In che modo il laser ultrarapido consente la lavorazione di precisione delle apparecchiature mediche?

La pandemia di COVID-19 ha provocato un'impennata nella domanda di cure mediche, farmaci e forniture sanitarie. È probabile che la domanda di mascherine, antipiretici, reagenti per la rilevazione degli antigeni, pulsossimetri, pellicole per la TAC e altri medicinali e dispositivi medici correlati continui. La vita non ha prezzo e le persone sono disposte a spendere senza riserve per le cure mediche, il che ha creato un mercato sanitario del valore di centinaia di milioni.

Un laser ultraveloce consente la lavorazione di precisione di dispositivi medici.

Il laser ultrarapido è un laser a impulsi la cui durata dell'impulso è pari a 10⁻¹² o inferiore al picosecondo. La durata estremamente ridotta dell'impulso e l'elevata densità di energia del laser ultrarapido consentono di superare i colli di bottiglia dei processi convenzionali, come la necessità di ottenere superfici di alta qualità, fini, nitide, dure e complesse. I laser ultrarapidi trovano ampia applicazione nella lavorazione di precisione in ambito biomedico, aerospaziale e in altri settori.

Il principale problema della saldatura laser in ambito medicale risiede nella difficoltà di saldare materiali dissimili, a causa delle differenze nei punti di fusione, nei coefficienti di dilatazione termica, nella conduttività termica, nel calore specifico e nella struttura dei materiali stessi. Il prodotto presenta dimensioni ridotte, elevati requisiti di precisione e necessita di un sistema di visione ausiliaria ad alto ingrandimento.

Il principale problema del taglio laser in ambito medicale è che, nel taglio di materiali ultrasottili (comunemente indicati come con spessore <0,2 mm), il materiale si deforma facilmente, la zona termicamente alterata è troppo ampia e i bordi si carbonizzano gravemente; si formano bave, si crea un ampio spazio di taglio e la precisione è bassa; il punto di fusione termica dei materiali biodegradabili è basso e sensibile alla temperatura. Il taglio di materiali fragili è soggetto a scheggiature, microfratture superficiali e problemi di stress residuo, pertanto la resa dei prodotti finiti è bassa.

Nell'industria della lavorazione dei materiali, il laser ultrarapido consente di ottenere un'elevata precisione e una zona termicamente alterata estremamente ridotta, risultando vantaggioso nella lavorazione di materiali termosensibili, ad esempio per operazioni di taglio, foratura, asportazione di materiale, fotolitografia, ecc. È inoltre adatto alla lavorazione di materiali trasparenti fragili, materiali superduri, metalli preziosi, ecc. In alcune applicazioni mediche, come la realizzazione di microbisturi, pinzette e filtri microporosi, è possibile ottenere un taglio di precisione con laser ultrarapido. Il taglio del vetro con laser ultrarapido può essere applicato a lastre di vetro, lenti e vetri microporosi utilizzati in alcuni strumenti medicali.

Il ruolo dei dispositivi interventistici e minimamente invasivi nell'accelerare il trattamento, ridurre la sofferenza del paziente e favorire la guarigione non può essere sottovalutato. Tuttavia, la lavorazione di questi strumenti e componenti con le tecniche tradizionali sta diventando sempre più complessa. Oltre a dover essere sufficientemente piccoli da attraversare tessuti delicati come i vasi sanguigni umani, eseguire procedure complesse e soddisfare i requisiti di sicurezza e qualità, le caratteristiche comuni di questo tipo di dispositivi sono la struttura complessa, la parete sottile, il serraggio ripetuto, i requisiti estremamente elevati in termini di qualità superficiale e l'elevata necessità di automazione. Un caso tipico è lo stent cardiaco, che richiede una precisione di lavorazione estremamente elevata ed è stato a lungo costoso.

A causa delle pareti estremamente sottili dei tubi degli stent cardiaci, la lavorazione laser viene sempre più utilizzata in sostituzione del taglio meccanico convenzionale. La lavorazione laser è diventata il metodo preferito, ma la lavorazione laser tradizionale tramite ablazione e fusione può causare una serie di problemi come bave, larghezze irregolari delle scanalature, ablazione superficiale eccessiva e larghezze irregolari delle nervature. Fortunatamente, l'avvento dei laser a picosecondi e a femtosecondi ha migliorato notevolmente la lavorazione degli stent cardiaci, consentendo di ottenere risultati eccellenti.

Applicazione del laser ultrarapido in cosmetologia medica

La perfetta integrazione tra tecnologia laser e servizi medici sta guidando il continuo progresso nel settore dei dispositivi medicali. La tecnologia laser ultrarapida è ampiamente utilizzata in settori tecnici di alto livello come dispositivi medicali, servizi medici, biofarmaci e farmaci, svolgendo un ruolo fondamentale. Inoltre, i laser ultrarapidi vengono sempre più impiegati direttamente in medicina umana per migliorare la vita dei pazienti. Per quanto riguarda i campi di applicazione, i laser ultrarapidi sono destinati a guidare la biomedicina, inclusi settori come la chirurgia oftalmica e i trattamenti di bellezza laser come il ringiovanimento della pelle, la rimozione dei tatuaggi e l'epilazione.

La tecnologia laser è ampiamente utilizzata da tempo in medicina estetica e chirurgia. In passato, la tecnologia laser a eccimeri era comunemente impiegata per la chirurgia della miopia, mentre il laser frazionato a CO2 era preferito per la rimozione delle lentiggini. Tuttavia, l'avvento dei laser ultraveloci ha rapidamente trasformato il settore. La chirurgia laser a femtosecondi è diventata il metodo principale per il trattamento della miopia tra i numerosi interventi correttivi e offre diversi vantaggi rispetto alla chirurgia laser a eccimeri tradizionale, tra cui elevata precisione chirurgica, minimo disagio e ottimi risultati visivi post-operatori.

Inoltre, i laser ultrarapidi vengono utilizzati per rimuovere pigmenti, nei naturali e tatuaggi, migliorare l'aspetto della pelle invecchiata e mantenerne la giovinezza. Le prospettive future dei laser ultrarapidi in campo medico sono promettenti, soprattutto nella chirurgia clinica e nella chirurgia mininvasiva. L'utilizzo di bisturi laser per la rimozione precisa di cellule e tessuti necrotici e danneggiati, difficili da asportare manualmente con un bisturi, è solo un esempio del potenziale di questa tecnologia.

TEYU refrigeratore laser ultraveloce La serie CWUP offre una precisione di controllo della temperatura di ±0,1 °C e una capacità di raffreddamento da 800 W a 3200 W. Può essere utilizzata per raffreddare laser medicali ultrarapidi da 10 W a 40 W, migliorando l'efficienza delle apparecchiature, prolungandone la durata e promuovendo l'applicazione dei laser ultrarapidi in campo medico.

Conclusione

L'applicazione commerciale dei laser ultrarapidi in campo medico è solo agli inizi e presenta un enorme potenziale di ulteriore sviluppo.