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温度センサが集積された広い適用性の極細レーザ照射光ファイバ加熱治療器の研究

集成温度传感器、适用性广的超细激光辐照光纤加热治疗装置研究

基本信息

批准号：
22H03975
负责人：
深野秀樹
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

项目摘要

異なる波長光の応用による治療領域拡張技術の研究開発を行った。細胞の水分の単位長さあたりの光吸収量（吸収係数）が、照射光波長により変化することがわかっている。吸収係数の異なる波長を利用することによって加熱領域の主に奥行を制御するための波長依存の加熱特性のデータ取得を行った。従来は、水の光吸収波長とほぼ一致している1.48 μm高出力半導体レーザを、加温用レーザ光源として利用していており、この波長における光の吸収長は約0.4 mmであるため、概ね1～5 mmの大きさの比較的小さな治療に適していた。レーザ波長を短波長側の1.3 μm程度にすることで、論文報告されている光の吸収長は約6 mm程度まで大きくなり，波長を0.98 μmに短くすることで、吸収長はさらに約20 mm程度まで大きくなる。レーザ照射による光吸収に基づく水温上昇を、40℃で色変化が現れるサーモテープを用いて実験を行った。1.3 μm波長のレーザパワーの増大と共に照射方向の加熱長は長くなり、400 mWで7.4 mm程度まで増大した。さらに、レーザ波長を0.98 μmに短くすることで、同様にレーザパワーの増大と共に照射方向の加熱長は長くなり、1 Wにおいて加熱長は20 mm以上に大きくなることが実験により確認できた。この結果より、レーザ波長の切り替えによって対象領域の拡大が制御可能であり、比較的大きな部位の治療への適用も可能であることが明らかとなり、成果目標である照射光波長変化で、加熱領域を20 mm以上に伸張できる独自技術を確立できた。

The research and development of different wavelength light application in therapeutic field Light absorption (absorption coefficient) of cell moisture unit wavelength and irradiation wavelength The absorption coefficient is different from the wavelength of the heating field. The absorption wavelength of water is about 1.48 μm, and the absorption wavelength of water is about 0.4 mm, and the absorption wavelength of water is about 1~5 mm. The absorption length of light at the wavelength of 0.98 μm is about 20 mm, while the absorption length at the wavelength of 0.98 μm is about 6 mm. The temperature of the water rises, and the temperature of the water rises. 1.3 The wavelength of μm increases and the heating length in the irradiation direction increases to 7.4 mm at 400 mW. For example, if the wavelength is 0.98 μm, the heating length is 20 mm or more. The result is that the wavelength of the irradiated light is changed, and the heating field is expanded by more than 20 mm.