西 泰治

Taiji NISHI

株式会社マテリアルデザイン新素材研究開発チーム

New material development team, Material Design., CTD

キーワード :

【目的】
柔軟で組織を圧迫せず,10MHz以上の超音波周波数においても,超音波の減衰の少ない,超音波パッドの検討を行った．
【対象】
水溶性樹脂のなかで,ポリビニルアルコール（PVA）樹脂は,安全性に優れ,生分解性を有するポリマーである．水溶液中のポリビニルアルコール濃度を高めると,パッドの硬度が高まり,ハンドリング性が向上する反面,比重が高くなるために超音波が減衰する結果となる．ポリビニルアルコールの濃度を低くし,硬化剤濃度を高めると,2ヶ月以上の保管において,パッドから離水が発生し,硬度が低下する問題がある．我々はポリビニルアルコール樹脂,水,硬化剤の最適設計により,性能と長期安定性の両立を試みた．
【方法】
分子量の異なるポリビニルアルコール（株式会社クラレ,PVA505／分子量500,PVA217／分子量1700,KL318／分子量1800,PVA235／分子量3500）を使用し,ポリビニルアルコール濃度とハンドリング性の最適値を検討した．超音波パッドの製造方法は,ポリビニルアルコールを水に溶解させた後,硬化剤を加えて攪拌を行った．次に,超音波パッドをポリエチレンフィルムに収納し,25℃の環境下で,3週間の脱気作業により超音波パッドを得た．
【結果と考察】
分子量が低いPVA550（分子量500）は,ポリビニルアルコール濃度を10wt％まで高めても,パッドの硬度を高めることができなかった．室温（22℃）にて,パッドの流動が認められた．分子量が高くなると,水分子を補足しやすくなり,ポリビニルアルコール濃度を低くすることが可能であった．PVA235（分子量3500）では,ポリビニルアルコール濃度6．6％にて,所望の硬度が得られ,パッドの流動は発生しなかった．分子量の高いポリビニルアルコールを使用することで,硬化剤濃度を低減でき,室温での保管可能時間は,2ヶ月から5ヶ月に延長可能となった．
【結論】
水／ポリビニルアルコールを原材料とした超音波パッドは,流動しにくく,関節エコー検査等にも使用できる．生体とプローブの間隔を調整でき,表在観察にも優れている．