In che modo il laser ultraveloce realizza la lavorazione di precisione delle apparecchiature mediche?

La pandemia di COVID-19 ha provocato un aumento della domanda di cure mediche, farmaci e forniture mediche. È probabile che la domanda di mascherine, antipiretici, reagenti per la rilevazione di antigeni, ossimetri, pellicole per TAC e altri medicinali e apparecchiature mediche correlate continui. La vita non ha prezzo e le persone sono disposte a spendere soldi senza riserve per le cure mediche, creando un mercato medico del valore di centinaia di milioni.

Il laser ultraveloce realizza la lavorazione di precisione dei dispositivi medici

Il laser ultraveloce si riferisce al laser a impulsi la cui larghezza dell'impulso di uscita è 10⁻¹² o inferiore al livello del picosecondo. La larghezza di impulso estremamente ridotta e l'elevata densità di energia del laser ultraveloce consentono di risolvere i colli di bottiglia dell'elaborazione convenzionale, come i metodi di elaborazione elevati, fini, nitidi, duri e complessi, difficili da realizzare. I laser ultraveloci sono ampiamente utilizzati per lavorazioni di precisione nei settori biomedico, aerospaziale e in altri settori.

Il problema della saldatura laser medica risiede principalmente nella difficoltà di saldare materiali diversi, nelle differenze nei punti di fusione, nei coefficienti di espansione, nella conduttività termica, nella capacità termica specifica e nelle strutture dei materiali diversi. Il prodotto è caratterizzato da dimensioni ridotte, requisiti di elevata precisione e richiede una visione ausiliaria ad alto ingrandimento.

Il punto dolente del taglio laser medico è principalmente che, nel taglio di materiali ultrasottili (comunemente indicati come spessore <0,2 mm), il materiale si deforma facilmente, la zona di effetto del calore è troppo grande e i bordi sono seriamente carbonizzati; ci sono sbavature, 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, microfessure superficiali e problemi di stress residuo, pertanto il tasso di resa dei prodotti finiti è basso.

Nel settore della lavorazione dei materiali, il laser ultraveloce può raggiungere un'elevata precisione e una zona termicamente alterata estremamente piccola, il che lo rende vantaggioso nella lavorazione di alcuni materiali sensibili al calore, come il taglio, la foratura, la rimozione di materiale, la fotolitografia, ecc. È adatto anche per la lavorazione di materiali trasparenti fragili, materiali superduri, metalli preziosi, ecc. Per alcune applicazioni mediche, come microbisturi, pinzette e filtri microporosi, è possibile ottenere un taglio laser di precisione ultraveloce. Il taglio laser ultraveloce del vetro può essere applicato a lastre di vetro, lenti e vetro microporoso utilizzati in alcuni strumenti medici.

Non si può sottovalutare il ruolo dei dispositivi interventistici e minimamente invasivi nell'accelerare il trattamento, ridurre la sofferenza del paziente e promuovere la guarigione. Tuttavia, sta diventando sempre più difficile elaborare questi strumenti e componenti con le tecniche tradizionali. Oltre ad 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 dispositivo sono la struttura complessa, la parete sottile, il serraggio ripetuto, requisiti estremamente elevati sulla qualità della superficie e l'elevata richiesta di automazione. Un caso tipico è lo stent cardiaco, la cui lavorazione richiede una precisione estremamente elevata e che per lungo tempo è stato costoso.

Grazie alle 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 normale lavorazione laser tramite fusione per ablazione può portare a una serie di problemi, quali sbavature, larghezze irregolari delle scanalature, grave ablazione superficiale e larghezze irregolari delle nervature. Fortunatamente, l'avvento dei laser a picosecondi e femtosecondi ha notevolmente migliorato la lavorazione degli stent cardiaci e ha permesso di ottenere risultati eccellenti.

Applicazione del laser ultraveloce nella cosmetologia medica

L'integrazione perfetta tra tecnologia laser e servizi medici sta determinando un progresso continuo nel settore dei dispositivi medici. La tecnologia laser ultraveloce è stata ampiamente utilizzata in settori tecnici avanzati come dispositivi medici, servizi medici, prodotti biofarmaceutici e farmaci, svolgendo un ruolo fondamentale. Inoltre, i laser ultraveloci vengono sempre più impiegati direttamente nel campo della medicina umana per migliorare la vita dei pazienti.  Per quanto riguarda i campi di applicazione, i laser ultraveloci sono destinati a fare da apripista in ambito biomedico, anche in settori quali la chirurgia oftalmica, i trattamenti estetici laser come il ringiovanimento della pelle, la rimozione dei tatuaggi e la depilazione.

La tecnologia laser è ampiamente utilizzata da molto tempo in medicina, cosmetologia e chirurgia. In passato, per la chirurgia oculare della miopia veniva comunemente utilizzata la tecnologia laser ad eccimeri, mentre per la rimozione delle lentiggini si preferiva il laser frazionato a CO2. Tuttavia, l'avvento dei laser ultraveloci ha rapidamente trasformato il settore. La chirurgia laser a femtosecondi è diventata il metodo più diffuso per il trattamento della miopia tra i numerosi interventi correttivi e offre diversi vantaggi rispetto alla tradizionale chirurgia laser ad eccimeri, tra cui elevata precisione chirurgica, disagio minimo ed eccellenti effetti visivi postoperatori.

Inoltre, i laser ultraveloci vengono utilizzati per rimuovere pigmenti, nei nativi e tatuaggi, migliorare l'invecchiamento cutaneo e mantenere il ringiovanimento cutaneo. Le prospettive future dei laser ultraveloci in campo medico sono promettenti, soprattutto nella chirurgia clinica e nella chirurgia mininvasiva. L'uso di bisturi laser per la rimozione precisa di cellule e tessuti necrotici e dannosi, difficili da rimuovere manualmente con un bisturi, è solo un esempio del potenziale di questa tecnologia.

TEYU refrigeratore laser ultraveloce La serie CWUP ha una precisione di controllo della temperatura di ±0,1°C e una capacità di raffreddamento di 800W-3200W. Può essere utilizzato per raffreddare laser medicali ultraveloci da 10W-40W, migliorare l'efficienza delle apparecchiature, prolungarne la durata e promuovere l'applicazione di laser ultraveloci nel campo medico.

Conclusione

L'applicazione sul mercato dei laser ultraveloci nel campo medico è appena agli inizi e ha un immenso potenziale di ulteriore sviluppo