Hoe maakt ultrasnelle laser de precieze bewerking van medische apparatuur mogelijk?

De COVID-19-pandemie heeft geleid tot een enorme toename van de vraag naar medische behandelingen, medicijnen en medische benodigdheden. De vraag naar mondkapjes, koortsverlagende middelen, antigeendetectiemiddelen, pulsoximeters, CT-scans en andere gerelateerde medicijnen en medische apparatuur zal naar verwachting aanhouden. Het leven is onbetaalbaar en mensen zijn bereid zonder aarzeling geld uit te geven aan medische behandelingen, waardoor een medische markt is ontstaan ​​met een waarde van honderden miljoenen.

Ultrasnelle laser maakt nauwkeurige bewerking van medische apparaten mogelijk

Ultrasnelle lasers verwijzen naar pulslasers waarvan de pulsbreedte 10⁻¹² of minder dan een picoseconde bedraagt. De extreem smalle pulsbreedte en hoge energiedichtheid van ultrasnelle lasers maken het mogelijk om knelpunten in conventionele bewerkingsprocessen op te lossen, zoals het bewerken van oppervlakken die moeilijk te realiseren zijn, zoals zeer fijne, scherpe, harde en complexe materialen. Ultrasnelle lasers worden breed toegepast in precisiebewerking in de biomedische sector, de lucht- en ruimtevaart en andere industrieën.

Het grootste probleem bij medisch + laserlassen ligt in de moeilijkheid om ongelijksoortige materialen te lassen, vanwege verschillen in smeltpunten, uitzettingscoëfficiënten, warmtegeleiding, soortelijke warmtecapaciteit en materiaalstructuur. Het product kenmerkt zich door een kleine afmeting, hoge precisie-eisen en vereist een hulpmiddel met hoge vergroting.

Het grootste probleem bij lasersnijden in de medische sector is dat bij het snijden van ultradunne materialen (doorgaans aangeduid als dikte <0,2 mm) het materiaal gemakkelijk vervormt, de warmte-invloedzone te groot is en de randen ernstig verkoolen; er bramen ontstaan, de snijopeningen groot zijn en de precisie laag is; biologisch afbreekbare materialen een laag smeltpunt hebben en gevoelig zijn voor temperatuurschommelingen. Het snijden van brosse materialen is gevoelig voor afbrokkeling, microscheurtjes in het oppervlak en restspanningen, waardoor het rendement van de eindproducten laag is.

In de materiaalbewerkingsindustrie kan een ultrasnelle laser een hoge precisie en een extreem kleine warmtebeïnvloede zone bereiken, waardoor deze voordelig is bij de bewerking van bepaalde warmtegevoelige materialen, zoals snijden, boren, materiaalverwijdering, fotolithografie, enz. De laser is ook geschikt voor de bewerking van broze, transparante materialen, superharde materialen, edelmetalen, enz. Voor sommige medische toepassingen, zoals microscalpels, pincetten en microporeuze filters, kan ultrasnel laserprecisiesnijden worden gerealiseerd. Ultrasnel lasersnijden van glas kan worden toegepast op glasplaten, lenzen en microporeus glas dat wordt gebruikt in bepaalde medische instrumenten.

De rol van interventionele en minimaal invasieve instrumenten bij het versnellen van behandelingen, het verminderen van patiëntenleed en het bevorderen van genezing mag niet worden onderschat. Het wordt echter steeds moeilijker om deze instrumenten en onderdelen met traditionele technieken te vervaardigen. Naast dat ze klein genoeg moeten zijn om door delicate weefsels zoals menselijke bloedvaten te kunnen passeren, complexe procedures uit te voeren en te voldoen aan veiligheids- en kwaliteitseisen, kenmerken deze instrumenten zich door een complexe structuur, dunne wanden, herhaaldelijk klemmen, extreem hoge eisen aan de oppervlaktekwaliteit en een grote behoefte aan automatisering. Een typisch voorbeeld is de hartstent, die een extreem hoge verwerkingsprecisie vereist en al lange tijd kostbaar is.

Vanwege de extreem dunne wanden van hartstents wordt laserbewerking steeds vaker toegepast ter vervanging van conventioneel mechanisch snijden. Laserbewerking is de voorkeursmethode geworden, maar gewone laserbewerking door middel van ablatie kan leiden tot een reeks problemen zoals bramen, ongelijke groefbreedtes, ernstige oppervlaktebeschadiging en ongelijke ribbreedtes. Gelukkig heeft de opkomst van picoseconde- en femtoseconde-lasers de bewerking van hartstents aanzienlijk verbeterd en uitstekende resultaten opgeleverd.

Toepassing van ultrasnelle lasers in de medische cosmetologie

De naadloze integratie van lasertechnologie en medische diensten stimuleert voortdurende vooruitgang in de medische hulpmiddelenindustrie. Ultrasnelle lasertechnologie wordt alom gebruikt in hoogwaardige technische gebieden zoals medische hulpmiddelen, medische diensten, biofarmaceutica en geneesmiddelen, en speelt daarin een cruciale rol. Bovendien worden ultrasnelle lasers steeds vaker rechtstreeks ingezet in de humane geneeskunde om de levenskwaliteit van patiënten te verbeteren. Wat betreft toepassingsgebieden zullen ultrasnelle lasers de weg wijzen in de biomedische sector, onder andere op het gebied van oogheelkundige chirurgie, laserbehandelingen voor schoonheidsbehandelingen zoals huidverjonging, tatoeageverwijdering en ontharing.

Lasertechnologie wordt al lange tijd veelvuldig gebruikt in de medische cosmetologie en chirurgie. In het verleden werd excimerlasertechnologie veel gebruikt voor de correctie van bijziendheid, terwijl fractionele CO2-lasers de voorkeur genoten voor het verwijderen van sproeten. De opkomst van ultrasnelle lasers heeft het vakgebied echter snel veranderd. Femtoseconde laserchirurgie is uitgegroeid tot de meest gangbare methode voor de behandeling van bijziendheid en biedt diverse voordelen ten opzichte van traditionele excimerlaserchirurgie, waaronder een hoge chirurgische nauwkeurigheid, minimaal ongemak en uitstekende visuele resultaten na de operatie.

Bovendien worden ultrasnelle lasers gebruikt voor het verwijderen van pigmentvlekken, moedervlekken en tatoeages, het verbeteren van huidveroudering en het bevorderen van huidverjonging. De toekomstperspectieven van ultrasnelle lasers in de medische sector zijn veelbelovend, met name in de klinische chirurgie en minimaal invasieve chirurgie. Het gebruik van lasermessen voor het nauwkeurig verwijderen van necrotische en schadelijke cellen en weefsels die moeilijk handmatig met een mes te verwijderen zijn, is slechts één voorbeeld van het potentieel van deze technologie.

TEYU ultrasnelle laserkoeler De CWUP-serie heeft een temperatuurregelingsnauwkeurigheid van ±0,1 °C en een koelvermogen van 800 W tot 3200 W. Deze serie is geschikt voor het koelen van ultrasnelle medische lasers van 10 W tot 40 W, waardoor de efficiëntie van apparatuur wordt verbeterd, de levensduur wordt verlengd en de toepassing van ultrasnelle lasers in de medische sector wordt bevorderd.

Conclusie

De markttoepassing van ultrasnelle lasers in de medische sector staat nog maar in de kinderschoenen en heeft een enorm potentieel voor verdere ontwikkeling.