医用エキシマレーザー開発の基礎的研究

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61460144
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 久保 宇市 近大, 理工学部, 教授 (80088335)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 文彦 近畿大学, 医学部, 教授 (50088530) ; 久山 健 近畿大学, 医学部, 教授 (80088525) ; 林 光澤 近畿大学, 理工学部, 講師 (70029213) ; 中山 斌義 近畿大学, 理工学部, 助教授 (60023313) ; 犬石 嘉雄 近畿大学, 理工学部, 教授 (90028902)
• Keywords: エキシマレーザー / 医用レーザー / 非炭化切開 / 光化学的作用 / 切開 / 穿孔 / 軟組織 / 硬組織

Research Abstract

エキシマレーザー(KrF,波長0.248μm)を用いて動物の軟組織(肉など)及び硬組織(骨・歯牙など)に対する照射効果を赤外レーザー(【CO_2】,10.6μm)の場合と比較・検討した結果、以下のことが明らかになった。
1.KrFレーザー照射では切断面に炭化層はほとんど見られず、照射部周辺への凝固層の拡がりも【CO_2】レーザーに較べて小さい。また、KrFレーザーの場合、【CO_2】レーザーに較べて発煙量は極めて少なく、臭気も微弱である。
2.切断面組織標本にも炭化・組織の異常は認められず、照射部近傍の温度分布からもKrFレーザー照射は熱作用の少ないことが確認された。
3.生きたマウスを用いて止血効果を調べた結果、KrFレーザー照射は熱作用が少なく、赤外レーザーのもつ熱凝固止血能をもたないことが判った。
4.【CO_2】レーザーの骨切開では炭化層が厚く、切開面の再生機能が失われるが、KrFレーザーの場合、熱効果が少なく、非炭化骨切開が可能である。
5.KrFレーザーの照射パルス繰返し時間間隔と照射対象への作用を調べた結果、軟・硬組織ともにパルス時間間隔が短くなると熱変性層は厚くなる。組織に熱変性を与えない照射パルス時間間隔KrFレーザー出力尖頭値10MW,パルス幅23ns,照射ビーム径1mmφの場合、軟組織では20ms以上、硬組織では50ms以上であることが判明した。
KrFレーザー照射の場合、切開面に炭化及び組織の異常を与えない原因には次の2点が挙げられる。(1)【CO_2】レーザーに対してKrFレーザーは波長の短い紫外ビームで、光化学的作用が考えられる。(2)【CO_2】レーザーが連続照射であるのに対して、KrFレーザーは高出力尖頭値、短時間パルスの連続パルス照射で、この違いによる影響が考えられる。今後、このいずれが主な原因になるかを追究すると共にKrFレーザーの医用化を進める。

Research Products

• [Publications] 久保宇市: 電気学会研究会資料. OQD-86-77. 93-97 (1986)
• [Publications] 久保宇市: レーザー学会研究会報告. RTM-86-25. 21-28 (1986)
• [Publications] 田中紘幸: レーザー学会研究会報告. RTM-86-26. 29-37 (1986)
• [Publications] 久保宇市: 日本レーザー医学会誌. 7-3. 87-88 (1987)
• [Publications] 長澤明範: 日本レーザー医学会誌. 7-3. 211-212 (1987)
• [Publications] 久保宇市: JJAP(応用物理学会欧文誌). (1987)