2001 Fiscal Year Annual Research Report
放電により生成する励起酸素で発振するヨウ素レーザーの開発と生体組織融合への応用
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12555019
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| Research Institution | Anan National College of Technology |
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Principal Investigator |
藤井 洋郎 阿南工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (00291980)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中西 秀樹 徳島大学, 医学部・付属病院, 教授 (90164235)
中村 雄一 阿南工業高等専門学校, 電気工学科, 助手 (40259940)
伊丹 伸 阿南工業高等専門学校, 制御情報工学科, 講師 (60212982)
室 幹雄 川崎重工業(株), 光技術研究部, 課長(研究職)
橋本 一郎 徳島大学, 医学部・付属病院, 助手 (70314870)
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| Keywords | ヨウ素レーザー / 励起酸素 / 放電励起 / 酸素励起率 / 医療用レーザー / 生体組織融合 / 微小血管吻合 / 吻合部動脈瘤 |
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| Research Abstract |
阿南高専では、改良型励起酸素発生器(DSOG-4)、共振ミラー、プレッシャボード、アライメント用光学システムなどを購入、製作し実験を行った。徳島大学では、YAGレーザーによる組織融合を用いた微小血管吻合実験を引き続き行った。
(1)励起酸素の生成では、放電ノズルを通過するときの酸素の乖離量を少なくすることに主眼をおいた。実験は、混合ガスの割合および投入位置を変数とし、種々の条件で実施した。結果、他の混合ガスを放電ノズル上流より投入してプラズマ化し、ノズル通過後の比較的エネルギー分布の均一なプラズマ中(放電ノズル下流)に酸素を混合することで酸素励起率23%が得られた。これにより、発振の阻害要因である酸素原子の生成を、大幅に減少できた。
(2)DSOG-4を用い発振実験を行った。ミラー透過率、ヨウ素インジェクタ形状・寸法・位置、プレッシャ条件などを変数とし、共振ミラー出力側に設置した光スペアナにより、ヨウ素原子からの放射強度およびスペクトル形状を計測した。昨年6倍の増幅現象を計測し、今年度はmWレベルの発振出力を目標に実験を続けているが、現時点では増幅率は約200倍と、昨年度より大幅に(2桁)向上したが、目標達成には至っていない。ただヨウ素原子の自然放出光スペクトルの上部に、発振閾値の境界上で見られるクランピング現象によるシャープな山形が計測され、目標達成まであと一歩の所にあると考えている。
(3)昨年度の血管吻合結果では、レーザーによる吻合成功率は縫合糸による吻合と有意差はなかったが、動脈瘤形成率ではレーザーによる吻合でより多い傾向が見られた。本年度は、レーザー照射後に腹部膜性結合組織で吻合部を包むように巻き込む群を作成し検討した。その結果、同群では吻合部動脈瘤の発生は15例中1例も見られなかった。この方法は、レーザーによる血管吻合を補強するのに、たいへん有用であると考えられる。
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[Publications] Hiroo Fujii: "Radio-frequency plasma jet generator of singlet delta oxygen with high yield"Applied Physics Letters. Vo178,No18. 2649-2651 (2001)
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[Publications] 藤井洋郎: "放電励起酸素ヨウ素レーザーに用いる励起酸素発生器"レーザー研究. Vo129,No9. 605-609 (2001)
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[Publications] 木原義文: "放電式ヨウ素レーザ用励起酸素発生器の性能試験"信学技報レポート. MBE2001-57. 31-35 (2001)
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[Publications] Ichiro Hashimoto: "First cutaneous branch of the first pudendal artery : An anatomical basis for the so-called gluteal fold flap"Okajima Folia Anatomica Japonica. Vo178,No1. 23-30 (2001)
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[Publications] Ichoro Hashimoto: "The Gluteal Fold Flap for Vulvar and Buttock Reconstruction : Anatomical Study and Adjustment of Flap Volume"Plastic and Reconstruction Surgery. Vol108,No7. 1998-2005 (2001)
