Comment le laser ultra-rapide permet-il le traitement de précision des équipements médicaux ?

La pandémie de COVID-19 a entraîné une forte augmentation de la demande de traitements médicaux, de médicaments et de fournitures médicales. La demande de masques, d'antipyrétiques, de réactifs de détection d'antigènes, d'oxymètres, de films de tomodensitométrie et d'autres médicaments et équipements médicaux connexes devrait se maintenir. La vie n'a pas de prix et les gens sont prêts à dépenser sans compter pour se soigner, ce qui a créé un marché médical de plusieurs centaines de millions de dollars.

Le laser ultrarapide permet un traitement de précision des dispositifs médicaux

Le laser ultrarapide est un laser à impulsions dont la largeur d'impulsion de sortie est de 10⁻¹² ou inférieure à la picoseconde. La largeur d'impulsion extrêmement étroite et la densité énergétique élevée du laser ultrarapide permettent de résoudre les problèmes d'usinage classiques, tels que les procédés d'usinage de haute précision, fins, précis, durs et complexes, difficiles à mettre en œuvre. Les lasers ultrarapides sont largement utilisés pour l'usinage de précision dans les secteurs biomédical, aérospatial et autres.

Le principal problème du soudage médical et laser réside dans la difficulté de souder des matériaux différents : les différences de points de fusion, de coefficients de dilatation, de conductivité thermique, de capacité thermique massique et de structures de ces matériaux. Ce produit se caractérise par sa petite taille, ses exigences de haute précision et la nécessité d'une vision auxiliaire à fort grossissement.

Le principal problème de la découpe laser médicale réside dans la facilité de déformation des matériaux ultra-fins (épaisseur inférieure à 0,2 mm), la zone d'effet thermique étant trop large et les bords fortement carbonisés. Des bavures, un espace de coupe important et une faible précision sont également présents. Le point de fusion thermique des matériaux biodégradables est bas et sensible à la température. La découpe de matériaux fragiles est sujette à l'écaillage, à la formation de microfissures en surface et aux contraintes résiduelles, ce qui entraîne un faible rendement des produits finis.

Dans l'industrie de la transformation des matériaux, le laser ultrarapide permet d'atteindre une haute précision et une zone affectée thermiquement extrêmement réduite, ce qui le rend avantageux pour le traitement de certains matériaux thermosensibles, comme la découpe, le perçage, l'enlèvement de matière, la photolithographie, etc. Il convient également au traitement de matériaux transparents fragiles, de matériaux extra-durs, de métaux précieux, etc. Pour certaines applications médicales telles que les microscalpels, les pinces et les filtres microporeux, la découpe laser ultrarapide de précision peut être réalisée. La découpe laser ultrarapide du verre peut être appliquée aux plaques de verre, aux lentilles et au verre microporeux utilisés dans certains instruments médicaux.

Le rôle des dispositifs interventionnels et mini-invasifs dans l'accélération des traitements, la réduction des souffrances des patients et la promotion de la guérison ne doit pas être sous-estimé. Cependant, il devient de plus en plus difficile de traiter ces instruments et pièces avec les techniques traditionnelles. Outre leur petite taille permettant de traverser des tissus délicats comme les vaisseaux sanguins humains, de réaliser des procédures complexes et de satisfaire aux exigences de sécurité et de qualité, ces dispositifs ont en commun une structure complexe, des parois fines, des serrages répétés, des exigences de qualité de surface extrêmement élevées et une forte demande d'automatisation. Le stent cardiaque en est un exemple typique, car il nécessite une précision d'usinage extrêmement élevée et a longtemps été coûteux.

En raison de l'extrême finesse des parois des tubes des stents cardiaques, le traitement laser remplace de plus en plus la découpe mécanique conventionnelle. Ce procédé est devenu privilégié, mais le traitement laser classique par fusion par ablation peut engendrer divers problèmes, tels que des bavures, des rainures de largeurs irrégulières, une ablation superficielle importante et des côtes de largeurs irrégulières. Heureusement, l'émergence des lasers picoseconde et femtoseconde a considérablement amélioré le traitement des stents cardiaques et permis d'obtenir d'excellents résultats.

Application du laser ultrarapide en cosmétologie médicale

L'intégration harmonieuse de la technologie laser et des services médicaux favorise les progrès continus du secteur des dispositifs médicaux. La technologie laser ultrarapide est largement utilisée dans des domaines techniques de pointe tels que les dispositifs médicaux, les services médicaux, les produits biopharmaceutiques et les médicaments, jouant un rôle essentiel. De plus, les lasers ultrarapides sont de plus en plus utilisés directement en médecine humaine pour améliorer la vie des patients. En termes de domaines d'application, les lasers ultrarapides devraient ouvrir la voie en biomédecine, notamment en chirurgie ophtalmique, en esthétique laser comme le rajeunissement cutané, le détatouage et l'épilation.

La technologie laser est largement utilisée depuis longtemps en cosmétologie médicale et en chirurgie. Autrefois, le laser excimer était couramment utilisé pour la chirurgie oculaire de la myopie, tandis que le laser fractionné au CO2 était privilégié pour l'élimination des taches de rousseur. Cependant, l'émergence des lasers ultra-rapides a rapidement transformé ce domaine. La chirurgie au laser femtoseconde est devenue la méthode de référence pour le traitement de la myopie parmi de nombreuses interventions correctrices et offre plusieurs avantages par rapport à la chirurgie traditionnelle au laser excimer, notamment une grande précision chirurgicale, un inconfort minimal et d'excellents résultats visuels postopératoires.

De plus, les lasers ultrarapides sont utilisés pour éliminer les pigments, les grains de beauté natifs et les tatouages, améliorer le vieillissement cutané et maintenir le rajeunissement cutané. Les perspectives d'avenir des lasers ultrarapides dans le domaine médical sont prometteuses, notamment en chirurgie clinique et en chirurgie mini-invasive. L'utilisation de couteaux laser pour l'élimination précise des cellules et tissus nécrotiques et nocifs, difficiles à retirer manuellement au couteau, n'est qu'un exemple du potentiel de cette technologie.

TEYU Le laser ultrarapide refroidisseur de la série CWUP offre une précision de contrôle de température de ± 0,1 °C et une capacité de refroidissement de 800 W à 3 200 W. Il permet de refroidir les lasers ultrarapides médicaux de 10 W à 40 W, d'améliorer l'efficacité et la durée de vie des équipements et de promouvoir leur application dans le domaine médical.

Conclusion

L’application commerciale des lasers ultrarapides dans le domaine médical ne fait que commencer et présente un immense potentiel de développement ultérieur.