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内視鏡組み込み用の破断しない生体適応型赤外光中空ファイバ

研究課題

研究課題/領域番号 19K12833
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90130:医用システム関連
研究機関仙台高等専門学校

研究代表者

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

研究分担者 岩井 克全  仙台高等専門学校, 総合工学科, 准教授 (10361130)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード中空ファイバ / 赤外レーザ光 / 先端機能デバイス / レーザ治療
研究開始時の研究の概要

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。

研究成果の概要

レーザ内視鏡治療は現実のものに進展し、高度化が期待されている。キー技術は、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、内視鏡の可動範囲 、半径15 mmの曲げに適応でき、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」、「再利用可能」の特長を有する、内径530μmのニッケルチタン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した。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、照射部を視認するためのLD光を伝送可能な光学膜内装銀中空Ni-Tiファイバの製作に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Transmission properties of 700-μm-bore hollow optical fibers based on flexible Ni-Ti tube2022

    • 著者名/発表者名
      Iwai Katsumasa、Takaku Hiroyuki、Miyagi Mitsunobu、Shi Yi-Wei、Zhu Xiao-Song、Matsuura Yuji
    • 雑誌名

      Proc. SPIE

      巻: 11953 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1117/12.2605723

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fabrication of 800-μm-bore hollow optical fibers based on completely non-fragile and flexible Ni-Ti tube for the infrared2021

    • 著者名/発表者名
      Iwai Katsumasa、Takaku Hiroyuki、Miyagi Mitsunobu、Shi Yi-Wei、Zhu Xiao-Song、Matsuura Yuji
    • 雑誌名

      Proc. SPIE

      巻: 11635 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1117/12.2576477

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transmission properties of dielectric-coated hollow optical fibers based on Ni-Ti tube2020

    • 著者名/発表者名
      K. Iwai, H. Takaku, M. Miyagi, Y. W. Shi, X. S. Zhu, Y. Matsuura
    • 雑誌名

      Proc. SPIE

      巻: 11233 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1117/12.2542148

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Transmission properties of 700-μm-bore hollow optical fibers based on flexible Ni-Ti tube2022

    • 著者名/発表者名
      K. Iwai, H. Takaku, M. Miyagi, Y. W. Shi, X. S. Zhu, Y. Matsuura
    • 学会等名
      Photonics West 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      岩井 克全, 高久 裕之, 宮城 光信
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第42回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Er:YAGレーザ光伝送用太径中空Ni-Tiファイバの製作2021

    • 著者名/発表者名
      岩井 克全, 高久 裕之, 宮城 光信
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      岩井 克全, 高久 裕之,宮城 光信
    • 学会等名
      2021年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      岩井 克全,高久 裕之,宮城 光信
    • 学会等名
      OFT5月研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of 800-μm-bore hollow optical fibers based on completely non-fragile and flexible Ni-Ti tube for the infrared2021

    • 著者名/発表者名
      K. Iwai, H. Takaku, M. Miyagi, Y. W. Shi, X. S. Zhu, Y. Matsuura
    • 学会等名
      Photonics West 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      岩井 克全, 高久 裕之, 宮城 光信
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第41回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 内径533 μm銀中空Ni-Tiファイバの製作2020

    • 著者名/発表者名
      岩井 克全, 泉田 裕太郎, 高久 裕之, 宮城 光信
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 内径320μm銀中空ファイバの製作法の改善2020

    • 著者名/発表者名
      岩井 克全, 高久 裕之, 宮城 光信
    • 学会等名
      2020年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] COP/Ag細径中空ファイバの送液法の改善2020

    • 著者名/発表者名
      岩井 克全, 高久 裕之, 菅原 空哉, 宮城 光信
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第40回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Transmission properties of dielectric-coated hollow optical fibers based on Ni-Ti tube2020

    • 著者名/発表者名
      K. Iwai, H. Takaku, M. Miyagi, Y. W. Shi, X. S. Zhu, Y. Matsuura
    • 学会等名
      Photonics West 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細径銀中空ステンレスファイバ先端素子の試作2019

    • 著者名/発表者名
      石井 駿, 高久 裕之, 岩井 克全, 宮城 光信
    • 学会等名
      平成31年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      高久 裕之, 岩井 克全, 宮城 光信
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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