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2007 年度 実績報告書

高信頼性・超細径レーザ治療内視鏡の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17206033
研究機関仙台電波工業高等専門学校

研究代表者

宮城 光信  仙台電波工業高等専門学校, 校長 (90006263)

研究分担者 斎藤 誠一  東北大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (80235043)
岩井 克全  仙台電波工業高等専門学校, 情報通信工学科, 助教 (10361130)
松浦 祐司  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10241530)
馬場 一隆  仙台電波工業高等専門学校, 情報通信工学科, 教授 (10192709)
キーワード中空ファイバ / レーザ治療 / 内視鏡 / 赤外レーザ
研究概要

医療用赤外レーザからの出力光を高効率に伝送する媒体としては、機械的・光学的特性から考えると、中空ファイバが最も安定な伝送媒体であると認められてきている。中でも申請者等の発明である誘電体内装金属中空ファイバを搭載した医療用レーザ治療装置は、歯科治療、審美用に幅広く普及している。しかしながら、これまでの装置は本質的には、体外の患部でのみレーザ光を照射・治療する用途に限られていた。
本研究では、中空ファイバと内視鏡とを組み合わせ、生体に最も有効な各種のレーザを用い、血管・体内にも挿入でき、1本のファイバに幾つかのレーザ光を通し、生体の組織の蒸散や切開及び止血を低侵襲で、しかも効率的に行うことが可能なレーザ内視鏡を開発することを目的として、以下の研究を行った。
1.内視鏡を用いた伝送実験
内視鏡の鉗子孔に中空ファイバを挿入し、内視鏡の画像をモニタしながら、結石破砕治療のモデル結石(活性アルミナ)へ、Er:YAGレーザ光を照射し、破砕可能なことを明らかにした。また結石破砕治療で想定される形態に内視鏡を曲げた時のEr:YAGレーザ光伝送特性の測定を行った。
2.レーザーカテーテルの構築とその超細径化
細径カテーテル用の内径0.32mm、外径0.5mm程度、長さ2mの低損失細径中空ファイバを実現した。
3.高機能出射マイクロ素子の開発
体内の小さな空間内で、ファイバからの出射光を効率的に制御するために、ファイバ出射端の封止を行うと同時に、レーザ光の収束・発散を効率的に行うためのマイクロ光素子の製作を行った。
4.超柔軟性を有する長尺細径中空ファイバの製作技術の確立
超柔軟性を有するポリカーボネート(PC)チューブ母材の製作法について検討を行い、外径変動が市販のガラスキャピラリーチューブと同程度で、内径0.7mm、長さ2m程度のPCファイバを実現した。

  • 研究成果

    (42件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (24件)

  • [雑誌論文] Dual-wavelength laser irradiation through hollow optical fiber for hard tissue ablation2008

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

      Proc. SPIE 6852(in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thin hollow glass waveguide for near IR radiation delivery2008

    • 著者名/発表者名
      M. Nemec
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 6852(in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of 100-μm-bore hollow fiber for infrared transmission2008

    • 著者名/発表者名
      K. Iwai
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 6852(in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laser radiation bracket debonding2008

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

      Proc. SPIE 6843(in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flexible terahertz fiber optics with low bend-induced losses2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ito
    • 雑誌名

      J. Opt. Soc. Am. B 24

      ページ: 1230-1235

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Flexible fiber-optic probes for Raman and FT-IR remote spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuura
    • 雑誌名

      IEEE J. Selcted Topics in Quantum Electron. 13

      ページ: 1704-1708

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Infrared hollow fiber with a vitreous film as the dielectric inner coating layer2007

    • 著者名/発表者名
      K. Iwai
    • 雑誌名

      Opt. Lett. 32

      ページ: 3420-3422

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Modification of mid-infrared radiation spatial structure caused by COP/Ag hollow waveguide2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nemec
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 6433

      ページ: 643306-1-643306-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hollow infrared fiber with an inorganic inner coating layer with high durability2007

    • 著者名/発表者名
      K. Iwai
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 6433

      ページ: 64330L-1-64330L-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous delivery of Er:YAG and Ho:YAG lasers by using a hollow optical fibers for endoscopic lithotripsy2007

    • 著者名/発表者名
      K. Iwai
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 6433

      ページ: 64330A-1-64330A-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Er: YAG micro-preparation of hard dental tissue2007

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

      Proc. SPIE 6425

      ページ: 64250G-1-64250G-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transmission properties of infrared hollow fibers produced by drawing a glass-tube preform2007

    • 著者名/発表者名
      R. Kasahara
    • 雑誌名

      Opt. Eng. 46

      ページ: 025001-1-025001-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hollow fiber optics with improved durability for high-peak-power pulses of Q-switched Nd:YAG lasers2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuura
    • 雑誌名

      Appl. Opt. 46

      ページ: 1279-1282

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tapered hollow waveguide for focusing infrared laser beams2007

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

      Opt. Lett. 32

      ページ: 930-932

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved coating method for uniform polymer layer in infrared hollow fiber2007

    • 著者名/発表者名
      K. Iwai
    • 雑誌名

      Opt. & Laser Technol. 39

      ページ: 1528-1531

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Free-running and Q-switched Er: YAG laser dental cavity and composite resin restoration2007

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

      Laser phys. Lett. 4

      ページ: 835-839

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nontoxic and chemically stable hollow optical fiber probe for Fourier transform infrared spectroscopy2007

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

      Appl Spectroscopy 61

      ページ: 1334-1337

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flexible hollow polycarbonate fiber for endoscopic infrared Laser treatment2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nakazawa
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 6631

      ページ: 1-8

    • 査読あり
  • [学会発表] 軟X線スポット照射用金属中空ファイバの高効率化2008

    • 著者名/発表者名
      前田 真吾
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第28回年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2008-02-01
  • [学会発表] 無機薄膜内装中空ファイバの長尺化2008

    • 著者名/発表者名
      岩井 克全
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第28回年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2008-01-31
  • [学会発表] 中空光ファイバ用レンズキャップ形状の最適化による歯牙切削効率の向上2008

    • 著者名/発表者名
      渡邊 智紀
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第28回年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議揚
    • 年月日
      2008-01-31
  • [学会発表] 中空光ファイババンドルによる中赤外光画像伝送2008

    • 著者名/発表者名
      内藤 圭介
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第28回年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2008-01-31
  • [学会発表] テラヘルツ波分光計測用中空光ファイバの低損失化2008

    • 著者名/発表者名
      竹田 枝里子
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第28回年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2008-01-31
  • [学会発表] 歯髄脈波検出光学系の基礎的検討2008

    • 著者名/発表者名
      太田 葵
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第28回年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2008-01-31
  • [学会発表] 中空ファイバプローブを用いた初期う歯検出の試み2008

    • 著者名/発表者名
      横山 江里子
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第28回年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2008-01-31
  • [学会発表] Thin hollow glass waveguide for near IR radiation delivery2008

    • 著者名/発表者名
      M. Nemec
    • 学会等名
      SPIE Conference on Optical Fibers and Sensors for Medical Diagnostics and Treatment Applications VIII
    • 発表場所
      San Jose Convention Center、 San Jose、 California USA
    • 年月日
      2008-01-21
  • [学会発表] Laser radiation bracket debonding2008

    • 著者名/発表者名
      T. Dostalova
    • 学会等名
      SPIE conference on lasers in dentistry XIV
    • 発表場所
      San Jose Convention Center、 San Jose、 California USA
    • 年月日
      2008-01-20
  • [学会発表] Fabrication of 100-μm-bore hollow fiber for infrared transmission2008

    • 著者名/発表者名
      K. Iwai
    • 学会等名
      SPIE Conference on Optical Fibers and Sensors for Medical Diagnostics and Treatment Applications VIII
    • 発表場所
      San Jose Convention Center、 San Jose、 California USA
    • 年月日
      2008-01-20
  • [学会発表] Dual-wavelength laser irradiation through hollow optical fiber for hard tissue ablation2008

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe
    • 学会等名
      SPIE Conference on Optical Fibers and Sensors for Medical Diagnostics ana Treatment Applications VIII
    • 発表場所
      San Jose Convention Center, San Jose, California USA
    • 年月日
      2008-01-19
  • [学会発表] 中空ファイバを用いた二波長レーザ同時照射による硬組織蒸散2007

    • 著者名/発表者名
      渡邊 智紀
    • 学会等名
      第506回伝送工学研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2007-12-25
  • [学会発表] 多波長レーザ同時照射による硬組織蒸散2007

    • 著者名/発表者名
      渡邊 智紀
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター
    • 年月日
      2007-11-26
  • [学会発表] 超細径銀中空ファイバの製作2007

    • 著者名/発表者名
      岩井 克全
    • 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
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2007-09-13
  • [学会発表] 生体内ラマン分光計測のための中空ファイバプローブ2007

    • 著者名/発表者名
      横山 江里子
    • 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
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2007-09-11
  • [学会発表] テラヘルツ波分光計測用中空光ファイバ2007

    • 著者名/発表者名
      竹田 枝里子
    • 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
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2007-09-10
  • [学会発表] 軟X線伝送用金属中空ファイバ2007

    • 著者名/発表者名
      前田 真吾
    • 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
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2007-09-10
  • [学会発表] 中空カライドスコープ型ビームホモジナイザのスペックル抑制2007

    • 著者名/発表者名
      内藤 圭介
    • 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
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2007-09-10
  • [学会発表] 2波長赤外レーザー光同時照射による生体組織の凝固・蒸散効果2007

    • 著者名/発表者名
      岩井 克全
    • 学会等名
      レーザー学会第364回研究会レーザー医学・生物学応用
    • 発表場所
      熊本市ロマネスクリゾート菊南
    • 年月日
      2007-08-31
  • [学会発表] 2波長同時伝送用中空ファイバを用いた結石破砕2007

    • 著者名/発表者名
      岩井 克全
    • 学会等名
      電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 年月日
      2007-08-23
  • [学会発表] テラヘルツ伝送用フレキシブル中空光ファイバ2007

    • 著者名/発表者名
      松浦 祐司
    • 学会等名
      光ファイバ応用技術研究会
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2007-08-23
  • [学会発表] 2波長赤外レーザ同時照射による生体組織の凝固・蒸散効果2007

    • 著者名/発表者名
      岩井 克全
    • 学会等名
      第502回東北大学伝送工学研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2007-07-24
  • [学会発表] Hollow fiberoptics probe for remote FTIR spectrometry2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuura
    • 学会等名
      3rd Asian and Pacific Rim Symposium on Biophotonics
    • 発表場所
      Shangri-la, Cairns, Australia
    • 年月日
      2007-07-10
  • [学会発表] Flexible hollow polycarbonate fiber for endoscopic laser treatment2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nakazawa
    • 学会等名
      European Conferences on Biomedical Optics2007
    • 発表場所
      International Conference Centre, Munich, Germany
    • 年月日
      2007-06-18

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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