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Non-breakable bioadaptive infrared hollow fiber for endoscope surgery

Research Project

Project/Area Number 19K12833
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90130:Medical systems-related
Research InstitutionSendai National College of Technology

Principal Investigator

Takaku Hiroyuki  仙台高等専門学校, 総合工学科, 研究員 (20705016)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岩井 克全  仙台高等専門学校, 総合工学科, 准教授 (10361130)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords中空ファイバ / 赤外レーザ光 / 先端機能デバイス / レーザ治療
Outline of Research at the Start

内視鏡と赤外レーザを用いた治療法が、日本医療研究開発機構の事業となり、レーザ内視鏡治療は、更なる展開が期待されている。そのキーとなる技術は、体内に挿入しても決して破壊しない、安全・安心なレーザ伝送路の開発である。本研究では、この要求に応えるために、内視鏡の可動範囲に適応し、疲労限界内では決して破壊しない赤外光伝送路として、無毒、耐腐食性、生体適合性などの優れた特長を有する、内径530μmのNi-Tiパイプを母材とする中空ファイバを開発することを目的とする。伝送目的とするレーザ光は、優れた切開能力を有するEr:YAGレーザ光、止血能力のあるCO2レーザ光、ならびに視認するためのLD光である。

Outline of Final Research Achievements

Non-breakable infrared optical fiber is required for laser endoscopic surgery.
In this study, Our group has tried to make hollow fiber based on nickel titanium pipe with an inner diameter of 530 μm as an infrared optical fiber that is “non-toxic”, “corrosion resistant”, “biocompatible”, adaptable to the movable range of the endoscope.
We have succeeded make a optical polymer coated silver hollow Ni-Ti fiber that can transmit Er: YAG laser light with excellent incision ability, CO2 laser light with hemostatic ability, and LD light for visually recognizing the irradiated part.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Minimal invasive medicine (最小侵襲治療)が叫ばれている医療現場において、レーザによる非観血的な治療は社会的な要求であり、それに関連する治療装置の開発は極めて社会的にもニーズが大きい。それと共に、高出力赤外レーザ光を安全かつフレキシブルに伝送する多機能性のある内視鏡用高信頼性・再利用性・高機能太径中空Ni-Tiファイバを実現することは、大きな意味を持つ。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Transmission properties of 700-μm-bore hollow optical fibers based on flexible Ni-Ti tube2022

    • Author(s)
      Iwai Katsumasa、Takaku Hiroyuki、Miyagi Mitsunobu、Shi Yi-Wei、Zhu Xiao-Song、Matsuura Yuji
    • Journal Title

      Proc. SPIE

      Volume: 11953 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1117/12.2605723

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Fabrication of 800-μm-bore hollow optical fibers based on completely non-fragile and flexible Ni-Ti tube for the infrared2021

    • Author(s)
      Iwai Katsumasa、Takaku Hiroyuki、Miyagi Mitsunobu、Shi Yi-Wei、Zhu Xiao-Song、Matsuura Yuji
    • Journal Title

      Proc. SPIE

      Volume: 11635 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1117/12.2576477

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transmission properties of dielectric-coated hollow optical fibers based on Ni-Ti tube2020

    • Author(s)
      K. Iwai, H. Takaku, M. Miyagi, Y. W. Shi, X. S. Zhu, Y. Matsuura
    • Journal Title

      Proc. SPIE

      Volume: 11233 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1117/12.2542148

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Transmission properties of 700-μm-bore hollow optical fibers based on flexible Ni-Ti tube2022

    • Author(s)
      K. Iwai, H. Takaku, M. Miyagi, Y. W. Shi, X. S. Zhu, Y. Matsuura
    • Organizer
      Photonics West 2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Er:YAGレーザー光伝送用Ni-Ti管を用いた内径700μm中空ファイバの伝送特性2022

    • Author(s)
      岩井 克全, 高久 裕之, 宮城 光信
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第42回年次大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Er:YAGレーザ光伝送用太径中空Ni-Tiファイバの製作2021

    • Author(s)
      岩井 克全, 高久 裕之, 宮城 光信
    • Organizer
      2021年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] CO2レーザ用光学ポリマー内装細径中空ファイバの製作2021

    • Author(s)
      岩井 克全, 高久 裕之,宮城 光信
    • Organizer
      2021年度電気関係学会東北支部連合大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] CO2レーザ用細径中空ステンレスファイバ先端素子の製作2021

    • Author(s)
      岩井 克全,高久 裕之,宮城 光信
    • Organizer
      OFT5月研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Fabrication of 800-μm-bore hollow optical fibers based on completely non-fragile and flexible Ni-Ti tube for the infrared2021

    • Author(s)
      K. Iwai, H. Takaku, M. Miyagi, Y. W. Shi, X. S. Zhu, Y. Matsuura
    • Organizer
      Photonics West 2021
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Er:YAGレーザー光伝送用COP内装銀中空Ni-Tiファイバの伝送特性2021

    • Author(s)
      岩井 克全, 高久 裕之, 宮城 光信
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第41回年次大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 内径533 μm銀中空Ni-Tiファイバの製作2020

    • Author(s)
      岩井 克全, 泉田 裕太郎, 高久 裕之, 宮城 光信
    • Organizer
      電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 内径320μm銀中空ファイバの製作法の改善2020

    • Author(s)
      岩井 克全, 高久 裕之, 宮城 光信
    • Organizer
      2020年度電気関係学会東北支部連合大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] COP/Ag細径中空ファイバの送液法の改善2020

    • Author(s)
      岩井 克全, 高久 裕之, 菅原 空哉, 宮城 光信
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第40回年次大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Transmission properties of dielectric-coated hollow optical fibers based on Ni-Ti tube2020

    • Author(s)
      K. Iwai, H. Takaku, M. Miyagi, Y. W. Shi, X. S. Zhu, Y. Matsuura
    • Organizer
      Photonics West 2020
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細径銀中空ステンレスファイバ先端素子の試作2019

    • Author(s)
      石井 駿, 高久 裕之, 岩井 克全, 宮城 光信
    • Organizer
      平成31年度電気関係学会東北支部連合大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 内径300 μm銀中空ステンレスファイバ先端素子の製作-可視パイロット光伝送特性の改善-2019

    • Author(s)
      高久 裕之, 岩井 克全, 宮城 光信
    • Organizer
      電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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