引張試験では、実施例試料として、ＴａとＳｎの含有率（ａｔ％）を異ならせた試料番号Ｔ１〜Ｔ７の７種類のＴｉＴａＳｎの合金素材を用いた。また、実施例試料は、直径φ０．５ｍｍの丸線形状のものを用い、この試料に対して引張試験機を用いて引張試験を実施した。測定条件としては、評点間距離を５０ｍｍ、引張速度を１ｍｍ／分とした。また、ヤング率は、ＪＩＳ Ｈ ７１０３（２００２）に基づき、引張試験機による引張試験実施中における応力−歪曲線を測定し、降伏点以下の応力での応力増加直線の勾配から求めた。さらに、実施例試料に対して繰り返し応力−歪を付与して実施例試料を破断させ、０．５％歪が残存した場合の伸び（弾性変形ひずみ、弾性限）を測定した。
図１９に、試料番号Ｔ３の実施例試料ＴｉＴａＳｎ（最終熱処理温度２５０℃、３５０℃、４５０℃、５５０℃、６５０℃、７００℃、７５０℃）の引張強度を示す。引張試験の結果から、試料番号Ｔ３の実施例試料ＴｉＴａＳｎの引張強度は６００ＭＰａ〜１６００ＭＰａの範囲であることが確認された。
図２０に、試料番号Ｔ３の実施例試料ＴｉＴａＳｎ（最終熱処理温度２５０℃、３５０℃、４５０℃、５５０℃、６５０℃、７００℃、７５０℃）のヤング率を示す。引張試験の結果から、試料番号Ｔ３の実施例試料ＴｉＴａＳｎのヤング率は３０ＧＰａ〜８５ＧＰａの範囲であることが確認された。
図２１に、試料番号Ｔ３の実施例試料ＴｉＴａＳｎ（最終加工率９８％、最終熱処理温度４５０℃）に対して繰り返し応力−歪を付与して破断させた引張試験の結果を示す。この引張試験結果から、０．５％歪が残存した場合の伸びは約３．４〜３．７％であることが確認された。また、同様の引張試験により、試料番号Ｔ３の実施例試料ＴｉＴａＳｎ（最終加工率９８％、最終熱処理無し）における０．５％歪が残存した場合の伸びは約３．２〜３．６％、試料番号Ｔ３の実施例試料ＴｉＴａＳｎ（最終加工率９８％、最終熱処理温度２５０℃）における０．５％歪が残存した場合の伸びは約３．４〜３．６％、試料番号Ｔ３の実施例試料ＴｉＴａＳｎ（最終加工率９８％、最終熱処理温度６５０℃）における０．５％歪が残存した場合の伸びは約２．１〜２．６％であることが、それぞれ確認された。
図２２に、試料番号Ｔ１〜Ｔ７の実施例試料ＴｉＴａＳｎ（最終加工率７６％）の引張試験の結果である引張強度、ヤング率、および弾性変形ひずみ（弾性限）の値を表で示す。ここで、同図における熱処理温度２５℃とは、熱処理なしを示している（以下同様）。また、弾性変形ひずみ（弾性限）は、熱処理温度３５０℃、５５０℃、７５０℃のものについては測定していない。なお、図２２の表をグラフ化したものが、図２３〜図２５である。
図２３に、試料番号Ｔ１〜Ｔ７の実施例試料ＴｉＴａＳｎ（最終熱処理温度２５℃、２５０℃、３５０℃、４５０℃、５５０℃、６５０℃、７５０℃）の引張強度をグラフ（散布図）で示す。引張試験の結果から、試料番号Ｔ１〜Ｔ７の実施例試料ＴｉＴａＳｎの引張強度は、いずれも６００ＭＰａ〜１６００ＭＰａの範囲内に収まることが確認された。また、試料番号Ｔ１〜Ｔ７の実施例試料ＴｉＴａＳｎの引張強度は、いずれも最終熱処理温度を約４００〜５００℃とすることにより、高い値を示す傾向にあることが確認された。
図２４に、試料番号Ｔ１〜Ｔ７の実施例試料ＴｉＴａＳｎ（最終熱処理温度２５℃、２５０℃、３５０℃、４５０℃、５５０℃、６５０℃、７５０℃）のヤング率をグラフ（散布図）で示す。引張試験の結果から、試料番号Ｔ１〜Ｔ７の実施例試料ＴｉＴａＳｎのヤング率は、いずれも２５ＧＰａ〜８５ＧＰａの範囲内に収まることが確認された。また、試料番号Ｔ１〜Ｔ７の実施例試料ＴｉＴａＳｎのヤング率は、いずれも最終熱処理温度を約６００〜７００℃とすることにより、高い値を示す傾向にあることが確認された。
図２５に、試料番号Ｔ１〜Ｔ７の実施例試料ＴｉＴａＳｎ（最終熱処理温度２５℃、２５０℃、４５０℃、６５０℃）における０．５％歪が残存した場合の伸び（弾性変形ひずみ、弾性限）をグラフ（散布図）で示す。引張試験の結果から、試料番号Ｔ１〜Ｔ７の実施例試料ＴｉＴａＳｎの弾性変形ひずみ（弾性限）は、最終熱処理温度が６５０℃以下であれば、いずれも略１〜４％の範囲内に収まることが確認された。また、試料番号Ｔ１〜Ｔ７の実施例試料ＴｉＴａＳｎの弾性変形ひずみ（弾性限）は、いずれも最終熱処理温度を約２００〜５００℃とすることにより、高い値を示す傾向にあることが確認された。
さらに、図２２に示す試料番号Ｔ１〜Ｔ７の実施例試料ＴｉＴａＳｎについての引張試験の結果に基づき、ＴａおよびＳｎの合計の含有率（ａｔ％）と残部のＴｉ＋不可避不純物の含有率（ａｔ％）の比、すなわちＴａおよびＳｎの合計の原子％をＴｉおよび不可避不純物の合計の原子％で割った値である（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉと、引張強度、ヤング率および弾性変形ひずみ（弾性限）との関係を調べた。なお、試料番号Ｔ１の実施例試料ＴｉＴａＳｎでは、（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉ＝（１９＋４．５）／（１００−１９−４．５）≒０．３１となる。同様に計算して、試料番号Ｔ２の実施例試料ＴｉＴａＳｎでは（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉ≒０．３２、試料番号Ｔ３の実施例試料ＴｉＴａＳｎでは（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉ≒０．３５、試料番号Ｔ４の実施例試料ＴｉＴａＳｎでは（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉ≒０．３８、試料番号Ｔ５の実施例試料ＴｉＴａＳｎでは（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉ≒０．４０、試料番号Ｔ６の実施例試料ＴｉＴａＳｎでは（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉ≒０．４３、試料番号Ｔ７の実施例試料ＴｉＴａＳｎでは（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉ≒０．４６となる。
図２６に、試料番号Ｔ１〜Ｔ７の実施例試料ＴｉＴａＳｎ（最終加工率７６％、熱処理なし）における（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉと引張強度およびヤング率の関係を示す。また、図２７に、試料番号Ｔ１〜Ｔ７の実施例試料ＴｉＴａＳｎ（最終加工率７６％、熱処理なし）における（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉと弾性変形ひずみ（弾性限）の関係を示す。
試料番号Ｔ１〜Ｔ７の実施例試料ＴｉＴａＳｎ（最終加工率７６％、熱処理なし）についての引張試験の結果、（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉと引張り強度の関係、および（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉとヤング率の関係は、図２６に破線で示すように、いずれも（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉの値が０．３４〜０．３６を頂点とする傾向を示し、両関係は互いに軸対称の相似形となることが確認された。また、（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉと弾性変形ひずみ（弾性限）の関係は、図２７に破線で示すように、（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉの値が０．３４〜０．３６に頂点を有する右肩上がりの傾向を示し、（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉと引張り強度の関係と略相似形となることが確認された。
この結果、（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉの値が０．１７〜０．５４であれば、引張強度を少なくとも６００ＭＰａ以上に確保することが可能であることが確認された。また、（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉの値が０．１７〜０．５４であればヤング率を少なくとも５０ＧＰａ以下に確保することが可能であり、弾性変形ひずみ（弾性限）を少なくとも１．０％以上に確保することが可能であることが確認された。
なお、（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉの値が０．１７以上とするためには、ＴａおよびＳｎの合計の含有率を、例えば１５ａｔ％以上とすればよい。すなわち、ＴａおよびＳｎの合計の含有率を１５ａｔ％とした場合、（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉ＝１５／８５≒０．１７６となる。従って、Ｔａの含有率の下限値を１５ａｔ％以上、そしてＳｎの含有率の下限値を０ａｔ％以上に限定することの根拠が、引張試験の結果から確認された。また、Ｔａの含有率を２７ａｔ％、Ｓｎの含有率を８ａｔ％とした場合、（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉ＝（２７＋８）／６５≒０．５３８となる。すなわち、Ｔａの含有率の上限値を２７ａｔ％以下、そしてＳｎの含有率の上限値を８ａｔ％以下に限定することの有効性が、引張試験の結果からも確認された。
また、（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉの値が０．３１〜０．４６であれば、熱処理なしの状態においても引張強度を約８００ＭＰａ以上とし、ヤング率を４０ＧＰａ以下とすることが可能であり、（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉの値が０．３２〜０．３８であれば、熱処理なしの状態においても引張強度を約８８０ＭＰａ以上とし、ヤング率を４０ＧＰａ以下とすることが可能であることが確認された。さらに、（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉの値が０．３４〜０．３６であれば、熱処理なしの状態においても略最大の引張強度（約９４０ＭＰａ）、および略最小のヤング率（約３４ＧＰａ）を得ることが可能であることが確認された。
従って、医療機器用材料や生体用材料等として、より良好な機械的性質を得るという観点からは、（Ｔａ＋Ｓｎ）／Ｔｉの値は、０．３２〜０．３８であることが好ましく、０．３４〜０．３６であればより好ましい。なお、熱処理を適宜に加えることによって、さらに良好な機械的性質が得られることは言うまでもない。
上述の＜３点曲げ押込み試験＞および＜引張試験＞の結果から、本発明に係るＴｉＴａＳｎ合金は、高弾性、かつ適度な剛性を有することが確認された。このため、本発明に係るＴｉＴａＳｎ合金を生体の管状部分（血管、気管、食道、十二指腸、大腸、小腸、胆道など）を内側から拡げる医療器具（例えば、ステント）に適用すれば、管状部分の内壁との接触面積を大きく確保することができる上に、管状部分の内壁を適度に支持することができるため、再狭窄を効果的に防ぐことができる。
また、生体の管状部分などに挿入されて複雑な経路を移動する医療器具（例えば、医療用のガイドワイヤ、デリバリーワイヤ、ステント、クリップ、動脈瘤塞栓コイルもしくは静脈フィルタ、または歯科治療用のクレンザー、リーマー、ファイルもしくは歯列矯正ワイヤなど）に適用すれば、これらの医療器具をスムーズに移動させることができる上に、管状部分の内壁を傷つけるおそれが少ない。
本発明に係るチタン合金は、医療用のガイドワイヤ、デリバリーワイヤ、ステント、クリップ、動脈瘤塞栓コイルもしくは静脈フィルタ、または歯科治療用のクレンザー、リーマー、ファイルもしくは歯列矯正ワイヤなどに利用することができる。
Claims (10)
- 生体用のチタン合金であって、
全体を１００原子％（ａｔ％）としたときに、
１５〜２７ａｔ％のタンタル（Ｔａ）と、
１〜８ａｔ％のスズ（Ｓｎ）と、
残部がチタン（Ｔｉ）と不可避不純物とからなることを特徴とする、
チタン合金。 - タンタルおよびスズの合計の原子％をチタンおよび不可避不純物の合計の原子％で割った値が、０．１７〜０．５４であることを特徴とする、
請求項１に記載のチタン合金。 - ＶＳＭ方式によって得られたＢ−Ｈ曲線において、磁界の強さが４．０×１０５Ａ／ｍのときの飽和磁束密度が５．０×１０−４Ｔ（テスラ）以下であることを特徴とする、
請求項１または２に記載のチタン合金。 - 弾性変形ひずみが１．０％以上であることを特徴とする、
請求項１〜３のいずれかに記載のチタン合金。 - ヤング率が２５ＧＰａ〜８５ＧＰａであることを特徴とする、
請求項１〜４のいずれかに記載のチタン合金。 - 引張強度が６００ＭＰａ〜１６００ＭＰａであることを特徴とする、
請求項１〜５のいずれかに記載のチタン合金。 - ２つの支持部間距離が２０ｍｍ、前記支持部および押込み部の先端直径ｄが５ｍｍであることを測定条件とする３点曲げ押込み試験において、直径φ０．５ｍｍの線材に加工した前記チタン合金に対して、前記押込み部を押込み速度１ｍｍ／分で押込み量４ｍｍまで押し込み、除荷した後の前記線材の戻り量が６０％以上であることを特徴とする、
請求項１〜６のいずれかに記載のチタン合金。 - ＩＣＰ発光分析法によって測定した金属イオン濃度が６４ｐｐｍ以下であるときの細胞障害度が１０％未満であることを特徴とする、
請求項１〜７のいずれかに記載のチタン合金。 - 医療用のガイドワイヤ、デリバリーワイヤ、ステント、クリップ、動脈瘤塞栓コイルもしくは静脈フィルタ、または歯科治療用のクレンザー、リーマー、ファイルもしくは歯列矯正ワイヤに用いられることを特徴とする、
請求項１〜８のいずれかに記載のチタン合金。 - 最大外径が０．００５ｍｍ〜１ｍｍであることを特徴とする、
請求項９に記載のチタン合金。
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