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2017 年度 実績報告書

無侵襲内視鏡治療用無破断レーザ光伝送装置の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K06045
研究機関仙台高等専門学校

研究代表者

宮城 光信  仙台高等専門学校, その他, 名誉教授 (90006263)

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) 2015-04-01 – 2018-03-31
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
研究実績の概要

赤外レーザ光を用いる新しい手法である、胃のポリープ除去治療では、胃壁表面での水分にによる吸収が大きいため、大きなレーザパワーが必要であり、また胃の上部治療のためには半径15 mm程度の曲げに耐える伝送路が要求される。しかし、現存の伝送路では対応できない。
本研究では、この目的も含め、体を全く傷をつけず、従来にない新規な「無侵襲」治療を実現するため、低出力でも優れた切開能力を有するEr:YAGレーザ光と、止血能力のある高出力CO2レーザ光を同時伝送可能な光学膜内装銀中空ステンレスファイバの導入を提案し、太径(内径0.53 mm)でも急峻に曲げることができ、しかも破断のない、従来にない無侵襲志向の内視鏡用高信頼性中空ステンレスファイバシステムの実現を図った。
本申請では、内面平滑化膜が内装されている中空ステンレスファイバを用い、高出力赤外レーザ複合光(CO2レーザ光+Er:YAGレーザ光)伝送機能を有する無侵襲内視鏡治療用無破断中空ファイバシステムを開発する。技術課題は太い径のステンレスファイバで、曲げ半径15 mm、曲げ角270度を可能とする伝送路を製作するためのシリコンアクリル樹脂を用いた内面平滑化膜の成膜技術、複数の中赤外レーザ光を伝送可能な高信頼性中空ステンレスファイバの製作技術であり、達成すべき数値レベルは次に示すとおりである。(1)高信頼性中空ステンレスファイバ用内面平滑化膜材料はシリコンアクリル樹脂とする。(2)高信頼性中空ステンレスファイバは、曲げ角270度、曲げ半径15 mmで破断しないこととする。(3)中空ステンレスファイバの内径は0.55 mmとし、長さは1 mとする。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Transmission properties of dielectric-coated hollow optical fibers based on stainless tube2018

    • 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: 10488 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1117/12.2286807

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sensitivity improvement of optical fiber acoustic probe for all-optical photoacoustic imaging system2017

    • 著者名/発表者名
      A. Seki, K. Iwai, T. Katagiri, and Y. Matsuura
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 10 ページ: 0725031-0725034

    • DOI

      https://doi.org/10.7567/APEX.10.072503

    • 査読あり
  • [学会発表] Transmission properties of dielectric-coated hollow optical fibers based on stainless tube2018

    • 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 2018, Optical Fibers and Sensors for Medical Diagnostics and Treatment Applications XVIII
    • 国際学会
  • [学会発表] 均一光学ポリマー内装内径700 μm中空ファイバの伝送特性2018

    • 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38回年次大会
  • [学会発表] CO2レーザ光伝送用高強度中空ファイバの伝送特性2017

    • 著者名/発表者名
      岩井 克全, 齋藤 亮磨, 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
  • [学会発表] 内径75 μm銀中空ファイバ先端素子の製作2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木 泰大, 岩井 克全, 高久 裕之, 宮城 光信
    • 学会等名
      平成29年度電気関係学会東北支部連合大会

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公開日: 2018-12-17  

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