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波長5.75マイクロメートルのレーザーを用いた低侵襲な血管形成術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 14J00720
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 医用システム
研究機関大阪大学

研究代表者

橋村 圭亮  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード動脈硬化 / 血管形成術 / レーザー治療 / 低侵襲治療 / コレステロールエステル
研究実績の概要

本研究の目的は波長5.75μmのレーザーを用いた低侵襲な血管形成術を実現させることである。コレステロールエステルのエステル結合に特有の吸収のある波長5.75μmを利用した低侵襲な血管形成術の実現に向けて、臨床を模擬した実験系の下で病変選択的な治療パラメーターを詳細に決定し、レーザー治療機器プロトタイプを開発する。
平成26年度には、現在有用性を検討している波長5.7μm帯量子カスケードレーザー(QCL)のパルス構造を制御することにより、照射部周囲への熱影響を抑えることに成功した。加えて、正常組織と病変組織との間に反応選択性があることが確認された。
平成27年度は、照射パラメーターの網羅的な変化に対する照射効果の比較、飛散物の大きさの測定、ファイバー導光下での照射条件の検討を行う予定であったが、パルス構造を改良できるようになったことにより、パルスの安定性や波長スペクトルが変化している可能性が考えられたため、それぞれ測定を行う必要が生じた。その結果、パルス構造は安定しているものの、パルス構造の変化によりレーザーの発振波長スペクトルが変化することが示された。
以上のような懸念があったものの、ウサギ動脈硬化病変および正常血管に対し様々な照射条件で照射実験を行ったところ、短時間照射を繰り返し行うことにより、より選択的な切削を行うことに成功した。したがって、5.7μm帯QCLを用いた安全なレーザー血管形成術の開発におけるマクロパルス照射の有用性が示された。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 波長5.75μmのパルスレーザーによる動脈硬化プラークの低侵襲切削技術の開発2016

    • 著者名/発表者名
      橋村圭亮, 石井克典, 粟津邦男
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: 44 ページ: 174-178

    • NAID

      130007957191

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Selective ablation of atherosclerotic lesions with less thermal damage by controlling the pulse structure of a quantum cascade laser in the 5.7-μm wavelength range2016

    • 著者名/発表者名
      K. Hashimura, K. Ishii, K. Awazu
    • 雑誌名

      Optical Review

      巻: 23 号: 2 ページ: 299-306

    • DOI

      10.1007/s10043-015-0162-x

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Selective removal of atherosclerotic plaque with a quantum cascade laser in the 5.7 μm wavelength range2015

    • 著者名/発表者名
      K. Hashimura, K. Ishii, K. Awazu
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 号: 11 ページ: 112701-112701

    • DOI

      10.7567/jjap.54.112701

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Coagulation and Ablation of Biological Soft Tissue by Quantum Cascade Laser with Peak Wavelength of 5.7μm2014

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Hashimura, Katsunori Ishii, Naota Akikusa, Tadataka Edamura, Harumasa Yoshida, Kunio Awazu
    • 雑誌名

      Journal of Innovative Optical Health Sciences

      巻: 7 号: 03 ページ: 1450029-1450029

    • DOI

      10.1142/s1793545814500291

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Selective ablation of rabbit atherosclerotic plaque with less thermal effect by the control of pulse structure of a quantum cascade laser in the 5.7μm wavelength range2016

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Hashimura, Katsunori Ishii, Kunio Awazu
    • 学会等名
      Photonics West BiOS 2016
    • 発表場所
      The Moscone Center (San Francisco, CA, USA)
    • 年月日
      2016-02-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パルス構造を改良した波長5.7μm帯量子カスケードレーザーによる動脈硬化病変の低侵襲かつ選択的な切削2016

    • 著者名/発表者名
      橋村圭亮, 石井克典, 粟津邦男
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第36回年次大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 波長5.7μm帯量子カスケードレーザーのパルス構造制御による熱影響を抑えたウサギ動脈硬化プラークの選択的切削2015

    • 著者名/発表者名
      橋村圭亮, 石井克典, 粟津邦男
    • 学会等名
      第36回日本レーザー医学会総会
    • 発表場所
      栃木県総合文化センター(栃木県宇都宮市)
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] パルス構造を制御した波長5.7μm帯量子カスケードレーザーによるウサギ動脈硬化病変の選択的切削2015

    • 著者名/発表者名
      橋村圭亮, 石井克典, 粟津邦男
    • 学会等名
      第28回日本レーザー医学会関西地方会
    • 発表場所
      TKPガーデンシティ京都(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-07-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Mid-infrared laser tissue interactions for less-invasive and selective laser treatments2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ishii, Keisuke Hashimura, Kunio Awazu
    • 学会等名
      The Joint Symposium of 9th International Symposium on Medical, Bio- and Nano-Electronics, and 6th International Workshop on Nanostructures & Nanoelectronics
    • 発表場所
      Research Institute of Electrical Communication, Tohoku University, Sendai, Miyagi
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of thermal effects to rabbit atherosclerotic aortas by macro pulse irradiation of a quantum cascade laser in the 5.7μm wavelength range2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Hashimura, Katsunori Ishii, Kunio Awazu
    • 学会等名
      Photonics West BiOS 2015
    • 発表場所
      The Moscone Center, San Francisco, CA, USA
    • 年月日
      2015-02-07 – 2015-02-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 波長5.7μm帯量子カスケードレーザーのパルス構造制御による熱影響を抑えた動脈硬化病変の切削2015

    • 著者名/発表者名
      橋村圭亮,石井克典,粟津邦男
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第35回年次大会
    • 発表場所
      東海大学高輪校舎,東京都港区
    • 年月日
      2015-01-11 – 2015-01-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 波長5.7μm帯量子カスケードレーザーのマクロパルス照射を用いたウサギ動脈硬化病変に対する熱影響の改善2014

    • 著者名/発表者名
      橋村圭亮,石井克典,粟津邦男
    • 学会等名
      第35回日本レーザー医学会総会
    • 発表場所
      京王プラザホテル,東京都新宿区
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-11-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 波長5.7μm帯量子カスケードレーザーのウサギ動脈硬化組織への照射におけるパルス構造と熱影響の関係2014

    • 著者名/発表者名
      橋村圭亮,石井克典,粟津邦男
    • 学会等名
      第27回日本レーザー医学会関西地方会
    • 発表場所
      AP大阪駅前梅田1丁目,大阪府大阪市
    • 年月日
      2014-07-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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