Kuidas ülikiire laser meditsiiniseadmete täpset töötlemist teostab?

COVID-19 pandeemia on toonud kaasa meditsiinilise ravi, ravimite ja meditsiinitarvete nõudluse hüppelise kasvu. Nõudlus maskide, palavikualandajate, antigeeni tuvastamise reagentide, oksümeetrite, kompuutertomograafiafilmide ja muude seotud ravimite ja meditsiiniseadmete järele tõenäoliselt jätkub. Elu on hindamatu ja inimesed on valmis tingimusteta kulutama raha ravile ning see on loonud sadade miljonite väärtusega meditsiinituru.

Ülikiire laser teostab meditsiiniseadmete täpset töötlemist

Ülikiire laser viitab impulsslaserile, mille väljundimpulsi laius on 10⁻¹² või vähem kui pikosekund. Ülikiire laseri äärmiselt kitsas impulsi laius ja kõrge energiatihedus võimaldavad lahendada tavapäraseid töötlemisprobleeme, nagu näiteks kõrge, peen, terav, raske ja keeruline töötlemisviis. Ülikiired laserid on laialdaselt kasutatavad täppistöötluseks biomeditsiini-, lennundus- ja muudes tööstusharudes.

Meditsiinilise ja laserkeevituse peamine probleem on erinevate materjalide keevitamise raskus, sulamistemperatuuride, paisumistegurite, soojusjuhtivuse, erisoojusmahtuvuse ja materjalistruktuuri erinevused. Tootel on väikesed mõõtmed, kõrged täpsusnõuded ja see vajab abistavat suurendusklaasi.

Meditsiinilise ja laserlõikuse peamine probleem on see, et üliõhukeste materjalide (tavaliselt paksusega <0,2 mm) lõikamisel deformeerub materjal kergesti, kuumuse mõju tsoon on liiga suur ja servad karboniseeruvad tugevalt; tekivad ebatasasused, suur lõikevahe ja madal täpsus; biolagunevate materjalide termiline sulamistemperatuur on madal ja tundlik temperatuurile. Hapra materjali lõikamine on altid mõranemisele, pinnale tekivad mikropraod ja jääkpinged, mistõttu on valmistoodete saagis madal.

Materjalitööstuses saavutab ülikiire laser suure täpsuse ja äärmiselt väikese kuumusest mõjutatud tsooni, mistõttu on see kasulik mõnede kuumustundlike materjalide töötlemisel, näiteks lõikamisel, puurimisel, materjali eemaldamisel, fotolitograafias jne. See sobib ka habraste läbipaistvate materjalide, ülikõvade materjalide, väärismetallide jne töötlemiseks. Mõnedes meditsiinilistes rakendustes, näiteks mikroskalpellide, pintsettide ja mikropoorsete filtrite puhul, on võimalik saavutada ülikiire laserlõikus. Ülikiiret laserlõikusklaasi saab kasutada klaaslehtedel, läätsedel ja mikropoorsel klaasil, mida kasutatakse mõnedes meditsiiniinstrumentides.

Interventsiooniliste ja minimaalselt invasiivsete seadmete rolli ravi kiirendamisel, patsientide kannatuste vähendamisel ja paranemise edendamisel ei saa alahinnata. Siiski muutub nende instrumentide ja osade töötlemine traditsiooniliste meetoditega üha keerulisemaks. Lisaks sellele, et need on piisavalt väikesed, et läbida õrnu kudesid, näiteks inimese veresooni, teostada keerulisi protseduure ning vastata ohutus- ja kvaliteedinõuetele, on seda tüüpi seadmete ühisteks omadusteks keeruline struktuur, õhuke sein, korduv kinnitus, äärmiselt kõrged nõuded pinnakvaliteedile ja suur nõudlus automatiseerimise järele. Tüüpiline näide on südamestent, millel on äärmiselt kõrge töötlemistäpsus ja mis on pikka aega olnud kallis.

Südamestentide äärmiselt õhukeste seinte tõttu kasutatakse lasertöötlust üha enam tavapärase mehaanilise lõikamise asemel. Lasertöötlusest on saanud eelistatud meetod, kuid tavaline lasertöötlus ablatsioonisulamise teel võib põhjustada mitmeid probleeme, nagu ebaühtlased sooned, ebaühtlane soone laius, tõsine pinnaablatsioon ja ebaühtlane ribide laius. Õnneks on pikosekundiliste ja femtosekundiliste laserite tulek südamestentide töötlemist oluliselt parandanud ja saavutanud suurepäraseid tulemusi.

Ülikiire laseri rakendamine meditsiinilises kosmetoloogias

Lasertehnoloogia ja meditsiiniteenuste sujuv integreerimine on meditsiiniseadmete tööstuse pideva arengu mootor. Ülikiire lasertehnoloogia on laialdaselt kasutatud tipptasemel tehnilistes valdkondades, nagu meditsiiniseadmed, meditsiiniteenused, biofarmatseutika ja ravimid, mängides keskset rolli. Lisaks kasutatakse ülikiireid lasereid üha enam otse inimmeditsiinis, et parandada patsientide elukvaliteeti. Rakendusvaldkondade osas on ülikiired laserid biomeditsiinis teerajajad, sealhulgas sellistes valdkondades nagu oftalmoloogia, laseriluhooldused, nagu naha noorendamine, tätoveeringute eemaldamine ja karvade eemaldamine.

Lasertehnoloogiat on meditsiinilises kosmetoloogias ja kirurgias laialdaselt kasutatud juba pikka aega. Varem kasutati lühinägelikkuse korral silmaoperatsioonidel tavaliselt eksimeerlasertehnoloogiat, tedretähnide eemaldamiseks aga eelistati CO2 fraktsionaalset laserit. Ülikiirete laserite tulek on aga valdkonda kiiresti muutnud. Femtosekundiline laseroperatsioon on muutunud paljude korrigeerivate operatsioonide hulgas lühinägelikkuse ravi peamiseks meetodiks ning pakub traditsioonilise eksimeerlaseroperatsiooni ees mitmeid eeliseid, sealhulgas suurt kirurgilist täpsust, minimaalset ebamugavust ja suurepäraseid operatsioonijärgseid visuaalseid efekte.

Lisaks kasutatakse ülikiireid lasereid pigmentide, sünnimärkide ja tätoveeringute eemaldamiseks, naha vananemise parandamiseks ja naha noorendamise säilitamiseks. Ülikiirete laserite tulevikuväljavaated meditsiinivaldkonnas on paljulubavad, eriti kliinilises kirurgias ja minimaalselt invasiivses kirurgias. Lasernugade kasutamine nekrootiliste ja kahjulike rakkude ja kudede täpseks eemaldamiseks, mida on noaga käsitsi raske eemaldada, on vaid üks näide tehnoloogia potentsiaalist.

CWUP-seeria ülikiire laserjahuti temperatuuri reguleerimise täpsus on ±0,1 °C ja jahutusvõimsus 800 W–3200 W. Seda saab kasutada 10 W–40 W meditsiiniliste ülikiirete laserite jahutamiseks, seadmete efektiivsuse parandamiseks, seadmete eluea pikendamiseks ja ülikiirete laserite kasutamise edendamiseks meditsiinivaldkonnas.

Kokkuvõte

Ülikiirete laserite turukasutus meditsiinivaldkonnas on alles algusjärgus ja sellel on tohutu potentsiaal edasiseks arenguks.