Kaip itin greitas lazeris realizuoja tikslų medicinos įrangos apdorojimą?

Dėl COVID-19 pandemijos smarkiai išaugo medicininio gydymo, vaistų ir medicinos prekių paklausa. Kaukių, karščiavimą mažinančių vaistų, antigenų nustatymo reagentų, oksimetrų, KT juostų ir kitų susijusių vaistų bei medicinos įrangos paklausa greičiausiai išliks. Gyvybė neįkainojama ir žmonės nori besąlygiškai leisti pinigus gydymui, todėl atsirado šimtus milijonų verta medicinos rinka.

Itin greitas lazeris užtikrina tikslų medicinos prietaisų apdorojimą

Itin spartus lazeris reiškia impulsinį lazerį, kurio išėjimo impulso plotis yra 10⁻¹². arba mažiau nei pikosekundės lygyje. Dėl itin siauro impulsų pločio ir didelio energijos tankio itin spartus lazeris leidžia išspręsti įprastus apdorojimo kliūtis, tokias kaip aukšti, smulkūs, aštrūs, sunkūs ir sudėtingi apdorojimo metodai, kuriuos sunku pasiekti. Itin greiti lazeriai yra plačiai taikomi tiksliam apdorojimui biomedicinos, aviacijos ir kosmoso bei kitose pramonės šakose.

Medicininio ir lazerinio suvirinimo problema daugiausia slypi skirtingų medžiagų suvirinimo sunkumuose, lydymosi temperatūrų, plėtimosi koeficientų, šilumos laidumo, savitosios šilumos talpos ir skirtingų medžiagų struktūrų skirtumuose. Produktas pasižymi mažu, tiksliu dydžiu, dideliais tikslumo reikalavimais ir reikalauja papildomo didelio didinimo regėjimo.

Medicininio + lazerinio pjovimo problema daugiausia yra ta, kad pjaunant itin plonas medžiagas (paprastai vadinamas storio pjovimu) <0,2 mm), medžiaga lengvai deformuojasi, terminio poveikio zona yra per didelė, o kraštai smarkiai karbonizuojasi; Yra įbrėžimų, didelis pjovimo tarpas ir mažas tikslumas; Biologiškai skaidžių medžiagų terminė lydymosi temperatūra yra žema ir jautri temperatūrai. Pjaunant trapias medžiagas, gali atsirasti skilinėjimas, paviršiuje atsirasti mikroįtrūkimų ir liekamųjų įtempių, todėl gatavų gaminių išeiga yra maža.

Medžiagų apdirbimo pramonėje itin greitas lazeris gali pasiekti didelį tikslumą ir itin mažą karščio paveiktą zoną, todėl jis yra naudingas apdorojant kai kurias karščiui jautrias medžiagas, tokias kaip pjovimas, gręžimas, medžiagų šalinimas, fotolitografija ir kt. Jis taip pat tinka trapių skaidrių medžiagų, superkietų medžiagų, tauriųjų metalų ir kt. apdirbimui. Kai kurioms medicininėms reikmėms, tokioms kaip mikro skalpeliai, pincetai ir mikroporiniai filtrai, galima pasiekti itin greitą lazerinį pjovimą. Itin greitas lazerinis stiklo pjovimas gali būti naudojamas stiklo lakštams, lęšiams ir mikroporiniam stiklui, naudojamam kai kuriuose medicinos instrumentuose.

Negalima nuvertinti intervencinių ir minimaliai invazinių prietaisų vaidmens spartinant gydymą, mažinant pacientų kančias ir skatinant gijimą. Tačiau šiuos instrumentus ir dalis apdoroti tradiciniais metodais darosi vis sunkiau. Be to, kad šio tipo prietaisai yra pakankamai maži, kad galėtų prasiskverbti pro subtilius audinius, tokius kaip žmogaus kraujagyslės, atlikti sudėtingas procedūras ir atitikti saugos bei kokybės reikalavimus, jiems būdingos sudėtingos konstrukcijos, plonos sienelės, pakartotinis užspaudimas, itin aukšti paviršiaus kokybės reikalavimai ir didelis automatizavimo poreikis. Tipiškas atvejis yra širdies stentas, kuris pasižymi itin dideliu apdorojimo tikslumu ir ilgą laiką buvo brangus.

Dėl itin plonų širdies stentų sienelių, lazerinis apdorojimas vis dažniau taikomas siekiant pakeisti įprastą mechaninį pjovimą. Lazerinis apdorojimas tapo pageidaujamu metodu, tačiau įprastas lazerinis apdorojimas abliacijos lydymo būdu gali sukelti daugybę problemų, tokių kaip šerpetojimas, nelygus griovelių plotis, rimta paviršiaus abliacija ir nelygus briaunų plotis. Laimei, pikosekundinių ir femtosekundinių lazerių atsiradimas labai pagerino širdies stentų apdorojimą ir pasiekė puikių rezultatų.

Itin spartaus lazerio taikymas medicininėje kosmetologijoje

Sklandi lazerinių technologijų ir medicinos paslaugų integracija skatina nuolatinę medicinos prietaisų pramonės pažangą. Itin sparčiųjų lazerių technologija buvo plačiai naudojama aukštos klasės technikos srityse, tokiose kaip medicinos prietaisai, medicinos paslaugos, biofarmacija ir vaistai, ir vaidino lemiamą vaidmenį. Be to, itin greiti lazeriai vis dažniau naudojami žmonių medicinoje, siekiant pagerinti pacientų gyvenimą.  Kalbant apie taikymo sritis, itin greiti lazeriai turėtų pirmauti biomedicinoje, įskaitant tokias sritis kaip oftalmologinė chirurgija, lazerinės grožio procedūros, tokios kaip odos atjauninimas, tatuiruočių šalinimas ir plaukų šalinimas.

Lazerinė technologija jau seniai plačiai naudojama medicininėje kosmetologijoje ir chirurgijoje. Anksčiau trumparegystės akių operacijoms dažniausiai buvo naudojama eksimerinio lazerio technologija, o strazdanų šalinimui buvo pasirinktas frakcinis CO2 lazeris. Tačiau itin greitų lazerių atsiradimas sparčiai pakeitė šią sritį. Femtosekundinė lazerinė chirurgija tapo pagrindiniu trumparegystės gydymo metodu tarp daugelio korekcinių operacijų ir turi keletą pranašumų, palyginti su tradicine eksimerinio lazerio chirurgija, įskaitant didelį chirurginį tikslumą, minimalų diskomfortą ir puikius pooperacinius regėjimo efektus.

Be to, itin greiti lazeriai naudojami pigmentams, apgamams ir tatuiruotėms šalinti, odos senėjimo procesui gerinti ir odos atjauninimui palaikyti. Itin greitų lazerių ateities perspektyvos medicinos srityje yra daug žadančios, ypač klinikinėje chirurgijoje ir minimaliai invazinėje chirurgijoje. Lazerinių peilių naudojimas tiksliam nekrotinių ir kenksmingų ląstelių bei audinių, kuriuos sunku pašalinti rankiniu būdu peiliu, pašalinimui yra tik vienas iš šios technologijos potencialo pavyzdžių.

TEYU itin greitas lazerinis aušintuvas CWUP serijos temperatūros reguliavimo tikslumas yra ±0,1 °C, o aušinimo galia – 800–3200 W. Jis gali būti naudojamas 10–40 W medicininiams itin greitiems lazeriams aušinti, įrangos efektyvumui gerinti, jos tarnavimo laikui pailginti ir itin greitų lazerių taikymui medicinos srityje skatinti.

Išvada

Itin greitų lazerių taikymas medicinos srityje dar tik prasideda ir turi didžiulį potencialą tolesnei plėtrai.