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東北大学大学院工学研究科

東北大学大学院工学研究科からの提案
中空光ファイバーを用いた泌尿器科用内視鏡レーザー治療装置
実用化開発に関する医工連携研究の提案



 おもに泌尿器科における結石破砕,前立腺肥大手術用として普及しているホルミウムヤグレーザー装置と比較して,1/5程度の小さなレーザーパワーで同等の効果を示すエルビウムヤグレーザーを用いた内視鏡レーザー治療装置を開発した。必要なパワーが大きく低減されるために装置の小型・低価格化が可能で,不要なレーザー光の照射を抑えることで健常組織への影響を提言することができる。早期の実用化を目指し,医師および医療機器メーカーとの共同研究を提案する。


●技術ニーズ
 本格的な高齢化社会をむかえた近年,さまざまな医療分野において人体への影響が小さい低襲侵治療技術の開発が求められている。おもに泌尿器科において用いられているホルミウムヤグレーザー装置もそのひとつであるが,効果的な結石破砕をおこなうには大きなレーザーパワーが必要とされるため,大型・高価な装置となり比較的大規模の病院のみに普及してきており,また,ホルミウムヤグレーザーを生体組織の切開に使用する場合,光が組織中に深く浸透するために凝固層が形成され,切れ味が鈍いという欠点があった。これはレーザーを伝送するのに使用されている光ファイバーが,通信用として広く普及しているファイバーと同じで石英ガラスを主成分としているため,その材料吸収が原因で,生体組織の切開能力が高い,長波長のレーザーを伝送することができなかったためである。

●研究テーマ/技術成果
 長波長のレーザー光を効率よく伝送することができる中空光ファイバーと,結石や生体組織に強く吸収されるエルビウムヤグレーザー(波長3ミクロン)とを組み合わせることにより,従来のホルミウムヤグレーザー(波長2ミクロン)が必要としていた10〜20Wというパワーの約1/5のレーザーパワーで同程度の効果が得られる内視鏡レーザー治療装置を開発した。

●特徴
1. 必要なパワーが大きく低減されるために装置の小型・低価格化が可能となる。
2. 低パワーで十分なため,不要なレーザー光の照射が抑えられ健常組織への影響も低減される。
3. 直径0.5ミリ程度の細径中空光ファイバーを使用することにより,直径2ミリ程度の細径内視鏡を用いた治療装置が実現され,尿管等の細部への挿入が可能である。
4. 止血効果の高いホルミウムヤグレーザーやネオジウムヤグレーザー(波長1ミクロン)なども同時に伝送することが可能で,止血をしながら患部の切除などを行うこともできる。


●実用化に向けた課題
1. 効果の検証や臨床における問題点の把握,また今後,医療機器としての認可を受けるための治験を行うためには医師との連携が必要である。
2. 光ファイバーのさらなる高効率化と耐久性の向上。


●今回の提案内容
 本レーザー装置の早期の実用化を目指し,医師および医療機器メーカーとの意見交換を行い,共同開発パートナーを募集する。

●論文/特許実績
Lasers in Surgery and Medicine, vol. 38, pp. 792-797 (2006).
BiOS 2007, International Conference on Biomedical Optics, 2007年1月発表予定。
取得特許2本,出願中1本


●備考
本成果は,新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO技術開発機構)産業技術研究助成事業による研究成果です。

【本件に関するお問い合わせ】
東北大学大学院工学研究科 電気・通信工学専攻 松浦祐司 助教授
TEL:022-795-7108 FAX:022-263-9316
e-mail:yuji@ecei.tohoku.ac.jp
URL:http://www.ecei.tohoku.ac.jp/photonics/

【ニュースリリースはこちら】
  ・小型・低価格化が可能な泌尿器科用内視鏡レーザー治療装置の開発に成功 [2007年01月25日]
【関連記事】
  ・中空光ファイバで長波長レーザーを伝送,東北大 内視鏡レーザー治療装置の小型化・高精度化を可能に [2007年03月06日]



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