2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study of Pulse Laser-Induced Plasma Ablation for Cancer Tissue by Non-Thermal Processing
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18K12117
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
竹村 裕 東京理科大学, 理工学部機械工学科, 教授 (60408713)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 非加熱焼灼 / 穿刺治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，穿刺の問題点を“針を目的の所に到達”させることと，“焼灼範囲制御”の2点に切り分け，後者の問題点に絞り解決するために，(A)所有の超短パ ルスレーザー光を集光して光ファイバーに導光することにより，超短パルスファイバーレーザーを構築し，(B)生体組織への光蒸散により非熱加工の実現性を明らかにする．さらに，(C)ファイバー先端レンズ一体成型技術を応用し，光ファイバー先端を加工し任意方向への集光を実現する．最後に，(D)医師の協力のもと 動物実験により本手法の有用性を明らかにする．研究の初年度は，所有の超短パルスレーザーを利用して超短パルスファイバーレーザーの開発に重点を置き，主に(A)，(C)について取り組むと共に，項目(B)(D)の一部についても研究を実施した．研究の2年目は，初年度に開発した超短パルスファイバーレーザーを用いて液中での焼灼実験を行い，液体潤滑時の焼灼範囲・状況を確認した．最終年度は，焼灼範囲を任意形状で制御するために，導管を組み合わせたパルスレーザー導入用アームの設計・開発を行った．市販品を改良して利用する予定であったが業者との交渉が上手く行かず，急遽設計・開発を開始した．コロナ渦のため，部品等の納品に時間がかかったが最終的には導波管の7関節アームに超短パルスレーザーを導光することに成功し，手元操作が可能なレーザー焼灼装置を開発した．本研究では，光を利用して生体組織への非熱加工が実現できること，液中での焼灼が可能であること，導波管を利用したパルスレーザー導入用7関節アームで，焼灼実験が可能であることを実証した．
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