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医療Er:YAGレーザ光用高機能先端デバイスの研究

研究課題

研究課題/領域番号 15500309
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関東北大学

研究代表者

石 芸尉  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90323063)

研究分担者 宮城 光信  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90006263)
松浦 祐司  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10241530)
岩井 克全  仙台電波工業高等専門学校, 助手 (10361130)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2003年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード先端デバイス / 中空ファイバ / 多波長 / 多機能 / 水中伝送 / レーザー / 赤外 / 結石 / 空中ファイブ / 赤外レーザ / パイロット光 / シーリングキャプ / 出射先端装置 / 結石破砕
研究概要

(1)中空ファイバの高機能化
Er:YAG,CO,CO_2等医療用レーザ光を低損失に伝送する中空ファイバの開発は既に実現した.しかしながら,医療現場において赤外レーザ光を用いる場合にはパイロット光の低損失伝送も要求されている.可視光専用ファイバをもう一本並列に並べる方法,キャピラリーとなっている厚いガラス層を利用するなどの方法が提案されていた.しかし,これらの方法では,ファイバの外径が太くなり,医療分野への応用において,ファイバを人体内へ入れるという新展開には不適切である.本研究では,中空ファイバの内装膜の銀とポリマーを平滑化することにより赤外レーザ光と可視パイロットを同時に伝送することを初めて実現した.
(2)Er:YAGレーザ光の水中伝送システムの構築
機能性を有する中空ファイバの先端シーリングキャップを開発し,Er:YAGレーザ光の水中伝送システムを構築した.このシステムを利用し,下記の研究を行った.
・出射端形状の異なる先端デバイスを用いての結石破砕メカニズム・各種結石に対する破砕法をまとめた.集光性のあるキャップは結石の水中破砕に最も適していることを明らかにした.
・Er:YAGレーザ光の水中伝送特性について,3ミクロン帯に発振するEr:YAGレーザ光は水の吸収ピークにマッチし,水中の伝送距離は極めて短いが,出射エネルギーよりその吸収係数の変更があって,高エネルギーEr:YAGレーザ光を水中伝送の場合にはその距離を見直した.
(3)超細径中空ファイバと中空型超細径先端デバイスの開発
銀とポリマー成膜工程の改善により内径/外径100/200ミクロンの中空ファィバの製作に試みた.細径中空ファイバの成功に歯根治療に有効的な手段を提供することができた.外径20ミクロンの細径ファイバに金属を外装することによって,X線不透明な先端チップを製作した.そして,細径発端チップの先端シーリングについて母材自身の材質を利用し,細い先端封止にも成功した.

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (28件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Hollow-core waveguides for particle image velocimetry2005

    • 著者名/発表者名
      T.J.Stephens
    • 雑誌名

      Meas.Sci.Technol. 16

      ページ: 1119-1125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characteristics of calculus fragmentation using Er:YAG laser light emitted by an IR hollow optical fiber with various sealing caps2005

    • 著者名/発表者名
      K.Iwai
    • 雑誌名

      Appl.Opt. 44(16)(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Self-cleaning effect of sealing caps for infrared hollow fiber delivering pulsed Er:YAG laser light2005

    • 著者名/発表者名
      Y.W.Shi
    • 雑誌名

      Opt.& Laser Technol. (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hollow-core waveguide for particle image velocimetry2005

    • 著者名/発表者名
      T.J.Stephens
    • 雑誌名

      Meas.Sci.Technol. 16

      ページ: 1119-1125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characteristics of calculus fragmentation using Er:YAG laser light emitted by an IR hollow optical fiber with various sealing caps2005

    • 著者名/発表者名
      K.Iwai
    • 雑誌名

      Appl.Opt. 4(16)(in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Self-cleaning effect of sealing caps for infrared hollow fiber delivering pulsed Er:YAG laser light2005

    • 著者名/発表者名
      Y.W.Shi
    • 雑誌名

      Opt.& Laser Technol. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Self-cleaning effect of sealing caps for infrared hollow fiber delivering pulsed Er:YAG laser light2005

    • 著者名/発表者名
      Y.W.Shi
    • 雑誌名

      Optics & Laser Technology (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Characteristics of calculus fragmentation using Er:YAG laser light emitted by an IR hollow optical fiber with various sealing caps2005

    • 著者名/発表者名
      K.Iwai
    • 雑誌名

      Applied Optics (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Penetration of high-intensity Er:YAG laser light emitted by IR hollow optical fibers with sealing caps in water2004

    • 著者名/発表者名
      K.Iwai
    • 雑誌名

      Appl.Opt. 43(12)

      ページ: 2568-2571

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Surface modification of tooth root canal after application of x-ray opaque waveguide2004

    • 著者名/発表者名
      T.Dostalova
    • 雑誌名

      Appl.Phys.A. 79(4-6)

      ページ: 887-889

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] X-ray opaque waveguide for dentistry2004

    • 著者名/発表者名
      T.Dostalova
    • 雑誌名

      Photomedicine and Laser Surgery 22(3)

      ページ: 221-225

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hollow waveguide delivery systems for laser technology application2004

    • 著者名/発表者名
      H.Jelinkova
    • 雑誌名

      Progress in Quantum Electronics 28(3-4)

      ページ: 145-164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Laser radiation tooth bleaching2004

    • 著者名/発表者名
      H.Jelinkova
    • 雑誌名

      Laser Physics letters 1(12)

      ページ: 617-620

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of mid infrared lasers effect on ureter tissue.2004

    • 著者名/発表者名
      H.Jelinkova
    • 雑誌名

      Laser Physics letters 1(3)

      ページ: 143-146

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Penetration of high-intensity Er:YAG laser light emitted by IR hollow optical fibers with sealing caps in water2004

    • 著者名/発表者名
      K.Iwai
    • 雑誌名

      Appl.Opt. 42(12)

      ページ: 2568-2571

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] X-ray opaque waveguide for dentistry2004

    • 著者名/発表者名
      T.Dostalova
    • 雑誌名

      Photomedicine and Laser Surgery. 22(3)

      ページ: 221-225

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hollow waveguide delivery systems for laser technology application2004

    • 著者名/発表者名
      H.Jelinkova
    • 雑誌名

      Progress in Quantum Electronics. 28(3-4)

      ページ: 145-164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Laser radiation tooth bleaching2004

    • 著者名/発表者名
      H.Jelinkova
    • 雑誌名

      Laser Phys.Lett. 1(12)

      ページ: 617-620

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of mid infrared lasers effect on ureter tissue2004

    • 著者名/発表者名
      H.Jelinkova
    • 雑誌名

      Laser Phys.Lett. 1(3)

      ページ: 143-146

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Penetration of high-intensity Er:YAG laser light emitted by IR hollow optical fibers wth sealing caps in water2004

    • 著者名/発表者名
      K.Iwai
    • 雑誌名

      Applied Optics 42・12

      ページ: 2568-2571

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Hollow waveguide delivery systems for laser technology application2004

    • 著者名/発表者名
      H.Jelinkova
    • 雑誌名

      Progress in Quantum Electronics 28・3

      ページ: 145-164

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Surface modification of tooth root canal after application of x-ray opaque waveguide,2004

    • 著者名/発表者名
      T.Dostalova
    • 雑誌名

      Applied Physics A 79・4-6

      ページ: 887-889

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] X-ray opaque waveguide for dentistry2004

    • 著者名/発表者名
      T.Dostalova
    • 雑誌名

      Photomedicine and Laser Surgery 22・3

      ページ: 221-225

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Rugged distal tips for CO_2 laser medicine2003

    • 著者名/発表者名
      S.Ouyang
    • 雑誌名

      Opt.& Laser Technol. 35

      ページ: 65-68

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Er:YAG laser lithotripsy by using a flexible hollow waveguide with an end-sealing cap2003

    • 著者名/発表者名
      K.Iwai
    • 雑誌名

      Appl.Opt. 42(13)

      ページ: 2431-2435

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Different influence of long and short mid-infrared laser pulses on eye tissue2003

    • 著者名/発表者名
      H.Jelinkova
    • 雑誌名

      Lasers Physics 13(5)

      ページ: 735-742

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Compact effector optics for processing in limited physical access situations2003

    • 著者名/発表者名
      A.Kuhn
    • 雑誌名

      Appl.Opt. 42(25)

      ページ: 5101-5105

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Different influence of long and short mid-infrared laser pulses on eye tissue2003

    • 著者名/発表者名
      H.Jelonkova
    • 雑誌名

      Lasers Physics. 13(5)

      ページ: 735-742

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Song Ouyang: "Rugged distal tips for CO_2 laser medicine"Opt.& Laser Technol.. 35・2. 65-68 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Katsumasa Iwai: "Er : YAG laser lithotripsy by using a flexible hollow waveguide with an end-sealing cap"Appl.Opt.. 42・13. 2431-2435 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Helena Jelinkova: "Different influence of long and short mid-infrared laser pulses on eye tissue,"Lasers Physics 13(5),735-742.(2003)"Lasers Physics. 13・5. 735-742 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Andreas Kuhn: "Compact effector optics for processing in limited physical access situations"Appl.Opt.. 42・25. 5101-5105 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Katsumasa Iwai: "Penetration of high-intensity Er : YAG laser light emitted by IR hollow optical fibers with sealing caps in water"Appl.Opt.. 43・12(in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Jelinkova: "Hollow waveguide delivery systems for laser technology application"Progress in Quantum Electronics. (to be published). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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