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形成外科治療におけるレーザー光と皮膚組織の微視的相互作用

研究課題

研究課題/領域番号 18H01389
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分19020:熱工学関連
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

山田 純  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40210455)

研究分担者 中村 嘉恵  日本大学, 理工学部, 助教 (10772741)
河野 貴裕  芝浦工業大学, 工学部, 助教 (30801790)
江目 宏樹  山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (80785551)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2018年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワードパルスレーザー / 形成外科 / 生体 / シミ / 色素沈着 / ふく射輸送
研究成果の概要

レーザー治療は,皮膚のシミやほくろの除去,生まれつきのあざ,火傷や手術の傷跡の治療など,急速に利用が拡大している.多くの成果を上げている一方で,医療事故も少なくない。その原因は,照射されるレーザーと生体組織の相互作用が十分に理解されていないことにある。本研究では,その相互作用の詳細をコンピュータで予測するためのプログラムを開発した。これにより,レーザーの照射強度,照射時間などが,皮膚組織のダメージに与える影響を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

皮膚などの生体組織にレーザーを照射した際に生じる現象については,照射時間が極めて短いこと(1億分の1秒程度)に加えて,レーザーを吸収して加熱されるメラノソームの大きさが1000分の1mmと小さいことから,その現象を観察することは難しい。本研究では,コンピューターを用いて,皮膚内におけるレーザーの伝播を正確に予測するとともに,レーザーを吸収し加熱されるメラノソームの温度を予測することに成功した。この成果は,レーザー治療における事故原因の究明に役立つだけで無く,安全な治療指針の構築に役立てることができる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] A local rapid temperature rise model for analyzing the effects of irradiation on human skin in laser treatments2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kono, Nobuhiro Ogawa, Hiroki Gonome, Uma Maheswari Rajagopalan, JunYamada
    • 雑誌名

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      巻: 171 ページ: 121078-121078

    • DOI

      10.1016/j.ijheatmasstransfer.2021.121078

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] A radiation transfer based model for analyzing the effects of irradiation on human skin in laser treatments2019

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kono, Nobuhisa Ogawa, R. Uma Mashewari, Hiroki Gonome, Jun Yamada
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Radiative Transfer, RAD-19
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レーザー治療における皮膚内部のふく射伝熱解析2019

    • 著者名/発表者名
      小川頌央, 河野貴裕, 江目宏樹, 山田純
    • 学会等名
      第56回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Effect of scattering phase function on radiative properties measurement for participating media2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kono, Hiroki Gonome, Jun Yamada
    • 学会等名
      6th Conference on Computational Thermal Radiation in Participating Media
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] レーザー治療に向けたレーザー光と皮膚内組織の相互作用に関する伝熱解析2018

    • 著者名/発表者名
      河野貴裕, 伊藤勇輝, 江目宏樹, 山田純
    • 学会等名
      第55回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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