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ニッケル含有医療材料 気管支バルブに使われる ニチノール ニ ッ ケ ル と そ の 用 途 の 情 報 誌

医療に使われるニッケル

伸びる寿命

2017年第32巻3号

医療機器の動向

・ほぼ400トンのステンレス鋼がフレーム ワークに使われ、大規模改装プロジェ クトの一部としてクイーンズウエイ・トン ネル内の 外 装システムを支えていま す。  外装用パネルを支えているのは軽量モジュール のニッケル含有ステンレス鋼・フレームワーク

 フレームは工場で製造、 組み立て後、輸送

ケーススタディ 水底トンネルの改装

数枚のパネルには地元のアーチスト による絵がスクリーン印刷 

クイーンズウエイ・トンネルはイングランド北西のリバプールとバーケンヘッドの間を流 れるマーシー川の下を走る道路トンネルです。1934年に建設が完了した時点では、この トンネルの3.24キロという長さは水底トンネルとしては世界最長でした。 このトンネルは77年間供用された後、2011年に11か月の工期で改修工事が始まりまし た。 古いプラスチック製の波型防壁被覆は、耐久性、強度、低維持費で選ばれたセラミック 鋼に交換されました。それにより、トンネルは洗浄が楽になるとともに21世紀らしい外 観となったのです。 新しい被覆方法はまた光反射の向上によって輝度が14%高まり、安全性が強化されま した。その結果、エネルギー消費量が減り、電球の寿命が7年から8年に伸び、コストが 削減され、二酸化炭素排出量が減っています。 この外装用パネルは、390トンのステンレス鋼帯を使って製造された冷間成形部材の軽 量モジュール式ステンレス鋼・フレームワークによって支えられています。道路トンネル 内部は浸食環境であるため、タイプ304(UNS S30400)のニッケル含有ステンレス鋼が 採用されました。 局所的な腐食の元となる塩化物や硫酸塩のようなごみや汚染物質がたまらないように、 洗浄計画が厳格に決められています。 ステンレス鋼・フレームワークは、材料費を抑え、取り付けを迅速に行うという二つの目 的のため、可能な限り軽量となるよう設計されており、トンネルの通常の走行を出来る だけ妨げずに改装を済ませることが可能となりました。フレームワーク・システムはまた 簡単に取り外しが可能で、例えば車両衝撃による損壊の時にパネルを交換できるよう になっている必要があったのです。 モジュール方式で設計され、それぞれのサブフレームがひとつの外装用パネルをサポー トしています。 トンネルの壁の上下に頑丈なレールを事前に取り付け、それからステンレス鋼のフレーム を決められた場所に固定するという革新的な設計コンセプトにより、取り付けの時間は 大幅に短縮されました。またこのプロセスにより、殆どトンネル通行の邪魔にはなりま せん。 2 ケーススタディ

・建設：工期は1925年から1934年、費用 は800万ポンド (1934年) ・トンネル全長：3.24 km ・トンネル寸法：直径13.4m、片側2車線 の4車線、一日当たり交通量35,000台 ・改装費用：700万ポンド(2011年) ・セラミック鋼・パネルの数：6,000枚で 36,000m2の表面積をカバー ・外装システムの全重量：～900トン ・ステンレス鋼の重量：～400トン ・フレ ームワ ー ク：タ イ プ 3 0 4 ( U N S S30400)のオーステナイト系ステンレス 鋼(ニッケル約8.3%) ・アンカー：グレードA4ステンレス鋼（タ イプ316 (UNS S31600))と同等組成）製 の48,000本のアンカーでフレームワー クをトンネルの壁に固定 ・各パネルの主要サポート・フック：ニッ ケル 5 . 5 % 含 有の二 相 ステンレス 鋼 （UNS 32205)がその優れた強度を理 由として採用されました ・改装には11ヶ月かかり、2011年11月に 完工 ・地元のアーチスト制作の絵が何枚かの セラミック・パネルにスクリーン印刷さ れ、トンネルの外装にパブリックアート （公共的な空間に設 置される芸 術作 品）を展示するという欧州にて初の事 例となりました ・2009年9月には、ハリーポッターと死の 秘宝－パート1のワンシーンがトンネル 内で撮影されました このケーススタディの全貌はニッケル協 会ホームページからダウンロード可能で す：www.nickelinstitute.org

2017年第32巻3号

ANCON BUILDING PRODUCTS

数字で表すトンネル

2017年第32巻3号

ニッケルとその用途の情報誌 ISTOCK.COM/MONSTARRR_

発行：ニッケル協会 www.nickelinstitute.org プレジデント：David Butler 編集発行人：Clare Richardson crichardson@nickelinstitute.org

デザイン：Constructive Communications 住所： Rue Belliard 12 Brussels 1040, Belgium Tel. +32 2 290 3200 communications@nickelinstitute.org 本誌は読者への一般情報提供を目的としており、 しかるべき 助言を確保せずして、いかなる特定の目的あるいは用途のた めに使用もしくは依拠されるべきではない。本誌は専門的に 見て正確であると信じられるものではあるが、ニッケル協会と その会員、 スタッフ及びコンサルタントはあらゆる一般的な、 もしくは特定の目的のための適合性について、何ら表明もしく は保証するものではなく、 また本書に示されている情報に関 して、 いかなる種類の義務もしくは責任を負うものではない。

医療に使われるニッケル ステンレス鋼をはじめとするニッケル含有材料は安全で、洗浄が容易で、かつ衛生的 であると評価されています。こうした特性により、この材料は医療分野で広く使われて おり、その用途は手術用器具、インプラント、病院の設備など様々ですが、さらにはサ プライチェーンの起点で我々が頼りにしている救命薬を製造する製剤設備にも使用さ れています。そして、その有効性は長い歴史の中で証明されています。ステンレス鋼は 1920年代以降、外科用メス、歯科用抜歯鉗子、インプラントに使用されてきました。

ISSN 0829-8351

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印刷：カナダ 再生紙使用

目次 ケーススタディ クイーンズウエイ・トンネル. . . . . . . . . .2 焦点 論説. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 特集 ニッケル感受性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 ニッケル含有医療材料 . . . . . . . . . . . 5-7 Earfold® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 ニチノール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 気管支バルブ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 医療用機器の動向 . . . . . . . . . . . . .10-11 医療用3Dプリンティング . . . . . . . . . .12 神経細胞を読むナノワイヤ . . . . . . . .13 ペースメーカー . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 病院での殺菌 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 展示中 地表の灯 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 一言で UNSの詳細 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 ウエブリンク . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

2017年第32巻3号

20 kt

表紙：Constructive Communications 表紙画像：iStockPhoto.com © ERAXION

医療用途向けニッケル 年平均成長率 7%

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SOURCE: ROSKILL PARISER

投稿者： Parul Chhabra, Gary Coates, Peter Kelly-Detwiler, Richard Matheson, Geir Moe, Kim Oakes, Kristina Osterman, Tony Newson, Lissel Port, Nigel Ward

15 10 5 0

2010

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衛生は医療産業の最優先項目であり、病院で什器備品に広くステンレス鋼が使われて いるということは、洗浄が簡単であるという証です。15ページに特集しているマンチェ スター・メトロポリタン大学とアグロパリテックによる最近の研究に見られるように、 ステンレス鋼は強力な化学薬品を使用して繰り返し行う衛生処理にも耐えることが出 来るのです。 ニッケルはこれ以外に、生死に関わるような用途に使える特性も有しています。例え ば、ニチノール（ニッケルとチタンの合金）形状記憶合金の持つ特性を組み合わせる と、血管疾患を緩和するため使われる自己拡張型ステント向けの用途に最適となり ます。あるいは、磁気共鳴映像法(MRI)では患者をイオン化放射線に曝すことなく、 脳、筋肉、心臓、腫瘍といった軟組織の他では得られない映像を得ることが出来きま す。MRIシステムの中心には、必ず強力な磁石（地球の磁場の最大30万倍以上）があり ますが、それはその装置の構造材に使われているニッケル含有ステンレス鋼があれば こそなのです。 しかし、医療環境に欠かせないものとなっているのは、単にニッケル含有オーステナイ ト系ステンレス鋼に耐食性があるというだけではありません。病的組織を除去する凍 結外科手術に使う液体窒素を入れる容器には、超低温(－269°C)への耐性が不可欠で す。またその非磁性という特徴によって、救命用の装置を組み立てる場合に、ニッケル が理想的な構造材料となります。 ニッケルは医療分野において目には見えない貢献をしています。今回のニッケル誌で は、革新的なニッケル含有材料を使って我々の寿命をさらに伸ばす方法をいくつか紹 介します。 Clare Richardson Nickel誌編集長

焦点 3

ニッケル感受性 リスクの評価 ステンレス鋼は医療機器や病院設備で最も 一般的に使われている材料の一つです。ス テンレス 鋼 は生体適 合 性 があり、洗浄や殺菌が簡単 で、強度があり、耐食性に 富みます。インプラント用 途向けのステンレス鋼のグ レード（例：タイプ316LVM (UNS S31673)）と、それ以 外の探針や開創器といった医療機器に使わ れる商用グレードのステンレス鋼 (例：タイ プ 316L) (UNS S31603)とは明らかな違いがあ り、後者は一時的（通常60分未満）や短期間 （通常30日以内）の連続皮膚接触向けに使 用されます。 近年、新たなニッケル含有材料の用途として ニチノール(UNS N01555)が生物医学的応用 分野に現れて来ており、歯科矯正器具やステ ントといった用途でその形状記憶機能が評 価されているのです。

ニッケルが使われている部位

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人工関節置換術のようなインプラント移植手 術に使用される材料は通常十分な耐性を持 っています。インプラント移植に関連して生 じる症状は感染症や機械的異常であり、ま れにだがアレルギー反応からも生じること があります。それに関係する典型的なアレル ゲンはクロム、コバルト、骨セメントの構成 物質ならびにニッケルです。 『すでにニッケル過敏症である患者のパッ チテストでは、タイプ316「外科グレード」の ような硫黄含有量が少ないか中くらいのス テンレス鋼にアレルギー反応を示す患者数 に統計的に有意差はなかった』とNiPERAの 人間の健康分野の上級毒性学者であるDr. Kate Heim はコメントしています。 『過敏症 の人の場合はアレルギー反応を引き起こす ことがあり得るが、こうしたステンレス鋼は ニッケル皮膚炎を起こさないというのが一般 的に共通の理解となっている。』 インプラント材料の現行基準では、移植部分 周辺の体液や組織への金属放出は低くなけ ればならないとされています。さらに、プラ スチックの上にステンレス鋼を被せた人口関 節は摩擦摩耗を最小限に抑えるように設計 されています。この結果、金属への先在アレ ルギーのある患者の場合でも人口股間節の 成功率は高くなっているのです。

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ISTOCK.COM/ANGELHELL

『ニッケルアレルギーの患者やニッケル含有 合金のインプラント移植による副作用が心 配な患者は、手術の前に医師と話し合うべ きだ』とHeim博士はアドバイスしています。

 Kate Heim博士 NiPERA、人間健康分野の上級毒性学者

4 特集

2017年第32巻3号

ISTOCK.COM/CZGUR

ニッケル含有医 療 材 料

伸 びる寿 命 医療技術における絶えざる進歩により世界中で寿命が延びています。内科及び外科用 に使われる金属と合金の新用途が開発され、それが良い刺激となり医療技術の進歩が 促されているのです。2016年には、米国だけでも五千万件を超える外科手術が行われ ました。この手術の件数が毎年増えるにつれて、回復期間が短いとか手術中に患者に 与える全体的影響が減るといった多くの魅力的な利点があるため、侵襲性の低い手術 への要求も高まっています。 ステンレス鋼は、その多用途性、生体適合 性、比較的低コストといった理由で、依然 として医療機器向け材料として最もよく使 われています。それ以外のチタンやコバル ト、クロムのような材料も進歩に貢献して います。ニッケル・チタン形状記憶合金の ニチノール(UNS N01555)は医療用金属の 中では花形であり、多くの医療用途での 使用が増えているのです。 ニチノールが導く道 ニチノールは超弾性と形状記憶という特 性を持った驚くべき材料です。組成はニッ ケル55%－チタン45%であり、医療移植用 インプラントとして魅力的な材料です。ニ チノールは生体適合性があり、合金として の突出した特性によって以前はステンレス 鋼が使用されていた多くの用途で、この10 年の間にステンレス鋼の代わりにニチノー ルが使われるようになってきました。 ニチノールの医療用ワイヤの用途のトップ 3は血管ガイドワイヤ、診断ガイドワイヤ、 歯科アーチワイヤです。毎年、数百トンも のニッケルがニチノールとステンレス医療 ワイヤの製造に向けられており、寿命を 延ばすために、そして命を救うために使用 されています。グランド・ビュー・リサーチ

2017年第32巻3号

が発行した2014年版リサーチ・レポート によれば、 『2020年までに世界のガイド ワイヤ市場は21.9億米ドルにまで拡大す る見込みである。高齢者人口の伸びを背 景にして対象とする疾病の有病率が上昇 しており、今後6年間に渡りガイドワイヤ の需要拡大を促進するものと見られてい る。』とのことです。 ガイドワイヤとは細く、曲げやすい医療用 ワイヤで、体内に挿入されてカテーテルや 中心静脈ラインといった大きめの器具あ るいは栄養チューブをガイドします。冠状 動脈手術に長く使用されていますが、その 間にガイドワイヤは増大する医療処置の 不可欠な要素となり、その用途はより専門 的な医療分野において徐々に増加し、拡 大しています。 『初期形状から変形されるまでの歪み抵 抗力が約0.5%であるステンレスワイヤに 比べ、ニチノールワイヤの超弾性は16倍も あり8%の歪みに耐えうる。例としてはニチ ノール製のペーパー・クリップがある。そ れを90度まで曲げても、また元の形状に 戻る』こう語るのは米国インディアナ州フ ォートウエインに拠点を持ちニチノール、 ステンレス鋼、特殊医療用ワイヤの最大手

特集 5

ISTOCKPHOTO.COM \ MIRONOS

であるフォートウエインメタルのニチノー ル製品マネジャーのDavid Plumleyです。 『ニチノールワイヤは優れた「プッシュ機 能」とよじれ抵抗力があり、真直度を維 持できる。これはガイドワイヤにとって非 常に重要な特性である。過去10年間で当 社のニチノール生産量は毎年10%以上増 加しており、今後も医療と非医療分野両方 でニチノールの成長は続くと見ている。』 もう一つ重要なニチノールの用途は強化 カテーテル・ポリマーチューブで、編み込 まれたニチノールが内部と外部の高分子 層の間で補強の役割を果たします。

WIKIMEDIA COMMONS

ISTOCKPHOTO.COM / BET_NOIRE

 血管ガイドワイヤ

FORT WAYNE METALS RESEARCH PRODUCTS CORP

 歯科用アーチワイヤ

ISTOCKPHOTO.COM / MILEA

 整形外科用ケーブル

 ガイドワイヤ付き血管ステント 6 特集

 ニチノール形状記憶

大きな歪みに対応するステント 人体との生理的かつ化学的適合性に加 え、大きな歪みに対応できるという類まれ なニチノールの能力が、医療機器のエン ジニアリングとデザインの面で魅力的な 材料たらしめています。ニチノールの主要 な用途はステントです。ニチノールステント はある温度で加工した後、温度を変えて 小さく折り畳むようにしてから動脈に入れ ると、体温によって、材料が変形温度より 上昇して元の寸法に戻るのです。 ニチノール血管ステントは棒状のものをガ ンドリルして作られます。正確な寸法要件 に加工された後、レーザー切断されて形 状が整えられます。動脈瘤治療用血管ス テントチューブは直径25.4 mm (1インチ) が標準で、直径僅か6-7 mm (1/4インチ) にまで「押しつぶされ」て、それからデリバ リー・デバイス・チューブに入れられ、そし て患者の大動脈に挿入されます。このステ ントはひとりでに膨らんで元の形に戻り、 医者による動脈瘤の治療を可能にするの です。 高強度ステンレス鋼の用途 『タ イ プ 3 0 2 ( U N S S 3 0 2 0 0 ) 、 304 (UNS S30400) 316L (UNS S31603) のオーステナイト系ステンレス医療ワイヤ には多くの用途がある。』 とフォートウエインメタルのAustin Lucas は話しています。こうした細い医療用ワイ ヤの直径は2.54 mmから0.1016 mmまで の間ですが、もっと小さい直径にまで加工 することができます。 『冷間加工で得られ る、例えば0.127 mmで450 ksiといった高 強度(400-500+ ksi)により、ステンレス合 金は材料として魅力がある。多くの医療用 途で典型的に言えることだが、極めて小さ く薄い部品の製造にはこの強度が重要で ある。』これは血管治療、神経刺激治療、

2017年第32巻3号

一貫性を確保するのに必要なのは、こうし

インプラント歯科といった広範囲の用途

た制御された化学的性質を持つ高純度材

に使用されています。

料です。ステンレスの医療用ワイヤはまた

心臓切開手術では胸骨を切断して胸郭を

手術針の製造にも利用されます。例えば

分離することにより、外科医は心臓に触

縫合針は曲がったり折れたりしないよう

れることが出来ます。手術が終われば、肋

際立って高い強度と延性が必要ですが、

骨は元通りに戻され、胸骨を閉じるワイヤ

さらに外科医が手に持って使う時にうまく

ニチノールはニッケル55%、チタン45% の合金で、医療用移植にとり魅力的な材 料である。

術の際に静脈や動脈に最初に入れるため のガイドワイヤとして一般に使われていま す。いくつかのステントのデザインでは、 タイプ304ステンレス鋼が使われていま

織穿刺性能も良くなければなりません。 こうした材料としての要件を満足させるた め、通常、縫合針はカスタム455® (UNS S45500)やカスタム470®といった高性能 時効硬化マルテンサイト・ステンレス合金 から作られるのです。

す。タイプ304と302のステンレス鋼でよく

革新的な用途の絶えざる追求

見られる他の用途としては、探り針、カテ

他 の 様 々な ニッケル 含 有 特 殊 ワイヤ

ーテル、スプリング、手術針、 マンドレルが

にも医 療 用 途 があり、一 例としてコバ

あります。多くの外科的介入では、創傷の 縫合にステープルがよく使われています。 それはタイプ316Lと304のステンレスワイ ヤで作られているのです。後者のグレード は歯科用アーチワイヤにも使われます。 ワイヤ、ピン、手術針 キルシュナー・ワイヤ (K-ワイヤ)とスタイ ンマン牽引針はグレード316Lで作られて おり、骨折の固定用、骨再建用の埋め込 み型装置として、そして別のインプラント 移植物の挿入用ガイドピンとして整形外 科医が使用しています。牽引力が骨格系 に働くように、皮膚から移植することもあ ります。骨が四週間から六週間後に治癒 したら、ピンは除去されます。タイプ316L の他の用途には整形外科用ケーブルがあ ります。

ルト・クロ ム・ニッケル・鉄 合 金 で あ

 キルシュナー・ワイヤ (K-wires)

るF W M 1058®/Elg i loy ®/Phy nox®/ Conichrome® (UNS R 30003)がありま す。用途としては、ワイヤベースのステン ト、フィルター、ペースメーカーのリード、 整形外科用インプラントが挙げられます。 さらに、コバルト・クロム・ニッケル・モリ ブデン合金の35NLT®（もしくは別のタイ プの合金 (UNS R 30035)）はその高い弾 性率によりペーシングのリード、探り針、 カテーテル、整形外科用ケーブル、永久 埋め込みといった用途で使用されていま す。

 縫合針

傑出した特性を持った高性能材料が利用 可能になるに伴い、医療技術は進化して います。ニチノールやニッケル含有合金の ような生体適合性材料は医療機器の設計 者にとっての現在の必要性を満足させる

医療移植用途において使用されるステン

だけでなく、新しいアイデアや可能性のた

レス医療用ワイヤは、重要な用途向けの

めの特性をも提供することが求められて

化学的かつ力学的な高い均質性を持った

いるのです。新しい用途の絶えざる追求

材料の二次融解プロセスである真空アー

に伴い、こうした材料は間違いなく将来の

ク再融解(VAR)を用いて作られます。多く

革新のための類まれな、そして独創性を

の医療用途で最も重要である疲労強度

刺激する材料となっています。

2017年第32巻3号

ISTOCKPHOTO.COM / DEFUN

イプ304ステンレス医療ワイヤは、血管手

コントロール出来るように剛性があって組

ISTOCKPHOTO.COM / CHAI2070

タイプ316Lステンレス医療ワイヤです。タ

 胸骨閉鎖ワイヤ

ISTOCKPHOTO.COM / BDSPN

を使って閉じられます。通常使われるのは

ISTOCKPHOTO.COM / MIRALEX

内視鏡検査、整形外科治療、歯列矯正、

 ペースメーカーのリード 特集 7

おのれの耳を信じよ

ニチノールがいかに立ち耳の矯正に役立っているか 誰もが朗報は歓迎するでしょう。もし自分の耳が飛び出ていることを気にしているな ら、今や大幅な切開を伴わないより容易な方法により修正するのが可能であること を知り特に喜ばれることでしょう。これはニチノール (UNS N01555)と呼ばれるニッ ケル及びチタンから作られる超伸縮性に富む素材の軽量金属合金の特性のおかげ なのです。 処置時間が短く回復も早い 成人、青少年及び7歳以上の児童に適し ているEarfold®は（耳介形成術として知 られる）従来の耳の埋没法や切開手術 に代わる処置です。これはその利便性、 早期回復及び２０分の簡単な手術の前 に結果を事前にみられることなどから最 近人気が増しています。 Earfold®は事前に湾曲された小型インプ ラントです。手術当日患者は局部麻酔の みで、平らに保つ小型の手に持たれる装 置によりインプラントは耳に挿入されま す。挿入が完了し放たれるとEarfold®は 再び湾曲した形に戻り、手術前に決めら れた角度に耳を整復します。これはニチ ノールの驚くべき変形特性により可能と なっています。 ハンガーからヒントを得た 発明者であるNorbert Kang博士は2017 年のインタービューで次のように説明し ました。即ち『私の意図は患者と手術医 に、早く、予測可能であり、再発率が低 く、感染率が低く、最終的な結果につき 患者がある程度コントロールでき、元に 戻すことができ、修正可能である治療法 を提供することにあった。』と。 Kang博士は従来立ち耳を矯正するのに 軟骨自体を曲げて縫合する技術を使用 していましたが、同様の効果がある他の ものを作れないかと考えました。この装 置のアイデアは博士がガレージで針金 8 NICKEL FEATURE

のハンガーを遊んでいるときに出てきた ものです。 Kang博士の最終的な目的は従来の標準 的な外科的及び非外科的耳介形成術に つきものの問題を避けることにありまし た。ニチノールを使用することでこの目 的を達成することができたのです。 この 合 金は超 弾性 及び 形 状 記憶を含 むいくつかの重要な特性を持っていま す。従って、耳 の前 部 に 挿入されると Earfold®はその下にある軟骨を予めイン プラントにプログラムとして組み込まれ た形に折れて整えることが可能です。 自然な結果 ニチノールがこの革新的な医療インプラ ントの主役であり、その結果には輝かし いものがあります。文字通り、ニチノール は皮下で目立たぬよう24金でメッキされ ています。この両物質は生体適合性があ り（即ち、身体からの拒否反応はない） 他の多くの健康医療製品に幅広く使用 されています。 Earfold®は2011年以来使用されており、 収集されたデータによればインプラント による治療は永続性のある安定した立 ち耳の矯正が得られることが確認され ています。耳はより自然に見え自然に耳 を動かすことができ、患者の満足度は高 い。ニチノールは文字通り『耳を曲げる（ 耳を傾ける）』ことができます。それも良 い形で！

ニッケルとチタンがほぼ同等の原子比率 で構成される合金としてニチノールは超弾 性(SE)及び形状記憶効果(SME)という独 特の特性を持ちます。これらの特性は相 変態（結晶構造の変化）によるものであ る。相変態温度以下でのミクロ組織はマ ルテンサイトとして知られますが、これを 超える温度ではオーステナイトとして知ら れます。 ニチノールは相変態温度以上で超弾性を 示しますが、これは通常この結晶構造の 変化が起きる温度を超えていても、圧力 がかけられた部分にはマルテンサイトが 形成されるからです。圧力が除かれると このマルテンサイトは元の変形されてい ないオーステナイトの状態に戻ります。大 部分の金属は1%をかなり下回る圧力（歪 み）にしか耐えられずこれを超えると恒久 的変形が生じますが、ニチノールは8%ま での圧力（歪み）に耐え、原形に戻ること ができます。 同様に、形状記憶効果によりニチノール は変形後も元の構造に戻ることができま す。相変態温度以上で処理され特定の形 状にされた場合、ニチノールの形状記憶 特性により相変態温度以下で変形された 場合でも原型復帰が可能となるのです。 単にニチノールを加熱することでマルテン サイトは変形されていないオーステナイト に戻ります。 ヘルスケア及び医療器具はニチノールの 特性を取り入れ、耳のインプラント、眼鏡 フレーム、ステントなど適用範囲を広げ ています。医療ステントは動脈に挿入でき るよう強く圧縮される必要があるのです が、圧力が除かれるとはね戻り、動脈を 支え拡張させます。

 U-FLEXステント：自動拡張ニチノールステント

 ニチノール製眼鏡ブリッジ

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WWW.THINOPTICS.COM/FLEXIBLE-READING-GLASSES WWW.ANDRAMED.COM/

 ニチノールの変形可能な特性によりEarfoldは立ち 耳（突出耳）の矯正を可能としている

WWW.EARFOLD.CO.UK

ISTOCKPHOTO.COM / LIZA5450

ニチノール 将来の物の形

PULMONX

 バルブは細気管支の奥に据えられ空気を一方向にのみ流す

気管支内バルブが目を見張る働きを示す 呼吸器系疾患への対処に効果を上げている 世界中の多くの患者が、絞り出しケッチャプ容器のふたと似た働きをする小さな含ニッ ケルのインプラントバルブのお陰で、より楽に呼吸ができています。

内視鏡による肺容積縮小療法の中でもっ

の深い細い抹消に置かれ、呼気を排出さ せるとき一方向にのみ吐き出させます。こ れはケッチャプ容器のゴム製のふたの働 きと似ています。

床試験についての4つの発表や、新たに2

Zephyrバルブは、シリコン製の内側バル ブを覆うニチノール(UNS N01555)製の折 りたためるワイヤで出来ています。このニ チノール製の「かご」は心臓手術に使用さ れるステントに似ており、しなやかな「か ご」器具は患者がより効率的に息を吐け るよう一方向のバルブとなるよう作られて います。 これにより、より簡単で体への負担が少 なく最小限の侵襲性での処置が可能とな り、数歩歩くたびに大きく息をせざるを得 ない慢性の肺疾患を持つ人々を衰弱させ る息切れから救うこととなりました。 空気の安定した流れと呼吸の改善 製造者のPulmon X社はZephy r Endobronchial Valve（気管支内バルブ） を肺機能、運動能力及び生活の質を大幅 に改善する内視鏡による肺容積削減療法 と説明しています。 このバルブは細気管支と呼ばれる肺内部

2017年第32巻3号

45分ほどの処置では手術医は患者が麻 酔下か鎮静状態のもとで、口及び気管経 由で肺まで到達する気管支鏡と呼ばれる 細く柔軟性のある管を使用しバルブを据 え付けます。正しい位置に据え付けられ た後、ワイヤーバスケットは拡張し、この 器具を固定させます。

とも検証的証拠が多く、無作為化対照臨 つの試験が行われており、安全性及び有 効性についての広範な科学的研究により 裏付けられています。多数の臨床試験が この治療法の効果を実証しており、全世 界で12,000人の患者が治療を享受しまし た。 最近Zephyrを使用した研究を指導した英 国のRoyal Brompton & Harefield NHS Foundation Trustの呼吸器顧問医師であ るSamuel Kemp博士によれば『処置後、

これにより肺の罹患部を事実上切除する ことと同等になります。バルブの設置によ り肺の容積は縮小するものの、空気が器 官の健全な部分のみを流れるため、呼吸 は実際には改善されます。実態として、残 存する健全な部分をより効率的に機能さ せることを意味するものです。

患者はより呼吸が楽になり、歩行距離が

生活の質の向上 Pulmon X 社によれば、Zephyr バルブは

活を取り戻させる。肺気腫を持つより多く

増え、お洒落をするようになり、一般的に より質の高い生活を送るようになった。』 とのことです。 『息切れはみじめなもので人は運動を恐 れるようになる。しかしながらこの治療は 外科手術なしで人々に自信と質の高い生 の患者に適応可能であろう。』

特集 9

医療機器における傾向

ステンレス鋼が医療機器の進歩の波に如何に応えているか 医療機器は世界的にステンレス鋼合金の適用において革新と精密化が進む急成長中 の分野です。世界の手術機器及び装置の市場は今後10年以内に倍増すると見られてい ます。Grand View Research Inc. 社によれば、2016年には105億米ドルであったもの が、2025年までには203億米ドルに達すると予測されています。 ピンセット、スパーテル、開創器（レトラク ター）、および拡張器などの手に持つ手術 器具が市場の過半を占めますが、最小侵 襲手術(MIS)へのトレンドの移行から電気 外科装置・機器分野は着実な成長を見せ るでしょう。

10 特集

MIS最小侵襲手術 － 最少は最大なり MISは可能な限り採用されることが多くな っています。なぜでしょうか？全体として 患者にとってより安全で回復時間も遥か に短いからです。その他の利点としては、 より小規模の切開で済む、組織の損傷が

大幅に減る、不快感が少ないこと及び傷 痕が小さいことなどがあります。 もうひとつの大きな利点は映像付き装置 の利用により精度が高まったことです。 これにより手術医にとって内臓器官の映 像化及び拡大化の改善が可能となりまし た。 MISの一般的な形としては腹腔鏡手術及 び内視法があります。腹腔鏡手術は小孔 を通して手技を実行するもので、内視法で は特別にデザインされた薄い器具を使用 し体内の器官や血管を通じて診断および 治療を行うものです。

2017年第32巻3号

米 国 ペ ン シ ル ベ ニア 州 R e a d i n g の Ca r penter Tech nolog ie s 社は医療 業 界 の 増 大 する需 要 に 応 えて 幾 つも の 含 ニッケル 特 殊 合 金 を 開 発しまし た： 熟練の腕からロボット工学へ 現在は大部分のMISの手技は人間の手に よる処置です。しかしながら、ロボット工

形成性が複雑な形状を伴う器具には鍵

学における大幅な進歩により外科医はよ

となる特性です。滑らかな表面は医療機

り細やかでデリケートな手技が可能とな

器の洗浄を容易にする上で必要です。

り、特に神経及び脊椎の手術については 極めて大きな貢献をしています。手術用 ロボットの使用により直覚的なコントロ ール、より鮮明な映像及びより高度な器 用さなどがもたらされると期待されてい ます。結果として手術手技はより複雑で 専門的となってきています。 技術の進化に伴い器具も進化せねばなら ない 手術機器に対する要求が高まるにつれ

のほか、強度の圧力やねじれが無い場合 の管針（トロカール）など外科手術用あ るいは歯科用の器具の製作に使用されま す。 耐荷重及び刃先 マ ル テ ン サ イ ト・ス テ ン レ ス 鋼 の 410 (UNS S4100), 416 (UNS S41600), 420 (UNS S42000), Type431 (UNS S43100) 及び440(UNS S44002/3/4)は切削器

て、その素材についての要求も増してきま

具 、骨 鋭 匙（キューレット）、歯 科用の

す。最適な合金を使用することは性能及

み、歯科矯正用プライヤー及びメスなどの

び費用対効果の面から極めて重要です。

耐荷重性を伴う用途向けに硬さや強靭さ

全ての手術機器は体液に晒されるのみな

が必要とされる医療及び歯科用器具に広

らず手術前及び手術後に処置が施されま

く使われます。

す。これらの処置では消毒液による殺菌 が行われ、さらには沸騰水や強力洗浄剤 に抵抗力のあるバクテリア、胞子及び細 菌を殺すために高圧飽和蒸気を使用す る加圧滅菌器が使われます。 今日では医療機器は「加圧滅菌器仕様」 としてこの工程手順に耐えられる必要が あります。最適な合金はその耐食性、降 伏強度、靭性、疲労強度、硬度あるいは 耐摩耗性により選ばれます。多くの機器 がこれらの特性が複数必要となります。

17-4 PH (UNS S17400)などの析出硬化 (PH)ステンレス鋼も手術用器具に使われ ますが、特にMIS（最小侵襲手術）で使用 される長尺の細い柄及び握る器具などで す。 加圧滅菌器の問題点への新たな対応策 加圧滅菌器が広く使われるに従い、 マル テンサイト・ステンレス鋼は必要とされる 耐食性が不十分と思われ、装置によって は早く劣化をきたすこととなります。歯科 用及び手術用器具のメーカーは刃先の保

管状及び非切削器具

持、摩耗やかじりなどの問題を経験して

オ ーステ ナイト 系 ステンレス 鋼 合 金

いる、すなわち刃先の早すぎる鈍化、性能

304/304L (UNS S30400/S30403)及び

の低下や傷口に金属破片を残してしまう

316/316L (UNS S31600/S31603)は良好

可能性などがあるからです。

な耐食性及び適度な強度が必要な医療 ISTOCK.COM/3ALEXD

これらの合金はプライヤー、鉗子、吸引管

装置や非切削器具に広く使用されていま す。より強度の高い304系ステンレス鋼は 管状器具用にしばしば選ばれます。 オーステナイト系ステンレス鋼の優れた

2017年第32巻3号

• 例えば 高シリコン、高マンガン、窒 素 強 化され た5 . 2％ニッケルを 含 むオ ース テ ナ イト 系 ス テン レス 鋼 UNS S20161(Cartech Gall-Tough®) です。 • 8％ ニッケルを 含 む C a r t e c h G a l l Toug h PLUS® ( U NS 番号は審 査中) はさらに耐食性を高めたものです。 この2品 種は3 0 4系 及び316 系と同 様 の耐食性を持ちますがより強い降伏強 度、耐摩 耗性 及び耐 かじり性を持ちま す。 • 6 . 5％ニッケルを 含むU N S S 45 0 0 0 は時 効 硬化 するマル テンサイト系オ ーステ ナイト合 金で すが、ある程 度 良 好な 耐 食 性 が あり簡 単 な 熱 処 理 で高い強 度、良 好な延性と硬さが 得 られます。 • 8 . 3％ニッケルを 含むU N S S 455 0 0 は時 効 硬化 するマル テンサイト系オ ーステナイト合 金ですが様々な熱 処 理により、ひずみ を 起こさずに 程 度 の 異 なる 数 段 階 の 強 度 を 持 た せる ことが できます。M I S に使 用される 内 視 鏡 器 具 の 先 端 部 分 の つ か みに おいて極 めて小さい 器 具 用として最 適です。 手 術 の 先 端 技 術には手 術 中に破 損 、 ひずみその他で機能 不全とならぬ器 具 が必要です。 • 11％ ニッケルを 含 む U N S S 4 6 5 0 0 Custom 465®はやはり時効硬化す るマル テン サイト系 オ ーステ ナイト 合 金ですが、これは耐 食 性に加え、 特 有 の 硬 さ 、疲 労 強 度 及 び 直 径 2 0 m m 以下の 部 品 に 必 要 な きわ め て 高 い 切 欠き引 張 強 度 が 備 わって います。この刃先の 保 持 性 及び 硬 度 によりM I S及び顕 微 外科用の関節 鏡 器 具やドライバーなどのより長 尺で 小さい 断 面 の 器 具 の 設 計 が可能 に なっています。

革新的な生産者は進化を続ける手術器

CARPENTER TECHNOLOGIES

ISTOCK.COM/JMIMAGES

特殊合金

具業界が必要とする素材に的確に対応す べくこれらの問題に対処してきました。こ の対応にあたり含ニッケル素材は重要な 役割を果たしています。

特集 11

ISTOCK.COM / ALEX-MIT

インプラントにより良いフィット 今後の医療用3Dプリンティングの素材としてのニッケル

如何に付加製造技術が人工股関節の機 能を向上させたか 人工関節がリストのトップに名を連ねるで しょう。世界中で、何百万人もの人が人工 関節置換施術を受けているからです。実 際米国だけで毎年百万件以上の股関節、 膝関節置換施術を人々は受けています。 これら人工関節は、全て金属、又は大部分 が金属でできています。ステンレス鋼、ニ ッケル合金、チタン等、特に人体の中で耐 久性、耐食性に優れる金属が使用されて います。

周囲にある生来の組織や気孔に問題なく 馴染むようなレベルの複雑な構造体を作 り出すのは大変難しいでしょう。多くの技 術手法が試されましたが、目下のところこ の目標を達成するのに付加製造技術より 有望と考えられるものはありません。 ３Ｄプリンティングステントの明るい未来 同時並行的ですが、全く新しい分野で有 望と考えられるニッケルを基盤とするイン プラントが始められようとしています：心 臓病学および血管疾患の治療です。世界 全体の数字は把握できていませんが、米 国だけでも年間500,000件以上のステン ト移植が行われています。これらは金属製 の小さなメッシュ状のチューブであり、そ の用途は冠状動脈の閉塞を防止し血流を 保たせることです。

ISTOCK.COM / HYWARDS

一昔前の話ですが、1970年代中盤に5シーズン連続で米国のTVで放映された「6百万ド ルの男」と題するヒット番組を思い起こす方々も多いと思います。この番組の主役が衝 突事故で瀕死の重傷を負った宇宙飛行士のスチーブ・オースチン大佐でした。医師たち は彼を「より良く…より強く…より早く」改造することに決めました。当時はSFそのもの でしたが、現在に至ってはその当時の視聴者の多くが何らかの形でオースチン大佐と共 有しているものがあります：多岐に亙る人工器官のおかげで、生活の質を高め、痛みを 和らげ、身体機能の改善を図る等、恩恵を受けているのです。 価を受けたのです。このニチノールの自己 膨張により血管の形状に順応するという 形状記憶特性が特に重要です。ニチノー ルは通常の製造技術では取り扱いが難し い素材でありこれで最終製品を成功裏に 作り上げることのできた企業はまだ多くは ありません。しかしながら、近い将来期待 される付加製造技術の適用によりこの状 況も変わっていくはずです。既に一部企業 や研究機関がニチノールを対象にこの技 術改善に注力しています。

現時点で一部AM研究者がポリマーを素 これら部品は現在まで数種の標準型の既 材に特定の個人向けステントの開発に成 製品であったものですが、それにも間もな 功しています。この開発品は既製品の医 く変化が現れるようです。付加製造技術 用ステントと比べ血管中でずれてしまう問 （AM－コンピューターと3D印刷による完 題もそれによる後遺障害も減少させてい 成品設計製造技術）の進歩により個々の ます。 患者のニーズにぴったり合ったオーダーメ この分野では50年前に開発されたニチノ 一部企業ではニチノールステントのレーザ イドの人工関節を製作する可能性が高ま ール(UNS N01555)と称するニッケル・チタ ー切断は実施しているものの、付加製造 ってきています。現在本件に関する研究に ン合金が最適との評価を得ました。高柔 技術のステントへの適用にまでは至って 力が注がれており、これらインプラントの 軟性と耐久性を備え、また特定の形状を いません。とはいえ、企業がオーダーメイ 設計、機能性、コストパーフォーマンス等 保つ機能を有し（形状記憶と呼ばれる）、 ドのステントを日常的に製造するようにな の向上に焦点が当てられています。 強度重量比の高いニチノールは、ステント るのは時間の問題と云えるでしょう。6百 この新しいAM技術の主たる優位点は複 やバルブ、その他機器等血管医療関連へ 万ドルの男がうらやむ日が来ているので 雑な骨部の模倣で大いに発揮されます。 の多様な適用に最適な素材であるとの評 す…。

12 特集

2017年第32巻3号

神経細胞を読むナノワイヤ 神経疾患用薬品の開発を加速

INTEGRATED ELECTRONICS AND BIOINTERFACES LABORATORY, UC SAN DIEGO

ナノワイヤ技術の大きな進歩により研究者が脳の仕組みについてより深く科学するこ とが可能となり、効果が最も期待できる神経疾患用薬品を見極めるのに資することと なるでしょう。

この障害を乗り越えるため研究者はシリ コン・ナノワイヤをニッケル電極に接合さ せるのに新しいアプローチによるウェハ 接合法を発明しました。それは二つの異 なる個体（シリコンと他の金属）を何れの 個体も溶かさずに接合させるというシリ サイド化と称する方法を用いたものです。 この方法によりニッケル電極が液化し拡 がって隣接する電極リードと短絡すること を防止するわけです。

新しい非破壊技術 細胞の健康状態、活動、薬品反応等の詳 カルフォルニア大学サンディエゴ校ジェイ 細を明らかにすることができます。これは コブス工学部のShadi Dayeh 教授（電気 細胞の内部と外側ではイオン濃度に差が 研究者はこの新しいナノワイヤ技術を、 マ 工学）が主導するチームが神経細胞の微 あるということに起因しています。 ウスから分離された神経細胞とヒト由来 細な電気的活動を記録するナノワイヤの これは既存の高感度計測技法とは対照的 の人工多能性幹細胞から得られた神経細 開発に成功、大きな神経組織の中で個々 のものです。既存技術は実質的には破壊 胞の電気的活動を記録するのに使用しま の細胞がどのように通じ合っているかを 的なものであり、細胞質膜を破壊し最終 した。その神経細胞は死滅することなく、 研究者がより良く理解することができるこ 的には細胞を殺傷するものでした。また 少なくとも6週間は試験管内でナノワイヤ ととなりました。 それでは一度に一個ずつの細胞しか分析 と接合した状態で機能し続けました。 識別のカギは？現在の最高技術水準で できず、まとまった神経細胞組織の研究 得られる高感度性と高解像度を持つこの では非実用的なものでした。さらにそれは Dayeh 教授は、この技術は「手のひらサイ 新しいナノワイヤ技術は、非破壊であり、 2次元や3次元構造をもつ組織のような ズの脳のモデル」として創薬スクリーニン また同時に複数の神経細胞の電位変動 試験管内構造体への拡大ができません。 グ実施に至るまではまだ多くの最適化作 業が必要といいます。同氏曰く『我々の最 を計測することができます。 ウェハ接合技術革新 終目標は、脳組織内に移植できる装置に この新しい装置は、シリカ被膜を施したニ 本技術のもうひとつの革新的な特徴は、 この技術を転用することだ。』 ッケル製電極リード部材とパターン化して 個々それぞれのナノワイヤで計測された 小型チップの上にシリコン製ナノワイヤを 電気信号を分離することができるという Sanford Burnham医学研究所・ケミカル 密集状態でぎっしり搭載させたものです。 ことです。 ゲノミクスConrad Prebysセンターの細胞 ナノワイヤは細胞の中に細胞を傷つけるこ Dayeh 教授曰く『これは既存のナノワイヤ 生理学部長のAnn Bang氏は、 『私達はこ となく入り込みほんの少し数ミリボルトの 技術では稀なことだ、通常は複数のワイ のナノワイヤ技術が神経性疾患に最も有 微細な電位変動でも敏感に読み取ります。 ヤが電気的に短絡されており個別のワイ 効な薬品を見極めるための幹細胞由来の 研究者はイオンチャンネル電流や細胞間 ヤからの信号を特定区別することはでき 脳モデルに使用できないかと考えている。 の電位の変動を計測することにより神経 ない。』 』と言及しています。 s ナノワイヤアレイと接合した神経細胞（オレンジ部分）のカラー化されたＳＥＭ画像

s ナノワイヤアレイのカラー化されたＳＥＭ画像

シリサイド化は通常トランジスタの接合 に用いられてきましたが、今回初めてパ ターン付きウェハの接合に用いられま した。 この手法は半導体素子製造に用 いられてきたものであるので、今回のナ ノワイ ヤ の バ ー ジョン は シ ー モ ス (CMOS)と一体化させることができま す。Dayeh 教授の研究所では本技術に 関する数件の特許を申請中です。

2017年第32巻3号

特集 13

Argus Metals Week 2018

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27 February — 2 March | London, UK Denis Sharypin Head of Market Research Norilsk Nickel

Eelco Vogt R&D Director Albemarle Catalysts Company

Anand Gupta Chief Executive Officer Aamar Inox

John Eastwood Head of Nickel Sales Anglo American

Nickel Institute Discount

Quote code NI10 and save 15%

www.argusmedia.com/metals-week | +44 (0) 20 7780 4341 | metalsweek@argusmedia.com Lanyard Sponsor

Networking Sponsor

Session Sponsor

Supporting Partners

UNSの詳細 本誌で示されているニッケル含有合金及びステンレス鋼の化学的組成（重量パーセント） UNS

C

Co

Cr

Cu

Fe

Mn

Mo

N

Nb

Ni

P

S

Si

Ti

S20161 p. 11

0.15 以下

-

15.018.0

-

残部

4.006.00

-

0.080.20

-

4.05.0

0.040 以下

0.040 以下

3.004.00

-

S30200 p. 6

0.15 以下

-

17.019.0

-

残部

2.00 以下

-

0.10 以下

-

8.010.0

0.045 以下

0.030 以下

0.75 以下

-

S30400 p. 2, 6, 11

0.08 以下

-

18.020.0

-

残部

2.00 以下

-

0.10 以下

-

8.010.0

0.045 以下

0.030 以下

0.75 以下

-

S30403 p. 11

0.03 以下

-

18.020.0

-

残部

2.00 以下

-

0.10 以下

-

8.012.0

0.045 以下

0.030 以下

0.75 以下

-

S31600 p. 2, 11

0.08 以下

-

16.018.0

-

残部

2.00 以下.

0.10 以下

-

10.014.0

0.045 以下

0.030 以下

0.75 以下

-

S31603 p. 4, 6, 11, 16

0.03 以下

-

16.018.0

-

残部

2.00 以下

2.003.00

0.10 以下

-

10.014.0

0.045 以下

0.030 以下

0.75 以下

-

S31673 p. 4

0.03 以下

17.019.0

-

残部

2.00 以下

2.503.20

0.10 以下

-

13.015.5

0.025 以下

0.010 以下

1.00 以下

-

S32205 p. 2

0.030 以下

-

22.023.0

-

残部

2.00 以下

3.003.50

0.140.20

-

4.506.50

0.030 以下

0.020 以下.

1.00 以下

-

S41000 p. 11

0.080.15

-

11.513.5

-

残部

1.00 以下

-

-

-

0.75 以下

0.040 以下

0.030 以下

1.00 以下

-

S41600 p. 11

0.15 以下

-

12.014.0

残部

1.25 以下

-

-

-

-

0.06 以下

0.15 min

1.00 以下

-

S42000 p. 11

0.15 min

-

12.014.0

-

残部

1.00 以下

-

-

-

-

0.040 以下

0.030 以下

1.00 以下

-

S43100 p. 11

0.20 以下

-

15.017.0

-

残部

1.00 以下

-

-

-

1.252.50

0.040 以下

0.030 以下

1.00 以下

-

S44002 S44003 S44004 p. 11

0.60-0.75 0.75-0.95 0.95-1.20

-

16.018.0

-

残部

1.00 以下

0.75 以下

-

-

-

0.040 以下

0.030 以下

1.00 以下

-

S45000 p. 11

0.05 以下

-

14.0016.00

1.251.75

残部

1.00 以下

0.501.00

-

8xC min

5.007.00

0.030 以下

0.030 以下

1.00 以下

-

S45500 p. 7, 11

0.05 以下

-

11.0012.50

1.502.50

残部

0.50 以下

0.50 以下

-

Nb+Ta 0.10- 0.50

7.509.50

0.040 以下

0.030 以下

0.50 以下

0.0801.40

S46500 p. 11

0.02 以下

-

11.0012.5

-

残部

0.25 以下

0.751.25

-

-

10.7511.25

0.015 以下

0.010 以下

0.25 以下

1.51.8

S17400 p. 11

0.07 以下

-

15.0017.50

3.005.00

残部

1.00

-

-

-

3.005.00

0.040

0.030

1.00

-

N01555 p. 4, 5, 8, 9, 12

0.005 以下

0.005 以下

0.005 以下

0.005 以下

0.005 以下

-

-

0.025 以下

0.005 以下

5457

-

-

-

残部

R30003 p. 7

0.15 以下

39.041.0

19.021.0

-

残部

1.52.5

6.08.0

-

-

14.016.0

0.015 以下

0.015 以下

1.02 以下

-

R30035 p. 7, 15

0.02 以下

残部.

19.021.0

-

1.0 以下

0.15 以下

9.0010.50

-

-

33.037.0

0.015 以下

0.01 以下

0.15 以下

1.00 以下

14 注目される用途

2017年第32巻3号

心拍を強めるニッケル合金

共に歩むUNS R 30035ニッケル合金 ニッケルを33-37%含むコバルト・ニッケル・ クロム・モリブデン超合金のUNS R 30035 は、ひとつの成功例としてペースメーカーの リードワイヤに使われていますが、その役割 はペーシング・モジュールから心臓に信号を 伝えることです。ペースメーカーは永久埋め 込みをされて何年も体内に留まるため、医療 機器設計者は信頼性の高い材料を必要とし ています。 この 数 年 の 間 に 、U N S R 3 0 0 3 5 ( 通 称 MP35N®)の専有バージョンである35N LT® が、特に要求の厳しい医療機器向けとして米 国を拠点とするフォートウエインメタルズに より開発されました。この合金は二重溶解で 製造されますが、最初の方法は真空誘導溶 解(VIM)であり、その次は真空アーク再融解 (VAR)です。これにより、化学的性質は安定 して制御され、疲労破壊の原因となる介在 物レベルをとりわけ低く抑えることが出来ま す。

ISTOCKPHOTO.COM / BDSPN

高齢化が進むにつれ、ペースメーカーや除細 動器の需要はかつてないほど高まっていま す。磁気共鳴映像法(MRI)の利用の増加と共 に永久に人体に埋め込みされる機器の際に はUNS R 30035といった非磁性材料での製 造が重要になっているのです。

ニッケルを33-37%含 有する[UNS R 30035] はペースメーカーに上 手に使われてきた 『医療産業向け35N LT®の需要の伸びには 目を見張るものがある。』フォートウエイン メタルズのプロセス・エンジニアであるDavid Snyder はこう語ります。 『ペーシングリード 向けの使用が次第に増えているが、それはこ の材料の持つ素晴らしい耐食性、耐疲労性 そして生体適合性のおかげである。さらにプ ラチナやテルルといった代替材料と比べる と、コスト競争力も極めて高い。』

病院内のステンレス鋼の殺菌

ステンレススチールの安全性は持続することを新しい研究が確認 チーム・ステンレスに委託した新しい研究 で、病院という環境下でステンレススチール を使っても安全性は持続するということが 確認されました。マンチェスター・メトロポ リタン大学とアグロパリテックの研究者は、 ステンレススチールがどういうグレードや 仕上げであっても、そして新品であろうが 古かろうが、消毒の効果的な働きには目立 った違いがないことを発見しました。これ は、医療関連の感染症を引き起こすバク テリアに対してステンレススチールを消毒 することの有効性と、臨床環境で使用され 続けていることの適切さを立証するもの です。 病院でのステンレススチールの消毒とい うタイトルの概要パンフレットはチーム・ ステンレススチールのホームページwww. teamstainless.org.からダウンロード可能 です。

2017年第32巻3号

高電圧除細動器を支える ペースメーカーが使うバッテリーは必要なエ ネルギーをゆっくりと放出しますが、除細動 器は高電圧の電気エネルギーを瞬時に放出 するためにコンデンサが必要です。従って、 除細動器のリードワイヤには複合線もしくは フォートウエインメタルズが製造している引 き抜き充填チューブ (DFT) ワイヤが使われ ます。DFTワイヤは、チューブの中に銀線が 入った35N LT® で作られた細管で出来てい ます。 他にも色々な用途はあるものの、35N LT®は 探り針、カテーテル、整形外科用ケーブルに も使われています。この材料の優れた特性は これからも医療装置デザイナーの創造意欲 をかき立て、新しい可能性や革新へとつなが って行くでしょう。 MP35N®はSPS テクノロジーの登録商標である。 35N LT®はフォートウエインメタルズの登録商標である。

オンライン版ニッケル誌

www.nickelinstitute.org ニッケル誌の無料購読とウェブサイト掲載 のお知らせを希望する場合： www.nickel institute.org/NickelMagazine/Subscription ニッケル誌を7ヶ国語（英語、中国語、 日本 語、ロシア語、 フランス語、 ドイツ語、 スペイ ン語） でウェブサイトに掲載 www.nickelinstitute.org/NickelMagazine/ MagazineHome

Disinfection of stainless steel in hospitals Summary of a report by Manchester Metropolitan University and AgroParisTech

ニッケル誌のバックナンバーの検索：2002年 7月号以降のニッケル誌を掲載（英語版のみ） www.nickelinstitute.org/en/Nickel Magazine/MagazineHome/AllArchives 携帯 あなたの Apple® もしくはAndroid™ の携帯にNickel Magazineのアプリをダウン ロードして下さい Twitterでフォローして下さい @NickelInstitute LinkedInでつながって下さい ニッケル協会のページをご覧下さい。

www.teamstainless.org

ニッケル協会 YouTubeチャンネル でニッケル関連のビデオが見られます www.youtube.com/user/NickelInstitute

注目される用途 15

地表の灯 ニュープリマスにあるレン・ライ・センター 地元の芸術家であるHoward Tuffery が のドラマティックなステンレススチール製 この彫刻をデザインしたのですが、これは ファサードは2015年に世界的な話題を呼 彼が40年以上に渡って木と石を使って作 びました。ニッケル含有ステンレススチー 業した後、初めてステンレス鋼を使って製 ルで製作された印象的な芸 術作品があ 作しこの最高の傑作となりました。タラン るのは、タランキの海岸線沿いのわずか キの景観がこの彫刻の持つ有機的形態 へのひらめきを与え、さらに鏡面仕上げが 450メートルのところです。 芸術作品の周囲の動きを自然と共に反映 高さ2.5メートル、長さ6メートル、奥行き みにある忘れられない芸 術作品に刺激 させて、この彫刻の芸術的表現をさらに を受け、製作を依頼したものです。そして、 2.5メートルの地表の灯はタスマン海に面 引き立たせています。 亡くなった両親に敬意を表してニュープリ したニュープリマス市の沿岸遊歩道に置 芸術家の言によれば、地表の灯は自然の マスに贈呈されました。 かれています。 保護や持続可能性といった話題が広がる この彫刻はタイプ316L (UNS S31603)の ようにその名前を付けたのですが、一方で ニュープリマスの沿岸遊歩道からの雄大 厚さ1.5ミリのステンレス鋼を使ってリベ は商業的重要性や富を得るための土地へ なタラナキ山や海岸の眺めは驚くほどの 美しさですが、このステンレス鋼の彫刻は ット・エンジニアリングが加工しており、滑 の依存についても考察しています。 海辺の散歩道に間違いなくエレガントな らかで高反射性の表面仕上げとなるよう この彫刻は、米国出身で今は地元の住民 趣きをもたらしています。 に鏡面研磨されています。風が運ぶ海塩 である Nancy Mills がヨーロッパの街並 に激しくさらされる海岸線沿いに据え付 けられたこの彫刻にとって、ステンレス鋼 のグレードと仕上げは長期間に渡り美観 を保つための仕様として最適であるとい えましょう。

 地表の灯はタスマン海に面したニュー プリマス市の沿岸遊歩道にある

CLAY DRUMMOND PHOTOGRAPHY

ニュージーランドのタラナキ地方は、近年お披露目された公の場所にある地表の灯と いう彫刻によりステンレス鋼界でその名を響かせています。