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2020 年度 実績報告書

高速走査型ピコ秒レーザーシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K09495
研究機関東海大学

研究代表者

河野 太郎  東海大学, 医学部, 准教授 (50297438)

研究分担者 今川 孝太郎  東海大学, 医学部, 講師 (50366001)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードピコ秒レーザー / フラクショナル治療 / 光機械的作用 / 応力緩和時間 / 母斑 / 刺青 / 若返り / 色素斑
研究実績の概要

超短パルス発振(ピコ秒)レーザーの照射時間は100ピコ秒の発振が可能となり、現在市販されている250ピコ秒を大幅に短縮する機器の開発に成功した。照射時間が短くなるに従い、光機械的作用が強くなり、吸収されたレーザーのエネルギーにより、最初に熱が発生する。照射時間が短い高いピークパワーのレーザー照射後には、熱膨張することで、周囲と異なる密度分布が生じ、光機械的作用である光音響波が発生する。良性色素性疾患治療に使用されるナノ秒発振のルビー、アレキサンドライト、YAGレーザーの生体作用は光機械作用と光熱作用の両方である。メラノファージの熱緩和時間は、ナノ秒単位であるが、刺青のインクの熱緩和時間はピコ秒単位であるため、ナノ秒発振レーザーでは、破壊は不十分で、治療に抵抗する患者も多い。ピコ秒発振レーザーの生体作用は、パルス幅が短くなるほど機械的作用が主体となり、熱的作用が減弱するため、有効性が上がるだけでなく、瘢痕形成のリスクも減少する。メラノゾームの熱緩和時間は50-200nsec、刺青の色素は200-1000nsecであるため、照射時間が短い、本機器は有効性が高くなると考えらえる。今後は、更に短い50ピコ秒以下の開発を進めていく予定である。超高速走査型スキャナーも東海大学理学部物理学科で開発を行った。本スキャナーをもちいることにより、点状の照射が可能となった。従来の面状の照射でなく、微細口径のレーザーを多数に照射する方法(フラクショナル化)は、周囲組織からの上皮化がきわめて速く、瘢痕を残すことなく治療が可能となった。このフラクショナルの理論を超短パルス発振(ピコ秒)レーザーに応用したピコ秒パルス走査型フラクショナルレーザーを用いることにより、高い効果と安全性が期待できるが、スキャナーのスピードが十分でないため、さらなる高速化を予定している。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Prospective Comparison Study of 532/1064 nm Picosecond Laser vs 532/1064 nm Nanosecond Laser in the Treatment of Professional Tattoos in Asians2020

    • 著者名/発表者名
      Kono Taro、H.L. Chan Henry、F. Groff William、Imagawa Kotaro、Hanai Ushio、Akamatsu Tadashi
    • 雑誌名

      LASER THERAPY

      巻: 29 ページ: 47~52

    • DOI

      10.5978/islsm.20-OR-07

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 95.Kono T: Theoretical review of pigmented lesions treatment in Asians.2021

    • 著者名/発表者名
      Taro Kono
    • 学会等名
      1st 24 Hours of Laser and Energy-based Devices in Cutaneous Applications
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 応力緩和時間を考慮した低フルーエンス・ピコ秒レーザー治療2020

    • 著者名/発表者名
      河野太郎
    • 学会等名
      第38回日本美容皮膚科学会
    • 招待講演
  • [学会発表] レーザーを安全に使いこなすための課題と今後の展望2020

    • 著者名/発表者名
      河野太郎
    • 学会等名
      第38回日本美容皮膚科学会
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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