レーザ誘起衝撃波と熱蒸散の複合効果による高効率結石破砕

由于激光诱导冲击波和热蒸腾的综合作用，可实现高效碎石

• 批准号: 17760285
• 负责人: 岩井 克全
• 金额: $ 1.92万
• 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 Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760285/
• 关键词: 中空ファイバ; レーザ治療; 結石破砕; 赤外レーザ

内視鏡を用いたレーザ結石破砕が行われているが、Ho : YAGレーザ(波長2.1μm)は、高出力のため熱作用による生体組織への影響が問題である。Er : YAGレーザ光(波長2.94岬)は結石に吸収され易く、低出力で効率よく破砕できるが、有効な伝送路がなかった。本研究は、Ho : YAGレーザ光とEr : YAGレーザ光を伝送し、従来では不可能であった衝撃波(Ho : YAGレーザ)と熱蒸散(Er : YAGレーザ)の複合効果破砕を可能とする高機能ファイバの提案を行い、そのための伝送路および先端素子を中空プアイバオプティクスで実現し、その製作法の確立と伝送システムの構築、そして結石破砕治療への応用を目的として、下記の研究を行った。1.衝撃波・熱蒸散用中空ファイバ伝送装置の構築と評価1本の中空ファイバ(長さ1.5m、内径700μm)で、Ho : YAGレーザ光とEr : YAGレーザ光を同時伝送するシステムの構築を行った。次にファイバの耐久性評価として、出射エネルギー150mJ/pulse、繰り返し周波数10HzのHo : YAGレーザ光(パルス幅250μs)とEr : YAGレーザ光(パルス幅300μs)を同時伝送し破砕実験に用い、破砕後のファイバに損傷はなく、十分使用に耐えうることを明らかにした。2.衝撃波・熱蒸散破砕用中空ファイバの結石破砕への応用結石破砕の基礎実験を行い、Er : YAGレーザ光の出射エネルギー150mJ/pulse程度にすると、破砕しにくい結石も比較的短時間で破砕できることを明らかにした。また高出力のEr : YAGレーザ光のみで破砕すると、結石移動が大きく破砕困難であるが、Er : YAGレーザ光の照射エネルギーを抑え、Ho : YAGレーザ光を同時伝送することにより、破砕効率は同程度で、結石移動を抑え効率よい破砕ができることを明らかにした。

Endoscopy is used in the middle of the stone breaking process, Ho : YAG (wavelength 2.1μm), high power and thermal effects on biological tissue. Er : YAG light (wavelength 2.94) is easy to absorb, low in power, low in power, and low in transmission. This study was conducted on Ho : YAG laser YAG laser transmission, laser beam transmission, laser beam transmission, laser transmission, laser beam transmission, laser transmission, laser beam transmission, 1. 1. Construction of a hollow fiber transmission device for shock wave and heat dissipation (length: 1.5 m, inner diameter: 700μm), Ho : YAG light transmission device and Er : YAG light transmission device. In addition, the durability evaluation of the laser beam, the emission loss of 150mJ/pulse, the return frequency of 10Hz Ho : YAG laser beam (amplitude of 250μs) and Er : YAG laser beam (amplitude of 300μs), the simultaneous transmission of laser beam, the damage of laser beam after laser beam, and the resistance of laser beam to high use are also discussed. 2. Shock wave, heat dissipation, and the use of hollow stone to break the stone, and the use of stone to break the foundation of the operation, Er : YAG light emission of 150mJ/pulse level, and break the stone in a short time compared to the break. High power Er : YAG laser beam is transmitted simultaneously, and stone movement is difficult. Er : YAG laser beam is transmitted simultaneously, and stone movement is suppressed.

项目成果

Hollow infrared fiber with an inorganic inner coating layer with high durability

• DOI: 10.1117/12.724859
• 发表时间: 2007-02
• 作者: K. Iwai;Yi-Wei Shi;M. Miyagi;Xiaosong Zhu;Y. Matsuura

Improved coating method for uniform polymer layer in infrared hollow fiber

• DOI: 10.1016/j.optlastec.2007.01.001
• 发表时间: 2007-11
• 期刊: Optics and Laser Technology
• 影响因子: 5
• 作者: K. Iwai;Yi-Wei Shi;M. Miyagi;Y. Matsuura

Simultaneous delivery of Er:YAG and Ho:YAG lasers by using a hollow optical fibers for endoscopic lithotripsy

使用中空光纤同时传输 Er:YAG 和 Ho:YAG 激光进行内窥镜碎石术

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proc. SPIE 6433
• 作者: H.Toda;Y.Sankai;K. Iwai
• 通讯作者: K. Iwai

Medical application of 3 mm delivery waveguide system

3毫米传输波导系统的医疗应用

• 发表时间: 2006
• 期刊: SPIE Conference on Optical Fibers and Sensors for Medical Diagnostics and Treatment Applications VI 6083
• 作者: Kato;F.;T. Iizumi;K. Nakamura;Hiroki Yoshiara;山海嘉之;K.Iwai;Y. Kashiwabara;M.Nemec
• 通讯作者: M.Nemec

Er: YAG micro-preparation of hard dental tissue

Er: YAG 牙体硬组织显微制备

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proc. SPIE 6425
• 作者: H.Toda;T.Kobayakawa;Y.Sankai;T. Dostalova
• 通讯作者: T. Dostalova