内視鏡治療用超弾性・形状記憶合金パイプを用いる高効率無破断赤外伝送路の研究

内窥镜治疗用超弹性形状记忆合金管高效不间断红外传输线研究

• 批准号: 22K04229
• 负责人: 高久 裕之
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Sendai National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04229/
• 关键词: 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

胃がんの腫瘍除去に、国産技術の内視鏡、ならびに赤外レーザを用いた治療法が最近、国立研究開発法人日本医療研究開発機構（ＡＭＥＤ）の事業テーマとなり、レーザ内視鏡治療は現実のものに進展し、更なる展開・高度化が期待されている。その中でのキー・テクノロジーは、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、内視鏡の可動範囲として半径１５ ｍｍの曲げ、長さ３０　ｃｍ程度に適応でき、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」、「再利用性」、「生体適合性」などの優れた特長を有する、内径８００μｍの超弾性・記憶ニッケルチタン（Ｎｉ－Ｔｉ）合金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。伝送するレーザ光は、低出力でも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、ならびに照射治療部を視認するための緑色ＬＤ光である。令和4年度は、高効率・再利用性・高機能太径銀中空Ni-Tiファイバ先端素子の製作と評価を行うために、研磨剤を用いた物理研磨を行い、Ni-Tiチューブの内面粗さの抑制を図った。令和5年度は、内面平滑化用研磨装置を開発し、Ni-Tiファイバの研磨技術の確立を図る。そして、高効率・再利用性・高機能太径銀中空Ni-Tiファイバの製作と評価を図る。令和6年度は、赤外レーザ複合光伝送用高効率・再利用性・高機能太径中空Ni-Tiファイバの製作と評価を図る。

利用国产内窥镜和红外激光切除胃癌肿瘤的治疗方法最近成为日本医学研究开发机构（AMED）的项目主题，激光内窥镜治疗有望进一步发展和完善。将会实现。这一过程的关键技术是开发一种安全可靠的激光传输路径，即使插入体内也不会被破坏。在本研究中，为了满足这一需求，我们将内窥镜的可移动范围设定为半径15。作为红外光传输线，它具有“无毒”、“可重复使用”、“生物相容性”等优异特性，可适应30毫米弯曲、30厘米左右长度，在疲劳极限内永不断裂。该项目的目的是开发一种中空纤维，其基材为内径为800μm的超弹性记忆镍钛（Ni-Ti）合金管。发射的激光束是即使在低输出下也具有优异的切割能力的Er:YAG激光束、具有止血能力的CO2激光束以及用于目视确认照射治疗区域的绿色LD光。 2020财年，为了制造和评估高效、可重复使用、高功能的银空心镍钛纤维尖端元件，我们进行了使用磨料抛光镍钛管内表面的物理抛光的尝试。是为了抑制粗糙度而设计的。 2020年，我们将开发用于平滑内表面的抛光装置，并建立Ni-Ti纤维的抛光技术。我们还将制造和评估具有高效率、可重复使用性和高功能性的大直径银空心镍钛纤维。 2020财年，我们将制造和评估用于红外激光复合光传输的高效率、可重复使用性和高功能性的大直径空心镍钛光纤。

项目成果

CO2レーザー光伝送用Ni-Ti管を用いた内径533μm中空ファイバの伝送特性

使用Ni-Ti管传输CO2激光的内径533μm中空光纤的传输特性

• 发表时间: 2023
• 作者: 岩井 克全;高久 裕之;宮城 光信
• 通讯作者: 宮城 光信

Investigations on transfer of the novel diode pumped Er:YAG laser radiation by special hollow glass waveguide

特殊空心玻璃波导传输新型二极管泵浦 Er:YAG 激光辐射的研究

• DOI: 10.1117/12.2607566
• 发表时间: 2022
• 期刊: Proc. SPIE
• 作者: Nemec Michal;Jelinkova Helena;Sulc Jan;Iwai Katsumasa;Takaku Hiroyuki;Miyagi Mitsunobu
• 通讯作者: Miyagi Mitsunobu