レーザー治療のための照射部温度センシング技術の開発

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26820081
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: 関 健史 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80565317)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 温度計測

Outline of Annual Research Achievements

平成26年度は，レーザー照射条件と生体組織における被照射部の温度の関係を明確化するための計測装置および，生体組織の光学特性を検証するための計測装置を構築した．
はじめに，レーザー照射条件と照射部温度を明確化するため，レーザー出力を変更した条件で生体組織にレーザー照射し，被照射部の温度を市販の温度計測器で記録した．生体組織である鶏胸肉に対して5～20Wのレーザー光を空気中で照射したときの照射部中心の最高到達温度について検証した結果，出力20Wのときには600度に達した．ここまで高温になった原因として，照射部中心に配置した熱電対がレーザー光を遮っている可能性があり，遮られたレーザー光により熱電対自身が加熱されたことが考えられる．熱電対の配置位置の再検討や非接触式のセンサなどで用いることで改善できると考えている．
つぎに，生体組織の光学特性を検証するため，レーザー白色光源，分光器，光ファイバプローブなどの光学部品で構成する生体組織の光学特性を検証する装置を構築し，鶏胸肉を測定対象とした反射光測定を行った．その結果，おおむね再現性のある測定を行えることを確認した．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究実績に記載したとおり，照射部の温度計測方法などに不十分な点があったものの，計画していた内容のほとんどを実施することができていると考えられる．

Strategy for Future Research Activity

平成26年度での問題であった照射部温度計測の手法を見直した上で，平成26年度に構築した検証装置とレーザー治療装置を個別に用意し，生体組織へのレーザー照射および被照射部の光学特性を測定し，照射部温度と光学特性の関係を明確にする．次に，レーザー治療と光ファイバプローブで行う計測用光源の照射および生体組織からの反射光受光をシームレスに行えるようにする目的として，レーザー治療装置と光学特性を検証する装置を組み合わせた新たな装置の構築を検討する予定である．

Causes of Carryover

本研究の実施に必要な備品は，平成26年度までに購入できたため．

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成27年度は，実験に必要な光学および機械部品の購入や資料収集旅費，成果発表の旅費として使用する計画である．