FCPAレーザーの生物医学応用

By November 26, 2019Blog

ファイバーチャープパルス増幅(FCPA)技術は、超短パルスレーザーの製造において革新的な技術であり、以来、幅広い市場分野で材料加工コンセプトに使用されている。超高速ハイパワーレーザーパルスと高速繰り返し周波数のユニークな組み合わせにより、FCPAレーザーは、地球上で最も複雑な産業のいくつかにおいて、先進的な材料加工の最前線でますます活躍しています。例えばFCPA技術は、バイオメディカル工学および研究において継続的に有益であることが証明されており、医療機器製造から組織修正およびマイクロサージェリーまで、困難なバイオメディカル応用を可能にしています。

1963年、人工ルビー結晶を用いた固体レーザーが心臓血管組織から動脈硬化プラークを切除するために初めて使用されて以来、レーザーは外科医に力を与えてきた。この実験的な設定は、臨床および外科的環境における固体レーザーの潜在的な導入に関する20年にわたる生物医学的研究の期間をもたらした。ファイバーレーザーは現在、美容、眼科、一般外科手術における初期の成功を基に、生物医学用途における次世代レベルの性能に対応している。

このブログでは、IMRAがFCPAレーザーの最も有望なバイオメディカル用途を2つ簡単に紹介する。

FCPA技術による医療機器製造

FCPA レーザーが外科手術に応用される多くの利点の中でも最も重要なのは、隣接組織への付随的損傷が最小限のレベルであることです。これは、わずかな変化でも患者の健康や福祉に影響を及ぼす可能性がある医療機器の文脈では絶対に不可欠です。FCPAレーザーは、レーザーパルスの長さをフェムト秒(1015秒)領域に圧縮し、ピークパワーをメガワット(MW)規模にすることで、微細に集光されたスポットを超えてワークピースの周辺を修正することを回避する。これにより、熱影響部(HAZ)の発生が効果的に排除され、デブリの発生も大幅に抑制される。均一性と最小限のHAZは、バイオメディカル・アプリケーションにおける最も綿密なレベルのエンジニアリングを容易にすることが保証されている。

FCPA マイクロサージェリーおよび組織修正用レーザー

バイオメディカル・アプリケーションにおけるFCPAレーザーのもう一つの重要な利点は、コンパクトなレーザー・システムを製造するために光ファイバー利得媒体とファイバー増幅を使用することである。これにより、大型装置内の簡素化された伝送モジュールを通して、高ピーク出力レーザー光の実用的な伝送が可能になります。レーザー眼科手術の前に患者の角膜を切開するのに重要なマイクロケラトームのような手術器具に代わる高性能な器具を提供する。

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その結果、FCPAレーザーは、LASIK(Laser-Assisted in situ Keratomileuses)のような高精度の非外傷性手術にますます使用されるようになっています。異なる界面を識別する卓越した能力により、FCPA技術は近視、遠視、乱視を含むさまざまな光学的状態の治療に使用できます。ファイバーベースのフェムト秒レーザーはまた、非常に安定しているため、コスト重視のアプリケーションにおいて、複数回の使用サイクルで長期間の使用を保証します。

IMRA:新しい生物医学的応用を可能にする

IMRAは、バイオメディカル用途のFCPAレーザーの開発と供給における世界的リーダーであり、繊細なレーザー加工と開発において新たなレベルの精度を可能にします。FCPA技術についてもっとお知りになりたい方は、以前のブログ記事をお読みになることをお勧めします:フェムト秒レーザーのガイド。また、特定のバイオメディカル・アプリケーション向けの製品について具体的なご質問がある場合は、IMRAチームまでお問い合わせください。